JP4988493B2 - ２段式焦点調節構造 - Google Patents

Description

本発明は、２段式焦点調節構造に係わり、特にカメラ用２段式焦点調節構造に関するものである。

電気電子技術及び精密加工業の発展に伴って、携帯デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話などが使用者に広く使用されている。このようなカメラ製品において、焦点調節構造がますます業者の関心を高めている。

携帯電話などのような電子装置に応用される焦点調節構造は、大部分が２段式焦点調節構造である。従来の２段式焦点調節構造において、レンズモジュールの軸線方向に沿う移動と軸線方向に沿う位置決めとは、前記焦点調節構造の内部に装着されたスプリングにより実現する。即ち、スプリングの弾力により、レンズモジュールを伸縮移動させ、且つ焦点調節を実現している。しかし、前記スプリングは、容易に変形され、容易に温度の影響を受けるという欠点があるので、前記レンズモジュールの移動距離を正確に調節し、レンズモジュールの位置を正確に定めることができないため、画質に影響を与える可能性がある。

以上の問題点に鑑み、本発明は、焦点を正確に調節することができる２段式焦点調節構造を提供することを目的とする。

レンズモジュールと、前記レンズモジュールを囲む永久磁石と、前記永久磁石の両端にそれぞれ配置される上コイルベース及び下コイルベースと、前記上コイルベース及び下コイルベースにそれぞれ巻かれる上コイル及び下コイルと、を含む２段式焦点調節構造において、各々のコイルベースは、前記コイル部から径方向へ延在して形成される基板を含み、前記永久磁石は、前記上コイルベースの基板と下コイルベースの基板との間に形成される収容空間に収容され、前記コイルに通電して生じる磁場及び永久磁石の作用により、前記レンズモジュールが移動され、且つ前記永久磁石が前記空間の内で移動される。

枠体と、前記枠体の内に配置される第１コイルベース及び第２コイルベースと、前記第１コイルベース及び第２コイルベースの内に装着されるレンズモジュールと、を含み、前記レンズモジュールの外周面の中心に永久磁石が装着され、コイルが巻かれた前記第１コイルベース及び第２コイルベースが前記永久磁石の両側にそれぞれ配置される２段式焦点調節構造において、前記永久磁石に接近する前記第１コイルベースと第２コイルベースとの端部に基板が形成され、且つ各々の基板には、他方のコイルベースの基板へ折曲し延在される少なくとも１つの突起が形成され、前記突起には、コイルの両端を電源と接続するように案内するガイド端子が設置され、前記コイルに通電した生じる磁場及び永久磁石の作用により、前記レンズモジュールが第１コイルベースの基板と第２コイルベースの基板との間で移動される。

本発明に係る２段式焦点調節構造において、前記コイルベースに基板が設けられ、前記永久磁石は前記上コイルベースの基板と前記下コイルベースの基板との間で移動し、前記レンズモジュールは遠焦点と近焦点との間で移動するので、レンズモジュールを正確に伸縮移動させ、画質を高めることができる。

次に、図を参照しながら、本発明に係る具体的な実施例の構成を詳細に説明する。

図１〜図５は、本発明の第一実施形態に係る２段式焦点調節構造１０を示す図である。前記２段式焦点調節構造１０は、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話などのような電子製品に応用することができる。２段式焦点調節構造と言うことは、レンズモジュールが遠焦点Ｂ（図４に示す）及び近焦点Ａ（図５に示す）との間に移動する構造を指す。本実施形態の２段式焦点調節構造１０は、枠体１１（図２に示す）と、前記枠体１１の内部に設置されるレンズモジュール１２と、レンズモジュール１２の両端を囲む上コイルベース１４及び下コイルベース１５と、上コイルベース１４と下コイルベース１５を支持するベース１７と、を含む。

前記レンズモジュール１２は、円筒状の鏡筒１２１と、前記鏡筒１２１の内部に装着されるレンズ１２２と、を含む。前記鏡筒１２１の外周面の中心には、永久磁石１２４が設置され、前記鏡筒１２１の下端部の外周面には、径向に沿って外側へ突出した２つの突片１２７が形成される。前記２つの突片１２７は、前記鏡筒１２１の軸心に対称に設置される（図面に１つの突片しか示せず）。前記鏡筒１２１は、前記下コイルベース１５の内部に固定される。前記鏡筒１２１の内周面に内部ネジ山１２６が設けられ、前記永久磁石１２４の内径は前記鏡筒１２１の外径と大体に同じである。前記レンズ１２２は円柱状に構成され、前記鏡筒１２２の内部に収容されている。前記レンズ１２２の外周面に前記鏡筒１２１の内周面の内部ネジ山１２６と螺合する外部ネジ山１３６が形成され、前記ネジ山の螺合により前記レンズ１２２が前記鏡筒１２１の内部に緊密に係合される。

前記上コイルベース１４と下コイルベース１５とは、前記永久磁石１２４の両側にそれぞれ設置される。前記上コイルベース１４と下コイルベース１５とは、磁化可能な材料、例えば珪素鋼などのような材料から製造する。これは、前記上コイルベース１４と下コイルベース１５とにそれぞれ巻かれたコイル１４５及びコイル１５５（図３に示す）に通電する場合、前記コイルに生じる磁場を強めるためである。前記上コイルベース１４及び下コイルベース１５の表面には絶縁な薄膜１６１が塗布されている。

前記上コイルベース１４は、筒状のコイル部１４１と、前記コイル部１４１の上端から外へ垂直に延在して形成される上基板１４２と、前記コイル部１４１の下端から外へ垂直に延在して形成される下基板１４３と、を含む。前記下コイルベース１５は、筒状のコイル部１５１と、前記コイル部１５１の上端から外へ垂直に延在して形成される上基板１５２、前記コイル部１５１の下端から外へ垂直に延在して形成される下基板１５３と、を含む。前記下コイルベース１５のコイル部１５１の内壁には、前記鏡筒１２１の突片１２７と係合する凹槽１５４が形成される。前記凹槽１５４を前記突片１２７に係合する作用により、前記レンズモジュール１２が円周方向に沿って回転することを防ぐ。前記コイル部１４１と、前記コイル部１５１の内径が前記鏡筒１２１の外径より少し大きく、前記鏡筒１２１が前記コイル部１４１及びコイル部１５１の内部に収容されて、軸線方向に沿って移動する。

前記下基板１４３と下基板１５３とは、方状体であり、四隅に切欠部１４６及び切欠部１５６がそれぞれ形成されている。各々の切欠部１４６及び切欠部１５６には、前記永久磁石１２４の側へ延在される突起１４７及び突起１５７がそれぞれ形成される。前記下コイルベース１５の切欠部１５６は、前記上コイルベース１４の切欠部１４６より大きく、前記下コイルベース１５に形成される突起１５７の長さは、前記上コイルベース１４の下基板１４３と前記下コイルベース１５の下基板１５３との間の距離と同じである。だから、前記突起１５７が前記突起１４７の内側に係合され、前記上コイルベース１４の下基板１４３を支持することができる。また、前記コイルベース１４及びコイルベース１５が径向に沿って移動することと、前記コイルベース１４とコイルベース１５が揺動することを防ぎ、組み立てたレンズモジュール１２が正確に移動することを確保することができる。

その他実施状態において、前記切欠部１４６を切欠部１５６より大きくして、前記突起１４７が突起１５７の内に係合され、且つ前記突起１４７の長さを前記コイルベース１４の下基板１４３と前記コイルベース１５の下基板１５３との間の距離と同じにして、前記突起１４７が前記コイルベース１５の下基板１５３に当接するようにすることもできる。このようにしても、前記コイルベース１４とコイルベース１５の位置を決めることができる。

前記切欠部１４６及び切欠部１５６には、切欠部に垂直な方向へ延在し、電源と接続するガイド端子１４８及びガイド端子１５８がそれぞれ形成されている。本実施例において、前記ガイド端子１４８及びガイド端子１５８は、互いに隣接する切欠部１４６及び切欠部１５６にそれぞれ設けられている。前記上基板１４２及び上基板１５２は略方状体である。前記コイルベース１４の上基板１４２を焦点調節構造１０の上部のカバーにとして、塵が焦点調節構造１０の内に入ることを防止することできる。

前記下コイルベース１５の上基板１５２は、前記ベース１７の上に載置されている。前記ガイド端子１４８及びガイド端子１５８の位置と対応する前記ベース１７の隅部には、外へ延在した２つの接続端子１５９が形成されている。前記接続端子１５９は、鉄、銅などのような導電材料から製造するか、或いは接続端子１５９の表面に導電材料を塗着する。前記接続端子１５９は、前記ベース１７に設けられる回路基板（図示せず）と電気的に接続されている。前記コイル１４５及びコイル１５５の端末が前記ガイド端子１４８及びガイド端子１５８にそれぞれ案内された後、前記接続端子１５９に溶接される。前記コイル１４５、コイル１５５に通電する場合、生じる変化な磁場により、前記コイルベース１４、コイルベース１５の端部の極性を変え、且つ前記上コイルベース１４、下コイルベース１５に極性が相違である磁場を生じる。

前記枠体１１は、前記上コイルベース１４及び前記下コイルベース１５の外周を囲み、略Ｕ字状の側壁１１１及び側壁１１２を含む。前記２つの側壁に係合部１１３が設けられていたので、略Ｕ字状の側壁１１１及び側壁１１２一体に装着することができる。

２段式焦点調節構造１０を組立てる時、まず前記鏡筒１２１の内部ネジ山１２６と外部ネジ山１３６と螺合するように、前記レンズ１２２を前記鏡筒１２１の内に回転して装着して、前記レンズモジュール１２組み立てる。次に、前記上コイルベース１４及び下コイルベース１５を前記永久磁石１２４の両端と前記鏡筒１２１の両端に装着する。すると、前記下コイルベース１５の突起１５７が前記上コイルベース１４の突起１４７の内側に係合され、前記上コイルベース１４の下基板１４３に当接される。且つ前記上コイルベース１４の下基板１４３と前記下コイルベース１５の下基板１５３との間に前記永久磁石１２４を収容する収納空間１６０が形成される（図３に示す）。次に、前記コイル１４５及びコイル１５５を所定の方向に沿って、前記上コイルベース１４のコイル部１４１及び前記下コイルベース１５のコイル部１５１に巻き付ける。次に、前記コイル１４５及びコイル１５５の両端が前記ガイド端子１４８及びガイド端子１５８に案内されるように、前記ベース１７の接続端子１５９に溶接する。これで、外部の電線でコイルと外部の電源を連結する必要がないので、組み立てる過程を簡単にし、焦点調節構造１０のモジュール化を実現することができる。最後、前記枠体１１を、前記コイルベース１４と前記コイルベース１５の外周に装着する。

図４及び図５を参照されたい。本発明の２段式焦点調節構造１０を用いる場合、前記レンズモジュール１２が近焦点Ａと遠焦点Ｂとの間に往復する。前記永久磁石１２４の上方がＮ極であり、下方がＳ極である。図４に示したように、前記レンズモジュール１２が遠焦点Ｂの位置に置かれている場合、前記コイルベース１５の下基板１５３が前記永久磁石１２４の下端と当接され、前記上コイルベース１４の下基板１４３と前記永久磁石１２４の頂端との間に一定な間隙が形成される。前記コイル１４５と前記コイル１５５を巻き付ける方向が不同であるから、２つのコイルに方向が不同な磁場が生ずる。前記コイル１４５及びコイル１５５に通電すると、前記上コイルベース１４の上方がＮ極になり、下方がＳ極になり、前記下コイルベース１５上方がＳ極になり、下方がＮ極になる。即ち、前記上コイルベース１４と前記永久磁石１２４が互いに引き合い、前記下コイルベース１５と前記永久磁石１２４が互いに反発するので、前記レンズモジュール１２が上方に置かれる近焦点Ａの位置へ移動する。前記レンズモジュール１２が近焦点Ａの位置に到着すると、図５に示したように、前記上コイルベース１４の下基板１４３が前記永久磁石１２４の上端に当接され、前記下コイルベース１５の下基板１５３と前記永久磁石１２４の下端との間に間隙が形成される。

前記レンズモジュール１２が近焦点Ａの位置に到着した後、前記コイル１４５及びコイル１５５の電気を切ると、前記上コイルベース１４及び下コイルベース１５に生じる磁性が消える。しかし、前記コイルベース１４を磁性材料で製造して、前記永久磁石１２４と前記上コイルベース１４が互いに引き合うので、前記レンズモジュール１２に電気を提供しなくても、近焦点Ａの位置に置かれることができる。

もし、前記コイル１４５及びコイル１５５に流れる電流の方向を改変すると、前記上コイルベース１４及び下コイルベース１５の極性が変化されるので、前記２段式自動焦点調節構造１０のレンズモジュール１２が近焦点Ａから遠焦点Ｂへ移動する。

前記２段式自動焦点レンズ調節構造１０において、前記上コイルベース１４及び下コイルベース１５に下基板１４３及び下基板１５３がそれぞれ設けられているので、前記永久磁石１２４が前記上コイルベース１４の下基板１４３と前記下コイルベース１５の下基板１５３との間で往復する。従って、前記レンズ１２２を近焦点Ａと遠焦点Ｂとの間で往復させ、前記レンズモジュール１２の伸縮移動を正確に実現することができる。且つ、前記下基板１４３及び下基板１５３に突起１４７及び突起１５７がそれぞれ設けられているので、前記コイルベース１４及びコイルベース１５が径方向に沿う移動することと、前記コイルベース１４及びコイルベース１５の揺動することを防ぎ、自動焦点調節構造１０の画像の品質を向上させることができる。且つ、前記突起１４７及び突起１５７に前記ガイド端子１４８及びガイド端子１５８がそれぞれ設けられているので、前記コイル１４５及びコイル１５５は、前記ガイド端子１４８及び１５８により電源と直接に接続することができる。即ち、外部の電線を使用する必要がないから、自動焦点調節構造１０の組立てを簡単化にし、構造のモジュール化を実現することができる。

本発明による２段式焦点調節構造の最良の実施形態の立体の分解図である。 図１に示す２段式焦点調節構造の立体の組立図である。 図１に示す２段式焦点調節構造の内部の構成の斜視図である。 図１に示す２段式焦点調節構造の断面図である。 図４に示す２段式焦点調節構造の他の実施形態の断面図である。

符号の説明

１０ 自動焦点調節の構造
１１ 枠体
１２ レンズモジュール
１４ 上コイルベース
１５ 下コイルベース
１７ ベース
１１１ 側壁
１１２ 側壁
１１３ 係合部
１２１ 鏡筒
１２２ レンズ
１２４ 永久磁石
１２７ 突片
１２６ 内部ネジ山
１３６ 外部ネジ山
１４１ コイル部
１４２ 上基板
１４３ 下基板
１４４ 凹槽
１４５ コイル
１４６ 切欠部
１４７ 突起
１４８ ガイド端子
１５１ コイル部
１５２ 上基板
１５３ 下基板
１５４ 凹槽
１５５ コイル
１５６ 切欠部
１５７ 突起
１５８ ガイド端子
１５９ 接続端子
１６０ 収納空間
１６１ 絶縁薄膜

Claims (6)

1. レンズモジュールと、
   前記レンズモジュールを囲む永久磁石と、
   前記永久磁石の両端にそれぞれ配置される上コイルベース及び下コイルベースと、
   前記上コイルベースのコイル部及び下コイルベースのコイル部にそれぞれ巻かれる上コイル及び下コイルと、を含む２段式焦点調節構造において、
   前記上コイルベース及び前記下コイルベースそれぞれが、前記コイル部から径方向へ延在して形成される基板を含み、
   前記永久磁石は、前記上コイルベースの基板と前記下コイルベースの基板との間に形成される収容空間に収容され、
   前記コイルに通電して生じる磁場及び前記永久磁石の作用により、前記レンズモジュールが移動され、且つ前記永久磁石が前記収容空間の内で移動され、
   前記上コイルベース及び前記下コイルベースの前記基板それぞれが方状体であり、前記基板の４つの隅部それぞれには切欠部が形成され、
   前記上コイルベース及び前記下コイルベースのうち一方のコイルベースの前記基板の前記切欠部それぞれには、前記切欠部から他方のコイルベースの前記基板に向かって折り曲げられ延在し、且つ、前記他方のコイルベースの前記基板に当接している４つの突起が形成されており、
   前記他方のコイルベースの前記基板の前記切欠部それぞれには、前記切欠部から前記一方のコイルベースの前記基板に向かって折り曲げられて延在し、且つ、前記一方のコイルベースの前記基板の切欠部に対応している４つの突起が形成されており、
   前記突起には、前記コイルの両端を電源と電気的に接続するように案内するガイド端子が設けられており、
   前記２段式焦点調節構造は、前記上コイルベース及び前記下コイルベースを支持するベースをさらに含み、前記ベースには、電源と電気的に接続する接続端子が設置され、前記コイルの端末は、前記ガイド端子のガイドにより案内され、前記接続端子に溶接されることを特徴とする２段式焦点調節構造。
2. 前記一方のコイルベースの前記基板の前記切欠部を前記他方のコイルベースの前記基板の前記切欠部より大きく設けて、対応する前記突起同士が互いに畳まれるようにすることを特徴とする請求項１に記載の２段式焦点調節構造。
3. 前記レンズモジュールは、鏡筒と、前記鏡筒の内に装着されるレンズと、を含み、
   前記永久磁石は前記鏡筒の外周面の中心に付着され、
   前記鏡筒の内壁に内部ネジ山が形成され、
   前記レンズの外壁に前記鏡筒の内壁のネジ山と螺合する外部ネジ山が形成されることを特徴とする請求項１記載の２段式焦点調節構造。
4. 前記２段式焦点調節構造は、２つの枠体を含み、
   前記２つの枠体には、両者を一体に係合する係合部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の２段式焦点調節構造。
5. 枠体と、
   前記枠体の内に配置される第１コイルベース及び第２コイルベースと、
   前記第１コイルベース及び第２コイルベースの内に装着されるレンズモジュールと、を含み、
   前記レンズモジュールの外周面の中心に永久磁石が装着され、
   コイルが巻かれた第１コイルベース及び第２コイルベースが前記永久磁石の両側にそれぞれ配置される２段式焦点調節構造において、
   前記永久磁石に接近する前記第１コイルベースと前記第２コイルベースとの端部に基板が形成され、
   前記コイルに通電して生じる磁場及び前記永久磁石の作用により、前記レンズモジュールが前記第１コイルベースの前記基板と前記第２コイルベースの前記基板との間で移動され、
   前記第１コイルベース及び前記第２コイルベースの前記基板それぞれが方状体であり、前記基板の４つの隅部それぞれには切欠部が形成され、
   前記第１コイルベース及び前記第２コイルベースのうち一方のコイルベースの前記基板の前記切欠部それぞれには、前記切欠部から他方のコイルベースの前記基板に向かって折り曲げられ延在し、且つ、前記他方のコイルベースの前記基板に当接している４つの突起が形成されており、
   前記他方のコイルベースの前記基板の前記切欠部それぞれには、前記切欠部から前記一方のコイルベースの前記基板に向かって折り曲げられて延在し、且つ、前記一方のコイルベースの前記基板の切欠部に対応している４つの突起が形成されており、
   前記突起には、前記コイルの両端を電源と電気的に接続するように案内するガイド端子が設けられており、
   前記２段式焦点調節構造は、前記第１コイルベース及び前記第２コイルベースを支持するベースをさらに含み、前記ベースには、電源と電気的に接続する接続端子が設置され、前記コイルの端末は、前記ガイド端子のガイドにより案内され、前記接続端子に溶接されることを特徴とする２段式焦点調節構造。
6. 前記一方のコイルベースの前記基板の前記切欠部を前記他方のコイルベースの前記基板の前記切欠部より大きく設けて、対応する前記突起同士が互いに畳まれるようにすることを特徴とする請求項５に記載の２段式焦点調節構造。

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