JP2011102824A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動用コイルに供給される電流の大きさと基準位置からのレンズの移動距離との関係のリニアリティを確保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】可動体２を光軸方向へ移動させる駆動機構４は、流れる電流の方向が互いに異なるように巻回された２個の駆動用コイル１４、１５と、駆動用コイル１４、１５との対向面が互いに異なる磁極となるように着磁される第１磁石部１７ａおよび第２磁石部１７ｂからなる駆動用磁石１７とを備えている。可動体２が最も反被写体側へ移動している基準位置では、駆動用コイル１４は、第１磁石部１７ａおよび第２磁石部１７ｂに対向し、駆動用コイル１５は、第２磁石部１７ｂのみに対向している。また、可動体２が最も被写体側へ移動している最大移動位置では、駆動用コイル１４は、第１磁石部１７ａのみに対向し、駆動用コイル１５は、第２磁石部１７ｂのみに対向している。
【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、レンズを保持して光軸方向に移動するホルダと、板バネを介してホルダを移動可能に保持する固定部材とを備えるボイスコイル型の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）。

特許文献１に記載のレンズ駆動装置では、筒状に形成されたホルダの外周に第１の駆動用コイルと第２の駆動用コイルとが光軸方向に所定の間隔をあけた状態で巻回されている。また、このレンズ駆動装置では、第１の駆動用コイルの外周面に対向するように、第１の磁石が配置され、第２の駆動用コイルの外周面に対向するように第２の磁石が配置されている。第１の駆動用コイルと第２の駆動用コイルとは、逆方向へ巻回されている。また、第１の磁石の第１の駆動用コイルとの対向面と、第２の磁石の第２の駆動用コイルとの対向面とが異なる磁極となるように、第１の磁石と第２の磁石とが着磁されている。この特許文献１に記載のレンズ駆動装置では、第１、第２の駆動用コイルに電流が供給されると、ホルダとともにレンズが光軸方向へ移動する。

特開２００６−２５９０３２号公報

特許文献１に記載のレンズ駆動装置のようなボイスコイル型のレンズ駆動装置では、駆動用コイルに供給される電流の大きさと所定の基準位置からのレンズの移動距離とが比例していると、比較的容易な電流制御によって、レンズの位置を精度良く制御することができる。そのため、ボイスコイル型のレンズ駆動装置では、駆動用コイルに供給される電流の大きさと基準位置からのレンズの移動距離とが比例関係にあることが望ましい。すなわち、ボイスコイル型のレンズ駆動装置においては、駆動用コイルに供給される電流の大きさと基準位置からのレンズの移動距離との関係のリニアリティ（直線性）が確保されていることが望ましい。

そこで、本発明の課題は、駆動用コイルに供給される電流の大きさと基準位置からのレンズの移動距離との関係のリニアリティを確保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、本願発明者は種々の検討を行った。ここで、本願発明者は、過去の経験から、レンズを保持し光軸方向へ移動する可動体が所定の基準位置にあるときに可動体をこの基準位置で保持することがレンズ駆動装置の耐衝撃性等を高める上で重要であることを認識しており、本願発明においても、可動体に磁性部材を取り付けて、この磁性部材と駆動用磁石との間に生じる磁気的な吸引力を利用して、基準位置にある可動体を保持することにした。一方で、可動体に磁性部材を取り付けると、磁性部材と駆動用磁石との間に生じる磁気的な吸引力の影響で、駆動用コイルに供給される電流の大きさと基準位置からのレンズの移動距離との関係のリニアリティを確保することがより困難になることが判明した。

かかる状況下で、本願発明者は、光軸方向で重なるように配置される２個の駆動用コイルと、駆動用コイルとの対向面が異なる２極に着磁された駆動用磁石との位置関係に着目をして種々の検討を行った。その結果、光軸方向において、２個の駆動用コイルと駆動用磁石の２つの磁極とが所定の関係を満足するように駆動用コイルと駆動用磁石とが配置されていると、可動体に取り付けられる磁性部材と駆動用磁石との間に磁気的な吸引力が生じていても、駆動用コイルに供給される電流の大きさと基準位置からのレンズの移動距離との関係のリニアリティを確保することが可能になることを知見するに至った。

本発明は、かかる新たな知見に基づくものであり、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機構と、可動体と固定体とを繋ぐ板バネとを備え、駆動機構は、光軸方向で重なるように可動体に巻回される第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルの２個の駆動用コイルと、固定体に取り付けられ駆動用コイルの外周面に対向配置される駆動用磁石とを備え、可動体は、駆動用磁石よりも光軸方向における一方側となる被写体側に配置される磁性部材を備え、駆動用磁石は、光軸方向で重なるように配置されるとともに駆動用コイルとの対向面が互いに異なる磁極となるように着磁される第１磁石部および第２磁石部を備え、第１駆動用コイルと第２駆動用コイルとは、第１駆動用コイルに供給される電流の方向と第２駆動用コイルに供給される電流の方向とが異なる方向になるように巻回され、第１駆動用コイルおよび第１磁石部は、被写体側に配置され、第２駆動用コイルおよび第２磁石部は、光軸方向における他方側となる反被写体側に配置され、固定体に対して可動体が最も反被写体側へ移動している基準位置に可動体があるときに、第１駆動用コイルは、第１磁石部および第２磁石部に対向し、第２駆動用コイルは、第２磁石部のみに対向し、固定体に対して可動体が最も被写体側へ移動している最大移動位置に可動体があるときに、第１駆動用コイルは、第１磁石部のみに対向し、第２駆動用コイルは、第２磁石部のみに対向していることを特徴とする。

本発明のレンズ駆動装置は、固定体に対して可動体が最も反被写体側へ移動している基準位置に可動体があるときに、被写体側に配置される第１駆動用コイルは、被写体側に配置される第１磁石部および反被写体側に配置される第２磁石部に対向している。そのため、本発明では、基準位置における駆動機構の駆動力を低減することが可能になる。また、本発明では、固定体に対して可動体が最も被写体側へ移動している最大移動位置に可動体があるときに、第１駆動用コイルは、第１磁石部のみに対向し、第２駆動用コイルは、第２磁石部のみに対向している。すなわち、基準位置から光軸方向における所定の位置まで可動体が移動した後は、第１駆動用コイルは、第１磁石部のみに対向し、第２駆動用コイルは、第２磁石部のみに対向する。そのため、本発明では、基準位置から光軸方向における所定の位置まで可動体が移動した後は、駆動用コイルに供給される電流の大きさに応じて駆動機構の駆動力を高めることが可能になる。

したがって、本発明では、磁性部材と駆動用磁石との間の磁気的な吸引力および板バネの付勢力を駆動機構の駆動力から引いた可動体の推力を、駆動用コイルに供給される電流の大きさに略比例させて、高めることが可能になる。その結果、本発明では、可動体に取り付けられる磁性部材と駆動用磁石との間に磁気的な吸引力が生じていても、駆動用コイルに供給される電流の大きさと基準位置からの可動体の移動距離との関係のリニアリティを確保することが可能になる。すなわち、本発明では、可動体に取り付けられる磁性部材と駆動用磁石との間に磁気的な吸引力が生じていても、駆動用コイルに供給される電流の大きさと基準位置からのレンズの移動距離との関係のリニアリティを確保することが可能になる。

本発明において、最大移動位置に可動体があるときに、光軸方向における第１駆動用コイルの全域が第１磁石部に対向し、光軸方向における第２駆動用コイルの全域が第２磁石部に対向していることが好ましい。このように構成すると、可動体が最大移動位置に近い位置にある場合であっても、駆動機構の駆動力の低下を抑制することが可能になる。

本発明において、可動体には、第１駆動用コイルと第２駆動用コイルとの間に配置される鍔部が形成され、駆動用磁石は、第１磁石部の反被写体側の面と第２磁石部の被写体側の面とが当接するように形成され、最大移動位置に可動体があるときに、第１磁石部と第２磁石部との当接面は、光軸方向において、鍔部が形成された範囲内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、可動体が最大移動位置に近い位置にある場合に、２個の駆動用コイルの磁気的中心と駆動用磁石の磁気的中心とを近付けることが可能になる。

本発明において、光軸方向における第１磁石部の幅は、光軸方向における第２磁石部の幅よりも狭くなっていることが好ましい。このように構成すると、駆動用コイルに供給される電流の大きさと基準位置からのレンズの移動距離との関係のリニアリティを確保しつつ、光軸方向における駆動用磁石の幅を狭くすることが可能になる。したがって、光軸方向において、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、板バネは、光軸方向における可動体の両端側に配置され、可動体の被写体側に配置される板バネおよび可動体の反被写体側に配置される板バネの少なくとも一方は、基準位置に向かって可動体を付勢していることが好ましい。このように構成すると、駆動用コイルに電流が流れていない場合であっても、磁性部材と駆動用磁石との間の磁気的な吸引力および板バネの付勢力によって、可動体を基準位置に保持しておくことが可能になる。

本発明において、光軸方向における可動体の可動範囲は、光軸方向における第１磁石部の幅および光軸方向における第２磁石部の幅の半分以下であることが好ましい。このように構成すると、可動体が最大移動位置に近い位置にある場合であっても、第１駆動用コイルと第１磁石部との対向面積、および、第２駆動用コイルと第２磁石部との対向面積を大きくすることが可能になる。したがって、駆動機構の駆動力の低下を抑制す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、駆動用コイルに供給される電流の大きさと基準位置からのレンズの移動距離との関係のリニアリティを確保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に示すレンズ駆動装置の分解斜視図である。 図３に示す駆動用コイルと駆動用磁石との光軸方向における配置関係を説明するための図であり、（Ａ）は可動体が基準位置にあるときの状態を示す図、（Ｂ）は可動体が最大移動位置にあるときの状態を示す図である。 比較例にかかるレンズ駆動装置の駆動用コイルと駆動用磁石との光軸方向における配置関係を説明するための図であり、（Ａ）は可動体が基準位置にあるときの状態を示す図、（Ｂ）は可動体が最大移動位置にあるときの状態を示す図である。 本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置の効果を説明するためのシミュレーション結果を示すグラフであり、（Ａ）は本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置のシミュレーション結果を示すグラフ、（Ｂ）は比較例にかかるレンズ駆動装置のシミュレーション結果を示すグラフである。

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。

（レンズ駆動装置の概略構成）
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のＥ−Ｅ断面の断面図である。図３は、図１に示すレンズ駆動装置１の分解斜視図である。なお、以下の説明では、図１等に示すように、互いに直交する３方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とする。また、図１等のＸ１方向側を「右」側、Ｘ２方向側を「左」側、Ｙ１方向側を「前」側、Ｙ２方向側を「後（後ろ）」側、Ｚ１方向側を「上」側、Ｚ２方向側を「下」側とする。

本形態のレンズ駆動装置１は、携帯電話、ドライブレコーダあるいは監視カメラシステム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。また、レンズ駆動装置１の４つの側面は、左右方向または前後方向と略平行になっている。

本形態では、Ｚ方向（上下方向）が光軸方向と一致している。また、本形態のレンズ駆動装置１が搭載されるカメラでは、下側に図示を省略する撮像素子が配置されており、上側に配置される被写体が撮影される。すなわち、本形態では、上側（Ｚ１方向側）は被写体側（物体側）であり、下側（Ｚ２方向側）は反被写体側（撮像素子側、像側）である。

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。また、レンズ駆動装置１は、可動体２と固定体３とを繋ぐ板バネ５〜７を備えている。すなわち、可動体２は、板バネ５〜７を介して固定体３に移動可能に保持されている。本形態では、１個の板バネ５が可動体２の上端側に配置され、２個の板バネ６、７が可動体２の下端側に配置されている。

可動体２は、複数のレンズが固定されたレンズホルダ８を保持するスリーブ９と、スリーブ９の上端側に固定される磁性部材１８とを備えている。固定体３は、レンズ駆動装置１の側面を構成するカバー部材１０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１１と、板バネ５の一部が固定されるスペーサ１２と、カバー部材１０を接地させるための接地用端子２１と、駆動機構４を構成する後述の駆動用コイル１４、１５に電流を供給するための給電用端子２２、２３とを備えている。なお、図３では、レンズホルダ８の図示を省略している。

レンズホルダ８は、略円筒状に形成されている。このレンズホルダ８の内周側には、複数のレンズが固定されている。

スリーブ９は、たとえば、樹脂材料で形成されるとともに、略筒状に形成されている。具体的には、スリーブ９は、上下方向から見たときの内周面の形状が略円形状となり、上下方向から見たときの外周面の形状が略正方形状となる略筒状に形成されている。このスリーブ９は、その内周側でレンズホルダ８を保持している。すなわち、スリーブ９の内周面にレンズホルダ８の外周面が固定されている。

スリーブ９の下端には、ベース部材１１に形成される後述の基準面１１ｂに当接する当接する当接面９ａが光軸方向と略直交するように形成されている。具体的には、前後方向および左右方向におけるスリーブ９の下端の略中心位置に、かつ、略９０°ピッチで、４個の当接面９ａが形成されている。

また、スリーブ９の外周側には、後述の駆動用コイル１４、１５が巻回される巻回凹部９ｂが形成されている（図２参照）。巻回凹部９ｂは、スリーブ９の外周面から窪むように形成されている。また、巻回凹部９ｂは、上下方向に所定の間隔をあけた状態で２箇所に形成されており、２箇所に形成される巻回凹部９ｂの間には、巻回凹部９ｂの底面からスリーブ９の径方向外側に向かって広がる鍔部９ｃが形成されている。すなわち、スリーブ９には、後述の駆動用コイル１４、１５の間に配置される鍔部９ｃが形成されている。

カバー部材１０は、導電性および磁性を有する金属材料で形成されている。また、カバー部材１０は、底部１０ａと筒部１０ｂとを有する底付きの略四角筒状に形成されている。上側に配置される底部１０ａには、貫通孔１０ｃが形成されている。筒部１０ｂを構成する左右両側面には、左右方向の外側に向かって広がる拡幅部１０ｄが形成されている。具体的には、前後方向における左右両側面の略中心位置に拡幅部１０ｄが形成されている。筒部１０ｂを構成する前側面の下端側には、筒部１０ｂの下端から上側に向かって切り欠かれる切欠部１０ｆが形成されている。カバー部材１０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１１は、絶縁性を有する樹脂材料で形成されている。また、ベース部材１１は、略正方形の扁平なブロック状に形成されている。このベース部材１１は、カバー部材１０の下端側に取り付けられている。

図３に示すように、ベース部材１１の中心には、略矩形状の貫通孔１１ａが形成されている。ベース部材１１の上面には、光軸方向における可動体２の基準位置を決めるための基準面１１ｂが光軸方向と略直交するように形成されている。具体的には、前後方向および左右方向におけるベース部材１１の上面の略中心位置に、かつ、略９０°ピッチで、４個の基準面１１ｂが形成されている。また、ベース部材１１の上面の四隅には、板バネ６、７を固定するためのバネ固定部１１ｃが形成されている。ベース部材１１の前端側には、接地用端子２１を配置するための端子配置凹部１１ｅと、給電用端子２２を配置するための端子配置凹部１１ｆと、給電用端子２３を配置するための端子配置凹部１１ｇとが形成されている。

スペーサ１２は、たとえば、樹脂材料で形成されるとともに、略正方形の扁平なブロック状に形成されている。このスペーサ１２は、カバー部材１０の底部１０ａの下面に固定されている。スペーサ１２の四隅の下面には、板バネ５の一部を固定するためのバネ固定部１２ａが形成されている。

板バネ５は、スリーブ９の上端側に固定される円環状の可動体固定部５ａと、スペーサ１２のバネ固定部１２ａに固定される４個の固定体固定部５ｂと、可動体固定部５ａと固定体固定部５ｂとを繋ぐ４本の腕部５ｃとを備えている（図３参照）。この板バネ５は、その厚さ方向と上下方向とが略一致するように、スリーブ９およびスペーサ１２に固定されている。また、板バネ５は、後述の駆動用コイル１４、１５に電流が供給されていないときに、スリーブ９の当接面９ａとベース部材１１の基準面１１ｂとが当接して可動体２が所定の基準位置に配置されるように、撓んだ状態で、スリーブ９およびスペーサ１２に固定されている。すなわち、板バネ５は、基準位置に向かって常時、可動体２を付勢している。

板バネ６は、スリーブ９の下端側に固定される可動体固定部６ａと、ベース部材１１のバネ固定部１１ｃに固定される２個の固定体固定部６ｂ、６ｃと、可動体固定部６ａと固定体固定部６ｂ、６ｃとを繋ぐ腕部６ｄとを備えている（図３参照）。同様に、板バネ７は、スリーブ９の下端側に固定される可動体固定部７ａと、バネ固定部１１ｃに固定される２個の固定体固定部７ｂ、７ｃと、可動体固定部７ａと固定体固定部７ｂ、７ｃとを繋ぐ腕部７ｄとを備えている（図３参照）。板バネ６、７は、その厚さ方向と上下方向とが略一致するように、スリーブ９およびベース部材１１に固定されている。また、板バネ６、７は、スリーブ９の当接面９ａとベース部材１１の基準面１１ｂとが当接しているときに板バネ６、７による付勢力が可動体２に生じないように、スリーブ９およびベース部材１１に固定されている。

駆動機構４は、スリーブ９の外周側に巻回される２個の駆動用コイル１４、１５と、レンズ駆動装置１の４つの側面のそれぞれに配置される駆動用磁石１６、１７とを備えている。駆動機構４の詳細な構成については後述する。

接地用端子２１は、平板状の金属材料が折り曲げられて形成されている。この接地用端子２１は、ベース部材１１の端子配置凹部１１ｅに固定されている。上述のように、ベース部材１１は、カバー部材１０の下端側に固定されており、カバー部材１０にベース部材１１が固定された状態では、前後方向において、カバー部材１０の切欠部１０ｆと、接地用端子２１の一部とが重なっている。本形態では、切欠部１０ｆの上端側の端面と接地用端子２１の前面とが溶接されている。

給電用端子２２、２３は、平板状の金属材料で形成されている。給電用端子２２は、ベース部材１１の端子配置凹部１１ｆに固定され、給電用端子２３は、ベース部材１１の端子配置凹部１１ｇに固定されている。給電用端子２２の上端側には、板バネ６の固定体固定部６ｃの一部が半田付けされている。また、給電用端子２３の上端側には、板バネ７の固定体固定部７ｃの一部が半田付けされている。

（駆動機構の構成）
図４は、図３に示す駆動用コイル１４、１５と駆動用磁石１６、１７との光軸方向における配置関係を説明するための図であり、（Ａ）は可動体２が基準位置にあるときの状態を示す図、（Ｂ）は可動体２が最大移動位置にあるときの状態を示す図である。

２個の駆動用コイル１４、１５は、上下方向に所定の間隔をあけた状態で、スリーブ９の巻回凹部９ｂに巻回されている。すなわち、駆動用コイル１４、１５は、上下方向で重なるように、スリーブ９に巻回されている。本形態では、駆動用コイル１４が上側に配置され、駆動用コイル１５が下側に配置されている。本形態の駆動用コイル１４は、被写体側に配置される第１駆動用コイルであり、駆動用コイル１５は、反被写体側に配置される第２駆動用コイルである。

駆動用コイル１４、１５は、上下方向から見たときの形状が略正方形状となるように巻回されている。また、上下方向における駆動用コイル１４の幅と駆動用コイル１５の幅とは略等しくなっている。また、駆動用コイル１４、１５は、たとえば、１本の導線が順次、巻回されることで形成されており、駆動用コイル１４、１５の巻き始め側の端部は、板バネ６の可動体固定部６ａに半田付け等されて電気的に接続され、駆動用コイル１４、１５の巻き終わり側の端部は、板バネ７の可動体固定部７ａに半田付け等されて電気的に接続されている。

また、駆動用コイル１４、１５は、駆動用コイル１４に供給される電流の方向と駆動用コイル１５に供給される電流の方向とが異なる方向となるように巻回されている。すなわち、たとえば、上側から見たときの駆動用コイル１４に流れる電流の方向が時計回りの方向であれば、上側から見たときの駆動用コイル１５に流れる電流の方向が反時計回りの方向となるように、駆動用コイル１４、１５が巻回されている。

駆動用磁石１６、１７は、略矩形の板状に形成されている。この駆動用磁石１６、１７は、駆動用コイル１４、１５の外周面に対向するようにカバー部材１０の筒部１０ｂの内側面に固定されている。具体的には、駆動用磁石１６は、筒部１０ｂを構成する前後両側面の内側に接着剤等を介して固定され、駆動用磁石１７は、筒部１０ｂの拡幅部１０ｄの内側に接着剤等を介して固定されている。また、本形態では、上下方向における駆動用磁石１６の幅と駆動用磁石１７の幅とが略等しくなっており、駆動用磁石１６の下端と駆動用磁石１７の下端とが略一致するように、駆動用磁石１６、１７が筒部１０ｂの内側面に固定されている。本形態のカバー部材１０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。なお、図３に示すように、左右方向における駆動用磁石１６の幅は、前後方向における駆動用磁石１７の幅よりも広くなっている。

駆動用磁石１６は、上下方向で重なるように配置される略矩形の板状の２個の駆動用磁石片１６ａ、１６ｂによって構成されている。本形態では、駆動用磁石片１６ａが上側に配置され、駆動用磁石片１６ｂが下側に配置されている。駆動用磁石片１６ａ、１６ｂは、駆動用磁石片１６ａの下端面と駆動用磁石片１６ｂの上端面とが当接した状態で互いに固定されている。また、上下方向における駆動用磁石片１６ａの幅は、上下方向における駆動用磁石片１６ｂの幅よりも狭くなっている。本形態の駆動用磁石片１６ａは、被写体側に配置される第１磁石部であり、駆動用磁石片１６ｂは、反被写体側に配置される第２磁石部である。

駆動用磁石片１６ａ、１６ｂは、駆動用コイル１４、１５との対向面が互いに異なる磁極となるように着磁されている。すなわち、駆動用磁石１６の駆動用コイル１４、１５との対向面は、２極に着磁されている。たとえば、駆動用磁石片１６ａの駆動用コイル１４、１５との対向面がＮ極に着磁され、駆動用磁石片１６ｂの駆動用コイル１４、１５との対向面がＳ極に着磁されている。

駆動用磁石１６と同様に、駆動用磁石１７は、上下方向で重なるように配置される略矩形の板状の２個の駆動用磁石片１７ａ、１７ｂによって構成されている。本形態では、駆動用磁石片１７ａが上側に配置され、駆動用磁石片１７ｂが下側に配置されている。駆動用磁石片１７ａ、１７ｂは、駆動用磁石片１７ａの下端面と駆動用磁石片１７ｂの上端面とが当接した状態で互いに固定されている。また、上下方向における駆動用磁石片１７ａの幅は、上下方向における駆動用磁石片１７ｂの幅よりも狭くなっている。具体的には、上下方向における駆動用磁石片１７ａの幅と駆動用磁石片１６ａの幅と略等しくなっており、上下方向における駆動用磁石片１７ｂの幅と駆動用磁石片１６ｂの幅と略等しくなっている。本形態の駆動用磁石片１７ａは、被写体側に配置される第１磁石部であり、駆動用磁石片１７ｂは、反被写体側に配置される第２磁石部である。

駆動用磁石片１７ａ、１７ｂは、駆動用コイル１４、１５との対向面が互いに異なる磁極となるように着磁されている。すなわち、駆動用磁石１７の駆動用コイル１４、１５との対向面は、２極に着磁されている。また、駆動用磁石片１７ａの駆動用コイル１４、１５との対向面は、駆動用磁石片１６ａの駆動用コイル１４、１５との対向面の磁極と同じ磁極になるように着磁され、駆動用磁石片１７ｂの駆動用コイル１４、１５との対向面は、駆動用磁石片１６ｂの駆動用コイル１４、１５との対向面の磁極と同じ磁極になるように着磁されている。

なお、スリーブ９の上端側には、上述のように、略円環状に形成された磁性部材１８が固定されている。具体的には、磁性部材１８は、駆動用磁石１６、１７の上端面よりも上側に配置されるように、スリーブ９に固定されている。そのため、磁性部材１８と駆動用磁石１６、１７との間には、可動体２を下方向へ付勢する付勢力が作用している。すなわち、磁性部材１８と駆動用磁石１６、１７との間に生じる磁気的な吸引力によって、スリーブ９の当接面９ａとベース部材１１の基準面１１ｂとを当接させる方向に可動体２が付勢されている。

本形態では、駆動用コイル１４、１５に電流が供給されていないときには、磁性部材１８と駆動用磁石１６、１７との間に生じる磁気的な吸引力、および、板バネ５の付勢力によって、スリーブ９の当接面９ａとベース部材１１の基準面１１ｂとが当接している。当接面９ａと基準面１１ｂとが当接しているときには、固定体３に対して可動体２が最も下側（反被写体側）へ移動している基準位置に可動体２がある。

基準位置に可動体２があるときには、図４（Ａ）に示すように、駆動用コイル１４は、駆動用磁石片１６ａ、１７ａと駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂとの両者に対向している。すなわち、基準位置に可動体２があるときには、駆動用コイル１４の下端は、駆動用磁石片１６ａ、１７ａと駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂとの当接面１６ｃ、１７ｃよりも下側に配置されている。また、このときには、駆動用コイル１５は、駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂのみに対向している。また、本形態では、基準位置に可動体２があるときには、駆動用コイル１４の上端は、駆動用磁石片１６ａ、１７ａの上端よりも下側に配置され、駆動用コイル１５の下端は、駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの下端よりも下側に配置されている。

一方、駆動用コイル１４、１５に電流が供給されると、駆動用コイル１４、１５に供給される電流の大きさに応じて、可動体２が基準位置から上側（被写体側）へ移動する。本形態では、上下方向における可動体２の可動範囲は、上下方向における駆動用磁石片１６ａ、１７ａの幅の半分以下である。なお、板バネ５〜７による可動体２の付勢力は、可動体２の基準位置からの移動距離に比例して大きくなる。また、磁性部材１８と駆動用磁石１６、１７との間に生じる磁気的な吸引力は、可動体２の基準位置からの移動距離に応じて小さくなる。

固定体３に対して可動体２が最も上側へ移動している最大移動位置に可動体２があるときには、図４（Ｂ）に示すように、駆動用コイル１４は、駆動用磁石片１６ａ、１７ａのみに対向している。また、このときには、駆動用コイル１５は、駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂのみに対向している。すなわち、このときには、駆動用磁石１６、１７の当接面１６ｃ、１７ｃは、上下方向において、スリーブ９の鍔部９ｃが形成された範囲内に配置されている。

また、最大移動位置に可動体２があるときには、駆動用コイル１４の上端は、駆動用磁石片１６ａ、１７ａの上端よりも下側に配置され、駆動用コイル１５の下端は、駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの下端よりも上側に配置されている。すなわち、このときには、上下方向における駆動用コイル１４の全域が駆動用磁石片１６ａ、１７ａに対向し、かつ、上下方向における駆動用コイル１５の全域が駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂに対向している。なお、最大移動位置に可動体２があるときには、駆動用コイル１５の上端は、駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの上端よりも下側に配置されている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、基準位置に可動体２があるときに、駆動用コイル１４は、駆動用磁石片１６ａ、１７ａと駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂと両者に対向している。そのため、本形態では、基準位置における駆動機構４の駆動力を低減することが可能になる。また、本形態では、最大移動位置に可動体２があるときに、駆動用コイル１４が駆動用磁石片１６ａ、１７ａのみに対向し、駆動用コイル１５が駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂのみに対向しており、可動体２が基準位置から上下方向における所定の位置まで移動した後は、駆動用コイル１４は、駆動用磁石片１６ａ、１７ａのみに対向し、駆動用コイル１５は、駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂのみに対向する。そのため、本形態では、駆動用コイル１４、１５に供給される電流の大きさに応じて駆動機構４の駆動力を高めることが可能になる。さらに、本形態では、光軸方向における可動体２の可動範囲は、光軸方向における駆動用磁石片１６ａ、１７ａの幅の半分以下であり、最大移動位置に可動体２があるときに、上下方向における駆動用コイル１４の全域が駆動用磁石片１６ａ、１７ａに対向し、かつ、上下方向における駆動用コイル１５の全域が駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂに対向している。そのため、可動体２が最大移動位置に近い位置にある場合であっても、駆動用コイル１４と駆動用磁石片１６ａ、１７ａとの対向面積、および、駆動用コイル１５と駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂとの対向面積を大きくすることができ、駆動機構４の駆動力の低下を抑制することが可能になる。

したがって、本形態では、磁性部材１８と駆動用磁石１６、１７との間の磁気的な吸引力および板バネ５〜７の付勢力を駆動機構４の駆動力から引いた可動体２の推力を、駆動用コイル１４、１５に供給される電流の大きさに略比例させて、高めることが可能になる。その結果、本形態では、磁性部材１８と駆動用磁石１６、１７との間に磁気的な吸引力が生じていても、駆動用コイル１４、１５に供給される電流の大きさと基準位置からの可動体２の移動距離との関係のリニアリティを確保することが可能になる。すなわち、本形態では、磁性部材１８と駆動用磁石１６、１７との間に磁気的な吸引力が生じていても、駆動用コイル１４、１５に供給される電流の大きさと基準位置からのレンズの移動距離との関係のリニアリティを確保することが可能になる。

以下、この本形態の効果をシミュレーション結果に基づいて詳細に説明する。シミュレーションでは、本形態にかかるレンズ駆動装置１と比較例にかかるレンズ駆動装置とを用いて、駆動用コイル１４、１５に供給される電流の大きさ（駆動用コイル１４、１５の電流値）と基準位置からのレンズの移動距離との関係を求めた。まず、シミュレーションの条件について説明する。

シミュレーションでは、本形態のレンズ駆動装置１の駆動機構４に関連する条件として、下記の条件を設定した（図４参照）。
駆動用磁石片１６ａ、１７ａの光軸方向の幅Ｗ１：０．６９５（ｍｍ）
駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの光軸方向の幅Ｗ２：０．９９５（ｍｍ）
駆動用コイル１４、１５の光軸方向の幅Ｗ３：０．５６（ｍｍ）
駆動用コイル１４、１５間の距離Ｌ１：０．２８（ｍｍ）
可動体２が基準位置にあるときの駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの下端と駆動用コイル１５の下端との距離Ｌ２：０．０５５（ｍｍ）
可動体２が基準位置にあるときの当接面１６ｃ、１７ｃと駆動用コイル１４の下端との距離Ｌ３：０．２１（ｍｍ）
可動体２が基準位置にあるときの駆動用磁石片１６ａ、１７ａの上端と駆動用コイル１４の上端との距離Ｌ４：０．３４５（ｍｍ）
可動体２が最大移動位置にあるときの当接面１６ｃ、１７ｃと駆動用コイル１５の上端との距離Ｌ５：０．１８５（ｍｍ）
可動体２が最大移動位置にあるときの駆動用磁石片１６ａ、１７ａの上端と駆動用コイル１４の上端との距離Ｌ６：０．０４（ｍｍ）

また、シミュレーションでは、比較例のレンズ駆動装置として、以下の構成を備えるレンズ駆動装置を用いた。すなわち、比較例のレンズ駆動装置では、基準位置に可動体２があるときには、図５（Ａ）に示すように、駆動用コイル１４が、駆動用磁石片１６ａ、１７ａと駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂとの両者に対向し、駆動用コイル１５が、駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂのみに対向している。また、比較例のレンズ駆動装置では、最大移動位置に可動体２があるときには、図５（Ｂ）に示すように、駆動用コイル１４は、駆動用磁石片１６ａ、１７ａのみに対向し、駆動用コイル１５は、駆動用磁石片１６ａ、１７ａと駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂとの両者に対向している。

なお、比較例のレンズ駆動装置では、基準位置に可動体２があるときには、駆動用コイル１４の上端は、駆動用磁石片１６ａ、１７ａの上端よりも下側に配置され、駆動用コイル１５の下端は、駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの下端よりも下側に配置されている。また、比較例のレンズ駆動装置では、最大移動位置に可動体２があるときには、駆動用コイル１４の上端は、駆動用磁石片１６ａ、１７ａの上端よりも下側に配置されている。なお、比較例のレンズ駆動装置のその他の構成については、本形態のレンズ駆動装置１の構成と同じ構成にした。

また、シミュレーションでは、比較例のレンズ駆動装置の駆動機構に関連する条件として、下記の条件を設定した。
駆動用磁石片１６ａ、１７ａの光軸方向の幅Ｗ１１：０．８９（ｍｍ）
駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの光軸方向の幅Ｗ１２：０．８（ｍｍ）
駆動用コイル１４、１５の光軸方向の幅Ｗ１３：０．５６（ｍｍ）
駆動用コイル１４、１５間の距離Ｌ１１：０．２（ｍｍ）
可動体２が基準位置にあるときの駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの下端と駆動用コイル１５の下端との距離Ｌ１２：０．０１５（ｍｍ）
可動体２が基準位置にあるときの当接面１６ｃ、１７ｃと駆動用コイル１４の下端との距離Ｌ１３：０．０５５（ｍｍ）
可動体２が基準位置にあるときの駆動用磁石片１６ａ、１７ａの上端と駆動用コイル１４の上端との距離Ｌ１４：０．３８５（ｍｍ）
可動体２が最大移動位置にあるときの当接面１６ｃ、１７ｃと駆動用コイル１５の上端との距離Ｌ１５：０．０５（ｍｍ）
可動体２が最大移動位置にあるときの駆動用磁石片１６ａ、１７ａの上端と駆動用コイル１４の上端との距離Ｌ１６：０．０８（ｍｍ）

また、シミュレーションでは、Ｚ２方向を重力の方向と一致させた状態（以下、この状態を「上向き」状態とする）、Ｚ１方向を重力の方向と一致させた状態（以下、この状態を「下向き」状態とする）、および、Ｚ方向を重力の方向と直交する方向に一致させた状態（以下、この状態を「横向き」状態とする）で、本形態のレンズ駆動装置１における駆動用コイル１４、１５の電流値と基準位置からのレンズの移動距離との関係、および、比較例のレンズ駆動装置における駆動用コイル１４、１５の電流値と基準位置からのレンズの移動距離との関係を求めた。

シミュレーションの結果を図６に示す。シミュレーションの結果、本形態のレンズ駆動装置１における駆動用コイル１４、１５の電流値と基準位置からのレンズの移動距離との関係は、図６（Ａ）に示すようになった。また、比較例のレンズ駆動装置における駆動用コイル１４、１５の電流値と基準位置からのレンズの移動距離との関係は、図６（Ｂ）に示すようになった。

図６（Ｂ）に示すように、比較例のレンズ駆動装置においては、上向き状態、下向き状態および横向き状態のいずれの状態においても、基準位置から比較的近い位置までレンズを移動させるために要する駆動用コイル１４、１５の電流値が比較的小さい。そのため、比較例のレンズ駆動装置では、可動体２を基準位置から最大移動位置まで移動させる場合、上向き状態、下向き状態および横向き状態のいずれの状態においても、駆動用コイル１４、１５の電流値と基準位置からのレンズの移動距離との関係のリニアリティが悪い。

これに対して、図６（Ａ）に示すように、本形態のレンズ駆動装置１においては、上向き状態、下向き状態および横向き状態のいずれの状態においても、基準位置から比較的近い位置までレンズを移動させるために要する駆動用コイル１４、１５の電流値は、比較例のレンズ駆動装置よりも大きい。そのため、本形態のレンズ駆動装置１では、可動体２を基準位置から最大移動位置まで移動させる場合、上向き状態、下向き状態および横向き状態のいずれの状態においても、駆動用コイル１４、１５の電流値と基準位置からのレンズの移動距離との関係のリニアリティが良くなる。

このように、基準位置に可動体２があるときに、駆動用コイル１４が駆動用磁石片１６ａ、１７ａと駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂとに対向し、かつ、最大移動位置に可動体２があるときに、駆動用コイル１４が駆動用磁石片１６ａ、１７ａのみに対向し、駆動用コイル１５が駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂのみに対向していると、磁性部材１８と駆動用磁石１６、１７との間に磁気的な吸引力が生じていても、駆動用コイル１４、１５に供給される電流の大きさと基準位置からのレンズの移動距離との関係のリニアリティを確保することが可能になる。

本形態では、光軸方向における駆動用磁石片１６ａ、１７ａの幅は、上下方向における駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの幅よりも狭くなっている。そのため、駆動用コイル１４、１５に供給される電流の大きさと基準位置からのレンズの移動距離との関係のリニアリティを確保しつつ、光軸方向における駆動用磁石１６、１７の幅を狭くすることができる。したがって、光軸方向において、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、板バネ５は、基準位置に向かって可動体２を付勢している。また、本形態では、磁性部材１８と駆動用磁石１６、１７との間にも、基準位置に向かって可動体２を付勢する付勢力が作用している。そのため、駆動用コイル１４、１５に電流が流れていない場合であっても、磁性部材１８と駆動用磁石１６、１７との間の磁気的な吸引力および板バネ５の付勢力によって、可動体２を基準位置に保持しておくことが可能になる。

（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、基準位置に可動体２があるときに、駆動用コイル１４の上端は、駆動用磁石片１６ａ、１７ａの上端よりも下側に配置されている。この他にもたとえば、基準位置に可動体２があるときに、駆動用コイル１４の上端が、駆動用磁石片１６ａ、１７ａの上端よりも上側に配置されても良い。また、基準位置に可動体２があるときに、駆動用コイル１４の上端と駆動用磁石片１６ａ、１７ａの上端とが上下方向において略一致していても良い。

上述した形態では、基準位置に可動体２があるときに、駆動用コイル１５の下端は、駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの下端よりも下側に配置されている。この他にもたとえば、基準位置に可動体２があるときに、駆動用コイル１５の下端が駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの下端よりも上側に配置されていても良いし、駆動用コイル１５の下端と駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの下端とが上下方向において略一致していても良い。

上述した形態では、最大移動位置に可動体２があるときに、駆動用コイル１４の上端は、駆動用磁石片１６ａ、１７ａの上端よりも下側に配置されている。この他にもたとえば、最大移動位置に可動体２があるときに、駆動用コイル１４の上端が駆動用磁石片１６ａ、１７ａの上端よりも上側に配置されていても良いし、駆動用コイル１４の上端と駆動用磁石片１６ａ、１７ａの上端とが上下方向において略一致していても良い。

上述した形態では、最大移動位置に可動体２があるときに、駆動用コイル１５の上端は、駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの上端よりも下側に配置されている。この他にもたとえば、最大移動位置に可動体２があるときに、駆動用コイル１５の上端と駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの上端とが上下方向において略一致しても良い。また、上述した形態では、最大移動位置に可動体２があるときに、駆動用コイル１５の下端は、駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの下端よりも上側に配置されているが、最大移動位置に可動体２があるときに、駆動用コイル１５の下端が駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの下端よりも下側に配置されていても良いし、駆動用コイル１５の下端と駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの下端とが上下方向において略一致していても良い。

上述した形態では、上下方向における駆動用磁石片１６ａ、１７ａの幅は、上下方向における駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの幅よりも狭くなっている。この他にもたとえば、上下方向における駆動用磁石片１６ａ、１７ａの幅は、上下方向における駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの幅よりも長くても良いし、上下方向における駆動用磁石片１６ａ、１７ａの幅と上下方向における駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの幅とが略等しくても良い。

上述した形態では、駆動用磁石１６、１７は、駆動用磁石片１６ａ、１７ａの下端面と駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂの上端面とが当接した状態で互いに固定されることで形成されている。この他にもたとえば、駆動用磁石１６、１７は、光軸方向に所定の間隔をあけた状態で配置される駆動用磁石片１６ａ、１７ａと駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂとによって構成されても良い。また、駆動用磁石１６、１７は、駆動用磁石片１６ａ、１７ａと駆動用磁石片１６ｂ、１７ｂとの２個の駆動用磁石片によって形成されているが、駆動用磁石１６、１７は、１個の駆動用磁石片によって形成されても良い。この場合には、この１個の駆動用磁石片は、駆動用コイル１４、１５との対向面のそれぞれが異なる２つの磁極となるように着磁される。

上述した形態では、板バネ５によって、可動体２が基準位置に向かって常時、付勢されているが、板バネ６、７によって、可動体２が基準位置に向かって常時、付勢されても良い。また、板バネ５〜７によって、可動体２が基準位置に向かって常時、付勢されても良い。また、上述した形態では、レンズ駆動装置１は、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
５、６、７ 板バネ
９ スリーブ
９ｃ 鍔部
１４ 駆動用コイル（第１駆動用コイル）
１５ 駆動用コイル（第２駆動用コイル）
１６、１７ 駆動用磁石
１６ａ、１７ａ 駆動用磁石片（第１磁石部）
１６ｂ、１７ｂ 駆動用磁石片（第２磁石部）
１６ｃ、１７ｃ 当接面
１８ 磁性部材
Ｌ 光軸
Ｚ 光軸方向
Ｚ１ 被写体側
Ｚ２ 反被写体側

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機構と、前記可動体と前記固定体とを繋ぐ板バネとを備え、
   前記駆動機構は、前記光軸方向で重なるように前記可動体に巻回される第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルの２個の駆動用コイルと、前記固定体に取り付けられ前記駆動用コイルの外周面に対向配置される駆動用磁石とを備え、
   前記可動体は、前記駆動用磁石よりも前記光軸方向における一方側となる被写体側に配置される磁性部材を備え、
   前記駆動用磁石は、前記光軸方向で重なるように配置されるとともに前記駆動用コイルとの対向面が互いに異なる磁極となるように着磁される第１磁石部および第２磁石部を備え、
   前記第１駆動用コイルと前記第２駆動用コイルとは、前記第１駆動用コイルに供給される電流の方向と前記第２駆動用コイルに供給される電流の方向とが異なる方向になるように巻回され、
   前記第１駆動用コイルおよび前記第１磁石部は、前記被写体側に配置され、前記第２駆動用コイルおよび前記第２磁石部は、前記光軸方向における他方側となる反被写体側に配置され、
   前記固定体に対して前記可動体が最も前記反被写体側へ移動している基準位置に前記可動体があるときに、前記第１駆動用コイルは、前記第１磁石部および前記第２磁石部に対向し、前記第２駆動用コイルは、前記第２磁石部のみに対向し、
   前記固定体に対して前記可動体が最も前記被写体側へ移動している最大移動位置に前記可動体があるときに、前記第１駆動用コイルは、前記第１磁石部のみに対向し、前記第２駆動用コイルは、前記第２磁石部のみに対向していることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記最大移動位置に前記可動体があるときに、前記光軸方向における前記第１駆動用コイルの全域が前記第１磁石部に対向し、前記光軸方向における前記第２駆動用コイルの全域が前記第２磁石部に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。
3. 前記可動体には、前記第１駆動用コイルと前記第２駆動用コイルとの間に配置される鍔部が形成され、
   前記駆動用磁石は、前記第１磁石部の前記反被写体側の面と前記第２磁石部の前記被写体側の面とが当接するように形成され、
   前記最大移動位置に前記可動体があるときに、前記第１磁石部と前記第２磁石部との当接面は、前記光軸方向において、前記鍔部が形成された範囲内に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載のレンズ駆動装置。
4. 前記光軸方向における前記第１磁石部の幅は、前記光軸方向における前記第２磁石部の幅よりも狭くなってい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. 前記板バネは、前記光軸方向における前記可動体の両端側に配置され、
   前記可動体の前記被写体側に配置される前記板バネおよび前記可動体の前記反被写体側に配置される前記板バネの少なくとも一方は、前記基準位置に向かって前記可動体を付勢していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
6. 前記光軸方向における前記可動体の可動範囲は、前記光軸方向における前記第１磁石部の幅および前記光軸方向における前記第２磁石部の幅の半分以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のレンズ駆動装置。

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