JP2013186268A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置全体を小型化することができるレンズ駆動装置を提供すること。
【解決手段】レンズ駆動装置（１）において、オートフォーカス用アクチュエータ（２）の光軸方向に沿って設けられた側面には、板厚方向に着磁した磁石板（１５２）を２枚のヨーク（１５１、１５３）で挟んだ磁場発生部材（１５ａ〜１５ｄ）が複数個固定され、外側ケースには、オートフォーカス用アクチュエータ（２）の側面に対向する側面の内壁に、磁場発生部材（１５ａ〜１５ｄ）を挟むように複数のコイル（１４ａ〜１４ｄ）が固定されると共に、磁場発生部材（１５ａ〜１５ｄ）の光軸方向に沿った一端部に対向する外側ケースの内壁面に磁場発生部材（１５ａ〜１５ｄ）を吸引する磁性金属板（１６ａ〜１６ｄ）が固着され、コイル（１４ａ〜１４ｄ）の巻回部の一部は、磁場発生部材（１５ａ〜１５ｄ）の２枚のヨーク（１５１、１５３）の間隙に位置する。
【選択図】図５

Description

本発明は、レンズ駆動装置に関し、特に携帯電話等に搭載される比較的小型のカメラにおける手ぶれ補正に好適なレンズ駆動装置に関する。

近年、携帯電話等に搭載されるカメラの高性能、高機能化の要求が高まり、カメラ付き携帯電話等に搭載されるレンズ駆動装置において、オートフォーカス機能のみならず手ぶれ補正機能をも具備することが求められている。手ぶれ補正機能を有するレンズ駆動装置として、例えば、磁力（吸引力）により、ボールを挟む２つの面部材を、ボールを挟んだ状態で移動自在に支持する構成（例えば、特許文献１参照）が提案されている。

特開２０１１−７５８３４号公報

しかしながら、上述した従来のレンズ駆動装置において、磁石、ヨーク及びコイルを重ねた駆動ユニットを複数個平面上に配置するため、光軸方向に直交する方向の面積が大きくなり、装置の小型化が困難になるという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、装置全体を小型化することができるレンズ駆動装置を提供することを目的とする。

本発明のレンズ駆動装置は、レンズ体を保持し得るレンズホルダ及び前記レンズホルダを光軸方向に沿って移動させる移動機構を有する第１保持体と、前記第１保持体を光軸方向と直交する面内に移動自在に保持する第２保持体とを具備し、前記第１保持体と前記第２保持体との間に複数の球体を介在させ、前記球体を前記第１保持体と前記第２保持体の両方に当接させた状態で前記第１保持体を前記第２保持体に保持するレンズ駆動装置であって、前記第１保持体の光軸方向に沿って設けられた側面には磁場発生部材が固定され、前記磁場発生部材の光軸方向に沿った一端部に対向する前記第２保持体の内壁面には前記磁場発生部材を吸引する磁性金属板が固着されることを特徴とする。

上記レンズ駆動装置によれば、第１保持体を光軸方向に直交する面内に移動するための磁場発生部材を、第１保持体の光軸方向に沿った側面に配置していることから、第１保持体と第２保持体との間隔を縮めて、レンズ駆動装置における光軸方向と直交する方向の面積を小さくすることができるので、装置全体を小型化することが可能となる。

上記レンズ駆動装置において、前記磁場発生部材は、前記第１保持体の光軸方向に沿って設けられた側面の互いに直交する少なくとも２面にそれぞれ固着されることが好ましい。この場合には、第１保持体を光軸方向に直交する面内に移動するための磁場を、第１保持体の周囲に発生させることができるため、手ぶれ補正を適切に行うことが可能となる。

また、上記レンズ駆動装置において、前記磁場発生部材は、板厚方向に着磁した磁石板を、前記板厚方向に２枚のヨークで挟んだものであり、前記ヨークのうち１枚が前記第１保持体に固着されることが好ましい。この場合には、磁場発生部材は、第１保持体の光軸方向に沿って設けられた側面に固着されるため、第１保持体の外側に配置される部材の占める面積を小さくすることができるので、装置全体を小型化することが可能となる。

さらに、上記レンズ駆動装置において、前記第２の保持体には、前記第１の保持体の側面に対向する側面の内壁に、前記磁場発生部材を挟むように複数のコイルが固定され、前記コイルの巻回部の一部は前記磁場発生部材の前記２枚のヨークの間隙に位置することが好ましい。この場合には、第１保持体を光軸方向に直交する面内に移動するための磁場発生部材は、光軸方向と直交する方向に偏平な構造としているので、光軸方向と直交する方向の装置本体の小型化も実現できる。

さらに、上記レンズ駆動装置において、前記磁性金属板は、前記第２保持体の一部で構成されることが好ましい。この場合には、第２保持体に固着するための磁性金属板を別部材とする必要がなく、部品点数を削減することが可能となる。

さらに、上記レンズ駆動装置において、前記磁性金属板は、前記複数の球体と当接することが好ましい。この場合には、第２保持体が複数の球体と当接することにより、削られたり摩耗したりすることを防ぐことが可能となる。

さらに、上記レンズ駆動装置において、前記磁場発生部材の光軸方向に沿った他端部に対向する位置に磁気検出素子を配置することが好ましい。この場合には、磁場発生部材に、第１保持体を光軸方向に直交する面内で移動させる機能だけでなく、第１保持体を第２保持体に保持する機能及び第１保持体の位置を検出する機能をも兼備させることができるため、部品点数を削減することができ、安価なものとなる。

本発明によれば、装置全体を小型化することができるレンズ駆動装置を提供することができる。

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。 上記実施の形態に係るレンズ駆動装置の分解斜視図である。 上記実施の形態に係るレンズ駆動装置を組み立てた状態の斜視図である。 上記実施の形態に係るレンズ駆動装置を組み立てた状態の底面図である。 図３に示すレンズ駆動装置からカバー部材を取り除いた場合の斜視図である。 図３のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図７Ａは、レンズ駆動装置における磁場発生部材、磁性金属板及び磁気検出素子の側面図であり、図７Ｂは、レンズ駆動装置における環状コイル及び磁場発生部材の上面図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１及び図２は、本発明の一実施の形態に係るレンズ駆動装置１の分解斜視図である。図１においては、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１を上方側から示し、図２においては、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１を下方側から示している。

図１及び図２に示すように、このレンズ駆動装置１は、カメラのピントを合わせるオートフォーカス機能用のオートフォーカス用アクチュエータ２と、オートフォーカス用アクチュエータ２を手ぶれに応じて微小移動させることによって撮影光軸を一定に保つ手ぶれ補正機能用の手ぶれ補正用アクチュエータと、を含んで構成される。

第１保持体としてのオートフォーカス用アクチュエータ２は、底面部を構成するベース部材３と、図示しないレンズ体を保持するレンズホルダ４と、このレンズホルダ４を光軸方向に移動させる移動機構を構成する磁石５ａ〜５ｄ、コイル６及びヨーク７と、レンズホルダ４をベース部材３及びヨーク７に弾性的に固定する一対の板ばね（下側板ばね８及び上側板ばね９）と、上側板ばね９をヨーク７に固定するカバー部材１０と、を含んで構成される。

ベース部材３は、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して構成され、矩形状に設けられている。ベース部材３の中央近傍には、図示しないイメージセンサに対応する位置に円形状の開口部３１が形成されている。また、ベース部材３の四隅部近傍には、下側板ばね８を固定するためのボス３２ａ〜３２ｄが設けられている。これらのボス３２ａ〜３２ｄは、後述する下側板ばね８の貫通孔８１ａに挿通された状態で熱かしめ等により変形されることで、下側板ばね８を固定する。なお、図１においては、これらのボス３２ａ〜３２ｄが変形された状態について示している。

ベース部材３の各辺の中央近傍には、レンズホルダ４の位置決め用に用いられる基準面３３ａ〜３３ｄが設けられている。これらの基準面３３ａ〜３３ｄは、平坦状に設けられており、後述するレンズホルダ４の突出片４８ａ〜４８ｄが当接することによってその位置決めに利用される。また、基準面３３ｂ、３３ｄ近傍には、凹部３４ａ、３４ｂが設けられている。これらの凹部３４ａ、３４ｂには、後述するレンズホルダ４の突出片４９ａ、４９ｂが挿入される。

ベース部材３には、ヨーク７の固定に利用される金属板材１１が、その一部を露出した状態でインサート成形されている。この金属板材１１は、基準面３３ａが配置された辺側を開口した略Ｕ字形状を有し、ベース部材３の四隅部に対応する位置において、その側面から突出する固定部１１１ａ〜１１１ｄを有している。これらの固定部１１１ａ〜１１１ｄに対してヨーク７の下端部をレーザ溶接等によって固着することにより、ベース部材３にヨーク７が固定される。

また、ベース部材３には、下側板ばね８の導電接続に利用される一対の金属板材１２が、その一部を露出した状態でインサート成形されている。これらの金属板材１２は、基準面３３ａが配置された辺の内部に配置され、それぞれベース部材３の上面に露出する接続部１２１ａと、ベース部材３の側面側から僅かに側方に突出する接続片１２１ｂと、を有している。これらの接続部１２１ａに、ベース部材３に固定された下側板ばね８の一部が半田付け等によって接続されることにより、下側板ばね８が導電接続される。

レンズホルダ４は、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して構成され、概して円筒形状に設けられている。レンズホルダ４の外周面には、レンズホルダ４の径方向外側に突出し、コイル６を保持するための４つの保持片４１ａ〜４１ｄが設けられている。これらの保持片４１ａ〜４１ｄの表面には、平面部が形成されている。また、保持片４１ａ〜４１ｄの上端には、コイル６の上方側への移動を規制し、その位置決めを行う位置決め片４２ａ〜４２ｄが設けられている。また、これらの位置決め片４２ａ〜４２ｄの上方には、レンズホルダ４の外周面から径方向外側に突出する突出片４３ａ〜４３ｄが設けられている。

さらに、これらの突出片４３ａ〜４３ｄの上端には、上側板ばね９の位置決めを行う位置決め片４４ａ〜４４ｄが設けられている。これらの位置決め片４４ａ〜４４ｄは、突出片４３ａ〜４３ｄから上方側に突出して設けられ、後述する上側板ばね９の切り欠き部９２ａと係合可能に構成されている。上側板ばね９の切り欠き部９２ａに係合させた状態で突出片４３ａ〜４３ｄを上側板ばね９に熱かしめ等することにより、上側板ばね９はレンズホルダ４に固定される。なお、図示しないレンズ体は、例えば、レンズホルダ４の内周に設けられたねじ溝にねじ込まれてレンズホルダ４に取り付けられる。

また、レンズホルダ４の下端部には、外周面よりも径方向外側に延出するように鍔状部４５が設けられている。鍔状部４５は、レンズホルダ４に対してフランジ状に設けられ、位置決め片４２ａ〜４２ｄと光軸方向に一定距離離間して設けられている。また、鍔状部４５は、その上面が光軸方向と直交する平面を構成する一方、その下面に平坦面４６が設けられている。平坦面４６には、ボス４７ａ〜４７ｄ、突出片４８ａ〜４８ｄ及び突出片４９ａ、４９ｂが設けられている。ボス４７ａ〜４７ｄは、下側板ばね８の固定に利用される。突出片４８ａ〜４８ｄは、ベース部材３の基準面３３ａ〜３３ｄと当接し、レンズホルダ４の位置決めに利用される。突出片４９ａ、４９ｂには、後述するコイル６の両端部６ａ、６ｂが絡げられる。

磁石５ａ〜５ｄは、それぞれ直交する一対の側面部５１、５２と、円弧形状を有する内周面部５３とを有しており、ヨーク７の四隅部分に固定される。この場合、磁石５ａ〜５ｄは、側面部５１、５２をヨーク７の四隅の内壁面に対向させると共に、内周面部５３を後述するヨーク７の垂下壁面７３ａ〜７３ｄに一定距離を挟んで対向させた状態で固定される。

コイル６は、レンズホルダ４の外周面に設けられた保持片４１ａ〜４１ｄに直接巻回される。保持片４１ａ〜４１ｄに巻回されることにより、コイル６は、これらの保持片４１ａ〜４１ｄに対応する部分が直線状に配置された、概して円環形状に束ねられた状態となる。コイル６の両端部６ａ、６ｂは、それぞれレンズホルダ４の鍔状部４５の下面側に引き出され、突出片４９ａ、４９ｂに絡げられる。なお、図１及び図２においては、これらの両端部６ａ、６ｂが突出片４９ａ、４９ｂに絡げられた状態について示している。

ヨーク７は、例えば、金属材料を機械加工して構成され、図１に示す下方側に開口した箱状に設けられている。また、ヨーク７は、概して矩形状に設けられ、その中央に円形状の開口部７１が設けられている。ヨーク７の四隅における下端部には、僅かに側方側に突出する固定片７２ａ〜７２ｄが設けられている。これらの固定片７２ａ〜７２ｄは、ベース部材３の四隅部分から突出する金属板材１１の固定部１１１ａ〜１１１ｄに重なる寸法に設けられている。

開口部７１の周縁部におけるヨーク７の四隅部分に対応する位置には、垂下壁面７３ａ〜７３ｄが垂下して設けられている。これらの垂下壁面７３ａ〜７３ｄは、レンズホルダ４を配置した状態において、レンズホルダ４の外周面とコイル６の内周面との間に配置される。さらに、開口部７１の周縁部における垂下壁面７３ａ〜７３ｄの間の位置には、レンズホルダ４の突出片４３ａ〜４３ｄを収容可能な凹部７４ａ〜７４ｄが設けられている。そして、これらの凹部７４ａ〜７４ｄの側方には、僅かに開口部７１の内側に向けて突出する一対の当接片７５ａ〜７５ｄが設けられている。さらに、ヨーク７の上面における四隅部分の近傍には、後述するカバー部材１０の固定ピン１０３が挿入される貫通孔７６ａ〜７６ｄが設けられている。

下側板ばね８は、弾性部材を構成するものであり、例えば、リン青銅等の導電性材料を成形して構成される。下側板ばね８は、一対の板ばねから構成され、それぞれベース部材３に固定される外側固定部８１と、レンズホルダ４の下面に固定される内側固定部８２と、外側固定部８１と内側固定部８２とを連結する腕部８３と、を有している。外側固定部８１の所定位置には、複数の貫通孔８１ａが設けられている。これらの貫通孔８１ａに、ベース部材３のボス３２ａ〜３２ｄを挿通してかしめることにより、下側板ばね８はベース部材３に固定される。また、内側固定部８２の所定位置には複数の貫通孔８２ａが設けられている。これらの貫通孔８２ａに、レンズホルダ４の下面に設けられたボス４７ａ〜４７ｄを挿通してかしめることにより、下側板ばね８はレンズホルダ４に固定される。腕部８３は、ベース部材３の四隅部分に対応する外側固定部８１の位置から複数回折り返して、外側固定部８１と内側固定部８２とを連結する。

上側板ばね９は、下側板ばね８と同様に、例えば、リン青銅等の導電性材料を成形して構成される。上側板ばね９は、ヨーク７の上面に固定される環形状を有する外側固定部９１と、レンズホルダ４の上面に固定される円環形状を有する内側固定部９２と、これらの外側固定部９１と内側固定部９２とを連結する腕部９３と、を有している。外側固定部９１の所定位置には、複数の貫通孔９１ａが設けられている。これらの貫通孔９１ａに、後述するカバー部材１０の固定ピン１０３が挿通された状態で、上側板ばね９はヨーク７に固定される。また、内側固定部９２の所定位置には、複数の切り欠き部９２ａが設けられている。これらの切り欠き部９２ａに、レンズホルダ４の位置決め片４４ａ〜４４ｄを収容した状態で、上側板ばね９はレンズホルダ４に固定される。腕部９３は、ヨーク７の四隅部分に対応する外側固定部９１の位置から複数回折り返して、外側固定部９１と内側固定部９２とを連結する。

カバー部材１０は、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して形成されている。カバー部材１０は、概して矩形状に設けられ、その中央に円形状の開口部１０１が設けられている。カバー部材１０は、ヨーク７の上面の外形と略同一の形状を有しており、開口部１０１がヨーク７の開口部７１に対応するように構成されている。カバー部材１０の四隅部には、後述する球体１３ａ〜１３ｄを収容するための球面状の凹部で構成される軸受け部１０２ａ〜１０２ｄが設けられている。カバー部材１０の下面であって、その四隅部分に対応する位置には、複数の固定ピン１０３が設けられている。これらの固定ピン１０３は、上側板ばね９の貫通孔９１ａ及びヨーク７の貫通孔７６ａ〜７６ｄに挿通された状態で熱かしめ等により変形されることで、上側板ばね９をヨーク７の上面に固定する。なお、図２においては、これらのボス３２ａ〜３２ｄが変形された状態について示している。

続いて、手ぶれ補正用アクチュエータを構成する各部品について説明する。手ぶれ補正用アクチュエータは、スラスト軸受けを構成する球体１３ａ〜１３ｄと、環状コイル１４ａ〜１４ｄと、磁場発生部材１５ａ〜１５ｄと、磁性金属板１６ａ〜１６ｄと、磁気検出素子１７ａ、１７ｂと、これらを収容する第２保持体としての外側ケース１８と、を含んで構成される。

球体１３ａ〜１３ｄは、例えば、非磁性の金属材料の硬球で構成される。球体１３ａ〜１３ｄは、カバー部材１０の軸受け部１０２ａ〜１０２ｄにその一部が収容され、軸受け部１０２ａ〜１０２ｄから露出した一部が、後述する外側ケース１８における天面部１８１の下面と当接する。なお、軸受け部１０２ａ〜１０２ｄに収容された球体１３ａ〜１３ｄと、軸受け部１０２ａ〜１０２ｄとの間には、軸受内部すきまが生じている。

環状コイル１４ａ〜１４ｄは、それぞれ環形状に束ねられた一対の環状コイルで構成される。環状コイル１４ａ〜１４ｄは、それぞれ図１、２に示す上下方向に延在した形状を有する。環状コイル１４ａ〜１４ｄは、後述する外側ケース１８における側面部１８２ａ〜１８２ｄの内壁に接着剤等により固定される。

磁場発生部材１５ａ〜１５ｄは、２枚のヨーク（第１ヨーク１５１及び第２ヨーク１５３）で磁石板１５２を挟んで構成され、光軸方向と直交する方向に偏平な形状を有する。第１ヨーク１５１及び第２ヨーク１５３は、例えば、金属材料を機械加工して構成され、矩形板状に設けられている。磁石板１５２は、矩形状を有しており、板厚方向に着磁されている。すなわち、磁石板１５２は、第１ヨーク１５１に対向する面と、第２ヨーク１５３に対向する面とで極性が異なるように構成されている。磁石板１５２は、第１ヨーク１５１及び第２ヨーク１５３より表面の面積が小さく設けられている。磁場発生部材１５ａ〜１５ｄは、ヨーク７の光軸方向に沿って延在する側面部の外壁面に固定される。

磁性金属板１６ａ〜１６ｄは、長方形の板状に設けられている。磁性金属板１６ａ〜１６ｄは、磁場発生部材１５ａ〜１５ｄの上方側に配置され、後述する外側ケース１８における天面部１８１の下面に固定されている。磁性金属板１６ａ〜１６ｄの長さは、磁性金属板１６ａ〜１６ｄと対向する磁石板１５２の端面の長さより短く、磁性金属板１６ａ〜１６ｄの幅は、磁場発生部材１５ａ〜１５ｄの厚さに等しい。

磁気検出素子１７ａ、１７ｂは、例えば、ホール素子で構成され、それぞれ磁場発生部材１５ｃ、１５ｄの下方側に配置されている。磁気検出素子１７ａ、１７ｂは、例えば、レンズ駆動装置１が実装される基板上に固定される。

外側ケース１８は、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して構成され、図１に示す下方側に開口した箱状に設けられている。外側ケース１８は、概して矩形状に設けられた天面部１８１と、この天面部１８１の外縁部から垂下して設けられた側面部１８２ａ〜１８２ｄとを有している。天面部１８１の中央には、円形状の開口部１８３が設けられている。開口部１８３は、カバー部材１０の開口部１０１及びヨーク７の開口部７１と対応するように構成されている。

外側ケース１８の側面部１８２ａ〜１８２ｄにおける各辺の中央位置には、側方側に膨出した膨出部１８４ａ〜１８４ｄが設けられている。これらの膨出部１８４ａ〜１８４ｄの内側部分には、ヨーク７の外壁面に固定された磁場発生部材１５ａ〜１５ｄの一部がそれぞれ収容される。

外側ケース１８の側面部１８２ａ〜１８２ｄの内側における四隅部分には、その部分のみ壁面の厚さが略２倍となった肉厚部１８５が設けられている。また、外側ケース１８における天面部１８１の下面の周縁部における肉厚部１８５の側方には、僅かに内側に突出する突出片１８６が設けられている。これらの肉厚部１８５及び突出片１８６は、環状コイル１４ａ〜１４ｄの位置決めに利用される。

続いて、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１を組み立てた状態について説明する。図３は、レンズ駆動装置１を組み立てた状態の斜視図である。図４は、レンズ駆動装置１を組み立てた状態の底面図である。図５は、図３に示すレンズ駆動装置１から外側ケース１８を取り除いた場合の斜視図である。図６は、レンズ駆動装置１に外側ケース１８を取り付けた場合における、図３のＡ−Ａ線矢視断面図である。

図３に示すように、このような構成を有するレンズ駆動装置１を組み立てると、外側ケース１８の内部にオートフォーカス用アクチュエータ２が配置される。オートフォーカス用アクチュエータ２において、カバー部材１０の開口部１０１の内部には、レンズホルダ４が配置されている。図示しないレンズ体は、このレンズホルダ４に、図３に示す上方側からねじ込むことで組みつけられ、このレンズホルダ４と一体的に移動可能に構成される。

図４に示すように、オートフォーカス用アクチュエータ２は、外側ケース１８の中心位置に配置される。オートフォーカス用アクチュエータ２の各側面の中央には、磁場発生部材１５ａ〜１５ｄが固定されている。具体的には、磁場発生部材１５ａ〜１５ｄにおける第１ヨーク１５１が、それぞれヨーク７の側面部の外壁面に固定されている。このように、オートフォーカス用アクチュエータ２と磁場発生部材１５ａ〜１５ｄとは密接するため、レンズ駆動装置１全体を小型化することが可能となる。一方、これらの磁場発生部材１５ａ〜１５ｄの外側の一部は、外側ケース１８の膨出部１８４ａ〜１８４ｄにそれぞれ収容されている。オートフォーカス用アクチュエータ２及び磁場発生部材１５ａ〜１５ｄと、外側ケース１８の外壁面との間には、隙間が生じている。

環状コイル１４ａ〜１４ｄは、外側ケース１８における側面部１８２ａ〜１８２ｄの内壁に固定される。具体的には、環状コイル１４ａ〜１４ｄは、肉厚部１８５に側面部が当接し、突出片１８６（図４において不図示、図２参照）に頂点部が当接した状態で、外側ケース１８に固定される。このように固定された状態において、環状コイル１４ａ〜１４ｄは、それぞれ磁場発生部材１５ａ〜１５ｄを挟むように配置される。この場合、環状コイル１４ａ〜１４ｄの巻回部の一部は、磁場発生部材１５ａ〜１５ｄにおける第１ヨーク１５１と第２ヨーク１５３との間隙に位置している。磁気検出素子１７ａ、１７ｂは、それぞれ磁場発生部材１５ｃ、１５ｄと重なるように配置されている。

オートフォーカス用アクチュエータ２において、カバー部材１０の内部では、図５に示すように、ヨーク７及びレンズホルダ４上に、上側板ばね９が配置されている。ヨーク７は、固定片７２ａ〜７２ｄがベース部材３の四隅部分から突出する金属板材１１の固定部１１１ａ〜１１１ｄ上に重なるように配置される。これらの固定片７２ａ〜７２ｄと固定部１１１ａ〜１１１ｄとを、レーザ溶接等により接合することでベース部材３にヨーク７が固定される。

また、カバー部材１０の軸受け部１０２ａ〜１０２ｄには、それぞれ球体１３ａ〜１３ｄが回転可能に収容される。磁場発生部材１５ａ〜１５ｄの上方には、外側ケース１８における天面部１８１の下面に固定された磁性金属板１６ａ〜１６ｄが配置されている。

図６に示すように、球体１３ａ〜１３ｄの軸受け部１０２ａ〜１０２ｄから露出する一部は、外側ケース１８における天面部１８１の下面と当接している。軸受け部１０２ａ〜１０２ｄに収容された球体１３ａ〜１３ｄと、軸受け部１０２ａ〜１０２ｄとの間には、軸受内部すきまが生じているため、球体１３ａ〜１３ｄは、軸受け部１０２ａ〜１０２ｄ内を転がって移動することができる。このとき、球体１３ａ〜１３ｄが外側ケース１８における天面部１８１の下面表面を移動することにより、オートフォーカス用アクチュエータ２を光軸方向と直交する方向に自在に移動できる。

カバー部材１０における開口部１０１の内部には、レンズホルダ４が配置されている。レンズホルダ４は、下側板ばね８によりベース部材３に固定される一方、上側板ばね９によりヨーク７に固定され、これらの下側板ばね８及び上側板ばね９の付勢力によって、初期状態に保持されている。また、ヨーク７の外壁部と垂下壁面７３ａ（７３ｃ）との間には、ヨーク７の四隅部の内壁部に固定された磁石５ａ（５ｃ）と、コイル６とが配置されている。

次に、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１の動作について説明する。まず、オートフォーカス用アクチュエータ２の動作について説明する。オートフォーカス用アクチュエータ２は、レンズ体の光軸方向の移動、すなわち、図５に示すＺ軸方向の移動を制御する。

図６に示すように、オートフォーカス用アクチュエータ２において、四隅部分に配置された磁石５ａ〜５ｄの周辺には、例えば、磁石５ａ〜５ｄの内周面部５３からコイル６を介してヨーク７の垂下壁面７３ａ〜７３ｄに達し、ヨーク７の上面部及び外壁部を介して磁石５ａ〜５ｄの外周面に戻る磁界が発生している。レンズホルダ４の外周面に保持されたコイル６に通電すると、コイル６に流れる電流が、磁石５ａ〜５ｄが発生する磁界と作用することにより、コイル６を図６に示す上下方向に移動させる推力が発生する。これにより、レンズホルダ４は、下側板ばね８及び上側板ばね９の付勢力に抗して上下方向に移動する。

オートフォーカス用アクチュエータ２においては、例えば、レンズ駆動装置１本体を搭載する携帯電話やデジタルカメラの制御部からの駆動指示に応じてコイル６に通電する電流量を制御することによってこの推力を制御し、コイル６を上下移動してその位置決めを行う。これにより、コイル６が保持されるレンズホルダ４の位置決めを行うと共に、レンズホルダ４に組み付けられたレンズ体の位置決めを行うことが可能となる。なお、コイル６への通電を停止すると、レンズホルダ４は、下側板ばね８及び上側板ばね９の付勢力に応じて初期位置に復帰する。

続いて、レンズ駆動装置１による手ぶれ補正用アクチュエータの動作について図７を参照して説明する。手ぶれ補正用アクチュエータの動作は、オートフォーカス用アクチュエータ２の光軸方向と直交する面内の移動、すなわち、図５に示すＸ軸方向及びＹ軸方向の移動を制御する。

図７Ａは、レンズ駆動装置１における磁場発生部材１５ｄ、磁性金属板１６ｄ及び磁気検出素子１７ｂの側面図である。磁場発生部材１５ｄにおける磁石板１５２は、例えば、図７に示すように左側半分（レンズ駆動装置１の外側部分）がＮ極、右側半分（レンズ駆動装置１の内側部分）がＳ極に構成されている。この場合には、Ｎ極から出た磁力線は第２ヨーク１５３、磁性金属板１６ｄ及び第１ヨーク１５１を介してＳ極に戻る構成となる。すなわち、磁石板１５２まわりの磁場は、矢印Ｂで示すように発生している。これにより、磁性金属板１６ｄは、磁石板１５２側に吸引される構成となる。磁性金属板１６ａ〜１６ｄは外側ケース１８における天面部１８１の下面に固定されているため、磁性金属板１６ａ〜１６ｄと共に外側ケース１８も磁石板１５２側に吸引される。これにより、球体１３ａ〜１３ｄは、外側ケース１８における天面部１８１の下面に押し付けられて保持された構成となる。

磁性金属板１６ｄと磁場発生部材１５ｄとの対向する面の面積は、磁性金属板１６ｄの方が小さく設けられている（図５参照）。この場合には、磁性金属板１６ｄと磁場発生部材１５ｄとの中心位置が一致した状態でオートフォーカス用アクチュエータ２が静止する。オートフォーカス用アクチュエータ２側に固定された磁場発生部材１５ａ〜１５ｄの中心位置が、すべて外側ケース１８に固定された磁性金属板１６ａ〜１６ｄの中心位置と一致することにより、オートフォーカス用アクチュエータ２は外側ケース１８の中心位置に保持される。

図７Ｂは、レンズ駆動装置１における環状コイル１４ｄ及び磁場発生部材１５ｄの上面図である。これらの環状コイル１４ｄ及び磁場発生部材１５ｄと、オートフォーカス用アクチュエータ２を挟んでこれらに対向配置される環状コイル１４ｂ及び磁場発生部材１５ｂとは（図５参照）、図５に示すＸ軸方向の移動を制御する。環状コイル１４ｄの磁石板１５２側の一部に対して、図７Ｂに示すＺ軸負方向（紙面手前から奥方向）に電流を流すと、環状コイル１４ｄには、矢印Ｆの方向（Ｘ軸負方向）の力がかかる。これにより、環状コイル１４ｄが固定された外側ケース１８にもＸ軸負方向の力がかかり、球体１３ａ〜１３ｄの回転に伴ってオートフォーカス用アクチュエータ２全体はＸ軸正方向に移動する。

一方、環状コイル１４ｄの磁石板１５２側の一部に対して、図７Ｂに示すＺ軸正方向（紙面奥から手前方向）に電流を流すと、環状コイル１４ｄには、Ｘ軸正方向の力がかかる。これにより、環状コイル１４ｄが固定された外側ケース１８にもＸ軸正方向の力がかかり、球体１３ａ〜１３ｄの回転に伴ってオートフォーカス用アクチュエータ２全体はＸ軸負方向に移動する。

同様に、環状コイル１４ａ及び磁場発生部材１５ａと、オートフォーカス用アクチュエータ２を挟んでこれらに対向配置される環状コイル１４ｃ及び磁場発生部材１５ｃとは、図５に示すＹ軸方向の移動を制御する。すなわち、環状コイル１４ａ、１４ｃに流す電流の向きを切り替えることにより、オートフォーカス用アクチュエータ２をＹ軸方向に移動可能に構成されている。

磁場発生部材１５ａ〜１５ｄは、オートフォーカス用アクチュエータ２の全ての側面にそれぞれ固定されているため、オートフォーカス用アクチュエータ２を光軸方向に直交する面内に移動するための磁場を、オートフォーカス用アクチュエータ２の周囲に発生させることができる。これにより、手ぶれ補正を適切に行うことが可能となる。

このように、球体１３ａ〜１３ｄ、環状コイル１４ａ〜１４ｄ及び磁場発生部材１５ａ〜１５ｄによってＸ軸方向及びＹ軸方向の移動を制御することにより、オートフォーカス用アクチュエータ２は外側ケース１８に対し光軸方向に直交する面内で移動して手ぶれ補正を行うことができる。手ぶれ補正は、例えば、レンズ駆動装置１を搭載する携帯電話やデジタルカメラの制御部からの駆動指示に応じて、環状コイル１４ａ〜１４ｄに通電する電流量及び方向を制御することによって環状コイル１４ａ〜１４ｄにかかる力を制御して行う。これにより、オートフォーカス用アクチュエータ２の光軸方向に直交する面内での位置決めを行うことが可能となる。なお、環状コイル１４ａ〜１４ｄへの通電を停止すると、オートフォーカス用アクチュエータ２は、磁場発生部材１５ａ〜１５ｄと磁性金属板１６ａ〜１６ｄとの間の吸引力に応じて、初期位置に復帰する。

図７Ａに示すように、磁場発生部材１５ｄの下方側に配置される磁気検出素子１７ｂには、第２ヨーク１５３及び第１ヨーク１５１の下端からもれる磁力線が入力される。これにより、磁気検出素子１７ｂは、オートフォーカス用アクチュエータ２のＹ軸方向の移動量に比例した出力を得ることができる。同様に、磁場発生部材１５ｃの下方側に配置される磁気検出素子１７ａは、オートフォーカス用アクチュエータ２のＸ軸方向の移動量に比例した出力を得ることができる。したがって、２つの磁気検出素子１７ａ、１７ｂによって、オートフォーカス用アクチュエータ２のＸ軸方向及びＹ軸方向の移動量を検出することが可能となる。

このように、磁場発生部材１５ａ〜１５ｄは、オートフォーカス用アクチュエータ２を光軸方向に直交する面内で移動させる機能、オートフォーカス用アクチュエータ２を磁性金属板１６ａ〜１６ｄを介して外側ケース１８に保持する機能、及び、オートフォーカス用アクチュエータ２の位置を検出する機能を兼備する。これにより、レンズ駆動装置１全体の部品点数を削減することができ、レンズ駆動装置１を安価なものとすることが可能となる。

このように、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１においては、オートフォーカス用アクチュエータ２を光軸方向に直交する面内に移動するための磁場発生部材１５ａ〜１５ｄ及び環状コイル１４ａ〜１４ｄを、それぞれオートフォーカス用アクチュエータ２の光軸方向に沿った側面及び当該側面に対向する外側ケース１８の側面部１８２ａ〜１８２ｄの内壁に配置していることから、オートフォーカス用アクチュエータ２と外側ケース１８との間隔を縮めて、レンズ駆動装置１における光軸方向と直交する方向の面積を小さくすることができるので、装置全体を小型化することが可能となる。

また、オートフォーカス用アクチュエータ２を移動する際、外側ケース１８との間に介在させた球体１３ａ〜１３ｄでオートフォーカス用アクチュエータ２を支持することから、外側ケース１８に対してオートフォーカス用アクチュエータ２の位置が光軸方向に変動する事態を防止できるので、手ぶれ補正駆動時にサスペンションワイヤ等を用いる場合のようにイメージセンサとレンズ間の距離変化が生じる事態を確実に防止でき、手ぶれ補正時における制御を容易化することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。

例えば、上記実施の形態においては、磁性金属板１６ａ〜１６ｄは、外側ケース１８における天面部１８１の下面に固定される場合について説明しているが、磁性金属板の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、磁性金属板は、外側ケース１８の一部で構成されるようにしてもよい。具体的には、天面部１８１の下面側に磁性金属板をインサート成形することにより構成できる。これにより、外側ケース１８に固定するための磁性金属板を、別部材として用意する必要がなくなり、装置全体の部品点数を削減することが可能となる。また、この場合において、球体１３ａ〜１３ｄは、磁性金属板を構成する天面部１８１の下面と当接するため、天面部１８１の下面が、削られたり摩耗したりすることを防ぐことが可能となる。

また、例えば、上記実施の形態においては、オートフォーカス用アクチュエータ２におけるヨーク７が上面視にて矩形状に構成される場合について説明しているが、ヨーク７の構成についてはこれに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、ヨーク７は、上面視にて八角形形状に構成されていてもよい。この場合には、ヨーク７の光軸方向に沿って設けられた側面の互いに直交する少なくとも２面に、磁場発生部材１５ａ〜１５ｄを固定することで、上記実施の形態に記述した効果と同様の効果を得ることができる。

１ レンズ駆動装置
２ オートフォーカス用アクチュエータ
３ ベース部材
３１ 開口部
３２ａ〜３２ｄ ボス
３３ａ〜３３ｄ 基準面
３４ａ、３４ｂ 凹部
４ レンズホルダ
４１ａ〜４１ｄ 保持片
４２ａ〜４２ｄ 位置決め片
４３ａ〜４３ｄ 突出片
４４ａ〜４４ｄ 位置決め片
４５ 鍔状部
４６ 平坦面
４７ａ〜４７ｄ ボス
４８ａ〜４８ｄ 突出片
４９ａ、４９ｂ 突出片
５ａ〜５ｄ 磁石
５１、５２ 側面部
５３ 内周面部
６ コイル
６ａ、６ｂ 両端部
７ ヨーク
７１ 開口部
７２ａ〜７２ｄ 固定片
７３ａ〜７３ｄ 垂下壁面
７４ａ〜７４ｄ 凹部
７５ａ〜７５ｄ 当接片
７６ａ〜７６ｄ 貫通孔
８ 下側板ばね
８１ 外側固定部
８１ａ 貫通孔
８２ 内側固定部
８２ａ 貫通孔
８３ 腕部
９ 上側板ばね
９１ 外側固定部
９１ａ 貫通孔
９２ 内側固定部
９２ａ 切り欠き部
９３ 腕部
１０ カバー部材
１０１ 開口部
１０２ａ〜１０２ｄ 軸受け部
１０３ 固定ピン
１１ 金属板材
１１１ａ〜１１１ｄ 固定部
１２ 金属板材
１２１ａ 接続部
１２１ｂ 接続片
１３ａ〜１３ｄ 球体
１４ａ〜１４ｄ 環状コイル
１５ａ〜１５ｄ 磁場発生部材
１５１ 第１ヨーク
１５２ 磁石板
１５３ 第２ヨーク
１６ａ〜１６ｄ 磁性金属板
１７ａ、１７ｂ 磁気検出素子
１８ 外側ケース
１８１ 天面部
１８２ａ〜１８２ｄ 側面部
１８３ 開口部
１８４ａ〜１８４ｄ 膨出部
１８５ 肉厚部
１８６ 突出片

Claims (7)

1. レンズ体を保持し得るレンズホルダ及び前記レンズホルダを光軸方向に沿って移動させる移動機構を有する第１保持体と、前記第１保持体を光軸方向と直交する面内に移動自在に保持する第２保持体とを具備し、前記第１保持体と前記第２保持体との間に複数の球体を介在させ、前記球体を前記第１保持体と前記第２保持体の両方に当接させた状態で前記第１保持体を前記第２保持体に保持するレンズ駆動装置であって、
   前記第１保持体の光軸方向に沿って設けられた側面には磁場発生部材が固定され、前記磁場発生部材の光軸方向に沿った一端部に対向する前記第２保持体の内壁面には前記磁場発生部材を吸引する磁性金属板が固着されることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記磁場発生部材は、前記第１保持体の光軸方向に沿って設けられた側面の互いに直交する少なくとも２面にそれぞれ固着されることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記磁場発生部材は、板厚方向に着磁した磁石板を、前記板厚方向に２枚のヨークで挟んだものであり、前記ヨークのうち１枚が前記第１保持体に固着されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記第２の保持体には、前記第１の保持体の側面に対向する側面の内壁に、前記磁場発生部材を挟むように複数のコイルが固定され、前記コイルの巻回部の一部は前記磁場発生部材の前記２枚のヨークの間隙に位置することを特徴とする請求項３記載のレンズ駆動装置。
5. 前記磁性金属板は、前記第２保持体の一部で構成されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
6. 前記磁性金属板は、前記複数の球体と当接することを特徴とする請求項５記載のレンズ駆動装置。
7. 前記磁場発生部材の光軸方向に沿った他端部に対向する位置に磁気検出素子を配置することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のレンズ駆動装置。

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