KR101037005B1

KR101037005B1 - 렌즈 구동장치 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101037005B1
Application number: KR1020067010516A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 고자카이; 히데카즈 요네야마; 노보루 오츠키
Original assignee: 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2011-05-25
Also published as: CN1890591A; JP4478442B2; WO2005054923A1; CN100416329C; KR20060135639A; JP2005165210A; US20070116445A1

Abstract

이 렌즈 구동 장치(1)에서는, 렌즈(14)를 구비한 렌즈 경통(10b) 및 렌즈 경통(10b)을 광축(11) 방향으로 이동 가능하게 지지하는 경통 홀더(10a)로 이동 렌즈체(10)가 구성되어 있다. 또, 경통 홀더(10a)가 구동 마그넷(16)을 가지고, 이동 렌즈체(10)를 광축(11) 방향으로 이동 가능하게 지지하는 케이스체(24)가 제 1 및 제 2 구동 코일을 가짐과 동시에, 경통 홀더(10a)의 광축(11) 방향의 이동 범위를 규제하는 내통부(26b)의 단면(27) 및 내통부(42b)의 돌출 테두리(36)를 가지고 있다. 구동 마그넷(16)과 제 1 및 제 2 구동 코일의 자기 흡인력 또는 자기 반발력에 의해 구동 렌즈체(10)를 이동시킨다.

Description

렌즈 구동장치 및 그 제조 방법 {LENS DRIVER AND PROCESS FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 카메라 부착 휴대 전화의 카메라 등, 비교적 소형 카메라 등에 이용되는 렌즈의 구동장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

카메라가 탑재된 휴대 전화로는 한 손으로 휴대 전화를 쥐고 자기의 얼굴이나 그 외의 근접 위치가 되는 피사체를 촬영하는 경우가 많다. 이 때문에, 이런 종류의 카메라에 이용되는 촬영 렌즈계(系)는 접사(接寫) 촬영기능을 보유하고 있는 것이 많다. 이와 같은 접사 촬영기능을 가지는 촬영 렌즈계의 경우, 통상의 촬영을 행할 때의 렌즈 위치와 접사 촬영 즉 매크로 촬영을 행할 때의 렌즈 위치가 다르게 된다. 즉, 접사 촬영시의 렌즈 위치는 통상 촬영시의 렌즈 위치보다도 근소하게 일정거리만큼 피사체 측에 접근시킨 위치가 된다.

이 때문에, 이런 종류의 촬영 렌즈계에서는 렌즈 위치를 통상의 촬영 위치와 매크로 촬영 위치와의 사이에서 이동시키기 위한 자기 구동 기구를 구비하고, 스위치의 전환에 의해서 자기 구동 기구를 구동하여, 상술한 2점의 촬영 위치 사이를 렌즈가 이동하도록 되어 있다.

종래, 촬영 렌즈계의 핀트는 간단히 부품 정밀도를 높이는 것으로 확보하거나, 핀트의 조정을 행하는 경우는, 통상의 촬영을 행할 때의 렌즈 위치, 매크로 촬영을 행할 때의 렌즈 위치 또는 그 쌍방으로 렌즈 경통(鏡筒)을 이동하는 것에 의해 촬상(撮像) 소자 위에 핀트가 맞도록 조정하고 있었다. 또, 촬상 소자는 유저(user)측에서 설치하는 것이 많으므로, 촬상 소자를 설치하기 전에 CCD 카메라 등으로 핀트의 확인을 하고 있었다.

<발명이 해결하려고 하는 과제>

그렇지만, 소형 카메라, 특히 휴대 전화의 카메라부는 직경 10mm정도로 지극히 작은 것과 초점 거리가 지극히 짧은 것에 의해, 부품 정밀도를 확보하여도 설치 오차가 발생하기 쉬워 핀트가 어긋나 버리는 문제가 있었다. 또, 자기적인 구동 수단을 구비한 렌즈 경통을 광축 방향으로 이동시켜 핀트 조정을 행하는 경우는, 렌즈 경통에 구비되어 있던 구동 수단과 고정체 측의 구동 수단과의 위치 관계가 변화하여 추력(推力) 밸런스가 변화하여 버리기 때문에, 통상의 촬영 위치와 매크로 촬영 위치와의 사이에서 렌즈 경통을 이동시킬 때에, 렌즈 경통의 동작이 불안정하게 되거나, 렌즈 경통의 정지 위치에 따라서는, 최악의 경우, 재구동할 수 없다는 문제가 있었다. 이 동작 불량은 구동 수단의 추력을 크게 하는 것에 의해 회피 가능하지만, 구동 수단이 대형화하여 렌즈 구동장치의 대형화를 피할 수 없다. 또한, 촬상 소자를 설치하기 전에, CCD 카메라를 이용하여 정밀도 좋게 핀트 조정을 행하여도, 그 후, 촬상 소자를 설치하기 때문에, 촬상 소자의 치수 오차나 촬상 소자의 설치 오차로 렌즈와 촬상 소자와의 핀트가 어긋나 버려, 안정된 품질의 렌즈 구동장치를 제공할 수 없다는 문제점이 있었다.

이상의 문제점을 감안하여, 본 발명의 과제는 구동 수단의 위치 관계를 유지하면서 렌즈와 촬상 소자와의 핀트 조정을 행할 수 있고, 안정된 품질의 렌즈 구동장치를 제공하는 것이다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

상술의 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 렌즈를 구비한 이동 렌즈체와, 이 이동 렌즈체를 렌즈의 광축 방향으로 이동시키는 구동 수단과, 상기 이동 렌즈체를 광축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 고정체를 가지는 렌즈 구동장치에 있어서, 상기 이동 렌즈체는 렌즈를 구비한 렌즈 경통과 이 렌즈 경통을 광축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 경통 홀더로 구성되고, 이 경통 홀더가 상기 구동 수단으로서의 제 1 자기적 수단을 가지며, 상기 고정체가 상기 구동 수단으로서의 제 2 자기적 수단을 가짐과 동시에, 상기 경통 홀더의 광축 방향의 이동 범위를 규제하는 규제부를 가지고, 상기 제 1 자기적 수단과 상기 제 2 자기적 수단과의 자기 흡인력 또는 자기 반발력에 의해서 상기 이동 렌즈체를 이동시키며, 상기 고정체는 상기 이동 렌즈체를 내부에 수납하는 케이스체로 구성하고, 상기 경통 홀더에는 그 상면으로부터 돌출한 회전 저지부가 형성되어 있으며, 이 회전 저지부가 상기 케이스체에 형성된 회전 저지홈(42d)과 걸어 맞춰지고, 상기 경통 홀더를 원통 모양으로 형성하여 내주에 암나사부를 형성하며, 상기 렌즈 경통의 외주에 수나사부를 형성하여 이 수나사부를 상기 암나사부와 나사 맞춤시키는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성하면, 핀트 조정을 행할 때, 경통 홀더에는 그 상면으로부터 돌출한 회전 저지부가 형성되어 있고, 회전 저지부가 케이스체에 형성된 회전 저지홈과 걸어 맞춰지므로, 렌즈 경통을 회전시킬 때의 경통 홀더의 헛돌기가 저지되어 렌즈 경통을 효율 좋게 이동시킬 수 있도록 되어 있다. 또, 렌즈 경통을 나사의 나사 맞춤에 의해서 경통 홀더에 지지시킬 수 있기 때문에, 경통 홀더에 대하여 렌즈 경통을 회전시키는 것에 의해 렌즈 경통을 광축 방향으로 이동시키는 핀트의 조정 작업은 물론, 조정 후 렌즈 경통과 경통 홀더와의 고정 작업을 용이하고 또한 확실하게 행할 수 있다.

본 발명에 관한 렌즈 구동장치를 제조함에 있어서는, 상기 케이스체를 적어도 2개로 분할 가능하게 구성하여 각각을 케이스 반체(半體)로 하며, 상기 경통 홀더를 한쪽의 상기 케이스 반체에 마련된 상기 규제부로서의 맞닿음부에 맞닿음 시킴과 동시에, 다른 쪽의 상기 케이스 반체에 마련된 상기 규제부로서의 맞닿음부와 상기 경통 홀더와의 사이에 스페이서를 사이에 두도록 상기 한쪽의 케이스 반체와 상기 다른 쪽의 케이스 반체를 광축 방향으로 상대 이동시킨 후, 상기 한쪽의 케이스 반체와 상기 다른 쪽의 케이스 반체를 고정하고, 그 후에 상기 스페이서를 빼내는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 스페이서의 두께에 상당하는 경통 홀더의 스트로크를 형성할 수 있다. 즉, 고정체의 규제부에 의한 경통 홀더의 스트로크를 용이하고 또한 확실하게 형성할 수 있다.

본 발명에 관한 렌즈 구동장치를 제조함에 있어서는, 상기 케이스체를 적어도 2개로 분할 가능하게 구성하여 각각을 케이스 반체로 하며, 한쪽의 상기 케이스 반체와 다른 쪽의 상기 케이스 반체에 각각 상기 경통 홀더를 끼워 두는 상기 규제부로서의 맞닿음부를 마련하고, 이 맞닿음부 사이의 틈새를 조정하여 상기 한쪽의 케이스 반체와 상기 다른 쪽의 케이스 반체를 고정한 후, 상기 케이스 반체에 상기 렌즈를 투과한 상(像)이 결상(結像)되는 촬상 소자를 고정하고, 그 후, 상기 경통 홀더에 대하여 상기 렌즈 경통을 광축 방향으로 이동시켜 상기 렌즈와 상기 촬상 소자와의 핀트를 조정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 촬상 소자의 치수 정밀도가 나쁘거나, 또 촬상 소자의 설치 오차가 발생하여 렌즈와 촬상 소자와의 핀트가 어긋나 버려도, 촬상 소자를 설치한 후, 렌즈와 촬상 소자와의 핀트 조정을 행할 수 있으므로, 안정된 품질의 렌즈 구동장치를 제공할 수 있다.

<발명의 효과>

본 발명에 의하면, 이동 렌즈체를 렌즈 경통과 경통 홀더의 2부재로 구성함으로써, 경통 홀더에 대하여 렌즈 경통을 광축 방향으로 이동시키는 것으로 핀트 조정을 행할 수 있으므로, 경통 홀더의 광축 방향의 이동 범위를 규제하는 규제부의 위치가 유지 가능하게 되고, 구동 수단으로서 경통 홀더가 가지는 제 1 자기적 수단과 고정체가 가지는 제 2 자기적 수단과의 위치 관계를 유지할 수 있다. 즉, 핀트 조정을 행하기 위해서 규제부의 위치를 변화시키는 방법도 생각할 수 있지만, 규제부의 위치를 변화시킨 경우, 규제부의 위치의 변화에 수반하여 구동 수단의 위치 관계가 변화하기 때문에, 구동 수단의 위치 관계의 변화를 허용할 수 있는 추력 밸런스를 고려한 설계를 행할 필요가 있어, 장치가 대형화하여 버린다. 본 발명에 의하면, 제 1 자기적 수단과 제 2 자기적 수단과의 위치 관계를 유지할 수 있기 때문에, 핀트 조정을 행하여도 제 1 자기적 수단과 제 2 자기적 수단과의 추력 밸런스가 변화하지 않는다. 그러므로, 이 일정한 추력 밸런스를 고려한 설계 즉, 최소의 추력 밸런스에 기초한 설계가 가능하여 장치의 소형화를 도모할 수 있다. 또, 핀트 조정에 의한 제 1 자기적 수단과 제 2 자기적 수단이 간섭하는 것도 회피할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 렌즈 구동장치를 나타내는 단면도이다.

도 2는 도 1에 나타내는 렌즈 구동장치의 분해 사시도이다.

도 3은 도 1에 나타내는 렌즈 구동장치의 분해 단면도이다.

도 4는 도 1에 나타내는 렌즈 구동장치의 요부 단면도이다

도 5는 도 1에 나타내는 렌즈 구동장치에 있어서, 스페이서가 설치되는 상태를 나타내는 제 2 케이스 분할체 부분의 단면도이다.

도 6은 도 1의 렌즈 구동장치를 제조할 때에 사용되는 스페이서를 나타내는 평면도이다.

도 7은 도 1의 렌즈 구동장치에 이용되는 마그넷을 나타내는 평면도이다.

<부호의 설명>

1 렌즈 구동장치

10 이동 렌즈체

10a 경통 홀더

10a1 암나사부

10b 렌즈 경통

10b5 수나사부

11 광축

14 렌즈

16 구동 마그넷 (제 1 자기적 수단)

18 입사창

24 케이스체(고정체)

26 제 1 케이스 분할체(케이스 반체)

27 단면(규제부, 맞닿음부)

29 자기 구동 수단(구동 수단)

28 제 1 구동 코일(제 2 자기적 수단)

30 제 2 구동 코일(제 2 자기적 수단)

32 제 1 자성체(제 2 자기적 수단의 일부)

33 점착 시트(점착제)

34 제 2 자성체(제 2 자기적 수단의 일부)

35 점착 시트(점착제)

36 돌출 테두리(규제부, 맞닿음부)

42 제 2 케이스 분할체(케이스 반체)

42c 링 모양의 홈

44 촬상 소자

45 회로 기판

76 스페이서

g1 갭(최대 공극(空隙) 길이)

<발명을 실시하기 위한 바람직한 형태>

이하, 도면을 참조하면서 본 발명에 관한 렌즈 구동장치의 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 아울러 렌즈 구동장치의 제조 방법 및 카메라 부착 휴대 기기에 대하여 설명한다. 각 실시 형태는 휴대 전화와 같은 휴대 기기의 카메라 부분으로서 탑재하는데 적합한 구성으로 되어 있지만, PDA(Personal Degital Assistance) 등의 다른 휴대 기기에 탑재하도록 하여도 된다.

(전체 구성)

도 1은 본 발명에 관한 렌즈 구동장치를 나타내는 단면도이다. 도 2는 도 1에 나타내는 렌즈 구동장치의 분해 사시도이다.

도 1 또는 도 2에 나타내는 바와 같이, 이 렌즈 구동장치(1)는 카메라의 촬영용 렌즈(14)를 보관 유지하는 이동 렌즈체(10)와, 이동 렌즈체(10)를 렌즈(14)의 광축(11) 방향을 따라서 직동(直動)시키는 자기 구동 수단(29)과, 이동 렌즈체(10) 및 자기 구동 수단(29)을 수납하는 고정체로 이루어진 케이스체(24)와, 렌즈(14)를 통과한 상이 결상하는 촬상 소자(44)와 촬상 소자(44)가 고정된 회로 기판(45)으로 주로 구성되어 있다. 또, 본 형태에서는 촬상 소자(44)는 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)로 구성되어 있다.

이동 렌즈체(10)는 통체(筒體) 내부에 렌즈(14)를 구비한 렌즈 경통(10b)과, 이 렌즈 경통(10b)을 광축(11) 방향으로 이동 가능하게 지지하는 경통 홀더(10a)로 구성되어 있다. 렌즈 경통(10b)은, 그 일단에, 중앙이 피사체로부터의 반사광을 렌즈(14)에 취입(取入)하는 원형의 입사창(18)을 구비한 유저부(有底部)(10b1)를 가지고, 이 유저부(10b1)가 도 1의 위쪽에 오도록 배치되어 있다. 도시한 유저부(10b1)의 상면에는 소정의 치구(治具)를 이용하여 렌즈 경통(10b)을 회전시키기 위해서 형성된 걸어 맞춤 돌기(10b3) 및 걸어 맞춤 홈(10b4)이 광축(11) 방향으로 볼록 혹은 오목하게 형성되어 있다. 또, 렌즈 경통(10b)은 도 1의 위쪽이 소경부(小徑部)로, 아래쪽이 소경부보다 지름이 큰 대경부로 형성되어 있고, 소경부의 외벽에는 수나사부(10b5)가 형성되어 있다(도 2 참조). 렌즈(14)는 렌즈 경통(10b)의 유저부(10b1) 측으로부터 피사체측 렌즈(14a), 중간 렌즈(14b), 카메라 바디측 렌즈(14c)의 순서로 배치되며, 위치 고정 부재(14f)가 3매의 렌즈(14)를 누르도록 렌즈 경통(10b)의 입구(10b2)에 고정되어 있다. 또한, 피사체측 렌즈(14a)와 중간 렌즈(14b)는 조리개를 겸한 스페이서(14d)에 의해, 또, 중간 렌즈(14b)와 카메라 보디측 렌즈(14c)는 스페이서(14e)에 의해서 간격이 일정하게 유지되어 있다.

한편, 경통 홀더(10a)는 원통 모양으로 형성되고, 그 외주는 도 1의 위쪽이 소경부로, 아래쪽이 소경부보다 지름의 큰 대경부로 형성되며, 그 경계에 계단부가 형성되어 있다. 또, 그 내벽에 암나사부(10a1)가 형성되어 있다(도 2 참조). 암나사부(10a1)는 수나사부(10b5)와 나사 맞춤하고 있다. 즉, 렌즈 경통(10b)은 경통 홀더(10a) 내에서 회전 가능하게 끼워 맞춰져 있고, 렌즈 경통(10b)을 회전시키는 것에 의해 경통 홀더(10a)에 대하여 렌즈 경통(10b)을 광축(11) 방향으로 이동시킬 수 있도록 되어 있다. 또, 경통 홀더(10a)에는 그 상면으로부터 돌출한 도시하지 않는 회전 저지부가 형성되어 있고, 이 회전 저지부가 후술의 제 2 케이스 분할체(42)에 형성된 회전 저지홈(42d)과 걸어 맞춰져 있다. 따라서, 렌즈 경통(10b)을 회전시킬 때의 경통 홀더(10a)의 헛돌기가 저지되어, 렌즈 경통(10b)을 효율 좋게 이동시킬 수 있도록 되어 있다.

경통 홀더(10a)의 소경부에는 제 1 자기적 수단이 되는 링 모양으로 형성된 구동 마그넷(16)이 끼워져 있다. 구동 마그넷(16)은 상술한 계단부에 맞닿은 상태로 경통 홀더(10a)에 일체로 고착되어 있다. 또, 구동 마그넷(16)은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 중앙의 구멍을 둘러싸는 부분이 N극으로 착자(着磁)되고, 전체의 외주부분이 S극으로 각각 단극(單極) 착자되어 있다. 또, 이 착자 관계는 NS가 반대로 되도록 하여도 된다.

케이스체(24)는 제 1 케이스 분할체(26)와 제 2 케이스 분할체(42)로 구성되어 있다. 본 형태에 있어서는, 도 1과 같이, 제 1 케이스 분할체(26)가 아래쪽에 배치되고, 제 2 케이스 분할체(42)가 위쪽에 배치되어 있으며, 각각의 외통부(26a, 42a)로부터 광축(11) 방향으로 장출(張出:길게 나옴)한 원통 모양의 장출부끼리 반경 방향으로 걸어 맞춤에 의해서 일체화되어 있다. 제 1, 제 2 케이스 분할체(26, 42)에는 제 2 자기적 수단이 되는 링 모양으로 형성된 한 쌍의 구동 코일(28, 30)이 각각 고착되어 있다. 또, 제 1 케이스 분할체(26)의 하면에는 회로 기판(45)이 고착되어 있다.

제 1 케이스 분할체(26)는 통 모양으로 형성되고, 외통부(26a)의 반경 방향 안쪽에 이 외통부(26a)의 원주 방향을 따라서 내통부(26b)가 형성되어 있다. 이 외통부(26a)와 내통부(26b)는 연결부(26c)에 의해서 연결되며, 외통부(26a), 내통부(26b) 및 연결부(26c)에 의해서 단면 U자 모양의 U홈이 형성되어 있다. 내통부(26b)의 상단면은 도 1에 나타낸 통상 촬영 위치에서 경통 홀더(10a)의 하단면이 맞닿는 한쪽의 규제부(맞닿음부)로서의 단면(27)으로 되어 있다.

제 2 케이스 분할체(42)는 도 1의 위쪽에 개구(開口)(42f)를 가지는 통 모양으로 형성되어 있다. 또, 제 2 케이스 분할체(42)는 외통부(42a)의 반경 방향 안쪽에 이 외통부(42a)의 원주 방향을 따라서 내통부(42b)가 연장하여 형성되어 있고, 이 외통부(42a)와 내통부(42b)는 연결부(42c)에 의해 연결되며, 외통부(42a), 내통부(42b) 및 연결부(42c)에 의해 U홈이 형성되어 있다. 내통부(42b)에는 도 1에 나타낸 통상 촬영 위치로부터 경통 홀더(10a)가 위쪽으로 진출한 매크로 촬영 위치에서 경통 홀더(10a)의 상단면이 맞닿는 다른 쪽의 규제부(맞닿음부)로서의 돌출 테두리(36)가 형성되어 있다. 돌출 테두리(36)에는 경통 홀더(10a)의 상면으로부터 돌출한 회전 저지부와 걸어 맞춰진 회전 저지홈(42d)이 형성되어 있다(도 2 참조). 또, 돌출 테두리(36)에는 광축(11) 방향으로 아래쪽으로 돌출하는 돌기부(36a)가 형성되어 있다. 내통부(42b)의 내벽측은 경통 홀더(10a)가 광축(11) 방향으로 이동할 때의 안내부로서 경통 홀더(10a)의 상단측의 외벽에 맞닿는 슬라이드부(42e)로 되어 있다.

제 1 케이스 분할체(26), 제 2 케이스 분할체(42)의 각각 형성된 U홈의 바닥에는 링 모양의 제 1 자성편(32), 제 2 자성편(34)이 고착되어 있다. 이 제 1 자성편(32), 제 2 자성편(34) 위에는 내통부(26b, 42b)에 내벽을 맞닿도록 하여 제 1 구동 코일(28), 제 2 구동 코일(30)이 고착되고, 상기 U홈 내에 수납되어 있다. 그리고, 제 1 구동 코일(28)과 제 2 구동 코일(30)은 광축(11) 방향에 대향하고, 이 제 1, 제 2 구동 코일(28, 30)의 광축(11) 방향의 바깥쪽에 각각 제 1 자성체(32)와 제 2 자성체(34)가 배치되는 구조로 되어 있다.

이동 렌즈체(10)는 경통 홀더(10a)에 설치된 구동 마그넷(16)의 도시한 상하면이 제 1 구동 코일(28)과 제 2 구동 코일(30)과의 사이에 끼워지도록 하여, 케이스체(24)에 수납되어 있다. 즉, 구동 마그넷(16)은 제 1, 제 2 구동 코일(28, 30)과 광축(11) 방향으로 겹쳐져 있다. 그러므로, 제 1 구동 코일(28) 및 제 2 구동 코일(30)의 어느 한쪽 또는 양쪽이 통전되는 것에 의해, 구동 마그넷(16)이 광축(11) 방향으로 이동하는데 수반하여 경통 홀더(10a)가 슬라이드부(42e)를 슬라이드하여 광축(11) 방향으로 이동하도록 되어 있다. 또, 경통 홀더(10a)의 하단측 측면은 어디에도 맞닿지 않고, 지름 방향에서 프리(free) 상태로 되어 있다.

이 제 1, 제 2 구동 코일(28, 30)의 대향면간 거리는 구동 마그넷(16)의 광축(11) 방향의 두께보다 크게 형성되며, 구동 마그넷(16)과 제 1 구동 코일(28) 또는 제 2 구동 코일(30)과의 사이에는 광축(11) 방향의 틈이 발생하고 있다. 그러므로, 틈의 범위 내에서 구동 마그넷(16)이 이동할 수 있고, 구동 마그넷(16)과 일체인 경통 홀더(10a)도 틈만큼 광축(11) 방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.

한편, 도 1에 나타낸 통상 촬영 위치에서는 경통 홀더(10a)의 하단면이 내통부(26b)의 단면(27)에 맞닿고, 제 1 구동 코일(28)과 구동 마그넷(16)과의 사이에 약간의 틈을 형성함으로써, 제 1 구동 코일(28)과 구동 마그넷(16)과의 충돌을 저지하도록 구성되어 있다. 그 때문에, 제 1 구동 코일(28) 또는 구동 마그넷(16)의 손상을 방지할 수 있다.

상기와 마찬가지로, 도 1에 나타낸 통상 촬영 위치로부터 경통 홀더(10a)가 위쪽으로 진출한 매크로 촬영 위치에서도 경통 홀더(10a)의 상단면이 돌출 테두리(36)에 맞닿고, 제 2 구동 코일(30)과 구동 마그넷(16)과의 사이에 약간의 틈을 형성함으로써, 제 2 구동 코일(30)과 구동 마그넷(16)과의 충돌을 저지하도록 구성되어 있다. 그 때문에, 제 2 구동 코일(30) 또는 구동 마그넷(16)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 상술한 회전 저지홈(42d)은 경통 홀더(10a)가 통상 촬영 위치와 매크로 촬영 위치와의 사이를 이동하여도 경통 홀더(10a)의 상면으로부터 돌출한 회전 저지부와 항상 걸어 맞추도록 되어 있다.

(렌즈 구동장치(1)의 제조 방법)

다음으로, 렌즈 구동장치(1)의 제조 방법에 대하여 도 3 내지 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 3은 도 1에 나타내는 렌즈 구동장치의 분해 단면도이다. 도 4는 도 1에 나타내는 렌즈 구동장치의 주요부 단면도이다. 도 5는 도 1에 나타내는 렌즈 구동장치에서 스페이서가 설치되는 상태를 나타내는 제 2 케이스 분할체 부분의 단면도이다. 도 6은 도 1 렌즈 구동장치를 제조할 때에 사용되는 스페이서를 나타내는 평면도이다.

우선, 제 1 케이스 분할체(26)에 제 1 자성체(32), 제 1 구동 코일(28)을 순차적으로 배치한다. 제 1 자성체(32)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 그 양측에 점착제로 이루어진 점착 시트(33, 33)를 부착한 것이다.

동일하게 하여, 제 2 케이스 분할체(42)에도 제 2 자성체(34), 제 2 구동 코일(30)을 순차적으로 배치한다. 제 2 자성체(34)에도 양측에 점착 시트(35, 35)를 부착하고 있다. 그 후, 미리 경통 홀더(10a)에 렌즈 경통(10b)을 나사 맞춤한 이동 렌즈체(10)를 제 1, 제 2 케이스 분할체(26, 42)에서 사이에 두도록 하여 케이스체(24)에 수납한다.

다음으로, 케이스체(24)에 수납된 경통 홀더(10a)의 매크로 촬영 위치와 통상 촬영 위치와의 이동 범위, 즉, 경통 홀더(10a)의 스트로크를 조정한다. 도 4는 경통 홀더(10a)가 아래쪽의 이동 한계로서의 제 1 케이스 분할체(26)의 단면(27)에 맞닿은 상태의 주요부 단면을 나타내고 있고, 위쪽의 맞닿음부가 되는 돌출 테두리(36)에 형성된 돌기부(36a)와 경통 홀더(10a)와의 최대 공극 길이가 되는 갭(g1)이 경통 홀더(10a)의 스트로크에 상당한다.

이 갭(g1)을 조정하는 데는 스페이서(76)를 이용한다. 스페이서(76)는, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 평판 모양으로, 외주에 돌출부(76a)를 복수 가지고, 중앙 부분에 2개의 관통 구멍(76b, 76b)을 가지는 것으로 되어 있다. 갭(g1)의 조정시에는, 스페이서(76)는 1개의 실(77)이 2개의 관통 구멍(76b, 76b)에 통해진 상태가 된다.

제 1, 제 2 케이스 분할체(26, 42)를 끼워 맞추기 전에, 제 2 케이스 분할체(42)와 경통 홀더(10a)와의 사이에, 도 5에 나타내는 바와 같이, 1개의 실(77) 이 2개의 관통 구멍(76b, 76b)에 통해진 상태의 스페이서(76)를 배치한다. 1개의 실(77)의 양단은 제 2 케이스 분할체(42)의 개구(42f)로부터 바깥쪽으로 인출된 상태가 된다. 그 상태에서 제 1, 제 2 케이스 분할체(26, 42)를 가고정한다. 그리고, 스페이서(76)를 돌기부(36a)와 경통 홀더(10a)에서 확실히 사이에 두도록 제 1 케이스 분할체(26)와 제 2 케이스 분할체(42)를 광축(11) 방향으로 접근시킨다. 결국은 제 1, 제 2 케이스 분할체(26, 42)에 의해서 스페이서(76)를 확실히 사이에 둔 상태가 될 때, 양자를 접착제나 용착에 의해서 완전하게 일체화한다. 그 후, 실(77)의 양단을 잡고 스페이서(76)를 개구부(42f)를 통하여 빼낸다. 이 결과, 스페이서(76)의 두께가 최대 공극 길이인 갭(g1)과 동일하게 된다.

이와 같이 하여, 경통 홀더(10a)의 스트로크가 결정된 케이스체부가 카메라 메이커 또는 휴대 기기 메이커에 납입된다. 납입된 케이스체부는 메이커 측에서 촬상 소자(44) 및 회로 기판(45)이 고정되고, 그 후, 렌즈 경통(10b)과 경통 홀더(10a)를 상대적으로 이동시켜 렌즈와 촬상 소자(44)와의 핀트가 조정된다. 이 조정은 렌즈 경통(10b)에 형성된 걸어 맞춤 돌기(10b3) 또는 걸어 맞춤 홈(10b4)에 치구를 걸어 맞춰서, 렌즈 경통(10b)을 회전시키는 것에 의해 광축(11) 방향으로 이동시키고, 통상 촬영 위치 또는 매크로 촬영 위치에서의 화상을 취득하여, 화상 밸런스가 좋아지는 위치에서 렌즈 경통과 경통 홀더를 고정하는 것으로 행해진다.

(본 형태의 효과)

이상 설명한 바와 같이, 본 형태의 렌즈 구동장치(1)에서는 이동 렌즈체(10)가 렌즈(14)를 구비한 렌즈 경통(10b)과 이 렌즈 경통(10b)을 광축(11) 방향으로 이동 가능하게 지지하는 경통 홀더(10a)로 구성되어 있기 때문에, 경통 홀더(10a)에 대해서 렌즈 경통(10b)을 광축 방향으로 이동시킴으로써 핀트 조정을 행할 수 있다. 즉, 경통 홀더(10a)의 광축(11) 방향의 이동 범위를 규제하는 규제부로서의 단면(27) 및 돌출 테두리(36)의 위치가 유지 가능하게 되고, 통상 촬영 위치 혹은 매크로 촬영 위치에서 구동 수단인 구동 마그넷(16)과 제 1 구동 코일(28) 및 제 2 구동 코일(30)과의 위치 관계를 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 핀트 조정을 행하여도 구동 마그넷(16)과 제 1 구동 코일(28) 및 제 2 구동 코일(30)과의 추력 밸런스가 변화하지 않는다. 그러므로 이 변화하지 않는 추력 밸런스를 고려한 설계 즉, 최소의 추력 밸런스에 기초한 설계를 할 수 있고, 렌즈 구동장치(1)의 소형화를 도모할 수 있다. 또, 핀트 조정에 의한 구동 마그넷(16)과 제 1 구동 코일(28) 혹은 제 2 구동 코일(30)과의 간섭도 회피할 수 있다.

또, 경통 홀더(10a) 내주에 형성된 암나사부(10a1)와 렌즈 경통(10b)의 외주에 형성된 수나사부(10b1)를 나사 맞춤하고, 경통 홀더(10a)와 렌즈 경통(10b)을 상대적으로 회전시키는 것에 의해 렌즈 경통(10b)을 광축(11) 방향으로 이동시키며, 또, 렌즈 경통(10b)을 나사의 나사 맞춤에 의해서 경통 홀더(10a)에 지지시킬 수 있기 때문에, 핀트의 조정 작업은 물론, 조정 후 렌즈 경통(10b)과 경통 홀더(10a)와의 고정 작업을 용이하게, 또한 확실하게 행할 수 있다. 더욱이 핀트 조정을 행할 때, 경통 홀더에는 그 상면으로부터 돌출한 회전 저지부가 형성되어 있고, 회전 저지부가 케이스체에 형성된 회전 저지홈(42d)과 걸어 맞춰지므로, 렌즈 경통(10b)을 회전시킬 때의 경통 홀더(10a)의 헛돌기가 저지되어, 렌즈 경통(10b)을 효율 좋게 이동시킬 수 있도록 되어 있다.

또한, 렌즈 구동장치(1)의 조립에 있어서는, 이동 렌즈체(10)를 내부에 수납하는 케이스체(24)를 케이스 반체인 제 1 케이스 분할체(26)와 제 2 케이스 분할체(42)로 구성하고, 경통 홀더(10a)를 제 1 케이스 분할체(26)에 마련된 단면(27)에 맞닿게 함과 동시에, 제 2 케이스 분할체(42)에 형성된 돌출 테두리(36)의 돌기부(36a)와 경통 홀더(10a)와의 사이에 스페이서(76)를 사이에 두도록 제 1 케이스 분할체(26)와 제 2 케이스 분할체(42)를 광축(11) 방향으로 상대 이동시킨 후, 제 1 케이스 분할체(26)와 제 2 케이스 분할체(42)를 고정하고, 그 후에 스페이서(76)를 빼내고 있다. 그 때문에, 스페이서(76)의 두께에 상당하는 경통 홀더(9a)의 스트로크를 형성할 수 있다. 따라서, 제 1 케이스 분할체(26)의 단면(27) 및 제 2 케이스 분할체(42)의 돌출 테두리(36)에 대한 경통 홀더(10a)의 스트로크를 용이하게, 또한 확실하게 형성할 수 있다.

더욱이 또한, 렌즈 구동장치(1) 조립에 있어서는, 이동 렌즈체(10)를 내부에 수납하는 케이스체(24)를 케이스 반체인 제 1 케이스 분할체(26)와 제 2 케이스 분할체(42)로 구성하고, 제 1 케이스 분할체(26)와 제 2 케이스 분할체(42)에는 각각 경통 홀더(10a)를 사이에 두는 규제부로서 맞닿음부인 단면(27)과 돌출 테두리(36)를 형성하고 있다. 또, 맞닿음부의 사이의 틈을 조정하여 제 1 케이스 분할체(26)와 제 2 케이스 분할체(42)를 고정한 후, 제 1 케이스 분할체(26)에 렌즈(14)를 투과한 상이 결상되는 촬상 소자(44)를 회로 기판(45)을 통하여 고정하고, 그 후, 상기 경통 홀더(10a)에 대하여 렌즈 경통(10b)을 광축 방향으로 이동시켜 렌즈(14)와 촬상 소자(44)의 핀트를 조정한다. 그 때문에, 촬상 소자(44)를 설치한 후, 렌즈(14)와 촬상 소자(44)와의 핀트 조정을 행할 수 있다. 따라서, 촬상 소자(44)의 치수 정밀도가 나빠도, 또 촬상 소자(44)의 설치 오차가 생겨 렌즈(14)와 촬상 소자(44)와의 핀트가 어긋나 버려도 문제없이, 안정된 품질의 렌즈 구동장치를 제공할 수 있다.

본 형태에서는, 경통 홀더(10a)는 그 상단측의 외벽에서 제 2 케이스 분할체(42)에 형성된 안내부로서의 슬라이드부(42e)에 맞닿는 한편, 하단측에서는 어디에도 맞닿지 않고, 항상 프리 상태로 되어 있다. 경통 홀더(10a)의 하단측을 안내하는 안내부를 제 1 케이스 분할체(26) 측에 마련하는 경우, 경통 홀더(10a)의 상단측과 하단측의 각각의 안내부가 다른 부재로 분리되어 형성되기 때문에, 2개의 안내부의 위치 정밀도를 확보하지 않으면 경통 홀더(10a)의 동작 불량을 초래하지만, 경통 홀더(10a)의 하단측이 프리 상태이므로 그런 걱정이 없다. 게다가, 하단측에서는 슬라이드에 의한 마찰저항이 발생하지 않고 부하를 경감할 수 있어, 자기 구동 수단(29)의 소형화를 도모할 수 있다. 더욱이, 경통 홀더(10a)가 매크로 촬영 위치(위쪽)로부터 통상 촬영 위치(아래쪽)로 이동할 때, 경통 홀더(10a)의 이동 방향의 선단(하단)이 제 1 케이스 분할체(26)의 내통부(26b)의 내벽측을 비집어 동작 불량이 되는 문제점도 없다.

그런데, 경통 홀더(10a)의 상단측만 안내되는 것에 의해, 통상 촬영 위치와 매크로 촬영 위치와의 중간 위치에서는 경통 홀더(10a)가 광축(11) 방향에 대하여 기울어질 가능성이 생기지만, 본 실시 형태의 경우, 이 중간 위치에서는 촬영을 행하지 않기 때문에, 경통 홀더(10a)가 기울어져도 문제없다. 중간 위치에서 경통 홀더(10a)가 기울어졌다고 하여도 경통 홀더(10a)가 통상 촬영 위치로 이동해 버리면, 경통 홀더(10a)의 하단면이 대향하는 내통부(26b)의 단면(27)에 맞닿아 경통 홀더(10a)의 기울기를 교정할 수 있다. 마찬가지로, 경통 홀더(10a)가 매크로 촬영 위치로 이동해 버리면, 경통 홀더(10a)의 상단면이 대향하는 내통부(42b)의 돌출 테두리(36)에 맞닿아, 경통 홀더(10a)의 기울기를 교정할 수 있다.

본 형태에서는, 제 1, 제 2 자성체(32, 34)는 제 1 구동 코일(28) 및 제 2 구동 코일(30)의 광축(11) 방향의 외측에 각각 배치되어 백 요크(back yoke)로서의 기능 외에, 구동 마그넷(16)과 관계하여 경통 홀더(10a)를 위치 유지시키는 기능을 가지고 있다. 즉, 도 1에 나타내는 통상 촬영 위치에서는 구동 코일(28, 30)에 통전하지 않아도 구동 마그넷(16)과 제 1 자성체(32)와의 사이에 생기는 자기 흡인력에 의해서 경통 홀더(10a)를 위치 유지할 수 있다. 이 통상 촬영 위치로부터 경통 홀더(10a)가 위쪽으로 진출한 매크로 촬영 위치에서도 마찬가지로 구동 코일(28, 30)에 통전하지 않아도 구동 마그넷(16)과 제 1 자성체(32)와의 사이에 생기는 자기 흡인력에 의해서 경통 홀더(10a)를 위치 유지할 수 있다.

(그 외의 실시 형태)

이상에 설명한 실시 형태는 본 발명의 바람직한 예이지만, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경 실시 가능하다. 예를 들면, 도 2에 나타내는 실시 형태에서는 경통 홀더(10a)의 내벽에 암나사부(10a1)가 형성됨과 동시에, 렌즈 경통(10b)의 외벽에 수나사부(10b1)가 형성되어 있어, 암나사부(10a1)와 수나사부(10b1)가 나사 맞춤하고 있지만, 반드시 나사 맞춤 관계로 되어 있을 필요는 없고, 렌즈 경통 홀더(10a)가 경통(10b)을 광축(11) 방향으로 이동 가능하게 지지할 수 있으면 캠에 의해서 걸어 맞춤시켜도 된다. 또, 단순히 경압입(輕壓入)으로 구성하여도 상관없다. 경압입의 경우, 렌즈(14)의 광축(11) 둘레로 회전을 저지시키기 위해서 세레이션(serration) 기구를 이용하여도 된다.

또, 경통 홀더(10a)의 내벽과 렌즈 경통(10b)의 외벽을 경압입시키는 데는 양자의 치수 정밀도를 꽤 엄격하게 관리할 필요가 있기 때문에, 경통 홀더(10a)의 내벽과 렌즈 경통(10b)의 외벽을 유동 가능하게 끼워진 상태로 하고, 양자의 어느 한쪽으로부터 스프링성을 가지는 가압 부재를 돌출하여 다른쪽으로 맞닿게 하는 것에 의해, 경통 홀더(10a)의 내벽과 렌즈 경통(10b)의 외벽을 가압 상태로 맞닿게 하도록 하여도 된다.

경통 홀더(10a)의 내벽과 렌즈 경통(10b)의 외벽을 경압입시켰을 경우의 핀트 조정 방법으로서, 예를 들면 이하에 나타내는 방법에 따라 행할 수 있다. 즉, 경통 홀더(10a)와 렌즈 경통(10b)이 반경 방향으로 중합하는 벽에 각각 투과 구멍을 형성하고, 각각의 투과 구멍으로 동시에 걸어 맞추도록 외부로부터 조정봉(調整棒)을 삽입하여, 이 조정봉을 상하로 동작시킴으로써 핀트 조정을 행할 수 있다.

또, 다른 조정 방법으로서는 경통 홀더(10a)와 렌즈 경통(10b)이 반경 방향으로 겹치는 벽의 경통 홀더(10a) 측에 원형구멍을 형성하고, 렌즈 경통(10b) 측에 광축(11)과 직교 방향(외주면의 원주 방향)으로 연장한 긴 구멍을 형성하여, 이 긴 구멍으로 외부로부터 원형구멍을 통하여 삽입된 편심핀의 핀 끝을 걸어 맞춰서, 편심핀을 회전시키는 것에 의해 렌즈 경통(10b)을 광축(11) 방향으로 이동시켜, 핀트를 조정하도록 하여도 된다.

또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 형태에서는 경통 홀더(10a)와 렌즈 경통(10b)과의 헛돌기를 방지하기 위한 회전 저지부를 경통 홀더(10a) 측에 형성하였지만, 렌즈 경통(10b) 측에 형성하여도 된다. 즉, 경통 홀더(10a)와 렌즈 경통(10b)과의 헛돌기를 방지할 수 있으면 된다. 따라서, 도시하지 않는 회전 저지부에 걸어 맞추는 돌출 테두리(36)에 형성한 회전 저지홈(42d)도 반드시 돌출 테두리(36)에 형성할 필요는 없고, 제 1 케이스 분할체(26) 측에 형성하여도 된다.

더욱이 또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 경통 홀더(10a)는 그 상단측이 내통부(42b)의 내벽 측에 형성된 슬라이드부(42e)에 의해서 안내되는 한편, 하단측은, 아무것도 안내되지 않고, 항상 프리 상태로 광축(11) 방향으로 이동하도록 되어 있지만, 제 1 케이스 분할체(26) 내통부(26b)의 내벽 측에도 슬라이드부를 형성하여, 경통 홀더(10a)의 상단과 하단을 동시에 안내하면서 광축(11) 방향으로 이동하도록 하여도 된다.

더욱이, 본 형태에서는 미리 경통 홀더(10a)에 렌즈 경통(10b)을 나사 맞춤 한 후, 케이스체(24)에 수납시키고 있지만, 우선 경통 홀더(10a)만을 케이스체(24)에 수납하고, 그 후, 경통 홀더(10a)에 렌즈 경통(10b)을 나사 맞춤 하도록 하여도 된다. 이 경우, 렌즈 경통(10b)의 입구(10b2)의 선단에 원주방향으로 복수의 홈을 형성하고, 이 홈에 회전 치구를 걸어 맞춰서 렌즈 경통(10b)을 회전시키는 것이 바람직하다.

더욱이 또한, 본 형태의 촬상 소자(44)는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)로 구성되어 있지만, CMOS 이외에 CCD나 VMIS 등을 채용할 수 있다. 또, 이 렌즈 구동장치(1)는 카메라 부착 휴대 전화기의 카메라 부분의 기구로서 조립되어 있지만, 모바일 컴퓨터(mobile computer), PDA 등의 다른 휴대 기기에 사용하거나, 감시 카메라, 의료용 카메라 등 다른 카메라 장치나, 자동차, 텔레비젼등의 전자기기에도 조립될 수 있다.

본 발명은, 카메라 장치에 응용할 수 있다. 또, 카메라 기능을 가지는 휴대 전화기 등의 휴대 기기에 적용할 수 있다. 또한, 렌즈의 위치 변경 기구를 구비하고 있는 전자기기이면, 모든 전자기기에 조립하는 것이 가능하다.

Claims

렌즈를 구비한 이동 렌즈체와, 이 이동 렌즈체를 렌즈의 광축 방향으로 이동시키는 구동 수단과, 상기 이동 렌즈체를 광축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 고정체를 가지는 렌즈 구동장치에 있어서,

상기 이동 렌즈체는 렌즈를 구비한 렌즈 경통(鏡筒)과 이 렌즈 경통을 광축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 경통 홀더로 구성되고, 이 경통 홀더가 상기 구동 수단으로서의 제 1 자기적 수단을 가지며, 상기 고정체가 상기 구동 수단으로서의 제 2 자기적 수단을 가짐과 동시에, 상기 경통 홀더의 광축 방향의 이동 범위를 규제하는 규제부를 가지고, 상기 제 1 자기적 수단과 상기 제 2 자기적 수단과의 자기 흡인력 또는 자기 반발력에 의해서 상기 이동 렌즈체를 이동시키며,

상기 고정체는 상기 이동 렌즈체를 내부에 수납하는 케이스체로 구성하고,

상기 경통 홀더에는 그 상면으로부터 돌출한 회전 저지부가 형성되어 있으며, 이 회전 저지부가 상기 케이스체에 형성된 회전 저지홈(42d)과 걸어 맞춰지고, 상기 경통 홀더를 원통 모양으로 형성하여 내주에 암나사부를 형성하며, 상기 렌즈 경통의 외주에 수나사부를 형성하여 이 수나사부를 상기 암나사부와 나사 맞춤시키는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
청구항 1에 기재한 렌즈 구동장치를 제조하는 제조 방법에 있어서, 상기 케이스체를 적어도 2개로 분할 가능하게 구성하여 각각을 케이스 반체(半體)로 하고, 상기 경통 홀더를 한쪽의 상기 케이스 반체에 마련된 상기 규제부로서의 맞닿음부에 맞닿게 함과 동시에, 다른쪽의 상기 케이스 반체에 마련된 상기 규제부로서의 맞닿음부와 상기 경통 홀더와의 사이에 스페이서를 사이에 두도록 상기 한쪽의 케이스 반체와 상기 다른쪽의 케이스 반체를 광축 방향으로 상대 이동시킨 후, 상기 한쪽의 케이스 반체와 상기 다른쪽의 케이스 반체를 고정하고, 그 후에 상기 스페이서를 빼내는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치의 제조 방법.
청구항 1에 기재한 렌즈 구동장치를 제조하는 제조 방법에 있어서, 상기 케이스체를 적어도 2개로 분할 가능하게 구성하여 각각을 케이스 반체로 하고, 한쪽의 상기 케이스 반체와 다른쪽의 상기 케이스 반체에 각각 상기 경통 홀더를 사이에 두는 상기 규제부로서의 맞닿음부를 마련하며, 이 맞닿음부의 사이의 틈을 조정하여 상기 한쪽의 케이스 반체와 상기 다른쪽의 케이스 반체를 고정한 후, 상기 케이스 반체에 상기 렌즈를 투과한 상(像)이 결상(結像)되는 촬상(撮像) 소자를 고정하고, 그 후, 상기 경통 홀더에 대하여 상기 렌즈 경통을 광축 방향으로 이동시켜 상기 렌즈와 상기 촬상 소자와의 핀트를 조정한 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치의 제조 방법.
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