JP6583613B2

JP6583613B2 - レンズ駆動装置

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Publication number: JP6583613B2
Application number: JP2015096080A
Authority: JP
Inventors: 秀輔一橋
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2015-05-08
Filing date: 2015-05-08
Publication date: 2019-10-02
Anticipated expiration: 2035-05-08
Also published as: JP2016212270A

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、光軸直交方向に移動させてブレ補正を行うレンズ駆動装置が開発されている（たとえば下記の特許文献１）。レンズ駆動装置は、サスペンションワイヤ等を介してレンズホルダを支持するベース部を有しており、ベース部の中央にはレンズに入射した光を通過させる開口部が形成してある。

このようなレンズ駆動装置は、ベース部の後方にイメージセンサを取り付けて使用されるが、従来のレンズ駆動装置では、レンズ駆動装置から開口部を介して流入したパーティクル（塵埃）がイメージセンサに付着し、イメージセンサの性能及びイメージセンサから得られる画像の品質に悪影響を与える問題があった。

特開２０１１−６５１４０号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は出射側（後方側）へのパーティクルの流入を防止し得る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、
レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズを光軸直交方向に駆動するための駆動用マグネットと、を有する可動部と、
前記駆動用マグネットに対向するように配されており、前記レンズを前記光軸直交方向に駆動するための駆動用コイルと、前記レンズに入射した光を通過させるベース開口部が中央に形成されており前記駆動用コイルを設置するベース部と、を有する固定部と、
前記可動部を前記固定部に対して相対移動可能に接続し、前記可動部を前記固定部に支持させる支持部と、を有し、
前記ベース部には、前記レンズの光軸方向に平行な方向であって前記可動部へ向かう方向である前方に突出する筒状凸部が、前記ベース開口部の開口縁に沿って形成されており、
前記筒状凸部の前記前方の端部である凸部前端は、前記ベース部において前記駆動用コイルが設置される面であるコイル設置面より前記前方に位置し、
前記駆動用コイルの前記前方の端部であるコイル前端は、前記凸部前端より前記前方に位置することを特徴とする。

本発明に係るレンズ駆動装置では、ベース開口部の開口縁に沿って筒状凸部が形成されているため、レンズ駆動装置内で万が一パーティクルが発生した場合でも、パーティクルは筒状凸部でせき止められる。したがって、本発明に係るレンズ駆動装置は、ベース開口部から、後方にあるイメージセンサ側へのパーティクルの流入を防止することができる。

さらに、筒状凸部の前方の端部である凸部前端は、コイル設置面より前方に位置し、駆動用コイルの前方の端部であるコイル前端より後方に位置する。これにより、外部からの衝撃等により可動部と固定部とが接触した場合であっても、コイルの方が筒状凸部より可動部の近くに配置されているため、筒状凸部が直接可動部と接触することを防ぐことができる。したがって、万が一可動部と固定部とが衝突したとしても、その衝突位置は筒状凸部より外周側になるため、衝突により発生したパーティクルがベース開口部を介してイメージセンサ側へ流入する問題を防止することができる。

また、例えば、前記筒状凸部の外周側面と、前記駆動用コイルとの間には、所定の隙間が形成されていてもよい。

このような隙間は、駆動用コイルの前面のパーティクルがベース開口部へ向かって移動した場合であっても、そのパーティクルが隙間にトラップされるため、パーティクルがベース開口部を介してイメージセンサ側へ流入する問題を効果的に防止することができる。

また、例えば、前記隙間には、前記駆動用コイルに接続する配線が配置してあってもよい。

駆動用コイルに接続する配線を隙間に配置することにより、駆動用コイルの配線距離を短縮するとともに、ベース部における他の部材のための配置スペースを広げることができる。

また、例えば、前記筒状凸部の外周側面は、前記光軸を含む平面に平行に延びる平面部分である凸部平面部分を有してもよく、
前記凸部平面部分は、前記駆動用コイルの外周側面の一部であって前記光軸を含む平面に平行に延びる平面部分であるコイル平面部分に対して、前記隙間を挟んで互いに向き合ってもよい。

このように構成することで、筒状凸部の外周側面と駆動用コイルの側面との間に形成される隙間に、パーティクルがトラップされやすくなる。また、隙間に配線を配置する場合、配線が隙間から逸脱することを防ぐことができる。

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４は図２に示すフレームの斜視図である。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。図８は、図７の一部を拡大した拡大断面図である。

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、ブレ補正の際に、レンズホルダ４０に保持されるレンズと伴に光軸直交方向へ移動する可動部３と、可動部３に対して相対変位を生じる固定部４を有する。固定部４は、前方（Ｚ軸正方向側）から可動部３を覆うケース１１や、後方（Ｚ軸負方向側）から可動部３を覆うベース部１０などを有する。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。コネクタ部２３は、固定部４に含まれる回路基板２０（図１Ｂ参照）の一部であり、レンズ駆動装置２の側面に配置されている。可動部３は、ケース１１の内部に配置されており、レンズを保持するレンズホルダ４０や、レンズホルダ４０を光軸方向に移動可能に保持するフレーム６０などを有する。レンズホルダ４０の内周面４８には、図１Ａには図示しないレンズが取り付けられる。

レンズ駆動装置２は、例えば図示しない固体撮像素子のようなイメージセンサと組み合わせて用いられる。イメージセンサは、レンズホルダ４０の後方（Ｚ軸負方向側）に配置され、レンズ駆動装置２が保持するレンズ１００から出射した光を光電変換し、画像を生成する。イメージセンサの配置方法は特に限定されず、レンズ駆動装置２のベース部１０に対して直接固定されてもよく、他の部材を介してレンズ駆動装置２に接続されていてもよい。

図２に示すように、ケース１１の内部には、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、駆動用コイルとしてのブレ補正用コイル３０、レンズホルダ４０、駆動用マグネットとしての兼用磁石８０、フレーム６０等が配置してある。回路基板２０及びブレ補正用コイル３０は固定部４の一部であり、兼用磁石８０及びフレーム６０は可動部３の一部である。

図２に示すように、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１４は、ベース開口部１２の開口縁に沿って形成されている。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の周囲に装着される。

ブレ補正用コイル３０は、後述する第１駆動軸方向にレンズを駆動する第１駆動コイル３０ａと、第１駆動軸に略直角に交差する第２駆動軸にレンズを駆動する一対の第２駆動コイル３０ｂとを有する。第１駆動コイル３０ａ及び第２駆動コイル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４８に固定されるレンズ１００（図７参照、ただし図７以外では図示を省略））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、相互に直交する。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（Ｚ軸正方向）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（Ｚ軸負方向）を意味し、レンズに対してイメージセンサ（撮像素子）側を意味する。

図２に示すように、ベース部１０は、コイル設置面１０ａａを有するベース板本体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とを有する。コイル設置面１０ａａの前方には、回路基板２０を介してブレ補正用コイル３０が設置される。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（Ｚ軸正方向）に向けて延びている。また、ベース部１０には、レンズ１００に入射した光を通過させるベース開口部１２が、ベース板本体１０ａ中央に形成されている。さらに、ベース部１０には、光軸方向に平行な方向であって固定部４から可動部３へ向かう方向である前方に突出する筒状凸部１４が、ベース開口部１２の開口縁に沿って形成されている。

可動部３は、レンズホルダ４０、兼用磁石８０及びフレーム６０の他に、前方スプリング９０、磁性体板６１、フォーカス用コイル４６及び後方スプリング５０等を有する。

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。

支持部としてのサスペンションワイヤ１６は、可動部３における前方スプリング９０と、固定部４におけるベース部１０とを接続している。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。これにより、サスペンションワイヤ１６は、可動部３を、固定部４に対して相対移動可能に接続し、可動部３を固定部４に支持させている。

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が自由に撓み弾性変形することにより、可動部３のレンズホルダ４０に保持されるレンズ１００が、Ｘ軸およびＹ軸を含む駆動平面に沿って移動する。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４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に連続するフレーム取付部９４ａ〜９４ｄを有する。各フレーム取付部９４ａ〜９４ｄは、たとえば図４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する。分割板バネ９０ａ〜９０ｄは、このようにしてフレーム６０に位置決めして固定される。

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がそれぞれ接続してある。ホルダ取付部９３ａ〜９３ｄには、それぞれ嵌合孔が形成してある。図２及び図３Ａに示すように、レンズホルダ４０の前面４２には、取付用凸部４３ａ〜４３ｄが周方向に沿って略均等に形成してあり、分割板バネ９０ａ〜９０ｄにおけるホルダ取付部９３ａ〜９３ｄには、取付用凸部４３ａ〜４３ｄに対応して嵌合孔が形成されている。分割板バネ９０ａ〜９０ｄは、その嵌合孔にレンズホルダ４０の取付用凸部４３ａ〜４３ｄを挿通させた状態で、レンズホルダ４０の前面４２に、接着等により固定される。

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，５５ｂ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，５４ｂ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４に示すように、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、ブレ補正用コイル３０は、兼用磁石８０に対向するように配されている。レンズ駆動装置２に対して強い外力が加えられない状態においては、兼用磁石８０の後面とブレ補正用コイル３０の前面とは、Ｚ軸方向に所定の間隔を形成して対向している。ブレ補正用コイル３０と兼用磁石８０とは、可動部３におけるレンズホルダ４０に保持されるレンズ１００を、光軸直交方向に駆動するボイスコイルモータを構成している。

すなわち、ブレ補正用コイル３０に駆動電流を流すことで、ブレ補正用コイル３０と兼用磁石８０との協同作用により、兼用磁石８０には、光軸直交方向の力が作用する。ここで、兼用磁石８０が固定されるフレーム６０は、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を保持しているため、兼用磁石８０に作用する力は、レンズホルダ４０を移動させる力となる。このようにして、レンズ駆動装置２は、レンズホルダ４０及び兼用磁石８０を含む可動部３を、ベース部１０及びブレ補正用コイル３０を含む固定部４に対して、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、レンズ駆動装置２は、ブレ補正動作を行うことができる。

また図７に示すように、フォーカス用コイル４６も、兼用磁石８０に対向するように配されている。兼用磁石８０の内周面とフォーカス用コイル４６の外周面とは、光軸直交方向に所定の間隔を形成して対向している。フォーカス用コイル４６と兼用磁石８０とは、レンズホルダ４０に保持されるレンズ１００を、光軸方向に駆動するボイスコイルモータを構成している。

すなわち、フォーカス用コイル４６に駆動電流を流すことで、フォーカス用コイル４６と兼用磁石８０との協同作用（ＶＣＭ作用）により、フォーカス用コイル４６には、光軸方向の力が作用する。そのため、レンズ駆動装置２は、レンズホルダ４０及びレンズ１００を、フレーム６０及び固定部４に対して、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及び固定部４に対して光軸方向に移動させることで、レンズ駆動装置２は、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。ただし、レンズ駆動装置２に用いられる駆動用マグネットは兼用磁石８０に限定されず、ブレ補正専用の磁石であっても良い。

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軸方向に沿ってベース開口部１２を挟んで向き合う一対の第１駆動コイル３０ａ，３０ａと、Ｙ軸方向に沿ってベース開口部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。回路基板２０を介してベース部１０に設置される第１および第２駆動コイル３０ａ，３０ｂは、全体として四角板形状のベース部１０の前方に、筒状凸部１４を囲むように、ベース部１０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、第１および第２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、ベース部１０及び回路基板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を固定及び通過させ易くするためである。

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。これらの位置センサ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。

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ロー付けなどの手段で固定してある。図１Ｃ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、所定のダンパーギャップが形成してあり、そのダンパーギャップに、ゲル状のダンパー材７０ａが両者に密着するように介在させてある。ダンパーギャップは、兼用磁石８０とブレ補正用コイル３０との間の間隔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。

ダンパー材７０ａは、軟質ゲル材や軟質接着剤などの振動吸収材などで構成されるが、ダンパー材７０ａの材質は特に限定されない。ダンパー材７０ａは、フレーム６０が、ベース部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。

本実施形態では、ダンパー材７０ａを、兼用磁石８０とブレ補正用コイル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。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、兼用磁石８０とブレ補正用コイル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、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、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。

本実施形態では、図７に示すように、ベース部１０のベース開口部１２には、レンズ１００の一部が挿入されている。図６Ｂに示すように、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ベース開口部１２の斜め内径Ｄｘｙ１およびＤｘｙ２が、ベース開口部１２のＸ軸方向の第１内径Ｄｘより大きいと共に、ベース開口部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の位置は特に限定されず、第１駆動軸（Ｘ軸）および第２駆動軸（Ｙ軸）の中間におけるいずれかの位置において、第１内径Ｄｘ及び第２内径Ｄｙより大きければよいが、特に、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、第１内径Ｄｘ及び第２内径Ｄｙより大きいことが好ましい。

本実施形態では、ベース開口部１２は、たとえばｎ角形の多角形状であるが、ベース開口部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。また、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ベース開口部１２の斜め内径Ｄｘｙ１，Ｄｘｙ２が、ベース開口部１２のＸ軸方向の第１内径Ｄｘより大きいと共に、ベース開口部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がベース開口部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。すなわち、斜め方向に関するレンズ１００の最大移動量は、第１および第２駆動軸方向に関する最大移動量を、その駆動軸と斜め方向との間でなす挟角（０〜９０°）の余弦で割った値のうちいずれか小さい方となり、第１または第２駆動軸方向の最大移動量より大きくなる。しかし、斜め内径Ｄｘｙ１，Ｄｘｙ２を第１内径Ｄｘ、第２内径Ｄｙより大きくすることで、円形であるレンズ１００と開口縁との間隔が、斜め方向で大きくなるため、レンズ１００のベース開口部１２の開口縁への衝突を防止できる。

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に形成するベース開口部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ベース開口部に比較して、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、第１内径Ｄｘおよび第２内径Ｄｙが斜め内径Ｄｘｙ１，Ｄｘｙ２より小さいため、ブレ補正用コイル３０を配置するＸ軸およびＹ軸方向ではスペースに余裕がある。したがって、レンズ駆動装置２は、ベース部１０や回路基板２０の外形を大きくすることなく、従来に比べてサイズが大きく駆動力も大きい第１および第２駆動コイル３０ａ、３０ｂを配置してブレ補正性能を向上させたり、これとは反対に斜め内径Ｄｘｙ１，Ｄｘｙ２だけを大きくすることにより、従来に比べて大径のレンズ１００をレンズホルダ４０に保持させたりすることができる。

さらに本実施形態では、第１駆動部は、Ｘ軸方向に沿ってベース開口部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軸方向に沿ってベース開口部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１Ｂ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、ベース部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、フレーム６０における四角リング形状の対角線方向が、図６Ｂに示す斜め内径Ｄｘｙ１，Ｄｘｙ２を規定する斜め方向に一致する。このように構成することで、図６Ｂに示すように、ベース開口部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、レンズ駆動装置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、ベース部１０には、ベース開口部１２の開口縁に沿って筒状凸部１４が形成されている。図７の拡大図である図８に示すように、筒状凸部１４の外周側には、ブレ補正用コイル３０が設置される面であるコイル配置面１０ａａが設けられている。コイル設置面１０ａａは、ベース部１０において前方を向く面に形成されており、コイル配置面１０ａａには、第１駆動コイル３０ａ及び第２駆動コイル３０ｂが、回路基板２０を介して設置されている。

筒状凸部１４は、コイル設置面１０ａａから前方へ突出しており、筒状凸部１４の前方の端部である凸部前端１４ａは、ベース部１０のコイル設置面１０ａａより前方に位置する。また、コイル設置面１０ａａに配置されるブレ補正用コイル３０（図８では第１駆動コイル３０ａ）の前方の端部であるコイル前端３０ｃは、筒状凸部１４の凸部前端１４ａより前方に位置する。

このような筒状凸部１４を有するレンズ駆動装置２は、レンズ駆動装置２内で万が一パーティクルが発生した場合でも、パーティクルは筒状凸部１４でせき止められる。したがって、レンズ駆動装置２は、レンズ駆動装置２で発生したパーティクルが、ベース開口部１２を介して、後方にあるイメージセンサ側へ流入することを防止できる。イメージセンサの受光面にパーティクルなどが付着すると、イメージセンサによって生成される画像の品質が低下するおそれがあり、また、パーティクルが導電物質である場合にはイメージセンサの損傷につながるおそれもあるが、筒状凸部１４によって、このような問題を防止できる。

また、筒状凸部１４の凸部前端１４ａが、ブレ補正用コイル３０のコイル前端３０ｃより後方に位置することにより、外部からの衝撃等により可動部３と固定部４とが接触するような場合であっても、コイル前端３０ｃが兼用磁石８０と接触して衝撃を受け止めることにより、筒状凸部１４が直接可動部３と接触することを防止できる。したがって、レンズ駆動装置２は、外部からの衝撃等により可動部３と固定部４とが衝突したとしても、その衝突位置は筒状凸部１４より外周側になるため、衝突により発生したパーティクルがベース開口部１２を介してイメージセンサ側へ流入する問題を防止することができる。

さらに、レンズ駆動装置２では、図８に示すように、筒状凸部１４の外周側面１４ｂと、ブレ補正用コイル３０との間には、所定の幅の隙間１５が形成されている。このような隙間１５が設けられていることにより、ベース開口部１２に向かって、パーティクルがブレ補正用コイル３０のコイル前端３０ｃに沿って移動した場合であっても、そのパーティクルは隙間１５にトラップされる。したがって、このような隙間１５が形成されたレンズ駆動装置２は、ベース開口部１２へのパーティクルの流入をさらに効果的に防止できる。なお、図７に示すように、レンズ１００を大径化するとベース開口部１２の開口面積も大きくなるため、イメージセンサ側へのパーティクルの流入が生じ易くなる傾向があるが、そのようなパーティクルの流入を防止できるレンズ駆動装置２は、大径のレンズ１００を保持するレンズ駆動装置として特に好適である。

図６Ｂに示すように、レンズ駆動装置２では、４つのブレ補正用コイル３０を合わせたコイル前端３０ｃの合計面積は、ブレ補正のための駆動力を確保する必要上、凸部前端１４ａの面積より広くなっている。レンズ駆動装置２は、可動部３と固定部４との衝突の衝撃を、凸部前端１４ａより面積が広いコイル前端３０ｃで受け止める構造であるため、狭い範囲に大きな外力が作用してパーティクルが発生する問題を防止できる。また、図１Ｃに示すダンパー材７０ａは、可動部３と固定部４とが衝突する際に発生する衝撃を和らげる緩衝材としても作用し、レンズ駆動装置２内でのパーティクルの発生を抑制する。

さらに、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に示すように、レンズ駆動装置２では、一対の第１駆動コイル３０ａに接続する配線部としてのワイヤ配線３２ａと、一対の第２駆動コイル３０ｂに接続する配線部としてのワイヤ配線３２ｂとを、筒状凸部１４の外周側面とブレ補正用コイル３０との間に形成された隙間１５に配置してある。ブレ補正用コイル３０に接続するワイヤ配線３２ａ，３２ｂを隙間１５に配置することにより、ブレ補正用コイル３０の配線距離を短縮することができるとともに、ベース部１０における他の部材の配置スペースを広げることができる。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。なお、図５Ａ〜図５Ｃを除く他の図面では、ワイヤ配線３２ａ，３２ｂは図示を省略している。

図５Ａに示すように、筒状凸部１４の外周形状は、ベース開口部１２と同様に多角形状であり、筒状凸部１４の外周側面１４ｂは、光軸を含む平面に平行に延びる平面部分である凸部平面部分１４ｂａを有する。光軸を含む平面に平行に延びる凸部平面部分１４ｂａは、筒状凸部１４の外周側面１４ｂにおける４カ所に形成されている。それぞれの凸部平面部分１４ｂａは、ブレ補正用コイル３０の外周側面の一部であって光軸を含む平面に平行に延びる平面部分であるコイル平面部分３０ｄに対して、隙間１５を挟んで互いに向き合っている。

このような凸部平面部分１４ｂａが形成されているため、レンズ駆動装置２は、ワイヤ配線３２ａ、３２ｂを筒状凸部１４の外周側面１４ｂに沿って配置することが容易になり、また、衝撃等によりワイヤ配線３２ａ、３２ｂが隙間１５から逸脱することを防止できる。また、筒状凸部１４の周りに、Ｘ軸及びＹ軸方向に沿って所定の長さを有する一定の幅の隙間１５を形成することにより、隙間１５にパーティクルがトラップされ易くなり、ベース開口部１２へのパーティクルの流入をさらに効果的に防止できる。

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。

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駆動コイル３０ａおよび第２駆動コイル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。

２… レンズ駆動装置
３… 可動部
４… 固定部
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駆動コイル
３０ｂ… 第２駆動コイル
３０ｃ… コイル前端
３０ｄ… コイル平面部分
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，５５ｂ… 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… ダンパー材
８０… 兼用磁石
８０ａ… 第１駆動磁石
８０ｂ… 第２駆動磁石
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

レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズを光軸直交方向に駆動するための駆動用マグネットと、を有する可動部と、
前記駆動用マグネットに対向するように配されており、前記レンズを前記光軸直交方向に駆動するための駆動用コイルと、前記レンズに入射した光を通過させるベース開口部が中央に形成されており前記駆動用コイルを設置するベース部と、を有する固定部と、
前記可動部を前記固定部に対して相対移動可能に接続し、前記可動部を前記固定部に支持させる支持部と、を有し、
前記可動部は、前記固定部と光軸方向に接触可能な状態で前記固定部に支持されており、
前記ベース部には、前記レンズの光軸方向に平行な方向であって前記可動部へ向かう方向である前方に突出する筒状凸部が、前記ベース開口部の開口縁に沿って形成されており、
前記筒状凸部の前記前方の端部である凸部前端は、前記ベース部において前記駆動用コイルが設置される面であるコイル設置面より前記前方に位置し、
前記駆動用コイルの前記前方の端部であるコイル前端は、前記凸部前端より前記前方に位置し、
前記可動部の一部であるフレームの後面と前記固定部の前面との間には、前記駆動用マグネットと前記駆動用コイルとの間の間隔よりも大きいダンパーギャップが形成してあり、
前記ダンパーギャップには、前記可動部と前記固定部が前記光軸方向に接触する際の衝撃を和らげるダンパー材が、前記フレームの後面と前記固定部の前面に密着するように介在させてあることを特徴とするレンズ駆動装置。
前記支持部はサスペンションワイヤからなることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
前記コイル前端は、前記可動部と前記固定部が前記光軸方向に接触する際、前記凸部前端は前記可動部と接触せず、当該コイル前端が前記駆動用マグネットと接触する位置に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズ駆動装置。
前記筒状凸部の外周側面と、前記駆動用コイルとの間には、所定の隙間が形成されており、
前記筒状凸部の外周側面は、前記光軸を含む平面に平行に延びる平面部分である凸部平面部分を有し、
前記凸部平面部分は、前記駆動用コイルの外周側面の一部であって前記光軸を含む平面に平行に延びる平面部分であるコイル平面部分に対して、前記隙間を挟んで互いに向き合っており、
前記隙間には、前記駆動用コイルに接続する配線が配置してある請求項１〜３のいずれかに記載のレンズ駆動装置。