JP3130818U - マイクロレンズ多段式焦点合わせ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】小型、構造簡単なマイクロレンズ多段式焦点合わせ構造の提供。
【解決手段】一種のマイクロレンズ多段式焦点合わせ構造、主に複数の磁気素子と一つのコイルを備えた台座を有する。該コイルは台座の周囲を覆い、該磁気素子は台座の前後部にそれぞれ設ける。複数の磁気誘導素子はそれぞれ磁気素子の前後部に一定距離を置いて設ける。複数の磁気部は該コイルの外周に一定距離を置いて設ける。コイルは通電により磁場を形成した後、磁気部と反発効果を発生し、台座を前後に移動させ、磁気素子と磁気誘導素子とを吸着して、焦点合わせ効果を実現する。焦点合わせ動作完了後、電源を切って、省電力と低パワーの効果を有する。
【選択図】図２

Description

本考案はマイクロレンズ多段式焦点合わせ構造、特に一種の省電力、低パワーのマイクロレンズ自動焦点合わせ機構に関わるものである。

科学技術の進歩につれて、デジタルカメラの体積が小さくなる一方、携帯電話もほとんどデジタルカメラの機能を備えている。これらは撮像レンズのマイクロ化ともに、マイクロレンズ内部に多種の自動焦点合わせ機構より実現したものである。現在、もっとも使われているものはボイスコイルモータ(VCM)、体積が小さく、省電力、作動移動が精確、廉価などの長所から、マイクロレンズ自動焦点合わせのような短距離駆動に適している。

図１は、公知技術のマイクロレンズに使用されたボイスコイルモータ焦点合わせ駆動機構の分解概略図である。そのうち、焦点合わせ駆動機構は上部蓋１０、下部蓋１１及び外部フレーム１２を有する。該外部フレーム１２内側の周辺に四つの磁石１３をそれぞれ装入する。レンズブラケット１４の内面にねじ山を設け、レンズ１５をねじ込んだ後支えておく、該レンズブラケット１４の外周面にコイル１６を装入する。さらに、該レンズブラケット１４は該外部フレーム１２内部に備える四つの磁石１３の中心部に自在して設け、該コイル１６は通電により、磁場の極性を発生し、該四つの磁石１３と反発又は吸着動作により、該レンズブラケット１４を駆動して、焦点合わせるためにレンズを移動する。該レンズブラケット１４は上下それぞれに備えたばね片１７により、該四つの磁石１３の中心部にて支えておく、該コイル１６は通電した後、該コイル１６は電流の磁場作用により、該磁石１３と反発力を引き起し、該ばね片１７より、該レンズラケット１４を駆動して、前後に移動させる。しかしながら、この種の構造は体積が大きく、レンズの焦点合わせ動作に省電力機能がないため、消費電力が大きい。

本考案者は公知技術の駆動構造の問題点を鑑みて、鋭意に研究と改良した結果、体積はより小さく、構造がより単純、より省電力、一種の理想なマイクロレンズ多段式焦点合わせ駆動機構を考案した。

一種の省電力と低パワーのマイクロレンズ多段式焦点合わせ駆動機構を提供することを本考案の主な目的である。

前記の目的を達成するため、本考案のマイクロレンズ多段式焦点合わせ機構の焦点合わせ駆動機構は、主に複数の磁気素子と一つのコイルを備えた台座を有する。該コイルは台座の周囲を覆い、該磁気素子は該台座の前後部にそれぞれ設ける。複数の磁気誘導素子はそれぞれ磁気素子の前後部に一定距離を置いて設ける。複数の磁気部は該コイルの外周に一定距離を置いて設ける。コイルは通電により磁場を形成した後、磁気部と反発効果を発生し、台座を前後に移動させ、磁気素子と磁気誘導素子とを吸着させる。

請求項１の考案は、以下の焦点合わせ駆動機構を備えた、
複数の磁気素子とコイルを備えた台座、該コイルは該台座の周囲に覆い、該磁気素子は該台座の前後部にそれぞれ設ける、
複数の磁気誘導素子はそれぞれ該磁気素子の前後部に一定距離を置いて設ける、
複数の磁気部は該台座のコイル外周部に一定距離を置いて設ける、
コイルは通電により磁場を形成した後、磁気部と反発効果を発生し、台座を前後に移動させ、磁気素子と磁気誘導素子とを吸着させることを特徴とするマイクロレンズ多段式焦点合わせ機構としている。
請求項２の考案は、該磁気部はフレームの周りに設け、該フレームの中心部は該台座に設けることを特徴とする請求項１記載のマイクロレンズ多段式焦点合わせ機構としている。
請求項３の考案は、該台座にレンズを設けることを特徴とする請求項１記載のマイクロレンズ多段式焦点合わせ機構としている。
請求項４の考案は、該焦点合わせ駆動機構はさらに、複数の弾性素子を該磁気誘導素子と該磁気素子との間に設けることを特徴とする請求項１記載のマイクロレンズ多段式焦点合わせ機構としている。
請求項５の考案は、該弾性素子は導電部材であることを特徴とする請求項４記載のマイクロレンズ多段式焦点合わせ機構としている。

本考案は一種の省電力と低パワーのマイクロレンズ多段式焦点合わせ駆動機構を提供する。

図２は、本考案のマイクロレンズ多段式焦点合わせ駆動機構の立体分解図である。本考案の焦点合わせ駆動機構２０は、台座２１、複数の磁気誘導素子２２、複数の磁気部２３、一つのフレーム２４、前蓋２５、底蓋２６、及びハウジング２７を含まれる。そのうち、該台座２１に複数の磁気素子２８、一つのコイル２９、及びレンズ３０を設ける。該台座２１はフレーム２４の中心部に設け、該レンズ３０は台座２１の中心部に設け、該コイル２９は台座２１の周囲を覆い、該磁気素子２８はフレーム２４に設け、台座２１の前後部にそれぞれ１枚を取り付ける。

該磁気誘導素子２２はそれぞれ前蓋２５と底蓋２６に取付け、磁気素子２８の前後部に設けて、互いに吸着や反発しない一定距離を維持する。該磁気部２３は該フレーム２４の周囲に取付け、コイル２９の外周部に一定距離を置いて、電場効果の発生距離を維持する。該ハウジング２７により前記すべての構成部品を覆う。ただし、レンズ３０は必要に応じて、露出しても良い。

図３は図２の作動態様の断面概略図である。コイル２９は通電により磁場発生後、磁気部２３の磁場と反発又は吸着効果を引き起し、台座２１を移動させ、磁気素子２８と磁気誘導素子２２と吸着させる。

正電気の電流はコイル２９を通過したとき、磁気により台座２１を前側へ(矢印６０の方向)移動させ、磁気素子２８と磁気誘導素子２２と吸着することにより、レンズ３０を安定させる。負電気の電流はコイル２９を通過したとき、磁気により台座２１を後側へ(矢印６１の方向)移動させ、磁気素子２８と磁気誘導素子２２と吸着することにより、焦点合わせ動作を行い、マイクロレンズは２段式駆動により焦点を合わせる。

図４はもう一つの実施例における多段式焦点合わせ機構である。該焦点合わせ駆動機構４０は台座４１、複数の磁気誘導素子４２、複数の磁気部４３、一つのフレーム４４、前蓋４５、底蓋４６、ハウジング４７及び複数の弾性素子４８を有する。そのうち、該台座４１は複数の磁気素子４９、一つのコイル５０及びレンズ５１を有する。該台座４１はフレーム４４の中心部に設け、該レンズ５１は台座４１の中心部に設け、該コイル５０は台座４１の周囲を覆い、該磁気素子４９はフレーム４４に設け、台座４１の前後部にそれぞれ１枚を設ける。

そのうち、該磁気誘導素子４２は前蓋４５と底蓋４６にそれぞれ設け、磁気素子４９と弾性素子４８の前後部にそれぞれ取り付けて、吸着又は反発しない一定距離を置く。該磁気部４３はフレーム４４の周りに設け、コイル５０の外周面に電場効果の発生距離を維持する。

該弾性素子４８は導電部材を使用し、フレーム４４の前後部に設け、磁気誘導素子４２と磁気素子４９との間に取り付ける。さらに、該ハウジング４７により前記すべての構成部品を覆う。ただし、レンズ５１は必要に応じて、露出しても良い。

図５は、図４の作動態様の断面概略図である。コイル５０は通電により磁場発生後、磁気部４３の磁場と反発又は吸着効果を引き起し、台座４１を移動させ、磁気素子４９と磁気誘導素子４２と吸着させる。さらに、該弾性素子４８はコイル５０と導通回路を形成し、台座４１を任意位置に固定する。

正電気の電流はコイル５０を通過したとき、磁気により台座４１を前側へ(矢印６２の方向)移動させ、磁気素子４９と磁気誘導素子４２と吸着することにより、レンズ５１を安定させる。負電気の電流はコイル５０を通過したとき、磁気により台座４１を後側へ(矢印６３の方向)移動させ、弾性素子４８の弾力により、任意位置に移動できる。さらに、負電気の電流はコイル５０を通過したとき、磁気により台座４１を後側へ(矢印６３の方向)移動させ、磁気素子４９と磁気誘導素子４２と吸着することにより、焦点合わせ動作を行い、マイクロレンズの焦点合わせは弾性素子４８により、３段式焦点合わせを実現する。

前記の説明により、本考案のマイクロレンズ多段式焦点合わせ構造の台座２１、４１の前後部とも磁気部品より構成するため、磁気不足により、振れて脱落の問題を発生しない。一方、台座２１、４１は磁気素子２８、４９と合わせて、フレーム２４、４４に固定するため、摩擦による粉塵発生問題がない。さらに、各段の焦点合わせ動作完了後、電源を切って、省電力と低パワーの効果を実現する。

公知技術のマイクロレンズに使用されたボイスコイルモータ焦点合わせ駆動機構の分解概略図である。 本考案のマイクロレンズ多段式焦点合わせ駆動機構の立体分解図である。 図２の作動態様の断面概略図である。 本考案もう一つの実施例の立体分解図である。 図４の作動態様の断面概略図である。

符号の説明

１０ 上部蓋
１１ 下部蓋
１２ 外部フレーム
１３ 四つの磁石
１４ レンズブラケット
１５ レンズ
１６ コイル
１７ ばね片
２０、４０ 焦点合わせ駆動機構
２１、４１ 台座
２２、４２ 磁気誘導素子
２３、４３ 磁気部
２４、４４ フレーム
２５、４５ 前蓋
２６、４６ 底蓋
２７、４７ ハウジング
２８、４９ 磁気素子
２９、５０ コイル
３０、５１ レンズ
４８ 弾性素子

Claims (5)

1. 以下の焦点合わせ駆動機構を備えた、
   複数の磁気素子とコイルを備えた台座、該コイルは該台座の周囲に覆い、該磁気素子は該台座の前後部にそれぞれ設ける、
   複数の磁気誘導素子はそれぞれ該磁気素子の前後部に一定距離を置いて設ける、
   複数の磁気部は該台座のコイル外周部に一定距離を置いて設ける、
   コイルは通電により磁場を形成した後、磁気部と反発効果を発生し、台座を前後に移動させ、磁気素子と磁気誘導素子とを吸着させることを特徴とするマイクロレンズ多段式焦点合わせ構造。
2. 該磁気部はフレームの周りに設け、該フレームの中心部は該台座に設けることを特徴とする請求項１記載のマイクロレンズ多段式焦点合わせ構造。
3. 該台座にレンズを設けることを特徴とする請求項１記載のマイクロレンズ多段式焦点合わせ構造。
4. 該焦点合わせ駆動機構はさらに、複数の弾性素子を該磁気誘導素子と該磁気素子との間に設けることを特徴とする請求項１記載のマイクロレンズ多段式焦点合わせ構造。
5. 該弾性素子は導電部材であることを特徴とする請求項４記載のマイクロレンズ多段式焦点合わせ構造。

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