JP2009204676A - マイクロレンズの電磁干渉防御機構 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロレンズの電磁干渉防御機構の提供。
【解決手段】四周に磁性素子が収容されたフレームと、マイクロレンズを載置し、外部がコイル素子で被包された受け座と、弾性素子であって、外固定部と内可動部が四組の９０度弦で接続されてなり、該外固定部が該フレームに接続され、該内可動部が該受け座に接続され、弾性活動可能に受け座を該フレームの中心において空中に支持する、上記弾性素子と、該フレームの上方に設けられた上蓋と下方に設けられた下蓋であって、該弾性素子を該フレームに固定接続する上蓋と下蓋と、金属カバーであって、該上蓋、該弾性素子、該受け座、該フレーム及び該下蓋の外部を被覆し、底部に導電片が設けられて電気的に接地端に接続され、対外発生する電磁効果を接地の方式で隔離すると共に、外部からの電磁干渉から隔離し静電保護を行なう上記金属カバーと、を包含する。
【選択図】図３

Description

本発明はマイクロレンズの電磁干渉防御機構に係り、特に、レンズを電磁駆動し移動させてフォーカス機能を達成するマイクロフォーカスレンズの、電磁干渉（ＥＭＩ、ＥＭＣ及びＥＳＤ）防御の機構に関する。

科学技術の進歩により、デジタルカメラの体積の縮小が進み、現在、携帯電話もデジタルカメラの機能を具備するようになった。これらはいずれも撮像レンズのモジュール化とマイクロ化によるものである。マイクロレンズ内に設けられる自動フォーカス駆動構造には多くの種類があるが、現在、最も普及しているのはボイスコイルモータ（ＶＣＭ）であり、それは体積が小さく、消費電力が小さく、移動が高精度で、価格が低廉である等の長所を有し、マイクロレンズ中の自動フォーカス用の短距離駆動に適合する。

図１は周知のレンズフォーカス装置２００であり、レンズセット２０１、及びホトセンサ２０２で構成される。該レンズセット２０１は被撮像物の反射撮像光をホトセンサ２０２上で成像させる。もし、レンズセット２０１とホトセンサ２０２の間の距離が固定されていれば（すなわち固定フォーカスレンズ）、２−３メートルより遠い距離にある物品のみを明晰に現出できる。もし近接撮影機能を具備させるなら、余分のレンズフォーカス装置を利用してレンズセット２０１を移動させることで、レンズセットとホトセンサの間の距離を変更してフォーカスの目的を達成する必要がある。

レンズセット２０１がズーム機能を具備する時、レンズセット内部の複数のレンズ群の間も、ズーム倍率の変更に併せて対応する移動を移動を発生する必要があり、このとき、上述のレンズ群の移動にもフォーカス装置をレンズモジュール中に設計することが必要である。

周知のフォーカス機構の設計によると、そのレンズセットの移動にはほとんど手動方式が採用され、使用上、比較的不便である。レンズのフォーカス方式を手動から電磁駆動に変更すれば、レンズを自動フォーカスさせられ、機構設計を簡易化できるが、電磁干渉（ＥＭＩ）の問題を発生する。現在のテクノロジー製品、例えば携帯電話、ノートパソコン、携帯情報端末機等は、いずれも電磁干渉（ＥＭＩ）、電磁相容性（ＥＭＣ）及び静電保護（ＥＳＤ）の規格があり、これによりもし電磁駆動方式でフォーカスすると、ＥＭＩ、ＥＭＳ及びＥＳＤ規格に符合させなければならない。

本発明の目的は、一種のマイクロレンズの電磁干渉防御機構を提供し、電磁駆動方式で受け座とマイクロレンズを駆動して移動させフォーカス機能を達成し、且つ駆動性能が良好で、組立精度が良好で、電磁効果防御等の長所を具備させることにある。

本発明のマイクロレンズの電磁干渉防御機構は、四周に磁性素子が収容されたフレームと、マイクロレンズを載置し、外部がコイル素子で被包された受け座と、弾性素子であって、外固定部と内可動部が四組の９０度弦で相互に接続されてなり、該外固定部が該フレームに接続され、該内可動部が該受け座に接続され、弾性活動可能に受け座を該フレームの中心において空中に支持する、上記弾性素子と、該フレームの上方に設けられた上蓋と下方に設けられた下蓋であって、該弾性素子を該フレームに固定接続する上蓋と下蓋と、金属カバーであって、該上蓋、該弾性素子、該受け座、該フレーム及び該下蓋の外部を被覆し、底部に導電片が設けられて電気的に接地端に接続され、対外発生する電磁効果を接地の方式で隔離すると共に、外部からの電磁干渉から隔離し静電保護を行なう上記金属カバーと、を包含する。

前述のマイクロレンズの電磁干渉防御機構において、該弾性素子が金属製とされ、更に延伸部が設けられ、該延伸部が下向きに９０度折り曲げられて、該コイル素子の電力供給用のプラスマイナス極板とされ、給電極板が弾性素子と一体成形されて、空間節約の効果を達成する。

前述のマイクロレンズの電磁干渉防御機構において、該受け座が未作動時に該弾性素子の発生する下向き応力を受け、これにより該受け座が下向きに下蓋の上面を押圧し、これにより該受け座がどのような方向の開始位置にあっても、弾性素子の下向き応力を受けて固定される。

前述のマイクロレンズの電磁干渉防御機構において、該受け座の下端の四隅にそれぞれ下向きに延伸された止め板が設けられ、下蓋の該止め板に対応する位置に少なくとも一つの回転抑制孔が設けられ、該止め板が該回転抑制孔中に挿入されて、該受け座が外力により回転するのを防止する。

前述のマイクロレンズの電磁干渉防御機構は、更に可動部保護板を具え、該可動部保護板は該弾性素子の内可動部に接続され、外端に少なくとも一つの凸板が設けられ、該上蓋は中空構造とされ、且つ内側が該可動部保護板の外側輪郭に対応し、該内側の該凸板に対応する位置に可動凹溝が設けられ、該凸板が該可動凹溝内部で活動し、垂直線形案内機構を形成し、該受け座が可動部保護板により上蓋内のみで垂直線形移動可能とされて水平回転不能とされる。

前述のマイクロレンズの電磁干渉防御機構において、上蓋の四隅にそれぞれ位置決め柱が設けられ、該弾性素子、フレーム及び下蓋の四隅の該位置決め柱に対応する位置にそれぞれ位置決め孔が設けられ、該位置決め柱がこれらの位置決め孔を貫通し、各部品の対応位置を固定し、高い組立精度を達成する。

前述のマイクロレンズの電磁干渉防御機構において、該金属カバー底部に少なくとも一組の対称なフックが設けられ、下蓋のこれらフックに対応する位置に一組の係合部が設けられ、該フックが該係合部と緊密に結合される。

本発明は、電磁駆動フォーカスレンズを使用し、並びにＥＭＩ、ＥＭＳ及びＥＳＤ規格の要求に符合させるため、一種のマイクロレンズの電磁干渉防御機構を提供し、簡易化した機構設計を具備させ及び生産コストを減らし並びに組立工程を改良し、このマイクロフォーカス構造を携帯電話、ノートパソコン、携帯情報端末装置等の製品のカメラモジュールに使用できるようにした。

図２は本発明の上視立体図である。図３は本発明のフォーカス構造の立体分解図である。本発明のフォーカス構造は、受け座１０、コイル素子２０、フレーム３０、四つの磁性素子４０、少なくとも一つの弾性素子５０、上蓋６０、下蓋７０、可動部保護板８０、金属カバー９０及びマイクロレンズ１００を包含する。

該受け座１０は該マイクロレンズ１００を載置し、中心部分が中空の軸孔構造を呈し、且つこの軸孔の内側面にネジが切られ、マイクロレンズ１００外部の雄ねじと螺合し、マイクロレンズ１００が該受け座１０の中空軸孔内に固定される。該受け座１０の外部はコイル素子２０に被覆される。

該フレーム３０は立方中空構造を呈し、四周の垂直面の中空部分に四つの磁性素子４０、例えば磁石が置かれ、該受け座１０は該フレーム３０の中空構造の中心部分に収容され、該受け座１０はフレーム３０内にあって垂直線形移動のみ行なえる。

図４も参照されたい。図４は本発明の弾性素子の立体表示図である。該弾性素子５０は平板状を呈し、中心が筒抜け状で円孔５１が形成されて該受け座１０の軸孔に対応し、該弾性素子５０は外固定部５２と内可動部５３が四つの９０度弦５４により接続されてなり、外側が固定され、内側が弾性活動するバネとされ、好ましくは、該弾性素子５０は上平板弾性片及び下平板弾性片を包含し、その外固定部５２はそれぞれ該フレーム３０の上下二端に接続され、内可動部５３は該受け座１０の上下二端に接続されて、受け座１０を支持してそれをフレーム３０の中心に固定し、該弾性素子５０の内可動部５３は４組の９０度弦５４で構成されたバネを通して衝撃、振動、落下により受け座１０が受け得るＸ、Ｙ、Ｚ方向の力を吸収する。

また、該上平板弾性片と下平板弾性片は金属製とされ、それぞれ電気的に該コイル素子のプラスマイナス極端に接続され、並びにそれぞれに延伸部５５が設けられ、該延伸部５５が下向きに９０度折り曲げられ、下向きに延伸され並びに電気的に回路板（図示せず）に接続され、該コイル素子２０に給電するプラスマイナス極板とされ、給電極板と弾性素子５０が一体成形されることで、空間節約の効果を達成する。

該上蓋６０と下蓋７０は、それぞれ該フレーム３０の上方と下方に設けられ、該弾性素子５０を該フレーム３０に固定し、図３及び図５の図２のＡ−Ａ断面図も参照されたいが、該受け座１０は未動作時に該弾性素子５０の発生する下向きの応力を受け、該受け座１０が下蓋７０の上面を押圧することにより、受け座１０は上向きに放置されても、或いは下向きに放置されても、或いは水平に放置されても、該弾性素子５０の下向きの応力を受けて固定され、該受け座１０はどの方向の開始位置にあっても、垂直軸方向のぐらつき及び移動を発生しない。

該受け座１０の下端の四隅にはそれぞれ下向きに延伸された止め板１２が設けられ、該下蓋７０の該止め板１２に対応する位置に回転抑制孔７１が設けられ、該止め板１２は該回転抑制孔７１中に挿入されて該受け座１０の外力を受けての回転が防止される。

該上蓋６０と該受け座１０の間に更に可動部保護板８０が設けられ、該可動部保護板８０は該弾性素子５０の内可動部５３に接続され、該受け座１０に協動し、該上蓋６０の中心は中空構造とされ、且つ内側は該可動部保護板８０の外側輪郭に対応し、該可動部保護板８０の外側に少なくとも一つの凸板８１が設けられ、該上蓋６０の内側の該凸板８１に対応する位置に活動凹溝６１が設けられ、該凸板８１が該活動凹溝６１内でのみ活動可能とされ、垂直線形案内機構を形成し、該受け座１０が可動部保護板８０により上蓋６０内で垂直線形移動のみ可能とされ、水平回転不能とされる。

該上蓋６０の四隅にそれぞれ位置決め柱６２が設けられ、該弾性素子５０、フレーム３０及び下蓋７０の四隅の該位置決め柱６２に対応する位置に、位置決め孔５６、３１及び７３が設けられ、該位置決め柱６２はこれら位置決め孔５６、３１及び７３中を貫通し、各部分の対応位置を固定し、高い組立精度の効果を達成する。

該金属カバー９０は前述の受け座１０、フレーム３０、弾性素子５０、上蓋６０及び下蓋７０の外部を被覆し、底部に少なくとも一つの導電接続片９１が設けられ、該金属カバー９０は導電の効果を具備し、該導電接続片９１を利用して電気的に回路板（図示せず）の接地端に接続され、コイル素子２０と磁性素子４０の発生する電磁効果を接地の方式により隔離し、また、外部の電磁干渉を隔離し静電保護を行なう。

該金属カバー９０の底部に少なくとも一組の対称なフック９２が設けられ、下蓋７０の該フック９２に対応する位置に係合部７２が設けられ、該フック９２が該係合部７２と緊密に結合される。

本発明のフォーカス構造が作動する時、電流は該弾性素子５０により該コイル素子２０に伝導され、該コイル素子２０がこれにより磁場を発生して推力を具備し、該受け座１０を駆動しフレーム３０内で垂直方向の線形移動を形成させ、該受け座１０とマイクロレンズがフォーカス位置に固定されフォーカス動作が完成する。

総合すると、本発明は上述の構造を利用し、電磁駆動方式で受け座とマイクロレンズを駆動し移動させ、フォーカス機能を達成し、且つ駆動性能が良好で、組立精度が良好で、電磁効果防御等の長所を有する。ゆえに本発明の上述に記載の技術は、周知の設計とは異なり、全体の使用価値を高めることができ、また、その出願前に頒布された刊行物に記載されておらず、公開使用もされておらず、ゆえに特許の要件に符合する。

周知のレンズ自動フォーカス装置表示図である。 本発明の上視立体図である。 本発明のフォーカス構造の立体分解図である。 本発明の弾性素子の立体表示図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

２０１ レンズセット
２０２ ホトセンサ
１０ 受け座 １２ 止め板 ２０ コイル素子
３０ フレーム ３１ 位置決め孔
４０ 磁性素子
５０ 弾性素子 ５１ 円孔 ５２ 外固定部
５３ 内可動部 ５４ ９０度弦 ５５ 延伸部
５６ 位置決め孔
６０ 上蓋 ６１ 活動凹溝 ６２ 位置決め柱
７０ 下蓋 ７１ 回転抑制孔 ７２ 係合部
７３ 位置決め孔
８０ 可動部保護板 ８１ 凸板
９０ 金属カバー ９１ 導電接続片 ９２ フック
１００ マイクロレンズ

Claims (7)

1. マイクロレンズの電磁干渉防御機構において、
   立方中空構造を呈し、四周の垂直面の中空部分にそれぞれ磁性素子が収容されたフレームと、
   中空軸孔構造を呈し、軸孔内にマイクロレンズを載置し、外部がコイル素子に被包された受け座と、
   平板状を呈し、中心を貫通するように該軸孔に対応する円孔が設けられ、四組の９０度弦で接続された外固定部と内可動部を具え、該外固定部が該フレームに接続され、該内可動部が該受け座に接続され、該受け座を該フレームの中心において空中に弾性活動可能に支持する少なくとも一つの弾性素子と、
   該フレームの上方と下方に設けられて該弾性素子を該フレームに固定する上蓋と下蓋と、
   該上蓋、該弾性素子、該受け座、該フレーム及び該下蓋の外部を被覆し、底部に接地端に電気的に接続される少なくとも一つの導電接続片が設けられた金属カバーと、
   を包含したことを特徴とする、マイクロレンズの電磁干渉防御機構。
2. 請求項１記載のマイクロレンズの電磁干渉防御機構において、該弾性素子は上平板弾性片及び下平板弾性片を包含し、該外固定部はそれぞれ該フレームの上下二端に接続され、該内可動部は該受け座の上下二端に接続されることを特徴とする、マイクロレンズの電磁干渉防御機構。
3. 請求項２記載のマイクロレンズの電磁干渉防御機構において、該上平板弾性片及び下平板弾性片は金属製とされ、該上平板弾性片及び下平板弾性片はそれぞれ電気的に該コイル素子のプラスマイナス極端に接続され、並びにそれぞれに延伸部が設けられ、該延伸部が下向きに９０度折り曲げられ、下向きに延伸され並びに電気的に回路板に接続されたことを特徴とする、マイクロレンズの電磁干渉防御機構。
4. 請求項１記載のマイクロレンズの電磁干渉防御機構において、該受け座の下端の四隅にそれぞれ下向きに延伸された止め板が設けられ、該下蓋の該止め板に対応する位置に回転抑制孔が設けられ、該止め板が該回転抑制孔中に挿入されたことを特徴とする、マイクロレンズの電磁干渉防御機構。
5. 請求項１記載のマイクロレンズの電磁干渉防御機構において、該上蓋と該受け座の間に可動部保護板が設けられ、該可動部保護板が該弾性素子の内可動部に接続され、該可動部保護板の外側に少なくとも一つの凸板が設けられ、該上蓋は中空構造とされ、且つ内側が該可動部保護板の外側輪郭に対応し、該上蓋の内側に該凸板をその内側で活動させる活動凹溝が設けられたことを特徴とする、マイクロレンズの電磁干渉防御機構。
6. 請求項１記載のマイクロレンズの電磁干渉防御機構において、該上蓋の四隅にそれぞれ位置決め柱が設けられ、該弾性素子、該フレーム及び該下蓋の四隅の該位置決め柱に対応する位置にそれぞれ位置決め孔が設けられ、該位置決め柱がこれらの位置決め孔を貫通することを特徴とする、マイクロレンズの電磁干渉防御機構。
7. 請求項１記載のマイクロレンズの電磁干渉防御機構において、該金属カバー底部に少なくとも一組の対称なフックが設けられ、下蓋のこれらフックに対応する位置に一組の係合部が設けられ、該フックが該係合部と緊密に結合されることを特徴とする、マイクロレンズの電磁干渉防御機構。

Images