JP6857702B2 - レンズ駆動装置、カメラ装置及び電子装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ駆動装置、カメラ装置及び電子機器に関する。

携帯電話やタブレットなどの電子機器にはマイクロカメラが配置されている。このようなマイクロカメラには、オートフォーカスが可能なものもある。オートフォーカス型のマイクロカメラの内部には、レンズを駆動するためのレンズ駆動装置が設置されている。

特許文献１には、コ字状円筒状のヨークと、ヨークを取り付けたベースと、ヨーク内に設けられた磁石及びコイルと、ヨーク内に位置し且つ外周にコイルを固定したレンズホルダーと、レンズホルダーの前後に設けられた前側弾性部材及び後側弾性部材とを備えたレンズ駆動装置が開示されている。前記前側弾性部材と前記後側弾性部材は、環状の板ばねであり、前側弾性部材と後部弾性部材の内周側端部と外周側端部の間には複数の腕部が設けられている。各前記腕部と腕部との間にはそれぞれ挿入スペースが設けられ、当該挿入スペースを介して前記レンズホルダーの突起部がベースと当接している。前記コイルに通電しない状態、前側弾性部材と後側弾性部材は、レンズホルダーにベースへ向かう予圧を与えて、レンズホルダーがベースを押圧するようにする。前記コイルに通電して電磁力が発生すると、前記レンズホルダーは駆動されて光軸方向に移動する。

中国特許番号ＣＮ１００３６２３８５Ｃ

しかし、上記のようなレンズ駆動装置をカメラ装置に装着した場合、光軸精度の向上にまだ改善の余地があることが分かった。

そこで、本発明の目的は、レンズの光軸精度を向上することができるレンズ駆動装置を提供することである。

本発明によるレンズ駆動装置は、レンズ支持用のレンズホルダーを含む可動部と、固定部と、前記固定部又は前記可動部の一方に設けられる磁石と、前記固定部又は前記可動部の他の一方に設けられるコイルと、前記可動部を前記固定部に対して移動可能に支持する弾性部材と、を備えるレンズ駆動装置であって、前記弾性部材は、外側部、内側部及び前記外側部と前記内側部を連結する腕部を備え、且つ、前記外側部を介して前記固定部と接続し、前記内側部を介して前記可動部と接続し、前記外側部は、複数のリベット接合部及び複数の接着接合部が間隔を開けて設けられ、且つ、前記リベット接合部を介して前記固定部とリベット接合し、前記接着接合部を介して前記固定部と接着接合する。

本発明によるレンズ駆動装置の一つの実施形態として、前記固定部は、フレームを備え、前記フレームは、前記レンズの光軸方向に沿った前記可動部の前側に配置され、前記弾性部材は前側弾性部材を有し、前記前側弾性部材は、前記リベット接合部を介して前記フレームとリベット接合し、前記接着接合部を介して前記フレームと接着接合する。

本発明によるレンズ駆動装置の一つの実施形態として、前記固定部は、ベースを備え、前記ベースは、前記レンズの光軸方向に沿った前記可動部の後側に配置され、前記弾性部材は、後側弾性部材を有し、前記後側弾性部材は、前記リベット接合部を介して前記ベースとリベット接合し、且つ前記接着接合部を介して前記ベースと接着接合する。

本発明によるレンズ駆動装置の一つの実施形態として、前記弾性部材は、全体として四角形の形を呈し、その外側部の４つの隅角部にそれぞれリベット接合部が設けられ、４つの辺の中央部にはそれぞれ接着接合部が設けられる。

本発明によるレンズ駆動装置の一つの実施形態として、前記弾性部材は、複数の前記外側部を有し、各々の前記外側部に前記リベット接合部及び前記接着接合部が設けられる。

本発明によるレンズ駆動装置の一つの実施形態として、前記外側部は、一つの接着接合部、及び当該接着接合部の両側に配置されるリベット接合部を含む。

本発明によるレンズ駆動装置の一つの実施形態として、前記リベット接合部は、リベット孔及び当該リベット孔の周囲の少なくとも一部を囲むように形成される周辺孔を含む。

本発明によるレンズ駆動装置の一つの実施形態として、前記接着接合部は、格子状構造を有する。

また、本発明によるカメラ装置は、上述したいずれかのレンズ駆動装置を備える。

また、本発明による電子装置は、上述したカメラ装置を搭載する。

本発明によれば、弾性部材と固定部との接合方式として、接着接合だけでなくリベット接合によっても行うため、高温高湿の環境においても前側弾性部材を固定部に強固に固定できる。これにより、弾性部材の位置安定性を増強することができる。そして、弾性部材の位置安定性が確保されれば、レンズの光軸精度も上げることができる。

以下、本発明の上記した特徴、性質及び効果を、以下の図面及び実施形態に基づいてより詳しく説明する。
レンズ駆動装置の分解図である。 レンズ駆動装置の断面図である。 ハウジングを図示していないレンズ駆動装置の斜視図である。 ハウジングの斜視図である。 フレームの斜視図である。 ベースの斜視図である。 後側弾性部材の平面図である。 前側弾性部材の平面図である。

以下、本発明の実施形態について詳しく説明する。

以下では、各構成部品及びその配置の具体的な実施形態を説明する。もちろん、本明細書における実施形態は本発明の保護範囲を限定するものではない。例えば、以下の本明細書の説明のように、第一の特徴が第二の特徴の上方又は上面に形成されるということは、第一の特徴と第二の特徴が直接連結する実施形態も含み、一方、第一の特徴と第二の特徴との間に形成される付加的特徴による実施形態も含むため、第一の特徴と第二の特徴が直接連結しなくてもよい。なお、本明細書では、異なる実施形態を同じ符号や記号を重複して使って説明するが、これは説明を簡潔かつ明確にするためであり、各実施形態及び／又は構成の間の関係を表すためではない。さらに、第一の構成部品は第二の構成部品に接続又は結合されるという説明は、第一の構成部品と第二の構成部品が直接連結する場合、又は、互いに結合する場合を含み、一つ又は複数の他の部品を利用して第一の構成部品と第二の構成部品を間接的に連結又は結合する場合も含む。

レンズ駆動装置１は、固定部２及び可動部３を備え、可動部３は、固定部２に対して自由に移動できるように支持されている。

図１と図２に示すように、可動部３は、レンズホルダー６１と、このレンズホルダー６１を囲んで設けられたコイル６２を含んでいる。レンズ（図示せず）の光軸方向の前側から見ると、レンズホルダー６１及びコイル６２は、四角形に近い外形を有している。固定部２は、ベース２１、フレーム２３、及びハウジング２２を含んでいる。

本明細書において、説明を分かりやすくするために、レンズの光軸方向をＺ方向と称し、光軸方向と直交する方向をＸ方向と称し、Ｚ方向及びＸ方向と直交する方向をＹ方向と称する。また、光軸方向の被写体側を前側とし、その反対側或いは不図示の画像センサが配置される側を後側とする。

図１に示すように、フレーム２３は、可動部３の前側に配置される。図５に示すように、フレーム２３は、光軸方向からみるとほぼ四角形になっており、フレーム基板２３０を備えている。フレーム基板２３０は、中心にレンズ移動のための貫通孔２３８が形成され、各隅角部は、組合せ構造部を有する。この組合せ構造部において、フレーム２３は、フレーム凸部として、第一フレーム凸部２３１、第二フレーム凸部２３３、及び第三フレーム凸部２３５を有し、フレーム凹部として、第一フレーム凹部２３２、及び第二フレーム凹部２３７を有する。第一フレーム凹部２３２は、第一フレーム凸部２３１の外周側において凹んで形成されて、第一フレーム凸部２３１の側面でもある側面２３２０及び底面２３２１を有する。また、第一フレーム凸部２３１は頂面２３１０を有する。図５に示すフレーム２３は、組合せ構造部において、図６に示すベース２１が有する組合せ構造部と組み合わされる。

図１に示すように、ベース２１は、可動部３の後側に配置される。図６に示すように、ベース２１は、光軸方向からみるとほぼ四角形になっており、ベース基板２１０を備えている。ベース基板２１０は中心にレンズ移動のための貫通孔２１８が形成され、各隅角部は、フレーム２３と組み合わされる組合せ構造部を有している。この組合せ構造部において、ベース２１は、ベース凸部２１９として、第一ベース凸部２１２及び第二ベース凸部２１３を有し、ベース凹部として第一ベース凹部２１１、第二ベース凹部２１５、及び第三ベース凹部２１６を有する。第一ベース凹部２１１は、第一ベース凸部２１２の側面を側面とし、すなわち、第一ベース凸部２１２のベース２１の内側に向かっている側面２１２１を側面とし、底面２１９０を底面とする。また、第一ベース凸部２１２は頂面２１２０を有する。

フレーム２３とベース２１の構成材料は、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリアセタール樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、変性ポリフェニルエーテル、ポリブチレンテレフタレートなどの工業用樹脂から選ばれるが、これらに限定されない。

図１と図３，図５，図６を共に参照すると、ベース２１の側面２１２１（ベースの内部に向かう側面）、頂面２１２０、及び底面２１９０は、フレーム２３の側面２３２０、底面２３２１、及び頂面２３１０にそれぞれ接着接合する。したがって、フレーム２３の組合せ構造部及びベース２１の組合せ構造部は、それぞれ接着接合箇所でもある。

各側面２１２１、２３２０は光軸方向に平行な嵌合面であって、各頂面２１２０，２３１０又は底面２３２１，２１９０は光軸方向に垂直な嵌合面である。ここで、平行あるいは垂直とは、ほぼ平行あるいはほぼ垂直な形態も含む。このように、光軸方向に垂直な嵌合面で接着接合するだけではなく、光軸方向に平行な嵌合面も接着接合するため、接着面積もその分増加し、結合の強度が増強されて、高温や高湿による接着不良の現象を有効に抑制することができ、焦点ズレ現象を回避することができる。

続いて図５を参照すると、組合せ構造部において、フレーム２３は第二フレーム凸部２３３、第三フレーム凸部２３５をさらに備えており、第一フレーム凸部２３１と第三フレーム凸部２３５の間に第二フレーム凸部２３３を内側から囲むように第二フレーム凹部２３７が形成されている。また、第二フレーム凹部２３７が内側から囲むように第二フレーム凸部２３３が設けられ、また、第二フレーム凹部２３７には第二フレーム凸部２３３と第一フレーム凸部２３１、第三フレーム凸部２３５との間にそれぞれ隙間２３４、２３６が形成されている。

続いて図６を参照すると、ベース２１は第二ベース凸部２１３をさらに備え、第一ベース凸部２１１と第二ベース凸部２１３の間が第一ベース凹部２１２となっている。すなわち、第一ベース凹部２１２の一つの側面が、第二ベース凸部２１３の第一ベース凸部２１１に向き合う側面でもある。第二ベース凸部２１３の外周側は、外周側と前側に開いた陥没状を呈して第二ベース凹部２１５を形成している。また、第二ベース凸部２１３の第一ベース凸部２１１に向き合う側とは反対側の側壁には、切欠状の第三ベース凹部２１６が形成されている。

図１と図３，図５，図６を共に参照すると、第二フレーム凸部２３３は第二ベース凹部２１５に嵌入され、第三フレーム凸部２３５は第三ベース凹部２１６に嵌入される。第二ベース凸部２１３は第二フレーム凹部２３７に嵌入される。第二ベース凸部２１３において、第二ベース凹部２１５の両側には溝壁体２１５１が形成されており、溝壁体２１５１は、隙間２３４、２３６にそれぞれ嵌入する。各凹部２１５、２１６、２３７とその中に嵌入する凸部２３３、２３５、２１３とが嵌合する際の側面、頂面及び底面はそれぞれ接着接合する。また、溝壁体２１５１とそれが嵌入する隙間２３４、２３６における側面、頂面及び底面もそれぞれ接着接合する。

各凹部２１５、２１６、２３７とその中に嵌入する凸部２３３、２３５、２１３との嵌合、及び溝壁体２１５１とそれが嵌入する隙間２３４、２３６との嵌合により、各嵌合箇所では光軸方向に平行な嵌合面（すなわち、対応する側面）及び光軸方向に垂直な嵌合面（頂面、底面）を有する。このため、互いに嵌合する凹凸構造により接着接合面積がさらに増加する。これにより、接合の強度が増強されて、高温や高湿による接着不良の現象を有効に抑制することができ、焦点ズレ現象を回避することができる。

このように、相互嵌合する凹凸構造は、接着により光軸方向の接合強度を増強するだけではなく、垂直方向でのベースとフレームとの間の接合の堅さも増加することができる。さらに、凹凸構造は、組立の際のガイド及び位置決め構成としても使われるため、組立作業の迅速化効果が得られる。

図４に示すように、ハウジング２２は光軸方向からみると四角形となっており、囲繞側壁２２１及びレンズの光軸方向の前側に前端壁２２０を有している。ハウジング２２の材料として金属材料を使うことができる。

図５に示すように、フレーム２３のフレーム基板２３０は、レンズの光軸方向の前側においてフレーム前端面２３０１、フレーム後端面２３０２及びフレーム外周側面２３０３を有している。

図２、図４に示すように、フレーム前端面２３０１は、ハウジング２２の前端壁２２０の内壁面又は前端壁２２０の後端面と嵌合し、囲繞側壁２２１の内壁面は、フレーム外周側面２３０３、各フレーム凸部２３１、２３３、２３５の外周面とそれぞれ嵌合し、嵌合箇所で接着接合する。１つの実施形態において、図５に示すフレーム２３の全外周面に嵌合面を連続的に形成して、ハウジング２２の囲繞側壁２２１に接着接合する。

同じく、図２及び図６に示すように、ハウジング２２の囲繞側壁２２１は、ベース２１の全外周面に連続的に形成される嵌合面と接着接合する。

図１及び図２に示すように、コイル６２は、レンズホルダー６１の外周側に巻回される。４つの磁石２４はそれぞれ、ハウジング２２の囲繞側壁２２１の内側面に、コイル６２の周囲に対向し且つ互いに間隔を開けて設けられる。

前側弾性部材４は外周側でフレーム２３に固定され、後側弾性部材５は外周側でベース２１に固定される。前側弾性部材４は内周側でレンズホルダー６１を支持し、後側弾性部材５も内周側でレンズホルダー６１を支持する。コイル６２に電流を流すと、電流は磁石２４の磁場によりコイル６２にアンペール力を形成し、その力は、コイル６２において可動部３をアンペール力の方向に作動させるように使われる。このため、レンズホルダー６１を設定した方式通りに駆動して移動させることができる。

図８に示すように、前側弾性部材４は光軸方向からみると四角形となっており、外側部４１、内側部４２、外側部４１と内側部４２とを連結する腕部４３を備えており、外側部４１を介して固定部２と連結し、すなわちフレーム２３と連結し、内側部４２を介してレンズホルダー６１と連結する。外側部４１は環状をなしており、その外形形状は、四角形の角部がフレーム２３の組合せ構造部を避けるように抉られている。外側部４１は、その外周側に間隔をあけて設けられた複数のリベット接合部４５及び複数の接着接合部４４を有しており、リベット接合部４５を介して固定部２とリベット接合し、接着接合部４４を介して固定部２と接着接合する。リベット接合部４５は、外側部４１の４つの隅角部に設けられ、接着接合部４４は、４つの辺の中央部に設けられている。１つの実施形態として、リベット接合部４５は、リベット孔４５１及びリベット孔４５１の両側に位置する弧形溝４５２を含んでいる。弧形溝４５２はリベット孔４５１の周囲の少なくとも一部を囲む周辺孔として形成される。弧形溝４５２から接着剤を塗布して追加固定して、リベット接合部４５の付近の固定力を増加することができる。なお、他の実施形態として、リベット接合部４５でホットリベット接合を行う場合、弧形溝４５２はホットリベット材があふれるときに役に立つこともでき、つまり、ホットリベット接合の際に余分な材料が弧形溝４５２に流れ込むことができて、二次固定効果がある。接着接合部４４は、一枚の平らなシート上に複数の貫通した長い溝を隊列形成して、格子状構造を形成する。

図５に示すように、リベット接合部４５に対応してフレーム２３は、フレーム基板２３０の四隅にそれぞれリベット柱２３０４を有し、接着接合部４４に対応して、フレーム基板２３０の四辺の中央部では、フレーム後端面２３０２にそれぞれ接着接合面２３０５が形成されている。

組立の際、前側弾性部材４の各リベット接合部４５におけるリベット孔４５１をフレーム２３の各リベット柱２３０４に位置合わせさせることで、前側弾性部材４を正確な組立位置に配置させる。組立後、接着接合部４４と対応する接着接合面２３０５は、貼り合わされた状態となる。

前側弾性部材４とフレーム２３の接合方式として、接着接合だけでなくリベット接合によっても行うため、このような接合構造によれば、高温高湿の環境においても前側弾性部材をフレーム２３に強固に固定できる。これにより、前側弾性部材４の位置安定性を高めることができる。そして、前側弾性部材４の位置安定性が確保されれば、レンズの光軸精度も上げることができる。

図１及び図７に示すように、後側弾性部材５は、内側部５０及び内側部５０から腕部５１で連結した複数の外側部５３を備え、後側弾性部材５は、２つの半分部５２，５２に分かれている。後側弾性部材５は、複数の外側部５３を介してベース２１と連結し、内側部５０を介してレンズホルダー６１と連結している。各外側部５３には接着接合部５４とリベット接合部５５が設けられており、それぞれ一つの接着接合部５４、及び当該接着接合部５４の両側に配置されるリベット接合部５５で構成されている。後側弾性部材５は、リベット接合部５５を介してベース２１とリベット接合し、接着接合部５４を介してベース２１と接着接合する。リベット接合部５５は、リベット孔５５０とリベット孔５５０の両側に位置する弧形溝５５１を含んでいる。弧形溝５５１はリベット孔５５０の周囲の少なくとも一部を囲む周辺孔として形成される。また、弧形溝５５１から接着剤を塗布して追加固定して、リベット接合部４５の付近の固定力を増加することができる。なお、リベット接合部５５でホットリベット接合を行う場合、弧形溝５５１はホットリベット材があふれるときに役に立つこともでき、例えば、ホットリベット接合の際に余分な材料が弧形溝４５２に流れ込むことができて、二次固定効果を得る。

図６に示すように、ベース２１のベース基板２１０の四隅には、２つのリベット柱２１０４と２つのリベット柱２１０４の間に位置する接着接合面２１０５が設置されている。

組立の際、後側弾性部材５の２つの半分部５２，５２におけるリベット孔５５０を、ベース２１の四隅におけるリベット柱２１０４の位置に合わせ、リベット柱２１０４をガイド及び位置決めとする。リベット柱２１０４とリベット孔５５０の対応の位置が決められ、接着接合部５４と対応する接着接合面２１０５は貼り合わされた状態となる。

後側弾性部材５とベース２１の接合方式として、接着接合だけでなくリベット接合によっても行うため、このような接合構造によれば、高温高湿の環境においても後側弾性部材５をベース２１に強固に固定できる。これにより、後側弾性部材５の位置安定性を高めることができる。そして、後側弾性部材５の位置安定性が確保されれば、レンズの光軸精度も上げることができる。

なお、本実施形態では、磁石２４が固定部２に取り付けられ、コイル６２が可動部３に取り付けられたが、磁石２４が可動部３に取り付けられ、コイル６２が固定部２に取り付けられてもよい。また、弧形溝４５２、５５１は弧形の細溝としたが、例えば、直線状の溝としてもよいし、複数の点状の孔として形成してもよい。

上記のように、好ましい実施形態で本発明を詳しく説明したが、これらは本発明を限定するものではない。当業者であれば、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱しない限り、その趣旨に基づいて変更、同等代替または改善することができる。したがって、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱しない限り、その趣旨に基づいて変更、同等代替または改善することができ、いずれも本発明の保護範囲に含まれる。

Claims (8)

1. レンズ支持用のレンズホルダーを含む可動部と、
   固定部と、
   前記固定部又は前記可動部の一方に設けられる磁石と、
   前記固定部又は前記可動部の他方に設けられるコイルと、
   前記可動部を前記固定部に対して移動可能に支持する弾性部材と、を備えるレンズ駆動装置であって、
   前記弾性部材は、外側部、内側部及び前記外側部と前記内側部を連結する腕部を備え、且つ、前記外側部を介して前記固定部と接続し、前記内側部を介して前記可動部と接続し、
   前記外側部は、複数のリベット接合部及び複数の接着接合部が間隔を開けて設けられており、且つ、前記リベット接合部を介して前記固定部とリベット接合し、前記接着接合部を介して前記固定部と接着接合し、
   前記弾性部材は、全体として四角形の形を呈し、その外側部の４つの隅角部にそれぞれリベット接合部が設けられ、４つの辺の中央部にはそれぞれ接着接合部が設けられる
   ことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. レンズ支持用のレンズホルダーを含む可動部と、
   固定部と、
   前記固定部又は前記可動部の一方に設けられる磁石と、
   前記固定部又は前記可動部の他方に設けられるコイルと、
   前記可動部を前記固定部に対して移動可能に支持する弾性部材と、を備えるレンズ駆動装置であって、
   前記弾性部材は、外側部、内側部及び前記外側部と前記内側部を連結する腕部を備え、且つ、前記外側部を介して前記固定部と接続し、前記内側部を介して前記可動部と接続し、
   前記外側部は、複数のリベット接合部及び複数の接着接合部が間隔を開けて設けられており、且つ、前記リベット接合部を介して前記固定部とリベット接合し、前記接着接合部を介して前記固定部と接着接合し、
   前記弾性部材は、複数の前記外側部を有し、各々の前記外側部に前記リベット接合部及び前記接着接合部が設けられ、
   前記外側部は、一つの接着接合部、及び当該接着接合部の両側に配置されるリベット接合部を含む
   ことを特徴とするレンズ駆動装置。
3. 前記固定部は、フレームを備え、
   前記フレームは、前記レンズホルダーに支持されるレンズの光軸方向に沿った前記可動部の前側に配置され、
   前記弾性部材は前側弾性部材を有し、前記前側弾性部材は、前記リベット接合部を介して前記フレームとリベット接合し、前記接着接合部を介して前記フレームと接着接合する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記固定部は、ベースを備え、
   前記ベースは、前記レンズホルダーに支持されるレンズの光軸方向に沿った前記可動部の後側に配置され、
   前記弾性部材は後側弾性部材を有し、前記後側弾性部材は、前記リベット接合部を介して前記ベースとリベット接合し、且つ前記接着接合部を介して前記ベースと接着接合する、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置。
5. 前記リベット接合部は、リベット孔及び当該リベット孔の周囲の少なくとも一部を囲むように形成される周辺孔を含む
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置。
6. 前記接着接合部は、格子状構造を有する
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置を備えたカメラ装置。
8. 請求項７に記載のカメラ装置を搭載した電子装置。

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