JP2012113236A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、簡単な構成をもって、可動部が進退する際の無通電保持を可能にしたレンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】レンズ駆動装置１において、固定枠４には、可動部３の移動領域の両端に、磁性体からなる磁気吸引プレート１５，１６が配置されているので、固定枠４内で可動部３が一方の側又は他方の側に移動し、固定枠４の端に可動部３が達すると、可動部３に設けられたマグネット７が、固定枠４に設けられた磁気吸引プレート１５，１６に磁気吸引され続ける。その結果、コイルが無通電状態になっても、可動部３をその位置に保持させ続けることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、モバイル機器、携帯電話、カメラのレンズ鏡筒に搭載されてオートフォーカスレンズモジュールとして利用されるレンズ駆動装置に関するものである。

従来、このような分野の技術として、実用新案登録第３１２４２９２号公報がある。この公報に記載されたレンズ駆動装置には、四隅に支持部が立設された底蓋と、支持部の内側に配置される上蓋とで固定枠が構成され、この固定枠の四隅には、マグネットが固定されている。固定枠内には、可動部が配置され、この可動部の一部をなすレンズホルダには、レンズ及びコイルが固定されている。更に、固定枠内には、可動部を一方向に付勢する螺旋バネが収容され、この螺旋バネの内側には可動部が配置されている。このようなレンズ駆動装置にあっては、可動部のコイルに通電されると、可動部は、螺旋バネの付勢力に抗して一方の端に向けて移動し、無通電状態で可動部は、螺旋バネの付勢力によって、固定枠の他方の端で保持され続ける。

実用新案登録第３１２４２９２号公報 特開２００７−１３９８１０号公報

しかしながら、前述した従来のレンズ駆動装置は、螺旋バネが利用され、コイルへの無通電状態にあっては、固定枠の他方の端で保持させ続けることができるが、固定枠の一方の端で可動部を保持させるためには、常にコイルに通電させておく必要があり、これによって、可動部の保持時に電力を消費するといった問題点がある。

本発明は、簡単な構成をもって、可動部が進退する際の無通電保持を可能にしたレンズ駆動装置を提供することを目的とする。

本発明は、レンズと、レンズを保持する可動部と、可動部を直線的に移動可能に保持する固定枠と、を備え、
可動部は、その移動方向に沿って延在する磁石が配されていて、固定枠は、磁石と対面するようコイルが配されると共に、可動部の移動領域の両端に磁石が配されていることを特徴とする。

このレンズ駆動装置において、固定枠には、可動部の移動領域における両端に、磁性体が配置されているので、固定枠内で可動部が一方の側又は他方の側に移動し、固定枠の端に可動部が達すると、可動部に設けられたマグネットが、固定枠に設けられた磁性体に磁気吸引され続ける。その結果、コイルが無通電状態になっても、可動部をその位置に保持させ続けることができる。さらに、このレンズ駆動装置は、可動部にマグネットが搭載されているので、ムービングマグネット型であり、コイルへの配線が固定枠側でなされ、配線の断線を防止することができ、構造の簡素化が容易になる。しかも、従来のように、螺旋バネを収容するスペースを固定枠内に設ける必要がないので、このスペース分だけ固定枠を小さくすることが可能になる。このことは、レンズ駆動装置の小型化に極めて有利である。

また、固定枠には、可動部の移動領域における両端に開口部が設けられると共に、固定枠の開口部を囲むように磁性体としての磁気吸引プレートが固定されていると好適である。
このように、磁性体がプレート状をなしているので、設置スペースを必要最小限に抑えることができ、レンズ駆動装置の小型化を有利にする。しかも、磁気吸引プレートが固定枠の開口部を囲むように配置されているので、磁気吸引プレートの大型化を可能にし、これによって、可動部のマグネットに対する磁気吸引力を高めることができる。このことは、可動部の位置保持性能の向上化を図ることができる。

また、固定枠の両側の開口部を連絡する可動部通路には、可動部の移動方向に延在する案内部材が平行に配置され、案内部材に沿って可動部が摺動すると好適である。
このように、案内部材を採用することで、可動部をスムーズに移動させることができ、しかも、落下衝撃時において、可動部が固定枠内で暴れることを回避できる。これによって、可動部のスピーディな移動や、可動部及び固定枠の破損を防止することができる。

また、可動部通路は、矩形でコーナ部を面取したような断面形状をなし、可動部通路の面取部分は、可動部通路の中心軸線に対して対称に位置し、この面取部分に案内部材が配置され、可動部は、可動部通路に略合致した外形を有すると好適である。
このように、可動部通路は、矩形でコーナ部を面取したような断面形状を有し、可動部は、可動部通路に略合致した外形を有しているので、可動部通路内で可動部がレンズの光軸を中心として回り難くなり、光軸ズレを回避させることができる。しかも、可動部通路の面取部分に案内部材が配置されているので、案内部材の設置スペースの適切化が図られ、このことは、レンズ駆動装置の小型化に極めて有利である。

本発明によれば、簡単な構成をもって、可動部が進退する際の無通電保持を可能にする。

本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示す斜視図である。 図１に示されたレンズ駆動装置の正面図である。 図１に示されたレンズ駆動装置の側面図である。 図１に示されたレンズ駆動装置の分解斜視図である。 レンズ駆動装置の内部構造を示す半断面図である。 図２のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。 可動部が移動した状態を示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係るレンズ駆動装置の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１〜図４に示すように、レンズ駆動装置１は、レンズ２が固定された可動部３が、固定枠４内で直線的に移動する小型のオートフォーカスレンズモジュールとして利用される。レンズ２は、円筒状のレンズ鏡筒６内に設けられ、このレンズ鏡筒６の外周には、雄ネジ部６ａが形成されている。

レンズ鏡筒６が固定される樹脂製の可動部３は、筒状をなして、矩形をＣ面取りしたようなコーナ部Ｒを有し、外周面には、矩形の平板状をなす４枚のマグネット７のそれぞれを収容するための凹部３ｂが形成されている。さらに、可動部３の中央には、光軸Ｌ方向に延在するレンズ装着孔３ｃが設けられ、このレンズ装着孔３ｃの壁面には、レンズ鏡筒６の外周に形成された雄ネジ部６ａに螺合する雌ネジ部３ａが形成されている。

各マグネット７には、光軸Ｌに対して直交する方向にＳ極とＮ極とが着磁され、光軸Ｌ方向すなわち可動部３の移動方向に沿って延在している。そして、可動部３の凹部３ｂ内に装着されたマグネット７は、接着剤により固定されている。

可動部３の外側に配置されるフレーム形状の樹脂製固定枠４は、フレーム形状をなして、互いに平行をなす矩形リング状の外枠１０，１１と、外枠１０，１１のコーナに配置されると共に、光軸Ｌ方向に延在して外枠１０と外枠１１とを連結する４本の支柱部１２と、により構成されている。この固定枠４には、各支柱部１２を掛け渡すようにコイル１３が巻かれている。このコイル１３は、マグネット７に対面するように固定枠４に巻回固定され、コイル１３の各端部は、外枠１１に固定された２本のターミナル１４にそれぞれ結線されている。

そして、ターミナル１４から給電されると、マグネット７とコイル１３との協働により発生する電磁力によって、可動部３を光軸Ｌ方向に移動させることができる。また、コイル１３に流れる電流の向きを反転させることによって、可動部３を光軸Ｌ方向に直線的に進退させることができる。なお、支柱部１２間には、空隙部４ａが形成されているので、コイル１３を露出させることができ、マグネット７とコイル１３とを近づけるような対面を可能にしている。

さらに、固定枠４の外枠１０，１１には、光軸Ｌ方向（可動部３の移動方向）における両端に開口部１０ａ，１１ａが設けられ、固定枠４には、開口部１０ａと開口部１１ａとを連絡して光軸Ｌ方向に延在する可動部通路Ｓが設けられている。この可動部通路Ｓは、矩形でコーナ部を面取したような断面形状を有し、可動部３の外形に略合致した形状になっている。この面取部分Ｃは、断面略三角形状の支柱部１２の内壁面である。

固定枠４には、光軸Ｌ方向における可動部３の移動領域の両端に、磁性体（例えば鉄）としての磁気吸引プレート１５，１６が配置されている。各磁気吸引プレート１５，１６は、外枠１０，１１にそれぞれ固定され、各磁気吸引プレート１５，１６は、開口部１０ａ，１１ａを囲むように配置されている。

図５及び図６に示すように、各磁気吸引プレート１５，１６は、外枠１０，１１の開口部１０ａ，１１ａより小さな開口部１５ａ，１６ａを有し、これによって、開口部１０ａ，１１ａから磁気吸引プレート１５，１６を覗かせることができる。各磁気吸引プレート１５，１６の内周縁部Ｐは、開口部１０ａ，１１ａの周縁を塞ぐように、開口部１０ａ，１１ａ側に向けて突出させられている。従って、光軸Ｌ方向において、内周縁部Ｐとマグネット７とが対向し、マグネット７と磁気吸引プレート１５，１６の磁力結合を確実にすることができる。更には、可動部３の進退時に、各磁気吸引プレート１５，１６の内周縁部Ｐに可動部３を突き当てることができるので、各磁気吸引プレート１５，１６を、可動部３のストッパとして機能させることができる。これにより、オートフォーカス時に可動部３を前端と後端で確実に停止させることができる（図６及び図７参照）。

このように、磁性体１５，１６がプレート状をなしているので、設置スペースを必要最小限に抑えることができ、レンズ駆動装置１の小型化を有利にする。しかも、磁気吸引プレート１５，１６が固定枠４の開口部１０ａ，１１ａを囲むように配置されているので、磁気吸引プレート１５，１６の大型化を可能にし、これによって、可動部３のマグネット７に対する磁気吸引力を高めることができる。このことは、可動部３の位置保持性能の向上化を図ることができる。

図４及び図５に示すように、可動部通路Ｓには、光軸Ｌ方向に延在する円柱状の案内部材の一例であるガイドピン１７，１８が平行に配置され、ガイドピン１７，１８に沿って可動部３が摺動する。矩形でコーナ部を面取したような断面形状をなす可動部通路Ｓの面取部分Ｃは、可動部通路Ｓの中心軸線（光軸Ｌ）に対して対称に位置する。そして、対向する面取部分Ｃ１と面取部分Ｃ２とにガイドピン１７，１８が配置されている。面取部分Ｃ１，Ｃ２には、断面半円で光軸Ｌ方向に延在するガイドピン収容凹部１２ａが形成され、ガイドピン１７，１８の両端は、磁気吸引プレート１５，１６で挟まれるようにして保持されている。

更に、可動部３には、矩形をＣ面取したようなコーナ部Ｒが設けられ、光軸Ｌ方向に延在する各コーナ部Ｒは、光軸Ｌに対して対称に位置し、可動部通路Ｓの面取部分Ｃとそれぞれ対面している。コーナ部Ｒのうちで面取部分Ｃ１，Ｃ２と対面するコーナ部Ｒ１，Ｒ２には、光軸Ｌ方向に延在するＶ溝２０，２１が形成されている。ガイドピン１７，１８がＶ溝２０，２１の壁面に線接触することで、可動部３の軸線Ｌ方向の摺動を確実に行わせることができる。

このように、ガイドピン１７，１８を採用すると、可動部３を光軸方向にスムーズ且つスピーディに移動させることができる。しかも、落下衝撃時において、可動部３が固定枠４内で暴れることを回避でき、可動部３及び固定枠４の破損を防止することができる。

本実施形態では、案内手段としてガイドピンを用い、可動部３を光軸Ｌ方向に案内しているが、ボールとすることで摺動性を向上させてもよい。また、ガイドピンをモールド成形することで部品点数の削減を図ってもよい。

また、可動部通路Ｓは、矩形でコーナ部を面取したような断面形状を有し、可動部３は、可動部通路Ｓに略合致した外形を有しているので、可動部通路Ｓ内で可動部３が光軸Ｌを中心として回り難くなり、光軸ズレを回避させることができる。しかも、可動部通路Ｓの面取部分Ｃ１，Ｃ２にガイドピン１７，１８が配置されているので、ガイドピン１７，１８の設置スペースの適切化が図られ、このことは、レンズ駆動装置１の小型化に極めて有利である。

このようなレンズ駆動装置１において、固定枠４には、可動部３の移動方向（光軸Ｌ方向）における両端に、磁気吸引プレート１５，１６が配置されているので、固定枠４内で可動部３が一方の側（図６参照）又は他方の側（図７参照）に移動し、固定枠４の端に可動部３が達すると、可動部３に設けられたマグネット７が、固定枠４に設けられた磁気吸引プレート１５，１６に磁気吸引され続ける。その結果、コイルが無通電状態になっても、可動部３をその位置に保持させ続けることができる。

図６に示すように、ターミナル１４から給電されると、マグネット７とコイル１３との協働により発生する電磁力によって、可動部３を前方に移動させ、マグネット７が磁気吸引プレート１５に吸着される。その結果として、コイル１３が無通電状態になっても、可動部３を前端位置に保持させ続けることができる。また、図７に示すように、ターミナル１４から逆位相の電流が給電されると、マグネット７とコイル１３との協働により発生する電磁力によって、可動部３を後方に移動させ、マグネット７が磁気吸引プレート１６に吸着される。その結果として、コイル１３が無通電状態になっても、可動部３をその後端位置に保持させ続けることができる。

さらに、このレンズ駆動装置１には、可動部３にマグネット７が搭載されているので、ムービングマグネット型であり、コイル１３への配線が固定枠４側でなされ、配線の断線を防止することができ、構造の簡素化が容易になる。しかも、従来のように、螺旋バネを収容するスペースを固定枠４内に設ける必要がないので、このスペース分だけ固定枠４を小さくすることが可能になる。このことは、レンズ駆動装置１の小型化に極めて有利である。

さらに、図１〜図４に示すように、レンズ駆動装置１は、カバー３０によって保護されており、このカバー３０は、開口部３１ａを有する前壁３１と、４面からなる側壁３２によって、固定枠４を覆っている。そして、側壁３２の後端には、左右一対の爪部３３が設けられ、各爪部３３を内側に折り曲げることで、固定枠４の抜け防止を図っている。

１…レンズ駆動装置、２…レンズ、３…可動部、４…固定枠、７…マグネット、１０ａ，１１ａ…固定枠の開口部、１３…コイル、１５，１６…磁気吸引プレート（磁性体）、１７，１８…案内部材（ガイドピン）、Ｓ…可動部通路、Ｃ１，Ｃ２…面取部分、Ｌ…光軸（可動部通路の中心軸線）。

Claims (4)

1. レンズと、
   前記レンズを保持する可動部と、
   前記可動部を直線的に移動可能に保持する固定枠と、を備え、
   前記可動部は、その移動方向に沿って延在する磁石が配されていて、前記固定枠は、前記磁石と対面するようコイルが配されると共に、前記可動部の移動領域の両端に磁石が配されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記固定枠には、前記可動部の移動領域における両端に開口部が設けられると共に、前記固定枠の前記開口部を囲むように前記磁性体としての磁気吸引プレートが固定さ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. 前記固定枠の両側の前記開口部を連絡する可動部通路には、前記可動部の移動方向に延在する案内部材が平行に配置され、前記案内部材に沿って前記可動部が摺動することを特徴とする請求項２記載のレンズ駆動装置。
4. 前記可動部通路は、矩形でコーナ部を面取したような断面形状をなし、前記可動部通路の面取部分は、前記可動部通路の中心軸線に対して対称に位置し、この面取部分に前記案内部材が配置され、前記可動部は、前記可動部通路に略合致した外形を有することを特徴とする請求項３記載のレンズ駆動装置。

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