JP2012027043A - Lens driving device and camera module mounted with lens driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズを保持するとともに、このレンズの光軸の方向に移動可能なホルダと、このレンズを径方向から取り囲むとともに互い離間してホルダに固定された複数の磁石とを備えるレンズ駆動装置、及びこのレンズ駆動装置を搭載したカメラモジュールに関する。 The present invention is a lens driving device comprising a holder that holds a lens and is movable in the direction of the optical axis of the lens, and a plurality of magnets that surround the lens in the radial direction and are spaced apart from each other and fixed to the holder. And a camera module equipped with the lens driving device.
近年、携帯電話に搭載されるカメラは、高画素化が進み、オートフォーカスが必須の機能となっている。そこで、このカメラのオートフォーカスを行うために、カメラには、レンズをレンズの光軸の方向(以下、「光軸方向」という。)へ移動させるレンズ駆動装置が使用されている。一方、携帯電話の薄型化及び小型化に伴い、レンズ駆動装置に与えられるスペースを縮小する要求が高まっている。この要求に対応するため、レンズ駆動装置のレンズを駆動させる構造としては、例えば、特許文献1のようなボイスコイル型の構造が採用されている。このボイスコイル型の構造は、一般に、ステッピングモータを用いた構造と比較して、構成を簡略化できるため、レンズ駆動装置の小型化を達成できることが知られている。
In recent years, a camera mounted on a mobile phone has been increased in the number of pixels and has become an essential function. Therefore, in order to perform autofocus of the camera, a lens driving device that moves the lens in the direction of the optical axis of the lens (hereinafter referred to as “optical axis direction”) is used in the camera. On the other hand, with the reduction in thickness and size of mobile phones, there is an increasing demand for reducing the space provided to the lens driving device. In order to respond to this requirement, as a structure for driving the lens of the lens driving device, for example, a voice coil type structure as in
上記のボイスコイル型の構造では、レンズを保持するホルダ側にコイルを装着するとともに、ベース側に磁石を装着し、コイルに電流を印加することで生じる電磁駆動力によって、ホルダをレンズ光軸方向に移動している。また、ホルダをばね部材で支えるとともに、このばね部材をコイルへの給電用に共用し、ホルダから配線が引き出されないように構成されている。 In the above voice coil structure, the coil is mounted on the holder side that holds the lens, the magnet is mounted on the base side, and the holder is moved in the lens optical axis direction by the electromagnetic driving force generated by applying current to the coil. Has moved to. Further, the holder is supported by a spring member, and the spring member is shared for power supply to the coil so that the wiring is not drawn from the holder.
この構成によれば、コイルへ給電するための配線がホルダから引き出されないため、レンズ駆動の際に、配線に不要な振動や張力が加わり、配線が破損してしまう問題を抑制することができる。しかし、その反面、この構成では、ばね部材の構造が複雑であるため、レンズ駆動装置の製造時の歩留まりが低下しやすい問題が生じる。 According to this configuration, since the wiring for supplying power to the coil is not pulled out from the holder, it is possible to suppress the problem that the wiring is damaged due to unnecessary vibration and tension applied to the wiring during lens driving. . On the other hand, in this configuration, since the structure of the spring member is complicated, there arises a problem that the yield at the time of manufacturing the lens driving device tends to be lowered.
このような問題を解消するための構成として、ホルダ側に磁石を装着し、ベース側にコイルを装着する構成をとることができる。この構成では、ホルダに配線を施す必要がないため、レンズ駆動時における配線の破損を抑制するとともに、ばね部材を削除することによるレンズ駆動装置の構成の簡素化を図ることができる。
ところで、ホルダの移動に対しては、ホルダのレンズの径方向へのがたつきを抑制するとともに、ホルダの光軸方向への移動をガイドするガイド部材が必要となる。このガイド部材は、円柱状に形成されて、ホルダに設けられた貫通孔に挿入することにより、ホルダをガイドする。 By the way, with respect to the movement of the holder, a guide member that suppresses rattling of the holder in the radial direction of the lens and guides the movement of the holder in the optical axis direction is required. This guide member is formed in a columnar shape, and guides the holder by being inserted into a through hole provided in the holder.
しかしながら、このガイド部材とホルダとの構成では、ホルダがガイド部材に対して移動可能となるために、ガイド部材の外周面とホルダの貫通孔を構成する内周面との間に間隙が設けられている。この間隙により、ホルダは、径方向のがたつきの発生を抑制することが困難であった。 However, in this configuration of the guide member and the holder, since the holder can move with respect to the guide member, a gap is provided between the outer peripheral surface of the guide member and the inner peripheral surface constituting the through hole of the holder. ing. Due to this gap, it was difficult for the holder to suppress the occurrence of radial shakiness.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ホルダの径方向のがたつきの発生を抑制したレンズ駆動装置、及びこのレンズ駆動装置を搭載したカメラモジュールを提供することである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to provide a lens driving device that suppresses the occurrence of rattling in the radial direction of the holder, and a camera module equipped with this lens driving device. Is to provide.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、レンズを保持するとともに、該レンズの光軸の方向に移動可能なホルダと、前記レンズを径方向に取り囲むとともに、互いに離間して前記ホルダに固定される複数の磁石と、前記磁石を外囲するコイルと、前記ホルダの前記光軸の方向への移動をガイドするとともに、前記ホルダの前記径方向への移動を規制するガイド部材とを備えるレンズ駆動装置において、当該レンズ駆動装置は、前記ホルダを前記径方向の一方向に付勢することにより、前記ホルダと前記ガイド部材とを圧接させる付勢手段をさらに備えることを要旨とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention described in
この発明によれば、付勢手段により、ホルダが光軸の方向へ移動する際、ホルダは、シャフトと摺動する。したがって、ガイド部材の外周面とホルダの貫通孔を構成する内周面との間の間隙のうち、ホルダが付勢される方向の間隙をなくすことが可能となり、ホルダに径方向のがたつきが発生することを抑制することができる。 According to this invention, when the holder moves in the direction of the optical axis by the biasing means, the holder slides with the shaft. Therefore, it is possible to eliminate the gap in the direction in which the holder is urged out of the gap between the outer peripheral surface of the guide member and the inner peripheral surface constituting the through hole of the holder, and the holder has a radial play. Can be prevented from occurring.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のレンズ駆動装置において、前記磁石と径方向に対向する位置には、磁性板が配置され、前記付勢手段は、前記磁石と前記磁性板とにより構成されることを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the lens driving device according to the first aspect, a magnetic plate is disposed at a position facing the magnet in the radial direction, and the urging means includes the magnet and the magnetic plate. The gist of this is
この発明によれば、磁性板と磁石との間の磁力により、ホルダが光軸の方向の位置を維持することができる。そして、付勢手段が、磁石と磁性板とにより構成されるため、磁性板は、ホルダの光軸の方向の位置を維持する役割、及びホルダの径方向へのがたつきの発生を抑制する役割を兼ねている。したがって、付勢手段のために磁性板とは別部材をレンズ駆動装置が備える必要がないため、レンズ駆動装置の構成を簡略化することができる。その結果、レンズ駆動装置のコストダウンを図ることができる。 According to this invention, the holder can maintain the position in the direction of the optical axis by the magnetic force between the magnetic plate and the magnet. And since an urging | biasing means is comprised with a magnet and a magnetic board, a magnetic board plays the role which maintains the position of the direction of the optical axis of a holder, and the role which suppresses generation | occurrence | production of the shakiness to the radial direction of a holder. Doubles as Therefore, it is not necessary for the lens driving device to have a member separate from the magnetic plate for the urging means, so that the configuration of the lens driving device can be simplified. As a result, the cost of the lens driving device can be reduced.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のレンズ駆動装置において、前記光軸の方向の平面視において、前記ホルダは多角形状に形成され、前記ガイド部材は、前記ホルダの対角線上に複数配置され、前記磁性板は、前記対角線を中心線として、該中心線の片側のみに配置されることを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the lens driving device according to the second aspect, in the plan view in the direction of the optical axis, the holder is formed in a polygonal shape, and the guide member is on a diagonal line of the holder. The gist is that a plurality of the magnetic plates are arranged only on one side of the center line with the diagonal line as the center line.
この発明によれば、磁性板を対角線の片側のみに配置することにより、磁石の磁性板に対する引力が対角線の片側のみに発生するため、ホルダをより確実に径方向の一方向へ付勢することができる。 According to the present invention, by arranging the magnetic plate only on one side of the diagonal line, the attractive force of the magnet to the magnetic plate is generated only on one side of the diagonal line, so that the holder can be more reliably biased in one direction in the radial direction. Can do.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のレンズ駆動装置において、前記磁性板と、該磁性板と前記径方向に対向する前記磁石との引力の合力により前記ホルダが付勢される方向は、前記対角線に対して垂直方向となることを要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the lens driving device according to the third aspect, the holder is biased by the resultant force of the magnetic plate and the attractive force of the magnetic plate and the magnet facing the radial direction. The gist is that the direction is perpendicular to the diagonal.
ホルダによるガイド部材に加わる力に偏りがあった場合、ホルダの光軸の方向への移動が不安定となり、最悪の場合、1個のガイド部材のみでホルダが光軸の方向へ移動する状態になってしまう。その点において、本発明では、磁性板と磁石との引力の合力が対角線に対して垂直方向に加わることにより、ホルダにより複数のガイド部材に加わる力を略均等にすることができる。その結果、ホルダの光軸の方向への移動を円滑に行うことができる。 If the force applied to the guide member by the holder is biased, the movement of the holder in the direction of the optical axis becomes unstable. In the worst case, the holder moves in the direction of the optical axis with only one guide member. turn into. In that respect, in the present invention, the resultant force of the attractive force between the magnetic plate and the magnet is applied in a direction perpendicular to the diagonal line, whereby the force applied to the plurality of guide members by the holder can be made substantially equal. As a result, the holder can be smoothly moved in the direction of the optical axis.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のレンズ駆動装置において、前記ホルダには、前記複数のガイド部材をそれぞれ挿通可能とする複数の貫通孔が設けられ、前記複数の貫通孔のうち、一の貫通孔は、前記対角線に沿った方向を長径とする長穴形状に形成されることを要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the lens driving device according to the fourth aspect of the present invention, the holder is provided with a plurality of through holes through which the plurality of guide members can be inserted. Among these, the gist is that one through hole is formed in an elongated hole shape having a major axis in the direction along the diagonal line.
ホルダの径方向のがたつきを抑制するために、ガイド部材の外周面と貫通孔の内周面との間の間隙は小さいことが望ましい。一方、複数のガイド部材間を結ぶ距離と、ホルダの複数の貫通孔間を結ぶ距離とは、加工誤差や組立誤差により若干異なる場合がある。そのため、ガイド部材の外周面と貫通孔の内周面との間隙を小さくしすぎると、貫通孔にガイド部材が挿入できない場合がある。その点において、本発明では、複数の貫通孔のうち、一の貫通孔を対角線に沿った方向を長径にする長穴形状とすることにより、対角線に沿った方向のガイド部材の外周面と貫通孔の内周面との間隙を大きくすることができるため、上記距離の差があったとしても、貫通孔にガイド部材を挿入可能とすることができる。また、対角線に対して垂直方向に対しては、ガイド部材の外周面と貫通孔の内周面との間隙を小さくすることができるため、ホルダの径方向のがたつきを抑制することができる。その上、貫通孔にガイド部材が挿入可能となるため、ホルダがガイド部材に対して円滑に移動することができる。 In order to suppress the shakiness of the holder in the radial direction, it is desirable that the gap between the outer peripheral surface of the guide member and the inner peripheral surface of the through hole is small. On the other hand, the distance connecting the plurality of guide members and the distance connecting the plurality of through holes of the holder may be slightly different due to processing errors and assembly errors. For this reason, if the gap between the outer peripheral surface of the guide member and the inner peripheral surface of the through hole is too small, the guide member may not be inserted into the through hole. In that respect, in the present invention, among the plurality of through holes, one through hole is formed into a long hole shape having a long axis in the direction along the diagonal line, thereby penetrating the outer circumferential surface of the guide member in the direction along the diagonal line and the through hole. Since the gap with the inner peripheral surface of the hole can be increased, the guide member can be inserted into the through hole even if there is a difference in the distance. Further, since the gap between the outer peripheral surface of the guide member and the inner peripheral surface of the through hole can be reduced with respect to the direction perpendicular to the diagonal line, the radial shaking of the holder can be suppressed. . In addition, since the guide member can be inserted into the through hole, the holder can smoothly move with respect to the guide member.
請求項6に記載の発明は、請求項3〜請求項5のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置において、当該レンズ駆動装置は、前記コイルを保持するとともに、該レンズ駆動装置の外枠を構成するベースを備え、前記ベースには、前記磁性板の前記径方向の位置を決める磁性板位置決め部が設けられることを要旨とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the lens driving device according to any one of the third to fifth aspects, the lens driving device holds the coil and an outer frame of the lens driving device. The gist is provided with a base to be configured, and the base is provided with a magnetic plate positioning portion for determining the radial position of the magnetic plate.
この発明によれば、ベースに磁性板位置決め部が設けられることにより、磁性板と磁石との径方向の間隙の大きさを高精度に設定することができる。したがって、例えば、複数の磁石と、これら磁石にそれぞれ対向する磁性板との各距離をそれぞれ一定にすることができる。その結果、各磁石と磁性板との間の磁力を互いに略等しくすることができるため、ホルダによりガイド部材に加わる力に偏りが生じることを抑制することができる。 According to the present invention, since the magnetic plate positioning portion is provided on the base, the size of the radial gap between the magnetic plate and the magnet can be set with high accuracy. Therefore, for example, the distances between the plurality of magnets and the magnetic plates facing the magnets can be made constant. As a result, since the magnetic forces between the magnets and the magnetic plate can be made substantially equal to each other, it is possible to suppress the occurrence of bias in the force applied to the guide member by the holder.
請求項7に記載の発明は、カメラモジュールであって、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置を搭載したことを要旨とする。
この発明によれば、レンズ駆動装置は、カメラモジュールに好適に搭載することができる。
The invention described in claim 7 is a camera module, and is summarized in that the lens driving device according to any one of
According to the present invention, the lens driving device can be suitably mounted on the camera module.
本発明によれば、ホルダの径方向のがたつきの発生を抑制したレンズ駆動装置、及びこのレンズ駆動装置を搭載したカメラモジュールを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the lens drive device which suppressed generation | occurrence | production of the shakiness of the radial direction of a holder, and the camera module carrying this lens drive device can be provided.
図1〜図6を参照して、本発明に係るレンズ駆動装置を携帯電話に搭載されるカメラのオートフォーカスに用いられるレンズ駆動装置として具体化した実施形態について説明する。以降では、レンズの光軸に沿った方向を「光軸方向」といい、レンズの径方向を「径方向」といい、レンズを径方向から取り囲む方向を「周方向」という。また、レンズ駆動装置1の光軸方向において、ベース30側を「下側」とし、ケース40側を「上側」とする。そして、レンズ駆動装置1の径方向において、光軸に向かう側を「内側」とし、光軸から離れる側を「外側」とする。
With reference to FIGS. 1 to 6, an embodiment in which the lens driving device according to the present invention is embodied as a lens driving device used for autofocus of a camera mounted on a mobile phone will be described. Hereinafter, the direction along the optical axis of the lens is referred to as “optical axis direction”, the radial direction of the lens is referred to as “radial direction”, and the direction surrounding the lens from the radial direction is referred to as “circumferential direction”. Further, in the optical axis direction of the
まず、図1及び図2を参照して、レンズ駆動装置1の全体構成について説明する。なお、図2以降の移動体1aでは、レンズホルダRHを省略して示している。
図1に示すように、レンズ駆動装置1は、光軸方向に移動可能な移動体1aと、移動体1aに駆動力を与えるとともに、このレンズ駆動装置1が搭載される機器に固定される固定体1bとにより構成されている。そして、レンズ駆動装置1は、移動体1aの光軸方向の移動に伴い、レンズが光軸方向に移動することにより、カメラのオートフォーカスを行っている。また、本実施形態のレンズ駆動装置1は、光軸方向の平面視において、約8.5mmの正方形に形成されており、レンズ駆動装置1の光軸方向の高さが、約3mmに形成されている。
First, with reference to FIG.1 and FIG.2, the whole structure of the
As shown in FIG. 1, the
移動体1aは、レンズ及びこのレンズを保持するレンズホルダRHと、このレンズホルダRHを保持するホルダ10と、ホルダ10に固定される複数の磁石20とにより構成されている。なお、本実施形態の磁石20は、互いに周方向に一定の距離を介して、ホルダ10に4個固定されている。また、この磁石20は、ネオジウム磁石(Ne-Fe-B)が用いられている。特に、本実施形態の磁石20は、板状に形成されたネオジウム焼結磁石が用いられている。
The moving
図2に示すように、樹脂材料を射出成形することにより、ホルダ10は、光軸方向の平面視において、八角形の形状に形成されている。そして、ホルダ10において、磁石20が配置される位置には、ホルダ10の側面10aから径方向の内側に凹むとともに、光軸方向の上側が開口する保持部12が設けられている。また、磁石20の径方向の外側の面である外側面20aの径方向の位置と、ホルダ10の側面10aの径方向の位置とは互いに等しく形成されている。
As shown in FIG. 2, the
また、ホルダ10において、周方向に隣り合う磁石20の間には、シャフト50(図1参照)を挿通可能とする貫通孔13,14がそれぞれ設けられている。また、光軸方向の平面視において、貫通孔13は円形に設けられ、貫通孔14は長穴形状に設けられている。また、貫通孔14は、貫通孔13及び貫通孔14の各中心を結んだ対角線L1に沿った方向を長径として、対角線L1と直交する方向を短径として形成されている。
Further, in the
また、図1に示すように、固定体1bは、レンズ駆動装置1の外枠を構成するベース30及びケース40と、ベース30に固定されて、ホルダ10の光軸方向への移動をガイドするシャフト50と、電流が印加されることにより磁場を形成するコイル60とにより構成されている。また、コイル60の径方向の外側には、磁性体の鋼板によって形成された長方形の板状の磁性板70がベース30に固定されている。
As shown in FIG. 1, the fixed
ベース30は、樹脂材料を射出成形により一体的に設けられる。そして、ベース30には、レンズ駆動装置1の外枠の下面を構成する基部31と、基部31より光軸方向に沿って延設される支柱部32とが設けられている。基部31は、光軸方向の平面視において、正方形に形成される。そして、支柱部32は、基部31の四隅にそれぞれ設けられている。また、基部31の中央位置には、円形の貫通孔である開口部33が形成されている。また、ベース30の周縁の2箇所には、2個の磁性板70が固定されている。
The
ケース40は、レンズ駆動装置1の外枠の側面及び上面を構成している。そして、ケース40は、コイル60を径方向の外側から外囲するようにベース30に取り付けられる。また、ケース40の上面には、シャフト50を挿入する2個の貫通孔41と、移動体1aを挿通可能とする開口部42とが設けられている。また、ケース40の側面には、磁性板70が配置される切欠部43が設けられている。
The
ガイド部材であるシャフト50は、ベース30の基部31にそれぞれ固定されるとともに、ケース40の貫通孔41に挿入されることにより、光軸方向に沿うように保持される。このシャフト50には、ホルダ10が挿入される。そして、ホルダ10は、シャフト50に対して摺動可能とすることにより、シャフト50に沿って移動可能となる。即ち、移動体1aは、シャフト50にガイドされて、光軸方向に移動する。
The
コイル60は、ベース30の4個の支柱部の周囲に巻き付けられている。そして、コイル60は、所定の方向に巻回する第1コイル61と、第1コイル61の巻回方向とは反対方向に巻回する第2コイル62とにより構成されている。これら第1コイル61及び第2コイル62に電流が印加されることにより、第1コイル61及び第2コイル62の周囲にそれぞれ磁場が発生する。これら磁場と磁石20とにより、移動体1aを光軸方向に移動させる力が発生する。
The
図3を参照して、ベース30及びケース40の詳細な構造、特にシャフト50及び磁性板70を取り付ける構造について説明する。
図3(a)に示すように、ベース30の基部31には、ケース40が嵌合される段部34が設けられている。光軸方向の平面視において、段部34は略四角形状に形成されている。そして、図3(b)に示すように、段部34を構成する四角の辺のうち、磁性板70が配置される2辺には、磁性板70の径方向の位置を決定する磁性板位置決め部35が設けられている。この磁性板位置決め部35は、段部34の側面34aから径方向の内側に凹むとともに、径方向の外側、及び光軸方向の上側に開口する凹形状に形成されている。
With reference to FIG. 3, the detailed structure of the
As shown in FIG. 3A, the
また、図3(c)に示すように、ケース40の切欠部43を構成する、光軸方向の上部43aには、磁性板70の径方向の位置を決定する磁性板位置決め部44が設けられている。この磁性板位置決め部44は、ケース40の上部43aから径方向の内側に凹む凹形状に形成されている。ここで、磁性板位置決め部44に磁性板70の光軸方向の上部が当接することにより、径方向の位置が決定され、磁性板位置決め部35に磁性板70の光軸方向の下部が当接することにより、径方向の位置が決定される。したがって、磁性板位置決め部35,44が磁性板70の光軸方向の両端部に当接するため、磁性板70が光軸に対して傾くことを抑制している。
Further, as shown in FIG. 3C, a magnetic
また、図3(a)に示すように、ベース30の基部31には、シャフト50の径方向の位置を決定する、ガイド部材位置決め部であるシャフト位置決め部36が設けられている。このシャフト位置決め部36は、シャフト50を固定する有底の穴形状に形成されている。これら段部34、磁性板位置決め部35、及びシャフト位置決め部36は、ベース30を射出成形する際に一体的に成形される。
As shown in FIG. 3A, the
次に、図4を参照して、固定体1bに対する移動体1aの位置関係について説明する。
図4に示すように、移動体1aのホルダ10の貫通孔13,14には、固定体1bのベース30のシャフト位置決め部36に固定されたシャフト50がそれぞれ挿入されている。そして、磁性板70は、貫通孔13,14によって形成された対角線L1を中心線として、この中心線の片側のみに配置されている。具体的には、ベース30の基部31において、対角線L1の片側となる段部34の2辺に設けられた磁性板位置決め部35に磁性板70が取り付けられている。特に、2個の磁性板70は、これら磁性板70に径方向に対向する磁石20の中央位置にそれぞれ配置されている。
Next, the positional relationship of the moving
As shown in FIG. 4, the
ここで、一の磁性板70とこの磁性板70に径方向に対向する磁石20とによって発生する磁石20の径方向の外側への引力F1の方向と、他の磁性板70とこの磁性板70に径方向に対向する磁石20とによって発生する磁石20の径方向の外側への引力F2の方向とは、直交している。そして、引力F1と引力F2との合力F3の方向は、対角線L1に対して垂直方向に働く。
Here, the direction of the attractive force F1 toward the outside in the radial direction of the
この合力F3により、移動体1aが合力F3の方向に引っ張られるため、ホルダ10の貫通孔13,14を構成する内周面とシャフト50とは、常に接触した状態に維持されている。即ち、これら2個の磁石20と、これら磁石20に径方向に対向する2個の磁性板70とにより、移動体1a(ホルダ10)を径方向の一方向である対角線L1に対して垂直方向に付勢する付勢手段を構成している。この付勢手段により、ホルダ10の貫通孔13,14を構成する内周面とシャフト50とが圧接された状態を維持している。そして、移動体1aが光軸方向に移動する際、ホルダ10の貫通孔13,14を構成する内周面とシャフト50とが摺動することにより、移動体1aはシャフト50にガイドされる。
Since the
次に、図5を参照して、レンズ駆動装置1の駆動動作について説明する。図5中の一点鎖線は、光軸方向を示す。
図5(a)では、移動体1aは、ホームポジションに位置している。具体的には、移動体1aのホルダ10の下面が、ベース30の基部31の上面と接触している。移動体1aがホームポジションに位置しているとき、コイル60には、電流が印加されていない。
Next, the driving operation of the
In FIG. 5A, the moving
そして、コイル60に電流が印加されると、即ち、第1コイル61及び第2コイル62に図5(a)に示す向きの電流が印加されると、移動体1aは、図5(b)に示す位置まで移動する。具体的には、第1コイル61及び第2コイル62に電流が印加されることにより、第1コイル61及び第2コイル62の周囲にそれぞれ磁場が発生する。そして、これら磁場と磁石20とにより磁気回路が形成されて、移動体1aを光軸方向の上側に向かい移動させる力が発生する。そして、移動体1aは、図5(a)に示すホームポジションから光軸方向の上側に向かい図5(b)の位置まで移動する。
When a current is applied to the
一方、第1コイル61及び第2コイル62に図5(a)に示す向きとは逆向きの電流が印加された場合、これら磁場と磁石20とにより磁気回路が形成されて、移動体1aを光軸方向の下側に向かい移動させる力が発生する。即ち、移動体1aは、図5(b)の位置からホームポジションに向かい移動する。ここで、図5(b)中のコイル60に付されたマークについて、円に黒点のマークは、図面参照者に向かってくる方向を示し、円にバツのマークは、図面参照者から遠ざかる方向を示す。
On the other hand, when a current in the direction opposite to that shown in FIG. 5A is applied to the
以上のように、移動体1aを光軸方向の上側及び下側に移動させながら、レンズをオンフォーカス位置に移動させる。このとき、図4に示すように、2個の磁性板70と、これら磁性板70と径方向に対向する磁石20との間に生じる磁力により、移動体1aは、合力F3の方向に付勢される。そして、移動体1aが合力F3の方向に付勢されることにより、ホルダ10の貫通孔13,14とこの貫通孔13,14に挿入されたシャフト50が圧接される。このため、移動体1aを鉛直方向に動かす場合にも、重力に対して摩擦抗力が働く。また、レンズをオンフォーカス位置に移動させた後に、コイル60への電流の印加を遮断しても、上記の磁性板70と磁石20との磁力、及び貫通孔13,14とシャフト50との圧接により、移動体1aはオンフォーカス位置に維持される。
As described above, the lens is moved to the on-focus position while moving the moving
次に、図6を参照して、本実施形態のレンズ駆動装置1をカメラに搭載する場合のカメラモジュールの構成について説明する。
図6に示すように、レンズ駆動装置1のベース30側には、フィルタ2とイメージセンサ3とが配置されている。即ち、ベース30の光軸方向の下側には、フィルタ2とイメージセンサ3とが配置されている。ベース30には、位置検出素子としてホール素子4が配置される。そして、ホール素子4からの信号に基づいて、移動体1aの位置検出が行われる。
Next, the configuration of the camera module when the
As shown in FIG. 6, the
フォーカス動作時、CPU(Central Processing Unit)5は、ドライバ6を制御して、移動体1aをホームポジションから予め設定された位置まで光軸方向の上側に移動させる。このとき、ホール素子4からの位置検出信号がCPU5に入力される。同時に、CPU5は、イメージセンサ3から入力される信号を処理して撮像画像のコンストラスト値を取得する。そして、このコンストラスト値が最良となる移動体1aの位置をオンフォーカス位置として取得する。
During the focusing operation, a CPU (Central Processing Unit) 5 controls the driver 6 to move the moving
その後、CPU5は、オンフォーカス位置に向けて移動体1aを駆動する。その際、CPU5は、ホール素子4からの信号をモニタし、ホール素子4からの信号がオンフォーカス位置に対応する状態になるまで、移動体1aを駆動する。これにより、移動体1aがオンフォーカス位置に位置づけられる。
Thereafter, the
本実施形態のレンズ駆動装置1によれば、以下に示す効果を奏することができる。
(1)本実施形態では、付勢手段により、ホルダ10を径方向の一方向に付勢することにより、ホルダ10とシャフト50とを圧接した状態に維持することができる。したがって、移動体1aが光軸方向に移動する際、ホルダ10がシャフト50を摺動するため、移動体1aの移動において、移動体1a、特にホルダ10の径方向へのがたつきの発生を抑制することができる。
According to the
(1) In the present embodiment, the
また、移動体1aが光軸方向の所定の位置にて維持される状態において、付勢手段により、ホルダ10はシャフト50に圧接した状態に維持されるため、レンズ駆動装置1に外部衝撃が加わったとしても、移動体1a、特にホルダ10の径方向へのがたつきの発生を抑制することができる。
Further, in a state where the moving
(2)本実施形態では、付勢手段が周方向に隣り合う2個の磁石20とこれら磁石20に径方向に対向する2個の磁性板70とにより構成される。この構成によれば、磁石20と磁性板70とは、移動体1aを光軸方向に維持する役割、及び移動体1aを径方向の一方向に付勢する役割を兼ねている。したがって、付勢手段を構成するために別部材を用意する必要がなくなるため、レンズ駆動装置1の構成を簡略化することができる。
(2) In the present embodiment, the urging means is constituted by two
(3)本実施形態では、付勢手段を構成する2個の磁性板70が、ホルダ10に設けられた2個の貫通孔13,14を結ぶ対角線L1(2個のシャフト50を結ぶ対角線)を中心線として、この中心線の片側のみに配置される構成である。この構成によれば、磁石20の磁性板70に対する引力が対角線L1の片側のみに発生するため、ホルダ10をより確実に径方向の一方向へ付勢することができる。
(3) In the present embodiment, the two
(4)ホルダ10によるシャフト50に加わる力に偏りがあった場合、ホルダ10の光軸方向への移動が不安定となり、最悪の場合、1個のシャフト50のみでホルダ10が光軸方向へ移動する状態になってしまう。その点において、本実施形態では、2個の磁石20と2個の磁性板70との引力F1,F2の合力F3の方向が、対角線L1に対して垂直方向となる構成である。この構成によれば、ホルダ10により2個のシャフト50のそれぞれに加わる力を略均等にすることができる。その結果、ホルダ10の光軸方向への移動を円滑に行うことができる。
(4) When the force applied to the
また、ホルダ10によりシャフト50に加わる力を略均等にすることにより、シャフト50がホルダ10を安定して支持することができる。この構成により、シャフト50の外周面と貫通孔13,14の内周面との間の隙間分において、ホルダ10が周方向に回転することを抑制することができる。したがって、磁石の外側面とコイルとの径方向の間の間隙を、磁石の外側面に沿った方向において、一定に保つことができる。これにより、磁石20とコイル60との径方向の間隙を小さく設定することが可能となり、磁気効率を向上させるとともに、レンズ駆動装置1の径方向の小型化を達成することができる。
Moreover, the
(5)ホルダ10の径方向のがたつきを抑制するためには、シャフト50の外周面と貫通孔13,14の内周面との間の間隙の大きさを小さくすることが望ましい。一方で、2個のシャフト50間を結ぶ距離と、貫通孔13,14間を結ぶ距離とは、ベース30のシャフト位置決め部36の加工誤差及びシャフト位置決め部36にシャフト50を固定する際の組立誤差と、ホルダ10の貫通孔13,14の加工誤差に起因して、互いの上記距離が異なる場合がある。そのため、シャフト50の外周面と貫通孔13,14の内周面との間の間隙の大きさを過剰に小さくした場合、貫通孔13,14にシャフト50を挿入することができない場合がある。
(5) In order to suppress the shakiness of the
その点において、本実施形態では、貫通孔14が対角線L1に沿った長穴形状に形成されるため、対角線L1に沿った方向のシャフト50の外周面と貫通孔14の内周面との間の間隙を大きく形成することができる。したがって、上記距離の差があったとしても、貫通孔13,14にシャフト50をそれぞれ挿入することができる。その結果、レンズ駆動装置1の製造を容易に行うことができる。その上、貫通孔13,14にシャフト50が挿入可能となるため、ホルダ10がシャフト50に対して円滑に移動することができる。
In that respect, in the present embodiment, since the through
一方で、対角線L1に対して垂直方向に対しては、シャフト50の外周面と貫通孔14の内周面との間隙を小さく形成しているため、ホルダ10の径方向のがたつきを抑制することができる。特に、対角線L1に対して垂直方向は、磁性板70に対する磁石20の引力F1,F2の合力F3の方向と同じであるため、この合力F3により、ホルダ10が径方向に過大に移動することを抑制することができる。したがって、磁性板70と対向する磁石20とコイル60との距離と、磁性板70と対向しない磁石20とコイル60との距離との差を小さくすることができるため、これら距離に起因する磁力の差を小さくすることができる。その結果、レンズの光軸がイメージセンサ3に対して傾くことを抑制することができる。
On the other hand, since the gap between the outer peripheral surface of the
(6)本実施形態では、ベース30の基部31に磁性板70の径方向の位置を決定する磁性板位置決め部35が設けられる構成である。この構成によれば、2個の磁性板70と2個の磁石20との径方向の距離の大きさをそれぞれ高精度に設定することができる。したがって、磁性板70と磁石20との径方向の間隙を互いに等しくすることができる。その結果、磁性板70と磁石20との間の磁力を互いに等しくすることができるため、ホルダ10によりシャフト50に加わる力に偏りが生じることを抑制することができる。
(6) In this embodiment, the
その上、ベース30の基部31には、シャフト50の位置を決定するシャフト位置決め部36が設けられるため、コイル60に対する磁石20の径方向の位置を高精度に設定することができる。したがって、コイル60と4個の磁石20との間のそれぞれの磁力を互いに等しくすることができる。
In addition, since the
また、これら磁性板位置決め部35及びシャフト位置決め部36は、ベース30を射出成形する際に一体的に設けられるため、磁性板位置決め部35及びシャフト位置決め部36を追加工により設けられた場合と比較して、ベース30の製造工程を簡略化することができるとともに、磁性板位置決め部35に対するシャフト位置決め部36の位置精度を向上させることができる。したがって、磁石20に対する磁性板70の位置、及びコイル60に対する磁石20の位置をそれぞれより高精度に設定できるため、2個の磁石20と2個の磁性板70との間のそれぞれ磁力を互いにより確実に等しくすることができるとともに、4個の磁石20とコイル60との間のそれぞれの磁力を互いにより確実に等しくすることができる。
Further, since the magnetic
(7)本実施形態では、レンズ駆動装置1を携帯電話のカメラモジュールに搭載する構成である。ここで、特に携帯電話等の携帯機器においては、これら機器の落下等により、レンズ駆動装置1に外部衝撃が加わる場合がある。この場合、光軸方向に移動可能な移動体1aにその外部衝撃が大きく加わってしまう。その結果、ホルダ10と磁石20との接合部分に力が加わることにより、ホルダ10に対する磁石20のがたつきが発生する場合がある。この点において、本実施形態では、2個の磁石20及び2個の磁性板70により、移動体1aを径方向の一方向に付勢している構成であるため、外部衝撃によるホルダ10の径方向のがたつきの発生を抑制することができる。したがって、上記携帯機器に本実施形態のレンズ駆動装置1を搭載することは好適である。
(7) In this embodiment, the
(その他の実施形態)
本発明は、上記に例示した実施形態に限定されることなく、以下のように変更することもできる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment exemplified above, and can be modified as follows.
・本実施形態のレンズ駆動装置1では、携帯電話に搭載されるカメラモジュールに適用されたが、本発明の適用範囲はこれに限定されることはない。例えば、他の携帯機器に搭載されたカメラモジュールに適用されてもよい。
-In the
・本実施形態のレンズ駆動装置1では、磁性板70を2個用いたが、磁性板70の個数は、これに限定されることはない。磁性板70と磁石20とにより、移動体1aを径方向の一方向に付勢することができればよいので、例えば、図7に示すように、L字形状の磁性板80を用いてもよい。ここで、2個の磁石20とそれぞれ対向する磁性板80の部位の面積は等しいことが望ましい。この構成により、磁石20とこの磁石20と径方向に対向する磁性板80との間の磁力を互いに等しくすることができる。また、図7においては、磁性板80の端部81が磁石20の略中央部に位置していたが、磁性板80の端部81の位置は、これに限定されることはない。例えば、磁性板80が磁石20の外側面20aの全面と対向するように端部81の位置を設定してもよい。
-In the
・本実施形態のレンズ駆動装置1では、ホルダ10の貫通孔13,14が、ホルダ10の上端面及び下端面を貫通する穴形状であったが、貫通孔13,14の形状は、これに限定されることはない。例えば、貫通孔13,14は、ホルダ10の側面から径方向に凹むとともに、光軸方向において、ホルダ10の上端面及び下端面の両側を開口する凹形状であってもよい。
In the
・本実施形態のレンズ駆動装置1では、対角線L1の片側のみに磁性板70を配置したが、磁性板70の配置は、これに限定されることはない。例えば、対角線L1の両側に磁性板70を配置してもよい。この場合、対角線L1の一方側の磁性板70を対角線L1の他方側の磁性板70よりも小さく形成することが望ましい。これにより、磁石20と磁性板70との間の磁力に偏りが生じるため、対角線L1の片側に移動体1aが付勢される構成とすることができる。
In the
・本実施形態のレンズ駆動装置1では、移動体1aを径方向の一方向に付勢する付勢手段として、磁石20と磁性板70との間の磁力を用いたが、付勢手段の構成は、これに限定されることはない。移動体1aを径方向の一方向に付勢することを達成できればよいので、例えば、2個の磁石20の磁力を他の2個の磁石の磁力より大きくする構成であってもよい。また、ばね等の他の付勢手段によりホルダ10の側面を径方向の一方向に付勢する構成であってもよい。
In the
RH…レンズホルダ、1…レンズ駆動装置、1a…移動体、1b…固定体、2…フィルタ、3…イメージセンサ、4…ホール素子(位置検出素子)、5…CPU、6…ドライバ、10…ホルダ、11…開口部、12…保持部、13,14…貫通孔、20…磁石(付勢手段)、20a…外側面、30…ベース、31…基部、32…支柱部、33…開口部、34…段部、35…磁性板位置決め部(磁性板位置決め部)、36…シャフト位置決め部(ガイド部材位置決め部)、40…ケース、41…貫通孔、42…開口部、43…切欠部、43a…上部、44…磁性板位置決め部、50…シャフト(ガイド部材)、60…コイル、61…第1コイル、62…第2コイル、70,80…磁性板(付勢手段)、81…端部。 RH ... lens holder, 1 ... lens driving device, 1a ... moving body, 1b ... fixed body, 2 ... filter, 3 ... image sensor, 4 ... Hall element (position detection element), 5 ... CPU, 6 ... driver, 10 ... Holder, 11 ... opening, 12 ... holding part, 13, 14 ... through-hole, 20 ... magnet (biasing means), 20a ... outer surface, 30 ... base, 31 ... base, 32 ... strut, 33 ... opening , 34 ... stepped part, 35 ... magnetic plate positioning part (magnetic plate positioning part), 36 ... shaft positioning part (guide member positioning part), 40 ... case, 41 ... through hole, 42 ... opening, 43 ... notch part, 43a ... upper part, 44 ... magnetic plate positioning part, 50 ... shaft (guide member), 60 ... coil, 61 ... first coil, 62 ... second coil, 70, 80 ... magnetic plate (biasing means), 81 ... end Department.
Claims (7)
当該レンズ駆動装置は、前記ホルダを前記径方向の一方向に付勢することにより、前記ホルダと前記ガイド部材とを圧接させる付勢手段をさらに備える
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 A holder that holds the lens and is movable in the direction of the optical axis of the lens, a plurality of magnets that surround the lens in a radial direction, are spaced apart from each other, and are fixed to the holder, and surround the magnet In a lens driving device comprising a coil and a guide member for guiding movement of the holder in the direction of the optical axis and restricting movement of the holder in the radial direction,
The lens driving device further includes urging means that urges the holder in one direction in the radial direction to press-contact the holder and the guide member.
前記磁石と径方向に対向する位置には、磁性板が配置され、
前記付勢手段は、前記磁石と前記磁性板とにより構成される
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 The lens driving device according to claim 1,
A magnetic plate is arranged at a position facing the magnet in the radial direction,
The urging means includes the magnet and the magnetic plate.
前記光軸の方向の平面視において、前記ホルダは多角形状に形成され、
前記ガイド部材は、前記ホルダの対角線上に複数配置され、
前記磁性板は、前記対角線を中心線として、該中心線の片側のみに配置される
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 The lens driving device according to claim 2,
In a plan view in the direction of the optical axis, the holder is formed in a polygonal shape,
A plurality of the guide members are arranged on a diagonal line of the holder,
The lens driving device, wherein the magnetic plate is disposed only on one side of the center line with the diagonal line as a center line.
前記磁性板と、該磁性板と前記径方向に対向する前記磁石との引力の合力により前記ホルダが付勢される方向は、前記対角線に対して垂直方向となる
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 The lens driving device according to claim 3,
The lens driving device characterized in that a direction in which the holder is urged by a resultant force of the magnetic plate and the magnetic plate and the magnet facing the radial direction is a direction perpendicular to the diagonal line. .
前記ホルダには、前記複数のガイド部材をそれぞれ挿通可能とする複数の貫通孔が設けられ、
前記複数の貫通孔のうち、一の貫通孔は、前記対角線に沿った方向を長径とする長穴形状に形成される
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 The lens driving device according to claim 4,
The holder is provided with a plurality of through holes through which the plurality of guide members can be inserted,
Of the plurality of through holes, one through hole is formed in an elongated hole shape having a major axis in the direction along the diagonal line.
当該レンズ駆動装置は、前記コイルを保持するとともに、該レンズ駆動装置の外枠を構成するベースを備え、
前記ベースには、前記磁性板の前記径方向の位置を決める磁性板位置決め部が設けられる
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 In the lens drive device according to any one of claims 3 to 5,
The lens driving device includes a base that holds the coil and forms an outer frame of the lens driving device.
The lens driving device according to claim 1, wherein the base is provided with a magnetic plate positioning portion that determines the radial position of the magnetic plate.
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