具体实施方式
相关本发明实施形态的透镜驱动装置1是一种组装进手机中的带光学变焦的自动对焦照相机2的透镜驱动装置。
如图3所示,在照相机2中,透镜驱动装置1在框体13内,具有变焦透镜座3;对焦透镜座5;驱动变焦透镜座3的变焦透镜座驱动装置7;驱动对焦透镜座5的对焦透镜座驱动装置9。此透镜驱动装置1装载于设置有画像传感器11的基板4上。进一步,如图2所示,在框体13内,设置有可检测变焦透镜座3位置的变焦透镜位置检测装置43和可检测对焦透镜座5位置的对焦透镜位置检测装置45。
如图3所示,变焦透镜座3保持光学变焦透镜14,对焦透镜座5保持对焦16,光学变焦镜头14和对焦透镜16在同一光轴上,光轴的成像位置上设置有画像传感器11。进一步,在框体13上,被摄体侧透镜18和成像侧透镜20与变焦透镜14和对焦透镜15光轴相一致设定。
因为变焦透镜驱动装置7和对焦透镜驱动装置9略呈相同构造,所以对变焦透镜驱动装置7说明后,对焦透镜驱动装置9中相同作用效果部分用同一符号表示,其部分省略说明。
变焦透镜驱动装置7(对焦透镜驱动装置9)是由振动部件17和配置在光轴方向上的驱动轴21(22)构成。驱动轴21(22)的基端21a(22a)固定在振动部件17上,根据随意滑动保持驱动轴21(22)的轴承部件12,驱动轴21(22)的顶端部21b(22b)保持于框体13上。轴承部件12是由能弹性形变的部件组成,本实施形态中为硅胶品。另外,即使在驱动轴21(22)的基端21a侧,将滑动自在的驱动轴21(22)保持住的轴承部件11被固定于框体13上。
振动部件17是由压电元件23和具有弹性的被接着固定于压电元件23表面的振动子19所构成,驱动轴21的基端21a被接着固定于振动子19的表面上。
振动子17仅固定于驱动轴21(22)上,在框体13的壁之间留有空隙而配置。
另一方面,如图2及图3所示,在变焦透镜座3(对焦透镜座5)的一端部,设置有驱动轴21(22)和压接的压接部31,如图2所示,压接部31根据弹簧32被压接在驱动轴21(22)的侧面。
变焦透镜座3的另一端设有与对焦透镜座5的驱动轴22的系合部33,系合部33系合支持于对焦透镜座5的驱动轴22上,引导变焦透镜座3的移动。系合部33将变焦透镜座3的中心侧为底部的横截面为略呈U字。对焦透镜座5的驱动轴22***通于U字内。
对焦透镜座5的另一端设有与变焦透镜座3的驱动轴21的系合部33,系合部33系合支持于变焦透镜座3的驱动轴21上,引导对焦透镜座5的移动。系合部33的横截面是以变焦透镜座3的中心侧为底部的略呈U字形。变焦透镜座3的驱动轴21***通于U字内。
对焦透镜座5的构成略同于变焦透镜座3的构成,对焦透镜座5的驱动轴22与变焦透镜座3同样将基端固定于振动部件17上。
接下来,如图2所示,对能检测出变焦透镜座3位置的变焦透镜位置检出装置43和能检测出对焦透镜座5位置的对焦透镜位置检出装置45进行说明。变焦透镜位置检出装置43和对焦透镜位置检出装置45构成相同。其分别是由沿透镜的光轴方向交叉配置不同磁极(N极和S极)的磁极部件57和能检测磁场强度的MR传感器所构成。磁极部件57沿平行驱动轴21、22的延伸方向被固定于框体13的内面。MR传感器59被固定于各座3、5上。与磁极部件57对向状态,与各座3、5一起移动,同时检测出从各座的基准位置(初期位置)开始的移动量和移动方向。
框体13如图1所示,从光轴方向看前侧壁15呈正方形,整体上呈直方形。在框体13上,如图3所示,从前侧看在正方形的中央部,被摄体侧透镜18、变焦透镜14、对焦透镜16及成像侧透镜20将光轴做成相同的位置配置。如图3所示,变焦透镜座驱动装置7和对焦透镜座驱动装置9配置于夹着变焦透镜14和自动对焦透镜16的两侧。
如图1及图2所示,驱动轴21、22位于从前侧看呈正方形的对角线E上。在与此对角线相直交的对角线F上,设置有变焦透镜位置检出装置43和对焦透镜位置检出装置45。
如图1及图3所示,在框体13的前侧壁15上,形成有保持被摄体侧透镜18于正方形中央部的被摄体侧透镜保持开口25。如图1所示,在对角线E上,驱动轴21及22位于夹着被摄体透镜保持开口25的位置上。形成嵌合各驱动轴21、22的轴承部件12的嵌合凹部27。
2个嵌合凹部27位于框体13的角形上,被摄体侧透镜保持开口25位于2个嵌合凹部27之间。各嵌合凹部27的内周缘27a是由圆弧缘27a和直线缘27c所形成。在2个对向的嵌合凹部27中,相互对向的内周缘27a呈平行的直线缘27c。另外,在各嵌合凹部27中,圆弧缘27b相对于对角线E呈对称位置配置。
相同形状的相同尺寸的轴承部件12嵌入各嵌合凹部中。轴承部件12如图1的二点锁线所示,外周缘以圆为基调,在圆的中心部形成有圆形的轴嵌合孔29,驱动轴21、22可滑动地被嵌入轴嵌合孔29中。
轴承部件12中,如图1二点锁线所示,在以圆为基调中,2个轴承部件12、12的相互对向侧为直线缘12a,其它部分为圆弧缘12b,在本实施形态中,相对于以圆基调的全周约1/4称为直线缘12a,3/4称为圆弧缘12b。另外,相互对向的轴承部件12、12的直线缘12a平行。
接下来,说明第1实施形态的作用及效果。如图3所示,在本实施形态中,移动变焦透镜座3改变光学变焦,移动对焦透镜座5使得焦距相匹配。
变焦透镜座3向远侧被摄体侧移动时,一定脉冲的电流供给给振动部件17,根据压电元件23的伸缩和振动子19的弹性形变及弹性回复,使得振动部件17向驱动轴21的轴线方向振动。
由此,首先,振动子19由于弹性形变向前侧振动。这样,驱动轴21就会向前侧移动,变焦透镜座3通过压接部51与驱动轴21之间产生摩擦力,所以会向前移动。之后,由于振动子19弹性形变的反力,就会急速恢复到原来位置,同时,压电元件23收缩(或回复),所以驱动轴21也回到原来的位置上,但由于变焦透镜座3的惯性,所以在移动后的位置上停住。如此振动部件反复进行伸缩,变焦透镜座3会沿驱动轴21前进。
并且,如将供给向振动部件17的电流方向、脉冲波形进行改变,则振动子19的变形同相反于前进,变焦透镜座3就会沿驱动轴后退。
另外,对焦透镜座5的驱动也同变焦透镜座3同样向振动部件17供给一定脉冲电流,就能使对焦透镜座5沿此驱动轴22前进或后退。
在各驱动轴21、22上,由于对焦透镜座5及变焦透镜座3的移动和振动部件17的振动等,使驱动轴21、22倾斜方向的力就会作用。各嵌合凹部27和轴承部件12构成了相对对称线E的对称的圆弧缘27b和圆弧缘12b,所以圆弧缘27b和圆弧缘12b就会受到作用于驱动轴21、22上的力。即,相对于使驱动轴21、22倾斜的方向力,嵌合凹部27的圆弧缘27b和轴承12的圆弧缘12b就会均等承受,就可以支持驱动轴21、22、就能防止驱动轴21、22倾斜。
嵌合凹部27、27的相互对向边为平行的直线缘27c,相比较于将嵌合凹部27、27的内周缘27b构成圆形,光在单侧上半径和圆中心开始到弦之间的距离差值就能缩小嵌合凹部27、27间的尺寸,力图使透镜驱动装置小型化。
驱动轴21、22从前侧看位于正方形的对角线E上,在此对角线E直交的对角线F上,设置有变焦透镜位置检出装置43和对焦透镜位置检出装置45,在进深的地方可收容位置检出装置43、45,具备位置检出装置同时做到了小型化。
接下来,关于本发明的其它实施形态加以说明,以下说明的其它实施形态中,与上述实施形态起同一作用效果的部分,用同一符号而省略其说明。以下主要说明的是与上述实施形态不同的部分。
参考图4(a),对本发明的第2实施形态加以说明。在此第2实施形态中,嵌合凹部27的相对向侧和相互最远侧的缘作为直线缘27c,2个直线缘27c、27c之间作为圆弧缘27b。圆弧缘27b相对对称线E相对称。
即使在此第2实施形态中,也能起到与第1实施形态相同的作用效果。
参考图4(b),对本发明的第3实施形态加以说明。在第3实施形态中,嵌合凹部27略呈三角形状,通过直线边27c形成三边,对应三角形角部的位置作为圆弧缘27b。圆弧缘27b相对应于对角线相对称。
即使在此第3实施形态中,也能起到与第1实施形态相同的作用效果。
参考图4(c),对本发明的第4实施形态加以说明。在第4实施形态中,嵌合凹部27略呈正方形状,通过直线边27c形成四边,对应正方形角形角部的位置作为圆弧缘27b。圆弧缘27b相对于对角线相对称。
即使在此第4实施形态中,也能起到与第1实施形态相同的作用效果。
本发明不限于上述实施形态,只要不脱离本发明的主旨可做种种变形。
如变焦透镜座3及对焦透镜座5不是仅限于由分别由驱动轴22(21)得以支撑,也可以改设成其它的驱动轴来支持移动。