JP2009080217A - レンズ駆動装置、カメラ及びカメラ付き携帯電話 - Google Patents
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Abstract
【課題】後側スプリングの位置決めが容易で且つレンズ支持体の内径を大きくとることができるレンズ駆動装置、カメラ及びカメラ付き携帯電話の提供を提供する。
【解決手段】本発明のレンズ駆動装置1において、後側スプリング11は環状の内周側部11aと、環状の外周側部11bと、腕部11cとを有してヨーク3に対してレンズ支持体7を光軸方向に移動自在に支持しており、コイル15に通電して生じる電磁力によりレンズ支持体7をレンズの光軸方向に移動しており、レンズ支持体7の光軸方向後側端面には、後側に向けて突設した係合突部40が設けてあり、後側スプリングの内周側部11aには、係合突部40が挿入される係合孔46が設けてあり、係合突部46を後側スプリングの係合孔46に挿通して固定してある。
【選択図】図1
【解決手段】本発明のレンズ駆動装置1において、後側スプリング11は環状の内周側部11aと、環状の外周側部11bと、腕部11cとを有してヨーク3に対してレンズ支持体7を光軸方向に移動自在に支持しており、コイル15に通電して生じる電磁力によりレンズ支持体7をレンズの光軸方向に移動しており、レンズ支持体7の光軸方向後側端面には、後側に向けて突設した係合突部40が設けてあり、後側スプリングの内周側部11aには、係合突部40が挿入される係合孔46が設けてあり、係合突部46を後側スプリングの係合孔46に挿通して固定してある。
【選択図】図1
Description
本発明は、小型カメラのレンズ駆動装置、そのレンズ駆動装置を搭載したカメラ及びカメラ付き携帯電話に関する。
この種のレンズ駆動装置において、特許文献1には、レンズ支持体の光軸方向前側に前側スプリングを取付け、後側に後側スプリングを取付け、後側スプリングは環状の外周側部と環状の内周側部とを有し、内周側部と外周側部とを腕部で連結する構成が開示されている。
この特許文献1では、後側スプリングの内周側部とレンズ支持体との固定について詳細に開示されていないが、レンズ支持体の後端面に内周壁を設けて内周壁の外周に後側スプリングの内周側部を配置し、レンズ支持体の後端面と後側スプリングの内周側部との間に注入した熱硬化接着剤で、後側スプリングの内周側部とレンズ支持体とを固定している。
しかし、特許文献1の技術では、レンズ支持体の後端部に後側スプリングの内周側部を配置するときに、レンズ支持体の後端部に対して後側スプリングの内周側部の周方向における位置決めがし難いという問題がある。
また、レンズ支持体の後端部に内周壁を設けてその外周囲に後側スプリングの内周側部を配置しているので、レンズ支持体は内周壁の厚み分、内径が小さくなる(レンズ径が制約される)という問題がある。
そこで、本発明は、後側スプリングの位置決めが容易で且つレンズ支持体の内径を大きくとることができるレンズ駆動装置、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、環状のヨークと、ヨークに設けたマグネットと、ヨークの内周側に配置され且つ外周にコイルが固定されたレンズ支持体と、レンズ支持体の光軸方向前側に設けた前側スプリングと、レンズ支持体の光軸方向後側に設けた後側スプリングと、筐体とを備え、後側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複数の腕部とを有し、内周側部をレンズ支持体の光軸方向後側端面に配置し且つ外周側部を筐体部に固定してあり、ヨークに対してレンズ支持体を光軸方向に移動自在に支持しており、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、レンズ支持体の光軸方向後側端面には、後側に向けて突設した係合突部が設けてあり、後側スプリングの内周側部には、係合突部が挿入される係合孔が設けてあり、レンズ支持体の係合突部を後側スプリングの係合孔に挿通して固定してい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、コイルの一端部は、レンズ支持体の係合突部に係合して後側スプリングの内周側面に導電性接着剤で接続してあり、後側スプリングに電力を供給してコイルに通電していることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、レンズ支持体の光軸方向後側面には、熱硬化性接着剤の接着剤溜め凹部が形成してあり、凹部の開口に後側スプリングの内周側面を対向配置して、凹部に溜めた熱硬化性接着剤で、レンズ支持体とスプリングの内周側部とを接着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3に記載の発明において、接着剤溜め凹部に対向する後側スプリングの内周側面には、スリットが形成してあることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れか一項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6に記載の発明は、請求項5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、レンズ支持体の後端面に形成した係合突部に、後側スプリングの内周側部の係合孔を挿入することにより、レンズ支持体の後端面に対する後側スプリング内周側部の位置決めが容易にできる。特に、後側スプリング内周側部における周方向及び径方向の2次元の位置決めがし易い。
係合突部は支持体の後端面に設けて後端面にスプリングの内周側部を係合しているので、レンズ支持体の外周にスプリングの内周側部を配置する従来に比較して、レンズ支持体の内径を大きくとることができる(換言すれば、レンズ径を大きくすることができる)。
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、コイルの一端部を後側スプリングに接続するときにコイルの一端部を係合突部に係合しているので、コイルの一端部を後側スプリングに安定に保持できるから、これにより接着剤による接着が可能となった。
また、コイルとスプリングとの接続を導電性接着剤で行っているので、従来のはんだ付けによる接続に比較して、はんだに含まれているフラックスの飛散等がなく、フラックスが飛散して周囲部へ固着する等の悪影響を防止できる。また、はんだ付けには熟練を要するが接着剤による接着には熟練を必要としないので、容易に製造でき且つ製品歩留まりを高めることができる。
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、熱硬化接着剤をレンズ支持体の接着剤溜め凹部に注入して、後側スプリングの内周側部を接着剤溜め凹部を閉じるように対向配置して加熱(炉に入れる)すれば良いので、製造が容易にできる。また、接着剤溜め凹部を設けることにより接着剤が過熱により軟化したときに、周囲に接着剤が食み出すのを防止できる。
請求項4に記載の発明によれば、請求項3に記載の作用効果を奏すると共に、加熱により熱硬化性接着剤の粘性が低下したときに、余分な接着剤をスリットから後側スプリングの内周側部の表面に逃すことができ、レンズ支持体の後端面の内周側や外周側への流出を防止できる。即ち、レンズ支持体の内周側に流れ出るとレンズに悪影響を与え、外周側に流れ出るとスプリングの腕部等の周囲部に付着して機能を損なうおそれがあるが、後側スプリングの内周部の後側面に流れ出れば内周側部の面に沿って広がるだけで、周囲に与える影響が少ない。
請求項5に記載の発明によれば、請求項1〜4の何れか一項に記載の作用効果を奏するカメラを提供できる。
請求項6に記載の発明によれば、請求項5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1〜10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駆動装置における後側スプリングの内周側部とコイルとの接続部分を抜き出して示す斜視図であり、(a)は係合突部にコイルの一端を巻き付けた状態を示し、(b)はコイルの一端部を導電性接着剤で後側スプリングの内周側部に接着した状態を示し、図2は本発明の実施の形態に係るレンズ支持体と、後側スプリングを抜き出して示す分解斜視図であり、図3は本発明の実施の形態に係るレンズ支持体に後側スプリングを取付けた状態の斜視図であり、図4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5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6はレンズ支持体の分解斜視図であり、図7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8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9はレンズ駆動装置の分解斜視図であり、図10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9及び図10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2、図9及び図10参照)が固定されている。また、図9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10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。
図9に示すように、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4に二点鎖線2で示すように、レンズ2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4〜図7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6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4〜図6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5及び図7参照)。
図6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4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7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各々、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7及び図10参照)には環状のコイル15が接着剤により固定される。
図10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4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。
図4及び図9に示すように、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11b、11bは、絶縁体(図9参照)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11a、11aは、キャリア8のフランジ部27の後端面27a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4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ものである。
ここで、図1〜図6を参照して、レンズ支持体7と後側スプリング11の内周側部11aとの固定について説明する。レンズ支持体7の光軸方向後端面27aには、その周方向には略等間隔の4箇所に係合突部40が後側に向けて突設されており、各係合突部40は、フランジ部27の内周縁と外周縁との間の中間位置にある。尚、本実施の形態では、4つの係合突部40のうちの一つが他よりも径の大きな係合突部40aになっている。
また、各係合突部40の近傍には、接着剤溜め用凹部41が形成されている。レンズ支持体7の後側端面27aにおいて、略180度離れた位置で、後端面27aを2分するように突設するのは、後側スプリング11の一方側部30と他方側部32とを分割して保持する絶縁突起42である。
一方、後側スプリング11の内周側部11aには、各係合突部40が挿入される円形状の係合孔46が形成されており、レンズ支持体7の各係合突部40を後側スプリング11の係合孔46に挿通して位置決めするようになっている。尚、本実施の形態では、4つの係合孔46のうち一つを大径の係合突部40aに対応して大径の係合孔46aとしてあり、レンズ支持体7に対する後側スプリング11の取付け位置を特定の位置にするようにしてある。
また、後側スプリング11の内周側部11aには、係合孔46の隣に面積を広くした接着部47が形成してあり、この接着部47は接着剤溜め用凹部41の開口を塞ぐように配置されており、接着剤溜め用凹部41に注入した接着剤が熱により粘度低下したときに流れ出してレンズ支持体7の後端面と接着部47との間を接着するようになっている。
尚、後側スプリング11の内周側部11aにおいて、接着部47には、スリット48が形成してあり、余分な接着剤をスリットから接着部47の表面側に逃すようになっている。
後側スプリング11の一方側部30と他方側部32とには、各々コイル15の一端が導電性接着剤49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。
コイル15の一端部15aは、図1(a)に示すように、後側スプリング11の内周側部11aに挿通した状態で、係合突部40に一周巻いて係合させた後、図1(b)に示すように、導電性接着剤49で後側スプリングの内周側部11aに接着固定している。
尚、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。
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(レンズ支持体7)の後側端に設けた係合突部40を後側スプリングの係合孔46に挿入してキャリア8と後側スプリング11を係止する。そして、図1に示すように、コイル15の一端部15aは、コイルの被服材を除去した後、係合突起40に一回又は数回巻きつけた後、コイル15の一端部15aを導電性接着剤49で係合孔46の周囲部に接着固定する。
尚、キャリア8(レンズ支持体7)の接着剤溜め用凹部41には、後側スプリング11を取り付ける前に熱硬化接着剤を注入しておく。
その後、各部の必要箇所に熱硬化接着剤を注入した後、炉に入れて接着剤を熱硬化させた後、図8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5及び図6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7(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。
レンズ支持体7の後端面27に形成した係合突部40を、後側スプリング11の内周側部11aの係合孔部46に挿入することにより、後側スプリング11をレンズ支持体7の後端面に取付けできるので、位置決めが容易にできる。
しかも、係合孔部46に係合突部40を挿入して位置決めするので、2次元(平面)における位置決めができる。
係合突部40は、レンズ支持体7の後端面27に設けているので、レンズ支持体7の内周縁に内周側壁を設ける従来に比較して、レンズ支持体の内径を大きくとることができ、換言すれば、レンズ径を大きくすることができる。
コイル15の一端部15aを後側スプリング11に接続するときに、コイルの一端部15aを係合突部40に係合しているので、コイル15の一端部15aを後側スプリング11に安定に保持でき、接着剤による接着が可能となったものである。
また、コイル15と後側スプリング11との接続を導電性接着剤49で行っているので、従来のはんだ付けによる接続に比較して、はんだに含まれているフラックスの飛散等がなく、フラックスが飛散して周囲部へ固着する等の悪影響を防止できる。また、はんだ付けは熟練を要したが、係る熟練を必要としないので、容易に製造でき且つ製品歩留まりを高めることができる。
レンズ支持体7と後側スプリング11とを接着する接着剤はレンズ支持体7の接着剤溜め凹部41に注入して、後側スプリング11の内周側部11aを接着剤溜め凹部41を覆うように対向配置すれば良いので、製造が容易にできる。また、接着剤の注入時における接着剤の食み出しを防止できる。
加熱により熱硬化性接着剤の粘度が低下したときに余分な接着剤をスリット48から後側スプリング11の内周側部11aの表面に逃すことにより、レンズ支持体7の後端面27の内周側や外周側への流出を防止し、レンズ支持体7の内周側に流れ出てレンズに悪影響を与えたり外周側に流れ出て後側スプリング11の腕部11c等の周囲部に付着してその機能を損なうことを防止できる。即ち、本実施の形態では、接着剤は後側スプリング11の内周側部11aの後側面に流れ出るだけなので、周囲に与える影響を少なくできる。
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、後側スプリング11は一方側部30と他方側部32とに分離したものに限らず、一体になっているものであって良い。
係合突部40は、円柱、円錐台、半球状に限らず、四角柱等の多角柱形状であっても良く、その係合は制限されない。
係合突部40にはその一部に切欠きや溝を設けて、コイル15の一端部を切欠きや溝に係止するようにしても良い。
レンズ支持体7は、キャリア8とレンズバレル4とを外周で嵌め合う構成にすることに限らず、キャリア8の内周にレンズバレルを配置するものであっても良い。
1 レンズ駆動装置
4 レンズバレル
7 レンズ支持体
9 前側スプリング
11 後側スプリング
15 コイル
15a コイルの一端部
27 フランジ
40 係合突部
41 接着剤溜め用凹部
46 係合孔
47 接着部
48 スリット
4 レンズバレル
7 レンズ支持体
9 前側スプリング
11 後側スプリング
15 コイル
15a コイルの一端部
27 フランジ
40 係合突部
41 接着剤溜め用凹部
46 係合孔
47 接着部
48 スリット
Claims (6)
- 環状のヨークと、ヨークに設けたマグネットと、ヨークの内周側に配置され且つ外周にコイルが固定されたレンズ支持体と、レンズ支持体の光軸方向前側に設けた前側スプリングと、レンズ支持体の光軸方向後側に設けた後側スプリングと、筐体とを備え、後側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複数の腕部とを有し、内周側部をレンズ支持体の光軸方向後側端面に配置し且つ外周側部を筐体部に固定してあり、ヨークに対してレンズ支持体を光軸方向に移動自在に支持しており、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、
レンズ支持体の光軸方向後側端面には、後側に向けて突設した係合突部が設けてあり、後側スプリングの内周側部には、係合突部が挿入される係合孔が設けてあり、レンズ支持体の係合突部を後側スプリングの係合孔に挿通して固定していることを特徴とするレンズ駆動装置。 - コイルの一端部は、レンズ支持体の係合突部に係合して後側スプリングの内周側面に導電性接着剤で接続してあり、後側スプリングに電力を供給してコイルに通電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。
- レンズ支持体の光軸方向後側面には、熱硬化性接着剤の接着剤溜め凹部が形成してあり、凹部の開口に後側スプリングの内周側面を対向配置して、凹部に溜めた熱硬化性接着剤で、レンズ支持体とスプリングの内周側部とを接着して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。
- 接着剤溜め凹部に対向する後側スプリングの内周側面には、スリットが形成してあることを特徴とする請求項3に記載のレンズ駆動装置。
- 請求項1〜4の何れか一項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。
- 請求項5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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JP2007248345A JP2009080217A (ja) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | レンズ駆動装置、カメラ及びカメラ付き携帯電話 |
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Cited By (20)
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