JP6852432B2 - レンズ駆動装置及び電磁駆動ユニット - Google Patents
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Description
2組の磁極を有する2極磁石と、前記2極磁石に対して光軸直交方向に対向する第1コイルと、前記第1コイル及びレンズを保持し前記2極磁石に対して光軸方向に相対移動可能なレンズホルダと、を有する可動部と、
前記2極磁石に対して前記光軸方向に対向するように配置される第2コイルを有する固定部と、
前記可動部を前記固定部に対して前記光軸直交方向に相対移動可能に支持する支持部と、
前記レンズへ入射する光を通過させる貫通孔が形成されており、前記可動部を覆うように前記固定部に取り付けられる非磁性のケースと、を有し、
前記2極磁石は、第1の着磁方向を有しており前記第1コイルに対向する第1領域と、前記第1の着磁方向とは異なる第2の着磁方向を有しており前記第2コイルに対向する第2領域と、を有しており、
前記第1領域の前記光軸方向に沿う長さをL1とし、前記第2領域の前記光軸方向に沿う長さをL2とした場合、L1/L2は0.9〜1.1であることを特徴とする。
前記可動部は、前記2極磁石の側面のうち前記第1コイルに対向する内側面とは反対側の外側面に設けられるヨークを少なくとも2つ有してもよく、少なくとも2つの前記ヨークは、4つの前記2極磁石のうち、互いに垂直に配置される2つの前記2極磁石に対応して設けられていてもよい。
前記可動部は、前記2極磁石の側面のうち前記第1コイルに対向する内側面とは反対側の外側面に設けられるヨークを少なくとも2つ有してもよく、少なくとも2つの前記ヨークは、4つの前記2極磁石のうち、互いに平行に配置される2つの前記2極磁石に対応して設けられていてもよい。
4つの前記2極磁石のうち少なくとも1つの前記2極磁石は、当該2極磁石に平行に配置される他の1つの前記2極磁石とは、前記光軸直交方向に沿う長さである厚みが異なってもよい。
前記レンズ駆動装置に対して所定の間隔を空けて配置されており、電磁的駆動力により相対移動する外部コイル及び外部磁石を有する電磁駆動装置と、を有しており、
前記外部コイルが前記2極磁石からうける磁力は、前記外部コイルが前記外部磁石から受ける磁力より小さい。
前記レンズ駆動装置と前記電磁駆動装置とは、デュアルレンズ駆動装置を構成してもよい。
図1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、略直方体の外形状を有しており、Z軸正方向側から取り付けられたケース11が、側辺及び上面の外表面を構成している。ケース11の中央部には、ケース11の内部に光を通過させる貫通孔11aが形成されている。貫通孔11aを通過した光は、ケース11内部にあるレンズホルダ40が保持するレンズ100(図6参照)へ入射する。レンズ駆動装置2の側面下方には、回路基板20の一部がケース11から露出している。ケース11は、アルミニウムのような非磁性の金属や、オーステナイト系ステンレスのような非磁性の合金や、樹脂のような、非磁性の材料で構成されている。そのため、ケース11内において、後述する2極磁石が相対移動しても、ケース11自体は磁化されない。
兼用磁石80は、光軸方向から見てレンズ100に重ならない位置に設けられる(図8参照)。また、可動部3aは、レンズホルダ40及び兼用磁石80の他に、前方スプリング90、フレーム60、フォーカス用コイル72、後方スプリング50を有する。
すなわち、第1マグネット82と第2マグネット84とは、長辺がX軸に平行になるように、互いに平行に配置されている。第1マグネット82と第2マグネット84とは、フレーム60の四辺のうちX軸に平行である1対の辺に沿って固定されている。また、第3マグネット86と第4マグネット88とは、長辺がY軸に平行になるように、互いに平行に配置されている。第3マグネット86と第4マグネット88とは、フレーム60の四辺のうちY軸に平行である1対の辺に沿って固定されている。
第1〜第4マグネット82〜88は、図2及び図3に示すように、レンズホルダ40を取り囲むように配置されており、断面図である図6から理解できるように、光軸方向から見て、レンズホルダ40に保持されるレンズ100に重ならない位置に配置されている。なお、第1〜第4マグネットの詳細については、後ほど述べる。
図10は、本発明の第2実施形態に係る電磁駆動ユニット110を表す外観図である。電磁駆動ユニット110は、第1実施形態に係るレンズ駆動装置2と、電磁駆動装置としての他のレンズ駆動装置102とを有する。レンズ駆動装置102は、座標に対する配置及び姿勢が異なることを除き、レンズ駆動装置2と同様であり、レンズ駆動装置2の第1〜第4マグネット82〜88に相当する第1〜第4マグネット182〜188(図11参照)や、レンズ駆動装置2のフォーカス用コイル72及びFPコイル30に相当する外部コイルを有する。レンズ駆動装置102の外部コイル及び外部磁石である第1〜第4マグネット182〜188は、レンズ駆動装置2と同様に、電磁的駆動力により相対移動する。
実施形態を示しつつ本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されず、他の様々な実施形態が本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。例えば、レンズ駆動装置2は、支持部としてサスペンションワイヤ16a〜16dを用いているが、可動部3aを支持する支持部としてはサスペンションワイヤ16a〜16dに限定されず、転動ボールやガイド軸のような他の構造を有するものであってもよい。また、例えば、図4に示すように、レンズ駆動装置2の可動部3aは、ヨーク74を1つ有しているが、可動部は2〜4つのヨークを有していても良い。図12は、変形例に係るレンズ駆動装置の第1マグネット82、第2マグネット84、第3マグネット286、第4マグネット88、FPコイル30及びヨーク74、274を表す概略図である。
図10に示す電磁駆動ユニット110を用いて、一方のレンズ駆動装置2が他方のレンズ駆動装置102から受ける磁気反発力を測定した。実施例1で用いたレンズ駆動装置2の寸法は以下のとおりである。
第1マグネット82、182(2極磁石):厚み0.4mm、L1/L2=1.0
第2〜第4マグネット84〜88、184〜188(2極磁石):厚み0.6mm、L1/L2=1.0
ヨーク74、174:厚み0.3mm
レンズ駆動装置2とレンズ駆動装置102との間隔:1.15mm
実施例2の条件は、実施例1に対して、レンズ駆動装置2及びレンズ駆動装置102で用いる第1マグネット82、182の厚みを0.52mmに変更し、ヨーク74、174を除去した点が異なるが、実施例2では、その他の条件は変更せずに、同様の測定を行った。
比較例の条件は、実施例1に対して、第1マグネット82、182を一組のN極とS極とを有する単極磁石に変更し、ヨーク74、174を除去した点が異なるが、比較例では、その他の条件は変更せずに、同様の測定を行った。
比較例では、レンズ駆動装置が100mNの大きな磁気反発力を受けており、2つのレンズ駆動装置間で大きな磁気干渉が生じていることが理解できる。これに対して、実施例1及び実施例2でレンズ駆動装置2が受けた磁気反発力は、いずれも0.2mN以下であり、第1マグネットを2極磁石とすることにより、単極磁石である比較例に比べて、磁気干渉が大幅に低減されることが理解できる。また、実施例1と実施例2との比較から、第1マグネットを薄くして、ヨークを配置することにより、磁気干渉が低減されることが理解できる。
3a… 可動部
3b… 固定部
10… ベース部
11… ケース
11a…貫通孔
12… ベース開口部
14…矩形
16a〜16d… 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
25a〜25d… ワイヤ接続位置
26… 配線
30… FPコイル
30a、30b… 駆動用コイル
32… FPコイル開口部
40… レンズホルダ
42… 前面
44… 板バネ取付部
45… 後面
47… 外周面
48… 内周面
50… 後方スプリング
52… フレーム取付部
54… ホルダ取付部
55… 蛇行部
60… フレーム
64… 前面
65… 取付用凸部
66… 磁石取付凹部
68… 角部後面
72…フォーカス用コイル
74、174、274…ヨーク
80… 兼用磁石
82〜88、182〜188、286… 第1〜第4マグネット
82a、84a… 第1領域
82b、84b… 第2領域
82c…内側面
82d…外側面
82da…第1外側面
82db…第2外側面
90… 前方スプリング
93… ホルダ取付部
94… フレーム取付部
95… 蛇行部
100…レンズ
110…電磁駆動ユニット
Claims (7)
- 2組の磁極を有する2極磁石と、前記2極磁石に対して光軸直交方向に対向する第1コイルと、前記第1コイル及びレンズを保持し前記2極磁石に対して光軸方向に相対移動可能なレンズホルダと、を有する可動部と、
前記2極磁石に対して前記光軸方向に対向するように配置される第2コイルを有する固定部と、
前記可動部を前記固定部に対して前記光軸直交方向に相対移動可能に支持する支持部と、
前記レンズへ入射する光を通過させる貫通孔が形成されており、前記可動部を覆うように前記固定部に取り付けられる非磁性のケースと、を有し、
前記2極磁石は、第1の着磁方向を有しており前記第1コイルに対向する第1領域と、前記第1の着磁方向とは異なる第2の着磁方向を有しており前記第2コイルに対向する第2領域と、を有しており、
前記第1領域の前記光軸方向に沿う長さをL1とし、前記第2領域の前記光軸方向に沿う長さをL2とした場合、L1/L2は0.9〜1.1であり、
前記可動部は4つの前記2極磁石を有しており、4つの前記2極磁石は、前記レンズホルダを取り囲む矩形の辺に沿って、それぞれ配置されており、
4つの前記2極磁石のうち少なくとも1つの前記2極磁石は、当該2極磁石に平行に配置される他の1つの前記2極磁石とは、前記光軸直交方向に沿う長さである厚みが異なり、
前記可動部は、前記2極磁石の側面のうち前記第1コイルに対向する内側面とは反対側の外側面に設けられるヨークを有しており、前記ヨークは前記厚みが相対的に薄い前記2極磁石に対応して設けられていることを特徴とすることを特徴とするレンズ駆動装置。 - 前記可動部は、前記2極磁石の側面のうち前記第1コイルに対向する内側面とは反対側の外側面に設けられるヨークを有することを特徴とする請求項1に記載のレンズ駆動装置。
- 前記ヨークは、前記外側面のうち前記第1領域である第1外側面の全体を覆い、前記外側面のうち前記第2領域である第2外側面の一部を覆い、前記ヨークと前記固定部との間の距離は、前記2極磁石と前記固定部との距離より長いことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のレンズ駆動装置。
- 前記可動部は4つの前記2極磁石を有しており、4つの前記2極磁石は、前記レンズホルダを取り囲む矩形の辺に沿って、それぞれ配置されており、
前記可動部は、前記2極磁石の側面のうち前記第1コイルに対向する内側面とは反対側の外側面に設けられるヨークを少なくとも2つ有しており、少なくとも2つの前記ヨークは、4つの前記2極磁石のうち、互いに垂直に配置される2つの前記2極磁石に対応して設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のレンズ駆動装置。 - 前記可動部は4つの前記2極磁石を有しており、4つの前記2極磁石は、前記レンズホルダを取り囲む矩形の辺に沿って、それぞれ配置されており、
前記可動部は、前記2極磁石の側面のうち前記第1コイルに対向する内側面とは反対側の外側面に設けられるヨークを少なくとも2つ有しており、少なくとも2つの前記ヨークは、4つの前記2極磁石のうち、互いに平行に配置される2つの前記2極磁石に対応して設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のレンズ駆動装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれかに記載のレンズ駆動装置と、
前記レンズ駆動装置に対して所定の間隔を空けて配置されており、電磁的駆動力により相対移動する外部コイル及び外部磁石を有する電磁駆動装置と、を有しており、
前記外部コイルが前記2極磁石からうける磁力は、前記外部コイルが前記外部磁石から受ける磁力より小さいことを特徴とする電磁駆動ユニット。 - 前記電磁駆動装置は、前記外部コイル及び前記外部磁石による電磁的駆動力により、前記レンズ駆動装置の前記レンズとは別に駆動される外部レンズを有し、
前記レンズ駆動装置と前記電磁駆動装置とは、デュアルレンズ駆動装置を構成する請求項6に記載の電磁駆動ユニット。
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