JP2008164920A - Imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話などの機器に搭載するために小型化が図られ、光軸方向に進退可能なレンズによってフォーカシングを可能にした撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an image pickup apparatus that is reduced in size for mounting on devices such as a digital camera and a camera-equipped mobile phone, and that enables focusing by a lens that can advance and retreat in the optical axis direction.
従来、このような分野の技術として、特開2004−159425号公報がある。この公報に記載されたレンズ駆動ユニットにおいて、振動体によってネジ軸が正逆回転可能であり、ネジ軸に螺合された被駆動部のレンズが光軸方向に進退することによって、フォーカシング機能が達成される。このレンズ駆動ユニットは、電磁モータなどを必要とせず、構造を単純化することができるので、携帯電話などへの適用を可能にしている。 Conventionally, there is JP, 2004-159425, A as a technique of such a field. In the lens driving unit described in this publication, the screw shaft can be rotated forward and backward by the vibrating body, and the focusing function is achieved by the lens of the driven part screwed to the screw shaft moving forward and backward in the optical axis direction. Is done. This lens drive unit does not require an electromagnetic motor or the like, and can simplify the structure, so that it can be applied to a mobile phone or the like.
しかしながら、前述した従来のレンズ駆動ユニットは、ネジ軸やガイドレールを必要とし、駆動源もネジ軸に隣接して設けられるので、ガイド軸などの収容スペースを必要とし、レンズ駆動ユニットの大型化を招来するといった問題点がある。 However, the above-described conventional lens drive unit requires a screw shaft and a guide rail, and a drive source is provided adjacent to the screw shaft, so that a storage space for the guide shaft and the like is required, which increases the size of the lens drive unit. There is a problem of being invited.
本発明は、特に、省スペース化を可能にした撮像装置を提供することを目的とする。 In particular, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of saving space.
本発明に係る撮像装置は、光軸方向に進退可能なレンズによってフォーカシングを可能にした撮像装置において、光軸上に配置されたレンズを有する可動部と、光軸上に配置された撮像素子を有する固定部と、可動部と固定部とを連結する連結手段とを備え、連結手段は、固定部に固定される装着部と、光軸方向に延在すると共に、一端が可動部に連結され、他端が装着部に連結され、電極部が設けられた電歪ポリマー素子と、を有することを特徴とする。 An imaging apparatus according to the present invention is an imaging apparatus that enables focusing by a lens that can advance and retreat in the optical axis direction, and includes a movable part having a lens disposed on the optical axis, and an imaging element disposed on the optical axis. And a connecting means for connecting the movable part and the fixed part. The connecting means extends in the direction of the optical axis and has one end connected to the movable part. And an electrostrictive polymer element having the other end connected to the mounting portion and provided with an electrode portion.
この撮像装置においては、レンズが設けられた可動部と、撮像素子が設けられた固定部と、電歪ポリマー素子とを光軸方向に整列させているので、撮像装置に関し、光軸に対して直交する方向の長さ(例えば直径)が大きくなることなく、撮像装置の小型化が可能になる。これによって、機器(例えば携帯電話)内での省スペース化が可能になる。 In this imaging apparatus, since the movable part provided with the lens, the fixed part provided with the imaging element, and the electrostrictive polymer element are aligned in the optical axis direction, the imaging apparatus relates to the optical axis. The size of the imaging apparatus can be reduced without increasing the length (for example, the diameter) in the orthogonal direction. As a result, it is possible to save space in a device (for example, a mobile phone).
また、電歪ポリマー素子は、光軸方向に延在する複数のアーム部からなり、アーム部は等間隔で配置されていると好適である。このような構成を採用した場合、電歪ポリマー素子をなすアーム部の本数を適宜変更するだけで、可動部の駆動に必要な力量を用途に合わせて容易に変更することができる。 The electrostrictive polymer element is preferably composed of a plurality of arm portions extending in the optical axis direction, and the arm portions are preferably arranged at equal intervals. When such a configuration is adopted, the amount of force required to drive the movable portion can be easily changed according to the application by simply changing the number of arm portions forming the electrostrictive polymer element.
また、装着部は帯状に形成され、電歪ポリマー素子は、装着部の長辺に対して直交する方向に延在すると好適である。このような構成を採用した場合、帯状の装着部を固定部の外周面に巻き付けるような組み立て作業を行うことができる。 Further, it is preferable that the mounting portion is formed in a band shape, and the electrostrictive polymer element extends in a direction orthogonal to the long side of the mounting portion. When such a configuration is adopted, an assembling operation can be performed in which the belt-shaped mounting portion is wound around the outer peripheral surface of the fixed portion.
本発明によれば、省スペース化すなわち小型化を可能にし、これと同時に軽量化をも可能にしている。 According to the present invention, it is possible to save space, that is, to reduce the size, and at the same time, to reduce the weight.
以下、図面を参照しつつ本発明に係る撮像装置の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of an imaging apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1〜図3に示すように、撮像装置1は、小型のデジタルカメラやカメラ付き携帯電話などの機器に搭載するために小型化されたフォーカシング可能なカメラユニットである。この撮像装置1は円筒状の鏡胴2を有し、この鏡胴2の端部には、円形の撮像窓2aが形成され、この撮像窓2aを塞ぐように、凹レンズ3が鏡胴2に固定されている。この鏡胴2内では、光軸L方向にスライドする可動部4が配置され、可動部4は、円筒状のスライダー5と、光軸L上に配置されてスライダー5の内面で固定された凸レンズ6とからなる。さらに、スライダー5の下端には縮径部5aが設けられている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the imaging device 1 is a camera unit that can be focused and miniaturized to be mounted on a device such as a small digital camera or a mobile phone with a camera. The imaging apparatus 1 has a
鏡胴2内には、スライダー5の先端と鏡胴2の頂部2bとの間に圧縮コイルバネ7が配置され、このバネ7によってスライダー5を付勢している。撮像装置1には、携帯電話などに適用可能な撮像素子(例えばCMOSセンサ)8が採用され、この撮像素子8は、回路基板9上に固定されている。固定部10は、回路基板9上に設けられた撮像素子8と、撮像素子8を覆うように回路基板9上に固定された円筒状のベース部11と、撮像素子8の上方でベース部11の内面に固定された凹レンズ15とからなる。さらに、鏡胴2の下端は、ベース部11の上端のリング状着座面11aに接着剤により固定されている。なお、鏡胴2の外形とベース部11の外形とは同一形状をなし、スリム化を図っている。
In the
さらに、可動部4と固定部10とは、レンズ駆動部をなす連結手段12によって連結されている。連結手段12は、固定部10のベース部11の上端に設けられたリング状の縮径部11bに嵌合するリング状の装着部13と、装着部13の上縁に連結されて光軸L方向に延在する4個のアーム部14とを有する。また、装着部13は帯状に形成され、アーム部14は、装着部13の周縁に対して直交する方向に延在する。そして、4個のアーム部14は、装着部13と一体的に形成されると共に、装着部13の周縁上で等間隔に配置されている。
Further, the
各アーム部14は、数百μmの厚みを有する板状の電歪ポリマー材の表面及び裏面に厚さ数μmの電極部14a,14bが印刷形成された電歪ポリマー素子からなる。そして、電歪ポリマー素子14の表面及び裏面に設けられた電極部14a,14bのそれぞれに所定の電圧を印加することにより、アーム部14は伸長する。
Each
ここで、連結手段12の製造方法として、数百μmの厚みを有する電歪ポリマー材によって、装着部13及びアーム部すなわち電歪ポリマー素子14の基材14cを一体的に成形し、その後、基材14cの表面及び裏面に電極部14a,14bが印刷される。また、スライダー5の縮径部5aとアーム部すなわち電歪ポリマー素子14との接着性を考慮して、基材14cの遊端が露出するように、電極部14a,14bが基材14cに印刷される。なお、この電歪ポリマー材は、電場応答性高分子人工筋肉(EPAM)とも呼ばれ、非常に高い伸縮率特性を有している。
Here, as a manufacturing method of the connecting means 12, the
装着部とアーム部とが別体をなす他の連結手段(図示せず)の製造方法として、厚さ約1mmの電気絶縁材(ポリカーボネート、マイラーフィルムなど)からなるリング状の装着部に、厚み数百μmの電歪ポリマー材に電極部が形成された4個のアーム部の下端を接着剤又は融着を介して固定してもよい。 As a manufacturing method of other connecting means (not shown) in which the mounting portion and the arm portion are separated, a ring-shaped mounting portion made of an electrical insulating material (polycarbonate, mylar film, etc.) having a thickness of about 1 mm is used. You may fix the lower end of the four arm parts in which the electrode part was formed in the electrostrictive polymer material of several hundred micrometers through an adhesive agent or melt | fusion.
このように構成した各アーム部14の各電極部14a,14bに所定の電圧を印加することで、アーム部14は伸長し、各電極部14a,14bへの給電を遮断することにより、アーム部14は、元に戻るように収縮する。また、各電極部14a,14bへの電圧印加時に、コイルバネ7は、スライダー5により押し縮められ、凸レンズ6は撮像素子8から離間し、各電極部14a,14bへの通電を遮断することで、スライダー5はコイルバネ7により付勢され、凸レンズ6は撮像素子8に近づきながら元の位置に戻る。
By applying a predetermined voltage to each
なお、各アーム部14に設けられた電極部14a,14bは、リード線16(図1参照)を介して回路基板9上の配線に接続されて、リード線16により電極部14aにプラスが印加され、電極部14bはアースされる。また、アーム部14の本数を適宜変更するだけで、可動部4の駆動に必要な力量を用途に合わせて容易に変更することができる。また、ピント調整にあたって、電極部14a,14bに印加する電圧値を変化させることで、凸レンズ6の移動量を容易に調整することができる。
The
前述した撮像装置1においては、凸レンズ6が設けられた可動部4と、撮像素子8が設けられた固定部10と、電歪ポリマー素子14とを光軸L方向に整列させているので、撮像装置1に関し、光軸Lに対して直交する方向の長さすなわち直径が大きくなることなく、しかも、撮像装置1の鏡胴2内に軽量且つ薄い連結手段12を配置させることができるので、撮像装置1の小型化、軽量化を可能にしている。これによって、機器(例えば携帯電話)内での省スペース化及び機器自体の軽量化を可能にしている。
In the imaging apparatus 1 described above, the
さらに、連結手段12はクラウン形状をなし、組立て作業性に優れる。しかも、連結手段12には、リング状の装着部13が設けられているので、ベース部11のリング状の縮径部11bに対する組み付け作業性を良好にしている。このリング状の装着部13は、ベース部11の縮径部11bに嵌め込まれると共に、縮径部11bの外周面に融着又は接着剤によって固定されている。
Further, the
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiment described above.
例えば、図5に示すように、他の実施形態に係る連結手段20において、電歪ポリマー材からなる装着部21は、直線的な帯状に形成され、装着部21の長さは、固定部10におけるベース部11の縮径部11bの円周の長さと略同一であるが、短くても装着可能である。さらに、電極部14a,14bが設けられた各アーム部(電歪ポリマー素子)22は、装着部21の長辺に対して直交する方向に延在する。そして、図6に示すように、帯状の装着部21は、固定部10におけるベース部11の縮径部11bの外周面に巻き付けられ、融着又は接着剤によって、縮径部11bに固定される。このとき、アーム部22は、周方向で等間隔に配置される。
For example, as shown in FIG. 5, in the connecting means 20 according to another embodiment, the mounting
ここで、連結手段20の製造方法として、数百μmの厚みを有する板状の電歪ポリマー材の打ち抜きによって、装着部21及びアーム部すなわち電歪ポリマー素子22の基材22cを一体的に成形する(図7(a)参照)。その後、基材22cの表面及び裏面に電極部14a,14bをそれぞれ印刷する(図7(b)参照)。このような製造方法によると、打ち抜きによる成形が可能であり、大量生産に適している。しかも、ベース部11の縮径部11bの円周の長さの設計変更にも容易に対応させることができる。
Here, as a manufacturing method of the connecting
図8に示すように、さらに他の実施形態に係る連結手段30は、厚さ約1mmの電気絶縁材(ポリカーボネート、マイラーフィルムなど)からなる帯状の装着部31と、装着部31に接着剤又は融着を介して固定される矩形の4個のアーム部32とからなる。このアーム部32は、数百μmの厚みを有する板状の電歪ポリマー材の表面及び裏面に厚さ数μmの電極部14a,14bが印刷形成された電歪ポリマー素子からなる。このような構成は、一定の長さの装着部31に対して、アーム部32の個数の変更を容易に行うことができる。
As shown in FIG. 8, the connecting means 30 according to still another embodiment includes a band-shaped mounting
ここで、連結手段30の製造方法として、1mmの厚さを有する板状の電気絶縁材の打ち抜きによって帯状の装着部31を成形し、数百μmの厚みを有する板状の電歪ポリマー材の打ち抜きによって、アーム部すなわち電歪ポリマー素子32の基材32cを成形し、その後、基材32cの表面及び裏面に厚さ数μmの電極部14a,14bをそれぞれ印刷する(図8(a)参照)。その後、各アーム部32の一端(下端)を装着部31の長辺部に接着剤又は融着を介して固定する(図8(b)参照)。
Here, as a manufacturing method of the connecting
なお、電極部14a,14bの印刷にあたって、スライダー5の縮径部5aとアーム部すなわち電歪ポリマー素子32との接着性を考慮して、基材32cの一端(上端)を露出させ、装着部31と各アーム部32との接着性を考慮して、基材32cの他端(下端)を露出させる(図8(a)参照)。
In printing the
なお、アーム部14,22,32の形状及び本数は、前述した実施形態に限定されない。
Note that the shape and number of the
1…撮像装置、4…可動部、6…凸レンズ、8…撮像素子(CMOSセンサ)、10…固定部、12,20,30…連結手段、13,21,31…装着部、14,22,32…電歪ポリマー素子(アーム部)、14a,14b…電極部、L…光軸。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Imaging device, 4 ... Movable part, 6 ... Convex lens, 8 ... Imaging element (CMOS sensor), 10 ... Fixed part, 12, 20, 30 ... Connection means, 13, 21, 31 ... Mounting part, 14, 22, 32 ... Electrostrictive polymer element (arm part), 14a, 14b ... Electrode part, L ... Optical axis.
Claims (3)
前記光軸上に配置された前記レンズを有する可動部と、
前記光軸上に配置された撮像素子を有する固定部と、
前記可動部と前記固定部とを連結する連結手段とを備え、
前記連結手段は、
前記固定部に固定される装着部と、
前記光軸方向に延在すると共に、一端が前記可動部に連結され、他端が前記装着部に連結され、電極部が設けられた電歪ポリマー素子と、を有することを特徴とする撮像装置。 In an imaging device that enables focusing by a lens that can advance and retract in the optical axis direction,
A movable part having the lens arranged on the optical axis;
A fixed portion having an image sensor disposed on the optical axis;
Connecting means for connecting the movable part and the fixed part;
The connecting means includes
A mounting portion fixed to the fixing portion;
And an electrostrictive polymer element having one end connected to the movable portion, the other end connected to the mounting portion, and an electrode portion. .
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the mounting portion is formed in a belt shape, and the electrostrictive polymer element extends in a direction orthogonal to a long side of the mounting portion.
Priority Applications (1)
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JP2006354181A JP2008164920A (en) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | Imaging device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010066463A (en) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Sony Corp | Lens driver and image pickup apparatus |
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2006
- 2006-12-28 JP JP2006354181A patent/JP2008164920A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010066463A (en) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Sony Corp | Lens driver and image pickup apparatus |
JP4645919B2 (en) * | 2008-09-10 | 2011-03-09 | ソニー株式会社 | LENS DRIVE DEVICE AND IMAGING DEVICE |
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