JP3916628B2 - レンズ駆動装置及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズを光軸に沿って移動させるためのレンズ駆動装置、それを用いた撮像装置、及びそのレンズ位置調整方法に関する。

従来、小型カメラ等の撮像装置では、レンズを光軸方向に移動するためのアクチュエータとして、ＤＣモータやステッピングモータが用いられていた。しかしながら、近年、撮像装置を携帯機器に搭載する用途が増加しているため、撮像装置の小型化及び軽量化に対する要請が高まり、それに伴い、レンズ駆動装置の小型化及び軽量化が求められている。

そこで、近年、ＤＣモータ等に代えて、マグネットやヨークからなる磁気回路中にコイルを配置した、いわゆるボイスコイルモータが用いられるようになっている。このようなボイスコイルモータを用いたレンズ駆動装置としては、可動部であるレンズ枠をできるだけ軽量化するため、レンズ枠にコイルを巻き付け、固定部にマグネット及びヨークを配置することが提案されている（例えば、特許文献１，２，３参照）。具体的には、レンズ枠の全周を囲むようにコイルを巻き付けたもの（例えば、特許文献１参照）や、レンズ枠に設けた突起部等にコイルを巻き付けたもの（例えば、特許文献２，３参照）が提案されている。

一方、可動部であるレンズ枠にコイルを巻き付けた場合の配線の煩雑さを解消するため、レンズ枠にマグネットを固定し、固定部分にコイルを巻き付けることも提案されている（例えば、特許文献１，４参照）。また、レンズ枠を光軸方向に案内するガイド軸をヨークの一部として使用することにより装置構成を簡単にすることも提案されている（例えば、特許文献５参照）。

特開平６−２０１９７５号公報（第３−４頁、図１０−１２） 特開２０００−１３７１５６号公報（第４頁、図２） 特開２００２−３５０７１６号公報（第４頁、図３） 特開２０００−３２１４７５号公報（第３頁、図２） 特開昭６２−８８１４７号公報（第３頁、第５図）

ここで、カメラ付き携帯機器などでは、液晶ディスプレイなどの表示部とカメラ（撮像素子）とが隣接して配置されるのが一般的であるが、このような配置の機器では、表示部とカメラとが隣接する方向（例えば縦方向）の長さをできるだけ短くすることが要求される。しかしながら、特許文献１に開示されているように、レンズ枠の全周を囲むようにコイルを巻き付け、そのコイルに対向するようにマグネットやヨークを配置したのでは、レンズ枠の全周に亘って装置寸法が大きくなるという問題がある。

また、特許文献２，３に開示されているように、レンズ枠の突起部等にコイルを巻き付けたとしても、コイルへの通電を行うためのフレキシブルプリント基板を収容するスペースをレンズ枠の周囲に設けなければならないため、やはりレンズ駆動装置の装置寸法が大きくなるという問題がある。

また、特許文献１，４に開示されているように、可動部であるレンズ枠にマグネットを固定した場合には、レンズ枠の重量が大きくなるため、レンズ枠を駆動するために必要な駆動電流が大きくなるという問題がある。加えて、レンズ枠の重量増に伴い、レンズ枠を案内するガイド軸と軸受部分との間の摩擦抵抗が大きくなり、その結果、必要な駆動電流がさらに大きくなるという問題もある。

また、特許文献５に開示されているように、レンズ枠を光軸方向に案内するガイド軸を磁気回路のヨークとして使用した場合には、ガイド軸を囲むようにコイルを配置することとなるが、レンズとコイルとが互いに干渉しないようにするには、ガイド軸とレンズとの距離を比較的長く確保しなければならず、レンズ枠の長手方向の寸法が大きくなってしまうという問題がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、レンズ駆動装置を小型化し、軽量化することにある。

この発明に係るレンズ駆動装置は、第１のレンズと、前記第１のレンズよりも外径が大きい第２のレンズとを含むレンズ群と、前記第１のレンズを保持する小径枠部と、前記第２のレンズを保持する大径枠部と、それらに隣接するように一体に形成された支持部とを有するレンズ枠であって、前記支持部に、前記レンズ群の光軸方向と略平行に形成されたガイド孔を有するレンズ枠と、前記ガイド孔に摺動可能に係合し、前記レンズ枠を前記光軸方向に案内するガイド軸を含む固定部と、前記レンズ枠に、前記ガイド軸を囲むように固定されたコイルと、前記固定部に、前記ガイド軸との間で前記コイルを挟み込むように固定されたマグネットと、前記マグネットを含む磁気回路の一部を構成するヨークとを備え、前記ガイド軸が、前記ヨークと共に前記磁気回路の一部を構成し、前記レンズ枠の前記小径枠部に隣接するように前記コイルが配置され、前記マグネットの一部が前記レンズ枠の前記大径枠部に対して前記光軸方向に重なり合っていることを特徴とする。

この発明によれば、コイルを、ガイド軸の周囲に巻き付けると共に、当該コイルを、レンズ枠において小径の第１のレンズを保持する部分に隣接するように配置したので、レンズとガイド軸との距離を短くしても、レンズとコイルとの干渉を回避することができ、その結果、レンズ駆動装置の寸法を小さくすることができる。すなわち、レンズ駆動装置の小型化及び軽量化を実現することができる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置１０を示す平面図である。図２は、図１に示したＩＩ−ＩＩ線におけるレンズ駆動装置１０の断面図（ＹＺ断面図）である。このレンズ駆動装置１０は、撮像装置（例えば携帯電話機に搭載された小型カメラ）において、単焦点レンズの自動焦点機構（オートフォーカス機構）として用いられる。具体的には、レンズ駆動装置１０は、レンズ２ａ，２ｂ（図２）を光軸Ａに沿って移動させ、被写体像を固体撮像素子９１（図２）に結像させるものである。

図１及び図２において、レンズ２ａ，２ｂの光軸Ａ（図２）の方向をＺ方向とし、光軸Ａに直交する面内における一方向（図１及び図２における左右方向）をＹ方向とする。また、光軸Ａに直交する面内においてＹ方向に直交する方向をＸ方向とする。Ｚ方向については、被写体に向かう方向を上方（すなわち＋Ｚ方向）とし、固体撮像素子９１に向かう方向を下方（すなわち−Ｚ方向）とする。

レンズ２ａ，２ｂのうち、上側のレンズ２ａ（小径レンズ２ａとする）の外径は、下側のレンズ２ｂ（大径レンズ２ｂとする）の外径よりも小さい。レンズ駆動装置１０は、レンズ２ａ，２ｂを保持するレンズ枠３を有している。このレンズ枠３は、レンズ２ａ，２ｂをそれぞれ保持する略リング状の枠部３１，３２を有している。大径レンズ２ｂを保持する大径枠部３２の外径は、小径レンズ２ａを保持する小径枠部３１の外径よりも大きい。枠部３１，３２は、それぞれの中心が光軸Ａと一致するように、光軸Ａ方向に重なり合うように形成されている。

レンズ枠３は、枠部３１，３２に対してＹ方向（レンズ２ａ，２ｂの半径方向）に隣接するように一体に形成された支持部３３を有している。この支持部３３は、Ｙ方向に長い形状を有している。レンズ枠３の支持部３３には、Ｚ方向にガイド孔３５が貫通しており、このガイド孔３５には、ガイド軸４が摺動可能に貫通している。ガイド軸４の下端は、撮像装置の筐体１１に固定されたヨーク６の孔部に嵌合している。

ガイド軸４とガイド孔３５との摺動により、レンズ枠３はガイド軸４に沿ってＺ方向に移動可能となる。レンズ枠３のＺ方向における移動可能範囲を規定するため、レンズ枠３が＋Ｚ方向の移動限界及び−Ｚ方向の移動限界に達したときに当接する位置に、それぞれ図示しないストッパーが設けられている。ヨーク６及びガイド軸４は、それぞれ磁性材料により形成されており、マグネット７を含む磁気回路（後述）を構成している。なお、ガイド軸４は、マグネット７の磁力線を通すことができる範囲でヨーク６に嵌合していればよい。

レンズ枠３の支持部３３の上側には、小径レンズ２ａを保持する小径枠部３１に対してＹ方向に隣接するように、コイル保持部３４が形成されている。コイル保持部３４には、ガイド軸４の周囲を囲むようにコイル５が巻き付けられている。コイル５は、Ｘ方向の２辺とＹ方向の２辺とを有するように略矩形状に巻き付けられている。コイル５への通電には、後述する実施の形態２で説明する構成を利用してもよいし、他の構成を利用してもよい。

図３は、図１に示したレンズ駆動装置１０の一部を切り欠いて示す斜視図である。図４は、図１に示したレンズ駆動装置１０をＹ方向に見た背面図である。ヨーク６は、例えば板状部材をコの字状に屈曲したもので、上述したガイド軸４の下端が固定された底部６３と、この底部６３のＸ方向両端から上方に延在する壁部６１，６２とを有している。壁部６１，６２の内側の面には、それぞれマグネット７が、コイル５をＸ方向に挟み込むように取り付けられている。各マグネット７は、コイル５のＹ方向に延在する辺に対向している。

上述した固体撮像素子９１は、そのパッケージが筐体１１に接着剤等により接着されることで、筐体１１に固定されている。また、この固体撮像素子９１には、回路基板９２が固定され、電気的に接続されている。なお、固体撮像素子９１と回路基板９２の両方を筐体１１に接着剤により固定してもよいし、回路基板９２のみを筐体１１に接着剤により固定し、固体撮像素子９１を間接的に筐体１１に固定してもよい。

レンズ枠３の上面には、コイル５よりも上方に位置するように、磁性材料により構成された磁性片８が固定されている。この磁性片８は、レンズ枠３がそのＺ方向の移動可能範囲にあるときには、常にマグネット７のＺ方向の中心位置よりも＋Ｚ側（すなわち被写体側）に位置するように配置されている。

図５は、レンズ駆動装置１０の磁気回路を説明するための模式図であり、図１のＩＶ−ＩＶ線における断面図（ＸＺ断面図）に対応している。２つのマグネット７は、ガイド軸４に対してＸ方向に対称に配置されている。各マグネット７は、ヨーク６に固定された面側がＮ極となり、コイル５に対向する側がＳ極となるよう、Ｘ方向に着磁されている。これにより、コイル５のＹ方向の辺が、マグネット７のＳ極とガイド軸４との間に位置する。マグネット７のＮ極からの磁力線は、ヨーク６の壁部６１，６２及び底部６３に沿って進み、さらにガイド軸４を通り、コイル保持部３４及びコイル５を経由して、マグネット７のＳ極に達する。コイル５に電流を流すと、電流とマグネット７による磁場との作用により、コイル５にはガイド軸４の軸方向（すなわちＺ方向）の電磁力が発生する。ここでは、コイル５に＋Ｚ方向（上向き）の電磁力が生じる方向に電流を流す。

一方、磁性片８は、マグネット７の生じる磁場により、マグネット７のＺ方向の中心位置（すなわち磁束密度の最も高い位置）に向けて常に付勢されている。レンズ枠３の移動可能範囲は、磁性片８がマグネット７のＺ方向中心よりも常に＋Ｚ方向側（被写体側）に位置するように決定されているため、レンズ枠３には常に−Ｚ方向の付勢力が作用している。なお、大きな付勢力を得るという観点からは、磁性片８は、ニッケル等の軟磁性体により構成されていることが望ましい。

コイル５に所定方向の電流を流すことにより＋Ｚ方向の電磁力が発生すると、レンズ枠３は、磁性片８がマグネット７から受ける−Ｚ方向の付勢力に抗して、ガイド軸４に沿って＋Ｚ方向に移動する。コイル５に流れる電流値を変化させることで電磁力の大きさを変化させることができ、＋Ｚ方向の電磁力と−Ｚ方向の付勢力とが釣り合う位置まで、レンズ枠３をガイド軸４に沿って移動させることができる。

コイル５の電流を停止すると、＋Ｚ方向の電磁力が消滅するため、磁性片８がマグネット７から受ける−Ｚ方向の付勢力により、レンズ枠３は−Ｚ方向の移動限界（図示しない突き当て面に突き当たる位置）まで復帰する。

ここでは、レンズ枠３が−Ｚ方向の移動限界にあるときに、無限遠物体からの光がレンズ２ａ，２ｂにより固体撮像素子９１の撮像面に結像するようになっている。この状態から、レンズ２ａ，２ｂを＋Ｚ方向（被写体側）に移動させることより、より近い位置にある被写体像を固体撮像素子９１に結像することができる。その結果、無限遠から近接位置までの任意の被写体を、自動焦点により撮影することが可能になる。

なお、図１に示したように、マグネット７は、大径レンズ２ｂを保持する大径枠部３２の一部分（符号３２ａで示す）の上側に重なり合っている。しかし、図４に示すように、大径枠部３２の当該部分３２ａとマグネット７との間には、レンズ枠３の移動量よりも少し大きい隙間Ｃが形成されているため、レンズ枠３がＺ方向に移動してもマグネット７に当接することはない。

次に、実施の形態１による効果について説明する。コイル５を大径枠部３２又は小径枠部３１の全周に巻き付けた場合には、そのコイル５に対向するようにマグネット７を配置しなければならないため、レンズ駆動装置のＸ方向の寸法が大きくなってしまう。これに対し、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１０では、図１に示したように、コイル５が小径枠部３１に隣接するコイル保持部３４に巻き付けられているため、マグネット７を大径枠部３２の外径よりもＸ方向内側に配置することが可能になる。その結果、レンズ駆動装置１０のＸ方向寸法を小さくすることができる。すなわち、レンズ駆動装置１０の小型化及び軽量化を実現することができる。

また、本実施の形態では、コイル保持部３４が小径枠部３１に隣接して形成されているため、コイル保持部３４を大径枠部３２に隣接して形成した場合と比較して、光軸Ａに近い位置にコイル５を配置することができる。また、マグネット７の一部が大径枠部３２に対してＺ方向に重なり合っているため、さらに光軸Ａに近い位置にコイル５を配置することができる。その結果、レンズ駆動装置１０のＹ方向の寸法をさらに小さくすることができる。

さらに、一対のマグネット７が、コイル５をＸ方向に挟みこむように配置されているため、レンズ駆動装置１０のＹ方向の形状をさらに小さくすることができる。

また、レンズ枠３に取り付けた磁性片８により、非通電時にレンズ枠３を所定位置（−Ｚ方向の移動限界）に復帰させる復元力を得ることができるため、バネ等を設ける必要がなく、レンズ駆動装置１０をさらに小型化することができる。加えて、可動側であるレンズ枠３に重量の軽いコイルを配置しているため、レンズ枠３の重量を軽くし、少ない電流でレンズ枠３を駆動することが可能になる。

さらに、本実施の形態では、レンズ２ａ，２ｂを保持する枠部３１，３２を囲むようにボイスコイルモータ構成部品（コイル、ヨーク及びマグネット等）を配置する必要がないため、レンズ２ａ，２ｂの周辺の寸法を小さくすることができる。可動部であるレンズ枠３を小型化及び軽量化することにより、撮影時の姿勢差による駆動電流の差（特許文献１，３参照）も小さくなり、また、ガイド軸４とガイド孔３５との摩擦力も小さくなることから、より小さい駆動電力でレンズ２ａ，２ｂを駆動することが可能になる。

また、本実施の形態では、ガイド軸４を磁気回路の一部として使用しているため、例えばヨーク６に（ガイド軸４とは別に）突起を設け、レンズ枠３に当該突起を挿入するための穴部を形成した場合と比較して、レンズ枠３をさらに小型化することができる。

実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係るレンズ駆動装置２０を示すＹＺ断面図である。図７は、図６に示したレンズ駆動装置２０を、一部を切り欠いて示す斜視図である。図６及び図７において、実施の形態１（図１〜５）で説明した構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付す。この実施の形態２は、コイル５に電流を供給するためのリード１２の構成に特徴を有するものである。

リード１２は、例えば板状の部材であり、コイル５の側面（レンズ２ａ，２ｂ側とは反対側の面）及び支持部３３の側面に沿って下方に延在する側部１２ｄと、側部１２ｄの下端からレンズ枠３の下側に（コイル５よりも内側に向けて）折り曲げられた折り曲げ部１２ｃと、折り曲げ部１２ｃの先端で略Ｖ字状に折り返された折り返し部１２ｂとを有している。

側部１２ｄの上端１３（図７）は、半田付けなどの導通可能な方法により、コイル５の線材１５に接続されている。折り曲げ部１２ｃは、Ｚ方向に延在する側部１２ｄの下端からコイル５の内側に向かって折り曲げられている。折り曲げ部１２ｃは、大径枠部３２に向かって略Ｙ方向に延在し、その先端は、大径枠部３２の近傍に達している。折り返し部１２ｂは、折り曲げ部１２ｃの先端で、ＹＺ面内においてＶ字を描くように下側に折り返されている。折り曲げ部１２ｃ及び折り返し部１２ｂは、ヨーク６の底部６３と支持部３３との間のスペースに収容されている。折り返し部１２ｂは、折り曲げ部１２ｃよりも長く、筐体１１の孔部１１ｂを貫通してさらに突出し、この筐体１１に接着剤１１ａ等により固定されている。折り返し部１２ｂの先端部１２ａは下方に折り曲げられ、半田９２ａ等を介して、あるいはコネクタに装着するなど導通可能な方法で、回路基板９２の端子（外部端子）に接続されている。

なお、図６〜図７に示した構成例では、折り曲げ部１２ｃと折り返し部１２ｂをレンズ枠３の下側に設けたが、レンズ枠３の上側に設けてもよい。また、リード１２は、必ずしも筐体１１に固定する必要はないが、撮像装置に対して固定された部品（すなわち、レンズ枠３のような可動部でないもの）に一部が固定されていることが好ましい。

本実施の形態に係るレンズ駆動装置２０によれば、リード１２が折り曲げ部１２ｃと折り返し部１２ｂとを有しているため、レンズ枠３がＺ方向に移動した場合、折り曲げ部１２ｃと折り返し部１２ｂとの間のＶ字の曲げ角度が弾性変形により変化することで、レンズ枠３の移動に追従することができる。これにより、レンズ枠３のＺ方向における移動を許容しつつ、コイル５と回路基板９２との導通を確保することができる。

また、リード１２の折り曲げ部１２ｃと折り返し部１２ｂとの変形を利用してレンズ枠３の移動に追従するため、レンズ枠３の駆動の妨げとなるような大きな力がリード１２からレンズ枠３に加えられることはない。また、リード１２の一部を筐体１１に固定しているため、リード１２と回路基板９２とを接続する際に、リード１２が不用意に移動してしまうことを防止できる。

さらに、本実施の形態では、コイル５の線材１５を枠部材に巻き付け、その線材１５にリード１２を半田付け等により固定することで、コイル５とリード１２とを１つの部分として組み立てること（部分組立）が可能になり、組み立て性が向上する。

加えて、側部１２ｄがコイル５の側面に沿ってＺ方向に延在しており、折り曲げ部１２ｃ及び折り返し部１２ｂがレンズ枠３の上側または下側に位置しているため、レンズ駆動装置１０のＹ方向あるいはＸ方向の寸法を大きくする必要はない。すなわち、レンズ駆動装置１０を小型化及び軽量化すると共に、リード１２の収納が難しいという問題（特許文献４参照）を解消することができる。

また、リード１２の先端部１２ａが、折り返し部１２ｂから回路基板９２側に屈曲されているため、リード１２を回路基板９２に直接半田接続することができる。これにより、配線部品の部品点数を削減することができる。その結果、筐体１１から回路基板９２までのリード１２の幅を広くするなどして、回路基板９２への固定強度を向上することができる。

上述した説明では、リード１２を板状部材としたが、特に板状部材に限ることはなく、例えば線材であってもよい。また、リード１２と、ヨーク６及び磁性片８等との短絡を防止するため、リード１２に絶縁用のコーティングを施し、あるいはヨーク６及び磁性片８の表面に絶縁シートなどを設けてもよい。

なお、図７に示した例では、折り曲げ部１２ｃと折り返し部１２ｂとがＹＺ面内においてＶ字を描くように形成されているが、このような構成に限らず、リード１２の少なくとも一部が、レンズ枠３の上側又は下側においてコイル５の内側に向けて屈曲されていればよい。例えば、図８に示すように、折り曲げ部１２ｃと折り返し部１２ｂとが、ＸＹ平面をやや傾斜させた面内でＵ字を描くように形成されていてもよい。この場合、折り曲げ部１２ｃと折り返し部１２ｂとはＸ方向に離間しているだけでなく、図中矢印Ｈで示すようにＺ方向にも離間している。レンズ枠３がＺ方向に移動した場合には、折り曲げ部１２ｃと折り返し部１２ｂとの間の湾曲部分のＹＺ面内の角度が弾性変形により変化することで、レンズ枠３の移動に追従することができる。

実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３に係るレンズ駆動装置３０を示すＹＺ断面図である。図１０は、図９に示したレンズ駆動装置３０の可動部を示す斜視図である。図９及び図１０において、実施の形態１（図１〜５）及び実施の形態２（図６〜８）で説明した構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付す。この実施の形態３は、コイル５に電流を供給するためのリード１７の構成に特徴を有するものである。

本実施の形態では、実施の形態２と異なり、コイル５に電流を供給するためのリード１７が、レンズ枠３の＋Ｚ方向側（被写体側）に設けられており、レンズ枠３を−Ｚ方向に付勢している。リード７を用いてレンズ枠３を−Ｚ方向に付勢する構成のため、本実施の形態３では磁性片８（図２等）は使用されていない。

リード１７は、例えばばね材により形成されており、コイル５の側面に沿って略上方に延在する側部１７ｃと、側部１７ｃの上端からレンズ枠３の上側に（コイル５の内側に向けて）折り曲げられた折り曲げ部１７ｂと、折り曲げ部１７ｂの先端で略Ｖ字状に屈曲されて折り返された折り返し部１７ａとを有している。側部１７ｃの下端１３は、半田付けなどの導通可能な方法により、コイル５に接続されている。折り曲げ部１７ｂは、Ｚ方向に延在する側部１７ｃの上端からコイル５の内側に向かって折り曲げられている。折り曲げ部１７ｂは、小径枠部３１に向かって略Ｙ方向に延在し、その先端は、小径枠部３１の近傍に達している。折り返し部１７ａは、折り曲げ部１７ｂの先端で、ＹＺ面内においてＶ字を描くように上側に折り返されている。折り返し部１７ａは、折り曲げ部１７ｂよりも長く、筐体１１の孔部１１ｂを貫通してさらに突出している。折り返し部１７ａの先端は、図示しない接続部を介して、回路基板９２の端子部（外部端子）に固定されている。

折り曲げ部１７ｂ及び折り返し部１７ａは、筐体１１の上壁１１ｃとレンズ枠３の上面との間のスペースに、折り曲げ部１７ｂと折り返し部１７ａとの間のＶ字の屈曲角度が狭まるように弾性変形した状態で収容されている。この状態で、リード１７は、折り曲げ部１７ｂと折り返し部１７ａとの間のＶ字の屈曲角度が広がるように弾性変形しようとし、この弾性力により、レンズ枠３を−Ｚ方向に付勢している。

コイル５に電流が流れていないときには、リード１７の付勢力のため、レンズ枠３は−Ｚ方向の移動限界にある（すなわち−Ｚ方向のストッパーに当接している）。コイル５に電流を流すと、実施の形態１で説明したように、コイル５の電流とマグネット７による磁場とにより＋Ｚ方向の電磁力が生じる。この＋Ｚ方向の電磁力と、リード１７の弾性による−Ｚ方向の付勢力とが釣り合う位置までレンズ枠３が＋Ｚ方向に移動し、被写体像が固体撮像素子９１に結像する。コイル５の電流を停止した場合には、リード１７の−Ｚ方向の付勢力により、レンズ枠３は−Ｚ方向の移動限界に復帰する。

このように、本実施の形態に係るレンズ駆動装置３０によれば、リード１７の弾性を利用してレンズ枠３の付勢力を生じさせているため、磁性片８（図２等）が不要になる。従って、上述した実施の形態２の効果に加え、部品点数を削減し、撮像装置をさらに小型化することができる。

実施の形態４．
図１１は、この発明の実施の形態４に係るレンズ駆動装置４０をＹ方向に見た背面図である。図１１において、実施の形態１（図１〜５）で説明した構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付す。実施の形態４は、撮像装置の組み立て工程等において、マグネット７のＺ方向位置を調整することにより、レンズ２ａ，２ｂの固体撮像素子９１に対する相対位置の調整を行うようにしたものである。

上述した実施の形態１に係るレンズ駆動装置１０（図１〜５）では、磁性片８がマグネット７のＺ方向中心よりも常に＋Ｚ側にあるように、レンズ枠３の移動可能範囲が定められていた。これに対し、本実施の形態に係るレンズ駆動装置４０では、磁性片８がマグネット７のＺ方向中心の＋Ｚ側にも−Ｚ側にも位置しうるように、レンズ枠３の移動可能範囲が定められている。

磁性片８は、磁束密度も最も高いマグネット７のＺ方向中心に向けて付勢されるため、このＺ方向中心（安定位置とする）Ｃにある状態で最も安定する。すなわち、コイル５に電流が流れていないときには、磁性片８が安定位置Ｃにある状態でレンズ枠３が静止する。磁性片８が安定位置Ｃから＋Ｚ方向に移動した場合には、その移動量に応じて、磁性片８はマグネット７から−Ｚ方向に付勢力を受ける。また、磁性片８が安定位置Ｃから−Ｚ方向に移動した場合には、その移動量に応じて、磁性片８はマグネット７から＋Ｚ方向に力を受ける。そのため、マグネット７のＺ方向位置を調整する（すなわち安定位置Ｃを変化させる）と、レンズ枠３の移動範囲を全体的に＋Ｚ方向又は−Ｚ方向に移動させることができる。

ここでは、レンズ駆動装置４０を含む撮像装置を組み立てる際に、例えばレンズ２ａ，２ｂの焦点面を固体撮像素子９１の撮像面に対して正確に一致させるために、マグネット７のＺ方向位置を調整する。この調整により、仮にレンズ２ａ，２ｂや固体撮像素子９１の製造誤差がある場合でも、レンズ２ａ，２ｂの焦点面を固体撮像素子９１の撮像面に正確に一致させることができる。また、固体撮像素子９１の小型化に伴って焦点深度が厳しくなった場合であっても対応することができる。

具体的には、撮像素子の製造工程において、一対のマグネット７を、ヨーク６の壁部６１，６２に対し、磁気的な吸引力を利用して固定（仮固定）する。この状態で、レンズ２ａ，２ｂの焦点面の位置等を測定しながら、調整冶具１８を用いてマグネット７をＺ方向に移動させる。ここでは、マグネット７がヨーク６の壁部６１，６２に磁気的に吸着された状態を保ちながら、マグネット７を壁部６１，６２に沿ってＺ方向にずらすように移動させる。レンズ２ａ，２ｂの焦点面が固体撮像素子９１の撮像面に正確に一致したところで、マグネット７を壁部６１，６２に接着剤を用いて固定（本固定）する。接着剤は、各マグネット７の壁部６１，６２に固定される面を囲むように塗布してもよいし、マグネット７と壁部６１，６２との間に注入してもよい。マグネット７と壁部６１，６２との間に接着剤を注入する場合には、接着剤を流し込むための溝を壁部６１，６２に形成しておいてもよい。

このように、本実施の形態４によれば、マグネット７のＺ方向位置を調整することにより、レンズ２ａ，２ｂの固体撮像素子９１に対する相対位置の調整（焦点調整）を行うことができるので、レンズ枠３に焦点調整用のねじやリングカムを設ける必要がなくなり、その結果、レンズ駆動装置４０をより一層小型化することができる。

なお、上述した調整冶具１８は、撮像装置とは別に用意されたものであるが、撮像装置にこのような調整冶具１８を搭載してもよい。

上述した実施の形態１〜４では、２つのレンズ２ａ，２ｂを用いたが、レンズの数は２つに限らず、３つ以上であってもよい。この場合、コイル５を、レンズ枠３のうち、最大径のレンズ以外のレンズを保持する部分に隣接して配置すれば、上述したレンズ駆動装置の小型化という効果を得ることができる。

また、上述した実施の形態１〜４では、コイル５のＸ方向両側に２つのマグネット７を設けたが、マグネット７の数は２つに限らず、コイル５の一方の側に１つだけ設けてもよい。

また、上述した実施の形態２，３では、リード１２をレンズ枠３に対してＺ方向の一方の側で屈曲又は湾曲させるという構成を、実施の形態１で説明したレンズ駆動装置（コイル５がレンズ枠３の小径枠部３１に隣接したコイル保持部３４に固定されている）に適用しているが、他のレンズ駆動装置に適用してもよい。

また、上述した実施の形態４では、マグネット７のＺ方向位置を調整することによる調整方法を、実施の形態１で説明したレンズ駆動装置に適用しているが、実施の形態２で説明したレンズ駆動装置に適用してもよい。また、当該調整方法を、実施の形態１，２以外のレンズ駆動装置に適用してもよい。

この発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置の平面図である。 この発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置の側断面図である。 この発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置の斜視図である。 この発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置の背面図である。 この発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置の磁気回路を示す断面図である。 この発明の実施の形態２に係るレンズ駆動装置の側断面図である。 この発明の実施の形態２に係るレンズ駆動装置の斜視図である。 この発明の実施の形態２の変形例に係るレンズ駆動装置の斜視図である。 この発明の実施の形態３に係るレンズ駆動装置の側断面図である。 この発明の実施の形態３に係るレンズ駆動装置の斜視図である。 この発明の実施の形態４に係るレンズ駆動装置の背面図である。

符号の説明

１０，２０，３０，４０ レンズ駆動装置、 ２ａ 小径レンズ、 ２ｂ 大径レンズ、 ３ レンズ枠、 ３１ 小径枠部、 ３２ 大径枠部、 ３３ 支持部、 ３４ レンズ保持部、 ４ ガイド軸、 ５ コイル、 ６ ヨーク、 ６１，６２ 壁部、 ６３ 底部、 ７ マグネット、 ８ 磁性片、 １１ 筐体、 １２，１７ リード、 １２ａ 先端部、 １２ｂ，１７ａ 折り返し部、 １２ｃ，１７ｂ 折り曲げ部、 １２ｄ，１７ｃ 側部、 １８ 調整冶具、 ９１ 固体撮像素子、 ９２ 回路基板。

Claims (4)

1. 第１のレンズと、前記第１のレンズよりも外径が大きい第２のレンズとを含むレンズ群と、
   前記第１のレンズを保持する小径枠部と、前記第２のレンズを保持する大径枠部と、それらに隣接するように一体に形成された支持部とを有するレンズ枠であって、前記支持部に、前記レンズ群の光軸方向と略平行に形成されたガイド孔を有するレンズ枠と、
   前記ガイド孔に摺動可能に係合し、前記レンズ枠を前記光軸方向に案内するガイド軸を含む固定部と、
   前記レンズ枠に、前記ガイド軸を囲むように固定されたコイルと、
   前記固定部に、前記ガイド軸との間で前記コイルを挟み込むように固定されたマグネットと、
   前記マグネットを含む磁気回路の一部を構成するヨークと
   を備え、
   前記ガイド軸が、前記ヨークと共に前記磁気回路の一部を構成し、
   前記レンズ枠の前記小径枠部に隣接するように前記コイルが配置され、前記マグネットの一部が前記レンズ枠の前記大径枠部に対して前記光軸方向に重なり合っていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記レンズ枠に固定された磁性片をさらに備え、
   前記磁性片と前記マグネットとの作用により、前記レンズ枠を前記光軸方向に付勢する付勢力を生じさせることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記コイルを挟み込むように、一対の前記マグネットが配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置。
4. 請求項１から３までのいずれか１項に記載のレンズ駆動装置と、
   前記レンズにより結像される被写体像を取り込む撮像素子と
   を備えたことを特徴とする撮像装置。

Images