JP2007219409A

JP2007219409A - Lens unit and manufacturing method therefor

Info

Publication number: JP2007219409A
Application number: JP2006042669A
Authority: JP
Inventors: Takenori Uejima; 健紀上嶋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2007-08-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lens unit having small variance in operation in an autofocus function, and a manufacturing method therefor. <P>SOLUTION: A coil 1, a magnet 6 and a spring 14 for setting the initial position of a lens barrel 3 to hold a lens group 2 arranged between a subject and an imaging device 10 are arranged on an opposite side to the lens group 2 of the lens barrel 3. By supplying power to the coil 1, magnetic field is formed, then, the lens barrel 3 moves to the subject side and the imaging device side along a shaft 9 so as to form a subject image on the imaging device 10 through the lens group 2 by a current flowing in the coil 1. The spring 14 is formed of shape memory alloy. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、携帯電話用カメラモジュールのレンズユニット及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a lens unit of a camera module for a mobile phone and a manufacturing method thereof.

特許文献１では、前方レンズ及び後方レンズの位置を、各コイルとバネとコイルに流す電流で決める。バネで位置決めする構造では、小型化、軽量化の要求に対し、各部品を小さくすると同時に磁気回路を形成する磁石とコイルの隙間を狭くして小型化する。 In Patent Document 1, the positions of the front lens and the rear lens are determined by currents flowing through the coils, springs, and coils. In a structure that is positioned by a spring, in response to the demand for miniaturization and weight reduction, each component is made smaller and at the same time the gap between the magnet and the coil forming the magnetic circuit is made smaller.

特開２００４−１３８９９２号公報（第３〜５頁、図１）Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-138992 (pages 3 to 5, FIG. 1)

このレンズユニットの小型化のため、組立て作業は、細かい作業となり、部品同士の接触機会が増える。一方、バネは、要求に応じて、より弱い弾性を実現するため、強度が弱くなり、組立て時における部品同士の接触のため、変形が起こりやすい。この変形や、この変形が引き起こす組立て後のバネと他部品との接触により、オートフォーカス動作の個体間のばらつきが大きくなるという問題がある。 Due to the miniaturization of this lens unit, the assembly work becomes a fine work, and the opportunity for contact between parts increases. On the other hand, the spring realizes weaker elasticity as required, so that the strength is weakened, and deformation is likely to occur due to contact between components during assembly. There is a problem that the variation between individuals of the autofocus operation increases due to this deformation and contact between the assembled spring and other parts caused by this deformation.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、オートフォーカス機能での動作ばらつきを小さくするレンズユニット及びその製造方法を得ることを目的にしている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a lens unit and a method for manufacturing the same that reduce variation in operation with an autofocus function.

この発明に係わるレンズユニットにおいては、被写体と撮像素子との間に配置されたレンズ、このレンズを収容する鏡筒、及び被写体の像をレンズを介して撮像素子に結像するように、鏡筒を被写体側及び撮像素子側へ移動するオートフォーカス手段を備え、オートフォーカス手段は、形状記憶合金により形成されたバネを用いて鏡筒の初期位置を設定するものである。 In the lens unit according to the present invention, a lens disposed between the subject and the image sensor, a lens barrel that accommodates the lens, and a lens barrel that forms an image of the subject on the image sensor via the lens. Is provided with an autofocus means for moving the lens to the subject side and the image sensor side, and the autofocus means sets an initial position of the lens barrel using a spring formed of a shape memory alloy.

この発明は、以上説明したように、被写体と撮像素子との間に配置されたレンズ、このレンズを収容する鏡筒、及び被写体の像をレンズを介して撮像素子に結像するように、鏡筒を被写体側及び撮像素子側へ移動するオートフォーカス手段を備え、オートフォーカス手段は、形状記憶合金により形成されたバネを用いて鏡筒の初期位置を設定するので、バネの形状が安定するため、オートフォーカス動作のばらつきが小さくなると共に、バネの形状を小型にでき、レンズユニットを小型に形成することができる As described above, the present invention provides a lens disposed between a subject and an image sensor, a lens barrel that accommodates the lens, and a mirror so that an image of the subject is formed on the image sensor via the lens. Autofocus means for moving the tube toward the subject side and the image sensor side is provided, and the autofocus means sets the initial position of the lens barrel using a spring formed of a shape memory alloy, so that the shape of the spring is stable. The variation in autofocus operation is reduced, the spring shape can be reduced, and the lens unit can be reduced in size.

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるレンズユニットを示す構成図であり、図１（ａ）は、上面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）の一方向の断面図、図１（ｃ）は、図１（ｂ）と直交方向の図１（ａ）の断面図である。
図１において、レンズ群２を収める鏡筒３は、張り出し４を持つ。鏡筒３は、レンズ群２の反対側にコイル１が組み付けられている。コイル１の三方向をヨーク５で囲むように配置しており、その内、二方向で、コイル１との間に２個の磁石６が接着されている。
コイル１上面には形状記憶合金からなるバネ１４が２個固定されており、このバネ１４は、Ｕ型に形成されている。バネ１４の一端は、コイル１と電気的に接続され、他の一端は、ＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）１５に半田１６で電気的に接続されている。
カバー８とフタ７からなる筐体により、これら部品を覆っており、このカバー８とフタ７には、シャフト９が差し込まれ、ヨーク５の位置を決めている。フタ７とカバー８は、接着剤１２で固定されている。フタ７には、バネ１４に紫外線を照射するための窓２３（ＵＶ照射用窓）が設けられ、その窓２３の上には遮光テープ２２（遮光手段）が貼り付けてある。ＰＷＢ（ＰｒｉｎｔｅｄＷｉｒｉｎｇＢｏａｒｄ）１１には、撮像素子１０、カバー８、ＦＰＣ１５が実装、取り付けられており、シャフト９に沿って鏡筒３が移動し、レンズ群２を通った光線は、撮像素子１０で結像する。
コイル１、ヨーク５、磁石６、シャフト９、バネ１４により、鏡筒３を被写体側及び撮像素子側に移動するオートフォーカス機構（オートフォーカス手段）が構成されている。 Embodiment 1 FIG.
1A and 1B are configuration diagrams showing a lens unit according to Embodiment 1 of the present invention, in which FIG. 1A is a top view, FIG. 1B is a sectional view in one direction of FIG. FIG. 1C is a cross-sectional view of FIG. 1A in a direction orthogonal to FIG.
In FIG. 1, a lens barrel 3 that accommodates a lens group 2 has an overhang 4. The lens barrel 3 has the coil 1 assembled on the opposite side of the lens group 2. It arrange | positions so that the three directions of the coil 1 may be enclosed by the yoke 5, and the two magnets 6 are adhere | attached between the coils 1 in two directions among them.
Two springs 14 made of a shape memory alloy are fixed to the upper surface of the coil 1, and these springs 14 are formed in a U shape. One end of the spring 14 is electrically connected to the coil 1, and the other end is electrically connected to an FPC (Flexible Printed Circuit) 15 with solder 16.
These parts are covered by a housing composed of a cover 8 and a lid 7, and a shaft 9 is inserted into the cover 8 and the lid 7 to determine the position of the yoke 5. The lid 7 and the cover 8 are fixed with an adhesive 12. The lid 7 is provided with a window 23 (UV irradiation window) for irradiating the spring 14 with ultraviolet rays, and a light shielding tape 22 (light shielding means) is pasted on the window 23. An image sensor 10, a cover 8, and an FPC 15 are mounted and attached to a PWB (Printed Wiring Board) 11, and the lens barrel 3 moves along the shaft 9. To form an image.
The coil 1, the yoke 5, the magnet 6, the shaft 9, and the spring 14 constitute an autofocus mechanism (autofocus means) that moves the lens barrel 3 to the subject side and the image sensor side.

図２は、この発明の実施の形態１によるレンズユニットのオートフォーカス動作のためのパルス電流と鏡筒移動量の関係を示す図である。
図３は、この発明の実施の形態１によるレンズユニットのオートフォーカスの動作を示すフローチャートである。 FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the pulse current and the lens barrel movement amount for the autofocus operation of the lens unit according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing the autofocus operation of the lens unit according to Embodiment 1 of the present invention.

図４は、この発明の実施の形態１によるレンズユニットの動作原理を示す説明図である。
図４において、１、３、５、６、９、１４、１５は図１におけるものと同一のものである。図４では、ｄｕｔｙが０パーセント以外のときの、磁界３１と電流３２とコイルにかかる力３３が示されている。
図５は、この発明の実施の形態１によるレンズユニットの動作原理を示す別の説明図である。
図５において、１、５、６、９、１４、１５、３１〜３３は図４におけるものと同一のものである。図５は、コイルに電流が流れて、コイルと鏡筒が移動した状態を示している。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operating principle of the lens unit according to Embodiment 1 of the present invention.
4, 1, 3, 5, 6, 9, 14, and 15 are the same as those in FIG. FIG. 4 shows the magnetic field 31, current 32, and force 33 applied to the coil when the duty is other than 0 percent.
FIG. 5 is another explanatory diagram showing the operation principle of the lens unit according to Embodiment 1 of the present invention.
5, reference numerals 1, 5, 6, 9, 14, 15, 31 to 33 are the same as those in FIG. FIG. 5 shows a state in which a current flows through the coil and the coil and the lens barrel are moved.

図６は、この発明の実施の形態１によるレンズユニットのオートフォーカス動作での鏡筒の移動距離と被写体距離の関係を示す図である。
図６において、縦軸は鏡筒移動距離、横軸は被写体距離である。
図７は、被写体距離を示す説明図である。
図７において、被写体１３とカメラモジュールとの距離である被写体距離が示されている。 FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the moving distance of the lens barrel and the subject distance in the autofocus operation of the lens unit according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 6, the vertical axis represents the lens barrel moving distance, and the horizontal axis represents the subject distance.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the subject distance.
In FIG. 7, a subject distance that is the distance between the subject 13 and the camera module is shown.

図８は、この発明の実施の形態１によるレンズユニットの動作を示す説明図である。
図８において、１、３、４、５、１０、１４は図１におけるものと同一のものである。図８は、ｄｕｔｙ０パーセントの状態を示している。
図９は、この発明の実施の形態１によるレンズユニットの動作を示す別の説明図である。
図９において、１、３、４、５、１０、１４は図１におけるものと同一のものである。図９は、コイル１に電流を供給し、鏡筒３が撮像素子１０から離れる方向へ移動している状態を示している。
図１０は、この発明の実施の形態１によるレンズユニットの動作を示すさらに別の説明図である。
図１０において、１、３、４、５、６、１０、１４は図１におけるものと同一のものである。図１０は、鏡筒３の張り出し４が磁石６の底部と接触し、鏡筒３の移動が止まった状態を示している。 FIG. 8 is an explanatory view showing the operation of the lens unit according to Embodiment 1 of the present invention.
8, 1, 3, 4, 5, 10, and 14 are the same as those in FIG. FIG. 8 shows a state with a duty of 0 percent.
FIG. 9 is another explanatory diagram showing the operation of the lens unit according to Embodiment 1 of the present invention.
9, 1, 3, 4, 5, 10, and 14 are the same as those in FIG. FIG. 9 shows a state in which a current is supplied to the coil 1 and the lens barrel 3 is moving away from the image sensor 10.
FIG. 10 is still another explanatory view showing the operation of the lens unit according to Embodiment 1 of the present invention.
10, 1, 3, 4, 5, 6, 10, and 14 are the same as those in FIG. FIG. 10 shows a state in which the overhang 4 of the lens barrel 3 is in contact with the bottom of the magnet 6 and the movement of the lens barrel 3 is stopped.

図１１は、レンズユニットのバネの変形を示す説明図である。
図１１において、１、３、６は図１におけるものと同一のものである。図１１では、コイルの下側に取り付けられたバネ２７に変形１７が発生し、このため、接触１９、２０が発生している。
図１２は、レンズユニットのバネの変形を示す別の説明図である。
図１２において、１、３は図１におけるものと同一のものである。図１２では、コイル１の下側に取り付けられたバネ２７に変形１８が発生している。
図１３は、バネに変形が発生した場合のオートフォーカス動作での鏡筒の移動距離と被写体距離の関係を示す図である。
図１３において、縦軸は鏡筒移動距離、横軸は被写体距離である。変形により、標準的なグラフからずれたグラフになっている。１９、２０は図１１におけるものと、１８は図１２におけるものとそれぞれ同一のものである。 FIG. 11 is an explanatory view showing the deformation of the spring of the lens unit.
In FIG. 11, reference numerals 1, 3, and 6 are the same as those in FIG. In FIG. 11, deformation 17 occurs in the spring 27 attached to the lower side of the coil, and thus contacts 19 and 20 occur.
FIG. 12 is another explanatory view showing the deformation of the spring of the lens unit.
In FIG. 12, 1 and 3 are the same as those in FIG. In FIG. 12, the deformation 18 is generated in the spring 27 attached to the lower side of the coil 1.
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the movement distance of the lens barrel and the subject distance in the autofocus operation when the spring is deformed.
In FIG. 13, the vertical axis represents the lens barrel moving distance, and the horizontal axis represents the subject distance. Due to the deformation, the graph deviates from the standard graph. 19 and 20 are the same as those in FIG. 11, and 18 is the same as that in FIG.

図１４は、この発明の実施の形態１によるレンズユニットのバネの形状復帰を示す説明図である。
図１４において、１、６、１４は図１におけるものと同一のものである。図１４（ａ）のように、レンズユニットを組み立て（第一の工程）後に、バネ１４の変形２４により発生した接触２６を持つレンズユニットのバネ１４に、図１４（ｂ）のように、窓２３を介して紫外線照射装置２１から紫外線を照射し（第二の工程）、図１４（ｃ）のように、バネ１４の接触２６を無くすようにバネ１４を形状復帰させ、その後、窓２３上に遮光テープ２２を貼る。
図１５は、この発明の実施の形態１によるレンズユニットのバネの形状復帰を示す別の説明図である。
図１５において、１４、２１、２２、２３は図１４におけるものと同一のものである。バネ１４には、変形２５が発生している。図１５（ａ）のように、レンズユニットを組み立て（第一の工程）後に、バネ１４の変形２５を持つレンズユニットのバネ１４に、図１５（ｂ）のように、窓２３を介して紫外線照射装置２１から紫外線を照射し（第二の工程）、図１５（ｃ）のように、バネ１４の変形２５を無くすようにバネ１４を形状復帰させ、その後、窓２３上に遮光テープ２２を貼る。 FIG. 14 is an explanatory view showing the shape return of the spring of the lens unit according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 14, reference numerals 1, 6, and 14 are the same as those in FIG. As shown in FIG. 14 (a), after the lens unit is assembled (first step), a window is formed on the spring 14 of the lens unit having a contact 26 generated by the deformation 24 of the spring 14 as shown in FIG. 14 (b). The ultraviolet ray is irradiated from the ultraviolet ray irradiation device 21 through the second step 23 (second step), and the shape of the spring 14 is restored so as to eliminate the contact 26 of the spring 14 as shown in FIG. A light shielding tape 22 is affixed to.
FIG. 15 is another explanatory view showing the shape return of the spring of the lens unit according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 15, reference numerals 14, 21, 22, and 23 are the same as those in FIG. A deformation 25 occurs in the spring 14. After the lens unit is assembled (first step) as shown in FIG. 15 (a), ultraviolet rays are applied to the spring 14 of the lens unit having the deformation 25 of the spring 14 through the window 23 as shown in FIG. 15 (b). Ultraviolet rays are irradiated from the irradiation device 21 (second step), and as shown in FIG. 15C, the shape of the spring 14 is restored so as to eliminate the deformation 25 of the spring 14, and then the light shielding tape 22 is placed on the window 23. Paste.

次に、動作について説明する。
まず、オートフォーカス動作の制御について説明する。
図２（ａ）のように、オートフォーカス動作を制御するための電力を入力すると、この電力に応じて、図２（ｂ）のように鏡筒が移動する。図２（ａ）の例では振幅２００ｍＡのパルスを入力して、オートフォーカス動作を駆動し、パルス幅＝ｄｕｔｙで位置制御をする。そうすると、図２（ｂ）のように、ｄｕｔｙ４０パーセントでオートフォーカス動作が開始し、７０パーセントで鏡筒移動量が最大となる。 Next, the operation will be described.
First, control of the autofocus operation will be described.
When power for controlling the autofocus operation is input as shown in FIG. 2A, the lens barrel moves as shown in FIG. 2B according to this power. In the example of FIG. 2A, a pulse with an amplitude of 200 mA is input to drive the autofocus operation, and position control is performed with pulse width = duty. Then, as shown in FIG. 2B, the autofocus operation starts at a duty of 40%, and the lens barrel movement amount is maximized at 70%.

次に、オートフォーカス動作について、図３のフローチャートにより説明する。
ステップＳ１で、消費電力を抑制するため、初期位置では、ｄｕｔｙを０パーセントにする。初期位置とはカメラをオンしているが、撮影をしていない状態での鏡筒３の位置を示す。次に、ステップＳ２で、撮影をするため、目標の被写体へカメラを向け、オートフォーカス機構を動作させ、鏡筒３をピント位置へ移動させる。この時のｄｕｔｙをＸパーセントとするが、Ｘは被写体距離により差が有る。被写体距離により鏡筒３の初期位置からの移動距離が決まり、鏡筒３の初期位置からの移動距離とｄｕｔｙに相関がある。
次に、ステップＳ３の撮影では、ピントが合った状態に適したｄｕｔｙが、Ｘｐパーセントとなる。ステップＳ４で、撮影完了後、鏡筒３は、初期位置に戻り、ｄｕｔｙは０パーセントになる。 Next, the autofocus operation will be described with reference to the flowchart of FIG.
In step S1, in order to suppress power consumption, the duty is set to 0 percent at the initial position. The initial position indicates the position of the lens barrel 3 when the camera is turned on but not photographed. Next, in step S2, in order to take a picture, the camera is directed to the target subject, the autofocus mechanism is operated, and the lens barrel 3 is moved to the focus position. The duty at this time is X percent, and X varies depending on the subject distance. The moving distance from the initial position of the lens barrel 3 is determined by the subject distance, and there is a correlation between the moving distance from the initial position of the lens barrel 3 and the duty.
Next, in step S3, the duty suitable for the in-focus state is Xp percent. In step S4, after the photographing is completed, the lens barrel 3 returns to the initial position, and the duty becomes 0 percent.

図１は、ｄｕｔｙが０パーセントの状態を示している。図１では、鏡筒３は、最下部に位置し、撮像素子１０に一番近くなっている。カメラが撮影動作をしていない時、或いはオートフォーカスが動作していない時の状態である。バネ１４は、最大に広がった状態で、コイル１を下方向へ押し付けている。 FIG. 1 shows a state where the duty is 0 percent. In FIG. 1, the lens barrel 3 is located at the bottom and is closest to the image sensor 10. This is a state when the camera is not shooting or when autofocus is not operating. The spring 14 presses the coil 1 downward in a state where the spring 14 spreads to the maximum.

この図１の状態に対し、図４、図５は、ｄｕｔｙが０パーセント以外の時の状態を示し、その状態における磁界、電流、電磁力を示している。磁石６とヨーク５とシャフト９の磁気回路から、シャフト９から磁石６へ磁界３１が形成される。ＦＰＣ１５、バネ１４と経由してコイル１へと流れる電流３２は、磁界３１を切るように流れるため、コイル１には電磁力３３がはたらき、コイル１が取り付けられている鏡筒３は、撮像素子１０から離れる方向へ移動する。
図５は、コイル１に電流３２が流れ、コイル１、鏡筒３が移動した状態を示している。コイル１に流れる電流３２は、図２で示すｄｕｔｙで制御する。 4 and FIG. 5 show the state when the duty is other than 0 percent, and show the magnetic field, current, and electromagnetic force in that state. A magnetic field 31 is formed from the shaft 9 to the magnet 6 from the magnetic circuit of the magnet 6, the yoke 5 and the shaft 9. Since the current 32 flowing to the coil 1 via the FPC 15 and the spring 14 flows so as to cut the magnetic field 31, the electromagnetic force 33 acts on the coil 1, and the lens barrel 3 to which the coil 1 is attached has an imaging element. Move away from 10.
FIG. 5 shows a state where the current 32 flows through the coil 1 and the coil 1 and the lens barrel 3 are moved. The current 32 flowing through the coil 1 is controlled by the duty shown in FIG.

次に、被写体距離について説明する。
図６は、鏡筒の移動距離と、被写体及びカメラの距離である被写体距離との関係を示し、この図６に示すように、被写体距離が小さいほど、鏡筒移動距離が大きくなり、コイル１に流れる電流が大きい。被写体距離とは、図７に示すように、カメラモジュールと被写体間の距離を指す。
図８は、図１と同じく、ｄｕｔｙ０パーセントの状態を示す。鏡筒３のコイル１取り付け部の下側底がヨーク５と接触している。鏡筒３は、撮像素子１０と最も近づいており、バネ１４は最大に広がった状態となり、コイル１をヨーク５に押し付ける方向に力を加えている。この図８では、バネ１４は下方向に力を加えているが、カメラは、被写体を下方向や横方向に捉えることも想定されており、バネ１４が無ければ、ｄｕｔｙ０パーセントの位置を維持できない。
これに対し、図９では、コイル１に電流を供給し、鏡筒３が撮像素子１０から離れる方向へ移動している状態を示し、ここでは、バネ１４は、広がりが狭くなっている。
さらに、図１０では、鏡筒３の張り出し４が磁石６の底部と接触し、鏡筒３の移動が止まった状態を示す。バネ１４の広がりは最小となっている。 Next, the subject distance will be described.
FIG. 6 shows the relationship between the moving distance of the lens barrel and the object distance that is the distance between the subject and the camera. As shown in FIG. 6, the smaller the subject distance, the larger the lens barrel moving distance. The current that flows through is large. The subject distance refers to the distance between the camera module and the subject as shown in FIG.
FIG. 8 shows the state of 0% duty as in FIG. The lower bottom of the coil 1 attachment portion of the lens barrel 3 is in contact with the yoke 5. The lens barrel 3 is closest to the image pickup device 10, the spring 14 is in a state of being maximally expanded, and a force is applied in a direction in which the coil 1 is pressed against the yoke 5. In FIG. 8, the spring 14 applies a downward force, but the camera is assumed to capture the subject in the downward or lateral direction. If the spring 14 is not provided, the position of 0% duty is maintained. Can not.
On the other hand, FIG. 9 shows a state in which a current is supplied to the coil 1 and the lens barrel 3 moves in a direction away from the image sensor 10. Here, the spring 14 is narrowed.
Further, FIG. 10 shows a state in which the overhang 4 of the lens barrel 3 is in contact with the bottom of the magnet 6 and the movement of the lens barrel 3 is stopped. The spread of the spring 14 is minimal.

次に、本発明のバネの形状復帰について詳細に説明する。
従来では、図１１、図１２のように、バネ２７は、コイル１の下側に取り付けられている。カメラモジュールの小型化、軽量化を推し進めた結果、バネ２７は、厚さが非常に薄くなり、数十μｍになっている。このため、輸送時の振動、組み立て時の取り扱いなどにより、図１１に示すように、バネ２７の変形１７や、図１２で例示するバネ２７の変形１８などが発生し易い。このような、バネ２７の変形が無い場合、あるいは小さい場合は、オートフォーカス動作で問題は発生しない。
しかし、バネ２７の変形が大きい場合は、図１１に示すような磁石６との接触１９や、鏡筒３のコイル１取り付け部の下部側面との接触２０が発生する。 Next, the return of the shape of the spring of the present invention will be described in detail.
Conventionally, as shown in FIGS. 11 and 12, the spring 27 is attached to the lower side of the coil 1. As a result of promoting the reduction in size and weight of the camera module, the spring 27 is very thin and has a thickness of several tens of μm. For this reason, the deformation 17 of the spring 27 and the deformation 18 of the spring 27 illustrated in FIG. 12 are likely to occur due to vibration during transportation, handling during assembly, and the like, as shown in FIG. If the spring 27 is not deformed or is small, no problem occurs in the autofocus operation.
However, when the deformation of the spring 27 is large, a contact 19 with the magnet 6 as shown in FIG. 11 and a contact 20 with the lower side surface of the coil 1 attachment portion of the lens barrel 3 occur.

これらの影響は図１３に示すとおりである。図１３には、バネ２７の変形が無い場合、あるいは小さい場合の標準的なものと、バネ２７に接触１９及び接触２０が有る場合、あるいはバネ２７に変形１８が有る場合のオートフォーカス動作の標準からのずれを、ｄｕｔｙと鏡筒移動量で示している。
バネ２７に接触１９や接触２０がある場合のオートフォーカス動作は、移動開始時に鏡筒の移動が遅れた後、急に大きな移動が始まる傾向がある。また、バネ２７に変形１８がある場合は、移動開始時や移動完了時に移動が緩やかになる傾向がある。
これを、バネ２７の変形、接触が無い正常なオートフォーカスレンズユニットと比べて、異常なオートフォーカス動作と呼ぶ。異常なオートフォーカス動作の個体間のばらつきは大きく、個体で経時的に安定するかどうかが不明な場合、オートフォーカス位置を決定するロジックを共通化できず、結果として不良と判断せざるを得ない。 These effects are as shown in FIG. FIG. 13 shows a standard autofocus operation when the spring 27 is not deformed or small, and when the spring 27 has the contacts 19 and 20 or when the spring 27 has the deformation 18. The deviation from the distance is indicated by the duty and the movement amount of the lens barrel.
The autofocus operation in the case where the contact 27 or the contact 20 is on the spring 27 tends to start a large movement suddenly after the movement of the lens barrel is delayed at the start of movement. Further, when the spring 27 has the deformation 18, the movement tends to be slow at the start of movement or at the completion of movement.
This is referred to as an abnormal autofocus operation compared to a normal autofocus lens unit in which the spring 27 is not deformed or touched. If there is a large variation between individuals in abnormal autofocus operation and it is unclear whether the individual is stable over time, the logic to determine the autofocus position cannot be shared, and as a result, it must be judged as defective. .

これに対応するため、本発明は、バネ１４を形状記憶合金で形成し、図１のように、コイル１の上側に固定し、バネ１４の上に窓２３を設ける。バネ１４を形状記憶合金で形成すると、輸送時に発生した変形や組み立て時の取り扱いにより発生した変形を、組み立て後に、例えば紫外線照射で加熱することにより、元の形状に復帰させ、オートフォーカス動作を正常に戻すことができる。 In order to cope with this, in the present invention, the spring 14 is formed of a shape memory alloy, and is fixed on the upper side of the coil 1 as shown in FIG. When the spring 14 is formed of a shape memory alloy, the deformation generated during transportation and the deformation generated during handling during assembly are restored to the original shape by heating, for example, by ultraviolet irradiation after assembly, and the autofocus operation is normal. Can be returned to.

図１４は、この発明のバネ１４の形状復帰する例を工程順に示している。図１４（ａ）のようなバネ１４の変形２４により発生した接触２６をもつオートフォーカスレンズユニットは、図１３の接触１９、接触２０が発生したものと同じ傾向を持つ異常なオートフォーカス動作を示す。図１４（ｂ）のように、接触２６を持つオートフォーカスレンズユニットのバネ１４を紫外線照射機２１により紫外線照射する。
紫外線は、窓２３を通って、バネ１４に照射される。そうすると、図１４（ｃ）のように、バネ１４は、紫外線により、温度が上がり、その材料の特徴である形状記憶された形状に戻り、接触２６が無くなる。紫外線照射後、遮光テープ２２を窓２３の上に貼る。この遮光テープ２２の役割は、不要な外光を撮像素子１０に入射させないことである。 FIG. 14 shows an example of returning the shape of the spring 14 of the present invention in the order of steps. The autofocus lens unit having the contact 26 generated by the deformation 24 of the spring 14 as shown in FIG. 14A shows an abnormal autofocus operation having the same tendency as that of the contact 19 and the contact 20 shown in FIG. . As shown in FIG. 14B, the spring 14 of the autofocus lens unit having the contact 26 is irradiated with ultraviolet rays by an ultraviolet irradiator 21.
Ultraviolet rays are applied to the spring 14 through the window 23. Then, as shown in FIG. 14C, the temperature of the spring 14 is increased by the ultraviolet rays, and the shape 14 memorized as a characteristic of the material is restored, and the contact 26 is lost. After the ultraviolet irradiation, a light shielding tape 22 is pasted on the window 23. The role of the light shielding tape 22 is to prevent unnecessary external light from entering the image sensor 10.

図１５も本発明のバネ１４の形状復帰する例を工程順に示している。すなわち、図１５は、変形２５を持つオートフォーカスレンズユニットの変形２５が無くなるプロセスを示している。
図１５（ａ）のようなバネ１４の変形２５を持つオートフォーカスレンズユニットは、図１３の変形１８が発生したものと同じ傾向を持つ異常なオートフォーカス動作を示す。図１５（ｂ）のように、変形２５を持つオートフォーカスレンズユニットを紫外線照射機２１で紫外線を照射する。紫外線は、窓２３を通ってバネ１４に照射される。
そうすると、図１５（ｃ）のように、バネ１４は紫外線により、温度が上がり、その材料の特徴である形状記憶された形状に戻り、変形２５が無くなる。紫外線照射後、遮光テープ２２を窓２３の上に貼る。 FIG. 15 also shows an example of returning the shape of the spring 14 of the present invention in the order of steps. That is, FIG. 15 shows a process in which the deformation 25 of the autofocus lens unit having the deformation 25 is eliminated.
The autofocus lens unit having the deformation 25 of the spring 14 as shown in FIG. 15A exhibits an abnormal autofocus operation having the same tendency as that of the deformation 18 of FIG. As shown in FIG. 15B, an ultraviolet irradiator 21 irradiates the autofocus lens unit having the deformation 25 with ultraviolet rays. Ultraviolet light is applied to the spring 14 through the window 23.
Then, as shown in FIG. 15C, the temperature of the spring 14 rises due to the ultraviolet rays, and the shape 14 is restored to the shape memorized as a characteristic of the material, and the deformation 25 is eliminated. After the ultraviolet irradiation, a light shielding tape 22 is pasted on the window 23.

実施の形態１によれば、オートフォーカス付きレンズユニットにおいて、バネの形状が安定するため、オートフォーカス動作のばらつきが小さくなる。
また、オートフォーカス付きレンズユニットにおいて、バネの形状が安定し、バネの形状を小型にできるため、オートフォーカスレンズユニットを小型に形成することができる。 According to the first embodiment, in the lens unit with autofocus, the shape of the spring is stabilized, so that variation in autofocus operation is reduced.
Further, in the lens unit with autofocus, the shape of the spring is stable and the shape of the spring can be reduced, so that the autofocus lens unit can be formed in a small size.

実施の形態２．
図１６は、この発明の実施の形態２によるレンズユニットを示す構成図である。
図１６において、１〜３、６、１４は図１におけるものと同一のものであるが、小型に形成されている。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 16 is a block diagram showing a lens unit according to Embodiment 2 of the present invention.
In FIG. 16, 1 to 3, 6 and 14 are the same as those in FIG.

半導体技術の進歩により、撮像素子の小型化が進められる。レンズ２や鏡筒３も小型化、軽量化される。このため、小さい駆動力でオートフォーカス動作が実現できるが、駆動力を決める要素のコイル１、磁石６の小型化、薄型化は、初期位置を決めるバネ１４のコイル１を押さえる力が大きいと実現しない。
このため、バネ１４を細く、薄くしてコイル１を押さえる力を小さくする必要があるが、これでは、輸送や組立て時での取扱いで、バネ１４は益々変形し易くなる。
これに対処するため、バネ１４を形状記憶合金で形成し、組立て後に加熱することにより、組立て後に、バネ１４の形状、バネ性を取り戻し、小さい駆動力に適応した小さいコイル１を押さえる力が得られるようになる。 Advances in semiconductor technology will lead to downsizing of image sensors. The lens 2 and the lens barrel 3 are also reduced in size and weight. For this reason, the autofocus operation can be realized with a small driving force, but the downsizing and thinning of the coil 1 and the magnet 6 as elements for determining the driving force are realized when the force for pressing the coil 1 of the spring 14 for determining the initial position is large. do not do.
For this reason, it is necessary to make the spring 14 thinner and thinner to reduce the force for holding the coil 1, but this makes the spring 14 more easily deformed during handling during transportation and assembly.
In order to cope with this, the spring 14 is formed of a shape memory alloy and heated after assembling, so that after the assembling, the shape and the spring property of the spring 14 are recovered, and a force for pressing the small coil 1 adapted to a small driving force is obtained. Be able to.

実施の形態２によれば、レンズや鏡筒の小型化、軽量化に対応したバネを形成することができる。 According to the second embodiment, it is possible to form a spring corresponding to the reduction in size and weight of the lens and the lens barrel.

この発明の実施の形態１によるレンズユニットを示す構成図である。It is a block diagram which shows the lens unit by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１によるレンズユニットのオートフォーカス動作のためのパルス電流と鏡筒移動量の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the pulse current for the autofocus operation | movement of the lens unit by Embodiment 1 of this invention, and a lens barrel movement amount. この発明の実施の形態１によるレンズユニットのオートフォーカスの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the autofocus of the lens unit by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１によるレンズユニットの動作原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principle of operation of the lens unit by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１によるレンズユニットの動作原理を示す別の説明図である。It is another explanatory drawing which shows the operation principle of the lens unit by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１によるレンズユニットのオートフォーカス動作での鏡筒の移動距離と被写体距離の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the moving distance of a lens-barrel and object distance in the autofocus operation | movement of the lens unit by Embodiment 1 of this invention. 被写体距離を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows to-be-photographed object distance. この発明の実施の形態１によるレンズユニットの動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of the lens unit by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１によるレンズユニットの動作を示す別の説明図である。It is another explanatory drawing which shows operation | movement of the lens unit by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１によるレンズユニットの動作を示すさらに別の説明図である。It is another explanatory drawing which shows operation | movement of the lens unit by Embodiment 1 of this invention. レンズユニットのバネの変形を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows deformation | transformation of the spring of a lens unit. レンズユニットのバネの変形を示す別の説明図である。It is another explanatory drawing which shows a deformation | transformation of the spring of a lens unit. バネに変形が発生した場合のオートフォーカス動作での鏡筒の移動距離と被写体距離の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the moving distance of a lens-barrel and object distance in autofocus operation | movement when a deformation | transformation generate | occur | produces in a spring. この発明の実施の形態１によるレンズユニットのバネの形状復帰を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the shape return of the spring of the lens unit by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１によるレンズユニットのバネの形状復帰を示す別の説明図である。It is another explanatory drawing which shows the shape return of the spring of the lens unit by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態２によるレンズユニットを示す構成図である。It is a block diagram which shows the lens unit by Embodiment 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１コイル、２レンズ群、３鏡筒、４張り出し、５ヨーク、６磁石、
７フタ、８カバー、９シャフト、１０撮像素子、１１ＰＷＢ、
１２接着剤、１３被写体、１４バネ、１５ＦＰＣ、１６半田、
１７変形、１８変形、１９接触、２０接触、
２１紫外線照射装置、２２遮光テープ、２３窓、２４変形、
２５変形、２６接触、２７バネ。 1 coil, 2 lens group, 3 lens barrel, 4 overhang, 5 yoke, 6 magnet,
7 Lid, 8 Cover, 9 Shaft, 10 Image sensor, 11 PWB,
12 Adhesive, 13 Subject, 14 Spring, 15 FPC, 16 Solder,
17 deformation, 18 deformation, 19 contact, 20 contact,
21 UV irradiation device, 22 shading tape, 23 windows, 24 deformation,
25 deformation, 26 contact, 27 spring.

Claims

被写体と撮像素子との間に配置されたレンズ、このレンズを収容する鏡筒、及び上記被写体の像を上記レンズを介して上記撮像素子に結像するように、上記鏡筒を被写体側及び撮像素子側へ移動するオートフォーカス手段を備え、上記オートフォーカス手段は、形状記憶合金により形成されたバネを用いて上記鏡筒の初期位置を設定することを特徴とするレンズユニット。 A lens disposed between the subject and the image sensor, a lens barrel that accommodates the lens, and an image of the subject on the subject side and the imaging so that an image of the subject is formed on the image sensor via the lens. A lens unit comprising autofocus means for moving toward the element side, wherein the autofocus means sets an initial position of the lens barrel using a spring formed of a shape memory alloy.

上記オートフォーカス手段を収容する筐体を備え、上記筐体には、上記バネに紫外線が照射されるようにＵＶ照射用窓が設けられていることを特徴とする請求項１記載のレンズユニット。 2. The lens unit according to claim 1, further comprising a housing for accommodating the autofocus means, wherein the housing is provided with a UV irradiation window so that the spring is irradiated with ultraviolet rays.

上記ＵＶ照射用窓を遮光する遮光手段を備えたことを特徴とする請求項２記載のレンズユニット。 The lens unit according to claim 2, further comprising a light shielding unit configured to shield the UV irradiation window.

被写体と撮像素子との間に配置されたレンズと、このレンズを収容する鏡筒と、形状記憶合金により形成されたバネを有し、上記被写体の像を上記レンズを介して上記撮像素子に結像するように上記鏡筒を被写体側及び撮像素子側へ移動するオートフォーカス手段とを組み立てる第一の工程、上記バネに紫外線を照射する第二の工程を含むことを特徴とするレンズユニットの製造方法。 It has a lens arranged between the subject and the image sensor, a lens barrel that accommodates the lens, and a spring formed of a shape memory alloy, and connects the image of the subject to the image sensor via the lens. 1. A lens unit manufacturing method comprising: a first step of assembling an autofocus means for moving the lens barrel toward an object side and an image sensor side so as to form an image; and a second step of irradiating the spring with ultraviolet rays. Method.