JP6433772B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ駆動装置に関するものである。

コイルとマグネットからなる電磁駆動式の駆動部を備えるレンズ駆動装置が知られている。このようなレンズ駆動装置には、レンズ枠を光軸方向に沿って駆動するオートフォーカス用の駆動装置と、レンズ枠を光軸に交差する方向に駆動する手振れ補正用の駆動装置があり、下記特許文献１に記載されたカメラは、オートフォーカス用の駆動装置と手振れ補正用の駆動装置を合わせて備えている。

このようなレンズ駆動装置は、レンズ枠が板バネなどの弾性支持部材を介して支持部材に取り付けられており、駆動部が発生する推力と弾性支持部材の弾性力が釣り合ったところでレンズ枠の位置を制御する。下記特許文献１に記載された従来技術は、オートフォーカス用レンズ駆動装置全体を、光軸に直交し、かつ互いに直交するＸ方向及びＹ方向に移動させることにより、手振れ補正を行うようにした手振れ補正装置であって、オートフォーカス用レンズ駆動装置の底面部で離間して配置されたベースと、このベースの外周部で一端が固定され、光軸に沿って延在し、オートフォーカス用レンズ駆動装置全体をＸ方向及びＹ方向に揺動可能に支持する複数本のサスペンションワイヤを備えている。

特開２０１１−６５１４０号公報

従来のレンズ駆動装置は、レンズ枠が板バネなどの弾性支持部材を介して支持されているため、レンズ枠を特定の制御位置に移動する際に生じる振動や落下衝撃などの外力によってレンズ枠に生じる振動の減衰に時間を要する問題がある。また、前述したように手ぶれ補正を行うものでは、手ぶれ補正のための駆動が光軸方向に移動するレンズ枠の振動の振動源になるので、レンズ枠を光軸方向に沿って安定的に動かすことがより難しくなる。特に、レンズ駆動装置の小型化・軽量化の要求によって駆動部が小型化されて推力が小さくなっており、これに対応するためには弾性支持部材の力量を弱くする必要があるが、このような事情によってもレンズ枠は振動が生じ易くなっている。

これに対しては、レンズ枠と支持部材との間隙にゲル状のダンパー材を介在させることで、レンズ枠の振動減衰を速めることがなされている。しかしながら、電子機器内に搭載されるレンズ駆動装置は、レンズ駆動装置に付着した塵や埃が電子機器内に持ち込まれないように、レンズ駆動装置の組立後に洗浄処理を行うことがなされており、この洗浄処理でダンパー材が飛ばされてしまい、効果的な振動減衰を行うことができなくなる事情がある。そこで、レンズ駆動装置に対して洗浄処理を行った後でもレンズ枠と支持部材との間隙にゲル状のダンパー材を介在させることができる構造が求められている。

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、弾性部材の力量に影響を与えること無くレンズ枠の振動減衰を効果的に行って、レンズ枠の位置制御を安定的に行うこと、レンズ駆動装置に対して洗浄処理を行った後でも、レンズ枠と支持部材との間にゲル状のダンパー材を介在させることができること、など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、本発明は、以下の構成を具備するものである。レンズ枠と、該レンズ枠を駆動方向に対して弾性支持する支持部と、前記レンズ枠を少なくとも光軸方向に駆動する駆動部とを備え、前記支持部は、前記レンズ枠の外側に配置される支持枠を備え、前記レンズ枠には外側に突出すると共に前記レンズ枠の光軸方向に沿って延在するダンパー材保持部が設けられ、前記支持枠には、前記ダンパー材保持部を囲んで当該ダンパー材保持部の周囲にタンパー材が配備される間隙を形成するダンパー材収容部が設けられ、前記ダンパー材収容部は、前記ダンパー材保持部の光軸方向前後の移動を許容するように前記光軸に延設される空間と、前記光軸と直交する方向で前記レンズ枠とは逆側に向けて前記支持枠を貫通する空間とを備えることを特徴とするレンズ駆動装置。

このような特徴を有する本発明のレンズ駆動装置によると、ダンパー材保持部とダンパー材収容部との間隙にダンパー材を介在させることで、レンズ枠の振動減衰を効果的に行って、レンズ枠の位置制御を安定的に行うことがきる。また、ダンパー材収容部は支持枠の内外に貫通しているので、レンズ駆動装置に対して洗浄処理を行った後でも、レンズ枠と支持枠との間にゲル状のダンパー材を介在させることができる。

本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の全体斜視図（カバーを外した状態）である。 （ａ）が本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の平面図、（ｂ）がその正面図である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の断面図（図３（ａ）のＡ−Ａ断面図）である。 本発明の実施形態におけるレンズ駆動装置のレンズ枠を示した説明図（（ａ）が平面斜視図、（ｂ）が背面斜視図）である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の支持枠を示した説明図（（ａ）が正面図、（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ断面図）である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置のダンパー材保持部とダンパー材収容部を示した説明図（断面図）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（（ａ）がカメラ、（ｂ）が携帯情報端末）を示した説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１〜４は、本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置の全体構成を示している。レンズ駆動装置１は、レンズ枠２、支持部３、駆動部４を備えている。レンズ枠２は、図示省略したレンズバレルを取り付けるレンズバレル取り付け口２Ｓを備える。レンズバレル取り付け口２Ｓの中心軸がレンズの光軸になる。以後、レンズの物体側を「前」として説明し、レンズの像側を「後」として説明する。図においては、光軸方向をＺ方向で示し、光軸に交差する方向をＸ，Ｙ方向で示す。

駆動部４は、レンズ枠２を光軸方向及び光軸に交差する方向の一方又は両方に駆動する。図示の例は、光軸方向に駆動するオートフォーカス用の駆動部と光軸に交差する方向に駆動する手振れ補正用の駆動部を備える例を示しているが、これに限らずオートフォーカス用の駆動部のみであってもよい。図示の例では、駆動部４は、レンズ枠２の外側面に光軸周りに巻かれたフォーカスコイル２０、レンズ枠２の周囲に配置される４個のフォーカスマグネット２１、磁界の方向がＸ−Ｙ方向で直交する２個の手振れ補正マグネット２３（２３Ａ，２３Ｂ）、それらの後方にそれぞれ配置される手振れ補正コイル２２（２２Ａ，２２Ｂ）を備えている。

支持部３は、レンズ枠２を駆動部４の駆動方向に対して弾性支持する。駆動部４の推力と支持部３の弾性力の釣り合いでレンズ枠２の位置が制御される。図示の例は、レンズ枠２を光軸方向と光軸に交差する方向に沿って弾性的に支持する例を示しているが、これに限らず、レンズ枠２を光軸方向にのみ弾性的に支持するものであってもよい。

図示の例では、支持部３は、レンズ枠２の外側に配置される支持枠（可動支持枠）１０を備える。更に、支持部３は、レンズ枠２を光軸方向に沿って弾性支持する軸弾性支持部材と、レンズ枠２を光軸と交差する方向に沿って弾性支持する振れ弾性支持部材と、支持枠１０を振れ弾性支持部材を介して支持するベース支持部材１５とを備える。

ここでの軸弾性支持部材は、前側板バネ１１，１２と後側板バネ１３であり、振れ弾性支持部材は、支持ワイヤー１４Ａ〜１４Ｄである。支持枠（可動支持枠）１０は、レンズ枠２を光軸周りに囲んだ矩形状になっており、その角部が前述したフォーカスマグネット２１を保持するマグネット保持部１０Ｐになっている。

支持枠１０の前端取り付け部１０Ａ，１０Ｂには、前側板バネ１１の外側取り付け部１１Ａ，１１Ｂが取り付けられ、前側板バネ１１の内側取り付け部１１Ｃがレンズ枠２の前面２Ａに設けられる前側取り付け部２Ａ１に取り付けられる。支持枠１０の前端取り付け部１０Ｃ，１０Ｄには、前側板バネ１２の外側取り付け部１２Ｂ，１２Ａが取り付けられ、前側板バネ１２の内側取り付け部１２Ｃがレンズ枠２の前面２Ａに設けられる前側取り付け部２Ａ１に取り付けられる。

前側板バネ１１は、外側取り付け部１１Ａ，１１Ｂと内側取り付け部１１Ｃとの間に弾性部１１Ｄを備えており、同様に、前側板バネ１２は、外側取り付け部１２Ａ，１２Ｂと内側取り付け部１２Ｃとの間に弾性部１２Ｄを備えている。

支持枠１０の後端取り付け部１０Ｅには、後側板バネ１３の外側取り付け部１３Ａが取り付けられ、後側板バネ１３の内側取り付け部１３Ｂがレンズ枠２の後面に設けられる後側取り付け部２Ｃに取り付けられる。後側板バネ１３は、外側取り付け部１３Ａと内側取り付け部１３Ｂの間に弾性部１３Ｃを備えている。

レンズ枠２の前側が、弾性部１１Ｄ，１２Ｄを備える前側板バネ１１，１２を介して支持枠１０の前側に支持されており、レンズ枠２の後側が弾性部１３Ｃを備える後側板バネ１３を介して支持枠１０の後側に支持されている。これによって、光軸方向の駆動に対してはレンズ枠２が支持枠１０に弾性的に支持されている。

ベース支持部材１５は、レンズ枠２及び支持枠１０の後側に配置され、底板１５Ｂにレンズを通った光を通過させる中央開口１５Ａを備えている。図示の例では、ベース支持部材１５は、支持枠１０と同様に、光軸周りに角部を有する矩形状になっており、角部にワイヤー保持部１５Ｃを備えている。

支持ワイヤー１４Ａ〜１４Ｄは、湾曲に対して弾性を有しており、後端がベース支持部材１５のワイヤー保持部１５Ｃに保持されて光軸に沿って立設されている。そして、支持ワイヤー１４Ａ〜１４Ｄの前端は、支持枠１０に取り付けられている前側板バネ１１，１２の外側取り付け部１１Ａ，１２Ａ，１１Ｂ，１２Ｂから外に張り出したワイヤー取り付け部１１Ａ１，１２Ａ１，１１Ｂ１，１２Ｂ１に取り付けられており、支持ワイヤー１４Ａ〜１４Ｄがレンズ枠２を弾性支持する支持枠１０を宙吊り状に支持している。これによって、レンズ枠２は支持ワイヤー１４Ａ〜１４Ｄの弾性的な湾曲によって光軸に交差する方向の駆動に対して弾性的に支持されている。

ベース支持部材１５は、外部接続端子１５Ｆを備え、底板１５Ｂに外部接続端子１５Ｆと接続する回路を備えることで、駆動部４への給電端部を構成している。独立した複数の端子を有する外部接続端子１５Ｆの一部は、底板１５Ｂが備える回路を経由してベース支持部材１５のコイル支持部１５Ｄに支持される手振れ補正コイル２２（２２Ａ，２２Ｂ）の両端に接続されており、この手振れ補正コイル２２の給電端子になっている。

また、外部接続端子１５Ｆの他の一部は、底板１５Ｂが備える回路からワイヤー保持部１５Ｃに保持された支持ワイヤー１４Ａ，１４Ｂと前側板バネ１１，１２を経由してフォーカスコイル２０の両端に接続されており、このフォーカスコイル２０の給電端子になっている。

更に、外部接続端子１５Ｆの他の一部は、底板１５Ｂが備える回路を経由してベース支持部材１５のセンサー支持部１５Ｅに支持される位置検出センサー６（６Ａ，６Ｂ）に接続されており、位置検出センサー６（６Ａ，６Ｂ）の入出力端子になっている。位置検出センサー６（６Ａ，６Ｂ）としては、ホールセンサ（磁気センサー）を用いることができ、支持枠１０には、位置検出センサー６に対向するように位置検出用マグネット７（７Ａ，７Ｂ）が設けられている。

フォーカスコイル２０と手振れ補正コイル２２への給電をそれぞれ独立して制御することで、レンズ枠２のフォーカス制御と手振れ補正制御をそれぞれ行うことができる。その際、手振れ補正制御は位置検出センサー６（６Ａ，６Ｂ）の検出信号によるフィードバック制御がなされる。ベース支持部材１５の後方には、例えば、図示省略したフィルター枠が装着され、更にその後方には撮像素子が装着される。また、支持枠１０の外周を囲むように中央開口５Ａを備えるカバー５がベース支持部材１５に装着される。

図５には、レンズ駆動装置１のレンズ枠２を示している。レンズ枠２は、前面２Ａと後面２Ｂの周囲に外側に張り出したフランジ部２Ｄ，２Ｅが形成されており、そのフランジ部２Ｄ，２Ｅ間がフォーカスコイル２０の保持部になっている。フランジ部２Ｄの外縁には、更に外側に突出した３つのガイド凸部２Ｆが設けられている。また、フランジ部２Ｅの外縁には、軸対称の位置で外側に突出するダンパー材保持部３０が設けられている。このダンパー材保持部３０は、レンズ枠２の外側に突出する突出部３１と光軸方向に沿って延設される棒状部３２を備えている。

図６には、レンズ駆動装置１の支持枠１０を示している。支持枠１０は、レンズ枠２を囲む枠体であり、その内面側には、レンズ枠２のガイド凸部２Ｆに嵌合するガイド凹部１０Ｆが設けられている。また、レンズ枠２のダンパー材保持部３０を囲むダンパー材収容部４０を備えている。このダンパー材収容部４０は、ダンパー材保持部３０を囲んでダンパー材保持部３０の周囲に間隙を形成すると共に、支持枠１０の内外に貫通して形成されている。このダンパー材収容部４０は、支持枠１０の内外に貫通する空間（第１空間４１）とダンパー材保持部３０の棒状部３２の光軸方向の移動を許容する空間（第２空間４２）とを有する。

図７には、ダンパー材保持部３０とダンパー材収容部４０との配置関係を示している。ダンパー材収容部４０の第１空間４１は、支持枠１０の内外に貫通しているので、レンズ駆動装置１の組み立てが完了した後であっても、外側からこの第１空間４１内にダンパー材Ｇを注入することができる。ダンパー材収容部４０内に配置されたダンパー材保持部３０は、棒状部３２の周囲でダンパー材Ｇを保持することができる。ダンパー材収容部４０の第２空間４２は、Ｚ方向（光軸方向）に沿って延設されているので、これに沿った棒状部３２の移動を許容して、ダンパー材収容部４０の内面とダンパー材保持部３０の外周とが干渉することはない。

このようなダンパー材保持部３０をレンズ枠２側に設け、ダンパー材収容部４０を支持枠１０側に設けることで、レンズ駆動装置１の組み立てが完了してレンズ駆動装置１を洗浄した後に、内外に貫通したダンパー材収容部４０にダンパー材を注入し、ダンパー材保持部３０の外周面とダンパー材収容部４０の内面との間隙にダンパー材を介在させることができる。

このように本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置１は、ダンパー材の介在によって、レンズ枠２の振動を抑制してレンズ枠２を光軸方向に安定的に動かすことができ、レンズ枠２を弾性的に支持する板バネの力量に影響を与えること無くレンズ枠２の振動を効果的に減衰させることができる。また、レンズ駆動装置１の洗浄後に、ダンパー材を注入することができるので、洗浄によってダンパー材が飛ばされて減衰効果が低減することを回避することができる。

図８は、本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置１を備えた電子機器を示している。本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置１は、図８（ａ）に示したカメラ１００に搭載することで、小型化が可能になると共に、高いオートフォーカス性能或いは手振れ補正性能を得ることができる。また、図８（ｂ）に示した携帯情報端末（携帯電話、スマートフォンなどを含む）２００に搭載することで、機器全体の薄型化、カメラ機能部分の高機能化及び省スペース化が可能になる。

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。なお、前述した実施形態におけるダンパー材は、紫外線照射で粘性が変わる紫外線硬化性樹脂や熱付加で粘性が変わる熱硬化性樹脂、グリスなどで、制振性を有する部材であれば、特に限定されない。

１：レンズ駆動装置，２：レンズ枠，２Ａ：前面，２Ｂ：後面，
２Ａ１，２Ｂ１：前側取り付け部，２Ｓ：レンズバレル取り付け口，
２Ｃ：後側取り付け部，２Ｄ，２Ｅ：フランジ部，２Ｆ：ガイド凸部，
３：支持部，４：駆動部，５：カバー，５Ａ：中央開口，
６（６Ａ，６Ｂ）：位置検出センサー，
７（７Ａ，７Ｂ）：位置検出用マグネット，
１０：支持枠（可動支持枠），
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ：前端取り付け部，
１０Ｅ：後端取り付け部，１０Ｆ：ガイド凹部，１０Ｐ：マグネット保持部，
１１，１２：前側板バネ（軸弾性支持部材），
１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂ：外側取り付け部，
１１Ａ１，１１Ｂ１，１２Ａ１，１２Ｂ１：ワイヤー取り付け部，
１１Ｃ，１２Ｃ：内側取り付け部，
１１Ｄ，１２Ｄ：弾性部，
１３：後側板バネ（軸弾性支持部材），
１３Ａ：外側取り付け部，１３Ｂ：内側取り付け部，
１３Ｃ：弾性部，
１４Ａ〜１４Ｄ：支持ワイヤー（振れ弾性支持部材），
１５：ベース支持部材，１５Ａ：中央開口，１５Ｂ：底板，
１５Ｃ：ワイヤー保持部，１５Ｄ：コイル支持部，１５Ｅ：センサー支持部，
１５Ｆ：外部接続端子，
２０：フォーカスコイル，２１：フォーカスマグネット，
２２（２２Ａ，２２Ｂ）：手振れ補正コイル，
２３（２３Ａ，２３Ｂ）：手振れ補正マグネット，
３０：ダンパー材保持部，３１：突出部，３２：棒状部，
４０：ダンパー材収容部，４１：第１空間，４２：第２空間，
１００：カメラ，２００：携帯情報端末，Ｇ：ダンパー材

Claims (5)

1. レンズ枠と、
   該レンズ枠を駆動方向に対して弾性支持する支持部と、
   前記レンズ枠を少なくとも光軸方向に駆動する駆動部とを備え、
   前記支持部は、前記レンズ枠の外側に配置される支持枠を備え、
   前記レンズ枠には外側に突出すると共に前記レンズ枠の光軸方向に沿って延在するダンパー材保持部が設けられ、
   前記支持枠には、前記ダンパー材保持部を囲んで当該ダンパー材保持部の周囲にタンパー材が配備される間隙を形成するダンパー材収容部が設けられ、
   前記ダンパー材収容部は、前記ダンパー材保持部の光軸方向前後の移動を許容するように前記光軸に延設される空間と、前記光軸と直交する方向で前記レンズ枠とは逆側に向けて前記支持枠を貫通する空間とを備えることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記ダンパー材保持部は、前記レンズ枠の外側に突出する突出部と光軸方向に沿って延設される棒状部を備え、該棒状部の周囲に前記間隙が形成されることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記支持部は、
   前記レンズ枠を前記支持枠に対して光軸方向に沿って弾性支持する軸弾性支持部材と、
   前記レンズ枠を光軸と交差する方向に沿って弾性支持する振れ弾性支持部材と、
   前記支持枠を前記振れ弾性支持部材を介して支持するベース支持部材とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置を備えたカメラ。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置を備えた携帯型電子機器。

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