JPWO2011105470A1 - Lens driving device and camera module - Google Patents
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Abstract
【課題】磁石と磁性板との間の磁力を不均衡にさせることで、ホルダを電流印加中止時の位置に保持させつつ、電流印加時には、ホルダをレンズの光軸方向に円滑に変位させることができるレンズ駆動装置およびカメラモジュールを提供する。【解決手段】磁性板31は、平面視において、磁性板31の中心が磁石70の中心から切り溝63に近づくように配置されている。この場合、磁性板31と磁石70との間に生じる磁力は、切り溝63側に偏るようになる。これにより、切り溝63の方が孔62よりも強くシャフト90に押し付けられる。このため、コイル20に電流を印加したときのホルダ60の移動が滑らかになる。また、コイル20に対する電流の印加を停止すると、磁性板31と磁石70との間に生じる磁力によって、ホルダ70がシャフト90に押し付けられ、ホルダ60がその位置に保持される。【選択図】図1An object of the present invention is to displace the holder smoothly in the optical axis direction of a lens while applying a current while holding the holder at a position when the application of current is stopped by imbalance the magnetic force between a magnet and a magnetic plate. Provided are a lens driving device and a camera module. A magnetic plate 31 is arranged so that the center of the magnetic plate 31 approaches the groove 63 from the center of the magnet 70 in plan view. In this case, the magnetic force generated between the magnetic plate 31 and the magnet 70 is biased toward the kerf 63 side. Thereby, the cut groove 63 is pressed against the shaft 90 more strongly than the hole 62. For this reason, the movement of the holder 60 when a current is applied to the coil 20 becomes smooth. When the application of current to the coil 20 is stopped, the holder 70 is pressed against the shaft 90 by the magnetic force generated between the magnetic plate 31 and the magnet 70, and the holder 60 is held in that position. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、レンズ駆動装置およびこれを備えたカメラモジュールに関する。 The present invention relates to a lens driving device and a camera module including the same.
従来、携帯電話機等にはカメラモジュールが搭載されている。かかるカメラモジュールは、フォーカス調節のためにレンズ駆動装置を備えている。レンズ駆動装置は、制御信号に応じてレンズを光軸方向に変位させる。これにより、被写体に対するフォーカス調節が行われる。 Conventionally, a camera module is mounted on a mobile phone or the like. Such a camera module includes a lens driving device for focus adjustment. The lens driving device displaces the lens in the optical axis direction according to the control signal. Thereby, the focus adjustment with respect to the subject is performed.
レンズ駆動装置の一つとして、ムービングマグネット方式のレンズ駆動装置が知られている(たとえば、特許文献1)。この種のレンズ駆動装置では、レンズを保持するホルダに、磁石が装着される。ホルダは、ベースに対し、レンズの光軸方向に変位可能に支持される。ベースには、ホルダ側の磁石に向き合うようにコイルが配置される。コイルに電流を印加することにより生じる電磁駆動力によって、ホルダが磁石とともに、レンズの光軸方向に駆動される。 As one of the lens driving devices, a moving magnet type lens driving device is known (for example, Patent Document 1). In this type of lens driving device, a magnet is attached to a holder that holds a lens. The holder is supported so as to be displaceable in the optical axis direction of the lens with respect to the base. A coil is arranged on the base so as to face the magnet on the holder side. The holder is driven along with the magnet in the optical axis direction of the lens by an electromagnetic driving force generated by applying a current to the coil.
この構成では、コイルを挟んで磁石と向き合うように磁性板が配置され得る。この場合、磁石と磁性板との間に磁力が生じる。この磁力を、レンズの光軸に対してアンバランスにすることで、ホルダに、レンズの光軸に垂直な方向の力を付与できる。たとえば、この力により、ホルダを支持部に押しつける。これにより、コイルに対する電流の印加が中止されても、ホルダを電流印加中止時の位置に位置づけることができる。 In this configuration, the magnetic plate can be disposed so as to face the magnet with the coil interposed therebetween. In this case, a magnetic force is generated between the magnet and the magnetic plate. By making this magnetic force unbalanced with respect to the optical axis of the lens, a force in a direction perpendicular to the optical axis of the lens can be applied to the holder. For example, the holder is pressed against the support portion by this force. Thereby, even if the application of the current to the coil is stopped, the holder can be positioned at the position when the current application is stopped.
上記レンズ駆動装置において、ホルダは、たとえば、ベースに装着された一対のシャフトによって、レンズの光軸方向に変位可能に支持される。この場合、ホルダには、各シャフトにそれぞれ係合する係合部が設けられる。各係合部は、ともに、シャフトと略同じ径の孔とすることができる。 In the lens driving device, the holder is supported by a pair of shafts attached to the base so as to be displaceable in the optical axis direction of the lens. In this case, the holder is provided with an engaging portion that engages with each shaft. Each of the engaging portions can be a hole having substantially the same diameter as the shaft.
しかし、こうすると、シャフトの位置ずれや、孔の形成誤差等によって、孔とシャフトの係合が強固となり、ホルダがシャフトに沿って円滑に変位しなくなる惧れがある。これを回避するために、2つの係合部のうち一方は、シャフトと略同じ径の孔とし、他方は、上記位置ずれや形成誤差を許容できるように、楕円や直線部を有する孔または切り溝とする構成が取られ得る。 However, if this is done, there is a risk that the engagement between the hole and the shaft will be strengthened due to misalignment of the shaft, hole formation error, etc., and the holder will not be smoothly displaced along the shaft. In order to avoid this, one of the two engaging portions is a hole having a diameter substantially the same as that of the shaft, and the other is a hole or cut having an ellipse or a straight portion so as to allow the above-described displacement and formation error. A grooved configuration can be taken.
ところが、この場合、2つの係合部のうち、シャフトと略同じ径の孔においては、シャフトとの接触面積が大きくなり、他方、楕円や直線部を有する孔や切り溝では、シャフトとの接触面積が小さくなる。この状態で、上記のように磁石と磁性板との間の磁力を不均衡にさせてホルダに力を掛けると、かかる接触面積の差異によって、各シャフトと、対応する孔または切り溝との間の摩擦力が相違する。これにより、電流印加時に、ホルダがシャフトに沿って円滑に変位しなくなる惧れがある。 However, in this case, the contact area with the shaft is large in the hole having the same diameter as the shaft of the two engaging portions, whereas the contact with the shaft is in the hole or the groove having the ellipse or the straight portion. The area becomes smaller. In this state, if the magnetic force between the magnet and the magnetic plate is imbalanced as described above and a force is applied to the holder, the difference between the contact areas causes the shaft and the corresponding hole or kerf to be separated. The friction force is different. As a result, the holder may not be smoothly displaced along the shaft when a current is applied.
本発明は、かかる課題を解消するために為されたものであり、磁石と磁性板との間の磁力を不均衡にさせることで、ホルダを電流印加中止時の位置に保持させつつ、電流印加時には、ホルダをレンズの光軸方向に円滑に変位させることができるレンズ駆動装置およびこれを用いたカメラモジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and by applying an imbalance in the magnetic force between the magnet and the magnetic plate, the current is applied while holding the holder at the position when the current application is stopped. In some cases, an object of the present invention is to provide a lens driving device that can smoothly displace the holder in the optical axis direction of the lens and a camera module using the lens driving device.
本発明の第1の態様は、レンズ駆動装置に関する。この態様に係るレンズ駆動装置は、ベースと、前記ベースに装着された断面円形の2本のシャフトと、レンズを保持するとともに前記シャフトによって前記レンズの光軸方向に変位可能に支持されたホルダと、前記ホルダに装着された磁石と、前記磁石に向き合うように前記ベースに装着されたコイルと、前記コイルを挟んで前記磁石と向き合うように前記ベース側に配置された磁性板とを備える。前記ホルダには、前記2つのシャフトにそれぞれ係合する第1の係合部と第2の係合部が配置される。これら第1の係合部と前記第2の係合部は、前記第1の係合部と前記シャフトとの接触面積が前記第2の係合部と前記シャフトとの接触面積よりも大きくなるように構成される。また、前記磁性板は、前記磁石との間に生じる磁力が前記レンズの光軸に直交する面内において不均衡となり、且つ、この磁力が、前記第1の係合部と前記第2の係合部のうち前記第2の係合部の方により大きく掛かるように構成される。 A first aspect of the present invention relates to a lens driving device. The lens driving device according to this aspect includes a base, two shafts having a circular cross section attached to the base, a holder that holds the lens and is supported by the shaft so as to be displaceable in the optical axis direction of the lens. And a magnet mounted on the holder, a coil mounted on the base so as to face the magnet, and a magnetic plate disposed on the base side so as to face the magnet across the coil. The holder is provided with a first engaging portion and a second engaging portion that respectively engage with the two shafts. In the first engagement portion and the second engagement portion, the contact area between the first engagement portion and the shaft is larger than the contact area between the second engagement portion and the shaft. Configured as follows. In addition, the magnetic force generated between the magnetic plate and the magnet is unbalanced in a plane perpendicular to the optical axis of the lens, and the magnetic force is applied to the first engagement portion and the second engagement. It is comprised so that it may apply more largely in the direction of the said 2nd engaging part among joint parts.
本発明の第2の態様は、カメラモジュールに関する。この態様に係るカメラモジュールは、第1の態様に係るレンズ駆動装置と、前記レンズによって集光された光を受光する撮像素子と、前記コイルの制御信号を印加する制御部とを備える。 A second aspect of the present invention relates to a camera module. A camera module according to this aspect includes the lens driving device according to the first aspect, an image sensor that receives light collected by the lens, and a control unit that applies a control signal for the coil.
本発明によれば、磁石と磁性板との間の磁力がレンズの光軸に直交する面内において不均衡であるため、ホルダを電流印加中止時の位置に保持させることができる。また、この磁力が、前記第1の係合部と前記第2の係合部のうち、シャフトとの接触面積の小さい前記第2の係合部の方により大きく掛かるため、電流印加時には、ホルダをレンズの光軸方向に円滑に変位させることができる。 According to the present invention, since the magnetic force between the magnet and the magnetic plate is unbalanced in a plane orthogonal to the optical axis of the lens, the holder can be held at the position when the current application is stopped. In addition, since the magnetic force is applied more to the second engaging portion having a smaller contact area with the shaft, the first engaging portion and the second engaging portion, so that the holder is applied when a current is applied. Can be smoothly displaced in the optical axis direction of the lens.
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。 The effects and significance of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments. However, the following embodiment is merely an example when the present invention is implemented, and the present invention is not limited to what is described in the following embodiment.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、レンズ駆動装置の構成を示す図である。図1(a)はレンズ駆動装置の分解斜視図である。図1(b)は、カバー100が装着される前のレンズ駆動装置の構成を示す斜視図であり、図1(c)は、カバー100が装着された状態のレンズ駆動装置の斜視図である。本実施の形態では、便宜上、レンズを不図示としている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a lens driving device. FIG. 1A is an exploded perspective view of the lens driving device. FIG. 1B is a perspective view showing the configuration of the lens driving device before the
図1を参照して、レンズ駆動装置は、ベース10と、コイル20と、磁性板31、32(磁性板32は図1には不図示)と、プリント基板40と、フィルタ50と、ホルダ60と、磁石70と、シャフトホルダ80と、シャフト90と、カバー100とを備えている。
Referring to FIG. 1, the lens driving device includes a
ベース10は、平面視で、角が面取りされた正方形の形状を有する。ベース10には、一続きのコイル20が2段に分けて装着される。各段のコイル20は、巻き方向が互いに逆になっている。コイル20の外側面に磁性板31、32が接着される。また、ベース10には、側面にプリント基板40が装着され、このプリント基板40に、コイル20の2つの端部が半田付けされる。さらに、ベース10には、裏面に段部(図示せず)が形成され、この段部にフィルタ50が装着される。フィルタ50は、赤外線除去フィルタである。
The
ホルダ60は、平面視で八角形の形状を有する。ホルダ60には、その中央位置に、レンズバレルを収容するための円形の開口61が形成されている。レンズの光軸は、平面視において、ホルダ60の外形が規定する八角形の中心と一致している。ホルダ10の8つの側面は、開口61に装着されたレンズの光軸に対して対称となるように配置されている。これら8つの側面のうち、互いに隣り合わない4つの側面に、それぞれ磁石70が装着される。
The
4つの磁石70は、たとえば、ネオジウム等からなる焼結磁石であり、片面にNとSが着磁された2極配置構造を有している。各磁石70のサイズおよび磁気強度は互いに等しくなっている。また、各磁石70は、その中心が、対応する側面の中心から一定距離だけ上方にずれた位置に配置されている。2つの磁石70はレンズの光軸に対して対称に配置され、残り2つの磁石70もレンズの光軸に対して対称に配置される。
The four
ホルダ60には、対角の位置に、孔62と切り溝63が形成されている。これら孔62と切り溝63にシャフト90が通されて、ホルダ60がレンズの光軸方向に変位可能に支持される。シャフト90は金属製の部材からなり、断面が円形である。
The
カバー100は、平面視で、角が面取りされた正方形の形状を有する。平面視におけるカバー100の外形は、ベース10の外形と略等しい。平面視におけるカバー100の内側面の形状は、ベース10のコイル20と磁性板31、32が装着された部分の外形と略同じである。カバー100には、光を通すための開口101が形成されている。また、カバー100の側面には、鍔部102と孔102aが形成されている。
The
図2(a)は、ベース10の構成を示す斜視図、図2(b)は、ベース10を裏側から見たときの斜視図である。図示の如く、ベース10は、枠状の部材からなっている。ベース10には、光を通すための開口11が形成されている。また、ベース10の側面には、コイル20を巻き付けるためのコイル装着部12a、12bが、全周に亘って形成されている。
2A is a perspective view showing the configuration of the
ベース10の上面にはシャフト保持部13が形成され、このシャフト保持部13に、シャフト90を圧入するための孔13aが形成されている。また、この孔13aと同軸となる位置に、シャフト90を圧入するための孔13bが形成されている。
A
また、同図(b)を参照して、ベース10の上面の、シャフト保持部13と対角の関係となる位置に、シャフトホルダ80が装着される受け部14が形成されている。この受け部14には、シャフトホルダ80の突起83(図3(a)参照)と嵌合する孔部14aが形成されている。また、受け部14の近傍には、シャフトホルダ80の鍔部81と係合する切り欠き14bが形成されている。さらに、受け部14の下方には、シャフト90が圧入される孔14cが形成されている。受け部14にシャフトホルダ80が装着されると、この孔14cが、シャフトホルダ80の孔82(図3(a)参照)と正対する。
Referring to FIG. 2B, a receiving
同図(a)を参照して、ベース10の側面には、段部15が形成され、この段部15に係止片15aが形成されている。また、ベース10の他の側面には、凹部16が形成され、この凹部16に2つの突起16aが形成されている。図示の如く、プリント基板40には、2つの突起16aに対応する位置に2つの孔41が形成されている。2つの孔41に突起16aを挿入させて、プリント基板40が凹部16に装着される。
Referring to FIG. 1A, a
また、ベース10には、段部15の上方に、溝17が形成されている。この溝17は、後述のように磁性板31をコイル20の外側面に接着する際に、接着剤の溜まり溝として機能する。
Further, a
組立時には、まず、図2(a)に示すベース10にコイル20が装着される。さらに、プリント基板40が装着されて、コイル20の端部がプリント基板40に半田付けされる。その後、レンズと磁石70が装着されたホルダ60が、ベース10の上方からベース10の枠内に収容される。
At the time of assembly, first, the
図3(a)は、ホルダ60がベース10に収容された状態を示す図である。しかる後、突部83をベース側の孔部14a(図2(b)参照)に嵌め込むようにして、シャフトホルダ80が受け部14に装着される。このとき、シャフトホルダ80の鍔部81が、ベース10上面の切り欠き14bに係合する。
FIG. 3A is a diagram illustrating a state in which the
図3(b)は、こうしてシャフトホルダ80が受け部14に装着された状態を示す図である。この状態において、孔13a、13bと、ホルダ60の孔62とを整合させ、一方のシャフト90を孔13aから圧入する。シャフト90の先端は、孔13aに圧入された後、孔62を通り、その後、孔13b(図2(a)参照)に圧入される。この状態では、シャフト90の後端が孔13aに支持される。こうして、一方のシャフト90のベース10に対する装着と、このシャフト90と孔62との係合が完了する。
FIG. 3B is a view showing a state in which the
さらに、この状態において、シャフトホルダ80の孔82と、ベース10の孔14c(図2(b)参照)と、ホルダ60の切り溝63(図1(a)参照)とを整合させ、他方のシャフト90を孔82から圧入する。シャフト90の先端は、孔82に圧入された後、切り溝63を通り、その後、孔13cに圧入される。この状態では、シャフト90の後端が孔82に支持される。こうして、他方のシャフト90のベース10に対する装着と、このシャフト90と切り溝63との係合が完了する。
Further, in this state, the
このように2本のシャフト90が装着されることにより、ホルダ60が、レンズの光軸方向に変位可能となるように、ベース10に装着される。しかる後、コイル20の外側面に2つの磁性板31、32が接着される。
By mounting the two
図4(a)、(b)は、磁性板31、32の装着状態を示す図である。同図(a)は、図1(b)と略同じアングルからレンズ駆動装置を見たときの斜視図、同図(b)は、同図(a)の状態からレンズ駆動装置をレンズの光軸を軸として反時計方向に略90度回転させた状態の斜視図である。同図(b)に示すように、コイル20の外側面には、磁性板31の他に磁性板32が接着される。また、ベース10の磁性板32の近傍には溝18が形成されている。磁性板31、32の接着時には、溝17、18が、接着剤の溜まり溝として機能する。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the mounting state of the
こうして磁性板31、32が装着された後、図1(b)に示すように、上方からカバー100がベースに装着される。このとき、カバーの鍔部102がベース10の段部15に嵌り込み、さらに、鍔部102の孔102aが段部15の係止片15aと係合する。こうして、図1(c)に示すように、レンズ駆動装置の組み立てが完了する。
After the
図5は、ホルダ60に形成された孔62と、シャフト90との間の係合関係を示す図である。同図(a)は、ホルダ60の上面図、同図(b)は、同図(a)のB−B’断面図、同図(c)は、シャフト90が挿入された状態の孔62の部分の平面図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an engagement relationship between the
同図(b)に示す如く、孔62のシャフト90が挿入される部分の深さはQである。孔62の径Rはシャフト90の径Pよりも僅かに大きい。このため、ホルダ60は、シャフト62に摺接しながら、レンズの光軸方向に変位可能となる。
As shown in FIG. 5B, the depth of the portion of the
図6は、ホルダ60に形成された切り溝63と、シャフト90との間の係合関係を示す図である。同図(a)は、ホルダ60の上面図、同図(b)は、同図(a)のC−C’断面図、同図(c)は、シャフト90が挿入された状態の切り溝63の部分の平面図である。
FIG. 6 is a view showing an engagement relationship between the
同図(b)に示す如く、切り溝63のシャフト90が挿入される部分の深さはSである。同図(c)に示すように、切り溝63には、半円形状の円弧部63aと、円弧部63に続く2つの壁面部63bが形成されている。2つの壁面部63bは、互いに平行で、且つ、レンズの光軸に平行となっている。2つの壁面部63bの間にシャフト90が挿入される。2つの壁面部63bの間の距離Tは、シャフト90の径Pよりも僅かに大きい。このように構成されることで、ホルダ60は、シャフト62に摺接しながら、レンズの光軸方向に変位可能となる。
As shown in FIG. 5B, the depth of the portion of the
図7は、レンズ駆動装置の駆動動作を説明する図である。この図は、図4(a)のA−A’断面を模式的に示す図である。なお、図中、円に黒点のマークおよび円にバツのマークは、電流が流れる方向を示す。円に黒点のマークは図面参照者に向かってくる方向を示し、円にバツのマークは図面参照者から遠ざかる方向を示す。 FIG. 7 is a diagram illustrating the driving operation of the lens driving device. This figure is a diagram schematically showing the A-A 'cross section of FIG. In the figure, a black dot mark on the circle and a cross mark on the circle indicate the direction of current flow. A black dot mark on the circle indicates a direction toward the drawing reference person, and a cross mark on the circle indicates a direction away from the drawing reference person.
図示のように、コイル20の上段部分21には、磁石70のN極の領域が対向し、下段部分22には、磁石70のS極の領域が対向している。コイル20に図7(a)に示す方向の電流が流れると、磁石70に図の上方向の推進力が作用し、レンズホルダ60は図の上方向に変位する。これにより、レンズホルダ60は、同図(b)に示すように、上方向に変位する。この状態で、電流の印加が中止されると、ホルダ60は、磁性板31、32と磁石70との間の磁力によってシャフト90に押し付けられ、電流印加中止時の位置に保持される。また、図7(b)の状態において、コイル20に逆方向の電流が印加されると、レンズホルダ60は下方向に変位される。
As shown in the figure, the N pole region of the
このようにして、レンズホルダ60が上方向と下方向に変位されることにより、レンズがオンフォーカス位置に位置づけられる。なお、レンズホルダ60のホームポジションは、レンズホルダ60の下面がベース10に当接する位置である。
In this manner, the lens is positioned at the on-focus position by moving the
図8は、上記構成のレンズ駆動装置を搭載するカメラモジュールの概略構成を示す図である。図中、1がレンズ駆動装置である。
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a camera module in which the lens driving device having the above configuration is mounted. In the figure,
ベース10の下方には、イメージセンサ200が配されている。また、ベース10には、位置センサとしてホール素子110が配され、ホール素子110からの信号をもとにレンズホルダ60の位置検出が行われる。
An
フォーカス動作時、CPU(Central Processing Unit)301は、ドライバ302を制御して、レンズホルダ60をホームポジションから予め定められた位置までレンズの光軸方向に変位させる。このとき、ホール素子110からの位置検出信号がCPU301に入力される。同時に、CPU301は、イメージセンサ200から入力される信号を処理して撮像画像のコンストラスト値を取得する。そして、このコンストラスト値が最良となるレンズホルダ60の位置をオンフォーカス位置として取得する。
During the focus operation, a CPU (Central Processing Unit) 301 controls the
その後、CPU301は、取得したオンフォーカス位置に向けてレンズホルダ60を駆動する。その際、CPU301は、ホール素子110からの信号をモニタし、ホール素子110からの信号がオンフォーカス位置に対応する状態になるまで、レンズホルダ60を駆動する。これにより、レンズホルダ60がオンフォーカス位置に位置づけられる。
Thereafter, the
さて、本実施の形態では、図4に示すように、2つの磁性板31、32が配置されている。これら2つの磁性板31、32と磁石70との間の磁力によって、ホルダ60には、レンズの光軸に垂直な方向の力が加わる。この力によって、上記のように、レンズホルダ60はシャフト90に押し付けられる。これにより、コイル20に対する電流の印加が中止されても、ホルダ60を電流印加中止時の位置に位置づけることができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, two
加えて、本実施の形態では、磁性板31、32の位置が、コイル20が巻かれたホルダ60の側面の中心位置からシャフトホルダ80側に偏った位置に調整されている。これにより、電流印加時のホルダ60の移動がスムーズに行われる。
In addition, in the present embodiment, the positions of the
図9は、このように磁性板31、32の位置を調整したときの効果を説明する図である。同図(a)〜(c)には、磁性板31、32の位置を変えたときに、磁性板31、32の磁石70との間に生じる磁力の合力F1、F2が模式的示されている。また、平面視における磁石70の中心が、L1、L2により示されている。同図(d)は、シャフト90と、孔62および切り溝63と間の接触状態を模式的に示す図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining the effect when the positions of the
同図(a)では、平面視において、磁性板31、32の中心が磁石70の中心L1,L2に一致するように、磁性板31、32が配置されている。この場合、磁性板31、32と磁石70との間に生じる磁力の合力はF1となる。この合力F1によって、孔62と切り溝63は、同図(d)に示すようにシャフト90に押し付けられる。この場合、孔62はシャフト90と略同径の円弧部分がシャフト90の外周に接し、切り溝63は、平面部分(壁面63b)がシャフト90の外周に接する。このため、シャフト90との接触面積は、孔62の方がかなり大きくなる。すなわち、シャフト90との間の摩擦係数は、切り溝63よりも孔62の方が大きい。したがって、ホルダ60をレンズの光軸方向に変位させたときの合力F1によるシャフト90との摩擦力は、切り溝63よりも孔62の方が大きくなる。この摩擦力の差異により、コイル20に電流を印加したときのホルダ60の移動が滑らかに行われにくくなる。
In FIG. 2A, the
同図(b)では、平面視において、磁性板31の中心が磁石70の中心L1から切り溝63に近づくように、磁性板31が配置されている。この場合、磁性板31、32と磁石70との間に生じる磁力の合力F2は、同図(a)の場合に比べ、切り溝63側に偏るようになる。これにより、摩擦係数の小さい切り溝63の方が摩擦係数の大きい孔62よりも強くシャフト90に押し付けられるようになる。このため、合力F2によるシャフト90と孔62および切り溝63との間の摩擦力の差異は、同図(a)の場合に比べて小さくなる。その結果、コイル20に電流を印加したときのホルダ60の移動が、同図(a)の場合に比べて滑らかになる。
In FIG. 4B, the
同図(c)では、平面視において、さらに、磁性板32の中心が磁石70の中心L2から切り溝63に近づくように、磁性板32が配置されている。この場合、磁性板31、32と磁石70との間に生じる磁力の合力F3は、同図(b)の場合に比べてさらに、切り溝63側に偏るようになる。これにより、摩擦係数の小さい切り溝63は、摩擦係数の大きい孔62よりも、さらに強くシャフト90に押し付けられるようになる。このため、合力F3によるシャフト90と孔62および切り溝63との間の摩擦力の差異は、同図(b)の場合に比べて、さらに小さくなる。その結果、コイル20に電流を印加したときのホルダ60の移動が、同図(b)の場合に比べて、より滑らかになる。
In FIG. 3C, the
同図(e)は、上記効果の検証結果を示す図である。図中、A1、A2、A3はそれぞれ、同図(a)、(b)、(c)の場合に対応している。検証結果として、各場合においてコイルに同じ大きさの電流(ホルダ60をホームポジションから上向きに移動させる向きの電流)を印加したときのホルダの移動速度とチルト量が示されている。チルト量は、ベース10の基準面に対するホルダの最大傾き角である。各値は、A1における値を1とした相対値とされている。
FIG. 5E is a diagram showing the verification result of the above effect. In the figure, A1, A2, and A3 correspond to the cases of (a), (b), and (c), respectively. As the verification results, the moving speed and the tilt amount of the holder when the same current (current in a direction to move the
検証の条件は、以下の通りである。 The verification conditions are as follows.
・平面視におけるホルダ60の縦および横の寸法:縦横7.6mm
・ホルダ60の高さ寸法:2mm
・ホルダ60全体の重量:0.5g
・シャフト90の間隔:7.6mm
・磁石70の対向面の縦および横の寸法:縦1.5mm、横4mm
・磁性板31、32の縦横寸法:縦2.3mm、横2mm
・A2における磁性板31のずらし位置:磁性板31のずらし方向の端面が磁石70の端面に一致するよう磁性板31を配置
・A3における磁性板32のずらし位置:磁性板32のずらし方向の端面が磁石70の端面に一致するよう磁性板31を配置
・シャフト90の径P(図5(b)参照):0.4mm
・孔62の深さQ(図5(b)参照):1.5mm
・孔62の径R(図5(b)参照):0.41mm
・切り溝63の深さS(図6(b)参照):1.5mm
・切り溝63のギャップT(図6(b)参照):0.41mm
なお、A3の状態では、摩擦係数の大きい孔62よりも摩擦係数の小さい切り溝63の方が、合力F3によりシャフト90に強く押し付けられ、シャフト90に対する孔62と切り溝63の摩擦力が略均等となっている。・ Vertical and horizontal dimensions of
・ Height dimension of holder 60: 2 mm
-Weight of
・ Distance between shafts 90: 7.6 mm
・ Vertical and horizontal dimensions of the opposing surface of the magnet 70: 1.5 mm length, 4 mm width
・ Vertical and horizontal dimensions of
-Shift position of the
-Depth Q of the hole 62 (see FIG. 5B): 1.5 mm
-Diameter R of the hole 62 (see FIG. 5B): 0.41 mm
-
・ Gap T of the kerf 63 (see FIG. 6B): 0.41 mm
In the state of A3, the
同図(e)の検証結果から、磁性板31、32の両方または一方を切り溝63に近づけて、摩擦係数の小さい切り溝63の方に、磁性板と磁石との間の磁力を偏らせることにより、ホルダ60の動作特性が改善されることが分かる。本実施の形態では、図4に示すように、磁性板31、32の両方が切り溝63に近づけてられているため、コイル20に電流を印加したときのホルダ60の移動を滑らかに行うことができる。その結果、カメラモジュールのオートフォーカス機能の特性を高めることができる。
From the verification result of FIG. 5E, both or one of the
上記実施の形態では、磁性板31、32の両方を切り溝63に近づけたが、何れか一方を切り溝63に近づけるようにしても良い。この場合も、図9(e)に示すように、ホルダ60の移動特性を改善することができる。
In the above embodiment, both of the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も上記以外に種々の変更が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made to the embodiment of the present invention other than the above.
たとえば、上記実施の形態では、ホルダ60の一つの側面には一つの磁石70が配されるようにしたが、各側面に2つ以上の磁石を配置するようにしても良い。たとえば、図10に示すように、各側面に配される磁石70を、対応する側面に平行で且つレンズの光軸の回りの方向に2つに分離して配置するようにしても良い。同図(b)は、この場合のホルダ60部分の斜視図、同図(a)は、同図(b)を図中の破線部分で切断して上部を除いたときの上面図である。なお、この構成例では、ベース10の形状が、上記実施の形態に比べて変更されている。たとえば、同図(b)から分かるとおり、ベース10には、プリント基板40を配置するための構成が配されていない。なお、コイル20には、図中の端子41を介して、電流が印加される。
For example, in the above-described embodiment, one
同図(a)を参照して、この変更例では、一つの側面に配置される2つの磁石70は、平面視において、当該側面の中心から一定の距離だけ離れた位置に配置されている。このように磁石70を分離して配置することにより、開口61を大きくすることができる。これにより、同じサイズのレンズ駆動装置に、より大きなレンズを装着することでき、レンズの大きさが同じであれば、レンズ駆動装置のサイズを小さくすることができる。
Referring to FIG. 5A, in this modification, two
なお、磁性板31、32は、対応する側面に配置された2つの磁石のうち、切り溝63に近い方の磁石70に対して、コイル20を挟んで向き合うように配置されている。これにより、上記実施の形態と同様、切り溝63の方が孔62よりも強くシャフト90に押し付けられるようになり、コイル20に電流を印加したときのホルダ60の移動が、滑らかに行われ得る。
In addition, the
また、上記実施の形態では、2つの磁性板31、32をベース10に配置するようにしたが、1つまたは3つ以上の磁性板をベース10に配置するようにしても良い。ただし、この場合も、磁石と磁性板との間に生じる磁力がレンズの光軸に対してアンバランスとなり、且つ、かかる磁力の合力が、孔62よりも切り溝63の方に偏るように、磁性板が配置される必要がある。
In the above embodiment, the two
なお、磁性板は、たとえば、図9(e)のA3の場合のように、シャフトと2つの係合部(上記実施の形態では孔62と切り溝63)との間の摩擦力が均等となるように、その配置または形状を調整するのが最も好ましい。こうすると、ホルダの移動時に、2つの係合部に掛かる摩擦力が均等となるため、ホルダの移動を最も滑らかに行うことができる。
In the magnetic plate, for example, as in A3 of FIG. 9E, the frictional force between the shaft and the two engaging portions (in the above embodiment, the
また、上記実施の形態では、切り溝63によって、シャフト90の位置ずれや、孔63または切り溝63の形成誤差等を吸収するようにしたが、切り溝63に替えて、断面が長細い孔や楕円の孔等を設けて、かかる位置ずれや形成誤差等を吸収するようにしても良い。
In the above embodiment, the
さらに、シャフト90の径や、孔62の径、深さ、形状および切り溝63のギャップ、深さ、形状も、上記実施の形態および検証条件に例示したものに限られるものではなく、適宜、変更可能である。上記検証条件に示した寸法等は、一つの例示であって、各パラメータの値を上記に例示したもの以外に変更するは、当然可能である。また、ベース10やホルダ60等の形状も、上記に限られるものではなく、適宜変更が可能である。2本のシャフト90の径は同じでなくても良い。
Furthermore, the diameter of the
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。 In addition, the embodiment of the present invention can be variously modified as appropriate within the scope of the technical idea shown in the claims.
1 … レンズ駆動装置
10 … ベース
20 … コイル
31、32 … 磁性板
60 … ホルダ
62 … 孔(第1の係合部)
63 … 切り溝(第2の係合部)
63b … 壁面部(壁面)
70 … 磁石
90 … シャフト
200 … イメージセンサ(撮像素子)
301 … CPU(制御部)
DESCRIPTION OF
63 ... kerf (second engaging portion)
63b ... Wall surface (wall surface)
70 ...
301 ... CPU (control unit)
Claims (6)
前記ベースに装着された断面円形の2本のシャフトと、
レンズを保持するとともに前記シャフトによって前記レンズの光軸方向に変位可能に支持されたホルダと、
前記ホルダに装着された磁石と、
前記磁石に向き合うように前記ベースに装着されたコイルと、
前記コイルを挟んで前記磁石と向き合うように前記ベース側に配置された磁性板と、を備え、
前記ホルダには、前記2つのシャフトにそれぞれ係合する第1の係合部と第2の係合部が配置され、これら第1の係合部と前記第2の係合部は、前記第1の係合部と前記シャフトとの接触面積が前記第2の係合部と前記シャフトとの接触面積よりも大きくなるように構成され、
前記磁性板は、前記磁石との間に生じる磁力が前記レンズの光軸に直交する面内において不均衡となり、且つ、この磁力が、前記第1の係合部と前記第2の係合部のうち前記第2の係合部の方により大きく掛かるように構成されている、
ことを特徴とするレンズ駆動装置。Base and
Two shafts with a circular cross section mounted on the base;
A holder that holds the lens and is supported by the shaft so as to be displaceable in the optical axis direction of the lens;
A magnet mounted on the holder;
A coil mounted on the base to face the magnet;
A magnetic plate disposed on the base side so as to face the magnet across the coil,
The holder is provided with a first engagement portion and a second engagement portion that engage with the two shafts, respectively, and the first engagement portion and the second engagement portion are the first engagement portion and the second engagement portion, respectively. A contact area between the first engaging portion and the shaft is configured to be larger than a contact area between the second engaging portion and the shaft;
In the magnetic plate, the magnetic force generated between the magnetic plate is unbalanced in a plane perpendicular to the optical axis of the lens, and the magnetic force is generated by the first engaging portion and the second engaging portion. The second engagement portion is configured so as to be applied more greatly.
A lens driving device.
前記第1の係合部は、対応する前記シャフトの径以上の断面円形の孔であり、
前記第2の係合部は、対応する前記シャフトの径以上の間隔を有する一対の壁面である、
ことを特徴とするレンズ駆動装置。The lens driving device according to claim 1,
The first engaging portion is a hole having a circular cross section equal to or larger than the diameter of the corresponding shaft,
The second engaging portion is a pair of wall surfaces having a distance equal to or larger than the diameter of the corresponding shaft.
A lens driving device.
前記駆動部は、複数の前記磁石が前記ホルダに装着され、
前記複数の磁石の少なくとも一つに向き合うように前記磁性板が配置されている、
ことを特徴とするレンズ駆動装置。The lens driving device according to claim 1,
The drive unit has a plurality of the magnets mounted on the holder,
The magnetic plate is arranged to face at least one of the plurality of magnets;
A lens driving device.
前記ホルダは、平面視において、対向する2つの辺が互いに平行となる八角形となり、且つ、前記八角形の中心と前記レンズの光軸とが一致する形状を有し、
前記ホルダの8つの側面のうち互いに隣り合わない4つの側面のそれぞれに、各側面の中心と前記磁石の中心とが一致するようにして、4つの前記磁石が配置され、
4つの前記磁石のうち隣り合う2つの磁石にそれぞれ向き合うように2つの磁性板が配置され、これら2つの磁性板の中心が対応する前記磁石の中心よりも前記第2の係合部の方にずれるようにして、前記2つの磁性板が位置づけられている、
ことを特徴とするレンズ駆動装置。The lens driving device according to claim 3,
The holder has an octagon in which two opposing sides are parallel to each other in plan view, and has a shape in which the center of the octagon coincides with the optical axis of the lens;
The four magnets are arranged on each of the four side surfaces that are not adjacent to each other among the eight side surfaces of the holder so that the center of each side surface matches the center of the magnet,
Two magnetic plates are arranged so as to face two adjacent magnets among the four magnets, and the center of these two magnetic plates is closer to the second engaging portion than the center of the corresponding magnet. The two magnetic plates are positioned so as to shift,
A lens driving device.
前記4つの磁石が、それぞれ、対応する前記側面に平行で且つ前記レンズの光軸の回りの方向に2つに分離して、対応する前記側面に配置されている、
ことを特徴とするレンズ駆動装置。The lens driving device according to claim 4,
The four magnets are respectively arranged on the corresponding side surfaces in parallel to the corresponding side surfaces and separated into two in the direction around the optical axis of the lens.
A lens driving device.
前記レンズによって集光された光を受光する撮像素子と、
前記コイルの制御信号を印加する制御部と、を備える、
ことを特徴とするカメラモジュール。A lens driving device according to claim 1;
An image sensor for receiving the light collected by the lens;
A control unit for applying a control signal of the coil,
A camera module characterized by that.
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