JP2009282090A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カメラモジュールの小型化に伴うレンズ推進力低下を補うこと。
【解決手段】レンズを含む筒状のレンズ体（１４）と、このレンズ体の周囲に位置するように固定された駆動コイル（１６）と、この駆動コイルと対向する永久磁石（１８）と、内壁に永久磁石を備えた外側ヨーク（２０Ａ）と、レンズ体の光軸（Ｏ）方向両側に設けられ、レンズ体を径方向に位置決めした状態で光軸（Ｏ）方向に変位可能に支持する上側弾性部材（２２）および下側弾性部材（２４）とを備えるレンズ駆動装置（１０Ａ）において、駆動コイル（１６）への無通電時に、レンズ体（１４）は、無限遠位置およびマクロ位置を除いた光軸（Ｏ）方向のレンズ焦点調整領域に置かれている。
【選択図】 図７

Description

本発明はレンズ駆動装置に関し、特に、携帯型小型カメラに用いられるオートフォーカス用レンズ駆動装置に関する。

カメラ付携帯電話には携帯型小型カメラが搭載されている。この携帯型小型カメラには、オートフォーカス用レンズ駆動装置が用いられる。従来から、種々のオートフォーカス用レンズ駆動装置が提案されている。

例えば、特許文献１（特開２００７−２７１８７８号公報）は、レンズ支持体が移動を停止したときにおけるレンズ支持体の振動の収束時間を短くでき、且つ外部からの衝撃に対するスプリングの損傷を防止できるレンズ駆動装置を開示している。この特許文献１に開示されたレンズ駆動装置は、レンズを保持する環状のレンズ支持体と、コイル体と、マグネットと、ヨークと、スプリングとを筐体内に具備する。筐体は、レンズの受光側に設けたフレームと、レンズの結像側に設けたホルダと、フレームとホルダとの間に設けたベースとから構成されている。ホルダは、受光素子を固定した基板に取り付けられている。ヨークは、ベースの内周に環状に設けられ、且つ断面コ字状をしている。マグネットは、ヨークのコ字内に配置されている。スプリングは、筐体とレンズ支持体との間に設けられて、レンズ支持体を光軸方向に移動可能に支持している。このような構成のレンズ駆動装置は、コイル体に給電して生じる電磁力により、レンズ支持体をレンズの光軸方向に駆動して、電磁力とスプリングの付勢力との釣り合いにより所定位置にレンズ支持体を保持する。フレーム及びホルダには各々レンズとの対面位置に開口が形成されている。

特許文献１の第１の形態に係るレンズ駆動装置では、フレームにヨークが密着固定されており、フレームの開口を透明な受光側閉鎖部材で塞いで、フレーム、受光側閉鎖部材、ヨーク、レンズ支持体およびレンズとで囲まれる空間に密閉した受光側ダンパ空間を形成している。コイル体のコイルに給電するとレンズ支持体が受光側又は結像側に瞬時に移動するが、レンズが瞬時に移動すると受光側ダンパ空間の空気圧が高まり又は減圧し、レンズ支持体の移動を抑えるように作用する。

特許文献１の第２の形態に係るレンズ駆動装置では、ベースにヨークが密着固定されてあり、ホルダの開口を透明な結像側閉鎖部材で塞いで、ホルダ、結像側閉鎖部材、ベース、ヨーク、レンズ支持体及びレンズとで囲まれる空間に密閉した結像側ダンバ空間を形成している。コイル体のコイルに給電するとレンズ支持体が受光側又は結像側に瞬時に移動するが、レンズが瞬時に移動すると結像側ダンパ空間の空気圧が高まり又は減圧し、レンズ支持体の移動を抑えるように作用する。

特開２００７−２７１８７８号公報

前述した特許文献１に開示されたレンズ駆動装置では、「コイル体のコイルに給電するとレンズ支持体が受光側又は結像側に瞬時に移動する」と記載されていることから、コイル体のコイルへの無通電時には、レンズ（レンズ支持体）は、結像側又は受光側の位置にある。ここで、この技術分野において、結像側の位置は無限遠位置と呼ばれ、受光側の位置はマクロ位置と呼ばれる。すなわち、特許文献１に開示されたレンズ駆動装置は、コイル体のコイルへの無通電時に、レンズ（レンズ支持体）は、無限遠位置又はマクロ位置に置かれている。

近年、携帯電話用カメラモジュールには、高画素化、小型化が求められている。高画素化では、出来るだけ大きいレンズが要求されるのに対して、小型化では外形が小さくなる。その為、レンズ駆動装置は内側と外側とから狭まることになる。このように空間が取れなくなると、マグネットや駆動コイルも小型化する必要がある。その為、レンズ可動部を駆動する為の推進力は必然的に下がってしまう。

このような状況において、前述したように、特許文献１に開示されたレンズ駆動装置では、コイル体のコイルへの無通電時に、レンズ（レンズ支持体）は、無限遠位置又はマクロ位置に置かれている。その結果、レンズ焦点調整に必要なストローク量が大きくなるという問題がある。

また、特許文献１に開示されたレンズ駆動装置では、レンズ（レンズ体）の他にそのレンズ（レンズ体）を支持（保持）するためのレンズ支持体も必要である。その為、レンズ駆動装置を小型化することが困難である。また、特許文献１に開示されたレンズ駆動装置では、レンズ可動部が、レンズ（レンズ体）と、レンズ支持体と、駆動コイルとから構成されるので、その重量が重くなるという問題もある。

本発明の主な目的は、カメラモジュールの小型化に伴うレンズ推進力低下を補うことができる、レンズ駆動装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、レンズ焦点調整に必要なストローク量を抑えることができる、レンズ駆動装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、限られたスペースに対応しつつ、レンズ可動部の重量を抑えることができる、レンズ駆動装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、説明が進むにつれて明らかになるだろう。

本発明によれば、レンズを含む筒状のレンズ体（１４）と、このレンズ体の周囲に位置するように固定された駆動コイル（１６）と、この駆動コイルと対向する永久磁石（１８）と、内壁に永久磁石を備えた外側ヨーク（２０；２０Ａ）と、レンズ体の光軸（Ｏ）方向両側に設けられ、レンズ体を径方向に位置決めした状態で光軸（Ｏ）方向に変位可能に支持する上側弾性部材（２２）および下側弾性部材（２４）とを備え、上側弾性部材及び下側弾性部材の各々は、レンズ体に取り付けられた内周側端部（２２２；２４２）と外側ヨークに取り付けられた外周側端部（２２４；２４４）とを有し、駆動コイル（１６）に通電することで、永久磁石（１８）の磁界と駆動コイル（１６）に流れる電流による磁界との相互作用によって、レンズ体（１４）を光軸（Ｏ）方向に位置調整可能なレンズ駆動装置（１０；１０Ａ；１０Ｂ；１０Ｃ）において、駆動コイル（１６）への無通電時に、レンズ体（１４）は、無限遠位置およびマクロ位置を除いた光軸（Ｏ）方向のレンズ焦点調整領域に置かれていることを特徴とするレンズ駆動装置が得られる。

上記本発明によるレンズ駆動装置（１０；１０Ａ）において、外側ヨーク（２０；２０Ａ）は、永久磁石（１８）を内壁に備える外筒部（２０２；２０２Ａ）と、この外筒部の上端に設けられた外側リング端部（２０４；２０４Ａ）とを有するものであってよい。この場合、外側リング端部（２０４；２０４Ａ）の内壁に、レンズ体（１４）にかかる衝撃を緩和するための緩衝部材（３２）を備えることが好ましい。

また、上記本発明によるレンズ駆動装置（１０Ａ）において、光軸（Ｏ）方向の下方に配置されたアクチュエータ・ベース（１２Ａ）を備えてよい。この場合、アクチュエータ・ベースの内壁に、レンズ体（１４）にかかる衝撃を緩和するための緩衝部材（３６）を備えることが好ましい。レンズ駆動装置（１０ａ）は、下側弾性部材（２４）の外周側端部（２４４）を、スペーサ（２８）を介して固定するための内側ヨーク（３０）を更に有してよく、内側ヨーク（３０）は、外側ヨーク（２０Ａ）の外筒部（２０２Ａ）の下端で取り付けられた内側リング端部（３０２）と、この内側リング端部の内側で、光軸（Ｏ）と平行に垂直上方へ延在する複数の垂直延在部（３０４）と、から構成されてよい。この場合、複数の垂直延在部の内壁に、レンズ体（１４）にかかる衝撃を緩和するための緩衝部材（３８）を備えることが好ましい。尚、内側ヨーク（３０）の複数の垂直延在部（３０４）と永久磁石（１８）との間に駆動コイル（１６）が配置される。複数の垂直延在部（３０４）は、下側弾性部材（２４）の外周側端部（２４４）と内周側端部（２４２）との間の隙間を介して、垂直に上方へ延在する。

上記本発明によるレンズ駆動装置（１０；１０Ａ）において、駆動コイル（１６）はレンズ体（１４）を、直接、保持している。駆動コイル（１６）は、その内面に、レンズ体（１４）を位置決めするための段差（１６３）を持つことが好ましい。

更に、上記本発明によるレンズ駆動装置（１０Ｂ；１０Ｃ）において、上側弾性部材（２２）および下側弾性部材（２４）は、駆動コイル（１６）への無通電時に、レンズ体（１４）に対して互いに逆方向でかつ実質的に等しい付勢力（Ａ１，Ａ２；Ｂ１、Ｂ２）を付与するように取り付けられていることが望ましい。上記本発明によるレンズ駆動装置（１０Ｂ）において、上側弾性部材（２２）および下側弾性部材（２４）は、レンズ体（１４）を挟み込む方向に、付勢力（Ａ１，Ａ２）を与えることが好ましい。

尚、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例に過ぎず、これらに限定されないのは勿論である。

本発明では、駆動コイルへの無通電時に、レンズ体が、無限遠位置およびマクロ位置を除いた光軸方向のレンズ焦点調整領域に置かれているので、レンズ焦点調整に必要なストローク量を抑えることができ、その結果として、カメラモジュールの小型化に伴うレンズ推進力低下を補うことができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

図１乃至図３を参照して、本発明の第１の実施の形態によるレンズ駆動装置１０について説明する。図１はレンズ駆動装置１０の外観斜視図であり、図２はレンズ駆動装置１０の断面斜視図であり、図３はレンズ駆動装置１０の分解斜視図である。ここでは、図１乃至図３に示されるように、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用している。図１乃至図３に図示した状態では、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）において、Ｘ軸は前後方向（奥行方向）であり、Ｙ軸は左右方向（幅方向）であり、Ｚ軸は上下方向（高さ方向）である。そして、図１乃至図３に示す例においては、上下方向Ｚがレンズの光軸Ｏ方向である。

但し、実際の使用状況においては、光軸Ｏ方向、すなわち、Ｚ軸方向が前後方向となる。換言すれば、Ｚ軸の上方向が前方向となり、Ｚ軸の下方向が後方向となる。

図示のレンズ駆動装置１０は、オートフォーカス可能なカメラ付き携帯電話に備えられる。レンズ駆動装置１０は、レンズを含むレンズ体１４を光軸Ｏ方向に移動させるためのものである。レンズ駆動装置１０は、Ｚ軸方向（光軸Ｏ方向）の下側（後側）に配置されたアクチュエータ・ベース１２を有する。このアクチュエータ・ベース１２の下部（後部）には、図示はしないが、モジュール基板に配置された撮像素子が搭載される。この撮像素子は、レンズ体１４のレンズにより結像された被写体像を撮像して電気信号に変換する。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（charge coupled device）型イメージセンサ、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）型イメージセンサ等により構成される。したがって、レンズ駆動装置１０と、モジュール基板と、撮像素子との組み合わせによって、カメラモジュールが構成される。

レンズ駆動装置１０は、筒状部１４０を有するレンズ体１４と、このレンズ体１４に筒状部１４０の周囲に位置するように固定された駆動コイル１６と、この駆動コイル１６と対向する永久磁石１８と、永久磁石１８を内壁面に備えた外側ヨーク２０と、レンズ体１４の筒状部１４０の光軸Ｏ方向両側に設けられた一対の弾性部材２２、２４とを備える。

一対の弾性部材２２、２４は、レンズ体１４を径方向に位置決めした状態で光軸Ｏ方向に変位可能に支持する。一対の弾性部材２２、２４のうち、一方の弾性部材２２は上側弾性部材と呼ばれ、他方の弾性部材２４は下側弾性部材と呼ばれる、尚、図示の弾性部材は板バネから構成される。従って、上側弾性部材２２は上側板バネとも呼ばれ、下側弾性部材バネ２４は下側板バネとも呼ばれる。

また、前述したように、実際の使用状況においては、Ｚ軸方向（光軸Ｏ方向）の上方向が前方向、Ｚ軸方向（光軸Ｏ方向）の下方向が後方向となる。したがって、上側弾性部材（上側板バネ）２２は前側スプリングとも呼ばれ、下側弾性部材（下側板バネ）２４は後側スプリングとも呼ばれる。

図示の外側ヨーク２０は、四角筒状をしている。したがって、図示の駆動コイル１６も、四角筒状の外側ヨーク２０の形状に合わせた、実質的に四角筒状をしている。すなわち、駆動コイル１６は、４つの長辺部１６１と、これら４つの長辺部間に配置された４つの角部１６２とから成る。

図３に加えて図４をも参照して、レンズ体１４の筒状部１４０は、９０°の角度間隔で、面取りされた４つの主接触面１４０−１を持つ。これら４つの主接触面１４０−１に、駆動コイル１６の４つの長辺部１６１が接着剤（接着樹脂）で直接結合される。すなわち、駆動コイル１６は、４つの接触面１４０−１でレンズ体１４に接着されている。また、駆動コイル１６は、その上部の内面で内側に突出した段差（突出部）１６３を持つ。レンズ体１４の筒状部１４０は、４つの主接触面１４０−１の上部で、更に面取りされた４つの副接触面１４０−２を持つ。駆動コイル１６の段差（突出部）１６３は、これら４つの副接触面１４０−２に接着剤（接着樹脂）で直接結合される。

レンズ体１４と駆動コイル１６とによってレンズ可動部が構成される。

このように、レンズ体１４を保持するレンズホルダを使用せずに、直接、レンズ体１４を駆動コイル１６で保持しているので、レンズ可動部の重量を軽減できる。それにより、カメラモジュールの小型化に伴う、レンズ可動部の推力低下を補うことができる。また、レンズ体１４を支持する駆動コイル１６に段差１６３を持たせることで、レンズ体１４を位置決めすることができる。また、レンズ体１４と駆動コイル１６との結合強度を向上させることができる。

尚、図示の実施の形態に係るレンズ駆動装置１０では、レンズ体１４を保持するために駆動コイル１６に段差１６３を設けているが、レンズ体１４をネジ嵌合で保持してもよい。この場合、レンズ体１４の筒状部１４０の外周壁には雄ネジが切られ、駆動コイル１６そのものでその内径部に雌ネジの形状を形成すればよい。

一方、永久磁石１８は、ヨーク２０の四角筒の各角部に配置された、４個の断面Ｌ字状の永久磁石片１８２から成る。

外側ヨーク２０は、四角筒形状の外筒部２０２と、この外筒部２０２の上端（前端）に設けられた四角形の外側リング端部２０４とを有する。外筒部２０２の内壁に上記永久磁石１８が備えられている。外側リング端部２０４は、光軸Ｏと同心の中心を持つ円形開口２０４ａを持つ。また、外側ヨーク２０は、その上端（前端）の四隅に、内側に凹んだ４つ凹部（段差部）２０６を有する。これら４つの凹部（段差部）２０６は、上側弾性部材２２の外周側端部２２４（後述する）を、永久磁石１８の上端との間に挟んで、上側弾性部材２２の外周側端部２２４を保持固定するためのものである。すなわち、これら４つの凹部（段差部）２０６は、上側弾性部材２２の外周側端部２２４を保持する保持部材として作用する。

図２に示されるように、外側ヨーク２０の外筒部２０２の内周面に、駆動コイル１６と間隔を置いて、永久磁石１８が配置されている。

上側弾性部材（上側板バネ，前側スプリング）２２はレンズ体１４における光軸Ｏ方向上側（前側）に配置され、下側弾性部材（下側板バネ、後側スプリング）２４はレンズ体１４における光軸Ｏ方向下端（後側）に配置される。上側弾性部材（上側板バネ、前側スプリング）２２と下側弾性部材（下側板バネ、後側スプリング）２４とは、略同一構成をしている。

上側弾性部材（上側板バネ、前側スプリング）２２は、レンズ体１４に取り付けられた内周側端部２２２と、外側ヨーク２０に取り付けられた外周側端部２２４と、内周側端部２２２と外周側端部２２４との間を連結するために周方向に沿って設けられた４つのアーム部（図示せず）とを有する。内周側端部２２２は円環状をしている。外周側端部２２４は、内周側端部２２２から離間して設けられ、内周側端部２２２よりも大きい四角環状をしている。各アーム部は周方向に沿って延出している。

同様に、下側弾性部材（下側板バネ、後側スプリング）２４は、レンズホルダ１４に取り付けられた内周側端部２４２と、外側ヨーク２０に取り付けられた外周側端部２４４と、内周側端部２４２と外周側端部２４４との間を連結するために周方向に沿って設けられた４つのアーム部（図示せず）とを有する。内周側端部２４２は円環状をしている。外周側端部２４４は、内周側端部２４４から離間して設けられ、内周側端部２４２よりも大きい四角環状をしている。各アーム部は周方向に沿って延出している。

尚、内周側端部２２２、２４２は内輪とも呼ばれ、外周側端部２２４、２４４は外輪とも呼ばれる。

上側弾性部材（上側板バネ、前側スプリング）２２の内周側端部２２２は、レンズ体１４とストッパ２６に挟持されて固定されている。換言すれば、ストッパ２６は、上側弾性部材（上側板バネ、前側スプリング）２２の内周側端部２２２を、レンズホルダ１４との間で挟持するように、レンズ体１４と嵌合する。一方、上側弾性部材（上側板バネ、前側スプリング）２２の外周側端部２２４は、外側ヨーク２０の４つの凹部（段差部）２０６と永久磁石１８の上端との間に挟持され固定されている。

ストッパ２６には、次に述べるような機能がある。すなわち、ストッパ２６は、上側弾性部材（上側板バネ、前側スプリング）２２の内周側端部２２２をレンズ体１４にバラツキなく高精度に密着させる機能を持つ。これにより、ＶＣＭ（ボイス・コイル・モータ）特性のバラツキを改善できる。また、ストッパ２６は、上側弾性部材（上側板バネ、前側スプリング）２２の接着強度を向上させる機能をもつ。これにより、レンズ駆動装置１０の耐衝撃性を向上させている。さらに、ストッパ２６は、レンズ駆動装置１０の落下衝撃の際の上側弾性部材（上側板バネ、前側スプリング）２２の変形を防止する機能を持つ。これによっても、レンズ駆動装置１０の耐衝撃性を向上させている。

一方、下側弾性部材（下側板バネ、後側スプリング）２４の外周側端部２４４は、スペーサ２８を介して内側ヨーク３０に固定されている。換言すれば、スペーサ２８と下側弾性部材（下側板バネ、後側スプリング）２４の外周側端部２４４とは、内側ヨーク３０と永久磁石１８の下端との間に挟持されて固定されている。下側弾性部材（下側板バネ、後側スプリング）２４の内周側端部２４２は、レンズホルダ１４の下端（後端）側に樹脂の接着力で固定されている。

駆動コイル１６に通電することで、永久磁石１８の磁界と駆動コイル１６に流れる電流による磁界との相互作用によって、レンズ体１４を光軸Ｏ方向に位置調整することが可能である。

尚、内側ヨーク３０は、外側ヨーク２０の外筒部２０２の内壁に下端で取り付けられた四角環状の内側リング端部３０２と、この内側リング端部３０２の四隅の内側で光軸Ｏと平行に垂直上方へ延在する４つの垂直延在部３０４とを有する。

アクチュエータ・ベース１２上に内側ヨーク３０の内側リング端部３０２が搭載され、この内側ヨーク３０の内側リング端部３０２上にスペーサ２８が搭載され、スペーサ２８上に下側弾性部材（下側板バネ、後側スプリング）２４の外周側端部２４４が搭載されている。そして、内側ヨーク３０の４つの垂直延在部３０４は、下側弾性部材（下側板バネ、後側スプリング）２４の外周側端部２４４と内周側端部２４２との間の隙間を介して、垂直に上方へ延在している。

アクチュエータ・ベース１２と外側ヨーク２０と永久磁石１８とスペーサ２８とによって、レンズ駆動装置１０の固定部が構成される。

また、図２に示されるように、外側ヨーク２０の外側リング端部２０４の内壁には、円環状の第１の緩衝部材３２が固着されている。第１の緩衝部材３２は、外側リング端部２０４の円形開口２０４ａと同心である。第１の緩衝部材３２は、この円形開口２０４ａの直径よりも大きい外径を持ち、円形開口２０４ａの直径よりも小さい内径を持つ。第１の緩衝部材３２は、レンズ体１４にかかる衝撃を緩和する為のものである。

このように、上側弾性部材２２と下側弾性部材２４とは、外側ヨーク１０の内部に収容されている。そのため、上記特許文献１に開示されているような従来のレンズ駆動装置において必要であった、弾性部材（バネ部材）をヨークの外側で固定するための固定部材が不要となる。

詳述すると、従来のレンズ駆動装置では、バネ部材（弾性部材）がヨークの外側に配置されている。そのため、バネ部材（弾性部材）を固定するための固定部材がヨークの外側に必要となる。これに対して、本実施の形態によるレンズ駆動装置２０は、上側弾性部材２２と下側弾性部材２４を外側ヨーク１０の内部に収容しているので、外側ヨークを覆う固定部材（カバー）が不要となる。また、固定部材（カバー）が不要であるので、部品点数を少なくでき、レンズ駆動装置２０の小型化を図ることができる。

永久磁石１８と外側ヨーク２０と内側ヨーク３０によって磁気回路が構成される。そして、外側ヨーク２０において、外側リング端部２０４は光軸Ｏ対物側の面を形成し、外筒部２０２は側面を形成している。すなわち、光軸Ｏ対物側の面及び側面が、磁気回路の一部でかつシールド性能を持つ強磁性材の外側ヨーク２０によって形成されている。外側リング端部２０４に形成された円形開口２０４ａは、カメラモジュールで必要とされる画角から割り出した最小径の孔である。このように、本実施の形態に係るレンズ駆動装置２０は、その外観が外側ヨーク２０で覆われているので、防塵性に優れている。更に、本実施の形態では、外側ヨーク２０とは別に、強磁性部品としての内側ヨーク３０を備えている。内側ヨーク３０の４つの垂直延在部３０４と永久磁石１８との間の空間に、駆動コイル１６が配置されている。

本発明では、駆動コイル１６への無通電時に、レンズ体１４は、無限遠位置とマクロ位置との間（無限遠位置とマクロ位置とを除く）のレンズ焦点調整領域内で、上側弾性部材２２と下側弾性部材２４とにより吊られた状態にある。

図５及び図６を参照して、従来のレンズ駆動装置および本実施の形態に係るレンズ駆動装置１０におけるレンズ体１４の位置について説明する。

最初に図５を参照して、従来のレンズ駆動装置におけるレンズ体１４の位置について説明する。図５において、（Ａ）は駆動コイル１６への無通電時でのレンズ体１４の状態（位置）を示し、（Ａ）は駆動コイル１６に通電したときのレンズ体１４の状態（位置）を示す。

図示の例では、図５（Ａ）に示されるように、駆動コイル１６への無通電時では、レンズ体１４が無限遠位置にあるとしている。図５（Ｂ）は、駆動コイル１６に通電することにより、レンズ体１４をマクロ位置まで駆動した状態を示している。従来のレンズ駆動装置では、レンズ体１４を無限遠位置とマクロ位置との間で移動せるために、レンズ焦点調整にストローク量Ｓｃが必要となる。

次に図６を参照して、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１０におけるレンズ体１４の位置について説明する。図６において、（Ａ）は駆動コイル１６への無通電時でのレンズ体１４の状態を示し、（Ｂ）は駆動コイル１６に通電して、レンズ体１４を無限遠位置まで駆動した状態を示し、（Ｃ）は駆動コイル１６に通電して、レンズ体１４をマクロ位置まで駆動した状態を示す。

本実施の形態に係るレンズ駆動装置１０においては、レンズ体１４を無通電時の位置から無限遠位置まで移動させるために、レンズ焦点調整に第１のストローク量Ｓ_１だけ必要であり、レンズ体１４を無通電時の位置からマクロ位置まで移動させるために、レンズ焦点調整に第２のストローク量Ｓ_２だけ必要である。

このように、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１０は、従来のレンズ駆動装置と比較して、レンズ焦点調整に必要なストローク量Ｓ_１、Ｓ_２を、従来において必要なストローク量Ｓｃよりも抑えることができる。これにより、カメラモジュールの小型化に伴う、レンズ推進力低下を補うことができる。

図７を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るレンズ駆動装置１０Ａについて説明する。図７はレンズ駆動装置１０Ａの半分のみを、拡大して示す縦断面図である。

図示のレンズ駆動装置１０Ａは、外側ヨークおよびアクチュエータ・ベースが後述するように変更されていると共に、環状のスペーサ３４と第２及び第３の緩衝部材３６、３８とが更に付加されている点を除いて、図１乃至図３に示したレンズ駆動装置１０と同様の構成を有する。したがって、外側ヨークおよびアクチュエータ・ベースに、それぞれ、２０Ａおよび１２Ａの参照符号を付してある。図１乃至図３に示されたものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付し、以下では説明の簡略化のために、異なる点についてのみ説明する。

図１乃至図３に示したレンズ駆動装置１０では、上側弾性部材２２の外周側端部２２４を保持固定するために、外側ヨーク２０は凹部（段差部）２０６を備えている。そのため、外側ヨーク２０の形状は複雑である。

そこで、図示のレンズ駆動装置１０Ａでは、複雑な形状の外側ヨーク２０の代わりに、図７に示されるような、凹部（段差部）２０６の無い外側ヨーク２０Ａを用いている。図７に示された外側ヨーク２０Ａは、四角筒形状の外筒部２０２Ａと、この外筒部２０２Ａの上端（前端）に設けられた四角形の外側リング端部２０４Ａとを有する。外側リング端部２０４Ａは、光軸Ｏと同心の中心を持つ円形開口２０４ａを持つ。

外側ヨーク２０Ａには、凹部（段差部）２０６が無い。その代わりに、外側ヨーク２０Ａの内壁の角部には、図７に示されるような、環状のスペーサ３４が設けられる。従って、この環状のスペーサ３４に、上側弾性部材２２の外周側端部２２４が保持固定される。尚、スペーサ３４は、環状には限定されず、複数個所に設けるようにしても良い。

アクチュエータ・ベース１２Ａは、底部に設けられた環状の基底部１２２Ａと、この基底部１２２Ａの外周縁から上方へ延出する筒状の垂直延出部１２４Ａとから構成されている。基底部１２２Ａの内壁には、円環状の第２の緩衝部材３６が固着されている。また、内側ヨーク３０の４つの垂直延在部３０４の内壁には、それぞれ、４つの第３の緩衝部材３８が固着されている。

したがって、図示の実施の形態に係るレンズ駆動装置１０Ａは、レンズ焦点調整領域の外側において、レンズ体１４にかかる衝撃を緩和する為の第１乃至第３の緩衝部材３２、３６および３８を備えている。これにより、レンズ体１４や上側弾性部材２２、下側弾性部材２４にかかるダメージを抑えることができる。

尚、レンズ駆動装置１０Ａでは、第１乃至第３の緩衝部材３２、３６および３８を備えているが、その内の少なくとも１つを備えるようにしてもよい。

また、上記第１及び第２の実施の形態に係るレンズ駆動装置１０、１０Ａでは、固定部側に緩衝部材３２、３６および３８を備えているが、レンズ体１４側に緩衝部材を設けてもよい。

上述した本発明の第１及び第２の実施の形態に係るレンズ駆動装置１０、１０Ａにおいては、駆動コイル１６への無通電時に、レンズ体１４に付勢力が与えられていない。換言すれば、駆動コイル１６への無通電時に、レンズ体１４は無負荷の状態に置かれている。その為、レンズ駆動装置１０、１０Ａに外部から振動が加わった際、その振動によりレンズ体１４自体も振動し易くなるという問題がある。この問題を解決するために、以下に説明する本発明の第３および第４の実施の形態に係るレンズ駆動装置では、レンズ体１４に付勢力を付与するように構成している。

図８は本発明の第３の実施の形態に係るレンズ駆動装置１０Ｂのレンズ体１４の支持方法を示す概略正面断面図である。図示のレンズ駆動装置１０Ｂは、レンズ体１４の支持方法が相違する点を除いて、前述したレンズ駆動装置１０、１０Ａと同様の構成を有する。

図示のレンズ駆動装置１０Ｂでは、上側弾性部材２２は、駆動コイル１６への無通電時に、レンズ体１４に、矢印Ａ１で示すような、下向きの付勢力を付与するように取り付けられており、下側弾性部材２４は、駆動コイル１６への無通電時に、レンズ体１４に、矢印Ａ２で示すような、上向きの付勢力を付与するように取り付けられている。下向きの付勢力Ａ１と上向きの付勢力Ａ２とは実質的に同じである。すなわち、駆動コイル１６への無通電時に、レンズ体１４に対して上側弾性部材２２および下側弾性部材２４によって上下各々逆方向の付勢力を与えている。図示の例では、上側弾性部材２２および下側弾性部材２４により、レンズ体１４を挟み込む方向に付勢力Ａ１、Ａ２を与えている。

このような構成により、外部から加えられるレンズ駆動装置１０Ｂの振動や衝撃に対して、レンズ体１４の動きを鈍化させることができる。したがって、駆動コイル１６への無通電時及びレンズモジュールを使用した撮影時に、レンズ駆動装置１０Ｂにかかる振動によりレンズ体１４が振動するのを抑制することができる。すなわち、レンズ駆動装置１０Ｂは振動に強いという利点がある。また、上側弾性部材２２および下側弾性部材２４により、レンズ体１４を挟み込む方向に付勢力Ａ１、Ａ２を与えているので、弾性部材２２、２４とレンズ体１４との間の結合力を向上させることができる。

図９は本発明の第４の実施の形態に係るレンズ駆動装置１０Ｃのレンズ体１４の支持方法を示す概略正面断面図である。図示のレンズ駆動装置１０Ｃは、レンズ体１４の支持方法が相違する点を除いて、前述したレンズ駆動装置１０、１０Ａと同様の構成を有する。

図示のレンズ駆動装置１０Ｃでは、上側弾性部材２２は、レンズ体１４に、駆動コイル１６への無通電時に、矢印Ｂ１で示すような、上向きの付勢力を付与するように取り付けられており、下側弾性部材２４は、レンズ体１４に、駆動コイル１６への無通電時に、矢印Ｂ２で示すような、下向きの付勢力を付与するように取り付けられている。上向きの付勢力Ｂ１と下向きの付勢力Ｂ２とは実質的に同じである。すなわち、駆動コイル１６への無通電時に、レンズ体１４に対して上側弾性部材２２および下側弾性部材２４によって上下各々逆方向の付勢力を与えている。図示の例では、上側弾性部材２２および下側弾性部材２４により、レンズ体１４を伸張させる方向に付勢力Ｂ１、Ｂ２を与えている。

このような構成により、外部から印加されるレンズ駆動装置１０Ｃの振動や衝撃に対して、レンズ体１４の動きを鈍化させることができる。したがって、駆動コイル１６への無通電時及びレンズモジュールを使用した撮影時に、レンズ駆動装置１０Ｃにかかる振動によりレンズ体１４が振動するのを抑制することができる。すなわち、レンズ駆動装置１０Ｃは振動に強いという利点がある。

図８及び図９に示したレンズ駆動装置１０Ｂ、１０Ｃでは、弾性部材２２、２４をレンズ体１４に結合しているが、弾性部材２２、２４をレンズ体１４の周りの可動部材（例えば、駆動コイル１６など）に結合してもよい。また、弾性部材として、１枚の上側弾性部材２２と１枚の下側弾性部材２４とを備えているが、複数枚の上側弾性部材と複数枚の下側弾性部材とを備えてもよい。

以上、本発明についてその好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明の精神を逸脱しない範囲内で、種々の変形が当業者によって可能であるのは明らかである。

本発明の第１の実施の形態によるレンズ駆動装置の斜視図である。 図１に示したレンズ駆動装置の断面斜視図である。 図１に示したレンズ駆動装置の分解斜視図である。 図１に示したレンズ駆動装置のレンズ体と駆動コイルとの結合状態の前半分のみを、拡大して示す側面断面図である。 従来のレンズ駆動装置におけるレンヌ体の位置を説明するための概略正面断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置におけるレンズ体の位置を説明するための概略正面断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るレンズ駆動装置の半分のみを、拡大して示す縦断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係るレンズ駆動装置のレンズ体の支持方法を示す概略正面断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係るレンズ駆動装置のレンズ体の支持方法を示す概略正面断面図である。

符号の説明

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ レンズ駆動装置
１２、１２Ａ アクチュエータ・ベース
１４ レンズ体
１４０ 筒状部
１６ 駆動コイル
１６３ 段差
１８ 永久磁石
２０、２０Ａ 外側ヨーク
２０２、２０２Ａ 外筒部
２０４、２０４Ａ 外側リング端部
２０４ａ 円形開口
２０６ 凹部（段差部）
２２ 上側弾性部材
２２２ 内周側端部（内輪）
２２４ 外周側端部（外輪）
２４ 下側弾性部材
２４２ 内周側端部（内輪）
２４４ 外周側端部（外輪）
２６ ストッパ
２８ スペーサ
３０ 内側ヨーク
３０２ 内側リング端部
３０４ 垂直延在部
３２ 第１の緩衝部材
３４ スペーサ
３６ 第２の緩衝部材
３８ 第３の緩衝部材
Ｏ 光軸

Claims (10)

1. レンズを含む筒状のレンズ体と、該レンズ体の周囲に位置するように固定された駆動コイルと、該駆動コイルと対向する永久磁石と、内壁に前記永久磁石を備えた外側ヨークと、前記レンズ体の光軸方向両側に設けられ、前記レンズ体を径方向に位置決めした状態で光軸方向に変位可能に支持する上側弾性部材および下側弾性部材とを備え、前記上側弾性部材及び前記下側弾性部材の各々は、前記レンズ体に取り付けられた内周側端部と前記外側ヨークに取り付けられた外周側端部とを有し、前記駆動コイルに通電することで、前記永久磁石の磁界と前記駆動コイルに流れる電流による磁界との相互作用によって、前記レンズ体を光軸方向に位置調整可能なレンズ駆動装置において、
   前記駆動コイルへの無通電時に、前記レンズ体は、無限遠位置およびマクロ位置を除いた前記光軸方向のレンズ焦点調整領域に置かれていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記外側ヨークは、前記永久磁石を内壁に備える外筒部と、該外筒部の上端に設けられた外側リング端部とを有し、
   前記外側リング端部の内壁に、前記レンズ体にかかる衝撃を緩和するための緩衝部材を備えたことを特徴とする、請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記光軸方向の下方に配置されたアクチュエータ・ベースを備え、
   該アクチュエータ・ベースの内壁に、前記レンズ体にかかる衝撃を緩和するための緩衝部材を備えたことを特徴とする、請求項１に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記下側弾性部材の前記外周側端部を、スペーサを介して固定するための内側ヨークを更に有し、
   前記内側ヨークは、
   前記外側ヨークの前記外筒部の内壁に下端で取り付けられた内側リング端部と、
   該内側リング端部の内側で、前記光軸と平行に垂直上方へ延在する複数の垂直延在部と、から構成され、
   前記複数の垂直延在部の内壁に、前記レンズ体にかかる衝撃を緩和するための緩衝部材を備えたことを特徴とする、請求項１に記載のレンズ駆動装置。
5. 前記内側ヨークの前記複数の垂直延在部と前記永久磁石との間に前記駆動コイルが配置されている、請求項４に記載のレンズ駆動装置。
6. 前記複数の垂直延在部は、前記下側弾性部材の前記外周側端部と前記内周側端部との間の隙間を介して、垂直に上方へ延在している、請求項５に記載のレンズ駆動装置。
7. 前記駆動コイルは前記レンズ体を、直接、保持している、請求項１乃至６のいずれか１つに記載のレンズ駆動装置。
8. 前記駆動コイルは、その内面に、前記レンズ体を位置決めするための段差を持つ、請求項７に記載のレンズ駆動装置。
9. 前記上側弾性部材および前記下側弾性部材は、前記駆動コイルへの無通電時に、前記レンズ体に対して互いに逆方向でかつ実質的に等しい付勢力を付与するように取り付けられている、請求項１乃至８のいずれか１つに記載のレンズ駆動装置。
10. 前記上側弾性部材および前記下側弾性部材は、前記レンズ体を挟み込む方向に、前記付勢力を与える、請求項９に記載のレンズ駆動装置。

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