JP2006293243A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮影方向を鉛直方向に対して傾けて使用した場合でも、レンズをスムースに駆動することができるとともに、レンズ光軸方向を正確に撮影方向に向けることのできるレンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】 レンズ１１を保持するホルダー１２の上部側と上部固定部材１６Ａとを連結する第１のバネ部材１７Ａの厚さを、上記ホルダー１２の下部側と下部固定部材１６Ｂの下部側とを連結する第２のバネ部材１７Ｂの厚さよりも厚くするなどして、上記第１のバネ部材１７Ａの剛性を上記第２のバネ部材１７Ｂの剛性よりも高く設定した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カメラ等の対物レンズの駆動装置に関するものである。

近年、携帯電話等に搭載されるカメラは画素数が増大されるとともに、ズーム処理やマクロ処理等の高機能化が進んでいることから、搭載されるレンズ系についても、従来の固定焦点のものだけでなく、可動焦点のものも投入されてきている。この可動焦点のレンズ系の駆動方式としては、圧電素子を動力源に用いたもの（例えば、特許文献１参照）や、ステッピングモータを動力源に用いたもの（例えば、特許文献２参照）、あるいは、ボイスコイルモータを動力源に用いたもの等が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
図３は、ボイスコイルモータを用いたレンズ駆動装置の一構成例を示す図で、このレンズ駆動装置５０は、軟鉄等の磁性体から成るコの字型円筒形状ヨーク５１と、上記ヨーク５１の外壁に取付けられるリング状の磁石５２と、中央位置にレンズ５３を保持するキャリア（レンズホルダー）５４と、このキャリア５４に装着される駆動コイル５５と、上記ヨーク５１が装着されるベース５６と、上記ベース５６を支えるフレーム５７と、上記キャリア５４を上下で支持する２個のスプリング５８Ａ，５８Ｂと、このスプリング５８Ａ，５８Ｂの上下を覆う２個のキャップ５９Ａ，５８Ｂとを備えている。

上記駆動コイル５５は、上記ヨーク５１と上記磁石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ているので、上記駆動コイル５５に通電すると、上記駆動コイル５５には、同図の矢印に示すような、被写体の方向へ向けたローレンツ力が発生して、上記キャリア５４を上記スプリング５８Ａ，５８Ｂの復元力と釣り合って位置に移動させることができる。したがって、上記駆動コイル５５に通電する電流値を制御することにより、上記キャリア５４の移動量を制御して、上記レンズ５３の位置を制御することができる。
特開２００２−１８９１６５号公報 特開２００４−２５８１１１号公報 特開２００４−２８００３１号公報

しかしながら、上記のようなレンズ駆動装置５０では、一般に、レンズ５３はキャリア５４のレンズ開口部側（同図の上側）に偏って装着されているため、レンズ５３を装着した時のキャリア５４の重心Ｇは、キャリア５４の中心位置よりも開口部側になる。
ここで、図４に示すように、レンズ駆動装置５０が、レンズ５３の光軸方向が水平方向を向いた状態で使用される場合を考えると、上記キャリア５４を上下で支持する２個のスプリング５８Ａ，５８Ｂの剛性が同じ場合には、上記のような重心Ｇの偏りのため、上側のスプリング５８Ａが下側のスプリング５８Ｂよりも撓んだ状態になる。そのため、レンズ５３を保持するキャリア５４にモーメントＭが作用して、上記レンズ５３の光軸方向が上記フレーム５７の中心軸の方向である撮影方向（水平方向）に対して傾いてしまい、正確な画像が得られないといった問題点があった。更に、上記スプリング５８Ａと上記スプリング５８Ｂとの撓み量が異なると、上記駆動コイル５５の中心軸も磁石５２の磁界方向に対して直交しないので、ローレンツ力の方向が変化し、このため、レンズ５３をスムースに駆動できないといった問題点があった。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、撮影方向を鉛直方向に対して傾けて使用した場合でも、レンズをスムースに駆動することができるとともに、レンズ光軸方向を正確に撮影方向に向けることのできるレンズ駆動装置を提供することを目的とする。

本願の請求項１に記載の発明は、レンズを保持するホルダーと、上記ホルダーに装着された環状の駆動コイルと、固定部材側に設けられ、上記コイルに放射状の駆動用磁界を印加する磁界発生手段とを備えるとともに、上記ホルダーの上部側と上記固定部材の上部側とを連結する第１のバネ部材と、上記ホルダーの下部側と上記固定部材の下部側とを連結する第２のバネ部材とを備え、上記駆動コイルに通電する電流値と上記各バネ部材の復元力とにより上記レンズの移動量を制御するレンズ駆動装置において、上記第１のバネ部材の剛性を上記第１のバネ部材の剛性よりも高くしたことを特徴とするものである。

本発明によれば、レンズを保持するホルダーの上部側と下部側とを固定部材に変位可能に支持する構成のレンズ駆動装置において、ホルダーの上部側と上記固定部材の上部側とを連結する第１のバネ部材の剛性を、上記ホルダーの下部側と上記固定部材の下部側とを連結する第２のバネ部材の剛性よりも高く設定したので、上記レンズの光軸方向を鉛直方向から傾けて使用した場合でも、レンズ光軸が撮影方向である固定部材の中心軸と平行な方向からずれることを防止することができるとともに、レンズ光軸方向がどの方向であっても、レンズの動きをスムースにすることができる。

以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本発明の最良の形態に係るレンズ駆動装置１０の構成を示す模式図で、同図において、１１はレンズ、１２はこのレンズ１１を保持するホルダー、１３は上記ホルダー１２の外周側に巻回される環状の駆動コイル、１４は上記駆動コイル１３の外周側に設けられた円筒状の磁石、１５は軟鉄等の磁性体から成るコの字型円筒形状ヨーク、１６Ａ，１６Ｂは上記磁石１４及びヨーク１５を支持する上部及び下部の固定部材、１７Ａは上記ホルダー１２の上部側と上記上部固定部材１６Ａとを連結する第１のバネ部材、１７Ｂは上記ホルダー１２の下部側と上記下部固定部材１６Ｂとを連結する第２のバネ部材で、上記駆動コイル１３に流す電流値と上記第１及び第２の板バネ１７Ａ，１７Ｂの復元力とにより、上記ホルダー１２の移動量を制御して、上記レンズ１１の位置を制御する。
本例では、上記ホルダー１２のレンズ開口部側（同図の上側）に位置する第１のバネ部材１７Ａの厚さを、上記第２のバネ部材１７Ｂの厚さよりも厚くして、上記第１のバネ部材１７Ａの剛性が上記第２のバネ部材１７Ｂの剛性よりも大きくなるようにしている。

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。
図１に示すように、レンズ光軸が鉛直方向を向いている場合には、駆動コイル１３に通電すると、上記駆動コイル１３には、同図の矢印に示すような、上側を向いたローレンツ力が発生して、ホルダー１２を上方に移動させようとするので、上記ホルダー１２は、上記ローレンツ力と上記第１及び第２の板バネ１７Ａ，１７Ｂの復元力とが釣り合った位置に移動する。
一方、レンズ光軸が水平方向を向いている場合には、図２に示すように、レンズ１１を保持したホルダーの重心Ｇはレンズ開口部側にあるので、上記ホルダー１２のレンズ開口部側に位置する第１のバネ部材１７Ａを伸縮させようとする力は、上記重心Ｇとの距離が上記第１のバネ部材１７Ａよりも遠い箇所に位置する第２のバネ部材１７Ｂを伸縮させようとする力よりも大きい。
しかしながら、本例では、上記第１のバネ部材１７Ａの厚さを、上記第２のバネ部材１７Ｂの厚さよりも厚くして、上記第１のバネ部材１７Ａの剛性が上記第２のバネ部材１７Ｂの剛性よりも大きくすることにより、上記第１のバネ部材１７Ａの伸縮量と上記第２のバネ部材１７Ｂの伸縮量とを同程度になるようにしている。したがって、レンズ光軸が水平方向を向いている場合でも、駆動コイル１３の中心軸が磁石１４に対して常に直交するので、レンズ１１の動きをスムースにすることができる。また、上記レンズ１１の光軸方向が上記上部固定部材１６Ａ及び下部固定部材１６Ｂの中心軸の方向である撮影方向（水平方向）に対して傾くことがないので、レンズ光軸方向が鉛直方向からズレた場合でも正確な画像を得ることが可能となる。
なお、上記レンズ１１の光軸は、第１及び第２の板バネ１７Ａ，１７Ｂの伸縮量に相当する量だけ鉛直方向に下降するが、その量は画像上問題になる大きさではないので、レンズ光軸が傾いた場合に比べて、特に問題となることはない。

このように、本最良の形態によれば、レンズ１１を保持するホルダー１２の上部側と上部固定部材１６Ａとを連結する第１のバネ部材１７Ａの厚さを、上記ホルダー１２の下部側と下部固定部材１６Ｂの下部側とを連結する第２のバネ部材１７Ｂの厚さよりも厚くして、上記第１のバネ部材１７Ａの剛性を上記第２のバネ部材１７Ｂの剛性よりも高く設定したので、上記レンズ１１の光軸方向を鉛直方向から傾けて使用した場合でも、レンズの動きをスムースにすることができるとともに、正確な画像を得ることできる。

なお、上記最良の形態では、第１のバネ部材１７Ａの厚さを上記第２のバネ部材１７Ｂの厚さよりも厚くして、上記第１のバネ部材１７Ａの剛性が上記第２のバネ部材１７Ｂの剛性よりも大きくなるようにしたが、第１のバネ部材１７Ａの幅を第２のバネ部材１７Ｂの幅よりも大きくしたり、第１のバネ部材１７Ａの伸縮部の長さを短くし、第２のバネ部材１７Ｂの伸縮部の長さを長くしたりするなどして、上記第１のバネ部材１７Ａの剛性が上記第２のバネ部材１７Ｂの剛性よりも大きくなるようにしてもよい。
あるいは、上記第１のバネ部材１７Ａと上記第２のバネ部材１７Ｂとを異なる材質のものとし、上記第１のバネ部材１７Ａを構成する材料の剛性を上記第２のバネ部材１７Ｂを構成する材料の剛性より大きくなるようにしてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、レンズの光軸方向を鉛直方向から傾けて使用した場合でも、レンズ光軸が撮影方向である固定部材の中心軸と平行な方向からずれることを防止することができるとともに、レンズ光軸方向がどの方向であっても、レンズの動きをスムースにすることができるレンズ駆動装置を提供することができる。

本発明の最良の形態に係るレンズ駆動装置の構成を示す模式図である。 本発明によるレンズ駆動装置の動作を説明するための図である。 従来のレンズ駆動装置の構成を示す模式図である。 従来のレンズ駆動装置の動作を説明するための図である。

符号の説明

１０ レンズ駆動装置、１１ レンズ、１２ ホルダー、１３ 駆動コイル、
１４ 磁石、１５ ヨーク、１６Ａ 上部固定部材、１６Ｂ 下部固定部材、
１７Ａ 第１のバネ部材、１７Ｂ 第２のバネ部材。

Claims (1)

1. レンズを保持するホルダーと、上記ホルダーに装着された環状の駆動コイルと、固定部材側に設けられ、上記コイルに放射状の駆動用磁界を印加する磁界発生手段とを備えるとともに、上記ホルダーの上部側と上記固定部材の上部側とを連結する第１のバネ部材と、上記ホルダーの下部側と上記固定部材の下部側とを連結する第２のバネ部材とを備え、上記駆動コイルに通電する電流値と上記各バネ部材の復元力とにより上記レンズの移動量を制御するレンズ駆動装置において、上記第１のバネ部材の剛性を上記第２のバネ部材の剛性よりも高くしたことを特徴とするレンズ駆動装置。
   

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