JP6282679B2 - インサート成形されたレンズユニット駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズユニット駆動装置に関し、特に、インサート成形構造を有するレンズユニット駆動装置に関する。

電磁アクチュエータ（Ａｃｔｕａｔｏｒ）は、レンズユニットの駆動における応用としてよく見られる。図１を参照すると、結像方向に沿って、一般的にこの電磁アクチュエータを有するレンズユニット駆動装置は、順次に筐体１０とレンズホルダ１１とコイル１２と複数の磁石１３と上板ばね１４と下板ばね１５と台座１６とを含み（ただし、前記の組み合わせに限らない）、大まかにＺ軸（光軸）方向に沿って組み立てられる。組み立てられた後、筐体１０が台座１６上を覆うことで、筐体１０と台座１６との間に収容空間を定義させ、この収容空間は他の部材１１〜１５を収容するために用いる。レンズホルダ１１は、レンズ（図示略）を把持するために用いられる。コイル１２がレンズホルダ１１の一部となるように、コイル１２がレンズホルダ１１の外周に嵌設される。上／下板ばね１４、１５は前記収容空間内に設けられると共にレンズホルダ１１を挟持し、下板ばね１５がまたコイル１２の両端リード線と電気的に接続する。前記磁石１３は、コイル１２の周囲を取り囲むがコイル１２と接触しない。組み立てられた後のレンズユニットは、一旦コイル１２が通電すると、電磁誘導によれば、前記レンズホルダ１１が大まかにＺ軸方向に沿って変位できる。

上記若干の部材間の接続は、一般的に、ほとんど接着剤による固定が行われている。このような固定接続手段は、高負荷の操作環境において、部材間の接続が破断されてレンズユニット駆動装置が制御できなくなる可能性がある。例えば、下板ばね１５の一部がレンズホルダ１１に固着され、下板ばね１５の他部分が台座１６に固着されている。下板ばね１５は、ここで主に導電の役割を担い、台座１６からの制御信号をレンズホルダ１１のコイル１２に伝達する。一旦上記接続に破断が生じた場合、下板ばね１５とレンズホルダ１１或いは台座１６が確実に接触せず、開回路となる可能性がある。

よって、レンズユニット駆動装置内の各部材の機械的性質及び信頼性を高めることが、急務の課題となっている。

本発明は、はんだ付けが可能な構造を有するインサート成形されたレンズユニット駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明はレンズホルダと駆動コイルとを含むレンズユニット駆動装置を提供する。該レンズホルダは、複数の巻線柱を含む。それらの巻線柱は、該レンズホルダから外部に向かって突出し、且つそれらの巻線柱は各々インサート部材を含み、それらのインサート部材が互いに接触せず、また各インサート部材の一部が該レンズホルダに嵌め込まれる。該駆動コイルは、該レンズホルダの外周に設けられ、該駆動コイルは両端を有し、且つ該駆動コイルの両端が各巻線柱上に各々巻き付け、また、該駆動コイルの両端が、前記各巻線柱に対応するインサート部材に各々電気的に接続する。

前記インサート部材は該レンズホルダの下表面に設けられるインサート片であってもよい。
前記レンズユニット駆動装置は、台座を更に含んでもよい。また、該台座には、該台座の上表面から該台座の下表面に延伸する金属インサート部材を設けてもよい。

本発明で提供するインサート部材構造を介して、レンズユニット駆動装置内の各部材（例えばレンズホルダ）の接続インターフェースにはんだ付け可能な接触点或いは接触面を設け、接続部材（例えば板ばね）をこれらの部分にはんだ付けることで、接着剤による固着方式に取って代わることができる。

本発明の前記各方面及び他の方面は、下記に限定されない具体的実施例を添付図面に基づいて詳細に説明すると、更に理解できる。

従来のレンズユニット駆動装置を示す分解図である。 本発明の実施例１に係るレンズホルダ（上から見る）を示す分解図である。 本発明の実施例１に係るレンズホルダ（下から見る）を示す分解図である。 本発明の実施例１に係るレンズホルダ（下から見る）を示す組立図である。 図４Ａに基づいた部分拡大図である。 本発明の実施例１に係るレンズホルダ（下から見る）と下板ばねの関係を示す部分分解図である。 本発明の実施例２に係るレンズホルダ（上から見る）を示す分解図である。 本発明の実施例２に係るレンズホルダ（下から見る）を示す分解図である。 本発明の実施例２に係るレンズホルダ（下から見る）を示す部分拡大図である。 本発明の実施例２に係るレンズホルダの他の態様（下から見る）を示す部分拡大図である。 図８Ｂのインサート構造を示す部分断面図である。

本発明の技術的特徴、内容と利点及び達成可能な効果を審査官に更に理解してもらうために、以下に本発明の実施例を挙げて図面に基づいて詳細に説明する。使用する図面の趣旨は、見取り及び明細書の補助のために用いられるが、必ずしも本発明実施後の真の比率と正確な配置ではないため、添付図面の比率と配置関係を解釈して本発明の実際の実施上における権利範囲を制限すべきでない。この点につき、予め説明しておく。

全体的な明細書及び特許請求の範囲において、内容で明確に声明しない限り、次の用語はここで明確にした関連意義を用いる。例えば、ここで使用する叙述語である「一実施例において」は、同じ具体的実施例を指すことができるが、ここで必ずしも同じ具体的実施例を指していない。このほかに、ここで使用する叙述語である「別の実施例において」或いは「その他の実施例において」は、異なる具体的実施例を指すことができるが、ここで必ずしも異なる具体的実施例を指していない。よって、以下に述べるように、本発明の各種異なる具体的実施例を組み合わせることができ、本発明の範囲又は精神から逸脱するものではない。

これ以外に、内容で明確に声明しない限り、ここで使用する叙述語である「或いは」は、「或いは」を包括し、且つ「及び／或いは」に相当する。内容で明確に声明しない限り、叙述語である「に基づき」は排他性がなく、且つ未記述の他の要因に基づくことを容認する。また、明細書において「一」、「該」及び「前記」の意義は、複数意義の参照を含むことができる。「の中」の意義には「の中」及び「の上」を含むことができる。

当業者に本発明の精神を理解してもらうため、以下の実施例は主にレンズユニット駆動装置のレンズホルダ及びその周辺部材を例示とする。本発明の範囲から逸脱しない限り、その他の実施例において本発明の技術的思想がレンズユニット駆動装置内の類似構造にも応用できる。

図２乃至図５は、本発明のインサート成形されたレンズユニット駆動装置の実施例１である。前記駆動装置は、レンズホルダ２１とコイル２２と下板ばね２５とを含む。各構成要素の詳細な特徴を後記段落で記述する。

図２及び図３を参照すると、前記レンズホルダ２１は、図１のレンズホルダ１１と類似し、１個又は複数のレンズ（図示略）を把持するために用いられる。Ｚ軸は、部材の組立方向を示し、光軸と略平行になる。該レンズホルダ２１は、略リング状を呈する。レンズホルダ２１は、その外周に特定の構造を形成しており、該レンズホルダ２１の外周が略矩形を呈する。前記コイル２２は、該レンズホルダ２１の外周に固定される。図に示すように、レンズホルダ２１の外表面は突出した（Ｚ軸と直交する方向に延伸した）複数のリミット部材２１１を備えることができ、リミット部材２１１はコイル２２をそれらの間で挟む。レンズホルダ２１は、上表面２１２と下表面２１３を有し、Ｚ軸と略直交する。該コイル２２の位置は、それらのリミット部材２１１の制限を通じて該上表面２１２と該下表面２１３の間に介在できる。前記上表面２１２は、例えば図１の上板ばね１４のような他の部材と接続し、前記下表面２１３が図４の下板ばね２５と接続している。レンズホルダ２１と下板ばね２５の接続は、後記段落において記述する。

図２に示すように、レンズホルダ２１は複数の嵌装溝２１４を更に含み、嵌装溝２１４はレンズホルダ２１の外周から内方へ延伸する。嵌装溝２１４は、対応する形状のインサート物を収容するための特定の形状を有することができる。図３に示すように、レンズホルダ２１の下表面２１３の、それらの嵌装溝２１４に対応する位置に複数の穴部２１５及び該穴部２１５から延伸する隙間２１６が設けられている。各嵌装溝２１４は、対応する穴部２１５と隙間２１６と連通する。言い換えると、レンズホルダ２１には、レンズホルダ２１の外周からレンズホルダ２１の下表面２１３に通じる複数本の通路が設けられている。

嵌装溝２１４の設置は、複数のインサート部材２３を該レンズホルダ２１に嵌め込むために用いられる。前記インサート部材２３は、該嵌装溝２１４の寸法及び／或いは形状に適合するようにつくられる。該インサート部材２３は、第１接続端２３１と第２接続端２３２とを更に備え、且つ第１接続端２３１と第２接続端２３２とが電気的に接続する。第２接続端２３２は、該インサート部材２３からＺ軸に沿って延伸する接続ピンである。インサート部材２３は、嵌装溝２１４中に嵌め込まれると、第２接続端２３２が隙間２１６に沿って穴部２１５内に入る。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、該インサート部材２３が嵌装溝２１４内に嵌め込まれ、第２接続端２３２が穴部２１５の位置に入ると共に下表面２１３から突出し、第１接続端２３１がレンズホルダ２１の外周から突出する。別の実施例において、第２接続端２３２の末端が下表面２１３に揃うか、又は該下表面２１３を超えない。好ましくは、インサート部材２３は、噛合構造２３３を有するものとしてつくられる。両者の連結のため、該噛合構造２３３を介して該インサート部材２３が該嵌装溝２１４に嵌め込むことで該嵌装溝２１４内に予め設けられている対応構造（図示略）と互いに噛み合うことができる。インサート部材２３は、全体を金属素材、或いは一部を金属とすることができる。第１接続端２３１と第２接続端２３２は金属で構成されることが好ましい。

図３に示すように、インサート部材２３の組み立ては、予め該インサート部材２３を位置決め部材２４と同時に形成できる。位置決め部材２４は、金属素材とすることができる。該位置決め部材２４は、自動制御システムの操作を受けることができ、該位置決め部材２４が該インサート部材２３の第１接続端２３１を把持し、また該インサート部材２３を嵌装溝２１４内に合わせて挿入する。若しくは、前記インサート部材２３は、インサート成形（ｉｎｓｅｒｔ ｍｏｌｄｉｎｇ）の方式でレンズホルダ２１上に一体成形できる。

図４Ａに示すように、インサート部材２３が嵌装溝２１４内に位置決めされると、位置決め部材２４を各インサート部材２３から除去する。レンズホルダ２１の外周から突出する第１接続端２３１を巻線柱とし、第１接続端２３１の十分な面積はコイル２２の両端と接続するために用いられる。図４Ｂに示すように、コイル２２の各端は、第１接続端２３１に巻き付けられ、又ははんだ付け（ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）方式で接続される。各インサート部材２３の第１接続端２３１が第２接続端２３２と電気的に接続するため、接続したコイル２２と第２接続端２３２が導通できる状態になる。言い換えると、それらのインサート部材２３と該コイル２２の接続は、導通ルートを形成する。前記第２接続端２３２は下板ばね２５に接続するために、図５に示す凸起部２３４が形成されることができる。

図５は、図４Ｂに基づいて組み立てを終えたレンズホルダ２１を更に下板ばね２５と接続する様子を示す。該下板ばね２５は略環状を呈し、且つ第１板ばね２５１と第２板ばね２５２とからなる。第１板ばね２５１と第２板ばね２５２が互いに接触しない。この分野における通常の知識を有する者は、現在のレンズユニット駆動技術に基づき、下板ばねの具体的構造が分かるはずであるため、その委細はここでは省略する。図５は該第１板ばね２５１と該第２板ばね２５２の一部のみを示す。各板ばね２５１、２５２は更に２つの部分に分かれ、それぞれ、レンズホルダ２１及び台座（図１の台座１６）に固着するために用いられる。

図５は、第１板ばね２５１上の湾曲部２５１１及び第２ばね２５２上の接触パッド２５２１を示す。該湾曲部２５１１は、レンズホルダ２１の下表面２１３に接触することで該レンズホルダ２１を支えるために用いられる。該湾曲部２５１１の一側には切欠部２５１２を形成しており、切欠部２５１２はその位置がインサート部材２３の第２接続端２３２に対応し、また第２接続端２３２の凸起部２３４と噛合する。噛合部をはんだ付けすることで下板ばね２５の第１板ばね２５１を一方のインサート部材２３に固着する。当然、第２板ばね２５２も同様の方式で他方のインサート部材２３（図示略）に固着できる。これを介して、前記導通ルートの両端が該下板ばね２５の第１板ばね２５１及び第２板ばね２５２まで各々延伸する。

第２板ばね２５２の接触パッド２５２１は、取付穴２５２２を有し、その位置は前記台座上の突起物に対応できる。図５に示すように、前記取付穴２５２２を通じて、該接触パッド２５２１が複数の電気接続ピン２６の一端に結合され、また結合部をはんだ付け方式で固定できる。前記電気接続ピン２６は、インサート成形方式を通じて前記台座と一体成形でき、それらの電気接続ピン２６が互いに接触しない。これを介して、第２板ばね２５２は台座に固着され、且つ電気接続ピン２６と電気的に接続する。当然、第１板ばね２５１も同様の方式で台座及びその電気接続ピン２６に固着できる。これを介して、前記導通ルートの両端は、各々それらの電気接続ピン２６まで延伸する。それらの電気接続ピン２６が制御回路（図示略）に電気的に接続し、該制御回路は該レンズユニット駆動装置を制御する駆動信号の生成に用いられる。

上記の例示的な説明を通じて、レンズユニット駆動装置内のレンズホルダと板ばねと台座の間の接続は金属部材が嵌め込まれたレンズホルダ及び台座に対しはんだ付けして固定することができる。接着剤による接着方式に比べ、上記実施例で提供する手段は、レンズユニット駆動装置の機械的性質及び前記導電通路の信頼性を更に高めることができる。

図６乃至図７は、本発明のインサート成形されたレンズユニット駆動装置の実施例２である。光学結像の方向に沿い、前記駆動装置がレンズホルダ４１とコイル４２と下板ばね４５と台座４６とを含む。各構成要素の詳細な特徴は、後記段落に記述する。

レンズホルダ４１とコイル４２の組み立ては、実施例１の説明を参考にできる。該レンズホルダ４１は、上表面４１１と下表面４１２とを備える。該レンズホルダ４１は、複数の巻線柱４１３を有し、前記巻線柱４１３が各々該レンズホルダ４１の外周に成形し、且つ外周から延伸する。巻線柱４１３の位置は、該レンズホルダ４１の上表面４１１と下表面４１２との間に位置する。好ましくは、巻線柱４１３の位置は、下表面４１２に近づくことができる、或いは該下表面４１２から延伸することができる。図６と図７に示すように、前記巻線柱４１３の延伸方向が、Ｚ軸と略直交する。それら巻線柱４１３は、射出成形で製造され、レンズホルダ４１と一体成形できる。実施例１のインサート部材２３の第１接続端２３１と同じように、ここの巻線柱４１３は各々コイル４２の両端の巻き付けのために用いられる。

レンズホルダ４１は、インサート部材を更に含む。前記インサート部材は、複数のインサート片４１４で、はんだ付け及び／或いは電気的な接続に用いられる。図７に示すように、それらのインサート片４１４が該レンズホルダ４１の下表面４１２上に形成され、且つそれらのインサート片４１４が互いに接触しない。それらのインサート片４１４は、該下表面４１２に沿って延伸し且つＺ軸と略直交する。各インサート片４１４の表面は、位置決め点４１５が形成されることができ、位置決め部４１５は組立時下板ばね４５に揃うために用いられる。それらのインサート片４１４は、インサート成形を通じてレンズホルダ４１と一体成形できる。

一部のインサート片４１４は、更に巻線柱４１３の表面まで延伸する。図８Ａに示すように、インサート片４１４は、該下表面４１２に沿って同平面の巻線柱４１３まで延伸でき、コイル４２を巻き付けた後、コイル４２と該インサート片４１４との電気的な接続を形成することができる。これを介して、それらの巻線柱４１３上のインサート片４１４及びコイル４２が導通ルートを形成する。

同時に図６、図７を参照すると、台座４６は、上表面４６１と下表面４６２とを備える。台座４６は、台座４６の上表面４６１から下表面４６２に延伸する金属インサート部材を含む。具体的に言うと、ここの金属インサート部材は、複数の電気接点４６３と一対の電気接続ピン４６４とを含み、それらの電気接点４６３が台座４６の上表面４６１に分布し、それらの電気接続ピン４６４が台座４６の下表面４６２から延伸し、且つそれらの電気接続ピン４６４の一部が台座４６内に嵌め込まれると共に近くの電気接点４６３と電気的に接続する。これに類するように、該台座４６、それらの電気接点４６３及びそれらの電気接続ピン４６４は、インサート成形方式で一体成形できる。前記電気接点４６３は、下板ばね４５に揃って接続するために突起状を呈することができる。このほかに、はんだ付けのため、台座４６の上表面４６１の、下板ばね４５との接触面も金属であってもよい。

実施例１と同じように、下板ばね４５は、互いに接触しない２つの板ばねを備える。各板ばねは、湾曲部４５１と接触パッド４５２とを備え、湾曲部４５１と接触パッド４５２はレンズホルダ４１と台座４６に各々接続するために用いる。前記湾曲部４５１及び接触パッド４５２は、いずれも位置決め穴（図示略）を有し、これらの位置決め穴はインサート片４１４上の位置決め点４１５及び台座４６上の電気接点４６３に各々対応する。下板ばね４５のそれらの湾曲部４５１は、合わせる方式で、対応するインサート片４１４に接触し、同時に下板ばね４５のそれらの接触パッド４５２は、合わせる方式で、台座４６の上表面４６１に接触する。接触部においてはんだ付けすることで、下板ばね４５をレンズホルダ４１及び台座４６に一部固着させることができ、且つ一部固着は電気的な接続を含む。前記湾曲部４５１の形状及び寸法で定義された接触面積は、前記湾曲部４５１が少なくとも対応するインサート片４１４と重なるほどの大きさである。これを介して、前記導通ルートは、下板ばね４５を経由して台座４６の電気接続ピン４６４まで延伸する。それらの電気接続ピン４６４は、レンズユニットを駆動するための駆動信号を受信するために、駆動回路に電気的に接続できる。

図８Ｂは、本実施例の別の態様を提供している。上記巻線柱４１３は、インサート式巻線柱５で代替することができる。具体的に言うと、図８Ｃに示されるのを参照すると、前記インサート式巻線柱５は、インサート片４１４の一端から延伸し、インサート成形方式でレンズホルダ４１と一体成形する。前記インサート式巻線柱５は、レンズホルダ４１に延伸して挿通し、また対応するインサート片４１４まで延伸できる。言い換えると、該インサート片４１４とインサート式巻線柱５は、インサート成形工程の前、予め、一体成形の金属半製品としておくことができる。これを介して、インサート片４１４は、巻線柱まで延伸する必要が無くなり、コイル４２の両端は前記インサート式巻線柱５上に巻き付けられることで、それらのインサート片４１４に電気的に接続する。

実施例１と実施例２の説明により、本発明のインサート成形されたレンズユニット駆動装置は、インサート部材で構成される特殊構造を通じて、レンズユニットの部材、例えばレンズホルダ、板ばね及び台座は、互いに接続でき、またはんだ付け固定を接着剤による固着に取って代わらせることができる。上記実施例には表示していないが、この分野における通常の知識を有する者は、その他の部材の接続のため、これと類するインサート部材をレンズホルダ上の表面或いはその他の類似構造に応用する能力がある。前記インサート部材は、部材を堅牢に本体内に嵌め込むために、本発明の図面に示される構造以外に、更に異なる態様及び付加構造まで広げることができる。その他の可能な実施例において、１個の巻線柱は、２個のインサート部材を含むと共にコイルの両端を巻き付けるために用いるよう設計することができる。

これにより、本発明のインサート成形されたレンズユニット駆動装置の好ましい実施例は、上記説明及び図面で説明した。本明細書内で開示された全ての特徴は、その他の方法と結合でき、本明細書内に開示される各特徴は選択的に同一、同等又は近似の目的を有する特徴で代替できる。よって、特別顕著な特徴を除き、全ての本明細書で開示される特徴は、同等或いは近似の特徴のうちの一つの例だけである。本発明の好ましい実施例の記述を経た後、当業者は、本発明が実際新規性、進歩性及び産業上の利用可能性を有する発明であり、発展価値を極めて有することを理解すべきである。本発明は当業者が種々なる変更、修正、改良等を実施できるが、特許請求の範囲で保護しようとするものを含む。

１０…筐体、１１…レンズホルダ、１２…コイル、１３…磁石、１４…上板ばね、１５…下板ばね、１６…台座、２１…レンズホルダ、２１１…リミット部材、２１２…上表面、２１３…下表面、２１４…嵌装溝、２１５…穴部、２１６…隙間、２２…コイル、２３…インサート部材、２３１…第１接続端、２３２…第２接続端、２３３…噛合構造、２３４…凸起部、２４…位置決め部材、２５…下板ばね、２５１…第１板ばね、２５１１…湾曲部、２５１２…切欠部、２５２…第２板ばね、２５２１…接触パッド、２５２２…取付穴、２６…電気接続ピン、４１…レンズホルダ、４１１…上表面、４１２…下表面、４１３…巻線柱、４１４…インサート片、４１５…位置決め点、４２…コイル、４５…下板ばね、４５１…湾曲部、４５２…接触パッド、４６…台座、４６１…上表面、４６２…下表面、４６３…電気接点、４６４…電気接続ピン。

Claims (7)

1. レンズホルダと駆動コイルとを備え、前記レンズホルダが少なくとも１つのレンズを把持し、前記駆動コイルが前記レンズホルダの外周に設けられ、且つ前記駆動コイルが両端を有するレンズユニット駆動装置であって、該レンズホルダは、
   前記レンズホルダから外方へ突出する複数の巻線柱と、
   前記レンズホルダに嵌め込んで結合され、また対応する前記巻線柱まで各々延伸し、且つ互いに接触しない複数のインサート部材と、を含み、
   前記巻線柱には、前記駆動コイルと前記インサート部材が電気的に接続するように、前記駆動コイルの両端が巻き付けられ、
   前記各インサート部材は第１接続端と第２接続端とを備え、前記第１接続端が対応する前記巻線柱まで延伸し、前記第２接続端が前記レンズホルダの下表面まで延伸し、前記第１接続端と前記第２接続端が電気的に接続し、前記第２接続端が下板ばねに電気的に接続し、
   前記各インサート部材の前記第２接続端は、前記レンズホルダの下表面に沿って延伸することを特徴とするレンズユニット駆動装置。
2. 前記レンズホルダは上表面と下表面とを有し、前記巻線柱は前記レンズホルダの上表面と下表面との間に設けられることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット駆動装置。
3. 前記インサート部材の前記第２接続端は、前記レンズホルダの下表面に沿うインサート片であることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット駆動装置。
4. 前記インサート片には、前記下板ばねに揃って接続するための位置決め部を設けることを特徴とする請求項３に記載のレンズユニット駆動装置。
5. 前記インサート片は各々、前記各巻線柱の一表面まで延伸することで、前記インサート片と、前記各巻線柱上に巻き付けられる前記駆動コイルの両端とが電気的に接続することを特徴とする請求項３に記載のレンズユニット駆動装置。
6. 前記各インサート部材の一部は、前記レンズホルダの外周と下表面との間に延伸することを特徴とする請求項２に記載のレンズユニット駆動装置。
7. 台座を更に含み、前記台座は複数の電気接点を備え、それらの電気接点は前記下板ばねと電気的に接続かつ機械的に接続されるように前記台座の一表面に嵌め込んで結合されることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット駆動装置。