JP2016045485A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で焦点調節および手振れ補正が可能なレンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】レンズモジュール３０は、スプリングリーフ５１，５２を介して支持フレーム２１の内部に接続され、支持フレーム２１と回路基板１３とを支持部品４１で接続することで、レンズの光軸に直交する方向に沿って移動可能である。第１の駆動コイル７１は、レンズチューブ３１上に取り付けられて固定されていると共に磁石鋼６１に対応して設置され、第２の駆動コイル７２は、回路基板１３に設置されると共に、磁石鋼６１の下方に対応して設置される。第１の駆動コイル７１によって、レンズモジュール３０を駆動し、焦点調節およびレンズの光軸の偏揺れに対する調整が可能である。第２の駆動コイル７２によって、支持フレーム２１をレンズの光軸に直交する方向に沿って移動するように駆動することでレンズの光軸の移動に対する調整が可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は駆動装置分野に関し、特に振れ防止機能を有するレンズ駆動装置に関するものである。

撮影技術の急速な発展に伴い、レンズ駆動装置は、数多くの撮影装置で広く応用されている。レンズ駆動装置を各種の携帯式電子機器、例えば携帯電話、タブレットコンピュータ等に応用したものは、特に消費者に受け入れられている。

通常の携帯式電子機器に適応されたレンズ駆動装置の駆動機構は、一般的にコイルと磁石鋼とによって形成され、コイルがレンズキャリアの外周に固定されている。コイルへ電流を印加するとき、電磁力の作用によって、コイルは、レンズキャリアを動かしてレンズの光軸方向に沿って移動さることによって焦点を合わせることができる。しかし、ユーザが手で電子機器を持ちながら撮影する際に、手振れによるレンズ駆動装置の振れが避けられない。そのため、レンズの光軸は絶えず偏揺れしたり、レンズがレンズの光軸に直交する方向に絶えず移動したりしてしまうことがある。このようにレンズ駆動装置では手振れによる影響を回避できず、撮影された画像の品位が低下してしまう。

従って、以上の課題を解決できる新しいレンズ駆動装置を提供することが必要となる。

本発明は、ユーザが撮影するとき、電子機器の振れによるレンズ駆動装置の振れによって、レンズの光軸が絶えず偏揺れしたり、レンズがレンズの光軸に直交する方向に絶えず移動したりしてしまう場合に撮影画像の品位が低下してしまうという課題を解決するために、新しいレンズ駆動装置を提供する。

本発明の目的は以下のように実現された。

レンズ駆動装置であって、
収容空間を有し、回路基板を含む固定用台座と、前記固定用台座に合わせて前記収容空間を形成するカバーと、を含むケースと、
レンズを収容できるレンズチューブを含むレンズモジュールと、
その内部に前記レンズモジュールが設置される支持フレームと、
前記レンズモジュールと前記支持フレームとを接続するスプリングリーフと、
前記支持フレームが前記レンズの光軸に直交する方向に沿って前記固定用台座に対して自由に移動できるように、前記支持フレームと前記固定用台座とを接続する支持部品と、
前記支持フレームに取り付けられて固定され、第１の部分と第２の部分とを備えており、前記レンズモジュールに近接する内表面と、前記レンズモジュールから離れる外表面とを設けている磁石鋼と、
前記レンズチューブ上に取り付けられて固定されていると共に前記磁石鋼に対応して設置されている第１の駆動コイルと、
前記回路基板に設置されると共に、前記磁石鋼の前記第２の部分の下方に対応して設置されている第２の駆動コイルと、を含むレンズ駆動装置であり、
前記第２の部分は、前記第１の部分より前記固定用台座に近い位置に設置され、前記第１の部分及び前記第２の部分の磁化方向は共に前記レンズの光軸の方向に直交し、また、前記第１の部分と前記第２の部分とは、前記内表面から前記外表面までの方向において磁化の方向が逆方向であり、
前記第１の駆動コイルは前記磁石鋼の前記内表面に対向して設置され、前記第１の駆動コイルと前記磁石鋼との間での電磁作用によって前記レンズチューブを前記レンズの光軸の方向に沿って移動させ、
前記第２の駆動コイルと前記磁石鋼の前記第２の部分との間での電磁作用によって前記支持フレームを前記レンズの光軸に直交する方向に沿って前記固定用台座に対して移動させることを特徴とする。

前記支持部品がボールであり、前記ボールが少なくとも三つ設置され、前記支持フレームの底部に前記ボールを置くための凹溝が設けられていることが好ましい。

前記支持部品が螺旋バネであり、前記螺旋バネが少なくとも三つ設置され、前記支持フレームの底部に前記螺旋バネを置くためのブラインドホールが設けられていることが好ましい。

前記スプリングリーフは、上部スプリングリーフと下部スプリングリーフとを備え、前記上部スプリングリーフと前記下部スプリングリーフとは、前記レンズの光軸方向に沿って前記レンズチューブの上端部及び下端部にそれぞれ設置されていることが好ましい。

前記第１の駆動コイルは四つ設置され、前記上部スプリングリーフには四つの独立した部分が設置され、四つの前記第１の駆動コイルと前記上部スプリングリーフの四つの前記独立した部分とは、共に前記レンズの光軸に平行している中心線に関して対称的に配置され、前記レンズ駆動装置はさらに４本の接続線が設置され、前記接続線は前記上部スプリングリーフのうち一つの前記独立した部分及び前記回路基板にそれぞれ接続され、前記第１の駆動コイルの一端の線端は対応する前記上部スプリングリーフのうち一つの前記独立した部分に接続され、他端の線端は前記下部スプリングリーフに接続されていることが好ましい。

前記磁石鋼の前記第１の部分と前記第２の部分とは、それぞれ独立した磁石鋼であることが好ましい。

前記第２の駆動コイルは、前記回路基板上に取り付けられて固定されているコイル巻き線、または直接に前記回路基板上に形成されている導電性パターンであることが好ましい。

前記レンズ駆動装置には、さらに磁気ヨークが設けられ、前記磁気ヨークは、前記支持フレーム上に取り付けられて固定されていると共に前記磁石鋼の前記外表面上に貼り付けられていることが好ましい。

前記レンズチューブに、チューブ壁からチューブ壁に対して離れる方向に延伸した突起が設けられ、前記第１の駆動コイルは、前記突起に保持されることが好ましい。

本発明の利点として、本発明のレンズ駆動装置は、レンズの光軸の偏揺れや移動に対する調整ができるため、振れ防止の目的が達成でき、撮像画像の品位が良くなる。

本発明のレンズ駆動装置の分解斜視図である。 本発明のレンズ駆動装置の断面図である。 本発明のレンズ駆動装置からカバーを取り外した様子を示す斜視図である。 本発明のレンズ駆動装置の磁石鋼、第１の駆動コイル及び第２の駆動コイルを組み合わせた様子を示す概略図である。

以下、図面を参照しながら、本発明について詳しく説明する。

図１〜図４は、本発明のレンズ駆動装置１００を示す図面である。

レンズ駆動装置１００は、ケース１０と、レンズモジュール３０と、支持フレーム２１と、スプリングリーフ５０と、支持部品４１と、磁石鋼６１と、第１の駆動コイル７１と、第２の駆動コイル７２とを備える。

ケース１０には、収容空間１５を有し、ケース１０は、固定用台座１４と、固定用台座１４に合わせて収容空間１５を形成するためのカバー１２とを備える。

固定用台座１４は、基台１１と、基台１１上に取り付けられて固定されている回路基板１３とを備える。

支持フレーム２１は、ケース１０の収容空間１５の内部に収容され、レンズモジュール３０は、支持フレーム２１の内に収容され、レンズモジュール３０は、レンズ(図示しない)と、レンズを保持し収容するレンズチューブ３１とを含む。

支持部品４１は、支持フレーム２１がレンズの光軸に直交する方向に沿って固定用台座１４に対して自由に移動できるように、支持フレーム２１と固定用台座１４とを接続する。

支持部品４１は、ボールであってもよい。ボール４１は、少なくとも三つ設置されることに対して、支持フレーム２１の底部にボール４１を置くための凹溝(図示しない)が設けられており、ボール４１の転がりによって、支持フレーム２１はレンズの光軸に直交する方向に沿って固定用台座１４に対して自由に移動できる。

また、もう一つの好ましい実施例として、支持部品４１'は、螺旋バネであってもよい。螺旋バネ４１'は、少なくとも三つ設置されることに対して、支持フレーム２１の底部に螺旋バネ４１'を置くためのブラインドホール(図示しない)が設けられており、螺旋バネ４１'の揺れによって、支持フレーム２１は、レンズの光軸に直交する方向に沿って固定用台座１４に対して自由に移動できる。

スプリングリーフ５０は、レンズモジュール３０と支持フレーム２１とを接続する。

スプリングリーフ５０は、上部スプリングリーフ５１と下部スプリングリーフ５２とを備え、上部スプリングリーフ５１と下部スプリングリーフ５２のそれぞれはレンズの光軸方向に沿ってレンズチューブ３１の上端部及び下端部で設置されている。

磁石鋼６１は、支持フレーム２１に取り付けられて固定されている。

磁石鋼６１は、第１の部分６１１と第２の部分６１２とを備え、第２の部分６１２は、第１の部分６１１より固定用台座１４に近い位置に設置されている。第１の部分６１１及び第２の部分６１２の磁化方向は共にレンズの光軸の方向に直交し、磁石鋼６１において、レンズモジュール３０に近接する内表面６１ａと、レンズモジュール３０から離れる外表面６１ｂとが設けられている。第１の部分６１１と第２の部分６１２とは、内表面６１ａから外表面６１ｂまでの方向において磁化の方向が逆方向である。磁石鋼６１の内表面６１ａ上で第１の部分６１１と第２の部分６１２の極性が逆であり、磁石鋼６１の外表面６１ｂ上で第１の部分６１１と第２の部分６１２の極性も逆である。

磁石鋼６１の第１の部分６１１と第２の部分６１２は、まるごと一つの磁石鋼について、それぞれの部分に対して異なる方向に磁化させて形成された一体のものであっても良い。もちろん、もう一つの好ましい実施例として、磁石鋼６１の第１の部分６１１と第２の部分６１２は、完全に独立した二つの磁石鋼によってそれぞれ構成され、これらを接合して全体が構成されるようにすることができる。

レンズ駆動装置１００には、さらに磁気ヨーク９１が設けられており、磁気ヨーク９１は、支持フレーム２１に取り付けられて固定されていると共に磁石鋼６１の外表面６１ｂ上に貼り付けられている。

第１の駆動コイル７１は、レンズチューブ３１上に取り付けられて固定されていると共に磁石鋼６１に対応して設置されている。

レンズチューブ３１には、チューブ壁からチューブ壁に対して離れる方向へ延伸した突起３１１が設けられている。第１の駆動コイル７１は、突起３１１上に保持されている。第１の駆動コイル７１は、磁石鋼６１の内表面６１ａに対向して設置されている。第１の駆動コイル７１と、磁石鋼６１の第１の部分６１１及び第２の部分６１２との間の電磁作用によって、レンズチューブ３１はレンズの光軸の方向に沿って移動することが可能であるため、焦点を合わせることだけでなく、レンズの光軸の偏揺れに対する調整も可能となる。

第２の駆動コイル７２は、回路基板１３に設置されており、且つ磁石鋼６１の第２の部分６１２の下方にそれぞれ対応して設置されている。

第２の駆動コイル７２は、回路基板１３上に取り付けられて固定されているコイル巻き線であっても良く、直接に回路基板１３上に形成されている導電性パターンであっても良い。第２の駆動コイル７２と磁石鋼６１の第２の部分６１２との間の電磁作用によって、支持フレーム２１は、レンズの光軸に直交する方向に沿って固定用台座１４に対して移動することができるため、レンズの光軸の移動に関する調整が実現された。

本実施形態において、第１の駆動コイル７１を四つ設置しても良い。当然、第１の駆動コイル７１を四つにするのは、いわば一種の好ましい実施形態に過ぎなく、本領域の技術者が本発明を充分に理解できるように例示されたものであって、四つという数で特許請求の範囲に記載された本願発明を限定するものではない。

第１の駆動コイル７１と対応して、上部スプリングリーフ５１には四つの独立した部分５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄが設置され、四つの第１の駆動コイル７１と上部スプリングリーフの四つの独立した部分５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄとは、共にレンズの光軸に平行している中心線に関して中心対称、すなわち中心線に対して対称的となる位置に配置されている。

レンズ駆動装置１００には、さらに４本の接続線８１が設置されている。

それぞれの接続線８１は、上部スプリングリーフ５１のうち一つの独立した部分と回路基板１３に接続され、各第１の駆動コイル７１の一端の線端は対応する上部スプリングリーフ５１のうち一つの独立した部分に接続され、他端の線端は下部スプリングリーフ５２に接続されている。これによって、四つの独立的な電力供給をする第１の駆動コイル７１が形成されている。もちろん、４本の接続線８１によって、支持フレーム２１をある程度支持することもできる。

同様に、第１の駆動コイル７１と対応して、磁石鋼６１は、四つが設置され、第２の駆動コイル７２は、四つが設置されて、且つ、共にレンズの光軸に平行している中心線に関して中心対称、すなわち中心線に対して対称的となる位置に配置されている。

レンズの光軸に偏揺れが発生していない場合、四つの第１の駆動コイル７１へは同じ電流が入り、焦点を合わせることが図れる。レンズの光軸は振れによって偏揺れが発生した場合、四つの第１の駆動コイル７１へは、異なる電流を流入させても良く、レンズチューブ３１が偏る側の第１の駆動コイル７１における電流を大きくしたり、対向側の第１の駆動コイル７１における電流を小さくしたりすることによって、焦点を合わせることが実現できると共に、レンズの光軸の偏揺れに対する調整も可能である。

レンズの光軸は、振れによって移動した場合、あるいは、移動の傾向がある場合、四つの第２の駆動コイル７２に電流を流入させることができ、第２の駆動コイル７２が固定されているため、作用力及び反作用力の原理に基づき、支持フレーム２１はレンズの光軸に直交する方向に沿って固定用台座１４に対して移動することが実現でき、または、レンズの光軸の移動傾向を抑制できる。従って、レンズの光軸の移動に対して調整することができる。

本発明のレンズ駆動装置１００によって、レンズの光軸の偏揺れ及び移動に対する調整が実現できるため、振れ防止の目的が達成でき、撮像画像の品位を向上させることができる。

以上は、ただ本発明の好ましい実施形態に過ぎなく、本発明の保護範囲は、上記実施形態に限定されたものではなく、本領域の技術者が本発明に開示された内容に基づき作られた同等の修正または変形は、すべて本願の特許請求の範囲に記載された本発明に含まれている。

Claims (9)

1. レンズ駆動装置であって、
   収容空間を有し、回路基板を含む固定用台座と、前記固定用台座に合わせて前記収容空間を形成するカバーと、を含むケースと、
   レンズを収容できるレンズチューブを含むレンズモジュールと、
   その内部に前記レンズモジュールが設置される支持フレームと、
   前記レンズモジュールと前記支持フレームとを接続するスプリングリーフと、
   前記支持フレームが前記レンズの光軸に直交する方向に沿って前記固定用台座に対して自由に移動できるように、前記支持フレームと前記固定用台座とを接続する支持部品と、
   前記支持フレームに取り付けられて固定され、第１の部分と第２の部分とを備えており、前記レンズモジュールに近接する内表面と、前記レンズモジュールから離れる外表面とを設けている磁石鋼と、
   前記レンズチューブ上に取り付けられて固定されていると共に前記磁石鋼に対応して設置されている第１の駆動コイルと、
   前記回路基板に設置されると共に、前記磁石鋼の前記第２の部分の下方に対応して設置されている第２の駆動コイルと、を含み、
   前記第２の部分は、前記第１の部分より前記固定用台座に近い位置に設置され、前記第１の部分及び前記第２の部分の磁化方向は共に前記レンズの光軸の方向に直交し、また、前記第１の部分と前記第２の部分とは、前記内表面から前記外表面までの方向において磁化の方向が逆方向であり、
   前記第１の駆動コイルは前記磁石鋼の前記内表面に対向して設置され、前記第１の駆動コイルと前記磁石鋼との間での電磁作用によって前記レンズチューブを前記レンズの光軸の方向に沿って移動させ、
   前記第２の駆動コイルと前記磁石鋼の前記第２の部分との間での電磁作用によって前記支持フレームを前記レンズの光軸に直交する方向に沿って前記固定用台座に対して移動させることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記支持部品がボールであり、前記ボールが少なくとも三つ設置され、前記支持フレームの底部に前記ボールを置くための凹溝が設けられている請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記支持部品が螺旋バネであり、前記螺旋バネが少なくとも三つ設置され、前記支持フレームの底部に前記螺旋バネを置くためのブラインドホールが設けられている請求項１に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記スプリングリーフは、上部スプリングリーフと下部スプリングリーフとを備え、前記上部スプリングリーフと前記下部スプリングリーフとは、前記レンズの光軸方向に沿って前記レンズチューブの上端部及び下端部にそれぞれ設置されている請求項１に記載のレンズ駆動装置。
5. 前記第１の駆動コイルは四つ設置され、前記上部スプリングリーフには四つの独立した部分が設置され、四つの前記第１の駆動コイルと前記上部スプリングリーフの四つの前記独立した部分とは、共に前記レンズの光軸に平行している中心線に関して対称的に配置され、前記レンズ駆動装置はさらに４本の接続線が設置され、前記接続線は前記上部スプリングリーフのうち一つの前記独立した部分及び前記回路基板にそれぞれ接続され、前記第１の駆動コイルの一端の線端は対応する前記上部スプリングリーフのうち一つの前記独立した部分に接続され、他端の線端は前記下部スプリングリーフに接続されている請求項４に記載のレンズ駆動装置。
6. 前記磁石鋼の前記第１の部分と前記第２の部分とは、それぞれ独立した磁石鋼である請求項１に記載のレンズ駆動装置。
7. 前記第２の駆動コイルは、前記回路基板上に取り付けられて固定されているコイル巻き線、または直接に前記回路基板上に形成されている導電性パターンである請求項１に記載のレンズ駆動装置。
8. 前記レンズ駆動装置には、さらに磁気ヨークが設けられ、前記磁気ヨークは、前記支持フレーム上に取り付けられて固定されていると共に前記磁石鋼の前記外表面上に貼り付けられている請求項１に記載のレンズ駆動装置。
9. 前記レンズチューブに、チューブ壁からチューブ壁に対して離れる方向に延伸した突起が設けられ、前記第１の駆動コイルは、前記突起に保持されている請求項１に記載のレンズ駆動装置。

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