JP2006343506A - レンズ駆動装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低消費電力化を確保した上で可動レンズの移動量の増加を図る。
【解決手段】 レンズホルダー１７に連結され軸方向に移動可能とされた動力伝達軸１８と、該動力伝達軸を上記軸方向に移動自在に支持する軸支持部１９ａを有すると共に作動流体２２が封入された流体用ケース１９とを設け、該流体用ケースの一部として機能すると共に駆動電圧が印加されて変形される圧電素子２１を設け、該圧電素子の変形に伴う作動流体の変位によって動力伝達軸が軸方向へ移動されてレンズホルダーと可動レンズ１６が所定の方向へ移動されるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明はレンズ駆動装置及び撮像装置についての技術分野に関する。詳しくは、圧電素子の変形に伴う作動流体の変位によって可動レンズを移動し、低消費電力化を確保した上で可動レンズの移動量の増加を図る技術分野に関する。

可動レンズを所定の方向へ移動させるレンズ駆動装置は、ビデオカメラやスチルカメラの他、携帯電話等の各種の撮像装置に組み込まれている。可動レンズは、これを保持するレンズホルダーとともに可動部を構成し、該可動部はレンズ駆動装置によってフォーカス又はズーミングのために光軸方向へ移動されたり、ブレ補正を行うために光軸方向と直交する方向へ移動される。

このようなレンズ駆動装置には、駆動用コイルや駆動用マグネット等によって構成されたリニアアクチュエーターを有するものがある（例えば、特許文献１参照）。

ところが、このようなレンズ駆動装置には、駆動用コイルや駆動用マグネット等によって構成されたリニアアクチュエーターが設けられているため、構造が複雑であると共に配置スペースも大きくなり撮像装置の大型化を来たすという問題がある。

また、可動部をその可動範囲において移動させる場合に加え、可動部を所望の位置に保持する場合においても、常時、駆動用コイルに通電を行う必要があり、その分、消費電力が大きいという問題がある。

そこで、レンズ駆動装置として、駆動電圧が印加されて変形される圧電素子を用いたものがある（例えば、特許文献２参照）。圧電素子は消費電力が小さいと共に小型軽量化を図ることができるという特徴を有する。

特許第３３８７１７３号公報 特開２０００−１９４０２６号公報

しかしながら、圧電素子は印加される駆動電圧に対する変形量（変位量）が小さいため、光学設計上、可動レンズの移動量を大きくする必要がある場合には、高い駆動電圧や長さの長い圧電素子が必要となり、消費電力の増大や撮像装置の大型化を来たしてしまうことになる。

そこで、本発明レンズ駆動装置及び撮像装置は、上記した問題点を克服し、低消費電力化を確保した上で可動レンズの移動量の増加を図ることを課題とする。

本発明レンズ駆動装置及び撮像装置は、上記した課題を解決するために、レンズホルダーに連結され軸方向に移動可能とされた動力伝達軸と、該動力伝達軸を上記軸方向に移動自在に支持する軸支持部を有すると共に作動流体が封入された流体用ケースとを設け、該流体用ケースの一部として機能すると共に駆動電圧が印加されて変形される圧電素子を設け、該圧電素子の変形に伴う作動流体の変位によって動力伝達軸が軸方向へ移動されてレンズホルダーと可動レンズが上記所定の方向へ移動されるようにしたものである。

従って、本発明レンズ駆動装置及び撮像装置にあっては、作動流体の変位により移動される動力伝達軸の移動方向に応じた方向へ可動レンズが移動される。

本発明レンズ駆動装置は、レンズホルダーに保持された可動レンズを所定の方向へ移動させるレンズ駆動装置であって、レンズホルダーに連結され軸方向に移動可能とされた動力伝達軸と、該動力伝達軸を上記軸方向に移動自在に支持する軸支持部を有すると共に作動流体が封入された流体用ケースとを備え、該流体用ケースの一部として機能すると共に駆動電圧が印加されて変形される圧電素子を設け、該圧電素子の変形に伴う作動流体の変位によって動力伝達軸が軸方向へ移動されてレンズホルダーと可動レンズが上記所定の方向へ移動されるようにしたことを特徴とする。

従って、作動流体を用いて圧電素子の変位量を可動部に伝達しているため、圧電素子の変位量を拡大して可動部に伝達することが可能となり、低消費電力化を確保しつつ可動レンズの移動量の増加を図ることができる。

請求項２に記載した発明にあっては、上記レンズホルダーを可動レンズの光軸方向に対して互いに直交する方向へ移動可能とする一対の移動機構を設け、上記流体用ケースを一対設け、流体用ケースの各軸支持部に光軸方向に対して互いに直交する方向へそれぞれ移動自在に支持される一対の動力伝達軸を設け、該一対の動力伝達軸をそれぞれ上記一対の移動機構を介してレンズホルダーに連結したので、可動部を光軸に互いに直交する２方向を含む平面内へ移動させることが可能であるため、ブレ補正の信頼性の向上を図ることができる。

請求項３に記載した発明にあっては、上記流体用ケースの少なくとも軸支持部以外の部分を可動レンズの放射方向以外の位置に配置したので、撮像装置内におけるスペースを有効に活用することが可能であり、レンズ駆動装置が組み込まれる撮像装置の小型化を図ることができる。

本発明撮像装置は、レンズホルダーに保持された可動レンズと該可動レンズを所定の方向へ移動させるレンズ駆動装置とを備えた撮像装置であって、レンズ駆動装置は、レンズホルダーに連結され軸方向に移動可能とされた動力伝達軸と、該動力伝達軸を上記軸方向に移動自在に支持する軸支持部を有すると共に作動流体が封入された流体用ケースとを備え、該流体用ケースの一部として機能すると共に駆動電圧が印加されて変形される圧電素子を設け、該圧電素子の変形に伴う作動流体の変位によって動力伝達軸が軸方向へ移動されてレンズホルダーと可動レンズが上記所定の方向へ移動されるようにしたことを特徴とする。

従って、作動流体を用いて圧電素子の変位量を可動部に伝達しているため、圧電素子の変位量を拡大して可動部に伝達することが可能となり、低消費電力化を確保しつつ可動レンズの移動量の増加を図ることができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に従って説明する。本発明撮像装置は、携帯電話、ビデオカメラ、スチルカメラ等の動画撮影又は静止画撮影の機能を有する各種の撮像装置に適用することができ、本発明レンズ駆動装置は、これらの撮像装置に組み込まれた各種のレンズ駆動装置に適用することができる。

撮像装置１は、図１に示すように、カメラブロック２、カメラＤＳＰ（Digital Signal Processor）３、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）４、媒体インターフェース５、制御ブロック６、操作部７、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）８及び外部インターフェース９を備え、記録媒体１００が着脱可能とされている。

記録媒体１００としては、半導体メモリーを用いた所謂メモリーカード、記録可能なＤＶＤ（Digital Versatile Disk）や記録可能なＣＤ（Compact Disc）等のディスク状記録媒体等の種々のものを用いることができる。

カメラブロック２は、可動部１０、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子１１、Ａ／Ｄ変換回路１２、第１のドライバー１３、第２のドライバー１４、タイミング生成回路１５等を備えている。

可動部１０は、例えば、手振れや像振れを補正するための補正レンズ等の可動レンズ１６と該可動レンズ１６を保持するレンズホルダー１７を有している（図２参照）。レンズホルダー１７は後述する流体用ケースに支持され、上下方向（図２に示すＹ方向）へ移動可能とされている。

レンズホルダー１７には動力伝達軸１８が連結されている。動力伝達軸１８は上下方向に長い丸軸状に形成され、レンズホルダー１７から下方へ突出されている。

可動部１０の下方には流体用ケース１９が配置されている。流体用ケース１９は、箱状に形成され、上面に上下に延び円筒状を為す軸支持部１９ａを有している。流体用ケース１９は左右両側面がそれぞれ撮像装置１内に設けられた固定部２０、２０に固定されている。軸支持部１９ａには動力伝達軸１８が摺動自在に支持されている。

流体用ケース１９の下面の一部は圧電素子２１によって構成されている。圧電素子２１としては、例えば、鉄板等の金属板の両面に一対の素子（セラミック素子）が貼り付けられて構成された所謂バイモルフ型が用いられ、一方の素子に正方向の駆動電圧が印加され他方の素子に負方向の駆動電圧が印加されることにより中央部が上方へ変位するように変形され、また、それぞれの素子に前記とは逆方向の駆動電圧が印加されることにより中央部が下方へ変位するように変形される。

尚、圧電素子２１としてはバイモルフ型に限られることはなく、金属板の片面のみに素子（セラミック素子）が貼り付けられて構成された所謂ユニモルフ型を用いることも可能である。ユニモルフ型の圧電素子２０にあっては、素子に一方の方向への駆動電圧が印加されることにより中央部が上方へ変位するように変形され、逆方向への駆動電圧が印加されることにより中央部が下方へ変位するように変形される。

流体用ケース１９の内部には所定の粘度を有する作動流体２２が封入されている。

撮像素子１１は、図１に示すように、第２のドライバー１４からの駆動信号に応じて動作し、可動レンズ１６を介して取り込まれた被写体の画像を取り込み、制御ブロック６によって制御されるタイミング生成回路１５から出力されたタイミング信号に基づいて、取り込んだ被写体の画像（画像情報）を電気信号としてＡ／Ｄ変換回路１２に送出する。

尚、撮像素子１１はＣＣＤに限られることはなく、撮像素子１１として、例えば、ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の他の素子を使用することもできる。

Ａ／Ｄ変換回路１２は、入力された電気信号としての画像情報に対して、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理を行っての良好なＳ／Ｎ比の保持、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）処理を行っての利得の制御、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換を行ってのデジタル信号としての画像データーの生成等を行う。

第１のドライバー１３は、制御ブロック６の後述するＣＰＵの指令に基づいて圧電素子２１に対して駆動信号を送出する。

第２のドライバー１４は、タイミング生成回路１５から出力されたタイミング信号に基づいて撮像素子１１に対して駆動信号を送出する。

タイミング生成回路１５は、制御ブロック６による制御に応じて、所定のタイミングを提供するタイミング信号を生成する。

カメラブロック２には可動部１０のＹ方向における変位量を検出する検出手段２３が設けられている。検出手段２３としては、例えば、ＭＲ（Magneto Resistance）センサー等の磁気的な検出手段やホール素子等を有する光学的な検出手段が用いられている。検出手段２３によって検出された検出結果は、制御ブロック６の後述するＣＰＵに可動部１０の位置情報として入力される。

カメラＤＳＰ３は、Ａ／Ｄ変換回路１２から入力した画像データーに対して、ＡＦ（Auto Focus）、ＡＥ（Auto Exposure）、ＡＷＢ（Auto White Balance）等の信号処理を行う。ＡＦ、ＡＥ、ＡＷＢ等の信号処理が行われた画像データーは、所定の方式でデーター圧縮され、制御ブロック６を介して記録媒体１００に出力され、該記録媒体１００にファイルとして記録される。

カメラＤＳＰ３には、ＳＤＲＡＭコントローラー２４が設けられ、該ＳＤＲＡＭコントローラー２４の指令によりＳＤＲＡＭ４に対して高速でデーターの読み書きが行われる。

制御ブロック６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２５、ＲＡＭ（Random Access Memory）２６、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）２７、時計回路２８等の各部がシステムバス２９を介して接続されて構成されたマイクロコンピュータであり、撮像装置１の各部を制御する機能を有する。

ＣＰＵ２５は第１のドライバー１３やタイミング生成回路１５を介して第２のドライバー１４等に指令信号を送出し、これらの各部を動作させる。ＣＰＵ２５には、検出手段２３によって検出された可動部１０の位置情報が入力され、ＣＰＵ２５によって、入力された位置情報に基づいて第１のドライバー１３に対して指令信号が出力される。

ＲＡＭ２６は処理の途中結果を一時記憶する等、主に作業領域として用いられる。

フラッシュＲＯＭ２７には、ＣＰＵ２５において実行する種々のプログラムや各処理に必要となるデーター等が記憶される。

時計回路２８は、現在年月日、現在曜日、現在時刻、撮影日時等を出力する回路である。

操作部７は撮像装置１の筐体に設けられたタッチパネルやコントロールキー等であり、操作部７に対する操作に応じた信号がＣＰＵ２５に入力され、該ＣＰＵ２５によって入力した信号に基づいて各部に指令信号が送出される。

ＬＣＤ８は、例えば、筐体に設けられ、システムバス２９に接続されたＬＣＤコントローラー３０によって制御される。ＬＣＤ８には、ＬＣＤコントローラー３０の駆動信号に基づいた画像データー等の各種の情報が表示される。

外部インターフェース９はシステムバス２９に接続されている。外部インターフェース９を介して外部機器２００、例えば、外部のパーソナルコンピューターと接続し、このパーソナルコンピューターから画像データーを受け取って記録媒体１００に記録したり、記録媒体１００に記録されている画像データーを外部のパーソナルコンピューター等に出力することができる。尚、記録媒体１００はシステムバス２９に接続された媒体インターフェース５を介して制御ブロック６に接続される。

また、外部インターフェース９に外部デバイス２００、例えば、通信モジュールを接続することにより、例えば、インターネット等のネットワークに接続し該ネットワークを通じて種々の画像データーやその他の情報を取得し、これらのデーターや情報を記録媒体１００に記録したり、記録媒体１００に記録されているデーターを、ネットワークを通じて目的とする相手先に送信したりすることができる。

尚、外部インターフェース９は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１３２４、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の有線用インターフェースとして設けることも可能であり、また、光や電波による無線用インターフェースとして設けることも可能である。

一方、記録媒体１００に記録された画像データーは、ユーザーによって行われた操作部７に対する操作に応じた操作信号に基いて記録媒体１００から読み出され、媒体インターフェース５を介してカメラＤＳＰ３に送出される。

カメラＤＳＰ３は、記録媒体１００から読み出されて入力された圧縮されている画像データーについて、データー圧縮の解凍処理（伸張処理）を行い、解凍後の画像データーをシステムバス２９を介してＬＣＤコントローラー３０に送出する。ＬＣＤコントローラー３０は、この画像データーに基づいた画像信号をＬＣＤ８に送出する。ＬＣＤ８には画像信号に基づいた画像が表示される。

以上のように構成された撮像装置１において、動力伝達軸１８、流体用ケース１９、圧電素子２１、作動流体２２及び検出手段２３は、可動部１０の移動制御を行うレンズ駆動装置３１の構成要素とさる（図１参照）。

撮像装置１において、上記したように、検出手段２３によって検出された可動部１０の位置情報に基づいてＣＰＵ２５から第１のドライバー１３に対して指令信号が出力されると、第１のドライバー１３から圧電素子２１に対して駆動信号が出力され、図示しない電源回路から圧電素子２１に対して駆動電圧が印加されて該圧電素子２１が変形される。

例えば、圧電素子２１の中央部が上方へ変位するように変形されると、作動流体２２は流体面が上昇する方向へ変位されて動力伝達軸１８が作動流体２２によって押圧されて上方へ移動され、該動力伝達軸１８の移動に伴って可動部１０が上方へ移動される。

逆に、圧電素子２１の中央部が下方へ変位するように変形されると、作動流体２２は流体面が下降する方向へ変位されて動力伝達軸１８が下方へ移動され、該動力伝達軸１８の移動に伴って可動部１０が下方へ移動される。このとき流体用ケース１９内は一定の圧力状態に保持されるように負圧が生じ、この負圧により動力伝達軸１８が流体用ケース１９内に引き込まれて下方へ移動される。

上記のように可動部１０が光軸方向に直交する方向（上下方向）へ移動されることにより、手振れや像振れによって生じるブレを補正するブレ補正が行われる。

以上に記載した通り、撮像装置１にあっては、レンズ駆動装置３１に圧電素子２１を用いているため、機構の簡素化や軽量化を図ることができると共にレンズ駆動装置３１の配置スペースが小さくて済むため小型化を図ることができる。

特に、可動部１０が可動レンズ１６、レンズホルダー１７及び動力伝達軸１８のみによって構成されており、マグネットや駆動コイル等の駆動部品を可動部分に必要としないため、可動部１０が軽量となり、レンズ駆動装置３１の軽量化及び小型化を図ることができる。

また、作動流体２２を用いて圧電素子２１の変位量を可動部１０に伝達しているため、圧電素子２１の変位量を拡大して可動部１０に伝達することが可能となり、低消費電力化を確保しつつ可動レンズ１６の移動量の増加を図ることができる。

さらに、圧電素子２１を用いているため、可動レンズ１６を必要な位置に保持するときに、常時、駆動電圧を圧電素子２１に印加する必要がなく、省電力を図ることができる。

加えて、動力伝達軸１８が可動部１０の放射方向、即ち、可動レンズ１６の中心を横切り光軸方向に直交する方向に位置されているため、図５に示すように、推力発生点Ｐ、即ち、動力伝達軸１８と可動部１０の重心Ｇとを結ぶ方向を可動部１０の移動方向に一致させることが可能である。従って、光軸に直交する軸を中心としたモーメントＭ、Ｍが発生することがなく、可動部１０の安定した動作状態を確保することができる。

尚、「圧電素子２１の変形量に対応して変位した作動流体２２の体積」は「動力伝達軸１８の軸径×可動部１０の移動量」に等しい。従って、動力伝達軸１８の軸径を小さくすることにより圧電素子２１の変形量を一層拡大して可動部１０に伝達し該可動部１０の移動量を増加させることが可能である。

また、一般に、アクチュエーターを有する駆動系の運動方程式は以下の式（１）によって表される。

Ｍ・ｄ^２ｘ／ｄｔ^２＋Ｃ・ｄｘ／ｄｔ＋Ｋ・ｘ＝Ｋｔ／Ｒ・Ｅ…（１）。

Ｍは可動部の質量、Ｃは可動部の減衰係数、Ｋは可動部のバネ定数、Ｋｔは推力定数、Ｒは電圧に対する抵抗値、Ｅは駆動電圧、ｘは可動部の移動量、ｔは時間である。

上記した運動方程式（１）においては、Ｍ及びＫによって定まる臨界減衰係数Ｃｃに対して可動部の減衰係数ＣがＣ＜Ｃｃの場合には、この駆動系が振動し、減衰係数Ｃと臨界減衰係数Ｃｃの差が大きい程、振動が大きくなることが知られている。

例えば、圧電素子によって直接可動レンズが支持されている構成とされた駆動系においては、可動部の減衰係数Ｃは０であるか、又は、空気による減衰のみであるため略０である。従って、制御回路等の補正により減衰係数Ｃに相当する成分を発生させない限り、圧電素子によって直接可動レンズが支持されている構成とされた駆動系の動作安定性は低く、可動部に付与される外乱等に対して振動が生じ易く、ブレ補正機能に悪影響を及ぼしてしまう。

しかしながら、撮像装置１にあっては、作動流体２２を用いて圧電素子２１の変位量を可動部１０に伝達しているため、減衰係数Ｃを大きくすることが可能であり、ブレ補正機能の適正化を図ることができる。

特に、上記のように、検出手段２３によって検出した検出結果に基づいて可動部１０の位置制御を閉ループ制御により行う場合にあっても、制御安定性を確保し、良好なサーボ特性を得ることができる。

また、減衰係数Ｃは、作動流体２２の種類を適宜に変更することにより所望の値を得ることが可能であり、設計の自由度の向上をも図ることができる。

尚、上記には、可動部１０をＹ方向へ移動させてブレ補正を行う例を示したが、動力伝達軸１８及び流体用ケース１９を可動部１０の側方へ配置することにより、可動部１０をＸ方向（図１参照）へ移動させることも可能である。

上記には、可動部を光軸に直交する１方向（Ｙ方向又はＸ方向）のみに移動させる例を示したが、以下に示す第１の変形例（図６参照）のように、可動部を光軸に直交する２方向（Ｘ方向及びＹ方向）を含む平面内へ移動させることも可能である。尚、以下に示す第１の変形例は、上記した例と比較して、移動機構が設けられていること、動力伝達軸及び流体用ケースが一対設けられていることのみが相違するため、上記した例と比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については上記した例における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。

第１の変形例に係る可動部１０Ａは、可動レンズ１６と該可動レンズ１６を保持するレンズホルダー１７Ａを有している。レンズホルダー１７Ａは流体用ケース１９、１９に支持され、左右方向（図６に示すＸ方向）及び上下方向（図６に示すＹ方向）へ移動可能とされている。

レンズホルダー１７Ａには下方へ突出された軸取付部１７ａ、１７ａと側方へ突出された軸取付部１７ｂ、１７ｂとが設けられ、軸取付部１７ａ、１７ａは左右に離隔して位置され、軸取付部１７ｂ、１７ｂは上下に離隔して位置されている。

軸取付部１７ａ、１７ａ間には第１の移動機構３２が組み付けられている。第１の移動機構３２は左右に延びる被案内軸３３と該被案内軸３３が摺動自在に支持された案内部材３４とから成る。案内部材３４は左右に延びる基部３４ａと該基部３４ａの左右両側縁からそれぞれ上方へ突出された支持部３４ｂ、３４ｂとから成る。案内部材３４の支持部３４ｂ、３４ｂには被案内軸３３が左右方向に摺動自在に支持されている。

案内部材３４の基部３４ａには、下方へ突出されるようにして動力伝達軸１８が連結されている。

軸取付部１７ｂ、１７ｂ間には第２の移動機構３５が組み付けられている。第２の移動機構３５は上下に延びる被案内軸３６と該被案内軸３６に摺動自在に支持された案内部材３７とから成る。案内部材３７は上下に延びる基部３７ａと該基部３７ａの上下両側縁からそれぞれ側方へ突出された支持部３７ｂ、３７ｂとから成る。案内部材３７の支持部３７ｂ、３７ｂには被案内軸３３が上下方向に摺動自在に支持されている。

案内部材３７の基部３７ａには、側方へ突出されるようにして動力伝達軸１８が連結されている。

可動部１０Ａの下方及び側方にはそれぞれ流体用ケース１９、１９が配置されている。流体用ケース１９、１９は、それぞれ撮像装置１内に設けられた固定部３８、３８、３９、３９に固定されている。流体用ケース１９、１９の軸支持部１９ａ、１９ａには、それぞれ動力伝達軸１８、１８が摺動自在に支持されている。

下方に位置する流体用ケース１９の圧電素子２１に対して駆動電圧が印加されると、該圧電素子２１は中央部が上方又は下方へ変位するように変形され、下方に位置する動力伝達軸１８と可動部１０Ａが一体となって上下方向（Ｙ方向）へ移動される。このとき被案内軸３６が案内部材３７に案内されて摺動される。

一方、側方に位置する流体用ケース１９の圧電素子２１に対して駆動電圧が印加されると、該圧電素子２１は中央部が左方又は右方へ変位するように変形され、側方に位置する動力伝達軸１８と可動部１０Ａが一体となって左右方向（Ｘ方向）へ移動される。このとき被案内軸３３が案内部材３４に案内されて摺動される。

上記のように可動部１０Ａが光軸方向に直交する方向（Ｘ方向及びＹ方向）を含む平面内へ移動されることにより、手振れや像振れによって生じるブレを補正するブレ補正が行われる。

このように第１の変形例においては、可動部１０Ａを上下方向及び左右方向へ移動させることが可能であるため、ブレ補正の信頼性の向上を図ることができる。

以下に、第２の変形例を示す（図７及び図８参照）。この第２の変形例は、図２乃至図５において示した上記した例と比較して、流体用ケースの配置位置及び形状が異なることのみが相違するため、上記した例と比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については上記した例における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。

第２の変形例に係る流体用ケース１９Ｂは第１の封入部４０と第２の封入部４１と連結部４２とから成る（図７参照）。

第１の封入部４０の上面の一部は圧電素子２１によって構成されている。

第２の封入部４１は第１の封入部４０の下方に位置され、後端部が第１の封入部４０と連結部４２によって連結されている。第２の封入部４１の前端部には軸支持部４１ａが設けられ、該軸支持部４１ａは上方に開口されている。

流体用ケース１９Ｂは軸支持部４１ａを除く部分が可動部１０の後方に位置され、第１の封入部４０の後面が撮像装置１内に設けられた固定部４３に固定されている。流体用ケース１９Ｂの軸支持部４１ａには動力伝達軸１８が摺動自在に支持されている。

流体用ケース１９Ｂの圧電素子２１に対して駆動電圧が印加されると、該圧電素子２１は中央部が上方又は下方へ変位するように変形され、動力伝達軸１８と可動部１０が一体となって上下方向へ移動される。

上記のように可動部１０が光軸方向に直交する方向（上下方向）へ移動されることにより、手振れや像振れによって生じるブレを補正するブレ補正が行われる。

このように第２の変形例においては、流体用ケース１９Ｂの軸支持部４１ａを除いた部分が可動部１０の放射方向に配置されないため、撮像装置１内における空きスペースに流体用ケース１９Ｂを配置すればよく、撮像装置１内におけるスペースを有効に活用することが可能であり、撮像装置１の小型化を図ることができる。

また、動力伝達軸１８が可動部１０の放射方向に位置されているため、推力発生点、即ち、動力伝達軸１８と可動部１０の重心Ｇとを結ぶ方向を可動部１０の移動方向に一致させることが可能であるため、不必要なモーメントが発生することがなく、撮像装置１の小型化を確保した上で、可動部１０の安定した動作状態を確保することができる。

尚、第２の変形例は、可動部１０を上下方向へ移動させてブレ補正を行う例であるが、この第２の変形例にあっても、動力伝達軸１８及び流体用ケース１９Ｂを可動部１０の側方へ配置することにより、可動部１０をＸ方向（左右方向）へ移動させることも可能である。

また、第１の変形例と同様に、流体用ケース１９Ｂ、１９Ｂ等を可動部１０の下方と側方に一対配置することにより、可動部１０を光軸に直交する２方向（ＸＹ方向）を含む平面内へ移動させることも可能である。

さらに、図８に示すように、コ字状に形成した動力伝達軸１８Ｃを設けることにより、全体が可動部１０の後方に配置されるような流体用ケース１９Ｃを構成することも可能である。この流体用ケース１９Ｃにあっては、第１の封入部４０Ｃの上方に第２の封入部４１Ｃが位置され、第１の封入部４０Ｃの下面の一部が圧電素子２１によって構成され、軸支持部４１ｂが下方に開口されている。

このように全体が可動部１０の放射方向に配置されない流体用ケース１９Ｃを構成することにより、可動部１０の放射方向において必要なスペースが一層小さくなり、撮像装置１内におけるスペースを一層有効に活用することが可能であり、撮像装置１の小型化を図ることができる。

尚、第２の変形例にあっては、流体用ケース１９Ｂの軸支持部４１ａを除いた部分又は流体用ケース１９Ｃの全体を可動部１０の後方に配置した例を示したが、流体用ケース１９Ｂの軸支持部４１ａを除いた部分又は流体用ケース１９Ｃの全体が可動部１０の前方に配置される構成とすることも可能である。

上記には、可動部１０、１０Ａを光軸に直交する方向へ移動させてブレ補正を行う例を示したが、本発明は可動部を光軸方向へ移動させる装置にも適用することが可能である。この場合には、例えば、図９に示すように、動力伝達軸１８を前方又は後方へ突出させて該動力伝達軸１８が光軸方向へ移動される構成とすればよい。

尚、上記に示した上下左右前後の方向は説明の便宜上のものであり、本発明の適用においては、これらの方向に限定されることはない。

上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

図２乃至図９と共に本発明の最良の形態を示すものであり、本図は、撮像装置の全体構成を示すブロック図である。 要部を一部を断面にして示す正面図である。 可動部が一方に移動された状態を一部を断面にして示す正面図である。 可動部が他方に移動された状態を一部を断面にして示す正面図である。 可動部の重心と推力発生点との位置関係を示す概念図である。 第１の変形例を一部を断面にして示す正面図である。 第２の変形例を一部を断面にして示す側面図である。 第２の変形例の別例を一部を断面にして示す側面図である。 可動部が光軸方向へ移動される構成の一例を一部を断面にして示す側面図である。

符号の説明

１…撮像装置、１６…可動レンズ、１７…レンズホルダー、１８…動力伝達軸、１９…流体用ケース、１９ａ…軸支持部、２１…圧電素子、２２…作動流体、３１…レンズ駆動装置、１７Ａ…レンズホルダー、３２…第１の移動機構、３５ 第２の移動機構、１９Ｂ…流体用ケース、４１ａ…軸支持部、１８Ｃ…動力伝達軸、１９Ｃ…流体用ケース、４１ｂ…軸支持部

Claims (4)

1. レンズホルダーに保持された可動レンズを所定の方向へ移動させるレンズ駆動装置であって、
   レンズホルダーに連結され軸方向に移動可能とされた動力伝達軸と、
   該動力伝達軸を上記軸方向に移動自在に支持する軸支持部を有すると共に作動流体が封入された流体用ケースとを備え、
   該流体用ケースの一部として機能すると共に駆動電圧が印加されて変形される圧電素子を設け、
   該圧電素子の変形に伴う作動流体の変位によって動力伝達軸が軸方向へ移動されてレンズホルダーと可動レンズが上記所定の方向へ移動されるようにした
   ことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 上記レンズホルダーを可動レンズの光軸方向に対して互いに直交する方向へ移動可能とする一対の移動機構を設け、
   上記流体用ケースを一対設け、
   流体用ケースの各軸支持部に光軸方向に対して互いに直交する方向へそれぞれ移動自在に支持される一対の動力伝達軸を設け、
   該一対の動力伝達軸をそれぞれ上記一対の移動機構を介してレンズホルダーに連結した
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 上記流体用ケースの少なくとも軸支持部以外の部分を可動レンズの放射方向以外の位置に配置した
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
4. レンズホルダーに保持された可動レンズと該可動レンズを所定の方向へ移動させるレンズ駆動装置とを備えた撮像装置であって、
   レンズ駆動装置は、
   レンズホルダーに連結され軸方向に移動可能とされた動力伝達軸と、
   該動力伝達軸を上記軸方向に移動自在に支持する軸支持部を有すると共に作動流体が封入された流体用ケースとを備え、
   該流体用ケースの一部として機能すると共に駆動電圧が印加されて変形される圧電素子を設け、
   該圧電素子の変形に伴う作動流体の変位によって動力伝達軸が軸方向へ移動されてレンズホルダーと可動レンズが上記所定の方向へ移動されるようにした
   ことを特徴とする撮像装置。

Images