JP2004294759A - Lens driving device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ駆動装置に係り、特に、光軸方向へレンズを移動可能なレンズ駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
レンズを光軸方向に移動させるためのアクチュエータとして、圧電素子を用いた圧電アクチュエータが用いられる場合がある(特許文献1参照)。一般的に、圧電アクチュエータは衝撃等に弱く破損しやすい。しかしながら、特許文献1に記載された圧電アクチュエータは、直接レンズユニットに取り付けられており、このため落下等によるレンズユニットへの衝撃が直接圧電アクチュエータに伝達されてしまうという問題があった。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−301013号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮して成されたものであり、圧電アクチュエータを破損しにくくすることの可能なレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載のレンズ駆動装置は、光を所定位置に結像可能な1又は複数のレンズを備えたレンズユニットと、前記レンズユニットを前記レンズの光軸方向へ移動可能に保持する保持部材と、前記レンズユニットまたは前記保持部材の固定位置に固定され、前記レンズユニットに対して前記レンズの光軸方向の力を作用させ、圧電素子を含んで構成された圧電アクチュエータと、前記圧電アクチュエータと前記固定位置との間に配置された弾性部材と、を含んで構成されている。
【0006】
本発明のレンズ駆動装置では、レンズユニットに光を所定位置に結像可能な1又は複数のレンズが備えられ、保持部材により、このレンズユニットがレンズの光軸方向へ移動可能に保持されている。そして、圧電アクチュエータにより、レンズユニットに対してレンズの光軸方向の力が作用され、これにより、レンズユニットが光軸方向へ移動する。この圧電アクチュエータは、前述のように、衝撃に弱いが、圧電アクチュエータと圧電アクチュエータの固定されるレンズユニットまたは保持部材との間には、弾性部材が介在されている。そのため、レンズユニットに衝撃が加えられた場合でも、その衝撃の一部は弾性部材により吸収される。したがって、圧電アクチュエータに伝達される衝撃を、圧電アクチュエータの一端部を直接レンズユニットに取り付けた場合と比較して小さくすることができ、圧電アクチュエータを破損しにくくすることができる。
【0007】
なお、本発明のレンズ駆動装置は、請求項2に記載のように、前記圧電アクチュエータが、前記レンズユニットの外周に沿って巻き回された位置に配置されていることを特徴とすることができる。
【0008】
このように圧電アクチュエータを配置することによって、圧電アクチュエータの長さを長くすることができ、圧電アクチュエータの全体としての変位量を増加させることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
[第1実施形態]
以下、図面を参照して本発明に係るレンズ駆動装置の第1実施形態について説明する。本発明のレンズ駆動装置は、例えば、レンズの焦点調節、ズーミングのためにレンズを移動させる場合に適用可能である。
【0010】
本実施形態におけるレンズ駆動装置10は、図1及び図2に示すように、レンズユニット12、保持部材14、外側部材16、及びアクチュエータ18を備える。
【0011】
レンズユニット12は、1又は複数のレンズ12B、及び、レンズ12Bの側面を覆う円筒形状の鏡胴12Aから構成されている。
【0012】
鏡胴12Aの側面には、弾性力を有する板状の弾性部材20が、板面をレンズ12Bの光軸Lと直交する方向で取り付けられている。
【0013】
外側部材16は、レンズユニット12の側面のレンズユニット12から所定距離離間した位置に配置されている。外側部材16は、例えば、レンズユニット12が組み込まれる筐体やこの筐体に固定された部材等で構成されている。外側部材16は所定の位置に固定され、この外側部材16に対して、レンズユニット12が相対的に移動可能とされている。
【0014】
保持部材14は、弾性力があり光軸L方向に所定距離離間して平行に配置された2枚の長方形板状の弾性板14A、14Bで構成されている。弾性板14A、14Bの各々の一端は、外側部材16の固定位置Pに、板面がレンズ12Bの光軸Lと直交する方向で固定されている。弾性板14A、14Bの他端は、レンズユニット12の側面に取り付けられている。弾性板14A、14Bは、レンズユニット12に対して平行リンクとして機能し、レンズユニット12を保持すると共に、レンズユニット12が光軸L方向へ移動する際の、光軸Lの傾きを抑制する。
【0015】
アクチュエータ18は、圧電素子を含んで構成されている。アクチュエータ18は長尺板状であり、一端部18Aが弾性部材20の板面に取り付けられ、他端部18Bが、固定部材22に固定され、レンズユニット12の周囲に螺旋状に巻き回される形状とされている。なお、固定部材22は、外側部材16と同様に、レンズユニット12の外側に配置され、この固定部材22に対して、レンズユニット12が相対的に移動可能とされている部材であり、外側部材16と一体的に構成されているものでもよい。アクチュエータ18は、電圧の印加により一端部18Aが光軸L方向、すなわち図1に示すX方向またはY方向に変位可能とされている。これによりアクチュエータ18は、弾性部材20を介してレンズユニット12に光軸L方向の駆動力を作用させている。
【0016】
なお、弾性部材20は、レンズユニット12に衝撃(アクチュエータ18が破損する程度の衝撃力)が加えられた場合には、この衝撃を吸収可能とされている。一方、アクチュエータ18が光軸L方向への変位することにより弾性部材20に対して加えられる力に対しては、この力をほとんど吸収することなくレンズユニット12に伝達するように、その弾性力は設定されている。
【0017】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【0018】
レンズ駆動装置10を駆動させる際には、アクチュエータ18に所定の電圧を印加し、アクチュエータ18を変位させる。これにより、一端部18AがX方向へ移動し、一端部18Aの固定されたレンズユニット12を光軸L方向へ移動させることができる。
【0019】
レンズ駆動装置10の落下などにより、レンズユニット12に衝撃が加えられると、その衝撃は、まず直接弾性部材20に伝達される。弾性部材20は弾性力を有しており、伝達された衝撃の一部を吸収する。そして、アクチュエータ18への衝撃は弾性部材20を介して伝達されるので、この衝撃はレンズユニット12から直接伝達される衝撃よりも小さい。
【0020】
したがって、本実施形態のレンズ駆動装置10によれば、アクチュエータ18の一端部18Aを直接レンズユニット12に取り付けた場合と比較して、アクチュエータ18を破損しにくくすることができる。
【0021】
なお、アクチュエータ18は、上記のものに限定されるわけではない。例えば、図3(A)に示すように、アクチュエータ18として積層型圧電素子を用いたり、図3(B)に示すように、コイルバネに帯状の圧電素子が巻き回されて構成された螺旋形状圧電素子を用いることもできる。本実施形態のように、圧電素子を用いることにより、モータなどの駆動力を用いる場合と比較して、簡単な構造とすることができる。
【0022】
また、本実施形態では、保持部材14を弾性板14A、14Bで構成した例について説明したが、保持部材14は弾性部材1つで構成することもできる。特に、2つの弾性板14A、14Bで構成することにより、これらが平行リンクとして機能して、光軸Lの傾きを防止することができる。
【0023】
また、本実施形態では、保持部材14を弾性力のある部材で構成した例について説明したが、保持部材14は、必ずしも弾性力のある部材で構成する必要はない。特に、弾性力のある部材で構成することにより、保持部材14の、外側部材16や弾性部材20への取付部にジョイント等を設けて可動構造とする必要がなくなり、簡易な構成とすることができる。
【0024】
また、本実施形態では、レンズユニット12に弾性部材20が取り付けられた例について説明したが、弾性部材20は、図4に示すように、保持部材14と一体的に構成することもできる。このように、弾性部材20を保持部材14と一体的に構成することにより、部品点数を減らすことができる。
【0025】
さらに、アクチュエータ18の一端部18Aを保持部材14に直接取り付けることもできる。この場合には、弾性力を有する保持部材14が弾性部材20を兼ねることになる。
【0026】
また、本実施形態では、弾性部材20を、アクチュエータ18のレンズユニット12側の一端部18A側にのみ設けたが、他端部18B側にも同様の弾性部材を配置し、他端部18Bをこの弾性部材を介して固定部材22に固定することもできる。このように、他端部18Bを弾性部材を介して固定部材22に固定することにより、固定部材22からの衝撃も吸収することができ、アクチュエータ18をより破損しにくくさせることができる。
[第2実施形態]
次に第2実施形態について説明する。本実施形態については、第1実施形態と同様の部分については同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【0027】
本実施形態のレンズ駆動装置30は、図5に示すように、レンズユニット12、弾性部材20、ガイドポール26A、26B、及び、アクチュエータ28を備える。
【0028】
ガイドポール26A、26Bは円柱棒状であり、レンズ12Bの光軸Lに沿って、各々がレンズユニット12を挟んだ両側の対称位置に配置されている。
【0029】
レンズユニット12の側面には、保持部材24、25、及び、リブ40が備えられている。保持部材24は、鏡胴12Aと一体的に構成されレンズユニット12の側面から突出される形状とされたアーム部24Aと、円筒形状で中心にガイドポール26Aが挿通されガイドポール26Aに沿って移動可能とされた円筒部24Bとにより構成されている。保持部材25は、レンズユニット12の側面の保持部材24と逆側に備えられている。保持部材25にはガイドポール26Bの側面の一部を挟み込み可能な切欠部25Aが形成され、レンズユニット12がガイドポール26Bに沿って移動可能にガイドポール26Bに取り付けられている。リブ40の下面には弾性部材20が取り付けられている。
【0030】
アクチュエータ28は長尺板状であり、一端部28Aが弾性部材20の板面に取り付けられ、他端部18Bが固定部材22に固定されている。アクチュエータ28は、電圧の印加により一端部28Aが光軸L方向、すなわち図5に示すX方向またはY方向に変位可能とされている。これによりアクチュエータ28は、弾性部材20を介して、レンズユニット12に光軸L方向の駆動力を作用させている。
【0031】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【0032】
レンズ駆動装置30を駆動させる際の作用については、第1実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
【0033】
レンズ駆動装置30の落下などにより、レンズユニット12に衝撃が加えられると、その衝撃は、まず弾性部材20に伝達される。弾性部材20は弾性力を有しており、伝達された衝撃を吸収する。そして、アクチュエータ18への衝撃は弾性部材20を介して伝達されるので、この衝撃はレンズユニット12から直接伝達される衝撃よりも小さい。また、固定部材22からの衝撃も、同様にして弾性部材32によって吸収されるので、アクチュエータ28に伝達される衝撃は固定部材22から直接伝達される衝撃よりも小さい
したがって、本実施形態のレンズ駆動装置30によっても、アクチュエータ28を破損しにくくすることができる。
【0034】
なお、アクチュエータ28は、上記のものに限定されるわけではない。積層型圧電素子を用いたり、コイルバネに帯状の圧電素子が巻き回されて構成された螺旋形状圧電素子を用いることもできる(図3参照)。本実施形態のように、圧電素子を用いることにより、モータなどの駆動力を用いる場合と比較して、簡単な構造とすることができる。
【0035】
また、弾性部材20を保持部材24に取り付けて、アクチュエータ28の一端部28Aを弾性部材20を介して保持部材24に取り付けることもできる。
【0036】
また、本実施形態では、弾性部材20を、アクチュエータ28のレンズユニット12側の一端部28A側にのみ設けたが、他端部18B側にも同様の弾性部材を配置し、他端部28Bをこの弾性部材を介して固定部材22に固定することもできる。このように、他端部28Bを弾性部材を介して固定部材22に固定することにより、固定部材22からの衝撃も吸収することができ、アクチュエータ28をより破損しにくくさせることができる。
【0037】
なお、上記第1、第2実施形態のレンズ駆動装置10、30は、図6に示すような、デジタルカメラ70のレンズの焦点調整、ズーミングに使用可能である。デジタルカメラ70は、前面に繰り出し可能なレンズ鏡胴72を備え、上面にシャッタボタン74を備える。レンズ駆動装置10、30は、レンズ鏡胴72、または、レンズ鏡胴72の内部に組み込まれた焦点調整用レンズユニット(図示省略)を駆動させることが可能である。図7に、デジタルカメラ70の概略ブロック図を示す。デジタルカメラ70は、操作部82、LCD84、CPU86、ドライバ回路88、メディアI/F90(スマートメディア96にアクセス可能とされている)、内蔵メモリ92、シャッタボタン74、通信I/F94を備える。レンズ駆動装置10、30は、ドライバ回路88と接続され、ドライバ回路88からの信号に基づいて駆動される。
【0038】
また、上記第1、第2実施形態のレンズ駆動装置10、30は、カメラ付き携帯電話にも適用可能である。この場合には、カメラ付き携帯電話の内部に、アンプやADコンバータを含めてもより。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のレンズ駆動装置によれば、圧電素子とレンズユニットとの間に弾性部材が介在されており、レンズユニットに加えられた衝撃が弾性部材により吸収されるので、圧電素子に伝達される衝撃はレンズユニットから直接伝達される衝撃よりも小さくすることができ、圧電素子を直接レンズユニットに取り付けた場合と比較して、圧電素子を破損しにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態のレンズ駆動装置の斜視図である。
【図2】第1実施形態のレンズ駆動装置をレンズの光軸方向からみた上面図である。
【図3】第1実施形態に用いるアクチュエータの変形例を示す側面図である。
【図4】第1実施形態のレンズ駆動装置の変形例を示す上面図である。
【図5】第2実施形態のレンズ駆動装置の変形例を示す斜視図である。
【図6】本発明の適用されるデジタルカメラの斜視図である。
【図7】本発明の適用されるデジタルカメラの概略ブロック図である。
【符号の説明】
10、30 レンズ駆動装置
12B レンズ
12 レンズユニット
12A 鏡胴
14、24、25 保持部材
18、28 アクチュエータ(圧電素子)
18A、28A 一端部(一端)
20 弾性部材
25 保持部材
28A 一端部
L 光軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lens driving device, and more particularly to a lens driving device capable of moving a lens in an optical axis direction.
[0002]
[Prior art]
A piezoelectric actuator using a piezoelectric element may be used as an actuator for moving the lens in the optical axis direction (see Patent Document 1). In general, piezoelectric actuators are vulnerable to impacts and are easily damaged. However, since the piezoelectric actuator described in
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-301013
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in consideration of the above facts, and an object of the present invention is to provide a lens driving device capable of making a piezoelectric actuator difficult to break.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a lens driving device according to
[0006]
In the lens driving device of the present invention, the lens unit is provided with one or a plurality of lenses capable of forming an image of light at a predetermined position, and the lens unit is held by a holding member so as to be movable in the optical axis direction of the lens. . Then, a force in the optical axis direction of the lens is applied to the lens unit by the piezoelectric actuator, whereby the lens unit moves in the optical axis direction. As described above, this piezoelectric actuator is vulnerable to impact, but an elastic member is interposed between the piezoelectric actuator and the lens unit or holding member to which the piezoelectric actuator is fixed. Therefore, even when an impact is applied to the lens unit, a part of the impact is absorbed by the elastic member. Therefore, the impact transmitted to the piezoelectric actuator can be reduced as compared with the case where one end of the piezoelectric actuator is directly attached to the lens unit, and the piezoelectric actuator can be hardly damaged.
[0007]
The lens driving device according to the present invention is characterized in that, as described in claim 2, the piezoelectric actuator is arranged at a position wound around the outer periphery of the lens unit. .
[0008]
By disposing the piezoelectric actuator in this way, the length of the piezoelectric actuator can be increased, and the displacement amount of the entire piezoelectric actuator can be increased.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of a lens driving device according to the present invention will be described with reference to the drawings. The lens driving device of the present invention is applicable, for example, when moving the lens for lens focus adjustment and zooming.
[0010]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0011]
The
[0012]
A plate-like
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
Note that the
[0017]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0018]
When driving the
[0019]
When an impact is applied to the
[0020]
Therefore, according to the
[0021]
The
[0022]
Moreover, although this embodiment demonstrated the example which comprised the holding
[0023]
Further, in the present embodiment, an example in which the holding
[0024]
In the present embodiment, the example in which the
[0025]
Further, the one
[0026]
In this embodiment, the
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. About this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the part similar to 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.
[0027]
As shown in FIG. 5, the
[0028]
The
[0029]
Holding
[0030]
The
[0031]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0032]
Since the action when driving the
[0033]
When an impact is applied to the
[0034]
The
[0035]
Alternatively, the
[0036]
In this embodiment, the
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the lens driving device of the present invention, the elastic member is interposed between the piezoelectric element and the lens unit, and the impact applied to the lens unit is absorbed by the elastic member. The impact transmitted to the element can be made smaller than the impact transmitted directly from the lens unit, and the piezoelectric element can be made less likely to be damaged than when the piezoelectric element is directly attached to the lens unit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a lens driving device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a top view of the lens driving device according to the first embodiment as viewed from the optical axis direction of the lens.
FIG. 3 is a side view showing a modification of the actuator used in the first embodiment.
FIG. 4 is a top view illustrating a modification of the lens driving device according to the first embodiment.
FIG. 5 is a perspective view showing a modification of the lens driving device according to the second embodiment.
FIG. 6 is a perspective view of a digital camera to which the present invention is applied.
FIG. 7 is a schematic block diagram of a digital camera to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
18A, 28A One end (one end)
20
Claims (2)
前記レンズユニットを前記レンズの光軸方向へ移動可能に保持する保持部材と、
前記レンズユニットまたは前記保持部材の固定位置に固定され、前記レンズユニットに対して前記レンズの光軸方向の力を作用させ、圧電素子を含んで構成された圧電アクチュエータと、
前記圧電アクチュエータと前記固定位置との間に配置された弾性部材と、
を備えたレンズ駆動装置。A lens unit including one or more lenses capable of focusing light on a predetermined position;
A holding member that holds the lens unit movably in the optical axis direction of the lens;
A piezoelectric actuator that is fixed at a fixed position of the lens unit or the holding member, and that acts on the lens unit in the optical axis direction of the lens, and includes a piezoelectric element;
An elastic member disposed between the piezoelectric actuator and the fixed position;
A lens driving device.
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