JP2011053599A - レンズ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】レンズを光軸方向へ駆動するとともに、振れを補正することが可能なレンズ駆動装置の具体的な構成を提案すること。
【解決手段】光軸方向から見たときの形状が略四角形状となるレンズ駆動装置は、レンズとともに移動可能な可動体2と、可動体2を保持する固定体と、可動体2を駆動するための駆動機構4とを備えている。駆動機構4は、可動体2の外周面に巻回される第1駆動用コイル11と、レンズ駆動装置の四隅のそれぞれに配置され第1駆動用コイル11の外周面に対向する4個の第1駆動用磁石12と、レンズ駆動装置の周方向で隣り合う第1駆動用磁石12の間に配置される第2駆動用コイル13および第2駆動用磁石14とを備えている。第2駆動用コイル13は空芯状に巻回されて形成され、第2駆動用磁石14は略板状に形成されている。第2駆動用コイル13と第2駆動用磁石14とは、レンズ駆動装置の側面に略直交する方向で対向している。
【選択図】図2
【解決手段】光軸方向から見たときの形状が略四角形状となるレンズ駆動装置は、レンズとともに移動可能な可動体2と、可動体2を保持する固定体と、可動体2を駆動するための駆動機構4とを備えている。駆動機構4は、可動体2の外周面に巻回される第1駆動用コイル11と、レンズ駆動装置の四隅のそれぞれに配置され第1駆動用コイル11の外周面に対向する4個の第1駆動用磁石12と、レンズ駆動装置の周方向で隣り合う第1駆動用磁石12の間に配置される第2駆動用コイル13および第2駆動用磁石14とを備えている。第2駆動用コイル13は空芯状に巻回されて形成され、第2駆動用磁石14は略板状に形成されている。第2駆動用コイル13と第2駆動用磁石14とは、レンズ駆動装置の側面に略直交する方向で対向している。
【選択図】図2
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して光軸方向に移動する移動レンズ体と、2枚の板バネを介して移動レンズ体を移動可能に保持する固定体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では、移動レンズ体を構成する円筒状のスリーブの外周に駆動用コイルが巻回されている。また、このレンズ駆動装置では、駆動用コイルの外周面に対向するように、4個の磁石が配置されている。
携帯電話等の携帯機器に搭載されたカメラを使用して撮影を行うときには、振れが発生しやすい。一方で、近年、携帯電話等に搭載されるカメラの市場では、カメラの高機能化の要求が高まっており、撮影時の振れを補正することが可能なカメラが市場で要求されている。また、近年、携帯電話等に使用されるカメラの市場では、高画素化の要求が一段と高まっており、かかる高画素化の要求に応えるため、カメラに搭載されるレンズの光軸の傾き量(チルト量)の許容範囲がしだいに狭くなっている。
そこで、本発明の課題は、レンズを光軸方向へ駆動するとともに、振れを補正することが可能なレンズ駆動装置の具体的な構成を提案することにある。また、本発明の課題は、レンズの光軸の傾きを抑制することが可能なレンズ駆動装置を提案することにある。
上記の課題を解決するため、本発明のレンズ駆動装置は、レンズの光軸方向から見たときの形状が略四角形状となるレンズ駆動装置であって、レンズを保持するとともに移動可能な可動体と、可動体を移動可能に保持する固定体と、可動体を駆動するための駆動機構とを備え、駆動機構は、可動体の外周面に巻回される第1駆動用コイルと、レンズ駆動装置の四隅のそれぞれに配置され第1駆動用コイルの外周面に対向する4個の第1駆動用磁石と、レンズ駆動装置の周方向で隣り合う第1駆動用磁石の間に配置される第2駆動用コイルおよび第2駆動用磁石とを備え、第2駆動用コイルは、空芯状に巻回されて形成され、第2駆動用磁石は、略板状に形成されるとともに、レンズ駆動装置の側面と略平行に配置され、第2駆動用コイルと第2駆動用磁石とは、レンズ駆動装置の側面に略直交する方向で対向していることを特徴とする。
本発明において、たとえば、第2駆動用コイルは、光軸方向に略平行な2個の第1辺部と光軸方向に略直交する2個の第2辺部とを備える略矩形状に巻回され、第1辺部は、第2駆動用磁石の、第2駆動用コイルとの対向面の1つの磁極と対向している。また、本発明において、たとえば、第2駆動用コイルは、光軸方向に略平行な2個の第1辺部と光軸方向に略直交する2個の第2辺部とを備える略矩形状に巻回され、第2辺部は、第2駆動用磁石の、第2駆動用コイルとの対向面の1つの磁極と対向している。
本発明のレンズ駆動装置では、駆動機構は、可動体の外周面に巻回される第1駆動用コイルと、レンズ駆動装置の四隅のそれぞれに配置され第1駆動用コイルの外周面に対向する4個の第1駆動用磁石とを備えている。そのため、第1駆動用コイルと第1駆動用磁石とによって、可動体に保持されるレンズを光軸方向へ駆動することが可能になる。
また、本発明では、駆動機構は、レンズ駆動装置の周方向で隣り合う第1駆動用磁石の間に配置される空芯状の第2駆動用コイルおよび略板状の第2駆動用磁石を備え、第2駆動用磁石は、レンズ駆動装置の側面と略平行に配置され、第2駆動用コイルと第2駆動用磁石とは、レンズ駆動装置の側面に略直交する方向で対向している。そのため、第2駆動用コイルの、光軸方向に略平行な第1辺部が、第2駆動用磁石の、第2駆動用コイルとの対向面の1つの磁極と対向していれば、第2駆動用磁石と第1辺部との間に光軸方向に略直交する方向への駆動力を発生させることが可能になり、光軸方向に略直交する方向へ可動体に保持されるレンズを駆動することが可能になる。したがって、本発明では、光軸方向に略直交する方向へレンズを駆動することで、レンズ駆動装置が搭載されるカメラで撮影が行われる際の振れを補正することが可能になる。
また、本発明では、駆動機構は、レンズ駆動装置の周方向で隣り合う第1駆動用磁石の間に配置される空芯状の第2駆動用コイルおよび略板状の第2駆動用磁石を備え、第2駆動用磁石は、レンズ駆動装置の側面と略平行に配置され、第2駆動用コイルと第2駆動用磁石とは、レンズ駆動装置の側面に略直交する方向で対向しているため、第2駆動用コイルの、光軸方向に略直交する第2辺部が、第2駆動用磁石の、第2駆動用コイルとの対向面の1つの磁極と対向していれば、第2駆動用磁石と第2辺部との間に光軸方向への駆動力を発生させることが可能になる。すなわち、レンズ駆動装置の周方向で隣り合う第1駆動用磁石の間で光軸方向への駆動力を可動体に発生させることが可能になる。したがって、本発明では、可動体に保持されるレンズの光軸の傾きを補正することが可能になり、レンズの光軸の傾きを適切に補正することで、レンズの光軸の傾きを抑制することが可能になる。また、本発明では、レンズの光軸の傾きを補正することが可能になるため、レンズ駆動装置が搭載されるカメラで振れが生じた場合に、この振れを補正することも可能になる。
本発明において、レンズ駆動装置の周方向で隣り合う第1駆動用磁石の間のそれぞれには、1個の第2駆動用コイルが配置され、第2駆動用磁石の対向面は、光軸方向と略直交する方向で異なる2つの磁極が隣り合うように着磁され、1個の第2駆動用コイルを構成する2個の第1辺部のそれぞれは、第2駆動用コイルの対向面の2つの磁極のそれぞれと対向していることが好ましい。このように構成すると、1個の第2駆動用コイルを構成する2個の第1辺部に、光軸方向に略直交する方向への駆動力を発生させることができる。したがって、レンズ駆動装置の周方向で隣り合う第1駆動用磁石の間に1個の第2駆動用コイルが配置される場合であっても、光軸方向に略直交する方向へのレンズの駆動力を高めることが可能になる。
本発明において、4個の第2駆動用コイルのうちの、互いに略平行に配置される2個の第2駆動用コイルは、1本の導線が順次巻回されて形成され、残りの2個の第2駆動用コイルは、他の1本の導線が順次巻回されて形成されていること、または、4個の第2駆動用コイルのそれぞれは、4本の導線のそれぞれが巻回されて形成されるとともに、4個の第2駆動用コイルのうちの、互いに略平行に配置される2個の第2駆動用コイルが直列に接続され、残りの2個の第2駆動用コイルが直列に接続されていることが好ましい。このように構成すると、4個の第2駆動用コイルに電流を供給するための電流供給回路の構成を簡素化することが可能になる。また、4個の第2駆動用コイルに電流を供給するための電流供給制御が容易になる。
本発明において、レンズ駆動装置の周方向で隣り合う第1駆動用磁石の間のそれぞれには、1個の第2駆動用コイルが配置され、第2駆動用磁石の対向面は、光軸方向で異なる2つの磁極が隣り合うように着磁され、1個の第2駆動用コイルを構成する2個の第2辺部のそれぞれは、第2駆動用磁石の対向面の2つの磁極のそれぞれと対向していることが好ましい。このように構成すると、1個の第2駆動用コイルを構成する2個の第2辺部に光軸方向への駆動力を発生させることができる。したがって、レンズ駆動装置の周方向で隣り合う第1駆動用磁石の間に1個の第2駆動用コイルが配置される場合であっても、レンズ駆動装置の周方向で隣り合う第1駆動用磁石の間で発生する光軸方向への駆動力を高めることができ、レンズの光軸の傾きをより適切に補正することが可能になる。
本発明において、4個の第2駆動用コイルのそれぞれは、4本の導線のそれぞれが巻回されて形成されていることが好ましい。また、この場合には、4個の第2駆動用コイルのうちの、互いに略平行に配置される2個の第2駆動用コイルのそれぞれに供給される電流の大きさの差が制御され、残りの2個の第2駆動用コイルのそれぞれに供給される電流の大きさの差が制御されることが好ましい。このように構成すると、互いに略平行に配置される2個の第2駆動用コイルによって、光軸方向に直交する所定の第1の方向を軸方向とするレンズの光軸の傾きを補正し、残りの2個の第2駆動用コイルによって、光軸方向と第1の方向とに直交する第2の方向を軸方向とするレンズの光軸の傾きを補正することが可能になる。したがって、4個の第2駆動用コイルによって、全方向で光軸の傾きを補正することが可能になる。
本発明において、第2駆動用コイルは、可動体に固定され、第2駆動用磁石は、固定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、第2駆動用磁石が可動体に固定されている場合と比較して、可動体側の重量を軽減することが可能になる。したがって、レンズを駆動する際の可動体の応答性を高めることが可能になる。
以上のように、本発明のレンズ駆動装置では、レンズを光軸方向へ駆動することが可能で、かつ、振れを補正することが可能になる。また、本発明のレンズ駆動装置では、レンズの光軸の傾きを抑制することが可能になる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
(レンズ駆動装置の構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置1の斜視図である。図2は、図1に示すレンズ駆動装置1からケース体8を取り外した状態を示す斜視図である。図3は、図1に示すレンズ駆動装置1からケース体8を取り外したときの概略構成を示す平面図である。図4は、図3のE−E方向から第1駆動用コイル11と第1駆動用磁石12との配置関係を説明するための図である。図5は、図3のF−F方向から第2駆動用コイル13と第2駆動用磁石14との配置関係を説明するための図である。
図1は、本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置1の斜視図である。図2は、図1に示すレンズ駆動装置1からケース体8を取り外した状態を示す斜視図である。図3は、図1に示すレンズ駆動装置1からケース体8を取り外したときの概略構成を示す平面図である。図4は、図3のE−E方向から第1駆動用コイル11と第1駆動用磁石12との配置関係を説明するための図である。図5は、図3のF−F方向から第2駆動用コイル13と第2駆動用磁石14との配置関係を説明するための図である。
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、カメラの振れを補正するための振れ補正機能を備えている。このレンズ駆動装置1は、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四角形状となるように形成されている。本形態では、レンズ駆動装置1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。
本形態のレンズ駆動装置1が搭載されるカメラでは、図1、図2等の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1、図2等の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、像側)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方向および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3に示すように、撮影用のレンズを保持するとともに光軸方向および光軸方向に略直交する方向へ移動可能な可動体2と、光軸方向および光軸方向に略直交する方向へ可動体2が移動可能となるように可動体2を保持する固定体3と、可動体2を駆動するための駆動機構4とを備えている。可動体2は、図示を省略する板バネを介して固定体3に移動可能に保持されている。
可動体2は、複数のレンズが固定されたレンズホルダ6を保持するスリーブ7を備えている。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8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9とを備えている。
レンズホルダ6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7は、たとえば、樹脂材料で形成されるとともに、略円筒状に形成されている。スリーブ7の内周側には、レンズホルダ6が固定されている。
ケース体8は、磁性材料で形成されるとともに、底部8aと筒部8bとを有する底付きの略四角筒状に形成されている。被写体側に配置される底部8aは、略正方形状に形成されている。この底部8aの中心には、円形の貫通孔8cが形成されている。筒部8bは、X方向に略平行な2個の側面部とY方向に略平行な2個の側面部とによって構成されている。ケース体8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9は、たとえば、樹脂材料で形成されるとともに、略正方形に形成されている。このベース部材9は、ケース体8の反被写体側に取り付けられている。
駆動機構4は、可動体2の外周面に巻回される2個の第1駆動用コイル11と、レンズ駆動装置1の四隅のそれぞれに配置される4個の第1駆動用磁石12と、レンズ駆動装置1の周方向で隣り合う第1駆動用磁石12のそれぞれの間に配置される4個の第2駆動用コイル13および4個の第2駆動用磁石14とを備えている。
2個の第1駆動用コイル11は、光軸方向において所定の間隔をあけた状態で可動体2の外周面(具体的には、スリーブ7の外周面)に巻回されている。この2個の第1駆動用コイル11の巻回方向は互いに異なっている。なお、以下では、2個の第1駆動用コイル11を区別して表す場合には、図4に示すように、被写体側に配置される第1駆動用コイル11を第1駆動用コイル11Aとし、反被写体側に配置される第1駆動用コイル11を第1駆動用コイル11Bとする。
第1駆動用磁石12は、第1駆動用コイル11の外周面に対向するように、ケース体8の四隅に固定されている。この第1駆動用磁石12は、光軸方向で重なるように配置される2個の磁石片16、17を備えている。本形態では、磁石片16が被写体側に配置され、磁石片17が反被写体側に配置されている。
図4に示すように、磁石片16は、第1駆動用コイル11Aの外周面と対向するように配置され、磁石片17は、第1駆動用コイル11Bの外周面と対向するように配置されている。また、曲面状に形成される磁石片16の、第1駆動用コイル11Aとの対向面16aの磁極と、曲面状に形成される磁石片17の、第1駆動用コイル11Bとの対向面17aの磁極とが互いに異なるように、第1駆動用磁石12は、着磁されている。すなわち、第1駆動用磁石12の、第1駆動用コイル11との対向面は、光軸方向で異なる2つの磁極が隣り合うように着磁されている。たとえば、図4に示すように、磁石片16の対向面16aはN極に着磁され、磁石片17の対向面17aはS極に着磁されている。
第2駆動用コイル13は、略長方形状の空芯状に巻回されて形成された扁平コイルであり、図5に示すように、互いに略平行な2個の長辺部13aと、互いに略平行で長辺部13aよりも短い2個の短辺部13bとを備えている。
第2駆動用コイル13は、レンズ駆動装置1の周方向で隣り合う第1駆動用磁石12の間において、可動体2の外周面(具体的には、スリーブ7の外周面)に固定されている。具体的には、図3に示すように、可動体2の外周面の、X方向の両端部の2箇所とY方向の両端部の2箇所との4箇所のそれぞれに、4個の第2駆動用コイル13のそれぞれが固定されており、4個の第2駆動用コイル13は、光軸Lを中心にして略90°ピッチで配置されている。また、可動体2の外周面のX方向の両端部に固定される第2駆動用コイル13の扁平方向がX方向となり、可動体2の外周面のY方向の両端部に固定される第2駆動用コイル13の扁平方向がY方向となるように、4個の第2駆動用コイル13が固定されている。
また、第2駆動用コイル13は、図5に示すように、長辺部13aが光軸方向と略平行になり、短辺部13bが光軸方向と略直交するように(すなわち、X方向またはY方向と略平行になるように)、可動体2の外周面に固定されている。本形態の長辺部13aは、光軸方向に略平行な第1辺部であり、短辺部13bは、光軸方向に略直交する第2辺部である。
なお、以下では、4個の第2駆動用コイル13を区別して表す場合には、それぞれの第2駆動用コイル13を第2駆動用コイル13A〜13Dとする。第2駆動用コイル13A〜13Dは、図3に示すように、光軸Lを中心とするレンズ駆動装置1の周方向において、時計回りにこの順番で配置されている。具体的には、第2駆動用コイル13Aと第2駆動用コイル13Cとが、X方向において互いに対向するとともに互いに略平行に配置され、第2駆動用コイル13Bと第2駆動用コイル13Dとが、Y方向において互いに対向するとともに互いに略平行に配置されている。
本形態では、第2駆動用コイル13Aと第2駆動用コイル13Cとは、1本の導線が順次巻回されて形成されている。また、第2駆動用コイル13Bと第2駆動用コイル13Dとは、他の1本の導線が順次巻回されて形成されている。
第2駆動用磁石14は、略長方形の薄板状に形成されている。4個の第2駆動用磁石14のそれぞれは、ケース体8の筒部8bを構成する4個の側面部のそれぞれの内側に固定されている。具体的には、第2駆動用磁石14が筒部8bを構成する側面部と略平行になるように、かつ、第2駆動用磁石14の長手方向が光軸方向と略平行になるように、4個の第2駆動用磁石14のそれぞれが筒部8bの内側面に固定されている。また、第2駆動用磁石14は、レンズ駆動装置1の周方向で隣り合う第1駆動用磁石12の間において、筒部8bの内周面に固定されている。すなわち、筒部8bのX方向における略中心位置と筒部8bのY方向における略中心位置とに、第2駆動用磁石14が固定されている。また、第2駆動用コイル13と第2駆動用磁石14とが、レンズ駆動装置1の側面と略直交する方向で所定の隙間を介して対向するように(すなわち、X方向またはY方向で所定の隙間を介して対向するように)、第2駆動用磁石14が筒部8bの内側面に固定されている。
なお、以下では、4個の第2駆動用磁石14を区別して表す場合には、それぞれの第2駆動用磁石14を第2駆動用磁石14A〜14Dとする。第2駆動用磁石14A〜14Dは、図3に示すように、光軸Lを中心とするレンズ駆動装置1の周方向において、時計回りにこの順番で配置されている。具体的には、第2駆動用磁石14Aと第2駆動用磁石14Cとが、X方向において互いに対向するとともに互いに略平行に配置され、第2駆動用磁石14Bと第2駆動用磁石14Dとが、Y方向において互いに対向するとともに互いに略平行に配置されている。すなわち、本形態では、第2駆動用コイル13Aと第2駆動用磁石14Aとが対向し、第2駆動用コイル13Bと第2駆動用磁石14Bとが対向し、第2駆動用コイル13Cと第2駆動用磁石14Cとが対向し、第2駆動用コイル13Dと第2駆動用磁石14Dとが対向している。
第2駆動用磁石14の、第2駆動用コイル13との対向面14aは、図5に示すように、光軸方向に略直交する方向で異なる2つの磁極が隣り合うように着磁されている。すなわち、第2駆動用磁石14A、14Cの対向面14aは、Y方向で異なる2つの磁極が隣り合うように着磁され、第2駆動用磁石14B、14Dの対向面14aは、X方向で異なる2つの磁極が隣り合うように着磁されている。
上述のように、磁石片16は、第1駆動用コイル11Aの外周面と対向するように配置され、磁石片17は、第1駆動用コイル11Bの外周面と対向するように配置されている。また、磁石片16の対向面16aの磁極と磁石片17の対向面17aの磁極とが互いに異なるように、第1駆動用磁石12が着磁され、第1駆動用コイル11A、11Bの巻回方向は互いに異なっている。そのため、第1駆動用コイル11に電流が供給されると、第1駆動用コイル11と第1駆動用磁石12との間に、光軸方向への駆動力が生じる。すなわち、第1駆動用コイル11に電流が供給されると、可動体2には、光軸方向への駆動力が生じる。
また、上述のように、第2駆動用磁石14は、第2駆動用コイル13と対向するように筒部8bに固定されている。具体的には、図5に示すように、1個の第2駆動用コイル13を構成する2個の長辺部13aのそれぞれが、第2駆動用磁石14の対向面14aの2つの磁極のそれぞれと対向するように、第2駆動用磁石14が筒部8bに固定されている。すなわち、第2駆動用コイル13Aを構成する2個の長辺部13aのそれぞれは、第2駆動用磁石14Aの対向面14aの2つの磁極のそれぞれと対向し、第2駆動用コイル13Bを構成する2個の長辺部13aのそれぞれは、第2駆動用磁石14Bの対向面14aの2つの磁極のそれぞれと対向し、第2駆動用コイル13Cを構成する2個の長辺部13aのそれぞれは、第2駆動用磁石14Cの対向面14aの2つの磁極のそれぞれと対向し、第2駆動用コイル13Dを構成する2個の長辺部13aのそれぞれは、第2駆動用磁石14Dの対向面14aの2つの磁極のそれぞれと対向している。
そのため、第2駆動用コイル13A、13Cに電流が供給されると、第2駆動用コイル13A、13Cの長辺部13aと第2駆動用磁石14との間に生じる駆動力によって、可動体2には、Y方向への駆動力が生じる。また、第2駆動用コイル13B、13Dに電流が供給されると、第2駆動用コイル13B、13Dの長辺部13aと第2駆動用磁石14との間に生じる駆動力によって、可動体2には、X方向への駆動力が生じる。
なお、本形態では、図5に示すように、短辺部13bは、第2駆動用磁石14の対向面14aの異なる2つの磁極に跨るように対向しているため、第2駆動用コイル13に電流が供給されると、短辺部13bに生じる光軸方向への駆動力は相殺される。
また、本形態では、図4に示すように、磁石片16、17の光軸方向の幅は、第1駆動用コイル11の光軸方向の幅よりも広くなっており、光軸方向における可動体2の可動範囲の全域で、光軸方向における第1駆動用コイル11の全域が磁石片16、17の対向面16a、17aと対向するようになっている。また、本形態では、図5に示すように、第2駆動用磁石14の光軸方向の幅は、長辺部13aの光軸方向の長さよりも長くなっており、光軸方向における可動体2の可動範囲の全域で、光軸方向における長辺部13aの全域が第2駆動用磁石14の対向面14aと対向するようになっている。さらに、本形態では、光軸方向に直交する方向における可動体2の可動範囲の全域で、1個の第2駆動用コイル13を構成する2個の長辺部13aのうちの一方の長辺部13aのX方向またはY方向における全域が、第2駆動用磁石14の対向面14aの2つの磁極の一方と対向し、2個の長辺部13aのうちの他方の長辺部13aのX方向またはY方向における全域が、第2駆動用磁石14の対向面14aの2つの磁極の他方と対向するようになっている。
以上のように構成されたレンズ駆動装置1では、このレンズ駆動装置1が搭載されるカメラで撮影が行われる際に、可動体2が光軸方向に移動して、焦点が調整される。また、レンズ駆動装置1あるいはカメラに搭載されるジャイロスコープ(角速度センサ)等の振れを検出するセンサ(図示省略)によって、カメラの振れが検出されると、このセンサでの検出結果に基づいて、第2駆動用コイル13に電流が供給され、可動体2がX方向および/またはY方向に移動して、振れが補正される。
(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の外周面に巻回される第1駆動用コイル11A、11Bのそれぞれの外周面と、磁石片16、17の対向面16a、17aのそれぞれとが対向するように配置されている。また、対向面16aの磁極と対向面17aの磁極とが互いに異なるように、第1駆動用磁石12が着磁され、第1駆動用コイル11A、11Bの巻回方向は互いに異なっている。そのため、本形態では、第1駆動用コイル11と第1駆動用磁石12との間に光軸方向への駆動力を発生させることができ、可動体2に保持されるレンズを光軸方向へ駆動することができる。
以上説明したように、本形態では、可動体2の外周面に巻回される第1駆動用コイル11A、11Bのそれぞれの外周面と、磁石片16、17の対向面16a、17aのそれぞれとが対向するように配置されている。また、対向面16aの磁極と対向面17aの磁極とが互いに異なるように、第1駆動用磁石12が着磁され、第1駆動用コイル11A、11Bの巻回方向は互いに異なっている。そのため、本形態では、第1駆動用コイル11と第1駆動用磁石12との間に光軸方向への駆動力を発生させることができ、可動体2に保持されるレンズを光軸方向へ駆動することができる。
また、本形態では、レンズ駆動装置1の周方向で隣り合う第1駆動用磁石12の間のそれぞれに、第2駆動用コイル13と第2駆動用磁石14とがX方向またはY方向で対向するように配置されている。そのため、本形態では、長辺部13aと第2駆動用磁石14との間に光軸方向に略直交する方向への駆動力を発生させることができ、光軸方向に略直交する方向へ可動体2に保持されるレンズを駆動することができる。したがって、本形態では、光軸方向に略直交する方向へレンズを駆動することで、レンズ駆動装置1が搭載されるカメラで撮影が行われる際の振れを補正することができる。
また、本形態では、レンズ駆動装置1の周方向で隣り合う第1駆動用磁石12の間に、第2駆動用コイル13と第2駆動用磁石14とが配置されているため、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、1個の第2駆動用コイル13を構成する2個の長辺部13aのそれぞれが、第2駆動用磁石14の対向面14aの2つの磁極のそれぞれと対向している。そのため、1個の第2駆動用コイル13を構成する2個の長辺部13aに光軸方向に略直交する方向への駆動力を発生させることができる。したがって、レンズ駆動装置1の周方向で隣り合う第1駆動用磁石12の間に1個の第2駆動用コイル13が配置される場合であっても、光軸方向に略直交する方向へのレンズの駆動力を高めることが可能になる。
本形態では、可動体2の外周面の、X方向の両端部の2箇所とY方向の両端部の2箇所との4箇所に、第2駆動用コイル13が固定され、この第2駆動用コイル13に対向するように4個の第2駆動用磁石14が配置されている。そのため、本形態では、可動体2に、光軸Lを中心にしてバランス良く、X方向やY方向への駆動力を発生させることが可能になる。
本形態では、互いに略平行に配置される2個の第2駆動用コイル13A、13Cは、1本の導線が順次巻回されて形成され、残りの2個の第2駆動用コイル13B、13Dは、他の1本の導線が順次巻回されて形成されている。そのため、4個の第2駆動用コイル13に電流を供給するための電流供給回路の構成を簡素化することが可能になる。また、4個の第2駆動用コイル13に電流を供給するための電流供給制御が容易になる。
本形態では、第2駆動用コイル13は、可動体2を構成するスリーブ7に固定され、第2駆動用磁石14は、固定体3を構成するケース体8に固定されている。そのため、第2駆動用磁石14が可動体2に固定されている場合と比較して、可動体2側の重量を軽減することができる。したがって、本形態では、レンズを駆動する際の可動体2の応答性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、第2駆動用コイル13Aと第2駆動用コイル13Cとは、1本の導線が順次巻回されて形成され、第2駆動用コイル13Bと第2駆動用コイル13Dとは、他の1本の導線が順次巻回されて形成されている。この他にもたとえば、4個の第2駆動用コイル13のそれぞれは4本の導線のそれぞれが巻回されて形成されるとともに、第2駆動用コイル13Aと第2駆動用コイル13Cとが直列に接続され、第2駆動用コイル13Cと第2駆動用コイル13Dとが直列に接続されても良い。この場合であっても、4個の第2駆動用コイル13に電流を供給するための電流供給回路の構成を簡素化することが可能になり、また、4個の第2駆動用コイル13に電流を供給するための電流供給制御が容易になる。
上述した形態では、第2駆動用磁石14の対向面14aは、光軸方向に略直交する方向で異なる2つの磁極が隣り合うように着磁されている。この他にもたとえば、第2駆動用磁石14の対向面14aは、図6に示すように、光軸方向で異なる2つの磁極が隣り合うように着磁されても良い。この場合には、たとえば、第2駆動用コイル13は、図6に示すように、短辺部13bが光軸方向と略平行になり、長辺部13aが光軸方向と略直交するように(すなわち、X方向またはY方向と略平行になるように)、可動体2の外周面に固定される。また、1個の第2駆動用コイル13を構成する2個の長辺部13aは、対向面14aの2つの磁極のそれぞれと対向するように配置される。そのため、この場合には、第2駆動用コイル13に電流が供給されると、可動体2のX方向の両端部とY方向の両端部との4箇所のそれぞれで光軸方向への駆動力が発生する。したがって、可動体2の4箇所のそれぞれに生じる駆動力の大きさを変えることで、可動体2に保持されるレンズの光軸Lの傾きを補正することが可能になる。そのため、この場合には、レンズの光軸Lの傾きを適切に補正することで、レンズの光軸Lの傾きを抑制することが可能になる。
特に、この場合には、1個の第2駆動用コイル13を構成する2個の長辺部13aのそれぞれが対向面14aの2つの磁極のそれぞれと対向しているため、可動体2の4箇所のそれぞれで、2個の長辺部13aを利用して光軸方向への駆動力を発生させることができる。したがって、レンズ駆動装置1の周方向で隣り合う第1駆動用磁石12の間に1個の第2駆動用コイル13が配置される場合であっても、可動体2の4箇所で発生する光軸方向への駆動力を高めることができ、レンズの光軸Lの傾きをより適切に補正することが可能になる。
また、この場合には、レンズの光軸Lの傾きを補正することが可能になるため、レンズ駆動装置1が搭載されるカメラで振れが生じた場合に、この振れを補正することも可能になる。なお、この場合には、短辺部13bは、対向面14aの異なる2つの磁極に跨るように配置されるため、短辺部13bに生じる光軸方向に略直交する方向への駆動力は相殺される。また、この場合には、長辺部13aは、光軸方向に略直交する第2辺部であり、短辺部13bは、光軸方向に略平行な第1辺部である。なお、この場合であっても、長辺部13aが光軸方向と略平行になり、短辺部13bが光軸方向と略直交するように、第2駆動用コイル13が可動体2の外周面に固定されても良い。
また、この場合には、4個の第2駆動用コイル13のそれぞれは、4本の導線のそれぞれが巻回されて形成されるとともに、第2駆動用コイル13A、13Cのそれぞれに供給される電流の大きさの差が制御され、第2駆動用コイル13B、13Dのそれぞれに供給される電流の大きさの差が制御されることが好ましい。このように構成すると、第2駆動用コイル13A、13Cによって、Y方向を軸方向とするレンズの光軸Lの傾きを補正し、第2駆動用コイル13B、13Dによって、X方向を軸方向とするレンズの光軸Lの傾きを補正することができる。したがって、4個の第2駆動用コイル13によって、全方向で光軸Lの傾きを補正することが可能になる。
なお、この場合には、4個の第2駆動用コイル13のそれぞれは、4本の導線のそれぞれが巻回されて形成されるとともに、第2駆動用コイル13Aと第2駆動用コイル13Bとが直列に接続され、第2駆動用コイル13Cと第2駆動用コイル13Dとが直列に接続されても良い。あるいは、第2駆動用コイル13Aと第2駆動用コイル13Bとが1本の導線が順次巻回されて形成され、第2駆動用コイル13Cと第2駆動用コイル13Dとが他の1本の導線が順次巻回されることで形成されても良い。このように構成すると、第2駆動用コイル13A、13Bに供給される電流の大きさと第2駆動用コイル13C、13Dに供給される電流の大きさとの差を制御することで、X方向およびY方向に対して略45°傾く所定の第1方向(具体的には、図3における右上がりの斜め45°の方向)を軸方向とするレンズの光軸Lの傾きを補正することが可能になる。
また、この場合には、4個の第2駆動用コイル13のそれぞれは、4本の導線のそれぞれが巻回されて形成されるとともに、第2駆動用コイル13Aと第2駆動用コイル13Dとが直列に接続され、第2駆動用コイル13Bと第2駆動用コイル13Cとが直列に接続されても良い。あるいは、第2駆動用コイル13Aと第2駆動用コイル13Dとが1本の導線が順次巻回されて形成され、第2駆動用コイル13Bと第2駆動用コイル13Cとが他の1本の導線が順次巻回されることで形成されても良い。このように構成すると、第2駆動用コイル13A、13Dに供給される電流の大きさと第2駆動用コイル13B、13Cに供給される電流の大きさとの差を制御することで、上述の第1方向に略直交する第2方向(具体的には、図3における右下がりの斜め45°の方向)を軸方向とするレンズの光軸Lの傾きを補正することが可能になる。
上述した形態では、第2駆動用磁石14の対向面14aは、光軸方向に略直交する方向で異なる2つの磁極が隣り合うように着磁され、1個の第2駆動用コイル13を構成する2個の長辺部13aのそれぞれが対向面14aの2つの磁極のそれぞれと対向している。この他にもたとえば、1個の第2駆動用コイル13を構成する2個の長辺部13aのうちの一方の長辺部13aのみが対向面14aの2つの磁極の一方と対向しても良い。また、対向面14aが単極に着磁されるとともに、1個の第2駆動用コイル13を構成する2個の長辺部13aのうちの一方の長辺部13aのみが対向面14aと対向していても良い。この場合であっても、長辺部13aが光軸方向と略平行に配置されていれば、レンズ駆動装置1が搭載されるカメラで撮影が行われる際の振れを補正することが可能になり、また、長辺部13aが光軸方向と略直交するように配置されていれば、レンズの光軸Lの傾きを補正することが可能になる。
また、対向面14aが単極に着磁される場合には、可動体2の外周面の4箇所のそれぞれに、X方向またはY方向で隣り合う第2駆動用コイル13が2個ずつ固定されても良い。この場合には、図7に示すように、1個の第2駆動用コイル13を構成する2個の長辺部13aのうちの、X方向またはY方向で他の第2駆動用コイル13の長辺部13aと隣り合うように配置される長辺部13aのみが対向面14aと対向する。また、可動体2の外周面の4箇所のそれぞれに、光軸方向で隣り合う第2駆動用コイル13が2個ずつ固定され、1個の第2駆動用コイル13を構成する2個の長辺部13aのうちの、光軸方向で他の第2駆動用コイル13の長辺部13aと隣り合うように配置される長辺部13aのみが対向面14aと対向していても良い。なお、この場合には、隣り合うように配置される第2駆動用コイル13は、互いに逆方向に巻回される。
上述した形態では、可動体2の外周面の、X方向の両端部の2箇所とY方向の両端部の2箇所との4箇所に、第2駆動用コイル13が固定され、この第2駆動用コイル13に対向するように4個の第2駆動用磁石14が配置されている。この他にもたとえば、可動体2の外周面の、X方向の一端部とY方向の一端部との2箇所に、第2駆動用コイル13が固定され、この第2駆動用コイル13に対向するように2個の第2駆動用磁石14が配置されても良い。
上述した形態では、可動体2の外周面に2個の第1駆動用コイル11が巻回されている。この他にもたとえば、1個の第1駆動用コイル11が可動体2の外周面に巻回されても良い。この場合には、たとえば、第1駆動用磁石12の、第1駆動用コイル11との対向面は、単極に着磁される。
上述した形態では、第1駆動用磁石12は、光軸方向で重なるように配置される2個の磁石片16、17によって構成されている。この他にもたとえば、第1駆動用磁石12は、1個の磁石片によって構成されても良い。この場合には、たとえば、第1駆動用磁石12の、第1駆動用コイル11Aとの対向面に形成される磁極と、第1駆動用磁石12の、第1駆動用コイル11Bの対向面に形成される磁極とが異なる磁極となるように、かつ、この異なる2つの磁極が光軸方向で重なるように、第1駆動用磁石12が着磁される。
上述した形態では、第2駆動用コイル13が可動体2に固定され、第2駆動用磁石14が固定体3に固定されている。この他にもたとえば、第2駆動用コイル13が固定体3に固定され、第2駆動用磁石14が可動体2に固定されても良い。また、上述した形態では、レンズ駆動装置1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が、レンズ駆動装置1は、光軸方向から見たときの形状が略長方形状となるように形成されても良い。
上述した形態では、レンズ駆動装置1は、携帯電話等で使用されるカメラに搭載されている。この他にもたとえば、自動車の運転状況を記録するドライブレコーダで使用されるカメラにレンズ駆動装置1が搭載されても良い。この場合には、走行時の自動車の振動等に起因するカメラの振れ(振動)が検出されると、第2駆動用コイル13に電流が供給されて、振れが補正される。また、レンズ駆動装置1は、監視カメラ等のその他の装置に搭載されても良い。
1 レンズ駆動装置
2 可動体
3 固定体
4 駆動機構
11(11A、11B) 第1駆動用コイル
12 第1駆動用磁石
13(13A〜13D) 第2駆動用コイル
13a 長辺部(第1辺部、第2辺部)
13b 短辺部(第2辺部、第1辺部)
14(14A〜14D) 第2駆動用磁石
14a 対向面
L 光軸
2 可動体
3 固定体
4 駆動機構
11(11A、11B) 第1駆動用コイル
12 第1駆動用磁石
13(13A〜13D) 第2駆動用コイル
13a 長辺部(第1辺部、第2辺部)
13b 短辺部(第2辺部、第1辺部)
14(14A〜14D) 第2駆動用磁石
14a 対向面
L 光軸
Claims (9)
- レンズの光軸方向から見たときの形状が略四角形状となるレンズ駆動装置であって、
前記レンズを保持するとともに移動可能な可動体と、前記可動体を移動可能に保持する固定体と、前記可動体を駆動するための駆動機構とを備え、
前記駆動機構は、前記可動体の外周面に巻回される第1駆動用コイルと、前記レンズ駆動装置の四隅のそれぞれに配置され前記第1駆動用コイルの外周面に対向する4個の第1駆動用磁石と、前記レンズ駆動装置の周方向で隣り合う前記第1駆動用磁石の間に配置される第2駆動用コイルおよび第2駆動用磁石とを備え、
前記第2駆動用コイルは、空芯状に巻回されて形成され、
前記第2駆動用磁石は、略板状に形成されるとともに、前記レンズ駆動装置の側面と略平行に配置され、
前記第2駆動用コイルと前記第2駆動用磁石とは、前記レンズ駆動装置の側面に略直交する方向で対向していることを特徴とするレンズ駆動装置。 - 前記第2駆動用コイルは、前記光軸方向に略平行な2個の第1辺部と前記光軸方向に略直交する2個の第2辺部とを備える略矩形状に巻回され、
前記第1辺部は、前記第2駆動用磁石の、前記第2駆動用コイルとの対向面の1つの磁極と対向し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。 - 前記レンズ駆動装置の周方向で隣り合う前記第1駆動用磁石の間のそれぞれには、1個の前記第2駆動用コイルが配置され、
前記第2駆動用磁石の前記対向面は、前記光軸方向と略直交する方向で異なる2つの磁極が隣り合うように着磁され、
1個の前記第2駆動用コイルを構成する2個の前記第1辺部のそれぞれは、前記第2駆動用コイルの前記対向面の2つの磁極のそれぞれと対向し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個の前記第2駆動用コイルのうちの、互いに略平行に配置される2個の前記第2駆動用コイルは、1本の導線が順次巻回されて形成され、残りの2個の前記第2駆動用コイルは、他の1本の導線が順次巻回されて形成されていること、または、
4個の前記第2駆動用コイルのそれぞれは、4本の導線のそれぞれが巻回されて形成されるとともに、4個の前記第2駆動用コイルのうちの、互いに略平行に配置される2個の前記第2駆動用コイルが直列に接続され、残りの2個の前記第2駆動用コイルが直列に接続されていることを特徴とする請求項3記載のレンズ駆動装置。 - 前記第2駆動用コイルは、前記光軸方向に略平行な2個の第1辺部と前記光軸方向に略直交する2個の第2辺部とを備える略矩形状に巻回され、
前記第2辺部は、前記第2駆動用磁石の、前記第2駆動用コイルとの対向面の1つの磁極と対向し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。 - 前記レンズ駆動装置の周方向で隣り合う前記第1駆動用磁石の間のそれぞれには、1個の前記第2駆動用コイルが配置され、
前記第2駆動用磁石の前記対向面は、前記光軸方向で異なる2つの磁極が隣り合うように着磁され、
1個の前記第2駆動用コイルを構成する2個の前記第2辺部のそれぞれは、前記第2駆動用磁石の前記対向面の2つの磁極のそれぞれと対向し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。 - 4個の前記第2駆動用コイルのそれぞれは、4本の導線のそれぞれが巻回されて形成されていることを特徴とする請求項6記載のレンズ駆動装置。
- 4個の前記第2駆動用コイルのうちの、互いに略平行に配置される2個の前記第2駆動用コイルのそれぞれに供給される電流の大きさの差が制御され、残りの2個の前記第2駆動用コイルのそれぞれに供給される電流の大きさの差が制御されることを特徴とする請求項7記載のレンズ駆動装置。
- 前記第2駆動用コイルは、前記可動体に固定され、
前記第2駆動用磁石は、前記固定体に固定されていることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
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