JP2008040048A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図ることができると共にレンズ支持体のスムーズな移動を確保できるレンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】本発明のレンズ駆動装置１は、レンズ支持体７の外周に固定したコイル１５はヨーク３の外周壁３ａ又はマグネット１３との間に間隔をあけて対面配置してあり、コイル１５に通電して生じる電磁力によりレンズ支持体７をレンズの光軸方向に沿って前後に移動するものであって、ヨーク３の外周壁３ａは角筒形状を成し且つ内周壁３ｂは円筒形状を成し、コイル１５は円環状を成し、マグネット１３はヨークの外周壁３ａの角部１４に配置してあり且つ内周面１３ｅが円弧面を成し、ヨーク外周壁３ａの内周面は隣り合うマグネット１３、１３間に位置する面３ｆがマグネット１３を配置している面よりも外側に凹んでいる。
【選択図】図１

Description

本発明は、小型カメラに用いられるオートフォーカス用のレンズ駆動装置に関する。

この種のレンズ駆動装置において、特許文献１には、内周壁と、外周壁と、内周壁と外周壁とを連結する連結壁とからなるヨークが開示されており、内周壁と外周壁とは共に円筒形状を成している。そして、外周壁の内周面にはマグネットが環状に配置されており、マグネットと内周壁との間には、レンズ支持体の外周に固定した円環状のコイルが配置されている。

一方、この特許文献に開示されているように、レンズ駆動装置は撮像素子が配置された平面視矩形の基板に搭載されており、ヨークの内周側に配置されるレンズ支持体は円筒形状であるが、位置決めや組付け性に優れることからレンズ駆動装置の外形は矩形に形成されている。

特開２００６−１７８０５１号公報

ところで、レンズ駆動装置においては、更なる小型化の要求が高い。この要求に応じて発明者らは、小型化を図る為にヨークの外周壁を角筒状にし、内周壁を円筒状にすると共に、角筒の角部に内周面を円弧状にしたマグネットを配置する発明をした。

しかし、円環状のコイルをマグネットと内周壁との間に配置すると、コイルは円環状を成しているので、マグネットの内周面と対面する位置ではマグネットとの間にコイルが移動する為の充分な隙間を保持することができるが、外周壁の内周面においては、コイルが対面する位置は平面になっているので、平面に対して円弧面が対面する為に隙間が著しく狭くなるという問題がある。

コイルと、ヨーク外周壁の内周面やマグネットとの間の隙間に狭い部分が生じると、コイルが接触して引っかかりが生じ易く、レンズ支持体のスムーズな移動が確保できなくなるおそれがある。

そこで、本発明は、小型化を図ることができると共にレンズ支持体のスムーズな移動を確保できるレンズ駆動装置の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、環状のヨークと、ヨークの内周側に配置され且つ外周にコイルが固定されたレンズ支持体と、複数のマグネットと、スプリングと、筐体とを備え、ヨークは、内周壁と、外周壁と、内周壁と外周壁とを間隔をあけて連結する連結壁とを有し、マグネットは内周壁との間に間隔をあけて外周壁の内周面に固定してあり且つヨークの周方向に間隔をあけて配置してあり、コイルはヨークの外周壁又はマグネットとの間に間隔をあけて対面配置してあり、スプリングは筐体とレンズ支持体との間に設けて筐体に対してレンズ支持体を光軸方向に移動自在に支持しており、コイルに通電して生じる電磁力によりレンズ支持体をレンズの光軸方向に沿って前後に移動するレンズ駆動装置であって、ヨークの外周壁は角筒形状を成し且つ内周壁は円筒形状を成し、コイルは円環状を成し、マグネットはヨークの外周壁の角部に配置してあり且つ内周面が円弧面を成し、ヨーク外周壁の内周面は隣り合うマグネット間に位置する面がマグネットを配置している面よりも外側に凹んでいることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ヨーク外周壁の内周面に形成する凹みは、外周壁の厚みを薄くすることにより形成してあることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ヨークには、外周縁に係合部が形成してあり、スプリングの外周縁にもヨークの係合部と同じ位置に係合部が形成してあり、筐体にはレンズの光軸に平行な支柱が形成してあり、筐体の支柱にヨーク及びスプリングの係合部を係合して保持してあることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、円環状のコイルに対面しているマグネットの内周面は円弧面を成し、コイルに対面しているヨーク外周壁の内周面は平面であるが凹んで形成しているので、コイルの全周囲において、コイルが対面するマグネット或いはヨーク外周壁との間の隙間寸法に著しい偏りがなく、隙間が狭くなるのを防止できる。

したがって、コイルがマグネットやヨークに引っかかって移動が阻害されるのを防止でき、レンズ支持体のスムーズな移動を得ることができる。

ヨーク外周壁を角筒状にし、角筒の角部にのみマグネットを配置するので、ヨークの全周囲にマグネットを配置する場合に比較して外形寸法を小さくできる。また、角筒状のヨーク外周壁の角部におけるマグネットの厚みを厚くすることができるから、コイルの全周囲に亘ってマグネットを配置しなくてもレンズ支持体を駆動する為に必要な磁界強度を得ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、例えば、ヨーク外周壁において、所定の位置の厚みを薄くしてヨーク外周壁を形成したり、外周壁の厚みを均一に形成した後に内周面を叩いたり押圧したりして内周面に凹みを形成することができ、ヨーク外周壁の内周面に凹みを容易に形成できる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の作用効果を得ることができると共に、組み立時には、筐体の支柱にヨークとスプリングの各係合部を係合して組立てことができるので、位置決め及び組立てが容易にできる。

以下に、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１（ａ）は図２に示すレンズ駆動装置のヨーク、マグネット及びコイルの配置状態を後側から見た平面図であり、図１（ｂ）は（ａ）に示すＢ部の拡大図であり、図２は本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置の分解斜視図であり、図３は図４のＡ−Ａ断面図であり、図４は図２に示すレンズ駆動装置の斜視図である。

本実施の形態にかかるレンズ駆動装置１は、携帯電話に組み込まれるオートフォーカスカメラのレンズ駆動装置である。このレンズ駆動装置１は、環状のヨーク３と、レンズ支持体７と、前側スプリング９と、後側スプリング１１と、ヨーク３の後側に配置されるベース５（筐体）と、ヨークの前側に配置されるフレーム（筐体）６とを備えており、レンズ支持体７には、外周にコイル１５が固定されている。ヨーク３と後側スプリング１１との間には絶縁体（スペーサ）１７が配置されている。このレンズ駆動装置１は、縦横が約１０ｍｍ、高さが約３．５ｍｍで非常に小さいものである。

ヨーク３は前側から見て外周が平面視四角形であり、内周が平面視円形になっており、角筒状の外周壁３ａと、円筒状の内周壁３ｂと、外周壁３ａと内周壁３ｂとを間隔をあけて連結する連結壁３ｃとからなり、外周壁３ａと内周壁３ｂと連結壁３ｃとで断面がコ字形状を成している。外周壁３ａと内周壁３ｂとはレンズ支持体７の移動方向（前後方向）の寸法が略同じ寸法である。内周壁３ｂには、後側端から前方に向けて切除部１２が形成されている。切除部１２は周方向に等間隔をあけて配置してあり、本実施の形態では、平面視四角形状の外周壁３ａにおいて、隣り合う角部１４間（平面の部分）に対応する位置に設けてある。

ヨーク３の各角部１４において、外周壁３ａの内周面にはマグネット１３が固定されている。マグネット１３は、角部１４のみに設けてあり、内周壁３ｂに形成された切除部１２に対応する位置にはない。

レンズ支持体７は円筒形状であり、その内周部にレンズ（図示せず）が装着されて、ヨーク３の内周側を光軸方向（前後方向）に移動自在に設けられている。レンズ支持体７の外周には円環状のコイル１５が装着されており、コイル１５はレンズ支持体７に一体に設けたコイル固定部１９に接着固定されている（図３参照）。

コイル１５はヨーク３の外周壁３ａと内周壁３ｂとの間に配置するが、マグネット１３がある角部１４ではマグネット１３と内周壁３ｂとの間に位置し、レンズ支持体７と共にヨーク３内を前後方向に移動するようになっている。

図３に示すように、コイル固定部１９は、レンズ支持体７の外周面の周方向に間隔をあけて配置してあり、ヨーク３の内周壁３ｂに設けた切除部１２内に位置している。

コイル固定部１９は、レンズ支持体７に装着されたコイル１５の内周面を受ける内周受面２１と、コイル１５の後側端を受ける後端受面２３とを一体に備えており、内周受面２１はレンズ支持体７の外周面に沿って設けてあり、後端受面２３はレンズ支持体の半径方向外方に突設して設けて、内周受面２１と後端受面２３とで断面Ｌ字形状を成している。コイル１５は内周受面２１と後端受面２３との２面で接着固定されている。

ここで、図１（ａ）（ｂ）を参照して、ヨーク３、マグネット１３及びコイル１５の関係について詳しく説明する。ヨーク３の外周壁３ａは、後側から見て平面視正方形状を成し、外周壁３ａの角部１４に配置されたマグネット１３は、内周面１３ｅが円環状コイル１５に沿う円弧面を成している。

ヨーク３の外周壁３ａにおいて、隣り合うマグネット１３、１３間に位置する部位には、外側に凹んだ凹部３ｆが形成されており、凹部３ｆとコイル１５との間の間隔Ｗを、凹みがない場合（図１（ｂ）中に二点鎖線Ｘで示す）の間隔Ｙよりも広くしている。

また、凹部３ｆとコイル１５との間の寸法Ｗはマグネット１３の内周面１３ｅとコイル１５との間の間隔Ｖと同じかそれよりも広くなっている。

本実施の形態では、凹部３ｆは、ヨーク３の外周壁３ａにおいて、マグネット１３、１３間に位置する部位の厚みを薄くすることにより形成してある。具体的には、ヨーク外周壁３ａの厚みを均一に形成した後に内周面を叩いて内周面に凹部３ｆを形成している。

また、ヨーク外周壁３ａの角部１４には、その外周縁に係合部４１が形成してある。係合部４１は、外周壁３ａの角を削除した形状であり、係合部４１には筐体（５、６）の支柱４３が配置されて支柱４３に係合するようになっている。尚、前側スプリング９及び後側スプリング１１の各外周縁、及びスペーサ１７の外周縁にもヨーク３の係合部４１と同じ位置に係合部４５、４５、４６が各々形成してあり、筐体２にはレンズの光軸に平行な支柱４３が形成してあり、筐体（５、６）の支柱４３にヨーク３、スプリング９、１１及びスペーサ１７を係合して保持している。

本実施の形態では、ベース５には角部にヨーク３の外周に位置する支柱４３が設けてあり、フレーム６にもヨークの外周に位置する支柱４３が設けてあり、ベース５の支柱４３とフレーム６支柱４３とを突き合わせて連続した支柱を形成している。

尚、ベース５は、ヨーク３の後側（レンズの光軸方向の後側）に位置する基底部５ｂを有しており、ベース５の基底部５ｂには後側スプリング１１の外周側部１１ｂが載置される。

前側スプリング９は環状の板ばねであり、内周側部９ａと外周側部９ｂとが設けてあり、内周側部９ａはレンズ支持体７に取り付けてあり、外周側部９ｂはヨーク３とフレーム６との間に挟持して固定されている。内周側部９ａと外周側部９ｂとは弾性変形可能な腕部９ｃにより連結してある。

後側スプリング１１は全体として環状の板ばねであるが、本実施の形態では、左右に分割した一方側部３０と他方側部３２とから構成されている。後側スプリング１１の各外周側部１１ｂ、１１ｂは、絶縁体（スペーサ）１７を介してベース５とヨーク３との間に挟持されており、絶縁体１７は後側スプリング１１とヨーク３との間の電気的絶縁を図っている。各内周側部１１ａ、１１ａは、レンズ支持体７の後端に取り付けてある。後側スプリング１１の各内周側部９ａと外周側部９ｂとは弾性変形可能な腕部１１ｃにより連結してある。

本実施の形態では、後側スプリング１１を構成する一方側部３０には端子３３が形成されており、他方側部３２には端子３５が形成されて各端子３３、３５が電源供給端子に接続されるようになっている。尚、一方側部３０と他方側部３２とは、各々コイル１５にハンダ付け等により電気的に接続されており、後側スプリング１１からコイル１５に通電するようになっている。

これらの前側スプリング９と後側スプリング１１とは、組立て前の自然状態（フレーム６を組付ける前の状態）において平坦であるが（図２参照）、少なくとも前側スプリング９は、組付け後には図３に示すように、内周側部９ａが外周側部９ｂよりも前方に位置するように弾性変形した状態で取り付けてある。これにより、ばねの復帰力（付勢力）により内周側部９ａがレンズ支持体７をベース５側に向けた付勢力で常時付勢するようにしている。

フレーム６はレンズ支持体７の前側に配置されており、ヨーク３との間に前側スプリング９の外周側部９ｂを挟んで保持すると共に、ベース５に嵌合固定してベース５とフレーム６とで筐体を形成している。

次に、本発明にかかるレンズ駆動装置１の作用及び効果について説明する。

本実施の形態にかかるレンズ駆動装置１によれば、端子３３、３５からコイル１５に通電すると、コイル１５に作用する電磁力で、レンズ支持体７は前側スプリング９及び後側スプリング１１の付勢力に抗して移動し、スプリング９、１１との力の釣り合う位置で停止する。

円環状のコイル１５に対面しているマグネット１３の内周面１３ｅはコイル１５に沿った円弧面を成し、コイル１５に対面しているヨーク外周壁３ａの内周面は平面を成しているが、凹部３ｆを形成してあるので、コイル１５の全周囲において、コイル１５が対面するマグネット１３との間の隙間Ｖ或いはヨーク外周壁３ａとの間の隙間Ｗの寸法に著しい偏りがなく、隙間が狭くなるのを防止できる。したがって、コイル１５がマグネットやヨーク外周壁３ａに引っかかって移動が阻害されるのを防止でき、レンズ支持体のスムーズな移動を得ることができる。

ヨーク外周壁３ａを角筒状にし、角筒の角部１４にのみマグネット１３を配置するので、ヨーク３の全周囲にマグネットを配置する場合に比較して外形寸法を小さくできる。また、角筒状のヨーク外周壁の角部１４におけるマグネット１３の厚みを厚くすることができるから、コイル１５の全周囲に亘ってマグネット１３を配置しなくてもレンズ支持体７を駆動する為に必要な磁界強度を得ることができる。

ヨーク外周壁３ａの凹部３ｆは、ヨーク外周壁３ａにおけるその部分の厚みを薄くして形成しているので容易に形成できる。

ヨーク３、前側スプリング９、後側スプリング１１及びスペーサ１７の各外周縁に筐体５、６の支柱４３に係合する係合部４１、４５、４７を形成しているので、位置決め及び組立てが容易にできる。

レンズ支持体７の径方向外側に突設したコイル固定部１９は、ヨーク３の内周壁３ｂに形成した切除部１２に位置しているので、レンズ支持体７の移動を妨げない。

マグネット１３はヨーク３の角部１４に配置しているので、角部１４では内周壁３ｂと外周壁３ａとの間の間隔を広く取ることができ、その分マグネットの厚み（レンズ支持体の半径方向の寸法）を厚くできるから、コンパクトな構成で磁界強度を強めることができる。

ヨーク３の角部１４では、図３に示すように、コイル１５はマグネット１３に対面すると共に、コイル１５の移動領域全体に亘って、ヨーク３の外周壁３ａと内周壁３ｂとに挟まれるので、常時強い磁界内を移動でき、高い駆動トルクを得ることができる。

レンズ支持体７に設けたコイル固定部１９において、コイル１５は内周受面２１と後端受面２３との２面でコイル１５を固定するので、コイル１５を強固に固定することができる。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

例えば、ヨーク３の外周壁３ａに形成する凹部３ｆは、厚みを薄くすることに限らず、外周壁３ａを外側に突設するように変形させて形成するものであっても良い。

ヨーク３の外周壁３ａの形状（ヨークの外形）は、平面視正方形に限らず、５角形や６角形等であっても良く、その角部１４ごとにマグネット１３を配置し、外周壁３ａにはマグネット１３間の位置で凹部３ｆを形成するものであっても良い。

（ａ）は図２に示すレンズ駆動装置のヨーク、マグネット及びコイルの配置状態を後側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＢ部の拡大図である。 本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置の分解斜視図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 図２に示すレンズ駆動装置の斜視図である。

符号の説明

１ レンズ駆動装置
３ ヨーク
３ａ 外周壁
３ｂ 内周壁
３ｃ 連結壁
３ｅ 内周面
３ｆ 凹部
５ ベース（筐体）
６ フレーム（筐体）
７ レンズ支持体
９ 前側スプリング
１１ 後側スプリング
１３ マグネット
１５ コイル
４１、４５、４６ 係合部
４３ 支柱

Claims (3)

1. 環状のヨークと、ヨークの内周側に配置され且つ外周にコイルが固定されたレンズ支持体と、複数のマグネットと、スプリングと、筐体とを備え、ヨークは、内周壁と、外周壁と、内周壁と外周壁とを間隔をあけて連結する連結壁とを有し、マグネットは内周壁との間に間隔を空けて外周壁の内周面に固定してあり且つヨークの周方向に間隔をあけて配置してあり、コイルはヨークの外周壁又はマグネットとの間に間隔をあけて対面配置してあり、スプリングは筐体とレンズ支持体との間に設けて筐体に対してレンズ支持体を光軸方向に移動自在に支持しており、コイルに通電して生じる電磁力によりレンズ支持体をレンズの光軸方向に沿って前後に移動するレンズ駆動装置であって、
   ヨークの外周壁は角筒形状を成し且つ内周壁は円筒形状を成し、コイルは円環状を成し、マグネットはヨークの外周壁の角部に配置してあり且つ内周面が円弧面を成し、ヨーク外周壁の内周面は隣り合うマグネット間に位置する面がマグネットを配置している面よりも外側に凹んでいることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. ヨーク外周壁の内周面に形成する凹みは、外周壁の厚みを薄くすることにより形成して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。
3. ヨークには、外周縁に係合部が形成してあり、スプリングの外周縁にもヨークの係合部と同じ位置に係合部が形成してあり、筐体にはレンズの光軸に平行な支柱が形成してあり、筐体の支柱にヨーク及びスプリングの係合部を係合して保持して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。
   

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