(57)【要約】  移動レンズ体を移動させる際の推力向上を図ることが可能なレンズ駆動装置を提供する。  レンズを保持する移動レンズ体３と、移動レンズ体３を光軸方向に移動させる駆動機構と、を備え、駆動機構には、移動レンズ体３に取り付けられた駆動コイル１４１,１４２と、その駆動コイルに対向するように配置された駆動マグネット１７が含まれ、光軸方向と直交する方向において、駆動マグネット１７の最も薄い部分の厚みを０.３ｍｍ以上にするとともに、駆動コイルと駆動マグネット１７との隙間Ａ及び当該コイルの幅Ｂは条件式０.３Ｂ≦Ａ≦Ｂを満足するようにする。
2008129827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持する移動体と、
前記移動体を光軸方向に移動させる駆動機構と、を備え、
前記駆動機構には、前記移動体に取り付けられたコイルと、当該コイルに対向するように配置されたマグネットが含まれ、
前記光軸方向と直交する方向において、前記コイルと前記マグネットとの隙間Ａ及び当該コイルの幅Ｂは、以下の条件式を満足することを特徴とするレンズ駆動装置。
０．３Ｂ≦Ａ≦Ｂ
【請求項２】
前記マグネットの最も薄い部分の厚みを０．３ｍｍ以上にしたことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記コイルは、前記レンズ駆動装置の可動時において、前記マグネットからの磁力の届く範囲内で、光軸方向に沿って移動することを特徴とする請求項１または２記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記マグネットの外周面と対向する内周面を有するマグネット固定部を備え、
前記マグネット固定部は光軸方向と直交する断面が多角形状であり、
前記マグネットは、前記内周面の角部分に複数個配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記移動体は光軸方向に延びる円筒形状であって、
前記マグネットの形状は、前記移動体に沿って延設されるとともに前記マグネット固定部の四隅に沿う角部を備えた外周形状を有し、
前記コイルの前記マグネットの延設面に対向した厚さと、前記コイルが前記マグネットと対向したまま移動する移動距離全長とをあわせた値は、前記マグネットの光軸方向に延びた厚さよりも小さくなることを特徴とする請求項４に記載のレンズ駆動装置。
【請求項６】
前記マグネット固定部はバックヨークからなるとともに、前記駆動機構を支持するベースとケースとからなる支持体の間に挟持されていることを特徴とする請求項４または５に記載のレンズ駆動装置。
【請求項７】
前記駆動コイルは前記移動体の高さに沿って配置される円環状のコイルであって、
前記マグネット固定部は、光軸方向と直交する断面が略矩形状のバックヨークであって、前記マグネットの形状は、前記円環形状したコイルの外周面に沿う内周形状に形成され、前記マグネット固定部の内周部にあわせて四分割されて前記マグネット固定部の四隅に沿う角部を備えた外周形状であることを特徴とする請求項５または６に記載のレンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズを光軸方向に変位駆動して被写体の像を結像させるレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラが搭載されたカメラ付き携帯電話機が普及するにつれ、その携帯電話機を用いて様々な被写体を撮影する機会が増えている。例えば、友人や風景など、カメラのレンズからある程度離れた被写体を撮影（通常撮影）したり、バスの時刻表や花びらなど、カメラのレンズと近接した位置にある被写体を撮影（接写撮影）したりする場合がある。【０００３】
接写撮影（マクロ撮影）の場合、カメラのレンズ位置は、通常撮影時のレンズ位置よりも、僅かに被写体側に近づいた位置にする必要がある。そのため、この種の撮影レンズ系では、レンズを光軸方向に変位駆動する駆動機構を備えており、スイッチの切り替えによってこの駆動機構を駆動し、レンズを光軸方向に移動させることができるようになっている（例えば特許文献１参照）。【０００４】
特許文献１に開示されたレンズ駆動装置は、レンズを備えたレンズホルダと、レンズホルダを保持する移動体と、この移動体をレンズの光軸方向に移動可能に支持する固定体と、から構成されている。そして、特許文献１のレンズ駆動装置では、移動体の方にはマグネットが、固定体の方には駆動コイルが設けられている。一方で、移動体の方に駆動コイルが、固定体の方にはマグネットが設けられたレンズ駆動装置も存在する。【０００５】
ここで、後者のレンズ駆動装置に関して、マグネットを固定体（カバー部）に固着させる際には、一般的に接着剤が用いられる。そして、この接着剤を過熱硬化させるために、レンズ駆動装置の製造工程の中には、マグネットと固定体を高温室に入れる工程が含まれている。
【特許文献１】特開２００５−３７８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、マグネットは、高温室に入れられると条件次第では高温のために減磁してしまい、結果的に、移動体を移動させる際の推力低下を招いてしまう。この点、マグネットを単純に大きくすれば、多少の減磁が生じても推力低下による悪影響は小さいとも考えられる。しかし、近年、レンズ駆動装置の小型化要求は益々高まるばかりで、マグネットやレンズ駆動装置自体を単純に大きくすることによってこの問題を解決するのは困難である。【０００７】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動体を移動させる際の推力向上を図ることが可能なレンズ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上のような課題を解決するために、本発明は、以下のものを提供する。【０００９】
本発明は、レンズを保持する移動体と、前記移動体を光軸方向に移動させる駆動機構と、を備え、前記駆動機構には、前記移動体に取り付けられたコイルと、当該コイルに対向するように配置されたマグネットが含まれ、前記コイルと前記マグネットとの隙間Ａ及び当該コイルの幅Ｂは、条件式０．３Ｂ≦Ａ≦Ｂを満足することを特徴とする。【００１０】
本発明によれば、移動体と駆動機構が設けられ、その駆動機構には、コイルとマグネットが含まれるレンズ駆動装置で、コイルとマグネットとの隙間Ａ及びコイルの幅Ｂは、０．３Ｂ≦Ａ≦Ｂを満たすようにしたので、移動体を移動させる際の推力向上を図ることができる。【００１１】
より詳細には、光軸と直交する方向におけるマグネットの最も薄い部分の厚みを薄くすると、マグネットの内周面におけるコイルとの対向面積が大きくなるため（これにより、光軸と直交する方向におけるコイルの厚さを大きくできるため）、この部分の厚さは、薄ければ薄い方がよい。
そのため、コイルとマグネットとの隙間Ａ及びコイルの幅Ｂは、条件式０．３Ｂ≦Ａ≦Ｂを満たすようにしているが、このうち０．３Ｂ≦Ａの部分を変形すると、（Ａ＋Ｂ）／Ｂ≧１．３となる。そして、コイルとマグネットとの隙間Ａを設計上可能な限り近づけて（その結果、まずＡが決定される）、その後、幅Ｂの値を調整する際に、上記条件式を満たす範囲で調整していく（コイルの幅Ｂを、隙間Ａの１０／３倍以内の寸法に抑える）。これにより、マグネットからの磁束の有効成分が、コイルの内径側にまで十分供給されるようになり、ひいては（例えば製造工程で高温室に入れられることにより）マグネットに多少の減磁が生じた場合であっても、移動体を移動させる際の推力向上を図ることができる。なお、０．３Ｂ≦Ａの部分だけだと、計算上、コイルとマグネットとの隙間Ａの方がコイルの幅Ｂよりも大きくなることがあるので、起磁力を鑑みてＡ≦Ｂという条件式も付加している。【００１２】
また、本発明において、前記マグネットの最も薄い部分の厚みを０．３ｍｍ以上にしたことを特徴とする。【００１３】
レンズ駆動装置に装着する磁石は、磁力の強さを鑑みてネオジウムの焼結磁石を使用することが多い。このネオジウムの磁石において薄く加工できる限界は０．３ｍｍである。また、この部分の厚さを薄くすればするほど、減磁が大きくなってしまい（例えば、パーミアンス係数が１以下になってしまい）、マグネットが使い物にならなくなる。従って、本発明においては、加工限界や減磁を考慮して、光軸と直交する方向におけるマグネットの最も薄い部分の厚みを０．３ｍｍ以上としている。なお、上述したように、コイルとの対向面積をできるだけ大きくしようとすれば、この部分の厚みは０．３ｍｍであることが好ましい。【００１４】
ここで、移動体を移動させる際の推力を向上させるためには、光軸方向にマグネットやコイルを延ばし、コイルを流れる総電流値を増やし（アンペアターンを大きくし）、大型化させることも考えられる。しかし、上述したように、近年におけるレンズ駆動装置の小型化要求に鑑みれば、レンズ駆動装置自体を光軸方向に単純に大きくすることができない状況にある。そこで、本発明によれば、このような状況であっても、レンズ駆動装置自体を大型化させることなく（コイルのアンペアターンを変えることなく）、移動レンズ体を移動させる際の推力を向上させることができる。【００１５】
なお、本発明における「マグネット」について、その形態・大きさの如何は問わない。例えば、コイルの周方向において（端部の）幅（厚み）が異なる四角マグネットであってもよいし、円環形状のマグネットであってもよい。【００１６】
また、本発明において、前記コイルは、前記レンズ駆動装置の可動時において、前記マグネットからの磁力の届く範囲内で、光軸方向に沿って移動することが好ましい。【００１７】
具体的には、前記マグネットの形状は、前記移動体に沿って延設されるとともに前記マグネット固定部の四隅に沿う角部を備えた外周形状を有し、前記コイルの前記マグネットの延設面に対向した厚さと、前記コイルが前記マグネットと対向したまま移動する移動距離全長とをあわせた値は、前記マグネットの光軸方向に延びた厚さよりも小さくなっている。【００１８】
本発明によれば、上述したコイルは、レンズ駆動装置の可動時において、マグネットからの磁力の届く範囲内で、光軸方向に沿って移動することとしたので、マグネットからの磁束がコイルに供給された状態で移動体を移動させることができ、ひいては推力向上に寄与することができる。【００１９】
また、本発明において、前記マグネットの外周面と対向する内周面を有するマグネット固定部を備え、前記マグネット固定部は光軸方向と直交する断面が多角形状であり、前記マグネットは、前記内周面の角部分に複数個配置されることが好ましい。【００２０】
具体的には、前記マグネット固定部は光軸方向と直交する断面が略矩形状のバックヨークであって、前記駆動機構を支持するベースとケースとからなる支持体の間に挟持されている。また、前記駆動コイルは前記移動体の高さに沿って配置される円環状のコイルであって、前記マグネットの形状は、前記円環形状したコイルの外周面に沿う内周形状に形成され、前記マグネット固定部の内周部にあわせて四分割されて前記マグネット固定部の四隅に沿う角部を備えた外周形状となっている。【００２１】
本発明によれば、マグネットの外周面と対向する内周面を有するマグネット固定部が設けられ、マグネットは、その内周面の角部分に複数個（例えば４個）配置されることとしたので、レンズ駆動装置の小型化要求を満たしつつ、移動体を移動させる際の推力向上に寄与することができる。【００２２】
より詳細には、レンズ駆動装置を組み込む機器（例えば携帯電話機）との関係において、位置決めを正確にするために、レンズ駆動装置全体を直方体形状にしなければならない場合がある（直方体形状は四隅があるので、位置決めしやすい）。そして、直方体形状の筐体（ケース）の中に、円筒状のレンズホルダに沿って配置される円環状のコイルを配置する場合には、マグネットを四分割して、筐体の四隅に分けて配置することがある（すなわち、上述したマグネット固定部の内周面の角部分に４個配置することがある）。このとき、マグネットを分割したことに起因して、コイルとマグネットの対向面積が小さくなってしまい、その結果、推力低下を招く虞がある。そこで、本発明に係るレンズ駆動装置によれば、この推力低下が生じた場合であっても、移動体を移動させる際の推力向上に貢献することができる。【００２３】
なお、コイルとマグネットの対向面積を最大化しつつ、かつ、マグネットの加工限界を考慮すれば、光軸と直交する方向におけるマグネットの最も薄い部分の厚みは０．３ｍｍとするのが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係るレンズ駆動装置によれば、レンズ駆動装置を大型化させることなく、移動レンズ体を移動させる際の推力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置の機械構成を示す図である。
【図２】図１（Ａ）に示すレンズ駆動装置をＦ−Ｆ'の位置で光軸方向Ｌに切断したときの断面図である。
【図３】、図１に示すレンズ駆動装置の固定体及びスリーブを詳細に説明するための図である。
【図４】図１に示すレンズ駆動装置において、駆動コイルの接続態様の一例を示す模式図である。
【図５】本実施形態に係るレンズ駆動装置の一部を模式的に描いた模式図である。
【図６】駆動コイル及び駆動マグネットの寸法詳細について説明するための説明図である。
【図７】本発明の実施例に係るレンズ駆動装置の概要を説明するための説明図である。
【図８】図７に示すレンズ駆動装置を用いて、駆動コイルの推力について実験した結果を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  レンズ駆動装置
２  固定体
３  レンズ移動体
５  レンズ駆動機構
１１  ケース
１４１，１４２  駆動コイル
１５  スリーブ
１６  バックヨーク
１７  駆動マグネット
１８  板状カバー
１９  ベース
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。【００２８】
［機械構成］
図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置１の機械構成を示す図である。図１（Ａ）は、レンズ駆動装置１を斜め上方から見たときの外観図であって、図１（Ｂ）は、レンズ駆動装置１の分解斜視図である。また、図２は、図１（Ａ）に示すレンズ駆動装置１をＦ−Ｆ'の位置で光軸方向Ｌに切断したときの断面図である。【００２９】
図１及び図２において、レンズ駆動装置１は、光軸方向に配置された３枚のレンズ１２１，１２２，１２３を、光軸方向Ｌに沿って被写体（撮像対象）に近づくＡ方向（前側）、および、被写体とは反対側（像側）に近づくＢ方向（後側）の双方向に移動させるものであり（図２参照）、直方体形状を呈している（図１（Ａ）参照）。また、レンズ駆動装置１は、３枚のレンズ１２１，１２２，１２３及び固定絞り１２４を円筒状のレンズホルダ１２上に一体に保持した移動体３と、この移動体３を光軸方向Ｌに沿って移動させるレンズ駆動機構５と、レンズ駆動機構５及び移動体３が搭載された支持体としての固定体２と、を有している。移動体３は、円筒状のスリーブ１５を備えており、その内側に円筒状のレンズホルダ１２が固着されている。【００３０】
固定体２は、像側で撮像素子（図示せず）を保持するための矩形のベース１９と、被写体側に位置する矩形のケース１１と、ケース１１の被写体側を覆う板状の板状カバー１８と、を備えており、ケース１１及び板状カバー１８の中央には、被写体からの反射光をレンズに取り込むための円形の入射窓１１０，１８０が各々形成されている。固定体２は、さらに、ベース１９とケース１１との間に挟持された角筒状のバックヨーク１６を備えており、バックヨーク１６は、後述する駆動マグネット（マグネット）１７とともに、駆動コイル（コイル）１４１，１４２に鎖交磁界を発生させる鎖交磁界発生体４を構成している。【００３１】
レンズ駆動機構５は、スリーブ１５の外周面に光軸の方向に２段に配置された円環状の第１の駆動コイル１４１と第２の駆動コイル１４２と鎖交磁界発生体４を備え、これらによって、磁気駆動機構５ａが構成されている（図２参照）。鎖交磁界発生体４は、駆動コイル１４１，１４２に対して外周側で対向する４個の駆動マグネット１７と、鋼板などの強磁性板からなる角筒状のバックヨーク１６とを備えており、４個の駆動マグネット１７は、バックヨーク１６の内周面のうち４箇所の角部分に固定されている。【００３２】
なお、ここでいうバックヨーク１６は、駆動マグネット１７の外周面と対向する内周面を有することから、「マグネット固定部」の一例として機能し、その内周面の角部分（４箇所）に、駆動マグネット１７が配置されることになる。すなわち、駆動マグネット１７は、円環形状の第１駆動コイル１４１及び第２駆動コイル１４２と、矩形形状のバックヨーク１６との間に形成された隅部（角部分）に配置されることになる。なお、本実施形態では断面積が矩形となっているが、五角形や八角形などの多角形でもよい。【００３３】
４個の駆動マグネット１７は移動体３に沿って延設されており、いずれも光軸方向Ｌにおいて２分割されており、いずれにおいても内面と外面とが異なる極に着磁されている。また、４個の駆動マグネット１７では、例えば、上半分では内面がＮ極に着磁され、外面がＳ極に着磁され、下半分では、内面がＳ極に着磁され、外面がＮ極に着磁されている。バックヨーク１６は、ベース１９とケース１１との間に挟持された状態にあり、バックヨーク１６は、レンズ駆動装置１の側面で露出し、その側面部を構成している。なお、本実施例において、使用するマグネットはネオジウムの焼結マグネットである。【００３４】
また、レンズ駆動機構５は、バックヨーク１６とベース１９との間に挟持された第１の板バネ３１を備えているとともに、バックヨーク１６とケース１１との間に挟持された第２の板バネ３２を備えている。第１の板バネ３１及び第２の板バネ３２は、双方とも金属製の薄板から形成されており、光軸方向Ｌにおける厚さを同じにすることによって、生産性を高めることができる。
なお、円環形状のコイルの外周面に沿うように駆動マグネット１７の内周面は形成されている。【００３５】
バックヨーク１６は、駆動コイル１４１，１４２が配置されている領域の光軸方向Ｌの寸法、及び駆動マグネット１７の光軸方向Ｌの寸法よりも大きくなっている。このため、駆動マグネット１７と第１の駆動コイル１４１との間に構成される磁路、及び、駆動マグネット１７と第２の駆動コイル１４２との間に構成される磁路からの漏れ磁束を少なくすることができる。その結果、スリーブ１５の移動量と、駆動コイル１４１，１４２に流す電流との間のリニアリティを向上させることができる。なお、本実施形態におけるバックヨーク１６では、例えば、バックヨーク１６の形状を駆動コイル１４１，１４２の側面及び下面又は上面を覆うような形状にしなくても、上述した漏れ磁束を減少させる等の効果を得ることができる。【００３６】
さらに、レンズ駆動装置５は、スリーブ１５の上端に保持された円環状の磁性片１３８を備えている（図１（Ｂ）参照）。この磁性片１３８は、駆動マグネット１７との間に作用する吸引力により移動体３に対して光軸方向Ｌの付勢力を印加する。このため、移動体３が無通電時に自重で変位することを防止することができ、ひいては移動体３に所望の姿勢を維持させることができる。また、磁性片１３８は、一種のバックヨークとして作用し、駆動マグネット１７と第１の駆動コイル１４１との間に構成される磁路、及び、駆動マグネット１７と第２の駆動コイル１４２との間に構成される磁路からの漏れ磁束を減少させることができる。なお、レンズ駆動装置１には、駆動コイル１４１，１４２に対する端子３０８ａ，３０８ｂが形成されている。【００３７】
図３は、図１に示すレンズ駆動装置１の固定体２及びスリーブ１５を詳細に説明するための図であって、図３（Ａ）は、ケース１１と板状カバー１８を取り外した状態を被写体側から見た様子を示しており、図３（Ｂ）は、スリーブ１５に第１の板バネ３１及び第２の板バネ３２を搭載した状態を被写体側から見た様子を示しており、スリーブ１５に第１の板バネ３１及び第２の板バネ３２を搭載した状態を撮像素子側から見た様子を示している。【００３８】
図１及び図３（Ａ）に示すように、バックヨーク１６は、外周形状が略長方形であって、対向する一対の側面部１６１は平面状に形成され、他方の対向する一対の側面部１６２には、両端部１６３が内側に凹んでいる分、中央には外側に段差状に突出する凸部１６４が形成されている。従って、光軸方向Ｌからみたとき、バックヨーク１６において、側面部１６１と、側面部１６２の両端部１６３で囲まれた長方形の領域が、板バネ３１，３２を配置できるスペースとなっている。【００３９】
ケース１１は、バックヨーク１６の被写体側に被さって、中央には入射窓１１０が形成された板部１１５を有している。板部１１５の四隅には、被写体側に延びる凸部１１１及び撮像素子側に延びる凸部１１２が形成され、板部１１５の一対の対向する辺部には、板部１１５の上面で、後述する板状カバー１８の係合部の周方向を保持する保持部１１３が形成されている。また、ベース１９には、その四隅に、被写体側に延びる凸部１９２が形成され、側面から被写体側に向かって柱状部材１９１が延びている。なお、ベース１９の凸部１９２及びケース１１の凸部１１２は、後述する板バネ３１，３２を固定体２に接続する際に用いられる。【００４０】
板状カバー１８は、非磁性の薄板（例えばＳＵＳ３０４）によって構成されており、ケース１１の被写体側に被さって、中央には入射窓１８０が形成されている天板部１８５を有している。天板部１８５は、略長方形状をしているが、四隅及び対向する一辺の中央付近には、それぞれ矩形上の切り欠き１８６，１８７が形成されている。天板部１８５の一対の対向辺部分からは、一対の係合脚部１８１が下方に延びている。また、天板部１８５の他の一対の対向辺部分では、切り欠き１８７を挟む両端付近から、一対の係合脚部１８２が各々下方に延びている。係合脚部１８１，１８２の各々には、その中央領域付近に貫通穴１８３が形成されている。【００４１】
以上のような構成により、ベース１９，第１の板バネ３１，第２の板バネ３２及びケース１１を重ねた状態で、板状カバー１８を重ね合わせる際、ケース１１の保持部１１３に板状カバー１８の切り欠き１８７を各々嵌め込むことによって、ケース１１の上面に板状カバー１８が配置される。その際、天板部１８５の四隅に形成された切り欠き１８６内には、ケース１１の四隅に形成された凸部１１１が配置される。また、係合脚部１８１は、バックヨーク１６の側面部１６１と当接し、係合脚部１８２は、バックヨーク１６の側面部１６２に当接し、かつ、凸部１６４を挟み込むように配置される。このように配置された係合脚部１８１，１８２において、例えば、各々が有する貫通穴１８３より接着剤を塗布することで、側面部１６１，１６２と係合脚部１８１，１８２とを固定する。そして、レーザ溶接によって側面部１６１，１６２と係合脚部１８１，１８２と接合することによって、板状カバー１８をバックヨーク１６に固定することができる。【００４２】
また、図１及び図３に示すように、スリーブ１５の側面かつ光軸方向Ｌ上には、被写体側の端部，中央領域及び撮像素子側の端部の各々で、外周側に向けて延びる度当たり部１５１，１５２及び１５３が形成されている。そして、これらの度当たり部１５１，１５２及び１５３は、スリーブ１５の間に挟んで対向するように２個設けられている。また、スリーブ１５の側面には、周方向かつ度当たり部１５１，１５２及び１５３同士の間を通って環状に溝部１５５が２箇所形成されており、２箇所の溝部１５５内に、コイルを巻回することによって、スリーブ１５の外周に駆動コイル１４１，１４２を配置することができる。【００４３】
さらに、図３（Ｂ）に示すように、スリーブ１５の被写体側の縁部には、周方向に延びる嵌合部１５６が形成されており、また、図３（Ｃ）に示すように、スリーブ１５の撮像素子側の縁部には、対向する位置で撮像素子側に向かって起立する柱状部１５７が形成されている。これらは、後述する板バネ３１，３２をスリーブ１５に搭載する際に用いられる。このように形成されたスリーブ１５（移動体３）を固定体２内に配置する際は、度当たり部１５１，１５２及び１５３を、バックヨーク１６の凸部１６４の内側に配置する。なお、度当たり部１５１，１５２及び１５３において、バックヨーク１６の凸部１６４の内側と当接する面は、Ｒ面に形成されていてもよいし、角面に形成されていてもよ
い。【００４４】
次に、駆動コイル１４１，１４２へ給電するための給電構造について説明する。図４は、図１に示すレンズ駆動装置１において、駆動コイル１４１，１４２の接続態様の一例を示す模式図である。【００４５】
図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、本実施形態に係るレンズ駆動装置１では、スリーブ１５（移動体３）の上下端には、第１の板バネ３１及び第２の板バネ３２が接続される。板バネ３１及び板バネ３２は、いずれも移動体３を光軸方向Ｌに変位可能に支持するとともに、移動体３の光軸周りの回転を阻止する機能を担っている。【００４６】
第１の板バネ３１と第２の板バネ３２とは、略同一形状に形成されており、第１の板バネ３１及び第２の板バネ３２とは、互いが対向するように配置されている。また、第２の板バネ３２は、全体が一体として形成されている一方で、第１の板バネ３１は、電気的に分離された２枚のバネ片３１ａ，３１ｂからなり、バネ片３１ａ，３１ｂの各々には端子３０８ａ，３０８ｂが形成されている。従って、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、バネ片３１ａ，３１ｂに駆動コイル１４１，１４２のコイル端末を電気的に接続すれば、端子３０８ａ，３０８ｂを介して駆動コイル１４１，１４２に給電することが可能になる。
なお、第１の板バネ３１も、２枚のバネ片３１ａ，３１ｂを平面的に並べると、第２の板バネ３２と同様な構成を有している。【００４７】
このように構成した第１の板バネ３１及び第２の板バネ３２のうち、第２の板バネ３２を駆動コイル１４１，１４２への給電に用いるには、例えば、図４（Ａ）に示すように、駆動コイル１４１の内周側より引き出された巻始め線１４１ａをバネ片３１ｂに形成されたコイル結線部３０２ｂに半田付けする一方で、駆動コイル１４２の外周側より引き出された巻終わり線１４２ｂをバネ片３１ａに形成されたコイル結線部３０２ａに半田付けする。また、駆動コイル１４１の外周側より引き出された巻終わり線１４１ｂと、駆動コイル１４２の内周側より引き出された巻始め線１４２ａとを結線する。このような構成にすることにより、駆動コイル１４１，１４２を直列に接続することができるとともに、駆動コイル１４１，１４２の巻回方向を揃えることができる。ただし、このように駆動コイル１４１，１４２を配置した場合には、駆動マグネット１７の上半分及び下半分では、着磁方向を同一とする。【００４８】
これに対し、例えば、図４（Ｂ）に示すような接続態様としてもよい。すなわち、駆動コイル１４１の外周側より引き出された巻終わり線１４１ｂをバネ片３１ｂに形成されたコイル結線部３０２ｂに半田付けする一方で、駆動コイル１４２の外周側より引き出された巻終わり線１４２ｂをバネ片３１ａに形成されたコイル結線部３０２ａに半田付けする。この場合には、駆動コイル１４１の内周側より引き出された巻始め線１４１ａと、駆動コイル１４２の内周側より引き出された巻始め線１４２ａとを結線する。このような構成にすることによって、駆動コイル１４１，１４２を直列に接続することができる。ただし、この場合は、駆動コイル１４１，１４２の巻回方向を逆向きにすることができるので、本実施形態のように、駆動マグネット１７の上半分及び下半分において、着磁方向を逆にした場合に適用することができる。【００４９】
［基本動作］
本実施形態に係るレンズ駆動装置１において、移動体３は、通常は、撮像素子側（像側）に位置する（図２参照）。具体的には、スリーブ１５の下端面（像側面）がベース１９の上面（前側面）に当接した状態である。【００５０】
このような状態において、駆動コイル１４１，１４２に所定方向の電流を流すと、駆動コイル１４１，１４２は、それぞれ上向き（前側）の電磁力を受けることになる。これにより、駆動コイル１４１，１４２が固着されたスリーブ１５は、被写体側（前側）に移動し始める。このとき、板バネ３１とスリーブ１５の前端との間、及び板バネ３２とスリーブ１５の後端との間には、それぞれスリーブ１５の移動を規制する弾性力が発生する。このため、スリーブ１５を前側に移動させようとする電磁力と、スリーブ１５の移動を規制する弾性力が釣り合ったとき、スリーブ１５は停止する。また、駆動コイル１４１，１４２に逆方向の電流を流すと、駆動コイル１４１，１４２は、それぞれ下向き（後側）の電磁力を受けることになる。【００５１】
その際、駆動コイル１４１，１４２に流す電流量と、板バネ３１，３２によってスリーブ１５に働く弾性力を調整することで、スリーブ１５（移動体３）を所望の位置に停止させることができる。なお、移動体３に保持させた磁性片１３８と駆動マグネット１７との付勢力も利用することで、移動体３に光軸方向Ｌの推進力を発生させる磁気駆動機構５ａの小型化を図ることができるようになっている。また、弾性力と変位量との間に線形関係が成立する板バネ３１，３２を用いることで、スリーブ１５の移動量と駆動コイル１４１，１４２に流す電流量との間のリニアリティを向上することができるようになっている。また、板バネ３１，３２からなる２個の弾性部材を用いることで、スリーブ１５が停止したときに光軸方向Ｌに大きな釣り合いの力が加わることになり、光軸方向Ｌに衝撃等の外力が働いても、より安定的にスリーブ１５を停止させることができるようになっている。さらに、電磁力と弾性力との釣り合いを利用してスリーブ１５を停止させることで、衝突音の発生を防ぐことができるようになっている。【００５２】
［駆動コイル及びマグネットの寸法］
図５は、本実施形態に係るレンズ駆動装置１の一部を模式的に描いた模式図である。【００５３】
図５（ａ）に示すように、この模式図は、レンズ駆動装置１を光軸方向Ｌから見て４分割し、そのうち１ブロックを斜めから見た図になっている。また、構成要素は、駆動コイル１４１，１４２と、バックヨーク１６と、駆動マグネット１７と、板バネ３２と、を図示しており、他の構成要素については便宜的に省略している。なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す模式図を真上から見たときの平面模式図である。【００５４】
図６は、駆動コイル１４１，１４２及び駆動マグネット１７の寸法詳細について説明するための説明図である。特に、図６（ａ）は、図５（ｂ）の平面模式図に寸法ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｆ'を書き込んだ図であって、図６（ｂ）は、図５（ａ）の模式図を更に簡略化して、側面から見たときの側面図である。なお、図６（ａ）において、ａは駆動コイル１４１の内径を示し、ｂは駆動コイル１４１の外径を示し、ｃは駆動マグネット１７の内径を示し、ｄは駆動マグネット１７の端厚を示し、ｅはバックヨーク１６の外径を示し、ｆ及びｆ'は駆動マグネット１７の横幅を示す。【００５５】
図６において、本実施形態に係るレンズ駆動装置１の磁気回路を最適化するためには、まず、ｃ−ｂ（駆動コイル１４１，１４２及び駆動マグネット１７のギャップ）を設計上可能な限り近づける。【００５６】
次に、（ｃ―ｂ）≦（ｂ−ａ）、かつ、（ｃ−ａ）／（ｂ−ａ）≧１．３を満たすように、各パラメータを調整する。このようにして、駆動コイル１４１，１４２と駆動マグネット１７の隙間Ａ（＝ｃ−ｂ）と、コイルの幅Ｂ（＝ｂ−ａ）が決せられる。これにより、駆動マグネット１７からの磁束の有効成分が、駆動コイル１４１，１４２の内径側にまで十分供給されるようになり、ひいては移動体３を移動させる際の推力向上を図ることができる。【００５７】
また、ｄについては、０．３ｍｍ以上とする。これにより、駆動マグネット１７の加工限界を超えない範囲で、駆動コイル１４１，１４２と駆動マグネット１７の対向面積を最大化することができ、ひいては移動体３を移動させる際の推力向上に寄与することができる。【００５８】
また、図６（ｂ）の側面図に示すように、駆動コイル１４２のコイルの厚さと、駆動コイル１４２の全ストローク量（移動距離全長）を足した値は、上側の駆動マグネット１７の移動体３に沿って延設された延設面に相当するマグネットの厚さ１４２ａよりも小さくなるように設計されている。同様に、駆動コイル１４１のマグネットの厚さ１４１ａに対するコイルの厚さと、駆動コイル１４１のストローク量を足した値は、下側の駆動マグネット１７のマグネットの厚さよりも小さくなるように設計されている。このようにすることで、駆動コイル１４１，１４２は、レンズ駆動装置１の可動時において、駆動マグネット１７からの磁力の届く範囲内で、光軸方向に沿って移動することとなる結果、駆動マグネット１７からの磁束が駆動コイル１４１，１４２に供給された状態で移動体３を移動させることができ、ひいては推力向上に寄与することができる。【００５９】
さらに、ｄ≧０．３ｍｍという条件を満たす範囲内で、ｆ及びｆ'を延ばして、駆動コイル１４１，１４２と駆動マグネット１７の対向面積を確保するようにする。これにより、移動体３を移動させる際の推力向上に更に寄与することができる。【００６０】
［実施例］
図７は、本発明の実施例に係るレンズ駆動装置１の概要を説明するための説明図である。図７（ａ）は、図６を用いて説明した条件を満たす前の状態におけるレンズ駆動装置１（一部）の模式図であって、図７（ｂ）は、図６を用いて説明した条件を満たした後の状態におけるレンズ駆動装置１（一部）の模式図である。【００６１】
図７において、駆動コイル１４１，１４２の外形は、８．０ｍｍから７．７ｍｍに変更した。駆動マグネット１７の内径は、８．３ｍｍから８．０ｍｍに変更した。従って、コイルとマグネットとの間のギャップは０．１５ｍｍである。駆動マグネット１７の端厚は、ｆ側を０．４９ｍｍにし、ｆ'側を０．７２ｍｍにした。駆動コイル１４１，１４２の厚さは、０．７ｍｍと０．８ｍｍにした。駆動マグネット１７の横幅は、ｆ側で０．６ｍｍ延長し、ｆ'側で０．１２ｍｍ延長した。その結果、移動体３を移動させる際の推力を向上させることができた。
このような数値設定において、コイルのアンペアターン数を一定とし、起磁力を一定としたときにコイルの幅（ｂ-ａ）を変化させ、コイル推力がどのようになるかを検討した結果を図８に示す。【００６２】
図８は、図７に示すレンズ駆動装置１を用いて、駆動コイル１４１，１４２の推力について実験した結果を示す図である。より具体的には、本実施の形態において、駆動コイル１４１，１４２のコイル幅とギャップとの対応関係を解析した解析結果を示している。【００６３】
図８（ａ）に示す実験結果を二次元グラフにプロットしたのが図８（ｂ）である。図８（ｂ）によれば、（ｃ−ａ）／（ｂ−ａ）が１．５以上のときには、コイル推力の大幅な低下は見られない（少しずつ低下している）。そして、（ｃ−ａ）／（ｂ−ａ）が１．３付近から、コイル推力が大きく低下し始め、（ｃ−ａ）／（ｂ−ａ）が１．２５に以下になると、コイル推力は急落する。従って、コイル推力の大幅な低下を防ぐための条件としては、（ｃ−ａ）／（ｂ−ａ）≧１．３といえる。この式を、Ａ，Ｂを用いて置き換えると、（Ｂ＋Ａ）／Ｂ≧１．３となり、さらにＡ≧０．３Ｂとなる。【００６４】
なお、本実施例では磁石にネオジウムの焼結マグネットを使用していたが、ネオジウムのボンド磁石であってもよい。【００６５】
以上説明したレンズ駆動装置１は、カメラ付き携帯電話機の他にも、様々な電子機器に取り付けることが可能である。例えば、ＰＨＳ，ＰＤＡ，バーコードリーダ，薄型のデジタルカメラ，監視カメラ，車の背後確認用カメラ，光学的認証機能を有するドア等である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明に係るレンズ駆動装置は、移動体を移動させる際の推力を向上させることが可能なものとして有用である。
【図１】
2008129827.tif 000003
【図２】
2008129827.tif 000004
【図３】
2008129827.tif 000005
【図４】
2008129827.tif 000006
【図５】
2008129827.tif 000007
【図６】
2008129827.tif 000008
【図７】
2008129827.tif 000009
【図８】
2008129827.tif 000010
【国際調査報告】
2008129827.tif 000011
2008129827.tif 000012