JP2019090844A - レンズ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のレンズ保持部材を備え、設計を容易としつつ、小型化できるレンズ駆動装置を提供する。【解決手段】本発明のレンズ駆動装置の一つの態様は、第1レンズ保持部材(31)と、第1レンズ保持部材と所定方向に並んで配置された第2レンズ保持部材(32)と、第1レンズ保持部材を駆動する第1駆動部(30A)と、第2レンズ保持部材を駆動する第2駆動部(30B)と、を備え、第1駆動部は、第1レンズ保持部材に設けられた第1コイル(33)と、第1コイルと対向する磁石と、を有し、第2駆動部は、第2レンズ保持部材に設けられた第2コイル(34)と、第2コイルと対向する磁石と、を有し、第1コイルと第2コイルとの間には、兼用磁石(43)が配置され、兼用磁石は、第1コイル側の磁極と第2コイル側の磁極とが互いに異なり、かつ、第1駆動部の磁石と第2駆動部の磁石とを兼ねる。【選択図】図4
Description
本発明は、レンズ駆動装置に関する。
複数のカメラユニットを含むカメラモジュールを搭載したカメラが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1のカメラユニットは、それぞれボイスコイルモータ(VCM:Voice Coil Motor)を備えるレンズユニットを含む。
上記のVCMには磁石が用いられる。そのため、複数のレンズユニットを一つのカメラモジュールに搭載する場合、各レンズユニットの磁石同士の干渉が問題となり、各レンズユニットの磁気回路等の設計が困難になる問題があった。一方、例えば、レンズユニット同士を十分に離して配置すれば各レンズユニットの磁石同士の干渉は抑制できるが、各レンズユニット同士を所望する位置に設けられなくなる場合があり、カメラモジュール全体も大型化する問題がある。
本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みて、複数のレンズ保持部材を備え、設計を容易としつつ、小型化できるレンズ駆動装置を提供することを目的の一つとする。
本発明のレンズ駆動装置の一つの態様は、レンズ体を保持可能な第1レンズ保持部材と、レンズ体を保持可能で、前記第1レンズ保持部材と所定方向に並んで配置された第2レンズ保持部材と、前記第1レンズ保持部材と前記第2レンズ保持部材とをそれぞれ移動可能に保持する本体部と、前記第1レンズ保持部材を駆動する第1駆動部と、前記第2レンズ保持部材を駆動する第2駆動部と、を備え、前記第1駆動部は、前記第1レンズ保持部材に設けられた第1コイルと、前記第1コイルと対向する磁石と、を有し、前記第2駆動部は、前記第2レンズ保持部材に設けられた第2コイルと、前記第2コイルと対向する磁石と、を有し、前記第1コイルと前記第2コイルとの間には、兼用磁石が配置され、前記兼用磁石は、前記第1コイル側の磁極と前記第2コイル側の磁極とが互いに異なり、かつ、前記第1駆動部の前記磁石と前記第2駆動部の前記磁石とを兼ねる。
前記第1駆動部は、前記所定方向において、前記第1コイルを挟んで前記兼用磁石と反対側に配置された第1磁石を有し、前記第2駆動部は、前記所定方向において、前記第2コイルを挟んで前記兼用磁石と反対側に配置された第2磁石を有し、前記第1磁石の前記第1コイル側の磁極と前記兼用磁石の前記第1コイル側の磁極とは、互いに同じであり、前記第2磁石の前記第2コイル側の磁極と前記兼用磁石の前記第2コイル側の磁極とは、互いに同じである構成としてもよい。
前記本体部は、前記第1レンズ保持部材、前記第2レンズ保持部材、前記第1駆動部および前記第2駆動部を収容する磁性体製のカバーを有し、前記第1磁石および前記第2磁石は、前記カバーの内側面に固定され、前記兼用磁石の前記所定方向の寸法は、前記第1磁石の前記所定方向の寸法および前記第2磁石の前記所定方向の寸法よりも大きい構成としてもよい。
前記本体部は、前記第1レンズ保持部材、前記第2レンズ保持部材、前記第1駆動部および前記第2駆動部を収容する非磁性体製のカバーを有し、前記兼用磁石の前記所定方向の寸法は、前記第1磁石の前記所定方向の寸法および前記第2磁石の前記所定方向の寸法と同じである構成としてもよい。
前記第1コイルは、前記第1レンズ保持部材に対して、前記所定方向と直交する第1中心軸周りに巻かれており、前記第2コイルは、前記第2レンズ保持部材に対して、前記所定方向と直交し前記第1中心軸と平行な第2中心軸周りに巻かれており、前記第1コイルの巻かれる向きと前記第2コイルの巻かれる向きとは、互いに同じである構成としてもよい。
前記兼用磁石は、前記第1コイルと対向する第1面と前記第2コイルと対向する第2面とを有し、かつ、前記所定方向と直交する方向に延び、前記第1面の磁極と前記第2面の磁極とは、互いに異なる構成としてもよい。
本発明の一つの態様によれば、複数のレンズ保持部材を備え、設計を容易としつつ、小型化できるレンズ駆動装置が提供される。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置について説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、各構造における縮尺および数等を、実際の構造における縮尺および数等と異ならせる場合がある。
以下の説明においては、各図に示した3次元直交座標系(XYZ座標系)を適宜参照しつつ、各部の位置関係について説明する。Y軸方向は、第1レンズ保持部材と第2レンズ保持部材とが並ぶ所定方向とする。Z軸方向は、Y軸方向と直交する一方向とする。X軸方向は、Y軸方向およびZ軸方向の両方と直交する方向とする。
また、以下の説明においては、Z軸方向を「上下方向」と呼ぶ場合があり、Y軸方向を「左右方向(所定方向)」と呼ぶ場合があり、X軸方向を「前後方向」と呼ぶ場合がある。Z軸方向の正の側(+Z側)を「上側」と呼ぶ場合があり、Z軸方向の負の側(−Z側)を「下側」と呼ぶ場合がある。Y軸方向の正の側(+Y側)を「右側」と呼ぶ場合があり、Y軸方向の負の側(−Y側)を「左側」と呼ぶ場合がある。なお、上下方向、左右方向、前後方向、上側、下側、右側および左側は、単に各部の位置関係を説明するための名称であり、実際の各部の位置関係および実際のレンズ駆動装置の使用態様および姿勢を限定しない。
<第1実施形態>
図1は、本実施形態のレンズ駆動装置10を示す斜視図である。図2は、本実施形態のレンズ駆動装置10を示す分解斜視図である。図3は、本実施形態のレンズ駆動装置10の部分を示す分解斜視図である。図4は、本実施形態のレンズ駆動装置10を示す図であって、図1におけるIV−IV断面図である。図5は、本実施形態のレンズ駆動装置10の部分を破断して示す部分断面斜視図である。図3においては、カバー20、板バネ保持部材25、上側板バネ部材50および支持部材44の図示を省略している。
図1は、本実施形態のレンズ駆動装置10を示す斜視図である。図2は、本実施形態のレンズ駆動装置10を示す分解斜視図である。図3は、本実施形態のレンズ駆動装置10の部分を示す分解斜視図である。図4は、本実施形態のレンズ駆動装置10を示す図であって、図1におけるIV−IV断面図である。図5は、本実施形態のレンズ駆動装置10の部分を破断して示す部分断面斜視図である。図3においては、カバー20、板バネ保持部材25、上側板バネ部材50および支持部材44の図示を省略している。
レンズ駆動装置10は、図1から図3に示すように、第1レンズ保持部材31と、第2レンズ保持部材32と、本体部10aと、第1駆動部30Aと、第2駆動部30Bと、を備える。
本体部10aは、レンズ駆動装置10の筐体を含み、第1レンズ保持部材31、第2レンズ保持部材32、第1駆動部30Aおよび第2駆動部30Bを収容し、かつ、保持する部分である。第1レンズ保持部材31および第2レンズ保持部材32は、図示しないレンズ体を保持可能である。第1駆動部30Aは、第1レンズ保持部材31を駆動し、第2駆動部30Bは、第2レンズ保持部材32を駆動する。以下、各部について詳細に説明する。
第1レンズ保持部材31は、第1中心軸J1を中心として上下方向に延びる筒状である。第1中心軸J1は、上下方向と平行な仮想軸である。第1レンズ保持部材31は、図3に示すように、筒状部31aと、突出部35a,35b,35c,35dと、を有する。
筒状部31aは、第1中心軸J1を中心として上下方向に延びる円筒状である。筒状部31aの内側面には、周方向に沿ってネジ溝が形成されている。ネジ溝はレンズ体の保持機構であり、筒状部31aのネジ溝にレンズ体が嵌め込まれることで第1レンズ保持部材31にレンズ体が保持される。第1レンズ保持部材31に保持されるレンズ体の光軸は、例えば、第1中心軸J1と一致する。したがって、Z軸方向である上下方向は、第1レンズ保持部材31に保持されるレンズ体の光軸方向となる。なお、レンズ体の第1レンズ保持部材31への固定は、ネジによるものに限られず、接着剤によるものでもよい。
突出部35a〜35dは、筒状部31aの外周面から径方向外側に突出している。突出部35aと突出部35bとは、互いに左右方向の反対向きに突出している。突出部35cと突出部35dとは、互いに前後方向の反対向きに突出している。第1レンズ保持部材31は、例えば、金型を用いて一体成型された樹脂製の部材である。
第2レンズ保持部材32は、第2中心軸J2を中心として上下方向に延びる筒状である。第2中心軸J2は、上下方向と平行な仮想軸である。第2中心軸J2は、前後方向において第1中心軸J1と同じ位置にあり、第1中心軸J1の右側(+Y側)に離れた位置にある。
第2レンズ保持部材32に保持されるレンズ体の光軸は、例えば、第2中心軸J2と一致する。したがって、上下方向は、第2レンズ保持部材32に保持されるレンズ体の光軸方向でもある。第1レンズ保持部材31に保持されるレンズ体と第2レンズ保持部材32に保持されるレンズ体とは、互いに同じ種類のレンズ体であってもよいし、異なる種類のレンズ体であってもよい。
第2レンズ保持部材32は、第1レンズ保持部材31と左右方向(所定方向)に並んで配置されている。図3では、第2レンズ保持部材32は、第1レンズ保持部材31の右側(+Y側)に配置されている。第1レンズ保持部材31の形状と第2レンズ保持部材32の形状とは、互いに同じである。第2レンズ保持部材32のその他の構成は、第1レンズ保持部材31の構成と同様である。
本体部10aは、第1レンズ保持部材31と第2レンズ保持部材32とをそれぞれ上下方向(光軸方向)に移動可能に保持している。本体部10aは、図2に示すように、カバー20と、板バネ保持部材25と、上側板バネ部材50と、下側板バネ部材60A,60Bと、ベース部70と、を有する。
カバー20は、第1レンズ保持部材31、第2レンズ保持部材32、第1駆動部30Aおよび第2駆動部30Bを収容している。本実施形態においてカバー20は、鉄鋼等の金属からなる磁性体製である。カバー20は、図1に示すように、天板部21と、側板部22と、内壁部23a,23b,23c,23d,24a,24b,24c,24dと、を有する。
天板部21は、上下方向と直交する平面(XY平面)に拡がる板状である。天板部21の上側から下側に視た(以下、平面視)形状は、左右方向に長い略長方形状である。天板部21には、天板部21を上下方向に貫通する天板部貫通孔21a,21bが形成されている。天板部貫通孔21aと天板部貫通孔21bとは、左右方向に並んで形成されている。天板部貫通孔21a,21bの平面視形状は、略円形状である。天板部貫通孔21aの中心には、第1中心軸J1が通る。天板部貫通孔21bの中心には、第2中心軸J2が通る。
側板部22は、天板部21の外縁から下側に延びている。側板部22は、図1および図4に示すように、第1レンズ保持部材31、第2レンズ保持部材32、第1駆動部30Aおよび第2駆動部30Bの周りを囲む枠状である。
内壁部23a〜23dは、図1に示すように、天板部貫通孔21aの内縁から下側に延びている。内壁部23a〜23dは、天板部貫通孔21aの周方向に沿って等間隔に配置されている。内壁部23a〜23dは、第1中心軸J1の周方向において隣り合う突出部35a〜35d同士の間に配置され、隣り合う突出部35a〜35dと周方向に対向している。一例として、図5に示すように、内壁部23aは、第1中心軸J1の周方向において隣り合う突出部35aと突出部35cとの間に配置され、隣り合う突出部35aおよび突出部35cと周方向に対向している。
内壁部23a〜23dは、第1中心軸J1の径方向において筒状部31aと後述する第1コイル33との間に配置され、筒状部31aおよび第1コイル33と径方向に対向している。
内壁部24a〜24dは、図1に示すように、天板部貫通孔21bの内縁から下側に延びている。内壁部24a〜24dは、天板部貫通孔21bの周方向に沿って等間隔に配置されている。内壁部24a〜24dのその他の構成は、第2レンズ保持部材32および第2コイル34に対して配置されている点を除いて、内壁部23a〜23dの構成と同様である。
板バネ保持部材25は、図2に示すように、上下方向と直交する平面(XY平面)に拡がる板状である。板バネ保持部材25には、板バネ保持部材25を上下方向に貫通する保持部材貫通孔25a,25bが形成されている。保持部材貫通孔25a,25bの平面視形状は、略正方形状である。保持部材貫通孔25aの中心には、第1中心軸J1が通っている。保持部材貫通孔25bの中心には、第2中心軸J2が通っている。
保持部材貫通孔25aの内縁は、図4に示すように、天板部貫通孔21aの内縁よりも径方向外側に位置している。保持部材貫通孔25bの内縁は、天板部貫通孔21bの内縁よりも径方向外側に位置している。板バネ保持部材25は、カバー20の内部に嵌め合わされている。板バネ保持部材25は、天板部21の下面に接着剤等によって固定されている。
上側板バネ部材50は、図2に示すように、上下方向と直交する平面(XY平面)に拡がる板状である。上側板バネ部材50は、金属製である。上側板バネ部材50は、例えば、プレス加工によって製造される。
上側板バネ部材50は、固定部51と、保持部52a,52b,53a,53bと、バネ部52c,53cと、を有する。固定部51には、固定部51を上下方向に貫通するバネ部材貫通孔51a,51bが形成されている。バネ部材貫通孔51aは、平面視において保持部材貫通孔25aとほぼ重なっている。バネ部材貫通孔51bは、平面視において保持部材貫通孔25bとほぼ重なっている。固定部51は、板バネ保持部材25の下面に接着剤等によって固定されている。
保持部52a,52bは、バネ部材貫通孔51aの内側に配置されている。保持部52aと保持部52bとは、第1中心軸J1を挟んで互いに左右方向の反対側に配置されている。保持部52a,52bの前後方向の両端には、それぞれバネ部52cが接続されている。バネ部52cは、保持部52a,52bをバネ部材貫通孔51aの内縁と接続している。バネ部52cは、上下方向に弾性変形可能である。
保持部52aは、図4および図5に示すように、第1レンズ保持部材31の突出部35aの上面に固定されている。保持部52bは、第1レンズ保持部材31の突出部35bの上面に固定されている。保持部52a,52bは、接着剤等によって第1レンズ保持部材31に固定される。
保持部53a,53bは、図2に示すように、バネ部材貫通孔51bの内側に配置されている。保持部53aと保持部53bとは、第2中心軸J2を挟んで互いに左右方向の反対側に配置されている。保持部53a,53bの前後方向の両端には、それぞれバネ部53cが接続されている。バネ部53cは、保持部53a,53bをバネ部材貫通孔51bの内縁と接続している。バネ部53cは、上下方向に弾性変形可能である。保持部53a,53bは、保持部52a,52bと同様に、第2レンズ保持部材32の突出部の上面に固定されている。
下側板バネ部材60A,60Bは、図3に示すように、上下方向と直交する平面(XY平面)に拡がる板状である。下側板バネ部材60Aと下側板バネ部材60Bとは、左右方向に並んで配置されている。下側板バネ部材60A,60Bは、金属製である。下側板バネ部材60A,60Bは、例えば、プレス加工によって製造される。
下側板バネ部材60Aは、互いに分離された第1部分61と、第2部分62と、を有する。第1部分61と第2部分62とは、第1中心軸J1を挟んで互いに左右方向の反対側に配置されている。第1部分61は、固定部61aと、保持部61bと、バネ部61cと、を有する。固定部61aは、前後方向に延びている。固定部61aは、ベース部70の上面に溶接あるいは接着等の適宜の手段によって固定されている。
保持部61bは、第1中心軸J1の径方向において、固定部61aよりも内側に配置されている。保持部61bは、第1中心軸J1の周方向に延びている。保持部61bの周方向の両端には、それぞれバネ部61cが接続されている。バネ部61cは、保持部61bと固定部61aとを接続している。バネ部61cは、上下方向に弾性変形可能である。保持部61bは、第1レンズ保持部材31の下面に接着剤等によって固定されている。
第2部分62は、固定部62aと、保持部62bと、バネ部62cと、を有する。第2部分62は、第1中心軸J1を挟んで左右方向に反転している点を除いて、第1部分61と同様である。
第1レンズ保持部材31は、上側板バネ部材50の保持部52a,52bと下側板バネ部材60Aの保持部61b,62bとによって上下方向に挟持され、上下方向(光軸方向)に移動可能に保持されている。
下側板バネ部材60Bは、互いに分離された第3部分63と、第4部分64と、を有する。第3部分63と第4部分64とは、第2中心軸J2を挟んで互いに左右方向の反対側に配置されている。第3部分63の構成は、第2レンズ保持部材32に対して設けられる点を除いて第1部分61の構成と同様である。第4部分64の構成は、第2レンズ保持部材32に対して設けられる点を除いて第2部分62の構成と同様である。なお、第2部分62と第3部分63とは離間しており、互いに絶縁されている。
第2レンズ保持部材32は、上側板バネ部材50の保持部53a,53bと下側板バネ部材60Bの保持部とによって上下方向に挟持され、上下方向(光軸方向)に移動可能に保持されている。
ベース部70は、左右方向に長い略直方体状である。ベース部70は、ベース部本体71と、第1金属板部材72と、第2金属板部材73と、を有する。ベース部本体71は、例えば、樹脂製である。
ベース部本体71には、ベース部本体71を上下方向に貫通するベース部貫通孔71a,71bが形成されている。ベース部貫通孔71aの平面視形状は、中心を第1中心軸J1が通る略円形状である。ベース部貫通孔71bの平面視形状は、中心を第2中心軸J2が通る略円形状である。ベース部貫通孔71aの内縁は、平面視において第1レンズ保持部材31の内縁とほぼ重なっている。ベース部貫通孔71bの内縁は、平面視において第2レンズ保持部材32の内縁とほぼ重なっている。
第1金属板部材72および第2金属板部材73は、ベース部本体71に埋め込まれて保持されている。ベース部70は、例えば、第1金属板部材72および第2金属板部材73が挿入された金型内に樹脂を流し込むインサート成型によって製造される。
第1金属板部材72は、互いに絶縁された第1部材72aと、第2部材72bと、を有する。第1部材72aと第2部材72bとは、左右方向に間隔を空けて配置されている。第1部材72aは、ベース部本体71の前後方向の一端(+X側の端部)における左側(−Y側)の端部に配置されている。第2部材72bは、ベース部本体71の前後方向の一端(+X側の端部)における左右方向の中央近傍に配置されている。
第1部材72aは、第1接続部72cと、第1端子部72dと、を有する。第1接続部72cは、ベース部70の上面において露出している。第1接続部72cには、下側板バネ部材60Aの第1部分61における固定部61aが電気的に接続されている。第1端子部72dは、ベース部本体71から下側に突出している。
第2部材72bは、第2接続部72eと、第2端子部72fと、を有する。第2接続部72eは、ベース部70の上面において露出している。第2接続部72eには、下側板バネ部材60Aの第2部分62における固定部62aが電気的に接続されている。第2端子部72fは、ベース部本体71から下側に突出している。第1端子部72dと第2端子部72fとには、図示しない外部電源の異極がそれぞれ接続される。
第2金属板部材73は、互いに絶縁された第1部材73aと、第2部材73bと、を有する。第1部材73aと第2部材73bとは、左右方向に間隔を空けて配置されている。第1部材73aは、ベース部本体71の前後方向の一端(+X側の端部)における左右方向の中央近傍に配置されている。第2部材73bは、ベース部本体71の前後方向の一端(+X側の端部)における右側(+Y側)の端部に配置されている。
第1部材73aの第1接続部73cには、下側板バネ部材60Bの第3部分63が電気的に接続されている。第2部材73bの第2接続部73eには、下側板バネ部材60Bの第4部分64が電気的に接続されている。第1部材73aの第1端子部73dと第2部材73bの第2端子部73fとには、図示しない外部電源の異極がそれぞれ接続される。第1部材73aのその他の構成は、第1金属板部材72の第1部材72aの構成と同様である。第2部材73bのその他の構成は、第1金属板部材72の第2部材72bの構成と同様である。
第1駆動部30Aおよび第2駆動部30Bは、VCMである。第1駆動部30Aは、第1コイル33と、複数の磁石と、を有している。第2駆動部30Bは、第2コイル34と、複数の磁石と、を有している。第1駆動部30Aおよび第2駆動部30Bは、それぞれ第1レンズ保持部材31および第2レンズ保持部材32を光軸方向に駆動するものである。
第1コイル33は、第1レンズ保持部材31に設けられている。第1コイル33は、第1レンズ保持部材31に対して、第1中心軸J1周りに巻かれている。第1コイル33の一端は、下側板バネ部材60Aの第1部分61と電気的に接続されている。これにより、第1コイル33の一端は、第1部分61を介して第1部材72aと電気的に接続されている。第1コイル33の他端は、下側板バネ部材60Aの第2部分62と電気的に接続されている。これにより、第1コイル33の他端は、第2部分62を介して第2部材72bと電気的に接続されている。
第2コイル34は、第2レンズ保持部材32に設けられている。第2コイル34は、第2レンズ保持部材32に対して、第2中心軸J2周りに巻かれている。本実施形態において第1コイル33の巻かれる向きと第2コイル34の巻かれる向きとは、互いに同じである。また、第1コイル33の巻き回数(ターン数)と第2コイル34の巻き回数とも、互いに同じになっている。
第2コイル34の一端は、下側板バネ部材60Bの第3部分63と電気的に接続されている。これにより、第2コイル34の一端は、第3部分63を介して第1部材73aと電気的に接続されている。第2コイル34の他端は、下側板バネ部材60Bの第4部分64と電気的に接続されている。これにより、第2コイル34の他端は、第4部分64を介して第2部材73bと電気的に接続されている。
なお、各図において第1コイル33および第2コイル34は、全体の概略形状を模式的に示している。
第1駆動部30Aの磁石は、第1コイル33と径方向(左右方向)に対向している。第1駆動部30Aの磁石は、兼用磁石43と、第1磁石41と、を含む。第2駆動部30Bの磁石は、第2コイル34と径方向(左右方向)に対向している。第2駆動部30Bの磁石は、兼用磁石43と、第2磁石42と、を含む。
兼用磁石43は、1つのみ設けられており、第1駆動部30Aの磁石と第2駆動部30Bの磁石とを兼ねている。本実施形態においては、第1駆動部30Aの磁石は2つであり、第2駆動部30Bの磁石は2つである。そのため、兼用磁石43は、第1駆動部30Aの磁石の一部(1つ)と第2駆動部30Bの磁石の一部(1つ)とを兼ねている。
兼用磁石43は、第1コイル33と第2コイル34との間に配置されている。兼用磁石43は、図4に示すように、下側板バネ部材60A,60Bの上面に配置された絶縁性の支持部材44と板バネ保持部材25とによって上下方向に挟持されて保持されている。なお、兼用磁石43と板バネ保持部材25との間には、上側板バネ部材50が介在しており、兼用磁石43の上面は、接着剤等によって、板バネ保持部材25および上側板バネ部材50と固定されている。
兼用磁石43は、図3および図4に示すように、第1コイル33と対向する第1面43aと、第2コイル34と対向する第2面43bとを有する。兼用磁石43は、前後方向に延びている。兼用磁石43は、略直方体状である。
兼用磁石43は、第1コイル33側の磁極、すなわち第1面43aの磁極と、第2コイル34側の磁極、すなわち第2面43bの磁極と、が互いに異なる。図4では、第1面43aの磁極は、S極である。第2面43bの磁極は、N極である。
第1磁石41は、左右方向において、第1コイル33を挟んで兼用磁石43と反対側に配置されている。第1磁石41は、カバー20の側板部22の内側面に接着剤等によって固定されている。第1磁石41の上端は、上側板バネ部材50の下面と接触している。そして、上側板バネ部材50と板バネ保持部材25とは、第1磁石41とカバー20の天板部21との間に挟持されている。
第1磁石41は、第1コイル33と対向する第1面41aと、第1面41aと反対側(径方向外側)の第2面41bと、を有する。第2面41bは、側板部22の内側面と接触している。第1磁石41は、図3に示すように、前後方向に延びている。第1磁石41は、略直方体状である。
第1磁石41は、第1コイル33側の磁極、すなわち第1面41aの磁極と、第1コイル33と反対側の磁極、すなわち第2面41bの磁極と、が互いに異なる。図4では、第1面41aの磁極は、S極である。第2面41bの磁極は、N極である。第1磁石41の第1コイル33側の磁極(第1面41aの磁極)と兼用磁石43の第1コイル33側の磁極(第1面43aの磁極)とは、互いに同じである(図4では、S極)。
第2磁石42は、左右方向において、第2コイル34を挟んで兼用磁石43と反対側に配置されている。第2磁石42は、カバー20の側板部22の内側面に接着剤等によって固定されている。第2磁石42の上端は、上側板バネ部材50の下面と接触している。そして、上側板バネ部材50と板バネ保持部材25とは、第2磁石42とカバー20の天板部21との間に挟持されている。
第2磁石42は、第2コイル34と対向する第1面42aと、第1面42aと反対側(径方向外側)の第2面42bと、を有する。第2面42bは、側板部22の内側面と接触している。第2磁石42は、図3に示すように、前後方向に延びている。第2磁石42は、略直方体状である。本実施形態において、第1磁石41の形状と第2磁石42の形状とは、例えば、互いに同じである。したがって、本実施形態においては、直方体状をなした第1磁石41の長さ寸法(X軸方向の寸法)、幅寸法(Y軸方向の寸法)、および高さ寸法(Z軸方向の寸法)は、それぞれ第2磁石42と同じとなっている。
第2磁石42は、第2コイル34側の磁極、すなわち第1面42aの磁極と、第2コイル34と反対側の磁極、すなわち第2面42bの磁極と、が互いに異なる。図4では、第1面42aの磁極は、N極である。第2面42bの磁極は、S極である。第2磁石42の第2コイル34側の磁極(第1面42aの磁極)と兼用磁石43の第2コイル34側の磁極(第2面43bの磁極)とは、互いに同じである(図4では、N極)。
第1コイル33と対向する各磁石の第1コイル33側の磁極と、第2コイル34と対向する各磁石の第2コイル34側の磁極とは、互いに異なる。
兼用磁石43の左右方向の寸法T3は、第1磁石41の左右方向の寸法T1および第2磁石42の左右方向の寸法T2よりも大きい。第1磁石41の寸法T1と第2磁石42の寸法T2とは、例えば、互いに同じである。
なお、本明細書において、各磁石同士の左右方向の寸法の比較は、第1磁石、第1コイル、兼用磁石、第2コイルおよび第2磁石を通り左右方向に平行な仮想線上における比較とする。すなわち、各磁石の左右方向の寸法が上下方向あるいは前後方向の位置によって異なる場合であっても、上記の仮想線上において各磁石同士の左右方向の寸法の関係が成り立っていればよい。
また、本明細書において、「各磁石同士の左右方向の寸法が互いに同じである」とは、各磁石同士の左右方向の寸法が厳密に同じである場合に加えて、各磁石同士の左右方向の寸法が互いに略同じである場合も含む。各磁石同士の左右方向の寸法が互いに略同じとは、各磁石同士の左右方向の寸法比が、例えば、0.9以上、1.1以下程度の場合を含む。
第1磁石41と第1コイル33との間の左右方向の距離と兼用磁石43と第1コイル33との間の左右方向の距離とは、例えば、互いに同じである。第2磁石42と第2コイル34との間の左右方向の距離と兼用磁石43と第2コイル34との間の左右方向の距離とは、例えば、互いに同じである。また、第1磁石41と第1コイル33との間の左右方向の距離と第2磁石42と第2コイル34との間の左右方向の距離とは、例えば、互いに同じである。
なお、本明細書において、各磁石と各コイルとの間の左右方向の距離の比較は、第1磁石、第1コイル、兼用磁石、第2コイルおよび第2磁石を通り左右方向に平行な仮想線上における比較とする。すなわち、各磁石と各コイルとの間の左右方向の距離が上下方向あるいは前後方向の位置によって異なる場合であっても、上記の仮想線上において各磁石と各コイルとの間の左右方向の距離の関係が成り立っていればよい。
兼用磁石43において、N極である第2面43bから放出された磁束は、第2コイル34を左右方向(図4では右向き)に通過して、第2レンズ保持部材32の径方向内側に入る。第2レンズ保持部材32の径方向内側に入った磁束は、第2磁石42からの磁束と反発して上下方向両側に進み、天板部21内あるいはベース部70側を通って左右方向の第1レンズ保持部材31側(左側)に進む。天板部21内あるいはベース部70側を進む磁束は、第1磁石41からの磁束と反発して第1レンズ保持部材31の径方向内側に入り、第1コイル33を左右方向(図4では右向き)に通過して、S極である第1面43aから兼用磁石43に戻る。
なお、本実施形態においては、カバー20が磁性体製の金属で形成されているため、兼用磁石43から発せられた磁束は、天板部21内を通るものが支配的となり、ベース部70側を通るものは多くはない。また、兼用磁石43の延在方向である前後方向の両端部近傍には、内ヨークとして機能する内壁部23c,23dが設けられているため、兼用磁石43からの磁束を効率的に第1コイル33に作用させることができる。同様に、内壁部24a,24bが内ヨークとして機能することで、兼用磁石43からの磁束を効率的に第2コイル34に作用させることができる。
第1磁石41において、N極である第2面41bから放出された磁束は、側板部22の内側面からカバー20内に入る。カバー20内に入った磁束は、側板部22内を上下方向両側に進み、天板部21内あるいはベース部70側を左右方向の第1レンズ保持部材31側(右側)に進む。天板部21内あるいはベース部70側を進む磁束は、兼用磁石43からの磁束と反発して第1レンズ保持部材31の径方向内側に入り、第1コイル33を左右方向(図4では左向き)に通過して、S極である第1面41aから第1磁石41に戻る。
なお、第1磁石41から発せられた磁束は、天板部21内を通るものが支配的となっており、ベース部70側を通るものは少ない。また、内ヨークとして機能する内壁部23a,23bがカバー20に設けられているので、第1磁石41からの磁束を効率的に第1コイル33に作用させることができる。
第2磁石42において、N極である第1面42aから放出された磁束は、第2コイル34を左右方向(図4では左向き)に通過して、第2レンズ保持部材32の径方向内側に入る。第2レンズ保持部材32の径方向内側に入った磁束は、兼用磁石43からの磁束と反発して上下方向両側に進み、天板部21内あるいはベース部70側を左右方向の第2磁石42側(右側)に進む。天板部21内あるいはベース部70側を進む磁束は、側板部22内に入り、側板部22を介して、S極である第2面42bから第2磁石42に戻る。
なお、第2磁石42から発せられた磁束は、天板部21内を通るものが支配的であり、ベース部70側を通るものは少ない。また、内ヨークとして機能する内壁部24c,24dがカバー20に設けられているので、第2磁石42からの磁束を効率的に第2コイル34に作用させることができる。
各磁石によって、上記のような磁気回路が生じた状態で、第1コイル33および第2コイル34に電流を流すと、フレミングの左手の法則に基づいて、第1コイル33および第2コイル34に上下方向のローレンツ力が生じる。これにより、第1コイル33と第2コイル34とのそれぞれを介して、第1レンズ保持部材31と第2レンズ保持部材32とをレンズ体の光軸方向である上下方向に駆動することができる。
具体的に本実施形態においては、第1コイル33に平面視で時計回り向きの電流を流した場合には、第1コイル33には上向きのローレンツ力が生じて、第1レンズ保持部材31が上向きに移動する。一方、第1コイル33に、平面視で反時計回り向きの電流を流した場合には、第1コイル33には下向きのローレンツ力が生じて、第1レンズ保持部材31が下向きに移動する。
第1レンズ保持部材31が上下方向に移動すると、上側板バネ部材50のバネ部52cおよび下側板バネ部材60Aのバネ部61c,62cが弾性変形し、第1レンズ保持部材31が移動する向きと逆向きの弾性力を第1レンズ保持部材31に加える。第1レンズ保持部材31の移動は、第1コイル33に生じたローレンツ力とバネ部52c,61c,62cによる弾性力の合成力とが上下方向において釣り合う箇所で停止する。
なお、図4においては、第1レンズ保持部材31が上側に移動した状態で停止している場合を示している。この場合、各保持部52a,52b,61b,62bは、各固定部51,61a,62aよりも上側に位置しており、第1レンズ保持部材31に下向きの弾性力を加えている。これは、第2レンズ保持部材32についても同様である。
第1コイル33に生じるローレンツ力は、第1コイル33に供給される電流の大きさを変更することで変えることができる。したがって、第1コイル33に供給する電流の大きさを調整することで、各バネ部52c,61c,62cの弾性力の合成力との釣り合いの位置を変えて、第1レンズ保持部材31の上下方向の位置を調整することができる。第1コイル33への電流の供給は、第1金属板部材72に接続された図示しない外部電源によって行われる。具体的には、外部電源から、第1部材72a、第1部分61、第1コイル33、第2部分62、第2部材72bの順、あるいはこの逆順に電流が流れることによって、第1コイル33に電流が供給される。
本実施形態において第2コイル34を通過する磁束の向きは、第1コイル33を通過する磁束の向きと反対向きである。そのため、第2レンズ保持部材32を第1レンズ保持部材31と上下方向の同じ向きに移動させるためには、第2コイル34に第1コイル33に供給するのと反対向きとなるように電流を供給すればよい。第2コイル34への電流の供給は、第1コイル33と同様に、図示しない外部電源によって行われる。
第1コイル33に電流を供給する外部電源と、第2コイル34に電流を供給する外部電源とは、同じ外部電源であってもよいし、異なる外部電源であってもよい。
レンズ駆動装置10を備えたカメラにおいては、各レンズ保持部材に保持されるレンズ体を含んでそれぞれ構成されるカメラユニットによって、例えば、立体的な画像の撮影が可能である。また、例えば、各カメラユニットによって撮影された各画像を合成し、所定の処理を行うことで、撮影された画像の解像度を向上させることもできる。
本実施形態によれば、第1コイル33と第2コイル34との間に配置された兼用磁石43が、第1駆動部30Aの磁石と第2駆動部30Bの磁石とを兼ねている。そのため、第1駆動部30Aの第2駆動部30B側の磁気回路および第2駆動部30Bの第1駆動部30A側の磁気回路の両方を、兼用磁石43によって生じさせることができる。したがって、各駆動部同士間において磁束の干渉が生じない。これにより、第1駆動部30Aと第2駆動部30Bとを近づけてレンズ駆動装置10を小型化する場合であっても、磁気回路の設計が困難になることがなく、容易に磁気回路の設計を行うことができる。また、第1駆動部30Aと第2駆動部30Bとを所望する位置に配置することができる。以上により、本実施形態によれば、複数のレンズ保持部材を備え、設計を容易としつつ、小型化できるレンズ駆動装置10が得られる。
また、本実施形態によれば、第1コイル33を挟んで左右方向の反対側に第1磁石41が設けられている。第1磁石41の第1コイル33側の磁極と兼用磁石43の第1コイル33側の磁極とは、互いに同じである。そのため、第1磁石41によって生じる磁気回路において第1コイル33を通る磁束の向きと、兼用磁石43によって生じる磁気回路において第1コイル33を通る磁束の向きとは、互いに逆向きとなる。また、第1磁石41からの磁束が作用する部分における第1コイル33を流れる電流の向きと、兼用磁石43からの磁束が作用する部分における第1コイル33を流れる電流の向きとは、互いに逆向きである。これにより、第1コイル33に電流を流した際に、左右方向の両側において生じるローレンツ力の向きを同じにできる。このように、第1コイル33の左右方向の両側に第1磁石41と兼用磁石43とが設けられていることで、2つの磁石で安定して第1レンズ保持部材31を光軸方向である上下方向に駆動させることができる。これは、第2駆動部30Bについても同様である。
また、本実施形態によれば、磁性体製のカバー20が設けられ、カバー20の内側面に第1磁石41が固定されている。そのため、カバー20が第1磁石41に対してヨークとして機能し、第1磁石41よって生じる磁気回路の磁束密度を大きくできる。これにより、第1コイル33の第1磁石41側に生じるローレンツ力を大きくすることができ、第1駆動部30Aによって第1レンズ保持部材31に加えられる駆動力を大きくできる。
一方、兼用磁石43の左右方向の寸法は、第1磁石41の左右方向の寸法よりも大きい。そのため、兼用磁石43から放出される磁束の量は、第1磁石41から放出される磁束の量よりも多い。これにより、兼用磁石43によって生じる磁気回路の磁束密度を大きくすることができ、第1コイル33の兼用磁石43側に生じるローレンツ力を大きくすることができる。したがって、第1コイル33の第1磁石41側と第1コイル33の兼用磁石43側とで、発生するローレンツ力のバランスを取ることができ、第1レンズ保持部材31に安定して上下方向の駆動力を加えることができる。以上のように、本実施形態によれば、第1コイル33に生じるローレンツ力を左右方向のバランスよく大きくすることができる。これは、第2駆動部30Bについても同様である。
また、本実施形態によれば、第1コイル33の巻かれる向きと第2コイル34の巻かれる向きとは同じである。そのため、第1コイル33および第2コイル34として、それぞれ同じ種類のコイルを用いることができる。これにより、レンズ駆動装置10に使用される部品の種類数を少なくでき、レンズ駆動装置10の製造コストを低減できる。また、第1コイル33と第2コイル34とを取り違えて組み立てることが防止されるため、レンズ駆動装置10の組み立て効率を向上でき、生産性を向上できる。
また、第1コイル33と第2コイル34との巻き回数(ターン数)は、同じであり、第1レンズ保持部材31の形状と第2レンズ保持部材32の形状とも同じである。そのため、コイルが固定された状態のレンズ保持部材の種類を一つとすることができる。
また、本実施形態によれば、兼用磁石43は、第1面43aと第2面43bとを有し、前後方向に延びる形状である。そのため、兼用磁石43を簡単な形状とでき、兼用磁石43の製造を容易にできる。これにより、レンズ駆動装置10の製造コストを低減できる。また、兼用磁石43を、第1コイル33と第2コイル34との間の前後方向の全体に亘って配置しやすく、兼用磁石43の磁気回路によって各コイルに生じるローレンツ力を大きくしやすい。
また、本実施形態によれば、内壁部23a〜23dが第1レンズ保持部材31の突出部35a〜35d同士の周方向の間に配置されている。そのため、内壁部23a〜23dによって第1レンズ保持部材31が第1中心軸J1周りに回転することを抑制できる。また、内壁部23a〜23dが第1コイル33と第1レンズ保持部材31との径方向の間に配置されているため、内壁部23a〜23dを第1磁石41および兼用磁石43の内ヨークとして機能させることができるとともに、第1レンズ保持部材31が第1中心軸J1の径方向に動くことを抑制できる。これらは、第2レンズ保持部材32についても同様である。
なお、本発明は上述の実施形態に限られず、他の構成を採用することもできる。上述の実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。
レンズ保持部材は、3つ以上設けられていてもよい。この場合、例えば、3つ以上のレンズ保持部材が左右方向に並んで配置され、レンズ保持部材同士の左右方向の間にそれぞれ兼用磁石が配置される構成としてもよい。
また、第1コイル33と対向して設けられる磁石および第2コイル34と対向して設けられる磁石は、それぞれ3つ以上であってもよい。この場合、3つ以上の磁石は、第1コイル33の周りおよび第2コイル34の周りに等間隔に設けられる構成としてもよい。また、この場合、3つ以上の磁石において第1コイル33側の磁極は、互いに同じとしてもよい。3つ以上の磁石において第2コイル34側の磁極は、互いに同じとしてもよい。
また、第1コイル33と対向して設けられる磁石および第2コイル34と対向して設けられる磁石は、1つであってもよい。この場合、兼用磁石43が第1駆動部30Aの磁石の全てと第2駆動部30Bの磁石の全てとを兼ね、兼用磁石43によって生じるローレンツ力のみで第1レンズ保持部材31および第2レンズ保持部材32が上下方向に駆動されてもよい。また、第1コイル33と対向して設けられる磁石の数と、第2コイル34と対向して設けられる磁石の数とは、互いに異なっていてもよい。
また、第1レンズ保持部材31が駆動される方向および第2レンズ保持部材32が駆動される方向は、特に限定されず、上下方向以外の方向であってもよい。例えば、第1レンズ保持部材31および第2レンズ保持部材32は、前後方向に駆動されてもよい。この場合、各コイルは前後方向と平行な軸周りに巻かれる。また、第1レンズ保持部材31が駆動される方向と、第2レンズ保持部材32が駆動される方向とは、互いに異なっていてもよい。
また、兼用磁石43は、前後方向に沿って複数に分割されていてもよい。この場合、分割された兼用磁石43のうち前後方向に隣り合う磁石は、互いに接触していてもよいし、互いに離れていてもよい。また、兼用磁石43は、左右方向に沿って複数の磁石が貼り合わされて構成されていてもよい。兼用磁石43の形状は、特に限定されず、左右方向の寸法が比較的小さい板状であってもよい。これらは、第1磁石41および第2磁石42についても同様である。
また、第1磁石41の寸法T1と第2磁石42の寸法T2とは、互いに異なってもよい。この場合、例えば、各コイルと各磁石との間の距離を調整して、各レンズ保持部材に加えられるローレンツ力を調整してもよい。また、各磁石の磁力は互いに異なっていてもよい。
また、第1コイル33が巻かれる向きと第2コイル34が巻かれる向きとは、互いに逆向きであってもよい。
<第2実施形態>
図6は、本実施形態のレンズ駆動装置110を示す断面図である。図6に示すレンズ駆動装置110においてカバー120は、非磁性体製である。カバー120は、例えば、非磁性の金属製または樹脂製である。カバー120のその他の構成は、第1実施形態のカバー20の構成と同様である。
図6は、本実施形態のレンズ駆動装置110を示す断面図である。図6に示すレンズ駆動装置110においてカバー120は、非磁性体製である。カバー120は、例えば、非磁性の金属製または樹脂製である。カバー120のその他の構成は、第1実施形態のカバー20の構成と同様である。
レンズ駆動装置110において兼用磁石143の左右方向の寸法T4は、第1磁石41の左右方向の寸法T1および第2磁石42の左右方向の寸法T2と同じである。また、兼用磁石143のその他の寸法も第1磁石41および第2磁石42と同じである。兼用磁石143は、磁力についても第1磁石41および第2磁石42と同じとなるように着磁されている。兼用磁石143のその他の構成は、第1実施形態の兼用磁石43の構成と同様である。レンズ駆動装置110のその他の構成は、第1実施形態のレンズ駆動装置10の構成と同様である。
本実施形態によれば、カバー120が非磁性体製であるため、カバー120がヨークとして機能しない。そのため、第1磁石41によって生じる磁気回路の磁束密度がカバー120によって大きくなることがない。これにより、第1磁石41の寸法T1と兼用磁石143の寸法T4とを同じとすることで、第1コイル33の左右方向両側に生じるローレンツ力のバランスを容易に取ることができる。具体的には、第1磁石41と第1コイル33との左右方向の距離と、兼用磁石43と第1コイル33との左右方向の距離と、を同じとすれば、第1コイル33の左右方向の両側に生じるローレンツ力を同じにできる。これは、第2コイル34についても同様である。
また、第1磁石41の寸法T1と第2磁石42の寸法T2と兼用磁石143の寸法T4とが同じであるため、各磁石として同じ種類の磁石を用いることができる。これにより、レンズ駆動装置110の部品の種類数を少なくすることができ、レンズ駆動装置110の製造コストを低減できる。また、第1磁石41と第2磁石42と兼用磁石43とを取り違えて組み立てることが防止されるため、レンズ駆動装置110の組み立て効率を向上でき、生産性を向上できる。また、各磁石の管理を容易にできる。
なお、上記説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
10,110…レンズ駆動装置、10a…本体部、20,120…カバー、30A…第1駆動部、30B…第2駆動部、31…第1レンズ保持部材、32…第2レンズ保持部材、33…第1コイル、34…第2コイル、41…第1磁石、42…第2磁石、43,143…兼用磁石、J1…第1中心軸、J2…第2中心軸
Claims (6)
- レンズ体を保持可能な第1レンズ保持部材と、
レンズ体を保持可能で、前記第1レンズ保持部材と所定方向に並んで配置された第2レンズ保持部材と、
前記第1レンズ保持部材と前記第2レンズ保持部材とをそれぞれ移動可能に保持する本体部と、
前記第1レンズ保持部材を駆動する第1駆動部と、
前記第2レンズ保持部材を駆動する第2駆動部と、
を備え、
前記第1駆動部は、前記第1レンズ保持部材に設けられた第1コイルと、前記第1コイルと対向する磁石と、を有し、
前記第2駆動部は、前記第2レンズ保持部材に設けられた第2コイルと、前記第2コイルと対向する磁石と、を有し、
前記第1コイルと前記第2コイルとの間には、兼用磁石が配置され、
前記兼用磁石は、前記第1コイル側の磁極と前記第2コイル側の磁極とが互いに異なり、かつ、前記第1駆動部の前記磁石と前記第2駆動部の前記磁石とを兼ねる、レンズ駆動装置。 - 前記第1駆動部は、前記所定方向において、前記第1コイルを挟んで前記兼用磁石と反対側に配置された第1磁石を有し、
前記第2駆動部は、前記所定方向において、前記第2コイルを挟んで前記兼用磁石と反対側に配置された第2磁石を有し、
前記第1磁石の前記第1コイル側の磁極と前記兼用磁石の前記第1コイル側の磁極とは、互いに同じであり、
前記第2磁石の前記第2コイル側の磁極と前記兼用磁石の前記第2コイル側の磁極とは、互いに同じである、請求項1に記載のレンズ駆動装置。 - 前記本体部は、前記第1レンズ保持部材、前記第2レンズ保持部材、前記第1駆動部および前記第2駆動部を収容する磁性体製のカバーを有し、
前記第1磁石および前記第2磁石は、前記カバーの内側面に固定され、
前記兼用磁石の前記所定方向の寸法は、前記第1磁石の前記所定方向の寸法および前記第2磁石の前記所定方向の寸法よりも大きい、請求項2に記載のレンズ駆動装置。 - 前記本体部は、前記第1レンズ保持部材、前記第2レンズ保持部材、前記第1駆動部および前記第2駆動部を収容する非磁性体製のカバーを有し、
前記兼用磁石の前記所定方向の寸法は、前記第1磁石の前記所定方向の寸法および前記第2磁石の前記所定方向の寸法と同じである、請求項2に記載のレンズ駆動装置。 - 前記第1コイルは、前記第1レンズ保持部材に対して、前記所定方向と直交する第1中心軸周りに巻かれており、
前記第2コイルは、前記第2レンズ保持部材に対して、前記所定方向と直交し前記第1中心軸と平行な第2中心軸周りに巻かれており、
前記第1コイルの巻かれる向きと前記第2コイルの巻かれる向きとは、互いに同じである、請求項1から4のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置。 - 前記兼用磁石は、前記第1コイルと対向する第1面と前記第2コイルと対向する第2面とを有し、かつ、前記所定方向と直交する方向に延び、
前記第1面の磁極と前記第2面の磁極とは、互いに異なる、請求項1から5のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置。
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