KR20050040693A - 렌즈 구동장치 - Google Patents

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Abstract

전자력에 의해 렌즈 지지체를 광축방향으로 구동하는 구성에 있어서, 간이한 구성으로, 내요동성 및 내충격성이 우수한 렌즈 구동장치를 제공한다.
본 발명의 렌즈 구동장치(1)에 있어서, 앞쪽 스프링(9)과 뒤쪽 스프링(11)은, 각각 내주측 단부(9a, 11a)를 렌즈 지지체(7)에 설치하고 외주측 단부(9b, 11b)를 요크(3)에 설치하였으며, 캡(24)은 앞쪽 스프링(9)의 내주측 단부(9a)를 렌즈 지지체(7)에 고정하고, 프레임(23)은 앞쪽 스프링(9)의 외주측 단부(9b)를 요크에 고정하였으며, 코일(15)에 전류가 통전해서 생기는 전자력에 의해 렌즈 지지체(7)를 앞쪽 스프링(9)과 뒤쪽 스프링(11)의 가세력(加勢力)에 저항해서 렌즈(20)의 광축방향으로 이동하도록 되어 있고, 캡(24)과 프레임(23)과의 간극에 앞쪽 리브(37)를 설치하는 동시에 렌즈 지지체(7)와 요크(3)와의 간극에 뒤쪽 리브(31)를 설치한다.

Description

렌즈 구동장치{LENS DRIVING APPARATUS}
본 발명은, 휴대형 소형 카메라에 이용되는 자동 초점용 렌즈 구동장치에 관한 것이다.
일본 특개(特開) 2002-23037호 공보(이하 특허문헌 1이라 함)에는, 렌즈 지지체를 코일의 전자력에 의해 이동하는 동시에, 렌즈 지지체를 가이드축에 삽통(揷通)해서 렌즈 지지체의 이동을 안내하는 구성이 개시되어 있다.
일본 특개평(平) 11-297064호 공보(이하 특허문헌 2라 함)에는, 렌즈 지지체와 프레임과의 사이에 또한 렌즈 지지체의 둘레방향에 복수의 스프링을 설치해서, 프레임에 대하여 렌즈 지지체를 스프링에 의해 지지하는 구성이 개시되어 있다.
그런데, 휴대 소형 카메라에 이용되는 렌즈 구동장치에 있어서는, 소형 카메라를 포켓이나 백 등에 넣어서 갖고 다니는 일이 많기 때문에, 소형 카메라의 휴대시(비사용시)에 렌즈 구동장치가 흔들림이나 충격을 받을 수 있다.
이렇게 흔들림이나 충격에 대하여, 특허문헌 1과 같이 렌즈 지지체를 가이드축으로 삽통하는 구성에서는, 삽통구멍(揷通孔)이나 가이드축의 축지름에 정밀도가 요구되는 동시에, 가이드축을 설치하므로서 부품점수가 많아진다는 문제가 있다.
한편, 특허문헌 2에 있는 바와 같이, 프레임에 대하여 렌즈 지지체를 스프링에 의해 지지하는 구성에서는, 렌즈 지지체의 광축방향의 이동이 곤란함과 동시에 구성이 복잡해진다고 하는 문제가 있다. 특히, 특허문헌 2와 같은 구성에서는, 소형 카메라의 경우에 렌즈 구동장치의 구성이 조립하기 어렵다고 하는 문제가 있다.
거기에서, 본 발명은, 전자력에 의해 렌즈 지지체를 광축방향으로 구동하는 구성에 있어서 간이한 구성으로, 내요동성(耐搖動性) 및 내충격성이 우수한 렌즈 구동장치의 제공을 목적으로 한다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
청구항 1에 기재한 발명은, 단면 대략 (일본어)コ자 형상으로 대략 원통형상을 이루는 요크와, 이 요크가 장착되는 베이스와, 요크의 コ자 형상의 내부에 배치된 마그넷과 코일과, 요크의 내주측(內周側)에 배치되고 또한 외주(外周)에 상기 코일이 고정된 렌즈 지지체와, 내주측 단부를 렌즈 지지체에 설치해서 외주측 단부를 요크에 부착한 앞쪽 스프링과 뒤쪽 스프링과, 앞쪽 스프링의 내주측 단부를 렌즈 지지체에 고정하는 캡과, 앞쪽 스프링의 외주측 단부를 요크에 고정하는 프레임을 구비하고, 코일에 전류가 통전(通電)해서 생기는 전자력에 의해 렌즈 지지체를 앞쪽 스프링과 뒤쪽 스프링의 가세력(加勢力)에 저항해서 렌즈의 광축방향으로 이동하는 렌즈 구동장치로서, 캡과 프레임과의 간극에 앞쪽 리브를 설치하는 동시에 렌즈 지지체와 요크와의 간극에 뒤쪽 리브를 설치하는 것을 특징으로 한다.
청구항 2에 기재한 발명은, 청구항 1에 기재한 발명에 있어서, 프레임의 내주면과 캡의 외주면에는 서로 맞물려서 주위방향의 이동을 제한하는 동시에 렌즈의 광축방향의 이동을 허용하는 맞물림 돌부와 맞물림 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 3에 기재한 발명은, 단면 대략 コ자 형상으로 대략 원통형상을 이루는 요크와, 이 요크가 장착되는 베이스와, 요크의 コ자 형상의 내부에 배치된 마그넷과 코일과, 요크의 내주측에 배치되어 또한 외주에 상기 코일이 고정된 렌즈 지지체와, 내주측 단부를 렌즈 지지체에 부착해서 외주측 단부를 요크에 부착한 앞쪽 스프링과 뒤쪽 스프링과, 앞쪽 스프링의 내주측 단부를 렌즈 지지체에 고정하는 캡과, 앞쪽 스프링의 외주측 단부를 요크에 고정하는 프레임을 구비하고, 코일에 전류가 통전(通電)해서 생기는 전자력에 의해 렌즈 지지체를 앞쪽 스프링과 뒤쪽 스프링의 가세력에 저항해서 렌즈의 광축방향으로 이동하는 렌즈 구동장치로서, 프레임의 내주면과 캡의 외주면에는 서로 맞물려서 주위방향의 이동을 제한하는 동시에 렌즈의 광축방향의 이동을 허용하는 맞물림 돌부와 맞물림 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
이하에, 첨부 도면을 참조해서 본 발명의 실시형태를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 렌즈 구동장치의 구동전(驅動前)의 상태를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1에 나타내는 렌즈 구동장치의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2에 나타내는 프레임을 확대해서 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 2에 나타내는 렌즈 지지체를 확대해서 나타내는 사시도이며, 도 5는 요크와 렌즈 지지체와의 관계를 나타내는 평면도이고, 도 6은 도 1에 나타내는 렌즈 구동장치가 구동한 상태를 나타내는 단면도이다.
본 실시형태에 관한 렌즈 구동장치(1)는, 휴대전화에 조립되는 자동 초점 카메라의 렌즈 구동장치이다.
이 렌즈 구동장치(1)는 대략 원통형상의 요크(3)와, 이 요크(3)가 장착되는 베이스(5)와, 요크(3)의 내주측(內周側)에 배치되는 렌즈 지지체(7)와, 이 렌즈 지지체(7)에 설치할 수 있는 앞쪽 스프링(9)과 뒤쪽 스프링(11)을 구비하고 있으며, 앞쪽 스프링(9)은 렌즈 지지체(7)에 있어서의 렌즈의 광축방향 앞쪽(한쪽)에 배치되고 뒤쪽 스프링(11)은 렌즈의 광축방향 뒤쪽(다른쪽)에 배치되어 있다.
요크(3)는 단면이 대략 コ자 형상이며, コ자 형상의 내부에 마그넷(13)이 배치되고, コ자 형상의 내부에서 마그넷(13)의 내주측에 코일(15)이 배치되어 있다. 마그넷(13)은 후방 스페이서(17)를 통해서 베이스(5)에 고정되어 있다. 코일(15)은 렌즈 지지체(7)의 외주부(7a)에 고정되어 있는 동시에 렌즈 지지체(7)의 외주부(7a)가 요크(3)의 내부에 억지로 들어가 있고, 렌즈 지지체(7)의 외주부(7a)는 요크(3)의 コ자 형상의 간극을 이동하도록 되어 있다.
베이스(5)는 요크(3)의 외주면에 따라 위치하는 외주벽(5a)과, 요크(3)의 뒤쪽(렌즈의 광축방향의 뒤쪽)에 위치하는 기저부(5b)를 가지고 있고, 베이스(5)의 내주측에는 요크(3)가 고정되어 있다. 또한, 기저부(5b)에는 후방 스페이서(17)와의 사이에 뒤쪽 스프링(11)의 외주측 단부(11b)가 고정되어 있다.
또한, 베이스(5)에는 그 기저부(5b)에 센서홀더(19)가 설치되어 있다.
렌즈 지지체(7)는 대략 원통형상이며, 그 내부에 렌즈(20)가 수납되어 있어, 요크(3)의 내주측을 광축에 따라 이동이 자유롭게 부착되어 있다.
렌즈 지지체(7)의 외주면에는, 원통의 측선(側線)방향에 따라 설치한 뒤쪽 리브(31)가 형성되어 있고(도 1 및 도 4 참조), 뒤쪽 리브(31)는 요크(3)와 렌즈 지지체(7)와의 사이의 간극에 돌출 설치되어 있다. 뒤쪽 리브(31)는 본 실시형태에서는, 둘레방향에 등간격으로 6개 형성되어 있다. 뒤쪽 리브(31)를 측선방향으로 설치하는 것에 의해, 단면 대략 コ자 형상의 요크(3)의 내주측면이 광축방향으로 경사져서 내주측면의 내경(內徑)이 광축방향의 전후에서 다른 경우에도 유효하게 작용시킬 수 있다.
앞쪽 스프링(9)은 대략 환상의 판스프링이며, 내주측 단부(9a)와 외주측 단부(9b)가 설치되어 있고, 내주측 단부(9a)는 렌즈 지지체(7)와 캡(24)에 협지되어서 고정되어 있고, 외주측 단부(9b)는 요크(3)와 프레임(23)과의 사이에 협지되어 고정되어 있고, 외주측 단부(9b)와 요크(3)와의 사이에는 전방 스페이서(21)가 개재(介在)되어 있다.
프레임(23)은 대략 원통형상으로서, 베이스(5) 앞쪽에 설치해서 렌즈 지지체(7)의 앞쪽 주위를 덮고 있다. 프레임(23)의 내주면에는 맞물림 돌기(회전방지 돌기)(33)가 형성되어 있고, 이 맞물림 돌기(33)는 캡(24)의 외주면에 설치되어 있는 맞물림 오목부(회전방지 오목부)(35)에 맞물리고, 둘레방향에 있어서의 렌즈 지지체(7)의 회전을 규제하고 있다. 이것에 의해, 렌즈 지지체(7)의 회전방향에 있어서의 편차나 이동이 방지되어 있다.
또한, 프레임(23)의 내주면에는, 내주측에 돌출 설치하는 복수의 앞쪽 리브(37)가 형성되어 있고(도 1 및 도 3 참조), 각각 앞쪽 리브(37)는 둘레방향에 등간격으로 6개 설치되어 있다. 이것들 앞쪽 리브(37)는, 렌즈 지지체(7)에 고정된 캡(24)과 프레임(23)과의 간극에 돌출 설치하여, 렌즈 지지체(7)의 지름방향의 이동을 규제하고 있다.
뒤쪽 스프링(11)은, 앞쪽 스프링(9)과 대략 동일 형상이며, 대략 환상의 판스프링이다. 뒤쪽 스프링(11)의 내주측 단부(11a)는 렌즈 지지체(7)의 후단(後端)에 고정되어 있고, 외주측 단부(11b)는 베이스(5)의 기저부(5b)와 후방 스페이서(17)와의 사이에 고정되어 있다.
이것들 앞쪽 스프링(9)과 뒤쪽 스프링(11)은, 조립전의 자연상태(부하가 걸려 있지 않은 상태)에 있어서 평탄하지만, 조립후에는, 각각 내주측 단부(9a, 11a)가 외주측 단부(9b, 11b)보다도 전방에 위치하도록 변형한 상태에서 설치되어 있다. 이것에 의해, 스프링의 복귀력(가세력)에 의해 내주측 단부(9a, 11a)를 상시 베이스 기판측(基板側)을 향한 가세력이 작용하게 되어 있다.
다음에, 본 발명에 관한 렌즈 구동장치(1)의 조립, 작용 및 효과에 대해서 설명한다. 조립에서는, 렌즈 지지체(7)에 뒤쪽 스프링(11)의 내주측 단부(11a)를 설치하고, 마그넷(13), 렌즈 지지체(7)에 고정한 코일(15)을 요크(3)의 내부에 배치하고, 베이스(5)의 기저부(5b)에 후방 스페이서(17)를 통해서 붙인다. 그 다음, 전방 스페이서(21)와 요크(3)와의 사이에 앞쪽 스프링(9)의 내주측 단부(9a)를 얹어놓은 캡(24)으로 고정하는 동시에 프레임(23)을 베이스(5)에 설치해서 외주측 단부(9b)를 프레임(23)에서 고정한다.
이렇게 붙인 렌즈 구동장치(1)에 있어서, 코일(15)에 전류가 통전해서 생기는 전자력에 의해 렌즈 지지체(7)는 요크(3)에 대하여 광축방향으로 이동한다. 렌즈 지지체(7)와 요크(3)와의 사이에는 간극이 생기고, 렌즈 지지체 앞쪽과 뒤쪽에 있어서, 지름방향(렌즈의 광축과 교차하는 방향)의 요동이나 진동이 생겼을 경우에는, 렌즈 지지체(7)와 요크(3)와의 사이에 있는 뒤쪽 리브(31)가 맞닿아서, 양자의 상대이동을 규제한다. 마찬가지로, 렌즈 지지체(7)의 앞쪽에서는, 캡(24)과 프레임(23)과의 사이의 간극에 있어서도 앞쪽 리브(37)가 지름방향의 흔들림이나 진동(덜컹거림)을 규제한다.
본 발명에서는, 렌즈 지지체(7)의 광축방향에 있어서의 앞쪽 리브(37)와 뒤쪽 리브(31)의 2개소(2점)에서 렌즈 지지체(7)의 지름방향의 이동을 규제하고 있기 때문에, 내요동성이나 내충격성이 우수하고, 또한 렌즈 지지체(7)와 요크(3)와의 간극에 높은 치수정밀도가 요구되는 일이 없고, 간이한 구성으로 요크(3)에 대한 렌즈 지지체(7)의 광축방향의 이동을 안내할 수 있다. 또한, 부품점수가 증가하는 일이 없고 또한 조립도 용이하게 할 수 있다.
또한, 코일(15)에 전류가 통전되면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 전자력에 의해 렌즈 지지체(7)는 소정량 전방으로 이동하고, 렌즈의 초점거리 조절이 행하여진다.
본 발명은, 상술한 실시형태에 한정하지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변형이 가능하다.
예를 들면, 앞쪽 리브(37), 뒤쪽 리브(31), 맞물림 돌기(33)나 맞물림 오목부(35)의 형상은 제한되지 않고, 여러가지 변형이 가능하다.
앞쪽 리브(37)는, 캡(24)에 형성하는 것이라도 좋다.
청구항 1 에 기재한 발명에 따르면, 렌즈 지지체는 요크에 대하여 광축방향에 이동하므로, 렌즈 지지체와 요크와의 사이에는 간극이 생기지만, 렌즈 지지체와 요크와의 사이에는 뒤쪽 리브를 설치하고 있으므로, 지름방향(렌즈의 광축과 교차하는 방향)의 흔들림이나 진동이 생겼을 경우에는, 렌즈 지지체와 요크와의 사이에 있는 뒤쪽 리브가 맞닿아서, 양자의 상대이동을 규제한다. 마찬가지로, 캡과 프레임과의 사이의 간극에 있어서도 앞쪽 리브가 지름방향의 요동이나 진동(덜컹거림)을 규제한다.
본 발명에서는, 렌즈 지지체의 광축방향에 있어서의 앞쪽과 뒤쪽의 2점에서 렌즈 지지체의 지름방향의 이동을 규제하고 있기 때문에 내요동성이나 내충격성이 우수하고, 또한 렌즈 지지체와 요크와의 간극에 높은 치수 정밀도가 요구되는 일이 없고, 간이한 구성으로 요크에 대한 렌즈 지지체의 광축방향의 이동을 안내할 수 있다. 또한, 부품점수가 증가하는 일이 없고 또한 조립도 용이하게 할 수 있다.
청구항 2에 기재한 발명에 따르면, 청구항 1에 기재한 작용 효과를 얻을 수 있는 동시에, 렌즈 지지체에 고정되어 있는 캡과 프레임이 맞물림 돌부와 맞물림 오목부에 의해 서로 맞물려서 둘레방향의 이동을 규제해서 회전을 방지하고 있으므로, 둘레방향에 있어서의 편차나 덜컹거림도 방지할 수 있다. 게다가, 돌부와 오목부에 의한 맞물림이기 때문에, 부품점수의 증가도 없고 또한 구성이 간이하다.
청구항 3에 기재한 발명에 따르면, 렌즈 지지체에 고정되어 있는 캡과 프레임이 맞물림 돌부와 맞물림 오목부에 의해 서로 맞물려서 둘레방향의 이동을 규제하고 있으므로, 둘레방향에 있어서의 편차나 덜컹거림도 방지할 수 있다. 게다가, 돌부와 오목부에 의한 맞물림이기 때문에, 부품점수의 증가도 없고 또한 구성이 간이하다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 렌즈 구동장치의 구동전(驅動前)의 상태를 나타내는 단면도.
도 2는 도 1에 나타내는 렌즈 구동장치의 분해 사시도.
도 3은 도 2에 나타내는 프레임을 확대해서 나타내는 사시도.
도 4는 도 2에 나타내는 렌즈 지지체를 확대해서 나타내는 사시도.
도 5는 요크와 렌즈 지지체와의 관계를 나타내는 평면도.
도 6은 도 1에 나타내는 렌즈 구동장치가 구동한 상태를 나타내는 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 렌즈 구동장치 3 : 요크
5 : 베이스 7 : 렌즈 지지체
9 : 앞쪽 스프링 11 : 뒤쪽 스프링
13 : 마그넷 15 : 코일
31 : 뒤쪽 리브 33 : 맞물림 돌기
35 : 맞물림 오목부 37 : 앞쪽 리브

Claims (3)

  1. 단면 대략 コ자 형상으로 대략 원통형상을 이루는 요크와, 이 요크가 장착되는 베이스와, 요크의 コ자 형상의 내부에 배치된 마그넷과 코일과, 요크의 내주측에 배치되고 또한 외주에 상기 코일이 고정된 렌즈 지지체와, 내주측 단부를 렌즈 지지체에 부착해서 외주측 단부를 요크에 부착한 앞쪽 스프링과 뒤쪽 스프링과, 앞쪽 스프링의 내주측 단부를 렌즈 지지체에 고정하는 캡과, 앞쪽 스프링의 외주측 단부를 요크에 고정하는 프레임을 구비하고, 코일에 전류가 통전해서 생기는 전자력에 의해 렌즈 지지체를 앞쪽 스프링과 뒤쪽 스프링의 가압력에 저항해서 렌즈의 광축방향으로 이동하는 렌즈 구동장치로서,
    캡과 프레임과의 간극에 앞쪽 리브가 설치되어 있는 동시에 렌즈 지지체와 요크와의 간극에 뒤쪽 리브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  2. 제1항에 있어서, 프레임의 내주면과 캡의 외주면에는 서로 맞물려서 주위방향의 이동을 제한하는 동시에 렌즈의 광축방향의 이동을 허용하는 맞물림 돌부와 맞물림 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  3. 단면 대략 コ자 형상으로 대략 원통형상을 이루는 요크와, 이 요크가 장착되는 베이스와, 요크의 コ자 형상의 내부에 배치된 마그넷과 코일과, 요크의 내주측에 배치되고 또한 외주에 상기 코일이 고정된 렌즈 지지체와, 내주측 단부를 렌즈 지지체에 설치하고 외주측 단부를 요크에 설치한 앞쪽 스프링과 뒤쪽 스프링과, 앞쪽 스프링의 내주측 단부를 렌즈 지지체에 고정하는 캡과, 앞쪽 스프링의 외주측 단부를 요크에 고정하는 프레임을 구비하고, 코일에 전류가 통전해서 생기는 전자력에 의해 렌즈 지지체를 앞쪽 스프링과 뒤쪽 스프링의 가세력에 저항해서 렌즈의 광축방향으로 이동하는 렌즈 구동장치로서,
    프레임의 내주면과 캡의 외주면에는 서로 맞물려서 주위방향의 이동을 제한하는 동시에 렌즈의 광축방향의 이동을 허용하는 맞물림 돌부와 맞물림 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
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