JP2009042468A - レンズ支持体、レンズ駆動装置、カメラ及びカメラ付き携帯電話 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ外径を大きくでき且つレンズバレルの組み付けが容易なレンズ支持体、レンズ駆動装置、カメラ及びカメラ付き携帯電話を提供する。
【解決手段】本発明のレンズ支持体７において、レンズバレル４は、基盤２１の外周縁から光軸方向に向けて延出する複数の一方側壁２３を有し、一方側壁２３の内周面にレンズ２の外周縁を固定してあり、一方側壁２３は周方向の側縁に嵌合部２５を有し、キャリア８は環状のフランジ２７と、フランジ２７からレンズバレル４の一方側壁２３、２３間に配置される他方側壁２９を有し、他方側壁２９、２９間にレンズバレル４の一方側壁２３を挿入して回動することにより一方側壁２３の嵌合部２５と他方側壁２９の被嵌合部３１とを嵌合固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、小型カメラのレンズ駆動装置に用いられるレンズ支持体に関する。

この種のレンズ駆動装置において、特許文献１には、筒状のキャリアの内周に筒状のレンズバレルを装着することが開示されている。この特許文献１では、キャリアの内周面にねじ溝を形成してあり、詳図されていないがレンズバレルの外周面にもねじ溝を形成して、キャリアの内周にレンズバレルを螺合により固定している。

特開２００７−１４３２１０号公報

しかし、レンズ支持体は、筒状のキャリアの内周面にねじ歯合するレンズバレルで構成されているので、キャリア及びレンズバレルはねじ溝を形成する為に、各周壁に所定の厚みを必要とする。また、レンズ支持体には、筒状のキャリアの内周にレンズバレルを配置するので、キャリアの周壁の厚みとバレルの周壁の厚みとを合計した厚みが必要になり、キャリアの外径が制限されている場合には、レンズの外径も制限されて大きな径のレンズが使用できないという問題がある。

また、レンズバレルの装着はキャリアとのねじ歯合であるから、レンズバレルを所定角度以上、例えば１回転（３６０度）以上回して取付ける必要があるので、組み付け作業に手間がかかるという問題がある。

そこで、本発明は、レンズ外径を大きくでき且つレンズバレルの組み付けが容易なレンズ支持体、レンズ駆動装置、カメラ及びカメラ付き携帯電話の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、レンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動装置に用いられるレンズ支持体であって、内周にレンズを固定したレンズバレルと、レンズバレルを装着するキャリアとを備え、レンズバレルは、円環状の基板と、基板の外周縁に設け且つ一端を基盤の外周縁から光軸方向に向けて延出する複数の一方側壁を有し、一方側壁は基板の外周沿って互いに間隔をあけて設けてあり、一方側壁の内周面にレンズの外周縁を固定してあり、一方側壁は周方向の側縁に嵌合部を有し、キャリアは環状のフランジと、フランジからレンズバレルの基板側に向けて突出し且つレンズバレルの一方側壁間に配置される他方側壁を有し、他方側壁は一方側壁と対向する周方向の側縁に一方側壁の嵌合部と嵌合する被嵌合部を有し、キャリアの他方側壁間にレンズバレルの一方側壁を挿入して回動することにより一方側壁の嵌合部と他方側壁の被嵌合部とを嵌合固定することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、他方側壁はフランジの内周縁の内周側に設けてあり、レンズバレルの一方側壁の外周面と、キャリアのフランジの内周縁とが対面することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、レンズバレルは、隣り合う一方側壁間を塞ぐ閉塞壁を有し、閉塞壁の内周面と一方側壁の内周面とが面一にしてあることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載のレンズ支持体と、キャリアのフランジに接着固定した環状のコイルと、レンズ支持体の外周に配置した筐体と、コイルの外周に配置すると共に筐体の内周に固定したヨーク及びマグネットと、一端部をレンズ支持体に他端部を筐体に固定してレンズ支持体を筐体に対して光軸方向に移動自在に支持したスプリングとを備え、コイルに通電して生じる電磁力によりレンズ支持体をレンズの光軸方向に移動するレンズ駆動装置であって、レンズバレルは筺体に組みつけたキャリアに光軸方向一側から挿入して回動することによりキャリアに嵌合固定してあることを特徴とするレンズ駆動装置である。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、スプリングは、レンズ支持体の光軸方向の一側と他側とに各々設けてあり、少なくとも一方のスプリングは環状の内周側部と、環状の外周側部と、内周側部と外周側部とを連結する腕部とを有し、外周側部を筺体に固定してあり、内周側部をレンズ支持体に固定してあり、内周側部には内周縁に外周に向けて凹んだ凹部を周方向に間隔をあけて形成してあり、凹部にはレンズバレルの一方側壁が配置されることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項４又は５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である。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のカメラを搭載したことを特徴とするカメラ付き携帯電話である。

請求項１に記載の発明によれば、レンズバレルは、キャリアに対してレンズの光軸方向に沿って挿入することにより、キャリアの他方側壁間にレンズバレルの一方側壁を挿入して一方側壁の嵌合部と他方側壁の嵌合部とを対向配置し、次にレンズバレルを所定角度（例えば数度）回動して、一方側壁の嵌合部に他方側壁の被嵌合部を嵌合することにより、キャリアにレンズバレルを嵌合固定する。これにより、レンズバレルを従来のように一回転以上回して装着することがないので、レンズ支持体の組立てが容易である。

レンズバレルやキャリアに従来のようなねじ溝を形成しないので、これらの周壁の肉厚を小さくでき、外径を従来と同じ寸法の設計とした場合には、レンズ径を従来よりも大きくできる。レンズ径を大きくすることにより、レンズの光軸にイメージセンサを設ける場合に画素数の大きなイメージセンサ（面積の大きなイメージセンサ）に対応することができる。

更に、レンズバレルの一方側壁はキャリアの他方側壁の間に配置されるから、レンズバレルとキャリアの壁とに径方向の重なりがないので、その分レンズ径を大きくすることができる。

キャリアにコイルを接着固定して周囲にスプリング等を配置してキャリアをモータ駆動により光軸方向に駆動するレンズ駆動装置に用いた場合に、コイルやマグネット等のモータ部に不具合が生じた場合に、レンズバレルとキャリアとの嵌合を外すことにより、レンズバレルのみを取り出して再利用したり又はレンズに不具合がある場合には他のレンズバレルと交換して用いることができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の作用効果を奏することができると共に、キャリアに対するレンズバレルの脱着をするときには、光軸方向の何れの側からもレンズバレルをキャリアの内側に挿通又は引き抜きでき、レンズバレルの組み付けや取り外しの作業性が良い。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の作用効果を奏することができると共に、レンズバレルは周方向の全周を被服することができるので、バレル内に塵等が侵入したり、レンズに外乱光が入るのを防止できる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３の何れか一項に記載の作用効果を奏すると共に、キャリアに固定したコイルや、筺体内においてキャリアの周囲に配置するヨーク、スプリング等のモータ部分に不具合や損傷があった場合、又はレンズに不具合や損傷があった場合に、レンズ駆動装置の組立て後においても、レンズバレルのみを取外して、レンズバレルを交換したり、或いは再利用することができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項４の何れか一項に記載の作用効果を奏すると共に、レンズ支持体に光軸方向の前側（一側）及び後側（他側）に環状のスプリングを取付けた場合であっても、スプリングと干渉せずにレンズバレルをレンズ支持体から取付け及び取外しできる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項４又は５に記載の作用効果を奏するカメラを提供できる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の作用効果を奏するカメラ付き携帯電話を提供できる。

以下に、添付図面の図１〜図８を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係るレンズ支持体と、前側スプリング及び後側スプリングを抜き出して示す分解斜視図であり、図２はレンズ支持体におけるキャリアとレンズバレルとが嵌め合う前の状態を示す側面図であり、図３はレンズ支持体の分解斜視図であり、図４の（ａ）（ｂ）は、各々異なる方向から見たレンズ支持体の斜視図であり、(ｃ)(ｄ)は各々レンズバレルを異なる方向から見た斜視図であり、図５はレンズ支持体に前側スプリングと後側スプリングとを取付けた状態を後側から見た斜視図であり、図６はレンズ駆動装置にレンズバレルを組み付ける前の状態を示す斜視図であり、図７はレンズ駆動装置の分解斜視図であり、図８はレンズ駆動装置の断面図である。尚、各図においては、説明を分かり易くする為、レンズを省略して示すか或いはレンズ部分は二点鎖線２で示している。

本実施の形態に係るレンズ駆動装置１は、携帯電話に組み込まれるオートフォーカスカメラのレンズ駆動装置である。このレンズ駆動装置１は、図７及び図８に示すように、環状のヨーク３と、キャリア８と、前側スプリング９と、後側スプリング（スプリング）１１と、ヨーク３の後側に配置される後側筐体部（筐体）５と、ヨーク３の前側に配置される前側筐体部（筐体）６と、レンズバレル４とを備えており、図１〜４に示すように、キャリア８とレンズバレル４とでレンズ支持体７を構成している。レンズ支持体７のキャリア８には、外周にコイル１５（図８参照）が固定されている。また、図７に示すように、ヨーク３と後側スプリング１１との間には絶縁体（スペーサ）１７が配置されている。このレンズ駆動装置１は、縦横が約１０ｍｍ、高さが約３．５ｍｍで非常に小さいものである。

ヨーク３は前側から見て外周が平面視四角形であり、内周が平面視円形になっており、図８に示すように、外周壁３ａと、内周壁３ｂと、外周壁３ａと内周壁３ｂとを連結する連結壁３ｃとからなり、外周壁３ａと内周壁３ｂと連結壁３ｃとで断面がコ字形状又はＵ字形状を成している。

ヨーク３の各角部１４において、外周壁３ａの内周面にはマグネット１３が固定されている。マグネット１３は、角部１４のみに設けてあり、内周壁３ｂに形成された切除部１２に対応する位置にはない。

レンズ支持体７は、ヨーク３の内周側を光軸方向（前後方向）に移動自在に設けられている。このレンズ支持体７は、図１に二点鎖線２で示すように、レンズを内周側に収納したレンズバレル４と、レンズバレル４を嵌合固定するキャリア８とから構成されている。

図１〜図４に示すように、レンズバレル４は、円環状の基板２１と、基板２１の外周沿って互いに間隔をあけて設けた複数の側壁（一方側壁）２３を備えており、レンズ２の外周縁が一方側壁２３の内周面に固定されており、基板２１の中央穴は受光孔となっている。

図３に示すように、各一方側壁２３は、基板２１の外周縁２１ａに内周面２３ａが位置し且つ基板２１から光軸方向後側に向けて延出している。

図１〜図３に示すように、一方側壁２３は、周方向の一側部に周方向に突設した嵌合凸部２５を有している。

尚、レンズバレル４において、基板２１の前側には、組み付け時に把持する為の把持部４ｃが設けてある（図２及び図４参照）。

図３に示すように、キャリア８は環状のフランジ２７と、フランジ２７の内周縁２７ａに外周面を一致させた他方側壁２９とを有している。他方側壁２９はフランジ２７からレンズバレル４の基板２１に向けて突出しており且つ隣り合う他方側壁２９、２９間の間隔はレンズバレル４の一方側壁２３の周方向の幅（凸部２５を含む）と略同等の寸法になっている。

他方側壁２９において、周方向の側部には、一方側壁の嵌合凸部２５と嵌合する嵌合凹部（被嵌合部）３１が形成されている。一方側壁２３の嵌合凸部２５と他方側壁２９の嵌合凹部３１とにより、キャリア８の他方側壁２９、２９間にレンズバレル４の一方側壁２３を挿入してわずかに（数度）回動することにより一方側壁２３の嵌合凸部２５と他方側壁２９の嵌合凹部３１とが嵌合固定するようになっている。

図１に示すように、他方側壁２３の前側端には前側スプリング９の位置決め凹部３９に嵌合する位置決め突部３３が前側に突設している。

尚、一方側壁２３と他方側壁２９との厚みは、本実施の形態では略同一である。

また、図４に示すように、レンズバレル４をキャリア８に組み付けた状態では、レンズバレル４の一方側壁２３の内周面及び外周面は、キャリア８における他方側壁２９の内周面及び外周面と面一になっている。

レンズ支持体７において、キャリア８の外周に設けたコイル固定部２２（図４及び図８参照）には環状のコイル１５が接着剤により固定される。

図８に示すように、コイル１５は、ヨーク３の外周壁３ａと内周壁３ｂとの間に配置するが、マグネット１３がある角部１４ではマグネット１３と内周壁３ｂとの間に位置し、レンズ支持体７と共にヨーク３内を前後方向に移動するようになっている。

図１に示すように、前側スプリング９は外周形状が平面視四角形の環状の板ばねであり、内周側部９ａと外周側部９ｂとが設けてあり、内周側部９ａの内周縁には位置決め凹部３９が形成してありキャリアの他方側壁２９の前端に設けた突部３３に係合してレンズ支持体７に取付けてあり、外周側部９ｂはヨーク３と前側筐体部６との間に挟持して固定されている。内周側部９ａと外周側部９ｂとは弾性変形可能な腕部９ｃにより連結してある。

後側スプリング１１は、全体として環状の板ばねであるが、本実施の形態では、左右に分割した一方側部３０と他方側部３２とから構成されている。後側スプリング１１の各外周側部（他端部）１１ｂ、１１ｂは、絶縁体（図７参照）１７を介して後側筐体部５とヨーク３との間に挟持されており、絶縁体１７は後側スプリング１１とヨーク３との間の電気的絶縁を図っている。各内周側部（一端部）１１ａ、１１ａは、キャリア８のフランジ部２７の後端に固定してある。後側スプリング１１の各内周側部１１ａと外周側部１１ｂとは弾性変形可能な腕部１１ｃにより連結してある。尚、図１及び図５において、後側スプリング１１には、枠３８が取付けてあり、枠３８は後側スプリング１１をレンズ支持体７に組み付け後、切除する。

図１に示すように、後側スプリング１１の内周側部１１ａの内周縁には外周側に凹んだ凹部３７が形成してあり、この凹部３７にフランジ２７に設けた位置決突部２８が嵌合する。

本実施の形態では、後側スプリング１１を構成する一方側部３０には端子４３が形成されており、他方側部３２には端子４５が形成されて各端子４３、４５が電源供給端子に接続されるようになっている。尚、一方側部３０と他方側部３２とは、各々コイル１５にハンダ付け等により電気的に接続されており、後側スプリング１１からコイル１５に通電するようになっている。

次に、本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置１の組立て、作用及び効果について説明する。レンズ駆動装置１の組立ては、後側筐体部５に後側スプリング１１、スペーサ１７、マグネット１３を内部に固定したヨーク３、コイル１５を固定したキャリア８、前側スプリング９及び前側筐体部６を組み付ける。キャリア８の後側端に設けた嵌合突部２８を後側スプリングの凹部３７に嵌合してキャリア８と後側スプリング１１を係止し、キャリア８の前側端に設けた突部３３に前側スプリングの位置決め凹部３９を嵌合して前側スプリング１１を係止する。

その後、各部の必要箇所を接着剤で固定した後、図６に示すように、レンズバレル４を前側筺体６側からキャリア８に挿入して嵌合固定する。

レンズバレル４の嵌合固定は、図２及び図３に示すように、キャリア８の他方側壁２９、２９間にレンズバレル４の一方側壁２３を挿入し、挿入後にレンズバレル４をキャリア８に対して回動することより、図４（ａ）（ｂ）に示すように、他方側壁の嵌合凹部３１にレンズバレル４の嵌合凸部２５が嵌合固定される。

この第１実施の形態によれば、レンズバレル４は、レンズの光軸方向に沿ってキャリア８に挿入し、キャリア８の他方側壁２９、２９間にレンズバレル４の一方側壁２３を挿入し、一方側壁２３の嵌合凸部２５と他方側壁２９の嵌合凹部３１とを対向配置する。次にレンズバレル４を所定角度（数度）回動して、一方側壁２３の嵌合凸部２５を他方側壁２９の嵌合凹部３１に嵌合することにより、キャリア８にレンズバレル４を嵌合固定するから、レンズバレル４を従来のように一回転（３６０度）以上回して装着することがないのでレンズ駆動装置１の組立てが容易である。

レンズバレル４の一方側壁２３やキャリア８の他方側壁２９に、従来のようなねじ溝を形成しないので、これらの周壁２３、２９の肉厚を小さくでき、レンズ支持体７の外径が従来と同じ寸法の設計でありながら、レンズ２の径を従来よりも大きくできる。レンズ径を大きくすることにより、画素数の大きなイメージセンサに対応することができる。イメージセンサは、レンズの結像位置に設けて、受けた画像を画像信号に変換するものである。

更に、レンズバレル４の一方側壁２３はキャリア８の他方側壁２９、２９の間に配置されるから、一方側壁２３と他方側壁２９とに径方向の重なりがないので、その分レンズ径を大きくすることができる。

キャリア８にコイル１５を接着固定して、その周囲にマグネット１３等を配置してキャリア８を光軸方向に駆動するレンズ駆動装置１では、コイル１５やスプリング９、１１等に不具合が生じた場合に、レンズバレル４とキャリア８との嵌合を外すことにより、レンズバレル４のみを前側から取り出して再利用したり又はレンズ２に不具合がある場合には他のレンズバレル４と交換して用いることができる。

以下に、本発明の他の実施の形態を説明するが、以下に説明する実施の形態において、上述した実施の形態と同一の作用効果を奏する部分には、同一の符号を付してその部分の詳細な説明を省略、以下の説明では、上述した第１実施の形態と主に異なる点を説明する。

図９に第２実施の形態を示している。図９はレンズ支持体７に、前側スプリング９及び後側スプリング１１を取付けた状態の図であり、（ａ）（ｃ）は異なる方向から見た斜視図であり、（ｂ）は側面図である。

この第２実施の形態では、レンズバレル４の一方側壁２３の光軸方向の寸法を他方側壁２９よりも長くしてあり、レンズバレル４をキャリア８に嵌合固定した状態では、図９（ｃ）に示すように、一方側壁２３の後側端２３ｃがキャリア８のフランジ２７よりも後側に突設し、後側スプリング１１の凹部３７に係合するようにしてある。

この第２実施の形態では、レンズバレル４は組み付け後、取り外しが必要な場合には、レンズバレル４を組み付け時とは反対の方向に所定角度回転して、一方側壁２３の嵌合凸部と他方側壁２９の嵌合凹部３１とを分離した後、後側スプリング１１と干渉することなく、後側に挿通して引き抜くことができる。従って、レンズバレル４をレンズ駆動装置１の前側又は後側の何れからも引き抜きできる。

図１０に第３実施の形態を示す。この第３実施の形態では、レンズバレル４において、隣り合う一方側壁２３、２３間を薄膜状の閉塞壁４５で塞いだものである。この閉塞壁４５はその内周面４５ａを一方側壁２３の内周面２３ａと面一にしてある。

この第３実施の形態によれば、レンズバレル４は周方向の全周を壁で覆うことができるので、レンズバレル４内に塵等が侵入したり、外乱光が入るのを防止できる。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

例えば、一方側壁２３の嵌合凸部２５を嵌合凹部とし、他方側壁２９の嵌合凹部３１を嵌合凸部として互いに嵌合させるものであっても良い。

本発明の第１実施の形態に係るレンズ支持体と、前側スプリング及び後側スプリングを抜き出して示す分解斜視図である。 レンズ支持体におけるキャリアとレンズバレルとが嵌め合う前の状態を示す側面図である。 レンズ支持体の分解斜視図である。 （ａ）（ｂ）は、各々異なる方向から見たレンズ支持体の斜視図であり、(ｃ)(ｄ)は各々レンズバレルを異なる方向から見た斜視図である。 レンズ支持体に前側スプリングと後側スプリングとを取付けた状態を後側から見た斜視図である。 レンズ駆動装置にレンズバレルを組み付ける前の状態を示す斜視図である。 レンズ駆動装置の分解斜視図である。 レンズ駆動装置の断面図である。 本発明の形態を示す図であり、レンズ支持体に、前側スプリング及び後側スプリングを取付けた状態の図であり、（ａ）（ｃ）は異なる方向から見た斜視図であり、（ｂ）は側面図である。 第３実施の形態に係るレンズバレルの斜視図である。

符号の説明

１ レンズ駆動装置
４ レンズバレル
７ レンズ支持体
８ キャリア
９ 前側スプリング
１１ 後側スプリング
２１ 基板
２３ 一方側壁
２７ フランジ
２９ 他方側壁
２５ 嵌合突部
３１ 嵌合凹部

Claims (7)

1. レンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動装置に用いられるレンズ支持体であって、内周にレンズを固定したレンズバレルと、レンズバレルを装着するキャリアとを備え、レンズバレルは、円環状の基板と、基板の外周縁に設け且つ一端を基盤の外周縁から光軸方向に向けて延出する複数の一方側壁を有し、一方側壁は基板の外周沿って互いに間隔をあけて設けてあり、一方側壁の内周面にレンズの外周縁を固定してあり、一方側壁は周方向の側縁に嵌合部を有し、キャリアは環状のフランジと、フランジからレンズバレルの基板側に向けて突出し且つレンズバレルの一方側壁間に配置される他方側壁を有し、他方側壁は一方側壁と対向する周方向の側縁に一方側壁の嵌合部と嵌合する被嵌合部を有し、キャリアの他方側壁間にレンズバレルの一方側壁を挿入して回動することにより一方側壁の嵌合部と他方側壁の被嵌合部とを嵌合固定することを特徴とするレンズ支持体。
2. 他方側壁はフランジの内周縁の内周側に設けてあり、レンズバレルの一方側壁の外周面と、キャリアのフランジの内周縁とが対面することを特徴とする請求項１に記載のレンズ支持体。
3. レンズバレルは、隣り合う一方側壁間を塞ぐ閉塞壁を有し、閉塞壁の内周面と一方側壁の内周面とが面一にしてあることを特徴とする請求項２に記載のレンズ支持体。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載のレンズ支持体と、キャリアのフランジに接着固定した環状のコイルと、レンズ支持体の外周に配置した筐体と、コイルの外周に配置すると共に筐体の内周に固定したヨーク及びマグネットと、一端部をレンズ支持体に他端部を筐体に固定してレンズ支持体を筐体に対して光軸方向に移動自在に支持したスプリングとを備え、コイルに通電して生じる電磁力によりレンズ支持体をレンズの光軸方向に移動するレンズ駆動装置であって、レンズバレルは筺体に組みつけたキャリアに光軸方向一側から挿入して回動することによりキャリアに嵌合固定してあることを特徴とするレンズ駆動装置。
5. スプリングは、レンズ支持体の光軸方向の一側と他側とに各々設けてあり、少なくとも一方のスプリングは環状の内周側部と、環状の外周側部と、内周側部と外周側部とを連結する腕部とを有し、外周側部を筺体に固定してあり、内周側部をレンズ支持体に固定してあり、内周側部には内周縁に外周に向けて凹んだ凹部を周方向に間隔をあけて形成してあり、凹部にはレンズバレルの一方側壁が配置されることを特徴とする請求項４に記載のレンズ駆動装置。
6. 請求項４又は５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。
7. 請求項６に記載のカメラを搭載したことを特徴とするカメラ付き携帯電話。

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