(57)【要約】台座（９）に設置され、且つ円形孔を備えた四角形外郭を有すると共に、レンズ駆動装置の外枠にも兼ねている磁気ヨークリング（１）を具備するレンズ駆動装置であって、前記磁気ヨークリング（１）内には磁石（４）とコイル（５）が設置され、磁気ヨークリング（１）の円形孔にはレンズキャリア（６）が設置され、前記レンズキャリア（６）の前後には前側スペーサ（２）を有する前側スプリング（３）と後側スペーサ（７）を有する後側スプリング（８）が設けられ、前側・後側スプリングの線ばね（３２、８２）は上下・左右対称形状を呈しており、磁石（４）は三角菱形に設計され、且つ磁気ヨークリング（１）の四角形外郭の四隅に設置される。前記磁気ヨークリング（１）、前・後側スペーサ（２、７）とスプリング（３、８）、レンズキャリア（６）、台座（９）は何れもプレート型構造の嵌合連結及び共通の位置決め溝の取り付け方法を取っている。【選択図】図２
2010510531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一種のレンズ駆動装置であって、台座（９）に設置された磁気ヨークリング（１）を備えており、前記磁気ヨークリング（１）内には磁石（４）とコイル（５）が設置されており、前記コイルの内周にはレンズを有するレンズキャリア（６）が設けられおり、前記レンズキャリアは前記コイル内で前後に移動可能であり、前記レンズキャリアの前後にはそれぞれ前記レンズキャリアが移動する際の均衡性と安定性を維持するためのレンズ移動減衰装置が設けられ、前記コイルに通電した後発生する電磁力は前記レンズ移動減衰装置の減衰力に対抗し、前記レンズキャリアを光軸方向に移動するよう駆動し、前記レンズキャリアと前記磁気ヨークリングの間には前記レンズキャリアの変位と移動を防止する位置決め装置が設けられたレンズ駆動装置において、その特徴は、
前記磁気ヨークリング（１）は中央貫通孔（１３）を有し、且つ外廓は四角形の“凹”字型断面構造を有するように設計され、前記“凹”字型断面の一側には内円外方の内腔（１４）が設けられ、
前記磁石（４）は前記内円外方の内腔（１４）の角部に設置されている、
レンズ駆動装置。
【請求項２】
前記レンズキャリア（６）は前記中央貫通孔（１３）に取り付けられ、前記レンズキャリア（６）は中央貫通孔（６５）  を有する筒状体に設計されており、前記筒状体の外径は前記磁気ヨークリングの中央貫通孔（１３）とマッチングし、前記筒状体の一端には内側段付面（６４）が設けられ、前記内側段付面は中央貫通孔（６５）の内端面とマッチングする、
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記レンズ移動減衰装置は、前側スペーサ（２）を備えた前側スプリング（３）と、後側スペーサ（７）を備えた後側スプリング（８）とを含み、前記前側スペーサ（２）は前記内腔（１４）の前側壁（１５）に嵌着されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記磁気ヨークリング（１）、前記前側スペーサ（２）、前記前側スプリング（３）、前記レンズキャリア（６）、前記後側スプリング（８）、前記台座（９）は、プレート型構造であって嵌合連結の位置決め構造を採用している、
ことを特徴とする請求項３に記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記磁石（４）の幾何形状はプリズム形状である、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項６】
前記磁石（４）を四つ設け、前記四つの磁石（４）はそれぞれ前記磁気ヨークリング内腔（１４）の四つの角部に設置されている、ことを特徴とする請求項３に記載のレンズ駆動装置。
【請求項７】
前記レンズキャリアと前記磁気ヨークリングの間の位置決め装置は、前記磁気ヨークリングの中央貫通孔（１３）に設けられた複数の磁気ヨークリングの周方向位置決め溝（１１）と、前記前側スペーサ（２）に設けられた複数の前側スペーサの周方向位置決め溝（２１）と、前記前側スプリング（３）に設けられた複数の前側スプリングの周方向位置決め溝（３１）と、前記レンズキャリア（６）に設けられた複数のレンズキャリアの周方向位置決め溝（６１）と、前記後側スプリング（８）に設けられた複数の後側スプリングの周方向位置決め溝（８１）と、を含み、前記磁気ヨークリングの周方向位置決め溝、前記前側スペーサの周方向位置決め溝、前記前側スプリングの周方向位置決め溝、前記レンズキャリアの周方向位置決め溝、前記後側スペーサの周方向位置決め溝の位置は互いに対応している、ことを特徴とする請求項１または請求項４に記載のレンズ駆動装置。
【請求項８】
前記磁気ヨークリングの周方向位置決め溝（１１）、前記前側スペーサの周方向位置決め溝（２１）、前記前側スプリングの周方向位置決め溝（３１）、前記レンズキャリアの周方向位置決め溝（６１）、前記後側スプリングの周方向位置決め溝（８１）はそれぞれ四つ設けられ、且つ円周方向に沿って均一に配置されている、ことを特徴する請求項７に記載のレンズ駆動装置。
【請求項９】
前記位置決め装置は、前記磁気ヨークリングの中央貫通孔（１３）に設けられた四つの開口部（１２）と、前記レンズキャリア（６）の外周に設けられた上下貫通の四つのリブアーチ（６２）とを含み、前記開口部（１２）は前記リブアーチ（６２）とマッチングし、前記開口部（１２）、前記リブアーチ（６２）はそれぞれ円周方向で対称的に四つ配置されている、ことを特徴とする請求項１または請求項４に記載のレンズ駆動装置。
【請求項１０】
前記前側スプリング（３）は板状且つ四角形輪郭を有するように設計され、その中央には前側スプリングの円孔（３３）が設けられ、前記前側スプリング（３）には対称的に配置された複数の前側スプリングの線ばね（３２）  が設けられ、前記前側スプリング（３）には対称的に配置された複数の凹入部（３４）  が設けられ、前記凹入部（３４）は前記レンズキャリアのリブアーチ（６２）とマッチングする、ことを特徴する請求項８に記載のレンズ駆動装置。
【請求項１１】
前記前側スプリングの線ばね（３２）は、円周方向に沿って上下左右に対称に四つ設けられ、前記前側スプリング（３）は前記前側スペーサ（２）と前記磁石（４）に間に設置されている、ことを特徴とする請求項１０に記載のレンズ駆動装置。
【請求項１２】
前記後側スプリング（８）は板状であって且つ四角形輪郭を有するように設計され、その中央には後側スプリングの円孔（８４）  が設けられ、前記後側スプリング（８）には対称的に配置された複数の後側スプリングの線ばね（８２）  が設けられ、前記後側スプリング（８）には対称的に配置された複数の凹入部（８３）  が設けられ、前記凹入部（８３）は前記レンズキャリアのリブアーチ（６２）とマッチングする、ことを特徴する請求項６に記載のレンズ駆動装置。
【請求項１３】
前記後側スプリングの線ばね（８２）は、円周方向に沿って上下左右に対称に四つ設けられ、前記後側スプリング（８）は前記後側スペーサ（７）と前記台座（９）に間に設置されている、ことを特徴とする請求項１０に記載のレンズ駆動装置。
【請求項１４】
前記台座（９）には台座位置規制部（９１）が設けられ、前記台座位置規制部（９１）は前記レンズキャリアリブアーチの後部（６１）とマッチングする、ことを特徴とする請求項１２に記載のレンズ駆動装置。
【請求項１５】
前記コイル（５）は円筒状を呈し、且つ前記レンズキャリアの外周に固定され、前記コイル（５）の電源引出線（５１）、（５２）は前記レンズキャリアのリブアーチ（６２）のおける二つの位置決め孔を通じてそれぞれ前記後側スプリングの線ばねに引出されて溶接・固定される、ことを特徴とする請求項１４に記載のレンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラ用レンズ駆動装置に関し、特に耐揺れや耐衝撃性に優れ、マイクロカメラ焦点調節専用のレンズ駆動装置に関する。本発明は主にオートフォーカス機能を有するマイクロカメラに応用され、小型、高画質のセンサとセットになって、携帯電話、コンピュータ、自動車及びロボットに組み込んで利用するのに適する。
【背景技術】
【０００２】
現在、国内外で広く使われているマイクロカメラ用レンズ駆動装置の構造として、例えば中国特許番号２００４１００１７７２４．３「レンズ駆動装置」で開示されたものがある。このレンズ駆動装置は、台座に取り付けられた筒状の磁気ヨークリングを備えており、前記磁気ヨークリング内には磁石とコイルが設置され、前記コイルの内周側にはレンズ支持体を有するレンズが設置され、前記筒状磁気ヨークリングの断面は凹字状であり、前記磁石とコイルは前記凹字状の筒状磁気ヨークリング内に配置されており、前記コイルは前記磁気ヨークリング内周側のレンズ支持体の外周に固定され、前記レンズ支持体の外周は前記筒状磁気ヨークリング内に入り込み、且つ前記磁気ヨークリングの凹字形の隙間で移動することができる。前記レンズ駆動装置は、さらに環状の前側スプリング及び後側スプリングと、を備えており、これらの外周側の端部は前記磁気ヨークリングと固定・連結されており、前記前側スプリングの内周側の端部を前記レンズ支持体に固定するキャップと、前記前側スプリングの外周側端部を前記磁気ヨークリングに固定するフレームをさらに備えている。
【０００３】
前記コイルに通電した後に発生する電磁力は前記前側スプリング及び後側スプリングの付勢力に対抗し、前記レンズ支持体を光軸方向に移動するよう駆動する。
【０００４】
前記レンズ駆動装置は、さらに前記キャップとフレームの間の隙間に設けられたレンズ支持体の変位と移動を防止する垂直方向制限装置と、前記レンズ支持体と磁気ヨークリングの間の隙間に設けられた前記レンズ支持体の変位と移動を防止する回転方向制限装置とを備えている。
【０００５】
上記のレンズ駆動装置は、磁石の電磁誘導作用を利用することで、磁気ヨークリングに設置されたレンズ移動キャリアを平行の電磁力作用で変位させるとともに、レンズ移動キャリアの前後側に設置されたスプリングには反作用力が発生し、レンズ移動キャリアに作用する電磁力とスプリングの弾力が平衡に達した時、前記レンズ移動キャリアを一定の位置に保つようにすることで、カメラのオートフォーカスの目的を達成できる。前後両側を通じてレンズ支持体の移動を制限し、それにより部品を増やすことなく耐揺れや耐衝撃性を得ると同時に良好な画質を得ることができるが、前記レンズ駆動装置の生産、組立て及び変位精度に対する要求は非常に高い。しかし、前記レンズ駆動装置は次のような欠陥がある。まず、外部枠体が占める空間により前記磁気ヨークリングの形状が制限されているため、電磁力の感応効果に影響を与えるとともに、製品の小型化に制約がある。次に、前記台座とレンズ支持体とを組立て精度の基体にすると、前記台座とレンズ支持体の加工公差に対する要求が非常に厳しくなり、且つ前記台座とレンズ支持体の部品形状が複雑であるため、幾何学精度に対する要求も高く、生産及び組立工程の難度が非常に高くなる。第三に、前記前後側のスプリングは環状であり、且つ同方向でずらして配置しているため、前記スプリングが前後移動して変形が発生した場合、それと同時に同方向の回転力が発生するため、レンズ移動キャリアの回転変位が起こり易い。第四に、組み立て工程が複雑で、且つ全ての部品を結合・組立てした後でないと、製品の精度と性能が合格しているか否かを測定できないため、製品の合格率を効果的にコントロールできず、よって資源の浪費につながる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述した現有技術の問題点を解決し、電磁誘導力を向上し、電源駆動電力を低下させるとともに、製品の更なる小型化を実現することができるレンズ駆動装置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】
【０００７】
上述の問題点を解決するため、本発明の技術案は以下の通りである。台座に設置した磁気ヨークリングを備え、前記磁気ヨークリング内には磁石とコイルを配置し、前記コイルの内周にはレンズを有するレンズキャリアを設置し、前記レンズキャリアはコイル内にて前後移動することができ、前記レンズキャリアの前後にはそれぞれ前記レンズキャリアが移動する過程での均衡性と安定性を維持するためのレンズ移動減衰装置を設置し、前記コイルに通電した後に発生する電磁力は前記レンズ移動減衰装置の減衰力に対抗し、前記レンズキャリアを光軸方向に移動するよう駆動し、前記レンズキャリアと前記磁気ヨークリングの間にはまた前記レンズキャリアの変位と移動を防止する位置決め装置を設けたレンズ駆動装置であって、前記磁気ヨークリングは中央貫通孔を有し且つ外廓は四角形であって“凹”字型切断面構造を有するように設計され、前記“凹”  字型切断面の一側には内円外方の内腔が設けられ、前記磁石は前記内円外方の内腔の角部に設置される、ことを特徴とする。
【０００８】
四角形外郭の磁気ヨークリングを採用することで、前記磁石を磁気ヨークリング内の四つの角部の有効空間に設置するのに有利であり、磁石の配向の厚さを増加させることで電磁誘導力を向上させ、且つ製品の小型化を実現できると同時に、駆動電源の電力を低下させることができ、省エネーを実現することができる。
【０００９】
前記レンズキャリアは、好ましくは中心貫通孔を有する筒状体に設計し、前記筒状体の外径は前記磁気ヨークリングの中央貫通孔に適し、前記レンズキャリアは前記中央貫通孔に取り付けられ、前記筒状体の一端には内側段付面が設けられ、前記内段付面は中心貫通孔の内端面とフィットさせる。このような構造により、レンズキャリアと磁気ヨークリングの間の周方向と軸方向の位置決めが容易に実現できるとともに、前記レンズキャリアが前記磁気ヨークリングの中央貫通孔においてスライド移動可能であり、組立精度の基本であるレンズキャリアと磁気ヨークリングの生産及び組立工程の難度を相対的に低下させる。
【００１０】
前記レンズ移動減衰装置は、好ましくは前側スペーサを有する前側スプリングと後側スペーサを有する後側スプリングからなり、前記前側スペーサは前記内腔の前側壁に挿着される。このような構造により、前記レンズキャリアが移動する過程で比較的優れた耐揺れと耐衝撃性を有するようにすると同時に、一貫して良好な均衡性と安定性を維持することができるため、良好な画質が得られる。
【００１１】
本発明をさらに改善したものとして、前記磁気ヨークリング、前記前側スペーサ、前記前側スプリング、前記レンズキャリア、前記後側スプリング、前記台座は好ましくはプレート型構造及び嵌合連結の位置決め装置を採用する。このようなプレート型嵌合連結の組立方法を採用することにより、組立工程を簡易化させ、組立精度を向上することができ、製品の電気的特性の検査が便利であって、製品の合格率を向上させることができる。
【００１２】
前記磁石は好ましくは三角柱形に設計し、前記磁石は四個設け、前記四個の磁石はそれぞれ前記内円外方の内腔の四つの角部に取り付けける。これにより、前記三角柱形の磁石が前記磁気ヨークリングの角部の空間にマッチングでき、比較的良い電気及び機械的特性を得ることができる。
【００１３】
前記レンズキャリアと前記磁気ヨークリングの間の位置決め装置は、前記磁気ヨークリングの中央貫通孔に設置した複数の磁気ヨークリングの周方向位置決め溝と、前記前側スペーサに設置した複数の前側スペーサの周方向位置決め溝と、前記前側スプリングに設置した複数の前側スプリングの周方向位置決め溝と、前記レンズキャリアに設置した複数のレンズキャリアの周方向位置決め溝と、前記後側スプリングに設置した複数の後側スプリング位置決め溝とを備え、前記磁気ヨークリングの周方向位置決め溝、前側スペーサの周方向位置決め溝、前記スプリングの周方向位置決め溝、レンズキャリアの周方向位置決め溝、後側スペーサの周方向位置決め溝の位置は互いに対応しており、且つ全て取り付けクランプ上の位置決めピンとマッチングしている。本発明は前記磁気ヨークリングの枠体を組立基準とし、前記周方向位置決め溝を組立位置決めの基準とし、前側スペーサ、前側スプリング、磁石、後側スペーサ、後側スプリングと台座は全て同一の組立・位置決め取り付けクランプで組立を行っているため、組立精度を向上させると同時に、組立工程の簡便化を図ることができる。
【００１４】
前記磁気ヨークリングの周方向位置決め溝、前記前側スペーサの周方向位置決め溝、前記前側スプリングの周方向位置決め溝、前記レンズキャリアの周方向位置決め溝、前記後側スプリングの周方向位置決め溝は好ましくはそれぞれ四つ設け、それぞれ円周方向に沿って均一に配置させることによって、レンズキャリアの変位と移動を防止することができる。
【００１５】
前記位置決め装置は、さらに前記磁気ヨークリングの円孔に設置した複数の開口部と前記レンズキャリアの外周に設置した上下貫通の複数のリブアーチとを備えている。このように前記開口部と前記リブアーチがマッチングすることで、作動中の前記磁気ヨークリングとレンズキャリアの間の変位をさらに防止することができる。
【００１６】
前記前側スプリングは、板状且つ四角形輪郭を有するように設計することができ、その中央には前側スプリングの円孔を設け、前記前側スプリングには対称的に配置した複数の前側スプリングの線ばねが設置されている。このように前記前側スプリングの線ばね、後側リーフスリングの線ばねの対称且つ均一に配置することにより、線ばねが光軸方向に沿って変形する時に発生する接線方向の作用力を互いに相殺させる機能を有し、レンズキャリアの回転変位の発生を避けることができる。
【００１７】
前記前側スプリングは前記前側スペーサと前記磁石の間に設置することができ、よって前記レンズキャリアが前向けに移動する過程でより良い均衡性と安定性を保つことができる。
【００１８】
前記磁気ヨークリングの円孔開口部、前記リブアーチは好ましくは四つ設け、磁気ヨークリングとレンズキャリアの間の円周方向の位置決めをより良く実現するため、それらは中心に沿って対称的に配置される。
【００１９】
前記レンズキャリアの前部と前記前側スプリングを固定する構造は、好ましくは前記レンズキャリアにレンズキャリアリブアーチの突起部を設け、前記前側スプリングに凹入部を設ける。ここでは、前記レンズキャリアリブアーチの突起部と前記前側スプリングの凹入部が嵌合して位置決めの役割を果たす。
【００２０】
同様に、前記後側スプリングは板状且つ四角形輪郭を有するように設計し、その中央には後側スプリングの円孔を設け、前記後側スプリングには対称的に配置した複数の後側スプリングの線ばねを設け、また前記後側スプリングには対称的に配置した複数の後側凹入部を設け、前記後側凹入部は前記レンズキャリアのリブアーチとマッチングさせる。このような構造で、位置決め及び前側、後側スプリングとレンズキャリアの間の相対位置を固定することにより、前側、後側スプリングが移動変形の時に発生する回転力を解消し、レンズキャリアが光軸方向で移動する時に発生し易い回転変位などの弊害を回避することができる。
【００２１】
前記後側スプリングは前記後側スペーサと前記台座の間に設置することで、前記レンズキャリアが後向けに移動する過程でより良い均衡性と安定性を有することになり、良好な画質を得ることができる。
【００２２】
本発明をさらに改善したものとして、前記台座に台座位置規制部を設け、前記レンズキャリアのリブアーチの後部と前記台座位置規制部が嵌合する。このような構造により、前記レンズキャリアと磁気ヨークリングの間、前記レンズキャリアと台座の間の前後の位置を規制し、且つ組立工程の性能を改善することができる。
【００２３】
前記後側スペーサと前記台座との嵌合型シームレス挿着により、微細な異物と妨害光線がレンズ駆動装置の内部に進入することを防止することができる。
【００２４】
前記コイルは円筒状を呈し、且つ前記レンズキャリアの外周に固定され、前記コイルの電源引出線は前記レンズキャリアのリブアーチの二つの位置決め孔を通じてそれぞれ前記後側スプリングの線ばねに引出されて溶接固定する。ここでは、前記後側スプリングは導電端子として前記コイルの引出線と溶接されており、駆動電源は前記後側スプリングの端子がコイル内で電気回路を形成して発生する電磁力を通じて前記レンズキャリアを押し付けて前後移動するようにすることで、カメラの自動フォーカスを実現することができる。
【００２５】
既存の技術に比べ、本発明は四角形外郭の磁気ヨークリングで外部枠体を兼ね、且つプレート式嵌合連結構造を採用しているため、良好な電気と機械的性能を有し、組立工程を簡素化させ、組立精度と製品の製品率を向上させた。次に、前、後側スプリング線ばねの独特の形状と配置方法を採用することにより、スプリングが移動変形する時に発生する回転力を解消し、レンズキャリアが光軸方向で移動する時に発生し易い回転変位などの弊害を回避した。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の組立状態の正面図である。
【図２】図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】本発明の分解状態の立体図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面及び実施例に基づいて本発明を更に詳しく説明する。
【００２８】
図１から図３には本発明に係るレンズ駆動装置の実施方式が示されている。レンズ駆動装置は、外方内円の磁気ヨークリング１を備え、前記磁気ヨークリング１はレンズ駆動装置の外部枠体を兼ねており、前記磁気ヨークリングは中央貫通孔１３を有し、且つ外郭が“凹”字型の切断面構造を有するように設計され、前記“凹”  字型切断面の一側には内円外方の内腔１４が設けられ、前記中央貫通孔にはレンズキャリア６が取り付けられ、前記レンズキャリアは中央貫通孔６５を有する筒状体に設計され、前記筒状体の外径は前記磁気ヨークリングの中央貫通孔１３とマッチングし、前記筒状体の一端には内側段付面６４が設けられ、前記内側段付面は中央貫通孔６５の内端面とマッチングする。
【００２９】
前記磁気ヨークリングにおける内円外方の内腔１４の四つの角部内には、それぞれ三角柱形の磁石４が設置され、前記磁気ヨークリング１の内前側壁には前側スペーサ２が嵌着され、前記前側スペーサ２と磁石４の間には前側スプリング３が設けられ、前記磁石４のもう一側に密着されたレンズキャリア６の他側は後側スペーサ７と密着し、前記後側スペーサ７の底部はまた前記磁気ヨークリング１の底部に嵌着されている。
【００３０】
前記磁気ヨークリングは、多角形の外形と多辺形の内腔を有する構造に設計することで、多様なレンズ駆動装置の組合せ要求を満たすことができる。例えば、磁気ヨークリングの内腔は五角形、六角形、八角形の内腔に設計し、前記磁石４をそれぞれ前記五角形、六角形、八角形内腔の角部に設置することができる。
【００３１】
図２、図３に示すように、前記後側スペーサ７のもう一側は後側スプリング８と密着し、前記後側スプリング８のもう一側は台座９と密着し、前記台座９は前記圧縮された後側スペーサ７、後側スプリング８及び前記前側スペーサ２、磁石４、前側スプリング３、レンズキャリア６との間の軸方向位置の位置決めに用いられる。前側スプリング３と後側スプリング８は前記レンズキャリアが移動する過程での均衡性と安定性を維持するレンズ移動減衰装置を構成し、且つ耐揺れと耐衝撃性を有するようにする。
【００３２】
前側スプリングは四角形外郭且つ中央に前側スプリングの円孔３３が有するように設計され、前記前側スプリングには対称的に配置された複数の前側スプリングの線ばね３２を設け、前記後側スプリングには対称的に配置された複数の凹入部３４を設け、前記凹入部は前記レンズキャリアのリブアーチ６２とマッチングする。
【００３３】
前側スプリング３は前記前側スペーサ２と前記磁石４の間に設置されている。
【００３４】
前記後側スプリング８は四角形外郭且つ中央に後側スプリングの円孔８４が有するように設計され、前記後側スプリングには対称的に配置された複数の後側スプリングの線ばね８２を設け、前記後側スプリングには対称的に配置された複数の後側凹入部８３を設け、前記後側凹入部は前記レンズキャリアのリブアーチ６２とマッチングする。
【００３５】
前記後側スプリングは前記後側スペーサと台座の間に設置されている。
【００３６】
前記レンズキャリア６は前記磁気ヨークリング１内の孔に配置し、且つ前側スプリング３と後側スプリング８により支持され、磁気ヨークリング１内部にはコイル５を設け、前記コイル５はレンズキャリア６の外周に固定されている。
【００３７】
本レンズ駆動装置における後側スプリング８は導電端子としてコイル５の引出線と溶接されており、駆動電源は、後側スプリング８の端子を介してコイル５内で電気回路を形成する。コイル５内に電流が通過する時、磁石４と磁気ヨークリング１内部に形成する磁場は電磁力が発生し、電磁力の押圧力によりレンズキャリア６を光軸方向で前・後移動させ、レンズ移動キャリアが変位する時、前側スプリング２と後側スプリングは反作用力を発生し、当該反作用力が前記電磁力と均衡の時、レンズキャリア６を一定の位置に保つことができ、カメラのオートフォーカスの目的を達成する。
【００３８】
本発明に係るレンズ駆動装置構造の特徴として、図１、３に示すように、四角形外郭の磁気ヨークリング１を有する。
【００３９】
前記磁気ヨークリング１は、本レンズ駆動装置の外部枠体として、外部枠体の部品を一つ省けるだけではなく、構造空間を大幅に節約し、且つ磁気ヨークリング１内の四つの角部に設置された磁石４を三角柱形に設計することにより、磁石４の配向の厚さを約３０％増大させ、それに応じて磁場強度も向上され、同様の電流下でより高い電磁誘導力を得ることができ、駆動電源の電力を低下するなどの省エネー効果が得られる。
【００４０】
前記レンズキャリア６は中央貫通孔６５を有する筒状体に設計され、前記筒状体の一端には四角形の辺縁６４が設けられ、前記筒状体の外径は前記磁気ヨークリングの中央貫通孔１３とマッチングする。
【００４１】
磁気ヨークリング１の枠体を組立の基準とする。前側スペーサ２、前側スプリング３、磁石４、後側スペーサ７、後側スプリング８と台座は全て嵌着方式で組立を行う。即ち、図２、図３に示すように、磁気ヨークリング１には複数の磁気ヨークリングの周方向位置決め溝１１が設けられ、同様に、前側スペーサ２、前側スプリング３、レンズキャリア６、後側スペーサ７にはそれぞれ複数の前側スペーサの周方向位置決め溝２１、前側スプリングの周方向位置決め溝３１、レンズキャリアの周方向位置決め溝６１、後側スペーサの周方向位置決め溝７１が設けられている。
【００４２】
磁気ヨークリングの周方向位置決め溝１１、前側スペーサの周方向位置決め溝２１、前側スプリングの周方向位置決め溝３１、レンズキャリアの周方向位置決め溝６１、後側スペーサの周方向位置決め溝７１はいずれも組立クランプにおける四点位置決めピンとマッチングする。前記周方向位置決め溝は何れも組立位置決めの基準とし、同一の組立・位置決め取り付けクランプにて組立を行うことができ、前記磁気ヨークリング、前側スペーサ、前側スプリング、レンズキャリア、後側スペーサ等部品の各部品間の同軸度を向上しただけではなく、組立工程を簡便化し、生産効率を向上させることができる。
【００４３】
加工や組立上の便宜を図るため、磁気ヨークリングの周方向位置決め溝１１、前側スペーサの周方向位置決め溝２１、前側スプリングの周方向位置決め溝３１、レンズキャリアの周方向位置決め溝６１、後側スペーサの周方向位置決め溝７１は好ましくは四つを設置し、且つ円周方向に沿って均一に配置されている。
【００４４】
本発明に係るレンズ駆動装置の磁気ヨークリング１、前側スペーサ２、前側スプリング３、後側スペーサ７及び台座９の各部品の構造は全てプレート型構造であると同時に、互いに嵌着式に組み立てられているため、前側の部品と後側の部品の間の嵌め込み部材を必要することなく、既存のレンズ駆動装置の各部材の構造に比べてより簡易であり、各部品の加工容易性が大幅に向上された。
【００４５】
図３に示すように、前側スプリング３には、四角が前側スプリングの中心に対し対称的に配置された前側スプリングの線ばね３２が設けられ、後側スプリング８には四角が後側スプリングの中心に対し対称的に配置された後側スプリングの線ばね８２が設けられている。このように、前記前側スプリングの線ばねと後側スプリングの線ばねとを中心対称且つ均一に配置することにより、レンズキャリアが移動する際、前記線ばねが光軸方向に沿って変形する時に発生する接線作用力が互いに相殺され、レンズキャリアの回転変位の発生を回避することができる。
【００４６】
磁気ヨークリング１の円孔には四つの開口部１２が設けられ、レンズキャリアの外周には四つの上下貫通のリブアーチが設置され、磁気ヨークリングの開口部１２はレンズキャリアのリブアーチ６２とマッチングされている。このような構造により、レンズキャリアの回転を防止し、レンズがレンズキャリアにねじ込まれる時、レンズ固定装置を付け加えることなく、レンズキャリアの回転によって引き起こす前後側スプリングの破損を阻止することができ、ユーザーのレンズ焦点調節作業を大いに便利にした。
【００４７】
図２に示すように、レンズキャリアのリブアーチ６２の前部は磁気ヨークリング内孔の開口部１２とマッチングし、レンズキャリアのリブアーチ６２の後部６２１は台座９の台座位置規制部９１とマッチングする。従って、レンズキャリアと磁気ヨークリングの間、レンズキャリアと台座の間の前後位置が規制され、振動、衝撃により引き起こす前記レンズ駆動装置の破壊を回避することができる。
【００４８】
磁石４は三角柱形であるため、加工性に優れている。また、三角柱形の磁石は前記外方内円の磁気ヨークリング１の有効空間を存分に利用することができ、磁石の有効厚度を増加、即ち磁石が発生する磁場の強度を増強しただけではなく、磁石の加工性と組立工程の作業性を改善し、組立の時に、磁石の磁気ヨークリングの内側への密着を容易に保証することで、磁気回路間の磁気抵抗を低減させることができる。
【００４９】
図３に示すコイル５と引線５１、５２は、例えば図３のレンズキャリア６のリブアーチにおける二つの位置決め孔６１を通じてそれぞれ後側スプリングの線ばね８２に引出されて溶接されている。このような線を引く方式はレンズキャリアが移動する時に発生する摩擦、断線、短絡等の欠陥を回避することができるが、レンズキャリア移動時の摩擦、断線と短絡といった現象は既存のレンズ駆動装置でよく見かける不良原因である。
【００５０】
前記コイルは円筒状であり、且つ前記レンズキャリアの外周に固定して取り付けけられている。レンズキャリアのリブアーチはコイル５の変位を防止することができ、それによってコイル５組立の同軸度を保証することができる。
【００５１】
図３に示す後側スプリング８には、その中心線に対称する二つの端子８１が設けられ、台座９にはその中心線に対応する二つの結合部９２が設けられ、後側スプリングの端子８１は台座の結合部９２にマッチングし、前記レンズ駆動装置は組立を完成した後、後側スプリングの端子８１を湾曲成形してからホットリベット定型を行っているため、予め後側スプリングの端子を湾曲する時と比べて部品のマッチングサイズに対する要求が低く、組立工程の効率を大幅に向上させることができる。
【００５２】
図３にはレンズキャリア６の前部と前側スプリング３とを固定する構造が示されている。レンズキャリア６には突起部６３が設けられ、前側スプリング３には凹入部が設けられ、突起部６３は前側スプリング３の凹入部とマッチングして位置決めする役割を有している。同様に、後側スプリング８には凹入部８３が設けられ、後側スプリングの凹入部８３はレンズキャリア６の後突起部６２１とマッチングする。これにより、位置決め及び後スプリングとレンズキャリアとの間の相対位置を固定するとともに、前、後側スプリングの組立変位を防止することができる。
【００５３】
本発明のレンズ駆動装置を組立する時、高精度の四点位置決めクランプを採用し、その組立プロセスは下記の通りである：
（１）  磁気ヨークリング１の周方向位置決め溝１１を前記位置決めクランプの四点位置決めピンに導入する。
（２）  前側スペーサ２の周方向位置決め溝２１を前記位置決めクランプの四点位置決めピンに導入し、続いて磁気ヨークリング１の内側に嵌入する。
（３）  前側スプリング３の周方向位置決め溝３１を前記位置決めクランプの四点位置決めピンに導入し、続いて磁気ヨークリング１の内側に嵌入する。
（４）  三角柱形の磁石４を磁気ヨークリングの四つの角部に挿入する。
（５）  コイル５をレンズキャリア６のリブアーチ６２に沿って挿入し、且つレンズキャリア６のフレームに固定する。
（６）  レンズキャリア６の周方向位置決め溝６１を前記位置決めクランプの四点位置決めピンに導入し、続いて磁気ヨークリング１の内孔に挿入し、そのうちコイル５は磁石４と磁気ヨークリング内側の間に位置する。
（７）  後側スペーサ７を磁気ヨークリング１の後部に嵌入する。
（８）  後側スプリング８を後側スペーサ７の後部に嵌入する。
（９）  台座９を後側スペーサの後部に嵌入する。
（１０）  後側スプリング８の端子８１を湾曲した後ホットリベットで固定すると、本レンズ駆動装置の組立は完了する。
【００５４】
高精度の四点位置決めクランプを採用しているため、組立工程が簡単であるだけではなく、各部品の組立時の同軸度と各部品の相対的な移動部分における隙間の均一性を最大限に保証し、それによって組立の製品率を向上させることができる。
【００５５】
本駆動装置の嵌着式組立方法により、組立精度を確実に保証するだけではなく、粘着なしで製品の電気的特性を検査することができ、その後合格品に対し粘着定型を行い、不合格品に対しては調整を行うことで、製品の合格率を向上させることができる。
【００５６】
組立完了後に行う後側スプリング端子の湾曲とホットリベット工程は、予め湾曲時と比べて後側スペーサと台座とのマッチング精度に対する要求が低く、組立工程の効率を大幅に向上させることができる。
【００５７】
本発明に係るレンズ駆動装置の磁気ヨークリングは外方内円で、且つレンズ駆動装置の外部枠体を兼ねており、磁気ヨークリングの外部枠体を主体として各部品を嵌着式方法で組立を行い、後側スペーサと台座のシームレス嵌着組み立て方法は微細な異物と妨害光線がレンズ駆動装置の内部に進入することを防止しているため、組立の精度を著しく向上させることができる。また、前後側スプリングの線ばねは上下左右に対称する形状を呈しているため、変形により引き起こす回転偏移を取り除き、レンズキャリアが移動する時の僅かな光軸偏移を防止し、よって良好な電気機械的特性を有し、小型化センサと組合わせて使用する高精度・高画質のニーズに応えることができる。
【００５８】
本発明は磁気ヨークリングをレンズ駆動装置の外部枠体に設計したため、有効に空間を利用することができ、且つ同じような構造で外型寸法をさらに小さくすることができる。嵌着式の組立方法は各部品間の組立精度と組立効率を効果的に向上する一方、各部品の幾何形状を簡略化させることによって部品の加工と製品組立工程の生産性が顕著に改善されるとともに、製品の合格率を向上させ、製品のコストを削減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５９】
【特許文献１】中国特許番号２００４１００１７７２４．３
【図１】
2010510531.tif 000003
【図２】
2010510531.tif 000004
【図３】
2010510531.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成21年5月18日(2009.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラ用レンズ駆動装置に関し、特に耐揺れや耐衝撃性に優れ、マイクロカメラ焦点調節専用のレンズ駆動装置に関する。本発明は主にオートフォーカス機能を有するマイクロカメラに応用され、小型、高画質のセンサとセットになって、携帯電話、コンピュータ、自動車及びロボットに組み込んで利用するのに適する。
【背景技術】
【０００２】
現在、国内外で広く使われているマイクロカメラ用レンズ駆動装置の構造として、例えば中国特許番号２００４１００１７７２４．３「レンズ駆動装置」で開示されたものがある。このレンズ駆動装置は、台座に取り付けられた筒状の磁気ヨークリングを備えており、前記磁気ヨークリング内には磁石とコイルが設置され、前記コイルの内周側にはレンズ支持体を有するレンズが設置され、前記筒状磁気ヨークリングの断面は凹字状であり、前記磁石とコイルは前記凹字状の筒状磁気ヨークリング内に配置されており、前記コイルは前記磁気ヨークリング内周側のレンズ支持体の外周に固定され、前記レンズ支持体の外周は前記筒状磁気ヨークリング内に入り込み、且つ前記磁気ヨークリングの凹字形の隙間で移動することができる。前記レンズ駆動装置は、さらに環状の前側スプリング及び後側スプリングと、を備えており、これらの外周側の端部は前記磁気ヨークリングと固定・連結されており、前記前側スプリングの内周側の端部を前記レンズ支持体に固定するキャップと、前記前側スプリングの外周側端部を前記磁気ヨークリングに固定するフレームをさらに備えている。
【０００３】
前記コイルに通電した後に発生する電磁力は前記前側スプリング及び後側スプリングの付勢力に対抗し、前記レンズ支持体を光軸方向に移動するよう駆動する。
【０００４】
前記レンズ駆動装置は、さらに前記キャップとフレームの間の隙間に設けられたレンズ支持体の変位と移動を防止する垂直方向制限装置と、前記レンズ支持体と磁気ヨークリングの間の隙間に設けられた前記レンズ支持体の変位と移動を防止する回転方向制限装置とを備えている。
【０００５】
上記のレンズ駆動装置は、磁石の電磁誘導作用を利用することで、磁気ヨークリングに設置されたレンズ支持体を平行の電磁力作用で変位させるとともに、レンズ支持体の前後側に設置されたスプリングには反作用力が発生し、レンズ支持体に作用する電磁力とスプリングの弾力が平衡に達した時、前記レンズ支持体を一定の位置に保つようにすることで、カメラのオートフォーカスの目的を達成できる。前後両側を通じてレンズ支持体の移動を制限し、それにより部品を増やすことなく耐揺れや耐衝撃性を得ると同時に良好な画質を得ることができるが、前記レンズ駆動装置の生産、組立て及び変位精度に対する要求は非常に高い。しかし、前記レンズ駆動装置は次のような欠陥がある。まず、外部枠体が占める空間により前記磁気ヨークリングの形状が制限されているため、電磁力の感応効果に影響を与えるとともに、製品の小型化に制約がある。次に、前記台座とレンズ支持体とを組立て精度の基体にすると、前記台座とレンズ支持体の加工公差に対する要求が非常に厳しくなり、且つ前記台座とレンズ支持体の部品形状が複雑であるため、幾何学精度に対する要求も高く、生産及び組立工程の難度が非常に高くなる。第三に、前記前後側のスプリングは環状であり、且つ同方向でずらして配置しているため、前記スプリングが前後移動して変形が発生した場合、それと同時に同方向の回転力が発生するため、レンズ支持体の回転変位が起こり易い。第四に、組み立て工程が複雑で、且つ全ての部品を結合・組立てした後でないと、製品の精度と性能が合格しているか否かを測定できないため、製品の合格率を効果的にコントロールできず、よって資源の浪費につながる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述した現有技術の問題点を解決し、電磁誘導力を向上し、電源駆動電力を低下させるとともに、製品の更なる小型化を実現することができるレンズ駆動装置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】
【０００７】
上述の問題点を解決するため、本発明の技術案は以下の通りである。台座に設置した磁気ヨークリングを備え、前記磁気ヨークリング内には磁石とコイルを配置し、前記コイルの内周にはレンズを有するレンズキャリアを設置し、前記レンズキャリアは磁気ヨークリング内にて前後移動することができ、前記レンズキャリアの前後にはそれぞれ前記レンズキャリアが移動する過程での均衡性と安定性を維持するためのレンズ移動減衰装置を設置し、前記コイルに通電した後に発生する電磁力は前記レンズ移動減衰装置の減衰力に対抗し、前記レンズキャリアを光軸方向に移動するよう駆動し、前記レンズキャリアと前記磁気ヨークリングの間にはまた前記レンズキャリアの変位と移動を防止する位置決め装置を設けたレンズ駆動装置であって、前記磁気ヨークリングは中央貫通孔を有し且つ外廓は四角形であって“凹”字型切断面構造を有するように設計され、前記“凹”  字型切断面の一側には内円外方の内腔が設けられ、前記磁石は前記内円外方の内腔の角部に設置される、ことを特徴とする。
【０００８】
四角形外郭の磁気ヨークリングを採用することで、前記磁石を磁気ヨークリング内の四つの角部の有効空間に設置するのに有利であり、磁石の配向の厚さを増加させることで電磁誘導力を向上させ、且つ製品の小型化を実現できると同時に、駆動電源の電力を低下させることができ、省エネーを実現することができる。
【０００９】
前記レンズキャリアは、好ましくは中心貫通孔を有する筒状体に設計し、前記筒状体の外径は前記磁気ヨークリングの中央貫通孔に適し、前記レンズキャリアは前記中央貫通孔に取り付けられ、前記筒状体の一端には四角形の辺縁が設けられ、前記四角形の辺縁は中央貫通孔の内端面とフィットさせる。このような構造により、レンズキャリアと磁気ヨークリングの間の周方向と軸方向の位置決めが容易に実現できるとともに、前記レンズキャリアが前記磁気ヨークリングの中央貫通孔においてスライド移動可能であり、組立精度の基本であるレンズキャリアと磁気ヨークリングの生産及び組立工程の難度を相対的に低下させる。
【００１０】
前記レンズ移動減衰装置は、好ましくは前側スペーサを有する前側スプリングと後側スペーサを有する後側スプリングからなり、前記前側スペーサは前記内腔の前側壁に挿着される。このような構造により、前記レンズキャリアが移動する過程で比較的優れた耐揺れと耐衝撃性を有するようにすると同時に、一貫して良好な均衡性と安定性を維持することができるため、良好な画質が得られる。
【００１１】
本発明をさらに改善したものとして、前記磁気ヨークリング、前記前側スペーサ、前記前側スプリング、前記レンズキャリア、前記後側スプリング、前記台座は好ましくはプレート型構造及び嵌合連結の位置決め装置を採用する。このようなプレート型嵌合連結の組立方法を採用することにより、組立工程を簡易化させ、組立精度を向上することができ、製品の電気的特性の検査が便利であって、製品の合格率を向上させることができる。
【００１２】
前記磁石は好ましくは三角柱形に設計し、前記磁石は四個設け、前記四個の磁石はそれぞれ前記内円外方の内腔の四つの角部に取り付けける。これにより、前記三角柱形の磁石が前記磁気ヨークリングの角部の空間にマッチングでき、比較的良い電気及び機械的特性を得ることができる。
【００１３】
前記レンズキャリアと前記磁気ヨークリングの間の位置決め装置は、前記磁気ヨークリングの中央貫通孔に設置した複数の磁気ヨークリングの周方向位置決め溝と、前記前側スペーサに設置した複数の前側スペーサの周方向位置決め溝と、前記前側スプリングに設置した複数の前側スプリングの周方向位置決め溝と、前記レンズキャリアに設置した複数のレンズキャリアの周方向位置決め溝と、前記後側スプリングに設置した複数の後側スプリング位置決め溝とを備え、前記磁気ヨークリングの周方向位置決め溝、前側スペーサの周方向位置決め溝、前記スプリングの周方向位置決め溝、レンズキャリアの周方向位置決め溝、後側スペーサの周方向位置決め溝の位置は互いに対応しており、且つ全て取り付けクランプ上の位置決めピンとマッチングしている。本発明は前記磁気ヨークリングの枠体を組立基準とし、前記周方向位置決め溝を組立位置決めの基準とし、前側スペーサ、前側スプリング、磁石、後側スペーサ、後側スプリングと台座は全て同一の組立・位置決め取り付けクランプで組立を行っているため、組立精度を向上させると同時に、組立工程の簡便化を図ることができる。
【００１４】
前記磁気ヨークリングの周方向位置決め溝、前記前側スペーサの周方向位置決め溝、前記前側スプリングの周方向位置決め溝、前記レンズキャリアの周方向位置決め溝、前記後側スプリングの周方向位置決め溝は好ましくはそれぞれ四つ設け、それぞれ円周方向に沿って均一に配置させることによって、レンズキャリアの変位と移動を防止することができる。
【００１５】
前記位置決め装置は、さらに前記磁気ヨークリングの円孔に設置した複数の開口部と前記レンズキャリアの外周に設置した上下貫通の複数のリブアーチとを備えている。このように前記開口部と前記リブアーチがマッチングすることで、作動中の前記磁気ヨークリングとレンズキャリアの間の変位をさらに防止することができる。
【００１６】
前記前側スプリングは、板状且つ四角形輪郭を有するように設計することができ、その中央には前側スプリングの円孔を設け、前記前側スプリングには対称的に配置した複数の前側スプリングの線ばねが設置されている。このように前記前側スプリングの線ばね、後側リーフスリングの線ばねの対称且つ均一に配置することにより、線ばねが光軸方向に沿って変形する時に発生する接線方向の作用力を互いに相殺させる機能を有し、レンズキャリアの回転変位の発生を避けることができる。
【００１７】
前記前側スプリングは前記前側スペーサと前記磁石の間に設置することができ、よって前記レンズキャリアが前向けに移動する過程でより良い均衡性と安定性を保つことができる。
【００１８】
前記磁気ヨークリングの円孔開口部、前記リブアーチは好ましくは四つ設け、磁気ヨークリングとレンズキャリアの間の円周方向の位置決めをより良く実現するため、それらは中心に沿って対称的に配置される。
【００１９】
前記レンズキャリアの前部と前記前側スプリングを固定する構造は、好ましくは前記レンズキャリアにレンズキャリアリブアーチの突起部を設け、前記前側スプリングに凹入部を設ける。ここでは、前記レンズキャリアリブアーチの突起部と前記前側スプリングの凹入部が嵌合して位置決めの役割を果たす。
【００２０】
同様に、前記後側スプリングは板状且つ四角形輪郭を有するように設計し、その中央には後側スプリングの円孔を設け、前記後側スプリングには対称的に配置した複数の後側スプリングの線ばねを設け、また前記後側スプリングには対称的に配置した複数の後側凹入部を設け、前記後側凹入部は前記レンズキャリアのリブアーチとマッチングさせる。このような構造で、位置決め及び前側、後側スプリングとレンズキャリアの間の相対位置を固定することにより、前側、後側スプリングが移動変形の時に発生する回転力を解消し、レンズキャリアが光軸方向で移動する時に発生し易い回転変位などの弊害を回避することができる。
【００２１】
前記後側スプリングは前記後側スペーサと前記台座の間に設置することで、前記レンズキャリアが後向けに移動する過程でより良い均衡性と安定性を有することになり、良好な画質を得ることができる。
【００２２】
本発明をさらに改善したものとして、前記台座に台座位置規制部を設け、前記レンズキャリアのリブアーチの後部と前記台座位置規制部が嵌合する。このような構造により、前記レンズキャリアと磁気ヨークリングの間、前記レンズキャリアと台座の間の前後の位置を規制し、且つ組立工程の性能を改善することができる。
【００２３】
前記後側スペーサと前記台座との嵌合型シームレス挿着により、微細な異物と妨害光線がレンズ駆動装置の内部に進入することを防止することができる。
【００２４】
前記コイルは円筒状を呈し、且つ前記レンズキャリアの外周に固定され、前記コイルの電源引出線は前記レンズキャリアのリブアーチの二つの位置決め孔を通じてそれぞれ前記後側スプリングの線ばねに引出されて溶接固定する。ここでは、前記後側スプリングは導電端子として前記コイルの引出線と溶接されており、駆動電源は前記後側スプリングの端子がコイル内で電気回路を形成して発生する電磁力を通じて前記レンズキャリアを押し付けて前後移動するようにすることで、カメラの自動フォーカスを実現することができる。
【００２５】
既存の技術に比べ、本発明は四角形外郭の磁気ヨークリングで外部枠体を兼ね、且つプレート式嵌合連結構造を採用しているため、良好な電気と機械的性能を有し、組立工程を簡素化させ、組立精度と製品の製品率を向上させた。次に、前、後側スプリング線ばねの独特の形状と配置方法を採用することにより、スプリングが移動変形する時に発生する回転力を解消し、レンズキャリアが光軸方向で移動する時に発生し易い回転変位などの弊害を回避した。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の組立状態の正面図である。
【図２】図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】本発明の分解状態の立体図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面及び実施例に基づいて本発明を更に詳しく説明する。
【００２８】
図１から図３には本発明に係るレンズ駆動装置の実施方式が示されている。レンズ駆動装置は、外方内円の磁気ヨークリング１を備え、前記磁気ヨークリング１はレンズ駆動装置の外部枠体を兼ねており、前記磁気ヨークリングは中央貫通孔１３を有し、且つ外郭が“凹”字型の切断面構造を有するように設計され、前記“凹”  字型切断面の一側には内円外方の内腔１４が設けられ、前記中央貫通孔にはレンズキャリア６が取り付けられ、前記レンズキャリアは中央貫通孔６５を有する筒状体に設計され、前記筒状体の外径は前記磁気ヨークリングの中央貫通孔１３とマッチングし、前記筒状体の一端には四角形の辺縁６４が設けられ、前記内側段付面は中央貫通孔６５の内端面とマッチングする。
【００２９】
前記磁気ヨークリングにおける内円外方の内腔１４の四つの角部内には、それぞれ三角柱形の磁石４が設置され、前記磁気ヨークリングの内腔１４の内前側壁には前側スペーサ２が嵌着され、前記前側スペーサ２と磁石４の間には前側スプリング３が設けられ、前記磁石４のもう一側に密着されたレンズキャリア６の他側は後側スペーサ７と密着し、前記後側スペーサ７の底部はまた前記磁気ヨークリング１の底部に嵌着されている。
【００３０】
前記磁気ヨークリングは、多角形の外形と多辺形の内腔を有する構造に設計することで、多様なレンズ駆動装置の組合せ要求を満たすことができる。例えば、磁気ヨークリングの内腔は五角形、六角形、八角形の内腔に設計し、前記磁石４をそれぞれ前記五角形、六角形、八角形内腔の角部に設置することができる。
【００３１】
図２、図３に示すように、前記後側スペーサ７のもう一側は後側スプリング８と密着し、前記後側スプリング８のもう一側は台座９と密着し、前記台座９は前記圧縮された後側スペーサ７、後側スプリング８及び前記前側スペーサ２、磁石４、前側スプリング３、レンズキャリア６との間の軸方向位置の位置決めに用いられる。前側スプリング３と後側スプリング８は前記レンズキャリアが移動する過程での均衡性と安定性を維持するレンズ移動減衰装置を構成し、且つ耐揺れと耐衝撃性を有するようにする。
【００３２】
前側スプリングは四角形外郭且つ中央に前側スプリングの円孔３３が有するように設計され、前記前側スプリングには対称的に配置された複数の前側スプリングの線ばね３２を設け、前記後側スプリングには対称的に配置された複数の凹入部３４を設け、前記凹入部は前記レンズキャリアのリブアーチ６２とマッチングする。
【００３３】
前側スプリング３は前記前側スペーサ２と前記磁石４の間に設置されている。
【００３４】
前記後側スプリング８は四角形外郭且つ中央に後側スプリングの円孔８４が有するように設計され、前記後側スプリングには対称的に配置された複数の後側スプリングの線ばね８２を設け、前記後側スプリングには対称的に配置された複数の後側凹入部８３を設け、前記後側凹入部は前記レンズキャリアのリブアーチ６２とマッチングする。
【００３５】
前記後側スプリングは前記後側スペーサと台座の間に設置されている。
【００３６】
前記レンズキャリア６は前記磁気ヨークリング１内の孔に配置し、且つ前側スプリング３と後側スプリング８により支持され、磁気ヨークリング１内部にはコイル５を設け、前記コイル５はレンズキャリア６の外周に固定されている。
【００３７】
本レンズ駆動装置における後側スプリング８は導電端子としてコイル５の引出線と溶接されており、駆動電源は、後側スプリング８の端子を介してコイル５内で電気回路を形成する。コイル５内に電流が通過する時、磁石４と磁気ヨークリング１内部に形成する磁場は電磁力が発生し、電磁力の押圧力によりレンズキャリア６を光軸方向で前・後移動させ、レンズ移動キャリアが変位する時、前側スプリング２と後側スプリングは反作用力を発生し、当該反作用力が前記電磁力と均衡の時、レンズキャリア６を一定の位置に保つことができ、カメラのオートフォーカスの目的を達成する。
【００３８】
本発明に係るレンズ駆動装置構造の特徴として、図１、３に示すように、四角形外郭の磁気ヨークリング１を有する。
【００３９】
前記磁気ヨークリング１は、本レンズ駆動装置の外部枠体として、外部枠体の部品を一つ省けるだけではなく、構造空間を大幅に節約し、且つ磁気ヨークリング１内の四つの角部に設置された磁石４を三角柱形に設計することにより、磁石４の配向の厚さを約３０％増大させ、それに応じて磁場強度も向上され、同様の電流下でより高い電磁誘導力を得ることができ、駆動電源の電力を低下するなどの省エネー効果が得られる。
【００４０】
前記レンズキャリア６は中央貫通孔６５を有する筒状体に設計され、前記筒状体の一端には四角形の辺縁６４が設けられ、前記筒状体の外径は前記磁気ヨークリングの中央貫通孔１３とマッチングする。
【００４１】
磁気ヨークリング１の枠体を組立の基準とする。前側スペーサ２、前側スプリング３、磁石４、後側スペーサ７、後側スプリング８と台座は全て嵌着方式で組立を行う。即ち、図２、図３に示すように、磁気ヨークリング１には複数の磁気ヨークリングの周方向位置決め溝１１が設けられ、同様に、前側スペーサ２、前側スプリング３、レンズキャリア６、後側スペーサ７にはそれぞれ複数の前側スペーサの周方向位置決め溝２１、前側スプリングの周方向位置決め溝３１、レンズキャリアの周方向位置決め溝６１、後側スペーサの周方向位置決め溝７１が設けられている。
【００４２】
磁気ヨークリングの周方向位置決め溝１１、前側スペーサの周方向位置決め溝２１、前側スプリングの周方向位置決め溝３１、レンズキャリアの周方向位置決め溝６１、後側スペーサの周方向位置決め溝７１はいずれも組立クランプにおける四点位置決めピンとマッチングする。前記周方向位置決め溝は何れも組立位置決めの基準とし、同一の組立・位置決め取り付けクランプにて組立を行うことができ、前記磁気ヨークリング、前側スペーサ、前側スプリング、レンズキャリア、後側スペーサ等部品の各部品間の同軸度を向上しただけではなく、組立工程を簡便化し、生産効率を向上させることができる。
【００４３】
加工や組立上の便宜を図るため、磁気ヨークリングの周方向位置決め溝１１、前側スペーサの周方向位置決め溝２１、前側スプリングの周方向位置決め溝３１、レンズキャリアの周方向位置決め溝６１、後側スペーサの周方向位置決め溝７１は好ましくは四つを設置し、且つ円周方向に沿って均一に配置されている。
【００４４】
本発明に係るレンズ駆動装置の磁気ヨークリング１、前側スペーサ２、前側スプリング３、後側スペーサ７及び台座９の各部品の構造は全てプレート型構造であると同時に、互いに嵌着式に組み立てられているため、前側の部品と後側の部品の間の嵌め込み部材を必要することなく、既存のレンズ駆動装置の各部材の構造に比べてより簡易であり、各部品の加工容易性が大幅に向上された。
【００４５】
図３に示すように、前側スプリング３には、四角が前側スプリングの中心に対し対称的に配置された前側スプリングの線ばね３２が設けられ、後側スプリング８には四角が後側スプリングの中心に対し対称的に配置された後側スプリングの線ばね８２が設けられている。このように、前記前側スプリングの線ばねと後側スプリングの線ばねとを中心対称且つ均一に配置することにより、レンズキャリアが移動する際、前記線ばねが光軸方向に沿って変形する時に発生する接線作用力が互いに相殺され、レンズキャリアの回転変位の発生を回避することができる。
【００４６】
磁気ヨークリング１の円孔には四つの開口部１２が設けられ、レンズキャリアの外周には四つの上下貫通のリブアーチが設置され、磁気ヨークリングの開口部１２はレンズキャリアのリブアーチ６２とマッチングされている。このような構造により、レンズキャリアの回転を防止し、レンズがレンズキャリアにねじ込まれる時、レンズ固定装置を付け加えることなく、レンズキャリアの回転によって引き起こす前後側スプリングの破損を阻止することができ、ユーザーのレンズ焦点調節作業を大いに便利にした。
【００４７】
図２に示すように、レンズキャリアのリブアーチ６２の前部は磁気ヨークリング内孔の開口部１２とマッチングし、レンズキャリアのリブアーチ６２の後部６２１は台座９の台座位置規制部９１とマッチングする。従って、レンズキャリアと磁気ヨークリングの間、レンズキャリアと台座の間の前後位置が規制され、振動、衝撃により引き起こす前記レンズ駆動装置の破壊を回避することができる。
【００４８】
磁石４は三角柱形であるため、加工性に優れている。また、三角柱形の磁石は前記外方内円の磁気ヨークリング１の有効空間を存分に利用することができ、磁石の有効厚度を増加、即ち磁石が発生する磁場の強度を増強しただけではなく、磁石の加工性と組立工程の作業性を改善し、組立の時に、磁石の磁気ヨークリングの内側への密着を容易に保証することで、磁気回路間の磁気抵抗を低減させることができる。
【００４９】
図３に示すコイル５と引線５１、５２は、例えば図３のレンズキャリア６のリブアーチにおける二つの位置決め孔６１を通じてそれぞれ後側スプリングの線ばね８２に引出されて溶接されている。このような線を引く方式はレンズキャリアが移動する時に発生する摩擦、断線、短絡等の欠陥を回避することができるが、レンズキャリア移動時の摩擦、断線と短絡といった現象は既存のレンズ駆動装置でよく見かける不良原因である。
【００５０】
前記コイルは円筒状であり、且つ前記レンズキャリアの外周に固定して取り付けけられている。レンズキャリアのリブアーチはコイル５の変位を防止することができ、それによってコイル５組立の同軸度を保証することができる。
【００５１】
図３に示す後側スプリング８には、その中心線に対称する二つの端子８０が設けられ、台座９にはその中心線に対応する二つの結合部９２が設けられ、後側スプリングの端子８０は台座の結合部９２にマッチングし、前記レンズ駆動装置は組立を完成した後、後側スプリングの端子８０を湾曲成形してからホットリベット定型を行っているため、予め後側スプリングの端子を湾曲する時と比べて部品のマッチングサイズに対する要求が低く、組立工程の効率を大幅に向上させることができる。
【００５２】
図３にはレンズキャリア６の前部と前側スプリング３とを固定する構造が示されている。レンズキャリア６には突起部６３が設けられ、前側スプリング３には凹入部が設けられ、突起部６３は前側スプリング３の凹入部とマッチングして位置決めする役割を有している。同様に、後側スプリング８には凹入部８３が設けられ、後側スプリングの凹入部８３はレンズキャリア６の後突起部６２１とマッチングする。これにより、位置決め及び後スプリングとレンズキャリアとの間の相対位置を固定するとともに、前、後側スプリングの組立変位を防止することができる。
【００５３】
本発明のレンズ駆動装置を組立する時、高精度の四点位置決めクランプを採用し、その組立プロセスは下記の通りである：
（１）  磁気ヨークリング１の周方向位置決め溝１１を前記位置決めクランプの四点位置決めピンに導入する。
（２）  前側スペーサ２の周方向位置決め溝２１を前記位置決めクランプの四点位置決めピンに導入し、続いて磁気ヨークリング１の内側に嵌入する。
（３）  前側スプリング３の周方向位置決め溝３１を前記位置決めクランプの四点位置決めピンに導入し、続いて磁気ヨークリング１の内側に嵌入する。
（４）  三角柱形の磁石４を磁気ヨークリングの内腔１４の四つの角部に挿入する。
（５）  コイル５をレンズキャリア６のリブアーチ６２に沿って挿入し、且つレンズキャリア６のフレームに固定する。
（６）  レンズキャリア６の周方向位置決め溝６１を前記位置決めクランプの四点位置決めピンに導入し、続いて磁気ヨークリング１の内孔に挿入し、そのうちコイル５は磁石４と磁気ヨークリング内側の間に位置する。
（７）  後側スペーサ７を磁気ヨークリング１の後部に嵌入する。
（８）  後側スプリング８を後側スペーサ７の後部に嵌入する。
（９）  台座９を後側スペーサの後部に嵌入する。
（１０）  後側スプリング８の端子８０を湾曲した後ホットリベットで固定すると、本レンズ駆動装置の組立は完了する。
【００５４】
高精度の四点位置決めクランプを採用しているため、組立工程が簡単であるだけではなく、各部品の組立時の同軸度と各部品の相対的な移動部分における隙間の均一性を最大限に保証し、それによって組立の製品率を向上させることができる。
【００５５】
本駆動装置の嵌着式組立方法により、組立精度を確実に保証するだけではなく、粘着なしで製品の電気的特性を検査することができ、その後合格品に対し粘着定型を行い、不合格品に対しては調整を行うことで、製品の合格率を向上させることができる。
【００５６】
組立完了後に行う後側スプリング端子の湾曲とホットリベット工程は、予め湾曲時と比べて後側スペーサと台座とのマッチング精度に対する要求が低く、組立工程の効率を大幅に向上させることができる。
【００５７】
本発明に係るレンズ駆動装置の磁気ヨークリングは外方内円で、且つレンズ駆動装置の外部枠体を兼ねており、磁気ヨークリングの外部枠体を主体として各部品を嵌着式方法で組立を行い、後側スペーサと台座のシームレス嵌着組み立て方法は微細な異物と妨害光線がレンズ駆動装置の内部に進入することを防止しているため、組立の精度を著しく向上させることができる。また、前後側スプリングの線ばねは上下左右に対称する形状を呈しているため、変形により引き起こす回転偏移を取り除き、レンズキャリアが移動する時の僅かな光軸偏移を防止し、よって良好な電気機械的特性を有し、小型化センサと組合わせて使用する高精度・高画質のニーズに応えることができる。
【００５８】
本発明は磁気ヨークリングをレンズ駆動装置の外部枠体に設計したため、有効に空間を利用することができ、且つ同じような構造で外型寸法をさらに小さくすることができる。嵌着式の組立方法は各部品間の組立精度と組立効率を効果的に向上する一方、各部品の幾何形状を簡略化させることによって部品の加工と製品組立工程の生産性が顕著に改善されるとともに、製品の合格率を向上させ、製品のコストを削減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５９】
【特許文献１】中国特許番号２００４１００１７７２４．３
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一種のレンズ駆動装置であって、台座（９）に設置された磁気ヨークリング（１）を備えており、前記磁気ヨークリング（１）内には磁石（４）とコイル（５）が設置されており、前記コイルの内周にはレンズを有するレンズキャリア（６）が設けられおり、前記レンズキャリアは前記磁気ヨークリング（１）内で前後に移動可能であり、前記レンズキャリアの前後にはそれぞれ前記レンズキャリアが移動する際の均衡性と安定性を維持するためのレンズ移動減衰装置が設けられ、前記コイルに通電した後発生する電磁力は前記レンズ移動減衰装置の減衰力に対抗し、前記レンズキャリアを光軸方向に移動するよう駆動し、前記レンズキャリアと前記磁気ヨークリングの間には前記レンズキャリアの変位と移動を防止する位置決め装置が設けられたレンズ駆動装置において、その特徴は、
前記磁気ヨークリング（１）は中央貫通孔（１３）を有し、且つ外廓は四角形の“凹”字型断面構造を有するように設計され、前記“凹”字型断面の一側には内円外方の内腔（１４）が設けられ、
前記磁石（４）は前記内円外方の内腔（１４）の角部に設置されている、
レンズ駆動装置。
【請求項２】
前記レンズキャリア（６）は前記中央貫通孔（１３）に取り付けられ、前記レンズキャリア（６）は中央貫通孔（６５）  を有する筒状体に設計されており、前記筒状体の外径は前記磁気ヨークリングの中央貫通孔（１３）とマッチングし、前記筒状体の一端には四角形の辺縁（６４）が設けられ、前記四角形の辺縁（６４）は中央貫通孔（１３）の内端面（１３１）とマッチングする、
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記レンズ移動減衰装置は、前側スペーサ（２）を備えた前側スプリング（３）と、後側スペーサ（７）を備えた後側スプリング（８）とを含み、前記前側スペーサ（２）は前記内腔（１４）の前側壁（１５）に嵌着されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記磁気ヨークリング（１）、前記前側スペーサ（２）、前記前側スプリング（３）、前記レンズキャリア（６）、前記後側スプリング（８）、前記台座（９）は、共にプレート型構造であって互いに嵌合連結され前記位置決め構造を構成している、
ことを特徴とする請求項３に記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記磁石（４）の幾何形状はプリズム形状である、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項６】
前記磁石（４）を四つ設け、前記四つの磁石（４）はそれぞれ前記磁気ヨークリング内腔（１４）の四つの角部に設置されている、ことを特徴とする請求項３に記載のレンズ駆動装置。
【請求項７】
前記レンズキャリアと前記磁気ヨークリングの間の位置決め装置は、前記磁気ヨークリングの中央貫通孔（１３）に設けられた複数の磁気ヨークリングの周方向位置決め溝（１１）と、前記前側スペーサ（２）に設けられた複数の前側スペーサの周方向位置決め溝（２１）と、前記前側スプリング（３）に設けられた複数の前側スプリングの周方向位置決め溝（３１）と、前記レンズキャリア（６）に設けられた複数のレンズキャリアの周方向位置決め溝（６１）と、前記後側スプリング（８）に設けられた複数の後側スプリングの周方向位置決め溝（８１）と、を含み、前記磁気ヨークリングの周方向位置決め溝、前記前側スペーサの周方向位置決め溝、前記前側スプリングの周方向位置決め溝、前記レンズキャリアの周方向位置決め溝、前記後側スペーサの周方向位置決め溝の位置は互いに対応している、ことを特徴とする請求項１または請求項４に記載のレンズ駆動装置。
【請求項８】
前記磁気ヨークリングの周方向位置決め溝（１１）、前記前側スペーサの周方向位置決め溝（２１）、前記前側スプリングの周方向位置決め溝（３１）、前記レンズキャリアの周方向位置決め溝（６１）、前記後側スプリングの周方向位置決め溝（８１）はそれぞれ四つ設けられ、且つ円周方向に沿って均一に配置されている、ことを特徴する請求項７に記載のレンズ駆動装置。
【請求項９】
前記位置決め装置は、前記磁気ヨークリングの中央貫通孔（１３）に設けられた四つの開口部（１２）と、前記レンズキャリア（６）の外周に設けられた上下貫通の四つのリブアーチ（６２）とを含み、前記開口部（１２）は前記リブアーチ（６２）とマッチングし、前記開口部（１２）、前記リブアーチ（６２）はそれぞれ円周方向で対称的に四つ配置されている、ことを特徴とする請求項１または請求項４に記載のレンズ駆動装置。
【請求項１０】
前記前側スプリング（３）は板状且つ四角形輪郭を有するように設計され、その中央には前側スプリングの円孔（３３）が設けられ、前記前側スプリング（３）には対称的に配置された複数の前側スプリングの線ばね（３２）  が設けられ、前記前側スプリング（３）には対称的に配置された複数の凹入部（３４）  が設けられ、前記凹入部（３４）は前記レンズキャリアのリブアーチ（６２）とマッチングする、ことを特徴する請求項８に記載のレンズ駆動装置。
【請求項１１】
前記前側スプリングの線ばね（３２）は、円周方向に沿って上下左右に対称に四つ設けられ、前記前側スプリング（３）は前記前側スペーサ（２）と前記磁石（４）に間に設置されている、ことを特徴とする請求項１０に記載のレンズ駆動装置。
【請求項１２】
前記後側スプリング（８）は板状であって且つ四角形輪郭を有するように設計され、その中央には後側スプリングの円孔（８４）  が設けられ、前記後側スプリング（８）には対称的に配置された複数の後側スプリングの線ばね（８２）  が設けられ、前記後側スプリング（８）には対称的に配置された複数の凹入部（８３）  が設けられ、前記凹入部（８３）は前記レンズキャリアのリブアーチ（６２）とマッチングする、ことを特徴する請求項６に記載のレンズ駆動装置。
【請求項１３】
前記後側スプリングの線ばね（８２）は、円周方向に沿って上下左右に対称に四つ設けられ、前記後側スプリング（８）は前記後側スペーサ（７）と前記台座（９）に間に設置されている、ことを特徴とする請求項１０に記載のレンズ駆動装置。
【請求項１４】
前記台座（９）には台座位置規制部（９１）が設けられ、前記台座位置規制部（９１）は前記レンズキャリアリブアーチの後部（６１）とマッチングする、ことを特徴とする請求項１２に記載のレンズ駆動装置。
【請求項１５】
前記コイル（５）は円筒状を呈し、且つ前記レンズキャリアの外周に固定され、前記コイル（５）の電源引出線（５１）、（５２）は前記レンズキャリアのリブアーチ（６２）のおける二つの位置決め孔を通じてそれぞれ前記後側スプリングの線ばねに引出されて溶接・固定される、ことを特徴とする請求項１４に記載のレンズ駆動装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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【国際調査報告】
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2010510531.tif 000011
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