KR20080046627A - 렌즈 구동장치 - Google Patents

Abstract

렌즈 구동장치에 있어서, 소망하는 위치에 렌즈를 위치 결정할 수 있고, 나아가서는 핀트 조정 기능을 향상시키는 것을 목적으로, 이동 렌즈체(3)와 이동 렌즈체(3)를 렌즈 광축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 고정체(2)와, 이동 렌즈체(3)를 렌즈 광축의 방향으로 이동시키는 구동기구(5)를 설치함과 동시에 코일(141, 142)에 전류를 공급해 전자력을 발생시켰을 때, 그 전자력에 근거하는 이동 렌즈체(3)의 이동을 규제하는 판 스프링(131, 132)을 설치한다.

Description

렌즈 구동장치 {LENS DRIVE DEVICE}

본 발명은 렌즈를 광축 방향에 변위 구동하여 피사체의 상(像)을 결상(結像)시키는 렌즈 구동장치에 관한 것이다.

최근, 카메라가 탑재된 카메라 장착 휴대전화기가 보급됨에 동반하여, 그 휴대전화기를 이용하여 여러 가지 피사체를 촬영할 기회가 증가하고 있다. 예를 들면, 친구나 풍경 등 카메라의 렌즈로부터 어느 정도 떨어진 피사체를 촬영(통상 촬영)하거나, 버스 시간표나 꽃잎 등 카메라의 렌즈와 근접한 위치에 있는 피사체를 촬영(접사 촬영)하거나 하는 경우가 있다.

접사 촬영(매크로 촬영)의 경우, 카메라의 렌즈 위치는 통상 촬영시의 렌즈 위치보다도 약간 피사체 측에 가깝게 한 위치로 할 필요가 있다. 그 때문에, 이런 종류의 촬영렌즈계(系)에서는 렌즈를 광축 방향으로 변위 구동하는 구동기구를 구비하고 있고, 스위치의 전환에 의해서 이 구동기구를 구동하여 렌즈를 광축 방향으로 이동시킬 수 있도록 되어 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1에 개시된 렌즈 구동장치는 렌즈를 구비한 이동체와, 이 이동체를 렌즈 광축 방향으로 이동시킴과 동시에 그 이동체를 유지하는 고정체로 구성되고, 이동체에는 구동 마그넷이 마련되며, 고정체에는 코일과 2개의 자성편(磁性片)(요 크(yoke))이 마련되어 있다. 그리고, 코일로의 통전(通電)을 정지했을 때에는 구동 마그넷과 자성편과의 자기흡착(磁氣吸着)을 이용하여, 이동체를 상술한 2개의 자성편 중 어느 쪽이든 가까운 쪽의 위치에 유지하도록 하고 있다. 따라서, 이 렌즈 구동장치는 구성이 간단하고 부품 수가 적어 소형화에 적합하고 있다는 이점이 있다.

특허문헌 1 : 일본국 특개2005-37865호 공보

<발명이 해결하고자 하는 과제>

그렇지만, 상술한 특허문헌 1에 개시된 렌즈 구동장치에서는 이동체의 위치(즉 렌즈의 위치)를 결정하는 포인트가 2개밖에 없고, 중간 위치 결정이 곤란하다라고 하는 문제가 있다.

즉, 상술한 바와 같이, 렌즈를 구비한 이동체는 2개의 자성편 중 어느 쪽이든 가까운 쪽의 위치에 유지되도록 되어 있기 때문에, 접사 촬영시의 렌즈 위치와 통상 촬영시의 렌즈 위치와의 사이의 소망하는 위치에 렌즈를 위치 결정하는 것은 곤란하다. 소망하는 위치에 렌즈를 위치 결정하는 것이 곤란하면, 결과적으로, 핀트 조정 기능의 한층 더 향상을 도모할 수 없다.

예를 들면, 카메라 장착 휴대전화기를 이용하여 자신을 촬영(자기(自己) 촬영)하는 경우가 있다. 즉, 카메라의 렌즈와 피사체와의 거리가 친구나 풍경 등을 촬영할 때만큼 떨어지지 않는 한편으로 버스 시간표나 꽃잎을 촬영할 때만큼 근접하고 있지 않다는 경우이다. 이 경우에 있어서, 종래의 카메라 장착 휴대전화기에서는 통상 촬영시의 렌즈 위치에서 촬영을 실시하고 있지만(즉 통상 촬영시의 렌즈 위치에서 대용(代用)하고 있지만), 보다 핀트가 맞은 기려(綺麗)한 촬영 화상을 얻기 위해서는 통상 촬영시의 렌즈 위치와 접사 촬영시의 렌즈 위치와의 사이의 소망하는 위치에 렌즈를 위치 결정하는 것이 바람직하다.

본 발명은 이상의 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 소망하는 위치에 렌즈를 위치 결정할 수 있고, 나아가서는 핀트 조정 기능을 향상시키는 것이 가능한 렌즈 구동장치를 제공하는 것이다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 렌즈를 구비한 이동 렌즈체와, 이 이동 렌즈체가 렌즈 광축에 따라서 이동 가능하게 탑재된 고정체와, 상기 이동 렌즈체를 렌즈 광축 방향으로 이동시키는 구동기구를 가지는 렌즈 구동장치에 있어서, 상기 구동기구는 상기 이동 렌즈체 및 상기 고정체 중 한쪽의 부재에 유지된 코일과, 상기 이동 렌즈체 및 상기 고정체 중 다른 쪽의 부재에 유지된 마그넷과, 상기 코일에 전류를 공급하여 전자력을 발생시켰을 때, 해당 전자력에 근거한 상기 이동 렌즈체의 이동을 규제하는 규제수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 구동기구는 상기 이동 렌즈체 및 상기 고정체 중 한쪽의 부재에 유지된 코일과, 상기 이동 렌즈체 및 상기 고정체 중 다른 쪽의 부재에 유지된 마그넷과, 상기 코일에 전류를 공급하여 전자력을 발생시켰을 때, 해당 전자력에 근거한 상기 이동 렌즈체의 이동을 규제하는 규제수단을 구비고 있는 것으로 함으로써, 이동 렌즈체를 소망하는 위치에 정지시킬 수 있다.

즉, 마그넷으로부터 나온 자속(磁束)이 코일과 쇄교(鎖交)하도록 한 상태로 코일에 전류를 공급하면 전자력이 발생한다. 그리고, 코일이 이동 렌즈체에 마련되어 있으면, 그 전자력 자체가 이동 렌즈체에 작용하여 이동 렌즈체가 렌즈의 광축 방향으로 이동하기 시작한다. 또, 코일이 고정체에 마련되어 있으면, 그 전자력에 대한 반작용의 힘이 이동 렌즈체에 작용하여 이동 렌즈체가 렌즈의 광축 방향으로 이동하기 시작한다. 이때, 상술한 규제수단에 의해서, 이동 렌즈체의 이동을 규제하는 힘이 발생하기 때문에, 이동 렌즈체를 이동시키도록 하는 힘과, 이동 렌즈체의 이동을 규제하는 힘이 균형을 맞출 때, 이동 렌즈체는 정지한다. 따라서, 코일로 흐르는 전류량과, 규제수단에 의해서 이동 렌즈체에 작용하는 힘을 조정함으로써 이동 렌즈체를 소망하는 위치에 정지시킬 수 있다.

이와 같이 하여, 접사 촬영시의 렌즈 위치와 통상 촬영시의 렌즈 위치와의 사이의 소망하는 위치에 렌즈를 위치 결정할 수 있고, 예를 들면 자기 촬영을 할 때에 있어서도 기려한 촬영 화상을 얻을 수 있어, 렌즈 구동장치의 핀트 조정 기능을 향상시킬 수 있다. 또, 렌즈 구동장치의 박형화(薄型化)를 가능하게 할 수 있다.

여기서, 「규제수단」이란 이동 렌즈체의 이동 방향과는 반대 방향의 힘을 발생시키는 수단을 말하고, 그 힘은 이동 렌즈체의 이동량에 따라 변화하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 판 스프링, 코일 스프링, 자기(磁氣) 스프링, 천연고무 등의 탄성부재로 하여도 좋고, 또, 고정체에 N극(S극)의 자석을 설치하고, 이동 렌즈체에 N극(S극)의 자석을 설치하여, 양자의 자기적 반발력을 이용한 것으로 하여도 좋으며, 그 종류의 여하는 묻지 않는다.

또, 「전자력을 발생시켰을 때」라고 있지만, 이것은 「전자력을 발생시키지 않을 때」를 배제하는 취지는 아니다. 즉, 상술한 「규제수단」은 코일에 전류를 공급하지 않고 전자력을 발생시키지 않을 때에 탄성력 등을 작용시켜 이동 렌즈체의 이동을 규제하고 있어도 상관없다.

본 발명에 있어서, 상기 규제수단으로서는 상기 이동 렌즈체를 렌즈의 광축 방향으로 가압하는 탄성부재를 이용할 수 있다. 본 발명에 의하면, 상술한 규제수단으로서 상술한 이동 렌즈체를 렌즈의 광축 방향으로 가압하는 탄성부재를 채용하는 것으로 함으로써, 이동 렌즈체의 이동량과 코일에 흐르는 전류와의 사이의 리니어러티(linearity)를 향상시킬 수 있다. 즉, 일반적으로 판 스프링등의 탄성부재는 탄성력(응력)과 변위량(변형량)과의 사이에는 선형 관계가 성립하고 있기 때문에, 규제수단으로서 탄성부재를 채용한 경우, 상술한 리니어러티를 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 탄성부재는 상기 이동 렌즈체를 렌즈 광축 방향으로 가압 가능한 제1 탄성부재와 제2 탄성부재로 구성되어 있는 구성을 채용할 수 있다. 본 발명에 의하면, 상술한 탄성부재를 2개의 탄성부재로 이루어지는 것으로 하고, 한쪽은 이동 렌즈체를 렌즈의 광축 방향 중 한쪽 방향으로 가압하며, 다른 쪽은 그 한쪽 방향과는 역방향으로 가압하는 탄성부재로 할 수 있어, 이동 렌즈체의 이동을 규제하는 힘을 강하게 할 수 있다. 따라서, 이동 렌즈체를 소정의 위치에서 정지시켰을 때, 이동 렌즈체를 이동시키려고 하는 힘과 이동 렌즈체의 이동을 규제하는 힘과의 쌍방이 커져, 그 위치에 보다 안정하게 정지시킬 수 있다. 예를 들면, 휴대전화기가 휘둘려 렌즈의 광축 방향에 원심력 등의 다른 힘이 작용한다 해도 보다 안정하게 정지시킬 수 있다. 또, 탄성부재를 2개로 함으로써 원심력 등의 다른 힘의 악영향을 상대적으로 저감할 수 있으므로, 상술한 리니어러티의 한층 더 향상을 도모할 수 있다. 또한, 탄성부재를 2개로 함으로써, 탄성부재가 1개일 때와 비교해서 탄성부재의 시간경과에 따른 열화를 막는 것도 가능하다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 탄성부재 및 상기 제2 탄성부재는 상기 코일을 통전시키는 금속제의 탄성부재인 것이 바람직하다. 본 발명에 의하면, 상술한 제1 탄성부재와 제2 탄성부재로서 코일을 통전시키는 금속제의 탄성부재를 채용하는 것으로 함으로써, 이러한 제1 탄성부재와 제2 탄성부재를 코일의 통전용 배선으로서 기능시킬 수 있다. 따라서, 렌즈 구동장치의 전기회로 구성(회로배선)을 용이하게 할 수 있고, 또, 렌즈 구동장치 전체의 소형화에 이바지할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 상기 코일이 상기 마그넷에 렌즈 광축 방향으로 대향하도록 배치되어 있는 구성을 채용할 수 있다.

이 경우, 상기 코일은 렌즈 광축 방향의 사이에 상기 마그넷이 개재하도록 복수 배치되어 있는 것이 바람직하다. 본 발명에 의하면, 상술한 코일은 렌즈의 광축 방향에 마그넷이 개재하도록 복수(예를 들면 2개) 배치되어 있는 것으로 함으로써, 렌즈의 광축 방향 중 한쪽 방향으로 나온 마그넷의 자속과, 그 한족 방향과는 역방향으로 나온 마그넷의 자속과의 쌍방의 자속을 복수의 코일에 의해서 전자력으로 변환할 수 있다. 따라서, 효과적으로 이동 렌즈체의 추력(推力)을 발생시킬 수 있고, 나아가서는 효율적으로 이동 렌즈체를 소망하는 위치에 정지시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 코일이 상기 마그넷에 렌즈 광축 방향으로 대향하도록 배치되어 있는 경우, 상기 마그넷은 렌즈 광축 방향의 사이에 상기 코일이 개재하도록 복수 배치되어 있는 구성을 채용하여도 좋다. 본 발명에 의하면, 상술한 마그넷은 렌즈의 광축 방향에 코일이 개재하도록 복수(예를 들면 2개) 배치되어 있는 것으로 함으로써, 1개의 마그넷과 복수개의 코일로 이루어지는 방식에 비해, 코일 주변의 자속밀도를 높게 할 수 있고, 예를 들면 추력을 발생시키는 코일이 1개로 감소한다고 해도 같은 추력을 낼 수 있음과 동시에, 자기회로의 형상의 편평화(扁平化)도 가능하게 된다. 따라서, 렌즈 구동장치의 박형화 또는 소형화를 실현하면서, 이동 렌즈체를 소망하는 위치에 정지시킬 수 있다. 또, 예를 들면 마그넷의 사이에 개재하는 코일을 1개로 함으로써, 코일 사이의 선을 연결함이 불필요하게 되어, 작업성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 코일이 상기 마그넷에 렌즈 광축 방향으로 대향하도록 배치되어 있는 경우, 상기 마그넷은 렌즈의 광축 방향에 상기 코일과 대향하도록 1개 배치되어 있는 구성을 채용하여도 좋다. 본 발명에 의하면, 상술한 마그넷은 렌즈의 광축 방향에 코일과 대향하도록 1개 배치되어 있는 것으로 함으로써, 예를 들면 마그넷과 대향하는 코일을 1개로 하는 것에 의해서, 즉, 마그넷 1개, 코일 1개의 조합으로 하는 것에 의해서, 렌즈 구동장치의 한층 더 박형화 또는 소형화를 도모할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 렌즈 구동장치는, 또한, 상기 마그넷으로부터 나온 자속의 방향을 바꾸는 요크를 구비하고, 상기 요크는 렌즈 광축 방향의 길이가 적어도 상기 코일 또는 상기 마그넷의 대향면 사이 거리보다 길게 되도록 형성되어 있음과 동시에, 상기 이동 렌즈체 및/또는 상기 고정체에 마련되어 있는 것이 바람직하다. 본 발명에 의하면, 렌즈의 광축 방향의 길이가 적어도 코일 또는 마그넷의 대향면 사이 거리(예를 들면 2개의 코일로 하면, 서로 마주보는 코일면의 광축 방향의 거리가 되고, 예를 들면 2개의 마그넷으로 하면, 서로 마주보는 마그넷면의 광축 방향의 거리가 되며, 예를 들면 1개의 코일 및 1개의 마그넷으로 하면, 서로 마주보는 코일면과 마그넷면과의 광축 방향의 거리가 된다)보다 길게 되도록 형성되어 있는 요크가 이동 렌즈체와 고정체 중 어느 한쪽 또는 쌍방에 마련되어 있는 것으로 함으로써, 마그넷과 코일 사이에서 자로(磁路)로부터 빠져나오는 누설 자속을 적게 할 수 있고, 나아가서는 이동 렌즈체의 이동량과 코일에 하르는 전류와의 사이의 리니어러티를 더욱 향상시킬 수 있다.

이 경우, 상기 다른 쪽의 부재(상기 이동 렌즈체 및 상기 고정체 가운데, 마그넷이 유지되어 있는 측의 부재)에 상기 마그넷 및 상기 요크가 유지되어 있는 것이 바람직하다. 본 발명에 의하면, 하나의 부재에 상술한 마그넷과 요크의 양쪽이 마련되어 있는 것으로 함으로써, 마그넷과 요크의 상대적 위치 관계를 불변으로 할 수 있어 마그넷과 요크와의 사이에 작용하는 흡인력에 기인한 악영향을 막을 수 있다. 즉, 요크는 자성체이기 때문에 마그넷이 부근에 있으면 요크는 자화(磁化)하고, 양자의 사이에는 래이디얼(radial) 방향의 흡인력이 작용한다. 그리고, 이와 같은 상태로 마그넷과 요크와의 상대적 위치 관계가 바뀌면, 예를 들면 요크가 마련된 고정체에 대해, 마그넷이 마련된 이동 렌즈체가 광축 방향으로 이동하면, 렌즈 구동장치는 이 흡인력에 기인한 악영향을 받게 된다. 한편, 본 발명과 같이, 마그넷과 요크가 모두 이동 렌즈체에 마련되고 있든지, 혹은, 모두 고정체에 설치되어 있는 것으로 함으로써, 양자는 일체적으로 이동 혹은 부동(不動)이 되므로, 양자의 상대적 위치 관계를 불변으로 할 수 있고, 나아가서는 마그넷과 요크의 흡인력에 기인한 악영향을 막을 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 구동기구는 상기 한쪽의 부재에 유지되어 상기 마그넷에 자기흡인되는 자성부재를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 자성부재와 마그넷과의 사이에 자기흡인력이 작용하게 된다. 따라서, 예를 들면 매크로 촬영시에는 코일에 의한 전자력과 규제수단에 의한 규제력이 균형을 맞추어, 이동 렌즈체를 적절한 위치에 정지시킬 수 있는 한편으로, 예를 들면 통상 촬영시(혹은 카메라 비사용시)에는 자성부재와 마그넷과의 사이에 작용하는 자기흡인력에 의해서, 이동 렌즈체를 유지시킬 수 있다. 특히, 본 발명은 상술한 종래의 렌즈 구동장치와는 달리, 스프링의 가압력에 의하여 이동 렌즈체를 유지하지 않고, 안정성이 높은 자기흡인력에 의하여 이동 렌즈체를 유지하는 것이다. 따라서, 이동 렌즈체의 정지 위치 정밀도의 불균형을 억제하여, 이를 안정화시킬 수 있다. 또한, 이동 렌즈체를 유지하는 스프링의 제조 자체가 불필요하게 되기 때문에, 제조 코스트의 삭감에 기여할 수도 있다. 또, 본 발명에서 말하는 「자성부재」는 마그넷과의 사이에 다소나마 자기흡인력이 작용하는 것이면, 어떤 것이어도 상관없다. 예를 들면, 일반적으로 비자성의'성질이 알려져 있는 부재로 하여도 마그넷과의 사이에 조금이라도 자기흡인력이 작용하면 「자성부재」에 포함되는 것으로 한다. 또, 「자성부재」의 형상·종류·크기의 종류의 여하는 묻지 않는다.

본 발명에 있어서, 상기 자성부재는 원환(圓環) 형상으로 형성되고, 렌즈의 광축과 같은 축에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 본 발명에 의하면, 상술한 자성부재는 원환 형상으로 형성되어 있고, 렌즈의 광축과 같은 축에 배치되어 있으므로, 마그넷과의 사이에서 자기흡인력을 안정하게 발생시킬 수 있고, 나아가서는 이동 렌즈체의 정지 위치 정밀도를 보다 안정화시킬 수 있다. 즉, 예를 들면 코일의 원주방향에 따라서 작은 조각의 자성부재를 점재(点在)시킨 경우에는 그 배치 간격에 의해서는 마그넷과의 사이의 자기흡인력에 편향이 발생항, 이동 렌즈체의 정지 위치 정밀도를 안정화할 수 없는 경우가 있지만, 본 발명에 의하면, 원환 모양으로 형성된 자성부재가 렌즈의 광축과 같은 축에 배치되어 있으므로, 마그넷과의 사이의 자기흡인력에 편향이 생기지 않고, 코일의 원주방향 모든 위치에 있어서 자기흡인력을 안정하게 발생시킬 수 있으며, 나아가서는 이동 렌즈체의 정지 위치 정밀도를 보다 안정화시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 자성부재는 볼 모양, 와이어 모양 혹은 막대 모양으로 하여도 좋다. 이 경우, 상기 자성부재는 탑재되는 수(數) 혹은 크기가 변경 가능한 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 탑재되는 수 혹은 크기를 최적화하면, 이동 렌즈체의 기울기 등을 보정할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 마그넷은 상기 고정체의 측에 유지되고, 상기 자성부재는 상기 이동 렌즈체에 있어서 상기 마그넷보다도 피사체 측 위치에 유지되어 있는 것이 바람직하다. 본 발명에 의하면, 상술한 자성부재는 마그넷보다 피사체 측에 배치되어 있으므로, 이동 렌즈체는 매크로 촬영시로 이동하는 측과는 반대 측으로 흡인된다. 이 때문에, 통상 촬영시(혹은 카메라 비사용시)에 있어서, 자성부재와 마그넷과의 사이에서 작용하는 자기흡인력에 의해서 이동 렌즈체를 유지시킬 수 있고, 나아가서는 이동 렌즈체의 정지 위치 정밀도를 안정화시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 탄성부재는 상기 마그넷에 자기흡인되는 부재로 이루어지는 구성을 채용하여도 좋다. 이 경우, 규제수단으로서 이용한 탄성부재가 마그넷과의 사이에 자기흡인력을 발생시킨다. 따라서, 예를 들면 통상 촬영시(혹은 카메라 비사용시)에 스프링의 가압력에 의지하지 않고, 안정성이 높은 자기흡인력에 의지하여 이동 렌즈체를 유지할 수 있으므로, 이동 렌즈체의 정지 위치 정밀도의 불균형을 억제할 수 있고, 나아가서는 이동 렌즈체의 정지 위치 정밀도를 안정 화시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 규제수단으로서 제1 탄성부재 및 제2 탄성부재를 이용한 경우, 상기 제1 탄성부재 및 상기 제2 탄성부재 중 어느 한쪽이 상기 마그넷에 자기흡인되는 부재로 이루어지는 구성을 채용하여도 좋다. 이와 같이 구성하면, 예를 들면, 제1 탄성부재와 마그넷과의 사이에서 자기흡인력이 작용하게 된다. 따라서, 제1 탄성부재 또는 제2 탄성부재 가운데, 피사체 측의 탄성부재(예를 들면 제1 탄성부재)를 마그넷에 흡인시키는 것으로, 통상 촬영시(혹은 카메라 비사용시)에 안정성이 높은 자기흡인력에 의지하여 이동 렌즈체를 유지할 수 있고, 나아가서는 이동 렌즈체의 정지 위치 정밀도를 안정화시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 코일은 상기 이동 렌즈체의 외주에 유지되어 있는 형태를 채용하여도 좋다.

이 경우, 상기 코일은 상기 이동 렌즈체에 대하여 직접 감겨 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 보빈 등을 이용한 경우와 비교하여, 코일이 점유하는 스페이스를 축소할 수 있다. 또, 코일이 점유하는 스페이스를 동일하게 한 경우, 코일의 감아 돌린 수를 증대시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 코일이 상기 이동 렌즈체의 외주에 유지되어 있는 형태를 채용한 경우, 상기 고정체는 상기 이동 렌즈체 및 상기 마그넷의 둘레를 둘러싸는 커버부를 구비하고, 상기 마그넷은 상기 커버부의 내주면을 따라서 배치되어 있는 것이 바람직하다. 본 발명에 의하면, 마그넷의 형상을 커버부의 내주 형상에 따른 형상으로 함으로써, 커버부의 내주면과 코일의 외주면과의 사이를 마그넷의 배치 스페이스로서 유효하게 이용할 수 있어, 데드 스페이스를 축소할 수 있다. 또, 커버부의 내주면과 코일의 외주면과의 사이에 마그넷을 효율적으로 충전할 수 있으므로, 마그넷으로서 체적이 큰 것을 이용할 수 있는 만큼 코일에 쇄교하는 자계(磁界)를 효율적으로 형성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 커버부는, 예를 들면, 비원형의 내주 형상을 가지고 상기 이동 렌즈체 및 상기 마그넷의 둘레를 둘러싸고 있는 구성을 채용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 광축 방향으로부터 보았을 때, 상기 커버부의 내주 형상과 상기 코일의 외주 형상은 상이한 구성을 채용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 광축 방향으로부터 보았을 때, 상기 규제수단의 외주 형상은 상기 커버 일부의 평면형상과 대략 일치하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 마그넷은 복수가 원주방향의 복수 개소로 떨어져 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 커버부의 내주면과 코일의 외주면과의 사이에 마그넷을 효율적으로 충전할 수 있으므로, 마그넷으로서 체적이 큰 것을 이용할 수 있는만큼 코일에 쇄교하는 자계를 효율적으로 형성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 코일은 원환 모양으로 감기고, 상기 커버부의 내주 형상은 다각형인 경우, 상기 마그넷은 상기 커버부의 내주 형상의 복수의 각(角)부분 중 적어도 1개의 각부분을 포함한 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 코일은 원환 모양으로 감기고, 상기 커버부의 내주 형상은 사각형 혹은 해당 사각형의 각부분을 모따기한 다각형인 경우, 상기 마그넷은 상기 사각형의 각부분에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 마그넷은 상기 커버부의 상기 각부분에 위치 결정되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 마그넷을 커버부에 위치 결정하기 위한 치구(治具) 등이 불필요하게 되어, 작업 효율을 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 커버부는 백 요크의 통 모양 몸통부이고, 해당 백 요크의 상기 통 모양 몸통부의 내주면에 상기 마그넷이 고착되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 고정체는 상기 백 요크의 상기 통 모양 몸통부에 대하여 광축 방향의 촬상소자 측에 겹쳐 배치된 베이스와, 상기 백 요크의 상기 통 모양 몸통부에 대하여 광축 방향의 촬상소자 측에 겹쳐 배치된 케이스를 구비하고, 광축 방향으로부터 보았을 때, 상기 백 요크, 상기 베이스 및 상기 케이스는 대략 동일한 외주 형상을 구비하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 백 요크는 상기 통 모양 몸통부로부터 상기 코일의 내측 위치까지 연장한 안쪽 요크부를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 코일에 쇄교하는 자속밀도를 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 코일에 대해서는 상기 마그넷이 위치하는 측과 반대 측에 코일 요크가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 코일에 쇄교하는 자속밀도를 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 마그넷은 상기 코일의 외주 측에 배치되어 있는 구성 및 상기 코일에 대하여 광축 방향의 한쪽 측에 배치되어 있는 구성을 채용할 수 있다. 단, 렌즈 구동장치를 박형화한다고 하는 관점으로 하면, 상기 마그넷은 상기 코일의 외주 측에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 마그넷은 내면이 상기 코일의 외주 형상에 따르도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 마그넷이 상기 코일의 외주 측에 배치되어 있는 경우, 상기 마그넷은 내외 방향에서 다른 극으로 착자되어 있는 구성을 채용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 마그넷은 광축 방향에서 다른 극으로 착자된 2개의 마그넷편을 구비하고, 해당 2개의 마그넷편은 같은 극이 접하도록 광축 방향에 겹쳐 배치되어 있는 구성을 채용하여도 좋다. 이와 같이 구성하면, 2개의 마그넷편의 중복 부분 부근에서는 자력선이 고밀도로 발생하므로, 코일에 쇄교하는 자계를 효율적으로 형성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 마그넷은 광축 방향으로 겹쳐 배치된 복수의 마그넷편을 구비하고 있음과 동시에, 상기 코일은 해당 복수의 마그넷편의 각각에 대향하여 광축 방향으로 복수 배치되고, 상기 복수의 마그넷편은 각각이 내외 방향에서 다른 극으로 착자되며, 또한, 광축 방향으로 인접하는 마그넷편끼리에 있어서의 내외 방향에서의 착자 방향이 반대인 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 코일에 쇄교하는 자속밀도를 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 마그넷은 광축 방향으로 늘어선 복수의 분할 착자 영역을 구비하고 있음과 동시에, 상기 코일은 해당 복수의 분할 착자 영역의 각각에 대향하여 광축 방향에 복수 배치되고, 상기 복수의 분할 착자 영역의 각각은 내외 방향에서 다른 극으로 착자되며, 또한, 광축 방향으로 인접하는 착자 영역끼리에서는 내외 방향에 있어서의 착자의 방향이 반대인 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 코일에 쇄교하는 자속밀도를 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 고정체는 상기 케이스에 대하여 피사체 측에서 포개지는 판상(板狀) 커버를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 렌즈 구동장치 내에 쓰레기 등의 이물질이 침입하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 판상 커버는 상기 고정체를 구성하는 다른 부재에 결합하는 걸어 맞춤 다리부가 연장하고 있는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명을 적용한 렌즈 구동장치의 분해 사시도이다.

도 2(a), (b)는 도 1에 나타내는 렌즈 구동장치의 주요부를 렌즈 광축에 따 라서 절단했을 때의 단면도 및 Y1-Y1`선에 따라서 절단했을 때의 평면 단면도이다.

도 3은 도 1에 나타내는 렌즈 구동장치에 있어서, 이동 렌즈체가 소망하는 위치에서 정지 동작하는 모습을 나타내는 설명도이다.

도 4는 본 발명의 실시 형태 1의 변형예 1에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성의 개략을 나타내는 설명도이다.

도 5는 본 발명의 실시 형태 1의 변형예 2에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성의 개략을 나타내는 도이다.

도 6은 본 발명의 실시 형태 1의 변형예 3에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성의 개략을 나타내는 도이다.

도 7은 본 발명의 실시 형태 1의 변형예 4에 관한 렌즈 구동장치의 분해 사시도이다.

도 8(a), (b)는 도 7에 나타내는 렌즈 구동장치의 주요부를 렌즈 광축에 따라서 절단했을 때의 단면도 및 Y2-Y2`선에 따라서 절단했을 때의 평면 단면도이다.

도 9는 도 7에 나타내는 렌즈 구동장치에 있어서, 슬리브(sleeve)가 소망하는 위치에서 정지 동작하는 모습을 설명하기 위한 설명도이다.

도 10은 본 발명의 실시 형태 1의 변형예 5에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성의 개략을 나타내는 설명도이다.

도 11은 본 발명의 실시 형태 1의 변형예 6에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성의 개략을 나타내는 설명도이다.

도 12는 본 발명의 실시 형태 1의 변형예 7에 관한 렌즈 구동장치의 기계구 성의 개략을 나타내는 도이다.

도 13은 본 발명의 실시 형태 1의 변형예 8에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성의 개략을 나타내는 설명도이다.

도 14는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 렌즈 구동장치의 분해 사시도이다.

도 15(a), (b)는 도 14에 나타내는 렌즈 구동장치를 렌즈 광축의 방향으로 절단했을 때의 단면도 및 Y3-Y3`으로 절단했을 때의 평면 단면도이다.

도 16은 도 14에 나타내는 렌즈 구동장치에 있어서, 슬리브가 유지되는 모습을 설명하기 위한 설명도이다.

도 17은 본 발명의 실시 형태 3에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성의 개략을 나타내는 설명도이다.

도 18(a), (b)는 본 발명의 실시 형태 2, 3의 변형예에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성의 개략을 나타내는 도이다.

도 19는 본 발명의 실시 형태 4에 관한 렌즈 구동장치의 외관 구성을 나타내는 외관도이다.

도 20(a), (b), (c)는 도 19에 나타내는 렌즈 구동장치를 렌즈 광축(X)의 방향으로 절단했을 때의 단면도, Y5-Y5`선으로 절단했을 때의 단면도 및 Y6-Y6`으로 절단했을 때의 단면도이다.

도 21은 본 발명의 실시 형태 4에 관한 렌즈 구동장치의 효과를 나타내는 설명도이다.

도 22는 본 발명의 실시 형태 4의 변형예 2에 관한 렌즈 구동장치의 기계구 성을 나타내는 평면 단면도이다.

도 23은 본 발명의 실시 형태 4의 변형예 3에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성을 나타내는 평면 단면도이다.

도 24는 본 발명의 실시 형태 4의 변형예 4에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성을 나타내는 평면 단면도이다.

도 25는 본 발명의 실시 형태 1 ~ 4에 관한 렌즈 구동장치에 있어서, 코일과 마그넷과 요크의 배치 패턴을 설명하기 위한 패턴도이다.

도 26(a), (b)는 각각 본 발명의 실시 형태 5에 관한 렌즈 구동장치의 외관도 및 분해 사시도이다.

도 27은 도 26에 나타내는 렌즈 구동장치를 렌즈 광축에 따라서 절단했을 때의 단면도이다.

도 28(a), (b), (c)는 도 26에 나타내는 렌즈 구동장치의 구동기구에 이용한 자기회로의 평면도, 종단면도 및 마그넷의 설명도이다.

도 29는 도 26에 나타내는 렌즈 구동장치에서의 렌즈 구동 동작을 나타내는 설명도이다.

도 30(a), (b), (c)는 본 발명의 실시 형태 5의 변형예 1에 관한 렌즈 구동장치의 구동기구에 이용한 자기회로의 평면도, 종단면도 및 마그넷의 설명도이다.

도 31(a), (b), (c)는 본 발명의 실시 형태 5의 변형예 2에 관한 렌즈 구동장치의 구동기구에 이용한 자기회로의 평면도, 종단면도 및 마그넷의 설명도이다.

도 32(a), (b), (c)는 본 발명의 실시 형태 5의 변형예 3에 관한 렌즈 구동 장치의 구동기구에 이용한 자기회로의 평면도, 종단면도 및 마그넷의 설명도이다.

도 33(a), (b), (c)는 본 발명의 실시 형태 5의 변형예 4에 관한 렌즈 구동장치의 구동기구에 이용한 자기회로의 평면도, 종단면도 및 코일 요크의 설명도이다.

도 34(a), (b), (c), (d)는 본 발명의 실시 형태 5의 변형예 5에 관한 렌즈 구동장치의 구동기구에 이용한 자기회로의 평면도, 종단면도, 마그넷 및 그 변형예의 설명도이다.

도 35는 본 발명의 실시 형태 5의 변형예 6에 관한 렌즈 구동장치로 이용한 자성부재의 설명도이다.

도 36(a), (b)는 각각 본 발명의 실시 형태 5의 변형예 7에 관한 렌즈 구동장치의 외관도 및 분해 사시도이다.

<부호의 설명>

1A ~ 1T 렌즈 구동장치

2 고정체

3 이동 렌즈체

5 구동기구

11 케이스

12 렌즈 홀더

14, 141, 142 코일

15 슬리브

16 요크

17 마그넷

19 베이스

30, 138 자성부재

131, 132 판 스프링(규제수단/탄성부재)

<발명을 실시하기 위한 바람직한 형태>

이하에, 도면을 참조하여, 본 발명을 적용한 렌즈 구동장치를 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 렌즈 구동장치는 카메라 장착 휴대전화기 외에도 여러 가지 전자 기기에 장착하는 것이 가능하다. 예를 들면, PHS, PDA, 바코드 리더, 박형의 디지털 카메라, 감시 카메라, 차의 배후 확인용 카메라, 광학적 인증 기능을 가지는 도어 등에 이용할 수 있다.

[실시 형태 1]

(전체 구성)

도 1은 본 발명을 적용한 렌즈 구동장치의 분해 사시도이다. 도 2(a), (b)는 도 1에 나타내는 렌즈 구동장치의 주요부를 렌즈 광축에 따라서 절단했을 때의 단면도 및 도 2(a)의 Y1-Y1`선에 따라서 절단했을 때의 평면 단면도이다.

도 1 및 도 2(a)에 있어서, 본 형태의 렌즈 구동장치(1)는 디지털 카메라나 카메라 장착 휴대전화기 등의 박형 카메라에 있어서, 3매의 렌즈(121, 122, 123)를 렌즈 광축(X)에 따라서 피사체(물체 측)에 가까운 A방향(앞쪽) 및 피사체와는 반대 측(상(像) 측)에 가까운 B방향(뒤쪽)의 쌍방향으로 이동시키기 위한 것이고, 대체로 3매의 렌즈(121, 122, 123) 및 고정 조리개(124)를 원통형의 슬리브(15) 위에 일체로 유지한 이동 렌즈체(3)와, 이 이동 렌즈체(3)를 렌즈 광축(X)에 따라 이동시키는 구동기구(5)와, 구동기구(5) 및 이동 렌즈체(3)가 탑재된 고정체(2)를 가지고 있다. 또, 이동 렌즈체(3)는 슬리브(15)의 외주면에 고착된 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)을 구비하고 있다.

본 형태에 있어서, 고정체(2)는 상 측에서 촬상소자(도시하지 않음)를 유지하기 위한 베이스(19)와, 피사체 측에 위치하는 케이스(11)와, 요크(16)를 구비하고 있고, 케이스(11)의 앞쪽 중앙에는 피사체로부터의 반사광을 렌즈(121)에 취입하기 위한 원형의 입사창(110)이 형성되어 있다.

(구동기구(5)의 구성)

케이스(11)와 베이스(19)는 끼워 넣음 가능하고, 그 사이에는 구동기구(5)에 이용한 원통형의 요크(16)가 고정되어 있다. 요크(16)의 내주면에는 링(ring) 모양의 마그넷(17)이 고착되고, 마그넷(17)은 요크(16)의 내주면에서부터 안쪽으로 돌출하도록 요크(16)에 고착되어 있다. 요크(16)는, 예를 들면 강판(鋼板) 등의 강(强)자성체로 이루어진다.

슬리브(15)의 외주에 있어서, 피사체 측(앞쪽)에는 링 모양의 제1 코일(141)이 고착되고, 촬상소자 측(뒤쪽)에는 링 모양의 제2 코일(142)이 고착되어 있다. 여기서, 제1 코일(141)은 슬리브(15)의 외주 측에 있어서 마그넷(17)보다도 앞쪽에 위치하고, 렌즈 광축(X)의 방향에 있어서 제1 코일(141)과의 사이에 마그넷(17)이 개재하도록 제2 코일(142)이 배치되어 있다. 따라서, 제1 코일(141)의 후단면(後端面)과 마그넷(17)의 전단면(前端面)이 대향하고, 제2 코일(142)의 전단면과 마그넷(17)의 후단면이 대향하고 있다. 또한, 슬리브(15)에 고착된 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)은 이동 렌즈체(3)와 함께 요크(16)에 대해서 렌즈 광축(X)의 방향으로 상대 이동이 가능하게 되어 있다.

이와 같이 구성한 렌즈 구동장치(1)에 있어서, 마그넷(17)은 렌즈 광축(X)의 방향과 직교하는 방향에 착자되어 있고, 마그넷(17)의 N극으로부터 나온 자속은, 예를 들면, 슬리브(15), 제1 코일(141), 요크(16)를 통과하여, 다시 마그넷(17)으로 돌아온다. 또, 마그넷(17)의 N극으로부터 나온 자속은, 예를 들면, 슬리브(15), 제2 코일(142), 요크(16)를 통과하여, 다시 마그넷(17)으로 돌아온다. 따라서, 제1 코일(141), 제2 코일(142), 요크(16), 슬리브(15)라고 하는 부재에 의해서 자기회로(자로(磁路))가 형성되게 된다. 이 때문에, 슬리브(15)의 재료로서는 자성 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 슬리브(15)에 대해서는 자기회로(자로)를 구성하는 재료로부터 제외한 것도 가능하다.

제1 코일(141)과 제2 코일(142)의 대향면 사이 거리는 마그넷(17)의 렌즈 광축(X)의 방향의 두께보다 크고, 마그넷(17)과 제1 코일(141)과의 사이 및 마그넷(17)과 제2 코일(142)과의 사이에는 렌즈 광축(X)의 방향으로 틈이 있다. 따라서, 이 틈의 범위 내에서 이동 렌즈체(3)를 렌즈 광축(X)의 방향으로 이동시킬 수 있다.

요크(16)는 렌즈 광축(X)의 방향의 길이가 제1 코일(141)과 제2 코일(142)의 대향면 사이 거리보다도 길게 되도록 형성되어 있다. 이 때문에, 마그넷(17)과 제1 코일(141)과의 사이에 구성되는 자로 및 마그넷(17)과 제2 코일(142)과의 사이에 구성되는 자로부터의 누설 자속을 적게 할 수 있어, 슬리브(15)의 이동량과 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)에 흐르는 전류와의 사이의 리니어러티(linearity)를 향상시킬 수 있다.

본 형태의 렌즈 구동장치(1)에 있어서, 구동기구(5)에는 도 1 및 도 2(a), 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 슬리브(15)의 이동을 규제하는 제1 판 스프링(131)(제1 탄성부재/규제수단) 및 제2 판 스프링(132)(제2 탄성부재/규제수단)가 마련되어 있다. 이러한 판 스프링(131, 132) 가운데, 제2 판 스프링(132)에 대해서, 도 2(b)를 이용하여 상세하게 설명한다. 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 제2 판 스프링(132)은 베이스(19)에 유지되어 있고, 베이스(19)에 형성된 회전 방지 홈(19a)(도 1에는 도시하지 않음)과 결합하고 있다. 이것에 의해, 제2 판 스프링(132)의 회전이 저지되고 있다.

제2 판 스프링(132)은 전류를 흐르는 금속제의 스프링으로서, 가장 내측의 원주 부분(132a)에 슬리브(15)의 후단이 실어 놓이도록 되어 있다. 또, 원주 부분(132a)에는 제2 코일(142)을 통전하기 위한 단자(132b)가 3개소 형성되어 있고, 단자(132b)를 통해서 제2 코일(142)에 전류를 공급할 수 있다.

또한, 상세한 설명은 생략하지만, 제1 판 스프링(131)에 대해서도 제2 판 스프링(132)과 마찬가지로, 제1 코일(141)을 통전하기 위한 단자가 형성되어 있고, 그 단자를 통해서 제1 코일(141)에 전류를 흘릴 수 있다. 이것에 의해, 제1 판 스 프링(131) 및 제2 판 스프링(132)을 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)의 통전용 배선으로서 기능하게 할 수 있고, 나아가서는 렌즈 구동장치(1)의 전기회로 구성(회로배선)을 용이하게 해, 렌즈 구동장치(1) 전체의 소형화를 도모할 수 있다.

다시 도 2(a)에 있어서, 본 형태에서는 슬리브(15)의 외주면에는 제1 코일(141)과 제2 코일(142)을 직렬로 접속하는 통전용 배선(140)을 마련하고 있다. 이것에 의해, 제1 코일(141)에 흐르는 전류와 제2 코일(142)에 흐르는 전류를 동일하게 할 수 있어 전류 제어가 용이하게 된다.

이와 같은 구성으로 이루어지는 렌즈 구동장치(1)에 의하면, 판 스프링(131, 132)에 의한 탄성력을 이용하여, 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)이 고착된 슬리브(15)를 소망하는 위치로 유지할 수 있다. 이 유지 동작에 대해서는 후술한다.

(조립 방법)

다음에, 렌즈 구동장치(1)의 제조 방법 가운데, 렌즈 구동장치(1)의 조립 방법에 대해 설명한다. 또한, 여기서 설명하는 방법은 후술하는 렌즈 구동장치에서도 동일하게 채용할 수 있다.

본 형태에서는, 우선, 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)은, 미리 슬리브(15)의 외주에 고착시켜 둠과 동시에, 렌즈(121, 122, 123)를 가지는 슬리브(15)는 미리 슬리브(15)의 내부에 조립해 둔다. 또, 마그넷(17)은 미리 요크(16)의 내주면에 고착시켜 둔다. 또한, 마그넷(17) 및 요크(16)는 렌즈 광축(X)의 방향으로 균열이 들어가 있어 2개로 분할 가능하게 되어 있다.

이와 같은 구성의 부재를 이용하여 렌즈 구동장치(1)를 조립할 때에는, 우 선, 판 스프링(132)을 베이스(19)에 형성된 회전 방지 홈(19a)(도 1에서는 도시하지 않음)과 결합하도록, 베이스(19)에 장착한다. 다음에, 마그넷(17) 및 요크(16)를 2개로 분할해, 슬리브(15)의 외주에 고착된 제1 코일(141)과 제2 코일(142)과의 사이에 마그넷(17)이 개재하도록 하여, 마그넷(17) 및 요크(16)를 다시 일체화(고착)시킨다. 다음에, 슬리브(15)가 내부에 조립된 요크(16)를 베이스(19)에 고정한다. 이때, 슬리브(15)의 후단은 제2 판 스프링(132)의 가장 내측의 원주 부분(132a)에 실어 놓인다. 다음에, 제2 판 스프링(131)을 그 가장 내측의 원주 부분이 슬리브(15)의 전단에 맞닿도록 실어 놓은 후, 케이스(11)를 베이스(19)와 결합시킨다. 이와 같이 하여, 도 2(a)에 나타내는 렌즈 구동장치(1)를 조립할 수 있다. 또한, 판 스프링(131, 132)에는 래이디얼 방향 외측에 설상(舌狀)의 것이 형성되어 있고, 이것은 코일(141, 142)로의 급전부(給電部)가 된다.

(유지 동작)

도 3은 렌즈 구동장치(1)에 있어서, 이동 렌즈체(3)가 소망하는 위치에서 정지 동작하는 모습을 나타내는 설명도이다. 또한, 도 3에는 도 2(a)에 있어서, 렌즈 광축(X)보다 오른쪽 반에 주목했을 때의 기계구성을 나타내 있고, 이동 렌즈체(3) 가운데, 슬리브(15)만을 도시하고 있다. 또, 마그넷(17)은 래이디얼 방향 내측 방향이 N극, 래이디얼 방향 바깥쪽 방향이 S극이 되도록 착자(着磁)되어 있다.

도 3(a)에 있어서, 마그넷(17)의 N극으로부터 나온 자속은 슬리브(15) → 제1 코일(141) → 요크(16)의 순서로 통과한다(도 3(b)의 화살표 참조). 또한, 누설 자속을 고려하면, 마그넷(17)의 N극으로부터 나온 자속은 제1 코일(141)만을 통과 해 돌아오는 것도 있다. 또, 마그넷(17)의 N극으로부터 나온 자속은 슬리브(15) → 제2 코일(142) → 요크(16)의 순서로 통과한다(도 3(b)의 화살표 참조). 또한, 누설 자속을 고려하면, 마그넷(17)의 N극으로부터 나온 자속은 제2 코일(142)만을 통과해 돌아오는 것도 있다. 따라서, 제1 코일(141), 제2 코일(142), 요크(16), 슬리브(15)라고 하는 부재에 의해서 자기회로(자로(磁路))가 형성된다.

이와 같은 상태에 있어서, 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)에 동일한 방향의 전류를 흘린다. 본 실시 형태에서는, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 지면(紙面)을 향하여 「안쪽」으로부터 「바로 앞쪽」으로 전류를 흘린다. 그 결과, 자계 중에 있던 통전중의 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)은 각각 위쪽(앞쪽)의 전자력 F_H를 받게 되다(도 3(c)의 화살표 참조). 이것에 의해, 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)이 고착된 슬리브(15)는 피사체 측(앞쪽)으로 이동하기 시작하게 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 슬리브(15)에 통전용 배선(140)을 마련하고 있고, 제1 코일(141)에 흐르는 전류와 제2 코일(142)에 흐르는 전류를 동일하게 하고 있으므로, 제1 코일(141)과 제2 코일(142)에는 거의 동일한 전자력 F_H가 작용하게 된다. 또, 렌즈 구동장치(1)의 크기는 매우 작기 때문에(예를 들면, 외경 대략 10mm × 높이 대략 5mm), 제1 코일(141)을 통과하는 자속과 제2 코일(142)을 통과하는 자속은 거의 같은 것이라고 생각할 수 있다.

이때, 제1 판 스프링(131)과 슬리브(15)의 전단과의 사이, 및, 제2 판 스프링(132)과 슬리브(15)의 후단과의 사이에는 각각 슬리브(15)의 이동을 규제하는 힘(탄성력 F_S1, 탄성력 F_S2)이 발생한다(도 3(d)의 화살표 참조). 이 때문에, 슬리브(15)를 앞쪽으로 이동시키도록 하는 전자력 F_H + F_H와, 슬리브(15)의 이동을 규제하는 탄성력 F_S1 + F_S2가 균형을 맞췄을 때, 슬리브(15)는 정지한다. 이와 같이 하여, 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)에 흐르는 전류량과, 판 스프링(131, 132)에 의해서 슬리브(15)에 작용하는 탄성력을 조정하는 것으로 슬리브(15)를 소망하는 위치에 정지시킬 수 있다.

또, 본 실시 형태에서는 탄성력(응력)과 변위량(변형량)과의 사이에 선형 관계가 성립하는 판 스프링(131, 132)을 이용하고 있기 때문에, 슬리브(15)의 이동량과 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)에 흐르는 전류와의 사이의 리니어러티를 향상시킬 수 있다. 또, 판 스프링(131, 132)이라고 하는 2개의 탄성부재를 이용하고 있기 때문에, 슬리브(15)가 정지했을 때에 렌즈 광축(X)의 방향에 큰 균형맞춤 힘이 가해지게 되어, 렌즈 광축(X)의 방향에 원심력 등의 다른 힘이 작용한다 해도 보다 안정하게 슬리브(15)를 정지시킬 수 있다. 또한, 렌즈 구동장치(1)에서는 슬리브(15)를 정지시키는데, 충돌재(완충재) 등에 충돌시켜 정지시키는 것이 아니라, 전자력과 탄성력과의 균형을 이용하여 정지시키는 것으로 하고 있으므로, 충돌음의 발생을 막는 것도 가능하다.

[실시 형태 1의 변형예 1]

본 발명에 관한 렌즈 구동장치에서는 도 1 ~ 도 3을 참조하여 설명한 구동기구(5)에 대신하여, 이하의 구성을 채용하여도 좋다.

도 4는, 본 발명의 실시 형태 1의 변형예 1에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성의 개략을 나타내는 설명도이다. 도 4에 있어서, 렌즈 구동장치(1A)는 슬리브(15)(이동 렌즈체(3))의 이동을 규제하는 것으로서 제1 코일 스프링(211)과, 코일 스프링(211)보다도 길이가 짧은 코일 스프링(212)을 채용하고 있다. 이와 같이, 도 1 ~ 도 3에 나타내는 렌즈 구동장치(1)에서 이용한 판 스프링(131, 132)을 다른 탄성부재(코일 스프링(211, 212))으로 대신한 경우에 있어서도 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)에 흐르는 전류량를 조정하는 것으로, 코일 스프링(211, 212)에 적당한 탄성력을 발생시켜, 슬리브(15)에 장착된 렌즈(121, 122, 123)(도 2(a) 참조)의 위치를 소망하는 위치에 정지 제어할 수 있다. 또한, 코일 스프링(211, 212)을 통전용 배선으로서 이용하는 것도 가능하다. 또, 본 실시 형태에서는 코일 스프링(212)의 길이를 코일 스프링(211)의 길이보다 짧게 하고 있지만, 이것은 슬리브(15)의 기준 위치가 뒤쪽에 있기 때문이다. 예를 들면, 슬리브(15)의 기준 위치가 앞쪽에 있는 경우에는 코일 스프링(211)이 짧게 된다. 물론, 슬리브(15)의 기준 위치가 중앙에 있는 경우에는 양자는 같은 길이가 된다.

[실시 형태 1의 변형예 2]

도 5는 본 발명의 실시 형태 1의 변형예 2에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성의 개략을 나타내는 도이다. 도 5(a)에 있어서, 렌즈 구동장치(1B)는 케이스(11)와 베이스(19)에 의해서 원통 모양의 중간 케이스(20)가 고정되어 있다. 그리고, 이 중간 케이스(20)의 내주면에서부터 안쪽으로 돌출하도록 마그넷(17)이 고착됨과 동시에, 이 마그넷(17)에 요크(16)가 고착되어 있다. 이와 같이, 요크(16)의 위치를 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)보다도 래이디얼 방향 내측에 배치하여도 좋다. 물론, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 중간 케이스(20)를 요크(16)에 옮겨놓고, 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)에 대해서 래이디얼 방향 외측과 래이디얼 방향 내측의 양측에 요크(16)를 배치하여도 좋다. 이것에 의해, 마그넷(17)과 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)과의 사이에서 자로(磁路)로부터 새어 나오는 누설 자속을 보다 적게 할 수 있어, 슬리브(15)의 이동량과 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)에 흐르는 전류와의 사이의 리니어러티를 향상시킬 수 있다.

또한, 도 5(b)에 있어서는 래이디얼 방향 내측의(마그넷(17)의 N극에 고착된) 요크(16)의 길이가 래이디얼 방향 외측의(마그넷(17)의 S극에 고착된) 요크(16)의 길이보다 짧게 되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 래이디얼 방향 내측의(마그넷(17)의 N극에 고착된) 요크(16)의 길이가 길게 되도록 하여도 좋다. 물론, 이들이 같은 길이로 하여도 상관없다. 다만, 상술한 바와 같이, 누설 자속을 고려하면, 적어도 제1 코일(141)과 제2 코일(142)의 대향면 사이 거리보다 길게 되도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또, 상기 형태의 렌즈 구동장치의 중 어느 하나에 있어서도 이동 렌즈체(3) 및 고정체(2) 중 어느 한 쪽에 마그넷(17) 및 요크(16)의 양쪽이 설치되어 있다. 따라서, 이동 렌즈체(3)가 고정체(2)에 대해서 상대적으로 이동했다고 해도 마그넷(17)과 요크(16)의 상대적 위치 관계는 불변이고, 마그넷(17)과 요크(16)와의 사이에 작용하는 래이디얼 방향의 흡인력에 기인한 악영향을 막을 수 있다.

[실시 형태 1의 변형예 3]

또한, 본 발명은 마그넷(17)과 요크(16)의 상대적 위치 관계가 불변이 되는 경우만으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 6에 나타내는 렌즈 구동장치(1C)를 고려하는 것도 가능하다.

도 6은 본 발명의 실시 형태 1의 변형예 3에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성의 개략을 나타내는 도이다. 도 6(a)에서는 슬리브(15)(이동 렌즈체(3))에 마그넷(17)을 고착함과 동시에 케이스(11)와 베이스(19)에 의해서 고정된 코일 요크(165)에 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)이 고착되어 있다. 이와 같은 구성으로 이루어지는 렌즈 구동장치(1C)는, 상술한 바와 같이, 예를 들면 코일 요크(165)가 고착된 고정체(2)에 대해 마그넷(17)이 고착된 이동 렌즈체(3)가 렌즈 광축(X)의 방향으로 이동하면, 마그넷(17)과 요크(16)와의 사이에 작용하는 래이디얼 방향의 흡인력에 기인한 악영향을 받아 버리는 한편으로 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)이 이동 렌즈체(3)가 아닌 고정체(2) 쪽에 고착되어 있기 때문에, 통전용 배선이 복잡하게 되지 않게 마무리된다는 메리트가 있다. 또, 도 6(a)에서는 코일 요크(165)는 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)에 대해서 래이디얼 방향 외측에만 설치하고 있지만, 물론, 마그넷(17)의 배면 측에 요크(16)를 배치하여도 좋다(도 6(b) 참조). 또한, 렌즈 구동장치(1C)에서는 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)이 코일 요크(165)에 고착되어 있기 때문에, 슬리브(15)에는 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)에 작용하는 전자력에 대한 반작용의 힘이 작용해 슬리브(15)를 렌즈 광축(X)의 방향으로 이동시킬 수 있다.

[실시 형태 1의 변형예 4]

다음에, 렌즈 구동장치 다른 형태로서, 제2 코일(142)을 제거한 경우에 대해 상세히 설명한다. 즉, 제1 코일(141), 요크(16), 슬리브(15)라고 하는 부재에 의해서 자기회로가 형성되는 경우에 대해 상세히 설명한다. 도 7은 본 발명의 실시 형태 1의 변형예 4에 관한 렌즈 구동장치의 분해 사시도이다. 도 8(a), (b)는 도 7에 나타내는 렌즈 구동장치의 주요부를 렌즈 광축에 따라서 절단했을 때의 단면도 및 도 8(a)의 Y2-Y2`선에 따라서 절단했을 때의 평면 단면도이다. 도 9는 렌즈 구동장치에 있어서, 슬리브(15)가 소망하는 위치에서 정지 동작하는 모습을 설명하기 위한 설명도이다. 또한, 도 9는, 도 8(a)에 있어서, 렌즈 광축(X)보다 오른쪽 반에 주목했을 때의 기계구성을 나타내고 있다.

도 7 및 도 8(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 렌즈 구동장치(1D)는 렌즈 구동장치(1)(도 1 참조)와 달리, 제2 코일(142)을 구비하고 있지 않다. 이와 같은 렌즈 구동장치(1D)는 제1 코일(141)만을 슬리브(15)의 외주에 고착시키는 것에 의해서 간단하고 쉽게 제조할 수 있다. 도 9(a), (b)에 있어서, 렌즈 구동장치(1D)는 도 3에 나타내는 렌즈 구동장치(1)의 정지 동작과 같은 동작을 실시한다. 즉, 마그넷(17)의 N극으로부터 나온 자속은 슬리브(15) → 제1 코일(141) → 요크(16)의 순서로 통과한다(도 9(a) → 도 9(b)). 그리고, 제1 코일(141)에 지면의 「안쪽」으로부터 「앞쪽」으로 전류를 흘리면, 자계 중에 있던 통전중의 제1 코일(141)은 위쪽 방향(앞쪽)의 전자력 F_H를 받게 된다(도 9(c)의 화살표 참조). 한편, 제1 판 스프링(131)과 슬리브(15)의 전단과의 사이, 제2 판 스프링(132)과 슬리브(15)의 후 단과의 사이에는 각각 슬리브(15)(이동 렌즈체(3))의 이동을 규제하는 힘(탄성력 F_S1, 탄성력 F_S2)이 발생한다(도 9(d)의 화살표 참조). 그리고, 슬리브(15)를 앞쪽으로 이동시키도록 하는 전자력 F_H와, 슬리브(15)의 이동을 규제하는 탄성력 F_S1 + F_S2가 균형을 맞출 때, 슬리브(15)(이동 렌즈체(3))는 정지한다. 이와 같이 하여, 제1 코일(141)에 흐르는 전류량과, 판 스프링(131) 및 판 스프링(132)에 의해 슬리브(15)에 작용하는 탄성력을 조정하는 것으로, 슬리브(15)를 소망하는 위치에 정지시킬 수 있다. 또, 렌즈 구동장치(1D)는 전류를 흘리는 코일은 제1 코일(141)만으로 하고 있으므로, 장치 전체의 박형화 및 소형화를 도모할 수 있다.

[실시 형태 1의 변형예 5]

도 10은 본 발명의 실시 형태 1의 변형예 5에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성의 개략을 나타내는 설명도이다. 도 10에 나타내는 렌즈 구동장치(1E)에 나타내는 바와 같이, 마그넷(17)과 비교해서 제2 판 스프링(132) 측에만 제2 코일(142)을 설치하여 슬리브(15)(이동 렌즈체(3))를 촬상소자 측(뒤쪽)으로 이동시키는 것도 가능하다.

[실시 형태 1의 변형예 6]

도 11은 본 발명의 실시 형태 1의 변형예 6에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성의 개략을 나타내는 설명도이다. 도 11(a)에 나타내는 렌즈 구동장치(1F)는 실시 형태 1의 변형예 6에 관한 렌즈 구동장치(1D)(도 8 참조)와 동일한 부품을 이용하지만, 마그넷(17)이 슬리브(15)에 고착되어 있어, 제1 코일(141)만이 코일 요 크(165)에 고착하고 있다. 이와 같이, 마그넷(17)과 제1 코일(141)의 배치 관계를 교환하여도 상관없다. 물론, 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 도 10과 마찬가지로, 마그넷(17)과 비교해서 제2 판 스프링(132) 측에만 제2 코일(142)을 설치하여 슬리브(15)(이동 렌즈체(3))를 촬상소자 측(뒤쪽)으로 이동시키는 것도 가능하다.

[실시 형태 1의 변형예 7]

도 12는 실시 형태 1의 변형예 7에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성의 개략을 나타내는 도이다. 도 12에 나타내는 렌즈 구동장치(1G)는 실시 형태 1의 변형예 6에 관한 렌즈 구동장치(1D)의 마그넷(17)의 N극 근방에 요크(16)를 설치하고 있다. 이와 같은 렌즈 구동장치(1G)에 있어서도 도 5(b)를 참조하여 설명한 렌즈 구동장치(1B)와 같이, 마그넷(17)에 요크(16)를 설치한 구성을 채용하여도 좋다.

[실시 형태 1의 변형예 8]

다음에, 도 8에 나타내는 렌즈 구동장치(1D)를 베이스로 하여 마그넷(17)뿐 아니라, 마그넷(171)과는 별개의 마그넷(172)(마그넷(171)과 다른 마그넷(172))을 설치한 렌즈 구동장치에 대해서 설명한다.

도 13은 본 발명의 실시 형태 1의 변형예 8에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성의 개략을 나타내는 설명도이다. 도 13(a)에 나타내는 바와 같이, 렌즈 구동장치(1H)는 2개의 마그넷(171, 172)이 요크(16)에 고착되어, 렌즈 광축(X)의 방향으로 코일(14)을 사이에 끼우도록 배치되어 있다. 또한, 도 13(b)에 나타내는 바와 같이, 2개의 마그넷(171, 172)이 슬리브(15)의 래이디얼 방향 외측에 고착되어 있어, 코일(14)을 사이에 두도록 배치되어 있어도 좋다.

이와 같이, 렌즈 구동장치(1H)에서는 1개의 마그넷과 복수 개의 코일로 이루어지는 방식(예를 들면, 도 1 참조)과 비교하여, 코일 주변의 자속밀도를 높게 할 수 있다. 그 때문에, 비록 추력을 발생시키는 코일이 1개로 감소했다고 하여도 도 1에 나타내는 방식과 동일한 추력을 얻을 수 있고, 나아가서는 자기회로의 형상의 편평화를 가능하게 하면서, 이동 렌즈체를 소망하는 위치에 정지시킬 수 있다. 또, 코일을 1개(예를 들면, 제1 코일(141)만)로 하고 있으므로, 코일 사이의 선을 연결함이 불필요하게 되어 작업성을 향상시킬 수 있다.

[실시 형태 2]

도 14는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 렌즈 구동장치의 분해 사시도이다. 도 15(a), (b)는 도 14에 나타내는 렌즈 구동장치를 렌즈 광축의 방향으로 절단했을 때의 단면도 및 Y3-Y3`로 절단했을 때의 평면 단면도이다. 또한, 도 15(a)에 있어서, 설명의 편의상 위를 피사체에 가까운 앞쪽으로 한다. 또한, 본 형태 및 이하에 설명하는 형태에 있어서, 실시 형태 1과 공통되는 부분에는 동일한 부호를 교부하여 도시하기로 하고, 그러한 설명을 생략한다.

도 14 및 도 15(a), (b)에 있어서, 렌즈 구동장치(1J)는 고정체의 일부에 상당하는 케이스(11)와, 이동 렌즈체(3)의 일부에 상당하는 슬리브(15)로 주로 구성되어 있다. 슬리브(15)의 내부에는 렌즈 광축(X)이 그 중심에 위치하게 되는 대략 원통 형상의 슬리브(15)가 장착되고(도 15에서는 도시하지 않음. 도 14 참조), 그 슬리브(15)의 내부에는 렌즈(121) 등이 구비되어 있다(도 14 참조).

본 형태에서도 케이스(11)와 베이스(19)는 끼워 넣기 가능하고(도 14 참조), 이들에 의해서 원통 모양의 요크(16)가 고정되어 있으며, 케이스(11), 베이스(19) 및 요크(16)에 의해서 고정체가 구성되어 있다. 요크(16)의 내주면에는 링 모양으로 형성된 마그넷(17)이 고착되어 있다. 즉, 마그넷(17)은 요크(16)의 내주면에서 안쪽으로 돌출하도록 요크(16)에 고착되어 있다(도 14 참조). 그리고, 렌즈 광축(X)의 방향과 직교하는 방향에 착자되어 있다. 또한, 요크(16)는 예를 들면 강판(鋼板) 등의 강(强)자성체로 이루어진다.

슬리브(15)의 외주에는 앞쪽에 링 모양으로 형성된 제1 코일(141)이 고착되어 있고, 뒤쪽에 링 모양으로 형성된 제2 코일(142)이 고착되어 있다. 즉, 슬리브(15)의 외주에 있어서, 마그넷(17)보다도 앞쪽에 이 마그넷(17)에 대향하도록 제1 코일(141)이 배치되어 있고, 이 제1 코일(141)과의 관계에서 광축(X)의 방향에 마그넷(17)이 개재하도록 제2 코일(142)이 배치되어 있다. 그 결과, 제1 코일(141)의 후단면(後端面)과 마그넷(17)의 전단면(前端面)이 대향하고, 제2 코일(142)의 전단면과 마그넷(17)의 후단면이 대향하고 있다.

또, 본 형태의 렌즈 구동장치(1J)에는 슬리브(15)의 이동을 규제하는 제1 판 스프링(131) 및 제2 판 스프링(132)이 설치되어 있다. 이러한 판 스프링(131, 132) 가운데, 도 15(b)에 판 스프링(132)을 도시하는 바와 같이, 판 스프링(131, 132)은 실시 형태 1과 같은 구성을 가지고 있다.

여기서, 슬리브(15)(이동 렌즈체(3))에는 도 14 및 도 15(a)에 나타내는 바와 같이, 원환 형상의 자성부재(30)가 제1 코일(141)을 사이에 두고, 마그넷(17)과는 반대 측에 배치되어 있다. 여기서, 자성부재(30)는 렌즈 광축(X)과 동축상(同軸 狀)으로 배치되어 있다. 따라서, 자성부재(30)와 마그넷(17)과의 사이에는 자기흡인력이 작용하고 있어 슬리브(15)를 유지할 수 있게 되어 있다. 이 유지 동작에 대해서는 후술하는(유지 동작)에 있어서 상세히 설명한다. 또한, 렌즈 구동장치(1)의 조립 방법은 대체로 실시 형태 1과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

(유지 동작)

도 16은 렌즈 구동장치(1J)에 있어서, 슬리브(15)가 유지되는 모습을 설명하기 위한 설명도이다. 또한, 도 16(a), (b)는, 도 15(a)에 있어서, 광축(X)보다 오른쪽 반에 주목했을 때의 기계구성을 나타내고 있다. 또, 마그넷(17)은 래이디얼 방향 안쪽 방향이 N극, 래이디얼 방향 바깥 방향이 S극이 되도록 착자되어 있다.

도 16(a)에 있어서, 마그넷(17)의 N극으로부터 나온 자속은 슬리브(15) → 제1 코일(141) → 요크(16)의 순서로 통과하고 있다. 또, 마그넷(17)의 N극으로부터 나온 자속은 슬리브(15) → 제2 코일(142) → 요크(16)의 순서로 통과하고 있다. 이와 같은 상태에 있어서, 도 16(a)에서는 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)에 동일한 방향의 전류를 흘리고 있으므로(예를 들면 지면의 「안쪽」으로부터 「바로 앞」으로 전류를 흘리고 있으므로), 자계중에 있던 통전중의 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)은 각각 위쪽 방향(앞쪽)의 전자력 F_H를 받고 있는(도 16(a) 내의 화살표 참조). 이것에 의해, 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)이 고착된 슬리브(15)는 앞쪽으로 이동하고 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 슬리브(15)에 통전용 배 선(140)을 설치하고 있고, 제1 코일(141)에 흐르는 전류와 제2 코일(142)에 흐르는 전류를 동일하게 하고 있으므로, 제1 코일(141)과 제2 코일(142)에는 거의 같은 전자력 F_H가 작용하고 있다. 또, 렌즈 구동장치(1J)의 크기는 작기 때문에(예를 들면, 외경 대략 10mm × 높이 대략 5mm), 제1 코일(141)을 통과하는 자속과 제2 코일(142)을 통과하는 자속은 거의 같은 것이라고 생각된다.

한편, 판 스프링(131)과 슬리브(15)의 전단과의 사이, 판 스프링(132)과 슬리브(15)의 후단과의 사이에는 각각 슬리브(15)의 이동을 규제하는 힘(탄성력 F_S1, 탄성력 F_S2)이 발생하고 있다(도 16(a)의 화살표 참조). 이 때문에, 도 16(a)에서는 슬리브(15)를 앞쪽으로 이동시키려고 하는 전자력 F_H + F_H와 슬리브(15)의 이동을 규제하는 탄성력 F_S1 + F_S2가 균형을 맞추어 슬리브(15)가 정지하고 있다.

다음에, 매크로 촬영으로부터 통상 촬영(카메라 비사용)으로 전환하면, 렌즈 구동장치(1J)는 도 16(a)에 나타내는 상태로부터 도 16(b)에 나타내는 상태로 이동한다. 구체적으로 설명하면, 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)을 통전하고 있지 않은 상태에서는 제1 코일(141) 및 제2 코일(142)에 상술한 전자력 F_H는 작용하지 않기 때문에, 판 스프링(131) 및 판 스프링(132)의 탄성력 F_S1, F_S2에 의해서, 슬리브(15)는 원래 위치로 돌아온다.

이때, 제1 코일(141)을 통하여 자성부재(30)와 마그넷(17)과의 사이에서 작용하는 자기흡인력 F_m1 및 F_m2에 의해서, 슬리브(15)가 유지되게 된다. 따라서, 슬리 브(15)에 흔들림이나 덜컹거림이 생기는 것을 방지하고, 나아가서는 통상 촬영시(카메라 비사용시)에 있어서의 렌즈(121)나 슬리브(15) 등의 이동 렌즈체의 정지 위치 정밀도의 불균형을 억제할 수 있다.

특히, 본 실시 형태에 관한 렌즈 구동장치(1J)에 의하면, 자성부재(30)가 원환 형상으로 형성되어 있고, 렌즈 광축(X)과 같은 축에 배치되어 있기 때문에, 자성부재(30)와 마그넷(17)과의 사이의 자기흡인력에 편향이 생기지 않고, 제1 코일(141)의 원주방향 모든 위치에 있어서 자기흡인력을 안정하게 발생시킬 수 있다. 따라서, 렌즈(121)나 슬리브(15) 등의 이동 렌즈체(3)의 정지 위치 정밀도를 보다 안정화시킬 수 있다. 또한, 자성부재(30)의 광축(X) 방향의 두께는 자기흡인력의 강약을 조정하기 위해서 여러 가지 변경 가능하다.

단, 자성부재(30)는 원환 형상으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 복수의 자성부재를 렌즈 광축과 동축상(同軸狀), 즉, 원주방향으로 등각도 간격으로 배치하여도 좋다. 구체적으로는, 볼(ball) 모양, 와이어(wire) 모양, 막대 모양 등의 자성부재가 있고, 이와 같은 자성부재와 마그넷과의 사이에 작용하는 자기적인 가압력을 이동 렌즈체에 인가하는 구성을 채용하여도 좋다. 또, 볼 모양, 와이어 모양, 막대 모양 등의 자성부재에 대해서는 렌즈 광축이 복수의 자성부재의 중심에 위치하도록 배치하면, 렌즈 광축의 둘레에 있어서 등각도 간격으로부터 어긋난 위치에 복수의 자성부재를 배치하여도 좋다. 또한, 볼 모양, 와이어 모양, 막대 모양 등의 자성부재에 대해서는 렌즈 광축의 둘레에서 수(數)나 크기가 다르도록 배치하여 이동 렌즈체의 기울기 조정에 이용하여도 좋다.

또, 렌즈 구동장치(1J)에 있어서, 자성부재(30)의 외경은 제1 코일(141)의 내경과 외경의 대략 중간의 값으로 되어 있다(도 14 또는 도 15 참조). 이것에 의해, 자성부재(30)와 요크(16)와의 사이에 래이디얼 방향의 자기흡인력이 작용하는 것을 억제할 수 있고, 나아가서는 렌즈(121)나 슬리브(15) 등의 이동 렌즈체(3)가 렌즈 광축(X)에 대해서 편심하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이와 같은 관점으로부터 하면, 자성부재(30)의 외경은 상술한 중간값보다 작은 값인 것이 바람직하다고 말할 수 있다.

[실시 형태 3]

도 17은 본 발명의 실시 형태 3에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성의 개략을 나타내는 설명도이다. 도 17에 있어서, 렌즈 구동장치(1K)에서는 도 16(b)에 나타내는 렌즈 구동장치(1J)와 달리, 자성부재(30)를 제거하고, 제1 판 스프링(131)을 마그넷(17)에 자기흡인되는 자성부재로 하고 있다. 이것에 의해, 제1 코일(141)을 통하여 제1 판 스프링(131)과 마그넷(17)과의 사이에서 작용하는 자기흡인력 F_m1 및 F_m2에 의해서, 슬리브(15)(이동 렌즈체(3))가 유지된다. 그 외의 구성은 실시 형태 1과 동일하기 때문에, 공통 부분에는 동일한 부호를 부여하여 도시하고, 그러한 설명을 생략한다.

이와 같이, 렌즈 구동장치(1K)에 따르면, 슬리브(15)에 흔들림이나 덜컹거림이 생기는 것을 방지할 수 있고, 나아가서는 통상 촬영시(카메라 비사용시)에 있어서의 렌즈(121)나 슬리브(15) 등의 이동 렌즈체의 정지 위치 정밀도의 불균형을 억 제할 수 있다.

또한, 제1 판 스프링(131)은, 상술한 바와 같이, 제1 코일(141)을 통전하기 위한 단자(터미널)로서의 기능을 가지고 있는 것을 감안하면, 그 재질은 예를 들면 동(銅 : copper)계 혹은 인(燐 : phosphorus)계의 자성 스테인리스인 것이 바람직하다.

[실시 형태 2, 3의 변형예]

도 18(a), (b)는 본 발명의 실시 형태 2, 3의 변형예에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성의 개략을 나타내는 도이다.

도 18(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 렌즈 구동장치(1L, 1M)에서는 도 16 및 도 17을 참조하여 설명한 렌즈 구동장치(1J, 1K)와 달리, 슬리브(15)(이동 렌즈체)에는 마그넷(17)에 대해서 피사체 측에만 코일(141)이 유지되고, 마그넷(17)에 대해서 베이스(19)의 측에는 코일(142)이 유지되어 있지 않다.

이와 같이 구성한 렌즈 구동장치(1L, 1M) 가운데, 렌즈 구동장치(1L)에서는 자성부재(30)와 마그넷(17)과의 사이에 작용하는 자기흡인력 F_m1 및 F_m2에 의해서, 슬리브(15)가 유지되게 된다. 또, 렌즈 구동장치(1M)에서는 판 스프링(131)과 마그넷(17)과의 사이에 작용하는 자기흡인력 F_m1 및 F_m2에 의해서, 슬리브(15)(이동 렌즈체)가 유지된다. 그 외의 구성은 실시 형태 2, 3과 같기 때문에, 공통 부분에는 동일한 부호를 부여하여 도시하고, 그러한 설명을 생략한다.

[실시 형태 4]

도 19는 본 발명의 실시 형태 4에 관한 렌즈 구동장치의 외관 구성을 나타내는 외관도이다. 도 20(a), (b), (c)는 도 19에 나타내는 렌즈 구동장치를 렌즈 광축(X)의 방향으로 절단했을 때의 단면도, Y5-Y5`선으로 절단했을 때의 단면도 및 Y6-Y6`로 절단했을 때의 단면도이다. 도 21은 본 형태의 렌즈 구동장치의 효과를 나타내는 설명도이다. 또한, 도 20(a)에 있어서, 설명의 편의상 위를 피사체에 가까운 앞쪽으로 하고, 아래를 카메라 바디 배면에 가까운 뒤쪽으로 한다. 또, 도 20(a)에서는 우측이 비통전시, 좌측이 통전시를 나타내고 있다.

도 19 및 도 20에 있어서, 렌즈 구동장치(1N)는 대체로 렌즈 및 렌즈 홀더를 유지하는 슬리브(15)(이동 렌즈체(3))와, 슬리브(15) 및 코일(141, 142) 및 마그넷(17)을 가리는 커버부(본 실시 형태에서는 케이스(11)와 요크(16)와 베이스(19))로 구성되어 있다. 또한, 코일(141, 142) 및 마그넷(17)은 슬리브(15)를 렌즈 광축(X)의 방향으로 이동시키는 자기구동부의 일례로서 기능한다.

도 19에 나타내는 바와 같이, 케이스(11)와 베이스(19)는 각각 요크(16)에 끼워 넣기 가능하게 되어 있다. 요크(16)의 내주면에는 마그넷(17)이 고착되어 있다. 즉, 마그넷(17)은 요크(16)의 내주면에서부터 안쪽으로 돌출하도록 요크(16)에 고착되어 있고(도 20(a) 참조), 렌즈 광축(X)의 방향과 직교하는 방향에 착자되어 있다(래이디얼 방향 안쪽 방향이 N극, 래이디얼 방향 바깥쪽 방향이 S극으로 되어 있다). 요크(16)는 예를 들면 강판 등의 강자성체로 이루어진다.

도 20(a)에 나타내는 바와 같이, 슬리브(15)의 외주에 있어서, 앞쪽에는 제1 코일(141)이 고착되어 있고, 뒤쪽에 제2 코일(142)이 고착되어 있다. 즉, 슬리 브(15)의 외주에 있어서, 마그넷(17)보다 앞쪽에 이 마그넷(17)에 대향하도록 코일(141)이 배치되어 있고, 이 코일(141)과의 관계에서 렌즈 광축(X)의 방향에 마그넷(17)이 개재하도록 제2 코일(142)이 배치되어 있다. 그 결과, 제1 코일(141)의 후단면과 제2 마그넷(17)의 전단면이 대향하고, 제2 코일(142)의 전단면과 마그넷(17)의 후단면이 대향하도록 되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 코일(141, 142)의 감김 수는 같게 되어 있지만, 양자가 차이가 나도 상관없다.

본 형태에서도, 실시 형태 1 ~ 3과 마찬가지로, 슬리브(15)(이동 렌즈체(3)), 제1 판 스프링(131) 및 제2 판 스프링(132)에 의해서 이동이 규제되도록 되어 있다. 즉, 코일(141), 코일(142)에 전류를 공급하여 전자력을 발생시켰을 때, 전자력에 근거하는 슬리브(15)의 이동이 판 스프링(131, 132)에 의해서 규제되도록 되어 있다. 이러한 판 스프링(131, 132) 가운데, 도 20(c)에 판 스프링(132)을 도시하는 바와 같이, 판 스프링(131, 132)은 실시 형태 1과 동일한 구성을 가지고 있다.

본 형태에서는, 도 20(b)에 나타내는 바와 같이, 마그넷(17)이 커버부(요크(16)의 각 통 모양 몸통부)의 내주 형상에 따른 형상으로 되어 있다. 즉, 마그넷(17)의 외주 형상은 대략 사각형 모양으로서, 요크(16)의 내주면을 따라서 형성되어 있다. 또, 마그넷(17)의 내주 형상은 슬리브(15)의 외주 형상에 따라서 원환 형상(원형 모양)으로 형성되어 있다. 또, 마그넷(17)과 커버부(요크(16))는 각(角)부에 형성된 모따기부(16a)에 의해서 위치 결정되어 있다. 또한, 마그넷(17)은 4 분할되고 있고, 각 마그넷(17)의 사이에는 틈(17x)이 형성되어 있다.

한편, 도 20(b)에 나타내는 바와 같이, 렌즈 구동장치(1N)에서는 제2 코일(142)(도중의 점선부 참조)의 형상은 커버부(요크(16))의 내주 형상에 따른 형상으로 되어 있다. 제1 코일(141)의 형상도, 제2 코일(142)과 마찬가지로, 커버부(요크(16))의 내주 형상에 따른 형상으로 되어 있다. 여기서, 마그넷(17)과 커버부(요크(16))는 각부에 형성된 모따기부(16a)에 의해서 위치 결정되어 있다.

이와 같이 구성한 렌즈 구동장치(1N)에서는 마그넷(17)이 커버부(요크(16))의 내주 형상에 따른 형상으로 되어 있기 때문에, 슬리브(15)의 구동 효율을 강화할 수 있다. 즉, 도 21을 이용하여 상세에 설명하면, 도 21(a)에 나타내는 종래의 렌즈 구동장치(1P)에서는 슬리브(15)의 외측에 있는 마그넷(17)은 원환 형상(링 형상)으로 되어 있었기 때문에, 렌즈 구동장치(1) 내의 네 귀퉁이에 마그넷(17)과 요크(16)에 의해 형성된 쓸데없는 공간(55)이 존재하고 있었다.

이것에 대해서, 도 21(b)에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 렌즈 구동장치(1N)에 의하면(설명의 편의상, 요크(16)의 모따기부(16a)는 생략하고 있다), 종래의 렌즈 구동장치(1P)에 있어서의 쓸데없는 공간(55)(도 21(a) 참조)이 있던 장소에 마그넷(17)을 충전할 수 있으므로, 그만큼 마그넷(17)의 자기력을 강화할 수 있다. 따라서, 상술한 자기회로(자로)에 있어서, 슬리브(15) → 코일(141)·코일(142) → 요크(16)의 순서로 통과하는 자속량을 증가시킬 수 있는 결과, 코일(141)과 코일(142)에 흐르는 전류를 크게 하지 않아도, 코일(141)과 코일(142)에 작용하는 전자력을 크게 할 수 있고, 나아가서는 슬리브(15)의 구동 효율을 강화할 수 있다. 또, 자기회로에 있어서의 자속량이 증가한다는 것은 코일(141)과 코 일(142)에 흐르는 전류를 작게 하여도 슬리브(15)의 구동력을 종래와 마찬가지로 얻을 수 있으므로, 에너지 절약 효율을 높일 수 있다.

또, 마그넷(17)과 커버부(요크(16))는 서로의 각부에 있어서 위치 결정해 되어 있기 때문에, 치구 등이 불필요하게 되어 작업 효율을 높일 수 있다. 또, 도 20(b)에 나타내는 바와 같이, 렌즈 구동장치(1N)에서는 코일(141, 142)의 형상도 커버부(요크(16))의 내주 형상에 따른 형상으로 하고 있으므로, 코일(141) 및 코일(142)과 요크(16)와의 사이에 있어서의 쓸데없는 공간을 줄일 수 있고, 그만큼 많은 코일을 감을 수 있으며, 나아가서는 슬리브(15)의 구동 효율을 높이거나 에너지 절약 효율을 높이거나 할 수 있다.

또한, 커버부(요크(16))의 외주 형상 및 내주 형상을 각부에 모따기부(16a)를 구비한 대략 사각형 모양으로 하고 있으므로, 마그넷(17)이나 코일(141) 및 코일(142)을 커버부(요크(16))에 삽입하기 쉽게 되고, 나아가서는 작업성을 향상시킬 수 있다.

[실시 형태 4의 변형예 1]

상술한 렌즈 구동장치(1N)에서는 판 스프링(131, 132)을 원환 형상(링 형상)으로 하는 것으로 했지만(도 20(c) 참조), 예를 들면, 이들도 커버부(요크(16) 또는 베이스(19))의 내주 형상에 따른 형상으로 하여도 상관없다. 이것에 의해, 종래는 쓸데없는 공간으로 되어 있던 장소에도 판 스프링(131, 132)을 배치할 수 있기 때문에, 종래보다 큰 규제력을 얻을 수 있고, 나아가서는 슬리브(15)를 유지(혹은 규제)할 때의 안정성을 높일 수 있다.

[실시 형태 4의 변형예 2]

도 22는 본 발명의 실시 형태 4의 변형예 2에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성을 나타내는 평면 단면도이다. 또한, 도 22에서는 코일(142) 등의 도시를 생략하고 있다.

도 22에 있어서, 렌즈 구동장치(1Q)에서는 요크(16)(커버부)의 내주 형상에 1개의 평면(16b)이 포함되어 있다. 따라서, 이와 같은 커버부를 가지는 렌즈 구동장치(1Q)에 있어서도 쓸데없는 공간을 생략할 수 있고, 나아가서는 슬리브(15)(이동 렌즈체(3))를 렌즈 광축의 방향으로 이동시킬 때의 구동 효율을 높일 수 있다.

[실시 형태 4의 변형예 3]

도 23은 본 발명의 실시 형태 4의 변형예 3에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성을 나타내는 평면 단면도이다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 렌즈 구동장치(1R)에 있어서, 마그넷(17)은 요크(16)의 내주 형상에 따른 형상이지만, 코일(142)은 원환 형상(링 형상)으로 되어 있다. 이와 같이, 마그넷(17)만을 요크(16)의 내주 형상에 따른 형상으로 하는 것도 가능하다.

[실시 형태 4의 변형예 4]

도 24는 본 발명의 실시 형태 4의 변형예 4에 관한 렌즈 구동장치의 기계구성을 나타내는 평면 단면도이다. 도 24에 나타내는 바와 같이, 렌즈 구동장치(1S)에 있어서, 코일(142)은 원환 형상(링 형상)인 한편으로(도 20(b)에 나타내는 형상과 동일한 한편으로), 마그넷(17)은 장방형(長方形)으로 되어 있다. 이것에 의해, 코일(142)(코일(141))과의 대향 면적은 작아지지만, 마그넷(17)의 접착 면적을 크 게 취할 수 있다.

[실시 형태 1 ~ 4의 변형예]

도 25는 상기의 실시 형태 1 ~ 4에 있어서, 코일(141, 142), 마그넷(17), 요크(요크(16) 혹은 코일 요크(165))의 배치 패턴(pattern)을 설명하기 위한 패턴도이다. 도 25에 있어서, 「코일」은 코일(141, 142)을 나타내고 있고, 「마그넷」은 마그넷(17)을 나타내며, 도중의 「요크」는 요크(16) 혹은 코일 요크(165)를 나타내고 있다.

도 25(a) ~ 도 25(f)는 2개의 마그넷(마그넷(17) 및 마그넷(172))과 1개의 코일(제1 코일(141))이 설치된 패턴이다. 도 25(a), (d)와, 도 25(b), (e)와, 도 25(c), (f)가 나타내는 바와 같이, 화살표를 붙인 가동 측이 코일이어도, 마그넷 및 요크이어도, 마그넷뿐이어도 상관없다. 또, 각각의 패턴에 있어서, 도 25(a)와 도 25(d), 도 25(b)와 도 25(e), 도 25(c)와 도 25(f)가 나타내는 바와 같이, 요크의 래이디얼 방향의 위치를 바꾸어도 상관없다.

한편, 도 25(g) ~ 도 25(z)는 마그넷(17)과 제1 코일(141)이 1개씩 설치된 패턴이다. 도 25(g), (j), (m), (p)와, 도 25(h), (k), (n), (q)와, 도 25(i), (l), (o), (r)이 나타내는 바와 같이, 가동 부재가 코일이어도, 마그넷 및 요크이어도, 마그넷뿐이어도 상관없다. 또, 도 25(g)와 도 25(m), 도 25(h)와 도 25(n), 도 25(i)와 도 25(o)가 나타내는 바와 같이, 혹은, 도 25(j)와 도 25(p), 도 25(k)와 도 25(q), 도 25(l)과 도 25(r)이 나타내는 바와 같이, 요크(16)의 래이디얼 방향의 위치를 바꾸어도 상관없다. 또, 도 25(g)와 도 250), 도 25(h)와 도 25(k), 도 25(i)와 도 25(l)가 나타내는 바와 같이, 혹은, 도 25(m)과 도 25(p), 도 25(n)과 도 25(q), 도 25(o)와 도 25(r)이 나타내는 바와 같이, 코일과 마그넷의 위치를 교환하여도 좋다. 또한, 도 25(s) ~ 도 25(z)에 나타내는 바와 같이, 마그넷의 양측에 요크가 고착하고 있어, 코일을 감싸도록 한 배치로 하여도 좋다.

[실시 형태 5]

(전체 구성)

도 26(a), (b)는 각각 본 발명의 실시 형태 5에 관한 렌즈 구동장치의 외관도 및 분해 사시도이다. 도 27은 도 26에 나타내는 렌즈 구동장치를 렌즈 광축에 따라서 절단했을 때의 단면도이다.

도 26(a), (b) 및 도 27에 있어서, 본 형태의 렌즈 구동장치(1T)도, 실시 형태 1 등과 마찬가지로, 디지털 카메라나 카메라 장착 휴대 전화기 등의 박형 카메라에 있어서, 3매의 렌즈(121, 122, 123)를 렌즈 광축(X)에 따라서 피사체(물체 측)에 가까워지는 A방향(앞쪽) 및 피사체와는 반대 측(상 측)에 가까워지는 B방향(뒤쪽)의 쌍방향으로 이동시키기 위한 것이며, 대체로, 3매의 렌즈(121, 122, 123) 및 고정 조리개(124)를 원통 모양의 슬리브(15) 위에 일체로 유지한 이동 렌즈체(3)와, 이 이동 렌즈체(3)를 렌즈 광축(X)에 따라서 이동시키는 구동기구(5)와, 구동기구(5) 및 이동 렌즈체(3)가 탑재된 고정체(2)를 가지고 있다. 또, 이동 렌즈체(3)는 원통 모양의 슬리브(15)를 구비하고 있고, 그 내측에 원통 모양의 슬리브(15)가 고착되어 있다.

본 형태에 있어서, 고정체(2)는 상 측에서 촬상소자(도시하지 않음)를 유지 하기 위한 베이스(19)와, 피사체 측에 위치하는 케이스(11)를 구비하고 있고, 케이스(11)의 중앙에는 피사체로부터의 반사광을 렌즈에 취입하기 위한 원형의 입사창(110)이 형성되어 있다. 또, 고정체(2)는 베이스(19)와 케이스(11)와의 사이에 끼워 지지된 요크(16)(백 요크)를 구비하고 있고, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)는 후술하는 마그넷(17)의 주위를 둘러싸는 커버부로서 기능함과 동시에 마그넷(17)과 함께 코일(14)에 쇄교(鎖交)하는 자계를 발생시키는 쇄교 자계 발생체를 구성하고 있다.

(구동기구(5)의 구성)

도 28(a), (b), (c)는, 도 26에 나타내는 렌즈 구동장치의 구동기구에 이용한 자기회로의 평면도, 종단면도 및 마그넷의 설명도이다. 도 29는 도 26에 나타내는 렌즈 구동장치에서의 렌즈 구동 동작을 나타내는 설명도이고, 도 29(a)에는 이동 렌즈체가 촬상소자 측에 위치하고 있는 상태를 나타내며, 도 29(b)에는 이동 렌즈체가 피사체 측에 위치하고 있는 상태를 나타내 있다. 또한, 도 28(b), (c)에서는 마그넷에 대한 착자 방향을 화살표로 나타내고 있다.

도 26(b), 도 27, 도 28(a), (b), (c) 및 도 29(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 구동기구(5)는 슬리브(15)의 외주면에 직접 감아 돌린 원환 모양의 코일(14)과, 코일(14)에 쇄교하는 자계를 발생시키는 쇄교 자계 발생체(4)를 구비하고, 코일(14) 및 쇄교 자계 발생체(4)에 의해 자기회로가 구성되어 있다. 또, 렌즈 구동장치(1T)에는 코일(14)에 대한 급전부(도시하지 않음)가 형성되어 있다.

본 형태에 있어서, 쇄교 자계 발생체(4)는 코일(14)의 외주 측에 배치된 마 그넷(17)과, 강판 등의 강자성판으로 이루어지는 요크(16)를 구비하고 있다. 요크(16)는 코일(14)의 주위를 둘러싸는 통 모양 몸통부(160)를 구비하고 있고, 그 내주면에 마그넷(17)이 고정되어 있다.

요크(16)의 통 모양 몸통부(160)는 베이스(19)와 케이스(11)와의 사이에 끼워 지지된 상태이고, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 촬상소자 측 단부는 베이스(19)에 접착 고정되며, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 피사체 측 단부는 케이스(11)에 접착 고정되어 있다. 이와 같이 하여, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)는 렌즈 구동장치(1)의 측면에서 노출해, 그 측면부를 구성하고 있다.

또, 구동기구(5)는 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)와 베이스(19)와의 사이에 끼워 지지된 제1 판 스프링(132)을 구비하고 있음과 동시에 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)와 케이스(11)와의 사이에 끼워 지지된 제2 판 스프링(131)을 구비하고 있다. 여기서, 제1 판 스프링(132)은 그 내측의 탄성변형부에 작은 구멍(136)이 형성되어 있는 한편, 슬리브(15)의 촬상소자 측 단부에는 작은 구멍(136)에 끼우는 작은 돌기(151)가 형성되어 있고, 제1 판 스프링(132)은 탄성변형부가 슬리브(15)의 촬상소자 측 단부에 연결하여 이동 렌즈체(3)를 광축 방향으로 가압 가능하다. 또, 제1 판 스프링(132)은 슬리브(15)의 회전을 저지하는 기능을 담당하고 있다.

제2 판 스프링(131)은 그 내측의 탄성변형부에 작은 구멍(137)이 형성되어 있는 한편, 슬리브(15)의 피사체 측 단부에는 작은 구멍(137)에 끼우는 작은 돌기(152)가 형성되어 있고, 제2 판 스프링(131)은 탄성변형부가 슬리브(15)의 피사체 측 단부에 연결하여 이동 렌즈체(3)를 광축 방향으로 가압 가능하다. 또, 제2 판 스프링(131)도 슬리브(15)의 회전을 저지하는 기능을 담당하고 있다.

또한, 도 29(a)에 나타내는 상태는 코일(14)에 대한 통전이 행해지지 않은 상태이고, 이동 렌즈체(3)의 촬상소자 측 단부가 베이스(19)의 상면(上面)(스토퍼부)에 맞닿은 상태이다, 이러한 이동 렌즈체(3)의 위치가 원점 위치이다.

이와 같이 구성한 렌즈 구동장치(1T)를 렌즈 광축(X)의 방향으로부터 보았을 때, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)는 이점쇄선으로 나타내는 사각형(50)의 각부(角部)(51, 52, 53, 54)를 모따기한 형상을 구비하고 있다. 또, 베이스(19) 및 케이스(11)도 사각형의 각부를 모따기한 형상을 구비하고, 또한, 사이즈는 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)와 동일하다. 따라서, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160), 베이스(19) 및 케이스(11)의 외주 형상이 렌즈 구동장치(1T)의 외주 형상을 규정하고 있다.

또, 이동 렌즈체(3)에서는 슬리브(15)가 원통체이기 때문에, 코일(14)은 원환 모양으로 감아 돌려져 있다. 이것에 대해서, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주 형상은 코일(14)의 외주 형상과 상이하고, 비원형(본 형태에서는, 다각형)이다. 이 때문에, 코일(14)의 외주면과 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면과의 사이에는 사각형(50)의 변에 상당하는 영역에서 폭이 좁고, 사각형의 각부(51, 52, 53, 54)에 상당하는 영역에서 폭이 넓어지고 있다.

그래서, 본 형태에서는 4개의 마그넷(17)을 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 각부(51, 52, 53, 54)의 각각에 이간하여 배치되어 있다. 또, 4개의 마그넷(17)은 모두 평면적으로는 내면이 코일(14)의 외주 형상에 따르는 원호(圓弧) 형상을 가지는 한편, 외면은 통 모양 몸통부(160)의 각부(51, 52, 53, 54)의 내주면에 따른 형상을 가지고 있다.

(동작)

이와 같이 구성한 렌즈 구동장치(1T)에 있어서, 4개의 마그넷(17)은 모두 내외 방향으로 다른 극으로 착자되어 있고, 요크(16)를 통하여 코일(14)에 쇄교하는 자계를 형성한다. 따라서, 코일(14)에 대해서 통전하면, 이동 렌즈체(3)는, 도 27 및 도 28(b) 및 도 29(a)에 화살표 A로 나타내는 바와 같이, 피사체 측으로 향하는 추력(推力)(전자력)을 받아, 도 29(b)에 나타내는 바와 같이, 피사체 측으로 이동한다. 그때, 제1 판 스프링(132) 및 제2 판 스프링(131)은 피사체 측으로 휘어짐으로써, 이동 렌즈체(3)를 원점 위치로 되돌린다고 하는 가압력을 발휘한다. 따라서, 이동 렌즈체(3)에 작용하는 전자력과, 제1 판 스프링(132) 및 제2 판 스프링(131)에 의한 가압력이 균형을 맞춘 위치에서 이동 렌즈체(3)가 정지한다.

이 상태로부터, 코일(14)에 대한 통전을 정지하면, 도 27 및 도 28(b) 및 도 29(b)에 화살표 B로 나타내는 바와 같이, 이동 렌즈체(3)는 제1 판 스프링(132) 및 제2 판 스프링(131)의 가압력에 의해서 원점 위치로 돌아온다. 그때, 코일(14)에 대해서는 이동 렌즈체(3)를 피사체 측으로 구동했을 때와는 역방향의 통전을 실시하여도 좋다.

(본 형태의 주된 효과)

이상 설명한 바와 같이, 본 형태의 렌즈 구동장치(1)에서는 광축 방향으로부터 보았을 때, 코일(14)의 외주 형상이 원형인 것에 대하여, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)는 사각형(50)의 각부를 모따기한 형상을 가지고 있기 때문에, 코일(14)의 외주면과 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면과의 사이에는 사각형(50)의 변에 상당하는 영역에서 폭이 좁고, 사각형(50)의 각부(51, 52, 53, 54)에 상당하는 영역에서 폭이 넓어지고 있다. 이러한 구조에 대응하여, 본 형태에서는 4개의 마그넷(17)을 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 각부(51, 52, 53, 54)의 각각에 있어서, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면에 따르도록 배치되어 있기 때문에, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면과 코일(14)의 외주면과의 사이를 마그넷(17)의 배치 스페이스로서 유효 이용할 수 있어, 데드 스페이스를 축소할 수 있다. 또, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면과 코일(14)의 외주면과의 사이에 마그넷(17)을 효율적으로 충전할 수 있으므로, 마그넷(17)으로서 체적이 큰 것을 이용할 수 있는 만큼, 코일(14)에 쇄교하는 자계를 효율적으로 형성할 수 있다. 그러므로, 구동 효율이나, 그 외, 전류 이용 효율이나 에너지 절약 효율을 향상할 수 있다.

[실시 형태 5의 변형예 1]

도 30(a), (b), (c)는 본 발명의 실시 형태 5의 변형예 1에 관한 렌즈 구동장치의 구동기구에 이용한 자기회로의 평면도, 종단면도 및 마그넷의 설명도이다. 또한, 본 형태 및 후술하는 형태는 기본적인 구성이 실시 형태 1, 5와 같기 때문에 공통되는 부분에는 동일한 부호를 부여하여 그러한 설명을 생략한다.

도 30(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 본 형태에서도, 실시 형태 5와 마찬가지로, 구동기구(5)는 슬리브(15)의 외주면에 직접 감아 돌린 원환 모양의 코일(14) 과, 코일(14)에 쇄교하는 자계를 발생시키는 쇄교 자계 발생체(4)를 구비하고, 코일(14) 및 쇄교 자계 발생체(4)에 의해 자기회로가 구성되어 있다. 쇄교 자계 발생체(4)는 코일(14)의 외주 측에 배치된 마그넷(17)과 강판 등의 강자성판으로 이루어지는 요크(16)를 구비하고 있다. 요크(16)는 코일(14)의 주위를 둘러싸는 통 모양 몸통부(160)(커버부)를 구비하고 있고, 그 내주면에 마그넷(17)이 고정되어 있다.

요크(16)의 통 모양 몸통부(160)는, 실시 형태 1과 마찬가지로, 사각형의 각부(51, 52, 53, 54)를 모따기한 형상을 구비하고 있다. 이것에 대해서, 이동 렌즈체(3)는 원통체이기 때문에, 코일(14)은 원환 모양으로 감아 돌려져 있다. 이 때문에, 코일(14)의 외주면과 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면과의 사이에는 사각형의 변에 상당하는 영역에서 폭이 좁고, 사각형의 각부(51, 52, 53, 54)에 상당하는 영역에서 폭이 넓어지고 있다. 그러므로, 본 형태에서도, 4개의 마그넷(17)을 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 각부(51, 52, 53, 54)의 각각에 이간하여 배치하고 있다. 또, 4개의 마그넷(17)은, 모두 평면적으로는 내면이 코일(14)의 외주 형상에 따르는 원호 형상을 가지는 한편, 외면은 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면에 따른 형상을 가지고 있다.

여기서, 4개의 마그넷(17)은 모두, 광축 방향으로 다른 극으로 착자된 2개의 마그넷편(170)을 구비하고, 2개의 마그넷편(170)은 같은 극이 접하도록 광축 방향으로 겹쳐서 배치되어 있다. 예를 들면, 2개의 마그넷편(170)은 N극이 접하도록 광축 방향으로 겹쳐서 배치되어 있다.

이와 같이 구성한 렌즈 구동장치(1T)에서는, 실시 형태 5와 마찬가지로, 4개의 마그넷(17)을 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 각부(51, 52, 53, 54)의 각각에 있어서, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면에 따르도록 배치되어 있기 때문에, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면과 코일(14)의 외주면과의 사이를 마그넷(17)의 배치 스페이스로서 유효 이용할 수 있어 데드 스페이스를 축소할 수 있다.

또, 4개의 마그넷(17)은 모두, 광축 방향으로 다른 극으로 착자된 2개의 마그넷편(170)을 구비하고, 2개의 마그넷편(170)은 같은 극이 접하도록 광축 방향으로 겹쳐서 배치되어 있다. 이 때문에, 2개의 마그넷편(170)의 중복 부분 부근에서는 자력선이 고밀도로 발생하므로, 코일(14)에 쇄교하는 자계를 효율적으로 형성할 수 있다

[실시 형태 5의 변형예 2]

도 31(a), (b), (c)는 본 발명의 실시 형태 4의 변형예 2에 관한 렌즈 구동장치의 구동기구에 이용한 자기회로의 평면도, 종단면도 및 마그넷의 설명도이다.

도 30(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 본 형태에서도, 실시 형태 5와 마찬가지로, 구동기구(5)는 슬리브(15)의 외주면에 직접 감아 돌린 원환 모양의 코일(14)과, 코일(14)에 쇄교하는 자계를 발생시키는 쇄교 자계 발생체(4)를 구비하고, 코일(14) 및 쇄교 자계 발생체(4)에 의해 자기회로가 구성되어 있다. 쇄교 자계 발생체(4)는 코일(14)의 외주 측에 배치된 마그넷(17)과 강판 등의 강자성판으로 이루어지는 요크(16)를 구비하고 있다. 요크(16)는 코일(14)의 주위를 둘러싸는 통 모 양 몸통부(160)(커버부)를 구비하고 있고, 그 내주면에 마그넷(17)이 고정되어 있다.

요크(16)의 통 모양 몸통부(160)는 사각형의 각부(51, 52, 53, 54)를 모따기한 형상을 구비하고 있다. 이것에 대해서, 이동 렌즈체(3)는 원통체이기 때문에, 코일(14)은 원환 모양으로 감아 돌려져 있다. 이 때문에, 코일(14)의 외주면과 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면과의 사이에는 사각형의 변에 상당하는 영역에서 폭이 좁고, 사각형의 각부(51, 52, 53, 54)에 상당하는 영역에서 폭이 넓어지고 있다. 그러므로, 본 형태에서도 4개의 마그넷(17)을 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 각부(51, 52, 53, 54)의 각각에 떨어져 배치되어 있다. 또, 4개의 마그넷(17)은 모두, 평면적으로는 내면이 코일(14)의 외주 형상에 따르는 원호 형상을 가지는 한편, 외면은 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면에 따른 형상을 가지고 있다.

여기서, 4개의 마그넷(17)은 모두, 내외 방향으로 다른 극으로 착자되어 있다. 또, 요크(16)는 통 모양 몸통부(160)의 하단부로부터, 마그넷(17)이 배치된 원주방향의 4개소에서 이동 렌즈체(3)의 하부를 지나 그 내측 위치까지 연장한 안쪽 요크부(161)를 구비하고 있고, 안쪽 요크부(161)는 코일(14)을 사이에 끼워 마그넷(17)과 대향하고 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 슬리브(15)와 슬리브(15)를 반경 방향으로 떨어져 배치함과 동시에, 슬리브(15) 및 슬리브(15)의 상단부끼리를 연결해, 슬리브(15)와 슬리브(15)와의 사이까지 안쪽 요크부(161)를 연장한다. 또, 슬리브(15)에 절개를 형성해 두고, 이 절개 내에 안쪽 요크부(161)를 연장하여도 좋다.

이와 같이 구성한 렌즈 구동장치에서는, 실시 형태 5와 마찬가지로, 4개의 마그넷(17)을 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 각부(51, 52, 53, 54)의 각각에 있어서, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면에 따르도록 배치되어 있기 때문에, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면과 코일(14)의 외주면과의 사이를 마그넷(17)의 배치 스페이스로서 유효 이용할 수 있어 데드 스페이스를 축소할 수 있다.

또, 요크(16)는 코일(14)의 안쪽 위치까지 연장한 안쪽 요크부(161)를 구비하고 있기 때문에, 코일(14)에 쇄교하는 자계를 효율적으로 형성할 수 있다.

[실시 형태 5의 변형예 3]

도 32(a), (b), (c)는 본 발명의 실시 형태 5의 변형예 3에 관한 렌즈 구동장치의 구동기구에 이용한 자기회로의 평면도, 종단면도 및 마그넷의 설명도이다.

도 32(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 본 형태에서도, 실시 형태 5와 마찬가지로, 구동기구(5)는 이동 렌즈체(3)의 외주면에 직접 감아 돌린 코일(14)과, 코일(14)에 쇄교하는 자계를 발생시키는 쇄교 자계 발생체(4)를 구비하고, 코일(14) 및 쇄교 자계 발생체(4)에 의해 자기회로가 구성되어 있다. 쇄교 자계 발생체(4)는 코일(14)의 외주 측에 배치된 마그넷(17)과 강판 등의 강자성판으로 이루어지는 요크(16)를 구비하고 있다. 요크(16)는 코일(14)의 주위를 둘러싸는 통 모양 몸통부(160)(커버부)를 구비하고 있고, 그 내주면에 마그넷(17)이 고정되어 있다.

여기서, 이동 렌즈체(3)는 사각형의 각부(51, 52, 53, 54)를 모따기한 형상 을 구비하고 있기 때문에, 코일(14)도 사각형의 각부(51, 52, 53, 54)를 모따기한 형상을 구비하고 있다. 이것에 대해서, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)도 사각형의 각부(51, 52, 53, 54)를 모따기한 형상을 구비하고 있지만, 코일(14)의 외주면과 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면과의 사이에는 사각형의 변에 상당하는 영역에서 폭이 좁고, 사각형의 각부(51, 52, 53, 54)에 상당하는 영역에서 폭이 넓어지고 있다. 그러므로, 본 형태에서도 4개의 마그넷(17)을 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 각 부분의 각각에 떨어져 배치되어 있다.

4개의 마그넷(17)은 모두, 실시 형태 1 ~ 3과 마찬가지로, 외면은 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면에 따른 형상을 가지고 있지만, 본 형태에서는 코일(14)의 광축 방향에 위치하고 있다. 또, 본 형태에서는 요크(16)(통 모양 몸통부(160))와는 별체의 요크(162)를 구비하고 있고, 이러한 안쪽 요크(162)는 마그넷(17)의 내면에 고정되고, 그 단부가 코일(14)을 사이에 끼워 요크(16)(통 모양 몸통부(160))와 대향하고 있다.

이와 같이 구성한 렌즈 구동장치에서는 코일(14)의 외주 형상과 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주 형상과는 대략 동일하지만, 코일(14)의 외주면과 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면과의 사이 가운데, 폭이 넓은 영역(사각형의 각(角)에 상당하는 영역)의 각각에 대해서 마그넷(17)을 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면에 따르도록 배치되어 있다. 이 때문에, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면과 코일(14)의 외주면과의 사이를 마그넷(17)의 배치 스페이스로서 유효 이용할 수 있어 데드 스페이스를 축소할 수 있다.

[실시 형태 5의 변형예 4]

도 33(a), (b), (c)는 본 발명의 실시 형태 5의 변형예 4에 관한 렌즈 구동장치의 구동기구에 이용한 자기회로의 평면도, 종단면도 및 코일 요크의 설명도이다.

도 33(a), (b), (c)에 나타내는 바와 같이, 본 형태에서도 실시 형태 5와 마찬가지로, 구동기구(5)는 이동 렌즈체(3)의 외주면에 직접 감아 돌린 코일(14)과 코일(14)에 쇄교하는 자계를 발생시키는 쇄교 자계 발생체(4)를 구비하고, 코일(14) 및 쇄교 자계 발생체(4)에 의해 자기회로가 구성되어 있다. 쇄교 자계 발생체(4)는 코일(14)의 외주 측에 배치된 마그넷(17)과 강판 등의 강자성판으로 이루어지는 요크(16)를 구비하고 있다. 요크(16)는 코일(14)의 주위를 둘러싸는 통 모양 몸통부(160)(커버부)을 구비하고 있고, 그 내주면에 마그넷(17)이 고정되어 있다.

여기서, 이동 렌즈체(3)는 사각형의 각부(51, 52, 53, 54)를 모따기한 형상을 구비하고 있기 때문에, 코일(14)도 사각형의 각부(51, 52, 53, 54)를 모따기한 형상을 구비하고 있다. 이것에 대해서, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)도 사각형의 각부(51, 52, 53, 54)를 모따기한 형상을 구비하고 있지만, 코일(14)의 외주면과 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면과의 사이에는 사각형의 변에 상당하는 영역에서 폭이 좁고, 사각형의 각부(51, 52, 53, 54)에 상당하는 영역에서 폭이 넓어지고 있다. 그러므로, 본 형태에서도 4개의 마그넷(17)을 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 각 부분의 각각에 떨어져 배치되어 있다.

4개의 마그넷(17)은 모두, 실시 형태 5와 마찬가지로, 내외 방향으로 다른 극으로 착자되어 있고, 요크(16)를 통하여 코일(14)에 쇄교하는 자계를 형성한다. 또, 본 형태에서는 코일(14)에 대해서 마그넷(17)이 배치되어 있는 측과는 반대 측(내주 측)에는 코일 요크(165)가 배치되어 있다. 이 때문에, 마그넷편(170)으로부터 나온 자력선을 코일(14)과 쇄교하도록 효율적으로 유도할 수 있으므로, 자속결합 밀도가 높다. 그러므로, 이동 렌즈체(3)에 대해서 큰 추력을 부여할 수 있다.

[실시 형태 5의 변형예 5]

도 34(a), (b), (c), (d)는 본 발명의 실시 형태 5의 변형예 5에 관한 렌즈 구동장치의 구동기구에 이용한 자기회로의 평면도, 종단면도, 마그넷의 설명도 및 그 변형예의 설명도이다.

도 34(a), (b), (c)에 나타내는 바와 같이, 본 형태에서도, 실시 형태 5와 마찬가지로, 구동기구(5)는 슬리브(15)의 외주면에 직접 감아 돌린 원환 모양의 코일(14)과, 코일(14)에 쇄교하는 자계를 발생시키는 쇄교 자계 발생체(4)를 구비하고, 코일(14) 및 쇄교 자계 발생체(4)에 의해 자기회로가 구성되어 있다. 쇄교 자계 발생체(4)는 코일(14)의 외주 측에 배치된 마그넷(17)과 강판 등의 강자성판으로 이루어지는 요크(16)를 구비하고 있다. 요크(16)는 코일(14)의 주위를 둘러싸는 통 모양 몸통부(160)(커버부)을 구비하고 있고, 그 내주면에 마그넷(17)이 고정되어 있다.

요크(16)의 통 모양 몸통부(160)는, 실시 형태 1과 마찬가지로, 사각형의 각부(51, 52, 53, 54)를 모따기한 형상을 구비하고 있다. 이것에 대해서, 이동 렌즈 체(3)는 원통체이기 때문에, 코일(14)은 원환 모양으로 감아 돌려져 있다. 이 때문에 코일(14)의 외주면과 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면과의 사이에는 사각형의 변에 상당하는 영역에서 폭이 좁고, 사각형의 각부(51, 52, 53, 54)에 상당하는 영역에서 폭이 넓어지고 있다. 그러므로, 본 형태에서도 4개의 마그넷(17)을 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 각부(51, 52, 53, 54)의 각각에 떨어져 배치되어 있다. 또, 4개의 마그넷(17)은 모두, 평면적으로는 내면이 코일(14)의 외주 형상에 따르는 원호 형상을 가지는 한편, 외면은 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면에 따른 형상을 가지고 있다.

본 형태에서는, 4개의 마그넷(17)은 모두, 렌즈 광축(X)의 방향으로 겹쳐서 배치된 2개의 마그넷편(170)을 구비하고 있음과 동시에, 코일(14)은 복수의 마그넷편(170)의 각각에 대향하도록 2개 배치되어 있다. 여기서, 2개의 마그넷편(170)은 각각이 내외 방향으로 다른 극으로 착자되고, 또한, 2개의 마그넷편(170)은 내외 방향으로의 착자의 방향이 반대이다. 이 때문에, 2개의 마그넷편(170) 가운데, 한쪽의 마그넷편(170)은 S극이 코일(14)로 향하고 있고, 다른 쪽의 마그넷편(170)은 S극이 코일(14)로 향하고 있다.

이와 같이 구성한 자기회로에서는 2개의 마그넷편(170)으로부터 나온 자력선은 도 34(c)에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 마그넷(17)의 광축 방향에 있어서의 중심 측에 집중한다. 또, 2개의 마그넷편(170)으로부터 나온 자력선은 좁은 영역 내에서 돌아 들어가므로 누설 자속이 적다. 따라서, 코일(14)과 쇄교하는 자속밀도가 높기 때문에 이동 렌즈체(3)에 대해서 큰 추력을 부여할 수 있다.

또한, 도 34(b), (c)에는 2개의 마그넷편(170)을 이용한 예를 나타내지만, 3개 이상의 마그넷편(170)을 렌즈 광축(X)의 방향으로 겹쳐서 배치하여도 좋다. 이 경우에도 3개 이상의 마그넷편(170)은 각각이 내외 방향에서 다른 극으로 착자하고, 또한, 렌즈 광축(X)의 방향으로 인접하는 마그넷편(170)끼리에 있어서의 내외 방향으로의 착자의 방향을 반대로 하면 좋다.

또, 도 34(b), (c)에는 2개의 마그넷편(170)을 이용한 예를 나타내지만, 도 34(d)에 나타내는 바와 같이, 1개의 마그넷(17)0에 분극 착자석을 시행하는 것에 의해, 도 34(b)에 나타내는 바와 같이 자극을 배치하여도 좋다. 즉, 4개의 마그넷(17)은 렌즈 광축(X)의 방향으로 늘어선 2개의 착자 영역을 구비하고 있음과 동시에, 코일(14)은 2개의 착자 영역의 각각에 대향하도록 렌즈 광축(X)의 방향으로 2개 배치되어 있다. 또, 마그넷(17)에서는 2개의 착자 영역의 각각에 내외 방향으로 다른 극이 형성되고, 또한, 렌즈 광축(X)의 방향으로 인접하는 착자 영역끼리에서는 내외 방향에 있어서의 착자의 방향이 반대로 되어 있다. 이와 같은 구성을 채용하면, 1개의 마그넷(17)으로도 코일(14)과 쇄교하는 자속밀도를 높일 수 있으므로, 이동 렌즈체(3)에 대해서 큰 추력을 부여할 수 있다.

또한, 도 34(c)에 나타낸 구성과, 도 34(d)에 나타낸 구성을 비교하면, 도 34(c)에 나타낸 구성이 다른 자극의 경계 영역에 불안정 영역이 발생하기 어려우므로, 코일(14)과 쇄교하는 자속밀도를 높일 수 있다고 하는 이점이 있다.

[실시 형태 5의 변형예 6]

도 35는 본 발명의 실시 형태 5의 변형예 6에 관한 렌즈 구동장치에서 이용 한 자성부재의 설명도이다. 상기 실시 형태 5에서는 코일(14)로의 통전의 유무에 관계없이, 이동 렌즈체(3)를 광축 방향의 소정 위치로 유지하는 가압력을 발휘 가능한 규제수단으로서 이동 렌즈체(3)에 기계적인 가압력을 인가하는 제1 판 스프링(132) 및 제2 판 스프링(131)(스프링 부재)을 이용했지만, 도 35에 나타내는 바와 같이, 제1 판 스프링(132) 및 제2 판 스프링(131)에 더하여, 이동 렌즈체(3)에 볼 모양, 와이어 모양, 막대 모양의 자성부재(138)를 장착하여도 좋다. 이와 같이 구성하면, 자성부재(138)와 마그넷(17)과의 사이에 작용하는 자기적인 가압력을 이동 렌즈체(3)에 인가할 수 있다.

[실시 형태 5의 변형예 7]

도 36(a), (b)는 각각 본 발명의 실시 형태 5의 변형예 7에 관한 렌즈 구동장치의 외관도 및 분해 사시도이다.

도 36(a), (b)에 있어서, 본 형태의 렌즈 구동장치(1)도 실시 형태 5와 마찬가지로, 대체로, 3매의 렌즈(121, 122, 123) 및 고정 조리개(124)를 원통형의 슬리브(15) 위에 일체로 유지한 이동 렌즈체(3)와 이 이동 렌즈체(3)를 렌즈 광축(X)에 따라서 이동시키는 구동기구(5)와, 구동기구(5) 및 이동 렌즈체(3)가 탑재된 고정체(2)를 가지고 있다.

본 형태에 있어서, 고정체(2)는 상(像) 측에서 촬상소자(도시하지 않음)를 유지하기 위한 베이스(19)와 피사체 측에 위치하는 케이스(11)를 구비하고 있고, 케이스(11)의 중앙에는 피사체로부터의 반사광을 렌즈에 취입하기 위한 원형의 입사창(110)이 형성되어 있다. 또, 고정체(2)는 베이스(19)와 케이스(11)와의 사이에 끼워 지지된 요크(16)를 구비하고 있고, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)는 마그넷(17)의 주위를 둘러싸는 커버부로서 기능함과 동시에, 마그넷(17)과 함께 코일(14)에 쇄교하는 자계를 발생시키는 쇄교 자계 발생체를 구성하고 있다. 여기서, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 촬상소자 측 단부는 베이스(19)에 접착 고정되고, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 피사체 측 단부는 케이스(11)에 접착 고정되어 있다.

본 형태에 있어서, 고정체(2)는 케이스(11)에 대해서 피사체 측으로 포개지는 금속제의 박판 상태 커버(18)를 구비하고 있고, 박판 상태 커버(18)에도 원형의 입사창(110)이 형성되어 있다. 또, 박판 상태 커버(18)는 상대하는 2변으로부터 베이스(19)를 향해서 연장한 한 쌍의 걸어 맞춤 다리부(181)를 구비하고 있고, 걸어 맞춤 다리부(181)의 하단부에 형성된 구멍(182)에 베이스(19)의 측면으로부터 돌출한 돌기(192)가 끼워져 있다. 또한, 걸어 맞춤 다리부(181)의 하단부와 돌기(192)와는 접착제에 의해서도 고정되어 있다.

이와 같이 구성한 렌즈 구동장치(1)를 광축 방향으로부터 보았을 때, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)는 사각형의 각부를 모따기한 형상을 구비하고 있다. 또, 베이스(19), 케이스(11) 및 박판 상태 커버(18)도 사각형의 각부를 모따기한 형상을 구비하고, 또한, 사이즈는 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)와 동일하다. 따라서, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160), 베이스(19), 케이스(11) 및 박판 상태 커버(18)의 외주 형상이 렌즈 구동장치(1)의 외주 형상을 규정하고 있다.

또, 이동 렌즈체(3)에서는 슬리브(15)가 원통체이기 때문에, 코일(14)은 원 환 모양으로 감아 돌려져 있다. 이것에 대해서, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주 형상은 코일(14)의 외주 형상과 상이해 비원형(본 형태에서는 다각형)이다. 이 때문에, 코일(14)의 외주면과 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면과의 사이에는 사각형의 변에 상당하는 영역에서 폭이 좁고, 사각형의 각에 상당하는 영역에서 폭이 넓어지고 있다. 그래서, 본 형태에서는 4개의 마그넷(17)을 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 각부의 각각에 떨어져 배치되어 있다. 또, 4개의 마그넷(17)은 모두, 평면적으로는 내면이 코일(14)의 외주 형상에 따르는 원호 형상을 가지는 한편, 외면은 통 모양 몸통부(160)의 각부의 내주면에 따른 형상을 가지고 있다.

본 형태에서는 코일(14)로의 통전의 유무에 관계없이, 이동 렌즈체(3)를 광축 방향의 소정 위치로 유지하는 가압력을 발휘 가능한 규제수단으로서 이동 렌즈체(3)으로서 고정체(2)와의 사이에 배치되어, 이동 렌즈체(3)에 기계적인 가압력을 인가하는 제1 판 스프링(132) 및 제2 판 스프링(131)(스프링 부재)을 구비하고 있다. 또, 본 형태에서는 마그넷(17)에 자기흡인되는 자성부재로서 이동 렌즈체(3)에 유지된 볼 모양, 와이어 모양, 막대 모양의 자성부재(138)가 이용되고 있고, 이 자성부재(138)와 마그넷(17)과의 사이에 작용하는 자기적인 가압력을 이동 렌즈체(3)에 인가하는 구성으로 되어 있다.

본 형태에서는 이동 렌즈체(3)에 자성부재(138)를 유지시킬 때, 이동 렌즈체(3)의 상단면에는 통 모양 몸통부(160)의 4개의 각부에 상당하는 각 위치에 복수의 자성부재(138)를 수납 가능한 오목부(158)가 형성되어 있다. 또, 케이스(11)에 는 4개의 오목부(158) 가운데, 대각에 위치하는 2개의 오목부(158)의 위쪽을 개방 상태로 하는 절개(118)가 형성되어 있다.

이와 같은 렌즈 구동장치(1)를 제조할 때는, 우선, 케이스(11)를 씌우기 전에 4개의 오목부(158)의 각각의 내부에 자성부재(138)를 1개씩 장착한 후, 접착 고정하고, 다음에 케이스(11)를 씌운다. 이 상태로, 이동 렌즈체(3)의 구동 상태나 기울기를 검사하고, 그 검사 결과에 근거하여 케이스(11)의 절개(118)로부터 대각에 위치하는 2개의 오목부(158)에 대해서 자성부재(138)를 추가한 후, 접착 고정하며, 이동 렌즈체(3)의 구동 상태나 기울기를 조정한다. 그리고, 이러한 조정을 종료한 후, 박판 상태 커버(18)를 씌우면, 오목부(158)를 가릴 수 있다. 또, 박판 상태 커버(18)에 의해서, 케이스(11)의 위쪽에서 노출하는 틈을 가리면, 렌즈 구동장치(1)에 이물이 침입하는 것을 방지할 수 있어 렌즈 구동장치(1)의 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 본 형태에서는 박판 상태 커버(18)의 걸어 맞춤 다리부(181)를 베이스(19)에 걸어 맞춤시킬 때, 걸어 맞춤 다리부(181)의 하단부에 형성된 구멍(182)을 형성하고, 베이스(19)의 측면에 돌기(192)를 형성했지만, 걸어 맞춤 다리부(181)의 하단 측을 내측으로 돌출시켜, 베이스(19)의 측면에 형성한 오목부에 걸어 맞춤 다리부(181)의 하단 측을 끼우는 구조를 채용하여도 좋다. 또, 걸어 맞춤 다리부(181)의 하단 측을 내측으로 돌출시켜, 베이스(19)의 측면에 형성한 홈에 걸어 맞춤 다리부(181)의 하단 측을 슬라이드 시켜 끼우는 구조를 채용하여도 좋다.

[실시 형태 5의 그 외의 형태]

상기 실시 형태 5 및 그 변형예에서는, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)는 사각형의 각부(51, 52, 53, 54)를 모따기한 형상으로 보았지만, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)를 팔각형으로 보아도 좋다. 이 경우에는 마그넷(17)은 각각 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 각 부분 중 2개의 각 부분을 포함한 위치에 배치되어 있기 때문에, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면과 코일(14)의 외주면과의 사이를 마그넷(17)의 배치 스페이스로서 유효 이용할 수 있어 데드 스페이스를 축소할 수 있다.

또, 상기 실시 형태 4 및 그 변형예에서는 이동 렌즈체(3)가 원통 형상으로, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 형상(렌즈 구동장치(1)의 형상)이 다각형인 예를 설명했지만, 이동 렌즈체(3)가 대략 각통(角筒) 형상이고, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 형상(렌즈 구동장치(1)의 형상)이 원형인 경우에도 코일(14)의 외주면과 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면과의 사이에는 폭의 좁은 영역과 폭이 넓은 영역이 형성된다. 이와 같은 경우에도 폭이 넓은 영역에서 마그넷(17)을 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면에 따르도록 배치하면, 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)의 내주면과 코일(14)의 외주면과의 사이를 마그넷(17)의 배치 스페이스로서 유효 이용할 수 있어, 데드 스페이스를 축소할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태 5 및 그 변형예에서는 요크(16)의 통 모양 몸통부(160)에 의해서 커버부가 구성되어 있는 예이지만, 베이스(19)나 케이스(11)에 형성된 통 모양 몸통부에 의해서 커버부가 형성되어 있는 경우에 본 발명을 적용하여도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 이동 렌즈체에는 규제수단에 의해서, 이동 렌즈체의 이동을 규제하는 힘이 발생하기 때문에, 이동 렌즈체를 이동시키도록 하는 힘과, 이동 렌즈체의 이동을 규제하는 힘이 균형을 맞출 때, 이동 렌즈체는 정지한다. 따라서, 코일에 흐르는 전류량과 규제수단에 의해서 이동 렌즈체에 작용하는 힘을 조정함으로써, 이동 렌즈체를 소망하는 위치에 정지시킬 수 있다. 따라서, 접사 촬영시의 렌즈 위치와 통상 촬영시의 렌즈 위치와의 사이의 소망하는 위치에 렌즈를 위치 결정할 수 있고, 예를 들면 자기 촬영을 할 때에 있어서도 기려한 촬영 화상을 얻을 수 있어 렌즈 구동장치의 핀트 조정 기능을 향상시킬 수 있다. 또, 렌즈 구동장치의 박형화를 가능하게 할 수 있다.

Claims (38)

1. 렌즈를 구비한 이동 렌즈체와, 이 이동 렌즈체가 렌즈 광축(光軸)에 따라서 이동 가능하게 탑재된 고정체와, 상기 이동 렌즈체를 렌즈 광축 방향으로 이동시키는 구동기구를 가지는 렌즈 구동장치에 있어서,

   상기 구동기구는 상기 이동 렌즈체 및 상기 고정체 중 한쪽의 부재에 유지된 코일과, 상기 이동 렌즈체 및 상기 고정체 중 다른 쪽의 부재에 유지된 마그넷과, 상기 코일에 전류를 공급하여 전자력을 발생시켰을 때, 해당 전자력에 근거한 상기 이동 렌즈체의 이동을 규제하는 규제수단을 구비하고,

   상기 코일은 상기 마그넷에 렌즈 광축 방향으로 대향하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 규제수단은 상기 이동 렌즈체를 렌즈의 광축 방향으로 가압하는 탄성부재인 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 탄성부재는 상기 이동 렌즈체를 렌즈 광축 방향으로 가압 가능한 제1 탄성부재와 제2 탄성부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 제1 탄성부재 및 상기 제2 탄성부재는 상기 코일을 통전(通電)시키는 금속제의 탄성부재인 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 코일은 렌즈 광축 방향의 사이에 상기 마그넷이 개재하도록 복수 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 마그넷은 렌즈 광축 방향의 사이에 상기 코일이 개재하도록 복수 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 마그넷은 렌즈의 광축 방향에 상기 코일과 대향하도록 1개 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 렌즈 구동장치는 또한 상기 마그넷으로부터 나온 자속(磁束)의 방향을 바꾸는 요크(yoke)를 구비하고,

   상기 요크는 렌즈 광축 방향의 길이가 적어도 상기 코일 또는 상기 마그넷의 대향면 사이 거리보다 길게 되도록 형성되어 있음과 동시에 상기 이동 렌즈체 및/또는 상기 고정체에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 다른 쪽의 부재에 상기 마그넷 및 상기 요크가 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
10. 청구항 1에 있어서,

    상기 구동기구는 상기 한쪽의 부재에 유지되어 상기 마그넷에 자기흡인(磁氣吸引)되는 자성(磁性)부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
11. 청구항 10에 있어서,

    상기 자성부재는 원환(圓環) 형상으로 형성되고, 렌즈 광축과 동축상(同軸狀)으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
12. 청구항 10에 있어서,

    상기 자성부재는 볼(ball) 모양, 와이어(wire) 모양 혹은 막대 모양인 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
13. 청구항 12에 있어서,

    상기 자성부재는 탑재되는 수(數) 혹은 크기가 변경 가능한 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
14. 청구항 10에 있어서,

    상기 마그넷은 상기 고정체 측에 유지되고,

    상기 자성부재는 상기 이동 렌즈체에 있어서 상기 마그넷보다도 피사체 측 위치에 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
15. 청구항 2에 있어서,

    상기 탄성부재는 상기 마그넷에 자기흡인되는 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
16. 청구항 3 또는 4에 있어서,

    상기 제1 탄성부재 및 상기 제2 탄성부재 중 어느 한쪽이 상기 마그넷에 자기흡인되는 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
17. 청구항 1에 있어서,

    상기 코일은 상기 이동 렌즈체의 외주에 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
18. 청구항 17에 있어서,

    상기 코일은 상기 이동 렌즈체에 대하여 직접 감겨 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
19. 청구항 17에 있어서,

    상기 고정체는 상기 이동 렌즈체 및 상기 마그넷의 둘레를 둘러싸는 커버(cover)부를 구비하고,

    상기 마그넷은 상기 커버부의 내주면을 따라서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
20. 청구항 17에 있어서,

    상기 커버부는 비(非)원형의 내주 형상을 가지고 상기 이동 렌즈체 및 상기 마그넷의 둘레를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
21. 청구항 17에 있어서,

    광축 방향으로부터 보았을 때, 상기 커버부의 내주 형상과 상기 코일의 외주 형상은 상이한 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
22. 청구항 19 내지 21 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 규제수단의 평면형상은 상기 커버부의 평면형상과 대략 일치하고 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
23. 청구항 19 내지 21 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 마그넷은 복수(複數) 개가 원주방향의 복수 개소에 떨어져 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
24. 렌즈를 구비한 이동 렌즈체와, 이 이동 렌즈체가 렌즈 광축에 따라서 이동 가능하게 탑재된 고정체와, 상기 이동 렌즈체를 렌즈 광축 방향으로 이동시키는 구동기구를 가지는 렌즈 구동장치에 있어서,

    상기 구동기구는 상기 이동 렌즈체 및 상기 고정체 중 한쪽의 부재에 유지된 코일과, 상기 이동 렌즈체 및 상기 고정체 중 다른 쪽의 부재에 유지된 마그넷과, 상기 코일에 전류를 공급하여 전자력을 발생시켰을 때, 해당 전자력에 근거한 상기 이동 렌즈체의 이동을 규제하는 규제수단을 구비하고,

    상기 고정체는 상기 이동 렌즈체 및 상기 마그넷의 둘레를 둘러싸는 커버부를 구비하며,

    상기 코일은 원환 모양으로 감기고,

    상기 커버부의 내주 형상은 다각형이며,

    상기 마그넷은 상기 커버부의 내주 형상의 복수의 각(角) 부분 중 적어도 1개의 각부분을 포함하는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
25. 청구항 24에 있어서,

    상기 커버부의 내주 형상은 사각형 혹은 해당 사각형의 각부분을 모따기 한 다각형이고,

    상기 마그넷은 상기 사각형의 각부분에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
26. 청구항 24 또는 25에 있어서,

    상기 마그넷은 상기 커버부의 상기 각부분에서 위치 결정되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
27. 청구항 19, 20, 21 또는 24 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 커버부는 백(back) 요크의 통 모양 몸통부이고,

    해당 백 요크의 상기 통 모양 몸통부의 내주면에 상기 마그넷이 고착되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
28. 청구항 27에 있어서,

    상기 고정체는 상기 백 요크의 상기 통 모양 몸통부에 대해서 광축 방향의 촬상소자 측에 겹쳐 배치된 베이스와, 상기 백 요크의 상기 통 모양 몸통부에 대해서 광축 방향의 촬상소자 측에 겹쳐 배치된 케이스를 구비하고,

    광축 방향에서부터 보았을 때, 상기 백 요크, 상기 베이스 및 상기 케이스는 대략 동일한 외주 형상을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
29. 청구항 27에 있어서,

    상기 백 요크는 상기 통 모양 몸통부로부터 상기 코일의 안쪽 위치까지 사이로 연장한 안쪽 요크부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
30. 청구항 27에 있어서,

    상기 코일에 대해서는 상기 마그넷이 위치하는 측과 반대 측에 코일 요크가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
31. 청구항 19, 20 또는 24에 있어서,

    상기 마그넷은 상기 코일의 외주 측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
32. 청구항 21 또는 24에 있어서,

    상기 마그넷은 내면이 상기 코일의 외주 형상에 따르도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
33. 청구항 17 또는 24에 있어서,

    상기 마그넷은 내외 방향에서 다른 극(極)으로 착자(着磁)되어 있는 것을 특 징으로 하는 렌즈 구동장치.
34. 청구항 17 또는 24에 있어서,

    상기 마그넷은 광축 방향에서 다른 극으로 착자된 2개의 마그넷편(片)을 구비하고,

    해당 2개의 마그넷편은 같은 극이 접하도록 광축 방향으로 겹쳐 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
35. 청구항 17 또는 24에 있어서,

    상기 마그넷은 광축 방향으로 겹쳐 배치된 복수의 마그넷편을 구비하고 있음과 동시에, 상기 코일은 해당 복수의 마그넷편의 각각에 대향하여 광축 방향으로 복수 배치되고,

    상기 복수의 마그넷편은 각각이 내외 방향에서 다른 극으로 착자되며, 또한, 광축 방향으로 인접하는 마그넷편끼리에 있어서의 내외 방향에서의 착자의 방향이 반대인 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
36. 청구항 17 또는 24에 있어서,

    상기 마그넷은 광축 방향으로 늘어선 복수의 분할 착자 영역을 구비하고 있음과 동시에, 상기 코일은 해당 복수의 분할 착자 영역의 각각에 대향하여 광축 방향으로 복수 배치되고,

    상기 복수의 분할 착자 영역의 각각은 내외 방향에서 다른 극으로 착자되며, 또한, 광축 방향으로 인접하는 착자 영역끼리에서는 내외 방향에 있어서의 착자의 방향이 반대인 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
37. 청구항 1 또는 24에 있어서,

    상기 고정체는 상기 케이스에 대하여 피사체 측에서 포개지는 판상(板狀) 커버를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
38. 청구항 34에 있어서,

    상기 판상 커버는 상기 고정체를 구성하는 다른 부재에 걸어 맞춤하는 걸어 맞춤 다리부가 연장해 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.

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