JP2021140017A - レンズユニット駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不要共振抑制用のダンパー材の離脱を抑止し、ダンパー性能の調整を行えるようにする。【解決手段】レンズユニット駆動装置は、ベース部材と、レンズユニットを保持してベース部材に対してレンズの光軸方向とレンズの光軸方向に交差する方向の一方又は両方に駆動される被駆動部材と、被駆動部材を駆動する駆動部と、ベース部材に直接又は他の部材を介して支持され、被駆動部材の振動に対して一体振動しない被支持部材とを備え、被駆動部材には、ダンパー材が収容される凹み状のダンパー材収容部が設けられ、被支持部材には、ダンパー材収容部に収容されたダンパー材に常時接触するように突起する突起状部が設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、レンズを含む光学ユニット（レンズユニット）を駆動するレンズユニット駆動装置に関するものである。

レンズを含む光学ユニット（レンズユニット）をレンズの光軸方向或いは光軸と交差する方向に駆動する装置が、撮像装置（カメラ）や電子機器に組み込まれるカメラモジュールに用いられており、この駆動によって、フォーカス制御やＯＩＳ（Optical Image Stabilizer；光学式手振れ補正）制御などが行われている。

このような駆動装置は、被駆動部材が弾性的に支持されており、様々な方向に振動するので、駆動方向の一次共振だけでなく他方向の不要な共振を抑制することが課題になっている。従来、不要な共振の抑制には、ダンパー材が用いられている。従来技術によると、被駆動部材とコイル基板との間にダンパー材を配置することが行われている（下記特許文献１参照）。

特開２０１３−４４９２４号公報

しかしながら、前述した従来技術は、ゲル状のダンパー材を用いると、ダンパー材がコイル基板から離脱し易く、特に、落下衝撃などを受けると、ダンパー材がコイル基板から殆ど脱落してしまい、ダンパー機能を発揮できなくなる問題があった。また、従来技術は、被駆動部材とコイル基板の間隙にゲル状のダンパー材を挟んでいるので、ダンパー材のダンパー性能を適正に調整し難い問題があった。

本発明は、このような問題に対処することを課題としており、不要共振抑制用のダンパー材の離脱を抑止すること、ダンパー性能の調整を行えるようにすること、などが本発明の課題である。

このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
ベース部材と、レンズユニットを保持して前記ベース部材に対してレンズの光軸方向とレンズの光軸方向に交差する方向の一方又は両方に駆動される被駆動部材と、前記被駆動部材を駆動する駆動部と、前記ベース部材に直接又は他の部材を介して支持され、前記被駆動部材の振動に対して一体振動しない被支持部材とを備え、前記被駆動部材には、ダンパー材が収容される凹み状のダンパー材収容部が設けられ、前記被支持部材には、前記ダンパー材収容部に収容されたダンパー材に常時接触するように突起する突起状部が設けられていることを特徴とするレンズユニット駆動装置。

レンズユニット駆動装置の一例を示した分解斜視図。 レンズユニット駆動装置の一例を示した全体斜視図。 ダンパー材収容部の形態例（壁内形成）を示した説明図。 ダンパー材収容部の形態例（内側解放）を示した説明図。 ダンパー材収容部の形態例（外側解放）を示した説明図。 ダンパー材収容部の形態例（内外側解放）を示した説明図。 レンズユニット駆動装置の他の例を示した説明図（部分平面図）。 レンズユニット駆動装置の他の例を示した説明図（全体斜視図）。 レンズユニット駆動装置の他の例を示した説明図（部分断面図）。 レンズユニット駆動装置を備える撮像装置とその撮像装置を備える電子機器（携帯情報端末）を示した説明図（（ａ）が撮像装置，（ｂ）が電子機器）。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

レンズユニット駆動装置１は、レンズを含む光学ユニットであるレンズユニットをレンズの光軸方向とレンズの光軸に交差する方向のとの一方又は両方に駆動するものであり、図１及び図２に示すように、ベース部材２、被駆動部材３、駆動部４、被支持部材５を備えている。ここでのレンズユニットは、レンズ単体を含むと共にレンズに他の部材が組みつけられたものを含んでいる。

図１及び図２に示すレンズユニット駆動装置１は、その一例であって、図示省略しているレンズ（レンズバレル）をレンズの光軸方向（図示Ｚ方向）とこれに交差する方向（図示Ｘ，Ｙ方向）に駆動するものあり、この例では、レンズを保持して図示Ｚ方向に駆動されるレンズホルダ１０と、このレンズホルダ１０を図示Ｚ方向に移動自在に保持して自身が図示Ｘ，Ｙ方向に駆動される可動枠１１が、被駆動部材３に該当する。

ベース部材２は、レンズユニット駆動装置１における他の部材を支持する部材であり、被支持部材５は、ベース部材２に支持される全ての部材がこれに該当する。駆動部４は、被駆動部材３であるレンズホルダ１０を図示Ｚ方向に駆動するためのコイル１２とマグネット１３、被駆動部材３である可動枠１１を図示Ｘ，Ｙ方向に駆動するためのコイル１４とマグネット１３がこれに該当する。

図１及び図２に示した例をより具体的に説明すると、ベース部材２は、中央に光を通す開口２Ｓを有する平面視矩形状であり、ＯＩＳ駆動用の２つのコイル１４を互いに交差する方向に向けて支持する２つのコイル支持部２Ａを備えている。コイル支持部２Ａにはコイル１４の端部が接続される接続端子が設けられ、この接続端子からベース部材２の側方に突出する外部接続端子２Ｂに至る配線が、ベース部材２の内部に設けられている。また、ベース部材２には、その四隅に弾性ワイヤ１５を支持するワイヤ支持部２Ｃが設けられており、更には、可動枠１１におけるＸ，Ｙ方向の位置を検出する２つの検出素子（ホール素子）１６を支持するセンサ支持部２Ｄが設けられている。

弾性ワイヤ１５は、図示Ｚ方向に沿って配置され、一端がベース部材２のワイヤ支持部２Ｃに支持され、他端が平面視矩形状の可動枠１１における四隅に設けられているワイヤ接続部１１Ａに接続されている。可動枠１１の四隅には駆動部４を構成する４つのマグネット１３が取り付けられていて、そのうちの２つの底面が、ベース部材２に支持される２つのコイル１４にそれぞれ対面し、他の２つの底面が、ベース部材２に支持される検出素子１６にそれぞれ対面している。

可動枠１１には、レンズホルダ１０がＸ方向に移動自在に保持されるが、レンズホルダ１０の下端は、下側弾性部材１７を介して可動枠１１の下端に接続され、レンズホルダ１０の上端は、上側弾性部材１８，１９を介して可動枠１１の上端に接続されている。レンズホルダ１０の外周には駆動部４を構成するフォーカス駆動用のコイル１２が巻き回されており、ベース部材２の外部接続端子２Ｂからベース部材２の内部配線、弾性ワイヤ１５、上側弾性部材１８，１９を経由してコイル１２に接続される給電経路が形成されている。

また、ベース部材２には、被駆動部材３や駆動部４を覆うカバー部材２０が支持されている。カバー部材２０は、前述した被支持部材５の一つであり、レンズホルダ１０に保持されるレンズに光を入れる開口２０Ａが天面部２０Ｂに形成されている。

このようなレンズユニット駆動装置１において、被駆動部材３であるレンズホルダ１０には、ダンパー材が収容される凹み状のダンパー材収容部１０Ｐが設けられている。ダンパー材収容部１０Ｐは、凹み状の空間であり、内部にゲル状のダンパー材が収容されている。そして、被支持部材５であるカバー部材２０には、ダンパー材収容部１０Ｐに収容されたダンパー材に常時接触するように突起する突起状部２０Ｐが設けられている。

図１及び図２に示した例では、ダンパー材収容部１０Ｐと突起状部２０Ｐはそれぞれ２箇所に設けられているが、その数は、単数であっても３箇所以上の複数箇所であってもよい。図示の例では、ダンパー材収容部１０Ｐは、レンズホルダ１０の上端面（光入射側の端面）に挿入口を開口しており、その挿入口に上から差し込まれるように先端が自由端の突起状部２０Ｐが挿入されている。

突起状部２０Ｐは、カバー部材２０の天面部２０Ｂに設けられる開口２０Ａの内側から根本が折り曲げられて下方に向けて突起している。個々の突起状部２０Ｐは板状であり、２つの突起状部２０Ｐにおける板面が互いに交差する（例えば、直交する）方向に形成されている。

突起状部２０Ｐが形成されるカバー部材２０は、金属製部材であっても樹脂製部材であっても良い。金属製部材の場合には、絞り出し加工や曲げ加工によって突起状部２０Ｐを形成することができ、また、カバー部材２０が駆動部４のヨークを兼ねる構成にすることができる。樹脂製部材の場合には、突起状部２０Ｐを含む型成形によってカバー部材２０を形成することができ、また、突起状部２０Ｐを別部材にしたインサート成形などによってカバー部材２０を形成することもできる。

このようなレンズユニット駆動装置１によると、ダンパー材は凹み状のダンパー材に収容されているので、凹み深さを適宜に設定することで、所望のダンパー性能を得ることができると共に、囲まれた空間にダンパー材を収容することで、ゲル状のダンパー材が衝撃等で離脱してしまう不具合を解消することができる。

また、凹み状のダンパー材収容部１０Ｐに挿入される突起状部２０Ｐは、被駆動部材３であるレンズホルダ１０の振動に対して一体振動しない被支持部材５であるカバー部材２０に設けられており、レンズホルダ１０の振動に対して抵抗となり、また、その長さや幅、或いは表面粗さなどを適宜設定することで、ダンパー材内での抵抗を任意に調整することができる。これによって、簡易にダンパー性能の調整を行うことができる。また、図１，２に示した例では、板状の突起状部２０Ｐを異なる方向に向けているので、被駆動部材３であるレンズホルダ１０の様々な方向の不要共振を抑制することが可能になる。

図３〜図６には、ダンパー材収容部１０Ｐの形態例を示している。ダンパー材収容部１０Ｐは、突起状部２０Ｐが挿入される挿入口を有しており、それ以外の周囲が最終的に閉じた凹み空間になることが好ましい。ダンパー材収容部１０Ｐにおいて、図３に示した例では、レンズホルダ１０の部材壁内に周囲が閉じた空間が形成されており、図４に示した例では、レンズホルダ１０の内側が解放されているが、レンズホルダ１０にレンズバレルを取り付けることで、周囲が閉じた空間になり、図５に示した例では、レンズホルダ１０の外側が開放されているが、レンズホルダ１０にコイル１２を巻くことで、周囲が閉じた空間になり、図６に示した例では、レンズホルダ１０の内側と外側が開放されているが、レンズホルダ１０の内側にレンズバレルを取り付け、レンズホルダ１０の外側にコイル１２を巻くことで、閉じた空間になる。

図７及び図８は、レンズユニット駆動装置１の他の構成例を示している。この例は、突起状部を除いては、前述した例と同様の構成を備えている。図７及び図８に示した例では、被支持部材５であり、被駆動部材３であるレンズホルダ１０を弾性的に支持する弾性部材である上側弾性部材１９に、突起状部１９Ｐが設けられており、この突起状部１９Ａが、前述したダンパー材収容部１０Ｐに収容されているダンパー材に常時接触するように突起している。

上側弾性部材１９は、被駆動部材３であるレンズホルダ１０の振動に対して一体振動しない被支持部材５の一つである。このため、レンズホルダ１０の振動に対して、突起状部１９Ｐがダンパー材内で移動して抵抗になる。上側弾性部材１９は、レンズホルダ１０側に取り付けられる内側取り付け部１９Ａと可動枠１１側に取り付けられる外側取り付け部１９Ｂを備え、その間に湾曲状に延びる湾曲弾性部１９Ｃが形成されている板バネ体であり、その湾曲弾性部１９Ｃから突起状部１９Ｐが突起している。

図７及び図８に示す例では、突起状部１９Ｐは、湾曲弾性部１９Ｃが延びる板バネ体の表面に対して交差する方向、すなわち図示Ｚ方向に延びて、レンズホルダ１０の設けられているダンパー材収容部１０Ｐに挿入されている。

このようなレンズユニット駆動装置１によると、前述した構成例と同様に、ゲル状のダンパー材が衝撃等で離脱してしまう不具合を解消することができ、また、突起状部１９Ｐの長さや幅、或いは表面粗さなどを適宜設定することで、ダンパー材内での抵抗を任意に調整することができる。

更には、突起状部１９Ｐがエッチングなどで細かい形状に加工しやすい板バネ体に設けられていることで、ダンパー材との接触部分に抵抗が変化するスリット，孔，凹凸などを形成して、任意にダンパー性能を調整することができる。また、突起状部１９Ｐが弾性部材の一部であるから、その弾性係数を調整することでも、ダンパー性能を調整することができる。

図９は、レンズユニット駆動装置１の他の構成例を示している。この例は、ダンパー材収容部１１Ｐがレンズの光軸方向と交差する方向に駆動される被駆動部材３である可動枠１１に設けられている。そして、可動枠１１に対してレンズユニットの一部であるレンズホルダ１０をレンズの光軸方向に弾性的に保持する弾性部材（例えば、上側弾性部材１８）に突起状部１８Ｐが設けられている。

この例では、可動枠１１の図示Ｘ，Ｙ方向の振動に対して上弾性部材１８は一体振動しないので、上弾性部材１８に設けた突起状部１８Ｐをダンパー材収容部１１Ｐ内に収容されているダンパー材Ｇに接触させることで、不要共振を抑制することができる。図９に示した例では、ダンパー材収容部１１Ｐは、上弾性部材１８から図示Ｘ（又はＹ）方向に突起する突起状部１８Ｐが挿入される開口が形成されており、ダンパー材収容部１１Ｐ内で突起状部１８Ｐが図示Ｚ方向及び図示Ｘ，Ｙ方向に移動できるように、ダンパー材収容部１１Ｐの高さと奥行きが設定されている。

この例においても、板バネ体である上弾性部材１８に突起状部１８Ｐを設けているので、弾性係数などを調整することで、ゲル状のダンパー材Ｇの硬度や量を変更することなく、ダンパー性能を適正に調整することができる。

そして、突起状部１８Ｐは、ダンパー材Ｇ内での接触面積が小さくなるように、棒状にすることができる。このような形態にすることで、落下等の衝撃を受けた場合にも、ダンパー材Ｇ内での突起状部１８Ｐの急激な移動でゲル状のダンパー材が押し潰れたり、流れ出たりすることを抑止できる。

図１０は、前述したレンズユニット駆動装置１を備えた撮像装置（カメラユニット）１００（図１０（ａ）参照）、この撮像装置１００を備えた電子機器２００（図１０（ｂ）参照）である携帯情報端末を示している。このような撮像装置３０或いは電子機器４０は、落下等の衝撃を受けた場合にも、レンズユニット駆動装置１におけるダンパー材の離脱を抑止することができ、また、所望のダンパー性能に調整することができるので、不要な共振を抑制した安定した画像取得が可能になる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１：レンズユニット駆動装置，
２：ベース部材，３：被駆動部材，４：駆動部，５：被支持部材，
２Ａ：コイル支持部，２Ｂ：外部接続端子，２Ｃ：ワイヤ支持部，
２Ｄ：センサ支持部，２Ｓ：開口，１０：レンズホルダ，
１０Ｐ：ダンパー材収容部，
１１：可動枠，１１Ａ：ワイヤ接続部，
１２：１４：コイル，１３：マグネット，
１５：弾性ワイヤ，１６：検出素子（ホール素子），
１７：下側弾性部材，１８，１９：上側弾性部材，１９Ａ：内側取り付け部，１９Ｂ：外側取り付け部，１９Ｃ：湾曲弾性部，
２０：カバー部材，２０Ａ：開口，２０Ｂ：天面部：
１９Ｐ，１８Ｐ，２０Ｐ：突起状部，Ｇ：ダンパー材，
１００：撮像装置（カメラユニット），２００：電子機器（携帯情報端末）

Claims (8)

1. ベース部材と、
   レンズユニットを保持して前記ベース部材に対してレンズの光軸方向とレンズの光軸方向に交差する方向の一方又は両方に駆動される被駆動部材と、
   前記被駆動部材を駆動する駆動部と、
   前記ベース部材に直接又は他の部材を介して支持され、前記被駆動部材の振動に対して一体振動しない被支持部材とを備え、
   前記被駆動部材には、ダンパー材が収容される凹み状のダンパー材収容部が設けられ、前記被支持部材には、前記ダンパー材収容部に収容されたダンパー材に常時接触するように突起する突起状部が設けられていることを特徴とするレンズユニット駆動装置。
2. 前記被支持部材は、前記ベース部材に支持されて前記被駆動部及び前記駆動部を覆うカバー部材であり、前記突起状部は、レンズの光軸方向に沿って突起していることを特徴とする請求項１記載のレンズユニット駆動装置。
3. 前記被支持部材は、前記駆動部のヨークを兼ねる金属製部材であり、絞りだし加工又は曲げ加工によって前記突起状部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズユニット駆動装置。
4. 前記被支持部材は、前記被駆動部材を弾性的に支持する弾性部材であり、
   前記突起状部は、前記弾性部材から突起していることを特徴とする請求項１記載のレンズユニット駆動装置。
5. 前記弾性部材は、湾曲弾性部を有する板バネ体であり、前記突起状部は前記湾曲弾性部から突起していることを特徴とする請求項４記載のレンズユニット駆動装置。
6. 前記ダンパー材収容部がレンズの光軸方向と交差する方向に駆動される前記被駆動部材に設けられ、
   前記被駆動部材に対して前記レンズユニットをレンズの光軸方向に弾性的に保持する弾性部材を備え、
   前記弾性部材に前記突起状部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のレンズユニット駆動装置。
7. 前記突起状部は、レンズの光軸方向と交差する方向に突起していることを特徴とする請求項６記載のレンズユニット駆動装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１記載のレンズユニット駆動装置を備えた撮像装置。

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