JP2008304917A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影モジュールを小型化できるレンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】レンズ駆動装置において、固定部材と、移動可能に前記固定部材に設置される可動部材と、一体的に囲い込んだ閉ループ状枠体である少なくとも一つの弾性部材とを備える。前記弾性部材は、互いに対向配置された四つの位置決め部を有し、その中、対角に対向配置された二つの位置決め部が前記固定部材に固定され、対角に対向配置されたもう二つの位置決め部が前記可動部材に接触するように配置される。前記可動部材が前記固定部材に対して移動すると、前記弾性部材が前記可動部材に接触する位置決め部は、前記固定部材から離れる方向へ移動すると同時に弾性的な回復力を前記可動部材に付勢する。本発明によれば、弾性部材を有効に利用し、他の素子の配置空間が制限される問題を解消することで、撮影モジュールのミニ化に寄与できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズ駆動装置に関し、特に、マイクロ撮影モジュールレンズの駆動に応用されるレンズ駆動装置に関する。

近年、例えば、携帯電話やＰＤＡ等のようなモバイル式装置に撮影モジュールを搭載することが普及している。また、商品市場におけるモバイル式装置に対する更なる機能の向上や小型、軽量化のニーズに伴って、撮影モジュールは、高画質や小型化の２重要求に臨んでいることになった。撮影モジュール画質の向上を実現するには、画素を高くするのが一般で、市場の傾向は、元のＶＧＡ級の３０画素から、既存の市販の百万画素や二百万画素及び三百画素になり、更に、より高いレベルの四百万画素や五百画素級さえも登場している。画素を向上させるに加えて、ダイナミックレンジやシャープネスにも目をつけている。モバイル式装置の撮影モジュールも、固定集点機能から、カメラに類似した自動フォーカシング機能や光学ズーム機能を持つようになってきた。

光学自動フォーカシング機能の駆動原理は、被写体となる対象物に対する距離に応じて、適当に撮影モジュールのレンズを移動させ、被写体の光学画像を正確に画像センサー上にフォーカスさせるようにして、明瞭な画像を生成する。既存の撮影モジュールにおけるレンズ移動を駆動させる方式は、ステップモーター駆動、圧電駆動及びボイスコイルモーター（Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ、ＶＣＭ）駆動等の方式が汎用される。

一般的には、ボイスコイルモーターは、主として、コイルを永久磁石を有する磁気回路内に設置することにより構成された構造であって、フレミングの左手の法則に基づいて、コイルが通電されると、永久磁石との交互作用による押し圧力を生成し、永久磁石の搭載座を移動させるにつれて搭載座に固定されたレンズ部品を動かす。そして、コイルを流れる電流の大きさを調整することにより、光学ズームやフォーカシングの目的を達成する。しかしながら、ボイスコイルモーターの駆動／復帰のスピードは、他の駆動方式に比べると遅い嫌いがあるので、駆動／復帰のスピードを加速するようにボイスコイルモーターに少なくとも一つのスプリングを追加するのが普通である。

例えば、中華民国出願番号第０９４２１７６６３号実用新案（特許証書番号：Ｍ２８５８４６）には、ボイスコイルモーターのレンズフレームと外枠体上にロックされる平板スプリングの弾性力により、ボイスコイルモーターの駆動／復帰を加速させる目的が達成できることを開示している。しかしながら、当該平板スプリングは、だいたい内リング状シートが一体的に外リング状シートに連結されるという設計に類似したものであって、このような設計によりサイズや面積が制限されているため、更なる小型化のサイズを実現することができなくなり、従って他の素子の配置も制限されてしまって、撮影モジュールをミニ化する目的が達成できなくなった。よって撮影モジュールの小型化ニーズには応じきれない。

また、例えば、日本特開２００５−１２８３９２号には、レンズ駆動装置であって、前側スプリングと後側スプリングを有し、当該前後側スプリングにより駆動／復帰を加速する目的を達成するものが記載されるが、そのような前後スプリングを使用する態様も、おおよそ内リング状シートが一体的に外リング状シートに連結されるものに類似する設計であるので、上記と同じ欠点が残される。

他種のレンズ駆動装置としては、例えば、日本特開２００２−３６５５１４号に開示されたレンズ駆動装置は、前バネと後バネを有し、当該前後バネ毎は、一対の半円形の内周部と外周部からなるという構成であった。しかしながら、このような内外周部からなる前後バネも同じく内環状シートが一体的に外環状シートに連結されるものに類似した設計であるので、同じ欠点があって、また、他の素子の配置が制限され、ミニ化を実現する上には困難がある。

本発明者は、上記欠点を改善するため、悦意に検討し重ねた上、設計が合理的で有効に前記欠点を改善する本考案を提案した。
特開２００５−１２８３９２号公報 特開２００２−３６５５１４号公報

本発明の目的は、撮影モジュールのレンズ配置の空間制限にもかかわらず、少なくとも一つの弾性部材を有効に利用し、この弾性部材により生じた弾性の回復力をレンズの移動／復帰に寄与させることで、他の素子の配置空間が制限されることを解消し、撮影モジュールの小型化を図ることができるレンズ駆動装置を提供する。

前記目的を達成するため、本発明は、レンズ駆動装置において、固定部材と、移動可能に前記固定部材に設置される可動部材と、一体的に形成された閉ループ状枠体である少なくとも一つの弾性部材と、を備え、前記弾性部材は、互いに対向配置された四つの位置決め部を有し、その中、対角に対向配置された二つの位置決め部が前記固定部材に固定され、対角に対向配置されたもう二つの位置決め部が前記可動部材に接触するように配置され、前記可動部材が前記固定部材に対して移動すると、前記弾性部材が前記可動部材に接触する位置決め部は、前記固定部材から離れる方向へ移動すると同時に弾性的な回復力を前記可動部材に付勢する。

本発明によれば、弾性部材は可動部材を復帰させる効果をもたらすだけでなく、弾性部材の配置や組立てが極めて簡単で、製造の困難度も増加しない。そして、弾性部材の構造設計により、非常に限られた空間内においても有効的に弾性部材を利用することができ、弾性部材による他の素子の配置空間が制限されるという問題を避けることができ、撮影モジュールのミニ化に寄与できる。

以下、図面を参照しながら、本発明の特徴や技術内容を、詳細に説明するが、それらの図面などは、参考や説明用のためのもので、本発明は、それによって制限されることがない。

図１を参照しながら説明する。図１は、本発明による第一実施例である。本発明は、レンズ駆動装置１００を提供する。レンズ駆動装置１００は、レンズ部品１０と、固定座２０と、コイル部品３０と、少なくとも一つの磁気素子４０と、一つ以上の弾性部材５０を備える。

レンズ部品１０には、撮像用とするレンズ（図に未表示）が設置される。また、レンズ部品１０は磁気素子４０と取り付けることにより本発明の可動部材を構成する。前記磁気素子４０が磁石や導磁材であってもよい。固定座２０とコイル部品３０は本発明の固定部材を構成する。前記可動部材が移動自在に前記固定部材の上に設置される。コイル部品３０が通電されると電磁界が生じ、この生じた電磁界と磁気素子４０の磁力線が互いに作用することによって電磁押圧力が生じ、この電磁押圧力により可動部材は固定部材の上に軸方向に沿って移動することができる。

また、前記実装方式は例示として挙げたものに過ぎず、実装方式は色々の変更ができる。例えば、コイル部品３０をレンズ部品１０に実装して可動部材を構成することや、また、磁気素子４０を固定座２０に実装して固定部材を構成することにより、前記と同じ目的を達成することができる（本実施形態は図示せず）。

また、本実施例において、弾性部材５０を二つ設けることを例示するが、弾性部材５０を二つ以上組合わせてもよい。各弾性部材５０は弾性を有する額縁状枠体であって、四つの基部５１と、四つの対向する位置決め部５２ａ、５２ｂとを備える。各基部５１の両端にそれぞれ位置決め部５２ａ、５２ｂの一端が一体的に連結されることにより、弾性部材５０は開放端部のない一体的な閉ループ状に構成される（即ち円形でないリングになっている）。また、対角に対向配置された二つの位置決め部５２ｂ、５２ｂは、その外縁面と一体的に連結された基部５１の外縁面との間に、それぞれ、コーナーカットθを成す。

また、一つの弾性部材５０は基部５１が扁平状に形成されるもので、もう一つの弾性部材５０は、その基部５１が、上へ湾曲して湾曲端５１１を形成するようにしてもよい。

前記固定座２０の対向（角）の周りに近い所には、一対の固定部２１がある。また、前記レンズ部品１０には、対称な一対の突出部１１、１１が外側縁から外へ伸びて設置される。

二つの弾性部材５０は、レンズ部品１０の外周に位置し、且つレンズ部品１０と固定座２０の間に所定間隔を隔てて離設される。例えば、一つの弾性部材５０は、対向する二つの位置決め部５２ａをそれぞれ固定座２０の固定部２１の上に固定し、もう二つの対向する位置決め部５２ｂをレンズ部品１０の突出部１１の上端面に当接させるように配置される。また、もう一つの弾性部材５０は、対向する二つの位置決め部５２ｂを固定座２０に固定し、もう二つの対向する位置決め部５２ａをレンズ部品１０の突出部１１の下端面に接触させるように配置する。

コイル部品３０に通電すると、磁気素子４０との交互作用による電磁力が生じて、この生じた電磁力は前記可動部材のレンズ部品１０を移動させる。可動部材のレンズ部品１０は固定部材の固定座２０に対して移動すると、二つの弾性部材５０の位置決め部５２ｂ、５２ａが連動され、弾性部材５０のレンズ部品１０に接触する位置決め部５２ｂ、５２ａは固定座２０から離れる方向へ移動する（即ち、弾性変形である）。移動された位置決め部５２ｂ、５２ａは同時に弾性的な回復力（付勢力）をレンズ部品１０に付勢し、そしてコイル部品３０に流れた電流が調整または遮断されると、二つの弾性部材５０による回復力により、レンズ部品１０を初期復帰させる効果が得られる。また、前記弾性部材５０の一つは湾曲端５１１を持つから、当該弾性部材５０の可撓性が向上され、より良い弾性が得られる。よって、可動部材の復帰スピードが加速する。

ところで、弾性部材５０の数や組立ては、必要に応じて次の通りに、いずれか一つを選んで、または任意的に組み合わせるとよい。例えば、
（１）本発明の二つの弾性部材５０のいずれか一つだけを利用し、それを可動部材や固定部材の上に固定すると良く、
（２）本発明の扁平状にする基部５１を持つ弾性部材５０と、基部５１に湾曲端５１１を持つ弾性部材５０という二種類の弾性部材５０のいずれか一つを選んで、これの二つ以上を可動部材や固定部材上に固定するとよく、
（３）本発明の二種類の弾性部材５０を一個ずつまたは二つ以上を同時に可動部材や固定部材上に固定するとよい（即ち、図１のように）。

図４と図５は本発明の第二実施例である。第一実施例と異なる箇所は、更に、固定部材の固定座２０上に設置される少なくとも一つの移動案内部品６０を備えるところである。移動案内部品６０は、固定軸であっても良く、摺動面であっても良い。本実施例では移動案内部品６０として固定軸を用いる。可動部材であるレンズ部品１０の突出部１１には軸方向に沿って移動案内部品６０を挿通するためのホール１１１が形成される。これにより、レンズ部品１０は移動案内部品６０に沿って移動可能に固定座２０上に設置される。

また、前記第一実施例と同じように、一つ或いは二つ以上の弾性部材５０を利用しても良く、可動部材や固定部材上に固定することにより、可動部材を復帰させる効果が得られる。

図６と図７は、本発明の第三実施例である。前記実施例と異なる箇所は、弾性部材５０’が、弾性を有する閉ループ状の針金状枠体であって、四つの基部５１’と、四つの対向する位置決め部５２’ａ、５２’ｂを有し、各基部５１’の両端に、それぞれ位置決め部５２’ａ、５２’ｂの一端が一体的に連結されて、一体的に中空のエンクロージャを形成する。

本実施例において、例示として固定部材の固定座２０の四隅にはそれぞれ固定部２１を配置し、そして二つの弾性部材５０’を配置する。一つの弾性部材５０’における二つの対向する位置決め部５２’ａは固定座２０の対向配置された二つの固定部２１の外縁面上に嵌設固定し、もう二つの対向する位置決め部５２’ｂはレンズ部品１０の外縁面上に嵌設固定／または当接する。また、もう一つの弾性部材５０’における二つの対向する位置決め部５２’ａは、固定座２０の対向配置された他の二つの固定部２１の外縁面上に嵌設固定し、そして、他の二つの対向する位置決め部５２’ｂはレンズ部品１０の外縁面上に嵌設固定／または当接する。これにより、二つの弾性部材５０’の位置決め部５２’ａ、５２’ｂは、それぞれ、レンズ部品１０の外縁面の異なる対角に交差的に固定される。

可動部材のレンズ部品１０は固定部材の固定座２０に対して相対的に移動すると、二つの弾性部材５０’の位置決め部５２’ｂが連動され、弾性部材５０’のレンズ部品１０に固定／または当接する位置決め部５２’ｂは固定座２０から離れる方向へ移動する。移動された位置決め部５２’ｂは同時に弾性的な回復力（付勢力）をレンズ部品１０に付勢し、そしてコイル部品３０に流れた電流が調整または遮断されると、二つの弾性部材５０’による回復力により、レンズ部品１０を初期復帰させる効果が得られる。よって前記各実施例と同じ効果が得られる。

図８は、本発明の第四実施例である。前記第三実施例と異なる箇所は、第三実施例と同じ構造に加えて、更に、固定部材の固定座２０上に設置される少なくとも一つの移動案内部品６０が備えるところと、レンズ部品１０には突出部１１が設けられるところである。レンズ部品１０は、移動案内部品６０に沿って移動可能に固定座２０上に設置される。また、固定座２０の対向する位置には固定部２１が設けられても良い。

本実施例において、弾性部材５０’を例とする。弾性部材５０’の対向する二つの位置決め部５２’ａが、固定座２０の対向配置された二つの固定部２１の外縁面上に嵌設固定されるとともに、弾性部材５０’のもう二つの対向する位置決め部５２’ｂが、レンズ部品１０の突出部１１の一端面上に嵌設固定／当接される。よって、前記各実施例と同じ効果が得られる。

また、本発明の第三と第四実施例の弾性部材５０’は、必要に応じて、一つだけを、または二つ以上を自由に組み合わせて使用しても、前記と同じ効果が得られる。

前記説明から分かるように、本発明に係るレンズ駆動装置１００に採用した弾性部材５０、５０’は、その構造設計（例えば額縁状枠体または針金状枠体）により、可動部材を復帰させる効果をもたらすだけでなく、弾性部材５０、５０’の配置や組立てが極めて簡単で、製造の困難度も増加しない。そして、弾性部材５０、５０’の構造設計により、非常に限られた空間内においても有効的に弾性部材５０、５０’を利用することができ、弾性部材５０、５０’による他の素子（例えば、レンズ部品１０や固定座２０等）の配置空間が制限されるという問題を避けることができ、撮影モジュールのミニ化に寄与できる。

以上は、ただ、本発明のより良い実施例であり、本発明は、それによって制限されることが無く、本発明に係わる特許請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが、本発明の特許請求の範囲内に含まれる。

本発明の第一実施例の斜視概念図 本発明の弾性部材の斜視図 本発明のもう一つの弾性部材の斜視図 本発明の第二実施例の斜視概念図 本発明の第二実施例の他の斜視概念図 本発明の第三実施例の斜視概念図 本発明の第三実施例の上面図 本発明の第四実施例の斜視概念図

符号の説明

１０ レンズ部品
１００ レンズ駆動装置
１１ 突出部
１１１ ホール
２０ 固定座
２１ 固定部
３０ コイル部品
４０ 磁気素子
５０、５０’ 弾性部材
５１、５１’ 基部
５１１ 湾曲端
５２ａ、５２ｂ、５２’ａ、５２’ｂ 位置決め部
６０ 移動案内部品
θ コーナーカット

Claims (12)

1. レンズ駆動装置において、
   固定部材と、
   移動可能に前記固定部材に設置される可動部材と、
   一体的に囲い込んだ閉ループ状枠体である少なくとも一つの弾性部材と、を備え、
   前記弾性部材は、互いに対向配置された四つの位置決め部を有し、その中、対角に対向配置された二つの位置決め部が前記固定部材に固定され、対角に対向配置されたもう二つの位置決め部が前記可動部材に接触するように配置され、
   前記可動部材が前記固定部材に対して移動すると、前記弾性部材が前記可動部材に接触する位置決め部は、前記固定部材から離れる方向へ移動すると同時に弾性的な回復力を前記可動部材に付勢することを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記固定部材には、前記弾性部材の二つの位置決め部を固定するための少なくとも二つの固定部が設けら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。
3. 前記固定部材はコイル部品を含み、前記可動部材はレンズ部品と、このレンズ部品に取り合わせる少なくとも一つの磁気素子を含み、前記磁気素子は磁石若しくは導磁材であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記可動部材はレンズ部品と、このレンズ部品に取り合わせる一つのコイル部品と、を備え、
   前記固定部材は、少なくとも一つの磁気素子を有し、前記磁気素子は磁石若しくは導磁材であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
5. 前記弾性部材は、四つの基部を有し、当該基部らはその両端が前記複数の位置決め部と一体的に連結して前記閉ループ状に構成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。
6. 前記基部は扁平型であることを特徴とする請求項５に記載のレンズ駆動装置。
7. 前記基部は、上へ湾曲して湾曲端を形成することを特徴とする請求項５に記載のレンズ駆動装置。
8. 前記弾性部材は、額縁状枠体であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
9. 前記弾性部材は、閉ループ状の針金状枠体であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
10. 前記弾性部材は、前記固定部材と前記可動部材に所定間隔を隔てて二つ以上離設されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ作動装置。
11. 更に、前記固定部材に設置された少なくとも一つの移動案内部品を備え、前記可動部材が、前記移動案内部品に沿って移動可能に前記固定部材上に配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。
12. 前記移動案内部品は、摺動面若しくは固定軸であることを特徴とする請求項１１に記載のレンズ駆動装置。
    

Images