(57)【要約】【課題】主にカメラや携帯電話等に用いられるレンズアクチュエータに関し、シャフトでの摩擦による発生音を低減可能なものを提供することを目的とする。【解決手段】レンズホルダ２１が固定ユニット２４に対しレンズの光軸方向ＯＡに移動する際に、ワイヤ２２Ａ、２２Ｂの張力でレンズホルダ２１がバネ２３Ａ、２３Ｂでシャフト３４に押し付けられる押圧力を減少すると共に、ワイヤ２２Ａ、２２Ｂの張力を用いてレンズホルダ２１が移動するため、シャフト３４の摩擦による発生音が減少する。【選択図】図１
2013246301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを配置可能なレンズホルダと、前記レンズホルダの側面に沿って曲げて配置されたワイヤと、前記ワイヤの両端をそれぞれ固定する複数の端子と、前記複数の端子を固定するベースと、一端が前記ベースに固定されると共に前記レンズホルダが接触して光軸方向に移動可能に配置されたシャフトと、前記レンズホルダを前記シャフトに押圧する押圧部材とを備え、前記ワイヤで発生する張力が前記レンズホルダを前記シャフトに押圧する押圧力を減少させる方向に発生しかつ前記レンズホルダを前記シャフトに沿って前記光軸方向へ移動させるように構成されたレンズアクチュエータ。
【請求項２】
前記ワイヤは導電性の形状記憶合金を材料とし、前記ワイヤに電流を流すと前記ワイヤで張力が増加する請求項１記載のレンズアクチュエータ。
【請求項３】
前記ワイヤは二本を備え、それぞれの前記ワイヤが曲がる方向が上下逆方向になるように配置され、二本の前記ワイヤで発生する張力に差が生じると前記レンズホルダが前記シャフトに沿って前記光軸方向へ移動する請求項１記載のレンズアクチュエータ。
【請求項４】
前記レンズホルダは突起を備え、前記突起に前記ワイヤが架けられて曲げられる請求項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、主にカメラや携帯電話等に用いられるレンズアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラや携帯電話等において、オートフォーカス機能を備えたレンズアクチュエータが広く用いられており、このようなレンズアクチュエータでは消費電力が小さいことが求められてきている。
【０００３】
このような従来のレンズアクチュエータについて、図５、図６を用いて説明する。
【０００４】
図５は従来のレンズアクチュエータ２０のカバー３を外した斜視図、図６はレンズアクチュエータ２０の分解斜視図である。ここで、レンズアクチュエータ２０は、レンズユニット１と、コイルユニット２と、カバー３を備えて構成される。
【０００５】
レンズユニット１は、レンズホルダ５と、磁石６Ａ〜６Ｄを備える。ここでレンズホルダ５は複数のレンズを備えたレンズバレルが内部に保持され、四つの磁石保持部５Ａをレンズの光軸方向ＯＡに対し平行な側面に、磁石保持部５Ａの間で対角線上の二箇所に溝状のガイド部５Ｂを備える。また、磁石６Ａ〜６Ｄは磁石保持部５Ａに固定される。
【０００６】
コイルユニット２は、ベース８と、シャフトホルダー９と、シャフト１０Ａ、１０Ｂと、ヨーク１１Ａ、１１Ｂ、ＡＦ（Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ）コイル１２を備える。
【０００７】
ベース８は方形箱状で、底面中央に円孔８Ａを備え、レンズの光軸方向ＯＡに平行に配置されたシャフト１０Ａ、１０Ｂの一端が固定される二箇所の孔８Ｂを備える。
【０００８】
さらにベース８の内部にレンズユニット１が配置される。ここで、ガイド部５Ｂがシャフト１０Ａ、１０Ｂに接触しつつ、シャフト１０Ａ、１０Ｂに沿ってベース８内部でレンズユニット１が移動可能なように構成される。
【０００９】
また、ベース８に対し光の入射側にシャフトホルダー９が配置される。ここで、シャフトホルダー９には、中央に円孔９Ａが設けられ、また円孔９Ａを挟んで方形のシャフトホルダー９の対角線上に二箇所の孔９Ｂが配置される。そして、シャフト１０Ａ、１０Ｂの他端は孔９Ｂに固定される。また、ヨーク１１Ａ、１１Ｂは、鉄等の磁性体で、それぞれ磁石６Ａ、６Ｂと面した位置に配置され、ベース８に固定される。
【００１０】
これにより、シャフト１０Ａ、１０Ｂに対し、レンズユニット１が押し付けられ、シャフト１０Ａ、１０Ｂに対しレンズユニット１が光軸方向ＯＡに移動する際に光軸と直交した方向の傾きが抑制される。
【００１１】
また、ＡＦコイル１２は、巻回の中心軸が光軸方向ＯＡと平行になるようにベース８に巻回される。ＡＦコイル１２は磁石６Ａ〜６Ｄと面しており、ＡＦコイル１２と磁石６Ａ〜６Ｄの間で電磁力を発生可能なように構成されている。
【００１２】
さらに、カバー３は中央に円孔３Ａを備えた下面開口の方形箱状で、レンズユニット１と、コイルユニット２を覆って配置される。
【００１３】
このように構成されたレンズアクチュエータ２０は、携帯電話やデジタルカメラ或いは携帯情報機器等の電子機器内部に配置される。そして、レンズアクチュエータ２０の下方にＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の撮像素子（図示せず）が配置される。撮像素子は電子機器内部の電子回路（図示せず）に接続されている。
【００１４】
電子回路はＡＦコイル１２にも接続され、撮像時に撮像素子からの信号等を基にＡＦコイル１２に流す電流を制御し、レンズユニット１をコイルユニット２に対し移動させ、オートフォーカス制御を行う。
【００１５】
なお、オートフォーカス制御によりレンズのピント合わせが行われるが、ＡＦコイル１２に流す電流を流すとレンズユニット１をコイルユニット２に対し移動し、ＡＦコイル１２に流す電流を停止するとレンズユニット１がコイルユニット２に対し静止する。ここで、レンズユニット１には重力が働くが、磁石とヨークとの間に働く磁力によりシャフト１０Ａ、１０Ｂに対しレンズユニット１が押し付けられることで、レンズユニット１とシャフト１０Ａ、１０Ｂの間で生じる摩擦力により静止する。
【００１６】
つまり、レンズユニット１がコイルユニット２に対し静止する際にＡＦコイル１２には電流が流れず、これにより消費電力の抑制が図られていた。
【００１７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２０１０−２８２２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上記従来のレンズアクチュエータは、シャフトに対しレンズホルダが光軸方向に移動する際も、静止時とほぼ同様の磁力でシャフトに対しレンズホルダが押し付けられているため、移動の際の摩擦による発生音を低減し難いものとなっていた。
【００２０】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、シャフトでの摩擦による発生音を低減可能なレンズアクチュエータ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】
【００２１】
上記目的を達成するために本発明は、特に、レンズホルダの光軸方向に平行な側面に沿って曲げて配置されたワイヤと、レンズホルダをシャフトに押圧する押圧部材とを備え、ワイヤで発生する張力がレンズホルダをシャフトに押圧する押圧力を低減しかつレンズホルダをシャフトに沿って光軸方向へ移動させるように構成される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、レンズホルダの光軸方向に平行な側面に沿って曲げて配置されたワイヤと、レンズホルダをシャフトに押圧する押圧部材とを備え、ワイヤで発生する張力がレンズホルダをシャフトに押圧する押圧力を低減しかつレンズホルダをシャフトに沿って光軸方向へ移動させるように構成されることにより、レンズホルダの移動時にはワイヤの張力が押圧力を低減するため、シャフトでの摩擦による発生音を低減可能なレンズアクチュエータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施の形態によるレンズアクチュエータのカバーを外した斜視図
【図２】同レンズアクチュエータの分解斜視図
【図３】同レンズアクチュエータのカバーを外した上面図
【図４】同レンズアクチュエータのカバーを外した側面図
【図５】従来のレンズアクチュエータのカバーを外した斜視図
【図６】同レンズアクチュエータの分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。
【００２５】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるレンズアクチュエータ１００のカバー２５を外した斜視図、図２はレンズアクチュエータ１００の分解斜視図、図３はレンズアクチュエータ１００のカバー２５を外した上面図である。
【００２６】
このレンズアクチュエータ１００は、例えば左右方向（Ｙ軸方向）の幅が５ｍｍ〜２０ｍｍ、前後方向（Ｘ軸方向）の奥行きが５ｍｍ〜２０ｍｍ、上下方向（Ｚ軸方向）の高さが２ｍｍ〜１０ｍｍで、左右方向の幅と前後方向の奥行きはほぼ同じ寸法で構成される。
【００２７】
ここでレンズアクチュエータ１００は、レンズホルダ２１と、ワイヤ２２Ａ、２２Ｂと、バネ２３Ａ、２３Ｂと、固定ユニット２４と、カバー２５を備える。
【００２８】
レンズホルダ２１は複数のレンズを備えたレンズバレルが内部に保持され、レンズの光軸方向ＯＡに沿って一本のガイド部２１Ａが側面の角部に設けられている。また、ガイド部２１Ａを挟むレンズホルダ２１の二面の側面には、略台形柱状の突起２１Ｂ、２１Ｃが台形の底辺をガイド部２１Ａ側に、また台形の上辺がガイド部２１Ａから離れる方向となるように配置されている。
【００２９】
固定ユニット２４は、ベース３１と、端子３２Ａ、３２Ｂ、３３Ａ、３３Ｂと、シャフト３４と、シャフトホルダー３５を備える。
【００３０】
ベース３１には、方形板状の台座部３１Ａの中央に円孔３１Ｂを備え、円孔３１Ｂを挟んだ位置に側壁３１Ｃ、３１Ｄ、３１Ｅが配置される。また、側壁３１Ｄから円孔３１Ｂを挟んだ対角に、孔３１Ｆが設けられている。
【００３１】
また、端子３２Ａ、３２Ｂは導電金属製で、ベース３１にインサート成型されている。ここで、端子３２Ａは側壁３１Ｃの外縁側に係止部３２１Ａが配置され、端子３２Ｂは側壁３１Ｅの外縁側に係止部３２１Ｂが配置されている。
【００３２】
そして、端子３３Ａ、３３Ｂは導電金属製でそれぞれ側壁３１Ｃ、３１Ｅに配置される。端子３３Ａ、３３Ｂの上部が折り曲げられ、側壁３１Ｃ、３１Ｅ上を覆っている。また、端子３３Ａ、３３Ｂの上面端部は折り曲げられ、それぞれ係止部３３１Ａ、３３１Ｂを構成している。
【００３３】
なお、端子３２Ａ、３２Ｂ、３３Ａ、３３Ｂの下端は、台座部３１Ａの下面から露出し、レンズアクチュエータ１００が配置される基板の回路等に接続可能な状態となっている。
【００３４】
シャフト３４は円柱状で、シャフト３４の下端が孔３１Ｆで固定される。そして、シャフト３４と、側壁３１Ｃ、３１Ｄ、３１Ｅの間の空間に、ガイド部２１Ａにシャフト３４が対向して接触するようにレンズホルダ２１が配置される。
【００３５】
また、バネ２３Ａ、２３Ｂは弾性を備えた金属を材料とする。バネ２３Ａは側壁３１Ｃとレンズホルダ２１の間に配置され、バネ２３Ｂは側壁３１Ｅとレンズホルダ２１の間に配置される。なお、バネ２３Ａ、２３Ｂが側壁３１Ｃ、３１Ｅと接する位置には窪み３１Ｇが設けられ、バネ２３Ａ、２３Ｂがレンズホルダ２１と接する位置には窪み２１Ｄが設けられている。窪み２１Ｄ、窪み３１Ｇによりバネ２３Ａ、２３Ｂの上下方向の位置ずれが抑制されている。
【００３６】
ワイヤ２２Ａ、２２Ｂは電流を流すとワイヤ２２Ａ、２２Ｂで発生するジュール熱により形状および張力が変化する形状記憶合金を材料とする。ここで、ワイヤ２２Ａ、２２Ｂは電流を流すと張力が増加し、長さが縮むように構成されている。そして、ワイヤ２２Ａは突起２１Ｂ、２１Ｃの下側からレンズホルダ２１に斜めに架けられており、ワイヤ２２Ｂは突起２１Ｂ、２１Ｃの上側からレンズホルダ２１に斜めに架けられている。そして、ワイヤ２２Ａの両端は係止部３３１Ａと係止部３３１Ｂに固定され、ワイヤ２２Ｂの両端は係止部３２１Ｂと係止部３２１Ａに固定される。
【００３７】
シャフトホルダー３５は、方形板状で中央に円孔３５Ａを備える。また、角部に孔３１Ｆとほぼ同じ寸法の孔３５Ｂを備える。このシャフトホルダー３５は、ベース３１の上面に配置され、孔３１Ｆに一端が固定されたシャフト３４の他端は孔３５Ｂに固定される。
【００３８】
そして、カバー２５は中央に円孔２５Ａを備えた下面開口の方形箱状で、レンズホルダ２１と、ワイヤ２２Ａ、２２Ｂと、バネ２３Ａ、２３Ｂと、固定ユニット２４を覆って配置される。
【００３９】
このように構成されたレンズアクチュエータ１００は、携帯電話やデジタルカメラ或いは携帯情報機器等の電子機器内部に配置される。そして、レンズアクチュエータ１００の下方にＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の撮像素子（図示せず）が配置される。撮像素子は電子機器内部の電子回路（図示せず）に接続されている。
【００４０】
電子回路は端子３２Ａ、３２Ｂ、３３Ａ、３３Ｂを介して、ワイヤ２２Ａ、２２Ｂに接続され、撮像時には、撮像素子からの信号等を基にワイヤ２２Ａ、２２Ｂに流す電流を制御し、レンズホルダ２１を固定ユニット２４に対し、レンズの光軸方向ＯＡに移動させ、オートフォーカス制御を行う。
【００４１】
ここで、レンズホルダ２１を固定ユニット２４に対し、レンズの光軸方向ＯＡに沿って上方へ移動させる場合には、ワイヤ２２Ａに電流を流す。このとき、ワイヤ２２Ａに発生する張力が増加し、レンズホルダ２１には、図３に示す張力の合力ＦＢが加わる。一方、バネ２３Ａ、２３Ｂの復元力によりレンズホルダ２１がシャフト３４に対して押し付けられて、この押し付けられる力である押圧力の合力はベクトルＦＡであらわされる。光軸に直交する平面内でみると、張力の合力ＦＢのベクトルは、シャフト３４にレンズホルダ２１がバネ２３Ａ、２３Ｂで押し付けられる力である押圧力の合力となる押圧力ＦＡのベクトルの逆方向となる。そして、図３に示すシャフト３４の中心とレンズの中心を結ぶ仮想線Ｓを考えた場合に、仮想線Ｓを含み光軸に平行である平面内でみると、ワイヤ２２Ａの張力の合力ＦＢは、光軸に平行な平面では光の入射方向と逆方向、すなわち上方向のベクトルの力となる。つまり、レンズホルダ２１を固定ユニット２４に対し上方向に移動する際には、ワイヤ２２Ａの張力の合力ＦＢが、レンズホルダ２１がバネ２３Ａ、２３Ｂで押し付けられる押圧力ＦＡを減少させると共に、レンズホルダ２１を上方向に移動させる。
【００４２】
なお、張力の合力ＦＢと押圧力の合力ＦＡは、光軸方向ＯＡに直交する平面では、シャフト３４の中心とレンズの中心を結ぶ仮想線Ｓを考えた場合、およそ仮想線Ｓ上で作用する。
【００４３】
一方、レンズホルダ２１を固定ユニット２４に対し下方向に移動する際には、ワイヤ２２Ｂの張力が、レンズホルダ２１がバネ２３Ａ、２３Ｂで押し付けられる押圧力ＦＡを減少させると共に、レンズホルダ２１を下方向に移動させる。
【００４４】
つまり、レンズホルダ２１が固定ユニット２４に対しレンズの光軸方向ＯＡに移動する際に、ワイヤ２２Ａ、２２Ｂの張力が、レンズホルダ２１がバネ２３Ａ、２３Ｂでシャフト３４に押し付けられる押圧力ＦＡを減少させると共に、ワイヤ２２Ａ、２２Ｂの張力を用いてレンズホルダ２１が移動するため、シャフト３４との摩擦による発生音が減少する。
【００４５】
なお、ワイヤ２２Ａ、２２Ｂに共に電流を流しても良いが、レンズホルダ２１を固定ユニット２４に対し上方向に移動する際には、ワイヤ２２Ａに流れる電流を、ワイヤ２２Ｂに流れる電流よりも大きくする。また、レンズホルダ２１を固定ユニット２４に対し下方向に移動する際には、ワイヤ２２Ｂに流れる電流を、ワイヤ２２Ａに流れる電流よりも大きくする。
【００４６】
また、例えばワイヤ２２Ａとワイヤ２２Ｂへの電流を停止すると、ワイヤ２２Ａとワイヤ２２Ｂの張力が小さくなり、レンズホルダ２１がバネ２３Ａ、２３Ｂでシャフト３４に押し付けられる押圧力ＦＡが増加して、レンズホルダ２１とシャフト３４との間に発生する摩擦力が増加して、レンズホルダ２１は固定ユニット２４に対し静止する。これにより省電力なレンズアクチュエータ１００となっている。
【００４７】
レンズホルダ２１には重力が働くが、バネ２３Ａ、２３Ｂで押し付けられる押圧力ＦＡでシャフト３４とレンズホルダ２１との間で生じる摩擦力により静止するからである。
【００４８】
なお、レンズホルダ２１をシャフト３４に押し付ける押圧部材として、バネ２３Ａ、２３Ｂを例にとり説明したが、バネに限らず所定の押圧力をレンズホルダ２１に与えるものであれば種々の改変が可能である。例えば、圧縮したゴム等であっても良い。また、押圧部材は、磁石と磁性板との間で発生させる等、磁力によって押圧力を発生させる部材や、静電気力などの他の種類の力を用い押圧力を発生させる部材であっても良い。
【００４９】
なお、レンズホルダ２１は、レンズバレルを備えなくても、レンズが保持可能であれば良い。なお、レンズバレルを備えない場合でも光軸方向ＯＡとレンズホルダ２１の移動方向とを一致する構成とすることができる。
【００５０】
なお、シャフト３４とレンズホルダ２１との接触点が光軸と垂直な面内で２点存在してもよく、複数の押圧力の合力がレンズアクチュエータの外形の対角方向を向くように構成してもよい。
【００５１】
このように本実施の形態によれば、レンズホルダ２１が固定ユニット２４に対しレンズの光軸方向ＯＡに移動する際に、ワイヤ２２Ａ、２２Ｂの張力が、レンズホルダ２１がバネ２３Ａ、２３Ｂでシャフト３４に押し付けられる押圧力ＦＡを減少させると共に、ワイヤ２２Ａ、２２Ｂの張力を用いてレンズホルダが移動するため、シャフト３４の摩擦による発生音が減少する。
【００５２】
また、ワイヤ２２Ａ、２２Ｂは導電性の形状記憶合金を材料とし、ワイヤ２２Ａ、２２Ｂに電流を流すとワイヤ２２Ａ、２２Ｂで張力が発生するものとしているため、軽量に構成できる。
【００５３】
さらに、ワイヤ２２Ａ、２２Ｂの二本を備え、それぞれのワイヤ２２Ａ、２２Ｂは光軸方向に発生する張力が上下逆方向になるように配置され、二本のワイヤ２２Ａ、２２Ｂで発生する張力に差が生じるとレンズホルダ２１がシャフト３４に沿って光軸方向ＯＡへ移動するため、光軸方向ＯＡに対し上下両方向への移動の応答性が良化する。
【００５４】
さらに、図４に示すようにレンズホルダ２１は突起２１Ｂ、２１Ｃを備え、突起２１Ｂ、２１Ｃにワイヤ２２Ａ、２２Ｂが架けられて曲げられて配置されて、ワイヤ２２Ａ、２２Ｂが決まった配置で張力を発生させて、光軸方向ＯＡ方向のレンズホルダ２１の移動量および移動速度のバラツキを抑制しうる。また、ワイヤ２２Ａ、２２Ｂの張力を調整することにより、摩擦力、押圧力、ワイヤ張力、重力などの力のバランスおよびこれらの力による回転モーメントのバランスを調整することができて、このことにより光軸方向ＯＡ方向へレンズホルダ２１が安定して移動することができて、光軸方向ＯＡ方向のレンズホルダ２１の移動量および移動速度のバラツキを抑制しうる。
【００５５】
さらに、レンズホルダ２１の移動の際の摩擦力を低減することにより、レンズユニットの移動量および移動速度のバラツキの低減ができて、このことからオートフォーカス制御の精度もしくはスピードを向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明によるレンズアクチュエータは、シャフトでの摩擦による発生音を低減可能なものが得られ、主にカメラや携帯電話等のレンズ動作用として有用である。
【符号の説明】
【００５７】
２１  レンズホルダ
２１Ａ  ガイド部
２１Ｂ、２１Ｃ  突起
２１Ｄ、３１Ｇ  窪み
２２Ａ、２２Ｂ  ワイヤ
２３Ａ、２３Ｂ  バネ
２４  固定ユニット
２５  カバー
２５Ａ  円孔
３１  ベース
３１Ａ  台座部
３１Ｂ  円孔
３１Ｃ、３１Ｄ、３１Ｅ  側壁
３１Ｆ  孔
３２Ａ、３２Ｂ、３３Ａ、３３Ｂ  端子
３４  シャフト
３５  シャフトホルダー
３５Ａ  円孔
３５Ｂ  孔
３２１Ａ、３２１Ｂ、３３１Ａ、３３１Ｂ  係止部
【図１】
2013246301.tif 000003
【図２】
2013246301.tif 000004
【図３】
2013246301.tif 000005
【図４】
2013246301.tif 000006
【図５】
2013246301.tif 000007
【図６】
2013246301.tif 000008