JP2015084003A - レンズアクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】主にカメラや携帯電話等の電子機器に用いられるレンズアクチュエータに関し、不要な共振を低減可能なものを提供することを目的とする。【解決手段】レンズホルダ６１と固定ホルダ６３の間に複数のガイドボール６７を配置しているので、レンズホルダ６１と固定ホルダ６３が所定の間隔を維持することができ、電子機器が手振れ等した際に、レンズホルダ６１に生じる不要な共振を低減することで高速な振れ補正制御が可能なレンズアクチュエータ１００を提供しうる。【選択図】図５

Description

本発明は、主にカメラや携帯電話等の電子機器に用いられるレンズアクチュエータに関するものである。

カメラや携帯電話等の電子機器において、撮影時に手振れ等による画像の乱れを抑制可能な振れ補正駆動部を備えたレンズアクチュエータが提案されている。

このような従来のレンズアクチュエータについて、図１１、図１２を用いて説明する。

ここで、図１１は従来のレンズアクチュエータ３０の断面斜視図、図１２は同分解斜視図である。このレンズアクチュエータ３０は、可動部１と固定部２を備え、手振れ等が生じると可動部１が傾動して映像や画像の乱れを抑制するものである。

まず、可動部１について説明する。

この、可動部１は、オートフォーカスユニット１１と、保持ユニット１２と、撮像ユニット１３を備えている。

オートフォーカスユニット１１は、固定ホルダ１４と、固定ホルダ１４に配置された第一の磁石１５と、固定ホルダ１４に対し上下方向に可動するレンズホルダ１６と、レンズホルダ１６に配置された第一のコイル１７と、固定ホルダ１４とレンズホルダ１６を接続する板バネ１８を備える。

ここで、固定ホルダ１４には、第一の磁石１５が前後左右の内側面に上下二段に並んで固定されている。

また、レンズホルダ１６はレンズが固定される円孔１６Ａを備え、固定ホルダ１４の内側に収納されている。そして、レンズホルダ１６には、その外周に上下二段に第一のコイル１７が巻回され、第一のコイル１７は固定ホルダ１４の内側面に配置される第一の磁石１５に対向している。

そして、第一の磁石１５と第一のコイル１７との間で発生する電磁力により、レンズホルダ１６が固定ホルダ１４に対して上下動してオートフォーカス制御が行われる。

ここで、板バネ１８は、外周部を固定ホルダ１４に、内周部をレンズホルダ１６に接続し、レンズホルダ１６を固定ホルダ１４に対し円滑に動作させている。

また、保持ユニット１２は、外側面に第二の磁石１９が配置されている。

さらに、撮像ユニット１３の上面には撮像素子２０が配置されている。この撮像素子２０は、円孔１６Ａの中心下方にあり、レンズホルダ１６を上下に移動させることで、撮像素子２０で撮像される映像あるいは画像のピントを自動で合わせるオートフォーカス制御ができる。

次に、固定部２について説明する。

この固定部２は、第二のコイル２１と、四つのコイル保持体２２と、下カバー２３と、四本のサスペンションワイヤ２４と、上カバー２５を備える。

そして、サスペンションワイヤ２４は下カバー２３の四隅と、可動部１の保持ユニット１２の四隅に接続され、下カバー２３上で可動部１が傾動可能に保持される。さらに、コイル保持体２２が可動部１の前後左右に配置されて、第二のコイル２１が第二の磁石１９に対向した状態で配置される。

つまり、レンズアクチュエータ３０は、四本のサスペンションワイヤ２４により可動部１が傾動可能に保持されている。そして、手振れ等の振れが生じた際には、第二のコイル２１に電流を流すことによって、振れ補正駆動部を構成する第二のコイル２１と第二の磁石１９の間で生じる電磁力によって可動部１を傾動させる。

そして、電子機器を使用した際に、手振れ等で、レンズアクチュエータ３０が振れた場合には、可動部１を傾動させることにより撮影した画像を補正する振れ補正制御を行うものとなっていた。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

国際公開第２００９／１３３６９１号

しかしながら、従来のレンズアクチュエータは振れ補正制御を行う際に、板バネが不要な共振を起こして振れ補正制御に時間がかかる場合や振れ補正制御の精度が低下する場合があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、不要な共振を低減可能なレンズアクチュエータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、特にレンズホルダと固定ホルダの間に複数のガイドボールを配置して、レンズアクチュエータが構成される。

本発明によれば、レンズホルダと固定ホルダの間に複数のガイドボールを配置しているので、レンズホルダと固定ホルダが所定の間隔を維持することができ、振れ補正制御の際に不要な共振を低減可能なレンズアクチュエータを提供することができる。

本発明の実施の形態１によるレンズアクチュエータの分解斜視図 同レンズアクチュエータの断面図 同レンズアクチュエータの一部切り欠き斜視図 同レンズアクチュエータの詳細な分解斜視図 同レンズアクチュエータの上面方向からの断面図 同レンズアクチュエータの側面方向からの断面図 本発明の実施の形態２によるレンズアクチュエータの分解斜視図 同レンズアクチュエータの詳細な分解斜視図 本発明の実施の形態１に用いるベース部材と本発明の実施の形態２に用いるベース部材を比較する斜視図 本発明の実施の形態２によるレンズアクチュエータの電流の流れを説明する図 従来のレンズアクチュエータの断面斜視図 同分解斜視図

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１におけるレンズアクチュエータについて図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態によるレンズアクチュエータ１００の分解斜視図、図２はレンズアクチュエータ１００の断面図である。ここで、レンズアクチュエータ１００は、固定部３１と、固定部３１内で傾動する可動部３２と、固定部３１と可動部３２を接続するチルトバネ３３を備える。

このレンズアクチュエータ１００は、例えば左右方向（Ｙ軸方向）の幅が５ｍｍ〜２０ｍｍ、前後方向（Ｘ軸方向）の奥行きが５ｍｍ〜２０ｍｍ、上下方向（Ｚ軸方向）の高さが２ｍｍ〜１０ｍｍで、左右方向の幅と前後方向の奥行きはほぼ同じ寸法で構成される。

次に、固定部３１、可動部３２、チルトバネ３３について、その構成を説明する。

固定部３１は、カバー４１とカバー４１内に収納される制御ブロック４２と、制御ブロック４２の下面に配置される底板４３を備えて構成される。

ここで、カバー４１は上面に円孔４１Ａを備え、下面開放の方形箱状に構成される。

また、制御ブロック４２は、中央に角孔４２Ａを有し、方形筒状に構成される。ここで、制御ブロック４２の内側面及び外側面には複数の電子部品が配置され、それぞれが電気的に接続されている。そして、カバー４１内に制御ブロック４２は収納される。なお、角孔４２Ａ内に可動部３２が配置される。

また、底板４３は方形板状に形成される。底板４３は、可動部３２の下方からカバー４１の開口面を覆い配置される。

次に、可動部３２は、円筒状で複数のレンズが内部に配置されたレンズバレル５１と、レンズバレル５１を収納するオートフォーカスユニット５２と、レンズバレル５１の下方に配置されるカバーガラス５３と、カバーガラス５３の下方に配置される撮像ユニット５４を備える。

レンズバレル５１の内部にはレンズが固定配置される。例えば３枚〜５枚のレンズが光軸方向に配置されている。

また、オートフォーカスユニット５２は中央に円孔５２Ａを備え、円孔５２Ａ内にレンズバレル５１を保持する。ここで、オートフォーカスユニット５２は、レンズバレル５１の内部に配置されたレンズの光軸方向にレンズバレル５１を移動させるオートフォーカス駆動部を備えている。

また、カバーガラス５３は、レンズバレル５１の光軸方向に配置される。カバーガラス５３には赤外線を吸収する等のフィルター機能を備えさせても良い。

そして、撮像ユニット５４は、配線基板５５と、固体撮像素子５６と、第一の磁界検出素子５７を備えている。

ここで、配線基板５５は上下面に配線が施され、上面に配置されたコンデンサや抵抗等の電子部品と固体撮像素子５６が電気的に接続している。また、配線基板５５の一端には外部へ信号を出力するコネクタ部５５Ａが形成される。さらに、配線基板５５の一部は上方へ折り曲げられ補助基板部５５Ｂが形成される。なお、折り曲げられた補助基板部５５Ｂの内側の先端に第一の磁界検出素子５７が配置されている。

また固体撮像素子５６は、光電変換素子が集積回路化されたもので、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｃｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の半導体素子が用いられる。この固体撮像素子５６は、撮像した画像を電子化して画像信号として出力する。

さらに、第一の磁界検出素子５７は、オートフォーカスユニット５２と対向して配置される。第一の磁界検出素子５７は、ホール素子などの磁界を検出する素子で、磁界検出信号を出力する。

つまり、可動部３２は、レンズバレル５１から入射した光が、カバーガラス５３を介して、固体撮像素子５６で結像すると共に固体撮像素子５６から画像信号として出力するよう構成されている。

また、チルトバネ３３は所定の形状で構成された板バネなどの金属製のバネである。ここで、チルトバネ３３は角孔３３Ａを中心に備え、外周と内周で固定部３１と可動部３２を接続している。ここで、固定部３１に対し可動部３２が傾動するとチルトバネ３３が撓むよう構成される。

ここで、チルトバネ３３の固定部３１と可動部３２に対する接続状態について、図３を参照しつつ説明する。可動部３２は、チルトバネ３３の角孔３３Ａの内部に配置され、オートフォーカスユニット５２の外周にチルトバネ３３の内周が固定される。より詳細にはチルトバネ３３の内周は後述するベース部材６８の外周に接続される。

また、チルトバネ３３の外周は固定部３１に固定される。より詳細にはチルトバネ３３の外周は後述するフレーム７５の内周に方形溝部７５Ｄの上端に合わせて接続される。

なお、例えば、チルトバネ３３とオートフォーカスユニット５２との間の固定は接着剤で、チルトバネ３３とフレーム７５との間の固定は溶接で行われる。

チルトバネ３３は、固定部３１と可動部３２を接続しており、可動部３２の固定部３１に対する傾動は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向を中心軸として行われる。

レンズアクチュエータ１００の全体構成は上述の通りである。

ここで、図４の分解斜視図を用いて、オートフォーカスユニット５２と制御ブロック４２の構成について、より詳細に説明する。

先ず、オートフォーカスユニット５２について説明する。

オートフォーカスユニット５２は、レンズホルダ６１と、レンズホルダ６１に配置される第一の磁石６２と、レンズホルダ６１が収納される固定ホルダ６３と、固定ホルダ６３に配置される第一のコイル６４、吸着ヨーク６５、第二の磁石６６と、レンズホルダ６１と固定ホルダ６３の間に配置された複数のガイドボール６７と、ベース部材６８とを備える。

ここで、レンズホルダ６１は例えば、ガラス入りポリカーボネート等の絶縁樹脂を材料とし、中央に上下に貫通する円孔６１Ａを備え、方形筒状に形成される。このレンズホルダ６１の左右端にはガイド溝６１Ｂが、それぞれに形成されている。なお、円孔６１Ａは直径が一定であっても、変化していても良い。また、内側にレンズを固定するためのネジ等の形状を備えていても良い。

また、第一の磁石６２は側面の上側と下側で異なる磁極が着磁された磁石である。この第一の磁石６２は、レンズホルダ６１の前後方向のいずれか一方の側面、左右方向のいずれか一方の側面の、計二側面のみに配置され、レンズホルダ６１に対し固定されている。

なお、二つの第一の磁石６２のうち一つは、第一の磁界検出素子５７と対向しており、第一の磁石６２により放射された電磁界が第一の磁界検出素子５７により検知される。

また、固定ホルダ６３は、例えばガラス入りポリカーボネート等の絶縁樹脂を材料とし、円孔６３Ａが設けられた方形の天板部６３Ｂのそれぞれの角から下方に四箇所の柱部６３Ｃが延出して構成される。ここで、対角位置にある二本の柱部６３Ｃにはガイド溝６３Ｄが上下方向に形成されている。

そして、この固定ホルダ６３の柱部６３Ｃの内部に、レンズホルダ６１が上下動可能に配置される。

また、第一のコイル６４は、例えば線径Φ４０μｍ〜Φ６０μｍのコイル線が前後方向あるいは左右方向を軸として巻回され形成され、柱部６３Ｃの外側面に接して配置される。ここで、第一のコイル６４は、レンズホルダ６１と固定された第一の磁石６２と対向する位置に配置される。このため、第一のコイル６４に電流を流すと、レンズホルダ６１と第一の磁石６２が一体となり、固定ホルダ６３内で、電磁力により上下に動くことが可能となる。

また、第二の磁石６６は側面の上側と下側で異なる磁極が着磁された磁石である。この第二の磁石６６は、固定ホルダ６３の前後方向のいずれか一方の側面、左右方向のいずれか一方の側面の、合計二側面のみに配置され、固定ホルダ６３に対し固定されている。

なお、第一の磁石６２、第二の磁石６６は、ネオジム、鉄、ホウ素を主成分とする希土類磁石であるネオジム磁石等が用いられる。ネオジム磁石以外の磁石でも実施可能であるが、ネオジム磁石は磁力が大きいため、より好ましい。また、ネオジム磁石の保持力は５００ｋＡ／ｍ〜３０００ｋＡ／ｍで、残留磁束密度は１．３〜１．５Ｔのものを使用するのが望ましい。

また、第一の磁石６２、第二の磁石６６は、側面の上側と下側で異なる磁極が着磁された磁石であるため、発生する磁界が整流され、より強い磁界を発生することが可能な構成となっている。

また、複数のガイドボール６７は、レンズホルダ６１と固定ホルダ６３の間に配置され、レンズホルダ６１の位置が固定ホルダ６３に対し変化する際に回転する。このガイドボール６７の直径は０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下が好適で、ステンレス等の金属、樹脂、セラミック等を材料とする。

ここで、図５と図６の断面図を用いて、ガイドボール６７の配置に関し、より詳細に説明する。

図５のように、ガイドボール６７は、左右二箇所に設けられたガイド溝６１Ｂと、同じく左右二箇所に設けられたガイド溝６３Ｄの間に配置される。ここで、レンズホルダ６１が固定ホルダ６３内で、前後左右方向の振動を抑制する為、ガイド溝６１Ｂ、ガイド溝６３Ｄに対するガイドボール６７の接触点は、それぞれに対し一点又は二点であることが好ましい。例えば、同図の配置では、ガイドボール６７はガイド溝６１Ｂに対しＡ１、Ａ２の二点で接触し、ガイド溝６３Ｄに対し、Ｂ１、Ｂ２の二点で接触している。つまり、ガイドボール６７は、レンズホルダ６１と固定ホルダ６３に対し、二点ずつ、合計四点で接触している。なお、片側（例えば右側）のガイド溝６１Ｂ、６３Ｂ側では合計四点で接触し、逆側（例えば左側）のガイド溝６１Ｂ、６３Ｂ側では合計三点で接触するのが望ましい。製造上の寸法ばらつきが生じても、接触位置が安定するからである。

また、図６のように、ガイドボール６７は、上面視で対角に備えられた二つのガイド溝６１Ｂ、二つのガイド溝６３Ｄに対し、二つずつ配置され、計四つが配置される。ここで、四つのガイドボール６７の中心を結び、図４のような仮想領域Ｓを設定すると、この仮想領域Ｓの面積が大きいほうが、固定ホルダ６３に対するレンズホルダ６１の前後左右方向の振動を抑制できる。このため、ガイド溝６１Ｂ、ガイド溝６３Ｄは、レンズホルダ６１、固定ホルダ６３の上面視で対角線上に設けるのが望ましい。

なお、ガイドボール６７の配置は、少なくとも仮想領域Ｓの面積が確保できれば本発明の実施は可能である。つまり、ガイドボール６７は三個以上で、それらの中心を結ぶ仮想領域Ｓが面積を有する配置、言い替えると仮想領域Ｓが多角形を構成する配置であれば良い。

そして、吸着ヨーク６５は、第一のコイル６４の外側に配置され、固定ホルダ６３に固定されている。ここで、吸着ヨーク６５は鉄等の強磁性体で方形板状に構成され、第一の磁石６２と対向することにより、吸着ヨーク６５に第一の磁石６２が磁力で引き付けられる。これにより、レンズホルダ６１が固定ホルダ６３に押し付けられ、ガイドボール６７の前後左右方向の振動が、より抑制される。

次に、制御ブロック４２について説明する。

制御ブロック４２は、スペーサ７１と、配線基板７２と、配線基板７２に配置された振れ検出素子７３と、配線基板７２に配置された制御回路７４を備える。

さらに、制御ブロック４２は、配線基板７２が配置されるフレーム７５と、フレーム７５の側面に配置された第二のコイル７６と、第二のコイル７６が配置された振れ補正基板７７と、振れ補正基板７７に配置された第二の磁界検出素子７８を備える。

ここで、スペーサ７１は方形枠状で、所定の厚みを備えている。

また、配線基板７２は、例えばフレキシブルプリント配線板で構成される。

そして、振れ検出素子７３は角速度センサや加速度センサなど、振れを検出する素子で、振れ信号を出力する。ここで、振れ検出素子７３として、例えば二軸の角速度センサを配置する場合には、一軸がヨー方向、他軸がピッチ方向の角速度を検出する。また、振れ検出素子７３として、例えば二軸の加速度センサを配置する場合には、一軸が前後方向、他軸が左右方向の加速度を検出する。なお、振れ検出素子７３は二軸のものでなくても、一軸の振れ検出素子を複数設けても、あるいは三軸のものでも良く、複数の振れ検出素子を設ける場合は、一方が角速度センサで他方が加速度センサである等、別種のセンサを配置しても良い。

さらに、制御回路７４は、例えばＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の半導体素子である。この制御回路７４は、振れ検出素子７３と電気的に接続され、振れ信号が入力される。そして、制御回路７４は、振れ信号を基に、制御ブロック４２の傾動角度等を算出し、可動部３２の傾動を制御し、振れ補正制御を行う。

また、フレーム７５は、導電金属製で方形筒状に形成されている。このフレーム７５は、外側面７５Ａ、内側面７５Ｂを備え、上面には角孔７５Ｃが、外側面７５Ａには方形溝部７５Ｄが形成されている。そして、外側面７５Ａの三面に配線基板７２が折り曲げられ配置される。

また、第二のコイル７６は、線径Φ４０μｍ〜Φ６０μｍのコイル線が前後方向あるいは左右方向を軸として巻回され形成される。この第二のコイル７６は、内側面７５Ｂに面して配置され、フレーム７５に収納されている。なお、第二のコイル７６を形成するコイル線として、ポリウレタン銅線、ポリエステル銅線、ポリアミド系銅線等のエナメル線が好ましい。

また、振れ補正基板７７は、例えばフレキシブルプリント配線板で、直角に折り曲げられ内側面７５Ｂに面し、第二のコイル７６の下方となる位置に配置されている。

そして、第二の磁界検出素子７８が振れ補正基板７７の前後方向、左右方向、それぞれに対応する二面に配置されている。第二の磁界検出素子７８は、ホール素子などの磁界を検出する素子で、磁界検出信号を出力する。

なお、第二のコイル７６と、第二の磁界検出素子７８は、振れ補正基板７７の配線を介して、制御回路７４に電気的に接続されている。

このように構成されたレンズアクチュエータ１００は、例えば携帯電話等の電子機器内に内蔵され、電子機器の配線基板（図示せず）に配置される。そして、電子機器でカメラ機能を使用して、画像の撮影を行う際に使用される。

このレンズアクチュエータ１００を用いて撮影あるいは撮像を行う際に、レンズアクチュエータ１００はオートフォーカス制御と振れ補正制御を行う。

オートフォーカス制御を行う際には、第一のコイル６４に電流が流れる。そして、レンズバレル５１が挿入されたレンズホルダ６１が上下し、オートフォーカス制御を行う。

この際、制御回路７４は、固体撮像素子５６から入力された画像データを用い、レンズホルダ６１が移動する位置を決める。そして、第一の磁界検出素子５７で第一の磁石６２が放射する磁界を検出し、第一の磁界検出素子５７が出力する磁界検出信号を基に、レンズホルダ６１が所望の位置に達するよう、制御回路７４が第一のコイル６４に流す電流を制御する。

なお、レンズホルダ６１が固定ホルダ６３に対して上下動する際に、ガイドボール６７がベアリングの役目を果たして、レンズホルダ６１を円滑に動作させる。

また、振れ補正制御を行う際には、制御回路７４に振れ検出素子７３から出力される振れ信号が入力され、制御回路７４は、振れ信号を基に所定のアルゴリズムに従い、可動部３２の傾動角度を算出する。

そして、制御回路７４は、第二のコイル７６に電流を流し、オートフォーカスユニット５２に配置された第二の磁石６６との間で電磁力を発生させ、可動部３２を傾動させる。

ここで、第二の磁石６６の磁界が、第二の磁界検出素子７８で検出され、第二の磁界検出素子７８から出力される磁界検出信号を基に、制御回路７４が、所望の傾動角度に可動部３２を制御する。

なお、レンズアクチュエータ１００は振れ補正制御の際に、ガイドボール６７によりレンズホルダ６１と固定ホルダ６３の間隔が所定の距離に保たれるので、レンズホルダ６１の不要な振動が抑制される。このことから、振れ補正制御の時間の短縮もしくは振れ補正制御の精度の向上を行うことが可能である。

なお、オートフォーカスユニット５２単独でも、ガイドボール６７によりレンズホルダ６１と固定ホルダ６３の間隔を所定の距離に保つことによってレンズホルダ６１の不要な振動を抑制する効果がある。これにより、オートフォーカス制御の時間の短縮もしくはオートフォーカス制御の精度の向上を行うことが可能である。

なお、上述では、第一の磁石６２と第一のコイル６４の間に生じる電磁力を用い、オートフォーカス駆動部を構成する例を示したが、この他の例として、形状記憶合金、圧電素子、静電アクチュエータなどの他のアクチュエータを用いてオートフォーカス駆動部を構成することも可能である。

さらに、第二の磁石６６と第二のコイル７６の間に生じる電磁力を用い、振れ補正駆動部を構成する例を示したが、この他の例として、形状記憶合金、圧電素子、静電アクチュエータなどの他のアクチュエータを用いて振れ補正駆動部を構成することも可能である。

なお、第一の磁石６２と第一のコイル６４の配置関係を入れ替えた配置でも本発明は実施可能であるし、第二の磁石６６と第二のコイル７６の配置関係を入れ替えた配置でも本発明は実施可能である。

つまり、第一の磁石６２を固定ホルダ６３に固定し、第一のコイル６４をレンズホルダ６１に固定しても本発明は実施可能である。第二の磁石６６をフレーム７５に固定し、第二のコイル７６を固定ホルダ６３に固定しても本発明は実施可能である。

また、レンズアクチュエータ１００によって撮影される画像は、静止画であっても動画であってもよい。

また上記の説明では、レンズホルダ６１の側面に第一の磁石６２、固定ホルダ６３の側面に第二の磁石６６を配置する構成について説明したが、第一の磁石６２、第二の磁石６６をそれぞれの角位置に配置する構成であってもよい。

また、レンズホルダ６１、可動部３２の位置を検出する位置検出素子として、それぞれ第一の磁界検出素子５７、第二の磁界検出素子７８を例にとり説明したが、赤外線の反射を用いるフォトリフレクターなど磁界検出以外の方法を用いる素子であってもよい。

なお、オートフォーカス制御の方法としては画像情報のみを用いて制御しても良い。この場合、第一の磁界検出素子５７を省くことができるのでオートフォーカス制御用の磁界検出信号を伝送する補助基板部５５Ｂを省くことができるため安価に生産する上で好適である。

また、チルトバネ３３を用いて、固定部３１に対して可動部３２を傾動可能なように支持を行う例を示したが、可動部３２の底面に凸部を設けることで、固定部３１上で可動部３２を傾動可能に支持することも可能である。

また、第一の磁石６２、第一のコイル６４、第二の磁石６６、第二のコイル７６の個数に制限は無く、例えば、それぞれ四個ずつ、配置することも可能である。

なお、レンズホルダ６１に第一の磁石６２を、固定ホルダ６３に第二の磁石６６を配置する場合には、第一の磁石６２と第二の磁石６６の間の磁力がオートフォーカス制御及び振れ補正制御に与える影響を小さくするために、本実施の形態で説明したように、二個の第一の磁石６２と二個の第二の磁石６６をそれぞれが対向しない位置に配置することが望ましい。

このように本実施の形態によれば、レンズホルダ６１と固定ホルダ６３の間に複数のガイドボール６７を配置しているので、レンズホルダ６１と固定ホルダ６３が所定の間隔を維持することができ、電子機器が手振れ等した際に、レンズホルダ６１に生じる不要な共振を低減することで高速な振れ補正制御が可能なレンズアクチュエータ１００を提供しうる。

また、ガイドボール６７は三個以上とし、かつガイドボール６７の中心を結ぶと仮想領域Ｓを構成するよう配置されているので、固定ホルダ６３に対するレンズホルダ６１の位置関係を規定することができ、より不要な共振の低減に適する。

また、ガイドボール６７の位置はレンズの光軸方向に直交する平面に投影すると固定ホルダ６３の対角線上に配置されるので、ガイドボール６７の中心を結ぶ仮想領域Ｓの面積を大きくでき、より不要な共振の低減に適する。

また、チルトバネ３３を用いることで、固定部３１に対する可動部３２の位置関係を安定にできる。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２におけるレンズアクチュエータ２００について図７〜図１０を参照しながら説明する。

本実施の形態において、実施の形態１と同様の構成については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

ここで、レンズアクチュエータ２００は、固定部１３１と、可動部１３２と、固定部１３１と可動部１３２を接続する複数のサスペンションワイヤ１３３と、固定部１３１と可動部１３２を接続する接続基板１３４を備えて構成される。

レンズアクチュエータ２００はサスペンションワイヤ１３３を用いて、可動部１３２が固定部１３１に対し、前後左右に平行移動することにより振れ補正制御を行う点がレンズアクチュエータ１００と主として異なる。

まず、固定部１３１は、カバー１４１とカバー１４１内に収納される制御ブロック１４２と、制御ブロック１４２の下面に配置される底板１４３を備えて構成される。

ここで、カバー１４１は上面に円孔１４１Ａを備え、下面開放の方形箱状に構成される。

また、制御ブロック１４２は、内部に収納部１４２Ａを有し、方形筒状に構成される。ここで、制御ブロック１４２の内側面及び外側面には複数の電子部品が配置され、それぞれが電気的に接続されている。そして、カバー１４１内に制御ブロック１４２は収納される。そして、収納部１４２Ａ内に可動部１３２が配置される。

また、底板１４３は方形板状に形成される。底板１４３は、可動部１３２の下方からカバー１４１の開口面を覆うよう配置される。

次に、可動部１３２は、円筒状で複数のレンズが内部に配置されたレンズバレル５１と、レンズバレル５１を収納するオートフォーカスユニット１５２を備える。

オートフォーカスユニット１５２は中央に円孔１５２Ａを備え、円孔１５２Ａ内にレンズバレル５１が収納される。ここで、オートフォーカスユニット１５２は、レンズバレル５１の内部に配置されたレンズの光軸方向にレンズバレル５１を移動させる移動機構を備えている。

次に、制御ブロック１４２とオートフォーカスユニット１５２に関し、図８を参照して、説明する。なお、サスペンションワイヤ１３３と接続基板１３４に関しても合わせて説明する。

制御ブロック１４２は、配線基板１７２と、配線基板１７２が配置されるフレーム１７５と、フレーム１７５の側面に配置された第二のコイル１７６を備える。

ここで、配線基板１７２は複数回折り畳んで構成されるので、フレキシブル配線板が適している。また、配線基板１７２が、第二の磁石６６と対向する二面に、それぞれ、第二の磁界検出素子１７８が設けられる。そして、振れ補正制御を行う際は、第二の磁界検出素子１７８が第二の磁石６６の磁界を検出し、第二の磁界検出素子１７８から出力される磁界検出信号を基に、可動部１３２の前後左右の移動量が制御される。

そして、配線基板１７２の一端は、レンズアクチュエータ２００の外部と信号を送受信し、レンズアクチュエータ２００に電流を供給する為のコネクタ部１７２Ａを構成している。なお、図８において、コネクタは省略している。また、配線基板１７２の上面の四方には、電極１７２Ｂがスルーホールの形状で構成され、コネクタ部１７２Ａと電気的に接続されている。

また、フレーム１７５は方形枠状に構成される。ここで、フレーム１７５に配線基板１７２が配置され、フレーム１７５の外側面に第二のコイル１７６が配置される。なお、第二のコイル１７６は、配線基板１７２の電極１７２Ｂに電気的に接続されている。

また、本実施の形態におけるオートフォーカスユニット１５２は、実施の形態１のオートフォーカスユニット５２と比較すると、ベース部材６８がベース部材１６８の構成に変更されるのみで、それ以外は同じである。

図９（ａ）を用いて、実施の形態１のベース部材６８（参照）、図９（ｂ）に本実施の形態のベース部材１６８を比較して説明する。

ここで、ベース部材６８が絶縁樹脂等の絶縁材料で構成されるのに対し、ベース部材１６８は、絶縁材料で構成されるベース１８１と、導電材料で構成される左右一対の配線板１８２を備える。なお、配線板１８２の四方の端部には孔部１８２Ａが設けられる。

そして、サスペンションワイヤ１３３は一端が孔部１８２Ａに、他端が配線基板１７２の電極１７２Ｂに接続される。なお、サスペンションワイヤ１３３は、例えば直径が５０μｍ以上１１０μｍ未満の金属線が用いられ、可動部１３２が前後左右に移動する際に、サスペンションワイヤ１３３も変形し、可動部１３２を水平に保つ。サスペンションワイヤ１３３の材料はベリリウム銅線やりん青銅線が適している。

ここで、図１０を用いて、オートフォーカスユニット１５２内の第一のコイル６４に流れる電流について説明する。

同図のように、オートフォーカスユニット１５２内の第一のコイル６４の両端は、配線板１８２に接続される。ここで、左右の配線板１８２は、第一のコイル６４を介して電気的に接続されている。

第一のコイル６４に電流が流れる際には、レンズアクチュエータ２００の外部から、配線基板１７２を介して電流が供給され、電極１７２Ｂを介して、同図内で右側のサスペンションワイヤ１３３に電流が流される（矢印Ａ参照）。そして、サスペンションワイヤ１３３から、同図内で右側の配線板１８２を介して、第一のコイル６４に電流が流れる（矢印Ｂ参照）。さらに、第一のコイル６４から同図内で左側の配線板１８２に電流が流れる（矢印Ｃ参照）。また配線板１８２から同図内で左側のサスペンションワイヤ１３３を介して、配線基板１７２に電流が環流される（矢印Ｄ参照）。

また、接続基板１３４は、オートフォーカスユニット１５２と、配線基板１７２を接続し、オートフォーカスユニット１５２と対向した位置に第一の磁界検出素子１５７が配置される。ここで、第一の磁界検出素子１５７が出力する磁界検出信号はオートフォーカスユニット１５２内のレンズホルダ６１の位置を検出するのに用いられる。

このように構成されたレンズアクチュエータ２００は、例えば携帯電話等の電子機器内に内蔵され、電子機器の配線基板（図示せず）に配置される。そして、電子機器でカメラ機能を使用して、静止画像の撮影あるいは動画像の撮像を行う際に使用される。

なお、電子機器の配線基板には、制御回路（図示せず）及び振れ検出素子（図示せず）が配置される。

そして、制御回路では、このレンズアクチュエータ２００を用いて撮影あるいは撮像を行う際に、オートフォーカス制御と振れ補正制御を行う。

なお、オートフォーカス制御の方法としては画像情報のみを用いて制御しても良い。この場合、第一の磁界検出素子を省くことができるのでオートフォーカス制御用の磁界検出信号を伝送する接続基板１３４を省くことができるため安価に生産する上で好適である。

このように本実施の形態によれば、ガイドボール６７を用いたオートフォーカスユニット１５２を、サスペンションワイヤ１３３を用いて振れ補正制御を行う際にも使用できる。

また、サスペンションワイヤ１３３を用いることで、固定部１３１に対する可動部１３２の位置関係を安定にできる。

なお、固定部と可動部の位置関係を所定の位置に保持する保持機構として、実施の形態１に挙げたチルトバネを用いるもの、或いは実施の形態２に挙げたサスペンションワイヤ１３３を用いるもの以外の場合においても、ガイドボール６７をオートフォーカスユニットにおけるレンズホルダ６１の駆動に用いることで、本発明の実施は可能である。

本発明によるレンズアクチュエータは、不要な共振を低減可能なものが得られ、主にカメラや携帯電話等の電子機器のレンズ動作用として有用である。

３１、１３１ 固定部
３２、１３２ 可動部
３３ チルトバネ
３３Ａ 角孔
４１、１４１ カバー
４１Ａ、１４１Ａ 円孔
４２、１４２ 制御ブロック
４２Ａ 角孔
５１ レンズバレル
５２、１５２ オートフォーカスユニット
５２Ａ、１５２Ａ 円孔
５３ カバーガラス
５４ 撮像ユニット
５５ 配線基板
５５Ａ コネクタ部
５５Ｂ 補助基板部
５６ 固体撮像素子
５７、１５７ 第一の磁界検出素子
６１ レンズホルダ
６１Ａ 円孔
６１Ｂ ガイド溝
６２ 第一の磁石
６３ 固定ホルダ
６３Ａ 円孔
６３Ｂ 天板部
６３Ｃ 柱部
６３Ｄ ガイド溝
６４ 第一のコイル
６５ 吸着ヨーク
６６ 第二の磁石
６７ ガイドボール
７１ スペーサ
７２、１７２ 配線基板
７３ 振れ検出素子
７４ 制御回路
７５、１７５ フレーム
７５Ａ 外側面
７５Ｂ 内側面
７５Ｃ 角孔
７５Ｄ 方形溝部
７６、１７６ 第二のコイル
７７ 振れ補正基板
７８、１７８ 第二の磁界検出素子
１００、２００ レンズアクチュエータ
１３３ サスペンションワイヤ
１３４ 接続基板
１４２Ａ 収納部
１７２Ａ コネクタ部
１７２Ｂ 電極
１８１ ベース
１８２ 配線板
１８２Ａ 孔部

Claims (5)

1. レンズを保持しうるレンズホルダと、前記レンズホルダが収納される固定ホルダと、前記レンズホルダの位置を前記固定ホルダに対し変化させるオートフォーカス駆動部と、前記レンズホルダと前記固定ホルダの間に配置され前記レンズホルダの位置が前記固定ホルダに対し変化する際に回転するガイドボールと、前記レンズホルダと前記固定ホルダと前記オートフォーカス駆動部を収納する振れ補正ホルダと、前記固定ホルダの位置を前記振れ補正ホルダに対し変化させる振れ補正駆動部とを備えたレンズアクチュエータ。
2. 前記ガイドボールは三個以上で、前記ガイドボールの中心を結ぶと多角形を構成するよう配置された請求項１記載のレンズアクチュエータ。
3. 前記ガイドボールの位置は前記レンズの光軸方向に直交する平面に投影すると前記固定ホルダの対角線上に配置される請求項１記載のレンズアクチュエータ。
4. 前記固定ホルダと前記振れ補正ホルダに直接或いは間接的に接続されたチルトバネをさらに備えた請求項１記載のレンズアクチュエータ。
5. 前記固定ホルダと前記振れ補正ホルダに直接或いは間接的に接続されたサスペンションワイヤをさらに備えた請求項１記載のレンズアクチュエータ。

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