JP5054121B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

実施例はレンズ駆動装置について開示される。

近年、電子機器の多機能化につれてカメラが内蔵されたＭＰ３プレーヤー、移動通信端末機、ＰＤＡなどの電子機器が使われている。

カメラが内蔵された電子機器は携帯可能に小型に製作されて、したがって、カメラ機能を提供するための部品の小型化が必要である。そのためには、カメラのレンズを駆動するレンズ駆動装置内の不必要な空間を最小化することが要求される。

実施例は小型化が可能なレンズ駆動装置を提供する。

また、実施例は死蔵される空間が減少されたレンズ駆動装置を提供する。

実施例によるレンズ駆動装置は、中央部に第１開口が形成されたベースと、前記ベースに結合されて前記第１開口に対応する第２開口が形成されたハウジングと、前記ベースに設置されて前記第１開口に対応する第３開口が形成された水平板と前記水平板から上側方向に突出した垂直板を有するヨークと、前記ヨークの内側に昇降可能に設置されてレンズモジュールが結合されるボビンと、前記ボビンの外側に固定されるコイルと、前記ヨークの垂直板に接触して設置されて前記コイルと向き合う複数のマグネットと、前記ヨークの上側及び下側の少なくとも一つに設置されて、前記マグネットとコイルの相互作用によって上昇したボビンに復元力を与えるスプリングが含まれる。

実施例は、小型化が可能なレンズ駆動装置を提供することができる。

また、実施例は死蔵される空間が減少されたレンズ駆動装置を提供することができる。

第１実施例によるレンズ駆動装置の断面図である。 図１に図示されたレンズ駆動装置の分解斜視図である。 第２実施例によるレンズ駆動装置の断面図である。 図３に図示されたレンズ駆動装置の分解斜視図である。

以下、添付した図面を参照しながら実施例によるレンズ駆動装置を詳しく説明する。

図１は第１実施例によるレンズ駆動装置の断面図であり、図２は図１に図示されたレンズ駆動装置の分解斜視図である。

図１と図２を参照するに、相互結合されて内部に所定空間を形成するベース１１０とハウジング１２０が設けられる。前記ベース１１０は四角板の形状に形成されて中央部に第１開口１１１が形成され、前記ハウジング１２０は下面が開放された六面体形状に形成されてベース１１０に結合される。

前記ベース１１０の角の部分には、上側方向に突出した結合部材１１０aが形成されて前記ハウジング１２０の外側面及び上面と接触して結合される。

この時、ハウジング１２０の上面にはベース１１０の第１開口１１１と対応する第２開口１２１が形成される。前記ベース１１０の底面は電子機器（図示しない）と結合されるが、前記第１開口１１１にはイメージセンサが備わった回路基板（図示しない）が配置される。

前記ベース１１０とハウジング１２０の内部には金属製のヨーク１３０が固定される。前記ヨーク１３０は、前記ベース１１０と対応する四角板の形状に形成されて前記ベース１１０の上に搭載される水平板１３１と、前記水平板１３１の角部に形成されて前記ハウジング１２０の角部に対応する垂直板１３５を有する。

この時、前記水平板１３１にはベース１１０の第１開口１１１と対応する第３開口１３１aが形成されて、垂直板１３５は水平板１３１の角から上側方向に突出した形状をなす。

前記ヨーク１３０が、前記ベース１１０及びハウジング１２０と対応する四角形状に形成されて前記ベース１１０及びハウジング１２０の内部に設置されるので、前記ベース１１０及びハウジング１２０とヨーク１３０の間には死蔵する空間がなく、前記ヨーク１３０がベース１１０及びハウジング１２０の内部で回転する問題が発生しない。

前記ヨーク１３０の内側には、昇降可能に設置されて前記第２開口１２１を出入りする円筒形のボビン１４０が設置され、前記ボビン１４０にはレンズとレンズ支持体を含むレンズモジュール２００が結合される。

前記ヨーク１３０の垂直板１３５の内面には角柱形状のマグネット１５０が接触して固定され、前記ボビン１４０の外周面には前記マグネット１５０と対向するように円筒形または多角形の形態に巻線されたコイル１６０が固定される。

実施例において、前記コイル１６０は、前記マグネット１５０と向き合う角の部分が、曲面をなす八角形に類似する形態に巻線される。

この時、コイル１６０と対向するマグネット１５０の面は、電子気場が最大に形成されるように、コイル１６０と対応する曲面に設けられる。すなわち、相互対向するコイル１６０とマグネット１５０の面は同一曲率半径に形成される。

実施例では、前記マグネット１５０が占める空間を減少させるために、前記マグネット１５０は前記ヨーク１３０の角の部分に複数個配置される。

したがって、前記コイル１６０の外周面の面積中、前記マグネット１５０と向き合う面の面積は前記マグネット１５０と向き合わない面の面積より小さい。具体的に、前記コイル１６０の外周面の面積中、前記マグネット１５０と向き合う面の面積は前記コイル１６０の外周面の面積の２０%より大きく、５０%より小さくなるように設計される。

前記コイル１６０の外周面の面積中、前記マグネット１５０と向き合う面の面積が前記コイル１６０の外周面の面積の２０%以下である場合、前記コイル１６０を上昇させるための適切な磁力を発生させることができず、前記コイル１６０の外周面の面積中、前記マグネット１５０と向き合う面の面積が前記コイル１６０の外周面の面積の５０%以上である場合、前記マグネット１５０が占める空間が多くなってしまう。

また、実施例では、前記マグネット１５０が占める空間を減少させ、かつ磁力を増加させるために、前記マグネット１５０を角柱形状に形成し、前記コイル１６０と向き合う面は曲面に形成する。

したがって、前記マグネット１５０は、前記コイル１６０と向き合う曲面と、前記曲面に対応して前記コイル１６０と向き合わない少なくとも一つの平面が側面をなすことになる。実施例では、一つの曲面と三つの平面が前記マグネットの側面を形成することが開示されている。

このようにして、前記コイル１６０に電流が印加されると、コイル１６０で発生する電場とマグネット１５０で発生する磁場の作用によって、コイル１６０が上昇し、ボビン１４０を上昇させる。よって、ボビン１４０に結合されたレンズモジュール２００も上昇することになる。

前記ヨーク１３０の下面とベース１１０の間、及びヨーク１３０の上面とハウジング１２０の間には、部品の組立時に発生する公差を補うための弾性を持つ第１、２スペーサー１７１、１７５が設置される。

なお、前記第１スペーサー１７１の下面とベース１１０の間、及び前記第２スペーサー１７５の上面とハウジング１２０の間には、リング状の第１、２スプリング１８１、１８５の外周面側が挿入されて、支持される。

前記第１、２スプリング１８１、１８５の内周面側はボビン１４０に一体に形成されるが、第１、２スプリング１８１、１８５は、コイル１６０に印加された電流が遮断されれば、上昇したボビン１４０を下降させて、ボビン１４０を最初の状態に復帰させる。

実施例では、前記第１、２スプリング１８１、１８５が備わったものが例示されているが、前記第１スプリング１８１及び第２スプリング１８５中のいずれか一つだけを備えることもできる。

図３は第２実施例によるレンズ駆動装置の断面図であり、図４は図３に図示されたレンズ駆動装置の分解斜視図である。

図３と図４を参照するに、相互結合されて内部に所定空間を形成するベース１１０とハウジング１２０が設けられる。前記ベース１１０は四角板の形状に形成されて中央部に第１開口１１１が形成され、前記ハウジング１２０は下面が開放された六面体形状に形成されてベース１１０に結合される。

前記ベース１１０の角の部分には、上側方向に突出した結合部材１１０aが形成されて前記ハウジング１２０の外側面及び上面と接触して結合される。

この時、ハウジング１２０の上面にはベース１１０の第１開口１１１と対応する第２開口１２１が形成される。前記ベース１１０の底面は電子機器（図示しない）と結合されるが、前記第１開口１１１にはイメージセンサが備わった回路基板（図示しない）が配置される。

前記ベース１１０とハウジング１２０の内部には金属製のヨーク１３０が固定される。前記ヨーク１３０は、前記ベース１１０と対応する四角板の形状に形成されて前記ベース１１０の上面に搭載される水平板１３１を有する。

前記水平板１３１の中央には、前記ベース１１０の第１開口１１１と対応する第３開口１３１aが形成される。また、前記水平板１３１には、前記第３開口１３１aの内周面を沿ってリング状の垂直壁１３４が形成され、角から上側方向に突出した形態に垂直板１３７が形成される。前記垂直板１３７はハウジング１２０の角部に支持されて、固定される。

前記ヨーク１３０が、ベース１１０及びハウジング１２０と対応する四角形状に形成され、前記ベース１１０及びハウジング１２０の内部に設置されるので、前記ベース１１０及びハウジング１２０とヨーク１３０の間には死蔵する空間がなく、ヨーク１３０がベース１１０及びハウジング１２０の内部で回転する問題が発生しない。

前記ヨーク１３０の垂直壁１３４の内側には、昇降可能に設置されて前記第１開口１３１を出入りする円筒形のボビン１４０が設置され、前記ボビン１４０にはレンズとレンズ支持体を含むレンズモジュール２００が結合される。

前記ヨーク１３０の垂直板１３７の内面には角柱形状のマグネット１５０が接触して固定され、前記ボビン１４０の外周面には垂直壁１３４と対向するように円筒形または多角形の形態に巻線されたコイル１６０が固定される。

実施例において、前記コイル１６０は、前記マグネット１５０と向き合う角の部分が、曲面をなす八角形に類似する形態も巻線される。

この時、前記垂直壁１３４と対向するマグネット１５０の面は、電磁気場が最大に形成されるように、コイル１６０及び垂直壁１３４と対応するように曲面に設けられる。すなわち、コイル１６０及び垂直壁１３４と同一曲率半径に形成される。

実施例では、前記マグネット１５０が占める空間を減少させるために、前記マグネット１５０は前記ヨーク１３０の角の部分に複数個配置される。

したがって、前記コイル１６０の外周面の面積中、前記マグネット１５０と向き合う面の面積は前記マグネット１５０と向き合わない面の面積より小さい。具体的に、前記コイル１６０の外周面の面積中、前記マグネット１５０と向き合う面の面積は前記コイル１６０の外周面の面積の２０%より大きく、５０%より小さくなるように設計される。

前記コイル１６０の外周面の面積中、前記マグネット１５０と向き合う面の面積が前記コイル１６０の外周面の面積の２０%以下である場合、前記コイル１６０を上昇させるための適切な磁力を発生させることができず、前記コイル１６０の外周面の面積中、前記マグネット１５０と向き合う面の面積が前記コイル１６０の外周面の面積の５０%以上である場合、前記マグネット１５０が占める空間が多くなってしまう。

また、実施例では、前記マグネット１５０が占める空間を減少させ、かつ磁力を増加させるために、前記マグネット１５０を角柱形状に形成し、前記コイル１６０と向き合う面は曲面に形成する。

したがって、前記マグネット１５０は、前記コイル１６０と向き合う曲面と、前記曲面に対応して前記コイル１６０と向き合わない少なくとも一つの平面が側面をなすことになる。実施例では、一つの曲面と三つの平面が前記マグネットの側面を形成することが開示されている。

このようにして、前記コイル１６０に電流が印加されると、コイル１６０で発生する電場とマグネット１５０で発生する磁場の作用によって、コイル１６０が上昇し、ボビン１４０を上昇させる。よって、ボビン１４０に結合されたレンズモジュール２００も上昇することになる。

前記ヨーク１３０の下面とベース１１０の間、及びヨーク１３０の上面とハウジング１２０の間には、部品の組立時に発生する公差を補うための弾性を持つ第１、２スペーサー１７１、１７５が設置される。

なお、前記第１スペーサー１７１の下面とベース１１０の間、及び前記第２スペーサー１７５の上面とハウジング１２０の間には、リング状の第１、２スプリング１８１、１８５の外周面側が挿入されて、支持される。前記第１、２スプリング１８１、１８５の内周面側はボビン１４０に一体に形成されるが、前記第１、２スプリング１８１、１８５は、コイル１６０に印加された電流が遮断されれば、上昇したボビン１４０を下降させて、ボビン１４０を最初の状態に復帰させる。

実施例では、前記第１、２スプリング１８１、１８５が備わったものが例示されているが、前記第１スプリング１８１及び第２スプリング１８５中のいずれか一つだけを備えることもできる。

前記ヨーク１３０の、相互隣接する垂直板１３７と垂直板１３７の間の水平板１３１の外面は、垂直壁１３４と対応するように曲面に形成される。そして、水平板１３４の曲面には、相互隣接する垂直板１３７と垂直板１３７を連結する垂直連結板１３９が、垂直壁１３４と対応するように曲面に形成される。垂直連結板１３９は異質物の入り込みを防止し、外観を美しくするためものである。

実施例によるレンズ駆動装置は、小型に製作されることができ、カメラをはじめとするカメラ機能が搭載された電子機器に適用されることができる。

１１０ ベース
１１０ａ 結合部材
１１１ 第１開口
１２０ ハウジング
１２１ 第２開口
１３０ ヨーク
１３１ 水平板
１３１ａ 第３開口
１３４ 垂直壁
１３５、１３７ 垂直板
１４０ ボビン
１５０ マグネット
１６０ コイル
１７１ 第１スペーサー
１７５ 第２スペーサー
１８１ 第１スプリング
１８５ 第２スプリング
１３９ 垂直連結板
２００ レンズモジュール

Claims (15)

1. 中央部に第１開口が形成されたベースと、
   前記ベースと結合され、前記第１開口に対応する第２開口が形成されたハウジングと、
   前記ベースに設置されて前記第１開口に対応する第３開口が形成された水平板と前記水平板と直角に突出した垂直板を有するヨークとが含まれ、前記水平板は、四つの辺と、前記四つの辺の間の四つの角部とを有し、
   前記ヨークの内側に昇降可能に設置されてレンズモジュールが結合されるボビンと、
   前記ボビンの外側に固定されるコイルと、
   前記ヨークの垂直板に接触して設置されて、前記コイルと向き合う複数のマグネットとがさらに含まれ、前記複数のマグネットは前記四つの角部に配置されており、
   前記ヨークの下側と前記ベースの間には第１スペーサーが設置され、前記ヨークの上側と前記ハウジングの間には第２スペーサーが設置され、
   前記ヨークの上側及び下側の少なくとも一つに設置されて、前記マグネットとコイルの相互作用によって上昇したボビンに復元力を与えるスプリングがさらに含まれ、
   前記複数のマグネットが上面、底面及び四つの側面を有し、
   前記四つの側面は、前記コイルと向き合う第一の面と、前記第一の面とは反対にある第二の面と、前記第一の面と前記第二の面の間にある、第三及び第四の面とを有し、
   前記第一の面の面積が前記第二の面の面積よりも大きく、
   前記四つの角部に配置された前記第２スペーサの幅が、前記四つの辺に配置された前記第２スペーサの幅よりも大きい、レンズ駆動装置。
2. 前記ヨークの水平板は四角形に形成されて、前記ヨークの垂直板は前記水平板の角の部分にそれぞれ形成された請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記マグネットは角柱形に設けられて、前記マグネットの前記第一の面は、対向するコイルの面と同一曲率半径に形成された請求項１に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記水平板の内周と直角に上側方向に突出して形成された垂直壁が含まれる請求項１に記載のレンズ駆動装置。
5. 前記垂直板は前記ベースの角の部分にそれぞれ形成されて、前記垂直板と垂直板を連結する垂直連結板が含まれる請求項１に記載のレンズ駆動装置。
6. 前記マグネットの前記第一の面は、同一曲率半径に形成される請求項５に記載のレンズ駆動装置。
7. 前記第１スペーサーとベースの間には前記スプリングの一側が支持される請求項１に記載のレンズ駆動装置。
8. 前記第２スペーサーとハウジングの間には前記スプリングの一側が支持される請求項１に記載のレンズ駆動装置。
9. 前記ベースは四角形に形成されて、前記ベースの角の部分と直角に突出した結合部材が備わり、前記ハウジングの外側面及び上面と接触して結合される請求項１に記載のレンズ駆動装置。
10. 前記スプリングは前記ボビンと一体に射出されて設置された請求項１に記載のレンズ駆動装置。
11. 前記スプリングは、前記ボビンの下部に結合された第１スプリングと、前記ボビンの上部に結合された第２スプリングが含まれる請求項１に記載のレンズ駆動装置。
12. 前記ヨークの一部は前記ハウジングの側面に露出した請求項１に記載のレンズ駆動装置。
13. 前記コイルの外周面の面積中、前記マグネットと向き合う面の面積は前記マグネットと向き合わない面の面積より小さい請求項１に記載のレンズ駆動装置。
14. 前記コイルの外周面の面積中、前記マグネットと向き合う面の面積は前記コイルの外周面の面積の２０%より大きく、５０%より小さい請求項１３に記載のレンズ駆動装置。
15. 前記マグネットは、前記コイルと向き合う曲面と、前記曲面に対応して前記コイルと向き合わない少なくとも一つの平面が側面をなす請求項１に記載のレンズ駆動装置。

Images