JP6630331B2

JP6630331B2 - レンズ駆動装置、カメラ装置及び電子機器

Info

Publication number: JP6630331B2
Application number: JP2017204597A
Authority: JP
Inventors: 一嘉萩原
Original assignee: 新思考電機有限公司
Priority date: 2017-10-23
Filing date: 2017-10-23
Publication date: 2020-01-15
Anticipated expiration: 2037-10-23
Also published as: US20190121053A1; CN109696736B; CN208795909U; US10955642B2; CN109696736A; JP2019078850A

Description

本発明は、レンズ駆動装置、カメラ装置及び電子機器に関する。

携帯電話やスマートフォン等の電子機器には、小型カメラが搭載されている。この種の小型カメラとして、例えば特許文献１に示すように、手振れ補正機能を備えたものが知られている。

米国特許出願公開第２０１５/０４９２０９号

上記特許文献１においては、レンズを支持するためのレンズ支持体と、このレンズ支持体の周囲に設けられた枠体とを有し、レンズ支持体を枠体に対してレンズの光軸方向とは直交する方向に移動自在に支持するため、複数のボールが用いられている。また、従来のレンズ駆動装置は、磁石と、この磁石に対向して磁性部材が設けられ、磁石と磁性部材との間の吸引力により、ボールをレンズ支持体と枠体との間に挟むようにしてある。

しかしながら、例えば落下等により、磁石と磁性部材との間の吸引力以上の力がかかると、レンズ支持体がボールから離れ、その後再びレンズ支持体がボールに当たり、ボールが点接触する枠体は衝撃を受け、ボールが当たった部分が凹んだり、亀裂が生じたりし、レンズ支持体のスムーズな移動が確保できなくなるおそれがあるという問題点があった。

本発明は、上記従来の問題点を解消し、レンズ支持体のスムーズな移動を確保することができるレンズ駆動装置、カメラ装置及び電子機器を提供することを目的とする。

本発明の一つの態様はレンズ駆動装置であり、このレンズ駆動装置は、レンズを支持するためのレンズ支持体と、前記レンズ支持体の周囲を囲む枠体と、前記枠体に対して前記レンズ支持体を前記レンズの光軸方向と直交する方向に移動自在に支持する支持機構と、を有し、前記支持機構は、支持部及び案内部を有し、前記支持部は前記レンズの光軸方向に突出して形成されるのに対して前記案内部は前記レンズの光軸方向に凹み、且つ前記支持部に対して嵌まり込むよう形成されており、さらに前記支持部及び前記案内部は、前記レンズの光軸方向と直交する方向に延在しており、前記案内部の延在する方向から見た断面において、前記支持部が、前記案内部の延在する方向および前記レンズの光軸方向の両方と直交する方向における両側である少なくとも２点で接触する。

好適には、前記支持機構は、前記レンズの光軸方向の一方に設けられた第１支持機構と、前記レンズの光軸方向の他方に設けられた第２支持機構とから構成され、前記第１支持機構は、第１支持部及び第１案内部とを有し、前記第２支持機構は、前記第２支持部及び第２案内部を有し、前記第１支持部と前記第１案内部とは、前記レンズの光軸方向と直交する一方向に延在し、前記第２支持部と前記第２案内部とは、前記レンズの光軸方向と直交し、且つ前記第１支持部及び第１案内部の延在する方向と直交する方向に延在している。

また、好適には、前記支持部及び前記案内部は、前記案内部の延在する方向および前記レンズの光軸方向の両方と直交する方向においては、少なくとも一部で面接触する。

また、好適には、前記支持部及び前記案内部は、前記案内部の延在する方向および前記レンズの光軸方向の両方と直交する方向においては、前記支持部が前記案内部の少なくとも一部で線接触する。

また、好適には、前記支持部及び前記案内部は、前記案内部の延在する方向および前記レンズの光軸方向の両方と直交する方向においては、前記支持部が前記案内部の３か所で線接触する。

また、好適には、前記レンズ支持体に設けられた磁石と、前記枠体に設けられ、前記磁石に対向する磁性部材と、を有する。

また、本発明の他の態様のレンズ駆動装置は、レンズを支持するためのレンズ支持体と、前記レンズ支持体の周囲を囲む第１枠体と、前記第１枠体に対して前記レンズ支持体を前記レンズの光軸方向と直交する方向に移動自在に支持する直交方向支持機構と、前記第１枠体を囲む第２枠体と、前記第２枠体に対して前記レンズ支持体及び前記第１枠体を前記レンズの光軸方向に移動自在に支持する光軸方向支持機構と、を有し、前記直交方向支持機構は、支持部及び案内部を有し、前記支持部は前記レンズの光軸方向に突出して形成されるのに対して前記案内部は前記レンズの光軸方向に凹み、且つ前記支持部に対して嵌まり込むよう形成されており、さらに前記支持部及び前記案内部は、前記レンズの光軸方向と直交する方向に延在しており、前記案内部の延在する方向から見た断面において、前記支持部が、前記案内部の延在する方向および前記レンズの光軸方向の両方と直交する方向における両側である少なくとも２点で接触する。

また、好適には、前記光軸方向支持機構は、前記第２枠体に設けられた第２枠体側支持部と、前記第１枠体に設けられた第１枠体側案内部とを有し、前記第２枠体側支持部は、前記レンズの光軸方向に延びており、前記レンズの光軸方向と直交する方向から見た断面において、前記第２枠体側支持部が前記第１枠体側案内部の少なくとも２点で接触する。

本発明の他の態様はカメラ装置であり、このカメラ装置は、前記レンズ駆動装置と、前記レンズ支持体に支持されたレンズとを有する。

本発明の他の態様は電子機器であり、この電子機器は、前記カメラ装置を有する。

本発明によれば、支持部及び案内部がレンズの光軸方向と直交する方向に延在しており、案内部の延在する方向から見た断面において、支持部が、案内部の延在する方向およびレンズの光軸方向の両方と直交する方向における両側である少なくとも２点で接触するようにしたので、レンズの光軸方向のレンズ支持体又は枠体に受ける衝撃を少なくし、レンズ支持体のスムーズな移動を確保することができる。

本発明の第１実施形態に係るカメラ装置を示し、斜め上方から見た分解斜視図である。本発明の第１実施形態に係るカメラ装置に用いた移動体を示し、斜め上方から見た分解斜視図である。本発明の第１実施形態に係るカメラ装置に用いた移動体を示し、斜め下方から見た分解斜視図である。本発明の第１実施形態に係るカメラ装置に用いた固定体の一部を示し、斜め上方から見た分解斜視図である。本発明の第１実施形態に係るカメラ装置に用いたフレキシブルプリント基板を示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係るカメラ装置に用いた移動体を示すＸ方向断面図である。本発明の第１実施形態に係るカメラ装置に用いた移動体を示すＹ方向断面図である。本発明の第１実施形態に係るカメラ装置を示す断面図である。本発明の第１実施形態に係るカメラ装置を示し、図８のＡ−Ａ線断面図である。本発明の第１実施形態に係るカメラ装置を示し、図８のＢ−Ｂ線断面図である。本発明の第２実施形態に係るカメラ装置における第１支持機構の周辺を示す断面図である。本発明の第２実施形態に係るカメラ装置における第２支持機構の周辺を示す断面図である。本発明の第３実施形態に係るカメラ装置における第１支持機構の周辺を示す断面図である。本発明の第３実施形態に係るカメラ装置における第２支持機構の周辺を示す断面図である。本発明の第４実施形態に係るカメラ装置における第１支持機構を示すＸＹ方向断面図である。本発明の第５実施形態に係るカメラ装置における第１支持機構を示すＸＹ方向断面図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１乃至図１０は、本発明の第１実施形態が示されている。
図１は、本発明の第１実施形態に係るカメラ装置１０を示す。カメラ装置１０は、レンズ駆動装置１２と、このレンズ駆動装置１２に装着されたレンズ１４とを有する。

レンズ駆動装置１２は、固定体１６と、この固定体１６に対して移動自在に支持された移動体１８とを有する。移動体１８は、図２及び図３に示すように、レンズ支持体２０と、このレンズ支持体２０を囲む第１枠体２２とを有する。レンズ支持体２０及び第１枠体２２は、上方から見た外形がほぼ四角形状となっている。
なお、この明細書においては、便宜上、レンズ１４の光軸方向をＺ方向、光軸方向と直交する方向をＸ方向、並びにＺ方向及びＸ方向と直交する方向をＹ方向と称する。また、光軸の被写体側を上側、その反対側で図示しない画像センサが配置される側を下側と称する。

レンズ支持体２０には、該レンズ支持体２０の内側にはＺ方向から見て円形のレンズ取付け用孔２４が形成され、このレンズ取付け用孔２４にレンズ１４が取り付けられている。

第１枠体２２は、第１移動体プレート２６、第２移動体プレート２８及び第１カバー３０とから構成されている。レンズ支持体２０、第１移動体プレート２６及び第２移動体プレート２８は、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート等のエンジニアリングプラスチックから作られている。また、第１カバー３０は、例えば金属から作られている。第１移動体プレート２６、第２移動体プレート２８及び第１カバー３０には、それぞれ光を通過させるための開口３２，３４，３６が形成されている。開口３２，３４，３６はそれぞれ略円形に形成されている。

第１枠体２２は、レンズ支持体２０をＹ方向及びＸ方向に移動自在に支持している。即ち、第１枠体２２は、直交方向支持機構３８を有し、この直交方向支持機構３８を介してレンズ支持体２０をＸＹ方向に移動自在であるようにしてある。

直交方向支持機構３８は、Ｚ方向に隔てて第１支持機構４０と第２支持機構４２とから構成されている。第１支持機構４０は、Ｚ方向下方に設けられ、図６及び図７にも示すように、第１移動体プレート２６の下面に突出して形成された第１支持部４４と、第２移動体プレート２８の上面に凹むように形成された第１案内部４６とから構成され、該第１支持部４４が第１案内部４６に嵌っている。第１支持部４４と第１案内部４６とは、Ｘ方向に延びており、第１移動体プレート２６及び第２移動体プレート２８の４つの角部近傍に形成されている。Ｘ方向に延びる第１支持部４４と第１案内部４６とがＹ方向には移動を規制するように嵌っているので、第１移動体プレート２６は、第２移動体プレート２８に対してＸ方向のみ移動自在であるようになっている。第１支持部４４及び第１案内部４６は、Ｙ方向に沿ってＺ方向で切った断面（図７参照）において、３つの直交する線で囲まれており、Ｘ方向においては、３つの平面（対向する側面及び下面）で面接触している。

第２支持機構４２は、Ｚ方向上方に設けられ、図６及び図７にも示すように、第１移動プレート２８の上面に突出して形成された第２支持部４８と、レンズ支持体２０の下面に凹むように形成された第２案内部５０とから構成され、該第２支持部４８が第２案内部５０に嵌っている。第２支持部４８と第２案内部５０とは、Ｙ方向に延びており、レンズ支持体２０及び第１移動体プレート２６の４つの角部近傍に形成されている。Ｙ方向に延びる第２支持部４８と第２案内部５０とがＸ方向には移動を規制するように嵌っているので、レンズ支持体２０は、第１移動体プレート２６に対してＹ方向のみ移動自在であるようになっている。第２支持部４８及び第２案内部５０は、Ｘ方向に沿ってＺ方向で切った断面（図６参照）において、３つの直交する線で囲まれており、Ｘ方向においては、３つの平面（対向する側面及び上面）で面接触している。

第１カバー３０の四隅には、取付け部５２がＺ方向の下方へ延びるように設けられている。この取付け部５２には、四角形状の取付け孔５４が形成されている。また、第２移動体プレート２８の四隅には、被取付け部５６が側方に突出するように形成されている。この被取付け部５６に取付け孔５４が嵌り、第１カバー３０が第２移動体プレート２８に固定されている。この第１カバー３０の下面とレンズ支持体２０の上面との間は、図６及び図７に示すように、公差等で生じる誤差を含んだ必要最小限度の隙間となっており、レンズ支持体２０又は第１移動体プレート２６の第２移動体プレート２８に対するＺ方向の移動を規制する。

レンズ支持体２０の外側には、Ｘ方向２面とＹ方向１面に第１磁石５８が固定されている。Ｘ方向２面の第１磁石５８，５８は、Ｘ方向にＳ極とＮ極が形成されている。また、Ｙ方向１面の第１磁石５８はＹ方向にＳ極とＮ極が形成されている。

また、第２移動体プレート２８の下面でＸ方向２面には、磁性体からなる第１磁性部材６０，６０が設けられている。この第１磁性部材６０，６０は、Ｘ方向２面の第１磁石５８，５８に第２移動体プレート２８を挟んでＺ方向で対向しており、第１磁石５８，５８との間には吸引力が生じる。このため、レンズ支持体２０と第１移動体プレート２６とは、第２移動体プレート２８を挟んで吸引され、第１支持部４４と第１案内部４６及び第２支持部４８と第２案内部５０とのＺ方向での接触を保つようになっている。

また、第２移動体プレート２８には、Ｙ方向において、第１磁石５８が設けられている面とは反対側の外面に第２磁石６２が固定されている。この第２磁石６２は、Ｚ方向に２分割され、それぞれＹ方向にＳ極とＮ極が形成され、その極性が上下で逆になるように形成されている。

次に固定体１６と移動体１８との関係について説明する。
図１に戻り、固定体１６は、第２枠体６４を有する。この第２枠体６４は、移動体１６の第１枠体２２の周囲を囲んでいる。この第２枠体６４は、ベース６６と、第２カバー６８とを有する。ベース６６及び第２カバー６８はそれぞれ樹脂又は非磁性の金属から構成され、上方から見て方形状であり、ベース６６の外側に第２カバー６８が嵌め込まれて第２枠体６４が構成されている。また、ベース６６及び第２カバー６８には、光を通過させ、或いはレンズ１４を挿入するための通孔７０，７２が形成されている。

また、図４に示すように、ベース６６の４つの側面にはそれぞれ開口部７４が形成されている。この開口部７４を囲むようにフレキシブルプリント基板７６がベース６６の外側を囲むように配置されている。即ち、図４及び図５に示すように、フレキシブルプリント基板７６は、ベース６６の外形を囲むように四角形状に折り曲げられ、その下部において、Ｙ方向に第１端子部７８、及びこの第１端子部７８に対向して第２端子部８０が形成されている。第１端子部７８を介して後述する第１コイル８２への通電が制御され、第２端子部８０を介して後述する第２コイル８４への通電が制御されるが、これに限るものではない。

フレキシブルプリント基板７６の内側には、Ｘ方向２面とＹ方向１面に第１コイル８２が固定されている。また、フレキシブルプリント基板７６の内側のＹ方向他面には第２コイル８４が固定されている。さらにフレキブルブルプリント基板７６の内側にあって、Ｘ方向の一つの第１コイル８２の中側にＸ方向位置検知素子８６が配置され、Ｙ方向の第１コイル８２の中側にＹ方向位置検知素子８８が配置され、さらに第２コイル８４の側方にＺ方向位置検知素子９０が配置されている。
なお、Ｘ方向２面に設けられた第１コイル８２，８２は、電気的に直列接続されている。

第１コイル８２、Ｘ方向位置検知素子８６及びＹ方向位置検知素子８８は、開口部７４を介してベース６６の内側に臨み、それぞれが第１磁石５８に対向している。同様に、第２コイル８４及びＺ方向位置検知素子９０は、開口部７４を介してベース６６の内側に臨み、第２磁石６２に対向している。

また、図１に示すように、フレキシブルプリント基板７６の外側には、磁性体からなる第２磁性部材９２が設けられている。この第２磁性部材９２は、フレキシブルプリント基板７６及び第２コイル８４を挟んで第２磁石６２に対向している。第２磁性部材９２は、第２磁石６２からの磁束が流れ、第２磁石６２と第２磁性部材９２との間には吸引力が生じる。このため、移動体１８は、固定体１６のＹ方向に吸引力が作用するようになっている。

図１及び図８乃至図１０に示すように、移動体１８は、固定体１６に対して光軸方向支持機構９４によりＺ方向に移動自在であるように支持されている。光軸方向支持機構９４は、第２枠体６４に設けられた第３支持部９６と第４支持部９８、及び移動体１８に設けられた第３案内部１００と第４案内部１０２とから構成されている。第３支持部９６と第３案内部１００が組み合わされ、第４支持部９８と第４案内部１０２が組み合わされる。

第３支持部９６及び第４支持部９８は、例えばセラミック、金属又は樹脂から成り、この実施形態にあっては、Ｚ方向へ延びる円柱として構成されている。また、第３支持部９６及び第４支持部９８は、ベース６６の第２磁石６２側の側面内側にあって、Ｘ方向に隔ててそれぞれベース６６の角部近傍に設けられている。
なお、第３支持部９６及び第４支持部９８は、ＸＹ方向断面において、円形としたが、円形の一部であってもよいし、円形以外に楕円や多角形状であってもよい。

即ち、図１及び図８乃至図１０に示すように、ベース６６の通孔７０の周囲には底面部１０４が形成され、この底面部１０４の内側に円筒状の溝として形成された下側固定部１０６，１０６が両側に設けられ、この下側固定部１０６，１０６に第３支持部９６及び第４支持部９８の下端が挿入固定されている。また、前述した第２磁性部材９２の上端はＸ方向両端でＹ方向に折り曲げられて上側固定部１０８，１０８が形成され、この上側固定部１０８，１０８に形成された挿入孔１１０，１１０に第３支持部９６及び第４支持部９８の上端が挿入固定されて、第３支持部９６及び第４支持部９８が第２枠体６４に固定されている。この実施形態においては、第２磁性部材９２が第３支持部９６及び第４支持部９８の支持機能を兼ねており、別体に支持する部品を設ける場合と比較して部品点数を少なくすることができ、また第３支持部９６及び第４支持部９８を安定して支持することができる。

第３案内部１００は、図８及び図９に示すように、Ｚ方向に隔てられた第１接触部１１２と第２接触部１１４を有する。この実施形態においては、第１接触部１１２と第２接触部１１４は円形の孔として形成され、第３支持部９６の外面とは、第３支持部９６のＸＹ方向の断面において、３６０度周方向に接触するようになっている。

第４案内部１０２は、図８及び図１０に示すように、ＸＹ方向の断面において、Ｙ方向で対向する２つの壁面から構成されている。この第４案内部１０２は、両側の壁面が第４支持部９８側へ曲面状に突出する突出部１１６，１１６が形成されている。この突出部１１６，１１６の中央が第４支持部９８に接触する第３接触部１１８となっており、この第３接触部１１８が第４支持部９８にＹ方向２点で接触し、摩擦抵抗を小さくしてある。

上記構成において、Ｚ方向の磁束が介在するＸ方向２面の第１磁石５８，５８と対向している第１コイル８２，８２に通電すると、第１コイル８２，８２にはＹ方向の電流が流れ、フレミングの左手の法則により第１コイル８２，８２にはＸ方向へのローレンツ力が作用する。第１コイル８２，８２はベース６６に固定されているので、第１磁石５８，５８に働くその反作用がレンズ支持体２０及び第１移動体プレート２６に対する駆動力となってレンズ支持体２０及び第１移動体プレート２６は、第１支持機構４０に支持されながらＸ方向へ移動する。

ここで、図６に示すように、Ｘ方向の駆動力をＦｘとすると、
Ｆｘ>μｘ１（Ｎｘ１+Ｗｘ１）+μｘ２（Ｎｘ２+Ｗｘ２）
とすることでレンズ支持体２０及び第２移動体プレート２８をＸ方向へ駆動することができる。
ここで、μｘ１，μｘ２はそれぞれ第１支持部４４と第１案内部４６との間の摩擦係数、Ｗｘ１，Ｗｘ２はそれぞれ第１支持部４４に係る荷重、Ｎｘ１，Ｎｘ２は第１磁石５８，５８と第１磁性部材６０，６０との間の吸引力により第１支持部４４に係る力である。また、
Ｎ+Ｗｘ＝（Ｎｘ１+Ｗｘ１）+（Ｎｘ２+Ｗｘ２）であり、Ｆｘは次のように表すことができる。
Ｆｘ＝μｘ（Ｎ+Ｗｘ）
ただし、μｘはμｘ１，μｘ２の平均値である。

また、Ｚ方向の磁束が介在するＹ方向の第１磁石５８に対向する第１コイル８２に通電すると、第１コイル８２にはＸ方向の電流が流れ、フレミングの左手の法則により第１コイル８２にはＹ方向へのローレンツ力が作用する。第１コイル８２はベース６６に固定されているので、第１磁石５８に働くその反作用がレンズ支持体２０に対する駆動力となってレンズ支持体２０は、第２支持機構４２に支持されながらＹ方向へ移動する。

ここで、図６に示すように、Ｙ方向の駆動力をＦｙとすると、
Ｆｙ>μｙ１（Ｎｙ１+Ｗｙ１）+μｙ２（Ｎｙ２+Ｗｙ２）
とすることでレンズ支持体２０をＹ方向へ駆動することができる。
ここで、μｙ１，μｙ２はそれぞれ第２支持部４８と第２案内部５０との間の摩擦係数、Ｗｙ１，Ｗｙ２はそれぞれ第２支持部４８に係る荷重、Ｎｙ１，Ｎｙ２は第１磁石５８と第１磁性部材６０との間の吸引力により第２支持部４８に係る力である。また、Ｎ+Ｗｙ＝（Ｎｙ１+Ｗｘ１）+（Ｎｙ２+Ｗｙ２）であり、Ｆｙは次のように表すことができる。
Ｆｙ＝μｙ（Ｎ+Ｗｙ）
ただし、μｙはμｙ１，μｙ２の平均値である。

Ｘ方向又はＹ方向いずれかにレンズ支持体２０が移動した後に第１コイル８２への通電を中止すると、第１磁石５８，５８と第１磁性部材６０，６０との間の吸引力及び第１支持部４４と第１案内部４６、及び第２支持部４８と第２案内部５０の摩擦により、レンズ支持体２０は通電を中止した位置に止まる。

ここで、カメラ装置１０が例えば−Ｙ方向に衝撃を受けたとする。−Ｙ方向の衝撃を受けると、レンズ支持体２０及び第１移動体プレート２６は、第１磁石５８，５８と第１磁性部材６０，６０との間の吸引力に抗して＋Ｙ方向に移動しようとする。しかしながら、レンズ支持体２０及び第１プレート２６は、第１支持機構４０によりＹ方向の移動を規制するように支持されているので、外部から衝撃を受けても離れず、ほとんど移動しない。衝撃を受けた後、レンズ支持体２０及び第１プレート２６は、第１磁石５８，５８と第１磁性部材６０，６０とによる吸引力により−Ｙ方向へ戻ろうとする力が働く。ここでもレンズ支持体２０及び第１移動体プレート２６は、第１支持部４４と第１案内部４６が接触を維持し、外部から衝撃を受けてもほとんど移動しない。Ｘ方向の衝撃に対しては、第１支持部４４と第１案内部４６が接触を維持したまま、第１支持機構４０に案内されてレンズ支持体２０が第１移動体プレート２６に対して移動するのみである。また、Ｚ方向の衝撃に対しても、第１支持部４４と第１案内部４６は接触を維持しやすいが、仮に離れたとしても戻ってきたときの衝撃を面で受け止めるので、ダメージが小さく、レンズ支持体２０のスムーズな移動を確保することができる。第２支持機構４２も同様に作用する。

また、第１支持機構４０及び第２支持機構４２においては、第１支持部４４と第１案内部４６及び第２支持部４８と第２案内部５０がそれぞれＸ方向、Ｙ方向に嵌り合い、独立した支持機構となっているので、ＸＹ方向に対して同時に駆動しても回転方向への力が作用せず、レンズ支持体２０が回転方向へ振動するのを防止することができる。

次に、Ｙ方向の磁束が介在する第２磁石６２と第２磁性部材９２の間に配置されている第２コイル８４に通電すると、第２コイル８４にはＸ方向の電流が流れ、フレミングの左手の法則により第２コイル８４にはＺ方向へのローレンツ力が作用する。第２コイル８４はベース６６に固定されているので、第２磁石６２に働くその反作用が移動体１８に対する駆動力となって移動体１８は、光軸方向支持機構９４に支持されながらＺ方向へ移動する。

ここで、Ｚ方向の駆動力をＦｚとすると、駆動力Ｆｚは、
Ｆｚ＞(μｚ３×Nｚ３＋μｚ４×Nｚ４)＋W
とすることで移動体１８をＺ方向へ駆動することができる。
ここで、Nｚ：第２磁石６２による吸引力（Nｚ＝Nｚ３＋Nｚ４）、μｚ３：第３支持部９６と第３案内部１００との摩擦係数、μｚ４：第４支持部９８と第４案内部１０２との摩擦係数、W：移動体１８の総重量とする。

移動体１８がＺ方向に移動した後に第２コイル８４への通電を中止すると、第２磁石６２と第２磁性部材９２との間の吸引力及び第３支持部９６と第３案内部１００、及び第４支持部９８と第４案内部１０２の摩擦により、移動体１８は通電を中止した位置に止まる。

ここで、カメラ装置１０が例えば−Ｙ方向に衝撃を受けたとする。−Ｙ方向の衝撃を受けると、移動体１８は、第２磁石６２と第２磁性部材９２との間の吸引力に抗して＋Ｙ方向に移動しようとする。しかしながら、移動体１８は、第３案内部１００及び第４案内部１０２が第３支持部９６及び第４支持部９８がＹ方向での接触を維持するので、外部から衝撃を受けてもほとんど移動しない。衝撃を受けた後、移動体１８は、第２磁石６２と第２磁性部材９２とによる吸引力により−Ｙ方向へ戻ろうとする力が働く。ここでも移動体１８は、第３案内部１００及び第４案内部１０２が第３支持部９６及び第４支持部９８がＹ方向での接触を維持するので、外部から衝撃を受けてもほとんど移動しない。

ここで、第３案内部１００又は第４案内部１０２に微小変形が起こったとしても、第３支持部９６及び第４支持部９８がＺ方向に延びている形状となっているので、第３支持部９６及び第４支持部９８には、局部的ではなくＺ方向に沿って連続的な力が作用することになるので、移動体１８の往復動作等での急激な動作変化が起きない。従って、レンズ支持体２０のスムーズな移動を確保することができる。

なお、移動体１８は、Ｙ方向側に設けられた光軸方向支持機構９４に支持されており、また、移動体１８には第１磁石５８等が設けられて重いため、Ｚ方向下方へ垂れ下がるようなモーメントが生じる。しかしながら、光軸方向支持機構９４は、Ｚ方向に延びる第３支持部９６及び第４支持部９８に支持されているので、従来のようなボールで支持するものと比較して、上記の垂れ下がりを少なくすることができる。

図１１及び図１２は、本発明の第２実施形態を示す。

この第２実施形態は、前述した第１実施形態と比較すると、第１支持機構４０及び第２支持機構４２の構造が異なる。

即ち、第１支持機構４０において、第１支持部４４は、下面側が円弧状に突出するように形成されている。このため、図１１に示すＺ方向断面では第１支持部４４及び第１案内部４６の側面が線接触、底面が点接触となっている。Ｘ方向においては、側面が平面で接触し、底面が線接触となっている。また、第２支持部４８は、上面側が円弧状に突出するように形成されている。このため、図１２に示すＺ方向断面では第２支持部４８及び第２案内部５０の側面が線接触、底面が点接触となっている。Ｘ方向においては、側面が平面で接触し、底面が線接触となっている。

このように、第１機構４０及び第２機構４２においては、Ｘ方向において面及び線で第１支持部４４と第１案内部４６及び第２支持部４８と第２案内部５０とが接触しているので、第１実施形態と比較して摩擦力を少なくすることができる。
なお、第１実施形態と同様な部分については、同じ符号を付して説明を省略する。

図１３及び図１４は、本発明の第３実施形態を示す。

この第３実施形態は、前述した第１及び第２実施形態と比較すると、第１支持機構４０及び第２支持機構４２の構造が異なる。

即ち、第１支持機構４０において、第１支持部４４は、下面及び側面側が円弧状に突出するように形成されている。このため、図１３に示すＺ方向断面では第１支持部４４及び第１案内部４６の側面及び底面が点接触となっている。Ｘ方向においては、側面及び底面の３点で線接触となっている。また、第２支持部４８は、上面及び側面側が円弧状に突出するように形成されている。このため、図１４に示すＺ方向断面では第２支持部４８及び第２案内部５０の側面及び底面が点接触となっている。Ｘ方向においては、側面及び底面の３点で線接触となっている。本第３実施形態では、Ｚ方向断面で、両側面を点接触としたが、一方の側面のみを点接触としてもよい。

このように、第１機構４０及び第２機構４２においては、Ｘ方向において３点で第１支持部４４と第１案内部４６及び第２支持部４８と第２案内部５０とが接触しているので、第２実施形態と比較してさらに摩擦力を少なくすることができる。
なお、第１及び第２実施形態と同様な部分については、同じ符号を付して説明を省略する。

図１５は、本発明の第４実施形態を示す。

この第４実施形態においては、第１支持部４４は直線状の側面を有するが、第１案内部４６が曲面状に突出した形となっている。このため、第１支持部４４と第１案内部４６とは、ＸＹ方向断面で点接触するようになっている。

図１６は、本発明の第５実施形態を示す。

この第５実施形態においては、第１案内部４６は直線状の側面を有するが、第１支持部４４が曲面状に突出した形となっている。このため、第１支持部４４と第１案内部４６とは、ＸＹ方向断面で点接触するようになっている。

なお、上記実施形態の説明にあっては、凸状に形成された部分を支持部とし、凹状に形成された部分を案内部としたが、逆に凸状部分を案内部、凹状部分を支持部としてもよい。また、第１〜第５実施形態の構成を適宜組み合わせてもよい。

なお、第１磁石５８と第１コイル８２、及び第２磁石６２と第２コイル８４は位置をそれぞれ入れ替えて配置してもよい。その場合、他の部材は適宜最適になるように再度配置される。また、このレンズ駆動装置１２はフォーカス調整機能及び手振れ補正機能を有するものであるが、さらにズーム機能を有するもの等に適用することができる。また、この明細書では、カメラ装置１０に用いられるレンズ駆動装置１２について説明したが、本発明は、他の装置にも適用することができる。

１０カメラ装置
１２レンズ駆動装置
１４レンズ
１６固定体
１８移動体
２０レンズ支持体
２２第１枠体
２４レンズ取付け用孔
２６第１移動体プレート
２８第２移動体プレート
３０第１カバー
３２，３４，３６開口
３８直交方向支持機構
４０第１支持機構
４２第２支持機構
４４第１支持部
４６第１案内部
４８第２支持部
５０第２案内部
５２取付け部
５４取付け用孔
５６被取付け部
５８第１磁石
６０第１磁性部材
６２第２磁石
６４第２枠体
６６ベース
６８第２カバー
７０，７２通孔
７４開口部
７６フレキシブルプリント基板
７８第１端子部
８０第２端子部
８２第１コイル
８４第２コイル
８６Ｘ方向位置検知素子
８８Ｙ方向位置検知素子
９０Ｚ方向位置検知素子
９２第２磁性部材
９４光軸方向支持機構
９６第３支持部
９８第４支持部
１００第３案内部
１０２第４案内部
１０４底面部
１０６下側固定部
１０８上側固定部
１１０挿入孔
１１２第１接触部
１１４第２接触部
１１６突出部
１１８第３接触部

Claims

レンズを支持するためのレンズ支持体と、
前記レンズ支持体の周囲を囲む枠体と、
前記枠体に対して前記レンズ支持体を前記レンズの光軸方向と直交する方向に移動自在に支持する支持機構と、を有し、
前記支持機構は、支持部及び案内部を有し、
前記支持部は前記レンズの光軸方向に突出して形成されるのに対して前記案内部は前記レンズの光軸方向に凹み、且つ前記支持部に対して嵌まり込むよう形成されており、さらに前記支持部及び前記案内部は、前記レンズの光軸方向と直交する方向に延在しており、前記案内部の延在する方向から見た断面において、前記支持部が、前記案内部の延在する方向および前記レンズの光軸方向の両方と直交する方向における両側である少なくとも２点で接触するレンズ駆動装置。
前記支持機構は、前記レンズの光軸方向の一方に設けられた第１支持機構と、前記レンズの光軸方向の他方に設けられた第２支持機構とから構成され、前記第１支持機構は、第１支持部及び第１案内部とを有し、前記第２支持機構は、前記第２支持部及び第２案内部を有し、前記第１支持部と前記第１案内部とは、前記レンズの光軸方向と直交する一方向に延在し、前記第２支持部と前記第２案内部とは、前記レンズの光軸方向と直交し、且つ前記第１支持部及び第１案内部の延在する方向と直交する方向に延在している請求項１記載のレンズ駆動装置。
前記支持部及び前記案内部は、前記案内部の延在する方向および前記レンズの光軸方向の両方と直交する方向においては、少なくとも一部で面接触する請求項１又は２記載のレンズ駆動装置。
前記支持部及び前記案内部は、前記案内部の延在する方向および前記レンズの光軸方向の両方と直交する方向においては、前記支持部が前記案内部の少なくとも一部で線接触する請求項１又は２記載のレンズ駆動装置。
前記支持部及び前記案内部は、前記案内部の延在する方向および前記レンズの光軸方向の両方と直交する方向においては、前記支持部が前記案内部の３か所で線接触する請求項３記載のレンズ駆動装置。
前記レンズ支持体に設けられた磁石と、前記枠体に設けられ、前記磁石に対向する磁性部材と、を有する請求項１から５いずれか記載のレンズ駆動装置。
レンズを支持するためのレンズ支持体と、
前記レンズ支持体の周囲を囲む第１枠体と、
前記第１枠体に対して前記レンズ支持体を前記レンズの光軸方向と直交する方向に移動自在に支持する直交方向支持機構と、
前記第１枠体を囲む第２枠体と、
前記第２枠体に対して前記レンズ支持体及び前記第１枠体を前記レンズの光軸方向に移動自在に支持する光軸方向支持機構と、を有し、
前記直交方向支持機構は、支持部及び案内部を有し、
前記支持部は前記レンズの光軸方向に突出して形成されるのに対して前記案内部は前記レンズの光軸方向に凹み、且つ前記支持部に対して嵌まり込むよう形成されており、さらに前記支持部及び前記案内部は、前記レンズの光軸方向と直交する方向に延在しており、前記案内部の延在する方向から見た断面において、前記支持部が、前記案内部の延在する方向および前記レンズの光軸方向の両方と直交する方向における両側である少なくとも２点で接触するレンズ駆動装置。
前記光軸方向支持機構は、前記第２枠体に設けられた第２枠体側支持部と、前記第１枠体に設けられた第１枠体側案内部とを有し、前記第２枠体側支持部は、前記レンズの光軸方向に延びており、前記レンズの光軸方向と直交する方向から見た断面において、前記第２枠体側支持部が前記第１枠体側案内部の少なくとも２点で接触する請求項７記載のレンズ駆動装置。
請求項１から８いずれか記載のレンズ駆動装置と、前記レンズ支持体に支持されたレンズとを有するカメラ装置。
請求項９に記載の前記カメラ装置を有する電子機器。