JP6549433B2 - Lens drive - Google Patents
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Description
本発明は、レンズホルダを光軸方向などに移動させるレンズ駆動装置に関する。 The present invention relates to a lens drive device for moving a lens holder in an optical axis direction or the like.
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、ベースに4本のサスペンションワイヤが固定されており、サスペンションワイヤの先端部にAFユニットが支持されている。
In the lens driving device described in
AFユニットでは、マグネットホルダの内側にレンズを搭載するレンズホルダが設けられている。マグネットホルダの上端に上側板ばねが固定され、上側板ばねによってレンズホルダの上端部が支持されている。マグネットホルダの下端に下側板ばねが固定されており、下側板ばねによってレンズホルダの下端部が支持されている。そして、前記サスペンションワイヤの上端部が上側板ばねに固定されている。 In the AF unit, a lens holder for mounting a lens is provided inside the magnet holder. An upper leaf spring is fixed to the upper end of the magnet holder, and the upper end of the lens holder is supported by the upper leaf spring. A lower leaf spring is fixed to the lower end of the magnet holder, and the lower end of the lens holder is supported by the lower leaf spring. The upper end portion of the suspension wire is fixed to the upper leaf spring.
AFユニットにはフォーカス駆動機構が設けられており、その駆動力によって、上側板ばねと下側板ばねで支持されているレンズホルダが光軸方向へ移動させられる。ベースとAFユニットとの間には手振れ補正機構が設けられており、その駆動力によって、サスペンションワイヤで支持されているAFユニットが光軸と直交する方向へ移動させられる。 A focusing drive mechanism is provided in the AF unit, and the lens holder supported by the upper and lower leaf springs is moved in the optical axis direction by the driving force. A camera shake correction mechanism is provided between the base and the AF unit, and the driving force moves the AF unit supported by the suspension wire in the direction orthogonal to the optical axis.
前記フォーカス駆動機構は、レンズホルダの外周に巻かれたフォーカスコイルと、前記マグネットホルダの内部に保持されて前記フォーカスコイルに対向する永久磁石とで構成されている。前記手振れ補正機構は、ベースの上面に手振れ補正用コイルが設けられ、前記永久磁石の下端部が前記手振れ補正コイルに対向して構成されている。 The focus drive mechanism includes a focus coil wound around an outer periphery of a lens holder, and a permanent magnet held inside the magnet holder and facing the focus coil. The camera shake correction mechanism is configured such that a camera shake correction coil is provided on the upper surface of the base, and a lower end portion of the permanent magnet faces the camera shake correction coil.
特許文献1に記載されたマグネットホルダはその形状から合成樹脂材料で形成されていると考えられる。
The magnet holder described in
このレンズ駆動装置は、フォーカス駆動機構と手振れ補正機構とで永久磁石が共通に使用されているが、永久磁石が合成樹脂製のマグネットホルダに搭載されていると、永久磁石の磁界が分散して、フォーカスコイルと手振れ補正コイルの双方へ磁束を効果的に与えることが難しい。それぞれのコイルに十分な磁束密度で磁界を作用させるためには、大きな永久磁石を使用することが必要になり、または高保磁力を有する高価な永久磁石を使用することが必要となり、レンズ駆動装置が大型化しあるいは製造コストが高くなる。 In this lens drive device, a permanent magnet is commonly used for the focus drive mechanism and the shake correction mechanism, but when the permanent magnet is mounted on a synthetic resin magnet holder, the magnetic field of the permanent magnet is dispersed. It is difficult to effectively apply the magnetic flux to both the focus coil and the shake correction coil. In order to apply a magnetic field with sufficient magnetic flux density to each coil, it becomes necessary to use a large permanent magnet, or it is necessary to use an expensive permanent magnet having high coercivity, and the lens driving device Larger size or higher manufacturing cost.
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、2つの磁気駆動機構に対して共通の磁石から高い磁束密度で磁界を作用させることが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。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a lens drive device capable of causing a magnetic field with high magnetic flux density from a common magnet to act on two magnetic drive mechanisms.
本発明は、中心軸を有するレンズホルダと、前記レンズホルダを軸方向へ移動自在に支持する板ばねと、前記板ばねが固定された支持部材と、前記レンズホルダの外側に設けられて前記レンズホルダに軸方向への駆動力を与える軸方向駆動機構とを備えた可動ユニットと、
基台上で前記可動ユニットを前記中心軸と交差する方向へ移動自在に支持する支持ばね部材と、前記可動ユニットに前記中心軸と交差する方向の駆動力を与える軸交差駆動機構とが設けられており、
前記支持部材に磁性材料製で平面視が四角形の金属部材が固定され、前記金属部材には、前記四角形の4つの辺に設けられて互いに直交する4方向から前記レンズホルダと対向する側板部と、前記四角形の角部に位置して前記側板部を互いに分離する4つの切欠き部と、前記金属部材の内側からそれぞれの前記切欠き部に対向する4つの対向板部と、が設けられており、
前記軸方向駆動機構は、前記レンズホルダにおいて前記中心軸回りに形成された第1のコイルと、前記側板部と、前記側板部に直接に支持されて前記側板部と前記第1のコイルとの間に位置する磁石とを有し、前記磁石は、前記第1のコイルに対向する着磁面と前記側板部に対向する着磁面とが異なる磁極に着磁されて、前記対向板部の両側部は、前記第1のコイルを挟んで、前記側板部の一部に対向しており
前記軸交差駆動機構は、前記基台上に設けられて前記中心軸と交差する面内で電流が流れる第2のコイルを有しており、前記磁石と前記側板部の端部が、前記第2のコイルに対向していることを特徴とするものである。
According to the present invention, a lens holder having a central axis, a plate spring for supporting the lens holder movably in the axial direction, a support member to which the plate spring is fixed, and the lens provided on the outside of the lens holder A movable unit including an axial drive mechanism for applying an axial driving force to the holder;
A support spring member for movably supporting the movable unit in a direction intersecting the central axis on a base, and an axis crossing drive mechanism for giving the movable unit a driving force in a direction intersecting the central axis are provided. Yes,
A metal member made of a magnetic material and having a square shape in plan view is fixed to the support member, and a side plate portion provided on four sides of the square and facing the lens holder in four directions orthogonal to each other The four notches located at the corners of the square to separate the side plates from one another, and the four opposing plates opposed to the respective notches from the inside of the metal member are provided. Yes,
Said axial drive mechanism includes a first coil which is formed in the central axis direction in the lens holder, and the side plate portion, is supported directly on the side plate portions of said first coil and the side plate portion The magnet is magnetized with different magnetic poles between a magnetizing surface facing the first coil and a magnetizing surface facing the side plate portion, and the magnet is Both side portions are opposed to a part of the side plate portion with the first coil interposed therebetween, and the axis crossing drive mechanism is provided on the base and a current is generated in a plane intersecting the central axis. It has the 2nd coil which flows, It is characterized by the end of the above-mentioned magnet and the above-mentioned side plate part facing the above-mentioned 2nd coil.
本発明のレンズ駆動装置は、磁性材料製のヨーク部材である側板部が、磁石を支持し、側板部の端部が第2のコイルに対向している。そのため、磁石からの磁束を、第1のコイルと第2のコイルの双方へ集中させて与えることができ、軸方向駆動機構と軸交差駆動機構の双方の駆動効率を高めることが可能になる。
また、金属部材に切欠き部が形成されてそれぞれの側板部が互いに分離されている。そのため、それぞれ磁石からの磁界を個々の側板部で個別に誘導することができ、すなわち異なる側板部の間を通る磁束を少なくできるようになり、第1のコイルと第2のコイルの双方へ磁束を効果的に誘導できるようになる。
In the lens driving device of the present invention, the side plate portion which is a yoke member made of a magnetic material supports the magnet, and the end portion of the side plate portion faces the second coil. Therefore, the magnetic flux from the magnet can be concentrated on both the first coil and the second coil, and the drive efficiency of both the axial drive mechanism and the cross axis drive mechanism can be enhanced.
Moreover, the notch part is formed in the metal member and each side plate part is mutually isolate | separated. Therefore, the magnetic fields from the magnets can be individually induced in the individual side plate portions, that is, the magnetic flux passing between different side plate portions can be reduced, and the magnetic flux to both the first coil and the second coil can be reduced. Can be guided effectively.
本発明のレンズ駆動装置は、前記第2のコイルは、前記中心軸から離れた位置にある外側電磁作用部と、前記中心軸に近い側に位置して前記外側電磁作用部と逆向きに電流が流れる内側電磁作用部とを有しており、
前記磁石の端部が、前記外側電磁作用部と前記内側電磁作用部との間に対向し、前記側板部の端部が前記外側電磁作用部に対向することが好ましい。
In the lens driving device according to the present invention, the second coil includes an outer electromagnetic acting portion located at a position away from the central axis and a current in a direction opposite to the outer electromagnetic acting portion located on the side closer to the central axis And an inner electromagnetic acting part through which
Preferably, an end of the magnet faces between the outer electromagnetic acting part and the inner electromagnetic acting part, and an end of the side plate faces the outer electromagnetic acting part.
上記のように、磁石の端部と側板部の端部を配置すると、磁石からの磁束を外側電磁作用部と内側電磁作用部の双方に効果的に交差させることができる。 As described above, when the end of the magnet and the end of the side plate are disposed, the magnetic flux from the magnet can be effectively crossed to both the outer electromagnetic acting portion and the inner electromagnetic acting portion.
本発明は、前記外側電磁作用部は、電流の流れる方向の寸法が、前記側板部の下端の長さよりも長く形成されていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the dimension of the outer electromagnetic action portion in the direction of current flow is formed longer than the length of the lower end of the side plate portion.
上記構成では、側板部の下端に集中させて誘導することができる磁束を、第2のコイルの電磁作用部に無駄なく供給することが可能になる。 In the above configuration, it is possible to supply the magnetic flux that can be concentrated and induced to the lower end of the side plate to the electromagnetic action part of the second coil without waste.
また、本発明のレンズ駆動装置は、前記支持部材には、第1の支持部と、前記第1の支持部から離れる方向に延びる脚部と、前記脚部の先部に形成された第2の支持部が形成され、前記板ばねは第1の板ばねと第2の板ばねとを有し、前記第1の板ばねが前記第1の支持部に固定され、前記第2の板ばねが前記第2の支持部に固定されており、
前記脚部は前記金属部材の前記切欠き部に配設され、前記磁石は前記脚部と脚部との間に設けられているものとして構成できる。
Further, in the lens drive device according to the present invention, the support member includes a first support portion, a leg portion extending in a direction away from the first support portion, and a second portion formed at a tip portion of the leg portion. The leaf spring includes a first leaf spring and a second leaf spring, the first leaf spring is fixed to the first support portion, and the second leaf spring is formed. Is fixed to the second support,
The leg may be disposed in the notch of the metal member, and the magnet may be provided between the leg and the leg.
上記構成では、2つの板ばねの相対位置を高精度に決めることができ、支持部材とレンズホルダとの相対位置も高精度に設定できる。しかも磁石を支持部材の脚部と脚部との間で位置決めできるので、それぞれの磁石を正確に位置決めできるようになる。 In the above configuration, the relative position of the two plate springs can be determined with high accuracy, and the relative position of the support member and the lens holder can also be set with high accuracy. Moreover, since the magnets can be positioned between the legs of the support member, the respective magnets can be accurately positioned.
本発明のレンズ駆動装置は、前記第1の板ばねは、前記支持部材と前記金属部材との間に挟まれて固定され、前記第1の板ばねと前記金属部材とが絶縁されており、前記支持ばね部材は前記第1の板ばねに連結されて、前記支持ばね部材から前記第1の板ばねを経由して前記第1のコイルに通電可能に構成されることが好ましい。 In the lens driving device of the present invention, the first plate spring is sandwiched and fixed between the support member and the metal member, and the first plate spring and the metal member are insulated. It is preferable that the support spring member is connected to the first plate spring so that the first coil can be energized from the support spring member via the first plate spring.
本発明は、軸方向駆動機構と軸交差駆動機構とで磁石を共通に使用しているが、磁石を支持する側板部の端部が磁石の端部とともに第2のコイルに対向しているため、磁石からの磁束を、第1のコイルと第2のコイルの双方へ集中させて与えることができ、軸方向駆動機構と軸交差駆動機構の双方の駆動効率を高めることが可能になる。 In the present invention, the magnet is commonly used for the axial drive mechanism and the axis crossing drive mechanism, but the end of the side plate portion that supports the magnet faces the second coil together with the end of the magnet. The magnetic flux from the magnet can be concentrated on both the first coil and the second coil, and the driving efficiency of both the axial drive mechanism and the cross axis drive mechanism can be enhanced.
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ものである。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に前記撮像素子に対向するレンズが搭載されており、レンズが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。
The
(全体構造)
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もあり、Z2方向は撮像素子が存在する後方でもある。図4と図5は、上下逆向きに示されており、本来の上方向であるZ1方向が図示下向きとされている。その他の各図では、Z1が図示上方へ向けられている。
(Overall structure)
In each of the drawings, the Z1 direction is above the
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には主要部別に分割されたレンズ駆動装置1が示されている。
FIG. 1 shows the entire structure of the
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に金属板製の金属ベース12が埋設されている。金属ベース12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12には、支持ばね部材である4本のサスペンションワイヤ8の基端部8aが固定されており、支持ばね部材であるサスペンションワイヤ8の先端部8b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。
As shown in FIG. 3, the
サスペンションワイヤ8は、比較的剛性が高く且つ導電性を有する金属線であり、例えば銅合金で形成されている。
The
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円形の窓2cが開口している。
The
図7に示すように、それぞれの側板2aの下縁部2d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。
As shown in FIG. 7, the
(可動ユニット20)
図4と図5に可動ユニット20を構造が示されている。
(Movable unit 20)
The structure of the
可動ユニット20は、Z1方向の最上部に位置する支持部材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。支持部材21は、平面視が四角形(ほぼ正方形)の枠部22と、四角形の各角部から下方(Z2方向)へ一体に延び出る4個の脚部23を有している。
The
図4に示すように、枠部22には4か所に第1の支持部22aが形成されており、それぞれの第1の支持部22aに、下方(Z2方向)に突出する第1の固定突起22bが一体に形成されている。それぞれの脚部23の下方(Z2方向)に向く先部に第2の支持部23aが形成されており、それぞれの第2の支持部23aに、下方(Z2方向)に突出する第2の固定突起23bが一体に形成されている。図4では、第1の固定突起22bと第2の固定突起23bの先端部がつぶれた形状で示されているが、可動ユニット20が組み立てられる前は第1の固定突起22bと第2の固定突起23bが円柱形状の突起であり、後のかしめ作業で第1の固定突起22bと第2の固定突起23bの先部が潰される。
As shown in FIG. 4, the
可動ユニット20では、支持部材21にレンズホルダ25が支持されている。レンズホルダ25は合成樹脂製であり、平面視は四角形と円弧形状を組み合わせたような筒状である(図6参照)。レンズホルダ25には中央部に上下方向(Z方向)に貫通する円形の保持穴26が形成されている。撮像用のレンズは鏡筒に保持され、鏡筒が保持穴26に装着される。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。
In the
レンズホルダ25の中心軸Oはレンズの光軸と一致しており、中心軸OはZ方向と平行である。
The central axis O of the
図6および図8には、レンズホルダ25の上面25aが現れている。前記上面25aには、ばね接合面27が2か所に形成されており、それぞれのばね接合面27に、2個ずつの位置決め突起27aが一体に形成されている。それぞれの位置決め突起27aは上方(Z1方向)に向けて突出している。図4と図5には、レンズホルダ25の下面25bが現れている。前記下面25bには、ばね接合面28が2か所に形成されており、それぞれのばね接合面28に、2個ずつの固定突起28aが一体に形成されている。固定突起28aは下方(Z2方向)に向けて突出している。
The
図4と図8などに示すように、レンズホルダ25の外周には、軸方向駆動機構50を構成する第1のコイル51が巻かれている。第1のコイル51は、巻き線が中心軸Oの周囲を周回する方向に巻かれており、第1のコイル51に与えられる制御電流は中心軸Oと交差する向きに流れる。
As shown in FIG. 4 and FIG. 8 etc., the
レンズホルダ25は第1の板ばね30と第2の板ばね40を介して前記支持部材21に支持されている。
The
図4と図8に示すように、第1の板ばね30は、2つの分割ばね部31,31で構成されている。それぞれの分割ばね部31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。
As shown in FIGS. 4 and 8, the
それぞれの分割ばね部31には、外側固定部32と内側固定部33、ならびに外側固定部32と内側固定部33とを連結するばね変形部34とが一体に形成されている。それぞれの外側固定部32の2か所に固定穴32aが形成され、それぞれの内側固定部33の2か所に固定穴33aが形成されている。
Each
それぞれの分割ばね部31の角部には挿通穴35が形成され、挿通穴35の外側には支持穴36が形成されている。また、支持穴36が形成されている部分から連続する熱伝達部37が、前記挿通穴35の内部に向けて一体に形成されている。
An
第2の板ばね40はばね性を有する金属板で一体に形成されている。図4と図5に示すように、第2の板ばね40は、リング形状部42と、リング形状部42よりも外周側の4か所に位置する外側固定部41と、リング形状部42とそれぞれの外側固定部41とを連結する4か所のばね変形部43とが一体に形成されている。
The
外側固定部41には固定穴41aが形成されている。リング形状部42の2か所に内側固定部44,44が一体に形成されており、それぞれの内側固定部44に固定穴が2か所ずつ形成されている。
Fixing
図4と図5などに示すように、可動ユニット20には金属部材60が設けられている。金属部材60は磁性を有する金属板で形成されており、後に説明する軸方向駆動機構50および軸交差駆動機構70の磁気回路を構成する磁性ヨークとしての機能を発揮する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
金属部材60は、枠状の挟持板部61を有しており、挟持板部61に開口部62が形成されている。挟持板部61は平面視が四角形状(ほぼ正方形状)であり、4つの辺からヨーク部材である側板部63が下方(Z2方向)に向けてほぼ垂直に折り曲げられている。挟持板部61の4か所には固定穴61aが形成されている。
The
四角形の金属部材60の各角部には切欠き部64が形成されている。各辺に設けられた側板部63は、切欠き部64において互いに分離されている。また挟持板部61には、それぞれの切欠き部64に対向する凹部64aが形成されている。また、各角部では、挟持板部61の内縁から下向きに折り曲げられた対向板部65が一体に設けられている。対向板部65は、それぞれの切欠き部64に内側から対向しており、その両側部の一部が前記側板部63に対向している。
次に、レンズホルダ25と第1の板ばね30および第2の板ばね40ならびに金属部材60を支持部材21に組み込む組立作業について説明する。
Next, an assembling operation in which the
図4に示すように、第1の板ばね30は支持部材21にZ1方向へ組み込まれる。第1の板ばね30の分割ばね部31,31に形成された合計4か所の固定穴32aが、支持部材21の第1の固定突起22bに挿通されて、それぞれの分割ばね部31の外側固定部32が、支持部材21の第1の支持部22aに設置される。このとき、支持部材21の4か所に形成された脚部23は、分割ばね部31,31の角部に形成された挿通穴35に挿入されて、第1の板ばね30よりも下方(Z2方向)へ突出する。
As shown in FIG. 4, the
金属部材60も支持部材21にZ1方向へ組み込まれる。金属部材60の挟持板部61は、分割ばね部31の外側固定部32に重ねられ、それぞれの外側固定部32は、支持部材21の第1の支持部22aと挟持板部61との間に挟持される。このとき、金属部材60の挟持板部61に形成された4か所の固定穴61aが、第1の固定突起22bに挿通される。そして、4か所の第1の固定突起22bの先部が加熱され溶融状態で潰されて、分割ばね部31,31と挟持板部61とが一緒に支持部材21に押し付けられてかしめ固定される。
The
このとき、それぞれの分割ばね部31と金属部材60は電気的に絶縁状態とされる。例えば、絶縁性フィルムが分割ばね部31と挟持板部61との間に挟み込まれて固定される。あるいは、分割ばね部31または金属部材60の表面に絶縁性樹脂がコーティングされていてもよい。
At this time, each split
レンズホルダ25と第2の板ばね40は予め互いに接合されてから、支持部材21に組み込まれる。
The
図4に示すように、第2の板ばね40の内側固定部44に形成された固定穴が、レンズホルダ25の4か所に形成された固定突起28aのそれぞれに挿通され、固定突起28aの先部が加熱溶融されて潰される。これにより、第2の板ばね40の内側固定部44が、レンズホルダ25のばね接合面28に密着した状態で、レンズホルダ25に第2の板ばね40がかしめ固定される。
As shown in FIG. 4, fixing holes formed in the
第2の板ばね40が取り付けられたレンズホルダ25は、支持部材21に固定された金属部材60の4つの側板部63で囲まれた空間内に、Z1方向へ向けて装着される。支持部材21に形成された脚部23は、支持部材21に固定されている第1の板ばね30の挿通穴35の内部を通過してZ2方向へ突出しており、第2の板ばね40の外側固定部41に形成された固定穴41aは、それぞれの脚部23の先部に形成された第2の固定突起23bに挿通される。そして、第2の固定突起23bの先部が加熱溶融され押しつぶされて、外側固定部41は、脚部23の先端の第2の支持部23aに密着させられた状態でかしめ固定される。
The
なお、第1の固定突起22b、第2の固定突起23b、および固定突起28aのかしめ固定は、その先部に加熱された金属等の部材を押し当てて変形させる熱かしめについて説明したが、これに限定されない。すなわち、固定突起の先部を加熱していない金属等の部材で押しつぶす冷間かしめによるかしめ固定であってもよい。
In addition, although caulking fixation of the 1st fixed
レンズホルダ25が支持部材21に対してZ1方向へ組み付けられると、レンズホルダ25の上面25a側では、図8に現れているばね接合面27が、第1の板ばね30の内側固定部33に突き当てられ、レンズホルダ25の4か所に設けられた位置決め突起27aが、内側固定部33に形成された固定穴33aに挿入される。上面25a側において、固定穴33aに接着剤が塗布されて、内側固定部33とレンズホルダ25とが接着固定される。
When the
上記のように、可動ユニット20の組立工程では、図4に示すように、支持部材21に対して第1の板ばね30と金属部材60をZ1方向へ向けて組み込み、第2の板ばね40が取り付けられたレンズホルダ25を同じくZ1方向へ組み込んで、共にZ1方向に突出している第1の固定突起22bに第1の板ばね30の外側固定部32をかしめ固定し、第2の固定突起23bに第2の板ばね40の外側固定部41をかしめ固定する。そして、レンズホルダ25の上面25a側と第1の板ばね30の内側固定部33の接着固定のみをZ1側から行う。
As described above, in the assembly process of the
この可動ユニット20は、支持部材21に第1の支持部22aならびに第1の固定突起22bが形成され、脚部23の先部に第2の支持部23aと第2の固定突起23bとが形成されているため、第1の板ばね30とレンズホルダ25と第2の板ばね40を同じZ1方向へ組み込んでかしめ固定することができる。そのため、組立作業が容易である。
In the
第1の板ばね30と第2の板ばね40は、支持部材21の同じ側に設けられた第1の固定突起22bと第2の固定突起23bで位置決めされるため、第1の板ばね30と第2の板ばね40の相対位置を高精度に決めることができ、支持部材21とレンズホルダ25との相対位置も高精度に決めることができる。
The
また、第1の板ばね30の外側固定部32が、支持部材21の第1の支持部22aと金属部材60の挟持板部61とで挟持されて固定されるため、外側固定部32を支持部材21に強固に固定することができる。また、金属部材60は、軸方向駆動機構50と軸交差駆動機構70の磁性ヨークとして機能するものであるが、この磁性ヨークが、支持部材21に対して第1の板ばね30と一緒にかしめ固定されるため、磁性ヨークである金属部材60の固定構造を別途設ける必要がなく、構造を簡素化できる。また、レンズホルダ25と金属部材60との相対位置に関して、公差の累積が少なくなり、レンズホルダ25と金属部材60の相対位置を高精度に決めることができる。
In addition, since the outer fixing
さらに、第1の板ばね30の4つの角部に挿通穴35が形成されて、第2の支持部23aを有する脚部23が、挿通穴35の内部を通過して下方(Z2方向)へ延びている。脚部23が、第1の板ばね30の外側ではなく第1の板ばね30の範囲内を通過しているため、可動ユニット20を第1の板ばね30の大きさの範囲内で構成でき、全体を小型化しやすくなる。
Furthermore, insertion holes 35 are formed in the four corners of the
なお、可動ユニット20は、支持部材21と、レンズホルダ25と、金属部材60と、第1の板ばね30と、第2の板ばね40と、後述する軸方向駆動機構50とによって構成されている。
The
(軸方向駆動機構50)
図7に示すように、軸方向駆動機構50は、レンズホルダ25の外周に巻かれた第1のコイル51と、金属部材60に保持される磁石52とから構成されている。図4と図6に示したように、第1のコイル51は、レンズホルダ25の外周に巻かれている。
(Axial drive mechanism 50)
As shown in FIG. 7, the
図5に示すように、支持部材21に第1の板ばね30と金属部材60とレンズホルダ25ならびに第2の板ばね40が装着されてかしめ固定と接着作業とが行われた後に、4個の磁石52が、金属部材60の側板部63の内側に装着される。
As shown in FIG. 5, after the
磁石52は長方形の平板であり、表裏両面が第1の着磁面52aと第2の着磁面52bであり、第1の着磁面52aと第2の着磁面52bが異なる磁極に着磁されている。図7に示す例では、第1の着磁面52aがN極で、第2の着磁面52bがS極である。また磁石52は、細長い上端部52cと下端部52dを有している。
The
図5に示すように、それぞれの磁石52は、支持部材21の脚部23と脚部23との間に挿入されて位置決めされ、金属部材60の側板部63の内面に吸着されて取り付けられる。したがって、磁石53は側板部63に一面が支持されたものとなる。磁石52とその左右両側の脚部23,23との間に接着剤が供給され、それぞれの磁石52が接着されて固定される。なお、側板部63と磁石52との間に、接着剤が設けられていてもよい。
As shown in FIG. 5, each
図7に示すように、磁石52が取り付けられると、レンズホルダ25に巻かれている第1のコイル51と磁石52の第1の着磁面52aとが微小の隙間を介して対向する。金属部材60は、支持部材21に位置決めされ、レンズホルダ25も、第1の板ばね30と第2の板ばね40を介して支持部材21に位置決めされる。金属部材60とレンズホルダ25は、支持部材21の寸法精度によって相対位置が高精度に決められるため、金属部材60の側板部63に固定された磁石52と第1のコイル51との対向間隔も高精度に決めることが可能である。
As shown in FIG. 7, when the
図4と図6に示すように、レンズホルダ25は平面視で四角形(ほぼ正方形)の部分で支持されており、その周囲に巻かれている第1のコイル51は、X方向とY方向へ直線的に電流が流れるように形成されている。第1のコイル51の平面部が、磁石52の平坦面である第1の着磁面52aに対向するため、第1のコイル51と磁石52との対向面積を大きく確保でき、軸方向駆動機構50の駆動感度を高めることができる。
As shown in FIGS. 4 and 6, the
図4に示すように、第1のコイル51を支持していないレンズホルダ25の4か所(円弧形状の部分)では、第1のコイル51の内側に空間部29が形成されている。金属部材60には、側板部63の内側の一部に対向する対向板部65が設けられており、対向板部65が前記空間部29に挿入されて、対向板部65が第1のコイル51の内側(中心軸Oに接近する側)に対向する。側板部63の両側部と対向板部65との間に第1のコイル51が存在することによって、磁石52から発せられた磁束のうちの第1のコイル51を横断する磁束密度を高くでき、軸方向駆動機構50の駆動効率を向上させることができる。
As shown in FIG. 4,
軸方向駆動機構50の第1のコイル51に対しては、サスペンションワイヤ8と第1の板ばね30を通じて駆動電流が供給される。すなわち、第1のコイル51の巻き線の2つの端部(端末部51a)は、2つの分割ばね部31,31に個別に接続されている。前記サスペンションワイヤ8は、第1の板ばね30の分割ばね部31,31に個別に接続されているため、少なくとも1本のサスペンションワイヤ8から一方の分割ばね部31を介して第1のコイル51に電流が与えられ、第1のコイル51を流れた電流は、他方の分割ばね部31を介して少なくとも1本の他のサスペンションワイヤ8に流れる。
A drive current is supplied to the
図4と図8などに示すように、第1の板ばね30のそれぞれの分割ばね部31では、内側固定部33と一体のリング形状部38に、外側へ向けて接続片39が形成されている。
As shown in FIG. 4 and FIG. 8 etc., in each
図4にその一部が現れているが、レンズホルダ25には側方へ突出する巻き止め突起53が一体に形成されている。巻き止め突起53は、レンズホルダ25のX方向に向く一方の側部と他方の側部に1個ずつ設けられている。
Although a part thereof appears in FIG. 4, the
図9に示すように、巻き止め突起53には、上方(Z1方向)に向く平坦部53aが平面状に形成されている。巻き止め突起53の軸中心Lの延びる方向は、中心軸OおよびZ方向と直交しており、前記平坦部53aはX−Y平面と平行である。また巻き止め突起53の先部には抜け止め部53bが形成されている。さらに、巻き止め突起53の根元部における平坦部53aと交差する両方の側面(Y方向側の面)には、窪み部53cが形成されている。
As shown in FIG. 9,
第1のコイル51の巻き線の端末部51aは、巻き止め突起53に巻き掛けられる。巻き止め突起53には上方(Z1方向)に向く平坦部53aが形成されているため、巻き止め突起53に巻かれた端末部51aの周回部51bには、Z1方向に向く接続部51cが平坦部53aに沿って形成される。
The
図4に示すように、第2の板ばね40が取り付けられたレンズホルダ25がZ1方向へ向けて支持部材21に組み込まれると、前記周回部51bの接続部51cが、第1の板ばね30に形成された接続片39の下向きの(Z2方向へ向く)表面である接合面39bに当接する。このときの当接圧は、分割ばね部31,31に過大な変形力が作用しないように、ほぼゼロ圧力とすることが好ましい。巻き線の端末部51aが巻き止め突起53に巻かれるときの巻き中心線がL方向であり、L方向が接続片39の平面と平行に延びているため、周回部51bと接続片39の接合面39bとの当接面積を大きくすることが可能である。さらに、周回部51bの接続部51cは、接続片39の平面に平行な平坦部53aに沿って設けられているため、周回部51bと接続片39との接触面積をさらに広げることができる。また、巻き線の端末部51aは、巻き止め突起53の根元部から先端側へ向かって巻き付けられており、巻き止め突起53の窪み部53cにも巻かれている。そして、窪み部53cは、平坦部53aと交差する巻き止め突起53の側面に形成されていることから、周回部51b(接続部51c)と接続片39との接触面積に影響を及ぼすことなく、巻き止め突起53から周回部51bが解れにくくすることができる。
As shown in FIG. 4, when the
図10に示すように、周回部51bの接続部51cと接続片39とが当接したときに、接続部51cのY方向の幅寸法W0に対して、接続片39と接続部51cとの重なり部の幅寸法W1の方が小さくなり、接続部51cの一部が幅W2の範囲で接続片39の先端39aから先に露出している。よって、接続片39の表面から接続部51cにかけて接合剤である半田55を付着させることによって、接続片39と周回部51bとを確実に半田付けすることが可能になる。よって、第1のコイル51の2つの端末部51aを、2つの分割ばね部31のそれぞれに確実に導通させることが可能になる。なお、接続片39と周回部51bとを機械的および電気的に接続する接合剤は、半田に限られず、導電性溶融金属や導電性接着剤であってもよい。
As shown in FIG. 10, when the
(基台構造部10とサスペンションワイヤ8)
図3に示すように、基台構造部10に設けられた合成樹脂製の基台11には金属ベース12が埋設されている。金属ベース12の4つの角部には、長穴による支持穴13が形成されており、サスペンションワイヤ8の基端部8aは支持穴13に挿通され、半田付けなどで固定されている。
(
As shown in FIG. 3, a
図3などに示すように、可動ユニット20では、四角形の支持部材21のそれぞれの角部から第1の板ばね30の角部が突出している。基台構造部10と可動ユニット20とを組み立てるときは、それぞれのサスペンションワイヤ8の先端部8bが、第1の板ばね30の角部の支持穴36に挿入される。このとき、サスペンションワイヤ8の先端部8bと第1の板ばね30の角部との間にペースト半田(クリーム半田)を塗布し、第1の板ばね30の熱伝達部37にレーザを照射して熱伝達部37を加熱する。この熱により半田が溶融し、サスペンションワイヤ8の先端部8bと第1の板ばね30とが半田付けされて固定される。
As shown in FIG. 3 and the like, in the
組立後は、サスペンションワイヤ8の弾性変形によって、可動ユニット20は、中心軸Oと交差する方向へ移動可能となる。
After assembly, the
(軸交差駆動機構70)
基台11と支持部材21との間に軸交差駆動機構70が設けられている。図6に示すように、軸交差駆動機構70は、基台11の上に設置された4個の第2のコイル71と、前記磁石52ならびに前記金属部材60とで構成されている。
(Axis crossing drive mechanism 70)
An axis
それぞれの第2のコイル71は細長い平面巻きパターンとなるように形成されており、中心軸Oから離れる位置にある外側電磁作用部71aと、中心軸Oに近い位置にある内側電磁作用部71bとを有している。外側電磁作用部71aと内側電磁作用部71bは、その上の磁石52の下端部52dおよび側板部63の下端63aと平行な方向へ電流が直線的に流れる。基台11の上面には、複数箇所に位置決め突部14が一体に形成されており、第2のコイル71の巻き中空部が位置決め突起14と嵌合して位置決めされて、第2のコイル71と基台11とが接着剤で固定されている。
Each
図7に示すように、基台11の上にサスペンションワイヤ8を介して可動ユニット20が取り付けられると、磁石52の下端部52dが、第2のコイル71の外側電磁作用部71aと内側電磁作用部71bとの中間に対向し、金属部材60の側板部63の下端63aが外側電磁作用部71aの真上に対向する。
As shown in FIG. 7, when the
図7に示すように、磁石52の第1の着磁面52aから出た磁束Φは、第2のコイル71の内側電磁作用部71bと外側電磁作用部71aを横切って、金属部材60の側板部63の下端63aに集中する。側板部63の下端63aが、外側電磁作用部71aの真上に対向しているため、下端63aに集中する磁束を外側電磁作用部71aに与えることができ、外側電磁作用部71aを横切る磁束密度を高くでき、軸交差駆動機構70の動作効率を高めることができる。
As shown in FIG. 7, the magnetic flux た emitted from the first
また、外側電磁作用部71aと内側電磁作用部71bの電流が流れる方向の長さ寸法を、前記側板部63の下端63aの長さ寸法よりも大きくしておくことが好ましい。このように構成すると、側板部63の下端63aに集中しようとする磁束を電磁作用部71a,71bに交差させやすくなり、軸交差駆動機構70の駆動効率を高めることができるようになる。
Moreover, it is preferable to make the length dimension of the direction into which the electric current of the outer side
なお、第2のコイル71は、フィルム基板などの表面に銅泊などでパターン形成されたものであってもよい。
The
また、図7に示すように、基台11には、第2のコイル71の下側に位置検知素子73が設けられている。位置検知素子73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73は、少なくとも2個設けられており、一方はX方向に延びる磁石52の下側に対向し、他方がY方向に延びる磁石52の下側に対向している。
Further, as shown in FIG. 7, in the
(動作)
上記構造のレンズ駆動装置1は、サスペンションワイヤ8から第1の板ばね30の分割ばね部31を経て軸方向駆動機構50を構成する第1のコイル51に制御電流が与えられる。可動ユニット20には、磁石52が搭載されているため、磁石52から発せられる磁界と前記制御電流とで、レンズホルダ25が中心軸Oに沿って移動させられる。基台構造部10の下方に撮像素子が設けられており、レンズホルダ25の中心軸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。
(Operation)
In the
また、軸交差駆動機構70を構成する第2のコイル71に制御電融が与えられると、図7に示すように、磁石52の第1の着磁面52aから側板部63の下端63aに至る磁束Φと前記制御電流とで、可動ユニット20が中心軸Oと交差する方向へ駆動される。このときの可動ユニット20の移動量が位置検知素子73で検知され、この検知出力がフィードバックされて、制御電流の電流量が制御される。
Further, when the control fusion is applied to the
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 金属ベース
20 可動ユニット
21 支持部材
22a 第1の支持部
22b 第1の固定突起
23 脚部
23a 第2の支持部
23b 第2の固定突起
25 レンズホルダ
30 第1の板ばね
31 分割ばね部
32 外側固定部
32a 固定穴
33 内側固定部
33a 固定穴
35 挿通穴
36 支持穴
39 接続片
40 第2の板ばね
41 外側固定部
41a 固定穴
44 内側固定部
50 軸方向駆動機構
51 第1のコイル
51a 端末部
51b 周回部
51c 接続部
52 磁石
52a 第1の着磁面
52b 第2の着磁面
52d 下端部
53 巻き止め突起
60 金属部材
61 挟持板部
61a 固定穴
63 側板部
64 切欠き部
65 対向板部
70 軸交差駆動機構
71 第2のコイル
71a 外側電磁作用部
71b 内側電磁作用部
O 中心軸
DESCRIPTION OF
Claims (5)
基台上で前記可動ユニットを前記中心軸と交差する方向へ移動自在に支持する支持ばね部材と、前記可動ユニットに前記中心軸と交差する方向の駆動力を与える軸交差駆動機構とが設けられており、
前記支持部材に磁性材料製で平面視が四角形の金属部材が固定され、前記金属部材には、前記四角形の4つの辺に設けられて互いに直交する4方向から前記レンズホルダと対向する側板部と、前記四角形の角部に位置して前記側板部を互いに分離する4つの切欠き部と、前記金属部材の内側からそれぞれの前記切欠き部に対向する4つの対向板部と、が設けられており、
前記軸方向駆動機構は、前記レンズホルダにおいて前記中心軸回りに形成された第1のコイルと、前記側板部と、前記側板部に直接に支持されて前記側板部と前記第1のコイルとの間に位置する磁石とを有し、前記磁石は、前記第1のコイルに対向する着磁面と前記側板部に対向する着磁面とが異なる磁極に着磁されて、前記対向板部の両側部は、前記第1のコイルを挟んで、前記側板部の一部に対向しており
前記軸交差駆動機構は、前記基台上に設けられて前記中心軸と交差する面内で電流が流れる第2のコイルを有しており、前記磁石と前記側板部の端部が、前記第2のコイルに対向していることを特徴とするレンズ駆動装置。 A lens holder having a central axis, a leaf spring for movably supporting the lens holder in the axial direction, a support member to which the leaf spring is fixed, and an outer side of the lens holder for providing an axial direction to the lens holder A movable unit comprising an axial drive mechanism for providing a driving force to the
A support spring member for movably supporting the movable unit in a direction intersecting the central axis on a base, and an axis crossing drive mechanism for giving the movable unit a driving force in a direction intersecting the central axis are provided. Yes,
A metal member made of a magnetic material and having a square shape in plan view is fixed to the support member, and a side plate portion provided on four sides of the square and facing the lens holder in four directions orthogonal to each other The four notches located at the corners of the square to separate the side plates from one another, and the four opposing plates opposed to the respective notches from the inside of the metal member are provided. Yes,
Said axial drive mechanism includes a first coil which is formed in the central axis direction in the lens holder, and the side plate portion, is supported directly on the side plate portions of said first coil and the side plate portion The magnet is magnetized with different magnetic poles between a magnetizing surface facing the first coil and a magnetizing surface facing the side plate portion, and the magnet is Both side portions are opposed to a part of the side plate portion with the first coil interposed therebetween, and the axis crossing drive mechanism is provided on the base and a current is generated in a plane intersecting the central axis. The lens drive device characterized by having the 2nd coil which flows, and the end of said magnet and said side plate part counters said 2nd coil.
前記磁石の端部が、前記外側電磁作用部と前記内側電磁作用部との間に対向し、前記側板部の端部が前記外側電磁作用部に対向する請求項1記載のレンズ駆動装置。 The second coil includes an outer electromagnetic acting portion located away from the central axis, and an inner electromagnetic acting portion located closer to the central axis and through which current flows in a direction opposite to the outer electromagnetic acting portion. Have,
The lens drive device according to claim 1, wherein an end of the magnet faces between the outer electromagnetic acting part and the inner electromagnetic acting part, and an end of the side plate faces the outer electromagnetic acting part.
前記脚部は前記金属部材の前記切欠き部に配設され、前記磁石は前記脚部と脚部との間に設けられている請求項1ないし3のいずれかに記載のレンズ駆動装置。 A first support, a leg extending in a direction away from the first support, and a second support formed at a tip of the leg are formed on the support member, and the plate spring Has a first plate spring and a second plate spring, the first plate spring is fixed to the first support portion, and the second plate spring is fixed to the second support portion. Yes,
The lens drive device according to any one of claims 1 to 3, wherein the leg portion is disposed in the cutout portion of the metal member, and the magnet is provided between the leg portion and the leg portion.
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