JP2005250086A - Lens driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラや携帯電話等に内蔵される携帯型小型カメラ等において用いられるズームレンズおよびオートフォーカスレンズを駆動させるためのレンズ駆動装置に係わり、特に、レンズを電磁力によってリニアに移動させることができるレンズ駆動装置に関する。 The present invention relates to a lens driving device for driving a zoom lens and an autofocus lens used in a portable small camera or the like built in a digital camera or a mobile phone, and in particular, moves the lens linearly by electromagnetic force. The present invention relates to a lens driving device that can be used.
一般に、コイルに流される電流とマグネットが形成する磁界とによって誘起される電磁力によりレンズをリニアに駆動させるレンズ駆動装置は、良く知られている。例えば、特許文献1には、ビデオカメラ等において用いられるズームレンズおよびオートフォーカスレンズを磁気的に駆動させるためのレンズ駆動装置が開示されている。
In general, a lens driving device that linearly drives a lens by an electromagnetic force induced by a current flowing through a coil and a magnetic field formed by a magnet is well known. For example,
ところで、携帯電話等に内蔵されるカメラのような携帯型小型カメラ等に用いられるレンズ駆動装置においては、狭い空間内でレンズを光軸方向に安定且つ所望量だけ正確に移動させることが必要であるが、これを簡単な構造で実現することは難しい。 By the way, in a lens driving device used for a portable small camera such as a camera built in a cellular phone or the like, it is necessary to move the lens in a narrow space stably and accurately by a desired amount. There is, but it is difficult to realize this with a simple structure.
本発明は、前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構造により狭い空間内でレンズ支持体を安定且つ所望量だけ正確に移動させることができる小型カメラへの搭載に適したレンズ駆動装置を提供することである。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to a small camera that can move a lens support stably and accurately in a narrow space by a simple structure in a narrow space. It is providing the lens drive device suitable for mounting.
請求項1に記載のレンズ駆動装置は、円筒状のヨークと、ヨーク内に互いに同軸的に収容されるとともに、ヨークの軸方向に沿って互いに離間して配置された円環状の3つの第1、第2、第3マグネットと、第1マグネットと第2マグネットとの間に移動可能に配置され、その外周に円環状の第1コイルを保持して成る筒状の第1レンズ支持体と、第2マグネットと第3マグネットとの間に移動可能に配置され、その外周に円環状の第2コイルを保持して成る筒状の第2レンズ支持体と、第1レンズ支持体は、第1コイルに流される電流と、第1マグネットおよび第2マグネットが形成する磁界とにより誘起される電磁力によってリニアに移動され、第2レンズ支持体は、第2コイルに流される電流と、第2マグネットおよび第3マグネットが形成する磁界とにより誘起される電磁力によってリニアに移動されることを特徴とする。
The lens driving device according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、3つのマグネットは、互いに等しい距離をもって軸方向に離間されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明において、レンズ支持体のリニアな移動を案内するガイド手段を更に備えていることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、ガイド手段は、2つのレンズ支持体に共通して設けられ、これらのレンズ支持体を軸方向で貫通する少なくとも1つのシャフトから成ることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention of the third aspect, the guide means is provided in common to the two lens supports, and includes at least one shaft that passes through the lens supports in the axial direction. It is characterized by comprising.
請求項1に記載のレンズ駆動装置によれば、同軸的に配置された3つの円環状のマグネットにより円筒状のヨーク内に2つの磁場空間が軸方向に隣接して形成されるとともに、これらの各磁場空間に対して2つの筒状のレンズ支持体が個別に対応付けられて個別に移動されるようになっている。したがって、非常にコンパクトな構成で一対のレンズのリニアな移動を実現することができる。また、ヨーク内を軸方向に分割して、各レンズ支持体を移動させる磁場空間を別個に形成しているため、両方のレンズ支持体を同時に移動させた場合であっても、磁力の反発等によるコイルへの影響を最小限に抑えることができる。すなわち、例えば共通の磁場空間内で2つのレンズ支持体を同時に移動させた場合には、コイル同士の磁気的な相互作用により、2つのレンズ支持体の移動に支障が生じるが、各レンズ支持体を移動させる磁場空間を別個に分割して形成すれば、そのような問題を最小限に抑えることができる。 According to the lens driving device of the first aspect, two magnetic field spaces are formed in the cylindrical yoke adjacent to each other in the axial direction by the three annular magnets arranged coaxially. Two cylindrical lens supports are individually associated with each magnetic field space and individually moved. Therefore, linear movement of the pair of lenses can be realized with a very compact configuration. Also, the magnetic field space for moving each lens support is formed separately by dividing the inside of the yoke in the axial direction, so even if both lens supports are moved simultaneously, the repulsion of magnetic force, etc. The influence of the coil on the coil can be minimized. That is, for example, when two lens supports are moved simultaneously in a common magnetic field space, the movement of the two lens supports is hindered by the magnetic interaction between the coils. Such a problem can be minimized if the magnetic field space in which the magnetic field is moved is separately formed.
また、上記構成では、一対のレンズ支持体同士を光軸方向に沿って互いに離間して配置しているため、各レンズ支持体にそれぞれズームレンズおよびフォーカスレンズを支持するようにすれば、自動焦点機構および倍率変更機能を兼ね備えたコンパクトなレンズ駆動装置を効率的に実現することができる。 Further, in the above configuration, since the pair of lens supports are arranged apart from each other along the optical axis direction, if the zoom lens and the focus lens are respectively supported on each lens support, the auto focus is achieved. A compact lens driving device having both a mechanism and a magnification changing function can be efficiently realized.
また、コイルに通電して生じる電磁力によりレンズが光軸方向にリニアに移動するため、推力の方向とレンズの移動方向とが一致し、したがって、駆動損失が極めて少なくて済む。その結果、レンズの移動速度を速くでき、応答性を高めることができる。すなわち、駆動損失が少なく、応答性および機動性に優れているため、狭い空間内でレンズを光軸方向に所望量だけ効率的に移動させることができ、小型カメラへの搭載に適している。 Further, since the lens is linearly moved in the optical axis direction by the electromagnetic force generated by energizing the coil, the direction of the thrust and the direction of movement of the lens coincide with each other, so that the drive loss is extremely small. As a result, the moving speed of the lens can be increased and the responsiveness can be improved. In other words, since the drive loss is small and the response and mobility are excellent, the lens can be efficiently moved by a desired amount in the optical axis direction in a narrow space, which is suitable for mounting on a small camera.
請求項2に記載のレンズ駆動装置によれば、請求項1に記載の発明と同様の作用効果を得ることができるとともに、3つのマグネットが互いに等しい距離をもって軸方向に離間されているため、レンズ支持体の移動に伴う電磁力の減衰を最小限に抑えることができる。すなわち、第1マグネットと第3マグネットとの間に第2マグネットを配置することなく、第1マグネットと第3マグネットとによって形成される1つの磁場空間内で2つのレンズ支持体を移動させた場合には、マグネットからの離間距離が大きくなるほど、レンズ支持体に作用する電磁力が減少するため、正確な移動制御を行なうことが困難になるが、第1マグネットと第3マグネットとの間に等しい距離をもって(第1マグネットと第3マグネットとの中央に)第2マグネットを配置すると、レンズ支持体の移動に伴う電磁力の減衰を最小限に抑えることができるため、正確な移動制御がし易くなる。 According to the lens driving device of the second aspect, the same effect as that of the invention of the first aspect can be obtained, and the three magnets are spaced apart from each other in the axial direction at an equal distance. Attenuation of electromagnetic force accompanying the movement of the support can be minimized. That is, when the two lens supports are moved in one magnetic field space formed by the first magnet and the third magnet without disposing the second magnet between the first magnet and the third magnet. As the distance from the magnet increases, the electromagnetic force acting on the lens support decreases, making it difficult to perform accurate movement control, but it is equal between the first magnet and the third magnet. When the second magnet is arranged at a distance (in the center between the first magnet and the third magnet), attenuation of electromagnetic force accompanying movement of the lens support can be minimized, and accurate movement control is easy. Become.
請求項3に記載のレンズ駆動装置によれば、請求項2に記載の発明と同様の作用効果を得ることができるとともに、レンズ支持体のリニアな移動を案内するガイド手段が設けられているため、レンズ支持体を安定して移動させることができる。 According to the third aspect of the present invention, the same effect as that of the second aspect of the invention can be obtained, and guide means for guiding the linear movement of the lens support is provided. The lens support can be moved stably.
請求項4に記載のレンズ駆動装置によれば、請求項3に記載の発明と同様の作用効果を得ることができるとともに、非常に簡単な構成で、レンズ支持体の周方向のガタつきを確実に防止して、レンズ支持体のリニアな移動を確実且つ良好に実現することができる。また、シャフトが各レンズ支持体に共通のものであるため、各レンズ支持体に対して個別にシャフトを設ける場合に比べて、レンズ駆動装置全体をコンパクトにすることができる。 According to the lens driving device of the fourth aspect, the same effect as that of the invention of the third aspect can be obtained, and the play of the lens support in the circumferential direction can be ensured with a very simple configuration. Therefore, the linear movement of the lens support can be realized reliably and satisfactorily. Further, since the shaft is common to each lens support, the entire lens driving device can be made compact compared to the case where a shaft is individually provided for each lens support.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。なお、図1は本実施形態に係るリニア駆動装置の縦断面図、図2は本実施形態に係るリニア駆動装置の分解斜視図、図3の(a)は一方のヨークを取り外した状態で本実施形態のレンズ駆動装置の組立体を上から見た図、(b)は本実施形態のレンズ駆動装置の完全な組立体を上から見た図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a longitudinal sectional view of the linear drive device according to the present embodiment, FIG. 2 is an exploded perspective view of the linear drive device according to the present embodiment, and FIG. 3A is a view with one yoke removed. The figure which looked at the assembly of the lens drive device of an embodiment from the top, (b) is the figure which looked at the complete assembly of the lens drive device of this embodiment from the top.
これらの図から分かるように、本実施形態に係るレンズ駆動装置1は、互いに対向して軸方向に接合される断面がコの字型の一対の円筒状のヨーク2,4を備えている。これらのヨークによって形成される円筒状の空間内には、ヨーク2,4の軸方向に沿って互いに離間して配置された円環状の3つの第1、第2、第3マグネット6,8,10が、互いに同軸的に収容されている。この場合、各マグネット6,8,10は、互いに等しい距離をもって軸方向に離間されている。また、各マグネット6,8,10は、ヨーク2,4の内面に固着されており、その上面がN極に設定されるとともに、その下面がS極に設定されている。無論、磁極設定はこの逆でも良いが、いずれのマグネット6,8,10も上面および下面における磁極設定は同一である。
As can be seen from these drawings, the
第1マグネット6と第2マグネット8との間には、その外周に円環状の第1コイル20を保持して成る筒状の第1レンズ支持体12が移動可能に配置されている。また、第2マグネット8と第3マグネット10との間には、その外周に円環状の第2コイル22を保持して成る筒状の第2レンズ支持体14が移動可能に配置されている。したがって、第1レンズ支持体21は、第1コイル20に流される電流と、第1マグネット6および第2マグネット8が形成する磁界とにより誘起される電磁力(いわゆる右ねじの法則に従う)によってリニアに移動することができ、一方、第2レンズ支持体14は、第2コイル22に流される電流と、第2マグネット8および第3マグネット10が形成する磁界とにより誘起される電磁力によってリニアに移動することができる。なお、各レンズ支持体12,14と第1および第3のマグネット6,10との間には、スペーサ26,28が介挿されている。また、各レンズ支持体12,14はレンズ40を保持している。
Between the
また、本実施形態においては、レンズ支持体12,14のリニアな移動を案内するガイド手段が設けられている。具体的に、前記ガイド手段は、2つのレンズ支持体12,14に共通して設けられ、これらのレンズ支持体12,14を軸方向で貫通する一対のシャフト30,32から成る。この場合、シャフト30,32は、レンズ支持体12,14に設けられた一対の貫通孔12a,12a;14a,14aおよびスペーサ26,28の一対の貫通孔26a,26a;28a,28aをそれぞれ個別に貫通して軸方向に延びている。
In the present embodiment, guide means for guiding the linear movement of the lens supports 12 and 14 is provided. Specifically, the guide means includes a pair of
以上説明したように、本実施形態のレンズ駆動装置1によれば、同軸的に配置された3つの円環状のマグネット6,8,10により円筒状のヨーク2,4内に2つの磁場空間が軸方向に隣接して形成されるとともに、これらの各磁場空間に対して2つの筒状のレンズ支持体12,14が個別に対応付けられて個別に移動されるようになっている。したがって、非常にコンパクトな構成で一対のレンズのリニアな移動を実現することができる。また、ヨーク2,4内を軸方向に分割して、各レンズ支持体12,14を移動させる磁場空間を別個に形成しているため、両方のレンズ支持体12,14を同時に移動させた場合であっても、磁力の反発等によるコイル20,22への影響を最小限に抑えることができる。すなわち、例えば共通の磁場空間内で2つのレンズ支持体を同時に移動させた場合には、コイル同士の磁気的な相互作用により、2つのレンズ支持体の移動に支障が生じるが、各レンズ支持体を移動させる磁場空間を別個に分割して形成すれば、そのような問題を最小限に抑えることができる。
As described above, according to the
また、上記構成では、一対のレンズ支持体12,14同士を光軸方向に沿って互いに離間して配置しているため、各レンズ支持体にそれぞれズームレンズおよびフォーカスレンズを支持するようにすれば、自動焦点機構および倍率変更機能を兼ね備えたコンパクトなレンズ駆動装置を効率的に実現することができる。 Further, in the above configuration, since the pair of lens supports 12 and 14 are arranged apart from each other along the optical axis direction, the zoom lens and the focus lens are supported on each lens support, respectively. In addition, a compact lens driving device having an automatic focusing mechanism and a magnification changing function can be efficiently realized.
また、コイル20,22に通電して生じる電磁力によりレンズ40が光軸方向にリニアに移動するため、推力の方向とレンズの移動方向とが一致し、したがって、駆動損失が極めて少なくて済む。その結果、レンズ40の移動速度を速くでき、応答性を高めることができる。すなわち、駆動損失が少なく、応答性および機動性に優れているため、狭い空間内でレンズ40を光軸方向に所望量だけ効率的に移動させることができ、小型カメラへの搭載に適している。
Further, since the
また、本実施形態では、3つのマグネット6,8,10が互いに等しい距離をもって軸方向に離間されているため、レンズ支持体12,14の移動に伴う電磁力の減衰を最小限に抑えることができる。すなわち、第1マグネット6と第3マグネット10との間に第2マグネット8を配置することなく、第1マグネット6と第3マグネット10とによって形成される1つの磁場空間内で2つのレンズ支持体12,14を移動させた場合には、マグネット6,10からの離間距離が大きくなるほど、レンズ支持体12,14に作用する電磁力が減少するため、正確な移動制御を行なうことが困難になるが、第1マグネット6と第3マグネット10との間に等しい距離をもって(第1マグネット6と第3マグネット10との中央に)第2マグネット8を配置すると、レンズ支持体12,14の移動に伴う電磁力の減衰を最小限に抑えることができるため、正確な移動制御がし易くなる。
In the present embodiment, since the three
また、本実施形態では、レンズ支持体12,14のリニアな移動を案内するガイド手段が設けられているため、レンズ支持体を安定して移動させることができる。特に、本実施形態において、前記ガイド手段は、2つのレンズ支持体12,14に共通して設けられ且つこれらのレンズ支持体12,14を軸方向で貫通する一対のシャフト30,32から成るため、非常に簡単な構成で、レンズ支持体12,14の周方向のガタつきを確実に防止して、レンズ支持体12,14のリニアな移動を確実且つ良好に実現することができる。
In the present embodiment, since the guide means for guiding the linear movement of the lens supports 12 and 14 is provided, the lens support can be moved stably. In particular, in the present embodiment, the guide means includes a pair of
また、シャフト30,32が各レンズ支持体12,14に共通のものであるため、各レンズ支持体12,14に対して個別にシャフトを設ける場合に比べて、レンズ駆動装置全体をコンパクトにすることができる。
Further, since the
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは言うまでもない。例えば、前述した実施形態のレンズ駆動装置においては、レンズ支持体をバネ等によって移動可能に保持するようにすれば、レンズ支持体の安定性が更に増すため、好適である。また、前述した実施形態では、2つの別個のヨーク2,4によってマグネット6,8,10およびレンズ支持体12,14のための収容空間が形成されているが、2つのヨーク2,4を接合した形態を成す一体型の1つのヨークを用いて、マグネットおよびレンズ支持体のための収容空間を形成しても良い。
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified without departing from the scope of the invention. For example, in the lens driving device of the above-described embodiment, it is preferable that the lens support is held movably by a spring or the like because the stability of the lens support is further increased. In the embodiment described above, the housing space for the
1 リニア駆動装置
2,4 ヨーク
6,8,10 マグネット
12,14 レンズ支持体
20,22 コイル
DESCRIPTION OF
Claims (4)
ヨーク内に互いに同軸的に収容されるとともに、ヨークの軸方向に沿って互いに離間して配置された円環状の3つの第1、第2、第3マグネットと、
第1マグネットと第2マグネットとの間に移動可能に配置され、その外周に円環状の第1コイルを保持して成る筒状の第1レンズ支持体と、
第2マグネットと第3マグネットとの間に移動可能に配置され、その外周に円環状の第2コイルを保持して成る筒状の第2レンズ支持体と、
第1レンズ支持体は、第1コイルに流される電流と、第1マグネットおよび第2マグネットが形成する磁界とにより誘起される電磁力によってリニアに移動され、
第2レンズ支持体は、第2コイルに流される電流と、第2マグネットおよび第3マグネットが形成する磁界とにより誘起される電磁力によってリニアに移動されることを特徴とするレンズ駆動装置。 A cylindrical yoke,
Three annular first, second, and third magnets that are coaxially housed in the yoke and spaced apart from each other along the axial direction of the yoke;
A cylindrical first lens support body that is movably disposed between the first magnet and the second magnet, and that holds an annular first coil on its outer periphery;
A cylindrical second lens support that is movably disposed between the second magnet and the third magnet, and that holds an annular second coil on its outer periphery;
The first lens support is linearly moved by the electromagnetic force induced by the current passed through the first coil and the magnetic field formed by the first magnet and the second magnet,
The lens driving device, wherein the second lens support is linearly moved by an electromagnetic force induced by a current flowing through the second coil and a magnetic field formed by the second magnet and the third magnet.
4. The lens driving device according to claim 3, wherein the guide means includes at least one shaft that is provided in common to the two lens supports and penetrates the lens supports in the axial direction.
Priority Applications (3)
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JP2004060126A JP2005250086A (en) | 2004-03-04 | 2004-03-04 | Lens driving device |
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Publication Number | Publication Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007248671A (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Nidec Copal Corp | Lens driving device |
US7679225B2 (en) | 2007-05-15 | 2010-03-16 | Industrial Technology Research Institute | Voice coil motors and pre-compression generation devices thereof |
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2004
- 2004-03-04 JP JP2004060126A patent/JP2005250086A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007248671A (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Nidec Copal Corp | Lens driving device |
US7679225B2 (en) | 2007-05-15 | 2010-03-16 | Industrial Technology Research Institute | Voice coil motors and pre-compression generation devices thereof |
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