JP3202288U

JP3202288U - 小型レンズ駆動装置

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Publication number: JP3202288U
Application number: JP2015005786U
Authority: JP
Inventors: 黄　英俊; 英俊黄; 文財許; 育家陳; 全裕許
Original assignee: 力相光學股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2015-11-13
Publication date: 2016-01-28
Anticipated expiration: 2025-11-13
Also published as: TWM500263U; CN204575939U; US20160178867A1

Abstract

【課題】レンズ装置が移動する際に発生する振動幅を減少させることができる小型レンズ駆動装置を提供する。【解決手段】本考案の小型レンズ駆動装置には、中心軸５が定義され、上蓋１１、ベース１２、ケーシング１３、レンズ装置１４、板バネ１５、可動磁石１６及び環状コイル１７を含む。上蓋１１は、ベース１２上に結合され、内部に収容空間１２２が形成される。ケーシング１３は、上蓋１１及びベース１２の外部に覆設される。レンズ装置１４は、収容空間１２２内に設置される。板バネ１５は、嵌溝１２３内に結合され、上蓋１１とベース１２との間に位置し、レンズ装置１４を収容空間１２２内において弾性規制し、中心軸５方向に沿って変位させることができる。可動磁石１６は、レンズ装置１４の外周に設置される。環状コイル１７は、ベース１２内側の収容空間１２２の周縁上に設置され、可動磁石１６に対向する。【選択図】図２

Description

本考案は、小型レンズ駆動装置に関し、特に、電流磁場を動力源として光学ズーム機能を実現するレンズ駆動装置に関する。

図１は、従来のフォーカスレンズを示す分解斜視図である。従来のフォーカスレンズ中に使用される機械伝動式ファーカス機構９は、高コストで精密な駆動部材９１（例えば、ステッピングモーター、超音波モーター、圧電アクチュエーターなど）をレンズ群９２が設けられた搭載台９３の動力源としている上、非常の多くの伝動部材が使用されている。これにより、機械構造が複雑であり、組み立てステップが煩雑で難度が高く、体積が大きく、コストが高いという欠点を有する上、消費電力が大きいという重大な欠点を有する。また、価格を低減できない。

初期のカメラの撮影技術は、非常に複雑であり、手動で測光、ピント合わせ及びフィルム巻きを行う必要があった。その結果、人為的ミスが発生しやすかった。特に、重要な場面においてミスした場合、取り戻すことができないため、カメラマンの素質が写真撮影における重要な要素であった。５０年代、６０年代になり、撮影技術が大幅に自動化され、多くの人が自動化は未来世界の指標であると信じた。まず、自動測光技術及び電動フィルム巻き機が完成し、撮影技術は、確実に自動化に向けて邁進していることが示された。その中で最も鍵となる技術は、写真撮影の速度を決定する『オートフォーカスシステム』であり、当時の各カメラメーカーの研究項目となっていた。

科学技術が進歩するに伴い、従来の撮影装置は、多元化した情報時代の新製品として画質が向上するのみならず、更なる軽薄短小化に向けて進歩した。しかし、ステッピングモーターによる機械式で駆動されるズームレンズは、体積を減少できない欠点を有し、製品全体を軽薄短小化できない要素の１つとなっている。

また、従来のステッピングモーターに代わり、電磁技術を応用し、ＶＣＭ電子フィードバックシステムを運用してコイルの偏移量をモニタリングする構造により、駆動構造の体積を減少させる技術が開発された。また、各種機能を有する製品が統合された製品が登場しており、例えば、携帯電話、ＰＤＡ及びノートブックパソコンに撮影機能が統合されることにより、各製品にビデオチャット機能などが付加されている。

このため、１つの電源供給装置を共用する製品において、体積を縮小し、コストを減少させ、電源消耗を低下させ、電源供給装置の容量を高めることなく製品のスタンバイ時間及び使用時間を高めることが求められていた。

実用新案登録第３１５８４１６号公報実開昭６２−１４０５０９号公報

本考案の第１の目的は、磁気浮上原理を利用することにより、レンズ装置を弾性懸吊してベースの収容空間内に磁気浮上させ、板バネが振動吸収接着剤を介してベースの嵌溝内に接着されて位置決めされることにより、板バネに結合されたレンズ装置が移動する際に発生する振動幅を減少させることができる小型レンズ駆動装置を提供することにある。
本考案の第２の目的は、電磁誘導の原理を利用し、環状コイルに電流を印加してレンズ装置を収容空間内において軸方向に直線変位させることにより、従来のステッピングモーターを設置しなくてよいため、部材の数量を減少させ、体積を縮小させ、構造を簡素化することができる小型レンズ駆動装置を提供することにある。

上述の課題を解決するために、本考案の小型レンズ駆動装置には、中心軸が定義され、上蓋、ベース、ケーシング、レンズ装置、板バネ、少なくとも１つの可動磁石及び環状コイルを含む。上蓋は、中空の蓋体であり、ベース上に結合され、内部に収容空間が形成される。ケーシングは、上蓋及びベースの外部に覆設され、上蓋とベースとを互いに嵌合させる。レンズ装置は、収容空間内に設置される。板バネは、ベース上に設けられる嵌溝内に結合され、上蓋とベースとの間に位置し、レンズ装置を収容空間内において弾性規制し、中心軸方向に沿って変位させることができる。少なくとも１つの可動磁石は、レンズ装置の外周に設置される。環状コイルは、ベース内側の収容空間の周縁上に設置され、可動磁石に対向する。

本考案の小型レンズ駆動装置は、板バネの接続部が振動吸収接着剤を介して嵌溝内に接着されることにより、板バネに結合されたレンズ装置が移動する際に発生する振動幅を減少させることができる。

従来のフォーカスレンズを示す分解斜視図である。本考案の小型レンズ駆動装置を示す分解斜視図である。本考案の小型レンズ駆動装置を示す断面図である。本考案の小型レンズ駆動装置の板バネを示す平面図である。

本考案の小型レンズ駆動装置を図面に沿って詳細に説明する。

図２は、本考案の小型レンズ駆動装置を示す分解斜視図である。図３は、本考案の小型レンズ駆動装置を示す断面図である。図４は、本考案の小型レンズ駆動装置の板バネを示す平面図である。小型レンズ駆動装置１には、中心軸５が定義され、上蓋１１、ベース１２、ケーシング１３、レンズ装置１４、板バネ１５、少なくとも１つの可動磁石１６及び環状コイル１７を含む。中心軸５は、前方５１及び後方５２の２つの軸線方向を含む。

上蓋１１は、中空で環状の蓋体である。ベース１２は、中空の台体である。ベース１２の外周の所定位置には、少なくとも１つの電源接続線１２１が設けられる。上蓋１１とベース１２とが互いに結合されると、内部に収容空間１２２を有する中空のケーシング構造が構成される。ベース１２の上縁の所定位置には、複数の嵌溝１２３が設けられる。ケーシング１３は、上蓋１１及びベース１２の外部に覆設され、上蓋１１とベース１２とを互いに嵌合させる。

レンズ装置１４は、収容空間１２２内に設置され、中心軸５上に保持され、上蓋１１及びベース１２によって形成される収容空間１２２内に磁気浮上され、ベース１２内において中心軸５方向に沿って前後に移動することができる。レンズ装置１４は、レンズ１４１及びレンズ搭載体１４２を含む。中心軸５は、レンズ１４１のフォーカス光軸である。レンズ１４１は、レンズ搭載台１４２の中央部分に設置され、レンズ搭載台１４２と同期変位する。板バネ(Plate Spring)１５は、上蓋１１とベース１２との間に固定され、レンズ装置１４のレンズ搭載台１４２を収容空間１２２内に弾性規制する。板バネ１５は、振動吸収接着剤を介して嵌溝１２３内に結合される。これにより、板バネ１５に結合されたレンズ装置１４が収容空間１２２内において中心軸５の方向に沿って移動する際に発生する振動幅を減少させることができる。

板バネ１５は、複数の外枠部１５１、複数の内枠部１５２及び複数の接続部１５３を含む。複数の外枠部１５１は、内枠部１５２の外周に平均的に間隔をあけて環状に配列される。また、振動吸収接着剤が接続部１５３に付着され、接続部１５３の外枠部１５１に近い部分が振動吸収接着剤によってベース１２上の嵌溝１２３内に接着されて位置決めされ、粘着性を有する振動吸収接着剤により、良好な緩衝機能が提供される。また、接続部１５３は、嵌溝１２３内に接着固定されるわけではないため、レンズ光軸（中心軸）の方向上に僅かに変位運動することができ、接続部１５３が振動する際のエネルギーを吸収し、振動吸収効果を実現することができる。また、各外枠部１５１は、２つの湾曲した対称の接続部１５３が接続されることによって内枠部１５２と接続される。内枠部１５２は、レンズ搭載台１４２上に固定される。本考案の実施形態中、外枠部１５１は、４つ設けられ、内枠部１５２の外周に４つの外枠部１５１が平均的に環状に形成される。また、４つの外枠部１５１は、８つの接続部１５３を介して内枠部１５２と接続される。即ち、内枠部１５２に搭載されるレンズ装置１４の重力は、８つの接続部１５３を介して各外枠部１５１に平均的に分散される。また、振動吸収接着剤を介して複数の接続部１５３がベース１２の嵌溝１２３内に接着されることにより、レンズ装置１４は、収容空間１２２内において中心軸５方向にズームを行う際に安定的に変位することができる。これにより、レンズ装置１４の位置決めの安定性を高め、振動が発生した際に発生する悪影響を低減することができる。

可動磁石１６は、レンズ装置１４上に結合され、レンズ搭載台１４２の外周に設置される。環状コイル１７は、ベース１２内側の収容空間１２２の周縁上に設置され、可動磁石１６に対向する上、ベース１２外周の所定位置に設けられる電源接続線１２１に電気的に接続される。本考案の実施形態中、可動磁石１６は、少なくとも２組の対称の永久磁石（図２には、４つの永久磁石を示すが、対称の２つの永久磁石でもよく、或いは、６つ又は８つの永久磁石でもよい）を含み、レンズ搭載台１４２の表面周縁に平均的に嵌着され、環状コイル１７に対向する。

環状コイル１７に通電されると、レンズ装置１４上に設置される複数の可動磁石１６と環状コイル１７との間に発生する磁性斥力により、レンズ装置１４が上蓋１１及びベース１２に形成される収容空間１２２内において磁性浮上し、中心軸５上に保持される。即ち、環状コイル１７がベース１２上の電源接続線１２１に接続され、所定の電流が印加されると、レンズ搭載台１４２は、収容空間１２２内の電流磁場が変化することにより、中心軸５の前方５１又は後方５２の軸方向に変位する。これにより、レンズ１４１は、ズーム又は焦点合わせを実現する。

本考案の小型レンズ駆動装置１には、中心軸５が定義され、上蓋１１、ベース１２、ケーシング１３、レンズ装置１４、板バネ１５、少なくとも１つの可動磁石１６及び環状コイル１７を含む。上蓋１１は、中空の蓋体であり、ベース１２上に結合され、内部に収容空間１２２が形成される。ケーシング１３は、上蓋１１及びベース１２の外部に覆設され、上蓋１１とベース１２とを互いに嵌合させる。レンズ装置１４は、収容空間１２２内に設置され、中心軸５上に位置し、レンズ１４１及びレンズ搭載台１４２を含む。

板バネ１５は、上蓋１１とベース１２との間に位置し、レンズ装置１４を収容空間１２２内に弾性懸吊して位置規制し、中心軸５方向に沿って変位させることができる。少なくとも１つの可動磁石１６は、レンズ装置１４の外周に設置される。環状コイル１７は、ベース１２内側の収容空間１２２の周縁上に設置され、可動磁石１６に対向する。

板バネ１５は、複数の外枠部１５１、複数の内枠部１５２及び複数の接続部１５３を含む。複数の外枠部１５１は、内枠部１５２の外周に平均的に間隔をあけて環状に配列される。また、各外枠部１５１は、２つの湾曲した対称の接続部１５３が接続されることによって内枠部１５２と接続される。内枠部１５２は、レンズ搭載台１４２上に固定される。各接続部１５３の外枠部１５１に近い部分が振動吸収接着剤を介してベース１２上の嵌溝１２３内に接着されて位置決めされる。これにより、板バネ１５に結合されたレンズ装置１４がズーム又は焦点合わせの移動を行う際に発生する振動幅を減少させることができる。

以上の実施形態は、本考案の範囲を限定するものではなく、本考案の保護範囲は、本考案の実用新案登録請求の範囲によって画定される技術及び同等効果である変更を含む範囲を主とする。

９機械伝動式ファーカス(ズーム)機構
９１駆動部材
９２レンズ群
９３搭載台
１小型レンズ駆動装置
１１上蓋
１２ベース
１２１電源接続線
１２２収容空間
１２３嵌溝
１３ケーシング
１４レンズ装置
１４１レンズ
１４２レンズ搭載台
１５板バネ
１５１外枠部
１５２内枠部
１５３接続部
１６可動磁石
１７環状コイル
５中心軸
５１前方
５２後方

Claims

中心軸が定義され、
中空の蓋体である上蓋と、
前記上蓋と結合され、内部に収容空間が形成されるベースと、
前記上蓋及び前記ベースの外部に覆設され、前記上蓋と前記ベースとを互いに嵌合させるケーシングと、
前記収容空間内に設置されるレンズ装置と、
前記ベース上に設けられる嵌溝内に結合され、前記上蓋と前記ベースとの間に位置し、前記レンズ装置を前記収容空間内に弾性規制し、前記中心軸の方向に沿って変位させることができる板バネと、
前記レンズ装置の外周に設置される少なくとも１つの可動磁石と、
前記ベース内側の収容空間の周縁上に設置され、前記可動磁石に対向する環状コイルと、を備え、
前記板バネが振動吸収接着剤を介して前記嵌溝内に接着されることにより、前記板バネに結合された前記レンズ装置が移動する際に発生する振動幅を減少させることを特徴とする小型レンズ駆動装置。
前記レンズ装置は、レンズ及びレンズ搭載台を有し、前記レンズは、前記レンズ搭載台の中央部分に設置され、前記レンズ搭載台と同期変位することを特徴とする請求項１に記載の小型レンズ駆動装置。
前記可動磁石は、少なくとも２つの対称の永久磁石を有し、前記永久磁石は、前記レンズ搭載台の表面周縁に平均的に嵌着される上、前記環状コイルに対向することを特徴とする請求項１に記載の小型レンズ駆動装置。
前記板バネは、複数の外枠部、複数の内枠部及び複数の接続部を有し、前記複数の外枠部は、前記内枠部の外周に平均的に間隔をあけて環状に配列され、前記ベース上の前記嵌溝内に固定され、前記各外枠部は、少なくとも１つの湾曲した対称の前記接続部が接続されることによって前記内枠部とそれぞれ接続され、前記内枠部は、前記レンズ搭載台上に固定され、前記振動吸収接着剤が前記接続部に付着され、前記接続部の前記外枠部に近い部分が前記振動吸収接着剤を介して前記ベースの嵌溝内に接着されて位置決めされることを特徴とする請求項１に記載の小型レンズ駆動装置。
前記外枠部は、４つ有し、前記４つの外枠部は、前記内枠部の外周に平均的に環状に設置され、８つの前記接続部を介して前記内枠部と接続されることを特徴とする請求項４に記載の小型レンズ駆動装置。
前記ベースの外周の所定位置には、少なくとも１つの電源接続線が設けられることを特徴とする請求項１に記載の小型レンズ駆動装置。