JP6079974B2 - Lens drive device - Google Patents
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Description
本発明は、たとえば携帯電話のカメラモジュールなどに好適に用いられるレンズ駆動装置に関する。 The present invention relates to a lens driving device suitably used for a camera module of a mobile phone, for example.
携帯電話のカメラモジュール等に好適に用いられるレンズ駆動装置では、レンズを保持するレンズホルダを含むブレ補正用可動部を、光軸と垂直方向に移動させてブレ補正を行う装置が開発されている(たとえば下記の特許文献1)。ブレ補正用可動部を光軸と垂直方向に移動させてブレ補正を行うために、ベース部には、第1駆動軸を持つ第1駆動部の一部と、第2駆動軸を持つ第2駆動部の一部とが設けられている。 In a lens driving device suitably used for a camera module of a cellular phone, a device for correcting a shake by moving a shake correction movable unit including a lens holder that holds a lens in a direction perpendicular to the optical axis has been developed. (For example, the following patent document 1). In order to perform the blur correction by moving the blur correction movable unit in the direction perpendicular to the optical axis, the base portion includes a part of the first drive unit having the first drive shaft and the second drive shaft having the second drive shaft. And a part of the drive unit.
ベース部には、レンズホルダに保持されたレンズの少なくとも一部が挿入される開口部が形成してある。従来の装置では、ベース部の開口部は、レンズの外径に合わせて、円形に形成してある。また、ベース部に対してレンズを光軸と垂直方向に移動するために、開口部の内径は、開口部に挿入されるレンズの外径よりも大きくしてある。 The base is formed with an opening into which at least a part of the lens held by the lens holder is inserted. In the conventional apparatus, the opening of the base portion is formed in a circular shape in accordance with the outer diameter of the lens. Further, in order to move the lens in the direction perpendicular to the optical axis with respect to the base portion, the inner diameter of the opening is made larger than the outer diameter of the lens inserted into the opening.
ベース部の外形は、装置の小型化を図るために、可能な限り小さいことが好ましい。そのため、ベース部に形成する開口部の内径を過度に大きくすると、ベース部の外形と開口部との間の距離が小さくなり、ベース部の上に駆動部を配置するための隙間がなくなってしまう。そのため、開口部の内径は、レンズの外径に合わせて、必要最小限の大きさにすることが好ましい。 The outer shape of the base portion is preferably as small as possible in order to reduce the size of the apparatus. Therefore, if the inner diameter of the opening formed in the base portion is excessively increased, the distance between the outer shape of the base portion and the opening portion is reduced, and there is no gap for arranging the drive unit on the base portion. . Therefore, the inner diameter of the opening is preferably set to the minimum necessary size in accordance with the outer diameter of the lens.
そこで、ベース部の開口部の内径を、レンズの第1駆動軸方向の最大移動量、またはレンズの第2駆動軸方向の最大移動量を確保するように設計することが考えられる。そのように設計すれば、レンズが第1駆動軸方向または第2駆動軸方向にのみ移動する場合には、レンズが開口部の開口縁に衝突するおそれはない。 Therefore, it is conceivable to design the inner diameter of the opening of the base portion so as to ensure the maximum movement amount of the lens in the first drive axis direction or the maximum movement amount of the lens in the second drive axis direction. With such a design, when the lens moves only in the first drive axis direction or the second drive axis direction, there is no possibility that the lens collides with the opening edge of the opening.
しかしながら、レンズは、第1駆動軸方向または第2駆動軸方向にのみ移動するわけではなく、たとえば第1駆動軸および第2駆動軸の中間に位置する斜め方向にも移動する。斜め方向では、第1駆動軸に沿った移動ベクトルと第2駆動軸に沿った移動ベクトルとの和に対応する移動ベクトルでレンズが移動する。 However, the lens does not move only in the first drive shaft direction or the second drive shaft direction, but also moves in an oblique direction located, for example, between the first drive shaft and the second drive shaft. In the oblique direction, the lens moves with a movement vector corresponding to the sum of the movement vector along the first drive axis and the movement vector along the second drive axis.
このために、斜め方向へのレンズの移動量は、第1駆動軸または第2駆動軸に沿った移動量に比較して、最大で√2倍(約1.44倍)程度に移動量が長くなり、最悪の場合には、レンズがベース部の開口縁に衝突するおそれがある。レンズがベース部の開口縁に衝突すると、レンズに傷が付いたりするおそれがあると共に、衝突時の衝撃でブレ補正の品質が低減するなどの不都合が生じるおそれがある。 For this reason, the amount of movement of the lens in the oblique direction is about √2 times (about 1.44 times) as much as the amount of movement along the first drive shaft or the second drive shaft. In the worst case, the lens may collide with the opening edge of the base portion. When the lens collides with the opening edge of the base portion, the lens may be damaged, and there is a risk that inconveniences such as a reduction in blur correction quality due to an impact at the time of the collision may occur.
このような問題を回避するために、レンズの直径に対して必要以上に大きめの内径の開口部をベース部に形成している。そのため、ベース部の外形を小型化することが困難であり、その結果として、装置の小型化を犠牲にせざるを得なかった。 In order to avoid such a problem, an opening having an inner diameter larger than necessary with respect to the diameter of the lens is formed in the base portion. For this reason, it is difficult to downsize the outer shape of the base portion, and as a result, downsizing of the device has to be sacrificed.
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、装置の小型化を図ることが可能であり、しかもレンズがベース部の開口縁に衝突するおそれが少ないレンズ駆動装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a lens driving device that can reduce the size of the device and that is less likely to cause the lens to collide with the opening edge of the base portion. It is.
上記目的を達成するために、本発明に係るレンズ駆動装置は、
少なくとも1つのレンズを含むレンズ部と、
前記レンズ部を、前記レンズの光軸に垂直な第1駆動軸に沿って、ベース部に対して相対移動させる第1駆動部と、
前記レンズ部を、前記レンズの光軸に垂直で前記第1駆動軸に交差する第2駆動軸に沿って、前記ベース部に対して相対移動させる第2駆動部と、を有するレンズ駆動装置であって、
前記ベース部には、前記レンズの一部が、前記第1駆動軸および第2駆動軸を含む駆動平面に沿って移動可能に挿入される開口部が形成してあり、
前記第1駆動軸および前記第2駆動軸の中間に位置する斜め方向の前記開口部の斜め内径が、前記開口部の前記第1駆動軸方向の第1内径より大きいと共に、前記開口部の前記第2駆動軸方向の第2内径より大きいことを特徴する。
In order to achieve the above object, a lens driving device according to the present invention includes:
A lens portion including at least one lens;
A first drive unit that moves the lens unit relative to a base unit along a first drive axis perpendicular to the optical axis of the lens;
A second drive unit that moves the lens unit relative to the base unit along a second drive axis that is perpendicular to the optical axis of the lens and intersects the first drive axis. There,
In the base portion, an opening is formed in which a part of the lens is inserted movably along a driving plane including the first driving shaft and the second driving shaft.
An oblique inner diameter of the opening in the oblique direction located between the first drive shaft and the second drive shaft is larger than a first inner diameter of the opening in the first drive shaft direction, and the opening of the opening It is characterized by being larger than the second inner diameter in the second drive shaft direction.
本発明に係るレンズ駆動装置では、第1駆動軸および第2駆動軸の中間に位置する斜め方向の開口部の斜め内径が、開口部の第1駆動軸方向の第1内径より大きいと共に、開口部の第2駆動軸方向の第2内径より大きい。このように構成することで、レンズが第1駆動軸方向または第2駆動軸方向に移動する場合だけでなく、それらの中間の斜め方向に移動する場合にも、レンズが開口部の開口縁に衝突するおそれが無くなる。 In the lens drive device according to the present invention, the oblique inner diameter of the oblique opening located between the first drive shaft and the second drive shaft is larger than the first inner diameter of the opening in the first drive shaft direction, and the opening. Larger than the second inner diameter in the direction of the second drive shaft. With this configuration, not only when the lens moves in the first drive axis direction or the second drive axis direction, but also when the lens moves in an oblique direction between them, the lens is positioned at the opening edge of the opening. There is no risk of collision.
しかも、本発明に係るレンズ駆動装置では、ベース部に形成する開口部が真円ではなくなり、第1駆動軸方向または第2駆動軸方向よりもそれらの中間に位置する斜め方向の内径が大きい異形形状をしている。そのため、斜め方向への最大移動量を考慮した真円の開口部に比較して、ベース部の外形を小さくすることができ、装置の小型化に寄与する。 Moreover, in the lens driving device according to the present invention, the opening formed in the base portion is not a perfect circle, and the deformed shape has a larger inner diameter in the oblique direction located in the middle than the first driving shaft direction or the second driving shaft direction. It has a shape. Therefore, the outer shape of the base portion can be reduced as compared with a perfect circular opening that takes into account the maximum amount of movement in an oblique direction, which contributes to downsizing of the apparatus.
または、ベース部の外形を同じと仮定した場合には、斜め方向への最大移動量を考慮した真円の開口部に比較して、本発明では、第1駆動軸および第2駆動軸に沿ったベース部の幅を大きくすることができる。そのため、第1駆動部および第2駆動部の一部を構成するコイルの巻き数を多くすることができ、駆動力が向上し、ブレ補正の精度が向上する。 Alternatively, when the outer shape of the base portion is assumed to be the same, in the present invention, along the first drive shaft and the second drive shaft, compared to a perfect circular opening that takes into account the maximum amount of movement in the oblique direction. The width of the base portion can be increased. Therefore, it is possible to increase the number of turns of the coils that constitute part of the first drive unit and the second drive unit, thereby improving the driving force and improving the accuracy of blur correction.
好ましくは、前記第1駆動部は、前記第1駆動軸方向に沿って前記開口部を挟んで両側に位置する一対の第1駆動コイルを含み、
一対の前記第1駆動コイルは、前記ベース部の対向する2辺に沿って平行に配置してある。
Preferably, the first drive unit includes a pair of first drive coils positioned on both sides of the opening along the first drive axis direction,
The pair of first drive coils are arranged in parallel along two opposing sides of the base portion.
このように構成することで、第1駆動軸方向に沿っての駆動力が向上し、ブレ補正の精度が向上する。 With this configuration, the driving force along the first drive axis direction is improved, and the accuracy of blur correction is improved.
好ましくは、前記第2駆動部は、前記第2駆動軸方向に沿って前記開口部を挟んで両側に位置する一対の第2駆動コイルを含み、
一対の前記第2駆動コイルは、前記ベース部の対向する2辺に沿って平行に配置してある。
Preferably, the second drive unit includes a pair of second drive coils positioned on both sides of the opening along the second drive axis direction,
The pair of second drive coils are arranged in parallel along two opposing sides of the base portion.
このように構成することで、第2駆動軸方向に沿っての駆動力が向上し、ブレ補正の精度が向上する。 With this configuration, the driving force along the second drive axis direction is improved, and the accuracy of blur correction is improved.
好ましくは、前記レンズ部は、フレームに、光軸方向に移動可能に保持してあり、
複数のサスペンションワイヤを用いて、前記フレームが、前記ベース部に対して、前記駆動平面に沿って移動自在に保持してある。
Preferably, the lens unit is held by the frame so as to be movable in the optical axis direction.
Using a plurality of suspension wires, the frame is held movably along the drive plane with respect to the base portion.
このように構成することで、レンズ部をベース部に対して駆動平面に沿って自由に移動させることができる。 By comprising in this way, a lens part can be freely moved along a drive plane with respect to a base part.
好ましくは、前記フレームは、全体として四角リング形状を有し、前記ベースに固定される四角筒形状のケースの内部に配置され、
前記斜め方向が、前記四角リング形状の対角線方向に略一致する。
Preferably, the frame has a rectangular ring shape as a whole, and is disposed inside a rectangular tube-shaped case fixed to the base.
The oblique direction substantially coincides with the diagonal direction of the square ring shape.
このように構成することで、開口部を除くベース部の上に、第1駆動部の一部および第2駆動部の一部を効率的に配置することが可能になり、ベース部の外形を小さくすることが可能になり、装置の小型化が容易になる。 By configuring in this way, it becomes possible to efficiently arrange a part of the first drive part and a part of the second drive part on the base part excluding the opening, and the outer shape of the base part can be reduced. This makes it possible to reduce the size of the apparatus.
好ましくは、前記開口部の開口縁に沿って、前記ベース部には、筒状凸部が形成してあり、
前記筒状凸部の周囲に、前記第1駆動部および第2駆動部の少なくとも一部が配置してある。
Preferably, a cylindrical convex portion is formed on the base portion along the opening edge of the opening portion,
At least a part of the first driving unit and the second driving unit is disposed around the cylindrical convex portion.
このように構成することで、筒状凸部の周囲に配置される第1駆動部および第2駆動部の少なくとも一部(駆動コイル)にレンズが衝突することを有効に防止することができる。また、筒状凸部があることで、開口部の内部に、ベース部の表面に存在するゴミなどが入りにくくなる。開口部の内部には、レンズが通してあり、レンズの光軸方向に離れた位置には、撮像素子などが配置される。撮像素子にゴミなどが付着すると、撮像すべき画像の品質が低下するおそれがあり、開口部内部には、ゴミなどが入り込まないことが好ましい。 By configuring in this way, it is possible to effectively prevent the lens from colliding with at least a part (drive coil) of the first drive unit and the second drive unit arranged around the cylindrical convex portion. Further, the presence of the cylindrical convex portion makes it difficult for dust or the like existing on the surface of the base portion to enter the opening. A lens is passed through the opening, and an image sensor or the like is disposed at a position away from the lens in the optical axis direction. If dust or the like adheres to the image sensor, the quality of the image to be captured may be reduced, and it is preferable that dust or the like does not enter the opening.
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図1Aに示すように、本発明の一実施形態に係るレンズ駆動装置2は、固定部としてのベース部10とケース11とを有する。ベース部10とケース11とは、ケース11のZ軸方向の後部開放端において接合されている。ケース11の内部には、図1Bおよび図2に示すように、ベース部10のZ軸方向の前方に向けて、FPCなどで構成される回路基板20、レンズホルダ40およびフレーム60が配置してある。レンズホルダ40およびフレーム60は、固定部に対する可動部を構成する。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
As shown in FIG. 1A, a
回路基板20には、その中央部に、表裏面を貫通する基板開口部22が形成してある。基板開口部22には、ベース部10の中央部に形成してある筒状凸部14が挿入されるようになっている。筒状凸部は、ベース開口部12の開口縁を構成している。回路基板20の表面(前面)には、ブレ補正用コイル30が基板開口部22の周囲に沿って装着される。なお、回路基板20は、ベース部10と一体化されて固定部の一部を構成する。
The
ブレ補正用コイル30は、後述する第1駆動軸を構成する一対の第1駆動コイル30aと、第1駆動軸に略直角に交差する第2駆動軸を構成する一対の第2駆動コイル30bとを有する。これらの駆動コイル30a,30bは、回路基板20の表面に接着剤などで固定される。
The blur correction coils 30 include a pair of first drive coils 30a that constitute a first drive shaft, which will be described later, and a pair of second drive coils 30b that constitute a second drive shaft that intersects the first drive shaft at a substantially right angle. Have These drive coils 30a and 30b are fixed to the surface of the
回路基板20は、全体としては矩形板形状であり、矩形の外形の一辺に、外部回路との接続を行うためのコネクタ部23が形成してある。なお、全ての図面において、レンズホルダ40の内周面に固定されるレンズ100(図7参照)の光軸に平行な方向をZ軸とし、光軸に垂直な方向をX軸方向およびY軸方向として説明を行う。
The
なお、X軸、Y軸、Z軸は、相互に垂直になっている。本実施形態では、X軸が第1駆動軸と一致し、Y軸が第2駆動軸と一致する。また、Z軸に沿った前面または前方とは、図2および図7において、上方向を意味し、レンズに対して被写体側を意味する。また、Z軸に沿った後面または後方とは、図2および図7において、下方向を意味し、レンズに対して撮像素子側を意味する。 The X axis, Y axis, and Z axis are perpendicular to each other. In the present embodiment, the X axis coincides with the first drive axis, and the Y axis coincides with the second drive axis. Further, the front surface or the front side along the Z-axis means an upward direction in FIGS. 2 and 7, and means a subject side with respect to the lens. Further, the rear surface or the rear side along the Z-axis means a downward direction in FIGS. 2 and 7 and means the image sensor side with respect to the lens.
図2に示すように、ベース部10は、ベース板本体10aと、そのベース板本体10aの四隅にそれぞれ取り付けられるワイヤ後端取付片10bとから成る。各ワイヤ後端取付片10bには、単一のサスペンションワイヤ16の後端が取り付けてある。サスペンションワイヤ16は、それぞれベース部10の四隅部分から、回路基板20の四隅部分を貫通してZ軸方向の前方(図2の上方)に向けて延びている。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すレンズホルダ40の前面42には、前方スプリング90のホルダ取付部93a〜93dが取り付けられて固定される。レンズホルダ40の外周面47の周方向一部には、センサ部品41が取り付けられる。センサ部品41は、たとえばホール素子(ホール磁石)との相対移動を検出して、フレーム60に対するレンズホルダ40のZ軸方向の相対位置を検出するホールIC部品などで構成される。センサ部品41に対応するフレーム60の内面には、図示省略してあるホール磁石が装着してある。
前方スプリング90は、図1Bおよび図2に示すように、相互に分離されて絶縁してある4つの板状の分割板バネ90a〜90dで構成してある。各分割板バネ90a〜90dは、サスペンションワイヤ16の前端が取り付けられる角部状のワイヤ取付部92a〜92dを有する。サスペンションワイヤ16および分割板バネ90a〜90dは、それぞれ金属などの導電性材料で構成してあり、これらは、それぞれ電気的導通が可能になっている。
As shown in FIGS. 1B and 2, the
サスペンションワイヤ16は、それぞれX軸およびY軸を含む駆動平面に沿って自由に撓み弾性変形可能になっている。なお、サスペンションワイヤ16は、過大な力が加わった場合には、Z軸方向にも弾性変形可能であるが、通常のレンズ駆動動作においては、サスペンションワイヤ16は、それぞれX軸およびY軸を含む駆動平面に沿って自由に撓み弾性変形する。サスペンションワイヤ16の前端が各分割板バネ90a〜90dの各ワイヤ取付部92a〜92dに接続しやすいように、図4Aにも示すように、フレーム60の4つの角部には、それぞれ切欠き部62が設けられている。
The
各分割板バネ90a〜90dは、角部状のワイヤ取付部92a〜92dに連続して、フレーム取付部94a〜94dを有する。各フレーム取付部94a〜94dは、たとえば図4Aに示す四角リング形状のフレーム60の前面64に位置する4つの角部に取り付けられて固定される。フレーム60自体は、プラスチックなどの絶縁材料で構成してある。
Each of the divided
フレーム60の角部に位置する前面64には、取付用凸部65が好ましくは複数形成してある。各取付用凸部65は、図1Bおよび図2に示す分割板バネ90a〜90dのフレーム取付部94a〜94dに形成してある嵌合孔に嵌合して、分割板バネ90a〜90dをフレーム60に位置決めして固定する。
A plurality of mounting
各分割板バネ90a〜90dのフレーム取付部94a〜94dには、蛇行部95a〜95dを介してホルダ取付部93a〜93dがそれぞれ形成してある。ホルダ取付部93a〜93dには、それぞれ嵌合孔が形成してあり、嵌合孔が、図3Aにも示すレンズホルダ40の前面42に周方向に沿って略均等に形成してある取付用凸部43a〜43dに嵌合する。
すなわち、蛇行部95a〜95dが弾性変形することで、前方スプリング90は、その内周端に形成してあるホルダ取付部93a〜93dにより、レンズホルダ40を、フレーム60に対して、光軸方向であるZ軸方向に移動自在に保持している。
That is, when the meandering
また、前方スプリング90の各分割板バネ90a〜90dは、それぞれ別々のサスペンションワイヤ16に接続してあると共に、レンズホルダ40の前面に形成してある配線パターンに接続するようになっている。そのため、サスペンションワイヤ16および前方スプリング90を通して、レンズホルダ40に保持してあるフォーカス用コイル46に駆動電流を供給すると共に、センサ部品41で検出された検出信号を回路基板20に伝達可能になっている。各サスペンションワイヤ16は、回路基板20の配線パターンに電気的に接続可能になっている。
In addition, each of the split plate springs 90 a to 90 d of the
図3Bに示すように、レンズホルダ40の後面45には、円弧状の板バネ取付部44a,44bが形成してある。また、レンズホルダ40の外周面47の後ろ側には、段差部49が形成してある。段差部49には、図2に示す四角リング形状のフォーカス用コイル46が固定される。
As shown in FIG. 3B, arc-shaped leaf
図2に示すように、後方スプリング50は、一対の分割板バネ50a,50bで構成してある。各分割板バネ50a,50bには、それぞれの内周部に、円弧状のホルダ取付部54a,54bが形成してある。各ホルダ取付部54a,54bは、図3Bに示す板バネ取付部44a,44bに固定される。後方スプリング50を板バネ取付部44a,44bに固定するための手段としては、特に限定されず、嵌合による固定や接着剤などによる固定などが例示される。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、後方スプリング50の各分割板バネ50a,50bには、ホルダ取付部54a,54bの両端部に連続して、蛇行部55a,55bが形成してあり、蛇行部55a,55bの外周側には、フレーム取付部52a,52bが連続して形成してある。各フレーム取付部52a,52bは、フレーム60の角部後面68に嵌合して固定される。
As shown in FIG. 2, meandering
すなわち、後方スプリング50は、前方スプリング90と同様に、蛇行部55a〜55dが弾性変形することで、内周端に形成してあるホルダ取付部54a〜54dにより、レンズホルダ40を、フレーム60に対して、光軸方向であるZ軸方向に移動自在に保持している。ただし、後方スプリング50は、前方スプリング90と異なり、電気的導通経路の機能を持たせる必要はない。
That is, the
図4Aおよび図4Bにも示すように、四角リング形状のフレーム60のZ軸方向の後ろ側には、磁石取付凹部66が、四角の4辺に沿って形成してある。磁石取付凹部66には、図2および図7に示すように、磁性体板61を介して兼用磁石80が固定してある。
As shown in FIGS. 4A and 4B,
図7に示すように、兼用磁石80の後面とブレ補正用コイル30の前面との間には、隙間が形成されるように、フレーム60は、サスペンションワイヤ16によりベース部10に保持してある。フレーム60は、ベース部10に対してX軸およびY軸を含む駆動平面に沿って移動自在に保持してある。
As shown in FIG. 7, the
フレーム60には、図2に示す前方スプリング90および後方スプリング50を介してレンズホルダ40がZ軸方向に移動自在に保持してあるため、フレーム60と共に、レンズホルダ40も、ベース部10に対してX軸およびY軸を含む駆動平面に沿って移動する。
Since the
ブレ補正用コイル30に駆動電流を流すことで、コイル30と兼用磁石80との協同作用により、兼用磁石80には、光軸と垂直方向の力が作用する。そのため、ベース部10に対して、フレーム60をレンズホルダ40と共に、X軸およびY軸を含む駆動平面に沿って移動させることができる。レンズホルダ40と共にレンズ100を駆動平面に沿って移動させることで、ブレ補正動作を行うことができる。
By causing a drive current to flow through the
また、兼用磁石80の内周面とフォーカス用コイル46の外周面との間には、隙間が形成されるように、レンズホルダ40は、スプリング90および50(図2参照)を介してフレーム60に保持してある。フォーカス用コイル46に駆動電流を流すことで、コイル46と兼用磁石80との協同作用(VCM作用)により、コイル46には、光軸方向の力が作用する。そのため、フレーム60に対して、レンズホルダ40をレンズ100と共に、光軸方向の前後に移動させることができる。レンズ100をレンズホルダ40と共に、フレーム60に対して光軸方向に移動させることで、オートフォーカス(AF)動作を行うことができる。
The
本実施形態では、兼用磁石80が、AF制御用マグネットとブレ補正制御用マグネットを兼ねることにより、部品点数を削減することができ、簡単な構成でAF制御とブレ補正制御を行うことが可能となる。しかも、レンズ駆動装置2の小型化にも貢献することができる。
In the present embodiment, the dual-
なお、レンズ100は、複数のレンズ群から構成されていてもよいが、本実施形態では、説明を簡単にするために、1個のレンズで構成されるものとして説明を行う。
The
図6Aおよび図6Bに示すように、ブレ補正用コイル30は、X軸方向に沿って開口部12を挟んで向き合う一対の第1駆動コイル30a,30aと、Y軸方向に沿って開口部12を挟んで向き合う一対の第2駆動コイル30b,30bと、から成る。これらの駆動コイル30a,30bは、全体として四角板形状の回路基板20の前面に、筒状凸部14を囲むように、回路基板20の各辺に沿って平行に配置してある。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
X軸に沿って相互に向かい合っている第1駆動コイル30a,30aのY軸方向の配置位置は、多少位置ズレしており、Y軸に沿って相互に向かい合っている第2駆動コイル30b,30bのX軸方向の配置位置も、多少位置ズレしている。このように、駆動コイル30a,30bを、周方向に沿って同じ方向に位置ずれさせるのは、回路基板20の四隅部に、位置センサ18a,18bおよびダンパー台24などを装着し易くすると共に、サスペンションワイヤ16の貫通孔などを形成しやすくするためである。
The positions of the
位置センサ18aは、たとえばホールセンサで構成され、一方の第1駆動コイル30aと共に、図2に示す兼用磁石80の一方の第1駆動磁石80aの後面に所定間隔で向き合い、第1駆動磁石80aのX軸方向の移動位置を検出可能になっている。また、位置センサ18bは、たとえばホールセンサで構成され、一方の第2駆動コイル30bと共に、図2に示す兼用磁石80の一方の第2駆動磁石80bの後面に所定間隔で向き合い、第2駆動磁石80bのY軸方向の移動位置を検出可能になっている。これらのセンサ18a,18bは、回路基板20の配線パターンに電気的に接続してある。
The
本実施形態では、第1駆動コイル30aと第1駆動磁石80aとが、Z軸方向に沿って所定間隔で配置され、ブレ補正のための第1駆動部(第1VCM)を構成し、第2駆動コイル30bと第2駆動磁石80bとが、Z軸方向に沿って所定間隔で配置され、ブレ補正のための第2駆動部(第2VCM)を構成する。第1駆動部の第1駆動軸がX軸であり、第2駆動部の第2駆動軸がY軸である。
In the present embodiment, the
図6Aおよび図6Bに示すダンパー台24は、回路基板20の四隅部に各々接着剤あるいはリフローなどの手段で固定してある。図1Cおよび図1Dに示すように、ダンパー台24の前面と、フレーム60の角部後面68または後面凸部69との間には、隙間幅W1の隙間が形成してあり、その隙間に、ゲル状の第1ダンパー材70aが両者に密着するように介在させてある。隙間幅W1は、兼用磁石80とブレ補正用コイル30との間の隙間幅W0よりも大きくしてあり、具体的には、0.1〜0.4mm程度が好ましい。
The
第1ダンパー材70aは、たとえば軟質ゲル材や軟質接着剤などの振動吸収材料などで構成される。第1ダンパー材70aは、フレーム60が、ベース10および回路基板20に対して、X軸およびY軸を含む駆動平面に沿って移動する際のダンパーとして機能し、振動を抑制する効果が期待できる。
The
本実施形態では、第1ダンパー材70aを、磁石80とコイル30との間ではなく、ダンパー台24とフレーム60の角部後面68との間、またはダンパー台24とフレーム60の後面凸部69との間に介在させている。しかも、隙間幅W1がW0よりも大きい。このために、本実施形態では、レンズ駆動装置2を含む携帯機器などが落下するなどの衝撃が加わったとしても、磁石80とコイル30とが衝突することでストッパ作用が機能する。そのため、第1ダンパー材70aがダンパー台24とフレーム60の角部後面68との間、またはダンパー台24とフレーム60の後面凸部69との間に、第1ダンパー材70aが保持される状態を維持することができ、衝撃後にもダンパー特性を良好に維持することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、図4A〜図4Eに示すように、フレーム60の4つの角部のそれぞれの内側には、内側に突出する内方凸部72が形成してある。図4dに示すように、内方凸部72とレンズホルダ40の外周面47との間の隙間の幅W2は、好ましくは0.1〜0.3mmである。この幅W2の隙間部分には、第2ダンパー材70bが充填してあり、第2ダンパー材70bは、この隙間において、内方凸部72とレンズホルダ40の外周面47とに密着している。第2ダンパー材70bは、第1ダンパー材70aと同様な材質で構成してあるが、必ずしも全く同じである必要はない。
Moreover, in this embodiment, as shown to FIG. 4A-FIG. 4E, the inward
図4Eに示すように、内方凸部72の前面73には、ダンパー用凹部74が形成してある。このダンパー用凹部74にも、第2ダンパー材70bが隙間と連続的に充填してある。ダンパー用凹部74にも、第2ダンパー材70bが隙間と連続的に充填してあることで、ダンパー用凹部74がゲル溜まりと成り、レンズ駆動装置2に衝撃が加わったとしても、第2ダンパー材70bが隙間から脱落するおそれが少ない。
As shown in FIG. 4E, a
第2ダンパー材70bは、レンズホルダ40がフレーム60に対して、光軸方向(Z軸方向)にフォーカス駆動される際のダンパーとして機能し、振動を抑制する効果が期待できる。本実施形態では、第2ダンパー材70bを、四角状のフレーム60の4つの角部近くに設けることで、4箇所のダンパー材70bを、レンズの中心軸から最も遠い位置に配置することが可能となり、ダンパーとしての機能を最大限に発揮させることができる。なお、図4Cに示すように、4箇所のダンパー材70bの内の一つは、レンズホルダ40の外周面の一部に取り付けられたセンサ部品41と、フレーム60の内周面との間の隙間に設けても良い。
The
本実施形態では、図6Bに示すように、ベース部10には、レンズ100の一部が、第1駆動軸(X軸)および第2駆動軸(Y軸)を含む駆動平面に沿って移動可能に挿入される開口部12が形成してある。本実施形態では、第1駆動軸(X軸)および第2駆動軸(Y軸)の中間に位置する斜め方向の開口部12の斜め内径Dxy1およびDxy2が、開口部12のX軸方向の第1内径Dxより大きいと共に、開口部12のY軸方向の第2内径Dyより大きい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6B, a part of the
本実施形態では、第1内径Dxと第2内径Dyとは、略等しい。また、斜め内径Dxy1およびDxy2は、相互に略等しい。斜め内径Dxy1およびDxy2は、第1内径Dxに沿った直線と第2内径Dyに沿った直線との交差角の二等分線の近くで、最大の長さとなり、第1内径Dxまたは第2内径Dyに沿った直線に近づくにつれて第1内径Dxまたは第2内径Dyに近づく。 In the present embodiment, the first inner diameter Dx and the second inner diameter Dy are substantially equal. The oblique inner diameters Dxy1 and Dxy2 are substantially equal to each other. The oblique inner diameters Dxy1 and Dxy2 have the maximum length near the bisector of the intersection angle between the straight line along the first inner diameter Dx and the straight line along the second inner diameter Dy, and the first inner diameter Dx or second It approaches the first inner diameter Dx or the second inner diameter Dy as it approaches the straight line along the inner diameter Dy.
本実施形態では、開口部12は、たとえばn角形の多角形状であり、斜め内径Dxy1およびDxy2の最大値は、X軸およびY軸に対して、45度(X軸とY軸の交差角の1/2)±(360/n)度の範囲内にある。なお、開口部12の内周面形状は、多角形に限定されず、曲面形状であっても良い。その場合には、斜め内径Dxy1およびDxy2の最大値は、X軸およびY軸に対して、45度(X軸とY軸の交差角の1/2)±15度の範囲内にある。
In the present embodiment, the
開口部12の内径は、斜め内径Dxy1およびDxy2の最大値となる位置から第1内径Dxまたは第2内径Dyに向けて段階的または連続的に変化する。ただし、斜め内径Dxy1およびDxy2の最大値から、第1内径Dxまたは第2内径Dyに向けて単調に減少して変化しても良いし、増加と減少とを繰り返して第1内径Dxまたは第2内径Dyに近づくようにしても良い。斜め内径Dxy1およびDxy2の最大値は、第1内径Dxまたは第2内径Dyの1.02〜1.05倍であることが好ましい。
The inner diameter of the
本実施形態に係るレンズ駆動装置2では、図6Bに示すように、X軸およびY軸の中間に位置する斜め方向の開口部12の斜め内径Dxy1,Dxy2が、開口部12のX軸方向の第1内径Dxより大きいと共に、開口部12のY軸方向の第2内径Dyより大きい。このように構成することで、レンズ100がX軸方向またはY軸方向に移動する場合だけでなく、それらの中間の斜め方向に移動する場合にも、レンズ100が開口部12の開口縁を構成する筒状凸部14の内周面に衝突するおそれが無くなる。
In the
しかも、本実施形態に係るレンズ駆動装置2では、ベース部10に形成する開口部12が真円ではなくなり、X軸方向またはY軸方向よりもそれらの中間に位置する斜め方向の内径Dxy1,Dxy2が大きい異形形状をしている。そのため、斜め方向への最大移動量を考慮した真円の開口部に比較して、ベース部10の外形を小さくすることができ、装置の小型化に寄与する。特に、図6Bに示すように、X軸およびY軸に交差する斜め方向では、スペースに余裕があり、その方向に開口部12の内径を大きくしても、ベース部10および回路基板20の外形を大きくする必要がない。
In addition, in the
また、ベース部10および回路基板20の外形を同じと仮定した場合には、斜め方向への最大移動量を考慮した真円の開口部に比較して、本発明では、X軸およびY軸に沿った開口部12を除くベース部10の幅を大きくすることができる。そのため、第1駆動コイル30aおよび第2駆動コイル30bの巻き数を多くすることができ、駆動力が向上し、ブレ補正の精度が向上する。
Further, assuming that the outer shape of the
さらに本実施形態では、第1駆動部は、X軸方向に沿って開口部12を挟んで両側に位置する一対の第1駆動コイル30aを含み、一対の第1駆動コイル30aは、ベース部10の対向する2辺に沿って平行に配置してある。このように構成することで、X軸方向に沿っての駆動力が向上し、ブレ補正の精度が向上する。
Further, in the present embodiment, the first drive unit includes a pair of first drive coils 30 a located on both sides of the
また、第2駆動部は、Y軸方向に沿って開口部12を挟んで両側に位置する一対の第2駆動コイル30bを含み、一対の第2駆動コイル30bは、ベース部10の対向する2辺に沿って平行に配置してある。このように構成することで、Y軸方向に沿っての駆動力が向上し、ブレ補正の精度が向上する。
The second drive unit includes a pair of second drive coils 30b located on both sides of the
さらに、図4Aに示すように、フレーム60は、全体として四角リング形状を有し、図1に示すように、ベース10に固定される四角筒形状のケース11の内部に配置され、斜め方向が、四角リング形状の対角線方向に略一致する。このように構成することで、図6Bに示すように、開口部12を除くベース部10の上に、第1駆動コイル30aおよび第2駆動コイル30bを効率的に配置することが可能になり、ベース部10の外形を小さくすることが可能になり、装置2の小型化が容易になる。
Furthermore, as shown in FIG. 4A, the
さらに本実施形態では、図6Bに示すように、開口部6の開口縁に沿って、ベース部10には、筒状凸部14が形成してあり、筒状凸部14の周囲に、第1駆動コイル30aおよび第2駆動コイル30bが配置してある。このように構成することで、筒状凸部14の周囲に配置される第1駆動コイル30aおよび第2駆動コイル30bにレンズ100が衝突することを有効に防止することができる。
Furthermore, in the present embodiment, as shown in FIG. 6B, the
また、筒状凸部14があることで、開口部12の内部に、ベース部10および回路基板20の表面に存在するゴミなどが入りにくくなる。開口部12の内部には、レンズ100が通してあり、レンズ100の光軸方向の後方位置には、撮像素子などが配置される。撮像素子にゴミなどが付着すると、撮像すべき画像の品質が低下するおそれがあり、開口部12内部には、ゴミなどが入り込まないことが好ましい。
Further, the presence of the cylindrical
さらに、図5(A)〜図5(C)に示すように、筒状凸部14があることで、一対の第1駆動コイル30aを連絡するワイヤ配線32aと、一対の第2駆動コイル30bとを連絡するワイヤ配線32bとを、筒状凸部14の外周面に沿って配置することが容易になる。また、筒状凸部14と各駆動コイル30a,30bとの間の角部スペースを有効に利用して、各駆動コイル30a,30bのリード配線34a,34bを回路基板20の回路パターンに接続することが容易である。
Furthermore, as shown in FIGS. 5A to 5C, the presence of the cylindrical
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、種々に改変することができる。たとえば上述の実施形態においては、回路基板20の表面に各駆動コイル30a,30bを固定することで、ブレ補正用コイル30の駆動力を大きくしてあるが、駆動力を大きくする必要が無い場合には、コイルが埋め込まれた回路基板を用いても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified. For example, in the above-described embodiment, the driving force of the
また、上述した実施形態では、第1駆動軸および第2駆動軸を、四角板形状のベース部10および回路基板20の各辺に平行に配置してあるが、それに限定されない。たとえば、第1駆動軸および第2駆動軸が、四角板形状のベース部10および回路基板20の対角線上に位置するように、第1駆動用コイル30aおよび第2駆動用コイル30bを配置しても良い。
In the above-described embodiment, the first drive shaft and the second drive shaft are arranged in parallel to the sides of the square plate-shaped
さらに、上述した実施形態では、単一の兼用磁石80に、ブレ補正用マグネットと、オートフォーカス用マグネットとの二つの機能を持たせたが、別々の磁石を準備して取り付けるようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, the single dual-
さらにまた、上述した実施形態では、レンズ駆動装置2が、オートフォーカス機構とブレ補正機構との二つの機構を有するが、本発明のレンズ駆動装置は、少なくともブレ補正機構があれば良い。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、第1駆動軸と第2駆動軸との交差角度が、90度であったが、本発明では、これらの交差角度は、90度以外であっても良い。 In the above-described embodiment, the intersection angle between the first drive shaft and the second drive shaft is 90 degrees. However, in the present invention, these intersection angles may be other than 90 degrees.
上述した実施形態では、可動部としてのフレーム60を駆動平面(X軸およびY軸含む)に沿って、固定部としてのベース部10に対して移動自在に保持する手段として、4本のサスペンションワイヤ16を用いているが、サスペンションワイヤの本数は、4本に限定されず、複数本あればよい。
In the embodiment described above, four suspension wires are used as means for holding the
2… レンズ駆動装置
10… ベース部
11… ケース
12… ベース開口部
14… 筒状凸部
16… サスペンションワイヤ
18a,18b… 位置センサ
20… 回路基板
22… 基板開口部
23… コネクタ部
24… ダンパー台
30… ブレ補正用コイル
30a… 第1駆動用コイル
30b… 第2駆動用コイル
40… レンズホルダ
41… センサ部品
42… 前面
43a〜43d… 取付用凸部
44a,44b… 板バネ取付部
45… 後面
46… フォーカス用コイル
47… 外周面
48… 内周面
49… 段差部
50… 後方スプリング
50a,50b… 分割板バネ
52a,52b… フレーム取付部
54a,54b… ホルダ取付部
55a〜55d… 蛇行部
60… フレーム
61… 磁性体板
62… 切欠き部
64… 前面
65… 取付用凸部
66… 磁石取付凹部
68… 角部後面
69… 後面凸部
70a… 第1ダンパー材
70b… 第2ダンパー材
72… 内方凸部
73… 前面
74… ダンパー用凹部
80… 兼用磁石
80a… 第1駆動用磁石
80b… 第2駆動用磁石
90… 前方スプリング
90a〜90d… 分割板バネ
92a〜92d… ワイヤ取付部
93a〜93d… ホルダ取付部
94a〜94d… フレーム取付部
95a〜95d… 蛇行部
100… レンズ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記レンズ部を光軸方向に移動自在に保持するフレームと、
前記レンズ部を前記フレームと共に、前記レンズの光軸に垂直な第1駆動軸に沿って、ベース部に対して相対移動させる第1駆動部と、
前記レンズ部を前記フレームと共に、前記レンズの光軸に垂直で前記第1駆動軸に交差する第2駆動軸に沿って、前記ベース部に対して相対移動させる第2駆動部と、を有するレンズ駆動装置であって、
前記ベース部には、前記レンズの一部が、前記第1駆動軸および第2駆動軸を含む駆動平面に沿って移動可能に挿入される開口部が形成してあり、
前記第1駆動軸および前記第2駆動軸の中間に位置する斜め方向の前記開口部の斜め内径が、前記開口部の前記第1駆動軸方向の第1内径より大きいと共に、前記開口部の前記第2駆動軸方向の第2内径より大きく、
前記レンズが、前記第1駆動軸の方向または前記第2駆動軸の方向に移動する場合だけでなく、前記斜め方向に移動する場合にも、前記開口部の内周面に衝突しないことを特徴するレンズ駆動装置。 A lens portion including at least one lens;
A frame that holds the lens unit movably in the optical axis direction;
A first drive unit that moves the lens unit together with the frame along a first drive axis perpendicular to the optical axis of the lens;
A lens having a second driving unit that moves the lens unit relative to the base unit along a second driving axis perpendicular to the optical axis of the lens and intersecting the first driving axis together with the frame. A driving device comprising:
In the base portion, an opening is formed in which a part of the lens is inserted movably along a driving plane including the first driving shaft and the second driving shaft.
An oblique inner diameter of the opening in the oblique direction located between the first drive shaft and the second drive shaft is larger than a first inner diameter of the opening in the first drive shaft direction, and the opening of the opening greater than the second inner diameter of the second drive axis rather,
The lens does not collide with the inner peripheral surface of the opening not only when moving in the direction of the first drive shaft or the direction of the second drive shaft but also when moving in the oblique direction. A lens driving device.
一対の前記第1駆動コイルは、前記ベース部の対向する2辺に沿って平行に配置してある請求項1に記載のレンズ駆動装置。 The first drive unit includes a pair of first drive coils positioned on both sides of the opening along the first drive axis direction,
The lens driving device according to claim 1, wherein the pair of first driving coils are arranged in parallel along two opposing sides of the base portion.
一対の前記第2駆動コイルは、前記ベース部の対向する2辺に沿って平行に配置してある請求項1または2に記載のレンズ駆動装置。 The second drive unit includes a pair of second drive coils positioned on both sides of the opening along the second drive axis direction,
The lens driving device according to claim 1, wherein the pair of second driving coils are arranged in parallel along two opposing sides of the base portion.
前記斜め方向が、前記四角リング形状の対角線方向に略一致する請求項4に記載のレンズ駆動装置。 The frame has a square ring shape as a whole, and is disposed inside a square cylindrical case fixed to the base portion ,
The lens driving device according to claim 4, wherein the oblique direction substantially coincides with a diagonal direction of the square ring shape.
前記筒状凸部の周囲に、前記第1駆動部および第2駆動部の少なくとも一部が配置してある請求項1〜5のいずれかに記載のレンズ駆動装置。 Along the opening edge of the opening, a cylindrical convex portion is formed on the base portion,
The lens driving device according to claim 1, wherein at least a part of the first driving unit and the second driving unit is disposed around the cylindrical convex portion.
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