JP2024080701A - レンズ駆動装置、カメラ装置、及び電子機器 - Google Patents

レンズ駆動装置、カメラ装置、及び電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】上面側の固定部に電気部品を配置することができるレンズ駆動装置を提供する。【解決手段】レンズ駆動装置1は、ベース25と、ベース25から立ち上がる2つの立ち上げ部121と2つの立ち上げ部121をつなぐ水平部122とを有するフレーム12と、フレーム12に取り付けられる電気部品と、を具備している。フレーム12内に、電気部品に電気接続される電気配線が形成されている。【選択図】図6

Description

本発明は、スマートフォン等の電子機器に用いられるレンズ駆動装置、カメラ装置、及び電子機器に関する。
OIS(Optical Image Stabilizer)機能とAF(Auto Focus)機能とを併有するレンズ駆動装置の中には、潜望式と称されるものがある。潜望式のレンズ駆動装置では、レンズ体と画像センサが、被写体からの光の入射方向と直交する方向に並べて配置されており、被写体からの光がプリズムやミラーにより反射され、レンズ体を透過し、画像センサに集束し、画像センサにより画像信号に変換される。この種のレンズ駆動装置に関わる技術を開示した文献として、特許文献1がある。特許文献1のレンズ駆動装置は、固定部と、可動部と、弾性素子と、駆動アセンブリとを有する。固定部は、ハウジング、ベース、フレーム、および、回路素子を有し、可動部は、キャリアを有する。回路素子が、電気信号を送信して、駆動アセンブリを制御し、OIS機能とAF機能を実行する。
特開2019-139223A号公報
しかしながら、特許文献1のレンズ駆動装置は、固定部のハウジングの天面(上面)にフレームが取り付けられ、このフレームに光軸と直交する方向の駆動用の磁石が配置され、可動部のキャリアに光軸と直交する方向の駆動用のコイルが配置されていた。このような構造では、天面側の固定部に電気配線を必要とする電気部品を配置することが困難であった。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、上面側の固定部に電気部品を配置することができるレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の好適な態様であるレンズ駆動装置は、ベースと、前記ベースから立ち上がる2つの立ち上げ部と、前記2つの立ち上げ部をつなぐ水平部とを有するフレームと、前記フレームに取り付けられる電気部品と、を具備し、前記フレーム内に、前記電気部品に電気接続される電気配線が形成されている。
この態様において、前記フレームは、当該フレームの本体を樹脂とし、前記樹脂が前記電気配線を構成する金属部材を覆っていてもよい。
また、前記2つの立ち上げ部は、レンズ体の光軸方向で対向していてもよい。
また、レンズ体を取り付けるための取り付け部を有するキャリアを具備し、前記キャリアの左右両側に、前記フレームが設けられていてもよい。
また、前記左右両側のフレームを連結する連結部を有してもよい。
また、前記連結部は樹脂が金属部材を覆って形成されていてもよい。
また、前記キャリアは、筒体の前部において上側部分が切り取られた形状であり、前記連結部はこの切り取られた部分に設けられていてもよい。
また、前記キャリアの左右両側に設けられている前記フレームは、同じ構造を有してもよい。
本発明の別の好適な態様であるカメラ装置は、上記のレンズ駆動装置を備えることを特徴とする。
本発明の別の好適な態様である電子機器は、上記のカメラ装置を備えることを特徴とする。
本発明によるレンズ駆動装置は、ベースと、前記ベースから立ち上がる2つの立ち上げ部と、前記2つの立ち上げ部をつなぐ水平部とを有するフレームと、前記フレームに取り付けられる電気部品と、を具備し、前記フレーム内に、前記電気部品に電気接続される電気配線が形成されている。よって、コの字状のフレーム内に電気配線が形成されているために、上面側の固定部にある電気部品を導通させることができる。従って、上面側の固定部に電気部品を配置することができるレンズ駆動装置を提供することができる。
本発明の一実施形態であるレンズ駆動装置1を含むカメラ装置2が搭載されたスマートフォン9の正面図である。 図1のレンズ駆動装置1の斜視図である。 図2のレンズ駆動装置1を分解した斜視図である。 図2からケース11を除いた斜視図である。 図4からフレーム12を除いた斜視図である。 図4のフレーム12の斜視図である。 図6の+Z側の部分の内部を示す斜視図である。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。図1に示すように、本発明の一実施形態であるレンズ駆動装置1を含むカメラ装置2は、スマートフォン9に収容される。
カメラ装置2は、画像センサ3と、被写体からの光を反射するミラー4と、ミラー4で反射した光を画像センサ3に導くレンズ体5と、レンズ体5を駆動するレンズ駆動装置1と、を有する。
以降は、被写体からの光が入射する方向を適宜Y方向という。また、ミラー4で反射した光がレンズ体5に向かう一方向をX方向といい、Y方向及びZ方向の両方と直交する方向をZ方向という。また、+Y側を上側、-Y側を下側、+X側を後側、-X側を前側、+Z側を左側、-Z側を右側と称することがある。
レンズ駆動装置1は、ケース11、フレーム12、OIS用第1コイル13、上側板ばね14、キャリア15、OIS用第2コイル16、下側板ばね17、OIS用磁石18、ホルダ19、AF用磁石20、検知用磁石21、AF用コイル22、FPC23、サスペンションワイヤ24、及びベース25を有する。このうち、キャリア15、OIS用第2コイル16、及び検知用磁石21は、可動部を構成する。また、OIS用磁石18、ホルダ19、及びAF用磁石20は、中間部材を構成する。また、ケース11、フレーム12、OIS用第1コイル13、AF用コイル22、FPC23、及びベース25は、固定部を構成する。
可動部は、上側板ばね14及び下側板ばね17を介して、中間部材のホルダ19に支持されている。可動部は、中間部材に対してY方向に移動可能である。中間部材は、サスペンションワイヤ24を介して、固定部のベース25に支持されている。中間部材は、支持している可動部とともに、固定部に対してX方向及びZ方向に移動可能である。これにより、可動部は、固定部に対してX方向、Y方向及びZ方向に移動可能である。また、OIS用第1コイル13、OIS用第2コイル16、OIS用磁石18、AF用磁石20、AF用コイル22は、レンズ体5をベース25に対して移動させるための駆動源である。
ケース11とベース25は、筐体として組み合わされる。ケース11の後側の壁の中央には第1開口110が設けられている。ケース11の前側の壁の中央から上側の壁に跨る部分には第2開口120が設けられている。
ベース25は、当該ベース25の本体を樹脂とし、該樹脂内に、金属板部材30、第1金属部材31、33を配置した状態で成形して形成される。ベース25の後側の縁には、上側に起立した起立部250がある。ベース25の上には、回路基板であるFPC23が配置される。
ベース25に埋め込まれた金属板部材30は、ベース25の厚さよりも薄く、キャリア15に対応した位置でベース25の上下面側に露出している。第1金属部材31、33の端部は、ベース25の左側及び右側の端面から露出している。ベース25に埋め込まれた第1金属部材31、33は、貫通孔300を有している。第1金属部材31、33の貫通孔300が設けられている部分は、ベース25の上下面側に露出している。
FPC23の下面には、電気部品であるX方向検知用ホール素子及びY方向検知用ホール素子が取り付けられている。X方向検知用ホール素子及びY方向検知用ホール素子は、ベース25の収容空間に収まっている。FPC23の上面における左側と右側には、AF用コイル22が設けられている。
フレーム12は、当該フレーム12の本体を樹脂とし、該樹脂内に第2金属部材126を配置した状態で成形して形成される。フレーム12の下端部からは、第2金属部材126の端部が突出している。第2金属部材126は電気配線を形成しており、フレーム12の補強用と電気配線用とを兼ねる。フレーム12の下端部は、ベース25に固定される。突出している第2金属部材126の端部は、FPC23と電気接続される。
フレーム12は、ベース25の左側から立ち上がる2つの立ち上げ部121と、右側から立ち上がる2つの立ち上げ部121と、左右の2つの立ち上げ部121をそれぞれつなぐ左右の水平部122と、左右の水平部122を連結する連結部123とを有する。2つの立ち上げ部121は、光軸方向で対向している。フレーム12の右側の水平部122の下面には、電気部品であるOIS用第1コイル13とZ方向検知用ホール素子が設けられていて、それぞれ第2金属部材126に電気接続されている。フレーム12の左側の水平部122の下面には、電気部品であるOIS用第1コイル13が設けられていて、第2金属部材126に電気接続されている。
図7に示されるように、フレーム12は、当該フレーム12の本体12Bを樹脂とし、該樹脂内に第2金属部材126を配置した状態で成形して形成される。フレーム12の下端部からは、図6に示されるように、第2金属部材126の端部が突出している。第2金属部材126は電気配線を形成しており、フレーム12の補強用と電気配線用とを兼ねる。フレーム12の下端部は、ベース25に固定される。突出している第2金属部材126の端部は、FPC23と電気接続される。
立ち上げ部121の各下端は、上方に向けて切り欠かれており、この部分が、図4に示すように、ベース25の突出部分と組み合わされて、強固な結合構造を構成する。また、後側の連結部123はベース25の起立部250と組み合わされることで、後側の左右の立ち上げ部121とともにレンズ体5からの光が通過する開口を形成している。
ホルダ19は、ホルダ開口190を包囲する枠部191と、枠部191の左右の周縁部から前側に延在する第1壁部192とを有する。第1壁部192の前後左右の角部の下端には、Z方向に開いたU字凹部193が設けられている。第1壁部192の上面には、OIS用磁石18が設けられている。第1壁部192の下面には、AF用磁石20が設けられている。ホルダ19の上面には上側板ばね14が固定され、下面には下側板ばね17が固定されている。上側板ばね14は、ホルダ19の上側において、前後左右から内側に蛇行しながら延びるワイヤ状をなしている。下側板ばね17は、ホルダ19の下側において、前後左右から内側に蛇行しながら延びるワイヤ状をなしている。
キャリア15は、レンズ体5を支持するレンズ支持体である。キャリア15は、筒体151と、筒体151の左側及び右側の周縁部から前側に延在する第2壁部152とを有する。第2壁部152は、筒体151の前部において上側部分と下側部分が切り取られることによって形成されている。筒体151には、貫通孔150がある。貫通孔150はレンズ体5の取り付け部であり、レンズ体5は、レンズ駆動装置1の完成後に、キャリア15の左右の第2壁部152の間から貫通孔150に嵌め込まれてキャリア15に取り付けられる。キャリア15は、上側の前後左右を上側板ばね14によって、下側の前後左右を下側板ばね17によって支持されている。レンズ体5とこれを支持するキャリア15を含む可動部の重心は、前後左右の上側板ばね14及び下側板ばね17のほぼ中心にある。
キャリア15の左右の第2壁部152の外面には、OIS用第2コイル16が設けられている。第2壁部152の後部下面には、検知用磁石21が設けられている。また、フレーム12の連結部123は、筒体151の上側部分が切り取られた部分に設けられており、X方向から見たときに、筒体151と連結部123は重なっている。
サスペンションワイヤ24は、ホルダ19のU字凹部193内を通り、ベース25の貫通孔300と上側板ばね14との間に架設されている。サスペンションワイヤ24の下端は、ベース25の貫通孔300に挿通されてはんだ付けされる。サスペンションワイヤ24の上端は、ホルダ19の外側で環形状を形成している上側板ばね14の先端部分に挿通されてはんだ付けされる。
可動部を構成するOIS用第2コイル16と中間部材を構成するOIS用磁石18は、互いに向かい合っている。OIS用第2コイル16に電流が流れると、OIS用第2コイル16には、Y方向の電磁力が発生し、可動部が、中間部材に対して、Y方向に動く。Y方向検知用ホール素子は、対向する検知用磁石21の磁界を検知し、検知結果を示す信号を出力する。この信号は、Y方向検知用ホール素子に対する検知用磁石21のY方向の位置に対応する。
中間部材を構成するOIS用磁石18と固定部を構成するOIS用第1コイル13は、互いに向かい合っている。OIS用第1コイル13に電流が流れると、OIS用第1コイル13には、Z方向の電磁力が発生し、OIS用磁石18には、その反作用の力が生じて、中間部材が、固定部に対して、Z方向に動く。Z方向検知用ホール素子は、対向するOIS用磁石18の磁界を検知し、検知結果を示す信号を出力する。この信号は、Z方向検知用ホール素子に対するOIS用磁石18のZ方向の位置に対応する。
中間部材を構成するAF用磁石20と固定部を構成するAF用コイル22は、互いに向かい合っている。AF用コイル22に電流が流れると、AF用コイル22には、X方向の電磁力が発生し、AF用磁石20には、その反作用の力が生じて、中間部材が、固定部に対して、X方向に動く。X方向検知用ホール素子は、対向するAF用磁石20の磁界を検知し、検知結果を示す信号を出力する。この信号は、X方向検知用ホール素子に対するAF用磁石20のX方向の位置に対応する。
以上が、本実施形態の構成の詳細である。本実施形態におけるレンズ駆動装置1は、ベース25と、ベース25から立ち上がる2つの立ち上げ部121と、2つの立ち上げ部121をつなぐ水平部122とを有するフレーム12と、フレーム12に取り付けられる電気部品であるOIS用第1コイル13やZ方向検知用ホール素子と、を具備している。フレーム12内に、電気部品に電気接続される電気配線である第2金属部材126が形成されている。コの字状のフレーム12内に電気配線が形成されているために、上面側の固定部にある電気部品を導通させることができる。従って、上面側の固定部に電気部品を配置することができるレンズ駆動装置1を提供することができる。
なお、上記実施形態において、キャリア15の左右のフレーム12は、連結部123によって連結せずに、左右に個別のフレーム12を設けてもよい。その際、キャリア15の左右両側に設けられているフレーム12は、同じ構造を有していてもよい。左側用か右側用かを気にせずに製造することができる。また、キャリア15の左右のどちらか一方だけにフレーム12を設けてもよい。また、フレーム12の2つの立ち上げ部121は、光軸方向と直交する方向に対向していてもよい。また、電気部品は、フレーム12の立ち上げ部121に設けてもよい。
1 レンズ駆動装置
2 カメラ装置
3 画像センサ
4 ミラー
5 レンズ体
9 スマートフォン
11 ケース
12 フレーム
12B 本体
13 OIS用第1コイル
14 上側板ばね
15 キャリア
16 OIS用第2コイル
17 下側板ばね
18 OIS用磁石
19 ホルダ
20 AF用磁石
21 検知用磁石
22 AF用コイル
23 FPC
24 サスペンションワイヤ
25 ベース
30 金属板部材
31、33 第1金属部材
110 第1開口
120 第2開口
121 立ち上げ部
122 水平部
123 連結部
126 第2金属部材
150 貫通孔
151 筒体
152 第2壁部
190 ホルダ開口
191 枠部
192 第1壁部
193 U字凹部
250 起立部
300 貫通孔

Claims (8)

  1. ベースと、
    独立した1つの部品として前記ベースに取り付けられて固定され、前記ベースから立ち上がるように間隔をあけて対向する2つの立ち上げ部と、前記2つの立ち上げ部をつなぐ水平部と、を有する組を2組有し、4つの前記立ち上げ部が略四角形の辺上のみにあるようにこの2組が離隔しているフレームと、
    レンズ体を取り付けるための取り付け部を有するキャリアであって、前記レンズ体の光軸が、前記各組の前記2つの立ち上げ部の対向方向と平行になるようにして、前記4つの立ち上げ部の間の空間に配置されたキャリアと、
    前記フレームに取り付けられる電気部品と、
    を具備し、
    前記フレーム内に、前記電気部品に電気接続される電気配線が形成されており、
    前記フレームはさらに各前記組が有する水平部の間を連結する2つの連結部を前後に有し、
    前記ベースは前記ベースの厚さよりも薄い金属板部材を樹脂内に配置された状態で形成され、前記金属板部材は前記キャリアに対応した位置で前記ベースの上下面側に露出し、
    前記キャリアは、筒体の前部において上側部分が切り取られた形状であり、前記2つの連結部のうち前側の前記連結部はこの切り取られた部分に設けられ、前記筒体の後部における上側部分が前記2つの水平部と前記2つの連結部に囲まれた部分に収容されており、前記光軸の方向から見たときに、前記筒体とこの連結部は重なっている
    ことを特徴とするレンズ駆動装置。
  2. 前記キャリアは、前記筒体の前部においてさらに下側部分が切り取られた形状であり、前記金属板部材はこの筒体の後部における下側部分に対応した位置で前記ベースの上下面側に露出する
    ことを特徴とする請求項1に記載のレンズ駆動装置。
  3. 前記フレームは、当該フレームの本体を樹脂とし、前記電気配線が少なくともその一部を構成する金属部材を前記樹脂が覆っている
    ことを特徴とする請求項1に記載のレンズ駆動装置。
  4. 前記2つの連結部のうち後側の前記連結部は、前記2つの立ち上げ部とともに前記レンズ体からの光が通過する開口を形成している
    ことを特徴とする請求項1に記載のレンズ駆動装置。
  5. 前記フレームの前記立ち上げ部及び前記水平部を有する2つの前記組は、同じ構造を有している
    ことを特徴とする請求項1に記載のレンズ駆動装置。
  6. 前記立ち上げ部の各下端は、上方に向けて切り欠かれており、この切欠部分が、前記ベースの突出部分と組み合わされて、結合構造を構成する
    ことを特徴とする請求項1に記載のレンズ駆動装置。
  7. 請求項1~のいずれか1項に記載のレンズ駆動装置を備えたカメラ装置。
  8. 請求項に記載のカメラ装置を備えた電子機器。
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