DE102004060785B4

DE102004060785B4 - Linsenpositioniereinrichtung für ein Kameramodul

Info

Publication number: DE102004060785B4
Application number: DE102004060785A
Authority: DE
Inventors: Oui Serg Kim; In Bae Chang; Burhanettin Koc; Dae Hyun Jeong; Woon Ki Kim; Jung Ho Ryu
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2004-09-02
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2024-12-18
Also published as: CN100350289C; KR100550907B1; DE102004060785A1; JP2006072294A; CN1743887A; US20060044455A1

Abstract

Linsenpositioniereinrichtung für ein Kameramodul, umfassend:
ein Betätigungsteil (300), das ein ringförmiges piezoelektrisches Betätigungselement (50) zum Erzeugen einer mechanischen Betätigungskraft mit Hilfe einer an das Betätigungselement (50) angelegten Spannung und eine Drehscheibe (40), die auf einer Oberfläche des piezoelektrischen Betätigungselements (50) angeordnet ist und durch die vom piezoelektrischen Betätigungselement (50) erzeugte Betätigungskraft um die optische Achse einer Linse drehbar ist, beinhaltet; wobei auf der Drehscheibe (40) wenigstens eine oder mehrere abgeschrägte Nocken (41) von der dem Betätigungselement (50) abgewandten Oberfläche derselben hervorstehen, die in Richtung um die optische Achse allmählich höher werdend ausgebildet sind;
ein Positionierteil (400), das mit einem hohlen Zylinderhalter (30), an dem ein oder mehrere den abgeschrägten Nocken (41) zugeordnete Nockenfolger (32) ausgebildet sind, die von der der Drehscheibe (40) zugewandten Oberfläche des Zylinderhalters (30) hervorstehen, versehen ist und linear in der Richtung der optischen Achse der Linse durch Drehung der Drehscheibe (40) bewegbar ist, wobei...

Description

Prioritätsanmeldung
Die vorliegende Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der koreanischen Anmeldung Nr. 2004-69985, angemeldet am 02. September 2004, deren Offenbarung in ihrer Gesamtheit hiermit durch Bezugnahme hierin enthalten ist.
Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Linsenpositioniereinrichtung für ein Kameramodul, genauer gesagt, eine derart ausgebildete Linsenpositioniereinrichtung für ein Kameramodul, dass die Rotationsbewegung einer Drehscheibe mit einer Betätigungskraft von einer von einem piezoelektrischen Betätigungselement erzeugten fortlaufenden Welle in eine Linearbewegung der Linse umgewandelt wird, wodurch eine fokussierende Funktion, eine Nahaufnahme oder optischer Zoom ermöglicht wird.
Beschreibung des Standes der Technik
Im Allgemeinen umfasst eine Kamera eine Mehrzahl von Linsen und ist so aufgebaut, dass die optische Brennweite durch Veränderung der relativen Abstände zwischen den Linsen durch Bewegung entsprechender Linsen angepasst werden kann. Kürzlich wurden Mobiltelefone mit eingebauter Kamera entwickelt, die zur Aufnahme von stehenden und bewegten Bildern geeignet sind. Die Leistung solcher Mobiltelefonkameras erhöht sich Schritt für Schritt, sodass sie immer höhere Auflösungen und Bildqualität bieten.
1 ist eine Perspektivansicht eines herkömmlichen Kameramoduls ohne eine Funktion zum Anpassen des Brennpunktes.
Bei einem herkömmlichen Kameramodul, wie dem in 1 dargestellten, sind ein Bildsensor 170 und ein Filter am unteren Segment eines Gehäuses 110 angebracht, und es enthält eine Mehrzahl von Linsen in einem Linsenzylinder 120.
Nachdem ein Linsenarray 130 und der Bildsensor 170 mit Hilfe von Gewinden, die jeweils um die innere Umfangsfläche und die äußere Umfangsfläche des Linsenzylinders 120 ausgebildet sind, fokussiert wurden, wird der Linsenzylinder 120 im Gehäuse 110 durch ein Epoxidbauteil oder etwas Ähnliches befestigt.
Da es unmöglich ist, auf einen speziellen Abstand eines abzubildenden Objekts zu fokussieren, hat ein solches Modul mit festgelegtem Brennpunkt den Nachteil, dass die Schärfe des Bildes begrenzt ist.
Daher ist eine Fokussierfunktion für ein 1 Megapixel- oder größeres Kameramodul notwendig.
Zu diesem Zweck wurde vorgeschlagen, ein Mobiltelefon mit Kameramodul zu schaffen, das mit einer automatischen Fokussiereinrichtung, einer Nahaufnahmeeinrichtung, einer optischen Zoomeinrichtung und Ähnlichem ausgestattet ist. Es ist dennoch nicht möglich, die herkömmliche Kamera auf dem kleinen Mobiltelefon anzubringen.
Gemäß dem Stand der Technik bedeutet das, dass ein Gleichstrommotor als Antriebsquelle für Fokussier- und/oder optische Zoomfunktionen durch Veränderung des relativen Abstands zwischen dem Bildsensor und den Linsen benutzt wird. In diesem Fall sind eine Mehrzahl von Reduziergetrieben miteinander verbunden. Im Ergebnis ist es nicht nur schwierig, eine akkurate Steuerung der Linsenpositionierung zum akkuraten Fokussieren zu erreichen, da die Reaktionsgeschwindigkeit verlangsamt ist und es Veränderungen in der Rotationsgeschwindigkeit gibt, sondern auch das Fokussieren in dem extrem begrenzten Raum des Mobiltelefons zu realisieren, da der komplizierte Aufbau und der große Platzbedarf des Kameramoduls dies nicht erlauben.
Um die oben genannten Probleme zu lösen, kann man die Anwendung eines Linsenpositioniermittels, das für die optische Zoomfunktion benötigt wird, für ein automatisches Fokussieren in Betracht ziehen.
2 und 3 sind Konstruktionszeichnungen, die die Hauptkomponente einer herkömmlichen linsenbasierten Zoomeinrichtung zum automatischen und manuellen Durchführen der optischen Zoomfunktion darstellen.
Wie in 2 dargestellt, umfasst die linsenbasierte Zoomeinrichtung einen zylindrischen Zoomlinsenbehälter 250, der ein Gewinde um die innere Umfangsfläche desselben aufweist, eine Zoomlinse 210, eine Kamera 240, die ein Gewinde 241 um die äußere Umfangsfläche der Kamera 240 aufweist, und so weiter, wobei, wenn der Zoomlinsenbehälter 250 von Hand gedreht wird, sich der Abstand zwischen der Zoomlinse 210 und der Kamera 240 verändert und somit Hinein- und Hinauszoomen der Linse erlaubt.
Auf diese Weise wird die Linse nicht automatisch bewegt und die Einrichtung kann daher nicht auf die Fokussierung angewandt werden, obwohl sie auf die optische Zoomfunktion angewendet werden kann.
Im Falle eines kleinen Linsendurchmessers wird aufgrund der niedrigeren Brennweite die Verschiebestrecke der Linse ebenso erniedrigt, wenn die Brennweite angepasst werden soll. Daher ist es unter Verwendung des Aufbaus aus 2 sehr schwierig, durch manuelle Drehung des Zoomlinsenbehälters 250 die Brennweite exakt anzupassen.
Außerdem wird im oben beschriebenen Aufbau die Zoomlinse 210 gedreht, wodurch sich die optische Achse ändert, sodass eine hohe Auflösung nicht erreicht werden kann.
Um die automatische Zoomfunktion zu verwirklichen, umfasst, wie in 3 dargestellt, die linsenbasierte Zoomeinrichtung ferner einen Motor 270 und eine Positioniereinrichtung 260, um die linsenbasierte Zoomeinrichtung mit der Betätigungs kraft des Motors 270 zu bewegen. Zusätzlich ist auf der Kamera 240 eine Gleitnut 241a um die äußere Umfangsfläche der Kamera 240 in Längsrichtung ausgebildet und auf dem Zoomlinsenbehälter 250 ist ein Vorsprung 255 um die innere Umfangsfläche des Zoomlinsenbehälters 250 ausgebildet, der in die Gleitnut 241a passt.
Wenn der Motor 270 durch Tastatureingabe des Benutzers oder Sensormessung angetrieben wird, wird ein Positionierritzel 262, das an einer Antriebswelle 271 befestigt ist, gedreht und wird vorwärts oder rückwärts in der Längsrichtung einer Positionierzahnstange 261 bewegt. Im Ergebnis wird der Zoomlinsenbehälter 250 linear bewegt und ändert den Abstand der Zoomlinse 210 zu der Kamera 240, wobei die optische Zoomfunktion erreicht wird.
In einem solchen Aufbau ist es dennoch notwendig, eine Positioniereinrichtung auf der äußeren Oberfläche des Zoomlinsenbehälters 250 anzubringen. Grundsätzlich kann also der Nachteil, dass das Volumen des Kameramoduls immer größer wird, hierdurch nicht gelöst werden und daher ist dieser Aufbau ungeeignet für eine miniaturisierte optische Einrichtung, die auf extrem beschränktem Raum angetrieben werden muss.
Um die Kamera für das Mobiltelefon mit verschiedenen Funktionen wie dem Fokussieren, der Nahaufnahme, dem optischen Zoom und Ähnlichem auszustatten, ist es somit notwendig, eine Linsenpositioniereinrichtung zu schaffen, die eine ultraminiaturisierte Größe hat und dennoch hohe Auflösung durch exakte Positionierung der Linse erlaubt.

DE 36 26 389 A1 offenbart einen piezoelektrischen Wanderwellenmotor, der innerhalb einer Linsenpositioniereinrichtung Verwendung finden kann. Das dort verwendete Betätigungsteil ist in der Peripherie des dortigen Linsenhalters angeordnet, wobei die Drehbewegung mittels eines Drehhelikoiden in eine Linearbewegung umgewandelt wird.

Das Abstract zu JP 09043476 A offenbart eine Linsenpositioniereinrichtung, bei der ein piezoelektrischer Antrieb verwendet wird, der wiederum in der Peripherie des eigentlichen Linsenhalters angeordnet ist. Die Übertragung der Drehung in eine Linearbewegung erfolgt über Getriebe.

Eine weitere Linsenpositioniereinrichtung ist in JP 01197707 A beschrieben, wobei zwei in der Peripherie angeordnete piezoelektrische Antriebe vorgesehen sind, bei denen verschieden lange „leg sections" eine Linearbewegung erzeugen.

Die in DE 42 21 721 A1 beschriebene Varioobjektivfassung für eine Kamera umfasst einen im Peripheriebereich eines Linsenhalters angeordneten nichtpiezoelektrischen Motor. Die Umsetzung der Drehbewegung in eine Linearbewegung erfolgt in Form einer Führung eines Führungsstifts in einem Profil.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung löst die obigen Probleme und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Linsenpositioniereinrichtung für ein Kameramodul zu schaffen, die mit einer miniaturisierten Größe und einem einfachen Aufbau entwickelt wurde und eine akkurate Positionierung der Linse erlaubt.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Linsenpositioniereinrichtung für ein Kameramodul zu schaffen, die eine hohe Auflösung und eine hohe Bildschärfe aufgrund exakter Fokussierung durch akkurate Positionierung der Linse erreicht.

Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung können die oben genannten und andere Ziele erreicht werden durch die Schaffung einer Linsenpositioniereinrichtung für ein Kameramodul, umfassend: ein Betätigungsteil, das ein ringförmiges piezoelektrisches Betätigungselement zum Erzeugen einer mechanischen Betätigungskraft mit Hilfe einer an das Betätigungselement angelegten Spannung und eine Drehscheibe, die auf einer Oberfläche des piezoelektrischen Betätigungselements angeordnet ist und durch die vom piezoelektrischen Betäti gungselement erzeugte Betätigungskraft um die optische Achse einer Linse drehbar ist, beinhaltet; wobei auf der Drehscheibe wenigstens eine oder mehrere abgeschrägte Nocken von der dem Betätigungselement abgewandten Oberfläche derselben hervorstehen, die allmählich höher werdend ausgebildet sind; ein Positionierteil, das mit einem hohlen Zylinderhalter, an dem ein oder mehrere den abgeschrägten Nocken zugeordnete Nockenfolger ausgebildet sind, die von der der Drehscheibe zugewandten Oberfläche des Zylinderhalters hervorstehen, versehen ist und linear in der Richtung der optischen Achse der Linse durch Drehung der Drehscheibe bewegbar ist, wobei der hohle Zylinderhalter dazu ausgebildet ist, die mindestens eine Linse in seinem inneren Bereich zu halten; und ein hohles Gehäuse zur Aufnahme des Betätigungsteils und des Positionierteils, das mit einem Führungsmittel zur Führung der Linearbewegung des Positionierteils in Richtung der optischen Achse der Linse versehen ist, wobei das Positionierteil durch die Berührung der abgeschrägten Nocken und der Nockenfolger aufgrund der Rotation der Drehscheibe um die optische Achse der Linse bewegt wird.

Vorzugsweise umfasst das Betätigungsteil zusätzlich eine Bodenscheibe, die mit einem Bildsensor versehen ist und auf der eine eingesenkte Befestigungsnut zur Befestigung des piezoelektrischen Betätigungselements auf der dem piezoelektrischen Betätigungselement zugewandten Oberfläche der Bodenscheibe ausgebildet ist. Das piezoelektrischen Betätigungselement kann ein piezoelektrisches Betätigungselement mit Antrieb durch eine fortlaufende Welle sein.

Auf der Drehscheibe stehen wenigstens eine oder mehrere von der dem Betätigungselement abgewandten Oberfläche derselben abgeschrägte Nocken hervor, die allmählich höher werdend ausgebildet sind, und an dem Zylinderhalter sind ein oder mehrere den Nocken zugeordnete Nockenfolger ausgebildet, die von der der Drehscheibe zugewandten Oberfläche des Zylinderhalters hervorstehen und die abgeschrägten Nocken berühren, wobei das Positionierteil durch die Berührung der abgeschrägten Nocken und der Nockenfolger aufgrund der Rotation der Drehscheibe um die optische Achse der Linse bewegt wird.

Vorteilhafter Weise stehen die abgeschrägten Nocken von der dem Zylinderhalter zugewandten Oberfläche der Drehscheibe hervor und sind alle durch einen gleichen Abstand getrennt bei vorbestimmten Winkeln in Umlaufrichtung um die optische Achse der Linse angeordnet. Die Nockenfolger können von der der Drehscheibe zugewandten Oberfläche des Zylinderhalters übereinstimmend mit dem abgeschrägten Nocken hervorstehen.

Vorzugsweise stehen am Zylinderhalter ein oder mehrere Gleitabschnitte von der äußeren Umfangsfläche desselben hervor und in das Gehäuse sind zum Empfang der Gleitabschnitte ausgebildete Führungsabschnitte auf der inneren Umfangsfläche des Gehäuses eingelassen, sodass die Gleitabschnitte in den Führungsabschnitten verschiebbar sind, wobei die Gleitabschnitte und die Führungsabschnitte parallel zu der optischen Achse der Linse ausgerichtet sind.

Vorzugsweise steht von der Bodenscheibe eine zylinderförmige hohle Rotationsführung von der der Drehscheibe zugewandten Oberfläche hervor, welche die optische Achse der Linse als zentrale Achse hat, wobei die Rotationsführung in die innere Umfangsfläche der Drehscheibe eingeführt wird, sodass sie deren Mitte durchdringt, um die Bewegung der Drehscheibe in Radialrichtung aufgrund der Drehung der Drehscheibe zu verhindern.

Vorteilhafterweise umfasst das Positionierteil zusätzlich ein erstes elastisches Bauteil, um die abgeschrägten Nocken und die Nockenfolger elastisch zusammenzudrücken, sodass sie sich berühren, und das Betätigungsteil umfasst zusätzlich ein zweites elastisches Bauteil, um die der Drehscheibe zugewandte Oberfläche des piezoelektrischen Betätigungselements und die dem piezoelektrischen Betätigungselement zugewandte Oberfläche der Drehscheibe durch eine vorgespannte elastische Kraft zusammenzudrücken, wobei das erste und das zweite elastische Bauteil eine ringförmige und vorgespannte Wellenfeder sind.

Die Linsenpositioniereinrichtung kann zusätzlich eine Steuereinheit umfassen, die die Betätigung des piezoelektrischen Betätigungselements anhand des Signals eines Sensors zur Messung des Abstandes zu einem abzubildenden Objekt oder anhand von Betätigungsanweisungen eines Benutzers steuert. Die Linsenpositioniereinrichtung kann zusätzlich eine weitere Gruppe von Linsen umfassen, die eine oder mehr Linsen zum optischen Zoomen oder Aufnehmen einer Nahaufnahme umfasst.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 ein herkömmliches Kameramodul ohne Fokussierfunktion;
2 eine Perspektivansicht, die die Hauptkomponente einer herkömmlichen linsenbasierten Zoomeinrichtung zum manuellen Durchführen einer Zoomfunktion darstellt;
3 eine Perspektivansicht der Hauptkomponente der herkömmlichen linsenbasierten Zoomeinrichtung zum automatischen Durchführen der Zoomfunktion;
4 eine Perspektivansicht, die die Hauptkomponente einer Linsenpositioniereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
5a bis 5c Querschnittsansichten, die den mittleren Abschnitt einer Linsenpositioniereinrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellen; und
6 eine Querschnittsansicht, die den mittleren Abschnitt einer Linsenpositioniereinrichtung gemäß eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
4 ist eine Perspektivansicht, die die Hauptkomponente einer Linsenpositioniereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, und 5a bis 5c sind Querschnittsansichten, die den mittleren Abschnitt der Linsenpositioniereinrichtung der vorliegenden Erfindung darstellen.
Wie in 4 dargestellt, umfasst eine erfindungsgemäße Linsenpositioniereinrichtung für ein Kameramodul ein Betätigungsteil 300, ein Positionierteil 400 und ein Gehäuse 10, welches das Betätigungsteil 300 und das Positionierteil 400 aufnimmt.
Das Betätigungsteil 300 beinhaltet ein ringförmiges piezoelektrisches Betätigungselement 50, das eine mechanische Betätigungskraft aufgrund einer an das piezoelektrische Betätigungselement 50 angelegten Spannung erzeugt, und eine Drehscheibe 40, die auf der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Betätigungselements 50 angeordnet ist und aufgrund von dem piezoelektrischen Betätigungselement 50 erzeugten Betätigungskraft um die optische Achse wenigstens einer Linse drehbar ist.
Dabei ist die Linse in dem Zylinderhalter 30 wie später beschrieben befestigt.
Vorzugsweise stehen von der Drehscheibe 40 eine oder mehrere abgeschrägte Nocken 41 von der oberen Oberfläche derselben hervor, die allmählich höher werdend ausgebildet sind.
Vorteilhafterweise umfasst das Betätigungsteil 300 zusätzlich eine Bodenscheibe 60, die mit einem Bildsensor 70 versehen ist. In der Bodenscheibe 60 ist eine Befestigungsnut 62 auf der oberen Oberfläche der Bodenscheibe 60 eingesenkt, um das piezoelektrische Betätigungselement 50 darauf anzubringen.
Das piezoelektrische Betätigungselement 50 überträgt eine Betätigungskraft auf die Drehscheibe 40, dreht die Drehscheibe 40 und hat eine Ringform, damit das Licht durch die Linse dringen kann und den Bildsensor 70 erreichen kann.
Im Hinblick auf das Ermöglichen von Drehungen im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn, einfache Miniaturisierung und eine lange Lebensspanne kann das piezoelektrische Betätigungselement 50 ein piezoelektrisches Betätigungselement mit Antrieb durch eine fortlaufende Welle statt durch eine stehende Welle sein. Das piezoelektrische Betätigungselement 50 kann eine Verschiebungsspanne von mehreren 100nm bis zu einigen Dutzend μm haben, sowie eine Betätigungsfrequenz von mehreren kHz oder mehr.
Das Positionierteil 400 ist mit einem hohlen Zylinderhalter 30 versehen, der die obere Oberfläche der Drehscheibe 40 berührt und die Linse im Inneren des Zylinderhalters 30 befestigt hat. Durch Drehung der Drehscheibe 40 wird das Positionierteil 400 linear in der Richtung der optischen Achse der Linse durch die Berührung zwischen der unteren Oberfläche des Zylinderhalters 30 und der oberen Oberfläche der Drehscheibe 40 bewegt.
Vorzugsweise stehen von der unteren Oberfläche des Zylinderhalters 30 ein oder mehrere den abgeschrägten Nocken 41 zugeordnete Nockenfolger 32 hervor, die die abgeschrägten Nocken 41 der Drehscheibe 40 berühren. Das Positionierteil 400 kann durch die Berührung zwischen den abgeschrägten Nocken 41 und den Nockenfolgern 32 aufgrund der Bewegung der Drehscheibe 40 bewegt werden.
Vorteilhafterweise ist in dem Zylinderhalter 30 ein Linsenzylinder 20 angebracht, der wenigstens eine Linse beinhaltet.
Wenn eine Mehrzahl von Linsen verwendet wird, werden die Linsen so in dem Linsenzylinder 20 angeordnet, dass die optischen Achsen der Linsen alle miteinander identisch sind, und an der äußeren Umfangsfläche des Linsenzylinders 20 ist ein Gewinde ausgebildet, das zu einem Gewinde um die innere Umfangsfläche des Zylinderhalters 30 passt.
Weiterhin ist der Linsenzylinder 20 an der inneren Umfangsfläche des Zylinderhalters 30 angebracht und daran mit Hilfe eines Epoxidbauteils befestigt, nachdem seine Position geeignet angepasst wurde.
Das Gehäuse 10 hat eine hohle Form und nimmt das Betätigungsteil 300 und das Positionierteil 400 darin auf. Am Gehäuse 10 ist ein Führungsmittel ausgebildet, das die Linearbewegung des Positionierteiles 400 in der Richtung der optischen Achse der Linse führt.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun wie folgt im Detail beschrieben.
Die in 4 dargestellten abgeschrägten Nocken 41 der Drehscheibe 40 stehen von der oberen Oberfläche der Drehscheibe 40 hervor und sind alle durch einen gleichen Abstand getrennt bei vorbestimmten Winkeln in Umlaufrichtung um die optische Achse der Linse angeordnet. Die Nockenfolger 32 des Zylinderhalters 30 stehen von der unteren Oberfläche des Zylinderhalters 30 übereinstimmend mit den abgeschrägten Nocken 41 hervor.
Für eine stabile 3-Punktunterstützung sind die abgeschrägten Nocken 41 vorzugsweise alle 120° in der Umfangsrichtung um die optische Achse der Linse auf der oberen Oberfläche der Drehscheibe 40 ausgebildet, und die den abgeschrägten Nocken 41 zugeordneten Nockenfolger 32 stehen von der unteren Oberfläche des Zylinderhalters 30 ebenso alle 120° hervor.
Um eine Behinderung der unteren Oberfläche des Zylinderhalters 30 und der abgeschrägten Nocken 41 untereinander zu verhindern, hat vorteilhafterweise jeder der abgeschrägten Nocken 41 eine Maximalhöhe H niedriger als die der Nockenfolger 32.
Vorzugsweise hat jeder der Nockenfolger 32 eine Halbkugelform, so dass der Nockenfolger 32 in Punktkontakt mit der abgeschrägten Oberfläche der abgeschrägten Nocke 41 steht. Jeder der Nockenfolger kann auch einen bogenförmigen Querschnitt haben, so dass der Nockenfolger 32 in Linienkontakt mit der abgeschrägten Oberfläche der abgeschrägten Nocke 41 steht.
Wie in dem vergrößerten Teil von 4 gezeigt, berührt jeder der Nockenfolger 32 das Ende der zugehörigen abgeschrägten Nocke 41, was einer Höhe von 0 entspricht und eine Berührung zwischen den Nockenfolgern 32 und der oberen Oberfläche der Drehscheibe 40 an Stellen, an denen keine abgeschrägten Nocken 41 angebracht sind, ist nicht möglich. Daher berühren die Nockenfolger 32 die abgeschrägten Nocken 41 nur entlang der abgeschrägten Oberfläche der abgeschrägten Nocken 41.
Das bedeutet, dass die Nockenfolger 32 in dem Fall, in dem der Linsenzylinder 20 nach oben bewegt wird; von der Position mit der Höhe 0 der abgeschrägten Nocken 41 zu einer Position mit der Höhe H der abgeschrägten Nocken 41 entlang der abgeschrägten Oberfläche der abgeschrägten Nocken 41 bewegt werden. Der in 4 durch die doppelgepunktete Linie bezeichnete Nockenfolger 32 berührt die abgeschrägte Oberfläche der abgeschrägten Nocke 41.
Um eine effektive Positionierung der Linse zu ermöglichen, werden der Zylinderhalter 30 und der Linsenzylinder 20, der daran angebracht ist, vorzugsweise in einem festen Verhältnis zum Drehwinkel der Drehscheibe 40 in der Richtung der optischen Achse der Linse bewegt und die Verschiebestrecke des Zylinderhalters 30 ist niedriger als die Maximalhöhe H der abgeschrägten Nocken 41.
Das heißt, dass die abgeschrägten Nocken 41 so geformt sind, dass sie eine linear entsprechend dem Drehwinkel der Drehscheibe 40 ansteigende oder abfallende Berührungshöhe zwischen den Nockenfolgern 32 und den abgeschrägten Nocken 41 bieten. Als Ergebnis einer solchen Ausformung der abgeschrägten Nocken 41 kann der Drehwinkel der Drehscheibe 40, der für die Positionierung der Linse erforderlich ist, linear bestimmt werden.
Die Linse, die für ein Kameramodul in miniaturisierten optischen Geräten, wie Mobiltelefonen mit Kamera, Digitalkameras und ähnliches, benutzt wird, ist sehr klein. Wenn eine solche Linse durch eine Drehung anstatt linear bewegt wird, kann sich daher die optische Achse zwischen dem Bildsensor 70 und der Linse aufgrund der Aberration der Linse und Unvereinbarkeit zwischen der Drehachse und der optischen Achse der Linse verändern, wodurch die hohe Auflösung behindert wird.
Um dieses Problem zu lösen, wird die Linse in Richtung der optischen Achse bewegt.
Um eine Linearbewegung der Linse in der Richtung der optischen Achse zu ermöglichen, stehen vom Zylinderhalter 30 ein oder mehr Gleitabschnitte 31 von der äußeren Umfangsfläche desselben hervor und im Gehäuse 10 sind ein oder mehr Führungsabschnitte 11 auf der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 10 eingelassen, die den Gleitabschnitten 31 zugeordnet sind, um diese zu empfangen und die Gleitabschnitte 31 darin verschiebbar zu machen. Die Gleitabschnitte 31 und die Führungsabschnitte 11 sind parallel zu der optischen Achse der Linse ausgebildet.
Es ist ebenso möglich, dass vom Gehäuse 10 ein oder mehr Gleitabschnitte 11 von der inneren Umfangsfläche desselben hervorstehen und im Zylinderhalter 30 können ein oder mehr Führungsabschnitte 31 auf der äußeren Umfangsfläche des Zylinderhalters 30 eingelassen sein.
Wenn weiterhin die Kontaktstellen zwischen den Nockenfolgern 32 und der abgeschrägten Oberfläche der abgeschrägten Nocken 41 sich auf eine innere oder äußere Seite der abgeschrägten Oberseite verschiebt, ist es schwer, die Positionierung der Linse im festen Verhältnis zu dem Drehwinkel der Drehscheibe 40 zu sichern. Um eine akkurate Positionierung der Linse zu sichern, berühren die Nockenfolger 32, die von der unteren Oberfläche des Zylinderhalters 30 hervorstehen, die abgeschrägten Nocken 41 unter Aufrechterhaltung eines vorbestimmten Radius um die optische Achse und es ist zu diesem Zweck notwendig, den vorbe stimmten Radius aufrechtzuerhalten, so dass die Drehachse der Drehscheibe 40 identisch mit der optischen Achse der Linse ist.
Vorzugsweise steht von der Bodenscheibe 60 eine zylinderförmige hohle Rotationsführung 61 von der oberen Oberfläche derselben hervor, die die optische Achse der Linse als Zentralachse hat. Die Rotationsführung 61 kann in die innere Umfangsfläche 42 der Drehscheibe 40, die Mitte der Drehscheibe 40 durchdringend, eingeführt werden, so dass eine Bewegung der Drehscheibe 40 in radialer Richtung durch Drehung der Drehscheibe 40 eingeschränkt ist.
Das Gehäuse 10 wird in einem unteren Bereich durch die Bodenscheibe 60 abgeschlossen, welche im unteren Bereich des Gehäuses 10 befestigt ist, um eine relative Drehung zwischen dem Gehäuse 10 und der Bodenscheibe 60 zu verhindern. Daher wird das Gehäuse 10 nicht durch die Betätigung des piezoelektrischen Betätigungselements 50 beeinflusst.
Vorzugsweise hat das Gehäuse 10 eine Mehrzahl von gezahnten oberen Eingriffsbacken 14 am unteren Ende der äußeren Umfangsfläche desselben und die Bodenscheibe 60 hat untere den oberen Eingriffsbacken 14 zugeordnete Eingriffsbacken 63 um mit den oberen Eingriffsbacken 14 einzugreifen. Der Eingriff zwischen den oberen Eingriffsbacken 14 und den unteren Eingriffsbacken 63 ermöglicht die Befestigung der Bodenscheibe 60 an dem Gehäuse 10.
Wie in 5b gezeigt, ist es noch vorteilhafter, wenn jede der oberen Eingriffsbacken 14 einen Vorsprung umfasst, der in Richtung zur Mitte des Gehäuses 10 weist, um den Eingriff zwischen den oberen Eingriffsbacken 14 und den unteren Eingriffsbacken 63 aufrechtzuerhalten.
Die Bodenscheibe 60 wird am Gehäuse 10 in einer vom unteren Abschnitt des Gehäuses zum oberen Abschnitt des Gehäuses 10 weisenden Richtung angebracht. Während der Anbringung werden die Vorsprünge der oberen Eingriffsbacken 14 nach außen gedrückt und in Eingriff mit den unteren Eingriffsbacken 63 gebracht. Dann können die Vorsprünge der oberen Eingriffsbacken 14 die Bodenscheibe 60 durch die Elastizität der Vorsprünge tragen.
Das bedeutet, der Eingriff zwischen einem eingelassenen Abschnitt auf der äußeren Umfangsfläche der Bodenscheibe 60 und einem hervorstehenden Abschnitt am unteren Ende der äußeren Umfangsfläche des Gehäuses 10 hat einen Querschnitt, wie er in 5b gezeigt ist, und der Eingriff zwischen einem hervorstehenden Abschnitt der äußeren Umfangsfläche der Bodenscheibe 60 und einem eingelassenen Abschnitt am unteren Ende der äußeren Umfangsfläche des Gehäuses zeigt einen Querschnitt, wie er in 5c gezeigt ist.
Ohne zusätzlichen Arbeitsaufwand wie Schweißen, Schrauben fest ziehen und ähnliches können das Gehäuse 10 und die Bodenscheibe 60 aneinander durch die oberen Eingriffsbacken 14 und die unteren Eingriffsbacken 63 nach dem obigen Aufbau befestigt werden, was die Fertigung verbessert.
Wie in 4 und 5 dargestellt, umfasst das Positionierteil 400 zusätzlich ein erstes elastisches Bauteil 15, um die abgeschrägten Nocken 41 und die Nockenfolger 32 elastisch zusammenzudrücken, so dass sie sich berühren. Das erste elastische Bauteil 15 ist vorzugsweise eine ringförmige vorgespannte Wellenfeder, um eine vorbestimmte elastische Kraft auf einer allgemeinen abgeschrägten Oberfläche zur Verfügung zu stellen und die Fertigung zu vereinfachen.
Um die abgeschrägten Nocken 41 und die Nockenfolger 32 elastisch zusammenzudrücken, und um zusammengedrückt zu werden, wenn der Zylinderhalter 30 weg vom Bildsensor 70 bewegt wird, womit ein Bewegungsfreiraum geschaffen wird, ist das erste elastische Bauteil 15 vorzugsweise zwischen einer oberen Stufe 12, die auf der inneren Oberfläche des Gehäuses 10 ausgebildet ist, und der oberen Oberfläche des Zylinderhalters 30 angeordnet, wie in 5a gezeigt.
Das Betätigungsteil 300 umfasst zusätzlich ein zweites elastisches Bauteil 16, um die obere Oberfläche des piezoelektrischen Betätigungselements 50 und die untere Oberfläche der Drehscheibe 40 durch eine vorgespannte elastische Kraft zu sammenzudrücken. Das zweite elastische Bauteil 16 ist vorzugsweise eine ringförmige vorgespannte Wellenfeder, um eine vorbestimmte elastische Kraft auf eine allgemeine abgeschrägte Oberfläche zur Verfügung zu stellen und die Fertigung zu vereinfachen.
Wie in 5a gezeigt, ist das zweite elastische Bauteil 16 vorzugsweise zwischen der oberen Oberfläche der Drehscheibe 40 und einer mittleren Stufe 13, die um die innere Oberfläche des Gehäuses 10 ausgebildet ist, angeordnet, sodass die obere Oberfläche des piezoelektrischen Betätigungselements 50 und die untere Oberfläche der Drehscheibe 40 zusammengedrückt werden.
Die Linsenpositioniereinrichtung für ein Kameramodul der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich eine nicht dargestellte Steuereinheit umfassen, die die Betätigung des piezoelektrischen Betätigungselements 50 als Antwort auf ein Signal eines Sensors, der den Abstand vom Kameramodul zu einem abzubildenden Objekt misst, oder eines Benutzers steuert, um eine automatische Fokussierung durchzuführen. Die Linsenpositioniereinrichtung kann zusätzlich eine weitere Gruppe von Linsen umfassen, die eine oder mehrere Linsen zum optischen Zoomen oder Aufnehmen einer Nahaufnahme umfasst.
6 zeigt eine Querschnittsansicht, die das zentrale Segment einer Linsenpositioniereinrichtung gemäß eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt, das eine zusätzliche Gruppe von Linsen 80 umfasst.
Wie in 6 dargestellt, kann die Linsenpositioniereinrichtung für ein Kameramodul gemäß der vorliegenden Erfindung zusätzlich die weitere Gruppe von Linsen 80 umfassen, die eine oder mehr Linsen zum optischen Zoomen oder Aufnehmen einer Nahaufnahme umfasst. In diesem Fall kann der optische Zoom oder die Nahaufnahmefunktion durch Zusammenwirkung der Linse in dem Linsenzylinder 20, die linear auf der optischen Achse bewegt werden kann, und den Linsen der weiteren Gruppe von Linsen 80 erreicht werden.
Die weitere Gruppe von Linsen 80 kann auch so der Linsenpositioniereinrichtung hinzugefügt werden, dass sie ebenso durch den Aufbau zur Positionierung der Linse des Linsenzylinders 20 bewegt werden kann, oder kann an einer festgelegten Position bezüglich des Bildsensors 70 in der Linsenpositioniereinrichtung angebracht werden.
Im Falle einer an der Linsenpositioniereinrichtung bewegbar angeordneten weiteren Gruppe von Linsen 80 kann die Linsenpositioniereinrichtung einen Aufbau haben, der es ermöglicht, dass die weitere Gruppe von Linsen 80 abhängig von der Verschiebestrecke des Linsenzylinders 20 untergeordnet bewegt wird, oder kann zusätzlich ein weiteres Betätigungsteil 300 und Positionierteil 400 zur unabhängigen Bewegbarkeit der weiteren Gruppe von Linsen 80 unabhängig von der Bewegung des Linsenzylinders 20 umfassen.
Im Falle einer an der Linsenpositioniereinrichtung an einer festgelegten Position bezüglich des Bildsensors 70 angeordneten weiteren Gruppe von Linsen 80 kann die weitere Gruppe von Linsen 80 an der Rotationsführung 61, die die Mitte der Bodenscheibe 60 durchdringt, angebracht werden. Alternativ kann die weitere Gruppe von Linsen 80 an einem Ort oberhalb des Gehäuses 10 angeordnet sein, solange ein vorbestimmter Abstand zwischen dem Ort und dem Bildsensor 70 aufrechterhalten werden kann.
Die Eigenschaften der Linse in dem Linsenzylinder 20 und der Linsen der weiteren Gruppe von Linsen 80 kann angemessen gemäß des Befestigungsortes ausgewählt werden. Außerdem kann ausgewählt werden, ob die Linsen bewegbar sind oder nicht.
Die optische Achse der Linsengruppe 80 muss so festgelegt werden, dass sie identisch mit der der Linse im Zylinderhalter 30 und im Linsenzylinder 20, der am Zylinderhalter 30 befestigt ist, ist.
Vorzugsweise umfasst die Linsenpositioniereinrichtung für ein Kameramodul zusätzlich eine nicht dargestellte Steuereinheit, die die Betätigung des piezoelektri schen Betätigungselements 50 steuert, wobei der Zylinderhalter 30 und der Linsenzylinder 20, der am Zylinderhalter 30 angebracht ist, nach Erhalt von Betätigungsanweisungen eines Benutzers, die eine Nahaufnahme-, Hineinzoom- und Herauszoomfunktion beinhalten, bewegt wird.
Der Betrieb eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung mit oben beschriebenem Aufbau wird nun unter Bezug auf die 4 und 5 beschrieben.
Zunächst wird eine Spannung an das piezoelektrische Betätigungselement 50 angelegt. Das piezoelektrische Betätigungselement 50 kann als Antwort auf ein Signal von der nicht dargestellten Steuereinheit betätigt werden, um die Betätigung des piezoelektrischen Betätigungselements 50 als Antwort auf die Entfernungsmessung bezüglich eines abzubildenden Objektes des Sensors oder auf Betätigungsanweisungen eines Benutzers zu steuern.
Wenn das Betätigungssignal an das piezoelektrische Betätigungselement 50 angelegt wird, erzeugt das piezoelektrische Betätigungselement 50 eine mechanische Betätigungskraft aufgrund einer fortlaufenden Welle (Sinuswelle) und die Drehscheibe 40 wird aufgrund der Betätigungskraft des piezoelektrischen Betätigungselements 50 gedreht. Das zweite elastische Bauteil 16 kann zusätzlich der Linsenpositioniereinrichtung hinzugefügt werden, um eine Berührungskraft zwischen dem piezoelektrischen Betätigungselement 50 und der Drehscheibe 40 aufrecht zu erhalten.
Die Drehung der Drehscheibe 40 verursacht eine Drehung der abgeschrägten Nocken 41, wodurch ein Ansteigen der Berührungshöhe zwischen den abgeschrägten Nocken 41 und den Nockenfolgern 32 an der unteren Oberfläche des Zylinderhalters 30 bewirkt wird.
Die die abgeschrägten Nocken 41 berührenden Nockenfolger 32 werden in eine Richtung weg vom Bildsensor 70 gedrückt und die Gleitabschnitte 31, die auf der äußeren Umfangsfläche des Zylinderhalters 30 in Richtung der optischen Achse hervorstehen, werden entlang der Führungsabschnitte 11 geführt, die auf der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 10 in der Richtung der optischen Achse eingelassen sind, sodass der Zylinderhalter 30 und der Linsenzylinder 20, der am Zylinderhalter 30 angebracht ist, in der Richtung der optischen Achse weg vom Bildsensor 70 bewegt werden. Hierbei kann das erste elastische Bauteil 15 ebenso in der Linsenpositioniereinrichtung vorhanden sein, um die Berührungskraft zwischen den abgeschrägten Nocken 41 und den Nockenfolgern 32 aufrecht zu erhalten.
Wenn die Spannung nicht weiter an das piezoelektrische Betätigungselement 50 angelegt ist, unterbricht das piezoelektrische Betätigungselement 50 die Betätigung, und die Positionierung der Linse wird angehalten.
Wenn der Linsenpositionierungsort, der von dem Sensor, der den Abstand vom Kameramodul zu einem abzubildenden Objekt misst, bestimmt wurde, erreicht ist oder wenn der Benutzer ein Beenden der Betätigung signalisiert, sendet die Steuereinheit ein Betätigungsstoppsignal an das piezoelektrische Betätigungselement 50, wodurch die Positionierung der Linse angehalten wird.
Im gegenteiligen Fall, wenn die Linsen in der Richtung auf den Bildsensor 70 bewegt werden, wird die Linsenpositioniereinrichtung nach demselben Prinzip wie oben beschrieben betrieben.
Da das piezoelektrische Betätigungselement 50 mit Antrieb durch eine fortlaufende Welle eine maximale Verschiebestrecke von mehreren Hundert Nanometern bis hin zu mehreren Dutzend Mikrometern und eine Betätigungsfrequenz von mehreren Kilohertz oder mehr hat, ist es im Allgemeinen möglich, die Verschiebung exakt anzupassen. Daher kann das piezoelektrische Betätigungselement 50 mit Antrieb durch eine fortlaufende Welle die akkurate Positionierung der Linse ermöglichen, wodurch Bilder von hoher Auflösung und hoher Schärfe erhalten werden, und kann miniaturisiert werden, um im Kameramodul einer minaturisierten optischen Einrichtung verwendet zu werden.
Die optische Zoomfunktion oder die Nahaufnahmefunktion kann ebenso wie oben beschrieben betrieben werden.
Um eine optische Zoomfunktion mit hoher Vergrößerung zu erhalten, ist es lediglich notwendig, die Verschiebestrecke der Linse zu vergrößern. Dies kann erreicht werden, indem die Höhe der abgeschrägten Nocken 41 um den für das Durchführen der optischen Zoomfunktion benötigten Verschiebeabstand erhöht wird und das piezoelektrische Betätigungselement 50 so ausgebildet ist, dass es eine größere maximale Verschiebestrecke und/oder eine höhere Betätigungsfrequenz hat, um eine schnelle Positionierung durchführen zu können.
Wie aus der obigen Beschreibung offensichtlich wird die Linse gemäß der vorliegenden Erfindung durch Umwandlung einer Rotationspositionierung der Linse, die durch die Betätigung des piezoelektrischen Betätigungselements verursacht ist, in eine lineare Positionierung der Linse positioniert, wodurch eine miniaturisierte und akkurate Linsenpositioniereinrichtung mit einfachem Aufbau verwirklicht ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine exakte Fokussierung durch das piezoelektrische Betätigungselement verwirklicht werden, wodurch Bilder einer hohen Auflösung und einer hohen Schärfe erlaubt werden.
Weiter kann die miniaturisierte Linsenpositioniereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung für das Fokussieren, das optische Zoomen, Nahaufnahmen und Ähnliches in dem Kameramodul, das für Mobiltelefon mit Kamera, Digitalkameras und Ähnliches genutzt wird, verwendet werden.

Claims

Linsenpositioniereinrichtung für ein Kameramodul, umfassend: ein Betätigungsteil (300), das ein ringförmiges piezoelektrisches Betätigungselement (50) zum Erzeugen einer mechanischen Betätigungskraft mit Hilfe einer an das Betätigungselement (50) angelegten Spannung und eine Drehscheibe (40), die auf einer Oberfläche des piezoelektrischen Betätigungselements (50) angeordnet ist und durch die vom piezoelektrischen Betätigungselement (50) erzeugte Betätigungskraft um die optische Achse einer Linse drehbar ist, beinhaltet; wobei auf der Drehscheibe (40) wenigstens eine oder mehrere abgeschrägte Nocken (41) von der dem Betätigungselement (50) abgewandten Oberfläche derselben hervorstehen, die in Richtung um die optische Achse allmählich höher werdend ausgebildet sind; ein Positionierteil (400), das mit einem hohlen Zylinderhalter (30), an dem ein oder mehrere den abgeschrägten Nocken (41) zugeordnete Nockenfolger (32) ausgebildet sind, die von der der Drehscheibe (40) zugewandten Oberfläche des Zylinderhalters (30) hervorstehen, versehen ist und linear in der Richtung der optischen Achse der Linse durch Drehung der Drehscheibe (40) bewegbar ist, wobei der hohle Zylinderhalter (30) dazu ausgebildet ist, die Linse in seinem inneren Bereich zu halten; und ein hohles Gehäuse (10) zur Aufnahme des Betätigungsteils (300) und des Positionierteils (400), das mit einem Führungsmittel (11) zur Führung der Linearbewegung des Positionierteils (400) in Richtung der optischen Achse der Linse versehen ist, wobei das Positionierteil (400) durch die Berührung der abgeschrägten Nocken (41) und der Nockenfolger (32) aufgrund der Rotation der Drehscheibe (40) um die optische Achse der Linse in Richtung der optischen Achse bewegt wird.
Linsenpositioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil (300) zusätzlich eine Bodenscheibe (60) umfasst, die mit einem Bildsensor (70) versehen ist und auf der eine eingesenkte Be festigungsnut (62) zur Befestigung des piezoelektrischen Betätigungselements (50) auf der dem piezoelektrischen Betätigungselement (50) zugewandten Oberfläche der Bodenscheibe (60) ausgebildet ist.
Linsenpositioniereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das piezoelektrische Betätigungselement (50) ein piezoelektrisches Betätigungselement mit Antrieb durch eine fortlaufende Welle ist.
Linsenpositioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschrägten Nocken (41) von der dem Zylinderhalter (30) zugewandten Oberfläche der Drehscheibe (40) hervorstehen und alle durch einen gleichen Abstand getrennt bei vorbestimmten Winkeln in Umlaufrichtung um die optische Achse der Linse angeordnet sind, und dass die Nockenfolger (32) von der der Drehscheibe (40) zugewandten Oberfläche des Zylinderhalters (30) übereinstimmend mit den abgeschrägten Nocken (41) hervorstehen.
Linsenpositioniereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede der abgeschrägten Nocken (41) eine Maximalhöhe H hat, die niedriger ist als die Maximalhöhe h jeder der Nockenfolger (32).
Linsenpositioniereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierteil (400) in Richtung der optischen Achse der Linse im einem festen Verhältnis zum Drehwinkel der Drehscheibe (40) bewegt wird und einen Bewegungsweg hat, der kleiner als die Maximalhöhe H der abgeschrägten Nocken (41) ist.
Linsenpositioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im inneren Bereich des Zylinderhalters (30) ein Linsenzylinder (20) angebracht ist, der wenigstens eine Linse enthält.
Linsenpositioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Zylinderhalter (30) ein oder mehrere Gleitab schnitte (31) von der äußeren Umfangsfläche desselben hervorstehen, und in das Gehäuse (10) zum Aufnehmen der Gleitabschnitte (31) ausgebildete Führungsabschnitte (11) auf der inneren Umfangsfläche des Gehäuses (10) eingelassen sind, so dass die Gleitabschnitte (31) in den Führungsabschnitte (11) verschiebbar sind, wobei die Gleitabschnitte (31) und die Führungsabschnitte (11) parallel zu der optischen Achse der Linse ausgerichtet sind.
Linsenpositioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (10) ein oder mehrere Gleitabschnitte von der inneren Umfangsfläche desselben hervorstehen, und in den Zylinderhalter (30) zum Empfang der Gleitabschnitte ausgebildete Führungsabschnitte auf der äußeren Umfangsfläche des Zylinderhalters (30) eingelassen sind, so dass die Gleitabschnitte in den Führungsabschnitten verschiebbar sind, wobei die Gleitabschnitte und die Führungsabschnitte parallel zu der optischen Achse der Linse ausgerichtet sind.
Linsenpositioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass von der Bodenscheibe (60) eine zylinderförmige hohle Rotationsführung (61) von der der Drehscheibe (40) zugewandten Oberfläche hervorsteht, welche die optische Achse der Linse als zentrale Achse hat, wobei die Rotationsführung (61) in die innere Umfangsfläche der Drehscheibe (40) eingeführt wird, so dass sie deren Mitte durchdringt, um die Bewegung der Drehscheibe (40) in Radialrichtung aufgrund der Drehung der Drehscheibe (40) zu verhindern.
Linsenpositioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) zusätzlich eine Mehrzahl von gezahnten ersten Eingriffsbacken (14) am bodenscheibenseitigen Ende der äußeren Umfangsfläche des Gehäuses (10) aufweist, und die Bodenscheibe (60) in die ersten Eingriffsbacken (14) eingreifende zweite Eingriffsbacken (63) aufweist, die auf der äußeren Umfangsfläche der Bodenscheibe (60) ausgebildet sind, wobei die ersten Eingriffsbacken (14) und die zweiten Eingriffsbacken (63) miteinander in Eingriff sind, so dass die Bodenscheibe (60) fest am Gehäuse (10) angebracht ist.
Linsenpositioniereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jede der ersten Eingriffsbacken (14) einen Vorsprung umfasst, der in Richtung der Mitte des Gehäuses (10) weist, um den Eingriff zwischen den ersten Eingriffsbacken (14) und den zweiten Eingriffsbacken (63) aufrecht zu erhalten.
Linsenpositioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierteil (400) zusätzlich ein erstes elastisches Bauteil (15) umfasst, um die abgeschrägten Nocken (41) und die Nockenfolger (32) elastisch zusammenzudrücken, so dass sie sich berühren.
Linsenpositioniereinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste elastische Bauteil (15) eine ringförmige vorgespannte Wellenfeder ist.
Linsenpositioniereinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste elastische Bauteil (15) zwischen einer ersten Stufe (12), die auf der inneren Oberfläche des Gehäuses (10) ausgebildet ist, und der der Drehscheibe (40) abgewandten Oberfläche des Zylinderhalters (30) angeordnet ist.
Linsenpositioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil (300) zusätzlich ein zweites elastisches Bauteil (16) umfasst, um die der Drehscheibe (40) zugewandte Oberfläche des piezoelektrischen Betätigungselements (50) und die dem piezoelektrischen Betätigungselement (50) zugewandte Oberfläche der Drehscheibe (40) durch eine vorgespannte elastische Kraft zusammenzudrücken.
Linsenpositioniereinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite elastische Bauteil (16) eine ringförmige vorgespannte Wellenfeder ist.
Linsenpositioniereinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite elastische Bauteil (16) zwischen der dem Zylinderhalter (30) zugewandten Oberfläche der Drehscheibe (40) und einer mittleren Stufe (13), die um eine innere Oberfläche des Gehäuses (10) ausgebildet ist, angeordnet ist.
Linsenpositioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich eine Steuereinheit umfasst, die die Betätigung des piezoelektrischen Betätigungselements (50) als Antwort auf ein Signal eines Sensors, der den Abstand vom Kameramodul zu einem abzubildenden Objekt misst, oder eines Benutzers steuert.
Linsenpositioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich eine weitere Gruppe von Linsen (80) umfasst, die eine oder mehr Linsen zum optischen Zoomen oder Aufnehmen einer Nahaufnahme umfasst.
Linsenpositioniereinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Achse der weiteren Gruppe von Linsen (80) identisch der optischen Achse der im Zylinderhalter (30) angebrachten Linse ist.
Linsenpositioniereinrichtung nach den Ansprüchen 19 und 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit die Betätigung des piezoelektrischen Betätigungselementes (50) anhand von Betätigungsanweisungen eines Benutzers steuert, die eine Nahaufnahme-, Hineinzoom- und Herauszoomfunktion beinhalten.