(57)【要約】【課題】  簡単な構造により狭い空間内でレンズ支持体を安定且つ所望量だけ正確に移動させることができる小型カメラへの搭載に適したレンズ駆動装置の提供を目的としている。【解決手段】  本発明のレンズ駆動装置１は、第１マグネット６と第２マグネット８との間に移動可能に配置されその外周に円環状の第１コイル２０を保持して成る筒状の第１レンズ支持体１２と、第２マグネット８と第３マグネット１０との間に移動可能に配置されその外周に円環状の第２コイル２２を保持して成る筒状の第２レンズ支持体１４とを有し、第１レンズ支持体１２は、第１コイル２０に流される電流と、第１マグネット６および第２マグネット８が形成する磁界とにより誘起される電磁力によってリニアに移動され、第２レンズ支持体１４は、第２コイル２２に流される電流と、第２マグネット８および第３マグネット１０が形成する磁界とにより誘起される電磁力によってリニアに移動される。【選択図】図１
2005250086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のヨークと、
ヨーク内に互いに同軸的に収容されるとともに、ヨークの軸方向に沿って互いに離間して配置された円環状の３つの第１、第２、第３マグネットと、
第１マグネットと第２マグネットとの間に移動可能に配置され、その外周に円環状の第１コイルを保持して成る筒状の第１レンズ支持体と、
第２マグネットと第３マグネットとの間に移動可能に配置され、その外周に円環状の第２コイルを保持して成る筒状の第２レンズ支持体と、
第１レンズ支持体は、第１コイルに流される電流と、第１マグネットおよび第２マグネットが形成する磁界とにより誘起される電磁力によってリニアに移動され、
第２レンズ支持体は、第２コイルに流される電流と、第２マグネットおよび第３マグネットが形成する磁界とにより誘起される電磁力によってリニアに移動されることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
３つのマグネットは、互いに等しい距離をもって軸方向に離間されている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】
レンズ支持体のリニアな移動を案内するガイド手段を更に備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
ガイド手段は、２つのレンズ支持体に共通して設けられ、これらのレンズ支持体を軸方向で貫通する少なくとも１つのシャフトから成ることを特徴とする請求項３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、デジタルカメラや携帯電話等に内蔵される携帯型小型カメラ等において用いられるズームレンズおよびオートフォーカスレンズを駆動させるためのレンズ駆動装置に係わり、特に、レンズを電磁力によってリニアに移動させることができるレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コイルに流される電流とマグネットが形成する磁界とによって誘起される電磁力によりレンズをリニアに駆動させるレンズ駆動装置は、良く知られている。例えば、特許文献１には、ビデオカメラ等において用いられるズームレンズおよびオートフォーカスレンズを磁気的に駆動させるためのレンズ駆動装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２３０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、携帯電話等に内蔵されるカメラのような携帯型小型カメラ等に用いられるレンズ駆動装置においては、狭い空間内でレンズを光軸方向に安定且つ所望量だけ正確に移動させることが必要であるが、これを簡単な構造で実現することは難しい。
【０００５】
本発明は、前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構造により狭い空間内でレンズ支持体を安定且つ所望量だけ正確に移動させることができる小型カメラへの搭載に適したレンズ駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載のレンズ駆動装置は、円筒状のヨークと、ヨーク内に互いに同軸的に収容されるとともに、ヨークの軸方向に沿って互いに離間して配置された円環状の３つの第１、第２、第３マグネットと、第１マグネットと第２マグネットとの間に移動可能に配置され、その外周に円環状の第１コイルを保持して成る筒状の第１レンズ支持体と、第２マグネットと第３マグネットとの間に移動可能に配置され、その外周に円環状の第２コイルを保持して成る筒状の第２レンズ支持体と、第１レンズ支持体は、第１コイルに流される電流と、第１マグネットおよび第２マグネットが形成する磁界とにより誘起される電磁力によってリニアに移動され、第２レンズ支持体は、第２コイルに流される電流と、第２マグネットおよび第３マグネットが形成する磁界とにより誘起される電磁力によってリニアに移動されることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、３つのマグネットは、互いに等しい距離をもって軸方向に離間されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、レンズ支持体のリニアな移動を案内するガイド手段を更に備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、ガイド手段は、２つのレンズ支持体に共通して設けられ、これらのレンズ支持体を軸方向で貫通する少なくとも１つのシャフトから成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載のレンズ駆動装置によれば、同軸的に配置された３つの円環状のマグネットにより円筒状のヨーク内に２つの磁場空間が軸方向に隣接して形成されるとともに、これらの各磁場空間に対して２つの筒状のレンズ支持体が個別に対応付けられて個別に移動されるようになっている。したがって、非常にコンパクトな構成で一対のレンズのリニアな移動を実現することができる。また、ヨーク内を軸方向に分割して、各レンズ支持体を移動させる磁場空間を別個に形成しているため、両方のレンズ支持体を同時に移動させた場合であっても、磁力の反発等によるコイルへの影響を最小限に抑えることができる。すなわち、例えば共通の磁場空間内で２つのレンズ支持体を同時に移動させた場合には、コイル同士の磁気的な相互作用により、２つのレンズ支持体の移動に支障が生じるが、各レンズ支持体を移動させる磁場空間を別個に分割して形成すれば、そのような問題を最小限に抑えることができる。
【００１１】
また、上記構成では、一対のレンズ支持体同士を光軸方向に沿って互いに離間して配置しているため、各レンズ支持体にそれぞれズームレンズおよびフォーカスレンズを支持するようにすれば、自動焦点機構および倍率変更機能を兼ね備えたコンパクトなレンズ駆動装置を効率的に実現することができる。
【００１２】
また、コイルに通電して生じる電磁力によりレンズが光軸方向にリニアに移動するため、推力の方向とレンズの移動方向とが一致し、したがって、駆動損失が極めて少なくて済む。その結果、レンズの移動速度を速くでき、応答性を高めることができる。すなわち、駆動損失が少なく、応答性および機動性に優れているため、狭い空間内でレンズを光軸方向に所望量だけ効率的に移動させることができ、小型カメラへの搭載に適している。
【００１３】
請求項２に記載のレンズ駆動装置によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を得ることができるとともに、３つのマグネットが互いに等しい距離をもって軸方向に離間されているため、レンズ支持体の移動に伴う電磁力の減衰を最小限に抑えることができる。すなわち、第１マグネットと第３マグネットとの間に第２マグネットを配置することなく、第１マグネットと第３マグネットとによって形成される１つの磁場空間内で２つのレンズ支持体を移動させた場合には、マグネットからの離間距離が大きくなるほど、レンズ支持体に作用する電磁力が減少するため、正確な移動制御を行なうことが困難になるが、第１マグネットと第３マグネットとの間に等しい距離をもって（第１マグネットと第３マグネットとの中央に）第２マグネットを配置すると、レンズ支持体の移動に伴う電磁力の減衰を最小限に抑えることができるため、正確な移動制御がし易くなる。
【００１４】
請求項３に記載のレンズ駆動装置によれば、請求項２に記載の発明と同様の作用効果を得ることができるとともに、レンズ支持体のリニアな移動を案内するガイド手段が設けられているため、レンズ支持体を安定して移動させることができる。
【００１５】
請求項４に記載のレンズ駆動装置によれば、請求項３に記載の発明と同様の作用効果を得ることができるとともに、非常に簡単な構成で、レンズ支持体の周方向のガタつきを確実に防止して、レンズ支持体のリニアな移動を確実且つ良好に実現することができる。また、シャフトが各レンズ支持体に共通のものであるため、各レンズ支持体に対して個別にシャフトを設ける場合に比べて、レンズ駆動装置全体をコンパクトにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。なお、図１は本実施形態に係るリニア駆動装置の縦断面図、図２は本実施形態に係るリニア駆動装置の分解斜視図、図３の（ａ）は一方のヨークを取り外した状態で本実施形態のレンズ駆動装置の組立体を上から見た図、（ｂ）は本実施形態のレンズ駆動装置の完全な組立体を上から見た図である。
【００１７】
これらの図から分かるように、本実施形態に係るレンズ駆動装置１は、互いに対向して軸方向に接合される断面がコの字型の一対の円筒状のヨーク２，４を備えている。これらのヨークによって形成される円筒状の空間内には、ヨーク２，４の軸方向に沿って互いに離間して配置された円環状の３つの第１、第２、第３マグネット６，８，１０が、互いに同軸的に収容されている。この場合、各マグネット６，８，１０は、互いに等しい距離をもって軸方向に離間されている。また、各マグネット６，８，１０は、ヨーク２，４の内面に固着されており、その上面がＮ極に設定されるとともに、その下面がＳ極に設定されている。無論、磁極設定はこの逆でも良いが、いずれのマグネット６，８，１０も上面および下面における磁極設定は同一である。
【００１８】
第１マグネット６と第２マグネット８との間には、その外周に円環状の第１コイル２０を保持して成る筒状の第１レンズ支持体１２が移動可能に配置されている。また、第２マグネット８と第３マグネット１０との間には、その外周に円環状の第２コイル２２を保持して成る筒状の第２レンズ支持体１４が移動可能に配置されている。したがって、第１レンズ支持体２１は、第１コイル２０に流される電流と、第１マグネット６および第２マグネット８が形成する磁界とにより誘起される電磁力（いわゆる右ねじの法則に従う）によってリニアに移動することができ、一方、第２レンズ支持体１４は、第２コイル２２に流される電流と、第２マグネット８および第３マグネット１０が形成する磁界とにより誘起される電磁力によってリニアに移動することができる。なお、各レンズ支持体１２，１４と第１および第３のマグネット６，１０との間には、スペーサ２６，２８が介挿されている。また、各レンズ支持体１２，１４はレンズ４０を保持している。
【００１９】
また、本実施形態においては、レンズ支持体１２，１４のリニアな移動を案内するガイド手段が設けられている。具体的に、前記ガイド手段は、２つのレンズ支持体１２，１４に共通して設けられ、これらのレンズ支持体１２，１４を軸方向で貫通する一対のシャフト３０，３２から成る。この場合、シャフト３０，３２は、レンズ支持体１２，１４に設けられた一対の貫通孔１２ａ，１２ａ；１４ａ，１４ａおよびスペーサ２６，２８の一対の貫通孔２６ａ，２６ａ；２８ａ，２８ａをそれぞれ個別に貫通して軸方向に延びている。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態のレンズ駆動装置１によれば、同軸的に配置された３つの円環状のマグネット６，８，１０により円筒状のヨーク２，４内に２つの磁場空間が軸方向に隣接して形成されるとともに、これらの各磁場空間に対して２つの筒状のレンズ支持体１２，１４が個別に対応付けられて個別に移動されるようになっている。したがって、非常にコンパクトな構成で一対のレンズのリニアな移動を実現することができる。また、ヨーク２，４内を軸方向に分割して、各レンズ支持体１２，１４を移動させる磁場空間を別個に形成しているため、両方のレンズ支持体１２，１４を同時に移動させた場合であっても、磁力の反発等によるコイル２０，２２への影響を最小限に抑えることができる。すなわち、例えば共通の磁場空間内で２つのレンズ支持体を同時に移動させた場合には、コイル同士の磁気的な相互作用により、２つのレンズ支持体の移動に支障が生じるが、各レンズ支持体を移動させる磁場空間を別個に分割して形成すれば、そのような問題を最小限に抑えることができる。
【００２１】
また、上記構成では、一対のレンズ支持体１２，１４同士を光軸方向に沿って互いに離間して配置しているため、各レンズ支持体にそれぞれズームレンズおよびフォーカスレンズを支持するようにすれば、自動焦点機構および倍率変更機能を兼ね備えたコンパクトなレンズ駆動装置を効率的に実現することができる。
【００２２】
また、コイル２０，２２に通電して生じる電磁力によりレンズ４０が光軸方向にリニアに移動するため、推力の方向とレンズの移動方向とが一致し、したがって、駆動損失が極めて少なくて済む。その結果、レンズ４０の移動速度を速くでき、応答性を高めることができる。すなわち、駆動損失が少なく、応答性および機動性に優れているため、狭い空間内でレンズ４０を光軸方向に所望量だけ効率的に移動させることができ、小型カメラへの搭載に適している。
【００２３】
また、本実施形態では、３つのマグネット６，８，１０が互いに等しい距離をもって軸方向に離間されているため、レンズ支持体１２，１４の移動に伴う電磁力の減衰を最小限に抑えることができる。すなわち、第１マグネット６と第３マグネット１０との間に第２マグネット８を配置することなく、第１マグネット６と第３マグネット１０とによって形成される１つの磁場空間内で２つのレンズ支持体１２，１４を移動させた場合には、マグネット６，１０からの離間距離が大きくなるほど、レンズ支持体１２，１４に作用する電磁力が減少するため、正確な移動制御を行なうことが困難になるが、第１マグネット６と第３マグネット１０との間に等しい距離をもって（第１マグネット６と第３マグネット１０との中央に）第２マグネット８を配置すると、レンズ支持体１２，１４の移動に伴う電磁力の減衰を最小限に抑えることができるため、正確な移動制御がし易くなる。
【００２４】
また、本実施形態では、レンズ支持体１２，１４のリニアな移動を案内するガイド手段が設けられているため、レンズ支持体を安定して移動させることができる。特に、本実施形態において、前記ガイド手段は、２つのレンズ支持体１２，１４に共通して設けられ且つこれらのレンズ支持体１２，１４を軸方向で貫通する一対のシャフト３０，３２から成るため、非常に簡単な構成で、レンズ支持体１２，１４の周方向のガタつきを確実に防止して、レンズ支持体１２，１４のリニアな移動を確実且つ良好に実現することができる。
【００２５】
また、シャフト３０，３２が各レンズ支持体１２，１４に共通のものであるため、各レンズ支持体１２，１４に対して個別にシャフトを設ける場合に比べて、レンズ駆動装置全体をコンパクトにすることができる。
【００２６】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは言うまでもない。例えば、前述した実施形態のレンズ駆動装置においては、レンズ支持体をバネ等によって移動可能に保持するようにすれば、レンズ支持体の安定性が更に増すため、好適である。また、前述した実施形態では、２つの別個のヨーク２，４によってマグネット６，８，１０およびレンズ支持体１２，１４のための収容空間が形成されているが、２つのヨーク２，４を接合した形態を成す一体型の１つのヨークを用いて、マグネットおよびレンズ支持体のための収容空間を形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るリニア駆動装置の縦断面図である。
【図２】図１のリニア駆動装置の分解斜視図である。
【図３】（ａ）は一方のヨークを取り外した状態で図１のレンズ駆動装置の組立体を上から見た図、（ｂ）は図１のレンズ駆動装置の完全な組立体を上から見た図である。
【符号の説明】
【００２８】
１              リニア駆動装置
２，４          ヨーク
６，８，１０    マグネット
１２，１４      レンズ支持体
２０，２２      コイル
【図１】
2005250086.tif 000003
【図２】
2005250086.tif 000004
【図３】
2005250086.tif 000005