JP3158439U - レンズ作動装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】可動部材が僅かに回動する状況が発生するのを抑制し、しかも弾性部材が近傍の部材を損傷する問題を防止するレンズ作動装置を提供する。【解決手段】レンズ作動装置は少なくとも1つの弾性部材6、少なくとも1つの固定部材及び可動部材を含む。前記弾性部材は少なくとも4つのプレート部60,61と4組の弾性部62を有し、各弾性部が蛇行状を呈して隣接する2つのプレート部の間を連接することで単一環状の密閉構造をなしている。前記固定部材は2つのプレート部に連結している。前記可動部材はその他の2つのプレート部に連結して、前記4組の弾性部が提供する弾力によって前記可動部材に回復力を加える。【選択図】図5

Description

本考案はレンズ作動(actuating)装置に関し、特にマイクロ撮像モジュールのレンズの駆動に応用されるレンズ作動装置に関する。
ここ数年来、携帯電話、PDA等のようなハンディタイプ装置に撮像モジュールを配備する傾向が日増しに高まっている。製品市場でのハンディタイプ装置に対する高性能化と小型化のニーズに伴って、撮像モジュールはさらなる高画質化とダウンサイジングという二重の要求に直面している。撮像モジュールの画質を向上させることに対し、市場ではVGAレベルの30画素から現在市販されてありふれている200万画素、300万画素、さらにはハイレベルの800万画素以上のクラスまで出回っている。画素の向上以外に、もう一方では撮像の明瞭度に関心が寄せられていることから、ハンディタイプ装置の撮像モジュールも、固定焦点撮像機能からカメラの光学的オートフォーカス機能や光学ズーム機能に類似したものへと発展している。
光学的オートフォーカス機能の作動原理は、標的物の異なる遠近距離に応じて、撮像モジュール内のレンズを適度に移動させ、標的物を撮像した光学的画像を画像センサに精確にフォーカスさせて、明瞭な画像を作り出すというものである。現在のところ一般的にありふれている、撮像モジュール内でレンズを移動させて作動する方法は、ステッピングモータ作動、圧電作動及びボイスコイルモータ(Voice Coil Motor,VCM)作動方式等である。
一般的に、ボイスコイルモータの構造は、コイルを、永久磁石を含む磁気回路内に載置して構成される。これにより、フレミングの左手の法則によりコイルが導電すると永久磁石と相互に作用する推力を生じ、載置台に移動自在に設けたレンズユニットを作動させる。そして、コイルを流れる電流の大きさを調整することによって、光学ズーム、フォーカスという目的を達する。
図1に示すように、特許文献1に開示されるレンズ駆動装置の弾性片1aは、外環円周11a、外環円周11aの内壁から延伸して連続して湾曲した3つの支持アーム12a、及び外環円周11a内に設けられ、支持アーム12aの末端に連接する内環円周13aを備え、該弾性片1aの内環円周13aをレンズ駆動装置のレンズユニットに固定し、外環円周11aを載置台座上に固定し、弾性片1aの弾力によってボイスコイルモータの位置決め/復位という目的を達成する。
図2に示すように、特許文献2に開示されるレンズ駆動装置の弾性片1bは、2つの対称となったC型のような弧状弾性アーム11bと環状連接部材12bを有する。前記弾性片1bをプレスし終えると、弧状弾性アーム11bは各々第1位置決め端部111bが湾曲して延伸した後さらに反対に湾曲して延伸し弾性アーム112bを形成すると共に、その末端に第2位置決め端部113bを形成する。環状連接部材12bは2つの弧状弾性アーム11bに連接して位置決めする。また、取り付けの際、2つの弧状弾性アーム11bの第1位置決め端部111bと第2位置決め端部113bはそれぞれレンズユニットと載置台座上に位置決めされ、環状連接部材12bが切断工程で切断されると、2つの弧状弾性アーム11bがボイスコイルモータの位置決め/復位をするものとなる。
しかし、前記2つの特許案件の弾性片はレンズユニットによって垂直(軸方向)方向に移動する際、レンズユニットが僅かに回動して弾性片に衝突して損傷するという状況が発生し易く、最終的に弾性片に必要な機能が喪失する可能性がある。
次に、弾性片がプレスによって形成されるにあたって、設計の態様が複雑になると(上記の特許文献1の特許案件のように、その支持アームが連続して湾曲する態様になると)、プレス金型の開発設計の難度やコストの上昇、製品の歩留り等の問題が生じる。
また、上記の特許文献2の特許案件では、弾性片は材料が供給されプレス完了後、切断の動作(即ち、接続部材を切断する)を経るというように、一連の製造工程作業が増え、コストや労働時間が増大するといった問題がある。
図3、図4に示すように、特許文献3に開示されるレンズ駆動装置では、レンズ駆動装置の上弾性片91aがケース93aと頂部フレーム94aの間に挟装され、上弾性片91aの外環部材911a全体がケース93aと頂部フレーム94aの間に固定され、上弾性片91aの内環部材912a全体がレンズ台96a上に固定されて、レンズ台96aの位置決め/復位を行う。下弾性片92aが底部フレーム95aとレンズ台96aの間に挟装され、絶縁環状片97aがレンズ台96aの外部に嵌設されると共に、下弾性片92aの外環部材921aを押え付けて、下弾性片92aを底部フレーム95a上に固定することによって、下弾性片92aの外環部材921aと内環部材922aが共に挟持され、可撓性の可能性がなくなる。
このほか、さらに重要なことは、上弾性片91aの腕部913aが内、外環部材911a、912aに連接して、外環部材911aと内環部材912aが対向して移動する際の可撓性領域を形成するのだが、該腕部913aが連続して湾曲する設計態様を呈しているために、製作が容易ではなく変形して損傷し易い。
そこで、本考案人は上記の欠点が改善可能と考え、且つ長年この方面の関連経験を積み、つぶさに観察、研究すると共に、学術理論を併せて運用して、合理的設計で上記の欠点を効果的に改善した本考案を提案するものである。
特開2006−201525号公報 特開2003−295033号公報 特開2008−026619号公報
本考案の目的は、レンズ作動装置の可動部材が僅かに回動する状況が発生するのを抑制し、しかも弾性部材が近傍の部材を損傷するという問題を防止することができるレンズ作動装置を提供することにある。
本考案の別の目的は、レンズ作動装置に使用される弾性部材全体の設計態様を簡素化することによって、プレス金型の開発設計に関する難度を引き下げ、コストを抑制して、完成品の歩留りを向上させることのできるレンズ作動装置を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本考案のうちの1つの方案に基づき、少なくとも1つの弾性部材、少なくとも1つの固定部材及び可動部材を含むレンズ作動装置を提供する。前記弾性部材は、少なくとも4つのプレート部と4組の弾性部を備え、各弾性部が蛇行状を呈して隣接する2つのプレート部の間を連接することで単一環状の密閉構造をなす。前記固定部材は2つのプレート部に連結する。前記可動部材はその他2つのプレート部に連結し、前記4組の弾性部が提供する弾力によって回復力が前記可動部材に加えられる。
上記の目的を達成するため、本考案のうちの1つの方案に基づき、少なくとも1つの第1弾性部材、少なくとも1つの第2弾性部材、固定部材及び可動部材を含むレンズ作動装置を提供する。前記第1弾性部材は少なくとも4つのプレート部と4組の弾性部を備え、各弾性部が蛇行状を呈して隣接する2つのプレート部の間を連接することで単一環状の密閉構造をなす。前記第2弾性部材は少なくとも4つのプレート部と4組の弾性部を備え、各弾性部が蛇行状を呈して隣接する2つのプレート部の間を連接することで単一環状の密閉構造をなす。前記固定部材は前記第1弾性部材の2つのプレート部と前記第2弾性部材の2つのプレート部に連結する。前記可動部材は前記第1弾性部材のその他2つのプレート部と前記第2弾性部材のその他2つのプレート部の間を連結する。前記第1弾性部材の4組の弾性部と前記第2弾性部材の4組の弾性部が提供する弾力によって、前記可動部材に回復力を加える。
本考案の有益な効果は、上記の単一環状の密閉構造を有する弾性部材を使用することによって、本考案のレンズ作動装置の可動部材が僅かに回動する状況が発生するのを抑制し、しかも弾性部材が近傍の部材を損傷する問題を防止することができることにある。
本考案が所定の目的を達するために採用した技術、方法及び効果は、本考案に関する以下の詳細説明と添付図面を参照することで深く具体的に理解されるものである。然しながら、添付図面は参考及び説明用に供したに過ぎず、本考案に制限を課すものではない。
従来のレンズ駆動装置の弾性片の平面図である。 従来の別のレンズ駆動装置の弾性片の斜視図である。 従来のまた別のレンズ駆動装置の斜視分解図である。 従来のまた別のレンズ駆動装置の弾性片の斜視図である。 本考案のレンズ作動装置の斜視構成図である。 本考案のレンズ作動装置の斜視分解図である 本考案のレンズ作動装置の弾性片の平面図である。 本考案のレンズ作動装置の別の実施形態の斜視図である。
(実施例1)
図5から図7は本考案の実施形態1を示している。本考案のレンズ作動装置は、レンズユニット2、固定台座3、コイルユニット4、少なくとも1つの磁性部材5及び少なくとも1つの弾性部材6を含む。
前記レンズユニット2には撮像用のレンズ(図示せず)を設け、レンズユニット2と前記磁性部材5は組み立てられて本考案の可動部材を構成する。前記磁性部材5は第1磁石51、透磁性材料部材52及び第2磁石53を含み、前記第1磁石51と前記第2磁石53は同じ磁極で前記透磁性材料部材52の両面に対向して結合して前記磁性部材5を構成する。
前記固定台座3と前記コイルユニット4は組み立てられて本考案の固定部材を構成し、前記可動部材は前記固定部材に対向して固定部材内に移動自在に結合される。前記コイルユニット4は通電すると電磁場を生じ、電磁場と前記磁性部材5の磁力線は相互に作用して電磁推力を生じる。前記電磁推力は、前記可動部材を固定部材上で軸方向に移動させることができる。
上記の組み立て方法は適宜変更可能であり、前記磁性部材5を前記固定台座3に組み立てて固定部材を構成すると共に、前記コイルユニット4を前記レンズユニット2に組み立てて可動部材を構成し、これによって上記の同様の目的を達成することもできる(この実施形態は図示せず)。
本実施形態では、前記弾性部材6は1つ設けている。前記弾性部材6はプレス製造された部材であり、前記弾性部材6は少なくとも4つのプレート部(60、61)と4組の弾性部62を備え、各弾性部62は蛇行状を呈して隣接する2つのプレート部(60、61)の間を連接する。これにより、前記少なくとも1つの弾性部材6が囲繞して単一環状の密閉構造をなす。従って、本考案の単一環状の密閉構造を有する弾性部材6と従来の2つの環状の密閉構造を有する弾性片とは異なるものである。また、本考案の実施形態では、上記のうち前記固定部材に接触する2つのプレート部60は前記弾性部材6の2つの対角の端に設けられ、上記の前記固定部材に接触するその他2つのプレート部61は前記弾性部材6の別の2つの対角の端に設けられる。
前記固定台座3は基部31、基部31を貫通する中央部の貫通孔32、及び前記基部31の斜めに対向する端部から延伸する2つの凸部33を備える。前記レンズユニット2は前記固定台座3の貫通孔32に移動可能に配置され、弾性部材6は固定台座3とレンズユニット2に組み込まれ、前記2つのプレート部60は前記固定台座3の対応する凸部33に接触して固定され、その他2つのプレート部61は前記レンズユニット2の頂部に接触する。
前記コイルユニット4が導電し、前記磁性部材5と相互に作用して生じる電磁力が前記可動部材のレンズユニット2を作動させて前記固定部材の固定台座3に対向して移動させると、前記レンズユニット2は同時に前記その他2つのプレート部61を作動させ、前記固定台座3から離れる方向に移動させ(即ち、弾性部材6が弾性変形する)、前記4組の弾性部62が提供する弾力によって前記レンズユニット2に回復力を加える。このため、前記コイルユニット4の電流の大きさを調整したりオフにしたりすると、前記弾性部材6が生じる回復力により前記レンズユニット2が位置決め/復位する効果を生じる。
(実施例2)
図8に示すように、本考案の実施形態2と上記の実施形態との相違点は、本考案の2つの弾性部材(6、6′)を採用したことにある。前記第1弾性部材6の固定方法は実施形態1と同様であるが、第2弾性部材6′の2つのプレート部60′は前記基部31′の底部に接触して連結し、前記第2弾性部材6′のその他2つのプレート部61′は前記レンズユニット2′の底部に接触して連結する。また、実施形態1と同様なのは、各弾性部62′が蛇行状を呈して隣接する2つのプレート部(60′、61′)の間を連接し、前記少なくとも1つの弾性部材6′が囲繞して単一環状の密閉構造をなすことである。このほか、本考案の実施形態2では、前記第1弾性部材6が前記固定部材(固定台座3′)と接触して連結するプレート部60と、前記第2弾性部材6′が前記固定部材(固定台座3′)と接触して連結するプレート部60′は、前記固定台座(固定台座3′)の異なる対角の端に配置される。
これまでに述べたことをまとめると、単一環状の密閉構造を有する前記弾性部材(6、6′)を使用することによって、本考案はレンズ作動装置の可動部材が僅かに回動する状況が発生するのを抑制し、しかも弾性部材が近傍の部材を損傷する問題を防止することができる。
以上の記述は本考案の好ましい実施例に過ぎず、本考案の実施範囲を限定するものではなく、本実用新案登録請求の範囲において行った均等な変更若しくは修飾については、全て本実用新案登録請求の範囲内である。
[従来]
1a 弾性片
11a 外環円周
12a 支持アーム
13a 内環円周
1b 弾性片
11b 弧状弾性アーム
111b 第1位置決め端部
112b 弾性アーム
113b 第2位置決め端部
12b 環状連接部材
91a 上弾性片
911a 外環部材
912a 内環部材
913a 腕部
92a 下弾性片
921a 外環部材
922a 内環部材
93a ケース
94a 頂部フレーム
95a 底部フレーム
96a レンズ台
97a 絶縁環状片
[本考案]
2 レンズユニット
2′ レンズユニット
3 固定台座
31 基部
3′ 固定台座
31′ 基部
32 貫通孔
33 凸部
4 コイルユニット
5 磁性部材
51 第1磁石
52 透磁性材料部材
53 第2磁石
6 弾性部材
60 プレート部
61 プレート部
62 弾性部
6′ 弾性部材
60′ プレート部
61′ プレート部
62′ 弾性部

Claims (14)

  1. 少なくとも4つのプレート部と4組の弾性部を備え、各弾性部が蛇行状を呈して隣接する2つのプレート部の間を連接することで単一環状の密閉構造をなす少なくとも1つの弾性部材と、
    2つのプレート部に連結し、固定台座を有する固定部材と、
    その他の2つのプレート部に連結し、前記固定台座に対して移動可能に取り付けられ、前記4組の弾性部が提供する弾力によってレンズユニットに回復力を与える可動部材と、
    を含むことを特徴とするレンズ作動装置。
  2. 前記固定部材はさらに前記固定台座に組み立てられた少なくとも1つの磁性部材を備え、前記可動部材はさらに前記レンズユニットに組み立てられたコイルユニットを備えることを特徴とする請求項1に記載のレンズ作動装置。
  3. 前記固定部材はさらに固定台座に組み立てられたコイルユニットを備え、前記可動部材はさらに前記レンズユニットに組み立てられた少なくとも1つの磁性部材を備えることを特徴とする請求項1に記載のレンズ作動装置。
  4. 前記磁性部材は第1磁石、透磁性材料部材及び第2磁石を含み、前記第1磁石と前記第2磁石は同じ磁極で前記透磁性材料部材の両面に対向して結合することを特徴とする請求項2又は3に記載のレンズ作動装置。
  5. 前記固定台座は基部、前記基部を貫通する貫通孔及び前記基部の斜めに対向する端部から延伸する2つの凸部を備え、前記レンズユニットは前記貫通孔に配置されることを特徴とする請求項1に記載のレンズ作動装置。
  6. 前記2つのプレート部は前記固定台座の対応する凸部に接触して連結し、前記その他2つのプレート部は前記レンズユニットの頂部に接触して連結することを特徴とする請求項5に記載のレンズ作動装置。
  7. 前記2つのプレート部は前記基部の底部に接触して連結し、前記その他2つのプレート部は前記レンズユニットの底部に接触して連結することを特徴とする請求項5に記載のレンズ作動装置。
  8. 前記固定部材に接触する前記2つのプレート部は前記弾性部材の2つの対角の端に設けられ、前記可動部材に接触して連結する前記その他2つのプレート部は前記弾性部材の別の2つの対角の端に設けられることを特徴とする請求項1に記載のレンズ作動装置。
  9. 少なくとも4つのプレート部と4組の弾性部を備え、各弾性部が蛇行状を呈して隣接する2つのプレート部の間を連接することで単一環状の密閉構造をなす少なくとも1つの第1弾性部材と、
    少なくとも4つのプレート部と4組の弾性部を備え、各弾性部が蛇行状を呈して隣接する2つのプレート部の間を連接することで単一環状の密閉構造をなす少なくとも1つの第2弾性部材と、
    前記第1弾性部材の2つのプレート部と前記第2弾性部材の2つのプレート部に連結する固定部材と、
    前記第1弾性部材のその他2つのプレート部と前記第2弾性部材のその他2つのプレート部の間を連結し、前記第1弾性部材の4組の弾性部と前記第2弾性部材の4組の弾性部が提供する弾力によってレンズユニットに回復力を与える可動部材と、
    を含むことを特徴とするレンズ作動装置。
  10. 前記第1弾性部材の2つのプレート部が前記固定台座の対応する凸部に接触して連結し、前記第1弾性部材のその他2つのプレート部が前記レンズユニットの頂部に接触して連結し、前記第2弾性部材の2つのプレート部が前記固定台座の底部に接触して連結し、前記第2弾性部材のその他2つのプレート部が前記レンズユニットの底部に接触して連結することを特徴とする請求項9に記載のレンズ作動装置。
  11. 前記第1弾性部材の前記固定部材に接触して連結するプレート部、及び前記第2弾性部材の前記固定部材に接触して連結するプレート部は、前記固定台座の異なる対角の端に配置されることを特徴とする請求項9に記載のレンズ作動装置。
  12. 前記固定部材はさらに前記固定台座に組み立てられた少なくとも1つの磁性部材を備え、前記可動部材はさらに前記レンズユニットに組み立てられたコイルユニットを備えることを特徴とする請求項9に記載のレンズ作動装置。
  13. 前記固定部材はさらに前記固定台座に組み立てられたコイルユニットを備え、前記可動部材はさらに前記レンズユニットに組み立てられた少なくとも1つの磁性部材を備えることを特徴とする請求項9に記載のレンズ作動装置。
  14. 前記磁性部材は第1磁石、透磁性材料部材及び第2磁石を含み、前記第1磁石と前記第2磁石は同じ磁極で前記透磁性材料部材の両面に対向して結合することを特徴とする請求項12又は13に記載のレンズ作動装置。
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