WO2010067550A1 - レンズ駆動装置 - Google Patents

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WO2010067550A1
WO2010067550A1 PCT/JP2009/006585 JP2009006585W WO2010067550A1 WO 2010067550 A1 WO2010067550 A1 WO 2010067550A1 JP 2009006585 W JP2009006585 W JP 2009006585W WO 2010067550 A1 WO2010067550 A1 WO 2010067550A1
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WO
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driving
lens
driving device
lens driving
optical axis
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Application number
PCT/JP2009/006585
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English (en)
French (fr)
Inventor
和出達貴
鶴田稔史
和田昭人
Original Assignee
日本電産サンキョー株式会社
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Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2008316642A external-priority patent/JP5214425B2/ja
Priority claimed from JP2009042199A external-priority patent/JP2010197690A/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/035DC motors; Unipolar motors
    • H02K41/0352Unipolar motors
    • H02K41/0354Lorentz force motors, e.g. voice coil motors
    • H02K41/0356Lorentz force motors, e.g. voice coil motors moving along a straight path

Definitions

  • the present invention relates to a lens driving device mounted on a relatively small camera used in a mobile phone or the like.
  • a lens driving device for driving a photographing lens of a camera mounted on a mobile phone or the like As a lens driving device for driving a photographing lens of a camera mounted on a mobile phone or the like, a moving lens body that moves in the optical axis direction while holding a plurality of lenses, and a moving lens body through two leaf springs
  • a lens driving device including a fixed body that is movably held see, for example, Patent Document 1.
  • a driving coil is wound around the outer periphery of a cylindrical sleeve constituting a moving lens body.
  • four magnets are arranged so as to face the outer peripheral surface of the driving coil.
  • the leaf spring connects the portion fixed to the fixed body, the portion fixed to the moving lens body, the portion fixed to the fixed body, and the portion fixed to the moving lens body. It consists of three arms. In general, the width and thickness of the arm portion of the leaf spring used in the lens driving device are constant.
  • the first problem of the present invention is that a lens driving device having a substantially square shape when viewed from the optical axis direction of the lens is small even when the diameter of the mounted lens is large. It is an object of the present invention to provide a lens driving device that can be realized.
  • a second object of the present invention is to provide a lens driving device provided with a leaf spring that can suppress damage and excessive deformation caused by impact or the like even if the size and thickness are reduced. .
  • the lens driving device of the present invention is a lens driving device having a substantially square shape when viewed from the optical axis direction of the lens, and holds the lens in the optical axis direction.
  • the drive mechanism includes a substantially triangular prism-shaped drive magnet portion disposed at at least one of the four corners of the lens driving device.
  • a driving coil that is wound in a substantially triangular cylindrical shape, and has an inner peripheral surface disposed opposite to the outer peripheral surface of the driving magnet portion with a predetermined gap therebetween. It is magnetized so that the magnetic flux which passes a drive coil may generate
  • driving magnet portions having a substantially triangular prism shape are arranged at the four corners of the lens driving device having a substantially square shape when viewed from the optical axis direction of the lens.
  • the driving coil wound in a substantially triangular cylindrical shape is arranged so that the inner peripheral side thereof faces the outer peripheral surface of the driving magnet part with a predetermined gap. Therefore, it is possible to dispose the driving magnet unit and the driving coil at the four corners of the lens driving device that is likely to become dead space.
  • the inner peripheral surface of the driving coil wound in a substantially triangular cylindrical shape is disposed opposite to the outer peripheral surface of the driving magnet portion with a predetermined gap, and the driving magnet portion is driven It is magnetized so that a magnetic flux passing through the driving coil is generated at a position facing the driving coil. Therefore, it is possible to efficiently form a magnetic circuit for driving the movable body using the entire circumference of the drive magnet portion and the entire circumference of the drive coil. Therefore, it is possible to obtain a predetermined driving force for driving the movable body even if the driving magnet portion and the driving coil are reduced in size. That is, it is possible to reduce the size of the driving magnet portion and the driving coil while securing a driving force for driving the movable body.
  • the driving magnet portion and the driving coil can be reduced in size, and the driving magnet and the driving coil can be arranged at the four corners of the lens driving device that is likely to become a dead space. Therefore, in the present invention, the lens driving device can be downsized even when the diameter of the mounted lens is increased.
  • the drive magnet portion includes two substantially triangular prism-shaped drive magnet pieces arranged so as to overlap in the optical axis direction, and the opposing surfaces of the two drive magnet pieces in the optical axis direction are Both are preferably magnetized on the same magnetic pole. If comprised in this way, between the opposing surfaces of two drive magnet pieces, the density of the magnetic flux which passes a drive coil can be raised. Therefore, a magnetic circuit for driving the movable body can be formed more efficiently, and the drive magnet portion and the drive coil can be further reduced in size.
  • the drive magnet portion preferably includes a magnetic plate formed of a magnetic material and disposed between two drive magnet pieces in the optical axis direction. According to the study of the present inventor, when a magnetic plate is disposed between two drive magnet pieces, it is possible to effectively increase the density of magnetic flux passing through the drive coil.
  • the width of the driving coil in the optical axis direction is equal to or greater than the sum of the distance between the opposing surfaces of the driving magnet pieces facing each other in the optical axis direction and the movable distance of the movable body.
  • the density of the magnetic flux passing through the drive coil can be made uniform at any position in the optical axis direction within the movable range of the movable body. Therefore, the driving force of the movable body can be stabilized within the movable range of the movable body.
  • the driving magnet portions are arranged at the four corners of the lens driving device, and the magnetic poles formed at the intermediate positions in the optical axis direction of the driving magnet portion are adjacent to other driving devices in the circumferential direction of the lens driving device. It is preferable that the magnetic part is different from the magnetic pole formed at an intermediate position in the optical axis direction of the magnet part.
  • the driving magnet portions are arranged at the four corners of the lens driving device, and the magnetic poles formed on the opposing surfaces of the two driving magnet pieces are adjacent to each other in the circumferential direction of the lens driving device. It is preferable that the magnetic poles are different from the magnetic poles formed on the opposing surfaces of the two drive magnet pieces. If comprised in this way, it will become possible to form an efficient magnetic circuit between the drive magnet parts adjacent in the circumferential direction of a lens drive device.
  • the lens driving device includes a substantially rectangular cylindrical case body formed of a magnetic material and disposed so as to surround the movable body and the driving mechanism.
  • the lens driving device includes a subject-side magnetic member formed of a magnetic material and in contact with an end surface on the subject side of the driving magnet portion, and an end surface on the side opposite to the subject of the driving magnet portion formed of a magnetic material. It is preferable to provide an anti-subject side magnetic member that abuts. If comprised in this way, it will become possible to suppress the leakage of the magnetic flux which a drive magnet part generates, and to form an efficient magnetic circuit.
  • the movable body includes a substantially cylindrical sleeve in which the lens is disposed on the inner peripheral side, and the sleeve is disposed on the subject side and the outer diameter of the small diameter portion disposed on the anti-subject side.
  • the driving coil is fixed to the outer peripheral surface of the small diameter portion. If comprised in this way, compared with the case where the drive coil is being fixed to the outer peripheral surface of a large diameter part, it will become possible to arrange
  • the driving magnet section and the driving coil are arranged at the four corners of the lens driving device, and the four driving coils are formed by, for example, sequentially winding one conductive wire.
  • the number of power supply terminals for supplying current to the four drive coils can be minimized, and the configuration of the lens drive device can be simplified.
  • the driving magnet section and the driving coil may be arranged at the four corners of the lens driving device, and the four driving coils may be formed by winding four conductive wires.
  • the four driving coils may be formed by winding four conductive wires.
  • the lens driving device of the present invention includes a movable body that holds a lens and is movable in the optical axis direction of the lens, and a fixed body that holds the movable body so as to be movable in the optical axis direction.
  • a drive mechanism for driving the movable body in the optical axis direction a movable body fixing portion fixed to the movable body, a fixed body fixing portion fixed to the fixed body, and a movable body fixing portion. It comprises a leaf spring having a plurality of arm portions connecting the fixed body fixing portion, and a part of the arm portion is a low spring constant portion having a smaller spring constant than other portions of the arm portion.
  • the leaf spring includes a movable body fixing portion that is fixed to the movable body, a fixed body fixing portion that is fixed to the fixed body, and a plurality of members that connect the movable body fixing portion and the fixed body fixing portion.
  • a part of the arm part is a low spring constant part having a smaller spring constant than the other part of the arm part.
  • a part of the arm part is a low spring constant part
  • the connecting part between the movable body fixing part and the arm part and the fixing body In addition to the connection portion between the fixed portion and the arm portion, stress can be concentrated on the low spring constant portion. That is, the stress generated in the leaf spring when an impact is applied to the lens driving device is applied to the connecting portion between the movable body fixing portion and the arm portion, the connecting portion between the fixed body fixing portion and the arm portion, and the low spring constant portion. It becomes possible to disperse.
  • the present invention it is possible to reduce the stress at the connection portion between the movable body fixing portion and the arm portion, which occurs at the time of impact, and the stress at the connection portion between the fixed body fixing portion and the arm portion. Even if the leaf spring is reduced in size and thickness, damage and excessive deformation of the leaf spring due to an impact applied to the lens driving device or the like can be suppressed.
  • the arm portion is preferably formed in a substantially arc shape, and the low spring constant portion is preferably formed in an intermediate portion in the circumferential direction of the arm portion.
  • the arm portions are formed in a substantially arc shape, and the low spring constant portions are formed at substantially equal intervals in the circumferential direction of the arm portion. If comprised in this way, it will become possible to reduce the stress of the connection part of the movable body fixing
  • the plurality of arm portions are arranged at a substantially equiangular pitch around the optical axis of the lens, and the low spring constant portions are arranged at a substantially equiangular pitch around the optical axis.
  • the arm portion is formed in a substantially arc shape, and the width of the low spring constant portion in the radial direction of the arm portion is gradually smaller than the radial width of other portions of the arm portion excluding the low spring constant portion. It is preferable to be narrow. If comprised in this way, even if the thickness of the whole arm part in an optical axis direction is constant, it becomes possible to form a low spring constant part in an arm part. Therefore, even when a low spring constant portion is formed on the arm portion, it is possible to form a leaf spring by pressing, etching, or the like. That is, even when a low spring constant portion is formed on the arm portion, a small and thin leaf spring can be formed relatively easily.
  • the drive mechanism includes a substantially columnar drive magnet portion fixed to the fixed body, a substantially cylindrical shape wound around and fixed to the movable body, and an inner peripheral surface of the drive magnet portion. And a driving coil disposed so as to face the outer peripheral surface of the arm portion with a predetermined gap, the arm portion is formed in a substantially arc shape, and the driving magnet portion is disposed outside the arm portion in the radial direction.
  • the outer peripheral side of the arm portion is preferably recessed toward the inner peripheral side.
  • the arm portion can be formed so that the width of the arm portion is gradually reduced. However, when the arm portion is formed in an arc shape, the outer peripheral side is cut substantially linearly.
  • the driving magnet portion can be formed larger without increasing the outer shape of the lens driving device, and the driving force of the driving mechanism can be improved.
  • a case body that is formed in a substantially rectangular tube shape that is substantially square when viewed from the optical axis direction and that forms the side surface of the lens driving device
  • the drive mechanism includes at least one of the four corners of the case body.
  • a substantially triangular prism-shaped driving magnet portion disposed at a location and a substantially triangular cylindrical shape wound so that the inner peripheral surface thereof faces the outer peripheral surface of the driving magnet portion with a predetermined gap.
  • the fixed body fixing portion is formed in a substantially rectangular frame shape and is disposed along the inner peripheral surface of the case body, and the movable body fixing portion is disposed inside the fixed body fixing portion.
  • fixed part and an arm part is formed in the substantially middle position of four linear side parts which comprise a fixed body fixing
  • the low spring constant portion is configured such that the outer peripheral side of the arm portion facing the linear portion of the substantially triangular prism-shaped drive magnet portion is recessed inwardly by being cut out substantially linearly. It is preferable. If comprised in this way, it will become possible to enlarge the arrangement space of a drive mechanism, preventing interference with the drive mechanism and arm part which are arrange
  • the lens driving device in which the shape when viewed from the optical axis direction of the lens is a substantially square shape, even when the diameter of the mounted lens is increased, the lens driving device Can be miniaturized.
  • the lens driving device of the present invention even if the leaf spring is reduced in size and thickness, it is possible to suppress damage and excessive deformation of the leaf spring at the time of impact.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a line EE in FIG. 1. It is a disassembled perspective view of the principal part of the lens drive device shown in FIG.
  • FIG. 4 is a side view of the drive magnet unit and the drive coil shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a diagram showing a driving magnet piece and a driving coil from the GG direction of FIG. 4. It is a figure for demonstrating the magnetization state of the magnet part for a drive arrange
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 9.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the lens driving device shown in FIG. 9. It is a perspective view for demonstrating the arrangement
  • FIG. 13 is a side view of the driving magnet unit and the driving coil shown in FIG. 12. It is a figure for demonstrating the magnetization state of the magnet part for a drive arrange
  • FIG. 9 It is the figure of the leaf
  • FIG. 1 is a perspective view of a lens driving device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a main part of the lens driving device 1 shown in FIG.
  • the lens driving device 1 of this embodiment is mounted on a relatively small camera used in a mobile phone or the like, and is formed in a substantially quadrangular prism shape as a whole as shown in FIG. That is, the lens driving device 1 is formed so that the shape of the lens for photographing when viewed from the direction of the optical axis L (optical axis direction) is a substantially square shape. In this embodiment, the lens driving device 1 is formed so that the shape when viewed from the optical axis direction is substantially square.
  • an image sensor (not shown) is arranged on the lower side in FIG. 2 (that is, the Z2 direction side), and the upper side in FIG. The subject placed on the side) is photographed. Therefore, in the following description, the Z1 direction side is the subject side, and the Z2 direction side is the anti-subject side (imaging element side).
  • the lens driving apparatus 1 includes a movable body 2 that holds a photographing lens and is movable in the optical axis direction, and a fixed body that holds the movable body 2 so as to be movable in the optical axis direction. 3 and a drive mechanism 4 for driving the movable body 2 in the optical axis direction.
  • the movable body 2 includes a sleeve 6 that holds a lens holder 5 to which a plurality of lenses are fixed.
  • the lens holder 5 is formed in a substantially cylindrical shape, and a plurality of lenses having a substantially circular shape when viewed from the optical axis direction are fixed to the inner periphery thereof.
  • the sleeve 6 is formed in a substantially cylindrical shape, and holds the lens holder 5 on the inner peripheral side thereof.
  • a small-diameter lens having a small diameter is disposed on the subject side of the lens holder 5, and a large-diameter lens having a larger diameter than the small-diameter lens is disposed on the non-subject side. Therefore, as shown in FIG. 2, the outer diameter on the subject side of the lens holder 5 is smaller than the outer diameter on the opposite subject side. Further, since the outer diameter on the subject side of the lens holder 5 is smaller than the outer diameter on the opposite subject side, the sleeve 6 is opposite to the small diameter portion 6a disposed on the subject side as shown in FIG. It is formed in a substantially cylindrical shape with a step that is arranged on the object side and is composed of a large diameter portion 6b having an inner diameter and an outer diameter larger than those of the small diameter portion 6a.
  • a male screw is formed on the outer peripheral surface of the lens holder 5, and a female screw that engages with the male screw formed on the outer peripheral surface of the lens holder 5 is formed on the inner peripheral surface of the sleeve 6.
  • a part of a leaf spring (not shown) is fixed to the subject side end and the non-subject side end of the sleeve 6. Another part of the leaf spring is fixed to the fixed body 3, and the movable body 2 is held by the fixed body 3 via the leaf spring.
  • the fixed body 3 includes a first case body 7 disposed on the subject side and a second case body 8 disposed on the opposite subject side.
  • the first case body 7 is formed of a magnetic material, and is formed in a substantially square cylindrical shape with a bottom having a bottom portion 7a and a cylindrical portion 7b. A circular through hole 7c is formed at the center of the bottom 7a arranged on the subject side.
  • the first case body 7 is disposed so as to surround the outer peripheral side of the movable body 2 and the drive mechanism 4.
  • the second case body 8 is formed of a resin material and is formed in a substantially rectangular tube shape. The second case body 8 is attached to the anti-subject side end of the first case body 7 so as to cover the outer peripheral side of the lens holder 5 on the anti-subject side.
  • the drive mechanism 4 includes four substantially triangular prism-shaped drive magnet portions 11 disposed at four corners of the lens drive device 1 (specifically, four corners inside the first case body 7), and a substantially triangular cylindrical shape.
  • Four driving coils 12 that are wound and whose inner peripheral side is arranged to face the outer peripheral surface of the driving magnet unit 11 with a predetermined gap are provided.
  • a detailed configuration of the drive mechanism 4 will be described.
  • FIG. 4 is a side view of the drive magnet unit 11 and the drive coil 12 shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing the driving magnet piece 14 and the driving coil 12 from the GG direction of FIG.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the magnetized state of the driving magnet unit 11 disposed at the four corners of the lens driving device 1 of FIG.
  • the driving magnet unit 11 includes two driving magnet pieces 13 and 14 each having a substantially triangular prism shape arranged so as to overlap in the optical axis direction.
  • the driving magnet piece 13 is disposed on the subject side
  • the driving magnet piece 14 is disposed on the opposite subject side.
  • the driving magnet piece 13 and the driving magnet piece 14 are arranged with a predetermined gap in the optical axis direction. That is, a predetermined gap is formed between the driving magnet piece 13 and the driving magnet piece 14 in the optical axis direction.
  • the drive magnet pieces 13 and 14 are formed so that the shape when viewed from the optical axis direction is a substantially right-angled isosceles triangle, and is parallel to the optical axis L as shown in FIGS.
  • Two rectangular plane portions 13a and 14a orthogonal to each other and one rectangular slope portion 13b and 14b parallel to the optical axis L and connecting the two plane portions 13a and 14a are provided.
  • the driving magnet pieces 13 and 14 are arranged so that the inner peripheral surface of the cylindrical portion 7b of the first case body 7 and the flat portions 13a and 14a are substantially parallel to each other. That is, the two drive magnet pieces 13 and 14 arranged at diagonal positions inside the first case body 7 are arranged such that the slope portions 13b and 14b face each other.
  • the driving magnet piece 13 is fixed to the bottom 7 a of the first case body 7. Specifically, the end surface on the subject side of the driving magnet piece 13 is fixed to the surface on the side opposite to the subject of the bottom portion 7a, and the end surface on the subject side of the driving magnet piece 13 is on the side opposite to the subject side of the bottom portion 7a. It is in contact with the surface.
  • the bottom portion 7 a of the first case body 7 of the present embodiment is a subject-side magnetic member that abuts on the subject-side end surface of the driving magnet unit 11.
  • a flat magnetic plate 15 made of a magnetic material is fixed to the end surface of the driving magnet piece 14 on the side opposite to the subject, and the magnetic plate 15 is attached to the end surface of the driving magnet piece 14 on the side opposite to the subject. It is in contact.
  • the magnetic plate 15 is formed so that the shape when viewed from the optical axis direction is a substantially right-angled isosceles triangle, and as shown in FIG. 6, the oblique side portion and the slope portion 14 b of the driving magnet piece 14. Are fixed to the drive magnet piece 14 so as to be substantially parallel to each other. Further, the magnetic plate 15 is in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical portion 7 b of the first case body 7.
  • the magnetic plate 15 of this embodiment is an anti-subject-side magnetic member that contacts the end surface of the driving magnet unit 11 on the anti-subject side.
  • the drive coil 12 is wound so that the shape when viewed from the optical axis direction is a substantially right-angled isosceles triangle.
  • the four drive coils 12 are fixed to the outer peripheral surface of the small diameter portion 6 a of the sleeve 6.
  • the four driving coils 12 are arranged at a pitch of about 90 ° so that the inner circumferential surface of the driving coil 12 and the outer circumferential surface of the driving magnet portion 11 are substantially parallel with a predetermined gap.
  • the driving coil 12 is fixed to the outer peripheral surface of the small-diameter portion 6 a, and is disposed at the four corners inside the first case body 7.
  • the drive coil 12 is disposed at the four corners inside the first case body 7 with predetermined gaps between the drive coil 12 and the inner peripheral surface of the first case body 7, and together with the sleeve 6, the optical axis. It can move in the direction.
  • the driving magnet piece 13 facing the center position of the driving coil 12 in the optical axis direction in the optical axis direction
  • the driving magnet unit 11 and the driving coil 12 are arranged so that the center position between the 14 opposing surfaces substantially coincides.
  • the width H (see FIG. 2) of the drive coil 12 in the optical axis direction is the distance D (see FIG. 2) between the opposing surfaces of the drive magnet pieces 13 and 14 facing in the optical axis direction, and the movable body. It is more than the sum of two movable distances.
  • the opposite side end of the driving coil 12 does not move toward the subject side rather than the subject side end of the driving magnet piece 14 and the subject side end of the driving coil 12 is driven.
  • the magnet piece 13 does not move to the side opposite the subject than the end on the side opposite the subject.
  • the four drive coils 12 are formed by winding one conductive wire in sequence.
  • the two drive magnet pieces 13 and 14 constituting the drive magnet unit 11 have the same magnetic poles (S pole and S pole, or N pole) in the optical axis direction. N poles) are arranged to face each other. That is, the opposing surfaces of the drive magnet pieces 13 and 14 are both magnetized to the same magnetic pole. Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, a magnetic flux F passing through the three surfaces of the drive coil 12 is generated between the drive magnet pieces 13 and 14. That is, the driving magnet unit 11 is magnetized so that a magnetic flux F passing through the driving coil 12 is generated at a position facing the driving coil 12.
  • the other two magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction of the lens driving device 1 are formed on the opposing surfaces of the two driving magnet pieces 13 and 14 constituting the driving magnet unit 11. This is different from the magnetic poles formed on the opposing surfaces of the drive magnet pieces 13 and 14. That is, the magnetic pole formed at the intermediate position in the optical axis direction of the driving magnet unit 11 is formed at the intermediate position in the optical axis direction of another driving magnet unit 11 adjacent in the circumferential direction of the lens driving device 1. Is different.
  • the magnetic poles formed on the opposing surfaces of the driving magnet pieces 13 and 14 arranged on the right and left sides in FIG. 6 are S poles, and the driving magnet pieces 13 arranged on the upper and lower sides in FIG. , 14 are N poles. Therefore, in the example shown in FIG. 6, from between the driving magnet pieces 13 and 14 disposed on the upper and lower sides in FIG. 6 to between the driving magnet pieces 13 and 14 disposed on the right and left sides in FIG. A magnetic flux F heading is generated.
  • the magnetic poles formed on the opposing surfaces of the two driving magnet pieces 13 and 14 are formed on the opposing surfaces of the other two driving magnet pieces 13 and 14 adjacent in the circumferential direction. 6, the winding direction of the drive coil 12 disposed around the drive magnet pieces 13, 14 disposed on the upper side and the lower side of FIG. 6, and the right side and the left side of FIG. 6. The winding direction of the drive coil 12 disposed around the drive magnet pieces 13 and 14 is different.
  • the lens driving device 1 having a substantially square shape when viewed from the optical axis direction, the lens driving device 1 having a substantially square shape has substantially triangular prism driving magnet portions 11 and substantially triangular cylindrical driving coils at the four corners. 12 is arranged. For this reason, the driving magnet unit 11 and the driving coil 12 are arranged at the four corners of the lens driving device 1 that becomes a dead space of the lens driving device 1 that drives a lens having a substantially circular shape when viewed from the optical axis direction. be able to.
  • the inner peripheral surface of the drive coil 12 wound in a substantially triangular cylindrical shape is disposed opposite to the outer peripheral surface of the drive magnet unit 11 with a predetermined gap, and the drive magnet unit 11 Is magnetized so that a magnetic flux F passing through the driving coil 12 is generated at a position facing the driving coil 12. Therefore, a magnetic circuit for driving the movable body 2 using the entire circumference of the drive magnet unit 11 and the entire circumference of the drive coil 12 can be efficiently formed. Therefore, a predetermined driving force for driving the movable body 2 can be obtained even if the driving magnet unit 11 and the driving coil 12 are downsized. That is, it is possible to reduce the size of the driving magnet unit 11 and the driving coil 12 while securing a driving force for driving the movable body 2.
  • the driving magnet unit 11 and the driving coil 12 can be reduced in size, and the driving magnet 11 and the driving coil 12 are arranged at the four corners of the lens driving device 1 that becomes a dead space. can do. Therefore, in this embodiment, even when the diameter of the mounted lens is increased, the lens driving device 1 can be reduced in size.
  • the opposing surfaces of the two drive magnet pieces 13 and 14 arranged so as to overlap in the optical axis direction are both magnetized to the same magnetic pole. Therefore, the density of the magnetic flux F passing through the driving coil 12 can be increased between the opposing surfaces of the two driving magnet pieces 13 and 14. Therefore, a magnetic circuit for driving the movable body 2 can be formed more efficiently, and the drive magnet unit 11 and the drive coil 12 can be further downsized.
  • a predetermined gap is formed between the driving magnet piece 13 and the driving magnet piece 14 in the optical axis direction. Therefore, even if the dimensional accuracy of the driving magnet pieces 13 and 14 in the optical axis direction is low, the dimensional error of the driving magnet pieces 13 and 14 in the optical axis direction can be absorbed by this gap. That is, it becomes possible to reduce the dimensional accuracy of the driving magnet pieces 13 and 14 and the like, and it is possible to reduce the manufacturing cost of parts such as the driving magnet pieces 13 and 14.
  • the four drive magnet parts 11 and the drive coil 12 are arranged on the inner peripheral side of the cylinder part 7b of the first case body 7 formed in a substantially square cylinder shape.
  • the end surface on the subject side of the driving magnet piece 13 is in contact with the surface on the side opposite to the subject of the bottom portion 7 a, and the end surface on the side opposite to the subject of the driving magnet piece 14 is in contact with the magnetic plate 15. Yes. Therefore, leakage of the magnetic flux F generated by the driving magnet unit 11 can be suppressed, and an efficient magnetic circuit can be formed.
  • the magnetic poles formed on the opposing surfaces of the two drive magnet pieces 13 and 14 constituting the drive magnet unit 11 are the other two drives adjacent in the circumferential direction of the lens drive device 1.
  • the magnetic poles are different from the magnetic poles formed on the facing surfaces of the magnet pieces 13 and 14, for example, between the driving magnet pieces 13 and 14 disposed on the upper side and the lower side in FIG.
  • a magnetic flux F is generated between the drive magnet pieces 13 and 14 disposed. Therefore, even if a magnetic member (that is, a yoke) is not disposed inside the driving magnet portion 11 in the radial direction of the lens driving device 1, the driving magnet portions 11 adjacent to each other in the circumferential direction of the lens driving device 1 are arranged.
  • An efficient magnetic circuit can be formed.
  • the width H of the drive coil 12 in the optical axis direction is equal to or greater than the sum of the distance D between the opposing surfaces of the drive magnet pieces 13 and 14 facing in the optical axis direction and the movable distance of the movable body 2. It has become. Therefore, the density of the magnetic flux F passing through the driving coil 12 can be made uniform at any position in the optical axis direction within the movable range of the movable body 2. Therefore, the driving force of the movable body 2 can be stabilized within the movable range of the movable body 2.
  • the driving coil 12 is fixed to the outer peripheral surface of the small diameter portion 6a of the sleeve 6. Therefore, the driving magnet portion 11 can be disposed at a position closer to the sleeve 6 as compared with the case where the driving coil 12 is fixed to the outer peripheral surface of the large diameter portion 6b. Therefore, the lens driving device 1 can be further downsized.
  • the four drive coils 12 are formed by winding one conductive wire in sequence. Therefore, the number of power feeding terminals for supplying current to the four driving coils 12 can be minimized, and the configuration of the lens driving device 1 can be simplified.
  • a predetermined gap is formed between the facing surfaces of the drive magnet pieces 13 and 14.
  • the opposing surfaces of the drive magnet pieces 13 and 14 may be in contact with each other.
  • a magnetic plate 21 made of a magnetic material may be disposed between the driving magnet piece 13 and the driving magnet piece 14 in the optical axis direction.
  • the magnetic plate 21 is formed in a flat plate shape whose shape when viewed from the optical axis direction is a substantially right-angled isosceles triangle.
  • the driving magnet unit 11 is constituted by two driving magnet pieces 13 and 14.
  • the drive magnet portion 11 may be configured by only one drive magnet piece 23.
  • the driving magnet piece 23 is magnetized so that the magnetic poles formed at both ends in the optical axis direction are different from the magnetic poles formed at intermediate positions in the optical axis direction. Yes. That is, the driving magnet piece 23 is magnetized so that a magnetic flux F passing through the driving coil 12 is generated at a position facing the driving coil 12. In this case, assembly of the lens driving device 1 is facilitated. In this case, the rigidity of the lens driving device 1 can be increased.
  • the driving magnet unit 11 and the driving coil 12 are arranged at the four corners of the lens driving device 1.
  • the driving magnet unit 11 and the driving coil 12 are arranged at three, two or only one corner of the lens driving device 1. May be.
  • a guide shaft for guiding the movable body 2 in the optical axis direction is disposed at the corner of the lens driving device 1 where the driving magnet unit 11 and the driving coil 12 are not disposed, and is engaged with the guide shaft.
  • An engaging recess may be formed in the sleeve 6.
  • the four drive coils 12 are formed by winding one conductive wire sequentially.
  • the four drive coils 12 may be formed by winding four conductive wires. That is, one driving coil 12 may be formed by one conductive wire.
  • the output signals from the sensor are used to supply the four driving coils 12. By controlling the direction of current and the current value, it is possible to perform camera shake correction.
  • a pair of the driving coils 12 may be paired, and current may be individually supplied to the two pairs of driving coils 12.
  • the two driving coils 12 arranged symmetrically with respect to the optical axis L so that the two driving coils 12 arranged symmetrically with respect to the optical axis L are paired.
  • the two driving coils 12 adjacent in the circumferential direction of the lens driving device 1 may be connected to each other, and the two driving coils 12 adjacent in the circumferential direction of the lens driving device 1 may be paired. May be connected.
  • the inclination of the lens with respect to the optical axis L can be corrected in two directions orthogonal to each other. As a result, the inclination of the lens with respect to the optical axis L can be corrected in all directions.
  • two driving coils 12 adjacent in the circumferential direction of the lens driving device 1 are connected (for example, the driving coil 12 disposed on the left side in FIG. 3 and the driving coil 12 disposed on the lower side). And the drive coil 12 disposed on the right side of FIG. 3 and the drive coil 12 disposed on the upper side are connected), the inclination of the lens with respect to the optical axis L is corrected in one direction. be able to. In this case, in order to obtain more stable characteristics, in consideration of the posture of the lens driving device 1 when mounted on the camera, the direction in which the lens tilt correction is necessary and the correction direction of the lens tilt are matched. It is preferable to make it.
  • a plurality of lenses are fixed to the inner peripheral side of the lens holder 5 held by the sleeve 6.
  • a plurality of lenses may be directly fixed to the inner peripheral side of the sleeve 6.
  • the sleeve after the lens is fixed on the inner peripheral side is set in a winding machine. It is difficult to wind the drive coil around the sleeve.
  • the driving coil 12 wound in an air-core shape can be easily attached to the outer peripheral surface of the sleeve 6 after the lens is fixed to the inner peripheral side.
  • the width H of the driving coil 12 in the optical axis direction is the sum of the distance D between the opposing surfaces of the driving magnet pieces 13 and 14 facing in the optical axis direction and the movable distance of the movable body 2. That's it.
  • the width H of the driving coil 12 is the distance between the facing surfaces of the driving magnet pieces 13 and 14 facing each other in the optical axis direction. It may be smaller than the sum of D and the movable distance of the movable body 2.
  • the magnetic poles formed on the opposing surfaces of the two drive magnet pieces 13 and 14 constituting the drive magnet unit 11 are the other two drives adjacent in the circumferential direction of the lens drive device 1. This is different from the magnetic poles formed on the opposing surfaces of the magnet pieces 13 and 14 for use.
  • the magnetic poles formed on the opposing surfaces of the two driving magnet pieces 13 and 14 are formed on the opposing surfaces of the other two driving magnet pieces 13 and 14 adjacent in the circumferential direction. It may be the same as the magnetic pole to be applied.
  • the sleeve 6 is formed in a substantially cylindrical shape with a step, but the sleeve 6 may be formed in a substantially cylindrical shape without a step.
  • the drive coil 12 is fixed to the movable body 2 side and the drive magnet section 11 is fixed to the fixed body 3 side.
  • the drive magnet section 11 is fixed to the movable body 2 side.
  • the driving coil 12 may be fixed to the fixed body 3 side.
  • a second embodiment of the present invention is an embodiment of a lens driving device provided with a leaf spring capable of suppressing damage and excessive deformation caused by impact or the like even if the size and thickness are reduced. Is described based on the drawings.
  • FIG. 9 is a perspective view of the lens driving device 10 according to the embodiment of the present invention.
  • 10 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view of the lens driving device 10 shown in FIG.
  • FIG. 12 is a perspective view for explaining the positional relationship between the drive magnet unit 170 and the drive coil 180 shown in FIG.
  • FIG. 13 is a side view of drive magnet 170 and drive coil 180 shown in FIG.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the magnetized state of the driving magnet unit 170 disposed at the four corners of the lens driving device 10 of FIG.
  • the lens driving device 10 is mounted on a relatively small camera used in a mobile phone or the like, and is formed in a substantially quadrangular prism shape as a whole as in the case of the lens driving device 1 shown in FIG. Has been.
  • the Z1 direction side is the subject side
  • the Z2 direction side is the anti-subject side (imaging element side)
  • the two directions orthogonal to the optical axis L and orthogonal to each other are the X direction and the Y direction.
  • the four side surfaces of the lens driving device 10 are parallel to the X direction or the Y direction.
  • the lens driving device 10 includes a movable body 20 that holds a photographing lens and is movable in the optical axis direction, and a fixed body that holds the movable body 20 so as to be movable in the optical axis direction. 30 and a drive mechanism 40 for driving the movable body 20 in the optical axis direction.
  • the movable body 20 is movably held by the fixed body 30 via two types of leaf springs 50 and 60 (see FIG. 11).
  • plate springs 50 and 60 is abbreviate
  • the movable body 20 is fixed by electrically connecting a sleeve 80 that holds a lens holder 70 to which a plurality of lenses are fixed and an end of a driving coil 180 that constitutes the driving mechanism 40, which will be described later, by soldering or the like.
  • Coil end fixing members 90 and 100 are provided. 10, illustration of the coil end fixing members 90 and 100 is omitted, and illustration of the lens holder 70 is omitted in FIG.
  • the lens holder 70 is formed in a substantially cylindrical shape, and a plurality of lenses are fixed on the inner peripheral side thereof.
  • the sleeve 80 holds the lens holder 70 on its inner peripheral side, and a female screw that engages with a male screw formed on the outer peripheral surface of the lens holder 70 is formed on the inner peripheral surface of the sleeve 80.
  • the outer diameter of the lens holder 70 on the subject side is smaller than the outer diameter on the anti-subject side
  • the outer diameter on the subject side of the sleeve 80 is also smaller than the outer diameter on the anti-subject side. .
  • the coil end fixing members 90 and 100 are made of a conductive metal material.
  • the coil end fixing members 90 and 100 are fixed to the end surface of the sleeve 80 on the side opposite to the subject.
  • the fixed body 30 includes a first case body 110 disposed on the subject side and a second case body 120 disposed on the opposite subject side.
  • the first case body 110 is formed of a magnetic material, and is formed in a substantially square cylinder shape with a bottom having a bottom part 110a and a cylinder part 110b. A circular through hole 110c is formed at the center of the bottom 110a disposed on the subject side.
  • the first case body 110 is disposed so as to surround the outer peripheral side of the movable body 20 and the drive mechanism 40 and constitutes a side surface of the lens driving device 10.
  • the second case body 120 is formed of a resin material, for example, and is formed in a substantially rectangular tube shape.
  • the second case body 120 is attached to the anti-subject side of the first case body 110 so as to cover the outer peripheral side of the lens holder 70 on the anti-subject side.
  • the leaf spring 50 is disposed on the subject side of the movable body 20. The detailed configuration of the leaf spring 50 will be described later.
  • the leaf spring 60 includes a sleeve fixing portion that is fixed to the sleeve 80, a case body fixing portion that is fixed to the second case body 120, and an arm portion that connects the sleeve fixing portion and the case body fixing portion.
  • the body 20 is disposed on the side opposite to the subject.
  • the sleeve fixing portion is fixed to the end surface of the sleeve 80 on the side opposite to the subject via the coil end fixing members 90 and 100. That is, the sleeve fixing portion is fixed to the coil end fixing members 90 and 100.
  • the case body fixing portion is fixed to a fixing surface formed on the subject side of the second case body 120.
  • the driving mechanism 40 has four substantially triangular prism-shaped driving elements disposed at the four corners of the lens driving device 10 (specifically, the four corners inside the first case body 110).
  • the magnet unit 170 includes four drive coils 180 that are wound in a substantially triangular cylindrical shape and are disposed so that the inner peripheral side thereof faces the outer peripheral surface of the drive magnet unit 170 via a predetermined gap. ing.
  • the drive mechanism 40 is fixed to the end surface on the subject side of the drive coil 180, and a magnetic member 190 that is attracted between drive magnet pieces 230 and 240, which will be described later, constituting the drive magnet unit 170, Coil protection members 200 and 210 that are attached to the subject side and the non-subject side of the drive coil 180 and protect the drive coil 180 are provided.
  • the driving magnet portion 170 includes two substantially triangular prism-shaped driving magnet pieces 230 and 240 arranged so as to overlap in the optical axis direction, and a magnetic plate 250 arranged between the driving magnet pieces 230 and 240. It has.
  • the object side surface of the magnetic plate 250 is fixed to the end surface of the driving magnet piece 230 on the side opposite to the subject, and the surface of the magnetic plate 250 opposite to the object side is fixed to the end surface on the subject side of the driving magnet piece 240. Has been.
  • the driving magnet pieces 230 and 240 are formed so that the shape when viewed from the optical axis direction is a substantially right-angled isosceles triangle, and is substantially parallel to the optical axis L and orthogonal to each other as shown in FIG. And two rectangular plane portions 230a and 240a that are substantially parallel to the optical axis L and one rectangular slope portion 230b and 240b that connects the two plane portions 230a and 240a.
  • the driving magnet pieces 230 and 240 are arranged so that the inner peripheral surface of the cylindrical portion 110b of the first case body 110 and the flat portions 230a and 240a are substantially parallel to each other. That is, the two drive magnet pieces 230 and 240 arranged at diagonal positions inside the first case body 110 are arranged such that the slope portions 230b and 240b face each other.
  • the driving magnet piece 230 is fixed to the bottom 110 a of the first case body 110. Specifically, the end surface on the subject side of the driving magnet piece 230 is fixed to the surface on the side opposite to the subject of the bottom portion 110a. Further, the end surface on the subject side of the driving magnet piece 230 is in contact with the surface on the opposite subject side of the bottom portion 110a.
  • the magnetic plate 250 is made of a magnetic material.
  • the magnetic plate 250 is formed in a flat plate shape having a substantially right-angled isosceles triangle shape similar to that of the drive magnet pieces 230 and 240 when viewed from the optical axis direction.
  • a flat magnetic plate 260 made of a magnetic material is fixed to the end surface of the driving magnet piece 240 on the side opposite to the subject.
  • the magnetic plate 260 is formed so that the shape when viewed from the optical axis direction is a substantially right-angled isosceles triangle.
  • the magnetic plate 260 is in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical portion 110b of the first case body 110.
  • the driving coil 180 is formed by being wound so that the shape when viewed from the optical axis direction is a substantially right-angled isosceles triangle, and is substantially parallel to the optical axis L as shown in FIG.
  • Two rectangular surface portions 180a that are orthogonal to each other and one rectangular inclined surface portion 180b that is substantially parallel to the optical axis L and that connects the two orthogonal surface portions 180a are provided.
  • the four drive coils 180 are fixed to the outer peripheral surface of the sleeve 80. Specifically, the four driving coils 180 are arranged at a pitch of approximately 90 ° so that the inner peripheral surface of the driving coil 180 and the outer peripheral surface of the driving magnet unit 170 are substantially parallel with a predetermined gap.
  • the drive coil 180 is fixed to the outer peripheral surface of the sleeve 80, and is arranged at the four corners inside the first case body 110.
  • the drive coils 180 are disposed at the four corners inside the first case body 110 with predetermined gaps between the drive coils 180 and the inner peripheral surface of the first case body 110, and together with the sleeve 80, the optical axis. It can move in the direction.
  • the two drive magnet pieces 230 and 240 that constitute the drive magnet unit 170 have the same magnetic poles (S pole and S pole, or N pole) in the optical axis direction. N poles) are arranged to face each other. Therefore, a magnetic flux F passing through the orthogonal surface portion 180a and the inclined surface portion 180b of the driving coil 180 is generated between the driving magnet pieces 230 and 240.
  • the magnetic poles formed on the opposing surfaces of the two driving magnet pieces 230 and 240 constituting the driving magnet unit 170 are adjacent to each other in the circumferential direction of the lens driving device 10. This is different from the magnetic poles formed on the opposing surfaces of the two drive magnet pieces 230 and 240.
  • the magnetic poles formed on the opposing surfaces of the drive magnet pieces 230 and 240 disposed on the right and left sides in FIG. 14 are S poles
  • the drive magnet pieces 230 disposed on the upper and lower sides in FIG. , 240 are N poles. Therefore, a magnetic flux F is generated between the driving magnet pieces 230 and 240 arranged on the upper and lower sides in FIG. 14 and between the driving magnet pieces 230 and 240 arranged on the right and left sides in FIG. Yes.
  • FIG. 15 is a plan view of the leaf spring 50 shown in FIG.
  • FIG. 16 is an enlarged view of a portion G in FIG.
  • the leaf spring 50 includes four movable body fixing portions 50a fixed to the movable body 20, a fixed body fixing portion 50b fixed to the fixed body 30, and four connecting the movable body fixing portion 50a and the fixed body fixing portion 50b. Arm part 50c.
  • the leaf spring 50 of this embodiment is formed by etching, pressing, or the like, and the overall thickness of the leaf spring 50 is substantially constant.
  • the fixed body fixing portion 50b is formed in a substantially rectangular frame shape. Specifically, the fixed body fixing
  • the fixed body fixing portion 50b is fixed to the surface on the side opposite to the subject of the bottom portion 110a of the first case body 110 via a spacer 140 (see FIG. 11) formed in a substantially square frame shape. That is, the fixed body fixing portion 50b is fixed to the spacer 140 fixed to the surface of the bottom portion 110a on the side opposite to the subject.
  • the fixed body fixing portion 50b is fixed to the first case body 110 so that the straight side portion 50d is substantially parallel to the X direction or the Y direction, and the inner periphery of the cylindrical portion 110b of the first case body 110 is fixed. It is arranged along the surface.
  • a first connection portion 50e serving as a connection portion between the fixed body fixing portion 50b and the arm portion 50c is formed at a substantially intermediate position of the straight side portion 50d.
  • the first connection portion 50e is formed from an approximately middle position of the straight side portion 50d toward the inside in the X direction or the inside in the Y direction.
  • the first connection portion 50e is formed in a substantially 1 ⁇ 4 arc shape with a small curvature radius.
  • the movable body fixing portion 50a is formed in a substantially annular shape (substantially circular frame shape), and is disposed inside the fixed body fixing portion 50b.
  • the movable body fixing portion 50a is fixed to the end surface of the sleeve 80 on the subject side.
  • sleeve fixing portions 50 f are formed on both ends in the X direction and both ends in the Y direction of the movable body fixing portion 50 a, and the sleeve fixing portions 50 f are on the subject side of the sleeve 80. It is fixed to the end face.
  • the sleeve fixing portion 50f is formed in a substantially semicircular shape and is formed so as to protrude toward the inner peripheral side of the movable body fixing portion 50a.
  • fixed part 50a and the arm part 50c is formed in the both ends of the X direction and the both ends of the Y direction of the movable body fixing
  • the second connection part 50g is formed from the both ends in the X direction or both ends in the Y direction of the movable body fixing part 50a toward the outside in the X direction or the outside in the Y direction. That is, the second connection part 50g is provided at a substantially intermediate position in the Y direction or a substantially intermediate position in the X direction of the movable body fixing part 50a.
  • the second connection portion 50g is provided at a substantially middle position of the straight side portion 50d of the fixed body fixing portion 50b. Therefore, the arm portion 50c is connected to the adjacent straight side portion 50d. It is formed in a substantially arc shape between the substantially intermediate positions.
  • the second connection portion 50g is formed in a substantially 1 ⁇ 4 arc shape with a small curvature radius.
  • the arm portion 50c is formed in a substantially arc shape. Specifically, the arm portion 50c is formed in a substantially 1 ⁇ 4 arc shape with the optical axis L as the center.
  • the four arm portions 50c are arranged at a substantially equiangular pitch with the optical axis L as the center. That is, the four arm portions 50c are arranged at a substantially 90 ° pitch with the optical axis L as the center.
  • the first connection portion 50e disposed on the upper end side is disposed between the first connection portion 50e disposed on the left end side and the second connection portion 50g disposed on the upper end side.
  • the first connection portion 50e disposed between the first connection portion 50e disposed on the right end side and the second connection portion 50g disposed on the lower end side, and the first connection portion 50e disposed on the lower end side.
  • the arm portion 50c is disposed between the first connection portion 50g and the second connection portion 50g disposed on the left end side.
  • the arm portion 50c is formed along the outer peripheral surface on the subject side of the sleeve 80 formed in a substantially cylindrical shape.
  • the width of the arm portion 50c in the radial direction is substantially constant as a whole.
  • the radial width of the intermediate portion (substantially central portion) in the circumferential direction of the arm portion 50c is gradually narrower than other portions of the arm portion 50c.
  • the intermediate portion in the circumferential direction of the arm portion 50 c has a narrowed shape gradually recessed from the outer peripheral side of the arm portion 50 c toward the inner peripheral side, The width of the recessed portion is narrower than the radial width of the other portion of the arm portion 50c.
  • an intermediate portion in the circumferential direction of the arm portion 50c whose radial width is narrower than other portions is a low spring constant portion 50h having a smaller spring constant than the other portions of the arm portion 50c. ing. That is, in this embodiment, the low spring constant portion 50h is formed at one place in the middle portion of the arm portion 50c in the circumferential direction.
  • the four arm portions 50c are arranged with a substantially equiangular pitch around the optical axis L.
  • the four low spring constant portions 50h are also arranged at substantially equal angular pitches around the optical axis L. That is, the four low spring constant portions 50h are arranged at a pitch of about 90 ° with the optical axis L as the center. Further, the low spring constant portion 50h is disposed on a substantially diagonal line of the lens driving device 1 formed in a substantially quadrangular prism shape.
  • the driving magnet portion 170 is disposed inside the fixed body fixing portion 50b. Further, the driving magnet portion 170 is disposed on the outer side in the radial direction of the arm portion 50c.
  • the arm portion 50c is formed at a substantially intermediate position of the straight side portion 50d with respect to the slope portion 230b of the driving magnet piece 230 when viewed from the optical axis direction. Since the second connection portion 50g is formed at a substantially intermediate position between the adjacent linear side portions 50d, the intermediate portion in the circumferential direction of the arm portion 50c is located at a position facing the inclined surface portion 230b of the driving magnet piece 230. .
  • the linearly cut-out portion can have a shape that gradually narrows inward, and the low spring constant portion 50h can be formed at an intermediate portion in the circumferential direction of the arm portion 50c. Further, if the radially outer portion of the arm portion 50c is cut out linearly, the low spring constant portion 50h can widen the gap between the inclined surface portion 230b of the driving magnet portion 170 and the arm portion 50c. Can also be prevented.
  • the linear shape on the outer peripheral side of the low spring constant portion 50h and the slope portion 230b of the driving magnet piece 230 in parallel, the radial direction with respect to the arc-shaped arm portion 50c (the light in FIG. 15). If the linear shape on the outer peripheral side is formed so as to be orthogonal to the direction (to the axis L), and the linear shape portion is attached so as to face the slope portion 230b of the driving magnet piece 230, the low spring constant portion
  • the linear shape on the outer peripheral side at 50 h and the inclined surface portion 230 b of the driving magnet piece 230 can be set substantially in parallel.
  • the shape of the outer peripheral side in the low spring constant portion 50h when forming the shape of the outer peripheral side in the low spring constant portion 50h substantially linearly, it may be a shape that is simply cut linearly, or both ends of the linear shape may be gently shaped, or slightly rounded. It is good also as a quasi-linear shape leaving In the present embodiment, when viewed from the optical axis direction, the perpendicular bisector of the slope portion 230b of the drive magnet piece 230 passes through the approximate center position of the low spring constant portion 50h in the circumferential direction.
  • the driving magnet portion 170 is disposed on the outer side in the radial direction of the arm portion 50c.
  • the width of the first connection portion 50e and the width of the second connection portion 50g are wider than the width of the arm portion 5c.
  • the leaf spring 50 is fixed to the movable body 20 and the fixed body 30 so that an urging force to the opposite object side is generated in the movable body 20 when no current is supplied to the driving coil 180. Has been.
  • the middle portion in the circumferential direction of the arm portion 50c constituting the leaf spring 50 is the low spring constant portion 50h having a smaller spring constant than the other portions of the arm portion 50c. . Therefore, in this embodiment, even if the leaf spring 50 is reduced in size and thickness, damage or excessive deformation of the leaf spring 50 due to an impact applied to the lens driving device 10 can be suppressed.
  • the stress generated in the leaf spring 50 at the time of impact is the first connection portion 50e. If the leaf spring 50 is reduced in size and thickness in order to concentrate on the second connection portion 50g, the first connection portion 50e and the second connection portion 50g may be damaged or damaged when an impact is applied to the lens driving device 10. Excessive deformation tends to occur.
  • the middle portion in the circumferential direction of the arm portion 50c is the low spring constant portion 50h
  • the first connection portion 50e and the second connection portion are connected.
  • the low spring constant portion 50h is formed in the middle portion of the arm portion 50c in the circumferential direction, the stress of the first connection portion 50e and the stress of the second connection portion 50g generated at the time of impact are balanced. Can be reduced.
  • a leaf spring 50 shown in FIG. 17A is a leaf spring of this embodiment (a leaf spring of an example), and a leaf spring 105 shown in FIG. 17B is a leaf spring according to a comparative example.
  • the leaf spring 105 is formed in the same manner as the leaf spring 50 except that the arm portion 50c is not formed with the low spring constant portion 50h and the entire radial width of the arm portion 50c is substantially constant. Yes. Therefore, in FIG. 17B, the same reference numerals as those of the plate springs 50 are attached to the same components of the plate springs 105 as those of the plate springs 50.
  • the material of the leaf springs 50 and 105 used in the simulation is a nickel copper alloy, and the thickness is 0.06 mm.
  • the width of the arm portion 50c excluding the low spring constant portion 50h of the leaf spring 50 and the width of the arm portion 50c of the leaf spring 105 used in the simulation are 0.13 mm, and the minimum width of the low spring constant portion 50h is 0. 093 mm.
  • the radius of curvature of the arm portion 50c of the leaf springs 50 and 105 used in the simulation is 3.87 mm.
  • the right end side of the inner periphery of the movable body fixing portion 50a is pushed rightward (that is, pushed outward in the radial direction), and the right end side of the movable body fixing portion 50a is forced to the right by 0.1 mm.
  • the stresses generated at the five calculated points P1 to P5 when deformed to were calculated.
  • the calculation location P5 is a location where the first connection portion 50e is formed
  • the calculation location P1 is a location where the second connection portion 50g is formed.
  • the calculation location P3 is an intermediate position of the arm portion 50c in the circumferential direction (a position where the low spring constant portion 50h is formed in the leaf spring 50).
  • calculation location P2 is an intermediate position between the calculation location P1 and the calculation location P3 of the arm portion 50c in the circumferential direction
  • calculation location P4 is the calculation location P3 and the calculation location of the arm portion 50c in the circumferential direction. Intermediate position with P5. In the simulation, the maximum value of the Mises stress at each calculation point P1 to P5 was calculated.
  • Fig. 18 shows the simulation results.
  • the stress at the calculation points P ⁇ b> 1 and P ⁇ b> 5 decreased and the stress at the calculation point P ⁇ b> 3 increased. That is, in the leaf spring 105, the stress generated in the leaf spring 105 is concentrated in the first connection portion 50e and the second connection portion 50g, whereas in the leaf spring 50, the stress generated in the leaf spring 50 is the first connection. Dispersed in the portion 50e, the second connection portion 50g, and the low spring constant portion 50h. Further, the maximum value of stress generated in the leaf spring 50 is smaller than the maximum value of stress generated in the leaf spring 105.
  • the stress generated in the leaf spring 50 is distributed to the first connection portion 50e, the second connection portion 50g, and the low spring constant portion 50h, and the stress of the first connection portion 50e and the second stress generated at the time of impact.
  • the stress of the connection part 50g can be reduced. As a result, even if the leaf spring 50 is reduced in size and thickness, damage or excessive deformation of the leaf spring 50 due to an impact applied to the lens driving device 10 can be suppressed.
  • the stresses at the calculation points P1 and P5 of the leaf spring 50 of the embodiment are reduced almost evenly with respect to the stresses at the calculation points P1 and P5 of the leaf spring 105 of the comparative example. Yes.
  • the low spring constant portion 50h is formed in the middle portion of the arm portion 50c in the circumferential direction, the stress of the first connection portion 50e and the stress of the second connection portion 50g generated at the time of impact are reduced. It can be reduced with good balance.
  • the average values of the stresses at the calculation points P1 to P5 calculated by the simulation were 451 (MPa) for the leaf spring 50 and 481 (MPa) for the leaf spring 105. Further, the difference between the maximum value and the minimum value of the stress at the calculation points P1 to P5 calculated by the simulation was 788 (MPa) for the leaf spring 50 and 809 (MPa) for the leaf spring 105.
  • the four arm portions 50c are arranged at substantially equal angular pitches around the optical axis L
  • the low spring constant portions 50h are arranged at substantially equal angular pitches around the optical axis L. . Therefore, no matter what direction the force applied to the leaf spring 50 during impact is, the stress generated in the leaf spring 50 is balanced in the first connection portion 50e, the second connection portion 50g, and the low spring constant portion 50h. It becomes possible to disperse.
  • the radial width of the low spring constant portion 50h is narrower than the radial width of other portions of the arm portion 50c excluding the low spring constant portion 50h. Therefore, even if the entire thickness of the leaf spring 50 is constant, the low spring constant portion 50h can be formed in the arm portion 50c. Therefore, even when the low spring constant portion 50h is formed on the arm portion 50c, the leaf spring 50 can be formed by etching, pressing, or the like as described above. That is, even when the low spring constant portion 50h is formed on the arm portion 50c, the small and thin leaf spring 50 can be formed relatively easily.
  • the driving magnet unit 170 is arranged so that the vertical bisector of the inclined surface portion 230b of the driving magnet piece 230 when viewed from the optical axis direction passes through the approximate center position of the low spring constant portion 50h. It arrange
  • the first connection portion 50e is formed at a substantially intermediate position of the straight side portion 50d constituting the fixed body fixing portion 50b. Therefore, the arrangement space of the driving magnet unit 170 and the driving coil 180 is increased while preventing the interference between the driving magnet unit 170 and the driving coil 180 and the arm unit 50c arranged at the four corners of the lens driving device 10. It becomes possible. Therefore, in this embodiment, the driving magnet unit 170 and the driving coil 180 can be formed larger without increasing the outer shape of the lens driving device 10, and the driving force of the driving mechanism 40 can be improved. It becomes possible.
  • the low spring constant portion 50h is formed at one place in the middle portion of the arm portion 50c in the circumferential direction.
  • the low spring constant portions 50h may be formed at a plurality of locations (for example, two or three locations) of the arm portion 50c. That is, the radial width may be narrow at a plurality of locations of the arm portion 50c.
  • the low spring constant portions 50h are preferably formed at substantially equal intervals in the circumferential direction of the arm portion 50c.
  • the stress generated in the leaf spring 50 at the time of impact is distributed in a well-balanced manner to the first connection portion 50e, the second connection portion 50g, and the plurality of low spring constant portions 50h, and the first connection portion 50e generated at the time of impact. And the stress of the second connection part 50g can be reduced in a well-balanced manner.
  • the radial width of the low spring constant portion 50h is narrower than the radial width of the other portion of the arm portion 50c.
  • the radial width of the low spring constant portion 50h is the same as the radial width of the other portion of the arm portion 50c
  • the thickness of the low spring constant portion 50h is the other width of the arm portion 50c. It may be thinner than the thickness of the part. That is, the low spring constant part 50h may be formed in the arm part 50c by making the thickness of a part of the arm part 50c thinner than the thickness of the other part of the arm part 50c.
  • the stress generated in the leaf spring 50 when an impact is applied to the lens driving device 10 is applied to the first connection portion 50e, the second connection portion 50g, and the low spring constant portion 50h. Can be dispersed.
  • the low spring constant portion 50h is formed by the outer peripheral side of the arm portion 50c formed in a substantially arc shape being recessed toward the inner peripheral side.
  • the low spring constant portion 50h is formed in a substantially arc shape in which only the outer peripheral side is linear.
  • the low spring constant portion 50h may be formed in a substantially linear shape having a narrower width than other portions of the arm portion 50c.
  • the low spring constant portion 50h may be formed by meandering a band-like portion having a narrower width than other portions of the arm portion 50c.
  • the low spring constant portion 50h may be formed by recessing the inner peripheral side of the arm portion 50c formed in a substantially arc shape toward the outer peripheral side.
  • the driving magnet unit 170 and the driving coil 180 are arranged at the four corners of the lens driving device 10.
  • the driving magnet unit 170 and the driving coil 180 are arranged only at three, two, or one of the four corners of the lens driving device 10. May be.
  • a guide shaft for guiding the movable body 20 in the optical axis direction is arranged at the corner of the lens driving device 10 where the driving magnet unit 170 and the driving coil 180 are not arranged, and is engaged with this guide shaft.
  • An engaging recess may be formed in the sleeve 80.
  • the driving coil 180 is fixed to the movable body 20 side and the driving magnet unit 170 is fixed to the fixed body 30 side.
  • the driving magnet unit 170 is fixed to the movable body 20 side.
  • the driving coil 180 may be fixed to the fixed body 30 side.
  • the plate spring 50 has four arm portions 50c.
  • the number of arm portions 50c formed on the leaf spring 50 may be three, or may be five or more.
  • the leaf spring 50 is used in the lens driving device 10 in which the driving magnet unit 170 and the driving coil 180 are arranged at the four corners of the lens driving device 10. Any lens driving device may be used as long as the movable body is a lens driving device held by a fixed body via a leaf spring.
  • the leaf spring of the present invention may be used in the lens driving device described in Patent Document 1 described above.

Abstract

形状が略四角形状となるレンズ駆動装置は、レンズを保持し光軸方向に移動可能な可動体と、可動体を光軸方向へ駆動するための駆動機構4とを備えている。駆動機構4は、レンズ駆動装置の四隅に配置される略三角柱状の駆動用磁石部11と、略三角筒状に巻回され、その内周面が駆動用磁石部11の外周面と所定の隙間を介して対向配置される駆動用コイル12とを備えている。駆動用磁石部11は、駆動用コイル12との対向位置で駆動用コイル12を通過する磁束が発生するように着磁され、小型化が可能なレンズ駆動装置が構成されている。また、板バネの腕部の一部には、他の部分よりもバネ定数が小さい低バネ定数部が設けられ、衝撃等に起因する損傷や過剰な変形を抑制することが可能となっている。

Description

レンズ駆動装置
 本発明は、携帯電話等で使用される比較的小型のカメラに搭載されるレンズ駆動装置に関する。
 携帯電話等に搭載されるカメラの撮影用レンズを駆動するレンズ駆動装置として、複数のレンズを保持して光軸方向に移動する移動レンズ体と、2枚の板バネを介して移動レンズ体を移動可能に保持する固定体とを備えるレンズ駆動装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載のレンズ駆動装置では、移動レンズ体を構成する円筒状のスリーブの外周に駆動用コイルが巻回されている。また、このレンズ駆動装置では、駆動用コイルの外周面に対向するように、4個の磁石が配置されている。
特開2008-58659号公報
 また、このレンズ駆動装置では、板バネは、固定体に固定される部分と、移動レンズ体に固定される部分と、固定体に固定される部分と移動レンズ体に固定される部分とを繋ぐ3本の腕部とから構成されている。なお、一般的に、レンズ駆動装置に用いられる板バネの腕部の幅や厚さは一定となっている。
 近年、携帯電話等に使用されるカメラの市場では、カメラの小型化、薄型化の要求が一段と高まっており、そのため、カメラに搭載されるレンズ駆動装置の小型化、薄型化の要求も一段と高まっている。一方で、近年、携帯電話等に使用されるカメラの市場では、高画素化、高解像度化の要求が高まっており、レンズ駆動装置に搭載されるレンズの径が大型化する傾向にある。そのため、レンズ駆動装置を小型化、薄型化することが困難な状況が生じつつある。また、レンズ駆動装置を小型化、薄型化するためには、レンズ駆動装置を構成する板バネも小型化、薄型化する必要がある。しかしながら、板バネを小型化、薄型化していくと、板バネの強度が低下する。そのため、レンズ駆動装置の落下等に起因する衝撃がレンズ駆動装置に加わったときの板バネの損傷や過剰な変形が問題になるおそれがある。
 そこで、本発明の第1の課題は、レンズの光軸方向から見たときの形状が略四角形状となるレンズ駆動装置において、搭載されるレンズの径が大型化する場合であっても、小型化することが可能なレンズ駆動装置を提供することにある。
 また、本発明の第2の課題は、小型化、薄型化を図っても衝撃等に起因する損傷や過剰な変形を抑制することが可能な板バネを備えるレンズ駆動装置を提供することにある。
 上記第1の課題を解決するため、本発明のレンズ駆動装置は、レンズの光軸方向から見たときの形状が略四角形状となるレンズ駆動装置であって、レンズを保持し光軸方向に移動可能な可動体と、可動体を光軸方向へ駆動するための駆動機構とを備え、駆動機構は、レンズ駆動装置の四隅の少なくとも1箇所に配置される略三角柱状の駆動用磁石部と、略三角筒状に巻回され、その内周面が駆動用磁石部の外周面と所定の隙間を介して対向配置される駆動用コイルとを備え、駆動用磁石部は、駆動用コイルとの対向位置で駆動用コイルを通過する磁束が発生するように着磁されていることを特徴とする。
 本発明のレンズ駆動装置では、レンズの光軸方向から見たときの形状が略四角形状となるレンズ駆動装置の四隅に略三角柱状の駆動用磁石部が配置されている。また、略三角筒状に巻回された駆動用コイルは、その内周側が駆動用磁石部の外周面と所定の隙間を介して対向するように配置されている。そのため、デッドスペースとなりやすいレンズ駆動装置の四隅に駆動用磁石部および駆動用コイルを配置することができる。
 また、本発明では、略三角筒状に巻回された駆動用コイルの内周面が駆動用磁石部の外周面と所定の隙間を介して対向配置され、かつ、駆動用磁石部は、駆動用コイルとの対向位置で駆動用コイルを通過する磁束が発生するように着磁されている。そのため、駆動用磁石部の全周および駆動用コイルの全周を利用して可動体を駆動するための磁気回路を効率良く形成することができる。したがって、駆動用磁石部および駆動用コイルを小型化しても可動体を駆動するための所定の駆動力を得ることが可能になる。すなわち、可動体を駆動するための駆動力を確保しつつ駆動用磁石部および駆動用コイルを小型化することが可能になる。
 このように、本発明では、駆動用磁石部および駆動用コイルの小型化が可能で、かつ、デッドスペースとなりやすいレンズ駆動装置の四隅に駆動用磁石および駆動用コイルを配置することができる。したがって、本発明では、搭載されるレンズの径が大型化する場合であっても、レンズ駆動装置を小型化することが可能になる。
 本発明において、駆動用磁石部は、光軸方向で重なるように配置される略三角柱状の2個の駆動用磁石片を備え、光軸方向における2個の駆動用磁石片同士の対向面はいずれも、同じ磁極に着磁されていることが好ましい。このように構成すると、2個の駆動用磁石片同士の対向面の間において、駆動用コイルを通過する磁束の密度を高めることができる。したがって、可動体を駆動するための磁気回路をより効率良く形成することができ、駆動用磁石部および駆動用コイルをさらに小型化することが可能になる。
 本発明において、たとえば、光軸方向における2個の駆動用磁石片の間には、隙間が形成されている。また、本発明において、駆動用磁石部は、磁性材料で形成され光軸方向における2個の駆動用磁石片の間に配置される磁性板を備えることが好ましい。本願発明者の検討によると、2個の駆動用磁石片の間に磁性板が配置されている場合には、駆動用コイルを通過する磁束の密度を効果的に高めることが可能になる。
 本発明において、光軸方向における駆動用コイルの幅は、光軸方向で対向する駆動用磁石片同士の対向面の間の距離と、可動体の可動距離との和以上となっていることが好ましい。このように構成すると、可動体の可動範囲内において、駆動用コイルを通過する磁束の密度を光軸方向のどの位置でも均一化することが可能になる。したがって、可動体の可動範囲内において、可動体の駆動力を安定させることが可能になる。
 本発明において、駆動用磁石部は、レンズ駆動装置の四隅に配置され、駆動用磁石部の光軸方向の中間位置に形成される磁極は、レンズ駆動装置の周方向で隣り合う他の駆動用磁石部の光軸方向の中間位置に形成される磁極と異なっていることが好ましい。また、本発明において、駆動用磁石部は、レンズ駆動装置の四隅に配置され、2個の駆動用磁石片同士の対向面に形成される磁極は、レンズ駆動装置の周方向で隣り合う他の2個の駆動用磁石片同士の対向面に形成される磁極と異なっていることが好ましい。このように構成すると、レンズ駆動装置の周方向で隣り合う駆動用磁石部間で効率的な磁気回路を形成することが可能になる。
 本発明において、レンズ駆動装置は、磁性材料で形成され可動体および駆動機構を囲むように配置される略四角筒状のケース体を備えることが好ましい。また、本発明において、レンズ駆動装置は、磁性材料で形成され駆動用磁石部の被写体側の端面に当接する被写体側磁性部材と、磁性材料で形成され駆動用磁石部の反被写体側の端面に当接する反被写体側磁性部材とを備えることが好ましい。このように構成すると、駆動用磁石部が発生させる磁束の漏れを抑制して、効率的な磁気回路を形成することが可能になる。
 本発明において、可動体は、レンズが内周側に配置される略円筒状のスリーブを備え、スリーブは、被写体側に配置される小径部と、反被写体側に配置され小径部よりも外径の大きな大径部とを備え、駆動用コイルは、小径部の外周面に固定されていることが好ましい。このように構成すると、大径部の外周面に駆動用コイルが固定されている場合と比較して、スリーブにより近い位置に駆動用磁石部を配置することが可能になる。したがって、レンズ駆動装置をより小型化することが可能になる。
 本発明において、駆動用磁石部および駆動用コイルは、レンズ駆動装置の四隅に配置され、4個の駆動用コイルは、たとえば、1本の導線が順次巻回されて形成されている。この場合には、4個の駆動用コイルに電流を供給するための給電用端子の数を最少にすることができ、レンズ駆動装置の構成を簡素化することができる。
 また、本発明において、駆動用磁石部および駆動用コイルは、レンズ駆動装置の四隅に配置され、4個の駆動用コイルは、4本の導線がそれぞれ巻回されて形成されていても良い。この場合には、4個の駆動用コイルに対して個別に電流を供給することが可能になる。したがって、4個の駆動用コイルに供給される電流の方向や電流値を制御することで、可動体に保持されるレンズの傾きを補正することが可能になる。
 また、上記第2の課題を解決するため、本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持しレンズの光軸方向へ移動可能な可動体と、可動体を光軸方向へ移動可能に保持する固定体と、可動体を光軸方向へ駆動するための駆動機構とを備えるとともに、可動体に固定される可動体固定部と、固定体に固定される固定体固定部と、可動体固定部と固定体固定部とを繋ぐ複数の腕部とを有する板バネを備え、腕部の一部は、腕部の他の部分よりもバネ定数が小さい低バネ定数部となっていることを特徴とする。
 本発明のレンズ駆動装置では、板バネは、可動体に固定される可動体固定部と、固定体に固定される固定体固定部と、可動体固定部と固定体固定部とを繋ぐ複数の腕部とを備え、腕部の一部は、腕部の他の部分よりもバネ定数が小さい低バネ定数部となっている。そのため、本発明では、板バネを小型化、薄型化しても、レンズ駆動装置に加わる衝撃等に起因する板バネの損傷や過剰な変形を抑制することが可能になる。
 すなわち、本願発明者の検討によると、腕部全体の幅および厚さが一定で腕部のバネ定数が一定となっている場合に、レンズ駆動装置に衝撃が加わると、衝撃時に板バネに生じる応力が、可動体固定部と腕部との接続部分および固定体固定部と腕部との接続部分に集中するため、板バネを小型化、薄型化していくと、衝撃が加わった際に、可動体固定部と腕部との接続部分および固定体固定部と腕部との接続部分に損傷や過剰な変形が生じやすくなる。
 これに対して、本発明では、腕部の一部が低バネ定数部となっているため、レンズ駆動装置に衝撃が加わったときに、可動体固定部と腕部との接続部分および固定体固定部と腕部との接続部分に加え、低バネ定数部にも応力を集中させることが可能になる。すなわち、レンズ駆動装置に衝撃が加わったときに板バネに生じる応力を、可動体固定部と腕部との接続部分、固定体固定部と腕部との接続部分、および、低バネ定数部に分散させることが可能になる。したがって、本発明では、衝撃時に生じる可動体固定部と腕部との接続部分の応力、および、固定体固定部と腕部との接続部分の応力を低減することが可能になり、その結果、板バネを小型化、薄型化しても、レンズ駆動装置に加わる衝撃等に起因する板バネの損傷や過剰な変形を抑制することが可能になる。
 本発明において、腕部は、略円弧状に形成され、低バネ定数部は、腕部の円周方向における中間部分に形成されていることが好ましい。また、本発明において、腕部は、略円弧状に形成され、低バネ定数部は、腕部の円周方向において、略等間隔で形成されていることが好ましい。このように構成すると、衝撃時に生じる可動体固定部と腕部との接続部分の応力、および、固定体固定部と腕部との接続部分の応力をバランス良く低減することが可能になる。
 本発明において、複数の腕部は、レンズの光軸を中心に略等角度ピッチで配置されるとともに、低バネ定数部は、光軸を中心に略等角度ピッチで配置されていることが好ましい。このように構成すると、衝撃時に板バネに加わる力の方向がどのような方向であっても、板バネに生じる応力を、可動体固定部と腕部との接続部分、固定体固定部と腕部との接続部分、および、低バネ定数部にバランス良く分散させることが可能になる。
 本発明において、腕部は、略円弧状に形成され、腕部の径方向における低バネ定数部の幅は、低バネ定数部を除いた腕部の他の部分の径方向の幅よりも徐々に狭くなっていることが好ましい。このように構成すると、光軸方向における腕部の全体の厚さが一定であっても、腕部に低バネ定数部を形成することが可能になる。したがって、腕部に低バネ定数部が形成される場合であっても、プレス加工やエッチング等によって板バネを形成することが可能になる。すなわち、腕部に低バネ定数部が形成される場合であっても、比較的容易に小型、薄型の板バネを形成することが可能になる。
 本発明において、駆動機構は、固定体に固定される略柱状の駆動用磁石部と、略筒状に巻回されて形成され可動体に固定されるとともに、その内周面が駆動用磁石部の外周面と所定の隙間を介して対向するように配置される駆動用コイルとを備え、腕部は、略円弧状に形成され、駆動用磁石部は、腕部の径方向の外側に配置され、低バネ定数部では、腕部の外周側が内周側に向かって窪んでいることが好ましい。具体的には、低バネ定数部では、腕部の幅を徐々に狭くなるように形成することができるが、腕部が円弧状に形成されている場合、その外周側を略直線的に切り欠くことにより内周側に窪んでいるように構成することが好ましい。このように構成すると、腕部の径方向の外側に配置される駆動用磁石部と腕部との干渉を防止しつつ、駆動用磁石部の配置スペースを大きくすることが可能になる。したがって、レンズ駆動装置の外形を大きくしなくても、駆動用磁石部を大きく形成することが可能になり、駆動機構の駆動力を向上させることが可能になる。
 本発明において、光軸方向から見たときの形状が略四角形状となる略四角筒状に形成されレンズ駆動装置の側面を構成するケース体を備え、駆動機構は、ケース体の四隅の少なくとも1箇所に配置される略三角柱状の駆動用磁石部と、略三角筒状に巻回され、その内周面が駆動用磁石部の外周面と所定の隙間を介して対向するように配置される駆動用コイルとを備え、固定体固定部は、略四角形の枠状に形成されるとともに、ケース体の内周面に沿って配置され、可動体固定部は、固定体固定部の内部に配置され、固定体固定部を構成する4個の直線辺部の略中間位置に、固定体固定部と腕部との接続部分が形成されていることが好ましい。また、低バネ定数部としては、略三角柱状の駆動用磁石部の直線部に対向する腕部の外周側が略直線的に切り欠かれていることにより内周側に窪んでいるように構成することが好ましい。このように構成すると、ケース体の四隅に配置される駆動機構と腕部との干渉を防止しつつ、駆動機構の配置スペースを大きくすることが可能になる。したがって、レンズ駆動装置の外形を大きくしなくても、駆動機構を大きくすることが可能になり、駆動機構の駆動力を向上させることが可能になる。
 以上のように、本発明では、レンズの光軸方向から見たときの形状が略四角形状となるレンズ駆動装置において、搭載されるレンズの径が大型化する場合であっても、レンズ駆動装置を小型化することが可能になる。
 また、本発明のレンズ駆動装置では、板バネを小型化、薄型化しても、衝撃時における板バネの損傷や過剰な変形を抑制することが可能になる。
本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置の斜視図である。 図1のE-E断面の断面図である。 図1に示すレンズ駆動装置の要部の分解斜視図である。 図3に示す駆動用磁石部および駆動用コイルの側面図である。 図4のG-G方向から駆動用磁石片および駆動用コイルを示す図である。 図1のレンズ駆動装置の四隅に配置される駆動用磁石部の着磁状態を説明するための図である。 本発明の他の実施の形態にかかる駆動用磁石部を示す側面図である。 本発明の他の実施の形態にかかる駆動用磁石部を示す側面図である。 本発明の他の実施の形態にかかるレンズ駆動装置の斜視図である。 図9のE-E断面の断面図である。 図9に示すレンズ駆動装置の分解斜視図である。 図10に示す駆動用磁石部および駆動用コイルの配置関係を説明するための斜視図である。 図12に示す駆動用磁石部および駆動用コイルの側面図である。 図9のレンズ駆動装置の四隅に配置される駆動用磁石部の着磁状態を説明するための図である。 図11に示す板バネの平面図である。 図15のG部の拡大図である。 図9に示す本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置の効果を説明するためのシミュレーションに用いた板バネの図であり、(A)は実施例にかかる板バネの平面図、(B)は比較例にかかる板バネの平面図である。 (A)は図9に示す本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置の効果を説明するためのシミュレーション結果を示すグラフであり、(B)は(A)のグラフの元データの一覧表である。
 1 レンズ駆動装置
 2 可動体
 4 駆動機構
 6 スリーブ
 6a 小径部
 6b 大径部
 7 第1ケース体(ケース体)
 7a 底部(被写体側磁性部材)
 10 レンズ駆動装置
11 駆動用磁石部
 12 駆動用コイル
 13、14 駆動用磁石片
 15 磁性板(反被写体側磁性部材)
 20 可動体
21 磁性板
 30 固定体
 40 駆動機構
 50 板バネ
 50a 可動体固定部
 50b 固定体固定部
 50c 腕部
 50d 直線辺部
 50e 第1接続部(固定体固定部と腕部との接続部分)
 50h 低バネ定数部
 110 第1ケース体(ケース体)
 170 駆動用磁石部
 180 駆動用コイル
D 対向面の間の距離
 F 磁束
 H 駆動用コイルの幅
 L 光軸
 Z1 被写体側
 Z2 反被写体側
 以下、本発明の第1の課題である、搭載されるレンズの径が大型化する場合であっても、小型化することが可能なレンズ駆動装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
 (レンズ駆動装置の概略構成)
 図1は、本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置1の斜視図である。図2は、図1のE-E断面の断面図である。図3は、図1に示すレンズ駆動装置1の要部の分解斜視図である。
 本形態のレンズ駆動装置1は、携帯電話等で使用される比較的小型のカメラに搭載されるものであり、図1に示すように、全体として略四角柱状に形成されている。すなわち、レンズ駆動装置1は、撮影用のレンズの光軸Lの方向(光軸方向)から見たときの形状が略四角形状となるように形成されている。本形態では、レンズ駆動装置1は、光軸方向から見たときの形状が略正方形状となるように形成されている。
 なお、本形態のレンズ駆動装置1が搭載されるカメラでは、図2の下側(すなわち、Z2方向側)に図示を省略する撮像素子が配置されており、図2の上側(すなわち、Z1方向側)に配置される被写体が撮影される。したがって、以下の説明では、Z1方向側を被写体側、Z2方向側を反被写体側(撮像素子側)とする。
 レンズ駆動装置1は、図1~図3に示すように、撮影用のレンズを保持し光軸方向に移動可能な可動体2と、可動体2を光軸方向に移動可能に保持する固定体3と、可動体2を光軸方向へ駆動するための駆動機構4とを備えている。
 可動体2は、複数のレンズが固定されたレンズホルダ5を保持するスリーブ6を備えている。レンズホルダ5は、略円筒状に形成されており、その内周側に、光軸方向から見たときの形状が略円形状となる複数のレンズが固定されている。また、スリーブ6は、略円筒状に形成されており、その内周側でレンズホルダ5を保持している。
 本形態では、レンズホルダ5の被写体側に径の小さな小径レンズが配置され、反被写体側に小径レンズよりも径の大きな大径レンズが配置されている。そのため、図2に示すように、レンズホルダ5の被写体側の外径は、反被写体側の外径よりも小さくなっている。また、レンズホルダ5の被写体側の外径が反被写体側の外径よりも小さくなっているため、スリーブ6は、図2等に示すように、被写体側に配置される小径部6aと、反被写体側に配置され小径部6aよりも内径および外径の大きな大径部6bとから構成される段付の略円筒状に形成されている。
 レンズホルダ5の外周面には、オネジが形成され、スリーブ6の内周面には、レンズホルダ5の外周面に形成されるオネジと係合するメネジが形成されている。また、スリーブ6の被写体側端および反被写体側端には、図示を省略する板バネの一部が固定されている。この板バネの他の一部は、固定体3に固定されており、可動体2は、板バネを介して、固定体3に保持されている。
 固定体3は、被写体側に配置される第1ケース体7と、反被写体側に配置される第2ケース体8とを備えている。第1ケース体7は、磁性材料で形成されるとともに、底部7aと筒部7bとを有する底付きの略四角筒状に形成されている。被写体側に配置される底部7aの中心には、円形の貫通孔7cが形成されている。第1ケース体7は、可動体2および駆動機構4の外周側を囲むように配置されている。第2ケース体8は、たとえば、樹脂材料で形成されるとともに、略四角筒状に形成されている。この第2ケース体8は、レンズホルダ5の反被写体側の外周側を覆うように、第1ケース体7の反被写体側端に取り付けられている。
 駆動機構4は、レンズ駆動装置1の四隅(具体的には、第1ケース体7の内側の四隅)に配置される略三角柱状の4個の駆動用磁石部11と、略三角筒状に巻回され、その内周側が駆動用磁石部11の外周面と所定の隙間を介して対向配置される4個の駆動用コイル12とを備えている。以下、この駆動機構4の詳細な構成について説明する。
 (駆動機構の構成)
 図4は、図3に示す駆動用磁石部11および駆動用コイル12の側面図である。図5は、図4のG-G方向から駆動用磁石片14および駆動用コイル12を示す図である。図6は、図1のレンズ駆動装置1の四隅に配置される駆動用磁石部11の着磁状態を説明するための図である。
 駆動用磁石部11は、光軸方向で重なるように配置される略三角柱状の2個の駆動用磁石片13、14を備えている。本形態では、駆動用磁石片13が被写体側に配置され、駆動用磁石片14が反被写体側に配置されている。また、駆動用磁石片13と駆動用磁石片14とは、光軸方向に所定の隙間をあけた状態で配置されている。すなわち、光軸方向における駆動用磁石片13と駆動用磁石片14との間には所定の隙間が形成されている。
 駆動用磁石片13、14は、光軸方向から見たときの形状が略直角二等辺三角形となるように形成されており、図5、図6に示すように、光軸Lに平行でかつ互いに直交する矩形状の2個の平面部13a、14aと、光軸Lに平行でかつ2個の平面部13a、14aを繋ぐ矩形状の1個の斜面部13b、14bとを備えている。本形態では、第1ケース体7の筒部7bの内周面と平面部13a、14aとが略平行になるように駆動用磁石片13、14が配置されている。すなわち、第1ケース体7の内側の対角位置に配置される2個の駆動用磁石片13、14は、斜面部13b、14bが互いに対向するように配置されている。
 駆動用磁石片13は、第1ケース体7の底部7aに固定されている。具体的には、駆動用磁石片13の被写体側の端面は、底部7aの反被写体側の面に固定されており、駆動用磁石片13の被写体側の端面は、底部7aの反被写体側の面に当接している。本形態の第1ケース体7の底部7aは、駆動用磁石部11の被写体側の端面に当接する被写体側磁性部材である。
 駆動用磁石片14の反被写体側の端面には、磁性材料で形成された平板状の磁性板15が固定されており、駆動用磁石片14の反被写体側の端面には、磁性板15が当接している。磁性板15は、光軸方向から見たときの形状が略直角二等辺三角形状となるように形成されており、図6に示すように、その斜辺部と駆動用磁石片14の斜面部14bとが略平行になるように、駆動用磁石片14に固定されている。また、磁性板15は、第1ケース体7の筒部7bの内周面に当接している。本形態の磁性板15は、駆動用磁石部11の反被写体側の端面に当接する反被写体側磁性部材である。
 駆動用コイル12は、図5に示すように、光軸方向から見たときの形状が略直角二等辺三角形状となるように巻回されている。4個の駆動用コイル12は、図2に示すように、スリーブ6の小径部6aの外周面に固定されている。具体的には、駆動用コイル12の内周面と駆動用磁石部11の外周面とが所定の隙間を介して略平行になるように、略90°ピッチで4個の駆動用コイル12が小径部6aの外周面に固定されており、駆動用コイル12は、第1ケース体7の内側の四隅に配置されている。なお、駆動用コイル12は、第1ケース体7の内周面との間に所定の隙間を保った状態で、第1ケース体7の内側の四隅に配置されており、スリーブ6とともに光軸方向へ移動可能となっている。
 本形態では、駆動用コイル12に電流が供給されていないときに、図2に示すように、光軸方向における駆動用コイル12の中心位置と、光軸方向で対向する駆動用磁石片13、14の対向面の間の中心位置とが略一致するように、駆動用磁石部11および駆動用コイル12が配置されている。また、光軸方向における駆動用コイル12の幅H(図2参照)は、光軸方向で対向する駆動用磁石片13、14の対向面の間の距離D(図2参照)と、可動体2の可動距離との和以上となっている。そのため、本形態では、駆動用コイル12の反被写体側端が、駆動用磁石片14の被写体側端よりも被写体側へ移動することがなく、かつ、駆動用コイル12の被写体側端が、駆動用磁石片13の反被写体側端よりも反被写体側へ移動することがない。なお、本形態では、4個の駆動用コイル12は、1本の導線が順次巻回されて形成されている。
 図4、図6に示すように、駆動用磁石部11を構成する2個の駆動用磁石片13、14は、光軸方向において、同じ磁極同士(S極とS極、あるいは、N極とN極)が対向するように配置されている。すなわち、駆動用磁石片13、14同士の対向面は、いずれも同じ磁極に着磁されている。そのため、図4、図5に示すように、駆動用磁石片13、14の間には、駆動用コイル12の三面を通過する磁束Fが発生している。すなわち、駆動用磁石部11は、駆動用コイル12との対向位置で駆動用コイル12を通過する磁束Fが発生するように着磁されている。
 図6に示すように、駆動用磁石部11を構成する2個の駆動用磁石片13、14同士の対向面に形成される磁極は、レンズ駆動装置1の周方向で隣り合う他の2個の駆動用磁石片13、14同士の対向面に形成される磁極と異なっている。すなわち、駆動用磁石部11の光軸方向の中間位置に形成される磁極は、レンズ駆動装置1の周方向で隣り合う他の駆動用磁石部11の光軸方向の中間位置に形成される磁極と異なっている。
 たとえば、図6の右側および左側に配置される駆動用磁石片13、14同士の対向面に形成される磁極はS極であり、図6の上側および下側に配置される駆動用磁石片13、14同士の対向面に形成される磁極はN極である。そのため、図6に示す例では、図6の上側および下側に配置される駆動用磁石片13、14の間から図6の右側および左側に配置される駆動用磁石片13、14の間へ向かう磁束Fが発生している。
 なお、本形態では、2個の駆動用磁石片13、14同士の対向面に形成される磁極が周方向で隣り合う他の2個の駆動用磁石片13、14同士の対向面に形成される磁極と異なっているため、図6の上側および下側に配置される駆動用磁石片13、14の周囲に配置される駆動用コイル12の巻回方向と、図6の右側および左側に配置される駆動用磁石片13、14の周囲に配置される駆動用コイル12の巻回方向とが異なっている。
 (本形態の主な効果)
 以上説明したように、本形態では、光軸方向から見たときの形状が略正方形状となるレンズ駆動装置1の四隅に略三角柱状の駆動用磁石部11および略三角筒状の駆動用コイル12が配置されている。そのため、光軸方向から見たときの形状が略円形状となるレンズを駆動するレンズ駆動装置1のデッドスペースとなるレンズ駆動装置1の四隅に駆動用磁石部11および駆動用コイル12を配置することができる。
 また、本形態では、略三角筒状に巻回された駆動用コイル12の内周面が駆動用磁石部11の外周面と所定の隙間を介して対向配置され、かつ、駆動用磁石部11は、駆動用コイル12との対向位置で駆動用コイル12を通過する磁束Fが発生するように着磁されている。そのため、駆動用磁石部11の全周および駆動用コイル12の全周を利用して可動体2を駆動するための磁気回路を効率良く形成することができる。したがって、駆動用磁石部11および駆動用コイル12を小型化しても可動体2を駆動するための所定の駆動力を得ることができる。すなわち、可動体2を駆動するための駆動力を確保しつつ駆動用磁石部11および駆動用コイル12を小型化することができる。
 このように、本形態では、駆動用磁石部11および駆動用コイル12を小型化することができ、かつ、デッドスペースとなるレンズ駆動装置1の四隅に駆動用磁石11および駆動用コイル12を配置することができる。したがって、本形態では、搭載されるレンズの径が大型化する場合であっても、レンズ駆動装置1を小型化することができる。
 本形態では、光軸方向で重なるように配置される2個の駆動用磁石片13、14同士の対向面はいずれも、同じ磁極に着磁されている。そのため、2個の駆動用磁石片13、14同士の対向面の間において、駆動用コイル12を通過する磁束Fの密度を高めることができる。したがって、可動体2を駆動するための磁気回路をより効率良く形成することができ、駆動用磁石部11および駆動用コイル12をさらに小型化することができる。
 本形態では、光軸方向における駆動用磁石片13と駆動用磁石片14との間には所定の隙間が形成されている。そのため、光軸方向における駆動用磁石片13、14等の寸法精度が低くても、光軸方向における駆動用磁石片13、14等の寸法誤差をこの隙間で吸収することが可能になる。すなわち、駆動用磁石片13、14等の寸法精度を下げることが可能になり、駆動用磁石片13、14等の部品の製造コストを低減することが可能になる。
 本形態では、4個の駆動用磁石部11および駆動用コイル12は、略四角筒状に形成された第1ケース体7の筒部7bの内周側に配置されている。また、本形態では、駆動用磁石片13の被写体側の端面は、底部7aの反被写体側の面に当接し、駆動用磁石片14の反被写体側の端面は、磁性板15に当接している。そのため、駆動用磁石部11が発生させる磁束Fの漏れを抑制して、効率的な磁気回路を形成することができる。
 特に本形態では、駆動用磁石部11を構成する2個の駆動用磁石片13、14同士の対向面に形成される磁極は、レンズ駆動装置1の周方向で隣り合う他の2個の駆動用磁石片13、14同士の対向面に形成される磁極と異なっており、たとえば、図6の上側および下側に配置される駆動用磁石片13、14の間から図6の右側および左側に配置される駆動用磁石片13、14の間へ向かう磁束Fが発生している。そのため、レンズ駆動装置1の径方向における駆動用磁石部11の内側に磁性部材(すなわち、ヨーク)が配置されていなくても、レンズ駆動装置1の周方向で隣り合う駆動用磁石部11間で効率的な磁気回路を形成することができる。
 本形態では、光軸方向における駆動用コイル12の幅Hは、光軸方向で対向する駆動用磁石片13、14の対向面の間の距離Dと、可動体2の可動距離との和以上となっている。そのため、可動体2の可動範囲内において、駆動用コイル12を通過する磁束Fの密度を光軸方向のどの位置でも均一化することが可能になる。したがって、可動体2の可動範囲内において、可動体2の駆動力を安定させることが可能になる。
 本形態では、駆動用コイル12は、スリーブ6の小径部6aの外周面に固定されている。そのため、大径部6bの外周面に駆動用コイル12が固定されている場合と比較して、スリーブ6により近い位置に駆動用磁石部11を配置することができる。したがって、レンズ駆動装置1をより小型化することができる。
 本形態では、4個の駆動用コイル12は、1本の導線が順次巻回されて形成されている。そのため、4個の駆動用コイル12に電流を供給するための給電用端子の数を最少にすることができ、レンズ駆動装置1の構成を簡素化することができる。
 (他の実施の形態)
 上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
 上述した形態では、駆動用磁石片13、14同士の対向面の間には、所定の隙間が形成されている。この他にもたとえば、駆動用磁石片13、14同士の対向面は当接していても良い。また、図7に示すように、光軸方向における駆動用磁石片13と駆動用磁石片14との間に磁性材料で形成された磁性板21が配置されても良い。本願発明者の検討によると、駆動用磁石片13、14の間に磁性板21が配置されていると、駆動用磁石片13、14の間に隙間が形成されている場合と比較して、駆動用コイル12を通過する磁束Fの密度を効果的に高めることができる。なお、この場合には、たとえば、駆動用磁石片13、14同士の対向面は、磁性板21に当接している。また、磁性板21は、光軸方向から見たときの形状が略直角二等辺三角形状となる平板状に形成されている。
 上述した形態では、駆動用磁石部11は、2個の駆動用磁石片13、14によって構成されている。この他にもたとえば、図8に示すように、駆動用磁石部11は、1個の駆動用磁石片23のみによって構成されても良い。この場合には、図8に示すように、駆動用磁石片23は、光軸方向の両端に形成される磁極と光軸方向の中間位置に形成される磁極とが異なるように着磁されている。すなわち、駆動用磁石片23は、駆動用コイル12との対向位置で駆動用コイル12を通過する磁束Fが発生するように着磁されている。この場合には、レンズ駆動装置1の組立が容易になる。また、この場合には、レンズ駆動装置1の剛性を高めることが可能になる。
 上述した形態では、レンズ駆動装置1の四隅に駆動用磁石部11および駆動用コイル12が配置されている。この他にもたとえば、可動体2の駆動力を得ることができるのであれば、レンズ駆動装置1の四隅の3箇所、2箇所あるいは1箇所のみに駆動用磁石部11および駆動用コイル12が配置されても良い。この場合には、駆動用磁石部11および駆動用コイル12が配置されないレンズ駆動装置1の隅部に可動体2を光軸方向へ案内するためのガイド軸が配置され、このガイド軸に係合する係合凹部がスリーブ6に形成されても良い。
 上述した形態では、4個の駆動用コイル12は、1本の導線が順次巻回されて形成されている。この他にもたとえば、4個の駆動用コイル12は、4本の導線がそれぞれ巻回されて形成されていても良い。すなわち、1本の導線によって1個の駆動用コイル12が形成されても良い。この場合には、4個の駆動用コイル12に対して個別に電流を供給することが可能になる。そのため、4個の駆動用コイル12に供給される電流の方向や電流値を制御することで、可動体2に保持されるレンズの光軸Lに対する傾きを全方向へ補正することが可能になる。また、レンズ駆動装置1あるいはレンズ駆動装置1が搭載されるカメラに手振れ検出用のセンサが搭載されている場合には、そのセンサからの出力信号を用いて4個の駆動用コイル12に供給される電流の方向や電流値を制御することで、手振れ補正を行うことが可能になる。
 なお、駆動用コイル12へ電流を供給するための制御回路や駆動用コイル12への電流の供給制御を簡素化するため、4個の駆動用コイル12に個別に電流を供給せずに、2個の駆動用コイル12を対として、2対の駆動用コイル12に個別に電流を供給しても良い。この場合には、光軸Lに対して点対称に配置される2個の駆動用コイル12が対となるように、光軸Lに対して点対称に配置される2個の駆動用コイル12同士が接続されても良いし、レンズ駆動装置1の周方向で隣り合う2個の駆動用コイル12が対となるように、レンズ駆動装置1の周方向で隣り合う2個の駆動用コイル12が接続されても良い。
 光軸Lに対して点対称に配置される2個の駆動用コイル12同士が接続される場合には、光軸Lに対するレンズの傾きを互いに直交する2方向へ補正することができ、2方向への補正を組み合わせることで結果的に、光軸Lに対するレンズの傾きを全方向へ補正することが可能となる。また、レンズ駆動装置1の周方向で隣り合う2個の駆動用コイル12が接続される場合(たとえば、図3の左側に配置される駆動用コイル12と下側に配置される駆動用コイル12とが接続され、図3の右側に配置される駆動用コイル12と上側に配置される駆動用コイル12とが接続される場合)には、光軸Lに対するレンズの傾きを1方向へ補正することができる。この場合には、より安定した特性を得るため、カメラに搭載されたときのレンズ駆動装置1の姿勢を考慮して、レンズの傾き補正が必要となる方向とレンズの傾きの補正方向と合うようにすることが好ましい。
 上述した形態では、スリーブ6に保持されたレンズホルダ5の内周側に複数のレンズが固定されている。この他にもたとえば、スリーブ6の内周側に複数のレンズが直接固定されても良い。特許文献1に記載のレンズ駆動装置のように、スリーブの外周に駆動用コイルが巻回されるレンズ駆動装置の場合、内周側にレンズを固定した後のスリーブを巻線機にセットして、スリーブに駆動用コイルを巻回することは困難である。しかし、本形態では、内周側にレンズを固定した後のスリーブ6の外周面に空芯状に巻回された駆動用コイル12を容易に貼り付けることができる。
 上述した形態では、光軸方向における駆動用コイル12の幅Hは、光軸方向で対向する駆動用磁石片13、14の対向面の間の距離Dと、可動体2の可動距離との和以上となっている。この他にもたとえば、可動体2の駆動力を得ることができるのであれば、駆動用コイル12の幅Hは、光軸方向で対向する駆動用磁石片13、14の対向面の間の距離Dと可動体2の可動距離との和より小さくても良い。
 上述した形態では、駆動用磁石部11を構成する2個の駆動用磁石片13、14同士の対向面に形成される磁極は、レンズ駆動装置1の周方向で隣り合う他の2個の駆動用磁石片13、14同士の対向面に形成される磁極と異なっている。この他にもたとえば、2個の駆動用磁石片13、14同士の対向面に形成される磁極は、周方向で隣り合う他の2個の駆動用磁石片13、14同士の対向面に形成される磁極と同じであっても良い。
 上述した形態では、スリーブ6は、段付の略円筒状に形成されているが、スリーブ6は段差のない略円筒状に形成されても良い。また、上述した形態では、可動体2側に駆動用コイル12が固定され、固定体3側に駆動用磁石部11が固定されているが、可動体2側に駆動用磁石部11が固定され、固定体3側に駆動用コイル12が固定されても良い。
 次に、本発明の第2の課題である、小型化、薄型化を図っても衝撃等に起因する損傷や過剰な変形を抑制することが可能な板バネを備えるレンズ駆動装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
 (レンズ駆動装置の概略構成)
 図9は、本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置10の斜視図である。図10は、図9のE-E断面の断面図である。図11は、図9に示すレンズ駆動装置10の分解斜視図である。図12は、図10に示す駆動用磁石部170および駆動用コイル180の配置関係を説明するための斜視図である。図13は、図12に示す駆動用磁石部170および駆動用コイル180の側面図である。図14は、図9のレンズ駆動装置10の四隅に配置される駆動用磁石部170の着磁状態を説明するための図である。
 本形態のレンズ駆動装置10は、携帯電話等で使用される比較的小型のカメラに搭載されるものであり、図1に示すレンズ駆動装置1の場合と同様に、全体として略四角柱状に形成されている。以下の説明では、Z1方向側を被写体側、Z2方向側を反被写体側(撮像素子側)とし、光軸Lに直交するとともに互いに直交する2方向をX方向、Y方向とする。本形態では、レンズ駆動装置10の4つの側面は、X方向またはY方向と平行になっている。
 レンズ駆動装置10は、図9、図10に示すように、撮影用のレンズを保持し光軸方向に移動可能な可動体20と、可動体20を光軸方向へ移動可能に保持する固定体30と、可動体20を光軸方向へ駆動するための駆動機構40とを備えている。可動体20は、2種類の板バネ50、60(図11参照)を介して固定体30に移動可能に保持されている。なお、図10では、板バネ50、60の図示を省略している。
 可動体20は、複数のレンズが固定されたレンズホルダ70を保持するスリーブ80と、駆動機構40を構成する後述の駆動用コイル180の端部が半田付け等で電気的に接続されて固定されるコイル端固定部材90、100とを備えている。なお、図10では、コイル端固定部材90、100の図示を省略し、図11では、レンズホルダ70の図示を省略している。
 レンズホルダ70は、略円筒状に形成されており、その内周側に複数のレンズが固定されている。スリーブ80は、その内周側でレンズホルダ70を保持しており、スリーブ80の内周面には、レンズホルダ70の外周面に形成されるオネジと係合するメネジが形成されている。また、本形態では、レンズホルダ70の被写体側の外径が反被写体側の外径よりも小さくなっており、スリーブ80の被写体側の外径も反被写体側の外径よりも小さくなっている。
 コイル端固定部材90、100は、導電性を有する金属材料で形成されている。このコイル端固定部材90、100は、スリーブ80の反被写体側の端面に固定されている。
 固定体30は、被写体側に配置される第1ケース体110と、反被写体側に配置される第2ケース体120とを備えている。
 第1ケース体110は、磁性材料で形成されるとともに、底部110aと筒部110bとを有する底付きの略四角筒状に形成されている。被写体側に配置される底部110aの中心には、円形の貫通孔110cが形成されている。第1ケース体110は、可動体20および駆動機構40の外周側を囲むように配置されており、レンズ駆動装置10の側面を構成している。
 第2ケース体120は、たとえば、樹脂材料で形成されるとともに、略四角筒状に形成されている。この第2ケース体120は、レンズホルダ70の反被写体側の外周側等を覆うように、第1ケース体110の反被写体側に取り付けられている。
 板バネ50は、可動体20の被写体側に配置されている。この板バネ50の詳細な構成については、後述する。
 板バネ60は、スリーブ80に固定されるスリーブ固定部と、第2ケース体120に固定されるケース体固定部と、スリーブ固定部とケース体固定部とを繋ぐ腕部とから構成され、可動体20の反被写体側に配置されている。スリーブ固定部は、コイル端固定部材90、100を介してスリーブ80の反被写体側の端面に固定されている。すなわち、スリーブ固定部は、コイル端固定部材90、100に固定されている。ケース体固定部は、第2ケース体120の被写体側に形成される固定面に固定されている。
 駆動機構40は、図10~図12に示すように、レンズ駆動装置10の四隅(具体的には、第1ケース体110の内側の四隅)に配置される略三角柱状の4個の駆動用磁石部170と、略三角筒状に巻回され、その内周側が駆動用磁石部170の外周面と所定の隙間を介して対向するように配置される4個の駆動用コイル180とを備えている。また、駆動機構40は、駆動用コイル180の被写体側の端面に固定され、駆動用磁石部170を構成する後述の駆動用磁石片230、240の間に向かって吸引される磁性部材190と、駆動用コイル180の被写体側および反被写体側に取り付けられ、駆動用コイル180を保護するコイル保護部材200、210とを備えている。
 駆動用磁石部170は、光軸方向で重なるように配置される略三角柱状の2個の駆動用磁石片230、240と、駆動用磁石片230、240の間に配置される磁性板250とを備えている。駆動用磁石片230の反被写体側の端面には、磁性板250の被写体側の面が固定され、駆動用磁石片240の被写体側の端面には、磁性板250の反被写体側の面が固定されている。
 駆動用磁石片230、240は、光軸方向から見たときの形状が略直角二等辺三角形となるように形成されており、図14に示すように、光軸Lに略平行でかつ互いに直交する矩形状の2個の平面部230a、240aと、光軸Lに略平行でかつ2個の平面部230a、240aを繋ぐ矩形状の1個の斜面部230b、240bとを備えている。
 駆動用磁石片230、240は、第1ケース体110の筒部110bの内周面と平面部230a、240aとが略平行になるように配置されている。すなわち、第1ケース体110の内側の対角位置に配置される2個の駆動用磁石片230、240は、斜面部230b、240bが互いに対向するように配置されている。また、駆動用磁石片230は、第1ケース体110の底部110aに固定されている。具体的には、駆動用磁石片230の被写体側の端面が、底部110aの反被写体側の面に固定されている。また、駆動用磁石片230の被写体側の端面が、底部110aの反被写体側の面に当接している。
 磁性板250は、磁性材料で形成されている。この磁性板250は、光軸方向から見たときの形状が駆動用磁石片230、240と同様の略直角二等辺三角形状となる平板状に形成されている。
 駆動用磁石片240の反被写体側の端面には、磁性材料で形成された平板状の磁性板260が固定されている。磁性板260は、光軸方向から見たときの形状が略直角二等辺三角形状となるように形成されている。また、磁性板260は、第1ケース体110の筒部110bの内周面に当接している。
 駆動用コイル180は、光軸方向から見たときの形状が略直角二等辺三角形状となるように巻回されて形成されており、図12に示すように、光軸Lに略平行でかつ互いに直交する矩形状の2個の直交面部180aと、光軸Lに略平行でかつ2個の直交面部180aを繋ぐ矩形状の1個の斜面部180bとを備えている。
 4個の駆動用コイル180は、スリーブ80の外周面に固定されている。具体的には、駆動用コイル180の内周面と駆動用磁石部170の外周面とが所定の隙間を介して略平行になるように、略90°ピッチで4個の駆動用コイル180がスリーブ80の外周面に固定されており、駆動用コイル180は、第1ケース体110の内側の四隅に配置されている。なお、駆動用コイル180は、第1ケース体110の内周面との間に所定の隙間を保った状態で、第1ケース体110の内側の四隅に配置されており、スリーブ80とともに光軸方向へ移動可能となっている。
 図13、図14に示すように、駆動用磁石部170を構成する2個の駆動用磁石片230、240は、光軸方向において、同じ磁極同士(S極とS極、あるいは、N極とN極)が対向するように配置されている。そのため、駆動用磁石片230、240の間には、駆動用コイル180の直交面部180aおよび斜面部180bを通過する磁束Fが発生している。
 また、図14に示すように、駆動用磁石部170を構成する2個の駆動用磁石片230、240同士の対向面に形成される磁極は、レンズ駆動装置10の周方向で隣り合う他の2個の駆動用磁石片230、240同士の対向面に形成される磁極と異なっている。たとえば、図14の右側および左側に配置される駆動用磁石片230、240同士の対向面に形成される磁極はS極であり、図14の上側および下側に配置される駆動用磁石片230、240同士の対向面に形成される磁極はN極である。そのため、図14の上側および下側に配置される駆動用磁石片230、240の間から図14の右側および左側に配置される駆動用磁石片230、240の間へ向かう磁束Fが発生している。
 (板バネの構成)
 図15は、図11に示す板バネ50の平面図である。図16は、図15のG部の拡大図である。
 板バネ50は、可動体20に固定される可動体固定部50aと、固定体30に固定される固定体固定部50bと、可動体固定部50aと固定体固定部50bとを繋ぐ4本の腕部50cとを備えている。本形態の板バネ50は、エッチングやプレス加工等で形成されており、板バネ50の全体の厚さは、略一定となっている。
 固定体固定部50bは、略四角形の枠状に形成されている。具体的には、固定体固定部50bは、略正方形の枠状に形成されており、4個の直線辺部50dによって構成されている。この固定体固定部50bは、略正方形の枠状に形成されたスペーサ140(図11参照)を介して第1ケース体110の底部110aの反被写体側の面に固定されている。すなわち、固定体固定部50bは、底部110aの反被写体側の面に固定されたスペーサ140に固定されている。また、固定体固定部50bは、直線辺部50dがX方向またはY方向と略平行になるように、第1ケース体110に固定されており、第1ケース体110の筒部110bの内周面に沿って配置されている。
 直線辺部50dの略中間位置には、固定体固定部50bと腕部50cとの接続部分となる第1接続部50eが形成されている。第1接続部50eは、直線辺部50dの略中間位置から、X方向の内側またはY方向の内側に向かって形成されている。また、第1接続部50eは、曲率半径の小さな略1/4円弧状に形成されている。
 可動体固定部50aは、略円環状(略円形の枠状)に形成され、固定体固定部50bの内部に配置されている。この可動体固定部50aは、スリーブ80の被写体側の端面に固定されている。具体的には、図15に示すように、可動体固定部50aのX方向の両端およびY方向の両端に、スリーブ固定部50fが形成されており、このスリーブ固定部50fがスリーブ80の被写体側の端面に固定されている。スリーブ固定部50fは、略半円板状に形成されるとともに、可動体固定部50aの内周側に向かって突出するように形成されている。
 また、可動体固定部50aのX方向の両端およびY方向の両端には、可動体固定部50aと腕部50cとの接続部分となる第2接続部50gが形成されている。第2接続部50gは、可動体固定部50aのX方向の両端またはY方向の両端から、X方向の外側またはY方向の外側に向かって形成されている。即ち、第2接続部50gは、可動体固定部50aのY方向の略中間位置またはX方向の略中間位置に設けられている。このことは、第2接続部50gは、固定体固定部50bの直線辺部50dの略中間位置に設けられていることと同じであり、従って、腕部50cは、隣り合う直線辺部50dの略中間位置の間に略円弧状に形成されているものである。また、第2接続部50gは、曲率半径の小さな略1/4円弧状に形成されている。
 腕部50cは、略円弧状に形成されている。具体的には、腕部50cは、光軸Lを略中心とする略1/4円弧状に形成されている。4本の腕部50cは、光軸Lを中心に略等角度ピッチで配置されている。すなわち、4本の腕部50cは、光軸Lを中心に略90°ピッチで配置されている。たとえば、図15において、左端側に配置される第1接続部50eと上端側に配置される第2接続部50gとの間、上端側に配置される第1接続部50eと右端側に配置される第2接続部50gとの間、右端側に配置される第1接続部50eと下端側に配置される第2接続部50gとの間、および、下端側に配置される第1接続部50eと左端側に配置される第2接続部50gとの間のそれぞれに、腕部50cが配置されている。また、腕部50cは、略円筒状に形成されたスリーブ80の被写体側の外周面に沿うように形成されている。
 腕部50cの径方向の幅は、全体として略一定になっている。ただし、腕部50cの円周方向における中間部分(略中心部分)の径方向の幅は、腕部50cの他の部分よりも徐々に狭くなっている。具体的には、腕部50cの円周方向における中間部分は、図16に示すように、腕部50cの外周側から内周側に向かって徐々に窪んだ細くなった形状をしており、この窪んだ部分の幅が、腕部50cの他の部分の径方向の幅よりも狭くなっている。本形態では、径方向の幅が他の部分よりも狭くなっている腕部50cの円周方向の中間部分は、腕部50cの他の部分よりもバネ定数が小さい低バネ定数部50hとなっている。すなわち、本形態では、腕部50cの円周方向における中間部分の一箇所に低バネ定数部50hが形成されている。
 上述のように、4本の腕部50cは、光軸Lを中心に略等角度ピッチで配置されている。そのため、4個の低バネ定数部50hも光軸Lを中心に略等角度ピッチで配置されている。すなわち、4個の低バネ定数部50hは、光軸Lを中心に略90°ピッチで配置されている。また、低バネ定数部50hは、略四角柱状に形成されるレンズ駆動装置1の略対角線上に配置されている。
 図15に示すように、駆動用磁石部170は、固定体固定部50bの内側に配置されている。また、駆動用磁石部170は、腕部50cの径方向の外側に配置されている。本形態では、光軸方向から見たときの駆動用磁石片230の斜面部230bに対し、腕部50cは、その第1接続部50eが直線辺部50dの略中間位置に形成されるとともに、第2接続部50gは、隣り合う直線辺部50dの略中間位置に形成されるから、腕部50cの円周方向における中間部分は、駆動用磁石片230の斜面部230bに対向した位置となる。従って、駆動用磁石片230の斜面部230bに対向した位置において、腕部50cの径方向の外側の部分を駆動用磁石片230の斜面部230bと平行になるように直線的に切り欠けば、その直線的に切り欠いた部分は、内側に徐々に細くなる形状とすることができ、腕部50cの円周方向における中間部分に低バネ定数部50hを形成することができる。また、腕部50cの径方向の外側の部分を直線的に切り欠けば、この低バネ定数部50hによって駆動用磁石部170の斜面部230bと腕部50cとの間隔を広げることができ、両者の干渉も防止することができる。なお、低バネ定数部50hにおける外周側の直線形状と駆動用磁石片230の斜面部230bとを平行に設定することが難しい場合は、円弧形状である腕部50cに対する半径方向(図15における光軸Lへの方向)に対して直交するように外周側の直線形状を形成しておき、この直線形状部を駆動用磁石片230の斜面部230bに対向させるように取り付ければ、低バネ定数部50hにおける外周側の直線形状と駆動用磁石片230の斜面部230bとをほぼ平行に設定することができる。なお、低バネ定数部50hにおける外周側の形状を略直線的に形成する場合、単に直線的にカットした形状でもよいし、直線形状の両端部分をなだらかな形状にしてもよいし、多少の丸みを残した疑似直線形状としてもよい。本実施の形態においては、光軸方向から見たときの駆動用磁石片230の斜面部230bの垂直二等分線が円周方向における低バネ定数部50hの略中心位置を通過するように、駆動用磁石部170は、腕部50cの径方向の外側に配置されている。
 なお、固定体30に対する可動体20の傾きを抑制するため、第1接続部50eの幅および第2接続部50gの幅は、腕部5cの幅よりも広くなっている。また、本形態では、駆動用コイル180に電流が供給されていないときに、反被写体側への付勢力が可動体20に発生するように、板バネ50が可動体20および固定体30に固定されている。
 (本形態の主な効果)
 以上説明したように、本形態では、板バネ50を構成する腕部50cの円周方向の中間部分は、腕部50cの他の部分よりもバネ定数が小さい低バネ定数部50hとなっている。そのため、本形態では、板バネ50を小型化、薄型化しても、レンズ駆動装置10に加わる衝撃等に起因する板バネ50の損傷や過剰な変形を抑制することが可能になる。
 すなわち、本願発明者の検討によると、腕部50cの全体の幅が一定で腕部50cのバネ定数が一定となっている場合には、衝撃時に板バネ50に生じる応力が第1接続部50eおよび第2接続部50gに集中するため、板バネ50を小型化、薄型化していくと、レンズ駆動装置10に衝撃が加わった際に、第1接続部50eおよび第2接続部50gに損傷や過剰な変形が生じやすくなる。
 これに対して、本形態では、腕部50cの円周方向の中間部分が低バネ定数部50hとなっているため、レンズ駆動装置10に衝撃が加わると、第1接続部50eおよび第2接続部50gに加え、低バネ定数部50hにも応力が集中する。すなわち、レンズ駆動装置10に衝撃が加わったときに板バネ50に生じる応力を、第1接続部50e、第2接続部50gおよび低バネ定数部50hに分散させることができる。したがって、本形態では、衝撃時に生じる第1接続部50eの応力および第2接続部50gの応力を低減することができ、その結果、板バネ50を小型化、薄型化しても、レンズ駆動装置10が落下した際の衝撃等に起因する板バネ50の損傷や過剰な変形を抑制することが可能になる。
 特に本形態では、低バネ定数部50hは、腕部50cの円周方向の中間部分に形成されているため、衝撃時に生じる第1接続部50eの応力および第2接続部50gの応力をバランス良く低減することができる。
 以下、この本形態の効果をシミュレーション結果に基づいてより具体的に説明する。図17に示す2種類の板バネ50、105を用い、腕部50cを径方向へ変形させたときに第1接続部50e、第2接続部50gおよび腕部50cに生じる応力をシミュレーションによって算出した。図17(A)に示す板バネ50は、本形態の板バネ(実施例の板バネ)であり、図17(B)に示す板バネ105は、比較例にかかる板バネである。板バネ105は、腕部50cに低バネ定数部50hが形成されずに腕部50cの全体の径方向の幅が略一定となっている点を除けば、板バネ50と同様に形成されている。そのため、図17(B)では、板バネ50の各構成と同じ板バネ105の各構成には、板バネ50の各構成と同じ符号を付している。
 なお、シミュレーションで用いた板バネ50、105の材質はニッケル銅合金であり、厚さは0.06mmである。また、シミュレーションで用いた板バネ50の低バネ定数部50hを除く腕部50cの幅および板バネ105の腕部50cの幅は0.13mmであり、低バネ定数部50hの最少幅は0.093mmである。さらに、シミュレーションで用いた板バネ50、105の腕部50cの曲率半径は、3.87mmである。
 シミュレーションでは、可動体固定部50aの内周の右端側を右方向へ押して(すなわち、径方向の外側に向かって押して)、可動体固定部50aの右端側を右方向へ0.1mmだけ強制的に変形させたときに、算出箇所P1~P5の5箇所に生じる応力を算出した。図17に示すように、算出箇所P5は、第1接続部50eが形成された箇所であり、算出箇所P1は、第2接続部50gが形成された箇所である。また、算出箇所P3は、円周方向における腕部50cの中間位置(板バネ50では、低バネ定数部50hが形成されている位置)である。さらに、算出箇所P2は、円周方向における腕部50cの、算出箇所P1と算出箇所P3との中間位置であり、算出箇所P4は、円周方向における腕部50cの、算出箇所P3と算出箇所P5との中間位置である。なお、シミュレーションでは、各算出箇所P1~P5のミーゼス応力の最大値を算出した。
 図18にシミュレーション結果を示す。図18に示すように、実施例の板バネ50では、比較例の板バネ105と比較して、算出箇所P1、P5での応力が低下し、算出箇所P3での応力が増加した。すなわち、板バネ105では、板バネ105に生じる応力が第1接続部50eおよび第2接続部50gに集中しているのに対して、板バネ50では、板バネ50に生じる応力が第1接続部50e、第2接続部50gおよび低バネ定数部50hに分散している。また、板バネ50に生じる応力の最大値は、板バネ105に生じる応力の最大値よりも小さくなっている。このように、本形態では、板バネ50に生じる応力を第1接続部50e、第2接続部50gおよび低バネ定数部50hに分散させて、衝撃時に生じる第1接続部50eの応力および第2接続部50gの応力を低減することができる。その結果、板バネ50を小型化、薄型化しても、レンズ駆動装置10に加わる衝撃等に起因する板バネ50の損傷や過剰な変形を抑制することが可能になる。
 また、図18に示すように、実施例の板バネ50の算出箇所P1、P5での応力は、比較例の板バネ105の算出箇所P1、P5での応力に対してほぼ均等に低下している。このように、本形態では、低バネ定数部50hが腕部50cの円周方向の中間部分に形成されているため、衝撃時に生じる第1接続部50eの応力および第2接続部50gの応力をバランス良く低減することができる。
 なお、シミュレーションで算出された算出箇所P1~P5の応力の平均値は、板バネ50では451(MPa)、板バネ105では481(MPa)であった。また、シミュレーションで算出された算出箇所P1~P5の応力の最大値と最小値との差は、板バネ50では788(MPa)、板バネ105では809(MPa)であった。
 本形態では、4本の腕部50cが、光軸Lを中心に略等角度ピッチで配置されるとともに、低バネ定数部50hは、光軸Lを中心に略等角度ピッチで配置されている。そのため、衝撃時に板バネ50に加わる力の方向がどのような方向であっても、板バネ50に生じる応力を、第1接続部50e、第2接続部50gおよび低バネ定数部50hにバランス良く分散させることが可能になる。
 本形態では、低バネ定数部50hの径方向の幅は、低バネ定数部50hを除いた腕部50cの他の部分の径方向の幅より狭くなっている。そのため、板バネ50の全体の厚さが一定であっても、腕部50cに低バネ定数部50hを形成することができる。したがって、腕部50cに低バネ定数部50hが形成される場合であっても、上述のように、エッチングやプレス加工等によって板バネ50を形成することができる。すなわち、腕部50cに低バネ定数部50hが形成される場合であっても、比較的容易に小型、薄型の板バネ50を形成することができる。
 本形態では、駆動用磁石部170は、光軸方向から見たときの駆動用磁石片230の斜面部230bの垂直二等分線が低バネ定数部50hの略中心位置を通過するように、腕部50cの径方向の外側に配置されている。また、低バネ定数部50hでは、腕部50cの外周側が内周側に向かって窪んでいる。そのため、駆動用磁石部170と腕部50cとの干渉を防止しつつ、駆動用磁石部170の配置スペースを大きくすることが可能になる。したがって、本形態では、レンズ駆動装置10の外形を大きくしなくても、駆動用磁石部170を大きく形成することが可能になり、駆動機構40の駆動力を向上させることが可能になる。
 特に本形態では、固定体固定部50bを構成する直線辺部50dの略中間位置に、第1接続部50eが形成されている。そのため、レンズ駆動装置10の四隅に配置される駆動用磁石部170および駆動用コイル180と腕部50cとの干渉を防止しつつ、駆動用磁石部170および駆動用コイル180の配置スペースを大きくすることが可能になる。したがって、本形態では、レンズ駆動装置10の外形を大きくしなくても、駆動用磁石部170および駆動用コイル180を大きく形成することが可能になり、駆動機構40の駆動力を向上させることが可能になる。
 (他の実施の形態)
 上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
 上述した形態では、腕部50cの円周方向における中間部分の一箇所に低バネ定数部50hが形成されている。この他にもたとえば、腕部50cの複数箇所(たとえば、2箇所あるいは3箇所)に低バネ定数部50hが形成されても良い。すなわち、腕部50cの複数箇所で径方向の幅が狭くなっていても良い。この場合には、低バネ定数部50hは、腕部50cの円周方向において、略等間隔で形成されていることが好ましい。このように構成すると、衝撃時に板バネ50に生じる応力を、第1接続部50e、第2接続部50gおよび複数の低バネ定数部50hにバランス良く分散させて、衝撃時に生じる第1接続部50eの応力と、第2接続部50gの応力とをバランス良く低減することが可能になる。
 上述した形態では、低バネ定数部50hの径方向の幅は、腕部50cの他の部分の径方向の幅よりも狭くなっている。この他にもたとえば、低バネ定数部50hの径方向の幅が腕部50cの他の部分の径方向の幅と同じで、かつ、低バネ定数部50hの厚さが腕部50cの他の部分の厚さより薄くなっていても良い。すなわち、腕部50cの一部の厚さを、腕部50cの他の部分の厚さよりも薄くすることで、腕部50cに低バネ定数部50hを形成しても良い。この場合であっても、上述した形態と同様に、レンズ駆動装置10に衝撃が加わったときに板バネ50に生じる応力を、第1接続部50e、第2接続部50gおよび低バネ定数部50hに分散させることができる。
 上述した形態では、略円弧状に形成された腕部50cの外周側が内周側に向かって窪むことで低バネ定数部50hが形成されている。すなわち、上述した形態では、低バネ定数部50hは外周側のみが直線形状とされた略円弧状に形成されている。この他にもたとえば、低バネ定数部50hは、腕部50cの他の部分よりも幅の狭い略直線状に形成されても良い。また、低バネ定数部50hは、腕部50cの他の部分よりも幅の狭い帯状部分が蛇行することで形成されても良い。また、低バネ定数部50hは、略円弧状に形成された腕部50cの内周側が外周側に向かって窪むことで形成されても良い。
 上述した形態では、レンズ駆動装置10の四隅に駆動用磁石部170および駆動用コイル180が配置されている。この他にもたとえば、可動体20の駆動力を得ることができるのであれば、レンズ駆動装置10の四隅の3箇所、2箇所あるいは1箇所のみに駆動用磁石部170および駆動用コイル180が配置されても良い。この場合には、駆動用磁石部170および駆動用コイル180が配置されないレンズ駆動装置10の隅部に可動体20を光軸方向へ案内するためのガイド軸が配置され、このガイド軸に係合する係合凹部がスリーブ80に形成されても良い。また、上述した形態では、可動体20側に駆動用コイル180が固定され、固定体30側に駆動用磁石部170が固定されているが、可動体20側に駆動用磁石部170が固定され、固定体30側に駆動用コイル180が固定されても良い。
 上述した形態では、板バネ50には、4本の腕部50cが形成されている。この他にもたとえば、板バネ50に形成される腕部50cの数は3本であっても良いし、5本以上であっても良い。また、上述した形態では、レンズ駆動装置10の四隅に駆動用磁石部170および駆動用コイル180が配置されたレンズ駆動装置10に板バネ50が使用されているが、本発明にかかる板バネは、可動体が板バネを介して固定体に保持されているレンズ駆動装置であれば、どのようなレンズ駆動装置に使用されても良い。たとえば、本発明の板バネは、上述の特許文献1に記載のレンズ駆動装置に使用されても良い。

Claims (33)

  1.  レンズの光軸方向から見たときの形状が略四角形状となるレンズ駆動装置であって、
     前記レンズを保持し前記光軸方向に移動可能な可動体と、前記可動体を前記光軸方向へ駆動するための駆動機構とを備え、
     前記駆動機構は、前記レンズ駆動装置の四隅の少なくとも1箇所に配置される略三角柱状の駆動用磁石部と、略三角筒状に巻回され、その内周面が前記駆動用磁石部の外周面と所定の隙間を介して対向配置される駆動用コイルとを備え、
     前記駆動用磁石部は、前記駆動用コイルとの対向位置で前記駆動用コイルを通過する磁束が発生するように着磁されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
  2.  前記駆動用磁石部は、前記光軸方向で重なるように配置される略三角柱状の2個の駆動用磁石片を備え、
     前記光軸方向における2個の前記駆動用磁石片同士の対向面はいずれも、同じ磁極に着磁されていることを特徴とする請求項1記載のレンズ駆動装置。
  3.  前記光軸方向における2個の前記駆動用磁石片は離間していることを特徴とする請求項2記載のレンズ駆動装置。
  4.  前記駆動用磁石部は、磁性材料で形成され前記光軸方向における2個の前記駆動用磁石片の間に配置される磁性板を備えることを特徴とする請求項3記載のレンズ駆動装置。
  5.  前記光軸方向における前記駆動用コイルの幅は、前記光軸方向で対向する前記対向面の間の距離と、前記可動体の可動距離との和以上となっていることを特徴とする請求項3記載のレンズ駆動装置。
  6.  前記駆動用磁石部は、前記レンズ駆動装置の四隅に配置され、
     2個の前記駆動用磁石片同士の前記対向面に形成される磁極は、前記レンズ駆動装置の周方向で隣り合う他の2個の前記駆動用磁石片同士の前記対向面に形成される磁極と異なっていることを特徴とする請求項3に記載のレンズ駆動装置。
  7.  磁性材料で形成され前記可動体および前記駆動機構を囲むように配置される略四角筒状のケース体を備えることを特徴とする請求項6に記載のレンズ駆動装置。
  8.  前記駆動用磁石部の被写体側の端面を前記ケース体に当接させるとともに、前記駆動用磁石部の反被写体側の端面には、磁性材料で形成された反被写体側磁性部材を当接させることを特徴とする請求項7に記載のレンズ駆動装置。
  9.  前記可動体は、前記レンズが内周側に配置される略円筒状のスリーブを備え、
     前記スリーブは、被写体側に配置される小径部と、反被写体側に配置され前記小径部よりも外径の大きな大径部とを備え、
     前記駆動用コイルは、前記小径部の外周面に固定されていることを特徴とする請求項8に記載のレンズ駆動装置。
  10.  前記駆動用コイルは、前記レンズ駆動装置の四隅に配置された4個の駆動用コイルからなり、4個の前記駆動用コイルは、1本の導線が順次巻回されて形成されていることを特徴とする請求項6に記載のレンズ駆動装置。
  11.  前記駆動用コイルは、前記レンズ駆動装置の四隅に配置された4個の駆動用コイルからなり、4個の前記駆動用コイルは、4本の導線がそれぞれ巻回されて形成されていることを特徴とする請求項6に記載のレンズ駆動装置。
  12.  前記駆動用磁石部は、前記レンズ駆動装置の四隅に配置され、
     前記駆動用磁石部における前記光軸方向の中間位置に形成される磁極は、前記駆動用磁石部における前記光軸方向の両端に形成される磁極と異なっていることを特徴とする請求項1に記載のレンズ駆動装置。
  13.  磁性材料で形成され前記可動体および前記駆動機構を囲むように配置される略四角筒状のケース体を備えることを特徴とする請求項12に記載のレンズ駆動装置。
  14.  前記駆動用磁石部の被写体側の端面を前記ケース体に当接させるとともに、前記駆動用磁石部の反被写体側の端面には、磁性材料で形成された反被写体側磁性部材を当接させることを特徴とする請求項13に記載のレンズ駆動装置。
  15.  前記駆動用コイルは、前記レンズ駆動装置の四隅に配置された4個の駆動用コイルからなり、4個の前記駆動用コイルは、1本の導線が順次巻回されて形成されていることを特徴とする請求項12に記載のレンズ駆動装置。
  16.  前記駆動用コイルは、前記レンズ駆動装置の四隅に配置された4個の駆動用コイルからなり、4個の前記駆動用コイルは、4本の導線がそれぞれ巻回されて形成されていることを特徴とする請求項12に記載のレンズ駆動装置。
  17.  磁性材料で形成され前記可動体および前記駆動機構を囲むように配置される略四角筒状のケース体を備えることを特徴とする請求項1に記載のレンズ駆動装置。
  18.  前記駆動用磁石部の被写体側の端面を前記ケース体に当接させるとともに、前記駆動用磁石部の反被写体側の端面には、磁性材料で形成された反被写体側磁性部材を当接させることを特徴とする請求項17に記載のレンズ駆動装置。
  19.  前記可動体は、前記レンズが内周側に配置される略円筒状のスリーブを備え、
     前記スリーブは、被写体側に配置される小径部と、反被写体側に配置され前記小径部よりも外径の大きな大径部とを備え、
     前記駆動用コイルは、前記小径部の外周面に固定されていることを特徴とする請求項17に記載のレンズ駆動装置。
  20.  レンズを保持し前記レンズの光軸方向へ移動可能な可動体と、前記可動体を前記光軸方向へ移動可能に保持する固定体と、前記可動体を前記光軸方向へ駆動するための駆動機構とを備えるとともに、
     前記可動体に固定される可動体固定部と、前記固定体に固定される固定体固定部と、前記可動体固定部と前記固定体固定部とを繋ぐ複数の腕部とを有する板バネを備え、
     前記腕部の一部は、前記腕部の他の部分よりもバネ定数が小さい低バネ定数部となっていることを特徴とするレンズ駆動装置。
  21.  前記腕部は、略円弧状に形成され、
     前記低バネ定数部は、前記腕部の円周方向における中間部分に形成されていることを特徴とする請求項20記載のレンズ駆動装置。
  22.  前記腕部の径方向における前記低バネ定数部の幅は、前記低バネ定数部を除いた前記腕部の他の部分の径方向の幅よりも徐々に狭くなっていることを特徴とする請求項21に記載のレンズ駆動装置。
  23.  前記低バネ定数部は、前記腕部の円周方向において、略等間隔で形成されていることを特徴とする請求項22に記載のレンズ駆動装置。
  24.  前記駆動機構は、前記固定体に固定される略柱状の駆動用磁石部と、略筒状に巻回されて形成され前記可動体に固定されるとともに、その内周面が前記駆動用磁石部の外周面と所定の隙間を介して対向するように配置される駆動用コイルとを備え、
     前記駆動用磁石部は、前記腕部の径方向の外側に配置され、
     前記低バネ定数部では、前記腕部の外周側が内周側に向かって窪んでいることを特徴とする請求項22記載のレンズ駆動装置。
  25.  前記低バネ定数部では、前記腕部の外周側が略直線的に切り欠かれていることにより内周側に窪んでいることを特徴とする請求項24記載のレンズ駆動装置。
  26.  複数の前記腕部は、前記レンズの光軸を中心に略等角度ピッチで配置されるとともに、
     前記低バネ定数部は、前記光軸を中心に略等角度ピッチで配置されていることを特徴とする請求項20に記載のレンズ駆動装置。
  27.  前記腕部は、略円弧状に形成され、
     前記低バネ定数部は、前記腕部の円周方向において、略等間隔で形成されていることを特徴とする請求項26に記載のレンズ駆動装置。
  28.  前記腕部は、略円弧状に形成され、
     前記腕部の径方向における前記低バネ定数部の幅は、前記低バネ定数部を除いた前記腕部の他の部分の径方向の幅よりも狭くなっていることを特徴とする請求項26に記載のレンズ駆動装置。
  29.  前記駆動機構は、前記固定体に固定される略柱状の駆動用磁石部と、略筒状に巻回されて形成され前記可動体に固定されるとともに、その内周面が前記駆動用磁石部の外周面と所定の隙間を介して対向するように配置される駆動用コイルとを備え、
     前記駆動用磁石部は、前記腕部の径方向の外側に配置され、
     前記低バネ定数部では、前記腕部の外周側が内周側に向かって窪んでいることを特徴とする請求項28記載のレンズ駆動装置。
  30.  前記光軸方向から見たときの形状が略四角形状となる略四角筒状に形成され前記レンズ駆動装置の側面を構成するケース体を備え、
     前記駆動機構は、前記ケース体の四隅の少なくとも1箇所に配置される略三角柱状の駆動用磁石部と、略三角筒状に巻回され、その内周面が前記駆動用磁石部の外周面と所定の隙間を介して対向するように配置される駆動用コイルとを備え、
     前記固定体固定部は、略四角形の枠状に形成されるとともに、前記ケース体の内周面に沿って配置され、
     前記可動体固定部は、前記固定体固定部の内部に配置され、
     前記固定体固定部を構成する4個の直線辺部の略中間位置に、前記固定体固定部と前記腕部との接続部分が形成されていることを特徴とする請求項20に記載のレンズ駆動装置。
  31.  前記腕部は、略円弧状に形成され、
     前記腕部の径方向における前記低バネ定数部の幅は、前記低バネ定数部を除いた前記腕部の他の部分の径方向の幅よりも狭くなっていることを特徴とする請求項30に記載のレンズ駆動装置。
  32.  前記駆動用磁石部は、前記腕部の径方向の外側に配置され、
     前記低バネ定数部では、前記腕部の外周側が内周側に向かって窪んでいることを特徴とする請求項31記載のレンズ駆動装置。
  33.  前記低バネ定数部では、前記略三角柱状の駆動用磁石部の直線部に対向する前記腕部の外周側が略直線的に切り欠かれていることにより内周側に窪んでいることを特徴とする請求項32記載のレンズ駆動装置。
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