JP6508777B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、サスペンションワイヤに支持されて光軸と交差する方向へ移動する可動ユニットと、前記可動ユニット内で光軸方向へ移動自在に支持されたレンズホルダとが設けられたレンズ駆動装置に係り、特に、可動ユニット内でのレンズホルダの過剰な移動を規制することができるレンズ駆動装置に関する。

特許文献１にレンズ駆動装置に関する発明が記載されている。
特許文献１に記載されたレンズ駆動装置は、第２保持体の内部に第１保持体が設けられ、第１保持体にレンズホルダが設けられている。第２保持体には上側の板バネと下側の板バネが固定されており、第１保持体は第２保持体の内側において前記板バネで光軸方向へ移動自在に支持されている。また、基板に４本のワイヤが固定されている。このワイヤの先端部に上側の板バネが固定されており、第１保持体と共に第２保持体が光軸と交差する方向へ移動自在に支持されている。

第１保持体の外周に第１駆動用コイルが設けられ、基板に固定された固定体に第１駆動用磁石が固定されて、前記第１駆動用磁石が前記第１駆動用コイルに対向している。前記第１駆動用コイルに流れる制御電流によって、第１保持体が光軸方向へ駆動され、レンズの焦点調整が行われる。

第２保持体に第２駆動用コイルが固定されており、前記基板または前記固定体に前記第２駆動用コイルに対向する第２駆動用磁石が固定されている。第２駆動用コイルに流れる制御電流によって、第２保持体が第１保持体と共に光軸と交差する方向へ駆動され、カメラの振れの補正が行われる。

特開２０１１−１１８０３２号公報

この種のレンズ駆動装置では、第１保持体に固定された第１駆動用コイルに予想外の大きな電流が流れたときに、第１保持体が光軸方向へ大きく動くことがあり、また外部衝撃などの加速度が作用したときも第１保持体が光軸方向へ大きく動くことがある。このとき、第１保持体の光軸方向への移動量が規制されていないと、板バネに過大な変形力が作用することになり、板バネが変形したり弾性特性が劣化するなどの問題が生じる。

しかし、特許文献１に記載されたレンズ駆動装置では、レンズホルダを有する第１保持体が光軸方向へ大きく動くのを規制する規制構造が設けられていない。

特許文献１の図１２および図１３の記載によると、第１保持体が下側へ移動したときには第１保持体が基板に当たり、上側へ移動するとカバー部材に当たることで、第１保持体の上下方向の移動が規制されているように見える。しかし、基板とカバー部材は第１保持体から離れた位置にあるため、特許文献１に示される構造によって、第１保持体を板バネにダメージを与えない移動量で規制するのは困難である。

また、前記レンズ駆動装置では、第１保持体と第２保持体が光軸と交差する方向へ移動すると、レンズホルダを有する第１保持体とカバー部材との相対位置が変化してしまうため、このときに第１保持体が基板から離れる方向へ大きく動いたときに、第１保持体とカバー部材とが均一に当たらずに一部だけが当たることになり、第１保持体の上方への移動を正確に規制することが困難である。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、可動ユニット内で、レンズホルダが大きく動くのを規制することができ、板ばねに過大な応力が作用するのを防止できるレンズ駆動装置を提供することを目的としている。

本発明は、レンズ体を搭載可能なレンズホルダを備える可動ユニットと、基台上で前記可動ユニットを光軸と交差する方向へ移動自在に支持するサスペンションワイヤとを有し、
前記可動ユニットに、前記レンズホルダを光軸方向へ移動自在に支持する板ばねと、前記レンズホルダを前記光軸方向へ移動させる軸方向駆動機構とが設けられ、
前記基台の上側に、前記可動ユニットを前記光軸と交差する方向へ移動させる軸交差駆動機構が設けられており、
前記可動ユニットに支持部材が設けられ、前記支持部材は、平面視が略矩形状の枠部を有し、前記枠部の角部に、その底部が下側ストッパ部となり、前記光軸に沿う上方が開口部となるストッパ凹部が形成され、
前記板ばねは、前記支持部材に固定される外側固定部と、前記レンズホルダに固定される内側固定部、および前記外側固定部と前記内側固定部とを連結するばね変形部を有し、前記外側固定部には、前記ストッパ凹部の前記開口部を塞ぐ上側ストッパ部が設けられ、
前記レンズホルダの一部が、前記光軸方向に対向する前記下側ストッパ部と前記上側ストッパ部との間に位置して、前記レンズホルダの前記光軸方向への移動が規制されていることを特徴とするものである。

本発明では、サスペンションワイヤで光軸と交差する方向へ移動する可動ユニット側に上側ストッパ部と下側ストッパ部が設けられ、可動ユニットが光軸と交差する向きに移動しても、前記各ストッパ部が常にレンズホルダと対向している。そのため、可動ユニットがどの位置にあっても、レンズホルダの光軸方向への過大な移動を規制でき、板ばねに過大な応力が作用するのを防止できるようになる。

本発明のレンズ駆動装置は、前記レンズホルダが前記支持部材の内側に配置され、前記レンズホルダから側方に突出する規制突起が前記ストッパ凹部内に挿入されて、前記規制突起が前記下側ストッパ部と前記上側ストッパ部との間に位置しているものである。

この場合に、前記板ばねの上に重ねられる押え部材が設けられ、前記押え部材の一部が前記上側ストッパ部の上に重ねられた状態で当該押え部材が前記支持部材に固定されていることが好ましい。

上記のように、支持部材に形成されたストッパ凹部に下側ストッパ部を形成し、板ばねの一部を上側ストッパ部とすることで、下側ストッパ部と上側ストッパ部との対向距離を、支持部材の寸法を基準として設定することができる。レンズホルダは板ばねに支持されているものであるため、上側ストッパ部を板ばねに設けることで、前記各ストッパ部とレンズホルダとの相対位置を常に最適に設定できるようになる。また、上側ストッパ部に重ねられる押え部材により、上側ストッパ部が確実に機能する。

本発明のレンズ駆動装置は、前記ストッパ凹部の内壁部に、前記レンズホルダが光軸と交差する方向へ移動したときに前記規制突起が当たる光軸交差ストッパ部が形成されているものとして構成できる。

また、前記ストッパ凹部の内壁部に、前記レンズホルダが光軸の回りに回動したときに前記規制突起が当たる回転ストッパ部が形成されているものとして構成できる。

上記のように、支持部材にストッパ凹部を設けることで、レンズホルダの複数の方向の移動を規制するストッパ部を形成することができる。

本発明は、前記レンズホルダを上側で支持している前記板ばねは、前記支持部材上で固定される外側固定部と、前記外側固定部から前記光軸と交差する方向へ延びる弾性腕と、前記弾性腕の先部に一体に形成されたワイヤ連結部とを有し、前記サスペンションワイヤの上端部が前記ワイヤ連結部に連結されており、前記弾性腕は、前記支持部材から上方へ間隔を空けて配置されているものとして構成できる。

この構造では、板ばねの一部である上側ストッパ部をストッパ凹部を塞ぐ位置に固定して上側ストッパ部をストッパ凹部上で動かないようにでき、同じ板ばねで形成されている弾性腕とワイヤ連結部を、支持部材上で弾性変形できるようにしておくことにより、板ばねのワイヤとの連結部に自由度を持たせることができるようになる。

本発明のレンズ駆動装置は、可動ユニット側にレンズホルダの過大な移動を規制する上側ストッパ部と下側ストッパ部が設けられているため、サスペンションワイヤで支持されている可動ユニットの位置に関係なく、各ストッパ部とレンズホルダとの相対位置を同じ状態にできる。よって、レンズホルダの過大な移動を常に最適に規制でき、レンズホルダを支持している板ばねに過大な応力が作用するのを防止できるようになる。

本発明の実施の形態のレンズ駆動装置を上方から示す斜視図、 図１に示すレンズ駆動装置を、カバーを取り外した状態で示す斜視図、 カバーを取り外したレンズ駆動装置を、各構成部材毎に分解して示す分解斜視図、 支持部材と、これに固定されている磁石とを下方から示した分解斜視図、 図２に示すレンズ駆動装置をＶ−Ｖ線で切断した部分平断面図、 図５に示すレンズ駆動装置をＶＩ−ＶＩ線で切断した縦断面図、 支持部材とレンズホルダとの位置関係を示す平面図、 支持部材と板ばねと押え部材との関係を部分的に示す拡大分解斜視図、 レンズ駆動装置を、図７のＩＸ−ＩＸ線で切断した縦断面図、

図１に示すレンズ駆動装置１は、携帯用電話機や携帯用情報端末装置などに撮像素子と共に搭載される。以下の実施の形態では省略されているが、レンズ駆動装置１のレンズホルダ３０には前記撮像素子に対向するレンズ体（レンズバレル）が搭載可能である。レンズホルダ３０がレンズ体の光軸方向へ駆動されて自動焦点調整が行われ、またレンズホルダ３０が光軸と交差する方向へ駆動されて手振れ補正が行われる。

各図では、Ｚ１方向がレンズ駆動装置１の上方であり、Ｚ２方向がレンズ駆動装置１の下方である。Ｚ１方向は、撮像素子で撮影すべき対象物が存在する前方であり、Ｚ２方向は撮像素子が存在する後方である。

図１にはレンズ駆動装置１の全体構造が示されており、図２にはカバー２を外した状態のレンズ駆動装置１が示され、図３には主要部別に分解されたレンズ駆動装置１が示されている。各図には、レンズ駆動装置１の中心線Ｏが示されている。レンズ駆動装置１にレンズ体が搭載されると、前記中心線Ｏはレンズ体（レンズ）の光軸と一致する。

図３に示すように、レンズ駆動装置１は、基台構造部１０を有している。基台構造部１０には合成樹脂製の基台１１が設けられており、この基台１１に、複数に分割された金属板製の金属ベースが埋設されている。金属ベースと基台１１はいわゆるインサート成形法で一体化されている。金属ベースには、４本のサスペンションワイヤ８の基端部（下端部）が固定されており、サスペンションワイヤ８の上端部８ａによって可動ユニット２０がＺ軸と交差する方向（直交する方向）へ動作自在に支持されている。

サスペンションワイヤ８は、導電性を有し且つ弾性に優れた金属材料で形成されており、例えば銅合金で形成されている。サスペンションワイヤ８は、断面が円形で直線状に延びており、直径が５０μｍ程度で、基台１１上で可動ユニット２０を支持する支持スパンが３ｍｍ程度である。

図３に示すように、可動ユニット２０は支持部材（可動ベース）２１を有している。支持部材２１は合成樹脂材料で形成されている。

図３と図４に示すように、支持部材２１には、平面視が矩形状（ほぼ正方形状）の枠部２２と、４つの角部から光軸に沿った下方向（Ｚ２方向）に延び出る４つの脚部２３とが一体に形成されている。枠部２２の下側には、Ｘ方向に対向する脚部２３と脚部２３との間に磁石保持凹部（磁石保持空間）２４ｙ，２４ｙが形成されており、Ｙ方向に対向する脚部２３と脚部２３との間に磁石保持凹部（磁石保持空間）２４ｘ，２４ｘが形成されている。磁石保持凹部２４ｘ，２４ｘ，２４ｙ，２４ｙは合計４箇所に設けられている。

図４と図５に示すように、４箇所に設けられたそれぞれの脚部２３には、Ｘ方向位置決め部２５ｘとＹ方向位置決め部２５ｙが形成されている。１つの脚部２３において、Ｘ方向位置決め部２５ｘとＹ方向位置決め部２５ｙは、互い直交する側部から突出して形成されている。Ｘ方向位置決め部２５ｘはＹ−Ｚ面と平行な平面であり、Ｙ方向位置決め部２５ｙはＸ−Ｚ面と平行な平面である。

図５に示すように、１つの磁石保持凹部２４ｘの両側に設けられた一対のＸ方向位置決め部２５ｘ，２５ｘは、Ｙ−Ｚ平面と平行な同一の面上に位置しており、１つの磁石保持凹部２４ｙの両側に設けられた一対のＹ方向位置決め部２５ｙ，２５ｙは、Ｘ−Ｚ平面と平行な同一の面上に位置している。

図４に示すように、それぞれの脚部２３のＺ２側に向く下端面２３ｂには、それぞれ一対の基準面２６が設けられている。基準面２６は、下端面２３ｂから下側へ突出する突部の先端面である。１個の脚部２３の下端面２３ｂに基準面２６が２個ずつ設けられている。それぞれの磁石保持凹部２４ｘの両端部に基準面２６が１個ずつ配置されており、それぞれの磁石保持凹部２４ｙの両端部にも基準面２６が１個ずつ配置されている。

図３と図４と図７および図９に示すように、支持部材２１に設けられた脚部２３の内側に、ストッパ凹部２７が形成されている。支持部材２１にはストッパ凹部２７が合計４箇所に形成されている。それぞれのストッパ凹部２７は上方（Ｚ１方向）に向け開口し、さらに中心線Ｏ（内側）に向けて開口している。図４と図９に示すように、ストッパ凹部２７は、Ｚ２側に位置する底部が下側ストッパ部２７ａであり、中心線Ｏと放射線方向（径方向）に対向してＺ方向に立ち上がる壁面が、光軸交差ストッパ部２７ｂである。また、中心線Ｏを中心とする回転方向（周方向）において互いに対向する対を成す壁面が回転ストッパ部２７ｃ，２７ｃである。

支持部材２１に形成された磁石保持凹部２４ｘ，２４ｘに磁石２８ｘ，２８ｘが配置され、磁石保持凹部２４ｙ，２４ｙに磁石２８ｙ，２８ｙが配置されている。４個の磁石２８ｘ，２８ｘ，２８ｙ，２８ｙは全て同じ板形状（平板形状）で同じ寸法である。それぞれの磁石は、長辺が中心線Ｏ（光軸）と直交する方向に沿った長方形の内側対向部２８ａが内側（中心線Ｏ側）に向けられており、同じく長方形の外面部２８ｂが外側に向けられている。長方形の長辺である上端面２８ｃは上方（Ｚ１方向）に向けられており、下端面２８ｄは下方（Ｚ２方向）に向けられている。

それぞれの磁石２８ｘ，２８ｘ，２８ｙ，２８ｙは、内側対向部２８ａと外面部２８ｂとが互いに逆の磁極となるように着磁されている。例えば内側対向部２８ａがＮ極で、外面部２８ｂがＳ極である。

図５に示すように、磁石２８ｘ，２８ｘは、内側対向部２８ａのうちのＹ方向の両端部２９ｘ，２９ｘが、脚部２３に形成されたＸ方向位置決め部２５ｘに突き当てられて位置決めされる。これにより、Ｘ方向で対向する一対の磁石２８ｘ，２８ｘのそれぞれの内側対向部２８ａと中心線Ｏとの距離を均一に設定できるようになる。磁石２８ｙ，２８ｙは、内側対向部２８ａのうちのＸ方向の両端部２９ｙ，２９ｙが、脚部２３に形成されたＹ方向位置決め部２５ｙに突き当てられて位置決めされる。これにより、Ｙ方向で対向する一対の磁石２８ｙ，２８ｙの内側対向部２８ａと中心線Ｏとの距離を均一に設定できるようになる。

また、それぞれの磁石２８ｘ，２８ｘ，２８ｙ，２８ｙは、その下端面２８ｄが、脚部２３の下端面２３ｂから突出する基準面２６と同一面となるように位置決めされる。これは、磁石２８ｘ，２８ｘ，２８ｙ，２８ｙの下端面２８ｄと、それぞれの基準面２６を同一の基準平面に突き当てることで実現できる。

それぞれの磁石２８ｘ，２８ｘ，２８ｙ，２８ｙが、Ｘ方向位置決め部２５ｘ，２５ｘとＹ方向位置決め部２５ｙ，２５ｙに突き当てられて位置決めされ、さらに磁石２８ｘ，２８ｘ，２８ｙ，２８ｙの下端面２８ｄと前記基準面２６とが同一面となるように各磁石が位置決めされた状態で、それぞれの磁石と支持部材２１とが接着剤で固定される。

可動ユニット２０では、支持部材２１の内側にレンズホルダ３０が設けられている。レンズホルダ３０は、合成樹脂製であり、中央部に上下方向（Ｚ方向）に貫通する円形の保持穴３１が開口して、筒状に形成されている。撮像用のレンズは鏡筒に保持され、レンズを保持した鏡筒（レンズ体）が保持穴３１に装着可能となっている。そのため、レンズホルダ３０の保持穴３１には、レンズ体を取り付けるためのネジ溝が設けられている。なお、実施の形態ではレンズと鏡筒の図示を省略している。

レンズホルダ３０の中心軸はこれに保持されるレンズの光軸と一致しており、且つ前記中心線Ｏに一致している。

図３と図６などに示すように、支持部材２１の上側に第１の板ばね４０が固定され、支持部材２１の脚部２３の下側に第２の板ばね５０が固定されており、第１の板ばね４０と第２の板ばね５０によって、レンズホルダ３０が支持部材２１内で中心線Ｏに沿って（光軸に沿って）移動できるように支持されている。

図３に示すように、第１の板ばね４０は、互いに独立している２つの分割ばね部４１，４１で構成されている。それぞれの分割ばね部４１は、銅合金やリン青銅板などの導電性のばね性金属板で形成されている。それぞれの分割ばね部４１は、外側固定部４２と内側固定部４３、ならびに外側固定部４２と内側固定部４３とを連結するばね変形部４４とが一体に形成されている。外側固定部４２には固定穴４２ａが開口し、内側固定部４３には固定穴４３ａが開口している。

図８に示すように、分割ばね部４１の角部には、ワイヤ連結部４５が設けられ、ワイヤ連結部４５に連結穴４５ａが開口している。前記外側固定部４２とワイヤ連結部４５との間には弾性腕４５ｂ，４５ｂが一体に形成されている。

図８に示すように、支持部材２１の枠部２２の上面２２ａに、固定突起２２ｂが一体に形成されている。枠部２２の上面２２ａと脚部２３の上面２３ａとの間には段差部が形成されており、脚部２３の上面２３ａは、枠部２２の上面２２ａよりもＺ２側に一段下がった位置に形成されている。

図３と図８に示すように、可動ユニット２０では、第１の板ばね４０の上に合成樹脂製の押え部材４７が固定される。押え部材４７は四角形（矩形状）の枠状であり、中央に円形状の開口部４７ａが形成されている。押え部材４７のそれぞれの角部には固定穴４８が２箇所ずつ開口している。

第１の板ばね４０の分割ばね部４１に形成された外側固定部４２は、支持部材２１の枠部２２の上面２２ａに設置され、その上に押え部材４７が設置される。支持部材２１の枠部２２の上面２２ａから突出する固定突起２２ｂは、分割ばね部４１の外側固定部４２に形成された固定穴４２ａに挿入され、さらに押え部材４７の固定穴４８に挿入される。固定突起２２ｂの先部が固定穴４８内で冷間かしめ加工または熱かしめ加工、あるいは接着工程により固定される。その結果、分割ばね部４１の外側固定部４２が、支持部材２１と押え部材４７とで挟まれて固定される。

図３と図８に示すように、レンズホルダ３０の上部には固定突起３６が一体に形成されている。分割ばね部４１に設けられた内側固定部４３はレンズホルダ３０の上面に設置され、固定突起３６が固定穴４３ａに挿入され、冷間かしめ加工または熱かしめ加工で固定される。すなわち、レンズホルダ３０の上部において、第１の板ばね４０（分割ばね部４１，４１）は、レンズホルダ３０と支持部材２１とを連結するように設けられる。これにより、レンズホルダ３０の上部が、第１の板ばね４０を介して支持部材２１に支持される。

図８に示すように、分割ばね部４１の角部では、一対の固定穴４２ａの中間に上側ストッパ部４６が形成されている。分割ばね部４１の外側固定部４２が、支持部材２１の枠部２２の上面２２ａに固定されると、支持部材２１の脚部２３の内側に形成されていたストッパ凹部２７の上方開口部が上側ストッパ部４６で塞がれる。

図３と図７に示すように、レンズホルダ３０の４つの角部には規制突起３５が一体に形成されている。それぞれの規制突起３５は、外側（より具体的には、中心線Ｏから離れる方向）へ放射状に突出している。図７と図９に示すように、レンズホルダ３０が支持部材２１の内部に配置されると、それぞれの規制突起３５が、支持部材２１に形成されたストッパ凹部２７の内部に挿入される。

図９に示すように、規制突起３５は、ストッパ凹部２７の底部である下側ストッパ部２７ａと、分割ばね部４１の一部である上側ストッパ部４６とで、上下の動きが規制される。

図８に示す分割ばね部４１の外側固定部４２が支持部材２１の枠部２２の上面２２ａに固定されると、分割ばね部４１の弾性腕４５ｂ，４５ｂとワイヤ連結部４５が、押え部材４７の角部側面４７ｂよりも外側へ突出する。また、弾性腕４５ｂ，４５ｂとワイヤ連結部４５は、脚部２３の上面２３ａの上に位置するが、上面２３ａは、枠部２２の上面２２ａよりも一段低く形成されているため、脚部２３の上面２３ａとの間にすき間を有するものとなり、弾性腕４５ｂ，４５ｂが上下に弾性変形可能である。

基台１１に固定されたサスペンションワイヤ８の上端部８ａは、ワイヤ連結部４５に形成された連結穴４５ａに挿通され、上端部８ａとワイヤ連結部４５とが半田付けで固定される。これにより、支持部材２１と押え部材４７およびレンズホルダ３０を含む可動ユニット２０が、基台１１上で中心線Ｏと交差する方向へ移動自在になる。

図３に示すように、第２の板ばね５０はばね性を有する金属板で一体に形成されている。第２の板ばね５０は、外側固定部５１と内側固定部５２、および前記外側固定部５１と前記内側固定部５２とを連結するばね変形部５３が一体に形成されている。

第２の板ばね５０の外側固定部５１は、前記支持部材２１の４箇所で下向きに形成された脚部２３の下端面（Ｚ２側に向く下端面）２３ｂにかしめ加工などで固定されており、図６に示すように、内側固定部５２は、レンズホルダ３０の下面に接着剤などで固定されている。すなわち、第２の板ばね５０は、レンズホルダ３０の下部において、レンズホルダ３０と支持部材２１とを連結するように設けられる。

レンズホルダ３０は、第１の板ばね４０と第２の板ばね５０とで上下が支持されて、前記支持部材２１の内側で中心線Ｏの延びる方向（レンズの光軸方向）へ上下に移動可能となっている。

図３と図５および図６に示すように、レンズホルダ３０の外周には、筒状のレンズホルダ３０を囲むように軸駆動コイル（フォーカスコイル）３２が巻かれている。軸駆動コイル３２は、導線が中心線Ｏの周囲を周回する方向に巻かれており、軸駆動コイル３２に与えられる制御電流は中心線Ｏと交差する向きに流れる。

軸駆動コイル３２を形成している導線の一方の端部は、第１の板ばね４０の一方の分割ばね部４１に半田付けで接続され、導線の他方の端部は、他方の分割ばね部４１に半田付けで接続されている。そして、サスペンションワイヤ８から分割ばね部４１を経て、軸駆動コイル３２に制御電流が与えられる。

図５に軸駆動コイル３２の平面形状が示されている。軸駆動コイル３２は、それぞれの磁石２８ｘ，２８ｘの内側対向部２８ａと対向する磁石対向部３２ｘ，３２ｘと、磁石２８ｙ，２８ｙの内側対向部２８ａと対向する磁石対向部３２ｙ，３２ｙおよび脚部２３に対向する脚部対向部３２ａとを有している。軸駆動コイル３２の平面形状は八角形状である。

図５に示すように、レンズホルダ３０は、Ｘ方向に向く外側面がＹ−Ｚ平面と平行に延びるコイル支持面３３ｘ，３３ｘであり、Ｙ方向に向く外側面がＸ−Ｚ平面と平行に延びるコイル支持面３３ｙ，３３ｙである。軸駆動コイル３２の磁石対向部３２ｘ，３２ｘの内側部は前記コイル支持面３３ｘ，３３ｘに密着して固定され、磁石対向部３２ｙ，３２ｙの内側部は前記コイル支持面３３ｙ，３３ｙに密着して固定されている。なお、脚部対向部３２ａの内側部は、レンズホルダ３０の外周面と離間した状態となっている。

図６にも示すように、軸駆動コイル３２の磁石対向部３２ｘ，３２ｘの外側面はＹ−Ｚ面と平行な平坦部となっており、この平坦部が磁石２８ｘ，２８ｘの内側対向部２８ａと平行に対向している。同様に、軸駆動コイル３２の磁石対向部３２ｙ，３２ｙの外側面はＸ−Ｚ面と平行な平坦部となっており、この平坦部が磁石２８ｙ，２８ｙの内側対向部２８ａと平行に対向している。

図５に示すように、支持部材２１では、Ｘ方向位置決め部２５ｘ，２５ｘが磁石２８ｘのＹ方向の両側部を支持する構造であるため、軸駆動コイル３２の磁石対向部３２ｘを磁石２８ｘの内側対向部２８ａに接近させることができる。すなわち、磁石２８ｘの両端部２９ｘから脚部２３が内側へ突出する寸法δ１よりも、軸駆動コイル３２の磁石対向部３２ｘと磁石２８ｘの内側対向部２８ａとの対向距離δ２の方を短くすることができる。

また、軸駆動コイル３２の磁石対向部３２ｘの平坦部を、脚部対向部３２ａの平坦部よりもＹ方向に十分に長く形成でき、磁石対向部３２ｘと磁石２８ｘとを、短い対向距離δ２で且つ長い範囲で接近して対向させることができる。また、磁石２８ｘの内側対向部２８ａがＸ方向位置決め部２５ｘに突き当てられて内側対向部２８ａの位置が決められているため、図５と図６に示す前記対向距離δ２を高精度に管理できる。

なお、磁石対向部３２ｙと磁石２８ｙとの対向関係は、前記の磁石対向部３２ｘと磁石２８ｘとの対向関係と同じである。

本実施の形態では、軸駆動コイル３２の磁石対向部３２ｘ，３２ｙと磁石２８ｘ，２８ｙとで、レンズホルダ３０を光軸方向へ移動させる軸方向駆動機構が構成されている。

図２と図３および図８に示すように、基台構造部１０では、基台１１の上に絶縁基板１２が固定されている。絶縁基板１２の上面の４箇所に軸交差駆動コイル６０が設けられている。軸交差駆動コイル６０は絶縁基板１２の表面で銅箔などの薄膜で形成されている。それぞれの軸交差駆動コイル６０は細長い平面に沿って渦巻パターンとなるように形成されており、中心線Ｏから離れる位置にある外側電磁作用部６１と、中心線Ｏに近い位置にある内側電磁作用部６２とを有している。

基台１１に固定されたサスペンションワイヤ８で可動ユニット２０が支持されると、図２と図８に示すように、支持部材２１に固定された４個の磁石２８ｘ，２８ｘ，２８ｙ，２８ｙのそれぞれの下端面２８ｄが、軸交差駆動コイル６０の外側電磁作用部６１の上に対向する。軸交差駆動コイル６０と磁石２８ｘ，２８ｙとで、可動ユニット２０を中心線Ｏと交差する向きに移動させる軸交差駆動機構が構成されている。

図示省略されているが、絶縁基板１２には位置検知素子が設けられている。位置検知素子はホール素子または磁気抵抗効果素子である。位置検知素子は、少なくとも２個設けられており、一方は磁石２８ｘの下端面２８ｄに対向し、他方が磁石２８ｙの下端面２８ｄに対向している。

図１に示すように、レンズ駆動装置１には、可動ユニット２０を覆うカバー２が設けられている。カバー２は非磁性のステンレス鋼板などで形成されている。カバー２は立方体形状であり、４つの側板２ａと上方（Ｚ１方向に）に位置する天井板２ｂとが一体に形成されている。天井板２ｂには、光を透過させるための略円形の窓２ｃが開口している。それぞれの側板２ａの下縁部は、基台構造部１０に設けられた基台１１の上面に突き当てられ、基台１１とカバー２とが接着剤などで固定されている。

次に、前記構造のレンズ駆動装置１の動作を説明する。
レンズ駆動装置１は、それぞれのサスペンションワイヤ８→第１の板ばね４０のそれぞれの分割ばね部４１→軸駆動コイル３２の導線の両端部、が個別の通電路となっており、前記通電路を経て軸駆動コイル３２に制御電流が与えられる。

軸方向駆動機構を構成する軸駆動コイル３２に制御電流が与えられると、軸駆動コイル３２の磁石対向部３２ｘ，３２ｙに流れる電流と磁石２８ｘ，２８ｘ，２８ｙ，２８ｙから発せられる磁界とで、可動ユニット２０内においてレンズホルダ３０が中心線Ｏに沿って移動させられる。基台構造部１０の後方（Ｚ２方向）に撮像素子が設けられており、レンズホルダ３０の中心線Ｏに沿う動きにより、撮像素子に対する焦点合わせが行われる。

また、軸交差駆動機構では、軸交差駆動コイル６０に制御電流が与えられると、主に外側電磁作用部６１に流れる電流と、磁石の下方において内側対向部２８ａから外面部２８ｂに至る磁束とによって、サスペンションワイヤ８で支持されている可動ユニット２０が中心線Ｏと交差する方向へ駆動される。可動ユニット２０の中心線Ｏと交差する向きへの移動量は絶縁基板１２に設けられた位置検知素子で検知され、その検知出力がフィードバックされて、軸交差駆動コイル６０に与えられる制御電流の電流量が制御される。この制御動作により、撮影時の手振れ補正などが行われる。

前記レンズ駆動装置１では、図５に示すように、可動ユニット２０において、磁石２８ｘは、内側対向部２８ａの長手方向（光軸と交差する方向であるＹ方向）の両端部２９ｘが、支持部材２１のＸ方向位置決め部２５ｘに突き当てられて位置決めされ、磁石２８ｙは、内側対向部２８ａの長手方向（光軸と交差する方向であるＸ方向）の両端部２９ｙがＹ方向位置決め部２５ｙに突き当てられて位置決めされている。

磁石２８ｘ，２８ｙは内側対向部２８ａが位置決め基準とされて支持部材２１に固定されているため、磁石２８ｘ，２８ｙの厚さ寸法にばらつきがあったとしても、各磁石２８ｘ，２８ｙと、軸駆動コイル３２の磁石対向部３２ｘ，３２ｙとの対向距離δ２に影響を与えることがない。したがって、磁石２８ｘ，２８ｙは厚さ寸法を必要以上に高精度に管理する必要がなくなり、磁石の製造コイルを低減できるようになる。

４箇所に設けられた磁石２８ｘ，２８ｘ，２８ｙ，２８ｙと軸駆動コイル３２との距離δ２のばらつきを小さくできるため、それぞれの磁石から軸駆動コイル３２の磁石対向部３２ｘ，３２ｘ，３２ｙ，３２ｙに与えられる駆動力を均一にできる。その結果、可動ユニット２０内においてレンズホルダ３０に余分な傾きを与えることなく、レンズホルダ３０を安定した姿勢で光軸に沿う方向へ移動させることができる。

また、第１の板ばね４０のばね変形部４４の弾性変形や第２の板ばね５０のばね変形部５３の弾性変形によって、支持部材２１の内側でレンズホルダ３０が中心線Ｏと交差する方向へ動くことがあったとしても、図７と図９に示すように、レンズホルダ３０に形成された規制突起３５が、支持部材２１に形成されたストッパ凹部２７の光軸交差ストッパ部２７ｂに当たることで、前記レンズホルダ３０の移動が規制される。これによっても、レンズホルダ３０が駆動されているときに、磁石と軸駆動コイルとの対向距離δ２が極端に変化することがなくなり、軸方向駆動機構によって、レンズホルダ３０を安定した姿勢で光軸方向へ移動させることが可能になる。

図５に示すように、軸駆動コイル３２の磁石対向部３２ｘ，３２ｙは、その平坦部が長い距離でそれぞれの磁石の内側対向部２８ａに対向し、しかも対向距離δ２を小さくでき、距離δ２のばらつきも小さい。そのため、軸方向駆動機構では、レンズホルダ３０を効率良く安定して動作させることが可能になる。

また、支持部材２１に固定されたそれぞれの磁石２８ｘ，２８ｙは、下端面２８ｄが、脚部２３の下面に設けられた基準面２６と同一面となるように固定されている。よって、全ての磁石の下端面２８ｄと軸交差駆動コイル６０との間隔を均一に設定できるようになり、軸交差駆動機構により可動ユニット２０を光軸と交差する方向へバランス良く駆動できるようになる。

図６と図９には、軸駆動コイル３２に通電されていないときのレンズホルダ３０の位置が示されている。軸駆動コイル３２に通電されると、レンズホルダ３０はＺ１方向あるいはＺ２方向へ移動させられるが、この移動の際に、設計上は図９に示す規制突起３５が、下側ストッパ部２７ａと上側ストッパ部４６のいずれにも当たらないようになっている。

ただし、軸駆動コイル３２に正常ではない大きな電流が流れてレンズホルダ３０が光軸方向へ通常よりも長い距離動いたり、あるいは外部からの衝撃によってレンズホルダ３０が光軸方向へ動いたときは、規制突起３５が下側ストッパ部２７ａまたは上側ストッパ部４６に当たることで、レンズホルダ３０の過剰な動きを規制できるようになっている。その結果、第１の板ばね４０と第２の板ばね５０に過大な変形力が作用するのを防止することができる。

なお、上側ストッパ部４６は、第１の板ばね４０の一部で構成されるが、上側ストッパ部４６にはその上面に押え部材４７が重ねられているため、第１の板ばね４０が薄くても確実にストッパとしての機能を果たす。したがって。押え部材４７も上側ストッパ部の一部を構成していると言うこともできる。

さらに、可動ユニット２０に中心線Ｏと交差する方向の大きな加速度が作用し、第１の板ばね４０のばね変形部４４と第２の板ばね５０のばね変形部５３が変形し、可動ユニット２０の内部でレンズホルダ３０が光軸と交差する向きに大きく移動しようとすると、レンズホルダ３０に設けられた規制突起３５が、ストッパ凹部２７の光軸交差ストッパ部２７ｂに当たってその動きが規制される。またレンズホルダ３０が中心線Ｏの回りで回動しようとしたときも、規制突起３５がストッパ凹部２７の回転ストッパ部２７ｃ，２７ｃに当たることでその動きが規制される。

その結果、第１の板ばね４０と第２の板ばね５０に過大な変形力が作用するのを防止することができる。

前記ストッパ凹部２７は、支持部材２１に形成されているため、サスペンションワイヤ８の変形により支持部材２１が中心線Ｏと交差する方向へ動いたとしても、レンズホルダ３０に設けられた規制突起３５と各ストッパ部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，４６との相対位置関係は変化しない。したがって、支持部材２１が、光軸と交差する方向へ動いているときも動いていないときも、常に可動ユニット２０内でのレンズホルダ３０の動きを適正に規制できるようになる。

１ レンズ駆動装置
２ カバー
８ サスペンションワイヤ
１１ 基台
１２ 絶縁基板
２０ 可動ユニット
２１ 支持部材
２２ 枠部
２３ 脚部
２３ａ 上面
２４ｘ，２４ｙ 磁石保持凹部
２５ｘ Ｘ方向位置決め部
２５ｙ Ｙ方向位置決め部
２６ 基準面
２７ ストッパ凹部
２７ａ 下側ストッパ部
２７ｂ 光軸交差ストッパ部
２７ｃ 回転ストッパ部
２８ｘ，２８ｙ 磁石
２８ａ 内側対向部
２８ｄ 下端面
３０ レンズホルダ
３２ 軸駆動コイル
３２ｘ，３２ｙ 磁石対向部
３３ｘ，３３ｙ コイル支持面
３５ 規制突起
４０ 第１の板ばね
４１ 分割ばね部
４５ ワイヤ連結部
４５ａ 連結穴
４５ｂ 弾性腕
４６ 上側ストッパ部
４７ 押え部材
４７ｂ 角部側面
５０ 第２の板ばね
６０ 軸交差駆動コイル
Ｏ 中心線

Claims (6)

1. レンズ体を搭載可能なレンズホルダを備える可動ユニットと、基台上で前記可動ユニットを光軸と交差する方向へ移動自在に支持するサスペンションワイヤとを有し、
   前記可動ユニットに、前記レンズホルダを光軸方向へ移動自在に支持する板ばねと、前記レンズホルダを前記光軸方向へ移動させる軸方向駆動機構とが設けられ、
   前記基台の上側に、前記可動ユニットを前記光軸と交差する方向へ移動させる軸交差駆動機構が設けられており、
   前記可動ユニットに支持部材が設けられ、前記支持部材は、平面視が略矩形状の枠部を有し、前記枠部の角部に、その底部が下側ストッパ部となり、前記光軸に沿う上方が開口部となるストッパ凹部が形成され、
   前記板ばねは、前記支持部材に固定される外側固定部と、前記レンズホルダに固定される内側固定部、および前記外側固定部と前記内側固定部とを連結するばね変形部を有し、前記外側固定部には、前記ストッパ凹部の前記開口部を塞ぐ上側ストッパ部が設けられ、
   前記レンズホルダの一部が、前記光軸方向に対向する前記下側ストッパ部と前記上側ストッパ部との間に位置して、前記レンズホルダの前記光軸方向への移動が規制されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記レンズホルダが前記支持部材の内側に配置され、前記レンズホルダから側方に突出する規制突起が前記ストッパ凹部内に挿入されて、前記規制突起が前記下側ストッパ部と前記上側ストッパ部との間に位置している請求項1記載のレンズ駆動装置。
3. 前記板ばねの上に重ねられる押え部材が設けられ、前記押え部材の一部が前記上側ストッパ部の上に重ねられた状態で前記押え部材が前記支持部材に固定されている請求項２記載のレンズ駆動装置。
4. 前記ストッパ凹部の内壁部に、前記レンズホルダが光軸と交差する方向へ移動したときに前記規制突起が当たる光軸交差ストッパ部が形成されている請求項２または３記載のレンズ駆動装置。
5. 前記ストッパ凹部の内壁部に、前記レンズホルダが光軸の回りに回動したときに前記規制突起が当たる回転ストッパ部が形成されている請求項２ないし４のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
6. 前記レンズホルダを上側で支持している前記板ばねは、前記外側固定部から前記光軸と交差する方向へ延びる弾性腕と、前記弾性腕の先部に一体に形成されたワイヤ連結部とを有し、前記サスペンションワイヤの上端部が前記ワイヤ連結部に連結されており、
   前記弾性腕は、前記支持部材から上方へ間隔を空けて配置されている請求項１ないし５のいずれかに記載のレンズ駆動装置。

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