JP4550921B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、カメラ付きの携帯電話等に搭載される小型のレンズ駆動装置に関する。

近年、カメラ付きの携帯電話等に搭載されるレンズ駆動装置として、レンズの装着スペースを広くとることが望まれている。従来、この要望を満たすレンズ駆動装置として、レンズホルダを駆動する磁気回路をレンズホルダの四方に設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このレンズ駆動装置は、レンズホルダの四方に磁気回路を設けることにより、レンズホルダの全周に亘って磁気回路を設けた場合と比較して、レンズの装着スペースが広くなっている。

この特許文献１に記載されたレンズ駆動装置は、レンズが装着されるレンズホルダと、平面視矩形状に形成されたベースと、環状に形成されたヨークとを備え、レンズホルダを囲うようにヨークがベースに取り付けられて構成されている。ヨークは、外周壁部と内周壁部とを有する断面Ｕ字状に形成されており、ヨークの外周壁部と内周壁部との間にはレンズホルダを囲うように設けられた円筒状の空芯コイルが位置している。また、空芯コイルの外側かつヨークの外周壁部の内側には、ベースの四隅に対応するように４つの円弧状の磁極面を有する磁石が設けられている。そして、レンズ駆動装置は、ヨークと４つの円弧状の磁石とにより磁気回路を形成し、空芯コイルに通電して生じる電磁力によりレンズホルダを光軸方向に移動させている。

また従来、レンズホルダの四方に磁気回路を設けたものとして、八角形の筒状に形成されたカバーの対向面に磁気回路を設けたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２に記載されたレンズ駆動装置は、レンズが装着されるレンズホルダと、平面視矩形状に形成されたベースと、八角形の筒状に形成された金属製のカバーとを備え、レンズホルダを囲うようにカバーがベースに取り付けられて構成されている。レンズホルダの周囲には八角形の空芯コイルが配置され、八角形のカバーの対向面には４つの平板状の磁石が設けられている。そして、レンズ駆動装置は、筒状のカバーと、４つの板状の磁石により磁気回路を形成し、空芯コイルに通電して生じる電磁力によりレンズホルダを光軸方向に移動させている。
特開２００７−１３９８１０号公報 実用新案登録第３１３２１６５号公報

しかしながら、特許文献１に記載のレンズ駆動装置においては、円筒状のコイルの外周面に対して平行な磁極面を有する円弧状の磁石を用いているため、磁石の加工が困難となり、生産コストが増大するという問題があった。

また、特許文献２に記載のレンズ駆動装置においては、金属製のカバーが、磁石から発生する磁束をコイルに導くように屈曲して形成されていないため、磁石からコイルに向かう磁束の量が少なく、レンズホルダに十分な駆動力を与えることができなかった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、レンズの装着スペースを広く取ることができると共に、生産コストを低減することができ、かつ十分な駆動力を得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。

本発明のレンズ駆動装置は、レンズが保持される円筒形状のレンズホルダと、前記レンズホルダを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、前記レンズホルダおよび前記レンズ駆動部を収容し、前記光軸方向に直交する平面において矩形状の外形形状を有するケース部とを備え、前記レンズ駆動部は、前記レンズホルダの周囲に配置された八角形の空芯コイルと、八角形の内周面を有する外壁部と、前記外壁部に間隔を空けて対向する内壁部とを有し、前記外壁部と前記内壁部との間に前記空芯コイルを位置させるように前記空芯コイルを覆うヨークと、前記ケース部の四隅に対応して、前記ヨークの外壁部の対向する四面に設けられた平板状の磁石とを有し、前記ヨークの内壁部の一部は、前記磁石の磁極面に対向し、かつ平行であることを特徴とする。

この構成によれば、ヨークの外壁部が八角形の内周面を有し、その外壁部の対向する四面に磁石が設けられているため、レンズホルダの四方に磁気回路を形成して、レンズホルダの全周に亘って磁気回路を形成する場合と比較して、レンズの装着スペースを広くとることができる。
また、加工の容易な平板状の磁石を用いているため、生産コストを低減させることができる。
さらに、内壁部の一部と磁石の磁極面とが対向し、かつ平行となるようにヨークが形成されているため、磁石から空芯コイルに向かう磁束の量が多くなり、十分な駆動力を得ることができる。

また本発明は、上記レンズ駆動装置において、前記ヨークは、前記磁石の磁極面に対向する部分にのみ前記内壁部を有し、前記内壁部は、切り起こしにより形成されたことを特徴とする。

この構成によれば、内壁部が切り起こしにより形成されているため、深絞りにより形成した場合と比較して、加工工数が減少し、生産コストを低減させることができる。

また本発明は、上記レンズ駆動装置において、前記ヨークの隣合う内壁部の間には、切欠き部が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、ヨークの隣合う内壁部の間に切欠き部が形成されているため、切り起こしをスムーズに行うことができる。

また本発明は、上記レンズ駆動装置において、前記レンズホルダの外周面には、突状部が形成され、前記切欠き部は、前記突状部が形成された前記レンズホルダの光軸方向の移動を許容するように形成されたことを特徴とする。

この構成によれば、レンズホルダの外周面に突状部が設けられていても、レンズホルダを光軸方向に移動させることができる。

また本発明は、上記レンズ駆動装置において、前記突状部は、前記空芯コイルを内側から支持するためのコイル支持部であることを特徴とする。

この構成によれば、レンズホルダの外周面にコイル支持部が設けられていても、レンズホルダを光軸方向に移動させることができる。

本発明によれば、レンズの装着スペースを広く取ることができると共に、生産コストを低減することができ、かつ十分な駆動力を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置の全体斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置の分解斜視図である。

図１および図２に示すように、レンズ駆動装置１は、図示しないレンズを装着し、図示しないイメージセンサを実装した基板上に取り付けられ、イメージセンサに対してレンズを光軸方向に駆動させて、焦点距離を調整するものであり、内プレート１２および下板ばね１３を装着したロアケース１１と、ロアケース１１上に載置されたレンズホルダ１４と、レンズホルダ１４に固定された空芯コイル１５と、空芯コイル１５を覆うと共に、内部に磁石１６を配設したヨーク１７と、上板ばね１８を装着したトップカバー１９とを組み立てて構成されている。

ロアケース１１は、矩形の板状部材で構成され、中央に円形の開口２１が形成されている。ロアケース１１の四隅には上方に向けて突出する一対の突出部２２ａ、２２ｂがそれぞれ形成され、この一対の突出部２２ａ、２２ｂによりヨーク１７、内プレート１２、下板ばね１３が前後左右に位置決めされる。また、四隅にそれぞれ形成された突出部２２ａ、２２ｂのうち、開口２１を挟んで対向する一組の突出部２２ａ、２２ｂの間には上方に向けて突出する係合ピン２３がそれぞれ形成されており、他の一組の突出部２２ａ、２２ｂの間には空芯コイル１５の端部が接続される端子部２４がそれぞれ設けられている。また、ロアケース１１の開口２１の周縁には段部２５が形成されている。

内プレート１２は、中央にロアケース１１の開口２１よりも大径な開口３１を有する環状部３４と、環状部３４の四方から径方向外側に向けて突出する突出片３２ａ、３２ｂとにより構成されている。内プレート１２の開口３１を挟んで対向する突出片は同一形状に形成されており、突出片３２ａにはロアケース１１の係合ピン２３に係合する係合孔３３が形成され、突出片３２ｂはロアケース１１の端子部２４を避けるように幅狭に形成されている。内プレート１２は、突出片３２ａの係合孔３３が係合ピン２３に係合し、各突出片３２ａ、３２ｂが各突出部２２ａ、２２ｂにそれぞれ係合することにより、ロアケース１１に前後左右に位置決めされて載置されている。

下板ばね１３は、中央に内プレート１２の開口３１と略同径の開口３５を有するばね部３８と、ばね部３８の四方から径方向外側に向けて突出する突出片３６ａ、３６ｂとにより構成されている。下板ばね１３の開口３５を挟んで対向する突出片は同一形状に形成されており、突出片３６ａにはロアケース１１の係合ピン２３に係合する係合孔３７が形成され、突出片３６ｂはロアケース１１の端子部２４を避けるように幅狭に形成されている。下板ばね１３は、突出片３６ａの係合孔３７が係合ピン２３に係合し、各突出片３６ａ、３６ｂが各突出部２２ａ、２２ｂにそれぞれ係合することにより、ロアケース１１に前後左右に位置決めされて内プレート１２上に配置される。

レンズホルダ１４は、略八角形の外周面を有する筒部４１と、筒部４１の外周面から径方向外側に突出した鍔部４２と、筒部４１の下部が部分的に切り欠かれて形成された３つの円弧状の係合突部４３とから構成されている。筒部４１の内周面には雌ねじ部４４が形成されており、この雌ねじ部４４に図示しないレンズを備えたレンズユニットが装着される。また筒部４１の外周面には空芯コイル１５を内側から支持するコイル支持部４５が突出して形成されている。

鍔部４２の上面は、空芯コイル１５の底面を固定する固定面となっており、空芯コイル１５は、底面が鍔部４２の上面に固定されると共に、内周面がコイル支持部４５により部分的に支持されるため、空芯コイル１５の中心軸とレンズホルダ１４の中心軸とが一致した状態で保持される。３つの係合突部４３は、下板ばね１３の開口３５および内プレート１２の開口３１を挿通しロアケース１１の段部２５にそれぞれ係合される。レンズホルダ１４は、３つの係合突部４３が段部２５に係合されることにより、鍔部４２の下面が下板ばね１３により上方に付勢された状態で、ロアケース１１上に載置される。

空芯コイル１５は、導線を八角形の筒状に巻回して形成されており、コイル支持部４５により内側から支持された状態で、筒部４１の周囲を囲うように鍔部４２の上面に固定されている。このとき、空芯コイル１５と筒部４１との間には、ヨーク１７の内壁部５６（図３参照）が介在する程度の間隙が形成される。また、空芯コイル１５は、コイル支持部４５よりも光軸方向に短く形成されており、空芯コイル１５がレンズホルダ１４に固定された状態では、コイル支持部４５の上部が空芯コイル１５の上方に僅かに露出している。また、空芯コイル１５の一対の端部は、それぞれロアケース１１の端子部２４に接続される。

ヨーク１７は、八角形の環状に形成され、ヨーク１７内にはロアケース１１の四隅に対応して磁石１６が配設されている。ヨーク１７は、空芯コイル１５を覆うようにロアケース１１に位置決め状態で取り付けられ、ヨーク１７の中央の開口部分にはレンズホルダ１４の筒部４１が位置するようになっている。そして、ヨーク１７と磁石１６とにより磁気回路が形成され、空芯コイル１５が固定されたレンズホルダ１４が駆動される。なお、ヨーク１７および磁石１６の詳細については後述する。また、請求項に記載のレンズ駆動部は、本実施の形態に係るヨーク１７と、磁石１６と、空芯コイル１５とにより構成されている。

上板ばね１８は、ヨーク１７の開口部分よりも小径な開口４７を有し、環状に形成された支持部４８と、支持部４８の内側に形成されたばね部４９とにより構成されている。上板ばね１８は、ヨーク１７の上面に載置され、ばね部４９がレンズホルダ１４の筒部４１の上面に当接している。トップカバー１９は、中央に円形の開口５１を有する矩形の板状部５２と、板状部５２の四隅から下方に向けて延びる４つの脚部５３とから形成されており、上板ばね１８を介してヨーク１７に被さることにより取り付けられる。このように、ロアケース１１、内プレート１２、下板ばね１３、レンズホルダ１４、空芯コイル１５、ヨーク１７、上板ばね１８、トップカバー１９は下から順に取り付けることにより、各部材が同軸上に配置される。

ここで、図３を参照してヨークおよびマグネットの構成について詳細に説明する。図３は、図１に示すレンズ駆動装置を水平面で切断した横断面図である。

図３に示すように、ヨーク１７は、八角形に形成された外周壁部５５と、外周壁部５５の四隅に対して間隔を空けて対向する４つの内壁部５６とを有して構成されている。４つの内壁部５６は、切り起こしにより形成されており、隣合う内壁部５６間には切欠き部５７が形成されている。この切欠き部５７は、内壁部５６を切り起こす際に形成されたものであり、隣合う内壁部５６間に切欠き部５７を形成することにより切り起こしをスムーズに行うことを可能としている。このように、各内壁部５６は、切り起こしにより形成されているため、加工工数が少なく生産コストを低減することが可能となる。

また、切欠き部５７には、レンズホルダ１４の外周面に形成されたコイル支持部４５が位置しており、この構成によりレンズホルダ１４の側面にコイル支持部４５等の突状部を設けた場合であっても、レンズホルダ１４の光軸方向の駆動が許容される。また、各内壁部５６は、外周壁部５５に対して平行に形成されている。

外周壁部５５の八角形の内周面には、四隅に平板状の磁石１６が固定されており、各磁石１６の磁極面が内壁部５６の壁面に対し平行となっている。また、外周壁部５５と内壁部５６との間には空芯コイル１５が収容され、ヨーク１７の四隅においては磁石１６と内壁部５６との間に空芯コイル１５が配置される。

次に、図４を参照してレンズホルダの駆動動作について説明する。図４は、図１に示すレンズ駆動装置を対角線に沿う平面で切断した縦断面図である。

図４に示すように、レンズ駆動装置１においては、ヨーク１７の外周壁部５５の四隅に磁石１６が固定され、磁石１６の磁極面に対向して内壁部５６が位置しているため、レンズ駆動装置１の四隅に磁気回路が形成される。この磁気回路は、磁石１６の磁極面に発生した磁束が空芯コイル１５を通過して内壁部５６に向かうように形成され、この状態で空芯コイル１５が通電されると、空芯コイル１５に光軸方向に電磁力が発生する。

そして、レンズホルダ１４が、上板ばね１８および下板ばね１３の付勢力に抗して空芯コイル１５に発生した電磁力により光軸方向に移動し、図示しないレンズとイメージセンサとの焦点距離が調整される。この場合、ヨーク１７の内壁部５６と磁石１６の磁極面とが平行であるため、空芯コイル１５を通過する磁束の量が多く、磁気回路をレンズ駆動装置１の四隅にしか形成していなくとも十分な駆動力を発生させることが可能となる。

以上のように、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１によれば、ヨーク１７の外周壁部５５が八角形の内周面を有し、その外周壁部５５の対向する四面に磁石１６が設けられているため、レンズホルダ１４の四方に磁気回路を形成して、レンズホルダ１４の全周に亘って磁気回路を形成する場合と比較して、レンズの装着スペースを広くとることができる。
また、レンズの装着スペースを広く取ることができるため、レンズホルダ１４の筒部４１を寸胴状に形成することができ、レンズ駆動装置１の組み立て後にレンズユニットを取り付けることができる。

また、加工の容易な平板状の磁石１６を用いているため、生産コストを低減させることができる。
さらに、内壁部５６と磁石１６の磁極面とが対向し、かつ平行となるようにヨーク１７が形成されているため、磁石１６から空芯コイル１５に向かう磁束の量が多くなり、十分な駆動力を得ることができる。

なお、本実施の形態では、隣合う内壁部５６間に切欠き部５７を形成して内壁部５６を切り起こす構成としたが、隣合う内壁部５６間に切欠き部５７の代わりに切れ目を形成して内壁部５６を切り起こす構成としてもよい。この場合、レンズホルダ１４の筒部４１の外周面には、コイル支持部４５等の突状部を形成しないようにする。

また、本実施の形態では、内壁部５６の壁面を磁石１６の磁極面と平行な構成としたが、内壁部５６の壁面を磁石１６の磁極面に対して僅かに傾くような構成としてもよい。この場合、磁力の強い磁石を用いることによりレンズホルダ１４の駆動力を得るようにする。

また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上説明したように、本発明は、レンズの装着スペースを広く取ることができると共に、生産コストを低減することができ、かつ十分な駆動力を得ることができるという効果を有し、特にカメラ付きの携帯電話等に搭載される小型のレンズ駆動装置に有用である。

本発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態を示す図であり、レンズ駆動装置の全体斜視図である。 本発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態を示す図であり、レンズ駆動装置の分解斜視図である。 本発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態を示す図であり、図１に示すレンズ駆動装置を水平面で切断した横断面図である。 本発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態を示す図であり、図１に示すレンズ駆動装置を対角線に沿う平面で切断した縦断面図である。

符号の説明

１ レンズ駆動装置
１１ ロアケース
１２ 内プレート
１４ レンズホルダ
１５ 空芯コイル（レンズ駆動部）
１６ 磁石（レンズ駆動部）
１７ ヨーク（レンズ駆動部）
１９ トップカバー
４５ コイル支持部
５５ 外周壁部（外壁部）
５６ 内壁部
５７ 切欠き部

Claims (5)

1. レンズが保持される円筒形状のレンズホルダと、前記レンズホルダを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、前記レンズホルダおよび前記レンズ駆動部を収容し、前記光軸方向に直交する平面において矩形状の外形形状を有するケース部とを備え、
   前記レンズ駆動部は、
   前記レンズホルダの周囲に配置された八角形の空芯コイルと、
   八角形の内周面を有する外壁部と、前記外壁部に間隔を空けて対向する内壁部とを有し、前記外壁部と前記内壁部との間に前記空芯コイルを位置させるように前記空芯コイルを覆うヨークと、
   前記ケース部の四隅に対応して、前記ヨークの外壁部の対向する四面に設けられた平板状の磁石とを有し、
   前記ヨークの内壁部の一部は、前記磁石の磁極面に対向し、かつ平行であることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記ヨークは、前記磁石の磁極面に対向する部分にのみ前記内壁部を有し、
   前記内壁部は、切り起こしにより形成されたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記ヨークの隣合う内壁部の間には、切欠き部が形成されてい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. 前記レンズホルダの外周面には、突状部が形成され、
   前記切欠き部は、前記突状部が形成された前記レンズホルダの光軸方向の移動を許容するように形成されたことを特徴とする請求項３に記載のレンズ駆動装置。
5. 前記突状部は、前記空芯コイルを内側から支持するためのコイル支持部であることを特徴とする請求項４に記載のレンズ駆動装置。

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