(57)【要約】【課題】レンズ駆動装置において、重量が軽く、且つ消費電力を小さくする。【解決手段】レンズ駆動装置１は、レンズユニットを収容するレンズ支持体２と、レンズ支持体２をレンズの光軸方向Ｄに移動させる駆動ユニット４と、マグネット４２を支持するマグネット支持体６と、を備える。駆動ユニット４は、レンズ支持体２の周囲に配されるコイル４１と、コイル４１に磁界を与えるマグネット４２と、マグネット４２を支持するマグネット支持体６と、を有する。マグネット支持体６は、箱形状であり、その一側面に設けられてマグネット４２が装着されるマグネット装着部６３を有し、レンズ支持体２は、角筒形状であり、その外周の一側面に設けられてコイル４１が収容されるコイル収容部２３を有する。レンズ支持体２及びマグネット支持体６は、コイル４１がマグネット４２と対向するように配置されている。【選択図】図２
2016020992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを含む光学部材を収容するレンズ支持体と、前記レンズ支持体を支持するベースと、前記レンズ支持体をレンズの光軸方向に移動させる駆動ユニットと、を備えたレンズ駆動装置であって、
前記駆動ユニットは、前記レンズ支持体の周囲に配されるコイルと、前記コイルに磁界を与えるマグネットと、前記マグネットを支持するマグネット支持体と、を有し、
前記マグネット支持体は、箱形状であり、その一側面に設けられて前記マグネットが装着されるマグネット装着部を有し、
前記レンズ支持体は、角筒形状であり、その外周の一側面に設けられて前記コイルが収容されるコイル収容部を有し、
前記レンズ支持体及び前記マグネット支持体は、前記コイルが前記マグネットと対向するように配置されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記駆動ユニットは、前記レンズ支持体と前記マグネット支持体との間に配されてそれらの相対位置を調整するスプリングを有し、
前記スプリングは、前記レンズ支持体がその可動範囲の上端位置及び下端位置を除く所定の保持位置にあって前記コイルが前記マグネットと正対するとき、前記レンズ支持体に付勢力を与えない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】
前記マグネットは、前記コイルとの対向面において、前記レンズ支持体の移動方向に異なる磁極を有するように着磁されており、
前記レンズ支持体は、前記コイルに流れる電流の向きが切り替わることにより、前記保持位置から前記上端位置又は前記下端位置へ、その移動方向が切り替わるように構成されてい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】
前記マグネット支持体は、その内周の少なくとも２隅に設けられてレンズの光軸方向に平行に伸びる複数の第１レールを有し、
前記レンズ支持体は、その外周の少なくとも２隅に設けられてレンズの光軸方向に平行に伸びる複数の第２レールを有し、
前記マグネット支持体の内周と前記レンズ支持体の外周との間隔は、前記第１レール及び第２レール間に配されたボールによって画定されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記マグネット支持体を収容する磁性体のヨークを更に備え、
前記マグネットは、前記ヨークの側面と平行に配置され、前記マグネット装着部に装着された状態で接着剤により前記ヨークの内側面に固定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】
前記レンズ支持体の位置を検出するホール素子と、前記ホール素子を搭載する基板と、前記レンズ支持体の外周であって前記基板と面する一側面に装着されて前記ホール素子に磁界を与える検出用マグネットと、を更に備え、
前記基板は、前記マグネット支持体の前記マグネットが配置されていない一側面に沿って配置され、
前記第１レール及び前記第２レールは、前記マグネット支持体及び前記レンズ支持体の前記基板と近接する各２隅に夫々設けられていることを特徴とする請求項５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、光学系を収容するレンズ支持体と、ＶＣＭ（Voice Coil Motor）を利用したアクチュエータと、を備えたレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォン等の携帯機器に用いられる小型カメラモジュールには、オートフォーカス機能が搭載されている。このオートフォーカス機能は、レンズ等の光学部材を収容するレンズ支持体と、レンズ支持体を光軸方向に駆動させるアクチュエータと、を備えたレンズ駆動装置により実現される。アクチュエータとしてＶＣＭ（Voice Coil Motor）を用いたレンズ駆動装置は、シンプルな構造であり小型化が容易なことから、上記のような小型カメラモジュールに好適に採用されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
一般的なＶＣＭを用いたレンズ駆動装置は、レンズ支持体と、ＶＣＭと、レンズ支持体をレンズの光軸方向に付勢するスプリングと、それらを収納する本体と、を備える。本体は、ベース及びベースを上方から覆うヨークを備え、ベース及びヨークは、レンズの光軸上に夫々開口部が設けられている。ＶＣＭは、レンズ支持体の外周部に固定されたコイルと、そのコイルに磁界を与えるマグネットと、を備え、コイルに電流を流すことにより発生したローレンツ力により、レンズ支持体をレンズの光軸方向に移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９０９２３号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８１３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献に挙げられるＶＣＭを用いたレンズ駆動装置では、筒状のレンズ支持体の周縁を巻くようにコイルが設けられており、上記のコイルの４方から磁界を与えるために４つのマグネットを用いている。マグネットは、ＶＣＭを構成する部品の中でも比較的の重量が大きく、それが４つも用いられると、レンズ駆動装置全体の重量も重くなる。また、例えば、マグネットをレンズ支持体に設けた構成では、レンズ支持体自体の重量が重くなり、レンズ支持体を移動させるのに必要なローレンツ力を得るために消費電力が高くなることがあった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、重量が軽く、且つ消費電力を小さくすることができ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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、レンズを含む光学部材を収容するレンズ支持体と、前記レンズ支持体を支持するベースと、前記レンズ支持体をレンズの光軸方向に移動させる駆動ユニットと、を備えたレンズ駆動装置であって、前記駆動ユニットは、前記レンズ支持体の周囲に配されるコイルと、前記コイルに磁界を与えるマグネットと、前記マグネットを支持するマグネット支持体と、を有し、前記マグネット支持体は、箱形状であり、その一側面に設けられて前記マグネットが装着されるマグネット装着部を有し、前記レンズ支持体は、角筒形状であり、その外周の一側面に設けられて前記コイルが収容されるコイル収容部を有し、前記レンズ支持体及び前記マグネット支持体は、前記コイルが前記マグネットと対向するように配置されていることを特徴とする。
【０００８】
上記レンズ駆動装置において、前記駆動ユニットは、前記レンズ支持体と前記マグネット支持体との間に配されてそれらの相対位置を調整するスプリングを有し、前記スプリングは、前記レンズ支持体がその可動範囲の上端位置及び下端位置を除く所定の保持位置にあって前記コイルが前記マグネットと正対するとき、前記レンズ支持体に付勢力を与えないことが好ましい。
【０００９】
上記レンズ駆動装置において、前記マグネットは、前記コイルとの対向面において、前記レンズ支持体の移動方向に異なる磁極を有するように着磁されており、前記レンズ支持体は、前記コイルに流れる電流の向きが切り替わることにより、前記保持位置から前記上端位置又は前記下端位置へ、その移動方向が切り替わるように構成されていることが好ましい。
【００１０】
上記レンズ駆動装置において、前記マグネット支持体は、その内周の少なくとも２隅に設けられてレンズの光軸方向に平行に伸びる複数の第１レールを有し、前記レンズ支持体は、その外周の少なくとも２隅に設けられてレンズの光軸方向に平行に伸びる複数の第２レールを有し、前記マグネット支持体の内周と前記レンズ支持体の外周との間隔は、前記第１レール及び第２レール間に配されたボールによって画定されることが好ましい。
【００１１】
上記レンズ駆動装置において、前記マグネット支持体を収容する磁性体のヨークを更に備え、前記マグネットは、前記ヨークの側面と平行に配置され、前記マグネット装着部に装着された状態で接着剤により前記ヨークの内側面に固定されていることが好ましい。
【００１２】
上記レンズ駆動装置において、前記レンズ支持体の位置を検出するホール素子と、前記ホール素子を搭載する基板と、前記レンズ支持体の外周であって前記基板と面する一側面に装着されて前記ホール素子に磁界を与える検出用マグネットと、を更に備え、前記基板は、前記マグネット支持体の前記マグネットが配置されていない一側面に沿って配置され、前記第１レール及び前記第２レールは、前記マグネット支持体及び前記レンズ支持体の前記基板と近接する各２隅に夫々設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、マグネットがマグネット支持体６の一側面のマグネット装着部に装着され、コイルは、レンズ支持体の外周の一側面に設けられたコイル収容部に収容され、それらによってレンズ駆動するので、レンズ駆動装置全体の重量を軽くすることができる。また、例えば、マグネットをレンズ支持体に設けた構成に比べて、レンズ支持体自体の重量を軽くすることができ、レンズ支持体を移動させるに足る適切なローレンツ力を得るための消費電力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係るレンズ駆動装置の上面斜視図、（ｂ）は下面斜視図、（ｃ）は上面図、（ｄ）はヨーク及びマグネット支持体を外した状態の斜視図。
【図２】（ａ）上記レンズ駆動装置の上面視の分解斜視図、（ｂ）は下面視の分解斜視図。
【図３】（ａ）乃至（ｅ）は、上記レンズ駆動装置のレンズ支持体へのコイル及びスプリングの取り付け手順を示す斜視図。
【図４】（ａ）（ｂ）は、上記レンズ駆動装置においてコイルと基板との各給電端子を接続する取り付け手順を示す下面視の斜視図。
【図５】上記レンズ駆動装置のマグネット及び接着剤の上部を通る水平断面図。
【図６】（ａ）は上記レンズ駆動装置において、レンズ支持体の上位置におけるコイルの電流方向とマグネットの関係を示す斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はレンズ支持体の中間位置におけるコイルとマグネットの関係を示す斜視図、（ｄ）は側面図、（ｅ）はレンズ支持体の上位置におけるコイルの電流方向とマグネットの関係を示す斜視図、（ｆ）は側面図。
【図７】（ａ）は上記レンズ駆動装置において、レンズ支持体の上位置における側断面図、（ｂ）は上記レンズ支持体の中間位置における側断面図、（ｃ）は上記レンズ支持体の下位置における側断面図。
【図８】上記レンズ駆動装置のボール部分を通る水平断面の部分拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態に係るレンズ駆動装置について、図１乃至図８を参照して説明する。図１（ａ）乃至（ｄ）及び図２（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態のレンズ駆動装置１は、レンズを含む光学部材（不図示）を収容するレンズ支持体２と、レンズ支持体２を収容し且つレンズへの入射光を透過させる開口部３０を有する磁性体のヨーク３と、レンズ支持体２をレンズの光軸方向Ｄに移動させる駆動ユニット４と、レンズ支持体２を支持して、ヨーク３を支持するベース５と、を備える。
【００１６】
レンズ支持体２は、略角筒形状であり、レンズユニットを保持する筒部２０と、筒部２０を支持する基部２１と、を有する。筒部２０の内周面には、ネジ切り部２２が形成されており、レンズユニットをネジ切り部２２にねじ込むことによりそれを保持する。レンズ支持体２は、例えば、プラスチック材料により形成される。
【００１７】
駆動ユニット４は、いわゆるＶＣＭ（Voice Coil Motor）によりレンズ支持体２を駆動するアクチュエータであり、レンズ支持体２の周囲に配されるコイル４１と、コイル４１に磁界を与えるマグネット４２と、このマグネット４２を支持するマグネット支持体６と、を有する。レンズ支持体２は、その外周の一側面に設けられてコイル４１が収容される凹状のコイル収容部２３を有する（図２（ａ）参照）。
【００１８】
ベース５は、レンズからの出射光を透過させる開口部５０を有する板状部材であり、その外形がヨーク３の下面視形状と略同一である。ベース５は、ヨーク３と係合する係合部５１を有する。また、ベース５の周縁には、後述するスプリング８を位置決めするための凸部５２が設けられる。
【００１９】
マグネット支持体６は、ヨーク３の内寸より僅かに小さい略箱形状であり、プラスチック材料により形成され、開口部６０を有する矩形の上面６１と、上面６１からベース５側に立設された４辺の側面６２と、を有する。側面６２の一側面には、マグネット４２を装着するためのマグネット装着部６３が設けられている。
【００２０】
また、マグネット支持体６は、その内周の少なくとも２隅に、レンズの光軸方向Ｄに平行に伸びる第１レール６４を有する（図２（ａ）参照）。また、レンズ支持体２は、その外周の２隅に、レンズの光軸方向Ｄに平行に伸びる第２レール２４を有する。第１レール及び６４及び第２レール２４は、マグネット支持体６及びレンズ支持体２の隅部のうち、後述する基板４４と近接する各２隅に夫々設けられている。
【００２１】
第１レール６４及び第２レール２４は、レンズの光軸方向Ｄに直交する断面が夫々Ｖ字形状となるよう形成され、ボール７と夫々２点で接触する。そして、レンズ支持体２の外周とマグネット支持体６の内周との間隔が、第１レール６４及び第２レール２４間に配されたボール７により画定される。また、第１レール６４及び第２レール２４のボール７との接触面は、マグネット支持体６の内周面に対して夫々傾斜している。この傾斜角度は、１０〜１５°であることが望ましい。
【００２２】
本実施形態では、図２（ａ）（ｂ）に示したように、各第１レール６４及び第２レール２４間に２個、合計４個のボール７が配される。ボール７は基本的にいずれも同直径の真球であり、少なくとも１組の第１レール６４及び第２レール２４間に設けられる２個のボール７は同形状である。
【００２３】
また、マグネット支持体６には、レンズ支持体２の位置を検出するホール素子４３を搭載する基板４４が設けられ、またマグネット支持体６のマグネット４２が配置されていない一側面６２には基板４４の厚み分凹状となった基板装着部６６が形成されている（図２（ｂ）参照）。基板装着部６６は、基板４４を仮固定するための凸部６７を有し、基板４４には凸部６７に対応する孔部４４ｂが形成されている。
【００２４】
基板４４は、厚みの薄い汎用の基板、例えば、ガラスエポキシ基板やフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）により形成され、マグネット支持体６の側面６２と均一な平面となるように、基板装着部６６に装着される。ホール素子４３のセンシング部は、マグネット支持体６の側部に設けられた孔部６５からマグネット支持体６内に導出されて、レンズ支持体２と対向している。また、基板４４には、コイル４１に給電するための配線端子４５が設けられている。配線端子４５は、基板４４上に設けられたランドであり、このランドに、後述するスプリング８が電気的に接続される。また、基板４４のホール素子４３等が搭載されていない面のベース５側の縁部には、外部電極端子４４ａが形成されている。基板４４には配線回路（不図示）が形成されており、この配線回路を介して配線端子４５とヨーク３外への外部電極端子４４ａとを電気的に接続する。
【００２５】
レンズ支持体２の外周には、ホール素子４３に磁界を与える検出用マグネット２５が嵌め込まれる凹部２６が形成されている。ホール素子４３は、検出用マグネット２５による磁界の強度に基づいてレンズ支持体２の位置情報を検知し、基板４４の配線回路を介して、レンズ駆動装置１が搭載されたカメラモジュールの制御装置（不図示）に接続されて、レンズ支持体２の位置情報を伝送する。上記制御装置は、この位置情報を受けて、配線端子４５を介して供給されるコイル４１への電流量を変化させ、レンズ支持体２の駆動位置をフィードバック制御する。
【００２６】
コイル４１は、レンズ支持体２の一側面に沿う平面において銅線を同一方向に巻きつけて結束させたものであり、その始端と末端の夫々からがリード線４１ａ，４１ｂ（後述する図３（ａ）（ｂ）参照）が夫々導出されている。マグネット４２は、ネオジウム等により構成された直方体形状の永久磁石である。
【００２７】
また、駆動ユニット４は、コイル４１に給電すると共に、レンズ支持体２とマグネット支持体６との間に配されてそれらの相対位置を調整するスプリング８を有する。スプリング８は、本実施形態においては、２つ用いられ、コイル４１から導出されたリード線４１ａ，４１ｂと夫々電気的に個別に接続される。各スプリング８は、ベース５と接する基部８ａと、レンズ支持体２への付勢力を与える波形の板バネ部８ｂと、コイル４１に給電する導通部８ｃと、板バネ部８ｂとレンズ支持体２と連結する円弧部８ｄと、を有する。また、スプリング８は、基部８ａから延設されて装置に電源を供給するための給電端子８ｅを有する。
【００２８】
次に、コイル４１をレンズ支持体２に取り付ける手順について、図３（ａ）乃至（ｅ）を参照して説明する。図３（ａ）に示すように、レンズ支持体２は、基部２１のベース５と対向する面において、コイル４１から導出されたリード線４１ａ，４１ｂの端部を収容する収容凹部２７を有する。また、レンズ支持体２は、収容凹部２７に隣接する位置にコイル４１から導出されたリード線４１ａ，４１ｂを収容凹部２７に引き出すための引出し部２８を有する。引出し部２８は、基部２１の一側部においてコイル収容部２３から収容凹部２７にかけて溝状に形成されている。
【００２９】
次に、図３（ｂ）に示すように、リード線４１ａ，４１ｂの端部が、引出し部２８を介して収容凹部２７側に折り込まれる。これにより、リード線４１ａ，４１ｂの端部を収容凹部２７に仮保持することができる。そして、図３（ｃ）に示すように、導電性接着剤４６が、リード線４１ａ，４１ｂの端部が収容された収容凹部２７に塗布される。
【００３０】
また、図３（ｄ）に示すように、レンズ支持体２に取り付けられる２つのスプリング８が用意される。レンズ支持体２は、基部２１のベース５と対向する面に、スプリング８を位置決めするための凸部２９を有し、また、スプリング８の導通部８ｃは、凸部２９が挿通される孔部８ｆを有する。そして、図３（ｅ）に示すように、凸部２９が孔部８ｆに嵌るように、レンズ支持体２上に２つのスプリング８を載置させ、スプリング８の導通部８ｃが、収容凹部２７に塗布された導電性接着剤４６によって、リード線４１ａ，４１ｂの端部及び収容凹部２７に接着される。これにより、リード線４１ａ，４１ｂの端部とスプリング８の導通部８ｃとが、収容凹部２７において導電性接着剤４６により互いに電気的に接続される。導電性接着剤４６としては、例えば、銀ペースト又はシリコーン系樹脂又はエポキシ系樹脂等の合成樹脂に導電性金属微粒子を混合した導電性ペースト等が用いられる。
【００３１】
従来のレンズ駆動装置では、スプリングの半田付けや接着といった作業を行う上での工数が多く、作業者の熟練した技術も必要となり、製造歩留まりを低下させていた。これに対して、本実施形態においては、リード線４１ａ，４１ｂの端部とスプリング８の導通部８ｃとを導電性接着剤４６により接着するだけなので、レンズ支持体２へのスプリング８の取り付け作業が容易であり、作業者の熟練した技術も必要なく、製造歩留まりを向上させることができる。また、凸部２９が孔部８ｆに嵌るように、レンズ支持体２上にスプリング８を載置させるだけで、それらを正確な位置関係で接合することができる。本実施形態は、コイル４１がレンズ支持体２に設けられていて、コイル４１への給電機構としてスプリングを用いたレンズ駆動装置において、特に好適に用いられる。
【００３２】
また、収容凹部２７は、導電性接着剤４６の通常の塗布容量を充足するように形成されている。そのため、例えば、導電性接着剤４６が山形に盛り上がるように収容凹部２７に塗布され、その上からスプリング８の導通部８ｃが載置されたときでも、導電性接着剤４６が外部にはみ出すことがない。これにより、例えば、スプリング８の接合に用いられた導電性接着剤４６が外にはみ出して、導通部８ｃと基部８ａとが接着されてスプリング８のスプリング性能が失われたり、一方のスプリング８が他方のスプリング８に接触してショートする等の不具合を抑制することができる。
【００３３】
また、図３（ｄ）に示したように、導通部８ｃは、導電性接着剤４６が接着される部分に、複数の微小孔部８ｇを有する。導電性接着剤４６は、硬化の際に微量ながらガスを発生させ、そのガスの影響により導電時の抵抗値が高くなる導電不良を起すことがある。これに対して、本実施形態によれば、微小孔部８ｇにより、ガスを硬化した接着部分から排出することができ、上述したような導電不良を抑制することができる。また、導通部８ｃに複数の微小孔部８ｇを設けたことにより、導電性接着剤４６と導通部８ｃとの接着面積が大きくなり、それらの接着性を向上させることができる。また、導電性接着剤４６が未硬化の状態であっても、スプリング８がレンズ支持体２の凸部２９により位置決めされているので、スプリング８とレンズ支持体２との位置関係がズレることを抑制することができる。従って、レンズ支持体２に対するスプリング８の取り付け位置精度が適正で、信頼性の高いレンズ駆動装置１を得ることができる。
【００３４】
次に、基板４４の取り付けとスプリング８への電気的接続の手順について、図４（ａ）（ｂ）を参照して説明する。上述した手順でスプリング８が取り付けられたレンズ支持体２を、図４（ａ）に示すように、マグネット支持体６に配置する。スプリング８の基部８ａ及び給電端子８ｅは、マグネット支持体６のベース５側の周縁に載置されるように形成されている。そのため、レンズ支持体２がマグネット支持体６に嵌り込んだ状態でも、導通部８ｃはレンズ支持体２に固定されたまま、基部８ａ及び給電端子８ｅは、マグネット支持体６のベース５側の周縁にズレることなく載置される。そして、この状態で、基板４４が、配線端子４５がスプリング８の給電端子８ｅと直交して接するように、マグネット支持体６の一側面６２に配置される（図２（ｂ）も参照）。
【００３５】
次に、図４（ｂ）に示すように、基板４４の配線端子４５とスプリング８の給電端子８ｅとを半田４７で固定する。これにより、基板４４がマグネット支持体６に取り付けられると共に、基板４４の配線端子４５とスプリング８の給電端子８ｅとが電気的に接続される。
【００３６】
そして、基板４４が取り付けられたマグネット支持体６は、ヨーク３に取り付けられ、更に、マグネット支持体６のマグネット装着部６３に、マグネット４２が装着される。図５に示すように、マグネット４２は、ヨーク３の側面と平行に配置され、マグネット装着部６３に装着された状態で接着剤６ａによりヨーク３の内側面に固定される。
【００３７】
例えば、マグネットがヨークに各隅に設けられている場合、１つのマグネットに対してヨークの２面の内側面に固定するため、接着剤を２点塗布する必要がある。これに対して、本実施形態においては、マグネット４２がヨーク３の側面と平行に配置され、接着剤６ａを塗布する前の状態で、マグネット装着部６３により仮保持されているので、接着剤６ａを１点塗布すればよい。また、マグネット４２が１つだけなので、複数のマグネットを用いた従来のレンズ駆動装置に比べて、マグネット４２の取り付け工程を少なくすることができる。これにより、レンズ駆動装置１の組み立て工程を削減することができ、生産性を良くすることができる。
【００３８】
また、レンズ支持体の周縁を巻くようにコイルが設けられ、上記のコイルの４方から磁界を与えるために４つのマグネットを用いた従来のレンズ駆動装置に比べて、マグネット４２が１つなので、レンズ駆動装置１全体の重量を軽くすることができる。また、例えば、マグネットをレンズ支持体に設けた構成に比べて、レンズ支持体２自体の重量を軽くすることができ、レンズ支持体２を移動させるに足る適切なローレンツ力を得るための消費電力を抑制することができる。また、本実施形態では、コイル４１を設けて磁界を発生させる範囲を限定的にしたことにより、レンズ支持体２を駆動させるのに必要な電流量を抑制し、消費電力の少ないレンズ駆動装置１を実現することができる。
【００３９】
このようにして組み立てられたレンズ駆動装置１は、これを搭載するカメラモジュールの制御装置（不図示）から配線端子４５等を介してコイル４１に供給される電流量及び電流が流れる方向を制御することにより、レンズ支持体２を、任意の位置で駆動させることができる。
【００４０】
ここで、レンズ駆動装置１の動作について、図６及び図７を参照して説明する。まず、図７（ｂ）に示すように、スプリング８は、レンズ支持体２がその可動範囲の上端位置及び下端位置を除く所定の保持位置（本例では中間位置）に配置されるように、レンズ支持体２を保持する。スプリング８は、この状態でコイル４１がマグネット４２と正対するとき（図６（ｃ）（ｄ）も参照）、レンズ支持体２に付勢力を与えない。また、マグネット４２は、コイル４１との対向面において、レンズ支持体２の移動方向に異なる磁極を有するように着磁されている。例えば、図例では、マグネット４２は、コイル４１と対向する面の上位置にＳ極を、下位置にＮ極を有するように磁着されている。なお、ここでいう中間位置とは、上端位置及び下端位置の何れかに寄っていてもよく、例えば、図７（ａ）に示す下端位置（レンズ最長撮影距離）から＋０．０５〜０．１ｍｍの位置であることが好ましい。
【００４１】
そして、レンズ支持体２は、コイル４１に流れる電流の向きが切り替わることにより、その移動方向が切り替わるように構成されている。具体的には、図６（ａ）（ｂ）に示すように、マグネット４２のＳ極面に対向するコイル４１に図面手前方向の電流が流され、且つマグネット４２のＮ極面に対向するコイル４１に図面奥方向の電流が流されたとき、コイル４１には図面下方向のローレンツ力が発生する。その結果、レンズ支持体２は、図７（ｂ）に示した保持位置から、図７（ａ）に示す下端位置へ移動する。一方、図６（ｅ）（ｆ）に示すように、マグネット４２のＳ極面に対向するコイル４１に図面奥方向の電流が流され、且つマグネット４２のＮ極面に対向するコイル４１に図面手前方向の電流が流されたとき、コイル４１には図面上方向のローレンツ力が発生する。その結果、レンズ支持体２は、図７（ｂ）に示した保持位置から、図７（ｃ）に示す上端位置へ移動する。
【００４２】
このようにして、レンズ駆動装置１は、レンズ支持体２を、図７（ａ）に示した最下位置から、図７（ｂ）に示す中間位置、及び図７（ｃ）に示す最上位置までの範囲で移動させることができる。このとき、レンズ支持体２の外周とマグネット支持体６の内周との間隔は、第１レール６４及び第２レール２４間に配されたボール７により一定の間隔に画定される。そして、第１レール６４及び第２レール２４間をボール７が回転することにより、レンズ支持体２は、レンズの光軸方向Ｄに平行に伸びる第１レール６４及び第２レール２４に沿って案内され、レンズ支持体２を、レンズの光軸方向Ｄから傾くことなく移動させることができる。
【００４３】
また、図７（ｂ）に示したレンズ支持体２の中間位置において、コイル４１とマグネットとが正対する。そして、スプリング８は、コイル４１とマグネットとが正対する位置にあるとき、レンズ支持体２に付勢力（バネ応力）を与えない。つまり、コイル４１に電圧を印加してマイナス電流又はプラス電流が流れ、ローレンツ力の発生によりレンズ支持体２が図７（ａ）又は図７（ｂ）に示した位置に移動したときに、図７（ｂ）に示した中間位置にレンズ支持体２を戻そうとする付勢力を与える。
【００４４】
例えば、図７（ａ）に示す最下位置においてスプリング８が付勢力を与えないように設定された場合、図７（ｃ）に示す最上位置では、スプリング８はレンズ支持体２に大きな付勢力を与えるので、この位置でレンズ支持体２を保持するには、スプリング８の付勢力に対抗する大きなローレンツ力を発生させるために、コイル４１への電流量を大きくする必要があり、消費電力が高くなる。
【００４５】
これに対して、本実施形態では、図７（ｂ）に示した中間位置において、レンズ支持体２に付勢力を与えないように設定されているので、図７（ａ）に示す最下位置でも、図７（ｃ）に示す最上位置でも、スプリング８はレンズ支持体２にそれ程大きな付勢力を与えない。そのため、これらの位置でレンズ支持体２を保持するのにスプリング８の付勢力に対抗する適切なローレンツ力を発生させればよく、レンズ駆動装置１が組み込まれたデバイスの制御部（不図示）の制御に従い、コイル４１に流される電流の向きを切り替えることで、コイル４１への電流量を必要以上に大きくする必要がなく、消費電力を抑制することができる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、第１レール６４及び第２レール２４は夫々Ｖ字形状であり、ボール７を４方から囲うように、計４点で接触するので、レンズ駆動装置１が傾いていても、ボール７は、第１レール６４と第２レール２４との間を一定の接触抵抗で移動する。そのため、レンズ支持体２を、コイル４１に供給された電流量にリニアに対応するように、スムーズにレンズの光軸方向Ｄに移動させることができる。また、第１レール６４、第２レール２４、及びボール７を、角筒形状のマグネット支持体６の２隅とレンズ支持体２の隙間に収まるように設けているので、それらの構成を収容する別途の空間を設ける必要がなく、レンズ駆動装置１のサイズアップを抑制することができる。
【００４７】
更に、本実施形態によれば、レンズ駆動装置１の２方にレール６４，２４及びボール７を設けているので、ＶＣＭの駆動時にカメラモジュールが傾いていても、レール６４，２４及びボール７が、レンズ支持体２をレンズの光軸方向Ｄに沿って適切に移動させる。従って、レンズ支持体２の駆動時における傾斜を効果的に抑制することができる。
【００４８】
実施形態によれば、スプリング８が、レンズ支持体２とマグネット支持体６との間に配されているので、スプリング８のばね応力により、カメラモジュールの非稼動時にレンズ支持体２の振動を緩和することができる。従って、例えば、レンズ駆動装置１を用いた携帯機器を持ち運んだ時に、レンズ支持体２が動いて、カタカタといった不興音を発生させることもない。
【００４９】
ところで、第１レール６４及び第２レール２４等の加工精度によっては、第１レール６４及び第２レール２４とボール７との間に僅かな隙間が出来ることがある。これに対して、本実施形態によれば、図８の拡大図に示すように、磁性体のヨーク３と検出用マグネット２５との間の吸引力により、レンズ支持体２が、検出用マグネット２５と対向するヨーク３の側面６２側に引きつけられ、上記隙間が無くなる。そのため、第１レール６４及び第２レール２４とボール７との間には、レンズ支持体２を第１レール６４及び第２レール２４に沿って移動させるために必要な粘着力を発生させることができる。
【００５０】
更に、本実施形態によれば、第１レール６４及び第２レール２４におけるボール７との接触面は、マグネット支持体６の内周面に対して夫々傾斜している。仮に、図８の右一点鎖線欄で示したように、上記接触面が傾斜していなければ、第１レール６４及び第２レール２４とボール７とは、検出用マグネット２５による吸引方向の接触面（図示したポイントＰ１）でしか夫々接触しないことも有り得る。これに対して、本実施形態では、第１レール６４及び第２レール２４とボール７との接触面が傾斜しているので、検出用マグネット２５による吸引力が、傾斜方向にも働き、第１レール６４及び第２レール２４とボール７とは、Ｖ字形状の両接触面（図示したポイントＰ１，Ｐ２）で夫々接触する。そのため、レンズ支持体２を第１レール６４及び第２レール２４に沿って移動させるために必要な粘着力を効果的に発生させることができ、駆動時におけるレンズ支持体２の光軸に対する傾斜をより効果的に抑制することができる。
【００５１】
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、第１レール６４及び第２レール２４が、コイル４１やマグネット４２とは反対側にある基板４４に近接する隅部に設けられた構成を示したが、第１レール６４及び第２レール２４は、コイル４１やマグネット４２が設けられた側面の近傍の隅部に設けられてもよい。なお、上記実施形態では、磁性体のヨーク３と検出用マグネット２５との間の吸引力により、第１レール６４及び第２レール２４とボール７との間に、レンズ支持体２を第１レール６４及び第２レール２４に沿って移動させるために必要な粘着力を発生させた。これに対して、上記構成では、例えば、レンズ支持体２のコイル４１の近傍に磁性体プレート（不図示）を設けておき、この磁性体プレートとマグネット４２との間の吸引力により、レンズ支持体２を第１レール６４及び第２レール２４に沿って移動させるために必要な粘着力を発生させてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１    レンズ駆動装置
２    レンズ支持体
２３    コイル収容部
２４    第２レール
２５    検出用マグネット
３    ヨーク
４    駆動ユニット
４１    コイル
４２    マグネット
５    ベース
６    マグネット支持体
６ａ    接着剤
６３    マグネット装着部
６４    第１レール
４３    ホール素子
７    ボール
８    スプリング
Ｄ    レンズの光軸方向
【図１】
2016020992.tif 000003
【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】
2016020992.tif 000008
【図７】
2016020992.tif 000009
【図８】
2016020992.tif 000010