KR20060085149A - 렌즈 구동 장치 - Google Patents

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KR20060085149A
KR20060085149A KR1020050024036A KR20050024036A KR20060085149A KR 20060085149 A KR20060085149 A KR 20060085149A KR 1020050024036 A KR1020050024036 A KR 1020050024036A KR 20050024036 A KR20050024036 A KR 20050024036A KR 20060085149 A KR20060085149 A KR 20060085149A
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lens
lens support
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마나부 시라키
나오키 세키구치
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가부시끼가이샤시코기껜
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Abstract

전방측 및 후방측 스프링에 작용하는 여러가지 방향의 응력(stress)을 경감시킴으로써 흔들림이나 내충격성(耐衝擊性)이 우수한 렌즈 구동 장치를 제공한다.
본 발명의 렌즈 구동 장치(1)는, 렌즈 지지체(7)의 광축(光軸) 방향 전후에 각각 전방측 스프링(9)과 후방측 스프링(11)이 부착되어 있으며, 전방측 스프링(9) 및 후방측 스프링(11)은 각각 평면으로 보아 원환(圓環) 형상의 판 스프링이고, 내주측(內周側) 단부(端部)(9a, 11a)는 원환 형상을 이루고, 외주측(外周側) 단부(9b, 11b)는 내주측 단부(9a, 11a)보다도 반경이 큰 원환 형상을 이루고 있으며, 내주측 단부(9a, 11a)와 외주측 단부(9b, 11b)와의 사이에 설치한 암(arm)부(25)에는, 서로 반경이 상이한 직경으로 원주 방향을 따라 설치한 복수의 주위부(周圍部)(25a, 25b, 25c)와, 내주(內周)의 연결부(28)와, 외주측의 연결부(30)가 설치되어 있고, 각각의 주위부(25a, 25b, 25c)의 단부가 만곡(彎曲) 형상의 이음부(31)로 연결되어 있으며, 또한 각각의 연결부(28, 30)가 만곡 형상을 하고 있다.

Description

렌즈 구동 장치{LENS DRIVING APPARATUS}
도 1은 도 2에 나타내는 전방측 스프링 및 후방측 스프링의 평면도.
도 2는 본 실시형태에 관련한 렌즈 구동 장치의 분해 사시도.
도 3은 본 실시형태에 관련한 렌즈 구동 장치의 종단면도.
도 4는 도 3의 렌즈 구동 장치가 구동된 상태를 나타내는 종단면도.
도 5는 종래기술에 관련한 전방측 스프링 및 후방측 스프링의 평면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 렌즈 구동 장치 3: 요크(yoke)
5: 베이스(base) 7: 렌즈 지지체
9: 전방측 스프링 9a: 내주측 단부
9b: 외주측 단부 11: 후방측 스프링
11a: 내주측 단부 11b: 외주측 단부
13: 자석 15: 코일
25: 암(arm)부 25a, 25b, 25c: 주위부(周圍部)
28: 내주측 연결부 30: 외주측 연결부
31: 이음부
본 발명은, 휴대형 소형 카메라 등에 이용되는 렌즈 구동 장치에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는, 광축 방향의 전후에서 렌즈 지지체에 전방측 스프링과 후방측 스프링을 부착하고, 코일에 통전(通電)해서 생기는 전자력(電磁力)에 의해 렌즈 지지체를 렌즈의 광축 방향으로 이동시키는 렌즈 구동 장치가 개시되어 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 종래의 전방측 스프링과 후방측 스프링(대략 동일한 형상이기 때문에 한쪽만을 나타냄)(51)은, 각각 원환 형상으로 형성되어 있으며, 내주측 단부(내환(內環))(53)와 외주측 단부(외환(外環))(55)를 이것들의 사이에 원주 방향을 따라 설치한 암부(57)로 연결한 구성이 개시되어 있다. 그리고, 내주측 단부(53)와 암부(57)와의 연결부(내주측 연결부)(59), 및 외주측 단부(55)와 암부(57)와의 연결부(외주측 연결부)(61)는 각각 반경 방향으로 돌출 설치되어 있다.
(특허 문헌 1)
일본국 특개2004-280031호 공보
그러나, 특허 문헌 1의 각각의 스프링(51)에서는, 원주 방향, 반경 방향이나 비틀림 방향의 응력이 작용하면, 암부(57) 및 연결부(59, 61)가 그것들의 응력을 직접 받거나 국소적으로 받기 쉽기 때문에, 암부(57) 및 연결부(59, 61)가 각각 변 형이나 손상을 발생시킬 우려가 있다.
특히, 휴대 소형 카메라 등에 이용되는 렌즈 구동 장치에 있어서는, 소형 카메라를 호주머니나 가방 등에 넣어서 갖고 다니는 일이 많기 때문에, 소형 카메라의 휴대 시(時)(비사용 시)에 렌즈 구동 장치에 흔들림이나 충격이 작용하고, 이것들의 흔들림이나 충격이 원주 방향, 반경 방향이나 비틀림 방향의 응력으로서 전방측 스프링이나 후방측 스프링에 작용하는 일이 있다.
그래서, 본 발명은, 전방측 및 후방측 스프링에 작용하는 여러가지 방향의 응력을 경감시킴으로써, 흔들림이나 내충격성이 우수한 렌즈 구동 장치의 제공을 목적으로 한다.
청구항 1에 기재한 발명은, 베이스와, 렌즈 지지체와, 동심원 형상으로 배치해서 어느 한쪽을 베이스에 다른 쪽을 렌즈 지지체에 부착한 자석 및 코일과, 적어도 내주측 단부를 렌즈 지지체에 부착해 외주측 단부를 베이스에 부착한 전방측 스프링 및 후방측 스프링을 구비하고, 전방측 스프링 및 후방측 스프링은, 렌즈의 광축 방향의 전후에서 각각 렌즈 지지체에 부착되어 있으며, 코일에 통전해서 발생하는 전자력에 의해 렌즈 지지체를 렌즈의 광축 방향으로 이동시키는 렌즈 구동 장치로서, 전방측 스프링 및 후방측 스프링은 각각 평면으로 보아 원환 형상의 판 스프링이며, 내주측 단부는 원환 형상을 이루고, 외주측 단부는 내주측 단부보다도 반경이 큰 원환 형상을 이루고 있으며, 내주측 단부와 외주측 단부와의 사이에 암부가 설치되어 있고, 암부는 서로 반경이 상이한 직경으로 원주 방향을 따라 설치한 복수의 주위부와, 내주측 단부와의 연결부와, 외주측 단부와의 연결부를 갖추고, 복수의 주위부는 단부를 만곡 형상의 이음부로 연결시켜서 연속되어 있으며, 각각의 연결부는 반경 방향에 돌출 설치되는 만곡 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 2에 기재한 발명은, 청구항 1에 기재한 발명에 있어서, 암부 및 각각의 연결부는, 대략 동일한 폭으로 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하에, 첨부 도면을 참조해서 본 발명의 실시형태를 설명한다. 도 1은 도 2에 나타내는 전방측 스프링 및 후방측 스프링의 평면도이고, 도 2는 본 실시형태에 관련한 렌즈 구동 장치의 분해 사시도이며, 도 3은 본 실시형태에 관련한 렌즈 구동 장치의 종단면도이고, 도 4는 도 3에 나타내는 렌즈 구동 장치가 구동된 상태를 나타내는 종단면도이다.
본 실시형태에 관련한 렌즈 구동 장치(1)는, 휴대 전화에 조립되는 오토포커스 카메라(autofocus camera)의 렌즈 구동 장치이다.
이 렌즈 구동 장치(1)는, 대략 원통 형상의 요크(3)와, 요크(3)가 장착되는 베이스(5)와, 요크(3)의 내주측에 배치되는 렌즈 지지체(7)와, 렌즈 지지체(7)에 부착되는 전방측 스프링(9)과, 후방측 스프링(11)을 구비하고 있으며, 전방측 스프링(9)은 렌즈 지지체(7)에 있어서의 렌즈의 광축 방향 전방측(일방측(一方側))에 배치되고 후방측 스프링(11)은 렌즈의 광축 방향 후방측(타방측(他方側))에 배치되어 있다.
요크(3)는 단면이 대략 コ자 형상이며, コ자의 내부에 자석(13)이 배치되고, コ자의 내부에서 자석의 내주측에 코일(15)이 배치되어 있다. 자석(13)은 후방 스페이서(spacer)(17)를 사이에 끼워서 베이스(5)에 고정되어 있다. 코일(15)은 렌즈 지지체(7)의 외주부(外周部)(7a)에 고정되어 있는 동시에, 렌즈 지지체(7)의 외주부(7a)가 요크(3)의 내부에 억지 끼워맞춤되어 있으며, 렌즈 지지체(7)의 외주부(7a)는 コ자에 의해 형성되는 요크(3)의 간극(間隙)을 이동하도록 되어 있다.
베이스(5)는 요크(3)의 외주면을 따라 위치하는 외주벽(外周壁)(5a)과, 요크(3)의 후방측(렌즈의 광축 방향의 후방측)에 위치하는 기저부(基底部)(5b)를 갖추고 있으며, 베이스(5)의 내주측에는 요크(3)가 고정되어 있다. 또한, 기저부(5b)에는 후방 스페이서(17)와의 사이에 후방 스프링(11)의 외주 단부(11b)가 고정되어 있다. 또한, 베이스(5)에는 그 기저부(5b)에 센서 홀더(sensor holder)(19)가 부착되어 있다.
렌즈 지지체(7)는 대략 원통 형상이며, 그 내부에 렌즈(20)가 수납되어 있고, 요크(3)의 내주측에 광축을 따라 이동이 자유롭게 부착되어 있다.
전방측 스프링(9)은 평면으로 보아 대략 원환 형상의 판 스프링이며, 내주측 단부(9a)와 외주측 단부(9b)가 설치되어 있다. 내주측 단부(9a)는 원환 형상을 이루고, 외주측 단부(9b)는 내주측 단부보다도 반경이 큰 원환 형상을 이루어, 내주측 단부(9a)와 외주측 단부(9b)와의 사이에 암부(25)가 설치되어 있다. 내주측 단부(9a)는 렌즈 지지체(7)와 캡(cap)(24)에 끼워 지지되어서 고정되어 있으며, 외주측 단부(9b)는 베이스(5)에 고정된 요크(3)와 프레임(23)과의 사이에 끼워 지지되어 고정되고, 외주측 단부(9b)와 요크(3)와의 사이에는 전방 스페이서(21)가 개재( 介在)되어 있다.
후방측 스프링(11)은 전방측 스프링(9)과 대략 동일한 형상이며, 평면으로 보아 대략 원환 형상의 판 스프링이다. 내주측 단부(11a)는 원환 형상을 이루고, 외주측 단부(11b)는 내주측 단부(11a)보다도 반경이 큰 원환 형상을 이루고 있어, 내주측 단부(11a)와 외주측 단부(11b)와의 사이에 암부(25)가 설치되어 있다. 후방측 스프링(11)의 내주측 단부(11a)는 렌즈 지지체(7)의 후단(後端)에 고정되어 있고, 외주측 단부(9b)는 베이스(5)의 기저부(5b)와 후방 스페이서(17)와의 사이에 고정되어 있다.
이것들 전방측 스프링(9)과 후방측 스프링(11)은, 각각 조립 전의 자연 상태(부하가 걸려 있지 않은 상태)에 있어서 평탄하다.
여기서, 전방측 스프링(9)과 후방측 스프링(11)의 구성에 대해서 더욱 자세하게 설명하지만, 전방측 스프링(9)과 후방측 스프링(11)의 구성은 대략 동일하기 때문에, 전방측 스프링(9)에 대해서 설명하고, 후방측 스프링(11)의 구성은 생략한다.
전방측 스프링(9)은, 내주측 단부(9a)와 외주측 단부(9b)와의 사이에는, 3개의 암부(25)가 설치되어 있으며, 각각의 암부(25)가 내주측 단부(9a)와 외주측 단부(9b)를 연결하고 있다. 각각의 암부(25)는 원주 방향을 따라 설치되어 있어, 이웃이 되는 암부(25, 25)의 사이에는, 렌즈 지지체(7)의 돌기(突起)(7b)(도 4 참조)의 삽입 공간(27)이 설치되어 있다. 렌즈 지지체(7)의 돌기(7b)는, 이 삽입 공간(27)을 통해서 베이스(5)의 기저부(5b)에 맞닿는 것이 가능하게 되어 있다.
각각의 암부(25)는 서로 반경이 상이한 직경으로 원주 방향을 따라 설치한 3개의 주위부(25a, 25b, 25c)와, 내주측 연결부(28)와, 외주측 연결부(30)를 구비하고 있다. 각각의 주위부(11a, 11b, 11c)는 단부를 만곡 형상(본 실시형태에서는 반원의 원호 형상)의 이음부(31)로 연결시켜 연속되어 있다.
내주측 연결부(28)는 내주측 단부(9a)로부터 반경 방향 바깥쪽으로 돌출 설치되는 원환의 대략 3/4을 이루는 원호 형상으로 되어 있으며, 원호 형상의 단부에 암부(25)가 이어져 있다. 외주측 연결부(30)는 외주측 단부(9b)로부터 반경 방향 안쪽으로 돌출 설치되는 원호 형상으로서 원환의 대략 3/4을 이루는 원호 형상으로 되어 있으며, 원호 형상의 단부에 암부(25)가 이어져 있다.
각각의 암부(25)와 내주측 연결부(28)와 외주측 연결부(30)는, 각각 대략 동일한 폭으로 형성되어 있다.
이어서, 본 발명에 관련한 렌즈 구동 장치(1)의 조립, 작용 및 효과에 대해서 설명한다. 조립에서는, 렌즈 지지체(7)에 후방측 스프링(11)의 내주측 단부(11a)를 부착하고, 자석(13)과, 렌즈 지지체(7)에 고정한 코일(15)을 요크(3)의 내부에 배치하고, 베이스(5)의 기저부(5b)에 후방 스페이서(17)를 사이에 끼워서 붙인다. 또한, 후방측 스프링(11)의 삽입 공간(27)에는 렌즈 지지체(7)의 돌기(7b)를 삽입한다. 그 후, 전방 스페이서(21)와 요크(3)와의 사이에 전방 스프링(9)의 내주측 단부(9a)를 탑재해서 캡(24)으로 고정하는 동시에, 프레임(23)을 베이스(5)에 부착해서 전방 스프링(9)의 외주측 단부(9b)를 프레임(23)으로 고정한다.
또한, 전방측 스프링(9)과 후방측 스프링(11)은, 종래와 마찬가지인 형발(形 拔) 등에 의해 제조한다.
이렇게 부착한 상태에 있어서, 렌즈 지지체(7)는 2개의 스프링(9, 11)에 지지되어 있으므로, 흔들림이나 충격이 생겼을 경우라도 렌즈 지지체(7)에 흔들림이나 덜컹거림이 생기기 어렵고, 내충격성이 우수하다.
전방측 스프링(9)과 후방측 스프링(11)의 각각의 암부(25)에서는, 반경이 상이한 복수의 주위부(25a, 25b, 25c)가 원호 형상의 이음부(31)로 연결시켜 연속되어 있으므로, 내주측 연결부(28)와 외주측 연결부(30)와의 사이에 작용하는 반경 방향의 응력이나, 주위 방향의 응력이나 비틀림 방향의 응력에 대하여, 만곡 형상의 이음부(31)가 탄성 변형해서, 여러가지 방향의 응력을 경감시킬 수 있다. 또한, 내주측 연결부(28) 및 외주측 연결부(30)에 있어서도, 반경 방향의 응력이나, 주위 방향의 응력이나 비틀림 방향의 응력을 받으면, 원호 형상으로 형성한 각각의 연결부(28, 30)가 탄성 변형해서 각각의 방향의 응력을 경감시킨다. 특히, 내주측 연결부(28) 및 외주측 연결부(30)는, 각각 원의 1/2 이상을 이루는 원호 형상을 하고 있으므로, 탄성 변형되기 쉽고, 응력을 흡수하기 쉽다.
본 실시형태에서는, 이음부(31), 내주측 연결부(28), 외주측 연결부(30)를 원호 형상으로 형성하고 있으므로, 이것들이 복합적으로 작용함으로써, 위에서 설명한 각각의 방향(3차원 방향)의 응력에 대하여 탄성 변형하여, 각각의 방향의 응력을 경감시키는 동시에 국소적인 응력의 집중을 방지할 수 있다.
특히, 암부(25), 내주측 연결부(28) 및 외주측 연결부(30)는, 대략 동일한 폭으로 되어 있으므로, 이것들의 부위에 대략 균등하게 응력을 분산시킬 수 있고, 응력이 국소적으로 집중되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 관련한 렌즈 구동 장치를 탑재한 소형 카메라나 휴대 전화기의 휴대 시, 흔들림이나 충격이 작용했을 경우에, 전방측 스프링(9)과 후방측 스프링(11)의 손상이나 파손을 방지할 수 있어, 내충격성이 우수한 렌즈 구동 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은, 위에서 설명한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변형이 가능하다.
예를 들면, 자석(13)을 렌즈 지지체(7)에 고정하고, 코일(15)을 베이스(5)에 고정해서 코일의 여자(勵磁)에 의해 렌즈 지지체를 광축 방향으로 구동시키는 것이어도 좋다.
이음부(31), 내주측 연결부(28) 및 외주측 연결부(30)는 원호 형상으로 형성하는 것에 한정되지 않고, 만곡되어 있으면 좋다.
청구항 1에 기재한 발명에 의하면, 암부에 있어서, 반경이 상이한 복수의 주위부는 원호 형상의 이음부로 연결시켜서 연속되어 있으므로, 내주측 단부와의 연결부(이하에, 「내주측 연결부」라고 함)와 외주측 단부와의 연결부(이하에, 「외주측 연결부」라고 함)와의 사이에 작용하는 반경 방향, 주위 방향이나 비틀림 방향의 응력에 대하여, 만곡 형상의 이음부가 탄성 변형해서 이것들 방향의 응력을 경감시킨다. 한편, 내주측 연결부 및 외주측 연결부에 있어서도, 반경 방향이나, 주위 방향이나 비틀림 방향의 응력을 받으면, 각각 만곡 형상을 형성하고 있으므 로, 각각의 연결부가 용이하게 탄성 변형해서 각각의 방향의 응력을 경감시킨다.
게다가, 암부, 내주측 연결부 및 외주측 연결부가, 각각의 방향의 응력에 대하여 각각 용이하게 탄성 변형되기 때문에, 각각의 부위에 작용하는 응력을 일체가 되어서 경감시킬 수 있다.
암부의 이음부와, 내주측 연결부와 외주측 연결부를 각각 만곡 형상으로 형성하는 것 뿐이기 때문에, 구성이 간이해서 종래와 마찬가지인 형발 등에 의해 제조할 수 있다.
또한, 전방측 스프링과 후방측 스프링에 원래 요구되는 렌즈 지지체에 작용하는 광축 방향의 가세력(加勢力)을 손상시키는 일이 없다.
청구항 2에 기재한 발명에 의하면, 청구항 1에 기재한 작용 효과를 얻을 수 있는 동시에, 암부의 이음부, 내측 연결부 및 외측 연결부에 대략 균등하게 응력을 분산시킬 수 있고, 응력이 국소적으로 집중하는 것을 방지할 수 있다.

Claims (2)

  1. 베이스와, 렌즈 지지체와, 동심원 형상으로 배치되어 어느 한쪽을 베이스에 다른 쪽을 렌즈 지지체에 부착한 자석 및 코일과, 적어도 내주측 단부를 렌즈 지지체에 부착하고 외주측 단부를 베이스에 부착한 전방측 스프링 및 후방측 스프링을 구비하고, 전방측 스프링 및 후방측 스프링은, 렌즈의 광축(光軸) 방향의 전후에서 각각 렌즈 지지체에 부착되어 있으며, 코일에 통전해서 생기는 전자력에 의해 렌즈 지지체를 렌즈의 광축 방향으로 이동시키는 렌즈 구동 장치로서,
    전방측 스프링 및 후방측 스프링은 각각 평면으로 보아 원환(圓環) 형상의 판 스프링이며, 내주측 단부는 원환 형상을 이루고, 외주측 단부는 내주측 단부보다도 반경이 큰 원환 형상을 이루고 있으며, 내주측 단부와 외주측 단부와의 사이에 암(arm)부가 설치되어 있고, 암부는 서로 반경이 상이한 직경으로 원주 방향을 따라 설치한 복수의 주위부(周圍部)와, 내주측 단부와의 연결부와, 외주측 단부와의 연결부를 갖추고, 복수의 주위부는 단부를 만곡 형상의 이음부로 연결시켜서 연속되어 있으며, 각각의 연결부는 반경 방향에 돌출 설치하는 만곡 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 암부 및 각각의 연결부는, 대략 동일한 폭으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
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