(57)【要約】【課題】  駆動用コイルに磁界を印加する磁石からの磁束漏れを少なくして、レンズホルダの駆動効率を向上させることができるとともに、磁束漏れによる他のデバイスへの悪影響を減少させることができるレンズ駆動装置を提供する。【解決手段】  磁石１５のヨーク１６を、上記駆動コイル１３と上記磁石１５とを上面側または下面側から囲む円環状の水平片と、上記レンズホルダ１２と上記駆動コイル１３との間に突出する内筒と、その内周側に上記磁石１５が取付けられた外筒とを備え、上記内筒に切り欠き部１６ｋが設けられた上部ヨーク１６Ａと下部ヨーク１６Ｂとから構成し、レンズ１１を保持するレンズホルダ１２の外周側に設けられたコイル支持部材１４に接着固定された上記駆動コイル１３とこの駆動コイル１３に放射状の磁界を印加する磁石１５とを上記ヨーク１６Ａ，１６Ｂにより囲むようにした。【選択図】        図１
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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と、上記ホルダに装着された環状の駆動コイルと、固定部材側に設けられたヨークと、このヨークの内面側に取付けられた磁石と、上記ホルダと上記固定部材とを上記レンズの開口部側である上部側及び上記開口部側とは反対側の下部側にてそれぞれ連結する上部バネ部材及び下部バネ部材とを備え、上記駆動コイルに通電する電流値と上記各バネ部材の復元力とにより上記レンズの移動量を制御するレンズ駆動装置において、上記ヨークを、上記駆動コイルと上記永久磁石とを上面側から囲む円環状の水平片と、この水平片のホルダ側から下部方向に突出する内筒とを備えた断面形状がコの字型の上部ヨークと、上記永久磁石の下面側に突出する円環状の水平片を有する下部ヨークとから構成したことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
上記ホルダの外周部に、上記駆動コイルの内周側と下端部とをそれぞれ固定して支持するコイル支持部材を設けて、このコイル支持部材に上記駆動コイルを装着するとともに、上記上部ヨークの内筒に切り欠き部を設けて、上記コイルを上記上部ヨークの内筒の内側に配置し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】
上記下部ヨークの水平片を上記磁石の内周側よりも内側に突出させた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】
上記下部ヨークを、上記駆動コイルと上記永久磁石とを下面側から囲む円環状の水平片と、この水平片のホルダ側から上部方向に突出する内筒とを備えた断面形状がコの字型のヨークとするとともに、上記下部ヨークの内筒に切り欠き部を設けて、上記コイルを上記上部及び下部ヨークの内筒の内側に配置した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５】
上記ホルダに、上記固定部材の下部にて、上記ホルダの上部方向に向けて予荷重を付与したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか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、カメラ等の対物レンズの駆動装置に関するもので、特に、ボイスコイルモータを用いたレンズ駆動装置の駆動効率の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等に搭載されるカメラは画素数が増大されるとともに、ズーム処理やマクロ処理等の高機能化が進んでいることから、搭載されるレンズ系についても、従来の固定焦点のものだけでなく、可動焦点のものも投入されてきている。この可動焦点のレンズ系の駆動方式としては、圧電素子を動力源に用いたもの（例えば、特許文献１参照）や、ステッピングモータを動力源に用いたもの（例えば、特許文献２参照）、あるいは、ボイスコイルモータを動力源に用いたもの等が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
図６（ａ）は、ボイスコイルモータを用いたレンズ駆動装置の一構成例を示す図で、このレンズ駆動装置５０は、軟鉄等の磁性体から成るコの字型円筒形状ヨーク５１と、上記ヨーク５１の外壁に取付けられるリング状のマグネット５２と、中央位置にレンズ５３を保持するキャリア（以下、レンズホルダという）５４と、このレンズホルダ５４に装着される駆動コイル５５と、上記ヨーク５１が装着されるベース５６と、上記ベース５６を支えるフレーム５７と、上記レンズホルダ５４を上下で支持する２個のスプリング５８Ａ，５８Ｂと、このスプリング５８Ａ，５８Ｂの上下を覆う２個のキャップ５９Ａ，５８Ｂとを備えている。
【０００３】
上記駆動コイル５５は、上記ヨーク５１と上記マグネット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ので、上記駆動コイル５５に通電すると、上記駆動コイル５５には、同図の矢印に示すような、被写体の方向(上方)へ向けたローレンツ力が発生して、上記レンズホルダ５４を上記スプリング５８Ａ，５８Ｂの復元力と釣り合った位置に移動させることができる。したがって、上記駆動コイル５５に通電する電流値を制御することにより、上記レンズホルダ５４の移動量を制御して、上記レンズ５３の位置を制御することができる。
【特許文献１】特開２００２−１８９１６５号公報
【特許文献２】特開２００４−２５８１１１号公報
【特許文献３】特開２００４−２８００３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のようなレンズ駆動装置５０では、ヨーク５１がマグネット５２のレンズ開口部側（同図の上側）にしか配置されていないため、図６（ｂ）に示すように、マグネット５２の下部側では磁気抵抗が大きくなって、磁束がレンズ駆動装置５０の外部に漏れてしまうといった問題点があった。外部への磁束漏れが大きいと駆動コイル５５へ印加する磁界の磁気効率が低くなり、上記レンズホルダ５４の駆動効率が悪いだけでなく、上記漏れた磁束が他のデバイスへの悪影響を与える恐れがあった。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、駆動用コイルに磁界を印加する磁石からの磁束漏れを少なくして、レンズホルダの駆動効率を向上させることができるとともに、磁束漏れによる他のデバイスへの悪影響を減少させることが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】
【０００６】
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と、上記ホルダに装着された環状の駆動コイルと、固定部材側に設けられたヨークと、このヨークの内面側に取付けられた磁石と、上記ホルダと上記固定部材とを上記レンズの開口部側である上部側及び上記開口部側とは反対側の下部側にてそれぞれ連結する上部バネ部材及び下部バネ部材とを備え、上記駆動コイルに通電する電流値と上記各バネ部材の復元力とにより上記レンズの移動量を制御するレンズ駆動装置において、上記ヨークを、上記駆動コイルと上記永久磁石とを上面側から囲む円環状の水平片と、この水平片のホルダ側から下部方向に突出する内筒とを備えた断面形状がコの字型の上部ヨークと、上記永久磁石の下面側に突出する円環状の水平片を有する下部ヨークとから構成したものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレンズ駆動装置において、上記ホルダの外周部に、上記駆動コイルの内周側と下端部とをそれぞれ固定して支持するコイル支持部材を設けて、このコイル支持部材に上記駆動コイルを装着するとともに、上記上部ヨークの内筒に切り欠き部を設けて、上記コイルを上記上部ヨークの内筒の内側に配置したものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のレンズ駆動装置において、上記下部ヨークの水平片を上記磁石の内周側よりも内側に突出させたものである。
また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載のレンズ駆動装置において、上記下部ヨークを、上記駆動コイルと上記永久磁石とを下面側から囲む円環状の水平片と、この水平片のホルダ側から上部方向に突出する内筒とを備えた断面形状がコの字型のヨークとするとともに、上記下部ヨークの内筒に切り欠き部を設けて、上記コイルを上記上部及び下部ヨークの内筒の内側に配置したものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のレンズ駆動装置において、上記ホルダに、上記固定部材の下部にて、上記ホルダの上部方向に向けて予荷重を付与したものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、レンズ駆動装置の固定部材側に設けられ、その内面側に、レンズを保持するホルダに装着された環状の駆動コイルに放射状の磁界を印加する磁石が取付けられるヨークを、上記駆動コイルと上記永久磁石とを上面側から囲む円環状の水平片と、この水平片のホルダ側から下部方向に突出する内筒とを備えた断面形状がコの字型の上部ヨークと、上記永久磁石の下面側に突出する円環状の水平片を有する下部ヨークとから構成し、駆動コイルと上記磁石とを上記ヨークにより上下から囲むようにしたので、外部への磁束の漏れを少なくすることができる。したがって、磁気効率を高めることができ、レンズホルダの駆動効率を向上させることができるとともに、磁束漏れによる他のデバイスへの悪影響を減少させることができる。
このとき、上記ホルダの外周部に、上記駆動コイルの内周側と下端部とを固定して支持するコイル支持部材を設け、このコイル支持部材に上記駆動コイルを装着するとともに、上記上部ヨークの内筒に切り欠き部を設けて、上記コイルを上記上部ヨークの内筒の内側に配置するとともに、上記下部ヨークを上記磁石の内周側よりも内側に突出させるようにしたり、上記下部ヨークも上記上部ヨークと同様の構成として、上記コイルを上記上部及び下部ヨークの内筒の内側に配置したりすれば、磁束は更に漏れにくくなるので、磁気効率を更に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本発明の最良の形態に係るレンズ駆動装置１０の構成を示す模式図で、同図において、１１はレンズ、１２はこのレンズ１１を保持するホルダ（レンズホルダ）、１３は上記レンズホルダ１２の外周側に配置される環状の駆動コイル、１４は上記駆動コイル１３を支持するコイル支持部材で、本例では、上記レンズホルダ１２の外周側に設けられた、上記レンズホルダ１２の軸方向に延長する第１の支持部材１４ａに上記駆動コイル１３の内周側を接着固定するとともに、上記第１の支持部材１４ａの下端部（上記レンズ１１の開口部側とは反対側の端部）から径方向外側に突出する第２の支持部材１４ｂに上記駆動コイル１３の下端部を接着固定するようにしている。
１５は上記駆動コイル１３の外周側に設けられ、上記駆動コイル１３に放射状の磁界を印加する円筒状の磁石、１６は軟鉄等の磁性体から成る断面がコの字型の筒状の上部ヨーク１６Ａと断面がＬ字型の筒状の下部ヨーク１６Ｂとから成るヨーク、１７Ａ，１７Ｂは上記磁石１５及び上記ヨーク１６Ａ，１６Ｂを支持する上部及び下部の固定部材、１８Ａは上記レンズホルダ１２のレンズ開口部側である上部側と上記上部固定部材１６Ａとを連結する第１のバネ部材、１８Ｂは上記レンズホルダ１２の下部側と上記下部固定部材１６Ｂとを連結する第２のバネ部材である。
上記下部の固定部材１７Ｂには、その内周側にレンズホルダ１２の底部方向に突出する円環状の突起部１７ｍが設けられており、この突起部１７ｍにより、上記第２のバネ部材１８Ｂを上方に押上げるようにしている。これにより、上記レンズホルダ１２には上部方向に向けて予荷重が付与されるので、レンズ駆動装置１０に揺れや衝撃が入力された場合でも、上記レンズホルダ１２に生じる揺れや衝撃を低減することができる。
【０００９】
図２は、上部ヨーク１６Ａと下部ヨーク１６Ｂの詳細を示す図で、上記ヨーク１６Ａ，１６Ｂはいずれも、上記駆動コイル１３と上記磁石１５とを上面側または下面側から囲む円環状の水平片１６ａと、上記レンズホルダ１２と上記駆動コイル１３との間に突出する内筒１６ｂと、その内周側に上記磁石１５が取付けられた外筒１６ｃとを備えており、上記内筒１６ｂには、切り欠き部１６ｋが設けられている。この切り欠き部１６ｋは、上記コイル支持部材１４に接着固定された駆動コイル１３を上記内筒１６ｂと磁石１５との間に配置するために設けられたもので、これにより、コイル支持部材１４に上記駆動コイル１３を接着固定した構造であっても、上記駆動コイル１３と磁石１５とを上記ヨーク１６Ａ，１６Ｂにより囲むようにすることができる。したがって、図３に示すように、上記磁石１５の内周側からの磁束は上記駆動コイル１３をほぼ垂直に貫くようにすることができるとともに、上記駆動コイル１３を貫いた磁束は、それぞれ、上記上部ヨーク１６Ａの内筒１６ｂ，水平片１６ａ，外筒１６ｃ、及び、下部ヨーク１６Ｂの内筒１６ｂ，水平片１６ａ，外筒１６ｃを通って上記磁石１５の外周側に導かれるので、磁束は外部に漏れにくくなる。したがって、磁束漏れによる他のデバイスへの悪影響を減少させることができるとともに、磁気効率を大幅に高めることができ、レンズホルダの駆動効率を向上させることができる。
【００１０】
このように、本最良の形態によれば、磁石１５のヨーク１６を、上記駆動コイル１３と上記磁石１５とを上面側または下面側から囲む円環状の水平片１６ａと、上記レンズホルダ１２と上記駆動コイル１３との間に突出する内筒１６ｂと、その内周側に上記磁石１５が取付けられた外筒１６ｃとを備え、上記内筒１６ｂに切り欠き部１６ｋが設けられた上部ヨーク１６Ａと下部ヨーク１６Ｂとから構成し、レンズ１１を保持するレンズホルダ１２の外周側に設けられたコイル支持部材１４に接着固定された上記駆動コイル１３とこの駆動コイル１３に放射状の磁界を印加する磁石１５とを上記ヨーク１６Ａ，１６Ｂにより囲むようにしたので、上記磁石１５からの磁束漏れを大幅に減少させることができる。したがって、磁束漏れによる他のデバイスへの悪影響を減少させることができるとともに、磁気効率を大幅に高めることができるので、レンズホルダの駆動効率を向上させることができる。
また、上記下部の固定部材１７Ｂに円環状の突起部１７ｍを設けて、上記レンズホルダ１２を下部側から支持する第２のバネ部材１８Ｂを上方に押上げ、上記レンズホルダ１２には上部方向に向けて予荷重を付与するようにしたので、上記レンズホルダ１２に生じる揺れや衝撃を低減することができる。
【００１１】
なお、上記最良の形態では、上部ヨーク１６Ａと下部ヨーク１６Ｂとをほぼ同様の構成にしたが、上記下部ヨーク１６Ｂに代えて、図４（ａ）に示すような、断面形状がＬ字状の下部ヨーク１６Ｃを用いるとともに、上記下部ヨーク１６Ｃの水平片１６ａの先端側を上記磁石１５の内周側よりも突出させるようにすれば、図４（ｂ）に示すように、上記磁石１５からの磁束を上記磁石１５の外周側に十分に導くことができるので、磁気効率を大幅に高めることができ、レンズホルダの駆動効率を向上させることができる。
また、図５（ａ）に示すように、水平片１６ａの先端側が上記磁石１５の下面まで延長した下部ヨーク１６Ｄであっても、上記磁石１５の上下を上記上部ヨーク１６Ａと上記下部ヨーク１６Ｄとで上下から囲む構造とすることができるので、上記図６に示した従来例に比較して、磁束の漏れを減少させることができる。なお、図５（ｂ）に示すように、上記従来例のヨーク５１の下部に、上記断面がＬ字型のヨーク１６Ｄを追加した構造としても、磁束の漏れを減少させることができ、磁気効率を高めることができる。なお、この場合には、上記ヨーク５１には、上部ヨーク１６Ａのような切り欠き部１６ｋを設ける必要はないが、駆動コイル１３の内周側を強固に接着固定できないので、本例のように、駆動コイル１３をコイル支持部材１４に接着固定する構成とする方が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、駆動用コイルに磁界を印加する磁石からの磁束の漏れを少なくして、レンズホルダの駆動効率を向上させることができるので、駆動コイルの消費電力を改善することができるとともに、磁束漏れによる他のデバイスへの悪影響を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の最良の形態に係るレンズ駆動装置の構成を示す模式図である。
【図２】本最良の形態に係るヨークの構成を示す図である。
【図３】本発明によるヨークを用いた場合の磁束の流れを示す模式図である。
【図４】本発明によるレンズ駆動装置の他の構成を示す模式図である。
【図５】本発明によるレンズ駆動装置の他の構成を示す模式図である。
【図６】従来のレンズ駆動装置の構成と磁束の流れを示す模式図である。
【符号の説明】
【００１４】
１０  レンズ駆動装置、１１  レンズ、１２  レンズホルダ、１３  駆動コイル、
１４  コイル支持部材、１４ａ  第１の支持部材、１４ｂ  第２の支持部材、
１５  磁石、１６  ヨーク、１６Ａ  上部ヨーク、１６Ｂ  下部ヨーク、
１６ａ  水平片、１６ｂ  内筒、１６ｃ  外筒、１６ｋ  切り欠き部、
１７Ａ  上部の固定部材、１７Ｂ  下部の固定部材、１７ｍ  突起部、
１８Ａ  第１のバネ部材、１８Ｂ  第２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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