JP6006044B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話等で使用される比較的小型のカメラに搭載されるレンズ駆動装置に関する。

従来、携帯電話等に搭載されるカメラの撮影用レンズを駆動するレンズ駆動装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のレンズ駆動装置は、レンズバレルを保持するレンズホルダと、レンズホルダが装着される樹脂製のベースと、レンズホルダを覆う樹脂製のカバーとを備えている。

特許文献１に記載のレンズ駆動装置では、ベースの四隅に、レンズの光軸方向へ立ち上る三角柱状の柱状部が形成されている。柱状部の内側を向く側面には、長方形の平板状に形成された磁性部材が固定されている。磁性部材が固定された柱状部には、レンズホルダを光軸方向へ駆動するための第１、第２の駆動用コイルが巻回されている。第１の駆動用コイルと第２の駆動用コイルとは、光軸方向で重なるように柱状部に巻回されている。また、第２の駆動用コイルの巻回方向は、第１の駆動用コイルの巻回方向の逆方向となっている。

また、特許文献１に記載のレンズ駆動装置では、レンズホルダの外周面に、第１、第２の駆動用コイルとともにレンズホルダを光軸方向へ駆動するための駆動用磁石が固定されている。駆動用磁石は、長方形の平板状に形成されている。また、駆動用磁石は、４個の第１、第２の駆動用コイルのそれぞれに対向するようにレンズホルダの外周面に固定されている。すなわち、４個の駆動用磁石がレンズホルダの外周面に固定されている。駆動用磁石は、第１の駆動用コイルとの対向面の磁極と、第２の駆動用コイルとの対向面の磁極とが異なる磁極となるように着磁されている。

特開２０１１−３９４８１号公報

特許文献１に記載のレンズ駆動装置では、磁性部材が固定された柱状部に、巻回方向が異なる第１の駆動用コイルと第２の駆動用コイルとが直接、巻回されている。そのため、１本の導線によって第１の駆動用コイルと第２の駆動用コイルとが構成されている場合には、導線の巻回方向を変える際の作業が煩雑になる。また、２本の導線によって第１の駆動用コイルと第２の駆動用コイルとが構成されている場合には、２本の導線の端部の処理が必要になるため、導線の端部の処理が煩雑になる。すなわち、特許文献１に記載のレンズ駆動装置では、第１、第２の駆動用コイルの巻回作業が煩雑になる。

また、特許文献１に記載のレンズ駆動装置では、レンズホルダの駆動力を確保するために、磁性部材が固定された柱状部に第１、第２の駆動用コイルが所定回数、巻回されるが、柱状部が三角柱状に形成されているため、第１、第２の駆動用コイルを構成する導線の長さが長くなりやすい。第１、第２の駆動用コイルを構成する導線の長さが長くなると、第１、第２の駆動用コイルでの消費電力が高くなり、レンズ駆動装置の消費電力が高くなる。

そこで、本発明の課題は、レンズの光軸方向で重なるように配置され互いに逆方向へ巻回される第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルの巻回作業を容易に行うことが可能で、かつ、第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルでの消費電力を低減させることが可能なレンズ駆動装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持しレンズの光軸方向へ移動可能な可動体と、可動体が収容される固定体と、可動体を光軸方向へ駆動するための駆動機構と、可動体と固定体との間に配置され可動体を光軸方向へ案内するガイドボールと、光軸方向における可動体の位置を検出するための位置検出機構とを備えるとともに、光軸方向から見たときの形状が略四角形状になるように形成されるレンズ駆動装置であって、駆動機構は、可動体または固定体の一方に固定される駆動用磁石と、可動体または固定体の他方に固定される磁性部材と、絶縁性材料で形成され磁性部材の側面の少なくとも一部を覆うボビンと、ボビンに巻回され駆動用磁石に対向するとともに光軸方向で重なるように配置される第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルとを備えるとともに、光軸方向から見たときに、レンズ駆動装置の四隅のうちの１箇所に配置され、駆動用磁石は、駆動用磁石の、第１駆動用コイルとの対向面の磁極と、駆動用磁石の、第２駆動用コイルとの対向面の磁極とが異なる磁極となるように着磁され、第２駆動用コイルの巻回方向は、第１駆動用コイルの巻回方向の逆方向となっており、磁性部材の、ボビンを介して第１駆動用コイルが巻回される部分である第１巻回部と、磁性部材の、ボビンを介して第２駆動用コイルが巻回される部分である第２巻回部とは、第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルと駆動用磁石との対向方向を厚さ方向とする平板状に形成され、第１駆動用コイルは、第１巻回部の外周面に沿うように略筒状に形成され、第２駆動用コイルは、第２巻回部の外周面に沿うように略筒状に形成され、ガイドボールは、光軸方向から見たときに、駆動機構が配置される１箇所を除くレンズ駆動装置の四隅の残りの３箇所のうちの対角線上に配置される２箇所に配置され、位置検出機構は、光軸方向から見たときに、駆動機構およびガイドボールが配置される３箇所を除くレンズ駆動装置の四隅の残りの１箇所に配置され、可動体は、駆動用磁石と磁性部材との間に生じる磁気的吸引力によって、可動体とガイドボールとが当接するとともに固定体とガイドボールとが当接する方向へ付勢されていることを特徴とする。

本発明のレンズ駆動装置では、磁性部材の側面の少なくとも一部を覆うボビンに、第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルが巻回されている。そのため、本発明では、第１駆動用コイルの巻回方向と第２駆動用コイルの巻回方向とが逆方向になっていても、ボビンを利用して、第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルを構成する導線の巻回方向を容易に変えることが可能になる。したがって、本発明では、第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルの巻回作業を容易に行うことが可能になる。

また、本発明のレンズ駆動装置では、第１巻回部と第２巻回部とが、第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルと駆動用磁石との対向方向を厚さ方向とする平板状に形成されており、かつ、第１駆動用コイルは、第１巻回部の外周面に沿うように略筒状に形成され、第２駆動用コイルは、第２巻回部の外周面に沿うように略筒状に形成されている。したがって、駆動機構の駆動力を確保するために、ボビンを介して磁性部材に所定回数、第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルが巻回されていても、第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルを構成する導線の長さを短くすることが可能になる。その結果、本発明では、第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルでの消費電力を低減させることが可能になる。また、本発明では、レンズ駆動装置は、可動体と固定体との間に配置され可動体を光軸方向へ案内するガイドボールを備え、可動体は、駆動用磁石と磁性部材との間に生じる磁気的吸引力によって、可動体とガイドボールとが当接するとともに固定体とガイドボールとが当接する方向へ付勢されている。そのため、光軸方向へ移動する際の可動体のがたつきを抑制することが可能になる。また、可動体が光軸方向へ移動する際の摺動抵抗を低減させることが可能になるため、可動体を光軸方向へ移動させるために必要な駆動機構の駆動力を低減させることが可能になる。また、本発明では、レンズ駆動装置は、光軸方向における可動体の位置を検出するための位置検出機構を備えるとともに、光軸方向から見たときの形状が略四角形状になるように形成され、駆動機構は、光軸方向から見たときに、レンズ駆動装置の四隅のうちの１箇所に配置され、ガイドボールは、光軸方向から見たときに、駆動機構が配置される１箇所を除くレンズ駆動装置の四隅の残りの３箇所のうちの対角線上に配置される２箇所に配置され、位置検出機構は、光軸方向から見たときに、駆動機構およびガイドボールが配置される３箇所を除くレンズ駆動装置の四隅の残りの１箇所に配置されている。すなわち、デッドスペースとなりやすいレンズ駆動装置の角部に、駆動機構、ガイドボールおよび位置検出機構が配置されているため、レンズの径方向でレンズ駆動装置を小型化することが可能になる。あるいは、レンズの径方向でレンズ駆動装置を大型化させることなく、レンズの径を大きくすることが可能になる。

本発明において、ボビンの、第１駆動用コイルが巻回される部分である第３巻回部、および、ボビンの、第２駆動用コイルが巻回される部分である第４巻回部は、第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルと駆動用磁石との対向方向と光軸方向とに直交する方向の両側に配置される２個の側面部によって構成されていることが好ましい。すなわち、第３巻回部および第４巻回部には、第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルと駆動用磁石との対向方向における側面が形成されていないことが好ましい。このように構成すると、第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルを構成する導線の長さをより短くすることが可能になり、その結果、第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルでの消費電力をより低減させることが可能になる。また、このように構成すると、ボビンを介して磁性部材に第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルが巻回されていても、駆動用磁石と磁性部材との距離を縮めることが可能になる。したがって、第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルを通過する磁束の密度を高めることが可能になり、その結果、駆動機構の駆動力を高めることが可能になる。

本発明において、ボビンの、光軸方向における両端側には、第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルを構成する導線の端部を絡げるための導線端部絡げ用ピンが形成され、ボビンの、第１駆動用コイルが巻回される部分である第３巻回部と、ボビンの、第２駆動用コイルが巻回される部分である第４巻回部との間には、導線の巻回方向を変えるための巻回方向変更用ピンが形成されていることが好ましい。このように構成すると、導線端部絡げ用ピンを用いて導線の端部の処理をすることができるため、導線の端部の処理が容易になる。また、このように構成すると、巻回方向変更用ピンを用いて導線の巻回方向を変えることができるため、導線の巻回方向の変更が容易になる。

本発明において、光軸方向における磁性部材の長さは、光軸方向における駆動用磁石の長さよりも長くなっており、光軸方向における磁性部材の両端側は、光軸方向における駆動用磁石の両端よりも光軸方向の外側へ突出していることが好ましい。光軸方向における磁性部材の長さが光軸方向における駆動用磁石の長さよりも短くなっていて、光軸方向における磁性部材の両端が光軸方向における駆動用磁石の両端よりも光軸方向の内側に配置されている場合には、第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルに電流が供給されていないときに、光軸方向における磁性部材の中心へ向かう磁気的吸引力が駆動用磁石に働きやすくなる。そのため、この場合には、光軸方向における所定の位置へ可動体を移動させるために必要な駆動機構の駆動力を大きくしなければならない。これに対して、光軸方向における磁性部材の長さが光軸方向における駆動用磁石の長さよりも長くなっており、光軸方向における磁性部材の両端側が光軸方向における駆動用磁石の両端よりも光軸方向の外側へ突出していれば、光軸方向における磁性部材の中心へ向かう磁気的吸引力が駆動用磁石に働きにくくなる。したがって、光軸方向における所定の位置へ可動体を移動させるために必要な駆動機構の駆動力を低減させることが可能になる。

本発明において、駆動用磁石は、可動体に固定され、磁性部材は、固定体に固定され、固定体は、非磁性材料で形成されていることが好ましい。このように構成すると、可動体に磁性部材が固定されている場合（すなわち、可動体に駆動用コイルが取り付けられている場合）と比較して、駆動用コイルの処理が容易になる。また、このように構成すると、固定体が非磁性材料で形成されているため、可動体に固定される駆動用磁石と固定体との間に生じる磁気的吸引力によって駆動機構の駆動力が低下するのを防止することが可能になる。

以上のように、本発明のレンズ駆動装置では、レンズの光軸方向で重なるように配置され互いに逆方向へ巻回される第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルの巻回作業を容易に行うことが可能になるとともに、第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルでの消費電力を低減させることが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置の斜視図である。 図１のＥ−Ｅ断面の断面図である。 図１に示すレンズ駆動装置の分解斜視図である。 図１に示すレンズ駆動装置からカバー部材およびホルダーを取り除いた状態の平面図である。 図２に示す駆動用磁石、磁性部材およびボビンの斜視図である。 図２に示す可動体が光軸方向へ移動するときおよびその前後の駆動用磁石の状態および磁性部材の状態を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（レンズ駆動装置の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置１の斜視図である。図２は、図１のＥ−Ｅ断面の断面図である。図３は、図１に示すレンズ駆動装置１の分解斜視図である。図４は、図１に示すレンズ駆動装置１からカバー部材１３およびホルダー１５を取り除いた状態の平面図である。

以下の説明では、図１等に示すように、互いに直交する３方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とする。また、Ｘ方向を左右方向、Ｙ方向を前後方向、Ｚ方向を上下方向とし、Ｘ１方向側を「右」側、Ｘ２方向側を「左」側、Ｙ１方向側を「前」側、Ｙ２方向側を「後（後ろ）」側、Ｚ１方向側を「上」側、Ｚ２方向側を「下」側とする。また、Ｘ方向とＹ方向とから構成される平面を「ＸＹ平面」、Ｙ方向とＺ方向とから構成される平面を「ＹＺ平面」、Ｚ方向とＸ方向とから構成される平面を「ＺＸ平面」とする。

本形態のレンズ駆動装置１は、携帯電話、ドライブレコーダあるいは監視カメラシステム等で使用される比較的小型のカメラに搭載されるものであり、全体として扁平な略四角柱状に形成されている。具体的には、レンズ駆動装置１は、撮影用のレンズ２の光軸Ｌの方向（光軸方向）から見たときの形状が略正方形状となるように形成されている。また、レンズ駆動装置１の４つの側面は、ＹＺ平面またはＺＸ平面と略平行になっている。

本形態では、Ｚ方向（上下方向）が光軸方向とほぼ一致している。また、レンズ駆動装置１が搭載されるカメラでは、レンズ駆動装置１の下端側に撮像素子（図示省略）が配置されており、上側に配置される被写体が撮影される。すなわち、本形態では、上側（Ｚ１方向側）は被写体側（物体側）であり、下側（Ｚ２方向側）は反被写体側（撮像素子側、像側）である。

レンズ駆動装置１は、レンズ２を保持し光軸方向へ移動可能な可動体４と、可動体４が収容される固定体５と、可動体４を光軸方向へ駆動するための駆動機構６とを備えている。また、レンズ駆動装置１は、可動体４を光軸方向へ案内するための３個のガイドボール７と、ガイドボール７と一緒に可動体４を案内するとともに光軸方向を軸方向とする可動体４の回動を防止するための３個のガイドボール８とを備えている。さらに、レンズ駆動装置１は、光軸方向における可動体４の位置を検出するための位置検出機構９を備えている。

レンズ２は、略円筒状に形成されるレンズホルダ１１の内周側に固定されている。可動体４は、レンズホルダ１１が固定されるスリーブ１２を備えている。スリーブ１２は、樹脂で形成されている。また、スリーブ１２は、略円筒状に形成されている。スリーブ１２の内周面には、レンズホルダ１１が固定されている。なお、図２では、レンズ２の図示を省略している。

スリーブ１２の外周側には、スリーブ１２の外周側へ突出する２個の突出部１２ａ、１２ｂが形成されている。突出部１２ａは、左後ろ側へ突出するように形成され、突出部１２ｂは、右前側へ突出するように形成されている。また、突出部１２ａ、１２ｂは、上下方向におけるスリーブ１２の略全域に形成されている。突出部１２ａには、ガイドボール７の一部が配置される凹部１２ｃが形成され、突出部１２ｂには、ガイドボール８の一部が配置される凹部１２ｄが形成されている。

凹部１２ｃ、１２ｄは、左前側に向かって窪むように、突出部１２ａ、１２ｂの右後ろ側に形成されている。凹部１２ｃは、ＺＸ平面に略平行な側面１２ｅとＹＺ平面に略平行な側面１２ｆとから構成されており、上下方向から見たときに略Ｖ形状をなすように形成されている。凹部１２ｄは、ＺＸ平面に略平行な側面１２ｇとＹＺ平面に略平行な側面１２ｈとから構成されており、上下方向から見たときに略Ｖ形状をなすように形成されている。凹部１２ｃ、１２ｄは、上下方向における突出部１２ａ、１２ｂの全域に形成されている。

また、スリーブ１２の外周側には、駆動機構６を構成する後述の駆動用磁石２１が固定される磁石固定部１２ｊと、位置検出機構９を構成する後述の反射板３０が固定される反射板固定部１２ｋとが形成されている。磁石固定部１２ｊは、スリーブ１２の外周面の右後ろ側に形成されている。反射板固定部１２ｋは、スリーブ１２の外周面の左前側に形成されている。

固定体５は、レンズ駆動装置１の上端側の前後左右の側面を構成する略四角筒状のカバー部材１３と、レンズ駆動装置１の下端側を構成するベース部材１４と、駆動機構６を構成する後述の磁性部材２２の上端側を保持するホルダー１５とを備えている。カバー部材１３、ベース部材１４およびホルダー１５は、非磁性材料で形成されている。すなわち、固定体５は、非磁性材料で形成されている。

カバー部材１３は、底部１３ａと筒部１３ｂとを有する底付きの略四角筒状に形成されている。上側に配置される底部１３ａの中心には、貫通孔１３ｃが形成されている。カバー部材１３の上下方向の長さは、スリーブ１２の上下方向の長さよりも長くなっている。カバー部材１３は、可動体４および駆動機構６の外周側の全体を覆っている。

ベース部材１４は、底部１４ａと筒部１４ｂとを有する底付きの略四角筒状に形成されている。下側に配置される底部１４ａの中心には、貫通孔１４ｃが形成されている。ベース部材１４には、駆動機構６を構成する後述の駆動用コイル２４、２５を配置するためのコイル配置部１４ｄと、位置検出機構９を構成する後述のセンサ２９が固定されるセンサ固定部１４ｅとが形成されている。コイル配置部１４ｄは、筒部１４ｂの右後端の角部が切り欠かれることで形成され、センサ固定部１４ｅは、筒部１４ｂの左前端の角部が切り欠かれることで形成されている。

底部１４ａの上面には、光軸方向における可動体４の基準位置を決めるための基準面１４ｆが形成されている。基準面１４ｆは、ＸＹ平面に平行な平面状に形成されている。また、基準面１４ｆは、光軸Ｌを中心にする略９０°ピッチで底部１４ａの上面に形成されている。基準面１４ｆには、スリーブ１２の下端に形成される位置決め突起１２ｍの下端面が当接可能となっており、位置決め突起１２ｍの下端面が基準面１４ｆに当接しているときに、可動体４は、光軸方向における基準位置にある。

また、底部１４ａの上面には、駆動機構６を構成する後述の磁性部材２２の下端側が差し込まれて固定される凹部１４ｇが形成されている。凹部１４ｇは、底部１４ａの上面の右後端の角部に形成されている。また、凹部１４ｇは、底部１４ａの上面から下側へ窪むように形成されている。

筒部１４ｂの内周側には、筒部１４ｂの内周側へ突出する２個の突出部１４ｈ、１４ｊが形成されている。突出部１４ｈは、筒部１４ｂの内周面の左後端側に形成され、突出部１４ｊは、筒部１４ｂの右前端側に形成されている。また、突出部１４ｈは、前側へ突出するように形成され、突出部１４ｊは、左側へ突出するように形成されている。突出部１４ｈ、１４ｊは、上下方向における筒部１４ｂの略全域に形成されている。突出部１４ｈの左側の側面１４ｋは、ＹＺ平面に略平行になっている。側面１４ｋの左側には、ＺＸ平面に略平行な側面１４ｍが形成されている。突出部１４ｊの前側の側面１４ｎは、ＹＺ平面およびＺＸ平面に対して約４５°傾斜した傾斜面となっている。

ホルダー１５は、略正方形の枠状に形成されている。ホルダー１５の右後ろ側の角部には、後述の磁性部材２２の上端側が差し込まれて固定される貫通孔１５ａが形成されている。

ベース部材１４の上面側には、カバー部材１３の下端が固定されている。具体的には、カバー部材１３の筒部１３ｂの内周側に筒部１４ｂが配置され、カバー部材１３の下端が底部１４ａの上面の外周端部分に当接するように、ベース部材１４の上面側にカバー部材１３の下端が固定されている。可動体４は、カバー部材１３とベース部材１４とによって囲まれる空間内に収容されている。

駆動機構６は、レンズ駆動装置１の右後端の角部に配置されている。この駆動機構６は、可動体４に固定される駆動用磁石２１と、固定体５に固定される磁性部材２２と、磁性部材２２の側面の一部を覆うボビン２３と、ボビン２３に巻回される２個の駆動用コイル２４、２５とを備えている。駆動用コイル２４、２５は、上下方向で重なるようにボビン２３に巻回されている。また、駆動用コイル２４、２５は、駆動用磁石２１の右後ろ側に配置されており、右後ろ側から駆動用磁石２１に対向している。なお、本形態の駆動用コイル２４は、第１駆動用コイルであり、駆動用コイル２５は、第２駆動用コイルである。

駆動用磁石２１は、スリーブ１２の磁石固定部１２ｊに固定されている。磁性部材２２の上端側は、ホルダー１５の貫通孔１５ａに保持され、磁性部材２２の下端側は、ベース部材１４の凹部１４ｇに保持されている。磁性部材２２は、駆動用磁石２１の右後ろ側に配置されている。そのため、駆動用磁石２１と磁性部材２２との間に生じる磁気的吸引力によって、可動体４は、右後ろ側に付勢されている。駆動機構６の具体的な構成については後述する。

ガイドボール７、８は、真球状に形成された球状部材である。このガイドボール７、８は、スリーブ１２とベース部材１４との間に配置されている。具体的には、ガイドボール７は、スリーブ１２の側面１２ｅ、１２ｆと、ベース部材１４の側面１４ｋ、１４ｍとの間に配置されており、レンズ駆動装置１の左後端の角部に配置されている。また、ガイドボール８は、スリーブ１２の側面１２ｇ、１２ｈと、ベース部材１４の側面１４ｎとの間に配置されており、レンズ駆動装置１の右前端の角部に配置されている。

３個のガイドボール７は、上下方向で重なるように配置され、３個のガイドボール８は、上下方向で重なるように配置されている。また、上述のように、駆動用磁石２１と磁性部材２２との間に生じる磁気的吸引力によって、可動体４は、右後ろ側に付勢されている。すなわち、スリーブ１２の側面１２ｅ、１２ｆとベース部材１４の側面１４ｋ、１４ｍとの間にガイドボール７が挟まれるように、かつ、スリーブ１２の側面１２ｇ、１２ｈとベース部材１４の側面１４ｎとの間にガイドボール８が挟まれるように、可動体４は付勢されている。そのため、ガイドボール７は、側面１２ｅ、１２ｆと側面１４ｋ、１４ｍとに常時、当接し、ガイドボール８は、側面１２ｇ、１２ｈと側面１４ｎとに常時、当接している。本形態では、ガイドボール８は、光軸Ｌに略平行でガイドボール７の中心を通過する軸を中心とする可動体４の回動を防止する機能を果たしている。

位置検出機構９は、レンズ駆動装置１の左前端の角部に配置されている。この位置検出機構９は、発光素子と受光素子とを備える光学式のセンサ２９と、センサ２９の発光素子からの光を受光素子に向かって反射する反射板３０とを備えている。センサ２９は、ベース部材１４のセンサ固定部１４ｅに固定されている。センサ２９には、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）３１が接続されている。反射板３０は、スリーブ１２の反射板固定部１２ｋに固定されている。なお、ベース部材１４の左前端の角部には、ＦＰＣ３１を外周側から支持するための支持突起１４ｐが形成されている。

（駆動機構の構成）
図５は、図２に示す駆動用磁石２１、磁性部材２２およびボビン２３の斜視図である。上述のように、駆動機構６は、駆動用磁石２１と磁性部材２２とボビン２３と駆動用コイル２４、２５とを備えている。

駆動用磁石２１は、略長方形の平板状に形成されている。この駆動用磁石２１は、ＸＹ平面において左右方向に対して４５°傾いた方向と駆動用磁石２１の厚さ方向とが略一致するように、スリーブ１２の磁石固定部１２ｊに固定されており、ＸＹ平面において左右方向に対して４５°傾いた方向で、駆動用コイル２４、２５と対向している。また、駆動用磁石２１は、その長手方向が上下方向と略一致するように磁石固定部１２ｊに固定されている。駆動用磁石２１は、駆動用磁石２１の、駆動用コイル２４との対向面２１ａの磁極と、駆動用磁石２１の、駆動用コイル２５との対向面２１ｂの磁極とが異なる磁極となるように、上下方向で２極に着磁されている。たとえば、駆動用磁石２１は、対向面２１ａの磁極がＳ極となり、対向面２１ｂの磁極がＮ極となるように着磁されている。

磁性部材２２は、軟磁性材料で形成されている。また、磁性部材２２は、略長方形の板状に形成されている。この磁性部材２２は、駆動用磁石２１と略平行に配置されている。すなわち、磁性部材２２は、ＸＹ平面において左右方向に対して４５°傾いた方向を厚さ方向とする平板状に形成されている。また、磁性部材２２は、その長手方向が上下方向と略一致するように配置されている。上下方向における磁性部材２２の長さは、上下方向における駆動用磁石２１の長さよりも長くなっている。また、図２に示すように、磁性部材２２の上端側は、駆動用磁石２１の上端よりも上側へ突出し、磁性部材２２の下端側は、駆動用磁石２１の下端よりも下側へ突出している。本形態の磁性部材２２は、駆動機構６の磁気回路を形成するためのヨークの機能を果たしている。

ボビン２３は、絶縁性を有する樹脂材料で形成されている。このボビン２３は、ボビン２３の上端側部分を構成する上端部２３ａと、上下方向におけるボビン２３の中間部分を構成する中間部２３ｂと、ボビン２３の下端側部分を構成する下端部２３ｃと、上端部２３ａと中間部２３ｂとの間に形成される第３巻回部としての巻回部２３ｄと、中間部２３ｂと下端部２３ｃとの間に形成される第４巻回部としての巻回部２３ｅとから構成されている。

駆動用磁石２１と駆動用コイル２４、２５との対向方向（すなわち、駆動用磁石２１、磁性部材２２の厚さ方向）を第１方向とし、第１方向と上下方向とに直交する方向を第２方向とすると、上端部２３ａ、中間部２３ｂおよび下端部２３ｃは、第１方向を扁平方向とする扁平な略四角筒状に形成されており、ボビン２３は、全体として第１方向を扁平方向とする扁平な略四角筒状に形成されている。上下方向から見たときに、上端部２３ａの内周面と中間部２３ｂの内周面と下端部２３ｃの内周面とは一致しており、上端部２３ａの外周面と中間部２３ｂの外周面と下端部２３ｃの外周面とは一致している。

巻回部２３ｄ、２３ｅは、第２方向の両側に配置される２個の側面部２３ｆによって構成されている。すなわち、巻回部２３ｄ、２３ｅには、第１方向における側面が形成されておらず、巻回部２３ｄ、２３ｅには、第１方向に開口する開口部が形成されている。上下方向から見たときに、第２方向における側面部２３ｆの内側端は、第２方向における上端部２３ａ、中間部２３ｂおよび下端部２３ｃの内側端と一致している。一方、上下方向から見たときに、第２方向における側面部２３ｆの外側端は、第２方向における上端部２３ａ、中間部２３ｂおよび下端部２３ｃの外側端よりも、第２方向の内側に配置されている。本形態では、第２方向の両側に配置される２個の側面部２３ｆの間隔は、磁性部材２２の幅Ｗ１と略等しくなっている。また、本形態では、第１方向における側面部２３ｆの厚さは、磁性部材２２の厚さよりも厚くなっている。

ボビン２３の内周側には、磁性部材２２が挿通されて固定されている。上下方向におけるボビン２３の長さは、上下方向における磁性部材２２の長さよりも短くなっている。また、図２に示すように、磁性部材２２の上端側は、ボビン２３の上端よりも上側へ突出し、磁性部材２２の下端側は、ボビン２３の下端よりも下側へ突出している。第２方向における磁性部材２２の側面は、上端部２３ａ、中間部２３ｂ、下端部２３ｃおよび側面部２３ｆによって覆われている。一方、第１方向における磁性部材２２の側面は、上端部２３ａ、中間部２３ｂおよび下端部２３ｃのみに覆われており、駆動用コイル２４、２５が巻回されていない状態では、巻回部２３ｄ、２３ｅにおいて、第１方向における磁性部材２２の側面が露出している。なお、上下方向におけるボビン２３の長さは、上下方向における駆動用磁石２１の長さよりも長くなっている。

巻回部２３ｄには、駆動用コイル２４が巻回され、巻回部２３ｅには、駆動用コイル２５が巻回されている。すなわち、駆動用コイル２４、２５は、ボビン２３を介して磁性部材２２に巻回されている。また、駆動用コイル２４、２５は、上下方向で重なるように、ボビン２３を介して磁性部材２２に巻回されている。本形態では、駆動用コイル２４、２５は、１本の導線によって構成されており、１本の導線を順次、巻回することで駆動用コイル２４、２５が形成されている。また、駆動用コイル２４、２５は、その巻回方向が逆方向となるように、ボビン２３に巻回されている。たとえば、上下方向から見たときに、駆動用コイル２４が時計回りの方向に巻回され、駆動用コイル２５が反時計回りの方向に巻回されている。

上端部２３ａおよび下端部２３ｃには、駆動用コイル２４、２５を構成する導線の端部を絡げるための導線端部絡げ用ピンとしてのピン２３ｇが形成されている。また、中間部２３ｂには、導線の巻回方向を変えるための巻回方向変更用ピンとしてのピン２３ｈが形成されている。ピン２３ｇ、２３ｈは、右後ろ側へ突出するように、上端部２３ａ、中間部２３ｂまたは下端部２３ｃに形成されている。

上端部２３ａのピン２３ｇに一端部が巻回された導線は、巻回部２３ｄに巻回された後、ピン２３ｈに巻回されて、その巻回方向を変えてから、巻回部２３ｅに巻回される。また、巻回部２３ｅに巻回された導線の他端部は、下端部２３ｃのピン２３ｇに巻回される。２本のピン２３ｇに巻回された導線の両端部は、半田付け等によってＦＰＣ３１に電気的に接続されている。なお、上端部２３ａおよび中間部２３ｂは、駆動用コイル２４の巻崩れを防止する機能を果たしており、下端部２３ｃおよび中間部２３ｂは、駆動用コイル２５の巻崩れを防止する機能を果たしている。

巻回部２３ｄ、２３ｅに巻回された（すなわち、第２方向の両側に配置される２個の側面部２３ｆに巻回された）駆動用コイル２４、２５は、磁性部材２２の外周面に沿うように略四角筒状に形成されている。具体的には、駆動用コイル２４、２５は、第１方向を扁平方向とする扁平な略四角筒状に形成されている。なお、本形態では、磁性部材２２の、ボビン２３を介して駆動用コイル２４が巻回される部分は、第１巻回部であり、磁性部材２２の、ボビン２３を介して駆動用コイル２５が巻回される部分は、第２巻回部である。

（レンズ駆動装置の概略動作）
図６は、図２に示す可動体４が光軸方向へ移動するときおよびその前後の駆動用磁石２１の状態および磁性部材２２の状態を説明するための図である。

以上のように構成されたレンズ駆動装置１では、駆動用コイル２４、２５に電流が供給されると、ローレンツ力の作用で、たとえば、図６（Ａ）に示す位置にある駆動用磁石２１が図６（Ｂ）に示すように、上側へ移動する。すなわち、可動体４が上側へ移動する。本形態では、図６（Ｂ）に示すように磁性部材２２が磁化されるように、駆動用コイル２４、２５が巻回されており、このときには、駆動用磁石２１と磁性部材２２との間に生じる磁気的吸引力および磁気的反発力の作用で、上側へ移動する可動体４の駆動力が大きくなる。

また、図６（Ｂ）に示す状態で、駆動用コイル２４、２５への電流の供給が停止されると、磁化されていた磁性部材２２が元の状態に戻り、駆動用磁石２１と磁性部材２２との間に作用する磁気的吸引力によって、図６（Ｃ）に示すように、駆動用磁石２１の位置が保持される。すなわち、可動体４の位置が保持される。また、この状態で、駆動用コイル２４、２５に逆方向の電流が供給されると、ローレンツ力の作用で、図６（Ｄ）に示すように、駆動用磁石２１が下側へ移動し始める。すなわち、可動体４が下側へ移動し始める。このときには、磁性部材２２は、図６（Ｄ）に示すように磁化されるため、駆動用磁石２１と磁性部材２２との間に生じる磁気的吸引力および磁気的反発力の作用で、下側へ移動する可動体４の駆動力が大きくなる。

また、上述のように、駆動用磁石２１と磁性部材２２との間に生じる磁気的吸引力によって、可動体４は、右後ろ側に付勢されており、ガイドボール７は、側面１２ｅ、１２ｆと側面１４ｋ、１４ｍとに当接し、ガイドボール８は、側面１２ｇ、１２ｈと側面１４ｎとに当接している。そのため、駆動用コイル２４、２５に電流が供給されると、可動体４は、右後ろ側へ付勢された状態で、ガイドボール７、８に沿って光軸方向へ移動する。このときには、ガイドボール７、８は、可動体４の移動に伴って回転する。

なお、可動体４が所定位置まで移動した後には、駆動用磁石２１と磁性部材２２との間に作用する磁気的吸引力によって、可動体４が所定位置で保持されるが、レンズ駆動装置１の姿勢等によって、可動体４が所定位置からずれる場合もある。この場合には、位置検出機構９での可動体４の位置の検出結果に基づいて、駆動用コイル２４、２５に電流が供給される。すなわち、本形態では、可動体４が所定位置に留まるように、位置検出機構９での検出結果に基づいて、駆動用コイル２４、２５に供給される電流がフィードバック制御される。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、ピン２３ｈが形成されるボビン２３に、駆動用コイル２４、２５が巻回されている。そのため、本形態では、駆動用コイル２４の巻回方向と駆動用コイル２５の巻回方向とが逆方向になっていても、ピン２３ｈを利用して、駆動用コイル２４、２５を構成する導線の巻回方向を容易に変えることができる。また、本形態では、ボビン２３にピン２３ｇが形成されているため、駆動用コイル２４、２５を構成する導線の端部の処理を容易に行うことができる。したがって、本形態では、駆動用コイル２４、２５の巻回作業を容易に行うことが可能になる。

本形態では、磁性部材２２は第１方向を厚さ方向とする平板状に形成されており、かつ、駆動用コイル２４、２５は、磁性部材２２の外周面に沿うように第１方向を扁平方向とする扁平な略四角筒状に形成されている。そのため、本形態では、駆動機構６の駆動力を確保すべく、ボビン２３を介して磁性部材２２に所定回数、駆動用コイル２４、２５が巻回されていても、駆動用コイル２４、２５を構成する導線の長さを短くすることが可能になる。したがって、本形態では、駆動用コイル２４、２５での消費電力を低減させることが可能になる。

特に本形態では、ボビン２３の巻回部２３ｄ、２３ｅが、第２方向の両側に配置される２個の側面部２３ｆによって構成されており、巻回部２３ｄ、２３ｅに、第１方向における側面が形成されていないため、駆動用コイル２４、２５を構成する導線の長さをより短くすることが可能になり、駆動用コイル２４、２５での消費電力をより低減させることが可能になる。また、本形態では、巻回部２３ｄ、２３ｅに、第１方向における側面が形成されていないため、ボビン２３を介して磁性部材２２に駆動用コイル２４、２５が巻回されていても、第１方向における駆動用磁石２１と磁性部材２２との距離を縮めることが可能になる。したがって、本形態では、駆動用コイル２４、２５を通過する磁束の密度を高めることが可能になり、その結果、駆動機構６の駆動力を高めることが可能になる。また、本形態では、巻回部２３ｄ、２３ｅに、第１方向における側面が形成されていないため、巻回部２３ｄ、２３ｅに、第１方向における側面が形成されている場合と比較して、磁性部材２２と駆動磁石２１との磁気的吸引力を大きくすることが可能になる。

本形態では、上下方向における磁性部材２２の長さは、上下方向における駆動用磁石２１の長さよりも長くなっている。また、磁性部材２２の上端側は、駆動用磁石２１の上端よりも上側へ突出し、磁性部材２２の下端側は、駆動用磁石２１の下端よりも下側へ突出している。上下方向における磁性部材２２の長さが上下方向における駆動用磁石２１の長さよりも短くなっていて、磁性部材２２の上下両端が駆動用磁石の上下両端よりも上下方向の内側に配置されている場合には、駆動用コイル２４、２５に電流が供給されていないときに、上下方向における磁性部材２２の中心へ向かう磁気的吸引力が駆動用磁石２１に働きやすくなるため、所定位置へ可動体４を移動させるために必要な駆動機構６の駆動力を大きくしなければならない。これに対して、本形態では、上下方向における磁性部材２２の中心へ向かう磁気的吸引力が駆動用磁石２１に働きにくくなるため、所定位置へ可動体４を移動させるために必要な駆動機構６の駆動力を低減させることが可能になる。

本形態では、側面１２ｅ、１２ｆと側面１４ｋ、１４ｍとにガイドボール７が当接し、側面１２ｇ、１２ｈと側面１４ｎとにガイドボール８が当接するように、右後ろ側に付勢された状態で、可動体４がガイドボール７、８に沿って光軸方向へ移動する。そのため、本形態では、光軸方向へ移動する際の可動体４のがたつきを抑制することが可能になる。また、本形態では、可動体４が光軸方向へ移動する際の摺動抵抗を低減させることが可能になるため、所定位置へ可動体４を移動させるために必要な駆動機構６の駆動力を低減させることが可能になる。

本形態では、上下方向から見たときの形状が略正方形状となるレンズ駆動装置１の右後端の角部に駆動機構６が配置され、レンズ駆動装置１の左前端の角部に位置検出機構９が配置されている。また、本形態では、レンズ駆動装置１の左後端の角部にガイドボール７が配置され、レンズ駆動装置１の右前端の角部にガイドボール８が配置されている。すなわち、本形態では、デッドスペースとなりやすいレンズ駆動装置１の４つの角部に、駆動機構６、位置検出機構９およびガイドボール７、８が配置されている。そのため、本形態では、レンズ２の径方向でレンズ駆動装置１を小型化することが可能になる。あるいは、レンズ２の径方向でレンズ駆動装置１を大型化させることなく、レンズ２の径を大きくすることが可能になる。

本形態では、駆動用磁石２１が可動体４に固定され、駆動用コイル２４、２５が固定体５に固定されている。そのため、可動体４に駆動用コイル２４、２５が取り付けられている場合と比較して、駆動用コイル２４、２５の処理が容易になる。また、本形態では、固定体５が非磁性材料で形成されているため、可動体４に固定される駆動用磁石２１と固定体５との間に生じる磁気的吸引力によって駆動機構６の駆動力が低下するのを防止することが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、レンズ駆動装置１の右後端の角部に駆動機構６が配置されている。この他にもたとえば、レンズ駆動装置１の４つの角部のそれぞれに駆動機構６が配置されても良いし、レンズ駆動装置１の４つの角部のうちの対角線上に配置される２つの角部のそれぞれに駆動機構６が配置されても良い。

上述した形態では、磁性部材２２は、略長方形の平板状に形成されている。この他にもたとえば、磁性部材２２の、ボビン２３を介して駆動用コイル２４が巻回される部分、および、磁性部材２２の、ボビン２３を介して駆動用コイル２５が巻回される部分が、第１方向をその厚さ方向とする平板状に形成されているのであれば、磁性部材２２は、どのような形状に形成されても良い。

上述した形態では、ボビン２３の巻回部２３ｄ、２３ｅは、第２方向の両側に配置される２個の側面部２３ｆによって構成されており、巻回部２３ｄ、２３ｅに、第１方向における側面が形成されていないが、巻回部２３ｄ、２３ｅに、第１方向における側面が形成されても良い。

上述した形態では、上下方向における磁性部材２２の長さは、上下方向における駆動用磁石２１の長さよりも長くなっており、磁性部材２２の上端側は、駆動用磁石２１の上端よりも上側へ突出し、磁性部材２２の下端側は、駆動用磁石２１の下端よりも下側へ突出している。この他にもたとえば、上下方向における磁性部材２２の長さが上下方向における駆動用磁石２１の長さよりも短くなっていて、磁性部材２２の上下両端が駆動用磁石２１の上下両端よりも上下方向の内側に配置されていても良い。この場合には、駆動用コイル２４、２５に電流が供給されていないときに、上下方向における磁性部材２２の中心へ向かう磁気的吸引力が駆動用磁石２１に働きやすくなる。したがって、駆動用コイル２４、２５に電流が供給されていないときに、可動体４を一定位置で停止させることが可能になる。

上述した形態では、レンズ駆動装置１の左後端の角部に配置されるガイドボール７と、レンズ駆動装置１の右前端の角部に配置されるガイドボール８とによって、可動体４が光軸方向へ案内されている。この他にもたとえば、レンズ駆動装置１の左前端の角部に配置されるガイドボールによって、可動体４が光軸方向へ案内されても良い。この場合には、位置検出機構９は、たとえば、レンズ駆動装置１の左後端の角部または右前端の角部に配置される。

上述した形態では、可動体４は、ガイドボール７、８によって光軸方向へ案内されている。この他にもたとえば、上下方向を軸方向とするガイド軸が固定体５に形成されるとともに、このガイド軸が挿通される挿通孔が可動体４に形成され、ガイド軸と挿通孔とによって、可動体４が光軸方向へ案内されても良い。この場合には、ガイド軸および挿通孔は、たとえば、レンズ駆動装置１の左前端の角部に配置される。

また、レンズ駆動装置１は、ガイドボール７、８に代えて、可動体４と固定体５とを繋ぐ板バネを備えていても良い。この場合には、駆動機構６は、レンズ駆動装置１の四隅のそれぞれに、または、レンズ駆動装置１の四隅のうちの対角線上の２箇所に配置されていることが好ましい。このようにすると、可動体４と固定体５とが板バネによって繋がれていても、可動体４が光軸方向へ移動するときの可動体４のバランスを保つことが可能になり、その結果、光軸方向へ可動体４が移動する際に、可動体４が傾くといった不具合等を防止することが可能になる。

上述した形態では、スリーブ１２に駆動用磁石２１が固定され、ベース部材１４に磁性部材２２、ボビン２３および駆動用コイル２４、２５が固定されている。この他にもたとえば、スリーブ１２に磁性部材２２、ボビン２３および駆動用コイル２４、２５が固定され、ベース部材１４に駆動用磁石２１が固定されても良い。

上述した形態では、位置検出機構９は、光学式のセンサ２９と、反射板３０とを備える光学式の位置検出機構である。この他にもたとえば、位置検出機構９は、磁気式のセンサと、検出用の磁石とを備える電磁式の検出機構であっても良い。また、上述した形態では、レンズ駆動装置１は、光軸方向から見たときの形状が略正方形状となるように形成されているが、レンズ駆動装置１は、光軸方向から見たときの形状が略長方形状となるように形成されても良い。また、レンズ駆動装置１は、光軸方向から見たときの形状が略六角形状等の多角形状、円形状、あるいは、楕円形状となるように形成されても良い。

１ レンズ駆動装置
２ レンズ
４ 可動体
５ 固定体
６ 駆動機構
７、８ ガイドボール
９ 位置検出機構
２１ 駆動用磁石
２１ａ 対向面（第１駆動用コイルとの対向面）
２１ｂ 対向面（第２駆動用コイルとの対向面）
２２ 磁性部材
２３ ボビン
２３ｄ 巻回部（第３巻回部）
２３ｅ 巻回部（第４巻回部）
２３ｆ 側面部
２３ｇ ピン（導線端部絡げ用ピン）
２３ｈ ピン（巻回方向変更用ピン）
２４ 駆動用コイル（第１駆動用コイル）
２５ 駆動用コイル（第２駆動用コイル）
Ｌ 光軸
Ｚ 光軸方向

Claims (5)

1. レンズを保持し前記レンズの光軸方向へ移動可能な可動体と、前記可動体が収容される固定体と、前記可動体を前記光軸方向へ駆動するための駆動機構と、前記可動体と前記固定体との間に配置され前記可動体を前記光軸方向へ案内するガイドボールと、前記光軸方向における前記可動体の位置を検出するための位置検出機構とを備えるとともに、前記光軸方向から見たときの形状が略四角形状になるように形成されるレンズ駆動装置であって、
   前記駆動機構は、前記可動体または前記固定体の一方に固定される駆動用磁石と、前記可動体または前記固定体の他方に固定される磁性部材と、絶縁性材料で形成され前記磁性部材の側面の少なくとも一部を覆うボビンと、前記ボビンに巻回され前記駆動用磁石に対向するとともに前記光軸方向で重なるように配置される第１駆動用コイルおよび第２駆動用コイルとを備えるとともに、前記光軸方向から見たときに、前記レンズ駆動装置の四隅のうちの１箇所に配置され、
   前記駆動用磁石は、前記駆動用磁石の、前記第１駆動用コイルとの対向面の磁極と、前記駆動用磁石の、前記第２駆動用コイルとの対向面の磁極とが異なる磁極となるように着磁され、
   前記第２駆動用コイルの巻回方向は、前記第１駆動用コイルの巻回方向の逆方向となっており、
   前記磁性部材の、前記ボビンを介して前記第１駆動用コイルが巻回される部分である第１巻回部と、前記磁性部材の、前記ボビンを介して前記第２駆動用コイルが巻回される部分である第２巻回部とは、前記第１駆動用コイルおよび前記第２駆動用コイルと前記駆動用磁石との対向方向を厚さ方向とする平板状に形成され、
   前記第１駆動用コイルは、前記第１巻回部の外周面に沿うように略筒状に形成され、前記第２駆動用コイルは、前記第２巻回部の外周面に沿うように略筒状に形成され、
   前記ガイドボールは、前記光軸方向から見たときに、前記駆動機構が配置される１箇所を除く前記レンズ駆動装置の四隅の残りの３箇所のうちの対角線上に配置される２箇所に配置され、
   前記位置検出機構は、前記光軸方向から見たときに、前記駆動機構および前記ガイドボールが配置される３箇所を除く前記レンズ駆動装置の四隅の残りの１箇所に配置され、
   前記可動体は、前記駆動用磁石と前記磁性部材との間に生じる磁気的吸引力によって、前記可動体と前記ガイドボールとが当接するとともに前記固定体と前記ガイドボールとが当接する方向へ付勢されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記ボビンの、前記第１駆動用コイルが巻回される部分である第３巻回部、および、前記ボビンの、前記第２駆動用コイルが巻回される部分である第４巻回部は、前記第１駆動用コイルおよび前記第２駆動用コイルと前記駆動用磁石との対向方向と前記光軸方向とに直交する方向の両側に配置される２個の側面部によって構成されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記ボビンの、前記光軸方向における両端側には、前記第１駆動用コイルおよび前記第２駆動用コイルを構成する導線の端部を絡げるための導線端部絡げ用ピンが形成され、
   前記ボビンの、前記第１駆動用コイルが巻回される部分である第３巻回部と、前記ボビンの、前記第２駆動用コイルが巻回される部分である第４巻回部との間には、前記導線の巻回方向を変えるための巻回方向変更用ピンが形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のレンズ駆動装置。
4. 前記光軸方向における前記磁性部材の長さは、前記光軸方向における前記駆動用磁石の長さよりも長くなっており、
   前記光軸方向における前記磁性部材の両端側は、前記光軸方向における前記駆動用磁石の両端よりも前記光軸方向の外側へ突出していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
5. 前記駆動用磁石は、前記可動体に固定され、
   前記磁性部材は、前記固定体に固定され、
   前記固定体は、非磁性材料で形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のレンズ駆動装置。

Images