JP2012145872A - レンズ駆動用装置 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯電話などに搭載される小型カメラ用のレンズ駆動用装置に関し、簡素な構成で、バネ部材を、ガタツキや位置ずれなど少なく、しかも容易かつ少ない工数で組み込み可能に構成したものを提供する。
【解決手段】キャリア４５を保持するための上方バネ５５を、その外周位置において外方に突出する複数の突片５８Ａ〜５８Ｄを有したものとし、その複数の突片５８Ａ〜５８Ｄを、ヨーク５０の対応する側壁５０Ａ〜５０Ｄ内面にそれぞれ弱圧入状態にして組み込むものとした。これであれば、容易かつ少ない工数で、上方バネ５５がヨーク５０に対してガタツキや位置ずれなど少なく組み込まれたものを簡素な構成で得ることができる。
【選択図】図７

Description

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

近年、携帯電話が普及し、小型カメラを搭載したものが主流となっている。以下に、その小型カメラ用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正面断面図、図９は同分解斜視図、図１０は同要部である下方バネの平面図、図１１は同要部である上方バネの平面図である。

同図において、１は上面視で略矩形状に形成された絶縁樹脂製のベースで、その底部の中央位置に上下に貫通する略円形の貫通孔を有すると共に、底部の角部位置それぞれには上方に向けて突出形成された連結部１Ａが突設されている。

ベース１の底部上には、板状の下方バネ３の外環部４が載せられ、さらにその上に載せられた環状の下方スペーサ部材６がベース１の底部に固定されることによって外環部４は挟み込まれて固定されている。

そして、下方スペーサ部材６上には、上面視円環状で金属板製のヨーク７が配されている。ヨーク７の環状部は、下方開口のコ字状に形成されており、外側に位置する壁の内面に四つの円弧状磁石９が固定されている。各円弧状磁石９は、ヨーク７の外側の壁にＮ極（またはＳ極）が向けられて、内側の壁にＳ極（またはＮ極）を向けて配されている。そして、ヨーク７上から中央孔付きで上面視略矩形状に形成された絶縁樹脂製のフレーム１１が載せられ、そのフレーム１１の角部位置それぞれに下方に向けて突出形成された連結部１１Ａが、ベース１の連結部１Ａに組み合わせられて接着固定されている。

下方バネ３は、図１０に示したように、ベース１と下方スペーサ部材６との間で挟み込まれた外環部４から弾性アームを介して繋がる内環部５をさらに有し、その内環部５は、円筒状に形成された絶縁樹脂製のキャリア１３の下方フランジ部１３Ａに固定されている。

また、キャリア１３の下方フランジ部１３Ａ上には、キャリア１３の外面を挿通させるようにしてコイル１５が固定されている。キャリア１３は、ヨーク７で囲まれている空間内に配されており、その状態で、前記コイル１５はコ字状のヨーク７内に下方から挿入されて円弧状磁石９に対向している。

そして、キャリア１３の下方フランジ部１３Ａの外周側面は、下方スペーサ部材６の内周側面に対向状態になっている。当該構成部位で、キャリア１３の下方側の横方向への位置規制がなされており、例えば製造時などを含んでキャリア１３の不用意な横方向への移動に伴う下方バネ３の変形が防止される構成となっている。

１７は、板状の上方バネで、図１１に示したように、外環部１８から弾性アームを介して繋がる内環部１９を有し、その外環部１８は、ヨーク７上面およびフレーム１１下面に重ねて配された上方スペーサ部材１６の間に挟み込まれることによって固定され、内環部１９は、キャリア１３と円環状のキャップ部材２０との間に挟み込まれて固定されている。キャップ部材２０の外周側面は、フレーム１１の中央孔の内周壁に対し所定隙間を維持して対向している。当該構成部位で、キャリア１３の上方側も、横方向への位置規制がなされており、例えば製造時などを含んでキャリア１３の不用意な横方向への移動に伴う上方バネ１７の変形が防止される構成となっている。

以上のように従来のレンズ駆動用装置は構成され、機器に搭載される際には、キャリア１３内にレンズ２１（図９参照）を固定して搭載状態とされる。

その動作は、コイル１５に通電すると、コイル１５の通電方向は円周方向となり、それに対しヨーク７内の円弧状磁石９からキャリア１３には径方向に向く磁束が働いている構成のため、これらによってキャリア１３に相応した上下方向つまり光軸方向に向く力が発生して、キャリア１３並びにそれに一体化されているレンズ２１が、上方バネ１７および下方バネ３の各弾性アームのバネ力に抗して光軸方向に沿って移動し、それらのバネ力と釣り合う位置で停止する。このように、レンズ２１のピント調整がコイル１５への電流制御をすることによってなされるものであった。

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２００６−２５１４６１号公報

しかしながら、従来のレンズ駆動用装置は、上方バネ１７や下方バネ３が組み立て時などを含んで不用意に変形しないように、キャリア１３の横方向への移動規制が上下位置それぞれでなされる構成であったため好ましかったが、上方バネ１７を配するにあたっては、外環部１８を、ヨーク７上面およびフレーム１１下面に重ねて配された上方スペーサ部材１６との間に挟み込むことによって固定させる構成であったため、工数がかかり、また上方バネ１７の配置状態に位置ずれが生じるとキャリア１３の姿勢角度に影響を及ぼすため、それら多くの構成部品による累積公差を小さく抑えて上方バネ１７がガタツキなど少ない状態で固定されるように十分な管理が必要になるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、簡素な構成で、バネ部材を、ガタツキや位置ずれなど少なく、しかも容易かつ少ない工数で組み込み可能に構成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、上下位置を板状のバネ部材にそれぞれ保持された筒状に形成されたキャリアの外面にコイルを備えると共に、前記コイルに対して対向状態になるように磁石が配され、前記コイルに通電して生じる電磁力によっ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、前記バネ部材の外周位置に外方に突出する複数の突片が設けられ、その複数の突片のそれぞれが、対応して位置されている側壁部内面に弱圧入状態にされて前記バネ部材が組み込ま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。

当該構成のものでは、バネ部材の複数の突片を、対応する側壁部内面にそれぞれ弱圧入状態にしてそのバネ部材を組み込んだものとしているため、容易かつ工数少なく生産できて、しかもそれらの各突片からの付勢力で前記バネ部材のガタツキや位置ずれなどの発生も低減されたものに実現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に記載の発明において、バネ部材の突片が同形状で、等角度での回転対称状態のものに形成されているものであり、各突片からの付勢力が、バネ部材に対し側壁部で囲まれる空間内の中心方向に向かって均等に働くようになるため、バネ部材の中心位置が前記空間内の中心位置に合致し易くなり、バネ部材に保持されるキャリアの中心位置ずれ（芯ずれ）を抑えた構成のものが容易に得られるという作用を有する。

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、キャリアの上方側を保持するバネ部材としてなる上方バネが、上方プレート部材の上面に固定されており、前記上方プレート部材の側端部位置よりも前記上方バネに設けられた複数の突片が外方に突出しているものであり、上方バネの主要部が上方プレート部材によって支持された構成にできるため、上方バネを組み込む際の組み込み作業性が向上するという作用を有する。

以上のように本発明によれば、簡素な構成で、バネ部材をガタツキなく、しかも位置ずれ少なく、容易かつ少ない工数で組み込み可能に構成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正面断面図 同分解斜視図 同上面図 図３のＰ−Ｐ線での断面図 ヨーク内に上方バネなどを組み合わせる状態を示す斜視図 ヨーク内に上方バネなどを組み合わせる状態を示す下面図 ヨーク内への上方バネなどの組み込み状態をヨーク天面を除いて示した図 従来のレンズ駆動用装置の正面断面図 同分解斜視図 同要部である下方バネの平面図 同要部である上方バネの平面図

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。

（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正面断面図、図２は同分解斜視図、図３は同上面図、図４は図３のＰ−Ｐ線での断面図、図５はヨーク内に上方バネなどを組み合わせる状態を示す斜視図、図６はヨーク内に上方バネなどを組み合わせる状態を示す下面図、図７はヨーク内への上方バネなどの組み込み状態をヨーク天面を除いて示した図である。

同図において、３１は、上面視矩形状で上下に貫通する円形孔を平板状の底部中央に有した絶縁樹脂製のベースで、その外周部には上方突出壁３１Ａが設けられている。

ベース３１の底部上には、二つに分割形成されている下方バネ３３、３５（図２参照）が固定されている。個々の下方バネ３３、３５は対称形状である。つまり、ベース３１の角部位置ごとに対応して位置される二つの固定部３３Ａ（３５Ａ）と、各固定部３３Ａ（３５Ａ）からそれぞれ弾性アームを介して繋がる一つの円弧状部３３Ｂ（３５Ｂ）とから構成されている。なお、図２から判るように、下方バネ３３には、部分的に補強板３８が下方に重ねて一体化され、同様に下方バネ３５には、部分的に補強板３９が下方に重ねて一体化されている。４０、４１は、各補強板３８、３９に各々一体形成された端子である。

そして、一対となる下方バネ３３、３５は、円弧状部３３Ｂ、３５Ｂどうしが環状の配置関係になるようにしてベース３１の底部上に高い位置精度で固定されている。そして、円弧状部３３Ｂ、３５Ｂは、略円筒状に形成された絶縁樹脂製のキャリア４５の下方部分にそれぞれ固定されている。その固定状態で、キャリア４５は、中心軸位置がベース３１の円形孔の中心に一致していると共に、キャリア４５の下方部分は、ベース３１の円形孔を構成する内壁部内に微小間隔を空けて位置している。

キャリア４５の外面には、コイル４７が挿通状態で固定されている。コイル４７を構成している両端のコイル線４７Ａ、４７Ｂは、それぞれ下方バネ３３、３５に接続されている。

そして、５０は、上面視矩形状で下方開口の箱型に形成された金属板製のヨークであり、このヨーク５０内には、バネ部材としてなる上方バネ５５、上方プレート部材６１、および磁石６５が収容状態で配されている。

上方バネ５５は、図２に示したように、円形リング状の内周部５６と、内周部５６と中心位置が一致し内周部５６の外側を囲うように矩形リング状に形成された外枠部５７と、前記両者間を繋いでいる四つの弾性アームとを有している。なお、弾性アームの配設位置としては、ヨーク５０内の四隅位置に対応させて、前記四隅位置の有効活用が可能な構成になっている。さらに、上方バネ５５には、ヨーク５０内の四隅位置にあたる外枠部５７角部の外周位置近傍に外方に向けて水平に突出する突片５８Ａ〜５８Ｄが外枠部５７と同一面で各々設けられたものとなっている。

上方プレート部材６１は、金属板製で、ヨーク５０の側壁５０Ａ〜５０Ｄ内の寸法よりも若干小さい相似形の上面視矩形状で中央貫通孔を有した形状で形成されている。そして、上方プレート部材６１の角部外周端部位置のそれぞれには、上方側に曲げ形成された上方曲げ部６１Ａが一体に設けられており、それら四つの上方曲げ部６１Ａの上端高さ位置は、同じ高さ位置に設定されている。また、各角部に対応する内周位置には中央貫通孔に沿ってそれぞれ上面視円弧状で下方に曲げ形成された下方曲げ部６１Ｂが設けられている。なお、当該構成品では、上方プレート部材６１の外周辺部においても、上方曲げ部６１Ａよりも低い高さで上方側に曲げ形成した部位を設けたものとしている。これは、上方曲げ部６１Ａ・下方曲げ部６１Ｂを形成する際の補強手段用に設けたものであり、それは必要に応じて設ければよい。

そして、上方バネ５５は、図５などに示したように、中心位置を合わせて上方プレート部材６１上に載せられ、外枠部５７のヨーク５０内で四隅にあたる各角部位置を、それぞれ二箇所ずつ、スポット溶接によって上方プレート部材６１に接合されている。その溶接接合箇所６３としては、少なくとも一箇所を突片５８Ａ〜５８Ｄの根元部分で行う構成としておくと前記根元位置が確実な固定状態となるので好ましい。そして、この上方バネ５５付きの上方プレート部材６１が、上方バネ５５を上側にして基準部材としてなるヨーク５０内に下方から挿入されている。

ここで、突片５８Ａ〜５８Ｄなどにつき詳細に説明すると、突片５８Ａの形状は、図５〜図７から判るように、外枠部５７の角部で溶接接合箇所６３の外周位置近傍からヨーク５０の一つの側壁５０Ａ内面に平行関係に所定幅で直線状に伸び、その後９０度よりも鋭角な角度をもって所定幅で直線状に伸びて前記側壁５０Ａに向かう形状に設定されている。他の突片５８Ｂ、５８Ｃ、５８Ｄも対応する側壁５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄの各内面に対して同一形状で設定されており、かつ突片５８Ａ〜５８Ｄは、上方バネ５５の中心位置を中心として９０°毎の回転対称状態で設けられている。そして、上方プレート部材６１に上方バネ５５が接合された状態で突片５８Ａ〜５８Ｄのそれぞれの先端は、図６に示したように、上方プレート部材６１外周の側端部位置から所定の同一寸法だけ外方に突出している。その個々の突出寸法としては、対応する側壁５０Ａ〜５０Ｄ内面に対し０．０２〜０．０５ｍｍ程度での弱圧入状態になるように長さ管理がされている。

この上方バネ５５付きの上方プレート部材６１が、ヨーク５０内に挿入されていくと、各突片５８Ａ〜５８Ｄの先端が、対応する側壁５０Ａ〜５０Ｄ内面に対して弱圧入状態となりつつ上方バネ５５付きの上方プレート部材６１がヨーク５０内に挿入されていく。すなわち、当該構成のものでは、ヨーク５０の側壁５０Ａ〜５０Ｄ内面が、請求項の側壁部に相当している。そして、上方プレート部材６１の上方曲げ部６１Ａがヨーク５０天面に当接するまで、上方バネ５５付きの上方プレート部材６１がヨーク５０内に挿入され、その当接状態で上方バネ５５付きの上方プレート部材６１は水平状態を保ってヨーク５０内に保持される。

以上の説明から判るように、上方バネ５５付きの上方プレート部材６１は、突片５８Ａ〜５８Ｄの先端が、各角部位置の近傍で、対応する側壁５０Ａ〜５０Ｄ内面に対し弱圧入状態となっているため、ヨーク５０内に簡素な構成でガタツキなく組み合わせられたものにできると共に、その挿入作業性もよく、容易かつ工数少なく前記の仕掛り状態のものに構成できる。

また、当該構成においては、突片５８Ａ〜５８Ｄの形状を同一の鋭角な略Ｌ字形状のものとし、しかも四つを回転対称状態でヨーク５０内の四隅部分に対応させて配したものとしているため、ヨーク５０内のスペースが有効活用できる。また、それに加えて、弱圧入状態となった各突片５８Ａ〜５８Ｄからの付勢力は、上方バネ５５に対し、側壁５０Ａ〜５０Ｄ内面で囲まれる空間内つまりヨーク５０内の中心方向に向かって均等に働くようになる。つまり、ヨーク５０内に上方バネ５５付きの上方プレート部材６１を挿入するのみで、上方バネ５５の中心位置とヨーク５０内の中心軸位置とがほぼ一致した状態のものを少ない工数で容易に得ることができる。そして、その挿入作業性としても各突片５８Ａ〜５８Ｄを弱圧入状態とする組み合わせのため良好で、さらに当該構成では上方プレート部材６１上に上方バネ５５を配したものとして上方バネ５５の主要部を支持させている状態としているため、上方バネ５５の主要部の不用意な変形などが防止できると共に上方プレート部材６１の下面を利用して挿入作業を行うこともできる。

なお、前記の挿入組み合わせ時に、上方バネ５５付きの上方プレート部材６１はヨーク５０内で付勢されて横方向や回転方向に微小移動をすることもあるため、その折に、上方バネ５５の他の部位や上方プレート部材６１が側壁５０Ａ〜５０Ｄ内面に接触しないように外形の形状設定をしておくことは重要である。

以上のようにヨーク５０内に、上方バネ５５付きの上方プレート部材６１が組み込まれた仕掛り品に対し、さらに四つの磁石６５をヨーク５０内に固定する。この磁石６５としては、図２に示したように、個々にヨーク５０の四隅ごとに配置可能で、その内周面が円弧状のものを用い、上方プレート部材６１の下面に磁石６５の上面を、また磁石６５の外周側の側面部を側壁５０Ａ〜５０Ｄ内面の対応する二つに当接状態として、個々の磁石６５をヨーク５０内に接着固定する。このとき、上方プレート部材６１にも磁石６５を接着固定させると、上方曲げ部６１Ａの上端位置がヨーク５０天面に当接している上方プレート部材６１は、下方側への位置規制も安定してなされている状態のものにできる。そして、前記磁石６５の装着状態では、図４にも示しているように、上方プレート部材６１の下方曲げ部６１Ｂ外面と、磁石６５の円弧状の内周面とは所定間隔が空いた対向配置状態となる。

以上のように、ヨーク５０内には、上方バネ５５、上方プレート部材６１、および磁石６５が組み込まれている。そして、このヨーク５０が、キャリア４５やベース３１を収容するようにして上方から組み合わせられ、ベース３１に接着固定されている。その状態で、キャリア４５に固定されたコイル４７は、図４に示したように、上方プレート部材６１の下方曲げ部６１Ｂ外面と、磁石６５の円弧状の内周面との間に位置されている。キャリア４５の上部は、上方バネ５５の内周部５６に固定されている。なお、ベース３１は、外側面がヨーク５０内に精度よく嵌まるように外形の寸法設定がなされており、ベース３１の上方突出壁３１Ａ外面に設けられた凹部位置に接着剤が塗布されてヨーク５０内に収容状態で組み込まれ、その接着剤の塗布位置などで接着固定されてヨーク５０に一体化されている。

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おり、機器への搭載時には、キャリア４５内にレンズ（図示せず）を固定して搭載状態とされる。

その動作は、二つの端子４０、４１を介してコイル４７に通電すると、コイル４７の通電方向は円周方向となり、それに対しヨーク５０内の磁石６５からキャリア４５には径方向に向く磁束が働いている構成のため、これらによってキャリア４５に相応した上下方向つまり光軸方向に向く力が発生し、キャリア４５並びにそれに一体化されているレンズが、上方バネ５５および下方バネ３３、３５の各弾性アームのバネ力に抗して光軸方向に沿って移動し、それらのバネ力と釣り合う位置で停止する。このように、レンズのピント調整がコイル４７への電流制御をすることによってなされる。

なお、当該構成品によるものの磁路構成としては、図４からも判るように、上方プレート部材６１とヨーク５０とにより所謂閉じた磁路構成に近似するものになると共に、前記ヨーク５０で外方を覆い込んだ構成としているため、漏れ磁束が少なくなって、それらによってキャリア４５の推進力が大きいものとして容易に実現することができる。

そして、当該構成によるものでは、キャリア４５上部を保持する内周部５６を有する上方バネ５５が、突片５８Ａ〜５８Ｄからの付勢力で付勢されることによって、その中心を、基準部材としてなるヨーク５０の中心軸位置にほぼ一致するように位置決めして配される構成のものとされているため、キャリア４５自身の上部位置での中心ずれ、所謂芯ずれを抑えたものに容易に構成できる。

なお、この芯ずれの少ないものとするにあたっては、キャリア４５下部の配置精度も関与するが、当該構成では、基準部材としてなるヨーク５０に対しベース３１が精度よく嵌まる外形寸法のものとし、そのベース３１に精度高く固定させた下方バネ３３、３５の円弧状部３３Ｂ、３５Ｂでキャリア４５下部を保持させる構成で実現させているが、この下方部分の構成は、それ以外の構成であってもよい。

なお、以上には、四つの突片５８Ａ〜５８Ｄを上面視矩形状のヨーク５０の側壁５０Ａ〜５０Ｄ内面に弱圧入状態とするものを例として説明したが、弱圧入させる側壁部を有する部材としてはヨーク以外であってもよく、また突片の数量や配設位置なども前述説明したもののみに限定されることはなく、レンズ駆動用装置の指定された形状などに応じて適宜設定すればよい。

本発明によるレンズ駆動用装置は、簡素な構成で、バネ部材をガタツキなく、しかも位置ずれ少なく、容易かつ少ない工数で組み込み可能に構成したものとして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に用いる際等に有用である。

３１ ベース
３１Ａ 上方突出壁
３３、３５ 下方バネ
３３Ａ、３５Ａ 固定部
３３Ｂ、３５Ｂ 円弧状部
３８、３９ 補強板
４０、４１ 端子
４５ キャリア
４７ コイル
４７Ａ、４７Ｂ コイル線
５０ ヨーク
５０Ａ〜５０Ｄ 側壁
５５ 上方バネ
５６ 内周部
５７ 外枠部
５８Ａ〜５８Ｄ 突片
６１ 上方プレート部材
６１Ａ 上方曲げ部
６１Ｂ 下方曲げ部
６３ 溶接接合箇所
６５ 磁石

Claims (3)

1. 上下位置を板状のバネ部材にそれぞれ保持された筒状に形成されたキャリアの外面にコイルを備えると共に、前記コイルに対して対向状態になるように磁石が配され、前記コイルに通電して生じる電磁力によっ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、前記バネ部材の外周位置に外方に突出する複数の突片が設けられ、その複数の突片のそれぞれが、対応して位置されている側壁部内面に弱圧入状態にされて前記バネ部材が組み込まれていることを特徴とするレンズ駆動用装置。
2. バネ部材の突片が同形状で、等角度での回転対称状態のものに形成されている請求項１記載のレンズ駆動用装置。
3. キャリアの上方側を保持するバネ部材としてなる上方バネが、上方プレート部材の上面に固定されており、前記上方プレート部材の側端部位置よりも前記上方バネに設けられた複数の突片が外方に突出している請求項１記載のレンズ駆動用装置。

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