特許 6902574 レンズ駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6902574

(24)【登録日】2021年6月23日

(45)【発行日】2021年7月14日

(54)【発明の名称】レンズ駆動装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 5/00 20210101AFI20210701BHJP

   G02B 7/04 20210101ALI20210701BHJP

【ＦＩ】

   G03B5/00 J

   G02B7/04 E

【請求項の数】10

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2019-120631(P2019-120631)

(22)【出願日】2019年6月28日

(65)【公開番号】特開2021-6846(P2021-6846A)

(43)【公開日】2021年1月21日

【審査請求日】2019年7月2日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】520128543

【氏名又は名称】エーエーシー オプティクス （チャンジョウ）カンパニーリミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100199819

【弁理士】

【氏名又は名称】大行 尚哉

(74)【代理人】

【識別番号】100087859

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 秀治

(72)【発明者】

【氏名】色摩 和雄

【審査官】 藏田 敦之

(56)【参考文献】

【文献】 韓国特許第２０１０−１６８２１７８（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】 国際公開第２０１５／１０４９０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１７−０３７３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１３４３０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０９−０８０５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１５２０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１４２１５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−１６７８６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ７／０２ − ７／１６

Ｇ０３Ｂ ５／００ − ５／０８

Ｈ０４Ｎ ５／２２２− ５／２５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レンズ駆動装置であって、
収容空間を形成するケースを備え、前記ケースは、固定用台座と、前記固定用台座に合わせて前記収容空間を形成するためのカバーとを備え、
前記収容空間には、レンズモジュールと、スプリングリーフと、
前記レンズモジュールを光軸方向に自由に移動させるための支持フレームと第１の電磁駆動装置を有し、
前記第１の電磁駆動装置は第１の駆動コイルと第１の磁石鋼を有し、
前記支持フレームは光軸方向に直交する方向に沿って前記固定用台座に対して自由に移動させるための支持部品と第２の電磁駆動装置を有しており、
前記第２の電磁駆動装置は第２の駆動コイルと第２の磁石鋼を有し、
前記第２の駆動コイルは前記固定用台座に設置され、前記第２の磁石鋼は前記支持フレームに設置されると共に、
前記レンズモジュールの重心を含み、且つ光軸に直交する平面近傍に前記第２の駆動コイルが設置されており、
前記支持フレームは二つの部材からなり、それぞれ光軸方向と直交する平面内で異なる移動軸を持ち、前記固定用台座に対して移動させ、前記二つの支持フレームは、支持フレームと第２支持フレームであり、
前記光軸方向に対して、上から下へ向かって、順に、前記固定用台座、前記支持部品、前記第２支持フレーム、前記支持部品、前記支持フレームの順番で配置されたものであることを特徴とするレンズ駆動装置。

【請求項2】

前記支持部品がボールであり、前記ボールが少なくとも六つ設置されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。

【請求項3】

前記二つの支持フレームはそれぞれ平面内で異なる移動軸に進むための溝を有す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。

【請求項4】

固定用台座に磁気ヨークが設けられ、前記磁気ヨークと前記第２の磁石鋼の磁気作用により支持部品及び支持フレームは光軸方向に支持され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。

【請求項5】

前記二つの支持フレームのうち、磁石鋼が固定されているのは一方の支持フレームであり、もう一方の支持フレームは支持部品を上下に保持する為の溝を有す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。

【請求項6】

前記スプリングリーフは、前記磁石鋼に対向して設置される磁気検出素子の通電用の経路を兼ね備えることを特徴とする請求項４に記載のレンズ駆動装置。

【請求項7】

前記第２の電磁駆動装置の磁石鋼の上方に対向する第２の駆動コイルは、前記支持フレームに固定される前記第２の電磁駆動装置の磁石鋼に対し電磁作用を発生させ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。

【請求項8】

前記スプリングリーフは、レンズモジュール上面に組み合わせた羽根駆動装置などの通電用の経路を兼ね備えることを特徴とする請求項６に記載のレンズ駆動装置。

【請求項9】

請求項１〜８のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置を備えることを特徴とするカメラ。

【請求項10】

請求項９に記載のカメラを備えることを特徴とする携帯電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はカメラ用レンズ駆動装置分野に関し、特に振れ防止機能を有するレンズ駆動装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

撮影技術の急速な発展に伴い、レンズ駆動装置は、数多くの撮影装置で広く応用されている。レンズ駆動装置を各種の携帯式電子機器、例えば携帯電話、タブレットコンピュータ等に応用したものは、特に消費者に受け入れられている。

【0003】

通常の携帯式電子機器に適応されたレンズ駆動装置の駆動機構は、一般的にコイルと磁石鋼とによって形成され、コイルがレンズキャリアの外周に固定されている。コイルへ電流を印加するとき、電磁力の作用によって、コイルは、レンズキャリアを動かしてレンズの光軸方向に沿って移動さることによって焦点を合わせることができる。しかし、ユーザが手で電子機器を持ちながら撮影する際に、手振れによるレンズ駆動装置の振れが避けられない。そのため、レンズがレンズの光軸に直交する方向に絶えず移動してしまうことがある。このようにレンズ駆動装置では手振れによる影響を回避できず、撮影された画像の品位が低下してしまう。
また通常の手振れを補正する装置ではレンズ駆動装置の底部、撮像センサー側に配置された電磁駆動装置の駆動用回路により、近接する撮像センサーへ駆動ノイズが発生することや、レンズ駆動装置の手ぶれ補正部の回動による像振れ、さらには駆動用回路から離れた高い位置にあるレンズモジュールの重心を駆動しなければならず、光軸に直交する方向への振れを補正するためにより強い力が必要な可能性があった。

【0004】

従って、以上の課題を解決できる新しいレンズ駆動装置を提供することが必要となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１７−７６１３５号公報

【特許文献2】特開２０１７−１４２４２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、ユーザが撮影するとき、電子機器の振れによるレンズ駆動装置の振れによって、レンズがレンズの光軸に直交する方向に絶えず移動してしまう場合に撮影画像の品位が低下してしまうという課題を解決するために、新しいレンズ駆動装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の目的は以下のように実現された。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。

【0008】

レンズ駆動装置であって、固定用台座とケースによって収容空間を有し、
前記収容空間には、レンズモジュールと、スプリングリーフと、
前記レンズモジュールを光軸方向に自由に移動させるための支持フレームと第１の電磁駆動装置を有し、
前記第1の電磁駆動装置は第1の駆動コイルと第１の磁石鋼を有し、
前記支持フレームは光軸方向に直交する方向に沿って前記固定用台座に対して自由に移動させるための支持部品と第２の電磁駆動装置を有しており、
前記第２の電磁駆動装置は第２の駆動コイルと第２の磁石鋼を有し、
前記第２の駆動コイルは前記固定用台座に設置され、前記第２の磁石鋼は前記支持フレームに設置されると共に、
前記第２の駆動コイルは前記レンズモジュールの重心位置の水平近傍に設置されており、
前記支持フレームは二つの部材からなり、それぞれ光軸方向と直交する平面内で異なる移動軸を持ち、前記固定用台座に対して移動させることを特徴とする。

【0009】

前記支持部品がボールであり、前記ボールが少なくとも六つ設置されることが好ましい。

【0010】

前記二つの支持フレームはそれぞれ平面内で異なる移動軸に進むための溝を有することが好ましい。

【0011】

固定用台座に磁気ヨークが設けられ、前記磁気ヨークと前記第２の磁石鋼の磁気作用により支持部品及び支持フレームは光軸方向に支持されることが好ましい。

【0012】

前記二つの支持フレームのうち、磁石鋼が固定されているのは一方の支持フレームであり、もう一方の支持フレームは支持部品を上下に保持する為の溝を有することが好ましい。

【0013】

前記スプリングリーフは、前記磁石鋼に対向して設置される磁気検出素子の通電用の経路を兼ね備えることが好ましい。

【0014】

前記第２の電磁駆動装置の磁石鋼の上方に対向する第２の駆動コイルは、前記支持フレームに固定される前記第２の電磁駆動装置の磁石鋼に対し電磁作用を発生させることが好ましい。

【0015】

前記スプリングリーフは、レンズモジュール上面に組み合わせた羽根駆動装置などの通電用の経路を兼ね備えることが好ましい。

【0016】

また、本発明は、上記レンズ駆動装置を備えるカメラなどの撮像装置を含む。

【0017】

また、本発明は、上記レンズ駆動装置を備えるスマートフォンなどの携帯電子機器を含む。

【発明の効果】

【0018】

本発明の利点として、本発明のレンズ駆動装置は、レンズの光軸の移動に対する調整及び回転の規制ができるため、振れ防止の目的が達成でき、撮像画像の品位が良くなる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本発明のレンズ駆動装置の分解斜視図である。

【図2】図２は、本発明のレンズ駆動装置の断面図である。

【図3】図３は、本発明のレンズ駆動装置の正面図である。

【図4】図４は、本発明のレンズ駆動装置の左側面図である。

【図5】図５は、本発明の固定用台座と支持部品の分解斜視図１である。

【図6】図６は、本発明の固定用台座と支持部品の分解斜視図２である。

【図7】図７は、本発明のレンズモジュール上面に組み合わせた羽根駆動装置を含む、レンズ駆動装置の側面図である。

【図8】図８は、本発明のレンズ駆動装置を備えた携帯電子機器（携帯情報端末）である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照しながら、本発明について詳しく説明する。

【0021】

図１〜図４は、本発明のレンズ駆動装置１００を示す図面である。

【0022】

レンズ駆動装置１００は、ケース１０と、レンズモジュール３０と、支持フレーム２０
と、スプリングリーフ５０と、支持部品４０と、第１の磁石鋼６０と、第１の駆動コイル７０と、第２の磁石鋼６２と、第２の駆動コイル７１とを備える。

【0023】

ケース１０には、収容空間１４を有し、ケース１０は、固定用台座１３と、固定用台座１３に合わせて収容空間１４を形成するためのカバー１２と、接続線８０を固定する接続線固定用台座１１を備える。

【0024】

固定用台座１３は、固定用台座１３に設けられた支持部品４０の方向を規制する溝４１と、固定用台座１３に固定されている第２の駆動コイル７１を備える。

【0025】

支持フレーム２０は、支持フレーム２０に設けられた指示部品の方向を規制する溝４２を備え、ケース１０の収容空間１４の内部に収容され、レンズモジュール３０は、支持フレーム２０の内に収容され、レンズモジュール３０は、レンズ(図示しない)を含む。第２の支持フレーム２１は、第２の支持フレーム２１に設けられた、支持部品４０の方向を規制する第２の支持フレームに設けられた支持部品の溝４３を備え、同様にケース１０の収容空間１４の内部に収容される。

【0026】

支持部品４０は、支持フレーム２０及び第２の支持フレーム２１がレンズの光軸に直交する方向に沿って固定用台座１３に対して移動できるように、支持フレーム２０と固定用台座１３とを支持する。

【0027】

支持部品４０は、ボールであってもよい。ボールである支持部品４０は、少なくとも六つ設置されることに対して、固定用台座１３及び支持フレーム２０と第２の支持フレーム２１上に設けられた、固定用台座に設けられた支持部品の方向を規制する溝４１と、支持フレームに設けられた支持部品の方向を規制する溝４２と、第２の支持フレームに設けられた支持部品の方向を規制する溝４３によって、移動する軸を規制しており、ボール４０の転がりによって、支持フレーム２０及び第２の支持フレーム２１はレンズの光軸に直交する方向に、固定用台座１３に対して、規制された第１の軸方向４４及び規制された第２の軸方向４５内で自由に移動できる。また光軸方向に対して、固定用台座１３、三つの支持部品４０、第２の支持フレーム２１、三つの支持部品４０、支持フレーム２０の順番で組み上げられ、固定用台座１３に設けられた磁気ヨーク９０と、支持フレーム２０に設けられた第２の磁石鋼６２の磁気作用によってこれらの部材はどの方向に向けられても外れない様光軸方向に吸着される。

【0028】

また、もう一つの好ましい実施例として、接続線固定用台座１１に第２の駆動コイル補助７２を設けることで、電磁作用の効率を上げることができる。

【0029】

スプリングリーフ５０は、レンズモジュール３０と支持フレーム２０とを接続する。

【0030】

スプリングリーフ５０は、上部スプリングリーフ５１と下部スプリングリーフ５２とを備え、上部スプリングリーフ５１と下部スプリングリーフ５２のそれぞれはレンズの光軸方向に沿ってレンズモジュール３０の上面部及び下面部で設置されており、上面にはスプリングリーフカバー５３が設置されている。

【0031】

第１の磁石鋼６０と第２の磁石鋼６２は、支持フレーム２０に取り付けられて固定されている。

【0032】

レンズ駆動装置１００は、磁気ヨーク９０が設けられており、磁気ヨーク９０は、固定用台座１３に取り付けられて固定されていると共に第２の磁石鋼６２を光軸方向に引き寄せると共に光軸方向垂直方向へレンズモジュールが移動した際に光軸中心に引き寄せることを兼ね備えている。

【0033】

第１の駆動コイル７０は、レンズモジュール３０上に取り付けられて固定されていると共に第１の磁石鋼６０に対向して設置されている。

【0034】

レンズモジュール３０には、レンズモジュール中心から離れる方向へ延伸した突起３１が設けられている。第１の駆動コイル７０は、突起３１上に保持されている。第１の駆動コイル７０は、第１の磁石鋼６０と対向して設置されている。第１の駆動コイル７０と、第１の磁石鋼６０の間の電磁作用によって、レンズモジュールはレンズの光軸の方向に沿って移動することが可能であるため、焦点を合わせることが出来る。

【0035】

第２の駆動コイル７１は、固定用台座１３に設置されており、且つ第２の磁石鋼６２の上方にそれぞれ対応して設置されている。

【0036】

第２の駆動コイル７１は、固定用台座１３上に取り付けられて固定されているコイル巻き線であっても良く、直接に固定用台座１３上に形成されている導電性パターンであっても良い。第２の駆動コイル７１と第２の磁石鋼６２の間の電磁作用によって、支持フレーム２０は、レンズの光軸に直交する方向に沿って固定用台座１３に対して移動することができるため、レンズの光軸の移動に関する調整が実現された。

【0037】

本実施形態において、第１の駆動コイル７０を四つ設置しても良い。当然、第１の駆動コイル７０を四つにするのは、いわば一種の好ましい実施形態に過ぎなく、本領域の技術者が本発明を充分に理解できるように例示されたものであって、四つという数で特許請求の範囲に記載された本願発明を限定するものではない。

【0038】

第１の駆動コイル７０と対応して、上部スプリングリーフ５１は、四つの第１の駆動コイル７０と、共にレンズの光軸に関して中心対称、すなわち光軸に対して対称的となる位置に配置されている。

【0039】

レンズ駆動装置１００には、さらに接続線８０が設置されている。

【0040】

接続線８０は、スプリングリーフ５０と接続され、各第１の駆動コイル７０の一端の線端は対応する上部スプリングリーフ５１に接続され、他端の線端は下部スプリングリーフ５２に接続されている。または第１の駆動用回路を持つ磁気検出素子８１と各第１の駆動コイル７０の線端が接続され、第１の駆動用回路を持つ磁気検出素子８１とスプリングリーフ５０が接続され、スプリングリーフ５０を介して接続線８０と接続されていても良い。さらにスプリングリーフ５０はレンズモジュール３０上に配置される羽根駆動装置１５０の通電用の経路を兼ね備えていても良い。この第１の駆動用回路を持つ磁気検出素子８１は一例であり、磁気検出を兼ねる駆動ICであっても良い。第１の駆動用回路を持つ磁気検出素子８１は、磁気検出素子に対応する磁石鋼６１の磁気を検出し、光軸方向に沿って移動するレンズモジュール３０の位置を検出し、より効率よくレンズの光軸の移動に関する調整をすることが出来る。

【0041】

同様に、第１の駆動コイル７０と対応して、第１の磁石鋼６０は、四つが設置され、第２の駆動コイル７１は、四つが設置されて、且つ、共にレンズの光軸に関して中心対称、すなわち中心線に対して対称的となる位置に配置されている。

【0042】

第２の駆動コイル７１、第２の駆動コイル補助７２は電気的に接続線固定用台座に設けられた外部との接続端子１５に接続されるが、第２の駆動用回路を持つ磁気検出素子８２に接続されても良く、第２の駆動用回路を持つ磁気検出素子８２は一例であり、磁気検出を兼ねる駆動ＩＣであっても良い。第２の駆動用回路を持つ磁気検出素子８２は第２の磁石鋼６２と対向される位置にあり、支持フレーム２０と共に動く第２の磁石鋼６２の位置を検出することが出来る。

【0043】

レンズの光軸は、振れによって移動した場合、あるいは、移動の傾向がある場合、レンズモジュールの重心位置３２の水平近傍に設置されている第２の駆動コイル７１と第２の駆動コイル補助７２に電流を流入させることができ、第２の駆動コイル７１と第２の駆動コイル補助７２が固定されているため、作用力及び反作用力の原理に基づき、支持フレーム２０は移動物の重心に対して効率よく均衡を保ちながらレンズの光軸に直交する方向に沿って固定用台座１３に対して移動することが実現でき、または、四つの第１の駆動コイル７０に電流を流入させることができ、対向する四つの第１の磁石鋼６０が固定されているため、作用力及び反作用力の原理に基づき、レンズモジュールは支持フレーム２０に対して光軸の移動傾向を抑制でき、任意の焦点に合わせることができる。従って、レンズの光軸の移動に対して調整することができる。

【0044】

上述したレンズ駆動装置１００は、たとえば図８に示すいわゆるスマートフォン、いわゆるフィーチャーフォン、またはタブレット機器などの携帯情報機器２００用の撮像装置３００に用いられてもよい。

【0045】

本発明のレンズ駆動装置１００によって、レンズの光軸の移動に対する調整が実現できるため、振れ防止の目的が達成でき、撮像画像の品位を向上させることができる。

【0046】

以上は、ただ本発明の好ましい実施形態に過ぎなく、本発明の保護範囲は、上記実施形態に限定されたものではなく、本領域の技術者が本発明に開示された内容に基づき作られた同等の修正または変形は、すべて本願の特許請求の範囲に記載された本発明に含まれている。

【符号の説明】

【0047】

１０ … ケース
１１ … 接続線固定用台座
１２ … カバー
１３ … 固定用台座
１４ … 収容空間
１５ … 接続線固定用台座に設けられた外部との接続端子
２０ … 支持フレーム
２１ … 第２の支持フレーム
３０ … レンズモジュール
３１ … 突起
３２ … レンズモジュールの重心位置
４０ … 支持部品
４１ … 固定用台座に設けられた支持部品の方向を規制する溝
４２ … 支持フレームに設けられた支持部品の方向を規制する溝
４３ … 第２の支持フレームに設けられた支持部品の方向を規制する溝
４４ … 規制された第１の軸方向
４５ … 規制された第２の軸方向
５０ … スプリングリーフ
５１ … 上部スプリングリーフ
５２ … 下部スプリングリーフ
５３ … スプリングリーフカバー
６０ … 第１の磁石鋼
６１ … 磁気検出素子に対応する磁石鋼
６２ … 第２の磁石鋼
７０ … 第１の駆動コイル
７１ … 第２の駆動コイル
７２ … 第２の駆動コイル補助
８０ … 接続線
８１ … 第１の駆動用回路を持つ磁気検出素子
８２ … 第２の駆動用回路を持つ磁気検出素子
９０ … 磁気ヨーク
１００ … レンズ駆動装置
１５０ … 羽根駆動装置
２００ … 携帯情報機器
３００ … 撮像装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】