JP2012113141A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影時でのレンズの傾き角度を小さくすること。
【解決手段】レンズホルダ（１４）の光軸（Ｏ）方向前側および後側に設けられる前側スプリング（２２）および後側スプリング（２４）の各々は、レンズホルダ（１４）に取り付けられた内周側端部（２２２；２４２）と、固定部（１２，１８，２０，２８）に取り付けられた外周側端部（２２４；２４４）と、内周側端部と外周側端部とを連結する２本のアーム部（２２６；２４６）と、から構成される。前側スプリング（２２）の光軸（Ｏ）と直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、後側スプリング（２４）の光軸（Ｏ）と直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、の間の夾角が、４５度の角度以内にある。
【選択図】 図１

Description

本発明はレンズ駆動装置に関し、特に、レンズアセンブリ（レンズバレル）を保持するレンズホルダ（可動部）を、レンズの光軸方向に移動可能なレンズ駆動装置に関する。

カメラ付携帯電話機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。このようなレンズ駆動装置に使用される駆動源（駆動方法）として、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）を使用したＶＣＭ方式が知られている。ＶＣＭ方式のレンズ駆動装置では、駆動源として、駆動コイルと、ヨークおよび永久磁石から構成される磁気回路とを備えている。レンズ駆動装置は、アクチュエータとも呼ばれる。

レンズ駆動装置（アクチュエータ）は、レンズアセンブリを保持するための筒状部を有するレンズホルダを備えている。駆動コイルは、レンズホルダに筒状部の周囲に位置するように固定されている。永久磁石は駆動コイルと対向して配置される。ヨークは、永久磁石を保持する。ヨークは、内壁面に永久磁石を配置する筒状のシールドヨークと、駆動コイルを間に挟んで永久磁石と対向する複数個のバックヨークとを含む。ヨークと永久磁石とから成る磁気回路は、ベースと共に固定部として働く。レンズホルダの筒状部の光軸方向両側に一対の板バネが設けられる。一対の板バネは、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。したがって、レンズホルダ（可動部）は、磁気回路（固定部）との間でクリアランスを持って、光軸方向に変位可能に配置される。

上記一対の板バネのうち、一方は上側板バネと呼ばれ、他方は下側板バネと呼ばれる。しかしながら、実際の使用状況においては、光軸方向が前後方向となるので、上側板バネは前側スプリングとも呼ばれ、下側板バネは後側スプリングとも呼ばれる。上側板バネ（前側スプリング）と下側板バネ（後側スプリング）とは、一般的に、互いに略同一形状をしている。

従来から、先行技術文献（特許文献）として、種々のレンズ駆動装置が提案されている。

例えば、特許文献１（特開２００６−５８６６２号公報）は、上記前側スプリングおよび上記後側スプリングの各々として、可動部に取り付けられた内周側端部と、固定部に取り付けられた外周側端部と、内周側端部と外周側端部とを連結する３本の腕部（アーム部）と、からなる板バネを使用した、レンズ駆動装置を開示している。この特許文献１では、前側スプリングの各腕部（アーム部）と、後側スプリングの各腕部（アーム部）とを、周方向で同じ位置に配置している。

また、特許文献２（特開２００８−２６６１９号公報）は、前側スプリング及び後側スプリングが各々２つの腕部（アーム部）を有し、各腕部（アーム部）は互いに直交する位置に設けてある、レンズ駆動装置を開示している。

さらに、特許文献３（特開２００８−１３９８１１号公報）は、支持体（固定部）に接続された外側連結部と、移動レンズ体（可動部）に接続された内側連結部と、内側連結部と外側連結部とを連結する複数のアーム部と、を備えるバネ部材を有する、レンズ駆動装置を開示している。そして、特許文献３に開示されたレンズ駆動装置において、アーム部が２本からなり、バネ部材が、光軸方向で離間する２箇所に、アーム部の形状が略同一の第１のバネ部材と第２のバネ部材として配置され、第１のバネ部材と第２のバネ部材が、角度位置が９０°ずれた向きに配置された例を開示している。

特開２００６−５８６６２号公報（図２） 特開２００８−２６６１９号公報（［請求項３］、図１、図２） 特開２００８−１３９８１１号公報（［請求項１５］、図１、図８）

このような構成のオートフォーカス用レンズ駆動装置では、携帯型小型カメラの小型化に伴って、小型化が要求されている。そのため、オートフォーカス用レンズ駆動装置を構成する構成部品を小型化する必要がある。そのような小型化の要求により、構成部品としての永久磁石が小型化されるので、永久磁石から発生する磁力（磁界）も弱く（小さく）なってしまう。板バネ（バネ部材）も同様に小型化されるが、そのアーム部（腕部）の個数が３以上であると、そのばね定数が強く（大きく）なりすぎる。ばね定数を弱く（小さく）するために、板バネ（バネ部材）の板厚を薄くすることも考えられるが、それには限度がある。その結果、上記特許文献２や上記特許文献３に開示されているように、ばね定数を弱める（小さくする）ために、小型のレンズ駆動装置では、アーム部が２本からなる板バネ（バネ部材）が使用される。

上述したように、携帯型小型カメラの実際の使用状況（撮影状況）においては、一般的に、光軸方向（レンズフォーカス方向）を前後方向（水平方向）とした状態で、撮影が行われる。したがって、撮影時、上側板バネ（前側スプリング）はレンズホルダ（可動部）の前に配置され、下側板バネ（後側スプリング）はレンズホルダ（可動部）の前に配置されることになる。

アーム部を２本とした場合、特許文献２および３では、各アーム部が互いに直交する位置になるように、前側スプリングおよび後側スプリングを配置している。換言すれば、第１のバネ部材（後側スプリング）と第２のバネ部材（前側スプリング）とを、角度位置が９０°ずれた向きに配置している。

ところが、アーム部の本数を２本にすると、板バネ（バネ部材）は、周方向（光軸と直交する面における回転方向）位置で、そのばね定数が変化してしまう。そのため、特許文献２および３に開示された板バネ（バネ部材）の配置では、前側スプリング（第２のバネ部材）の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、後側スプリング（第１のバネ部材）の周方向におけるばね定数の最大値の方向とは、互いに直交する（９０°ずれる）ことになる。ばね定数が大きいと板バネの変位が小さくなり、ばね定数が小さいと板バネの変位が大きくなるので、特許文献２および３に開示された板バネ（バネ部材）の配置では、上記撮影時に、レンズホルダ（可動部）の傾き角度が大きくなってしまう。換言すれば、光軸方向（フォーカス方向）を軸に任意の回転方向（周方向）の姿勢でのレンズの傾き角度が大きく変化してしまう。

したがって、本発明の課題は、撮影時でのレンズの傾き角度を小さくすることができる、レンズ駆動装置を提供することにある。

本発明の他の課題は、撮影時でのレンズの傾き角度を、広い角度範囲において小さくすることができる、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。

本発明の態様によるレンズ駆動装置（１０）は、レンズアセンブリを光軸（Ｏ）方向に位置調整可能なレンズ駆動装置であって、前記レンズアセンブリを保持するレンズホルダ（１４）と；該レンズホルダの外周囲に位置するように固定されたリング状の駆動コイル（１６）と；該駆動コイルと対向する永久磁石（１８）と該永久磁石を保持するヨーク（２０）とを含む固定部と；前記レンズホルダの光軸（Ｏ）方向前側に設けられる前側スプリング（２２）と；前記レンズホルダの光軸（Ｏ）方向後側に設けられる後側スプリング（２４）と；を備えるレンズ駆動装置において、前記前側スプリング（２２）および前記後側スプリング（２４）の各々は、前記レンズホルダに取り付けられた内周側端部（２２２；２４２）と、前記固定部に取り付けられた外周側端部（２２４；２４４）と、前記内周側端部と前記外周側端部とを連結する２本のアーム部（２２６；２４６）と、から構成され、前記前側スプリング（２２）の前記光軸（Ｏ）と直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、前記後側スプリング（２４）の前記光軸（Ｏ）と直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、の間の夾角が、４５度の角度以内にあることを特徴とする。

上記本発明のレンズ駆動装置（１０）において、前記夾角が３０度の角度以内にあることが好ましい。前記夾角が実質的に０度であることがより好ましい。前記２本のアーム部（２２６；２４６）が、周方向に沿って設けられていてよい。

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、前側スプリングの光軸と直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、後側スプリングの光軸と直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、の間の夾角を、４５度の角度以内に設定したので、撮影時でのレンズの傾き角度を小さくすることができる。

本発明の一実施の形態に係るレンズ駆動装置の分解斜視図である。 図１に示したレンズ駆動装置に使用される、上側板バネ（前側スプリング）および下側板バネ（後側スプリング）の配置関係（「０度の配置」）を示す平面図である。 図２に示した前側スプリングに対して、その２本のアーム部の取付け位置を、光軸の周りに時計回りに９０度回転した、前側スプリングと後側スプリングとの配置関係（「９０度の配置」）を示す平面図である。 図１に示したレンズ駆動装置における可動部の重量配分が、前側スプリングが５０％で、後側スプリングが５０％である、第１の場合において、前側スプリングおよび後側スプリングの配置関係が「０度の配置」のときの、前側スプリングおよび後側スプリングの周方向のばね定数と、横向き姿勢において光軸方向（フォーカス方向）を軸に任意の回転方向（周方向）に回転した場合のレンズの傾き角度（チルト）の変化を示すシミュレーション結果を示す図である。 図１に示したレンズ駆動装置における可動部の重量配分が、前側スプリングが５０％で、後側スプリングが５０％である、第１の場合において、前側スプリングおよび後側スプリングの配置関係が「１５度の配置」のときの、前側スプリングおよび後側スプリングの周方向のばね定数と、横向き姿勢において光軸方向（フォーカス方向）を軸に任意の回転方向（周方向）に回転した場合のレンズの傾き角度（チルト）の変化を示すシミュレーション結果を示す図である。 図１に示したレンズ駆動装置における可動部の重量配分が、前側スプリングが５０％で、後側スプリングが５０％である、第１の場合において、前側スプリングおよび後側スプリングの配置関係が「３０度の配置」のときの、前側スプリングおよび後側スプリングの周方向のばね定数と、横向き姿勢において光軸方向（フォーカス方向）を軸に任意の回転方向（周方向）に回転した場合のレンズの傾き角度（チルト）の変化を示すシミュレーション結果を示す図である。 図１に示したレンズ駆動装置における可動部の重量配分が、前側スプリングが５０％で、後側スプリングが５０％である、第１の場合において、前側スプリングおよび後側スプリングの配置関係が「−１５度の配置」のときの、前側スプリングおよび後側スプリングの周方向のばね定数と、横向き姿勢において光軸方向（フォーカス方向）を軸に任意の回転方向（周方向）に回転した場合のレンズの傾き角度（チルト）の変化を示すシミュレーション結果を示す図である。 図１に示したレンズ駆動装置における可動部の重量配分が、前側スプリングが５０％で、後側スプリングが５０％である、第１の場合において、前側スプリングおよび後側スプリングの配置関係が「−３０度の配置」のときの、前側スプリングおよび後側スプリングの周方向のばね定数と、横向き姿勢において光軸方向（フォーカス方向）を軸に任意の回転方向（周方向）に回転した場合のレンズの傾き角度（チルト）の変化を示すシミュレーション結果を示す図である。 図１に示したレンズ駆動装置における可動部の重量配分が、前側スプリングが７０％で、後側スプリングが３０％である、第２の場合において、前側スプリングおよび後側スプリングの配置関係が「０度の配置」のときの、前側スプリングおよび後側スプリングの周方向のばね定数と、横向き姿勢において光軸方向（フォーカス方向）を軸に任意の回転方向（周方向）に回転した場合のレンズの傾き角度（チルト）の変化を示すシミュレーション結果を示す図である。 図１に示したレンズ駆動装置における可動部の重量配分が、前側スプリングが７０％で、後側スプリングが３０％である、第２の場合において、前側スプリングおよび後側スプリングの配置関係が「１５度の配置」のときの、前側スプリングおよび後側スプリングの周方向のばね定数と、横向き姿勢において光軸方向（フォーカス方向）を軸に任意の回転方向（周方向）に回転した場合のレンズの傾き角度（チルト）の変化を示すシミュレーション結果を示す図である。 図１に示したレンズ駆動装置における可動部の重量配分が、前側スプリングが７０％で、後側スプリングが３０％である、第２の場合において、前側スプリングおよび後側スプリングの配置関係が「３０度の配置」のときの、前側スプリングおよび後側スプリングの周方向のばね定数と、横向き姿勢において光軸方向（フォーカス方向）を軸に任意の回転方向（周方向）に回転した場合のレンズの傾き角度（チルト）の変化を示すシミュレーション結果を示す図である。 図１に示したレンズ駆動装置における可動部の重量配分が、前側スプリングが７０％で、後側スプリングが３０％である、第２の場合において、前側スプリングおよび後側スプリングの配置関係が「−１５度の配置」のときの、前側スプリングおよび後側スプリングの周方向のばね定数と、横向き姿勢において光軸方向（フォーカス方向）を軸に任意の回転方向（周方向）に回転した場合のレンズの傾き角度（チルト）の変化を示すシミュレーション結果を示す図である。 図１に示したレンズ駆動装置における可動部の重量配分が、前側スプリングが７０％で、後側スプリングが３０％である、第２の場合において、前側スプリングおよび後側スプリングの配置関係が「−３０度の配置」のときの、前側スプリングおよび後側スプリングの周方向のばね定数と、横向き姿勢において光軸方向（フォーカス方向）を軸に任意の回転方向（周方向）に回転した場合のレンズの傾き角度（チルト）の変化を示すシミュレーション結果を示す図である。

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、本発明の一実施の形態によるレンズ駆動装置１０について説明する。図１はレンズ駆動装置１０の分解斜視図である。

ここでは、図１に示されるように、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用している。図１に図示した状態では、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）において、Ｘ軸方向は前後方向（奥行方向）であり、Ｙ軸方向は左右方向（幅方向）であり、Ｚ軸方向は上下方向（高さ方向）である。そして、図１に示す例においては、上下方向Ｚがレンズの光軸Ｏ方向（フォーカス方向）である。

但し、実際の使用状況においては、光軸Ｏ方向（フォーカス方向）、すなわち、Ｚ軸方向が前後方向となる。換言すれば、Ｚ軸の上方向が前方向となり、Ｚ軸の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機に備えられる。レンズ駆動装置１０は、レンズアセンブリ（レンズバレル）（図示せず）を光軸Ｏ方向（フォーカス方向）に移動させるためのものである。したがって、光軸Ｏは駆動軸である。レンズ駆動装置１０はアクチュエータと呼ばれる。レンズ駆動装置１０は、Ｚ軸方向（光軸Ｏ方向）の下側（後側）に配置されたアクチュエータ・ベース１２を有する。このアクチュエータ・ベース１２の下部（後部）には、図示はしないが、センサ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、レンズアセンブリ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、センサ基板と、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、レンズアセンブリ（レンズバレル）を保持するための筒状部１４０を有する樹脂製のレンズホルダ１４と、このレンズホルダ１４に筒状部１４０の周囲に位置するように固定された駆動コイル１６と、この駆動コイル１６と対向して配置された永久磁石１８と、この永久磁石１８を保持するヨーク２０と、レンズホルダ１４の筒状部１４０の光軸Ｏ方向両側に設けられた一対の板バネ２２、２４とを備える。永久磁石１８とヨーク２０とによって磁気回路が構成される。一対の板バネ２２、２４は、レンズホルダ１４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。一対の板バネ２２、２４のうち、一方の板バネ２２は上側板バネと呼ばれ、他方の板バネ２４は下側板バネと呼ばれる。

また、前述したように、カメラ付き携帯電話機の実際の使用状況においては、Ｚ軸方向（光軸Ｏ方向）の上方向が前方向、Ｚ軸方向（光軸Ｏ方向）の下方向が後方向となる。したがって、上側板バネ２２は前側スプリングとも呼ばれ、下側板バネ２４は後側スプリングとも呼ばれる。

上側板バネ（前側スプリング）２２および下側板バネ（後側スプリング）２４は、例えば、ステンレス鋼やベリリウム銅などの金属製からなる。そして、上側板バネ（前側スプリング）２２および下側板バネ（後側スプリング）２４は、所定の薄板に対するプレス加工、あるいはフォトリソグラフィ技術を用いたエッチング加工により製造される。尚、プレス加工よりもエッチング加工の方が好ましい。その理由は、エッチング加工では、板バネに残留応力が残らないからである。

ヨーク２０は四角筒状をしている。すなわち、ヨーク２０は、四角筒形状の外筒部２０２と、この外筒部２０２の上端で、外筒部の内側へ延出する四角形のリング状端部２０４と、このリング状端部２０４の内側の四隅で光軸Ｏと平行に垂直下方へ延在する４個の内側垂直延在部２０６と、から構成される。外筒部２０２はシールドヨークと呼ばれ、４個の内側垂直延在部２０６の各々はバックヨークと呼ばれる。

一方、駆動コイル１６は、実質的に八角筒状をしている。すなわち、駆動コイル１６は、４つの長辺部１６２と、これら４つの長辺部間に配置された４つの短辺部１６４とから成る。レンズホルダ１４の筒状部１４０は、９０°の角度間隔で、半径方向外側へ突出する４つの接触面１４０−１を持つ。これら４つの接触面１４０−１に、駆動コイル１６の４つの長辺部１６２が接着される。すなわち、駆動コイル１６は、４つの接触面１４０−１で接着されている。

これに対して、永久磁石１８は、駆動コイル１６の４つの長辺部１６２に対向する４個の矩形状（平板状）永久磁石片１８２から構成される。４個の矩形状永久磁石片１８２は、ヨーク２０の外筒部(シールドヨーク)２０２の４辺の内壁面に配置されている。とにかく、永久磁石１８は、ヨーク２０の四角筒形状の外筒部（シールドヨーク）２０２の各側辺に配置された、４個の矩形状（平板状）の永久磁石片１８２から成る。

ヨーク２０の外筒部（シールドヨーク）２０２の内周面に、駆動コイル１６と間隔を置いて、永久磁石１８が配置されている。

上側板バネ（前側スプリング）２２はレンズホルダ１４における光軸Ｏ方向の上端側（前端側）に配置され、下側板バネ（後側スプリング）２４はレンズホルダ１４における光軸Ｏ方向の下端側（後端側）に配置される。

上側板バネ（前側スプリング）２２は、レンズホルダ１４の上端（前端）に取り付けられる内周側端部２２２と、ヨーク２０のリング状端部２０４に後述のようにして取り付けられる外周側端部２２４とを有する。内周側端部２２２と外周側端部２２４との間には、２本のアーム２２６が設けられている。各アーム部２２６は、周方向に沿って設けられ、内周側端部２２２と外周側端部２２４とを繋いでいる。

上側板バネ２２の外周側端部２２４は、カバー２８にヨーク２０のリング状端部２０４を介して固定されている。詳述すると、カバー２８は、中央部に円形開口部２８ａを持つ、四角リング形状をしている。カバー２８は、その四隅で下方へ突出する４つの突起２８２を持つ。ヨーク２０のリング状端部２０４は、その四隅に、４つの突起２８２が挿入される４つの挿入孔２０４ａを持つ。上側板バネ２２の外周側端部２２４は、これら４つの突起２８２が嵌入される４つの嵌入孔２２４ａを持つ。したがって、カバー２８の４つの突起２８２は、ヨーク２０のリング状上端部２０４の４つの貫通孔２０４ａを介して、上側板バネ（前側スプリング）２２の外周側端部２２４の４つの嵌入孔２２４ａに嵌入される。

下側板バネ（後側スプリング）２４は、レンズホルダ１４の下端（後端）に後述のように取り付けられる内周側端部２４２と、アクチュエータ・ベース１２に後述のようにして取り付けられる外周側端部２４４とを有する。内周側端部２４２と外周側端部２４４とに間には、２本のアーム部２４６が設けられている。各アーム部２４６は、周方向に沿って設けられ、内周側端部２４２と外周側端部２４４とを繋いでいる。

レンズホルダ１４は、その下端（後端）に、下側板バネ（後側スプリング）２４の内周側端部２４２を固定するための２つの固定用凸部（図示せず）を持つ。そして、下側板バネ（後側スプリング）２４の内周側端部２４２は、これら２つの固定用凸部が嵌入される２つの嵌入孔２４２ａを持つ。これら２つの固定用凸部を熱溶着することによって、内周側端部２４２はレンズホルダ１４の下端（後端）に固定される。

一方、下側板バネ（後側スプリング）２４の外周側端部２４４は、スペーサ３０によってアクチュエータ・ベース１２に固定されている。詳述すると、アクチュエータ・ベース１２は、中央部に円形開口部１２ａを持つ、四角リング形状をしている。アクチュエータ・ベース１２は、その四隅に、上方へ突出する４つの突起１２２を持つ。下側板バネ（後側スプリング）２４の外周側端部２４４は、これら４つの突起１２２が貫通される４つの貫通孔２４４ａを持つ。スペーサ３０は、これら４つの突起１２２が嵌入される４つの嵌入孔３０ａを持つ。したがって、アクチュエータ・ベース１２の４つの突起１２２は、下側板バネ（後側スプリング）２４の外周側端部２４４の４つの貫通孔２４４ａを介して、スペーサ３０の４つの嵌入孔３０ａに嵌入される。

レンズホルダ１４の下端部（後端部）は、アクチュエータ・ベース１２の円形開口部１２ａに遊嵌される。換言すれば、レンズホルダ１４の下端部（後端部）は、アクチュエータ・ベース１２の円形開口部１２ａとクリアランスを持って対向する。

レンズホルダ１４の筒状部１４０の内周壁には雌ネジ１４２が切られている。一方、図示しないが、レンズアセンブリ（レンズバレル）の外周壁には、上記雌ネジ１４２に螺合される雄ネジが切られている。従って、レンズアセンブリ（レンズバレル）をレンズホルダ１４に装着するには、レンズアセンブリ（レンズバレル）をレンズホルダ１４の筒状部１４０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、レンズアセンブリ（レンズバレル）をレンズホルダ１４内に収容し、接着剤なとによって互いに接合する。

レンズ駆動装置１０は、駆動コイル１６に電力を供給するための一対の電極３６を備えている。アクチュエータ・ベース１２は、この一対の電極３６を挿設するための一対の挿入溝１２ｂを持つ。

一対の電極３６を介して駆動コイル１６に通電することで、永久磁石１８の磁界と駆動コイル１６に流れる電流による磁界との相互作用によって、レンズホルダ１４（レンズアセンブリ）を光軸Ｏ方向に位置調整することが可能である。

上記レンズ駆動装置１０において、レンズアセンブリを保持するレンズホルダ１４と駆動コイル１６との組み合わせは、中央部に配置された柱状の可動部（１４，１６）として働く。また、アクチュエータ・ベース１２、永久磁石１８、ヨーク２０、およびカバー２８の組み合わせは、可動部（１４，１６）の外周囲に配置された固定部（１２，１８，２０、２８）として働く。

図２に、図１に示したレンズ駆動装置１０に使用される、上側板バネ（前側スプリング）２２および下側板バネ（後側スプリング）２４の配置関係を示す。

前述したように、カメラ付き携帯電話機の実際の使用状況（撮影状況）においては、Ｚ軸方向（光軸Ｏ方向）の上方向が前方向、Ｚ軸方向（光軸Ｏ方向）の下方向が後方向となる。したがって、Ｘ軸方向の後方向が上方向となり、Ｘ軸方向の前方向が下方向となる。尚、Ｙ軸方向の右方向は右方向に等しく、Ｙ軸方向の左方向は左方向に等しい。以下の説明では、実際の使用状況（撮影状況）における方向を使用して、方向を説明する。また、実際の使用状況（撮影状況）におけるカメラ付き携帯電話機の姿勢を「横向き姿勢」と呼ぶことにする。

図２に示した、前側スプリング２２および後側スプリング２４の配置関係を、ここでは「０度の配置」と呼ぶことにする。

この「０度の配置」において、後側スプリング２４は、上下方向Ｘに対して反時計回りに約３０度だけ回転した位置で、その内周側端部２４２がレンズホルダ１４の後端に固定されている。換言すれば、後側スプリング２４は、上下方向Ｘに対して反時計回りに約３０度だけ回転した位置から、その２本のアーム部２４６が周方向に延在している。一方、前側スプリング２２は、その内周側端部２４２の略上端および略下端から、２本のアーム部２４６が周方向に延在している。すなわち、前側スプリング２２は、上下方向Ｘに対して０度の位置から、その２本のアーム部２２５が周方向に延在している。したがって、前側スプリング２２の各アーム部２２６と、後側スプリング２４の各アーム部２４６とは、周方向で約３０度ずれた位置で配置されている。

図３は、図２に示した前側スプリング２２に対して、その２本のアーム部２２６の取付け位置を、光軸Ｏの周りに時計回りに９０度回転した、前側スプリング２２と後側スプリング２４との配置関係を示している。後側スプリング２４の配置は、図２に示した後側スプリング２４と同じである。この図３に示した、前側スプリング２２および後側スプリング２４の配置関係を、ここでは「９０度の配置」と呼ぶことにする。

この「９０度の配置」において、後側スプリング２４は、図２の場合と同様に、上下方向Ｘに対して反時計回りに約３０度だけ回転した位置で、その内周側端部２４２がレンズホルダ１４の後端に固定されている。換言すれば、後側スプリング２４は、上下方向Ｘに対して反時計回りに約３０度だけ回転した位置から、その２本のアーム部２４６が周方向に延在している。これに対して、前側スプリング２２は、上下方向Ｘに対して時計回りに９０度だけ回転した、その内周側端部２４２の略右端および略左端から２本のアーム部２４６が周方向に延在している。すなわち、前側スプリング２２は、上下方向Ｘに対して時計回りに９０度だけ回転した位置から、その２本のアーム部２２５が周方向に延在している。したがって、前側スプリング２２の各アーム部２２６と、後側スプリング２４の各アーム部２４６とは、周方向で約１２０度ずれた位置で配置されている。

したがって、本明細書中において「Ａ度の配置」とは、図２に示した後側スプリング２４の配置はそのままで変えずに、図２に示した前側スプリング２２の配置を、その２本のアーム部２２６の取付け位置を光軸Ｏの周りに時計回りにＡ度回転した、配置関係のことを意味する。また、本明細書中において「−Ａ度の配置」とは、図２に示した後側スプリング２４の配置はそのままで変えずに、図２に示した前側スプリング２２の配置を、その２本のアーム部２２６の取付け位置を光軸Ｏの周りに反時計回りにＡ度回転した、配置関係のことを意味する。

次に、図４乃至図１３を参照して、前側スプリング２２および後側スプリング２４の配置関係に対する、前側スプリング２２および後側スプリング２４の周方向のばね定数と、横向き姿勢において光軸Ｏ方向（フォーカス方向）を軸に任意の回転方向（周方向）に回転した場合のレンズの傾き角度（チルト）の変化について説明する。

以下では、可動部（１４，１６）を支持する前側スプリング２２および後側スプリング２４の可動部（１４，１６）の重量配分を、次のように２つの場合に設定したシミュレーション結果を示す。第１の場合とは、可動部（１４，１６）の重量配分が、前側スプリング２２が５０％で、後側スプリング２４が５０％である場合である。第２の場合とは、可動部（１４，１６）の重量配分が、前側スプリング２２が７０％で、後側スプリング２４が３０％である場合である。

最初に、可動部（１４，１６）の重量配分が、前側スプリング２２が５０％で、後側スプリング２４が５０％である、第１の場合のシミュレーション結果について説明する。

図４乃至図８は、可動部（１４，１６）の重量配分が第１の場合において、前側スプリング２２および後側スプリング２４の配置関係が、それぞれ、「０度の配置」、「１５度の配置」、「３０度の配置」、「−１５度の配置」、および「−３０度の配置」のときの、前側スプリング２２および後側スプリング２４の周方向のばね定数と、横向き姿勢において光軸Ｏ方向（フォーカス方向）を軸に任意の回転方向（周方向）に回転した場合のレンズの傾き角度（チルト）の変化を示すシミュレーション結果を示す図である。

図４乃至図８の各々において、（Ａ）は後側スプリング２４および前側スプリング２２の周方向のばね定数（Ｎ／ｍｍ）を、それぞれ、実線（ＢＴＭ）および一点鎖線（ＴＯＰ）で示した図であり、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ、横向き姿勢において光軸Ｏ方向（フォーカス方向）を軸に、図２のような配置関係を基準（０度）として、レンズ駆動装置１０（携帯型小型カメラ）を時計回りに周方向に回転した場合のレンズアセンブリの傾き角度（チルト）の変化を示す円グラフ及び特性図である。（Ｃ）において、横軸は角度（度）を示し、縦軸はチルト（分）を示す。尚、レンズアセンブリが傾いていない状態では、チルトは０（分）であり、前に傾いた状態では、チルトは正の値を持ち、後に傾いた状態では、チルトは負の値を持つ。

図４（Ａ）に示されるように、「０度の配置」においては、前側スプリング２２の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、後側スプリング２４の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、の間の夾角は、約３０度となっている。これは、前述したように、「０度の配置」（図２参照）では、前側スプリング２２の各アーム部２２６と、後側スプリング２４の各アーム部２４６とが、周方向で約３０度ずれた位置で配置されているからある。この場合、図４（Ｃ）から、回転角度が０度〜約７０度、約１２０度〜約２５０度、約３００度〜３６０度の広い角度範囲において、チルトが±１（分）以内で緩やかに変化していることが分かる。

図５（Ａ）に示されるように、「１５度の配置」においては、前側スプリング２２の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、後側スプリング２４の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、の間の夾角は、約４５度となっている。これは、「１５度の配置」では、前側スプリング２２の各アーム部２２６と、後側スプリング２４の各アーム部２４６とが、周方向で約４５度ずれた位置で配置されることになるからである。この場合、図５（Ｃ）から、回転角度が０度〜約６０度、約１５０度〜約２５０度、約３４０度〜３６０度の角度範囲において、チルトが±１（分）以内で緩やかに変化していることが分かる。

図６（Ａ）に示されるように、「３０度の配置」においては、前側スプリング２２の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、後側スプリング２４の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、の間の夾角は、約６０度となっている。これは、「３０度の配置」では、前側スプリング２２の各アーム部２２６と、後側スプリング２４の各アーム部２４６とが、周方向で約６０度ずれた位置で配置されることになるからである。この場合、図６（Ｃ）から、回転角度が０度〜約６０度、約１７５度〜約２５０度、約３５０度〜３６０度の狭い角度範囲においてのみ、チルトが±１（分）以内で緩やかに変化していることが分かる。

図７（Ａ）に示されるように、「−１５度の配置」においては、前側スプリング２２の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、後側スプリング２４の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、の間の夾角は、約１５度となっている。これは、「−１５度の配置」では、前側スプリング２２の各アーム部２２６と、後側スプリング２４の各アーム部２４６とが、周方向で約１５度ずれた位置で配置されることになるからである。この場合、図７（Ｃ）から、回転角度が０度〜約７５度、約１２５度〜約２６０度、約３００〜３６０度の広い角度範囲において、チルトが±１（分）以内で緩やかに変化していることが分かる。

図８（Ａ）に示されるように、「−３０度の配置」においては、前側スプリング２２の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、後側スプリング２４の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、の間の夾角は、約０度となっている。これは、「−３０度の配置」では、前側スプリング２２の各アーム部２２６と、後側スプリング２４の各アーム部２４６とが、周方向で略一致した位置で配置されることになるからである。この場合、図８（Ｃ）から、回転角度が全ての角度範囲において、チルトが±１（分）以内で緩やかに変化していることが分かる。

引き続いて、可動部（１４，１６）の重量配分が、前側スプリング２２が７０％で、後側スプリング２４が３０％である、第２の場合のシミュレーション結果について説明する。

図９乃至図１３は、可動部（１４，１６）の重量配分が第２の場合において、前側スプリング２２および後側スプリング２４の配置関係が、それぞれ、「０度の配置」、「１５度の配置」、「３０度の配置」、「−１５度の配置」、および「−３０度の配置」のときの、前側スプリング２２および後側スプリング２４の周方向のばね定数と、横向き姿勢において光軸Ｏ方向（フォーカス方向）を軸に任意の回転方向（周方向）に回転した場合のレンズの傾き角度（チルト）の変化を示すシミュレーション結果を示す図である。

図９乃至図１３の各々において、（Ａ）は後側スプリング２４および前側スプリング２２の周方向のばね定数（Ｎ／ｍｍ）を、それぞれ、実線（ＢＴＭ）および一点鎖線（ＴＯＰ）で示した図であり、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ、横向き姿勢において光軸Ｏ方向（フォーカス方向）を軸に、図２のような配置関係を基準（０度）として、レンズ駆動装置１０（携帯型小型カメラ）を時計回りに周方向に回転した場合のレンズアセンブリの傾き角度（チルト）の変化を示す円グラフ及び特性図である。（Ｃ）において、横軸は角度（度）を示し、縦軸はチルト（分）を示す。尚、レンズアセンブリが傾いていない状態では、チルトは０（分）であり、前に傾いた状態では、チルトは正の値を持ち、後に傾いた状態では、チルトは負の値を持つ。

図９（Ａ）に示されるように、「０度の配置」においては、前側スプリング２２の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、後側スプリング２４の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、の間の夾角は、約３０度となっている。これは、前述したように、「０度の配置」（図２参照）では、前側スプリング２２の各アーム部２２６と、後側スプリング２４の各アーム部２４６とが、周方向で約３０度ずれた位置で配置されているからある。この場合、図９（Ｃ）から、回転角度が０度〜約７５度、約１５０度〜約２６０度、約３４０度〜３６０度の広い角度範囲において、チルトが±１（分）以内で緩やかに変化していることが分かる。

図１０（Ａ）に示されるように、「１５度の配置」においては、前側スプリング２２の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、後側スプリング２４の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、の間の夾角は、約４５度となっている。これは、「１５度の配置」では、前側スプリング２２の各アーム部２２６と、後側スプリング２４の各アーム部２４６とが、周方向で約４５度ずれた位置で配置されることになるからである。この場合、図１０（Ｃ）から、回転角度が０度〜約７５度、約１７０度〜約２６０度、約３５０度〜３６０度の角度範囲において、チルトが±１（分）以内で緩やかに変化していることが分かる。

図１１（Ａ）に示されるように、「３０度の配置」においては、前側スプリング２２の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、後側スプリング２４の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、の間の夾角は、約６０度となっている。これは、「３０度の配置」では、前側スプリング２２の各アーム部２２６と、後側スプリング２４の各アーム部２４６とが、周方向で約６０度ずれた位置で配置されることになるからである。この場合、図１１（Ｃ）から、回転角度が０度〜約７５度、約１７５度〜約２６０度の狭い角度範囲においてのみ、チルトが±１（分）以内で緩やかに変化していることが分かる。

図１２（Ａ）に示されるように、「−１５度の配置」においては、前側スプリング２２の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、後側スプリング２４の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、の間の夾角は、約１５度となっている。これは、「−１５度の配置」では、前側スプリング２２の各アーム部２２６と、後側スプリング２４の各アーム部２４６とが、周方向で約１５度ずれた位置で配置されることになるからである。この場合、図１２（Ｃ）から、回転角度が０度〜約９０度、約１３０度〜約２７０度、約３２０〜３６０度の広い角度範囲において、チルトが±１（分）以内で緩やかに変化していることが分かる。

図１３（Ａ）に示されるように、「−３０度の配置」においては、前側スプリング２２の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、後側スプリング２４の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、の間の夾角は、約０度となっている。これは、「−３０度の配置」では、前側スプリング２２の各アーム部２２６と、後側スプリング２４の各アーム部２４６とが、周方向で略一致した位置で配置されることになるからである。この場合、図１３（Ｃ）から、回転角度が、０度〜約６０度、約１１０度〜約２５０度、約２９０度〜３６０度の非常に広い角度範囲において、チルトが±１（分）以内で緩やかに変化していることが分かる。

以上のことから、可動部（１４，１６）の重量配分が第１の場合および第２の場合において、前側スプリング２２の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、後側スプリング２４の光軸Ｏと直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、の間の夾角が、４５度以内の範囲にあれば、回転角度の広い角度範囲において、チルトを小さくすることができることが分かる。上記夾角が３０度以内の範囲にあれば、回転角度のより広い角度範囲において、チルトを小さくすることができる。さらに、上記夾角が実質的に０度であれば、回転角度の非常に広い角度範囲において、チルトを小さくすることができる。

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。例えば、上記実施の形態では、各々の板バネにおいて、２本のアーム部が周方向に沿って設けられているが、それに限定されないのは勿論である。

１０ レンズ駆動装置（アクチュエータ）
１２ アクチュエータ・ベース
１２ａ 円形開口部
１２ｂ 挿入溝
１２２ 突起
１４ レンズホルダ
１４０ 筒状部
１４０−１ 接触面
１４２ 雌ネジ
１６ 駆動コイル
１６２ 長辺部
１６４ 短辺部
１８ 永久磁石
１８２ 平板状永久磁石片
２０ ヨーク
２０２ シールドヨーク（外筒部）
２０４ リング状端部
２０４ａ 挿入孔
２０６ バックヨーク（内側垂直延在部）
２２ 上側板バネ（前側スプリング）
２２２ 内周側端部
２２４ 外周側端部
２２４ａ 貫通孔
２２６ アーム部
２４ 下側板バネ（後側スプリング）
２４２ 内周側端部
２４４ 外周側端部
２４４ａ 嵌入孔
２４６ アーム部
２８ カバー
２８ａ 円形開口部
２８２ 突起
３０ スペーサ
３０ａ 嵌入孔
３６ 電極
Ｏ 光軸（駆動軸）

上記レンズ駆動装置１０において、レンズアセンブリを保持するレンズホルダ１４と駆動コイル１６との組み合わせは、中央部に配置された柱状の可動部（１４，１６）として働く。また、アクチュエータ・ベース１２、永久磁石１８、ヨーク２０、およびカバー２８の組み合わせは、可動部（１４，１６）の外周囲に配置された固定部（１２，１８，２０、２８）として働く。また、レンズホルダ１４の筒状部１４０は、その上端に、当接部１４０−２が４ヶ所設けられている。これら４つの当接部１４０−２は、カバー２８の円形開口部２８ａを形成する４つの延在部２８４の下面の対応する位置に当接することで、レンズホルダ１４の過度の移動を規制するストッパとしての役割を果たす。

Claims (4)

1. レンズアセンブリを光軸方向に位置調整可能なレンズ駆動装置であって、
   前記レンズアセンブリを保持するレンズホルダと、
   該レンズホルダの外周囲に位置するように固定されたリング状の駆動コイルと、
   該駆動コイルと対向する永久磁石と、該永久磁石を保持するヨークと、を含む固定部と、
   前記レンズホルダの光軸方向前側に設けられる前側スプリングと、
   前記レンズホルダの光軸方向後側に設けられる後側スプリングと、
   を備えるレンズ駆動装置において、
   前記前側スプリングおよび前記後側スプリングの各々は、前記レンズホルダに取り付けられた内周側端部と、前記固定部に取り付けられた外周側端部と、前記内周側端部と前記外周側端部とを連結する２本のアーム部と、から構成され、
   前記前側スプリングの前記光軸と直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、前記後側スプリングの前記光軸と直交する平面の周方向におけるばね定数の最大値の方向と、の間の夾角が、４５度の角度以内にあることを特徴とする、レンズ駆動装置。
2. 前記夾角が３０度の角度以内にある、請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記夾角が実質的に０度である、請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記２本のアーム部が、周方向に沿って設けられている、請求項１乃至３のいずれか１つに記載のレンズ駆動装置。

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