JP2016004253A - Lens driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学系を収容するレンズ支持体と、VCM(Voice Coil Motor)を利用したアクチュエータと、を備えたレンズ駆動装置に関する。 The present invention relates to a lens driving device including a lens support that accommodates an optical system and an actuator that uses a VCM (Voice Coil Motor).
近年、スマートフォン等の携帯機器に用いられる小型カメラモジュールには、オートフォーカス機能が搭載されている。このオートフォーカス機能は、レンズ等の光学部材を収容するレンズ支持体と、レンズ支持体を光軸方向に駆動させるアクチュエータと、を備えたレンズ駆動装置により実現される。アクチュエータとしてVCM(Voice Coil Motor)を用いたレンズ駆動装置は、シンプルな構造であり小型化が容易なことから、上記のような小型カメラモジュールに好適に採用されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
In recent years, a small camera module used in a portable device such as a smartphone is equipped with an autofocus function. This autofocus function is realized by a lens driving device including a lens support that accommodates an optical member such as a lens, and an actuator that drives the lens support in the optical axis direction. A lens driving device using a VCM (Voice Coil Motor) as an actuator has a simple structure and can be easily reduced in size, and thus is suitably employed in the above-described small camera module (for example,
一般的なVCMを用いたレンズ駆動装置は、レンズ支持体と、VCMと、レンズ支持体をレンズの光軸方向に付勢するスプリングと、それらを収納する本体と、を備える。本体は、ベース及びベースを上方から覆うヨークを備え、ベース及びヨークは、レンズの光軸上に夫々開口部が設けられている。VCMは、レンズ支持体の外周部に固定されたコイルと、そのコイルに磁界を与える磁石と、を備え、コイルに電流を流すことにより発生した電磁力により、レンズ支持体をレンズの光軸方向に移動させる。また、VCMを用いたレンズ駆動装置では、非給電時にはスプリングを用いてレンズ支持体をヨーク内で中吊り状態となる一定位置で保持し、給電時にはコイルにより発生した電磁力でレンズ支持体をレンズの光軸方向に移動させている。 A general lens driving device using a VCM includes a lens support, a VCM, a spring that urges the lens support in the optical axis direction of the lens, and a main body that stores them. The main body includes a base and a yoke that covers the base from above, and the base and the yoke are each provided with an opening on the optical axis of the lens. The VCM includes a coil fixed to the outer periphery of the lens support and a magnet that applies a magnetic field to the coil, and the lens support is moved in the direction of the optical axis of the lens by electromagnetic force generated by flowing a current through the coil. Move to. In addition, in a lens driving device using a VCM, the lens support is held at a fixed position in a suspended state in the yoke using a spring when power is not supplied, and the lens support is held by the electromagnetic force generated by the coil during power supply. It is moved in the direction of the optical axis.
ところで、上述したようなVCMを用いたレンズ駆動装置(特に、特許文献2)においては、レンズ支持体を一定位置に保持するスプリングをコイルに接続し、スプリングを介してコイルへ給電し、これにより、コイルへの給電機構を簡素化している。しかしながら、この場合、スプリングとコイル(又はコイルから導出されたリード線)とを半田等で固定する必要がある。ところが、スプリングの取り付け位置は、レンズ支持体の位置にも大きく影響し、その位置精度が適正でない場合には、レンズ支持体が傾いてしまうことがあり、レンズ駆動装置の光学特性を低下させる原因となり得る。近年では、カメラモジュールが高画質化されていることに伴い、レンズ支持体の僅かな傾斜が、オートフォーカス機能の性能を大きく低下させる。そのため、上述したようなレンズ駆動装置におけるスプリングの取り付け作業は容易でなく、装置の生産歩留まりを低下させる要因となっていた。 By the way, in the lens driving device using the VCM as described above (particularly, Patent Document 2), a spring that holds the lens support in a fixed position is connected to the coil, and power is supplied to the coil through the spring. The power supply mechanism to the coil is simplified. However, in this case, it is necessary to fix the spring and the coil (or the lead wire derived from the coil) with solder or the like. However, the mounting position of the spring greatly affects the position of the lens support, and if the position accuracy is not appropriate, the lens support may be tilted, causing the optical characteristics of the lens driving device to deteriorate. Can be. In recent years, with the increase in image quality of camera modules, a slight tilt of the lens support greatly reduces the performance of the autofocus function. For this reason, it is not easy to attach the spring in the lens driving device as described above, which causes a reduction in the production yield of the device.
本発明は、上記課題を解決するものであり、スプリングをレンズ支持体に容易に取り付けることができるレンズ駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a lens driving device capable of easily attaching a spring to a lens support.
上記課題を解決するため、本発明に係るレンズ駆動装置は、レンズを含む光学部材を収容するレンズ支持体と、前記レンズ支持体を収容し且つレンズへの入射光を透過させる開口部を有するカバーと、前記カバーを支持するベースと、前記レンズ支持体をレンズの光軸方向に移動させる駆動ユニットと、を備え、前記駆動ユニットは、前記レンズ支持体の周囲に配されるコイルと、前記コイルに磁界を与える磁石と、前記カバーの前記開口部を有する面と前記レンズ支持体との間に配置される第1スプリングと、前記レンズ支持体と前記ベースとの間に配置される第2スプリングと、を有し、前記第2スプリングは、前記レンズ支持体への付勢力を与える板バネ部と、前記板バネ部と前記レンズ支持体とを連結し且つ前記コイルに給電する導通部と、を有し、前記レンズ支持体は、前記ベースと対向する面において、前記コイルから導出されたリード線の端部を収容する収容凹部を有し、前記リード線の端部及び前記導通部は、前記収容凹部において導電性接着剤により互いに電気的に接続されることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a lens driving device according to the present invention includes a lens support that contains an optical member that includes a lens, and a cover that contains the lens support and transmits an incident light to the lens. And a base that supports the cover, and a drive unit that moves the lens support in the optical axis direction of the lens, the drive unit being arranged around the lens support, and the coil A magnet for applying a magnetic field to the lens, a first spring disposed between the surface of the cover having the opening and the lens support, and a second spring disposed between the lens support and the base. The second spring includes a leaf spring portion that applies an urging force to the lens support, a guide that connects the leaf spring portion and the lens support and supplies power to the coil. The lens support has a receiving recess for receiving an end portion of the lead wire led out from the coil on a surface facing the base, and the end portion of the lead wire and the conductive portion The parts are electrically connected to each other by a conductive adhesive in the housing recess.
上記レンズ駆動装置において、前記レンズ支持体は、前記収容凹部に隣接する位置に前記コイルから導出されたリード線を前記収容凹部に引き出すための引出し部を有し、前記リード線の端部が前記引出し部を介して前記収容凹部側に折り込まれていることが好ましい。 In the lens driving device, the lens support has a lead-out portion for pulling out a lead wire led out from the coil to the housing recess at a position adjacent to the housing recess, and an end portion of the lead wire is located at the end of the lead wire. It is preferable that it is folded in the said accommodation recessed part side via the drawer | drawing-out part.
上記レンズ駆動装置において、前記導電性接着剤は、前記リード線の端部が収容された前記収容凹部に塗布され、前記導通部は、複数の微小孔部を有することが好ましい。 In the lens driving device, it is preferable that the conductive adhesive is applied to the housing recess in which an end portion of the lead wire is housed, and the conductive portion has a plurality of minute holes.
上記レンズ駆動装置において、前記レンズ支持体は、前記ベースと対向する面に、前記第2スプリングを位置決めするための凸部を有し、前記導通部は、前記凸部が挿通される孔部を有することが好ましい。 In the lens driving device, the lens support has a convex portion for positioning the second spring on a surface facing the base, and the conducting portion has a hole portion through which the convex portion is inserted. It is preferable to have.
上記レンズ駆動装置において、前記磁石は、前記コイルの外周に配置され、前記カバーは、前記開口部を有する面から立設された側面に前記磁石を位置決めするためのガイド凹部を有することが好ましい。 In the lens driving device, it is preferable that the magnet is disposed on an outer periphery of the coil, and the cover has a guide recess for positioning the magnet on a side surface standing from a surface having the opening.
上記レンズ駆動装置において、前記カバー、前記第1スプリング及び前記磁石を収容するヨークを更に備え、前記磁石は、直方体形状であり、前記ヨークの側面と平行に配置され、前記ガイド凹部に嵌め込まれた状態で接着剤により前記ヨークの内側面に固定されていることが好ましい。 The lens driving device further includes a yoke that accommodates the cover, the first spring, and the magnet, and the magnet has a rectangular parallelepiped shape, is disposed in parallel with a side surface of the yoke, and is fitted into the guide recess. In this state, it is preferably fixed to the inner surface of the yoke by an adhesive.
本発明によれば、リード線の端部と第2スプリングの導通部とを導電性接着剤により接着するだけなので、レンズ支持体への第2スプリングの取り付け作業が容易であり、作業者の熟練した技術も必要なく、製造歩留まり向上させることができる。 According to the present invention, since the end portion of the lead wire and the conducting portion of the second spring are simply adhered by the conductive adhesive, the attaching operation of the second spring to the lens support is easy, and the skill of the operator Therefore, the manufacturing yield can be improved.
本発明の一実施形態に係るレンズ駆動装置について、図1乃至図7を参照して説明する。図1(a)(b)及び図2に示すように、本実施形態のレンズ駆動装置1は、レンズを含む光学部材(不図示)を収容するレンズ支持体2と、レンズ支持体2を収容し且つレンズへの入射光を透過させる開口部30を有するカバー3と、レンズ支持体2をレンズの光軸方向Dに移動させる駆動ユニット4と、レンズ支持体2を搭載して、カバー3を支持するベース5と、を備える。
A lens driving device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1A, 1B, and 2, the
レンズ支持体2は、レンズユニットを保持する円筒部20と、円筒部20を支持する基部21と、を有する。円筒部20の内周面には、ネジ切り部22が形成されており、レンズユニットをネジ切り部22にねじ込むことによりそれを保持する。また、レンズ支持体2は、円筒部20の基部21とは反対側の開口縁の四方に、第1スプリング43を位置決めするための凸設部23を有する。レンズ支持体2は、例えば、プラスチック材料により形成される。
The
カバー3は、カバー3の開口部30を有する矩形の上面31と、上面31からベース5側に立設された側面32と、を有する。側面32には、磁石42を位置決めするためのガイド凹部33が形成されている。また、開口部30には、レンズ支持体2の凸設部23に対応する凹状部34が形成されている。凹状部34は、レンズ支持体2が光軸方向Dに移動するときに、凸設部23が上面31に接触することを防止する。なお、レンズ支持体2とカバー3の間には、レンズ支持体2の回転を抑制するガイドが設けられてもよい。また、上面31は側面32に沿ってベース5側に突出した内縁部35(後述する図6参照)を有する。内縁部35は、第1スプリング43(後述する枠状部43b)の外縁形状に対応するように形成されている。
The
駆動ユニット4は、いわゆるVCM(Voice Coil Motor)によりレンズ支持体2を駆動するアクチュエータであり、レンズ支持体2の周囲に配されるコイル41と、コイル41に磁界を与える磁石42と、カバー3の開口部30を有する上面31とレンズ支持体2との間に配置される第1スプリング43と、レンズ支持体2とベース5との間に配置される第2スプリング44と、を有する。レンズ支持体2の外周は、略8角箱形状となるように形成され、その外周にコイル41が配置され、コイル41の外周でレンズ支持体2の四側面と対応する位置に夫々磁石42が均等配置される。
The
コイル41は、銅線を同一方向に巻きつけて結束させたものであり、その始端と末端の夫々からリード線41a,41bが夫々導出されている。磁石42は、直方体形状の永久磁石である。
The
第1スプリング43は、レンズ支持体2と接する円環部43aと、カバー3の内縁部35(図6参照)と接する枠状部43bと、円環部43aと枠状部43bとを連結し、レンズ支持体2への付勢力を与える波形状のバネ部43cと、を有する。円環部43aには、レンズ支持体2の凸設部23に対応する凹状部43dが形成されている。
The
第2スプリング44は、本実施形態においては、2つ用いられ、コイル41から導出されたリード線41a,41bと夫々電気的に個別に接続される。各第2スプリング44は、ベース5と接する基部44aと、レンズ支持体2への付勢力を与える部分円弧状の板バネ部44bと、板バネ部44bとレンズ支持体2とを連結し且つコイル41に給電する導通部44cと、を有する。また、第2スプリング44は、基部44aから延設されて装置に電源を供給するための給電端子44dを有する。
In the present embodiment, two
また、レンズ駆動装置1は、カバー3、第1スプリング43及び磁石42を収容するヨーク6を更に備える。ヨーク6は、その内寸がカバー3の外寸よりも僅かに大きな箱形状となるように形成され、その上面61にカバー3の開口部30及び凹状部34に夫々対応する開口部60及び凹状部62を有する。ヨーク6は、磁性体材料から形成され、後述するように、その側面(内側面63)に磁石42が固定される。
The
ベース5は、レンズからの出射光を透過させる開口部50を有する板状部材であり、その外形がヨーク6の下面視形状と略同一である。ベース5は、ヨーク6と係合する係合部51と、給電端子44dを装置外へ導出するための孔部52と、を有する。また、ベースには、第2スプリング44を位置決めするための凸部53が設けられ、第2スプリング44には、基部44aに凸部53が嵌め入れられる孔部44eが設けられている。
The
図3(a)に示すように、レンズ支持体2は、基部21のベース5と対向する面において、コイル41から導出されたリード線41a,41bの端部を収容する収容凹部24を有する。また、レンズ支持体2は、収容凹部24に隣接する位置にコイル41から導出されたリード線41a,41bを収容凹部24に引き出すための引出し部25を有する。引出し部25は、収容凹部24に隣接する基部21の一部が溝状に形成されたものである。なお、引出し部25は、図例の溝状に限らず、例えば、孔状であってもよい。
As shown in FIG. 3A, the
また、図3(b)に示すように、リード線41a,41bの端部が、引出し部25を介して収容凹部24側に折り込まれる。これにより、リード線41a,41bの端部を収容凹部24に仮保持することができる。そして、図3(c)に示すように、導電性接着剤45が、リード線41a,41bの端部が収容された収容凹部24に塗布される。
Further, as shown in FIG. 3B, the end portions of the
図4(a)及び図5に示すように、レンズ支持体2に取り付けられる2つの第2スプリング44が用意される。レンズ支持体2は、基部21のベース5と対向する面に、第2スプリング44を位置決めするための凸部26を有し、また、第2スプリング44の導通部44cは、凸部26が挿通される孔部44fを有する。そして、図4(b)に示すように、凸部26が孔部44fに嵌るように、レンズ支持体2上に2つの第2スプリング44を載置させ、第2スプリング44の導通部44cを、収容凹部24に塗布された導電性接着剤45により、リード線41a,41bの端部及び収容凹部24に接着する。これにより、リード線41a,41bの端部と第2スプリング44の導通部44cとが、収容凹部24において導電性接着剤45により互いに電気的に接続される。導電性接着剤45としては、例えば、銀ペースト又はシリコーン系樹脂又はエポキシ系樹脂等の合成樹脂に導電性金属微粒子を混合した導電性ペースト等が用いられる。
As shown in FIGS. 4A and 5, two
従来のレンズ駆動装置では、スプリングの半田付けや接着といった作業を行う上での工数が多く、作業者の熟練した技術も必要となり、製造歩留まりを低下させていた。これに対して、本実施形態においては、上記のような半田接続が不要となり、リード線41a,41bの端部と第2スプリング44の導通部44cとを導電性接着剤45により接着するだけなので、レンズ支持体2への第2スプリング44の取り付け作業が容易であり、作業者の熟練した技術も必要なく、製造歩留まりを向上させることができる。また、凸部26が孔部44fに嵌るように、レンズ支持体2上に第2スプリング44を載置させるだけで、それらを正確な位置関係で接合することができる。本実施形態は、コイル41が磁石42よりも内周側に設けられていて、コイル41への給電機構としてスプリングを用いたレンズ駆動装置において、特に好適に用いられる。
In the conventional lens driving device, many man-hours are required for performing operations such as soldering and bonding of the springs, and the skill of the operator is required, resulting in a decrease in manufacturing yield. On the other hand, in the present embodiment, the solder connection as described above is not necessary, and the end portions of the
また、収容凹部24は、導電性接着剤45の通常の塗布容量を充足するように形成されている。そのため、例えば、導電性接着剤45が山形に盛り上がるように収容凹部24に塗布され、その上から第2スプリング44の導通部44cが載置されたときでも、導電性接着剤45が外部にはみ出すことがない。これにより、例えば、一方の第2スプリング44の接合に用いられた導電性接着剤45が外にはみ出して、導通部44cと基部44aとが接着されて第2スプリング44のスプリング性能が失われたり、他方の第2スプリング44に接触してショートする等の不具合を抑制することができる。
In addition, the
また、図4(a)(b)に示したように、導通部44cは、導電性接着剤45が接着される部分に、複数の微小孔部44gを有する。導電性接着剤45は、硬化の際に微量ながらガスを発生させ、そのガスの影響により導電時の抵抗値が高くなる導電不良を起すことがある。これに対して、本実施形態によれば、微小孔部44gにより、カズを硬化した接着部分から排出することができ、上述したような導電不良を抑制することができる。また、導通部44cに複数の微小孔部44gを設けたことにより、導電性接着剤45と導通部44cとの接着面積が大きくなり、それらの接着性を向上させることができる。また、導電性接着剤45が未硬化の状態であっても、第2スプリング44がレンズ支持体2の凸部26により位置決めされているので、第2スプリング44とレンズ支持体2との位置関係がズレることを抑制することができる。従って、レンズ支持体2に対する第2スプリング44の取り付け位置精度が適正で、信頼性の高いレンズ駆動装置1を得ることができる。
Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, the
ここで、レンズ駆動装置1の全体の組み立て手順について、図6及び図7を参照して説明する。まず、ヨーク6にカバー3が嵌め入れられ、その後、第1スプリング43及び磁石42が順次取り付けられる。カバー3の側面32には、磁石42を位置決めするためのガイド凹部33が設けられており、このように、磁石42は、ガイド凹部33に嵌め込まれた状態で、図7に示すように、磁石42の上から塗布された接着剤7によりヨーク6の内面に固定される。
Here, the entire assembly procedure of the
例えば、磁石がヨークに各隅に設けられている場合、磁石を固定するためには、1つの磁石に対してヨークの2面の内側面に固定するため、各磁石につき接着剤を2点塗布する必要がある。これに対して、本実施形態においては、各磁石42がヨーク6の側面と平行に配置され、接着剤7を塗布する前の状態で、ガイド凹部33により、ベース5側方向以外は既に仮保持されているので、各磁石42につき接着剤7を1点塗布すればよい。これにより、磁石42の取り付け工程を削減することができ、生産性を良くすることができる。
For example, when a magnet is provided at each corner of the yoke, in order to fix the magnet, two points of adhesive are applied to each magnet in order to fix the magnet to the inner surface of the two surfaces of the yoke. There is a need to. On the other hand, in this embodiment, each
このようにして、ヨーク6(及びカバー3)側パーツが組み立てられる。また、上記図3及び図4を参照して説明した手順に従って、レンズ支持体2にコイル41及び第2スプリング44が取り付けられ、これらがベース5に搭載されて、ベース5側パーツが組み立てられる。そして、ヨーク6側パーツと、ベース5側パーツを組み合わせることで、レンズ駆動装置1が組み立てられる。
In this way, the yoke 6 (and cover 3) side parts are assembled. Further, according to the procedure described with reference to FIGS. 3 and 4, the
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、種々の変形が可能である。上記実施形態では、給電端子44dをベース5側から導出する構成を示したが、例えば、レンズ駆動装置1が組み込まれるデバイスの構成によっては、給電端子44dは、ヨーク6側から導出されてもよい。また、第2スプリング44は、コイル41から導出されたリード線41a,42bに夫々電気的に個別に接続できれば、1つのバネ部材から構成されていてもよい。
In addition, this invention is not restricted to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. In the above-described embodiment, the configuration in which the
1 レンズ駆動装置
2 レンズ支持体
24 収容凹部
25 引出し部
26 凸部
3 カバー
33 ガイド凹部
4 駆動ユニット
41 コイル
41a リード線
41b リード線
42 磁石
43 第1スプリング
44 第2スプリング
44b 板バネ部
44c 導通部
44f 孔部
44g 微小孔部
45 導電性接着剤
5 ベース
6 ヨーク
7 接着剤
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記駆動ユニットは、前記レンズ支持体の周囲に配されるコイルと、前記コイルに磁界を与える磁石と、前記カバーの前記開口部を有する面と前記レンズ支持体との間に配置される第1スプリングと、前記レンズ支持体と前記ベースとの間に配置される第2スプリングと、を有し、
前記第2スプリングは、前記レンズ支持体への付勢力を与える板バネ部と、前記板バネ部と前記レンズ支持体とを連結し且つ前記コイルに給電する導通部と、を有し、
前記レンズ支持体は、前記ベースと対向する面において、前記コイルから導出されたリード線の端部を収容する収容凹部を有し、
前記リード線の端部及び前記導通部は、前記収容凹部において導電性接着剤により互いに電気的に接続されることを特徴とするレンズ駆動装置。 A lens support that contains an optical member including a lens; a cover that contains the lens support and has an opening that transmits incident light to the lens; a base that supports the cover; and the lens support that is a lens. A driving unit that moves in the direction of the optical axis of the lens, and a lens driving device comprising:
The drive unit is arranged between a coil disposed around the lens support, a magnet for applying a magnetic field to the coil, a surface of the cover having the opening, and the lens support. A spring, and a second spring disposed between the lens support and the base,
The second spring includes a leaf spring portion that applies a biasing force to the lens support, and a conduction portion that connects the leaf spring portion and the lens support and supplies power to the coil.
The lens support has an accommodation recess for accommodating an end portion of a lead wire led out from the coil on a surface facing the base.
An end portion of the lead wire and the conducting portion are electrically connected to each other by a conductive adhesive in the housing recess.
前記リード線の端部が前記引出し部を介して前記収容凹部側に折り込まれていることを特徴とする請求項1に記載のレンズ駆動装置。 The lens support has a lead-out portion for pulling out the lead wire led out from the coil to the housing recess at a position adjacent to the housing recess,
2. The lens driving device according to claim 1, wherein an end portion of the lead wire is folded into the housing concave portion through the lead-out portion.
前記導通部は、複数の微小孔部を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のレンズ駆動装置。 The conductive adhesive is applied to the housing recess in which an end of the lead wire is housed,
The lens driving device according to claim 1, wherein the conducting portion has a plurality of minute hole portions.
前記導通部は、前記凸部が挿通される孔部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置。 The lens support has a convex portion for positioning the second spring on a surface facing the base,
4. The lens driving device according to claim 1, wherein the conducting portion has a hole portion through which the convex portion is inserted. 5.
前記カバーは、前記開口部を有する面から立設された側面に前記磁石を位置決めするためのガイド凹部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置。 The magnet is disposed on an outer periphery of the coil;
The lens driving according to any one of claims 1 to 3, wherein the cover has a guide recess for positioning the magnet on a side surface standing from a surface having the opening. apparatus.
前記磁石は、直方体形状であり、前記ヨークの側面と平行に配置され、前記ガイド凹部に嵌め込まれた状態で接着剤により前記ヨークの内側面に固定されていることを特徴とする請求項5に記載のレンズ駆動装置。 A yoke for accommodating the cover, the first spring and the magnet;
6. The magnet according to claim 5, wherein the magnet has a rectangular parallelepiped shape, is disposed in parallel with the side surface of the yoke, and is fixed to the inner side surface of the yoke with an adhesive while being fitted in the guide recess. The lens driving device described.
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