JP2008020811A - Lens driving mechanism and imaging apparatus using same - Google Patents

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JP2008020811A JP2006194199A JP2006194199A JP2008020811A JP 2008020811 A JP2008020811 A JP 2008020811A JP 2006194199 A JP2006194199 A JP 2006194199A JP 2006194199 A JP2006194199 A JP 2006194199A JP 2008020811 A JP2008020811 A JP 2008020811A
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Shigeru Wada
滋 和田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a large displacement amount while achieving miniaturization and reduction of weight in a lens driving mechanism to which an SMA actuator is applied. <P>SOLUTION: A link member is cut out from a sheet metal or an elastic polymer sheet and formed to be rhombic, consequently, formed so that a major axis H and a minor axis V may have relation of V/H<1. By bonding the link member 21 and another link member 22 at the ends in a major axis direction, winding and laying the SMA actuator 30 on the link members and contracting/loosing it, the two link members 21 and 22 are allowed to perform pantographic operation on the cross sections in the major axis direction. Thus, the large displacement amount is obtained while achieving the miniaturization and the reduction of weight. By forming the link member to be rhombic, space A1 for caulking the SMA 30 is secured around a lens unit 10 in a minor axis V direction, and also the lens unit 10 is prevented from dropping by restraining the warpage of four arms of the link members 21 and 22. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、カメラ付き携帯電話機等に搭載される比較的小型の撮像装置およびその撮像装置に好適に用いられ、撮像光学系を構成するレンズユニットをフォーカス調整やズーム調整等のために駆動するレンズ駆動機構に関する。   The present invention is a relatively small imaging device mounted on a camera-equipped cellular phone or the like, and a lens that is suitably used for the imaging device and drives a lens unit constituting an imaging optical system for focus adjustment, zoom adjustment, and the like. The drive mechanism.

近年、カメラ付き携帯電話機等に搭載される撮像素子の画素数が飛躍的に増大する等、高画質化が進んでいる。これに合わせて、撮像光学系を構成するレンズユニットの高性能化も求められている。具体的には、固定焦点式であったものがオートフォーカス式に、またズーム機能についてもデジタルズームに代えて若しくは追加して光学式ズームが要求されている。ここで、オートフォーカスや光学式ズームのいずれにおいても、レンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動機構が必要となる。   In recent years, image quality has been improved, for example, the number of pixels of an image sensor mounted on a camera-equipped mobile phone or the like has increased dramatically. In accordance with this, there is a demand for higher performance of the lens unit constituting the imaging optical system. Specifically, an optical zoom is required for the auto focus type instead of the fixed focus type and for the zoom function instead of or in addition to the digital zoom. Here, a lens driving mechanism for moving the lens in the optical axis direction is required for both autofocus and optical zoom.

従来、かかるレンズ駆動機構としては、ムービングコイル方式のものが汎用されている。これは、一対のコイルと磁石とを、レンズを固定する玉枠と該玉枠を支持する不動の枠体とに各々取り付け、前記コイルへの通電量に依存する磁気反発力を利用して玉枠を光軸方向に駆動させるものである。しかし、このムービングコイル方式は、小型化が困難なコイル及び磁石の使用が不可欠であり、昨今の小型軽量化の趨勢にマッチしない。また、玉枠に重量物であるコイルを搭載する必要があるため、衝撃印加時における玉枠の慣性モーメントが大きくなり、耐衝撃性に劣るという欠点がある。   Conventionally, a moving coil type is widely used as such a lens driving mechanism. This is achieved by attaching a pair of coils and magnets to a ball frame for fixing the lens and a stationary frame body for supporting the ball frame, and using a magnetic repulsive force that depends on the amount of current applied to the coil. The frame is driven in the optical axis direction. However, in this moving coil system, it is indispensable to use coils and magnets that are difficult to reduce in size, and this does not match the recent trend of reduction in size and weight. Further, since it is necessary to mount a heavy coil on the ball frame, there is a disadvantage that the ball frame has a large moment of inertia at the time of applying an impact and is inferior in impact resistance.

これに変わるレンズ駆動機構として、形状記憶合金(以下、SMAという場合がある)アクチュエータを用いたものが知られている。これは、SMAを通電加熱する等して緊縮力を発生させ、該緊縮力をレンズ駆動力として用いるもので、一般的に小型化、軽量化が容易であり、しかも比較的大きな力量が得られるという利点がある。   As an alternative lens driving mechanism, one using a shape memory alloy (hereinafter sometimes referred to as SMA) actuator is known. This is a method in which a contraction force is generated by energizing and heating the SMA and the contraction force is used as a lens driving force. In general, it is easy to reduce the size and weight, and a relatively large force can be obtained. There is an advantage.

SMAアクチュエータを適用したレンズ駆動機構として、例えば特許文献1〜4に開示された構造が知られている。特許文献1には、SMAバネとバイアスバネとを、移動レンズを挟んで拮抗配置することが開示されている。特許文献2には、レンズを光軸方向に案内するカム筒の外周にSMA線材を螺旋状に巻回し、SMA線材の緊縮力でカム筒を回動させる構成が開示されている。特許文献3には、玉枠と固定部との間にSMA線材を架け渡し、SMA線材の緊縮力で玉枠を移動させる構成が開示されている。さらに、特許文献4には、SMA線材の緊縮力を歯車機構で拡大する構成を含むレンズ駆動機構が開示されている。
特開平9−127398号公報 特開2005−195998号公報 特開2002−130114号公報 特開2005−156892号公報
As a lens driving mechanism to which the SMA actuator is applied, for example, structures disclosed in Patent Documents 1 to 4 are known. Patent Document 1 discloses that an SMA spring and a bias spring are antagonistically arranged with a moving lens interposed therebetween. Patent Document 2 discloses a configuration in which an SMA wire is spirally wound around the outer periphery of a cam tube that guides a lens in the optical axis direction, and the cam tube is rotated by the contraction force of the SMA wire. Patent Document 3 discloses a configuration in which an SMA wire is bridged between a ball frame and a fixed portion, and the ball frame is moved by the contraction force of the SMA wire. Further, Patent Document 4 discloses a lens driving mechanism including a configuration in which the contraction force of the SMA wire is expanded by a gear mechanism.
JP-A-9-127398 JP-A-2005-195998 JP 2002-130114 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-156892

一般に、SMAを通電加熱等して得られる緊縮変位量は、その全長の数%程度に過ぎない。耐久性を考慮すると、せいぜい3%程度の変位範囲でSMAを緊縮駆動させる必要がある。このため、特許文献1〜3の構成のように、SMAアクチュエータにより直接的にレンズ(玉枠)を駆動する方式では、レンズを移動できる量は比較的小さく、高性能なオートフォーカスや光学式ズームのために必要なレンズ移動量を得ることができないという問題がある。また、特許文献4の構成を用いれば変位量を稼げるものの、歯車機構の搭載は小型軽量化の阻害要因となる。   Generally, the amount of contraction displacement obtained by energizing and heating SMA is only about a few percent of the total length. In consideration of the durability, it is necessary to drive the SMA tightly within a displacement range of about 3% at most. For this reason, in the method in which the lens (ball frame) is directly driven by the SMA actuator as in the configurations of Patent Documents 1 to 3, the amount of movement of the lens is relatively small, and high-performance autofocus and optical zoom Therefore, there is a problem that a necessary lens movement amount cannot be obtained. Moreover, although the amount of displacement can be obtained by using the configuration of Patent Document 4, the mounting of the gear mechanism becomes an obstacle to reducing the size and weight.

本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、SMAアクチュエータを適用したレンズ駆動機構において、小型軽量化を達成しつつ、大きな変位量を得ることができるレンズ駆動機構およびそれを用いる撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a lens driving mechanism to which an SMA actuator is applied, a lens driving mechanism capable of obtaining a large displacement while achieving a reduction in size and weight, and an imaging apparatus using the same. The purpose is to provide.

本発明のレンズ駆動機構は、レンズユニットと、そのレンズユニットの外方側から駆動力を与えることで該レンズユニットを光軸方向に移動させる駆動手段とを備えて構成されるレンズ駆動機構において、前記駆動手段は、4本のアームが前記レンズユニットを内部に収納するように菱形に連結されて成る2枚のリンク部材と、前記2枚のリンク部材における長径方向の隅角部間を相互に接合する接合手段と、前記リンク部材の長径方向の隅角部間に巻掛けられる線状の形状記憶合金アクチュエータとを含み、前記2枚のリンク部材の長径方向の隅角部が駆動力の入力端となり、短径方向の隅角部が駆動力の出力端となり、前記線状の形状記憶合金アクチュエータが緊縮/弛緩することで前記短径方向の隅角部間が相互に離反/近接変位し、一方のリンク部材の短径方向の隅角部間に懸架された前記レンズユニットが前記光軸方向に移動することを特徴とする。   The lens driving mechanism of the present invention is a lens driving mechanism comprising: a lens unit; and a driving unit that moves the lens unit in the optical axis direction by applying a driving force from the outer side of the lens unit. The drive means includes two link members formed by connecting four arms in a rhombus shape so that the lens unit is housed therein, and a corner portion in the major axis direction of the two link members. A joining means for joining and a linear shape memory alloy actuator wound between corners in the major axis direction of the link member, and the corners in the major axis direction of the two link members are input of driving force. The corner portion in the minor axis direction becomes the output end of the driving force, and the linear shape memory alloy actuator contracts / relaxes so that the corner portions in the minor axis direction are separated / proximately displaced from each other. , The lens unit which is suspended between the corners of the minor axis of the square of the link member is thus being moved in the optical axis direction.

上記の構成によれば、駆動手段がレンズユニットの外方側から駆動力を与えることで該レンズユニットを光軸方向に移動させ、フォーカス調整やズーム調整を実現するレンズ駆動機構において、前記駆動手段を2枚のリンク部材と、接合手段と、線状の形状記憶合金アクチュエータとを備えて構成し、前記2枚のリンク部材は、それぞれ4本のアームが前記レンズユニットを内部に収納するように菱形に連結されて成り、長径方向の隅角部間が接合手段で相互に接合されるとともに、一方のリンク部材の短径方向の隅角部間には前記レンズユニットが懸架され、前記形状記憶合金アクチュエータは前記2枚のリンク部材の長径方向の隅角部間に巻掛けられて成る。したがって、2枚のリンク部材は、長径方向の断面で見るとパンタグラフ状に拡縮変位可能となる。他方のリンク部材の短径方向の隅角部は、基台に接触して前記一方のリンク部材に懸架されたレンズユニットを押し上げるために使用されてもよく、また前記形状記憶合金アクチュエータの位置で該レンズ駆動機構が基台に搭載され、前記他方のリンク部材の短径方向の隅角部間には受光素子が懸架されてもよい。   According to the above configuration, in the lens driving mechanism that realizes focus adjustment and zoom adjustment by moving the lens unit in the optical axis direction by applying a driving force from the outer side of the lens unit, the driving unit Is provided with two link members, a joining means, and a linear shape memory alloy actuator, and each of the two link members is configured such that four arms house the lens unit therein. The corners in the major axis direction are joined to each other by the joining means, and the lens unit is suspended between the corners in the minor axis direction of one link member, and the shape memory The alloy actuator is wound around a corner portion in the major axis direction of the two link members. Accordingly, the two link members can be expanded and contracted in a pantograph shape when viewed in a cross section in the major axis direction. The corner portion in the minor axis direction of the other link member may be used to push up the lens unit suspended on the one link member in contact with the base, and at the position of the shape memory alloy actuator. The lens driving mechanism may be mounted on a base, and a light receiving element may be suspended between corners in the minor axis direction of the other link member.

したがって、前記2枚のリンク部材の長径方向の隅角部が駆動力の入力端となり、前記形状記憶合金アクチュエータが緊縮すると、駆動力の出力端となる短径方向の隅角部間が相互に離反変位し、前記パンタグラフ状のリンク部材は拡大してレンズユニットを押し出す。これに対して、前記形状記憶合金アクチュエータが弛緩すると、短径方向の隅角部間が相互に近接変位し、前記パンタグラフ状のリンク部材は縮小してレンズユニットを引き下げる。こうして、線状の形状記憶合金アクチュエータを使用して、小型軽量化を達成しつつ、レンズユニットの前記光軸方向への大きな変位量を得ることができる。   Therefore, the corner portion in the major axis direction of the two link members becomes the input end of the driving force, and when the shape memory alloy actuator contracts, the corner portion in the minor axis direction that becomes the output end of the driving force is mutually connected. The pantograph-shaped link member expands and pushes out the lens unit. On the other hand, when the shape memory alloy actuator is relaxed, the corners in the minor axis direction are displaced closely to each other, and the pantograph-like link member is reduced to pull down the lens unit. Thus, using the linear shape memory alloy actuator, it is possible to obtain a large amount of displacement of the lens unit in the optical axis direction while achieving a reduction in size and weight.

また、2枚のリンク部材の光軸とは直交方向の面での形状が菱形に形成されることで、各隅角部は直角では無くなり、長径Hと短径Vとは、V/H<1の関係となる。したがって、矩形の基台に対して、短径V方向では、レンズユニットの周囲に、前記線状の形状記憶合金アクチュエータをかしめるためのスペースを確保することができる。これによって、温度によって記憶が消えてしまうために半田が使用できなくても、また線径が細い割に、発生するテンションが高いために接着剤が使用できなくても、該線状の形状記憶合金アクチュエータを使用して、上述のように駆動手段を構成することができる。   In addition, since the shape in the direction orthogonal to the optical axis of the two link members is formed in a rhombus shape, each corner portion is not a right angle, and the major axis H and the minor axis V are V / H < 1 relationship. Accordingly, a space for caulking the linear shape memory alloy actuator can be secured around the lens unit in the minor axis V direction with respect to the rectangular base. As a result, even if solder cannot be used because the memory disappears due to temperature, and the wire shape is thin, even if the adhesive cannot be used because the generated tension is high, the linear shape memory can be used. The drive means can be configured as described above using an alloy actuator.

さらにまた、前記のように2枚のリンク部材の光軸とは直交方向の面での形状が菱形に形成され、長径方向の隅角部が駆動力の入力端となることで、短径方向の隅角部が入力端となった場合よりも、前記形状記憶合金アクチュエータが同じ長さだけ伸縮しても、レンズユニットの移動量を大きくすることができるとともに、アームに対して(短径方向の)外方側に加わるモーメントを小さくすることができ、形状記憶合金アクチュエータが緊縮した際に前記2枚のリンク部材の短径方向の隅角部間が光軸方向に相互に離反変位するにあたって、アームの反りを抑えて、レンズユニットが前記短径方向の隅角部から脱落しにくくすることができる。   Furthermore, as described above, the shape in the plane orthogonal to the optical axis of the two link members is formed in a rhombus, and the corner portion in the major axis direction becomes the input end of the driving force, so that the minor axis direction The amount of movement of the lens unit can be increased even when the shape memory alloy actuator expands and contracts by the same length as compared with the case where the corner portion of the lens becomes the input end, The moment applied to the outer side can be reduced, and when the shape memory alloy actuator is contracted, the corners in the minor axis direction of the two link members are separated from each other in the optical axis direction. Further, it is possible to suppress the warp of the arm and to prevent the lens unit from falling off from the corner portion in the short diameter direction.

また、本発明のレンズ駆動機構では、前記リンク部材は板状に形成され、かつ前記短径方向の隅角部は幅が周囲に比べて狭く形成されていることを特徴とする。   In the lens driving mechanism of the present invention, the link member is formed in a plate shape, and the corner portion in the minor axis direction is formed narrower than the surroundings.

上記の構成によれば、前記リンク部材は板状に形成されることで、局所的な応力の集中を抑えることができる。しかしながら、アームが厚み方向に全体的に撓み易くなり過ぎ、前記形状記憶合金アクチュエータが緊縮した際の前記短径方向の隅角部間の離反変位量が少なくなる可能性がある。そこで、前記短径方向の隅角部に、前記短径方向に、切れ込みを入れたり、スリット形成するなどして、幅を周囲に比べて狭く形成することで、該短径方向の隅角部は一層折れ曲がり易くなり、前記アームの撓みを抑えることができる。   According to said structure, the said link member can suppress local stress concentration by being formed in plate shape. However, there is a possibility that the arm becomes too easy to bend in the thickness direction as a whole, and the amount of separation displacement between the corner portions in the minor axis direction when the shape memory alloy actuator is contracted may be reduced. Therefore, by forming a notch or slit in the corner portion in the minor axis direction and forming a width narrower than the surroundings, the corner portion in the minor axis direction is formed. Becomes easier to bend, and the bending of the arm can be suppressed.

こうして、アームおよびその連結点である隅角部への局所的な応力の集中を抑えつつ、アームの撓みを抑えて2枚のリンク部材の短径方向の隅角部間を最大限離反させるようにでき、前記形状記憶合金アクチュエータの駆動力を有効に利用することもできる。   In this way, while suppressing local stress concentration on the arm and the corner that is the connection point thereof, the bending of the arm is suppressed and the corners in the minor axis direction of the two link members are separated as much as possible. The driving force of the shape memory alloy actuator can also be used effectively.

さらにまた、本発明のレンズ駆動機構では、前記短径方向の隅角部において幅が周囲に比べて狭く形成されている部位は、短径方向に形成される切れ込みまたはスリットから成り、前記一方のリンク部材において短径方向の隅角部上に搭載されるレンズユニットの懸架片と、他方のリンク部材において短径方向の隅角部が当接する基台の当接部との少なくとも一方には、前記切れ込みまたはスリットに嵌り込む凸部が形成されていることを特徴とする。   Furthermore, in the lens driving mechanism of the present invention, the portion where the width is narrower than the surroundings in the corner portion in the minor axis direction is formed by a notch or slit formed in the minor axis direction, At least one of the suspension piece of the lens unit mounted on the corner portion of the minor axis direction in the link member and the contact portion of the base on which the corner portion of the minor axis direction contacts the other link member, Protrusions that fit into the notches or slits are formed.

上記の構成によれば、前述のように線状に形成される形状記憶合金アクチュエータがレンズユニットの周方向に伸縮しても、前記短径方向の隅角部に形成されている切れ込みまたはスリットに、レンズユニットの懸架片と基台の当接部との少なくとも一方に形成されている凸部が嵌り込んでいることで、リンク部材の回転を阻止することができる。   According to the above configuration, even if the shape memory alloy actuator formed linearly as described above expands and contracts in the circumferential direction of the lens unit, the slit or slit formed in the corner portion in the minor axis direction Since the convex portion formed on at least one of the suspension piece of the lens unit and the contact portion of the base is fitted, the rotation of the link member can be prevented.

また、本発明の撮像装置は、前記のレンズ駆動機構と、前記レンズユニットの像面側に配置される撮像素子と、前記レンズ駆動機構の動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus comprising: the lens driving mechanism; an imaging element disposed on an image plane side of the lens unit; and a control unit that controls the operation of the lens driving mechanism. .

上記の構成によれば、線状の形状記憶合金アクチュエータを使用して、小型軽量化を達成しつつ、レンズユニットの光軸方向への大きな変位量を得ることができるとともに、駆動手段を構成するアームの反りを抑えて、レンズユニットを脱落しにくくすることができる撮像装置を実現することができる。   According to the above configuration, the linear shape memory alloy actuator can be used to achieve a small displacement and a large amount of displacement in the optical axis direction of the lens unit while at the same time, and the drive means is configured. It is possible to realize an imaging apparatus that can suppress the warp of the arm and make it difficult for the lens unit to fall off.

本発明のレンズ駆動機構は、以上のように、駆動手段がレンズユニットの外方側から駆動力を与えることで該レンズユニットを光軸方向に移動させ、フォーカス調整やズーム調整を実現するレンズ駆動機構において、前記駆動手段を、4本のアームが前記レンズユニットを内部に収納するように菱形に連結されて成る2枚のリンク部材と、前記2枚のリンク部材における長径方向の隅角部間を相互に接合する接合手段と、前記リンク部材の長径方向の隅角部間に巻掛けられる線状の形状記憶合金アクチュエータとを備えて構成し、前記2枚のリンク部材の長径方向の隅角部を駆動力の入力端とし、短径方向の隅角部を駆動力の出力端として、前記線状の形状記憶合金アクチュエータが緊縮/弛緩することで前記2枚のリンク部材にパンタグラフ状の拡縮変位を行わせ、一方のリンク部材の短径方向の隅角部間に懸架されたレンズユニットを前記光軸方向に移動させる。   As described above, the lens driving mechanism of the present invention moves the lens unit in the optical axis direction by applying a driving force from the outer side of the lens unit, and realizes focus adjustment and zoom adjustment. In the mechanism, the drive means includes two link members that are connected in a diamond shape so that four arms accommodate the lens unit therein, and the corners in the major axis direction of the two link members. And a linear shape memory alloy actuator wound between corner portions in the major axis direction of the link member, and a corner angle in the major axis direction of the two link members. The linear shape memory alloy actuator contracts / relaxes with the corners in the minor axis direction as the driving force output ends and the linear shape memory alloy actuator contracts / relaxes. To perform the Jo of the expansion displacement causes the lens unit which is suspended between the corners of the minor axis of one link member is moved in the optical axis direction.

それゆえ、線状の形状記憶合金アクチュエータを使用して、小型軽量化を達成しつつ、レンズユニットの前記光軸方向への大きな変位量を得ることができる。また、2枚のリンク部材の光軸とは直交方向の面での形状が菱形に形成されることで、各隅角部は直角では無くなり、短径方向ではレンズユニットの周囲に前記線状の形状記憶合金アクチュエータをかしめるためのスペースを確保することができ、温度によって記憶が消えてしまうために半田が使用できなくても、また線径が細い割に発生するテンションが高いために接着剤が使用できなくても、線状の形状記憶合金アクチュエータを使用して、上述のように駆動手段を構成することができる。さらにまた、前記のように2枚のリンク部材の光軸とは直交方向の面での形状が菱形に形成され、長径方向の隅角部が駆動力の入力端となることで、短径方向の隅角部が入力端となった場合よりも、前記形状記憶合金アクチュエータが同じ長さだけ伸縮しても、レンズユニットの移動量を大きくすることができるとともに、アームに対して(短径方向の)外方側に加わるモーメントを小さくすることができ、形状記憶合金アクチュエータが緊縮した際に前記2枚のリンク部材の短径方向の隅角部間が光軸方向に相互に離反変位するにあたって、アームの反りを抑えて、レンズユニットが前記短径方向の隅角部から脱落しにくくすることができる。   Therefore, it is possible to obtain a large displacement amount of the lens unit in the optical axis direction while achieving a reduction in size and weight by using a linear shape memory alloy actuator. In addition, since the shape in the direction orthogonal to the optical axis of the two link members is formed in a rhombus, each corner is not a right angle, and in the minor axis direction, the linear shape is formed around the lens unit. Space for caulking the shape memory alloy actuator can be secured, and memory disappears due to temperature, so even if solder can not be used, and because the tension generated in the thin wire diameter is high, the adhesive Even if this is not possible, the drive means can be configured as described above using a linear shape memory alloy actuator. Furthermore, as described above, the shape in the plane orthogonal to the optical axis of the two link members is formed in a rhombus, and the corner portion in the major axis direction becomes the input end of the driving force, so that the minor axis direction The amount of movement of the lens unit can be increased even when the shape memory alloy actuator expands and contracts by the same length as compared with the case where the corner portion of the lens becomes the input end, The moment applied to the outer side can be reduced, and when the shape memory alloy actuator is contracted, the corners in the minor axis direction of the two link members are separated from each other in the optical axis direction. Further, it is possible to suppress the warp of the arm and to prevent the lens unit from falling off from the corner portion in the short diameter direction.

[実施の形態1]
図1は本発明の実施の一形態に係るレンズ駆動機構であるレンズ駆動モジュール1を含む撮像装置2の主要構成部材を示す斜視図であり、図2はその分解斜視図であり、図3はその縦断面図である。このレンズ駆動モジュール1は、大略的に、レンズユニット10と、このレンズユニット10を光軸AX方向に移動させる駆動手段としてのリンク部材21,22およびSMAアクチュエータ30と、前記レンズユニット10を保持するばね部材41,42と、バイアスばね43とを備えて構成される。前記レンズユニット10の像面側には、被写体光像を光電変換する撮像素子3が配置されている。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a perspective view showing main components of an imaging apparatus 2 including a lens drive module 1 which is a lens drive mechanism according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view thereof, and FIG. It is the longitudinal cross-sectional view. The lens driving module 1 generally holds the lens unit 10, link members 21 and 22 and SMA actuators 30 as driving means for moving the lens unit 10 in the optical axis AX direction, and the lens unit 10. Spring members 41 and 42 and a bias spring 43 are provided. On the image plane side of the lens unit 10, an image sensor 3 for photoelectrically converting a subject light image is disposed.

前記ばね部材41,42は、前記レンズユニット10を光軸AX方向とは交差する方向への移動を阻止しつつ、光軸AX方向への移動を許容するように、固定位置である上側基台51および下側基台52との間に、前後一対で設けられている。前記バイアスばね43は、後述するSMAアクチュエータ30の高温時における過剰な緊縮によるレンズユニット10の飛び出しを防止するとともに、前記SMAアクチュエータ30が反応する温度が加わっているテンションによって異なるので、所定の電流による一定温度の発熱で所定量緊縮するように、図示しない前面パネルなどとの間に介在されている。   The spring members 41 and 42 are upper bases that are fixed positions so as to allow the lens unit 10 to move in the optical axis AX direction while preventing the lens unit 10 from moving in the direction intersecting the optical axis AX direction. 51 and a lower base 52 are provided in a pair of front and rear. The bias spring 43 prevents the lens unit 10 from popping out due to excessive contraction at a high temperature of the SMA actuator 30, which will be described later, and differs depending on the tension to which the temperature at which the SMA actuator 30 reacts is applied. It is interposed between a front panel and the like (not shown) so as to contract by a predetermined amount due to heat generation at a constant temperature.

前記レンズユニット10は、図2で示すように、撮影レンズ11が嵌め込まれた玉枠12と、大略的に円筒型を呈し、前記玉枠12がその前面側にねじ込まれることで、任意の撮影レンズ11を取付け可能となっている鏡筒13とを備えて構成される。前記玉枠12は、切欠14が工具などで把持され、その外周面に刻設された外ねじが前記鏡筒13の内周面に刻設された内ねじにねじ込まれることで取付けられる。前記撮影レンズ11は、対物レンズ、フォーカスレンズ、ズームレンズ等を有し、撮像素子3に対する被写体像の結像光学系を構成している。   As shown in FIG. 2, the lens unit 10 has a lens frame 12 in which a photographic lens 11 is fitted, and a generally cylindrical shape. And a lens barrel 13 to which the lens 11 can be attached. The ball frame 12 is attached by holding a notch 14 with a tool or the like and screwing an external screw engraved on the outer peripheral surface of the notch 14 into an inner screw engraved on the inner peripheral surface of the lens barrel 13. The photographing lens 11 includes an objective lens, a focus lens, a zoom lens, and the like, and constitutes an imaging optical system for subject images with respect to the image sensor 3.

前記鏡筒13の前端側において、一直径線上の位置からは、半径方向外方側に延びる一対の懸架片15が形成されており、この懸架片15によって、レンズユニット10は、リンク部材21と係合(支持)されている。前記鏡筒13の後端側では、前記懸架片15が形成された直径線と直交する直径線上の位置に、前記光軸AX方向に延びる一対の案内凸条16が形成される。   On the front end side of the lens barrel 13, a pair of suspension pieces 15 extending outward in the radial direction are formed from a position on one diameter line. With the suspension pieces 15, the lens unit 10 is connected to the link member 21. Engaged (supported). On the rear end side of the lens barrel 13, a pair of guide ridges 16 extending in the optical axis AX direction are formed at positions on the diameter line orthogonal to the diameter line on which the suspension piece 15 is formed.

前記リンク部材21,22は、4本のアーム21a,21b,21c,21d;22a,22b,22c,22dが、前記レンズユニット10を内部に収納するように、連結片21e,21f;22e,22fによって菱形に連結されて成る。これらのリンク部材21,22の構成材料としては特に限定はなく、駆動力を伝達できる強度を有する一方で、前記各アーム21a,21b;21c,21d;22a,22b;22c,22dと連結片21e;21f;22e;22fとの接合部およびアーム21a,21c;21b,21d;22a,22c;22b,22d同士の接合部が、弾性変形して節の機能を果たしうる部材であればよい。たとえば、金属薄板や弾性高分子シートを切り抜き、折り曲げ形成して作成することができる。特に、前記節での弾性変形による力の損失が小さくなるように曲げ弾性率が小さく、また弾性変形により破断し難いよう曲げ強さが大きく、さらに耐熱性に優れる樹脂材料が望ましい。このような樹脂材料としては、ポリカーボネートやポリエチレンテレフタレートを使用することができる。これらの樹脂材料を使用した場合にはまた、SMAアクチュエータ30との接触に対して、該リンク部材21,22による電気的な短絡や、熱逃避を考慮しなくてよくなる。   The link members 21 and 22 are connected pieces 21e, 21f; 22e, 22f so that the four arms 21a, 21b, 21c, 21d; 22a, 22b, 22c, 22d accommodate the lens unit 10 therein. It is connected to the rhombus. The material of the link members 21 and 22 is not particularly limited, and has the strength capable of transmitting the driving force, while the arms 21a, 21b; 21c, 21d; 22a, 22b; 22c, 22d and the connecting piece 21e. 21f; 22e; 22f; and the joints between arms 21a, 21c; 21b, 21d; 22a, 22c; 22b, 22d may be members that can elastically deform and serve as a node. For example, a thin metal plate or an elastic polymer sheet can be cut out and formed by bending. In particular, a resin material having a low bending elastic modulus so that the loss of force due to elastic deformation at the node is small, a high bending strength so that it is difficult to break due to elastic deformation, and excellent heat resistance is desirable. As such a resin material, polycarbonate or polyethylene terephthalate can be used. When these resin materials are used, it is not necessary to consider an electrical short circuit or heat escape by the link members 21 and 22 with respect to the contact with the SMA actuator 30.

これらのリンク部材21,22は、長径方向の隅角部である連結片21e,21f;22e,22f間が、接合手段であるピン23によって相互に接合されるとともに、そのピン23に前記SMAアクチュエータ30が巻掛けられて、光軸AXと直交する方向の駆動力の入力が与えられる変位入力部となる。前記の変位入力部に与えられた駆動力に基づいて、リンク部材21,22は、図3で示すように、長径方向の断面でパンタグラフ式の動作を行い、短径方向の隅角部であるアーム21a,21c;21b,21d;22a,22c;22b,22dの連結点21g,21h;22g,22hが、光軸AX方向に移動する変位出力部となる。一方のリンク部材21の連結点21g,21hには、前記レンズユニット10の懸架片15が搭載され、他方のリンク部材21の連結点22g,22hは、中間基台53上に搭載される。   The link members 21 and 22 are connected to each other by connecting pins 21e and 21f; 22e and 22f, which are corner portions in the major axis direction, by pins 23 which are connecting means, and the SMA actuator is connected to the pins 23. 30 is wound to form a displacement input unit to which an input of driving force in a direction orthogonal to the optical axis AX is given. Based on the driving force applied to the displacement input portion, the link members 21 and 22 are pantograph-like operations in the cross section in the long diameter direction, as shown in FIG. 3, and are corner portions in the short diameter direction. The connecting points 21g, 21h; 22g, 22h of the arms 21a, 21c; 21b, 21d; 22a, 22c; 22b, 22d serve as displacement output units that move in the optical axis AX direction. The suspension piece 15 of the lens unit 10 is mounted on the connection points 21 g and 21 h of the one link member 21, and the connection points 22 g and 22 h of the other link member 21 are mounted on the intermediate base 53.

前記連結点21g,21h;22g,22hには、内方側から切欠き21i,22iが形成されている。これらの切欠き21i,22iに代えて、前記短径方向に延びるスリットなどが形成されてもよい。前記リンク部材21の切欠き21iには、前記懸架片15に形成された突起15aが嵌り込み、レンズユニット10の長径方向のずれが阻止されている。なお、前記切欠き21iが外方側から内方側へ形成された場合、およびスリットの場合には、このレンズユニット10の脱落を確実に防止することができる。同様に、前記リンク部材22の切欠き22iには、中間基台53に形成された突起53aが嵌り込み、該リンク部材22の前記長径方向のずれが阻止されている。   Notches 21i and 22i are formed in the connecting points 21g and 21h; 22g and 22h from the inner side. Instead of these notches 21i and 22i, a slit or the like extending in the minor axis direction may be formed. A protrusion 15 a formed on the suspension piece 15 is fitted into the notch 21 i of the link member 21 to prevent the lens unit 10 from shifting in the major axis direction. In the case where the notch 21i is formed from the outer side to the inner side, and in the case of a slit, the lens unit 10 can be reliably prevented from falling off. Similarly, a protrusion 53a formed on the intermediate base 53 is fitted into the notch 22i of the link member 22, and the displacement of the link member 22 in the major axis direction is prevented.

前記SMAアクチュエータ30は、たとえばNi−Ti合金等の形状記憶合金(SMA)ワイヤ(一本の線状体)から成る線アクチュエータである。このSMAアクチュエータ30は、低温で弾性係数が低い状態(マルテンサイト相)において所定の張力を与えられることで伸長し、この伸長状態において熱が与えられると相変態して弾性係数が高い状態(オーステナイト相;母相)に移行し、伸長状態から元の長さに戻る(形状回復する)という性質を有している。   The SMA actuator 30 is a line actuator made of a shape memory alloy (SMA) wire (single linear body) such as a Ni-Ti alloy. The SMA actuator 30 expands when given a predetermined tension at a low temperature and a low elastic modulus (martensite phase). When heat is applied in this extended state, the SMA actuator 30 undergoes phase transformation and a high elastic modulus (austenite). Phase (matrix) and return to its original length (recover shape) from the stretched state.

本実施形態では、SMAアクチュエータ30を通電加熱することで、上述の相変態を行わせる構成が採用されている。すなわち、SMAアクチュエータ30は所定の抵抗値を有する導体であることから、当該SMAアクチュエータ30自身に通電することでジュール熱を発生させ、該ジュール熱に基づく自己発熱によりマルテンサイト相からオーステナイト相へ変態させる構成とされている。このため、SMAアクチュエータ30の両端は、通電加熱用の電極となる後述のかしめ金具31a,32aでかしめ固定される。   In this embodiment, the structure which performs the above-mentioned phase transformation by energizing and heating the SMA actuator 30 is employ | adopted. That is, since the SMA actuator 30 is a conductor having a predetermined resistance value, Joule heat is generated by energizing the SMA actuator 30 itself, and transformation from the martensite phase to the austenite phase is performed by self-heating based on the Joule heat. It is supposed to be configured. For this reason, both ends of the SMA actuator 30 are caulked and fixed by caulking fittings 31a and 32a, which will be described later, serving as electrodes for energization heating.

図4は、前記2枚のリンク部材21,22の接合部付近を拡大して示す断面図である。この図4は、連結片21f,22f間の構造を示しているが、連結片21e,22e間についても同様の構造とされる。これらの連結片21e,21f;22e,22fには、絞りによって凹所21j,22jが形成されており、一方のリンク部材21については、その凹所21jの底面に打抜きによって孔21kが形成されている。そして、前記ピン23は、孔21kを挿通した後、頭部23aと孔21kの周縁部とが、レーザ、超音波、ヒータなどを用いて熱溶着された後、前記孔21kを挿通したピン23の先端23bが前記凹所22jの底面22kと接着や熱溶着されることで、前記リンク部材21とリンク部材2とが前記パンタグラフ状に組立てられる。このとき、前記連結片21e,21fと前記連結片22e,22fとは、相互に平行で、たとえば0.4〜0.5mmの間隔を隔てて配置される。   FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the joint between the two link members 21 and 22. Although FIG. 4 shows the structure between the connecting pieces 21f and 22f, the same structure is also applied between the connecting pieces 21e and 22e. In these connecting pieces 21e, 21f; 22e, 22f, recesses 21j, 22j are formed by a diaphragm, and one link member 21 has a hole 21k formed by punching in the bottom surface of the recess 21j. Yes. The pin 23 is inserted through the hole 21k, and then the head 23a and the peripheral portion of the hole 21k are heat welded using a laser, an ultrasonic wave, a heater, or the like, and then inserted through the hole 21k. The link member 21 and the link member 2 are assembled into the pantograph shape by bonding or heat-welding the tip 23b to the bottom surface 22k of the recess 22j. At this time, the connecting pieces 21e, 21f and the connecting pieces 22e, 22f are parallel to each other, for example, with an interval of 0.4 to 0.5 mm.

こうして組立てられたリンク部材21,22は、前記突起53aが切欠き22iに嵌り込むように前記中間基台53に搭載される。このとき、中間基台53には、図5で示すように、前記上側基台51を搭載支持する複数の支柱54、前記SMAアクチュエータ30の両端を張架する支柱31,32および中点を支持する支柱33が立設されている。支柱31から連結片21e,22e側のピン23、支柱33、連結片21f,22f側のピン23を経由して支柱32に前記SMAアクチュエータ30が巻掛けられるので、支柱31〜33は、前記菱形の短径方向の位置に立設されることになる。   The link members 21 and 22 assembled in this way are mounted on the intermediate base 53 so that the projection 53a fits into the notch 22i. At this time, as shown in FIG. 5, the intermediate base 53 supports a plurality of supports 54 for mounting and supporting the upper base 51, supports 31 and 32 for stretching both ends of the SMA actuator 30, and a midpoint. A supporting column 33 is erected. Since the SMA actuator 30 is wound around the column 32 from the column 31 via the pin 23 on the connection piece 21e, 22e side, the column 33, and the pin 23 on the connection piece 21f, 22f side, the column 31-33 has the rhombus shape. It is erected at a position in the minor axis direction.

その後、前記レンズユニット10に代えて、前記中間基台53に形成された孔53bには、治具が嵌め込まれ、前記リンク部材21,22を、切欠き21i,22iの位置において、所定の状態で(前記パンタグラフの高さが一定の高さとなるように)支持して、前記SMAアクチュエータ30が前記の経路で掛け渡され、両端の支柱31,32の先端の前記かしめ金具31a,32aがかしめられることで、前記SMAアクチュエータ30が一定の長さおよび張力で張架される。   Thereafter, instead of the lens unit 10, a jig is fitted into the hole 53b formed in the intermediate base 53, and the link members 21 and 22 are placed in a predetermined state at the positions of the notches 21i and 22i. (So that the height of the pantograph becomes a constant height), the SMA actuator 30 is spanned along the path, and the caulking brackets 31a, 32a at the ends of the columns 31, 32 at both ends are caulked. As a result, the SMA actuator 30 is stretched with a certain length and tension.

続いて、前記中間基台53から前記治具が取外され、後述するようなばね部材42および撮像素子3が取付けられた下側基台52が取付けられる。その後、前記バイアスばね43が取付けられたレンズユニット10が前記孔53aに挿入され、後端部がばね部材42と接着される。   Subsequently, the jig is removed from the intermediate base 53, and a lower base 52 to which a spring member 42 and an image pickup device 3 as described later are attached is attached. Thereafter, the lens unit 10 to which the bias spring 43 is attached is inserted into the hole 53a, and the rear end portion is bonded to the spring member 42.

続いて、前記ばね部材41が取付けられた上側基台51が支柱54上に取付けられ、レンズユニット10の前端部がばね部材41と接着されることで、レンズ駆動モジュール1が完成する。前記上側基台51には、たとえば図6で示すように、前記レンズユニット10が遊挿する孔51aと、それに連なり、前記懸架片15が遊挿する孔51bとが形成されている。   Subsequently, the upper base 51 to which the spring member 41 is attached is attached on the column 54, and the front end portion of the lens unit 10 is bonded to the spring member 41, whereby the lens driving module 1 is completed. For example, as shown in FIG. 6, the upper base 51 is formed with a hole 51 a into which the lens unit 10 is loosely inserted and a hole 51 b which is connected to the hole 51 b and into which the suspension piece 15 is loosely inserted.

前記図5および図3を参照して、前記中間基台53は、前記レンズユニット10に必要な長さと、前記リンク部材21,22による前述のようなパンタグラフ動作のストロークとの差を解消するために、撮像素子3を搭載する下側基台52上に適宜設けられる。本実施の形態では、この中間基台53が設けられることを利用して、前述の図2でも示すように、レンズユニット10の鏡筒13の後端側に前記光軸AX方向に延びる一対の案内凸条16が形成されており、これに対応して、この中間基台53には、レンズユニット10の投影面側の一部分である前記鏡筒13の後端側が沈胴する孔53bに、前記光軸AX方向に延びる一対の案内凹溝53cが形成されている。   Referring to FIGS. 5 and 3, the intermediate base 53 eliminates the difference between the length required for the lens unit 10 and the stroke of the pantograph operation as described above by the link members 21 and 22. Are suitably provided on the lower base 52 on which the image sensor 3 is mounted. In the present embodiment, by utilizing the provision of the intermediate base 53, as shown in FIG. 2 described above, a pair of lenses extending in the optical axis AX direction on the rear end side of the lens barrel 13 of the lens unit 10 is provided. Guide ridges 16 are formed. Correspondingly, the intermediate base 53 has a hole 53b in which the rear end side of the lens barrel 13, which is a part of the projection surface side of the lens unit 10, is retracted. A pair of guide concave grooves 53c extending in the direction of the optical axis AX is formed.

これによって、レンズ部分である玉枠12が筒体である鏡筒13の前面側に前述のようにねじ込まれる際に、該鏡筒13の光軸AX回りの回転が阻止され、レンズユニット10を懸架するばね部材41,42の弾性変形の範囲に抑えることができ、共通の駆動機構を使用して任意の撮影レンズ11を取付け可能となり、撮影レンズ11に対する汎用性を向上することができる。また、耐衝撃性を向上することもできる。さらにまた、ばね部材41,42を、従来より柔らかくしてストロークを向上したり、小型化したりすることもできる。また、前記案内凸条16および案内凹溝53cは、レンズユニット10において、前記懸架片15が形成された直径線、すなわち菱形の短径方向と直交する直径線、したがって長径方向の直径線上の位置に設けられるので、該レンズユニット10に近接した部分に比較的容易に、そのスペースを確保することができる。さらにまた、前記案内凸条16および案内凹溝53cは、レンズユニット10の重心を挟んで対称位置に一対で設けられるので、その案内凸条16と案内凹溝53cとの嵌め合いに対して、レンズユニット10を光軸AXから傾かないように、安定して移動させることができる。   As a result, when the lens frame 12 which is a lens portion is screwed into the front side of the lens barrel 13 which is a cylindrical body as described above, rotation of the lens barrel 13 around the optical axis AX is prevented, and the lens unit 10 is The range of elastic deformation of the suspended spring members 41 and 42 can be suppressed, and any photographing lens 11 can be attached using a common drive mechanism, so that versatility with respect to the photographing lens 11 can be improved. Moreover, impact resistance can also be improved. Furthermore, the spring members 41 and 42 can be made softer than before to improve the stroke or can be miniaturized. Further, the guide ridges 16 and the guide grooves 53c are positioned in the lens unit 10 on the diameter line on which the suspension piece 15 is formed, that is, the diameter line orthogonal to the rhombic minor axis direction, and thus the diameter line in the major axis direction. Therefore, the space can be secured relatively easily in a portion close to the lens unit 10. Furthermore, since the guide ridge 16 and the guide groove 53c are provided in a pair at symmetrical positions with the center of gravity of the lens unit 10 interposed therebetween, the fitting between the guide ridge 16 and the guide groove 53c is as follows. The lens unit 10 can be stably moved so as not to tilt from the optical axis AX.

なお、前記のようなレンズユニット10の長さとパンタグラフ動作のストロークとの関係で、前記中間基台53が設けられない場合には、下側基台52から専用の柱を立設し、その柱に案内凹溝53cを形成するようにしてもよい。しかしながら、中間基台53が設けられる場合には、その柱を該中間基台53で兼用することができるとともに、前記孔53bによってレンズユニット10の外周面を案内して、該レンズユニット10を軸心のずれ(並進)なく移動させることができる。また、前記案内凸条16が中間基台53の孔53b内に設けられ、前記案内凹溝53cが鏡筒13に設けられてもよい。   When the intermediate base 53 is not provided due to the relationship between the length of the lens unit 10 and the stroke of the pantograph operation as described above, a dedicated pillar is erected from the lower base 52 and the pillar is Alternatively, the guide groove 53c may be formed. However, when the intermediate base 53 is provided, the pillar can be used also by the intermediate base 53, and the outer peripheral surface of the lens unit 10 is guided by the hole 53b so that the lens unit 10 can be pivoted. It can be moved without misalignment (translation). Further, the guide protrusion 16 may be provided in the hole 53 b of the intermediate base 53, and the guide groove 53 c may be provided in the lens barrel 13.

また、前記ばね部材41,42は、図7および図8で示すように構成されている。図7はばね部材41に前記バイアスばね43による付勢力が印加されていない状態の斜視図であり、図8はその平面図である。これらの図7および図8では、ばね部材41について説明するが、ばね部材42についても同様に構成される。このばね部材41は、前記レンズユニット10を内包するように環状に形成され、周方向に180°間隔を開けた対向位置41aが前記上側基台51(ばね部材41)または下側基台52(ばね部材42)の固定位置に固定される第1の環状部41bと、前記第1の環状部41bに沿って形成される第2の環状部41cと、前記第1の環状部41bにおける前記位置41a間の中点41dを前記第2の環状部41cに連結する連結片41eと、前記第2の環状部41cにおける前記連結片41e間の中点41fから延び、前記レンズユニット10を懸架する懸架片41gとを備えて構成される。   The spring members 41 and 42 are configured as shown in FIGS. FIG. 7 is a perspective view showing a state in which the biasing force by the bias spring 43 is not applied to the spring member 41, and FIG. 8 is a plan view thereof. 7 and 8, the spring member 41 will be described, but the spring member 42 is similarly configured. The spring member 41 is formed in an annular shape so as to contain the lens unit 10, and the opposed position 41 a spaced apart by 180 ° in the circumferential direction is the upper base 51 (spring member 41) or the lower base 52 ( A first annular portion 41b fixed at a fixed position of the spring member 42), a second annular portion 41c formed along the first annular portion 41b, and the position in the first annular portion 41b. A connecting piece 41e for connecting a midpoint 41d between 41a to the second annular portion 41c, and a suspension for extending the lens unit 10 extending from a midpoint 41f between the connecting pieces 41e in the second annular portion 41c. And 41 g.

すなわち、前記ばね部材41は、前記レンズユニット10を内包する2つの環状部41b,41cが連結片41eによって連結され、第2の環状部41cの2点41fから懸架片41gが延設されてレンズユニット10を懸架するようになっており、各部の位置関係としては、第1の環状部41bにおいては周方向に180°間隔を開けた対向位置41aが前記固定位置に固定され、前記連結片41eはその第1の環状部41bにおける固定位置(41a)間の中点41dに設けられ、前記第2の環状部41cにおいては前記連結片41e間の中点41fから前記懸架片41gが延設される。したがって、連結片41eと懸架片41gとは、周上で同じ角度位置に位置することになり、1つの懸架片41gは、固定位置(41a)から相互に略反対方向に延びる第1の環状部41bから連結片41eで折返され、前記固定位置(41a)側に戻ってきた第2の環状部41cから成る一対のばね部材で支持されることになる。   That is, in the spring member 41, two annular portions 41b and 41c containing the lens unit 10 are connected by a connecting piece 41e, and a suspension piece 41g is extended from two points 41f of the second annular portion 41c. The unit 10 is suspended, and the positional relationship between the respective parts is that the first annular portion 41b is fixed at the fixed position at the opposed position 41a spaced apart by 180 ° in the circumferential direction, and the connecting piece 41e. Is provided at a midpoint 41d between the fixed positions (41a) in the first annular portion 41b, and the suspension piece 41g is extended from a midpoint 41f between the connecting pieces 41e in the second annular portion 41c. The Therefore, the connecting piece 41e and the suspension piece 41g are located at the same angular position on the circumference, and one suspension piece 41g is a first annular portion extending in a substantially opposite direction from the fixed position (41a). It will be supported by a pair of spring members which consist of the 2nd annular part 41c which returned from 41b by the connection piece 41e and returned to the said fixed position (41a) side.

これによって、連結片41eと懸架片41gとが近接/離反することで、前記レンズユニット10が光軸AX方向へ移動しても支持可能となり、その光軸AX方向の移動に対するばね部材の伸縮によっても前記レンズユニット10の周方向への回転力は発生せず、前記レンズユニット10を常に光軸AXと平行に、かつ軸心のずれなく移動させることができる。そして、通常このような長いストロークの板ばね部材の場合、耐衝撃性を向上するためには、板厚を厚く、または板幅を広く形成する必要があるのに対して、前述のように鏡筒13の後端側が中間基台53の孔53bに嵌り込むことで前記レンズユニット10の並進が抑えられており、さらに案内凸条16が案内凹溝53cに嵌り込むことで前記レンズユニット10の周方向への回転が阻止されているので、耐衝撃性は確保されており、前記のように板厚を厚くしたり板幅を広くしたりする必要もない。   As a result, the connecting piece 41e and the suspension piece 41g approach / separate, so that the lens unit 10 can be supported even if it moves in the optical axis AX direction. However, no rotational force in the circumferential direction of the lens unit 10 is generated, and the lens unit 10 can always be moved in parallel with the optical axis AX and without misalignment of the axis. In general, in the case of a plate spring member having such a long stroke, in order to improve the impact resistance, it is necessary to increase the plate thickness or the plate width. The translation of the lens unit 10 is suppressed by fitting the rear end side of the tube 13 into the hole 53b of the intermediate base 53, and the guide protrusion 16 is fitted into the guide groove 53c. Since rotation in the circumferential direction is prevented, impact resistance is ensured, and it is not necessary to increase the plate thickness or increase the plate width as described above.

上述の例では、第1の環状部41bおよび第2の環状部41cは矩形に形成されているけれども、円形などの環状であればよい。しかしながら、矩形であれば、矩形の基台51,52上のスペースを最大限利用して、ばねのストロークを稼ぐことができる。   In the above example, the first annular portion 41b and the second annular portion 41c are formed in a rectangular shape, but may be in a circular shape or the like. However, if it is a rectangle, the space on the rectangular bases 51 and 52 can be utilized to the maximum, and the spring stroke can be earned.

前記バイアスばね43は、SMAアクチュエータ30の動作(緊縮)によってレンズユニット10が移動される方向とは逆方向に該レンズユニット10を付勢するものであり、前記玉枠12の周縁サイズと略合致した径の圧縮コイルバネから成り、その玉枠12の頂面に一端側(下端側)が当接されている。なお、バイアスばね43の他端側(上端側)は、たとえば携帯電話機のハウジング内面等に当接されることとなる。   The bias spring 43 urges the lens unit 10 in a direction opposite to the direction in which the lens unit 10 is moved by the operation (constriction) of the SMA actuator 30 and substantially matches the peripheral size of the lens frame 12. The one end side (the lower end side) is in contact with the top surface of the ball frame 12. The other end side (upper end side) of the bias spring 43 comes into contact with, for example, the inner surface of the housing of the mobile phone.

このバイアスばね43の力量は、前記SMAアクチュエータ30による駆動力よりも弱いものとされる。すなわち、SMAアクチュエータ30が動作していないときは、レンズユニット10は下側基台52に向けて(図3の下方)押圧され、前述のようにSMAアクチュエータ30に一定のテンションを与えており、SMAアクチュエータ30が動作すると、バイアスばね43の押圧力に抗してレンズユニット10は反対方向(図3の上方)に移動される。換言すると、バイアスばね43は、SMAアクチュエータ30の動作が終了した後に、レンズユニット10をホームポジションに復帰させるバイアス力をレンズユニット10に与えるものである。かかるバイアスばね43を組み付けることで、常時バイアス力がレンズユニット10に与えられることから、SMAアクチュエータ30への通電量を制御することでレンズユニット10をホームポジションに復帰させることができ、駆動制御を容易に行えるようになる。   The amount of force of the bias spring 43 is weaker than the driving force by the SMA actuator 30. That is, when the SMA actuator 30 is not operating, the lens unit 10 is pressed toward the lower base 52 (downward in FIG. 3), and applies a certain tension to the SMA actuator 30 as described above. When the SMA actuator 30 operates, the lens unit 10 is moved in the opposite direction (upward in FIG. 3) against the pressing force of the bias spring 43. In other words, the bias spring 43 provides the lens unit 10 with a bias force for returning the lens unit 10 to the home position after the operation of the SMA actuator 30 is completed. By assembling the bias spring 43, a bias force is always applied to the lens unit 10, so that the lens unit 10 can be returned to the home position by controlling the energization amount to the SMA actuator 30, and drive control can be performed. It becomes easy to do.

前記撮像素子3は、レンズユニット10により結像された被写体の光学像の光量に応じて、R、G、B各成分の画像信号に光電変換して出力するものである。たとえば、この撮像素子3には、CCD(Charge Coupled Device)が2次元状に配置されたエリアセンサの各CCDの表面に、R(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルタが市松模様状に貼り付けられた、いわゆるベイヤー方式と呼ばれる単板式カラーエリアセンサで構成されたものを用いることができる。このようなCCDイメージセンサの他、CMOSイメージセンサやVMISイメージセンサ等も用いることができる。   The image pickup device 3 photoelectrically converts and outputs R, G, and B component image signals in accordance with the amount of light of the optical image of the subject imaged by the lens unit 10. For example, the image sensor 3 has R (red), G (green), and B (blue) color filters on the surface of each CCD of an area sensor in which a CCD (Charge Coupled Device) is two-dimensionally arranged. It is possible to use a single plate type color area sensor which is a so-called Bayer method and is attached in a checkered pattern. In addition to such a CCD image sensor, a CMOS image sensor, a VMIS image sensor, or the like can also be used.

続いて、上述のように構成されるレンズ駆動モジュール1の機械的な動作について説明する。図9は、リンク部材21,22およびSMAアクチュエータ30を抜き出して示す平面図であり、図10はその側面図である。前記図3も併せて参照して、SMAアクチュエータ30の両電極となるかしめ金具31a,32a間に所定の電圧が印加され、通電によりSMAアクチュエータ30が加熱されてオーステナイト相へ変態すると、SMAアクチュエータ30は緊縮力を発生する。この緊縮力は、SMAアクチュエータ30が架け渡されているリンク部材21,22の変位入力部となるピン23に作用する。すなわち、180度相対する外側方向から光軸AXの中心方向へ向かう移動力F1,F2が、前記ピン23間に与えられる。   Next, the mechanical operation of the lens driving module 1 configured as described above will be described. FIG. 9 is a plan view showing the link members 21 and 22 and the SMA actuator 30 extracted, and FIG. 10 is a side view thereof. Referring to FIG. 3 as well, when a predetermined voltage is applied between the caulking fittings 31a and 32a serving as both electrodes of the SMA actuator 30 and the SMA actuator 30 is heated to be transformed to the austenite phase by energization, the SMA actuator 30 Produces an austerity. This contraction force acts on the pin 23 which becomes a displacement input part of the link members 21 and 22 over which the SMA actuator 30 is bridged. That is, the moving forces F1 and F2 from the outer direction opposite to each other by 180 degrees toward the center of the optical axis AX are applied between the pins 23.

この移動力F1,F2を受けてリンク部材21,22は、その高さ寸法が光軸AX方向に拡大するように変形して、前述のようなパンタグラフ式の動作を行う。すなわち、節となる前記アーム21a,21b;21c,21d;22a,22b;22c,22dと連結片21e;21f;22e;22fとの接合部およびアーム21a,21c;21b,21d;22a,22c;22b,22d同士の接合部が、前記移動力F1,F2によって屈曲され、前記連結点21g,22g;21h,22h間の間隔が拡張されるように、リンク部材21,22は変形される。ここで、第2のリンク部材22の連結点22g,22hは中間基台53上に搭載されていることから、変位出力部を構成する第1のリンク部材21の連結点21g,21hだけに、光軸AXに沿って物体側に拡大する移動力F3が発生することとなる。   In response to the moving forces F1 and F2, the link members 21 and 22 are deformed so that the height dimension expands in the direction of the optical axis AX, and performs the pantograph type operation as described above. That is, the joints of the arms 21a, 21b; 21c, 21d; 22a, 22b; 22c, 22b and the connecting pieces 21e; 21f; 22e; 22f and the arms 21a, 21c; 21b, 21d; The link members 21 and 22 are deformed so that the joint portions 22b and 22d are bent by the moving forces F1 and F2 and the distance between the connection points 21g and 22g; 21h and 22h is expanded. Here, since the connection points 22g and 22h of the second link member 22 are mounted on the intermediate base 53, only the connection points 21g and 21h of the first link member 21 constituting the displacement output unit are provided. A moving force F3 that expands toward the object side along the optical axis AX is generated.

かかる移動力F3は、前記連結点21g,21hから懸架片15を介してレンズユニット10に伝達され、レンズユニット10は光軸AX方向に変位される(図3の状態)。このとき、ばね部材41,42の環状部41b,41c(ばね部材42についても同様)は、上方向(物体側)に反り上がり、またバイアスばね43は圧縮された状態となる。   The moving force F3 is transmitted from the connection points 21g and 21h to the lens unit 10 through the suspension piece 15, and the lens unit 10 is displaced in the optical axis AX direction (state shown in FIG. 3). At this time, the annular portions 41b and 41c (the same applies to the spring member 42) of the spring members 41 and 42 warp upward (object side), and the bias spring 43 is in a compressed state.

SMAアクチュエータ30への通電が停止(若しくは電圧が所定値まで低下)され、SMAアクチュエータ30が冷却されてマルテンサイト相に復帰すると、変位入力部となるピン23間に与えられていた移動力F1,F2は消失する。そして、バイアスばね43の付勢力により、レンズユニット10は光軸AX方向に沿ってホームポジションに復帰される。このように、SMAアクチュエータ30への通電ON−OFFによって、レンズユニット10を光軸AX方向に沿って変位させることができる。また、SMAアクチュエータ30への通電電流を制御して移動力F1,F2の力量を調整することで、レンズユニット10の変位量を調整できるようになる。   When energization to the SMA actuator 30 is stopped (or the voltage is reduced to a predetermined value) and the SMA actuator 30 is cooled and returned to the martensite phase, the moving force F1 applied between the pins 23 serving as the displacement input portion F2 disappears. Then, the biasing force of the bias spring 43 returns the lens unit 10 to the home position along the optical axis AX direction. In this way, the lens unit 10 can be displaced along the optical axis AX direction by energizing the SMA actuator 30 on and off. Further, the amount of displacement of the lens unit 10 can be adjusted by controlling the energization current to the SMA actuator 30 to adjust the force of the moving forces F1 and F2.

ここで、本実施の形態では、1本のSMAアクチュエータ30が、支柱31,32を基点として、2つのピン23と、これらのピン23の中間に配置される1つの支柱33とを用いて、リンク部材21,22の外周に沿うように四角形状に架設されている。したがって、SMAアクチュエータ30の全長の中間点がテンションガイドとなる支柱33で支持され、また支柱33と支柱31との中間および支柱33と支柱31との中間に、各々ピン23が位置する関係となっている。   Here, in the present embodiment, one SMA actuator 30 uses two pins 23 and one column 33 arranged between these pins 23 with the columns 31 and 32 as a base point. It is constructed in a quadrangular shape along the outer periphery of the link members 21 and 22. Therefore, the intermediate point of the entire length of the SMA actuator 30 is supported by the support 33 serving as a tension guide, and the pins 23 are positioned between the support 33 and the support 31 and between the support 33 and the support 31. ing.

このため、SMAアクチュエータ30は、支柱33を境とした半分ずつで、同じ変位量の伸縮を行うことから、支柱33による支持部(接触部)でSMAアクチュエータ30の擦れ等は発生しない。同様に、ピン23を境とした半分ずつでも、略同じ変位量の伸縮を行うことから、該ピン23による支持部においてもSMAアクチュエータ30の擦れ等は少ない。したがって、擦れによる力量の損失が最小限に抑制されるとともに、摩擦によるSMAアクチュエータ30の損傷が未然に防止されるものである。また、摺動部やギアの噛み合い部を何ら持たないので部品点数が少なく、ガタ等の発生を回避でき、さらにバックラッシも発生しないため応答性良くスムースに、かつ良好な出力効率でレンズユニット10の駆動を行うことができる。   For this reason, since the SMA actuator 30 expands and contracts by the same amount of displacement at half intervals from the support column 33, the SMA actuator 30 is not rubbed at the support portion (contact portion) by the support column 33. Similarly, the SMA actuator 30 is hardly rubbed even in the support portion by the pin 23 because the expansion and contraction is performed with substantially the same amount of displacement even with each half of the pin 23 as a boundary. Therefore, the loss of power due to rubbing is minimized, and damage to the SMA actuator 30 due to friction is prevented. In addition, since there is no sliding part or gear meshing part, the number of parts is small, the occurrence of backlash and the like can be avoided, and furthermore, backlash does not occur, so the response of the lens unit 10 is smooth with good output efficiency. Drive can be performed.

また、本実施の形態のリンク部材21,22によれば、SMAアクチュエータ30の緊縮による変位が2段階に拡大されて変位出力部に伝達されるようになる。すなわち、上記のようにリンク部材21,22とSMAアクチュエータ30とを組付けることで、実際のSMAアクチュエータ30の緊縮量よりも大きい変位をリンク部材21,22に入力できる(変位拡大機能の1段目)とともに、リンク部材21,22によってさらに変位が拡大(変位拡大機能の2段目)できる。これにより、SMAアクチュエータ30の緊縮量はその全長の数%であるにも拘わらず、大きな変位をレンズユニット10に与えることが可能となる。以下、これら変位拡大機能について詳述する。   Further, according to the link members 21 and 22 of the present embodiment, the displacement due to the contraction of the SMA actuator 30 is enlarged in two stages and transmitted to the displacement output unit. That is, by assembling the link members 21 and 22 and the SMA actuator 30 as described above, a displacement larger than the actual amount of contraction of the SMA actuator 30 can be input to the link members 21 and 22 (one step of the displacement expanding function). In addition, the displacement can be further expanded by the link members 21 and 22 (second stage of the displacement expansion function). Thereby, although the amount of contraction of the SMA actuator 30 is several percent of the total length, a large displacement can be given to the lens unit 10. Hereinafter, these displacement enlargement functions will be described in detail.

[1]変位拡大機能の1段目について
図11は、SMAアクチュエータ30の緊縮変位とリンク部材21,22の変位との関係を示す模式図である。図11(a)に示すように、SMAアクチュエータ30に通電が行われていない初期状態では、SMAアクチュエータ30は図中実線で示す状態となる。一方、通電加熱されると、図中点線で示す緊縮状態30Sとなる。図中の符号P1,P3は、各々ピン23への架設ポイントを示し、符号P2は支柱33への架設ポイントを示している。この場合、SMAアクチュエータ30は、ポイントP2では不動であるが、ポイントP1およびP3においては、片側で距離aずつ変位を入力するようになる。
[1] First Stage of Displacement Enlargement Function FIG. 11 is a schematic diagram showing the relationship between the tight displacement of the SMA actuator 30 and the displacement of the link members 21 and 22. As shown in FIG. 11A, in the initial state where the SMA actuator 30 is not energized, the SMA actuator 30 is in a state indicated by a solid line in the figure. On the other hand, when energized and heated, a contracted state 30S indicated by a dotted line in the figure is obtained. Reference numerals P1 and P3 in the figure indicate installation points to the pins 23, respectively, and reference numeral P2 indicates an installation point to the column 33. In this case, the SMA actuator 30 does not move at the point P2, but at the points P1 and P3, the displacement is input by the distance a on one side.

図11(b)は、ポイントP2を中心として変位入力部であるポイントP1までの距離を半径として描いた円であり、実線円35はSMAアクチュエータ30が緊縮していない状態、点線円35Sは緊縮した状態をそれぞれ示している。この場合、SMAアクチュエータ30の実際の緊縮量は、半径方向に沿う距離d(実線円35と点線円35Sとの半径の差)である。しかし、ポイントP1の移動距離aは、前記距離dよりも大きいものとなっている。すなわち、SMAアクチュエータ30の実際の緊縮量よりも大きい変位が、ポイントP1およびP3において入力できることが理解される。   FIG. 11B is a circle drawn with the distance from the point P2 to the point P1, which is the displacement input unit, as a radius. The solid line circle 35 indicates a state where the SMA actuator 30 is not contracted, and the dotted line circle 35S indicates a contraction. Each state is shown. In this case, the actual amount of contraction of the SMA actuator 30 is a distance d along the radial direction (the difference in radius between the solid line circle 35 and the dotted line circle 35S). However, the moving distance a of the point P1 is larger than the distance d. That is, it is understood that a displacement larger than the actual contraction amount of the SMA actuator 30 can be input at the points P1 and P3.

これは、支柱31からポイントP2に至る中間点であるポイントP1でSMAアクチュエータ30が折り曲げられることで、その緊縮力がSMAアクチュエータ30の架線方向ではなく、折り曲げ角の中心方向(つまり光軸AXの中心方向)に作用することによる。そして、SMAアクチュエータ30の張り角θが小さくなる程、図中に移動距離a’、移動距離a’’と示すように、変位入力量が増大することが理解される。   This is because the SMA actuator 30 is bent at the point P1, which is an intermediate point from the support 31 to the point P2, and the contraction force is not in the overhead direction of the SMA actuator 30, but in the center direction of the bending angle (that is, the optical axis AX). By acting in the center direction). It is understood that the displacement input amount increases as the tension angle θ of the SMA actuator 30 decreases, as indicated by the movement distance a ′ and the movement distance a ″ in the drawing.

[2]変位拡大機能の2段目について
図10に示したようなリンク部材21,22は、図12に示すように、等しい長さrのアーム200を持つ4節のリンク機構とみなすことができる。実線で示すように、アーム200の傾斜角がθである状態において、左右の節に相当する部位(変位入力部であるピン23)から左右方向中心へ向かう入力変位bが与えられると、アーム200が点線200Fで示すように傾斜し、その傾斜角度はθよりも大きいθに変化する。これにより、上下の節には上下方向の外側へ向かう出力変位cが発生する。
[2] Second Stage of Displacement Enlarging Function The link members 21 and 22 as shown in FIG. 10 can be regarded as a four-joint link mechanism having an arm 200 of equal length r as shown in FIG. it can. As indicated by the solid line, when an inclination angle of the arm 200 is θ 0 , when an input displacement b directed from the portion corresponding to the left and right nodes (the pin 23 serving as a displacement input unit) toward the center in the left-right direction is given, 200 tilts as indicated by a dotted line 200F, and the tilt angle changes to θ f larger than θ 0 . As a result, an output displacement c is generated at the upper and lower nodes.

図13(a)〜(c)は、上記入力変位bと出力変位cとの関係を模式的に示す図である。図13(a)は、実線で示すアーム200の初期状態における傾斜角θ11と、点線で示す変位後のアーム200Fの傾斜角θ12との間の傾斜中心角θ13がπ/4である場合を示している。つまり、初期状態におけるアーム200の傾斜角θ11と、変位後のアーム200Fの傾斜角θ12とが、π/4を中心として対象である場合であって、これは次式で表すことができる。 13A to 13C are diagrams schematically showing the relationship between the input displacement b and the output displacement c. 13 (a) is a tilt angle theta 11 in the initial state of the arm 200 indicated by the solid line, tilt center angle theta 13 between the tilt angle theta 12 of the arm 200F after displacement indicated by the dotted line is a [pi / 4 Shows the case. In other words, the tilt angle theta 11 of the arm 200 in the initial state, the inclination angle theta 12 of the arm 200F after displacement, even when a target around the [pi / 4, it can be expressed by the following formula .

θ12−θ13(π/4)=θ13(π/4)−θ11
このように傾斜中心角θ13がπ/4である場合においては、左右の節の変位に対する上下の節の変位は1:1の関係となる。従って、入力変位bと出力変位cとは等しいものとなる。従って、この場合では変位拡大機能を得ることができない。
θ 12 −θ 13 (π / 4) = θ 13 (π / 4) −θ 11
In this case the tilt center angle theta 13 is [pi / 4, the displacement of the upper and lower sections relative to the displacement of the left and right section 1: 1. Therefore, the input displacement b 1 and the output displacement c 1 are equal. Therefore, in this case, the displacement enlargement function cannot be obtained.

これに対し図13(b)は、実線で示すアーム200の初期状態における傾斜角θ21と、点線で示す変位後のアーム200Fの傾斜角θ22との間の傾斜中心角θ23が、π/4よりも小さい場合を示している。この場合、図示するように入力変位bに対して出力変位cは拡大される。すなわち、入力変位b<出力変位cの関係となる。 On the other hand, in FIG. 13B, the inclination central angle θ 23 between the inclination angle θ 21 in the initial state of the arm 200 indicated by the solid line and the inclination angle θ 22 of the arm 200F after the displacement indicated by the dotted line is π The case where it is smaller than / 4 is shown. In this case, output displacement c 2 for the input displacement b 2 as shown is enlarged. That is, the relationship of input displacement b 2 <output displacement c 2 is established.

一方、図13(c)は、実線で示すアーム200の初期状態における傾斜角θ31と、点線で示す変位後のアーム200Fの傾斜角θ32との間の傾斜中心角θ33が、π/4よりも大きい場合を示している。この場合、図示するように入力変位bに対して出力変位cは縮小される。すなわち、入力変位b>出力変位cの関係となる。 On the other hand, FIG. 13C shows that the tilt central angle θ 33 between the tilt angle θ 31 in the initial state of the arm 200 indicated by the solid line and the tilt angle θ 32 of the arm 200F after the displacement indicated by the dotted line is π / The case where it is larger than 4 is shown. In this case, output displacement c 3 to the input displacement b 3 as shown is reduced. That is, the relationship of input displacement b 2 > output displacement c 2 is established.

以上のことから、図13(b)に示したようにリンク部材21,22におけるアーム200の傾斜角を設定することで、当該リンク部材21,22において変位拡大機能を得ることができる。実際の組み付けでは、レンズユニット10のフォーカスやズームで必要となるストロークを考慮し、レンズユニット10がホームポジションにあるときのアーム200の傾斜角(2つの変位入力部を結ぶ線に対する傾斜角)と、最大限移動したときのアーム200の傾斜角との間の傾斜中心角がπ/4以下になるように設定することで、変位拡大機能を得ることができる。   From the above, by setting the inclination angle of the arm 200 in the link members 21 and 22 as shown in FIG. 13B, the displacement expanding function can be obtained in the link members 21 and 22. In actual assembly, considering the stroke required for focusing and zooming of the lens unit 10, the inclination angle of the arm 200 when the lens unit 10 is at the home position (inclination angle with respect to a line connecting the two displacement input portions) and The displacement enlargement function can be obtained by setting the inclination central angle between the inclination angle of the arm 200 when moved to the maximum to be π / 4 or less.

なお、傾斜中心角をより小さくする程、変位拡大機能は一層大きなものとなるが、出力される力量は小さくなる。つまり、レンズユニット10の駆動パワーが減少する。このため傾斜中心角を小さくしすぎることは好ましくなく、パワーと変位量とを考慮して、入力変位bと出力変位cとの比率が、1:1.5〜7程度、好ましくは1:3〜6程度となるように傾斜中心角を選ぶことが望ましい。   Note that the smaller the tilt angle, the greater the displacement expansion function, but the smaller the output force. That is, the driving power of the lens unit 10 decreases. For this reason, it is not preferable to make the inclination center angle too small, and the ratio of the input displacement b to the output displacement c is about 1: 1.5 to 7, preferably 1: 3 in consideration of power and displacement. It is desirable to select the tilt center angle so as to be about ˜6.

以上説明した通り、本実施形態に係るリンク部材21,22によれば、2段階の変位拡大機能を有しており、変位入力部にSMAの変位よりも大きな第1の変位量が与えられた場合に、変位出力部から前記第1の変位量よりも大きい第2の変位量を出力させることができる。これにより、SMAアクチュエータ30の実際の変位よりも2段階大きい変位をレンズユニット10に与えることができる。従って、SMAアクチュエータ30の変位量が少ないものであっても、オートフォーカスや光学式ズームのために必要なレンズ移動量を得ることが可能となる。   As described above, the link members 21 and 22 according to the present embodiment have a two-stage displacement expansion function, and the displacement input unit is given a first displacement amount larger than the displacement of the SMA. In this case, a second displacement amount larger than the first displacement amount can be output from the displacement output unit. Thereby, the lens unit 10 can be given a displacement that is two steps larger than the actual displacement of the SMA actuator 30. Therefore, even if the displacement amount of the SMA actuator 30 is small, it is possible to obtain a lens movement amount necessary for autofocus and optical zoom.

また、上述のような変位拡大機能を得るために、リンク部材21,22が前述のように菱形に形成されることで、図9で示すように各隅角部は直角では無くなり、長径Hと短径Vとは、V/H<1の関係となる。したがって、矩形の基台52,53に対して、短径V方向では、レンズユニット10の周囲に、前記SMAアクチュエータ30をかしめるためのスペースA1を確保することができる。このスペースA1は、たとえばV=10mm、レンズユニット10の外径=6mmに対して、φ=2mm程度である。これによって、温度によって記憶が消えてしまうために半田が使用できなくても、また線径が細い割に、発生するテンションが高いために接着剤が使用できなくても、前記SMAアクチュエータ30を使用して、上述のようにリンク部材21,22を駆動することができる。   Further, in order to obtain the displacement expansion function as described above, the link members 21 and 22 are formed in a diamond shape as described above, so that each corner is not a right angle as shown in FIG. The minor axis V has a relationship of V / H <1. Therefore, a space A1 for caulking the SMA actuator 30 can be secured around the lens unit 10 in the minor axis V direction with respect to the rectangular bases 52 and 53. The space A1 is, for example, about φ = 2 mm with respect to V = 10 mm and the outer diameter of the lens unit 10 = 6 mm. As a result, the SMA actuator 30 is used even if the solder cannot be used because the memory disappears due to temperature, or the adhesive is not usable because the generated tension is high despite the thin wire diameter. Thus, the link members 21 and 22 can be driven as described above.

さらにまた、前記のように2枚のリンク部材21,22の光軸AXとは直交方向の面での形状が菱形に形成され、長径方向の隅角部のピン23が駆動力の入力端となることで、短径方向の隅角部である連結点21g,21h;22g,22h入力端となった場合よりも、先に詳述したように、SMAアクチュエータ30が同じ長さだけ伸縮しても、レンズユニット10の移動量を大きくすることができるとともに、アーム21a,21c;21b,21d;22a,22c;22b,22dに対して(短径方向の)外方側に加わるモーメント(図9において参照符号F4で示すようなめくれるような力)を小さくすることができ、SMAアクチュエータ30が緊縮した際に前記連結点21g,21h;22g,22hが光軸AX方向に相互に離反変位するにあたって、アーム21a,21c;21b,21d;22a,22c;22b,22dの反りを抑えて、レンズユニット10の懸架片15が前記連結点21g,21hから脱落しにくくすることができる。   Furthermore, as described above, the shape of the two link members 21 and 22 in the plane orthogonal to the optical axis AX is formed in a rhombus shape, and the pin 23 at the corner in the major axis direction is the input end of the driving force. As a result, the SMA actuator 30 is expanded and contracted by the same length as described in detail earlier than when the connecting points 21g, 21h; 22g, 22h are input ends which are corners in the minor axis direction. In addition, the amount of movement of the lens unit 10 can be increased, and the moment applied to the arms 21a, 21c; 21b, 21d; 22a, 22c; , And the connecting points 21g, 21h; 22g, 22h are mutually in the direction of the optical axis AX when the SMA actuator 30 is contracted. Order to counter-displaced, arms 21a, 21c; 21b, 21d; 22a, 22c; 22b, suppressing the warp of 22 d, the suspension piece 15 the connection point 21g of the lens unit 10 can be less likely to fall off from 21h.

また、前記リンク部材21,22が板状に形成されることで、アーム21a,21c;21b,21d;22a,22c;22b,22dにリブを設けた場合のように局所的な応力の集中を抑えることができる。しかしながら、アームアーム21a,21c;21b,21d;22a,22c;22b,22dが厚み方向に全体的に撓み易くなり過ぎ、前記SMAアクチュエータ30が緊縮した際の前記連結点21g,21h;22g,22h間の離反変位量が少なくなる可能性がある。そこで、前記連結点21g,21h;22g,22hに切欠き21i,22iを形成して幅を周囲より狭く形成することで、該連結点21g,21h;22g,22hは一層折れ曲がり易くなり、前記アーム21a,21c;21b,21d;22a,22c;22b,22dの撓みを抑えることができる。こうして、アーム21a,21c;21b,21d;22a,22c;22b,22dおよびその連結点である連結片21e,21f;22e,22fへの局所的な応力の集中を抑えつつ、アーム21a,21c;21b,21d;22a,22c;22b,22dの撓みを抑えて2枚のリンク部材21,22の連結点21g,21h;22g,22h間を最大限離反させるようにでき、前記SMAアクチュエータ30の駆動力を有効に利用することもできる。   Further, the link members 21 and 22 are formed in a plate shape, so that local stress concentration can be achieved as in the case where ribs are provided on the arms 21a, 21c; 21b, 21d; 22a, 22c; 22b, 22d. Can be suppressed. However, the arm arms 21a, 21c; 21b, 21d; 22a, 22c; 22b, 22d are too easy to bend in the thickness direction as a whole, and the connection points 21g, 21h; 22g, 22h when the SMA actuator 30 contracts. There is a possibility that the distance between them will be less. Therefore, by forming notches 21i, 22i in the connecting points 21g, 21h; 22g, 22h and making the width narrower than the surroundings, the connecting points 21g, 21h; 22g, 22h are more easily bent, and the arms 21a, 21c; 21b, 21d; 22a, 22c; 22b, 22d can be prevented from bending. In this way, the arms 21a, 21c; 21b, 21d; 22a, 22c; 22b, 22d and the connecting pieces 21e, 21f; 21b, 21d; 22a, 22c; 22b, 22d can be restrained so that the connecting points 21g, 21h; 22g, 22h of the two link members 21, 22 are separated as much as possible, and the SMA actuator 30 is driven. Power can be used effectively.

さらにまた、薄板状の前記2枚のリンク部材21,22の一方の対角線の隅角部間を単に貼り合せた場合、巻掛けられたSMAアクチュエータ30のテンションで該隅角部が座屈してしまい、SMAアクチュエータ30の駆動力をレンズユニット10の移動力に上手く変換できなくなってしまうところ、前記2枚のリンク部材21,22の隅角部間をピン23を介して所定の間隔を開けて接合することで、その隅角部の座屈を抑え、これによってもまた、SMAアクチュエータ30の駆動力をレンズユニット10の移動力に効率良く変換することができる。さらには、所定の間隔を開けていることで、SMAアクチュエータ30を懸架し易いという効果を奏する。   Furthermore, when the corner portions of one diagonal line of the two sheet-like link members 21 and 22 are simply bonded, the corner portions are buckled by the tension of the wound SMA actuator 30. When the driving force of the SMA actuator 30 cannot be successfully converted into the moving force of the lens unit 10, the corner portions of the two link members 21 and 22 are joined via a pin 23 with a predetermined interval. By doing so, buckling of the corner portion can be suppressed, and also by this, the driving force of the SMA actuator 30 can be efficiently converted into the moving force of the lens unit 10. Furthermore, since the predetermined interval is provided, there is an effect that the SMA actuator 30 can be easily suspended.

また、図4で示すように、一方のリンク部材21における一方の対角線方向の隅角部である連結片21e,21fにはピン23が挿通する孔21kを形成し、他方のリンク部材22における対応する隅角部である連結片22e,22fには、前記ピン23の先端23bを受ける凹所22jを絞りによって形成し、前記孔21kを挿通したピン23の頭部23aをその孔21kの周縁部と接合し、先端23bを前記凹所22jと接合することでリンク部材21,22を組立てるので、該リンク部材21,22を一方向から組立てることができ、組立て性に優れるとともに、ピン23に電気絶縁性の材料を使用することで、リンク部材21,22に導電性の部材を使用することも可能になる。また、凹所21j,22jによってピン23の位置決めを行うことができ、容易に組立てを行うことができる。   Further, as shown in FIG. 4, holes 21 k through which pins 23 are inserted are formed in the connecting pieces 21 e and 21 f which are corners in one diagonal direction in one link member 21, and the corresponding in the other link member 22. In the connecting pieces 22e and 22f, which are corner portions, a recess 22j that receives the tip 23b of the pin 23 is formed by a throttle, and the head portion 23a of the pin 23 that is inserted through the hole 21k is the peripheral portion of the hole 21k. Since the link members 21 and 22 are assembled by joining the tip 23b to the recess 22j, the link members 21 and 22 can be assembled from one direction, and the pin 23 is electrically assembled. By using an insulating material, it is possible to use conductive members for the link members 21 and 22. Further, the pin 23 can be positioned by the recesses 21j and 22j, and the assembly can be easily performed.

さらにまた、図3や図9で示すように、リンク部材21,22が前記パンタグラフ式に拡大した際に、固定位置の支柱31,32から前記SMAアクチュエータ30が斜めに張架されることになるのに対して、そのSMAアクチュエータ30に近接する側のリンク部材22の連結片22e,22fにおいて、前記SMAアクチュエータ30が張架される経路に、前記ピン23の高さよりも低い凸起22xが形成されている。これによって、前記パンタグラフが拡大しても、前記SMAアクチュエータ30がずり落ちることを確実に防止することができる。   Furthermore, as shown in FIGS. 3 and 9, when the link members 21 and 22 are expanded to the pantograph type, the SMA actuator 30 is stretched obliquely from the support columns 31 and 32 at fixed positions. On the other hand, in the connecting pieces 22e and 22f of the link member 22 on the side close to the SMA actuator 30, a protrusion 22x lower than the height of the pin 23 is formed in a path on which the SMA actuator 30 is stretched. Has been. Thereby, even if the pantograph is enlarged, the SMA actuator 30 can be reliably prevented from sliding down.

また、図9や図10で示すように、リンク部材21,22の連結片21e,21f;22e,22fは相互に平行であり、その連結片21e,21f;22e,22fの外周縁部より内方に前記ピン23が立設されるので、SMAアクチュエータ30を単に貼り合せた連結片21e,21f;22e,22fの外周縁部に巻掛けるのに比べて、小型化することができる。   Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the connecting pieces 21e, 21f; 22e, 22f of the link members 21, 22 are parallel to each other, and are connected to the inner peripheral edges of the connecting pieces 21e, 21f; 22e, 22f. Since the pin 23 is erected on the other side, the SMA actuator 30 can be reduced in size as compared with the case where the SMA actuator 30 is simply wound around the outer peripheral edge portions of the connecting pieces 21e, 21f; 22e, 22f.

図14は、上述のように構成されるレンズ駆動モジュール1の制御手段60を示すブロック図である。この制御手段60は、電圧供給回路61、変位センサ62およびレンズ駆動制御部63を備えて構成される。   FIG. 14 is a block diagram showing the control means 60 of the lens driving module 1 configured as described above. The control means 60 includes a voltage supply circuit 61, a displacement sensor 62, and a lens drive control unit 63.

前記電圧供給回路61は、SMAアクチュエータ30のドライバであって、SMAアクチュエータ30に所定の駆動電圧を印加して通電加熱し、駆動力を発生させるものである。この電圧供給回路61とSMAアクチュエータ30の電極となるかしめ金具31a,32aとは、リード線により電気的に接続され、電圧供給回路61にて発生された駆動電圧が前記リード線を介してSMAアクチュエータ30へ印加される。   The voltage supply circuit 61 is a driver of the SMA actuator 30, and applies a predetermined driving voltage to the SMA actuator 30 to heat it and generate a driving force. The voltage supply circuit 61 and the caulking metal fittings 31a and 32a serving as electrodes of the SMA actuator 30 are electrically connected by lead wires, and the drive voltage generated by the voltage supply circuit 61 is transmitted via the lead wires to the SMA actuator. 30.

前記変位センサ62は、光反射式センサ若しくはフォトインタラプタのような光学式の位置検出センサや、ホール素子等を用いた磁気式の位置検出センサ等から成り、レンズユニット10の位置情報を検出するものである。変位センサ62により検出された位置情報は、レンズ駆動制御部63に出力される。この変位センサ62は、レンズユニット10の近傍の適所に配置される。   The displacement sensor 62 includes an optical position detection sensor such as a light reflection sensor or a photo interrupter, a magnetic position detection sensor using a Hall element, and the like, and detects position information of the lens unit 10. It is. The position information detected by the displacement sensor 62 is output to the lens drive control unit 63. The displacement sensor 62 is disposed at an appropriate position near the lens unit 10.

前記レンズ駆動制御部63は、マイクロコンピュータ等から成り、電圧供給回路61からSMAアクチュエータ30に与えられる駆動電圧を制御するものである。すなわち、レンズ駆動制御部63は、たとえばオートフォーカスや光学ズームのための位置制御信号と、変位センサ62により検出される現在位置情報とに基づき求められるレンズユニット10の移動目標値に応じて、SMAアクチュエータ30を駆動させる制御信号を生成する。この制御信号は電圧供給回路61に与えられ、前記移動目標値に応じた駆動電圧が電圧供給回路61により発生される。このような制御手段60を備えることで、レンズユニット10の光軸AX上における位置決めを行わせることができる。   The lens drive control unit 63 is composed of a microcomputer or the like, and controls the drive voltage supplied from the voltage supply circuit 61 to the SMA actuator 30. That is, the lens drive control unit 63, for example, in accordance with the movement target value of the lens unit 10 obtained based on the position control signal for autofocus and optical zoom and the current position information detected by the displacement sensor 62. A control signal for driving the actuator 30 is generated. This control signal is supplied to the voltage supply circuit 61, and a drive voltage corresponding to the movement target value is generated by the voltage supply circuit 61. By providing such a control means 60, the lens unit 10 can be positioned on the optical axis AX.

続いて、本実施の形態に係るレンズ駆動モジュール1を撮像装置に組み込む場合の実施形態につき説明する。図15は、撮像装置の一例としてのカメラ付携帯電話機70の外観構成図である。ここでは、レンズ駆動モジュール1が、カメラ付携帯電話機70に内蔵されるカメラユニットOPの構成部品であるレンズユニット10に対し、オートフォーカス機能および光学ズーム機能を付与するために組み込まれる場合を例示している。なお、上記カメラ付携帯電話機70以外に、本実施形態に係るレンズ駆動モジュール1は、撮影レンズユニット内蔵型のデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、あるいは携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistant)などの撮像装置にも好適に適用することができる。   Next, an embodiment in which the lens driving module 1 according to the present embodiment is incorporated in an imaging apparatus will be described. FIG. 15 is an external configuration diagram of a camera-equipped mobile phone 70 as an example of an imaging apparatus. Here, a case where the lens driving module 1 is incorporated in order to give an autofocus function and an optical zoom function to the lens unit 10 which is a component part of the camera unit OP built in the camera-equipped mobile phone 70 is illustrated. ing. In addition to the camera-equipped cellular phone 70, the lens driving module 1 according to the present embodiment is capable of imaging an imaging lens unit built-in digital still camera, digital video camera, or personal digital assistant (PDA). The present invention can also be suitably applied to an apparatus.

図15(a)はカメラ付携帯電話機70の正面(操作面)を表す斜視図であり、図15(b)は背面を表す斜視図である。このカメラ付携帯電話機70は、図15(a)に示すように、第1の筐体71と第2の筐体72とがヒンジ73によって連結された折り畳み可能な構造である。そして、第1の筐体71の正面には、各種情報の表示部としてのLCD(Liquid Crystal Display)74が設けられ、第2の筐体71の正面にはキー入力部75が設けられている。また、図15(b)に示すように、第1の筐体71の背面には、レンズユニット10を備えたカメラユニットOPが、対物レンズが露出される態様で内蔵されている。   FIG. 15A is a perspective view showing the front (operation surface) of the camera-equipped mobile phone 70, and FIG. 15B is a perspective view showing the back. The camera-equipped cellular phone 70 has a foldable structure in which a first casing 71 and a second casing 72 are connected by a hinge 73 as shown in FIG. An LCD (Liquid Crystal Display) 74 as a display unit for various information is provided on the front surface of the first housing 71, and a key input unit 75 is provided on the front surface of the second housing 71. . Further, as shown in FIG. 15B, the camera unit OP including the lens unit 10 is built in the back surface of the first housing 71 in a manner in which the objective lens is exposed.

前記キー入力部75には、携帯電話機能を動作させる各種ダイヤルボタンのほか、画像撮影モードの起動および静止画と動画撮影の切り替えを行うモード設定ボタン、カメラユニットOPに内装されているレンズユニット10の光学ズーム(変倍)動作を制御する変倍ボタン、撮影動作を実行させるシャッタボタンなどが含まれている。   The key input unit 75 includes various dial buttons for operating a mobile phone function, a mode setting button for starting an image shooting mode and switching between still image and moving image shooting, and the lens unit 10 provided in the camera unit OP. A zoom button for controlling the optical zoom (magnification) operation, a shutter button for executing a photographing operation, and the like are included.

図16は、カメラ付携帯電話機70の大略的な電気的構成を示すブロック図である。このカメラ付携帯電話機70は、上記で説明したレンズユニット10を備えるレンズ駆動モジュール1および撮像素子3のほか、タイミングジェネレータ(TG)81、アナログフロントエンド(AFE)82、画像処理部83、画像メモリ84、全体制御部85、シャッタ駆動部86、電圧供給回路87、表示部88および画像記録部89を備えて構成されている。   FIG. 16 is a block diagram showing a schematic electrical configuration of the camera-equipped mobile phone 70. This camera-equipped mobile phone 70 includes a timing generator (TG) 81, an analog front end (AFE) 82, an image processing unit 83, an image memory, in addition to the lens driving module 1 and the image sensor 3 including the lens unit 10 described above. 84, an overall control unit 85, a shutter drive unit 86, a voltage supply circuit 87, a display unit 88, and an image recording unit 89.

レンズユニット10は、被写体の光学像を取り入れ、該レンズユニット10の像側に配置されている撮像素子3へ導く撮像光学系を構成するものである。このレンズユニット10の内部には、被写体の光学像を形成するレンズ群101と、撮像光学系の光路を遮光若しくは通光するシャッタ102とが内蔵されている。レンズ群101の適所には、絞り103が配置されており、またレンズ群101にはフォーカス/ズームを行うための移動レンズ104が含まれている。そして、この移動レンズ104を光軸方向へ移動させるためのSMAアクチュエータ30が、レンズユニット10に付設されている。   The lens unit 10 constitutes an imaging optical system that takes an optical image of a subject and guides it to the imaging device 3 disposed on the image side of the lens unit 10. The lens unit 10 includes a lens group 101 that forms an optical image of a subject and a shutter 102 that shields or transmits the optical path of the imaging optical system. A diaphragm 103 is disposed at an appropriate position of the lens group 101, and the lens group 101 includes a moving lens 104 for performing focus / zoom. An SMA actuator 30 for moving the moving lens 104 in the optical axis direction is attached to the lens unit 10.

タイミングジェネレータ81は、撮像素子3による撮影動作(露光に基づく電荷蓄積や蓄積電荷の読出し等)を制御するものである。タイミングジェネレータ81は、全体制御部85から出力される基準クロックに基づいて所定のタイミングパルス(垂直転送パルス、水平転送パルス、電荷掃き出しパルス等)を生成して撮像素子3に出力し、撮像素子3の撮像動作を制御する。また、所定のタイミングパルスを生成してアナログフロントエンド82に出力することにより、A/D変換動作等を制御する。   The timing generator 81 controls a photographing operation (charge accumulation based on exposure, reading of accumulated charge, and the like) by the image sensor 3. The timing generator 81 generates a predetermined timing pulse (vertical transfer pulse, horizontal transfer pulse, charge sweeping pulse, etc.) based on the reference clock output from the overall control unit 85 and outputs it to the image sensor 3. The imaging operation is controlled. Further, by generating a predetermined timing pulse and outputting it to the analog front end 82, the A / D conversion operation and the like are controlled.

アナログフロントエンド82は、撮像素子3から出力される画像信号(CCDエリアセンサの各画素で受光されたアナログ信号群)に所定の信号処理を施し、デジタル信号に変換して画像処理部83へ出力するものである。このアナログフロントエンド82には、アナログ画像信号電圧に含まれるリセット雑音を低減する相関二重サンプリング回路、アナログ画像信号のレベルを補正するオートゲインコントロール回路、黒レベルを示す電位を固定化するクランプ回路、アナログのR,G,Bの画像信号をたとえば14ビットのデジタル信号に変換するA/D変換回路等が備えられている。   The analog front end 82 performs predetermined signal processing on the image signal (analog signal group received by each pixel of the CCD area sensor) output from the image sensor 3, converts the image signal into a digital signal, and outputs the digital signal to the image processing unit 83. To do. The analog front end 82 includes a correlated double sampling circuit for reducing reset noise included in the analog image signal voltage, an auto gain control circuit for correcting the level of the analog image signal, and a clamp circuit for fixing the potential indicating the black level. An A / D conversion circuit that converts analog R, G, and B image signals into, for example, a 14-bit digital signal is provided.

画像処理部83は、アナログフロントエンド82から出力される画像データに所定の信号処理を行って画像ファイルを作成するもので、黒レベル補正回路、ホワイトバランス制御回路、色補完回路およびガンマ補正回路等を備えて構成されている。なお、画像処理部83へ取り込まれた画像データは、撮像素子3からの読み出しに同期して画像メモリ84に一旦書き込まれ、以後この画像メモリ84に書き込まれた画像データにアクセスして、画像処理部83の各ブロックにおいて処理が行なわれる。   The image processing unit 83 performs predetermined signal processing on the image data output from the analog front end 82 to create an image file. A black level correction circuit, a white balance control circuit, a color interpolation circuit, a gamma correction circuit, and the like It is configured with. The image data captured by the image processing unit 83 is temporarily written in the image memory 84 in synchronization with the reading from the image sensor 3, and thereafter the image data written in the image memory 84 is accessed to perform image processing. Processing is performed in each block of the unit 83.

画像メモリ84は、撮影モード時には、画像処理部83から出力される画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対し全体制御部85により所定の処理を行うための作業領域として用いられるメモリである。また、再生モード時には、画像記録部89から読み出した画像データを一時的に記憶する。   The image memory 84 temporarily stores the image data output from the image processing unit 83 in the shooting mode, and is used as a work area for performing predetermined processing by the overall control unit 85 on the image data. It is. In the playback mode, the image data read from the image recording unit 89 is temporarily stored.

全体制御部85は、CPU(中央演算処理装置)等から成り、カメラ付携帯電話機70の各部を集中制御する他、撮影動作の制御も行うものである。すなわち全体制御部85は、撮影動作のためのタイミングジェネレータ81、電圧供給回路87およびシャッタ駆動部86の制御、画像信号の出力制御などを行う。   The overall control unit 85 includes a CPU (Central Processing Unit) and the like, and performs centralized control of each unit of the camera-equipped mobile phone 70 and also controls shooting operations. That is, the overall control unit 85 performs control of the timing generator 81, the voltage supply circuit 87 and the shutter drive unit 86 for the photographing operation, output control of the image signal, and the like.

また、全体制御部85には、機能的にフォーカス制御部851とズーム制御部852とを備えている。フォーカス制御部851は、所定の測距情報に基づき移動レンズ104を合焦位置へ移動させるためのフォーカス制御信号を生成する。ズーム制御部852は、移動レンズ104を光学ズーミングのために移動させるズーム制御信号を生成する。これら制御信号は、電圧供給回路87に与えられる。シャッタ駆動部86は、全体制御部85から与えられるシャッタ開閉制御信号に応じ、シャッタ102が所定時間開放されるようシャッタ102を開閉駆動する。   The overall control unit 85 is functionally provided with a focus control unit 851 and a zoom control unit 852. The focus control unit 851 generates a focus control signal for moving the moving lens 104 to the in-focus position based on predetermined distance measurement information. The zoom control unit 852 generates a zoom control signal for moving the moving lens 104 for optical zooming. These control signals are given to the voltage supply circuit 87. The shutter drive unit 86 opens and closes the shutter 102 so that the shutter 102 is opened for a predetermined time according to a shutter open / close control signal given from the overall control unit 85.

電圧供給回路87は、図14に基づき説明した電圧供給回路61に相当するもので、移動レンズ104を駆動するSMAアクチュエータ30を通電加熱するための駆動電圧を生成する。すなわち電圧供給回路87は、フォーカス制御信号およびズーム制御信号に応じ、SMAアクチュエータ30により移動レンズ104を駆動させるための駆動電圧を生成する。   The voltage supply circuit 87 corresponds to the voltage supply circuit 61 described with reference to FIG. 14, and generates a driving voltage for energizing and heating the SMA actuator 30 that drives the moving lens 104. That is, the voltage supply circuit 87 generates a drive voltage for driving the moving lens 104 by the SMA actuator 30 in accordance with the focus control signal and the zoom control signal.

表示部88は、図15(a)に示したLCD74に相当するもので、撮像された画像や、撮像前のライブビュー画像などを表示することが可能とされている。画像記録部89は、メモリカード等からなり、画像処理部83で画像処理された画像データを保存するものである。   The display unit 88 corresponds to the LCD 74 shown in FIG. 15A, and can display a captured image, a live view image before imaging, and the like. The image recording unit 89 includes a memory card or the like, and stores image data that has been subjected to image processing by the image processing unit 83.

以上説明したカメラ付携帯電話機70によれば、上記で説明したレンズ駆動モジュール1が搭載されているので、SMAアクチュエータ30を用いるため小型軽量で耐衝撃性に優れ、部品点数が少なく安価でありながら、オートフォーカスや光学ズームのために必要なレンズの移動量を確保できると共にバックラッシ等がなく高い位置精度を得ることができる等の利点がある。また、レンズユニット10の周囲にSMAアクチュエータ30をかしめるためのスペースを確保することができ、該SMAアクチュエータ30が使用可能になるとともに、アーム21a,21b,21c,21d;22a,22b,22c,22dの反りを抑えて、レンズユニット10の懸架片15が前記連結点21g,21hから脱落しにくくすることができるカメラ付携帯電話機70を実現することができる。   According to the camera-equipped mobile phone 70 described above, since the lens driving module 1 described above is mounted, since the SMA actuator 30 is used, it is small and lightweight, has excellent impact resistance, has a small number of parts, and is inexpensive. Further, there are advantages that a lens movement amount necessary for autofocus and optical zoom can be secured and that high positional accuracy can be obtained without backlash. Further, a space for caulking the SMA actuator 30 around the lens unit 10 can be secured, the SMA actuator 30 can be used, and the arms 21a, 21b, 21c, 21d; 22a, 22b, 22c, It is possible to realize the camera-equipped mobile phone 70 that suppresses the warpage of 22d and makes it difficult for the suspension piece 15 of the lens unit 10 to drop off from the connection points 21g and 21h.

さらにまた、薄板状の2枚のリンク部材21,22の連結片21e;21f;22e;22fにSMAアクチュエータ30を巻掛けるにあたって、ピン23を用いることで、該連結片21e;21f;22e;22fの座屈を抑え、SMAアクチュエータ30の駆動力をレンズユニット10の移動力に効率良く変換することができるカメラ付携帯電話機70を実現することができる。また、案内凸条16と案内凹溝53cとによって、衝撃や組立て時に生じるレンズユニット10の回転をばね部材41,42の弾性変形の範囲に抑えることができ、レンズに対する汎用性を向上することができるカメラ付携帯電話機70を実現することができる。   Furthermore, when the SMA actuator 30 is wound around the connecting pieces 21e; 21f; 22e; 22f of the two thin plate-like link members 21, 22, the connecting pieces 21e; 21f; 22e; Therefore, it is possible to realize the camera-equipped mobile phone 70 that can suppress the buckling of the SMA actuator 30 and efficiently convert the driving force of the SMA actuator 30 into the moving force of the lens unit 10. In addition, the guide protrusion 16 and the guide groove 53c can suppress the impact and rotation of the lens unit 10 generated during assembly within the range of elastic deformation of the spring members 41 and 42, thereby improving the versatility of the lens. A camera-equipped mobile phone 70 can be realized.

[実施の形態2]
図17は、本発明の実施の他の形態に係るレンズ駆動モジュールにおける2枚のリンク部材21’,22’の接合部付近を拡大して示す断面図である。この接合部は前述の図4で示す接合部に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、本実施の形態では、2枚のリンク部材21’,22’の連結片21f,22fには、共に絞りによって、同じ方向に凹所21j,22j’が形成され、中間基台53側のリンク部材22’の凹所22j’が、接合手段であるボス23’となっていることである。ボス23’に、前記SMAアクチュエータ30が巻掛けられる。
[Embodiment 2]
FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of a joint portion of two link members 21 ′ and 22 ′ in a lens driving module according to another embodiment of the present invention. This joint portion is similar to the joint portion shown in FIG. 4 described above, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. It should be noted that in the present embodiment, the connecting pieces 21f and 22f of the two link members 21 'and 22' are both formed with recesses 21j and 22j 'in the same direction by the diaphragm, so that the intermediate base The recess 22j ′ of the link member 22 ′ on the 53 side is a boss 23 ′ that is a joining means. The SMA actuator 30 is wound around the boss 23 '.

したがって、一方のリンク部材21’の凹所21jに他方のリンク部材22’の前記ボス23’の頭部23a’を嵌め込み、底面21k’と、レーザ、超音波、ヒータなどを用いて熱溶着することでリンク部材21’,22’を組立てることができる。これによって、位置決めなどが容易で組立て性に優れるとともに、ボス23’に別部材を用いることなく、低コスト化を図ることもできる。   Accordingly, the head portion 23a ′ of the boss 23 ′ of the other link member 22 ′ is fitted into the recess 21j of the one link member 21 ′, and is thermally welded to the bottom surface 21k ′ using a laser, an ultrasonic wave, a heater, or the like. Thus, the link members 21 ′ and 22 ′ can be assembled. Accordingly, positioning and the like are easy and the assemblability is excellent, and the cost can be reduced without using a separate member for the boss 23 '.

また、この接合部で注目すべきは、前記ボス23’は、前記基台52,53側から離反するにつれて小径に形成されることである。このように構成することで、SMAアクチュエータ30が緊縮し、前記パンタグラフが拡大することで、該SMAアクチュエータ30の両端が支柱31,32で一定位置に張架され、リンク部材22’の連結片22fにかけて斜めに張架されることになっても、前記ボス23’が、前記基台52,53側で大径に、基台52,53から離反するにつれて小径に形成されていることで、前記凸起22xと併せて、SMAアクチュエータ30が基台52,53側(連結片22f側)にずり落ちることを確実に防止することができ、該SMAアクチュエータと前記連結片22fとの干渉を防止することができる。   It should be noted that the boss 23 ′ is formed to have a smaller diameter as the distance from the bases 52 and 53 increases. With this configuration, the SMA actuator 30 is contracted and the pantograph is enlarged, so that both ends of the SMA actuator 30 are stretched at fixed positions by the columns 31 and 32, and the connecting piece 22f of the link member 22 ' The boss 23 'is formed to have a large diameter on the bases 52 and 53 side and a small diameter as the distance from the bases 52 and 53 increases. Together with the protrusion 22x, the SMA actuator 30 can be reliably prevented from sliding down to the bases 52 and 53 (the connecting piece 22f side), and interference between the SMA actuator and the connecting piece 22f can be prevented. Can do.

以上、本発明にかかるレンズ駆動モジュールの実施形態につき説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえばSMAアクチュエータ30を多重に巻掛けたり、中点の支柱33を境に2分割したり、リンク部材21,22の組を複数段積層したりするなどの、他の態様を採ることもできる。   As described above, the embodiment of the lens driving module according to the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, the SMA actuator 30 is wound around multiple times, or is divided into two at the midpoint support column 33 as a boundary. It is also possible to adopt other modes such as stacking a plurality of sets of the link members 21 and 22 and the like.

本発明の実施の一形態に係るレンズ駆動機構であるレンズ駆動モジュールを含む撮像装置の主要構成部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the main structural members of the imaging device containing the lens drive module which is a lens drive mechanism which concerns on one Embodiment of this invention. 図1で示す撮像装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the imaging device shown in FIG. 図1で示す撮像装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the imaging device shown in FIG. 本発明の実施の一形態に係るリンク部材の接合部付近を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the junction part vicinity of the link member which concerns on one Embodiment of this invention. 中間基台の平面図である。It is a top view of an intermediate base. 上側基台の平面図である。It is a top view of an upper base. ばね部材にバイアスばねによる付勢力が印加されていない状態の斜視図である。It is a perspective view in the state where the urging | biasing force by a bias spring is not applied to the spring member. 図7の平面図である。FIG. 8 is a plan view of FIG. 7. リンク部材およびSMAアクチュエータの動作を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating operation | movement of a link member and an SMA actuator. 図9の側面図である。FIG. 10 is a side view of FIG. 9. SMAアクチュエータの緊縮変位とリンク部材の変位との関係を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the relationship between the contraction displacement of a SMA actuator, and the displacement of a link member. SMAアクチュエータの緊縮変位とリンク部材の変位との関係を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the relationship between the contraction displacement of a SMA actuator, and the displacement of a link member. 前記図12における入力変位と出力変位との関係を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the relationship between the input displacement and output displacement in the said FIG. レンズ駆動モジュールの制御手段を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control means of a lens drive module. 撮像装置の一例としてのカメラ付携帯電話機の外観構成図である。It is an external appearance block diagram of the mobile phone with a camera as an example of an imaging device. 前記カメラ付携帯電話機の大略的な電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the rough electrical structure of the said mobile phone with a camera. 本発明の実施の他の形態に係るリンク部材の接合部付近を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the junction part vicinity of the link member which concerns on the other form of implementation of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 レンズ駆動モジュール
2 撮像装置
3 撮像素子
10 レンズユニット
11 撮影レンズ
12 玉枠
13 鏡筒
15 懸架片
15a 突起
16 案内凸条
21,22;21’,22’ リンク部材
21a,21b,21c,21d;22a,22b,22c,22d アーム
21e,21f;22e,22f 連結片
21g,21h;22g,22h 連結点
21i,22i切欠き
21j,22j’,22j 凹所
21k 孔
22k 底面
23 ピン
23’ ボス
30 SMAアクチュエータ
31〜33 支柱
31a,32a かしめ金具
41,42 ばね部材
41b 第1の環状部
41c 第2の環状部
41e 連結片
41g 懸架片
43 バイアスばね
51 上側基台
52 下側基台
53 中間基台
53b 孔
53c 案内凹溝
60 制御手段
61 電圧供給回路
62 変位センサ
63 レンズ駆動制御部
70 カメラ付携帯電話機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lens drive module 2 Image pick-up device 3 Image pick-up element 10 Lens unit 11 Shooting lens 12 Lens frame 13 Lens tube 15 Suspension piece 15a Protrusion 16 Guide convex strips 21, 22; 21 ', 22' Link members 21a, 21b, 21c, 21d; 22a, 22b, 22c, 22d Arms 21e, 21f; 22e, 22f Connection pieces 21g, 21h; 22g, 22h Connection points 21i, 22i Notches 21j, 22j ', 22j Recess 21k Hole 22k Bottom surface 23 Pin 23' Boss 30 SMA Actuators 31-33 Posts 31a, 32a Caulking fittings 41, 42 Spring member 41b First annular portion 41c Second annular portion 41e Connecting piece 41g Suspension piece 43 Bias spring 51 Upper base 52 Lower base 53 Intermediate base 53b Hole 53c Guide groove 60 Control means 61 Voltage supply circuit 62 Displacement sensor 63 Lens Drive control unit 70 Camera-equipped mobile phone

Claims (4)

レンズユニットと、そのレンズユニットの外方側から駆動力を与えることで該レンズユニットを光軸方向に移動させる駆動手段とを備えて構成されるレンズ駆動機構において、
前記駆動手段は、
4本のアームが前記レンズユニットを内部に収納するように菱形に連結されて成る2枚のリンク部材と、
前記2枚のリンク部材における長径方向の隅角部間を相互に接合する接合手段と、
前記リンク部材の長径方向の隅角部間に巻掛けられる線状の形状記憶合金アクチュエータとを含み、
前記2枚のリンク部材の長径方向の隅角部が駆動力の入力端となり、短径方向の隅角部が駆動力の出力端となり、前記線状の形状記憶合金アクチュエータが緊縮/弛緩することで前記短径方向の隅角部間が相互に離反/近接変位し、一方のリンク部材の短径方向の隅角部間に懸架された前記レンズユニットが前記光軸方向に移動することを特徴とするレンズ駆動機構。
In a lens driving mechanism configured to include a lens unit and a driving unit that moves the lens unit in the optical axis direction by applying a driving force from the outer side of the lens unit.
The driving means includes
Two link members in which four arms are connected in a diamond shape so as to accommodate the lens unit therein;
Joining means for joining the corners in the major axis direction of the two link members to each other;
A linear shape memory alloy actuator wound between corners in the major axis direction of the link member;
The corner portion in the major axis direction of the two link members serves as an input end of the driving force, and the corner portion in the minor axis direction serves as the output end of the driving force, and the linear shape memory alloy actuator is contracted / relaxed. The corners in the minor axis direction are separated / proximately displaced from each other, and the lens unit suspended between the corners in the minor axis direction of one link member moves in the optical axis direction. A lens driving mechanism.
前記リンク部材は板状に形成され、かつ前記短径方向の隅角部は幅が周囲に比べて狭く形成されていることを特徴とする請求項1記載のレンズ駆動機構。   2. The lens driving mechanism according to claim 1, wherein the link member is formed in a plate shape, and the corner portion in the minor axis direction is formed narrower than the surroundings. 前記短径方向の隅角部において幅が周囲に比べて狭く形成されている部位は、短径方向に形成される切れ込みまたはスリットから成り、
前記一方のリンク部材において短径方向の隅角部上に搭載されるレンズユニットの懸架片と、他方のリンク部材において短径方向の隅角部が当接する基台の当接部との少なくとも一方には、前記切れ込みまたはスリットに嵌り込む凸部が形成されていることを特徴とする請求項2記載のレンズ駆動機構。
The portion where the width is formed narrower than the surroundings in the corner portion of the minor axis direction is formed by a cut or slit formed in the minor axis direction,
At least one of the suspension piece of the lens unit mounted on the corner portion in the minor axis direction in the one link member and the contact portion of the base on which the corner portion in the minor axis direction contacts the other link member The lens driving mechanism according to claim 2, wherein a protrusion that fits into the slit or the slit is formed.
請求項1〜3のいずれか1項に記載のレンズ駆動機構と、
前記レンズユニットの像面側に配置される撮像素子と、
前記レンズ駆動機構の動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
The lens driving mechanism according to any one of claims 1 to 3,
An image sensor disposed on the image plane side of the lens unit;
An imaging apparatus comprising: control means for controlling the operation of the lens driving mechanism.
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