JP4863367B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、小型カメラに用いられるオートフォーカス用のレンズ駆動装置に関する。

この種のレンズ駆動装置において、特許文献１には、図９に示すように、ヨーク１０１が内周壁（内壁）１０９と外周壁１０５と連結壁１０６とから構成されおり、内周壁１０９と外周壁１０５とを円筒形状に形成してレンズ光軸方向の断面がコ字状を成すことが開示されている。

外周壁１０５の内周面にはその周方向全体に亘って円筒形状に配置したマグネット１０７が設けてあり、コイル１１１は円筒形状を成し、その全周に亘って内周壁１０９とマグネット１０７との間に配置している。

特開２００６−５８６６２号公報

ところで、この種のレンズ駆動装置においては、更なる小型化の要請が高い。

これに対して、ヨーク１０１の内周壁１０９と外周壁１０５との間の間隔は周方向全体に亘って同じ寸法としてあるので、内周壁１０９と外周壁１０５との間の間隔を小さくすることが考えられるが、内周壁１０９と外周壁１０５との間の間隔を小さくすると、マグネット１０７の厚みが薄くなる為、マグネット１０７とヨーク１０１とで形成する磁界強度を十分に取れなくなるおそれがある。

そこで、本発明は、マグネットとヨークとで形成する磁界をコイルに有効に作用でき且つ小型化を図ることができるレンズ駆動装置の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、環状のヨークと、レンズを保持しヨークの内周側に配置された円筒状のレンズ支持体と、レンズ支持体の外周に固定した環状のコイルと、複数のマグネットと、スプリングと、筐体とを備え、ヨークは、外周壁と、外周壁の内周側に位置する内壁と、外周壁と内壁とを間隔をあけて連結する連結壁とを有し、外周壁は角筒状を成しており、マグネットは少なくともヨークの外周壁の角部に配置してあると共に隣合うマグネット間は間隔を設けてあり、コイルはヨークの外周壁に沿って配置し且つ一部が内壁とマグネットとの間に位置しており、スプリングは筐体とレンズ支持体との間に設けて筐体に対してレンズ支持体を光軸方向に移動自在に支持しており、コイルに通電して生じる電磁力によりレンズ支持体をレンズの光軸方向に移動するレンズ駆動装置であって、コイルはマグネットに対面する部分の側面は円弧面を成し、マグネットに対面しない部分の側面は平面を成していることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ヨークには、隣合う内壁間に空間部が形成してあり且つ空間部はコイルの平面部に対応する位置に設けてあり、コイルの平面部が空間部内に位置してレンズの光軸方向に移動自在になっていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、マグネットは内周側面がコイルの円弧面に沿う円弧面を成していることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、コイルはマグネットに対面する部分の側面は円弧面とし、マグネットに対面しない部分（マグネットを配置していない部分）では外周壁の側壁に対面すると共に外周壁の側面に沿う平面としているので、ヨークにおいてマグネットを配置していない外周壁の側壁部では、少なくともマグネットの厚み分の寸法を少なくできるから、径方向におけるレンズ駆動装置の小型化を図ることができる。

隣り合うマグネットは間隔をあけており、マグネットのない部分ではコイルに磁界を作用することができないが、マグネットが配置されている部分はヨーク外周壁の角部になっているので、マグネットの配置スペースを広く取ることができ、マグネットの厚みを厚くできると共にマグネットが配置されている部分はヨークの外周壁と連結壁と内壁とで囲むことができるので、コイルに作用する磁気強度を高めることができ、コイルには部分的に磁界が作用するが強い磁界を作用できるので、全体としてはレンズ支持体を駆動する為に必要な推進力を得ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の作用効果を得ることができると共に、ヨークの内壁間にはコイルの平面部が位置する空間部が設けてあり、レンズ支持体の移動に伴ってコイルの平面部が空間部を移動するので、ヨークの外周壁と内周壁との間をコイルの平面部の移動空間とする場合に比較して、径方向の寸法を更に小さくすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の作用効果を得ることができると共に、コイルの円弧面に沿ってマグネットの内周側面を円弧面とすることで、マグネットとコイルとを近接配置でき且つ両者の対面領域を広くできるので、マグネットの磁界をコイルに有効に作用させることができる。

以下に、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明するが、まず、図１〜図５を参照して本発明の第１実施の形態を説明する。図１は本発明の第１実施の形態にかかるレンズ駆動装置を前側から見た分解斜視図であり、図２は図１に示すコイル、マグネット及びヨークを抜き出して示すと共にこれらを後側から見た分解斜視図であり、図３はヨーク内におけるコイル及びマグネットの配置状態を示す平面図であり、図４は図５のＡ−Ａ断面図であり、図５はレンズ駆動装置の外観を示す斜視図である。

本実施の形態にかかるレンズ駆動装置１は、携帯電話に組み込まれるオートフォーカスカメラのレンズ駆動装置である。このレンズ駆動装置１は、環状のヨーク３と、レンズ支持体７と、前側スプリング９と、後側スプリング１１と、ヨーク３の後側に配置されるベース５（筐体）と、ヨークの前側に配置されるフレーム（筐体）６とを備えており、レンズ支持体７には、外周にコイル１５が固定されている。ヨーク３と後側スプリング１１との間には絶縁体（スペーサ）１７が配置されている。

ヨーク３は前側から見て外周が平面視四角形であり、内周が平面視円形になっており、外周壁３ａと、内壁３ｂと、外周壁３ａと内壁３ｂとを間隔をあけて連結する連結壁３ｃとからなり、外周壁３ａと内壁３ｂと連結壁３ｃとで断面がコ字形状を成している。

尚、外周壁３ａの各角部１４は面取りされている。内壁３ｂは外周壁３ａの角部１４に対応する位置に設けてあり、各内壁３ｂは、レンズ支持体７の外周面に沿って円弧状を成している。

隣り合う内壁３ｂ、３ｂ間には、後側端から前方に向けて凹んだ空間部１２が形成されている。空間部１２は周方向に間隔をあけて配置してあり、本実施の形態では、平面視四角形状の外周壁３ａにおいて、隣り合う角部１４間に位置する側壁部１６に対応する位置に設けてある。

ヨーク３の各角部１４において、外周壁３ａの内周面にはマグネット１３が固定されている。マグネット１３は、角部１４のみに設けてあり、隣り合う内壁３ｂ、３ｂ間に形成された空間部１２に対応する位置にはない。

マグネット１３は内周側面１３ａが円弧面を成し、外周側面１３ｂはヨーク外周壁３ａの角部１４に一致する形状を成して、ヨーク外周壁３ａの角部１４に納まるようになっている。

レンズ支持体７は円筒形状であり、その内周部にレンズ８（図４参照）を保持し、ヨーク３の内周側を光軸方向に移動自在に設けられている。レンズ支持体７の外周面にはコイル１５が装着されており、コイル１５はレンズ支持体７に一体に設けたコイル固定部１９に接着固定されている。コイル固定部１９はレンズ支持体７の外周面の周方向に間隔をあけて配置してあり、ヨーク３の内壁３ｂ、３ｂ間に設けた空間部１２の位置にはなく、ヨーク３の内壁部３ｂに対応する位置にのみ設けてある。

コイル１５は、レンズ支持体７と共にヨーク３内をレンズの光軸方向（前後方向）に移動するようになっている。

コイル１５は環状を成し、マグネット１３が配置してある角部１４においてマグネット１３に対面して位置する部分１５ａは、マグネット１３の内周側面１３ａに沿う円弧面を成している。ヨーク３の側壁部１６（角部１４、１４間）に対応する部分１５ｂは側壁部１６と平行な平面を成している。

コイル１５は、円弧部１５ａのみがコイル固定部１９に接着固定してあり、コイル１５の平面部１５ｂは固定していない。また、コイル１５の平面部は、空間部１２内に位置してレンズ８の光軸方向に移動自在になっている。（図１及び図４参照）。

図１に示すように、ベース５はヨーク３の外周に位置する外壁５ａと、ヨーク３の後側（レンズの光軸方向の後側）に位置する基底部５ｂとを有しており、ベース５の基底部５ｂには後側スプリング１１の外周側部１１ｂが載置される。

前側スプリング９は環状の板ばねであり、内周側部９ａと外周側部９ｂとが設けてあり、内周側部９ａはレンズ支持体７に取り付けてあり、外周側部９ｂはヨーク３とフレーム６との間に挟持して固定されている。内周側部９ａと外周側部９ｂとは弾性変形可能な腕部９ｃにより連結してある。

後側スプリング１１は全体として環状の板ばねであるが、本実施の形態では、左右に分割した一方側部３０と他方側部３２とから構成されている。後側スプリング１１の各外周側部１１ｂ、１１ｂは、絶縁体（スペーサ）１７を介してベース５とヨーク３との間に挟持されており、絶縁体１７は後側スプリング１１とヨーク３との間の電気的絶縁を図っている。各内周側部１１ａ、１１ａは、レンズ支持体７の後端に取り付けてある。後側スプリング１１の各内周側部１１ａと外周側部１１ｂとは弾性変形可能な腕部１１ｃにより連結してある。

本実施の形態では、後側スプリング１１を構成する一方側部３０には端子３３が形成されており、他方側部３２には端子３５が形成されて各端子３３、３５が電源供給端子に接続されるようになっている。尚、一方側部３０と他方側部３２とは、各々コイル１５にハンダ付け等により電気的に接続されており、後側スプリング１１からコイル１５に通電するようになっている。

これらの前側スプリング９と後側スプリング１１とは、組立て前の自然状態（フレーム６を組付ける前の状態）において平坦であるが（図１参照）、少なくとも前側スプリング９は、組付け後には図４に示すように、内周側部９ａが外周側部９ｂよりも前方に位置するように弾性変形した状態で取り付けてある。これにより、ばねの復帰力（付勢力）により内周側部９ａがレンズ支持体７をベース５側に向けた付勢力で常時付勢するようにしている。

フレーム６はレンズ支持体７の前側に配置されており、ヨーク３との間に前側スプリング９の外周側部９ｂを挟んで保持すると共に、ベース５に嵌合固定してベース５とフレーム６とで筐体２（図４参照）を形成している。

コイル１５は、コイル線を巻いて円筒形状に製造した後、目的形状にしてある成形治具に取り付けて加熱加圧することによって、円弧部１５ａと平面部１５ｂとを形成するか、あるいは、目的形状（円弧状と平面部とを有する形状）の巻枠にコイル線を巻いてコイル１５を製造する。

次に、本発明にかかるレンズ駆動装置１の作用及び効果について説明する。

本実施の形態にかかるレンズ駆動装置１によれば、端子３３、３５からコイル１５に通電すると、コイル１５に作用する電磁力で、レンズ支持体７は前側スプリング９及び後側スプリング１１の付勢力に抗して移動し、スプリング９、１１との力の釣り合う位置で停止する。

隣り合うマグネット１３、１３は間隔をあけてヨーク３内に配置しており、マグネット１３のない部分ではコイル１５に磁界を作用することができないが、マグネット１３が配置されている部分は、外周壁３ａの角部１４であるから、コイル１５の円弧部１５ａと外周壁３ａの角部１４とで囲まれるスペースを広く取ることができるので、角部１４におけるマグネット１３の厚みを厚くしてコイル１５に作用する磁気強度を高めることができる。したがって、マグネット１３はヨーク３に部分的に配置しても、コイル１５の全体としてはレンズ支持体７を駆動する十分な推進力を得ることができる。

特に、マグネット１３に対面する位置にあるコイル１５の円弧部１５ａは、少なくともその一部が、常にヨークの内壁３ｂと外周壁３ａとマグネット１３とで形成される磁界内を移動でき、マグネット１３とヨーク３とで形成する強い磁界強度を常時コイル１５の円弧部１５ａに作用させることができ、高い推進力を得ることができる。

コイル１５は、ヨーク３においてマグネット１３を配置してある角部１４では円弧部１５ａとし、マグネット１３を配置していない側壁部１６では平面部１５ｂとしているので、ヨーク３の側壁部１６と内壁３ｂとの間は少なくともマグネット１３の厚み分の寸法を少なくでき、レンズ駆動装置１の径方向の寸法を小さくすることができるから、レンズ駆動装置の小型化を図ることができる。

ヨーク３の空間部１２にはコイル１５の平面部１５ｂが位置し、レンズ支持体７の移動に伴ってコイル１５の平面部１５ｂが空間部１２内を移動するので、ヨーク３の外周壁３ａと内周壁３ｂとの間をコイルの平面部の移動空間とする場合に比較して、径方向の寸法を更に小さくすることができる。

レンズ支持体７のコイル固定部１９は、周方向に間隔をあけて設けており、コイル１５の円弧部１５ａのみを固定し、空間部１２内に位置する平面部１５ｂにはコイル固定部１９がないので、コイル固定部１９の突設寸法分、径方向の寸法を更に小さくすることができる。

次に、本発明の他の実施の形態を説明するが、以下に説明する実施の形態において、同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付することにより、その部分の詳細な説明を省略し、以下の説明では上述した第１実施の形態と主に異なる点を説明する。

図６〜図８に第２実施の形態を示す。この第２実施の形態では、マグネット１３を２つ設けてあり、各マグネット１３は、ヨーク３の隣り合う２つの角部１４、１４間に亘って設けている。また、ヨーク３の内壁３ｂは、マグネット１３に対面するように半周近くに亘って設けてあることが上述した第１実施の形態と異なる。

この第２実施の形態によれば、上述した第１実施の形態と同様な作用効果を奏することができると共に、マグネットが２つで済むので、取扱い及びレンズ駆動装置１の組立てが容易である。

また、コイル１５の円弧部１５ａはヨーク３の角部１４から隣の角部１４に亘って設けているので、コイル１５に電磁力が作用する部分を長く取ることができ、第１実施の形態よりも高い推進力を得ることができる。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

例えば、ヨーク３の外周壁３ａの形状は平面四角形に限らず、５角形や６角形等であってもよく、コイル１５はマグネット１３に対面する部分を円弧部１５ａとし、マグネット１３、１３間に対応する部分を平面部１５ｂとするものであれば良い。

本発明の第１実施の形態にかかるレンズ駆動装置を前側から見た分解斜視図である。 図１に示すコイル、マグネット及びヨークを抜き出して示し、これらを後側から見た分解斜視図である。 第１実施の形態のヨーク内におけるコイル及びマグネットの配置状態を示す平面図である。 図５のＡ−Ａ断面図である。 第１実施の形態にかかるレンズ駆動装置の外観を示す斜視図である。 本発明の第２実施の形態にかかるレンズ駆動装置を前側から見た分解斜視図である。 図６に示すコイル、マグネット及びヨークを抜き出して示し、これらを後側から見た分解斜視図である。 第２実施の形態のヨーク内におけるコイル及びマグネットの配置状態を示す平面図である。 従来のレンズ駆動装置を図５のＡ−Ａ位置と同じ位置で切断して示す断面図である。

符号の説明

１ レンズ駆動装置
３ ヨーク
３ａ 外周壁
３ｂ 内壁
３ｃ 連結壁
５ ベース（筐体）
６ フレーム（筐体）
７ レンズ支持体
９ 前側スプリング
１１ 後側スプリング
１２ 空間部
１３ マグネット
１４ 角部
１５ コイル
１５ａ 円弧部
１５ｂ 平面部
１６ 側壁部

Claims (3)

1. 環状のヨークと、レンズを保持しヨークの内周側に配置された円筒状のレンズ支持体と、レンズ支持体の外周に固定した環状のコイルと、複数のマグネットと、スプリングと、筐体とを備え、ヨークは、外周壁と、外周壁の内周側に位置する内壁と、外周壁と内壁とを間隔をあけて連結する連結壁とを有し、外周壁は角筒状を成しており、マグネットは少なくともヨークの外周壁の角部に配置してあると共に隣合うマグネット間は間隔を設けてあり、コイルはヨークの外周壁に沿って配置し且つ一部が内壁とマグネットとの間に位置しており、スプリングは筐体とレンズ支持体との間に設けて筐体に対してレンズ支持体を光軸方向に移動自在に支持しており、コイルに通電して生じる電磁力によりレンズ支持体をレンズの光軸方向に移動するレンズ駆動装置であって、
   コイルはマグネットに対面する部分の側面は円弧面をなし、マグネットに対面しない部分の側面は平面を成していることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. ヨークには、隣合う内壁間に空間部が形成してあり且つ空間部はコイルの平面部に対応する位置に設けてあり、コイルの平面部が空間部内に位置してレンズの光軸方向に移動自在になっていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. マグネットは内周側面がコイルの円弧面に沿う円弧面を成していることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
   
   

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