(57)【要約】【課題】レンズホルダーにオフセットを設けた形態のレンズ駆動装置において、レンズホルダーの位置に関わらずレンズホルダーを揺動させることのできる、構造が簡単で小型化が可能なレンズ駆動装置を提供する。【解決手段】レンズ１１を保持するレンズホルダー１２と、レンズホルダー１２の外周側に巻回された駆動用コイル１５と、固定部材であるケース１４と、ケース１４に保持されて駆動用コイル１５と空隙を隔てて対向するように配置された駆動用磁石１６と、レンズホルダー１２の被写体側とは反対側に配置されてレンズホルダー１２に当接する係止部材１３とを備えるとともに、係止部材１３を係止用バネ部材１９Ａ，１９Ｂによりケース１４に対して揺動可能に懸架支持し、レンズホルダー１２を駆動用バネ部材１８Ａ，１８Ｂにより係止部材１３に対して被写体側に移動可能かつ被写体側とは反対側に付勢した状態で懸架支持する構成とした。【選択図】図１
2013025035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズホルダーと、前記レンズホルダーの外周側に巻回された駆動用コイルと、固定部材であるケースと、前記ケースに保持されて前記駆動用コイルと空隙を隔てて対向するように配置された駆動用磁石とを備えたレンズ駆動装置であって、
前記レンズホルダーの被写体側とは反対側に配置されて前記レンズホルダーに当接する係止部材を備え、
前記係止部材が係止用バネ部材により前記ケースに対して揺動可能に懸架支持され、
前記レンズホルダーが駆動用バネ部材により前記係止部材に対して被写体側に移動可能かつ被写体側とは反対側に付勢されて懸架支持されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記係止部材に補助駆動用コイルが装着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】
前記補助駆動用コイルが前記駆動用磁石に空隙を隔てて配設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】
前記補助駆動用コイルに空隙を隔てて配設される補助駆動用磁石を備え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】
前記補助駆動用磁石の外側に磁気ヨークが配設されてい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】
被写体側をＺ軸方向前方としたときに、
前記駆動用コイルが、レンズホルダーを挟んで互いに対向するように設けられＺ軸方向に直交する方向に巻き回された少なくとも１対のコイルを備え、
前記駆動用磁石が、Ｚ軸方向前方に配置される第１の磁石と、前記第１の磁石とは異なる極性を有しＺ軸方向後方に配置される第２の磁石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、例えば、撮影用光学機器などの手振れを抑制することのできるレンズ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等に搭載されるカメラはイメージセンサーの画素数が増大されて撮影画像の高品質化が進んでいる。これに伴って、搭載されるレンズ系についても、従来の固定焦点のカメラモジュールから可動焦点のカメラモジュールへと移行しつつある。これは、固定焦点のカメラモジュールでは、焦点ボケが生じて、高画素数イメージセンサーの分解能に対応することができないためである。
可動焦点のカメラモジュールにおけるレンズ系の駆動方式としては、図１６に示すような、ボイスコイルモータを用いたレンズ駆動装置５０が多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
レンズ駆動装置５０は、軟鉄等の磁性体から成る断面がＵ字状のヨーク５１と、ヨーク５１の内壁側に取付けられる駆動用磁石５２と、中央位置にレンズ５３を保持するレンズホルダー５４と、レンズホルダー５４に装着される駆動用コイル５５と、内周側にヨーク５１が装着されるケース５６と、レンズホルダー５４とケース５６とを連結する上下のバネ部材５７Ａ，５７Ｂとを備えている。
駆動用磁石５２としては、円筒状の磁石、あるいは、複数の円弧状の磁石をヨーク５１の内壁側に環状に配列したものが用いられる。駆動用コイル５５は、ヨーク５１と駆動用磁石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る。
したがって、駆動用コイル５５に通電すると、駆動用コイル５５には被写体の方向（図１６の矢印で示すＺ軸方向前方）へ向いたローレンツ力が発生するので、レンズホルダー５４をローレンツ力とバネ部材５７Ａ，５７Ｂの復元力との釣り合った位置に移動させることができる。すなわち、駆動用コイル５５に通電する電流値を制御することにより、レンズホルダー５４の移動量を制御して、レンズ５３の位置を制御することができる。
【０００４】
ところで、レンズホルダー５４をケース５６に取付ける際には、無限遠位置の像を図示しないイメージセンサーに合焦させるため、ケース５６にレンズホルダー５４を下側から支持する係止部５６ｋを設けて、バネ部材５７Ａ，５７ＢをＺ軸方向前方にＰ0だけオフセットした状態で取付ける。これにより、駆動用コイル５５に通電すると、図１７に示すように、駆動電流の大きさが始動電流値Ｉ0に至るまでは、バネ部材５７Ａ，５７Ｂに加えられたオフセットＰ0により、レンズホルダー５４は、ケース５６に当接したままの状態が維持され、駆動電流の大きさが始動電流値Ｉ0を超えたところからは、レンズホルダー５４はフックの法則にしたがって、Ｚ軸前方に移動する。
このように、オフセットＰ0を設けることで、レンズ駆動装置５０を上方向や下方向に向けた場合でもレンズホルダー５４を安定して最下位置に保持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２８００３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来のレンズ駆動装置においては、上述したように焦点駆動のみで手振れを抑制できないので、手振れを抑制するためには駆動系を別途設ける必要があった。
しかしながら、手振れを抑制機構を別途設けると、構造が複雑となり小型化が困難であるといった問題点があった。
【０００７】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、係止部材によりレンズホルダーを前方に押し出してオフセットを設けた形態のレンズ駆動装置において、レンズホルダーの位置に関わらずレンズホルダーを揺動させることのできる、構造が簡単で小型化が可能な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】
【０００８】
本願の請求項１に記載の発明は、レンズを保持するレンズホルダーと、前記レンズホルダーの外周側に巻回された駆動用コイルと、固定部材であるケースと、前記ケースに保持されて前記駆動用コイルと空隙を隔てて対向するように配置された駆動用磁石とを備えたレンズ駆動装置であって、前記レンズホルダーの被写体側とは反対側に配置されて前記レンズホルダーに当接する係止部材を備え、前記係止部材が係止用バネ部材により前記ケースに対して揺動可能に懸架支持され、前記レンズホルダーが駆動用バネ部材により前記係止部材に対して被写体側に移動可能かつ被写体側とは反対側に付勢されて懸架支持されていることを特徴とする。
このような構成を採ることにより、焦点駆動に用いられる磁石を手振れ抑制駆動と共用することができるとともに、レンズホルダーの位置に関わらずレンズホルダーを揺動させることのできる、構造が簡単で小型化が可能なレンズ駆動装置を提供することができる。
なお、「揺動」は、被写体側をＺ軸方向前方としＺ軸に垂直な２方向をそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向としたときに、ＸＹ平面内での移動とＺ軸に垂直な面内での回転動とを含むものとする。
【０００９】
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であって、前記係止部材に補助駆動用コイルが装着されていることを特徴とする。
これにより、簡単な構成で係止部材を揺動させることができる。
また、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であって、前記補助駆動用コイルが前記駆動用磁石に空隙を隔てて配設されることを特徴とする。
これにより、係止部材を効率よく揺動させることができる。
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であって、前記補助駆動用コイルに空隙を隔てて配設される補助駆動用磁石を備えたことを特徴とする。
このように、補助駆動用磁石を設けて補助駆動用コイルに磁界を印加する構成としても係止部材を効率よく揺動させることができる。
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のレンズ駆動装置であって、前記補助駆動用磁石の外側に磁気ヨークが配設されていることを特徴とする。
このように、磁気ヨークを設けることで、補助駆動用コイルに効果的に磁界を印加できるので、係止部材を効率よく揺動させることができる。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載のレンズ駆動装置であって、被写体側をＺ軸方向前方としたときに、前記駆動用コイルが、レンズホルダーを挟んで互いに対向するように設けられＺ軸方向に直交する方向に巻き回された少なくとも１対のコイルを備え、前記駆動用磁石が、Ｚ軸方向前方に配置される第１の磁石と、前記第１の磁石とは異なる極性を有しＺ軸方向後方に配置される第２の磁石とを備えたことを特徴とする。
このような構成を採ることにより、補助駆動用コイルを設けることなく、係止部材を揺動させることができる。
【００１１】
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、発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】実施の形態１に係るレンズ駆動装置の平面図である。
【図３】実施の形態１のレンズ駆動装置の分解斜視図である。
【図４】駆動用磁石の発生する磁界と磁束密度分布を示す図である。
【図５】本発明によるレンズ駆動装置の他の構成を示す平面図である。
【図６】本発明によるレンズ駆動装置の他の構成を示す縦断面図である。
【図７】駆動用磁石と磁気ヨークとの関係を示す図である。
【図８】実施の形態２に係るレンズ駆動装置の構成を示す図である。
【図９】実施の形態２のレンズ駆動装置の分解斜視図である。
【図１０】実施の形態３に係るレンズ駆動装置の構成を示す図である。
【図１１】実施の形態３のレンズ駆動装置の動作を説明するための図である。
【図１２】実施の形態３のレンズ駆動装置の動作を説明するための図である。
【図１３】本発明によるレンズ駆動装置の他の構成を示す平面図である。
【図１４】本発明によるレンズ駆動装置の他の構成を示す平面図である。
【図１５】図１４のレンズ駆動装置における補助駆動用コイルと補助磁石との関係を示す図である。
【図１６】従来のレンズ駆動装置の構成を示す縦断面図である。
【図１７】オフセットがあるときの印加電流とレンズホルダーの移動量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
実施の形態１．
図１〜図３は、本実施の形態１に係るレンズ駆動装置１０の構成を示す図で、図１は縦断面図、図２は平面図、図３（ａ）は分解斜視図、図３（ｂ）は係止用バネ部材１９Ａ（１９Ｂ）の詳細を示す図である。
レンズ駆動装置１０はレンズ１１を保持するレンズホルダー１２と、係止部材１３と、ケース１４と、駆動用コイル１５と、駆動用磁石１６と、補助駆動用コイル１７と、駆動用バネ部材１８Ａ，１８Ｂと、係止用バネ部材１９Ａ，１９Ｂとを備える。
図１に示すように、レンズ駆動装置１０のケース１４の被写体側とは反対側にはカメラモジュール基板２１が取付けられ、このカメラモジュール基板２１のレンズホルダー１２側に、レンズ１１により合焦された被写体像を検出するためのイメージセンサー２２が装着されて被写体の撮影を行う。また、レンズホルダー１２の駆動制御及び手振れ抑制制御は図示しない電流制御手段により行う。電流制御手段は駆動用コイル１５と補助駆動用コイル１７に流れる電流を制御する。
レンズホルダー１２は、例えば円筒状の部材で、内側には対物レンズや接眼レンズの組み合わせから成るレンズ１１が保持され、外側には駆動用コイル１５が装着される。
なお、レンズホルダー１２としては、円筒状の他に四角筒状や八角筒状のものを用いてもよい。
以下、レンズ１１の光軸方向の被写体側をＺ軸方向前方（＋Ｚ側）とし、Ｚ軸に垂直な２方向をそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向とすると、駆動用コイル１５はレンズホルダー１２の外側にＺ軸周りに巻き回される。＋Ｚ側を上側、−Ｚ側を下側ともいう。
【００１５】
係止部材１３は、レンズホルダー１２の被写体側とは反対側に配置されてレンズホルダー１２に当接する円筒状の突き出し部１３Ｔと、突き出し部１３Ｔの周面から径方向に突出する円盤状のフランジ部１３ａと、フランジ１３ａの外縁部から上方に突出するように設けられた円筒状のコイル保持部１３ｂとを備える。コイル保持部１３ｂの外周側には、補助駆動用コイル１７を装着するための孔部（コイル装着部）１３ｓが設けられている。
また、係止部材１３は、コイル保持部１３ｂの内周側の上部と下部にて、駆動用バネ部材１８Ａ，１８Ｂによりレンズホルダー１２を被写体側である＋Ｚ側に移動可能に懸架支持するとともに、突き出し部１３Ｔにより、レンズホルダー１２を＋Ｚ側にＰ0だけオフセットさせる。したがって、駆動用バネ部材１８Ａ，１８Ｂの復元力により、レンズホルダー１２には、常に下方に引き戻される力が付勢される。
ケース１４は、底部１４ａに開口１４ｈを有する上側が開放された箱状の部材で、４つの側面１４ｂの内側にはそれぞれ、駆動用磁石１６を保持するための取付け凹部１４ｓが形成されている。
また、ケース１４は係止部材１３の外側に配置され、コイル保持部１３ｂの上端側と突き出し部１３Ｔの下端側とにおいて、係止用バネ部材１９Ａ，１９Ｂにより、係止部材１３を遥動可能に懸架支持する。
【００１６】
駆動用コイル１５は、レンズホルダー１２の外周にＺ軸周りに巻き回される自動焦点駆動用のコイルで、＋Ｚ側から見たときの外形はレンズホルダー１２と同じ円筒状、または、四角筒状、あるいは、八角筒状である。
駆動用磁石１６は、板面に垂直な方向に磁化された第１〜第４の磁石１６Ａ〜１６Ｄを備え、各磁石１６Ａ〜１６Ｄが駆動用コイル１５に空隙を隔てて対向するようにケース１４に取付けられる。第１及び第２の磁石１６Ａ，１６Ｂは磁界の方向がそれぞれ−Ｘ軸方向及び＋Ｘ軸方向になるように配置され、第３及び第４の磁石１６Ｃ，１６Ｄは磁界の方向がそれぞれ−Ｙ軸方向及び＋Ｙ軸方向になるように配置される。すなわち、第１〜第４の磁石１６Ａ〜１６Ｄの駆動用コイル１５側の面は全てＮ極になるよう配置される。
補助駆動用コイル１７は、Ｘ軸周りに巻き回されて第１及び第２の磁石１６Ａ，１６Ｂとそれぞれ空隙を隔てて配置される第１及び第２の補助コイル１７Ａ，１７Ｂと、第３及び第４の磁石１６Ｃ，１６Ｄとそれぞれ空隙を隔てて配置される第３及び第４の補助コイル１７Ｃ，１７Ｄとを備える。
本例では、第１〜第４の補助コイル１７Ａ〜１７Ｄの上側の辺が第１〜第４の磁石１６Ａ〜１６Ｄの上端部近傍に、下側の辺が第１〜第４の磁石１６Ａ〜１６Ｄの下端部近傍に位置するように、第１〜第４の補助コイル１７Ａ〜１７Ｄを配置するようにしている。
【００１７】
ここで、各磁石１６Ａ〜１６Ｄの発生する磁界について、第２の磁石１６Ｂを例にとって説明する。図４（ａ），（ｂ）に示すように、第２の磁石１６ＢのＺ方向の両端部からＸ方向に距離ｄ離れた点Ａ，Ｂを結ぶ線上では磁界の方向はほぼＸ方向で、点Ａよりも下側及び点Ｂよりも上側では磁界の方向がほぼＺ方向となる。
本例では、駆動用コイル１５を、図４（ｃ）に示すようなＸ方向の磁束密度が平坦な位置に配置し、第２の磁石１６Ｂを、図４（ｄ）に示すようなＺ方向の磁束密度が大きな位置に上辺と下辺とが位置するように配置すれば、駆動用コイル１５にほぼ＋Ｘ方向を向いた磁界を印加することができるとともに、第２の補助コイル１７Ｂの上辺に上向きの磁界を下辺に下向きの磁界を印加することができる。
【００１８】
駆動用バネ部材１８Ａ，１８Ｂは、それぞれ、中央部に開口が形成された円環状の外周部１８ａと、円環状の内周部１８ｂと、外周部１８ａと内周部１８ｂとを連結する略円弧状の４本の腕部１８ｃとを備えており、外周部１８ａが係止部材１３のコイル保持部１３ｂの内周側の上部と下部とにそれぞれ固定され、内周部１８ｂがレンズホルダー１２の上側と下側とにそれぞれ固定される。４本の腕部１８ｃは、レンズホルダー１２を係止部材１３に懸架するバネとして機能する。
係止用バネ部材１９Ａ，１９Ｂは、図３（ｂ）にも示すように、中央部に開口が形成された正方形状の外周部１９ａと、円環状の内周部１９ｂと、外周部１９ａと内周部１９ｂとの間に配置される円環状の中間部１９ｃとを備え、内周部１９ｂと中間部１９ｃとが＋Ｙ側と−Ｙ側にてそれぞれ連結子１９ｍで連結され、外周部１９ａと中間部１９ｃとが＋Ｘ側と−Ｘ側にてそれぞれ連結子１９ｎで連結されている。外周部１９ａはケース１４に固定され、内周部１９ｂは係止部材１３に固定される。中間部１９ｃが係止部材１３をケース１４に懸架するバネとして機能する。
本例では、バネの変形を抑制するため、図３（ｂ）に示すように、中間部１９ｃの厚さを外周部１９ａと内周部１９ｂの厚さよりも厚くしているが、レンズホルダー１２の重さや係止部材１３の形状によっては、同じ厚さにしてもよい。
【００１９】
次に、本発明によるレンズ駆動装置１０の動作について説明する。
レンズホルダー１２を被写体方向（Ｚ軸方向）に移動させる、いわゆる自動焦点駆動の場合には、駆動用コイル１５に通電してレンズホルダー１２をＺ軸方向に移動させる。
駆動用コイル１５には、第１〜第４の磁石１６Ａ〜１６Ｄから電流の方向にほぼ直交する磁界が印加されているので、駆動用コイル１５に＋Ｚ軸方向時計回りの電流を流すと、駆動用コイル１５には、図１に示すような＋Ｚ側を向いたローレンツ力ＦLが発生する。したがって、レンズホルダー１２は＋Ｚ側に移動して、ローレンツ力ＦLと駆動用バネ部材１８Ａ，１８Ｂの復元力とが釣り合った位置に移動する。
レンズホルダー１２を−Ｚ側に移動させようとする場合には、駆動用コイル１５にＺ軸方向反時計回りの電流を流せばよい。
【００２０】
一方、手振れを抑制する場合には、第１〜第４の補助コイル１７Ａ〜１７Ｄのいずれかもしくは複数に通電する。
まず、レンズ１１やイメージセンサー２２に手振れが生じたか否かを図示しない角速度センサーにて検出する。手振れが生じている場合には、角速度センサーで検出した手振れの大きさと方向とを図示しない電流制御手段に送る。電流制御手段では、検出された手振れの大きさと方向に応じて、第１〜第４の補助コイル１７Ａ〜１７Ｄに通電する電流量と通電方向とを制御して、係止部材１３を揺動させて手振れを抑制する。
前述したように、第１〜第４の補助コイル１７Ａ〜１７Ｄの上側の辺には第１〜第４の磁石１６Ａ〜１６Ｄからの上向きの磁界が印加され、下側の辺に下向きの磁界が印加される。したがって、例えば、レンズ１１やイメージセンサー２２を支持または保持する係止部材１３を、図１の左側（−Ｘ方向）に移動させるような手振れが生じた場合には、第１及び第２の補助コイル１７Ａ，１７Ｂのいずれか一方または両方に、図１に示すようなＸ軸方向反時計回りの電流を流せばよい。これにより、第１及び第２の補助コイル１７Ａ，１７Ｂには＋Ｘ方向を向いたローレンツ力Ｆcが発生して係止部材１３を右側（＋Ｘ方向）に揺動させるので、係止部材１３を左側に移動させるような手振れを抑制できる。
なお、係止部材１３を右側に移動させるような手振れが生じた場合には、第１及び第２の補助コイル１７Ａ，１７Ｂのいずれか一方または両方に、Ｘ軸方向時計回りの電流を流せばよい。
また、係止部材１３を図２の上側（＋Ｙ側）もしくは下側（−Ｙ側）に移動させるような手振れが生じた場合には、第３及び第４の補助コイル１７Ｃ，１７Ｄのいずれか一方または両方に、Ｙ軸方向反時計回りもしくはＹ軸方向時計回りの電流を流せばよい。
したがって、レンズ１１やイメージセンサー２２に手振れが生じた場合には、第１〜第４の補助コイル１７Ａ〜１７Ｄに流す電流の方向と大きさとを制御して係止部材１３をＸＹ平面内で移動させるようにすれば、手振れを効果的に抑制することができる。
なお、第１〜第４の補助コイル１７Ａ〜１７Ｄの上側の辺のみを第１〜第４の磁石１６Ａ〜１６Ｄの上端部近傍に位置させたり、下側の辺のみを第１〜第４の磁石１６Ａ〜１６Ｄの下端部近傍に位置させても、係止部材１３をＸＹ平面内で移動させたり、Ｚ軸に直交する軸周りに回転させることができる。
【００２１】
また、第１及び第２の補助コイル１７Ａ，１７ＢのＺ軸方向の位置を上側の係止用バネ部材１９Ａ寄りに配置し、電流の方向を上記と同じくＸ軸方向反時計回りとすれば、第１の補助コイル１７Ａには−Ｚ方向を向いたローレンツ力Ｆcが発生し、第２の補助コイル１７Ｂには＋Ｚ方向を向いたローレンツ力Ｆcが発生するので、レンズホルダー１２をＹ軸方向時計回り（図１における右回り）に回転させることができる。逆に、第１及び第２の補助コイル１７Ａ，１７ＢのＺ軸方向の位置を下側の係止用バネ部材１９Ｂ寄りに配置すれば、レンズホルダー１２を図１のＹ軸方向反時計回り（図１における左回り）に回転させることができる。
同様に、第３及び第４の補助コイル１７Ｃ，１７ＤのＺ軸方向の位置を上側の係止用バネ部材１９Ａ寄りに配置したり、下側の係止用バネ部材１９Ｂ寄りに配置すれば、レンズホルダー１２をＸ軸方向反時計回りに回転させたり、Ｘ軸方向時計回りに回転させたりすることができる。
したがって、第１〜第４の補助コイル１７Ａ〜１７Ｄの位置をＺ軸方向にずらして配置することで、係止部材１３をＺ軸に直交する軸周りに回転させることができる。
このように、本発明によるレンズ駆動装置１０では、駆動用コイル１５に通電せずレンズホルダー１２が係止部材１３の突き出し部１３Ｔに当接した状態であっても、駆動用コイル１５に通電してレンズホルダー１２が係止部材１３の突き出し部１３Ｔを離れた状態でであっても、第１〜第４の補助コイル１７Ａ〜１７Ｄに通電する電流の方向と大きさとを制御することで、レンズホルダー１２をＸＹ平面内で移動させたり、Ｚ軸に直交する軸周りに回転させたりすることができる。
【００２２】
なお、前記実施の形態１では、第１〜第４の補助コイル１７Ａ〜１７Ｄの上側の辺を第１〜第４の磁石１６Ａ〜１６Ｄの上端部近傍に、下側の辺を第１〜第４の磁石１６Ａ〜１６Ｄの下端部近傍に位置させることで、係止部材１３をＸＹ平面内で移動させたり、Ｚ軸に直交する軸周りに回転させたりしたが、左右の辺（Ｚ軸方向に延長する辺）を第１〜第４の磁石１６Ａ〜１６Ｄの左右の両端部に位置させて通電させれば、第１〜第４の補助コイル１７Ａ〜１７Ｄの上側の辺や下側の辺が第１〜第４の磁石１６Ａ〜１６Ｄの下端部近傍になくても、係止部材１３をＸＹ平面内で遥動させることができる。
また、第１〜第４の補助コイル１７Ａ〜１７Ｄの各辺が必ずしも第１〜第４の磁石１６Ａ〜１６Ｄの端部近傍に位置する必要はなく、上辺のみ、または、下辺のみ、または、左右の辺のみを第１〜第４の磁石１６Ａ〜１６Ｄの端部近傍に位置させてもよい。
また、前記例では、駆動用磁石１６として、板面に垂直な方向に磁化された第１〜第４の磁石１６Ａ〜１６Ｄを用いたが、図５に示すように、駆動用コイル１５に空隙を隔てて対向する側が全て同極（ここでは、Ｎ極）になるよう配置された三角柱状の磁石１６ａ〜１６ｄを用いた構成のレンズ駆動装置１０Ｔを用いても、同様の効果を得ることができる。なお、この場合には、ケース１４に代えて、＋Ｚ軸から見たときの頂点の位置がＸ軸上及びＹ軸上にあるような、ケース１４を４５°回転したケース１４Ｔを用いればよい。
また、前記例では、係止用バネ部材１９Ａ，１９Ｂをケース１４の上側と下側とに配置したが、上側と下側のいずれか一方のみとしてもよい。
【００２３】
また、図６に示すように、駆動用磁石１６を構成する第１〜第４の磁石１６Ａ〜１６Ｄの外側にそれぞれ磁気ヨーク２３を配設した構成のレンズ駆動装置１０Ｙを用いれば、補助駆動用コイル１７を構成する第１〜第４の補助コイル１７Ａ〜１７Ｄの上辺と下辺とにそれぞれ印加される上向き及び下向きの磁界の強度を高めることができるので、レンズホルダー１２を効率よくＸＹ平面内で移動させたりＺ軸に直交する軸周りに回転させたりすることができる。
図７（ａ）は、Ｘ軸方向もしくはＹ軸方向から見たときの、磁石１６ｊ（第１〜第４の磁石１６Ａ〜１６Ｄのいずれか）と磁気ヨーク２３との関係を示す図で、磁気ヨーク２３は、磁石１６ｊの＋Ｚ側と−Ｚ側とをそれぞれ覆う板状の水平片２３ａと、＋Ｘ側と−Ｘ側もしくは＋Ｙ側と−Ｙ側とをそれぞれ覆う板状の垂直片２３ｂとを備えた磁石１６ｊ側が開口する箱状の部材で、水平片２３ａと垂直片２３ｂとにより、磁石１６のＺ軸方向の縁部から外に広がる磁界を磁気ヨーク２３内に導くことで、第１〜第４の補助コイル１７Ａ〜１７Ｄの４辺にそれぞれ印加される外向きの磁界の強度を高めることができる。
なお、図７（ｂ）に示すように、垂直片２３ｂを省略した、断面コの字状の磁気ヨーク２３Ｋを用いてもよい。
また、駆動用磁石１６や補助駆動用コイル１７の配置や大きさ等によっては、図６に示すように、駆動用磁石１６と磁気ヨーク２３との間に非磁性体からスペーサー１６Ｎを設けて、第１〜第４の補助コイル１７Ａ〜１７Ｄの上辺と下辺とにそれぞれ印加される上向き及び下向きの磁界の強度を調整することが好ましい。
なお、前記実施の形態１では、イメージセンサー２２を装着したカメラモジュール基板２１をケース１４に取付けたが、これらを係止部材１３に取付けてもよい。
【００２４】
実施の形態２．
前記実施の形態１では、係止部材１３に補助駆動用コイル１７を設けて係止部材１３をＸＹ平面内で移動させたりＺ軸と直交する軸周りに回転させるようにしたが、図８（ａ），（ｂ）及び図９に示すように、駆動用コイルとして、Ｘ軸周り及びＹ軸周りに巻き回された第１〜第４の駆動用コイル２５Ａ〜２５Ｄを用いるとともに、駆動用磁石として、＋Ｚ側に配置される第１〜第４の上側磁石２６Ａ〜２６Ｄと、第１〜第４の上側磁石２６Ａ〜２６Ｄとは異なる極性を有する第１〜第４の下側磁石２７Ａ〜２７Ｄとを備えたレンズ駆動装置１０Ｄを用いれば、補助駆動用コイル１７を用いることなく、係止部材１３をＸＹ平面内で揺動させたりＺ軸と直交する軸周りに回転させることができる。
なお、レンズ駆動装置１０Ｄでは、レンズホルダー１２は上側と下側とで、駆動用バネ部材１８Ａ，１８Ｂにより、係止部材１３に懸架支持され、係止部材１３は下側で、下側の係止用バネ部材１９Ｂにより、ケース１４に懸架支持されている。
【００２５】
第１〜第４の駆動用コイル２５Ａ〜２５Ｄの上辺と下辺とは、詳細には、レンズホルダー１２側の形状がレンズホルダー１２の周面に沿うように弧状に形成されて、レンズホルダー１２に装着される。
第１の駆動用コイル２５Ａはレンズホルダー１２の＋Ｘ側に装着され、第２の駆動用コイル２５Ｂはレンズホルダー１２の−Ｘ側に装着される。また、第３の駆動用コイル２５Ｃはレンズホルダー１２の＋Ｙ側に装着され、第４の駆動用コイル２５Ｄはレンズホルダー１２の−Ｙ側に装着される。
第１〜第４の上側磁石２６Ａ〜２６Ｄは板面に垂直な方向に磁化されて、それぞれ、第１〜第４の駆動用コイル２５Ａ〜２５Ｄの上辺側に空隙を隔てて対向するように配置される。一方、第１〜第４の下側磁石２７Ａ〜２７Ｄは、それぞれ第１〜第４の上側磁石２６Ａ〜２６Ｄとは逆極性に磁化されて、それぞれ、第１〜第４の駆動用コイル２５Ａ〜２５Ｄの下辺側に空隙を隔てて対向するように配置される。
本例では、第１〜第４の上側磁石２６Ａ〜２６Ｄを、第１〜第４の駆動用コイル２５Ａ〜２５Ｄ側の面が全てＮ極となるように配置し、第１〜第４の下側磁石２７Ａ〜２７Ｄを、第１〜第４の駆動用コイル２５Ａ〜２５Ｄ側の面が全てＳ極となるよう配置した。
【００２６】
次に、本発明によるレンズ駆動装置１０Ｄの動作について説明する。
レンズホルダー１２を被写体方向（Ｚ軸方向）に移動させる自動焦点駆動をさせる場合には、第１の駆動用コイル２５ＡにＸ軸方向反時計回りの電流を流し第２の駆動用コイル２５ＢにＸ軸方向時計回りの電流を流すか、もしくは、第３の駆動用コイル２５ＣにＹ軸方向反時計回りの電流を流し第４の駆動用コイル２５ＤにＹ軸方向時計回りの電流を流すことで、レンズホルダー１２を被写体側である＋Ｚ側に移動させることができる。
すなわち、第１〜第４の駆動用コイル２５Ａ〜２５Ｄの上辺にはそれぞれレンズホルダー１２側に向かう磁界が印加され、下辺にはそれぞれケース１４側に向かう磁界が印加されるので、第１の駆動用コイル２５ＡにはＸ軸方向反時計回りの電流を、第２の駆動用コイル２５ＢにはＸ軸方向時計回りの電流を、第３の駆動用コイル２５ＣにはＹ軸方向反時計回りの電流を、第４の駆動用コイル２５ＤにＹ軸方向時計回りの電流を流せば、第１〜第４の駆動用コイル２５Ａ〜２５Ｄのそれぞれに上向きのローレンツ力を発生させることができる。
レンズホルダー１２を−Ｚ側に移動させるには、第１〜第４の駆動用コイル２５Ａ〜２５Ｄの通電方向を逆にすればよい。
【００２７】
一方、手振れを抑制する場合には、第１〜第４の駆動用コイル２５Ａ〜２５Ｄのいずれかもしくは複数に通電する。
例えば、第１及び第２の駆動用コイル２５Ａ，２５ＢにそれぞれＸ軸方向反時計回りの電流を流せば、レンズホルダー１２を係止部材１３の突き出し部１３Ｔに当接させた状態でＹ軸周りに左回転させることができる。
また、第１の駆動用コイル２５ＡにＸ軸方向反時計回りの電流を流し、第２の駆動用コイル２５Ｂに第１の駆動用コイル２５Ａに流す電流とは異なる大きさのＸ軸方向時計回りの電流を流せば、レンズホルダー１２を＋Ｚ側に移動させつつＹ軸周りに回転させることができる。第１の駆動用コイル２５Ａに流す電流が第２の駆動用コイル２５Ｂに流す電流よりも大きければ、レンズホルダー１２は＋Ｚ側に移動しつつＹ軸周りに左回転し、小さければ＋Ｚ側に移動しつつＹ軸周りに右回転する。
【００２８】
同様に、第３及び第４の駆動用コイル２５Ｃ，２５ＤにそれぞれＹ軸方向反時計回りの電流を流せば、レンズホルダー１２を係止部材１３の突き出し部１３Ｔに当接させた状態でＸ軸周りに右回転させることができる。
また、第３の駆動用コイル２５ＣにＹ軸方向反時計回りの電流を流し、第４の駆動用コイル２５Ｄに第３の駆動用コイル２５Ｃに流す電流とは異なる大きさのＹ軸方向時計回りの電流を流せば、レンズホルダー１２を＋Ｚ側に移動させつつＸ軸周りに回転させることができる。第３の駆動用コイル２５Ｃに流す電流が第４の駆動用コイル２５Ｄに流す電流よりも大きければ、レンズホルダー１２は＋Ｚ側に移動しつつＸ軸周りに右回転し、小さければＸ軸周りに左回転する。
このように、第１〜第４の駆動用コイル２５Ａ〜２５Ｄのいずれかもしくは複数に通電する電流の方向と大きさとを適宜制御すれば、レンズホルダー１２が係止部材１３の突き出し部１３Ｔに当接していても当接もしていなくても、レンズホルダー１２をＺ軸に直交する軸周りに回転させることができる。
【００２９】
実施の形態３．
前記実施の形態１，２では、レンズホルダー１２を上下の駆動用バネ部材１８Ａ，１８Ｂで係止部材１３に懸架支持したが、図１０に示すように、レンズホルダー１２を一方の駆動用バネ部材（ここでは、下側の駆動用バネ部材１８Ｂ）で係止部材３３に懸架支持するとともに、他方の駆動用バネ部材（ここでは、上側の駆動用バネ部材１８Ａ）でケース３４に懸架支持した構成のレンズ駆動装置３０を用いても、レンズホルダー１２が係止部材３３の突き出し部３３Ｔに当接した状態でも突き出し部３３Ｔから離れた状態でも、レンズホルダー１２をＺ軸に直交する軸周りに回転させることができる。
レンズ駆動装置３０は、レンズ１１を保持するレンズホルダー１２と、係止部材３３と、ケース３４と、駆動用コイル１５と、駆動用磁石１６と、補助駆動用コイル３５と、補助駆動用磁石３６と、駆動用バネ部材１８Ａ，１８Ｂと、係止用バネ部材１９Ｂとを備える。図１０に示すように、電磁駆動装置３０にイメージセンサー２２と図示しない電流制御手段とが搭載または接続されて、被写体の撮影とレンズホルダー１２の駆動及び手振れ抑制の制御がなされる。
レンズ駆動装置３０を構成する部材で実施の形態１と同一の部材については同符号とし、その説明を省略する。
【００３０】
係止部材３３は、レンズホルダー１２の被写体側とは反対側に配置されてレンズホルダー１２に当接する円筒状の突き出し部３３Ｔと、突き出し部３３Ｔの周面から径方向に突出する円盤状のフランジ部３３ａと、フランジ３３ａの外縁部に設けられて補助駆動用コイル３５を装着するため補助コイル装着部３３ｂとを備える。
また、係止部材３３は、補助コイル装着部３３ｂの内周側にて、駆動用バネ部材１８Ｂによりレンズホルダー１２を被写体側である＋Ｚ側に移動可能に懸架支持するとともに、突き出し部３３Ｔにより、レンズホルダー１２を＋Ｚ側にＰ0だけオフセットさせる。したがって、駆動用バネ部材１８Ｂの復元力により、レンズホルダー１２には、常に下方に引き戻される力が付勢される。
ケース３４は、底部に開口部を有する上側が開放された箱状の部材で、Ｘ軸またはＹ軸に直交する４つの側面の内側の駆動用コイル１５に対向する箇所にはそれぞれ駆動用磁石１６を保持するための第１の凹部３４ａが形成され、係止部材３３の補助コイル装着部３３ｂに装着される補助駆動用コイル３５に対向する箇所にはそれぞれ補助駆動用磁石３６を取付けるための第２の凹部３４ｂが形成されている。
また、ケース３４は、係止部材３３の外側に配置され、係止用バネ部材１９Ｂにより、突き出し部３３Ｔの下端側において係止部材３３を遥動可能に懸架支持するとともに、駆動用バネ部材１８Ａによりレンズホルダー１２を被写体側である＋Ｚ側に移動可能に懸架支持する。
【００３１】
補助駆動用コイル３５は、Ｘ軸周りに巻き回されて補助コイル装着部３３ｂの＋Ｘ側及び−Ｘ側に配置される第１及び第２の補助コイル３５Ａ，３５Ｂを備える。
補助駆動用磁石３６は、第１の補助コイル３５Ａに空隙を隔てて対向するように設けられた第１の補助磁石３６Ａと、第２の補助コイル３５Ｂに空隙を隔てて対向するように設けられた第２の補助磁石３６Ｂとを備える。第１及び第２の補助磁石３６Ａ，３６Ｂはそれぞれ、上側に配置される上側磁石３６Ｕと、上側磁石３６Ｕとは異なる極性を有し上側磁石３６Ｕの下側に配置される下側磁石３６Ｄとを備え、上側磁石３６Ｕが第１及び第２の補助コイル３５Ａ，３５Ｂの上辺に対向する位置に配置され、下側磁石３６Ｄが第１及び第２の補助コイル３５Ａ，３５Ｂの下辺に対向する位置に配置される。
【００３２】
次に、レンズ駆動装置３０の動作について説明する。
レンズホルダー１２を自動焦点駆動する場合は、実施の形態１と同様に、駆動用コイル１５に通電してレンズホルダー１２をＺ軸方向に移動させる。
一方、手振れを抑制する場合には、例えば、第１及び第２の補助駆動用コイル３５Ａ，３５ＢにＸ軸方向反時計回りの電流を流して、第１の補助駆動用コイル３５Ａに上向きのローレンツ力を発生させ、第２の補助駆動用コイル３５Ｂに下向きのローレンツ力を発生させるようにすれば、レンズホルダー１２をＹ軸周りに左回転させることができる。
すなわち、第１の補助駆動用コイル３５Ａの上辺には第１の補助磁石３６Ａの上側磁石３６Ｕから−Ｘ方向の磁界が印加され、下辺には第１の補助磁石３６Ａの下側磁石３６Ｄから＋Ｘ方向の磁界が印加されるので、第１の補助駆動用コイル３５Ａには上向きのトルクが作用する。一方、第２の補助駆動用コイル３５Ｂの上辺には第２の補助磁石３６Ｂの上側磁石３６Ｕから＋Ｘ方向の磁界が印加され、下辺には第２の補助磁石３６Ａの下側磁石３６Ｄから−Ｘ方向の磁界が印加されるので、第２の補助駆動用コイル３５Ｂには下向きのトルクが作用する。その結果、レンズホルダー１２はＹ軸周りに左回転する。
一方、第１及び第２の補助駆動用コイル３５Ａ，３５ＢにＸ軸方向時計回りの電流を流すと、第１の補助駆動用コイル３５Ａには下向きのローレンツ力が作用し、第２の補助駆動用コイル３５Ｂには上向きのローレンツ力が作用するので、レンズホルダー１２はＹ軸周りに右回転する。
なお、レンズホルダー１２をＸ軸周りに回転させるには、第１の補助コイル３５Ａと第１の補助磁石３６Ａの組と、第２の補助コイル３５Ｂと第２の補助磁石３６Ｂの組とに相当する補助コイルと補助磁石の組を、第１及び第２の補助コイル３５Ａ，３５Ｂと第１及び第２の補助磁石３６Ａ，３６Ｂに対してそれぞれ９０°回転した位置（＋Ｙ側と−Ｙ側と）に配設する構成とすればよい。
また、Ｘ軸方向にはＸ軸周りに巻き回された補助コイルを配置し、Ｙ軸方向にはＹ軸周りに巻き回された補助コイルを配置するとともに、ケース３４の前記補助コイルに対向する位置に、前記上側磁石３６Ｕと下側磁石３６Ｄと同様の上側磁石と下側磁石とを備えた補助磁石を配置すれば、レンズホルダー１２をＺ軸に直交する軸周りに回転させることができる。
【００３３】
図１１は、駆動用コイル１５に通電してレンズホルダー１２を係止部材３３の突き出し部３３Ｔから離れた状態にて第１及び第２の補助駆動用コイル３５Ａ，３５Ｂに通電してレンズホルダー１２を回転させた例を示す図である。
レンズホルダー１２が浮上したときに第１及び第２の補助駆動用コイル３５Ａ，３５Ｂに通電すると、第１及び第２の補助駆動用コイル３５Ａ，３５Ｂに生じたローレンツ力がトルクとなってレンズホルダー１２を回転させることができる。
一方、駆動用コイル１５に通電せずレンズホルダー１２が係止部材３３の突き出し部３３Ｔに当接している状態にて第１及び第２の補助駆動用コイル３５Ａ，３５Ｂに通電しても、レンズホルダー１２は係止部材３３側に付勢されているので、図１２に示すように、レンズホルダー１２を係止部材３３に当接させつつ回転させることができる。
【００３４】
なお、前記実施の形態３では、第１及び第２の補助磁石３６Ａ，３６Ｂとして、上側磁石３６Ｕと下側磁石３６Ｄとを備えた補助磁石を用いたが、図１３に示すように、レンズ駆動装置として、第１及び第２の補助磁石３６Ａ，３６Ｂに代えて、第１及び第２の補助駆動用コイル３５Ａ，３５Ｂの下辺に対向する位置に駆動用磁石１６と同じ極性の第３の補助磁石３６Ｃを配置するとともに、凸部３８ａを備えた磁気ヨーク３８を設けた構成のレンズ駆動装置３０Ｙを用いてもよい。
磁気ヨーク３８の凸部３８ａは、駆動用磁石１６のケース３４側から第３の補助磁石３６Ｃのケース３４側まで延長する板状の基部３８ｂから第１及び第２の補助駆動用コイル３５Ａ，３５Ｂ側に突出するように設けられている。
凸部３８ａの下端は第３の補助磁石３６Ｃの上面に接触し、上端は第１及び第２の補助駆動用コイル３５Ａ，３５Ｂの上辺よりも上側に位置している。
これにより、前記実施の形態３と同様に、補助駆動用コイル３５Ａの上辺には＋Ｘ方向の磁界が印加され、下辺には−Ｘ方向の磁界が印加されるとともに、補助駆動用コイル３５Ｂの上辺には−Ｘ方向の磁界が印加され、下辺には＋Ｘ方向の磁界が印加されるので、レンズホルダー１２をＹ軸周りに回転させることができる。
なお、本例では、磁気ヨーク３８の凸部３８ａの上面と駆動用磁石１６の下面との間にスペーサー３９を設けて、駆動用磁石１６を下側から支持するようにしている。
【００３５】
図１４（ａ），（ｂ）は、Ｚ軸周りに巻き回された補助駆動用コイルを用いたレンズ駆動装置４０の一例を示す図で、（ａ）図は−Ｙ側から見たときの縦断面図、（ｂ）図は−Ｘ側から見たときの縦断面図である。また、図１５は、レンズ駆動装置４０に用いられる補助駆動用コイルと補助磁石との関係を示す図である
レンズ駆動装置４０では、第１及び第２の補助駆動用コイル３５Ａ，３５Ｂに代えて、Ｚ軸周りに巻き回された上側補助駆動用コイル４５ＵとＺ軸周りに巻き回されて上側補助駆動用コイル４５Ｕの下側に配置された下側補助駆動用コイル４５Ｄを係止部材３３に装着するとともに、ケース３４の上側補助駆動用コイル４５Ｕに対向する位置の＋Ｘ側と−Ｘ側とにそれぞれ同じ方向（ここでは、−Ｘ方向）に磁化された第１及び第２の上側補助磁石４６Ａ，４６Ｂを配置し、ケース３４の下側補助駆動用コイル４５Ｄに対向する位置の＋Ｙ側と−Ｙ側とにそれぞれ同じ方向（ここでは、＋Ｙ方向）に磁化された第１及び第２の下側補助磁石４６Ｃ，４６Ｄを配している。
第１及び第２の上側補助磁石４６Ａ，４６ＢのＺ方向の中心位置と第１及び第２の下側補助磁石４６Ｃ，４６ＤのＺ方向の中心位置とは、図１５に示すように、上側補助駆動用コイル４５Ｕの中心位置と下側補助駆動用コイル４５Ｄの中心位置との差に相当する距離ｈだけ離れている。
【００３６】
このような構成を採ることにより、上側補助駆動用コイル４５ＵにＺ軸周り時計方向の電流を流すと、上側補助駆動用コイル４５Ｕの第１の上側補助磁石４６Ａ側には上向きのローレンツ力が発生し、第２の上側補助磁石４６Ｂ側には下向きのローレンツ力が発生するので、レンズホルダー１２はＹ軸周りに左回りに回転する。逆に、上側補助駆動用コイル４５ＵにＺ軸周り反時計方向の電流を流すとレンズホルダー１２はＹ軸周りに右回りに回転する。
一方、下側補助駆動用コイル４５ＤにＺ軸周り時計方向の電流を流すと、下側補助駆動用コイル４５Ｄの第１の下側補助磁石４６Ｃ側には下向きのローレンツ力が発生し、第２の下側補助磁石４６Ｄ側には上向きのローレンツ力が発生するので、レンズホルダー１２はＸ軸周りに左回りに回転する。
下側補助駆動用コイル４５ＤにＺ軸周り反時計方向の電流を流すとレンズホルダー１２はＸ軸周りに右回りに回転する。
したがって、上側補助駆動用コイル４５Ｕと下側補助駆動用コイル４５Ｄに通電する電流の方向と大きさとを適宜制御すれば、レンズホルダー１２をＺ軸に直交する軸周りに回転させることができる。
【００３７】
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】
【００３８】
１０  レンズ駆動装置、１１  レンズ、１２  レンズホルダー、１３  係止部材、
１４  ケース、１５  駆動用コイル、１６  駆動用磁石、１７  補助駆動用コイル、
１８Ａ，１８Ｂ  駆動用バネ部材、１９Ａ，１９Ｂ  係止用バネ部材、
２１  カメラモジュール基板、２２  イメージセンサー。
【図１】
2013025035.tif 000003
【図２】
2013025035.tif 000004
【図３】
2013025035.tif 000005
【図４】
2013025035.tif 000006
【図５】
2013025035.tif 000007
【図６】
2013025035.tif 000008
【図７】
2013025035.tif 000009
【図８】
2013025035.tif 000010
【図９】
2013025035.tif 000011
【図１０】
2013025035.tif 000012
【図１１】
2013025035.tif 000013
【図１２】
2013025035.tif 000014
【図１３】
2013025035.tif 000015
【図１４】
2013025035.tif 000016
【図１５】
2013025035.tif 000017
【図１６】
2013025035.tif 000018
【図１７】
2013025035.tif 000019