JP4626346B2 - オートフォーカス用アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、オートフォーカス用アクチュエータに関し、さらに詳しくは、デジタルカメラや携帯電話などのカメラ付き小型電子機器に用いることができるオートフォーカス用アクチュエータに関する。

デジタルカメラなどにおいて、オートフォーカスおよびズームを目的として、コイルに流れる電流により発生する磁界と、永久磁石による磁界との相互作用によって、光軸方向にレンズを移動させることができるアクチュエータが使用されている。また、最近では、携帯電話に搭載されているカメラも、撮像素子の画素数が１００万画素以上のメガピクセル化するに伴い、オートフォーカス機能が要求されるようになってきている。

従来のオートフォーカス用アクチュエータとしては、特許文献１に開示されているようなものが知られている。従来のオートフォーカス用アクチュエータ１００は、図１９に示されるように、コの字形円筒形状のヨーク１３０と、ヨーク１３０の外壁内面１３２に取り付けられる永久磁石１４０と、中央位置にレンズ組立体１０５を備えるホルダ１１０（キャリア）と、ホルダ１１０に装着されるコイル１２０と、ヨーク１３０が装着されるベース１８５と、ベース１８５を支えるフレーム１８０と、ホルダ１１０を支持する２個の板バネ１６０Ｕ、１６０Ｌとを備える。ホルダ１１０は、ヨーク１３０の内筒部１３１によって形成される挿通孔に挿入されている。また、２個の板バネ１６０Ｕ、１６０Ｌは同一品がホルダ１１０を上下から挟んで支持するように配置する。また、２個の板バネ１６０Ｕ、１６０Ｌは、コイル１２０の給電経路として機能を有する。コイル１２０に印加する電流値と２個の板バネ１６０Ｕ、１６０Ｌの復元力との釣り合いによってホルダ１１０に装着されたレンズ組立体１０５の移動量を制御することができる。

携帯電話に搭載されるオートフォーカス用アクチュエータの外形寸法は、例えば、縦約１０ｍｍ、横約１０ｍｍ、厚さ約５ｍｍである。

特開2004-280031

上記従来のオートフォーカス用アクチュエータ１００では、ホルダ１１０とヨーク１３０の内筒部１３１とが接触すると精度のよいレンズの移動を実現できなくなるという問題がある。

また、上記問題点を解決するために、ホルダ１１０とヨークと１３０の内筒部１３１が接触しないように、ホルダ１１０とヨーク１３０の内筒部１３１との間隔を大きくすると、オートフォーカス用アクチュエータ１００の耐衝撃性が低下するという問題もある。

例えば、携帯電話が使用される高さから落とした場合に、十分な耐衝撃性を確保するためには、ホルダ１１０とヨーク１３０の内筒部１３１との間隔を０．１ｍｍ程度にする必要がある。

本発明は、これらの問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、耐衝撃性を向上させるためにホルダとヨークとの間隔をできるだけ小さくしても、ホルダとヨークとが接触していないことを容易に確認できるオートフォーカス用アクチュエータを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のオートフォーカス用アクチュエータは、
一端にレンズが取り付けられる筒状部と該筒状部の他端の外周に設けられたフランジ部とを有するホルダと、
前記ホルダの筒状部の周囲に位置するように前記フランジ部に固定されたコイルと、
前記ホルダの筒状部が挿通する挿通孔をなす内筒部と、該内筒部の外側に所定間隔をおいて設けられた外筒部とを有し、前記内筒部と前記外筒部の前記ホルダのフランジ部と反対側の端部を一体に連結してなるとともに、前記所定間隔のスペースに前記コイルを収容するように構成されたヨークと、
前記ヨークの外筒部の内周面の磁石取付面に前記コイルと間隔を置いて対向するように配置された永久磁石と、
前記ホルダの筒状部の光軸方向両側に設けられ、前記ホルダを径方向に位置決めした状態で光軸方向に変位可能に支持する一対の板バネと、
前記ヨークの内筒部から突出した状態にある前記筒状部の一端の外周に、前記板バネを前記ホルダとの間で挟持するように取り付けられる略リング状のストッパとを備え、前記コイルに通電することにより、前記レンズ組立体と一体となったホルダを光軸方向に位置調節可能にするオートフォーカス用アクチュエータであって、
前記ヨークの内筒部の内周面と前記ホルダの筒状部の外周面との間隔を確認するために、前記フランジ部および前記ストッパの所定の位置に光が通過する光通過部を形成したことを特徴とする。

以上のような構成を有するオートフォーカス用アクチュエータによれば、設計通りにオートフォーカス用アクチュエータが組み立てられた場合、フランジ部およびストッパに形成された光通過部を通して、ヨークの内筒部とホルダの筒状部との間を光が透過する。これにより、オートフォーカス用アクチュエータが組み立てられた状態で、光通過部の光の通過を確認することによって、ヨークの内筒部とホルダの筒状部とが接触しているかどうかを容易に調べることができる。

また、本発明のオートフォーカス用アクチュエータでは、前記光通過部は、前記フランジ部および前記ストッパを貫通する穴からなることが好ましい。

これにより、光が遮蔽されることなく光通過部を通過することによって、ヨークの内筒部とホルダの筒状部とが接触の確認精度を向上させることができる。

また、本発明のオートフォーカス用アクチュエータでは、前記光通過部は、前記フランジ部および前記ストッパを貫通する穴からなり、該穴が光透過性材料で封止されることが好ましい。

これにより、光が光通過部を通過するとともに、オートフォーカス用アクチュエータ内部に光通過部から埃、水等が進入することを防ぐことができる。

本発明のオートフォーカス用アクチュエータでは、前記光通過部は、前記フランジ部およびストッパに一体に形成され、光が透過する薄肉膜からなることが好ましい。

これにより、光が光通過部を通過するとともにオートフォーカス用アクチュエータ内部に光通過部から埃、水等が進入することを防ぐことができる。さらに、従来の工程を増やすことなく、光通過部である薄肉膜を有するホルダおよびストッパを一体成型で作ることができる。

さらに、本発明のオートフォーカス用アクチュエータでは、前記筒状部の外周面には、前記筒状部の軸方向に延びる突起が形成されており、該突起および前記内筒部の内周面は、前記光通過部内に見えるように配置されることが好ましい。

これにより、オートフォーカス用アクチュエータが組み立てられた状態で、突起の先端付近の光の通過を確認することによって、ヨークの内筒部とホルダの筒状部とが接触しているかどうかを容易に調べることができる。

また、本発明のオートフォーカス用アクチュエータでは、前記光通過部および前記突起は、前記筒状部の周方向に等間隔に少なくとも３個形成されていることが好ましい。

これにより、少なくとも３個の位置でヨークの内筒部の内周面とホルダの筒状部の外周面との間隔を見ることができ、ヨークの内筒部とホルダの筒状部との接触の確認精度を向上させることができる。

また、本発明のオートフォーカス用アクチュエータでは、前記フランジ部の光通過部および前記ストッパの光通過部は、光軸方向に互いに対向する位置に形成されていることが好ましい。

これにより、フランジ部側およびストッパ側の両方から、ヨークの内筒部の内周面とホルダの筒状部の外周面との間隔を見ることができ、ヨークとホルダとの接触の確認精度を向上させることができる。

また、本発明のオートフォーカス用アクチュエータでは、前記光通過部は、前記フランジ部および前記ストッパの周方向に長軸が湾曲する長円形状を有することが好ましい。

これにより、フランジ部およびストッパの強度を下げることなく、内筒部の内周面と筒状部の外筒部との接触を確認できる範囲を効率よく広げることができる。

上述したおよびその他の本発明の構成、作用および効果は、図面を参照して行う以下の基本構成および好適実施形態の説明からより明らかとなるであろう。

以下、添付図面に基づいて、先ず、本発明が適用可能で、本発明者によって提案されたオートフォーカス用アクチュエータの基本構成について説明する。

図１は、本発明のオートフォーカス用アクチュエータの外観の斜視図である。図２は、図１に示すオートフォーカス用アクチュエータの分解斜視図である。図３は、図１に示すオートフォーカス用アクチュエータの断面概略図である。

オートフォーカス用アクチュエータの基本構成は、図１、図２および図３に示すように、一端にレンズ組立体５が取り付けられる筒状部１１とその筒状部１１の他端の外周に設けられたフランジ部１２とを有するホルダ１０と；ホルダ１０のフランジ部１２に、筒状部１１の周囲に間隔をおいて設けられたコイル２０と；ホルダ１０の筒状部１１が挿通する挿通孔３５を有する内筒部３１と、内筒部３１の外側に所定間隔をおいて設けられた外筒部３２と、内筒部３１および外筒部３２のホルダ１０のフランジ部１２と反対側の端部が一体に連結する連結部３４とを有し、内筒部３１と外筒部３２との間にある所定間隔のスペースにコイル２０を収容するように構成された円形状のヨーク３０と；円形状のヨーク３０の外筒部３２の内周面の磁石取付面３３にコイル２０と間隔を置いて対向するように配置された複数の永久磁石４０と；永久磁石４０の円形状のヨーク３０の連結部３４と反対側の面に当接した状態で、永久磁石４０を連結するように配置された磁性部材５０と；ホルダ１０の筒状部１１の光軸方向両側に設けられ、ホルダ１０を径方向に位置決めした状態で光軸方向に変位可能に支持する上側板バネ６０Ｕおよび下側板バネ６０Ｌからなる一対の板バネ６０と；上側板バネ６０Ｕを、ホルダ１０との間で挟持するように、ホルダ１０と嵌合するストッパ７０と；ストッパ７０および下側板バネ６０Ｌのそれぞれの光軸方向外側に設けられ、板バネ６０をヨーク３０の光軸方向両端面との間でそれぞれ挟持するとともに、少なくともホルダ１０に取り付けられるレンズ組立体５に対応する部分にそれぞれ開口８０ａ、８５ａを有する一対の支持枠をなすカバー８０およびベース８５と；下側板バネ６０Ｌとベース８５との間に、コイル２０に電力を供給するために設けられたシート状電極９０と；から構成されている。

以下、各構成部材の詳細について説明する。なお、本明細書においては、上及び下の文言を適宜使用するが、各部材の説明において、図２に示す矢印の向きを上方向とし、この矢印の逆の向きを下方向とする。

ホルダ１０は、合成樹脂からなる成型品であり、図２に示すように一端（上端）にレンズ組立体５が取り付けられる円筒状の筒状部１１とその筒状部１１の他端（下端）の外周に一体に設けられた円形のフランジ部１２とを有する。図３に示すように、ホルダ１０の筒状部１１は中空になっており、その上部の内周面には、レンズ組立体５の外周に形成された雄ネジ部と螺合するための雌ネジ部が形成されている。また、フランジ部１２の上面（筒状部１１側の面）の周縁部には、コイル２０を位置決めした状態で接着するための段部１２ａが設けられている（図３参照）。また、図２に示すようにフランジ部１２の下面には、下側板バネ６０Ｌを位置決めかつ装着するための、リング状の凸部（段部）１５が同心状に形成されている。この凸部１５には、光軸方向に延出する３本の細い突起１３が等間隔で凸部１５と一体に形成されている。

コイル２０は、図３に示すように、ホルダ１０のフランジ部１２の上面の段部１２ａに、ホルダ１０の筒状部１１の周囲と間隔を置くようにして設けられている。本基本構成では、コイル２０は、表面を被覆した銅線を、１０回巻の層と９回巻の層とを交互に積層する異数巻きによって形成され、その断面は円形状をなす空芯コイルである。また、このコイル２０は、その巻き線の両端の引き出し部２１がフランジ部１２側に位置するように巻かれている。このようなコイル２０がホルダ１０のフランジ部１２の上面の段部１２ａに接着剤により固定されている。なお、本基本構成ではコイル２０は、以上のような空芯コイルに限られず、筒状部１１に直接コイルを巻回したものであってもよい。

図４に示すように、ヨーク３０は、ホルダ１０の筒状部１１が挿通する挿通孔３５を有する円筒状の内筒部３１と、内筒部３１の外側に所定間隔をおいて設けられた円筒状の外筒部３２と、内筒部３１と外筒部３２のホルダ１０のフランジ部１２と反対側の端部が一体に連結する連結部３４とを有し、内筒部３１と外筒部３２との間にある所定間隔のスペースにコイル２０を収容するように構成されている。

このヨーク３０は、例えば、磁性材料である鉄の表面をニッケルメッキしたものからなる。ホルダ１０の筒状部１１を、光軸方向に移動可能な状態で内筒部３１の挿通孔３５に挿入するために、内筒部３１の挿通孔３５の直径は、ホルダ１０の筒状部１１の外周面の直径より大きく、ホルダ１０のフランジ部１２の周縁部の直径よりは小さくなるように形成されている。

また、図２ないし図４に示すように、連結部３４を基準とした内筒部３１の光軸方向の高さは外筒部３２の光軸方向の高さより低くなるように形成されている。

また、図３に示すように、外筒部３２の内周面の磁石取付面３３には、コイル２０と間隔を置いて対向するように複数（４片）の永久磁石４０が配置されている。なお、磁石取付面３３は、以上のようなヨーク３０の外筒部３２の内周面に設けられていることに限られず、内筒部３１の外周面に設けられてもよい。

これらの永久磁石４０は、それぞれ、磁石取付面３３の形状に沿うように略９０度の円弧状に湾曲した永久磁石から形成されている。これらの永久磁石４０は、ネオジウム磁石からなり、例えば、磁石取付面３３に当接する側の曲面をＳ極、その曲面と略対向する曲面をＮ極となるように磁化されている。これらの円弧状に湾曲した永久磁石４０がヨーク３０に取り付けられることによって、ヨーク３０の内筒部３１の外周面はＳ極となり、円弧状に湾曲した永久磁石４０から内筒部３１に向かう磁界が形成される。永久磁石４０と内筒部３１の外周面との間のスペースに位置するコイル２０に通電した際に、コイル２０には、永久磁石４０による磁界とコイル２０を流れる電流により発生する磁界との相互作用により、光軸方向の力が作用し、ホルダ１０を光軸方向に移動させることが可能になる。なお、永久磁石の個数は４片に限定されることなく、それ以外の複数個の永久磁石でもよく、また１個の例えばＣ字状の永久磁石を使用してもよい。

ところで、以上のようなヨーク３０では、図５中に示されている矢印のように、ヨーク３０の連結部３４と反対側の開放部において、隣接する永久磁石４０間の下方に磁束が漏れてしまう。この磁束の漏れを防ぐ防止手段を設けることによって、ホルダ１０の駆動力を増加させることができる。

この磁束漏れの防止手段として、永久磁石４０の下側端面（ヨーク３０の連結部３４と反対側の面）に当接した状態で永久磁石４０を連結するように磁性部材５０を配置している。この磁性部材５０を設けることによって、図６に示すように、下方に漏れる磁束を減少させ、永久磁石４０から円形状のヨーク３０の内筒部３１に向かう磁束が増加するようにしている。図７に示すように、本基本構成では、円形リング状の磁性部材５０を使用する。図６に示すように、この磁性部材５０は、永久磁石４０に吸着させた上でそれらと接着剤で固定されている。磁性部材５０の幅は、各円弧状に湾曲した永久磁石４０の半径方向の厚さに等しくなっている。これにより、ヨーク３０に収容されるコイル２０の配置を妨げることがない。また、磁性部材５０の開放部側の面は、取り付けられた状態で、ヨーク３０の外筒部３２の端面より下側に位置するようになっており、ヨーク３０の外筒部３２の端面に接着される下側板バネ６０Ｌの取り付けを妨げることがない。なお、磁性部材５０の開放部側の面をヨーク３０の外筒部３２の端面と光軸方向に同じ位置となるようなサイズに構成し、取り付けることによって、磁性部材５０の開放部側の面も下側板バネ６０Ｌと当接し、接着面として利用することができる。

また、ヨーク３０の磁石取付面３３と連結部３４とがなす角部の形状と、永久磁石４０の対応する角部の形状とが異なるため、ヨーク３０の磁石取付面３３に、永久磁石４０の対応する面が面接触できない場合があり、磁気効率の低下を生じる。このような場合に、ヨーク３０の連結部３４と永久磁石４０の上面との間に、磁性部材５０を挟み込むことによって、ヨーク３０の角部の形状の影響をうけることなく、永久磁石４０の対応する面をヨーク３０の磁石取付面３３に面接触させることができる。

磁性部材５０は、鉄、ニッケル、コバルトおよびそれらの合金からなる磁性材料から形成され、本基本構成では冷間圧延鋼板を使用している。

なお、１個の例えばＣ字状の永久磁石を使用する場合も同様に、永久磁石の下側端面に当接した状態で磁性部材５０を配置することによって、円周方向の端面間の下方に漏れる磁束を減少させることができる。

図８に示すように、各板バネ（上側板バネ６０Ｕ、下側板バネ６０Ｌ）は、金属の薄板からなり、内環部６１と、内環部６１と所定の間隔をおいて設けられた外環部６２と、内環部６１と外環部６２とを接続する複数の連結部６３とを有するジンバルバネ状に形成されている。外環部６２が固定された状態で、内環部６１に荷重がかかった場合、連結部６３が弾性変形することによって、内環部６１が接着されるホルダ１０を径方向に位置決めした状態で光軸方向に変位可能に支持する。

ホルダ１０の上面には、組立の際、上側板バネ６０Ｕを位置決めするための段部１６が形成されている。この段部１６の横断面形状は、内環部６１の内周縁とほぼ同じ形状を有している。ホルダ１０の上面に上側板バネ６０Ｕの内環部６１が段部１６と嵌合した状態で載置され、さらにその上にストッパ７０が取り付けられることによって、内環部６１はホルダ１０の上面とストッパの下面との間に挟持された状態でホルダ１０に接着される。また、外環部６２は、カバー８０の下面とヨーク３０の連結部３４の上面との間で挟持された状態でカバー８０およびヨーク３０に接着される。

前述したように、ホルダ１０のフランジ部側端部、すなわちフランジ部１２の下面にも、組立の際、下側板バネ６０Ｌを位置決めするための段部１５が形成されており、その横断面形状は内環部６１の内周縁と同じ形状を有しており、内環部６１が位置決めされた状態で接着される。また、外環部６２は、円形状のヨーク３０の外筒部３２の端面とベース８５の上面との間で挟持された状態でベース８５およびヨーク３０に接着される。

図３に示すように、シート状電極９０は、コイル２０に電力を供給するために、下側板バネ６０Ｌとベース８５との間に設けられている。図９に示すように、シート状電極９０は、ポリイミドのシート材からなる略円形リング状に形成したリング状部９１と、リング状部９１から径方向外側に延出する延出部９２とを有する。

シート状電極９０の一面には、銅からなる端子部９３が延出部９２からリング状部９１にかけて２本設けられている。また、リング状部９１において、２本の端子部９３の先端間に、後述するダミーワイヤー２３をはんだ付けするためのダミー端子部９５が設けられている。

さらに、シート状電極９０の他面には、シート状電極９０を、下側板バネ６０Ｌの外環部６２の下面に接着するための粘着層（図示せず）が、リング状部９１と、延出部９２のリング状部９１との接続部近傍と、延出部９２の先端部近傍とに設けられている。

さらに、延出部９２は、後述するベース８５の挿通孔８８を通して、支持枠の外部に延出し、センサー基板（図示せず）に接続される。挿通孔８８に延出部９２を挿通するために、リング状部９１に対して延出部９２を略９０度折り曲げる必要がある。この折り曲げによって、延出部９２の端子部９３が破損することを防ぐため、延出部９２の端子部９３の上にポリイミドからなるカバーフィルム９４が設けられている。

シート状電極９０のリング部９１上に設けられた端子部９３にコイル２０の引き出し部２１の先端をはんだ付けすることでコイル２０に電力を供給することができる。しかし、ホルダ１０が変位することによって引き起こされる引き出し部２１と他の部材との好ましくない接触、およびはんだ付けされた先端部の応力集中が生じる。そこで、図１０に示すようにコイル２０の巻き線の両側の引き出し部２１を、ホルダ１０のフランジ部１２の下面の段部１５に設けられた３本の細い突起１３に巻き付けた上で、引き出し部２１の先端がシート状電極９０の端子部９３にはんだ付けされる。

これらの突起１３は、組立状態で、後述するベース８５の底板部８６の上面に接触しない程度の高さを有する円筒形状をなしている。

引き出し部２１は、コイル２０からフランジ部１２の縁部に設けられている凹部１４（図１２参照）を通して、フランジ部１２の下面側に延出され、突起１３に巻き付けられる。

突起１３とはんだ付け部２２との間にある引き出し部２１は、ホルダ１０の変位しても、引張応力が生じないように、たるみを持たせた状態で取り付けられている。

さらに、本基本構成では、図１１に示すように、ホルダ１０の突起１３に引き出し部２１が巻き付けられる部分と、シート状電極９０の端子部９３に引き出し部２１の先端がはんだ付けされたはんだ付け部２２とを包み込むように応力緩和剤２４が設けられている。これにより、引き出し部２１の一部に応力が集中することを防ぐことができる。

さらに、図１２に示すように、突起１３は、フランジ部１２の下面に、フランジ部１２の周方向にほぼ等間隔で３つ設けられている。３つの突起１３は、それぞれフランジ部１２の下面に接着される下側板バネ６０Ｌの内環部６１の内縁にある略半円状の凹部６６（図８参照）の位置に挿入される。

３つの突起１３のうち２つにコイル２０の引き出し部２１を巻き付けられている。残りの１つには、バランス保持手段が設けられている。

このバランス保持手段は、コイル２０の巻き線と同じワイヤーを用いたダミーワイヤー２３からなる。ダミーワイヤー２３の一端は突起１３に巻き付けられ、他端はシート状電極９０のダミー端子部９５にはんだ付けされる。これにより、ホルダ１０のバランスを保つことができ、安定した姿勢で動作可能となる。

ダミーワイヤー２３にも、突起１３に巻き付けられた部分とはんだ付け部２２とを包み込むように応力緩和剤２４が設けられており、ダミーワイヤー２３の一部に応力が集中することを防ぐとともにホルダ１０のバランスを保つことができる。

なお、本基本構成にあっては、以上のようなシート状電極９０を使用する代わりに、例えば、ホルダ１０の変位に伴って変位しない下側板バネ６０Ｌの外環部６２の下面（ホルダ１０と反対側の面）の一部に、絶縁材を介して、電源部と接続する端子部を形成し、そこにコイル２０の引き出し部２１の端部を接続するようにしてもよい。

図１３に示すように、ストッパ７０はリング状に成形された合成樹脂からなる。このストッパ７０は、上側板バネ６０Ｕの内環部６１をホルダ１０との間に挟持した状態で接着される。

３個の開口７１の縁部の一部は、上側板バネ６０Ｕの内環部６１の外縁にある略半円状の凹部６５（図８参照）の形状と一致するように位置決めされた状態で組み立てられる。したがって、上面側から開口７１および略半円状の凹部６５を通して、ホルダ１０の筒状部１１とヨーク３０の内筒部３１との間隔を確認することができる。

図２に示すように、上側板バネ６０Ｕの外環部６２の一部をヨーク３０の連結部３４との間に挟持するように組み立てられるカバー８０は、開口８０ａを有する略長方形状の上板部８１とその上板部８１の角部に、上板部８１に対して垂直かつ下向きにそれぞれ設けられている柱部８２とを有する。

ベース８５は、下側板バネ６０Ｌの外環部６２の一部をヨーク３０の外筒部３２の端面との間に挟持するように組み立てられる。また、ベース８５は、開口８５ａを有する略長方形状の底板部８６とその底板部８６の角部に、底板部８６に対して垂直かつ上向きにそれぞれ設けられている柱部８７とを有する。

それぞれ対応する位置にあるカバー８０の柱部８２とベース８５の柱部８７とは嵌合するようになっている。これにより、組立の際、容易に位置決めした状態で接着することができる。

図１４に示すように、カバー８０の開口８０ａの内縁には、３つの略三角形状の凸部８０ｂが設けられており、ストッパ７０の外縁に設けられた３つの略三角形状の凹部７２（図１３参照）と隙間がある状態で嵌合するようにそれぞれ配置されている。これにより、ストッパ７０と接着されているホルダ１０の円周方向の回転を制限するため、板バネ６０の連結部６３の塑性変形、部材間の接着面のはく離、コイル２０の引き出し部２１の破断などといった問題を引き起こすことなく、レンズ組立体５をホルダ１０に容易に螺合することができる。

また、ストッパ７０の外縁の上方には、開口８０ａから径方向内向きに突出した突出部８３が設けられている。例えば、落下等の衝撃などによりホルダ１０に大きな力が加わっても、この突出部８３がストッパ７０に当接することによって、ホルダ１０の変位を制限する。これにより、ホルダ１０を支持している板バネ６０の連結部６３の塑性変形、部材間の接着面のはく離、コイル２０の引き出し部２１の破断などを防ぐことができる。

図２に示すように、ベース８５の底板部８６には、組立の際に、シート状電極９０の延出部９２を挿通するための挿通孔８８が設けられている。

さらに、ベース８５の底板部８６の開口８５ａ近傍に、突起８９が、周方向にほぼ等間隔に３つ設けられている。（図３参照）組立状態では、その先端はホルダ１０のフランジ部１２の下面に接着されている下側板バネ６０Ｌの連結部６３に当接する。突起８９の高さは、ベース８５の底板部８６上面から下側板バネ６０Ｌまでの距離より長いため、ホルダ１０は、上に変位した状態となる。これにより、支持している各板バネ６０には下向きの弾性力が働き、ホルダ１０には常にバックテンションが働いている状態となっている。

また、図２に示すように、ベース８５の底板部８６には、円形の開口８６ａがほぼ等間隔に３つ設けられている。これらの開口８６ａを通じて、シート状電極９０上のはんだ付け部２２の状態を検査することができる。

以下、本基本構成のオートフォーカス用アクチュエータの組立手順について説明する。
[１] ホルダ１０のフランジ部１２の上面の段部１２ａにコイル２０を接着剤で固定する。

[２] 次に、ヨーク３０の磁石取付面３３に４片の永久磁石４０を所定位置に位置決めした後、接着剤で固定する。その状態で、これらの永久磁石４０の下端面に磁性部材５０を吸着させて接着剤で固定する。

[３] 次に、コイル２０が固定されたホルダ１０と、以上の磁性部材５０が装着されたヨーク３０とを組み付ける。この際、ホルダ１０の筒状部１１は、ヨーク３０の内筒部３１の挿通孔３５に挿通され、コイル２０はヨーク３０の内筒部３１の外周面と永久磁石４０との間のスペースに収容されるようにホルダ１０およびヨーク３０を配置する。

[４] [３]の状態でホルダ１０の上下の段部１５および１６にそれぞれ各板バネ６０の内環部６１を嵌合させて接着剤で固定する。

[５] [４]で接着された上側板バネ６０Ｕの上面に、筒状部１１の上面との間で上側板バネ６０Ｕの内環部６１を挟持した状態でストッパ７０を接着剤で固定する。

[６] [４]で接着された下側板バネ６０Ｌの外環部６２に、接着層を介してシート状電極９０のリング状部９１を接着する。

[７] コイル２０の引き出し部２１およびダミーワイヤー２３をホルダ１０の突起１３に巻き付けた上で、その先端を[６]で接着されたシート状電極の端子部９３およびダミー端子部９５にはんだ付けする。また、突起１３に巻き付けた部分およびはんだ付け部２２には応力緩和剤２４を塗布する。

[８] 各板バネ６０の外環部６２をヨーク３０との間で挟持するように、[７]までに組み立てられた部品にカバー８０およびベース８５を取り付け、ヨーク３０とカバー８０との間に上側板バネ６０Ｕの外環部６２を、ヨーク３０の外筒部３２の下端面とベース８５ととの間に下側板バネ６０Ｌの外環部６２をそれぞれ接着する。この時、シート状電極９０の延出部９２をベースの挿通孔８８を通して外部に延出させた状態となるようにする。

[９] [８]までに組み立てられた部品の一部であるホルダ１０のネジ部にレンズ組立体５を螺合させる。

以下、上記基本構成のオートフォーカス用アクチュエータの作用について説明する。
図３において、磁界の向きが永久磁石４０からヨーク３０の内筒部３１方向とする。ホルダ１０が初期位置にある状態で、上方からコイル２０を見たときに反時計回りに電流が流れるとコイル２０すなわちホルダ１０には上向きの電磁力が生じる。この電磁力と、ホルダ１０の変位に応じて変化する板バネ６０の弾性力とがつりあう状態となるまで、ホルダ１０は変位する。電磁力はコイル２０に流れる電流の量によって制御されるので、ホルダ１０すなわちレンズ組立体５を任意の位置に変位させることができる。本基本構成のオートフォーカス用アクチュエータのコイル２０に流れる電流の量から得られるレンズ組立体５の位置情報と、オートフォーカス用アクチュエータの下方に位置する検出素子（図示せず）で検出される画像情報とを所定のオートフォーカスアルゴリズムを備える演算部で高速演算し、その結果に基づいてコイル２０に流れる電流を制御することによって、オートフォーカスが可能となる。

以下、本発明に係るオートフォーカス用アクチュエータのホルダおよびストッパの好適実施形態について詳細に説明する。

前述したように、ホルダ１０とヨーク３０とが接触すると、より詳しくはヨーク３０の内筒部３１の内周面とホルダ１０の筒状部１１の外周面とが接触すると、精度のよいレンズ組立体５の移動を実現できなくなるという問題がある。

また、上記問題点を解決するために、内筒部３１の内周面と筒状部１１の外周面が接触しないように、内筒部３１の内周面と筒状部１１の外周面との間隔を大きくすると、オートフォーカス用アクチュエータ１の耐衝撃性が低下するという問題もある。

例えば、携帯電話が使用される高さから落とした場合に、十分な耐衝撃性を確保するためには、内筒部３１の内周面と筒状部１１の外周面との間隔を０．１ｍｍ程度にする必要がある。

上記基本構成では、顕微鏡等を使用して、上面側からストッパ７０の開口７１および略半円状の凹部６５を通して、ホルダ１０の筒状部１１とヨーク３０の内筒部３１との間隔を確認していた。この方法では、確認作業に時間がかかるという問題もある。

これらの問題に鑑み、本件発明者は、ヨークとホルダとの間隔を容易に確認することができるホルダおよびストッパを考案した。このようなホルダおよびストッパの好適な実施形態として、図１５から図１７に示すようなホルダ１０およびストッパ７０がある。

図１５および図１６に示すように、ホルダ１０のフランジ部１２の所定の位置に光通過部１７が形成されている。また、図１７に示すようにストッパ７０の所定の位置に光通過部７７が形成されている。光通過部１７、７７は、それぞれフランジ部１２、ストッパ７０を貫通する穴である。光通過部１７（７７）、内筒部３１の内周面と筒状部１１の外周面との間隔、光通過部７７（１７）を通る光によって、ヨーク３０とホルダ１０との間隔を確認することができる。

また、光通過部１７、７７は、フランジ部１２およびストッパ７０を貫通する穴が、光透過性材料で封止されてもよい。光透過性材料は、例えば、透明な樹脂である。また、光透過性材料は、内筒部３１の内周面と筒状部１１の外周面との間隔を見ることができる程度の透明性を有する。これにより、オートフォーカス用アクチュエータ１の内部に光通過部７７から埃、水等が進入することを防ぐことができる。

また、光通過部１７、７７は、フランジ部１２およびストッパを７０を貫通せず、光が透過する程度の厚さを有する薄肉膜であってもよい。薄肉膜は、例えば、光透過性を確保できる０．１ｍｍ程度である。薄肉膜は、光が通過するとともにオートフォーカス用アクチュエータ１の内部に光通過部７７から埃、水等が進入することを防ぐことができる。さらに、従来の工程を増やすことなく、光通過部１７、７７としての薄肉膜を有するホルダ１０およびストッパ７０を一体成型で作ることができる。

さらに、図１６に示すように、筒状部１１の外周面には、筒状部１１の軸方向に延びる突起１８が形成されている。図１８に示すように、突起１８および内筒部３１の内周面は光通過部１７、７７内に見えるように設計されている。本実施形態では、光通過部１７、７７内に、内筒部３１の内周面、筒状部１１の外周面および突起１８が見えるように形成されている。また、突起１８は中央の凸部１８ａと、凸部１８ａの円周方向両側にある凹部１８ｂとから構成されている。凸部１８ａの先端は、筒状部１１の外周面より内筒部３１の内周面に近くなるように形成されている。これにより、突起１８の先端近傍を通過する光を見ることによって、ヨーク３０とホルダ１０との間隔を確認することができる。

図１５から図１７に示すように、本実施形態では、光通過部１７および突起１８は、フランジ部１２および筒状部１１の円周方向に１２０°間隔で３個形成されている。これにより、少なくとも３個の位置で内筒部３１の内周面と筒状部１１の外周面との間隔を見ることができ、ヨーク３０とホルダ１０との接触の確認精度を向上させることができる。

また、３個のフランジ部１２の光通過部１７および３個のストッパ７０の光通過部７７は、組み立てられた状態で、それぞれ光軸方向に互いに対向する位置に形成されている。これにより、フランジ部１２の光通過部１７およびストッパ７０の光通過部７７の間における内筒部３１の内周面と筒状部１１の外周面との間隔を見ることができ、ヨーク３０とホルダ１０との接触の確認精度を向上させることができる。

また、図１５から図１７に示すように、光通過部１７、７７は、内筒部３１の内周面と筒状部１１の外周面との間隔に沿って、フランジ部１２およびストッパ７０の円周方向に長軸が湾曲する長円形状を有する。これにより、フランジ部１２およびストッパ７０の強度を下げることなく内筒部３１の内周面と筒状部１１の外筒部との接触を確認できる範囲を効率よく広げることができる。

以上、説明した本発明の好適実施形態にかかるオートフォーカス用アクチュエータ１によれば、オートフォーカス用アクチュエータ１が組み立てられた状態で、光通過部１７、７７の光の通過を確認することによって、ヨーク３０の内筒部３１とホルダ１０の筒状部１１とが接触しているかどうかを容易に調べることができる。これにより、耐衝撃性を向上させるためにヨーク３０の内筒部３１とホルダ１０の筒状部１１との間隔を小さく設計しても、不良品検査を容易に行うことができる。

また、本実施形態では、光通過部１７、７７および突起１８は、フランジ部１２、ストッパ７０および筒状部１１の円周方向に等間隔に少なくとも３個形成されている場合について説明したが、本発明のオートフォーカス用アクチュエータはこれに限られることなく、４個以上の光通過部および突起を形成してもよい。

また、本実施形態では、光通過部１７、７７は、フランジ部１２およびストッパ７０の円周方向に長軸が湾曲する長円形状を有する場合について説明したが、本発明のオートフォーカス用アクチュエータはこれに限られることなく、例えば、長方形などの内筒部の内周面および突起の先端と筒状部の外筒部との接触を確認できる他の形状を有してもよい。

また、本実施形態では、ストッパ７０側の光通過部７７を封止する光透過性材料が透明な樹脂である場合について説明したが、本発明のオートフォーカス用アクチュエータはこれに限られることなく、例えば、ガラスなどの透明な他の材料であってもよい。

本発明のオートフォーカス用アクチュエータの斜視図である。 図１に示すオートフォーカス用アクチュエータの分解斜視図である。 図１に示すオートフォーカス用アクチュエータの断面概略図である。 円形ヨークを示す斜視図である。 ヨークの断面図であって、永久磁石のみを取り付けた場合の磁界の様子を示す。 ヨークの断面図であって、永久磁石および磁性部材を取り付けた場合の磁界の様子を示す。 円形リング状の磁性部材を示す斜視図である。 板バネの平面図である。 シート状電極の平面図である。 オートフォーカス用アクチュエータの断面概略図の一部であって、コイルの引き出し部をシート状電極に接続した状態を示す。 図１０におけるＡの部分拡大図である。 ホルダのフランジ部と、コイルの引き出し部と、シート状電極の位置関係を示す平面図である。 ストッパの平面図である。 カバーの開口とストッパの位置関係を示す平面図である。 本発明の好適実施形態のホルダの斜視図である。 本発明の好適実施形態のホルダの斜視図である。 本発明の好適実施形態のストッパの斜視図である。 本発明の好適実施形態の光通過部の拡大平面図である。 従来のオートフォーカス用アクチュエータの断面図である。

符号の説明

１ オートフォーカス用アクチュエータ
５ レンズ組立体
１０ ホルダ
１１ 筒状部
１２ フランジ部
１２ａ 段部
１３ 突起
１４ 凹部
１５ 凸部（段部）
１６ 段部
１７ 光通過部
１８ 突起
１８ａ 凸部
１８ｂ 凹部
２０ コイル
２１ 引き出し部
２２ はんだ付け部
２３ ダミーワイヤー
２４ 応力緩和剤
３０ ヨーク
３１ 内筒部
３２ 外筒部
３３ 磁石取付面
３４ 連結部
３５ 挿通孔
４０ 永久磁石
５０ 磁性部材
６０ 板バネ
６０Ｕ 上側板バネ
６０Ｌ 下側板バネ
６１ 内環部
６２ 外環部
６３ 連結部
６５ 内環部外縁の凹部
６６ 内環部内縁の凹部
７０ ストッパ
７１ 開口
７２ 略三角形状の凹部
７７ 光通過部
８０ カバー
８０ａ 開口
８０ｂ 凸部
８１ 上板部
８２ 柱部
８３ 突出部
８５ ベース
８５ａ 開口
８６ 底板部
８６ａ 開口
８７ 柱部
８８ 挿通孔
８９ 突起
９０ シート状電極
９１ リング状部
９２ 延出部
９３ 端子部
９４ カバーフィルム
９５ ダミー端子部
１００ オートフォーカス用アクチュエータ
１０５ レンズ組立体
１１０ ホルダ
１２０ コイル
１３０ ヨーク
１３１ 内筒部
１３２ 外壁内面
１４０ 永久磁石
１６０Ｕ 板バネ
１６０Ｌ 板バネ
１８０ フレーム
１８５ ベース

Claims (8)

1. 一端にレンズ組立体が取り付けられる筒状部と該筒状部の他端の外周に設けられたフランジ部とを有するホルダと、
   前記ホルダの筒状部の周囲に位置するように前記フランジ部に固定されたコイルと、
   前記ホルダの筒状部が挿通する挿通孔をなす内筒部と、該内筒部の外側に所定間隔をおいて設けられた外筒部とを有し、前記内筒部と前記外筒部の前記ホルダのフランジ部と反対側の端部を一体に連結してなるとともに、前記所定間隔のスペースに前記コイルを収容するように構成されたヨークと、
   前記ヨークの外筒部の内周面の磁石取付面に前記コイルと間隔を置いて対向するように配置された永久磁石と、
   前記ホルダの筒状部の光軸方向両側に設けられ、前記ホルダを径方向に位置決めした状態で光軸方向に変位可能に支持する一対の板バネと、
   前記ヨークの内筒部から突出した状態にある前記筒状部の一端の外周に、前記板バネを前記ホルダとの間で挟持するように取り付けられる略リング状のストッパとを備え、前記コイルに通電することにより、前記レンズ組立体と一体となったホルダを光軸方向に位置調節可能にするオートフォーカス用アクチュエータであって、
   前記ヨークの内筒部の内周面と前記ホルダの筒状部の外周面との間隔を確認するために、前記フランジ部および前記ストッパの所定の位置に光が通過する光通過部を形成したことを特徴とするオートフォーカス用アクチュエータ。
2. 前記光通過部は、前記フランジ部および前記ストッパを貫通する穴からなる請求項１に記載のオートフォーカス用アクチュエータ。
3. 前記光通過部は、前記フランジ部および前記ストッパを貫通する穴からなり、該穴が光透過性材料で封止される請求項１に記載のオートフォーカス用アクチュエータ。
4. 前記光通過部は、前記フランジ部および前記ストッパに一体に形成され、光が透過する薄肉膜からなる請求項１に記載のオートフォーカス用アクチュエータ。
5. 前記筒状部の外周面には、さらに前記筒状部の軸方向に延びる突起が形成されており、該突起および前記内筒部の内周面は、前記光通過部内に見えるように配置される請求項１ないし４のいずれかに記載のオートフォーカス用アクチュエータ。
6. 前記光通過部および前記突起は、前記筒状部の周方向に等間隔に少なくとも３個形成されている請求項５に記載のオートフォーカス用アクチュエータ。
7. 前記フランジ部の光通過部および前記ストッパの光通過部は、光軸方向に互いに対向する位置に形成されている請求項１に記載のオートフォーカス用アクチュエータ。
8. 前記光通過部は、前記フランジ部および前記ストッパの周方向に長軸が湾曲する長円形状を有する請求項１に記載のオートフォーカス用アクチュエータ。
   

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