JP2011022366A - レンズ駆動用装置 - Google Patents

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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 (2)

  1. 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。
  2. 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。
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