JP4765472B2 - Lens driving device and mobile phone terminal with camera - Google Patents

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Description

本発明は、レンズを光軸方向に移動可能な小型のレンズ駆動装置、及びこのレンズ駆動装置を用いたカメラ付き携帯電話端末に関する。   The present invention relates to a small lens driving device capable of moving a lens in an optical axis direction, and a camera-equipped mobile phone terminal using the lens driving device.

従来、レンズ駆動装置を用いたカメラ付き携帯機器として、例えば、カメラ付き携帯電話端末が知られている。一般に、このようなカメラ付き携帯電話端末においては、片手で携帯電話端末を持って被写体を撮影するといったような、不安定な姿勢でカメラ機能が使用される場合が多い。   2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a camera-equipped mobile phone terminal is known as a camera-equipped mobile device using a lens driving device. Generally, in such a mobile phone terminal with a camera, the camera function is often used with an unstable posture, such as taking a picture of a subject with the mobile phone terminal with one hand.

そこで、不安定な姿勢でカメラ機能が用いられた場合の対策として、AF(オートフォーカス)用レンズ駆動装置に用いられているレンズを内蔵したレンズユニットを、2枚のリンク板を用いて挟み込み、光軸方向におけるレンズユニットの移動を安定させるという技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−333995号公報
Therefore, as a countermeasure when the camera function is used in an unstable posture, a lens unit including a lens used in an AF (autofocus) lens driving device is sandwiched using two link plates, A technique for stabilizing the movement of the lens unit in the optical axis direction is known (see, for example, Patent Document 1).
JP 2004-333955 A

近年、カメラ付きの携帯電話端末においては、持ち運びの利便性等から小型化、薄型化が要求されており、カメラ付きの携帯電話端末に用いられるレンズ駆動装置に対しても、当然に小型化、薄型化が要求されている。   In recent years, mobile phone terminals with cameras have been required to be smaller and thinner due to the convenience of carrying, etc. Naturally, the lens driving device used for mobile phone terminals with cameras is also downsized, Thinning is required.

しかし、特許文献1に開示されているレンズ駆動装置は、2枚のリンク板でレンズユニットを挟み込む構成を採用しているため、2枚のリンク板を配置するためのスペースをレンズ駆動装置内に確保する必要がある。また、レンズユニットの周囲にレンズ中心に対して対称となるよう駆動機構(アクチュエータ)を配置しているので、レンズの光軸と垂直な平面方向にアクチュエータを設置するための一定の空間が必要となる。これらの結果、レンズ駆動装置が厚く、かつ大型化し、そのレンズ駆動装置を用いたカメラ付き携帯電話端末が、厚く、大型になるという問題がある。   However, since the lens driving device disclosed in Patent Document 1 employs a configuration in which the lens unit is sandwiched between two link plates, a space for arranging the two link plates is provided in the lens driving device. It is necessary to secure. In addition, since a drive mechanism (actuator) is arranged around the lens unit so as to be symmetric with respect to the center of the lens, a certain space is required for installing the actuator in a plane direction perpendicular to the optical axis of the lens. Become. As a result, there is a problem that the lens driving device is thick and large, and the mobile phone terminal with a camera using the lens driving device is thick and large.

そこで、本出願人は、レンズ駆動装置を薄く、小型化するため、レンズを保持する可動鏡筒を移動させるアクチュエータを、レンズ光軸と直交するXY平面における一方向のみに配置し、そのXY平面の他の方向に弾性部材を配置する構成としたレンズ駆動装置を考案した。   In order to reduce the thickness and size of the lens driving device, the present applicant arranges an actuator for moving the movable lens barrel holding the lens in only one direction on the XY plane orthogonal to the lens optical axis, and the XY plane. A lens driving device has been devised in which the elastic member is arranged in the other direction.

図7は、考案したレンズ駆動装置の上面図であり、アクチュエータを2つ搭載して両側駆動とした例を表している。また図8は、図7に示すレンズ駆動装置のレンズ中心を通るB−B線に沿う断面図である。   FIG. 7 is a top view of the devised lens driving device, showing an example in which two actuators are mounted to drive both sides. 8 is a cross-sectional view taken along the line BB passing through the center of the lens of the lens driving device shown in FIG.

このレンズ駆動装置は、可動部と固定部及びそれらを繋げる弾性部材から構成され、可動部がムービングマグネット方式のリニア駆動により光軸方向に移動することができる。   This lens driving device is composed of a movable portion, a fixed portion, and an elastic member that connects them, and the movable portion can move in the optical axis direction by a moving magnet type linear drive.

可動部側は、レンズ204を保持して光軸F方向へ移動可能なレンズ固定円筒205からなる可動鏡筒203とマグネット206、固定部側は、可動鏡筒203を収納する固定ホルダ202とヨーク207とコイル208から構成され、それらが弾性部材209によって連結されている。マグネット206、ヨーク207、コイル208は、可動鏡筒203を移動させる駆動機構(アクチュエータ)を構成しており、このレンズ駆動装置には2つのアクチュエータが設けられている。   The movable part side holds a lens 204 and moves a movable lens barrel 203 and a magnet 206 made of a lens fixed cylinder 205 movable in the direction of the optical axis F. The fixed part side is a fixed holder 202 and a yoke for housing the movable lens barrel 203. 207 and a coil 208, which are connected by an elastic member 209. The magnet 206, the yoke 207, and the coil 208 constitute a drive mechanism (actuator) that moves the movable lens barrel 203, and this lens drive device is provided with two actuators.

可動鏡筒203は、内部に複数枚のレンズを格納するレンズ固定円筒205から構成され、そのレンズ固定円筒205の下部には、円柱面のXY平面上に、マグネット206を取り付けて固定するための鍔部205aが形成されている。   The movable lens barrel 203 is composed of a lens fixing cylinder 205 that houses a plurality of lenses therein, and a magnet 206 is attached and fixed to the lower part of the lens fixing cylinder 205 on the XY plane of a cylindrical surface. A collar 205a is formed.

固定ホルダ202は、略正方形状の底部と、底部の周縁に沿った周壁部とからなり、上方に開口を有し、その内部に可動鏡筒203、アクチュエータ、弾性部材209を収納する。   The fixed holder 202 includes a substantially square bottom portion and a peripheral wall portion along the periphery of the bottom portion. The fixed holder 202 has an opening on the upper side, and houses the movable lens barrel 203, the actuator, and the elastic member 209 therein.

4つの弾性部材209は、板状弾性体(板ばね)で構成され、各々の弾性部材209の一端は可動鏡筒203外壁のそれぞれの位置に、他端は固定ホルダ202の4角付近に各々固定されている。4つの弾性部材209は、同一平面(XY平面)内で蛇行した形状を有する。   The four elastic members 209 are constituted by plate-like elastic bodies (plate springs). One end of each elastic member 209 is located at each position of the outer wall of the movable lens barrel 203 and the other end is located near the four corners of the fixed holder 202. It is fixed. The four elastic members 209 have a meandering shape in the same plane (XY plane).

アクチュエータは、略枡形(方形)の固定ホルダ202と可動鏡筒203に挟まれた空間の、光軸Fと直交するXY平面における一方向に設けられる。図7の例では、可動鏡筒203のX軸方向の両側に2つのアクチュエータが設けられ、両側駆動とされている。   The actuator is provided in one direction on the XY plane perpendicular to the optical axis F in a space sandwiched between the substantially bowl-shaped (square) fixed holder 202 and the movable lens barrel 203. In the example of FIG. 7, two actuators are provided on both sides in the X-axis direction of the movable lens barrel 203 and are driven on both sides.

このように構成されるレンズ駆動装置において、コイル208に電流を流すことによって、2つのマグネット206に光軸Fに平行な上方への推力が発生し、可動鏡筒203が固定部(固定ホルダ202)に対して弾性部材209による動作規制を保たれた状態で、光軸F方向へ移動(フォーカス動作)する。   In the lens driving device configured as described above, when an electric current is passed through the coil 208, an upward thrust parallel to the optical axis F is generated in the two magnets 206, and the movable barrel 203 is fixed to the fixed portion (fixed holder 202). ) In the direction of the optical axis F (focusing operation) in a state where the operation restriction by the elastic member 209 is maintained.

図7の例においては、レンズ204を中心として各部品が対称に配置されているため、可動鏡筒203はフォーカス駆動時に光軸Fに対して垂直な姿勢を保持したままの動作が可能となっている。つまり、弾性部材209の弾性力(「ばね力」若しくは「反力」ともいう)中心212、可動鏡筒203の重量中心213、アクチュエータの推力中心214、以上3つの力点の光軸Fに対して垂直な平面座標系での位置が略一致する、したがって、フォーカス動作時には、可動鏡筒203が光軸Fに対して垂直姿勢が終始保持され、並進運動を行なう。   In the example of FIG. 7, since the components are arranged symmetrically around the lens 204, the movable lens barrel 203 can operate while maintaining a posture perpendicular to the optical axis F during focus driving. ing. That is, the elastic force (also referred to as “spring force” or “reaction force”) center 212 of the elastic member 209, the weight center 213 of the movable lens barrel 203, the thrust center 214 of the actuator, and the optical axis F of the above three force points. The positions in the vertical plane coordinate system substantially coincide with each other. Therefore, at the time of the focusing operation, the movable lens barrel 203 is always kept in the vertical posture with respect to the optical axis F and performs translational motion.

上述したように可動鏡筒203の移動時における動作姿勢保持の観点から、アクチュエータは2つ以上の対称配置とすることが好ましい。   As described above, from the viewpoint of maintaining the operation posture during the movement of the movable lens barrel 203, it is preferable that the actuators have two or more symmetrical arrangements.

しかし、レンズ駆動装置に占めるアクチュエータ、中でもマグネットは、単価比率が高く、レンズ駆動装置のコストを削減するために極力使用数を減らしたい部品の1つでもある。   However, actuators, particularly magnets, that occupy the lens driving device have a high unit price ratio, and are one of the components that want to reduce the number of uses as much as possible in order to reduce the cost of the lens driving device.

そこで、上記コスト削減の観点から、本出願人は、アクチュエータを1つのみの構成としたレンズ駆動装置を考案した。   In view of the above cost reduction, the present applicant has devised a lens driving device having only one actuator.

図9は、アクチュエータを1つ備えた構成のレンズ駆動装置の上面図である。また、図10は、図9に示したレンズ駆動装置のレンズ中心を通るC−C線に沿う断面図である。   FIG. 9 is a top view of a lens driving device having one actuator. 10 is a cross-sectional view taken along the line CC passing through the center of the lens of the lens driving device shown in FIG.

図9において、図7に示したレンズ駆動装置と比較して異なる点は、2つ配置されていたアクチュエータのうち1つを除去し、1つのアクチュエータによる片側駆動のレンズ駆動装置とした点である。   9 is different from the lens driving device shown in FIG. 7 in that one of the two arranged actuators is removed and a one-side driving lens driving device using one actuator is obtained. .

図9に示すレンズ駆動装置は、可動部と固定部及びそれらを繋げる弾性部材を備え、可動部がムービングマグネット方式のリニア駆動により光軸方向に移動する。   The lens driving device shown in FIG. 9 includes a movable portion, a fixed portion, and an elastic member that connects them, and the movable portion moves in the optical axis direction by a moving magnet type linear drive.

可動部側は、複数枚のレンズ部材を有するレンズ304を保持して光軸F方向へ移動可能なレンズホルダ305からなる可動鏡筒303とマグネット306、また固定部側は、可動鏡筒303を収納する固定ホルダ302とヨーク307とコイル308から構成され、それらが4本の板状の弾性部材(板ばね)309によって連結されている。   The movable part side holds a lens 304 having a plurality of lens members and can move in the optical axis F direction, and a movable lens barrel 303 and a magnet 306, and the fixed part side has a movable lens barrel 303. The housing includes a fixed holder 302, a yoke 307, and a coil 308, which are connected by four plate-like elastic members (plate springs) 309.

本例における可動鏡筒303は、レンズ304の中心304aに対して非対称であり、かつX軸に対して対称な形状としている。   The movable lens barrel 303 in this example is asymmetric with respect to the center 304a of the lens 304 and is symmetric with respect to the X axis.

各々の弾性部材309の一端は、可動鏡筒303の外壁の所定位置にそれぞれ固定され、その他端は、固定ホルダ302の所定位置にそれぞれ固定され、可動鏡筒303と固定ホルダ302が連結される。各弾性部材309は、可動鏡筒303の重量中心313に対して、略対称に配置することが好ましい。   One end of each elastic member 309 is fixed to a predetermined position of the outer wall of the movable lens barrel 303, and the other end is fixed to a predetermined position of the fixed holder 302, and the movable lens tube 303 and the fixed holder 302 are connected. . Each elastic member 309 is preferably disposed substantially symmetrically with respect to the weight center 313 of the movable lens barrel 303.

マグネット306、ヨーク307、コイル308は、磁気回路部を構成し、可動鏡筒303を光軸F方向に移動させる駆動機構(アクチュエータ)として機能する。アクチュエータは、可動鏡筒303に設けられた孔310に貫装されるような状態に設置される。   The magnet 306, the yoke 307, and the coil 308 constitute a magnetic circuit unit and function as a drive mechanism (actuator) that moves the movable barrel 303 in the direction of the optical axis F. The actuator is installed in such a state as to penetrate through the hole 310 provided in the movable lens barrel 303.

このレンズ駆動装置では、アクチュエータが1つのみであるため、アクチュエータによる推力中心314は、光軸Fに略直交する平面座標において、可動鏡筒303の重量中心313から外れる。   In this lens driving device, since there is only one actuator, the thrust center 314 by the actuator deviates from the weight center 313 of the movable lens barrel 303 in the plane coordinates substantially orthogonal to the optical axis F.

図10は、図9に示したレンズ駆動装置の線に沿う断面図である。図10に示すように、略箱状の固定ホルダ302に、可動鏡筒303及び磁気回路構成からなるアクチュエータが収納されている。各々の弾性部材309と可動鏡筒303との固定部309a〜309dは、フォーカス動作前の初期位置において、一平面内に配置されている。ここで一平面内とは、光軸に対し略垂直で固定ホルダ302の底部からの高さが略同一の面をいう。 FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line A - A of the lens driving device shown in FIG. As shown in FIG. 10, a movable holder 303 and an actuator having a magnetic circuit configuration are housed in a substantially box-shaped fixed holder 302. The fixed portions 309a to 309d between the elastic members 309 and the movable lens barrel 303 are arranged in one plane at the initial position before the focusing operation. Here, the term “in one plane” refers to a plane that is substantially perpendicular to the optical axis and has the same height from the bottom of the fixed holder 302.

可動鏡筒303は、内部にレンズ304を固定するための円筒形状の空間を有する樹脂製のレンズホルダ305から構成され、そのレンズホルダ305の下部には、鍔部305aが形成されている。この鍔部305aには、マグネット306が載置され、固定される。   The movable lens barrel 303 includes a resin lens holder 305 having a cylindrical space for fixing the lens 304 therein, and a collar portion 305a is formed at the lower portion of the lens holder 305. A magnet 306 is placed and fixed on the flange 305a.

略箱状の固定ホルダ302は、略正方形状の底部と、底部の周縁に沿った周壁部とからなり、上方に開口を有し、その内部に可動鏡筒303、アクチュエータ、弾性部材309を収納する。   The substantially box-shaped fixed holder 302 includes a substantially square bottom portion and a peripheral wall portion along the periphery of the bottom portion, and has an opening on the upper side, and accommodates the movable lens barrel 303, the actuator, and the elastic member 309 therein. To do.

レンズ駆動装置の上方には、光を取り込むための円形の入射窓331を有する天面部品330が配置されている。   Above the lens driving device, a top surface component 330 having a circular incident window 331 for taking in light is disposed.

可動鏡筒3をレンズ304の光軸F方向に移動させるアクチュエータは、可動鏡筒303に設けられた孔310に貫装されるようにして、光軸Fと直交するXY平面における一方向に設けられる。図10の例では、可動鏡筒303のX軸方向の片側に1つのアクチュエータが設けられ、片側駆動により、可動鏡筒303を移動させる。   The actuator for moving the movable lens barrel 3 in the direction of the optical axis F of the lens 304 is provided in one direction on the XY plane orthogonal to the optical axis F so as to penetrate through the hole 310 provided in the movable lens barrel 303. It is done. In the example of FIG. 10, one actuator is provided on one side in the X-axis direction of the movable barrel 303, and the movable barrel 303 is moved by one-side drive.

アクチュエータを構成するヨーク307は、固定ホルダ302の底部に立設され、その内側(レンズ中心4a側)にコイル308が設けられる。そして、レンズホルダ305の鍔部305aに載置されたマグネット306が、コイル308と対向配置され、レンズ駆動機構内の磁気回路が構成される。   A yoke 307 constituting the actuator is erected on the bottom of the fixed holder 302, and a coil 308 is provided on the inner side (the lens center 4a side). A magnet 306 placed on the flange 305a of the lens holder 305 is disposed to face the coil 308, and a magnetic circuit in the lens driving mechanism is configured.

このように構成されるレンズ駆動装置1において、コイル308に電流を流すことによって、1つのマグネット306に光軸Fに平行な上方への推力が発生し、可動鏡筒303が固定ホルダ302に対して弾性部材9による動作規制を保たれた状態で、光軸F方向へ移動(フォーカス動作)する。   In the lens driving device 1 configured as described above, when an electric current is passed through the coil 308, an upward thrust parallel to the optical axis F is generated in one magnet 306, and the movable lens barrel 303 moves relative to the fixed holder 302. In this state, the movement of the elastic member 9 is maintained (focusing operation) in the direction of the optical axis F.

ところが、可動鏡筒303がアクチュエータを内方するような構造であるので、可動鏡筒303が、図7の例のように、レンズ中心304aの対称形状を保てず、可動鏡筒303の重量中心313がレンズ中心304aから離れた箇所に位置している。   However, since the movable barrel 303 has a structure in which the actuator is inward, the movable barrel 303 cannot maintain the symmetrical shape of the lens center 304a as in the example of FIG. The center 313 is located at a position away from the lens center 304a.

また、部品生産性や対衝撃性能等の理由から弾性部材は極力対称形状が望まれる。そのため、弾性部材の弾性力中心31はレンズ中心304aと異なる箇所に位置している。 In addition, the elastic member is desired to be symmetrical as much as possible for reasons such as part productivity and impact resistance performance. Therefore, the elastic force center 31 second elastic member is located at a position different from the lens center 304a.

さらに、アクチュエータの推力中心314は、磁気回路構成部品上(この例ではマグネット306)にくるので、必然的にレンズ中心304aとは、その位置を重複させることはできない。   Further, since the thrust center 314 of the actuator comes on the magnetic circuit component (in this example, the magnet 306), the position of the thrust center 314 cannot necessarily overlap with the lens center 304a.

これらの結果として、弾性部材309の弾性力中心312、可動鏡筒303の重量中心313、アクチュエータの推力中心314の3つの力点が一致せず、各中心点に働くモーメントの不均衡により、可動鏡筒303が回転運動をしてしまい、理想動作することが不可能となる。   As a result, the three force points of the elastic force center 312 of the elastic member 309, the weight center 313 of the movable lens barrel 303, and the thrust center 314 of the actuator do not coincide with each other. The cylinder 303 rotates and cannot perform an ideal operation.

図9,10に示すレンズ駆動装置のフォーカス動作時の状態を、図11に示す。この図11に示すように、コイル308に電流を供給しアクチュエータを駆動させて可動鏡筒303をフォーカス動作させると、弾性力中心312に働く弾性力kによって生じる弾性力モーメントMk、可動鏡筒303の重力中心313に働く重力gによって生じる重力モーメントMg、推力中心314に働く推力fによって推力モーメントMfが発生し、光軸F方向への並進運動ではなく、(図中では反時計回りの)回転運動をする。   FIG. 11 shows a state during the focusing operation of the lens driving device shown in FIGS. As shown in FIG. 11, when a current is supplied to the coil 308 to drive the actuator to cause the movable lens barrel 303 to perform a focusing operation, the elastic force moment Mk generated by the elastic force k acting on the elastic force center 312, the movable lens barrel 303. The gravity moment Mg generated by the gravity g acting on the gravity center 313 and the thrust f acting on the thrust center 314 generate a thrust moment Mf, which is not a translational motion in the direction of the optical axis F but rotates (counterclockwise in the figure). exercise.

その結果、可動鏡筒303の一部、例えば可動鏡筒303の上面部端縁がレンズ駆動装置上方に配された光透過性の樹脂からなる天面部品330と干渉する。すなわちレンズ304の光軸Fと天面部品330が垂直ではない状態で可動鏡筒303が天面部品330に当接してフォーカス動作(移動)を停止させ、レンズ傾きθが発生する。レンズ傾きθが発生すると、フォーカス動作させたときの光学特性(解像度など)が変化し、画質が劣化するという問題があった。   As a result, a part of the movable lens barrel 303, for example, the edge of the upper surface portion of the movable lens barrel 303 interferes with the top surface component 330 made of light-transmitting resin disposed above the lens driving device. That is, in a state where the optical axis F of the lens 304 and the top surface component 330 are not perpendicular to each other, the movable lens barrel 303 comes into contact with the top surface component 330 to stop the focusing operation (movement), and a lens tilt θ is generated. When the lens tilt θ occurs, there is a problem that the optical characteristics (resolution, etc.) when the focus operation is performed change, and the image quality deteriorates.

とりわけ、小型のカメラモジュールの場合、レンズの傾きが撮像素子(画質)に与える影響は、大型のカメラモジュールの場合よりも大きいので、小型化に伴いレンズ傾きの許容範囲がより小さくなる。   In particular, in the case of a small camera module, the influence of the lens tilt on the image sensor (image quality) is larger than that in the case of a large camera module.

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、レンズ中心に対してアクチュエータが非対称に配置されているレンズ駆動装置において、フォーカス動作時におけるレンズの光軸に対する適正な姿勢を維持することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a point, and in a lens driving device in which an actuator is arranged asymmetrically with respect to the center of the lens, an appropriate posture with respect to the optical axis of the lens during a focusing operation is maintained. Objective.

上記課題を解決するため、本発明は、レンズを保持して該レンズの光軸方向に移動可能な可動部と、この可動部を収納する固定部と、レンズの中心に対して非対称に配置され、可動部を光軸方向上向きに移動させる駆動機構と、一端及び他端が可動部及び固定部にそれぞれ固定され、各一端可動部との固定点が光軸に略直交する同一平面上に設けられた複数の弾性部材とを備え、複数の弾性部材を、可動部の重量中心と駆動機構の推力中心を結ぶ直線に直交する直線により2つの領域に分類し、駆動機構が含まれる側の一方の領域における弾性部材の他端と前記固定部との固定点が、他方の領域における弾性部材の他端と固定部との固定点より、光軸上で低い位置となることにより、複数の弾性部材による弾性力中心が、駆動機構の推力中心近傍に移動しているように構成する。 In order to solve the above problems, the present invention is arranged asymmetrically with respect to the center of the lens, a movable portion that holds the lens and is movable in the optical axis direction of the lens, a fixed portion that houses the movable portion. A drive mechanism for moving the movable part upward in the optical axis direction, one end and the other end being fixed to the movable part and the fixed part, respectively, and a fixed point of each one end and the movable part on the same plane substantially orthogonal to the optical axis A plurality of elastic members, and the plurality of elastic members are classified into two regions by a straight line orthogonal to a straight line connecting the weight center of the movable portion and the thrust center of the drive mechanism, fixing point between the other end and the fixing portion of the elastic member in one area, the fixed point between the other end and the fixed portion of the elastic member in the other regions, by a low position on the optical axis, a plurality of The center of elastic force by the elastic member is in the thrust of the drive mechanism. Configured to have moved in the vicinity.

上記構成によれば、複数の弾性部材による弾性力の弾性力中心が駆動機構の推力中心近傍に移動しているので、可動部の重量中心、駆動機構の推力中心の各中心との間で相互に発生するモーメント量を小さくすることができる。これにより、可動部の回転運動を抑制し、フォーカス動作中におけるレンズの光軸に対する傾きが抑えられる。 According to the above configuration, since the elastic force center of the elastic force by the plurality of elastic members is moved to the vicinity of the thrust center of the drive mechanism, the center of weight of the movable part and the center of the thrust center of the drive mechanism are mutually connected. The amount of moment generated in can be reduced. Thereby, the rotational movement of the movable part is suppressed, and the inclination of the lens with respect to the optical axis during the focusing operation is suppressed.

本発明によれば、フォーカス動作中におけるレンズの光軸に対する傾きを抑えることができるので、レンズの光軸に対する適正な姿勢を維持しながらフォーカス動作ができるレンズ駆動装置を提供することができる。   According to the present invention, since the tilt with respect to the optical axis of the lens during the focusing operation can be suppressed, it is possible to provide a lens driving device capable of performing the focusing operation while maintaining an appropriate posture with respect to the optical axis of the lens.

また、部品削減により(駆動機構がレンズ中心に対して非対称となり)可動部が並進運動しなくなるためにレンズの姿勢が維持できないという問題が解決されるので、部品の削減が可能となり、コストを抑制することができる。また、部品削減により装置を小型化できる。   In addition, the reduction of parts (the drive mechanism becomes asymmetric with respect to the lens center) solves the problem that the posture of the lens cannot be maintained because the movable part does not translate, thereby reducing parts and reducing costs. can do. Further, the apparatus can be reduced in size by reducing the number of parts.

また、本発明に係るレンズ駆動装置を携帯電話端末等の携帯機器に適用した場合、携帯機器の小型化、薄型化に寄与することができる。   In addition, when the lens driving device according to the present invention is applied to a mobile device such as a mobile phone terminal, it can contribute to a reduction in size and thickness of the mobile device.

以下、本発明に係るカメラモジュール用レンズ駆動装置を実施するための最良の形態の例について、添付図1〜図6を参照して説明する。   Hereinafter, an example of the best mode for carrying out the lens driving device for a camera module according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明の一実施の形態例に係るレンズ駆動装置の上面図である。図1に示すレンズ駆動装置1は、可動部と固定部及びそれらを繋げる弾性部材を備え、可動部がムービングマグネット方式のリニア駆動により光軸方向に移動することができる。ここで、光軸とは、撮像素子(図示略)の撮像面に対して光が略垂直な角度で入射するときの軸をいう。   FIG. 1 is a top view of a lens driving apparatus according to an embodiment of the present invention. A lens driving device 1 shown in FIG. 1 includes a movable portion, a fixed portion, and an elastic member that connects them, and the movable portion can move in the optical axis direction by moving magnet type linear drive. Here, the optical axis refers to an axis when light is incident at an angle substantially perpendicular to an imaging surface of an imaging element (not shown).

可動部側は、複数枚のレンズ部材を有するレンズ4を保持して光軸F方向へ移動可能なレンズホルダ5からなる可動鏡筒3とマグネット6、また固定部側は、可動鏡筒3を収納する固定ホルダ2とヨーク7とコイル8から構成され、それらが4本の板状の弾性部材(板ばね)9によって連結されている。   The movable part side holds a lens 4 having a plurality of lens members and can move in the direction of the optical axis F, and a movable lens barrel 3 and a magnet 6, and the fixed part side has a movable lens barrel 3. The fixed holder 2 to be housed, the yoke 7 and the coil 8 are constituted, and these are connected by four plate-like elastic members (plate springs) 9.

本例における可動鏡筒3は、レンズ4の中心4aに対して非対称であり、かつX軸に対して対称な形状としている。なお、本例において、X軸は可動鏡筒3の重量中心13と駆動機構の推力中心14を結ぶ直線とし、Y軸はX軸に直交する直線とする。   The movable barrel 3 in this example is asymmetric with respect to the center 4a of the lens 4 and is symmetric with respect to the X axis. In this example, the X axis is a straight line connecting the weight center 13 of the movable barrel 3 and the thrust center 14 of the drive mechanism, and the Y axis is a straight line orthogonal to the X axis.

各々の弾性部材9の一端は、可動鏡筒3の外壁の所定位置(固定部9a〜9d)にそれぞれ固定され、その他端は、固定ホルダ2の所定位置(固定部11a〜11d)にそれぞれ固定され、可動鏡筒3と固定ホルダ2が連結される。図1の例では、複数の弾性部材9は、可動鏡筒3の重量中心13に対して略対称な配置とされているが、この例に限らず非対称であってもよい。   One end of each elastic member 9 is fixed to a predetermined position (fixed portions 9a to 9d) of the outer wall of the movable lens barrel 3, and the other end is fixed to a predetermined position (fixed portions 11a to 11d) of the fixed holder 2, respectively. Then, the movable barrel 3 and the fixed holder 2 are connected. In the example of FIG. 1, the plurality of elastic members 9 are disposed substantially symmetrically with respect to the weight center 13 of the movable barrel 3, but are not limited to this example and may be asymmetrical.

レンズ駆動装置の適当なフォーカス感度を得るためには、アクチュエータによって発生させる推力(駆動力)の推力定数と、その駆動力による動作を規制する弾性部材9のばね定数との相互バランスが重要となる。本例では、アクチュエータが1つだけの構成としているので、推力定数が低い。したがって、それに合わせてばね定数を低く(ばねを柔らかく)する必要があり、限られた空間で弾性部材9の有効長を長くとるために、弾性部材9
は、蛇行した形状に形成されている。
In order to obtain an appropriate focus sensitivity of the lens driving device, a mutual balance between the thrust constant of the thrust (driving force) generated by the actuator and the spring constant of the elastic member 9 that restricts the operation by the driving force is important. . In this example, since only one actuator is used, the thrust constant is low. Therefore, it is necessary to lower the spring constant (soften the spring) accordingly, and in order to increase the effective length of the elastic member 9 in a limited space, the elastic member 9
Is formed in a meandering shape.

マグネット6、ヨーク7、コイル8は、磁気回路部を構成し、可動鏡筒3を光軸F方向に移動させる駆動機構(アクチュエータ)として機能する。アクチュエータは、可動鏡筒3に設けられた孔10に貫装されるような状態に設置される。   The magnet 6, the yoke 7, and the coil 8 constitute a magnetic circuit unit and function as a drive mechanism (actuator) that moves the movable barrel 3 in the direction of the optical axis F. The actuator is installed in such a state as to penetrate through the hole 10 provided in the movable barrel 3.

レンズ駆動装置1では、アクチュエータが1つのみであるため、アクチュエータによる推力中心14は、光軸Fに略直交する平面において、可動鏡筒3の重量中心13から大きく外れている。   In the lens driving device 1, since there is only one actuator, the thrust center 14 by the actuator is greatly deviated from the weight center 13 of the movable barrel 3 in a plane substantially orthogonal to the optical axis F.

図2は、図1に示したレンズ駆動装置1のA−A線に沿う断面図である。図2に示すように、レンズ駆動装置1は、略箱状の固定ホルダ2に、可動鏡筒3及び磁気回路構成からなるアクチュエータが収納されている。   FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the lens driving device 1 shown in FIG. As shown in FIG. 2, in the lens driving device 1, a movable barrel 3 and an actuator having a magnetic circuit configuration are housed in a substantially box-shaped fixed holder 2.

各々の弾性部材9と可動鏡筒3との固定部9a〜9dは、フォーカス動作前の初期位置において、一平面内に配置されている。Y軸を挟んでアクチュエータが含まれない領域(図2左側)にある弾性部材9では、固定ホルダ2との固定部11a,11dが、可動鏡筒3側の固定部9a〜9dと同じ高さの取り付け位置15、すなわち同一平面内にある。一方、Y軸を挟んでアクチュエータが含まれる領域(図2右側)にある弾性部材9では、固定ホルダ2との固定部11b,11cが、可動鏡筒3側の固定部9a〜9dよりも、前記光軸において低い取り付け位置16にある。すなわち、固定部11b,11cは、固定ホルダ2の底部からの高さが、固定部11a,11dよりも低い位置にある。ここで一平面内とは、光軸に対し略垂直で固定ホルダ2の底部からの高さが略同一の面をいう。なお、図2においては弾性部材9の傾きを強調して記載している。   The fixed portions 9a to 9d between each elastic member 9 and the movable lens barrel 3 are arranged in one plane at the initial position before the focusing operation. In the elastic member 9 in the region not including the actuator (left side in FIG. 2) across the Y axis, the fixing portions 11a and 11d with the fixing holder 2 are the same height as the fixing portions 9a to 9d on the movable lens barrel 3 side. Mounting position 15, i.e., in the same plane. On the other hand, in the elastic member 9 in the region including the actuator (right side in FIG. 2) across the Y axis, the fixed portions 11b and 11c with the fixed holder 2 are more fixed than the fixed portions 9a to 9d on the movable lens barrel 3 side. In the lower mounting position 16 in the optical axis. That is, the fixed portions 11b and 11c are at a position where the height from the bottom of the fixed holder 2 is lower than the fixed portions 11a and 11d. Here, the term “in one plane” refers to a plane that is substantially perpendicular to the optical axis and has substantially the same height from the bottom of the fixed holder 2. In FIG. 2, the inclination of the elastic member 9 is emphasized.

可動鏡筒3は、内部にレンズ4を固定するための円筒形状の空間を有する樹脂製のレンズホルダ5から構成され、そのレンズホルダ5の下部には、鍔部5aが形成されている。この鍔部5aには、マグネット6が載置され、固定される。レンズホルダ5の内部には、レンズ4と、スペーサとしての中間部材24が配置されている。   The movable lens barrel 3 is composed of a resin lens holder 5 having a cylindrical space for fixing the lens 4 therein, and a flange 5 a is formed at the lower part of the lens holder 5. A magnet 6 is placed and fixed on the flange 5a. Inside the lens holder 5, a lens 4 and an intermediate member 24 as a spacer are arranged.

レンズ4は、カメラの撮影レンズで、複数枚のレンズ部材が組み合わされて構成される。図2の上側に配されているのが被写体側レンズ部材22で、下側に配されているのがカメラボディ側レンズ部材23である。なお、本例のレンズ駆動装置1では、可動鏡筒3が、レンズ4とレンズホルダ5と中間部材28という複数の部材から構成されているが、これらのうち複数の部材又は全ての部材が同一部材で一体に構成されていてもよい。   The lens 4 is a photographing lens of a camera and is configured by combining a plurality of lens members. The subject-side lens member 22 is disposed on the upper side in FIG. 2, and the camera body-side lens member 23 is disposed on the lower side. In the lens driving device 1 of this example, the movable lens barrel 3 is composed of a plurality of members, that is, the lens 4, the lens holder 5, and the intermediate member 28. Of these, a plurality of members or all the members are the same. You may be comprised integrally by the member.

被写体側レンズ部材22は、中央にレンズ機能を持つ円形のレンズ部を有し、外周にレンズ部を保持して支えるためのホルダ部(図示せず)を有している。ホルダ部は、中間部材24に当接している。カメラボディ側レンズ部材23は、中央にレンズ機能を持つレンズ部を有し、外周にレンズ部を保持して支えるためのホルダ部(図示せず)を有している。カメラボディ側レンズ部材23のホルダ部も中間部材24に当接している。   The subject side lens member 22 has a circular lens portion having a lens function in the center, and a holder portion (not shown) for holding and supporting the lens portion on the outer periphery. The holder part is in contact with the intermediate member 24. The camera body side lens member 23 has a lens portion having a lens function at the center, and a holder portion (not shown) for holding and supporting the lens portion on the outer periphery. The holder portion of the camera body side lens member 23 is also in contact with the intermediate member 24.

被写体側レンズ部材22及びカメラボディ側レンズ部材23のレンズ部は、樹脂製の非球面レンズとされており、レンズ部とホルダ部は樹脂の一体成型によって形成されている。   The lens portions of the subject side lens member 22 and the camera body side lens member 23 are aspherical lenses made of resin, and the lens portion and the holder portion are formed by integral molding of resin.

中間部材24は、中央に孔25を有する例えばドーナッツのような、略環状の部材である。この中間部材24によって被写体側レンズ部材22とカメラボディ側レンズ部材23の間隔を一定に保持している。中間部材24が存在することによって、被写体側レンズ部材22及びカメラボディ側レンズ部材23の取り付け作業や、位置決め作業を簡易にしている。   The intermediate member 24 is a substantially annular member such as a donut having a hole 25 in the center. The intermediate member 24 keeps the distance between the subject side lens member 22 and the camera body side lens member 23 constant. Due to the presence of the intermediate member 24, the attaching operation and the positioning operation of the subject side lens member 22 and the camera body side lens member 23 are simplified.

レンズホルダ5の前面(図2上方)には、被写体からの反射光をレンズホルダ5内に取り込むための円形の入射窓21が形成されている。   A circular incident window 21 is formed on the front surface of the lens holder 5 (upper side in FIG. 2) to capture the reflected light from the subject into the lens holder 5.

略箱状の固定ホルダ2は、略正方形状の底部と、底部の周縁に沿った周壁部とからなり、上方に開口を有し、その内部に可動鏡筒3、アクチュエータ、弾性部材9を収納する。   The substantially box-shaped fixed holder 2 includes a substantially square bottom portion and a peripheral wall portion along the periphery of the bottom portion, and has an opening on the upper side. The movable barrel 3, the actuator, and the elastic member 9 are accommodated therein. To do.

レンズ駆動装置1の上方には、このレンズ駆動装置1に光を取り込むための円形の入射窓31を有する天面部品30が配置されている。   Above the lens driving device 1, a top surface component 30 having a circular incident window 31 for taking light into the lens driving device 1 is disposed.

レンズ駆動装置1の後ろ側(図2、固定ホルダ2の下側)には、図示しない撮像素子が設置されている。天面部品30の入射窓31から入射した光は、レンズ駆動装置1の入射窓21から内部に取り込まれ、レンズ4を経由し、固定ホルダ2の底部に設けられている孔(図示略)を通って、撮像素子表面に照射され、被写体像が撮像される。この撮像素子は、固定ホルダ2の底部表面に設置するようにしてもよい。   An image sensor (not shown) is installed behind the lens driving device 1 (below the fixed holder 2 in FIG. 2). Light incident from the entrance window 31 of the top surface component 30 is taken into the interior from the entrance window 21 of the lens driving device 1, passes through the lens 4, and passes through a hole (not shown) provided at the bottom of the fixed holder 2. Then, the surface of the image sensor is irradiated and a subject image is captured. This image sensor may be installed on the bottom surface of the fixed holder 2.

可動鏡筒3をレンズ4の光軸F方向に移動させるアクチュエータは、可動鏡筒3に設けられた孔10に貫装されるようにして、光軸Fと直交するXY平面における一方向に設けられる。図1の例では、可動鏡筒3のX軸方向の片側に1つのアクチュエータが設けられ、片側駆動により、可動鏡筒3を移動させる。   An actuator for moving the movable lens barrel 3 in the direction of the optical axis F of the lens 4 is provided in one direction on the XY plane orthogonal to the optical axis F so as to penetrate through the hole 10 provided in the movable lens barrel 3. It is done. In the example of FIG. 1, one actuator is provided on one side of the movable barrel 3 in the X-axis direction, and the movable barrel 3 is moved by one-side driving.

アクチュエータを構成するヨーク7は、固定ホルダ2の底部に立設され、その内側(レンズ中心4a側)にコイル8が設けられる。そして、レンズホルダ5の鍔部5aに載置されたマグネット6が、コイル8と対向配置され、レンズ駆動機構内の磁気回路が構成される。アクチュエータは、コイル8と電磁部材のマグネット6との間で電磁吸引力または電磁反発力を発生し、可動鏡筒3に光軸F方向への駆動力を与える。   The yoke 7 constituting the actuator is erected on the bottom of the fixed holder 2, and the coil 8 is provided on the inner side (lens center 4 a side). Then, the magnet 6 placed on the flange portion 5a of the lens holder 5 is disposed so as to face the coil 8, and a magnetic circuit in the lens driving mechanism is configured. The actuator generates an electromagnetic attractive force or an electromagnetic repulsive force between the coil 8 and the magnet 6 of the electromagnetic member, and applies a driving force in the direction of the optical axis F to the movable lens barrel 3.

このように構成されるレンズ駆動装置1において、コイル8に電流を流すことによって、1つのマグネット6に光軸Fに平行な上方への推力が発生し、可動鏡筒3が固定ホルダ2に対して弾性部材9による動作規制を保たれた状態で、光軸F方向へ移動(フォーカス動作)する。   In the lens driving device 1 configured as described above, when an electric current is passed through the coil 8, an upward thrust parallel to the optical axis F is generated in one magnet 6, and the movable lens barrel 3 moves against the fixed holder 2. In this state, the movement of the elastic member 9 is maintained (focusing operation) in the direction of the optical axis F.

上記レンズ駆動装置1においては、弾性部材9と固定ホルダ2との取り付け位置(高さ)を変更することにより、弾性部材9による弾性力中心12をアクチュエータの推力中心14近傍にずらしている。   In the lens driving device 1, the elastic force center 12 by the elastic member 9 is shifted to the vicinity of the thrust center 14 of the actuator by changing the attachment position (height) between the elastic member 9 and the fixed holder 2.

つまり、従来は、弾性部材9の取付面が水平(光軸に直交)であるが、本例では、取付面を傾斜(固定ホルダ側取り付け位置の高さを調整)させている。これにより、光軸F方向の高さが相対的に低くなった固定部11b〜11c側に、弾性部材中心12がシフトする。   That is, conventionally, the mounting surface of the elastic member 9 is horizontal (perpendicular to the optical axis), but in this example, the mounting surface is inclined (the height of the mounting position on the fixed holder side is adjusted). Thereby, the elastic member center 12 shifts to the fixed portions 11b to 11c side where the height in the optical axis F direction is relatively low.

弾性力中心位置がシフトする原理を、図4の模式図を参照して説明する。図4に示すように、弾性部材9と固定ホルダ2との取り付け位置の高さが、取り付け位置15,16のように異なる状態で可動鏡筒3が光軸方向へ移動した場合、可動鏡筒3にかかる弾性力が異なる。例えば、取り付け位置が高い可動鏡筒3の左側の固定部にかかる力f、取り付け位置が低い可動鏡筒3の右側の固定部にかかる力はfとすると、f<fである。このとき、複数の弾性部材9による弾性力中心12は、従来の中心付近にあった弾性力中心312から、大きくアクチュエータ側に移動する。 The principle of shifting the elastic force center position will be described with reference to the schematic diagram of FIG. As shown in FIG. 4, when the movable lens barrel 3 moves in the optical axis direction with the heights of the attachment positions of the elastic member 9 and the fixed holder 2 being different as in the attachment positions 15 and 16, the movable lens barrel The elastic force applied to 3 is different. For example, assuming that the force f L applied to the left fixed portion of the movable lens barrel 3 having a high attachment position and the force applied to the right fixed portion of the movable lens barrel 3 having a low attachment position is f R , f L <f R. . At this time, the elastic force center 12 by the plurality of elastic members 9 is largely moved to the actuator side from the elastic force center 312 that is in the vicinity of the conventional center.

それにより、従来の水平取り付け仕様では、推力中心と弾性力中心が一致せずに離れた箇所に配置されていたが、傾斜取り付け仕様では、その距離がほとんど一致した状態に配置されている。   Accordingly, in the conventional horizontal mounting specification, the thrust center and the elastic force center are arranged at positions apart from each other, but in the inclined mounting specification, the distances are arranged almost in the same state.

なお、本実施の形態例では、可動鏡筒3の重量中心13によるモーメントを加味して、重量モーメントを含んだ各モーメントの釣り合いを考慮し、故意に弾性力中心12と推力中心14を一致させずに、弾性力中心12と推力中心14とを微小相互オフセットさせている(図2参照)。   In the present embodiment, the elastic force center 12 and the thrust center 14 are intentionally matched in consideration of the balance of each moment including the weight moment in consideration of the moment due to the weight center 13 of the movable barrel 3. Instead, the elastic force center 12 and the thrust center 14 are slightly offset from each other (see FIG. 2).

上記レンズ駆動装置1においては、図3に示すように、弾性力中心12に働く弾性力k1による弾性力モーメント、重量中心13に働く重力g1による重力モーメント及び推力中心14に働く推力f1による推力モーメントの間で、相互に発生するモーメント量が抑えられ、可動鏡筒3の安定したフォーカス動作が可能になる。従来仕様の対称形状(両側駆動)及び片側駆動と比較して、フォーカス動作中のレンズ傾斜を抑えることができる。h1,h2はそれぞれ、固定ホルダ2と可動部材9との取り付け位置15,16における、可動ホルダ2の底部からの高さを示している(h1>h2)。   In the lens driving device 1, as shown in FIG. 3, the elastic moment by the elastic force k <b> 1 acting on the elastic force center 12, the gravitational moment by the gravity g <b> 1 acting on the weight center 13, and the thrust moment by the thrust f <b> 1 acting on the thrust center 14. The amount of moment generated between each other is reduced, and the movable lens barrel 3 can be stably focused. Compared to the conventional symmetrical form (both sides drive) and single side drive, the lens tilt during the focusing operation can be suppressed. h1 and h2 indicate the height from the bottom of the movable holder 2 at the attachment positions 15 and 16 of the fixed holder 2 and the movable member 9, respectively (h1> h2).

したがって、可動鏡筒3は、モーメント量が抑えられた理想に近い並進運動を行なうことができるようになり、フォーカス動作中、レンズ4の姿勢を維持しながら、光軸F方向へ移動させることができる。   Therefore, the movable lens barrel 3 can perform an almost ideal translational motion with a reduced moment amount, and can be moved in the direction of the optical axis F while maintaining the posture of the lens 4 during the focusing operation. it can.

上述した構成のレンズ駆動装置1によれば、フォーカス動作時のレンズ4の姿勢を適正に維持できるので、可動鏡筒3をフォーカス動作させたときの光学特性(解像度)劣化を防ぐことができる。   According to the lens driving device 1 having the above-described configuration, the posture of the lens 4 at the time of the focusing operation can be appropriately maintained, so that it is possible to prevent deterioration of optical characteristics (resolution) when the movable lens barrel 3 is focused.

また、部品を削減してアクチュエータが1つだけの構成(片側駆動)とすることにより、アクチュエータがレンズ中心4aに対して非対称配置となる場合でも、フォーカス動作中のレンズ4の光軸に対する姿勢を適正に保つことができる。したがって、部品削減により生じていた問題が解決されるので、アクチュエータを非対称配置として部品を削減することができ、従来のレンズ駆動装置と比較して、薄型化、小型化が可能になる。   Further, by reducing the number of parts and adopting a configuration with only one actuator (one-side drive), even when the actuator is asymmetrically arranged with respect to the lens center 4a, the posture of the lens 4 during the focusing operation with respect to the optical axis can be changed. It can be kept appropriate. Therefore, since the problem caused by the reduction of parts is solved, the number of parts can be reduced by arranging the actuators asymmetrically, and the thickness and size can be reduced as compared with the conventional lens driving device.

さらに、部品を削減したことによりレンズ駆動装置内に空きスペース(図1;可動鏡筒3を挟んでマグネット6の反対側)が生まれ、レンズ駆動装置の更なる小型化設計が可能となる。また、部品を削減した部分に新たなスペースが生まれるので、設計自由度が向上する。   Further, by reducing the number of parts, an empty space (FIG. 1; opposite to the magnet 6 across the movable lens barrel 3) is created in the lens driving device, and the lens driving device can be further miniaturized. In addition, since a new space is created in the part where the parts are reduced, the degree of freedom in design is improved.

次に、上述したレンズ駆動装置1を、携帯機器の一例として携帯電話端末に搭載した例について説明する。   Next, an example in which the lens driving device 1 described above is mounted on a mobile phone terminal as an example of a mobile device will be described.

図5は、本発明に係るレンズ駆動装置が取り付けられたカメラ付き携帯電話端末の斜視図である。図5に示すように、カメラ付き携帯電話端末100は、操作ボタン(操作部)が配列された下部筐体101と、カメラによって撮影した画像を表示する部分が裏面に形成された上部筐体102とからなる。上部筐体102を下部筺体101に合致するようにスライド若しくは折り畳むことで、持ち運びに都合のよいコンパクトなサイズにすることができる。カメラ機能を使用して撮影を行う場合には、図5に示すように、下部筺体101と上部筐体102をずらした状態で使用する。   FIG. 5 is a perspective view of a camera-equipped mobile phone terminal to which the lens driving device according to the present invention is attached. As shown in FIG. 5, the camera-equipped mobile phone terminal 100 includes a lower housing 101 in which operation buttons (operation units) are arranged, and an upper housing 102 in which a portion for displaying an image captured by the camera is formed on the back surface. It consists of. By sliding or folding the upper housing 102 so as to match the lower housing 101, a compact size convenient for carrying can be obtained. When shooting using the camera function, as shown in FIG. 5, the lower casing 101 and the upper casing 102 are used in a shifted state.

カメラ付き携帯電話端末100の上部筐体102の背面部には、レンズ駆動装置1を埋設するための穴が形成されている。レンズ駆動装置1を、レンズホルダ5に形成された入射窓21が被写体側を向くようにして、その穴に取り付ける。レンズ駆動装置1を取り付けた後、上面から図2,3に示したような透明な樹脂製の天面部品30を覆うように設置する。   A hole for embedding the lens driving device 1 is formed in the back surface of the upper housing 102 of the camera-equipped mobile phone terminal 100. The lens driving device 1 is attached to the hole so that the incident window 21 formed in the lens holder 5 faces the subject. After the lens driving device 1 is attached, the lens driving device 1 is installed so as to cover the transparent resin top surface component 30 as shown in FIGS.

本例のカメラ付き携帯電話端末100によれば、薄型、小型のレンズ駆動装置1を用いているので、上部筐体102の厚さを薄くすることができる。その結果、下部筺体101と上部筐体102とを合致させた場合に、カメラ付き携帯電話端末の全体の厚さを薄くすることができるので、カメラ付き携帯電話端末100を小型、薄型にすることができる。   According to the camera-equipped mobile phone terminal 100 of this example, since the thin and small lens driving device 1 is used, the thickness of the upper housing 102 can be reduced. As a result, when the lower casing 101 and the upper casing 102 are matched, the overall thickness of the camera-equipped mobile phone terminal can be reduced, so that the camera-equipped mobile phone terminal 100 can be made smaller and thinner. Can do.

なお、レンズ駆動装置1が適用される携帯電話端末はこの例に限らず、例えば、表示部と操作部が一体型の、いわゆるスティック型の携帯電話端末などであってもよいことは勿論である。   The mobile phone terminal to which the lens driving device 1 is applied is not limited to this example. For example, a so-called stick-type mobile phone terminal in which the display unit and the operation unit are integrated may be used. .

図6を参照しながら、このカメラ付き携帯電話端末100のレンズ駆動装置1を含むカメラ120のシステム構成を説明する。   The system configuration of the camera 120 including the lens driving device 1 of the camera-equipped mobile phone terminal 100 will be described with reference to FIG.

カメラ120は、レンズ4を有する可動鏡筒3を駆動して撮影モードの切り換え動作を実現するドライバ122と、撮像素子104から得られる画像信号を処理するISP(Image Signal Processor)124と、画像データを保存するストレージデバイス126と、コントロールロジック部128と、電子処理をするための画像を一時保管する単数または複数のメモリ130と、光学画像や電子処理された電子画像を表示する表示手段132と、これらの各部材を制御するシステムコントローラとしてのMPU(Micro Processing Unit)134を有している。   The camera 120 drives a movable lens barrel 3 having a lens 4 to realize a shooting mode switching operation, an ISP (Image Signal Processor) 124 that processes an image signal obtained from the image sensor 104, and image data. A storage device 126 for storing images, a control logic unit 128, one or a plurality of memories 130 for temporarily storing images for electronic processing, a display means 132 for displaying optical images and electronically processed electronic images, An MPU (Micro Processing Unit) 134 is provided as a system controller for controlling these members.

ここで、カメラ120のカメラモジュール121は、レンズ4を有する可動鏡筒3等からなるレンズ駆動装置1のメカ部分と、撮像素子104と、ドライバ122と、ISP124とからなる撮像素子ユニット121aの信号処理部分から構成される。撮像素子104とドライバ122とISP124とは、回路基板(図示略)に設置される。制御部は、コントロールロジック部128とMPU134とで構成される。また、画像取得手段が、撮像素子104とISP124と制御部とで構成される。MPU134は、撮影モード切り換え指令を読み取る切り換え指令読取手段、レンズ4の操作位置を確認する操作位置確認手段、及びレンズ4の位置を検出する現在位置検出手段となり、またアクチュエータの負荷を検出する負荷検出手段としても機能する。   Here, the camera module 121 of the camera 120 is a signal of the image sensor unit 121a including the mechanical part of the lens driving device 1 including the movable lens barrel 3 having the lens 4 and the like, the image sensor 104, the driver 122, and the ISP 124. Consists of processing parts. The image sensor 104, the driver 122, and the ISP 124 are installed on a circuit board (not shown). The control unit includes a control logic unit 128 and an MPU 134. Further, the image acquisition unit includes the image sensor 104, the ISP 124, and a control unit. The MPU 134 serves as a switching command reading unit that reads a shooting mode switching command, an operation position confirmation unit that confirms the operation position of the lens 4, and a current position detection unit that detects the position of the lens 4, and a load detection that detects the load of the actuator. It also functions as a means.

図3に示す状態において、図示されない所定の切り換えスイッチが操作されると、コイル8に電流が流れる。すると、電流の向きとマグネット6による磁界の向きとによって、フレミングの左手の法則によりマグネット6に力が作用する。なお、フレミングの左手の法則は、磁界中に線電流が流れているときに、その線電流を流している物体に働く力の関係を示すものである。   In the state shown in FIG. 3, when a predetermined changeover switch (not shown) is operated, a current flows through the coil 8. Then, a force acts on the magnet 6 according to Fleming's left-hand rule depending on the direction of the current and the direction of the magnetic field generated by the magnet 6. Note that Fleming's left-hand rule indicates the relationship between forces acting on an object that is carrying a line current when a line current flows in the magnetic field.

本例では、コイル8がヨーク7に固定されており、ヨーク7は固定ホルダ2に固定されているため、反作用としてマグネット6に力が働くこととなる。これによって、マグネット6が固設されている可動鏡筒3は、弾性部材9の弾性力による動作規制を受けながら光軸F方向に移動する。   In this example, since the coil 8 is fixed to the yoke 7 and the yoke 7 is fixed to the fixed holder 2, a force acts on the magnet 6 as a reaction. As a result, the movable lens barrel 3 on which the magnet 6 is fixed moves in the direction of the optical axis F while being restricted by the elastic force of the elastic member 9.

そして、可動鏡筒3の上面が所定の高さまで移動、若しくは天面部品30に突き当たると、MPU134がアクチュエータにかかる負荷を検出して、MPU134からドライバ122に対し、コイル8に供給する電流を適切な値に制御するよう制御信号を出力する。ドライバ122は、コイル8に供給する電流を制御し、可動鏡筒3を停止させ、レンズ4の光軸に対する略垂直な姿勢を維持する。アクチュエータの負荷を検出して、その負荷に応じてアクチュエータの動作を制御する技術は周知慣用技術であるので、ここでは詳細な説明を省略する。   When the upper surface of the movable barrel 3 moves to a predetermined height or hits the top surface component 30, the MPU 134 detects the load applied to the actuator, and appropriately supplies the current supplied to the coil 8 from the MPU 134 to the driver 122. A control signal is output so as to control to a proper value. The driver 122 controls the current supplied to the coil 8 to stop the movable lens barrel 3 and maintain a substantially vertical posture with respect to the optical axis of the lens 4. Since the technology for detecting the actuator load and controlling the operation of the actuator in accordance with the load is a well-known and commonly used technology, a detailed description thereof is omitted here.

なお、本実施の形態では、レンズ駆動装置1をカメラ付き携帯電話端末100のカメラ部分の機能として組み込んだ例を示したが、このレンズ駆動装置1は、モバイルコンピュータ、PDA(Personal Digital Assistant)、ゲーム機等の他の携帯機器に使用したり、監視カメラ、医療用カメラ等他のカメラ装置や、自動車、テレビジョン受像機等の電子機器にも組み込むことができる。   In the present embodiment, an example in which the lens driving device 1 is incorporated as a function of the camera portion of the camera-equipped mobile phone terminal 100 has been described. However, the lens driving device 1 includes a mobile computer, a PDA (Personal Digital Assistant), It can be used for other portable devices such as game machines, or incorporated into other camera devices such as surveillance cameras and medical cameras, and electronic devices such as automobiles and television receivers.

また、上述した実施の形態例では、マグネット6とコイル8とで駆動機構を構成したが、コイル8の位置にマグネット6を配置し、マグネット6の位置にコイル8及びヨーク7を配置する構成とし、いわゆるムービングコイル駆動としてもよい。   In the above-described embodiment, the drive mechanism is configured by the magnet 6 and the coil 8. However, the magnet 6 is disposed at the position of the coil 8, and the coil 8 and the yoke 7 are disposed at the position of the magnet 6. Alternatively, so-called moving coil drive may be used.

また、駆動機構は、マグネット6、ヨーク7、コイル8から構成される磁気回路でなくても、圧電素子型など、駆動力を発生するものであれば他の駆動機構であってもよい。   Further, the drive mechanism is not a magnetic circuit composed of the magnet 6, the yoke 7, and the coil 8, but may be another drive mechanism that generates a driving force such as a piezoelectric element type.

さらに、本発明は、上述した各実施の形態例に限定されるものではなく、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能であることは勿論である。   Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明の一実施の形態例に係るレンズ駆動装置の上面図である。1 is a top view of a lens driving device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態例に係るフォーカス動作時のレンズ駆動装置を示す図(A−A線断面図)である。It is a figure (AA sectional view taken on the line) which shows the lens drive device at the time of the focus operation | movement which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例に係るレンズ駆動装置の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of the lens drive device which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例に係る弾性力中心位置移動の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of the elastic-force center position movement which concerns on the example of 1 embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例に係るカメラ付き携帯電話端末を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a camera-equipped mobile phone terminal according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態例に係るカメラ付き携帯電話端末のブロック構成例を示す図である。It is a figure which shows the block structural example of the mobile telephone terminal with a camera which concerns on one embodiment of this invention. 従来のレンズ駆動装置(両側駆動)の例を示す上面図である。It is a top view which shows the example of the conventional lens drive device (both sides drive). 図7に示したレンズ駆動装置のB−B線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the BB line of the lens drive device shown in FIG. 従来のレンズ駆動装置(片側駆動)の例を示す上面図である。It is a top view which shows the example of the conventional lens drive device (one side drive). 図9に示したレンズ駆動装置のフォーカス動作前の状態を示した図(C−C線断面図)である。FIG. 10 is a diagram (a cross-sectional view taken along the line CC) illustrating a state before the focusing operation of the lens driving device illustrated in FIG. 9. 図9に示したレンズ駆動装置のフォーカス動作時の状態を示した図である。It is the figure which showed the state at the time of the focus operation | movement of the lens drive device shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…レンズ駆動装置、2…固定ホルダ、3…可動鏡筒、4…レンズ、5…レンズホルダ、6…マグネット、7…ヨーク、8…コイル、9…弾性部材、9a,9b,9c,9d…固定部(レンズホルダ側)、10…孔、11a,11b,11c,11d…固定部(固定ホルダ側)、12…弾性力中心、13…重量中心、14…推力中心、15,16…取り付け位置、100…カメラ付き携帯電話端末、h1,h2…固定ホルダ底部からの高さ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lens drive device, 2 ... Fixed holder, 3 ... Movable lens barrel, 4 ... Lens, 5 ... Lens holder, 6 ... Magnet, 7 ... Yoke, 8 ... Coil, 9 ... Elastic member, 9a, 9b, 9c, 9d ... fixed part (lens holder side), 10 ... hole, 11a, 11b, 11c, 11d ... fixed part (fixed holder side), 12 ... elastic force center, 13 ... weight center, 14 ... thrust center, 15, 16 ... attachment Position, 100 ... mobile phone terminal with camera, h1, h2 ... height from the bottom of the fixed holder

Claims (8)

レンズを保持して該レンズの光軸方向に移動可能な可動部と、
前記可動部を収納する固定部と、
前記レンズの中心に対して非対称に配置され、前記可動部を前記光軸方向上向きに移動させる駆動機構と、
一端及び他端が前記可動部及び前記固定部にそれぞれ固定され、各一端と前記可動部との固定点が光軸に略直交する同一平面上に設けられた複数の弾性部材とを備え、
前記複数の弾性部材を、前記可動部の重量中心と前記駆動機構の推力中心を結ぶ直線に直交する直線により2つの領域に分類し、前記駆動機構が含まれる側の一方の領域における前記弾性部材の他端と前記固定部との固定点が、他方の領域における前記弾性部材の他端と前記固定部との固定点より、前記光軸上で低い位置にあることにより、前記複数の弾性部材による弾性力中心が、前記駆動機構の推力中心近傍に移動している
レンズ駆動装置。
A movable part that holds the lens and is movable in the optical axis direction of the lens;
A stationary part for accommodating the movable part;
A drive mechanism that is disposed asymmetrically with respect to the center of the lens and moves the movable portion upward in the optical axis direction;
One end and the other end are respectively fixed to the movable portion and the fixed portion, and a plurality of elastic members provided on the same plane in which a fixed point of each one end and the movable portion is substantially orthogonal to the optical axis,
The plurality of elastic members are classified into two regions by a straight line orthogonal to a straight line connecting the weight center of the movable part and the thrust center of the drive mechanism, and the elastic member in one region on the side including the drive mechanism The fixing points between the other end of the elastic member and the fixing portion are lower on the optical axis than the fixing point between the other end of the elastic member and the fixing portion in the other region, so that the plurality of elastic members The lens driving device in which the center of elastic force is moved near the thrust center of the driving mechanism .
前記光軸に略直交する平面において、前記駆動機構が前記可動部の内方に設置されてい
請求項1に記載のレンズ駆動装置。
Wherein in a plane substantially perpendicular to the optical axis, the lens driving device according to claim 1 wherein the drive mechanism that is disposed inwardly of the movable portion.
前記可動部は、前記レンズの中心に対して非対称な形状であ
請求項2に記載のレンズ駆動装置。
It said movable part is a lens driving device according to claim 2 Ru asymmetric shape der respect to the center of the lens.
前記複数の弾性部材は、板ばねであ
請求項1に記載のレンズ駆動装置。
Wherein the plurality of elastic members, the lens driving device according to claim 1 Ru plate Banedea.
前記複数の弾性部材は、前記可動部の重量中心に対して略対称に配置されてい
請求項1に記載のレンズ駆動装置。
Wherein the plurality of elastic members, the lens driving device according to claim 1 that are arranged substantially symmetrically with respect to the weight center of the movable portion.
前記駆動機構は磁気回路で構成されてい
請求項1に記載のレンズ駆動装置。
The drive mechanism is a lens driving device according to claim 1 that consists of a magnetic circuit.
前記磁気回路は、前記可動部の所定位置に設置される第1磁気回路部と、前記固定部に前記第1磁気回路部と対向して設置され、前記第1磁気回路部と作用して前記可動部が前記光軸方向に移動する駆動力を発生する第2磁気回路部からなり、
前記第1磁気回路部がマグネット、前記第2磁気回路部がヨーク及びコイルである、
または、前記第1磁気回路部がヨーク及びコイル、前記第2磁気回路部がマグネットであ
請求項6に記載のレンズ駆動装置。
The magnetic circuit is installed at a predetermined position of the movable part, and the fixed part is installed to face the first magnetic circuit part, and acts on the first magnetic circuit part to The movable part comprises a second magnetic circuit part that generates a driving force that moves in the optical axis direction,
The first magnetic circuit unit is a magnet, and the second magnetic circuit unit is a yoke and a coil;
Alternatively, the first magnetic circuit yoke and the coil, the second magnetic circuit portion is a lens driving device according to claim 6 Ru magnet der.
レンズ駆動装置を備えたカメラ付き携帯電話端末であって、
前記レンズ駆動装置は、
レンズを保持して該レンズの光軸方向に移動可能な可動部と、
前記可動部を収納する固定部と、
前記レンズの中心に対して非対称に配置され、前記可動部を前記光軸方向上向きに移動させる駆動機構と、
一端及び他端が前記可動部及び前記固定部にそれぞれ固定され、各一端と前記可動部との固定点が光軸に略直交する同一平面上に設けられた複数の弾性部材とを備え、
前記複数の弾性部材を、前記可動部の重量中心と前記駆動機構の推力中心を結ぶ直線に直交する直線により2つの領域に分類し、前記駆動機構が含まれる側の一方の領域における前記弾性部材の他端と前記固定部との固定点が、他方の領域における前記弾性部材の他端と前記固定部との固定点より、前記光軸上で低い位置にあることにより、前記複数の弾性部材による弾性力中心が、前記駆動機構の推力中心近傍に移動している
カメラ付き携帯電話端末。
A mobile phone terminal with a camera equipped with a lens driving device,
The lens driving device includes:
A movable part that holds the lens and is movable in the optical axis direction of the lens;
A stationary part for accommodating the movable part;
A drive mechanism that is disposed asymmetrically with respect to the center of the lens and moves the movable portion upward in the optical axis direction;
One end and the other end are respectively fixed to the movable portion and the fixed portion, and a plurality of elastic members provided on the same plane in which a fixed point of each one end and the movable portion is substantially orthogonal to the optical axis,
The plurality of elastic members are classified into two regions by a straight line orthogonal to a straight line connecting the weight center of the movable part and the thrust center of the drive mechanism, and the elastic member in one region on the side including the drive mechanism The fixing points between the other end of the elastic member and the fixing portion are lower on the optical axis than the fixing point between the other end of the elastic member and the fixing portion in the other region, so that the plurality of elastic members The camera-equipped mobile phone terminal in which the center of elastic force due to is moved to the vicinity of the center of thrust of the drive mechanism .
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