JP2020166129A - カメラ用レンズ駆動装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】良好な像振れ補正を行うことができるレンズ駆動装置を提供する。【解決手段】 固定用台座１０と、支持フレームＡ２０と、レンズモジュール３０と、スプリングリーフ４０と、第１の駆動コイル５０と、磁石鋼６０と、磁気ヨーク７０とを備える光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置８０が、回路基板を兼ね備える収容空間を形成するベース１００と、ベースに設けられた外部との接続端子１０１と、ベース１００上に備える導通部材Ａ１０２と、支持部品１３０によって支えられる支持フレームＢと、支持フレーム上に備える導通部材Ｂ１１２と、前記ベース１００と支持フレームＢを光軸中心に保持するための弾性体である中心保持部品１２０と、ベース１００に備える第２の駆動コイルと、第２の駆動用回路を持つ磁気検出素子とで構成された光軸に直交する平面内に移動可能なレンズ駆動装置１７０上に配置され、ケース１６０内に収められる。【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、写真品質への要望は今まで以上に高くなっており、特に夜景を撮る際などは、暗所での撮影品質を向上させるため、シャッタースピードが重要視されている。シャッタースピードを上げるためには、明るいレンズや像振れ防止機能の追加が必要となる。像振れ補正を用いた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れ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、レンズがレンズの光軸に直交する方向に絶えず移動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。
また、通常の手振れを補正する装置では光軸に直交方向に駆動するベースモジュール部分と光軸に水平方向に駆動するレンズモジュール部分は、それぞれの駆動方向への付勢や軸支、通電経路の確保、駆動動力の組み合わせや切り分けが必要であり、組付けの複雑さから生産性が悪化する可能性があった。
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。
特開２０１９−２３７６０号公報 特開２０１７−１４２４２４号公報
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、レンズがレンズの光軸に直交する方向に絶えず移動してしまう場合に撮影画像の品位が低下してしまうこと、及び組み付けの改善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。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。
レンズ駆動装置であって、
光軸に直交する平面内に移動可能なレンズ駆動装置と、光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置とを備え、
前記光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置は、支持フレーム及び固定用台座に設けられた弾性体に保持されるユニットであり、
前記光軸に直交する平面内に移動可能なレンズ駆動装置は、ベースと前記支持フレームとを接続し、前記支持フレームを光軸に対して中心に保持するための弾性体を備え、ボールによって支持されるユニットであり、
前記光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置と、前記光軸に直交する平面内に移動可能なレンズ駆動装置は分かれており、
前記光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置が、前記光軸に直交する平面内に移動可能なレンズ駆動装置上に配置されていることを特徴とする。
前記光軸に直交する平面内に移動可能なレンズ駆動装置のベース上に設けられ、前記支持フレームを光軸に対して中心に保持するための弾性体が、光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置へ電力を供給するための通電部材であることを特徴とする。
前記光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置の、前記支持フレームと固定用台座の間に通電するための導通部材が二つ配置されており、前記導通部材は、前記支持フレームと一体化していることが好ましい。
前記光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置の、前記支持フレームは、前記支持フレームを光軸に対して中心に保持するための弾性体の一方と一体化していることが好ましい。
前記光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置の、前記固定用台座は、前記支持フレームを光軸に対して中心に保持するための弾性体の一方と一体化していることが好ましい。
また、本発明は、上記レンズ駆動装置を備えるカメラなどの撮像装置を含む。
また、本発明は、上記カメラを備えるスマートフォンなどの携帯電子機器を含む。
本発明の利点として、本発明のレンズ駆動装置は、レンズの光軸に対し水平方向の移動及び垂直方向の移動に個別の構成を組み合わせて駆動することが出来るため、互いの移動に対する干渉が起きず、良好な像振れ防止と組み付けの簡易化の目的が達成でき、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の正面図である。 本発明のレンズ駆動装置の左側面図である。 本発明のレンズ駆動装置の、支持フレームを除いた光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置の正面図である。 本発明のレンズ駆動装置の、支持フレームを除いた光軸と水平方向に移動可能な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を備えた携帯電子機器（携帯情報端末）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２００を示す図面である。
レンズ駆動装置２００は、磁気ヨーク７０と固定用台座１０によって構成される光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置８０と、支持フレームＢ１１０とベース１００によって構成される光軸に直交する平面内に移動可能なレンズ駆動装置１７０とを備え、夫々のレンズ駆動装置はケース１６０とベース１００の空間によって構成される。
光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置８０は、ケース１６０とベース１００の収容空間１６１の中に収容され、磁石鋼６０を備えた固定用台座１０上に上部スプリングリーフ４１及び下部スプリングリーフ４２によって挟まれるレンズモジュール３０と、レンズモジュール３０に巻回される第１の駆動コイル５０とを備え、支持フレームＡ２０が上部スプリングリーフ４１上に配置され、磁気ヨーク７０を蓋部材とし、ユニットを構成する。
支持フレームＢ１１０は、ケース１６０の収容空間１６１の内部に収容されており、
光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置８０は、支持フレームＢ１１０の上部に支持され、光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置８０に含まれるレンズモジュール３０は、レンズ(図示しない)を含む。
第１の駆動コイル５０は、レンズモジュール３０上に巻回されて固定されていると共に、磁石鋼６０に対向して設置されている。
磁石鋼６０は、支持フレームＡ２０と固定用台座１０との間に取り付けられ、固定されている。
スプリングリーフ４０は、レンズモジュール３０に巻回される第１の駆動コイル５０のコイル端とそれぞれ繋がっており、導通の役割を持つとともに、レンズモジュール３０の上面部及び下面部に設置され、レンズの光軸方向に沿って動きを支持する弾性体の役割を持っている。
第１の駆動コイル５０と共に、上部スプリングリーフ４１は、レンズの光軸に一致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略対称的となる位置に配置されている。
レンズモジュール３０には、第１の駆動コイル５０が巻回されており、磁石鋼６０と対向して設置されている。第１の駆動コイル５０と、磁石鋼６０の間の電磁作用によって、レンズモジュール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が出来る。
光軸に直交する平面内に移動可能なレンズ駆動装置１７０は、ベース１００と、ベース１００に固定されている第２の駆動コイル１４０と、支持フレームＢ１１０と、弾性体である中心保持部品１２０と、支持部品１３０とを備える。
支持部品１３０はベース１００上にあり、支持フレームＢ１１０と固定用台座１０とを支持する。
支持部品１３０はボールであってもよい。支持部品１３０は、図５のように少なくとも一箇所に対し二つ設置されることが望ましく、支持フレームＢ１１０には支持部品１３０を支持するためのボール受け面１１１が設けられており、支持部品１３０の転がりによって、支持フレームＢ１１０はレンズの光軸に直交する方向に沿い、ベース１００に対して自由に移動できる。
支持部品１３０が転がり落ちないよう、支持フレームＢ１１０とベース１００には支持部品のガイド１１３が設けられ、支持部品を保持している。
弾性体である中心保持部品１２０は、ベース１００と支持フレームＢ１１０とを接続する、弾性をもった保持部品である。
前記中心保持部品１２０は、ベース１００に取り付けられて固定されて支持フレームＢ１１０を光軸方向に引き寄せる作用と、光軸に直交する平面内に支持フレームＢ１１０を移動させた際に光軸中心に引き戻す作用を兼ね備えている。
第２の駆動コイル１４０は、ベース１００に設置されている。
第１の駆動コイル５０と対向する磁石鋼６０は、第２の駆動コイル１４０と対向するよう、四つ設置されて、且つ、共にレンズの光軸に一致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略対称的となる位置に配置されている。
第２の駆動コイル１４０は、ベース１００上に取り付けられて固定されている巻回された中空のコイル巻線であっても良く、ベース１００上に形成される導電性のパターンであっても良い。第２の駆動コイル１４０と磁石鋼６０の間の電磁作用によって、支持フレームＢ１１０は、レンズの光軸に直交する方向に沿ってベース１００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。
ベース１００及び支持フレームＢ１１０には図５〜６のように導通部材Ａ１０２と、導通部材Ｂ１１２とが設けられている。
支持フレームＢ１１０と導通部材Ｂ１１２は別体で組み合わせても、支持フレームＢ１１０と一体であっても良い。
前記導通部材Ａ１０２は固定用台座１０に二つ設けられ、一方の導通部材Ａ１０２のうち一端は中心保持部品１２０と接続され、中心保持部品１２０のもう一端は２つある支持フレームＢ１１０上の導通部材Ｂ１１２の一方と接続され、かつ下部スプリングリーフ４２と接続され、第１の駆動コイル５０の一端とも接続されている。
また導通部材Ａ１０２と中心保持部品１２０は熱圧着（図示しない）で一体とすることや、導通部材Ａ１０２と中心保持部品１２０の両形状を四角形状にするなど（図示しない）して、固定用台座１０と中心保持部品１２０との位置を常に保つことができる。
導通部材Ａ１０２のうちもう一方は、２つ目の中心保持部品１２０の一端に接続され、２つ目の中心保持部品１２０のもう一端は支持フレームＢ１１０上の２つ目の導通部材Ｂ１１２と接続され、かつ上部スプリングリーフ４１と接続され、第１の駆動コイル５０のもう一端とも接続されており、中心保持部品１２０の二つが上記導通部材Ａ１０２の二つと、ベースに設けられた導通部材Ｂ１１２の二つとの導通を行うことで、光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置への電力を供給することが出来る。
また導通部材Ｂ１１２と中心保持部品１２０は熱圧着（図示しない）で一体とすることや、導通部材Ｂ１１２と中心保持部品１２０の両形状を四角形状にするなど（図示しない）して、支持フレームＢ１１０と中心保持部品１２０との位置を常に保つことができる。
第２の駆動コイル１４０は、電気的にベースに設けられた外部との接続端子１０１に接続されるが、第２の駆動用回路を持つ磁気検出素子１５０に接続されても良く、第２の駆動用回路を持つ磁気検出素子１５０は一例であり、駆動用回路を持たない単一の磁気検出素子であっても良い。第２の駆動用回路を持つ磁気検出素子１５０は磁石鋼６０と対向される位置にあり、支持フレームＢ１１０と共に動く磁石鋼６０の位置を検出することが出来る。
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、第２の駆動コイル１４０に電流を流入させることができ、第２の駆動コイル１４０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Ｂ１１０は移動物の重心に対して効率よく均衡を保ちながらレンズの光軸に直交する方向に沿ってベース１００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。
また、本構成によって光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置８０と光軸に直交する平面内に移動可能なレンズ駆動装置１７０はそれぞれ別に組み立てることが可能であり、それぞれの駆動装置の検査なども別々に可能となるため、工程内の生産の容易化、及び構造の単純化から精度の高いレンズ駆動装置を作ることが可能である。
上述したレンズ駆動装置２００は、たとえば図７に示すいわゆるスマートフォン、いわゆるフィーチャーフォン、またはタブレット機器などの携帯情報機器３００用の撮像装置４００に用いられてもよい。
本発明のレンズ駆動装置２００によって、レンズの光軸の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。
本発明の利点として、本発明のレンズ駆動装置は、レンズの光軸に対し水平方向の移動及び垂直方向の移動に個別の構成を組み合わせて駆動することが出来るため、互いの移動に対する干渉が起きず、良好な像振れ防止と組み付けの簡易化の目的が達成でき、撮像画像の品位が良くなる。
以上は、ただ本発明の好ましい実施形態に過ぎず、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。
１０ … 固定用台座
２０ … 支持フレームＡ
３０ … レンズモジュール
４０ … スプリングリーフ
４１ … 上部スプリングリーフ
４２ … 下部スプリングリーフ
５０ … 第１の駆動コイル
６０ … 磁石鋼
７０ … 磁気ヨーク
８０ … 光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置
９０ … 光軸と水平方向
９１ 光軸に直交する平面
１００ … ベース
１０１ … ベースに設けられた外部との接続端子
１０２ … 導通部材Ａ
１１０ … 支持フレームＢ
１１１ … ボール受け面
１１２ … 導通部材Ｂ
１１３ … 支持部品のガイド
１２０ … 中心保持部品
１３０ … 支持部品
１４０ … 第２の駆動コイル
１５０ … 第２の駆動用回路を持つ磁気検出素子
１６０ … ケース
１６１ … 収容空間
１７０ … 光軸に直交する平面内に移動可能なレンズ駆動装置
２００ … レンズ駆動装置
３００ … 携帯情報機器
４００ … 撮像装置
前記導通部材Ａ１０２はベース１００に二つ設けられ、一方の導通部材Ａ１０２のうち一端は中心保持部品１２０と接続され、中心保持部品１２０のもう一端は２つある支持フレームＢ１１０上の導通部材Ｂ１１２の一方と接続され、かつ下部スプリングリーフ４２と接続され、第１の駆動コイル５０の一端とも接続されている。
また導通部材Ａ１０２と中心保持部品１２０は熱圧着（図示しない）で一体とすることや、導通部材Ａ１０２と中心保持部品１２０の両形状を四角形状にするなど（図示しない）して、固定用台座１０と中心保持部品１２０との位置を常に保つことができる。

Claims (7)

  1. レンズ駆動装置であって、
    光軸に直交する平面内に移動可能なレンズ駆動装置と、光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置とを備え、
    前記光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置は、支持フレーム及び固定用台座に設けられた弾性体に保持されるユニットであり、
    前記光軸に直交する平面内に移動可能なレンズ駆動装置は、ベースと前記支持フレームとを接続し、前記支持フレームを光軸に対して中心に保持するための弾性体を備え、ボールによって支持されるユニットであり、
    前記光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置と、前記光軸に直交する平面内に移動可能なレンズ駆動装置は分かれており、
    前記光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置が、前記光軸に直交する平面内に移動可能なレンズ駆動装置上に配置されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
  2. 前記光軸に直交する平面内に移動可能なレンズ駆動装置のベース上に設けられ、前記支持フレームを光軸に対して中心に保持するための弾性体が、光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置へ電力を供給するための通電部材であ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. 前記光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置の、前記支持フレームと固定用台座の間に通電するための導通部材が二つ配置されており、前記導通部材は、前記支持フレームと一体化していることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置。
  4. 前記光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置の、前記支持フレームは、前記支持フレームを光軸に対して中心に保持するための弾性体の一方と一体化していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
  5. 前記光軸と水平方向に移動可能なレンズ駆動装置の、前記固定用台座は、前記支持フレームを光軸に対して中心に保持するための弾性体の一方と一体化していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
  6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置を備えることを特徴とするカメラ。
  7. 請求項６に記載のカメラを備えることを特徴とする携帯電子機器。
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