JP2010160435A - レンズ駆動装置及びこのレンズ駆動装置を搭載したカメラモジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】磁石の漏れ磁束を抑制したレンズ駆動装置及びこのレンズ駆動装置を搭載したカメラモジュールを提供する。
【解決手段】レンズ駆動装置は、レンズを保持するとともに、このレンズの光軸方向に移動可能なホルダ10と、レンズをレンズの径方向から取り囲むとともにホルダに固定された磁石20と、磁石20と径方向に対向するコイルと、磁石20径方向に対向するとともにコイルより径方向の外側に配置される磁性板70とを備えている。そして、ホルダ10と磁石20との径方向の間には、磁性体のヨーク80が配置されている。
【選択図】図4
【解決手段】レンズ駆動装置は、レンズを保持するとともに、このレンズの光軸方向に移動可能なホルダ10と、レンズをレンズの径方向から取り囲むとともにホルダに固定された磁石20と、磁石20と径方向に対向するコイルと、磁石20径方向に対向するとともにコイルより径方向の外側に配置される磁性板70とを備えている。そして、ホルダ10と磁石20との径方向の間には、磁性体のヨーク80が配置されている。
【選択図】図4
Description
本発明は、レンズを保持するとともに、該レンズの光軸の方向に移動可能なホルダと、レンズをレンズの径方向から取り囲むとともにホルダに固定された磁石と、磁石と径方向に対向するコイルとを備えるレンズ駆動装置及びこのレンズ駆動装置を搭載したカメラモジュールに関する。
近年、携帯電話に搭載されるカメラは、高画素化が進み、オートフォーカスが必須の機能となっている。そこで、このカメラのオートフォーカスを行うためにレンズ駆動装置が使用されている。一方、携帯電話の薄型化及び小型化に伴い、レンズ駆動装置に与えられるスペースを縮小する要求が高まっている。この要求に対応するため、レンズ駆動装置のレンズを駆動させる構造としては、例えば、特許文献1のようなボイスコイル型の構造が採用されている。このボイスコイル型の構造は、一般に、ステッピングモータを用いた構造と比較して、構成を簡略化できるため、レンズ駆動装置の小型化を達成できることが知られている。
上記のボイスコイル型の構造では、レンズを保持するホルダ側にコイルを装着するとともに、ベース側に磁石を装着し、コイルに電流を印加することで生じる電磁駆動力によって、ホルダをレンズ光軸方向に移動している。また、ホルダをばね部材で支えるとともに、このばね部材をコイルへの給電用に共用し、ホルダから配線が引き出されないように構成されている。
この構成によれば、コイルへ給電するための配線がホルダから引き出されないため、レンズ駆動の際に、配線に不要な振動や張力が加わり、配線が破損してしまう問題を抑制することができる。しかし、その反面、この構成では、ばね部材の構造が複雑であるため、レンズ駆動装置の製造時の歩留まりが低下しやすい問題が生じる。
このような問題を解消するための構成として、図10に示すように、樹脂材料にて形成されたホルダ100に磁石110を直接固定し、ベースにホルダ100を径方向の外側より外囲するようにコイル120を装着する構成が開発されている。この構成では、ホルダ100に配線を施す必要がないため、レンズ駆動時における配線の破損を抑制するとともに、ばね部材を削除することによるレンズ駆動装置の構成の簡素化を図ることができる。
しかしながら、ホルダ100に磁石110を直接固定する場合、図11に示すように、磁石110の磁力線が大きく周回するため、コイル120に向かう磁石110の磁力線が少なくなってしまう。即ち、磁石110の漏れ磁束が多くなってしまっていた。その結果、ホルダ100を光軸方向へ移動する際のコイルへの電流の供給量が増大してしまう問題があった。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、磁石の漏れ磁束を抑制したレンズ駆動装置及びこのレンズ駆動装置を搭載したカメラモジュールを提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、レンズを保持するとともに、該レンズの光軸の方向に移動可能なホルダと、前記レンズを前記レンズの径方向から取り囲むとともに前記ホルダに固定された磁石と、前記磁石と前記径方向に対向するコイルと、前記磁石と前記径方向に対向するとともに前記コイルより前記径方向の外側に配置される磁性板とを備えるレンズ駆動装置において、前記ホルダと前記磁石との間には、磁性体のヨークが配置されることを要旨とする。
この発明によれば、ホルダと磁石との間に磁性体のヨークが配置されることにより、磁石の磁力線をヨークに流すことができ、磁石の漏れ磁束を抑制することができる。したがって、磁石とコイルとの間の磁力を向上することができるため、コイルの巻回数を一定とした場合には、コイルに供給される電流を低減することができる。また、コイルに供給される電流を一定とした場合には、コイルの巻回数を減少させることができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のレンズ駆動装置において、前記ヨークの前記光軸の方向の長さは、前記磁石の前記光軸の方向の長さよりも長いことを要旨とする。
この発明によれば、ヨークの光軸の方向の長さが、磁石の光軸の方向より長いため、磁石の光軸の方向の端部の磁束をヨークに流すことができる。したがって、磁石の漏れ磁束を抑制することができる。
この発明によれば、ヨークの光軸の方向の長さが、磁石の光軸の方向より長いため、磁石の光軸の方向の端部の磁束をヨークに流すことができる。したがって、磁石の漏れ磁束を抑制することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のレンズ駆動装置において、前記ヨークは、前記磁石の前記光軸の方向の端面の少なくとも一部を覆うことを要旨とする。
この発明によれば、ヨークが磁石の光軸の方向の端面を覆うため、磁石の光軸の方向の端部の磁束をヨークに流すことができる。したがって、磁石の漏れ磁束を抑制することができる。
この発明によれば、ヨークが磁石の光軸の方向の端面を覆うため、磁石の光軸の方向の端部の磁束をヨークに流すことができる。したがって、磁石の漏れ磁束を抑制することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置において、前記磁石及び前記ヨークは、それぞれ板状に形成され、前記ヨークの前記光軸の方向及び前記径方向のそれぞれに直交する方向である長手方向の長さは、前記磁石の前記長手方向の長さよりも長いことを要旨とする。
この発明によれば、ヨークの長手方向の長さが、磁石の長手方向の長さより長いため、磁石の長手方向の端部の磁束をヨークの上記端面を覆った部分に流すことができる。したがって、磁石の漏れ磁束を抑制することができる。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のレンズ駆動装置において、前記ヨークは、前記磁石の前記径方向に沿った側面の少なくとも一部を覆うことを要旨とする。
この発明によれば、ヨークが磁石の径方向に沿った側面を覆うため、磁石の長手方向の端部の磁束をヨークの上記側面を覆った部分に流すことができる。したがって、磁石の漏れ磁束を抑制することができる。
この発明によれば、ヨークが磁石の径方向に沿った側面を覆うため、磁石の長手方向の端部の磁束をヨークの上記側面を覆った部分に流すことができる。したがって、磁石の漏れ磁束を抑制することができる。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置において、前記ホルダは、樹脂材料を射出成形することにより、前記ヨーク及び前記磁石と一体に成形することを要旨とする。
この発明によれば、ホルダを射出成形することにより、ヨーク及び磁石を一体的に成形するため、ヨーク及び磁石とホルダとを接着剤にて接合した場合よりも、ヨーク及び磁石とホルダとの接合強度を向上させることができる。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置において、当該レンズ駆動装置は、携帯機器に搭載されることを要旨とする。
この発明によれば、磁石とホルダとの間にヨークが配置されることにより、コイルに供給する電流を低減することができるため、レンズ駆動装置が携帯機器に搭載されることにより、図10及び図11に示すヨークが配置されていない従来構造のレンズ駆動装置が携帯機器に搭載される場合と比較して、携帯機器の電池寿命を延長させることができる。
この発明によれば、磁石とホルダとの間にヨークが配置されることにより、コイルに供給する電流を低減することができるため、レンズ駆動装置が携帯機器に搭載されることにより、図10及び図11に示すヨークが配置されていない従来構造のレンズ駆動装置が携帯機器に搭載される場合と比較して、携帯機器の電池寿命を延長させることができる。
請求項8に記載の発明は、レンズを保持するとともに、該レンズの光軸の方向に移動可能なホルダと、前記レンズを前記レンズの径方向から取り囲むとともに前記ホルダに固定された磁石と、前記磁石と前記径方向に対向するコイルとを備え、携帯機器に搭載されるレンズ駆動装置において、前記ホルダと前記磁石との間には、磁性体のヨークが配置されることを要旨とする。
この発明によれば、ホルダと磁石との間に磁性体のヨークが配置されることにより、磁石の磁力線をヨークに流すことができ、磁石の漏れ磁束を抑制することができる。したがって、磁石とコイルとの間の磁力を向上することができるため、コイルの巻回数を一定とした場合には、コイルに供給される電流を低減することができる。その結果、このレンズ駆動装置が携帯機器に搭載されることにより、図10及び図11に示すヨークが配置されていない従来構造のレンズ駆動装置が携帯機器に搭載される場合と比較して、携帯機器の電池寿命を延長させることができる。
請求項9に記載の発明は、カメラモジュールであって、請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置を搭載したことを要旨とする。
この発明によれば、レンズ駆動装置は、カメラモジュールに好適に搭載することができる。
この発明によれば、レンズ駆動装置は、カメラモジュールに好適に搭載することができる。
本発明によれば、磁石の漏れ磁束を抑制したレンズ駆動装置及びこのレンズ駆動装置を搭載したカメラモジュールを提供することができる。
(第1の実施形態)
図1〜図6を参照して、本発明に係るレンズ駆動装置を携帯電話に搭載されるカメラのオートフォーカスに用いられるレンズ駆動装置として具体化した第1の実施形態について説明する。以降では、レンズの光軸に沿った方向を「光軸方向」といい、レンズの径方向を「径方向」といい、レンズを径方向から取り囲む方向を「周方向」という。また、レンズ駆動装置1の光軸方向において、ベース30側を「下側」とし、ケース40側を「上側」とする。そして、レンズ駆動装置1の径方向において、光軸に向かう側を「内側」とし、光軸から離れる側を「外側」とする。
図1〜図6を参照して、本発明に係るレンズ駆動装置を携帯電話に搭載されるカメラのオートフォーカスに用いられるレンズ駆動装置として具体化した第1の実施形態について説明する。以降では、レンズの光軸に沿った方向を「光軸方向」といい、レンズの径方向を「径方向」といい、レンズを径方向から取り囲む方向を「周方向」という。また、レンズ駆動装置1の光軸方向において、ベース30側を「下側」とし、ケース40側を「上側」とする。そして、レンズ駆動装置1の径方向において、光軸に向かう側を「内側」とし、光軸から離れる側を「外側」とする。
まず、図1を参照して、レンズ駆動装置1の全体構成について説明する。
図1に示すように、レンズ駆動装置1は、光軸方向に移動可能な移動体1aと、移動体1aに駆動力を与えるとともに、このレンズ駆動装置1が搭載される機器に固定される固定体1bとにより構成されている。そして、レンズ駆動装置1は、移動体1aの光軸方向の移動に伴い、レンズが光軸方向に移動することにより、カメラのオートフォーカスを行っている。また、本実施形態のレンズ駆動装置1は、光軸方向の平面視において、約8.5mmの正方形に形成されており、レンズ駆動装置1の光軸方向の高さが、約3mmに形成されている。
図1に示すように、レンズ駆動装置1は、光軸方向に移動可能な移動体1aと、移動体1aに駆動力を与えるとともに、このレンズ駆動装置1が搭載される機器に固定される固定体1bとにより構成されている。そして、レンズ駆動装置1は、移動体1aの光軸方向の移動に伴い、レンズが光軸方向に移動することにより、カメラのオートフォーカスを行っている。また、本実施形態のレンズ駆動装置1は、光軸方向の平面視において、約8.5mmの正方形に形成されており、レンズ駆動装置1の光軸方向の高さが、約3mmに形成されている。
移動体1aは、レンズ及びこのレンズを保持するレンズホルダRHと、このレンズホルダRHを保持するホルダ10と、ホルダ10に固定される複数の磁石20とにより構成されている。なお、本実施形態の磁石20は、互いに周方向に一定の距離を介して、ホルダ10に4個固定されている。また、この磁石20は、ネオジウム磁石(Ne-Fe-B)が用いられている。特に、本実施形態の磁石20は、板状に形成されたネオジウム焼結磁石が用いられている。
固定体1bは、レンズ駆動装置1の外枠を構成するベース30及びケース40と、ベース30に固定されて、ホルダ10の光軸方向への移動をガイドするシャフト50と、電流が印加されることにより磁場を形成するコイル60とにより構成されている。また、コイル60の径方向の外側には、磁性体の鋼板によって形成された長方形の板状の磁性板70がベース30に固定されている。
ベース30には、レンズ駆動装置1の外枠の下面を構成する基部31と、基部31より光軸方向に沿って延設される支柱部32とが設けられている。基部31は、光軸方向の平面視において、正方形に形成される。そして、支柱部32は、基部31の四隅にそれぞれ設けられている。また、基部31の中央位置には、円形の貫通孔である開口部33が形成されている。また、ベース30の周縁の2箇所には、2個の磁性板70が固定されている。具体的には、磁性板70は、ベース30の周縁を構成する各辺の中央位置に固定されている。
ケース40は、レンズ駆動装置1の外側の側面及び上面を構成している。そして、ケース40は、コイル60の径方向の外側を外囲するようにベース30に取り付けられる。また、ケース40の上面には、シャフト50を挿入する2個の貫通孔41と、移動体1aを挿通可能とする開口部42とが設けられている。
シャフト50は、ベース30の基部31にそれぞれ固定されるとともに、ケース40の貫通孔41に挿入されることにより、光軸方向に沿うように保持される。このシャフト50には、ホルダ10が挿入される。そして、ホルダ10は、シャフト50に対して摺動可能とすることにより、シャフト50に沿って移動可能となる。即ち、移動体1aは、シャフト50にガイドされて、光軸方向に移動する。
コイル60は、ベース30の4個の支柱部の周囲に巻き付けられている。そして、コイル60に電流が印加されることにより、コイル60の周囲に磁場が発生する。この磁場と磁石20とにより、移動体1aを光軸方向に移動させる力が発生する。
次に、図2及び図3を参照して、移動体1aの構造について説明する。また、図2以降の移動体1aでは、移動体1aのレンズホルダRHを省略して示している。以降では、光軸方向及び径方向にそれぞれ直交する方向を「長手方向」とする。
図2(a)に示すように、樹脂材料を射出成形することにより、ホルダ10は、光軸方向の平面視において、八角形の形状に形成されている。そして、ホルダ10において、磁石20が配置される位置には、ホルダ10の側面10aから径方向の内側に凹むとともに、光軸方向の上側が開口する保持部12が設けられている。また、磁石20の径方向の外側の面である外側面20aの径方向の位置と、ホルダ10の側面10aの径方向の位置とは互いに等しく形成されている。
また、ホルダ10において、周方向に隣り合う磁石20の間には、シャフト50(図1参照)を挿通可能とする貫通孔13,14がそれぞれ設けられている。また、光軸方向の平面視において、貫通孔13は円形に設けられ、貫通孔14は長穴形状に設けられている。また、貫通孔14は、貫通孔13及び貫通孔14の各中心を結んだ対角線L1に沿った方向を長径として、対角線L1と直交する方向を短径として形成されている。
磁石20の径方向の内側の面である内側面20bには、磁性体の鋼板であるヨーク80が接合されている。このヨーク80は、プレス加工することにより、磁石20と同様に板状に設けられている。即ち、ヨーク80は、ホルダ10の保持部12と磁石20との径方向の間に配置されている。
また、図2(b)に示すように、ヨーク80の長手方向の長さH1は、磁石20の長手方向の長さH3よりも大きくなるように形成されている。具体的には、ヨーク80は、磁石20の長手方向の側面20e,20fよりそれぞれ長手方向に突出するように形成されている。そして、ヨーク80の光軸方向の長さH2は、磁石20の光軸方向の長さH4よりも大きくなるように形成されている。具体的には、ヨーク80は、磁石20の光軸方向の上端面20c及び光軸方向の下端面20dよりそれぞれ光軸方向の上側及び下側に突出するように形成されている。
図3(a)に示すように、磁石20の長手方向の端部の磁力線B1は、ヨーク80の長手方向の端部に流れる。そして、図3(b)に示すように、磁石20の光軸方向の端部の磁力線B2は、ヨーク80の光軸方向の端部に流れる。以上により、磁石20の磁力線B1,B2が径方向の内側に向かい流れようとしても、ヨーク80が磁石20の内側面20bに接合されているため、磁力線B1,B2はヨーク80に流れる。その結果、磁石20が径方向の内側に漏洩しようとする磁束は、ヨーク80側に流れる。
次に、図4を参照して、移動体1aと磁性板70との配置関係について説明する。
図4に示すように、移動体1aのホルダ10の貫通孔13,14には、固定体1bのベース30(図1参照)のシャフト位置決め部36(図1参照)に固定されたシャフト50がそれぞれ挿入されている。そして、磁性板70は、貫通孔13,14によって形成された対角線L1を中心線として、この中心線の片側のみに配置されている。具体的には、ベース30の基部31において、対角線L1の片側となる段部34(図1参照)の2辺に設けられた磁性板位置決め部35(図1参照)に磁性板70が取り付けられている。特に、2個の磁性板70は、これら磁性板70に径方向に対向する磁石20の中央位置にそれぞれ配置されている。
図4に示すように、移動体1aのホルダ10の貫通孔13,14には、固定体1bのベース30(図1参照)のシャフト位置決め部36(図1参照)に固定されたシャフト50がそれぞれ挿入されている。そして、磁性板70は、貫通孔13,14によって形成された対角線L1を中心線として、この中心線の片側のみに配置されている。具体的には、ベース30の基部31において、対角線L1の片側となる段部34(図1参照)の2辺に設けられた磁性板位置決め部35(図1参照)に磁性板70が取り付けられている。特に、2個の磁性板70は、これら磁性板70に径方向に対向する磁石20の中央位置にそれぞれ配置されている。
ここで、一の磁性板70とこの磁性板70に径方向に対向する磁石20とによって発生する磁石20の径方向の外側への引力F1の方向と、他の磁性板70とこの磁性板70に径方向に対向する磁石20とによって発生する磁石20の径方向の外側への引力F2の方向とは、直交している。そして、引力F1と引力F2との合力F3の方向は、対角線L1に対して垂直方向に働く。
この合力F3により、移動体1aが合力F3の方向に引っ張られるため、ホルダ10の貫通孔13,14を構成する内周面とシャフト50とは、常に接触した状態に維持されている。即ち、これら2個の磁石20と、これら磁石20に径方向に対向する2個の磁性板70とにより、移動体1a(ホルダ10)を径方向の一方向である対角線L1に対して垂直方向に付勢する付勢手段を構成している。この付勢手段により、ホルダ10の貫通孔13,14を構成する内周面とシャフト50とが圧接された状態を維持している。そして、移動体1aが光軸方向に移動する際、ホルダ10の貫通孔13,14を構成する内周面とシャフト50とが摺動することにより、移動体1aはシャフト50にガイドされる。
次に、図5を参照して、レンズ駆動装置1の駆動動作について説明する。図5中の一点鎖線は、光軸方向を示す。
図5(a)では、移動体1aは、ホームポジションに位置している。具体的には、移動体1aのホルダ10の下面が、ベース30の基部31の上面と接触している。移動体1aがホームポジションに位置しているとき、コイル60には、電流が印加されていない。
図5(a)では、移動体1aは、ホームポジションに位置している。具体的には、移動体1aのホルダ10の下面が、ベース30の基部31の上面と接触している。移動体1aがホームポジションに位置しているとき、コイル60には、電流が印加されていない。
そして、コイル60に図5(a)に示す電流が印加されると、移動体1aは、図5(b)に示す位置まで移動する。具体的には、コイル60の周囲に磁場が発生する。そして、これら磁場と磁石20とにより磁気回路が形成されて、移動体1aを光軸方向の上側に向かい移動させる力が発生する。そして、移動体1aは、図5(a)に示すホームポジションから光軸方向の上側に向かい図5(b)の位置まで移動する。
一方、コイル60に図5(a)に示す向きとは逆向きの電流が印加された場合、この磁場と磁石20とにより磁気回路が形成されて、移動体1aを光軸方向の下側に向かい移動させる力が発生する。即ち、移動体1aは、図5(b)の位置からホームポジションに向かい移動する。ここで、図5(a)中のコイル60に付されたマークについて、円に黒点のマークは、図面参照者に向かってくる方向を示し、円にバツのマークは、図面参照者から遠ざかる方向を示す。
以上のように、移動体1aを光軸方向の上側及び下側に移動させながら、レンズをオンフォーカス位置に移動させる。このとき、2個の磁性板70とこれら磁性板70と径方向に対向する磁石20との間に生じる磁力により、移動体1aは、2個のシャフト50に対して摺動する。このため、移動体1aを鉛直方向に動かす場合にも、重力の影響を受けにくくなる。また、レンズをオンフォーカス位置に移動させた後に、コイル60への電流の印加を遮断しても、上記の磁石20と磁性板70との間の磁力により、移動体1aはオンフォーカス位置に維持される。
次に、図6を参照して、本実施形態のレンズ駆動装置1をカメラに搭載する場合のカメラモジュールの構成について説明する。
図6に示すように、レンズ駆動装置1のベース30側には、フィルタ2とイメージセンサ3とが配置されている。即ち、ベース30の光軸方向の下側には、フィルタ2とイメージセンサ3とが配置されている。ベース30には、位置検出素子としてホール素子4が配置される。そして、ホール素子4からの信号に基づいて、移動体1aの位置検出が行われる。
図6に示すように、レンズ駆動装置1のベース30側には、フィルタ2とイメージセンサ3とが配置されている。即ち、ベース30の光軸方向の下側には、フィルタ2とイメージセンサ3とが配置されている。ベース30には、位置検出素子としてホール素子4が配置される。そして、ホール素子4からの信号に基づいて、移動体1aの位置検出が行われる。
フォーカス動作時、CPU(Central Processing Unit)5は、ドライバ6を制御して、移動体1aをホームポジションから予め設定された位置まで光軸方向の上側に移動させる。このとき、ホール素子4からの位置検出信号がCPU5に入力される。同時に、CPU5は、イメージセンサ3から入力される信号を処理して撮像画像のコンストラスト値を取得する。そして、このコンストラスト値が最良となる移動体1aの位置をオンフォーカス位置として取得する。
その後、CPU5は、オンフォーカス位置に向けて移動体1aを駆動する。その際、CPU5は、ホール素子4からの信号をモニタし、ホール素子4からの信号がオンフォーカス位置に対応する状態になるまで、移動体1aを駆動する。これにより、移動体1aがオンフォーカス位置に位置づけられる。
本実施形態のレンズ駆動装置1によれば、以下に示す効果を奏することができる。
(1)本実施形態では、ホルダ10の保持部12と磁石20との径方向の間には、磁性体の鋼板のヨーク80が配置される構成である。この構成によれば、磁石20の磁力線をヨーク80に流すことができるため、磁石20の径方向の内側への漏れ磁束を抑制することができる。したがって、磁石20とコイル60との間の磁力を向上することができるため、コイル60の巻回数を一定とした場合には、コイル60に供給される電流を低減することができる。一方、コイル60に供給される電流を一定とした場合には、コイル60の巻回数を減少させることができる。
(1)本実施形態では、ホルダ10の保持部12と磁石20との径方向の間には、磁性体の鋼板のヨーク80が配置される構成である。この構成によれば、磁石20の磁力線をヨーク80に流すことができるため、磁石20の径方向の内側への漏れ磁束を抑制することができる。したがって、磁石20とコイル60との間の磁力を向上することができるため、コイル60の巻回数を一定とした場合には、コイル60に供給される電流を低減することができる。一方、コイル60に供給される電流を一定とした場合には、コイル60の巻回数を減少させることができる。
また、ヨーク80により磁石20の径方向の内側への漏れ磁束を抑制することができるため、磁石20と磁性板70との間の引力F1,F2を向上させることができ、これら引力F1,F2の合力F3を増大させることができる。したがって、ホルダ10を径方向に付勢する力が増大するため、シャフト50とホルダ10との圧接する力を向上させることができる。その結果、ホルダ10の光軸の方向及び径方向の位置を安定化させることができる。これにより、ホルダ10の位置が安定することに伴い、レンズの位置が安定する。したがって、レンズのピントを調整した後からカメラのシャッターボタンを押すまでの間の時間において、ホルダ10の位置を安定して維持することができるため、上記時間の間にホルダ10が移動することによってピントがずれることを抑制することができる。その結果、レンズのピントの精度を向上させることができる。
(2)本実施形態では、ヨーク80の光軸方向の長さH1が、磁石20の光軸方向の長さH3より長く形成される構成である。この構成によれば、磁石20の光軸方向の端部の磁束は、ヨーク80の磁石20の上端面20c及び下端面20dより光軸方向に突出した部分に流れる。したがって、磁石20の漏れ磁束を抑制することができる。
(3)本実施形態では、ヨーク80の長手方向の長さH2が、磁石20の長手方向の長さH4より長く形成される構成である。この構成によれば、磁石20の長手方向の端部の磁束は、ヨーク80の磁石20の両側面20e,20fより長手方向に突出した部分に流れる。したがって、磁石20の漏れ磁束を抑制することができる。
(4)本実施形態では、レンズ駆動装置1が携帯電話等の携帯機器に搭載される構成である。この構成によれば、本実施形態のレンズ駆動装置1がヨーク80により磁石20の漏れ磁束を抑制することによりコイル60に供給される電流を低減することができるため、図10及び図11に示す従来構造のレンズ駆動装置1と比較して、携帯機器の電池寿命を延長させることができる。
また、携帯機器では、レンズ駆動装置1の周囲に磁気の影響を受けやすい電子部品が配置されることがある。その場合において、図10及び図11に示す従来構造のレンズ駆動装置1では、磁石110の漏れ磁束が多いため、上記電子部品に影響を与えてしまう可能性がある。その点において、本実施形態のレンズ駆動装置1では、ヨーク80により、磁石20の漏れ磁束を抑制するため、上記電子部品への影響を抑制することができる。
(5)本実施形態では、レンズ駆動装置1がカメラモジュールに搭載される構成である。この構成によれば、レンズ駆動装置1のホルダ10の位置を安定化させることができるため、オンフォーカスでのレンズの位置を安定して維持することができる。したがって、レンズのピントを調整した後(即ち、ホルダ10をオンフォーカスの位置に移動させた後)からカメラのシャッターボタンを押すまでの間の時間において、上記時間の間にホルダ10が移動することによってピントがずれることを抑制することができる。その結果、レンズのピントの精度を向上させることができる。
(第2の実施形態)
図7を参照して、本発明に係るレンズ駆動装置を携帯電話に搭載されるカメラのオートフォーカスに用いられるレンズ駆動装置として具体化した第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態は、第1の実施形態と比較して、ヨーク80の形状を変更するのみであるため、同一構成要素には、同一符号を付し、その説明を省略する。
図7を参照して、本発明に係るレンズ駆動装置を携帯電話に搭載されるカメラのオートフォーカスに用いられるレンズ駆動装置として具体化した第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態は、第1の実施形態と比較して、ヨーク80の形状を変更するのみであるため、同一構成要素には、同一符号を付し、その説明を省略する。
図7(a)に示すように、ホルダ10には、周方向に離間して、4個の磁石20がそれぞれ固定されている。そして、4個の磁石20のそれぞれには、ヨーク80が接合されている。また、図7(b)に示すように、ヨーク80は、磁石20の内側面20bに接合される基部81と、磁石20の上端面20c及び下端面20dを覆う上側カバー部82及び下側カバー部83とにより構成されている。上側カバー部82は、基部81の光軸方向の上端部から径方向の外側に向かい延設されている。そして、下側カバー部83は、基部81の光軸方向の下端部から径方向の外側に向かい延設されている。また、本実施形態では、上側カバー部82及び下側カバー部83は、それぞれ磁石20の上端面20c及び下端面20dに当接されている。
本実施形態のレンズ駆動装置1によれば、第1の実施形態の効果(1)〜(5)に加え、以下に示す効果を奏することができる。
(7)本実施形態では、ヨーク80の上側カバー部82及び下側カバー部83により、磁石20の上端面20c及び下端面20dを覆う構成である。この構成によれば、磁石20の光軸方向の両端部のそれぞれの磁束をヨーク80の上側カバー部82及び下側カバー部83に流すことができる。したがって、磁石20の径方向の内側への漏れ磁束を抑制することができる。
(7)本実施形態では、ヨーク80の上側カバー部82及び下側カバー部83により、磁石20の上端面20c及び下端面20dを覆う構成である。この構成によれば、磁石20の光軸方向の両端部のそれぞれの磁束をヨーク80の上側カバー部82及び下側カバー部83に流すことができる。したがって、磁石20の径方向の内側への漏れ磁束を抑制することができる。
(第3の実施形態)
図8を参照して、本発明に係るレンズ駆動装置を携帯電話に搭載されるカメラのオートフォーカスに用いられるレンズ駆動装置として具体化した第3の実施形態について説明する。なお、本実施形態は、第1の実施形態と比較して、ヨーク80の形状を変更するのみであるため、同一構成要素には、同一符号を付し、その説明を省略する。
図8を参照して、本発明に係るレンズ駆動装置を携帯電話に搭載されるカメラのオートフォーカスに用いられるレンズ駆動装置として具体化した第3の実施形態について説明する。なお、本実施形態は、第1の実施形態と比較して、ヨーク80の形状を変更するのみであるため、同一構成要素には、同一符号を付し、その説明を省略する。
図8に示すように、ホルダ10には、周方向に離間して、4個の磁石20がそれぞれ固定されている。そして、4個の磁石20のそれぞれには、ヨーク80が接合されている。このヨーク80は、磁石20の長手方向の両側面20e,20fのそれぞれを覆う第1カバー部84及び第2カバー部85が設けられている。
本実施形態のレンズ駆動装置1によれば、第1の実施形態の効果(1)〜(5)に加え、以下に示す効果を奏することができる。
(8)本実施形態では、ヨーク80の第1カバー部84及び第2カバー部85により、磁石20の両側面20e,20fを覆う構成である。この構成によれば、磁石20の長手方向の両端部のそれぞれの磁束をヨーク80の第1カバー部84及び第2カバー部85に流すことができる。したがって、磁石20の径方向の内側への漏れ磁束を抑制することができる。
(8)本実施形態では、ヨーク80の第1カバー部84及び第2カバー部85により、磁石20の両側面20e,20fを覆う構成である。この構成によれば、磁石20の長手方向の両端部のそれぞれの磁束をヨーク80の第1カバー部84及び第2カバー部85に流すことができる。したがって、磁石20の径方向の内側への漏れ磁束を抑制することができる。
(その他の実施形態)
本発明は、上記に例示した実施形態に限定されることなく、以下のように変更することもできる。
本発明は、上記に例示した実施形態に限定されることなく、以下のように変更することもできる。
・第1〜第3の実施形態のレンズ駆動装置1では、携帯電話に搭載されるカメラモジュールに適用されたが、本発明の適用範囲はこれに限定されることはない。例えば、他の携帯機器に搭載されたカメラモジュールに適用されてもよい。
・第2の実施形態のレンズ駆動装置1では、ヨーク80の上側カバー部82及び下側カバー部83がそれぞれ磁石20の上端面20c及び下端面20dの全面を覆う構成であったが、上側カバー部82及び下側カバー部83が磁石20の上端面20c及び下端面20dを覆う範囲は、これに限定されることはない。例えば、上側カバー部82及び下側カバー部83のそれぞれは、磁石20の上端面20c及び下端面20dのうちの径方向の内側のみを覆う構成であってもよい。この場合、磁石20の外側面20aと上側カバー部82及び下側カバー部83の径方向の外縁との径方向の距離は、磁石20の外側面20aとコイル60の内縁との径方向の距離よりも大きいことが望ましい。これにより、磁石20の磁束の多くは、上側カバー部82及び下側カバー部83よりもコイル60に向かい流れる。したがって、磁石20とコイル60との間の磁力を増大させることができる。
・第3の実施形態のレンズ駆動装置1では、ヨーク80の第1カバー部84及び第2カバー部85がそれぞれ磁石20の両側面20e,20fの全面を覆う構成であったが、第1カバー部84及び第2カバー部85が磁石20の両側面20e,20fを覆う範囲は、これに限定されることはない。例えば、図9に示すように、第1カバー部84及び第2カバー部85のそれぞれは、磁石20の両側面20e,20fのうちの径方向の内側のみを覆う構成であってもよい。この場合、磁石20の外側面20aと第1カバー部84及び第2カバー部85の径方向の外縁との径方向の距離G2は、磁石20の外側面20aとコイル60の内縁との径方向の距離G1よりも大きいことが望ましい。これにより、磁石20の磁束の多くは、第1カバー部84及び第2カバー部85よりもコイル60に向かい流れる。したがって、磁石20とコイル60との間の磁力を増大させることができる。
・第1〜第3の実施形態のレンズ駆動装置1では、ホルダ10の形状が略八角柱であったが、ホルダ10の形状は、これに限定されることはない。例えば、ホルダ10の形状は、円筒形状であってもよい。これに伴い、磁石20及びヨーク80も円筒形状となる。
・第1〜第3の実施形態のレンズ駆動装置1では、ホルダ10の保持部12に磁石20及びヨーク80を、例えば、接着剤によって固定する構成であったが、ホルダ10と磁石20及びヨーク80の固定方法は、これに限定されることはない。例えば、ホルダ10が樹脂材料を射出成形することにより、磁石20及びヨーク80と一体的に成形される構成であってもよい。この構成によれば、ホルダ10を射出成形することにより、磁石20及びヨーク80を一体的に成形するため、磁石20及びヨーク80とホルダ10とを例えば接着剤にて接合した場合よりも、磁石20及びヨーク80とホルダ10との接合強度を向上させることができる。
・第1〜第3の実施形態のレンズ駆動装置1では、磁性板70が対角線L1を中心線として、その中心線の片側のみに2個配置された構成であったが、磁性板70の構成は、これに限定されることはない。例えば、L字形状の磁性板を上記中心線の片側に配置する構成であってもよい。この構成により、ホルダ10を径方向の一方向(即ち、合力F3方向)に付勢することができる。また、例えば、磁性板は、ホルダ10を径方向の外側より全周に亘り外囲する環状の形状であってもよい。この磁性板の形状により、ホルダ10が吊られた状態とすることができるため、ホルダ10の光軸方向の位置を安定して維持することができる。
1…レンズ駆動装置、1a…移動体、1b…固定体、2…フィルタ、3…イメージセンサ、4…ホール素子(位置検出素子)、5…CPU、6…ドライバ、10…ホルダ、11…開口部、12…保持部、13,14…貫通孔、20…磁石、20a…外側面、20b…内側面、20c…上端面、20d…下端面、20e,20f…側面、30…ベース、31…基部、32…支柱部、40…ケース、41…貫通孔、42…開口部、50…シャフト、60…コイル、70…磁性板、80…ヨーク、81…基部、82…上側カバー部、83…下側カバー部、84…第1カバー部、85…第2カバー部。
Claims (9)
- レンズを保持するとともに、該レンズの光軸の方向に移動可能なホルダと、前記レンズを前記レンズの径方向から取り囲むとともに前記ホルダに固定された磁石と、前記磁石と前記径方向に対向するコイルと、前記磁石と前記径方向に対向するとともに前記コイルより前記径方向の外側に配置される磁性板とを備えるレンズ駆動装置において、
前記ホルダと前記磁石との間には、磁性体のヨークが配置される
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 - 請求項1に記載のレンズ駆動装置において、
前記ヨークの前記光軸の方向の長さは、前記磁石の前記光軸の方向の長さよりも長い
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 - 請求項2に記載のレンズ駆動装置において、
前記ヨークは、前記磁石の前記光軸の方向の端面の少なくとも一部を覆う
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置において、
前記磁石及び前記ヨークは、それぞれ板状に形成され、
前記ヨークの前記光軸の方向及び前記径方向のそれぞれに直交する方向である長手方向の長さは、前記磁石の前記長手方向の長さよりも長い
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 - 請求項4に記載のレンズ駆動装置において、
前記ヨークは、前記磁石の前記径方向に沿った側面の少なくとも一部を覆う
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 - 請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置において、
前記ホルダは、樹脂材料を射出成形することにより、前記ヨーク及び前記磁石と一体に成形する
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 - 請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置において、
当該レンズ駆動装置は、携帯機器に搭載される
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 - レンズを保持するとともに、該レンズの光軸の方向に移動可能なホルダと、前記レンズを前記レンズの径方向から取り囲むとともに前記ホルダに固定された磁石と、前記磁石と前記径方向に対向するコイルとを備え、携帯機器に搭載されるレンズ駆動装置において、
前記ホルダと前記磁石との間には、磁性体のヨークが配置される
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 - 請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置を搭載したことを特徴とするカメラモジュール。
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- 2009-01-09 JP JP2009003937A patent/JP2010160435A/ja active Pending
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