JP2010204509A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シャッタユニット等の光学的な機能を有する光学機能ユニットの取り付けが可能なレンズ駆動装置であって、歩留りの低下を抑制することが可能で、かつ、設計変更の煩雑さを解消することが可能なレンズ駆動装置を提供すること。
【解決手段】レンズ駆動装置１は、レンズを保持しレンズの光軸方向へ移動可能な可動体２と、可動体２を光軸方向へ移動可能に保持する固定体３と、可動体２を光軸方向へ駆動するための駆動用磁石および駆動用コイルを有する駆動機構と、シャッタユニット７を取り付けるための取付部材８とを備えている。固定体３は、可動体２および駆動機構の外周側を囲むように配置されるケース体１２を備え、取付部材８は、ケース体１２の被写体側に取り付けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話等で使用される比較的小型のカメラに搭載されるレンズ駆動装置に関する。

従来、携帯電話等に搭載されるカメラの撮影用レンズを駆動するレンズ駆動装置として、複数のレンズを保持するとともに光軸方向へ移動する光学部材ホルダと、板バネを介して光学部材ホルダを移動可能に保持するアクチュエータホルダと、光学部材ホルダを光軸方向へ駆動するための磁石およびコイルを有する磁気回路と、撮像素子とを備えるレンズ駆動装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載のレンズ駆動装置は、被写体側からレンズに入射する光を機械的に遮断するメカシャッタを備えており、撮影終了後の画像信号の転送処理を行っている間は、このメカシャッタによって、撮像素子への光の入射が遮断されている。また、特許文献１に記載のレンズ駆動装置では、メカシャッタは、光学部材ホルダ等の被写体側を覆うように、撮像素子カバーおよびアクチュエータホルダの被写体側の端面に固定されており、レンズ駆動装置の被写体側の端面を構成している。すなわち、このレンズ駆動装置では、メカシャッタがレンズ駆動装置と一体になっている。

なお、この特許文献１に記載のレンズ駆動装置では、メカシャッタのシャッタ羽根を駆動するための磁気回路と、光学部材ホルダを駆動するための磁気回路との磁気的な干渉を防止するため、シャッタ羽根を駆動するための磁気回路は、レンズ駆動装置の径方向において、レンズ駆動装置の光軸から離れた位置に配置されている。

特開２００８−１３４３００号公報

特許文献１に記載のレンズ駆動装置では、メカシャッタがレンズ駆動装置と一体になっている。そのため、このレンズ駆動装置では、たとえば、レンズを光軸方向へ駆動するための磁気回路またはメカシャッタの一方のみに不具合が生じた場合であっても、メカシャッタを含めたレンズ駆動装置の全体が不良となり、レンズ駆動装置の歩留りが低下する。また、このレンズ駆動装置では、たとえば、レンズを光軸方向へ駆動するための磁気回路またはメカシャッタの一方のみの構造を変更する場合であっても、メカシャッタを含めたレンズ駆動装置の全体の構造の見直しが必要となり、レンズ駆動装置の設計変更が煩雑になる。

そこで、本発明の課題は、シャッタユニット等の光学的な機能を有する光学機能ユニットの取り付けが可能なレンズ駆動装置であって、歩留りの低下を抑制することが可能で、かつ、設計変更の煩雑さを解消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。

上記の課題を解決するため、本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持しレンズの光軸方向へ移動可能な可動体と、可動体を光軸方向へ移動可能に保持する固定体と、可動体を光軸方向へ駆動するための駆動用磁石および駆動用コイルを有する駆動機構と、所定の光学的な機能を有する光学機能ユニットを取り付けるための取付部材とを備え、固定体は、可動体および駆動機構の外周側を囲むように配置されるケース体を備え、取付部材は、ケース体の被写体側に取り付けられていることを特徴とする。

本発明のレンズ駆動装置では、可動体および駆動機構の外周側を囲むように配置されるケース体の被写体側に、光学機能ユニットを取り付けるための取付部材が取り付けられている。そのため、本発明では、別体で形成されたレンズ駆動装置と光学機能ユニットとを組み合わせることができる。したがって、本発明では、光学機能ユニットのみに不具合が生じた場合には、光学機能ユニットのみを交換することが可能になり、レンズ駆動装置の歩留りの低下を抑制することが可能になる。また、本発明では、光学機能ユニットの構造を変更する場合には、光学機能ユニットのみの設計変更をして、レンズ駆動装置の設計変更を不要とすることが可能になるため、レンズ駆動装置の設計変更の煩雑さを解消することが可能になる。

本発明において、取付部材は、たとえば、ケース体の被写体側の端面に取り付けられている。この場合には、取付部材は、光軸方向から見たときに、ケース体の側面よりも内側に配置されていることが好ましい。このように構成すると、光軸に直交する方向でレンズ駆動装置を小型化することが可能になる。

本発明において、光学機能ユニットは、たとえば、シャッタ羽根と、シャッタ羽根を駆動するシャッタ駆動機構とを備えるシャッタユニットである。この場合には、撮影終了後の画像信号の転送処理を行っている間に撮像素子へ光が入射してしまうのをシャッタ羽根によって遮断することが可能になる。

本発明において、シャッタ駆動機構は、シャッタ駆動用磁石とシャッタ駆動用コイルとを備え、取付部材は、磁性材料で形成されるとともに、ケース体の被写体側の端面に取り付けられてケース体とシャッタユニットとの間に配置されることが好ましい。このように構成すると、レンズ駆動装置と光軸方向で重なるようにシャッタユニットが取り付けられる場合であっても、可動体を駆動するための駆動機構とシャッタ駆動機構との間の磁気的な干渉を抑制することが可能になる。

本発明において、取付部材は、溶接によってケース体に固定されていることが好ましい。このように構成すると、ケース体をヨークとして機能させるためにケース体が磁性材料で形成されている場合には、ケース体および取付部材の材質として同種の材質を用いることで、ケース体への取付部材の固定強度を高めることが可能になる。

以上のように、本発明では、シャッタユニット等の光学的な機能を有する光学機能ユニットの取り付けが可能なレンズ駆動装置の歩留りの低下を抑制すること、および、設計変更の煩雑さを解消することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置およびシャッタユニットの斜視図である。 図１のＥ−Ｅ断面の断面図である。 図１に示す取付部材の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（レンズ駆動装置およびシャッタユニットの構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置１およびシャッタユニット７の斜視図である。図２は、図１のＥ−Ｅ断面の断面図である。図３は、図１に示す取付部材８の斜視図である。なお、図２では、取付部材８の図示を省略している。

本形態のレンズ駆動装置１は、携帯電話等で使用される比較的小型のカメラに搭載されるものであり、図１に示すように、全体として略四角柱状に形成されている。具体的には、レンズ駆動装置１は、撮影用のレンズの光軸Ｌの方向（光軸方向）から見たときの形状が略正方形状となるように形成されている。

本形態のレンズ駆動装置１が搭載されるカメラでは、図２の下側（すなわち、Ｚ２方向側）に図示を省略する撮像素子が配置されており、図２の上側（すなわち、Ｚ１方向側）に配置される被写体が撮影される。したがって、以下の説明では、Ｚ１方向側を被写体側（物体側）、Ｚ２方向側を反被写体側（撮像素子側）とする。また、以下の説明では、光軸Ｌに直交するとともに互いに直交する２方向をＸ方向、Ｙ方向とする。本形態では、レンズ駆動装置１の４つの側面は、Ｘ方向またはＹ方向と平行になっている。

レンズ駆動装置１は、図１、図２に示すように、撮影用のレンズを保持し光軸方向へ移動可能な可動体２と、可動体２を光軸方向へ移動可能に保持する固定体３と、可動体２を光軸方向へ駆動するための駆動機構４とを備えている。可動体２は、板バネ５、６を介して固定体３に移動可能に保持されている。また、本形態のレンズ駆動装置１には、光学機能ユニットとしてのシャッタユニット７が取り付け可能となっており、レンズ駆動装置１は、シャッタユニット７を取り付けるための取付部材８を備えている。

可動体２は、複数のレンズが固定されたレンズホルダ１０を保持するスリーブ１１を備えている。レンズホルダ１０は、略円筒状に形成されており、その内周側に複数のレンズが固定されている。スリーブ１１は、略筒状に形成されており、その内周側でレンズホルダ１０を保持している。すなわち、スリーブ１１の内周面にレンズホルダ１０の外周面が固定されている。

固定体３は、レンズ駆動装置１の側面を構成するケース体１２と、レンズ駆動装置１の反被写体側の端面を構成するベース部材１３とを備えている。

ケース体１２は、磁性材料で形成されるとともに、底部１２ａと筒部１２ｂとを有する底付きの略四角筒状に形成されている。また、ケース体１２は、光軸方向から見たときの形状が略正方形状となるように形成されている。被写体側に配置される底部１２ａの中心には、円形の貫通孔１２ｃが形成されている。ケース体１２は、可動体２および駆動機構４の外周側を囲むように配置されている。

ベース部材１３は、たとえば、樹脂材料で形成されるとともに、略正方形の厚板状に形成されている。ベース部材１３の中心には、円形の貫通孔１３ａが形成されている。ベース部材１３は、駆動機構４およびスリーブ１１の反被写体側の端面を覆うように、ケース体１２の反被写体側に取り付けられている。

板バネ５は、その一部がスリーブ１１に固定され、他の一部がケース体１２に固定された状態で、可動体２の被写体側に配置されている。具体的には、板バネ５の一部は、スリーブ１１の被写体側に固定され、板バネ５の他の一部は、スペーサ１４を介してケース体１２の底部１２ａの反被写体側の面に固定されている。

板バネ６は、その一部がスリーブ１１に固定され、他の一部がケース体１２またはベース部材１３に固定された状態で、可動体２の反被写体側に配置されている。具体的には、板バネ６の一部は、スリーブ１１の反被写体側に固定され、板バネ６の他の一部は、ケース体１２の反被写体側またはベース部材１３の被写体側に固定されている。

駆動機構４は、レンズ駆動装置１の四隅に配置される４個の駆動用磁石１７と、スリーブ１１の外周側に巻回される２個の駆動用コイル１８とを備えている。２個の駆動用コイル１８は、光軸方向に所定の間隔をあけた状態で、スリーブ１１の外周側に巻回されている。４個の駆動用磁石１７は、駆動用コイル１８の外周面に対向するように、ケース体１２の内周側の四隅に配置されている。本形態では、駆動用磁石１７は、ケース体１２の内周面に当接した状態で固定されており、ケース体１２は、磁気回路を形成するためのヨークの機能を果たしている。

取付部材８は、磁性材料で形成されている。具体的には、取付部材８は、金属製の薄板によって形成されている。また、取付部材８は、光軸方向から見たときの形状が略正方形状となる略平板状に形成され、その外周端がＸ方向またはＹ方向と平行になるように配置されている。本形態では、光軸方向から見たときの取付部材８の外形は、光軸方向から見たときのケース体１２の外形よりもわずかに大きくなっている。

取付部材８は、ケース体１２の被写体側に取り付けられている。具体的には、取付部材８は、ケース体１２の被写体側の端面（すなわち、底部１２ａの被写体側の面）に取り付けられている。本形態では、取付部材８は、スポット溶接等の溶接によって、ケース体１２の被写体側の端面に固定されている。

図３に示すように、取付部材８の中心には、貫通孔８ａが形成されている。また、略正方形状に形成される取付部材８の４隅のうちの２箇所の近傍には、シャッタユニット７の位置決めを行うための位置決め突起８ｂが形成され、取付部材８の４隅のうちの残りの２箇所の近傍には、取付部材８にシャッタユニット７を取り付けるためのフック部８ｃが形成されている。

２本の位置決め突起８ｂは、被写体側に向かって突出するように形成され、取付部材８の対角線上に配置されている。２個のフック部８ｃは、Ｘ方向と光軸方向とから形成される平面に略平行な平板状に形成されるとともに、被写体側に向かって突出するように形成され、取付部材８の対角線上に配置されている。また、フック部８ｃには、シャッタユニット７に形成される後述の係合突起７ｂに係合する係合孔８ｄが形成されている。

シャッタユニット７は、光軸方向から見たときの形状が略正方形状となる扁平な略直方体状に形成されている。このシャッタユニット７は、シャッタ羽根（図示省略）を備えるとともに、シャッタ羽根を駆動するためのシャッタ駆動用磁石およびシャッタ駆動用コイルを有するシャッタ駆動機構（図示省略）を備えている。本形態のシャッタユニット７は、レンズ駆動装置１の被写体側に取り付け可能となっており、シャッタユニット７では、撮影終了後の画像信号の転送処理を行っている間に撮像素子へ光が入射してしまうのをシャッタ羽根によって遮断している。

シャッタユニット７の反被写体側の面には、取付部材８の位置決め突起８ｂが係合する係合凹部（図示省略）が形成されている。シャッタユニット７のＹ方向の両端側の側面には、取付部材８のフック部８ｃが配置される配置凹部７ａが形成されている。また、配置凹部７ａには、フック部８ｃの係合孔８ｄに係合する係合突起７ｂがＹ方向の外側へ突出するように形成されている。

シャッタユニット７は、光軸方向において、レンズ駆動装置１と重なるように、取付部材８の被写体側の面に取り付けられる。すなわち、レンズ駆動装置１にシャッタユニット７が取り付けられた状態では、取付部材８は、光軸方向において、レンズ駆動装置１とシャッタユニット７との間に配置されている。また、レンズ駆動装置１にシャッタユニット７が取り付けられた状態では、取付部材８の位置決め突起８ｂがシャッタユニット７の係合凹部に係合し、フック部８ｃの係合孔８ｄに係合突起７ｂが係合している。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、可動体２および駆動機構４の外周側を囲むように配置されるケース体１２の被写体側の端面に、シャッタユニット７を取り付けるための取付部材８が取り付けられている。そのため、本形態では、別体で形成されたレンズ駆動装置１とシャッタユニット７とを組み合わせることができる。したがって、本形態では、シャッタユニット７のみに不具合が生じた場合には、シャッタユニット７のみを交換すれば良いため、レンズ駆動装置１の歩留りの低下を抑制することができる。また、レンズ駆動装置１のみに不具合が生じた場合には、レンズ駆動装置１のみを交換すれば良いため、シャッタユニット７の歩留りの低下を抑制することもできる。

また、本形態では、シャッタユニット７の構造を変更する場合には、シャッタユニット７のみの設計変更をすれば良く、レンズ駆動装置１の設計変更が不要になるため、レンズ駆動装置１の設計変更の煩雑さを解消することができる。また、レンズ駆動装置１の構造を変更する場合には、レンズ駆動装置１のみの設計を変更すれば良く、シャッタユニット７の設計変更が不要になるため、シャッタユニット７の設計変更の煩雑さを解消することができる。

また、本形態では、既存のレンズ駆動装置に取付部材８を取り付けることで、レンズ駆動装置１を構成して、レンズ駆動装置１の被写体側にシャッタユニット７を取り付けることが可能になる。したがって、簡易な構成で、既存のレンズ駆動装置の新たな機能を付加することが可能になる。

本形態では、取付部材８は、ケース体１２の被写体側の端面に取り付けられている。そのため、ケース体１２の側面にシャッタユニット７を取り付けるための取付部材が取り付けられる場合と比較して、光軸Ｌに直交する方向でレンズ駆動装置１を小型化することが可能になる。

本形態では、取付部材８は、磁性材料で形成されている。また、レンズ駆動装置１にシャッタユニット７が取り付けられた状態では、取付部材８は、レンズ駆動装置１とシャッタユニット７との間に配置されている。そのため、レンズ駆動装置１と光軸方向で重なるように、シャッタユニット７がレンズ駆動装置１に取り付けられる場合であっても、シャッタユニット７を構成するシャッタ駆動機構と駆動機構４との間の磁気的な干渉を抑制することが可能になる。

本形態では、取付部材８は、溶接によってケース体１２に固定されている。そのため、磁性材料で形成される取付部材８およびケース体１２の材質として同種の材質を用いることで、取付部材８の溶接部位およびケース体１２の溶接部位の溶融温度をほぼ合わすことができる。したがって、短時間で溶接作業を行うことが可能になり、また、ケース体１２への取付部材８の固定強度を高めることが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、レンズ駆動装置１には、シャッタユニット７が取り付け可能となっている。この他にもたとえば、シャッタユニット７に代えて、望遠レンズを有する望遠レンズユニットが光学機能ユニットとして、レンズ駆動装置１（具体的には、取付部材８）に取り付け可能となっていても良い。また、シャッタユニット７に代えて、レンズ駆動装置１の光軸Ｌの方向を変える反射ミラーまたはプリズムを有する光軸方向変更ユニットが光学機能ユニットとして、レンズ駆動装置１に取り付け可能となっていても良い。すなわち、シャッタユニット７以外の、所定の光学的な機能を有する光学機能ユニットがレンズ駆動装置１に取り付け可能となっていても良い。

上述した形態では、光軸方向から見たときの取付部材８の外形は、光軸方向から見たときのケース体１２の外形よりもわずかに大きくなっている。この他にもたとえば、光軸方向から見たときの取付部材８の外形は、光軸方向から見たときのケース体１２の外形より小さくなっていても良い。すなわち、取付部材８は、光軸方向から見たときに、ケース体１２の側面よりも内側に配置されていても良い。換言すると、光軸方向から見たときに、取付部材８の外周側がケース体１２の側面の外側にはみ出していなくても良い。この場合には、光軸に直交する方向でレンズ駆動装置１をより小型化することが可能になる。

上述した形態では、取付部材８は、ケース体１２の被写体側の端面に固定されている。この他にもたとえば、取付部材８は、略矩形の枠状に形成されて、ケース体１２の側面に固定されても良い。また、上述した形態では、取付部材８は、溶接によってケース体１２に固定されているが、取付部材８は、溶着あるいは接着等の他の固定方法でケース体１２に固定されても良い。

上述した形態では、取付部材８は、磁性材料で形成されている。この他にもたとえば、シャッタユニット７を構成するシャッタ駆動機構と駆動機構４との間に磁気的な干渉が生じないのであれば、取付部材８は非磁性材料で形成されても良い。また、シャッタユニット７に代えて、望遠レンズユニットや光軸方向変更ユニット等がレンズ駆動装置１に取り付けられる場合にも、取付部材８は非磁性材料で形成されても良い。

上述した形態では、取付部材８のフック部８ｃに係合孔８ｄが形成され、シャッタユニット７に係合突起７ｂが形成されている。この他にもたとえば、取付部材８のフック部８ｃに係合突起が形成され、この係合突起が係合する係合孔がシャッタユニット７に形成されても良い。また、上述した形態では、取付部材８に位置決め突起８ｂが形成され、位置決め突起８ｂが係合する係合凹部がシャッタユニット７に形成されているが、シャッタユニット７に位置決め突起が形成され、この位置決め突起に係合する係合凹部が取付部材８に形成されても良い。

上述した形態では、可動体２に駆動用コイル１８が取り付けられ、固定体３に駆動用磁石１７が取り付けられているが、可動体２に駆動用磁石１７が取り付けられ、固定体３に駆動用コイル１８が取り付けられても良い。また、上述した形態では、レンズ駆動装置１は、略四角柱状に形成されているが、レンズ駆動装置１は、略六角柱状等の多角柱状に形成されても良いし、円柱状あるいは楕円柱状等に形成されても良い。

１ レンズ駆動装置
２ 可動体
３ 固定体
４ 駆動機構
７ シャッタユニット（光学機能ユニット）
８ 取付部材
１２ ケース体
１７ 駆動用磁石
１８ 駆動用コイル
Ｌ 光軸
Ｚ１ 被写体側

Claims (6)

1. レンズを保持し前記レンズの光軸方向へ移動可能な可動体と、前記可動体を前記光軸方向へ移動可能に保持する固定体と、前記可動体を前記光軸方向へ駆動するための駆動用磁石および駆動用コイルを有する駆動機構と、所定の光学的な機能を有する光学機能ユニットを取り付けるための取付部材とを備え、
   前記固定体は、前記可動体および前記駆動機構の外周側を囲むように配置されるケース体を備え、
   前記取付部材は、前記ケース体の被写体側に取り付けられていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記取付部材は、前記ケース体の被写体側の端面に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記取付部材は、前記光軸方向から見たときに、前記ケース体の側面よりも内側に配置されていることを特徴とする請求項２記載のレンズ駆動装置。
4. 前記光学機能ユニットは、シャッタ羽根と、前記シャッタ羽根を駆動するシャッタ駆動機構とを備えるシャッタユニットであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
5. 前記シャッタ駆動機構は、シャッタ駆動用磁石とシャッタ駆動用コイルとを備え、
   前記取付部材は、磁性材料で形成されるとともに、前記ケース体の被写体側の端面に取り付けられて前記ケース体と前記シャッタユニットとの間に配置されることを特徴とする請求項４記載のレンズ駆動装置。
6. 前記取付部材は、溶接によって前記ケース体に固定されていることを特徴とする請求項５記載のレンズ駆動装置。

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