JP4719107B2 - Lens drive device - Google Patents
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Description
本発明は、レンズを光軸方向に変位駆動して被写体の像を結像させるレンズ駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a lens driving device that forms a subject image by driving a lens in the direction of an optical axis.
近年、カメラが搭載されたカメラ付き携帯電話機が普及するにつれ、その携帯電話機を用いて様々な被写体を撮影する機会が増えている。例えば、友人や風景など、カメラのレンズからある程度離れた被写体を撮影(通常撮影)したり、バスの時刻表や花びらなど、カメラのレンズと近接した位置にある被写体を撮影(接写撮影)したりする場合がある。 In recent years, as camera-equipped mobile phones equipped with cameras have become popular, opportunities for photographing various subjects using the mobile phones have increased. For example, you can shoot a subject that is far away from the camera lens, such as a friend or landscape (normal shooting), or a subject that is close to the camera lens, such as a bus timetable or petals (close-up shooting) There is a case.
接写撮影(マクロ撮影)の場合、カメラのレンズ位置は、通常撮影時のレンズ位置よりも、被写体側に近づいた位置にする必要がある。そのため、この種の撮影レンズ系では、レンズを光軸方向に変位駆動する駆動機構を備えており、スイッチの切り替えによってこの駆動機構を駆動し、レンズを光軸方向に移動させることができるようになっている(例えば特許文献1,2参照)。 In close-up photography (macro photography), the lens position of the camera needs to be closer to the subject side than the lens position during normal photography. For this reason, this type of photographic lens system includes a drive mechanism that drives the lens to move in the direction of the optical axis, so that the lens can be moved in the direction of the optical axis by driving the drive mechanism by switching a switch. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2).
特許文献1に開示されたレンズ駆動装置は、コイルを通電して生じる電磁力によって、レンズ支持体をレンズの光軸方向に移動させる、というものである。そして、コイルを通電していない状態では、2個のスプリングによって、レンズ支持体が基台に付勢(押圧)されている。これにより、カメラ非使用時において、レンズ支持体に揺れやガタツキが生じにくく、耐衝撃性に向上させることができる。 The lens driving device disclosed in Patent Document 1 moves a lens support in the optical axis direction of a lens by electromagnetic force generated by energizing a coil. When the coil is not energized, the lens support is biased (pressed) to the base by the two springs. Thereby, when the camera is not used, the lens support is not easily shaken or rattled, and the impact resistance can be improved.
一方、特許文献2に開示されたレンズ駆動装置は、コイルを通電して生じる電磁力によって、レンズホルダをレンズの光軸方向に移動させる、というものであり、レンズホルダの動きを規制するホルダ当接部と、レンズホルダを付勢するホルダバネと、を有している。ホルダ当接部は、ホルダバネが中立状態となる位置を含まないようにして、レンズホルダの可動範囲を規制している。これにより、レンズホルダに対して、ホルダバネの付勢力が常に加えられることになり、ひいては耐衝撃性を向上させることができる。
しかしながら、特許文献1及び特許文献2に開示されたレンズ駆動装置は、上述のとおり、バネの付勢力を頼りにレンズユニット(上述したレンズ支持体或いはレンズホルダ)を保持していることから、位置精度が不安定になる、という問題がある。 However, since the lens driving devices disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 hold the lens unit (the lens support body or the lens holder described above) relying on the biasing force of the spring as described above, There is a problem that the accuracy becomes unstable.
すなわち、プレス加工によって製造されたバネは、歪やバリが生じるのが一般的であり、バネ定数のバラツキは、結果として位置精度を不安定化させる。この点、エッチングによって製造されたバネであれば、ある程度はバネ定数のバラツキを抑えることができるが、生産性が悪いので、製造コストの上昇を招いてしまう。 In other words, a spring manufactured by press working is generally distorted and burred, and variations in the spring constant result in unstable position accuracy. In this regard, if the spring is manufactured by etching, variations in the spring constant can be suppressed to some extent, but the productivity is poor, leading to an increase in manufacturing cost.
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、レンズユニットの静止位置精度を安定化させることが可能なレンズ駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a lens driving device capable of stabilizing the stationary position accuracy of a lens unit.
上記課題を解決するために、本発明では、レンズを備えた移動レンズ体と、前記移動レンズ体をレンズ光軸方向に移動可能に支持する固定体と、前記移動レンズ体をレンズ光軸方向に移動させる駆動機構と、を有するレンズ駆動装置において、前記駆動機構は、前記移動レンズ体に保持されたコイルと、前記固定体に保持されたマグネットと、前記移動レンズ体と前記固定体との間に取り付けられ、前記移動レンズ体が静止位置から被写体側に移動しようとしたときに当該移動に抗する弾性力を前記移動レンズ体に印加する弾性部材と、前記マグネットより被写体が位置する側で前記移動レンズ体に保持された磁性部材と、を備え、前記コイルに電流を供給して前記移動レンズ体を前記静止位置から被写体側に移動させる電磁力を発生させたときに当該電磁力と前記弾性力とが釣り合って前記移動レンズ体を被写体側位置に停止させ、前記コイルへの電流供給を停止したとき、前記弾性部材の弾性力によって前記移動レンズ体を前記静止位置に向けて移動させるとともに、前記マグネットと前記磁性部材との間に発生する磁気吸引力によって当該移動レンズ体を前記静止位置に保持することを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the present invention, a moving lens body provided with a lens, a fixed body that supports the moving lens body so as to be movable in the lens optical axis direction, and the moving lens body in the lens optical axis direction. A driving mechanism for moving the lens, and the driving mechanism includes a coil held by the moving lens body, a magnet held by the fixed body, and a gap between the moving lens body and the fixed body. An elastic member that applies an elastic force to the moving lens body when the moving lens body is about to move from a stationary position to the subject side, and on the side where the subject is located from the magnet. A magnetic member held by the moving lens body, and supplying an electric current to the coil to generate an electromagnetic force that moves the moving lens body from the stationary position to the subject side. When the electromagnetic force and the elastic force are balanced and the moving lens body is stopped at the subject side position, and the current supply to the coil is stopped, the moving lens body is stopped by the elastic force of the elastic member. The moving lens body is held at the stationary position by a magnetic attraction force generated between the magnet and the magnetic member.
本発明において、駆動機構は、前記移動レンズ体に保持されたコイルと、前記固定体に保持されたマグネットと、前記コイルに電流を供給して電磁力を発生させたとき、当該電磁力に基づく前記移動レンズ体の移動を規制する弾性部材と、前記移動レンズ体に保持されて前記マグネットに磁気吸引される磁性部材と、を備えていることとしたので、磁性部材とマグネットとの間で磁気吸引力が働くことになる。 In the present invention, when the driving mechanism generates an electromagnetic force by supplying a current to the coil, a magnet held by the moving lens body, a magnet held by the fixed body, and the coil, the driving mechanism is based on the electromagnetic force. Since the elastic member that restricts the movement of the moving lens body and the magnetic member that is held by the moving lens body and is magnetically attracted to the magnet are provided, a magnetic force is generated between the magnetic member and the magnet. The suction force will work.
従って、例えばマクロ撮影時には、コイルによる電磁力と弾性部材による弾性力とが釣り合って、移動レンズ体を適切な位置に停止させることができる一方で、例えば通常撮影時(或いはカメラ非使用時)には、磁性部材とマグネットとの間で働く磁気吸引力によって、移動レンズ体を保持させることができる。特に、本発明は、上述した従来のレンズ駆動装置とは異なり、バネの付勢力を頼りに移動レンズ体を保持するものではなく、安定性の高い磁気吸引力を頼りに移動レンズ体を保持するものである。従って、移動レンズ体の静止位置精度のバラツキを抑えて、これを安定化させることができる。また、磁性部材は、マグネットよりも被写体側に配置されているので、移動レンズ体は、マクロ撮影時に移動する側とは反対側に吸引される。このため、通常撮影時(或いはカメラ非使用時)において、磁性部材とマグネットとの間で働く磁気吸引力によって、移動レンズ体を保持させることができ、ひいては移動レンズ体の静止位置精度を安定化させることができる。 Therefore, at the time of macro photography, for example, the electromagnetic force by the coil and the elastic force by the elastic member are balanced, and the moving lens body can be stopped at an appropriate position, while at the time of normal photography (or when the camera is not used), for example. Can hold the moving lens body by a magnetic attractive force acting between the magnetic member and the magnet. In particular, unlike the above-described conventional lens driving device, the present invention does not hold the moving lens body by relying on the biasing force of the spring, but holds the moving lens body by relying on a highly stable magnetic attraction force. Is. Therefore, it is possible to stabilize the moving lens body by suppressing variations in accuracy of the stationary position . Further, since the magnetic member is disposed on the subject side relative to the magnet, the moving lens body is attracted to the side opposite to the side that moves during macro photography. For this reason, during normal shooting (or when the camera is not used), the moving lens body can be held by the magnetic attractive force that acts between the magnetic member and the magnet, and as a result, the stationary position accuracy of the moving lens body is stabilized. Can be made.
ここで、移動レンズ体の移動向きとは反対向きの力を発生させる手段としては、その力が、移動レンズ体の移動量に応じて変化するものが好ましい。例えば、板バネ、コイルバネ、磁気バネ、ゴム等の弾性部材であってもよいし、また、固定体にN極(S極)の磁石を設置し、移動レンズ体にN極(S極)の磁石を設置して、両者の磁気的反発力を利用したものであってもよいし、その種類の如何は問わない。 Here, as a means for generating a force in the direction opposite to the moving direction of the moving lens body, it is preferable that the force changes according to the moving amount of the moving lens body. For example, it may be an elastic member such as a leaf spring, a coil spring, a magnetic spring, or rubber, or an N pole (S pole) magnet is installed on the fixed body, and an N pole (S pole) is installed on the moving lens body. A magnet may be installed and the magnetic repulsive force of both may be used, and the type is not limited.
また、本発明でいう「磁性部材」は、マグネットとの間で多少なりとも磁気吸引力が働くものであれば、如何なるものであっても構わない。例えば、一般的に非磁性の性質が知られている部材であっても、マグネットとの間で少しでも磁気吸引力が働けば、「磁性部材」に含まれるものとする。また、「磁性部材」の形状・種類・大きさの種類の如何は問わない。 In addition, the “magnetic member” in the present invention may be any member as long as a magnetic attraction force works with the magnet. For example, even a member that is generally known to have non-magnetic properties is included in the “magnetic member” if a magnetic attraction force acts on the magnet even a little. In addition, the shape, type, and size of the “magnetic member” do not matter.
本発明において、前記磁性部材は、レンズの光軸と同軸に配置されていることが好ましい。 In this invention, it is preferable that the said magnetic member is arrange | positioned coaxially with the optical axis of a lens.
本発明によれば、上述した磁性部材は、レンズの光軸と同軸に配置されているので、マグネットとの間で磁気吸引力を安定して発生させることができる。 According to the present invention, since the magnetic member described above is disposed coaxially with the optical axis of the lens, a magnetic attractive force can be stably generated between the magnetic member and the magnet.
本発明の別の形態では、レンズを備えた移動レンズ体と、前記移動レンズ体をレンズ光軸方向に移動可能に支持する固定体と、前記移動レンズ体をレンズ光軸方向に移動させる駆動機構と、を有するレンズ駆動装置において、前記駆動機構は、前記移動レンズ体に保持されたコイルと、前記固定体に保持されたマグネットと、前記マグネットより被写体が位置する側で前記移動レンズ体と前記固定体との間に取り付けられ、前記移動レンズ体が静止位置から被写体側に移動しようとしたときに当該移動に抗する弾性力を前記移動レンズ体に印加する弾性部材と、を備え、前記弾性部材は、磁性部材であり、前記コイルに電流を供給して前記移動レンズ体を前記静止位置から被写体側に移動させる電磁力を発生させたときに、当該電磁力と前記弾性力とが釣り合って前記移動レンズ体を被写体側位置に停止させ、前記コイルへの電流供給を停止したとき、前記弾性部材の弾性力によって前記移動レンズ体を前記静止位置に向けて移動させるとともに、前記マグネットと前記磁性部材からなる前記弾性部材との間に発生する磁気吸引力によって当該移動レンズ体を前記静止位置に保持することを特徴とする。 In another embodiment of the present invention, a moving lens body provided with a lens, a fixed body that supports the moving lens body so as to be movable in the lens optical axis direction, and a drive mechanism that moves the moving lens body in the lens optical axis direction. The driving mechanism includes a coil held on the moving lens body, a magnet held on the fixed body, and the moving lens body on the side where the subject is located from the magnet. An elastic member attached between a fixed body and an elastic member that applies an elastic force against the movement to the moving lens body when the moving lens body is about to move from a stationary position to the subject side. The member is a magnetic member, and when the electromagnetic force for supplying the current to the coil to move the moving lens body from the stationary position to the subject side is generated, the electromagnetic force and the When the moving lens body is stopped at the subject side position in balance with the sexual force and the current supply to the coil is stopped, the moving lens body is moved toward the stationary position by the elastic force of the elastic member. The moving lens body is held at the stationary position by a magnetic attractive force generated between the magnet and the elastic member made of the magnetic member.
本発明において、駆動機構は、前記移動レンズに保持されたコイルと、前記固定体に保持されたマグネットと、前記コイルに電流を供給して電磁力を発生させたとき、当該電磁力に基づく前記移動レンズ体の移動を規制し、かつ、マグネットに磁気吸引される弾性部材を設けることとしたので、弾性部材とマグネットとの間で磁気吸引力が働くことになる。 In the present invention, when the driving mechanism generates an electromagnetic force by supplying a current to the coil, a magnet held by the moving lens, a magnet held by the fixed body, and the coil, the driving mechanism is based on the electromagnetic force. to restrict the movement of the moving lens body, and so was the provision of the elastic member which is magnetically attracted to the magnet, so that the magnetic attraction force acts between the elastic member and the magnet.
従って、例えば通常撮影時(或いはカメラ非使用時)に、バネの付勢力に頼ることなく、安定性の高い磁気吸引力を頼りにして、移動レンズ体を保持することができるので、移動レンズ体の静止位置精度のバラツキを抑えることができ、ひいては移動レンズ体の静止位置精度を安定化させることができる。 Therefore, for example, during normal photographing (or when the camera is not used), the moving lens body can be held by relying on a highly stable magnetic attractive force without depending on the biasing force of the spring. Variation of the stationary position accuracy of the movable lens body can be suppressed, and as a result, the stationary position accuracy of the moving lens body can be stabilized.
本発明において、前記マグネットより被写体が位置する側で前記移動レンズ体と前記固定体との間に取り付けられた第1弾性部材と、前記マグネットより被写体が位置する側とは反対側で前記移動レンズ体と前記固定体との間に取り付けられた第2弾性部材と、を備え、前記第1弾性部材と前記第2弾性部材のうち、前記第1弾性部材が前記磁性部材としての前記弾性部材である構成を採用することができる。 In the present invention, a first elastic member attached between the moving lens body and the fixed body on the side where the subject is located from the magnet, and the moving lens on the side opposite to the side where the subject is located from the magnet. A second elastic member attached between a body and the fixed body, and the first elastic member is the elastic member as the magnetic member among the first elastic member and the second elastic member. A configuration can be employed.
本発明においては、前記第1弾性部材及び前記第2弾性部材のうち、第1弾性部材について前記マグネットに磁気吸引される部材からなる構成としたので、第1弾性部材とマグネットとの間で磁気吸引力が働くことになる。従って、第1弾性部材又は第2弾性部材のうち、被写体側の弾性部材(例えば第1弾性部材)をマグネットに吸引させることで、通常撮影時(或いはカメラ非使用時)に、安定性の高い磁気吸引力を頼りに移動レンズ体を保持することができ、ひいては移動レンズ体の静止位置精度を安定化させることができる。 In the present invention, the one of the first elastic member and the second elastic member, since a structure comprising a member which is magnetically attracted to the magnet for the first elastic member, a magnetic between the first elastic member and the magnet The suction force will work. Therefore, the first elastic member or the second elastic member has a high stability during normal shooting (or when the camera is not used) by attracting the elastic member (for example, the first elastic member) on the subject side to the magnet. The moving lens body can be held by relying on the magnetic attractive force, and the stationary position accuracy of the moving lens body can be stabilized.
本発明では、前記レンズの光軸方向において、前記マグネットと前記磁性部材との間に前記コイルが配置されている構成を採用することができる。In this invention, the structure by which the said coil is arrange | positioned between the said magnet and the said magnetic member can be employ | adopted in the optical axis direction of the said lens.
本発明に係るレンズ駆動装置によれば、例えば通常撮影時(或いはカメラ非使用時)に、安定性の高い磁気吸引力を頼りに移動レンズ体を保持することとしたので、移動レンズ体の静止位置精度のバラツキを抑えることができ、ひいては移動レンズ体の静止位置精度を安定化させることができる。 According to the lens driving device of the present invention, for example, during normal shooting (or when the camera is not used), the moving lens body is held by relying on a highly stable magnetic attraction force. Variations in position accuracy can be suppressed, and as a result, the stationary position accuracy of the moving lens body can be stabilized.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
[実施の形態1]
(機械構成)
図1は、本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置10の機械構成を示す断面図である。より具体的には、図1(a)は、レンズ駆動装置10をレンズの光軸Xの方向に切断したときの断面図であって、図1(b)は、図1(a)の断面図で示されるレンズ駆動装置10において、A−A'の一点鎖線で切断したときの平面断面図である。なお、図1(a)において、説明の便宜上、上を被写体に近い前側とする。
[Embodiment 1]
(Machine configuration)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a mechanical configuration of a
図1において、レンズ駆動装置10は、固定体の一部に相当するカバーホルダ11と、移動レンズ体の一部に相当するスリーブ15とから主に構成されている。スリーブ15の内部には、光軸Xがその中心に位置することになる略円筒形状の鏡筒12が取り付けられ(図1では図示せず。図2参照)、その鏡筒12の内部にはレンズ12aが備えられている(図2参照)。なお、レンズ12aは、一般的には複数枚のレンズが組み合わされて構成される。
In FIG. 1, the
カバーホルダ11とホルダ受け19は嵌め込み可能であって(図2参照)、これらによって円筒状のヨーク16が固定されており、カバーホルダ11、ホルダ受け19およびヨーク16によって固定体が構成されている。そして、このヨーク16の内周面には、リング状に形成されたマグネット17が固着されている。すなわち、マグネット17は、ヨーク16の内周面から内側に突出するように、ヨーク16に固着されている(図2参照)。そして、光軸Xの方向と直交する方向に着磁されている。なお、ヨーク16は、例えば鋼板などの強磁性体からなる。
The
スリーブ15の外周には、前側に、リング状に形成された第1コイル141が固着されており、後ろ側に、リング状に形成された第2コイル142が固着されている。すなわち、スリーブ15の外周において、マグネット17よりも前側に、このマグネット17に対向するように第1コイル141が配置されており、この第1コイル141との関係で光軸Xの方向にマグネット17が介在するように、第2コイル142が配置されている。その結果、第1コイル141の後端面とマグネット17の前端面とが対向し、第2コイル142の前端面とマグネット17の後端面とが対向している。なお、スリーブ15に固着された第1コイル141及び第2コイル142は、ヨーク16に対して光軸Xの方向に相対移動が可能となっている。
On the outer periphery of the
マグネット17のN極から出た磁束は、例えば、スリーブ15,第1コイル141,ヨーク16を通過して、再びマグネット17に戻ってくる。また、マグネット17のN極から出た磁束は、例えば、スリーブ15,第2コイル142,ヨーク16を通過して、再びマグネット17に戻ってくる。従って、第1コイル141,第2コイル142,ヨーク16,スリーブ15といった部材によって、磁気回路(磁路)が形成されることになる。この場合、スリーブ15の材料としては、磁性材料を用いることが好ましい。
The magnetic flux emitted from the N pole of the
第1コイル141と第2コイル142の対向面間距離は、マグネット17の光軸Xの方向の厚さよりも大きく、マグネット17と第1コイル141(又は第2コイル142)との間には、光軸Xの方向に間隙が生じていて、この間隙の範囲内で、第1コイル141及び第2コイル142と一体化されたスリーブ15が、光軸Xの方向に移動することができる。そして、ヨーク16は、光軸Xの方向の長さが、第1コイル141と第2コイル142の対向面間距離よりも長くなるように形成されている。これにより、マグネット17と第1コイル141(又は第2コイル142)間で磁路から漏れ出る漏れ磁束を少なくすることができ、スリーブ15の移動量と第1コイル141(及び第2コイル142)に流す電流との間のリニアリティを向上させることができる。
The distance between the opposing surfaces of the
カバーホルダ11の前側の中央には、被写体からの反射光をレンズ12a(図2参照)に取り込むための円形の入射窓18が設けられている。また、レンズ駆動装置10には、スリーブ15の移動を規制する板バネ131(第1弾性部材)及び板バネ132(第2弾性部材)が設けられている。このうち、板バネ132について、図1(b)を用いて詳細に説明する。図1(b)において、ホルダ受け19に取り付けられた板バネ132は、ホルダ受け19に形成された回転防止溝19aと係合している。これにより、板バネ132が回転するのを防いでいる。
In the center of the front side of the
板バネ132は、電流を流す金属製のバネであって、最も内側の円周部分132aに、スリーブ15の後端が載置されるようになっている。また、円周部分132aには、第2コイル142を通電するための端子132bが3箇所形成されており(図1(b)参照)、端子132bを通じて第2コイル142に電流を供給することができる。
The
なお、ここでは詳細な説明を省略するが、板バネ131についても板バネ132と同様に、第1コイル141を通電するための端子が形成されており、その端子を通じて第1コイル141に電流を流すことができる。これにより、板バネ131及び板バネ132を、第1コイル141及び第2コイル142の通電用配線として機能させることができ、ひいてはレンズ駆動装置10の電気回路構成(回路配線)を容易にし、レンズ駆動装置10全体の小型化を図ることができる。
Although a detailed description is omitted here, the
また、本実施形態では、スリーブ15に、第1コイル141及び第2コイル142の通電用配線20を設けている(図1(a)参照)。これにより、第1コイル141に流れる電流と第2コイル142に流れる電流とを等しくすることができ、電流制御が容易となる。
Further, in the present embodiment, the
ここで、レンズ駆動装置10には、図1(a)に示すように、円環形状の磁性部材30が、第1コイル141を挟んでマグネット17とは反対側に配置されている。また、磁性部材30は、光軸Xと同軸に配置されている。従って、磁性部材30とマグネット17との間には磁気吸引力が働いており、スリーブ15を保持することができるようになっている。この保持動作については、後述する(保持動作)において詳述する。次に、レンズ駆動装置10の組み立て方法について説明する。
Here, in the
(製造方法)
図2は、本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置10の組み立て方法を説明するための分解斜視図である。なお、後述する本発明の他の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Aも、同様の組み立て方法を採用することができる。なお、第1コイル141及び第2コイル142は、予めスリーブ15の外周に固着させておくとともに、レンズ12aを有する鏡筒12は、予めスリーブ15の内部に組み込んでおくものとする。また、マグネット17は、予めヨーク16の内周面に固着させておくものとする。なお、マグネット17及びヨーク16は、光軸Xの方向に割れ目が入っており、2個に分割可能となっている。
(Production method)
FIG. 2 is an exploded perspective view for explaining an assembling method of the
図2において、まず、板バネ132を、ホルダ受け19に形成された回転防止溝19aと係合するように、ホルダ受け19に取り付ける。次に、第1コイル141の上方(或いは上面)に、円環形状の磁性部材30を取り付ける。この際、磁性部材30をスリーブ15の上端に固着させてもよい。次に、マグネット17及びヨーク16を2個に分割し、スリーブ15の外周に固着された第1コイル141と第2コイル142との間にマグネット17が介在するようにして、マグネット17及びヨーク16を再び一体化(固着)させる。そして、スリーブ15が内部に組み込まれたヨーク16を、ホルダ受け19に固定する。このとき、スリーブ15の後端は、板バネ132の最も内側の円周部分132aに載置される。最後に、板バネ131を、その最も内側の円周部分がスリーブ15の前端に当接するように載置した後、カバーホルダ11をホルダ受け19と係合させる。このようにして、図1(a)に示すレンズ駆動装置10を組み立てることができる。なお、板バネ131及び板バネ132には、ラジアル方向外側に舌状のものが形成されており、これは、コイルへの給電部となる。
In FIG. 2, first, the
(保持動作)
図3は、レンズ駆動装置10において、スリーブ15が保持される様子を説明するための説明図である。なお、図3(a)及び図3(b)は、図1(a)において、光軸Xより右半分に着目したときの機械構成を示している。また、マグネット17は、ラジアル方向内向きがN極、ラジアル方向外向きがS極となるように着磁されている。
(Holding action)
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining how the
図3(a)において、マグネット17のN極から出た磁束は、スリーブ15→第1コイル141→ヨーク16の順番で通過している。また、マグネット17のN極から出た磁束は、スリーブ15→第2コイル142→ヨーク16の順番で通過している。このような状態において、図3(a)では、第1コイル141及び第2コイル142に同方向の電流を流しているので(例えば紙面の「奥」から「手前」へと電流を流しているので)、磁界の中におかれた通電中の第1コイル141及び第2コイル142は、それぞれ上向き(前側)の電磁力FHを受けている(図3(a)内の矢印参照)。これにより、第1コイル141及び第2コイル142が固着されたスリーブ15は、前側に移動している。
In FIG. 3A, the magnetic flux emitted from the N pole of the
なお、本実施形態では、上述したように、スリーブ15に通電用配線20を設けており、第1コイル141に流れる電流と第2コイル142に流れる電流とを等しくしているので、第1コイル141と第2コイル142には、ほぼ等しい電磁力FHが働いている。また、レンズ駆動装置10の大きさは小さいため(例えば、外径略10mm×高さ略5mm)、第1コイル141を通過する磁束と第2コイル142を通過する磁束とは、ほぼ等しいものと考えられる。
In the present embodiment, as described above, the
一方で、板バネ131とスリーブ15の前端との間、板バネ132とスリーブ15の後端との間には、それぞれスリーブ15の移動を規制する力(弾性力FS1、弾性力FS2)が発生している(図3(a)の矢印参照)。このため、図3(a)では、スリーブ15を前側に移動させようとする電磁力FH+FHと、スリーブ15の移動を規制する弾性力FS1+FS2とが釣り合って、スリーブ15が停止している。
On the other hand, between the
次に、マクロ撮影から通常撮影(カメラ非使用)に切り替えると、レンズ駆動装置10は、図3(a)に示す状態から図3(b)に示す状態に移る。具体的に説明すると、第1コイル141及び第2コイル142を通電していない状態では、第1コイル141及び第2コイル142に上述した電磁力FHは働かないため、板バネ131及び板バネ132の弾性力FS1,FS2によって、スリーブ15は元の位置に戻る。
Next, when switching from macro photography to normal photography (camera not used), the
このとき、第1コイル141を介して磁性部材30とマグネット17との間で働く磁気吸引力Fm1及びFm2によって、スリーブ15が保持されることになる。従って、スリーブ15に揺れやガタツキが生じるのを防ぎ、ひいては通常撮影時(カメラ非使用時)におけるレンズ12aや鏡筒12等の移動レンズ体の静止位置精度のバラツキを抑えることができる。
At this time, the
特に、本実施形態に係るレンズ駆動装置10によれば、磁性部材30が円環形状に形成されており、光軸Xと同軸に配置されていることから、磁性部材30とマグネット17と間の磁気吸引力に偏りが生じず、第1コイル141の周方向全ての位置において磁気吸引力を安定して発生させることができる。従って、レンズ12aや鏡筒12等の移動レンズ体の静止位置精度を、より安定化させることができる。なお、磁性部材30の光軸X方向の厚さは、磁気吸引力の強弱を調整するために、種々変更可能である。
In particular, according to the
また、本実施形態に係るレンズ駆動装置10では、磁性部材30の外径は、第1コイル141の内径と外径の凡そ中間の値となっている(図1又は図2参照)。これにより、磁性部材30とヨーク16との間でラジアル方向の磁気吸引力が働くのを抑えることができ、ひいてはレンズ12aや鏡筒12等の移動レンズ体が光軸Xに対して偏心するのを防ぐことができる。なお、このような観点からすれば、磁性部材30の外径は、上述した中間の値よりも小さい値であることが好ましいといえる。
In the
[実施の形態2]
図4は、本発明の実施の形態2に係るレンズ駆動装置10Aの機械構成の概略を示す図である。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is a diagram showing an outline of the mechanical configuration of the
図4において、レンズ駆動装置10Aでは、図3(b)に示すレンズ駆動装置10と異なり、磁性部材30を除去し、板バネ131をマグネット17に磁気吸引される磁性部材としている。これにより、第1コイル141を介して板バネ131とマグネット17との間で働く磁気吸引力Fm1及びFm2によって、スリーブ15(移動レンズ体)が保持される。その他の構成は、実施の形態1と同様であるため、共通部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。
In FIG. 4, in the
このように、レンズ駆動装置10Aによれば、スリーブ15に揺れやガタツキが生じるのを防ぐことができ、ひいては通常撮影時(カメラ非使用時)におけるレンズ12aや鏡筒12等の移動レンズ体の静止位置精度のバラツキを抑えることができる。
As described above, according to the
なお、板バネ131は、上述のとおり、第1コイル141を通電するための端子(ターミナル)としての機能を有していることに鑑みれば、その材質は、例えば銅系或いはリン系の磁性ステンレスであることが好ましい。
In view of the fact that the
[その他の実施の形態]
図5(a)、(b)、本発明の他の実施の形態に係るレンズ駆動装置10B,10Cの機械構成の概略を示す図である。
[Other embodiments]
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing an outline of a mechanical configuration of lens driving devices 10B and 10C according to another embodiment of the present invention.
図5(a)、(b)に示すように、レンズ駆動装置10C,10Dでは、図3(b)および図4を参照して説明したレンズ駆動装置10A,10Bと異なり、スリーブ15(移動レンズ体)には、マグネット17に対して被写体側のみにコイル141が保持され、マグネット17に対してホルダ受け19の側にはコイル141が保持されていない。
As shown in FIGS. 5A and 5B, in the lens driving devices 10C and 10D, unlike the
このように構成したレンズ駆動装置10C,10Dのうち、レンズ駆動装置10Cでは、磁性部材30とマグネット17との間で働く磁気吸引力Fm1及びFm2によって、スリーブ15が保持されることになる。また、板バネ131とマグネット17との間で働く磁気吸引力Fm1及びFm2によって、スリーブ15(移動レンズ体)が保持される。その他の構成は、実施の形態1、2と同様であるため、共通部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。
Of the lens driving devices 10C and 10D configured as described above, in the lens driving device 10C, the
上記の実施の形態では、コイルとマグネットがレンズ光軸方向に配置されていたが、コイルおよびマグネットのうちの一方が移動レンズ体の外周面に保持され、他方が固定体の内周面に保持されている構成を採用してもよい。 In the above embodiment, the coil and the magnet are arranged in the lens optical axis direction, but one of the coil and the magnet is held on the outer peripheral surface of the moving lens body, and the other is held on the inner peripheral surface of the fixed body. You may employ | adopt the structure currently made.
また、磁性部材30は円環形状に限定されるものではない。例えば、複数の磁性部材をレンズ光軸と同軸状、すなわち、周方向で等角度間隔に配置してもよい。具体的には、ボール状、ワイヤ状、棒状等の磁性部材があり、このような磁性部材とマグネットとの間に作用する磁気的な付勢力を移動レンズ体に印加する構成を採用してもよい。また、ボール状、ワイヤ状、棒状等の磁性部材については、レンズ光軸が複数の磁性部材の中心に位置するように配置するのであれば、レンズ光軸の周りにおいて等角度間隔からずれた位置に複数の磁性部材を配置してもよい。さらに、ボール状、ワイヤ状、棒状等の磁性部材については、レンズ光軸の周りで数や大きさが異なるように配置して移動レンズ体の傾き調整に利用してもよい。
The
[レンズ駆動装置の利用例]
以上説明したようなレンズ駆動装置は、カメラ付き携帯電話機の他にも、様々な電子機器に取り付けることが可能である。例えば、PHS,PDA,バーコードリーダ,薄型のデジタルカメラ,監視カメラ,車の背後確認用カメラ,光学的認証機能を有するドア等である。
[Usage example of lens driving device]
The lens driving device as described above can be attached to various electronic devices in addition to the camera-equipped mobile phone. For example, PHS, PDA, bar code reader, thin digital camera, surveillance camera, vehicle rear view confirmation camera, door with optical authentication function, and the like.
本発明に係るレンズ駆動装置は、レンズユニットの静止位置精度を安定化させることが可能なものとして有用である。 The lens driving device according to the present invention is useful as a device capable of stabilizing the stationary position accuracy of the lens unit.
10,10A,10B,10C レンズ駆動装置
11 カバーホルダ(固定体)
12 鏡筒
12a レンズ
131,132 板バネ
141,142 第1コイル,第2コイル(弾性部材/規制部材)
15 スリーブ(移動レンズ体)
16 ヨーク(固定体)
17 マグネット
18 入射窓
19 ホルダ受け(固定体)
30 磁性部材
10, 10A, 10B, 10C
12
15 Sleeve (moving lens body)
16 Yoke (fixed body)
17
30 Magnetic members
Claims (5)
前記駆動機構は、前記移動レンズ体に保持されたコイルと、前記固定体に保持されたマグネットと、前記移動レンズ体と前記固定体との間に取り付けられ、前記移動レンズ体が静止位置から被写体側に移動しようとしたときに当該移動に抗する弾性力を前記移動レンズ体に印加する弾性部材と、前記マグネットより被写体が位置する側で前記移動レンズ体に保持された磁性部材と、を備え、
前記コイルに電流を供給して前記移動レンズ体を前記静止位置から被写体側に移動させる電磁力を発生させたときに当該電磁力と前記弾性力とが釣り合って前記移動レンズ体を被写体側位置に停止させ、
前記コイルへの電流供給を停止したとき、前記弾性部材の弾性力によって前記移動レンズ体を前記静止位置に向けて移動させるとともに、前記マグネットと前記磁性部材との間に発生する磁気吸引力によって当該移動レンズ体を前記静止位置に保持することを特徴とするレンズ駆動装置。 In a lens driving device comprising: a moving lens body provided with a lens; a fixed body that supports the moving lens body so as to be movable in the lens optical axis direction; and a drive mechanism that moves the moving lens body in the lens optical axis direction. ,
The drive mechanism is attached between a coil held by the moving lens body, a magnet held by the fixed body, and the moving lens body and the fixed body, and the moving lens body is moved from a stationary position to a subject. An elastic member that applies an elastic force against the movement to the moving lens body when attempting to move to the side, and a magnetic member that is held by the moving lens body on the side where the subject is located from the magnet. ,
When an electromagnetic force for supplying current to the coil to move the moving lens body from the stationary position to the subject side is generated, the electromagnetic force and the elastic force are balanced to bring the moving lens body to the subject side position. Stop,
When the current supply to the coil is stopped, the moving lens body is moved toward the stationary position by the elastic force of the elastic member, and the magnetic attraction force generated between the magnet and the magnetic member A lens driving device characterized by holding a moving lens body at the stationary position.
前記駆動機構は、前記移動レンズ体に保持されたコイルと、前記固定体に保持されたマグネットと、前記マグネットより被写体が位置する側で前記移動レンズ体と前記固定体との間に取り付けられ、前記移動レンズ体が静止位置から被写体側に移動しようとしたときに当該移動に抗する弾性力を前記移動レンズ体に印加する弾性部材と、を備え、
前記弾性部材は、磁性部材であり、
前記コイルに電流を供給して前記移動レンズ体を前記静止位置から被写体側に移動させる電磁力を発生させたときに、当該電磁力と前記弾性力とが釣り合って前記移動レンズ体を被写体側位置に停止させ、
前記コイルへの電流供給を停止したとき、前記弾性部材の弾性力によって前記移動レンズ体を前記静止位置に向けて移動させるとともに、前記マグネットと前記磁性部材からなる前記弾性部材との間に発生する磁気吸引力によって当該移動レンズ体を前記静止位置に保持することを特徴とするレンズ駆動装置。 In a lens driving device comprising: a moving lens body provided with a lens; a fixed body that supports the moving lens body so as to be movable in the lens optical axis direction; and a drive mechanism that moves the moving lens body in the lens optical axis direction. ,
The drive mechanism is attached between the moving lens body and the fixed body on the side where a subject is located from the magnet, a coil held by the moving lens body, a magnet held by the fixed body, An elastic member that applies an elastic force against the movement to the moving lens body when the moving lens body is about to move from a stationary position to the subject side, and
The elastic member is a magnetic member,
When an electromagnetic force for supplying current to the coil to move the moving lens body from the stationary position to the subject side is generated, the electromagnetic force and the elastic force are balanced to bring the moving lens body to the subject side position. To stop
When the current supply to the coil is stopped, the moving lens body is moved toward the stationary position by the elastic force of the elastic member, and is generated between the magnet and the elastic member made of the magnetic member. A lens driving device, wherein the moving lens body is held at the stationary position by a magnetic attraction force.
前記第1弾性部材と前記第2弾性部材のうち、前記第1弾性部材が前記磁性部材としての前記弾性部材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。 The fixed side object from said magnet is positioned between the moving lens body and first elastic member mounted between said fixed body, the side where the object from the magnet is positioned with said movable lens element on the opposite side A second elastic member attached between the body,
The lens driving device according to claim 3, wherein the first elastic member of the first elastic member and the second elastic member is the elastic member as the magnetic member.
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