JP2011022366A

JP2011022366A - レンズ駆動用装置

Info

Publication number: JP2011022366A
Application number: JP2009167404A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Masutani; 武増谷
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2011-02-03

Abstract

【課題】携帯電話などに搭載される小型カメラのレンズ駆動用装置に関し、下方バネ保持体への下方バネの固定状態が安定し、その固定部分の緩みなどが発生し難い構成のものを提供する。
【解決手段】下方バネ保持体６０に、金属板製のリードフレーム８１、９１を一体化させ、リードフレーム８１の左フレーム部８２に下方バネ６１の固定部６３を、またリードフレーム９１の右フレーム部９２に下方バネ７１の固定部７３を、それぞれ溶接で接続した構成のものとした。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯電話などに搭載される小型カメラのレンズ駆動用装置に関するものである。

近年、携帯電話が普及すると共に、その機能向上も図られ、小型カメラを搭載したものが主流となっている。以下に、その小型カメラのレンズ駆動用装置について図面を用いて説明する。

図３は従来のレンズ駆動用装置の正面断面図であり、同図において、１は外形が上面視略矩形状で上下に貫通する略円形の中央孔を有した絶縁樹脂製のベースで、その上方には絶縁樹脂製の下方バネ保持体５が重ねて接着固定されている。

下方バネ保持体５は、ベース１と同様に外形が上面視略矩形状で上下に貫通する略円形の中央孔を有した形状で形成されており、下方に突出するように固定された二つの端子７、９を備えている。そして、下方バネ保持体５には、二つの板状の下方バネ１１、２１が固定されている。これらの下方バネ１１、２１および二つの端子７、９は、図４のキャリアへの取り付け前の下方バネおよび端子をベースに組み合わせた状態の斜視図に示すように、ベース１に対して組み合わせられる。この図４を用いて、まず下方バネ１１、２１などの説明をする。

下方バネ１１は、図４に示すように、内側の円弧状部１２に対し外側の二つの固定部１３との間が細幅円弧状の弾性アーム１４で各々連結された形状で形成されている。また、下方バネ２１も、下方バネ１１と同様に、内側の円弧状部２２に対し外側の二つの固定部２３との間が細幅円弧状の弾性アーム２４で連結された形状で形成されている。その円弧状部１２と２２とは、同一径で設定されており、円弧状部１２、２２が円環配置となるように、二つの板状の下方バネ１１、２１は、固定部１３、２３のそれぞれが下方バネ保持体５の対応する角部位置に固定されている。その固定方式は、図中にはあらわれていないが、二つの下方バネ１１、２１の各固定部１３、２３は、上記各角部位置に下方バネ保持体５の樹脂により一体形成されている突起部を潰しカシメして、下方バネ保持体５にそれぞれ固定されている。

そして、下方バネ１１、２１は、上記固定状態で、下方バネ１１が端子７に電気的に接続していると共に、下方バネ２１が端子９に電気的に接続している。また、下方バネ１１、２１の互いの円弧状部１２、２２によって構成された円環状部分がキャリア用保持部となって、上記キャリア用保持部が、円筒状に形成された絶縁樹脂製のキャリア３０（図３参照）の下端位置に取り付けられている。なお、下方バネ保持体５に固定された端子７、９は、ベース１より下方に突出している。

そして、図３に示すように、キャリア３０の外周円周面にはコイル３３が巻かれている。コイル３３の一端は、一方の下方バネ１１に電気的に接続され、コイル３３の他端は、他方の下方バネ２１に電気的に接続されている。また、キャリア３０内には、レンズを備えた鏡筒３５が一体化されている。

４０は、外形が略直方体形状に形成された金属板製の中間部材で、下方バネ保持体５上に重ねて接着固定されており、キャリア３０を内部に収容している。この中間部材４０には、角部位置にあたる内壁部のそれぞれに磁石（図中にはあらわれず）が固定されており、所謂ヨークの機能を果たす部材となっている。また、この中間部材４０は、機器への装着状態では、電気的にアースに落とすようにして組み込まれる。このため、以下の説明では、中間部材４０をヨーク部材４０と記載して説明する。そして、ヨーク部材４０内に固定されている各磁石は、コイル３３の外周面の外方位置に所定隙間を空けて対向している。その磁極としては、コイル３３の外周面に対向する全面が、Ｎ極またはＳ極となる配置となっている。

そして、ヨーク部材４０上には、上面視略矩形状で上下に貫通する略円形の中央孔を有した形状の上方バネ保持体４５が重ねて接着固定されている。上方バネ保持体４５には、板状の一つの上方バネ５０が、下方バネ１１と同一固定方式で取り付けられている。上方バネ５０の形状は、上記固定部分から内周側に細幅で伸びる弾性アームが、キャリア用保持部となる円形リング部に連結された形状で、この円形リング部が、キャリア３０上端に固定されている。

なお、上方バネ５０と下方バネ１１、２１は、上記キャリア３０に取り付けられた状態では各弾性アームが所定量撓んだ状態となっている。

そして、上方バネ保持体４５上には、外形が上面視略矩形状で上下に貫通する略円形の中央孔を有した金属板製の上フレーム５５が接着固定されている。なお、上フレーム５５はヨーク部材４０と同電位になるように電気的に接続されている。これらで従来のレンズ駆動用装置が構成されている。

上記構成の従来のレンズ駆動用装置は、二つの端子７と９との間に所定電圧を印加して使用される。つまり、電流を、端子７、一方の下方バネ１１、コイル３３、他方の下方バネ２１、端子９の順（またはその逆の順）に流すと、キャリア３０に巻かれたコイル３３の通電方向は外周円周方向となり、それに対し、ヨーク部材４０内部の磁石からはキャリア３０に対し径方向に向く磁束が働いている構成であるため、これらによってキャリア３０に相応する上方に向く力が働きキャリア３０並びにそれに一体化された鏡筒３５が、上方バネ５０、下方バネ１１、２１のバネ力に抗して上方バネ５０の弾性アームや下方バネ１１、２１の弾性アーム１４、２４を撓ませつつ上方に移動し、それらバネ力と釣り合う位置で停止する。その電流が増加すればキャリア３０は上方に進み、電流が減少すれば下方に戻り、このように電流が制御されることによってレンズのピント調整がされる。

以上のように、従来のレンズ駆動用装置は、上方バネ５０と下方バネ１１、２１とを用いて、それらのバネ力に抗してキャリア３０を移動させる構成になっていた。ここに、上記バネ力は、キャリア３０（鏡筒３５）の傾きを抑える役割も担っていたが、上記キャリア３０（鏡筒３５）の傾きを抑えるには、二分割されて制御し難い下方バネ１１、２１よりも、一つのバネ材で形成された上方バネ５０のバネ力で規制する構成が一般的で、上方バネ５０を下方バネ１１、２１よりも厚い材質のもので形成して、上方バネ５０のバネ力を下方バネ１１、２１のバネ力よりも大きく設定したものとすることが多かった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２００４−２８００３１号公報

しかしながら、従来のレンズ駆動用装置において、動作状態などを含めて鏡筒３５の傾きなどを防止させるため、上方バネ５０に対し下方バネ１１、２１を薄い板厚材料のものを用いた構成とする際に板厚の薄い材料を用いるほど、樹脂突起を潰しカシメした下方バネ１１、２１の固定部分の緩みなども発生し易くなる。このために、上記固定部分におけるカシメ条件管理や仕上がり状態の管理を十分に行わなければならず、管理工数などを低減させることが困難であった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、下方バネ保持体への下方バネの固定状態が安定し、上記固定部分の緩みなどが発生し難い構成のレンズ駆動用装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、コイルまたは磁石を周面に備えた略円筒状のキャリアが、その上下位置で上方バネ、下方バネにそれぞれ保持され、その上方バネと下方バネとは、対応する上方バネ保持体と下方バネ保持体とに各々保持されていると共に、上記二つのバネ保持体の間に配された中間部材の内側には上記コイルまたは磁石に対応する磁石またはコイルが配され、上記コイルに通電して生じる電磁力によってキャリアを上下方向に移動させるレンズ駆動用装置であって、上記下方バネ保持体には、金属板製のリードフレームが一体化されており、そのリードフレームにおけるフレーム部が下方バネ用の被固定部とされ、上記下方バネの固定部が上記下方バネ用の被固定部に対し溶接接続されていることを特徴とするレンズ駆動用装置としたものである。

当該構成は、下方バネ保持体に一体化されたリードフレームのフレーム部に下方バネを溶接固定する構成としたため、その固定状態が安定して上記固定部分の緩みなども発生し難く、上記固定部分の管理工数などを大きく簡素化できるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、下方バネは、リードフレームのフレーム部に固定される固定部とキャリア用保持部との間が弾性アームで形成されており、上記下方バネが上記フレーム部に固定された状態で、上記キャリア用保持部からの上記弾性アームの導出部近傍位置を除いた主要部が上記フレーム部上の範囲内に収まる形状で形成されたものであり、例えば搭載機器を不用意に落下などした場合でも、弾性アームが下方側に向けて大きく撓んでしまうことがなくせるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、下方バネの固定部分の緩みなどが発生し難い構成のレンズ駆動用装置を提供できるという有利な効果が得られる。

本発明の一実施の形態によるレンズ駆動用装置の分解斜視図キャリアへの取り付け前の下方バネおよびリードフレームをベースに組み合わせた状態の斜視図従来のレンズ駆動用装置の正面断面図キャリアへの取り付け前の下方バネおよび端子をベースに組み合わせた状態の斜視図

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図２を用いて説明する。なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるレンズ駆動用装置の分解斜視図であり、同図に示すように本発明によるレンズ駆動用装置は、下方から、ベース１、下方バネ保持体６０、ヨーク部材４０、上方バネ保持体４５、上フレーム５５が、順に積み重ねられて構成された外形略直方体の筐体を備えている。なお、上記各部材の間は接着固定されている。

そして、上記筐体は上下方向に貫通する中央孔を有し、その中央孔内には円筒状のキャリア３０が収容され、キャリア３０上端は、上方バネ保持体４５に保持されている上方バネ５０に取り付けられていると共に、キャリア３０下端は、下方バネ保持体６０に保持されている下方バネ６１、７１（下方バネ６１は図１にはあらわれず）に取り付けられている。キャリア３０の外周面には、コイル３３が巻かれており、その外周面は、ヨーク部材４０の内壁部に固定された磁石４３に対し所定隙間を空けて対向している。キャリア３０内には、レンズを備えた鏡筒３５が一体化されている。

ここに、本発明によるレンズ駆動用装置は、板状の下方バネ６１、７１とそれらを保持する下方バネ保持体６０に特徴を有している。すなわち、下方バネ保持体６０は、外形が上面視略矩形状で上下に貫通する略円形の中央孔を有した樹脂製のものであることは従来と同じであるが、二つのリードフレーム８１、９１を一体化させた構成としている。その一体化手段としては特に限定はされないが、例えば一般的なインサート成形による固定、接着固定、圧入固定などを用いると好ましく、それら各手段を組み合わせて一体化されていてもよい。

上記のリードフレーム８１、９１などを判りやすくするために、キャリアへの取り付け前の下方バネおよびリードフレームをベースに組み合わせた状態の斜視図を、図２に示す。

図２に示したように、リードフレーム８１は、金属板からなり、下方バネ保持体６０下面に重なる左フレーム部８２と、その左フレーム部８２の端部位置で下方に曲げ形成された端子７とを有している。また同様に、リードフレーム９１も、金属板からなり、下方バネ保持体６０下面に重なる右フレーム部９２と、その右フレーム部９２の端部位置で下方に曲げ形成されている端子９とを有している。

そして、各端子７、９が、下方バネ保持体６０の一つの辺の略中央位置に並んで下方に突出するように、各リードフレーム８１、９１は互いに電気的独立状態で下方バネ保持体６０に一体化されている。なお、以下では、端子７、９が配された辺部分を第一辺、その対辺部分を第二辺、第一辺の端子７側で隣接する辺部分を第三辺、第一辺の端子９側で隣接する辺部分を第四辺と表記して説明する。

リードフレーム８１の左フレーム部８２は、図２からも判るように、下方バネ保持体６０の第一辺の端子７位置から第三辺側に伸び、第三辺を介して第二辺の中央近傍までの下方バネ保持体６０の左側表面を覆うように構成されている。ここに、左フレーム部８２は、少なくとも第一辺と第三辺との間の角部とその近傍、および第三辺と第二辺との間の角部とその近傍においては、段差のない平坦面で、下方バネ保持体６０における円形の中央孔の縁から径方向で下方バネ保持体６０の矩形の外形位置までに亘る形状に構成している。

リードフレーム９１の右フレーム部９２は、図２からも判るように、下方バネ保持体６０の第一辺の端子９位置から第四辺側に伸び、第四辺を介して第二辺の中央近傍までの下方バネ保持体６０の右側表面を覆うように構成されている。ここに、右フレーム部９２は、少なくとも第一辺と第四辺との間の角部とその近傍、および第四辺と第二辺との間の角部とその近傍においては、段差のない平坦面で、下方バネ保持体６０における円形の中央孔の縁から径方向で下方バネ保持体６０の矩形の外形位置までに亘る形状に構成している。

そして、一方の下方バネ６１は、図２にも示したように、リードフレーム８１に対応して配され、その形状は、内側の円弧状部６２と、円弧状部６２よりも外側位置に形成された二つの固定部６３と、円弧状部６２と二つの固定部６３との間を各々つなぐ細帯状の弾性アーム６４とを有している。

固定部６３および弾性アーム６４は左フレーム部８２の各角部位置に対応させて構成されており、各弾性アーム６４形状は、円弧状部６２外周端からの導出部分が僅かな距離の細帯直線状で径方向外側に向かい、その先端に所定の屈曲箇所を持つ細帯状の主要部がつながり、主要部の先端が固定部６３につながっている。その導出部分の外方位置から主要部、固定部６３に亘る全ての範囲が、左フレーム部８２上の平坦面の範囲内に収まる形状で形成され、各固定部６３は、左フレーム部８２上の各角部位置近傍でそれぞれ左フレーム部８２に溶接で接続固定されている。

他方の下方バネ７１は、図２にも示したように、リードフレーム９１に対応して配され、その形状は、内側の円弧状部７２と、円弧状部７２よりも外側位置に形成された二つの固定部７３と、円弧状部７２と二つの固定部７３との間を各々つなぐ細帯状の弾性アーム７４とを有している。

固定部７３および弾性アーム７４は右フレーム部９２の各角部位置に対応させて構成されており、各弾性アーム７４形状は、円弧状部７２外周端からの導出部分が僅かな距離の細帯直線状で径方向外側に向かい、その先端に所定の屈曲箇所を持つ細帯状の主要部がつながり、主要部の先端が固定部７３につながっている。その導出部分の外方位置から主要部、固定部７３に亘る全ての範囲が、右フレーム部９２上の平坦面の範囲内に収まる形状で形成され、各固定部７３は、右フレーム部９２上の各角部位置近傍でそれぞれ右フレーム部９２に溶接で接続固定されている。

なお、下方バネ保持体６０の角部位置下面には、下方開口の窪み部６０Ａ（図１参照）がそれぞれ設けられており、各弾性アーム６４、７４の主要部等の上下方向への移動は上記窪み部６０Ａ内で支障なく行える構成となっている。

以上のように下方バネ６１、７１は、下方バネ保持体６０に一体化されたリードフレーム８１、９１にそれぞれ溶接接続されて下方バネ保持体６０に保持されている。その保持状態で、円弧状部６２、７２が同一径の円環配置となり、この円環部位がキャリア用保持部となって、上記キャリア用保持部がキャリア３０下端に取り付けられている。

そして、従来同様に、筐体の一部を構成する上方バネ保持体４５に保持された上方バネ５０は、図１に示したように、上方バネ保持体４５への固定部分から細幅で伸びる弾性アーム５１が、キャリア用保持部となる円形リング部５２に連結された形状で、この円形リング部５２がキャリア用保持部となって、キャリア３０上端に取り付けられている。

なお、上方バネ５０と下方バネ６１、７１は、上記キャリア３０に取り付けられた状態では、それぞれの弾性アーム５１と弾性アーム６４、７４とが所定量撓んだ状態となっている。

キャリア３０の外周円周面に巻かれているコイル３３は、一端が一方の下方バネ６１に電気的に接続され、他端は他方の下方バネ７１に電気的に接続されている。また、コイル３３の外周面に対向するヨーク部材４０の内壁角部位置それぞれには、磁石４３が接着固定されている。その磁極としては、従来同様にコイル３３の外周面に対向する全面が、Ｎ極またはＳ極となる配置となっている。

当該実施の形態によるものは、以上のように構成されている。その動作としては、従来同様に、端子７と９との間に所定電圧を印加して、電流を、端子７、一方の下方バネ６１、コイル３３、他方の下方バネ７１、端子９の順（またはその逆の順）に流して使用される。

ここに、当該構成では、下方バネ保持体６０にリードフレーム８１、９１を一体化させると共に、そのリードフレーム８１には一方の下方バネ６１を溶接接続し、またリードフレーム９１には他方の下方バネ７１を溶接接続している。このため、各下方バネ６１、７１の材厚が薄いものであっても、従来の樹脂突起のカシメ固定よりも各下方バネ６１、７１の固定状態が確実で安定的なものにでき、製造工数や管理面、管理工数などが大きく低減できる。そして、そのリードフレーム８１、９１自身に端子７、９をそれぞれ一体形成したものとしているため、端子７と下方バネ６１との電気的接続状態、端子９と下方バネ７１との電気的接続状態が、上記の個々の溶接固定によって長期に亘って安定したものにできる。

なお、当該構成のものでは、下方バネ６１、７１の各固定部６３、７３に加えて、弾性アーム６４、７４の主要部も左フレーム部８２、右フレーム部９２上の平坦面の範囲内に収まる形状設定にしているため、搭載機器の不慮の落下時などにおいても上記主要部が特に下方側に向けて大きく撓んでしまうことがなくせて、不用意な変形などを抑えられると共に、固定部６３、７３の固定部分などへの影響も少なくなる。

そして、それらが重なり合って当接した高さ位置がキャリア３０の下死点位置となるが、その下死点位置で、キャリア３０の一部が下方バネ保持体６０やベース１などに、直接、当接して下方への位置規制がなされる構成とすると好ましい。なお、下方バネ６１、７１の主要部の形状は適宜設定すればよいが、一般的には弾性アーム６４、７４は、必要なバネ力を確保すると共に、キャリア３０の回転動作や傾倒動作などを低減させるように形状設定をすると、所定長さで、しかも所定の屈曲状態での形状設定にせざるを得ず、その主要部を上述したように、角部位置に割り当てて配置すると好ましい。

また、リードフレーム８１、９１における左フレーム部８２、右フレーム部９２の一部を下方バネ保持体６０内に埋設させるなどしてもよく、さらには他の構成部分についても上記に説明した形状に限定されることはない。例えば、磁石とコイルとを逆に配置した構成としたり、下方バネ保持体６０とベース１とを一体形成したものなどとしてもよい。

本発明によるレンズ駆動用装置は、下方バネの固定部分の緩みなどが発生し難い構成のものを提供することができるという特徴を有し、携帯電話などに搭載される小型カメラ用として用いる際等に有用である。

１ベース
７、９端子
３０キャリア
３３コイル
３５鏡筒
４０ヨーク部材
４３磁石
４５上方バネ保持体
５０上方バネ
５１上方バネの弾性アーム
５２上方バネの円形リング部
５５上フレーム
６０下方バネ保持体
６０Ａ窪み部
６１、７１下方バネ
６２、７２下方バネの円弧状部
６３、７３下方バネの固定部
６４、７４下方バネの弾性アーム
８１、９１リードフレーム
８２左フレーム部
９２右フレーム部

Claims

コイルまたは磁石を周面に備えた略円筒状のキャリアが、その上下位置で上方バネ、下方バネにそれぞれ保持され、その上方バネと下方バネとは、対応する上方バネ保持体と下方バネ保持体とに各々保持されていると共に、上記二つのバネ保持体の間に配された中間部材の内側には上記コイルまたは磁石に対応する磁石またはコイルが配され、上記コイルに通電して生じる電磁力によってキャリアを上下方向に移動させるレンズ駆動用装置であって、
上記下方バネ保持体には、金属板製のリードフレームが一体化されており、そのリードフレームにおけるフレーム部が下方バネ用の被固定部とされ、上記下方バネの固定部が上記下方バネ用の被固定部に対し溶接接続されていることを特徴とするレンズ駆動用装置。
下方バネは、リードフレームのフレーム部に固定される固定部とキャリア用保持部との間が弾性アームで形成されており、上記下方バネが上記フレーム部に固定された状態で、上記キャリア用保持部からの上記弾性アームの導出部近傍位置を除いた主要部が上記フレーム部上の範囲内に収まる形状で形成された請求項１記載のレンズ駆動用装置。