JP6565298B2 - レンズ駆動装置 - 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。
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。
従来の装置では、ブレ補正用可動部の共振が課題となっている。そこで、ブレ補正用可動部とコイル基板との間に、ダンパー材を配置することで、不要な共振を抑制することが提案されている(特許文献1)。
しかしながら、従来の装置では、駆動用コイルがコイル基板の内部に埋め込まれているために、コイルの巻き数が制限され、駆動力が不足するという課題を有している。また、滑りやすいコイル基板の表面にダンパー材を配置しているために、ダンパー材がコイル基板から剥離しやすいという課題を有している。
特に、落下時の衝撃力などにより、ダンパー材が、コイル基板から脱落し、ダンパー機能を発揮し得ないおそれがあった。なお、コイルと磁石との隙間に、ダンパー材を配置することも考えられる。しかしながら、その場合には、落下時の衝撃力などにより、コイルと磁石との隙間が一時的に無くなり、ダンパー材が押し出されてしまい、やはり、ダンパー機能を発揮し得ないおそれがあった。
特開2013−44924号公報
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、ブレ補正のための駆動力が大きく、良好なブレ補正が行えると共に、共振などを抑制するダンパー材が脱落しにくいレンズ駆動装置を提供することである。
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つのレンズを含む可動部と、
前記可動部を、前記レンズの光軸に垂直な第1駆動軸に沿って、固定部に対して相対移動させる第1駆動部と、
前記可動部を、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、前記固定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、
前記固定部の前面には、前記第1駆動部の一部を構成する第1駆動コイルと、前記第2駆動部の一部を構成する第2駆動コイルとが、固定してあり、
前記第1駆動コイルおよび前記第2駆動コイルと、それぞれ駆動用隙間で向き合うように、前記可動部の後面には、第1駆動用磁石および第2駆動用磁石が固定してあり、
前記固定部の前面には、台座が設けてあり、
前記台座の前面と前記可動部の後面との間のダンパー用隙間には、振動吸収部材が充填してあり、
前記駆動用隙間よりも前記ダンパー用隙間が大きいことを特徴する。

本発明に係るレンズ駆動装置では、コイル基板の内部にコイルを埋め込むのではなく、固定部としての回路基板の前面に第1駆動コイルと第2駆動コイルとを固定してある。そのために、駆動コイルの巻き数を増大させることが容易であり、駆動コイルの駆動力を増大させることが可能である。
しかも、本発明に係るレンズ駆動装置では、固定部としての回路基板の前面に台座が設けてあり、この台座と可動部の後面との間のダンパー用隙間に、振動吸収部材が充填してある。そのため、固定部としての回路基板の前面に直接に振動吸収部材を充填する場合に比較して、振動吸収部材が脱落しにくくなる。その結果、振動吸収部材によるダンパー特性が向上し、共振などを防止することができ、ブレ補正機能が向上する。すなわち、固定部に対して可動部が光軸と垂直方向に共振することを抑制することができると共に、特に、光軸方向に共振することを有効に抑制することができる。
また、固定部としての回路基板の前面に台座が設けてあることから、台座の前面の面積を制御することで、振動吸収部材となるゲル状物質の塗布量の管理が容易であり、必要とする量の振動吸収部材を容易に形成することができる。さらに、落下時の衝撃力などが作用した場合においては、駆動用隙間よりもダンパー用隙間が大きいことから、駆動用コイルと駆動用磁石とが衝突することによりストッパ機能が作用し、ダンパー用隙間が無くなることはない。そのため、振動吸収部材がダンパー用隙間から完全にはみ出してしまうことがない。
好ましくは、前記固定部の前面からの前記第1駆動コイルおよび前記第2駆動コイルの高さが、前記台座の高さよりも高い。台座が駆動コイルよりも低いことで、駆動用隙間よりもダンパー用隙間を十分に大きくすることができる。
好ましくは、前記可動部は、前記第1駆動用磁石および第2駆動用磁石を保持するフレームを有し、
前記フレームの後面と前記台座の前面との間に形成してある前記ダンパー用隙間に、前記振動吸収部材が充填してある。
フレームは、プラスチックなどで構成することが可能であり、振動吸収部材との接触面積を制御しやすく、振動吸収部材の充填量を制御しやすい。
好ましくは、前記固定部は、略四角板形状であり、
前記第1駆動コイルおよび前記第2駆動コイルは、四角板形状の前記固定部の4辺位置にそれぞれ固定してあり、
前記台座は、四角板形状の前記固定部の4角位置にそれぞれ固定してある。
このように構成することで、固定部の前面の空いているスペースを有効に利用して、振動吸収部材を配置することができると共に、振動吸収部材が対角線上に配置され、可動部が固定部材に対してチルト移動する方向の共振を有効に防止することができる。
好ましくは、前記固定部は、回路基板を有し、前記回路基板の前面に、前記第1駆動コイルおよび前記第2駆動コイルが固定され、
前記台座は、前記回路基板の前面に固定されるチップ部品である。
チップ部品は、たとえばセラミック電子部品などで構成されることが可能である。チップ部品の場合には、端子(外部)電極が形成してあるため、回路基板などの固定部に対しての接続または接着が容易である。また、部品の表面は、凹凸があり、振動吸収部材との接合力に優れ、台座からの振動吸収部材の脱落をさらに効果的に抑制することができる。なお、振動吸収部材は、台座の前面のみでなく、側面にも付着していても良い。
前記可動部の後面には、前記台座に向けて突出する後面凸部が形成してあり、
前記後面凸部と前記台座との間に、前記ダンパー用隙間が形成してもよい。
このように構成することで、光軸方向に沿ってのダンパー用隙間の隙間幅の調節がより容易になる。なお、本発明では、台座に向けて突出する後面凸部は無くても良い。
図1Aは本発明の一実施形態に係るレンズ駆動装置の全体斜視図である。 図1Bは図1Aに示すケースを除いたレンズ駆動装置の内部を示す全体斜視図である。 図1Cは図1Bに示すケースを除いたレンズ駆動装置の異なる角度から見た全体斜視図である。 図1Dは図1Cに示すフレームの後面と台座との間に充填されるダンパー材の詳細を示す部分拡大概略図である。 図1E(A)〜図1E(C)はダンパー材の変形例を示す部分拡大概略図である。 図2は図1Aに示すケースを除いたレンズ駆動装置の分解斜視図である。 図3Aは図2に示すレンズホルダの斜視図である。 図3Bは図3Aに示すレンズホルダを異なる角度で見た斜視図である。 図4Aは図2に示すフレームの斜視図である。 図4Bは図4Aに示すフレームを異なる角度で見た斜視図である。 図4Cは図2に示すフレームとレンズホルダとが組み合わされた斜視図である。 図4Dは図4Cに示すフレームおよびレンズホルダの要部を部分的に拡大した図である。 図4Eは図4Cに示すフレームのみの要部を部分的に拡大した図である。 図4Fは図4Cに示すレンズホルダのみの要部を部分的に拡大した図である。 図5(A)は図2に示すベース部の上に回路基板および駆動コイルを配置した平面図、図5(B)は図5(A)に示す第1駆動コイルの平面図、図5(C)は図5(A)に示す第2駆動コイルの平面図である。 図6Aは図5(A)に示すベース部の上に回路基板および駆動コイルを配置した部分組み立て図の斜視図である。 図6Bは図5(A)の拡大平面図であり、レンズと開口部との関係を示す。 図7は図6Bに示すVII−VII線に沿う断面図であり、図6Bに示す部分組み立て図のZ軸方向の上部にフレームとレンズホルダも組み合わせてある断面図である。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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(駆動用隙間)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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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(台座)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。
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。
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(駆動用隙間)で向き合うように配置され、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(駆動用隙間)で向き合うように配置され、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。
図6Aおよび図6Bに示すダンパー台(台座)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。ダンパー台24は、たとえばセラミック電子部品などのチップ部品などで構成される。
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(ダンパー用隙間)が形成してあり、そのダンパー用隙間に、ゲル状の第1ダンパー材(振動吸収部材)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(駆動用隙間)の幅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。
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。
図1E(A)に示すように、本実施形態では、ダンパー台24の上面での第1ダンパー材70aの接触面積が、フレーム60の角部後面68または後面凸部69の下面での第1ダンパー材70aの接触面積よりも大きくなっていることが好ましい。または、図1E(C)に示すように、ダンパー台24の上面での第1ダンパー材70aの接触面積が、フレーム60の角部後面68または後面凸部69の下面での第1ダンパー材70aの接触面積と略等しくても良い。しかしながら、図1E(B)に示すように、ダンパー台24の上面での第1ダンパー材70aの接触面積が、フレーム60の角部後面68または後面凸部69の下面での第1ダンパー材70aの接触面積よりも小さくても良い。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
特に本実施形態に係るレンズ駆動装置2では、コイル基板の内部にコイルを埋め込むのではなく、固定部としての回路基板20の前面に第1駆動コイル30aと第2駆動コイル30bとを固定してある。そのために、駆動コイル30a,30bの巻き数を増大させることが容易であり、駆動コイル30a,30bの駆動力を増大させることが可能である。
しかも、本実施形態に係るレンズ駆動装置では、固定部としての回路基板20の前面に台座としてのダンパー台24が設けてあり、このダンパー台24と可動部としてのフレーム60の角部後面68との間のダンパー用隙間に、振動吸収部材としての第1ダンパー材70aが充填してある。
そのため、固定部としての回路基板20の前面に直接に第1ダンパー材70aを充填する場合に比較して、第1ダンパー材70aが脱落しにくくなる。その結果、ダンパー特性が向上し、共振などを有効に防止することができ、ブレ補正機能が向上する。すなわち、固定部である回路基板20およびベース部10に対して、可動部であるフレーム60が光軸と垂直方向に共振することを抑制することができると共に、特に、光軸方向に共振することを有効に抑制することができる。
また、固定部としての回路基板20の前面に台座としてのダンパー台24が設けてあることから、ダンパー台24の前面の面積を制御することで、第1ダンパー材70aとなるゲル状物質の塗布量の管理が容易であり、必要とする量の第1ダンパー材70aを容易に形成することができる。さらに、落下時の衝撃力などが作用した場合においては、駆動用隙間よりもダンパー用隙間が大きいことから、駆動用コイル30a,30bと駆動用磁石80a,80bとが衝突することによりストッパ機能が作用し、ダンパー用隙間が無くなることはない。そのため、第1ダンパー材70aがダンパー用隙間から完全にはみ出してしまうことがない。
さらに、図1Dにも示すように、固定部としての回路基板20の前面からの第1駆動コイル30aおよび第2駆動コイル30bのZ軸方向高さが、ダンパー台24のZ軸方向高さよりも高い。ダンパー台24が駆動コイル30よりも低いことで、駆動用隙間よりもダンパー用隙間を十分に大きくすることができる。
また、フレーム60は、プラスチックなどで構成することが可能であり、第1ダンパー材70aとの接触面積を制御しやすく、第1ダンパー材70aの充填量を制御しやすい。
さらに、ダンパー台24は、四角板形状の回路基板20の上面で4角位置にそれぞれ固定してある。このため、固定部回路部20の前面の空いている4つのスペースを有効に利用して、第1ダンパー材70aを配置することができる。また、第1ダンパー材70aが対角線上に配置されることから、第1ダンパー材70a相互間の距離を最大限に大きくすることができる。その結果、可動部であるフレーム60が、固定部材である回路基板20およびベース部10に対してチルト移動する方向の共振を有効に防止することができる。
ダンパー台24は、たとえばセラミック電子部品などのチップ部品で構成されることが可能である。チップ部品の場合には、端子(外部)電極が形成してあるため、回路基板などの固定部に対しての接続または接着が容易である。また、セラミック電子部品の表面は、凹凸があり、第1ダンパー材70aとの接合力に優れ、ダンパー台24からの第1ダンパー材70aの脱落をさらに効果的に抑制することができる。なお、第1ダンパー材70aは、ダンパー台24の前面のみでなく、側面にも付着していても良い。
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。たとえば台座としてのダンパー台24は、回路基板20の表面にリフローなどで固定してあるが、回路基板と一体に形成しても良い。
また、上述した実施形態では、可動部であるフレーム60の角部後面68には、ダンパー台24に向けて突出する後面凸部69が形成してあるが、後面凸部69は、必ずしも必要というわけではない。後面凸部69を設けることで、Z軸方向に沿ってのダンパー用隙間の隙間幅の調節がより容易になるが、ダンパー台24のZ軸方向の高さなどによっては、後面凸部69は無い方が良い場合がある。
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。
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。
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。
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。
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。
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

Claims (5)

  1. 少なくとも1つのレンズを含む可動部と、
    前記可動部を、前記レンズの光軸に垂直な第1駆動軸に沿って、固定部に対して相対移動させる第1駆動部と、
    前記可動部を、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、前記固定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、
    前記固定部の前面には、前記第1駆動部の一部を構成する第1駆動コイルと、前記第2駆動部の一部を構成する第2駆動コイルとが、固定してあり、
    前記第1駆動コイルおよび前記第2駆動コイルと、それぞれ駆動用隙間で向き合うように、前記可動部の後面には、第1駆動用磁石および第2駆動用磁石が固定してあり、
    前記固定部の前面には、台座が設けてあり、
    前記台座の前面と前記可動部の後面との間のダンパー用隙間には、振動吸収部材が充填してあり、
    前記駆動用隙間よりも前記ダンパー用隙間が大きく、
    前記固定部の前面からの前記第1駆動コイルおよび前記第2駆動コイルの高さが、前記台座の高さよりも高いことを特徴とするレンズ駆動装置。
  2. 前記可動部は、前記第1駆動用磁石および第2駆動用磁石を保持するフレームを有し、
    前記フレームの後面と前記台座の前面との間に形成してある前記ダンパー用隙間に、前記振動吸収部材が充填してある請求項に記載のレンズ駆動装置。
  3. 前記固定部は、略四角板形状であり、
    前記第1駆動コイルおよび前記第2駆動コイルは、四角板形状の前記固定部の4辺位置にそれぞれ固定してあり、
    前記台座は、四角板形状の前記固定部の4角位置にそれぞれ固定してある請求項1または2に記載のレンズ駆動装置。
  4. 前記固定部は、回路基板を有し、前記回路基板の前面に、前記第1駆動コイルおよび前記第2駆動コイルが固定され、
    前記台座は、前記回路基板の前面に固定されるチップ部品である請求項1〜のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
  5. 前記可動部の後面には、前記台座に向けて突出する後面凸部が形成してあり、
    前記後面凸部と前記台座との間に、前記ダンパー用隙間が形成してある請求項1〜のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
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