JP5654500B2 - レンズ駆動用モータ - Google Patents

Description

本発明は、レンズ駆動用モータに関するものである。

現在、デジタル機器の多機能化の傾向にしたがって、カメラやＭＰ３プレーヤなどを内蔵したデジタル機器が開発され使用されている。そして、デジタル機器に内蔵されたカメラのレンズは、レンズ駆動用モータによって自動に移動調節される。

レンズ駆動用モータは、互いに結合したベース及びハウジングを有する。ハウジングの内部には、ばねで支持されたキャリアが昇降可能に設けられ、キャリアの内周面にはレンズが結合される。

レンズは、キャリアにねじ結合される。つまり、キャリアの内周面及びレンズの外周面には、相互対応されるようねじ線が形成され、レンズをキャリアに挿入して、回転させ、レンズをキャリアに結合する。

レンズをキャリアに挿入した後、回転させると、トルクによってキャリアも回転する。ところが、キャリアが所定以上に回転すると、ばねが塑性変形されるため、本来の機能を実行することができない。

ところが、上述のような従来のレンズ駆動用モータには、キャリアが所定以上回転することを防止する何らの手段がないため、ばねが塑性変形することがある。したがって、製品の信頼性が低下する不具合がある。

一方、レンズ駆動用モータの薄型化及びスリム化にしたがって、キャリアとばねを一体に構成して組立工程を削減しながら、これらが容易に分離や変形されることなく、初期状態を一定に維持できるようにする対策も求められる。

本発明は、上述の問題点を改善するためのものであって、レンズをキャリアに組み立てる際に、組立トルクによるばねの塑性変形を防止することができ、キャリア及びばねの組立構造を簡単に改善し、キャリアとばねの結合構造が容易に破られずに、初期状態を一定に維持できるようにするレンズ駆動用モータを提供するためのものである。

一実施例として、本発明のレンズ駆動用モータは、ベースと、前記ベースに一面が結合したハウジング、前記ハウジングの内側に昇降可能に設けられ、前記ハウジングに支持されて回転が防止され、内周面にレンズが結合されるキャリアと、内周面側は前記キャリアに結合され、外周面側は前記ハウジング側に支持され、上昇した前記キャリアを下降させ、最初の状態に戻すばねと、を含む。

一実施例として、本発明のレンズ駆動用モータは、ベースと、前記データベースに結合されたハウジングと、前記ハウジングの内部に昇降可能に設けられ、レンズが設けられたキャリア（Ｃａｒｒｉｅｒ）と、外周面側は前記ハウジング側に支持固定され、内周面側は前記キャリアの外周面に結合され、前記キャリアを弾性支持するばねと、を含み、前記ばねの内周面側には、前記キャリアが通過する複数の貫通孔が形成される。

本発明に係るレンズ駆動用モータは、ハウジングに固定されたヨークにキャリアの外周面の一側が挿入されて支持されるため、キャリアは所定角度以上回転しない。これにより、キャリアを支持するばねも所定角度以上回転しないため、ばねは弾性限界の範囲内でのみ変形される。そのため、ばねは、常に本来の機能を実行するため、製品の信頼性が向上する。

また、本発明に係るレンズ駆動用モータは、キャリアの外周面側に埋め込まれるばねの内周面側の部位にキャリアが通過する貫通孔が形成される。これにより、ばねがキャリアから離脱しないため、製品の信頼性が向上する。

本発明の一実施例によるレンズ駆動用モータの斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図２のＰ部及びＱ部の拡大図である。 図２のＰ部及びＱ部の拡大図である。 図１の要部の分解斜視図である。 本発明の一実施例によるレンズ駆動用モータの断面図である。 図６に示したばねの平面図である。 図６のＡ及びＢ部の拡大図である。 図６のＡ及びＢ部の拡大図である。 本発明の他の実施例によるレンズ駆動用モータの要部の拡大図である。 本発明の他の実施例によるレンズ駆動用モータの要部の拡大図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施例によるレンズ駆動用モータについて詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例によるレンズ駆動用モータの斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３及び図４は、図２のＰ部及びＱ部の拡大図である。これを参照すると、レンズ駆動用モータは、互いに結合され、内部に所定の空間を形成するベース１１０及びハウジング１２０を含む。

以下、ベース１１０を含む他の構成要素の面及び方向を称するにあたって、ベース１１０の垂直方向の上側に向かう面及び方向を「上面及び上側」、垂直方向の下側に向かう面及び方向を「下面及び下側」という。

ハウジング１２０は、下面がベース１１０に結合される。このとき、ベース１１０の縁部側には段面１１１が形成され、段面１１１にハウジングの下面が挿入結合される。これにより、ベース１１０とハウジング１２０との結合部位を通じて異物が流入することが防止できる。

ベース１１０とハウジング１２０の上面には、相互に対向して、貫通孔１１３及び出入孔１２３がそれぞれ形成される。

ハウジング１２０の内周面には、ヨーク１３０が一体に形成される。一方、ハウジング１２０は、ヨーク１３０と結合して形成されることもでき、ハウジング自体がヨークになることができることは勿論である。ヨーク１３０は、四角フレーム形状の外壁１３１、外壁１３１の内側に位置するリング状の内壁１３３、外壁１３１の上端面と内壁１３３の上端面とにそれぞれ連結されて、外壁１３１及び内壁１３３を一体に連結する連結板１３５を含む。

ヨーク１３０の外壁１３１と連結板１３５は、ハウジング１２０に包まれて一体に形成される。このとき、ハウジング１２０の内周面には、ヨーク１３０の外壁１３１が挿入されて載置される載置溝１２５が形成される。これにより、ヨーク１３０は、ハウジング１２０に強固に一体に形成される。

ヨーク１３０の外壁１３１の縁部側の内周面にはマグネット１４０がそれぞれ固定され、ヨーク１３０の内壁１３３の内側には、キャリア１５０が昇降可能に設けられて出入孔１２３を出入りする。キャリア１５０の内周面にはレンズ２００が設けられ、外周面にはコイル１６０が巻線される。

コイル１６０はマグネット１４０と対向し、コイル１６０に電流が供給されると、コイル１６０とマグネット１４０との間に形成される電磁力によってコイル１６０が上昇する。すると、キャリア１５０が上昇しながら、レンズ２００を上昇させる。

ハウジング１２０には、部品の寸法公差及び部品の組立時に発生する組立誤差による公差を補償する、弾性のリング状のスペーサ（Ｓｐａｃｅｒ）が一体に形成される。前記スペーサは、ハウジング１２０の下端面及び上端面にそれぞれ一体に形成された第１及び第２スペーサ１７１，１７５を含む。

ハウジング１２０は射出成形され、ヨーク１３０及び前記スペーサは、ハウジング１２０の射出時に一体に形成される。

電磁力によって上昇したキャリア１５０は、第１及び第２ばね１８１，１８５を含むばねによって下降され、最初の状態に戻される。

詳しく説明すると、第１ばね１８１の内周面側は、キャリア１５０の下部側の外周面に一体に形成され、外周面側は、ベース１１０と第１スペーサ１７１との間に挿入されて支持される。また、第２ばね１８５の内周面側は、キャリア１５０の上部側の外周面に結合され、外周面側は、ハウジング１２０の上面に結合されたカバー１９０と第２スペーサ１７５との間に挿入されて支持される。

コイル１６０に電流が印加されてキャリア１５０が上昇すると、第１及び第２ばね１８１，１８５が弾性変形し、コイル１６０に印加される電流が遮断されると、第１及び第２ばね１８１，１８５の弾性力によって、キャリア１５０が最初の状態に戻される。

第１及び第２ばね１８１，１８５の強固な支持のために、第１及び第２ばね１８１，１８５の外周面側及び第１及び第２スペーサ１７１，１７５には、互いに挿入結合される結合孔１８１ａ、１８５ａ及び結合突起１７１ａ、１７５ａが対応して形成される。

カバー１９０は、第２スペーサ１７５を覆う形でハウジング１２０の上面に結合され、異物が流入することを防止する。

キャリア１５０の内周面及びレンズ２００の外周面には、互いに対応するようにねじ線が形成され、レンズ２００は、キャリア１５０にねじ結合される。つまり、レンズ２００をキャリア１５０に挿入した後、回転させ、レンズ２００をキャリア１５０に結合する。

すると、トルクによってキャリア１５０が回転できるが、キャリア１５０が所定角度以上回転すると、第１及び第２ばね１８１，１８５は塑性変形され、本来の機能を実行できない問題が発生する。

本実施例によるレンズ駆動用モータは、キャリア１５０をヨーク１３０に支持させ、キャリア１５０が所定角度以上回転することを防止するが、これについて、図２及び図５を参照しながら説明する。図５は、図１の要部の分解斜視図である。

図示したように、キャリア１５０の外周面には、キャリア１５０の運動方向と平行に複数の係止レール１５２が突出形成され、ハウジング１２０または前記ハウジング１２０の内部に固定されるヨーク１３０には、開放溝１３０ａが形成され、係止レール１５２は開放溝１３０ａに挿入係止され、開放溝１３０ａ及び係止レール１５２は、キャリア１５０の運動方向と平行に形成される。

これにより、レンズ２００をキャリア１５０に結合する際に発生するトルクによってキャリア１５０が回転しても、係止レール１５２が開放溝１３０ａを形成するハウジング１２０またはヨーク１３０の部位にかかるため、キャリア１５０は、所定角度以上回転することが防止される。

開放溝１３０ａは、ヨーク１３０の内壁１３３及び内壁１３３と接する連結板１３５の部位に連通して形成される。

上述の実施例をさらに改良して、キャリア及びばねを一体に構成して組立工程を削減できる実施例や、キャリア及びばねが容易に分離または変形することなく、初期状態を一定に維持できるようにする実施例について説明する。

図６は、このための実施例によるレンズ駆動用モータの断面図である。図７は、図６に示したばねの平面図である。図８及び図９は、図６のＡ及びＢ部の拡大図である。図１０及び図１１は、本発明の他の実施例によるレンズ駆動用モータの要部の拡大図である。

図６ないし図１１を共に参照すると、ヨーク１３０の上下側にはリング状のばね１８０が設けられる。コイル１６０とマグネット１４０の作用によって上昇したキャリア１５０は、コイル１６０に供給される電流が遮断されると、ばね１８０によって最初の状態に戻される。

ばね１８０は、異なる直径を有する複数個のリングが同心をなして配置された形態を有する。ばね１８０は、第１スペーサ１７１の上側に設けられた第１ばね１８１と、第２スペーサ１７５の下側に設けられた第２ばね１８５とを有する。

詳しく説明すると、第１ばね１８１の内周面側は、キャリア１５０の上部側の外周面に一体に形成されて結合され、外周面側は、ハウジング１２０と第１スペーサ１７１との間に挿入されて支持固定される。そして、第２ばね１８５の内周面側は、キャリア１５０の下部側の外周面に一体に形成されて結合され、外周面側は、ベース１１０と第２スペーサ１７５との間に挿入されて支持固定される。

第１ばね１８１と第２ばね１８５は、同一の形状、同一の構造で備えられるが、キャリア１５０に結合される位置に応じて、直径に差があるように備えられる。

組立構造の簡単化のためにキャリア１５０は射出成形され、ばね１８０は、キャリア１５０の射出時、内周面側がキャリア１５０の外周面に埋め込まれて、インサート（ｉｎｓｅｒｔ）射出等の方法によって一体に形成される。

ところが、レンズ駆動用モータの薄型化やスリム化にしたがって、キャリア１５０の外周面に埋め込まれるばね１８０の内周面側部位の面積は非常に小さい。これによって、ばね１８０の内周面側がキャリア１５０から離脱する恐れがある。

本実施例によるレンズ駆動用モータは、ばね１８０がキャリア１５０から離脱することを防止できるように形成されるが、これについて、図８及び図９を参照しながら説明する。図８及び図９は、図６のＡ及びＢ部の拡大図である。

図示したように、キャリア１５０の外周面に埋め込まれる第１及び第２ばね１８１，１８５の内周面側部位には、複数の貫通孔１８１ａ、１８５ａがそれぞれ形成される。そのため、キャリア１５０の射出時、キャリア１５０の外周面側の内側部位が貫通孔１８１ａ、１８５ａを通過し、第１及び第２ばね１８１，１８５と一体に形成されるため、第１及び第２ばね１８１，１８５はキャリア１５０から離脱しない。

本実施例によるレンズ駆動用モータは、第１及び第２ばね１８１，１８５の外周面側に複数の支持孔１８１ｂ、１８５ｂをそれぞれ形成し、ハウジング１２０及びベース１１０には、支持孔１８１ｂ、１８５ｂに挿入される支持突起１２３，１１３がそれぞれ形成される。

これにより、第１及び第２ばね１８１，１８５は、それぞれ、ハウジング１２０及びベース１１０の所定の部位に正確に結合され、ハウジング１２０及びベース１１０上で回転しない。よって、第１及び第２ばね１８１，１８５の力がキャリア１５０のすべての部位に均一に作用するため、キャリア１５０は、正確かつ安定して昇降運動をする。

図１０及び図１１は、本発明の他の実施例によるレンズ駆動用モータの要部の拡大図であって、図８及び図９の相違点のみについて説明する。

図示したように、第１及び第２ばね２８１，２８５の外周面側にそれぞれ形成された複数の支持孔２８１ｂ、２８５ｂには、第１及び第２スペーサ２７１，２７５に形成された支持突起２７１ａ、２７５ａがそれぞれ挿入される。

同様に、第１及び第２ばね２８１，２８５は、それぞれ、ハウジング２２０及びベース２１０の所定の部位に正確に結合され、ハウジング２２０及びベース２１０上で回転しないため、第１及び第２ばね２８１，２８５の力がキャリア２５０のすべての部位に均一に作用し、キャリア２５０が正確かつ安定して昇降運動をする。

以上では、本発明の一実施例により本発明を説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が、本発明の技術的思想から脱しない範囲内で変更や変形可能なものも本発明に属することは当然である。

１１０ ベース
１２０ ハウジング
１３０ ヨーク
１４０ マグネット
１５０ キャリア

Claims (13)

1. ベースと、
   外壁と、前記外壁の内側に位置する内壁と、前記外壁と前記内壁とを一体で連結する連結板とを含む、ハウジングであるヨークと、
   前記ヨークの内側に設けられ、レンズが内周面にねじ結合されるように形成されたキャリアと、
   前記キャリアの外周面に配置されるコイルと、
   前記キャリアの上面に上側ばねの内側部が結合され、前記キャリアを支持する前記上側ばねと、
   前記キャリアの下面に下側ばねの内側部が結合され、前記キャリアを支持する前記下側ばねと、
   前記ヨークの内周面に固定されるマグネットを含み、
   前記キャリアの外周面には、係止レールが突出して形成され、
   前記ヨークには、前記ヨークの内壁及び前記内壁に接する連結板の部位に連通される開放溝が形成され、前記キャリアの前記ヨークに対する回転が防止されるように、前記係止レールが前記開放溝に挿入され、
   前記下側ばねの外側部には、複数の支持孔が形成され、前記ベースには、支持突起が形成され、前記複数の支持孔に前記支持突起が挿入され、前記下側ばねの外側部が、前記ベースの上面と接することを特徴とするレンズ駆動用モータ。
2. 前記複数の支持孔は前記ばねの隅に形成される、請求項１に記載のレンズ駆動用モータ。
3. 前記ばねの外側は前記ベースに支持されている、請求項１に記載のレンズ駆動用モータ。
4. 前記ヨークは前記ベースに結合されている、請求項１に記載のレンズ駆動用モータ。
5. 前記ばねは第１ばねと第２ばねを含む、請求項１に記載のレンズ駆動用モータ。
6. 前記コイルと前記マグネットの動作により持ち上げられた前記キャリアは前記ばねにより最初の位置にもどる、請求項１に記載のレンズ駆動用モータ。
7. ベースと、
   外壁と、前記外壁の内側に位置する内壁と、前記外壁と前記内壁とを一体で連結する連結板とを含む、ハウジングであるヨークと、
   前記ヨークの内側に設けられ、レンズが内周面に結合されるように形成されたキャリアと、
   前記キャリアの外周面に配置されるコイルと、
   前記キャリアの上面に上側ばねの内側部が結合され、前記キャリアを支持する前記上側ばねと、
   前記キャリアの下面に下側ばねの内側部が結合され、前記キャリアを支持する前記下側ばねと、
   前記ヨークの内周面に固定されるマグネットを含み、
   前記キャリアの外周面には、係止レールが形成され、前記ヨークには、前記内側及び連結板部位に連通されて形成される開放溝が形成され、前記キャリアのヨークに対する回転が防止されるように、前記係止レールが前記開放溝に挿入されて係止され、
   前記ばねの外側部には、複数の支持孔が形成され、前記ベースには、支持突起が形成され、前記複数の支持孔に支持突起が挿入され、前記下側ばねの外側部が、前記ベースの上面と接触することを特徴とするレンズ駆動用モータ。
8. 前記ばねの内側は前記キャリアが通過する複数の貫通孔と結合され、前記ばねの内側は前記キャリアの前記外周面に埋め込まれて一体化して形成された、請求項７に記載のレンズ駆動用モータ。
9. 前記ヨークは前記ベースに結合され、前記ヨークは、前記キャリアを包むように配置される、請求項７に記載のレンズ駆動用モータ。
10. 前記キャリアの外周面は、前記マグネットと作用して前記キャリアを持ち上げるように構成されたコイルに配置される、請求項７に記載のレンズ駆動用モータ。
11. 前記開放溝は前記内壁と前記連結板を接続するように形成される、請求項７に記載のレンズ駆動用モータ。
12. 前記開放溝は、前記内壁に接触する前記連結板と前記ヨークの前記内壁が結合する前記ヨークの部分に形成される、請求項７に記載のレンズ駆動用モータ。
13. 請求項１に記載されたレンズ駆動用モータを含む、カメラ。

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