JP5476222B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、携帯電話等で使用される比較的小型のカメラに搭載されるレンズ駆動装置に関する。
従来、携帯電話等に搭載されるカメラの撮影用レンズを駆動するレンズ駆動装置として、レンズを保持して光軸方向に移動するホルダと、ホルダを光軸方向へ駆動する駆動用コイルおよび駆動用磁石とを備えるレンズ駆動装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のレンズ駆動装置は、駆動用コイルとして、光軸方向に所定の間隔をあけた状態で配置される第1の駆動用コイルと第2の駆動用コイルとを備えている。第1の駆動用コイルおよび第2の駆動用コイルは、円筒状に形成されるホルダの外周面に巻回されている。また、このレンズ駆動装置は、駆動用磁石として、第1の駆動用コイルの外周面に対向配置される円筒状の第1の磁石と、第2の駆動用コイルの外周面に対向配置される円筒状の第2の磁石とを備えている。
特開2006−259032号公報
レンズ駆動装置が搭載されるカメラにおいては、適切なオートフォーカス制御を行うために、駆動用コイルに供給される電流の値と光軸方向へのレンズの移動量との関係(以下、「ストローク特性」とする)が、図6の直線L1で示すように、1次関数となることが好ましい。しかしながら、特許文献1に記載のレンズ駆動装置では、光軸方向におけるホルダの位置によって、駆動用コイルに鎖交する磁束の密度が大きく変動するため、ストローク特性は、たとえば、図6に示す曲線L12のようになり、ストローク特性のリニアリティ(直線性)は高くない。
そこで、本発明の課題は、ストローク特性のリニアリティを従来以上に高めることが可能なレンズ駆動装置を提供することにある。
上記の課題を解決するため、本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持しレンズの光軸方向へ移動可能な可動体と、可動体を光軸方向へ移動可能に保持する固定体と、可動体を光軸方向へ駆動するための駆動機構とを備え、駆動機構は、光軸方向に所定の間隔をあけた状態で重なるように配置され可動体に取り付けられる第1駆動用コイル部および第2駆動用コイル部を有する駆動用コイル部と、駆動用コイル部に対向配置される複数の駆動用磁石部とを備え、第1駆動用コイル部および第2駆動用コイル部は、第1駆動用コイル部に供給される電流の方向と第2駆動用コイル部に供給される電流の方向とが互いに異なる方向となるように巻回され、駆動用磁石部は、光軸方向で重なるように配置されるとともに駆動用コイル部との対向面の磁極が互いに異なる第1駆動用磁石部と第2駆動用磁石部とを備え、光軸方向における所定の第1位置に可動体があるときに第1駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される第1駆動用磁石部と、光軸方向において第1位置とは異なる所定の第2位置に可動体があるときに第1駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される第1駆動用磁石部とが少なくともあること、および/または、光軸方向における所定の第3位置に可動体があるときに第2駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される第2駆動用磁石部と、光軸方向において第3位置とは異なる所定の第4位置に可動体があるときに第2駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される第2駆動用磁石部とが少なくともあることを特徴とする。
本発明のレンズ駆動装置では、所定の第1位置に可動体があるときに第1駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される第1駆動用磁石部と、第1位置とは異なる所定の第2位置に可動体があるときに第1駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される第1駆動用磁石部とがある。また/あるいは、所定の第3位置に可動体があるときに第2駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される第2駆動用磁石部と、第3位置とは異なる所定の第4位置に可動体があるときに第2駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される第2駆動用磁石部とがある。すなわち、本発明では、光軸方向において異なる少なくとも2箇所で第1駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される第1駆動用磁石部、および/または、光軸方向において異なる少なくとも2箇所で第2駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される第2駆動用磁石部がある。そのため、光軸方向における可動体の位置に応じて、駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が大きく変動するのを抑制することが可能になる。したがって、本発明では、レンズ駆動装置のストローク特性のリニアリティを従来以上に高めることが可能になる。
本発明において、第1位置に可動体があるときに第1駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される第1駆動用磁石部と、第2位置に可動体があるときに第1駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される第1駆動用磁石部とが少なくともあり、かつ、第3位置に可動体があるときに第2駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される第2駆動用磁石部と、第4位置に可動体があるときに第2駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される第2駆動用磁石部とが少なくともあることが好ましい。このように構成すると、第1駆動用磁石部と第2駆動用磁石部との両者を利用して、駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度の、光軸方向における可動体の位置に応じた変動を効果的に抑制することが可能になる。
本発明では、たとえば、第1位置と第3位置とが一致し、第2位置と第4位置とが一致している。
本発明において、第1位置および/または第3位置は、光軸方向における可動体の一方の可動範囲端位置であり、第2位置および/または第4位置は、光軸方向における可動体の他方の可動範囲端位置であることが好ましい。このように構成すると、可動体の可動範囲の全域で、駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度の、光軸方向における可動体の位置に応じた変動を抑制することが可能になる。
本発明において、たとえば、駆動用磁石部では、第1駆動用磁石部と第2駆動用磁石部とが一体となっており、少なくとも1個の駆動用磁石部の、光軸方向における第1駆動用磁石部と第2駆動用磁石部との境界部と、他の駆動用磁石部の、光軸方向における第1駆動用磁石部と第2駆動用磁石部との境界部とが、光軸方向においてずれている。
本発明において、駆動機構は、レンズの光軸を挟むように対向配置される一対の駆動用磁石部を2組以上備え、一対の駆動用磁石部同士の境界部は、光軸方向において略一致していることが好ましい。このように構成すると、光軸方向における可動体の位置にかかわらず、レンズの光軸を挟んだ両側で可動体にバランス良く駆動力を作用させることが可能になる。したがって、レンズを駆動する際のレンズの光軸の傾きを抑制することが可能になる。
また、この場合には、たとえば、レンズ駆動装置は、光軸方向から見たときの形状が略正方形状または略長方形状となるように形成され、駆動用磁石部は、レンズ駆動装置の4つの側面のそれぞれに沿って配置され、互いに略平行な2つの側面に沿って配置される一対の駆動用磁石部同士の境界部は、光軸方向において略一致し、一方の一対の駆動用磁石部の境界部と、他方の一対の駆動用磁石部の境界部とは、光軸方向においてずれている。
また、上記の課題を解決するため、本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持しレンズの光軸方向へ移動可能な可動体と、可動体を光軸方向へ移動可能に保持する固定体と、可動体を光軸方向へ駆動するための駆動機構とを備え、駆動機構は、光軸方向に所定の間隔をあけた状態で重なるように配置され可動体に取り付けられる第1駆動用コイル部および第2駆動用コイル部を有する駆動用コイル部と、駆動用コイル部に対向配置される複数の駆動用磁石部とを備え、第1駆動用コイルおよび第2駆動用コイルは、第1駆動用コイル部に供給される電流の方向と第2駆動用コイル部に供給される電流の方向とが互いに異なる方向となるように巻回され、駆動用磁石部の、駆動用コイル部との対向面には、光軸方向において異なる2以上の位置のそれぞれに可動体があるときに第1駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように着磁された着磁部と、光軸方向において異なる2以上の位置のそれぞれに可動体があるときに第2駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように着磁された着磁部とが形成されていることを特徴とする。
本発明のレンズ駆動装置では、駆動用磁石部の、駆動用コイル部との対向面には、光軸方向において異なる2以上の位置のそれぞれに可動体があるときに第1駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように着磁された着磁部と、光軸方向において異なる2以上の位置のそれぞれに可動体があるときに第2駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように着磁された着磁部とが形成されている。すなわち、本発明では、駆動用磁石部の、駆動用コイル部との対向面には、光軸方向において2以上の位置で第1駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように着磁された着磁部と、光軸方向において2以上の位置で第2駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように着磁された着磁部とが形成されている。そのため、光軸方向における可動体の位置に応じて、駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が大きく変動するのを抑制することが可能になる。したがって、本発明では、ストローク特性のリニアリティを従来以上に高めることが可能になる。
以上のように、本発明のレンズ駆動装置では、ストローク特性のリニアリティを従来以上に高めることが可能になる。
本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置の斜視図である。 図1のE−E断面の断面図である。 図1に示すレンズ駆動装置の分解斜視図である。 図3に示す駆動用磁石の斜視図である。 図3に示す駆動用コイルと駆動用磁石との配置関係を説明するための図であり、(A)、(B)は、可動体が下限位置にあるときの状態を示す図、(C)、(D)は、可動体が上限位置にあるときの状態を示す図である。 図1に示すレンズ駆動装置の効果を説明するためのグラフである。 本発明の他の実施の形態にかかる駆動用磁石の構成、および、駆動用コイルと駆動用磁石との配置関係を説明するための図である。 本発明の他の実施の形態にかかる駆動用磁石の構成、および、駆動用コイルと駆動用磁石との配置関係を説明するための図である。 本発明の他の実施の形態にかかる駆動用磁石の構成を説明するための図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
(レンズ駆動装置の概略構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置1の斜視図である。図2は、図1のE−E断面の断面図である。図3は、図1に示すレンズ駆動装置1の分解斜視図である。なお、以下の説明では、図1等に示すように、互いに直交する3方向のそれぞれをX方向、Y方向およびZ方向とする。また、X方向を左右方向、Y方向を前後方向、Z方向を上下方向とする。また、Z1方向側を「上」側、Z2方向側を「下」側とする。
本形態のレンズ駆動装置1は、携帯電話、ドライブレコーダあるいは監視カメラシステム等で使用される比較的小型のカメラに搭載されるものであり、図1に示すように、全体として略四角柱状に形成されている。具体的には、レンズ駆動装置1は、撮影用のレンズの光軸Lの方向(光軸方向)から見たときの形状が略正方形状となるように形成されている。また、レンズ駆動装置1の4つの側面は、左右方向または前後方向と略平行になっている。
本形態では、Z方向(上下方向)が光軸方向とほぼ一致している。また、本形態のレンズ駆動装置1が搭載されるカメラでは、下側に図示を省略する撮像素子が配置されており、上側に配置される被写体が撮影される。すなわち、本形態では、上側(Z1方向側)は被写体側(物体側)であり、下側(Z2方向側)は反被写体側(撮像素子側、像側)である。
レンズ駆動装置1は、図1、図2に示すように、撮影用のレンズを保持し光軸方向へ移動可能な可動体2と、可動体2を光軸方向へ移動可能に保持する固定体3と、可動体2を光軸方向へ駆動するための駆動機構4とを備えている。また、レンズ駆動装置1は、図2、図3に示すように、可動体2と固定体3とを繋ぐ板バネ5、6を備えている。すなわち、可動体2は、板バネ5、6を介して固定体3に移動可能に保持されている。本形態では、1個の板バネ5が可動体2の上端側に配置され、2個の板バネ6が可動体2の下端側に配置されている。
可動体2は、複数のレンズが固定されたレンズホルダ7を保持するスリーブ8を備えている。固定体3は、レンズ駆動装置1の側面を構成するカバー部材10と、レンズ駆動装置1の反被写体側の端面を構成するベース部材11と、板バネ5の一部が固定されるスペーサ12と、駆動機構4を構成する後述の駆動用コイル14、15に電流を供給するための2個の給電用端子13とを備えている。
レンズホルダ7は、略円筒状に形成されている。このレンズホルダ7の内周側には、複数のレンズが固定されている。
スリーブ8は、たとえば、樹脂材料で形成されるとともに、略筒状に形成されている。具体的には、スリーブ8は、上下方向から見たときの内周面の形状が略円形状となり、上下方向から見たときの外周面の形状が略八角形状となる略筒状に形成されている。このスリーブ8は、その内周側でレンズホルダ7を保持している。すなわち、スリーブ8の内周面にレンズホルダ7の外周面が固定されている。
スリーブ8の下端には、ベース部材11に形成される後述の基準面11bに当接する当接する当接面8a(図2参照)が光軸方向と略直交するように形成されている。具体的には、前後方向および左右方向におけるスリーブ8の下端の略中心位置に、かつ、略90°ピッチで、4個の当接面8aが形成されている。
また、スリーブ8の外周側には、後述の駆動用コイル14、15が巻回される巻回凹部8bが形成されている(図2参照)。巻回凹部8bは、スリーブ8の外周面から窪むように形成されている。また、巻回凹部8bは、上下方向に所定の間隔をあけた状態で2箇所に形成されており、2箇所に形成される巻回凹部8bの間には、巻回凹部8bの底面からスリーブ8の径方向外側に向かって広がる鍔部8cが形成されている。
カバー部材10は、磁性材料で形成されている。また、カバー部材10は、底部10aと筒部10bとを有する底付きの略四角筒状に形成されている。上側に配置される底部10aの中心には、貫通孔10cが形成されている。
ベース部材11は、絶縁性を有する樹脂材料で形成されている。また、ベース部材11は、光軸方向から見たときの形状が略正方形となるブロック状に形成されている。このベース部材11は、カバー部材10の下端側に取り付けられている。ベース部材11の中心には、貫通孔11aが形成されている。また、ベース部材11の上面には、光軸方向における可動体2の基準位置を決めるための基準面11bが光軸方向と略直交するように形成されている(図2参照)。具体的には、前後方向および左右方向におけるベース部材11の上面の略中心位置に、かつ、略90°ピッチで、4個の基準面11bが形成されている。
スペーサ12は、たとえば、樹脂材料で形成されるとともに、略正方形の扁平なブロック状に形成されている。また、スペーサ12は、枠状に形成されており、その中心には、貫通孔が形成されている。このスペーサ12は、カバー部材10の底部10aの下面に固定されている。
板バネ5は、スリーブ8の上端側に固定される円環状の可動体固定部と、スペーサ12に固定される4個の固定体固定部と、可動体固定部と固定体固定部とを繋ぐ4本の腕部とを備えている。この板バネ5は、その厚さ方向と上下方向とが略一致するように、スリーブ8およびスペーサ12に固定されている。また、板バネ5は、後述の駆動用コイル14、15に電流が供給されていないときに、スリーブ8の当接面8aとベース部材11の基準面11bとが当接して可動体2が所定の基準位置に配置されるように、撓んだ状態で、スリーブ8およびスペーサ12に固定されている。
板バネ6は、スリーブ8の下端側に固定される可動体固定部と、ベース部材11に固定される2個の固定体固定部と、可動体固定部と固定体固定部とを繋ぐ2本の腕部とを備えている。板バネ6は、その厚さ方向と上下方向とが略一致するように、スリーブ8およびベース部材11に固定されている。また、板バネ6は、スリーブ8の当接面8aとベース部材11の基準面11bとが当接しているときに板バネ6による付勢力が可動体2に生じないように、スリーブ8およびベース部材11に固定されている。
給電用端子13は、平板状の金属材料が折り曲げられて形成されている。この給電用端子13は、ベース部材11に固定されている。また、給電用端子13には、板バネ6の一部が半田付け等されて固定されている。
駆動機構4は、スリーブ8の外周側に巻回される2個の駆動用コイル14、15と、レンズ駆動装置1の4つの側面のそれぞれに沿って配置される駆動用磁石17、18とを備えている。以下、駆動機構4の詳細な構成について説明する。
(駆動機構の構成)
図4は、図3に示す駆動用磁石17、18の斜視図である。図5は、図3に示す駆動用コイル14、15と駆動用磁石17、18との配置関係を説明するための図であり、(A)、(B)は、可動体2が下限位置にあるときの状態を示す図、(C)、(D)は、可動体2が上限位置にあるときの状態を示す図である。
2個の駆動用コイル14、15は、上下方向に所定の間隔をあけた状態で、スリーブ8の巻回凹部8bに巻回されている。すなわち、駆動用コイル14、15は、上下方向に所定の間隔をあけた状態で重なるように、スリーブ8に巻回されている。本形態では、駆動用コイル14が上側に配置され、駆動用コイル15が下側に配置されている。本形態の駆動用コイル14は、第1駆動用コイル部であり、駆動用コイル15は、第2駆動用コイル部である。また、本形態では、2個の駆動用コイル14、15によって、駆動用コイル部が構成されている。
駆動用コイル14、15は、上下方向から見たときの形状が略八角形状となるように巻回されている。また、駆動用コイル14、15は、たとえば、1本の導線が順次、巻回されることで形成されている。また、駆動用コイル14、15は、駆動用コイル14に供給される電流の方向と駆動用コイル15に供給される電流の方向とが異なる方向となるように巻回されている。すなわち、たとえば、上側から見たときの駆動用コイル14に流れる電流の方向が時計回りの方向であれば、上側から見たときの駆動用コイル15に流れる電流の方向が反時計回りの方向となるように、駆動用コイル14、15が巻回されている。
駆動用磁石17、18は、略矩形の板状に形成されている。具体的には、駆動用磁石17、18は、光軸方向から見たときの形状が扁平な長方形状となる略矩形の板状に形成されている。駆動用磁石17は、駆動用コイル14、15の外周面に対向するようにカバー部材10の筒部10bの左右の内側面に固定され、駆動用磁石18は、駆動用コイル14、15の外周面と対向するようにカバー部材10の筒部10bの前後の内側面に固定されている。すなわち、本形態の駆動機構4は、互いに略平行な筒部10bの左右の内側面に沿って互いに対向するように配置される一対の駆動用磁石17と、互いに略平行な筒部10bの前後の内側面に沿って互いに対向するように配置される一対の駆動用磁石18との2組の一対の駆動用磁石17、18を備えている。また、一対の駆動用磁石17は、光軸Lを挟むように対向配置され、一対の駆動用磁石18は、光軸Lを挟むように対向配置されている。
なお、本形態のカバー部材10は、磁気回路を形成するためのヨークの機能を果たしている。また、本形態の駆動用磁石17、18は、駆動用コイル部である駆動用コイル14、15に対向配置される駆動用磁石部である。
駆動用磁石17は、1個の磁石片によって構成されている。また、駆動用磁石17は、上下方向に重なる2つの異なる磁極が駆動用コイル14、15との対向面に形成されるように着磁されている。すなわち、駆動用磁石17では、駆動用コイル14、15との対向面の磁極が互いに異なる第1駆動用磁石部17aと第2駆動用磁石部17bとが一体となっており、第1駆動用磁石部17aと第2駆動用磁石部17bとが上下方向で重なるように配置されている。本形態では、第1駆動用磁石部17aが上側に配置され、第2駆動用磁石部17bが下側に配置されている。また、たとえば、第1駆動用磁石部17aの駆動用コイル14、15との対向面はS極に着磁され、第2駆動用磁石部17bの駆動用コイル14、15との対向面はN極に着磁されている。
駆動用磁石18は、駆動用磁石17と同様に、1個の磁石片によって構成されている。また、駆動用磁石18は、上下方向に重なる2つの異なる磁極が駆動用コイル14、15との対向面に形成されるように着磁されている。すなわち、駆動用磁石18では、駆動用コイル14、15との対向面の磁極が互いに異なる第1駆動用磁石部18aと第2駆動用磁石部18bとが一体となっており、第1駆動用磁石部18aと第2駆動用磁石部18bとが上下方向で重なるように配置されている。本形態では、第1駆動用磁石部18aが上側に配置され、第2駆動用磁石部18bが下側に配置されている。
また、第1駆動用磁石部18aの駆動用コイル14、15との対向面の磁極と第1駆動用磁石部17aの駆動用コイル14、15との対向面の磁極とが同じ磁極となり、第2駆動用磁石部18bの駆動用コイル14、15との対向面の磁極と第2駆動用磁石部17bの駆動用コイル14、15との対向面の磁極とが同じ磁極となるように、駆動用磁石18は着磁されている。たとえば、第1駆動用磁石部18aの駆動用コイル14、15との対向面はS極に着磁され、第2駆動用磁石部18bの駆動用コイル14、15との対向面はN極に着磁されている。
本形態では、上下方向における駆動用磁石17の幅と駆動用磁石18の幅とが略等しくなっている。また、駆動用磁石17の下端と駆動用磁石18の下端とが上下方向で略一致するように、駆動用磁石17、18が筒部10bの内側面に固定されている。また、本形態では、図4に示すように、上下方向における第1駆動用磁石部17aの幅H1は、上下方向における第1駆動用磁石部18aの幅H2よりも小さくなっており、上下方向における第2駆動用磁石部17bの幅H3は、上下方向における第2駆動用磁石部18bの幅H4よりも大きくなっている。すなわち、本形態では、駆動用磁石17に形成される2つの磁極の境界となる第1駆動用磁石部17aと第2駆動用磁石部17bの境界部17cと、駆動用磁石18に形成される2つの磁極の境界となる第1駆動用磁石部18aと第2駆動用磁石部18bの境界部18cとが上下方向においてずれている。本形態では、境界部17cと境界部18cとの上下方向におけるずれ量は、可動体2の光軸方向の可動量と略等しくなっている。なお、境界部17c、18cは、前後左右方向から見たときに直線となっている。
また、本形態では、駆動用磁石17は、スリーブ8の当接面8aとベース部材11の基準面11bとが当接している基準位置(下限位置)に可動体2があるときに、第1駆動用磁石部17aが発生させる磁束のうちの駆動用コイル14に鎖交する磁束F1の密度が最大となり、かつ、第2駆動用磁石部17bが発生させる磁束のうちの駆動用コイル15に鎖交する磁束F2の密度が最大となるように配置されている(図5(B)参照)。一方、駆動用磁石18は、スリーブ8の上端側が固定体3の上端側に当接している上限位置に可動体2があるときに、第1駆動用磁石部18aが発生させる磁束のうちの駆動用コイル14に鎖交する磁束F3の密度が最大となり、かつ、第2駆動用磁石部18bが発生させる磁束のうちの駆動用コイル15に鎖交する磁束F4の密度が最大となるように配置されている(図5(C)参照)。
なお、本形態では、可動体2の下限位置は、光軸方向における可動体2の一方の可動範囲端位置であり、可動体2の上限位置は、光軸方向における可動体2の他方の可動範囲端位置である。また、本形態では、可動体2の下限位置は、光軸方向における所定の第1位置および第3位置であり、可動体2の上限位置は、光軸方向における所定の第2位置および第4位置である。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、駆動用磁石17は、可動体2が下限位置にあるときに、第1駆動用磁石部17aが発生させる磁束のうちの駆動用コイル14に鎖交する磁束F1の密度が最大となり、かつ、第2駆動用磁石部17bが発生させる磁束のうちの駆動用コイル15に鎖交する磁束F2の密度が最大となるように配置され、駆動用磁石18は、可動体2が上限位置にあるときに、第1駆動用磁石部18aが発生させる磁束のうちの駆動用コイル14に鎖交する磁束F3の密度が最大となり、かつ、第2駆動用磁石部18bが発生させる磁束のうちの駆動用コイル15に鎖交する磁束F4の密度が最大となるように配置されている。
すなわち、本形態では、光軸方向において、駆動用コイル14に鎖交する磁束F1の密度が最大になる位置と、駆動用コイル14に鎖交する磁束F3の密度が最大となる位置とが異なり、かつ、駆動用コイル15に鎖交する磁束F2の密度が最大となる位置と、駆動用コイル15に鎖交する磁束F4の密度が最大となる位置とが異なっている。そのため、光軸方向における可動体2の位置に応じて、駆動用コイル14、15に鎖交する磁束の密度が大きく変動するのを抑制することが可能になる。
また、本形態では、可動体2が下限位置にあるとき、および、上限位置にあるときに、駆動用コイル14、15に鎖交する磁束の密度が最大となるため、可動体2の可動範囲の全域で、駆動用コイル14、15に鎖交する磁束の密度の、光軸方向における可動体2の位置に応じた変動を抑制することが可能になる。
したがって、本形態では、レンズ駆動装置1のストローク特性のリニアリティを従来以上に高めることが可能になる。たとえば、本形態のレンズ駆動装置1のストローク特性は、図6に示す曲線L2のようになり、従来のレンズ駆動装置のストローク特性(図6の曲線L12)よりも直線L1に近づく。すなわち、本形態では、レンズ駆動装置1のストローク特性のリニアリティは従来よりも高くなる。
本形態では、光軸Lを挟むように対向配置される一対の駆動用磁石17の境界部17cの光軸方向における位置は互いに略一致しており、かつ、光軸Lを挟むように対向配置される一対の駆動用磁石18の境界部18cの光軸方向における位置は互いに略一致している。そのため、可動体2の位置にかかわらず、光軸Lを挟んだ両側で可動体2にバランス良く駆動力を作用させることが可能になる。したがって、レンズを駆動する際の光軸Lの傾きを抑制することが可能になる。
(他の実施の形態)
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
上述した形態では、上下方向における第1駆動用磁石部17aの幅H1は、上下方向における第1駆動用磁石部18aの幅H2よりも小さくなっており、上下方向における第2駆動用磁石部17bの幅H3は、上下方向における第2駆動用磁石部18bの幅H4よりも大きくなっている。この他にもたとえば、第1駆動用磁石部17aの幅H1と第1駆動用磁石部18aの幅H2とが等しく、第2駆動用磁石部17bの幅H3と第2駆動用磁石部18bの幅H4とが等しくても良い。この場合には、図7(A)、(B)に示すように、駆動用磁石17の下端と駆動用磁石18の下端とが上下方向でずれるように駆動用磁石17、18が筒部10bの内側面に固定される。また、この場合には、たとえば、可動体2が下限位置にあるときに、図7(B)に示すように、駆動用コイル14に鎖交する磁束F1の密度、および、駆動用コイル15に鎖交する磁束F2の密度が最大となるように駆動用磁石17が配置される。また、たとえば、可動体2が上限位置にあるときに、図7(A)に示すように、駆動用コイル14に鎖交する磁束F3の密度、および、駆動用コイル15に鎖交する磁束F4の密度が最大となるように駆動用磁石18が配置される。
上述した形態では、駆動用磁石17の境界部17cと、駆動用磁石18の境界部18cとが光軸方向においてずれている。この他にもたとえば、境界部17cと境界部18cとが光軸方向において略一致していても良い。この場合には、たとえば、可動体2が下限位置にあるときに、図7(D)に示すように、駆動用コイル14に鎖交する磁束F1の密度、および、駆動用コイル15に鎖交する磁束F2の密度が最大となるように、第1駆動用磁石部17aの幅H1および第2駆動用磁石部17bの幅H3が設定される。また、たとえば、可動体2が上限位置にあるときに、図7(C)に示すように、駆動用コイル14に鎖交する磁束F3の密度、および、駆動用コイル15に鎖交する磁束F4の密度が最大となるように、第1駆動用磁石部18aの幅H2および第2駆動用磁石部18bの幅H4が設定される。
上述した形態では、駆動用磁石17、18は、1個の磁石片によって構成されている。この他にもたとえば、駆動用磁石17、18は、上下方向で重なるように配置される2個の磁石片によって構成されても良い。この場合には、たとえば、上側に配置される磁石片が第1駆動用磁石部17a、18aとなり、下側に配置される磁石片が第2駆動用磁石部17b、18bとなる。また、たとえば、第1駆動用磁石部17aと第2駆動用磁石部17bとは、第1駆動用磁石部17aの下端面と第2駆動用磁石部17bの上端面とが当接した状態で互いに固定され、第1駆動用磁石部18aと第2駆動用磁石部18bとは、第1駆動用磁石部18aの下端面と第2駆動用磁石部18bの上端面とが当接した状態で互いに固定される。
また、駆動用磁石17、18が2個の磁石片によって構成される場合(すなわち、第1駆動用磁石部17a、18aと第2駆動用磁石部17b、18bとによって構成される場合)には、第1駆動用磁石部17aと第2駆動用磁石部17bとが上下方向に所定の間隔をあけた状態で配置され、第1駆動用磁石部18aと第2駆動用磁石部18bとが上下方向に所定の間隔をあけた状態で配置されても良い。この場合には、たとえば、図8(A)、(B)に示すように、第1駆動用磁石部17aの幅H1と第1駆動用磁石部18aの幅H2とが等しく、第2駆動用磁石部17bの幅H3と第2駆動用磁石部18bの幅H4とが等しくなっていても良いし、図8(C)、(D)に示すように、第1駆動用磁石部17aの幅H1と第1駆動用磁石部18aの幅H2とが異なり、第2駆動用磁石部17bの幅H3と第2駆動用磁石部18bの幅H4とが異なっていても良い。
いずれの場合であっても、たとえば、可動体2が下限位置にあるときに、図8(B)、(D)に示すように、駆動用コイル14に鎖交する磁束F1の密度、および、駆動用コイル15に鎖交する磁束F2の密度が最大となるように、第1駆動用磁石部17aの幅H1および第2駆動用磁石部17bの幅H3が設定されるとともに、駆動用磁石部17が配置される。また、たとえば、可動体2が上限位置にあるときに、図8(A)、(C)に示すように、駆動用コイル14に鎖交する磁束F3の密度、および、駆動用コイル15に鎖交する磁束F4の密度が最大となるように、第1駆動用磁石部18aの幅H2および第2駆動用磁石部18bの幅H4が設定されるとともに、駆動用磁石部18が配置される。
上述した形態では、可動体2が下限位置にあるときに、駆動用コイル14に鎖交する磁束F1の密度、および、駆動用コイル15に鎖交する磁束F2の密度が最大となっており、また、可動体2が上限位置にあるときに、駆動用コイル14に鎖交する磁束F3の密度、および、駆動用コイル15に鎖交する磁束F4の密度が最大となっている。この他にもたとえば、可動体2が下限位置以外の所定の位置にあるときに、駆動用コイル14に鎖交する磁束F1の密度、および、駆動用コイル15に鎖交する磁束F2の密度が最大となっても良いし、可動体2が上限位置以外の所定の位置にあるときに、駆動用コイル14に鎖交する磁束F3の密度、および、駆動用コイル15に鎖交する磁束F4の密度が最大となっても良い。
また、たとえば、可動体2が下限位置にあるときに、駆動用コイル14に鎖交する磁束F1の密度、または、駆動用コイル15に鎖交する磁束F2の密度の一方が最大となり、可動体2が下限位置以外の所定の位置にあるときに、駆動用コイル14に鎖交する磁束F1の密度、または、駆動用コイル15に鎖交する磁束F2の密度の他方が最大となっても良い。すなわち、駆動用コイル14に鎖交する磁束F1の密度が最大になる可動体2の位置と、駆動用コイル15に鎖交する磁束F2の密度が最大になる可動体2の位置とがずれていても良い。
同様に、たとえば、可動体2が上限位置にあるときに、駆動用コイル14に鎖交する磁束F3の密度、または、駆動用コイル15に鎖交する磁束F4の密度の一方が最大となり、可動体2が上限位置以外の所定の位置にあるときに、駆動用コイル14に鎖交する磁束F3の密度、または、駆動用コイル15に鎖交する磁束F4の密度の他方が最大となっても良い。すなわち、駆動用コイル14に鎖交する磁束F3の密度が最大になる可動体2の位置と、駆動用コイル15に鎖交する磁束F4の密度が最大になる可動体2の位置とがずれていても良い。
また、第1駆動用磁石部17aと第2駆動用磁石部17bとが上下方向に所定の間隔をあけた状態で配置され、第1駆動用磁石部18aと第2駆動用磁石部18bとが上下方向に所定の間隔をあけた状態で配置される場合には、たとえば、可動体2が下限位置にあるときに、駆動用コイル14に鎖交する磁束F1の密度が最大となり、可動体2が上限位置にあるときに、駆動用コイル14に鎖交する磁束F3の密度、および、駆動用コイル15に鎖交する磁束F2、F4の密度が最大となるように、駆動用磁石17、18が形成、配置されても良い。すなわち、駆動用コイル14に鎖交する磁束F1の密度が最大になる可動体2の位置と、駆動用コイル14に鎖交する磁束F3の密度が最大となる可動体2の位置とが異っているのであれば、駆動用コイル15に鎖交する磁束F2の密度が最大となる可動体2の位置と、駆動用コイル15に鎖交する磁束F4の密度が最大となる可動体2の位置とが略一致していても良い。
同様に、第1駆動用磁石部17aと第2駆動用磁石部17bとが上下方向に所定の間隔をあけた状態で配置され、第1駆動用磁石部18aと第2駆動用磁石部18bとが上下方向に所定の間隔をあけた状態で配置される場合には、たとえば、可動体2が下限位置にあるときに、駆動用コイル14に鎖交する磁束F1、F3の密度、および、駆動用コイル15に鎖交する磁束F2の密度が最大となり、可動体2が上限位置にあるときに、駆動用コイル15に鎖交する磁束F4の密度が最大となるように、駆動用磁石17、18が形成、配置されても良い。すなわち、駆動用コイル15に鎖交する磁束F2の密度が最大となる可動体2の位置と、駆動用コイル15に鎖交する磁束F4の密度が最大となる可動体2の位置とが異っているのであれば、駆動用コイル14に鎖交する磁束F1の密度が最大になる可動体2の位置と、駆動用コイル14に鎖交する磁束F3の密度が最大となる可動体2の位置とが略一致していても良い。
上述した形態では、駆動用磁石17、18は、レンズ駆動装置1の4つの側面のそれぞれに沿って配置されている。この他にもたとえば、駆動用磁石17、18は、レンズ駆動装置1の四隅のそれぞれに配置されても良い。この場合には、たとえば、駆動用磁石17、18は、上下方向から見たときの形状が扁平な直角台形状となる略矩形の板状に形成される。また、この場合には、一対の駆動用磁石17が光軸Lを挟むようにレンズ駆動装置1の四隅の対角線上に配置され、一対の駆動用磁石18が光軸Lを挟むようにレンズ駆動装置1の四隅の対角線上に配置される。
上述した形態では、駆動機構4は、2組の一対の駆動用磁石17、18を備えている。この他にもたとえば、駆動機構4は、2組の一対の駆動用磁石17、18に加え、さらに、1組または2組の一対の駆動用磁石を備えていても良い。この場合には、たとえば、追加される一対の駆動用磁石は、光軸Lを挟むようにレンズ駆動装置1の四隅の対角線上に配置される。また、この場合には、追加される駆動用磁石は、駆動用磁石17、18と同様に、駆動用コイル14、15との対向面の磁極が互いに異なる第1駆動用磁石部と第2駆動用磁石部とを備えており、上下方向における所定の位置に可動体2があるときに、第1駆動用磁石部が発生させる磁束のうちの駆動用コイル14に鎖交する磁束の密度が最大となり、かつ、第2駆動用磁石部が発生させる磁束のうちの駆動用コイル15に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される。この場合の上下方向における所定の位置は、下限位置であっても良いし、上限位置であっても良い。また、この場合の上下方向における所定の位置は、下限位置と上限位置との間の中間位置であっても良い。
上述した形態では、駆動用コイル14、15は、スリーブ8の外周面に巻回されている。この他にもたとえば、略長方形状に巻回された空芯コイルがスリーブ8の外周面に固定されても良い。この場合には、略長方形状の空芯コイルの4つの辺部分のうちの互いに平行な2つの辺部分が上下方向に所定の間隔をあけた状態で重なるように配置される。この場合には、上下方向に所定の間隔をあけた状態で重なるように配置される2つの辺部分の一方が第1駆動用コイル部であり、上下方向に所定の間隔をあけた状態で重なるように配置される2つの辺部分の他方が第2駆動用コイル部である。また、この場合には、空芯コイルは、駆動用コイル部である。
上述した形態では、レンズ駆動装置1は、光軸方向から見たときの形状が略正方形状となるように形成されている。この他にもたとえば、レンズ駆動装置1は、光軸方向から見たときの形状が略長方形状となるように形成されても良いし、光軸方向から見たときの形状が略六角形状等の略多角形となるように形成されても良い。また、レンズ駆動装置1は、光軸方向から見たときの形状が略円形状や略楕円形状となるように形成されても良い。
上述した形態では、駆動用磁石17、18の境界部17c、18cは、前後左右方向から見たときに直線となっている。この他にもたとえば、図9に示すように、駆動用磁石17の、第1駆動用磁石部17aと第2駆動用磁石部17bとの境界部17dが左右方向から見たときに段差部17eを有する階段状となるように、駆動用磁石17が着磁されても良い。図9に示す例では、段差部17eは、前後方向における駆動用磁石17の略中心位置に形成されている。また、図9に示す例では、第1駆動用磁石部17aの、前後方向における段差部17eよりも一方側部分(図9における段差部17eよりも左側部分)17fの上下方向の幅H11が、第1駆動用磁石部17aの、前後方向における段差部17eよりも他方側部分(図9における段差部17eよりも右側部分)17gの上下方向の幅H12よりも広くなっている。すなわち、第2駆動用磁石部17bの、前後方向における段差部17eよりも一方側部分(図9における段差部17eよりも左側部分)17hの上下方向の幅H13が、第2駆動用磁石部17bの、前後方向における段差部17eよりも他方側部分(図9における段差部17eよりも右側部分)17jの上下方向の幅H14よりも狭くなっている。
この場合には、たとえば、図9(A)に示すように、可動体2が下限位置にあるときに、第1駆動用磁石部17aの一方側部分17fが発生させる磁束のうちの駆動用コイル14に鎖交する磁束の密度が最大となり、かつ、第2駆動用磁石部17bの一方側部分17hが発生させる磁束のうちの駆動用コイル15に鎖交する磁束の密度が最大となる。また、この場合には、たとえば、図9(B)に示すように、可動体2が上限位置にあるときに、第1駆動用磁石部17aの他方側部分17gが発生させる磁束のうちの駆動用コイル14に鎖交する磁束の密度が最大となり、かつ、第2駆動用磁石部17bの他方側部分17jが発生させる磁束のうちの駆動用コイル15に鎖交する磁束の密度が最大となる。
同様に、駆動用磁石18は、駆動用磁石18の、第1駆動用磁石部18aと第2駆動用磁石部18bとの境界部が左右方向から見たときに段差部を有する階段状となるように着磁されても良い。
このように、駆動用磁石17、18の、駆動用コイル14、15との対向面には、可動体2が下限位置にあるときに、第1駆動用コイル14に鎖交する磁束の密度が最大となるように着磁された着磁部(すなわち、一方側部分17f)と、可動体2が上限位置にあるときに、第1駆動用コイル14に鎖交する磁束の密度が最大となるように着磁された着磁部(すなわち、他方側部分17g)とがあり、かつ、可動体2が下限位置にあるときに、第2駆動用コイル15に鎖交する磁束の密度が最大となるように着磁された着磁部(すなわち、一方側部分17h)と、可動体2が上限位置にあるときに、第2駆動用コイル15に鎖交する磁束の密度が最大となるように着磁された着磁部(すなわち、他方側部分17j)とがあっても良い。
この場合であっても、上述した形態と同様に、光軸方向における可動体2の位置に応じて、駆動用コイル14、15に鎖交する磁束の密度が大きく変動するのを抑制することが可能になるため、レンズ駆動装置1のストローク特性のリニアリティを従来以上に高めることが可能になる。なお、この場合には、駆動用磁石17、18の一方が配置されなくても、光軸方向における可動体2の位置に応じて、駆動用コイル14、15に鎖交する磁束の密度が大きく変動するのを抑制することが可能になる。
1 レンズ駆動装置
2 可動体
3 固定体
4 駆動機構
14 駆動用コイル(第1駆動用コイル部、駆動用コイル部の一部)
15 駆動用コイル(第2駆動用コイル部、駆動用コイル部の一部)
17、18 駆動用磁石(駆動用磁石部)
17a、18a 第1駆動用磁石部
17b、18b 第2駆動用磁石部
17c、18c 境界部
17f、17g、17h、17j 着磁部
F1、F3 第1駆動用コイル部に鎖交する磁束
F2、F4 第2駆動用コイル部に鎖交する磁束
L 光軸
Z 光軸方向

Claims (8)

  1. レンズを保持し前記レンズの光軸方向へ移動可能な可動体と、前記可動体を前記光軸方向へ移動可能に保持する固定体と、前記可動体を前記光軸方向へ駆動するための駆動機構とを備え、
    前記駆動機構は、前記光軸方向に所定の間隔をあけた状態で重なるように配置され前記可動体に取り付けられる第1駆動用コイル部および第2駆動用コイル部を有する駆動用コイル部と、前記駆動用コイル部に対向配置される複数の駆動用磁石部とを備え、
    前記第1駆動用コイル部および前記第2駆動用コイル部は、前記第1駆動用コイル部に供給される電流の方向と前記第2駆動用コイル部に供給される電流の方向とが互いに異なる方向となるように巻回され、
    前記駆動用磁石部は、前記光軸方向で重なるように配置されるとともに前記駆動用コイル部との対向面の磁極が互いに異なる第1駆動用磁石部と第2駆動用磁石部とを備え、
    前記光軸方向における所定の第1位置に前記可動体があるときに前記第1駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される前記第1駆動用磁石部と、前記光軸方向において前記第1位置とは異なる所定の第2位置に前記可動体があるときに前記第1駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される前記第1駆動用磁石部とが少なくともあること、および/または、前記光軸方向における所定の第3位置に前記可動体があるときに前記第2駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される前記第2駆動用磁石部と、前記光軸方向において前記第3位置とは異なる所定の第4位置に前記可動体があるときに前記第2駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される前記第2駆動用磁石部とが少なくともあることを特徴とするレンズ駆動装置。
  2. 前記第1位置に前記可動体があるときに前記第1駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される前記第1駆動用磁石部と、前記第2位置に前記可動体があるときに前記第1駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される前記第1駆動用磁石部とが少なくともあり、かつ、前記第3位置に前記可動体があるときに前記第2駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される前記第2駆動用磁石部と、前記第4位置に前記可動体があるときに前記第2駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように配置される前記第2駆動用磁石部とが少なくともあることを特徴とする請求項1記載のレンズ駆動装置。
  3. 前記第1位置と前記第3位置とが一致し、前記第2位置と前記第4位置とが一致していることを特徴とする請求項1または2記載のレンズ駆動装置。
  4. 前記第1位置および/または前記第3位置は、前記光軸方向における前記可動体の一方の可動範囲端位置であり、
    前記第2位置および/または前記第4位置は、前記光軸方向における前記可動体の他方の可動範囲端位置であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
  5. 前記駆動用磁石部では、前記第1駆動用磁石部と前記第2駆動用磁石部とが一体となっており、
    少なくとも1個の前記駆動用磁石部の、前記光軸方向における前記第1駆動用磁石部と前記第2駆動用磁石部との境界部と、他の前記駆動用磁石部の、前記光軸方向における前記第1駆動用磁石部と前記第2駆動用磁石部との境界部とが、前記光軸方向においてずれていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
  6. 前記駆動機構は、前記レンズの光軸を挟むように対向配置される一対の前記駆動用磁石部を2組以上備え、
    一対の前記駆動用磁石部同士の前記境界部は、前記光軸方向において略一致していることを特徴とする請求項5記載のレンズ駆動装置。
  7. 前記光軸方向から見たときの形状が略正方形または略長方形状となるように形成され、
    前記駆動用磁石部は、前記レンズ駆動装置の4つの側面のそれぞれに沿って配置され、
    互いに略平行な2つの前記側面に沿って配置される一対の前記駆動用磁石部同士の前記境界部は、前記光軸方向において略一致し、
    一方の一対の前記駆動用磁石部の前記境界部と、他方の一対の前記駆動用磁石部の前記境界部とは、前記光軸方向においてずれていることを特徴とする請求項6記載のレンズ駆動装置。
  8. レンズを保持し前記レンズの光軸方向へ移動可能な可動体と、前記可動体を前記光軸方向へ移動可能に保持する固定体と、前記可動体を前記光軸方向へ駆動するための駆動機構とを備え、
    前記駆動機構は、前記光軸方向に所定の間隔をあけた状態で重なるように配置され前記可動体に取り付けられる第1駆動用コイル部および第2駆動用コイル部を有する駆動用コイル部と、前記駆動用コイル部に対向配置される複数の駆動用磁石部とを備え、
    前記第1駆動用コイルおよび前記第2駆動用コイルは、前記第1駆動用コイル部に供給される電流の方向と前記第2駆動用コイル部に供給される電流の方向とが互いに異なる方向となるように巻回され、
    前記駆動用磁石部の、前記駆動用コイル部との対向面には、前記光軸方向において異なる2以上の位置のそれぞれに前記可動体があるときに前記第1駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように着磁された着磁部と、前記光軸方向において異なる2以上の位置のそれぞれに前記可動体があるときに前記第2駆動用コイル部に鎖交する磁束の密度が最大となるように着磁された着磁部とが形成されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
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