JP5849830B2 - Lens holder driving device, camera module, and portable terminal with camera - Google Patents
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Description
本発明は、レンズホルダ駆動装置に関し、特に、携帯端末用の小型カメラで静止画像の撮影時に生じた手振れ(振動)を補正して像ブレのない画像を撮影できるようにしたレンズホルダ駆動装置、カメラモジュール、およびカメラ付き携帯端末に関する。 The present invention relates to a lens holder driving device, and in particular, a lens holder driving device that can correct a camera shake (vibration) that occurs when shooting a still image with a small camera for a mobile terminal, and that can capture an image without image blur, The present invention relates to a camera module and a camera-equipped mobile terminal.
静止画像の撮影時に手振れ(振動)があったとしても、結像面上での像ブレを防いで鮮明な撮影ができるようにしたレンズホルダ駆動装置が、従来から種々提案されている。 Various types of lens holder driving devices have been proposed in the art that prevent image blurring on the image plane and enable clear shooting even when camera shake (vibration) occurs when shooting a still image.
例えば、本発明者ら(本出願人)は、オートフォーカス(AF)用レンズ駆動装置用の永久磁石を、手振れ補正装置用の永久磁石としても兼用することにより、小型で、且つ低背化を図ることができる、手振れ補正装置を提案している(特開2011−65140号公報(特許文献1)参照)。 For example, the present inventors (the present applicant) are able to reduce the size and height by using a permanent magnet for an autofocus (AF) lens driving device as a permanent magnet for a camera shake correction device. A camera shake correction device that can be realized has been proposed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-65140 (Patent Document 1)).
特許文献1に開示された手振れ補正装置は、AF用レンズ駆動装置(レンズホルダ移動部)に収容されたレンズバレルそのものを移動させることにより手振れを補正しているので、「バレルシフト方式」の手振れ補正装置と呼ばれる。また、この「バレルシフト方式」の手振れ補正装置は、永久磁石が移動(可動)する「ムービングマグネット方式」と、コイルが移動(可動)する「ムービングコイル方式」とに分けられる。
The camera shake correction device disclosed in
特許文献1は、その第2の実施の形態において、「ムービングマグネット方式」の手振れ補正装置として、光軸方向に上下に離間して配置された、4片の第1の永久磁石片と4片の第2の永久磁石片とから成る永久磁石を備え、上側の4片の第1の永久磁石片と下側の4片の第2の永久磁石片との間に、手振れ補正用コイルを配置したものを開示している。すなわち、この第2の実施の形態は、合計8片の永久磁石片から成る永久磁石を含む、「ムービングマグネット方式」の手振れ補正装置である。
In
特許文献1に開示された手振れ補正装置において、オートフォーカス用レンズ駆動装置の底面部でベースが離間して配置されており、このベースの外周部で、複数本のサスペンションワイヤの一端が固定されている。複数本のサスペンションワイヤの他端は、オートフォーカス用レンズ駆動装置(レンズホルダ移動部)に堅く固定されている。
In the camera shake correction device disclosed in
また、特開2011−85666号公報(特許文献2)も、AF制御用マグネットとブレ補正制御用マグネットを兼用したレンズ駆動装置を開示している。特許文献2に開示されたレンズ駆動装置は、レンズの外周に配置された第1コイル(AF用コイル)を備えるレンズホルダと、第1コイルに対向する第1面を持つマグネットを固定するマグネット保持部材と、レンズホルダとマグネット保持部材とを連結するように、しかもレンズホルダをマグネットに対して光軸方向へ移動可能に支持するスプリングと、マグネットの第1面に垂直な第2面に対向して第2コイル(ブレ補正用コイル)が固定されるベース部材とを有する。レンズホルダと、マグネットと、マグネット保持部材と、スプリングとを有するレンズ保持ユニットを、ベース部材に対し光軸と垂直な方向に相対移動可能に保持してある。 Japanese Patent Laying-Open No. 2011-85666 (Patent Document 2) also discloses a lens driving device that combines an AF control magnet and a shake correction control magnet. The lens driving device disclosed in Patent Document 2 is a magnet holder that fixes a lens holder having a first coil (AF coil) disposed on the outer periphery of a lens and a magnet having a first surface facing the first coil. A spring that supports the member, the lens holder and the magnet holding member so as to be movable with respect to the magnet in the optical axis direction, and a second surface perpendicular to the first surface of the magnet. And a base member to which the second coil (blur correction coil) is fixed. A lens holding unit having a lens holder, a magnet, a magnet holding member, and a spring is held so as to be movable relative to the base member in a direction perpendicular to the optical axis.
特許文献2に開示されたレンズ駆動装置では、第6実施形態として、巻き回されている1つのブレ補正用コイルの隙間に位置検出センサを配置したものを開示している。位置検出センサとしては、ホール素子が使用される。また、固定部の4隅に設けた4本のサスペンションワイヤでレンズ保持ユニットを保持している。すなわち、4本のサスペンションワイヤの一端は固定部の4隅に固定され、4本のサスペンションワイヤの他端はレンズ保持ユニットに堅く固定されている。 The lens driving device disclosed in Patent Document 2 discloses a sixth embodiment in which a position detection sensor is arranged in a gap between one wound correction coil that is wound. A Hall element is used as the position detection sensor. The lens holding unit is held by four suspension wires provided at the four corners of the fixed portion. That is, one end of the four suspension wires is fixed to the four corners of the fixing portion, and the other end of the four suspension wires is firmly fixed to the lens holding unit.
特許文献1に開示された手振れ補正装置では、複数本のサスペンションワイヤでオートフォーカス用レンズ駆動装置(レンズホルダ移動部)を揺動自在に支持している。その為、オートフォーカス用レンズ駆動装置(レンズホルダ移動部)が不要に共振してしまうという問題がある。
In the camera shake correction device disclosed in
特許文献2に開示されたレンズ駆動装置でも、4本のサスペンションワイヤでレンズ保持ユニットを揺動自在に支持している。その結果、特許文献1に開示された手振れ補正装置と同様に、レンズ保持ユニットが不要に共振してしまうという問題がある。
Also in the lens driving device disclosed in Patent Document 2, the lens holding unit is swingably supported by four suspension wires. As a result, like the camera shake correction apparatus disclosed in
したがって、特許文献1および2に開示された装置では、安定した動作を行うことができない。
Therefore, the devices disclosed in
したがって、本発明の解決課題は、安定した動作を行うことができる、レンズ駆動装置を提供することにある。 Therefore, a problem to be solved by the present invention is to provide a lens driving device capable of performing a stable operation.
本発明の他の目的は、説明が進むにつれて明らかになるだろう。 Other objects of the invention will become apparent as the description proceeds.
本発明によれば、レンズホルダ(24)が光軸(O)及び光軸(O)に直交し、かつ互いに直交する第1の方向(X)及び第2の方向(Y)に移動するレンズホルダ移動部(26;28;30)と、このレンズホルダ移動部から光軸(O)方向に離間して配置された固定部材(14、18、40、44)と、を有するレンズホルダ駆動装置(10)であって、
レンズホルダ移動部(26;28;30)の光軸(O)方向の第1及び第2の端(30a,30b)にそれぞれ取り付けられ、レンズホルダ(24)を光軸(O)方向に変位可能に支持する第1及び第2の板バネ(32,34)から成り、第1の板バネ(32)は第2の板バネ(34)に比べて固定部材(14、18、40、44)から離れた位置に配置されている、弾性部材(32,34)と、レンズホルダ移動部(26;28;30)の周囲に配置され、光軸(O)に沿って延在し、一端が、固定部材の外周部で固定され、他端が、レンズホルダ移動部(26;28;30)に対して外側に延出する第1の板バネ(32)のワイヤ固定部(328)に固定され、レンズホルダ移動部(26;28;30)を、第1の方向(X)及び第2の方向(Y)に揺動可能に支持する複数本のサスペンションワイヤ(16)と、第1の板バネ(32)に近接した位置で、複数本のサスペンションワイヤの中の少なくとも1本のサスペンションワイヤを囲むように、且つ、当該サスペンションワイヤと第1の板バネ(32)のワイヤ固定部(328)とレンズホルダ移動部(26;28;30)から延出する延出部(310)との間に、配設され、レンズホルダ移動部(26;28;30)の不要共振を抑えるダンパ材(65)と、を有するレンズホルダ駆動装置(10)が得られる。
According to the present invention, the lens in which the lens holder (24) moves in the first direction (X) and the second direction (Y) perpendicular to the optical axis (O) and the optical axis (O) and perpendicular to each other. A lens holder driving device having a holder moving part (26; 28; 30) and a fixing member (14, 18, 40, 44) arranged away from the lens holder moving part in the optical axis (O) direction. (10)
The lens holder moving unit (26; 28; 30) is attached to the first and second ends (30a, 30b) in the optical axis (O) direction, and the lens holder (24) is displaced in the optical axis (O) direction. The first and second leaf springs (32, 34) are supported so that the first leaf spring (32) is fixed to the fixing members (14, 18, 40, 44) compared to the second leaf spring (34). ) Arranged around the elastic member (32, 34) and the lens holder moving part (26; 28; 30) arranged at a position apart from the optical axis (O), and extends along the optical axis (O). Is fixed at the outer peripheral portion of the fixing member, and the other end is attached to the wire fixing portion (328) of the first leaf spring (32) extending outward with respect to the lens holder moving portion (26; 28; 30). The lens holder moving part (26; 28; 30) is fixed in the first direction (X) and the second direction (Y). A plurality of suspension wires (16) which swingably supported, at a position close to the first leaf spring (32), so as to surround at least one of the suspension wires in the plurality of suspension wires, and The suspension wire is disposed between the wire fixing portion (328) of the first leaf spring (32) and the extending portion (310) extending from the lens holder moving portion (26; 28; 30). And a damper material (65) that suppresses unnecessary resonance of the lens holder moving part (26; 28; 30).
上記本発明によるレンズホルダ駆動装置(10)において、延出部(310)は、第1の板バネ(32)のワイヤ固定部(328)に近接した位置で、少なくとも1本のサスペンションワイヤ(16)を離間して囲むように延出してよい。この場合、ダンパ材(65)は、少なくとも1本のサスペンションワイヤ(16)を囲むように、延出部(310)に配設されることが好ましい。 In the lens holder driving device (10) according to the present invention, the extension part (310) is at least one suspension wire (16) at a position close to the wire fixing part (328) of the first leaf spring (32). ) May be extended so as to surround them. In this case, it is preferable that the damper member (65) is disposed in the extending portion (310) so as to surround at least one suspension wire (16).
また、上記本発明によるレンズホルダ駆動装置(10)において、固定部材(14、18、40、44)は、複数本のサスペンションワイヤの(16)一端を外周部で固定するベース(14)と、このベース上に固定されて、レンズホルダ移動部(26;28;30)を駆動する駆動用コイル(18)が形成されたコイル基板(40)と、を備え、駆動用コイル(18)は、レンズホルダ移動部(26;28;30)に取り付けられる永久磁石片(282f,282b,282l,282r)に対向して、コイル基板(40)上に配置された駆動用コイル部(18f,18b,18l,18r)から成ってよい。 In the lens holder driving device (10) according to the present invention, the fixing member (14, 18, 40, 44) includes a base (14) for fixing one end (16) of the plurality of suspension wires at the outer periphery, A coil substrate (40) on which a driving coil (18) for driving the lens holder moving section (26; 28; 30) is formed, and the driving coil (18) is fixed on the base. Driving coil portions (18f, 18b, 18b) disposed on the coil substrate (40) facing the permanent magnet pieces (282f, 282b, 282l, 282r) attached to the lens holder moving portion (26; 28; 30). 18l, 18r).
また、本発明によれば、上記レンズホルダ駆動装置(10)と、レンズホルダ(24)に保持されたレンズバレル(12)と、このレンズバレル(12)により結像された被写体像を撮像する撮像素子(76)とを含む、カメラモジュール(70)が得られる。 According to the present invention, the lens holder driving device (10), the lens barrel (12) held by the lens holder (24), and the subject image formed by the lens barrel (12) are captured. A camera module (70) including the image sensor (76) is obtained.
さらに、本発明によれば、上記カメラモジュール(70)を搭載して成るカメラ付き携帯端末(80)が得られる。 Furthermore, according to the present invention, a camera-equipped mobile terminal (80) including the camera module (70) is obtained.
尚、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例に過ぎず、これらに限定されないのは勿論である。 The reference numerals in the parentheses are given for ease of understanding, and are merely examples, and of course are not limited thereto.
本発明では、少なくとも1本のサスペンションワイヤを囲むように、ダンパ材を配設したので、レンズホルダ移動部の不要な共振を抑制することができ、安定した動作を行うことができる。 In the present invention, since the damper material is disposed so as to surround at least one suspension wire, unnecessary resonance of the lens holder moving portion can be suppressed and stable operation can be performed.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1乃至図3を参照して、本発明の一実施の形態に係るレンズホルダ駆動装置10について説明する。図1はレンズホルダ駆動装置10の外観斜視図である。図2はレンズホルダ駆動装置10の部分縦断面図である。図3はレンズホルダ駆動装置10を示す分解斜視図である。
With reference to FIG. 1 thru | or FIG. 3, the lens
ここでは、図1乃至図3に示されるように、直交座標系(X,Y,Z)を使用している。図1乃至図3に図示した状態では、直交座標系(X,Y,Z)において、X軸方向は前後方向(奥行方向)であり、Y軸方向は左右方向(幅方向)であり、Z軸方向は上下方向(高さ方向)である。そして、図1乃至図3に示す例においては、上下方向Zがレンズの光軸O方向である。尚、本第2の実施の形態において、X軸方向(前後方向)は第1の方向とも呼ばれ、Y軸方向(左右方向)は第2の方向とも呼ばれる。 Here, as shown in FIGS. 1 to 3, an orthogonal coordinate system (X, Y, Z) is used. 1 to 3, in the orthogonal coordinate system (X, Y, Z), the X-axis direction is the front-rear direction (depth direction), the Y-axis direction is the left-right direction (width direction), and Z The axial direction is the vertical direction (height direction). In the example shown in FIGS. 1 to 3, the vertical direction Z is the optical axis O direction of the lens. In the second embodiment, the X-axis direction (front-rear direction) is also called a first direction, and the Y-axis direction (left-right direction) is also called a second direction.
但し、実際の使用状況においては、光軸O方向、すなわち、Z軸方向が前後方向となる。換言すれば、Z軸の上方向が前方向となり、Z軸の下方向が後方向となる。 However, in the actual use situation, the optical axis O direction, that is, the Z-axis direction is the front-rear direction. In other words, the upward direction of the Z axis is the forward direction, and the downward direction of the Z axis is the backward direction.
図示のレンズホルダ駆動装置10は、後述するオートフォーカス用レンズ駆動部20と、携帯端末用の小型カメラで静止画像の撮影時にこのオートフォーカス用レンズ駆動部20に生じた手振れ(振動)を補正する手振れ補正部(後述する)とを含み、像ブレのない画像を撮影できるようにした装置である。レンズホルダ駆動装置10の手振れ補正部は、オートフォーカス用レンズ駆動部20を、光軸Oに直交し、かつ互いに直交する第1の方向(前後方向)X及び第2の方向(左右方向)に移動させることにより、手振れを補正する。
The illustrated lens
換言すれば、図示のレンズホルダ駆動装置10は、レンズホルダ24が光軸O及び光軸Oに直交し、かつ互いに直交する第1の方向(前後方向)X及び第2の方向(左右方向)に移動するレンズホルダ移動部(後述する)と、このレンズホルダ移動部から光軸O方向に離間した配置された固定部材(後述する)とを有する。
In other words, in the illustrated lens
オートフォーカス用レンズ駆動部20は、レンズバレル12(図33参照)を光軸Oに沿って移動させるためのものである。オートフォーカス用レンズ駆動部20の底部から半径方向外側へ離間して、ベース14が配置されている。このベース14の下部(後部)には、図示はしないが、センサ基板72(図33参照)上に配置された撮像素子(センサ)76(図33参照)が搭載される。この撮像素子76は、レンズバレル12により結像された被写体像を撮像して電気信号に変換する。撮像素子76は、例えば、CCD(charge coupled device)型イメージセンサ、CMOS(complementary metal oxide semiconductor)型イメージセンサ等により構成される。したがって、レンズバレル12と、オートフォーカス用レンズ駆動部20と、センサ基板72と、撮像素子76との組み合わせによって、カメラモジュール70(図33参照)が構成される。
The autofocus
ベース14は、外形が四角形で内部に円形開口14aをもつリング形状をしている。
The
レンズホルダ駆動装置10の手振れ補正部は、ベース14の四隅部で一端が固定された4本のサスペンションワイヤ16と、後述するオートフォーカス用レンズ駆動部20の永久磁石28と後述するように対向して配置された手振れ補正用コイル(駆動用コイル)18とを有する。
The camera shake correction unit of the lens
4本のサスペンションワイヤ16は、光軸Oに沿って延在し、オートフォーカス用レンズ駆動部20(レンズホルダ移動部)全体を、第1の方向(前後方向)X及び第2の方向(左右方向)Yに揺動可能に支持する。4本のサスペンションワイヤ16の他端は、上記オートフォーカス用レンズ駆動部20の上端部に後述するように固定される。
The four
このように、4本のサスペンションワイヤ16は、ベース14に対してオートフォーカス用レンズ駆動部20(レンズホルダ移動部)を、第1の方向X及び第2の方向Yに揺動可能に支持する支持部材として働く。
In this manner, the four
レンズホルダ駆動装置10の手振れ補正部は、後述するように、永久磁石28と対向して離間して配置された1枚の四角リング形状のコイル基板40を備える。このコイル基板40は、後述するフレキシブルプリント基板(FPC)44を間に挟んで、ベース14上に取り付けられる。このコイル基板40に上記手振れ補正用コイル(駆動用コイル)18が形成されている。
As will be described later, the camera shake correction unit of the lens
次に、図3を参照して、オートフォーカス用レンズ駆動部20について説明する。尚、オートフォーカス用レンズ駆動部20は、AFユニットとも呼ばれる。
Next, the autofocus
オートフォーカス用レンズ駆動部20は、レンズバレル12を保持するための筒状部240を有するレンズホルダ24と、このレンズホルダ24に筒状部240の周囲に位置するように固定されたフォーカスコイル26と、フォーカスコイル26と対向してフォーカスコイル26の外側に配置された永久磁石28を保持するマグネットホルダ30と、マグネットホルダ30の光軸O方向の第1及び第2の端30a、30bにそれぞれ取り付けられた、第1及び第2の板バネ32、34とを備える。第1及び第2の板バネ32、34は、総称して弾性部材(32,34)と呼ばれる。
The autofocus
また、フォーカスコイル26と永久磁石28とマグネットホルダ30との組み合わせによって、上記レンズホルダ移動部(26;28;30)が構成される。換言すれば、レンズホルダ移動部(26;28;30)は、オートフォーカス用レンズ駆動部20から、レンズホルダ24と弾性部材(32,34)とスペーサ36(後述する)とを省いたものである。
The lens holder moving section (26; 28; 30) is configured by a combination of the
第1及び第2の板バネ32、34は、レンズホルダ24を径方向に位置決めした状態で光軸O方向に変位可能に支持する。図示の例では、第1の板バネ32は上側板バネと呼ばれ、第2の板バネ34は下側板バネと呼ばれる。
The first and
また、前述したように、実際の使用状況においては、Z軸方向(光軸O方向)の上方向が前方向、Z軸方向(光軸O方向)の下方向が後方向となる。したがって、上側板バネ32は前側スプリングとも呼ばれ、下側板バネ34は後側スプリングとも呼ばれる。
Further, as described above, in an actual use situation, the upward direction in the Z-axis direction (optical axis O direction) is the forward direction, and the downward direction in the Z-axis direction (optical axis O direction) is the backward direction. Accordingly, the
マグネットホルダ30は略八角筒状をしている。すなわち、マグネットホルダ30は、八角筒形状の外筒部302と、この外筒部302の上端(前端、第1の端)30aに設けられた四角形の上側リング状端部304と、外筒部302の下端(後端、第2の端)30bに設けられた八角形の下側リング状端部306を有する。上側リング状端部304は、四隅で、各隅で2つずつ、上方へ突出する8つの上側突起304aを持つ。下側リング状端部306は、四隅で下方へ突出する4つの下側突起306aを持つ。
The
フォーカスコイル26は、八角筒状のマグネットホルダ30の形状に合わせた、八角筒状をしている。永久磁石28は、マグネットホルダ30の八角筒形状の外筒部302に、第1の方向(前後方向)Xおよび第2の方向(左右方向)Yで互いに離間して配置された、4片の矩形状の永久磁石片282から成る。これら4片の永久磁石片282は、フォーカスコイル26と間隔を置いて配置される。図示の実施の形態では、各永久磁石片282は、内周端側がN極に着磁され、外周端側がS極に着磁されている。
The
上側板バネ(前側スプリング)32はレンズホルダ24における光軸O方向上側(前側)に配置され、下側板バネ(後側スプリング)34はレンズホルダ24における光軸O方向下側(後側)に配置される。
The upper leaf spring (front spring) 32 is disposed on the upper side (front side) of the
上側板バネ(前側スプリング)32は、レンズホルダ24の上端部に後述のように取り付けられる上側内周側端部322と、マグネットホルダ30の上側リング状端部304に後述のように取り付けられる上側外周側端部324とを有する。上側内周側端部322と上側外周側端部324との間には、複数本の上側腕部326が設けられている。すなわち、複数本の腕部326は、上側内周側端部322と上側外周側端部324とを繋いでいる。
The upper leaf spring (front spring) 32 includes an upper inner
レンズホルダ24の筒状部240は、その上端に、四隅で上方へ突出する4つの上側突起240aを持つ。上側内周側端部322は、これら4つの上側突起240aがそれぞれ圧入(装入)される4つの上側穴322aを持つ。すなわち、レンズホルダ24の筒状部240の4つの上側突起240aは、それぞれ、上側板バネ32の上側内周側端部322の4つの上側穴322aに圧入(装入)される。
The
一方、上側外周側端部324は、マグネットホルダ30の8つの上側突起304aがそれぞれ装入される8つの上側穴324aを持つ。すなわち、マグネットホルダ30の8つの上側突起304aは、それぞれ、上側外周側端部324の8つの上側穴324aに装入される。
On the other hand, the upper outer
上側板バネ(前側スプリング)32は、上側外周側端部324の四隅で半径方向外側へ延出する4つの弧状の延出部328を更に有する。これら4つの弧状の延出部328は、それぞれ、上記4本のサスペンションワイヤ16の他端が挿入(嵌入)される4つのワイヤ固定用穴328aを持つ。尚、各弧状の延出部328の詳しい構造については、後で図19を参照して、更に詳細に説明する。
The upper leaf spring (front spring) 32 further includes four arc-shaped extending
下側板バネ(後側スプリング)34は、レンズホルダ24の下端部に後述のように取り付けられる下側内周側端部342と、マグネットホルダ30の下側リング状端部306に後述するように取り付けられる下側外周側端部344とを有する。下側内周側端部342と上側外周側端部344との間には、複数本の下側腕部346が設けられている。すなわち、複数本の下側腕部346は、下側内周側端部342と下側外周側端部344とを繋いでいる。
The lower leaf spring (rear spring) 34 is provided at a lower inner
下側板バネ34の下部には、実質的に同一の外形を持つスペーサ36が配置される。詳述すると、スペーサ36は、下側板バネ34の下側外周側端部344と実質的に同一の形状を持つ外リング部364と、下側板バネ34の下側内周側端部342および下側腕部346とを覆うような形状を持つ内リング部362とを有する。
A
レンズホルダ24の筒状部240は、その下端に、四隅で下方へ突出する4つの下側突起(図示せず)を持つ。下側内周側端部342は、これら4つの下側突起がそれぞれ圧入(装入)される4つの下側穴342aを持つ。すなわち、レンズホルダ24の筒状部240の4つの下側突起は、それぞれ、下側板バネ34の下側内周側端部342の4つの下側穴342aに圧入(装入)される。
The
一方、下側板バネ34の下側外周側端部344は、マグネットホルダ30の4つの下側突起306aがそれぞれ装入される4つの下側穴344aを持つ。スペーサ36の外リング部364も、それら4つの下側穴344aと対応する位置に、マグネットホルダ30の4つの下側突起306aがそれぞれ圧力される4つの下側穴364aを持つ。すなわち、マグネットホルダ30の4つの下側突起306aは、それぞれ、下側板バネ34の下側外周側端部344の4つの下側穴344aを介して、スペーサ36の外リング部364の4つの下側穴364aに圧入され、その先端で熱溶着される。
On the other hand, the lower outer
図2から明らかなように、マグネットホルダ30の4つの下側突起306aは、コイル基板40に向かって近づくように突出している。換言すれば、これら4つの下側突起306aとコイル基板40との間の隙間は、それ以外の領域の隙間(すなわち、スペーサ36とコイル基板40との間の隙間)と比較して、狭くなっていることがわかる。
As is clear from FIG. 2, the four
上側板バネ32と下側板バネ34とから成る弾性部材(32,34)は、レンズホルダ24を光軸O方向にのみ移動可能に案内する案内手段として働く。上側板バネ32および下側板バネ34の各々は、ベリリウム銅、ニッケル銅、ステンレス等のバネ材から成る。
The elastic members (32, 34) including the
レンズホルダ24の筒状部240の内周壁には雌ネジ(図示せず)が切られている。一方、レンズバレル12の外周壁には、上記雌ネジに螺合される雄ネジが切られている。従って、レンズバレル12をレンズホルダ24に装着するには、レンズバレル12をレンズホルダ24の筒状部240に対して光軸O周りに回転して光軸O方向に沿って螺合することにより、レンズバレル12をレンズホルダ24内に収容し、接着剤などによって互いに接合する。
A female screw (not shown) is cut on the inner peripheral wall of the
後述するように、フォーカスコイル26にオートフォーカス(AF)電流を流すことで、永久磁石28の磁界とフォーカスコイル26に流れるAF電流による磁界との相互作用によって、レンズホルダ24(レンズバレル12)を光軸O方向に位置調整することが可能である。
As will be described later, by passing an autofocus (AF) current through the
上述したように、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20は、
レンズホルダ24、フォーカスコイル26、永久磁石28、マグネットホルダ30、上側板バネ32、下側板バネ34、およびスペーサ36から構成される。
As described above, the autofocus lens driving unit (AF unit) 20
The
次に、図3を参照して、レンズホルダ駆動装置10の手振れ補正部について更に詳細に説明する。
Next, the camera shake correction unit of the lens
レンズホルダ駆動装置10の手振れ補正部は、前述したように、ベース14の四隅部で一端が固定された4本のサスペンションワイヤ16と、上記オートフォーカスレンズ用駆動部20(レンズホルダ移動部(26;28;30))の永久磁石28と対向して配置された手振れ補正用コイル(駆動用コイル)18とを有する。
As described above, the camera shake correction unit of the lens
4本のサスペンションワイヤ16は、光軸Oに沿って延在し、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体を、第1の方向(前後方向)X及び第2の方向(左右方向)Yに揺動可能に支持する。4本のサスペンションワイヤ16の他端は、上記オートフォーカス用レンズ駆動部20(レンズホルダ移動部(26;28;30))の上端部に固定されている。
The four
詳述すると、前述したように、上側板バネ32の4つの弧状の延出部328は、それぞれ、4本のサスペンションワイヤ16の他端が挿入(嵌入)される4つのワイヤ固定用穴328aを持つ(図3参照)。これら4つのワイヤ固定用穴328aに、4本のサスペンションワイヤ16の他端を挿入(嵌入)し、接着剤やはんだ等で固定する。
More specifically, as described above, the four arc-shaped extending
尚、図示の例では、各弧上の延出部328はL字状をしているが、これに限定されないのは勿論である。
In the illustrated example, the extending
4本のサスペンションワイヤ16のうちの2本は、フォーカスコイル26に給電するためにも使用される。
Two of the four
上述したように、永久磁石28は、第1の方向(前後方向)X及び第2の方向(左右方向)Yで互いに対向して配置された、4片の永久磁石片282から成る。
As described above, the
レンズホルダ駆動装置10の手振れ補正部は、4片の永久磁石片282とベース14との間に挿入されて、離間して配置された1枚のリング状コイル基板40を備える。コイル基板40は、その四隅に、4本のサスペンションワイヤ16を挿通するための貫通穴40aを持つ。この1枚のコイル基板40にレンズホルダ移動部(26;28;30)を駆動するための上記手振れ補正用コイル(駆動用コイル)18が形成されている。
The camera shake correction unit of the lens
ベース14と、コイル基板40と、手振れ補正用コイル(駆動用コイル)18と、フレキシブルプリント基板(FPC)44との組み合わせは、オートフォーカス用レンズ駆動部20(レンズホルダ移動部(26;28;30))から光軸O方向に離間して配置された固定部材(14、40、18、44)として働く。
The combination of the
ここでは、4片の永久磁石片282において、光軸Oに対して、それぞれ、前側、後側、左側、及び右側に配置された永久磁石片を、それぞれ、前側永久磁石片282f、後側永久磁石片282b、左側永久磁石片282l、および右側永久磁石片282rと呼ぶことにする。
Here, in the four pieces of
図4をも参照して、コイル基板40には、手振れ補正用コイル(駆動用コイル)18として、4つの手振れ補正用コイル部(駆動用コイル部)18f、18b、18lおよび18rが形成されている。
Referring also to FIG. 4, four camera shake correction coil portions (drive coil portions) 18 f, 18 b, 18 l and 18 r are formed on the
第1の方向(前後方向)Xで互いに対向して配置された2つの手振れ補正用コイル部(駆動用コイル部)18fおよび18bは、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))を第1の方向(前後方向)Xに移動(揺動)させるためのものである。このような2つの手振れ補正用コイル部(駆動用コイル部)18fおよび18bは、第1方向アクチュエータと呼ばれる。尚、ここでは、光軸Oに関して前側にある手振れ補正用コイル部18fを「前側手振れ補正用コイル部」と呼び、光軸Oに関して後側にある手振れ補正用コイル部18bを「後側手振れ補正用コイル部」と呼ぶことにする。
Two camera shake correction coil portions (drive coil portions) 18f and 18b arranged opposite to each other in the first direction (front-rear direction) X are an autofocus lens drive portion (AF unit) 20 (lens holder movement). Part (26; 28; 30)) is moved (swinged) in the first direction (front-rear direction) X. Such two camera shake correction coil portions (drive coil portions) 18f and 18b are called first direction actuators. Here, the camera shake
一方、第2の方向(左右方向)Yで互いに対向して配置された2つの手振れ補正用コイル部(駆動用コイル部)18lおよび18rは、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))を第2の方向(左右方向)Yに移動(揺動)させるためのものである。このような2つの手振れ補正用コイル部(駆動用コイル部)18lおよび18rは、第2方向アクチュエータと呼ばれる。尚、ここでは、光軸Oに関して左側にある手振れ補正用コイル部18lを「左側手振れ補正用コイル部」と呼び、光軸Oに関して右側にある手振れ補正用コイル部18rを「右側手振れ補正用コイル部」と呼ぶことにする。
On the other hand, two camera shake correction coil portions (drive coil portions) 18l and 18r arranged opposite to each other in the second direction (left-right direction) Y are an autofocus lens drive portion (AF unit) 20 (lens). The holder moving part (26; 28; 30)) is moved (swinged) in the second direction (left-right direction) Y. Such two camera shake correction coil portions (drive coil portions) 18l and 18r are called second-direction actuators. Here, the camera shake correction coil portion 18l on the left side with respect to the optical axis O is referred to as a “left hand shake correction coil portion”, and the camera shake
図4に示されるように、図示の手振れ補正用コイル(駆動用コイル)18において、前側手振れ補正用コイル部18fおよび左側手振れ補正用コイル部18lは、それぞれ、対向する前側永久磁石片282fおよび左側永久磁石片282lの長手方向の中央で分離するように、2つのコイル部分に分割されている。すなわち、前側手振れ補正用コイル部18fは、左寄りコイル部分18flと右寄りコイル部分18frとから構成されている。同様に、左側手振れ補正用コイル部18lは、前寄りコイル部分18lfと後寄りコイル部分18lbとから構成されている。
As shown in FIG. 4, in the illustrated image stabilization coil (drive coil) 18, the front image
換言すれば、前側手振れ補正用コイル部18fおよび左側手振れ補正用コイル部18lの各々は、2つのループ部分から構成されているのに対して、後側手振れ補正用コイル部18bおよび右側手振れ補正用コイル部18rの各々は、1つのループ部分から構成されている。
In other words, each of the front-side image
このように、4つの手振れ補正用コイル部(駆動用コイル部)18f、18b、18lおよび18rのうち、第1の方向X及び第2の方向に配置された特定の2つの手振れ補正コイル部18fおよび18lの各々は、対向する永久磁石片282fおよび282lの長手方向の中央で分離するように、2つのコイル部分18fl、18frおよび18lf、18lbに分割されている。
In this way, among the four camera shake correction coil portions (drive coil portions) 18f, 18b, 18l and 18r, two specific camera shake
このように構成された4つの手振れ補正用コイル部(駆動用コイル部)18f、18b、18l、および18rは、永久磁石28と協働して、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体をX軸方向(第1の方向)およびY軸方向(第2の方向)に駆動するためのものである。また、手振れ補正用コイル部(駆動用コイル部)18f、18b、18l、および18rと永久磁石28との組合せは、ボイスコイルモータ(VCM)として働く。
The four camera shake correction coil portions (drive coil portions) 18f, 18b, 18l, and 18r configured in this way cooperate with the
このように、図示のレンズホルダ駆動装置10の手振れ補正部は、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))に収容されたレンズバレル12そのものを、第1の方向(前後方向)X及び第2の方向(左右方向)Yに移動させることにより、手振れを補正する。したがって、レンズホルダ駆動装置10の手振れ補正部は、「バレルシフト方式」の手振れ補正部と呼ばれる。
As described above, the camera shake correction unit of the illustrated lens
レンズホルダ駆動装置10は、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20を覆うシールドカバー42を更に備える。シールドカバー42は、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20の外周側面を覆う四角筒部422と、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20の上面を覆う上側端部424とを有する。上側端部424は光軸Oと同心の円形開口424aを持つ。
The lens
図示のレンズホルダ駆動装置10の手振れ補正部は、ベース14に対するオートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))の位置を検出するための位置検出手段50を更に備えている。図示の位置検出手段50は、ベース14上に取り付けられた2つのホール素子50f、50lから成る磁気式位置検出手段から構成されている。これら2つのホール素子50f、50lは、後述するように、4片の永久磁石片282の中の2片とそれぞれ離間して対向配置されている。図2に示されるように、各ホール素子50f、50lは、永久磁石片282におけるN極からS極への方向を横切るように配置されている。
The camera shake correction unit of the illustrated lens
図示の例において、一方のホール素子50fは、光軸Oに対して第1の方向(前後方向)Xの前側に配置されているので、前側ホール素子と呼ばれる。他方のホール素子50lは、光軸Oに対して第2の方向(左右方向)Yの左側に配置されているので、左側ホール素子と呼ばれる。
In the illustrated example, one
前側ホール素子50fは、分割された2つのコイル部分18fl、18frを持つ前側手振れ補正用コイル部18fの、2つのコイル部分18fl、18frの分離した場所で、ベース14上に配置されている。同様に、左側ホール素子50lは、分割された2つのコイル部分18lf、18lbを持つ左側手振れ補正用コイル部18lの、2つのコイル部分18lf、18lbの分離した場所で、ベース14上に配置されている。
The
このように、2つのホール素子50fおよび50lは、分割された2つのコイル部分18fl、18frおよび18lf、18lbを持つ特定の2つの手振れ補正用コイル部18fおよび18lの、2つのコイル部分18fl、18frおよび18lf、18lbの分離した場所で、ベース14上に配置されている。
In this way, the two
前側ホール素子50fは、それと対向する前側永久磁石片282fの磁力を検出することにより、第1の方向(前後方向)Xの移動(揺動)に伴う第1の位置を検出する。左側ホール素子50lは、それと対向する左側永久磁石片282lの磁力を検出することにより、第2の方向(左右方向)Yの移動(揺動)に伴う第2の位置を検出する。
The
図5乃至図7を参照して、本発明の実施の形態に係るレンズホルダ駆動装置10の理解を容易にするために、関連のレンズホルダ駆動装置に使用される関連の磁気回路とホール素子との間の関係について説明する。図示の関連の磁気回路とホール素子との間の関係は、前述した特許文献2に開示されたものとの同様の構成(関係)を有する。図5は関連の磁気回路とホール素子との間の関係を示す斜視図であり、図6は関連の磁気回路とホール素子との間の関係を示す縦断面図であり、図7はAFユニット20を前後方向Xに変位した場合の、関連の磁気回路とホール素子との間の関係を示す縦断面図である。
5 to 7, in order to facilitate understanding of the lens
関連の磁気回路と、本実施の形態に係るレンズホルダ駆動装置10に使用される磁気回路との間の相違点は、関連の磁気回路では、手振れ補正用コイル(駆動用コイル)18’を構成する4つの手振れ補正用コイル部(駆動用コイル部)18f’、18b’、18l’および18r’に、2つのループ部分に分割したものがないことである。すなわち、関連の磁気回路では、4つの手振れ補正用コイル部(駆動用コイル部)18f’、18b’、18l’および18r’の各々が、1つのループ部分のみから構成されていることである。
The difference between the related magnetic circuit and the magnetic circuit used in the lens
前述したように、4片の永久磁石片282f、282b、282l、および282rは内側をN極に、外側をS極に着磁してある。図5に示す矢印Bは、これら永久磁石片によって発生される磁束の方向を示している。
As described above, the four
次に、図5を参照して、関連の磁気回路を使用して、レンズホルダ24(レンズバレル12)を光軸O方向に位置調整する場合の動作について説明する。 Next, with reference to FIG. 5, an operation in the case of adjusting the position of the lens holder 24 (lens barrel 12) in the optical axis O direction using a related magnetic circuit will be described.
例えば、フォーカスコイル26に、反時計回りにAF電流を流すとする。この場合、フレミングの左手規則に従って、フォーカスコイル26には、上方向の電磁力が作用する。その結果、レンズホルダ24(レンズバレル12)を光軸O方向の上方へ移動させることができる。
For example, it is assumed that an AF current flows through the
逆に、フォーカスコイル26に時計回りにAF電流を流すことにより、レンズホルダ24(レンズバレル12)を光軸O方向の下方へ移動させることができる。
Conversely, the lens holder 24 (lens barrel 12) can be moved downward in the direction of the optical axis O by causing the AF current to flow clockwise through the
次に、図5乃至図7を参照して、関連の磁気回路を使用して、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体を、第1の方向(前後方向)Xまたは第2の方向(左右方向)Yに移動させる場合の動作について説明する。 Next, referring to FIG. 5 to FIG. 7, the entire autofocus lens driving unit (AF unit) 20 (lens holder moving unit (26; 28; 30)) is The operation when moving in the first direction (front-rear direction) X or the second direction (left-right direction) Y will be described.
最初に、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体を、第1の方向(前後方向)Xの後側に移動させる場合の動作について説明する。この場合、図5に示されるように、前側手振れ補正用コイル部18f’には、矢印IIS1で示されるような、反時計回りに第1の手振れ補正(IS)電流を流し、後側手振れ補正用コイル部18b’には、矢印IIS2で示されるような、時計回りに第2の手振れ補正(IS)電流を流す。
First, an operation for moving the entire autofocus lens driving unit (AF unit) 20 (lens holder moving unit (26; 28; 30)) to the rear side in the first direction (front-rear direction) X will be described. To do. In this case, as shown in FIG. 5, a first camera shake correction (IS) current is caused to flow counterclockwise as shown by an arrow I IS1 to the front camera shake
この場合、フレミングの左手規則に従って、前側手振れ補正用コイル部18f’には前方向の電磁力が作用し、後側手振れ補正用コイル部18b’にも前方向の電磁力が作用する。しかしながら、これら手振れ補正用コイル部(駆動用コイル部)18f’および18b’は、ベース14に固定されているので、その反作用として、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体には、図6の矢印FIS1およびFIS2で示されるような、後方向の電磁力が作用する。その結果、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体を後方向へ移動させることができる。
In this case, according to Fleming's left-hand rule, a forward electromagnetic force acts on the front-side camera shake
逆に、前側手振れ補正用コイル部18f’に時計回りに第1のIS電流を流し、後側手振れ補正用コイル部18b’に反時計回りに第2のIS電流を流すことにより、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体を前方向へ移動させることができる。
Conversely, the first IS current is caused to flow clockwise through the front camera shake
一方、左側手振れ補正用コイル部18l’に反時計回りに第3のIS電流を流し、右側手振れ補正用コイル部18r’に時計回りに第4のIS電流を流すことにより、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体を右方向へ移動させることができる。
On the other hand, by driving a third IS current counterclockwise through the left hand shake correction coil portion 18l ′ and passing a fourth IS current clockwise through the right hand shake
また、左側手振れ補正用コイル部18l’に時計回りに第3のIS電流を流し、右側手振れ補正用コイル部18r’に反時計回りに第4のIS電流を流すことにより、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体を左方向へ移動させることができる。
Further, a third IS current is passed clockwise through the left hand shake correction coil portion 18l ′, and a fourth IS current is passed counterclockwise through the right hand shake
このようにして、カメラの手振れを補正することができる。 In this way, camera shake can be corrected.
次に、図5乃至図7に加えて、図8乃至図10をも参照して、関連の磁気回路を使用した関連のレンズ駆動装置における問題点について、詳細に説明する。 Next, with reference to FIG. 8 to FIG. 10 in addition to FIG. 5 to FIG. 7, problems in the related lens driving device using the related magnetic circuit will be described in detail.
前述したように、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体を後方向へ移動させるために、図5に示されるように、前側手振れ補正用コイル部18f’に、矢印IIS1で示されるような、反時計回りに第1のIS電流を流し、後側手振れ補正用コイル部18b’に、矢印IIS2で示されるような、時計回りに第2のIS)電流を流した場合を例に挙げて説明する。
As described above, in order to move the entire autofocus lens driving unit (AF unit) 20 (lens holder moving unit (26; 28; 30)) in the rearward direction, as shown in FIG. A first IS current is caused to flow counterclockwise as indicated by an arrow I IS1 through the coil portion 18f ′, and a clockwise rotation as indicated by an arrow I IS2 is applied to the rear image
この場合、図7に示されるように、前側手振れ補正用コイル部18f’に流される第1のIS電流IIS1により発生する磁界BI1と、移動した前側永久磁石片282fにより発生する磁界Bとが同位相になっていることが分かる。磁界Bの磁束密度をaで表わし、磁界BI1の磁束密度をbで表わすとする。したがって、前側ホール素子50fは、磁界Bの磁束密度aと磁界BI1の磁束密度bとの、トータルの磁束密度(a+b)を検出することになる。
In this case, as shown in FIG. 7, the magnetic field B I1 generated by the first IS current I IS1 flowing in the front-side image
ここで、前側ホール素子50fによってオートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))の位置を検出するためには、磁界Bの磁束密度aとトータルでの磁束密度(a+b)とが同位相になっていることが必要であることに注意されたい。
Here, in order to detect the position of the auto-focus lens driving unit (AF unit) 20 (lens holder moving unit (26; 28; 30)) by the
図8は、関連の磁気回路における、前側ホール素子50fの周波数特性を示す図である。図8において、横軸は周波数(Frequency)(Hz)を表わし、左側縦軸はゲイン(Gain)(dB)を表わし、右側縦軸は位相(Phase)(deg)を表わす。また、図8において、実線はゲイン特性を示し、一点鎖線は位相特性を示す。
FIG. 8 is a diagram showing the frequency characteristics of the
図8にから分かるように、前側ホール素子50fの周波数特性は、領域Iと、領域IIと、領域IIIとに分けられる。領域Iは、アクチュエータの一次共振以下の帯域で、周波数が低い領域である。領域IIは、アクチュエータの一次共振以上の帯域で、周波数が中間の領域である。領域IIIは、アクチュエータの一次共振以上の帯域で、周波数が高い領域である。
As can be seen from FIG. 8, the frequency characteristics of the
図9は、領域I、領域II、および領域IIIにおける、前側永久磁石片282fにより発生する磁界Bの磁束密度a、前側手振れ補正用コイル部18f’に流される第1のIS電流IIS1により発生する磁界BI1の磁束密度b、および前側ホール素子50fで検出されるトータルでの磁束密度(a+b)の大きさと位相関係を示す図である。図10は、図9の関係を表にした図である。
FIG. 9 shows the magnetic flux density a of the magnetic field B generated by the front
図9および図10から次のことが分かる。 The following can be understood from FIGS. 9 and 10.
領域Iである一次共振以下の帯域では、磁界Bの磁束密度aの大きさ|a|は、磁界BI1の磁束密度bの大きさ|b|より大きく(|a|>|b|)、磁界Bの磁束密度a、磁界BI1の磁束密度b、およびトータルでの磁束密度(a+b)が同位相となっている。したがって、領域Iにおいては、前側ホール素子50fによってオートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))の位置を検出することができる。
In the band below the primary resonance that is the region I, the magnitude | a | of the magnetic flux density a of the magnetic field B is larger than the magnitude | b | of the magnetic flux density b of the magnetic field B I1 (| a |> | b |), The magnetic flux density a of the magnetic field B, the magnetic flux density b of the magnetic field BI1 , and the total magnetic flux density (a + b) are in phase. Accordingly, in the region I, the position of the autofocus lens driving unit (AF unit) 20 (lens holder moving unit (26; 28; 30)) can be detected by the
一方、アクチュエータの一次共振以上では、前側永久磁石片282fの動きが、前側手振れ補正用コイル部18f’に流される第1のIS電流IIS1の位相と180°ずれる為、逆位相となる。
On the other hand, at or above the primary resonance of the actuator, the movement of the front
領域IIである一次共振以上の帯域では、磁界Bの磁束密度aの大きさ|a|は、磁界BI1の磁束密度bの大きさ|b|より大きい(|a|>|b|)ので、磁界Bの磁束密度aとトータルでの磁束密度(a+b)とが同位相となっている。したがって、領域IIにおいては、前側ホール素子50fによってオートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))の位置を検出することができる。
In the region II in the region II that is higher than the primary resonance, the magnitude | a | of the magnetic flux B of the magnetic field B is larger than the magnitude | b | of the magnetic flux density b of the magnetic field B I1 (| a |> | b |). The magnetic flux density a of the magnetic field B and the total magnetic flux density (a + b) are in phase. Accordingly, in the region II, the position of the autofocus lens driving unit (AF unit) 20 (lens holder moving unit (26; 28; 30)) can be detected by the
しかしながら、領域IIIである一次共振以上の帯域では、磁界Bの磁束密度aの大きさ|a|が、磁界BI1の磁束密度bの大きさ|b|よりも小さく(|a|<|b|)なってしまう。その為、磁界Bの磁束密度aとトータルでの磁束密度(a+b)とが逆位相となる。その結果、領域IIIにおいては、前側ホール素子50fによってオートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))の位置を検出することができなくなる。すなわち、ホール素子の出力は共振点をもつ。
However, in the band of the primary resonance or higher in the region III, the magnitude | a | of the magnetic flux density a of the magnetic field B is smaller than the magnitude | b | of the magnetic flux density b of the magnetic field B I1 (| a | <| b |). Therefore, the magnetic flux density a of the magnetic field B and the total magnetic flux density (a + b) are in opposite phases. As a result, in the area III, the position of the autofocus lens driving unit (AF unit) 20 (lens holder moving unit (26; 28; 30)) cannot be detected by the
したがって、コイルの1つのループ部分の間(中)にホール素子を配置すると、一次共振以上の領域IIIにおいて、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))の位置を検出することができないことが分かる。換言すれば、ホース素子50f、50lは、それぞれ、手振れ補正用コイル部(駆動用コイル部)18f’、18l’に流した電流によって発生する磁界に起因する悪影響を受けることになる。
Therefore, when a Hall element is arranged between (inside) one loop portion of the coil, an autofocus lens driving unit (AF unit) 20 (lens holder moving unit (26; 28; 30) is formed in the region III above the primary resonance. It can be seen that the position of)) cannot be detected. In other words, the
次に、図11乃至図14を参照して、本発明の実施の形態に係るレンズホルダ駆動装置10に使用される本実施の形態に係る磁気回路とホール素子との間の関係について説明する。図11は本実施の形態に係る磁気回路とホール素子との間の関係を示す斜視図であり、図12は本実施の形態に係る磁気回路とホール素子との間の関係を示す縦断面図であり、図13はAFユニット20(レンズホルダ移動部(26;28;30))を前後方向Xに変位した場合の、本実施の形態に係る磁気回路とホール素子との間の関係を示す縦断面図であり、図14は、図13の線XIV―XIVでの断面図である。
Next, the relationship between the magnetic circuit according to the present embodiment and the Hall element used in the lens
前述したように、4片の永久磁石片282f、282b、282l、および282rは内側をN極に、外側をS極に着磁してある。図11に示す矢印Bは、これら永久磁石片によって発生される磁束の方向を示している。
As described above, the four
次に、図11を参照して、本実施の形態に係る磁気回路を使用して、レンズホルダ24(レンズバレル12)を光軸O方向に位置調整する場合の動作について説明する。 Next, with reference to FIG. 11, the operation when the position of the lens holder 24 (lens barrel 12) is adjusted in the direction of the optical axis O using the magnetic circuit according to the present embodiment will be described.
例えば、フォーカスコイル26に、反時計回りにAF電流を流すとする。この場合、フレミングの左手規則に従って、フォーカスコイル26には、上方向の電磁力が作用する。その結果、レンズホルダ24(レンズバレル12)を光軸O方向の上方へ移動させることができる。
For example, it is assumed that an AF current flows through the
逆に、フォーカスコイル26に時計回りにAF電流を流すことにより、レンズホルダ24(レンズバレル12)を光軸O方向の下方へ移動させることができる。
Conversely, the lens holder 24 (lens barrel 12) can be moved downward in the direction of the optical axis O by causing the AF current to flow clockwise through the
次に、図11乃至図14を参照して、本実施の形態に係る磁気回路を使用して、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ駆動部(26;28;30))全体を、第1の方向(前後方向)Xまたは第2の方向(左右方向)Yに移動させる場合の動作について説明する。 Next, referring to FIG. 11 to FIG. 14, by using the magnetic circuit according to the present embodiment, an autofocus lens driving unit (AF unit) 20 (lens holder driving unit (26; 28; 30)). The operation when moving the whole in the first direction (front-rear direction) X or the second direction (left-right direction) Y will be described.
最初に、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体を、第1の方向(前後方向)Xの後側に移動させる場合の動作について説明する。この場合、図11に示されるように、前側手振れ補正用コイル部18fの2つのコイル部分18fl、18frの各々には、矢印IIS1で示されるような、反時計回りに第1の手振れ補正(IS)電流を流し、後側手振れ補正用コイル部18bには、矢印IIS2で示されるような、時計回りに第2の手振れ補正(IS)電流を流す。
First, an operation for moving the entire autofocus lens driving unit (AF unit) 20 (lens holder moving unit (26; 28; 30)) to the rear side in the first direction (front-rear direction) X will be described. To do. In this case, as shown in FIG. 11, each of the two coil portions 18fl and 18fr of the front-side image
この場合、フレミングの左手規則に従って、前側手振れ補正用コイル部18fには前方向の電磁力が作用し、後側手振れ補正用コイル部18bにも前方向の電磁力が作用する。しかしながら、これら手振れ補正用コイル部(駆動用コイル部)18fおよび18bは、ベース14に固定されているので、その反作用として、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体には、図12の矢印FIS1およびFIS2で示されるような、後方向の電磁力が作用する。その結果、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体を後方向へ移動させることができる。
In this case, in accordance with Fleming's left-hand rule, a forward electromagnetic force acts on the front camera shake
逆に、前側手振れ補正用コイル部18fの2つのコイル部分18fl、18frの各々に時計回りに第1のIS電流を流し、後側手振れ補正用コイル部18bに反時計回りに第2のIS電流を流すことにより、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体を前方向へ移動させることができる。
Conversely, a first IS current is passed clockwise through each of the two coil portions 18fl and 18fr of the front-side camera shake
一方、左側手振れ補正用コイル部18lの2つのコイル部分18lf、18lbの各々に反時計回りに第3のIS電流を流し、右側手振れ補正用コイル部18rに時計回りに第4のIS電流を流すことにより、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体を右方向へ移動させることができる。
On the other hand, a third IS current is caused to flow counterclockwise through each of the two coil portions 18lf and 18lb of the left hand shake correction coil portion 18l, and a fourth IS current is caused to flow clockwise through the right hand shake
また、左側手振れ補正用コイル部18lの2つのコイル部分18lf、18lbの各々に時計回りに第3のIS電流を流し、右側手振れ補正用コイル部18rに反時計回りに第4のIS電流を流すことにより、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体を左方向へ移動させることができる。
Further, a third IS current is passed clockwise through each of the two coil portions 18lf and 18lb of the left hand shake correction coil portion 18l, and a fourth IS current is passed counterclockwise through the right hand shake
このようにして、カメラの手振れを補正することができる。 In this way, camera shake can be corrected.
次に、図11乃至図14に加えて、図15乃至図17をも参照して、本実施の形態に係る磁気回路を使用したレンズホルダ駆動装置10における利点について、詳細に説明する。
Next, the advantages of the lens
前述したように、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体を後方向へ移動させるために、図11に示されるように、前側手振れ補正用コイル部18fの2つのコイル部分18fl、18frの各々に、矢印IIS1で示されるような、反時計回りに第1のIS電流を流し、後側手振れ補正用コイル部18bに、矢印IIS2で示されるような、時計回りに第2のIS電流を流した場合を例に挙げて説明する。
As described above, in order to move the entire autofocus lens driving unit (AF unit) 20 (lens holder moving unit (26; 28; 30)) backward, as shown in FIG. A first IS current is caused to flow counterclockwise as shown by an arrow I IS1 in each of the two coil portions 18fl and 18fr of the
この場合、図13および図14に示されるように、前側手振れ補正用コイル部18fに流される第1のIS電流IIS1により発生する磁界BI1と、移動した前側永久磁石片282fにより発生する磁界Bとが逆位相になっていることが分かる。磁界Bの磁束密度をaで表わし、磁界BI1の磁束密度をbで表わすとする。したがって、前側ホール素子50fは、磁界Bの磁束密度aと磁界BI1の磁束密度bとの、トータルの磁束密度(a+b)を検出することになる。
In this case, as shown in FIGS. 13 and 14, the magnetic field B I1 generated by the first IS current I IS1 passed through the front-side image
前述したように、前側ホール素子50fによってオートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))の位置を検出するためには、磁界Bの磁束密度aとトータルでの磁束密度(a+b)とが同位相になっていることが必要であることに注意されたい。
As described above, in order to detect the position of the autofocus lens driving unit (AF unit) 20 (the lens holder moving unit (26; 28; 30)) by the
図15は、本実施の形態に係る磁気回路における、前側ホール素子50fの周波数特性を示す図である。図15において、横軸は周波数(Frequency)(Hz)を表わし、左側縦軸はゲイン(Gain)(dB)を表わし、右側縦軸は位相(Phase)(deg)を表わす。また、図15において、実線はゲイン特性を示し、一点鎖線は位相特性を示す。
FIG. 15 is a diagram illustrating frequency characteristics of the
図15から分かるように、前側ホール素子50fの周波数特性は、周波数の低い方から順に、領域Iと、領域IIと、領域IIIとに分けられる。領域Iは、アクチュエータの一次共振以下の帯域で、周波数が低い領域である。領域IIは、アクチュエータの一次共振以上の帯域で、周波数が中間の領域である。領域IIIは、アクチュエータの一次共振以上の帯域で、周波数が高い領域である。
As can be seen from FIG. 15, the frequency characteristics of the
図16は、領域I、領域II、および領域IIIにおける、前側永久磁石片282fにより発生する磁界Bの磁束密度a、前側手振れ補正用コイル部18fに流される第1のIS電流IIS1により発生する磁界BI1の磁束密度b、および前側ホール素子50fで検出されるトータルでの磁束密度(a+b)の大きさと位相関係を示す図である。図17は、図16の関係を表にした図である。
FIG. 16 is generated by the magnetic flux density a of the magnetic field B generated by the front
図16および図17から次のことが分かる。 The following can be understood from FIGS. 16 and 17.
領域Iである一次共振以下の帯域では、磁界Bの磁束密度aの大きさ|a|は、磁界BI1の磁束密度bの大きさ|b|より大きく(|a|>|b|)、磁界Bの磁束密度aと磁界BI1の磁束密度bとは逆位相となっているが、磁界Bの磁束密度aとトータルでの磁束密度(a+b)とが同位相となっている。したがって、領域Iにおいては、前側ホール素子50fによってオートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))の位置を検出することができる。
In the band below the primary resonance that is the region I, the magnitude | a | of the magnetic flux density a of the magnetic field B is larger than the magnitude | b | of the magnetic flux density b of the magnetic field B I1 (| a |> | b |), The magnetic flux density a of the magnetic field B and the magnetic flux density b of the magnetic field BI1 are in opposite phases, but the magnetic flux density a of the magnetic field B and the total magnetic flux density (a + b) are in phase. Accordingly, in the region I, the position of the autofocus lens driving unit (AF unit) 20 (lens holder moving unit (26; 28; 30)) can be detected by the
一方、アクチュエータの一次共振以上では、前側永久磁石片282fの動きが、前側手振れ補正用コイル部18fに流される第1のIS電流IIS1と同位相となる。
On the other hand, in the actuator of the primary resonance or the motion of the front
領域IIである一次共振以上の帯域では、磁界Bの磁束密度aの大きさ|a|は、磁界BI1の磁束密度bの大きさ|b|より大きい(|a|>|b|)ので、磁界Bの磁束密度aとトータルでの磁束密度(a+b)とが同位相となっている。したがって、領域IIにおいては、前側ホール素子50fによってオートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))の位置を検出することができる。
In the region II in the region II that is higher than the primary resonance, the magnitude | a | of the magnetic flux B of the magnetic field B is larger than the magnitude | b | of the magnetic flux density b of the magnetic field B I1 (| a |> | b |). The magnetic flux density a of the magnetic field B and the total magnetic flux density (a + b) are in phase. Accordingly, in the region II, the position of the autofocus lens driving unit (AF unit) 20 (lens holder moving unit (26; 28; 30)) can be detected by the
一方、領域IIIである一次共振以上の帯域では、磁界Bの磁束密度aの大きさ|a|が、磁界BI1の磁束密度bの大きさ|b|よりも小さく(|a|<|b|)なる。しかしながら、磁界Bの磁束密度aとトータルでの磁束密度(a+b)とが同位相であるので、磁界Bの磁束密度aとトータルでの磁束密度(a+b)とも同位相となる。その結果、領域IIIにおいても、前側ホール素子50fによってオートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))の位置を検出することができる。すなわち、ホール素子の出力に共振は発生しない。
On the other hand, in the band of the primary resonance in region III, the magnitude | a | of the magnetic flux density a of the magnetic field B is smaller than the magnitude | b | of the magnetic flux density b of the magnetic field B I1 (| a | <| b |) However, since the magnetic flux density a of the magnetic field B and the total magnetic flux density (a + b) are in phase, both the magnetic flux density a of the magnetic field B and the total magnetic flux density (a + b) are in phase. As a result, also in the region III, the position of the autofocus lens driving unit (AF unit) 20 (lens holder moving unit (26; 28; 30)) can be detected by the
したがって、コイルの2つのループ部分の間にホール素子を配置することによって、全ての周波数範囲において、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))の位置を検出することができることが分かる。換言すれば、ホール素子50f、50lは、それぞれ、手振れ補正用コイル部(駆動用コイル部)18f、18lに流した電流によって発生する磁界に起因する悪影響を受けるのを避けることができる。
Accordingly, by disposing the Hall element between the two loop portions of the coil, the autofocus lens driving unit (AF unit) 20 (the lens holder moving unit (26; 28; 30)) is used in the entire frequency range. It can be seen that the position can be detected. In other words, the
図18は、磁気回路における、永久磁石28の1片の永久磁石片282と、その周囲に配置されるフォーカスコイル26および手振れ補正用コイル(駆動用コイル)18との配置関係を示した断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing the positional relationship between one
永久磁石片282の高さに対して、フォーカスコイル26の高さが低くなっている。これにより、レンズホルダ24(レンズバレル12)を光軸O方向に位置調整する場合のストロークを大きくすることができる。
The height of the
また、永久磁石片282の半径方向のエッジが、手振れ補正用コイル(駆動用コイル)18の半径方向のコイル断面幅に入るように、永久磁石片282と手振れ補正用コイル(駆動用コイル)18とが配置されている。これにより、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体を光軸Oに対して直交する方向へ移動させる駆動力の感度を高めることができる。
Further, the
ところで、このような構成のレンズホルダ駆動装置10では、落下衝撃等によって、4本のサスペンションワイヤ16に伸張する方向の力がかかって、4本のサスペンションワイヤ16が破断する虞があるが、本実施の形態に係るレンズホルダ駆動装置10では、後述するような、4本のサスペンションワイヤ16の破断を防止する破断防止部材を備えている。
By the way, in the lens
図19および図20を参照して、本実施の形態に係る破断防止部材について詳細に説明する。図19は、サスペンションワイヤ16の他端を上側板バネ32に固定する部分を拡大して示す部分斜視図であり、図20は、その固定する部分の部分断面図である。
With reference to FIGS. 19 and 20, the fracture preventing member according to the present embodiment will be described in detail. FIG. 19 is an enlarged partial perspective view showing a portion for fixing the other end of the
前述したように、上側板バネ32は、上側外周側端部324の四隅で半径方向外側へ延出する4つの弧状の延出部328(図19では、1つの弧状の延出部328のみを図示している)を有する。これら4つの弧状の延出部328は、その先端部に、それぞれ、上記4本のサスペンションワイヤ16の他端が挿入(嵌入)される4つのワイヤ固定用穴328a(図3参照)を持つ。これら4つのワイヤ固定用穴328aに4本のサスペンションワイヤ16の他端を挿入して、はんだ60付け又は接着剤(図示せず)により固定している。
As described above, the
したがって、4つの弧状の延出部328は、4本のサスペンションワイヤ16の他端を固定するワイヤ固定部として働く。
Therefore, the four arc-shaped extending
このような構成のレンズホルダ駆動装置10では、落下衝撃等により、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))にベース14から離れる方向の力が加わっても、4本のサスペンションワイヤ16の他端が上側板バネ32の4つの弧状の延出部328に固定された状態で、その4つの弧状の延出部328が弾性変形しつつオートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))が上昇することになる。
In the lens
その結果、4本のサスペンションワイヤ16が破断するのを防止することができる。したがって、4つの弧状の延出部328は、4本のサスペンションワイヤ16の破断を防止する破断防止部材として働く。
As a result, the four
一方、図19に示されるように、マグネットホルダ30は、上側リング状端部304の四隅で上方へ突出する4つの上側ストッパ308(図19では、1つの上側ストッパ308のみ図示する)を有する。各上側ストッパ308は、上側板バネ32の上側外周側端部324と各弧状の延出部328との間に形成された開口32aから突出している。
On the other hand, as shown in FIG. 19, the
換言すれば、4つの上側ストッパ308は、マグネットホルダ30からシールドカバー42の内壁面へ向けて突出している。
In other words, the four
これら4つの上側ストッパ308により、図2に示されるように、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))の上方向への移動が規制される。換言すれば、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))が上方向へ移動する際に、4つの弧状の延出部328が弾性変形するが、当該4つの弧状の延出部328が折れ曲がる前および4本のサスペンションワイヤ16に破断する力がかかる前に、マグネットホルダ30の4つの上側ストッパ308がシールドカバー42の上側端部424の内壁面と当接する。
These four
すなわち、4つの上側ストッパ308は、4本のサスペンションワイヤ16の破断防止を補助する破断防止補助部材として働く。
That is, the four
なお、図2に示されるように、固定部材(14、40、18、44)とオートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))との間には、クリアランス(隙間)がほとんどない。したがって、たとえ落下衝撃等により、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))にベース14へ近づく方向の力が加わっても、直ちにオートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))が固定部材(14、40、18、44)の上面に当接するので、4本のサスペンションワイヤ16は撓むものの塑性変形することはない。
As shown in FIG. 2, between the fixing member (14, 40, 18, 44) and the autofocus lens driving unit (AF unit) 20 (lens holder moving unit (26; 28; 30)). Has almost no clearance. Therefore, even if a force in a direction approaching the
図2乃至図4に加えて図21をも参照して、ベース14とコイル基板40との間に配置されるフレキシブルプリント基板(FPC)44とその搭載方法について説明する。図21は、コイル基板40とフレキシブルプリント基板(FPC)44とを組み合せたものを、裏面側から見た斜視図である。
A flexible printed circuit board (FPC) 44 disposed between the base 14 and the
図3に示されるように、ベース14は、その円形開口14a近傍の半径方向外側の対角線上に、上方へ突出する4つの位置決め突起142を持つ。一方、図4に示されるように、コイル基板40は、これら4つの位置決め突起142がそれぞれ装入される4つの位置決め穴部40bを持つ。図21に示されるように、フレキシブルプリント基板(FPC)44も、これら4つの位置決め穴部40bと対応する位置に、4つの位置決め穴部44aを持つ。したがって、ベース14の4つの位置決め突起142は、それぞれ、フレキシブルプリント基板(FPC)44の4つの位置決め穴部44aを介して、コイル基板40の4つの位置決め穴部40bに装入される。
As shown in FIG. 3, the
図21に示されるように、フレキシブルプリント基板(FPC)44の裏面には、2つのホール素子50f、50lが搭載されている。一方、図2に示されるように、ベース14には、これら2つのホール素子50f、50lが嵌入される穴14bが形成されている。
As shown in FIG. 21, two
また、図4に示されるように、コイル基板40には、その中央部にある円形開口40cに沿って、4つの手振れ補正用コイル部(駆動用コイル部)18f、18b、18l、および18rへ電流を供給するための6つのランド18aが形成されている。一方、図21に示されるように、フレキシブルプリント基板(FPC)44には、これら6つのランド18aとそれぞれ対応する位置に6つの切欠き部44bが形成されている。したがって、これら6つの切欠き部44bに半田ペーストを載せ、半田リフローすることによって、フレキシブルプリント基板(FPC)44の内部配線(図示せず)とコイル基板40の6つのランド18aとを電気的に接続することができる。
Further, as shown in FIG. 4, the
尚、図21に示されるように、フレキシブルプリント基板(FPC)44の裏面には制御部46が搭載されている。制御部46は、フォーカスコイル16に流す電流を制御したり、2つのホール素子50f、50lで検出された位置検出信号に基づいて、図示しない2つの方向ジャイロに基づいて検出された揺れを相殺するように、4つの手振れ補正用コイル部(駆動用コイル部)18f、18b、18l、および18rへ流す電流を制御する。
As shown in FIG. 21, a
図22及び図23を参照して、フォーカスコイル26への給電方法について説明する。図22は、シールドカバー42を省いた状態のレンズホルダ駆動装置10の平面図である。図23は、図22における、フォーカスコイル26を構成した線材の末端部の絡げ部分を拡大して示す部分拡大斜視図である。
A method for supplying power to the
図22に示されるように、レンズホルダ24は、その上端で左右方向Yに互いに離れる方向(半径方向外側)に突設した第1及び第2の突起部241及び242を持つ。図示の例では、第1の突起部241は、右側へ突出しているので、右側突起部と呼ばれ、第2の突起部242は、左側へ突出しているので、左側突起部と呼ばれる。
As shown in FIG. 22, the
一方、フォーカスコイル26を構成した線材は、第1及び第2の末端部261及び262を持つ。図23に示されるように、フォーカスコイル26の線材の第1の末端部261は、レンズホルダ24の第1の突起部(右側突出部)241に絡げられている。同様に、フォーカスコイル26の線材の第2の末端部262は、レンズホルダ24の第2の突起部(左側突起部)242に絡げられている。したがって、第1及び第2の末端部261及び262は、それぞれ、第1及び第2の絡げ部分とも呼ばれる。
On the other hand, the wire constituting the
一方、図22に示されるように、第1の板バネ(上側板バネ)32は、互いに電気的に絶縁された第1及び第2の板バネ片32−1及び32−2から構成されている。第1及び第2の板バネ片32−1及び32−2は、レンズの光軸Oを中心に回転対称の形状をしている。第1の板バネ片32−1は、マグネットホルダ30の第1の端(上端)上で、実質的に後側および右側に配置されており、第2の板バネ片32−2は、マグネットホルダ30の第1の端(上端)上で、実質的に前側および左側に配置されている。
On the other hand, as shown in FIG. 22, the first leaf spring (upper leaf spring) 32 includes first and second leaf spring pieces 32-1 and 32-2 that are electrically insulated from each other. Yes. The first and second leaf spring pieces 32-1 and 32-2 have a rotationally symmetric shape around the optical axis O of the lens. The first leaf spring piece 32-1 is disposed substantially on the rear side and the right side on the first end (upper end) of the
第1の板バネ片32−1の右側にある上側内周側端部322は、レンズホルダ24の第1の突起部(右側突出部)241と対応する位置で、右方(半径方向外側)へ突設した第1のU字状端子部322−1を持つ。同様に、第2の板バネ片32−2の左側にある上側内周側端部322は、レンズホルダ24の第2の突起部(左側突出部)242と対応する位置で、左方(半径方向外側)へ突設した第2のU字状端子部322−2を持つ。第1のU字状端子部322−1は右側U字状端子部とも呼ばれ、第2のU字状端子部322−2は左側U字状端子部と呼ばれる。
The upper inner
第1のU字状端子部(右側U字状端子部)322−1は、レンズホルダ24の第1の突起部(右側突出部)241で、フォーカスコイル26の第1の末端部(第1の絡げ部分)261とはんだ(図示せず)で電気的に接続される。同様に、第2のU字状端子部(左側U字状端子部)322−2は、レンズホルダ24の第2の突起部(左側突出部)242で、フォーカスコイル26の第2の末端部(第2の絡げ部分)262とはんだ(図示せず)で電気的に接続される。
A first U-shaped terminal portion (right U-shaped terminal portion) 322-1 is a first protrusion (right protruding portion) 241 of the
また、前述したように、4本のサスペンションワイヤ16の内、2本のサスペンションワイヤ16(図22の例では、右奥と左前)の他端は、ワイヤ固定用穴328aを通して、はんだ60で弧状の延出部328に固定される。残りの2本のサスペンションワイヤ16(図22の例では、左奥と右前)の他端は、ワイヤ固定穴328aを通して、接着剤62で弧状の延出部328に固定される。
Further, as described above, the other ends of the two suspension wires 16 (in the example of FIG. 22, right back and left front) of the four
したがって、右奥の1本のサスペンションワイヤ16は、第1の板バネ(上側板バネ)32の第1の板バネ片32−1及び第1のU字状端子部(右側U字状端子部)322−1を介して、フォーカスコイル26の第1の末端部(第1の絡げ部分)261と電気的に接続される。同様に、左前の1本のサスペンションワイヤ16は、第1の板バネ(上側板バネ)32の第2の板バネ片32−2及び第2のU字状端子部(左側U字状端子部)322−2を介して、フォーカスコイル26の第2の末端部(第2の絡げ部分)262と電気的に接続される。
Accordingly, the
このようにして、サスペンションワイヤ16から第1の板バネ32を介してフォーカスコイル26への給電が行われる。
In this way, power is supplied from the
次に、レンズホルダ駆動装置10の組み立て方法について説明する。
Next, a method for assembling the lens
先ず、レンズホルダ24、フォーカスコイル26、永久磁石28、マグネットホルダ30、上側板バネ32、下側板バネ34、およびスペーサ36を組み合せることによって、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20を製造する。
First, the
一方、図21に示されるような、上述した半田リフローによって、コイル基板40とフレキシブルプリント基板(FPC)44との組み立て体を作製する。その組み立て体を、4本のサスペンションワイヤ16の一端が固定されたベース14上に搭載する。
On the other hand, an assembly of the
そして、上記オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20を、上記組み立て体を介してベース14上に搭載し、4本のサスペンションワイヤ16の他端をワイヤ固定用穴328aを通して、はんだ60や接着剤62で弧状の延出部328に固定する。
The autofocus lens driving unit (AF unit) 20 is mounted on the
また、第1の板バネ(上側板バネ)32の第1及び第2のU字状端子部322−1及び322−2を、はんだで、それぞれ、フォーカスコイル26の第1及び第2の末端部261及び262に接続する。
The first and second U-shaped terminal portions 322-1 and 322-2 of the first leaf spring (upper leaf spring) 32 are soldered to the first and second ends of the
最後に、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20を覆うようにシールドカバー42を被せて、シールドカバー42の下端をベース14に固定する。
Finally, the
このように、レンズホルダ駆動装置10を容易に組み立てることが可能である。
Thus, the lens
尚、このようにして組み立てられたレンズホルダ駆動装置10の寸法は、11mm×11mm×4.2mmである。
In addition, the dimension of the lens
図24乃至図27を参照して、レンズホルダ駆動装置10における、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))の光軸O方向での不要共振を抑制するためのダンパ材65の取り付け方法およびその配置位置について説明する。
24 to 27, unnecessary resonance in the optical axis O direction of the autofocus lens driving unit (AF unit) 20 (lens holder moving unit (26; 28; 30)) in the lens
図24は、シールドカバー42を省いた状態のレンズホルダ駆動装置10を示す部分正面図である。図25は、図24に示したレンズホルダ駆動装置10を斜め上方から見た部分斜視図である。図26は、ダンパ材65が無い場合のレンズホルダ駆動装置10の部分断面図であり、図27は、ダンパ材65が有る場合のレンズホルダ駆動装置10の部分断面図である。
FIG. 24 is a partial front view showing the lens
図示の例では、ダンパ材65は、4本のサスペンションワイヤ16を囲むように、マグネットホルダ30と弾性部材である第1の板バネ32との間に配置されている。詳述すると、マグネットホルダ30(レンズホルダ移動部(26;28;30))は、4つのワイヤ固定部328に近接した位置で、4本のサスペンションワイヤ16を離間して囲むように、マグネットホルダ30(レンズホルダ移動部(26;28;30))の四隅で半径方向外側へ延出する4つの延出部310を有する。ダンパ材65は、4本のサスペンションワイヤ16の各々を囲むように、4つの延出部310と4つのワイヤ固定部328との間に配設されている。ダンパ材65は、ディスペンサを使用して、4つの延出部310と4つのワイヤ固定部328との間の隙間に、図27に示されるように、容易に塗布される。
In the illustrated example, the
図示の例では、ダンパ材65として、スリーボンド社製TB3168Eである、90Pa・sの粘性を持つ、紫外線硬化性シリコーンゲルを使用している。
In the illustrated example, an ultraviolet curable silicone gel having a viscosity of 90 Pa · s, which is TB3168E manufactured by ThreeBond, is used as the
したがって、上述したように、マグネットホルダ30の4つの延出部310と4つのワイヤ固定部328との間の隙間にダンパ材65を塗布した後、それらダンパ材65に紫外線を照射してダンパ材65を硬化させる。
Therefore, as described above, after the
図28及び図29を参照して、ダンパ材65が無い場合(従来例)とダンパ材65が有る場合(第1の実施の形態)との周波数特性について説明する。図28は、ダンパ材65が無い場合の関連のレンズホルダ駆動装置のオートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20の光軸に垂直な方向(X/Y)における周波数特性を示し、図29はダンパ材65が有る場合の本実施の形態によるレンズホルダ駆動装置10のオートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20の光軸に垂直な方向(X/Y)における周波数特性を示す。図28及び図29の各々において、横軸は周波数[Hz]を示し、縦軸は利得[dB]を示す。
With reference to FIG. 28 and FIG. 29, frequency characteristics when there is no damper material 65 (conventional example) and when there is a damper material 65 (first embodiment) will be described. FIG. 28 shows the frequency characteristics in the direction (X / Y) perpendicular to the optical axis of the autofocus lens driving unit (AF unit) 20 of the related lens holder driving device without the
図28から明らかように、ダンパ材65が無い関連のレンズホルダ駆動装置では、約400Hzの周波数においてオートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20の不要共振(高次の共振モード)が発生していることが分かる。
As is apparent from FIG. 28, in the related lens holder driving device without the
これに対して、図29から明らかなように、ダンパ材65が有る本実施の形態によるレンズホルダ駆動装置10では、そのような不要共振(高次の共振モード)の発生が抑えられていることが分かる。
On the other hand, as apparent from FIG. 29, in the lens
したがって、本実施の形態によるレンズホルダ駆動装置10では、手振れ補正の安定した制御動作を行うことが可能となる。
Therefore, in the lens
また、ダンパ材65は、手振れ補正側の可動部であるオートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))を支えるように配置されているので、レンズホルダ駆動装置10の落下時に、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))への衝撃を緩和できるという効果もある。
The
上述したような、本発明の実施の形態によるレンズホルダ駆動装置10では、次に述べるような効果を奏する。
The lens
第1に、2つのホール素子50fおよび50lを、特定の2つの手振れ補正用コイル部(駆動用コイル部)18fおよび18lの、2つのコイル部分18fl、18frおよび18lf、18lbの分離した場所で、ベース14上に配置したので、2つのホール素子50fおよび50lが、特定の2つの手振れ補正用コイル部(駆動用コイル部)18fおよび18lに流した電流によって発生する磁界に起因する悪影響を避けることができる。
First, the two
第2に、破断防止部材328を備えているので、4本のサスペンションワイヤ16が破断するのを防止することができ、レンズホルダ駆動装置10の耐衝撃性を高めることが可能になる。
Secondly, since the
第3に、コイル基板40に形成された複数のランド18aと対応する位置に、フレキシブルプリント基板(FPC)44に切欠き部44bを形成したので、半田リフローにより、フレキシブルプリント基板(FPC)44の内部配線とコイル基板40の複数のランド18aとを電気的に接続することができる。
Third, since the
第4に、永久磁石片282の高さに対してフォーカスコイル26の高さを低くしたので、レンズホルダ24(レンズバレル12)を光軸O方向に位置調整する場合のストロークを大きくすることができる。
Fourthly, since the height of the
第5に、永久磁石片282の半径方向のエッジが手振れ補正用コイル(駆動用コイル)18の半径方向のコイル断面幅に入るように、永久磁石片282と手振れ補正用コイル(駆動用コイル)18とを配置したので、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20(レンズホルダ移動部(26;28;30))全体を光軸Oに対して直交する方向へ移動させる駆動力の感度を高めることができる。
Fifth, the
第6に、サスペンションワイヤ16を囲むように、マグネットホルダ30と弾性部材32との間にダンパ材65を配設したので、オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)20の不要な共振を抑えることができ、安定した動作を行うことができる。
Sixth, since the
第7に、各サスペンションワイヤ16を囲むように、マグネットホルダ30の延出部310と第1の板バネ32のワイヤ固定部328との間にダンパ材65を配設したので、落下/振動時に、ダンパ材65が移動したり、破断したり、劣化するのを防止することができる。
Seventhly, since the
第8に、ワイヤ固定部328に近接した位置で、各サスペンションワイヤ16を離間して囲むように延出部310を設けているので、適量なダンパ材65を容易に塗布することが可能となる。
Eighth, since the
[変形例]
次に、本実施の形態に係るレンズホルダ駆動装置10の変形例について説明する。
[Modification]
Next, a modified example of the lens
上述した本実施の形態に係るレンズホルダ駆動装置10では、マグネットホルダ30(レンズホルダ移動部(26;28;30))の四隅で、ダンパ材65を4箇所に設けているが、ダンパ材65の個数やその配置位置は、本発明にとって重要ではなく、少なくとも1本のサスペンションワイヤ16を囲むように、マグネットホルダ30(レンズホルダ移動部(26;28;30))と弾性部材32との間にダンパ材65が配設されていることが重要である。
In the lens
例えば、図30に示されるような、第1の変形例に係るレンズホルダ駆動装置10のように、ダンパ材65を1箇所にのみ設けても良い。また、図31に示されるような、第2の変形例に係るレンズホルダ駆動装置10のように、ダンパ材65を2箇所に設けても良い。
For example, as shown in FIG. 30, the
このように、ダンパ材65を1箇所や多数箇所に設けても、上記本実施の形態と同様の効果が得られる。
Thus, even if the
また、上記本実施の形態に係るレンズホルダ駆動装置10では、ダンパ材65として、赤外線硬化性シリコーンゲルを使用しているが、ダンパ材65の材料はそれに限定されず、ダンパ効果のある材料であればどのようなものを使用してもよい。
In the lens
図32および図33を参照して、上述したレンズホルダ駆動装置10を備えたカメラモジュール70について説明する。図32はカメラモジュール70の外観斜視図であり、図33はカメラモジュール70を示す分解斜視図である。
With reference to FIG. 32 and FIG. 33, the
図示のカメラモジュール70は、レンズホルダ駆動装置10の他に、レンズホルダ24に装着される(保持される)レンズバレル12と、撮像素子(センサ)76が搭載されたセンサ基板72と、このセンサ基板72とベース14との間に配置され、赤外線カットフィルタ78を保持するための保持部材74と、を備えている。
In addition to the lens
図34は、カメラモジュール70を搭載したカメラ付き携帯端末80の外観を示す斜視図である。図示のカメラ付き携帯端末80は、カメラ付き携帯電話機であって、折りたたまれた状態を示している。カメラ付き携帯端末80の所定の位置にカメラモジュール70が取り付けられている。このような構成により、使用者は、カメラ付き携帯端末80を用いて撮影することができる。
FIG. 34 is a perspective view showing an appearance of a camera-equipped mobile terminal 80 in which the
尚、本例では、カメラ付き携帯端末80としてカメラ付き携帯電話機の場合を例に挙げて示しているが、カメラ付き携帯端末は、スマートフォン、ノート型パソコン、タブレット形パソコン、携帯型ゲーム機、Webカメラ、車載用カメラであってもよい。
In this example, the camera-equipped
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。例えば、上述した実施の形態では、固定部材に対してオートフォーカス用レンズ駆動部20(レンズホルダ移動部(26;28;30))を揺動可能に支持する支持部材として、4本のサスペンションワイヤ16を用いているが、サスペンションワイヤ16の本数は、4本に限定されず、複数本あればよい。また、上述した実施の形態では、ダンパ材65が塗布され、レンズホルダ移動部(26;28;30)に取り付けられる弾性部材として、レンズホルダ24を径方向に位置決めした状態で光軸O方向に変位可能に支持する第1の板バネ32を兼用しているが、この第1の板バネ32とは別体に、サスペンションワイヤ16の破断防止専用のバネ部材を用いてもよいのは勿論である。
The present invention has been described above with reference to the embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, four suspension wires are used as a support member that swingably supports the autofocus lens driving unit 20 (lens holder moving unit (26; 28; 30)) with respect to the fixed member. However, the number of
10 レンズホルダ駆動装置
12 レンズバレル
14 ベース
14a 円形開口
14b 穴
142 位置決め突起
16 サスペンションワイヤ
18 手振れ補正用コイル
18a ランド
18f 前側手振れ補正用コイル部
18fl 左寄りコイル部分
18fr 右寄りコイル部分
18b 後側手振れ補正用コイル部
18l 左側手振れ補正用コイル部
18lf 前寄りコイル部分
18lb 後寄りコイル部分
18r 右側手振れ補正用コイル部
20 オートフォーカス用レンズ駆動部(AFユニット)
24 レンズホルダ
240 筒状部
240a 上側突起
241 第1の突起部(右側突起部)
242 第2の突起部(左側突起部)
26 フォーカスコイル
261 第1の末端部(第1の絡げ部分)
262 第2の末端部(第2の絡げ部分)
28 永久磁石
282 永久磁石片
282f 前側永久磁石片
282b 後側永久磁石片
282l 左側永久磁石片
282r 右側永久磁石片
30 マグネットホルダ
30a 第1の端
30b 第2の端
302 外筒部
302a ガイド溝
304 上側リング状端部
304a 上側突起
306 下側リング状端部
306a 下側突起
308 ストッパ(破断防止補助部材)
310 延出部
32 第1の板バネ(上側板バネ)
32−1 第1の板バネ片
32−2 第2の板バネ片
32a 開口
322 上側内周側端部
322−1 第1のU字状端子部(右側U字状端子部)
322−2 第2のU字状端子部(左側U字状端子部)
322a 上側穴
324 上側外周側端部
324a 上側穴
326 上側腕部
328 弧状の延出部(破断防止部材、ワイヤ固定部)
328a ワイヤ固定用穴
34 第2の板バネ(下側板バネ)
342 下側内周側端部
342a 下側穴
344 下側外周側端部
344a 下側穴
346 下側腕部
36 スペーサ
362 内リング部
364 外リング部
364a 下側穴
40 コイル基板
40a 貫通穴
40b 位置決め穴部
40c 円形開口
42 シールドカバー
422 四角筒部
424 上側端部
424a 円形開口
44 フレキシブルプリント基板(FPC)
44a 位置決め穴部
44b 切欠き部
46 制御部
50 位置検出手段(ホール素子)
50f 前側ホール素子
50l 左側ホール素子
60 はんだ
62 接着剤
65 ダンパ材
70 カメラモジュール
72 センサ基板
74 保持部材
76 センサ(撮像素子)
78 赤外線カットフィルタ
80 カメラ付き携帯端末
O 光軸
X 第1の方向(前後方向)
Y 第2の方向(左右方向)
DESCRIPTION OF
24
242 Second protrusion (left protrusion)
26
262 second end (second binding portion)
28
310
32-1 First Plate Spring Piece 32-2 Second
322-2 Second U-shaped terminal (left U-shaped terminal)
328a
342 Lower inner
50f Front Hall Element 50l
78 Infrared cut
O Optical axis X First direction (front-rear direction)
Y Second direction (left-right direction)
Claims (5)
前記レンズホルダ移動部の前記光軸方向の第1及び第2の端にそれぞれ取り付けられ、前記レンズホルダを前記光軸方向に変位可能に支持する第1及び第2の板バネから成り、前記第1の板バネは前記第2の板バネに比べて前記固定部材から離れた位置に配置されている、弾性部材と、
前記レンズホルダ移動部の周囲に配置され、前記光軸に沿って延在し、一端が、前記固定部材の外周部で固定され、他端が、前記レンズホルダ移動部に対して外側に延出する前記第1の板バネのワイヤ固定部に固定され、前記レンズホルダ移動部を、前記第1の方向及び前記第2の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と、
前記第1の板バネに近接した位置で、前記複数本のサスペンションワイヤの中の少なくとも1本のサスペンションワイヤを囲むように、且つ、当該サスペンションワイヤと前記第1の板バネの前記ワイヤ固定部と前記レンズホルダ移動部から延出する延出部との間に、配設され、前記レンズホルダ移動部の不要共振を抑えるダンパ材と、
を有するレンズホルダ駆動装置。 The lens holder is arranged in a first direction and a second direction perpendicular to the optical axis and the optical axis, and moved in the first direction and the second direction, and spaced apart from the lens holder moving part in the optical axis direction. A lens holder driving device having a fixed member,
The first and second leaf springs are respectively attached to the first and second ends of the lens holder moving portion in the optical axis direction and support the lens holder so as to be displaceable in the optical axis direction. The first leaf spring is disposed at a position farther from the fixing member than the second leaf spring;
It is arranged around the lens holder moving part, extends along the optical axis, one end is fixed at the outer peripheral part of the fixing member, and the other end extends outward with respect to the lens holder moving part. A plurality of suspension wires fixed to the wire fixing portion of the first leaf spring to support the lens holder moving portion so as to be swingable in the first direction and the second direction;
At a position close to the first plate spring, so as to surround at least one of the suspension wires in said plurality of suspension wires, and, with the wire fixing part of the with the suspension wires first leaf spring A damper material disposed between the lens holder moving part and the extending part extending from the lens holder moving part, and suppressing unnecessary resonance of the lens holder moving part;
A lens holder driving device.
前記ダンパ材は、前記少なくとも1本のサスペンションワイヤを囲むように、前記延出部に配設されている、ことを特徴とする請求項1に記載のレンズホルダ駆動装置。 The extending portion is at a position close to the wire fixing portion of the first plate spring, and extending to surround apart said at least one suspension wires,
The lens holder driving device according to claim 1, wherein the damper material is disposed in the extending portion so as to surround the at least one suspension wire.
前記駆動用コイルは、前記レンズホルダ移動部に取り付けられる永久磁石片に対向して、前記コイル基板上に配置された駆動用コイル部から成る、請求項1又は2に記載のレンズホルダ駆動装置。 The fixing member includes: a base that fixes one end of the plurality of suspension wires at an outer periphery; and a coil substrate that is fixed on the base and on which a driving coil that drives the lens holder moving unit is formed. Prepared,
The lens holder driving device according to claim 1, wherein the driving coil includes a driving coil portion disposed on the coil substrate so as to face a permanent magnet piece attached to the lens holder moving portion.
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