JP2011164505A - レンズ駆動用装置 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯電話などの小型カメラ用のレンズ駆動用装置に関し、ヨーク内の磁石の配置空間に与える影響度合いが少なくヨークと他の構成部材とを結合させた構成としたレンズ駆動用装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ヨーク７１内に磁石２０を設置した際に、磁石２０の第二外側面２０Ｂとヨーク７１の対応した隣り合う外壁どうしの角部先端の内面側とで囲まれた領域が、下方開放状態の所定空間７５になるようにし、その所定空間７５内にスペーサ部材６１の結合用突起６３を挿入させて接着固定するようにした。このため、結合用突起６３を余り太くせずとも結合用突起６３が広い面積で接着固定されたものにでき、ヨーク７１内の磁石２０の配置箇所への影響度合いが少なくヨーク７１とスペーサ部材６１とを結合させた構成にできる。
【選択図】図１

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８は従来のレンズ駆動用装置の分解斜視図、図９は同外観斜視図、図１０は同断面図である。なお、図１０は、図９のＸ−Ｘ線での断面状態を簡略化して示したものである。

同図において、１は中央孔を有した上面視矩形状に形成された絶縁樹脂製のベースで、その四隅の上面角部位置には、上方に伸びる第一突起２がそれぞれ一体形成されている。そして、ベース１上面には、二つの下方バネ５が各々重ねて配されている。

各下方バネ５は、周囲部がベース１上で固定状態になっていると共に、その周囲部に下方に曲げ形成されている端子６が設けられている。また、周囲部から内側に延設形成されている二つの弾性アームは略半円リング状の下方保持部７に繋がっている。

下方バネ５の下方保持部７は、キャリア１０の下部に固定されている。キャリア１０は略円筒状で、その外周に環状のコイル１２が挿通固定されている。コイル１２を構成している線材のそれぞれの端部は、互いに電気的独立状態になっている各下方バネ５にそれぞれ接続されている。

１５は、矩形の角部が面取りされた上面視略八角形で、下方が開口した箱型に形成された金属板製のヨークである。このヨーク１５は、下方バネ５上に配された絶縁スペーサ１４の上に載せられており、コイル１２付きのキャリア１０を外壁内に収納している。そして、ヨーク１５の面取りされた角部位置の内側には四つの磁石２０が各々接着固定されている。

磁石２０は、上面視で、ヨーク１５の四隅各々において隣り合う三つの外壁内面にそれぞれ対向する第一外側面２０Ａ、第二外側面２０Ｂ、第三外側面２０Ｃを有し、またその両端側の第一外側面２０Ａ、第三外側面２０Ｃに繋がる内面側は円弧状面２０Ｄになっている。そして、各磁石２０は、第一〜第三外側面２０Ａ〜２０Ｃを、ヨーク１５の隣接する三つの外壁内面それぞれに当接させてヨーク１５内に接着固定されている。その固定状態で、各磁石２０は、円弧状面２０Ｄ側が高さ方向全体でＮ極（またはＳ極）に、そして３つの第一〜第三外側面２０Ａ〜２０Ｃ側が高さ方向全体でＳ極（またはＮ極）となっている。磁石２０の円弧状面２０Ｄは、コイル１２の外周面に対し若干の隙間を空けて対向している。

ヨーク１５の上面には、一つの上方バネ２２が配されている。上方バネ２２は、外枠部から内周側に同形状で延設された四つの弾性アームを備え、その先端が円形リング状に形成されている上方保持部２３に繋がっている。そして、その上方保持部２３は、キャリア１０の上部に固着されている。さらにその上方から、中央孔を有した上面視矩形状で、その四隅の角部位置にそれぞれ下方に伸びる第二突起２６が一体形成されている絶縁樹脂製のカバー部材２５が配され、上方バネ２２の外枠部は、カバー部材２５とヨーク１５との間で固定状態になっている。

カバー部材２５の第二突起２６とベース１の第一突起２とは、ヨーク１５の面取りされたそれぞれの外側位置に応じて設けられており、その位置で上下に突き合わせられて、その突き合わせ箇所は接着固定されている。

以上のように構成された従来のレンズ駆動用装置は、キャリア１０にレンズを有するレンズバレルが装着された後、機器内に搭載され、二つの下方バネ５の端子６，６間に所定電圧を印加して使用される。

前記のように電圧を印加してコイル１２に通電すると、磁石２０からの磁束に対しコイル１２には直交方向で電流が流れ、これによってコイル１２を固定しているキャリア１０に相応した上方向または下方向（光軸方向）に向く力が働き、キャリア１０が、下方バネ５および上方バネ２２の各弾性アームのバネ力とつりあう上方位置または下方位置に移動して停止する。その印加電圧、つまり電流制御をすることによって、キャリア１０を上下に移動させ、キャリア１０に一体化されたレンズバレルの位置を調整することができるものであった。

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２００８−３３２５２号公報

従来のレンズ駆動用装置は、ヨーク１５形状を、矩形角部を面取りした上面視略八角形の外形のものとし、その面取りした角部の外側位置でカバー部材２５の第二突起２６とベース１の第一突起２とを突き合わせて、そこを接着した構成であった。ここに、前記第二突起２６と前記第一突起２との突き合わせ箇所で所定の接着強度を得るには、その突き合わせ箇所の接着面積の確保が必要であるが、第二突起２６および第一突起２を太いものにするとヨーク１５の面取り部分が大きくなってヨーク１５内の領域がその面取り分だけ縮小してしまい、ヨーク１５内において磁石２０を配するための空間を確保することが難しくなることもあるという課題を有していた。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ヨーク内の磁石の配置空間に与える影響度合いが少なくヨークと他の構成部材とを結合させた構成としたレンズ駆動用装置を提供することを目的とする。

前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、コイルを外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ると共に、前記キャリア周囲は、箱型に形成されたヨークの外壁で囲われ、かつそのヨーク内には前記コイルに対向させて磁石が配されており、前記コイルに通電して生じる電磁力によって前記上方バネ、下方バネのバネ力に抗して前記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、前記ヨーク内への前記磁石の設置状態で、前記磁石の外側面と前記ヨークの外壁内面とで囲まれた箇所が所定領域の空間に形成され、その所定空間内に、前記ヨークよりも下方位置に配される下方部材の突起を挿入させて前記下方部材が前記ヨークに結合状態に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。

当該構成によれば、ヨーク内に形成された前記所定空間内にヨークよりも下方位置に配される下方部材の突起を挿入させる構成であるため、その箇所を接着固定すると突起の全周が接着でき、当該構成箇所の接着強度が高いものに実現できる。すなわち、ヨークと下方部材との結合用に設ける突起を余り太いものにしなくても接着強度の確保が図れるため、ヨーク内における磁石の配置空間に与える影響度合いも少なく磁石の配置領域が十分確保できるものに実現できるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、ヨーク内の磁石の配置空間に与える影響度合いが少なくヨークと他の構成部材とを結合させた構成とした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断面図 同外観斜視図 同分解斜視図 同上面図 図４のＱ−Ｑ線での断面図 図１のＺ−Ｚ線での水平断面図 当該実施の形態の磁気回路構成を説明する図 従来のレンズ駆動用装置の分解斜視図 同外観斜視図 同断面図

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図７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断面図、図２は同外観斜視図、図３は同分解斜視図、図４は同上面図、図５は図４のＱ−Ｑ線での断面図、図６は、図１のＺ−Ｚ線での水平断面図である。なお、図１は図４のＰ−Ｐ線での断面状態を示したものである。

同図において、３１は、中央孔を有した上面視矩形状に形成された樹脂製のベースであり、その上面には、互いに独立状態で二つの下方バネ４０、５０が固定されている。

一方の下方バネ４０は、薄板のバネ材から形成されている。その形状は、図３に示したように、角部位置に各々対応して設けられた二つの固定部４１と、各固定部４１から内側にそれぞれ延設された弾性アーム４２と、弾性アーム４２間に形成された円弧状保持部４３とからなり、前記固定部４１および円弧状保持部４３には、下方に重ねて金属板からなる補強板４５が一体化されている。そして、一方の固定部４１に重なって配された補強板４５に、下方に突出する一つの端子４６が設けられている。他方の下方バネ５０も、同一形状・同一構成である。つまり、他方の下方バネ５０も薄板のバネ材から形成され、その形状は、図３に示したように、角部位置に各々対応して設けられた二つの固定部５１と、各固定部５１から内側にそれぞれ延設された弾性アーム５２と、弾性アーム５２間に形成された円弧状保持部５３とからなり、前記固定部５１および円弧状保持部５３には、下方に重ねて金属板からなる補強板５５が一体化されている。そして、一方の固定部５１に重なって配された補強板５５に、下方に突出する一つの端子５６が設けられている。

下方バネ４０、５０は、補強板４５、５５を介在させて各固定部４１、５１がベース３１上に固定されている。その固定状態で、それぞれの端子４６、５６はベース３１の下方に突出している（図５参照）。二つの下方バネ４０、５０の円弧状保持部４３、５３は、それぞれ円筒状のキャリア５８の下部に固定されている。なお、各図においてはキャリア５８にレンズバレルを装着させた状態での簡略的な図示としている。そして、キャリア５８の外周面には、環状のコイル１２が挿通固定されている。そのコイル１２を構成する線材の各端部は、二つの下方バネ４０、５０にそれぞれ電気的かつ機械的に接続されている。

さらに、前記下方バネ４０，５０の固定部４１、５１が上下方向で挟まれるようにして、ベース３１上には絶縁樹脂製のスペーサ部材６１が配されている。スペーサ部材６１は、外形がベース３１と同等の上面視矩形に形成された外枠状で、その上面四隅の角部には上方に突出する結合用突起６３を備えている。

７１は、下方開口で天面に中央孔を有した上面視略矩形の箱型に形成された金属板製のヨークであり、スペーサ部材６１上に配されている。このヨーク７１としては、従来品のように隣り合う外壁どうしで構成される四隅それぞれの角部を大きく面取りしていない形状のものとしている。そして、このヨーク７１の隣り合う外壁どうしで構成される四隅それぞれの角部内の位置には、磁石２０が接着固定されている。

磁石２０は、従来品によるものと外形が同じである。つまり、その上面視形状としては従来の技術の項に説明したように、内側面が円弧状面２０Ｄに形成され、それに繋がる平坦な外側面の両端は、略直交関係となる第一外側面２０Ａ、第三外側面２０Ｃとなり、その間の第二外側面２０Ｂは、第一外側面２０Ａ、第三外側面２０Ｃによる角部を面取りするように形成された形状のものである（図３参照）。なお、各磁石２０は、高さ方向全体で円弧状面２０Ｄ側がＮ極（またはＳ極）で、高さ方向全体で３つの第一〜第三外側面２０Ａ〜２０Ｃ側がＳ極（またはＮ極）となっている。

そして、前記各磁石２０は、図６に示したように、第一外側面２０Ａと第三外側面２０Ｃとを、ヨーク７１の対応した前記隣り合う外壁内に各々当接させるようにして９０度間隔でヨーク７１の各角部内の位置に設置されている。その設置状態で、各磁石２０の円弧状面２０Ｄのそれぞれはコイル１２の外周面に若干の隙間をもって対向している。

そして、以上の説明や図６から判るように、当該構成品においては、前記磁石２０の前記ヨーク７１への設置状態で、前記磁石２０の第二外側面２０Ｂとヨーク７１の対応した前記隣り合う外壁どうしの角部先端の内面側とで囲まれた領域が、下方開放状態の所定空間７５を有した構成になるようにしている。

そして、ヨーク７１下方に一体化されているスペーサ部材６１は、前記所定空間７５が予め形成された状態のヨーク７１に対し、図１や図６に示したように、その所定空間７５内に上方に突出形成された結合用突起６３を挿入させ、かつその所定空間７５内に接着剤（接着剤の図示は省略している）を充填させて前記挿入箇所を接着固定したものとしている。つまり、当該構成の場合には、スペーサ部材６１が請求項の下方部材に相当する。そして、当該構成であれば、結合用突起６３の周囲も含めて接着固定された状態にできるため、結合用突起６３を余り太くせずとも広い面積で接着固定させた構成にできる。すなわち、ヨーク７１とスペーサ部材６１との結合用に設ける結合用突起６３を余り太いものにしなくても接着強度の確保が図れるため、ヨーク７１内における磁石２０の配置空間に与える影響度合いも少なく磁石２０の配置領域が十分確保された構成のものに実現できる。

さらに、ヨーク７１には、図１などから判るように、各磁石２０の円弧状面２０Ｄに平行関係となるように、天面から下方に向けて曲げ形成された内壁部７２が延設されており、前記コイル１２は円弧状面２０Ｄと内壁部７２との間に位置している。

ヨーク７１の上面には、中央孔を有する一枚板からなる金属板製のプレート７７が溶接されて固定され、さらにプレート７７の上面には上方バネ８０が重ねて配されている。上方バネ８０は、図３に示すように、枠状に形成された周囲部８１と、その内側位置に略円形で形成されたリング状部８２と、それらの間を繋ぐ同形状に形成されている四つの弾性アーム８３とからなり、周囲部８１がプレート７７に溶接されて固定されていると共に、リング状部８２はキャリア５８の上部に固定されている。

そして、上方バネ８０の周囲部８１上には、金属板製のフレーム９１が載せられ、このフレーム９１は、フレーム９１、上方バネ８０、プレート７７、ヨーク７１の四者が積み重なり合っている位置で溶接されて固定されている。

以上のように、当該実施の形態によるレンズ駆動用装置は構成されている。

続いて動作状態について説明すると、一対の端子４６、５６間を介してコイル１２に通電すると、従来同様にコイル１２には磁石２０からの磁束に対し直交方向で電流が流れ、これによってコイル１２を固定するキャリア５８に光軸方向となる上方向または下方向に向く力が働き、キャリア５８が、下方バネ４０と５０の弾性アーム４２と５２によるバネ力および上方バネ８０の弾性アーム８３によるバネ力とつりあう上方位置または下方位置に移動して停止する。つまり、その電流を制御することにより、キャリア５８が光軸方向に沿って移動し、キャリア５８に一体化されているレンズバレルの位置が調整される。

次に、当該実施の形態によるものの磁気回路構成について説明する。当該構成品においては図７に実線の矢印で示したように、磁石２０からの磁束がコイル１２を通過してヨーク７１の内壁部７２に届き、その磁束はヨーク７１の天面部分を介して外壁に至り、その後、再び磁石２０に戻る経路（またはその逆の経路）での磁気回路構成のものとしている。

そして、この磁気回路構成のものとするにあたって当該構成では、ヨーク７１の天面上に金属板からなるプレート７７を重ねて配し、その上に上方バネ８０を配したものとしている。この構成とすれば、ヨーク７１の天面部分ではプレート７７の分だけ肉厚が増加したことと等価となって、その分、上方バネ８０を直接ヨーク７１上に配した場合よりも磁気抵抗が低下し、それに応じて磁束量が増すものに構成できる。さらに、フレーム９１も金属板製のものとしているため、図７中に点線の矢印で示したように、ヨーク７１から漏れ出る磁束もフレーム９１で回収して前記の経路内に戻すようにできる。これも磁気抵抗の低下やそれに応じて磁束量が増すことに寄与し、これらによって通電時でのキャリア５８に働く上下方向に向かう力が大きい、すなわち推進力が大きいものに実現している。

さらに、当該構成では前述したように、所定空間７５内に結合用突起６３を挿入させそこを接着固定することによってヨーク７１とその下方に配されるスペーサ部材６１を結合させた構成にしているため、ヨーク７１内における磁石２０の割り当て体積への影響度合いが少なく、大きい体積の磁石２０を用いることも容易であって、これもキャリア５８の推進力が大きいものとする際に大きく寄与している。

なお、前記では、所定空間７５内にスペーサ部材６１の結合用突起６３を挿入して結合させた構成を例に説明したが、所定空間７５内に挿入させる突起はヨーク７１よりも下方位置に配される構成部材に形成されていればよい。つまり、例えばベース３１に突起を設け、それを前記所定空間７５内に挿入させてヨーク７１との結合を図る構成等としてもよい。

また、ヨーク７１の上面視形状が略矩形状であればヨーク７１内の体積が大きくなり、その分、磁石２０の形状・大きさの設定、設置位置の自由度などが増すと共に所定空間７５の設定も容易となるため好ましいが、これに限られることはない。磁石２０の設置位置もヨーク７１の角部位置に限られることもない。つまり、本発明は、前述説明した形状のものの組み合わせのみに限定されることはなく、前記所定空間が形成されるように、ヨークおよび磁石の形状設定や配置状態の設定がされているもの全てを含む。

さらに、前記には、磁気経路中の磁気抵抗を低下させるためにヨーク７１上にプレート７７を重ねて配した構成のものを説明したが、ヨーク７１の天面部分以外にプレート７７を配した構成としてもよい。さらに、プレート７７を重ねて配する以外に、磁気経路中にあたるヨーク自身に折り返し部を設けて肉厚を増した構成などとしてもよい。

本発明によるレンズ駆動用装置は、ヨーク内の磁石の配置空間に与える影響度合いが少なくヨークと他の構成部材とを結合させた構成としたものを得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に用いる際等に有用である。

１２ コイル
２０ 磁石
２０Ａ 第一外側面
２０Ｂ 第二外側面
２０Ｃ 第三外側面
２０Ｄ 円弧状面
３１ ベース
４０、５０ 下方バネ
４１、５１ 固定部
４２、５２ 弾性アーム
４３、５３ 円弧状保持部
４５、５５ 補強板
４６、５６ 端子
５８ キャリア
６１ スペーサ部材
６３ 結合用突起
７１ ヨーク
７２ 内壁部
７５ 所定空間
７７ プレート
８０ 上方バネ
８１ 周囲部
８２ リング状部
８３ 弾性アーム
９１ フレーム

Claims (2)

1. コイルを外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ると共に、前記キャリア周囲は、箱型に形成されたヨークの外壁で囲われ、かつそのヨーク内には前記コイルに対向させて磁石が配されており、前記コイルに通電して生じる電磁力によって前記上方バネ、下方バネのバネ力に抗して前記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、
   前記ヨーク内への前記磁石の設置状態で、前記磁石の外側面と前記ヨークの外壁内面とで囲まれた箇所が所定領域の空間に形成され、その所定空間内に、前記ヨークよりも下方位置に配される下方部材の突起を挿入させて前記下方部材が前記ヨークに結合状態にされていることを特徴とするレンズ駆動用装置。
2. 下方開口の箱型に形成されたヨークの天面上に金属板製のプレートを重ねて配して、そのプレート上に上方バネを配した請求項１記載のレンズ駆動用装置。

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