(57)【要約】【課題】現代の電子製品の発展するニーズに適するレンズ内蔵のモーターを提供すること。【解決手段】本発明のレンズ内蔵のモーターは、レンズベースと、レンズベースの内部に配置されるモーターと、モーターに駆動され、軸線方向に沿って移動する伸縮レンズと、を含む。該モーターの一端には位置決め素子を配置し、該位置決め素子は、モーターをその軸線方向に沿って移動させるように制限する抵接部、及び伸縮レンズをその軸線方向に沿って移動させるように案内する案内部を含む。該案内部は、伸縮レンズがその軸線方向に沿う移動を案内できるから、振動を防止でき、焦点合わせが正確になり、精度が高まる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズベースと、
レンズベースの内部に配置されるモーターと、
モーターに駆動され、軸線方向に沿って移動する伸縮レンズと、を含むレンズ内蔵のモーターにおいて、
該モーターの一端には位置決め素子を配置し、
該位置決め素子は、
モーターをその軸線方向に沿って移動させるように制限する抵接部、及び
伸縮レンズをその軸線方向に沿って移動させるように案内する案内部を含むことを特徴とするレンズ内蔵のモーター。
【請求項２】
前記案内部は、細長片状であり、前記位置決め素子の軸線方向に沿って下向きに延伸して配置されることを特徴とする、請求項１記載のレンズ内蔵のモーター。
【請求項３】
前記伸縮レンズの外壁には、その軸線方向に沿って前記案内部を収容する槽が形成されることを特徴とする、請求項１記載のレンズ内蔵のモーター。
【請求項４】
前記抵接部は、前記位置決め素子のモーターに近接する端部が半径方向に沿って外側に延伸して形成される階段状構造をしており、該モーターと前記レンズベースの間に抵接することを特徴とする、請求項１記載のレンズ内蔵のモーター。
【請求項５】
前記レンズベースには、前記位置決め素子が貫通する孔を開設し、該孔の外縁が前記レンズベースの軸線方向に沿って外側に延伸し、半径方向に該位置決め素子を制限するための環状凸縁を形成し、前記抵接部が軸線方向に該位置決め素子を制限するように該レンズベースと抵接することを特徴とする、請求項４記載のレンズ内蔵のモーター。
【請求項６】
前記モーターの他端に階段状構造である支持素子が配置され、該支持素子のモーターに近接する端部が半径方向に沿って外側に延伸して形成される抵接部は、半径方向及び軸線方向に支持素子を制限するように、前記モーターの他端と前記レンズベースの間に挟持されることを特徴とする、請求項１記載のレンズ内蔵のモーター。
【請求項７】
前記モーターが中空柱体であり、前記伸縮レンズが中空柱体の内部に収容され、該モーターが前記ステーターと前記ステーターの内部に配置されるローターを含み、該ローターの内壁と伸縮レンズの外壁とが相互に螺合し、伸縮レンズを駆動するネジ山が形成されることを特徴とする、請求項１記載のレンズ内蔵のモーター。
【請求項８】
前記レンズベースは、ベースと、カバーと、を含み、該ベースとカバーとを組み付けてモーターと伸縮レンズを収容する収容空間が画成されることを特徴とする、請求項１記載のレンズ内蔵のモーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モーターに関して、特にレンズ内蔵のモーターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
科学技術と現代化工業が発展しているにつれて、モーターはデジタルカメラと撮影できる携帯電話などの電子製品に広く応用される。高画素を達成するために、一般的にボイスコイルモーター、圧電モーターまたはステッピングモーターを採用し、カメラの自動焦点合わせ機能を実現する。ステッピングモーターは設計と生産技術における困難度がより低いから、従来のカメラのモーターは、一般にステッピングモーターとスクリューを使用し、カメラのレンズを駆動する。
【０００３】
前記カメラのモーターにおいて、モーターがレンズベースの外部に配置され、伸縮レンズにレンズを焦点合わせ光軸の方向に移動させる案内構成が設置される。スクリューは、レンズの焦点合わせ光軸の延伸方向に配置され、一端に歯車を取り付け、モーターの駆動を介して該歯車を回転させることによって、スクリューは歯車が回転するにつれて、同時に回転する。伝達構造は、レンズに配置され、スクリューと噛合するように構成されることによって、スクリューの回転運動をレンズに伝達し、カメラのレンズを伸縮運動させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記カメラのモーターの構造において、モーターがレンズベースの外部に配置されるから、取付と使用操作の方面で、次の不足がある。他の連動素子が必要になるから、部品と取付のコストが高い。モーターに駆動される部分が伸縮レンズの片側であるから、伸縮レンズが駆動される伸縮運動をする時には、振動がひどい。体積が大きいから、携帯電話などの製品にとって軽薄化、短小化の要求を満足できない。
【０００５】
従って、本発明は、現代の電子製品の発展するニーズに適するレンズ内蔵のモーター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】
本発明のレンズ内蔵のモーターは、レンズベースと、レンズベースの内部に配置されるモーターと、モーターに駆動され、軸線方向に沿って移動する伸縮レンズと、を含む。該モーターの一端には位置決め素子を配置し、該位置決め素子は、モーターをその軸線方向に沿って移動させるように制限する抵接部、及び伸縮レンズをその軸線方向に沿って移動させるように案内する案内部を含む。
【発明の効果】
【０００７】
従来技術と比べて、本発明に係るレンズ内蔵のモーターは、伸縮レンズが該モーターの内部に配置され、該モーターの端部に伸縮レンズをその軸線方向に沿って移動させるように案内する案内部が配置されるから、振動を防止でき、焦点合わせが正確になり、精度が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明のレンズ内蔵のモーターを詳しく説明する。
【０００９】
図１と図２を参照すると、本発明のレンズ内蔵のモーターは、レンズベース１０と、レンズベース１０の内部に配置されるモーター３０と、該モーター３０に駆動される伸縮レンズ５０と、モーター３０の両端に別々に配置される位置決め素子７０と、支持素子９０と、を含む。
【００１０】
該レンズベース１０は、ベース１２と、カバー１４と、を含む。該ベース１２とカバー１４の構造は、大体において同じで、中空柱体である。ベース１２とカバー１４を取り付け、内部に収容空間を有するレンジベース１０が形成される。
【００１１】
ベース１２は、柱面１２０と該柱面１２０の一端に形成される端面１２２を含み、該端面１２２の真中には、該端面１２２と同心な孔１２４が開設される。該端面１２２の内縁の軸線方向に沿って外側に延伸する環状凸縁１２６が形成され、該ベース１２の他端に切欠口１２８が形成される。
【００１２】
カバー１４は、柱面１４０と、該柱面１４０の両端に別々に形成される端面１４２及び切欠口１４８を含む。該切欠口１４８は、ベース１２の切欠口１２８と対応して構成される。該端面１４２の真中には、ベース１２の孔１２４の大きさ及び形状と同じ孔１４４が開設され、該端面１４２の内縁の軸線方向に沿って外側に延伸する環状凸縁１４６が形成される。
【００１３】
ベース１２とカバー１４を取り付ける時には、切欠口１２８、１４８が形成される両端を対接させ、穿孔１８が形成される。端面１４２、１２２は、別々のレンズベース１０の上端面１４２と下端面１２２として、柱面１２０、１４０がレンズベース１０の柱面として利用される。取付に便利になるために、該ベース１２とカバー１４に相互に組み合わせる係合部を設けてもよい。
【００１４】
レンズベース１０の収容空間に収容されるモーター３０は、ステーター３２と、該ステーター３２の内部に回転自由に収容されるローター３４と、を含むステッピングモーターである。該ステーター３２は、環状内表面に複数の極歯３２０を有するステーターコイル３２２と、電源と接続するリード線３２４と、を含み、該ステーター３２の高さと外径が別々のレンズベース１０の高さと内径に大体において同じである。ステーター３２の環状外表面が、ステーター３２をレンズベース１０の内部に制限するようにレンズベース１０の内表面と抵接される。リード線３２４がレンズベース１０の穿孔１８から引き出され、電源と接続される。ステーター３２の内部にローター３４を収容する柱状空間が形成され、該ローター３４が套筒３４２と該套筒３４２の外壁に緊密に配置されるマグネットリング３４０を含み、該套筒３４２の内壁にネジ山３４４が設けられる。
【００１５】
伸縮レンズ５０は、ステーター３４の套筒３４２の内部に配置され、伸縮レンズ５０の外壁５２に套筒３４２の内壁のネジ山３４４と螺合するネジ山５４が形成され、伸縮レンズ５０の外壁５２に軸線方向に沿って該外壁５２に貫通する六つの槽５６が形成され、該槽５６が伸縮レンズ５０の円周方向に沿って等ピッチに設置される。
【００１６】
位置決め素子７０と支持素子９０は、環状に設けられ、伸縮レンズ５０を貫通させるために用いられる。位置決め素子７０と支持素子９０は、別々のステーター３４の両端に配置され、位置決め素子７０がカバー１４とステーター３４の間に挟持され、支持素子９０がベース１２とステーター３４の間に挟持される。位置決め素子７０と支持素子９０は、摩擦に耐える材料で製造され、例えば、陶磁器材料、金属材料、ポリアセタール（ｐｏｌｙａｃｅｔａｌ）とポリフェニレンサルファイド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  ｓｕｌｆｉｄｅ）などのプラスチック材料などから製造される。
【００１７】
位置決め素子７０と支持素子９０は、ステーター３４に近接する端部にその半径方向に沿って外部に突出する環状抵接部７２、９２が別々に形成され、該環状抵接部７２、９２の内壁の末端に切り欠き部が形成され、該位置決め素子７０と支持素子９０の外壁と内壁に階段状構造が形成され、該抵接部７２、９２の外径とステーター３４の外径が大体において同じで、別々の孔１２４、１４４の直径より大きく、該抵接部７２、９２の内径と套筒３４２の外径が大体において同じである。取り付ける時には、位置決め素子７０は、カバー１４の孔１４４を貫通し、位置決め素子７０の外壁と凸縁１４６が相互に抵接するから、半径方向に位置決め素子７０を制限する。位置決め素子７０の抵接部７２が端面１４２とステーター３４の頂端の間に挟持され、且つ該抵接部７２の内壁の末端に形成される階段状構造が別々套筒３４２の頂端と外壁に抵接するから、軸線方向に位置決め素子７０を制限する。支持素子９０は、ベース１２の孔１２４を貫通し、支持素子９０の外壁と凸縁１２６が相互に抵接するから、半径方向に支持素子９０を制限する。支持素子９０の抵接部９２は、端面１２２とステーター３４の底端の間に挟持され、且つ該支持素子９０の内壁の末端に形成される階段状構造が套筒３４２の底端と外壁に別々に抵接するから、軸線方向に支持素子９０を制限する。ステーター３４の両端に支持素子９０と位置決め素子７０が別々に配置され、且つ、ステーター３４の内部に套筒３４２が配置されるから、ステーター３４は、軸線方向と半径方向に沿う移動が制限され、ステーター３４の精度が高まる。
【００１８】
位置決め素子７０の円周方向に伸縮レンズ５０の槽５６と対応して等ピッチに三つの案内部７８が形成される。該案内部７８は、それと対応する槽５６に間隔を置いて収容され、槽５６の数量が案内部７８の数量の二倍であるから、取り付ける時には、案内部７８は槽５６に対してその位置が調整でき、取り付けに便利である。細長片状である案内部７８は、位置決め素子７０からその軸線方向に沿って下向きに延伸し、該案内部７８の長さが槽５６の長さより長くない。
【００１９】
ベース１２とカバー１４を取り付けてレンズベース１０が形成され、ローター３２がレンズベース１０の内部に配置され、ステーター３４が回転にローター３２の内部に配置され、ステッピングモーターが形成される。伸縮レンズ５０がステーター３４と螺合し、位置決め素子７０の抵接部７２がカバー１４の端面１４２の内側に抵接し、案内部７８がそれと対応する槽５６に収容され、支持素子９０の抵接部９２がベース１２の端面１２２の内側に抵接するから、位置決め素子７０と支持素子９０がモーター３０の両端に別々に挟持され、ステーター３４の軸線方向に沿う移動が制限される。位置決め素子７０の案内部７８が伸縮レンズ５０の槽５６に収容されるから、モーター３０に駆動される伸縮レンズ５０が軸線方向に沿って移動する時には、位置決め素子７０は、伸縮レンズ５０が円周方向に沿う回転を制限できるだけではなく、該伸縮レンズ５０の軸線方向に沿う移動を案内できる。従って、伸縮レンズ５０の振動を防止でき、カメラの精度が高まる。
【００２０】
図３と図４を参照すると、レンズ内蔵のモーター３０を運転する時には、穿孔１８から引き出すリード線３２４が電源と接続し、ローター３２のコイル３２２とステーター３４のマグネットリング３４０の磁界作用によってステーター３４をその軸線をめぐって回転させ、ステーター３４と伸縮レンズ５０のネジ山にステーター３４の回転運動を伸縮レンズ５０の直線運動に変換し、自動的な焦点合わせ機能を実現する。位置決め素子７０と支持素子９０は、摩擦に耐える材料で製造するから、モーター３０の運転する損耗を低減でき、使用精度と使用寿命が高まる。
【００２１】
槽５６の数量は、案内部７８の数量より少なくなくてもよく、槽５６と案内部７８は、別々の円周に沿って等ピッチに配置する必要はないが、槽５６と案内部７８の位置が対応しなければならない。槽５６は、伸縮レンズ５０の外壁５２に配置することに限定されず、伸縮レンズ５０の内壁に配置してもよい。
【００２２】
支持素子９０に案内部７８を形成してもよく、伸縮レンズ５０の安定性を高める。位置決め素子７０、支持素子９０がステーター３４と接触する表面に塗層、潤滑剤または乾燥皮膜などを塗布すると、潤滑に便利である。
【００２３】
本発明のレンズ内臓のモーターにおいて、伸縮レンズをモーターの内部に配置するから、位置決め素子と支持素子がモーターと伸縮レンズを軸線方向と円周方向の移動を制限できるだけではなく、且つ、位置決め素子の案内部が伸縮レンズをその軸線方向に沿う移動を案内し、振動を防止できる。焦点合わせが正確になり、精度が高まり、体積が小さくなり、高画素のカメラを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明によるレンズ内蔵のモーターの組立分解図である。
【図２】本発明によるレンズ内蔵のモーターの斜視図である。
【図３】本発明によるレンズ内蔵のモーターの断面図である。
【図４】本発明によるレンズ内蔵のモーターが運転状態の断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  レンズベース
１２  ベース
１４  カバー
１８  穿孔
３０  モーター
３２  ローター
３４  ステーター
５０  伸縮レンズ
５２  外壁
５４、３４４  ネジ山
５６  槽
７０  位置決め素子
７２、９２  抵接部
７８  案内部
９０  支持素子
１２０、１４０  柱面
１２２、１４２  端面
１２４、１４４  孔
１２６、１４６  凸縁
１２８、１４８  切欠口
３２０  極歯
３２２  ステーターコイル
３２４  リード線
３４０  マグネットリング
３４２  套筒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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