JP6840601B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ駆動装置に関するものである。

レンズ駆動装置は、レンズが可動枠に支持され、可動枠が移動自在にベース部材に支持されており、可動枠にマグネットとコイルの一方を固定し、ベース部材にマグネットとコイルの他方を固定して、マグネットとコイルとの間の電磁駆動力によって、ベース部材に対して可動枠を移動することで、オートフォーカス（ＡＦ：Autofocus）や手振れ補正（ＯＩＳ：Optical Image Stabilizer）などを行うものである。

このようなレンズ駆動装置は、レンズバレルが取り付けられるレンズ枠が、板バネを介して可動枠に支持されており、レンズ枠はレンズの光軸方向に沿って移動可能になっている。また、可動枠は、ベース部材からレンズの光軸方向に沿って配備される支持ワイヤによって吊り下げ状に支持されており、支持ワイヤの振れによってレンズの光軸とは交差する方向に移動可能に支持されている（下記特許文献１参照）。

特開２０１６−１４７０５号公報

前述した従来のレンズ駆動装置は、ベース部材に支持ワイヤを複数本立てて、支持ワイヤと可動枠とを連結する連結部には、支持ワイヤの先端部を通す孔を設け、その孔に支持ワイヤの先端部を通した状態で半田付けを行っている。

このような連結作業において、複数の支持ワイヤの先端部をそれぞれ異なる位置にある連結部の孔に通す位置合わせは、孔が小さいと非常に難しい作業になり、良好な組み立て作業性が得られない問題が生じる。これに対して、連結部の孔を大きくして、位置合わせをし易くすると、半田が孔から裏側に流れ出してしまい、支持ワイヤの長手方向に沿って半田が付着した部分で支持ワイヤのばね特性（ばね定数或いは有効長さ）が変化し、所望の特性が得られなくなる、或いは複数の支持ワイヤのばね特性が不均一になって移動枠の支持姿勢に不具合が起きる、といった問題が生じる。

本発明は、このような事情に対処することを課題としており、支持ワイヤと可動枠とを連結する連結作業の作業性を向上すること、連結部の孔から流出する半田によって支持ワイヤのばね特性が変化するのを抑止すること、などが本発明の課題である。

このような課題を解決するために、本発明によるレンズ駆動装置は、以下の構成を具備するものである。

板バネを介してレンズ枠及びレンズを光軸方向に移動可能に支持する可動枠と、光軸方向に延設される複数の支持ワイヤを介して前記可動枠を移動可能に支持するベース部材とを備え、前記可動枠と前記支持ワイヤは複数の連結部で連結されており、前記複数の連結部は、前記板バネの支持端部に設けられており、前記複数の連結部には、前記支持ワイヤの先端部を通す連結孔が設けられ、複数の前記連結孔は、前記レンズの光軸を中心とする一つの円軌跡上に配置され、複数の前記連結孔のうち、少なくとも１つの連結孔は丸孔形状であり、複数の前記連結孔のうち、他の連結孔は長孔形状であることを特徴とするレンズ駆動装置。

本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の全体構成を示した分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の組み立て図（（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図）である。 （ａ）が図２（ａ）におけるＡ１−Ａ１断面図であり、（ｂ）が図２（ａ）におけるＡ２−Ａ２断面図である。 本発明の要部説明図（斜視図）である。 本発明の要部説明図（平面図）である。 本発明の実施形態における板バネの例を示した平面図である。 本発明の実施形態における板バネの例を示した平面図である。 （ａ）がレンズ駆動装置を備える撮像装置の説明図、（ｂ）がレンズ駆動装置を備える携帯電子機器（携帯情報端末）の説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。図示のＸ−Ｙ方向はレンズの光軸に直交する方向を指しており、Ｚ方向が図示省略したレンズの光軸方向を指している。

図１〜図３に示すように、レンズ駆動装置１は、レンズ枠６と、レンズ枠６を光軸方向に移動可能に支持する可動枠２と、可動枠２を光軸と交差する方向に移動可能に支持するベース部材３とを備えている。また、図示の例では、レンズ枠６と可動枠２とベース部材３を覆うカバー部材４を備えている。

可動枠２には、複数のマグネット５が固定されている。図示の例では、可動枠２は、平面視矩形の外縁を有する筒状部材であり、その角部内側にマグネット５を保持するマグネット保持部２Ａを備えている。

可動枠２には、レンズ枠６が移動自在に支持されている。レンズ枠６は、図示省略したレンズバレルが取り付けられるねじ部６Ａを備えた円筒部材であり、外周に設けられるコイル保持部６Ｂにフォーカスコイル７が巻回されている。レンズ枠６は、筒状部材である可動枠２の内側に配置され、可動枠２に固定されたマグネット５とフォーカスコイル７との間に磁気ギャップが形成されている。

レンズ枠６は、板バネ８を介して光軸方向（図示Ｚ方向）に沿って移動可能に支持されている。板バネ８は、レンズ枠６の下端部６Ｃと可動枠２の下端部２Ｂとを弾性的に連結する下板バネ８Ａと、レンズ枠６の上端部６Ｄと可動枠２の上端部２Ｃとを弾性的に連結する上板バネ８Ｂ，８Ｃを備えている。上板バネ８Ｂ，８Ｃは、左右対称の２部材によって構成されている。

可動枠２は、支持ワイヤ９を介してベース部材３に移動自在に支持されている。ベース部材３は、開口３Ａを有しており、開口３Ａの周囲にＸ−Ｙ平面に沿った支持面３Ｂが設けられている。

支持ワイヤ９は、図示Ｚ方向（光軸方向）に沿って延設されており、その一端がベース部材３側（ベース部材３に設けられる配線部材）に固定され、他端が可動枠２に固定される上板バネ８Ｂ，８Ｃに固定されている。これにより、可動枠２は、支持ワイヤ９によって吊り下げ支持されており、支持ワイヤ９の撓みによってＸ−Ｙ方向（光軸と交差する方向）に移動可能に支持されている。図示の例では、支持ワイヤ９は複数本（４本）設けられ、平面視矩形の外縁を有するベース部材３の四隅には、支持ワイヤ９の一端が固定され、その外側に可動枠２の可動範囲を制限するストッパ３Ｃが設けられている。

そして、ベース部材３には、駆動用のコイル１０が設けられ、カバー部材４には位置センサ１１が設けられている。図示の例では、位置センサ１１をカバー部材４に設ける例を示しているが、位置センサ１１は、コイル１０と同様に、ベース部材３の支持面３Ｂに設けても良い。

カバー部材４は、図示省略したレンズに光を取り込む開口４Ａを有し、レンズ枠６と可動枠２とベース部材３の支持面３Ｂを囲むように配置され、基端部４Ｃがベース部材３の外周部に支持される。

このカバー部材４は、支持面４Ｂに位置センサ１１を支持するセンサ支持部４Ｄが設けられると共に、配線部材１２が設けられている。配線部材１２は、例えば、リードフレームであり、樹脂製のカバー部材４に一体成形（インサート成形）されている。配線部材１２の一端側は端部１２Ａであり、端部１２Ａは、カバー部材４の基端部４Ｃから引き出され、回路基板との接続端子になっている。

ベース部材３は、支持面３Ｂにコイル支持部３Ｄが設けられており、このコイル支持部３Ｄにコイル１０が取り付けられている。ベース部材３には、コイル１０に接続される配線部材１３が設けられている。配線部材１３は、例えば、リードフレームであり、樹脂製のベース部材３に一体成形（インサート成形）されている。配線部材１３の一端側は端部１３Ａであり、端部１３Ａは、ベース部材３の外周縁から引き出され、回路基板との接続端子になっている。また、配線部材１３の他端側は、コイル支持部３Ｄに設けられる端子部であり、コイル１０に引き出し線に接続される。

図示のレンズ駆動装置１は、可動枠２が、ベース部材３に対して、レンズの光軸と交差する方向（Ｘ−Ｙ方向）に沿って移動可能に支持され、可動枠２には、レンズ枠６がレンズの光軸方向（Ｚ方向）に沿って移動可能に支持されており、コイル１０への通電で、可動枠２をＸ−Ｙ方向に移動させ、フォーカスコイル７への通電で、レンズ枠６をＺ方向に移動させる。

コイル１０への通電は、ベース部材３に設けた配線部材１３を介して行われ、可動枠２のＸ−Ｙ方向の移動は、可動枠２に固定されているマグネット５の動きをカバー部材４に設けた位置センサ１１が検出し、その検出信号がカバー部材４に設けた配線部材１２を介して、外部の回路基板に出力される。また、フォーカスコイル７への通電は、フォーカスコイル７の一対の引き出し線が上板バネ８Ｂ，８Ｃにそれぞれ接続されており、ベース部材２に設けた配線部材から、支持ワイヤ９と上板バネ８Ｂ，８Ｃを経由して通電される。

支持ワイヤ９の先端部９Ａは、図４に示すように、上板バネ８Ｂ（８Ｃ）の支持端部８Ｂ１（８Ｃ１）に半田付けされて固定されており、可動枠２と支持ワイヤ９は、支持端部（連結部）８Ｂ１（８Ｃ１）にて連結されている。支持端部８Ｂ１（８Ｃ１）の下方には、ゲル材保持部１４が設けられている。

ゲル材保持部１４は、支持ワイヤ９の周囲の一部を囲み、且つ支持ワイヤ９の長手方向に沿った保持長さを有する空間であって、その空間に、支持ワイヤ９の振動を減衰させるためのゲル材が収容される。このゲル材保持部１４は、支持ワイヤ９の長手方向の両端側に、支持ワイヤ９の周囲の一部を囲むように支持ワイヤ９に向けて突出する凸状部１４Ａが設けられている。

前述した支持端部（連結部）８Ｂ１（８Ｃ１）には、図５に示すように、支持ワイヤ９の先端部９Ａを通す連結孔８ｆが設けられている。連結孔８ｆは、複数の支持ワイヤ９がそれぞれ連結される支持端部（連結部）８Ｂ１（８Ｃ１）毎に設けられている。

そして、複数の連結孔８ｆは、レンズの光軸を中心とする一つの円軌跡Ｒ上に配置され、円軌跡Ｒに沿った長孔形状に形成されている。このように、連結孔８ｆを長孔形状にすると、支持ワイヤ９の一端（下端）がベース部材３側に固定された状態で、支持ワイヤ９の先端部（上端）９Ａに、可動枠２に固定された上板バネ８Ｂ（８Ｃ）を組み付ける際に、光軸回りに可動枠２を回転調整しながら、長孔形状の連結孔８ｆに支持ワイヤ９の先端部９Ａを挿入することができる。

固定されたベース部材３に対して、可動枠２を組み付ける際に、可動枠２のＸ−Ｙ位置は、位置合わせ治具などを用いて、高精度に位置合わせすることができる。しかしながら、ベース部材３がモバイル用の小型形状の場合には、平面形状の一辺長さが短いため、位置合わせ時に回転ガタが生じ易く、この回転ガタによってθ位置を高精度に合わせることが難しくなる。これに対して、連結孔８ｆを光軸回りの円軌跡Ｒの長孔形状にすることで、回転ガタによる位置ズレが生じても連結孔８ｆの長手方向でこれを吸収できるので、簡易に組み立て作業を行うことが可能になる。

また、連結孔８ｆは、光軸回りの円軌跡Ｒの方向のみを長孔形状にしており、その方向と交差する方向は、支持ワイヤ９の先端部９Ａの直径に対して嵌め合い交差を比較的小さくしている。これによって、先端部９Ａを支持端部８Ｂ１（８Ｃ１）に半田付けする際に、半田が支持端部８Ｂ１（８Ｃ１）の裏側に流れ出てしまうのを抑止し、半田が支持ワイヤ９の有効長さ部分に付着して、支持ワイヤ９のバネ特性が変化してしまう不具合を回避している。

図６及び図７は、前述した連結孔８ｆを備える上板バネ８Ｂ，８Ｃの構成例を示している。上板バネ８Ｂ，８Ｃは、前述した支持端部８Ｂ１，８Ｃ１を備えると共に、外側支持部８ｇ、弾性変形部８ｅ、内側支持部８ｔなどを一体に備えている。そして、図６に示した例では、光軸回りに設けられる連結支持部８Ｂ１，８Ｃ１における連結孔８ｆを、全て前述したような長孔形状にしている。これに対して、図７に示した例では、光軸回りに設けられる連結支持部８Ｂ１，８Ｃ１のうち、一つに設けられる連結孔８ｆ１を丸穴形状にし、その他の連結孔８ｆを長孔形状にしている。図６に示した例では、全ての連結孔８ｆを回転調整しながら連結できるようにしており、図７に示した例では、一つの連結孔８ｆ１を取り付けた後に、他の連結孔８ｆを回転調整しながら連結できるようにしている。

このような、レンズ駆動装置１は、図８（ａ）に示すような撮像装置１００に装備することができ、小型の撮像装置１００に組み付けられるレンズ駆動装置１の組立作業性を改善することができる。また、レンズ駆動装置１は、図８（ｂ）に示すような携帯電子機器（携帯情報端末）２００のカメラユニットなどに組み込むことができ、設置スペースが小さく且つ高性能であるレンズ駆動装置１を作業性良く組み立てることができる。

また、レンズ駆動装置１は、組み付け作業時に支持ワイヤ９のバネ特性に悪影響を及ぼさないので、精度の高いレンズの位置制御が可能であり、撮像装置１００や携帯電子機器２００において、精度の高いオートフォーカス性能或いは手振れ補正性能を発揮することができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１：レンズ駆動装置，
２：可動枠，２Ａ：マグネット保持部，２Ｂ：下端部，２Ｃ：上端部，
３：ベース部材，３Ａ：開口，３Ｂ：支持面，３Ｃ：ストッパ，
３Ｄ：コイル支持部，
４：カバー部材，４Ａ：開口，４Ｂ：支持面，
４Ｃ：基端部，４Ｄ：センサ支持部，
５：マグネット，
６：レンズ枠，６Ａ：ねじ部，６Ｂ：コイル保持部，
６Ｃ：下端部，６Ｄ：上端部，
７：フォーカスコイル，
８：板バネ，８Ａ：下板バネ，８Ｂ，８Ｃ：上板バネ，
８Ｂ１，８Ｃ１：支持端部，８ｆ：連結孔，
９：支持ワイヤ，９Ａ：先端部，
１０：コイル，１１：位置センサ，
１２，１３：配線部材，１２Ａ，１３Ａ:端部，
１４：ゲル材保持部，１４Ａ：凸状部，
１００：撮像装置，２００：携帯電子機器（携帯情報端末）

Claims (4)

1. 板バネを介してレンズ枠及びレンズを光軸方向に移動可能に支持する可動枠と、
   光軸方向に延設される複数の支持ワイヤを介して前記可動枠を移動可能に支持するベース部材とを備え、
   前記可動枠と前記支持ワイヤは複数の連結部で連結されており、
   前記複数の連結部は、前記板バネの支持端部に設けられており、
   前記複数の連結部には、前記支持ワイヤの先端部を通す連結孔が設けられ、
   複数の前記連結孔は、前記レンズの光軸を中心とする一つの円軌跡上に配置され、
   複数の前記連結孔のうち、少なくとも１つの連結孔は丸孔形状であり、
   複数の前記連結孔のうち、他の連結孔は長孔形状であることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 板バネを介してレンズ枠及びレンズを光軸方向に移動可能に支持する可動枠と、
   光軸方向に延設される複数の支持ワイヤを介して前記可動枠を移動可能に支持するベース部材とを備え、
   前記可動枠と前記支持ワイヤは複数の連結部で連結されており、
   前記複数の連結部は、前記板バネの支持端部に設けられており、
   前記複数の連結部には、前記支持ワイヤの先端部を通す連結孔が設けられ、
   複数の前記連結孔は、前記レンズの光軸を中心とする一つの円軌跡上に配置され、
   複数の前記連結孔のうち、１つの連結孔のみが丸孔形状であり、
   複数の前記連結孔のうち、その他の連結孔は全て長孔形状であることを特徴とするレンズ駆動装置。
   
3. 請求項１又は２に記載されたレンズ駆動装置を備えた撮像装置。
4. 請求項１若しくは２に記載されたレンズ駆動装置又は請求項３に記載された撮像装置を備えた携帯電子機器。
   

Images