JP2008032768A - レンズアクチュエータ - Google Patents

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、大きな移動量が得られ、小型化の可能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外周に配置されたヨークを内ヨーク１８と外ヨーク１９から形成すると共に、この内ヨーク１８と外ヨーク１９の間にコイル１７と磁石２０を上下に配設することによって、内ヨーク１８と外ヨーク１９の対向面全体に磁界が形成され、コイル１７を上下方向へ移動する強い電磁力が得られるため、キャリア１１の移動量を大きくすることができると共に、コイル１７と磁石２０を上下に配設することによって、全体の小径化が図れ、小型化の可能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、レンズアクチュエータ等を用いて、レンズのオートフォーカス動作を行うカメラや携帯電話が増えており、移動量が大きく、小型化を図れる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の外壁部７Ｃの内側壁に貼付され、例えば図８の部分側面図に示すように、磁石８内周の空隙Ｌ、内壁部７Ａ、上面部７Ｂ、外壁部７Ｃを経路とした磁路が形成されると共に、磁石８内周と内壁部７Ａの間の空隙Ｌにはコイル６が配置されている。

また、コイル６の両端が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または下ばね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、この時、図８に示したように、コイル６の周囲には左右方向の磁界が形成され、コイル６と対向した磁石８の中央部には強い磁力がはたらいているが、コイル６上方にはヨーク７の上面部７Ｂが形成されており、この上面部７Ｂとコイル６上面との間の空隙Ｌの左右方向の磁力は弱いため、この箇所のコイル６を上下方向へ移動させる力も弱いものとなっている。

したがって、実際には、強い磁力でコイル６を上下方向へ移動する力は磁石８の中央部でしか得られず、コイル６つまりキャリア１の移動距離を大きくするためには、磁石８の高さを大きくする必要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、ヨーク７には内壁部７Ａと外壁部７Ｃを連結する上面部７Ｂが形成され、この上面部７Ｂとコイル６上面との間の左右方向の磁力が弱くなってしまい、キャリア１の大きな移動距離を得るには、磁石８を大きくする必要があるため、全体の小型化を図ることが困難であ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、大きな移動量が得られ、小型化の可能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、キャリア外周に配置されたヨークを内ヨークと外ヨークから形成すると共に、この内ヨークと外ヨークの間にコイルと磁石を上下に配設してレンズアクチュエータを構成したものであり、内ヨークと外ヨークの対向面全体に左右方向の磁界が形成され、コイルを上下方向へ移動する強い電磁力が得られるため、キャリアの移動量を大きくすることができると共に、コイルと磁石を上下に配設することによって、全体の小径化が図れ、小型化の可能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、内ヨークと外ヨークを同じ高さに形成したものであり、内ヨークと外ヨークの対向面全体に強い磁力が得られ、キャリアの大きな移動量を得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、大きな移動量が得られ、小型化の可能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。

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コイル、１８は略円筒状で鉄等の内ヨーク、１９は略円弧状で鉄等の複数の外ヨークで、コイル１７がキャリア１１外周上方の鍔部１１Ａに装着固定されると共に、内ヨーク１８がキャリア１１外周に、外ヨーク１９がさらにその外周に、コイル１７を覆うように各々対向配置されている。

さらに、２０はネオジウム系等で略円弧状の複数の磁石で、この磁石２０が内ヨーク１８と外ヨーク１９の側壁下方に貼付され、内ヨーク１８と外ヨーク１９の間にコイル１７と磁石２０が上下に対向配設されることによって、例えば図３の部分側面図に示すように、内ヨーク１８と外ヨーク１９の間には、磁石２０から内ヨーク１８、空隙Ｌ、外ヨーク１９を磁路とした、コイル１７を通る左右方向の磁界が形成されている。

また、コイル１７の両端が銅合金等の複数の電極２１に半田付け等によって接続されると共に、この電極２１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２１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２１に電圧が印加されてコイル１７に電流が流れ、図３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１７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１７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、コイル１７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、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、図３に示したように、コイル１７の周囲には左右方向の磁界が形成され、コイル１７の高さ方向のほぼすべて、さらにはコイル１７下面と磁石２０上面との間の空隙Ｌにも強い磁力がはたらいているため、コイル１７を強い力で上下方向へ移動させることができるようになっている。

つまり、内ヨーク１８と外ヨーク１９の対向面の空隙Ｌ全体に磁界が形成され、コイル１７を上下方向へ移動する強い電磁力が得られるため、所定の大きさの磁石２０を用いても、キャリア１１を大きく確実に移動させることができるように構成されている。

さらに、内ヨーク１８と外ヨーク１９の間に、コイル１７と磁石２０が上下に配設されているため、全体の直径方向の寸法を小さくし、小型化を図れるようになっている。

また、以上のように内ヨーク１８と外ヨーク１９の高さが異なる場合、図３に示すように、内ヨーク１８上方から外ヨーク１９上方へ斜め方向の磁束が生じるが、図４の部分側面図に示すように、内ヨーク１８と外ヨーク２２を同じ高さに形成すれば、このような磁束のロスがなくなり、内ヨーク１８と外ヨーク２２の対向面全体に強い磁力を得ることができる。

そして、加工はやや困難になるが、図５（ａ）の部分側面図に示すように、内ヨーク１８や外ヨーク２２の上端に、傾斜部１８Ａや２２Ａを設けることによって、上面からの磁束の漏れを少なくすることができる。

また、図５（ｂ）に示すように、内ヨーク１８または外ヨーク２２の上端に折曲部２２Ｂを設け、上面開口部を覆うことによって、内ヨーク１８と外ヨーク２２間の空隙Ｌ内の上方と下方の磁束密度の差をなくし、均一な磁束密度とすることができる。

さらに、図５（ｃ）に示すように、内ヨーク１８と外ヨーク２２の径方向の厚さを、各々の直径寸法に応じて変化させ、厚さは異なるが体積は同じに形成して、磁束量を均一化することも可能である。

このように本実施の形態によれば、キャリア１１外周に配置されたヨークを内ヨーク１８と外ヨーク１９から形成すると共に、この内ヨーク１８と外ヨーク１９の間にコイル１７と磁石２０を上下に配設することによって、内ヨーク１８と外ヨーク１９の対向面全体に磁界が形成され、コイル１７を上下方向へ移動する強い電磁力が得られるため、キャリア１１の移動量を大きくすることができると共に、コイル１７と磁石２０を上下に配設することによって、全体の小径化が図れ、小型化の可能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。

また、内ヨーク１８と外ヨーク２２を同じ高さに形成することによって、内ヨーク１８と外ヨーク２２の対向面全体に強い磁力が得られ、キャリア１１の大きな移動量を得ることができる。

本発明によるレンズアクチュエータは大きな移動量が得られ、小型化の可能なものが得られ、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。

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 同分解斜視図 同部分側面図 同他の形態による部分側面図 同他の形態による部分側面図 従来のレンズアクチュエータの断面図 同分解斜視図 同部分側面図

符号の説明

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 コイル
１８ 内ヨーク
１８Ａ，２２Ａ 傾斜部
１９，２２ 外ヨーク
２０ 磁石
２１ 電極
２２Ｂ 折曲部

Claims (2)

1. 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、上記キャリア外周に装着されたコイルと、上記キャリア外周に配置されたヨークと、このヨークに貼付された磁石からなり、上記ヨークを内ヨークと外ヨークから形成すると共に、この内ヨークと外ヨークの間に上記コイルと磁石を上下に配設したレンズアクチュエータ。
2. 内ヨークと外ヨークを同じ高さに形成した請求項１記載のレンズアクチュエータ。

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