JP2008112003A - レンズアクチュエータ - Google Patents
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Abstract
【課題】主にカメラや携帯電話等に用いられるレンズアクチュエータに関し、小型化が図れ、動作の確実なものを提供することを目的とする。
【解決手段】キャリア11に磁石20を装着すると共に、キャリア11外周に配置されたヨーク19に上下コイル17、18を装着し、この磁石20と上下コイル17、18を所定の空隙Lで対向配置することによって、上下動する磁石20に必要な空隙が上下コイル17、18との間のみですむため、全体の小型化が図れると共に、上下コイル17、18は上下動せず固定されているため、安定した接続が可能となり、動作の確実なレンズアクチュエータを得ることができる。
【選択図】図1
【解決手段】キャリア11に磁石20を装着すると共に、キャリア11外周に配置されたヨーク19に上下コイル17、18を装着し、この磁石20と上下コイル17、18を所定の空隙Lで対向配置することによって、上下動する磁石20に必要な空隙が上下コイル17、18との間のみですむため、全体の小型化が図れると共に、上下コイル17、18は上下動せず固定されているため、安定した接続が可能となり、動作の確実なレンズアクチュエータを得ることができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、主にカメラや携帯電話等に用いられるレンズアクチュエータに関するものである。
近年、カメラや携帯電話等において、レンズアクチュエータを用いて、レンズのオートフォーカス動作を行うものが増えており、小型化が図れ、動作の安定したものが求められている。
このような従来のレンズアクチュエータについて、図6〜図8を用いて説明する。
図6は従来のレンズアクチュエータの断面図、図7は同分解斜視図であり、同図において、1は略円筒状で絶縁樹脂製のキャリア、2は絶縁樹脂製のカバー、3は絶縁樹脂製のケースで、キャリア1の中空部にはレンズ(図示せず)が装着されると共に、ケース3とこの上面を覆うカバー2の間に、キャリア1が上下動可能に収納されている。
そして、4は薄板金属製の上ばね、5は同じく下ばねで、上ばね4がカバー2下面とキャリア1上面の間に、下ばね5がキャリア1下面とケース3内底面の間に、各々やや撓んだ状態で装着され、この上下面に弾接した上ばね4と下ばね5によって、キャリア1が所定位置に保持されている。
また、6は銅合金線が略円環状に巻回されたコイル、7は略円筒状で鉄等のヨークで、コイル6がキャリア1外周下方の鍔部1Aに装着固定されると共に、断面視略コの字状のヨーク7がキャリア1外周に、コイル6を覆うように対向配置されている。
さらに、8は略円弧状の複数の磁石で、この磁石8がヨーク7の内側壁に貼付され、図8の部分側面図に示すように、磁石8からヨーク7、コイル6を経路とした磁路が形成されると共に、磁石8内周面とコイル6外周面、及びコイル6内周面とヨーク7内側壁の間には、コイル6を上下方向へ移動させるための0.2mm前後の空隙Lが設けられている。
また、コイル6の両端が上下動のための弛みをもたせて、銅合金等の複数の電極9に半田付け等によって接続されると共に、この電極9下端がケース3底面から下方へ突出し、下ばね5上方には絶縁樹脂製のスペーサ10が装着されて、レンズアクチュエータが構成されている。
そして、このように構成されたレンズアクチュエータが、カメラや携帯電話等の電子機器に装着されると共に、複数の電極9が機器の電子回路(図示せず)に接続される。
以上の構成において、機器の押釦(図示せず)等を操作すると、電子回路から電極9に電圧が印加されてコイル6に電流が流れ、図8に示したように、周囲に左右方向の磁界が形成されているコイル6には、これと直交する上下方向の力がはたらくため、コイル6及びこれが装着固定されたキャリア1が上または下方向へ移動して、オートフォーカス動作が行われ、キャリア1に装着されたレンズの焦点が調整される。
また、コイル6への電流を遮断した場合には、上下面の上ばね4や下ばね5の付勢力によってキャリア1が押圧され、上下面に弾接した上ばね4と下ばね5によって、キャリア1が所定位置に保持されるように構成されている。
なお、以上のようなレンズアクチュエータにおいては、図8に示したように、各構成部品の寸法ばらつきや組立て時のずれ等によって、コイル6が磁石8やヨーク7に当接し、コイル6の上下動に支障をきたさないように、空隙Lが設けられているが、この0.2mm前後の空隙Lはコイル6の内周側と外周側の両方に設けられており、さらにヨーク7の内周側の厚さも加わるため、径方向全体では1mm前後の寸法が必要となっている。
また、コイル6が上下動するため、コイル6の両端にはこの分の弛みをもたせる必要があり、さらに、これを弛ませた状態で断線等が生じないように電極9に半田付けする必要もあるため、コイル6の端末処理や組立てに手間がかかると共に、動作を繰返すとこれらの接続が不安定になることも生じる場合があるものであった。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
特開2004−280031号公報
しかしながら、上記従来のレンズアクチュエータにおいては、コイル6が上下動するため、コイル6の両側に空隙Lが必要となり、全体の小型化を図ることが困難であると共に、コイル6の端末処理や組立てにも時間を要するという課題があった。
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、小型化が図れ、動作の確実なレンズアクチュエータを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
本発明の請求項1に記載の発明は、キャリアに磁石を装着すると共に、キャリア外周または内周に配置されたヨークにコイルを装着し、この磁石とコイルを所定の空隙で対向配置してレンズアクチュエータを構成したものであり、上下動する磁石に必要な空隙がコイルとの間のみですむため、全体の小型化が図れると共に、コイルは上下動せず固定されているため、安定した接続が可能となり、動作の確実なレンズアクチュエータを得ることができるという作用を有する。
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、磁石の上下面に磁性体を設けたものであり、磁性体によって磁石の側面方向への漏れ磁束を少なくできるため、強い電磁力で磁石の上下動を行うことができるという作用を有する。
請求項3に記載の発明は、請求項1記載の発明において、コイルを上下に配列した上下コイルで形成すると共に、これらの間に間隙を設けたものであり、間隙によってコイル内を上下方向に通る磁束が少なくなるため、コイルを直交して通過しヨークに流れる磁束が増加し、磁石を確実に動作させることができるという作用を有する。
以上のように本発明によれば、小型化が図れ、動作の確実なレンズアクチュエータを実現することができるという有利な効果が得られる。
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図5を用いて説明する。
(実施の形態)
図1は本発明の一実施の形態によるレンズアクチュエータの断面図、図2は同分解斜視図であり、同図において、11は略円筒状でガラス入りポリカーボネート等の絶縁樹脂製のキャリア、12はポリブチレンテレフタレート等の絶縁樹脂製の上カバー、13は同じく絶縁樹脂製のケースで、キャリア11の中空部にはレンズ(図示せず)が装着されると共に、ケース13とこの上面を覆う上カバー12の間に、キャリア11が上下動可能に収納されている。
図1は本発明の一実施の形態によるレンズアクチュエータの断面図、図2は同分解斜視図であり、同図において、11は略円筒状でガラス入りポリカーボネート等の絶縁樹脂製のキャリア、12はポリブチレンテレフタレート等の絶縁樹脂製の上カバー、13は同じく絶縁樹脂製のケースで、キャリア11の中空部にはレンズ(図示せず)が装着されると共に、ケース13とこの上面を覆う上カバー12の間に、キャリア11が上下動可能に収納されている。
そして、14は鋼や銅合金等の薄板金属製の上ばね、15は同じく下ばねで、上ばね14が上カバー12下面とキャリア11上面の間に、下ばね15がキャリア11下面とケース13下面の下カバー16の間に、各々やや撓んだ状態で装着され、この上下面に弾接した上ばね14と下ばね15によって、キャリア11が所定位置に保持されている。
また、17は絶縁樹脂で被覆された銅合金線が略円環状に巻回された上コイル、18は同じく下コイル、19は略円弧状で鉄等の複数のヨークで、上コイル17と下コイル18は逆方向に巻回されると共に、上コイル17下端と下コイル18上端が所定の間隙を空けて接続され、キャリア11外周に配置されたヨーク19内周に、接着等によって貼付装着されている。
さらに、20は略リング状でネオジウム系等の磁石、21は略リング状で鉄等の上磁性体、22は同じく下磁性体で、上下面に上磁性体21と下磁性体22を装着した磁石20が、鍔部11Aに載置されてキャリア11外周に装着固定されている。
そして、この対向配置された磁石20と上下コイル17、18によって、図3の部分側面図に示すように、磁石20から上磁性体21、上コイル17、ヨーク19、下コイル18、下磁性体22を経路とした磁路が形成されると共に、磁石20と上下コイル17、18の間には、磁石20を上下方向へ移動させるための0.2mm前後の空隙Lが設けられている。
また、上コイル17上端と下コイル18下端が銅合金等の複数の電極23に半田付け等によって接続されると共に、この電極23下端がケース13底面から外方へ突出して、レンズアクチュエータが構成されている。
そして、このように構成されたレンズアクチュエータが、カメラや携帯電話等の電子機器に装着されると共に、複数の電極23が機器の電子回路(図示せず)に接続される。
以上の構成において、機器の押釦(図示せず)等を操作すると、電子回路から電極23に電圧が印加されて、図3に示したような磁路が形成された上下コイル17、18に電流が流れ、磁石20にはこれと直交する上下方向の電磁力がはたらくため、磁石20及びこれが装着固定されたキャリア11が上または下方向へ移動して、オートフォーカス動作が行われ、キャリア11に装着されたレンズの焦点が調整される。
また、上下コイル17、18への電流を遮断した場合には、上下面の上ばね14または下ばね15の付勢力によってキャリア11が押圧されて移動し、上下面に弾接した上ばね14と下ばね15によって、キャリア11が所定位置に保持されるように構成されている。
なお、この時、各構成部品の寸法ばらつきや組立て時のずれ等によって、磁石20が他の構成部品に当接することを防ぐための空隙Lは、図3に示したように、上下動する磁石20がキャリア11外周に装着固定されているため、対向配置された上下コイル17、18との間、つまり、磁石20外周と上下コイル17、18内周に各0.2mm前後ずつ設けるだけとなっている。
すなわち、上下動する磁石20に必要な空隙Lが、上下コイル17、18との外周側のみですむため、この分だけ径方向全体の小型化を容易に図ることが可能なように構成されている。
また、上下コイル17、18は上下動せず固定されているため、これらの両端に弛みをもたせる必要もなく、端末処理や電極23への半田付けも容易に行うことができると共に、動作を繰返した場合でも、安定した接続が保たれ、キャリア11の確実な動作が行えるようになっている。
さらに、磁石20の上下面に上磁性体21と下磁性体22を設けることによって、これらの磁性体により磁石20の上下面からの外周や内周方向への漏れ磁束を少なくできるため、強い電磁力で磁石20の上下動を行うことが可能なようになっている。
なお、図1や図3に示したように、上磁性体21や下磁性体22を磁石20よりもやや小さくし、磁石20上下面の内周側を露出することで、図3に破線で示すような、磁石20の内周側への漏れ磁束を減少させ、上下コイル17、18方向への磁束を増加させることができる。
そして、コイルを上下に配列した上下コイル17、18で形成すると共に、上コイル17下端と下コイル18上端の間に所定の間隙を設けることによって、上下コイル17、18内を上下方向に通る漏れ磁束が少なくなるため、上下コイル17、18を直交して通過しヨーク19に流れる磁束が増加し、磁石20を確実に動作させることができる。
また、図4の部分側面図に示すように、上磁性体21や下磁性体22を磁石20の外周側に突出させることで、この分だけ径方向の寸法は大きくはなるが、破線で示すような、磁石20の外周側への漏れ磁束を減少させ、上下コイル17、18を直交しヨーク19に流れる磁束を増加させることも可能となる。
さらに、図5の部分側面図に示すように、磁石20の上下面に磁石24を装着し、縦横着磁方向の異なる3つの磁石から形成された、所謂ハルバッハ型の磁石配置とすれば、より強い電磁力を得ることができる。
このように本実施の形態によれば、キャリア11に磁石20を装着すると共に、キャリア11外周に配置されたヨーク19に上下コイル17、18を装着し、この磁石20と上下コイル17、18を所定の空隙Lで対向配置することによって、上下動する磁石20に必要な空隙が上下コイル17、18との間のみですむため、全体の小型化が図れると共に、上下コイル17、18は上下動せず固定されているため、安定した接続が可能となり、動作の確実なレンズアクチュエータを得ることができるものである。
なお、以上の説明では、キャリア11外周にヨーク19を配置し、キャリア11外周に磁石20を、キャリア11内周に上下コイル17、18を各々装着した構成について説明したが、構造はやや複雑になるが、キャリア11内周にヨーク19を配置し、これらに各々磁石20やコイルを装着した構成としても、本発明の実施は可能である。
本発明によるレンズアクチュエータは小型化が図れ、動作の確実なものが得られ、主にカメラや携帯電話等のアクチュエータとして有用である。
11 キャリア
11A 鍔部
12 上カバー
13 ケース
14 上ばね
15 下ばね
16 下カバー
17 上コイル
18 下コイル
19 ヨーク
20 磁石
21 上磁性体
22 下磁性体
23 電極
24 磁石
11A 鍔部
12 上カバー
13 ケース
14 上ばね
15 下ばね
16 下カバー
17 上コイル
18 下コイル
19 ヨーク
20 磁石
21 上磁性体
22 下磁性体
23 電極
24 磁石
Claims (3)
- 略円筒状で中空部にレンズが装着されるキャリアと、このキャリアの上下面に弾接した複数のばねと、上記キャリア外周または内周に配置されたヨークからなり、上記キャリアに磁石を装着すると共に、上記ヨークにコイルを装着し、この磁石とコイルを所定の空隙で対向配置したレンズアクチュエータ。
- 磁石の上下面に磁性体を設けた請求項1記載のレンズアクチュエータ。
- コイルを上下に配列した上下コイルで形成すると共に、これらの間に間隙を設けた請求項1記載のレンズアクチュエータ。
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