JP2007047685A - レンズ駆動装置及びカメラ付き携帯電話端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズ中心に対してアクチュエータが非対称に配置されているレンズ駆動装置において、フォーカス動作時におけるレンズの光軸に対する適正な姿勢を維持する。
【解決手段】 レンズ４を保持して該レンズ４の光軸Ｆ方向に移動可能な可動部３と、この可動部３を収納する固定部２と、レンズ４の中心４ａに対して非対称に配置され、可動部３を光軸Ｆ方向に移動させる駆動機構と、一端及び他端が可動部３及び固定部２にそれぞれ固定され、各他端と固定部２との固定点が光軸Ｆに略直交する同一平面上に設けられた可動部３の重量中心１３に対して略対称に配置された複数の弾性部材９とを備え、この複数の弾性部材９を、駆動機構が含まれる側の一方の領域における弾性部材９の他端と前記固定部との固定点１５が、他方の領域における弾性部材９の他端と固定部との固定点１６より、光軸上で低い位置となるように構成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、レンズを光軸方向に移動可能な小型のレンズ駆動装置、及びこのレンズ駆動装置を用いたカメラ付き携帯電話端末に関する。

従来、レンズ駆動装置を用いたカメラ付き携帯機器として、例えば、カメラ付き携帯電話端末が知られている。一般に、このようなカメラ付き携帯電話端末においては、片手で携帯電話端末を持って被写体を撮影するといったような、不安定な姿勢でカメラ機能が使用される場合が多い。

そこで、不安定な姿勢でカメラ機能が用いられた場合の対策として、ＡＦ（オートフォーカス）用レンズ駆動装置に用いられているレンズを内蔵したレンズユニットを、２枚のリンク板を用いて挟み込み、光軸方向におけるレンズユニットの移動を安定させるという技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−３３３９９５号公報

近年、カメラ付きの携帯電話端末においては、持ち運びの利便性等から小型化、薄型化が要求されており、カメラ付きの携帯電話端末に用いられるレンズ駆動装置に対しても、当然に小型化、薄型化が要求されている。

しかし、特許文献１に開示されているレンズ駆動装置は、２枚のリンク板でレンズユニットを挟み込む構成を採用しているため、２枚のリンク板を配置するためのスペースをレンズ駆動装置内に確保する必要がある。また、レンズユニットの周囲にレンズ中心に対して対称となるよう駆動機構（アクチュエータ）を配置しているので、レンズの光軸と垂直な平面方向にアクチュエータを設置するための一定の空間が必要となる。これらの結果、レンズ駆動装置が厚く、かつ大型化し、そのレンズ駆動装置を用いたカメラ付き携帯電話端末が、厚く、大型になるという問題がある。

そこで、本出願人は、レンズ駆動装置を薄く、小型化するため、レンズを保持する可動鏡筒を移動させるアクチュエータを、レンズ光軸と直交するＸＹ平面における一方向のみに配置し、そのＸＹ平面の他の方向に弾性部材を配置する構成としたレンズ駆動装置を考案した。

図７は、考案したレンズ駆動装置の上面図であり、アクチュエータを２つ搭載して両側駆動とした例を表している。また図８は、図７に示すレンズ駆動装置のレンズ中心を通るＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

このレンズ駆動装置は、可動部と固定部及びそれらを繋げる弾性部材から構成され、可動部がムービングマグネット方式のリニア駆動により光軸方向に移動することができる。

可動部側は、レンズ２０４を保持して光軸Ｆ方向へ移動可能なレンズ固定円筒２０５からなる可動鏡筒２０３とマグネット２０６、固定部側は、可動鏡筒２０３を収納する固定ホルダ２０２とヨーク２０７とコイル２０８から構成され、それらが弾性部材２０９によって連結されている。マグネット２０６、ヨーク２０７、コイル２０８は、可動鏡筒２０３を移動させる駆動機構（アクチュエータ）を構成しており、このレンズ駆動装置には２つのアクチュエータが設けられている。

可動鏡筒２０３は、内部に複数枚のレンズを格納するレンズ固定円筒２０５から構成され、そのレンズ固定円筒２０５の下部には、円柱面のＸＹ平面上に、マグネット２０６を取り付けて固定するための鍔部２０５ａが形成されている。

固定ホルダ２０２は、略正方形状の底部と、底部の周縁に沿った周壁部とからなり、上方に開口を有し、その内部に可動鏡筒２０３、アクチュエータ、弾性部材２０９を収納する。

４つの弾性部材２０９は、板状弾性体（板ばね）で構成され、各々の弾性部材２０９の一端は可動鏡筒２０３外壁のそれぞれの位置に、他端は固定ホルダ２０２の４角付近に各々固定されている。４つの弾性部材２０９は、同一平面（ＸＹ平面）内で蛇行した形状を有する。

アクチュエータは、略枡形（方形）の固定ホルダ２０２と可動鏡筒２０３に挟まれた空間の、光軸Ｆと直交するＸＹ平面における一方向に設けられる。図７の例では、可動鏡筒２０３のＸ軸方向の両側に２つのアクチュエータが設けられ、両側駆動とされている。

このように構成されるレンズ駆動装置において、コイル２０８に電流を流すことによって、２つのマグネット２０６に光軸Ｆに平行な上方への推力が発生し、可動鏡筒２０３が固定部（固定ホルダ２０２）に対して弾性部材２０９による動作規制を保たれた状態で、光軸Ｆ方向へ移動（フォーカス動作）する。

図７の例においては、レンズ２０４を中心として各部品が対称に配置されているため、可動鏡筒２０３はフォーカス駆動時に光軸Ｆに対して垂直な姿勢を保持したままの動作が可能となっている。つまり、弾性部材２０９の弾性力（「ばね力」若しくは「反力」ともいう）中心２１２、可動鏡筒２０３の重量中心２１３、アクチュエータの推力中心２１４、以上３つの力点の光軸Ｆに対して垂直な平面座標系での位置が略一致する、したがって、フォーカス動作時には、可動鏡筒２０３が光軸Ｆに対して垂直姿勢が終始保持され、並進運動を行なう。

上述したように可動鏡筒２０３の移動時における動作姿勢保持の観点から、アクチュエータは２つ以上の対称配置とすることが好ましい。

しかし、レンズ駆動装置に占めるアクチュエータ、中でもマグネットは、単価比率が高く、レンズ駆動装置のコストを削減するために極力使用数を減らしたい部品の１つでもある。

そこで、上記コスト削減の観点から、本出願人は、アクチュエータを１つのみの構成としたレンズ駆動装置を考案した。

図９は、アクチュエータを１つ備えた構成のレンズ駆動装置の上面図である。また、図１０は、図９に示したレンズ駆動装置のレンズ中心を通るＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

図９において、図７に示したレンズ駆動装置と比較して異なる点は、２つ配置されていたアクチュエータのうち１つを除去し、１つのアクチュエータによる片側駆動のレンズ駆動装置とした点である。

図９に示すレンズ駆動装置は、可動部と固定部及びそれらを繋げる弾性部材を備え、可動部がムービングマグネット方式のリニア駆動により光軸方向に移動する。

可動部側は、複数枚のレンズ部材を有するレンズ３０４を保持して光軸Ｆ方向へ移動可能なレンズホルダ３０５からなる可動鏡筒３０３とマグネット３０６、また固定部側は、可動鏡筒３０３を収納する固定ホルダ３０２とヨーク３０７とコイル３０８から構成され、それらが４本の板状の弾性部材（板ばね）３０９によって連結されている。

本例における可動鏡筒３０３は、レンズ３０４の中心３０４ａに対して非対称であり、かつＸ軸に対して対称な形状としている。

各々の弾性部材３０９の一端は、可動鏡筒３０３の外壁の所定位置にそれぞれ固定され、その他端は、固定ホルダ３０２の所定位置にそれぞれ固定され、可動鏡筒３０３と固定ホルダ３０２が連結される。各弾性部材３０９は、可動鏡筒３０３の重量中心３１３に対して、略対称に配置することが好ましい。

マグネット３０６、ヨーク３０７、コイル３０８は、磁気回路部を構成し、可動鏡筒３０３を光軸Ｆ方向に移動させる駆動機構（アクチュエータ）として機能する。アクチュエータは、可動鏡筒３０３に設けられた孔３１０に貫装されるような状態に設置される。

このレンズ駆動装置では、アクチュエータが１つのみであるため、アクチュエータによる推力中心３１４は、光軸Ｆに略直交する平面座標において、可動鏡筒３０３の重量中心３１３から外れる。

図１０は、図９に示したレンズ駆動装置のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図１０に示すように、略箱状の固定ホルダ３０２に、可動鏡筒３０３及び磁気回路構成からなるアクチュエータが収納されている。各々の弾性部材３０９と可動鏡筒３０３との固定部３０９ａ〜３０９ｄは、フォーカス動作前の初期位置において、一平面内に配置されている。ここで一平面内とは、光軸に対し略垂直で固定ホルダ３０２の底部からの高さが略同一の面をいう。

可動鏡筒３０３は、内部にレンズ３０４を固定するための円筒形状の空間を有する樹脂製のレンズホルダ３０５から構成され、そのレンズホルダ３０５の下部には、鍔部３０５ａが形成されている。この鍔部３０５ａには、マグネット３０６が載置され、固定される。

略箱状の固定ホルダ３０２は、略正方形状の底部と、底部の周縁に沿った周壁部とからなり、上方に開口を有し、その内部に可動鏡筒３０３、アクチュエータ、弾性部材３０９を収納する。

レンズ駆動装置の上方には、光を取り込むための円形の入射窓３３１を有する天面部品３３０が配置されている。

可動鏡筒３をレンズ３０４の光軸Ｆ方向に移動させるアクチュエータは、可動鏡筒３０３に設けられた孔３１０に貫装されるようにして、光軸Ｆと直交するＸＹ平面における一方向に設けられる。図１０の例では、可動鏡筒３０３のＸ軸方向の片側に１つのアクチュエータが設けられ、片側駆動により、可動鏡筒３０３を移動させる。

アクチュエータを構成するヨーク３０７は、固定ホルダ３０２の底部に立設され、その内側（レンズ中心４ａ側）にコイル３０８が設けられる。そして、レンズホルダ３０５の鍔部３０５ａに載置されたマグネット３０６が、コイル３０８と対向配置され、レンズ駆動機構内の磁気回路が構成される。

このように構成されるレンズ駆動装置１において、コイル３０８に電流を流すことによって、１つのマグネット３０６に光軸Ｆに平行な上方への推力が発生し、可動鏡筒３０３が固定ホルダ３０２に対して弾性部材９による動作規制を保たれた状態で、光軸Ｆ方向へ移動（フォーカス動作）する。

ところが、可動鏡筒３０３がアクチュエータを内方するような構造であるので、可動鏡筒３０３が、図７の例のように、レンズ中心３０４ａの対称形状を保てず、可動鏡筒３０３の重量中心３１３がレンズ中心３０４ａから離れた箇所に位置している。

また、部品生産性や対衝撃性能等の理由から弾性部材は極力対称形状が望まれる。そのため、弾性部材の弾性力中心３１４はレンズ中心３０４ａと異なる箇所に位置している。

さらに、アクチュエータの推力中心３１４は、磁気回路構成部品上（この例ではマグネット３０６）にくるので、必然的にレンズ中心３０４ａとは、その位置を重複させることはできない。

これらの結果として、弾性部材３０９の弾性力中心３１２、可動鏡筒３０３の重量中心３１３、アクチュエータの推力中心３１４の３つの力点が一致せず、各中心点に働くモーメントの不均衡により、可動鏡筒３０３が回転運動をしてしまい、理想動作することが不可能となる。

図９，１０に示すレンズ駆動装置のフォーカス動作時の状態を、図１１に示す。この図１１に示すように、コイル３０８に電流を供給しアクチュエータを駆動させて可動鏡筒３０３をフォーカス動作させると、弾性力中心３１２に働く弾性力ｋによって生じる弾性力モーメントＭｋ、可動鏡筒３０３の重力中心３１３に働く重力ｇによって生じる重力モーメントＭｇ、推力中心３１４に働く推力ｆによって推力モーメントＭｆが発生し、光軸Ｆ方向への並進運動ではなく、（図中では反時計回りの）回転運動をする。

その結果、可動鏡筒３０３の一部、例えば可動鏡筒３０３の上面部端縁がレンズ駆動装置上方に配された光透過性の樹脂からなる天面部品３３０と干渉する。すなわちレンズ３０４の光軸Ｆと天面部品３３０が垂直ではない状態で可動鏡筒３０３が天面部品３３０に当接してフォーカス動作（移動）を停止させ、レンズ傾きθが発生する。レンズ傾きθが発生すると、フォーカス動作させたときの光学特性（解像度など）が変化し、画質が劣化するという問題があった。

とりわけ、小型のカメラモジュールの場合、レンズの傾きが撮像素子（画質）に与える影響は、大型のカメラモジュールの場合よりも大きいので、小型化に伴いレンズ傾きの許容範囲がより小さくなる。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、レンズ中心に対してアクチュエータが非対称に配置されているレンズ駆動装置において、フォーカス動作時におけるレンズの光軸に対する適正な姿勢を維持することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、レンズを保持して該レンズの光軸方向に移動可能な可動部と、この可動部を収納する固定部と、レンズの中心に対して非対称に配置され、可動部を光軸方向に移動させる駆動機構と、一端及び他端が可動部及び固定部にそれぞれ固定され、各他端と固定部との固定点が光軸に略直交する同一平面上に設けられた複数の弾性部材とを備え、複数の弾性部材を、可動部の重量中心と駆動機構の推力中心を結ぶ直線に直交する直線により２つの領域に分類し、駆動機構が含まれる側の一方の領域における弾性部材の他端と前記固定部との固定点が、他方の領域における弾性部材の他端と固定部との固定点より、光軸上で低い位置となるように構成する。

上記構成によれば、複数の弾性部材による弾性力の弾性力中心を移動させて、可動部の重量中心、駆動機構の推力中心の各中心との間で相互に発生するモーメント量を小さくすることができる。これにより、可動部の回転運動を抑制し、フォーカス動作中におけるレンズの光軸に対する傾きが抑えられる。

本発明によれば、フォーカス動作中におけるレンズの光軸に対する傾きを抑えることができるので、レンズの光軸に対する適正な姿勢を維持しながらフォーカス動作ができるレンズ駆動装置を提供することができる。

また、部品削減により（駆動機構がレンズ中心に対して非対称となり）可動部が並進運動しなくなるためにレンズの姿勢が維持できないという問題が解決されるので、部品の削減が可能となり、コストを抑制することができる。また、部品削減により装置を小型化できる。

また、本発明に係るレンズ駆動装置を携帯電話端末等の携帯機器に適用した場合、携帯機器の小型化、薄型化に寄与することができる。

以下、本発明に係るカメラモジュール用レンズ駆動装置を実施するための最良の形態の例について、添付図１〜図６を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態例に係るレンズ駆動装置の上面図である。図１に示すレンズ駆動装置１は、可動部と固定部及びそれらを繋げる弾性部材を備え、可動部がムービングマグネット方式のリニア駆動により光軸方向に移動することができる。ここで、光軸とは、撮像素子（図示略）の撮像面に対して光が略垂直な角度で入射するときの軸をいう。

可動部側は、複数枚のレンズ部材を有するレンズ４を保持して光軸Ｆ方向へ移動可能なレンズホルダ５からなる可動鏡筒３とマグネット６、また固定部側は、可動鏡筒３を収納する固定ホルダ２とヨーク７とコイル８から構成され、それらが４本の板状の弾性部材（板ばね）９によって連結されている。

本例における可動鏡筒３は、レンズ４の中心４ａに対して非対称であり、かつＸ軸に対して対称な形状としている。なお、本例において、Ｘ軸は可動鏡筒３の重量中心１３と駆動機構の推力中心１４を結ぶ直線とし、Ｙ軸はＸ軸に直交する直線とする。

各々の弾性部材９の一端は、可動鏡筒３の外壁の所定位置（固定部９ａ〜９ｄ）にそれぞれ固定され、その他端は、固定ホルダ２の所定位置（固定部１１ａ〜１１ｄ）にそれぞれ固定され、可動鏡筒３と固定ホルダ２が連結される。図１の例では、複数の弾性部材９は、可動鏡筒３の重量中心１３に対して略対称な配置とされているが、この例に限らず非対称であってもよい。

レンズ駆動装置の適当なフォーカス感度を得るためには、アクチュエータによって発生させる推力（駆動力）の推力定数と、その駆動力による動作を規制する弾性部材９のばね定数との相互バランスが重要となる。本例では、アクチュエータが１つだけの構成としているので、推力定数が低い。したがって、それに合わせてばね定数を低く（ばねを柔らかく）する必要があり、限られた空間で弾性部材９の有効長を長くとるために、弾性部材９
は、蛇行した形状に形成されている。

マグネット６、ヨーク７、コイル８は、磁気回路部を構成し、可動鏡筒３を光軸Ｆ方向に移動させる駆動機構（アクチュエータ）として機能する。アクチュエータは、可動鏡筒３に設けられた孔１０に貫装されるような状態に設置される。

レンズ駆動装置１では、アクチュエータが１つのみであるため、アクチュエータによる推力中心１４は、光軸Ｆに略直交する平面において、可動鏡筒３の重量中心１３から大きく外れている。

図２は、図１に示したレンズ駆動装置１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図２に示すように、レンズ駆動装置１は、略箱状の固定ホルダ２に、可動鏡筒３及び磁気回路構成からなるアクチュエータが収納されている。

各々の弾性部材９と可動鏡筒３との固定部９ａ〜９ｄは、フォーカス動作前の初期位置において、一平面内に配置されている。Ｙ軸を挟んでアクチュエータが含まれない領域（図２左側）にある弾性部材９では、固定ホルダ２との固定部１１ａ，１１ｄが、可動鏡筒３側の固定部９ａ〜９ｄと同じ高さの取り付け位置１５、すなわち同一平面内にある。一方、Ｙ軸を挟んでアクチュエータが含まれる領域（図２右側）にある弾性部材９では、固定ホルダ２との固定部１１ｂ，１１ｃが、可動鏡筒３側の固定部９ａ〜９ｄよりも、前記光軸において低い取り付け位置１６にある。すなわち、固定部１１ｂ，１１ｃは、固定ホルダ２の底部からの高さが、固定部１１ａ，１１ｄよりも低い位置にある。ここで一平面内とは、光軸に対し略垂直で固定ホルダ２の底部からの高さが略同一の面をいう。なお、図２においては弾性部材９の傾きを強調して記載している。

可動鏡筒３は、内部にレンズ４を固定するための円筒形状の空間を有する樹脂製のレンズホルダ５から構成され、そのレンズホルダ５の下部には、鍔部５ａが形成されている。この鍔部５ａには、マグネット６が載置され、固定される。レンズホルダ５の内部には、レンズ４と、スペーサとしての中間部材２４が配置されている。

レンズ４は、カメラの撮影レンズで、複数枚のレンズ部材が組み合わされて構成される。図２の上側に配されているのが被写体側レンズ部材２２で、下側に配されているのがカメラボディ側レンズ部材２３である。なお、本例のレンズ駆動装置１では、可動鏡筒３が、レンズ４とレンズホルダ５と中間部材２８という複数の部材から構成されているが、これらのうち複数の部材又は全ての部材が同一部材で一体に構成されていてもよい。

被写体側レンズ部材２２は、中央にレンズ機能を持つ円形のレンズ部を有し、外周にレンズ部を保持して支えるためのホルダ部（図示せず）を有している。ホルダ部は、中間部材２４に当接している。カメラボディ側レンズ部材２３は、中央にレンズ機能を持つレンズ部を有し、外周にレンズ部を保持して支えるためのホルダ部（図示せず）を有している。カメラボディ側レンズ部材２３のホルダ部も中間部材２４に当接している。

被写体側レンズ部材２２及びカメラボディ側レンズ部材２３のレンズ部は、樹脂製の非球面レンズとされており、レンズ部とホルダ部は樹脂の一体成型によって形成されている。

中間部材２４は、中央に孔２５を有する例えばドーナッツのような、略環状の部材である。この中間部材２４によって被写体側レンズ部材２２とカメラボディ側レンズ部材２３の間隔を一定に保持している。中間部材２４が存在することによって、被写体側レンズ部材２２及びカメラボディ側レンズ部材２３の取り付け作業や、位置決め作業を簡易にしている。

レンズホルダ５の前面（図２上方）には、被写体からの反射光をレンズホルダ５内に取り込むための円形の入射窓２１が形成されている。

略箱状の固定ホルダ２は、略正方形状の底部と、底部の周縁に沿った周壁部とからなり、上方に開口を有し、その内部に可動鏡筒３、アクチュエータ、弾性部材９を収納する。

レンズ駆動装置１の上方には、このレンズ駆動装置１に光を取り込むための円形の入射窓３１を有する天面部品３０が配置されている。

レンズ駆動装置１の後ろ側（図２、固定ホルダ２の下側）には、図示しない撮像素子が設置されている。天面部品３０の入射窓３１から入射した光は、レンズ駆動装置１の入射窓２１から内部に取り込まれ、レンズ４を経由し、固定ホルダ２の底部に設けられている孔（図示略）を通って、撮像素子表面に照射され、被写体像が撮像される。この撮像素子は、固定ホルダ２の底部表面に設置するようにしてもよい。

可動鏡筒３をレンズ４の光軸Ｆ方向に移動させるアクチュエータは、可動鏡筒３に設けられた孔１０に貫装されるようにして、光軸Ｆと直交するＸＹ平面における一方向に設けられる。図１の例では、可動鏡筒３のＸ軸方向の片側に１つのアクチュエータが設けられ、片側駆動により、可動鏡筒３を移動させる。

アクチュエータを構成するヨーク７は、固定ホルダ２の底部に立設され、その内側（レンズ中心４ａ側）にコイル８が設けられる。そして、レンズホルダ５の鍔部５ａに載置されたマグネット６が、コイル８と対向配置され、レンズ駆動機構内の磁気回路が構成される。アクチュエータは、コイル８と電磁部材のマグネット６との間で電磁吸引力または電磁反発力を発生し、可動鏡筒３に光軸Ｆ方向への駆動力を与える。

このように構成されるレンズ駆動装置１において、コイル８に電流を流すことによって、１つのマグネット６に光軸Ｆに平行な上方への推力が発生し、可動鏡筒３が固定ホルダ２に対して弾性部材９による動作規制を保たれた状態で、光軸Ｆ方向へ移動（フォーカス動作）する。

上記レンズ駆動装置１においては、弾性部材９と固定ホルダ２との取り付け位置（高さ）を変更することにより、弾性部材９による弾性力中心１２をアクチュエータの推力中心１４近傍にずらしている。

つまり、従来は、弾性部材９の取付面が水平（光軸に直交）であるが、本例では、取付面を傾斜（固定ホルダ側取り付け位置の高さを調整）させている。これにより、光軸Ｆ方向の高さが相対的に低くなった固定部１１ｂ〜１１ｃ側に、弾性部材中心１２がシフトする。

弾性力中心位置がシフトする原理を、図４の模式図を参照して説明する。図４に示すように、弾性部材９と固定ホルダ２との取り付け位置の高さが、取り付け位置１５，１６のように異なる状態で可動鏡筒３が光軸方向へ移動した場合、可動鏡筒３にかかる弾性力が異なる。例えば、取り付け位置が高い可動鏡筒３の左側の固定部にかかる力ｆ_Ｌ、取り付け位置が低い可動鏡筒３の右側の固定部にかかる力はｆ_Ｒとすると、ｆ_Ｌ＜ｆ_Ｒである。このとき、複数の弾性部材９による弾性力中心１２は、従来の中心付近にあった弾性力中心３１２から、大きくアクチュエータ側に移動する。

それにより、従来の水平取り付け仕様では、推力中心と弾性力中心が一致せずに離れた箇所に配置されていたが、傾斜取り付け仕様では、その距離がほとんど一致した状態に配置されている。

なお、本実施の形態例では、可動鏡筒３の重量中心１３によるモーメントを加味して、重量モーメントを含んだ各モーメントの釣り合いを考慮し、故意に弾性力中心１２と推力中心１４を一致させずに、弾性力中心１２と推力中心１４とを微小相互オフセットさせている（図２参照）。

上記レンズ駆動装置１においては、図３に示すように、弾性力中心１２に働く弾性力ｋ１による弾性力モーメント、重量中心１３に働く重力ｇ１による重力モーメント及び推力中心１４に働く推力ｆ１による推力モーメントの間で、相互に発生するモーメント量が抑えられ、可動鏡筒３の安定したフォーカス動作が可能になる。従来仕様の対称形状（両側駆動）及び片側駆動と比較して、フォーカス動作中のレンズ傾斜を抑えることができる。ｈ１，ｈ２はそれぞれ、固定ホルダ２と可動部材９との取り付け位置１５，１６における、可動ホルダ２の底部からの高さを示している（ｈ１＞ｈ２）。

したがって、可動鏡筒３は、モーメント量が抑えられた理想に近い並進運動を行なうことができるようになり、フォーカス動作中、レンズ４の姿勢を維持しながら、光軸Ｆ方向へ移動させることができる。

上述した構成のレンズ駆動装置１によれば、フォーカス動作時のレンズ４の姿勢を適正に維持できるので、可動鏡筒３をフォーカス動作させたときの光学特性（解像度）劣化を防ぐことができる。

また、部品を削減してアクチュエータが１つだけの構成（片側駆動）とすることにより、アクチュエータがレンズ中心４ａに対して非対称配置となる場合でも、フォーカス動作中のレンズ４の光軸に対する姿勢を適正に保つことができる。したがって、部品削減により生じていた問題が解決されるので、アクチュエータを非対称配置として部品を削減することができ、従来のレンズ駆動装置と比較して、薄型化、小型化が可能になる。

さらに、部品を削減したことによりレンズ駆動装置内に空きスペース（図１；可動鏡筒３を挟んでマグネット６の反対側）が生まれ、レンズ駆動装置の更なる小型化設計が可能となる。また、部品を削減した部分に新たなスペースが生まれるので、設計自由度が向上する。

次に、上述したレンズ駆動装置１を、携帯機器の一例として携帯電話端末に搭載した例について説明する。

図５は、本発明に係るレンズ駆動装置が取り付けられたカメラ付き携帯電話端末の斜視図である。図５に示すように、カメラ付き携帯電話端末１００は、操作ボタン（操作部）が配列された下部筐体１０１と、カメラによって撮影した画像を表示する部分が裏面に形成された上部筐体１０２とからなる。上部筐体１０２を下部筺体１０１に合致するようにスライド若しくは折り畳むことで、持ち運びに都合のよいコンパクトなサイズにすることができる。カメラ機能を使用して撮影を行う場合には、図５に示すように、下部筺体１０１と上部筐体１０２をずらした状態で使用する。

カメラ付き携帯電話端末１００の上部筐体１０２の背面部には、レンズ駆動装置１を埋設するための穴が形成されている。レンズ駆動装置１を、レンズホルダ５に形成された入射窓２１が被写体側を向くようにして、その穴に取り付ける。レンズ駆動装置１を取り付けた後、上面から図２，３に示したような透明な樹脂製の天面部品３０を覆うように設置する。

本例のカメラ付き携帯電話端末１００によれば、薄型、小型のレンズ駆動装置１を用いているので、上部筐体１０２の厚さを薄くすることができる。その結果、下部筺体１０１と上部筐体１０２とを合致させた場合に、カメラ付き携帯電話端末の全体の厚さを薄くすることができるので、カメラ付き携帯電話端末１００を小型、薄型にすることができる。

なお、レンズ駆動装置１が適用される携帯電話端末はこの例に限らず、例えば、表示部と操作部が一体型の、いわゆるスティック型の携帯電話端末などであってもよいことは勿論である。

図６を参照しながら、このカメラ付き携帯電話端末１００のレンズ駆動装置１を含むカメラ１２０のシステム構成を説明する。

カメラ１２０は、レンズ４を有する可動鏡筒３を駆動して撮影モードの切り換え動作を実現するドライバ１２２と、撮像素子１０４から得られる画像信号を処理するＩＳＰ（Image Signal Processor）１２４と、画像データを保存するストレージデバイス１２６と、コントロールロジック部１２８と、電子処理をするための画像を一時保管する単数または複数のメモリ１３０と、光学画像や電子処理された電子画像を表示する表示手段１３２と、これらの各部材を制御するシステムコントローラとしてのＭＰＵ（Micro Processing Unit）１３４を有している。

ここで、カメラ１２０のカメラモジュール１２１は、レンズ４を有する可動鏡筒３等からなるレンズ駆動装置１のメカ部分と、撮像素子１０４と、ドライバ１２２と、ＩＳＰ１２４とからなる撮像素子ユニット１２１ａの信号処理部分から構成される。撮像素子１０４とドライバ１２２とＩＳＰ１２４とは、回路基板（図示略）に設置される。制御部は、コントロールロジック部１２８とＭＰＵ１３４とで構成される。また、画像取得手段が、撮像素子１０４とＩＳＰ１２４と制御部とで構成される。ＭＰＵ１３４は、撮影モード切り換え指令を読み取る切り換え指令読取手段、レンズ４の操作位置を確認する操作位置確認手段、及びレンズ４の位置を検出する現在位置検出手段となり、またアクチュエータの負荷を検出する負荷検出手段としても機能する。

図３に示す状態において、図示されない所定の切り換えスイッチが操作されると、コイル８に電流が流れる。すると、電流の向きとマグネット６による磁界の向きとによって、フレミングの左手の法則によりマグネット６に力が作用する。なお、フレミングの左手の法則は、磁界中に線電流が流れているときに、その線電流を流している物体に働く力の関係を示すものである。

本例では、コイル８がヨーク７に固定されており、ヨーク７は固定ホルダ２に固定されているため、反作用としてマグネット６に力が働くこととなる。これによって、マグネット６が固設されている可動鏡筒３は、弾性部材９の弾性力による動作規制を受けながら光軸Ｆ方向に移動する。

そして、可動鏡筒３の上面が所定の高さまで移動、若しくは天面部品３０に突き当たると、ＭＰＵ１３４がアクチュエータにかかる負荷を検出して、ＭＰＵ１３４からドライバ１２２に対し、コイル８に供給する電流を適切な値に制御するよう制御信号を出力する。ドライバ１２２は、コイル８に供給する電流を制御し、可動鏡筒３を停止させ、レンズ４の光軸に対する略垂直な姿勢を維持する。アクチュエータの負荷を検出して、その負荷に応じてアクチュエータの動作を制御する技術は周知慣用技術であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

なお、本実施の形態では、レンズ駆動装置１をカメラ付き携帯電話端末１００のカメラ部分の機能として組み込んだ例を示したが、このレンズ駆動装置１は、モバイルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ゲーム機等の他の携帯機器に使用したり、監視カメラ、医療用カメラ等他のカメラ装置や、自動車、テレビジョン受像機等の電子機器にも組み込むことができる。

また、上述した実施の形態例では、マグネット６とコイル８とで駆動機構を構成したが、コイル８の位置にマグネット６を配置し、マグネット６の位置にコイル８及びヨーク７を配置する構成とし、いわゆるムービングコイル駆動としてもよい。

また、駆動機構は、マグネット６、ヨーク７、コイル８から構成される磁気回路でなくても、圧電素子型など、駆動力を発生するものであれば他の駆動機構であってもよい。

さらに、本発明は、上述した各実施の形態例に限定されるものではなく、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能であることは勿論である。

本発明の一実施の形態例に係るレンズ駆動装置の上面図である。 本発明の一実施の形態例に係るフォーカス動作時のレンズ駆動装置を示す図（Ａ−Ａ線断面図）である。 本発明の一実施の形態例に係るレンズ駆動装置の説明に供する図である。 本発明の一実施の形態例に係る弾性力中心位置移動の説明に供する図である。 本発明の一実施の形態例に係るカメラ付き携帯電話端末を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態例に係るカメラ付き携帯電話端末のブロック構成例を示す図である。 従来のレンズ駆動装置（両側駆動）の例を示す上面図である。 図７に示したレンズ駆動装置のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 従来のレンズ駆動装置（片側駆動）の例を示す上面図である。 図９に示したレンズ駆動装置のフォーカス動作前の状態を示した図（Ｃ−Ｃ線断面図）である。 図９に示したレンズ駆動装置のフォーカス動作時の状態を示した図である。

符号の説明

１…レンズ駆動装置、２…固定ホルダ、３…可動鏡筒、４…レンズ、５…レンズホルダ、６…マグネット、７…ヨーク、８…コイル、９…弾性部材、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ…固定部（レンズホルダ側）、１０…孔、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…固定部（固定ホルダ側）、１２…弾性力中心、１３…重量中心、１４…推力中心、１５，１６…取り付け位置、１００…カメラ付き携帯電話端末、ｈ１，ｈ２…固定ホルダ底部からの高さ

Claims (8)

1. レンズを保持して該レンズの光軸方向に移動可能な可動部と、
   前記可動部を収納する固定部と、
   前記レンズの中心に対して非対称に配置され、前記可動部を前記光軸方向に移動させる駆動機構と、
   一端及び他端が前記可動部及び前記固定部にそれぞれ固定され、各他端と前記固定部との固定点が光軸に略直交する同一平面上に設けられた複数の弾性部材とを備え、
   前記複数の弾性部材を、前記可動部の重量中心と前記駆動機構の推力中心を結ぶ直線に直交する直線により２つの領域に分類し、前記駆動機構が含まれる側の一方の領域における前記弾性部材の他端と前記固定部との固定点が、他方の領域における前記弾性部材の他端と前記固定部との固定点より、前記光軸上で低い位置にある
   ことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記光軸に略直交する平面において、前記駆動機構が前記可動部の内方に設置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記可動部は、前記レンズの中心に対して非対称な形状である
   ことを特徴とする請求項２に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記複数の弾性部材は、板ばねである
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
5. 前記複数の弾性部材は、前記可動部の重量中心に対して略対称に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
6. 前記駆動機構は磁気回路で構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
7. 前記磁気回路は、前記可動部の所定位置に設置される第１磁気回路部と、前記固定部に前記第１磁気回路部と対向して設置され、前記第１磁気回路部と作用して前記可動部が前記光軸方向に移動する駆動力を発生する第２磁気回路部からなり、
   前記第１磁気回路部がマグネット、前記第２磁気回路部がヨーク及びコイルである、
   または、前記第１磁気回路部がヨーク及びコイル、前記第２磁気回路部がマグネットである
   ことを特徴とする請求項６に記載のレンズ駆動装置。
8. レンズ駆動装置を備えたカメラ付き携帯電話端末であって、
   前記レンズ駆動装置は、
   レンズを保持して該レンズの光軸方向に移動可能な可動部と、
   前記可動部を収納する固定部と、
   前記レンズの中心に対して非対称に配置され、前記可動部を前記光軸方向に移動させる駆動機構と、
   一端及び他端が前記可動部及び前記固定部にそれぞれ固定され、各他端と前記固定部との固定点が光軸に略直交する同一平面上であって、前記可動部の重量中心に対して略対称に配置された複数の弾性部材とを備え、
   前記複数の弾性部材を、前記可動部の重量中心と前記駆動機構の推力中心を結ぶ直線に直交する直線により２つの領域に分類し、前記駆動機構が含まれる側の一方の領域における前記弾性部材の他端と前記固定部との固定点が、他方の領域における前記弾性部材の他端と前記固定部との固定点より、前記固定部の底部からの高さが低い位置にある
   ことを特徴とするカメラ付き携帯電話端末。

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