JP2015127724A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動手段として一対のコイルを備えるレンズ駆動装置において、外部引き出し端子の数を最小限に抑え、簡易な組み付け時の作業性が得られ、２個のコイルを直列に繋ぐために余計な接続スペースを必要としない。
【解決手段】レンズ枠２と、レンズ枠２の周囲に配置される支持枠３と、支持枠３に対してレンズ枠２を光軸方向に沿って駆動する駆動手段４とを備え、駆動手段４は、光軸Ｏの左右対称位置にそれぞれコイル４０（４０Ａ，４０Ｂ）が配置されると共にコイル４０Ａ，４０Ｂと対向する位置にマグネット４１Ａ，４１Ｂが配置され、レンズ枠２における光軸Ｏ方向の一端縁２Ａ上に、左右のコイル４０Ａ，４０Ｂの一方と他方を直列に繋ぐ導電部材５を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズ枠を光軸方向に駆動するレンズ駆動装置に関するものである。

フォーカス調整などのためにレンズ枠を光軸方向に沿って駆動させるレンズ駆動装置が知られている。このレンズ駆動装置は、レンズを備えたレンズ枠と、このレンズ枠の周囲に配置される固定枠と、固定枠に対してレンズ枠を駆動する駆動手段と、レンズ枠を固定枠に弾性支持する弾性支持部材とを備えている。駆動手段は、コイルとマグネットの組み合わせで一組の電磁駆動式アクチュエータを構成しており、例えば、レンズ枠の左右対称位置にそれぞれコイル（２個のコイル）を固定し、このコイルにそれぞれ対向するように固定枠にマグネット（２個のマグネット）を固定している（下記特許文献１参照）。

実用新案登録第３１２０５９９号公報

前述した従来例のように、２個のコイルと２個のマグネットを備える駆動手段を採用する場合には、２個のコイルへの通電を個別に行うと、制御回路と接続する外部引き出し端子を合計４箇所設けることが必要になり、制御回路との接続が煩雑になる問題がある。

これに対して、２個のコイルを直列に接続すると、外部引き出し端子は２箇所で済むが、予め２個のコイル間の引き出し線が繋がっている二連のコイルを使用するか、レンズ枠の周辺に別途コイルの引き出し線を半田などで接続するためのランドなどのスペースを設けることが必要になる。二連のコイルを使用する場合は、２個のコイルが予め繋がっているため組み付け時の作業性が悪い問題があり、ランドなどの接続スペースを別途設ける場合は、レンズ枠の周囲にそのためのスペースを確保する必要があり、小型・薄型化の要求がある電子機器に搭載するために実装スペースが制限されているレンズ駆動装置としてはスペース確保が困難な問題がある。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、駆動手段として一対のコイルを備えるレンズ駆動装置において、外部引き出し端子の数を最小限に抑えること、簡易な組み付け時の作業性が得られること、２個のコイルを直列に繋ぐために余計な接続スペースを必要としないこと、等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明によるレンズ駆動装置は、明細書に記載された幾つかの発明のうち以下の構成を具備するものである。
レンズ枠と、前記レンズ枠の周囲に配置される支持枠と、前記支持枠に対して前記レンズ枠を光軸方向に沿って駆動する駆動手段とを備え、前記駆動手段は、光軸の左右対称位置にそれぞれコイルが配置されると共に該コイルと対向する位置にマグネットが配置され、前記レンズ枠における光軸方向の一端縁上に、左右の前記コイルの一方と他方を直列に繋ぐ導電部材を設けたことを特徴とするレンズ駆動装置。

本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の概略構成を模式的に示した説明図（（ａ）がムービングコイル型レンズ駆動装置、（ｂ）がムービングマグネット型レンズ駆動装置を示している。）である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の概略構成を模式的に示した説明図（（ａ）がムービングコイル型レンズ駆動装置、（ｂ）がムービングマグネット型レンズ駆動装置を示している。）である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の具体的な構成例を示した説明図（全体斜視図）である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の具体的な構成例を示した説明図（（ａ）が平面図、（ｂ）が要部の背面図）である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の具体的な他の構成例を示した説明図（全体斜視図）である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の具体的な他の構成例を示した説明図（（ａ）が平面図、（ｂ）が要部の背面図）である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置を備えた電子機器を示した説明図（全体斜視図）である。

本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置は、レンズ枠と、レンズ枠の周囲に配置される支持枠、支持枠に対してレンズ枠を光軸方向に沿って駆動する駆動手段を備えている。駆動手段は、光軸の左右対称位置にそれぞれコイルが配置されると共にコイルと対向する位置にマグネットが配置されている。そして、レンズ枠における光軸方向の一端縁上に、左右のコイルの一方と他方を直列に繋ぐ導電部材を設けている。

このようなレンズ駆動装置によると、２個のコイルを直列に繋いでいることでコイルに通電するための外部引き出し端子を最小限の２つにすることができる。また、左右のコイルの一方と他方をレンズ枠における光軸方向の一端縁上に設けた導電部材で接続するので、レンズ枠の周囲にコイル接続のための余分なスペースを確保する必要が無い。各コイルは予め繋げること無く個別に設置することができるので、組み付け時の作業性が煩雑になることがない。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。以下の各図において、同一の部位には同一符号を付して重複説明を一部省略する。図１及び図２は、本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の概略構成を模式的に示している。

図１において、レンズ駆動装置１は、レンズ枠２、支持枠３、駆動手段４を備えている。支持枠３はレンズ枠２の周囲に配置され、レンズ枠２を光軸Ｏに沿って移動自在に支持している。支持枠３は、ベース３０上に支持されている。ベース３０は、レンズ駆動装置１の一部とすることもできるし、レンズ駆動装置１が搭載されるカメラモジュール（カメラ装置）の一部とすることもできる。カメラモジュールは、ベース３０の背面側に、撮像素子（ＣＣＤ，ＣＭＯＳなど）３１Ａが実装された制御回路基板３１が配備される。レンズ枠２は、図示省略したレンズが装着される開口２Ｌを備えており、ベース３０には、レンズ枠２のレンズを通った光が撮像素子３１Ａに達するように開口３０Ｌが形成されている。

駆動手段４は、２個のコイル４０（４０Ａ，４０Ｂ）と２個のマグネット４１（４１Ａ，４１Ｂ）によって電磁駆動式のアクチュエータを構成している。図１（ａ）に示した例は、コイル４０（４０Ａ，４０Ｂ）がレンズ枠２に固定されており、マグネット４１（４１Ａ，４１Ｂ）が支持枠３に固定されている。また、図１（ｂ）に示した例は、コイル４０（４０Ａ，４０Ｂ）が支持枠３に固定されており、マグネット４１（４１Ａ，４１Ｂ）がレンズ枠２に固定されている。ここで、２個のコイル４０Ａ，４０Ｂは光軸Ｏの左右対称位置に配置されており、２個のマグネット４１Ａ，４１Ｂは、コイル４０Ａ，４０Ｂに対向する位置に配置されている。

図１（ａ），（ｂ）において、レンズ枠２における光軸Ｏ方向の一端縁（上端縁）２Ａには導電部材５を設けている。導電部材５は導電性の金属片や導電性の塗布材などで構成することができる。図示の例では、レンズ枠２を支持枠３に弾性的に支持する弾性支持部材６によって導電部材５を構成しているが、導電部材５を弾性支持部材６とは別に設けることもできる。ここでの弾性支持部材６は導電性金属によって形成された板バネなどによって構成される。

コイル４０Ａ，４０Ｂは、それぞれ一方の引き出し端が接続端部４２Ａ，４２Ｂにて導電部材５に接続されている。接続端部４２Ａ，４２Ｂは、コイル４０Ａ，４０Ｂの引き出し端を半田などの接続材で導電部材５に接続したものである。コイル４０Ａ，４０Ｂの他方の引き出し端は、制御回路基板３１に接続される外部引き出し端子４３（４３Ａ，４３Ｂ）に接続されている。

図１（ａ），（ｂ）に示したレンズ駆動装置１（１Ａ）は、制御回路基板３１から矢印で示した給電経路でコイル４０（４０Ａ，４０Ｂ）に電流が供給される。すなわち、外部引き出し端子４３Ａから供給された電流は、コイル４０Ａ，導電部材５，コイル４０Ｂを経由して、外部引き出し端子４３Ｂに流れることになり、また、外部引き出し端子４３Ｂから供給された電流は、コイル４０Ｂ，導電部材５，コイル４０Ａを経由して、外部引き出し端子４３Ａに流れることになる。

図２においては、レンズ枠２を支持枠３に弾性的に支持する上弾性支持部材６０と下弾性支持部材６１を備えている。ここでは、上弾性支持部材６０は、一体の部材であって、レンズ枠２の一端縁（上端縁）２Ａを左右の支持枠３の一端縁（上端縁）３Ａに支持している。下弾性支持部材６１は、レンズ枠２における光軸方向の他端縁（下端縁）２Ｂを左右の支持枠３における光軸方向の他端縁（下端縁）３Ｂに弾性的に支持している。この下弾性支持部材６１は、２個の下弾性支持部材６１Ａ，６１Ｂを備えており、これらが電気的に絶縁されて左右に一対設けられている。上弾性支持部材６０は、前述した弾性支持部材６と同等な部材であって導電部材５を兼ねるものであり、下弾性支持部材６１（６１Ａ，６１Ｂ）は導電性部材によって構成されている。

図２においても、図２（ａ）に示した例は、コイル４０（４０Ａ，４０Ｂ）がレンズ枠２に固定されており、マグネット４１（４１Ａ，４１Ｂ）が支持枠３に固定されている。また、図２（ｂ）に示した例は、コイル４０（４０Ａ，４０Ｂ）が支持枠３に固定されており、マグネット４１（４１Ａ，４１Ｂ）がレンズ枠２に固定されている。

コイル４０Ａ，４０Ｂは、それぞれ一方の引き出し端が接続端部４２Ａ，４２Ｂにて導電部材５として機能する上弾性支持部材６０に接続されている。また、コイル４０Ａ，４０Ｂの他方の引き出し端は、導電性部材によって構成される下弾性支持部材６１（６１Ａ，６１Ｂ）に接続端部４４Ａ，４４Ｂにて接続されている。

図２（ａ），（ｂ）に示したレンズ駆動装置１（１Ｂ，１Ｃ）は、制御回路基板３１から矢印で示した給電経路でコイル４０（４０Ａ，４０Ｂ）に電流が供給される。すなわち、外部引き出し端子４３Ａから供給された電流は、下弾性支持部材６１Ａ，コイル４０Ａ，上弾性支持部材６０（導電部材５），コイル４０Ｂ，下弾性支持部材６１Ｂを経由して、外部引き出し端子４３Ｂに流れることになり、また、外部引き出し端子４３Ｂから供給された電流は、下弾性支持部材６１Ｂ，コイル４０Ｂ，上弾性支持部材６０（導電部材５），コイル４０Ａ，下弾性支持部材６１Ａを経由して、外部引き出し端子４３Ａに流れることになる。

図３及び図４は、本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の具体的な構成例を示している（図３が全体斜視図、図４（ａ）が平面図、図４（ｂ）が要部の背面図）。レンズ駆動装置１（１Ｄ）は、ベース３０に対して、ガイドシャフト７Ａ，７Ｂが光軸Ｏと平行に立設されている。レンズ枠２は、光軸Ｏに対して対称の位置にガイド孔２Ｃとガイド溝２Ｄを備えており、ガイド孔２Ｃ内にガイドシャフト７Ｂが挿入されており、ガイド溝２Ｄにガイドシャフト７Ａが挿入されている。

レンズ枠２は、弾性支持部材６（上弾性支持部材６０）と下弾性支持部材６１によって支持枠３に弾性的に支持されている。弾性支持部材６（上弾性支持部材６０）は、レンズ枠２における光軸Ｏ方向の一端縁（上端縁）２Ａに取り付けられる内側取付部６Ａと、一対の支持枠３における光軸Ｏ方向の一端縁（上端縁）３Ａに取り付けられる一対の外側取付部６Ｂと、内側取付部６Ａと外側取付部６Ｂを連結する弾性変形部６Ｃを備えている。弾性支持部材６（上弾性支持部材６０）は、導電部材５を構成するものであり、内側取付部６Ａと一対の外側取付部６Ｂと弾性変形部６Ｃが一体の板バネによって構成されている。

下弾性支持部材６１は、光軸Ｏに対して左右対称位置に２つの下弾性支持部材６１Ａ，６１Ｂが配置されており、２つの下弾性支持部材６１Ａ，６１Ｂは、互いに電気的に絶縁されており、それぞれが、レンズ枠２における光軸Ｏ方向の他端縁（下端縁）２Ｂに取り付けられる内側取付部６Ａと、支持枠３における光軸Ｏ方向の他端縁（下端縁）３Ｂに取り付けられる外側取付部６Ｂと、内側取付部６Ａと外側取付部６Ｂを連結する弾性変形部６Ｃを備えている。

駆動手段４は、光軸Ｏに平行なガイドシャフト７Ａ，７Ｂに沿って移動自在なレンズ枠２に２個のコイル４０Ａ，４０Ｂが固定され、レンズ枠２の左右両側に配置される２個の支持枠３の一方にマグネット４１Ａが固定され他方に４１Ｂが固定されるムービングコイル駆動方式である。

コイル４０Ａ，４０Ｂの一方の引き出し端は、それぞれレンズ枠２の一端縁（上端縁）２Ａ上で弾性支持部材６（上弾性支持部材６０）の内側取付部６Ａに接続端部４２Ａ，４２Ｂにて接続されている。これによって、２個のコイル４０Ａ，４０Ｂは弾性支持部材６（上弾性支持部材６０）の内側取付部６Ａを介して直列に接続されている。

コイル４０Ａの他方の引き出し端は、レンズ枠２の他端縁（下端縁）２Ｂ上で下弾性支持部材６１Ａの内側取付部６Ａに接続端部４４Ａにて接続されている。コイル４０Ｂの他方の引き出し端は、レンズ枠２の他端縁（下端縁）２Ｂ上で下弾性支持部材６１Ｂの内側取付部６Ａに接続端部４４Ｂにて接続されている。また、下弾性支持部材６１Ａ，６１Ｂは、それぞれ外側取付部６Ｂに端子接続部６Ｂ１を備えており、下弾性支持部材６１Ａの外側取付部６Ｂにおける端子接続部６Ｂ１には外部引き出し端子４３Ａが接続されており、下弾性支持部材６１Ｂの外側取付部６Ｂにおける端子接続部６Ｂ１には外部引き出し端子４３Ｂが接続されている。

これによって、駆動手段４のコイル４０Ａ，４０Ｂへの給電経路は、外部引き出し端子４３Ａ→下弾性支持部材６１Ａの外側取付部６Ｂ→下弾性支持部材６１Ａの弾性変形部６Ｃ→下弾性支持部材６１Ａの内側取付部６Ａ→コイル４０Ａ→上弾性支持部材６０の内側取付部６Ａ→コイル４０Ｂ→下弾性支持部材６１Ｂの内側取付部６Ａ→下弾性支持部材６１Ｂの弾性変形部６Ｃ→下弾性支持部材６１Ｂの外側取付部６Ｂ→外部引き出し端子４３Ｂ、或いはその逆向きの給電経路となっている。

図５及び図６は、本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の具体的な他の構成例を示している（図５が全体斜視図、図６（ａ）が平面図、図６（ｂ）が要部の背面図）。レンズ駆動装置１（１Ｅ）は、駆動手段４が、光軸Ｏに平行なガイドシャフト７Ａ，７Ｂに沿って移動自在なレンズ枠２に２個のマグネット４１Ａ，４１Ｂが固定され、レンズ枠２の左右両側に配置される２個の支持枠３の一方にコイル４０Ａが固定され他方に４０Ｂが固定されるムービングマグネット駆動方式である。

コイル４０Ａ，４０Ｂの一方の引き出し端は、それぞれ支持枠３の一端縁（上端縁）３Ａ上で弾性支持部材６（上弾性支持部材６０）の外側取付部６Ｂに接続端部４２Ａ，４２Ｂにて接続されている。これによって、２個のコイル４０Ａ，４０Ｂは弾性支持部材６（上弾性支持部材６０）を介して直列に接続されている。

コイル４０Ａ，４０Ｂの他方の引き出し端は、引き出し線４０Ｌが支持枠３の外側に沿って引き出されており、下弾性支持部材６１Ａ，６１Ｂの外側取付部６Ｂに接続端部４４Ａ，４４Ｂにて接続されている。引き出し線４０Ｌは、支持枠３の一端縁（上端縁）３Ａに形成された溝部３Ａ１を通して支持枠３の外側に沿って引き出されている。

これによって、駆動手段４のコイル４０Ａ，４０Ｂへの給電経路は、外部引き出し端子４３Ａ→下弾性支持部材６１Ａの外側取付部６Ｂ→引き出し線４０Ｌ→コイル４０Ａ→上弾性支持部材６０→コイル４０Ｂ→引き出し線４０Ｌ→下弾性支持部材６１Ｂの外側取付部６Ｂ→外部引き出し端子４３Ｂ、或いはその逆向きの給電経路となっている。

このようなレンズ駆動装置１（１Ｃ，１Ｅ）は、図示省略した制御部から出力されるフォーカス制御信号に応じてコイル４０Ａ，４０Ｂに電流が供給され、マグネット４１Ａ，４１Ｂの磁場内でコイル４０Ａ，４０Ｂに流れる電流によって生じる駆動力と上弾性支持部材６０，下弾性支持部材６１の弾性規制力が釣り合うフォーカス位置にレンズ枠２が制御される。この際、コイル４０Ａ，４０Ｂへの給電は２つの外部引き出し端子４３（４３Ａ，４３Ｂ）から行うことができ、給電経路は下弾性支持部材６１と上弾性支持部材６０を介して行われるので、レンズ枠２の周囲に別途配線や接続スペースを設けることが不要になる。

図７は、レンズ駆動装置１を備えた電子機器１００（携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、携帯カメラなど）を示している。このような電子機器１００は、レンズ駆動装置１において２個のコイル４０Ａ，４０Ｂを直列に接続するためのスペースや給電のための配線スペースを別途設ける必要が無いので、レンズ駆動装置１の設置占有スペースの省スペース化が可能であり、これによって電子機器１００の小型化・薄型化が可能になる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ）：レンズ駆動装置，２：レンズ枠，
２Ａ：一端縁，（上端縁），２Ｂ：他端縁，（下端縁），
２Ｃ：ガイド孔，２Ｄ：ガイド溝，２Ｌ：開口
３：支持枠，３Ａ：一端縁（上端縁），３Ａ１：溝部，３Ｂ：他端縁（下端縁），
３０：ベース，３０Ｌ：開口，３１：制御回路基板，３１Ａ：撮像素子，
４：駆動手段，４０（４０Ａ，４０Ｂ）：コイル，４０Ｌ：引き出し線，
４１（４１Ａ，４１Ｂ）：マグネット，４２Ａ，４２Ｂ：接続端部，
４３（４３Ａ，４３Ｂ）：外部引き出し端子，４４Ａ，４４Ｂ：接続端部，
５：導電部材，６：弾性支持部材，
６Ａ：内側取付部，６Ｂ：外側取付部，６Ｃ：弾性変形部，
６Ｂ１：端子接続部，
６０：上弾性支持部材，６１（６１Ａ，６１Ｂ）：下弾性支持部材，
７Ａ，７Ｂ：ガイドシャフト，Ｏ：光軸

Claims (8)

1. レンズ枠と、前記レンズ枠の周囲に配置される支持枠と、前記支持枠に対して前記レンズ枠を光軸方向に沿って駆動する駆動手段とを備え、
   前記駆動手段は、光軸の左右対称位置にそれぞれコイルが配置されると共に該コイルと対向する位置にマグネットが配置され、
   前記レンズ枠における光軸方向の一端縁上に、左右の前記コイルの一方と他方を直列に繋ぐ導電部材を設けたことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記導電部材は、前記レンズ枠を前記支持枠に弾性的に支持する弾性支持部材であることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記弾性支持部材は、前記レンズ枠における光軸方向の一端縁に取り付けられる内側取付部と、前記支持枠における光軸方向の一端縁に取り付けられる外側取付部と、前記内側取付部と前記外側取付部を連結する弾性変形部を備えることを特徴とする請求項２記載のレンズ駆動装置。
4. 前記レンズ枠における光軸方向の他端縁を前記支持枠における光軸方向の他端縁に弾性支持する下弾性支持部材を備え、
   前記下弾性支持部材は、電気的に絶縁されて左右に一対設けられ、それぞれに前記コイルの引き出し端が接続されると共に外部引き出し端子が接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
5. 前記コイルは前記レンズ枠に固定されており、前記マグネットは前記支持枠に固定されていることを特徴とする請求項記１〜４のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
6. 前記コイルは前記支持枠に固定されており、前記マグネットは前記レンズ枠に固定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載されたレンズ駆動装置を備えたカメラ装置。
8. 請求項１〜６のいずれか１項に記載されたレンズ駆動装置を備えた電子機器。

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