JP6024798B1 - Lens drive device - Google Patents
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Abstract
【課題】レンズホルダの振動を抑制することが可能なレンズ駆動装置を提供すること。【解決手段】レンズホルダ30は、筒状を呈している胴部31と、胴部31の外周面31aに位置し且つシャフト40と当接する平面をそれぞれ有する第一及び第二当接部36,37と、を有する。バネ部材70の一端部71は、レンズホルダ30に保持されるレンズの光軸方向OAから見たときに、第二角部11b乃至第三角部11cの間に位置し、バネ部材70の他端部72は、付勢力がレンズホルダ30に保持されるレンズの光軸Zに向かうようにシャフト40に当接している。【選択図】図2A lens driving device capable of suppressing vibration of a lens holder is provided. A lens holder includes a barrel portion having a cylindrical shape, and first and second abutting portions having a plane located on an outer peripheral surface of the barrel portion and abutting against a shaft. 37. One end portion 71 of the spring member 70 is located between the second corner portion 11 b to the third triangular portion 11 c when viewed from the optical axis direction OA of the lens held by the lens holder 30, and the other end of the spring member 70. The part 72 is in contact with the shaft 40 so that the urging force is directed toward the optical axis Z of the lens held by the lens holder 30. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、レンズを駆動するレンズ駆動装置に関する。 The present invention relates to a lens driving device that drives a lens.
ベースと、ベースに配置されているシャフトと、シャフトと当接するようにベース上に配置されるレンズホルダと、レンズホルダを移動させるようにシャフトに駆動力を付与する圧電アクチュエータと、シャフトとレンズホルダとを当接させるようにシャフトに付勢力を付与するバネ部材と、を備えているレンズ駆動装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 A base, a shaft disposed on the base, a lens holder disposed on the base so as to contact the shaft, a piezoelectric actuator that applies a driving force to the shaft to move the lens holder, and the shaft and the lens holder There is known a lens driving device that includes a spring member that applies a biasing force to a shaft so as to abut the shaft (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載されたレンズ駆動装置は、以下のような問題点を有する懼れがある。
However, the lens driving device described in
特許文献1に記載されたレンズ駆動装置では、バネ部材の一端部がL字状に形成されており、バネ部材とシャフトとは二箇所で当接している。シャフトとレンズホルダとは、一箇所で当接している。バネ部材の付勢力は、シャフトと当接している二箇所に作用するため、シャフトは、バネ部材と当接する二箇所において、バネ部材から付勢力を受ける。各付勢力の合力がシャフトに作用し、当該合力の方向が、バネ部位がシャフトを押圧する方向となる。
In the lens driving device described in
L字状に形成された一端部とシャフトとを適切に当接させることは難しく、各付勢力が、上記二箇所において適切に作用するとは限らない。たとえば、一端部のL字状とされた部分のうち、バネ部材の可動方向と沿う方向に延びる部分は、バネ部材の可動方向と交差する方向に延びる部分に比して、十分な付勢力を得ることが難しいため、各付勢力は、上記二箇所において適切に作用しない場合がある。各付勢力が適正に作用しない場合、所望の合力を得られず、また、合力の方向も所望の方向とは異なってしまう。この場合、バネ部材の付勢力が適切に作用せず、レンズホルダの振動を抑制することが難しくなる。 It is difficult to properly abut the end portion formed in an L shape and the shaft, and each urging force does not necessarily act appropriately at the two locations. For example, of the L-shaped portion at one end, the portion extending in the direction along the movable direction of the spring member has a sufficient urging force compared to the portion extending in the direction intersecting the movable direction of the spring member. Since it is difficult to obtain, each urging force may not act properly at the two locations. If each urging force does not act properly, a desired resultant force cannot be obtained, and the direction of the resultant force is different from the desired direction. In this case, the biasing force of the spring member does not act properly, and it becomes difficult to suppress the vibration of the lens holder.
本発明は、レンズホルダの振動を抑制することが可能なレンズ駆動装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the lens drive device which can suppress the vibration of a lens holder.
本発明に係るレンズ駆動装置は、平面視で矩形状を呈し、互いに対角に位置する第一及び第二角部と互いに対角に位置する第三及び第四角部とを有するベースと、第一角部に配置されているシャフトと、シャフトと当接するようにベース上に配置され、レンズが保持されるレンズホルダと、第一角部に配置され、レンズホルダに保持されるレンズの光軸方向にレンズホルダを移動させるようにシャフトに駆動力を付与する圧電アクチュエータと、レンズホルダの側方にレンズホルダに沿うように配置されていると共にレンズホルダに固定される一端部とシャフトに当接する他端部とを有し、シャフトとレンズホルダとを当接させるように他端部からシャフトに付勢力を付与するバネ部材と、を備え、レンズホルダは、筒状を呈している胴部と、胴部の外周面に位置し且つシャフトと当接する平面をそれぞれ有する第一及び第二当接部と、を有し、バネ部材の一端部は、レンズホルダに保持されるレンズの光軸方向から見たときに、第二角部乃至第三角部の間に位置し、バネ部材の他端部は、付勢力がレンズホルダに保持されるレンズの光軸に向かうようにシャフトに当接している。 A lens driving device according to the present invention has a rectangular shape in a plan view, and includes a base having first and second corners diagonally positioned with each other and third and fourth corners diagonally positioned with respect to each other. A shaft disposed at the first corner, a lens holder disposed on the base so as to be in contact with the shaft and holding the lens, and a lens light disposed at the first corner and retained by the lens holder A piezoelectric actuator that applies a driving force to the shaft so as to move the lens holder in the axial direction, and an end portion that is disposed along the lens holder on the side of the lens holder and fixed to the lens holder, and the shaft And a spring member that applies a biasing force to the shaft from the other end so that the shaft and the lens holder come into contact with each other, and the lens holder has a cylindrical body When A first contact portion and a second contact portion located on the outer peripheral surface of the body portion and having a flat surface that contacts the shaft, and one end portion of the spring member is from the optical axis direction of the lens held by the lens holder. When viewed, the second end portion of the spring member is positioned between the second corner portion and the triangular portion, and the other end portion of the spring member is in contact with the shaft so that the urging force is directed to the optical axis of the lens held by the lens holder. .
本発明に係るレンズ駆動装置では、レンズホルダは、第一及び第二当接部の二箇所でシャフトに当接している。このため、バネ部材の他端部は、シャフトに一箇所で当接すればよい。したがって、バネ部材の他端部は、シャフトに適切に当接し、他端部から作用する付勢力は、所望の値で且つ所望の方向にシャフトに付与される。他端部から作用する付勢力が、所望の値で且つ所望の方向にシャフトに付与されるため、シャフトと第一及び第二当接部とが適切に当接する。したがって、バネ部材の他端部から作用する付勢力は、シャフト並びに第一及び第二当接部を介して、第一及び第二当接部からの合力として、適切にレンズホルダに伝えられる。バネ部材の一端部は、レンズホルダに保持されるレンズの光軸方向から見たときに、第二角部乃至第三角部の間に位置している。このため、レンズホルダに作用する反力は、他端部から作用する付勢力と向かい合うような位置からレンズホルダに付与される。すなわち、レンズの光軸に向かうような力が、バネ部材の一端部及び他端部の両方からレンズホルダに付与される。この結果、レンズホルダの振動を効果的に抑制することができる。 In the lens driving device according to the present invention, the lens holder is in contact with the shaft at two locations of the first and second contact portions. For this reason, the other end part of a spring member should just contact | abut to a shaft in one place. Therefore, the other end portion of the spring member is appropriately brought into contact with the shaft, and the biasing force acting from the other end portion is applied to the shaft at a desired value and in a desired direction. Since the urging force acting from the other end is applied to the shaft in a desired direction and in a desired direction, the shaft and the first and second abutting portions abut on each other appropriately. Therefore, the urging force acting from the other end of the spring member is appropriately transmitted to the lens holder as a resultant force from the first and second contact portions via the shaft and the first and second contact portions. One end portion of the spring member is located between the second corner portion and the third triangle portion when viewed from the optical axis direction of the lens held by the lens holder. For this reason, the reaction force acting on the lens holder is applied to the lens holder from a position facing the urging force acting from the other end. That is, a force toward the optical axis of the lens is applied to the lens holder from both one end and the other end of the spring member. As a result, the vibration of the lens holder can be effectively suppressed.
第一当接部の平面を含む第一仮想平面と、第二当接部の平面を含む第二仮想平面とが、レンズホルダに保持されるレンズの光軸方向から見たときに、胴部の外周面よりも胴部の内側で交差していてもよい。この場合、胴部の外周面をシャフトにより近づけることが可能となるため、胴部の外径及び内径を拡大させるような胴部の設計が可能となる。胴部の内径を拡大させることができれば、口径がより大きいレンズをレンズホルダに保持させることができる。 When the first virtual plane including the plane of the first contact portion and the second virtual plane including the plane of the second contact portion are viewed from the optical axis direction of the lens held by the lens holder, the body portion You may cross | intersect inside the trunk | drum rather than the outer peripheral surface of. In this case, since the outer peripheral surface of the trunk portion can be brought closer to the shaft, the trunk portion can be designed to increase the outer diameter and inner diameter of the trunk portion. If the inner diameter of the barrel can be enlarged, a lens having a larger aperture can be held by the lens holder.
レンズホルダに配置されているマグネットと、マグネットと対向するようにマグネットと離間して配置されている磁気検出素子と、を更に備え、マグネットは、レンズホルダに対してバネ部材とは反対側に位置していてもよい。この場合、バネ部材の一端部と他端部と結ぶように仮想線に対し、第三角部側にはバネ部材が位置し、第四角部側にはマグネットが位置するため、レンズホルダ、バネ部材、及びマグネットを含めた質量系において、上記仮想線に対する質量アンバランスが軽減される。これにより、レンズホルダの振動をより確実に抑制することができる。 A magnet disposed on the lens holder; and a magnetism detecting element disposed on the lens holder so as to face the magnet. The magnet is positioned on the opposite side of the lens holder from the spring member. You may do it. In this case, since the spring member is located on the third triangle side and the magnet is located on the fourth square side with respect to the imaginary line so as to connect one end and the other end of the spring member, the lens holder, the spring In the mass system including the member and the magnet, mass unbalance with respect to the imaginary line is reduced. Thereby, the vibration of the lens holder can be more reliably suppressed.
バネ部材に対してレンズホルダとは反対側に配置され、レンズホルダから遠ざかる方向へのバネ部材の移動を規制する規制部材を更に備えていてもよい。この場合、バネ部材がレンズホルダ及びシャフトから外れることが抑制され、バネ部材の付勢力がシャフトに適切に付与される。これにより、レンズホルダの振動をより確実に抑制することができる。 There may be further provided a restricting member that is disposed on the opposite side of the lens holder from the spring member and restricts the movement of the spring member in the direction away from the lens holder. In this case, the spring member is prevented from being detached from the lens holder and the shaft, and the biasing force of the spring member is appropriately applied to the shaft. Thereby, the vibration of the lens holder can be more reliably suppressed.
本発明によれば、レンズホルダの振動を抑制することが可能なレンズ駆動装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the lens drive device which can suppress the vibration of a lens holder can be provided.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that in the description of the drawings, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same functions, and redundant description is omitted.
まず、図1〜図6を参照して、レンズ駆動装置1の構成を説明する。図1は、本実施形態に係るレンズ駆動装置を示す斜視図である。図2は、本実施形態に係るレンズ駆動装置を示す分解斜視図である。図3は、ベース及びその周辺を示す分解斜視図である。図4は、レンズホルダ及びその周辺を示す分解斜視図である。図5は、シャフト及びその周辺を示す模式図である。図6は、バネ部材を示す斜視図である。
First, the configuration of the
レンズ駆動装置1は、図1〜図6に示されるように、ベース10、カバー20、レンズホルダ30、圧電アクチュエータユニット、バネ部材70、規制部材80、及び位置検出ユニットを備えている。レンズ駆動装置1は、たとえば携帯情報端末などに搭載されるカメラ用レンズを駆動する装置である。本実施形態では、レンズ駆動装置1は、平面形状が、たとえば8.5mm×8.5mmに設定されている。本実施形態では、ベース10とカバー20とがハウジングとして機能する。
The
ベース10は、図3に示されるように、底部11と、第一側壁部12a、第二側壁部12b、第三側壁部12c、及び第四側壁部12dと、を有する。ベース10は、たとえばフィラー(ガラスファイバー又は無機質など)を含む液晶ポリマーにより形成される。ベース10(底部11)は、平面視で矩形状を呈している。本実施形態では、矩形状とは、角が直角とされた形状のみならず、角が面取りされた又は丸められた形状も含む。
As shown in FIG. 3, the
底部11は、第一角部11a、第二角部11b、第三角部11c、及び第四角部11dを有する。第一及び第二角部11a,11bは互いに対角に位置し、第三及び第四角部11c,11dは互いに対角に位置する。底部11には、真円形状の開口11eが形成される。
The
第一側壁部12aは、第一角部11aから立設されている。第二側壁部12bは、第二角部11bから立設されている。第三側壁部12cは、第三角部11cから立設されている。第四側壁部12dは、第四角部11dから立設されている。第一、第二、第三、及び第四側壁部12a,12b,12c,12dは、底部11と一体に形成されている。第一、第二、第三、及び第四側壁部12a,12b,12c,12dは、開口11eの形状に沿って湾曲している内周面を有する。底部11と第一、第二、第三、及び第四側壁部12a,12b,12c,12dとは、後述するレンズホルダ30を収容する空間を画定している。
The first
第一側壁部12aの内側には、半円柱状の切欠き部13aが形成されている。第一角部11aには、切欠き部13aと略同一の中心軸を有する円状の孔部11fが形成されている。孔部11fには、後述する圧電アクチュエータ50の錘52が挿入される。第一側壁部12aには、リード線用切欠き部13bが形成されている。リード線用切欠き部13bには、後述する各リード線53a,53bが挿入される。
A
第二、第三、及び第四側壁部12b,12c,12dの内側には、後述する第一突出部33、第二突出部34、及び第三突出部35(図4参照)と対応する位置に、各切欠き部13c,13d,13eが形成されている。各切欠き部13c,13d,13eは、対応する各突出部33,34,35と接触しないように離間して形成されている。
On the inner side of the second, third, and fourth
カバー20は、図2に示されるように、一面側が開口した中空の略直方体形状を呈している。カバー20は、ベース10の底部11に対向する表面部21と、表面部21の四辺からそれぞれ延びる側面部22と、を有する。表面部21には、底部11の開口11eに対向する位置に、真円形状の開口21aが形成されている。カバー20は、たとえばSPCC(冷間圧延鋼)により形成される。
As shown in FIG. 2, the
レンズホルダ30は、図4に示されるように、胴部31と、第一当接部36及び第二当接部37と、を有する。レンズホルダ30は、底部11及び第一、第二、第三、及び第四側壁部12a,12b,12c,12dで画定された収容空間(ベース10上)に配置されている。
As shown in FIG. 4, the
胴部31は、筒状を呈し、断面真円形状となっている。胴部31は、たとえばLCP(液晶ポリマー)によって形成される。胴部31の内側には、雌ネジ部31bが形成されている。胴部31は、第一突出部33、第二突出部34、及び第三突出部35を有する。各突出部33,34,35は、外周面31aから外側に向けて突出している。各突出部33,34,35は、胴部31と一体に形成されている。
The trunk | drum 31 is exhibiting the cylinder shape and becomes cross-sectional perfect circle shape. The
雌ネジ部31bは、レンズが保持されたレンズバレルLBの雄ネジ部に対応している。レンズバレルLBは、雌ネジ部31bを介してレンズホルダ30に取り付けられる。これにより、レンズは、レンズバレルLBを介して間接的にレンズホルダに保持される。なお、レンズは、レンズバレルLBを介さずにレンズホルダに保持されていてもよい。レンズは、底部11の開口11e及びカバー20の開口21aを通して外部に露出する。
The
第一突出部33は、第二角部11bに対応する位置に配置される。第一突出部33は、突出部33aと、バネ固定部33bと、を有する。突出部33aは、略直方体形状を呈している。突出部33aには、レンズの光軸方向から見たときに、側面よりも突き出た半球形状の球状部33cが形成されている。バネ固定部33bは、突出部33aの根元に形成されている。バネ固定部33bは、後述するバネ部材70の一端部71が係合するように突起形状となっている。
The
第二突出部34は、第三角部11cに対応する位置に配置されている。第二突出部34は、二つの突出部分34a,34bを有する。各突出部分34a,34bは、平面視で略三角形状を呈する。各突出部分34a,34bは、レンズの光軸方向OAに沿って離間して配置されている。各突出部分34a,34bの間隔は、後述するバネ部材70の基部73の幅よりも広い。各突出部分34a,34bには、それぞれ孔部34c,34dが形成されている。各孔部34c,34dは、互いの中心軸が略同一となるように形成されている。各孔部34c,34dには、後述する規制部材80が挿入される。
The
第三突出部35は、第四角部11dに対応する位置に配置されている。第三突出部35には、後述するマグネット91が固定される。
The
第一当接部36は、突出部36aと、スライダー36bと、を有する。突出部36aは、略三角柱状を呈する。突出部36aは、胴部31の外周面31aに配置されている。突出部36aは、外周面31aと一体に形成されている。突出部36aは、第一角部11aに位置している。突出部36aは、レンズの光軸方向OAに沿って延びる第一面及び第二面を有する。第一面と第二面とで形成される稜線が延びる方向は、レンズの光軸方向OAと平行である。
The
スライダー36bは、突出部36aに固定されている。スライダー36bは、突出部36aの第一面に対向する第一部分と、当該第一部分と交差する方向(本実施形態においては、第一部分と直交する方向)に延びる第二部分と、を有する。スライダー36bの第一部分は、突出部36aの第一面に当接し、スライダー36bの第二部分は、突出部36aの一方の端面に当接している。スライダー36bの第一部分は、突出部36aの第一面に当接する面とは反対側に、平面36cを有する。すなわち、第一当接部36は、平面36cを有する。スライダー36bは、たとえばステンレス鋼板によって形成される。
The
第二当接部37は、突出部37aと、スライダー37bと、を有する。突出部37aは、略三角柱状を呈する。突出部37aは、胴部31の外周面31aに配置されている。突出部37aは、外周面31aと一体に形成されている。突出部37aは、レンズの光軸方向OAから見たときに、突出部36aと隣り合うように、第一角部11aに位置している。突出部37aは、レンズの光軸方向OAに沿って延びる第一面及び第二面を有する。第一面と第二面とで形成される稜線が延びる方向は、レンズの光軸方向OAと平行である。突出部36aの第一面と、突出部37aの第一面と、は、胴部31の円周方向で互いに向かい合っている。
The
スライダー37bは、突出部37aに固定されている。スライダー37bは、突出部37aの第一面に対向する第一部分と、当該第一部分と交差する方向(本実施形態においては、第一部分と直交する方向)に延びる第二部分と、を有する。スライダー37bの第一部分は、突出部37aの第一面に当接し、スライダー37bの第二部分は、突出部36aの一方の端面に当接している。スライダー37bの第一部分は、突出部37aの第一面に当接する面とは反対側に、平面37cを有する。すなわち、第二当接部37は、平面37cを有する。スライダー37bは、たとえばステンレス鋼板によって形成される。
The
平面36cと平面37cとは、スライダー36b,37bが突出部36a,37aに固定された状態において、胴部31の円周方向で、互いに向かい合っている。図5に示されるように、第一当接部36の平面36cを含む第一仮想平面38aと、第二当接部37の平面37cを含む第二仮想平面38bとは、所定の角度θで交差している。レンズの光軸方向OAから見て、第一仮想平面38aと第二仮想平面38bとの交点Pは、外周面31aよりも胴部31の内側に位置している。本実施形態では、第一仮想平面38aと第二仮想平面38bとは直交(θ=90°)している。
The
圧電アクチュエータユニットは、図3に示すように、圧電アクチュエータ50と、シャフト40と、圧電アクチュエータ50と電気的に接続されるフレキシブル基板60と、を備えている。
As shown in FIG. 3, the piezoelectric actuator unit includes a
圧電アクチュエータ50は、レンズの光軸方向OAに伸縮する電気機械変換素子である圧電素子51と、圧電素子51の一端に連結された錘52と、圧電素子51をフレキシブル基板60に電気的に接続するための二本のリード線53a,53bと、を有する。
The
圧電素子51は、いわゆる積層型圧電アクチュエータであって、それぞれ複数の圧電体層及び内部電極が交互に積層されている素体と、一対の外部電極51a,51bと、を有する。複数の内部電極のうち、圧電体層を挟んで対向する一方の内部電極は、圧電素子51の一の側面に露出し、当該側面に配置された外部電極51aに接続されている。複数の内部電極のうち、圧電体層を挟んで対向する他方の内部電極は、上記一の側面に対向する側面に露出し、当該側面に配置された外部電極51bに接続されている。一対の外部電極51a,51bは、対応するリード線53a,53bを介してフレキシブル基板60に接続される。
The
錘52は、圧電素子51の伸縮による変位をシャフト40側にのみ発生させるように圧電素子51の一端に連結されている。本実施形態では、錘52は、円柱状を呈する。錘52は、たとえばタングステン合金によって形成される。錘52は、第一角部11aの孔部11fに挿入される。各リード線53a,53bは、第一角部11aに形成された切欠き部13bを介してベース10の内側から外側に向かって延びて配置されている。
The
シャフト40は、圧電素子51の他端に連結され、圧電素子51の伸縮によって光軸方向OAへ移動することができる。シャフト40は、円柱状を呈しており、たとえばCFRP(carbon-fiber-reinforced plastic)によって形成される。シャフト40は、圧電アクチュエータ50を介して、第一角部11aに配置される。シャフト40は、図5に示すように、シャフトの外周面41によって各平面36c,37cと当接する。外周面41は、各平面36c,37cとの間で摩擦を発生させる。外周面41と外周面31aとの間には、隙間tが設けられている。これにより、外周面41は、各平面36c,37cにのみ当接する。
The
フレキシブル基板60は、いわゆるフレキシブルプリント基板(FPC:Flexible printed circuits)である。フレキシブル基板60は、図3に示すように、第二側壁部12b及び第四側壁部12dの外側に取り付けられる。
The
以上の構成により、圧電アクチュエータ50は、レンズの光軸方向OAにレンズホルダ30を移動させるようにシャフト40に駆動力を付与する。シャフト40は、摩擦力によってレンズホルダ30に駆動力を伝達する。圧電アクチュエータ50は、圧電素子51をゆっくりと光軸方向OAに伸長させた場合は、シャフト40と共にレンズホルダ30を移動させることができる。一方で、圧電素子51を瞬時に収縮させた場合は、シャフト40のみが移動し、レンズホルダ30はその位置に留まる。このように、圧電素子51の伸長と収縮を繰り返し行うことで、レンズホルダ30を光軸方向OAに移動させることができる。圧電アクチュエータ50としては、たとえば、公知のスムーズインパクト駆動機構(Smooth Impact Drive Mechanism)が用いられる。
With the above configuration, the
次に、図6を参照して、バネ部材70について説明する。バネ部材70は、図6に示されるように、一端部71、他端部72、及び基部73と、を有する。バネ部材70は、板状のバネであって、湾曲形状を呈している。バネ部材70は、たとえばバネ用ステンレス鋼帯によって形成されている。バネ部材70は、レンズホルダ30の側方にレンズホルダ30(胴部31の外周)に沿うように配置されている。一端部71は、レンズの光軸方向OAから見たときに、第二角部11bに位置している。他端部72は、レンズの光軸方向OAから見たときに、第一角部11aに位置している。
Next, the
一端部71は、レンズホルダ30の突出部33aを避けるように二股に分かれると共に、先端が、湾曲の内側に折れ曲がった形状と呈している。一端部71は、バネ固定部33bと係合することにより、レンズホルダ30(胴部31)に取り付けられる。他端部72は、湾曲の内側を向く当接面72aを有しており、当接面72aが外周面41と当接する。他端部72は、シャフト40とレンズホルダ30とを当接させるようにシャフト40に付勢力を付与する。第一仮想平面38aと第二仮想平面38bとの交点Pは、レンズの光軸方向OAから見たときに、バネ部材70(他端部72)とシャフト40とが当接する位置とレンズの光軸Zとを結ぶ直線上に略位置している。
The one
基部73は、一端部71と他端部72とを連結する。基部73は、湾曲形状を呈する。基部73は、一端部71及び他端部72に近づくに連れて幅が狭くなり、一端部71及び他端部72から最も遠い位置にある中央部に近づくにつれて幅が広くなるような形状となっている。つまり、基部73は、大きな応力が生じやすい基部73の中央部の幅を広くし、基部73の中央部に比べて応力が小さい一端部71及び他端部72近傍の幅を狭くした形状となっている。
The
規制部材80は、図4に示すように、円柱形状を呈しており、たとえばステンレス鋼線によって形成される。規制部材80は、各突出部分34a,34bに形成された孔部34c,孔部34dに挿入される。規制部材80は、バネ部材70に対してレンズホルダ30とは反対側に配置される。規制部材80の外周面81は、レンズホルダ30から遠ざかる方向へバネ部材70が移動した際に、バネ部材70の基部73と当接する。
As shown in FIG. 4, the regulating
位置検出ユニットは、マグネット91と、磁気検出素子92と、を備えている。マグネット91は、図4に示されるように、略直方体形状を呈しており、第三突出部35に固定されている。マグネット91は、レンズホルダ30に対してバネ部材70とは反対側に位置している。マグネット91は、たとえばネオジム磁石によって形成される。
The position detection unit includes a
磁気検出素子92は、たとえばホール素子で構成され、図3に示されるように、フレキシブル基板60に取り付けられている。磁気検出素子92は、マグネット91と対向するようにマグネット91と離間して配置されている。磁気検出素子92は、レンズの光軸方向OAにレンズホルダ30が移動した際に、マグネット91が形成する磁界の強さの変化を検出し、レンズホルダ30の位置を検出する。
The
次に、図7を参照して、バネ部材70からレンズホルダ30及びシャフト40に作用する付勢力を説明する。図7は、バネ部材から作用する付勢力を説明するための模式図である。図7は、あくまで模式図であり、力の作用点の位置などを正確に示した図ではない。
Next, the biasing force that acts on the
バネ部材70の他端部72は、シャフト40に一箇所で当接する。実際には、他端部72とシャフト40とは、線接触している。バネ部材70の他端部72は、レンズの光軸Zに向かう付勢力Aをシャフト40に付与する。すなわち、本実施形態では、付勢力Aは、シャフト40に、他端部72と光軸Zとを結ぶ方向Xに付与される。シャフト40は、付勢力Aが付与されることにより、第一及び第二当接部36,37に当接し、第一及び第二当接部36,37をそれぞれ押圧する。
The
第一及び第二当接部36,37からレンズホルダ30には、それぞれ押圧力B,Cが付与される。押圧力B,Cは、方向Xに向かう合力Dを生じさせる。本実施形態では、シャフト40と第一及び第二当接部36,37との当接状態が適切に保たれている。したがって、押圧力B,CにおけるX方向への合力Dは、付勢力Aと同程度である。バネ部材70の一端部71は、X方向から合力Dを受けるため、同程度の反力EをX方向と反対方向に向けてレンズホルダ30に付与する。このように、バネ部材70の一端部71及び他端部72の両側からレンズの光軸Zに向かう力がレンズホルダ30に対して付与される。
The pressing forces B and C are applied to the
次に、図8及び図9を参照して、本実施形態に係るレンズ駆動装置1の作用効果を、比較例に係るレンズ駆動装置100と対比しながら説明する。具体的には、レンズ駆動装置1,100の駆動状態、すなわち、レンズホルダ30,130を移動させた際のレンズホルダ30,130の振動状態を説明する。
Next, with reference to FIGS. 8 and 9, the operation and effect of the
図8は、本実施形態に係るレンズ駆動装置の駆動状態を説明するための模式図である。図8の(a)は、レンズ駆動装置1を光軸方向OAから見た模式図である。図8中の(b)は、レンズ駆動装置1を光軸方向OAに直交する方向から見た模式図である。(a)では、カバー20などの図示が省略されている。(b)では、ベース10及びカバー20などの図示が省略されている。図9は、比較例に係るレンズ駆動装置の駆動状態を説明するための模式図である。図9の(a)は、レンズ駆動装置100を光軸方向OAから見た模式図である。図9中の(b)は、レンズ駆動装置100を光軸方向OAに直交する方向から見た模式図である。(a)では、カバーなどの図示が省略されている。(b)では、ベース及びカバーなどの図示が省略されている。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a driving state of the lens driving device according to the present embodiment. (A) of FIG. 8 is the schematic diagram which looked at the
圧電アクチュエータ50が、シャフト40に駆動力を付与することによって、レンズの光軸方向OAにレンズホルダ30が移動する。レンズホルダ30は、移動を開始する際及び移動を停止する際、レンズホルダ30に生じる慣性力によって、図8中の(b)に示されるように、光軸方向OAに振動する。レンズホルダ30がバネ部材70によりシャフト40に押圧していることから、レンズホルダ30(第一及び第二当接部36,37)とシャフト40との間に摩擦力が生じる。このため、レンズホルダ30のシャフト40側の部分(第一角部11a側の部分)を支点として、レンズホルダ30のシャフト40から離れた部分(第二角部11b側の部分)が振動(揺動)する。本実施形態では、バネ部材70の一端部71及び他端部72の両側からレンズの光軸Zに向かうような力がレンズホルダ30に付与されているため、レンズホルダ30の上記振動が抑制される。
When the
比較例に係るレンズ駆動装置100では、バネ部材170の端部171は、レンズの光軸Zに向かう方向ではなく、当該方向と所定の角度α(本比較例では、α=45°)を成す方向に、付勢力Jをシャフト140に付与している。レンズホルダ130の当接部136,137は、シャフト140と当接する平面をそれぞれ有する。当接部136の上記平面を含む仮想平面と当接部137の上記平面を含む仮想平面とは交差している。レンズの光軸方向OAから見て、これらの仮想平面の交点は、付勢力Jが付与される方向に端部171とシャフト140との当接箇所から延びる仮想直線上に略位置している。
In the
バネ部材170からの付勢力により、シャフト140がレンズホルダ130に押圧される。シャフト140がレンズホルダ130に押圧される方向は、レンズの光軸方向OAから見て、上記仮想直線が延びる方向となる。すなわち、本比較例では、本実施形態と異なり、バネ部材170からレンズの光軸Zに向かうような力がレンズホルダ130に付与されていない。このため、本比較例に係るレンズ駆動装置100では、本実施形態と比較して、レンズホルダ130の振動を抑制し難い。
The
以上のように、本実施形態では、レンズホルダ30は、第一及び第二当接部36,37の二箇所でシャフト40に対して当接している。このため、バネ部材70の他端部72は、シャフト40に対して一箇所で当接すればよい。したがって、バネ部材70の他端部72は、シャフト40に適切に当接し、他端部72から作用する付勢力Aは、所望の値で且つ所望の方向にシャフト40に付与される。付勢力Aが、所望の値で且つ所望の方向にシャフト40に付与されるため、シャフト40と第一及び第二当接部36,37とが適切に当接する。したがって、付勢力Aは、シャフト40並びに第一及び第二当接部36,37を介して、第一及び第二当接部36,37からの合力Dとして、適切にレンズホルダ30に伝えられる。バネ部材70の一端部71は、レンズホルダ30に保持されるレンズの光軸方向OAから見たときに、第二角部11bに位置している。このため、レンズホルダ30に作用する反力は、付勢力A(合力D)と向かい合うような位置からレンズホルダ30に付与される。すなわち、レンズの光軸Zに向かうような力が、バネ部材70の一端部71及び他端部72の両方からレンズホルダ30に付与される。この結果、レンズホルダ30の振動を効果的に抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, the
本実施形態では、第一仮想平面38aと第二仮想平面38bとが、レンズの光軸方向OAから見たときに、胴部31の外周面31aよりも胴部31の内側で交差している。これにより、胴部31の外周面をシャフト40により近づけることが可能となるため、胴部31の外径及び内径を拡大させるような胴部31の設計が可能となる。胴部31の内径を拡大させることができれば、口径がより大きいレンズをレンズホルダ30に保持させることができる。
In the present embodiment, the first
本実施形態では、磁気検出素子92と協働してレンズホルダ30の位置を検出するためのマグネット91が、レンズホルダ30に対してバネ部材70とは反対側に位置している。これにより、バネ部材70の一端部71と他端部72とを結ぶように仮想線に対し、第三角部11c側にはバネ部材70が位置し、第四角部11d側にはマグネット91が位置するため、レンズホルダ30、バネ部材70、及びマグネット91を含めた質量系において、上記仮想線に対する質量アンバランスが軽減される。これにより、レンズホルダ30の振動をより確実に抑制することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、規制部材80が、バネ部材70に対してレンズホルダ30とは反対側に配置され、当該規制部材80が、レンズホルダ30から遠ざかる方向へのバネ部材70の移動を規制している。これにより、バネ部材70がレンズホルダ30及びシャフト40から外れることが抑制され、バネ部材70の付勢力Aがシャフト40に対して適切に付与される。これにより、レンズホルダ30の振動をより確実に抑制することができる。
In the present embodiment, the regulating
本実施形態では、第一突出部に、半球形状の球状部33cが配置されている。これにより、レンズホルダ30がシャフト40の中心軸を回転軸として回転した場合であっても、球状部33cが第二側壁部12bと当接するため、レンズホルダ30の回転を抑制することができる。
In the present embodiment, a hemispherical
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は、必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not necessarily limited to embodiment mentioned above, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary.
本実施形態では、バネ部材70の一端部71は、レンズの光軸方向OAから見たときに、第二角部11bに位置するが、これに限らず、第二角部11b乃至第三角部11cの間に位置してもよい。他端部72の付勢力Aがレンズの光軸Zに向かっていれば、レンズホルダ30の振動を効果的に抑制することができる。
In the present embodiment, the one
レンズ駆動装置1は、各スライダー36b,37bを備えていなくてもよい。この場合、各突出部36a,37aがシャフト40に直接的に当接する。各スライダー36b,37bは、第一部分のみを有していてもよい。
The
第一仮想平面38aと第二仮想平面38bとが成す角度θは、必ずしも90°でなくてもよく、90°以外の角度(たとえば、θ=60°)であってもよい。この場合、バネ部材70の他端部72と第一及び第二当接部36,37とが、シャフトに対して120°毎に等間隔で配置される。この配置では、バネ部材70の他端部72からシャフト40に作用する力の、当接面72aの面直方向での大きさと、スライダー36bからシャフト40に作用する力の、平面(当接面)36cの面直方向での大きさと、スライダー37bからシャフト40に作用する力の、平面(当接面)37cの面直方向での大きさと、が同等である。したがって、シャフト40と各部材(他端部72、スライダー36b、及びスライダー37b)との摩擦係数が同等である場合、シャフト40と上記各部材との摩擦力及び垂直抗力が同等となり、上記各部材からシャフト40に作用した力が、シャフト40の中心軸上において均衡する。この結果、圧電アクチュエータ50からシャフト40に付与された駆動力の、レンズホルダ30への伝達効率が向上すると共に、レンズホルダ30の振動をより一層抑制することができる。
The angle θ formed by the first
1…レンズ駆動装置、10…ベース、11a…第一角部、11b…第二角部、11c…第三角部、11d…第四角部、30…レンズホルダ、31…胴部、31a…外周面、36…第一当接部,37…第二当接部、36c,37c…平面、38a…第一仮想平面、38b…第二仮想平面、40…シャフト、50…圧電アクチュエータ、70…バネ部材、71…一端部、72…他端部、80…規制部材、91…マグネット、92…磁気検出素子、Z…光軸、OA…光軸方向。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第一角部に配置されているシャフトと、
前記シャフトと当接するように前記ベース上に配置され、レンズが保持されるレンズホルダと、
前記第一角部に配置され、前記レンズホルダに保持されるレンズの光軸方向に前記レンズホルダを移動させるように前記シャフトに駆動力を付与する圧電アクチュエータと、
前記レンズホルダの側方に前記レンズホルダに沿うように配置されていると共に前記レンズホルダに固定される一端部と前記シャフトに当接する他端部とを有し、前記シャフトと前記レンズホルダとを当接させるように前記他端部から前記シャフトに付勢力を付与するバネ部材と、を備え、
前記レンズホルダは、筒状を呈している胴部と、前記胴部の外周面に位置し且つ前記シャフトと当接する平面をそれぞれ有する第一及び第二当接部と、を有し、
前記バネ部材の前記一端部は、前記レンズホルダに保持されるレンズの光軸方向から見たときに、前記第二角部乃至前記第三角部の間に位置し、
前記バネ部材の前記他端部は、前記付勢力が前記レンズホルダに保持されるレンズの光軸に向かうように前記シャフトに当接している、レンズ駆動装置。 A base that has a rectangular shape in plan view, and has a first and second corners that are diagonal to each other and a third and fourth corners that are diagonal to each other;
A shaft disposed at the first corner,
A lens holder disposed on the base so as to abut against the shaft and holding a lens;
A piezoelectric actuator that is disposed at the first corner and applies a driving force to the shaft so as to move the lens holder in the optical axis direction of the lens held by the lens holder;
The lens holder is disposed on the side of the lens holder and has one end fixed to the lens holder and the other end abutting on the shaft, and the shaft and the lens holder. A spring member that applies a biasing force to the shaft from the other end so as to abut,
The lens holder has a cylindrical barrel portion, and first and second contact portions each having a plane located on the outer peripheral surface of the barrel portion and abutting against the shaft,
The one end of the spring member is located between the second corner to the third triangle when viewed from the optical axis direction of the lens held by the lens holder,
The lens driving device, wherein the other end portion of the spring member is in contact with the shaft so that the urging force is directed toward an optical axis of a lens held by the lens holder.
前記マグネットと対向するように前記マグネットと離間して配置されている磁気検出素子と、を更に備え、
前記マグネットは、前記レンズホルダに対して前記バネ部材とは反対側に位置している、請求項1又は2に記載のレンズ駆動装置。 A magnet disposed on the lens holder;
A magnetic detection element disposed apart from the magnet so as to face the magnet, and
The lens driving device according to claim 1, wherein the magnet is located on the opposite side of the lens holder from the spring member.
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