レンズ駆動装置
【課題】レンズホルダーの移動に伴って生じる中心ズレや傾斜を抑制することのできるレンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】レンズ１１を保持するレンズホルダー１２と、ケース１３と、レンズホルダー１２をケース１３に揺動可能に懸架支持するバネ部材１６Ａ，１６Ｂと、被写体方向であるＺ軸周りに巻き回された駆動用コイル１４と、駆動用コイル１４と空隙を隔てて配置される駆動用磁石１５と、駆動用コイル１４と同軸に巻き回される補助コイル（前側補助コイル１７もしくは後側補助コイル）とを備え、補助コイルが駆動用コイル１４の被写体側に配置されている場合には、補助コイルの通電方向を駆動用コイル１４の通電方向と逆方向とし、補助コイルが駆動用コイル１４の被写体側とは反対側に配置されている場合には、補助コイルの通電方向を駆動用コイル１４の通電方向と同方向とした。
【解決手段】レンズ１１を保持するレンズホルダー１２と、ケース１３と、レンズホルダー１２をケース１３に揺動可能に懸架支持するバネ部材１６Ａ，１６Ｂと、被写体方向であるＺ軸周りに巻き回された駆動用コイル１４と、駆動用コイル１４と空隙を隔てて配置される駆動用磁石１５と、駆動用コイル１４と同軸に巻き回される補助コイル（前側補助コイル１７もしくは後側補助コイル）とを備え、補助コイルが駆動用コイル１４の被写体側に配置されている場合には、補助コイルの通電方向を駆動用コイル１４の通電方向と逆方向とし、補助コイルが駆動用コイル１４の被写体側とは反対側に配置されている場合には、補助コイルの通電方向を駆動用コイル１４の通電方向と同方向とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ駆動装置に関するもので、特に、レンズホルダーの移動に伴って生じる中心ズレや傾斜を抑制できるレンズ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来のボイスコイルモータ型のレンズ駆動装置５０の一例を示す図である。
レンズ駆動装置５０は、レンズ５１を保持するレンズホルダー５２を固定部材であるケース５３にバネ部材５４Ａ，５４Ｂで懸架するとともに、レンズ５１の光軸周りに巻き回された駆動用コイル５５をレンズホルダー５２に装着し、レンズホルダー５２の軸線に対して放射方向に着磁された円筒状の磁石から成る駆動用磁石５６をケース５３に配置し、駆動用コイル５５に通電することで、駆動用コイル５５に同図の矢印で示す被写体方向へ向けたローレンツ力を発生させ、レンズホルダー５２をバネ部材５４Ａ，５４Ｂの復元力と釣り合った位置に移動させることにより、レンズ５１を所定の位置に移動させる。
また、駆動用磁石５６からの磁界を駆動用コイル５５に導くため、駆動用磁石５６の径方向外側に配置される外側ヨーク片と駆動用コイル５５の径方向内側に配置される内側ヨーク片と外側ヨーク片と内側ヨーク片とを連結する水平ヨーク片とを有する断面Ｕ字状の磁気ヨークを設けたレンズ駆動装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８００３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１０は、従来のレンズ駆動装置５０の駆動用磁石５６と同じ、高さ（Ｚ軸に沿った長さ）が２ｍｍの永久磁石の磁極面から磁極面に垂直な方向に０．３ｍｍ離れた箇所である駆動用コイル５５のコイル径近傍における磁束密度を測定した結果を示す図である。同図の横軸は、図９の矢印で示す被写体方向をＺ軸前方（以下、＋Ｚ側という）とし永久磁石の中心位置をｚ＝０としたときのＺ軸方向の位置［ｍｍ］で、縦軸は磁束密度［Ｔ］で、実線が磁束密度のＺ軸方向成分、破線が径方向成分である。
このように、従来のレンズ駆動装置５０においては、図９に示すように、駆動用コイル５５に印加される磁界は、中心部では駆動用コイル５５の径方向を向いているが、＋Ｚ側の端部では＋Ｚ方向を向いているので、駆動用コイル５５の＋Ｚ側の端部に常には半径方向外向きのローレンツ力が加わる。一方、駆動用コイル５５の−Ｚ側の端部では駆動用コイル５５に印加される磁界が−Ｚ方向を向いているので、駆動用コイル５５の−Ｚ側の端部に常には半径方向内向きのローレンツ力が加わる。
【０００５】
駆動用コイル５５と駆動用磁石５６とが正確に同軸の位置にある場合には、前記ローレンツ力はコイル全周分で釣り合ってゼロになるが、駆動用コイル５５もしくは駆動用磁石５６が中心ズレしていると、駆動用コイル５５に作用するローレンツ力のバランスが崩れ、駆動用コイル５５の＋Ｚ側もしくは−Ｚ側が駆動用磁石５６側に引き寄せられるので、レンズホルダー５２に中心ズレや傾きが発生し易いといった問題点があった。
前記ローレンツ力は、駆動用コイル５５が駆動用磁石５６に近づくにつれて大きくなるので、一旦生じた中心ズレや傾きは、レンズホルダー５２の移動量を増すために通電量を増すと一層悪化する傾向を示す。
【０００６】
レンズホルダー５２に中心ズレが発生すると、撮影画像が図示しないイメージセンサ上の有効撮影領域から外れてしまう恐れがある。
また、レンズホルダー５２に傾きが発生すると、撮影画像が歪んだり焦点ズレを起こして鮮明な画像が得られなくなる。
このような現象は、特許文献１に開示された断面Ｕ字状の磁気ヨークを設けたレンズ駆動装置においても発生する。
【０００７】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、レンズホルダーの移動に伴って生じる中心ズレや傾斜を抑制することのできるレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の請求項１に記載の発明は、レンズを保持するレンズホルダーと、ケースと、前記レンズホルダーを前記ケースに揺動可能に懸架支持するバネ部材と、前記レンズホルダーの軸周りに巻き回されて前記レンズホルダーに装着される駆動用コイルと、前記ケースに前記駆動用コイルと空隙を隔てて装着される駆動用磁石とを備えたレンズ駆動装置であって、前記駆動用コイルと同軸に巻き回されて前記レンズホルダーに装着され前記駆動用コイルの通電方向とは逆方向に通電される前側補助コイルを備え、前記前側補助コイルは、被写体側をＺ軸前方としたとき、前記駆動用コイルのＺ軸前方側に、前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部と空隙を隔てて対向して配置されていることを特徴とする。
これにより、前側補助コイルにＺ軸前方に向かう磁界が印加されるので、レンズホルダーの駆動時には、レンズホルダーに装着されている前側補助コイルにレンズホルダーの半径方向内側を向いたローレンツ力を発生させることができる。したがって、仮に、レンズホルダーが偏芯または傾斜しかけていても、レンズホルダーは中心に押し戻されるので、レンズホルダーの中心ズレや傾斜を効果的に抑制することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレンズ駆動装置であって、前記駆動用コイルのＺ軸後方側の端部が前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部よりもＺ軸後方側まで延長していることを特徴とする。
これにより、駆動用コイルのＺ軸後方側にはＺ軸後方に向かう磁界が印加されるので、レンズホルダーの駆動時には、前側補助コイルと駆動用コイルのＺ軸後方側とにレンズホルダーの半径方向内側を向いたローレンツ力を発生させることができる。したがって、レンズホルダーの中心ズレや傾斜を更に効果的に抑制することができる。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のレンズ駆動装置であって、前記駆動用コイルと同軸に巻き回されて前記レンズホルダーに装着され前記駆動用コイルの通電方向と同方向に通電される後側補助コイルを備え、前記後側補助コイルは、前記駆動用コイルのＺ軸後方側に、前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部と空隙を隔てて対向して配置されていることを特徴とする。
レンズホルダーに装着された駆動用コイルのＺ軸後方に設けられた後側補助コイルにはＺ軸後方に向かう磁界が印加されるので、レンズホルダーの駆動時には、前側補助コイルと後側補助コイルとにレンズホルダーの半径方向内側を向いたローレンツ力を発生させることができる。したがって、レンズホルダーの中心ズレや傾斜を更に効果的に抑制することができる。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、レンズを保持するレンズホルダーと、ケースと、前記レンズホルダーを前記ケースに揺動可能に懸架支持するバネ部材と、前記レンズホルダーの軸周りに巻き回されて前記ケースに装着される駆動用コイルと、前記レンズホルダーに前記駆動用コイルと空隙を隔てて装着される駆動用磁石とを備えたレンズ駆動装置であって、前記駆動用コイルと同軸に巻き回されて前記ケースに装着され前記駆動用コイルの通電方向とは逆方向に通電される後側補助コイルを備え、前記後側補助コイルは、被写体側をＺ軸前方としたとき、前記駆動用コイルのＺ軸後方側に、前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部と空隙を隔てて対向して配置されていることを特徴とする。
これにより、ケースに装着された後側補助コイルにＺ軸前方に向かう磁界が印加されるので、レンズホルダーの駆動時には、後側補助コイルにはレンズホルダーの半径方向外側を向いたローレンツ力が発生し、レンズホルダーに装着された駆動用磁石にはレンズホルダーの半径方向内側を向いた反力が発生する。したがって、レンズホルダーの中心ズレや傾斜を効果的に抑制することができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のレンズ駆動装置であって、前記駆動用コイルのＺ軸前方側の端部が前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部よりもＺ軸前方側まで延長していることを特徴とする。
これにより、駆動用コイルのＺ軸前方側にはＺ軸後方に向かう磁界が印加されるので、レンズホルダーの駆動時には、後側補助コイルと駆動用コイルのＺ軸前方側とにレンズホルダーの半径方向外側を向いたローレンツ力が発生し、レンズホルダーに装着された駆動用磁石にはレンズホルダーの半径方向内側を向いた反力が発生する。したがって、レンズホルダーの中心ズレや傾斜を更に効果的に抑制することができる。
また、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載のレンズ駆動装置であって、前記駆動用コイルと同軸に巻き回されて前記ケースに装着され前記駆動用コイルの通電方向と同方向に通電される前側補助コイルを備え、前記前側補助コイルは、前記駆動用コイルのＺ軸前方側に、前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部と空隙を隔てて対向して配置されていることを特徴とする。
ケースに装着され駆動用コイルのＺ軸前方に設けられた前側補助コイルにはＺ軸後方に向かう磁界が印加されるので、レンズホルダーの駆動時には、前側補助コイルと後側補助コイルとにレンズホルダーの半径方向外側を向いたローレンツ力を発生させることができる。これにより、レンズホルダーに装着された駆動用磁石にはレンズホルダーの半径方向内側を向いた反力が発生するので、レンズホルダーの中心ズレや傾斜を効果的に抑制することができる。
【００１２】
また、請求項７に記載の発明は、レンズを保持するレンズホルダーと、ケースと、前記レンズホルダーを前記ケースに揺動可能に懸架支持するバネ部材と、前記レンズホルダーと前記ケースのうちの一方に装着される駆動用コイルと、前記レンズホルダーと前記ケースのうちの他方に前記駆動用コイルと空隙を隔てて装着される駆動用磁石とを備えたレンズ駆動装置であって、被写体側をＺ軸前方としたとき、前記駆動用コイルは、Ｚ軸に直交する軸周りに巻き回されてＺ軸周りに均等な角度で配置される複数個のコイルを備え、前記駆動用コイルが前記レンズホルダーに装着されているときには、前記複数個のコイルのＺ軸前方側の辺がそれぞれ前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部よりもＺ軸前方側に位置し、Ｚ軸後方側の辺がそれぞれ前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部よりもＺ軸前方側に位置し、前記駆動用コイルが前記ケースに装着されているときには、前記複数個のコイルのＺ軸後方側の辺がそれぞれ前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部よりもＺ軸後方側に位置し、Ｚ軸前方側の辺がそれぞれ前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部よりもＺ軸後方側に位置していることを特徴とする。
これにより、駆動用コイルがレンズホルダーに装着されているときには、複数個のコイルのＺ軸後方側の辺にはそれぞれレンズホルダー側へ向かう放射状の磁界が印加され、Ｚ軸前方側の辺にはそれぞれＺ軸前方に向かう磁界が印加されるので、レンズホルダーの駆動時には、Ｚ軸後方側の辺にレンズホルダーの軸方向を向いたローレンツ力を発生させるとともに、Ｚ軸前方側の辺にレンズホルダーの半径方向内側を向いたローレンツ力を発生させることができる。したがって、レンズホルダーをＺ軸方向に駆動させつつ、レンズホルダーの中心ズレや傾斜を効果的に抑制することができる。
このとき、Ｚ軸後方側の辺を駆動用磁石のＺ軸方向の中心近傍に位置させれば、レンズホルダーの軸方向を向いたローレンツ力を大きくできるので、更に好ましい。
また、駆動用コイルがケースに装着されているときには、複数個のコイルのＺ軸前方側の辺にはそれぞれレンズホルダー側へ向かう放射状の磁界が印加され、Ｚ軸後方側の辺にはそれぞれＺ軸前方に向かう磁界が印加されるので、レンズホルダーの駆動時には、Ｚ軸前方側の辺にはレンズホルダーの軸方向を向いたローレンツ力が発生し、Ｚ軸後方側の辺にはレンズホルダーの半径方向外側を向いたローレンツ力が発生する。その結果、レンズホルダーに装着された駆動用磁石にはレンズホルダーの軸方向を向いた反力とレンズホルダーの半径方向内側を向いた反力とが発生するので、レンズホルダーをＺ軸方向に駆動させつつ、レンズホルダーの中心ズレや傾斜を効果的に抑制することができる。
この場合には、Ｚ軸前方側の辺を駆動用磁石のＺ軸方向の中心近傍に位置させれば、レンズホルダーの軸方向を向いたローレンツ力を大きくできるので、更に好ましい。
【００１３】
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】実施の形態１に係るレンズ駆動装置の分解斜視図である。
【図３】後側補助コイルを備えたレンズ駆動装置の一例を示す図である。
【図４】磁気ヨークを備えたレンズ駆動装置の一例を示す図である。
【図５】実施の形態２に係るレンズ駆動装置の構成を示す図である。
【図６】本発明によるレンズ駆動装置の他の構成を示す図である。
【図７】実施の形態３に係るレンズ駆動装置の構成を示す図である。
【図８】本発明によるレンズ駆動装置の他の構成を示す図である。
【図９】従来のレンズ駆動装置の構成を示す図である。
【図１０】駆動用コイルのコイル径近傍の磁束密度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態１に係るレンズ駆動装置１０の構成を示す図である。
レンズ駆動装置１０は、レンズ１１を保持するレンズホルダー１２と、ケース１３と、駆動用コイル１４と、駆動用磁石１５と、前側及び後側バネ部材１６Ａ，１６Ｂと、前側補助コイル１７とを備える。
以下、レンズ１１の光軸方向をＺ軸方向、被写体側をＺ軸前方（＋Ｚ側）とする。
レンズホルダー１２は、内側に対物レンズや接眼レンズの組み合わせから成るレンズ１１を保持する円筒状の部材で、その外周側面には駆動用コイル１４と前側補助コイル１７とが装着される。
ケース１３は、レンズホルダー１２の外側にレンズホルダー１２を囲むように配置されて、前側及び後側バネ部材１６Ａ，１６Ｂによりレンズホルダー１２をＺ軸方向に移動自在に懸架する。
ケース１３は、詳細には、図２に示すように、開口部１３ｐが形成された円筒状の台座１３ａと、台座１３ａの外縁部に立設される筒状の側壁１３ｂと、台座１３ａの内縁部から＋Ｚ側に突出するように設けられた係止部１３ｃとを備える。側壁１３ｂの内壁には、駆動用磁石１５を取付けるための凹部１３ｓが周方向に沿うように形成されている。
【００１７】
駆動用コイル１４と前側補助コイル１７とは、被覆導線をレンズホルダー１２の外周にＺ軸周りに巻き回されて形成されたコイルで、＋Ｚ側から見たときの外形はいずれもレンズホルダー１２と同じ円筒状である。
前側補助コイル１７は駆動用コイル１４の＋Ｚ側に装着され、駆動用コイル１４の−Ｚ側の端部は、駆動用磁石１５の−Ｚ側の端部よりもＺ軸後方側まで延長している。すなわち、本例のレンズ駆動装置１０では、駆動用磁石１５の＋Ｚ側の端部には前側補助コイル１７が空隙を隔てて対向し、駆動用磁石１５の−Ｚ側の端部には駆動用コイル１４の−Ｚ側の端部が空隙を隔てて対向している。
駆動用磁石１５は、Ｚ軸周りに等間隔（ここでは、９０°間隔）で配置される円弧柱状の永久磁石から成る第１〜第４の磁石片１５ａ〜１５ｄを備える。第１〜第４の磁石片１５ａ〜１５ｄは、それぞれが中心軸であるレンズホルダー１２の軸線に対して放射状に着磁されてケース１３の側壁１３ｂに形成された凹部１３ｓに装着される。
本例では、駆動用磁石１５を構成する第１〜第４の磁石片１５ａ〜１５ｄの着磁方向を全てレンズホルダー１２側がＮ極となるように着磁した。
なお、駆動用磁石１５として円筒状の磁石を用いてもよい。
【００１８】
前側及び後側バネ部材１６Ａ，１６Ｂは、円環状の外周部１６ａ及び内周部１６ｂと、外周部１６ａと内周部１６ｂとを連結する略円弧状の４本の腕部１６ｃとを備える。
前側バネ部材１６Ａの外周部１６ａはケース１３の側壁１３ｂの＋Ｚ側の内縁部に固定され、内周部１６ｂはレンズホルダー１２に＋Ｚ側の外縁部に固定される。後側バネ部材１６Ｂの外周部１６ａは、ケース１３の台座１３ａに固定され、内周部１６ｂはレンズホルダー１２のＺ軸後方の外縁部に固定される。４本の腕部１６ｃがレンズホルダー１２をケース１３に懸架するバネとして機能する。
【００１９】
次に、レンズ駆動装置１０の動作について説明する。
駆動用コイル１４には第１〜第４の磁石片１５ａ〜１５ｄから電流の方向にほぼ直交する磁界が印加されているので、駆動用コイル１４にＺ軸方向時計回りの電流Ｉa（図２参照）を流すと、駆動用コイル１４には＋Ｚ側を向いたローレンツ力Ｆaが発生する。
一方、前側補助コイル１７には第１〜第４の磁石片１５ａ〜１５ｄから＋Ｚ方向を向く磁界が印加されているので、前側補助コイル１７に駆動用コイル１４とは通電方向が逆方向であるＺ軸方向反時計回りの電流Ｉb（図２参照）を流すと、前側補助コイル１７には径方向内向きのローレンツ力ｆbが発生する。
また、駆動用コイル１４の−Ｚ側の端部には第１〜第４の磁石片１５ａ〜１５ｄから−Ｚ方向を向く磁界が印加されているので、駆動用コイル１４の−Ｚ側の端部には径方向内向きのローレンツ力ｆaが発生する。
これにより、レンズホルダー１２は、＋Ｚ側と−Ｚ側とにおいて径方向内向きの力を受けながら、＋Ｚ方向に移動してローレンツ力Ｆaと前側及び後側バネ部材１６Ａ，１６Ｂの復元力とが釣り合った位置まで移動する。
仮に、レンズホルダー１２が偏芯または傾斜しかけていても、前側補助コイル１７に作用する径方向内向きのローレンツ力ｆbと駆動用コイル１４の−Ｚ側の端部に作用する径方向内向きのローレンツ力ｆaとが増大するので、レンズホルダー１２は中心に押し戻される。したがって、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
【００２０】
このように、レンズ駆動装置１０では、駆動用コイル１４と同軸（Ｚ軸周り）に巻き回された前側補助コイル１７を、駆動用コイル１４の＋Ｚ側に装着するとともに、駆動用コイル１４の−Ｚ側の端部を駆動用磁石１５の−Ｚ側の端部もＺ軸後方側まで延長した構成とし、レンズホルダー１２の駆動時には、レンズホルダー１２を中心に押し戻す力を発生させるようにしたので、レンズホルダー１２の中心ズレや傾きが発生した場合でも、これらを効果的に抑制できる。したがって、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向に移動させることができるので、鮮明な画像を撮影することができる。
【００２１】
なお、前記実施の形態１では、レンズホルダー１２及びケース１３の形状を円筒状としたが、四角筒状、あるいは、八角筒状であってもよい。また、駆動用磁石１５の形状は、円環状や円弧状に限らず、平板形や三角柱状であってもよい。また、駆動用コイル１４及び前側補助コイル１７の形状も、四角筒状、あるいは、八角筒状であってもよい。
また、前側及び後側バネ部材１６Ａ，１６Ｂの形状も円環状に限らず、レンズホルダー１２やケース１３の形状に合わせて多角環状としてもよい。
また、前側補助コイル１７は駆動用コイル１４と直列もしくは並列に接続して通電してもよいし、駆動用コイル１４と独立して通電してもよい。
【００２２】
また、前記例では、駆動用磁石１５を構成する第１〜第４の磁石片１５ａ〜１５ｄの着磁方向をレンズホルダー１２側が全てＮ極になるように着磁したが、レンズホルダー１２側が全てＳ極になるように着磁してもよい。なお、この場合には、駆動用コイル１４及び前側補助コイル１７に流す電流の方向を前記実施の形態１とは逆方向にすれば、実施の形態１と同様に、レンズホルダー１２の＋Ｚ側と−Ｚ側とに径方向内向きの力を与えながら、レンズホルダー１２を＋Ｚ方向に移動させることができる。
【００２３】
また、前記例では、駆動用コイル１４の−Ｚ側の端部を駆動用磁石１５の−Ｚ側の端部よりもＺ軸後方側まで延長させて、駆動用コイル１４の−Ｚ側の端部に径方向内向きの力を発生させる構成としたが、駆動用コイル１４のＺ軸方向の長さが短い場合や駆動用磁石１５のＺ軸方向の長さが長い場合には、図３に示すように、駆動用コイル１４の−Ｚ側に駆動用磁石１５のＺ軸後方側の端部に空隙を隔てて対向し、駆動用コイル１４の通電方向と同方向に通電される後側補助コイル１８を設ける構成としてもよい。
後側補助コイル１８には、実施の形態１の駆動用コイル１４の−Ｚ側の端部と同様に、第１〜第４の磁石片１５ａ〜１５ｄから−Ｚ方向を向く磁界が印加されているので、後側補助コイル１８に駆動用コイル１４と同じ通電方向であるＺ軸方向時計回りの電流を流せば、後側補助コイル１８には径方向内向きのローレンツ力ｆcが発生する。
すなわち、駆動用コイル１４に＋Ｚ側を向いたローレンツ力Ｆaが発生し、前側補助コイル１７と後側補助コイル１８とには、それぞれ径方向内向きのローレンツ力ｆb，ｆcが発生するので、レンズホルダー１２は、＋Ｚ側と−Ｚ側とにおいて径方向内向きの力を受けながら、＋Ｚ方向に移動してローレンツ力Ｆaと前側及び後側バネ部材１６Ａ，１６Ｂの復元力とが釣り合った位置まで移動する。したがって、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
【００２４】
また、前記例では、磁気ヨークのないレンズ駆動装置について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、図４（ａ）に示すような、断面Ｌ字状の磁気ヨーク１９Ｌを備えたレンズ駆動装置１０Ｌや、図４（ｂ）に示すような、断面Ｊ字状の磁気ヨーク１９Ｊを備えたレンズ駆動装置１０Ｊにも適用可能である。
断面Ｌ字状の磁気ヨーク１９Ｌは軟磁性体材料から成り、駆動用磁石１５のレンズホルダー１２側とは反対側の面に当接する外周側垂直片１９ａと、外周側垂直片１９ａの＋Ｚ側の端部からレンズホルダー１２側に突出する前側水平片１９ｂとを備える。
磁気ヨーク１９Ｌを設けることで、駆動用コイル１４を通る磁束の密度は増加するが、前側補助コイル１７に印加される磁界の方向は磁気ヨークのない場合と同様に＋Ｚ方向を向いている。したがって、駆動用コイル１４の＋Ｚ側に前側補助コイル１７を設けて、駆動用コイル１４の通電方向とは逆方向に通電して、前側補助コイル１７に径方向内向きのローレンツ力ｆbを発生させれば、レンズホルダー１２が偏芯または傾斜しかけていてもレンズホルダー１２を中心に押し戻せるので、磁気ヨーク１９Ｌを備えたレンズ駆動装置１０Ｌにおいても、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
【００２５】
また、断面Ｊ字状の磁気ヨーク１９Ｊは、外周側垂直片１９ａと、前側水平片１９ｂと、前側水平片１９ｂのレンズホルダー１２側の端部から−Ｚ側に突出する内側垂直片１９ｃとを備える。なお、レンズ駆動装置１０Ｊでは、レンズホルダー１２に、当該レンズホルダー１２の周面の−Ｚ側の端部から径方向外側へ突出するコイル支持部１２ａを設け、このコイル支持部１２ａに駆動用コイル１４を搭載することで、レンズホルダー１２と駆動用コイル１４との間に空隙を設け、この空隙に内側垂直片１９ｃを配置する。
磁気ヨーク１９Ｊを設けた場合には、駆動用コイル１４を通る磁束の密度は更に増加するが、前側補助コイル１７に印加される磁界の方向は磁気ヨーク１９Ｌを用いた場合と同様に＋Ｚ方向を向く。したがって、磁気ヨーク１９Ｊを備えたレンズ駆動装置１０Ｊにおいても、駆動用コイル１４の＋Ｚ側に前側補助コイル１７を設けて、駆動用コイル１４の通電方向とは逆方向に通電することで、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
【００２６】
実施の形態２．
前記実施の形態１では、駆動用コイル１４をレンズホルダー１２の外周に装着し、駆動用磁石１５をケース１３に取付けるとともに、前側補助コイル１７を駆動用コイル１４の＋Ｚ側に設けたが、例えば、図５に示すように、駆動用コイル２４と後側補助コイル２８とを図示しないケースに装着し、駆動用磁石２５をレンズホルダー１２の外周に装着する構成としてもよい。このとき、後側補助コイル２８を駆動用コイル２４の−Ｚ側に、駆動用磁石２５のＺ軸後方側の端部と空隙を隔てて対向するように配設するとともに、駆動用コイル２４の＋Ｚ側の端部を駆動用磁石２５の＋Ｚ側の端部よりも＋Ｚ側に延長する。
なお、後側補助コイル２８は、前側補助コイル１７と同様に、駆動用コイル２４と同軸に巻き回されて駆動用コイル２４の通電方向とは逆方向に通電される。
また、本実施の形態２のレンズ駆動装置２０では、前記実施の形態１と同様に、駆動用磁石２５を構成する第１〜第４の磁石片２５ａ〜２５ｄの着磁方向を全てレンズホルダー１２側がＮ極になるように着磁している。すなわち、駆動用磁石２５の駆動用コイル２４側の磁極は全てＳ極である。
【００２７】
次に、レンズ駆動装置２０の動作について説明する。
駆動用コイル２４には第１〜第４の磁石片２５ａ〜２５ｄから電流の方向にほぼ直交する磁界が印加されているので、駆動用コイル２４にＺ軸方向反時計回りの電流を流すと、駆動用コイル２４には−Ｚ側を向いたローレンツ力Ｆaが発生する。駆動用コイル２４は固定側の部材であるケースに装着されているので、可動部材であるレンズホルダー１２に取付けられている第１〜第４の磁石片２５ａ〜２５ｄには、前記ローレンツ力Ｆaと大きさが同じでかつ反対方向（＋Ｚ側）を向いた反力ＦAが作用する。
一方、後側補助コイル２８には第１〜第４の磁石片２５ａ〜２５ｄから＋Ｚ方向を向く磁界が印加されているので、後側補助コイル２８に駆動用コイル２４とは通電方向が逆方向であるＺ軸方向時計回りの電流を流すと、後側補助コイル２８には径方向外向きのローレンツ力ｆbが発生する。したがって、第１〜第４の磁石片２５ａ〜２５ｄには、前記ローレンツ力ｆbと大きさが同じでかつローレンツ力ｆbとは反対方向（径方向内向き）の反力ｆ Bが作用する。
また、駆動用コイル２４の＋Ｚ側の端部には第１〜第４の磁石片２５ａ〜２５ｄから−Ｚ方向を向く磁界が印加されているので、駆動用コイル２４の＋Ｚ側の端部には径方向外向きのローレンツ力ｆaが発生する。したがって、第１〜第４の磁石片２５ａ〜２５ｄには、前記ローレンツ力ｆaと大きさが同じでかつ前記ローレンツ力ｆaとは反対方向（径方向内向き）の反力ｆAが作用する。
これにより、レンズホルダー１２は、＋Ｚ側と−Ｚ側とにおいて径方向内向きの力を受けながら、＋Ｚ方向に移動して前記反力ＦAと前側及び後側バネ部材１６Ａ，１６Ｂの復元力とが釣り合った位置まで移動する。
したがって、仮に、レンズホルダー１２が偏芯または傾斜しかけていても、レンズホルダー１２に作用する径方向内向きの反力ｆA，ｆBが増大するので、レンズホルダー１２は中心に押し戻される。したがって、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
【００２８】
また、前記実施の形態２では、駆動用コイル２４の＋Ｚ側の端部を駆動用磁石２５の＋Ｚ側の端部よりもＺ軸前方側まで延長させて、駆動用コイル２４の＋Ｚ側の端部に径方向外向きの力が発生させることで、駆動用磁石２５の＋Ｚ側の端部に径方向内向きの反力を作用させたが、駆動用コイル２４のＺ軸方向の長さが短い場合や駆動用磁石２５のＺ軸方向の長さが長い場合には、図６に示すように、駆動用コイル２４の＋Ｚ側に駆動用磁石２５の＋Ｚ軸前方側の端部に空隙を隔てて対向し、駆動用コイル２４の通電方向と同方向に通電される前側補助コイル２７を設ける構成としてもよい。
前側補助コイル２７には、実施の形態２の駆動用コイル２４の＋Ｚ側の端部と同様に、第１〜第４の磁石片２５ａ〜２５ｄから−Ｚ方向を向く磁界が印加されているので、前側補助コイル２７に駆動用コイル２４と同じ通電方向であるＺ軸方向反時計回りの電流を流せば、前側補助コイル２７には径方向外向きのローレンツ力ｆdが発生する。その結果、第１〜第４の磁石片２５ａ〜２５ｄには、前記ローレンツ力ｆdと大きさが同じでかつ前記ローレンツ力ｆdとは反対方向（径方向内向き）の反力ｆDが作用する。
これにより、レンズホルダー１２は、＋Ｚ側と−Ｚ側とにおいて径方向内向きの力（反力）を受けながら、＋Ｚ方向に移動して前記反力ＦAと前側及び後側バネ部材１６Ａ，１６Ｂの復元力とが釣り合った位置まで移動する。
したがって、仮に、レンズホルダー１２が偏芯または傾斜しかけていても、レンズホルダー１２に作用する径方向内向きの反力ｆB，ｆDが増大するので、レンズホルダー１２は中心に押し戻される。したがって、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
【００２９】
実施の形態３．
前記実施の形態１では、被覆導線をＺ軸周りに巻き回して形成した駆動用コイル１４及び前側補助コイル１７を備えたレンズ駆動装置１０について説明したが、図７（ａ），（ｂ）に示すような、被覆導線をＸ軸周りまたはＹ軸周りに巻き回して形成される偶数個の駆動用コイル３４ａ〜３４ｄをＺ軸周りに均等な角度（ここでは、９０°）で配置した構成のレンズ駆動装置３０においても、図示しないケースに装着された駆動用磁石３５との位置関係を適宜設定すれば、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
具体的には、駆動用磁石３５を、図７（ｂ）に示すような、Ｚ軸周りに均等な角度で配置された円弧状の永久磁石から成る第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄ、もしくは、円筒状の永久磁石から構成するとともに、駆動用コイル３４ａ〜３４ｄの＋Ｚ側の辺３４ｐがそれぞれ第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄ（もしくは、円筒状の永久磁石）の＋Ｚ側の端部よりも＋Ｚ側に位置し、駆動用コイル３４ａ〜３４ｄの−Ｚ側の辺３４ｑがそれぞれ第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄ（もしくは、円筒状の永久磁石）の中心近傍に空隙を隔てて対向するように駆動用コイル３４ａ〜３４ｄを配置する。
【００３０】
本実施の形態３のレンズ駆動装置３０では、前記実施の形態１と同様に、駆動用磁石３５を構成する第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄの着磁方向を全て駆動用コイル３４ａ〜３４ｄ側（レンズホルダー１２側）がＮ極になるように着磁している。
駆動用コイル３４ａは、Ｘ軸周りに巻き回されて、第１の磁石片３５ａに空隙を隔てて対向するように、レンズホルダー１２の＋Ｘ側の外周に配置され、駆動用コイル３４ｂは、Ｙ軸周りに巻き回されて、第２の磁石片３５ｂに空隙を隔てて対向するように、レンズホルダー１２の＋Ｙ側の外周に配置される。駆動用コイル３４ｃは、Ｘ軸周りに巻き回されて、第３の磁石片３５ｃに空隙を隔てて対向するように、レンズホルダー１２の−Ｘ側の外周に配置され、駆動用コイル３４ｄは、Ｙ軸周りに巻き回されて、第４の磁石片３５ｄに空隙を隔てて対向するように、レンズホルダー１２の−Ｙ側の外周に配置される。
【００３１】
次に、レンズ駆動装置３０の動作について説明する。
駆動用コイル３４ａの−Ｚ側の辺３４ｑには第１の磁石片３５ａから−Ｘ方向の磁界が印加されているので、駆動用コイル３４ａにＸ軸方向時計回りの電流Ｉを流すと、駆動用コイル３４ａの−Ｚ側の辺３４ｑには＋Ｚ側を向いたローレンツ力Ｆqが発生する。
また、駆動用コイル３４ｂの−Ｚ側の辺３４ｑには第２の磁石片３５ｂから−Ｙ方向の磁界が印加されているので、駆動用コイル３４ｂにＹ軸方向時計回りの電流Ｉを流すと、駆動用コイル３４ｂの−Ｚ側の辺３４ｑには＋Ｚ側を向いたローレンツ力Ｆqが発生する。
同様に、駆動用コイル３４ｃにＸ軸方向反時計回りの電流Ｉを流すと、駆動用コイル３４ｃの−Ｚ側の辺３４ｑには＋Ｚ側を向いたローレンツ力Ｆqが発生し、駆動用コイル３４ｄにＹ軸方向反時計回りの電流Ｉを流すと、駆動用コイル３４ｄの−Ｚ側の辺３４ｑには＋Ｚ側を向いたローレンツ力Ｆqが発生する。
【００３２】
一方、駆動用コイル３４ａの＋Ｚ側の辺３４ｐは、第１の磁石片３５ａの＋Ｚ側の端部よりも＋Ｚ側に位置しているので、駆動用コイル３４ａの＋Ｚ側の辺３４ｐには第１の磁石片３５ａから＋Ｚ方向の磁界が印加されている。したがって、駆動用コイル３４ａにＸ軸方向時計回りの電流を流すと、駆動用コイル３４ａの＋Ｚ側の辺３４ｐには径方向内側を向いたローレンツ力Ｆpが発生する。
また、駆動用コイル３４ｂの＋Ｚ側の辺３４ｐは、第２の磁石片３５ｂの＋Ｚ側の端部よりも＋Ｚ側に位置しているので、＋Ｚ側の辺３４ｐには第２の磁石片３５ｂから＋Ｚ方向の磁界が印加されている。したがって、駆動用コイル３４ｂにＹ軸方向時計回りの電流Ｉを流すと、駆動用コイル３４ｂの＋Ｚ側の辺３４ｐには径方向内側を向いたローレンツ力Ｆpが発生する。
同様に、駆動用コイル３４ｃにＸ軸方向反時計回りの電流Ｉを流すと、駆動用コイル３４ｃの＋Ｚ側の辺３４ｐには径方向内側を向いたローレンツ力Ｆpが発生し、駆動用コイル３４ｄにＹ軸方向反時計回りの電流Ｉを流すと、駆動用コイル３４ｄの＋Ｚ側の辺３４ｐには径方向内側を向いたローレンツ力Ｆpが発生する。
【００３３】
これにより、駆動用コイル３４ａ〜３４ｄにはそれぞれ、＋Ｚ側を向いたローレンツ力Ｆqと径方向内側を向いたローレンツ力Ｆpとが発生する。したがって、レンズホルダー１２は、前記実施の形態１と同様に、径方向内向きの力を受けながら＋Ｚ方向に移動するので、仮に、レンズホルダー１２が偏芯または傾斜しかけていても、駆動用コイル３４ａ〜３４ｄの＋Ｚ側の辺３４ｐに発生する径方向内側を向いたローレンツ力Ｆpが増大するので、レンズホルダー１２は中心に押し戻される。したがって、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
【００３４】
なお、前記実施の形態３では、駆動用コイル３４ａ〜３４ｄをレンズホルダー１２に装着し、第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄを図示しないケースに装着したが、例えば、図８に示すように、駆動用コイル３４ａ〜３４ｄをケースに装着し、第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄをレンズホルダー１２の外周に装着する構成としてもよい。
図８のレンズ駆動装置３０Ｚでは、駆動用コイル３４ａ〜３４ｄの＋Ｚ側の辺３４ｐをそれぞれ第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄの中心近傍に空隙を隔てて対向するように配置し、−Ｚ側の辺３４ｑをそれぞれ第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄの−Ｚ側の端部よりも−Ｚ側に位置するように配置している。
これにより、駆動用コイル３４ａ〜３４ｄにはそれぞれ、−Ｚ側を向いたローレンツ力Ｆpと径方向外側を向いたローレンツ力Ｆqとが発生する。駆動用コイル３４ａ〜３４ｄは固定部材であるケースに装着されているので、可動部材であるレンズホルダー１２に取付けられている第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄには、前記ローレンツ力Ｆpと大きさが同じでかつ反対方向（＋Ｚ側）を向いた反力ＦPと、前記ローレンツ力Ｆqと大きさが同じでかつ反対方向（径方向内側）を向いた反力ＦQとが作用する。
したがって、レンズホルダー１２は、前記実施の形態３と同様に、径方向内向きの力を受けながら＋Ｚ方向に移動するので、仮に、レンズホルダー１２が偏芯または傾斜しかけていても、駆動用コイル３４ａ〜３４ｄの−Ｚ側の辺３４ｑに発生する径方向外側を向いたローレンツ力Ｆqが増大し、それに伴って、第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄに作用する径方向内側を向いた反力ＦQが増大するので、レンズホルダー１２は中心に押し戻される。したがって、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
【００３５】
また、前記例では、Ｘ軸周りもしくはＹ軸周りに巻き回された４つの駆動用コイル３４ａ〜３４ｄをＺ軸周りに均等な角度で配置した場合について説明したが、これに限るものではなく、Ｘ軸周りに巻き回された２つの駆動用コイルを、レンズホルダー１２の＋Ｘ側と−Ｘ側に配置したり、Ｙ軸周りに巻き回された２つの駆動用コイルを、レンズホルダー１２の＋Ｙ側と−Ｙ側に配置したりするなど、２つの駆動用コイルをＺ軸周りに１８０°間隔で配置してもよい。
あるいは、Ｚ軸を中心にＸＹ平面を１２０°分割した軸周りに巻き回された３つの駆動用コイルをＺ軸周りに１２０°間隔で配置したり、６０°分割した軸周りに巻き回された６つの駆動用コイルをＺ軸周りに６０°間隔で配置したり、４５°分割した軸周りに巻き回された８つの駆動用コイルをＺ軸周りに４５°間隔で配置したりしてもよい。
なお、駆動用磁石３５を複数の円弧状の磁石片から構成する場合は、磁石片は駆動用コイルと同様に、Ｚ軸周りに１８０°もしくは１２０°間隔で配置することが好ましい。
いずれの場合も、駆動用コイルがレンズホルダー１２に装着されているときには、駆動用コイルの＋Ｚ側の辺３４ｐを駆動用磁石３５の＋Ｚ側の端部よりも＋Ｚ側に位置させ、−Ｚ側の辺３４ｑを駆動用磁石３５の中心近傍に空隙を隔てて対向するように駆動用コイルを配置することが肝要で、駆動用コイルがケースに装着されているときには、駆動用コイルの＋Ｚ側の辺３４ｐを駆動用磁石３５の中心近傍に位置させ、−Ｚ側の辺３４ｑを駆動用磁石３５の−Ｚ側の端部よりも−Ｚ側に配置することが肝要である。これにより、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
【００３６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。
【符号の説明】
【００３７】
１０ レンズ駆動装置、１１ レンズ、１２ レンズホルダー、１３ ケース、
１３ａ 台座、１３ｂ 側壁、１３ｃ 係止部、１３ｐ 開口部、１３ｓ 凹部、
１４ 駆動用コイル、１５ 駆動用磁石、１５ａ〜１５ｄ 磁石片、
１６Ａ，１６Ｂ 前側及び後側バネ部材、１７ 前側補助コイル、
１８ 後側補助コイル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ駆動装置に関するもので、特に、レンズホルダーの移動に伴って生じる中心ズレや傾斜を抑制できるレンズ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来のボイスコイルモータ型のレンズ駆動装置５０の一例を示す図である。
レンズ駆動装置５０は、レンズ５１を保持するレンズホルダー５２を固定部材であるケース５３にバネ部材５４Ａ，５４Ｂで懸架するとともに、レンズ５１の光軸周りに巻き回された駆動用コイル５５をレンズホルダー５２に装着し、レンズホルダー５２の軸線に対して放射方向に着磁された円筒状の磁石から成る駆動用磁石５６をケース５３に配置し、駆動用コイル５５に通電することで、駆動用コイル５５に同図の矢印で示す被写体方向へ向けたローレンツ力を発生させ、レンズホルダー５２をバネ部材５４Ａ，５４Ｂの復元力と釣り合った位置に移動させることにより、レンズ５１を所定の位置に移動させる。
また、駆動用磁石５６からの磁界を駆動用コイル５５に導くため、駆動用磁石５６の径方向外側に配置される外側ヨーク片と駆動用コイル５５の径方向内側に配置される内側ヨーク片と外側ヨーク片と内側ヨーク片とを連結する水平ヨーク片とを有する断面Ｕ字状の磁気ヨークを設けたレンズ駆動装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８００３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１０は、従来のレンズ駆動装置５０の駆動用磁石５６と同じ、高さ（Ｚ軸に沿った長さ）が２ｍｍの永久磁石の磁極面から磁極面に垂直な方向に０．３ｍｍ離れた箇所である駆動用コイル５５のコイル径近傍における磁束密度を測定した結果を示す図である。同図の横軸は、図９の矢印で示す被写体方向をＺ軸前方（以下、＋Ｚ側という）とし永久磁石の中心位置をｚ＝０としたときのＺ軸方向の位置［ｍｍ］で、縦軸は磁束密度［Ｔ］で、実線が磁束密度のＺ軸方向成分、破線が径方向成分である。
このように、従来のレンズ駆動装置５０においては、図９に示すように、駆動用コイル５５に印加される磁界は、中心部では駆動用コイル５５の径方向を向いているが、＋Ｚ側の端部では＋Ｚ方向を向いているので、駆動用コイル５５の＋Ｚ側の端部に常には半径方向外向きのローレンツ力が加わる。一方、駆動用コイル５５の−Ｚ側の端部では駆動用コイル５５に印加される磁界が−Ｚ方向を向いているので、駆動用コイル５５の−Ｚ側の端部に常には半径方向内向きのローレンツ力が加わる。
【０００５】
駆動用コイル５５と駆動用磁石５６とが正確に同軸の位置にある場合には、前記ローレンツ力はコイル全周分で釣り合ってゼロになるが、駆動用コイル５５もしくは駆動用磁石５６が中心ズレしていると、駆動用コイル５５に作用するローレンツ力のバランスが崩れ、駆動用コイル５５の＋Ｚ側もしくは−Ｚ側が駆動用磁石５６側に引き寄せられるので、レンズホルダー５２に中心ズレや傾きが発生し易いといった問題点があった。
前記ローレンツ力は、駆動用コイル５５が駆動用磁石５６に近づくにつれて大きくなるので、一旦生じた中心ズレや傾きは、レンズホルダー５２の移動量を増すために通電量を増すと一層悪化する傾向を示す。
【０００６】
レンズホルダー５２に中心ズレが発生すると、撮影画像が図示しないイメージセンサ上の有効撮影領域から外れてしまう恐れがある。
また、レンズホルダー５２に傾きが発生すると、撮影画像が歪んだり焦点ズレを起こして鮮明な画像が得られなくなる。
このような現象は、特許文献１に開示された断面Ｕ字状の磁気ヨークを設けたレンズ駆動装置においても発生する。
【０００７】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、レンズホルダーの移動に伴って生じる中心ズレや傾斜を抑制することのできるレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の請求項１に記載の発明は、レンズを保持するレンズホルダーと、ケースと、前記レンズホルダーを前記ケースに揺動可能に懸架支持するバネ部材と、前記レンズホルダーの軸周りに巻き回されて前記レンズホルダーに装着される駆動用コイルと、前記ケースに前記駆動用コイルと空隙を隔てて装着される駆動用磁石とを備えたレンズ駆動装置であって、前記駆動用コイルと同軸に巻き回されて前記レンズホルダーに装着され前記駆動用コイルの通電方向とは逆方向に通電される前側補助コイルを備え、前記前側補助コイルは、被写体側をＺ軸前方としたとき、前記駆動用コイルのＺ軸前方側に、前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部と空隙を隔てて対向して配置されていることを特徴とする。
これにより、前側補助コイルにＺ軸前方に向かう磁界が印加されるので、レンズホルダーの駆動時には、レンズホルダーに装着されている前側補助コイルにレンズホルダーの半径方向内側を向いたローレンツ力を発生させることができる。したがって、仮に、レンズホルダーが偏芯または傾斜しかけていても、レンズホルダーは中心に押し戻されるので、レンズホルダーの中心ズレや傾斜を効果的に抑制することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレンズ駆動装置であって、前記駆動用コイルのＺ軸後方側の端部が前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部よりもＺ軸後方側まで延長していることを特徴とする。
これにより、駆動用コイルのＺ軸後方側にはＺ軸後方に向かう磁界が印加されるので、レンズホルダーの駆動時には、前側補助コイルと駆動用コイルのＺ軸後方側とにレンズホルダーの半径方向内側を向いたローレンツ力を発生させることができる。したがって、レンズホルダーの中心ズレや傾斜を更に効果的に抑制することができる。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のレンズ駆動装置であって、前記駆動用コイルと同軸に巻き回されて前記レンズホルダーに装着され前記駆動用コイルの通電方向と同方向に通電される後側補助コイルを備え、前記後側補助コイルは、前記駆動用コイルのＺ軸後方側に、前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部と空隙を隔てて対向して配置されていることを特徴とする。
レンズホルダーに装着された駆動用コイルのＺ軸後方に設けられた後側補助コイルにはＺ軸後方に向かう磁界が印加されるので、レンズホルダーの駆動時には、前側補助コイルと後側補助コイルとにレンズホルダーの半径方向内側を向いたローレンツ力を発生させることができる。したがって、レンズホルダーの中心ズレや傾斜を更に効果的に抑制することができる。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、レンズを保持するレンズホルダーと、ケースと、前記レンズホルダーを前記ケースに揺動可能に懸架支持するバネ部材と、前記レンズホルダーの軸周りに巻き回されて前記ケースに装着される駆動用コイルと、前記レンズホルダーに前記駆動用コイルと空隙を隔てて装着される駆動用磁石とを備えたレンズ駆動装置であって、前記駆動用コイルと同軸に巻き回されて前記ケースに装着され前記駆動用コイルの通電方向とは逆方向に通電される後側補助コイルを備え、前記後側補助コイルは、被写体側をＺ軸前方としたとき、前記駆動用コイルのＺ軸後方側に、前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部と空隙を隔てて対向して配置されていることを特徴とする。
これにより、ケースに装着された後側補助コイルにＺ軸前方に向かう磁界が印加されるので、レンズホルダーの駆動時には、後側補助コイルにはレンズホルダーの半径方向外側を向いたローレンツ力が発生し、レンズホルダーに装着された駆動用磁石にはレンズホルダーの半径方向内側を向いた反力が発生する。したがって、レンズホルダーの中心ズレや傾斜を効果的に抑制することができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のレンズ駆動装置であって、前記駆動用コイルのＺ軸前方側の端部が前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部よりもＺ軸前方側まで延長していることを特徴とする。
これにより、駆動用コイルのＺ軸前方側にはＺ軸後方に向かう磁界が印加されるので、レンズホルダーの駆動時には、後側補助コイルと駆動用コイルのＺ軸前方側とにレンズホルダーの半径方向外側を向いたローレンツ力が発生し、レンズホルダーに装着された駆動用磁石にはレンズホルダーの半径方向内側を向いた反力が発生する。したがって、レンズホルダーの中心ズレや傾斜を更に効果的に抑制することができる。
また、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載のレンズ駆動装置であって、前記駆動用コイルと同軸に巻き回されて前記ケースに装着され前記駆動用コイルの通電方向と同方向に通電される前側補助コイルを備え、前記前側補助コイルは、前記駆動用コイルのＺ軸前方側に、前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部と空隙を隔てて対向して配置されていることを特徴とする。
ケースに装着され駆動用コイルのＺ軸前方に設けられた前側補助コイルにはＺ軸後方に向かう磁界が印加されるので、レンズホルダーの駆動時には、前側補助コイルと後側補助コイルとにレンズホルダーの半径方向外側を向いたローレンツ力を発生させることができる。これにより、レンズホルダーに装着された駆動用磁石にはレンズホルダーの半径方向内側を向いた反力が発生するので、レンズホルダーの中心ズレや傾斜を効果的に抑制することができる。
【００１２】
また、請求項７に記載の発明は、レンズを保持するレンズホルダーと、ケースと、前記レンズホルダーを前記ケースに揺動可能に懸架支持するバネ部材と、前記レンズホルダーと前記ケースのうちの一方に装着される駆動用コイルと、前記レンズホルダーと前記ケースのうちの他方に前記駆動用コイルと空隙を隔てて装着される駆動用磁石とを備えたレンズ駆動装置であって、被写体側をＺ軸前方としたとき、前記駆動用コイルは、Ｚ軸に直交する軸周りに巻き回されてＺ軸周りに均等な角度で配置される複数個のコイルを備え、前記駆動用コイルが前記レンズホルダーに装着されているときには、前記複数個のコイルのＺ軸前方側の辺がそれぞれ前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部よりもＺ軸前方側に位置し、Ｚ軸後方側の辺がそれぞれ前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部よりもＺ軸前方側に位置し、前記駆動用コイルが前記ケースに装着されているときには、前記複数個のコイルのＺ軸後方側の辺がそれぞれ前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部よりもＺ軸後方側に位置し、Ｚ軸前方側の辺がそれぞれ前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部よりもＺ軸後方側に位置していることを特徴とする。
これにより、駆動用コイルがレンズホルダーに装着されているときには、複数個のコイルのＺ軸後方側の辺にはそれぞれレンズホルダー側へ向かう放射状の磁界が印加され、Ｚ軸前方側の辺にはそれぞれＺ軸前方に向かう磁界が印加されるので、レンズホルダーの駆動時には、Ｚ軸後方側の辺にレンズホルダーの軸方向を向いたローレンツ力を発生させるとともに、Ｚ軸前方側の辺にレンズホルダーの半径方向内側を向いたローレンツ力を発生させることができる。したがって、レンズホルダーをＺ軸方向に駆動させつつ、レンズホルダーの中心ズレや傾斜を効果的に抑制することができる。
このとき、Ｚ軸後方側の辺を駆動用磁石のＺ軸方向の中心近傍に位置させれば、レンズホルダーの軸方向を向いたローレンツ力を大きくできるので、更に好ましい。
また、駆動用コイルがケースに装着されているときには、複数個のコイルのＺ軸前方側の辺にはそれぞれレンズホルダー側へ向かう放射状の磁界が印加され、Ｚ軸後方側の辺にはそれぞれＺ軸前方に向かう磁界が印加されるので、レンズホルダーの駆動時には、Ｚ軸前方側の辺にはレンズホルダーの軸方向を向いたローレンツ力が発生し、Ｚ軸後方側の辺にはレンズホルダーの半径方向外側を向いたローレンツ力が発生する。その結果、レンズホルダーに装着された駆動用磁石にはレンズホルダーの軸方向を向いた反力とレンズホルダーの半径方向内側を向いた反力とが発生するので、レンズホルダーをＺ軸方向に駆動させつつ、レンズホルダーの中心ズレや傾斜を効果的に抑制することができる。
この場合には、Ｚ軸前方側の辺を駆動用磁石のＺ軸方向の中心近傍に位置させれば、レンズホルダーの軸方向を向いたローレンツ力を大きくできるので、更に好ましい。
【００１３】
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】実施の形態１に係るレンズ駆動装置の分解斜視図である。
【図３】後側補助コイルを備えたレンズ駆動装置の一例を示す図である。
【図４】磁気ヨークを備えたレンズ駆動装置の一例を示す図である。
【図５】実施の形態２に係るレンズ駆動装置の構成を示す図である。
【図６】本発明によるレンズ駆動装置の他の構成を示す図である。
【図７】実施の形態３に係るレンズ駆動装置の構成を示す図である。
【図８】本発明によるレンズ駆動装置の他の構成を示す図である。
【図９】従来のレンズ駆動装置の構成を示す図である。
【図１０】駆動用コイルのコイル径近傍の磁束密度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態１に係るレンズ駆動装置１０の構成を示す図である。
レンズ駆動装置１０は、レンズ１１を保持するレンズホルダー１２と、ケース１３と、駆動用コイル１４と、駆動用磁石１５と、前側及び後側バネ部材１６Ａ，１６Ｂと、前側補助コイル１７とを備える。
以下、レンズ１１の光軸方向をＺ軸方向、被写体側をＺ軸前方（＋Ｚ側）とする。
レンズホルダー１２は、内側に対物レンズや接眼レンズの組み合わせから成るレンズ１１を保持する円筒状の部材で、その外周側面には駆動用コイル１４と前側補助コイル１７とが装着される。
ケース１３は、レンズホルダー１２の外側にレンズホルダー１２を囲むように配置されて、前側及び後側バネ部材１６Ａ，１６Ｂによりレンズホルダー１２をＺ軸方向に移動自在に懸架する。
ケース１３は、詳細には、図２に示すように、開口部１３ｐが形成された円筒状の台座１３ａと、台座１３ａの外縁部に立設される筒状の側壁１３ｂと、台座１３ａの内縁部から＋Ｚ側に突出するように設けられた係止部１３ｃとを備える。側壁１３ｂの内壁には、駆動用磁石１５を取付けるための凹部１３ｓが周方向に沿うように形成されている。
【００１７】
駆動用コイル１４と前側補助コイル１７とは、被覆導線をレンズホルダー１２の外周にＺ軸周りに巻き回されて形成されたコイルで、＋Ｚ側から見たときの外形はいずれもレンズホルダー１２と同じ円筒状である。
前側補助コイル１７は駆動用コイル１４の＋Ｚ側に装着され、駆動用コイル１４の−Ｚ側の端部は、駆動用磁石１５の−Ｚ側の端部よりもＺ軸後方側まで延長している。すなわち、本例のレンズ駆動装置１０では、駆動用磁石１５の＋Ｚ側の端部には前側補助コイル１７が空隙を隔てて対向し、駆動用磁石１５の−Ｚ側の端部には駆動用コイル１４の−Ｚ側の端部が空隙を隔てて対向している。
駆動用磁石１５は、Ｚ軸周りに等間隔（ここでは、９０°間隔）で配置される円弧柱状の永久磁石から成る第１〜第４の磁石片１５ａ〜１５ｄを備える。第１〜第４の磁石片１５ａ〜１５ｄは、それぞれが中心軸であるレンズホルダー１２の軸線に対して放射状に着磁されてケース１３の側壁１３ｂに形成された凹部１３ｓに装着される。
本例では、駆動用磁石１５を構成する第１〜第４の磁石片１５ａ〜１５ｄの着磁方向を全てレンズホルダー１２側がＮ極となるように着磁した。
なお、駆動用磁石１５として円筒状の磁石を用いてもよい。
【００１８】
前側及び後側バネ部材１６Ａ，１６Ｂは、円環状の外周部１６ａ及び内周部１６ｂと、外周部１６ａと内周部１６ｂとを連結する略円弧状の４本の腕部１６ｃとを備える。
前側バネ部材１６Ａの外周部１６ａはケース１３の側壁１３ｂの＋Ｚ側の内縁部に固定され、内周部１６ｂはレンズホルダー１２に＋Ｚ側の外縁部に固定される。後側バネ部材１６Ｂの外周部１６ａは、ケース１３の台座１３ａに固定され、内周部１６ｂはレンズホルダー１２のＺ軸後方の外縁部に固定される。４本の腕部１６ｃがレンズホルダー１２をケース１３に懸架するバネとして機能する。
【００１９】
次に、レンズ駆動装置１０の動作について説明する。
駆動用コイル１４には第１〜第４の磁石片１５ａ〜１５ｄから電流の方向にほぼ直交する磁界が印加されているので、駆動用コイル１４にＺ軸方向時計回りの電流Ｉa（図２参照）を流すと、駆動用コイル１４には＋Ｚ側を向いたローレンツ力Ｆaが発生する。
一方、前側補助コイル１７には第１〜第４の磁石片１５ａ〜１５ｄから＋Ｚ方向を向く磁界が印加されているので、前側補助コイル１７に駆動用コイル１４とは通電方向が逆方向であるＺ軸方向反時計回りの電流Ｉb（図２参照）を流すと、前側補助コイル１７には径方向内向きのローレンツ力ｆbが発生する。
また、駆動用コイル１４の−Ｚ側の端部には第１〜第４の磁石片１５ａ〜１５ｄから−Ｚ方向を向く磁界が印加されているので、駆動用コイル１４の−Ｚ側の端部には径方向内向きのローレンツ力ｆaが発生する。
これにより、レンズホルダー１２は、＋Ｚ側と−Ｚ側とにおいて径方向内向きの力を受けながら、＋Ｚ方向に移動してローレンツ力Ｆaと前側及び後側バネ部材１６Ａ，１６Ｂの復元力とが釣り合った位置まで移動する。
仮に、レンズホルダー１２が偏芯または傾斜しかけていても、前側補助コイル１７に作用する径方向内向きのローレンツ力ｆbと駆動用コイル１４の−Ｚ側の端部に作用する径方向内向きのローレンツ力ｆaとが増大するので、レンズホルダー１２は中心に押し戻される。したがって、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
【００２０】
このように、レンズ駆動装置１０では、駆動用コイル１４と同軸（Ｚ軸周り）に巻き回された前側補助コイル１７を、駆動用コイル１４の＋Ｚ側に装着するとともに、駆動用コイル１４の−Ｚ側の端部を駆動用磁石１５の−Ｚ側の端部もＺ軸後方側まで延長した構成とし、レンズホルダー１２の駆動時には、レンズホルダー１２を中心に押し戻す力を発生させるようにしたので、レンズホルダー１２の中心ズレや傾きが発生した場合でも、これらを効果的に抑制できる。したがって、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向に移動させることができるので、鮮明な画像を撮影することができる。
【００２１】
なお、前記実施の形態１では、レンズホルダー１２及びケース１３の形状を円筒状としたが、四角筒状、あるいは、八角筒状であってもよい。また、駆動用磁石１５の形状は、円環状や円弧状に限らず、平板形や三角柱状であってもよい。また、駆動用コイル１４及び前側補助コイル１７の形状も、四角筒状、あるいは、八角筒状であってもよい。
また、前側及び後側バネ部材１６Ａ，１６Ｂの形状も円環状に限らず、レンズホルダー１２やケース１３の形状に合わせて多角環状としてもよい。
また、前側補助コイル１７は駆動用コイル１４と直列もしくは並列に接続して通電してもよいし、駆動用コイル１４と独立して通電してもよい。
【００２２】
また、前記例では、駆動用磁石１５を構成する第１〜第４の磁石片１５ａ〜１５ｄの着磁方向をレンズホルダー１２側が全てＮ極になるように着磁したが、レンズホルダー１２側が全てＳ極になるように着磁してもよい。なお、この場合には、駆動用コイル１４及び前側補助コイル１７に流す電流の方向を前記実施の形態１とは逆方向にすれば、実施の形態１と同様に、レンズホルダー１２の＋Ｚ側と−Ｚ側とに径方向内向きの力を与えながら、レンズホルダー１２を＋Ｚ方向に移動させることができる。
【００２３】
また、前記例では、駆動用コイル１４の−Ｚ側の端部を駆動用磁石１５の−Ｚ側の端部よりもＺ軸後方側まで延長させて、駆動用コイル１４の−Ｚ側の端部に径方向内向きの力を発生させる構成としたが、駆動用コイル１４のＺ軸方向の長さが短い場合や駆動用磁石１５のＺ軸方向の長さが長い場合には、図３に示すように、駆動用コイル１４の−Ｚ側に駆動用磁石１５のＺ軸後方側の端部に空隙を隔てて対向し、駆動用コイル１４の通電方向と同方向に通電される後側補助コイル１８を設ける構成としてもよい。
後側補助コイル１８には、実施の形態１の駆動用コイル１４の−Ｚ側の端部と同様に、第１〜第４の磁石片１５ａ〜１５ｄから−Ｚ方向を向く磁界が印加されているので、後側補助コイル１８に駆動用コイル１４と同じ通電方向であるＺ軸方向時計回りの電流を流せば、後側補助コイル１８には径方向内向きのローレンツ力ｆcが発生する。
すなわち、駆動用コイル１４に＋Ｚ側を向いたローレンツ力Ｆaが発生し、前側補助コイル１７と後側補助コイル１８とには、それぞれ径方向内向きのローレンツ力ｆb，ｆcが発生するので、レンズホルダー１２は、＋Ｚ側と−Ｚ側とにおいて径方向内向きの力を受けながら、＋Ｚ方向に移動してローレンツ力Ｆaと前側及び後側バネ部材１６Ａ，１６Ｂの復元力とが釣り合った位置まで移動する。したがって、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
【００２４】
また、前記例では、磁気ヨークのないレンズ駆動装置について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、図４（ａ）に示すような、断面Ｌ字状の磁気ヨーク１９Ｌを備えたレンズ駆動装置１０Ｌや、図４（ｂ）に示すような、断面Ｊ字状の磁気ヨーク１９Ｊを備えたレンズ駆動装置１０Ｊにも適用可能である。
断面Ｌ字状の磁気ヨーク１９Ｌは軟磁性体材料から成り、駆動用磁石１５のレンズホルダー１２側とは反対側の面に当接する外周側垂直片１９ａと、外周側垂直片１９ａの＋Ｚ側の端部からレンズホルダー１２側に突出する前側水平片１９ｂとを備える。
磁気ヨーク１９Ｌを設けることで、駆動用コイル１４を通る磁束の密度は増加するが、前側補助コイル１７に印加される磁界の方向は磁気ヨークのない場合と同様に＋Ｚ方向を向いている。したがって、駆動用コイル１４の＋Ｚ側に前側補助コイル１７を設けて、駆動用コイル１４の通電方向とは逆方向に通電して、前側補助コイル１７に径方向内向きのローレンツ力ｆbを発生させれば、レンズホルダー１２が偏芯または傾斜しかけていてもレンズホルダー１２を中心に押し戻せるので、磁気ヨーク１９Ｌを備えたレンズ駆動装置１０Ｌにおいても、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
【００２５】
また、断面Ｊ字状の磁気ヨーク１９Ｊは、外周側垂直片１９ａと、前側水平片１９ｂと、前側水平片１９ｂのレンズホルダー１２側の端部から−Ｚ側に突出する内側垂直片１９ｃとを備える。なお、レンズ駆動装置１０Ｊでは、レンズホルダー１２に、当該レンズホルダー１２の周面の−Ｚ側の端部から径方向外側へ突出するコイル支持部１２ａを設け、このコイル支持部１２ａに駆動用コイル１４を搭載することで、レンズホルダー１２と駆動用コイル１４との間に空隙を設け、この空隙に内側垂直片１９ｃを配置する。
磁気ヨーク１９Ｊを設けた場合には、駆動用コイル１４を通る磁束の密度は更に増加するが、前側補助コイル１７に印加される磁界の方向は磁気ヨーク１９Ｌを用いた場合と同様に＋Ｚ方向を向く。したがって、磁気ヨーク１９Ｊを備えたレンズ駆動装置１０Ｊにおいても、駆動用コイル１４の＋Ｚ側に前側補助コイル１７を設けて、駆動用コイル１４の通電方向とは逆方向に通電することで、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
【００２６】
実施の形態２．
前記実施の形態１では、駆動用コイル１４をレンズホルダー１２の外周に装着し、駆動用磁石１５をケース１３に取付けるとともに、前側補助コイル１７を駆動用コイル１４の＋Ｚ側に設けたが、例えば、図５に示すように、駆動用コイル２４と後側補助コイル２８とを図示しないケースに装着し、駆動用磁石２５をレンズホルダー１２の外周に装着する構成としてもよい。このとき、後側補助コイル２８を駆動用コイル２４の−Ｚ側に、駆動用磁石２５のＺ軸後方側の端部と空隙を隔てて対向するように配設するとともに、駆動用コイル２４の＋Ｚ側の端部を駆動用磁石２５の＋Ｚ側の端部よりも＋Ｚ側に延長する。
なお、後側補助コイル２８は、前側補助コイル１７と同様に、駆動用コイル２４と同軸に巻き回されて駆動用コイル２４の通電方向とは逆方向に通電される。
また、本実施の形態２のレンズ駆動装置２０では、前記実施の形態１と同様に、駆動用磁石２５を構成する第１〜第４の磁石片２５ａ〜２５ｄの着磁方向を全てレンズホルダー１２側がＮ極になるように着磁している。すなわち、駆動用磁石２５の駆動用コイル２４側の磁極は全てＳ極である。
【００２７】
次に、レンズ駆動装置２０の動作について説明する。
駆動用コイル２４には第１〜第４の磁石片２５ａ〜２５ｄから電流の方向にほぼ直交する磁界が印加されているので、駆動用コイル２４にＺ軸方向反時計回りの電流を流すと、駆動用コイル２４には−Ｚ側を向いたローレンツ力Ｆaが発生する。駆動用コイル２４は固定側の部材であるケースに装着されているので、可動部材であるレンズホルダー１２に取付けられている第１〜第４の磁石片２５ａ〜２５ｄには、前記ローレンツ力Ｆaと大きさが同じでかつ反対方向（＋Ｚ側）を向いた反力ＦAが作用する。
一方、後側補助コイル２８には第１〜第４の磁石片２５ａ〜２５ｄから＋Ｚ方向を向く磁界が印加されているので、後側補助コイル２８に駆動用コイル２４とは通電方向が逆方向であるＺ軸方向時計回りの電流を流すと、後側補助コイル２８には径方向外向きのローレンツ力ｆbが発生する。したがって、第１〜第４の磁石片２５ａ〜２５ｄには、前記ローレンツ力ｆbと大きさが同じでかつローレンツ力ｆbとは反対方向（径方向内向き）の反力ｆ Bが作用する。
また、駆動用コイル２４の＋Ｚ側の端部には第１〜第４の磁石片２５ａ〜２５ｄから−Ｚ方向を向く磁界が印加されているので、駆動用コイル２４の＋Ｚ側の端部には径方向外向きのローレンツ力ｆaが発生する。したがって、第１〜第４の磁石片２５ａ〜２５ｄには、前記ローレンツ力ｆaと大きさが同じでかつ前記ローレンツ力ｆaとは反対方向（径方向内向き）の反力ｆAが作用する。
これにより、レンズホルダー１２は、＋Ｚ側と−Ｚ側とにおいて径方向内向きの力を受けながら、＋Ｚ方向に移動して前記反力ＦAと前側及び後側バネ部材１６Ａ，１６Ｂの復元力とが釣り合った位置まで移動する。
したがって、仮に、レンズホルダー１２が偏芯または傾斜しかけていても、レンズホルダー１２に作用する径方向内向きの反力ｆA，ｆBが増大するので、レンズホルダー１２は中心に押し戻される。したがって、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
【００２８】
また、前記実施の形態２では、駆動用コイル２４の＋Ｚ側の端部を駆動用磁石２５の＋Ｚ側の端部よりもＺ軸前方側まで延長させて、駆動用コイル２４の＋Ｚ側の端部に径方向外向きの力が発生させることで、駆動用磁石２５の＋Ｚ側の端部に径方向内向きの反力を作用させたが、駆動用コイル２４のＺ軸方向の長さが短い場合や駆動用磁石２５のＺ軸方向の長さが長い場合には、図６に示すように、駆動用コイル２４の＋Ｚ側に駆動用磁石２５の＋Ｚ軸前方側の端部に空隙を隔てて対向し、駆動用コイル２４の通電方向と同方向に通電される前側補助コイル２７を設ける構成としてもよい。
前側補助コイル２７には、実施の形態２の駆動用コイル２４の＋Ｚ側の端部と同様に、第１〜第４の磁石片２５ａ〜２５ｄから−Ｚ方向を向く磁界が印加されているので、前側補助コイル２７に駆動用コイル２４と同じ通電方向であるＺ軸方向反時計回りの電流を流せば、前側補助コイル２７には径方向外向きのローレンツ力ｆdが発生する。その結果、第１〜第４の磁石片２５ａ〜２５ｄには、前記ローレンツ力ｆdと大きさが同じでかつ前記ローレンツ力ｆdとは反対方向（径方向内向き）の反力ｆDが作用する。
これにより、レンズホルダー１２は、＋Ｚ側と−Ｚ側とにおいて径方向内向きの力（反力）を受けながら、＋Ｚ方向に移動して前記反力ＦAと前側及び後側バネ部材１６Ａ，１６Ｂの復元力とが釣り合った位置まで移動する。
したがって、仮に、レンズホルダー１２が偏芯または傾斜しかけていても、レンズホルダー１２に作用する径方向内向きの反力ｆB，ｆDが増大するので、レンズホルダー１２は中心に押し戻される。したがって、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
【００２９】
実施の形態３．
前記実施の形態１では、被覆導線をＺ軸周りに巻き回して形成した駆動用コイル１４及び前側補助コイル１７を備えたレンズ駆動装置１０について説明したが、図７（ａ），（ｂ）に示すような、被覆導線をＸ軸周りまたはＹ軸周りに巻き回して形成される偶数個の駆動用コイル３４ａ〜３４ｄをＺ軸周りに均等な角度（ここでは、９０°）で配置した構成のレンズ駆動装置３０においても、図示しないケースに装着された駆動用磁石３５との位置関係を適宜設定すれば、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
具体的には、駆動用磁石３５を、図７（ｂ）に示すような、Ｚ軸周りに均等な角度で配置された円弧状の永久磁石から成る第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄ、もしくは、円筒状の永久磁石から構成するとともに、駆動用コイル３４ａ〜３４ｄの＋Ｚ側の辺３４ｐがそれぞれ第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄ（もしくは、円筒状の永久磁石）の＋Ｚ側の端部よりも＋Ｚ側に位置し、駆動用コイル３４ａ〜３４ｄの−Ｚ側の辺３４ｑがそれぞれ第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄ（もしくは、円筒状の永久磁石）の中心近傍に空隙を隔てて対向するように駆動用コイル３４ａ〜３４ｄを配置する。
【００３０】
本実施の形態３のレンズ駆動装置３０では、前記実施の形態１と同様に、駆動用磁石３５を構成する第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄの着磁方向を全て駆動用コイル３４ａ〜３４ｄ側（レンズホルダー１２側）がＮ極になるように着磁している。
駆動用コイル３４ａは、Ｘ軸周りに巻き回されて、第１の磁石片３５ａに空隙を隔てて対向するように、レンズホルダー１２の＋Ｘ側の外周に配置され、駆動用コイル３４ｂは、Ｙ軸周りに巻き回されて、第２の磁石片３５ｂに空隙を隔てて対向するように、レンズホルダー１２の＋Ｙ側の外周に配置される。駆動用コイル３４ｃは、Ｘ軸周りに巻き回されて、第３の磁石片３５ｃに空隙を隔てて対向するように、レンズホルダー１２の−Ｘ側の外周に配置され、駆動用コイル３４ｄは、Ｙ軸周りに巻き回されて、第４の磁石片３５ｄに空隙を隔てて対向するように、レンズホルダー１２の−Ｙ側の外周に配置される。
【００３１】
次に、レンズ駆動装置３０の動作について説明する。
駆動用コイル３４ａの−Ｚ側の辺３４ｑには第１の磁石片３５ａから−Ｘ方向の磁界が印加されているので、駆動用コイル３４ａにＸ軸方向時計回りの電流Ｉを流すと、駆動用コイル３４ａの−Ｚ側の辺３４ｑには＋Ｚ側を向いたローレンツ力Ｆqが発生する。
また、駆動用コイル３４ｂの−Ｚ側の辺３４ｑには第２の磁石片３５ｂから−Ｙ方向の磁界が印加されているので、駆動用コイル３４ｂにＹ軸方向時計回りの電流Ｉを流すと、駆動用コイル３４ｂの−Ｚ側の辺３４ｑには＋Ｚ側を向いたローレンツ力Ｆqが発生する。
同様に、駆動用コイル３４ｃにＸ軸方向反時計回りの電流Ｉを流すと、駆動用コイル３４ｃの−Ｚ側の辺３４ｑには＋Ｚ側を向いたローレンツ力Ｆqが発生し、駆動用コイル３４ｄにＹ軸方向反時計回りの電流Ｉを流すと、駆動用コイル３４ｄの−Ｚ側の辺３４ｑには＋Ｚ側を向いたローレンツ力Ｆqが発生する。
【００３２】
一方、駆動用コイル３４ａの＋Ｚ側の辺３４ｐは、第１の磁石片３５ａの＋Ｚ側の端部よりも＋Ｚ側に位置しているので、駆動用コイル３４ａの＋Ｚ側の辺３４ｐには第１の磁石片３５ａから＋Ｚ方向の磁界が印加されている。したがって、駆動用コイル３４ａにＸ軸方向時計回りの電流を流すと、駆動用コイル３４ａの＋Ｚ側の辺３４ｐには径方向内側を向いたローレンツ力Ｆpが発生する。
また、駆動用コイル３４ｂの＋Ｚ側の辺３４ｐは、第２の磁石片３５ｂの＋Ｚ側の端部よりも＋Ｚ側に位置しているので、＋Ｚ側の辺３４ｐには第２の磁石片３５ｂから＋Ｚ方向の磁界が印加されている。したがって、駆動用コイル３４ｂにＹ軸方向時計回りの電流Ｉを流すと、駆動用コイル３４ｂの＋Ｚ側の辺３４ｐには径方向内側を向いたローレンツ力Ｆpが発生する。
同様に、駆動用コイル３４ｃにＸ軸方向反時計回りの電流Ｉを流すと、駆動用コイル３４ｃの＋Ｚ側の辺３４ｐには径方向内側を向いたローレンツ力Ｆpが発生し、駆動用コイル３４ｄにＹ軸方向反時計回りの電流Ｉを流すと、駆動用コイル３４ｄの＋Ｚ側の辺３４ｐには径方向内側を向いたローレンツ力Ｆpが発生する。
【００３３】
これにより、駆動用コイル３４ａ〜３４ｄにはそれぞれ、＋Ｚ側を向いたローレンツ力Ｆqと径方向内側を向いたローレンツ力Ｆpとが発生する。したがって、レンズホルダー１２は、前記実施の形態１と同様に、径方向内向きの力を受けながら＋Ｚ方向に移動するので、仮に、レンズホルダー１２が偏芯または傾斜しかけていても、駆動用コイル３４ａ〜３４ｄの＋Ｚ側の辺３４ｐに発生する径方向内側を向いたローレンツ力Ｆpが増大するので、レンズホルダー１２は中心に押し戻される。したがって、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
【００３４】
なお、前記実施の形態３では、駆動用コイル３４ａ〜３４ｄをレンズホルダー１２に装着し、第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄを図示しないケースに装着したが、例えば、図８に示すように、駆動用コイル３４ａ〜３４ｄをケースに装着し、第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄをレンズホルダー１２の外周に装着する構成としてもよい。
図８のレンズ駆動装置３０Ｚでは、駆動用コイル３４ａ〜３４ｄの＋Ｚ側の辺３４ｐをそれぞれ第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄの中心近傍に空隙を隔てて対向するように配置し、−Ｚ側の辺３４ｑをそれぞれ第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄの−Ｚ側の端部よりも−Ｚ側に位置するように配置している。
これにより、駆動用コイル３４ａ〜３４ｄにはそれぞれ、−Ｚ側を向いたローレンツ力Ｆpと径方向外側を向いたローレンツ力Ｆqとが発生する。駆動用コイル３４ａ〜３４ｄは固定部材であるケースに装着されているので、可動部材であるレンズホルダー１２に取付けられている第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄには、前記ローレンツ力Ｆpと大きさが同じでかつ反対方向（＋Ｚ側）を向いた反力ＦPと、前記ローレンツ力Ｆqと大きさが同じでかつ反対方向（径方向内側）を向いた反力ＦQとが作用する。
したがって、レンズホルダー１２は、前記実施の形態３と同様に、径方向内向きの力を受けながら＋Ｚ方向に移動するので、仮に、レンズホルダー１２が偏芯または傾斜しかけていても、駆動用コイル３４ａ〜３４ｄの−Ｚ側の辺３４ｑに発生する径方向外側を向いたローレンツ力Ｆqが増大し、それに伴って、第１〜第４の磁石片３５ａ〜３５ｄに作用する径方向内側を向いた反力ＦQが増大するので、レンズホルダー１２は中心に押し戻される。したがって、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
【００３５】
また、前記例では、Ｘ軸周りもしくはＹ軸周りに巻き回された４つの駆動用コイル３４ａ〜３４ｄをＺ軸周りに均等な角度で配置した場合について説明したが、これに限るものではなく、Ｘ軸周りに巻き回された２つの駆動用コイルを、レンズホルダー１２の＋Ｘ側と−Ｘ側に配置したり、Ｙ軸周りに巻き回された２つの駆動用コイルを、レンズホルダー１２の＋Ｙ側と−Ｙ側に配置したりするなど、２つの駆動用コイルをＺ軸周りに１８０°間隔で配置してもよい。
あるいは、Ｚ軸を中心にＸＹ平面を１２０°分割した軸周りに巻き回された３つの駆動用コイルをＺ軸周りに１２０°間隔で配置したり、６０°分割した軸周りに巻き回された６つの駆動用コイルをＺ軸周りに６０°間隔で配置したり、４５°分割した軸周りに巻き回された８つの駆動用コイルをＺ軸周りに４５°間隔で配置したりしてもよい。
なお、駆動用磁石３５を複数の円弧状の磁石片から構成する場合は、磁石片は駆動用コイルと同様に、Ｚ軸周りに１８０°もしくは１２０°間隔で配置することが好ましい。
いずれの場合も、駆動用コイルがレンズホルダー１２に装着されているときには、駆動用コイルの＋Ｚ側の辺３４ｐを駆動用磁石３５の＋Ｚ側の端部よりも＋Ｚ側に位置させ、−Ｚ側の辺３４ｑを駆動用磁石３５の中心近傍に空隙を隔てて対向するように駆動用コイルを配置することが肝要で、駆動用コイルがケースに装着されているときには、駆動用コイルの＋Ｚ側の辺３４ｐを駆動用磁石３５の中心近傍に位置させ、−Ｚ側の辺３４ｑを駆動用磁石３５の−Ｚ側の端部よりも−Ｚ側に配置することが肝要である。これにより、レンズホルダー１２を中心に安定保持しながら＋Ｚ方向へ移動させることができる。
【００３６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。
【符号の説明】
【００３７】
１０ レンズ駆動装置、１１ レンズ、１２ レンズホルダー、１３ ケース、
１３ａ 台座、１３ｂ 側壁、１３ｃ 係止部、１３ｐ 開口部、１３ｓ 凹部、
１４ 駆動用コイル、１５ 駆動用磁石、１５ａ〜１５ｄ 磁石片、
１６Ａ，１６Ｂ 前側及び後側バネ部材、１７ 前側補助コイル、
１８ 後側補助コイル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズホルダーと、ケースと、前記レンズホルダーを前記ケースに揺動可能に懸架支持するバネ部材と、前記レンズホルダーの軸周りに巻き回されて前記レンズホルダーに装着される駆動用コイルと、前記ケースに前記駆動用コイルと空隙を隔てて装着される駆動用磁石とを備えたレンズ駆動装置であって、
前記駆動用コイルと同軸に巻き回されて前記レンズホルダーに装着され前記駆動用コイルの通電方向とは逆方向に通電される前側補助コイルを備え、
前記前側補助コイルは、被写体側をＺ軸前方としたとき、前記駆動用コイルのＺ軸前方側に、前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部と空隙を隔てて対向して配置されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記駆動用コイルのＺ軸後方側の端部が前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部よりもＺ軸後方側まで延長してい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】
前記駆動用コイルと同軸に巻き回されて前記レンズホルダーに装着され前記駆動用コイルの通電方向と同方向に通電される後側補助コイルを備え、
前記後側補助コイルは、前記駆動用コイルのＺ軸後方側に、前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部と空隙を隔てて対向して配置されてい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４】
レンズを保持するレンズホルダーと、ケースと、前記レンズホルダーを前記ケースに揺動可能に懸架支持するバネ部材と、前記レンズホルダーの軸周りに巻き回されて前記ケースに装着される駆動用コイルと、前記レンズホルダーに前記駆動用コイルと空隙を隔てて装着される駆動用磁石とを備えたレンズ駆動装置であって、
前記駆動用コイルと同軸に巻き回されて前記ケースに装着され前記駆動用コイルの通電方向とは逆方向に通電される後側補助コイルを備え、
前記後側補助コイルは、被写体側をＺ軸前方としたとき、前記駆動用コイルのＺ軸後方側に、前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部と空隙を隔てて対向して配置されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記駆動用コイルのＺ軸前方側の端部が前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部よりもＺ軸前方側まで延長してい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６】
前記駆動用コイルと同軸に巻き回されて前記ケースに装着され前記駆動用コイルの通電方向と同方向に通電される前側補助コイルを備え、
前記前側補助コイルは、前記駆動用コイルのＺ軸前方側に、前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部と空隙を隔てて対向して配置されてい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】
レンズを保持するレンズホルダーと、ケースと、前記レンズホルダーを前記ケースに揺動可能に懸架支持するバネ部材と、前記レンズホルダーと前記ケースのうちの一方に装着される駆動用コイルと、前記レンズホルダーと前記ケースのうちの他方に前記駆動用コイルと空隙を隔てて装着される駆動用磁石とを備えたレンズ駆動装置であって、
被写体側をＺ軸前方としたとき、
前記駆動用コイルは、Ｚ軸に直交する軸周りに巻き回されてＺ軸周りに均等な角度で配置される複数個のコイルを備え、
前記駆動用コイルが前記レンズホルダーに装着されているときには、
前記複数個のコイルのＺ軸前方側の辺がそれぞれ前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部よりもＺ軸前方側に位置し、Ｚ軸後方側の辺がそれぞれ前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部よりもＺ軸前方側に位置し、
前記駆動用コイルが前記ケースに装着されているときには、
前記複数個のコイルのＺ軸後方側の辺がそれぞれ前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部よりもＺ軸後方側に位置し、Ｚ軸前方側の辺がそれぞれ前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部よりもＺ軸後方側に位置していることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項１】
レンズを保持するレンズホルダーと、ケースと、前記レンズホルダーを前記ケースに揺動可能に懸架支持するバネ部材と、前記レンズホルダーの軸周りに巻き回されて前記レンズホルダーに装着される駆動用コイルと、前記ケースに前記駆動用コイルと空隙を隔てて装着される駆動用磁石とを備えたレンズ駆動装置であって、
前記駆動用コイルと同軸に巻き回されて前記レンズホルダーに装着され前記駆動用コイルの通電方向とは逆方向に通電される前側補助コイルを備え、
前記前側補助コイルは、被写体側をＺ軸前方としたとき、前記駆動用コイルのＺ軸前方側に、前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部と空隙を隔てて対向して配置されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記駆動用コイルのＺ軸後方側の端部が前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部よりもＺ軸後方側まで延長してい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】
前記駆動用コイルと同軸に巻き回されて前記レンズホルダーに装着され前記駆動用コイルの通電方向と同方向に通電される後側補助コイルを備え、
前記後側補助コイルは、前記駆動用コイルのＺ軸後方側に、前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部と空隙を隔てて対向して配置されてい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４】
レンズを保持するレンズホルダーと、ケースと、前記レンズホルダーを前記ケースに揺動可能に懸架支持するバネ部材と、前記レンズホルダーの軸周りに巻き回されて前記ケースに装着される駆動用コイルと、前記レンズホルダーに前記駆動用コイルと空隙を隔てて装着される駆動用磁石とを備えたレンズ駆動装置であって、
前記駆動用コイルと同軸に巻き回されて前記ケースに装着され前記駆動用コイルの通電方向とは逆方向に通電される後側補助コイルを備え、
前記後側補助コイルは、被写体側をＺ軸前方としたとき、前記駆動用コイルのＺ軸後方側に、前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部と空隙を隔てて対向して配置されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記駆動用コイルのＺ軸前方側の端部が前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部よりもＺ軸前方側まで延長してい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６】
前記駆動用コイルと同軸に巻き回されて前記ケースに装着され前記駆動用コイルの通電方向と同方向に通電される前側補助コイルを備え、
前記前側補助コイルは、前記駆動用コイルのＺ軸前方側に、前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部と空隙を隔てて対向して配置されてい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】
レンズを保持するレンズホルダーと、ケースと、前記レンズホルダーを前記ケースに揺動可能に懸架支持するバネ部材と、前記レンズホルダーと前記ケースのうちの一方に装着される駆動用コイルと、前記レンズホルダーと前記ケースのうちの他方に前記駆動用コイルと空隙を隔てて装着される駆動用磁石とを備えたレンズ駆動装置であって、
被写体側をＺ軸前方としたとき、
前記駆動用コイルは、Ｚ軸に直交する軸周りに巻き回されてＺ軸周りに均等な角度で配置される複数個のコイルを備え、
前記駆動用コイルが前記レンズホルダーに装着されているときには、
前記複数個のコイルのＺ軸前方側の辺がそれぞれ前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部よりもＺ軸前方側に位置し、Ｚ軸後方側の辺がそれぞれ前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部よりもＺ軸前方側に位置し、
前記駆動用コイルが前記ケースに装着されているときには、
前記複数個のコイルのＺ軸後方側の辺がそれぞれ前記駆動用磁石のＺ軸後方側の端部よりもＺ軸後方側に位置し、Ｚ軸前方側の辺がそれぞれ前記駆動用磁石のＺ軸前方側の端部よりもＺ軸後方側に位置していることを特徴とするレンズ駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１０９２１４（Ｐ２０１３−１０９２１４Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５５０６７（Ｐ２０１１−２５５０６７）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（５０７１８６６０９）マイクロウインテック株式会社 (26)
【出願人】（５０２４２６０６１）大立光電股▲ふん▼有限公司 (34)
【出願人】（５０９０３５６１３）
【出願人】（５１１１１６１７７）厦▲門▼新▲鴻▼洲精密科技有限公司 (10)
【氏名又は名称原語表記】ＸＩＮＨＯＮＧＺＨＯＵ ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ，．ＬＴＤ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１１ Ｘｉｎｔｉａｎ Ｒｏａｄ，Ｘｉｎｃｈｕｎ，Ｈｏｕｘｉ Ｔｏｗｎ，Ｊｉｍｅｉ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｘｉａｍｅｎ，Ｃｈｉｎａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（５０７１８６６０９）マイクロウインテック株式会社 (26)
【出願人】（５０２４２６０６１）大立光電股▲ふん▼有限公司 (34)
【出願人】（５０９０３５６１３）
【出願人】（５１１１１６１７７）厦▲門▼新▲鴻▼洲精密科技有限公司 (10)
【氏名又は名称原語表記】ＸＩＮＨＯＮＧＺＨＯＵ ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ，．ＬＴＤ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１１ Ｘｉｎｔｉａｎ Ｒｏａｄ，Ｘｉｎｃｈｕｎ，Ｈｏｕｘｉ Ｔｏｗｎ，Ｊｉｍｅｉ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｘｉａｍｅｎ，Ｃｈｉｎａ
【Ｆターム（参考）】
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