JP4994342B2 - Lens drive device - Google Patents
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Description
本発明は、カメラ付き携帯電話などのカメラに用いられるレンズ駆動装置に関するものである。さらに詳しくは、レンズを光軸方向に駆動および位置保持するための技術に関するものである。 The present invention relates to a lens driving device used for a camera such as a camera-equipped mobile phone. More specifically, the present invention relates to a technique for driving and holding a lens in the optical axis direction.
カメラ付き携帯電話などに搭載されるカメラ装置では、通常撮影を行う位置と、接写撮影時に通常撮影時より一定の距離だけ被写体にわずかに近づけた位置の2点間でレンズを駆動するようになっている。但し、このような機器は、サイズ面などからみて、モータを備えたレンズ駆動装置を搭載することは不可能である。このため、カメラ付き携帯電話などには、レンズを直接、磁気駆動するタイプのレンズ駆動装置が搭載されている。 In a camera device mounted on a camera-equipped mobile phone or the like, the lens is driven between two points: a position for normal shooting and a position slightly closer to the subject by a fixed distance than for normal shooting during close-up shooting. ing. However, such a device cannot be equipped with a lens driving device equipped with a motor in terms of size. For this reason, a camera-equipped mobile phone or the like is equipped with a lens driving device that directly magnetically drives the lens.
ここで、磁気駆動タイプのレンズ駆動装置としては、従来、レンズを保持する筒状のケースと、ケースの外周に取り付けたリング状の駆動マグネットと、駆動マグネットに対向する駆動コイルとを有し、駆動コイルへの通電を制御することにより、レンズを保持するケースを光軸方向に磁気駆動するとともに、そこにケースを磁気保持する構成のものがある(例えば、特許文献1参照)。
レンズを保持するケースなどの移動体を光軸方向に磁気駆動し、そこに磁気的に保持するタイプのものでは、移動体を光軸方向に移動可能に支持するバネ部材を備えているものがある。しかし、このバネ部材の付勢力を移動体にどのように作用させるかは提案されていない。 In a type in which a moving body such as a case for holding a lens is magnetically driven in the direction of the optical axis and is magnetically held there, there is a type that includes a spring member that supports the moving body so as to be movable in the direction of the optical axis. is there. However, it has not been proposed how to apply the biasing force of the spring member to the moving body.
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、移動体を光軸方向に移動可能に支持するバネ部材の付勢力を移動体の駆動および位置保持に利用できるレンズ駆動装置を提案することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to propose a lens driving device that can use the urging force of a spring member that supports a moving body so as to be movable in the optical axis direction for driving and holding the position of the moving body. is there.
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体と、該移動体を前記レンズの光軸方向に移動可能に保持する固定体とを有し、駆動マグネットと駆動コイルとの磁気駆動力により前記移動体を前記レンズの光軸方向における第1のレンズ保持位置と第2のレンズ保持位置との間で移動させるように構成したレンズ駆動装置において、前記移動体は、前記駆動マグネットを備えており、前記固定体は、前記移動体を光軸方向に移動可能に支持するバネ部材と、前記光軸方向で離間した位置に配置された第1および第2の磁性片とを備えており、前記バネ部材は、前記移動体が常に前記第1のレンズ保持位置から前記第2のレンズ保持位置へ向かうように付勢力を作用させており、前記バネ部材の付勢力は、前記移動体の前記第1のレンズ保持位置から前記第2のレンズ保持位置への移動および前記移動体の前記第2のレンズ保持位置での保持に利用されており、前記第1の磁性片は、前記駆動マグネットの前記光軸方向における前記第1のレンズ保持位置の側の端面に対向するように配置されており、前記第2の磁性片は、前記駆動マグネットの前記光軸方向における前記第2のレンズ保持位置の側の端面に対向するように配置されており、前記レンズは、カメラのレンズであり、前記第1のレンズ保持位置は、接写撮影を行う位置であり、前記第2のレンズ保持位置は、通常撮影を行う位置であり、前記第1のレンズ保持位置に前記レンズを保持する場合には、前記駆動コイルへの通電を停止して前記駆動マグネットと前記第1の磁性片との磁気吸着力を利用し、前記第2のレンズ保持位置に前記レンズを保持する場合には、前記駆動コイルへの通電を停止して前記駆動マグネットと前記第2の磁性片との磁気吸着力を利用することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a moving body provided with a lens, and a fixed body that holds the moving body so as to be movable in the optical axis direction of the lens, and includes a drive magnet and a drive coil. In the lens driving device configured to move the moving body between a first lens holding position and a second lens holding position in the optical axis direction of the lens by a magnetic driving force, the moving body includes the driving The fixed body includes a spring member that supports the movable body so as to be movable in the optical axis direction, and first and second magnetic pieces disposed at positions separated in the optical axis direction. The spring member applies an urging force so that the movable body always moves from the first lens holding position to the second lens holding position , and the urging force of the spring member is the mobile first Lens and from the holding position is utilized to hold at the second lens holding position of movement and the moving body to the second lens holding position, said first magnetic piece, the optical axis of the drive magnet The second magnetic piece is disposed on the side of the second lens holding position in the optical axis direction of the drive magnet. The lens is a lens of a camera, the first lens holding position is a position for performing close-up shooting, and the second lens holding position is for normal shooting. When the lens is held at the first lens holding position, energization of the drive coil is stopped and the magnetic attraction force between the drive magnet and the first magnetic piece is used. ,in front When holding the lens in the second lens holding position, characterized in that to stop the energization of the drive coils utilizing magnetic attraction force between the second magnetic piece and the driving magnet.
本発明によれば、バネ部材の付勢力を、第1のレンズ保持位置から第2のレンズ保持位置へのレンズの移動、および、第2のレンズ保持位置でのレンズの保持に利用できる。 According to the present invention can utilize biasing force of the spring member, the movement of the lens from the first lens holding position to the second lens holding position, and to hold the lens in the second lens holding position.
本発明において、前記レンズは、カメラ付き携帯電話のカメラのレンズであることが好ましい。 In the present invention, the lens is preferably a camera lens of a camera-equipped mobile phone.
本発明において、前記移動体を前記磁気駆動力により前記第1のレンズ保持位置から前記第2のレンズ保持位置に移動させたとき、前記第2のレンズ保持位置において前記移動体は前記固定体により衝撃が吸収されるようになっているとともに、前記移動体を前記磁気駆動力により前記第2のレンズ保持位置から前記第1のレンズ保持位置に移動させたとき、前記第1のレンズ保持位置において前記移動体は前記固定体により衝撃が吸収されるようになっていることが好ましい。 In the present invention, when the moving body is moved from the first lens holding position to the second lens holding position by the magnetic driving force, the moving body is moved by the fixed body at the second lens holding position. The impact is absorbed , and when the movable body is moved from the second lens holding position to the first lens holding position by the magnetic driving force, the first lens holding position is It is preferable that the moving body is adapted to absorb an impact by the fixed body .
図面を参照して、本発明を適用したレンズ駆動装置を説明する。 A lens driving device to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
[全体構成]
図1(A)、(B)、(C)はそれぞれ、本発明を適用したレンズ駆動装置において、レンズを第1のレンズ保持位置に保持した状態を模式的に示す縦断面図、レンズが第1のレンズ保持位置から第2のレンズ保持位置に移動している途中の状態を模式的に示す縦断面図、およびレンズを第2のレンズ保持位置に保持した状態を模式的に示す縦断面図である。図2は、図1に示すレンズ駆動装置の要部を拡大して示す斜視図である。
[overall structure]
1A, 1B, and 1C are longitudinal sectional views schematically showing a state in which a lens is held at a first lens holding position in a lens driving device to which the present invention is applied. The longitudinal cross-sectional view which shows typically the state in the middle of moving to the 2nd lens holding position from 1 lens holding position, and the longitudinal cross-sectional view which shows the state which hold | maintained the lens in the 2nd lens holding position It is. FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a main part of the lens driving device shown in FIG.
図1(A)、(B)、(C)および図2に示すように、レンズ駆動装置1は、カメラ付き携帯電話などに搭載されている薄型カメラにおいてレンズ2を駆動するためのものであり、レンズ2を備えたレンズ移動体3と、この移動体3をレンズ2の光軸方向F(フォーカシング方向)の第1のレンズ保持位置P1と第2のレンズ保持位置P2との間で移動させ、これら2つのレンズ保持位置P1、P2の各々に移動体3を保持するための固定体4と、移動体3および固定体4が収納されたケース5とを有している。ケース5において、被写体側(図面に向かって上方)には開口が形成されているとともに、装置内側(図面に向かって下方)に向けて光路が確保されている。
As shown in FIGS. 1A, 1B, 1C, and 2, the lens driving device 1 is for driving the
レンズ移動体3は、レンズ2と、このレンズ2の外周に取り付けたリング状の駆動マグネット6とを備えている。駆動マグネット6は、レンズ2との間に環状のバックヨーク7を挟んで取り付けられ、バックヨーク7は、レンズ2の鏡筒も兼ねている。
The
固定体4は、レンズ移動体3をレンズ2の光軸方向Fに移動可能に弾性をもって支持する板バネやコイルバネなどのバネ部材(図示せず)と、駆動マグネット6の外周を囲む円筒状の駆動コイル8と、この駆動コイル8を囲むように断面コの字形状あるいは断面C字形状に形成されたステータヨーク11と、第1および第2のレンズ保持位置P1、P2の各々の側において駆動マグネット6の端面61、62の各々に対向するように配置された第1および第2の座金9、10とを備えている。第1および第2の座金9、10はいずれも、強磁性体からなるリング状の磁性片であり、駆動マグネット6の端面61、62に対向する面の各々には、非磁性の弾性体からなるスペーサ部材12、13が取り付けられている。
The fixed body 4 is a cylindrical member that surrounds the outer periphery of the
ここで、各部の寸法は、例えば、
駆動マグネット6
外径3.7mm、内径3.1mm、高さ1.6mm
バックヨーク7
外径3.1mm、内径2.9mm、高さ1.6mm
駆動コイル8
外径4.5mm、内径4.1mm、高さ1.4mm
座金9、10
外径3.9mm、内径3.1mm、高さ0.25mm
ステータヨーク11
外径4.7mm、内径3.9mm、高さ1.6mm、板厚1.6mm
スペーサ部材12、13
外径3.9mm、内径3.1mm、高さ0.1mm
に設定されている。
Here, the dimension of each part is, for example,
Outer diameter 3.7mm, inner diameter 3.1mm, height 1.6mm
Back
Outer diameter 3.1mm, inner diameter 2.9mm, height 1.6mm
Drive coil 8
Outer diameter 4.5mm, inner diameter 4.1mm, height 1.4mm
Washers 9, 10
Outer diameter 3.9mm, inner diameter 3.1mm, height 0.25mm
Outer diameter 4.7mm, inner diameter 3.9mm, height 1.6mm, plate thickness 1.6mm
Outer diameter 3.9mm, inner diameter 3.1mm, height 0.1mm
Is set to
また、本形態では、駆動マグネット6として、ネオジプラスチックマグネットが用いられており、そのbHcは448kA/m以上である。一方、駆動コイル8は、100mN以上の推力を発生するように構成されている。
In this embodiment, a neodymium plastic magnet is used as the
[レンズ駆動動作]
このように構成したレンズ駆動装置1において、レンズ2に対して行われる駆動は以下の通りである。
[Lens drive operation]
In the lens driving device 1 configured as described above, driving performed on the
まず、図1(A)に示す状態では、レンズ2(移動体3)は第1のレンズ保持位置P1にあり、この状態では駆動コイル8への通電は停止されている。但し、駆動マグネット6と第1の座金9とがスペーサ部材12を介して磁気吸着しているので、移動体3は、第1のレンズ保持位置P1に保持されている。従って、カメラ付き携帯電話において接写撮影を行うことができる。
First, in the state shown in FIG. 1A, the lens 2 (moving body 3) is at the first lens holding position P1, and in this state, the energization to the drive coil 8 is stopped. However, since the
この状態から、レンズ2(移動体3)を第2のレンズ保持位置P2に移動させる際には、駆動コイル8への通電が行われる。その結果、図1(B)に示すように、駆動コイル8と駆動マグネット6とによって発生する磁気力によって、駆動マグネット6が第1の座金9から引き離され、移動体3は、図1(C)に示すように、第2のレンズ保持位置P2に移動する。その結果、駆動マグネット6と第2の座金10とがスペーサ部材13を介して磁気吸着する状態となる。この際、駆動マグネット6は、スペーサ部材13に突き当たるため、衝撃が吸収される。
When the lens 2 (moving body 3) is moved to the second lens holding position P2 from this state, the drive coil 8 is energized. As a result, as shown in FIG. 1 (B), the
ここで、駆動マグネット6と第2の座金10とがスペーサ部材13を介して磁気吸着する状態では、駆動コイル8への通電を停止しても、移動体3は、第2のレンズ保持位置P2に保持されることになる。従ってカメラ付き携帯電話において通常撮影を行うことができる。
Here, in a state where the
なお、レンズ2(移動体3)を第2のレンズ保持位置P2から第1のレンズ保持位置P1に移動する動作については、上記の動作と原理的には同じであるため、説明を省略する。 Note that the operation of moving the lens 2 (moving body 3) from the second lens holding position P2 to the first lens holding position P1 is the same as the above-described operation, and thus the description thereof is omitted.
このように本形態では、レンズ2を第1のレンズ保持位置P1と第2のレンズ保持位置P2との間で移動させるときには、駆動コイル8に通電して移動体3を磁気駆動するが、第1のレンズ保持位置P1および第2のレンズ保持位置P2にレンズ2を保持する場合には、駆動コイル8への通電を停止して駆動マグネット6と磁性片9、10との磁気吸着力を利用する。従って、レンズ2を第1のレンズ保持位置P1あるいは第2のレンズ保持位置P2に保持している間、駆動コイル8への通電が必要ないので、消費電力を低く抑えることができる。
As described above, in this embodiment, when the
ここで、固定体4は、図示を省略してあるが、移動体3を光軸方向Fに移動可能に支持するバネ部材を備えているため、このバネ部材の付勢力を移動体3(レンズ2)の駆動および位置保持に利用できる。
Here, although not shown, the fixed body 4 includes a spring member that supports the
すなわち、バネ部材の付勢力が常に移動体3を第1のレンズ保持位置P1から第2のレンズ保持位置P2に向かうように作用している場合には、バネ部材の付勢力を第1のレンズ保持位置P1から第2のレンズ保持位置P2へのレンズ2の移動、第2のレンズ保持位置P2でのレンズ2の保持に利用できる。
That is, when the urging force of the spring member always acts to move the moving
(本形態による効果)
以上説明したように、本発明のレンズ駆動装置では、レンズを備えた移動体を第1のレンズ保持位置と第2のレンズ保持位置との間で移動させるときには、駆動コイルに通電して移動体を磁気駆動するが、第1のレンズ保持位置にレンズを保持する場合には、駆動コイルへの通電を停止して駆動マグネットと第1の磁性片との磁気吸着力を利用する。従って、レンズを第1のレンズ保持位置に保持している間、駆動コイルへの通電が必要ないので、消費電力を低く抑えることができる。また、第2のレンズ保持位置にレンズを保持する場合にも、駆動コイルへの通電を停止して駆動マグネットと第2の磁性片との磁気吸着力を利用することができる。従って、レンズを第2のレンズ保持位置に保持している間も駆動コイルへの通電が必要ないので、消費電力を低く抑えることができる。
(Effects of this embodiment)
As described above, in the lens driving device according to the present invention, when the moving body including the lens is moved between the first lens holding position and the second lens holding position, the driving coil is energized. However, when the lens is held at the first lens holding position, the energization to the drive coil is stopped and the magnetic attractive force between the drive magnet and the first magnetic piece is used. Therefore, while the lens is held at the first lens holding position, it is not necessary to energize the drive coil, so that power consumption can be kept low. Also, when the lens is held at the second lens holding position, it is possible to stop the energization of the drive coil and use the magnetic attractive force between the drive magnet and the second magnetic piece. Therefore, it is not necessary to energize the drive coil while the lens is held at the second lens holding position, so that power consumption can be kept low.
1 レンズ駆動装置
2 レンズ
3 移動体
4 固定体
5 ケース
6 駆動マグネット
7 バックヨーク
8 駆動コイル
9、10 座金
11 ステータヨーク
12、13 スペーサ部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lens drive
Claims (3)
前記移動体は、前記駆動マグネットを備えており、
前記固定体は、前記移動体を光軸方向に移動可能に支持するバネ部材と、前記光軸方向で離間した位置に配置された第1および第2の磁性片とを備えており、
前記バネ部材は、前記移動体が常に前記第1のレンズ保持位置から前記第2のレンズ保持位置へ向かうように付勢力を作用させており、
前記バネ部材の付勢力は、前記移動体の前記第1のレンズ保持位置から前記第2のレンズ保持位置への移動および前記移動体の前記第2のレンズ保持位置での保持に利用されており、
前記第1の磁性片は、前記駆動マグネットの前記光軸方向における前記第1のレンズ保持位置の側の端面に対向するように配置されており、
前記第2の磁性片は、前記駆動マグネットの前記光軸方向における前記第2のレンズ保持位置の側の端面に対向するように配置されており、
前記レンズは、カメラのレンズであり、
前記第1のレンズ保持位置は、接写撮影を行う位置であり、
前記第2のレンズ保持位置は、通常撮影を行う位置であり、
前記第1のレンズ保持位置に前記レンズを保持する場合には、前記駆動コイルへの通電を停止して前記駆動マグネットと前記第1の磁性片との磁気吸着力を利用し、前記第2のレンズ保持位置に前記レンズを保持する場合には、前記駆動コイルへの通電を停止して前記駆動マグネットと前記第2の磁性片との磁気吸着力を利用することを特徴とするレンズ駆動装置。 A movable body having a lens, and a fixed body that holds the movable body in the direction of the optical axis of the lens. The movable body is driven by a magnetic driving force of a drive magnet and a drive coil. In the lens driving device configured to move between the first lens holding position and the second lens holding position in the axial direction,
The moving body includes the drive magnet,
The fixed body includes a spring member that supports the movable body so as to be movable in the optical axis direction, and first and second magnetic pieces disposed at positions separated in the optical axis direction ,
The spring member applies an urging force so that the movable body always moves from the first lens holding position to the second lens holding position .
Biasing force of the spring member is available from the first lens holding position of the movable body to the holding in the second lens holding position of movement and the moving body to the second lens holding position ,
The first magnetic piece is disposed so as to face an end surface of the drive magnet on the first lens holding position side in the optical axis direction,
The second magnetic piece is disposed so as to face an end surface of the drive magnet on the second lens holding position side in the optical axis direction,
The lens is a lens of a camera;
The first lens holding position is a position for performing close-up photography,
The second lens holding position is a position where normal shooting is performed,
When holding the lens at the first lens holding position, the energization to the drive coil is stopped and the magnetic attraction force between the drive magnet and the first magnetic piece is used, and the second When the lens is held at a lens holding position, the lens driving device is characterized in that energization of the drive coil is stopped and the magnetic attractive force between the drive magnet and the second magnetic piece is used.
前記レンズは、カメラ付き携帯電話のカメラのレンズであることを特徴とするレンズ駆動装置。 In claim 1,
The lens driving device according to claim 1, wherein the lens is a lens of a camera phone.
前記移動体を前記磁気駆動力により前記第1のレンズ保持位置から前記第2のレンズ保持位置に移動させたとき、前記第2のレンズ保持位置において前記移動体は前記固定体により衝撃が吸収されるようになっているとともに、前記移動体を前記磁気駆動力により前記第2のレンズ保持位置から前記第1のレンズ保持位置に移動させたとき、前記第1のレンズ保持位置において前記移動体は前記固定体により衝撃が吸収されるようになっていることを特徴とするレンズ駆動装置。When the moving body is moved from the first lens holding position to the second lens holding position by the magnetic driving force, the moving body is absorbed by the fixed body at the second lens holding position. When the moving body is moved from the second lens holding position to the first lens holding position by the magnetic driving force, the moving body is moved to the first lens holding position. A lens driving device characterized in that an impact is absorbed by the fixed body.
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