JP2012177755A - レンズ駆動装置、オートフォーカスカメラ及びカメラ付きモバイル端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で簡易な構成で且つレンズ支持体のＸ方向及びＹ方向の位置を高精度で検出することができるレンズ駆動装置、オートフォーカスカメラ及びカメラ付きモバイル端末装置を提供する。
【解決手段】本発明にかかるレンズ駆動装置１は、レンズ支持体５に設けた複数のＸ方向被検出部４３ａ、４３ｂと、各Ｘ方向被検出部４３ａ、４３ｂの位置を検出する複数のＸ方向位置検出部４９ａ、４９ｂと、レンズ支持体に設けた複数のＹ方向被検出部４５ａ、４５ｂと、各Ｙ方向被検出部４５ａ、４５ｂの位置を検出する複数のＹ方向位置検出部５１ａ、５１ｂとを備え、各Ｘ方向位置検出部４９ａ、４９ｂが検出した位置の平均値をレンズ支持体５のＸ方向位置とし、各Ｙ方向位置検出部５１ａ、５１ｂが検出した位置の平均値をＹ方向位置としている。
【選択図】図５

Description

本発明は、レンズ駆動装置、オートフォーカスカメラ及びカメラ付きモバイル端末装置に関する。

特許文献１には、小型カメラ用のレンズ駆動装置において、手振れセンサに応答してレンズ支持体をＸ−Ｙ方向に移動することが開示されている。また、この特許文献１の技術では、固定体に位置検出用マグネットを設けてレンズ支持体に磁気検出素子を設けてＸ方向及びＹ方向におけるレンズ支持体の位置を検出することが開示されている。

特開２０１０−８５４４８号公報

しかし、特許文献１の技術では、Ｘ方向及びＹ方向におけるレンズ支持体の位置検出はＸ方向及びＹ方向にそれぞれ１つの位置検出用マグネットと磁気検出素子を設けているだけなので、レンズ支持体の移動により、位置検出用マグネットが磁気検知素子に対して近くなる場合と離れる場合とで、磁気検知素子の感度に差（又は斑）が生じて、正確な位置を検知することができず、高い精度で手振れ補正することができないという問題がある。

そこで、本発明は、小型で簡易な構成で且つレンズ支持体のＸ方向及びＹ方向の位置を高精度で検出することができるレンズ駆動装置、オートフォーカスカメラ及びカメラ付きモバイル端末装置の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、内周にレンズを支持するレンズ支持体と、内周側にレンズ支持体を移動自在に支持する固定体と、レンズ支持体をレンズの光軸方向へ移動するＺ方向移動機構と、レンズ支持体を光軸方向と直交するＸ−Ｙ方向へ移動するためのＸ−Ｙ方向移動機構と、レンズ支持体に設けた複数のＸ方向被検出部と、各Ｘ方向被検出部の位置を検出する複数のＸ方向位置検出部と、レンズ支持体に設けた複数のＹ方向被検出部と、各Ｙ方向被検出部の位置を検出する複数のＹ方向位置検出部とを備え、各Ｘ方向位置検出部が検出した位置の平均値をレンズ支持体のＸ方向位置とし、各Ｙ方向位置検出部が検出した位置の平均値をＹ方向位置としていることを特徴とするレンズ駆動装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、レンズ支持体に設けた各Ｘ方向被検出部及び各Ｙ方向被検出部は位置検出用マグネットであり、各Ｘ方向位置検出部と各Ｙ方向位置検出部とは固定体に設けてあり且つレンズ支持体の外周側に位置する磁気検出素子であり、位置検出用マグネットは、レンズ支持体の光軸方向の最大移動量以上の長さを光軸方向に有することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、各Ｘ方向被検出部及び各Ｙ方向被検出部はレンズ支持体の後端に設けてあることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、固定体はヨークを備え、Ｚ方向駆動機構はレンズ支持体の周囲に巻回した第１コイルと、第１コイルに対向してヨークに設けた駆動用マグネットとを備え、Ｘ―Ｙ方向移動機構はレンズ支持体の周囲に９０度の間隔をあけて配置した少なくとも２つの第２コイルを備え、駆動用マグネットは第２コイルが設けてある位置では第２コイルにも対向してあり、ヨークにはＸ方向検出用マグネット及びＹ方向検出用マグネットに対向した位置に空間を形成していることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置と、各Ｘ方向位置検出部が検出した位置の平均値を算出してレンズ支持体のＸ方向位置とし、各Ｙ方向位置検出部が検出した位置の平均値を算出してレンズ支持体のＹ方向位置とするＸ−Ｙ位置検出部とを備えることを特徴とするオートフォーカスカメラである。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のオートフォーカスカメラを搭載したことを特徴とするカメラ付きモバイル端末装置である。
モバイル端末装置とは、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノートパソコン等を言う。

請求項１に記載の発明によれば、レンズ支持体のＸ方向位置及びＹ方向位置は、各々複数個所で測定した平均値としているので、位置の検出精度を高めることができる。即ち、レンズ支持体がＸ方向やＹ方向に移動して、例えば、レンズ支持体がＹ方向に移動してＸ方向被検出部がＸ方向位置検出部に近づいたり遠ざかることによりＸ方向位置検出部の検出感度に差が生じてもＸ方向において各々複数の検出値の平均を取ることで、検出精度を高めることができる。また、レンズ支持体が光軸方向に対して傾いて移動した場合でも、複数の検出値の平均を取ることにより、検出精度を高めることができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の作用効果を奏すると共に、各Ｘ方向被検出部及び各Ｙ方向被検出部をマグネットとし、各Ｘ方向位置検出部と各Ｙ方向位置検出部とを磁気検出素子とすることで、簡易な構成で且つ安価に製造できる。
更に、マグネットを、レンズ支持体の光軸方向における最大移動距離以上の長さにしているので、レンズ支持体が光軸方向に移動したときでも、光軸方向と直交するＸ−Ｙ方向の検出精度の低下を防止できる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の作用効果を奏すると共に、各Ｘ方向被検出部及び各Ｙ方向被検出部をレンズ支持体の後端に設けることにより、レンズ支持体の周囲に設ける場合に比較して、レンズ支持体の外周側の寸法を大きく取らないで済み、装置の小型化を図ることができる。特に、Ｘ−Ｙ方向移動機構やＺ方向移動機構をレンズ支持体の外周側に配置した場合でも、Ｘ方向被検出部、Ｙ方向被検出部、Ｘ方向位置検出部及びＹ方向位置検出部が邪魔にならない。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載の作用効果を奏すると共に、Ｚ方向移動機構及びＸ−Ｙ方向駆動機構をコイルとマグネットによる簡易な構成で少ない部品点数にすることができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載の作用効果を奏するオートフォーカスカメラを提供できる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の作用効果を奏するカメラ付きモバイル端末装置を提供できる。

本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置の断面図である。 本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置の分解斜視図である。 （ａ）は本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置の水平断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＢ部の作用を模式的に示した図である。 本発明の実施の形態に係るオートフォーカスカメラにおける、コイル体と駆動部との関係を示すブロック図である。 本発明の実施の形態にかかるレンズ支持体のＸ−Ｙ位置検出部の構成を示すブロック図である。

以下に、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態に係るレンズ駆動装置１は、携帯電話に組み込まれるオートフォーカスカメラのレンズ駆動装置である。

このレンズ駆動装置１は、図１及び図２に示すように、内周にレンズ（図示せず）を支持するレンズ支持体５と、内周側にレンズ支持体５を移動自在に支持するヨーク３と、ヨーク３の光軸方向前側に配置されるスペーサ７及び前側スプリング９と、ヨーク３の後側に配置されるベース８及び後側スプリング１１とを備えており、レンズ支持体５の外周にはコイル体４が固定されている。このレンズ駆動装置１は、前側及び外周を磁気シールドケース６で覆っており、周囲の電子部品や電子機器への磁気による影響を防止してある。尚、図１では磁気シールドケース６を除いて示している。
また、本実施の形態では、固定体はヨーク３及びベース８を有している。

ヨーク３は外周側壁３ａを有し、ヨーク３の外周側壁３ａは前側から見て略四角形状を成しており、四角の角部１４は面取りされた形状になっている。ヨーク３の中心部にはレンズ支持体５が配置される開口部２が設けられている。

ヨーク３の外周側壁３ａの各角部１４にはその内周に駆動用マグネット１７が固定されている。ヨークの各角部３ｂには駆動用マグネット１７の内周側に延出する内周側壁３ｂが設けてあり、内周側壁３ｂは、コイル体４の内周側に配置されている。
また、ヨーク３の外周側壁３ａには、前側から見て四角形状を成す４つの辺に対応した位置の後端部側に空間部１３が形成されている。

図３（ａ）に示すように、各駆動用マグネット１７は、前側から見た平面がヨーク３の面取りされた角部１４に沿って略台形形状を成しており、その内周側が後述する第１コイル１９の外周面に沿った円弧状を成している。また、駆動用マグネット１７は内周側と外周側とで磁極を異にしており、例えば内周側をＮ極とし、外周側をＳ極としてある。尚、図３（ａ）では、ヨークの３の内周側壁３ｂを省略している。

図２に示すように、レンズ支持体５は略円筒形状であり、レンズ支持体５の外周に固定されているコイル体４は、第１コイル１９と第２コイル１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄとから構成されている。
第１コイル１９は、レンズ支持体５の周方向全周に亘って巻回した円環状を成している。

更に、第１コイル１９の外周には、４つの第２コイル１６ａ〜１６ｄが周方向に等間隔（９０度の間隔）で合計４つ配置されている。図２に示すように、各第２コイル１６ａ〜１６ｄは各々、レンズ支持体の半径方向外側から見て側面視環状を成している。

各第２コイル１６ａ〜１６ｄは、第１コイル１９の外周面に重ねて配置しており、前側辺部２２、後側辺部２５及び左右側辺部２４、２６を第１コイル１９に重ねている。

各駆動用マグネット１７は、第２コイル１６ａ〜１６ｄに対面して設けてあり、図３（ｂ）に示すように、駆動用マグネット１７の内周側面１７ａは、第２コイル１６ａ〜１６ｄの各辺部２２、２５、２４、２６に対面してあり、駆動用マグネット１７の周方向の寸法は第２コイル１６ａ〜１６ｄの周方向の寸法と略同じ寸法としてあると共にマグネット１７の内周側面１７ａの面積は、対面する第２コイル１６ａ〜１６ｄの面積と略同じ面積になっている。

尚、各駆動用マグネット１７は、対面する第２コイル１６ａ〜１６ｄを介して第１コイル１９に対向している。Ｚ方向移動機構は、マグネット１７、ヨーク３及び第１コイル１９で構成され、Ｘ−Ｙ方向移動機構はマグネット１７、ヨーク３及び第２コイル１６ａ〜１６ｄで構成される。

図３（ｂ）に示すように、駆動用マグネット１７の内周面のうち右（左）側部から出た磁束線の向きは半径方向内方と円周方向右（左）方の成分を持ち、駆動用マグネット１７の内周面１７ａから離れるほど右（左）側へカーブする。即ち、磁束線の向きは半径方向内方と半径方向に対する左右方向の成分を持つ。同様に、駆動用マグネット１７の内周面１７ａのうち光軸方向前側部から出た磁束線は、内周面１７ａから離れるほど前方側へカーブする。また、駆動用マグネット１７の内周面１７ａのうち光軸方向後側部から出た磁束線の向きは半径方向内方と光軸方向後方の成分を持ち、内周面１７ａから離れるほど後方側へカーブする。第２コイル１６ｂ〜１６ｄについても同様である。

例えば、第１コイル１９に前方側から見て反時計方向に電流Ｉ_１を流すと、半径方向内方の鎖交磁束成分が寄与してフレミングの左手の法則により光軸方向前方へ推力が生じ、レンズ支持体５は光軸方向前方へ移動する。第２コイル１６ａに外方から見て反時計方向に電流Ｉ_２を流すと、第２コイル１６ａの光軸方向前の前側辺部２２では光軸方向前方の鎖交磁束成分が寄与して半径方向内方へ推力が生じる。同様に、第２コイル１６ａの後側辺部２５、右側辺部２６、左側辺部２４においても半径方向内方へ推力が生じる。そのため、レンズ支持体５は第２コイル１６ａが半径方向内方へ移動するように移動する。第２コイル１６ｂ〜１６ｄについても同様である。

即ち、第２コイル１６ａ、１６ｃは、駆動用マグネット１７の磁力線のうち第２コイル１６ａ、１６ｃに直交する成分の磁力と、第２コイル１６ａ、１６ｃに流れる電流によって、フレミングの左手の法則により、図３（ａ）に示すように、レンズ支持体５の半径方向に推力Ｅが作用し、第２コイル１６ｂ、１６ｄも同様に、レンズ支持体５の半径方向に推力Ｆが作用する。推力Ｅと推力Ｆとは互いに直交している。

図４に模式的に示すように、第１コイル１９はＺ駆動部３２に接続されており、各第２コイル１６ａ〜１６ｄはＸ―Ｙ駆動部３３に接続されており、各々駆動部３２、３３から所定値の電流が通電される。尚、図３において、一点鎖線で示すＺ駆動部３２と第１コイル１９との接続線及びＸ―Ｙ駆動部３３と第２コイル１６ａ〜１６ｄとの接続線は、電流の入力側又は出力側のみの接続を示している。
本実施の形態では、第２コイル１６ａ及び１６ｃと、１６ｂ及び１６ｄとが直列に接続されており、２つの第２コイル１６ａ及び１６ｃで推力Ｅの方向に、第２コイル１６ｂ及び１６ｄで推力Ｆの方向に駆動するようになっている。

Ｚ駆動部３２では、レンズ支持体５をフォーカス位置へ移動（光軸方向への移動）する場合には、第１コイル１９に電流Ｚを流す。
同様に、手振れ補正をする場合には、Ｘ―Ｙ駆動部３３では、第２コイル１６ａ及び１６ｃに電流Ｅを流してＥ方向にレンズ支持体５を移動させ、第２コイル１６ｂ及び１６ｄに電流Ｆを流してＦ方向にレンズ支持体５を移動させる。これにより、レンズ支持体５をＥ−Ｆ方向に移動して手振れ補正を行う。

Ｚ駆動部３２では、画像センサ３１から受ける高域成分（コントラスト）のピークを比較しつつ、合焦点位置へレンズ支持体５をＺ方向へ直線移動する。
Ｘ―Ｙ駆動部３３には、ジャイロセンサ等の手振れセンサ３７が接続されており、Ｘ方向及びＹ方向の手振れ量を算出し、その算出結果に基づいてＸ−Ｙ駆動部３３に駆動信号を発する。

尚、図３及び図４において、符合Ｚ、Ｅ、Ｆは流した電流に基づいて生じる推力の方向と大きさを示している。
但し、図３（ａ）に示すように、本実施の形態では、Ｘ方向は前面視四角形状のヨーク３の一辺方向であり、Ｙ方向は前面視四角形状のヨーク３の隣りの辺の方向としてあり、ヨーク３の対角線方向に生じる推力Ｅ、Ｆについて、Ｘ方向の分力ＥＸとＦＸの和がＸ方向の推力として、Ｙ方向の分力ＥＹとＦＹの和がＹ方向の推力として作用することになり、ＸーＹ駆動部３３では、各Ｘ方向の分力の和ＥＸ＋ＦＸをＸ方向推力として、各Ｙ方向の分力の和ＥＹ＋ＦＹをＹ方向推力となるように制御している。

次に、図５、図１及び図２を参照して、レンズ支持体５の固定体に対するＸ方向及びＹ方向の位置を検出する位置検出部４１について説明する。位置検出部４１は、第１Ｘ方向被検出部としての第１Ｘ方向マグネット４３ａ、第２Ｘ方向被検出部としての第２Ｘ方向マグネット４３ｂ、第１Ｙ方向被検出部としての第１Ｙ方向マグネット４５ａ、第２Ｙ方向被検出部としての第２Ｙ方向マグネット４５ｂ、第１Ｘ方向位置検出部としての第１Ｘ方向磁気検知素子４９ａ、第２Ｘ方向位置検出部としての第２Ｘ方向磁気検知素子４９ｂ、第１Ｙ方向位置検出部としての第１Ｙ方向磁気検知素子５１ａ及び第２Ｙ方向位置検出部としての第２Ｙ方向磁気検知素子５１ｂとを備えている。
第１Ｘ方向マグネット４３ａと第２Ｘ方向マグネット４３ｂとは、レンズ支持体５のＹ方向における対向する２つの位置に設けてあり、第１Ｙ方向マグネット４５ａと第２Ｙ方向マグネット４５ｂとは、レンズ支持体５のＸ方向における対向する２つの位置に設けてある。

第１Ｘ方向マグネット４３ａ及び第２Ｘ方向マグネット４３ｂはＸ方向にＮ極とＳ極とが着磁してあり、第１Ｙ方向マグネット４３ａ及び第２Ｙ方向マグネット４３ｂはＹ方向にＮ極とＳ極とが着磁してある。

第１Ｘ方向磁気検知素子４９ａは第１Ｘ方向マグネット４３ａに対向して配置してあり、同様に、第２Ｘ方向磁気検知素子４９ｂは第２Ｘ方向マグネット４３ｂに、第１Ｙ方向磁気検知素子５１ａは第１Ｙ方向マグネット４５ａに、第２Ｙ方向磁気検知素子５１ｂは第２Ｙ方向マグネット４５ｂに対向して設けてある。各磁気検知素子４９ａ、４９ｂ、５１ａ、５１ｂは固定体であるベース８に固定される。各マグネット４３ａ、４３ｂ、４５ａ、４５ｂは各磁気検知素子４９ａ、４９ｂ、５１ａ、５１ｂと対向する面はそれぞれ光軸方向に平行である。

図１に示すように、第１Ｘ方向マグネット４３ａ、第２Ｘ方向マグネット４３ｂ、第１Ｙ方向マグネット４５ａ及び第２Ｙ方向マグネット４５ｂはレンズ支持体５の後端部に固定してある。

第１Ｘ方向マグネット４３ａ、第２Ｘ方向マグネット４３ｂ、第１Ｙ方向マグネット４５ａ及び第２Ｙ方向マグネット４５ｂは略同じ寸法で同じ重量の同種のマグネットが用いられている。

図５に示すように、第１Ｘ方向マグネット４３ａ、第２Ｘ方向マグネット４３ｂ、第１Ｙ方向マグネット４５ａ及び第２Ｙ方向マグネット４５ｂは、各々光軸方向の長さＬ１を有し、長さＬ１はレンズ支持体５の光軸方向における最大移動量Ｌ２以上である。これにより、レンズ支持体５が光軸方向に移動してもＸ方向及びＹ方向の移動が高い精度で検知することができる。

また、第１Ｘ方向マグネット４３ａ及び第２Ｘ方向マグネット４３ｂの長さは、レンズ支持体５のＸ方向における最大移動量の２倍以上である。第１Ｙ方向マグネット４５ａ、第２Ｙ方向マグネット４５ｂについても同様である。これにより、レンズ支持体５がＸ方向に移動してもＸ（Ｙ）方向位置検出部４９ａ、４９ｂ（５１ａ、５１ｂ）がＸ（Ｙ）方向マグネット４３ａ、４３ｂ（４５ａ、４５ｂ）のＸ（Ｙ）方向の位置を検出できるようになっている。
尚、第１Ｘ方向マグネット４３ａ、第２Ｘ方向マグネット４３ｂ、第１Ｙ方向マグネット４５ａ及び第２Ｙ方向マグネット４５ｂはヨーク３の空間部１３に対応した位置に配置されている。

図１及び図２に示すように、各磁気検知素子４９ａ、４９ｂ、５１ａ、５１ｂは、平面視略四角形状のベース８の辺部に設けてあり且つヨーク３の後側に位置している。また、図５に示すように、各磁気検知素子４９ａ、４９ｂ、５１ａ、５１ｂは、Ｘ−Ｙ位置検出部５３に接続されている。
Ｘ−Ｙ位置検出部５３には、レンズ支持体５のＸ方向の位置を演算するＸ位置演算部５５と、レンズ支持体５のＹ方向の位置を演算するＹ位置演算部５７が設けてある。

Ｘ位置演算部５５では、第１Ｘ演算部５９が第１Ｘ方向磁気検知素子４９ａからの検知信号を受けて第１Ｘ方向位置を演算し、第２Ｘ演算部６１が第２Ｘ方向磁気検知素子４９ｂからの検知信号を受けて第２Ｘ方向位置を演算し、平均演算部６３が第１Ｘ方向位置と第２Ｘ方向位置の平均値を算出して、レンズ支持体５のＸ方向位置とし、Ｘ位置出力部６５から、図４に示すＸ−Ｙ駆動部３３へ出力する。

同様に、Ｙ位置演算部５７では、第１Ｙ演算部６７が第１Ｙ方向磁気検知素子５１ａからの検知信号を受けて第１Ｙ方向位置を演算し、第２Ｙ演算部６９が第２Ｙ方向磁気検知素子５１ｂからの検知信号を受けて第２Ｙ方向位置を演算し、平均演算部７１が第１Ｙ方向位置と第２Ｙ方向位置の平均値を算出して、レンズ支持体５のＹ方向位置とし、Ｙ位置出力部７３からＸ−Ｙ駆動部３３へ出力する。

即ち、本実施の形態では、レンズ支持体５のＸ方向位置とＹ方向位置とは、各々２つの磁気検知素子で検出した位置の平均値を取っている。

図２に示すように、前側スプリング９は、組み付け前の自然状態が平板状であり、平面視矩形の環状を成す外周側部９ａと、外周側部９ａの内周に配置され平面視円弧形状の内周側部９ｂと、外周側部９ａと内周側部９ｂとを連結する４つの腕部９ｃとで構成されており、Ｚ方向及びＸ―Ｙ方向への変形が自在にできるようになっている。

後側スプリング１１は、組み付け前の自然状態が平板状であり、平面視矩形の環状を成す外周側部１１ａと、外周側部１１ａの内周に配置され平面視円形状の内周側部１１ｂと、外周側部１１ａと内周側部１１ｂとを連結する４つの腕部１１ｃとで構成されている。後側スプリング１１の各外周側部１１ａは、対応する端子部材１８に重ねて固定されている。

前側スプリング９の外周側部９ａは、スペーサ７とヨーク３との間に挟持されており、内周側部９ｂはレンズ支持体５の前端に固定されている。後側スプリング１１の外周側部１１ａはベース８とヨーク３の外周側壁３ａとの間に挟持されており、内周側部１１ｂはレンズ支持体５の後端に固定されている。これにより、レンズ支持体５は前側スプリング９と後側スプリング１１とにより、光軸方向（Ｚ方向）及びＸ―Ｙ方向に移動自在に支持されている。第１コイル１９、第２コイル１６ａ、１６ｃ及び第２コイル１６ｂ、１６ｄの各端部は、分割した前側スプリング９の内周側部９ｂ、後側スプリング１１の内周側部１１ｂのいずれかに接続してあり、前側スプリング９と後側スプリング１１とが各コイル１６ａ〜１６ｄ及び１９に流す直流電流の供給端子を兼ねている。

そして、第１コイル１９に電流を流すことにより、レンズ支持体５が光軸方向前方に移動すると、レンズ支持体５は、前側スプリング９及び後側スプリング１１の前後方向の付勢力の合力と、第１コイル１９及びマグネット１７との間で生じる電磁力とが吊り合う位置で停止する。

レンズ支持体５がＸ―Ｙ方向に移動する場合には、所定の第２コイル１６ａ〜１６ｄに所定値の電流を流すことにより、レンズ支持体５は、前側スプリング９及び後側スプリング１１のＸ―Ｙ方向のスプリングの合力と、第２コイル１６ａ〜１６ｄと各対応するマグネット１７との間で生じる電磁力とが吊り合う位置で停止する。

次に、本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置１の組立て、作用及び効果について説明する。レンズ駆動装置１の組み立てに先立って、第１コイル１９の外周面に各第２コイル１６ａ〜１６ｄを接着固定してコイル体４を形成し、レンズ支持体５の外周に固定する。また、レンズ支持体５の後端部には、第１Ｘ方向マグネット４３ａ、第２Ｘ方向マグネット４３ｂ、第１Ｙ方向マグネット４５ａ、第２Ｘ方向マグネット４５ｂを固定する。

また、ベース８には平面視四角形の各辺の中央部に第１Ｘ方向磁気検知素子４９ａ、第２Ｘ方向磁気検知素子４９ｂ、第１Ｙ方向磁気検知素子５１ａ及び第２Ｙ方向磁気検知素子５１ｂを取り付ける。

レンズ駆動装置１の組立ては、図２に示すように、ベース８に、端子部材１８、後側スプリング１１、レンズ支持体５、各マグネット１７を内周側面に固定したヨーク３、前側スプリング９、スペーサ７及び磁気シールドケース６をこの順序で組み付けて固定する。

そして、第１コイル１９はＺ駆動部３２に接続し、第２コイル１６ａ〜１６ｄは、対向するコイル１６ａと１６ｃ、１６ｂと１６ｄを直列に接続した後、Ｘ―Ｙ駆動部３３に接続する。

本実施の形態に係るレンズ駆動装置１は、画像センサ３１から受ける高域成分（コントラスト）のピークを比較しつつ、合焦点位置へレンズ支持体５をＺ方向へ直線移動する。

レンズ支持体５のＺ方向への直線移動の際には、第１コイル１９に電流Ｚを流すことにより生じるマグネット１７との間で生じる電磁力と、前側スプリング９及び後側スプリング１１との付勢力の合力とが吊り合う位置で停止する。

また、レンズ支持体５のＸ―Ｙ制御部（手振れ補正部）は、Ｘ−Ｙ駆動部３３がジャイロモセンサ等の手振れセンサ３７からＸ―Ｙ方向の手振れ量の大きさを信号として受け、Ｘ方向及びＹ方向の手振れ補正量を演算してレンズ支持体５の移動するべき目標位置Ｅ、Ｆ（Ｘ、Ｙ）を各々決定して、第２コイル１６ａ、１６ｃと、第２コイル１６ｂ、１６ｄとに通電することにより行う。

そして、第１Ｘ方向磁気検出素子４９ａが第１Ｘ方向マグネット４３ａの磁束を検出すると共に第２Ｘ方向磁気検出素子４９ｂが第２Ｘ方向マグネット４３ｂの磁束を検出し、Ｘ−Ｙ位置検出部５３で、これらの検出値の平均値を算出して、レンズ支持体５のＸ方向位置を検出し、Ｘ−Ｙ駆動部３３では、レンズ支持体５がＸ方向の目標位置に達したかどうかを監視する。

同様に、レンズ支持体５のＹ方向の移動においても、第１Ｙ方向磁気検出素子５１ａが第１Ｙ方向位置検出マグネット４５ａの磁束を検出すると共に第２Ｙ方向磁気検出素子５１ｂが第２Ｙ方向マグネット４５ｂの磁束を検出し、Ｘ−Ｙ位置検出部５３で、これらの検出値の平均値を算出して、レンズ支持体５のＹ方向位置を検出し、Ｘ−Ｙ駆動部３３では、レンズ支持体５がＹ方向の目標位置に達したかどうかを監視する。

本実施の形態によれば、手振れセンサ３７がＸ方向及びＹ方向の手振れ量を検出し、Ｘ―Ｙ駆動部３３では、手振れ量に基づくレンズ支持体５の移動するべき目標位置Ｅ、Ｆ（Ｘ、Ｙ）を決定し、目標位置にレンズ支持体５がＸ方向及びＹ方向へ移動するようにレンズ支持体５に電流を流す。
尚、レンズ支持体５をＸ方向及びＹ方向に移動するための電流を流すときには、目標位置に移動する移動量よりも移動量が大きくなるような電流を流し、Ｘ方向磁気検出素子４９ａ、４９ｂ及びＹ方向磁気検出素子５１ａ、５１ｂが目標位置に達したことを検出したところで、その位置を維持する為の電流値の電流を流し、レンズ支持体５のＸ方向及びＹ方向の移動を停止する。

レンズ支持体５にはＸ方向位置検出マグネット４３ａ、４３ｂ及びＹ方向位置検出マグネット４５ａ、４５ｂを設け、これらに各々対応して設けた磁気検出素子４９ａ、４９ｂ、５１ａ、５１ｂが各位置検出マグネット４３、４５から磁束を検出して、手振れセンサ３７が検出した手振れ量を打ち消す目標位置Ｅ、Ｆ（Ｘ、Ｙ）にレンズ支持体５が移動したか否かを検知する。これにより、レンズ支持体５の手振れ補正を正確に且つ迅速に行うことができる。

レンズ支持体５のＸ―Ｙ方向の位置は、レンズ支持体５に設けた位置検出マグネット４３ａ、４３ｂ、４５ａ、４５ｂと、ベース８に設けた磁気検出素子４９ａ、４９ｂ、５１ａ、５１ｂとで検出できるから、小型で且つ簡易な構成である。

また、レンズ支持体５が中心ではなく、例えばＹ方向にずれて位置している場合、第１Ｘ方向磁気検知素子４９ａの出力と第２Ｘ方向磁気検知素子４９ｂの出力はレンズ支持体５が中心にある場合に比べて一方が大きく、他方が小さい。しかし、レンズ支持体５のＸ方向の位置は、第１Ｘ方向磁気検知素子４９ａ、第２Ｘ方向磁気検知素子４９ｂとの２つの磁気検知素子で検知してその平均値を算出しているので、レンズ支持体５がＹ方向にずれて位置していてもＹ方向の位置によらず、Ｘ方向の位置を正確に検出することができる。レンズ支持体５がＸ方向にずれて位置している場合も同様に、Ｙ方向の位置を正確に検出することができる。よって、レンズ支持体５のＸ方向及びＹ方向の位置を高精度で検出できる。

レンズ支持体５は、第１コイル１９及び第２コイル１６ａ〜１６ｄに電流を流したときの電磁力により、光軸方向及びＸ―Ｙ方向移動ができ、コンパクトな構成でレンズ支持体５の駆動ができる。
各位置検出マグネット４３ａ、４３ｂ、４５ａ、４５ｂはヨーク３の空間部１３に対応した位置に配置されているので、各位置検出マグネット４３ａ、４３ｂ、４５ａ、４５ｂがレンズ駆動装置１の組立時及び動作時にヨーク３に吸引されるのを防止できる。

マグネット１７及び手振れ補正として機能する第２コイル１６ａ〜１６ｄを前側から見た平面視四角形のヨーク３の奥ゆきのある角部３ｂに配置することにより、手振れ補正機能を有しながら、手振れ補正機能を搭載していないレンズ駆動装置と同様なサイズで且つコンパクトな構成にできる。

本発明は上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、本実施の形態において、Ｘ方向被検出部、Ｙ方向被検出部、Ｘ方向位置検出部、Ｙ方向位置検出部ではそれぞれ２つずつ設けたが、例えばベース８の各辺に対応する位置に２つずつ設けても良い。
第２コイル１６ａ〜１６ｄ及び駆動用マグネット１７はヨーク３の各角部３ｂに設けることに限らず、互いに周方向に９０度の間隔をあけていれば良い。

Ｘ方向被検出部とＹ方向被検出部とは共に金属板とし、Ｘ方向位置検出部とＹ方向位置検出部とはコイルとして、コイルに高周波電流を流したときのインダクタンスが金属板との距離により変化することを利用してＸ方向及びＹ方向の位置を検出するものであってもよい。

第２コイル１６ａ〜１６ｄは、互いに９０度間隔をあけて隣合わせに２つだけ設けても良い。

第２コイル１６ａ〜１６ｄは、第１コイル１９の内周側に配置しても良い。

ヨーク３に形成する空間部１３は、その形状や寸法は制限されず、各位置検出マグネット４３ａ、４３ｂ、４５ａ、４５ｂがヨーク３に吸引されるのを防止できるものであれば良い。また、空間部１３は内周側壁３ｂに設けても良いし、設けた方が望ましい。また、内周側部３ｂはなくても構わない。

Ｚ方向移動機構及びＸ−Ｙ方向移動機構は、第１コイル１９、第２コイル１６ａ〜１６ｄと駆動用マグネット１７とすることに限らず、圧電素子による振動を利用したり、モータによりレンズ支持体５をＺ方向及びＸ−Ｙ方向に移動するものであっても良い。

１ レンズ駆動装置
３ ヨーク
５ レンズ支持体
１３ 空間部
３２ Ｚ駆動部
３３ Ｘ−Ｙ駆動部
３７ 手振れセンサ
４３ａ 第１Ｘ方向マグネット
４３ｂ 第２Ｘ方向マグネット
４５ａ 第１Ｙ方向マグネット
４５ｂ 第２Ｙ方向マグネット
４９ａ 第１Ｘ方向磁気検出素子
４９ｂ 第２Ｘ方向磁気検出素子
５１ａ 第１Ｙ方向磁気検出素子
５１ｂ 第２Ｙ方向磁気検出素子

Claims (6)

1. 内周にレンズを支持するレンズ支持体と、内周側にレンズ支持体を移動自在に支持する固定体と、レンズ支持体をレンズの光軸方向へ移動するＺ方向移動機構と、レンズ支持体を光軸方向と直交するＸ−Ｙ方向へ移動するためのＸ−Ｙ方向移動機構と、レンズ支持体に設けた複数のＸ方向被検出部と、各Ｘ方向被検出部の位置を検出する複数のＸ方向位置検出部と、レンズ支持体に設けた複数のＹ方向被検出部と、各Ｙ方向被検出部の位置を検出する複数のＹ方向位置検出部とを備え、
   各Ｘ方向位置検出部が検出した位置の平均値をレンズ支持体のＸ方向位置とし、各Ｙ方向位置検出部が検出した位置の平均値をＹ方向位置としていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. レンズ支持体に設けた各Ｘ方向被検出部及び各Ｙ方向被検出部は位置検出用マグネットであり、各Ｘ方向位置検出部と各Ｙ方向位置検出部とは固定体に設けてあり且つレンズ支持体の外周側に位置する磁気検出素子であり、位置検出用マグネットは、レンズ支持体の光軸方向の最大移動量以上の長さを光軸方向に有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 各Ｘ方向被検出部及び各Ｙ方向被検出部はレンズ支持体の後端に設けてあることを特徴とする請求項１又は２項に記載のレンズ駆動装置。
4. 固定体はヨークを備え、Ｚ方向駆動機構はレンズ支持体の周囲に巻回した第１コイルと、第１コイルに対向してヨークに設けた駆動用マグネットとを備え、Ｘ―Ｙ方向移動機構はレンズ支持体の周囲に９０度の間隔をあけて配置した少なくとも２つの第２コイルを備え、駆動用マグネットは第２コイルが設けてある位置では第２コイルにも対向してあり、ヨークにはＸ方向検出用マグネット及びＹ方向検出用マグネットに対向した位置に空間を形成していることを特徴とする請求項２又は３に記載のレンズ駆動装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置と、各Ｘ方向位置検出部が検出した位置の平均値を算出してレンズ支持体のＸ方向位置とし、各Ｙ方向位置検出部が検出した位置の平均値を算出してレンズ支持体のＹ方向位置とするＸ−Ｙ位置検出部とを備えることを特徴とするオートフォーカスカメラ。
6. 請求項５に記載のオートフォーカスカメラを搭載したことを特徴とするカメラ付きモバイル端末装置。

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