JP2006094607A - Motor manufacturing method, motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁場を形成するステータと、ステータの磁場によって回転駆動されるロータとを備えたモータを製造するモータ製造方法、および、そのようなモータ製造方法によって製造されたモータに関する。 The present invention relates to a motor manufacturing method for manufacturing a motor including a stator that forms a magnetic field and a rotor that is rotationally driven by the magnetic field of the stator, and a motor manufactured by such a motor manufacturing method.
携帯電話やPDA(Personal Digital Assistant)などといった小型機器に、被写体を撮影してデジタルの撮影画像を取得する撮像装置を内蔵することが広範に行われている。日ごろから常に携帯している小型機器に撮像装置が備えられることによって、デジタルカメラやビデオカメラを持ち運ぶ手間をかけずに、いつでも手軽に撮影を行うことができる。また、これらの小型機器には、無線や赤外線などを使ったデータ通信機能が予め搭載されていることが一般的であり、撮影した撮影画像をその場ですぐに他の携帯電話やパーソナルコンピュータなどに送ることができるなどという利点もある。 2. Description of the Related Art It is widely practiced to incorporate an imaging device that captures a subject and obtains a digital captured image in a small device such as a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistant). Since an imaging device is provided in a small device that is always carried around, it is possible to easily take a picture anytime without having to carry a digital camera or a video camera. In addition, these small devices are generally equipped with a data communication function using wireless or infrared rays in advance, and the captured images are immediately taken on the spot to other mobile phones, personal computers, etc. There is also an advantage that it can be sent to.
しかし、携帯電話などといった小型機器に内蔵される撮像装置は、通常のデジタルカメラと比較してかなり小型なために、レンズやCCD(Charge Couple Device)などといった構成要素の大きさや、それら構成要素を収納するスペースが大幅に制限される。このため、これらの小型機器は、デジタルカメラの代替機器として用いられるには撮影機能や撮影画像の画質等が不十分であり、メモ替わりに画像を得る場合や、携帯電話等の待ち受け画面用の画像を得る場合などのように、画質を要求されない撮影用に用途が限定されることが多い。 However, since an imaging device built in a small device such as a mobile phone is considerably smaller than a normal digital camera, the size of components such as a lens and a charge coupled device (CCD) and the components are not limited. The storage space is greatly limited. For this reason, these small devices have insufficient shooting functions and image quality of captured images to be used as alternative devices for digital cameras. For obtaining images instead of memos, and for standby screens for mobile phones and the like. As in the case of obtaining an image, the use is often limited for shooting that does not require image quality.
これらの点に関し、近年では、高画素の小型CCDや、高コントラストな小型レンズなどが開発されてきており、携帯電話やPDAなどといった小型機器を使って撮影される撮影画像の高画質化が急速に進んでいる。残る課題である撮影機能の充実においては、特に、これらの小型機器に、デジタルカメラには標準的に搭載されているオートフォーカス機能やズーム機能が搭載されることが望まれている。 With regard to these points, in recent years, high-pixel small CCDs and high-contrast small lenses have been developed, and the quality of captured images taken using small devices such as mobile phones and PDAs is rapidly increasing. Is going on. In order to enhance the imaging function, which remains as a remaining issue, it is particularly desirable that these small devices are equipped with an autofocus function and a zoom function that are normally installed in digital cameras.
オートフォーカス機能やズーム機能は、撮像装置内で複数のレンズを光軸に沿う方向に移動させることによって実現される。デジタルカメラやビデオカメラ等では、レンズ駆動方法として、DCモータやステッピングモータなどの回転を利用する方法や、圧電素子の圧縮伸長を利用する方法などが知られている。これらの方法を、携帯電話などといった小型機器に適用する場合、装置の小型化、およびレンズの移動制御の精度などの点から、レンズが保持されたレンズ鏡筒の外周を取り囲む円筒形状の中空ロータを、その中空ロータの外周を取り囲むステータにパルス電流を与えることによって回転させる中空ステッピングモータを用いる方法が好ましいと考えられる。 The autofocus function and the zoom function are realized by moving a plurality of lenses in a direction along the optical axis in the imaging apparatus. In digital cameras, video cameras, and the like, as a lens driving method, a method using rotation of a DC motor or a stepping motor, a method using compression / expansion of a piezoelectric element, and the like are known. When these methods are applied to a small device such as a mobile phone, a cylindrical hollow rotor that surrounds the outer periphery of the lens barrel holding the lens in terms of downsizing of the device and accuracy of lens movement control. It is considered preferable to use a hollow stepping motor that rotates the stator by applying a pulse current to the stator that surrounds the outer periphery of the hollow rotor.
このような中空ステッピングモータを適用したレンズ駆動方法としては、例えば、レンズ鏡筒とロータとの間にカム機構などといった移動機構を介して、レンズ鏡筒を光軸に沿う方向に駆動させる方法(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)や、ロータ自体でレンズ鏡筒を移動させる方法(例えば、特許文献4、特許文献5、特許文献6)や、レンズ鏡筒とロータを一体化させる方法(例えば、特許文献7)などが提案されている。
ここで、ステッピングモータにおいては、ロータを回転させるためにロータとステータとの間に隙間(エアーギャップと称する)が空けられているが、このエアーギャップが広いと、ステッピングモータが大型化してしまうという問題がある。逆に、エアーギャップが狭いと、ステータによって形成される磁場との吸引力が増加するため、ロータの全周においてエアーギャップが一様でない場合には、エアーギャップが特に狭い部分でロータがステータに強く引き付けられて偏ってしまい、トルクが減少してしまう。 Here, in the stepping motor, a gap (referred to as an air gap) is provided between the rotor and the stator in order to rotate the rotor. There's a problem. Conversely, if the air gap is narrow, the attractive force with the magnetic field formed by the stator increases, so if the air gap is not uniform over the entire circumference of the rotor, the rotor is attached to the stator at a particularly narrow portion of the air gap. The torque is strongly attracted and biased, and the torque decreases.
通常サイズのデジタルカメラなどに適用されるステッピングモータは、比較的大きいために元々のトルクが大きいうえに、エアーギャップも十分にとることができるので、トルクの減少の影響が小さい。 A stepping motor applied to a normal size digital camera or the like is relatively large so that it has a large original torque and a sufficient air gap. Therefore, the influence of torque reduction is small.
しかし、デジタルカメラよりも大幅に小型の撮像装置では、装置の小型化に伴って摩擦等の影響を強く受けるためにレンズがスムーズに駆動しにくく、上述したようなトルクの減少が生じると、レンズが全く駆動しなくなってしまう。 However, in an imaging device that is much smaller than a digital camera, the lens is more susceptible to friction due to the downsizing of the device, making it difficult to drive the lens smoothly. Will not drive at all.
以上のようなことから、ロータの全周において一様なエアーギャップを有し、トルクの減少が回避された小型モータの開発が求められている。しかし、磁性材料で構成されたロータと、金属で構成されたステータとがくっついてしまいやすく、ステータとロータとを一様なエアーギャップで本体筐体内に配置することは大変困難であるという問題がある。 For these reasons, there is a need for the development of a small motor that has a uniform air gap around the entire circumference of the rotor and avoids torque reduction. However, the rotor made of magnetic material and the stator made of metal tend to stick together, and it is very difficult to arrange the stator and rotor in the main body housing with a uniform air gap. is there.
本発明は、上記事情に鑑み、ロータとステータとが一様な間隔を空けて配置された小型モータを製造するモータ製造方法、およびモータを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a motor manufacturing method and a motor for manufacturing a small motor in which a rotor and a stator are arranged at a uniform interval.
上記目的を達成する本発明のモータ製造方法は、円筒形状を有する、その円筒形状内に磁場を形成するステータと、円筒形状を有する、ステータの円筒形状内に所定の距離を空けて配置されて、ステータによって形成される磁場によってステータに対して回転駆動されるロータとが、ロータに物理的に接触してロータの回転軸の位置を決める位置決め部分を有する本体筐体に配置されたモータを製造するモータ製造方法において、
上記所定の距離に相応する厚みを有するスペーサをロータとステータとの間に配置するとともに、ステータ、ロータ、およびスペーサを、ロータが位置決め部分と接触するように本体筐体に配置する配置過程と、
本体筐体にステータを固定するステータ固定過程と、
スペーサを本体筐体から抜き取るスペーサ抜き取り過程とを有することを特徴とする。
The motor manufacturing method of the present invention that achieves the above object has a cylindrical shape, a stator that forms a magnetic field in the cylindrical shape, and a cylindrical shape that is arranged at a predetermined distance in the cylindrical shape of the stator. Manufactures a motor arranged in a main body housing having a positioning part that physically contacts the rotor and determines the position of the rotation axis of the rotor, which is rotated with respect to the stator by a magnetic field formed by the stator In the motor manufacturing method,
An arrangement process in which a spacer having a thickness corresponding to the predetermined distance is arranged between the rotor and the stator, and the stator, the rotor, and the spacer are arranged in the main body housing so that the rotor contacts the positioning portion;
A stator fixing process for fixing the stator to the main body housing;
And a spacer extracting process for extracting the spacer from the main body casing.
本発明のモータ製造方法によると、ロータが位置決め部分と接触するように本体筐体に配置されるとともに、そのロータとの間にスペーサを挟んで、ステータが本体筐体に配置される。ロータとスペーサの間に挟まれたスペーサは、ステータが本体筐体に固定された後に、本体筐体から抜き取られる。したがって、ステータを本体筐体に固定する接着剤などが乾く前に、ステータとロータとが引き付けあって位置ずれが生じてしまう不具合を回避することができ、ロータとステータとを一様な間隔を空けて本体筐体に配置することができる。 According to the motor manufacturing method of the present invention, the rotor is disposed in the main body casing so as to contact the positioning portion, and the stator is disposed in the main body casing with a spacer interposed between the rotor and the rotor. The spacer sandwiched between the rotor and the spacer is extracted from the main body housing after the stator is fixed to the main body housing. Therefore, it is possible to avoid a problem that the stator and the rotor are attracted to each other before the adhesive or the like for fixing the stator to the main body casing is dried, and the rotor and the stator are evenly spaced. It can be opened and placed in the main body housing.
また、本発明のモータ製造方法において、本体筐体は、ステータとロータとの間に相応する位置の一部分に孔が設けられたものであり、
上記スペーサ抜き取り過程は、本体筐体に設けられた孔からスペーサを抜き取る過程であることが好ましい。
Further, in the motor manufacturing method of the present invention, the main body housing is provided with a hole in a part of a corresponding position between the stator and the rotor,
The spacer extracting process is preferably a process of extracting the spacer from the hole provided in the main body casing.
本体筐体の、ステータとロータとの間に相応する部分に孔を設けることによって、モータを組み立てた状態でそのままスペーサを抜き取ることができ、モータを分解してスペーサを抜き取り、モータを組み立てなおす作業を省くことができるとともに、ステータとロータとの間隔を精度良く一様に保つことができる。 By providing a hole in the corresponding part of the main body housing between the stator and the rotor, the spacer can be extracted as it is with the motor assembled, and the motor is disassembled, the spacer is extracted, and the motor is reassembled Can be omitted, and the interval between the stator and the rotor can be kept uniform with high accuracy.
また、上記目的を達成する本発明のモータは、円筒形状を有する、円筒形状内に磁場を形成するステータと、円筒形状を有する、ステータの円筒形状内に所定の距離を空けて配置されて、ステータによって形成される磁場によってステータに対して回転駆動されるロータと、ロータの円筒形状の更に内側に位置して、レンズを、光軸が円筒形状の軸に沿うように保持する、ロータの回転に伴ってロータの円筒形状の軸に沿う方向へと駆動されるレンズホルダとを備え、ステータとロータとが、ロータに物理的に接触してロータの回転軸の位置を決める位置決め部分を有する本体筐体に配置されたモータにおいて、
所定の距離に相応する厚みを有するスペーサをロータとステータとの間に配置するとともに、ステータ、ロータ、およびスペーサを、ロータが位置決め部分と接触するように本体筐体に配置する配置過程と、
本体筐体にステータを固定するステータ固定過程と、
スペーサを本体筐体から抜き取るスペーサ抜き取り過程とを経て製造されることを特徴とする。
Further, the motor of the present invention that achieves the above object has a cylindrical shape, a stator that forms a magnetic field in the cylindrical shape, and a cylindrical shape that is arranged at a predetermined distance in the cylindrical shape of the stator, A rotor that is rotationally driven with respect to the stator by a magnetic field formed by the stator, and a rotation of the rotor that is positioned further inside the cylindrical shape of the rotor and holds the lens so that the optical axis is along the cylindrical axis And a lens holder that is driven in a direction along the cylindrical axis of the rotor, and the stator and the rotor have a positioning portion that physically contacts the rotor and determines the position of the rotation axis of the rotor. In the motor arranged in the housing,
An arrangement process in which a spacer having a thickness corresponding to a predetermined distance is arranged between the rotor and the stator, and the stator, the rotor, and the spacer are arranged in the main body housing so that the rotor contacts the positioning portion;
A stator fixing process for fixing the stator to the main body housing;
It is manufactured through a spacer extracting process of extracting the spacer from the main body casing.
本発明のモータによると、ロータとステータとが一様な間隔を空けて配置されており、小型の撮像装置などに適用される場合であっても、レンズをスムーズに駆動することができる。 According to the motor of the present invention, the rotor and the stator are arranged at a uniform interval, and the lens can be smoothly driven even when applied to a small imaging device or the like.
尚、本発明にいうモータについては、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいうモータには、上記の基本形態のみではなく、前述したモータ製造方法の各形態に対応する各種の形態が含まれる。 In addition, about the motor said to this invention, it shows only the basic form here, but this is only in order to avoid duplication, The above-mentioned basic form is not included in the motor said to this invention. Various forms corresponding to the respective forms of the motor manufacturing method are included.
本発明によれば、ロータとステータとが一様な間隔を空けて配置された小型モータを製造することができる。 According to the present invention, it is possible to manufacture a small motor in which a rotor and a stator are arranged at a uniform interval.
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、携帯電話などに搭載される小型の撮像装置の外観斜視図である。 FIG. 1 is an external perspective view of a small imaging device mounted on a mobile phone or the like.
撮像装置1には、光軸に沿う方向(以下、光軸に沿う方向を前後方向と称する)に複数のレンズを駆動させることによって、被写体に焦点を合わせるオートフォーカス機能が用意されている。この撮像装置1は、外観上、上カバー10と、下カバー40との間に、円筒形状を有するステータ30が挟まれており、そのステータ30の内側には、後述するマグネットやレンズが保持されたレンズホルダ20などが配置されている。また、上カバー10には、撮像装置1を組み立てるときに用いられる孔10aが設けられている。ステータ30は、本発明にいうステータの一例に相当し、レンズホルダ20は、本発明にいうレンズホルダの一例に相当する。また、上カバー10と下カバー40とを合わせたものは、本発明にいう本体筐体の一例に相当し、孔10aは、本発明にいう孔の一例に相当する。孔10aについては、後で詳しく説明する。
The
図2は、図1に示す撮像装置1を直線AA´を通る面で切断するときの断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
図2には、図1にも示す上カバー10、下カバー40、ステータ30、レンズホルダ20が示されており、さらに、第1レンズ21、第2レンズ22、第3レンズ23、マグネット50、回転体51、CCD60などが示されている。
2 shows the
レンズホルダ20、マグネット50、および回転体51は、ステータ30と同軸の円筒形状を有し、ステータ30の内側に、ステータ30に近い側からマグネット50、回転体51、レンズホルダ20の順に配置されている。ステータ30とマグネット50との間には、円筒形状の全周にわたって一様な間隔wのエアーギャップPが空けられている。これらステータ30とマグネット50は、ステッピングモータを構成しており、ステータ30にパルス電流が印加されると、そのパルス電流に応じた回転数だけマグネット50が回転される。ステータ30は、本発明にいうステータの一例にあたり、マグネット50は、本発明にいうロータの一例に相当する。
The
ここで、一旦、図2の説明を中断し、図3を使ってステータ30とマグネット50について詳しく説明する。
Here, the description of FIG. 2 is temporarily interrupted, and the
図3は、ステータ30とマグネット50を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the
ステータ30は、上コイル部30aと下コイル部30bとの2層のコイル部で構成されている。上コイル部30aと下コイル部30bとでは同様の構成を有しているため、下コイル部30bの構成の説明を省き、上コイル部30aの構成についてのみ説明する。
The
上コイル部30aは、上コイルカバー32と下コイルカバー33とで円筒形状に取り囲まれて形成されており、カバーで取り囲まれた内部に、巻回された導線からなるコイル31が格納されている。上コイルカバー32および下コイルカバー33には、円筒形状の内側にそれぞれが互い違いに噛み合うように配置された歯32a,33aが設けられている。これら歯32aと歯33aとの間には、ギャップが存在する。
The
上コイル部30aのコイル31と、下コイル部30bのコイル31には、交互にパルス電流が印加される。パルス電流が印加されると、コイル31では磁力線が発生し、その磁力線が上コイルカバー32および下コイルカバー33によって円筒形状の内側に導かれる。導かれた磁力線は、歯32a,33aに達すると、一旦空気中に出てギャップを越える。これによって、互いに噛み合うように配置された歯32a,33aの一方がN極、他方がS極となり、ステータ30の円筒形状の内周に沿ってN極、S極の磁場が交互に形成される。
A pulse current is alternately applied to the
マグネット50は、ネオジウムなどといった磁性材料で構成されており、例えば、内周に沿ってN極、S極が交互に形成されているリング状のヘッドの内部を通過させられることによって、円筒形状の外周に沿ってN極、S極交互に磁極化された永久磁石である。マグネット50は、ステータ30によって形成される磁場との反発力および吸引力によって、ステータ30に対して回転駆動される。
The
マグネット50の回転駆動について説明する。
The rotation drive of the
マグネット50は、48極に磁極化されており、上コイル部30aおよび下コイル部30bの歯はそれぞれ48個ずつ設けられている。また、上コイル部30aの歯の位置と、下コイル部30bの歯の位置とでは、歯の半個分ずつずれている。ステータ30にパルス電流が後述するように通電されると、マグネット50は、1極分を1ステップとして回転し、48ステップで1周回転する。
The
マグネット50を順方向に回転させるときには、上コイル部30aの順方向、下コイル部30bの順方向、上コイル部30aの逆方向、下コイル部30bの逆方向という順番で通電を繰り返すことによって、マグネット50を順方向に確実に回転させることができる。また、上コイル部30aの順方向、下コイル部30bの逆方向、上コイル部30aの逆方向、下コイル部30bの順方向という順番で通電を繰り返すことによって、マグネット50を逆方向に回転させることができる。
When rotating the
以上で、図3の説明を終了し、図2に戻って説明する。 This is the end of the description of FIG. 3, and the description will return to FIG.
図2に示す回転体51は、マグネット50の内側に接着されており、マグネット50の回転に伴って回転される。回転体51の内面には、らせん溝51aが設けられており、このらせん溝51aがレンズホルダ20の外面の一部に設けられたらせん突条20a(後述する)と噛み合っている。
A rotating
レンズホルダ20は、上カバー1に近い側から第1レンズ21、第2レンズ22、第3レンズ23の順に並べられたレンズを保持している。これら第1レンズ21、第2レンズ22、第3レンズ23は、以下の条件を満たしている。
The
まず、第1レンズ21は、この例では、ガラス材料によって構成され、前側(上カバーに近い側)の面(以下、表面と称する)が凸面形状の、正のパワーを有するメニスカス形状である。
First, in this example, the
第2レンズ22は、プラスチック材によって構成され、この例では、裏面が非球面形状で、表面が凹面形状の、負のパワーを有するメニスカス形状である。
The
第3レンズ23は、プラスチック材によって構成され、表裏面の両面が非球面形状であり、裏面が光軸近傍において凹面形状の、負のパワーを有する形状である。
The
また、レンズ系全体の近軸焦点距離をf、第3レンズ23の近軸焦点距離をf3、第1レンズ21の表面の曲率半径をR1、最大像高における半画角をθとすると、
0.6<R1/f<0.8 ……(1)
−1.0<f3/f<0 ……(2)
0.60<tanθ<0.70……(3)
を満たす。
Further, if the paraxial focal length of the entire lens system is f, the paraxial focal length of the
0.6 <R1 / f <0.8 (1)
-1.0 <f3 / f <0 (2)
0.60 <tan θ <0.70 (3)
Meet.
上記のような条件を満たす第1レンズ21、第2レンズ22、第3レンズ23を適用することによって、コンパクトで高精度なレンズ群を構成することができる。
By applying the
また、レンズホルダ20の、第1レンズ21の側方の外面には、前後方向に延びる凸部20bが設けられており、第2レンズ22、および第3レンズ23を保持している部分の外面には、らせん突条20aが設けられている。
Further, a
このレンズホルダ20が前後方向に駆動される機構について説明する。
A mechanism for driving the
ステータ30にパルス電流が通電されると、マグネット50の回転に伴って、回転体51が48ステップごとに1周回転される。回転体51のらせん溝51aは、レンズホルダ20のらせん溝51aよりも2周分(=96ステップ分)多く設けられており、レンズホルダ20は、96ステップ分の移動が可能である。
When a pulse current is applied to the
回転体51の回転力は、らせん溝51aとらせん突条20aによって前後方向の力に変換される。変換された前後方向の力は、レンズホルダ20に伝えられ、レンズホルダ20が前後方向に駆動される。本実施形態では、レンズホルダ20は、フルストローク(=96ステップ分)で前後方向に約1.25mm移動し、1ステップでは前後方向に約13μm移動する。つまり、この撮像装置1では、レンズ位置を13μm単位で制御することができる。
The rotational force of the
また、レンズホルダ20の下側(下カバー40に近い側)には、前方向に向けて付勢されたバネ24が取り付けられており、バネ24によって、レンズホルダ20の駆動力が補強されている。
Further, a
図2に示す上カバー10と下カバー40とは、ビス(図示しない)によって繋がっている。
The
上カバー10には、レンズホルダ20の凸部20bに相応する部分に、前後方向に延びた、凸部20bと嵌合する凹部10bが設けられている。マグネット50の回転力は、らせん溝51aとらせん突条20aによってレンズホルダ20に伝えられるが、レンズホルダ20の回転方向への移動が規制されていない場合、レンズホルダ20が回転しながら前後方向に移動されるため、レンズの偏心によって像がずれてしまう恐れがある。レンズホルダ20の凸部20bと、上カバーの凹部10bとが互いに嵌り合うことによって、このようなレンズホルダ20の回転が防止される。
The
下カバー40には、回転体51の内側を取り囲む溝40aが設けられており、この溝40aによって、マグネット50および回転体51の左右方向への移動が制止される。マグネット50および回転体51が左右方向に移動してしまうと、それに伴ってレンズホルダ20もがたついてしまい、レンズの駆動精度が劣化してしまう恐れがある。撮像装置1では、下カバー40がマグネット50や回転体51の移動を防止する機構を兼ねており、新たな部品を設けて装置が大型化してしまう不具合を回避して、高精度なレンズ駆動を実現することができる。この溝40aは、本発明にいう位置決め部分の一例に相当する。
The
また、下カバー40には、ローパスフィルタ41とCCD60とが保持されている。
The
第1レンズ21、第2レンズ22、および第3レンズ23を通ってきた被写体光は、ローパスフィルタ41を通ってCCD60に受光される。ローパスフィルタ41では、被写体光に含まれる不要に緻密な空間周波数成分が均される。このローパスフィルタ41を介すことによって、擬色やモアレなどといった不具合を軽減させることができる。
The subject light that has passed through the
ローパスフィルタ41を通ってきた被写体光は、CCD60で受光され、被写体を表わす画像データが生成される。
The subject light that has passed through the low-pass filter 41 is received by the
以上のような撮像装置1において、以下のような手順でオートフォーカス機能が実現される。尚、ここでは、ステータ30に順方向のパルス電流を通電することによって、レンズホルダ20は前方向に移動するものとして説明する。
In the
まず、CCD60において被写体光が粗く読み取られ、被写体光を表わす低解像度データが生成される。この低解像度データは、撮像装置1が備えられた携帯電話等のCPUに伝えられる。
First, subject light is roughly read by the
続いて、ステータ30に、レンズホルダ20を1ステップ分移動させるための順方向のパルス電流が通電される。
Subsequently, a forward pulse current for moving the
ステータ30にパルス電流が通電されると、マグネットが1ステップ分回転し、そのマグネットの回転に伴って、回転体51が回転される。回転体51の回転力は、前方向の力に変換されてレンズホルダ20に伝えられ、レンズホルダ20が前方向に約13μm移動する。
When a pulse current is applied to the
レンズホルダ20が移動すると、再びCCD60で被写体光が読み取られて低解像度データが生成される。この低解像度データも、撮像装置1が備えられた携帯電話等のCPUに伝えられる。
When the
CPUでは、CCD60から伝えられた2つの低解像度データそれぞれのコントラストが検出され、検出されたコントラストのうちどちらのコントラストが大きいかが判定される。先の低解像度データのコントラストの方が大きい場合には、レンズホルダ20を後方向に1ステップ分戻す逆方向のパルス電流がステータ30に通電され、後の低解像度データのコントラストの方が大きい場合には、レンズホルダ20を前方向にさらに1ステップ分移動させる順方向のパルス電流がステータ30に通電される。
The CPU detects the contrast of each of the two low-resolution data transmitted from the
上記のように、レンズホルダ20を移動させてコントラストを検出する処理を、先の低解像度データのコントラストと、後の低解像度データのコントラストとの大小が反転するまで最大で96ステップ分続ける。それらのコントラストの大小が反転したら、ステータ30に、その直前に通電した方向とは逆の方向のパルス電流を通電して、レンズホルダ20を1ステップ分戻す。このときのレンズホルダ20の位置が、コントラストが最大となる合焦位置となる。
As described above, the process of detecting the contrast by moving the
撮像装置1は、基本的には以上のように構成されている。
The
ここで、図2に示すステータ30とマグネット50との間に空けられたエアーギャップPに偏りがある場合、マグネット50の一部がステータ30に強く引き付けられ、マグネット50が回転しなくなってしまう恐れがある。したがって、エアーギャップPは、マグネット50の全周にわたって一様である必要がある。以下では、このエアーギャップPが一様になるように撮像装置1を組み立てる方法について説明する。
Here, when the air gap P opened between the
図4は、撮像装置1の分解斜視図であり、図5は、撮像装置1を組み立てる方法を示すフローチャートである。
FIG. 4 is an exploded perspective view of the
図4に示すように、撮像装置1は、上カバー10に設けられた複数の柱11と下カバー40とがビス80によって繋げられ、それら上カバー10、柱11、下カバー40によって囲まれる空間にステータ30が固定される。さらに、ステータ30の円筒形状の内部に、ステータ30に近い側から、マグネット50と、回転体51と、レンズホルダ20とが順に配置される。
As shown in FIG. 4, in the
上カバー10や下カバー40に各種要素が取り付けられる前準備として、内周面に回転体51が取り付けられたマグネット30が用意されるとともに、図2に示す第1レンズ21、第2レンズ22、第3レンズ23がレンズホルダ20に取り付けられる(図5のステップS1)。
As preparations for attaching various elements to the
続いて、マグネット30の内周面に取り付けられた回転体51のさらに内側に、レンズが取り付けられたレンズホルダ20が挿入される(図5のステップS2)。
Subsequently, the
上述した前準備が終了すると、上カバー10上の所定の位置にステータ30が配置される(図5のステップS3)。尚、この時点では、ステータ30は、上カバー10に配置されているだけであって、上カバー10に固定されてはいない。
When the above-described preparation is completed, the
続いて、ステータ30の内側に、図2に示すステータ30とマグネット30との間に空けられたエアーギャップPの間隔wに合わせた幅w´を有するシート(以下では、スペーサと称する)が配置される(図5のステップS4)。
Subsequently, a sheet (hereinafter referred to as a spacer) having a width w ′ that matches the interval w of the air gap P formed between the
スペーサが配置されると、ステータ30との間にスペーサを挟みこむように、レンズや回転体51が装着されたマグネット50が下カバー40の溝40aに配置される(図5のステップS5)。ステータ30は金属で構成されているため、マグネット50を挿入すると、マグネット50に引き付けられてくっついてしまう恐れがある。本実施形態においては、ステータ30との間にスペーサが配置されているため、ステータ30とマグネット50とを一様な間隔を空けて配置することができる。このステップS3、ステップS4、およびステップS5における、ステータ30、マグネット50、およびスペーサを配置する過程は、本発明のモータ製造方法における配置過程の一例に相当する。
When the spacer is disposed, the
マグネット50が配置されると、レンズの下側にバネ24が取り付けられる(図5のステップS6)。
When the
続いて、ステータ30とマグネット50との間にスペーサを挟んだまま、上カバー10とステータ30との間に接着剤が塗布される。
Subsequently, an adhesive is applied between the
さらに、上カバー10の柱11と下カバー40とがビス80によって繋げられ、ステータ30の位置が確定される(図5のステップS7)。
Further, the
接着剤が乾燥し、上カバー10とステータ30とが完全に固定されるまで、このままの状態が保たれる(図5のステップS8)。ステップS7およびステップS8における、上カバー10とステータ30とを固定する過程は、本発明のモータ製造方法におけるステータ固定過程の一例に相当する。
This state is maintained until the adhesive is dried and the
上カバー10とステータ30とが完全に固定されると、ステータ30とマグネット50との間からスペーサが抜き取られる(図5のステップS9)。ステップS9における、スペーサ80を抜き取る過程は、本発明のモータ製造方法におけるスペーサ抜き取り過程の一例に相当する。
When the
図6は、スペーサが挿入された撮像装置1における断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the
上カバー10とステータ30とが固定されると、上カバー10に設けられた孔10aからスペーサ80が抜き取られる。このとき、ステータ30は上カバー10に接着されており、マグネット50は、溝40aによって左右方向への移動が規制されているため、スペーサ80を抜き取っても、ステータ30とマグネット50の左右方向の位置が維持される。したがって、ステータ30とマグネット50とを全周にわたって一様の隙間(スペーサ80の厚さw´に相応する間隔w)を空けて配置することができる。
When the
また、上カバー10の孔10aを用意することによって、撮像装置1を組み立てた後に、スペーサ80を抜き取ることができ、下カバー40を取り外してスペーサ80を抜き取り、さらに下カバー40を取り付けなおす工程を省略することができる。
In addition, by preparing the
以上のようにして製造されたモータは、一様なエアーギャップPによってトルクの減少が回避されており、このようなモータを小型の撮像装置1に内蔵することによって、レンズをスムーズに駆動することができる。
In the motor manufactured as described above, torque reduction is avoided by the uniform air gap P. By incorporating such a motor in the
ここで、上記では、まず、上カバーにステータを配置し、ステータの内側にスペーサを配置した後でマグネットを配置する例について説明したが、本発明のモータ製造方法における配置過程は、本体筐体にマグネットを最初に配置する過程であってもよく、ステータの内側にスペーサとマグネットを配置してから、それらをまとめて本体筐体に配置する過程であってもよい。 Here, in the above description, an example has been described in which the stator is first disposed on the upper cover, and the magnet is disposed after the spacer is disposed on the inner side of the stator. It may be a process of arranging the magnets first, or a process of arranging the spacers and magnets inside the stator and then arranging them together in the main body housing.
また、上記では、上カバーに設けられた孔からスペーサを抜き取る例について説明したが、本発明にいうスペーサ抜き取り過程は、例えば、ステータを上カバーに固定した後に、下カバーを取り外してスペーサを抜き取る過程であってもよい。 Moreover, although the example which extracts a spacer from the hole provided in the upper cover was demonstrated above, the spacer extraction process said to this invention is, for example, after fixing a stator to an upper cover, removing a lower cover and extracting a spacer. It may be a process.
また、上記では、マグネット50および回転体51の左右方向の位置を規制する溝40aを下カバー40に設ける例について説明したが、本発明にいう位置決め部分は、上カバーに設けられるものであってもよい。
Moreover, although the example which provides the groove |
また、上記では、ステータにパルス電流を印加することによって、ロータの回転を制御するステッピングモータについて説明したが、本発明にいうモータはDCモータなどであってもよい。 In the above description, the stepping motor that controls the rotation of the rotor by applying a pulse current to the stator has been described. However, the motor according to the present invention may be a DC motor or the like.
また、上記では、ロータの回転駆動による力の方向が、らせん溝とらせん突条とによってレンズの光軸に沿う方向へと変換される例について説明したが、本発明にいうロータは、例えば、カム溝とカムピンなどによって回転駆動による力の方向が変換されるものであってもよい。 In the above description, an example in which the direction of the force due to the rotational drive of the rotor is converted into a direction along the optical axis of the lens by the spiral groove and the spiral protrusion, the rotor according to the present invention is, for example, The direction of the force by rotational driving may be changed by a cam groove and a cam pin.
また、上記では、オートフォーカス機能を実現するためにモータが適用される例について説明したが、本発明のモータ製造方法によって製造されたモータは、ズーム機能を実現するために適用されるものであってもよい。 In the above description, an example in which a motor is applied to realize the autofocus function has been described. However, a motor manufactured by the motor manufacturing method of the present invention is applied to realize a zoom function. May be.
1 撮像装置
10 上カバー
11 柱
20 レンズホルダ
201 第1の部分
202 第2の部分
20a らせん突条
20b 凸部
21 第1レンズ
22 第2レンズ
23 第3レンズ
30 ステータ
30a 上コイル部
30b 下コイル部
31 コイル
32 上コイルカバー
33 下コイルカバー
32a,33a 歯
40 下カバー
41 ローパスフィルタ
50 マグネット
51 回転体
51a らせん溝
60 CCD
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記所定の距離に相応する厚みを有するスペーサを前記ロータと前記ステータとの間に配置するとともに、該ステータ、該ロータ、および該スペーサを、該ロータが前記位置決め部分と接触するように前記本体筐体に配置する配置過程と、
前記本体筐体に前記ステータを固定するステータ固定過程と、
前記スペーサを前記本体筐体から抜き取るスペーサ抜き取り過程とを有することを特徴とするモータ製造方法。 A stator having a cylindrical shape that forms a magnetic field in the cylindrical shape, and a cylindrical shape that is disposed at a predetermined distance in the cylindrical shape of the stator, and is formed on the stator by a magnetic field formed by the stator. In a motor manufacturing method for manufacturing a motor disposed in a main body housing having a positioning portion that physically contacts the rotor and determines a position of a rotation axis of the rotor,
A spacer having a thickness corresponding to the predetermined distance is disposed between the rotor and the stator, and the stator, the rotor, and the spacer are placed in the main body casing so that the rotor contacts the positioning portion. The placement process to place on the body,
A stator fixing process for fixing the stator to the main body housing;
A motor manufacturing method comprising: a spacer extracting process of extracting the spacer from the main body casing.
前記スペーサ抜き取り過程は、前記本体筐体に設けられた孔から前記スペーサを抜き取る過程であることを特徴とする請求項1記載のモータ製造方法。 The main body casing is provided with a hole in a part of a corresponding position between the stator and the rotor,
The motor manufacturing method according to claim 1, wherein the spacer extracting step is a step of extracting the spacer from a hole provided in the main body casing.
前記所定の距離に相応する厚みを有するスペーサを前記ロータと前記ステータとの間に配置するとともに、該ステータ、該ロータ、および該スペーサを、該ロータが前記位置決め部分と接触するように前記本体筐体に配置する配置過程と、
前記本体筐体に前記ステータを固定するステータ固定過程と、
前記スペーサを前記本体筐体から抜き取るスペーサ抜き取り過程とを経て製造されることを特徴とするモータ。 A stator having a cylindrical shape that forms a magnetic field in the cylindrical shape, and a cylindrical shape that is disposed at a predetermined distance in the cylindrical shape of the stator, and is formed on the stator by a magnetic field formed by the stator. A rotor that is driven to rotate, and a lens positioned further inside the cylindrical shape of the rotor to hold the lens so that the optical axis is along the axis of the cylindrical shape. A main body housing including a lens holder that is driven in a direction along the shape axis, wherein the stator and the rotor are in physical contact with the rotor and determine a position of a rotation axis of the rotor. In the motor arranged in
A spacer having a thickness corresponding to the predetermined distance is disposed between the rotor and the stator, and the stator, the rotor, and the spacer are placed in the main body casing so that the rotor contacts the positioning portion. The placement process to place on the body,
A stator fixing process for fixing the stator to the main body housing;
The motor is manufactured through a spacer extracting process of extracting the spacer from the main body casing.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN101581819A (en) * | 2008-05-15 | 2009-11-18 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | Lens module |
KR20120007924A (en) * | 2010-07-15 | 2012-01-25 | 엘지이노텍 주식회사 | Voice coil motor |
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KR20120007924A (en) * | 2010-07-15 | 2012-01-25 | 엘지이노텍 주식회사 | Voice coil motor |
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