(57)【要約】【課題】永久磁石を構成する磁石片を安定してヨークの内壁に設置させることのできるレンズ駆動装置を提供する。【解決手段】円環状のヨーク１１の内壁に取付けられて、駆動用コイル１５のコイル周りに放射状に分布する磁界を印加する永久磁石１２を、４個の磁石片１２ａ〜１２ｄから構成するとともに、レンズ光軸方向に垂直な断面における各磁石片１２ａ〜１２ｄの外周側の面１２ｎの形状を円弧状とし、かつ、この円弧状に形成された外周側の面１２ｎの曲率半径をヨーク１１の円弧部の曲率半径よりも大きく形成することにより、各磁石片１２ａ〜１２ｄの外周側の面１２ｎとヨーク１１の内壁とが各磁石片１２ａ〜１２ｄの周方向の両端部の２点Ｐ，Ｑのみで接触するようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するホルダーと、このホルダーの外側に配置されたケースと、前記ホルダーの外周側壁に装着された駆動用コイルと、前記ケースに取付けられる、円弧状の内壁もしくは複数の円弧部が形成された内壁を有する環状のヨークと、前記環状のヨークの内壁に取付けられて前記駆動用コイルと所定の間隙を介して対向する永久磁石と、前記ホルダーと前記ケースとを連結するバネ部材とを備えたレンズ駆動装置であって、
前記永久磁石は複数の磁石片から成り、
前記レンズの光軸方向に垂直な断面において、
前記各磁石片の外周側の面の形状が円弧状であり、かつ、前記各磁石片の円弧の曲率半径が前記ヨークの円弧部の曲率半径よりも大きいことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
レンズを保持するホルダーと、このホルダーの外側に配置されたケースと、前記ホルダーの外周側壁に装着された駆動用コイルと、前記ケースに取付けられる、円弧状の内壁もしくは複数の円弧部が形成された内壁を有する環状のヨークと、前記環状のヨークの内壁に取付けられて前記駆動用コイルと所定の間隙を介して対向する永久磁石と、前記ホルダーと前記ケースとを連結するバネ部材とを備えたレンズ駆動装置であって、
前記永久磁石は複数の磁石片から成り、
前記レンズの光軸方向に垂直な断面において、
前記各磁石片の外周側の面の形状が直線状であることを特徴とするレンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ等に用いられる、ボイスコイルモータを用いたレンズ駆動装置に関するもので、特に、環状のヨークの内壁側に複数に分割された円弧状の永久磁石が設置される形態のレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等に搭載されるカメラはイメージセンサの画素数が増大されて撮影画像の高品質化が進んでいる。これに伴って、搭載されるレンズ系についても、従来の固定焦点のカメラモジュールから可動焦点のカメラモジュールへと移行しつつある。これは、固定焦点のカメラモジュールでは、焦点ボケが生じて、高画素数イメージセンサの分解能に対応することができないためである。
可動焦点のカメラモジュールにおけるレンズ系の駆動方式としては、図６に示すような、ボイスコイルモータを用いたレンズ駆動装置５０が多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
レンズ駆動装置５０は、軟鉄等の磁性体から成る断面がＵ字状のヨーク５１と、ヨーク５１の内壁側に取付けられる円筒状の永久磁石５２と、中央位置にレンズ５３を保持するホルダー５４と、ホルダー５４に装着される駆動用コイル５５と、内周側にヨーク５１が装着されるケース５６と、ホルダー５４とケース５６とを連結する上下のバネ部材５７Ａ，５７Ｂとを備えている。
なお、上下方向は、レンズ５３の光軸方向で、図６の上側である図示しない被写体側が上側である。
【０００４】
レンズ駆動装置５０の駆動用コイル５５は、ヨーク５１と永久磁石５２とにより印加される、コイル周りに放射状に分布する磁界中に設置されている。したがって、駆動用コイル５５に通電すると、駆動用コイル５５は、図６の矢印に示すような、被写体の方向（上下方向）へ向いたローレンツ力が発生するので、ホルダー５４を、ローレンツ力と上下のバネ部材５７Ａ，５７Ｂの復元力とが釣り合った位置に移動させることができる。
すなわち、ホルダー５４に通電する電流値を制御することにより、ホルダー５４の移動量を制御して、レンズ５３の位置を制御することができる。
【０００５】
ところで、前記円筒状の永久磁石５２に代えて、図７に示すような、複数の円弧状の磁石片（永久磁石）５２ａ〜５２ｄをヨーク５１の内壁に取付けた形態の永久磁石５２Ｚが用いられている。これは、円弧状の磁石の方が、円筒状の磁石に比べて、製造や着磁の点で有利であるという理由による。
円弧状の磁石片５２ａ〜５２ｄの外周側の半径は、ヨーク５１の内壁の半径と同じとなるように加工されて、各磁石片５２ａ〜５２ｄは、周方向に互いに所定の間隔を隔てて、１個ずつヨーク５１の内壁に順次取付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２８００３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、各磁石片５２ａ〜５２ｄの駆動用コイル５５に面する側の極が同一の極（図７ではＮ極）であるため、磁石片５２ａ〜５２ｄ同士が反発し合って磁石片の一部が浮き上がってヨーク５１の内壁に密着できず、そのため、磁石片５２ａ〜５２ｄがシーソー状態となり、設置位置が不安定になるといった問題点があった。特に、加工のバラつきによって磁石片５２ａ〜５２ｄの外周部の曲率半径がヨーク５１の内壁の曲率半径よりも小さくなってしまった場合には不安定さが顕著となる。
具体的には、図７に示すように、磁石片５２ａをヨーク５１の内壁に密着させて固定した後、次の磁石片５２ｂを設置しようとすると、磁石片５２ｂのＮ極側と磁石片５２ａのＮ極側とが反発するとともに、磁石片５２ｂのＳ極側がヨーク５１の内壁からせりあがって、磁石片５２ａのＮ極側に重なる方向に移動しようとするため、磁石片５２ｂは、磁石片５２ａ側がヨーク５１の内壁から浮き上がった状態で設置されてしまう。磁石片５２ｃ，５２ｄについても同様である。
このように、磁石片５２ａ〜５２ｄの設置位置が不安定になると、永久磁石５２Ｚと駆動用コイル５５との間隔がばらつくため、レンズ５３への駆動力が不安定となるといった問題点が発生する。また、磁石片５２ａ〜５２ｄと駆動用コイル５５との間の空間が狭い場合には、磁石片５２ａ〜５２ｄが駆動用コイル５５やホルダー５４に接触してしまう恐れがあった。
【０００８】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、永久磁石を構成する磁石片を安定してヨークの内壁に設置させることのできるレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願の請求項１に記載の発明は、レンズを保持するホルダーと、このホルダーの外側に配置されたケースと、前記ホルダーの外周側壁に装着された駆動用コイルと、前記ケースに取付けられる、円弧状の内壁もしくは複数の円弧部が形成された内壁を有する環状のヨークと、前記環状のヨークの内壁に取付けられて前記駆動用コイルと所定の間隙を介して対向する永久磁石と、前記ホルダーと前記ケースとを連結するバネ部材とを備えたレンズ駆動装置であって、前記永久磁石は複数の磁石片から成り、前記レンズの光軸方向に垂直な断面において、前記各磁石片の外周側の面の形状が円弧状であり、前記各磁石片の円弧の曲率半径が前記ヨークの円弧部の曲率半径よりも大きいことを特徴とする。
これにより、各磁石片は、端部に近い２つの点でヨークの内壁に接触するので、各磁石片をヨークに取付ける際に、前記各磁石片を安定してヨークの内壁に設置できるので、磁石片が駆動用コイルやホルダーに接触することを防ぐことができるだけでなく、各磁石片と駆動用コイルとの間隔をほぼ設計通りになるように前記各磁石片を取付けることができるので、レンズへの駆動力が安定する。
したがって、レンズを安定して移動させることができるとともに、装置毎の駆動力のバラツキを大幅に低減できるので、装置の信頼性を向上させることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明のように、レンズの光軸方向に垂直な断面における各磁石片の外周側の面の形状を直線状としても、各磁石片は、端部に近い２つの点でヨークの内壁に接触するので、請求項１に記載の発明と同様に、各磁石片と駆動用コイルとの間隔をほぼ設計通りになるように前記各磁石片を取付けることができる。
【００１１】
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置の構成を示す断面図である。
【図２】本実施の形態に係る複数の円弧状の磁石片を円筒状のヨークの内壁に取付けた状態を示す図である。
【図３】本実施の形態に係る複数の円弧状の磁石片を円弧部と直線部とを有する環状のヨークの内壁に取付けた状態を示す図である。
【図４】本発明による円弧状の磁石片の他の形態を示す図である。
【図５】本発明によるレンズ駆動装置の他の構成を示す図である。
【図６】従来のレンズ駆動装置の構成を示す図である。
【図７】従来の形状の複数の円弧状の磁石片をヨークの内壁に取付けた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置１０の構成を示す断面図である。
レンズ駆動装置１０は、軟鉄等の磁性体から成るヨーク１１と、このヨーク１１の内壁側に取付けられる永久磁石１２と、対物レンズや接眼レンズが組み合わされたレンズ１３と、このレンズ１３を中央位置に保持するホルダー１４と、ホルダー１４の外側面に装着される駆動用コイル１５と、ヨーク１１をその内周側に装着するケース１６と、このケース１６とホルダー１４とを連結する上下のバネ部材１７Ａ，１７Ｂとを備える。
【００１５】
ヨーク１１は、軟鉄等の磁性体から成る断面がＬ字型の円筒状の部品で、ホルダー１４の周りに所定の間隔を隔てて配置さている。
永久磁石１２は、図２に示すように、円筒をほぼ４分割して成る磁石片１２ａ〜１２ｄから成り、駆動用コイル１５のコイル周りに放射状に分布する磁界を印加する。
これらの磁石片１２ａ〜１２ｄは、レンズ１３の光軸方向に垂直な断面における内周側の面１２ｍの形状と外周側の面１２ｎの形状とがともに円弧状である。各磁石片１２ａ〜１２ｄの円弧の長さは、９０°よりも若干小さく形成されている。
本例では、各磁石片１２ａ〜１２ｄの外周側の面１２ｎの円弧の曲率半径が、円筒状のヨーク１１の内壁の曲率半径よりも大きく形成されている。なお、内周側の面１２ｍの円弧の曲率半径は、外周側の面１２ｎの円弧の曲率半径よりも、当該各磁石片１２ａ〜１２ｄの厚さの分だけ小さい。
【００１６】
ホルダー１４は円筒状の部品で、中央位置に対物レンズや接眼レンズが組み合わされたレンズ１３を保持する。
駆動用コイル１５はホルダー１４の外周の側壁に装着される。詳細には、ホルダー１４の下部に設けられて永久磁石１２側に突出する位置決め用の鍔部１４ａに駆動用コイル１５の下側を載せるようにして装着される。これにより、駆動用コイル１５をホルダー１４の所定の位置に確実に装着することができる。
ケース１６は、基部１６ａとこの基部１６ａの周縁部から上部に突出するヨーク支持部材１６ｂとを備える。基部１６ａは、静止状態において、ホルダー１４の下側を支持する。ヨーク支持部材１６ｂは、内周面でヨーク１１及び永久磁石１２を支持する。
上側及び下側のバネ部材１７Ａ，１７Ｂは、例えば、リン青銅等から成る円板状のバネ部材に、円弧状の滑らかな曲線で囲まれた切り欠き溝を形成したものが用いられる。
上側のバネ部材１７Ａは、ホルダー１４の上面とケース１６のヨーク支持部材１６ｂとを連結し、下側のバネ部材１７Ｂは、ホルダー１４の下面とケース１６の基部１６ａの上面とを連結する。
【００１７】
本例では、図２に示すように、永久磁石１２を構成する各磁石片１２ａ〜１２ｄの外周側の面１２ｎの円弧の曲率半径が、円筒状のヨーク１１の内壁の曲率半径よりも大きく形成されている。これにより、各磁石片１２ａ〜１２ｄは、その外周側の面１２ｎとヨーク１１の内壁とが各磁石片１２ａ〜１２ｄの周方向の両端部の２点Ｐ，Ｑのみで接触していることになる。したがって、磁石片１２ａの外周側の面１２ｎをヨーク１１の内壁に密着させて固定した後、次の磁石片１２ｂを設置する際に、磁石片１２ｂのＳ極側がヨーク１１の内壁からせりあがることはない。
すなわち、従来の磁石片５２ｂでは、磁石片５２ｂの外周側の面の曲率半径はヨーク５１の内壁の曲率半径と同じとなるように加工されるので、磁石片５２ｂは、ヨーク５１の内壁に沿うように移動しながら磁石片５２ａに引き寄せられるため、磁石片５２ｂの磁石片５２ａ側がヨーク５１の内壁から浮き上がりやすくなる。特に、加工のバラつきにより磁石片５２ａ〜５２ｄの外周部の曲率半径がヨーク５１の内壁の曲率半径よりも小さくなってしまった場合には、浮き上がりがひどくなってしまう。
これに対して、本例では、磁石片１２ｂがヨーク１１の内壁と２点Ｐ，Ｑのみで接触しているので、ヨーク１１の内壁に沿って移動しようとすると、ヨーク１１の内壁から反力を受ける。したがって、磁石片１２ｂは、ヨーク１１の内壁に沿って容易に移動することができない。すなわち、磁石片１２ｂの磁石片１２ａ側がヨーク１１の内壁からせりあがることはないので、磁石片１２ｂを確実に所定の位置に取付けることができる。
磁石片１２ｃ，１２ｄについても同様である。
これにより、磁石片１２ａ〜１２ｄはシーソー状態になることがないので、ヨーク１１の周方向に、互いに所定の間隔を隔てた状態で、正確に取付けることができる。
【００１８】
このように、本実施の形態によれば、円環状のヨーク１１の内壁に取付けられて、駆動用コイル１５のコイル周りに放射状に分布する磁界を印加する永久磁石１２を、４個の磁石片１２ａ〜１２ｄから構成するとともに、レンズ１３の光軸方向に垂直な断面における各磁石片１２ａ〜１２ｄの外周側の面１２ｎの形状を円弧状とし、かつ、この円弧状に形成された外周側の面１２ｎの曲率半径をヨーク１１の円弧部の曲率半径よりも大きく形成することにより、各磁石片１２ａ〜１２ｄの外周側の面１２ｎとヨーク１１の内壁とが各磁石片１２ａ〜１２ｄの周方向の両端部の２点Ｐ，Ｑのみで接触するようにしたので、磁石片１２ａ〜１２ｄ同士が反発し合っても、各磁石片１２ａ〜１２ｄがヨーク１１の内壁に沿って移動することはない。したがって、各磁石片１２ａ〜１２ｄを確実に所定の位置に取付けることができるので、レンズ１３を安定して移動させることができるとともに、装置毎の駆動力のバラツキを大幅に低減することができる。
【００１９】
なお、前記実施の形態では、永久磁石１２を、円筒をほぼ４分割して成る４個の磁石片１２ａ〜１２ｄから構成したが、磁石片の数はこれに限るものではなく、ヨーク１１の大きさや形状、あるいは、装置の幅などにより適宜決定すればよい。
また、前記例では、ヨーク１１を円筒状としたが、本発明は、図３に示すような、円弧部１１ｒと直線部１１ｓとを有するヨーク１１Ｋにも適応可能である。このヨーク１１Ｋは外形形状を小さくするために、円筒の外周側面の４箇所をカットしたもので、磁石片１２ａ〜１２ｄとしては、前記例と同様に、各磁石片１２ａ〜１２ｄの外周側の面１２ｎの形状を円弧状とし、かつ、この円弧状に形成された外周側の面１２ｎの曲率半径をヨーク１１Ｋの円弧部の曲率半径よりも大きく形成すればよい。
なお、外周側の面１２ｎのうち、ヨーク１１Ｋの円弧部１１ｒと接触する点Ｍ，Ｎよりも端部側の部分１２ｓは、ヨーク１１Ｋの直線部１１ｓに対向することから、直線状とすることが好ましい。
【００２０】
また、前記例では、各磁石片１２ａ〜１２ｄの外周側の面１２ｎを、曲率半径がヨーク１１Ｋの円弧部の曲率半径よりも大きな円弧状としたが、図４に示すように、外周側の面１２ｎを直線状としてもよい。各磁石片１２ａ〜１２ｄは、端部に近い２つの点Ｍ，Ｎでヨーク１１の内壁に接触するので、前記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、図４では、外周側の面１２ｎが直線状である磁石片１２ａ〜１２ｄから成る永久磁石１２を、円弧部１１ｒと直線部１１ｓとを有するヨーク１１Ｋに適応した例を示したが、外周側の面１２ｎが直線状である磁石片１２ａ〜１２ｄを、図２に示した円筒状のヨーク１１に取付けることも可能である。
【００２１】
また、前記例では、ヨーク１１をケース１６の基部１６ａの周縁部から上部に突出するヨーク支持部材１６ｂに取付けた構成のレンズ駆動装置１０について説明したが、本発明は、図５に示すように、ヨーク支持部材１６ｂを省略し、ヨーク１１を基部１６ａの上に配置した構成のレンズ駆動装置１０Ｍにも適応可能である。
この場合には、上側のバネ部材１７Ａは、ホルダー１４の上面とヨーク１１の上面とを連結し、下側のバネ部材１７Ｂは、ホルダー１４の下面とケース１６の基部１６ａの上面とを連結する。なお、上側のバネ部材１７Ａは、ヨーク１１の上面と別途設けられたバネ抑え部材１６ｃにより挟持される。
【００２２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、ホルダーを安定して駆動することができるとともに、駆動力のバラツキを少なくすることができるので、レンズ駆動装置の信頼性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１０  レンズ駆動装置、１１  ヨーク、１２  永久磁石、１２ａ〜１２ｄ  磁石片、
１３  レンズ、１４  ホルダー、１５  駆動用コイル、１６  ケース、
１７Ａ  上側のバネ部材、１７Ｂ  下側のバネ部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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