JP2014085624A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な手ぶれ補正効果を確保しつつ、光軸方向と直交する方向における装置本体を小型化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）は、レンズ体を保持し得るレンズホルダ（２１）と、レンズホルダ（２１）の周囲に配置された環状の第１コイル（２２）と、磁石（２３）とを備える第１保持体（２）と、第１保持体（２）を、光軸方向と直交し、かつ互いに直交する第１方向（Ｘ軸方向）及び第２方向（Ｙ軸方向）に移動自在に保持する第２保持体（３）とを具備し、第２保持体（３）に設けられた第２コイル（３１２）は、第１コイル（２２）と第２コイル（３１２）とが磁石（２３）を介して光軸方向に離間した状態で対向配置されている。
【選択図】図６

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、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は、カメラの高性能、高機能化の要求に伴い、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は、例えば、フォーカスコイルと、このフォーカスコイルの外側に配置された永久磁石とを備えるオートフォーカス用レンズ駆動装置全体を揺動可能に支持するサスペンションワイヤと、オートフォーカス用レンズ駆動装置の永久磁石と対向して配置された手振れ補正用コイルと、を有する手振れ補正装置によって手ぶれを補正する構成などが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−６５１４０号公報

しかしながら、上述したような構成においては、フォーカスコイルの外側に永久磁石を配置するため、レンズ駆動装置を小型化するためには、永久磁石を薄型化する必要がある。しかしながら、永久磁石を薄型化する場合には、手振れ補正装置によって手ぶれを補正する機能が弱まる。このため、永久磁石の薄型化には限界があり、光軸方向と直交する方向におけるレンズ駆動装置の小型化が困難であるという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、十分な手ぶれ補正効果を確保しつつ、光軸方向と直交する方向における装置本体を小型化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、光軸方向と直交し、かつ互いに直交する第１方向及び第２方向に移動自在に保持する第２保持体とを具備し、前記移動機構は、前記レンズホルダの周囲に配置された環状の第１コイル及び磁石を備えて構成されるレンズ駆動装置において、前記第２保持体には、前記第１保持体を光軸方向と直交する方向に移動するための第２コイルが設けられており、前記第１コイルと前記第２コイルとが前記磁石を介して光軸方向に離間した状態で対向配置されていることを特徴とする。

上記レンズ駆動装置によれば、第１コイルと第２コイルとが磁石を介して光軸方向に離間した状態で対向配置されていることから、第１コイルと第２コイルとをオーバラップして配置できるので、レンズ駆動装置の光軸方向と直交する方向における寸法を小型化できる。また、第２コイルを手ぶれ補正用コイルとして利用することにより、光軸方向の空間を活用して手ぶれ補正機能を実現できるので、磁石を薄型化する必要がなく、十分な手ぶれ補正効果を確保できる。この結果、十分な手ぶれ補正効果を確保しつつ、光軸方向と直交する方向における装置本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、前記移動機構は、前記レンズホルダの径方向に異なる磁極が着磁された前記磁石と、前記磁石の前記レンズホルダと対向する内周側に配置された内側ヨークと、前記磁石の外周側に配置されて前記内側ヨークと対向する外側ヨークとを有し、前記内側ヨークと前記外側ヨークには、それぞれ前記磁石の上面より上方に突出する第１延出部及び第２延出部が設けられており、前記第１延出部と前記第２延出部との間に前記第１コイルを配設すると共に、前記第１延出部及び第２延出部の先端側に前記第１延出部と前記第２延出部との間隔が前記内側ヨーク及び前記外側ヨークが前記磁石を挟持する部分の間隔よりも狭い部分を設けることが好ましい。

この場合には、磁石のレンズホルダと対向する内周側に内側ヨークを配置すると共に、磁石の外周側に内側ヨークと対向する外側ヨークを配置することから、磁石をヨークで挟むことができるため、第１コイルと交差する磁力線を増やすことができる。また、第１延出部及び第２延出部の先端側に、第１延出部と第２延出部との間隔が内側ヨーク及び外側ヨークが磁石を挟持する部分の間隔よりも狭い部分が設けられることから、磁石から離れた位置における内側ヨークと外側ヨークとの間の磁力を高めることができるため、第１コイルが磁石から離れても推力を確保することができる。

また、上記レンズ駆動装置において、前記外側ヨークには、前記内側ヨーク側に屈曲する屈曲部が設けられていることが好ましい。この場合には、外側ヨークに内側ヨーク側に屈曲する屈曲部が設けられていることから、簡単な構成で第１延出部及び第２延出部の先端側に磁石を挟持する部分の間隔よりも狭い部分を形成することができる。また、外側ヨークに屈曲部が設けられるので、屈曲部の存在が第１コイルの径方向の大きさに影響せず、第１コイルが大きくなることを抑制できる。

さらに、上記レンズ駆動装置において、前記外側ヨークは、前記屈曲部を挟んで前記屈曲部から下端までと前記屈曲部から上端までとが略平行であることが好ましい。この場合には、外側ヨークが屈曲部の上下で略平行であることから、内側ヨーク及び外側ヨーク間に磁力線が斜めに発生することを防止できるため、レンズホルダを光軸方向に移動させる推力を確保することができる。

さらに、上記レンズ駆動装置においては、初期位置において、前記第１コイルの上端部と下端部との間に前記屈曲部が配置されることが好ましい。この場合には、第１コイルの上端部と下端部との間に屈曲部が配置されることから、第１コイルが磁石から遠ざかるほど、内側ヨークと外側ヨークとの間隔が狭い部分に対向する第１コイルの部分が増えるため、第１コイルが磁石から遠ざかるほどヨーク間から受ける磁力を強めることができる。

さらに、上記レンズ駆動装置において、前記第１コイルは、前記第２コイルの上方に配置されることが好ましい。この場合には、第２コイルが第１コイル及び磁石の下方側に配置されることから、基板等に対する第１コイルや磁石の実装位置を考慮することなく第２コイルの実装位置を決定できるので、第２コイルを容易に配置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、例えば、前記第１保持体は、前記レンズホルダの上端部及び下端部にそれぞれ取り付けられる上側板ばね及び下側板ばねを保持する板ばね保持部材を有する。この場合には、同一部材である板ばね保持部材にそれぞれ保持された上側板ばね及び下側板ばねを介してレンズホルダが支持されることから、板ばね間の寸法のばらつきが少なく、適切にレンズホルダに付勢力を作用させることができる。

さらに、上記レンズ駆動装置において、前記上側板ばねは一対設けられており、前記上側板ばねに前記第１コイルの端部がそれぞれ接続されることが好ましい。この場合には、第１コイルに通電するための部材として上側板ばねを用いることが可能となるため、別部材を設ける必要がなく部品点数を削減することができる。

さらに、上記レンズ駆動装置において、前記第２保持体の一部を構成するサスペンションワイヤの一端を前記上側板ばねに接続する一方、前記サスペンションワイヤの他端を電源供給手段に接続することが好ましい。この場合には、サスペンションワイヤ及び上側板ばねを介して第１コイルに通電可能となることから、別部材を設ける必要がなく部品点数を削減することができる。

さらに、上記レンズ駆動装置において、前記サスペンションワイヤは、前記板ばね保持部材の四隅に配置されることが好ましい。この場合には、サスペンションワイヤを四隅に配置することから、スペースを有効活用することができるため、レンズ駆動装置の光軸方向と直交する方向における寸法をさらに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コイルは、プリントコイルであり、前記磁石の中央位置に沿って配置されることが好ましい。この場合には、第２コイルをプリントコイルとすることから、レンズ駆動装置の光軸方向における薄型化が可能となる。

本発明によれば、十分な手ぶれ補正効果を確保しつつ、光軸方向と直交する方向における装置本体を小型化することが可能となる。

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。 上記レンズ駆動装置を組み立てた状態を上方側から示した斜視図である。 図２に示すレンズ駆動装置から外側ケースを取り除いた場合の斜視図である。 図２に示すレンズ駆動装置から外側ケース及びサスペンション機構部を取り除いた場合を下方側から示した斜視図である。 図２に示すレンズ駆動装置のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図２に示すレンズ駆動装置のＢ−Ｂ線矢視断面図である。

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は、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に示すように、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用のサスペンション機構部３と、を含んで構成される。レンズ駆動装置１において、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及び第２保持体としてのサスペンション機構部３は、外側ケース４に収容される。

オートフォーカス用アクチュエータ２は、図示しないレンズ体を保持するレンズホルダ２１と、このレンズホルダ２１を光軸方向に沿って移動させる移動機構を構成する第１コイル２２、磁石２３、内側ヨーク２４及び外側ヨーク２５と、上側板ばね２７及び下側板ばね２８が取り付けられる板ばね保持部材２６と、を含んで構成される。

レンズホルダ２１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２１の外周面には、レンズホルダ２１の径方向外側に突出し、第１コイル２２を保持するための複数（本実施の形態において４つ）の保持片２１１が設けられている。これらの保持片２１１の表面には、平面部が形成されている。図示しないレンズ体は、例えば、レンズホルダ２１の内周に設けられたねじ溝にねじこまれてレンズホルダ２１に取り付けられる。

保持片２１１の上端には、レンズホルダ２１の径方向外側に突出する突出片２１２がそれぞれ設けられている。突出片２１２は、上面視にて略Ｕ字状を有しており、二股状のアーム部２１２ａが設けられている。突出片２１２の下端部は、後述する内側ヨーク２４の凹部２４４に配置され、アーム部２１２ａは、後述する外側ヨーク２５の凹部２５３ａ及び板ばね保持部材２６の凹部２６１ａ上に配置される。この構成により、内側ヨーク２４、外側ヨーク２５及び板ばね保持部材２６が位置決めされると共に、レンズホルダ２１の回転が規制される。

一対の突出片２１２の上面には、上側板ばね２７を固定するための複数のボス２１３が設けられている。これらのボス２１３は、後述する上側板ばね２７の貫通孔２７３ａ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２７を固定する。なお、図１においては、これらのボス２１３が変形された状態について示している。

また、ボス２１３が設けられていない突出片２１２の上端には、上側板ばね２７を位置決めするための位置決め片２１４が設けられている。これらの位置決め片２１４は、突出片２１２から上方側に突出して設けられ、後述する上側板ばね２７の切り欠き部２７２ｂと係合可能に構成されている。

同様に、保持片２１１の下端には、下側板ばね２８を位置決めするための位置決め片２１５が設けられている（図１において不図示、図４参照）。これらの位置決め片２１５は、保持片２１１から下方側に突出して設けられ、後述する下側板ばね２８の切り欠き部２８２ａと係合可能に構成されている。

第１コイル２２は、レンズホルダ２１の保持片２１１に接着固定するための直線部分を有しつつ、概して環形状に束ねられている。第１コイル２２の端部２２１、２２２は、それぞれレンズホルダ２１の突出片２１２側に引き出され、突出片２１２上に固定された後述する上側板ばね２７の突出片２７２ａに絡げられる。なお、第１コイル２２は、レンズホルダ２１の保持片２１１に直接巻回される構成であってもよい。

磁石２３は、４つの磁石２３ａ〜２３ｄで構成され、それぞれ直方体形状を有しており、図１に示すレンズホルダ２１の径方向に異なる磁極が着磁されている。例えば、磁石２３ａ〜２３ｄは、それぞれ向かい合う内側半分がＳ極、外側半分がＮ極に構成されている。磁石２３ａ〜２３ｄは、内側部分が内側ヨーク２４の外周面と接着固定され、外側部分が外側ヨーク２５の内周面と接着固定されることにより、内側ヨーク２４及び外側ヨーク２５に挟持されて配置される。

内側ヨーク２４は、例えば磁性金属材料を機械加工して構成され、一対の内側ヨーク２４Ａ、２４Ｂから構成されている。内側ヨーク２４Ａ、２４Ｂは、それぞれ平板状の壁面部２４１と、壁面部２４１を連結する連結部２４２と、を有している。壁面部２４１には、壁面部２４１の下端部と磁石２３の下端部とが揃うように位置決めされた状態で、磁石２３が接着固定される。壁面部２４１には、このように配置された磁石２３の上面より上方に突出する一対の第１延出部２４３がそれぞれ設けられている（図６参照）。一対の第１延出部２４３間には、レンズホルダ２１の突出片２１２を収容する凹部２４４が形成されている。

外側ヨーク２５は、例えば磁性金属材料を機械加工して構成され、角筒状に設けられている。外側ヨーク２５は、平板状の側壁部２５１と、側壁部２５１を連結する連結部２５２と、を有している。側壁部２５１は、連結部２５２よりも下方側に突出している。

側壁部２５１には、側壁部２５１の下端部と磁石２３の下端部とが揃うように位置決めされた状態で、磁石２３が接着固定される。側壁部２５１には、このように配置された磁石２３の上面より上方に突出する第２延出部２５３がそれぞれ設けられている（図６参照）。第２延出部２５３の上端側中央近傍には、レンズホルダ２１のアーム部２１２ａを収容する一対の凹部２５３ａが設けられている。

一対の凹部２５３ａの間には、ストッパ２５３ｂが設けられている。ストッパ２５３ｂの上端部は、外側ヨーク２５において最も上方側に突出するように構成されている。ストッパ２５３ｂは、初期状態において後述する外側ケース４の天井面から所定距離離れて配置されており、外側ケース４に衝撃が加わった時に外側ケース４の天井面に当接し、レンズ体等の構成部品が外側ケース４と接触することを防ぐためのストッパとして機能する。

第２延出部２５３は、側壁部２５１が内側に屈曲されて形成される。この構成により、側壁部２５１と第２延出部２５３との間には屈曲部２５４が設けられている（図６参照）。屈曲部２５４は、側壁部２５１又は第２延出部２５３と略直交して構成される。すなわち、側壁部２５１と第２延出部２５３とは、屈曲部２５４を挟んで屈曲部２５４から側壁部２５１の下端までと屈曲部２５４から第２延出部２５３の上端までとが、略平行となるように設けられている。

板ばね保持部材２６は、例えば絶縁性の樹脂材料を成形して構成され、外側ヨーク２５の上面の外形と略同一の形状を有している。板ばね保持部材２６は、外側ヨーク２５の屈曲部２５４上に配置される枠状部２６１と、枠状部２６１の四隅部分から下方側に延出する脚部２６２と、を有している。脚部２６２は、外側ヨーク２５の連結部２５２と重なるように配置される。

枠状部２６１において、外側ヨーク２５の屈曲部２５４上に配置される部分の中央近傍には、レンズホルダ２１のアーム部２１２ａが配置される凹部２６１ａがそれぞれ設けられている。脚部２６２の上面には、上側板ばね２７を固定するための複数のボス２６２ａが設けられている。これらのボス２６２ａは、後述する上側板ばね２７の貫通孔２７１ａ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２７を固定する。なお、図１においては、ボス２６２ａが変形された状態について示している。

同様に、脚部２６２の下面には、下側板ばね２８を固定するための複数のボス２６２ｂが設けられている（図１において不図示、図４参照）。これらのボス２６２ｂは、後述する下側板ばね２８の貫通孔２８１ａ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２８を固定する。

上側板ばね２７は、例えばリン青銅などの導電性材料を成形して構成され、概して円環形状を有している。上側板ばね２７は、一対の上側板ばね２７Ａ、２７Ｂから構成され、それぞれ板ばね保持部材２６に固定される外側固定部２７１と、レンズホルダ２１の上面に固定される内側固定部２７２、２７３と、外側固定部２７１と内側固定部２７２、２７３とを連結する腕部２７４と、を有している。

外側固定部２７１の所定位置には、複数の貫通孔２７１ａが設けられている。上側板ばね２７は、これらの貫通孔２７１ａに板ばね保持部材２６のボス２６２ａが挿通された状態で、板ばね保持部材２６に固定される。また、外側固定部２７１の隅部分には、後述するサスペンションワイヤ３２が貫通する貫通孔２７１ｂが設けられている。

内側固定部２７２の所定位置には、径方向外側に突出する突出片２７２ａが設けられている。突出片２７２ａには、第１コイル２２の端部２２１、２２２がそれぞれ絡げられる。なお、図示していないが、第１コイル２２の端部２２１、２２２は、突出部２７２ａに半田付けされる。このように接続された端部２２１、２２２を介して、上側板ばね２７Ａ、２７Ｂは第１コイル２２と導通するように構成されている。また、内側固定部２７２の所定位置には、複数の切り欠き部２７２ｂが設けられている。これらの切り欠き部２７２ｂに、レンズホルダ２１の位置決め片２１４を収容した状態で、上側板ばね２７はレンズホルダ２１に固定される。

内側固定部２７３の所定位置には、貫通孔２７３ａがそれぞれ設けられている。上側板ばね２７は、これらの貫通孔２７３ａにレンズホルダ２１のボス２１３が挿通された状態で、レンズホルダ２１に固定される。

下側板ばね２８は、上側板ばね２７と同様に、例えばリン青銅などの導電性材料を成形して構成される。下側板ばね２８は、板ばね保持部材２６に固定される外側固定部２８１と、レンズホルダ２１の下面に固定される内側固定部２８２と、外側固定部２８１と内側固定部２８２とを連結する腕部２８３と、を有している。

外側固定部２８１の所定位置には、複数の貫通孔２８１ａが設けられている。下側板ばね２８は、これらの貫通孔２８１ａに板ばね保持部材２６のボス２６２ｂが挿通された状態で、板ばね保持部材２６に固定される。

内側固定部２８２の所定位置には、複数の切り欠き部２８２ａが設けられている。これらの切り欠き部２８２ａに、レンズホルダ２１の位置決め片２１５を収容した状態で、下側板ばね２８はレンズホルダ２１に固定される。

サスペンション機構部３は、第２コイル保持部材３１と、サスペンションワイヤ３２と、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）３３と、下側ケース３４と、磁気検出素子３５と、を含んで構成される。

第２コイル保持部材３１は、例えば複数枚（本実施の形態において２枚）の絶縁性フィルムを接着剤を介して積層して矩形状に構成されており、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矩形状の開口部３１１が設けられている。開口部３１１の周辺には、磁石２３に対向する４箇所の位置にプリントコイル３１２がそれぞれ配置されている。プリントコイル３１２は、フィルム上にコイルの配線パターンが渦巻き状に形成されたものであり、第２コイルを構成する。なお、積層される上側のフィルム及び下側のフィルムにそれぞれ形成された配線パターンの一端部同士は導通されている。第２コイルとしてフィルム等の基板上に配置されたプリントコイル３１２を用いることにより、レンズ駆動装置１の光軸方向における薄型化が可能となる。第２コイル保持部材３１の四隅部分には、サスペンションワイヤ３２が貫通する貫通孔３１３が設けられている。

サスペンションワイヤ３２は、弾性を有する導体からなり、一端部（上端部）がオートフォーカス用アクチュエータ２を構成する上側板ばね２７の貫通孔２７１ｂを貫通して、上側板ばね２７の上面に半田付けされ、他端部（下端部）が後述する下側ケース３４の貫通孔３４２を貫通して、下側ケース３４に固定されているＦＰＣ３３（引き回しパターン）に半田付けされる。

ＦＰＣ３３は、第２コイル保持部材３１の外形と略同一の形状を有しており、第２コイル保持部材３１に配置されたプリントコイル３１２と電気的に接続されている。すなわち、第２コイルを構成する配線パターンの他端部が、第２コイル保持部材３１を構成するフィルムに形成された図示しないスルーホールを介してＦＰＣ３３に形成された図示しない引き回しパターンと導通している。ＦＰＣ３３は、中央近傍に矩形状の開口部３３１が設けられ、四隅部分にサスペンションワイヤ３２が貫通する貫通孔３３２が設けられている。開口部３３１は、第２コイル保持部材３１の開口部３１１に対応するように構成されている。また、ＦＰＣ３３には、外方側に延出する延出部３３３が設けられている。この延出部３３３には、引き回しパターンと導通する図示しない外部接続端子が設けられる。

サスペンションワイヤ３２は、貫通孔３３２を貫通した状態で、ＦＰＣ３３の引き回しパターンと電気的に接続される。ＦＰＣ３３は、レンズ駆動装置１に電力を供給するために設けられており、サスペンションワイヤ３２を介してＦＰＣ３３から上側板ばね２７に電流が流される。すなわち、ＦＰＣ３３は、第１コイル２２に電流を流すための電源供給部を構成している。

下側ケース３４は、例えば絶縁性の樹脂材料を成形して構成され、第２コイル保持部材３１の外形と略同一の形状を有している。下側ケース３４は、中央近傍に矩形状の開口部３４１が設けられ、四隅部分にサスペンションワイヤ３２が貫通する貫通孔３４２が設けられている。開口部３４１は、第２コイル保持部材３１の開口部３１１に対応するように配置されている。下側ケース３４の四隅部分に貫通孔３４２を設けてサスペンションワイヤ３２を四隅に配置することから、スペースを有効活用することができるため、レンズ駆動装置１の光軸方向と直交する方向における寸法を小型化することが可能となる。

開口部３４１の隣り合う２辺の近傍には、後述する磁気検出素子３５を収容するための貫通孔３４３が設けられている。貫通孔３４２の周辺には、第２コイル保持部材３１及びＦＰＣ３３の四隅部分を固定するための固定片３４４が設けられている。固定片３４４は、下側ケース３４の上面から上方に突出して構成される。また、下側ケース３４の周囲には、後述する外側ケース４をはめ込むための段差部３４５が設けられている。

磁気検出素子３５は、例えばホール素子で構成され、図１に示すＸ軸方向、Ｙ軸方向の磁気検出用に少なくとも１つずつ配置される。磁気検出素子３５は、下側ケース３４の貫通孔３４３内に収容されてＦＰＣ３３の下面に実装される。

外側ケース４は、例えば非磁性体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。外側ケース４は、概して矩形状に設けられ、その中央に円形状の開口部４１が設けられている。開口部４１の周縁部には、上側板ばね２７の内側固定部２７２、２７３の形状に対応した切り欠き部４１ａが設けられている。また、外側ケース４の下端部には、下側ケース３４の段差部３４５に外側ケース４をはめ込んだ際に、ＦＰＣ３３の延出部３３３を外側ケース４外に露出させるための開口部４２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２は、レンズ駆動装置１を組み立てた状態を上方側から示した斜視図である。図３は、図２に示すレンズ駆動装置１から外側ケース４を取り除いた場合の斜視図である。図４は、図２に示すレンズ駆動装置１から外側ケース４及びサスペンション機構部３を取り除いた場合を下方側から示した斜視図である。なお、図４においては説明の便宜上、サスペンション機構部３を構成する磁気検出素子３５を図示している。

図２に示すように、レンズ駆動装置１を組み立てると、外側ケース４の内部にオートフォーカス用アクチュエータ２が配置されて、下側ケース３４上に組み立てられたサスペンション機構部３と一体化される。外側ケース４の開口部４１の内部には、レンズホルダ２１が配置されている。図示しないレンズ体は、レンズホルダ２１に、図２に示す上方側からねじ込むことで組みつけられ、レンズホルダ２１と一体的に移動可能に構成される。また、外側ケース４の開口部４２からは、ＦＰＣ３３の延出部３３３が露出している。

外側ケース４の内部では、図３に示すように、下側ケース３４を土台とするサスペンション機構部３上に、オートフォーカス用アクチュエータ２が配置されている。オートフォーカス用アクチュエータ２においては、外側ヨーク２５上に板ばね保持部材２６が配置されている。また、レンズホルダ２１を囲むように、内側ヨーク２４、外側ヨーク２５及び板ばね保持部材２６が配置されている。

レンズホルダ２１は、突出片２１２が内側ヨーク２４における第１延出部２４３の間（凹部２４４）に位置し、アーム部２１２ａが外側ヨーク２５における第２延出部２５３に設けられた凹部２５３ａ及び板ばね保持部材２６における凹部２６１ａ上に位置するように配置される。初期状態において、レンズホルダ２１は上側板ばね２７及び下側板ばね２８によって下方側に付勢されており、アーム部２１２ａが板ばね保持部材２６の凹部２６１ａに接触することで位置決めされている。

上側板ばね２７は、外側固定部２７１における貫通孔２７１ａに板ばね保持部材２６のボス２６２ａが挿通された状態で、板ばね保持部材２６の上面に固定されている。また、上側板ばね２７は、内側固定部２７２における切り欠き部２７２ｂにレンズホルダ２１の位置決め片２１４を収容すると共に、内側固定部２７３における貫通孔２７３ａにレンズホルダ２１のボス２１３が挿通された状態で、レンズホルダ２１の上面に固定されている。上側板ばね２７における内側固定部２７２の突出片２７２ａには、第１コイル２２の端部２２１、２２２がそれぞれ絡げられている。

内側ヨーク２４の壁面部２４１と外側ヨーク２５の側壁部２５１との間には、図４に示すように、磁石２３（２３ａ〜２３ｄ）が配置されている。このとき、磁石２３のレンズホルダ２１と対向する内周側に内側ヨーク２４が配置されると共に、磁石２３の外周側に外側ヨーク２５が配置されている。また、磁石２３、内側ヨーク２４及び外側ヨーク２５は、下端部が揃うように位置決めされている。

下側板ばね２８は、外側固定部２８１における貫通孔２８１ａに板ばね保持部材２６のボス２６２ｂが挿通された状態で、板ばね保持部材２６の下面に固定されている。また、下側板ばね２８は、内側固定部２８２における切り欠き部２８２ａにレンズホルダ２１の位置決め片２１５を収容した状態で、レンズホルダ２１の下面に固定されている。

磁気検出素子３５は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に沿って配置された磁石２３の下方側に、少なくとも１つずつ配置されている。磁気検出素子３５は、磁石２３の長手方向における中央近傍に配置されている。

ここで、図５、図６を参照して、レンズ駆動装置１の構成部材の位置関係について説明する。図５は、図２に示すレンズ駆動装置１のＡ−Ａ線矢視断面図である。図６は、図２に示すレンズ駆動装置１のＢ−Ｂ線矢視断面図である。なお、図５、図６では、レンズ駆動装置１の初期状態を示している。

図５に示すように、レンズ駆動装置１において、サスペンションワイヤ３２の一端部（上端部）は、上側板ばね２７における外側固定部２７１の貫通孔２７１ｂを貫通して外側固定部２７１の上面に半田付けされている。サスペンションワイヤ３２の他端部（下端部）は、第２コイル保持部材３１の貫通孔３１３及びＦＰＣ３３の貫通孔３３２を貫通すると共に、下側ケース３４の貫通孔３４２を貫通してＦＰＣ３３に半田付けされている。この構成により、オートフォーカス用アクチュエータ２は、サスペンション機構部３に揺動可能に支持された状態となるため、オートフォーカス用アクチュエータ２を光軸方向と直交し、かつ互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向に自在に移動することが可能となる。

板ばね保持部材２６の上面及び下面には、それぞれ上側板ばね２７の外側固定部２７１及び下側板ばね２８の外側固定部２８１がボス２６２ａ、２６２ｂを変形させることによって取り付けられている。また、レンズホルダ２１の上面及び下面には、それぞれ上側板ばね２７の内側固定部２７２、２７３及び下側板ばね２８の内側固定部２８２が固定されている。

レンズ駆動装置１は、図５に示す初期状態において、レンズホルダ２１の上面が板ばね保持部材２６の上面よりも上方側に位置している。そのため、上側板ばね２７には、板ばね保持部材２６の上面に固定された外側固定部２７１とレンズホルダ２１の上面に固定された内側固定部２７２、２７３との関係で、レンズホルダ２１を下方側に付勢する力が働く。

一方、レンズ駆動装置１は、初期状態において、レンズホルダ２１の下面が板ばね保持部材２６の下面よりも上方側に位置している。そのため、下側板ばね２８には、板ばね保持部材２６の下面に固定された外側固定部２８１とレンズホルダ２１の下面に固定された内側固定部２８２との関係で、レンズホルダ２１を下方側に付勢する力が働く。

これにより、レンズホルダ２１は、光軸方向に離間して対向配置された上側板ばね２７及び下側板ばね２８の付勢力によって、初期状態における通常位置に保持される構成となる。このように、レンズホルダ２１を通常位置に保持する弾性部材を板ばね保持部材２６に取り付けられた一対の板ばね（上側板ばね２７及び下側板ばね２８）で構成することにより、レンズ駆動装置１の光軸方向における高さ寸法を小さくすることが可能となる。

図６に示すように、レンズ駆動装置１において、外側ヨーク２５における第２延出部２５３は、外側ヨーク２５が内側ヨーク２４側に屈曲されて構成されている。また、外側ヨーク２５において、屈曲部２５４を挟んで屈曲部２５４から外側ヨーク２５の下端部までと、屈曲部２５４から外側ヨーク２５の上端部までは略平行に構成されている。屈曲部２５４上には、板ばね保持部材２６の枠状部２６１が配置されている。

内側ヨーク２４の壁面部２４１と外側ヨーク２５の側壁部２５１との間には、磁石２３が配置されている。このとき、内側ヨーク２４と磁石２３と外側ヨーク２５とは、下端部が揃うように配置されている。また、内側ヨーク２４の第１延出部２４３と外側ヨーク２５の第２延出部２５３との間には、レンズホルダ２１に保持された第１コイル２２が配置されている。なお、初期状態においては、第１コイル２２の上端部と下端部との間に外側ヨーク２５の屈曲部２５４が配置される。また、第１延出部２４３と第２延出部２５３との先端部の間隔は、内側ヨーク２４及び外側ヨーク２５によって磁石２３を挟持する部分の間隔よりも狭く設けられている。

一方、磁石２３の下方側には、磁石２３の中央部にコイルの配線パターンの非形成部（空芯部）が対向するように第２コイル保持部材３１における第２コイルとしてのプリントコイル３１２が配置される。このように、レンズ駆動装置１における第１コイル２２及び第２コイル（プリントコイル３１２）は、磁石２３を介して光軸方向に離間した状態で配置される。第２コイル保持部材３１は、第１コイル２２及び磁石２３の下方側に配置されることから、基板等に対する第１コイル２２や磁石２３の実装位置を考慮することなく第２コイル（プリントコイル３１２）の実装位置を決定できるので、第２コイル保持部材３１を容易に配置することが可能となる。

続いて、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の動作について図６を参照しながら説明する。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、Ｚ軸方向の移動を制御する。

オートフォーカス用アクチュエータ２において、複数の磁石２３それぞれの周辺には磁界が発生している。磁石２３は、内側ヨーク２４及び外側ヨーク２５で挟まれることにより磁力線の経路が制御されている。磁石２３、内側ヨーク２４及び外側ヨーク２５からなる磁気回路は、第１コイル２２と交差する磁力線が増加するように構成されている。

ＦＰＣ３３からサスペンションワイヤ３２を介して上側板ばね２７に電流が流れると、上側板ばね２７の突出片２７２ａに絡げられた端部２２１、２２２を介して第１コイル２２に電流が流れる。磁石２３による磁界中におかれた第１コイル２２に電流が流れると、第１コイル２２には推力（ローレンツ力）が発生する。これにより、レンズホルダ２１は、上側板ばね２７の及び下側板ばね２８の付勢力に抗して上下方向に移動する。

磁石２３は、例えば、図６に示す内側ヨーク２４側半分がＳ極、外側ヨーク２５側半分がＮ極に構成されている。したがって、磁石２３まわりには、外側ヨーク２５側から内側ヨーク２４側へ磁界が発生している。このとき、第１コイル２２のＡ部分にＸ軸負方向（紙面手前から奥方向）の電流を流すと、第１コイル２２にはＺ軸正方向（上方向）の推力が発生する。一方、第１コイル２２のＡ部分にＸ軸正方向（紙面奥から手前方向）の電流を流すと、第１コイル２２にはＺ軸負方向（下方向）の推力が発生する。

磁石２３の位置は固定されているため、一般に、第１コイル２２は磁石２３から離れるほど磁石２３から受ける磁力は弱くなる。第１コイル２２と磁石２３との間の距離によって磁石２３から受ける磁力が異なると、第１コイル２２に発生する推力が一様とならない。

そこで、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１においては、外側ヨーク２５に屈曲部２５４を設けて、第１コイル２２が磁石２３から一定距離だけ離れると、第１コイル２２を挟む内側ヨーク２４と外側ヨーク２５との間隔が縮まるように構成されている。この構成により、第１コイル２２は磁石２３から遠ざかるほど磁石２３から受ける磁力が弱くなる一方、内側ヨーク２４と外側ヨーク２５との間の磁力は強くなり、結果として第１コイル２２に与えられる磁力を一定に近づけることができる。

初期状態において、屈曲部２５４は第１コイル２２の上端部と下端部との間に配置されている。したがって、初期状態において、第１コイル２２は内側ヨーク２４と外側ヨーク２５との間隔が小さい部分（第１延出部２４３−第２延出部２５３の先端部間）と、屈曲部２５４よりも下方側に位置する内側ヨーク２４と外側ヨーク２５との間隔が大きい部分（壁面部２４１−側壁部２５１間）から、それぞれ強い磁力と弱い磁力を受けている。そして、第１コイル２２が磁石２３から遠ざかるにつれて、第１コイル２２は屈曲部２５４よりも上方側に位置する第１延出部２４３−第２延出部２５３間に挟まれる部分が増えていき、この部分から受ける磁力が強まっていく。

なお、初期状態において、屈曲部２５４が第１コイル２２の下面よりも下方側に配置されている場合には、初期状態において第１コイル２２全体が第１延出部２４３−第２延出部２５３間に挟まれる状態となる。しかしながら、この構成によると、第１コイル２２と磁石２３との距離の増大に伴って、第１コイル２２が第１延出部２４３−第２延出部２５３間に挟まれる部分に変化が生じることがなく、第１コイル２２に与えられる磁力を一定とすることができない。これに対して、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１によれば、初期状態において、屈曲部２５４は第１コイル２２の上端部と下端部との間に配置されているので、第１コイル２２が磁石２３から遠ざかるにつれて、第１コイル２２は第１延出部２４３−第２延出部２５３間に挟まれる部分が増えていき、この部分から受ける磁力が強まっていくため、結果として第１コイル２２に与えられる磁力を一定に近づけることができる。

また、第１コイル２２が磁石２３から一定距離だけ離れると、第１コイル２２を挟む内側ヨーク２４と外側ヨーク２５との間隔が縮まる他の構成として、例えば、外側ヨーク２５の側壁部２５１を斜めにする構成が考えられる。しかしながら、この構成によると内側ヨーク２４及び外側ヨーク２５間に磁力線が斜めに発生することに伴って、第１コイル２２に発生する推力もＺ軸に対して斜めに発生し、Ｚ軸方向に移動するための推力が確保できない。これに対して、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１によれば、屈曲部２５４を挟んで屈曲部２５４から外側ヨーク２５の下端部までと、屈曲部２５４から外側ヨーク２５の上端部までは略平行に構成されているため、内側ヨーク２４及び外側ヨーク２５間にはこれらのヨークに直交するように磁力線が発生し、第１コイル２２に発生する推力をＺ軸に対して平行なものとすることができるので、Ｚ軸方向に移動するための推力を十分に確保できる。

さらに、第１コイル２２が磁石２３から一定距離だけ離れると、第１コイル２２を挟む内側ヨーク２４と外側ヨーク２５との間隔が縮まる他の構成として、例えば、外側ヨーク２５ではなく内側ヨーク２４を屈曲させる構成が考えられる。しかしながら、この構成によると、径方向外側に屈曲する屈曲部を通過するために、第１コイル２２の径方向の大きさを大きくする必要がある。これに対して、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１によれば、外側ヨーク２５に屈曲部２５４を設けるように構成されているため、第１コイル２２は内側ヨーク２４の外径を通過可能な径を有していればよく、第１コイル２２の径方向の大きさを必要最小限にすることができる。

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第１コイル２２に通電する電流量や向きを制御することによって推力を制御し、第１コイル２２を上下移動してその位置決めを行う。これにより、第１コイル２２が固定されるレンズホルダ２１の位置決めを行うと共に、レンズホルダ２１に組みつ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、第１コイル２２への通電を停止すると、レンズホルダ２１は上側板ばね２７及び下側板ばね２８の付勢力に応じて初期位置に復帰する。

続いて、サスペンション機構部３の動作について説明する。サスペンション機構部３は、オートフォーカス用アクチュエータ２を、光軸方向と直交し、かつ互いに直交する第１方向（例えば、Ｘ軸方向）及び第２方向（例えば、Ｙ軸方向）の移動を制御する。

オートフォーカス用アクチュエータ２において、複数の磁石２３それぞれの周辺には磁界が発生している。第２コイル保持部材３１におけるプリントコイル３１２は、それぞれの磁石２３に対向して配置されている。磁石２３による磁界中におかれたプリントコイル３１２に電流が流れると、プリントコイル３１２には推力が発生する。これにより、オートフォーカス用アクチュエータ２は、サスペンションワイヤ３２の揺動に伴ってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する。

磁石２３は、例えば、図６に示す内側ヨーク２４側半分がＳ極、外側ヨーク２５側半分がＮ極に構成されている。したがって、磁石２３まわりには、外側ヨーク２５側から内側ヨーク２４側へ図６に矢印で示すような磁界が発生している。このとき、プリントコイル３１２のＢ部分にＸ軸負方向（紙面手前から奥方向）の電流を流すと、プリントコイル３１２にはＹ軸負方向（右方向）の推力が発生する。なお、このとき、プリントコイル３１２のＣ部分にはＸ軸正方向（紙面奥から手前方向）の電流が流れている。

第２コイル保持部材３１は、ＦＰＣ３３と共に下側ケース３４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Ｙ軸正方向（左方向）の力がかかり、下側ケース３４に固定されたサスペンションワイヤ３２がＹ軸方向に揺動して光軸方向に対して斜めの状態となる。この結果、サスペンションワイヤ３２に揺動自在に支持されているオートフォーカス用アクチュエータ２は、Ｙ軸正方向に移動する。

図６に示す磁石２３ｂ、２３ｄ及びこれらの磁石２３ｂ、２３ｄに対向配置されるプリントコイル３１２は、オートフォーカス用アクチュエータ２のＹ軸方向の移動を制御する。一方、これらの磁石２３ｂ、２３ｄが配置される辺と隣り合う辺に対向配置される磁石２３ａ、２３ｃ（図１参照）及びこれらの磁石２３ａ、２３ｃに対向配置されるプリントコイル３１２は、オートフォーカス用アクチュエータ２のＸ軸方向の移動を制御する。

磁石２３ａの下方側に配置される磁気検出素子３５は、磁石２３ａの磁力を検出することにより、Ｘ軸方向の移動に伴う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（図４参照）。磁石２３ｄの下方側に配置される磁気検出素子３５は、磁石２３ｄの磁力を検出することにより、Ｙ軸方向の移動に伴う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。

以上説明したように、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１によれば、第１コイル２２と第２コイル（プリントコイル３１２）とが磁石２３を介して光軸方向に離間した状態で対向配置されていることから、第１コイル２２と第２コイル（プリントコイル３１２）とをオーバラップして配置できるので、レンズ駆動装置１の光軸方向と直交する方向における寸法を小型化できる。また、第２コイル（プリントコイル３１２）を手ぶれ補正用コイルとして利用することにより、光軸方向の空間を活用して手ぶれ補正機能を実現できるので、磁石２３を薄型化する必要がなく、十分な手ぶれ補正効果を確保できる。この結果、十分な手ぶれ補正効果を確保しつつ、光軸方向と直交する方向における装置本体を小型化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、第２コイルとしてプリントコイル３１２を用いる場合について説明している。しかし、第２コイルの構成については、これに限定されるものでなく適宜変更が可能である。例えば、第２コイルは、導線を巻回した構成であってもよい。

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
３ サスペンション機構部
４ 外側ケース
４１ 開口部
４１ａ 切り欠き部
４２ 開口部
２１ レンズホルダ
２１１ 保持片
２１２ 突出片
２１２ａ アーム部
２１３ ボス
２１４、２１５ 位置決め片
２２ 第１コイル
２２１、２２２ 端部
２３、２３ａ〜２３ｄ 磁石
２４、２４Ａ、２４Ｂ 内側ヨーク
２４１ 壁面部
２４２ 連結部
２４３ 第１延出部
２４４ 凹部
２５ 外側ヨーク
２５１ 側壁部
２５２ 連結部
２５３ 第２延出部
２５３ａ 凹部
２５３ｂ ストッパ
２５４ 屈曲部
２６ 板ばね保持部材
２６１ 枠状部
２６１ａ 凹部
２６２ 脚部
２６２ａ、２６２ｂ ボス
２７、２７Ａ、２７Ｂ 上側板ばね
２７１ 外側固定部
２７１ａ、２７１ｂ 貫通孔
２７２、２７３ 内側固定部
２７２ａ 突出片
２７２ｂ 切り欠き部
２７３ａ 貫通孔
２７４ 腕部
２８ 下側板ばね
２８１ 外側固定部
２８１ａ 貫通孔
２８２ 内側固定部
２８２ａ 切り欠き部
２８３ 腕部
３１ 第２コイル保持部材
３１１ 開口部
３１２ プリントコイル（第２コイル）
３１３ 貫通孔
３２ サスペンションワイヤ
３３ ＦＰＣ
３３１ 開口部
３３２ 貫通孔
３３３ 延出部
３４ 下側ケース
３４１ 開口部
３４２ 貫通孔
３４３ 貫通孔
３４４ 固定片
３４５ 段差部
３５ 磁気検出素子

Claims (11)

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、光軸方向と直交し、かつ互いに直交する第１方向及び第２方向に移動自在に保持する第２保持体とを具備し、前記移動機構は、前記レンズホルダの周囲に配置された環状の第１コイル及び磁石を備えて構成されるレンズ駆動装置において、
   前記第２保持体には、前記第１保持体を光軸方向と直交する方向に移動するための第２コイルが設けられており、前記第１コイルと前記第２コイルとが前記磁石を介して光軸方向に離間した状態で対向配置されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記移動機構は、前記レンズホルダの径方向に異なる磁極が着磁された前記磁石と、前記磁石の前記レンズホルダと対向する内周側に配置された内側ヨークと、前記磁石の外周側に配置されて前記内側ヨークと対向する外側ヨークとを有し、前記内側ヨークと前記外側ヨークには、それぞれ前記磁石の上面より上方に突出する第１延出部及び第２延出部が設けられており、前記第１延出部と前記第２延出部との間に前記第１コイルを配設すると共に、前記第１延出部及び第２延出部の先端側に前記第１延出部と前記第２延出部との間隔が前記内側ヨーク及び前記外側ヨークが前記磁石を挟持する部分の間隔よりも狭い部分を設けたことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記外側ヨークには、前記内側ヨーク側に屈曲する屈曲部が設けられていることを特徴とする請求項２記載のレンズ駆動装置。
4. 前記外側ヨークは、前記屈曲部を挟んで前記屈曲部から下端までと前記屈曲部から上端までとが略平行であることを特徴とする請求項３記載のレンズ駆動装置。
5. 初期位置において、前記第１コイルの上端部と下端部との間に前記屈曲部が配置されることを特徴とする請求項３または請求項４記載のレンズ駆動装置。
6. 前記第１コイルは、前記第２コイルの上方に配置され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. 前記第１保持体は、前記レンズホルダの上端部及び下端部にそれぞれ取り付けられる上側板ばね及び下側板ばねを保持する板ばね保持部材を有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。
8. 前記上側板ばねは一対設けられており、前記上側板ばねに前記第１コイルの端部がそれぞれ接続されることを特徴とする請求項７記載のレンズ駆動装置。
9. 前記第２保持体の一部を構成するサスペンションワイヤの一端を前記上側板ばねに接続する一方、前記サスペンションワイヤの他端を電源供給手段に接続することを特徴とする請求項８記載のレンズ駆動装置。
10. 前記サスペンションワイヤは、前記板ばね保持部材の四隅に配置されることを特徴とする請求項９記載のレンズ駆動装置。
11. 前記第２コイルは、プリントコイルであり、前記磁石の中央位置に沿って配置されることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載のレンズ駆動装置。

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