(57)【要約】【課題】本発明は、レンズの位置を容易に調節し、焦点を正確に調節することができる焦点調節構造を提供する。【解決手段】レンズの外壁に、外部ネジ山が形成され、ローターの内壁に、内部ネジ山が形成され、鏡筒の内壁に、レンズの外部ネジ山と係合する内部ネジ山が形成され、鏡筒とレンズとが係合する作用により、レンズを移動させ、鏡筒の外壁に、ローターの内部ネジ山と係合する外部ネジ山が形成され、鏡筒とローターとが係合する作用により、焦点を調節するように駆動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステーターと、前記ステーターの内側に配置されるローターと、前記ローターの内側に収容される鏡筒と、前記鏡筒の内側に装着されるレンズと、を含む焦点調節構造において、
前記レンズの外壁に、外部ネジ山が形成され、
前記ローターの内壁に、内部ネジ山が形成され、
前記鏡筒の内壁に、前記レンズの前記外部ネジ山と係合する内部ネジ山が形成され、
前記鏡筒と前記レンズとが係合する作用により、前記レンズを移動させ、
前記鏡筒の外壁に、前記ローターの前記内部ネジ山と係合する外部ネジ山が形成され、
前記鏡筒と前記ローターとが係合する作用により、焦点を調節することを特徴とする焦点調節構造。
【請求項２】
前記レンズの上端に配置されるカバーを、さらに含み、
前記カバーの内縁には、周方向に沿って等間隔に複数の案内部が設けられ、
前記鏡筒の上端には、前記案内部と係合する複数の凹部が形成されることを特徴とする請求項１記載の焦点調節構造。
【請求項３】
前記カバーには、中央部から下方に向けて突出する環状凸部が形成され、
前記環状凸部が、前記ローターに圧接されていることを特徴とする請求項２記載の焦点調節構造。
【請求項４】
前記ローターは、永久磁石と、前記永久磁石の一端に設けられるマグネットリングと、を含み、
前記ローターの前記内部ネジ山が、前記マグネットリングの内壁に設けられていることを特徴とする請求項１記載の焦点調節構造。
【請求項５】
前記永久磁石の他の一端には、保護層が設けられ、
前記保護層は、容易に摩損されない材料から製造されることを特徴とする請求項４記載の焦点調節構造。
【請求項６】
前記ステーターと、前記ローターを支持するベースとをさらに含み、
前記ベースは、基板と、前記基板から上へ延長して形成される枠体と、前記枠体の内部に設けられる支持部と、を含み、
前記ステーターと前記ローターとは、前記支持部の上に配置されることを特徴とする請求項１記載の焦点調節構造。
【請求項７】
前記枠体は、筒状であり、四隅に開口が形成され、前記基板の四隅の前記開口と対応する所に形成された受部を有し、
前記支持部は、円環状の基体と、前記基体の外縁から外方に向けて延長して形成される複数の支持リブと、を含み、
前記支持リブは、前記受部と対応して前記受部の内側に装着され、前記支持部が固定されることを特徴とする請求項６記載の焦点調節構造。
【請求項８】
前記基体は、上方に向けて突出する環状の突出部と、前記突出部の内縁から内方に向けて延長して形成される内縁凸部と、前記突出部の外縁から外方に向けて延長して形成される外縁凸部と、を含み、
前記突出部と前記内縁凸部と前記外縁凸部とは、前記ローターと前記鏡筒と前記ステーターとをそれぞれ支持することを特徴とする請求項７記載の焦点調節構造。
【請求項９】
前記支持部と、前記ベースと、前記枠体と、が一体に形成されることを特徴とする請求項６記載の焦点調節構造。
【請求項１０】
回路基板をさらに含み、
前記ステーターと、前記ローターと、前記鏡筒とレンズとは、前記回路基板の上に設けられ、
前記ステーターは、前記回路基板に電気接続され、
前記回路基板には、前記回路基板と電気接続するセンサーが設置されていることを特徴とする請求項１記載の焦点調節構造。
【請求項１１】
枠体と、前記枠体に収容されるステッピングモーターと、前記ステッピングモーターに収容される鏡筒と、レンズと、カバーと、を含む焦点調節構造において、
前記ステッピングモーターと前記鏡筒とのそれぞれに、互いに係合する駆動ネジ山の構造が形成され、
前記レンズは、前記鏡筒の内部に装着され、
前記鏡筒と前記レンズとのそれぞれに、互いに係合する配置ネジ山の構造が形成され、
前記カバーは、前記レンズの上端に設置され、
前記鏡筒と前記カバーとの間に、前記鏡筒の回転を制限する案内構造が設けられ、
前記鏡筒と前記レンズとは、前記配置ネジ山の構造により互いに係合し、
前記ステッピングモーターは、前記駆動ネジ山の構造により前記鏡筒とレンズを駆動し、案内構造の案内する作用により軸線方向に沿って移動させることを特徴とする焦点調節構造。
【請求項１２】
前記案内構造は、前記鏡筒に設けられる凹部と前記カバーに設けられる案内部とを含み、
前記案内部は、前記凹部と係合することを特徴とする請求項１１記載の焦点調節構造。
【請求項１３】
前記枠体の内側に支持部が設置され、
前記支持部は、少なくとも一つの支持リブが延長して形成され、
前記枠体には、少なくとも一つの開口が形成され、
前記支持リブは、前記開口に嵌設されることを特徴とする請求項１１記載の焦点調節構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点調節構造に係わり、特にカメラ付き電子製品に適用する焦点調節構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
科学技術や現代化工業の発展に伴って、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話などのような電子製品は、使用者に広く利用されている。このような電子製品では、焦点調節構造に業者の関心がますます高まっている。
【０００３】
電子製品に用いられる２段式焦点調節構造は、レンズを遠焦点及び近焦点との間で往復させながら、焦点を調節する。前記２段式焦点調節レンズの構造は、中空筒状の鏡筒と、前記鏡筒の内側に装着されるレンズと、を含む。前記鏡筒の外周面には永久磁石が設置され、前記永久磁石の両側それぞれにはコイルが配置されている。そして、前記２つのコイルに方向が異なる電流が流れる時、１つのコイルと永久磁石とが互いに引き合い、他の１つのコイルと永久磁石とが互いに反発するため、前記鏡筒と前記レンズとが遠焦点及び近焦点との間で移動する。これにより、２段式焦点調節が実現される。
【０００４】
しかしながら、前記２段式の焦点調節構造において、前記レンズを鏡筒に装着すると、レンズの位置を再び調節することができないので、レンズを精確に前記鏡筒に装着することができない。また、前記２段式焦点調節構造では、レンズを２つ焦点の間で移動させるので、焦点を正確に調節することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上の問題点に鑑み、レンズの位置を容易に調節し、焦点を正確に調節することができる焦点調節構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる焦点調節構造は、ステーターと、前記ステーターの内側に配置されるローターと、前記ローターの内側に収容される鏡筒と、前記鏡筒の内側に装着されるレンズと、を含む焦点調節構造において、前記レンズの外壁に、外部ネジ山が形成され、前記ローターの内壁に、内部ネジ山が形成され、前記鏡筒の内壁に、前記レンズの前記外部ネジ山と係合する内部ネジ山が形成され、前記鏡筒と前記レンズとが係合する作用により、前記レンズを移動させ、前記鏡筒の外壁に、前記ローターの前記内部ネジ山と係合する外部ネジ山が形成され、前記鏡筒と前記ローターとが係合する作用により、焦点を調節することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明にかかる焦点調節構造は、枠体と、前記枠体に収容されるステッピングモーターと、前記ステッピングモーターに収容される鏡筒と、レンズと、カバーと、を含む焦点調節構造において、前記ステッピングモーターと前記鏡筒とのそれぞれに、互いに係合する駆動ネジ山の構造が形成され、前記レンズは、前記鏡筒の内部に装着され、前記鏡筒と前記レンズとの間に、互いに係合する配置ネジ山の構造が形成され、前記カバーは前記レンズの上端に設置され、前記鏡筒と前記カバーとの間に、前記鏡筒の回転を制限する案内構造が設けられ、前記鏡筒と前記レンズは、前記配置ネジ山の構造により互いに係合し、前記ステッピングモーターは、前記駆動ネジ山の構造により前記鏡筒と前記レンズとを駆動し、前記案内構造の案内する作用により軸線方向に沿って移動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、前記焦点調節構造において、前記鏡筒に外部ネジ山と内部ネジ山とが設けられている。そのため、前記ローターの内部ネジ山と鏡筒の外部ネジ山とが係合する作用により、前記イメージセンサーで焦点の合った画像が検出される時まで、前記鏡筒とレンズの位置を調節することができ、自動的に焦点調節をすることができる。また、前記鏡筒の内部ネジ山と前記レンズの外部ネジ山とが係合する作用により、前記レンズを固定し、前記レンズが組み立てる時、前記レンズの位置を少し調節することができる。従って、組み立てが容易になり、コストが低減され、レンズ組み立ての調節の問題及び形成される像の解析度の問題を有効に解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて、本発明の焦点調節構造を詳しく説明する。
【００１０】
図１〜図５に示すように、本発明の前記焦点調節構造は、回路基板１１と、前記回路基板１１の上に設けられるベース１７と、前記ベース１７の内側に収容されるモーター１２と、前記モーター１２の内側に設置される鏡筒１４と、前記鏡筒１４の内側に係合されるレンズ１５と、前記レンズ１５の上端に設けられるカバー１６と、を含む。
前記モーター１２は、ステッピングモーターであり、ステーターモジュール１２０と、前記ステーターモジュール１２０の内側に配置されるローター１３０と、を含む。
前記鏡筒１４は、前記モーター１２のローター１３０の内側に配置されている。
【００１１】
前記回路基板１１には、回路基板１１と電気接続されたセンサー１１２が設けられている。前記センサー１１２は、シーシーディーイメージセンサー（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ，ＣＣＤ）や、シーモスイメージセンサー（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，ＣＭＯＳ）などで形成されている。焦点調節構造で焦点を調節する時、前記回路基板１１は、前記センサー１１２の画質を検出し、検出した画像に基づいて前記モーター１２に供給する電流を調節することで、焦点調節を実現する。
【００１２】
前記ベース１７は、前記回路基板１１の上に配置されている。前記ベース１７は、外形が方状であって内部に円形の開口が形成された基板１７１と、前記基板１７１の周縁から上方に向けて垂直へ延長して形成される枠体１７２と、前記基板１７１の上に位置するように前記ベース１７の内側装着される支持部１７３と、を含む。
図２に示すように、前記枠体１７２は、外形が方状であって内部に円形の開口が形成されている。前記焦点調節構造の外殻として、前記枠体１７２の四隅には、４つの開口１７５がそれぞれ形成されている。前記基板１７１の四隅には、前記開口１７５と対応する４つの受部１７６が形成されている。
【００１３】
前記支持部１７３は、円環状の基体１７７と、前記基体１７７から外へ延長して形成される４つの支持リブ１７８と、を含む。
前記支持リブ１７８は、前記受部１７６とそれぞれ対応して形成されている。
前記基体１７７は、上へ突出する環状突出部１７９と、底端の内縁から内へ延長して形成される内縁凸部１８０と、底端の外縁から外へ延長して形成される外縁凸部１８１と、を含む。
前記突出部１７９と、前記内縁凸部１８０と、前記外縁凸部１８１とは、前記ローター１３０と、前記鏡筒１４と、前記ステーターモジュール１２０とをそれぞれ支持する。
前記基体１７７の外径は、前記枠体１７２の内径より少し小さい。また、前記基体１７７は前記枠体１７２の内側に設置され、前記支持リブ１７８は前記枠体１７２の開口１７５を介して径方向外方に突出して前記基板１７１の受部１７６に嵌入されている。即ち、前記支持部１７３は、前記ベース１７に回転不能に固定されている。また、前記支持部１７３と基板１７１及び枠体１７２は、一体に形成することもできる。
【００１４】
前記ステーターモジュール１２０は、前記ベース１７の内側に設置され、ステーター外筒１２１と、前記ステーター外筒１２１の内側に設置されるステーター１２２と、を含む。
前記ステーター外筒１２１は、筒状に形成されており、軸方向中央部から下端に向けてベース１７の開口１７５と対応する２つのスリット１２３が形成されている。
前記ステーター１２２は、筒状に形成されており、内部にローター１３０を収容する柱状の空間が形成されている。また、前記ステーター１２２の内壁には、ステッピングモーターの回転角度を決定する複数の極片１２４が設けられている。そして、前記ステーター１２２の外壁には、軸線方向に沿ってコイル１２５が巻回されている（図５に示す）。前記コイル１２５の下端は、前記ステーター外筒１２１のスリット１２３と、前記ベース１７の開口１７５とを通過して、前記支持リブ１７８に巻回されている。これにより、前記コイル１２５と前記回路基板１１とは、容易に電気接続される。
【００１５】
前記ローター１３０は、前記ステーター１２２の柱状空間の内部に収容され、円環柱状の永久磁石１３１を含む。
前記永久磁石１３１は、フェライト（Ｆｅｒｒｉｔｅ）、ネオジム鉄硼素（ＮｄＦｅＢ）などで形成され、前記支持部１７３の基体１７７の上に設置されている。
前記基体１７７と隣接する前記永久磁石１３１の一端には、マグネットリング１３３が配置されている。
図３に示すように、前記マグネットリング１３３は、中空の円環状に形成されており、上端の外壁に階段部１３４が形成されている。そして、前記階段部１３４には、前記永久磁石１３１の底端が装着されており、前記マグネットリング１３３と前記永久磁石１３１とが一体的に固定されている。また、前記マグネットリング１３３の内壁には、レンズ１５を移動させる内部ネジ山１３６が形成されている。
前記永久磁石１３１における前記カバー１６と隣接する一端には、摩損されにくい材料で形成された円環状の保護層１３８が付着されている。前記保護層１３８は、前記永久磁石１３１が回転する時、前記カバー１６と摩損されることを防止する。
【００１６】
前記鏡筒１４は、前記永久磁石１３１の内側に配置され、外径が前記永久磁石１３１の内径より少し小さい円筒状に形成されている。該鏡筒１４の上端と下端それぞれは、前記鏡筒１４を前記永久磁石１３１の内側に装着したときに、軸線方向に沿って前記永久磁石１３１の外部に突出する。また、前記鏡筒１４における前記カバー１６と近接する上端部には、周方向に沿って複数の凹部１４３が互いに離間するように形成されている。そして、前記鏡筒１４の下端部は、前記支持部１７３の内縁凸部１８０の上に設置されている。前記鏡筒１４の外壁の下端部には、前記マグネットリング１３３の内部ネジ山１３６と互いに係合し、前記レンズ１５の移動させる外部ネジ山１４６が形成されている。前記鏡筒１４の内壁の下端部には、前記レンズ１５を装着するための内部ネジ山１４８が形成されている。
【００１７】
前記レンズ１５は、円柱状に形成されており、前記鏡筒１４の内側に装着され、外壁に前記鏡筒１４の内部ネジ山１４８と係合する外部ネジ山１５８が形成されている。前記レンズ１５は、前記鏡筒１４の内側に装着する時、前記内部ネジ山１４８と外部ネジ山１５８とが係合する作用により前記レンズ１５の位置を調節することができる。
【００１８】
前記カバー１６は、レンズ１５の上端に配置され、内径が前記レンズ１５の外径とほぼ同じである環状体である。前記カバー１６の中央部には、周方向に沿って、環状凸部１６２が一体に形成されている。前記環状凸部１６２は、前記ローター１３０の永久磁石１３１の保護層１３８に圧接され、前記永久磁石１３１が軸線に沿って移動することを防ぐ。
また、前記カバー１６の内縁には、周方向に沿って複数の案内部１６３が互いに離間するように形成されている。前記案内部１６３は、前記鏡筒１４の凹部１４３に係合されて、前記鏡筒１４とレンズ１５が周方向に沿って回転することを防ぐ。従って、前記レンズ１５は、正確な位置に置かれ、且つ揺動することが防止される。
【００１９】
本発明の焦点調節構造を組み立てる時、まず、前記レンズ１５の外部ネジ山１５８が前記鏡筒１４の内部ネジ山１４８に係合するように、前記レンズ１５を前記鏡筒１４の内側に装着する。これで、互いに係合するネジ山構造により前記レンズ１５の位置を正確に調節する。次に、前記鏡筒１４の外部ネジ山１４６とローター１３０の内部ネジ山１３６とが互に係合し、且つこのネジ山の係合作用により前記レンズ１５が軸方向に沿って移動するように、前記鏡筒１４を前記ローター１３０の内側に装着する。次に、前記ローター１３０をステーターモジュール１２０のステーター１２２の内側に装着し、前記ステーターモジュール１２０を前記ベース１７の内側に装着する。これにより、前記ステーター１２２と、前記マグネットリング１３３と、前記鏡筒１４が前記支持部１７３の外縁凸部１８１と、前記突出部１７９と、前記内縁凸部１８０にそれぞれ接続される。次に、前記カバー１６を前記鏡筒１４の上端に装着する。これにより、前記カバー１６の環状凸部１６２が前記ローター１３０の永久磁石１３１の保護層１３８に圧接され、前記案内部１６３が前記鏡筒１４の凹部１４３に係合される。最後、前記ベース１７を回路基板１１の上に配置する。
【００２０】
図６に示すように、前記ステーターモジュール１２０のコイル１２５に通電すると、前記コイル１２５とローター１３０の磁界作用により、前記ローター１３０が軸線を回転軸として回転する。そして、前記ローター１３０のマグネットリング１３３が前記鏡筒１４の外部ネジ山１４６に係合され、前記ローター１３０が前記カバー１６に圧接されているので、前記鏡筒１４とレンズ１５が軸方向に沿って移動し、前記鏡筒１４とレンズ１５の上端が前記カバー１６の上端よりも外部へ出ることができる。この時、前記センサー１１２の画質を検出する同時に、前記回路基板１１を介して前記コイル１２５の電流を調節し、前記モーター１２の回転角度を調節すると、自動的な焦点調節機能を実現することができる。
【００２１】
また、前記焦点調節構造において、前記鏡筒１４に外部ネジ山１４６と内部ネジ山１４８が設けられている。そして、前記ローター１３０の内部ネジ山１３６と鏡筒１４の外部ネジ山１４６が係合する作用により、前記センサー１１２で焦点の合った画像が検出される時まで、前記鏡筒１４とレンズ１５の位置を調節することができ、自動的に焦点調節することができる。また、前記鏡筒１４の内部ネジ山１４８と前記レンズ１５の外部ネジ山１５８とが係合する作用により、前記レンズ１５を固定し、前記レンズ１５を組み立てる時、前記レンズ１５の位置を微調整することができる。従って、組み立てが容易になり、コストが低減され、レンズ組み立ての調節の問題及び形成される像の解析度の問題を有効に解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の焦点調節構造の一実施形態の分解斜視図である。
【図２】図１に示す焦点調節構造のベースの分解斜視図である。
【図３】図１に示す焦点調節構造のローターと鏡筒との部分断面斜視図である。
【図４】図１に示す焦点調節構造の立体的組立てられた状態を示す斜視図である。
【図５】図４に示す焦点調節構造の断面図である。
【図６】図４に示す焦点調節構造の仕事状態の断面図である
【符号の説明】
【００２３】
１１    回路基板
１２    モーター
１４    鏡筒
１５    レンズ
１６    カバー
１７    ベース
１１２  センサー
１２０  ステーターモジュール
１２１  ステーター外筒
１２２  ステーター
１２３  スリット
１２４  極片
１２５  コイル
１３０  ローター
１３１  永久磁石
１３３  マグネットリング
１３４  階段部
１３６  内部ネジ山
１４６  外部ネジ山
１４８  内部ネジ山
１５８  外部ネジ山
１３８  保護層
１４３  凹部
１６２  環状凸部
１６３  案内部
１７１  基板
１７２  枠体
１７３  支持部
１７５  開口
１７６  受部
１７７  基体
１７８  支持リブ
１７９  突出部
１８０  内縁凸部
１８１  外縁凸部
【図１】
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【図２】
2008129597.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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