JP6840602B2

JP6840602B2 - モバイル機器用電磁駆動装置

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Publication number: JP6840602B2
Application number: JP2017072614A
Authority: JP
Inventors: 治可松久; 悠介江原
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2021-03-10
Anticipated expiration: 2037-03-31
Also published as: JP2018173583A

Description

本発明は、モバイル用電磁駆動装置に関するものである。

携帯情報端末やウエアラブル電子機器などのモバイル機器には、各種の電磁駆動装置が用いられている。特に、様々なモバイル機器にはカメラユニットが搭載されており、そのカメラユニットには、ＡＦ（Autofocus）やＯＩＳ（Optical Image Stabilizer）の駆動を行うレンズ駆動装置が用いられている。

レンズ駆動装置などの電磁駆動装置は、ベース部材に駆動用のコイルが取り付けられ、ベース部材に対して移動自在に支持される可動部材に、マグネットが取り付けられた、ムービングマグネット式の装置が一般に知られている。このような電磁駆動装置は、ベース部材にコイルへの通電を行うための配線部材や端子部材（以下、これらを配線部材という）が設けられている。樹脂製のベース部材の場合には、配線部材であるリードフレームがベース部材に一体成形（インサート成形）されたものがある（下記特許文献１参照）。

特開２０１５−１９１２１３号公報

前述した従来の電磁駆動装置のように、ベース部材に配線部材を設けたものでは、ベース部材に取り付けられる駆動用のコイルの引き出し線が、半田付けによって配線部材に接続される。この際、モバイル機器に搭載される電磁駆動装置は、省スペース化の高い要求によって、ベース部材の支持面積が小さいので、ベース部材上の狭いスペースで、コイルの引き出し線と配線部材との接続作業を行う必要がある。この際、引き出し線をピンセットなどの治具で摘まんで半田付けを行う煩雑な作業になり、狭いスペースでの煩雑な作業で良好な作業性が得られない問題があった。

本発明は、このような事情に対処することを課題としており、モバイル用の電磁駆動装置において、ベース部材に取り付けられるコイルの引き出し線とベース部材に設けられる配線部材との接続を作業性良く行うことを課題としている。

このような課題を解決するために、本発明によるモバイル用電磁駆動装置は、以下の構成を具備するものである。

モバイル機器用の電磁駆動装置であって、ベース部材と、該ベース部材に取り付けられる駆動用のコイルと、マグネットが取り付けられ、前記ベース部材に移動自在に支持される可動部材とを備え、前記ベース部材には配線部材が設けられ、該配線部材には、前記コイルの内外の引き出し線を巻き付け保持する複数の端子突起が設けられており、前記端子突起の一方は前記ベース部材の前記コイルの支持面側に突出し、前記端子突起の他方は前記支持面の裏面側に突出していることを特徴とするモバイル用電磁駆動装置。

本発明の実施形態に係るモバイル用電磁駆動装置（レンズ駆動装置）の構成例を示した説明図（分解斜視図）である。本発明の実施形態に係るモバイル用電磁駆動装置（レンズ駆動装置）の構成例を示した断面図である。本発明の実施形態に係るモバイル用電磁駆動装置（レンズ駆動装置）の構成例を示した断面図である。本発明の実施形態における要部を示した説明図（（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）におけるＳ−Ｓ断面図、（ｃ）が（ａ）におけるＲ−Ｒ断面図）である。本発明の他の実施形態における要部を示した説明図（（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）におけるＱ−Ｑ断面図、（ｃ）が（ａ）におけるＰ−Ｐ断面図）である。（ａ）が本発明の実施形態に係るモバイル用電磁駆動装置を備える撮像装置、（ｂ）が本発明の実施形態に係るモバイル用電磁駆動装置を備える携帯情報端末（携帯電子機器）を示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

ここでは、モバイル用電磁駆動装置の一例として、レンズ駆動装置を例にして説明するが、本発明は、これに限らず、同様のベース部材に駆動用のコイルを取り付けるものであれば、各種の電磁駆動装置に適用することができる。なお、図示のＸ−Ｙ方向は光軸に直交する方向を指しており、Ｚ方向が図示省略したレンズの光軸方向を指している。

図１〜図３に示すように、モバイル用電磁駆動装置の一例であるレンズ駆動装置１は、先ず基本構成として、ベース部材２と、ベース部材２に取り付けられる駆動用のコイル３と、マグネット４が取り付けられ、ベース部材２に移動自在に支持される可動部材５とを備えている。

ベース部材２は、開口２Ａを有しており、開口２Ａの周囲にＸ−Ｙ平面に沿った支持面２Ｂが設けられ、支持面２Ｂに前述したコイル３が取り付けられている。図示の例では、ベース部材２は、平面視が矩形状の外縁を備えており、その角部の内側にコイル３が取り付けられるコイル保持部２Ｃが設けられている。

また、ベース部材２には、位置センサ６が取り付けられている。位置センサ６は、前述したマグネット４の磁界の変化を検出して可動部材５の移動位置を検出するものであり、ホール素子などが用いられる。ベース部材２の支持面２Ｂにおいて、コイル３が設けられていない角部の内側に、位置センサ６を支持するセンサ支持部２Ｄが設けられている。

ベース部材２に移動自在に支持される可動部材５は、支持ワイヤ７を介してベース部材２に支持されている。支持ワイヤ７は、図示Ｚ方向（光軸方向）に沿って延設されており、その一端がベース部材２側（ベース部材２に設けられている配線部材２０）に固定され、他端が可動部材５側（可動部材５に固定される上板バネ１２，１３）に固定されている。可動部材５は、支持ワイヤ７によって吊り下げ支持されており、支持ワイヤ７の撓みによってＸ−Ｙ方向（光軸と交差する方向）に移動可能に支持されている。図示の例では、支持ワイヤ７は、複数本（４本）設けられ、平面視矩形の外縁を有するベース部材２の四隅に、支持ワイヤ７の一端が固定され、その外側に可動部材５の可動範囲を制限するストッパ２Ｅが設けられている。

可動部材５には、複数のマグネット４が取り付けられている。図示の例では、可動部材５は、平面視矩形の外縁を有する筒状部材であり、その角部内側にマグネット４を保持するマグネット保持部５Ａを備えている。ここでは、４個のマグネット４のうち２個のマグネット４がコイル３に対向して配備され、他の２個のマグネット４が位置センサ６に対向して配備されている。

可動部材５には、レンズ枠８が移動自在に支持されている。レンズ枠８は、図示省略したレンズバレルが取り付けられるねじ部８Ａを備えた円筒部材であり、外周に設けられるコイル保持部８Ｂにフォーカスコイル９が巻回されている。レンズ枠８は、筒状部材である可動部材５の内側に配置され、可動部材５に取り付けられたマグネット４とフォーカスコイル９との間に磁気ギャップが形成されている。

レンズ枠８は、板バネ１０によって光軸方向（図示Ｚ方向）に沿って移動可能に支持されている。板バネ１０は、レンズ枠８の下端部８Ｃと可動部材５の下端部５Ｂとを弾性的に連結する下板バネ１１と、レンズ枠８の上端部８Ｄと可動部材５の上端部５Ｃとを弾性的に連結する上板バネ１２，１３を備えている。上板バネ１２，１３は、左右対称の２部材によって構成されている。

また、レンズ駆動装置１は、カバー部材１４を備えている。カバー部材１４は、図示省略したレンズに光を取り込む開口１４Ａを有しており、レンズ枠８と可動部材５を囲むように配置され、基端部１４Ｂがベース部材２の外周部に支持されている。

このようなレンズ駆動装置１において、ベース部材２には、配線部材２０が設けられている。配線部材２０は、例えば、リードフレームであり、樹脂製のベース部材２に一体成形（インサート成形）されている。配線部材２０の端部２０Ａは、ベース部材２の外周部に引き出されており、回路基板との接続端子になっている。配線部材２０は、リードフレームに限定されるものではなく、各種の配線構造を採用することができ、例えば、ＭＩＤ（Molded Interconnect Device, 成形回路部品）技術によって形成されたものなどであってもよい。

この配線部材２０とコイル３とを接続するに際して、金属製のピン状部材２１を設けて、端子突起２０Ｐを形成しており、コイル３の引き出し線３Ａ，３Ｂを端子突起２０Ｐに巻き付け保持している。このような端子突起２０Ｐを設けることで、引き出し線３Ａ，３Ｂを配線部材２０に半田付けする際に、引き出し線３Ａ，３Ｂを端子突起２０Ｐに巻き付け保持した状態で半田付け作業を行うことができ、従来のように、ピンセットのような治具で引き出し線３Ａ，３Ｂを摘んで半田付けを行う場合と比較して、作業性を各段に向上させることができる。

図２〜図４によって、更に具体例を説明する。一つのピン状部材２１（２１Ａ）は、ベース部材２に圧入されて、一つの配線部材２０に半田付けされて接続されており、ベース部材２の支持面２Ｂ側に突出するように配備され、他のピン状部材２１（２１Ｂ）は、同様に他の配線部材２０に接続されて、ベース部材２の裏面側に突出するように配備されている。このようなピン状部材２１（２１Ａ，２１Ｂ）は、配線部材（リードフレーム）２０と同様に、樹脂製のベース部材２に一体成形（インサート成形）することができる。なお、半田付けすること無しに、配線部材２０にピン状部材２１（２１Ａ，２１Ｂ）を圧入することで、ピン状部材２１（２１Ａ，２１Ｂ）と配線部材２０とを電気的に接続することもできる。

そして、コイル３を配線部材２０に接続する際には、コイル３の外側の引き出し線３Ａを支持面２Ｂ側に突出しているピン状部材２１（２１Ａ）に巻き付け保持し、コイル３の内側の引き出し線３Ｂをベース部材３の裏面側に引き出して、この裏面側に突出しているピン状部材２１（２１Ｂ）に巻き付け保持する。その後は、ピン状部材２１（２１Ａ）と引き出し線３Ａ、ピン状部材２１（２１Ｂ）と引き出し線３Ｂを、それぞれ半田２２で覆うように半田付けすることで、接続作業を完了する。

なお、この例では、配線部材（リードフレーム）とは別の部材であるピン状部材２１（２１Ａ，２１Ｂ）を用いて端子突起２０Ｐを形成したが、リードフレームを折り曲げ状にするなどして、リードフレームの一部として端子突起２０Ｐを形成してもよい。

図５は、配線部材２０と端子突起２０Ｐの他の構成例を示している。この例では、ベース部材２自体に突起部２Ｐを形成し、配線部材２０と端子突起２０ＰをＭＩＤ技術によって形成している。この際、突起部２Ｐの全体に端子突起２０Ｐを形成しても良いし、突起部２Ｐの一部に端子突起２０Ｐを形成してもよい。実施例の突起部２Ｐの形状は四角柱であるが、他の実施形態では突起部２Ｐの形状が円柱など各種形状であってもよい。また、図示の例では、突起部２Ｐ自体に端子突起２０Ｐを形成しているが、最終的に半田によって配線部材２０と引き出し線３Ａ，３Ｂが電気的に接続されればよく、突起部２Ｐ自体に金属端子を形成しなくてもよい。

なお、端子突起２０Ｐに巻きつけた引き出し線３Ａ,３Ｂを一時的に保持しやすくするように、端子突起２０Ｐの形状はＴ字型や、逆Ｌ字であってもよいし、端子突起２０Ｐの先端側が鉤状などであってもよい。また、端子突起２０Ｐの一部に粘着部材を取り付けることで、たとえば引き出し線３Ａ,３Ｂが半田付けされるまで、一時的に保持できるようにしてもよい。

また、コイル３として自己融着線材を用いていて端子に巻きつけた後に、熱風等の加工を行うことで、引き出し線３Ａ，３Ｂのそれぞれが端子突起２０Ｐと融着するようにしてもよい。また、コイル３として自己融着線材を用いた場合、半田付けをするまでの形状保持のために、引き出し線３Ａ（３Ｂ）が自身の他部分と融着するようにしてもよい。この場合、引き出し線３Ａ，３Ｂのそれぞれは、端子突起２０Ｐと融着させなくてもよい。

以上説明したように、本発明の実施形態に係るモバイル用電磁駆動装置（レンズ駆動装置１）は、コイル３の引き出し線３Ａ，３Ｂを突起に巻き付けた状態で半田付けをすることができるので、引き出し線３Ａ，３Ｂを治具で摘んで保持する必要が無く、狭いベース部材上のスペースでの作業であっても、良好な作業性を得ることができる。また、引き出し線３Ａ，３Ｂを巻き付けた状態で確実に半田付けすることができるので、接続不良を抑止することができ、歩留まりと品質の向上を図ることができる。

このような、モバイル用電磁駆動装置（レンズ駆動装置１）は、図６（ａ）に示すような小型の撮像装置１００に装備することができ、また、図６（ｂ）に示すような携帯電子機器（携帯情報端末）２００のカメラユニットなどに組み込むことができる。これらに組み込まれるモバイル用電磁駆動装置は、前述した配線接続の作業性改善、歩留まりと品質の向上により、高い生産性を得ることができると共に、高品質の撮像装置１００や携帯電子機器２００を低コストで製造することができる。

また、撮像装置１００だけに限らず、モバイル用電磁駆動装置は、ＶＣＭ（VCM：Voice Coil Motor）を用いる振動モータ（振動アクチュエータ）などが装備することができる。さらに、この振動モータは、携帯電子機器（携帯情報端末）２００のバイブレーションユニットに組み込むことができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１：レンズ駆動装置（モバイル用電磁駆動装置），
２：ベース部材，２Ａ：開口，２Ｂ：支持面，
２Ｃ：コイル保持部（コイルボビン），２Ｄ：センサ支持部，
２Ｅ：ストッパ，２Ｐ：突起部，
３：コイル，３Ａ，３Ｂ：引き出し線，
４：マグネット，
５：可動部材，５Ａ：マグネット保持部，５Ｂ：下端部，５Ｃ：上端部，
６：位置センサ，７：支持ワイヤ，
８：レンズ枠，８Ａ：ねじ部，８Ｂ：コイル保持部，
８Ｃ：下端部，８Ｄ：上端部，
９：フォーカスコイル，
１０：板バネ，１１：下板バネ，１２，１３：上板バネ，
１４：カバー部材，１４Ａ：開口，１４Ｂ：基端，
２０：配線部材，２０Ａ：端部，２０Ｐ：端子突起，
２１（２１Ａ，２１Ｂ）：ピン状部材，２２：半田，
１００：撮像装置，２００：携帯電子機器（携帯情報端末）

Claims

モバイル機器用の電磁駆動装置であって、
ベース部材と、
該ベース部材に取り付けられる駆動用のコイルと、
マグネットが取り付けられ、前記ベース部材に移動自在に支持される可動部材とを備え、
前記ベース部材には配線部材が設けられ、該配線部材には、前記コイルの内外の引き出し線を巻き付け保持する複数の端子突起が設けられており、
前記端子突起の一方は前記ベース部材の前記コイルの支持面側に突出し、前記端子突起の他方は前記支持面の裏面側に突出していることを特徴とするモバイル用電磁駆動装置。
前記配線部材は前記ベース部材に一体成形されていることを特徴とする請求項１記載のモバイル用電磁駆動装置。
前記端子突起の一方は、前記配線部材の表面から突出するピン状部材であり、前記ベース部材に一体成形されていることを特徴とする請求項１又は２記載のモバイル用電磁駆動装置。
前記配線部材はリードフレームであり、前記端子突起は、リードフレームの一部であることを特徴とする請求項１又は２記載のモバイル用電磁駆動装置。
前記端子突起は、前記ベース部材の突起部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のモバイル用電磁駆動装置。
前記配線部材は、ＭＩＤ技術によって形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のモバイル用電磁駆動装置。
請求項１〜６のいずれか１項に記載されたモバイル用電磁駆動装置を備えた撮像装置。
請求項１〜６のいずれか１項に記載されたモバイル用電磁駆動装置又は請求項７の撮像装置を備えた携帯電子機器。