Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2008287034A - アクチュエータ、およびその製造方法、撮像機器、ならびに携帯電子機器 - Google Patents

アクチュエータ、およびその製造方法、撮像機器、ならびに携帯電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP2008287034A
JP2008287034A JP2007132190A JP2007132190A JP2008287034A JP 2008287034 A JP2008287034 A JP 2008287034A JP 2007132190 A JP2007132190 A JP 2007132190A JP 2007132190 A JP2007132190 A JP 2007132190A JP 2008287034 A JP2008287034 A JP 2008287034A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
holder
optical axis
axis direction
actuator
support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007132190A
Other languages
English (en)
Inventor
Kyoji Kasuga
恭二 春日
Seiichi Nagatome
誠一 永留
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2007132190A priority Critical patent/JP2008287034A/ja
Priority to EP08008844A priority patent/EP1998201A1/en
Priority to US12/152,721 priority patent/US20080285163A1/en
Priority to CNA2008100996040A priority patent/CN101308240A/zh
Publication of JP2008287034A publication Critical patent/JP2008287034A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/035DC motors; Unipolar motors
    • H02K41/0352Unipolar motors
    • H02K41/0354Lorentz force motors, e.g. voice coil motors
    • H02K41/0356Lorentz force motors, e.g. voice coil motors moving along a straight path

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

【課題】小型化および薄型化を実現し、かつ耐衝撃性に優れたアクチュエータを提供すること。
【解決手段】本発明のアクチュエータは、光学レンズ13を保持するホルダ8と、上記光学レンズ13の光軸方向に上記ホルダ8が移動可能となるように、上記ホルダ8を支持する支持体3および9と、上記ホルダ14と上記支持体3および9との間にある空間内に配置され、当該空間内において回転可能な回転部材2とを備え、上記支持体3および9が、上記回転部2を介して上記ホルダ14を支持する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、アクチュエータ、およびその駆動方法、撮像機器、ならびに撮像機器を搭載した携帯電子機器に関するものである。
近年、携帯電子機器に内蔵されているカメラ(撮像機器)を高画質化するために、カメラに搭載する撮像素子の高画素化が進んでいる。
上記携帯電子機器に内蔵されている撮像機器には、撮像された画像の画質を向上させるために必要なオートフォーカス機能が付与されていることが多い。オートフォーカスは、通常、撮像機器内部の光学系を光軸方向に移動させことによって行われる。光学系を保持しているホルダが光軸方向に移動可能なように、上記ホルダを支持する方法としては、平行に配置した一対の板バネをホルダに取り付けることによって、ホルダを支持する方法が挙げられる。
さらに、上述のような方法によって支持されたホルダを移動させるには、アクチュエータが必要である。光学系を保持するホルダを駆動させるアクチュエータとしては、ボイスコイル方式のアクチュエータが広く用いられている。ボイスコイル方式のアクチュエータは、コイルおよびマグネットからなる磁気回路を用いて電磁誘導現象を生じさせることによって、コイルまたはマグネットを駆動させる。ボイスコイル方式のアクチュエータにおいて、コイルに電流を印加すると、電磁誘導現象によってコイルまたはマグネットを駆動させる推力が生じる。
つまり、一対の板バネを用いてホルダを支持しているボイスコイル方式のアクチュエータにおいては、コイルまたはマグネットを駆動させる推力が、平行に配置した一対の板バネを変形させることによって、ホルダを光軸方向に変位させる。例えば、特許文献1には、レンズが取り付けられたホルダを、光軸方向に変位可能に支持しているオートフォーカス用アクチュエータが開示されている。特許文献1のオートフォーカス用アクチュエータにおいては、一対の板バネを用いて、光軸方向に変位可能なようにホルダが支持されている。
特開2006−50693号公報(平成18年2月16日公開)
しかしながら、特許文献1のオートフォーカス用アクチュエータを小型化(投影面積の縮小化)および薄型化(光軸方向の高さの縮小)する場合、平行な一対の板バネを用いてホルダが支持されているため、以下のような問題が生じる。
上述のように、特許文献1のオートフォーカス用アクチュエータにおいては、光学系を保持するホルダが平行な一対の板バネによって支持されている。このため、正常な動作を確保しつつ、上記アクチュエータを小型化および薄型化すると、ホルダを支持する板バネの強度が低下する。アクチュエータの小型化および薄型化によって、ホルダを支持する板バネの強度が低下する理由について以下に説明する。
まず、ボイスコイル方式を採用している、特許文献1のオートフォーカス用アクチュエータの構成について、図13を参照して説明する。図13は、特許文献1のオートフォーカス用アクチュエータの要部構成を示す断面図である。図13のアクチュエータは、通常の携帯電子機器に内蔵された撮像機器のオートフォーカスに用いられている。
図13に示されるように、従来のアクチュエータは、一対の板バネ100aおよび100b、円筒型の永久磁石101(マグネット)、2つの円筒型が組み合わさったヨーク102、コイル103、レンズ組立体104(光学系)を保持する円筒型のホルダ105とを備えている。ヨーク102が有する外側の円筒部の内側には、永久磁石101が設けられている。
コイル103は、ホルダ105のフランジ部に形成されおり、ヨーク102の2つの円筒部の間に挟まれている。ホルダ105の光軸方向の両側には、一対の板バネ100aおよび100bが設けられている。ホルダ105は、板バネ100aおよび100bによって、径方向に位置決めされた状態になるように支持されている。このため、板バネ100aおよび100bが光軸方向に変形することよって、ホルダ105が光軸方向に移動する。図13のアクチュエータにおいて、コイル103に電流を印加すると、マグネット101とコイル103との間に電磁誘導現象が生じるため、矢印の方向(光軸方向)にホルダ105が移動する。
ここで、携帯電子機器用の撮像機器をさらに小型化および薄型化するために、オートフォーカス用アクチュエータの小型化および薄型化に対する要求が高まっている。例えば、図13のアクチュエータの小型化および薄型化するには、アクチュエータ内の磁気回路の体積を小さくせざるを得ない。アクチュエータ内の磁気回路の体積を小さくすると、磁気回路によって生じる、永久磁石101とコイル103との間における電磁誘導現象の効率が低下する。すなわち、磁気回路によって生じる、単位電流あたりの推力が低下する。
磁気回路によって生じる、単位電流あたりの推力が低下すると、ホルダ105の駆動に必要な消費電力が増大する。バッテリーなどによって電力を賄う携帯電子機器において、消費電力の増大は、使用時間の短縮に繋がるため、非常に好ましくない。消費電力の増大を回避しつつ、磁気回路によって生じる推力の低下に対応するためには、図13のアクチュエータの場合、ホルダ105を支持する一対の板バネ100aおよび100bのバネ定数を小さくすればよい。
板バネ100aおよび100bのバネ定数を小さくする方法としては、(i)バネとして作用する部分の長さを長くする、(ii)バネの幅を細くする、ならびに(iii)板バネ100aおよび100bの厚さを薄くする方法が挙げられる。
(i)のバネとして作用する部分の長さを長くする方法を採用した場合、アクチュエータの投影面積が拡大する。つまり、(i)の方法を採用することは、アクチュエータの大型化に繋がるため、本来の目的(アクチュエータの小型化および薄型化)に反する。
(ii)のバネの幅を細くする、または(iii)の板バネ100aおよび100bの厚さを薄くする方法を採用した場合、板バネ100aおよび100bの強度が低下する。板バネ100aおよび100bの強度が低下すると、撮像機器を内蔵した携帯電子機器を誤って落下させたときに生じる衝撃によって、光軸方向以外の方向にホルダ105などが振動することが考えられる。このとき、上記振動によって、板バネ100aおよび100bが塑性変形し易くなる。板バネ100aおよび100bの塑性変形は、アクチュエータの動作に異常を来たす可能性が高い。
さらに、ホルダ105は、光学系の光軸が撮像素子の中心に対して垂直になるように、板バネ100aおよび100bによって支持されている。このため、板バネ100aおよび100bの塑性変形は、光学系の撮像素子に対するチルト(撮像素子の中心に対する光学系の光軸のずれ)が増大する。チルトの増大は、撮像機器が撮像した画像の劣化に繋がる。
すなわち、(ii)または(iii)の方法を採用した場合、耐衝撃性が著しく低下するため、アクチュエータの正常な動作を保証し得ない。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化および薄型化を実現し、かつ耐衝撃性に優れたアクチュエータおよびその製造方法、撮像機器、ならびに携帯電子機器を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のアクチュエータは、
光学レンズを保持するホルダと、
上記光学レンズの光軸方向に上記ホルダが移動可能となるように、上記ホルダを支持する支持体と、
上記ホルダと上記支持体との間にある空間内に配置され、当該空間内において回転可能な回転部材とを備え、
上記支持体が、上記回転部を介して上記ホルダを支持する。
上記構成において、ホルダと支持体との間にある空間内には、光学レンズの光軸方向に上記ホルダが移動し得るように、回転部材が配置されている。言い換えると、支持体は、回転部材を介して、光軸に垂直な方向からホルダを支持している。ここで、回転部材の形状としては、例えば、球状および円筒状などが挙げられる。回転部材の形状が球状であれば、回転部材はあらゆる方向に対して回転する。回転部材の形状が円筒状であれば、回転軸が光軸と垂直になるよう円筒状の回転部材を上記空間内に配置すればよい。よって、回転部材が回転することによって、ホルダを光軸と平行な方向に移動させることができる。すなわち、上記構成においては、ホルダが光軸方向に移動可能なように、ホルダを固定または支持する構成要素として一対の板バネを用いていない。
ここで、従来のアクチュエータにおいて、ホルダを支持するための構成要素は、一対の板バネだけである。このため、一対の板バネによってホルダは光軸方向に移動し得るが、ホルダに光軸方向を除いた方向(以下、「他方向」と称する)から加わった力のほとんどが一対の板バネに伝達される。一対の板バネは、弾性を有しているので、他方向(例えば、光軸に垂直な方向)への変位したホルダを押し戻すことはできるが、ホルダの他方向への変位を支持(制限)することができない。
一方、上記構成において、支持体が、回転部材を介して、光軸に垂直な方向からホルダを支持しているので、支持体はホルダの他方向への変位を支持(制限)することができる。つまり、上記構成は、ホルダの光軸方向の移動を支持するための一対の板バネという構成を必要としない。
従来のボイスコイル方式のアクチュエータを小型化および薄型化するために磁気回路を小型化すると、一対の板バネの幅または厚さを小さく(物理的な強度が低下)せざるを得ない。ここで、撮像機器を内蔵した携帯電子機器を誤って落下させた場合、携帯電子機器が地面などと衝突することによって、ホルダが他方向からの力を受ける。ホルダが受けた力のほとんどが、一対の板バネに伝達される。物理的な強度が低下した一対の板バネは、塑性変形を起こし易い。つまり、従来のアクチュエータにおいては、ホルダの他方向への振動および変位を抑制することができない。
ここで、上述のように、上記構成において、ホルダの他方向への変位を、回転部材を介して支持体が支持しているので、機器の落下時に発生した衝撃によるホルダの振動および変位を、支持体が抑制する。この回転部材は板バネとは異なり、小型化しても変形を起こしにくい。これにより、本発明では、従来のアクチュエータとは異なり、ホルダを固定保持する部材の強度が低下するという問題が起こらない。
よって、小型化および薄型化し、かつ耐衝撃性に優れたアクチュエータを提供することができる。
また、本発明のアクチュエータにおいて、
上記回転部材の形状が、略球形であることが好ましい。
上述のように、回転部材が球状であれば、ホルダと支持体との間にある空間内において回転部材があらゆる方向に回転し得る。
このため、ホルダの光軸方向への移動がスムーズに行われる。
また、本発明のアクチュエータにおいて、
上記支持体が、
上記ホルダの光軸方向における一端側を支持する第1の支持体と、
上記ホルダの光軸方向における他の一端側を支持する第2の支持体と、
から構成されていることが好ましい。
上記構成を有することによって、支持体を一体形成する必要がない。つまり、より単純な形状を有する第1の支持体と第2の支持体とを組み合わせて、支持体を形成することができる。より単純な形状の部材を成形すればよいので、部品の成形精度を高めることができる。
さらに、第1の支持体および第2の支持体の形成が容易であるため、2つを組み合わせた支持体の内部の空間を大きくすることが容易である。よって、支持体の内部に配置するホルダの形状に対する制限が少なくなる。
また、本発明のアクチュエータにおいて、
複数の上記空間が、ホルダを光軸と垂直な方向から挟み込むように配置されており、
上記ホルダの光軸方向における一端側と上記第1の支持体との間に複数の上記空間が存在し、
上記ホルダの光軸方向における他の一端側と上記第2の支持体との間に複数の上記空間が存在していることが好ましい。
上記構成において、複数の空間が光軸と垂直な方向からホルダを挟み込むように配置されている。すなわち、複数の回転部材が、光軸と垂直な方向からホルダを挟み込むように、ホルダを保持している。複数の回転部材が、光軸と垂直な方向からホルダを挟み込むとは、例えば、複数の回転部材のそれぞれが光軸に対して対称な位置に配置されていると言い換えることができる。また、例えば、光軸上のある一点を重心とする正多角形の各角を構成するように、複数の回転部材が配置されていると言い換えることができる。このとき、複数の回転部材によってホルダを支持する力は、さまざまな角度において偏りがなくなる。
さらに、ホルダの光軸方向における一端側および他の一端側の両方において、ホルダを支持することができる。つまり、ホルダを支持する力は、光軸と平行な位置の間において偏りがなくなる。
よって、ホルダの他方向への変位および振動をより確実に抑制し得る。すなわち、ホルダが光軸方向へより正確に移動するように、ホルダを支持することができる。
また、本発明のアクチュエータにおいて、
上記ホルダの光軸方向における一端側と上記第1の支持体との間に3つの上記空間が存在し、
上記ホルダの光軸方向における他の一端側と上記第2の支持体との間に3つの上記空間が存在していることが好ましい。
上記構成おいて、上記ホルダの光軸方向における一端側には、3つの空間が光軸と垂直な方向からホルダを挟み込むように配置されている。すなわち、3つの回転部材が、光軸と垂直な方向からホルダを挟み込むように、ホルダを保持している。例えば、3つの回転部材が正三角形の各角を構成するように配置されている。このとき、複数の回転部材によってホルダを支持する力は、さまざまな角度において偏りがなくなる。
さらに、3つの回転部材が、光軸と垂直な方向からホルダを挟み込むように、ホルダを保持することができる。よって、複数の回転部材によってホルダを支持する力は、さまざまな角度において偏りがなくなる。また、ホルダの光軸方向における一端側および他の一端側の両方において、ホルダを支持することができる。つまり、ホルダを支持する力は、光軸と平行な位置の間において偏りがなくなる。
上記のような作用を、多くの空間および多くの回転部材を配置することなく実現することができる。よって、製造工程を簡略化し得る。
また、本発明のアクチュエータにおいて、
上記空間の形状が、上記光軸方向に中心軸に平行な筒状を有していることが好ましい。
光軸方向と重力方向とを略一致させたホルダと支持体との間の空間に、空間に回転部材を挿入すれば、回転部材は重力に従って上記空間に配置される。よって、空間に回転部材を挿入することが容易である。すなわち、アクチュエータの製造工程を簡略化し得る。
また、本発明のアクチュエータにおいて、
上記空間が、上記ホルダまたは上記支持体に形成された、上記光軸に垂直な方向に開口部を有する孔の内部に存在することが好ましい。
上記構成において、上記光軸に垂直な方向に開口部を有する孔は、対向するホルダまたは支持体によって上記開口部が塞がれる。よって、空間内部に配置された回転部材は、落下などによる衝撃を受けても、上記空間内部から脱落しない。つまり、製品の内部に組み込まれたアクチュエータの耐久性を高めることができる。
また、本発明のアクチュエータにおいて、
上記空間内に配置された上記回転部材が、上記ホルダまたは上記支持体に形成された、上記光軸と平行な溝と接していることが好ましい。
上記構成において、溝は、回転部材が回転しながら移動する方向を決めるガイドとして機能する。例えば、回転部材が球状であれば、上記溝にそって回転部材が回転する。また、例えば、回転部材が回転軸に垂直な方向に突起の連なりを有していれば、上記突起の連なりが上記溝にはまり込むことによって、上記溝に沿って回転部材が回転する。よって、光軸を中心にしたホルダの回転を制限し得るので、支持体とホルダとの接触を防止し得る。
また、本発明のアクチュエータにおいて、
少なくとも1つの上記空間内には、上記光軸に垂直な方向に加わる力に対して弾性を有する反発部が形成されていることが好ましい。
上記構成によれば、ホルダは、回転部材を介して、光軸と垂直な方向へ付勢される。よって、ホルダの光軸方向への移動を安定化し得る。さらに、ホルダの光軸と撮像素子の中心との位置合わせが容易になる。
また、本発明のアクチュエータにおいて、
上記ホルダの光軸方向における一端側と上記第1の支持体との間に存在する3つの上記空間の内、少なくとも1つの当該空間内には、上記光軸に垂直な方向に加わる力に対して弾性を有する第1の反発部が形成されており、
上記ホルダの光軸方向における他の一端側と上記第2の支持体との間に存在する3つの上記空間の内、少なくとも1つの当該空間内には、上記光軸に垂直な方向に加わる力に対して弾性を有する第1の反発部が形成されており、
上記第1の反発部と上記第2の反発部とが、上記光軸方向と平行な方向において対向していることが好ましい。
上記構成によれば、ホルダが、光軸方向の一端側および他の一端側において同一の方向から付勢される。よって、ホルダの光軸方向への移動をより安定化し得る。さらに、ホルダの光軸と撮像素子の中心との位置合わせがより容易になる。
上記支持体が、上記中心軸に平行な方向から、蓋によって挟まれていることが好ましい。
上記構成によれば、回転部材の外部への脱落を防止し得る。さらに、アクチュエータ内部へのゴミの侵入を防止し得る。アクチュエータ内部へのゴミの侵入を防止し得るので、撮像機器にアクチュエータを内蔵した場合、撮像素子へのゴミの侵入を防止し得る。
また、本発明のアクチュエータにおいて、
上記蓋が磁性体材料から構成されていることが好ましい。
上記構成によれば、ボイスコイル方式のアクチュエータの製造工程において、蓋がマグネットの磁力に引き付けられるので、接着などによって蓋を固定する必要がない。よって、アクチュエータの製造工程を簡略化し得る。
また、本発明のアクチュエータにおいて、
上記回転部材が非磁性体材料から構成されていることが好ましい。
上記構成によれば、ボイスコイル方式のアクチュエータにおいて、マグネットの磁力に回転部材が引き付けられない。よって、ホルダと支持体との間の空間へ回転部材を挿入するのが容易である。さらに、回転部材の回転がマグネットの磁力に妨げられないので、ホルダの光軸方向への動作が妨げられない。
また、本発明の撮像機器は、上記アクチュエータを備えていることが好ましい。
このため、上記アクチュエータ同様の効果を奏する。
また、本発明の携帯電子機器は、上記撮像機器を備えていることが好ましい。
このため、上記アクチュエータ同様の効果を奏する。
また、本発明の携帯電子機器は、
上記アクチュエータを備えた撮像機器を内蔵している携帯電子機器であって、
上記反発部が、被写体の撮影時における上記支持体の重心を含む水平面よりも重力方向の反対側に位置するように、上記アクチュエータを配置していることが好ましい。
上記構成によれば、反発部は、ホルダおよび光学レンズを引っ張る重力を受けない。つまり、反発部のたわみが小さくなる。よって、ホルダに保持された光学レンズの光軸と撮像素子の中心とのずれを最小限に抑えることができる。
上記課題を解決するために、本発明のアクチュエータの製造方法は、
光学レンズを保持するホルダを準備する工程と、
上記光学レンズの光軸方向に上記ホルダが移動可能となるように、上記ホルダを支持する支持体を形成する工程と、
上記ホルダと上記支持体との間にある空間内に回転部材を配置する工程と
を包含し、
上記支持体が、上記空間内において回転可能な上記回転部を介して上記ホルダを支持している。
上記構成において、ホルダと支持体との間にある空間内には、光学レンズの光軸方向に上記ホルダが移動し得るように、回転部材が配置されている。言い換えると、支持体は、回転部材を介して、光軸に垂直な方向からホルダを支持している。よって、回転部材が回転することによって、ホルダを光軸と平行な方向に移動させることができる。
さらに、上記構成において、支持体が、回転部材を介して、光軸に垂直な方向からホルダを支持しているので、支持体はホルダの他方向への変位を支持(制限)することができる。
ここで、上述のように、上記構成においては、支持体がホルダの他方向への変位を支持しているので、機器の落下時に発生した衝撃によるホルダの振動および変位を、支持体が抑制する。つまり、板バネは他方向から加わる力に対してホルダを固定および支持するための構成ではない。
以上のように、アクチュエータの小型化および薄型化のために、板バネのバネ定数を小さくする必要がなく、従来のアクチュエータのように「ホルダを固定保持する一対の板バネの強度低下」という問題は招来しない。つまり、小型化および薄型化したアクチュエータの耐衝撃性が低下しない。
よって、上記アクチュエータと同様の効果を奏する。
以上のように、本発明のアクチュエータは、光学レンズを保持したホルダと支持体との間の空間に回転部材が配置されており、上記ホルダが光軸方向と平行に移動可能なように、回転部材を介して上記ホルダは支持体に支持されている。このため、小型化および薄型化し、かつ耐衝撃性に優れたアクチュエータを提供することができるという効果を奏する。
本発明に係る実施形態について、図1〜図12を参照して説明する。以下の説明において同一の部材および構成要素のそれぞれには、同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同様である。従ってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。
(用語の定義)
本明細書中において用いられている用語の定義について説明する。
本明細書中において、「光軸方向」は、光学レンズに入射する被写体からの光であって、上記光の中心軸に平行な方向(光学部材と被写体とを結ぶ線分と平行な方向)を意味している。
また本明細書中において、各構成の構造を説明する際、被写体に近い面および部分を「物体側」の面および部分などと記載し、かつ物体側の反対に位置する面および部分を「像面側」の面および部分などと記載する。
〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態に係る撮像機器21について図1〜図6を参照して以下に説明する。図1は、撮像機器21の外観を示す立体図である。図2は、撮像機器21の各構成を分解した状態を示す立体図である。図3は、撮像機器21の構成を示す断面図である。図4は、撮像機器21の構成を示す、図3とは異なる断面における断面図である。図5は、アクチュエータ22を物体側から観察した場合の構成を示す平面図である。図6は、アクチュエータ22を像面側から観察した場合の構成を示す平面図である。
(撮像機器21の外観)
図1に示すように、撮像機器21は、物体側から順に、撮像機器21の上部を覆う蓋1、レンズ13を保持するバレル14、撮像機器21の側面を覆うヨーク5(磁性体)、バレル14の像面側の一部を支持するベース9、および撮像素子11(図2および3を参照のこと)を備えたセンサ基板12を備えている。被写体からの光が撮像機器21の物体側からレンズ13に入射すると、上記光は、レンズ13によって結像される。結像された上記光が撮像素子11に到達すると、撮像素子11において結像された上記光は、電気信号に変換される。
(撮像機器21の内部構成)
図2に示すように、アクチュエータ22(図3を参照のこと)は、物体側を覆う上カバー1、バレル14を保持するホルダ8、ホルダ8の物体側を側面から支持する上側ガイド3(第1の支持体)、ホルダ8の像面側を側面から支持するベース9(第2の支持体)、ホルダ8と上側ガイド3およびベース9との間の空間に配置された複数の球状体2(回転部材)、ホルダ8の物体側の面に固定された板バネ4、ホルダ8の側面に巻きつけられたコイル7、アクチュエータ22の側面を覆うヨーク5、ヨーク5の内壁に接着されたマグネット6、およびベース9の像面側に形成された下カバー10(蓋)を備えている。アクチュエータ22には、ベース9の像面側から、下カバー10を介して、撮像素子11が形成されたセンサ基板12固定され、かつ物体側からホルダ8内の空間へレンズ13を保持するバレル14を挿入することによって、図1の撮像機器21が作製される。なお、バレル14をホルダ8に挿入する際、レンズ13の光軸の中心と撮像素子11の中心とが略一致するように、位置決めがなされている。
アクチュエータは22、例えば、携帯電話等の携帯電子機器に搭載された撮像機器21のオートフォーカスを行うためのアクチュエータである。上述のように、撮像機器21に入射する光は、レンズ13において結像され、結像された光が撮像素子11において電気信号に変換することによって、被写体の画像が形成される。
図3に示すように、ヨーク5は円筒形を有している。ヨーク5は、物体面側から上カバー1および上側ガイド3によって、像面側から下カバー10およびベース9に挟まれている。ヨーク5の内壁には、円筒形の磁石を複数の板状に分割したマグネット6が接着されている。ヨーク5、上カバー1、上側ガイド3、ベース9、マグネット6および下カバー10によって形成される空間の内部にホルダ8が配置される。ホルダ8の側面にはコイル7が巻きつけられており、コイル7とマグネット6との間には、隙間がある。ホルダ8の窪み8cのそれぞれには、複数の球状体2が収納されている。複数の球状体2のそれぞれは、ホルダ8と上側ガイド3またはベース9と接触している。
(磁気回路)
アクチュエータ22は、マグネット6、ヨーク5およびコイル7からなる磁気回路を備えている。よって、コイル7に電流を印加すると、マグネット6とコイル7との間に電磁誘導現象が起きる。上記電磁誘導現象によって、コイル7が巻きつけられたホルダ8に対する光軸方向の推力が加わる。上記推力によって、ホルダ8は光軸方向に沿って移動する。なお、ホルダ8に加わる推力は、コイル7に印加する電流の量に比例し、ホルダ8に加わる推力の方向は、コイル7に印加する電流の方向によって決まる。
(上側ガイド3およびベース9)
上述のように、マグネット6およびヨーク5を光軸方向から挟むように、上カバー1、上側ガイド3およびベース9が設けられている。上カバー1および上側ガイド3は物体側から、ベース9は像面側からマグネット6およびヨーク5を挟んでいる。上側ガイド3およびベース9は、コイル7を巻きつけたホルダ8を挿入するための挿通孔3aおよび9aを有するように、リング状に形成されている。なお、ベース9の物体側にはヨーク5が配置され、ベース9の像面側には撮像素子11が形成されたセンサ基板12が配置されている。上側ガイド3は、ベース9およびヨーク5上に配置されており、上カバー1とベース9とを固定することによって、上側ガイド3は、ベース9およびヨーク5と上カバー1とに挟まれることによって固定される。
(ホルダ8の光軸方向への移動)
図4は、球状体2が配置されていない箇所における断面図である。図4に示すように、アクチュエータ22は、上側ガイド3、ヨーク5およびベース9によって、ホルダ8を収納するための空間が形成されている。上側ガイド3の像面側の面3bの一部と、ホルダ8の物体側の面8aの一部とが、光軸方向において重なっている。よって、ホルダ8は、ホルダ8の面8aの一部と上側ガイド3の面3bの一部とが当接する位置までしか移動しない。つまり、上側ガイド3によってホルダ8光軸方向に沿った物体側への移動範囲が制限されている。
さらに、ベース9の物体側の面9bの一部と、ホルダの像面側の面8bの一部とが、光軸方向において重なっている。よって、ホルダ8は、ホルダ8の面8bの一部と、ベース9の物体側の面9bの一部とが当接する位置までしか移動しない。つまり、ホルダ8の光軸方向に沿った像面側への移動が制限されている。すなわち、上側ガイド3およびベース9は、ホルダ8の光軸方向の移動範囲を制限(決定)するという機能を有している。
本実施形態において、ホルダ8の一部を上側ガイド3およびベース9一部と当接させることによって、ホルダ8の光軸方向の移動範囲が制限しているが、他の構成を用いてもよい。例えば、ホルダ8に巻きつけられたコイル7の一部を上側ガイド3およびベース9の一部を当接させることによって、ホルダ8の光軸方向の移動範囲を制限してもよい。
ここで、アクチュエータ22において、上側ガイド3の開口部の壁面3aとベース9の開口部の壁面9aとから挿通孔が形成されている。上記挿通孔は、光学レンズ13を保持するホルダ8の光軸方向への移動を案内するための孔である。つまり、上側ガイド3およびベース9(の開口部の壁面3aおよび9a)は、ホルダ8の光軸方向への移動を案内するガイド部として機能する。
(球状体2)
アクチュエータ22は、光軸方向と垂直な面を上面および下面とした場合において、ホルダ8の側面の一部と接するように複数の球状体2が配置されている。球状体2は、ホルダ8を光軸方向に移動させたときに生じる、ホルダ8の側面との摩擦力によって回転する。アクチュエータ22においては、球状体2の回転による摩擦力が、ホルダ8の光軸方向への移動を支持(安定化)している。同時に、ホルダ8の側面が球状体2と接しているため、ホルダ8の光軸方向に垂直な方向の変位が制限されている。
アクチュエータ22は、ホルダ8の光軸方向への移動を支持するために、ホルダ8の側面に球状体2が接している。このため、従来のようにホルダの固定に一対の板バネを用いる必要がない。それゆえ、従来のアクチュエータのような「ホルダを固定保持する一対の板バネの強度低下」という問題は招来しない。例えば、従来のアクチュエータにおいては、小型化および薄型化のために磁気回路の体積を小さくすると、一対の板バネのバネ定数を小さくする必要がある。一対の板バネのバネ定数を小さくすると、ホルダを支持している一対の板バネの物理的な強度が低下する。一対の板バネの物理的な強度が低下すると、落下などの衝撃によって一対の板バネは塑性変形しやすくなるので、ホルダに保持された光学レンズの光軸が歪み易い。よって、従来のアクチュエータを小型化および薄型化すると、携帯電子機器用の撮像機器の落下に対する耐衝撃性の低下という問題が生じる。
一方、上述のように、アクチュエータ22において、ホルダ8の側面の一部が、ホルダ8を支持するための複数の球状体2と接している。さらに、板バネ4は、ホルダ8の像面側に1つだけ備えられている。従来のように、板バネ4は、ホルダ8を固定または支持するための部材ではない。ホルダ8を固定および支持する球状体2は、板バネとは異なり、小型化しても変形しない。よって、小型化および薄型化し、かつ耐衝撃性に優れたアクチュエータ22を実現することが可能になる。
さらに、従来のアクチュエータにおいて、一対の板バネによってホルダの光軸方向の移動のみが支持されている。すなわち、従来のアクチュエータは、ホルダの光軸方向以外の方向への変位を抑制(制限)する部材が備えていない。これに対し、アクチュエータ22において、球状体2は、ホルダ8の光軸方向以外の方向の変位を抑制(制限)している。それゆえ、アクチュエータ22において、携帯電子機器用の撮像機器の落下時に発生する衝撃によって、ホルダ8は光軸方向以外の方向にほとんど振動しない。
アクチュエータ22においては、球状体2がホルダ8の側面と接するように配置されているため、ホルダ8が光軸方向に移動したとき、球状体2とホルダ8の側面との間に摩擦力が生じる。球状体2とホルダ8側面との間に摩擦力が生じることによって以上に説明した作用が生じる。つまり、アクチュエータ22の構成は、球状体2がホルダ8の側面と接するように配置されている構成であれば、特に限定されない。
ホルダ8と上側ガイド3またはベース9との間に配置される球状体2の数は、磁気回路部分の体積、および磁気回路に印加される電流量等に応じて適宜設定すればよい。球状体2を配置する数としては、例えば、ホルダ8の物体側、および像面側のそれぞれに、少なくとも3個ずつの球状体2が配置されていればよい。ホルダ8の物体側、および像面側のそれぞれと接する、球状体2が2個である場合、ホルダ8が光軸方向に移動させると、ホルダ8の位置が不安定になるため好ましくない。
また、球状体2とホルダ8側面との接触面積が大きくなると、ホルダ8側面に生じる摩擦力が大きくなる。つまり、アクチュエータ22において、ホルダ8の光軸方向に対する移動を支持する力の強さは、球状体2とホルダ8側面との間に発生する摩擦力(接触面積)の大きさに比例している。球状体2とホルダ8側面との接触面積は、配置する球状体2の数を変えることによって調整することができる。それゆえ、配置する球状体2の数を変えることによって、球状体2とホルダ8側面との間に発生する摩擦力を、磁気回路部分の体積および磁気回路に印加される電流量に対応するように、適宜変更することができる。
また、アクチュエータ22において、光軸方向から見て、複数の球状体2がホルダ8を光軸方向から垂直な方向から挟み込むように配置されていることが好ましい。複数の球状体2の配置としては、例えば、複数の球状体2とホルダ8側面との接触面が、光学レンズ13の光軸と略一致するホルダ8の中心軸に対して対称になるような配置を挙げることができる。複数の球状体2がホルダ8を光軸方向から垂直な方向から挟み込むように配置されていれば、光軸方向に垂直な方向のホルダ8に対する支持が偏ることがない。つまり、複数の球状体2は、ホルダ8の光軸方向への移動をより正確に支持することができる。
球状体2は、非磁性材料からなることが好ましい。非磁性材料からなる球状体2は、強磁界中において球状体2の配置が磁界に影響を与えない上、磁気回路による磁束分布に対して影響を与えない。さらに、球状体2が非磁性体材料からなる場合、球状体2の動作(回転)は、磁気回路から生じる磁力に影響を受けない。非磁性体材料としては、例えば、セラミック、真鍮、ガラスおよび非磁性ステンレス鋼等が挙げられる。
(複数の球状体2の配置)
複数の球状体2を配置した位置および数の一例について図2、図5および図6を用いて以下に説明する。
図2に示すように、球状体2は、上側ガイド3とホルダ8との間の空間、およびベース9とホルダ8との間の空間にそれぞれ配置されている。また、図5に示すように、上側ガイド3とホルダ8との間には、3つの球状体2が、ホルダ8を挟み込むように配されている。また、図6に示すように、ベース9とホルダ8との間には、3つの球状体2が、ホルダ8を挟み込むように配されている。すなわち、6つの球状体2によって、ホルダ8の物体側の部分および像面側の部分のそれぞれが挟まれている。ホルダ8の物体側の部分を挟んでいる3つの球状体2のそれぞれと、ホルダ8の中心軸とを結んだ3つの線分が、互いに約120°の角度をなしている。言い換えると、3つの球状体2が配置された位置を、直線を用いて結ぶと正三角形を描くことができる。
さらに、ホルダ8側面には光軸方向に平行な筒状を有する、複数の窪み8cが形成されている。3つの窪み8cと上側ガイド3の開口部の壁面3aとによって囲まれた3つの空間内のそれぞれに球状体2が収容されている。同様に、3つの窪み8cとベース9の開口部の壁面9aとによって囲まれた3つの空間内のそれぞれに球状体2が収容されている。
ホルダ8の3つの窪み8cと対向する3ヶ所の上側ガイド3の壁面3aの内、1ヶ所にレバー3cが形成されている。同様に、ホルダ8の3つの窪み8cと対向する3ヶ所のベース9の壁面9aの内、1ヶ所には、レバー9cが形成されている。レバー3cおよび9cは、光軸に向かって垂直な方向に対する弾性を有している。このため、レバー3cおよび9cは、レバー3cまたは9cと接する球状体2を介して、ホルダ8を残りの2つの球状体2の方向へ付勢している。これによって、ホルダ8が光軸方向に移動するとき、球状体2は、複数の上記空間内において回転し、窪み8cと間に生じる摩擦力によってホルダ8を支持する。
以上のように、ホルダ8側面に窪み8cが形成され、かつ上側ガイド3およびベース9には、レバー3cまたは9cのいずれかが形成されている。よって、ホルダ8が光軸方向に移動するとき、ホルダ8側面と球状体2との接触がより確実になる(球状体2がホルダ8側面から離れることがない)。
さらに、ホルダ8の窪み8cと対向する上側ガイド3の壁面3aおよびベース9の壁面9aの内、レバー3cおよび9cが形成されていない部分には、微小な凹部3dおよび9dが形成されている。微小な凹部3dおよび9dは、光軸と平行な溝状を有しているため、球状体2は凹部3dおよび9dに沿って回転する。つまり、球状体2は、凹部3dおよび9dの溝に垂直な方向への移動が制限されている。言い換えると、凹部3dおよび9dは、ホルダ8が光軸を回転軸として回転することを抑制している。よって、ホルダ8と上側ガイド3およびベース9との接触を防止できる。
ホルダ8と上側ガイド3との間に配置された3つの球状体2のそれぞれと、ホルダ8とベース9との間に配置された3つの球状体2のそれぞれとは、光軸方向において重なる(同じ位相になる)ように配置されている。同様に、レバー9cと3cとは光軸方向において重なる(同じ位相になる)ように配置されている。よって、ホルダ8に加わるレバー3cおよび9cからの付勢(負荷)の方向が一定になるため、ホルダ8の光軸方向への動作がより安定する。
アクチュエータ22において、ホルダ8が球状体2を介して支持されているため、ホルダ8側面と上側ガイド3およびベース9(壁面3aおよび壁面9a)とは互いに接触しない。ホルダ8側面と上側ガイド3およびベース9が接触している場合、ホルダ8を光軸方向へ移動させる際、ホルダ8側面と上側ガイド3およびベース9との間において不要な摩擦力が生じるため、ホルダ8の光軸方向へのスムーズな移動を妨げる。この観点から、球状体2は、上側ガイド3の壁面3aおよびベース9の壁面9aからなる挿通孔内におけるホルダ8の光軸方向への移動を円滑にするガイドとして機能している。
(上カバー1および下カバー10)
アクチュエータ22は、上側ガイド3の上部に上カバー1を備えている。上カバー1は、センサ基板12を固定する前におけるアクチュエータからの球状体2の脱落、およびアクチュエータ22内へのゴミの侵入を防止している。また、ベース9の下部に形成された下カバー10は、球状体2の脱落、およびセンサ基板12を固定した後における撮像素子11上へのゴミの侵入を防止している。
さらに、上カバー1および下カバー10は、磁性体材料から構成されている。このため、上カバー1および下カバー10はマグネット6の磁力に引き付けられる。よって、アクチュエータ22の組み立て時に、上カバー1および下カバー10の固定に接着などの作業を行う必要がない。上カバー1および下カバー10は、磁性体材料から構成されていることによって、組み立て工程を簡略化し得る。
(板バネ4)
アクチュエータ22において、ホルダ8の物体側には、板バネ4が配置されている。板バネ4は、上側ガイド3によって支持および固定されている。板バネ4は、光軸方向に移動するホルダ8の物体側の面に接している。板バネ4は、ホルダ8の光軸方向の移動量(変位)に比例した予圧をホルダ8に与える。すなわち、板バネ4は、光軸方向に移動するホルダ8に対して、その移動量に比例した弾性力が発生する。アクチュエータ22において、電磁誘導によってホルダ8に発生した推力と、板バネ4に発生した弾性力とが釣り合うことによって、ホルダ8の位置が保持される。それゆえ、ホルダ8の位置とコイル7に印加される電流量とは比例関係にある。この比例関係は、従来のアクチュエータと同様である。
従って、アクチュエータ22は、球状体2を備えているため、従来とは異なる特別な位置制御(例えば、位置センサの設置など)を行う必要がない。すなわち、アクチュエータ22は、従来と同じ方法によってホルダの位置を制御することができる。それゆえ、撮像機器の低コスト化および小型化を実現し得る。
本実施形態のアクチュエータ22は、球状体2を介してホルダ8を支持しているので、従来のアクチュエータのように、一対の板バネを用いてホルダ8を固定および支持する必要がない。つまり、板バネ4は、光軸方向へ移動するホルダ8に固定されていなくてもよい。
ここで、例えば、ホルダ8が光軸方向に沿って物体側へ移動するに従って、ホルダ8と板バネ4との接触部分が変動してもよい。言い換えると、板バネ4は、光軸方向へ移動するホルダ8との接触部分が横滑りしてもよい。この場合、ホルダ8が板バネ4に固定された構成と比較して、携帯電子機器用の撮像機器が落下した時のホルダ8の振動による、板バネ4の塑性変形をさらに抑制し得る。
ここで、本実施形態において、ホルダ8の光軸方向への移動に対して、ホルダ8を支持するために球状体2を用いているが、ホルダ8の支持のために、さらに板バネ4を用いてもよい。すなわち、ホルダ8が、板バネ4に固定および支持されていてもよい。従来のアクチュエータにおいて、ホルダ8を固定および支持するためには2つの板バネが必要である。一方、本発明に係るアクチュエータ22において、ホルダ8の光軸方向への移動を支持ために球状体2が用いられているので、ホルダ8を固定および支持する板バネ4は1つあればよい。それゆえ、板バネ4を、従来の板バネと同じバネ定数を有するように形成したとしても、従来のアクチュエータより、1つ当たりの板バネ4の強度が増す。よって、携帯電子機器用の撮像機器の落下時における板バネ4の耐性を高めることができる。
〔実施の形態2〕
他の実施形態に係るアクチュエータについて図7および図8を用いて説明する。図7は、物体側から観察したアクチュエータの構成を示す平面図である。図8は、像面側から観察したアクチュエータの構成を示す平面図である。実施の形態1において説明したものと同じ名称および機能を有する部材については、同じ番号を付している。これらの部材の詳細については実施の形態1を参照のこと。
実施の形態1のアクチュエータ22と本実施形態のアクチュエータとは、上側ガイド3およびベース9に形成されているレバー3cおよび9cの数が異なる。このため、上側ガイド3およびベース9に形成されているレバー3cおよび9cについてのみ、以下に説明する。
図7に示すように、レバー3cは、上側ガイド3の壁面3aの内、ホルダ8の側面にある3つの窪み8cに対向する箇所のそれぞれに1つずつ形成されている。さらに、3つのレバー3cが球状体2と接する箇所のそれぞれには、微小な凹部3dが形成されている。
図8に示すように、レバー9cは、ベース9の壁面9aの内、ホルダ8の側面にある3つの窪み8cに対向する箇所のそれぞれに1つずつ形成されている。さらに、3つのレバー9cが球状体2と接する箇所のそれぞれには、微小な凹部9dが形成されている。
以上のように、ホルダ8の物体側と像面側とは、3つの方向から光軸の垂直方向に対して付勢されているため、ホルダ8の光軸方向への移動がさらに安定し、かつ光軸の位置を確実に保持し得る。また、6つの球状体2のそれぞれが凹部3dに沿って移動するため、ホルダ8の光軸を回転軸とする回転をより確実に抑制し得る。
〔実施の形態3〕
さらに他の実施形態について図9および図10を用いて説明する。図9は、本実施の形態に係るホルダ8’の構成を示す立体図である。図10は、撮像機器23の構成を示す断面図である。実施の形態1において説明したものと同じ名称および機能を有する部材については、同じ番号を付している。これらの部材の詳細については実施の形態1を参照のこと。
実施の形態1のホルダ8と本実施形態のホルダ8’とは、形成されている窪みの形状が異なる。このため、ホルダ8’に形成された窪みの形状について以下に説明する。
図9に示すように、ホルダ8の内、物体側および像面側より側面のそれぞれには、窪み8dが3つずつ形成されている。窪み8dは、光軸に垂直な方向に略円形の開口部を有し、底面まで開口部と同じ径を有する孔である。
図10に示すように、窪み8の開口部は、球状体2の直径とほぼ同じである。6つの窪み8dのそれぞれには、1つの球状体2が収納されている。窪み8dに収納された球状体2は、上側ガイド3またはベース9と接する。
以上のような構成を有することによって、窪み8dの開口部は、対向する上側ガイド3またはベース9によって塞がれる。このため、窪み8d内に収納された球状体2は、落下などによる衝撃を受けても、窪み8d内から脱落しない。つまり、製品の内部に組み込まれたアクチュエータの耐久性を高めることができる。
なお、本実施形態において、光軸に垂直な方向に略円形の開口部を有する窪みは、ホルダ8の側面に形成されているが、上側ガイド3およびベース9に上述のような形状を有する窪みが形成されていてもよい。
〔実施の形態4〕
実施の形態1の撮像機器21を備える携帯電話15について、図11および図12を参照して以下に説明する。図11は、縦長の携帯電話15の長辺方向を水平に向けた状態を示す立体図である。図11は、縦長の携帯電話15の長辺方向を重力方向と平行した状態を示す立体図である。
図11に示すように、携帯電話15の撮影姿勢は、携帯電話15の長辺方向が水平に向いた状態である。
図12に示すように、携帯電話15の撮影姿勢は、携帯電話15の長辺方向が重力方向に平行に向いた状態である。
図11と図12とにおいて、携帯電話15は90°回転している。つまり、携帯電話15に内蔵された撮像機器16に対する重力方向も90°回転する。このとき、アクチュエータ22は、撮像機器16において光軸よりも上側16a(重力方向とは反対側)に、アクチュエータ22のレバー3cおよび9cが位置するように、配置されている。このため、光学レンズ13とバレル14とを保持しているホルダ8が受ける重力の影響を最小限に抑えることができるので、ホルダ8の位置ずれを小さくすることが可能である。なお、レバー3cおよび9cは、光軸と平行な方向に重なるように配置されている(図5および図6参照のこと)。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲において種々の変更が可能である。すなわち、添付の特許請求の範囲に示した範囲において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
(その他の構成)
なお、本発明は、以下の構成によっても実現することができる。
(第1の構成)
光学レンズと、上記光学レンズを保持するホルダ部材と、ホルダ部材が光軸方向に移動可能に保持される支持体を備え、ホルダ部材と支持体によって構成される球保持空間を有し、前記球保持空間に球状体を備え、支持体に対してホルダ部材が上記球状体を介して光軸方向に移動するアクチュエータ。
(第2の構成)
上記支持体は、上記ホルダ部材の光軸方向一端側を、ホルダ部材が光軸方向に移動可能に保持するベース部材と、上記ホルダ部材の光軸方向他端側を、ホルダ部材が光軸方向に移動可能に保持するガイド部材からなる第1の構成に係るアクチュエータ。
(第3の構成)
上記球状体が3ヶ所配されており、各球状体同士は、光軸方向から見て、ホルダを挟むように離間した位置関係になっている第1または第2の構成に係るアクチュエータ。
(第4の構成)
上記球状体の保持空間は光軸に平行に構成された溝からなっている第1〜第3の構成のいずれか1つに係るアクチュエータ。
(第5の構成)
上記球保持空間は、光軸に直角な方向の中心軸を有する孔である第1〜第4の構成のいずれか1に係るアクチュエータ。
(第6の構成)
上記支持体の上記球保持空間を構成する面の内、少なくとも1ヶ所に凹部を有している第1〜第5の構成のいずれか1つに係るアクチュエータ。
(第7の構成)
上記支持体の上記球保持空間を構成する面は、3ヶ所の内、少なくとも1ヶ所が光軸と直角な方向に弾性を有している第3〜第6の構成に係るアクチュエータ。
(第8の構成)
上記ベース部材の弾性を有している部分と、上記ガイド部材の弾性を有している部分が、光軸方向から見て同じ位相にある第7の構成に係るアクチュエータ。
(第9の構成)
上記支持体の上下に蓋を有する第1〜第8の構成のいずれかに係るアクチュエータ。
(第10の構成)
上記蓋は磁性体からなる第9の構成に係るアクチュエータ。
(第11の構成)
上記球状体は非磁性材料からなる第1〜第10の構成に係るアクチュエータ。
(第12の構成)
第1〜第11の構成のいずれか1つに係るアクチュエータを備えている撮像機器。
(第13の構成)
第12の構成に係る撮像機器を備えている携帯電子機器。
(第14の構成)
上記アクチュエータの上記球状体と当接する上記支持体の弾性を有した部分を、携帯電子機器の主な撮影姿勢の時に、上となる方向にあわせる第7または第8に係る携帯電子機器。
本発明によれば、小型化および薄型化し、かつ耐衝撃性に優れたアクチュエータを提供することができるので、被写体からの光に基づいて画像を形成するための光学機器全般に適用可能である。特に、携帯電話用のカメラモジュールなどに適用することが有効である。
本発明の一実施形態に係る撮像機器の外観を示す立体図である。 図1の撮像機器の構成を分解した状態を示す立体図である。 図1の撮像機器の構成を示す断面図である。 図1の撮像機器の構成を示す、図3とは異なる断面における断面図である。 本発明の一実施形態に係るアクチュエータを物体側から観察した場合の構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るアクチュエータを像面側から観察した場合の構成を示す平面図である。 本発明の他の実施形態に係るアクチュエータを物体側から観察した場合の構成を示す平面図である。 本発明の他の実施形態に係るアクチュエータを像面側から観察した場合の構成を示す平面図である。 本発明のその他の実施形態に係るホルダの構成を示す立体図である。 本発明のその他の実施形態に係る撮像機器の構成を示す断面図である。 本発明に係る撮像機器を内蔵した携帯電子機器の操作状態を示す立体図である。 本発明に係る撮像機器を内蔵した携帯電子機器の他の操作状態を示す立体図である。 従来のアクチュエータの構成を示す断面図である。
符号の説明
1 カバー(蓋)
2 球状体(回転部)
3 上側ガイド(第1の支持体)
3c レバー(反発部)
3d 微小な凹部(溝)
4 板バネ
5 ヨーク
6 マグネット
7 コイル
8 ホルダ
8’ ホルダ
9 ベース(第2の支持体)
9c レバー(反発部)
9d 微小な凹部(溝)
10 カバー(蓋)
11 撮像素子
12 センサ基板
13 レンズ(光学レンズ)
14 バレル
15 携帯電話(携帯電子機器)
21 撮像機器
22 アクチュエータ
23 撮像機器

Claims (17)

  1. 光学レンズを保持するホルダと、
    上記光学レンズの光軸方向に上記ホルダが移動可能となるように、上記ホルダを支持する支持体と、
    上記ホルダと上記支持体との間にある空間内に配置され、当該空間内において回転可能な回転部材とを備え、
    上記支持体が、上記回転部を介して上記ホルダを支持することを特徴とするアクチュエータ。
  2. 上記回転部材の形状が、略球形であることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。
  3. 上記支持体が、
    上記ホルダの光軸方向における一端側を支持する第1の支持体と、
    上記ホルダの光軸方向における他の一端側を支持する第2の支持体と、
    から構成されていることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。
  4. 複数の上記空間が、上記ホルダを上記光軸方向と垂直な方向から挟み込むように配置されており、
    上記ホルダの光軸方向における一端側と上記第1の支持体との間に複数の上記空間が存在し、
    上記ホルダの光軸方向における他の一端側と上記第2の支持体との間に複数の上記空間が存在している
    ことを特徴とする請求項3に記載のアクチュエータ。
  5. 上記ホルダの光軸方向における一端側と上記第1の支持体との間に3つの上記空間が存在し、
    上記ホルダの光軸方向における他の一端側と上記第2の支持体との間に3つの上記空間が存在している
    ことを特徴とする請求項4に記載のアクチュエータ。
  6. 上記空間の形状が、上記光軸方向に平行な中心軸を有する筒状であることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。
  7. 上記空間が、上記ホルダまたは上記支持体に形成された、上記光軸方向に垂直な方向に開口部を有する孔の内部に存在していることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。
  8. 上記空間内に配置された上記回転部材が、上記ホルダまたは上記支持体に形成された、上記光軸方向と平行な溝と接していることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。
  9. 少なくとも1つの上記空間内には、上記光軸方向に垂直な方向に加わる力に対して弾性を有する反発部が形成されていることを特徴とする請求項3に記載のアクチュエータ。
  10. 上記ホルダの光軸方向における一端側と上記第1の支持体との間に存在する3つの上記空間の内、少なくとも1つの当該空間内に配置された上記回転部材が、上記光軸方向に垂直な方向に加わる力に対して弾性を有する第1の反発部と接しており、
    上記ホルダの光軸方向における他の一端側と上記第2の支持体との間に存在する3つの上記空間の内、少なくとも1つの当該空間内に配置された上記回転部材が、上記光軸方向に垂直な方向に加わる力に対して弾性を有する第2の反発部と接しており、
    上記第1の反発部と上記第2の反発部とが、上記光軸方向と平行な方向において対向している
    ことを特徴とする請求項5に記載のアクチュエータ。
  11. 上記支持体が、上記光軸方向に平行な方向から、蓋によって挟まれていることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。
  12. 上記蓋が磁性体材料から構成されていることを特徴とする請求項13に記載のアクチュエータ。
  13. 上記回転部材が非磁性体材料から構成されていることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。
  14. 請求項1に記載のアクチュエータを備えていることを特徴とする撮像機器。
  15. 請求項15に記載の撮像機器を備えていることを特徴とする携帯電子機器。
  16. 請求項9に記載のアクチュエータを備えた撮像機器を内蔵している携帯電子機器であって、
    上記反発部が、被写体の撮影時における上記支持体の重心を含む水平面よりも重力方向の反対側に位置するように、上記アクチュエータを配置していることを特徴とする携帯電子機器。
  17. 光学レンズを保持するホルダを準備する工程と、
    上記光学レンズの光軸方向に上記ホルダが移動可能となるように、上記ホルダを支持する支持体を形成する工程と、
    上記ホルダと上記支持体との間にある空間内に回転部材を配置する工程と
    を包含し、
    上記支持体が、上記空間内において回転可能な上記回転部を介して上記ホルダを支持していること
    を特徴とするアクチュエータの製造方法。
JP2007132190A 2007-05-17 2007-05-17 アクチュエータ、およびその製造方法、撮像機器、ならびに携帯電子機器 Pending JP2008287034A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007132190A JP2008287034A (ja) 2007-05-17 2007-05-17 アクチュエータ、およびその製造方法、撮像機器、ならびに携帯電子機器
EP08008844A EP1998201A1 (en) 2007-05-17 2008-05-13 Lens barrel and imaging device
US12/152,721 US20080285163A1 (en) 2007-05-17 2008-05-15 Actuator, method for manufacturing same, imaging device, and mobile electronic apparatus
CNA2008100996040A CN101308240A (zh) 2007-05-17 2008-05-16 致动器及其制造方法、摄像设备及便携式电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007132190A JP2008287034A (ja) 2007-05-17 2007-05-17 アクチュエータ、およびその製造方法、撮像機器、ならびに携帯電子機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008287034A true JP2008287034A (ja) 2008-11-27

Family

ID=39683499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007132190A Pending JP2008287034A (ja) 2007-05-17 2007-05-17 アクチュエータ、およびその製造方法、撮像機器、ならびに携帯電子機器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20080285163A1 (ja)
EP (1) EP1998201A1 (ja)
JP (1) JP2008287034A (ja)
CN (1) CN101308240A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8922702B2 (en) 2012-08-31 2014-12-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Imaging device and electronic apparatus
JP2017198727A (ja) * 2016-04-25 2017-11-02 新思考電機有限公司 レンズ駆動装置、カメラ装置及び電子機器
KR20180022367A (ko) * 2016-08-24 2018-03-06 삼성전자주식회사 자동 초점 조절 장치 및 자동 초점 조절 가능한 전자 장치
WO2023026966A1 (ja) * 2021-08-26 2023-03-02 ミツミ電機株式会社 光学素子駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置
KR20230038446A (ko) * 2015-06-29 2023-03-20 엘지이노텍 주식회사 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102483557B (zh) * 2010-07-07 2015-09-23 松下电器(美国)知识产权公司 相机驱动装置
CN102457153B (zh) * 2010-10-20 2015-07-01 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 音圈马达
US8803256B2 (en) 2010-11-15 2014-08-12 DigitalOptics Corporation MEMS Linearly deployed actuators
TWI484727B (zh) * 2010-12-22 2015-05-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 音圈馬達、採用該音圈馬達之相機模組及便攜式電子裝置
CN102545527B (zh) * 2010-12-23 2016-02-17 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 音圈马达、采用该音圈马达的相机模组及便携式电子装置
TWI487934B (zh) 2012-10-12 2015-06-11 玉晶光電股份有限公司 可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭
CN103076672A (zh) * 2012-10-12 2013-05-01 玉晶光电(厦门)有限公司 可携式电子装置与其光学成像镜头
CN103135205B (zh) * 2012-11-02 2015-05-20 玉晶光电(厦门)有限公司 可携式电子装置与其光学成像镜头
CN105556747B (zh) * 2013-09-17 2018-07-20 株式会社村田制作所 摄像头模块及电子设备
CN104280854A (zh) * 2014-09-25 2015-01-14 南昌欧菲光电技术有限公司 对焦结构、镜头模组及具有所述镜头模组的相机模组
TWI537628B (zh) * 2014-11-12 2016-06-11 台灣東電化股份有限公司 薄型化鏡頭模組
CN207318817U (zh) * 2017-10-03 2018-05-04 惠州大亚湾三美达光学技术有限公司 一种透镜驱动装置
CN109655989B (zh) * 2017-10-11 2024-05-03 宁波舜宇光电信息有限公司 用于光学组件的致动器及相应的摄像模组

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61246710A (ja) * 1985-04-24 1986-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd レンズ繰り出し装置
JPS623910A (ja) * 1985-06-28 1987-01-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd レンズ繰り出し用鏡胴の製造方法
JPH0829656A (ja) * 1994-07-14 1996-02-02 Konica Corp レンズ鏡胴
JPH10254015A (ja) * 1997-03-11 1998-09-25 Nikon Corp ブレ補正装置
JP2001290184A (ja) * 2000-04-06 2001-10-19 Canon Inc レンズ鏡筒、撮影装置及び観察装置
JP2005241982A (ja) * 2004-02-26 2005-09-08 Fujinon Corp 撮影装置
JP2006154433A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Sharp Corp レンズ鏡筒およびその組み立て方法
JP2006227062A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Tamron Co Ltd 進退動駆動装置
JP2006271052A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Alps Electric Co Ltd 駆動装置及びこの駆動装置を用いた光路変更装置及びこの光路変更装置を用いた画像投影装置、前記駆動装置を用いた光学機器移動装置及びこの光学機器移動装置を用いたフォーカス装置
JP2007034125A (ja) * 2005-07-29 2007-02-08 Canon Inc 光学機器
JP2007047583A (ja) * 2005-08-11 2007-02-22 Canon Inc レンズ鏡筒及びその駆動方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59142026A (ja) * 1982-10-16 1984-08-15 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd ボ−ルネジ機構の組立方法
JPH02253211A (ja) * 1989-03-28 1990-10-12 Canon Inc レンズ鏡筒
JPH0534556A (ja) * 1991-07-29 1993-02-12 Tamron Co Ltd レンズの摺動機構
US5926656A (en) * 1997-03-11 1999-07-20 Nikon Corporation Vibration reducing apparatus and lens barrel
JP3954332B2 (ja) * 2000-07-17 2007-08-08 株式会社東芝 光学レンズユニット及びカメラモジュール
US7187506B2 (en) * 2004-07-02 2007-03-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Actuator device, optical disk device, and information playback device
JP4617759B2 (ja) 2004-07-30 2011-01-26 ミツミ電機株式会社 オートフォーカス用アクチュエータ

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61246710A (ja) * 1985-04-24 1986-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd レンズ繰り出し装置
JPS623910A (ja) * 1985-06-28 1987-01-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd レンズ繰り出し用鏡胴の製造方法
JPH0829656A (ja) * 1994-07-14 1996-02-02 Konica Corp レンズ鏡胴
JPH10254015A (ja) * 1997-03-11 1998-09-25 Nikon Corp ブレ補正装置
JP2001290184A (ja) * 2000-04-06 2001-10-19 Canon Inc レンズ鏡筒、撮影装置及び観察装置
JP2005241982A (ja) * 2004-02-26 2005-09-08 Fujinon Corp 撮影装置
JP2006154433A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Sharp Corp レンズ鏡筒およびその組み立て方法
JP2006227062A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Tamron Co Ltd 進退動駆動装置
JP2006271052A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Alps Electric Co Ltd 駆動装置及びこの駆動装置を用いた光路変更装置及びこの光路変更装置を用いた画像投影装置、前記駆動装置を用いた光学機器移動装置及びこの光学機器移動装置を用いたフォーカス装置
JP2007034125A (ja) * 2005-07-29 2007-02-08 Canon Inc 光学機器
JP2007047583A (ja) * 2005-08-11 2007-02-22 Canon Inc レンズ鏡筒及びその駆動方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8922702B2 (en) 2012-08-31 2014-12-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Imaging device and electronic apparatus
KR20230038446A (ko) * 2015-06-29 2023-03-20 엘지이노텍 주식회사 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈
KR102715601B1 (ko) 2015-06-29 2024-10-11 엘지이노텍 주식회사 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈
JP2017198727A (ja) * 2016-04-25 2017-11-02 新思考電機有限公司 レンズ駆動装置、カメラ装置及び電子機器
KR20180022367A (ko) * 2016-08-24 2018-03-06 삼성전자주식회사 자동 초점 조절 장치 및 자동 초점 조절 가능한 전자 장치
KR102587749B1 (ko) * 2016-08-24 2023-10-12 삼성전자주식회사 자동 초점 조절 장치 및 자동 초점 조절 가능한 전자 장치
WO2023026966A1 (ja) * 2021-08-26 2023-03-02 ミツミ電機株式会社 光学素子駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1998201A1 (en) 2008-12-03
CN101308240A (zh) 2008-11-19
US20080285163A1 (en) 2008-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008287034A (ja) アクチュエータ、およびその製造方法、撮像機器、ならびに携帯電子機器
JP6138969B2 (ja) カメラモジュール
US7880982B2 (en) Lens driving apparatus
US9338357B2 (en) Imaging apparatus
CN107076960B (zh) 摄像机组件
US9635264B2 (en) Imaging apparatus
US9335560B2 (en) Imaging apparatus
TWI457693B (zh) 光學影像防震裝置
JP4442639B2 (ja) カメラモジュール
US8903230B2 (en) Tilt-correction unit
KR102500987B1 (ko) 렌즈 구동장치
US20120082442A1 (en) Image photographing device having function for compensating for hand vibration
KR20180119595A (ko) 렌즈 구동 장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치
JP2008116901A (ja) レンズ駆動装置
WO2011068115A1 (ja) レンズ駆動装置およびレンズ駆動装置を搭載したカメラモジュール、携帯電話
US8462417B2 (en) Light adjusting apparatus for positioning an incident light adjusting unit
JP2010072541A (ja) レンズ駆動装置
JP2010286507A (ja) レンズ駆動装置
JP2010068635A (ja) アクチュエータ、該アクチュエータを備える撮像機器および電子機器
JP2022506764A (ja) カメラアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュール
JP2009251474A (ja) レンズユニット及び撮像装置
KR200370323Y1 (ko) 카메라 자동초점조절용 액튜에이터
KR101406016B1 (ko) 소형 카메라 모듈
CN111665607A (zh) 光学部件支撑装置、驱动装置、照相装置及电子设备
JP4262769B1 (ja) アクチュエータ、撮像機器、及び電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090106

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090512