JP2008129597A - Focusing structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、焦点調節構造に係わり、特にカメラ付き電子製品に適用する焦点調節構造に関するものである。 The present invention relates to a focus adjustment structure, and more particularly to a focus adjustment structure applied to an electronic product with a camera.
科学技術や現代化工業の発展に伴って、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話などのような電子製品は、使用者に広く利用されている。このような電子製品では、焦点調節構造に業者の関心がますます高まっている。 With the development of science and technology and modernized industry, electronic products such as digital cameras and camera-equipped mobile phones are widely used by users. In such electronic products, there is an increasing interest in contractors for focus adjustment structures.
電子製品に用いられる2段式焦点調節構造は、レンズを遠焦点及び近焦点との間で往復させながら、焦点を調節する。前記2段式焦点調節レンズの構造は、中空筒状の鏡筒と、前記鏡筒の内側に装着されるレンズと、を含む。前記鏡筒の外周面には永久磁石が設置され、前記永久磁石の両側それぞれにはコイルが配置されている。そして、前記2つのコイルに方向が異なる電流が流れる時、1つのコイルと永久磁石とが互いに引き合い、他の1つのコイルと永久磁石とが互いに反発するため、前記鏡筒と前記レンズとが遠焦点及び近焦点との間で移動する。これにより、2段式焦点調節が実現される。 The two-stage focus adjustment structure used in electronic products adjusts the focus while reciprocating the lens between the far focus and the near focus. The structure of the two-stage focus adjustment lens includes a hollow cylindrical lens barrel and a lens mounted inside the lens barrel. Permanent magnets are installed on the outer peripheral surface of the lens barrel, and coils are arranged on both sides of the permanent magnet. When currents having different directions flow through the two coils, one coil and the permanent magnet attract each other, and the other one coil and the permanent magnet repel each other, so that the lens barrel and the lens are distant from each other. Move between focus and near focus. Thereby, two-stage focus adjustment is realized.
しかしながら、前記2段式の焦点調節構造において、前記レンズを鏡筒に装着すると、レンズの位置を再び調節することができないので、レンズを精確に前記鏡筒に装着することができない。また、前記2段式焦点調節構造では、レンズを2つ焦点の間で移動させるので、焦点を正確に調節することができない。 However, in the two-stage focus adjustment structure, when the lens is mounted on the lens barrel, the lens position cannot be adjusted again, so that the lens cannot be accurately mounted on the lens barrel. In the two-stage focus adjustment structure, since the lens is moved between the two focal points, the focal point cannot be adjusted accurately.
以上の問題点に鑑み、レンズの位置を容易に調節し、焦点を正確に調節することができる焦点調節構造を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a focus adjustment structure that can easily adjust the position of a lens and accurately adjust the focus.
本発明にかかる焦点調節構造は、ステーターと、前記ステーターの内側に配置されるローターと、前記ローターの内側に収容される鏡筒と、前記鏡筒の内側に装着されるレンズと、を含む焦点調節構造において、前記レンズの外壁に、外部ネジ山が形成され、前記ローターの内壁に、内部ネジ山が形成され、前記鏡筒の内壁に、前記レンズの前記外部ネジ山と係合する内部ネジ山が形成され、前記鏡筒と前記レンズとが係合する作用により、前記レンズを移動させ、前記鏡筒の外壁に、前記ローターの前記内部ネジ山と係合する外部ネジ山が形成され、前記鏡筒と前記ローターとが係合する作用により、焦点を調節することを特徴とする。 A focus adjustment structure according to the present invention includes a stator, a rotor disposed inside the stator, a lens barrel accommodated inside the rotor, and a lens mounted inside the lens barrel. In the adjusting structure, an external thread is formed on the outer wall of the lens, an internal thread is formed on the inner wall of the rotor, and an internal thread that engages the external thread of the lens on the inner wall of the barrel A crest is formed, and the lens barrel is moved by the action of engaging the lens, and an outer thread that engages the inner thread of the rotor is formed on the outer wall of the barrel. The focus is adjusted by the action of engagement between the lens barrel and the rotor.
また、本発明にかかる焦点調節構造は、枠体と、前記枠体に収容されるステッピングモーターと、前記ステッピングモーターに収容される鏡筒と、レンズと、カバーと、を含む焦点調節構造において、前記ステッピングモーターと前記鏡筒とのそれぞれに、互いに係合する駆動ネジ山の構造が形成され、前記レンズは、前記鏡筒の内部に装着され、前記鏡筒と前記レンズとの間に、互いに係合する配置ネジ山の構造が形成され、前記カバーは前記レンズの上端に設置され、前記鏡筒と前記カバーとの間に、前記鏡筒の回転を制限する案内構造が設けられ、前記鏡筒と前記レンズは、前記配置ネジ山の構造により互いに係合し、前記ステッピングモーターは、前記駆動ネジ山の構造により前記鏡筒と前記レンズとを駆動し、前記案内構造の案内する作用により軸線方向に沿って移動させることを特徴とする。 Further, the focus adjustment structure according to the present invention is a focus adjustment structure including a frame, a stepping motor accommodated in the frame, a lens barrel accommodated in the stepping motor, a lens, and a cover. Each of the stepping motor and the lens barrel is formed with a drive thread structure that engages with each other, and the lens is mounted inside the lens barrel, and between the lens barrel and the lens, An arrangement thread structure for engaging is formed, the cover is installed at the upper end of the lens, and a guide structure for limiting the rotation of the lens barrel is provided between the lens barrel and the cover, The tube and the lens are engaged with each other by the arrangement screw thread structure, and the stepping motor drives the lens barrel and the lens by the drive screw thread structure to guide the guide structure. Wherein the moving in the axial direction by the action that.
本発明では、前記焦点調節構造において、前記鏡筒に外部ネジ山と内部ネジ山とが設けられている。そのため、前記ローターの内部ネジ山と鏡筒の外部ネジ山とが係合する作用により、前記イメージセンサーで焦点の合った画像が検出される時まで、前記鏡筒とレンズの位置を調節することができ、自動的に焦点調節をすることができる。また、前記鏡筒の内部ネジ山と前記レンズの外部ネジ山とが係合する作用により、前記レンズを固定し、前記レンズが組み立てる時、前記レンズの位置を少し調節することができる。従って、組み立てが容易になり、コストが低減され、レンズ組み立ての調節の問題及び形成される像の解析度の問題を有効に解決することができる。 In the present invention, in the focus adjustment structure, the lens barrel is provided with an external thread and an internal thread. Therefore, the position of the lens barrel and the lens is adjusted until the focused image is detected by the image sensor due to the engagement of the internal thread of the rotor and the external thread of the lens barrel. Can be adjusted automatically. Further, when the lens is fixed and the lens is assembled, the position of the lens can be slightly adjusted by the action of engagement of the internal thread of the lens barrel and the external thread of the lens. Therefore, the assembly becomes easy, the cost is reduced, and the problem of adjusting the lens assembly and the problem of the resolution of the formed image can be effectively solved.
以下、図面に基づいて、本発明の焦点調節構造を詳しく説明する。 Hereinafter, the focus adjustment structure of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1〜図5に示すように、本発明の前記焦点調節構造は、回路基板11と、前記回路基板11の上に設けられるベース17と、前記ベース17の内側に収容されるモーター12と、前記モーター12の内側に設置される鏡筒14と、前記鏡筒14の内側に係合されるレンズ15と、前記レンズ15の上端に設けられるカバー16と、を含む。
前記モーター12は、ステッピングモーターであり、ステーターモジュール120と、前記ステーターモジュール120の内側に配置されるローター130と、を含む。
前記鏡筒14は、前記モーター12のローター130の内側に配置されている。
As shown in FIGS. 1 to 5, the focus adjustment structure of the present invention includes a
The
The
前記回路基板11には、回路基板11と電気接続されたセンサー112が設けられている。前記センサー112は、シーシーディーイメージセンサー(Charge Coupled Device,CCD)や、シーモスイメージセンサー(Complementary Metal−Oxide Semiconductor,CMOS)などで形成されている。焦点調節構造で焦点を調節する時、前記回路基板11は、前記センサー112の画質を検出し、検出した画像に基づいて前記モーター12に供給する電流を調節することで、焦点調節を実現する。
The
前記ベース17は、前記回路基板11の上に配置されている。前記ベース17は、外形が方状であって内部に円形の開口が形成された基板171と、前記基板171の周縁から上方に向けて垂直へ延長して形成される枠体172と、前記基板171の上に位置するように前記ベース17の内側装着される支持部173と、を含む。
図2に示すように、前記枠体172は、外形が方状であって内部に円形の開口が形成されている。前記焦点調節構造の外殻として、前記枠体172の四隅には、4つの開口175がそれぞれ形成されている。前記基板171の四隅には、前記開口175と対応する4つの受部176が形成されている。
The
As shown in FIG. 2, the
前記支持部173は、円環状の基体177と、前記基体177から外へ延長して形成される4つの支持リブ178と、を含む。
前記支持リブ178は、前記受部176とそれぞれ対応して形成されている。
前記基体177は、上へ突出する環状突出部179と、底端の内縁から内へ延長して形成される内縁凸部180と、底端の外縁から外へ延長して形成される外縁凸部181と、を含む。
前記突出部179と、前記内縁凸部180と、前記外縁凸部181とは、前記ローター130と、前記鏡筒14と、前記ステーターモジュール120とをそれぞれ支持する。
前記基体177の外径は、前記枠体172の内径より少し小さい。また、前記基体177は前記枠体172の内側に設置され、前記支持リブ178は前記枠体172の開口175を介して径方向外方に突出して前記基板171の受部176に嵌入されている。即ち、前記支持部173は、前記ベース17に回転不能に固定されている。また、前記支持部173と基板171及び枠体172は、一体に形成することもできる。
The
The
The
The projecting
The outer diameter of the
前記ステーターモジュール120は、前記ベース17の内側に設置され、ステーター外筒121と、前記ステーター外筒121の内側に設置されるステーター122と、を含む。
前記ステーター外筒121は、筒状に形成されており、軸方向中央部から下端に向けてベース17の開口175と対応する2つのスリット123が形成されている。
前記ステーター122は、筒状に形成されており、内部にローター130を収容する柱状の空間が形成されている。また、前記ステーター122の内壁には、ステッピングモーターの回転角度を決定する複数の極片124が設けられている。そして、前記ステーター122の外壁には、軸線方向に沿ってコイル125が巻回されている(図5に示す)。前記コイル125の下端は、前記ステーター外筒121のスリット123と、前記ベース17の開口175とを通過して、前記支持リブ178に巻回されている。これにより、前記コイル125と前記回路基板11とは、容易に電気接続される。
The
The stator
The
前記ローター130は、前記ステーター122の柱状空間の内部に収容され、円環柱状の永久磁石131を含む。
前記永久磁石131は、フェライト(Ferrite)、ネオジム鉄硼素(NdFeB)などで形成され、前記支持部173の基体177の上に設置されている。
前記基体177と隣接する前記永久磁石131の一端には、マグネットリング133が配置されている。
図3に示すように、前記マグネットリング133は、中空の円環状に形成されており、上端の外壁に階段部134が形成されている。そして、前記階段部134には、前記永久磁石131の底端が装着されており、前記マグネットリング133と前記永久磁石131とが一体的に固定されている。また、前記マグネットリング133の内壁には、レンズ15を移動させる内部ネジ山136が形成されている。
前記永久磁石131における前記カバー16と隣接する一端には、摩損されにくい材料で形成された円環状の保護層138が付着されている。前記保護層138は、前記永久磁石131が回転する時、前記カバー16と摩損されることを防止する。
The
The
A
As shown in FIG. 3, the
An annular
前記鏡筒14は、前記永久磁石131の内側に配置され、外径が前記永久磁石131の内径より少し小さい円筒状に形成されている。該鏡筒14の上端と下端それぞれは、前記鏡筒14を前記永久磁石131の内側に装着したときに、軸線方向に沿って前記永久磁石131の外部に突出する。また、前記鏡筒14における前記カバー16と近接する上端部には、周方向に沿って複数の凹部143が互いに離間するように形成されている。そして、前記鏡筒14の下端部は、前記支持部173の内縁凸部180の上に設置されている。前記鏡筒14の外壁の下端部には、前記マグネットリング133の内部ネジ山136と互いに係合し、前記レンズ15の移動させる外部ネジ山146が形成されている。前記鏡筒14の内壁の下端部には、前記レンズ15を装着するための内部ネジ山148が形成されている。
The
前記レンズ15は、円柱状に形成されており、前記鏡筒14の内側に装着され、外壁に前記鏡筒14の内部ネジ山148と係合する外部ネジ山158が形成されている。前記レンズ15は、前記鏡筒14の内側に装着する時、前記内部ネジ山148と外部ネジ山158とが係合する作用により前記レンズ15の位置を調節することができる。
The
前記カバー16は、レンズ15の上端に配置され、内径が前記レンズ15の外径とほぼ同じである環状体である。前記カバー16の中央部には、周方向に沿って、環状凸部162が一体に形成されている。前記環状凸部162は、前記ローター130の永久磁石131の保護層138に圧接され、前記永久磁石131が軸線に沿って移動することを防ぐ。
また、前記カバー16の内縁には、周方向に沿って複数の案内部163が互いに離間するように形成されている。前記案内部163は、前記鏡筒14の凹部143に係合されて、前記鏡筒14とレンズ15が周方向に沿って回転することを防ぐ。従って、前記レンズ15は、正確な位置に置かれ、且つ揺動することが防止される。
The
A plurality of
本発明の焦点調節構造を組み立てる時、まず、前記レンズ15の外部ネジ山158が前記鏡筒14の内部ネジ山148に係合するように、前記レンズ15を前記鏡筒14の内側に装着する。これで、互いに係合するネジ山構造により前記レンズ15の位置を正確に調節する。次に、前記鏡筒14の外部ネジ山146とローター130の内部ネジ山136とが互に係合し、且つこのネジ山の係合作用により前記レンズ15が軸方向に沿って移動するように、前記鏡筒14を前記ローター130の内側に装着する。次に、前記ローター130をステーターモジュール120のステーター122の内側に装着し、前記ステーターモジュール120を前記ベース17の内側に装着する。これにより、前記ステーター122と、前記マグネットリング133と、前記鏡筒14が前記支持部173の外縁凸部181と、前記突出部179と、前記内縁凸部180にそれぞれ接続される。次に、前記カバー16を前記鏡筒14の上端に装着する。これにより、前記カバー16の環状凸部162が前記ローター130の永久磁石131の保護層138に圧接され、前記案内部163が前記鏡筒14の凹部143に係合される。最後、前記ベース17を回路基板11の上に配置する。
When assembling the focus adjustment structure of the present invention, first, the
図6に示すように、前記ステーターモジュール120のコイル125に通電すると、前記コイル125とローター130の磁界作用により、前記ローター130が軸線を回転軸として回転する。そして、前記ローター130のマグネットリング133が前記鏡筒14の外部ネジ山146に係合され、前記ローター130が前記カバー16に圧接されているので、前記鏡筒14とレンズ15が軸方向に沿って移動し、前記鏡筒14とレンズ15の上端が前記カバー16の上端よりも外部へ出ることができる。この時、前記センサー112の画質を検出する同時に、前記回路基板11を介して前記コイル125の電流を調節し、前記モーター12の回転角度を調節すると、自動的な焦点調節機能を実現することができる。
As shown in FIG. 6, when the
また、前記焦点調節構造において、前記鏡筒14に外部ネジ山146と内部ネジ山148が設けられている。そして、前記ローター130の内部ネジ山136と鏡筒14の外部ネジ山146が係合する作用により、前記センサー112で焦点の合った画像が検出される時まで、前記鏡筒14とレンズ15の位置を調節することができ、自動的に焦点調節することができる。また、前記鏡筒14の内部ネジ山148と前記レンズ15の外部ネジ山158とが係合する作用により、前記レンズ15を固定し、前記レンズ15を組み立てる時、前記レンズ15の位置を微調整することができる。従って、組み立てが容易になり、コストが低減され、レンズ組み立ての調節の問題及び形成される像の解析度の問題を有効に解決することができる。
In the focus adjustment structure, the
11 回路基板
12 モーター
14 鏡筒
15 レンズ
16 カバー
17 ベース
112 センサー
120 ステーターモジュール
121 ステーター外筒
122 ステーター
123 スリット
124 極片
125 コイル
130 ローター
131 永久磁石
133 マグネットリング
134 階段部
136 内部ネジ山
146 外部ネジ山
148 内部ネジ山
158 外部ネジ山
138 保護層
143 凹部
162 環状凸部
163 案内部
171 基板
172 枠体
173 支持部
175 開口
176 受部
177 基体
178 支持リブ
179 突出部
180 内縁凸部
181 外縁凸部
11
Claims (13)
前記レンズの外壁に、外部ネジ山が形成され、
前記ローターの内壁に、内部ネジ山が形成され、
前記鏡筒の内壁に、前記レンズの前記外部ネジ山と係合する内部ネジ山が形成され、
前記鏡筒と前記レンズとが係合する作用により、前記レンズを移動させ、
前記鏡筒の外壁に、前記ローターの前記内部ネジ山と係合する外部ネジ山が形成され、
前記鏡筒と前記ローターとが係合する作用により、焦点を調節することを特徴とする焦点調節構造。 In a focus adjustment structure including a stator, a rotor disposed inside the stator, a lens barrel accommodated inside the rotor, and a lens mounted inside the lens barrel,
External threads are formed on the outer wall of the lens,
Internal threads are formed on the inner wall of the rotor,
On the inner wall of the barrel is formed an internal thread that engages the external thread of the lens,
Due to the action of the lens barrel and the lens engaging, the lens is moved,
External threads that engage with the internal threads of the rotor are formed on the outer wall of the barrel,
A focus adjustment structure, wherein the focus is adjusted by an action of engagement between the lens barrel and the rotor.
前記カバーの内縁には、周方向に沿って等間隔に複数の案内部が設けられ、
前記鏡筒の上端には、前記案内部と係合する複数の凹部が形成されることを特徴とする請求項1記載の焦点調節構造。 A cover disposed on an upper end of the lens;
A plurality of guide portions are provided at equal intervals along the circumferential direction on the inner edge of the cover,
The focus adjustment structure according to claim 1, wherein a plurality of concave portions that engage with the guide portion are formed at an upper end of the lens barrel.
前記環状凸部が、前記ローターに圧接されていることを特徴とする請求項2記載の焦点調節構造。 The cover is formed with an annular convex portion projecting downward from the center portion,
The focus adjustment structure according to claim 2, wherein the annular convex portion is pressed against the rotor.
前記ローターの前記内部ネジ山が、前記マグネットリングの内壁に設けられていることを特徴とする請求項1記載の焦点調節構造。 The rotor includes a permanent magnet and a magnet ring provided at one end of the permanent magnet,
The focus adjustment structure according to claim 1, wherein the internal thread of the rotor is provided on an inner wall of the magnet ring.
前記保護層は、容易に摩損されない材料から製造されることを特徴とする請求項4記載の焦点調節構造。 The other end of the permanent magnet is provided with a protective layer,
The focus adjustment structure of claim 4, wherein the protective layer is made of a material that is not easily abraded.
前記ベースは、基板と、前記基板から上へ延長して形成される枠体と、前記枠体の内部に設けられる支持部と、を含み、
前記ステーターと前記ローターとは、前記支持部の上に配置されることを特徴とする請求項1記載の焦点調節構造。 The stator further includes a base that supports the rotor,
The base includes a substrate, a frame formed by extending upward from the substrate, and a support portion provided inside the frame,
The focus adjustment structure according to claim 1, wherein the stator and the rotor are disposed on the support portion.
前記支持部は、円環状の基体と、前記基体の外縁から外方に向けて延長して形成される複数の支持リブと、を含み、
前記支持リブは、前記受部と対応して前記受部の内側に装着され、前記支持部が固定されることを特徴とする請求項6記載の焦点調節構造。 The frame is cylindrical, has openings at four corners, and has receiving portions formed at locations corresponding to the openings at the four corners of the substrate,
The support portion includes an annular base body and a plurality of support ribs formed extending outward from the outer edge of the base body,
The focus adjustment structure according to claim 6, wherein the support rib is mounted inside the receiving portion corresponding to the receiving portion, and the supporting portion is fixed.
前記突出部と前記内縁凸部と前記外縁凸部とは、前記ローターと前記鏡筒と前記ステーターとをそれぞれ支持することを特徴とする請求項7記載の焦点調節構造。 The base includes an annular projecting portion projecting upward, an inner edge projecting portion formed to extend inward from an inner edge of the projecting portion, and an outer edge extending from the outer edge of the projecting portion. And an outer edge convex portion formed as
The focus adjustment structure according to claim 7, wherein the protrusion, the inner edge protrusion, and the outer edge protrusion support the rotor, the lens barrel, and the stator, respectively.
前記ステーターと、前記ローターと、前記鏡筒とレンズとは、前記回路基板の上に設けられ、
前記ステーターは、前記回路基板に電気接続され、
前記回路基板には、前記回路基板と電気接続するセンサーが設置されていることを特徴とする請求項1記載の焦点調節構造。 A circuit board,
The stator, the rotor, the lens barrel and the lens are provided on the circuit board,
The stator is electrically connected to the circuit board;
The focus adjustment structure according to claim 1, wherein a sensor that is electrically connected to the circuit board is installed on the circuit board.
前記ステッピングモーターと前記鏡筒とのそれぞれに、互いに係合する駆動ネジ山の構造が形成され、
前記レンズは、前記鏡筒の内部に装着され、
前記鏡筒と前記レンズとのそれぞれに、互いに係合する配置ネジ山の構造が形成され、
前記カバーは、前記レンズの上端に設置され、
前記鏡筒と前記カバーとの間に、前記鏡筒の回転を制限する案内構造が設けられ、
前記鏡筒と前記レンズとは、前記配置ネジ山の構造により互いに係合し、
前記ステッピングモーターは、前記駆動ネジ山の構造により前記鏡筒とレンズを駆動し、案内構造の案内する作用により軸線方向に沿って移動させることを特徴とする焦点調節構造。 In a focus adjustment structure including a frame, a stepping motor accommodated in the frame, a lens barrel accommodated in the stepping motor, a lens, and a cover,
Each of the stepping motor and the lens barrel has a drive thread structure that engages with each other,
The lens is mounted inside the barrel,
Each of the lens barrel and the lens is formed with an arrangement thread structure that engages with each other.
The cover is installed at the upper end of the lens,
A guide structure is provided between the lens barrel and the cover to limit the rotation of the lens barrel.
The lens barrel and the lens are engaged with each other by the arrangement screw thread structure,
The focus adjustment structure according to claim 1, wherein the stepping motor drives the lens barrel and the lens by the structure of the drive screw thread and moves along the axial direction by an action guided by the guide structure.
前記案内部は、前記凹部と係合することを特徴とする請求項11記載の焦点調節構造。 The guide structure includes a recess provided in the lens barrel and a guide provided in the cover,
The focus adjustment structure according to claim 11, wherein the guide portion is engaged with the concave portion.
前記支持部は、少なくとも一つの支持リブが延長して形成され、
前記枠体には、少なくとも一つの開口が形成され、
前記支持リブは、前記開口に嵌設されることを特徴とする請求項11記載の焦点調節構造。 A support part is installed inside the frame,
The support part is formed by extending at least one support rib,
At least one opening is formed in the frame,
The focus adjustment structure according to claim 11, wherein the support rib is fitted into the opening.
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