JP2013190653A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルに生じる駆動力の大きな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、同極同士を対向するように配置された一対のマグネット（１５ａ〜１５ｄ）における上側のマグネット（１５１）の上面と下側のマグネット（１５２）の下面とをつなげるヨーク（１４ａ〜１４ｄ）が固定され、外側ケースには、一対のマグネットの間を通過するように配置された環状コイル（１６ａ〜１６ｄ）が固定され、環状コイルの内周部分には、一対のマグネットから間隔をあけてヨークに設けられた突出部（１４３）が挿入され、突出部（１４３）は磁気的にヨーク（１４ａ〜１４ｄ）とつながっており、ヨーク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は、上側のマグネットを吸引する磁性金属板が固定される。
【選択図】図７

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、オートフォーカスレンズ用駆動装置の永久磁石と対向して永久磁石の外側に配置された手ぶれ補正用コイルを有する構成（例えば、特許文献１参照）などが提案されている。

特開２０１１−０６５１４０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、永久磁石の幅方向にＮＳ着磁されているので着磁面積が小さく、コイルに生じる駆動力を大きくとることができないという課題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、コイルに生じる駆動力の大きな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、同極同士を対向するように配置された一対のマグネットにおける上側のマグネットの上面と下側のマグネットの下面とをつなげるヨークが固定され、前記第２保持体には、前記一対のマグネットの間を通過するように配置された環状コイルが固定され、前記環状コイルの内周部分には、前記一対のマグネットから間隔をあけて前記ヨークに設けられた突出部が挿入され、前記突出部は磁気的に前記ヨークとつながっており、前記ヨーク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、上側のマグネットを吸引する磁性金属板が固定されることを特徴とする。

上記レンズ駆動装置によれば、環状コイルは、ヨークを囲んだ状態で一対のマグネットの間に配置されているため、環状コイルの上側部分は上側のマグネットまわりの磁場内に配置され、環状コイルの下側部分は下側のマグネットまわりの磁場内に配置される構成となる。したがって、環状コイルに電流を流すと、それぞれの磁場内において電流が流れる環状コイルの一部に力（ローレンツ力）が発生する。第１保持体には、これらの力を足し合わせた力が加わるため、着磁面積の小さなマグネットを用いた場合であっても、大きな駆動力を得ることが可能となる。

上記レンズ駆動装置において、前記突出部は、前記ヨークの一部分であることが好ましい。この場合には、突出部を設けるための新たな部品を用意する必要がないため、部品点数を削減することができ、レンズ駆動装置が安価なものとなる。

上記レンズ駆動装置において、前記一対のマグネットは、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。

さらに、上記レンズ駆動装置において、前記上側のマグネットは、両端部近傍が略等寸法で露出するように前記ヨークに覆われているので、前記両端部近傍での漏れ磁束がほぼ等しくなる。また、前記磁性金属板の辺寸法は前記上側のマグネットの長さ寸法に略等しいことが好ましい。この場合には、上側のマグネットの長辺方向の中心位置と、磁性金属板の一辺における中心位置が一致した状態で第１保持体が静止するため、環状コイルに電流が流れていない初期状態において第１保持体を第２保持体の中心位置に保持することができる。

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、当接する部材が樹脂で構成されているときに比べ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、前記ヨーク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、ヨーク及びマグネットに、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、レンズ駆動装置が安価なものとなる。

本発明によれば、コイルに生じる駆動力の大きな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が有するオートフォーカス用アクチュエータ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が有するオートフォーカス用アクチュエータ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。 図５に示すレンズ駆動装置からプリント基板を取り除いた場合の底面図である。 図５に示すレンズ駆動装置から外側ケース及び磁性金属板並びにプリント基板を取り除いた場合の斜視図である。 図５のＡ−Ａ線矢視断面図である。 レンズ駆動装置におけるヨーク、一対のマグネット及び環状コイルの断面図である。

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３及び図４は、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１が有するオートフォーカス用アクチュエータ２の分解斜視図である。図１及び図３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及び図４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、図３及び図４に示すように、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に接着固定等することにより、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、複数のボス４７、突出片４８ａ〜４８ｄ及び突出片４９ａ、４９ｂが設けられている。ボス４７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。

ヨーク７は、例えば、金属材料を機械加工して構成され、図３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複数のボス４７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。

カバー部材１０における各辺の上方側中央位置には、外方側に突出する固定片１０４が設けられている。これらの固定片１０４は、後述するヨーク１４ａ〜１４ｄにおける凹部１４４と組み合わせて、ヨーク１４ａ〜１４ｄの位置決め及び固定に用いられる。

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、図１及び図２に示すように、スラスト軸受けを構成する球体１３ａ〜１３ｄと、ヨーク１４ａ〜１４ｄに保持された一対のマグネット１５ａ〜１５ｄと、環状コイル１６ａ〜１６ｄと、第２保持体としての外側ケース１７にインサート成形される磁性金属板１８と、磁気検出素子１９ａ〜１９ｄが配置されたプリント基板２０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、後述する磁性金属板１８における円環部１８２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。

ヨーク１４ａ〜１４ｄは、例えば、金属材料を機械加工して構成され、概して平板状に設けられている。ヨーク１４ａ〜１４ｄの上下方向における両端部には、これらの両端部から垂直に延出する保持片１４１、１４２が設けられている。これらの保持片１４１、１４２は、上面視にて長方形形状を有し、互いに同一方向に延出している。

また、ヨーク１４ａ〜１４ｄの中央位置には、ヨーク１４ａ〜１４ｄの平面部分から垂直に突出する断面Ｕ字状の凸部１４３が設けられている。この凸部１４３は、直方体形状を有し、保持片１４１、１４２と同じ方向に突出している。

ヨーク１４ａ〜１４ｄにおける保持片１４１の中央位置には、その一部が矩形状に切り取られた凹部１４４が設けられている。この凹部１４４には、カバー部材１０に設けられた固定片１０４が挿入される。

一対のマグネット１５ａ〜１５ｄは、マグネット１５１およびマグネット１５２で構成される。マグネット１５１、１５２は、それぞれ直方体形状を有し、図１に示す上方側半分と下方側半分とで極性が異なるように着磁されている（図９参照）。マグネット１５１、１５２は、同極同士を対向させた状態で配置されている。例えば、一対のマグネット１５ａにおいて、マグネット１５１は、上方側半分はＳ極、下方側半分はＮ極に構成されるとともに、マグネット１５２は、上方側半分はＮ極、下方側半分はＳ極に構成され、互いにＮ極が対向している。

一対のマグネット１５ａ〜１５ｄにおける上側のマグネット１５１は、ヨーク１４ａ〜１４ｄにおける保持片１４１に、その上面部が接着固定される。また、一対のマグネット１５ａ〜１５ｄにおける下側のマグネット１５２は、ヨーク１４ａ〜１４ｄにおける保持片１４２に、その下面部が接着固定される。これにより、マグネット１５１の上面部とマグネット１５２の下面部とは、ヨーク１４ａ〜１４ｄを介して磁気的につながった構成を有する。

マグネット１５１、１５２は、図１に示す上面部の長辺が、ヨーク１４ａ〜１４ｄにおける保持片１４１、１４２の長辺よりも長くなるように構成されている。また、マグネット１５１、１５２は、図１に示す上面部の短辺が、保持片１４１、１４２の短辺と略同一の長さとなるように構成されている。これにより、マグネット１５１、１５２を保持片１４１、１４２に、これらの中心位置を揃えて固定した際に、マグネット１５１、１５２の両端近傍は、保持片１４１、１４２から略等寸法で露出する構成となる。

環状コイル１６ａ〜１６ｄは、環形状に束ねられ、その内周部分にヨーク１４ａ〜１４ｄの凸部１４３が挿入できるように構成されている。また、環状コイル１６ａ〜１６ｄの内周部分に凸部１４３を挿入した際に、一対のマグネット１５ａ〜１５ｄを構成するマグネット１５１及びマグネット１５２との間にそれぞれ隙間が生じるよう構成されている。

外側ケース１７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１７は、矩形状に設けられた天面部１７１と、この天面部１７１の外縁部から垂下して設けられた側面部１７２ａ〜１７２ｄとを有している。天面部１７１の中央には、円形状の開口部１７３が設けられている。開口部１７３は、後述する磁性金属板１８の円環部１８２、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。

また、外側ケース１７の側面部１７２ｃにおける下端部中央位置には、外方側に延出する固定片１７４が設けられている（図２参照）。この固定片１７４は、後述するプリント基板２０の固定部２０２と共に、レンズ駆動装置１に接続されるリード線などの配線を固定するために設けられる。

磁性金属板１８は、概して矩形状に設けられ、外側ケース１７における天面部１７１の下面にインサート成形されている。このような構成とすることで、外側ケース１７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。なお、図１、２においては、説明の便宜上、磁性金属板１８を抜き出して示している。

磁性金属板１８には、その中央に円形状の開口部１８１が設けられ、開口部１８１の周縁部に、図１に示す上方側に突出する円環部１８２が設けられている。円環部１８２の外径は、外側ケース１７の開口部１７３の外径と同一である。また、外側ケース１７の天面部１７１にインサート成形された磁性金属板１８の円環部１８２の上面部は、天面部１７１の上面部と同一平面上に配置される。

外側ケース１７における天面部１７１にインサート成形された磁性金属板１８において、天面部１７１の下面より露出する部分の辺寸法は、一対のマグネット１５ａ〜１５ｄを構成するマグネット１５１、１５２の、図１に示す上面部の長辺の長さに略等しく構成される。

磁気検出素子１９ａ〜１９ｄは、例えば、ホール素子で構成され、レンズ駆動装置１が実装されるプリント基板２０上に固定されている。磁気検出素子１９ａ〜１９ｄは、プリント基板２０における隣接する２辺の両端部近傍であって、ヨーク１４ａ、一対のマグネット１５ａ及び環状コイル１６ａ並びにヨーク１４ｂ、一対のマグネット１５ｂ及び環状コイル１６ｂの下方側に配置されている。

プリント基板２０は、内部空間を介して外側ケース１７の天面部１７１と対向して配置されている。プリント基板２０は、例えば、ガラスエポキシ基板で構成され、外側ケース１７と略同一形状の矩形状に構成される。プリント基板２０の中央には、矩形状の開口部２０１が設けられている。プリント基板２０の一辺には、リード線などの配線を接続するための固定部２０２が設けられている。

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５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６は、図５に示すレンズ駆動装置１からプリント基板２０を取り除いた場合の底面図である。図７は、図５に示すレンズ駆動装置１から外側ケース１７及び磁性金属板１８並びにプリント基板２０を取り除いた場合の斜視図である。図８は、レンズ駆動装置１を組み立てた状態の、図５に示すＡ−Ａ線矢視断面図である。

図５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１７及びプリント基板２０で囲まれた空間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５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６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１７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、一対のマグネット１５ａ〜１５ｄが固定されたヨーク１４ａ〜１４ｄが取り付けられている。具体的には、ヨーク１４ａ〜１４ｄの平面部分が、それぞれヨーク７の側面部の外壁面に固定されている。また、オートフォーカス用アクチュエータ２及び一対のマグネット１５ａ〜１５ｄが取り付けられたヨーク１４ａ〜１４ｄと、外側ケース１７の外壁面との間には、隙間が生じている。

環状コイル１６ａ〜１６ｄは、外側ケース１７における側面部１７２ａ〜１７２ｄの内壁に固定される。このように固定された状態において、環状コイル１６ａ〜１６ｄは、それぞれマグネット１５２と重なるように配置される。

磁気検出素子１９ａ、１９ｂは、一対のマグネット１５ａにおけるマグネット１５２の両端部と重なるように配置されている。また、磁気検出素子１９ｃ、１９ｄは、一対のマグネット１５ｂにおけるマグネット１５２の両端部と重なるように配置されている。

図７に示すように、オートフォーカス用アクチュエータ２においてカバー部材１０の内部では、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。カバー部材１０の固定片１０４は、ヨーク７の側面部の外壁面に固定されたヨーク１４ａ〜１４ｄにおける保持片１４１に設けられた凹部１４４に、嵌めこまれている。

図８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、磁性金属板１８における円環部１８２の下面と当接している。このように、球体１３ａ〜１３ｄが、天面部１７１の下面にインサート成形された磁性金属板１８の下面と当接するため、天面部１７１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。

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が磁性金属板１８における円環部１８２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７に示すＺ軸方向の移動を制御する。

図８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８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９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７に示すＸ軸方向及びＹ軸方向の移動を制御する。

図９は、レンズ駆動装置１におけるヨーク１４ａ、一対のマグネット１５ａ及び環状コイル１６ａの断面図である。一対のマグネット１５ａにおけるマグネット１５１、１５２は、同極同士が対向するように配置されている。例えば、図９に示すように、マグネット１５１は、上側半分（ヨーク１４ａの保持片１４１に固定される部分）がＳ極、下側半分（ヨーク１４ａの凸部１４３に対向する部分）がＮ極に構成されている。マグネット１５２は、上側半分（ヨーク１４ａの凸部１４３に対向する部分）がＮ極、下側半分（ヨーク１４ａの保持片１４２に固定される部分）がＳ極に構成されている。

この場合には、マグネット１５１のＮ極から出た磁力線は凸部１４３の上面部分及び保持片１４１を介してＳ極に戻る構成となる。すなわち、マグネット１５１まわりの磁場は、図９における矢印Ｂで示すように発生している。これにより、磁性金属板１８は、マグネット１５１側に吸引される構成となる。磁性金属板１８は、外側ケース１７の天面部１７１にインサート成形されているため、磁性金属板１８と共に外側ケース１７もマグネット１５１側に吸引される。これにより、球体１３ａ〜１３ｄは、磁性金属板１８の円環部１８２の下面に押し付けられて保持された構成となる。

マグネット１５１は、両端近傍が略等寸法で露出するようにヨーク１４ａの保持片１４１で覆われている。また、マグネット１５１の長辺の寸法は、外側ケース１７における天面部１７１の下面から露出する磁性金属板１８の辺寸法に略等しい。これらのマグネット１５１の両端近傍での露出寸法のずれ及びマグネット１５１の長辺寸法と磁性金属板１８の露出寸法のずれが、それぞれ１０％以内であれば、マグネット１５１の長辺方向の中心位置と、天面部１７１の下面から露出する磁性金属板１８の一辺における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側に固定された一対のマグネット１５ａ〜１５ｄにおけるマグネット１５１の中心位置が、全て天面部１７１の下面から露出する磁性金属板１８の一辺における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１７の中心位置に保持される。

レンズ駆動装置１におけるヨーク１４ａ、一対のマグネット１５ａ及び環状コイル１６ａは、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ヨーク１４ｃ、一対のマグネット１５ｃ及び環状コイル１６ｃ（図７参照）と共に、図７に示すＸ軸方向の移動を制御する。

例えば、環状コイル１６ａのマグネット１５１側の一部に対して、図９に示すＹ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１６ａには矢印Ｆで示す方向（Ｘ軸正方向）の力（ローレンツ力）が発生する。

このとき、環状コイル１６ａのマグネット１５２側の一部には、図９に示すＹ軸負方向（紙面手前から奥方向）に電流が流れている。また、マグネット１５２のＮ極から出た磁力線は、ヨーク１４ａの凸部１４３の下面部分及び保持片１４２を介してＳ極に戻る構成となる。すなわち、マグネット１５２まわりの磁場は、図９における矢印Ｂで示すように発生している。したがって、環状コイル１６ａには、矢印Ｆで示す方向（Ｘ軸正方向）の力が発生する。

この場合、環状コイル１６ａは外側ケース１７に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には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全体がＸ軸負方向に移動する。

一方、環状コイル１６ａのマグネット１５１側の一部に対して、図９に示すＹ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１６ａにはＸ軸負方向の力が発生する。このとき、環状コイル１６ａのマグネット１５２側の一部に対しては、図９に示すＹ軸正方向（紙面奥から手前方向）に電流が流れるため、環状コイル１６ａにはＸ軸負方向の力が発生する。

この場合、環状コイル１６ａは外側ケース１７に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には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全体がＸ軸正方向に移動する。

このように、レンズ駆動装置１においては、環状コイル１６ａは、ヨーク１４ａを介して一対のマグネット１５ａの間に配置されているため、環状コイル１６ａの上側部分はマグネット１５１まわりの磁場内に配置され、環状コイル１６ａの下側部分はマグネット１５２まわりの磁場内に配置される構成となる。したがって、環状コイル１６ａに電流を流すと、それぞれの磁場内において電流が流れる環状コイル１６ａの一部に力（ローレンツ力）が発生する。オートフォーカス用アクチュエータ２には、これらの力を足し合わせた力が加わるため、着磁面積の小さなマグネットを用いた場合であっても、大きな駆動力を得ることが可能となる。

同様に、レンズ駆動装置１におけるヨーク１４ｂ、一対のマグネット１５ｂ及び環状コイル１６ｂは、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ヨーク１４ｄ、一対のマグネット１５ｄ及び環状コイル１６ｄ（図７参照）と共に、図７に示すＹ軸方向の移動を制御する。すなわち、環状コイル１６ｂ、１６ｄ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。

ヨーク１４ａ〜１４ｄ及び一対のマグネット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の周囲に均等に発生させることができる。これにより、手ぶれ補正を精密に行うことが可能となる。

このように、球体１３ａ〜１３ｄ、ヨーク１４ａ〜１４ｄ、一対のマグネット１５ａ〜１５ｄ及び環状コイル１６ａ〜１６ｄ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１７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１６ａ〜１６ｄ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１６ａ〜１６ｄ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１６ａ〜１６ｄ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、一対のマグネット１５ａ〜１５ｄにおけるマグネット１５１と磁性金属板１８との間の吸引力に応じて、初期位置に復帰する。

図９に示すように、レンズ駆動装置１におけるヨーク１４ａ、一対のマグネット１５ａ及び環状コイル１６ａの下方側に配置される磁気検出素子１９ａ（１９ｂ）には、マグネット１５２まわりに発生する磁力線が入力される。これにより、磁気検出素子１９ａ（１９ｂ）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。

同様に、レンズ駆動装置１におけるヨーク１４ｂ、一対のマグネット１５ｂ及び環状コイル１６ｂの下方側に配置される磁気検出素子１９ｃ（１９ｄ）には、マグネット１５２まわりに発生する磁力線が入力される。これにより、磁気検出素子１９ｃ（１９ｄ）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。

したがって、磁気検出素子１９ａ〜１９ｄ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、レンズ駆動装置１におけるヨーク１４ａ〜１４ｄ、一対のマグネット１５ａ〜１５ｄ及び環状コイル１６ａ〜１６ｄ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１８を介して外側ケース１７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を薄型化することが可能となる。また、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。

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、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、ヨーク及び一対のマグネットを固定することで、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。

また、上記実施の形態においては、凸部１４３がヨーク１４ａ〜１４ｄの一部で構成される場合について説明しているが、凸部１４３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、凸部１４３は、ヨーク１４ａ〜１４ｄと磁気的につながるものであれば、ヨーク１４ａ〜１４ｄに別部材を固定して構成されていてもよい。

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（第１保持体）
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
４７ 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
１０４ 固定片
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 ヨーク
１４１、１４２ 保持片
１４３ 凸部（突出部）
１４４ 凹部
１５ａ〜１５ｄ 一対のマグネット
１５１、１５２ マグネット
１６ａ〜１６ｄ 環状コイル
１７ 外側ケース（第２保持体）
１７１ 天面部
１７２ａ〜１７２ｄ 側面部
１７３ 開口部
１７４ 固定片
１８ 磁性金属板
１８１ 開口部
１８２ 円環部
１９ａ〜１９ｄ 磁気検出素子
２０ プリント基板
２０１ 開口部
２０２ 固定部

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、同極同士を対向するように配置された一対のマグネットにおける上側のマグネットの上面と下側のマグネットの下面とをつなげるヨークが固定され、前記第２保持体には、前記一対のマグネットの間を通過するように配置された環状コイルが固定され、前記環状コイルの内周部分には、前記一対のマグネットから間隔をあけて前記ヨークに設けられた突出部が挿入され、前記突出部は磁気的に前記ヨークとつながっており、前記ヨーク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、上側のマグネットを吸引する磁性金属板が固定されることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記突出部は、前記ヨークの一部分であることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記一対のマグネットは、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又は請求項２に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記上側のマグネットは、両端部近傍が略等寸法で露出するように前記ヨークに覆われ、前記磁性金属板の辺寸法は前記上側のマグネットの長さ寸法に略等しいことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに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１から請求項５のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
7. 前記ヨーク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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