(57)【要約】【課題】  簡単な構造で高い磁気効率を有し、厚みを薄く抑えることが可能なレンズアクチュエータを提供する。【解決手段】  コの字型断面形状を有し、磁性体からなる２つのコの字型形状の断面を有する、リング形状のヨークの、コの字型断面の開口部を互いに対向させ、前記２つのヨークのコの字型断面内側に関して、一方のヨークにマグネットを光軸方向に着磁して設け、他方に界磁コイルを巻回することで、両ヨークのコの字型端部に集中した磁束を駆動力として使用すると共に、駆動部のガイドに関してハウジング内壁を使用することで、厚みを抑える事を可能にしている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体から構成された、コの字型形状の断面を有する、リング形状に形成された第１及び第２ヨークを備え、
前記第１ヨークは、前記リング形状の半径方向内周側に、コの字型断面の開口部を向けて形成されると共に、
前記第２ヨークは、前記リング形状の半径方向外周側に、コの字型断面の開口部を向けて形成され、
前記第２ヨークの内周にレンズが固定され、
前記二つのヨークの互いの前記開口部が対向するようにして、２つのヨークの各々のコの字型端部が配置されており、
更に、前記二つのヨークの、一方のコの字型断面内側には、前記レンズの光軸方向に着磁されたマグネットが配置されると共に、
他方のヨークのコの字型断面内側には、前記第２のヨークに固定されたレンズの、前記光軸方向を軸として巻回された界磁コイルが、それぞれ配置されていることを特徴とするレンズアクチュエータ。
【請求項２】
前記第１、第２ヨーク、マグネット、界磁コイル、及びレンズを収納するハウジングに関して、
内周に前記レンズを固定した前記第２ヨークの、前記レンズを前記光軸方向に駆動するときの可動範囲に於ける、
前記ハウジング内壁の少なくとも一部が、前記第２ヨーク外周に接するように形成されている事を特徴とする、請求項１記載のレンズアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ付き携帯電話等に搭載されて用いられるレンズアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話等に搭載されているカメラのレンズアクチュエータは、構造によって、ねじ部を介して回転運動から光軸方向のレンズ駆動を行う物と、磁気力等によって直接光軸方向のレンズ駆動を行う物と、に大別される。
【０００３】
これらの内、前者は古くからカメラのレンズ鏡筒に用いられており、代表的な物として特開昭６２−２６７７１１（以下引用文献１）が、出願、公開されている。
【０００４】
前記引用文献１では、２つのヨークによって界磁コイルを挟んでステータとし、多極着磁したロータマグネットを前記ステータ内周に近接して配置した構造となっている。
【０００５】
上記構成としたことで、引用文献１記載のレンズアクチュエータでは、駆動時、界磁コイルが発生する磁束がステータ端部に集中し、交互に異なる磁極を形成する。
【０００６】
この構成により、界磁コイルの切り替えによってステータ端部の磁極が切り替わる為、磁極の切り替えに対応して前記ロータマグネットとステータとの間に働く磁気力が変化し、ロータマグネットが回転する構造となっている。
【０００７】
上記駆動原理を用いて、引用文献１ではロータマグネット内周に、ねじ部を介して設けたレンズを、前記ロータマグネットによって回転させ、レンズを光軸方向へ移動させる構造となっている。
【０００８】
このようなねじ部を介してレンズ部が光軸方向へ移動する構造を用いることによって、引用文献１記載のレンズアクチュエータでは、光軸方向へのレンズ移動と、レンズ位置調整後の固定と、を同時に行うことを可能にしている。
【０００９】
引用文献１では、レンズ部を回転駆動によって光軸方向に動かす為に、光軸方向の外力に対してレンズが移動しないという利点がある。
【００１０】
又、ステップ駆動の為、所定の角度ずつレンズを駆動させることで、容易に焦点調節を行うことができる。
【００１１】
以上説明したような回転駆動型のレンズアクチュエータに対し、前述した磁気力によって直接光軸方向のレンズ駆動を行うレンズアクチュエータが、特開２００３―１４９５２９（以下引用文献２）として出願、公開されている。
【００１２】
これは、引用文献１に代表される回転駆動型のレンズアクチュエータが、その構造上有している組立工数の増加という課題に対して利点を有する構造である。
【００１３】
即ち、携帯端末の小型化が進むにつれて、上述した引用文献１に代表される回転駆動型ではその構造上、レンズ外周にねじ部を設ける必要があり、組立時に雄ねじ部を雌ねじ部に組み込む為、工数がかかるという課題があった。
【００１４】
加えて、焦点位置調整後、レンズが固定される為に原点復帰せず、撮影後に原点復帰用の信号を入力する必要がある。
【００１５】
このような課題に対して、引用文献２に代表されるリニア駆動型のレンズアクチュエータであれば、ねじ部を設ける必要が無く、組立が容易になると共に、部品形状を簡略化できるので、搭載する携帯端末の小型化に際しても、各部品を小型化することで対応することが出来る。
【００１６】
上記特許文献２に代表されるリニア駆動型のレンズアクチュエータは、コイルとマグネットとの間に働く相互の磁気力を用いることでレンズを駆動させる構造となっており、量産に際してコストを低く抑えることができ、部品点数も少なくて済むという利点が有る。
【００１７】
又、コイルに電圧を印加する事で磁束を発生させる構造となっている為に、非通電時、磁性材に働く磁気力によって、自動的に元の位置に戻す事ができる。
【００１８】
上記の利点に加えて、引用文献２では、駆動部に設ける磁性材からなる板材を三角形状とすることで、駆動部がコイルから離れるに従って、界磁コイルとマグネットとの間の磁束が弱まるという課題を解決し、常に一定の磁気力によってレンズを設けた駆動部が動く構造となっている。
【００１９】
更に、駆動部と固定部とを嵌合して構成している為に、駆動部の動きが光軸方向に制限され、全体的に光軸のブレを少なくする事を可能としている。
【００２０】
加えて、円筒形状を有するマグネットの外周面と内周面とについて、内外一組ずつ駆動部を設けたことで、２つのレンズをそれぞれ独立して光軸方向に移動することができる。
【００２１】
この為、焦点調節だけではなく、ズーム光学系としても使用することが可能となり、撮影装置に用いる装置全体の小型化が容易になるという利点を得ている。
【００２２】
上記に挙げた利点の他に、引用文献２に記載のレンズアクチュエータは、無通電時、前記磁性板とマグネットとの間に働く磁気力によってレンズが固定され、片方のレンズを固定した状態でもう一方のレンズを駆動させることができる為、装置全体の省電力化を可能としている。
【００２３】
【特許文献１】特開昭６２−２６７７１１
【特許文献２】特開２００３−１４９５２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、引用文献２に記載のレンズアクチュエータは、円筒状のマグネットの内周と外周とを使用する為に厚みを薄くすることが難しく、マグネットの磁束に関して、磁気効率が低くなると言う課題を有している。
【００２５】
又、マグネットに対してコイルを有する駆動部が被さっている構造を有している為に、別途駆動部を保持するためのハウジングを設ける必要があり、実際に携帯端末に搭載する場合、厚みが増してしまう。
【００２６】
更に、レンズアクチュエータを搭載する為に必要な厚みが、マグネットの高さと駆動範囲とで決定される為、引用文献１のように円筒内部に駆動部を設けるレンズアクチュエータとは違って部品それ自体の寸法にレンズ駆動範囲の寸法を加える必要がある。
【００２７】
上記のような課題を解決するため、本発明は簡単な構造で高い磁気効率を有し、厚みを薄く抑えることが可能なレンズアクチュエータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明では、磁性体から構成された、コの字型形状の断面を有する、リング形状に形成された第１及び第２のヨークを備え、
前記第１のヨークは、前記リング形状の半径方向内周側に、コの字型断面の開口部を向けて形成されると共に、
前記第２のヨークは、前記リング形状の半径方向外周側に、コの字型断面の開口部を向けて形成され、
前記第２のヨークの内周にレンズが固定され、
前記二つのヨークの、互いの前記開口部が対向するようにして、２つのヨークの各々のコの字型端部が配置されており、
更に、前記二つのヨークの、一方のコの字型断面内側には、前記レンズの光軸方向に着磁されたマグネットが配置されると共に、
他方のヨークのコの字型断面内側には、前記第２のヨークに固定されたレンズの、前記光軸方向を軸として巻回された界磁コイルが、それぞれ配置されていることを特徴としている。
【００２９】
請求項２では、請求項１記載のレンズアクチュエータを構成する部品の、
前記第１、第２のヨーク、マグネット、界磁コイル、及びレンズを収納するハウジングに関して、
内周に前記レンズを固定した前記第２ヨークの、前記レンズを前記光軸方向に駆動するときの可動範囲に於ける、
前記ハウジング内壁の少なくとも一部が、前記第２ヨーク外周に接するように形成されている事を特徴としている。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１記載の発明に依れば、レンズの光軸を中心とする同心円状に部品を配置していくことが可能となり、レンズアクチュエータの厚みに関して、薄く構成することが可能となる。
【００３１】
本発明のレンズアクチュエータは、コの字型断面を有する円環形状のヨークを、開口部が向き合うように配置して構成した事を特徴としている。各ヨーク内周には一方にマグネット、他方に界磁コイルを配置しており、界磁コイルへの通電時、互いの開口端部に磁束が集中し、相互の磁気力によってレンズを有する内周側の駆動部が前記光軸方向に移動する構造となっている。
【００３２】
この構造を用いた事で、本発明のレンズアクチュエータは、厚み方向の寸法を抑え、薄型化した際に於いても高い磁気効率で磁気力の低下を防ぐことを可能としている。
【００３３】
又、磁性体からなるヨークによって、界磁コイルとマグネット双方から発生する磁束をヨークのコの字型端部の両極に集中させることで高い磁気効率を得ると共に、非通電時、コイルをコの字型断面内側に固定したヨークのコの字型端部と、マグネットをコの字型断面内側に固定したヨークのコの字型端部と、の間に磁気的な吸引力が発生する為、サスペンション等で支持する事無しに駆動部を原点復帰させることができる。
【００３４】
本発明では駆動時、磁極に関してコの字型両端部に発生する磁気力を同時に使用する構造となっている。この為、マグネットの薄型及び小径化による界磁コイルの巻数の減少に際してもレンズ駆動を行うことが可能となっている。
【００３５】
更に、本発明のレンズアクチュエータでは、レンズ位置に関して、界磁コイルとマグネットによって働く磁気的な反発力と、コの字型断面内側に界磁コイルを設けたヨークとマグネットとの間に働く磁気的な吸引力と、の釣り合いによって決定することができる為に、レンズ位置の制御が容易になるという利点を有している。
【００３６】
請求項２記載の発明に依れば、ハウジング内壁をガイドとして使用することで、ハウジング内部に別途ガイド部分を設ける必要が無くなり、部品点数を削減することができると共に、ハウジング内部にガイドを設けた場合と比較して、内側ヨークの内径を大きく取ることが可能となり、レンズ径を維持したまま小径化を行うことができる。
【００３７】
前述した引用文献２に代表されるレンズアクチュエータでは、部品の筐体内部にレンズの支持部とガイド部とを設ける必要があり、径方向の寸法が大きくなってしまうという課題があった。
【００３８】
この課題に対して本発明では、ハウジング内壁をガイドとして使用し、磁気的な吸引、反発力のみでレンズ位置を固定することで、レンズ径を変更すること無く、径方向の寸法を抑える事を可能としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に図１、図２を用いて本発明における実施形態を説明する。
【実施例１】
【００４０】
図１に本実施例で用いるレンズアクチュエータの側断面図を、図２に同じく本実施例に於いて用いるレンズアクチュエータの分解斜視図を示す。
【００４１】
図２に関して、マグネット４、第２ヨーク６と界磁コイル７、第１ヨーク３は本来リング形状であるが、断面形状を示すために一部分を切り欠いた状態で図示している。
【００４２】
図１及び図２に示すように、本実施例のレンズアクチュエータは、半径方向外周側にコの字型断面開口部を向けた、リング形状である第２ヨーク６の内周に、レンズ５の外径を固定しており、第２ヨーク６のコの字型断面内側に界磁コイル７を配置した構造により前記レンズ５、第２ヨーク６、界磁コイル７からなる可動部を形成している。
【００４３】
又、上記可動部に加えて、上記可動部の外周に近接してコの字型端部を設けた、コの字型断面を有するリング形状の第１ヨーク３を前記可動部に対して同心円状に配置しており、前記第１ヨーク３のコの字型断面内側には、前記レンズ５の光軸方向に着磁した、リング形状のマグネット４を備えた構成となっている。
【００４４】
上記構成としたことで、本実施例に於けるレンズアクチュエータは、界磁コイル７に電流を印加した際、第２ヨーク６のコの字型端部に、前記界磁コイル７が発生する磁束を集中させている。
【００４５】
第２ヨーク６と同様に、第１ヨーク６のコの字型端部にも内側に設けたマグネット４の磁束が集中する為、両コの字型端部に集中した磁束の反発力によって前記可動部を効率よくレンズ５の光軸方向に駆動させることが可能となる。
【００４６】
このような駆動機構を用いたことにより、本実施例に於いて示したレンズアクチュエータは、全体の小径化に際してレンズ５の外径寸法を減らすこと無く、レンズアクチュエータ全体の外径寸法を小径化することを可能としている。
【００４７】
又、界磁コイル７に電流を印加しない状態では、磁性体からなる第２ヨークのコの字型端部と、同じく磁性体からなり、コの字型断面内側にマグネット４を備えた第１ヨークのコの字型端部との間に働く、磁気的な吸引力によって、内周にレンズ５を固定した第２ヨーク６が保持される為、サスペンション等によって前記第２ヨーク６を別途保持する必要が無くなり、部品点数を減らすと共に、組立を容易にすることができる。
【００４８】
加えて前記可動部を駆動させる際、本実施例のレンズアクチュエータでは、界磁コイル７に印加する電流の方向は、界磁コイルに対して反発する一方向への入力によって駆動するので、界磁コイル７の発生する磁束と、マグネット４の発生する、第２ヨークと第１ヨークの、両コの字型端部間に働く、磁気的な吸引力との釣り合いによって、レンズ位置を決定することができる。
【００４９】
更に、第３図に示すように、本実施例では、上ハウジング１の突部内壁をガイドとして、可動部の外周が、上ハウジング内壁を滑りながら前記レンズ５の光軸方向に駆動する構造となっている。
【００５０】
この為、レンズ５の外径方向に関して、ガイドを設ける為の突部を別途設ける必要が無くなり、レンズ５の外径寸法を大きく設定することが可能となる。
【００５１】
以上述べたように、本実施例において示したレンズアクチュエータを用いることで、簡単な構造で高い磁気効率を有し、厚みを薄く抑えることが可能なレンズアクチュエータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例に於いて用いるレンズアクチュエータの側断面図
【図２】本発明の実施例に於いて用いるレンズアクチュエータの分解斜視図
【図３】本発明の実施例に於いて用いるレンズアクチュエータの動作説明図
【符号の説明】
【００５３】
１  上ハウジング
２  下ハウジング
３  第１ヨーク
４  マグネット
５  レンズ
６  第２ヨーク
７  界磁コイル
r  半径方向(レンズ５の径方向)
【図１】
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【図２】
2007206334.tif 000004
【図３】
2007206334.tif 000005