JP6385067B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ駆動装置に関するものである。

光軸方向にレンズ枠を駆動すると共に、光軸と交差する平面内でレンズ枠を駆動して、フォーカス調整機能に加えて振れ補正機能を有するレンズ駆動装置が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。このようなレンズ駆動装置は、ベース部材と、ベース部材に配置され光軸に対して直交する平面内で像振れに対応して移動可能な可動部材と、可動部材に取り付けられて光軸方向に移動可能なレンズ枠と、可動部材又はレンズ枠に設けられたコイルへ電気的に接続されて、コイルに電流を供給するフレキシブル基板を備えている。

特開２０１３−１５６２９２号公報

振れ補正機能とフォーカス調整機能を有するレンズ駆動装置は、振れ補正駆動用のコイルとフォーカス調整駆動用のコイルのそれぞれに個々の制御信号に応じた電流供給がなされる。このため、このようなレンズ駆動装置は、フレキシブル基板や配線などによって、振れ補正駆動用のコイルとフォーカス調整駆動用のコイルに個別の給電経路が設けられている。従来のレンズ駆動装置は、個々の給電経路の端子を一つずつ給電源と接続しているため、カメラモジュールや各種の電子機器への組み付け作業が煩雑になる問題があった。

また、フレキシブル基板などの給電経路をレンズ枠の周囲に配置するものでは、レンズ枠の周囲に比較的大きな配線スペースが必要になり、レンズ駆動装置の設置占有スペースが大きくなる問題があった。小型・薄型化の要求が高い携帯型電子機器などでは、内部に搭載されるレンズ駆動装置の設置占有スペースは可能な限り小さくすることが求められている。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、レンズ駆動装置と給電源との接続の簡略化を可能にすること、レンズ駆動装置の設置占有スペースの省スペース化を可能にすること、等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明によるレンズ駆動装置は、明細書に記載された幾つかの発明のうち以下の構成を具備するものである。
レンズ枠と、ベース部材と、前記ベース部材に対して前記レンズ枠を光軸方向及び光軸と交差する方向に移動可能に支持する支持部を備えると共に、前記レンズ枠を光軸方向及び光軸と交差する方向にそれぞれ駆動する駆動手段を備え、前記支持部は前記駆動手段への給電経路を備え、前記ベース部材は、前記レンズ枠に対向した開口を備えると共に複数の接続端子を備え、前記接続端子は、一部が前記ベース部材における前記レンズ枠に対向する面上で且つ前記開口と前記ベース部材の側面との間に露出し、他の一部が前記ベース部材の外側に向けて露出することで外部接続面を形成し、前記駆動手段への給電経路が前記接続端子に接続されていることを特徴とするレンズ駆動装置。

本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の要部構成を示した説明図（分解斜視図）である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の要部構成を示した説明図（（ａ）が要部斜視図、（ｂ）が要部正面図）である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の要部構成を示した説明図（（ａ）が要部断面図、（ｂ）が要部背面図）である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置のベース部材を詳細に示した説明図である（（ａ）が平面図であり、（ｂ）が（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。）。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置を備えた電子機器などの例を示した説明図である。

本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置は、レンズ枠と、ベース部材と、ベース部材に対してレンズ枠を光軸方向及び光軸と交差する方向に移動可能に支持する支持部を備える。また、レンズ枠を光軸方向及び光軸と交差する方向にそれぞれ駆動する駆動手段を備える。そして、支持部は駆動手段への給電経路を備えており、ベース部材は、外部接続面を露出した複数の接続端子を備え、駆動手段への給電経路が接続端子に接続されている。このようなレンズ駆動装置は、ベース部材に設けた複数の接続端子の外部接続面を給電源に接続することで駆動手段への給電ができるようになっており、駆動手段への複数の給電経路を一括して給電源に接続することができる。これによって、レンズ駆動装置と給電源との接続を簡略化することができ、レンズ駆動装置をカメラモジュールなどに組み付ける作業を簡易に行うことができる。

また、ベース部材に対してレンズ枠を光軸方向及び光軸と交差する方向に移動可能に支持する支持部が駆動手段への給電経路を備えているので、レンズ枠の周りに別途フレキシブル基板などで給電経路を設ける必要がない。また、ベース部材の設置面積内で支持部を介して駆動手段に給電することができる。これによって、レンズ駆動装置の設置占有面積の省スペース化が可能になる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。以下の図において、同一部位には同一符号を付しており、図面毎の重複説明を一部省略している。図１〜図３は、本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の要部構成を示した説明図であり、図１が分解斜視図、図２（ａ）が要部斜視図、図２（ｂ）が要部正面図、図３（ａ）が要部断面図、図３（ｂ）が要部背面図をそれぞれ示している。

レンズ駆動装置１は、レンズ枠２、ベース部材３、支持部４、駆動手段７を備えている。レンズ枠２は、図示省略したレンズバレルが取り付けられるレンズ取付開口２Ａを備え、レンズ取付開口２Ａの中心に位置する光軸Ｏａに沿った一端側に上端取付部２Ｂ、他端側に下端取付部２Ｃが設けられている。また、レンズ枠２の側面２Ｄにはコイル保持部２Ｄ１が設けられている。このレンズ枠２は、支持部４を介してベース部材３に支持されている。

図示の例では、支持部４は、環状ヨーク１１、第１弾性支持部材５、第２弾性支持部材６によって構成されている。環状ヨーク１１は、レンズ枠２の周囲を囲む磁性体であり、図示の例では矩形状の枠部材によって構成され、その四隅に駆動手段７の構成要素であるマグネット１５（１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ）が取り付けられている。

第１弾性支持部材５は、環状ヨーク１１に対してレンズ枠２を光軸方向に沿って弾性支持しており、図示の例では、レンズ枠２の上端取付部２Ｂと環状ヨーク１１の上縁１１Ａとの間に取り付けられる上板バネ５Ａ，５Ｂと、レンズ枠２の下端取付部２Ｃと環状ヨーク１１の下縁１１Ｂとの間に取り付けられる下板バネ５Ｃによって構成されている。

上板バネ５Ａ，５Ｂは、左右一対の部材が互いに電気的に絶縁された状態で配置されており、上板バネ５Ａは、レンズ枠取付部５Ａ１、環状ヨーク取付部５Ａ２，５Ａ３、ワイヤ柱取付部５Ａ４，５Ａ５、弾性変形部５Ａ６を備え、上板バネ５Ｂは、レンズ枠取付部５Ｂ１、環状ヨーク取付部５Ｂ２，５Ｂ３、ワイヤ柱取付部５Ｂ４，５Ｂ５、弾性変形部５Ｂ６を備えている。上板バネ５Ａ，５Ｂのレンズ枠取付部５Ａ１，５Ｂ１は、レンズ枠２の上端取付部２Ｂに取り付けられており、上板バネ５Ａ，５Ｂの環状ヨーク取付部５Ａ２，５Ａ３，５Ｂ２，５Ｂ３は環状ヨーク１１の上縁１１Ａに取り付けられている。また、下板バネ５Ｃは、一対のレンズ枠取付部５Ｃ１，５Ｃ１、環状の環状ヨーク取付部５Ｃ２、弾性変形部５Ｃ３を備えており、レンズ枠取付部５Ｃ１，５Ｃ１がレンズ枠２の下端取付部２Ｃに取り付けられ、環状ヨーク取付部５Ｃ２が環状ヨーク１１の下縁１１Ｂに取り付けられている。

第２弾性支持部材６は、ベース部材３に対して環状ヨーク１１を光軸と交差する方向に沿って弾性支持しており、図示の例では、複数のワイヤ柱６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄによって構成されている。複数のワイヤ柱６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄは、その上端部が環状ヨーク１１に取り付けられた上板バネ５Ａ，５Ｂのワイヤ柱取付部５Ａ４，５Ａ５，５Ｂ４，５Ｂ５に取り付けられており、下端部がベース部材３の四隅に設けられる挿通孔３Ｇ内に取り付けられている。このワイヤ柱６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄは、ベース部材３上でレンズ枠２，環状ヨーク１１，第１弾性支持部材５を宙づり状に支持しており、ワイヤ柱６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄの弾性的な撓みによってレンズ枠２或いは環状ヨーク１１を光軸Ｏａと交差する方向に移動可能にしている。

駆動手段７は、第１コイル１３、第２コイル１４（１４Ａ，１４Ｂ）、マグネット１５（１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ）によって、電磁アクチュエータを構成している。第１コイル１３は、レンズ枠２の側面２Ｄにおけるコイル保持部２Ｄ１に巻かれており、環状ヨーク１１に取り付けられたマグネット１５（１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ）と協働して、レンズ枠２を光軸Ｏａに沿って駆動する第１の電磁アクチュエータを構成している。マグネット１５（１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ）は、レンズ枠２に対向する一面側がＮ，Ｓ極の一方であり、その裏面側がＮ，Ｓ極の他方になっており、一面側から第１コイル１３を横切って裏面側に至る磁路が形成されている。この磁路を形成するためにマグネット１５（１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ）の裏面側には板状ヨーク１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄが配置されている。

第２コイル１４（１４Ａ，１４Ｂ）は、ベース部材３における２つのコイル保持部３Ｅにそれぞれ保持されており、環状ヨーク１１に取り付けられたマグネット１５（１５Ａ，１５Ｂ）と協働して、レンズ枠２を光軸Ｏａと交差する方向に駆動する第２の電磁アクチュエータを構成している。第２コイル１４Ａ，１４Ｂは一対の直線部を有する長円状に巻かれており、第２コイル１４Ａ，１４Ｂは光軸Ｏａと交差する平面内で互いに異なる方向に延びた直線部を有している。そして、マグネット１５（１５Ａ，１５Ｂ）は、その一方の極から第２コイル１４（１４Ａ，１４Ｂ）の一方の直線部を光軸方向に沿って横切った後他方の直線部を逆向きに横切って他方の極に戻る磁路を形成している。

ベース部材３は、レンズ枠２のレンズ取付開口２Ａに対向した開口３Ａを備えており、その周囲に複数の接続端子８が配置されている。図示の例では、ベース部材３は、環状ヨーク１１に対応する矩形状に形成されており、その四隅にワイヤ柱６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄを支持する挿通孔３Ｇが形成されている。また、環状ヨーク１１と対向する面には、前述したコイル保持部３Ｅと共にホール素子保持部３Ｆが設けられ、さらにレンズ枠２の下端が当接する当接突起３Ｈが設けられている。２箇所のホール素子保持部３Ｆには、回路基板１６Ａに実装されたホール素子（位置検出素子）１６がそれぞれ設置される。２つのホール素子１６は、光軸Ｏａと交差する平面内で互いに異なる方向に向いており、環状ヨーク１１に取り付けられたマグネット１５Ｃ，１５Ｄに対向して配置されている。

図４は、ベース部材を詳細に示した説明図である（（ａ）が平面図であり、（ｂ）が（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。）。ベース部材３に配置される複数の接続端子８は、樹脂材などで形成されるベース部材３に独立して埋め込み形成（インサート成形）されており、一部がレンズ枠２側で露出し、他の一部がベース部材３の側面３Ｂ又は背面３Ｃに露出して外部接続面８０を構成している。

図示の例では、１６個の接続端子８（８Ａ〜８Ｑ）がベース部材３に配備されている。そのうちで、接続端子８Ｑと接続端子８Ｂに第２コイル１４Ｂの一端と他端が接続されており、接続端子８Ｃと接続端子８Ｅに第２コイル１４Ａの一端と他端が接続されている。また、接続端子８Ｆ，８Ｇ，８Ｉ，８Ｊに一方のホール素子１６の４端子がそれぞれ接続されており、接続端子８Ｋ，８Ｌ，８Ｎ，８Ｐに他方のホール素子１６の４端子がそれぞれ接続されている。また、ワイヤ柱６Ａが給電経路Ｅとなって、その端部が挿通孔３Ｇ内で接続端子８Ｄに接続されており、ワイヤ柱６Ｄが給電経路Ｅとなって、その端部が挿通孔３Ｇ内で接続端子８Ｈに接続されている。

このようなレンズ駆動装置１の給電経路について説明する。レンズ駆動装置１の駆動手段（電磁アクチュエータ）７の給電対象は、第１コイル１３と２個の第２コイル１４（１４Ａ，１４Ｂ）である。第１コイル１３は、その一端が上板バネ５Ａのレンズ枠取付部５Ａ１に接続されており、その他端が上板バネ５Ｂのレンズ枠取付部５Ｂ１に接続されている。この第１コイル１３に対しては、ベース部材３に設けた接続端子８Ｄ，８Ｈの外部接続面８０に給電源の出力端子が接続され、支持部４であり第２弾性支持部材６であるワイヤ柱６Ａ，６Ｄが給電経路Ｅとなり、更に支持部４であり第１弾性支持部材５である上板バネ５Ａ，５Ｂが給電経路Ｅとなって、レンズ枠取付部５Ａ１，５Ｂ１を介して電気供給がなされる。

第２コイル１４Ａに対しては、ベース部材３に設けた接続端子８Ｃ，８Ｅの外部接続面８０に給電源の出力端子が接続されて直接電気供給がなされる。第２コイル１４Ｂに対しては、ベース部材３に設けた接続端子８Ｑ，８Ｂの外部接続面８０に給電源の出力端子が接続されて直接電気供給がなされる。

また、レンズ枠２の光軸Ｏａに対して交差する方向の位置検出を行うホール素子１６の出力は、一つのホール素子１６が接続端子８Ｆ，８Ｇ，８Ｉ，８Ｊの外部接続面８０を経由して図示省略した制御回路に送られ、もう一つのホール素子１６が接続端子８Ｋ，８Ｌ，８Ｎ，８Ｐの外部接続面８０を経由して図示省略した制御回路に送られる。

このようなレンズ駆動装置１は、駆動手段７における複数の給電対象への異なる給電経路の端部や、レンズ枠２の位置検出素子であるホール素子１６の出力端子を、全てベース部材３に設けた接続端子８に接続しており、その接続端子８の外部接続面８０をベース部材３の側面３Ｂ又は背面３Ｃに露出させている。これによって、駆動手段７及び位置検出素子であるホール素子１６と制御回路との接続をベース部材３における外部接続面８０との接続として一括して行うことが可能になる。これによって、制御回路との接続を含むレンズ駆動装置１の組み付けを簡易に行うことが可能になる。

図示の例では、ベース部材３における接続端子８Ａ，８Ｍは電気的な接続には使用していない。しかしながら、外部の制御回路の出力端子の構造上、第１コイル１３への給電を接続端子８Ａ，８Ｍの外部接続面８０を使用して行った方が良い場合には、こちらを用いて接続端子８Ｄ，８Ｈを非使用にすることもできる。このように、実際に電気的に接続する端子の数より多くベース部材３に接続端子８を設けておくことで、外部の制御回路との接続の自由度を高めることができる。

また、図示の例では、接続端子８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，８Ｅ，８Ｈ，８Ｍ，８Ｑは、一つの端子から２つの外部接続面８０を取り出している。このように一つの接続端子８から複数の外部接続面８０を取り出してベース部材３の側面３Ｂや背面３Ｃに露出させることでも、外部の制御回路との接続の自由度を高めることができる。

また、レンズ駆動装置１は、ワイヤ柱６Ａ，６Ｄ（第２弾性支持部材６）を用いた給電経路を含む全ての給電経路がベース部材３の平面領域内に配備されている。これによって、レンズ枠の周りに別途フレキシブル基板などで給電経路を設ける場合と比較して、レンズ駆動装置の設置占有スペースの省スペース化が可能になる。

なお、レンズ駆動装置１は、図１に示すように、レンズ枠２，支持部４，駆動手段７を覆い電磁シールド機能を有するカバー部材１７を設けることができる。このカバー部材１７は光路開口１７Ａを備えている上部にシャッター機構などの他の機構を設けることができる。このような他の機構の駆動手段に対しても、例えばカバー部材１７に沿った配線を設けるなどしてベース部材３の接続端子８から給電することが可能である。

図５は、レンズ駆動装置を備えた電子機器の例を示している。レンズ駆動装置１は、図５に示すような、カメラモジュール１００或いはカメラモジュール１００を備えた電子機器２００（携帯電話，スマートフォン，タブレット型ＰＣ，ノート型ＰＣなど）に装着される。レンズ駆動装置１を備えたカメラモジュール１００や電子機器２００は、レンズ駆動装置１を簡易に組み付けることができるので、高い生産性を得ることができる。また、レンズ駆動装置１の設置占有スペースが省スペース化できるので、カメラモジュール１００自体や電子機器２００自体の小型化・薄型化が可能になる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１：レンズ駆動装置，２：レンズ枠，２Ａ：レンズ取付開口，
２Ｂ：上端取付部，２Ｃ：下端取付部，２Ｄ：側面，２Ｄ１：コイル保持部，
３：ベース部材，３Ａ：開口，３Ｂ：側面，３Ｃ：背面，３Ｅ：コイル保持部，
３Ｆ：ホール素子保持部，３Ｇ：挿通孔，３Ｈ：当接突起，
４：支持部，１１：環状ヨーク，１１Ａ：上縁，１１Ｂ：下縁，
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ：板状ヨーク，
５：第１弾性支持部材，５Ａ，５Ｂ：上板バネ，
５Ａ１，５Ｂ１：レンズ枠取付部，
５Ａ２，５Ａ３，５Ｂ２，５Ｂ３：環状ヨーク取付部，
５Ａ４，５Ａ５，５Ｂ４，５Ｂ５：ワイヤ柱取付部，
５Ａ６，５Ｂ６：弾性変形部，
５Ｃ：下板バネ，５Ｃ１：レンズ枠取付部，５Ｃ２：環状ヨーク取付部，
５Ｃ３：弾性変形部，
６：第２弾性支持部材，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ：ワイヤ柱，
７：駆動手段，１３：第１コイル，１４（１４Ａ，１４Ｂ）：第２コイル，
１５（１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ）：マグネット，
８（８Ａ〜８Ｑ）：接続端子，８０：外部接続面，
１６：ホール素子（位置検出素子），１６Ａ：回路基板，
１７：カバー部材，１７Ａ：開口，
Ｅ：給電経路，Ｏａ：光軸，

Claims (10)

1. レンズ枠と、ベース部材と、前記ベース部材に対して前記レンズ枠を光軸方向及び光軸と交差する方向に移動可能に支持する支持部を備えると共に、前記レンズ枠を光軸方向及び光軸と交差する方向にそれぞれ駆動する駆動手段を備え、
   前記支持部は前記駆動手段への給電経路を備え、
   前記ベース部材は、前記レンズ枠に対向した開口を備えると共に複数の接続端子を備え、
   前記接続端子は、一部が前記ベース部材における前記レンズ枠に対向する面上で且つ前記開口と前記ベース部材の側面との間に露出し、他の一部が前記ベース部材の外側に向けて露出することで外部接続面を形成し、
   前記駆動手段への給電経路が前記接続端子に接続されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記外部接続面は前記ベース部材の側面又は背面に露出しており、前記接続端子は前記ベース部材に埋め込み形成されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記駆動手段は、前記レンズ枠を光軸方向に駆動するための第１コイルと前記レンズ枠を光軸と交差する方向に駆動するための第２コイルを備え、
   前記支持部は、前記第１コイルへの給電経路を備え、
   前記支持部が備える給電経路及び前記第２コイルが前記接続端子に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記支持部は、前記駆動手段のマグネットを備えて前記レンズ枠の周囲を囲むヨークと、前記ヨークに対して前記レンズ枠を光軸方向に沿って弾性支持する第１弾性支持部材と、前記ベース部材に対して前記ヨークを光軸と交差する方向に沿って弾性支持する第２弾性支持部材とを備え、
   前記第１弾性支持部材と前記第２弾性支持部材が前記第１コイルへの給電経路になることを特徴とする請求項３記載のレンズ駆動装置。
5. 前記ベース部材には前記レンズ枠の光軸と交差する方向の位置を検出する位置検出素子が配置され、前記接続端子に前記位置検出素子が接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
6. 前記支持部は、前記ベース部材の平面領域内に配備されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
7. 前記接続端子は、前記開口を囲うように配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
8. 前記複数の接続端子は、電気的な接続には使用していないものを含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載されたレンズ駆動装置を備えたカメラモジュール。
10. 請求項１〜８のいずれか１項に記載されたレンズ駆動装置を備えた電子機器。

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