JP2010097016A - レンズ駆動装置および弾性部材の付勢力調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を増やすことなく、弾性部材の押し付け圧力（付勢力）を調整可能とすること。
【解決手段】外周壁（１２２）に雄ネジが切られたレンズバレル（１２Ａ）と、レンズバレルを雌ネジが切られた内周壁（１６２）に螺合することによりレンズバレルを保持する筒状のレンズホルダ（１６Ａ）と、レンズホルダの周囲に固定された駆動コイル（１８）と、ベース（１４）上に固定され、駆動コイルと対向するマグネット（２０）を含む磁界発生部を有する固定部（３０）と、レンズホルダと固定部とに取付けられ、レンズホルダ（１６Ａ）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弾性部材（２２）とを備えるレンズ駆動装置（１０Ａ）において、駆動コイル（１８）に通電していない状態で、レンズバレル（１２Ａ）の下端部（１２ａ）をベース（１４）に接触させている。
【選択図】 図２

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。

この種のオートフォーカス用レンズ駆動装置は、レンズを含むレンズバレルを保持する筒状のレンズホルダを備え、レンズホルダの周囲に駆動コイルが固定されている。この駆動コイルと対向して、マグネットを備えた磁界発生部が配置されている。磁界発生部はベース上に固定されている。レンズバレル、レンズホルダ、および駆動コイルの組み合わせは、レンズ駆動装置の可動部として働く。一方、磁界発生部とベースとの組み合わせは、レンズ駆動装置の固定部として働く。また、レンズ駆動装置は、レンズホルダと固定部とに取り付けられた（を繋ぐ）弾性部材を備える。この弾性部材は、レンズホルダ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。このような構成のレンズ駆動装置は、駆動コイルに通電することで、マグネットの磁界と駆動コイルに流れる電流との相互作用による電磁力よって、レンズホルダを光軸方向に位置調整可能である。この場合、この電磁力と弾性部材の付勢力とが釣り合った位置で、可動部が停止する（位置決めされる）。

カメラ付携帯電話では、その携帯時の揺れなどにより、レンズ駆動装置の可動部が固定部に対して光軸方向に移動する（上下動する）恐れがある。これを防止するために、レンズ駆動装置では、駆動コイルに通電していない状態において、可動部の下端部をベースに対して所定の押し付け圧力で押し付けるようにしている。換言すれば、弾性部材の付勢力で、可動部の下端部をベースに対して押し付けている。したがって、駆動コイルに流す電流に基づく上記電磁力が上記付勢力を超えるまでは、可動部の下端部は、ベースに対して押し付けられた状態に置かれる。このような上記付勢力を超える電磁力を発生させるために、駆動コイルに流される電流の最小値は、この技術分野において、始動電流値と呼ばれている。したがって、始動電流値以上の大きさの電流を駆動コイルに流すことによって、可動部の下端部をベースから離すことができる。レンズ駆動装置の性能（動作特性）のバラツキを抑えるためには、上記押し付け圧力（付勢力）を一定にする必要がある。

特許文献１（特開２００８−１２２６４３号公報）は、簡単な構成で、上記押し付け圧力（付勢力）を一定に調整できるようにした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、レンズホルダが駆動されていない状態にて（すなわち、駆動コイルに通電していない状態にて）、レンズホルダの下端部に所定の押し付け圧力で当接するホルダ支持部材を備えている。そして、ホルダ支持部材の下部固定部材（ベース）に対する接合位置を、ネジ機構や摺動により、調整可能としている。

特開２００８−１２２６４３号公報（図１、図２）

前述した特許文献１に開示されたレンズ駆動装置では、下部固定部材（ベース）とは別体に、レンズ支持部材を必要とするので、部品点数が増加してしまうという問題がある。

本発明の課題は、部品点数を増やすことなく、弾性部材の押し付け圧力（付勢力）を調整することが可能な、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、外周壁（１２２）に雄ネジが切られたレンズバレル（１２Ａ）と、このレンズバレルを雌ネジが切られた内周壁（１６２）に螺合することによりレンズバレルを保持する内周壁を有する筒状のレンズホルダ（１６Ａ）と、このレンズホルダにその周囲に位置するように固定された駆動コイル（１８）と、ベース（１４）上に固定され、駆動コイルと対向するマグネット（２０）を含む磁界発生部を有する固定部（３０）と、レンズホルダと固定部とに取付けられ、レンズホルダ（１６Ａ）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弾性部材（２２）とを備え、駆動コイル（１８）に通電することで、マグネット（２０）の磁界と駆動コイル（１８）に流れる電流との相互作用による電磁力によって、レンズホルダ（１６Ａ）を光軸（Ｏ）方向に位置調整可能なレンズ駆動装置（１０Ａ）において、駆動コイル（１８）に通電していない状態で、レンズバレル（１２Ａ）の下端部（１２ａ）をベース（１４）に接触させ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（１０Ａ）において、レンズバレル（１２Ａ）の光軸（Ｏ）方向の長さ（Ｄ_１）が、レンズホルダ（１６Ａ）の光軸（Ｏ）方向の長さ（Ｄ_２）よりも長いことが好ましい。

また、本発明によれば、上記レンズ駆動装置（１０Ａ）において、駆動コイル（１８）に通電していない状態にて弾性部材（２２）の付勢力を調整する方法であって、レンズバレル（１２Ａ）の下端部（１２ａ）を固定部（３０）のベース（１４）に接触させた状態で、レンズホルダ（１６Ａ）に対してレンズバレル（１２Ａ）を光軸（Ｏ）の回りに回動する（Ａ）ことにより、レンズホルダ（１６Ａ）を光軸（Ｏ）方向に移動させ（Ｂ）、これによって、弾性部材（２２）のたわみ量を変化させて弾性部材（２２）の付勢力を調整するようにしたことを特徴とする弾性部材の付勢力調整方法が得られる。

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、駆動コイルに通電していない状態で、レンズバレルの下端部をベースに接触させているので、部品点数を増やさずに、弾性部材の付勢力（押し付け圧力）を調整することができる。

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を参照して、本発明の理解を容易にするために、関連するレンズ駆動装置１０について説明する。図１はレンズ駆動装置１０内部の主要部を示す概略断面図である。図１に示す例において、上下方向がレンズの光軸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、上下方向が前後方向となる。換言すれば、上方向が前方向となり、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、複数のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３を含むレンズバレル１２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、光軸Ｏ方向（上下方向）の下側に配置されたアクチュエータ・ベース１４を有する。このアクチュエータ・ベース１４の下部には、図示はしないが、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、レンズバレル１２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、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、レンズバレル１２を保持するための筒状のレンズホルダ１６と、このレンズホルダ１６にその周囲に位置するように固定された駆動コイル１８と、アクチュエータ・ベース１４上に固定され、駆動コイル１８と対向するマグネット２０を含む磁界発生部を有する固定部３０と、レンズホルダ１６と固定部３０とに取り付けられた弾性部材２２と、カバー２４とを備える。弾性部材２２は、レンズホルダ１６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。磁界発生部は、図示しないヨークを有する。

レンズバレル１２、レンズホルダ１６、および駆動コイル１８の組み合わせは、レンズ駆動装置１０の可動部４０として働く。一方、マグネット２０を含む磁界発生部とアクチュエータ・ベース１４とカバー２４との組み合わせは、レンズ駆動装置１０の固定部３０として働く。

レンズホルダ１６の内周壁１６２には雌ネジ（図示せず）が切られている。一方、レンズアバレル１２の外周壁１２２には、上記雌ネジに螺合される雄ネジ（図示せず）が切られている。従って、レンズバレル１２をレンズホルダ１６に装着するには、レンズバレル１２をレンズホルダ１６に対して光軸Ｏ周りに回転して光軸Ｏ方向に沿って螺合することにより、レンズバレル１２をレンズホルダ１６内に収容し、接着剤などによって互いに接合する。

このような構成のレンズ駆動装置１０においては、駆動コイル１８に通電することで、マグネット２０の磁界と駆動コイル１８に流れる電流との相互作用による電磁力によって、レンズホルダ１６（レンズバレル１２）を光軸Ｏ方向に位置調整することが可能である。この場合、この電磁力と弾性部材２２の付勢力とが釣り合った位置で、可動部４０が停止する（位置決めされる）。

カメラ付携帯電話では、その携帯時の揺れなどにより、レンズ駆動装置１０の可動部４０が固定部３０に対して光軸Ｏ方向に移動する（上下動する）恐れがある。これを防止するために、レンズ駆動装置１０では、駆動コイル１８に通電していない状態において、図１に示されるように、可動部４０の下端部をアクチュエータ・ベース１４に対して所定の押し付け圧力で押し付けるようにしている。換言すれば、弾性部材２２の付勢力で、可動部４０の下端部をアクチュエータ・ベース１４に対して押し付けている。したがって、駆動コイル１８に流す電流に基づく上記電磁力が上記付勢力を超えるまでは、可動部４０の下端部は、アクチュエータ・ベース１４に対して押し付けられた状態に置かれる。

このような上記付勢力を超える電磁力を発生させるために、駆動コイル１８に流される電流の最小値は、この技術分野において、始動電流値と呼ばれている。したがって、始動電流値以上の大きさの電流を駆動コイル１８に流すことによって、可動部４０の下端部をアクチュエータ・ベース１４から離すことができる。レンズ駆動装置１０の性能（動作特性）のバラツキを抑えるためには、上記押し付け圧力（付勢力）を一定にする必要がある。

図１に示したレンズ駆動装置１０では、駆動コイル１８に通電していない状態において、レンズホルダ１６の下端部１６ａがアクチュエータ・ベース１４に当接（接触）している。すなわち、駆動コイル１８に通電していない状態において、弾性部材２２の一端部を固定しているレンズホルダ１６の下端部１６ａが固定部３０のアクチュエータ・ベース１４に接触するように配置されている。

その為、弾性部材２２の付勢力（押し付け圧力）を調整することができない。また、レンズ駆動装置１０の各部品の寸法精度や組立精度のバラツキにより弾性部材２２の付勢力（押し付け圧力）がバラツキ、その結果、レンズ駆動装置１０の動作特性（性能）のバラツキが大きくなってしまうという問題がある。

このような問題を解決するために、上記特許文献１（特開２００８−１２２６４３号公報）に開示されたレンズ駆動装置は、レンズホルダ１６が駆動されていない状態にて（すなわち、駆動コイル１８に通電していない状態にて）、レンズホルダ１６の下端部１６ａに所定の押し付け圧力で当接するホルダ支持部材を備えている。そして、ホルダ支持部材の下部固定部材（アクチュエータ・ベース１４）に対する接合位置を、ネジ機構や摺動により、調整可能としている。

しかしながら、この特許文献１に開示されたレンズ駆動装置では、下部固定部材（アクチュエータ・ベース１４）とは別体に、レンズ支持部材を必要とするので、部品点数が増加してしまうという問題がある。

図２を参照して、本発明の一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２はレンズ駆動装置１０Ａ内部の主要部を示す概略断面図である。図２に示す例において、上下方向がレンズの光軸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、上下方向が前後方向となる。換言すれば、上方向が前方向となり、下方向が後方向となる。

図示のレンズ駆動装置１０Ａは、可動部の構成が図１に示したものと相違している点を除いて、図１に図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、可動部に４０Ａの参照符号を付してある。図１に示し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、説明を簡略化するために、以下では異なる点についてのみ説明する。

図示の可動部４０Ａは、レンズバレルとレンズホルダが、図１に示したものと相違する点を除いて、図１に示した可動部４０と同様の構成を有する。したがって、レンズバレルおよびレンズホルダに、それぞれ、１２Ａおよび１６Ａの参照符号を付してある。

図１に示したレンズ駆動装置１０においては、駆動コイル１８に通電していない状態において、レンズホルダ１６の下端部１６ａがアクチュエータ・ベース１４に接触（当接）している。これに対して、図２に示したレンズ駆動装置１０Ａにおいては、駆動コイル１８に通電していない状態において、レンズバレル１２Ａの下端部１２ａがアクチュエータ・ベース１４に接触（当接）している。

すなわち、レンズバレル１２Ａの光軸Ｏ方向の長さＤ_１が、レンズバレル１２の光軸Ｏ方向の長さより長くなるように変更（変形）され、かつ、レンズホルダ１６Ａの光軸Ｏ方向の長さＤ_２が、レンズホルダ１６の光軸Ｏ方向の長さより短くなるように変更（変形）されている。図示の例では、レンズバレル１２Ａの光軸Ｏ方向の長さＤ_１が、レンズホルダ１６Ａの光軸Ｏ方向の長さＤ_２よりも長くなっている（Ｄ_１＞Ｄ_２）。

図３を参照して、図２に示したレンズ駆動装置１０Ａにおいて、駆動コイル１８に通電していない状態にて弾性部材２２の付勢力を調整する方法について説明する。

前述したように、レンズバレル１２Ａの外周壁１２２には雄ネジ（図示せず）が切られており、レンズホルダ１６Ａの内周壁１６２には、この雄ネジが螺合される雌ネジ（図示せず）が切られている。

先ず、レンズバレル１２Ａの下端部１２ａを固定部３０のアクチュエータ・ベース１４に接触させた状態で、レンズホルダ１６Ａに対してレンズバレル１２Ａを、図３の矢印Ａに示されるように、光軸Ｏの回りに回動する。これにより、レンズホルダ１６Ａを、図３の矢印Ｂに示されるように、光軸Ｏ方向に移動させる。これによって、弾性部材２２のたわみ量を変化させて弾性部材２２の付勢力を所望の値に調整する。

したがって、部品点数を増やすことなく、弾性部材２２の付勢力を調整することが可能となる。このように、弾性部材２２の付勢力を調整することができるので、レンズ駆動装置１０Ａの動作特性を安定させることができる。換言すれば、レンズ駆動装置１０Ａの動作特性のバラツキを抑えることができる。

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。

関連するレンズ駆動装置の内部主要部を示す概略断面図である。 本発明の一実施の形態に係るレンズ駆動装置の内部主要部を示す概略断面図である。 図２に示したレンズ駆動装置において、駆動コイルに通電していない状態にて弾性部材の付勢力を調整する方法を説明するための概略断面図である。

符号の説明

１０Ａ レンズ駆動装置
１２Ａ レンズバレル
１２ａ 下端部
１２２ 外周壁
１４ アクチュエータ・ベース
１６Ａ レンズホルダ
１６２ 内周壁
１８ 駆動コイル
２０ マグネット
２２ 弾性部材
２４ カバー
３０ 固定部
４０Ａ 可動部
Ｌ１〜Ｌ３ レンズ
Ｏ 光軸

Claims (3)

1. 外周壁に雄ネジが切られたレンズバレルと、該レンズバレルを雌ネジが切られた内周壁に螺合することにより前記レンズバレルを保持する前記内周壁を有する筒状のレンズホルダと、該レンズホルダにその周囲に位置するように固定された駆動コイルと、ベース上に固定され、前記駆動コイルと対向するマグネットを含む磁界発生部を有する固定部と、前記レンズホルダと前記固定部とに取付けられ、前記レンズホルダ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弾性部材とを備え、前記駆動コイルに通電することで、前記マグネットの磁界と前記駆動コイルに流れる電流との相互作用による電磁力によって、前記レンズホルダを光軸方向に位置調整可能なレンズ駆動装置において、
   前記駆動コイルに通電していない状態で、前記レンズバレルの下端部を前記ベースに接触させていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記レンズバレルの前記光軸方向の長さが、前記レンズホルダの前記光軸方向の長さよりも長い、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 請求項１に記載のレンズ駆動装置において、前記駆動コイルに通電していない状態にて前記弾性部材の付勢力を調整する方法であって、
   前記レンズバレルの前記下端部を前記固定部のベースに接触させた状態で、前記レンズホルダに対して前記レンズバレルを前記光軸の回りに回動することにより、前記レンズホルダを前記光軸方向に移動させ、
   これによって、前記弾性部材のたわみ量を変化させて前記弾性部材の付勢力を調整するようにしたことを特徴とする弾性部材の付勢力調整方法。

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