KR20100108259A - 렌즈 구동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 자기에 의한 구동력을 이용하여 렌즈를 구동하는 렌즈 구동 장치에 있어서 장치의 소형화를 도모하는 것이다.
렌즈 구동 장치는 렌즈를 보유 지지하는 렌즈 홀더(10)와, 렌즈 홀더(10)가 렌즈의 광축 방향으로 변위 가능하게 장착되는 하우징(C)과, 상기 홀더를 자기에 의한 구동력을 이용하여 상기 광축 방향으로 변위시키는 구동부를 구비한다. 구동부는 렌즈 홀더에 배치된 자석(40)과, 자석(40)에 대향하는 코일(60)을 포함한다. 여기서, 하우징(C)은 광축 방향에 수직인 방향으로 사각형 형상을 갖는다. 또한, 구동부는 렌즈 홀더(10)의 외연부와 하우징(C)의 코너부에 의해 형성되는 영역(R)에 배치된다.

Description

렌즈 구동 장치{LENS DRIVING APPARATUS}

본 발명은, 렌즈 구동 장치에 관한 것으로, 특히 카메라, 카메라가 달린 휴대전화기 등에 탑재되는 포커스 조정용 렌즈 구동 장치에 사용하기에 적합한 것이다.

종래, 포커스 조정 등을 행하기 위해, 자기에 의한 구동력을 사용하여 렌즈부(렌즈를 배치한 홀더)를 그 광축 방향으로 구동하는 렌즈 구동 장치가 알려져 있다.

이러한 종류의 렌즈 구동 장치의 구성으로서는 여러 가지의 것이 있지만, 그 중 하나로서, 렌즈를 보유 지지하는 홀더에 자석을 장착함과 함께, 홀더를 보유 지지하는 베이스에 코일을 장착하고, 코일에 전류를 인가함으로써 발생하는 전자 구동력에 의해 홀더를 렌즈 광축 방향으로 구동하도록 한 구성의 것이 있다.

이러한 렌즈 구동 장치에서는, 통상 홀더의 외주면(측면)에 자석이 장착됨과 함께, 홀더의 외주 전체를 둘러싸도록 코일이 배치된다. 그리고, 이들 홀더와 코일의 둘레가 네모난 상자 형상의 하우징으로 덮인다(예를 들어, 특허 문헌 1).

일본 특허 공개 제2007-94364호 공보

최근, 휴대 전화기나 소형의 카메라에 있어서도, 포커스 조정을 행하기 위해 렌즈 구동 장치가 탑재되도록 되어 있고, 이에 수반하여 렌즈 구동 장치의 소형화가 요구되도록 되어 왔다. 즉, 동일한 직경의 렌즈를 구동하기 위해 가능한 한 작은 렌즈 구동 장치를 구성하는 것이 요구되도록 되어 왔다.

그러나, 상기 렌즈 구동 장치에서는, 광축 방향을 하우징의 높이 방향으로 하였을 때에, 하우징의 전후 좌우의 폭 방향으로는, 홀더와 코일을 배치할 만큼의 치수가 필요하기 때문에, 이들 폭 방향의 치수를 충분히 작게 할 수 없다. 따라서, 렌즈 구동 장치를 용이하게 소형화할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은, 이와 같은 과제를 해소하는 것으로, 자기에 의한 구동력을 사용하여 렌즈를 구동하는 렌즈 구동 장치에 있어서, 장치의 소형화를 도모하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 렌즈 구동 장치는, 렌즈를 보유 지지하는 홀더와, 상기 홀더가 상기 렌즈의 광축 방향으로 변위 가능하게 장착되는 장착부와, 상기 홀더를 자기에 의한 구동력을 사용하여 상기 광축 방향으로 변위시키는 구동부를 구비한다. 여기서, 상기 장착부는 상기 광축 방향에 수직인 방향으로 사각형 형상을 갖는다. 또한, 상기 구동부는 상기 홀더의 외연부와 상기 장착부의 코너부에 의해 형성되는 영역에 배치된다.

본 발명의 렌즈 구동 장치에 따르면, 홀더의 외연부와 장착부의 코너부에 의해 형성되는 영역에 구동부가 배치되므로, 구동부를 위해 필요한 장착부의 폭 방향의 치수가 억제된다. 이에 의해, 장착부의 폭 방향의 치수를 작게 하는 것이 가능해진다.

본 발명의 렌즈 구동 장치에 있어서, 상기 구동부는 상기 홀더에 배치된 자석과, 그 자석에 대향하는 코일을 포함하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 코일에 통전되면, 코일에 발생하는 자계의 작용에 의해 자석, 즉 홀더에 광축 방향의 구동력이 발생하여 홀더가 변위된다.

이와 같은 구성으로 한 경우, 또한 상기 구동부는 상기 자석에 대향하는 자성 부재를 포함하도록 구성된다. 이와 같이 하면, 코일을 향하는 자계를 강하게 할 수 있으므로, 홀더의 구동력을 크게 할 수 있다.

이때, 상기 자성 부재의 상기 광축 방향의 길이를 상기 자석의 상기 광축 방향의 길이보다도 길게 할 수 있다. 이와 같이 하면, 코일의 통전을 정지하였을 때에, 자석과 자성 부재 사이에 작용하는 인력에 의해 홀더의 위치를 유지시키는 것이 가능해진다. 이에 의해, 홀더 정지시에는 코일에의 통전을 정지할 수 있으므로, 전력 절약화를 도모할 수 있다.

한편, 상기 자성 부재의 상기 광축 방향의 길이를 상기 자석의 상기 광축 방향의 길이보다도 짧게 할 수 있다. 이와 같이 하면, 자석을 자성 부재의 광축 방향의 중심으로 끌어당기는 힘이 작용하는, 즉 광축 방향으로 자기 스프링력이 작용하므로, 홀더를 스프링에 의해 유지한, 소위 보이스 코일형의 렌즈 구동 장치와 같은 구성을 실현할 수 있다. 이에 의해, 본 렌즈 구동 장치를 보이스 코일형의 렌즈 구동 장치의 드라이버를 사용하여 구동하는 것이 가능해진다.

또한, 자석은 페라이트 등으로 이루어지는 소결 자석으로 할 수 있다. 혹은, 플라스틱 자석으로 할 수도 있다. 플라스틱 자석은 소결 자석에 비해 경량이므로, 플라스틱 자석을 사용하면, 홀더를 경량화할 수 있다.

본 발명의 렌즈 구동 장치에 있어서, 상기 구동부는 상기 홀더에 배치된 자성 부재와, 그 자성 부재에 자력을 부여하는 전자석을 포함하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 전자석에 통전이 되면, 자성 부재가 자력을 받아, 이에 의해 홀더가 변위된다.

본 발명의 렌즈 구동 장치에 있어서, 상기 구동부는 상기 홀더의 측면에 배치된 자석과, 상기 자석에 대향하는 코일과, 상기 코일이 권취되는 보빈부와, 상기 보빈부를 상기 홀더측으로부터 지지하는 지지 부재를 포함하도록 구성될 수 있다.

이와 같은 구성으로 하면, 보빈부가 지지 부재의 외측에 배치되므로, 권선기를 사용하여 보빈부에 용이하게 코일을 감을 수 있다.

본 발명의 렌즈 구동 장치에 있어서, 상기 자석은 상기 홀더의 측면보다도 돌출되어 있고, 상기 지지 부재는 상부가 개방된 간극을 갖고, 상기 간극에 상기 자석이 수용되는 구성으로 될 수 있다.

이와 같은 구성으로 하면, 자석을 코일에 근접할 수 있으므로, 홀더의 구동력을 크게 할 수 있다. 또한, 구동부의 치수를 작게 할 수 있으므로, 장착부의 치수를 작게 할 수 있다.

본 발명의 렌즈 구동 장치는 상기 홀더의 위치를 자기적으로 검출하는 위치 센서를 구비하는 구성으로 될 수 있다. 이 경우, 상기 보빈부에 상기 위치 센서를 배치하기 위한 배치부가 설치된다.

이와 같은 구성으로 하면, 보빈부를 이용하여 위치 센서를 용이하게 배치할 수 있다.

본 발명의 렌즈 구동 장치는 상기 코일이 장착됨과 함께 상기 렌즈 홀더를 수용 가능한 프레임 부재를 더 구비하는 구성으로 될 수 있다. 장착부에는 상기 프레임 부재에 결합하여 상기 프레임 부재를 위치 결정하는 위치 결정부가 배치된다. 상기 렌즈 홀더를 수용한 상태에서 상기 프레임 부재가 상기 장착부에 장착됨으로써, 상기 자석과 상기 코일이 서로 대향한다.

이와 같은 구성으로 하면, 프레임 부재를 장착부에 장착함으로써, 코일을 적정하게 배치할 수 있다. 또한, 프레임 부재에 코일이 장착되므로, 코일의 장착이 용이해진다.

또한, 상기 자석과 상기 코일이 상기 장착부의 4개의 코너부에 대응하는 상기 영역에 배치되는 경우에는, 상기 프레임 부재에 4개의 상기 코일이 장착된다. 이 경우, 프레임 부재를 장착함으로써, 4개의 코일을 적정하게 배치할 수 있으므로, 조립 작업이 용이하게 된다.

또한, 이와 같이 프레임 부재를 사용하는 경우에는, 상기 프레임 부재와 상기 장착부 사이에 상기 렌즈의 광축에 평행하게 샤프트가 장착되고, 상기 렌즈 홀더에 상기 샤프트에 결합하는 결합부가 배치되는 구성으로 될 수 있다. 이 구성에서는, 렌즈 홀더는 샤프트에 의해 광축 방향으로 이동 가능하게 지지된다.

이 경우, 상기 자석과의 자력에 의해 상기 결합부가 상기 샤프트의 둘레면에 가압되도록, 상기 프레임 부재에 자성 부재가 배치되는 구성으로 될 수 있다. 이렇게 하면, 코일에 대한 통전을 정지해도 렌즈 홀더를 통전 정지시의 위치에 유지할 수 있다.

이상, 본 발명에 따르면, 렌즈 구동 장치의 소형화를 도모할 수 있다.

본 발명의 효과 또는 의의는, 이하에 나타내는 실시 형태의 설명에 의해 더욱 명백해질 것이다. 단, 이하의 실시 형태는 어디까지나 본 발명을 실시화할 때의 하나의 예시이며, 본 발명은 이하의 실시 형태에 기재된 것에 전혀 제한되는 것은 아니다.

도 1은 실시 형태에 관한 렌즈 구동 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 실시 형태에 관한 어셈블 후의 렌즈 구동 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 3은 실시 형태에 관한 렌즈 구동 장치의 구동 동작을 설명하는 도면.
도 4는 실시 형태에 관한 렌즈 구동 장치를 카메라에 탑재하는 경우의 카메라 모듈의 개략 구성을 도시하는 도면.
도 5는 변경예 1에 관한 자성 부재의 구성을 도시하는 도면.
도 6은 도 5의 (e)의 구성으로 하였을 때의 렌즈 구동 장치의 구동 동작을 설명하는 도면.
도 7은 변경예 2에 관한 렌즈 구동 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 8은 변경예 2에 관한 렌즈 구동 장치의 구동 동작을 설명하는 도면.
도 9는 변경예 3에 관한 렌즈 구동 장치의 구성 및 구동 동작을 도시하는 도면.
도 10은 변경예 4에 관한 렌즈 구동 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 11은 변경예 4에 관한 렌즈 구동 장치의 구동 동작을 설명하는 도면.
도 12는 렌즈 홀더의 변경예에 대해 설명하기 위한 도면.
도 13은 다른 실시 형태에 관한 렌즈 구동 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 14는 다른 실시 형태에 관한 어셈블 후의 렌즈 구동 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 15는 다른 실시 형태에 관한 렌즈 구동 장치의 구동 동작을 설명하는 도면.
도 16은 다른 실시 형태에 관한 렌즈 구동 장치의 베이스의 구성의 변경예를 도시하는 도면.
도 17은 다른 실시 형태에 관한 렌즈 구동 장치의 베이스의 구성의 변경예를 도시하는 도면.
도 18은 다른 실시 형태에 관한 렌즈 구동 장치의 다른 변경예의 구성을 도시하는 도면.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 렌즈 구동 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 도 1의 (a)는 렌즈 구동 장치의 분해 사시도이다. 도 1의 (b)는 베이스(20)의 기둥 형상부(22)의 확대 사시도이며, 도 1의 (c)는 코일(60)이 장착된 상태의 기둥 형상부(22)의 확대 사시도이다.

도 1을 참조하여, 렌즈 구동 장치는 렌즈 배럴을 보유 지지하는 렌즈 홀더(10)와, 렌즈 홀더(10)가 장착되는 베이스(20)와, 렌즈 홀더(10)를 덮는 커버(30)를 구비하고 있다. 렌즈 홀더(10), 베이스(20), 커버(30)는, 예를 들어 플라스틱 재료로 형성되어 있다.

렌즈 홀더(10)는 평면에서 볼 때 팔각 형상을 갖는다. 렌즈 홀더(10)에는 그 중앙 위치에 렌즈 배럴을 수용하기 위한 원형의 개구(11)가 형성되어 있다. 렌즈 홀더(10)의 8개의 측면은 개구(11)에 장착된 렌즈의 광축에 대해 대칭이 되도록 배치되어 있다. 이들 8개의 측면 중, 베이스(20)의 코너부에 대향하는 4개의 측면(10a)에는 각각 자석(40)이 배치되어 있다. 이들 4개의 자석(40)은, 예를 들어 페라이트 등으로 이루어지는 소결 자석이며, 내외면에 각각 N과 S가 착자된 1극 배치 구조를 갖고 있다. 이들 자석(40)은, 예를 들어 인서트 성형에 의해 렌즈 홀더(10)와 일체적으로 형성된다. 각 자석(40)의 크기 및 자기 강도는 서로와 동일하게 되어 있다.

베이스(20)는 대략 사각형의 판 형상으로 형성되어 있다. 베이스(20)에는 렌즈를 투과한 광을 이미지 센서 유닛으로 유도하기 위한 개구(21)가 형성되어 있다.

또한, 베이스(20)에는 4개의 코너부에 각각 기둥 형상부(22)가 돌출 설치되어 있다. 기둥 형상부(22)는 대략 삼각 기둥 형상을 갖고 있다. 4개의 기둥 형상부(22)에 둘러싸인 공간이 렌즈 홀더(10)의 수용 공간(S)으로 된다.

각 기둥 형상부(22)의 내측을 향하는 측면에는 자성 부재(50)가 배치되어 있다. 이들 자성 부재(50)는, 예를 들어 기둥 형상부(22)의 측면과 같은 크기로 되어 있다. 이들 자성 부재(50)는, 예를 들어 인서트 성형에 의해 기둥 형상부(22)와 일체적으로 형성된다. 또한, 각 기둥 형상부(22)에는 각각 코일(60)이 장착된다.

커버(30)는 하방으로 개구된 박형의 네모난 케이스이다. 커버(30)의 상면에는, 렌즈에 광을 도입하기 위한 개구(31)가 형성되어 있다. 또한, 커버(30)의 4개의 측면의 이면측에는 각각 돌기(32)가 형성되어 있다. 돌기(32)는 렌즈 홀더(10)가 이동할 때의 가이드로서 기능한다. 즉, 렌즈 구동 장치가 어셈블되었을 때, 렌즈 홀더(10)의 자석(40)이 없는 4개의 측면(10b)이 각각 대응하는 돌기(32)에 접촉함으로써, 홀더(10)의 전후 좌우 방향의 움직임이 규제된다. 또한, 도 1의 (a)에는, 1개의 측면의 돌기(32)만이 도시되어 있다.

도 2는 어셈블한 후의 렌즈 구동 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 도 2의 (a)는 커버(30)를 장착하기 전의 상태를 도시하는 사시도이며, 도 2의 (b)는 어셈블이 완성된 상태를 도시하는 사시도이다. 또한, 도 2의 (c)는 구동부의 확대 사시도이다.

어셈블시에는, 코일(60)이 기둥 형상부(22)에 장착됨과 함께, 렌즈 홀더(10)가 상방으로부터 베이스(20)의 수용 공간(S)에 수용된다. 이 상태에 있어서, 4개의 자석(40)은 각각 대응하는 코일(60)에 소정의 간극을 갖는 상태에서 대향한다. 또한, 4개의 자석(40)은 각각 대응하는 자성 부재(50)와 대향한다. 또한, 도시 생략되어 있지만, 렌즈 홀더(10)의 개구(11)에는 미리 렌즈 배럴이 장착되어 있다.

그 후, 커버(30)가 상방으로부터 베이스(20)에 장착된다. 베이스(20)와 커버(30)는 네모난 상자 형상의 하우징(C)을 구성한다. 렌즈 홀더(10)는 돌기(32)를 따라 변위할 수 있도록 하우징(C) 내에 배치된 상태로 된다. 이와 같이 하여, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같은 상태에서 어셈블이 완료된다.

자석(40), 자성 부재(50) 및 코일(60)은 렌즈 홀더(10)를 구동하기 위한 구동부를 구성한다. 여기서, 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이, 자성 부재(50) 및 코일(60)은 홀더(10)의 측면(10a)과 하우징(C)의 코너부에 의해 형성되는 대략 삼각 형상의 영역(R)에 배치되어 있다. 이로 인해, 자성 부재(50) 및 코일(60)을 배치하기 위해 필요한 하우징(C)의 폭 방향의 치수가 억제된다. 특히, 커버(30)에 면하는 코일(60)의 2개의 면(60a)이 홀더(10)의 측면(10b)과 동일면(단차 없는 상태) 혹은 그것보다 내측이 되도록 하면, 4개의 측면(10b)을 길이 방향으로 연장한 영역 내에 코일(60)을 수납할 수 있으므로, 이 영역에 대한 코일(60)의 돌출 부분을 수용하기 위해 커버(30)를 폭 방향으로 확대하지 않아도 된다. 본 실시 형태에서는, 코일(60)의 2개의 면(60a)이 홀더(10)의 측면(10b)과 대략 동일면이 되도록 이루어져 있다.

따라서, 본 실시 형태에서는, 동일한 직경의 렌즈 배럴을 보유 지지하는 경우에, 하우징(C)의 폭(W)을 작게 할 수 있고, 렌즈 구동 장치를 소형화할 수 있다. 혹은, 하우징(C)이 같은 크기인 경우에는 보다 큰 렌즈 배럴을 보유 지지하는 것이 가능해진다.

도 3은 렌즈 구동 장치의 구동 동작을 설명하는 도면이다. 이 도면은 도 2의 (b)의 A-A' 단면도이다.

도 3의 (a)는 렌즈 홀더(10)에 상방향의 구동력(추진력)이 작용하는 상태를 도시하는 도면이며, 도 3의 (b)는 렌즈 홀더(10)에 하방향의 구동력(추진력)이 작용하는 상태를 도시하는 도면이다. 또한, 도면 중, 원에 흑색점의 마크 및 원에 가위표의 마크는 전류가 흐르는 방향을 나타낸다. 원에 흑색점의 마크는 도면 참조자를 향해 오는 방향을 나타내고, 원에 가위표의 마크는 도면 참조자로부터 멀어지는 방향을 나타낸다. 이하, 이들의 마크가 그려진 다른 도면에 있어서도 마찬가지이다.

도시한 바와 같이, 코일(60)에는 자석(40)의 N의 착자 영역이 대향하고 있다. 코일(60)에 도 3의 (a)에 나타내는 방향의 전류가 흐르면, 자석(40)에 도면의 상방향의 추진력(Fu)이 작용하고, 렌즈 홀더(10)는 도면의 상방향으로 변위한다. 한편, 코일(60)에 도 3의 (b)에 나타내는 방향의 전류가 흐르면, 자석(40)에 도면의 하방향의 추진력(Fd)이 작용하고, 렌즈 홀더(10)는 도면 하방향으로 변위한다. 이때, 자성 부재(50)는 요크로서의 기능을 달성하고, 자석(40)으로부터 코일(60)을 향하는 자계가 강해지는 결과, 렌즈 홀더(10)에의 추진력이 증가한다.

이와 같이 하여, 렌즈 홀더(10)가 상방향과 하방향으로 변위됨으로써, 렌즈가 온 포커스 위치에 위치 부여된다. 또한, 렌즈 홀더(10)의 홈 포지션은 렌즈 홀더(10)가 베이스(20)에 접촉하는 위치 혹은 하우징(C) 내의 중앙 위치 등, 적절한 위치로 설정할 수 있다.

그런데, 본 실시 형태에서는, 자성 부재(50)의 광축 방향의 길이는 자석(40)의 길이보다도 길게 되어 있다. 이에 의해, 렌즈 홀더(10)는 자석(40)과 자성 부재(50) 사이에 발생하는 자력에 의해, 광축 방향에 수직인 방향이며 상반되는 4방향으로부터 인력(Fh)을 받는다. 이들 4개의 인력(Fh)에 의해 렌즈 홀더(10)는 주위 4방향으로부터 현수된 상태가 된다. 이로 인해, 렌즈 홀더(10)를 연직 방향으로 움직이게 하는 경우에도, 중력의 영향을 받기 어려워지고, 하향 구동시와 상향 구동시 사이의 구동차(움직이기 시작한 속도나 구동 리스펀스 등)가 나오기 어려워진다. 따라서, 렌즈 홀더(10)를 연직 방향으로 이동시키는 상태에서 렌즈 구동 장치가 사용된 경우라도 렌즈 홀더(10)의 구동을 원활하게 행할 수 있다.

또한, 렌즈 홀더(10)가 온 포커스 위치나 홈 포지션에 있을 때에, 코일(60)에 통전해 두지 않아도 상기의 4개의 인력(Fh)에 의해 렌즈 홀더(10)가 그 위치에 유지된다. 따라서, 렌즈 홀더(10)의 정지시에 코일(60)에의 통전을 정지할 수 있으므로, 전력 절약화를 도모할 수 있다.

도 4는 본 실시 형태의 렌즈 구동 장치(100)를 카메라에 탑재하는 경우의 카메라 모듈의 개략 구성을 도시하는 도면이다.

베이스(20)의 하방에는 필터(201)와, 이미지 센서(202)가 배치되어 있다. 베이스(20)에는 위치 센서로서 홀 소자(70)가 배치되고, 홀 소자(70)로부터의 신호를 기초로 렌즈 홀더(10)의 위치 검출이 행해진다.

포커스 동작시, CPU(Central Processing Unit)(301)는 드라이버(302)를 제어하여, 렌즈 홀더(10)를 홈 포지션으로부터 미리 정해진 위치까지 렌즈의 광축 방향으로 변위시킨다. 이때, 홀 소자(70)로부터의 위치 검출 신호가 CPU(301)에 입력된다. 동시에, CPU(301)는 이미지 센서(202)로부터 입력되는 신호를 처리하여 촬상 화상의 콘트라스트값을 취득한다. 그리고, 이 콘트라스트값이 최량으로 되는 렌즈 홀더(10)의 위치를 온 포커스 위치로 하여 취득한다.

그 후, CPU(301)는 온 포커스 위치를 향해 렌즈 홀더(10)를 구동한다. 그 때, CPU(301)는 홀 소자(70)로부터의 신호를 모니터하고, 홀 소자(70)로부터의 신호가 온 포커스 위치에 대응하는 상태로 될 때까지 렌즈 홀더(10)를 구동한다. 이에 의해, 렌즈 홀더(10)가 온 포커스 위치로 위치 부여된다.

<변경예 1: 자성 부재의 구성의 변경>

도 5의 (a) 내지 도 5의 (e)는 자성 부재(50)의 구성의 변경예를 도시하는 도면이다. 이하의 도 5에 나타내는 변경예에 있어서는, 자성 부재에 관한 구성 이외는, 상기 실시 형태와 마찬가지이다.

상기 실시 형태에서는, 자성 부재(50)가 기둥 형상부(22)의 내측을 향하는 측면에 배치되어 있지만, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 자성 부재(51)가 기둥 형상부(22)의 내부에 배치되어도 된다. 또한, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 자성 부재(52)가 L자 형상으로 되고, 기둥 형상부(22)의 외측의 2개의 측면에 걸치도록 배치되어도 된다. 혹은, 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이, L자 형상으로 된 자성 부재(52)가 커버(30)의 코너부에 배치되어도 된다. 도 5의 (a) 내지 (c)의 구성의 경우, 자석(40)과 자성 부재(50)의 간격이 달라지게 되므로, 이들 사이에 작용하는 인력(Fh)이 달라지게 된다. 간격이 작아서 인력(Fh)이 커지는 경우에는, 렌즈 홀더(10)의 위치를 유지하는 힘은 커지지만, 그만큼 추진력의 저항이 된다. 따라서, 이와 같이 자성 부재(50)의 위치를 적절하게 조정함으로써, 인력(Fh)을 조정하는 것이 가능해진다.

또한, 도 5의 (d)에 도시한 바와 같이, 자성 부재(53)에 의해 기둥 형상부를 구성하도록 해도 된다. 자성 부재(53)는, 예를 들어 인서트 성형에 의해 베이스(20)와 일체적으로 형성된다. 혹은, 베이스(20)를 자성 재료로 형성하고, 베이스(20)와 자성 부재(53)를 일체 형성할 수도 있다. 이와 같이, 자성 부재(53)에 의해 기둥 형상부를 구성하면, 자석(40)으로부터 코일(60)을 향하는 자계를 크게 강화할 수 있으므로, 렌즈 홀더(10)의 추진력을 크게 하는 것이 가능해진다.

또한, 도 5의 (e)에 도시한 바와 같이, 자석(40)의 광축 방향의 길이보다도 짧은 자성 부재(54)가 기둥 형상부(22)에 배치되는 구성으로 해도 된다. 본 변경예에서는, 자성 부재(54)가 기둥 형상부(22)의 하부에 배치되어 있다.

도 6은 도 5의 (e)의 구성으로 하였을 때의 렌즈 구동 장치의 구동 동작을 설명하는 도면이다.

이 렌즈 구동 장치에서는, 렌즈 홀더(10)가 베이스(20)에 접촉하는 상태가 홈 포지션으로 된다. 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 렌즈 홀더(10)가 홈 포지션에 있는 상태에 있어서, 자성 부재(54)의 중심 Q가 자석(40)의 중심 P보다도 베이스(20)측에 위치하고 있다.

자성 부재(54)의 길이가 자석(20)의 길이보다 짧은 경우, 자석(40)은 자성 부재(54)의 중심 Q를 향해 끌어당겨진다. 따라서, 렌즈 홀더(10)에는 자성 부재(54)측으로의 인력뿐만 아니라, 베이스(30)측으로의 인력(Fs)도 작용한다. 즉, 렌즈 홀더(10)에는 광축 방향으로 자기 스프링력(Fs)이 작용한다. 코일(60)에의 비통전시에는 이 자기 스프링력(Fs)에 의해 렌즈 홀더(10)는 홈 포지션에 유지된다.

코일(60)에 도 6의 (b)에 나타내는 방향의 전류가 흐르면, 자석(40)에 도면의 상방향의 추진력(Fu)이 작용한다. 추진력(Fu)이 자기 스프링력(Fs)보다 커지는 전류가 흐르면, 렌즈 홀더(10)는 도면 상방향으로 변위한다. 그리고, 추진력(Fu)이 자기 스프링력(Fs)과 균형이 맞는 전류가 흐르면, 렌즈 홀더(10)는 정지한다. 이 상태로부터, 추진력(Fu)이 자기 스프링력(Fs)보다 작아지는 전류가 흐르면, 렌즈 홀더(10)는 도면 하방향으로 변위한다.

또한, 실제로는, 렌즈 구동 장치의 방향에 의해 중력의 영향을 받는다. 이로 인해, 예를 들어 렌즈 구동 장치가 하향의 상태[베이스(20)가 상측으로 되는 상태]의 경우에는, 추진력(Fu)과 중력의 합력이 자기 스프링력(Fs)보다 커지면, 렌즈 홀더(10)는 하방으로 변위하게 되고, 렌즈 구동 장치가 상향의 상태[베이스(20)가 하측으로 되는 상태]의 경우에는, 추진력(Fu)이 중력과 자기 스프링력(Fs)의 합력보다 커지면, 렌즈 홀더(10)는 상방으로 변위하게 된다.

이와 같이 하여, 코일(60)에 흐르는 전류량을 제어함으로써, 렌즈 홀더(10)를 이동시킬 수 있고, 또한 Fu 방향의 힘[추진력(Fu)이나 이와 중력의 합력]과 이에 상반되는 방향의 힘[자기 스프링력(Fs)이나 이와 중력의 합력]을 균형 맞게 함으로써, 렌즈 홀더(10)를 소정의 위치로 위치 부여할 수 있다. 따라서, 코일(60)에 흐르는 전류량을 제어함으로써, 온 포커스 위치에 정지시켜 그 위치를 유지할 수 있다.

이와 같이, 도 5의 (e)의 변경예에서는, 렌즈 홀더(10)의 변위 방향으로 자기 스프링력(Fs)이 작용하므로, 렌즈 홀더(10)를 스프링에 의해 보유 지지한, 소위 보이스 코일형의 렌즈 구동 장치와 같은 구성을 실현할 수 있다. 이에 의해, 본 렌즈 구동 장치를 보이스 코일형의 렌즈 구동 장치의 드라이버를 사용하여 구동하는 것이 가능해진다.

<변경예 2: 자석을 한쪽면 2극 구조로 한 구동부의 구성>

도 7은 변경예 2에 관한 렌즈 구동 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 도 7의 (a)는 기둥 형상부(22)에 제1 코일(61) 및 제2 코일(62)이 장착된 상태를 도시하는 도면이며, 도 7의 (b)는 베이스(20)에 렌즈 홀더(10)가 장착된 상태를 도시하는 도면이다.

변경예 2의 구성에서는, 렌즈 홀더(10)의 4개의 측면(10a)의 각각에 자석(41)이 배치되어 있다. 이들 자석(41)은 한쪽면에 N과 S가 착자된 2극 배치 구조를 갖고 있다.

한편, 4개의 기둥 형상부(22)에는 제1 코일(61)과 제2 코일(62)이 장착되어 있다. 제1 코일(61)과 제2 코일(62)은 직렬 접속되어 있음과 함께, 그 감기 방향이 반대로 되어 있다. 이로 인해, 제1 코일(61)과 제2 코일(62)은 전류가 흐르는 방향이 반대로 되어 있다. 제1 코일(61)과 제2 코일(62)에 각각 자석(41)의 N과 S의 착자 영역이 각각 대향하고 있다.

또한, 이들 구성 이외의 구성에 대해서는, 상기 실시 형태에 있어서의 구성과 마찬가지이다.

도 8은 변경예 2에 관한 렌즈 구동 장치의 구동 동작을 설명하는 도면이다.

제1 코일(61) 및 제2 코일(62)에 도 8의 (a)에 나타내는 방향의 전류가 흐르면, 자석(41)에 도면의 상방향의 추진력(Fu)이 작용하고, 렌즈 홀더(10)는 도면의 상방향으로 변위한다. 한편, 제1 코일(61) 및 제2 코일(62)에 도 8의 (b)에 나타내는 방향의 전류가 흐르면, 자석(41)에 도면의 하방향의 추진력(Fd)이 작용하고, 렌즈 홀더(10)는 도면의 하부 방향으로 변위한다. 이때, 자성 부재(50)는 요크로서의 기능을 달성하여, 제1 코일(61) 및 제2 코일(62)을 관통하는 자계가 강해지는 결과, 렌즈 홀더(10)에의 추진력이 증가한다.

이와 같이 하여, 렌즈 홀더(10)를 상방향과 하방향으로 변위시킴으로써, 렌즈를 온 포커스 위치로 위치 부여할 수 있다. 또한, 렌즈 홀더(10)의 홈 포지션은 렌즈 홀더(10)가 베이스(20)에 접촉하는 위치 혹은 하우징(C) 내의 중앙 위치 등 적절한 위치로 설정할 수 있다.

본 변경예에 있어서도, 상기 실시 형태와 마찬가지로 렌즈 홀더(10)는 자석(41)과 자성 부재(50) 사이에 발생하는 자력에 의해, 광축 방향에 수직인 방향이며 상반되는 4방향으로부터 인력(Fh)을 받는다. 이에 의해, 렌즈 홀더(10)를 연직 방향으로 이동시키는 상태에서 렌즈 구동 장치가 사용된 경우라도, 렌즈 홀더(10)의 구동을 원활하게 행할 수 있다. 또한, 렌즈 홀더(10)가 온 포커스 위치나 홈 포지션에 있을 때에, 제1 코일(61) 및 제2 코일(62)에 통전해 두지 않아도, 렌즈 홀더(10)가 그 위치에 유지된다.

<변경예 3: 자석을 한쪽면 2극 구조로 한 구동부의 다른 구성>

도 9는 변경예 3에 관한 렌즈 구동 장치의 구성 및 구동 동작을 도시하는 도면이다. 도 9의 (a), (c)는 렌즈 구동 장치의 단면도이며, 도 9의 (b), (d)는 코일(63)의 정면도이다. 또한, 도 9의 (b), (d)의 흑색 화살표는 코일(63)에 흐르는 전류의 방향을 나타낸다.

변경예 3의 구성에서는, 변경예 2의 구성에 있어서의 제1 코일(61) 및 제2 코일(62) 대신에, 기둥 형상부(22)의 내측을 향하는 측면과 평행하게 트랙 형상으로 감긴 코일(63)을 구비하고 있다. 코일(63)은 보빈 부재(64)에 권취되어 있고, 보빈 부재(64)가 자성 부재(50)에 장착되어 있다. 코일(63)의 상부 및 하부에 자석(41)의 N과 S의 착자 영역이 각각 대향하고 있다. 또한, 보빈 부재(64)를 생략하고, 수지로 굳힌 코일(63)을 직접 자성 부재(50)의 자석(41)에 대향하는 면에 장착하도록 해도 된다.

또한, 이들 구성 이외의 구성에 대해서는, 상기 실시 형태에 있어서의 구성과 마찬가지이다.

코일(63)에 도 9의 (a), (b)에 나타내는 방향의 전류가 흐르면, 자석(41)에 도면의 상방향의 추진력(Fu)이 작용하고, 렌즈 홀더(10)는 도면 상부 방향으로 변위한다. 한편, 코일(63)에 도 9의 (c), (d)에 나타내는 방향의 전류가 흐르면, 자석(41)에 도면의 하방향의 추진력(Fd)이 작용하고, 렌즈 홀더(10)는 도면의 하부 방향으로 변위한다. 이때, 자성 부재(50)는 요크로서의 기능을 달성하고, 코일(63)을 관통하는 자계가 강해지는 결과, 렌즈 홀더(10)에의 추진력이 증가한다.

이와 같이 하여, 렌즈 홀더(10)를 상방향과 하방향으로 변위시킴으로써, 렌즈를 온 포커스 위치에 위치 부여할 수 있다. 또한, 렌즈 홀더(10)의 홈 포지션은 렌즈 홀더(10)가 베이스(20)에 접촉하는 위치 혹은 하우징(C) 내의 중앙 위치 등 적절한 위치로 설정할 수 있다.

본 변경예에 있어서도, 상기 실시 형태 및 변경예 2와 마찬가지로, 렌즈 홀더(10)는 자석(41)과 자성 부재(50) 사이에 발생하는 자력에 의해 광축 방향에 수직인 방향이며 상반되는 4방향으로부터 인력(Fh)을 받는다. 이에 의해, 렌즈 홀더(10)를 연직 방향으로 이동시키는 상태에서 렌즈 구동 장치가 사용된 경우라도, 렌즈 홀더(10)의 구동을 원활하게 행할 수 있다. 또한, 렌즈 홀더(10)가 온 포커스 위치나 홈 포지션에 있을 때에, 코일(63)에 통전해 두지 않아도 렌즈 홀더(10)가 그 위치에 유지된다.

또한, 상기 변경예 2 및 변경예 3의 렌즈 구동 장치에, 도 5의 (a) 내지 도 5의 (e)에 도시한 변경예 1에 관한 자성 부재의 구성을 적용할 수도 있다. 단, 도 5의 (e)와 같이 자성 부재를 자석보다 짧게 하는 구성으로 한 경우에는, 도 6에 의해 설명한 구동 동작과 같은 구동 동작이 행해지게 된다. 즉, 렌즈 홀더(10)에 작용하는 자기 스프링력(Fs)(도 6 참조)에 대해, 제1 코일(61) 및 제2 코일(62)(변경예 2의 경우), 또는 코일(63)(변경예 3의 경우)에 흐르는 전류량을 제어함으로써, 렌즈 홀더(10)가 온 포커스 위치에 정지되고, 그 후 통전을 계속함으로써 렌즈 홀더(10)가 그 위치에 유지된다.

<변경예 4: 전자석을 사용한 구동부의 구성>

도 10은 변경예 4에 관한 렌즈 구동 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 도 10의 (a)는 기둥 형상부(22)에 전자석이 구성된 상태를 도시하는 도면이며, 도 10의 (b)는 베이스(20)에 렌즈 홀더(10)가 장착된 상태를 도시하는 도면이다. 또한, 도 10의 (c)는 도 10의 (a)의 B-B' 단면도이다.

변경예(4)의 구성에서는, 렌즈 홀더(10)의 4개의 측면(10a)에 자성판(90)이 배치되어 있다. 한편, 기둥 형상부(22)에는 도면의 상하 방향으로 제1 전자석(M1)과 제2 전자석(M2)이 구성되어 있다.

제1 전자석(M1)은 기둥 형상부(22)의 측면 상부에 배치된 제1 요크(81)와, 제1 요크(81)와 기둥 형상부(22) 상부의 둘레에 감긴 제1 코일(65)로 구성되어 있다. 제2 전자석(M2)은 기둥 형상부(22)의 측면 하부에 배치된 제2 요크(82)와, 제2 요크(82)와 기둥 형상부(22) 하부의 둘레에 감긴 제2 코일(66)로 구성되어 있다. 제1 요크(81) 및 제2 요크(82)는, 예를 들어 인서트 성형에 의해 기둥 형상부(22)와 일체적으로 형성된다. 제1 코일(65)과 제2 코일(66)에는 드라이버(도시하지 않음)로부터 각각 전류가 인가된다.

본 변경예에서는, 제1 요크(81)와 제2 요크(82), 제1 코일(65)과 제2 코일(66)은 동일한 구성으로 하고 있고, 제1 전자석(M1)과 제2 전자석(M2)에 같은 크기의 전류가 흐를 때, 각각 발생하는 자력(인력)은 동등해진다.

또한, 이들 구성 이외의 구성에 대해서는, 상기 실시 형태에 있어서의 구성과 마찬가지이다.

도 11은 변경예 4에 관한 렌즈 구동 장치의 구동 동작을 설명하는 도면이다.

본 변경예에서는, 예를 들어 하우징(C)의 중앙 위치에 렌즈 홀더(10)의 홈 포지션이 설정된다. 렌즈 홀더(10)의 이동 방향에 중력이 가해지고 있지 않다고 하면, 렌즈 홀더(10)가 홈 포지션에 있을 때, 제1 코일(65)과 제2 코일(66)에는 동일한 크기의 전류가 흐르게 되어 있다. 이 경우, 전자석(M1)의 자력에 의해 광축 방향으로 발생하는 인력 F1과 전자석(M1)의 자력에 의해 광축 방향에 발생하는 인력 F2가 동일해지므로, 렌즈 홀더(10)는 홈 포지션에 유지된다.

이러한 상태로부터, 도 11의 (a)에 도시한 바와 같이 제1 코일(65)에 제2 코일(66)보다도 큰 전류가 흐르면, 인력 F1이 인력 F2보다 커지므로 자성판(90)에 도면의 상방향의 추진력(Fu)이 작용하고, 렌즈 홀더(10)는 도면 상방향으로 변위한다.

한편, 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 제2 코일(66)에 제1 코일(65)보다도 큰 전류가 흐르면, 인력 F2가 인력 F1보다 커지므로 자성판(90)에 도면의 하방향의 추진력(Fd)이 작용하고, 렌즈 홀더(10)는 도면 하방향으로 변위한다.

이와 같이 하여, 제1 코일(65)과 제2 코일(66)에 흐르는 전류량을 조정함으로써, 렌즈 홀더(10)를 상방향 또는 하방향으로 변위시켜, 온 포커스 위치에 위치를 부여할 수 있다. 이때, 제1 코일(65) 및 제2 코일(66)에 대해 온 포커스 위치에 위치 부여하기 위한 통전이 계속됨으로써, 렌즈 홀더(10)가 온 포커스 위치에 유지된다.

또한, 본 변경예에 있어서도, 렌즈 구동 장치의 방향에 의해 중력의 영향을 받을 수 있으므로, 중력의 영향을 가미한 제1 코일(65) 및 제2 코일(66)에의 전류 제어가 행해지게 된다.

본 변경예의 구성으로 하면, 렌즈 홀더(10)에 자석으로 바꾸어 자성판을 배치할 수 있다. 자성판의 경우, 일반적으로, 자석보다도 그 두께를 작게 할 수 있으므로, 그만큼, 렌즈 홀더(10)의 직경 방향의 두께를 작게 할 수 있다. 따라서, 렌즈 홀더(10)의 경량화나 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 본 변경예의 구성에 있어서, 자성판을 렌즈 홀더(10)측에 배치하는 것에 의한 렌즈 홀더(10)의 경량화, 소형화라는 측면으로부터 발명을 파악하는 경우에는, 구동부는 반드시 하우징(C)의 코너부의 영역(R)(도 2 참조)에 배치되지 않아도 되고, 예를 들어 렌즈 홀더(10)의 측면(10b)에 자성판을 장착하고, 이에 대향하는 위치에 전자석을 배치하도록 할 수도 있다.

<기타>

상기 실시 형태에서는, 렌즈 홀더(10)를 평면에서 볼 때 팔각 형상으로 하고 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 도 12의 (a)에 도시한 바와 같이 렌즈 홀더(10)를 평면에서 볼 때 원 형상으로 할 수도 있다. 렌즈 홀더(10)는 하우징(C)의 코너부와의 사이에 삼각에 가까운 공간이 생기는 형상으로 되면 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 렌즈 홀더(10)에 배치되는 자석(40)으로서, 소결 자석을 사용하고 있지만, 자석(40)으로서 플라스틱 자석을 사용하도록 해도 된다.

플라스틱 자석은 플라스틱에 의해 자성재를 굳혀 성형한 자석이며, 소결 자석에 비해 경량이다. 따라서, 플라스틱 자석을 사용함으로써, 렌즈 홀더(10)를 경량화할 수 있고, 렌즈 홀더(10)의 구동에 필요로 하는 추진력을 저감시킬 수 있다.

또한, 플라스틱 자석을 사용하는 경우에는, 도 12의 (b)에 도시한 바와 같이 렌즈 홀더(10)를 플라스틱 재료를 사용하여 성형할 때에, 자석(40)의 위치에 자성재를 혼합한 플라스틱 재료가 주입되어, 다른 부분과 일체화되게 된다. 나아가, 도 12의 (c)에 도시한 바와 같이, 자성재를 혼합한 플라스틱 재료에 의해 렌즈 홀더(10)를 성형함으로써, 렌즈 홀더(10) 전체를 플라스틱 자석으로 할 수도 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 자석(40), 자성 부재(50) 및 코일(60)에 의해 구동부를 구성하고 있지만, 자성 부재(50)를 배치하지 않고, 자석(40)과 코일(60)만으로 구동부를 구성하도록 해도 된다. 단, 이 경우는, 상기 실시 형태에 비해, 코일(60)을 관통하는 자계가 약해지므로, 동일한 전류량을 코일(60)에 흐르게 한 경우의 렌즈 홀더(10)의 추진력이 저하된다.

또한, 자성 부재(50)를 배치하는 경우라도, 4개의 코너부 모두에 배치할 필요는 없다. 단, 자성 부재(50)를 2군데에 배치하는 경우에는, 대각의 위치에 배치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 구동부를 하우징(C)의 4개의 코너부에 배치하고 있지만, 렌즈 홀더(10)의 추진력을 충분히 확보할 수 있는 것이라면, 모든 코너부에 배치할 필요는 없다. 단, 이 경우도 구동부를 2군데의 코너부에 배치하는 것이라면, 대각의 위치에 배치하는 것이 바람직하다.

<다른 실시 형태>

도 13은 다른 실시 형태에 관한 렌즈 구동 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 도 13의 (a)는 렌즈 구동 장치의 분해 사시도이다. 도 13의 (b)는 렌즈 홀더(510)와 베이스(520)의 주요부의 구성을 도시하는 도면이다. 또한, 도 13의 (c)는 보빈부(523)에 코일(560)이 감긴 상태의 베이스(520)의 주요부의 구성을 도시하는 도면이다.

도 13을 참조하여, 렌즈 구동 장치는 렌즈 배럴을 보유 지지하는 렌즈 홀더(510)와, 렌즈 홀더(510)가 장착되는 베이스(520)와, 렌즈 홀더(510)를 덮는 커버(530)를 구비하고 있다. 렌즈 홀더(510), 베이스(520) 및 커버(530)는, 예를 들어 플라스틱 재료로 형성되어 있다.

렌즈 홀더(510)는 평면에서 볼 때 팔각 형상을 갖는다. 렌즈 홀더(510)에는 그 중앙 위치에 렌즈 배럴을 수용하기 위한 원형의 개구(511)가 형성되어 있다. 렌즈 홀더(510)의 8개의 측면은 개구(511)에 장착된 렌즈의 광축에 대해 대칭이 되도록 배치되어 있다. 이들 8개의 측면 중, 베이스(520)의 코너부의 근방에 배치되는 4개의 측면(510a)에는 각각 자석(540)이 배치되어 있다.

4개의 자석(540)은, 예를 들어 페라이트 등으로 이루어지는 소결 자석이며, 한쪽면에 N과 S의 자극을 갖는 2극 배치 구조를 갖고 있다[도 13의 (b) 참조]. 이들 자석(540)은, 예를 들어 인서트 성형에 의해 렌즈 홀더(510)와 일체적으로 형성된다. 여기서, 자석(540)은 렌즈 홀더(510)에 장착된 상태에 있어서, 렌즈 홀더(510)의 측면보다도 조금 외측으로 돌출되어 있다[도 13의 (b) 참조]. 또한, 각 자석(540)의 크기 및 자기 강도는 서로 동일하게 되어 있다.

베이스(520)는 대략 사각형의 판 형상으로 형성되어 있다. 베이스(520)에는 렌즈를 투과한 광을 이미지 센서 유닛으로 유도하기 위한 개구(521)가 형성되어 있다. 또한, 베이스(520)에는 4개의 코너부에 각각 기둥 형상부(522)가 돌출 설치되어 있다. 기둥 형상부(522)는 한 쌍의 기둥체(522a)로 이루어지고, 이들 기둥체(522a) 사이에는, 자석(540)의 돌출 부분을 수용하기 위한 간극(공간)이 형성되어 있다. 4개 기둥 형상부(522)에 둘러싸인 공간이 렌즈 홀더(510)의 수용 공간(S)이 된다.

각 기둥 형상부(522)의 외측에는 보빈부(523)가 기둥 형상부(522)와 일체적으로 형성되어 있다. 보빈부(523)는 한 쌍의 기둥체(522a)에 걸치도록 고정된 권취 코어부(524)와, 권취 코어부(524)의 선단에 형성된 가이드부(525)로 구성되어 있다. 권취 코어부(524)는 그 단면이 직사각 형상을 갖고, 가이드부(525)는 권취 코어부(524)보다도 면적이 큰 직사각 형상을 갖는다.

권취 코어부(524)에는 코일이 감긴다. 가이드부(525)는 감긴 코일이 외측으로 빠지지 않도록 코일의 외측을 지지한다. 가이드부(525)의 하단부와 베이스(520)의 상면 사이에는, 권선기를 사용하여 권취 코어부(524)에 코일을 감을 때에 권선기의 노즐 선단이 삽입되는 간극(T)이 형성되어 있다[도 13의 (b) 참조]. 또한, 기둥 형상부(522)는 베이스(520)에 대해 보빈부(523)를 지지함과 함께, 권취 코어부(524)에 감긴 코일의 내측을 지지한다.

가이드부(525)의 외면에는 자성 부재(550)가 배치된다. 이들 자성 부재(550)는, 예를 들어 가이드부(525)의 외면과 동일한 크기로 되어 있다. 이들 자성 부재(550)는, 예를 들어 인서트 성형에 의해 가이드부(525)[보빈부(523)]와 일체적으로 형성된다.

커버(530)는 하방으로 개구된 박형의 네모난 케이스이며, 상기 실시 형태의 커버(30)와 같은 구성을 갖는다. 즉, 커버(530)에는 렌즈에 광을 도입하기 위한 개구(531)와, 렌즈 홀더(510)가 이동할 때의 가이드가 되는 4개의 돌기(532)가 형성되어 있다. 또한, 도 13의 (a)에는 1개의 측면의 돌기(532)만이 도시되어 있다.

렌즈 구동 장치를 어셈블할 때에는, 우선, 베이스(520)가 권선기에 세트되어, 보빈부(523)에 코일(560)이 감긴다. 예를 들어, 권선기의 노즐이 베이스(520)의 외측으로부터 감아 코어부(524)의 외주 위치까지 삽입된다. 그리고, 권취 코어부(524)의 둘레를 노즐이 돌면, 권취 코어부(524)에 코일(560)이 감기게 된다. 이때, 상술한 간극(T)을 노즐이 통과한다. 이렇게 하여, 도 13의 (c)에 도시한 바와 같이 보빈부(523)에 코일(560)이 감긴 상태로 된다.

베이스(520)에 코일(560)이 장착되면, 다음에 렌즈 홀더(510)가 상방으로부터 베이스(520)의 수용 공간(S)에 수용된다. 도시 생략되어 있지만, 렌즈 홀더(510)에는 미리 렌즈 배럴이 장착되어 있다. 렌즈 홀더(510)가 베이스(520)에 수용된 후, 커버(530)가 상방으로부터 베이스(520)에 장착된다. 이렇게 하여, 렌즈 구동 장치의 어셈블이 완료된다. 또한, 베이스(520)와 커버(530)는 네모난 상자 형상의 하우징(C)을 구성한다.

도 14는 어셈블 후의 렌즈 구동 장치의 구성을 도시하는 도면(사시도)이다. 도 14에서는, 설명의 편의상, 커버(530)가 파선으로 나타내어져 있다.

어셈블된 상태에 있어서, 4개의 자석(540)은 각각 대응하는 기둥 형상부(522)에 형성된 간극에 수용된다. 이에 의해, 각 자석(540)은 대응하는 코일(560)에 근접 대치한다. 또한, 각 자석(540)은 각각 대응하는 자성 부재(550)와 대향한다.

자석(540), 자성 부재(550) 및 코일(560)은 렌즈 홀더(510)를 구동하기 위한 구동부를 구성한다. 본 렌즈 구동 장치에서는, 구동부에 기둥 형상부(522) 및 보빈부(523)가 더 포함된다. 여기서, 도 14에 도시한 바와 같이, 자성 부재(550) 및 코일(560)은 홀더(510)의 측면(510a)과 하우징(C)의 코너부에 의해 형성되는 대략 삼각 형상의 영역(R)에 배치되어 있다. 이로 인해, 자성 부재(550) 및 코일(560)을 배치하기 위해 필요한 하우징(C)의 폭 방향의 치수가 억제된다. 특히, 구동부가 렌즈 홀더(510)의 측면(510b)과 대략 동일면인 라인을 넘지 않도록 하면, 구동부를 수용하기 위해 커버(530)를 폭 방향으로 퍼지지 않게 해도 된다. 따라서, 본 렌즈 구동 장치에서는, 구동부의 단부가 렌즈 홀더(510)의 측면(510b)과 대략 동일면보다도 내측에 머물도록 구성되어 있다.

따라서, 다른 실시 형태에 있어서도, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 렌즈 구동 장치를 소형화할 수 있다. 혹은, 하우징(C)이 동일한 크기인 경우에는 보다 큰 렌즈 배럴을 보유 지지하는 것이 가능해진다.

또한, 도 9에 도시하는 변경예 3의 렌즈 구동 장치에서는, 보빈부(64)가 기둥 형상부(22)의 내측에 배치되는 구성으로 되어 있으므로, 권선기를 사용하여 보빈부(64)에 코일(63)을 감는 것이 어렵다.

이러한 점, 본 렌즈 구동 장치에서는, 보빈부(523)가 기둥 형상부(522)의 외측에 배치되는 구성이므로, 권선기를 사용하여 보빈부(523)에 코일(560)을 감는 것이 용이해진다. 따라서, 베이스(520)에의 코일(560)의 직접 감기가 가능해지므로, 제조 공정에 있어서의 공정수를 저감시키는 것이 가능해진다.

또한, 다른 실시 형태에서는, 자석(540)이 기둥 형상부(522)의 간극에 수용되는 구성이므로, 자석(540)을 코일(560)에 근접시킬 수 있고, 렌즈 홀더(510)의 구동력을 크게 할 수 있다. 또한, 구동부의 치수를 작게 할 수 있으므로, 하우징(C)의 치수를 작게 할 수 있다.

도 15는 렌즈 구동 장치의 구동 동작을 도시하는 도면이다. 도 15의 (a), (c)는 도 14의 D-D' 단면도이며, 도 15의 (b), (d)는 베이스(520)의 중앙측으로부터 본 코일(560)의 정면도이다. 또한, 도 15의 (b), (d)의 흑색 화살표는 코일(560)에 흐르는 전류의 방향을 나타낸다.

코일(560)은 자석(540)의 면과 평행하게 트랙 형상으로 감겨 있고, 코일(560)의 상부 및 하부에 자석(540)의 N과 S의 착자 영역이 각각 대향하고 있다.

코일(560)에 도 15의 (a), (b)에 나타내는 방향의 전류가 흐르면, 자석(540)에 도면의 상방향의 추진력(Fu)이 작용하고, 렌즈 홀더(510)는 도면의 상방향으로 변위한다. 한편, 코일(560)에 도 15의 (c), (d)에 나타내는 방향의 전류가 흐르면, 자석(540)에 도면의 하방향의 추진력(Fd)이 작용하고, 렌즈 홀더(510)는 도면의 하방향으로 변위한다. 이때, 자성 부재(550)는 요크로서의 기능을 달성하고, 코일(560)을 관통하는 자계가 강해지는 결과, 렌즈 홀더(510)에의 추진력이 증가한다.

이와 같이 하여, 렌즈 홀더(510)를 상방향과 하방향으로 변위시킴으로써, 렌즈를 온 포커스 위치에 위치 부여할 수 있다. 또한, 렌즈 홀더(510)의 홈 포지션은 렌즈 홀더(510)가 베이스(520)에 접촉하는 위치 혹은 하우징(C) 내의 중앙 위치 등, 적절한 위치로 설정할 수 있다.

본 렌즈 구동 장치에 있어서도, 상기 실시 형태와 마찬가지로 자성 부재(550)의 광축 방향의 길이는 자석(540)의 길이보다도 길게 되어 있다. 이로 인해, 렌즈 홀더(510)는 자석(540)과 자성 부재(550) 사이에 발생하는 자력에 의해, 광축 방향에 수직인 방향이며 상반되는 4방향으로부터 인력(Fh)을 받는다. 이에 의해, 렌즈 홀더(510)를 연직 방향으로 이동시키는 상태에서 렌즈 구동 장치가 사용된 경우라도, 렌즈 홀더(510)의 구동을 원활하게 행할 수 있다. 또한, 렌즈 홀더(510)가 온 포커스 위치나 홈 포지션에 있을 때에, 코일(560)에 통전해 두지 않아도 렌즈 홀더(510)가 그 위치에 유지된다.

<다른 실시 형태의 변경예 1>

도 16 및 도 17은 다른 실시 형태에 관한 렌즈 구동 장치의 변경예에 대해 설명하는 도면이다.

도 16의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 베이스(520)는 4개의 코너부가 기둥 형상부(522)의 외면 위치에서 비스듬하게 절취된 형상으로 할 수 있다. 이러한 구성으로 하면, 보빈부(523)의 하방에 베이스(520)가 없기 때문에, 권선기의 노즐의 크기나 노즐의 움직임에 대한 제한이 적어진다. 따라서, 사용하는 권선기의 자유도가 높아진다.

또한, 도 16의 (c), (d)에 도시한 바와 같이, 보빈부(523)의 1개에 홀 소자(570)를 수용하기 위한 수용부(526)를 형성할 수 있다. 수용부(526)는 홀 소자(570)의 형상에 맞게, 가이드부(524)의 외면으로부터 권취 코어부(525)의 내부에 걸쳐서 형성된다. 이때, 자성 부재(550)에도 수용부(526)에 따른 개구가 형성된다.

홀 소자(570)는, 도 4에서 설명한 위치 검출용 홀 소자(70)와 동일한 것이다. 렌즈 홀더(510)가 상하 이동하면, 홀 소자(570)의 위치의 자기장이 변화하고, 그에 따른 위치 검출 신호가 홀 소자(570)로부터 출력된다.

이와 같은 구성으로 하면, 보빈부(523)를 이용하여 위치 센서인 홀 소자(570)를 용이하게 배치할 수 있다.

또한, 도 17의 (a)에 도시한 바와 같이, 자성 부재(550)를 가이드부(525)의 외측이 아닌, 가이드부(525)의 두께 방향의 중도 부분에 배치할 수도 있다. 이 경우, 자성 부재(550)는 인서트 성형 등에 의해 가이드부(525)의 중도 부분에 배치된다. 이때, 도 17의 (a)에 도시한 바와 같이, 자성 부재(550)의 외주가 외부에 노출되는 구성으로 되어도 되고, 자성 부재(550)의 크기를 가이드부(525)보다도 약간 작게 함으로써, 자성 부재(550)가 가이드부(525)의 내부에 매립되는 구성으로 되어도 된다.

또한, 도 17의 (b)에 도시한 바와 같이, 자성 부재(550)의 광축 방향의 길이를 자석(540)의 길이보다 짧게 할 수도 있다. 이 경우에는, 도 6에 의해 설명한 구동 동작과 같은 구동 동작이 행해지게 된다. 즉, 렌즈 홀더(510)에 작용하는 자기 스프링력(Fs)(도 6 참조)에 대해, 코일(560)에 흐르는 전류량을 제어함으로써, 렌즈 홀더(510)가 온 포커스 위치에 정지되고, 그 후 통전을 계속함으로써 렌즈 홀더(510)가 그 위치가 유지된다. 또한, 이 경우도, 도 16의 (a)와 마찬가지로 자성 부재(550)가 가이드부(525)의 두께 방향의 중도 부분에 배치되어도 된다.

또한, 보빈부(523)의 가이드부(525)의 형상은 직사각 형상에 한정되지 않는다. 예를 들어 도 17의 (c), (d), (e)에 각각 도시한 바와 같이, 가이드부(525)는 상측 및 하측의 중앙부가 오목해진 형상, 좌측 및 우측의 중앙부가 오목해진 형상, 상측, 하측, 좌측 및 우측의 중앙부가 오목해진 형상으로 되어도 된다. 요는, 가이드부(525)는 코일(560)의 외측을 지지할 수 있으면, 어떠한 형상이어도 된다. 또한, 가이드부(525)의 형상은 바뀌어도, 자성 부재(550)는 상기와 같은 직사각 형상의 상태로 된다.

<다른 실시 형태의 변경예 2>

도 18은 다른 실시 형태에 관한 렌즈 구동 장치의 다른 변경예에 대해 설명하는 도면이다. 또한, 도 13의 (a) 및 도 14와 동일 부분에는 동일 부호가 부여되어 있다.

본 변경예에서는, 코일(560)과 자성 부재(550)가 내측 홀더(580)에 의해 베이스(520)에 장착된다. 내측 홀더(580)는 중앙에 광을 통과시키기 위한 개구(581)가 형성된 막대 형상의 부재이다. 내측 홀더(580)는 수지 재료로 이루어져 있다.

내측 홀더(580)에는, 베이스(520)의 네 코너에 대응하는 위치에 하방으로 연장되는 4개의 벽부(582)가 형성되어 있다. 각 벽부(582)의 내측에는, 내부를 향해 돌출되는 한 쌍의 돌기(582a)가 각각 형성되어 있다. 이러한 한 쌍의 돌기(582a)에 권취되도록 하여 코일(560)이 벽부(582)의 내측에 장착된다. 또한, 후방측 2개의 벽부(582)에는 각각 절삭홈(582b)이 형성되고, 이 절삭홈(582b)을 통해 코일(560)이 측방으로 노출된다. 이 절삭홈(582b)으로부터 자성 부재(550)가 삽입되고, 코일(532)의 이면에 접착 고정된다. 또한, 내측 홀더(580)의 상면에는 상하로 관통하는 2개의 구멍(583)이 형성되어 있다. 이들 2개의 구멍(583)에 각각 샤프트(590)가 압입된다. 샤프트(590)의 하단부는 베이스(520)에 형성된 구멍(528)에 압입된다.

베이스(520)에는 네 코너에 받침부(527)가 형성되어 있다. 이들 받침부(527)의 내측에는 각각 내측 홀더(580)의 벽부(582)의 외측면과 접촉하는 접촉면(527a)이 형성되어 있다. 내측 홀더(580)는 베이스(520)에 장착될 때, 벽부(582)의 외측면이 받침부(527)의 접촉면(527a)에 접촉함으로써, 베이스(520)에 대해 위치 결정된다. 이때, 내측 홀더(580)의 2개의 구멍(583)과 베이스(520)의 2개의 구멍(528)이 각각 마주 향한다. 이렇게 하여 위치 결정된 상태에서, 벽부(582)에 하면이 베이스(520)의 상면에 접착 고정된다.

이러한 장착시, 렌즈 홀더(510)가 내측 홀더(580)와 베이스(520) 사이에 수용된다. 렌즈 홀더(510)에는 4개의 측면(510a)에 각각 자석(540)이 장착되어 있다. 또한, 렌즈 홀더(510)의 측면에는 샤프트(590)와 결합하는 2개의 절삭홈(512)이 형성되어 있다.

내부에 렌즈 홀더(510)를 수용한 상태에서 내측 홀더(580)가 베이스(520)에 장착되면, 벽부(582)의 내측에 장착된 코일(560)이 렌즈 홀더(510)의 자석(540)에 소정의 간극을 갖고 대향한다. 그 후, 2개의 샤프트(590)가 내측 홀더(580) 상부의 구멍(583)에 압입된다. 이때, 2개의 샤프트(590)가 절삭홈(512)에 결합하도록 렌즈 홀더(510)가 위치 조정된다. 이 상태에서, 2개의 샤프트(590)를 더 압입하고, 샤프트(590)의 선단을 베이스(520)의 구멍(528)에 압입한다. 이에 의해, 2개의 샤프트(590)가 베이스(520)에 장착된다. 또한, 이들 2개의 샤프트(590)와 렌즈 홀더(510)의 절삭홈(512)이 결합함으로써, 샤프트(590)를 따라 렌즈 홀더(510)가 상하로 이동 가능해진다.

그러한 후, 커버(530)가 상방으로부터 베이스(520)에 장착된다. 이렇게 하여, 렌즈 구동 장치의 어셈블이 완료된다. 베이스(520)와 커버(530)는, 도 13의 (a) 및 도 14의 경우와 마찬가지로, 네모난 상자 형상의 하우징을 구성한다. 또한, 코일(560)과 자석(540)의 자극과의 관계는, 도 15의 (a) 내지 (d)의 경우와 마찬가지이다.

본 변경예에 있어서도, 자석(540)과 코일(560)로 이루어지는 구동부가 베이스(520)의 네 코너의 영역에 배치되므로, 렌즈 구동 장치를 콤팩트하게 할 수 있다. 혹은, 렌즈 구동 장치의 크기는 종래와 동일 정도를 유지하면서도, 보다 큰 렌즈를 수용할 수 있다. 또한, 본 변경예에 따르면, 내측 홀더(580)를 장착함으로써, 4개의 코일(560)을 적정하게 배치할 수 있으므로, 도 13의 (a) 및 도 14의 구성에 비해 조립 작업이 용이해진다.

또한, 본 실시 형태에서는, 내측 홀더(580)의 4개의 코너부 중, 안측 2개의 코너부에만 자성 부재(550)가 장착되므로, 이러한 자성 부재(550)와 안측 2개의 자석(540)과의 사이에 각각 작용하는 자력에 의해 렌즈 홀더(580)는 안측 방향(도 18의 화살표 M 방향)에 힘을 받는다. 이 힘에 의해, 렌즈 홀더(510)의 절삭홈(512)이 샤프트(590)의 둘레면에 가압된다. 이와 같이 하여 절삭홈(512)이 샤프트(590)에 가압됨으로써, 코일(560)에 대한 통전을 정지해도 렌즈 홀더(510)를 통전 정지시의 위치에 유지할 수 있다.

<기타>

다른 실시 형태에 관한 렌즈 구동 장치에서는, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 렌즈 홀더(510)를 도 12의 (a)와 같이 원 형상으로 할 수 있고, 또한 자석(540)으로서, 플라스틱 자석을 사용할 수도 있다. 또한, 다른 실시 형태에 관한 렌즈 구동 장치에서는, 도 12의 (b)에 도시한 바와 같이 렌즈 홀더(510)를 플라스틱 재료로 성형할 때에, 플라스틱 자석을 다른 부분에 일체화하여 성형할 수도 있고, 혹은 도 12의 (c)에 도시한 바와 같이 렌즈 홀더(510) 전체를 플라스틱 자석으로 할 수도 있다.

또한, 다른 실시 형태에 관한 렌즈 구동 장치에서는, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 자성 부재(550)를 배치하지 않고, 자석(540)과 코일(560)만으로 구동부를 구성하도록 해도 좋다.

또한, 다른 실시 형태에 관한 렌즈 구동 장치에 있어서, 자성 부재(550)를 배치하는 경우에는, 4개의 코너부 모두에 자성 부재(550)를 배치하지 않아도 된다. 여기서, 예를 들어 자성 부재(550)를 2군데의 코너부에 배치하는 경우, 자성 부재(550)를 대각의 위치에 배치하면, 4군데에 배치되는 경우와 마찬가지로 렌즈 홀더(510)를 연직 방향으로 이동시키는 상태에서 렌즈 구동 장치가 사용되어도, 렌즈 홀더(510)의 구동을 원활하게 행할 수 있다. 한편, 자성 부재(550)를 인접하는 2개의 코너부에 배치하면, 렌즈 홀더(510)를 커버(530)의 한면측으로 끌어당겨, 이 면의 돌기(532)에 안정적으로 접촉시킬 수 있다. 이에 의해, 렌즈 홀더(510)를 덜걱거림 없이 이동시킬 수 있다.

또한, 자성 부재(550)를 모든 코너부에 배치하지 않는 경우이며 홀 소자(570)를 사용하는 경우에는, 자성 부재(550)가 배치되지 않는 보빈부(523)에 수용부(526)가 형성되는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 자성 부재(550)에 개구를 형성할 필요가 없어지므로, 자성 부재(550)의 가공이 용이해진다. 또한, 자성 부재(550)의 면적이 개구분만큼 작아지지 않으므로, 요크로서의 기능 저하나 자석(540)과의 사이의 자력 저하를 방지할 수 있다.

또한, 다른 실시 형태에 관한 렌즈 구동 장치에서는, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 렌즈 홀더(510)의 추진력을 충분히 확보할 수 있는 것이면, 구동부가 모든 코너부에 배치될 필요는 없다.

이밖에, 본 발명의 실시 형태는 특허청구범위에 개시된 기술적 사상의 범위 내에 있어서, 적절하게 다양한 변경이 가능하다.

10: 렌즈 홀더(홀더)
C: 하우징(장착부)
20: 베이스
30: 커버
40: 자석
50: 자성 부재
60: 코일
61: 제1 코일(코일)
62: 제2 코일(코일)
63: 코일
M1: 제1 전자석(전자석)
M2: 제2 전자석(전자석)
65: 제1 코일
66: 제2 코일
81: 요크
82: 요크
90: 자성판(자성 부재)
510: 렌즈 홀더(홀더)
520: 베이스
522: 기둥 형상부(지지 부재)
523: 보빈부
526: 수용부(배치부)
527: 받침부(위치 결정부)
530: 커버
540: 자석
550: 자성 부재
560: 코일
570: 홀 소자(위치 센서)
580: 내측 홀더(프레임 부재)
590: 샤프트

Claims (13)

1. 렌즈 구동 장치에 있어서,
   렌즈를 보유 지지하는 홀더와,
   상기 홀더가 상기 렌즈의 광축 방향으로 변위 가능하게 장착되는 장착부와,
   상기 홀더를 자기에 의한 구동력을 사용하여 상기 광축 방향으로 변위시키는 구동부를 구비하고,
   상기 장착부는 상기 광축 방향에 수직인 방향으로 사각형 형상을 가짐과 함께,
   상기 구동부는 상기 홀더의 외연부와 상기 장착부의 코너부에 의해 형성되는 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 구동부는 상기 홀더에 배치된 자석과, 그 자석에 대향하는 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 구동부는 상기 자석에 대향하는 자성 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 자성 부재의 상기 광축 방향의 길이를 상기 자석의 상기 광축 방향의 길이보다도 길게 한 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 자성 부재의 상기 광축 방향의 길이를 상기 자석의 상기 광축 방향의 길이보다도 짧게 한 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 구동부는 상기 홀더에 배치된 자성 부재와, 그 자성 부재에 자력을 부여하는 전자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 구동부는,
   상기 홀더의 측면에 배치된 자석과,
   상기 자석에 대향하는 코일과,
   상기 코일이 감기는 보빈부와,
   상기 보빈부를 상기 홀더측으로부터 지지하는 지지 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 자석은 상기 홀더의 측면보다도 돌출되어 있고,
   상기 지지 부재는 상부가 개방된 간극을 갖고,
   상기 간극에 상기 자석이 수용되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
9. 제7항에 있어서, 상기 홀더의 위치를 자기적으로 검출하는 위치 센서를 구비하고,
   상기 보빈부에 상기 위치 센서를 배치하기 위한 배치부가 설치되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
10. 제2항에 있어서, 상기 코일이 장착됨과 함께 상기 렌즈 홀더를 수용 가능한 프레임 부재를 더 구비하고,
    상기 프레임 부재에 결합하여 상기 프레임 부재를 위치 결정하는 위치 결정부가 상기 장착부에 배치되고,
    상기 렌즈 홀더를 수용한 상태에서 상기 프레임 부재가 상기 장착부에 장착됨으로써, 상기 자석과 상기 코일이 서로 대향하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 자석과 상기 코일이 상기 장착부의 4개의 코너부에 대응하는 상기 영역에 배치되고,
    상기 프레임 부재에 상기 4개의 코일이 장착되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 프레임 부재와 상기 장착부 사이에 상기 렌즈의 광축에 평행하게 샤프트가 장착되고,
    상기 렌즈 홀더에, 상기 샤프트에 결합하는 결합부가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 자석과의 자력에 의해 상기 결합부가 상기 샤프트의 둘레면에 가압되도록 상기 프레임 부재에 자성 부재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.

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