(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズキャリアと、
前記レンズキャリアを支持するベースと、
前記レンズキャリアを駆動し、被写体に焦点を合わせるフォーカス用電磁駆動手段と、
前記レンズを通して撮影した画像の手振れを抑制する揺動用電磁駆動手段と、
前記レンズの周方向に延在する前側バネ部材及び後側バネ部材と、
を備えたレンズ駆動装置であって、
前記前側バネ部材及び後側バネ部材の一方が前記レンズキャリアに連結され、
前記前側バネ部材及び後側バネ部材の他方が前記ベースに連結され、
前記前側バネ部材及び後側バネ部材が、光軸方向に沿って個別に延長する複数の柱状の連結部材により連結されたことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記フォーカス用電磁駆動手段が、
前記ベース側に装着されたフォーカス用コイルと、
前記レンズキャリア側に装着されたフォーカス用マグネットと、
を備え、
前記揺動用電磁駆動手段が、
前記ベース側に装着された揺動用コイルと、
前記レンズキャリア側に装着された揺動用マグネットと、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記フォーカス用マグネットは、前記揺動用マグネットと兼用されることを特徴とする請求項２に記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記フォーカス用電磁駆動手段及び揺動用電磁駆動手段が、
前記レンズキャリア側に装着された駆動用コイルと、
前記ベース側に装着された駆動用マグネットと、
を備えたことを特徴とする請求項１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、自動焦点機能及び手振れ補正機能を備え、例えば携帯電話用のカメラ等に用いられるレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動焦点機能及び手振れ補正機能を備えたレンズ駆動装置（以下、単にレンズ駆動装置という）は、カメラに搭載されたレンズを、当該レンズの前方にある被写体に向けて前進動作もしくは後退動作させて、焦点を合わせるオートフォーカスユニットと、撮影した画像が手振れにより流れることを抑制する手振れ補正ユニットとにより構成される。
例えば、特許文献１には、オートフォーカスユニットがレンズキャリアに保持されたレンズを合焦方向に移動させ、手振れ補正ユニットがオートフォーカスユニットを光軸と直角な方向に揺動させてイメージセンサー上に生じる像の流れを抑制する自動焦点機能及び手振れ補正機能を備えたレンズ駆動装置が提案されている。なお、レンズの光軸方向をＺ方向（Ｚ側）とし、被写体側をＺ方向前方（＋Ｚ側）とし、Ｚ方向に対して直角をなし、互いに直交する方向をＸ方向，Ｙ方向としている。
【０００３】
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、レンズ駆動装置６９は、オートフォーカスユニット５０と、手振れ補正ユニット６０とを備える。オートフォーカスユニット５０は、レンズ５３を保持するレンズキャリア５４と、フォーカス用コイル５５と、マグネットホルダー６８と、マグネット５２と、バネ部材５７と、フォーカス用ベース５６とにより構成される。
【０００４】
八角環状をなすフォーカス用コイル５５は、Ｚ方向に巻回されてレンズキャリア５４に装着される。マグネット５２は、四角板状をなし、フォーカス用コイル５５の径方向の外側においてＸ側及びＹ側に９０度間隔で環状に配置される。マグネット５２は、フォーカス用コイル５５と空隙を隔てて径方向に対向する。マグネットホルダー６８は、八角枠状をなし、マグネット５２を保持する。
【０００５】
バネ部材５７は、前側バネ部材５７Ａと、後側バネ部材５７Ｂとからなる。前側バネ部材５７Ａ及び後側バネ部材５７Ｂは、Ｘ方向及びＹ方向に延在する板バネである。
前側バネ部材５７Ａ及び後側バネ部材５７Ｂは、内側保持部５７ａ（後側バネ部材５７Ｂには図示されていない）と、外側保持部５７ｂと、腕部５７ｃとを備える。内側保持部５７ａは、前側バネ部材５７Ａ及び後側バネ部材５７Ｂの内周側に円環状に形成される。また、外側保持部５７ｂは、前側バネ部材５７Ａ及び後側バネ部材５７Ｂの外周側に四角環状に形成される。また、腕部５７ｃは、周方向及び径方向に蛇行するように延長し、一端側が内側保持部５７ａに連結され、他端側が外側保持部５７ｂに連結されている。
前側バネ部材５７Ａの内側保持部５７ａはレンズキャリア５４の前側端部に接続され、前側バネ部材５７Ａの外側保持部５７ｂはマグネットホルダー６８の前側端部に接続される。後側バネ部材５７Ｂの内側保持部５７ａはレンズキャリア５４の後側端部に接続され、後側バネ部材５７Ｂの外側保持部５７ｂはマグネットホルダー６８の後側端部とフォーカス用ベース５６との間に挟持される。
【０００６】
手振れ補正ユニット６０は、フレーム６１と、揺動用ベース６２と、サスペンションワイヤ６３と、シールドケース６４と、揺動用コイル６５ｘ，６５ｙとにより構成される。フレーム６１は、四角枠状をなし、オートフォーカスユニット５０の前側に配置され、マグネットホルダー６８と接続される。揺動用ベース６２は、四角板状に形成され、中央部が円形に開口しており、オートフォーカスユニット５０の後側に空隙を隔てて配置される。
サスペンションワイヤ６３は、Ｚ方向に延在して、一端側がフレーム６１に接続され、他端側が揺動用ベース６２に接続されて、オートフォーカスユニット５０をＸ方向及びＹ方向に揺動可能に懸架支持する。
【０００７】
シールドケース６４は、前側の面が円形に開口し、オートフォーカスユニット５０の径方向外側及び前側を覆う。シールドケース６４の側壁の内側には、揺動用コイル６５ｘ及び揺動用コイル６５ｙが装着される。揺動用コイル６５ｘは、Ｘ方向に巻回されてシールドケース６４のＸ側の側壁の内側に装着され、マグネット５２と径方向に空隙を隔てて対向する。また、揺動用コイル６５ｙは，Ｙ方向に巻回されてシールドケース６４のＹ側の側壁の内側に装着され、マグネット５２と径方向に空隙を隔てて対向する。
【０００８】
このようにして、マグネット５２は、フォーカス用コイル５５と組み合わされることにより、オートフォーカスユニット５０の駆動手段とされる。また、マグネット５２は、揺動用コイル６５ｘ，６５ｙと組み合わされることにより、手振れ補正ユニット６０の駆動手段とされる。つまり、マグネット５２は、フォーカス用と手振れ補正用とに共用される。
【０００９】
そして、フォーカス用コイル５５には、フォーカス用電流の通電に伴い、マグネット５２により印加された磁界によってＺ方向にローレンツ力が生じる。その結果、バネ部材５７に懸架支持されたレンズキャリア５４がＺ方向に移動する。
【００１０】
また、揺動用コイル６５ｘ及び揺動用コイル６５ｙには、手振れ補正用電流の通電に伴い、マグネット５２により印加された磁界によってＹ方向及びＸ方向にローレンツ力が生じ、マグネット５２に当該ローレンツ力に対する反力が生じる。その結果、マグネット５２は、オートフォーカスユニット５０を揺動用コイル６５ｘ及び揺動用コイル６５ｙに生じるローレンツ力と反対の方向に揺動させる。
【００１１】
なお、揺動用ベース６２には、マグネット５２のＺ方向後方に揺動用位置センサー６７が取付けられている。揺動用位置センサー６７は、手振れ制御の際に手振れ補正ユニット６０のＺ軸と直角な方向への揺動距離を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１１−６５１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このような従来のレンズ駆動装置６９は、サスペンションワイヤ６３によりオートフォーカスユニット５０を懸架するだけの簡単な構造によって、手振れ補正の機能を付加することができる。また、それ故、組立が容易であるという利点もある。
【００１４】
しかしながら、このレンズ駆動装置６９においては、サスペンションワイヤ６３が、レンズ５３と、レンズキャリア５４と、フォーカス用コイル５５と、マグネットホルダー６８と、マグネット５２と、バネ部材５７と、フォーカス用ベース５６とが搭載されて重くなったオートフォーカスユニット５０を直接支える必要がある。そのため、衝撃等の外力がＺ方向に印加された時に、オートフォーカスユニット５０やサスペンションワイヤ６３に衝撃力が伝播し、張力や圧縮力が緩和されることなくサスペンションワイヤ６３に加わり、破断や座屈を生じ、手振れ補正ユニット６０としての機能を損なうという問題があった。
【００１５】
本発明は、衝撃等の外力が印加されても損傷を受け難く、オートフォーカス機能及び手振れ補正機能が安定して作用す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】
【００１６】
本願発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持するレンズキャリアと、レンズキャリアを支持するベースと、レンズキャリアを駆動し、被写体に焦点を合わせるフォーカス用電磁駆動手段と、レンズを通して撮影した画像の手振れを抑制する揺動用電磁駆動手段と、レンズの周方向に延在する前側バネ部材及び後側バネ部材とを備えたレンズ駆動装置であって、前側バネ部材及び後側バネ部材の一方がレンズキャリアに連結され、前側バネ部材及び後側バネ部材の他方がベースに連結され、前側バネ部材及び後側バネ部材が、光軸方向に沿って個別に延長する複数の柱状の連結部材により連結されたことを特徴とする。
このように、前側バネ部材及び後側バネ部材のいずれか一方がレンズキャリアに連結され、前側バネ部材及び後側バネ部材の他方がベースに連結され、前側バネ部材及び後側バネ部材が連結部材を介して相互に連結されることにより、衝撃力が印加されても、前側バネ部材及び後側バネ部材が余裕をもって弾性変形することにより衝撃を緩和する。そのため、前側バネ部材及び後側バネ部材は損傷を受け難く、安定したオートフォーカス機能及び手振れ補正機能を維持することができる。
【００１７】
また、本願発明のレンズ駆動装置は、フォーカス用電磁駆動手段が、ベース側に装着されたフォーカス用コイルと、レンズキャリア側に装着されたフォーカス用マグネットとを備え、揺動用電磁駆動手段が、ベース側に装着された揺動用コイルと、レンズキャリア側に装着された揺動用マグネットとを備えたことを特徴とする。
このように、フォーカス用マグネットがレンズキャリア側に装着され、フォーカス用コイルがベース側に装着されることにより、レンズキャリアをレンズの光軸方向に移動させることができるようになり、揺動用コイルがベース側に装着され、揺動用マグネットがレンズキャリア側に装着されることにより、レンズキャリアをレンズの光軸とは直角な方向に直進揺動させることができるようになる。
【００１８】
また、本願発明のレンズ駆動装置は、フォーカス用マグネットは、揺動用マグネットと兼用されることを特徴とする。
このように、フォーカス用マグネットが揺動用に兼用されることにより、レンズ駆動装置を小型化すると共に、部材コストを低減することができる。
【００１９】
また、本願発明のレンズ駆動装置は、フォーカス用電磁駆動手段及び揺動用電磁駆動手段が、レンズキャリア側に装着された駆動用コイルと、ベース側に装着された駆動用マグネットとを備えたことを特徴とする。
このように、駆動用コイルがレンズキャリア側に装着され、駆動用マグネットがベース側に装着されることにより、レンズキャリアをレンズの光軸方向に移動させることができると共に、レンズキャリアをレンズの光軸とは直角な方向に回転揺動させることができるようになる。さらに、駆動用コイル及び駆動用マグネットをオートフォーカス用と手振れ補正用とにそれぞれ兼用できるので、レンズ駆動装置が小型軽量化されると共に、部材コストを低減することができる。
【００２０】
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、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１に係るレンズ駆動装置の動作を説明する模式図である。
【図３】実施の形態１に係るレンズ駆動装置の他の例を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るレンズ駆動装置を示す斜視図、分解斜視図である。
【図５】実施の形態２に係るレンズ駆動装置の動作を説明する模式図である。
【図６】従来のレンズ駆動装置を示す斜視図、分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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はなく、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。
【００２３】
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１に係る自動焦点機能及び手振れ補正機能を備えたレンズ駆動装置１０（以下、単に「レンズ駆動装置１０」と言う）を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、レンズ駆動装置１０の分解斜視図であり、図１（ｃ）は、レンズ駆動装置１０の要部の斜視図である。図２（ａ）〜図２（ｃ）は、レンズ駆動装置１０の動作を説明する模式図である。また、特に図２（ａ）はレンズ駆動装置１０の稼働前の状態（初期状態）を示す図であり、図２（ｂ）はレンズ駆動装置１０をＹ方向に揺動させたときにＸ側から見た図であり、図２（ｃ）はレンズ駆動装置１０をＺ方向に移動させたときにＸ側から見た図である。
以下、後述するレンズ２１の光軸方向をＺ軸方向（Ｚ方向又はＺ側）、被写体側をＺ方向前方（＋Ｚ側）とし、Ｚ軸方向と直交し、互いに直交する方向をＸ軸方向（Ｘ方向又はＸ側）及びＹ軸方向（Ｙ方向又はＹ側）とする。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、レンズ駆動装置１０は、外観として直方体形状をなし、中央部にはレンズ２１が装着される。
レンズ駆動装置１０は、レンズキャリア１１と、ベース１２と、フォーカス用電磁駆動手段１３と、揺動用電磁駆動手段１４と、前側バネ部材１５Ａと、後側バネ部材１５Ｂと、連結部材１６とを備える。レンズキャリア１１は、四角柱状をなしており、中央部がＺ方向に沿って円筒状に開口している。
【００２５】
フォーカス用電磁駆動手段１３は、フォーカス用コイル１３Ｃと、フォーカス用マグネット１３Ｍとから構成される。そして、レンズキャリア１１の外周側には、直方体形状のフォーカス用マグネット１３Ｍが装着される。フォーカス用マグネット１３Ｍの外径側には、四角環状のフォーカス用コイル１３Ｃが設けられている。フォーカス用コイル１３Ｃは、フォーカス用マグネット１３Ｍと空隙を隔てて径方向に対向する。
【００２６】
揺動用電磁駆動手段１４は、揺動用コイル１４Ｃと、揺動用マグネット１４Ｍとよりなる。ここで、揺動用マグネット１４Ｍは、フォーカス用マグネット１３Ｍと同一である。つまり、揺動用マグネット１４Ｍと、フォーカス用マグネット１３Ｍとは共用されている。揺動用コイル１４Ｃは、Ｘ側の揺動用コイル片１４ＣＸとＹ側の揺動用コイル片１４ＣＹとよりなる。揺動用コイル１４Ｃは、ベース１２の取付面１２ａに対して取付けられ、フォーカス用マグネット１３Ｍの−Ｚ側の側面と空隙を隔ててＺ方向に対向する。
【００２７】
フォーカス用コイル１３Ｃは、四角環状に形成されており、コイルホルダー１７Ｃの内側に保持される。コイルホルダー１７Ｃの後側端部は、ベース１２の縁部１２ｂに接続される。レンズキャリア１１の＋Ｚ側には、前側バネ部材１５Ａが設けられ、レンズキャリア１１の−Ｚ側には後側バネ部材１５Ｂが設けられる。
【００２８】
前側バネ部材１５Ａは、全体として四角枠状をなし、中央部が円形に開口した内側保持部１５ａと、Ｘ方向及びＹ方向に延長して内側保持部１５ａの外側に形成された線状の腕部１５ｃと、各腕部１５ｃの中央部において腕部１５ｃと内側保持部１５ａとを連結する第一連結部１５ｄと、四隅において各腕部１５ｃを連結する第二連結部１５ｅとよりなる。
後側バネ部材１５Ｂは、全体として四角枠状をなし、四角枠状をなす外側保持部１５ｂと、Ｘ方向及びＹ方向に延長して外側保持部１５ｂの内側に形成された腕部１５ｃと、各腕部１５ｃの中央部において腕部１５ｃと外側保持部１５ｂとを連結する第三連結部１５ｆと、四隅において各腕部１５ｃを連結する第二連結部１５ｅとよりなる。
【００２９】
前側バネ部材１５Ａの内側保持部１５ａは、レンズキャリア１１の前側の端面に接続される。後側バネ部材１５Ｂの外側保持部１５ｂは、ベース１２の縁部１２ｂに接続される。前側バネ部材１５Ａの第二連結部１５ｅと、後側バネ部材１５Ｂの第二連結部１５ｅとは、連結部材１６を介して相互に接続される。連結部材１６は円柱状であり、本実施形態において４本設けられる。連結部材１６は、フォーカス用コイル１３Ｃとコイルホルダー１７Ｃとの間に介挿され、コイルホルダー１７Ｃの内周面側の四隅においてＺ方向に延在する。連結部材１６の前側の端部は、前側バネ部材１５Ａの第二連結部１５ｅに接続され、連結部材１６の後側の端部は、後側バネ部材１５Ｂの第二連結部１５ｅに接続される。
【００３０】
図１（ｃ）に示すように、レンズキャリア１１は、連結部材１６を介して接続された後側バネ部材１５Ｂの腕部１５ｃと前側バネ部材１５Ａの腕部１５ｃとによりベース１２に対して懸架支持される。
【００３１】
ここで例えば、Ｙ側の揺動用コイル片１４ＣＹに通電されると、Ｙ側の揺動用コイル片１４ＣＹにはＹ方向を向いたローレンツ力が発生し、Ｙ側の揺動用コイル片１４ＣＹはレンズキャリア１１をＹ方向に直進揺動させる。すなわち、図２（ａ）に示すように、フォーカス用コイル１３Ｃ及び揺動用コイル１４Ｃが通電されていない初期状態において前側バネ部材１５Ａの第二連結部１５ｅは、後側バネ部材１５Ｂの第二連結部１５ｅの＋Ｚ側に位置する。
そして、図２（ｂ）に示すように、Ｙ側の揺動用コイル片１４ＣＹに通電されると、フォーカス用マグネット１３ＭにはＹ側の揺動用コイル片１４ＣＹに発生するＹ方向を向いたローレンツ力に対する反力が生じ、前側バネ部材１５Ａの第二連結部１５ｅは＋Ｙ方向へ移動して、前側バネ部材１５Ａ及び後側バネ部材１５Ｂの腕部１５ｃにＳ字状の撓みが生じるとともに、連結部材１６がＹ方向に傾斜して、レンズキャリア１１はＹ方向に直進揺動される。また、同様にＸ側の揺動用コイル片１４ＣＸに通電されると、レンズキャリア１１がＸ方向に直進揺動される。
【００３２】
また、図２（ｃ）に示すように、フォーカス用コイル１３Ｃに通電されると、フォーカス用マグネット１３Ｍにはフォーカス用コイル１３Ｃに発生するＺ方向を向いたローレンツ力に対する反力が生じ、前側バネ部材１５Ａの第二連結部１５ｅは＋Ｚ方向へ移動して、前側バネ部材１５Ａ及び後側バネ部材１５Ｂの腕部１５ｃにＣ字状の撓みが生じて、レンズキャリア１１がＺ方向に直進移動される。
【００３３】
しかしながら、上述したように、本発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置１０においては、搭載される部材が少なく軽量化されたレンズキャリア１１が連結部材１６を介して直列に接続された前側バネ部材１５Ａの腕部１５ｃ及び後側バネ部材１５Ｂの腕部１５ｃにより懸架支持されるので、腕部１５ｃの撓み変形によりフォーカス動作と揺動動作とを可能にしている。
【００３４】
このように、本発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置１０においては、フォーカス動作や揺動動作がなされるレンズキャリア１１側が軽量化され、慣性質量が小さくなって、図６で示したレンズ駆動装置６９のようにオートフォーカスユニット５０の全体を揺動させる必要がない。
加えて、前側バネ部材１５Ａの腕部１５ｃ及び後側バネ部材１５Ｂの腕部１５ｃは、外力によるレンズキャリア１１のＸ，Ｙ，Ｚの各方向への移動や回転に対して、Ｓ字形またはＣ字形に弾性範囲内で余裕をもって撓み変形し易くなる。このように、前側バネ部材１５Ａ，後側バネ部材１５Ｂの腕部１５ｃが余裕をもって弾性変形して座屈や断裂の損傷を受け難くなるので、オートフォーカス機能や揺動機能が安定する。しかも、慣性質量が小さくなって落下等による衝撃力が弱まる。
【００３５】
図３は、本発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置１０の変形例を示す分解斜視図である。なお、図１で示したレンズ駆動装置１０と同一の構成については同一の符号を用い、その説明の一部を省略している。
【００３６】
レンズ駆動装置１０は、外観として直方体形状をなし、中央部にはレンズが装着される。レンズ駆動装置１０は、レンズキャリア１１と、図示しないベース（図１のベース１２と同じ）と、フォーカス用電磁駆動手段１３と、揺動用電磁駆動手段１４と、前側バネ部材１５Ａと、後側バネ部材１５Ｂと、連結部材１６とを備える。レンズキャリア１１は、四角柱状に形成されており、中央部がＺ方向に沿って円筒状に開口している。
【００３７】
フォーカス用電磁駆動手段１３は、フォーカス用コイル１３Ｃと、フォーカス用マグネット１３Ｍとから構成される。フォーカス用マグネット１３Ｍは、直方体形状であり、レンズキャリア１１の外周側に装着される。フォーカス用マグネット１３Ｍの外径側には、四角環状のフォーカス用コイル１３Ｃが設けられている。フォーカス用コイル１３Ｃは、フォーカス用マグネット１３Ｍと空隙を隔てて径方向に対向する。
【００３８】
揺動用電磁駆動手段１４は、揺動用コイル１４Ｃと、揺動用マグネット１４Ｍとを備える。揺動用コイル１４Ｃは、Ｘ側の揺動用コイル片１４ＣＸとＹ側の揺動用コイル片１４ＣＹとよりなる。揺動用コイル１４Ｃは、図示しないベースの取付面に対して取付けられる。揺動用マグネット１４Ｍは、フォーカス用マグネット１３Ｍの−Ｚ側においてレンズキャリア１１に取付けられる。そして、揺動用コイル１４Ｃと揺動用マグネット１４Ｍとが空隙を隔ててＺ方向に対向する。
【００３９】
フォーカス用コイル１３Ｃは、図示しないコイルホルダー（図１のコイルホルダー１７Ｃと同じ）の内側に保持される。コイルホルダーの後側端部は、図１の例と同様に、ベースの縁部に接続される。
レンズキャリア１１は、図１で示した例と同様に、連結部材１６を介して直列に接続された後側バネ部材１５Ｂの腕部１５ｃと前側バネ部材１５Ａの腕部１５ｃとにより図示しないベースに対して懸架支持される。
【００４０】
本例においても、Ｘ側の揺動用コイル片１４ＣＸに通電されると、レンズキャリア１１はＸ方向に直進揺動され、Ｙ側の揺動用コイル片１４ＣＹに通電されると、レンズキャリア１１はＹ方向に直進揺動される。また、フォーカス用コイル１３Ｃに通電されると、レンズキャリア１１はＺ方向に直進移動される。
このように、本発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置１０の変形例においても、慣性質量が小さくなって落下等による衝撃力が弱まる。しかも、前側バネ部材１５Ａの腕部１５ｃ及び後側バネ部材１５Ｂの腕部１５ｃが余裕をもって弾性変形して座屈や断裂の損傷を受け難くなるので、オートフォーカス機能や揺動機能が安定する。
【００４１】
図４（ａ）は本発明の実施の形態２に係るレンズ駆動装置１０を示す斜視図であり、図４（ｂ）はレンズ駆動装置１０の分解斜視図である。図５（ａ）〜図５（ｃ）は本発明の実施の形態２に係るレンズ駆動装置１０の動作を説明する模式図であり、図５（ａ）は本発明の実施の形態２に係るレンズ駆動装置１０の稼働前の状態（初期状態）を示す図であり、図５（ｂ）は本発明の実施の形態２に係るレンズ駆動装置１０をＸ方向に揺動稼働させたときにＹ側から見た図であり、図５（ｃ）は本発明の実施の形態２に係るレンズ駆動装置１０をＺ方向に揺動稼働させたときにＹ側から見た図である。
【００４２】
図４（ａ）に示すように、レンズ駆動装置１０は、外観として直方体形状をなし、中央部には図示しないレンズが装着される。レンズ駆動装置１０は、レンズキャリア１１と、ベース１２と、フォーカス用兼揺動用電磁駆動手段１８と、前側バネ部材１５Ａと、後側バネ部材１５Ｂと、連結部材１６とを備える。
【００４３】
レンズキャリア１１は、四角筒状をなしており、中央部がＺ方向に沿って円筒状に開口している。フォーカス用兼揺動用電磁駆動手段１８は、レンズキャリア１１の外周側に取り付けられる駆動用コイル１８Ｃと、マグネットホルダー１７Ｍの内周側に取付けられる駆動用マグネット１８Ｍとから構成される。駆動用コイル１８Ｃは、レンズキャリア１１の＋Ｘ側に取付けられる駆動用コイル片１８Ｃ１と、レンズキャリア１１の−Ｘ側に取付けられる駆動用コイル片１８Ｃ２と、レンズキャリア１１の＋Ｙ側に取付けられる駆動用コイル片１８Ｃ３と、レンズキャリア１１の−Ｙ側に取付けられる駆動用コイル片１８Ｃ４とよりなる。各駆動用コイル片１８Ｃ１〜１８Ｃ４は、レンズキャリア１１の径方向に向けて四角環状に巻回される。
【００４４】
駆動用コイル１８Ｃの巻回面の外側には、直方体形状の駆動用マグネット１８Ｍが配設される。駆動用コイル１８Ｃと駆動用マグネット１８Ｍとは空隙を隔てて径方向に対向する。駆動用マグネット１８Ｍは、四角枠状のマグネットホルダー１７Ｍの内側に９０°の間隔で保持される。マグネットホルダー１７Ｍの後側端部は、ベース１２の縁部１２ｂに接続される。
【００４５】
レンズキャリア１１の＋Ｚ側には、前側バネ部材１５Ａが設けられ、レンズキャリア１１の−Ｚ側には後側バネ部材１５Ｂが設けられる。
前側バネ部材１５Ａは、全体として四角枠状であり、中央部が円形に開口した内側保持部１５ａと、Ｘ方向及びＹ方向に延長されて内側保持部１５ａの外側に形成された線状の腕部１５ｃと、各腕部１５ｃの中央部において腕部１５ｃと内側保持部１５ａとを連結する第一連結部１５ｄと、四隅において各腕部１５ｃを連結する第二連結部１５ｅとよりなる。
後側バネ部材１５Ｂは、全体として四角枠状であり、四角枠状をなす外側保持部１５ｂと、Ｘ方向及びＹ方向に延長されて外側保持部１５ｂの内側に形成された腕部１５ｃと、各腕部１５ｃの中央部において腕部１５ｃと外側保持部１５ｂとを連結する第三連結部１５ｆと、四隅において各腕部１５ｃを連結する第二連結部１５ｅとよりなる。
【００４６】
前側バネ部材１５Ａの内側保持部１５ａは、レンズキャリア１１の前側の端面に接続される。後側バネ部材１５Ｂの外側保持部１５ｂは、ベース１２の縁部１２ｂに接続される。前側バネ部材１５Ａの第二連結部１５ｅと、後側バネ部材１５Ｂの第二連結部１５ｅとは、連結部材１６を介して相互に接続される。連結部材１６は、円柱状の部材であり、本例において４本設けられる。連結部材１６は、マグネットホルダー１７Ｍの四隅に位置し、駆動用マグネット１８Ｍとマグネットホルダー１７Ｍとの間においてＺ方向に延在する。連結部材１６の前側の端部は、前側バネ部材１５Ａの第二連結部１５ｅに接続され、連結部材１６の後側の端部は、後側バネ部材１５Ｂの第二連結部１５ｅに接続される。
【００４７】
このようにしてレンズキャリア１１は、連結部材１６を介して直列に接続された後側バネ部材１５Ｂの腕部１５ｃと、前側バネ部材１５Ａの腕部１５ｃとによりベース１２に対して懸架支持される。
【００４８】
駆動用コイル片１８Ｃ１と駆動用コイル片１８Ｃ２とに同一方向の電流が通電されると、駆動用コイル片１８Ｃ１と駆動用コイル片１８Ｃ２とには同じＺ方向を向いたローレンツ力が発生し、レンズキャリア１１をＺ方向に直進移動させる。また、駆動用コイル片１８Ｃ１と駆動用コイル片１８Ｃ２とに逆方向の電流が通電されると、駆動用コイル片１８Ｃ１と駆動用コイル片１８Ｃ２とには、Ｚ方向を向き、かつ互いに逆向きとなるローレンツ力が発生し、レンズキャリア１１をＹ軸周りに回転させる。すなわち、図５（ａ）に示すように、駆動用コイル１８Ｃに通電されていない初期状態においては、前側バネ部材１５Ａの第二連結部１５ｅが後側バネ部材１５Ｂの第二連結部１５ｅの＋Ｚ側に位置する。
【００４９】
これに対して、図５（ｂ）に示すように、駆動用コイル片１８Ｃ１と駆動用コイル片１８Ｃ２とに互いに逆方向となる電流が通電されると、駆動用コイル片１８Ｃ１と駆動用コイル片１８Ｃ２とには互いに逆向きのＺ方向を向いたローレンツ力が発生し、レンズキャリア１１をＹ軸周りに回転揺動させる。
すなわち、駆動用コイル片１８Ｃ１と駆動用コイル片１８Ｃ２とに互いに逆方向となる電流が通電されると、レンズキャリア１１に装着された駆動用コイル片１８Ｃ１及び駆動用コイル片１８Ｃ２にはＺ方向を向き、かつ互いに逆向きとなるローレンツ力が生じる。このローレンツ力により、前側バネ部材１５Ａの第二連結部１５ｅは＋Ｘ方向へ移動し、後側バネ部材１５Ｂの第二連結部１５ｅは−Ｘ方向へ移動して、前側バネ部材１５Ａ及び後側バネ部材１５Ｂの腕部１５ｃにＳ字状の撓みが生じるとともに、連結部材１６がＸ方向に傾斜して、レンズキャリア１１はＹ軸周りに回転揺動される。また、駆動用コイル片１８Ｃ１と駆動用コイル片１８Ｃ２とに上記と逆方向の電流が通電されると、レンズキャリア１１は上記と逆のＹ軸周りに回転揺動される。
【００５０】
また、図５（ｃ）に示すように、駆動用コイル片１８Ｃ１と駆動用コイル片１８Ｃ２とに同一方向の電流が通電されると、レンズキャリア１１に装着された駆動用コイル片１８Ｃ１及び駆動用コイル片１８Ｃ２には同じＺ方向を向いたローレンツ力が生じる。このローレンツ力により、前側バネ部材１５Ａの第二連結部１５ｅが＋Ｚ方向へ移動して、前側バネ部材１５Ａ及び後側バネ部材１５Ｂの腕部１５ｃにＣ字状の撓みが生じて、レンズキャリア１１はＺ方向に直進移動される。また、駆動用コイル片１８Ｃ１と、駆動用コイル片１８Ｃ２とに上記と逆方向の電流が通電されると、レンズキャリア１１が上記と逆のＺ方向に直進移動される。
また、同様に、駆動用コイル片１８Ｃ３と、駆動用コイル片１８Ｃ４とに同一方向の電流が通電されれば、レンズキャリア１１はＺ方向に直進移動される。駆動用コイル片１８Ｃ１と駆動用コイル片１８Ｃ２とに互いに逆方向となる電流が通電されれば、レンズキャリア１１はＸ軸周りに回転揺動される。
【００５１】
このように、本発明の実施の形態２に係るレンズ駆動装置１０においても、フォーカス動作や揺動動作がなされるレンズキャリア１１側が軽量化され、慣性質量が小さくなって、図６で示したレンズ駆動装置６９のようにオートフォーカスユニット５０の全体を揺動させる必要がない。
加えて、前側バネ部材１５Ａの腕部１５ｃ及び後側バネ部材１５Ｂの腕部１５ｃは、外力によるレンズキャリア１１のＸ，Ｙ，Ｚの各方向への移動や回転に対して、Ｓ字形またはＣ字形に弾性範囲内で余裕をもって撓み変形し易くなる。このように、前側バネ部材１５Ａ及び後側バネ部材１５Ｂの腕部１５ｃが余裕をもって弾性変形して座屈や断裂の損傷を受け難くなるので、オートフォーカス機能や揺動機能が安定する。しかも、慣性質量が小さくなって落下等による衝撃力が弱まる。
【００５２】
このように本発明によれば、レンズ駆動装置１０に衝撃力が印加されても、前側バネ部材１５Ａ及び後側バネ部材１５Ｂが余裕をもって弾性変形するため、前側バネ部材１５Ａ及び後側バネ部材１５Ｂは損傷を受け難く、安定したオートフォーカス機能及び手振れ補正機能を維持することができる。加えて、フォーカス用マグネット１３Ｍがレンズキャリア１１側に装着され、フォーカス用コイル１３Ｃがベース１２側に装着されれば、レンズキャリア１１をレンズの光軸方向に移動させることができる。また、揺動用コイル１４Ｃがベース側に装着され、揺動用マグネット１４Ｍがレンズキャリア１１側に装着されれば、レンズキャリア１１をレンズの光軸と直交する方向に直進揺動させることができるようになる。また、フォーカス用マグネット１３Ｍがフォーカス用と揺動用とに兼用されることにより、レンズ駆動装置１０を小型化すると共に、部材コストを低減することができる。
また、駆動用コイル１８Ｃがレンズキャリア１１側に装着され、駆動用マグネット１８Ｍがベース１２側に装着されれば、レンズキャリア１１をレンズの光軸方向に移動させることができると共に、レンズキャリア１１をレンズの光軸とは直角な方向に回転揺動させることができる。さらに、駆動用コイル１８Ｃ及び駆動用マグネット１８Ｍをオートフォーカス用と手振れ補正用とにそれぞれ兼用できるので、レンズ駆動装置１０を小型軽量化すると共に、部材コストを低減することができる。
【００５３】
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。
【符号の説明】
【００５４】
１０  レンズ駆動装置、１１  レンズキャリア、１２  ベース、
１３  フォーカス用電磁駆動手段、１３Ｃ  フォーカス用コイル、
１３Ｍ  フォーカス用マグネット、１４  揺動用電磁駆動手段、１４Ｃ  揺動用コイル、
１４Ｍ  揺動用マグネット、１５Ａ  前側バネ部材、１５Ｂ  後側バネ部材、
１６  連結部材、１７Ｃ  コイルホルダー、１７Ｍ  マグネットホルダー、
１８  フォーカス用兼揺動用電磁駆動手段、１８Ｃ  駆動用コイル、
１８Ｍ  駆動用マグネット。
【図１】
0006637668.tif 000002
【図２】
0006637668.tif 000003
【図３】
0006637668.tif 000004
【図４】
0006637668.tif 000005
【図５】
0006637668.tif 000006
【図６】
0006637668.tif 000007