JP2009118722A - Actuator, imaging device, and electronic equipment - Google Patents

Actuator, imaging device, and electronic equipment Download PDF

Info

Publication number
JP2009118722A
JP2009118722A JP2008019744A JP2008019744A JP2009118722A JP 2009118722 A JP2009118722 A JP 2009118722A JP 2008019744 A JP2008019744 A JP 2008019744A JP 2008019744 A JP2008019744 A JP 2008019744A JP 2009118722 A JP2009118722 A JP 2009118722A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
holder
actuator
axis direction
optical axis
coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008019744A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4262769B1 (en
Inventor
Seiichi Nagatome
誠一 永留
Kyoji Kasuga
恭二 春日
Toshiharu Inui
敏治 乾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2008019744A priority Critical patent/JP4262769B1/en
Priority to PCT/JP2008/051571 priority patent/WO2008093804A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4262769B1 publication Critical patent/JP4262769B1/en
Publication of JP2009118722A publication Critical patent/JP2009118722A/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an excellent impact resistance, and reduce size and thickness of an imaging device. <P>SOLUTION: An actuator includes: an optical member 16 for imaging an object as an imaging target, a holder 15 for holding the optical member 16, a magnetic circuit for moving the optical member 16 to an optical axis direction, and a base 18 for supporting the magnetic circuit. The magnetic circuit includes a coil 14 and a magnet 12. Either of the coil 14 and the magnet 12 is attached to the holder 15, and the other is attached to the base 18. A spherical body 17 is arranged in a gap between the holder 15 and the base 18, and the spherical body 17 is rotatable when the holder 15 moves in the optical axis direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、マグネット、コイル、及び磁性体から構成される磁気回路を備えたアクチュエータ、撮像機器、及び電子機器に関するものである。   The present invention relates to an actuator provided with a magnetic circuit composed of a magnet, a coil, and a magnetic body, an imaging device, and an electronic device.

近年、携帯電子機器に内蔵されるカメラは高画質化が図られており、撮像素子の高画素化が進んでいる。そして、このような携帯電子機器においては、撮像機器(カメラ)に画質向上のために必要なオートフォーカス機能を搭載する傾向が多く見受けられる。オートフォーカスを行うためには、一般的には内部の光学系を移動させる必要がある。ここで、光学系を駆動するためのアクチュエータとしては、マグネットとコイルとを用いた磁気回路が利用されている。そして、光学系を駆動する方式としては、磁気回路による電磁誘導現象により、コイル、若しくはマグネットを駆動するボイスコイル方式が広く用いられている。   In recent years, a camera built in a portable electronic device has been improved in image quality, and the number of pixels of an image sensor has been increased. In such portable electronic devices, there is often a tendency to mount an autofocus function necessary for improving image quality on an imaging device (camera). In order to perform autofocus, it is generally necessary to move the internal optical system. Here, a magnetic circuit using a magnet and a coil is used as an actuator for driving the optical system. As a system for driving the optical system, a voice coil system for driving a coil or a magnet due to an electromagnetic induction phenomenon by a magnetic circuit is widely used.

また、ボイスコイル方式のアクチュエータにおいて、光学系を保持するホルダを支持する方法としては、ホルダに2枚の板バネを取り付けることで平行板バネを形成する方法が一般的に用いられている。そして、この平行板バネは、コイルに電流を印加した際の電磁誘導現象により発生した推力によって変形し、ホルダを光軸方向に変位させている。   In a voice coil actuator, a method of forming a parallel leaf spring by attaching two leaf springs to a holder is generally used as a method of supporting a holder that holds an optical system. The parallel leaf spring is deformed by a thrust generated by an electromagnetic induction phenomenon when a current is applied to the coil, and the holder is displaced in the optical axis direction.

例えば特許文献1には、このような平行板バネを用いた光学系のオートフォーカス機構における部品配置が開示されている。特許文献1では、光軸方向に撮像レンズを移動可能に支持しているオートフォーカスアクチュエータが提案されている。
特開2006−50693号公報(平成18年2月16日公開)
For example, Patent Document 1 discloses component arrangement in an auto-focus mechanism of an optical system using such a parallel leaf spring. Patent Document 1 proposes an autofocus actuator that supports an imaging lens movably in the optical axis direction.
JP 2006-50693 A (published February 16, 2006)

しかしながら、上記特許文献1に開示された、従来の平行板バネを用いたアクチュエータを投影面積縮小化、薄型化(光軸方向の高さを小さくする)した場合、以下の問題を生じる。   However, when the actuator using the conventional parallel leaf spring disclosed in Patent Document 1 is reduced in projection area and thinned (the height in the optical axis direction is reduced), the following problems occur.

すなわち、従来のアクチュエータでは、光学系を保持するホルダが平行板バネにより保持されているので、アクチュエータを小型化していくと、平行板バネの強度が低下してしまうという問題が生じる。以下、平行板バネの強度の低下について、さらに詳述する。   That is, in the conventional actuator, the holder for holding the optical system is held by the parallel leaf spring. Therefore, when the actuator is downsized, the strength of the parallel leaf spring is lowered. Hereinafter, the reduction in the strength of the parallel leaf spring will be described in detail.

まず、従来の平行板バネを用いたボイスコイル型アクチュエータの構成について、図12を参照して、説明する。図12は、従来のアクチュエータの要部構成を示す断面図である。   First, a configuration of a voice coil actuator using a conventional parallel leaf spring will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view showing a main configuration of a conventional actuator.

図12に示されたアクチュエータは、一般的な携帯電子機器に搭載された撮像機器のオートフォーカスに用いられている。図12に示されるように、従来のアクチュエータは、一対の板バネ10と、円筒型のマグネット12と、円筒型のヨーク13と、コイル14と、光学部材16を保持する円筒型のホルダ15とを備えている。円筒型のヨーク13の内部には、マグネット12及びコイル14が設けられている。そして、コイル14の内部に、ホルダ15が固定されている。ホルダ15の光軸方向両側には、一対の板バネ10が設けられている。そして、ホルダ15は、この板バネ10により固定支持されており、板バネ10が変形することで光軸方向に移動可能になる。ここで、コイル14に電流が印加されると、マグネット12とコイル14との間に電磁誘導現象が起きて、図12に示された矢印方向(光軸方向)にホルダ15が移動するようになっている。   The actuator shown in FIG. 12 is used for autofocus of an imaging device mounted on a general portable electronic device. As shown in FIG. 12, the conventional actuator includes a pair of leaf springs 10, a cylindrical magnet 12, a cylindrical yoke 13, a coil 14, and a cylindrical holder 15 that holds an optical member 16. It has. A magnet 12 and a coil 14 are provided inside the cylindrical yoke 13. A holder 15 is fixed inside the coil 14. A pair of leaf springs 10 are provided on both sides of the holder 15 in the optical axis direction. The holder 15 is fixedly supported by the leaf spring 10 and can move in the optical axis direction when the leaf spring 10 is deformed. Here, when a current is applied to the coil 14, an electromagnetic induction phenomenon occurs between the magnet 12 and the coil 14, so that the holder 15 moves in the arrow direction (optical axis direction) shown in FIG. 12. It has become.

最近の携帯電子機器用の撮像機器の小型化・薄型化の進展に伴い、オートフォーカスアクチュエータ自体の小型化・薄型化が要求されてきている。この要求を満たすために、アクチュエータにおける磁気回路部分の体積を小さくせざるを得ない。それゆえ、アクチュエータを小型化・薄型化すると、磁気回路の効率が低下するという問題がある。その結果、磁気回路における電流あたりの推力が低下してしまう。そして、この推力の低下に対応するため、図12に示されたボイスコイル型アクチュエータにおいては、ホルダ15を支持する一対の板バネ10のバネ定数を小さくする必要がある。   With the recent progress in downsizing and thinning of imaging devices for portable electronic devices, there has been a demand for downsizing and thinning of autofocus actuators themselves. In order to satisfy this requirement, the volume of the magnetic circuit portion in the actuator must be reduced. Therefore, when the actuator is reduced in size and thickness, there is a problem that the efficiency of the magnetic circuit is lowered. As a result, the thrust per current in the magnetic circuit is reduced. In order to cope with this decrease in thrust, in the voice coil actuator shown in FIG. 12, it is necessary to reduce the spring constant of the pair of leaf springs 10 that support the holder 15.

ここで、一般的に、板バネ10のバネ定数を小さくする手法としては、(i) バネ部分の長さを長くする、(ii)バネ幅を細くする、または(iii) 板バネ10の板厚を薄くするという手法が挙げられる。   Here, generally, as a method of reducing the spring constant of the leaf spring 10, (i) increasing the length of the spring portion, (ii) reducing the spring width, or (iii) the plate of the leaf spring 10 One method is to reduce the thickness.

(i) バネ部分の長さを長くする手法では、アクチュエータの投影面積が大きくなるという問題がある。それゆえ、上記(i) の手法を採用することは、アクチュエータサイズの制約上、困難である。   (i) The method of increasing the length of the spring portion has a problem that the projected area of the actuator becomes large. Therefore, it is difficult to adopt the above method (i) due to the limitation of the actuator size.

また、(ii)バネ幅を細くする手法、または(iii) 板バネ10の板厚を薄くする手法では、板バネ10の強度低下につながる。その結果、上記(ii)または(iii) の手法を採用した場合、携帯電子機器用撮像機器の落下時に発生する衝撃によりホルダ15が光軸方向以外の方向に振動したとき、ホルダ15に取り付けられた板バネ10が塑性変形するという懸念がある。そして、板バネ10が塑性変形することにより、アクチュエータの動作異常が起きるおそれがある。また、光学系の撮像素子に対するチルトが増大し、撮像画像が劣化するおそれがある。   Further, (ii) a technique of reducing the spring width or (iii) a technique of reducing the plate thickness of the leaf spring 10 leads to a decrease in strength of the leaf spring 10. As a result, when the method (ii) or (iii) is adopted, when the holder 15 vibrates in a direction other than the optical axis direction due to an impact generated when the imaging device for portable electronic devices is dropped, the holder 15 is attached to the holder 15. There is a concern that the plate spring 10 is plastically deformed. Then, when the leaf spring 10 is plastically deformed, there is a possibility that an abnormal operation of the actuator may occur. Further, the tilt of the optical system with respect to the image sensor increases, and the captured image may be deteriorated.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐衝撃性に優れ、かつ撮像機器の小型化・薄型化を実現できるアクチュエータ、撮像機器、及び電子機器を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an actuator, an imaging device, and an electronic device that are excellent in impact resistance and can realize downsizing and thinning of the imaging device. There is.

本発明に係るアクチュエータは、上記の課題を解決するために、撮像対象となる物体を結像する光学部材と、上記光学部材を保持するホルダと、上記光学部材を光軸方向に移動するための磁気回路と、上記磁気回路を支持する支持体とを備えたアクチュエータであって、上記磁気回路は、コイル及びマグネットを備え、コイル及びマグネットのうち一方が上記ホルダに取り付けられ、他方が上記支持体により支持されており、上記ホルダと上記支持体との間隙には、球状体が配されており、上記球状体は、上記ホルダの光軸方向の移動により、回転するようになっていることを特徴としている。   In order to solve the above problems, an actuator according to the present invention is an optical member that forms an image of an object to be imaged, a holder that holds the optical member, and an optical member that moves the optical member in the optical axis direction. An actuator comprising a magnetic circuit and a support for supporting the magnetic circuit, wherein the magnetic circuit comprises a coil and a magnet, one of the coil and the magnet being attached to the holder, and the other being the support. A spherical body is disposed in the gap between the holder and the support body, and the spherical body is configured to rotate by movement of the holder in the optical axis direction. It is a feature.

上記の構成によれば、上記ホルダと上記支持体との間隙には、球状体が配されており、上記球状体は、上記ホルダの光軸方向の移動により、回転するようになっている。本発明に係るアクチュエータは、従来のアクチュエータのような、ホルダが一対の板バネに固定支持され、この一対の板バネによりホルダの光軸方向の移動が支持された構成になっていない。それゆえ、上記の構成では、従来のアクチュエータのような「ホルダを固定保持する一対の板バネの強度低下」という問題は招来しない。   According to said structure, the spherical body is distribute | arranged to the clearance gap between the said holder and the said support body, and the said spherical body is rotated by the movement of the optical axis direction of the said holder. The actuator according to the present invention does not have a configuration in which the holder is fixedly supported by a pair of leaf springs and the movement of the holder in the optical axis direction is supported by the pair of leaf springs, unlike the conventional actuator. Therefore, the above-described configuration does not cause the problem of “decrease in strength of the pair of leaf springs that hold the holder fixedly” as in the conventional actuator.

従って、上記の構成によれば、アクチュエータを小型化しても、従来のように板バネのバネ定数を小さくする必要がなく、耐衝撃性に優れたアクチュエータを実現することが可能になる。つまり、耐衝撃性に優れ、かつ撮像機器の小型化・薄型化を実現できるアクチュエータを提供することができる。   Therefore, according to the above configuration, even if the actuator is downsized, it is not necessary to reduce the spring constant of the leaf spring as in the prior art, and it is possible to realize an actuator with excellent impact resistance. That is, it is possible to provide an actuator that is excellent in impact resistance and that can realize downsizing and thinning of the imaging device.

また、本発明に係るアクチュエータは、上記支持体には、ホルダが挿通する挿通溝が形成されており、上記ホルダの側面と上記挿通溝の内壁面との両方に接するように、上記球状体が配されている構成であってもよい。   In the actuator according to the present invention, an insertion groove through which the holder is inserted is formed in the support, and the spherical body is in contact with both the side surface of the holder and the inner wall surface of the insertion groove. It may be arranged.

上記の構成によれば、上記ホルダの側面と上記挿通溝の内壁面との両方に接するように、上記球状体が配されているので、ホルダが光軸方向に移動すると、ホルダの側面との摩擦により球状体が回転する。そして、光軸方向の移動に対しては、この球状体の回転による摩擦力でホルダを支持することが可能になる。一方、ホルダの光軸方向に垂直な方向の変位は、該ホルダの側面に接する球状体により規制されることになる。   According to said structure, since the said spherical body is distribute | arranged so that both the side surface of the said holder and the inner wall face of the said insertion groove may be contacted, when a holder moves to an optical axis direction, The spherical body rotates by friction. And it becomes possible to support a holder with the frictional force by rotation of this spherical body with respect to the movement of an optical axis direction. On the other hand, the displacement in the direction perpendicular to the optical axis direction of the holder is restricted by the spherical body that is in contact with the side surface of the holder.

従来のアクチュエータでは、一対の板バネは、ホルダの光軸方向の移動のみを支持しており、光軸方向以外の方向の変位に対しては、支持する(規制する)部材が設けられていなかった。これに対し、上記の構成によれば、球状体が、ホルダの光軸方向以外の方向の変位を規制している。それゆえ、従来のアクチュエータと比較して、携帯電子機器用撮像機器の落下時に発生する衝撃により、ホルダが光軸方向以外の方向に振動することがなくなる。   In the conventional actuator, the pair of leaf springs supports only the movement of the holder in the optical axis direction, and no member that supports (regulates) displacement in directions other than the optical axis direction is provided. It was. On the other hand, according to said structure, the spherical body has controlled the displacement of directions other than the optical axis direction of a holder. Therefore, as compared with a conventional actuator, the holder does not vibrate in a direction other than the optical axis direction due to an impact generated when the imaging device for portable electronic devices is dropped.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記球状体が複数配されており、各球状体同士は、光軸方向から見て、ホルダを挟むように離間した位置関係になっていることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, it is preferable that a plurality of the spherical bodies are arranged, and the spherical bodies are in a positional relationship so as to be sandwiched between the holders when viewed from the optical axis direction.

上記の構成によれば、上記球状体が複数配されているので、球状体とホルダ側面との接触面積が大きくなり、ホルダ側面に生じる摩擦力が大きくなる。また、各球状体同士は、光軸方向から見て、ホルダを挟むように離間した位置関係になっているので、球状体とホルダ側面との接触面が、ホルダの光軸(中心軸)に対し対称な位置に配され、光軸方向に垂直な方向において支持が偏ることがなく、より正確な光軸方向の移動支持が可能になる。   According to said structure, since the said spherical body is arranged in multiple numbers, the contact area of a spherical body and a holder side surface becomes large, and the frictional force which arises on a holder side surface becomes large. Moreover, since each spherical body is in a positional relationship so as to sandwich the holder when viewed from the optical axis direction, the contact surface between the spherical body and the side surface of the holder is on the optical axis (center axis) of the holder. However, the support is not biased in a direction perpendicular to the optical axis direction, and more accurate movement support in the optical axis direction is possible.

特に、各球状体同士は、上記光軸方向に対し垂直な同一面上に配されていることが好ましい。これにより、さらに正確な光軸方向の移動支持が可能になる。   In particular, the spherical bodies are preferably arranged on the same plane perpendicular to the optical axis direction. As a result, it is possible to more accurately support movement in the optical axis direction.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記ホルダの側面には、窪み部が形成されており、上記窪み部の内壁面と上記支持体とにより、上記球状体を収容可能な空間が形成されていることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, a recess is formed on the side surface of the holder, and a space capable of accommodating the spherical body is formed by the inner wall surface of the recess and the support. It is preferable.

上記の構成によれば、上記窪み部の内壁面と上記支持体とにより、上記球状体を収容可能な空間が形成されているので、ホルダが光軸方向に移動する際に、球状体がホルダ側面から離れることなく、ホルダ側面と球状体との接触がより確実になる。また、アクチュエータの小型化が可能になる。   According to said structure, since the space which can accommodate the said spherical body is formed by the inner wall surface of the said hollow part and the said support body, when a holder moves to an optical axis direction, a spherical body is a holder. The contact between the holder side surface and the spherical body becomes more reliable without leaving the side surface. In addition, the actuator can be miniaturized.

また、本発明に係るアクチュエータでは、光軸方向に移動するホルダの物体側の面に接触し、かつ、ホルダに対し、該ホルダの光軸方向の移動量に比例した弾性力を与える弾性部材が設けられていることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, the elastic member that contacts the object side surface of the holder moving in the optical axis direction and gives the holder an elastic force proportional to the amount of movement of the holder in the optical axis direction. It is preferable to be provided.

上記の構成によれば、弾性部材が光軸方向に移動するホルダの物体側の面に接触すると、光軸方向移動するホルダに対し、その移動量に比例した弾性力が発生する。上記の構成では、上記磁気回路による電磁誘導でホルダに発生した推力と、弾性部材に発生した弾性力とが釣り合いにより、ホルダの位置が保持されるようになっている。それゆえ、ホルダの位置とコイルに印加される電流値とは比例関係になり、この比例関係は、従来のアクチュエータと同様になる。従って、上記の構成によれば、従来と異なる特別な位置制御(例えば、別途位置センサーを設ける)を行う必要がなく、従来採用されてきた位置制御方法を転用することができる。それゆえ、撮像機器の低コスト化及び小型化を実現することができる。   According to the above configuration, when the elastic member contacts the object-side surface of the holder that moves in the optical axis direction, an elastic force that is proportional to the amount of movement of the holder that moves in the optical axis direction is generated. In the above configuration, the position of the holder is held by the balance between the thrust generated in the holder by electromagnetic induction by the magnetic circuit and the elastic force generated in the elastic member. Therefore, the position of the holder and the current value applied to the coil have a proportional relationship, and this proportional relationship is the same as that of the conventional actuator. Therefore, according to the above configuration, it is not necessary to perform special position control (for example, providing a separate position sensor) different from the conventional one, and the conventionally used position control method can be diverted. Therefore, it is possible to reduce the cost and size of the imaging device.

また、弾性部材は、光軸方向に移動するホルダの物体側の面に接触し、かつ、ホルダに対し、該ホルダの光軸方向の移動量に比例した弾性力を与えるようになっていればよい。ホルダは球状体により支持されているので、従来のアクチュエータのように、ホルダが板バネに固定支持された構成である必要がない。   The elastic member is in contact with the object-side surface of the holder that moves in the optical axis direction, and gives the holder an elastic force proportional to the amount of movement of the holder in the optical axis direction. Good. Since the holder is supported by the spherical body, it is not necessary to have a configuration in which the holder is fixedly supported by the leaf spring as in the conventional actuator.

例えば、上記弾性部材は、光軸方向移動するホルダに対し、滑り可能に接触していることが好ましい。これにより、ホルダが板バネに固定支持された従来の構成と比較して、携帯電子機器用撮像機器の落下時のホルダの振動による、弾性部材の塑性変形が低減される。   For example, it is preferable that the elastic member is slidably in contact with the holder that moves in the optical axis direction. Thereby, compared with the conventional structure by which the holder was fixedly supported by the leaf | plate spring, the plastic deformation of an elastic member by the vibration of the holder at the time of fall of the imaging device for portable electronic devices is reduced.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記球状体が複数配されており、各球状体同士は、上記光軸方向に対し垂直な同一面上に配されており、上記弾性部材は、上記平面に対し光軸方向に離間して配置されていることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, a plurality of the spherical bodies are arranged, the spherical bodies are arranged on the same plane perpendicular to the optical axis direction, and the elastic member is arranged on the plane. On the other hand, it is preferable that they are spaced apart in the optical axis direction.

上記の構成によれば、磁気回路による上記ホルダの光軸方向移動を円滑にするために、各球状体同士は、上記光軸方向に対し垂直な同一面上に配されており、ただ1つの上記弾性部材が上記平面に対し光軸方向に離間して配置されている。   According to said structure, in order to make the optical axis direction movement of the said holder by a magnetic circuit smooth, each spherical body is distribute | arranged on the same surface perpendicular | vertical with respect to the said optical axis direction, and only one The elastic member is disposed away from the plane in the optical axis direction.

従来のアクチュエータでは、ホルダが一対の板バネ、すなわち2つの板バネに固定支持されているので、ホルダの光軸方向移動支持に必要なバネ定数は、2つの板バネにより合成されるバネ定数になる。それゆえ、従来の構成では、ホルダの光軸方向移動支持のために、個々の板バネの強度が弱くなってしまう。一方、上記の構成によれば、弾性部材がただ1つ配置されているので、ホルダの光軸方向移動支持に必要なバネ定数を1つの弾性部材のバネ定数で設計することができる。このため、従来の構成と比較して、上記の構成によれば、弾性部材のバネ定数を大きく設計し、弾性部材の強度を大きくすることができるので、従来のアクチュエータのような「ホルダを固定保持する一対の板バネの強度低下」という問題は招来しない。   In the conventional actuator, since the holder is fixedly supported by a pair of leaf springs, that is, two leaf springs, the spring constant necessary for supporting the holder in the optical axis direction is a spring constant synthesized by the two leaf springs. Become. Therefore, in the conventional configuration, the strength of the individual leaf springs is weakened to support the movement of the holder in the optical axis direction. On the other hand, according to said structure, since only one elastic member is arrange | positioned, the spring constant required for the optical axis direction movement support of a holder can be designed with the spring constant of one elastic member. For this reason, compared to the conventional configuration, according to the above configuration, the spring constant of the elastic member can be designed to be large and the strength of the elastic member can be increased. The problem of “decrease in strength of the pair of leaf springs to be held” does not occur.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記支持体は、上記磁気回路における光軸方向の一端を支持する第1の支持体と、他端を支持する第2の支持体とを備え、上記球状体は、上記ホルダと上記第1の支持体との間隙、及び上記ホルダと上記第2の支持体との間隙の何れかの間隙に配されていることが好ましい。このような構成においても、弾性部材のバネ定数を大きく設計し、弾性部材の強度を大きくすることができるので、従来のアクチュエータのような「ホルダを固定保持する一対の板バネの強度低下」という問題は招来しない。   In the actuator according to the present invention, the support includes a first support that supports one end of the magnetic circuit in the optical axis direction, and a second support that supports the other end, and the spherical body. Is preferably arranged in any one of the gap between the holder and the first support and the gap between the holder and the second support. Even in such a configuration, since the spring constant of the elastic member can be designed to be large and the strength of the elastic member can be increased, it is called “reduced strength of a pair of leaf springs that hold and hold the holder” like a conventional actuator. The problem does not invite.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記磁気回路は、さらに強磁性を有する磁性体を備え、上記磁性体は、上記支持体に取り付けられていることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, it is preferable that the magnetic circuit further includes a magnetic body having ferromagnetism, and the magnetic body is attached to the support.

上記の構成によれば、上記磁気回路は、さらに強磁性を有する磁性体を備え、上記磁性体は、上記支持体に取り付けられているので、アクチュエータ外部に発生するマグネットの漏洩磁束を小さくすることができる。また、アクチュエータの磁気回路の効率を向上することもできるため、電流あたりの推力を向上させることができる。   According to the above configuration, the magnetic circuit further includes a magnetic body having ferromagnetism, and the magnetic body is attached to the support body, so that the magnetic flux leakage of the magnet generated outside the actuator is reduced. Can do. Moreover, since the efficiency of the magnetic circuit of the actuator can be improved, the thrust per current can be improved.

上記のように、強磁性を有する磁性体を備えた磁気回路の構成としては、例えば、以下の構成が挙げられる。   As described above, examples of the configuration of the magnetic circuit including the magnetic material having ferromagnetism include the following configurations.

すなわち、本発明に係るアクチュエータでは、上記磁気回路は、上記ホルダ外周に設けられたコイル、上記コイルの周囲に配された上記マグネット及び上記磁性体とで構成されていてもよい。この構成により、アクチュエータ外部に発生するマグネットの漏洩磁束を小さくすることができる。   That is, in the actuator according to the present invention, the magnetic circuit may be configured by a coil provided on the outer periphery of the holder, the magnet disposed around the coil, and the magnetic body. With this configuration, the magnetic flux leakage of the magnet generated outside the actuator can be reduced.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記磁気回路は、上記ホルダ外周に設けられたマグネット、上記マグネットの周囲に配された上記コイル及び上記磁性体とで構成されていてもよい。   In the actuator according to the present invention, the magnetic circuit may include a magnet provided on an outer periphery of the holder, the coil disposed around the magnet, and the magnetic body.

特に、上記の構成では、マグネットがホルダ外周に設けられ、コイルが上記マグネットの周囲に配されているので、可動部としてのホルダに給電用のワイヤを設ける必要がなく、構造を簡素化することができるという効果を奏する。   In particular, in the above configuration, since the magnet is provided on the outer periphery of the holder and the coil is arranged around the magnet, it is not necessary to provide a power supply wire in the holder as the movable part, and the structure can be simplified. There is an effect that can be.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記球状体は非磁性材料からなることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, the spherical body is preferably made of a nonmagnetic material.

このように上記球状体は非磁性材料からなるので、球状体は、アクチュエータ内部の磁気回路による磁束分布に対し影響を与えなくなる。また、上記の構成によれば、アクチュエータ組立に際し、球状体がマグネットに吸着することがなく、組立作業性の向上を図ることができる。   Thus, since the spherical body is made of a nonmagnetic material, the spherical body does not affect the magnetic flux distribution by the magnetic circuit inside the actuator. Moreover, according to said structure, a spherical body does not adsorb | suck to a magnet in the case of an actuator assembly, and can improve an assembly workability | operativity.

また、本発明に係るアクチュエータでは、マグネット、及びコイルを光軸方向に挟んで、2つの上記支持体が設けられており、2つの支持体と、マグネットとにより、コイルの光軸方向の移動を制限する空間が形成されていることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, the two support bodies are provided with the magnet and the coil sandwiched in the optical axis direction, and the movement of the coil in the optical axis direction is performed by the two support bodies and the magnet. It is preferable that a limiting space is formed.

このように、2つの支持体と、マグネットとにより、コイルの光軸方向の移動を制限する空間が形成され、コイルが移動する空間が確保されているので、アクチュエータをより小型化することが可能になる。   In this way, the space that restricts the movement of the coil in the optical axis direction is formed by the two supports and the magnet, and the space for the movement of the coil is secured, so the actuator can be further downsized. become.

また、本発明に係る撮像機器は、上記の課題を解決するために、上述のアクチュエータと、光学部材により結像された画像を電気信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴としている。これにより、耐衝撃性に優れ、かつ小型化・薄型化した撮像機器を実現することが可能になる。   In order to solve the above problems, an imaging apparatus according to the present invention includes the above-described actuator and an imaging element that converts an image formed by an optical member into an electrical signal. As a result, it is possible to realize an imaging device that is excellent in impact resistance and is reduced in size and thickness.

本発明に係る電子機器は、上記の課題を解決するために、上記撮像機器を備えたことを特徴している。これにより、耐衝撃性に優れ、かつ小型化・薄型化した撮像機器を備えた電子機器を実現することが可能になる。   In order to solve the above-described problems, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described imaging apparatus. As a result, it is possible to realize an electronic device that has excellent impact resistance and is equipped with a small and thin imaging device.

本発明に係るアクチュエータは、以上のように、上記ホルダと上記支持体との間隙には、非磁性材料からなる球状体が配されており、上記球状体は、上記ホルダの光軸方向の移動により、回転するようになっている構成である。   In the actuator according to the present invention, as described above, a spherical body made of a nonmagnetic material is disposed in the gap between the holder and the support, and the spherical body moves in the optical axis direction of the holder. Thus, the configuration is adapted to rotate.

また、本発明に係る撮像機器は、以上のように、上記アクチュエータを備えた構成である。   Moreover, the imaging device according to the present invention has a configuration including the actuator as described above.

また、本発明に係る電子機器は、以上のように、上記撮像機器を備えた構成である。   Moreover, the electronic device according to the present invention has the above-described imaging device as described above.

それゆえ、従来のアクチュエータのような「ホルダを固定保持する一対の板バネの強度低下」という問題は招来しない。   Therefore, the problem of “decrease in the strength of the pair of leaf springs for fixing and holding the holder” unlike the conventional actuator does not occur.

従って、アクチュエータを小型化しても、従来のように板バネのバネ定数を小さくする必要がなく、耐衝撃性に優れたアクチュエータを実現することが可能になる。つまり、耐衝撃性に優れ、かつ撮像機器の小型化・薄型化を実現できる。   Therefore, even if the actuator is downsized, it is not necessary to reduce the spring constant of the leaf spring as in the prior art, and it is possible to realize an actuator with excellent impact resistance. That is, it is excellent in impact resistance, and the imaging device can be reduced in size and thickness.

〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1ないし図3に基づいて説明すると以下の通りである。なお、本発明はこれに.限定されるものではない。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The present invention is not limited to this.

図1〜図3は、本実施形態のアクチュエータ(以下、本アクチュエータと記す)の要部構成を示し、図1は分解斜視図であり、図2は斜視図であり、図3は断面図である。   1 to 3 show a configuration of a main part of an actuator according to the present embodiment (hereinafter referred to as the present actuator), FIG. 1 is an exploded perspective view, FIG. 2 is a perspective view, and FIG. 3 is a sectional view. is there.

図1〜図3に示されるように、本アクチュエータは、上側ガイド(支持体;第1の支持体)9、板バネ(弾性部材)11、マグネット12、ヨーク(磁性体)13、コイル14、光学部材16を保持するホルダ15、球状体17、及びベース(支持体;第2の支持体)18を備えている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the actuator includes an upper guide (support body; first support body) 9, a leaf spring (elastic member) 11, a magnet 12, a yoke (magnetic body) 13, a coil 14, A holder 15 that holds the optical member 16, a spherical body 17, and a base (support body; second support body) 18 are provided.

本アクチュエータは、例えば携帯電話等の携帯電子機器に搭載された撮像機器のオートフォーカスに用いられている。すなわち、本アクチュエータは、撮像機器の撮像対象となる物体を光学部材16により結像するようになっている。そして、撮像素子19にて、光学部材16にて結像された画像を、電気信号に変換するようになっている。なお、本明細書では、光学部材16が物体を結像する方向(光学部材16と物体とを結ぶ直線の方向)を「光軸方向」とする。そして、この「光軸方向」において、撮像対象となる物体側を単に「物体側」とし、物体側と反対側を「像面側」とする。   This actuator is used for autofocusing of an imaging device mounted on a mobile electronic device such as a mobile phone. In other words, the present actuator forms an image of an object to be imaged by the imaging device by the optical member 16. Then, the image formed by the optical member 16 is converted into an electric signal by the image sensor 19. In this specification, the direction in which the optical member 16 forms an object (the direction of a straight line connecting the optical member 16 and the object) is referred to as an “optical axis direction”. In this “optical axis direction”, the object side to be imaged is simply referred to as “object side”, and the side opposite to the object side is referred to as “image plane side”.

ヨーク13は円筒形状になっている。このヨーク13の円筒形状内に収容されるように、ホルダ15が配置されている。すなわち、ヨーク13は、ホルダ15の周囲に配置されている。そして、円筒形状のヨーク13の内壁には、円筒形状のマグネット12が接着剤により固定されている。また、光学部材16を保持するホルダ15は、コイル14内に収容されるように、コイル14と一体的に固定されている。   The yoke 13 has a cylindrical shape. A holder 15 is disposed so as to be accommodated in the cylindrical shape of the yoke 13. That is, the yoke 13 is disposed around the holder 15. A cylindrical magnet 12 is fixed to the inner wall of the cylindrical yoke 13 with an adhesive. The holder 15 that holds the optical member 16 is fixed integrally with the coil 14 so as to be accommodated in the coil 14.

本アクチュエータにおいては、マグネット12、ヨーク13、及びコイル14が磁気回路を構成している。すなわち、コイル14に電流が印加されると、マグネット12とコイル14との間に電磁誘導現象が起きる。そして、この電磁誘導現象により、コイル14に一体的に固定されているホルダ15に対して光軸方向の推力が発生する。そして、この推力により、ホルダ15が光軸方向に移動するようになる。また、ホルダ15に発生する推力は、コイル14に印加される電流量に比例する。   In the present actuator, the magnet 12, the yoke 13, and the coil 14 constitute a magnetic circuit. That is, when a current is applied to the coil 14, an electromagnetic induction phenomenon occurs between the magnet 12 and the coil 14. Due to this electromagnetic induction phenomenon, thrust in the optical axis direction is generated with respect to the holder 15 that is integrally fixed to the coil 14. The holder 15 moves in the optical axis direction by this thrust. Further, the thrust generated in the holder 15 is proportional to the amount of current applied to the coil 14.

また、マグネット12、ヨーク13、及びコイル14を光軸方向に挟んで、上側ガイド9及びベース18が設けられている。上側ガイド9は、物体側に配されており、ベース18は、像面側に配されている。上側ガイド9及びベース18にはそれぞれ、コイル14と一体的に固定されたホルダ15が光軸方向に移動可能になるように、挿通溝9a及び18aが形成されている。また、ベース18は、物体側にヨーク13を固定し、像面側に撮像素子19を固定している。上側ガイド9は、ベース18及びヨーク13に固定されている。   An upper guide 9 and a base 18 are provided with the magnet 12, the yoke 13, and the coil 14 sandwiched in the optical axis direction. The upper guide 9 is disposed on the object side, and the base 18 is disposed on the image plane side. Insertion grooves 9a and 18a are formed in the upper guide 9 and the base 18, respectively, so that the holder 15 fixed integrally with the coil 14 can move in the optical axis direction. The base 18 has a yoke 13 fixed to the object side and an image sensor 19 fixed to the image plane side. The upper guide 9 is fixed to the base 18 and the yoke 13.

また、図3に示されるように、本アクチュエータでは、上側ガイド9と、マグネット12と、ベース18とにより空間が形成されており、この空間内にコイル14が収容されるようになっている。それゆえ、ホルダ15が光軸方向に移動するとき、該ホルダ15に固定されたコイル14は、上側ガイド9の像面側の面に当接することで、光軸方向物体側の移動が制限される。また、コイル14は、ベース18の物体側の面に当接することで、光軸方向像面側の移動が制限される。すなわち、上側ガイド9及びベース18は、コイル14の光軸方向の移動を制限するという機能を備えている。   As shown in FIG. 3, in this actuator, a space is formed by the upper guide 9, the magnet 12, and the base 18, and the coil 14 is accommodated in this space. Therefore, when the holder 15 moves in the optical axis direction, the coil 14 fixed to the holder 15 abuts on the image plane side surface of the upper guide 9, thereby restricting movement on the object side in the optical axis direction. The Further, the coil 14 is in contact with the object-side surface of the base 18, so that the movement on the image plane side in the optical axis direction is limited. That is, the upper guide 9 and the base 18 have a function of limiting the movement of the coil 14 in the optical axis direction.

また、図3に示された構成では、コイル14が上側ガイド9及びベース18に当接することでホルダ15の光軸方向の移動が制限されていたが、ホルダ15の光軸方向の移動を制限する構成は、図3に示された構成に限定されない。例えば、ホルダ15の一部が上側ガイド9及びベース18に当接する構成であってもよい。具体的には、ホルダ15の側面に上側ガイド9及びベース18と当接可能なストッパ部が設けられ、このストッパ部によりホルダ15の光軸方向の移動が制限された構成である。この構成では、コイル14が上側ガイド9及びベース18と直接当接することがなく、コイル14の変形やコイル線の被膜破れを防止することができる。   In the configuration shown in FIG. 3, the movement of the holder 15 in the optical axis direction is restricted by the coil 14 coming into contact with the upper guide 9 and the base 18, but the movement of the holder 15 in the optical axis direction is restricted. The configuration to be performed is not limited to the configuration shown in FIG. For example, a configuration in which a part of the holder 15 is in contact with the upper guide 9 and the base 18 may be employed. Specifically, a stopper portion capable of contacting the upper guide 9 and the base 18 is provided on the side surface of the holder 15, and the movement of the holder 15 in the optical axis direction is limited by the stopper portion. In this configuration, the coil 14 is not in direct contact with the upper guide 9 and the base 18, and deformation of the coil 14 and coating of the coil wire can be prevented.

その一方で、本アクチュエータは、光学部材16を保持するホルダ15の光軸方向の移動が、上側ガイド9及びベース18双方に形成された挿通溝により案内されるような構造になっている。それゆえ、ホルダ15に対して、上側ガイド9及びベース18(双方に形成された挿通溝)は、ホルダ15の光軸方向の移動を案内するガイド部としての機能を備えている。   On the other hand, this actuator is structured such that the movement of the holder 15 holding the optical member 16 in the optical axis direction is guided by the insertion grooves formed in both the upper guide 9 and the base 18. Therefore, for the holder 15, the upper guide 9 and the base 18 (insertion grooves formed on both) have a function as a guide portion that guides the movement of the holder 15 in the optical axis direction.

本アクチュエータは、ホルダ15の側面(光軸方向に並んだ面を上面・下面とした場合)に接するように球状体17が配されていることを特徴としている。この球状体17は、ホルダ15が光軸方向に移動すると、ホルダ15の側面との摩擦により回転する。そして、光軸方向の移動に対しては、この球状体17の回転による摩擦力でホルダ15を支持することが可能になる。一方、ホルダ15の光軸方向に垂直な方向の変位は、該ホルダ15の側面に接する球状体17により規制されることになる。   The present actuator is characterized in that the spherical body 17 is disposed so as to contact the side surface of the holder 15 (when the surfaces aligned in the optical axis direction are the upper surface and the lower surface). The spherical body 17 rotates by friction with the side surface of the holder 15 when the holder 15 moves in the optical axis direction. The holder 15 can be supported by the frictional force generated by the rotation of the spherical body 17 with respect to the movement in the optical axis direction. On the other hand, the displacement of the holder 15 in the direction perpendicular to the optical axis direction is restricted by the spherical body 17 in contact with the side surface of the holder 15.

本アクチュエータは、このようにホルダ15の光軸方向における支持のために、ホルダ15の側面に接する球状体17が用いられている。それゆえ、従来のアクチュエータのような「ホルダを固定保持する一対の板バネの強度低下」という問題は招来しない。   In this actuator, the spherical body 17 in contact with the side surface of the holder 15 is used to support the holder 15 in the optical axis direction. Therefore, the problem of “decrease in the strength of the pair of leaf springs for fixing and holding the holder” unlike the conventional actuator does not occur.

つまり、従来のアクチュエータでは、ホルダは、一対の板バネに固定支持されており、この一対の板バネによりホルダの光軸方向の移動が支持されていた。それゆえ、アクチュエータを小型化していくと、(磁気回路部分の体積を小さくし)板バネのバネ定数を小さくしなければならなかった。従って、従来のアクチュエータでは、小型化していくと板バネの強度が低下し、携帯電子機器用撮像機器の落下に対する耐衝撃性が小さくなるという問題が生じる。   That is, in the conventional actuator, the holder is fixedly supported by a pair of leaf springs, and the movement of the holder in the optical axis direction is supported by the pair of leaf springs. Therefore, when the actuator is downsized, the spring constant of the leaf spring has to be reduced (the volume of the magnetic circuit portion is reduced). Therefore, in the conventional actuator, as the size of the actuator is reduced, the strength of the leaf spring decreases, and there arises a problem that the impact resistance against dropping of the imaging device for portable electronic devices is reduced.

一方、本アクチュエータでは、ホルダ15は、その側面で接する球状体17により、光軸方向の移動が支持されており、従来のように一対の板バネに固定支持されていない(ホルダに固定支持された一対の板バネそのものが設けられていない)。それゆえ、アクチュエータを小型化しても、従来のように板バネのバネ定数を小さくする必要がなく、耐衝撃性に優れたアクチュエータを実現することが可能になる。   On the other hand, in this actuator, movement of the holder 15 in the optical axis direction is supported by a spherical body 17 that is in contact with the side surface thereof, and is not fixedly supported by a pair of leaf springs as in the prior art (fixed and supported by the holder). A pair of leaf springs themselves are not provided). Therefore, even if the actuator is downsized, it is not necessary to reduce the spring constant of the leaf spring as in the prior art, and it is possible to realize an actuator with excellent impact resistance.

また、従来のアクチュエータでは、一対の板バネは、ホルダの光軸方向の移動のみを支持しており、光軸方向以外の方向の変位に対しては、支持する(規制する)部材が設けられていなかった。これに対し、本アクチュエータでは、球状体17が、ホルダ15の光軸方向以外の方向の変位を規制している。それゆえ、従来のアクチュエータと比較して、携帯電子機器用撮像機器の落下時に発生する衝撃により、ホルダ15が光軸方向以外の方向に振動することがなくなる。   In the conventional actuator, the pair of leaf springs supports only the movement of the holder in the optical axis direction, and a member that supports (regulates) displacement in directions other than the optical axis direction is provided. It wasn't. On the other hand, in this actuator, the spherical body 17 regulates the displacement of the holder 15 in a direction other than the optical axis direction. Therefore, as compared with the conventional actuator, the holder 15 does not vibrate in directions other than the optical axis direction due to the impact generated when the imaging device for portable electronic devices is dropped.

本アクチュエータにおいては、この球状体17がホルダ15の側面に接するように配されていれば、ホルダ15が光軸方向に移動したときに、球状体17とホルダ15側面との間に摩擦力が生じる。それゆえ、本アクチュエータは、球状体17がホルダ15の側面に接するように配されている構成であれば、特に限定されない。   In this actuator, if the spherical body 17 is arranged so as to contact the side surface of the holder 15, a frictional force is generated between the spherical body 17 and the side surface of the holder 15 when the holder 15 moves in the optical axis direction. Arise. Therefore, the present actuator is not particularly limited as long as the spherical body 17 is arranged so as to be in contact with the side surface of the holder 15.

また、本アクチュエータに備えられる球状体は、磁気回路部分の体積、磁気回路に印加される電流量等に応じて適宜設定可能である。例えば、この球状体の数としては、ホルダ側面において、物体側と像面側との両側にそれぞれ、少なくとも3個球状体が配されていればよい。物体側と像面側との両側にそれぞれ、球状体が2個配された構成では、ホルダが光軸方向に移動する際に、ホルダの位置が不安定になるため好ましくない。   Further, the spherical body provided in the actuator can be appropriately set according to the volume of the magnetic circuit portion, the amount of current applied to the magnetic circuit, and the like. For example, as for the number of the spherical bodies, it is sufficient that at least three spherical bodies are arranged on both sides of the object side and the image plane side on the holder side surface. A configuration in which two spherical bodies are arranged on both the object side and the image plane side is not preferable because the position of the holder becomes unstable when the holder moves in the optical axis direction.

また、球状体17とホルダ15側面との接触面積が大きくなると、ホルダ15側面に生じる摩擦力が大きくなる。つまり、本アクチュエータでは、ホルダ15の光軸方向の移動支持の強さは、球状体17とホルダ15側面との間で発生する摩擦力(接触面積)に比例している。それゆえ、球状体17とホルダ15側面との接触面積を適宜設定することで、アクチュエータの磁気回路部分の体積、磁気回路に印加される電流量に対応した構成を実現できる。   Further, when the contact area between the spherical body 17 and the side surface of the holder 15 increases, the frictional force generated on the side surface of the holder 15 increases. That is, in this actuator, the strength of the support support for moving the holder 15 in the optical axis direction is proportional to the frictional force (contact area) generated between the spherical body 17 and the side surface of the holder 15. Therefore, a configuration corresponding to the volume of the magnetic circuit portion of the actuator and the amount of current applied to the magnetic circuit can be realized by appropriately setting the contact area between the spherical body 17 and the side surface of the holder 15.

また、本アクチュエータは、光軸方向から見て、各球状体同士がホルダ15を挟むように離間した構成であることが好ましい。このような構成とすることで、球状体17とホルダ15側面との接触面が、ホルダ15の光軸(中心軸)に対し対称な位置に配され、光軸方向に垂直な方向において支持が偏ることがなく、より正確な光軸方向の移動支持が可能になる。   In addition, the present actuator preferably has a configuration in which the spherical bodies are separated so as to sandwich the holder 15 when viewed from the optical axis direction. With such a configuration, the contact surface between the spherical body 17 and the side surface of the holder 15 is arranged at a position symmetrical with respect to the optical axis (center axis) of the holder 15 and is supported in a direction perpendicular to the optical axis direction. There is no bias and more accurate movement support in the optical axis direction is possible.

また、本アクチュエータにおける球状体17は、強磁界中でその配置が影響せず、磁気回路による磁束分布に対し影響を与えない材料、すなわち非磁性材料からなることが好ましい。球状体17の材料としては、例えば、セラミック、真鍮、ガラス、非磁性ステンレス鋼等が挙げられる。   Further, the spherical body 17 in the present actuator is preferably made of a material that does not affect the arrangement in a strong magnetic field and does not affect the magnetic flux distribution by the magnetic circuit, that is, a nonmagnetic material. Examples of the material of the spherical body 17 include ceramic, brass, glass, nonmagnetic stainless steel, and the like.

本アクチュエータにおける、球状体17の数及び配置の一例が図1〜図3に示されている。図3に示されるように、球状体17は、物体側にヨーク13が固定されたベース18とホルダ15との間隙に配されている。そして、この球状体17は3個配置されており、図1に示されるように、光軸方向において、これら3個の球状体17でホルダ15を挟むように配されている。すなわち、3個の球状体17はそれぞれ、光軸方向において、ホルダ15の中心から略120°の位置に配されている(3個の球状体17を結んで形成される図形が正三角形になっている)。   An example of the number and arrangement of the spherical bodies 17 in this actuator is shown in FIGS. As shown in FIG. 3, the spherical body 17 is disposed in the gap between the base 18 and the holder 15, on which the yoke 13 is fixed on the object side. Three spherical bodies 17 are arranged, and as shown in FIG. 1, the holders 15 are arranged between the three spherical bodies 17 in the optical axis direction. That is, each of the three spherical bodies 17 is arranged at a position of approximately 120 ° from the center of the holder 15 in the optical axis direction (the figure formed by connecting the three spherical bodies 17 is an equilateral triangle. ing).

また、球状体17は、上側ガイド9とホルダ15との間隙にも配されている。そして、ベース18とホルダ15との間隙における球状体17の配置と同様に、3個の球状体17がそれぞれ、光軸方向において、ホルダ15の中心から略120°の位置に配されている。   The spherical body 17 is also disposed in the gap between the upper guide 9 and the holder 15. Similarly to the arrangement of the spherical bodies 17 in the gap between the base 18 and the holder 15, the three spherical bodies 17 are each arranged at a position of approximately 120 ° from the center of the holder 15 in the optical axis direction.

さらに、ホルダ15側面における、上側ガイド9及びベース18と対向する位置にはそれぞれ、窪み部15aが形成されている。そして、この窪み部15a内壁と、上側ガイド9の挿通溝9a内壁とにより形成される空間内に球状体17が収容されている。同様に、窪み部15a内壁と、ベース18の挿通溝18a内壁とにより形成される空間内に球状体17が収容されている。それゆえ、ホルダ15が光軸方向に移動するときには、球状体17は、これら空間内で回転することになり、窪み部15a内壁との摩擦力により支持されることになる。このようにホルダ15側面に窪み部15aが形成されていることにより、ホルダ15が光軸方向に移動する際に、球状体17がホルダ15側面から離れることなく、ホルダ15側面と球状体17との接触がより確実になる。また、アクチュエータの小型化が可能になる。   Furthermore, the recessed part 15a is formed in the position which opposes the upper guide 9 and the base 18 in the holder 15 side surface, respectively. The spherical body 17 is accommodated in a space formed by the inner wall of the recess 15a and the inner wall of the insertion groove 9a of the upper guide 9. Similarly, the spherical body 17 is accommodated in a space formed by the inner wall of the recessed portion 15 a and the inner wall of the insertion groove 18 a of the base 18. Therefore, when the holder 15 moves in the optical axis direction, the spherical body 17 rotates in these spaces and is supported by the frictional force with the inner wall of the recess 15a. Thus, since the hollow part 15a is formed in the holder 15 side surface, when the holder 15 moves to an optical axis direction, the spherical body 17 does not leave | separate from the holder 15 side surface, Will be more reliable. In addition, the actuator can be miniaturized.

本アクチュエータにおいては、球状体17が配置されることにより、ホルダ15側面と挿通溝9a・18a内壁とが互いに接触しないようになっている。ホルダ15側面と挿通溝9a・18aが互いに接触した状態では、両者の間で摩擦力が生じ、ホルダ15の光軸方向移動が妨げられるおそれがある。この意味では、本アクチュエータにおける球状体17は、挿通溝9a・18a内でのホルダ15の光軸方向移動を円滑にするガイド部材として機能するといえる。   In this actuator, the spherical body 17 is arranged so that the side surface of the holder 15 and the inner walls of the insertion grooves 9a and 18a do not contact each other. In a state where the side surface of the holder 15 and the insertion grooves 9a and 18a are in contact with each other, a frictional force is generated between them, and there is a possibility that the movement of the holder 15 in the optical axis direction is hindered. In this sense, it can be said that the spherical body 17 in this actuator functions as a guide member that smoothly moves the holder 15 in the optical axis direction within the insertion grooves 9a and 18a.

本アクチュエータでは、ホルダ15の物体側に、板バネ11が配されている。この板バネ11は、上側ガイド9により支持・固定されている。そして、板バネ11は、光軸方向移動するホルダ15の物体側の面に接触している。板バネ11は、ホルダ15の光軸方向の移動量(変位)に比例した予圧を与えるようになっている。すなわち、板バネ11は、光軸方向移動するホルダ15に対し、その移動量に比例した弾性力が発生させる。本アクチュエータでは、電磁誘導によりホルダ15に発生した推力と、板バネ11に発生した弾性力とが釣り合いにより、ホルダ15の位置が保持されるようになっている。それゆえ、ホルダ15の位置とコイル14に印加される電流値とは比例関係になり、この比例関係は、従来のアクチュエータと同様になる。従って、本アクチュエータでは、球状体17を配した構成により、従来と異なる特別な位置制御(例えば、別途位置センサーを設ける)を行う必要がない。すなわち、本アクチュエータでは、従来のアクチュエータで採用されたホルダの位置制御と同様の方法でホルダ15の位置制御が可能になる。それゆえ、撮像機器の低コスト化及び小型化を実現することができる。   In the present actuator, the leaf spring 11 is disposed on the object side of the holder 15. The leaf spring 11 is supported and fixed by the upper guide 9. The leaf spring 11 is in contact with the object-side surface of the holder 15 that moves in the optical axis direction. The leaf spring 11 applies a preload proportional to the amount of movement (displacement) of the holder 15 in the optical axis direction. That is, the leaf spring 11 generates an elastic force proportional to the amount of movement of the holder 15 that moves in the optical axis direction. In this actuator, the position of the holder 15 is held by the balance between the thrust generated in the holder 15 by electromagnetic induction and the elastic force generated in the leaf spring 11. Therefore, the position of the holder 15 and the current value applied to the coil 14 have a proportional relationship, and this proportional relationship is the same as that of the conventional actuator. Therefore, according to the present actuator, it is not necessary to perform special position control (for example, a separate position sensor) different from the conventional one due to the configuration in which the spherical body 17 is arranged. That is, in this actuator, the position control of the holder 15 can be performed in the same manner as the position control of the holder adopted in the conventional actuator. Therefore, it is possible to reduce the cost and size of the imaging device.

なお、上記のように、本アクチュエータでは、電磁誘導によりホルダ15に発生した推力と、板バネ11に発生した弾性力とが釣り合いにより、ホルダ15の位置が保持されるようになっている。それゆえ、ホルダ15にて保持されている光学部材16(具体的にはレンズ)の焦点位置に応じて、板バネ11の形状は変化する。つまり、本アクチュエータは、撮像機器の撮像対象となる物体の位置に応じて、光学部材16の位置が設定される。ここでは、一例として、撮像対象となる物体が、比較的アクチュエータに遠い場合、光学部材16は、光軸方向像面側に移動する(いわゆるInf状態;無限遠状態)構成としている。一方、撮像対象となる物体が、比較的アクチュエータに近い場合、光学部材16は、光軸方向物体側に移動する(いわゆるマクロ状態;近接撮影状態)構成としている。図3に示された構成は、一例として、光学部材16がInf状態とマクロ状態とで変化したときの、板バネ11の形状変化を示したものである。   As described above, in the present actuator, the position of the holder 15 is held by the balance between the thrust generated in the holder 15 by electromagnetic induction and the elastic force generated in the leaf spring 11. Therefore, the shape of the leaf spring 11 changes according to the focal position of the optical member 16 (specifically, the lens) held by the holder 15. That is, in this actuator, the position of the optical member 16 is set according to the position of the object to be imaged by the imaging device. Here, as an example, when the object to be imaged is relatively far from the actuator, the optical member 16 is configured to move to the optical axis direction image plane side (so-called Inf state; infinity state). On the other hand, when the object to be imaged is relatively close to the actuator, the optical member 16 is configured to move toward the object side in the optical axis direction (so-called macro state; close-up photographing state). The configuration shown in FIG. 3 shows, as an example, the shape change of the leaf spring 11 when the optical member 16 changes between the Inf state and the macro state.

図3に示された板バネ11は、本アクチュエータにおける板バネ11の変化を確認するために、ホルダ15に固定されている状態から、板バネ11のみを変形させた状態としたときの変形である。   The leaf spring 11 shown in FIG. 3 is a deformation when changing only the leaf spring 11 from the state fixed to the holder 15 to confirm the change of the leaf spring 11 in this actuator. is there.

なお、光学部材16のどの位置をInf状態あるいはマクロ状態とするかは、アクチュエータの光学設計に応じて適宜決定される。   Note that which position of the optical member 16 is to be in the Inf state or the macro state is appropriately determined according to the optical design of the actuator.

また、板バネ11は、ホルダ15の物体側の面に接触し、ホルダ15の光軸方向の移動量(変位)に比例した予圧を与えるようになっていればよい。本アクチュエータでは、ホルダ15は球状体17により支持されているので、従来のアクチュエータのように、ホルダ15が板バネ11に固定支持された構成である必要がない。それゆえ、板バネ11は、光軸方向移動するホルダ15に対し、滑り可能に接触していてもよい(ホルダ15が物体側へ光軸方向移動するに従い、ホルダ15と板バネ11との接触部分が変動する)。このような場合、ホルダ15が板バネ11に固定支持された構成と比較して、携帯電子機器用撮像機器の落下時のホルダ15の振動による、板バネ11の塑性変形がさらに低減される。   Further, the leaf spring 11 may be in contact with the object-side surface of the holder 15 and apply a preload proportional to the amount of movement (displacement) of the holder 15 in the optical axis direction. In the present actuator, since the holder 15 is supported by the spherical body 17, it is not necessary to have a configuration in which the holder 15 is fixedly supported by the leaf spring 11 as in the conventional actuator. Therefore, the leaf spring 11 may be slidably in contact with the holder 15 that moves in the optical axis direction (the contact between the holder 15 and the leaf spring 11 as the holder 15 moves in the optical axis direction toward the object side). Part will fluctuate). In such a case, compared to a configuration in which the holder 15 is fixedly supported by the leaf spring 11, plastic deformation of the leaf spring 11 due to the vibration of the holder 15 when the imaging device for portable electronic device is dropped is further reduced.

本アクチュエータは、ホルダ15が球状体17と接触した状態で保持されているので、以下の効果を奏する。すなわち、本アクチュエータは、従来のアクチュエータと比較して、ホルダ15の振動振幅を小さくさせるとともに、振動収束時間を短くするという効果を奏する。   This actuator has the following effects because the holder 15 is held in contact with the spherical body 17. That is, this actuator has an effect of reducing the vibration amplitude of the holder 15 and shortening the vibration convergence time as compared with the conventional actuator.

図4は、従来のアクチュエータにおけるホルダの挙動(電流−変位特性)を示すグラフである。図5は、本アクチュエータにおけるホルダの挙動(電流−変位特性)を示すグラフである。図4及び図5のグラフは、アクチュエータの磁気回路に10mA毎の電流ステップ(30mA,40mA,…,80mAの電流ステップ)を印加したときのホルダの挙動を示している。そして、グラフの横軸は時間であり、電流ステップの各ステップの電流を印加したタイミング・印加時間がわかる。グラフの縦軸は、電流ステップの各ステップの電流を印加したときの、ホルダの光軸方向の変位を示す。図4及び図5から、アクチュエータに電流ステップの各ステップの電流を印加したとき、ホルダは、光軸方向に振動することがわかる。   FIG. 4 is a graph showing the behavior (current-displacement characteristics) of a holder in a conventional actuator. FIG. 5 is a graph showing the behavior (current-displacement characteristics) of the holder in this actuator. The graphs of FIGS. 4 and 5 show the behavior of the holder when current steps of 10 mA (current steps of 30 mA, 40 mA,..., 80 mA) are applied to the magnetic circuit of the actuator. The horizontal axis of the graph is time, and the timing and application time when the current of each step of the current step is applied can be known. The vertical axis of the graph indicates the displacement of the holder in the optical axis direction when the current of each step of the current step is applied. 4 and 5 that the holder vibrates in the optical axis direction when a current of each step of the current step is applied to the actuator.

従来のアクチュエータでは、電流ステップを印加したとき、ホルダが振動してしまい、その振動が収束するのに時間がかかる。図4に示されたグラフでは、10mAごとの電流ステップを印加したとき、ホルダの振動振幅が30μmであり、その振動振幅が収束する振動収束時間が約90msであった。つまり、従来のアクチュエータでは、ホルダの光軸方向の振動を収束させるのに、約90ms必要になる。   In a conventional actuator, when a current step is applied, the holder vibrates, and it takes time for the vibration to converge. In the graph shown in FIG. 4, when a current step of 10 mA was applied, the vibration amplitude of the holder was 30 μm, and the vibration convergence time for the vibration amplitude to converge was about 90 ms. That is, in the conventional actuator, about 90 ms is required to converge the vibration in the optical axis direction of the holder.

一方、本アクチュエータは、ホルダ15が球状体17と接触した状態で保持されているため、従来のアクチュエータにみられたホルダの振動を抑え、振動収束時間を短縮することができる。図5に示されたグラフでは、ホルダの振動振幅が16μmであり、その振動振幅が収束する振動収束時間が約15msであった。本アクチュエータでは、従来のアクチュエータと比較して、振動収束時間が約1/6になっており、振動振幅も約1/2になっている。   On the other hand, since this holder is held in a state where the holder 15 is in contact with the spherical body 17, the vibration of the holder seen in the conventional actuator can be suppressed and the vibration convergence time can be shortened. In the graph shown in FIG. 5, the vibration amplitude of the holder is 16 μm, and the vibration convergence time for the vibration amplitude to converge is about 15 ms. In this actuator, compared with the conventional actuator, the vibration convergence time is about 1/6, and the vibration amplitude is also about 1/2.

それゆえ、本アクチュエータは、従来のアクチュエータと比較して、ホルダの位置静定にかかる時間を短縮することができる。そして、このようなホルダの位置静定時間の短縮は、例えば、オートフォーカス動作の高速化に寄与する。   Therefore, the present actuator can shorten the time required for the holder position to be stabilized as compared with the conventional actuator. Such shortening of the holder position stabilization time contributes to, for example, speeding up the autofocus operation.

また、本アクチュエータは、ホルダ15の光軸方向移動に対し球状体17のみが支持する構成に限定されるものではない。球状体17と板バネ11との両方により、ホルダ15の光軸方向移動が支持された構成であってもよい。すなわち、ホルダ15が板バネ11に固定支持された構成であってもよい。従来のアクチュエータでは、ホルダ15を固定支持するために2つの板バネ10が必要であった。これに対し、ホルダ15の光軸方向移動支持に球状体17が用いられているので、ホルダ15を固定支持する板バネ11は、ただ1つだけでよい。それゆえ、板バネ11に対し同じバネ定数を設定したとしても、従来の2つの板バネを用いているアクチュエータと比較して、1つ当たりの板バネ11の強度が増し、携帯電子機器用撮像機器の落下時における板バネ11の耐性を高めることができる。この場合は、板バネ11とホルダ15を固定している物体側に近い球状体17は無くてもよい。   Further, the present actuator is not limited to the configuration in which only the spherical body 17 supports the movement of the holder 15 in the optical axis direction. A configuration in which movement of the holder 15 in the optical axis direction is supported by both the spherical body 17 and the leaf spring 11 may be employed. In other words, the holder 15 may be fixedly supported by the leaf spring 11. In the conventional actuator, two leaf springs 10 are necessary to fix and support the holder 15. On the other hand, since the spherical body 17 is used for supporting the movement of the holder 15 in the optical axis direction, only one leaf spring 11 for fixing and supporting the holder 15 is required. Therefore, even if the same spring constant is set for the leaf spring 11, the strength of the leaf spring 11 per unit increases as compared with a conventional actuator using two leaf springs. The resistance of the leaf spring 11 when the device is dropped can be increased. In this case, the spherical body 17 close to the object side to which the leaf spring 11 and the holder 15 are fixed may be omitted.

なお、本アクチュエータは、以下の構成を備えたものであると表現することができる。すなわち、撮像素子と、前記撮像素子に映像信号を入力する光学部材と、前記光学部材を保持しているホルダと、前記ホルダの外周に設けられたコイルと、前記コイルの周囲に設けられたマグネット及び磁性体が前記撮像素子を固定しているベースに固定されているアクチュエータにおいて、前記ホルダと前記ベースの間隙に非磁性材料からなる球を介して、前記ホルダが光軸方向に移動可能に接続されている構成であると表現することができる。   This actuator can be expressed as having the following configuration. That is, an imaging element, an optical member that inputs a video signal to the imaging element, a holder that holds the optical member, a coil that is provided on the outer periphery of the holder, and a magnet that is provided around the coil In addition, in the actuator in which the magnetic body is fixed to the base that fixes the imaging device, the holder is connected to the gap between the holder and the base via a sphere made of a nonmagnetic material so that the holder can move in the optical axis direction. It can be expressed that it is a configured.

さらには、本アクチュエータは、上記ベースに強磁性を有している磁性体が取り付けられ、前記磁性体の片方の面にマグネットが設けられている構成と表現することができる。   Furthermore, this actuator can be expressed as a configuration in which a magnetic body having ferromagnetism is attached to the base, and a magnet is provided on one surface of the magnetic body.

(変形例1)
本アクチュエータの構成において、図1〜図3に示す構成の変形例について説明する。図6は、この変形例1としての本アクチュエータの要部構成を示す断面図である。図1〜図3に示す構成は、ヨーク13の内壁に円筒形状のマグネット12が接着剤により固定されている構成であった。しかしなから、本アクチュエータは、図6に示される変形例1のように、ヨーク13を備えていない構成であってもよい。
(Modification 1)
In the configuration of this actuator, a modified example of the configuration shown in FIGS. 1 to 3 will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the main configuration of the present actuator as the first modification. The configuration shown in FIGS. 1 to 3 is a configuration in which a cylindrical magnet 12 is fixed to the inner wall of the yoke 13 with an adhesive. However, the present actuator may be configured not to include the yoke 13 as in the first modification shown in FIG.

図6に示されるように、変形例1のアクチュエータにおける磁気回路は、マグネット12とコイル14とで構成されている。光学部材を保持するホルダ15は、コイル14内に収容されるように、コイル14と一体的に固定されている。そして、コイル14の外周を取り囲むように、円筒形状のマグネット12が配されている。そして、変形例1のアクチュエータの磁気回路では、最外周に配された部材がマグネット12になっている。   As shown in FIG. 6, the magnetic circuit in the actuator of the first modification includes a magnet 12 and a coil 14. The holder 15 that holds the optical member is fixed integrally with the coil 14 so as to be accommodated in the coil 14. A cylindrical magnet 12 is disposed so as to surround the outer periphery of the coil 14. And in the magnetic circuit of the actuator of the modification 1, the member arranged on the outermost periphery is the magnet 12.

(変形例2)
本アクチュエータの構成において、図1〜図3に示す構成の変形例について説明する。図7は、この変形例2としての本アクチュエータの要部構成を示す断面図である。図1〜図3に示す構成は、ホルダ15がコイル14と一体的に固定された構成であった。しかしなから、本アクチュエータは、図7に示される変形例2のように、ホルダ15がマグネット12と一体的に固定された、いわゆるムービングマグネット方式の構成であってもよい。
(Modification 2)
In the configuration of this actuator, a modified example of the configuration shown in FIGS. 1 to 3 will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a main configuration of the actuator as the second modification. The configuration shown in FIGS. 1 to 3 is a configuration in which the holder 15 is fixed integrally with the coil 14. However, the present actuator may have a so-called moving magnet type configuration in which the holder 15 is fixed integrally with the magnet 12 as in Modification 2 shown in FIG.

図7に示されるように、変形例2のアクチュエータにおける磁気回路は、マグネット12、ヨーク13、及びコイル14を備えている。そして、マグネット12は、光学部材を保持するホルダ15と一体的に保持されている。コイル14は、マグネット12の周囲に配されている。すなわち、コイル14は、マグネット12及びホルダ15を収容するように、配されている。そして、コイル14は、ヨーク13の内壁に固定されている。   As shown in FIG. 7, the magnetic circuit in the actuator of the second modification includes a magnet 12, a yoke 13, and a coil 14. And the magnet 12 is hold | maintained integrally with the holder 15 holding an optical member. The coil 14 is disposed around the magnet 12. That is, the coil 14 is disposed so as to accommodate the magnet 12 and the holder 15. The coil 14 is fixed to the inner wall of the yoke 13.

変形例2のアクチュエータにおいては、コイル14に電流が印加されると、マグネット12とコイル14との間に電磁誘導現象が起き、マグネット12に一体的に固定されているホルダ15に対し光軸方向の推力が発生する。   In the actuator of the second modification, when a current is applied to the coil 14, an electromagnetic induction phenomenon occurs between the magnet 12 and the coil 14, and the optical axis direction is relative to the holder 15 that is integrally fixed to the magnet 12. The thrust is generated.

変形例2のアクチュエータは、図1〜図3に示された構成と比較して、可動部としてのホルダ15に給電用のワイヤを設ける必要がないため、構造を簡素化することができるという効果を奏する。   Compared with the configuration shown in FIGS. 1 to 3, the actuator of Modification 2 does not need to provide a power supply wire in the holder 15 as a movable part, and thus the structure can be simplified. Play.

上記変形例1及び2の構成を考慮すると、本アクチュエータは、以下の構成を備えたものであると表現することができる。すなわち、撮像対象となる物体を結像する光学部材と、該光学部材を光軸方向に移動するのに用いられるコイル及びマグネットのうちの一方が取り付けられていると共に、上記光学部材を保持するホルダと、上記コイル及びマグネットのうちの他方を支持する支持体と、上記ホルダと上記支持体との間に配され、回転することにより上記支持体に対して上記ホルダを光軸方向に移動可能とする球状体とを備えた構成であると表現することができる。   Considering the configurations of the first and second modifications, the actuator can be expressed as having the following configuration. That is, an optical member that forms an image of an object to be imaged, and one of a coil and a magnet that are used to move the optical member in the optical axis direction, and a holder that holds the optical member And a support that supports the other of the coil and the magnet, and the holder and the support, and the holder can be moved in the optical axis direction relative to the support by rotating. It can be expressed as a configuration including a spherical body.

〔実施の形態2〕
本発明の他の実施形態について図8ないし図10に基づいて説明すると以下の通りである。本実施の形態では、説明の便宜上、実施の形態1で説明した部材と同様の機能を有する部材には同一の番号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the present embodiment, for convenience of explanation, members having the same functions as those described in Embodiment 1 are given the same numbers, and explanation thereof is omitted.

図8及び図9は、本実施形態のアクチュエータ(以下、本アクチュエータと記す)の要部構成を示し、図8は分解斜視図であり、図9は断面図である。   8 and 9 show the configuration of the main part of the actuator of the present embodiment (hereinafter referred to as the present actuator), FIG. 8 is an exploded perspective view, and FIG. 9 is a cross-sectional view.

実施の形態1のアクチュエータでは、球状体17が、ベース18とホルダ15との間隙、及び上側ガイド9とホルダ15との間隙に配された構成であった。一方、本アクチュエータは、図8及び図9に示されるように、球状体17がベース18とホルダ15との間隙にのみ配された構成になっている。球状体17は、ホルダ15側面に接触して、複数配置されている。そして、個々の球状体17により、光軸方向に垂直な平面が形成された構成になっている。言い換えると、個々の球状体17は、光軸方向に垂直な同一平面上に配されている。   In the actuator of the first embodiment, the spherical body 17 is arranged in the gap between the base 18 and the holder 15 and the gap between the upper guide 9 and the holder 15. On the other hand, as shown in FIGS. 8 and 9, the present actuator has a configuration in which the spherical body 17 is disposed only in the gap between the base 18 and the holder 15. A plurality of spherical bodies 17 are arranged in contact with the side surface of the holder 15. A plane perpendicular to the optical axis direction is formed by the individual spherical bodies 17. In other words, the individual spherical bodies 17 are arranged on the same plane perpendicular to the optical axis direction.

板バネ11は、上側ガイド9に固定・支持されている。上側ガイド9は、板バネ11を固定・支持する弾性部材固定部として機能する。そして、板バネ11は、個々の球状体17により形成される上記平面に対し光軸方向に離間して、ただ1つ配されている。それゆえ、ホルダが一対(複数)の板バネにより固定支持されている従来のアクチュエータと比較して、以下の効果がある。   The leaf spring 11 is fixed and supported by the upper guide 9. The upper guide 9 functions as an elastic member fixing portion that fixes and supports the leaf spring 11. Further, only one leaf spring 11 is disposed apart from the plane formed by the individual spherical bodies 17 in the optical axis direction. Therefore, the following effects can be obtained as compared with the conventional actuator in which the holder is fixedly supported by a pair (a plurality) of leaf springs.

すなわち、従来の構成では、ホルダの光軸方向移動支持に必要なバネ定数は、2つの板バネにより合成されるバネ定数になる。それゆえ、従来の構成では、ホルダの光軸方向移動支持のために、個々の板バネの強度が弱くなってしまう。   That is, in the conventional configuration, the spring constant necessary for supporting the holder in the optical axis direction is a spring constant synthesized by two leaf springs. Therefore, in the conventional configuration, the strength of the individual leaf springs is weakened to support the movement of the holder in the optical axis direction.

一方、本アクチュエータは、ホルダ15が、1つの板バネ11により支持された構成であり、従来の構成のようなホルダが複数の板バネにより固定支持された構成ではない。それゆえ、ホルダ15の光軸方向移動支持に必要なバネ定数を1つの板バネ11のバネ定数で設計することができる。このため、従来の構成と比較して、板バネ11のバネ定数を大きく設計し、強度を大きくすることができる。そして、アクチュエータを小型化しても、従来のように板バネのバネ定数を小さくする必要がなく、耐衝撃性に優れたアクチュエータを実現することが可能になる。   On the other hand, this actuator has a configuration in which the holder 15 is supported by one leaf spring 11, and is not a configuration in which the holder is fixedly supported by a plurality of leaf springs as in the conventional configuration. Therefore, the spring constant necessary for supporting the holder 15 to move in the optical axis direction can be designed with the spring constant of one leaf spring 11. For this reason, compared with the conventional structure, the spring constant of the leaf | plate spring 11 can be designed largely, and intensity | strength can be enlarged. Even if the actuator is downsized, it is not necessary to reduce the spring constant of the leaf spring as in the prior art, and it is possible to realize an actuator with excellent impact resistance.

また、本アクチュエータに備えられる球状体17は、磁気回路部分の体積、磁気回路に印加される電流量等に応じて適宜設定可能である。例えば、この球状体の数としては、ホルダ15側面において、コイル14を挟んで物体側と像面側との何れかに少なくとも3個球状体が配されていればよい。球状体が2個配された構成では、ホルダが光軸方向に移動する際に、ホルダの位置が不安定になるため好ましくない。   Further, the spherical body 17 provided in the present actuator can be appropriately set according to the volume of the magnetic circuit portion, the amount of current applied to the magnetic circuit, and the like. For example, as for the number of the spherical bodies, it is sufficient that at least three spherical bodies are arranged on either the object side or the image plane side across the coil 14 on the side surface of the holder 15. A configuration in which two spherical bodies are arranged is not preferable because the position of the holder becomes unstable when the holder moves in the optical axis direction.

さらに、ホルダ15側面における、ベース18と対向する位置には、窪み部15aが形成されている。そして、この窪み部15a内壁と、ベース18の挿通溝18a内壁とにより形成される空間内に球状体17が収容されている。それゆえ、ホルダ15が光軸方向に移動するときには、球状体17は、これら空間内で回転することになり、窪み部15a内壁との摩擦力により支持されることになる。このようにホルダ15側面に窪み部15aが形成されていることにより、ホルダ15が光軸方向に移動する際に、球状体17がホルダ15側面から離れることなく、ホルダ15側面と球状体17との接触がより確実になる。また、アクチュエータの小型化が可能になる。なお、ここでは、窪み部を形成した構成として説明しているが、より生産性を考慮し、上面あるいは下面から簡単に挿入することができる穴部を形成した構成としても構わない。穴部から球状体が脱離することを防止するために、穴部に傾斜等を設けたり、穴部を塞ぐカバーを設けるなどの構成とすればよい。   Further, a recess 15 a is formed at a position facing the base 18 on the side surface of the holder 15. The spherical body 17 is accommodated in a space formed by the inner wall of the recess 15 a and the inner wall of the insertion groove 18 a of the base 18. Therefore, when the holder 15 moves in the optical axis direction, the spherical body 17 rotates in these spaces and is supported by the frictional force with the inner wall of the recess 15a. Thus, since the hollow part 15a is formed in the holder 15 side surface, when the holder 15 moves to an optical axis direction, the spherical body 17 does not leave | separate from the holder 15 side surface, the holder 15 side surface, the spherical body 17, and Will be more reliable. In addition, the actuator can be miniaturized. In addition, although it demonstrated as a structure which formed the hollow part here, considering the productivity more, it is good also as a structure which formed the hole part which can be easily inserted from an upper surface or a lower surface. In order to prevent the spherical body from being detached from the hole portion, a configuration may be adopted in which an inclination or the like is provided in the hole portion or a cover for closing the hole portion is provided.

本アクチュエータにおいては、球状体17が配置されることにより、ホルダ15側面と挿通溝18a内壁とが互いに接触しないようになっている。ホルダ15側面と挿通溝18aが互いに接触した状態では、両者の間で摺動による摩擦力が生じ、この摺動摩擦力は球状体の転がりによる摩擦力よりもはるかに大きい。このため、球状体17が配置された本アクチュエータと比較して、ホルダ15の光軸方向移動が10〜数10倍妨げられるおそれがある。この意味では、本アクチュエータにおける球状体17は、挿通溝18a内でのホルダ15の光軸方向移動を円滑にするガイド部材として機能するといえる。   In the present actuator, the spherical body 17 is arranged so that the side surface of the holder 15 and the inner wall of the insertion groove 18a do not contact each other. In a state where the side surface of the holder 15 and the insertion groove 18a are in contact with each other, a frictional force is generated by sliding between the two, and this sliding frictional force is much larger than the frictional force due to rolling of the spherical body. For this reason, compared with the present actuator in which the spherical body 17 is arranged, there is a possibility that the movement of the holder 15 in the optical axis direction is hindered by 10 to several tens of times. In this sense, it can be said that the spherical body 17 in this actuator functions as a guide member that smoothly moves the holder 15 in the insertion groove 18a in the optical axis direction.

なお、本アクチュエータは、上記実施の形態1の変形例1及び2の構成を適用することができる。その具体的な変形例を以下に説明する。   In addition, the structure of the modification 1 and 2 of the said Embodiment 1 can be applied to this actuator. A specific modification thereof will be described below.

(変形例3)
本アクチュエータの構成において、図8及び図9に示す構成の変形例について説明する。図10は、この変形例3としての本アクチュエータの要部構成を示す断面図である。図8及び図9に示す構成は、ヨーク13の内壁に円筒形状のマグネット12が接着剤により固定されている構成であった。しかしなから、本アクチュエータは、図10に示される変形例3のように、ヨーク13を備えていない構成であってもよい。
(Modification 3)
In the configuration of this actuator, a modified example of the configuration shown in FIGS. 8 and 9 will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view showing the main configuration of the actuator as the third modification. The configuration shown in FIGS. 8 and 9 is a configuration in which the cylindrical magnet 12 is fixed to the inner wall of the yoke 13 with an adhesive. However, this actuator may be configured not to include the yoke 13 as in the third modification shown in FIG.

(変形例4)
本アクチュエータの構成において、図8及び図9に示す構成の変形例について説明する。図11は、この変形例4としての本アクチュエータの要部構成を示す断面図である。図8及び図9に示す構成は、ホルダ15がコイル14と一体的に固定された構成であった。しかしなから、本アクチュエータは、図11に示される変形例4のように、ホルダ15がマグネット12と一体的に固定された、いわゆるムービングマグネット方式の構成であってもよい。
(Modification 4)
In the configuration of this actuator, a modified example of the configuration shown in FIGS. 8 and 9 will be described. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the main configuration of the actuator as the fourth modification. The configuration shown in FIGS. 8 and 9 is a configuration in which the holder 15 is fixed integrally with the coil 14. However, this actuator may have a so-called moving magnet type configuration in which the holder 15 is fixed integrally with the magnet 12 as in Modification 4 shown in FIG.

なお、本アクチュエータについて、球状体17がベース18とホルダ15との間隙にのみ配された構成を説明してきた。しかしながら、本アクチュエータは、この構成に限定されず、上側ガイド9とホルダ15との間隙に配された構成であってもよい。   In addition, about this actuator, the structure by which the spherical body 17 was distribute | arranged only to the clearance gap between the base 18 and the holder 15 has been demonstrated. However, the present actuator is not limited to this configuration, and may be a configuration arranged in the gap between the upper guide 9 and the holder 15.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明のアクチュエータ及びそれを備えた撮像機器は、携帯電子機器に搭載されるカメラ等の装置全般に適用することが可能であり、アクチュエータの小型化、薄型化、耐衝撃性の向上が可能となる。また、本発明のアクチュエータ及びそれを備えた撮像機器は、携帯電子機器に限らず、例えば、車載用カメラといった衝撃の影響が大きい用途や、その他の電子機器にも適用することが可能である。   The actuator of the present invention and the imaging device equipped with the actuator can be applied to all devices such as a camera mounted on a portable electronic device, and the actuator can be made smaller, thinner, and improved in impact resistance. Become. In addition, the actuator of the present invention and the imaging device including the actuator are not limited to portable electronic devices, and can be applied to, for example, in-car cameras and other applications that have a large impact and other electronic devices.

本発明の実施の一形態のアクチュエータの要部構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the principal part structure of the actuator of one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態のアクチュエータの要部構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part structure of the actuator of one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態のアクチュエータの要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the actuator of one Embodiment of this invention. 従来のアクチュエータにおけるホルダの過渡特性(電流−変位特性)を示すグラフである。It is a graph which shows the transient characteristic (current-displacement characteristic) of the holder in the conventional actuator. 本発明の実施の一形態のアクチュエータにおけるホルダの過渡特性(電流−変位特性)を示すグラフである。It is a graph which shows the transient characteristic (current-displacement characteristic) of the holder in the actuator of one Embodiment of this invention. 図1〜図3のアクチュエータの他の変形例の要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the other modification of the actuator of FIGS. 図1〜図3のアクチュエータのさらに他の変形例の要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the other modification of the actuator of FIGS. 本発明の実施の他の形態のアクチュエータの要部構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the principal part structure of the actuator of the other form of implementation of this invention. 本発明の実施の他の形態のアクチュエータの要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the actuator of the other form of implementation of this invention. 図8及び図9のアクチュエータの他の変形例の要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the other modification of the actuator of FIG.8 and FIG.9. 図8及び図9のアクチュエータのさらに他の変形例の要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the other modification of the actuator of FIG.8 and FIG.9. 従来のアクチュエータの要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the conventional actuator.

符号の説明Explanation of symbols

9 上側ガイド(支持体)
9a 挿通溝
10 板バネ
11 板バネ(弾性部材)
12 マグネット
13 ヨーク(磁性体)
14 コイル
15 ホルダ
15a 窪み部
16 光学部材
17 球
18 ベース(支持体)
18a 挿通溝
19 撮像素子
9 Upper guide (support)
9a Insertion groove 10 Leaf spring 11 Leaf spring (elastic member)
12 Magnet 13 Yoke (magnetic material)
14 Coil 15 Holder 15a Recess 16 Optical member 17 Ball 18 Base (support)
18a Insertion groove 19 Image sensor

本発明は、マグネット、コイル、及び磁性体から構成される磁気回路を備えたアクチュエータ、撮像機器、及び電子機器に関するものである。   The present invention relates to an actuator provided with a magnetic circuit composed of a magnet, a coil, and a magnetic body, an imaging device, and an electronic device.

近年、携帯電子機器に内蔵されるカメラは高画質化が図られており、撮像素子の高画素化が進んでいる。そして、このような携帯電子機器においては、撮像機器(カメラ)に画質向上のために必要なオートフォーカス機能を搭載する傾向が多く見受けられる。オートフォーカスを行うためには、一般的には内部の光学系を移動させる必要がある。ここで、光学系を駆動するためのアクチュエータとしては、マグネットとコイルとを用いた磁気回路が利用されている。そして、光学系を駆動する方式としては、磁気回路による電磁誘導現象により、コイル、若しくはマグネットを駆動するボイスコイル方式が広く用いられている。   In recent years, a camera built in a portable electronic device has been improved in image quality, and the number of pixels of an image sensor has been increased. In such portable electronic devices, there is often a tendency to mount an autofocus function necessary for improving image quality on an imaging device (camera). In order to perform autofocus, it is generally necessary to move the internal optical system. Here, a magnetic circuit using a magnet and a coil is used as an actuator for driving the optical system. As a system for driving the optical system, a voice coil system for driving a coil or a magnet due to an electromagnetic induction phenomenon by a magnetic circuit is widely used.

また、ボイスコイル方式のアクチュエータにおいて、光学系を保持するホルダを支持する方法としては、ホルダに2枚の板バネを取り付けることで平行板バネを形成する方法が一般的に用いられている。そして、この平行板バネは、コイルに電流を印加した際の電磁誘導現象により発生した推力によって変形し、ホルダを光軸方向に変位させている。   In a voice coil actuator, as a method of supporting a holder that holds an optical system, a method of forming a parallel leaf spring by attaching two leaf springs to the holder is generally used. The parallel leaf spring is deformed by a thrust generated by an electromagnetic induction phenomenon when a current is applied to the coil, and the holder is displaced in the optical axis direction.

例えば特許文献1には、このような平行板バネを用いた光学系のオートフォーカス機構における部品配置が開示されている。特許文献1では、光軸方向に撮像レンズを移動可能に支持しているオートフォーカスアクチュエータが提案されている。
特開2006−50693号公報(平成18年2月16日公開)
For example, Patent Document 1 discloses component arrangement in an auto-focus mechanism of an optical system using such a parallel leaf spring. Patent Document 1 proposes an autofocus actuator that supports an imaging lens movably in the optical axis direction.
JP 2006-50693 A (published February 16, 2006)

しかしながら、上記特許文献1に開示された、従来の平行板バネを用いたアクチュエータを投影面積縮小化、薄型化(光軸方向の高さを小さくする)した場合、以下の問題を生じる。   However, when the actuator using the conventional parallel leaf spring disclosed in Patent Document 1 is reduced in projection area and thinned (the height in the optical axis direction is reduced), the following problems occur.

すなわち、従来のアクチュエータでは、光学系を保持するホルダが平行板バネにより保持されているので、アクチュエータを小型化していくと、平行板バネの強度が低下してしまうという問題が生じる。以下、平行板バネの強度の低下について、さらに詳述する。   That is, in the conventional actuator, the holder for holding the optical system is held by the parallel leaf spring. Therefore, when the actuator is downsized, the strength of the parallel leaf spring is lowered. Hereinafter, the reduction in the strength of the parallel leaf spring will be described in detail.

まず、従来の平行板バネを用いたボイスコイル型アクチュエータの構成について、図12を参照して、説明する。図12は、従来のアクチュエータの要部構成を示す断面図である。   First, a configuration of a voice coil actuator using a conventional parallel leaf spring will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view showing a main configuration of a conventional actuator.

図12に示されたアクチュエータは、一般的な携帯電子機器に搭載された撮像機器のオートフォーカスに用いられている。図12に示されるように、従来のアクチュエータは、一対の板バネ10と、円筒型のマグネット12と、円筒型のヨーク13と、コイル14と、光学部材16を保持する円筒型のホルダ15とを備えている。円筒型のヨーク13の内部には、マグネット12及びコイル14が設けられている。そして、コイル14の内部に、ホルダ15が固定されている。ホルダ15の光軸方向両側には、一対の板バネ10が設けられている。そして、ホルダ15は、この板バネ10により固定支持されており、板バネ10が変形することで光軸方向に移動可能になる。ここで、コイル14に電流が印加されると、マグネット12とコイル14との間に電磁誘導現象が起きて、図12に示された矢印方向(光軸方向)にホルダ15が移動するようになっている。   The actuator shown in FIG. 12 is used for autofocus of an imaging device mounted on a general portable electronic device. As shown in FIG. 12, the conventional actuator includes a pair of leaf springs 10, a cylindrical magnet 12, a cylindrical yoke 13, a coil 14, and a cylindrical holder 15 that holds an optical member 16. It has. A magnet 12 and a coil 14 are provided inside the cylindrical yoke 13. A holder 15 is fixed inside the coil 14. A pair of leaf springs 10 are provided on both sides of the holder 15 in the optical axis direction. The holder 15 is fixedly supported by the leaf spring 10 and can move in the optical axis direction when the leaf spring 10 is deformed. Here, when a current is applied to the coil 14, an electromagnetic induction phenomenon occurs between the magnet 12 and the coil 14, so that the holder 15 moves in the arrow direction (optical axis direction) shown in FIG. 12. It has become.

最近の携帯電子機器用の撮像機器の小型化・薄型化の進展に伴い、オートフォーカスアクチュエータ自体の小型化・薄型化が要求されてきている。この要求を満たすために、アクチュエータにおける磁気回路部分の体積を小さくせざるを得ない。それゆえ、アクチュエータを小型化・薄型化すると、磁気回路の効率が低下するという問題がある。その結果、磁気回路における電流あたりの推力が低下してしまう。そして、この推力の低下に対応するため、図12に示されたボイスコイル型アクチュエータにおいては、ホルダ15を支持する一対の板バネ10のバネ定数を小さくする必要がある。   With the recent progress in downsizing and thinning of imaging devices for portable electronic devices, there has been a demand for downsizing and thinning of autofocus actuators themselves. In order to satisfy this requirement, the volume of the magnetic circuit portion in the actuator must be reduced. Therefore, when the actuator is reduced in size and thickness, there is a problem that the efficiency of the magnetic circuit is lowered. As a result, the thrust per current in the magnetic circuit is reduced. In order to cope with this decrease in thrust, in the voice coil actuator shown in FIG. 12, it is necessary to reduce the spring constant of the pair of leaf springs 10 that support the holder 15.

ここで、一般的に、板バネ10のバネ定数を小さくする手法としては、(i) バネ部分の長さを長くする、(ii)バネ幅を細くする、または(iii) 板バネ10の板厚を薄くするという手法が挙げられる。   Here, generally, as a method of reducing the spring constant of the leaf spring 10, (i) increasing the length of the spring portion, (ii) reducing the spring width, or (iii) the plate of the leaf spring 10 One method is to reduce the thickness.

(i) バネ部分の長さを長くする手法では、アクチュエータの投影面積が大きくなるという問題がある。それゆえ、上記(i) の手法を採用することは、アクチュエータサイズの制約上、困難である。   (i) The method of increasing the length of the spring portion has a problem that the projected area of the actuator becomes large. Therefore, it is difficult to adopt the above method (i) due to the limitation of the actuator size.

また、(ii)バネ幅を細くする手法、または(iii) 板バネ10の板厚を薄くする手法では、板バネ10の強度低下につながる。その結果、上記(ii)または(iii) の手法を採用した場合、携帯電子機器用撮像機器の落下時に発生する衝撃によりホルダ15が光軸方向以外の方向に振動したとき、ホルダ15に取り付けられた板バネ10が塑性変形するという懸念がある。そして、板バネ10が塑性変形することにより、アクチュエータの動作異常が起きるおそれがある。また、光学系の撮像素子に対するチルトが増大し、撮像画像が劣化するおそれがある。   Further, (ii) a technique of reducing the spring width or (iii) a technique of reducing the plate thickness of the leaf spring 10 leads to a decrease in strength of the leaf spring 10. As a result, when the method (ii) or (iii) is adopted, when the holder 15 vibrates in a direction other than the optical axis direction due to an impact generated when the imaging device for portable electronic devices is dropped, the holder 15 is attached to the holder 15. There is a concern that the plate spring 10 is plastically deformed. Then, when the leaf spring 10 is plastically deformed, there is a possibility that an abnormal operation of the actuator may occur. Further, the tilt of the optical system with respect to the image sensor increases, and the captured image may be deteriorated.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐衝撃性に優れ、かつ撮像機器の小型化・薄型化を実現できるアクチュエータ、撮像機器、及び電子機器を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an actuator, an imaging device, and an electronic device that are excellent in impact resistance and can realize downsizing and thinning of the imaging device. There is.

本発明に係るアクチュエータは、上記の課題を解決するために、撮像対象となる物体を結像する光学部材と、上記光学部材を保持するホルダと、上記光学部材を光軸方向に移動するための磁気回路と、上記磁気回路を支持する支持体とを備えたアクチュエータであって、上記磁気回路は、コイル及びマグネットを備え、コイル及びマグネットのうち一方が上記ホルダに取り付けられ、他方が上記支持体により支持されており、上記ホルダと上記支持体との間隙には、球状体が配されており、上記球状体は、上記ホルダの光軸方向の移動により、回転するようになっているとともに、光軸方向に移動するホルダの物体側の面に接触し、かつ、ホルダに対し、該ホルダの光軸方向の移動量に比例した弾性力を与える弾性部材が設けられており、上記球状体と上記弾性部材との両方により、上記ホルダの光軸方向移動が支持されていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, an actuator according to the present invention is an optical member that forms an image of an object to be imaged, a holder that holds the optical member, and an optical member that moves the optical member in the optical axis direction. An actuator comprising a magnetic circuit and a support for supporting the magnetic circuit, wherein the magnetic circuit comprises a coil and a magnet, one of the coil and the magnet being attached to the holder, and the other being the support. A spherical body is arranged in the gap between the holder and the support body, and the spherical body is rotated by movement of the holder in the optical axis direction . An elastic member that contacts the object side surface of the holder moving in the optical axis direction and gives the holder an elastic force proportional to the amount of movement of the holder in the optical axis direction is provided. Both the spherical body and the elastic member, is characterized in that the optical axis direction movement of the holder is supported.

上記の構成によれば、上記ホルダと上記支持体との間隙には、球状体が配されており、上記球状体は、上記ホルダの光軸方向の移動により、回転するようになっている。本発明に係るアクチュエータは、従来のアクチュエータのような、ホルダが一対の板バネに固定支持され、この一対の板バネによりホルダの光軸方向の移動が支持された構成になっていない。それゆえ、上記の構成では、従来のアクチュエータのような「ホルダを固定保持する一対の板バネの強度低下」という問題は招来しない。   According to said structure, the spherical body is distribute | arranged to the clearance gap between the said holder and the said support body, and the said spherical body is rotated by the movement of the optical axis direction of the said holder. The actuator according to the present invention does not have a configuration in which the holder is fixedly supported by a pair of leaf springs and the movement of the holder in the optical axis direction is supported by the pair of leaf springs, unlike the conventional actuator. Therefore, the above-described configuration does not cause the problem of “decrease in strength of the pair of leaf springs that hold the holder fixedly” as in the conventional actuator.

従って、上記の構成によれば、アクチュエータを小型化しても、従来のように板バネのバネ定数を小さくする必要がなく、耐衝撃性に優れたアクチュエータを実現することが可能になる。つまり、耐衝撃性に優れ、かつ撮像機器の小型化・薄型化を実現できるアクチュエータを提供することができる。   Therefore, according to the above configuration, even if the actuator is downsized, it is not necessary to reduce the spring constant of the leaf spring as in the prior art, and it is possible to realize an actuator with excellent impact resistance. That is, it is possible to provide an actuator that is excellent in impact resistance and that can realize downsizing and thinning of the imaging device.

また、本発明に係るアクチュエータは、上記支持体には、ホルダが挿通する挿通溝が形成されており、上記ホルダの側面と上記挿通溝の内壁面との両方に接するように、上記球状体が配されている構成であってもよい。   In the actuator according to the present invention, an insertion groove through which the holder is inserted is formed in the support, and the spherical body is in contact with both the side surface of the holder and the inner wall surface of the insertion groove. It may be arranged.

上記の構成によれば、上記ホルダの側面と上記挿通溝の内壁面との両方に接するように、上記球状体が配されているので、ホルダが光軸方向に移動すると、ホルダの側面との摩擦により球状体が回転する。そして、光軸方向の移動に対しては、この球状体の回転による摩擦力でホルダを支持することが可能になる。一方、ホルダの光軸方向に垂直な方向の変位は、該ホルダの側面に接する球状体により規制されることになる。   According to said structure, since the said spherical body is distribute | arranged so that both the side surface of the said holder and the inner wall face of the said insertion groove may be contacted, when a holder moves to an optical axis direction, The spherical body rotates by friction. And it becomes possible to support a holder with the frictional force by rotation of this spherical body with respect to the movement of an optical axis direction. On the other hand, the displacement in the direction perpendicular to the optical axis direction of the holder is restricted by the spherical body that is in contact with the side surface of the holder.

従来のアクチュエータでは、一対の板バネは、ホルダの光軸方向の移動のみを支持しており、光軸方向以外の方向の変位に対しては、支持する(規制する)部材が設けられていなかった。これに対し、上記の構成によれば、球状体が、ホルダの光軸方向以外の方向の変位を規制している。それゆえ、従来のアクチュエータと比較して、携帯電子機器用撮像機器の落下時に発生する衝撃により、ホルダが光軸方向以外の方向に振動することがなくなる。   In the conventional actuator, the pair of leaf springs supports only the movement of the holder in the optical axis direction, and no member that supports (regulates) displacement in directions other than the optical axis direction is provided. It was. On the other hand, according to said structure, the spherical body has controlled the displacement of directions other than the optical axis direction of a holder. Therefore, as compared with a conventional actuator, the holder does not vibrate in a direction other than the optical axis direction due to an impact generated when the imaging device for portable electronic devices is dropped.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記球状体が複数配されており、各球状体同士は、光軸方向から見て、ホルダを挟むように離間した位置関係になっていることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, it is preferable that a plurality of the spherical bodies are arranged, and the spherical bodies are in a positional relationship so as to be sandwiched between the holders when viewed from the optical axis direction.

上記の構成によれば、上記球状体が複数配されているので、球状体とホルダ側面との接触面積が大きくなり、ホルダ側面に生じる摩擦力が大きくなる。また、各球状体同士は、光軸方向から見て、ホルダを挟むように離間した位置関係になっているので、球状体とホルダ側面との接触面が、ホルダの光軸(中心軸)に対し対称な位置に配され、光軸方向に垂直な方向において支持が偏ることがなく、より正確な光軸方向の移動支持が可能になる。   According to said structure, since the said spherical body is arranged in multiple numbers, the contact area of a spherical body and a holder side surface becomes large, and the frictional force which arises on a holder side surface becomes large. Moreover, since each spherical body is in a positional relationship so as to sandwich the holder when viewed from the optical axis direction, the contact surface between the spherical body and the side surface of the holder is on the optical axis (center axis) of the holder. However, the support is not biased in a direction perpendicular to the optical axis direction, and more accurate movement support in the optical axis direction is possible.

特に、各球状体同士は、上記光軸方向に対し垂直な同一面上に配されていることが好ましい。これにより、さらに正確な光軸方向の移動支持が可能になる。   In particular, the spherical bodies are preferably arranged on the same plane perpendicular to the optical axis direction. As a result, it is possible to more accurately support movement in the optical axis direction.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記ホルダの側面には、窪み部が形成されており、上記窪み部の内壁面と上記支持体とにより、上記球状体を収容可能な空間が形成されていることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, a recess is formed on the side surface of the holder, and a space capable of accommodating the spherical body is formed by the inner wall surface of the recess and the support. It is preferable.

上記の構成によれば、上記窪み部の内壁面と上記支持体とにより、上記球状体を収容可能な空間が形成されているので、ホルダが光軸方向に移動する際に、球状体がホルダ側面から離れることなく、ホルダ側面と球状体との接触がより確実になる。また、アクチュエータの小型化が可能になる。   According to said structure, since the space which can accommodate the said spherical body is formed by the inner wall surface of the said hollow part and the said support body, when a holder moves to an optical axis direction, a spherical body is a holder. The contact between the holder side surface and the spherical body becomes more reliable without leaving the side surface. In addition, the actuator can be miniaturized.

また、本発明に係るアクチュエータでは、光軸方向に移動するホルダの物体側の面に接触し、かつ、ホルダに対し、該ホルダの光軸方向の移動量に比例した弾性力を与える弾性部材が設けられていることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, the elastic member that contacts the object side surface of the holder moving in the optical axis direction and gives the holder an elastic force proportional to the amount of movement of the holder in the optical axis direction. It is preferable to be provided.

上記の構成によれば、弾性部材が光軸方向に移動するホルダの物体側の面に接触すると、光軸方向移動するホルダに対し、その移動量に比例した弾性力が発生する。上記の構成では、上記磁気回路による電磁誘導でホルダに発生した推力と、弾性部材に発生した弾性力とが釣り合いにより、ホルダの位置が保持されるようになっている。それゆえ、ホルダの位置とコイルに印加される電流値とは比例関係になり、この比例関係は、従来のアクチュエータと同様になる。従って、上記の構成によれば、従来と異なる特別な位置制御(例えば、別途位置センサーを設ける)を行う必要がなく、従来採用されてきた位置制御方法を転用することができる。それゆえ、撮像機器の低コスト化及び小型化を実現することができる。   According to the above configuration, when the elastic member contacts the object-side surface of the holder that moves in the optical axis direction, an elastic force that is proportional to the amount of movement of the holder that moves in the optical axis direction is generated. In the above configuration, the position of the holder is held by the balance between the thrust generated in the holder by electromagnetic induction by the magnetic circuit and the elastic force generated in the elastic member. Therefore, the position of the holder and the current value applied to the coil have a proportional relationship, and this proportional relationship is the same as that of the conventional actuator. Therefore, according to the above configuration, it is not necessary to perform special position control (for example, providing a separate position sensor) different from the conventional one, and the conventionally used position control method can be diverted. Therefore, it is possible to reduce the cost and size of the imaging device.

また、弾性部材は、光軸方向に移動するホルダの物体側の面に接触し、かつ、ホルダに対し、該ホルダの光軸方向の移動量に比例した弾性力を与えるようになっていればよい。ホルダは球状体により支持されているので、従来のアクチュエータのように、ホルダが板バネに固定支持された構成である必要がない。   The elastic member is in contact with the object-side surface of the holder that moves in the optical axis direction, and gives the holder an elastic force proportional to the amount of movement of the holder in the optical axis direction. Good. Since the holder is supported by the spherical body, it is not necessary to have a configuration in which the holder is fixedly supported by the leaf spring as in the conventional actuator.

例えば、上記弾性部材は、光軸方向移動するホルダに対し、滑り可能に接触していることが好ましい。これにより、ホルダが板バネに固定支持された従来の構成と比較して、携帯電子機器用撮像機器の落下時のホルダの振動による、弾性部材の塑性変形が低減される。   For example, it is preferable that the elastic member is slidably in contact with the holder that moves in the optical axis direction. Thereby, compared with the conventional structure by which the holder was fixedly supported by the leaf | plate spring, the plastic deformation of an elastic member by the vibration of the holder at the time of fall of the imaging device for portable electronic devices is reduced.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記球状体が複数配されており、各球状体同士は、上記光軸方向に対し垂直な同一面上に配されており、上記弾性部材は、上記平面に対し光軸方向に離間して配置されていることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, a plurality of the spherical bodies are arranged, the spherical bodies are arranged on the same plane perpendicular to the optical axis direction, and the elastic member is arranged on the plane. On the other hand, it is preferable that they are spaced apart in the optical axis direction.

上記の構成によれば、磁気回路による上記ホルダの光軸方向移動を円滑にするために、各球状体同士は、上記光軸方向に対し垂直な同一面上に配されており、ただ1つの上記弾性部材が上記平面に対し光軸方向に離間して配置されている。   According to said structure, in order to make the optical axis direction movement of the said holder by a magnetic circuit smooth, each spherical body is distribute | arranged on the same surface perpendicular | vertical with respect to the said optical axis direction, and only one The elastic member is disposed away from the plane in the optical axis direction.

従来のアクチュエータでは、ホルダが一対の板バネ、すなわち2つの板バネに固定支持されているので、ホルダの光軸方向移動支持に必要なバネ定数は、2つの板バネにより合成されるバネ定数になる。それゆえ、従来の構成では、ホルダの光軸方向移動支持のために、個々の板バネの強度が弱くなってしまう。一方、上記の構成によれば、弾性部材がただ1つ配置されているので、ホルダの光軸方向移動支持に必要なバネ定数を1つの弾性部材のバネ定数で設計することができる。このため、従来の構成と比較して、上記の構成によれば、弾性部材のバネ定数を大きく設計し、弾性部材の強度を大きくすることができるので、従来のアクチュエータのような「ホルダを固定保持する一対の板バネの強度低下」という問題は招来しない。   In the conventional actuator, since the holder is fixedly supported by a pair of leaf springs, that is, two leaf springs, the spring constant necessary for supporting the holder in the optical axis direction is a spring constant synthesized by the two leaf springs. Become. Therefore, in the conventional configuration, the strength of the individual leaf springs is weakened to support the movement of the holder in the optical axis direction. On the other hand, according to said structure, since only one elastic member is arrange | positioned, the spring constant required for the optical axis direction movement support of a holder can be designed with the spring constant of one elastic member. For this reason, compared to the conventional configuration, according to the above configuration, the spring constant of the elastic member can be designed to be large and the strength of the elastic member can be increased. The problem of “decrease in strength of the pair of leaf springs to be held” does not occur.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記支持体は、上記磁気回路における光軸方向の一端を支持する第1の支持体と、他端を支持する第2の支持体とを備え、上記球状体は、上記ホルダと上記第1の支持体との間隙、及び上記ホルダと上記第2の支持体との間隙の何れかの間隙に配されていることが好ましい。このような構成においても、弾性部材のバネ定数を大きく設計し、弾性部材の強度を大きくすることができるので、従来のアクチュエータのような「ホルダを固定保持する一対の板バネの強度低下」という問題は招来しない。   In the actuator according to the present invention, the support includes a first support that supports one end of the magnetic circuit in the optical axis direction, and a second support that supports the other end, and the spherical body. Is preferably arranged in any one of the gap between the holder and the first support and the gap between the holder and the second support. Even in such a configuration, since the spring constant of the elastic member can be designed to be large and the strength of the elastic member can be increased, it is called “reduced strength of a pair of leaf springs that hold and hold the holder” like a conventional actuator. The problem does not invite.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記磁気回路は、さらに強磁性を有する磁性体を備え、上記磁性体は、上記支持体に取り付けられていることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, it is preferable that the magnetic circuit further includes a magnetic body having ferromagnetism, and the magnetic body is attached to the support.

上記の構成によれば、上記磁気回路は、さらに強磁性を有する磁性体を備え、上記磁性体は、上記支持体に取り付けられているので、アクチュエータ外部に発生するマグネットの漏洩磁束を小さくすることができる。また、アクチュエータの磁気回路の効率を向上することもできるため、電流あたりの推力を向上させることができる。   According to the above configuration, the magnetic circuit further includes a magnetic body having ferromagnetism, and the magnetic body is attached to the support body, so that the magnetic flux leakage of the magnet generated outside the actuator is reduced. Can do. Moreover, since the efficiency of the magnetic circuit of the actuator can be improved, the thrust per current can be improved.

上記のように、強磁性を有する磁性体を備えた磁気回路の構成としては、例えば、以下の構成が挙げられる。   As described above, examples of the configuration of the magnetic circuit including the magnetic material having ferromagnetism include the following configurations.

すなわち、本発明に係るアクチュエータでは、上記磁気回路は、上記ホルダ外周に設けられたコイル、上記コイルの周囲に配された上記マグネット及び上記磁性体とで構成されていてもよい。この構成により、アクチュエータ外部に発生するマグネットの漏洩磁束を小さくすることができる。   That is, in the actuator according to the present invention, the magnetic circuit may be configured by a coil provided on the outer periphery of the holder, the magnet disposed around the coil, and the magnetic body. With this configuration, the magnetic flux leakage of the magnet generated outside the actuator can be reduced.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記磁気回路は、上記ホルダ外周に設けられたマグネット、上記マグネットの周囲に配された上記コイル及び上記磁性体とで構成されていてもよい。   In the actuator according to the present invention, the magnetic circuit may include a magnet provided on an outer periphery of the holder, the coil disposed around the magnet, and the magnetic body.

特に、上記の構成では、マグネットがホルダ外周に設けられ、コイルが上記マグネットの周囲に配されているので、可動部としてのホルダに給電用のワイヤを設ける必要がなく、構造を簡素化することができるという効果を奏する。   In particular, in the above configuration, since the magnet is provided on the outer periphery of the holder and the coil is arranged around the magnet, it is not necessary to provide a power supply wire in the holder as the movable part, and the structure can be simplified. There is an effect that can be.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記球状体は非磁性材料からなることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, the spherical body is preferably made of a nonmagnetic material.

このように上記球状体は非磁性材料からなるので、球状体は、アクチュエータ内部の磁気回路による磁束分布に対し影響を与えなくなる。また、上記の構成によれば、アクチュエータ組立に際し、球状体がマグネットに吸着することがなく、組立作業性の向上を図ることができる。   Thus, since the spherical body is made of a nonmagnetic material, the spherical body does not affect the magnetic flux distribution by the magnetic circuit inside the actuator. Moreover, according to said structure, a spherical body does not adsorb | suck to a magnet in the case of an actuator assembly, and can improve an assembly workability | operativity.

また、本発明に係るアクチュエータでは、マグネット、及びコイルを光軸方向に挟んで、2つの上記支持体が設けられており、2つの支持体と、マグネットとにより、コイルの光軸方向の移動を制限する空間が形成されていることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, the two support bodies are provided with the magnet and the coil sandwiched in the optical axis direction, and the movement of the coil in the optical axis direction is performed by the two support bodies and the magnet. It is preferable that a limiting space is formed.

このように、2つの支持体と、マグネットとにより、コイルの光軸方向の移動を制限する空間が形成され、コイルが移動する空間が確保されているので、アクチュエータをより小型化することが可能になる。   In this way, the space that restricts the movement of the coil in the optical axis direction is formed by the two supports and the magnet, and the space for the movement of the coil is secured, so the actuator can be further downsized. become.

また、本発明に係る撮像機器は、上記の課題を解決するために、上述のアクチュエータと、光学部材により結像された画像を電気信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴としている。これにより、耐衝撃性に優れ、かつ小型化・薄型化した撮像機器を実現することが可能になる。   In order to solve the above problems, an imaging apparatus according to the present invention includes the above-described actuator and an imaging element that converts an image formed by an optical member into an electrical signal. As a result, it is possible to realize an imaging device that is excellent in impact resistance and is reduced in size and thickness.

本発明に係る電子機器は、上記の課題を解決するために、上記撮像機器を備えたことを特徴している。これにより、耐衝撃性に優れ、かつ小型化・薄型化した撮像機器を備えた電子機器を実現することが可能になる。   In order to solve the above-described problems, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described imaging apparatus. As a result, it is possible to realize an electronic device that has excellent impact resistance and is equipped with a small and thin imaging device.

本発明に係るアクチュエータは、以上のように、上記ホルダと上記支持体との間隙には、非磁性材料からなる球状体が配されており、上記球状体は、上記ホルダの光軸方向の移動により、回転するようになっているとともに、光軸方向に移動するホルダの物体側の面に接触し、かつ、ホルダに対し、該ホルダの光軸方向の移動量に比例した弾性力を与える弾性部材が設けられており、上記球状体と上記弾性部材との両方により、上記ホルダの光軸方向移動が支持されている構成である。 In the actuator according to the present invention, as described above, a spherical body made of a nonmagnetic material is disposed in the gap between the holder and the support, and the spherical body moves in the optical axis direction of the holder. The elastic member is configured to rotate and to contact the object-side surface of the holder that moves in the optical axis direction and gives the holder an elastic force proportional to the amount of movement of the holder in the optical axis direction. A member is provided, and the movement of the holder in the optical axis direction is supported by both the spherical body and the elastic member .

また、本発明に係る撮像機器は、以上のように、上記アクチュエータを備えた構成である。   Moreover, the imaging device according to the present invention has a configuration including the actuator as described above.

また、本発明に係る電子機器は、以上のように、上記撮像機器を備えた構成である。   Moreover, the electronic device according to the present invention has the above-described imaging device as described above.

それゆえ、従来のアクチュエータのような「ホルダを固定保持する一対の板バネの強度低下」という問題は招来しない。   Therefore, the problem of “decrease in the strength of the pair of leaf springs for fixing and holding the holder” unlike the conventional actuator does not occur.

従って、アクチュエータを小型化しても、従来のように板バネのバネ定数を小さくする必要がなく、耐衝撃性に優れたアクチュエータを実現することが可能になる。つまり、耐衝撃性に優れ、かつ撮像機器の小型化・薄型化を実現できる。   Therefore, even if the actuator is downsized, it is not necessary to reduce the spring constant of the leaf spring as in the prior art, and it is possible to realize an actuator with excellent impact resistance. That is, it is excellent in impact resistance, and the imaging device can be reduced in size and thickness.

〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1ないし図3に基づいて説明すると以下の通りである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that the present invention is not limited to this.

図1〜図3は、本実施形態のアクチュエータ(以下、本アクチュエータと記す)の要部構成を示し、図1は分解斜視図であり、図2は斜視図であり、図3は断面図である。   1 to 3 show a configuration of a main part of an actuator according to the present embodiment (hereinafter referred to as the present actuator), FIG. 1 is an exploded perspective view, FIG. 2 is a perspective view, and FIG. 3 is a sectional view. is there.

図1〜図3に示されるように、本アクチュエータは、上側ガイド(支持体;第1の支持体)9、板バネ(弾性部材)11、マグネット12、ヨーク(磁性体)13、コイル14、光学部材16を保持するホルダ15、球状体17、及びベース(支持体;第2の支持体)18を備えている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the actuator includes an upper guide (support body; first support body) 9, a leaf spring (elastic member) 11, a magnet 12, a yoke (magnetic body) 13, a coil 14, A holder 15 that holds the optical member 16, a spherical body 17, and a base (support body; second support body) 18 are provided.

本アクチュエータは、例えば携帯電話等の携帯電子機器に搭載された撮像機器のオートフォーカスに用いられている。すなわち、本アクチュエータは、撮像機器の撮像対象となる物体を光学部材16により結像するようになっている。そして、撮像素子19にて、光学部材16にて結像された画像を、電気信号に変換するようになっている。なお、本明細書では、光学部材16が物体を結像する方向(光学部材16と物体とを結ぶ直線の方向)を「光軸方向」とする。そして、この「光軸方向」において、撮像対象となる物体側を単に「物体側」とし、物体側と反対側を「像面側」とする。   This actuator is used for autofocusing of an imaging device mounted on a mobile electronic device such as a mobile phone. In other words, the present actuator forms an image of an object to be imaged by the imaging device by the optical member 16. Then, the image formed by the optical member 16 is converted into an electric signal by the image sensor 19. In this specification, the direction in which the optical member 16 forms an object (the direction of a straight line connecting the optical member 16 and the object) is referred to as an “optical axis direction”. In this “optical axis direction”, the object side to be imaged is simply referred to as “object side”, and the side opposite to the object side is referred to as “image plane side”.

ヨーク13は円筒形状になっている。このヨーク13の円筒形状内に収容されるように、ホルダ15が配置されている。すなわち、ヨーク13は、ホルダ15の周囲に配置されている。そして、円筒形状のヨーク13の内壁には、円筒形状のマグネット12が接着剤により固定されている。また、光学部材16を保持するホルダ15は、コイル14内に収容されるように、コイル14と一体的に固定されている。   The yoke 13 has a cylindrical shape. A holder 15 is disposed so as to be accommodated in the cylindrical shape of the yoke 13. That is, the yoke 13 is disposed around the holder 15. A cylindrical magnet 12 is fixed to the inner wall of the cylindrical yoke 13 with an adhesive. The holder 15 that holds the optical member 16 is fixed integrally with the coil 14 so as to be accommodated in the coil 14.

本アクチュエータにおいては、マグネット12、ヨーク13、及びコイル14が磁気回路を構成している。すなわち、コイル14に電流が印加されると、マグネット12とコイル14との間に電磁誘導現象が起きる。そして、この電磁誘導現象により、コイル14に一体的に固定されているホルダ15に対して光軸方向の推力が発生する。そして、この推力により、ホルダ15が光軸方向に移動するようになる。また、ホルダ15に発生する推力は、コイル14に印加される電流量に比例する。   In the present actuator, the magnet 12, the yoke 13, and the coil 14 constitute a magnetic circuit. That is, when a current is applied to the coil 14, an electromagnetic induction phenomenon occurs between the magnet 12 and the coil 14. Due to this electromagnetic induction phenomenon, thrust in the optical axis direction is generated with respect to the holder 15 that is integrally fixed to the coil 14. The holder 15 moves in the optical axis direction by this thrust. Further, the thrust generated in the holder 15 is proportional to the amount of current applied to the coil 14.

また、マグネット12、ヨーク13、及びコイル14を光軸方向に挟んで、上側ガイド9及びベース18が設けられている。上側ガイド9は、物体側に配されており、ベース18は、像面側に配されている。上側ガイド9及びベース18にはそれぞれ、コイル14と一体的に固定されたホルダ15が光軸方向に移動可能になるように、挿通溝9a及び18aが形成されている。また、ベース18は、物体側にヨーク13を固定し、像面側に撮像素子19を固定している。上側ガイド9は、ベース18及びヨーク13に固定されている。   An upper guide 9 and a base 18 are provided with the magnet 12, the yoke 13, and the coil 14 sandwiched in the optical axis direction. The upper guide 9 is disposed on the object side, and the base 18 is disposed on the image plane side. Insertion grooves 9a and 18a are formed in the upper guide 9 and the base 18, respectively, so that the holder 15 fixed integrally with the coil 14 can move in the optical axis direction. The base 18 has a yoke 13 fixed to the object side and an image sensor 19 fixed to the image plane side. The upper guide 9 is fixed to the base 18 and the yoke 13.

また、図3に示されるように、本アクチュエータでは、上側ガイド9と、マグネット12と、ベース18とにより空間が形成されており、この空間内にコイル14が収容されるようになっている。それゆえ、ホルダ15が光軸方向に移動するとき、該ホルダ15に固定されたコイル14は、上側ガイド9の像面側の面に当接することで、光軸方向物体側の移動が制限される。また、コイル14は、ベース18の物体側の面に当接することで、光軸方向像面側の移動が制限される。すなわち、上側ガイド9及びベース18は、コイル14の光軸方向の移動を制限するという機能を備えている。   As shown in FIG. 3, in this actuator, a space is formed by the upper guide 9, the magnet 12, and the base 18, and the coil 14 is accommodated in this space. Therefore, when the holder 15 moves in the optical axis direction, the coil 14 fixed to the holder 15 abuts on the image plane side surface of the upper guide 9, thereby restricting movement on the object side in the optical axis direction. The Further, the coil 14 is in contact with the object-side surface of the base 18, so that the movement on the image plane side in the optical axis direction is limited. That is, the upper guide 9 and the base 18 have a function of limiting the movement of the coil 14 in the optical axis direction.

また、図3に示された構成では、コイル14が上側ガイド9及びベース18に当接することでホルダ15の光軸方向の移動が制限されていたが、ホルダ15の光軸方向の移動を制限する構成は、図3に示された構成に限定されない。例えば、ホルダ15の一部が上側ガイド9及びベース18に当接する構成であってもよい。具体的には、ホルダ15の側面に上側ガイド9及びベース18と当接可能なストッパ部が設けられ、このストッパ部によりホルダ15の光軸方向の移動が制限された構成である。この構成では、コイル14が上側ガイド9及びベース18と直接当接することがなく、コイル14の変形やコイル線の被膜破れを防止することができる。   In the configuration shown in FIG. 3, the movement of the holder 15 in the optical axis direction is restricted by the coil 14 coming into contact with the upper guide 9 and the base 18, but the movement of the holder 15 in the optical axis direction is restricted. The configuration to be performed is not limited to the configuration shown in FIG. For example, a configuration in which a part of the holder 15 is in contact with the upper guide 9 and the base 18 may be employed. Specifically, a stopper portion capable of contacting the upper guide 9 and the base 18 is provided on the side surface of the holder 15, and the movement of the holder 15 in the optical axis direction is limited by the stopper portion. In this configuration, the coil 14 is not in direct contact with the upper guide 9 and the base 18, and deformation of the coil 14 and coating of the coil wire can be prevented.

その一方で、本アクチュエータは、光学部材16を保持するホルダ15の光軸方向の移動が、上側ガイド9及びベース18双方に形成された挿通溝により案内されるような構造になっている。それゆえ、ホルダ15に対して、上側ガイド9及びベース18(双方に形成された挿通溝)は、ホルダ15の光軸方向の移動を案内するガイド部としての機能を備えている。   On the other hand, this actuator is structured such that the movement of the holder 15 holding the optical member 16 in the optical axis direction is guided by the insertion grooves formed in both the upper guide 9 and the base 18. Therefore, for the holder 15, the upper guide 9 and the base 18 (insertion grooves formed on both) have a function as a guide portion that guides the movement of the holder 15 in the optical axis direction.

本アクチュエータは、ホルダ15の側面(光軸方向に並んだ面を上面・下面とした場合)に接するように球状体17が配されていることを特徴としている。この球状体17は、ホルダ15が光軸方向に移動すると、ホルダ15の側面との摩擦により回転する。そして、光軸方向の移動に対しては、この球状体17の回転による摩擦力でホルダ15を支持することが可能になる。一方、ホルダ15の光軸方向に垂直な方向の変位は、該ホルダ15の側面に接する球状体17により規制されることになる。   The present actuator is characterized in that the spherical body 17 is disposed so as to contact the side surface of the holder 15 (when the surfaces aligned in the optical axis direction are the upper surface and the lower surface). The spherical body 17 rotates by friction with the side surface of the holder 15 when the holder 15 moves in the optical axis direction. The holder 15 can be supported by the frictional force generated by the rotation of the spherical body 17 with respect to the movement in the optical axis direction. On the other hand, the displacement of the holder 15 in the direction perpendicular to the optical axis direction is restricted by the spherical body 17 in contact with the side surface of the holder 15.

本アクチュエータは、このようにホルダ15の光軸方向における支持のために、ホルダ15の側面に接する球状体17が用いられている。それゆえ、従来のアクチュエータのような「ホルダを固定保持する一対の板バネの強度低下」という問題は招来しない。   In this actuator, the spherical body 17 in contact with the side surface of the holder 15 is used to support the holder 15 in the optical axis direction. Therefore, the problem of “decrease in the strength of the pair of leaf springs for fixing and holding the holder” unlike the conventional actuator does not occur.

つまり、従来のアクチュエータでは、ホルダは、一対の板バネに固定支持されており、この一対の板バネによりホルダの光軸方向の移動が支持されていた。それゆえ、アクチュエータを小型化していくと、(磁気回路部分の体積を小さくし)板バネのバネ定数を小さくしなければならなかった。従って、従来のアクチュエータでは、小型化していくと板バネの強度が低下し、携帯電子機器用撮像機器の落下に対する耐衝撃性が小さくなるという問題が生じる。   That is, in the conventional actuator, the holder is fixedly supported by a pair of leaf springs, and the movement of the holder in the optical axis direction is supported by the pair of leaf springs. Therefore, when the actuator is downsized, the spring constant of the leaf spring has to be reduced (the volume of the magnetic circuit portion is reduced). Therefore, in the conventional actuator, as the size of the actuator is reduced, the strength of the leaf spring decreases, and there arises a problem that the impact resistance against dropping of the imaging device for portable electronic devices is reduced.

一方、本アクチュエータでは、ホルダ15は、その側面で接する球状体17により、光軸方向の移動が支持されており、従来のように一対の板バネに固定支持されていない(ホルダに固定支持された一対の板バネそのものが設けられていない)。それゆえ、アクチュエータを小型化しても、従来のように板バネのバネ定数を小さくする必要がなく、耐衝撃性に優れたアクチュエータを実現することが可能になる。   On the other hand, in this actuator, movement of the holder 15 in the optical axis direction is supported by a spherical body 17 that is in contact with the side surface thereof, and is not fixedly supported by a pair of leaf springs as in the prior art (fixed and supported by the holder). A pair of leaf springs themselves are not provided). Therefore, even if the actuator is downsized, it is not necessary to reduce the spring constant of the leaf spring as in the prior art, and it is possible to realize an actuator with excellent impact resistance.

また、従来のアクチュエータでは、一対の板バネは、ホルダの光軸方向の移動のみを支持しており、光軸方向以外の方向の変位に対しては、支持する(規制する)部材が設けられていなかった。これに対し、本アクチュエータでは、球状体17が、ホルダ15の光軸方向以外の方向の変位を規制している。それゆえ、従来のアクチュエータと比較して、携帯電子機器用撮像機器の落下時に発生する衝撃により、ホルダ15が光軸方向以外の方向に振動することがなくなる。   In the conventional actuator, the pair of leaf springs supports only the movement of the holder in the optical axis direction, and a member that supports (regulates) displacement in directions other than the optical axis direction is provided. It wasn't. On the other hand, in this actuator, the spherical body 17 regulates the displacement of the holder 15 in a direction other than the optical axis direction. Therefore, as compared with the conventional actuator, the holder 15 does not vibrate in directions other than the optical axis direction due to the impact generated when the imaging device for portable electronic devices is dropped.

本アクチュエータにおいては、この球状体17がホルダ15の側面に接するように配されていれば、ホルダ15が光軸方向に移動したときに、球状体17とホルダ15側面との間に摩擦力が生じる。それゆえ、本アクチュエータは、球状体17がホルダ15の側面に接するように配されている構成であれば、特に限定されない。   In this actuator, if the spherical body 17 is arranged so as to contact the side surface of the holder 15, a frictional force is generated between the spherical body 17 and the side surface of the holder 15 when the holder 15 moves in the optical axis direction. Arise. Therefore, the present actuator is not particularly limited as long as the spherical body 17 is arranged so as to be in contact with the side surface of the holder 15.

また、本アクチュエータに備えられる球状体は、磁気回路部分の体積、磁気回路に印加される電流量等に応じて適宜設定可能である。例えば、この球状体の数としては、ホルダ側面において、物体側と像面側との両側にそれぞれ、少なくとも3個球状体が配されていればよい。物体側と像面側との両側にそれぞれ、球状体が2個配された構成では、ホルダが光軸方向に移動する際に、ホルダの位置が不安定になるため好ましくない。   Further, the spherical body provided in the actuator can be appropriately set according to the volume of the magnetic circuit portion, the amount of current applied to the magnetic circuit, and the like. For example, as for the number of the spherical bodies, it is sufficient that at least three spherical bodies are arranged on both sides of the object side and the image plane side on the holder side surface. A configuration in which two spherical bodies are arranged on both the object side and the image plane side is not preferable because the position of the holder becomes unstable when the holder moves in the optical axis direction.

また、球状体17とホルダ15側面との接触面積が大きくなると、ホルダ15側面に生じる摩擦力が大きくなる。つまり、本アクチュエータでは、ホルダ15の光軸方向の移動支持の強さは、球状体17とホルダ15側面との間で発生する摩擦力(接触面積)に比例している。それゆえ、球状体17とホルダ15側面との接触面積を適宜設定することで、アクチュエータの磁気回路部分の体積、磁気回路に印加される電流量に対応した構成を実現できる。   Further, when the contact area between the spherical body 17 and the side surface of the holder 15 increases, the frictional force generated on the side surface of the holder 15 increases. That is, in this actuator, the strength of the support support for moving the holder 15 in the optical axis direction is proportional to the frictional force (contact area) generated between the spherical body 17 and the side surface of the holder 15. Therefore, a configuration corresponding to the volume of the magnetic circuit portion of the actuator and the amount of current applied to the magnetic circuit can be realized by appropriately setting the contact area between the spherical body 17 and the side surface of the holder 15.

また、本アクチュエータは、光軸方向から見て、各球状体同士がホルダ15を挟むように離間した構成であることが好ましい。このような構成とすることで、球状体17とホルダ15側面との接触面が、ホルダ15の光軸(中心軸)に対し対称な位置に配され、光軸方向に垂直な方向において支持が偏ることがなく、より正確な光軸方向の移動支持が可能になる。   In addition, the present actuator preferably has a configuration in which the spherical bodies are separated so as to sandwich the holder 15 when viewed from the optical axis direction. With such a configuration, the contact surface between the spherical body 17 and the side surface of the holder 15 is arranged at a position symmetrical with respect to the optical axis (center axis) of the holder 15 and is supported in a direction perpendicular to the optical axis direction. There is no bias and more accurate movement support in the optical axis direction is possible.

また、本アクチュエータにおける球状体17は、強磁界中でその配置が影響せず、磁気回路による磁束分布に対し影響を与えない材料、すなわち非磁性材料からなることが好ましい。球状体17の材料としては、例えば、セラミック、真鍮、ガラス、非磁性ステンレス鋼等が挙げられる。   Further, the spherical body 17 in the present actuator is preferably made of a material that does not affect the arrangement in a strong magnetic field and does not affect the magnetic flux distribution by the magnetic circuit, that is, a nonmagnetic material. Examples of the material of the spherical body 17 include ceramic, brass, glass, nonmagnetic stainless steel, and the like.

本アクチュエータにおける、球状体17の数及び配置の一例が図1〜図3に示されている。図3に示されるように、球状体17は、物体側にヨーク13が固定されたベース18とホルダ15との間隙に配されている。そして、この球状体17は3個配置されており、図1に示されるように、光軸方向において、これら3個の球状体17でホルダ15を挟むように配されている。すなわち、3個の球状体17はそれぞれ、光軸方向において、ホルダ15の中心から略120°の位置に配されている(3個の球状体17を結んで形成される図形が正三角形になっている)。   An example of the number and arrangement of the spherical bodies 17 in this actuator is shown in FIGS. As shown in FIG. 3, the spherical body 17 is disposed in the gap between the base 18 and the holder 15, on which the yoke 13 is fixed on the object side. Three spherical bodies 17 are arranged, and as shown in FIG. 1, the holders 15 are arranged between the three spherical bodies 17 in the optical axis direction. That is, each of the three spherical bodies 17 is arranged at a position of approximately 120 ° from the center of the holder 15 in the optical axis direction (the figure formed by connecting the three spherical bodies 17 is an equilateral triangle. ing).

また、球状体17は、上側ガイド9とホルダ15との間隙にも配されている。そして、ベース18とホルダ15との間隙における球状体17の配置と同様に、3個の球状体17がそれぞれ、光軸方向において、ホルダ15の中心から略120°の位置に配されている。   The spherical body 17 is also disposed in the gap between the upper guide 9 and the holder 15. Similarly to the arrangement of the spherical bodies 17 in the gap between the base 18 and the holder 15, the three spherical bodies 17 are each arranged at a position of approximately 120 ° from the center of the holder 15 in the optical axis direction.

さらに、ホルダ15側面における、上側ガイド9及びベース18と対向する位置にはそれぞれ、窪み部15aが形成されている。そして、この窪み部15a内壁と、上側ガイド9の挿通溝9a内壁とにより形成される空間内に球状体17が収容されている。同様に、窪み部15a内壁と、ベース18の挿通溝18a内壁とにより形成される空間内に球状体17が収容されている。それゆえ、ホルダ15が光軸方向に移動するときには、球状体17は、これら空間内で回転することになり、窪み部15a内壁との摩擦力により支持されることになる。このようにホルダ15側面に窪み部15aが形成されていることにより、ホルダ15が光軸方向に移動する際に、球状体17がホルダ15側面から離れることなく、ホルダ15側面と球状体17との接触がより確実になる。また、アクチュエータの小型化が可能になる。   Furthermore, the recessed part 15a is formed in the position which opposes the upper guide 9 and the base 18 in the holder 15 side surface, respectively. The spherical body 17 is accommodated in a space formed by the inner wall of the recess 15a and the inner wall of the insertion groove 9a of the upper guide 9. Similarly, the spherical body 17 is accommodated in a space formed by the inner wall of the recessed portion 15 a and the inner wall of the insertion groove 18 a of the base 18. Therefore, when the holder 15 moves in the optical axis direction, the spherical body 17 rotates in these spaces and is supported by the frictional force with the inner wall of the recess 15a. Thus, since the hollow part 15a is formed in the holder 15 side surface, when the holder 15 moves to an optical axis direction, the spherical body 17 does not leave | separate from the holder 15 side surface, the holder 15 side surface, the spherical body 17, and Will be more reliable. In addition, the actuator can be miniaturized.

本アクチュエータにおいては、球状体17が配置されることにより、ホルダ15側面と挿通溝9a・18a内壁とが互いに接触しないようになっている。ホルダ15側面と挿通溝9a・18aが互いに接触した状態では、両者の間で摩擦力が生じ、ホルダ15の光軸方向移動が妨げられるおそれがある。この意味では、本アクチュエータにおける球状体17は、挿通溝9a・18a内でのホルダ15の光軸方向移動を円滑にするガイド部材として機能するといえる。   In this actuator, the spherical body 17 is arranged so that the side surface of the holder 15 and the inner walls of the insertion grooves 9a and 18a do not contact each other. In a state where the side surface of the holder 15 and the insertion grooves 9a and 18a are in contact with each other, a frictional force is generated between them, and there is a possibility that the movement of the holder 15 in the optical axis direction is hindered. In this sense, it can be said that the spherical body 17 in this actuator functions as a guide member that smoothly moves the holder 15 in the optical axis direction within the insertion grooves 9a and 18a.

本アクチュエータでは、ホルダ15の物体側に、板バネ11が配されている。この板バネ11は、上側ガイド9により支持・固定されている。そして、板バネ11は、光軸方向移動するホルダ15の物体側の面に接触している。板バネ11は、ホルダ15の光軸方向の移動量(変位)に比例した予圧を与えるようになっている。すなわち、板バネ11は、光軸方向移動するホルダ15に対し、その移動量に比例した弾性力が発生させる。本アクチュエータでは、電磁誘導によりホルダ15に発生した推力と、板バネ11に発生した弾性力とが釣り合いにより、ホルダ15の位置が保持されるようになっている。それゆえ、ホルダ15の位置とコイル14に印加される電流値とは比例関係になり、この比例関係は、従来のアクチュエータと同様になる。従って、本アクチュエータでは、球状体17を配した構成により、従来と異なる特別な位置制御(例えば、別途位置センサーを設ける)を行う必要がない。すなわち、本アクチュエータでは、従来のアクチュエータで採用されたホルダの位置制御と同様の方法でホルダ15の位置制御が可能になる。それゆえ、撮像機器の低コスト化及び小型化を実現することができる。   In the present actuator, the leaf spring 11 is disposed on the object side of the holder 15. The leaf spring 11 is supported and fixed by the upper guide 9. The leaf spring 11 is in contact with the object-side surface of the holder 15 that moves in the optical axis direction. The leaf spring 11 applies a preload proportional to the amount of movement (displacement) of the holder 15 in the optical axis direction. That is, the leaf spring 11 generates an elastic force proportional to the amount of movement of the holder 15 that moves in the optical axis direction. In this actuator, the position of the holder 15 is held by the balance between the thrust generated in the holder 15 by electromagnetic induction and the elastic force generated in the leaf spring 11. Therefore, the position of the holder 15 and the current value applied to the coil 14 have a proportional relationship, and this proportional relationship is the same as that of the conventional actuator. Therefore, according to the present actuator, it is not necessary to perform special position control (for example, a separate position sensor) different from the conventional one due to the configuration in which the spherical body 17 is arranged. That is, in this actuator, the position control of the holder 15 can be performed in the same manner as the position control of the holder adopted in the conventional actuator. Therefore, it is possible to reduce the cost and size of the imaging device.

なお、上記のように、本アクチュエータでは、電磁誘導によりホルダ15に発生した推力と、板バネ11に発生した弾性力とが釣り合いにより、ホルダ15の位置が保持されるようになっている。それゆえ、ホルダ15にて保持されている光学部材16(具体的にはレンズ)の焦点位置に応じて、板バネ11の形状は変化する。つまり、本アクチュエータは、撮像機器の撮像対象となる物体の位置に応じて、光学部材16の位置が設定される。ここでは、一例として、撮像対象となる物体が、比較的アクチュエータに遠い場合、光学部材16は、光軸方向像面側に移動する(いわゆるInf状態;無限遠状態)構成としている。一方、撮像対象となる物体が、比較的アクチュエータに近い場合、光学部材16は、光軸方向物体側に移動する(いわゆるマクロ状態;近接撮影状態)構成としている。図3に示された構成は、一例として、光学部材16がInf状態とマクロ状態とで変化したときの、板バネ11の形状変化を示したものである。   As described above, in the present actuator, the position of the holder 15 is held by the balance between the thrust generated in the holder 15 by electromagnetic induction and the elastic force generated in the leaf spring 11. Therefore, the shape of the leaf spring 11 changes according to the focal position of the optical member 16 (specifically, the lens) held by the holder 15. That is, in this actuator, the position of the optical member 16 is set according to the position of the object to be imaged by the imaging device. Here, as an example, when the object to be imaged is relatively far from the actuator, the optical member 16 is configured to move to the optical axis direction image plane side (so-called Inf state; infinity state). On the other hand, when the object to be imaged is relatively close to the actuator, the optical member 16 is configured to move toward the object side in the optical axis direction (so-called macro state; close-up photographing state). The configuration shown in FIG. 3 shows, as an example, the shape change of the leaf spring 11 when the optical member 16 changes between the Inf state and the macro state.

図3に示された板バネ11は、本アクチュエータにおける板バネ11の変化を確認するために、ホルダ15に固定されている状態から、板バネ11のみを変形させた状態としたときの変形である。   The leaf spring 11 shown in FIG. 3 is a deformation when changing only the leaf spring 11 from the state fixed to the holder 15 to confirm the change of the leaf spring 11 in this actuator. is there.

なお、光学部材16のどの位置をInf状態あるいはマクロ状態とするかは、アクチュエータの光学設計に応じて適宜決定される。   Note that which position of the optical member 16 is to be in the Inf state or the macro state is appropriately determined according to the optical design of the actuator.

また、板バネ11は、ホルダ15の物体側の面に接触し、ホルダ15の光軸方向の移動量(変位)に比例した予圧を与えるようになっていればよい。本アクチュエータでは、ホルダ15は球状体17により支持されているので、従来のアクチュエータのように、ホルダ15が板バネ11に固定支持された構成である必要がない。それゆえ、板バネ11は、光軸方向移動するホルダ15に対し、滑り可能に接触していてもよい(ホルダ15が物体側へ光軸方向移動するに従い、ホルダ15と板バネ11との接触部分が変動する)。このような場合、ホルダ15が板バネ11に固定支持された構成と比較して、携帯電子機器用撮像機器の落下時のホルダ15の振動による、板バネ11の塑性変形がさらに低減される。   Further, the leaf spring 11 may be in contact with the object-side surface of the holder 15 and apply a preload proportional to the amount of movement (displacement) of the holder 15 in the optical axis direction. In the present actuator, since the holder 15 is supported by the spherical body 17, it is not necessary to have a configuration in which the holder 15 is fixedly supported by the leaf spring 11 as in the conventional actuator. Therefore, the leaf spring 11 may be slidably in contact with the holder 15 that moves in the optical axis direction (the contact between the holder 15 and the leaf spring 11 as the holder 15 moves in the optical axis direction toward the object side). Part will fluctuate). In such a case, compared to a configuration in which the holder 15 is fixedly supported by the leaf spring 11, plastic deformation of the leaf spring 11 due to the vibration of the holder 15 when the imaging device for portable electronic device is dropped is further reduced.

本アクチュエータは、ホルダ15が球状体17と接触した状態で保持されているので、以下の効果を奏する。すなわち、本アクチュエータは、従来のアクチュエータと比較して、ホルダ15の振動振幅を小さくさせるとともに、振動収束時間を短くするという効果を奏する。   This actuator has the following effects because the holder 15 is held in contact with the spherical body 17. That is, this actuator has an effect of reducing the vibration amplitude of the holder 15 and shortening the vibration convergence time as compared with the conventional actuator.

図4は、従来のアクチュエータにおけるホルダの挙動(電流−変位特性)を示すグラフである。図5は、本アクチュエータにおけるホルダの挙動(電流−変位特性)を示すグラフである。図4及び図5のグラフは、アクチュエータの磁気回路に10mA毎の電流ステップ(30mA,40mA,…,80mAの電流ステップ)を印加したときのホルダの挙動を示している。そして、グラフの横軸は時間であり、電流ステップの各ステップの電流を印加したタイミング・印加時間がわかる。グラフの縦軸は、電流ステップの各ステップの電流を印加したときの、ホルダの光軸方向の変位を示す。図4及び図5から、アクチュエータに電流ステップの各ステップの電流を印加したとき、ホルダは、光軸方向に振動することがわかる。   FIG. 4 is a graph showing the behavior (current-displacement characteristics) of a holder in a conventional actuator. FIG. 5 is a graph showing the behavior (current-displacement characteristics) of the holder in this actuator. The graphs of FIGS. 4 and 5 show the behavior of the holder when current steps of 10 mA (current steps of 30 mA, 40 mA,..., 80 mA) are applied to the magnetic circuit of the actuator. The horizontal axis of the graph is time, and the timing and application time when the current of each step of the current step is applied can be known. The vertical axis of the graph indicates the displacement of the holder in the optical axis direction when the current of each step of the current step is applied. 4 and 5 that the holder vibrates in the optical axis direction when a current of each step of the current step is applied to the actuator.

従来のアクチュエータでは、電流ステップを印加したとき、ホルダが振動してしまい、その振動が収束するのに時間がかかる。図4に示されたグラフでは、10mAごとの電流ステップを印加したとき、ホルダの振動振幅が30μmであり、その振動振幅が収束する振動収束時間が約90msであった。つまり、従来のアクチュエータでは、ホルダの光軸方向の振動を収束させるのに、約90ms必要になる。   In a conventional actuator, when a current step is applied, the holder vibrates, and it takes time for the vibration to converge. In the graph shown in FIG. 4, when a current step of 10 mA was applied, the vibration amplitude of the holder was 30 μm, and the vibration convergence time for the vibration amplitude to converge was about 90 ms. That is, in the conventional actuator, about 90 ms is required to converge the vibration in the optical axis direction of the holder.

一方、本アクチュエータは、ホルダ15が球状体17と接触した状態で保持されているため、従来のアクチュエータにみられたホルダの振動を抑え、振動収束時間を短縮することができる。図5に示されたグラフでは、ホルダの振動振幅が16μmであり、その振動振幅が収束する振動収束時間が約15msであった。本アクチュエータでは、従来のアクチュエータと比較して、振動収束時間が約1/6になっており、振動振幅も約1/2になっている。   On the other hand, since this holder is held in a state where the holder 15 is in contact with the spherical body 17, the vibration of the holder seen in the conventional actuator can be suppressed and the vibration convergence time can be shortened. In the graph shown in FIG. 5, the vibration amplitude of the holder is 16 μm, and the vibration convergence time for the vibration amplitude to converge is about 15 ms. In this actuator, compared with the conventional actuator, the vibration convergence time is about 1/6, and the vibration amplitude is also about 1/2.

それゆえ、本アクチュエータは、従来のアクチュエータと比較して、ホルダの位置静定にかかる時間を短縮することができる。そして、このようなホルダの位置静定時間の短縮は、例えば、オートフォーカス動作の高速化に寄与する。   Therefore, the present actuator can shorten the time required for the holder position to be stabilized as compared with the conventional actuator. Such shortening of the holder position stabilization time contributes to, for example, speeding up the autofocus operation.

また、本アクチュエータは、ホルダ15の光軸方向移動に対し球状体17のみが支持する構成に限定されるものではない。球状体17と板バネ11との両方により、ホルダ15の光軸方向移動が支持された構成であってもよい。すなわち、ホルダ15が板バネ11に固定支持された構成であってもよい。従来のアクチュエータでは、ホルダ15を固定支持するために2つの板バネ10が必要であった。これに対し、ホルダ15の光軸方向移動支持に球状体17が用いられているので、ホルダ15を固定支持する板バネ11は、ただ1つだけでよい。それゆえ、板バネ11に対し同じバネ定数を設定したとしても、従来の2つの板バネを用いているアクチュエータと比較して、1つ当たりの板バネ11の強度が増し、携帯電子機器用撮像機器の落下時における板バネ11の耐性を高めることができる。この場合は、板バネ11とホルダ15を固定している物体側に近い球状体17は無くてもよい。   Further, the present actuator is not limited to the configuration in which only the spherical body 17 supports the movement of the holder 15 in the optical axis direction. A configuration in which movement of the holder 15 in the optical axis direction is supported by both the spherical body 17 and the leaf spring 11 may be employed. In other words, the holder 15 may be fixedly supported by the leaf spring 11. In the conventional actuator, two leaf springs 10 are necessary to fix and support the holder 15. On the other hand, since the spherical body 17 is used for supporting the movement of the holder 15 in the optical axis direction, only one leaf spring 11 for fixing and supporting the holder 15 is required. Therefore, even if the same spring constant is set for the leaf spring 11, the strength of the leaf spring 11 per unit increases as compared with a conventional actuator using two leaf springs. The resistance of the leaf spring 11 when the device is dropped can be increased. In this case, the spherical body 17 close to the object side to which the leaf spring 11 and the holder 15 are fixed may be omitted.

なお、本アクチュエータは、以下の構成を備えたものであると表現することができる。すなわち、撮像素子と、前記撮像素子に映像信号を入力する光学部材と、前記光学部材を保持しているホルダと、前記ホルダの外周に設けられたコイルと、前記コイルの周囲に設けられたマグネット及び磁性体が前記撮像素子を固定しているベースに固定されているアクチュエータにおいて、前記ホルダと前記ベースの間隙に非磁性材料からなる球を介して、前記ホルダが光軸方向に移動可能に接続されている構成であると表現することができる。   This actuator can be expressed as having the following configuration. That is, an imaging element, an optical member that inputs a video signal to the imaging element, a holder that holds the optical member, a coil that is provided on the outer periphery of the holder, and a magnet that is provided around the coil In addition, in the actuator in which the magnetic body is fixed to the base that fixes the imaging device, the holder is connected to the gap between the holder and the base via a sphere made of a nonmagnetic material so that the holder can move in the optical axis direction. It can be expressed that it is a configured.

さらには、本アクチュエータは、上記ベースに強磁性を有している磁性体が取り付けられ、前記磁性体の片方の面にマグネットが設けられている構成と表現することができる。   Furthermore, this actuator can be expressed as a configuration in which a magnetic body having ferromagnetism is attached to the base, and a magnet is provided on one surface of the magnetic body.

(変形例1)
本アクチュエータの構成において、図1〜図3に示す構成の変形例について説明する。図6は、この変形例1としての本アクチュエータの要部構成を示す断面図である。図1〜図3に示す構成は、ヨーク13の内壁に円筒形状のマグネット12が接着剤により固定されている構成であった。しかしなから、本アクチュエータは、図6に示される変形例1のように、ヨーク13を備えていない構成であってもよい。
(Modification 1)
In the configuration of this actuator, a modified example of the configuration shown in FIGS. 1 to 3 will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the main configuration of the present actuator as the first modification. The configuration shown in FIGS. 1 to 3 is a configuration in which a cylindrical magnet 12 is fixed to the inner wall of the yoke 13 with an adhesive. However, the present actuator may be configured not to include the yoke 13 as in the first modification shown in FIG.

図6に示されるように、変形例1のアクチュエータにおける磁気回路は、マグネット12とコイル14とで構成されている。光学部材を保持するホルダ15は、コイル14内に収容されるように、コイル14と一体的に固定されている。そして、コイル14の外周を取り囲むように、円筒形状のマグネット12が配されている。そして、変形例1のアクチュエータの磁気回路では、最外周に配された部材がマグネット12になっている。   As shown in FIG. 6, the magnetic circuit in the actuator of the first modification includes a magnet 12 and a coil 14. The holder 15 that holds the optical member is fixed integrally with the coil 14 so as to be accommodated in the coil 14. A cylindrical magnet 12 is disposed so as to surround the outer periphery of the coil 14. And in the magnetic circuit of the actuator of the modification 1, the member arranged on the outermost periphery is the magnet 12.

(変形例2)
本アクチュエータの構成において、図1〜図3に示す構成の変形例について説明する。図7は、この変形例2としての本アクチュエータの要部構成を示す断面図である。図1〜図3に示す構成は、ホルダ15がコイル14と一体的に固定された構成であった。しかしなから、本アクチュエータは、図7に示される変形例2のように、ホルダ15がマグネット12と一体的に固定された、いわゆるムービングマグネット方式の構成であってもよい。
(Modification 2)
In the configuration of this actuator, a modified example of the configuration shown in FIGS. 1 to 3 will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a main configuration of the actuator as the second modification. The configuration shown in FIGS. 1 to 3 is a configuration in which the holder 15 is fixed integrally with the coil 14. However, the present actuator may have a so-called moving magnet type configuration in which the holder 15 is fixed integrally with the magnet 12 as in Modification 2 shown in FIG.

図7に示されるように、変形例2のアクチュエータにおける磁気回路は、マグネット12、ヨーク13、及びコイル14を備えている。そして、マグネット12は、光学部材を保持するホルダ15と一体的に保持されている。コイル14は、マグネット12の周囲に配されている。すなわち、コイル14は、マグネット12及びホルダ15を収容するように、配されている。そして、コイル14は、ヨーク13の内壁に固定されている。   As shown in FIG. 7, the magnetic circuit in the actuator of the second modification includes a magnet 12, a yoke 13, and a coil 14. And the magnet 12 is hold | maintained integrally with the holder 15 holding an optical member. The coil 14 is disposed around the magnet 12. That is, the coil 14 is disposed so as to accommodate the magnet 12 and the holder 15. The coil 14 is fixed to the inner wall of the yoke 13.

変形例2のアクチュエータにおいては、コイル14に電流が印加されると、マグネット12とコイル14との間に電磁誘導現象が起き、マグネット12に一体的に固定されているホルダ15に対し光軸方向の推力が発生する。   In the actuator of the second modification, when a current is applied to the coil 14, an electromagnetic induction phenomenon occurs between the magnet 12 and the coil 14, and the optical axis direction is relative to the holder 15 that is integrally fixed to the magnet 12. The thrust is generated.

変形例2のアクチュエータは、図1〜図3に示された構成と比較して、可動部としてのホルダ15に給電用のワイヤを設ける必要がないため、構造を簡素化することができるという効果を奏する。   Compared with the configuration shown in FIGS. 1 to 3, the actuator of Modification 2 does not need to provide a power supply wire in the holder 15 as a movable part, and thus the structure can be simplified. Play.

上記変形例1及び2の構成を考慮すると、本アクチュエータは、以下の構成を備えたものであると表現することができる。すなわち、撮像対象となる物体を結像する光学部材と、該光学部材を光軸方向に移動するのに用いられるコイル及びマグネットのうちの一方が取り付けられていると共に、上記光学部材を保持するホルダと、上記コイル及びマグネットのうちの他方を支持する支持体と、上記ホルダと上記支持体との間に配され、回転することにより上記支持体に対して上記ホルダを光軸方向に移動可能とする球状体とを備えた構成であると表現することができる。   Considering the configurations of the first and second modifications, the actuator can be expressed as having the following configuration. That is, an optical member that forms an image of an object to be imaged, and one of a coil and a magnet that are used to move the optical member in the optical axis direction, and a holder that holds the optical member And a support that supports the other of the coil and the magnet, and the holder and the support, and the holder can be moved in the optical axis direction relative to the support by rotating. It can be expressed as a configuration including a spherical body.

〔実施の形態2〕
本発明の他の実施形態について図8ないし図10に基づいて説明すると以下の通りである。本実施の形態では、説明の便宜上、実施の形態1で説明した部材と同様の機能を有する部材には同一の番号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the present embodiment, for convenience of explanation, members having the same functions as those described in Embodiment 1 are given the same numbers, and explanation thereof is omitted.

図8及び図9は、本実施形態のアクチュエータ(以下、本アクチュエータと記す)の要部構成を示し、図8は分解斜視図であり、図9は断面図である。   8 and 9 show the configuration of the main part of the actuator of the present embodiment (hereinafter referred to as the present actuator), FIG. 8 is an exploded perspective view, and FIG. 9 is a cross-sectional view.

実施の形態1のアクチュエータでは、球状体17が、ベース18とホルダ15との間隙、及び上側ガイド9とホルダ15との間隙に配された構成であった。一方、本アクチュエータは、図8及び図9に示されるように、球状体17がベース18とホルダ15との間隙にのみ配された構成になっている。球状体17は、ホルダ15側面に接触して、複数配置されている。そして、個々の球状体17により、光軸方向に垂直な平面が形成された構成になっている。言い換えると、個々の球状体17は、光軸方向に垂直な同一平面上に配されている。   In the actuator of the first embodiment, the spherical body 17 is arranged in the gap between the base 18 and the holder 15 and the gap between the upper guide 9 and the holder 15. On the other hand, as shown in FIGS. 8 and 9, the present actuator has a configuration in which the spherical body 17 is disposed only in the gap between the base 18 and the holder 15. A plurality of spherical bodies 17 are arranged in contact with the side surface of the holder 15. A plane perpendicular to the optical axis direction is formed by the individual spherical bodies 17. In other words, the individual spherical bodies 17 are arranged on the same plane perpendicular to the optical axis direction.

板バネ11は、上側ガイド9に固定・支持されている。上側ガイド9は、板バネ11を固定・支持する弾性部材固定部として機能する。そして、板バネ11は、個々の球状体17により形成される上記平面に対し光軸方向に離間して、ただ1つ配されている。それゆえ、ホルダが一対(複数)の板バネにより固定支持されている従来のアクチュエータと比較して、以下の効果がある。   The leaf spring 11 is fixed and supported by the upper guide 9. The upper guide 9 functions as an elastic member fixing portion that fixes and supports the leaf spring 11. Further, only one leaf spring 11 is disposed apart from the plane formed by the individual spherical bodies 17 in the optical axis direction. Therefore, the following effects can be obtained as compared with the conventional actuator in which the holder is fixedly supported by a pair (a plurality) of leaf springs.

すなわち、従来の構成では、ホルダの光軸方向移動支持に必要なバネ定数は、2つの板バネにより合成されるバネ定数になる。それゆえ、従来の構成では、ホルダの光軸方向移動支持のために、個々の板バネの強度が弱くなってしまう。   That is, in the conventional configuration, the spring constant necessary for supporting the holder in the optical axis direction is a spring constant synthesized by two leaf springs. Therefore, in the conventional configuration, the strength of the individual leaf springs is weakened to support the movement of the holder in the optical axis direction.

一方、本アクチュエータは、ホルダ15が、1つの板バネ11により支持された構成であり、従来の構成のようなホルダが複数の板バネにより固定支持された構成ではない。それゆえ、ホルダ15の光軸方向移動支持に必要なバネ定数を1つの板バネ11のバネ定数で設計することができる。このため、従来の構成と比較して、板バネ11のバネ定数を大きく設計し、強度を大きくすることができる。そして、アクチュエータを小型化しても、従来のように板バネのバネ定数を小さくする必要がなく、耐衝撃性に優れたアクチュエータを実現することが可能になる。   On the other hand, this actuator has a configuration in which the holder 15 is supported by one leaf spring 11, and is not a configuration in which the holder is fixedly supported by a plurality of leaf springs as in the conventional configuration. Therefore, the spring constant necessary for supporting the holder 15 to move in the optical axis direction can be designed with the spring constant of one leaf spring 11. For this reason, compared with the conventional structure, the spring constant of the leaf | plate spring 11 can be designed largely, and intensity | strength can be enlarged. Even if the actuator is downsized, it is not necessary to reduce the spring constant of the leaf spring as in the prior art, and it is possible to realize an actuator with excellent impact resistance.

また、本アクチュエータに備えられる球状体17は、磁気回路部分の体積、磁気回路に印加される電流量等に応じて適宜設定可能である。例えば、この球状体の数としては、ホルダ15側面において、コイル14を挟んで物体側と像面側との何れかに少なくとも3個球状体が配されていればよい。球状体が2個配された構成では、ホルダが光軸方向に移動する際に、ホルダの位置が不安定になるため好ましくない。   Further, the spherical body 17 provided in the present actuator can be appropriately set according to the volume of the magnetic circuit portion, the amount of current applied to the magnetic circuit, and the like. For example, as for the number of the spherical bodies, it is sufficient that at least three spherical bodies are arranged on either the object side or the image plane side across the coil 14 on the side surface of the holder 15. A configuration in which two spherical bodies are arranged is not preferable because the position of the holder becomes unstable when the holder moves in the optical axis direction.

さらに、ホルダ15側面における、ベース18と対向する位置には、窪み部15aが形成されている。そして、この窪み部15a内壁と、ベース18の挿通溝18a内壁とにより形成される空間内に球状体17が収容されている。それゆえ、ホルダ15が光軸方向に移動するときには、球状体17は、これら空間内で回転することになり、窪み部15a内壁との摩擦力により支持されることになる。このようにホルダ15側面に窪み部15aが形成されていることにより、ホルダ15が光軸方向に移動する際に、球状体17がホルダ15側面から離れることなく、ホルダ15側面と球状体17との接触がより確実になる。また、アクチュエータの小型化が可能になる。なお、ここでは、窪み部を形成した構成として説明しているが、より生産性を考慮し、上面あるいは下面から簡単に挿入することができる穴部を形成した構成としても構わない。穴部から球状体が脱離することを防止するために、穴部に傾斜等を設けたり、穴部を塞ぐカバーを設けるなどの構成とすればよい。   Further, a recess 15 a is formed at a position facing the base 18 on the side surface of the holder 15. The spherical body 17 is accommodated in a space formed by the inner wall of the recess 15 a and the inner wall of the insertion groove 18 a of the base 18. Therefore, when the holder 15 moves in the optical axis direction, the spherical body 17 rotates in these spaces and is supported by the frictional force with the inner wall of the recess 15a. Thus, since the hollow part 15a is formed in the holder 15 side surface, when the holder 15 moves to an optical axis direction, the spherical body 17 does not leave | separate from the holder 15 side surface, the holder 15 side surface, the spherical body 17, and Will be more reliable. In addition, the actuator can be miniaturized. In addition, although it demonstrated as a structure which formed the hollow part here, considering the productivity more, it is good also as a structure which formed the hole part which can be easily inserted from an upper surface or a lower surface. In order to prevent the spherical body from being detached from the hole portion, a configuration may be adopted in which an inclination or the like is provided in the hole portion or a cover for closing the hole portion is provided.

本アクチュエータにおいては、球状体17が配置されることにより、ホルダ15側面と挿通溝18a内壁とが互いに接触しないようになっている。ホルダ15側面と挿通溝18aが互いに接触した状態では、両者の間で摺動による摩擦力が生じ、この摺動摩擦力は球状体の転がりによる摩擦力よりもはるかに大きい。このため、球状体17が配置された本アクチュエータと比較して、ホルダ15の光軸方向移動が10〜数10倍妨げられるおそれがある。この意味では、本アクチュエータにおける球状体17は、挿通溝18a内でのホルダ15の光軸方向移動を円滑にするガイド部材として機能するといえる。   In the present actuator, the spherical body 17 is arranged so that the side surface of the holder 15 and the inner wall of the insertion groove 18a do not contact each other. In a state where the side surface of the holder 15 and the insertion groove 18a are in contact with each other, a frictional force is generated by sliding between the two, and this sliding frictional force is much larger than the frictional force due to rolling of the spherical body. For this reason, compared with the present actuator in which the spherical body 17 is arranged, there is a possibility that the movement of the holder 15 in the optical axis direction is hindered by 10 to several tens of times. In this sense, it can be said that the spherical body 17 in this actuator functions as a guide member that smoothly moves the holder 15 in the insertion groove 18a in the optical axis direction.

なお、本アクチュエータは、上記実施の形態1の変形例1及び2の構成を適用することができる。その具体的な変形例を以下に説明する。   In addition, the structure of the modification 1 and 2 of the said Embodiment 1 can be applied to this actuator. A specific modification thereof will be described below.

(変形例3)
本アクチュエータの構成において、図8及び図9に示す構成の変形例について説明する。図10は、この変形例3としての本アクチュエータの要部構成を示す断面図である。図8及び図9に示す構成は、ヨーク13の内壁に円筒形状のマグネット12が接着剤により固定されている構成であった。しかしなから、本アクチュエータは、図10に示される変形例3のように、ヨーク13を備えていない構成であってもよい。
(Modification 3)
In the configuration of this actuator, a modified example of the configuration shown in FIGS. 8 and 9 will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view showing the main configuration of the actuator as the third modification. The configuration shown in FIGS. 8 and 9 is a configuration in which the cylindrical magnet 12 is fixed to the inner wall of the yoke 13 with an adhesive. However, this actuator may be configured not to include the yoke 13 as in the third modification shown in FIG.

(変形例4)
本アクチュエータの構成において、図8及び図9に示す構成の変形例について説明する。図11は、この変形例4としての本アクチュエータの要部構成を示す断面図である。図8及び図9に示す構成は、ホルダ15がコイル14と一体的に固定された構成であった。しかしなから、本アクチュエータは、図11に示される変形例4のように、ホルダ15がマグネット12と一体的に固定された、いわゆるムービングマグネット方式の構成であってもよい。
(Modification 4)
In the configuration of this actuator, a modified example of the configuration shown in FIGS. 8 and 9 will be described. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the main configuration of the actuator as the fourth modification. The configuration shown in FIGS. 8 and 9 is a configuration in which the holder 15 is fixed integrally with the coil 14. However, this actuator may have a so-called moving magnet type configuration in which the holder 15 is fixed integrally with the magnet 12 as in Modification 4 shown in FIG.

なお、本アクチュエータについて、球状体17がベース18とホルダ15との間隙にのみ配された構成を説明してきた。しかしながら、本アクチュエータは、この構成に限定されず、上側ガイド9とホルダ15との間隙に配された構成であってもよい。   In addition, about this actuator, the structure by which the spherical body 17 was distribute | arranged only to the clearance gap between the base 18 and the holder 15 has been demonstrated. However, the present actuator is not limited to this configuration, and may be a configuration arranged in the gap between the upper guide 9 and the holder 15.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明のアクチュエータ及びそれを備えた撮像機器は、携帯電子機器に搭載されるカメラ等の装置全般に適用することが可能であり、アクチュエータの小型化、薄型化、耐衝撃性の向上が可能となる。また、本発明のアクチュエータ及びそれを備えた撮像機器は、携帯電子機器に限らず、例えば、車載用カメラといった衝撃の影響が大きい用途や、その他の電子機器にも適用することが可能である。   The actuator of the present invention and the imaging device equipped with the actuator can be applied to all devices such as a camera mounted on a portable electronic device, and the actuator can be made smaller, thinner, and improved in impact resistance. Become. In addition, the actuator of the present invention and the imaging device including the actuator are not limited to portable electronic devices, and can be applied to, for example, in-car cameras and other applications that have a large impact and other electronic devices.

本発明の実施の一形態のアクチュエータの要部構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the principal part structure of the actuator of one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態のアクチュエータの要部構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part structure of the actuator of one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態のアクチュエータの要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the actuator of one Embodiment of this invention. 従来のアクチュエータにおけるホルダの過渡特性(電流−変位特性)を示すグラフである。It is a graph which shows the transient characteristic (current-displacement characteristic) of the holder in the conventional actuator. 本発明の実施の一形態のアクチュエータにおけるホルダの過渡特性(電流−変位特性)を示すグラフである。It is a graph which shows the transient characteristic (current-displacement characteristic) of the holder in the actuator of one Embodiment of this invention. 図1〜図3のアクチュエータの他の変形例の要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the other modification of the actuator of FIGS. 図1〜図3のアクチュエータのさらに他の変形例の要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the other modification of the actuator of FIGS. 本発明の実施の他の形態のアクチュエータの要部構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the principal part structure of the actuator of the other form of implementation of this invention. 本発明の実施の他の形態のアクチュエータの要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the actuator of the other form of implementation of this invention. 図8及び図9のアクチュエータの他の変形例の要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the other modification of the actuator of FIG.8 and FIG.9. 図8及び図9のアクチュエータのさらに他の変形例の要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the other modification of the actuator of FIG.8 and FIG.9. 従来のアクチュエータの要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the conventional actuator.

符号の説明Explanation of symbols

9 上側ガイド(支持体)
9a 挿通溝
10 板バネ
11 板バネ(弾性部材)
12 マグネット
13 ヨーク(磁性体)
14 コイル
15 ホルダ
15a 窪み部
16 光学部材
17 球
18 ベース(支持体)
18a 挿通溝
19 撮像素子
9 Upper guide (support)
9a Insertion groove 10 Leaf spring 11 Leaf spring (elastic member)
12 Magnet 13 Yoke (magnetic material)
14 Coil 15 Holder 15a Recess 16 Optical member 17 Ball 18 Base (support)
18a Insertion groove 19 Image sensor

本発明は、マグネット、コイル、及び磁性体から構成される磁気回路を備えたアクチュエータ、撮像機器、及び電子機器に関するものである。   The present invention relates to an actuator provided with a magnetic circuit composed of a magnet, a coil, and a magnetic body, an imaging device, and an electronic device.

近年、携帯電子機器に内蔵されるカメラは高画質化が図られており、撮像素子の高画素化が進んでいる。そして、このような携帯電子機器においては、撮像機器(カメラ)に画質向上のために必要なオートフォーカス機能を搭載する傾向が多く見受けられる。オートフォーカスを行うためには、一般的には内部の光学系を移動させる必要がある。ここで、光学系を駆動するためのアクチュエータとしては、マグネットとコイルとを用いた磁気回路が利用されている。そして、光学系を駆動する方式としては、磁気回路による電磁誘導現象により、コイル、若しくはマグネットを駆動するボイスコイル方式が広く用いられている。   In recent years, a camera built in a portable electronic device has been improved in image quality, and the number of pixels of an image sensor has been increased. In such portable electronic devices, there is often a tendency to mount an autofocus function necessary for improving image quality on an imaging device (camera). In order to perform autofocus, it is generally necessary to move the internal optical system. Here, a magnetic circuit using a magnet and a coil is used as an actuator for driving the optical system. As a system for driving the optical system, a voice coil system for driving a coil or a magnet due to an electromagnetic induction phenomenon by a magnetic circuit is widely used.

また、ボイスコイル方式のアクチュエータにおいて、光学系を保持するホルダを支持する方法としては、ホルダに2枚の板バネを取り付けることで平行板バネを形成する方法が一般的に用いられている。そして、この平行板バネは、コイルに電流を印加した際の電磁誘導現象により発生した推力によって変形し、ホルダを光軸方向に変位させている。   In a voice coil actuator, as a method of supporting a holder that holds an optical system, a method of forming a parallel leaf spring by attaching two leaf springs to the holder is generally used. The parallel leaf spring is deformed by a thrust generated by an electromagnetic induction phenomenon when a current is applied to the coil, and the holder is displaced in the optical axis direction.

例えば特許文献1には、このような平行板バネを用いた光学系のオートフォーカス機構における部品配置が開示されている。特許文献1では、光軸方向に撮像レンズを移動可能に支持しているオートフォーカスアクチュエータが提案されている。
特開2006−50693号公報(平成18年2月16日公開)
For example, Patent Document 1 discloses component arrangement in an auto-focus mechanism of an optical system using such a parallel leaf spring. Patent Document 1 proposes an autofocus actuator that supports an imaging lens movably in the optical axis direction.
JP 2006-50693 A (published February 16, 2006)

しかしながら、上記特許文献1に開示された、従来の平行板バネを用いたアクチュエータを投影面積縮小化、薄型化(光軸方向の高さを小さくする)した場合、以下の問題を生じる。   However, when the actuator using the conventional parallel leaf spring disclosed in Patent Document 1 is reduced in projection area and thinned (the height in the optical axis direction is reduced), the following problems occur.

すなわち、従来のアクチュエータでは、光学系を保持するホルダが平行板バネにより保持されているので、アクチュエータを小型化していくと、平行板バネの強度が低下してしまうという問題が生じる。以下、平行板バネの強度の低下について、さらに詳述する。   That is, in the conventional actuator, the holder for holding the optical system is held by the parallel leaf spring. Therefore, when the actuator is downsized, the strength of the parallel leaf spring is lowered. Hereinafter, the reduction in the strength of the parallel leaf spring will be described in detail.

まず、従来の平行板バネを用いたボイスコイル型アクチュエータの構成について、図12を参照して、説明する。図12は、従来のアクチュエータの要部構成を示す断面図である。   First, a configuration of a voice coil actuator using a conventional parallel leaf spring will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view showing a main configuration of a conventional actuator.

図12に示されたアクチュエータは、一般的な携帯電子機器に搭載された撮像機器のオートフォーカスに用いられている。図12に示されるように、従来のアクチュエータは、一対の板バネ10と、円筒型のマグネット12と、円筒型のヨーク13と、コイル14と、光学部材16を保持する円筒型のホルダ15とを備えている。円筒型のヨーク13の内部には、マグネット12及びコイル14が設けられている。そして、コイル14の内部に、ホルダ15が固定されている。ホルダ15の光軸方向両側には、一対の板バネ10が設けられている。そして、ホルダ15は、この板バネ10により固定支持されており、板バネ10が変形することで光軸方向に移動可能になる。ここで、コイル14に電流が印加されると、マグネット12とコイル14との間に電磁誘導現象が起きて、図12に示された矢印方向(光軸方向)にホルダ15が移動するようになっている。   The actuator shown in FIG. 12 is used for autofocus of an imaging device mounted on a general portable electronic device. As shown in FIG. 12, the conventional actuator includes a pair of leaf springs 10, a cylindrical magnet 12, a cylindrical yoke 13, a coil 14, and a cylindrical holder 15 that holds an optical member 16. It has. A magnet 12 and a coil 14 are provided inside the cylindrical yoke 13. A holder 15 is fixed inside the coil 14. A pair of leaf springs 10 are provided on both sides of the holder 15 in the optical axis direction. The holder 15 is fixedly supported by the leaf spring 10 and can move in the optical axis direction when the leaf spring 10 is deformed. Here, when a current is applied to the coil 14, an electromagnetic induction phenomenon occurs between the magnet 12 and the coil 14, so that the holder 15 moves in the arrow direction (optical axis direction) shown in FIG. 12. It has become.

最近の携帯電子機器用の撮像機器の小型化・薄型化の進展に伴い、オートフォーカスアクチュエータ自体の小型化・薄型化が要求されてきている。この要求を満たすために、アクチュエータにおける磁気回路部分の体積を小さくせざるを得ない。それゆえ、アクチュエータを小型化・薄型化すると、磁気回路の効率が低下するという問題がある。その結果、磁気回路における電流あたりの推力が低下してしまう。そして、この推力の低下に対応するため、図12に示されたボイスコイル型アクチュエータにおいては、ホルダ15を支持する一対の板バネ10のバネ定数を小さくする必要がある。   With the recent progress in downsizing and thinning of imaging devices for portable electronic devices, there has been a demand for downsizing and thinning of autofocus actuators themselves. In order to satisfy this requirement, the volume of the magnetic circuit portion in the actuator must be reduced. Therefore, when the actuator is reduced in size and thickness, there is a problem that the efficiency of the magnetic circuit is lowered. As a result, the thrust per current in the magnetic circuit is reduced. In order to cope with this decrease in thrust, in the voice coil actuator shown in FIG. 12, it is necessary to reduce the spring constant of the pair of leaf springs 10 that support the holder 15.

ここで、一般的に、板バネ10のバネ定数を小さくする手法としては、(i) バネ部分の長さを長くする、(ii)バネ幅を細くする、または(iii) 板バネ10の板厚を薄くするという手法が挙げられる。   Here, generally, as a method of reducing the spring constant of the leaf spring 10, (i) increasing the length of the spring portion, (ii) reducing the spring width, or (iii) the plate of the leaf spring 10 One method is to reduce the thickness.

(i) バネ部分の長さを長くする手法では、アクチュエータの投影面積が大きくなるという問題がある。それゆえ、上記(i) の手法を採用することは、アクチュエータサイズの制約上、困難である。   (i) The method of increasing the length of the spring portion has a problem that the projected area of the actuator becomes large. Therefore, it is difficult to adopt the above method (i) due to the limitation of the actuator size.

また、(ii)バネ幅を細くする手法、または(iii) 板バネ10の板厚を薄くする手法では、板バネ10の強度低下につながる。その結果、上記(ii)または(iii) の手法を採用した場合、携帯電子機器用撮像機器の落下時に発生する衝撃によりホルダ15が光軸方向以外の方向に振動したとき、ホルダ15に取り付けられた板バネ10が塑性変形するという懸念がある。そして、板バネ10が塑性変形することにより、アクチュエータの動作異常が起きるおそれがある。また、光学系の撮像素子に対するチルトが増大し、撮像画像が劣化するおそれがある。   Further, (ii) a technique of reducing the spring width or (iii) a technique of reducing the plate thickness of the leaf spring 10 leads to a decrease in strength of the leaf spring 10. As a result, when the method (ii) or (iii) is adopted, when the holder 15 vibrates in a direction other than the optical axis direction due to an impact generated when the imaging device for portable electronic devices is dropped, the holder 15 is attached to the holder 15. There is a concern that the plate spring 10 is plastically deformed. Then, when the leaf spring 10 is plastically deformed, there is a possibility that an abnormal operation of the actuator may occur. Further, the tilt of the optical system with respect to the image sensor increases, and the captured image may be deteriorated.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐衝撃性に優れ、かつ撮像機器の小型化・薄型化を実現できるアクチュエータ、撮像機器、及び電子機器を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an actuator, an imaging device, and an electronic device that are excellent in impact resistance and can realize downsizing and thinning of the imaging device. There is.

本発明に係るアクチュエータは、上記の課題を解決するために、撮像対象となる物体を結像する光学部材と、上記光学部材を保持するホルダと、上記光学部材を光軸方向に移動するための磁気回路と、上記磁気回路を支持する支持体とを備えたアクチュエータであって、上記磁気回路は、コイル及びマグネットを備え、コイル及びマグネットのうち一方が上記ホルダに取り付けられ、他方が上記支持体により支持されており、上記ホルダと上記支持体との間隙には、球状体が配されており、上記球状体は、上記ホルダの光軸方向の移動により、回転するようになっているとともに、光軸方向に移動するホルダの物体側の面に接触し、かつ、ホルダに対し、該ホルダの光軸方向の移動量に比例した弾性力を与える1つの弾性部材がホルダに取り付けられており、上記球状体と上記1つの弾性部材との両方により、上記ホルダの光軸方向移動が支持されていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, an actuator according to the present invention is an optical member that forms an image of an object to be imaged, a holder that holds the optical member, and an optical member that moves the optical member in the optical axis direction. An actuator comprising a magnetic circuit and a support for supporting the magnetic circuit, wherein the magnetic circuit comprises a coil and a magnet, one of the coil and the magnet being attached to the holder, and the other being the support. A spherical body is arranged in the gap between the holder and the support body, and the spherical body is rotated by movement of the holder in the optical axis direction. contacting the object side surface of the holder to be moved in the optical axis direction, and the holder with respect to, one elastic member providing an elastic force proportional to the amount of movement of the optical axis direction of the holder taken on the holder Vignetting and, by both the spherical body and the one elastic member, is characterized in that the optical axis direction movement of the holder is supported.

上記の構成によれば、上記ホルダと上記支持体との間隙には、球状体が配されており、上記球状体は、上記ホルダの光軸方向の移動により、回転するようになっている。本発明に係るアクチュエータは、従来のアクチュエータのような、ホルダが一対の板バネに固定支持され、この一対の板バネによりホルダの光軸方向の移動が支持された構成になっていない。それゆえ、上記の構成では、従来のアクチュエータのような「ホルダを固定保持する一対の板バネの強度低下」という問題は招来しない。   According to said structure, the spherical body is distribute | arranged to the clearance gap between the said holder and the said support body, and the said spherical body is rotated by the movement of the optical axis direction of the said holder. The actuator according to the present invention does not have a configuration in which the holder is fixedly supported by a pair of leaf springs and the movement of the holder in the optical axis direction is supported by the pair of leaf springs, unlike the conventional actuator. Therefore, the above-described configuration does not cause the problem of “decrease in strength of the pair of leaf springs that hold the holder fixedly” as in the conventional actuator.

従って、上記の構成によれば、アクチュエータを小型化しても、従来のように板バネのバネ定数を小さくする必要がなく、耐衝撃性に優れたアクチュエータを実現することが可能になる。つまり、耐衝撃性に優れ、かつ撮像機器の小型化・薄型化を実現できるアクチュエータを提供することができる。   Therefore, according to the above configuration, even if the actuator is downsized, it is not necessary to reduce the spring constant of the leaf spring as in the prior art, and it is possible to realize an actuator with excellent impact resistance. That is, it is possible to provide an actuator that is excellent in impact resistance and that can realize downsizing and thinning of the imaging device.

また、本発明に係るアクチュエータは、上記支持体には、ホルダが挿通する挿通溝が形成されており、上記ホルダの側面と上記挿通溝の内壁面との両方に接するように、上記球状体が配されている構成であってもよい。   In the actuator according to the present invention, an insertion groove through which the holder is inserted is formed in the support, and the spherical body is in contact with both the side surface of the holder and the inner wall surface of the insertion groove. It may be arranged.

上記の構成によれば、上記ホルダの側面と上記挿通溝の内壁面との両方に接するように、上記球状体が配されているので、ホルダが光軸方向に移動すると、ホルダの側面との摩擦により球状体が回転する。そして、光軸方向の移動に対しては、この球状体の回転による摩擦力でホルダを支持することが可能になる。一方、ホルダの光軸方向に垂直な方向の変位は、該ホルダの側面に接する球状体により規制されることになる。   According to said structure, since the said spherical body is distribute | arranged so that both the side surface of the said holder and the inner wall face of the said insertion groove may be contacted, when a holder moves to an optical axis direction, The spherical body rotates by friction. And it becomes possible to support a holder with the frictional force by rotation of this spherical body with respect to the movement of an optical axis direction. On the other hand, the displacement in the direction perpendicular to the optical axis direction of the holder is restricted by the spherical body that is in contact with the side surface of the holder.

従来のアクチュエータでは、一対の板バネは、ホルダの光軸方向の移動のみを支持しており、光軸方向以外の方向の変位に対しては、支持する(規制する)部材が設けられていなかった。これに対し、上記の構成によれば、球状体が、ホルダの光軸方向以外の方向の変位を規制している。それゆえ、従来のアクチュエータと比較して、携帯電子機器用撮像機器の落下時に発生する衝撃により、ホルダが光軸方向以外の方向に振動することがなくなる。   In the conventional actuator, the pair of leaf springs supports only the movement of the holder in the optical axis direction, and no member that supports (regulates) displacement in directions other than the optical axis direction is provided. It was. On the other hand, according to said structure, the spherical body has controlled the displacement of directions other than the optical axis direction of a holder. Therefore, as compared with a conventional actuator, the holder does not vibrate in a direction other than the optical axis direction due to an impact generated when the imaging device for portable electronic devices is dropped.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記球状体が複数配されており、各球状体同士は、光軸方向から見て、ホルダを挟むように離間した位置関係になっていることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, it is preferable that a plurality of the spherical bodies are arranged, and the spherical bodies are in a positional relationship so as to be sandwiched between the holders when viewed from the optical axis direction.

上記の構成によれば、上記球状体が複数配されているので、球状体とホルダ側面との接触面積が大きくなり、ホルダ側面に生じる摩擦力が大きくなる。また、各球状体同士は、光軸方向から見て、ホルダを挟むように離間した位置関係になっているので、球状体とホルダ側面との接触面が、ホルダの光軸(中心軸)に対し対称な位置に配され、光軸方向に垂直な方向において支持が偏ることがなく、より正確な光軸方向の移動支持が可能になる。   According to said structure, since the said spherical body is arranged in multiple numbers, the contact area of a spherical body and a holder side surface becomes large, and the frictional force which arises on a holder side surface becomes large. Moreover, since each spherical body is in a positional relationship so as to sandwich the holder when viewed from the optical axis direction, the contact surface between the spherical body and the side surface of the holder is on the optical axis (center axis) of the holder. However, the support is not biased in a direction perpendicular to the optical axis direction, and more accurate movement support in the optical axis direction is possible.

特に、各球状体同士は、上記光軸方向に対し垂直な同一面上に配されていることが好ましい。これにより、さらに正確な光軸方向の移動支持が可能になる。   In particular, the spherical bodies are preferably arranged on the same plane perpendicular to the optical axis direction. As a result, it is possible to more accurately support movement in the optical axis direction.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記ホルダの側面には、窪み部が形成されており、上記窪み部の内壁面と上記支持体とにより、上記球状体を収容可能な空間が形成されていることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, a recess is formed on the side surface of the holder, and a space capable of accommodating the spherical body is formed by the inner wall surface of the recess and the support. It is preferable.

上記の構成によれば、上記窪み部の内壁面と上記支持体とにより、上記球状体を収容可能な空間が形成されているので、ホルダが光軸方向に移動する際に、球状体がホルダ側面から離れることなく、ホルダ側面と球状体との接触がより確実になる。また、アクチュエータの小型化が可能になる。   According to said structure, since the space which can accommodate the said spherical body is formed by the inner wall surface of the said hollow part and the said support body, when a holder moves to an optical axis direction, a spherical body is a holder. The contact between the holder side surface and the spherical body becomes more reliable without leaving the side surface. In addition, the actuator can be miniaturized.

また、本発明に係るアクチュエータでは、光軸方向に移動するホルダの物体側の面に接触し、かつ、ホルダに対し、該ホルダの光軸方向の移動量に比例した弾性力を与える弾性部材が設けられていることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, the elastic member that contacts the object side surface of the holder moving in the optical axis direction and gives the holder an elastic force proportional to the amount of movement of the holder in the optical axis direction. It is preferable to be provided.

上記の構成によれば、弾性部材が光軸方向に移動するホルダの物体側の面に接触すると、光軸方向移動するホルダに対し、その移動量に比例した弾性力が発生する。上記の構成では、上記磁気回路による電磁誘導でホルダに発生した推力と、弾性部材に発生した弾性力とが釣り合いにより、ホルダの位置が保持されるようになっている。それゆえ、ホルダの位置とコイルに印加される電流値とは比例関係になり、この比例関係は、従来のアクチュエータと同様になる。従って、上記の構成によれば、従来と異なる特別な位置制御(例えば、別途位置センサーを設ける)を行う必要がなく、従来採用されてきた位置制御方法を転用することができる。それゆえ、撮像機器の低コスト化及び小型化を実現することができる。   According to the above configuration, when the elastic member contacts the object-side surface of the holder that moves in the optical axis direction, an elastic force that is proportional to the amount of movement of the holder that moves in the optical axis direction is generated. In the above configuration, the position of the holder is held by the balance between the thrust generated in the holder by electromagnetic induction by the magnetic circuit and the elastic force generated in the elastic member. Therefore, the position of the holder and the current value applied to the coil have a proportional relationship, and this proportional relationship is the same as that of the conventional actuator. Therefore, according to the above configuration, it is not necessary to perform special position control (for example, providing a separate position sensor) different from the conventional one, and the conventionally used position control method can be diverted. Therefore, it is possible to reduce the cost and size of the imaging device.

また、弾性部材は、光軸方向に移動するホルダの物体側の面に接触し、かつ、ホルダに対し、該ホルダの光軸方向の移動量に比例した弾性力を与えるようになっていればよい。ホルダは球状体により支持されているので、従来のアクチュエータのように、ホルダが板バネに固定支持された構成である必要がない。   The elastic member is in contact with the object-side surface of the holder that moves in the optical axis direction, and gives the holder an elastic force proportional to the amount of movement of the holder in the optical axis direction. Good. Since the holder is supported by the spherical body, it is not necessary to have a configuration in which the holder is fixedly supported by the leaf spring as in the conventional actuator.

例えば、上記弾性部材は、光軸方向移動するホルダに対し、滑り可能に接触していることが好ましい。これにより、ホルダが板バネに固定支持された従来の構成と比較して、携帯電子機器用撮像機器の落下時のホルダの振動による、弾性部材の塑性変形が低減される。   For example, it is preferable that the elastic member is slidably in contact with the holder that moves in the optical axis direction. Thereby, compared with the conventional structure by which the holder was fixedly supported by the leaf | plate spring, the plastic deformation of an elastic member by the vibration of the holder at the time of fall of the imaging device for portable electronic devices is reduced.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記球状体が複数配されており、各球状体同士は、上記光軸方向に対し垂直な同一面上に配されており、上記弾性部材は、上記平面に対し光軸方向に離間して配置されていることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, a plurality of the spherical bodies are arranged, the spherical bodies are arranged on the same plane perpendicular to the optical axis direction, and the elastic member is arranged on the plane. On the other hand, it is preferable that they are spaced apart in the optical axis direction.

上記の構成によれば、磁気回路による上記ホルダの光軸方向移動を円滑にするために、各球状体同士は、上記光軸方向に対し垂直な同一面上に配されており、ただ1つの上記弾性部材が上記平面に対し光軸方向に離間して配置されている。   According to said structure, in order to make the optical axis direction movement of the said holder by a magnetic circuit smooth, each spherical body is distribute | arranged on the same surface perpendicular | vertical with respect to the said optical axis direction, and only one The elastic member is disposed away from the plane in the optical axis direction.

従来のアクチュエータでは、ホルダが一対の板バネ、すなわち2つの板バネに固定支持されているので、ホルダの光軸方向移動支持に必要なバネ定数は、2つの板バネにより合成されるバネ定数になる。それゆえ、従来の構成では、ホルダの光軸方向移動支持のために、個々の板バネの強度が弱くなってしまう。一方、上記の構成によれば、弾性部材がただ1つ配置されているので、ホルダの光軸方向移動支持に必要なバネ定数を1つの弾性部材のバネ定数で設計することができる。このため、従来の構成と比較して、上記の構成によれば、弾性部材のバネ定数を大きく設計し、弾性部材の強度を大きくすることができるので、従来のアクチュエータのような「ホルダを固定保持する一対の板バネの強度低下」という問題は招来しない。   In the conventional actuator, since the holder is fixedly supported by a pair of leaf springs, that is, two leaf springs, the spring constant necessary for supporting the holder in the optical axis direction is a spring constant synthesized by the two leaf springs. Become. Therefore, in the conventional configuration, the strength of the individual leaf springs is weakened to support the movement of the holder in the optical axis direction. On the other hand, according to said structure, since only one elastic member is arrange | positioned, the spring constant required for the optical axis direction movement support of a holder can be designed with the spring constant of one elastic member. For this reason, compared to the conventional configuration, according to the above configuration, the spring constant of the elastic member can be designed to be large and the strength of the elastic member can be increased. The problem of “decrease in strength of the pair of leaf springs to be held” does not occur.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記支持体は、上記磁気回路における光軸方向の一端を支持する第1の支持体と、他端を支持する第2の支持体とを備え、上記球状体は、上記ホルダと上記第1の支持体との間隙、及び上記ホルダと上記第2の支持体との間隙の何れかの間隙に配されていることが好ましい。このような構成においても、弾性部材のバネ定数を大きく設計し、弾性部材の強度を大きくすることができるので、従来のアクチュエータのような「ホルダを固定保持する一対の板バネの強度低下」という問題は招来しない。   In the actuator according to the present invention, the support includes a first support that supports one end of the magnetic circuit in the optical axis direction, and a second support that supports the other end, and the spherical body. Is preferably arranged in any one of the gap between the holder and the first support and the gap between the holder and the second support. Even in such a configuration, since the spring constant of the elastic member can be designed to be large and the strength of the elastic member can be increased, it is called “reduced strength of a pair of leaf springs that hold and hold the holder” like a conventional actuator. The problem does not invite.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記磁気回路は、さらに強磁性を有する磁性体を備え、上記磁性体は、上記支持体に取り付けられていることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, it is preferable that the magnetic circuit further includes a magnetic body having ferromagnetism, and the magnetic body is attached to the support.

上記の構成によれば、上記磁気回路は、さらに強磁性を有する磁性体を備え、上記磁性体は、上記支持体に取り付けられているので、アクチュエータ外部に発生するマグネットの漏洩磁束を小さくすることができる。また、アクチュエータの磁気回路の効率を向上することもできるため、電流あたりの推力を向上させることができる。   According to the above configuration, the magnetic circuit further includes a magnetic body having ferromagnetism, and the magnetic body is attached to the support body, so that the magnetic flux leakage of the magnet generated outside the actuator is reduced. Can do. Moreover, since the efficiency of the magnetic circuit of the actuator can be improved, the thrust per current can be improved.

上記のように、強磁性を有する磁性体を備えた磁気回路の構成としては、例えば、以下の構成が挙げられる。   As described above, examples of the configuration of the magnetic circuit including the magnetic material having ferromagnetism include the following configurations.

すなわち、本発明に係るアクチュエータでは、上記磁気回路は、上記ホルダ外周に設けられたコイル、上記コイルの周囲に配された上記マグネット及び上記磁性体とで構成されていてもよい。この構成により、アクチュエータ外部に発生するマグネットの漏洩磁束を小さくすることができる。   That is, in the actuator according to the present invention, the magnetic circuit may be configured by a coil provided on the outer periphery of the holder, the magnet disposed around the coil, and the magnetic body. With this configuration, the magnetic flux leakage of the magnet generated outside the actuator can be reduced.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記磁気回路は、上記ホルダ外周に設けられたマグネット、上記マグネットの周囲に配された上記コイル及び上記磁性体とで構成されていてもよい。   In the actuator according to the present invention, the magnetic circuit may include a magnet provided on an outer periphery of the holder, the coil disposed around the magnet, and the magnetic body.

特に、上記の構成では、マグネットがホルダ外周に設けられ、コイルが上記マグネットの周囲に配されているので、可動部としてのホルダに給電用のワイヤを設ける必要がなく、構造を簡素化することができるという効果を奏する。   In particular, in the above configuration, since the magnet is provided on the outer periphery of the holder and the coil is arranged around the magnet, it is not necessary to provide a power supply wire in the holder as the movable part, and the structure can be simplified. There is an effect that can be.

また、本発明に係るアクチュエータでは、上記球状体は非磁性材料からなることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, the spherical body is preferably made of a nonmagnetic material.

このように上記球状体は非磁性材料からなるので、球状体は、アクチュエータ内部の磁気回路による磁束分布に対し影響を与えなくなる。また、上記の構成によれば、アクチュエータ組立に際し、球状体がマグネットに吸着することがなく、組立作業性の向上を図ることができる。   Thus, since the spherical body is made of a nonmagnetic material, the spherical body does not affect the magnetic flux distribution by the magnetic circuit inside the actuator. Moreover, according to said structure, a spherical body does not adsorb | suck to a magnet in the case of an actuator assembly, and can improve an assembly workability | operativity.

また、本発明に係るアクチュエータでは、マグネット、及びコイルを光軸方向に挟んで、2つの上記支持体が設けられており、2つの支持体と、マグネットとにより、コイルの光軸方向の移動を制限する空間が形成されていることが好ましい。   In the actuator according to the present invention, the two support bodies are provided with the magnet and the coil sandwiched in the optical axis direction, and the movement of the coil in the optical axis direction is performed by the two support bodies and the magnet. It is preferable that a limiting space is formed.

このように、2つの支持体と、マグネットとにより、コイルの光軸方向の移動を制限する空間が形成され、コイルが移動する空間が確保されているので、アクチュエータをより小型化することが可能になる。   In this way, the space that restricts the movement of the coil in the optical axis direction is formed by the two supports and the magnet, and the space for the movement of the coil is secured, so the actuator can be further downsized. become.

また、本発明に係る撮像機器は、上記の課題を解決するために、上述のアクチュエータと、光学部材により結像された画像を電気信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴としている。これにより、耐衝撃性に優れ、かつ小型化・薄型化した撮像機器を実現することが可能になる。   In order to solve the above problems, an imaging apparatus according to the present invention includes the above-described actuator and an imaging element that converts an image formed by an optical member into an electrical signal. As a result, it is possible to realize an imaging device that is excellent in impact resistance and is reduced in size and thickness.

本発明に係る電子機器は、上記の課題を解決するために、上記撮像機器を備えたことを特徴している。これにより、耐衝撃性に優れ、かつ小型化・薄型化した撮像機器を備えた電子機器を実現することが可能になる。   In order to solve the above-described problems, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described imaging apparatus. As a result, it is possible to realize an electronic device that has excellent impact resistance and is equipped with a small and thin imaging device.

本発明に係るアクチュエータは、以上のように、上記ホルダと上記支持体との間隙には、非磁性材料からなる球状体が配されており、上記球状体は、上記ホルダの光軸方向の移動により、回転するようになっているとともに、光軸方向に移動するホルダの物体側の面に接触し、かつ、ホルダに対し、該ホルダの光軸方向の移動量に比例した弾性力を与える1つの弾性部材がホルダに取り付けられており、上記球状体と上記1つの弾性部材との両方により、上記ホルダの光軸方向移動が支持されている構成である。 In the actuator according to the present invention, as described above, a spherical body made of a nonmagnetic material is disposed in the gap between the holder and the support, and the spherical body moves in the optical axis direction of the holder. Accordingly, providing with and rotates in contact with the object-side surface of the holder to be moved in the optical axis direction, and, with respect to the holder, the elastic force proportional to the amount of movement of the optical axis direction of the holder 1 One elastic member is attached to the holder, and the movement of the holder in the optical axis direction is supported by both the spherical body and the one elastic member.

また、本発明に係る撮像機器は、以上のように、上記アクチュエータを備えた構成である。   Moreover, the imaging device according to the present invention has a configuration including the actuator as described above.

また、本発明に係る電子機器は、以上のように、上記撮像機器を備えた構成である。   Moreover, the electronic device according to the present invention has the above-described imaging device as described above.

それゆえ、従来のアクチュエータのような「ホルダを固定保持する一対の板バネの強度低下」という問題は招来しない。   Therefore, the problem of “decrease in the strength of the pair of leaf springs for fixing and holding the holder” unlike the conventional actuator does not occur.

従って、アクチュエータを小型化しても、従来のように板バネのバネ定数を小さくする必要がなく、耐衝撃性に優れたアクチュエータを実現することが可能になる。つまり、耐衝撃性に優れ、かつ撮像機器の小型化・薄型化を実現できる。   Therefore, even if the actuator is downsized, it is not necessary to reduce the spring constant of the leaf spring as in the prior art, and it is possible to realize an actuator with excellent impact resistance. That is, it is excellent in impact resistance, and the imaging device can be reduced in size and thickness.

〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1ないし図3に基づいて説明すると以下の通りである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that the present invention is not limited to this.

図1〜図3は、本実施形態のアクチュエータ(以下、本アクチュエータと記す)の要部構成を示し、図1は分解斜視図であり、図2は斜視図であり、図3は断面図である。   1 to 3 show a configuration of a main part of an actuator according to the present embodiment (hereinafter referred to as the present actuator), FIG. 1 is an exploded perspective view, FIG. 2 is a perspective view, and FIG. 3 is a sectional view. is there.

図1〜図3に示されるように、本アクチュエータは、上側ガイド(支持体;第1の支持体)9、板バネ(弾性部材)11、マグネット12、ヨーク(磁性体)13、コイル14、光学部材16を保持するホルダ15、球状体17、及びベース(支持体;第2の支持体)18を備えている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the actuator includes an upper guide (support body; first support body) 9, a leaf spring (elastic member) 11, a magnet 12, a yoke (magnetic body) 13, a coil 14, A holder 15 that holds the optical member 16, a spherical body 17, and a base (support body; second support body) 18 are provided.

本アクチュエータは、例えば携帯電話等の携帯電子機器に搭載された撮像機器のオートフォーカスに用いられている。すなわち、本アクチュエータは、撮像機器の撮像対象となる物体を光学部材16により結像するようになっている。そして、撮像素子19にて、光学部材16にて結像された画像を、電気信号に変換するようになっている。なお、本明細書では、光学部材16が物体を結像する方向(光学部材16と物体とを結ぶ直線の方向)を「光軸方向」とする。そして、この「光軸方向」において、撮像対象となる物体側を単に「物体側」とし、物体側と反対側を「像面側」とする。   This actuator is used for autofocusing of an imaging device mounted on a mobile electronic device such as a mobile phone. In other words, the present actuator forms an image of an object to be imaged by the imaging device by the optical member 16. Then, the image formed by the optical member 16 is converted into an electric signal by the image sensor 19. In this specification, the direction in which the optical member 16 forms an object (the direction of a straight line connecting the optical member 16 and the object) is referred to as an “optical axis direction”. In this “optical axis direction”, the object side to be imaged is simply referred to as “object side”, and the side opposite to the object side is referred to as “image plane side”.

ヨーク13は円筒形状になっている。このヨーク13の円筒形状内に収容されるように、ホルダ15が配置されている。すなわち、ヨーク13は、ホルダ15の周囲に配置されている。そして、円筒形状のヨーク13の内壁には、円筒形状のマグネット12が接着剤により固定されている。また、光学部材16を保持するホルダ15は、コイル14内に収容されるように、コイル14と一体的に固定されている。   The yoke 13 has a cylindrical shape. A holder 15 is disposed so as to be accommodated in the cylindrical shape of the yoke 13. That is, the yoke 13 is disposed around the holder 15. A cylindrical magnet 12 is fixed to the inner wall of the cylindrical yoke 13 with an adhesive. The holder 15 that holds the optical member 16 is fixed integrally with the coil 14 so as to be accommodated in the coil 14.

本アクチュエータにおいては、マグネット12、ヨーク13、及びコイル14が磁気回路を構成している。すなわち、コイル14に電流が印加されると、マグネット12とコイル14との間に電磁誘導現象が起きる。そして、この電磁誘導現象により、コイル14に一体的に固定されているホルダ15に対して光軸方向の推力が発生する。そして、この推力により、ホルダ15が光軸方向に移動するようになる。また、ホルダ15に発生する推力は、コイル14に印加される電流量に比例する。   In the present actuator, the magnet 12, the yoke 13, and the coil 14 constitute a magnetic circuit. That is, when a current is applied to the coil 14, an electromagnetic induction phenomenon occurs between the magnet 12 and the coil 14. Due to this electromagnetic induction phenomenon, thrust in the optical axis direction is generated with respect to the holder 15 that is integrally fixed to the coil 14. The holder 15 moves in the optical axis direction by this thrust. Further, the thrust generated in the holder 15 is proportional to the amount of current applied to the coil 14.

また、マグネット12、ヨーク13、及びコイル14を光軸方向に挟んで、上側ガイド9及びベース18が設けられている。上側ガイド9は、物体側に配されており、ベース18は、像面側に配されている。上側ガイド9及びベース18にはそれぞれ、コイル14と一体的に固定されたホルダ15が光軸方向に移動可能になるように、挿通溝9a及び18aが形成されている。また、ベース18は、物体側にヨーク13を固定し、像面側に撮像素子19を固定している。上側ガイド9は、ベース18及びヨーク13に固定されている。   An upper guide 9 and a base 18 are provided with the magnet 12, the yoke 13, and the coil 14 sandwiched in the optical axis direction. The upper guide 9 is disposed on the object side, and the base 18 is disposed on the image plane side. Insertion grooves 9a and 18a are formed in the upper guide 9 and the base 18, respectively, so that the holder 15 fixed integrally with the coil 14 can move in the optical axis direction. The base 18 has a yoke 13 fixed to the object side and an image sensor 19 fixed to the image plane side. The upper guide 9 is fixed to the base 18 and the yoke 13.

また、図3に示されるように、本アクチュエータでは、上側ガイド9と、マグネット12と、ベース18とにより空間が形成されており、この空間内にコイル14が収容されるようになっている。それゆえ、ホルダ15が光軸方向に移動するとき、該ホルダ15に固定されたコイル14は、上側ガイド9の像面側の面に当接することで、光軸方向物体側の移動が制限される。また、コイル14は、ベース18の物体側の面に当接することで、光軸方向像面側の移動が制限される。すなわち、上側ガイド9及びベース18は、コイル14の光軸方向の移動を制限するという機能を備えている。   As shown in FIG. 3, in this actuator, a space is formed by the upper guide 9, the magnet 12, and the base 18, and the coil 14 is accommodated in this space. Therefore, when the holder 15 moves in the optical axis direction, the coil 14 fixed to the holder 15 abuts on the image plane side surface of the upper guide 9, thereby restricting movement on the object side in the optical axis direction. The Further, the coil 14 is in contact with the object-side surface of the base 18, so that the movement on the image plane side in the optical axis direction is limited. That is, the upper guide 9 and the base 18 have a function of limiting the movement of the coil 14 in the optical axis direction.

また、図3に示された構成では、コイル14が上側ガイド9及びベース18に当接することでホルダ15の光軸方向の移動が制限されていたが、ホルダ15の光軸方向の移動を制限する構成は、図3に示された構成に限定されない。例えば、ホルダ15の一部が上側ガイド9及びベース18に当接する構成であってもよい。具体的には、ホルダ15の側面に上側ガイド9及びベース18と当接可能なストッパ部が設けられ、このストッパ部によりホルダ15の光軸方向の移動が制限された構成である。この構成では、コイル14が上側ガイド9及びベース18と直接当接することがなく、コイル14の変形やコイル線の被膜破れを防止することができる。   In the configuration shown in FIG. 3, the movement of the holder 15 in the optical axis direction is restricted by the coil 14 coming into contact with the upper guide 9 and the base 18, but the movement of the holder 15 in the optical axis direction is restricted. The configuration to be performed is not limited to the configuration shown in FIG. For example, a configuration in which a part of the holder 15 is in contact with the upper guide 9 and the base 18 may be employed. Specifically, a stopper portion capable of contacting the upper guide 9 and the base 18 is provided on the side surface of the holder 15, and the movement of the holder 15 in the optical axis direction is limited by the stopper portion. In this configuration, the coil 14 is not in direct contact with the upper guide 9 and the base 18, and deformation of the coil 14 and coating of the coil wire can be prevented.

その一方で、本アクチュエータは、光学部材16を保持するホルダ15の光軸方向の移動が、上側ガイド9及びベース18双方に形成された挿通溝により案内されるような構造になっている。それゆえ、ホルダ15に対して、上側ガイド9及びベース18(双方に形成された挿通溝)は、ホルダ15の光軸方向の移動を案内するガイド部としての機能を備えている。   On the other hand, this actuator is structured such that the movement of the holder 15 holding the optical member 16 in the optical axis direction is guided by the insertion grooves formed in both the upper guide 9 and the base 18. Therefore, for the holder 15, the upper guide 9 and the base 18 (insertion grooves formed on both) have a function as a guide portion that guides the movement of the holder 15 in the optical axis direction.

本アクチュエータは、ホルダ15の側面(光軸方向に並んだ面を上面・下面とした場合)に接するように球状体17が配されていることを特徴としている。この球状体17は、ホルダ15が光軸方向に移動すると、ホルダ15の側面との摩擦により回転する。そして、光軸方向の移動に対しては、この球状体17の回転による摩擦力でホルダ15を支持することが可能になる。一方、ホルダ15の光軸方向に垂直な方向の変位は、該ホルダ15の側面に接する球状体17により規制されることになる。   The present actuator is characterized in that the spherical body 17 is disposed so as to contact the side surface of the holder 15 (when the surfaces aligned in the optical axis direction are the upper surface and the lower surface). The spherical body 17 rotates by friction with the side surface of the holder 15 when the holder 15 moves in the optical axis direction. The holder 15 can be supported by the frictional force generated by the rotation of the spherical body 17 with respect to the movement in the optical axis direction. On the other hand, the displacement of the holder 15 in the direction perpendicular to the optical axis direction is restricted by the spherical body 17 in contact with the side surface of the holder 15.

本アクチュエータは、このようにホルダ15の光軸方向における支持のために、ホルダ15の側面に接する球状体17が用いられている。それゆえ、従来のアクチュエータのような「ホルダを固定保持する一対の板バネの強度低下」という問題は招来しない。   In this actuator, the spherical body 17 in contact with the side surface of the holder 15 is used to support the holder 15 in the optical axis direction. Therefore, the problem of “decrease in the strength of the pair of leaf springs for fixing and holding the holder” unlike the conventional actuator does not occur.

つまり、従来のアクチュエータでは、ホルダは、一対の板バネに固定支持されており、この一対の板バネによりホルダの光軸方向の移動が支持されていた。それゆえ、アクチュエータを小型化していくと、(磁気回路部分の体積を小さくし)板バネのバネ定数を小さくしなければならなかった。従って、従来のアクチュエータでは、小型化していくと板バネの強度が低下し、携帯電子機器用撮像機器の落下に対する耐衝撃性が小さくなるという問題が生じる。   That is, in the conventional actuator, the holder is fixedly supported by a pair of leaf springs, and the movement of the holder in the optical axis direction is supported by the pair of leaf springs. Therefore, when the actuator is downsized, the spring constant of the leaf spring has to be reduced (the volume of the magnetic circuit portion is reduced). Therefore, in the conventional actuator, as the size of the actuator is reduced, the strength of the leaf spring decreases, and there arises a problem that the impact resistance against dropping of the imaging device for portable electronic devices is reduced.

一方、本アクチュエータでは、ホルダ15は、その側面で接する球状体17により、光軸方向の移動が支持されており、従来のように一対の板バネに固定支持されていない(ホルダに固定支持された一対の板バネそのものが設けられていない)。それゆえ、アクチュエータを小型化しても、従来のように板バネのバネ定数を小さくする必要がなく、耐衝撃性に優れたアクチュエータを実現することが可能になる。   On the other hand, in this actuator, movement of the holder 15 in the optical axis direction is supported by a spherical body 17 that is in contact with the side surface thereof, and is not fixedly supported by a pair of leaf springs as in the prior art (fixed and supported by the holder). A pair of leaf springs themselves are not provided). Therefore, even if the actuator is downsized, it is not necessary to reduce the spring constant of the leaf spring as in the prior art, and it is possible to realize an actuator with excellent impact resistance.

また、従来のアクチュエータでは、一対の板バネは、ホルダの光軸方向の移動のみを支持しており、光軸方向以外の方向の変位に対しては、支持する(規制する)部材が設けられていなかった。これに対し、本アクチュエータでは、球状体17が、ホルダ15の光軸方向以外の方向の変位を規制している。それゆえ、従来のアクチュエータと比較して、携帯電子機器用撮像機器の落下時に発生する衝撃により、ホルダ15が光軸方向以外の方向に振動することがなくなる。   In the conventional actuator, the pair of leaf springs supports only the movement of the holder in the optical axis direction, and a member that supports (regulates) displacement in directions other than the optical axis direction is provided. It wasn't. On the other hand, in this actuator, the spherical body 17 regulates the displacement of the holder 15 in a direction other than the optical axis direction. Therefore, as compared with the conventional actuator, the holder 15 does not vibrate in directions other than the optical axis direction due to the impact generated when the imaging device for portable electronic devices is dropped.

本アクチュエータにおいては、この球状体17がホルダ15の側面に接するように配されていれば、ホルダ15が光軸方向に移動したときに、球状体17とホルダ15側面との間に摩擦力が生じる。それゆえ、本アクチュエータは、球状体17がホルダ15の側面に接するように配されている構成であれば、特に限定されない。   In this actuator, if the spherical body 17 is arranged so as to contact the side surface of the holder 15, a frictional force is generated between the spherical body 17 and the side surface of the holder 15 when the holder 15 moves in the optical axis direction. Arise. Therefore, the present actuator is not particularly limited as long as the spherical body 17 is arranged so as to be in contact with the side surface of the holder 15.

また、本アクチュエータに備えられる球状体は、磁気回路部分の体積、磁気回路に印加される電流量等に応じて適宜設定可能である。例えば、この球状体の数としては、ホルダ側面において、物体側と像面側との両側にそれぞれ、少なくとも3個球状体が配されていればよい。物体側と像面側との両側にそれぞれ、球状体が2個配された構成では、ホルダが光軸方向に移動する際に、ホルダの位置が不安定になるため好ましくない。   Further, the spherical body provided in the actuator can be appropriately set according to the volume of the magnetic circuit portion, the amount of current applied to the magnetic circuit, and the like. For example, as for the number of the spherical bodies, it is sufficient that at least three spherical bodies are arranged on both sides of the object side and the image plane side on the holder side surface. A configuration in which two spherical bodies are arranged on both the object side and the image plane side is not preferable because the position of the holder becomes unstable when the holder moves in the optical axis direction.

また、球状体17とホルダ15側面との接触面積が大きくなると、ホルダ15側面に生じる摩擦力が大きくなる。つまり、本アクチュエータでは、ホルダ15の光軸方向の移動支持の強さは、球状体17とホルダ15側面との間で発生する摩擦力(接触面積)に比例している。それゆえ、球状体17とホルダ15側面との接触面積を適宜設定することで、アクチュエータの磁気回路部分の体積、磁気回路に印加される電流量に対応した構成を実現できる。   Further, when the contact area between the spherical body 17 and the side surface of the holder 15 increases, the frictional force generated on the side surface of the holder 15 increases. That is, in this actuator, the strength of the support support for moving the holder 15 in the optical axis direction is proportional to the frictional force (contact area) generated between the spherical body 17 and the side surface of the holder 15. Therefore, a configuration corresponding to the volume of the magnetic circuit portion of the actuator and the amount of current applied to the magnetic circuit can be realized by appropriately setting the contact area between the spherical body 17 and the side surface of the holder 15.

また、本アクチュエータは、光軸方向から見て、各球状体同士がホルダ15を挟むように離間した構成であることが好ましい。このような構成とすることで、球状体17とホルダ15側面との接触面が、ホルダ15の光軸(中心軸)に対し対称な位置に配され、光軸方向に垂直な方向において支持が偏ることがなく、より正確な光軸方向の移動支持が可能になる。   In addition, the present actuator preferably has a configuration in which the spherical bodies are separated so as to sandwich the holder 15 when viewed from the optical axis direction. With such a configuration, the contact surface between the spherical body 17 and the side surface of the holder 15 is arranged at a position symmetrical with respect to the optical axis (center axis) of the holder 15 and is supported in a direction perpendicular to the optical axis direction. There is no bias and more accurate movement support in the optical axis direction is possible.

また、本アクチュエータにおける球状体17は、強磁界中でその配置が影響せず、磁気回路による磁束分布に対し影響を与えない材料、すなわち非磁性材料からなることが好ましい。球状体17の材料としては、例えば、セラミック、真鍮、ガラス、非磁性ステンレス鋼等が挙げられる。   Further, the spherical body 17 in the present actuator is preferably made of a material that does not affect the arrangement in a strong magnetic field and does not affect the magnetic flux distribution by the magnetic circuit, that is, a nonmagnetic material. Examples of the material of the spherical body 17 include ceramic, brass, glass, nonmagnetic stainless steel, and the like.

本アクチュエータにおける、球状体17の数及び配置の一例が図1〜図3に示されている。図3に示されるように、球状体17は、物体側にヨーク13が固定されたベース18とホルダ15との間隙に配されている。そして、この球状体17は3個配置されており、図1に示されるように、光軸方向において、これら3個の球状体17でホルダ15を挟むように配されている。すなわち、3個の球状体17はそれぞれ、光軸方向において、ホルダ15の中心から略120°の位置に配されている(3個の球状体17を結んで形成される図形が正三角形になっている)。   An example of the number and arrangement of the spherical bodies 17 in this actuator is shown in FIGS. As shown in FIG. 3, the spherical body 17 is disposed in the gap between the base 18 and the holder 15, on which the yoke 13 is fixed on the object side. Three spherical bodies 17 are arranged, and as shown in FIG. 1, the holders 15 are arranged between the three spherical bodies 17 in the optical axis direction. That is, each of the three spherical bodies 17 is arranged at a position of approximately 120 ° from the center of the holder 15 in the optical axis direction (the figure formed by connecting the three spherical bodies 17 is an equilateral triangle. ing).

また、球状体17は、上側ガイド9とホルダ15との間隙にも配されている。そして、ベース18とホルダ15との間隙における球状体17の配置と同様に、3個の球状体17がそれぞれ、光軸方向において、ホルダ15の中心から略120°の位置に配されている。   The spherical body 17 is also disposed in the gap between the upper guide 9 and the holder 15. Similarly to the arrangement of the spherical bodies 17 in the gap between the base 18 and the holder 15, the three spherical bodies 17 are each arranged at a position of approximately 120 ° from the center of the holder 15 in the optical axis direction.

さらに、ホルダ15側面における、上側ガイド9及びベース18と対向する位置にはそれぞれ、窪み部15aが形成されている。そして、この窪み部15a内壁と、上側ガイド9の挿通溝9a内壁とにより形成される空間内に球状体17が収容されている。同様に、窪み部15a内壁と、ベース18の挿通溝18a内壁とにより形成される空間内に球状体17が収容されている。それゆえ、ホルダ15が光軸方向に移動するときには、球状体17は、これら空間内で回転することになり、窪み部15a内壁との摩擦力により支持されることになる。このようにホルダ15側面に窪み部15aが形成されていることにより、ホルダ15が光軸方向に移動する際に、球状体17がホルダ15側面から離れることなく、ホルダ15側面と球状体17との接触がより確実になる。また、アクチュエータの小型化が可能になる。   Furthermore, the recessed part 15a is formed in the position which opposes the upper guide 9 and the base 18 in the holder 15 side surface, respectively. The spherical body 17 is accommodated in a space formed by the inner wall of the recess 15a and the inner wall of the insertion groove 9a of the upper guide 9. Similarly, the spherical body 17 is accommodated in a space formed by the inner wall of the recessed portion 15 a and the inner wall of the insertion groove 18 a of the base 18. Therefore, when the holder 15 moves in the optical axis direction, the spherical body 17 rotates in these spaces and is supported by the frictional force with the inner wall of the recess 15a. Thus, since the hollow part 15a is formed in the holder 15 side surface, when the holder 15 moves to an optical axis direction, the spherical body 17 does not leave | separate from the holder 15 side surface, the holder 15 side surface, the spherical body 17, and Will be more reliable. In addition, the actuator can be miniaturized.

本アクチュエータにおいては、球状体17が配置されることにより、ホルダ15側面と挿通溝9a・18a内壁とが互いに接触しないようになっている。ホルダ15側面と挿通溝9a・18aが互いに接触した状態では、両者の間で摩擦力が生じ、ホルダ15の光軸方向移動が妨げられるおそれがある。この意味では、本アクチュエータにおける球状体17は、挿通溝9a・18a内でのホルダ15の光軸方向移動を円滑にするガイド部材として機能するといえる。   In this actuator, the spherical body 17 is arranged so that the side surface of the holder 15 and the inner walls of the insertion grooves 9a and 18a do not contact each other. In a state where the side surface of the holder 15 and the insertion grooves 9a and 18a are in contact with each other, a frictional force is generated between them, and there is a possibility that the movement of the holder 15 in the optical axis direction is hindered. In this sense, it can be said that the spherical body 17 in this actuator functions as a guide member that smoothly moves the holder 15 in the optical axis direction within the insertion grooves 9a and 18a.

本アクチュエータでは、ホルダ15の物体側に、板バネ11が配されている。この板バネ11は、上側ガイド9により支持・固定されている。そして、板バネ11は、光軸方向移動するホルダ15の物体側の面に接触している。板バネ11は、ホルダ15の光軸方向の移動量(変位)に比例した予圧を与えるようになっている。すなわち、板バネ11は、光軸方向移動するホルダ15に対し、その移動量に比例した弾性力が発生させる。本アクチュエータでは、電磁誘導によりホルダ15に発生した推力と、板バネ11に発生した弾性力とが釣り合いにより、ホルダ15の位置が保持されるようになっている。それゆえ、ホルダ15の位置とコイル14に印加される電流値とは比例関係になり、この比例関係は、従来のアクチュエータと同様になる。従って、本アクチュエータでは、球状体17を配した構成により、従来と異なる特別な位置制御(例えば、別途位置センサーを設ける)を行う必要がない。すなわち、本アクチュエータでは、従来のアクチュエータで採用されたホルダの位置制御と同様の方法でホルダ15の位置制御が可能になる。それゆえ、撮像機器の低コスト化及び小型化を実現することができる。   In the present actuator, the leaf spring 11 is disposed on the object side of the holder 15. The leaf spring 11 is supported and fixed by the upper guide 9. The leaf spring 11 is in contact with the object-side surface of the holder 15 that moves in the optical axis direction. The leaf spring 11 applies a preload proportional to the amount of movement (displacement) of the holder 15 in the optical axis direction. That is, the leaf spring 11 generates an elastic force proportional to the amount of movement of the holder 15 that moves in the optical axis direction. In this actuator, the position of the holder 15 is held by the balance between the thrust generated in the holder 15 by electromagnetic induction and the elastic force generated in the leaf spring 11. Therefore, the position of the holder 15 and the current value applied to the coil 14 have a proportional relationship, and this proportional relationship is the same as that of the conventional actuator. Therefore, according to the present actuator, it is not necessary to perform special position control (for example, a separate position sensor) different from the conventional one due to the configuration in which the spherical body 17 is arranged. That is, in this actuator, the position control of the holder 15 can be performed in the same manner as the position control of the holder adopted in the conventional actuator. Therefore, it is possible to reduce the cost and size of the imaging device.

なお、上記のように、本アクチュエータでは、電磁誘導によりホルダ15に発生した推力と、板バネ11に発生した弾性力とが釣り合いにより、ホルダ15の位置が保持されるようになっている。それゆえ、ホルダ15にて保持されている光学部材16(具体的にはレンズ)の焦点位置に応じて、板バネ11の形状は変化する。つまり、本アクチュエータは、撮像機器の撮像対象となる物体の位置に応じて、光学部材16の位置が設定される。ここでは、一例として、撮像対象となる物体が、比較的アクチュエータに遠い場合、光学部材16は、光軸方向像面側に移動する(いわゆるInf状態;無限遠状態)構成としている。一方、撮像対象となる物体が、比較的アクチュエータに近い場合、光学部材16は、光軸方向物体側に移動する(いわゆるマクロ状態;近接撮影状態)構成としている。図3に示された構成は、一例として、光学部材16がInf状態とマクロ状態とで変化したときの、板バネ11の形状変化を示したものである。   As described above, in the present actuator, the position of the holder 15 is held by the balance between the thrust generated in the holder 15 by electromagnetic induction and the elastic force generated in the leaf spring 11. Therefore, the shape of the leaf spring 11 changes according to the focal position of the optical member 16 (specifically, the lens) held by the holder 15. That is, in this actuator, the position of the optical member 16 is set according to the position of the object to be imaged by the imaging device. Here, as an example, when the object to be imaged is relatively far from the actuator, the optical member 16 is configured to move to the optical axis direction image plane side (so-called Inf state; infinity state). On the other hand, when the object to be imaged is relatively close to the actuator, the optical member 16 is configured to move toward the object side in the optical axis direction (so-called macro state; close-up photographing state). The configuration shown in FIG. 3 shows, as an example, the shape change of the leaf spring 11 when the optical member 16 changes between the Inf state and the macro state.

図3に示された板バネ11は、本アクチュエータにおける板バネ11の変化を確認するために、ホルダ15に固定されている状態から、板バネ11のみを変形させた状態としたときの変形である。   The leaf spring 11 shown in FIG. 3 is a deformation when changing only the leaf spring 11 from the state fixed to the holder 15 to confirm the change of the leaf spring 11 in this actuator. is there.

なお、光学部材16のどの位置をInf状態あるいはマクロ状態とするかは、アクチュエータの光学設計に応じて適宜決定される。   Note that which position of the optical member 16 is to be in the Inf state or the macro state is appropriately determined according to the optical design of the actuator.

また、板バネ11は、ホルダ15の物体側の面に接触し、ホルダ15の光軸方向の移動量(変位)に比例した予圧を与えるようになっていればよい。本アクチュエータでは、ホルダ15は球状体17により支持されているので、従来のアクチュエータのように、ホルダ15が板バネ11に固定支持された構成である必要がない。それゆえ、板バネ11は、光軸方向移動するホルダ15に対し、滑り可能に接触していてもよい(ホルダ15が物体側へ光軸方向移動するに従い、ホルダ15と板バネ11との接触部分が変動する)。このような場合、ホルダ15が板バネ11に固定支持された構成と比較して、携帯電子機器用撮像機器の落下時のホルダ15の振動による、板バネ11の塑性変形がさらに低減される。   Further, the leaf spring 11 may be in contact with the object-side surface of the holder 15 and apply a preload proportional to the amount of movement (displacement) of the holder 15 in the optical axis direction. In the present actuator, since the holder 15 is supported by the spherical body 17, it is not necessary to have a configuration in which the holder 15 is fixedly supported by the leaf spring 11 as in the conventional actuator. Therefore, the leaf spring 11 may be slidably in contact with the holder 15 that moves in the optical axis direction (the contact between the holder 15 and the leaf spring 11 as the holder 15 moves in the optical axis direction toward the object side). Part will fluctuate). In such a case, compared to a configuration in which the holder 15 is fixedly supported by the leaf spring 11, plastic deformation of the leaf spring 11 due to the vibration of the holder 15 when the imaging device for portable electronic device is dropped is further reduced.

本アクチュエータは、ホルダ15が球状体17と接触した状態で保持されているので、以下の効果を奏する。すなわち、本アクチュエータは、従来のアクチュエータと比較して、ホルダ15の振動振幅を小さくさせるとともに、振動収束時間を短くするという効果を奏する。   This actuator has the following effects because the holder 15 is held in contact with the spherical body 17. That is, this actuator has an effect of reducing the vibration amplitude of the holder 15 and shortening the vibration convergence time as compared with the conventional actuator.

図4は、従来のアクチュエータにおけるホルダの挙動(電流−変位特性)を示すグラフである。図5は、本アクチュエータにおけるホルダの挙動(電流−変位特性)を示すグラフである。図4及び図5のグラフは、アクチュエータの磁気回路に10mA毎の電流ステップ(30mA,40mA,…,80mAの電流ステップ)を印加したときのホルダの挙動を示している。そして、グラフの横軸は時間であり、電流ステップの各ステップの電流を印加したタイミング・印加時間がわかる。グラフの縦軸は、電流ステップの各ステップの電流を印加したときの、ホルダの光軸方向の変位を示す。図4及び図5から、アクチュエータに電流ステップの各ステップの電流を印加したとき、ホルダは、光軸方向に振動することがわかる。   FIG. 4 is a graph showing the behavior (current-displacement characteristics) of a holder in a conventional actuator. FIG. 5 is a graph showing the behavior (current-displacement characteristics) of the holder in this actuator. The graphs of FIGS. 4 and 5 show the behavior of the holder when current steps of 10 mA (current steps of 30 mA, 40 mA,..., 80 mA) are applied to the magnetic circuit of the actuator. The horizontal axis of the graph is time, and the timing and application time when the current of each step of the current step is applied can be known. The vertical axis of the graph indicates the displacement of the holder in the optical axis direction when the current of each step of the current step is applied. 4 and 5 that the holder vibrates in the optical axis direction when a current of each step of the current step is applied to the actuator.

従来のアクチュエータでは、電流ステップを印加したとき、ホルダが振動してしまい、その振動が収束するのに時間がかかる。図4に示されたグラフでは、10mAごとの電流ステップを印加したとき、ホルダの振動振幅が30μmであり、その振動振幅が収束する振動収束時間が約90msであった。つまり、従来のアクチュエータでは、ホルダの光軸方向の振動を収束させるのに、約90ms必要になる。   In a conventional actuator, when a current step is applied, the holder vibrates, and it takes time for the vibration to converge. In the graph shown in FIG. 4, when a current step of 10 mA was applied, the vibration amplitude of the holder was 30 μm, and the vibration convergence time for the vibration amplitude to converge was about 90 ms. That is, in the conventional actuator, about 90 ms is required to converge the vibration in the optical axis direction of the holder.

一方、本アクチュエータは、ホルダ15が球状体17と接触した状態で保持されているため、従来のアクチュエータにみられたホルダの振動を抑え、振動収束時間を短縮することができる。図5に示されたグラフでは、ホルダの振動振幅が16μmであり、その振動振幅が収束する振動収束時間が約15msであった。本アクチュエータでは、従来のアクチュエータと比較して、振動収束時間が約1/6になっており、振動振幅も約1/2になっている。   On the other hand, since this holder is held in a state where the holder 15 is in contact with the spherical body 17, the vibration of the holder seen in the conventional actuator can be suppressed and the vibration convergence time can be shortened. In the graph shown in FIG. 5, the vibration amplitude of the holder is 16 μm, and the vibration convergence time for the vibration amplitude to converge is about 15 ms. In this actuator, compared with the conventional actuator, the vibration convergence time is about 1/6, and the vibration amplitude is also about 1/2.

それゆえ、本アクチュエータは、従来のアクチュエータと比較して、ホルダの位置静定にかかる時間を短縮することができる。そして、このようなホルダの位置静定時間の短縮は、例えば、オートフォーカス動作の高速化に寄与する。   Therefore, the present actuator can shorten the time required for the holder position to be stabilized as compared with the conventional actuator. Such shortening of the holder position stabilization time contributes to, for example, speeding up the autofocus operation.

また、本アクチュエータは、ホルダ15の光軸方向移動に対し球状体17のみが支持する構成に限定されるものではない。球状体17と板バネ11との両方により、ホルダ15の光軸方向移動が支持された構成であってもよい。すなわち、ホルダ15が板バネ11に固定支持された構成であってもよい。従来のアクチュエータでは、ホルダ15を固定支持するために2つの板バネ10が必要であった。これに対し、ホルダ15の光軸方向移動支持に球状体17が用いられているので、ホルダ15を固定支持する板バネ11は、ただ1つだけでよい。それゆえ、板バネ11に対し同じバネ定数を設定したとしても、従来の2つの板バネを用いているアクチュエータと比較して、1つ当たりの板バネ11の強度が増し、携帯電子機器用撮像機器の落下時における板バネ11の耐性を高めることができる。この場合は、板バネ11とホルダ15を固定している物体側に近い球状体17は無くてもよい。   Further, the present actuator is not limited to the configuration in which only the spherical body 17 supports the movement of the holder 15 in the optical axis direction. A configuration in which movement of the holder 15 in the optical axis direction is supported by both the spherical body 17 and the leaf spring 11 may be employed. In other words, the holder 15 may be fixedly supported by the leaf spring 11. In the conventional actuator, two leaf springs 10 are necessary to fix and support the holder 15. On the other hand, since the spherical body 17 is used for supporting the movement of the holder 15 in the optical axis direction, only one leaf spring 11 for fixing and supporting the holder 15 is required. Therefore, even if the same spring constant is set for the leaf spring 11, the strength of the leaf spring 11 per unit increases as compared with a conventional actuator using two leaf springs. The resistance of the leaf spring 11 when the device is dropped can be increased. In this case, the spherical body 17 close to the object side to which the leaf spring 11 and the holder 15 are fixed may be omitted.

なお、本アクチュエータは、以下の構成を備えたものであると表現することができる。すなわち、撮像素子と、前記撮像素子に映像信号を入力する光学部材と、前記光学部材を保持しているホルダと、前記ホルダの外周に設けられたコイルと、前記コイルの周囲に設けられたマグネット及び磁性体が前記撮像素子を固定しているベースに固定されているアクチュエータにおいて、前記ホルダと前記ベースの間隙に非磁性材料からなる球を介して、前記ホルダが光軸方向に移動可能に接続されている構成であると表現することができる。   This actuator can be expressed as having the following configuration. That is, an imaging element, an optical member that inputs a video signal to the imaging element, a holder that holds the optical member, a coil that is provided on the outer periphery of the holder, and a magnet that is provided around the coil In addition, in the actuator in which the magnetic body is fixed to the base that fixes the imaging device, the holder is connected to the gap between the holder and the base via a sphere made of a nonmagnetic material so that the holder can move in the optical axis direction. It can be expressed that it is a configured.

さらには、本アクチュエータは、上記ベースに強磁性を有している磁性体が取り付けられ、前記磁性体の片方の面にマグネットが設けられている構成と表現することができる。   Furthermore, this actuator can be expressed as a configuration in which a magnetic body having ferromagnetism is attached to the base, and a magnet is provided on one surface of the magnetic body.

(変形例1)
本アクチュエータの構成において、図1〜図3に示す構成の変形例について説明する。図6は、この変形例1としての本アクチュエータの要部構成を示す断面図である。図1〜図3に示す構成は、ヨーク13の内壁に円筒形状のマグネット12が接着剤により固定されている構成であった。しかしなから、本アクチュエータは、図6に示される変形例1のように、ヨーク13を備えていない構成であってもよい。
(Modification 1)
In the configuration of this actuator, a modified example of the configuration shown in FIGS. 1 to 3 will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the main configuration of the present actuator as the first modification. The configuration shown in FIGS. 1 to 3 is a configuration in which a cylindrical magnet 12 is fixed to the inner wall of the yoke 13 with an adhesive. However, the present actuator may be configured not to include the yoke 13 as in the first modification shown in FIG.

図6に示されるように、変形例1のアクチュエータにおける磁気回路は、マグネット12とコイル14とで構成されている。光学部材を保持するホルダ15は、コイル14内に収容されるように、コイル14と一体的に固定されている。そして、コイル14の外周を取り囲むように、円筒形状のマグネット12が配されている。そして、変形例1のアクチュエータの磁気回路では、最外周に配された部材がマグネット12になっている。   As shown in FIG. 6, the magnetic circuit in the actuator of the first modification includes a magnet 12 and a coil 14. The holder 15 that holds the optical member is fixed integrally with the coil 14 so as to be accommodated in the coil 14. A cylindrical magnet 12 is disposed so as to surround the outer periphery of the coil 14. And in the magnetic circuit of the actuator of the modification 1, the member arranged on the outermost periphery is the magnet 12.

(変形例2)
本アクチュエータの構成において、図1〜図3に示す構成の変形例について説明する。図7は、この変形例2としての本アクチュエータの要部構成を示す断面図である。図1〜図3に示す構成は、ホルダ15がコイル14と一体的に固定された構成であった。しかしなから、本アクチュエータは、図7に示される変形例2のように、ホルダ15がマグネット12と一体的に固定された、いわゆるムービングマグネット方式の構成であってもよい。
(Modification 2)
In the configuration of this actuator, a modified example of the configuration shown in FIGS. 1 to 3 will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a main configuration of the actuator as the second modification. The configuration shown in FIGS. 1 to 3 is a configuration in which the holder 15 is fixed integrally with the coil 14. However, the present actuator may have a so-called moving magnet type configuration in which the holder 15 is fixed integrally with the magnet 12 as in Modification 2 shown in FIG.

図7に示されるように、変形例2のアクチュエータにおける磁気回路は、マグネット12、ヨーク13、及びコイル14を備えている。そして、マグネット12は、光学部材を保持するホルダ15と一体的に保持されている。コイル14は、マグネット12の周囲に配されている。すなわち、コイル14は、マグネット12及びホルダ15を収容するように、配されている。そして、コイル14は、ヨーク13の内壁に固定されている。   As shown in FIG. 7, the magnetic circuit in the actuator of the second modification includes a magnet 12, a yoke 13, and a coil 14. And the magnet 12 is hold | maintained integrally with the holder 15 holding an optical member. The coil 14 is disposed around the magnet 12. That is, the coil 14 is disposed so as to accommodate the magnet 12 and the holder 15. The coil 14 is fixed to the inner wall of the yoke 13.

変形例2のアクチュエータにおいては、コイル14に電流が印加されると、マグネット12とコイル14との間に電磁誘導現象が起き、マグネット12に一体的に固定されているホルダ15に対し光軸方向の推力が発生する。   In the actuator of the second modification, when a current is applied to the coil 14, an electromagnetic induction phenomenon occurs between the magnet 12 and the coil 14, and the optical axis direction is relative to the holder 15 that is integrally fixed to the magnet 12. The thrust is generated.

変形例2のアクチュエータは、図1〜図3に示された構成と比較して、可動部としてのホルダ15に給電用のワイヤを設ける必要がないため、構造を簡素化することができるという効果を奏する。   Compared with the configuration shown in FIGS. 1 to 3, the actuator of Modification 2 does not need to provide a power supply wire in the holder 15 as a movable part, and thus the structure can be simplified. Play.

上記変形例1及び2の構成を考慮すると、本アクチュエータは、以下の構成を備えたものであると表現することができる。すなわち、撮像対象となる物体を結像する光学部材と、該光学部材を光軸方向に移動するのに用いられるコイル及びマグネットのうちの一方が取り付けられていると共に、上記光学部材を保持するホルダと、上記コイル及びマグネットのうちの他方を支持する支持体と、上記ホルダと上記支持体との間に配され、回転することにより上記支持体に対して上記ホルダを光軸方向に移動可能とする球状体とを備えた構成であると表現することができる。   Considering the configurations of the first and second modifications, the actuator can be expressed as having the following configuration. That is, an optical member that forms an image of an object to be imaged, and one of a coil and a magnet that are used to move the optical member in the optical axis direction, and a holder that holds the optical member And a support that supports the other of the coil and the magnet, and the holder and the support, and the holder can be moved in the optical axis direction relative to the support by rotating. It can be expressed as a configuration including a spherical body.

〔実施の形態2〕
本発明の他の実施形態について図8ないし図10に基づいて説明すると以下の通りである。本実施の形態では、説明の便宜上、実施の形態1で説明した部材と同様の機能を有する部材には同一の番号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the present embodiment, for convenience of explanation, members having the same functions as those described in Embodiment 1 are given the same numbers, and explanation thereof is omitted.

図8及び図9は、本実施形態のアクチュエータ(以下、本アクチュエータと記す)の要部構成を示し、図8は分解斜視図であり、図9は断面図である。   8 and 9 show the configuration of the main part of the actuator of the present embodiment (hereinafter referred to as the present actuator), FIG. 8 is an exploded perspective view, and FIG. 9 is a cross-sectional view.

実施の形態1のアクチュエータでは、球状体17が、ベース18とホルダ15との間隙、及び上側ガイド9とホルダ15との間隙に配された構成であった。一方、本アクチュエータは、図8及び図9に示されるように、球状体17がベース18とホルダ15との間隙にのみ配された構成になっている。球状体17は、ホルダ15側面に接触して、複数配置されている。そして、個々の球状体17により、光軸方向に垂直な平面が形成された構成になっている。言い換えると、個々の球状体17は、光軸方向に垂直な同一平面上に配されている。   In the actuator of the first embodiment, the spherical body 17 is arranged in the gap between the base 18 and the holder 15 and the gap between the upper guide 9 and the holder 15. On the other hand, as shown in FIGS. 8 and 9, the present actuator has a configuration in which the spherical body 17 is disposed only in the gap between the base 18 and the holder 15. A plurality of spherical bodies 17 are arranged in contact with the side surface of the holder 15. A plane perpendicular to the optical axis direction is formed by the individual spherical bodies 17. In other words, the individual spherical bodies 17 are arranged on the same plane perpendicular to the optical axis direction.

板バネ11は、上側ガイド9に固定・支持されている。上側ガイド9は、板バネ11を固定・支持する弾性部材固定部として機能する。そして、板バネ11は、個々の球状体17により形成される上記平面に対し光軸方向に離間して、ただ1つ配されている。それゆえ、ホルダが一対(複数)の板バネにより固定支持されている従来のアクチュエータと比較して、以下の効果がある。   The leaf spring 11 is fixed and supported by the upper guide 9. The upper guide 9 functions as an elastic member fixing portion that fixes and supports the leaf spring 11. Further, only one leaf spring 11 is disposed apart from the plane formed by the individual spherical bodies 17 in the optical axis direction. Therefore, the following effects can be obtained as compared with the conventional actuator in which the holder is fixedly supported by a pair (a plurality) of leaf springs.

すなわち、従来の構成では、ホルダの光軸方向移動支持に必要なバネ定数は、2つの板バネにより合成されるバネ定数になる。それゆえ、従来の構成では、ホルダの光軸方向移動支持のために、個々の板バネの強度が弱くなってしまう。   That is, in the conventional configuration, the spring constant necessary for supporting the holder in the optical axis direction is a spring constant synthesized by two leaf springs. Therefore, in the conventional configuration, the strength of the individual leaf springs is weakened to support the movement of the holder in the optical axis direction.

一方、本アクチュエータは、ホルダ15が、1つの板バネ11により支持された構成であり、従来の構成のようなホルダが複数の板バネにより固定支持された構成ではない。それゆえ、ホルダ15の光軸方向移動支持に必要なバネ定数を1つの板バネ11のバネ定数で設計することができる。このため、従来の構成と比較して、板バネ11のバネ定数を大きく設計し、強度を大きくすることができる。そして、アクチュエータを小型化しても、従来のように板バネのバネ定数を小さくする必要がなく、耐衝撃性に優れたアクチュエータを実現することが可能になる。   On the other hand, this actuator has a configuration in which the holder 15 is supported by one leaf spring 11, and is not a configuration in which the holder is fixedly supported by a plurality of leaf springs as in the conventional configuration. Therefore, the spring constant necessary for supporting the holder 15 to move in the optical axis direction can be designed with the spring constant of one leaf spring 11. For this reason, compared with the conventional structure, the spring constant of the leaf | plate spring 11 can be designed largely, and intensity | strength can be enlarged. Even if the actuator is downsized, it is not necessary to reduce the spring constant of the leaf spring as in the prior art, and it is possible to realize an actuator with excellent impact resistance.

また、本アクチュエータに備えられる球状体17は、磁気回路部分の体積、磁気回路に印加される電流量等に応じて適宜設定可能である。例えば、この球状体の数としては、ホルダ15側面において、コイル14を挟んで物体側と像面側との何れかに少なくとも3個球状体が配されていればよい。球状体が2個配された構成では、ホルダが光軸方向に移動する際に、ホルダの位置が不安定になるため好ましくない。   Further, the spherical body 17 provided in the present actuator can be appropriately set according to the volume of the magnetic circuit portion, the amount of current applied to the magnetic circuit, and the like. For example, as for the number of the spherical bodies, it is sufficient that at least three spherical bodies are arranged on either the object side or the image plane side across the coil 14 on the side surface of the holder 15. A configuration in which two spherical bodies are arranged is not preferable because the position of the holder becomes unstable when the holder moves in the optical axis direction.

さらに、ホルダ15側面における、ベース18と対向する位置には、窪み部15aが形成されている。そして、この窪み部15a内壁と、ベース18の挿通溝18a内壁とにより形成される空間内に球状体17が収容されている。それゆえ、ホルダ15が光軸方向に移動するときには、球状体17は、これら空間内で回転することになり、窪み部15a内壁との摩擦力により支持されることになる。このようにホルダ15側面に窪み部15aが形成されていることにより、ホルダ15が光軸方向に移動する際に、球状体17がホルダ15側面から離れることなく、ホルダ15側面と球状体17との接触がより確実になる。また、アクチュエータの小型化が可能になる。なお、ここでは、窪み部を形成した構成として説明しているが、より生産性を考慮し、上面あるいは下面から簡単に挿入することができる穴部を形成した構成としても構わない。穴部から球状体が脱離することを防止するために、穴部に傾斜等を設けたり、穴部を塞ぐカバーを設けるなどの構成とすればよい。   Further, a recess 15 a is formed at a position facing the base 18 on the side surface of the holder 15. The spherical body 17 is accommodated in a space formed by the inner wall of the recess 15 a and the inner wall of the insertion groove 18 a of the base 18. Therefore, when the holder 15 moves in the optical axis direction, the spherical body 17 rotates in these spaces and is supported by the frictional force with the inner wall of the recess 15a. Thus, since the hollow part 15a is formed in the holder 15 side surface, when the holder 15 moves to an optical axis direction, the spherical body 17 does not leave | separate from the holder 15 side surface, the holder 15 side surface, the spherical body 17, and Will be more reliable. In addition, the actuator can be miniaturized. In addition, although it demonstrated as a structure which formed the hollow part here, considering the productivity more, it is good also as a structure which formed the hole part which can be easily inserted from an upper surface or a lower surface. In order to prevent the spherical body from being detached from the hole portion, a configuration may be adopted in which an inclination or the like is provided in the hole portion or a cover for closing the hole portion is provided.

本アクチュエータにおいては、球状体17が配置されることにより、ホルダ15側面と挿通溝18a内壁とが互いに接触しないようになっている。ホルダ15側面と挿通溝18aが互いに接触した状態では、両者の間で摺動による摩擦力が生じ、この摺動摩擦力は球状体の転がりによる摩擦力よりもはるかに大きい。このため、球状体17が配置された本アクチュエータと比較して、ホルダ15の光軸方向移動が10〜数10倍妨げられるおそれがある。この意味では、本アクチュエータにおける球状体17は、挿通溝18a内でのホルダ15の光軸方向移動を円滑にするガイド部材として機能するといえる。   In the present actuator, the spherical body 17 is arranged so that the side surface of the holder 15 and the inner wall of the insertion groove 18a do not contact each other. In a state where the side surface of the holder 15 and the insertion groove 18a are in contact with each other, a frictional force is generated by sliding between the two, and this sliding frictional force is much larger than the frictional force due to rolling of the spherical body. For this reason, compared with the present actuator in which the spherical body 17 is arranged, there is a possibility that the movement of the holder 15 in the optical axis direction is hindered by 10 to several tens of times. In this sense, it can be said that the spherical body 17 in this actuator functions as a guide member that smoothly moves the holder 15 in the insertion groove 18a in the optical axis direction.

なお、本アクチュエータは、上記実施の形態1の変形例1及び2の構成を適用することができる。その具体的な変形例を以下に説明する。   In addition, the structure of the modification 1 and 2 of the said Embodiment 1 can be applied to this actuator. A specific modification thereof will be described below.

(変形例3)
本アクチュエータの構成において、図8及び図9に示す構成の変形例について説明する。図10は、この変形例3としての本アクチュエータの要部構成を示す断面図である。図8及び図9に示す構成は、ヨーク13の内壁に円筒形状のマグネット12が接着剤により固定されている構成であった。しかしなから、本アクチュエータは、図10に示される変形例3のように、ヨーク13を備えていない構成であってもよい。
(Modification 3)
In the configuration of this actuator, a modified example of the configuration shown in FIGS. 8 and 9 will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view showing the main configuration of the actuator as the third modification. The configuration shown in FIGS. 8 and 9 is a configuration in which the cylindrical magnet 12 is fixed to the inner wall of the yoke 13 with an adhesive. However, this actuator may be configured not to include the yoke 13 as in the third modification shown in FIG.

(変形例4)
本アクチュエータの構成において、図8及び図9に示す構成の変形例について説明する。図11は、この変形例4としての本アクチュエータの要部構成を示す断面図である。図8及び図9に示す構成は、ホルダ15がコイル14と一体的に固定された構成であった。しかしなから、本アクチュエータは、図11に示される変形例4のように、ホルダ15がマグネット12と一体的に固定された、いわゆるムービングマグネット方式の構成であってもよい。
(Modification 4)
In the configuration of this actuator, a modified example of the configuration shown in FIGS. 8 and 9 will be described. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the main configuration of the actuator as the fourth modification. The configuration shown in FIGS. 8 and 9 is a configuration in which the holder 15 is fixed integrally with the coil 14. However, this actuator may have a so-called moving magnet type configuration in which the holder 15 is fixed integrally with the magnet 12 as in Modification 4 shown in FIG.

なお、本アクチュエータについて、球状体17がベース18とホルダ15との間隙にのみ配された構成を説明してきた。しかしながら、本アクチュエータは、この構成に限定されず、上側ガイド9とホルダ15との間隙に配された構成であってもよい。   In addition, about this actuator, the structure by which the spherical body 17 was distribute | arranged only to the clearance gap between the base 18 and the holder 15 has been demonstrated. However, the present actuator is not limited to this configuration, and may be a configuration arranged in the gap between the upper guide 9 and the holder 15.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明のアクチュエータ及びそれを備えた撮像機器は、携帯電子機器に搭載されるカメラ等の装置全般に適用することが可能であり、アクチュエータの小型化、薄型化、耐衝撃性の向上が可能となる。また、本発明のアクチュエータ及びそれを備えた撮像機器は、携帯電子機器に限らず、例えば、車載用カメラといった衝撃の影響が大きい用途や、その他の電子機器にも適用することが可能である。   The actuator of the present invention and the imaging device equipped with the actuator can be applied to all devices such as a camera mounted on a portable electronic device, and the actuator can be made smaller, thinner, and improved in impact resistance. Become. In addition, the actuator of the present invention and the imaging device including the actuator are not limited to portable electronic devices, and can be applied to, for example, in-car cameras and other applications that have a large impact and other electronic devices.

本発明の実施の一形態のアクチュエータの要部構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the principal part structure of the actuator of one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態のアクチュエータの要部構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part structure of the actuator of one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態のアクチュエータの要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the actuator of one Embodiment of this invention. 従来のアクチュエータにおけるホルダの過渡特性(電流−変位特性)を示すグラフである。It is a graph which shows the transient characteristic (current-displacement characteristic) of the holder in the conventional actuator. 本発明の実施の一形態のアクチュエータにおけるホルダの過渡特性(電流−変位特性)を示すグラフである。It is a graph which shows the transient characteristic (current-displacement characteristic) of the holder in the actuator of one Embodiment of this invention. 図1〜図3のアクチュエータの他の変形例の要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the other modification of the actuator of FIGS. 図1〜図3のアクチュエータのさらに他の変形例の要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the other modification of the actuator of FIGS. 本発明の実施の他の形態のアクチュエータの要部構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the principal part structure of the actuator of the other form of implementation of this invention. 本発明の実施の他の形態のアクチュエータの要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the actuator of the other form of implementation of this invention. 図8及び図9のアクチュエータの他の変形例の要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the other modification of the actuator of FIG.8 and FIG.9. 図8及び図9のアクチュエータのさらに他の変形例の要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the other modification of the actuator of FIG.8 and FIG.9. 従来のアクチュエータの要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the conventional actuator.

符号の説明Explanation of symbols

9 上側ガイド(支持体)
9a 挿通溝
10 板バネ
11 板バネ(弾性部材)
12 マグネット
13 ヨーク(磁性体)
14 コイル
15 ホルダ
15a 窪み部
16 光学部材
17 球
18 ベース(支持体)
18a 挿通溝
19 撮像素子
9 Upper guide (support)
9a Insertion groove 10 Leaf spring 11 Leaf spring (elastic member)
12 Magnet 13 Yoke (magnetic material)
14 Coil 15 Holder 15a Recess 16 Optical member 17 Ball 18 Base (support)
18a Insertion groove 19 Image sensor

Claims (16)

撮像対象となる物体を結像する光学部材と、
上記光学部材を保持するホルダと、
上記光学部材を光軸方向に移動するための磁気回路と、
上記磁気回路を支持する支持体とを備えたアクチュエータであって、
上記磁気回路は、コイル及びマグネットを備え、コイル及びマグネットのうち一方が上記ホルダに取り付けられ、他方が上記支持体により支持されており、
上記ホルダと上記支持体との間隙には、球状体が配されており、
上記球状体は、上記ホルダの光軸方向の移動により、回転するようになっていることを特徴とするアクチュエータ。
An optical member that forms an image of an object to be imaged;
A holder for holding the optical member;
A magnetic circuit for moving the optical member in the optical axis direction;
An actuator comprising a support for supporting the magnetic circuit,
The magnetic circuit includes a coil and a magnet, one of the coil and the magnet is attached to the holder, and the other is supported by the support.
A spherical body is arranged in the gap between the holder and the support,
The actuator according to claim 1, wherein the spherical body is rotated by movement of the holder in the optical axis direction.
上記支持体には、ホルダが挿通する挿通溝が形成されており、
上記ホルダの側面と上記挿通溝の内壁面との両方に接するように、上記球状体が配されていることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。
The support is formed with an insertion groove through which the holder is inserted,
The actuator according to claim 1, wherein the spherical body is disposed so as to contact both the side surface of the holder and the inner wall surface of the insertion groove.
上記球状体が複数配されており、各球状体同士は、光軸方向から見て、ホルダを挟むように離間した位置関係になっていることを特徴とする請求項1または2に記載のアクチュエータ。   3. The actuator according to claim 1, wherein a plurality of the spherical bodies are arranged, and the spherical bodies are in a positional relationship such that the holders are sandwiched when viewed from the optical axis direction. . 各球状体同士は、上記光軸方向に対し垂直な同一面上に配されていることを特徴とする請求項3に記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 3, wherein the spherical bodies are arranged on the same plane perpendicular to the optical axis direction. 上記ホルダの側面には、窪み部が形成されており、
上記窪み部の内壁面と上記支持体とにより、上記球状体を収容可能な空間が形成されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のアクチュエータ。
A recess is formed on the side of the holder,
The actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein a space capable of accommodating the spherical body is formed by an inner wall surface of the recess and the support.
光軸方向に移動するホルダの物体側の面に接触し、かつ、ホルダに対し、該ホルダの光軸方向の移動量に比例した弾性力を与える弾性部材が設けられていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のアクチュエータ。   An elastic member that contacts the object side surface of the holder that moves in the optical axis direction and that gives the holder an elastic force proportional to the amount of movement of the holder in the optical axis direction is provided. The actuator according to any one of claims 1 to 5. 上記弾性部材は、光軸方向移動するホルダに対し、滑り可能に接触していることを特徴とする請求項6に記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 6, wherein the elastic member is slidably in contact with a holder that moves in the optical axis direction. 上記球状体が複数配されており、各球状体同士は、上記光軸方向に対し垂直な同一面上に配されており、
上記弾性部材は、上記平面に対し光軸方向に離間して配置されていることを特徴とする請求項6または7に記載のアクチュエータ。
A plurality of the spherical bodies are arranged, and each spherical body is arranged on the same plane perpendicular to the optical axis direction,
The actuator according to claim 6, wherein the elastic member is disposed so as to be separated from the plane in the optical axis direction.
上記支持体は、上記磁気回路における光軸方向の一端を支持する第1の支持体と、他端を支持する第2の支持体とを備え、
上記球状体は、上記ホルダと上記第1の支持体との間隙、及び上記ホルダと上記第2の支持体との間隙の何れかの間隙に配されていることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載のアクチュエータ。
The support includes a first support that supports one end of the magnetic circuit in the optical axis direction, and a second support that supports the other end.
The spherical body is disposed in any one of a gap between the holder and the first support and a gap between the holder and the second support. The actuator according to any one of 8.
上記磁気回路は、さらに強磁性を有する磁性体を備え、上記磁性体は、上記支持体に取り付けられていることを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載のアクチュエータ。   The actuator according to any one of claims 1 to 9, wherein the magnetic circuit further includes a magnetic body having ferromagnetism, and the magnetic body is attached to the support. 上記磁気回路は、上記ホルダ外周に設けられたコイル、上記コイルの周囲に配された上記マグネット及び上記磁性体とで構成されていることを特徴とする請求項10に記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 10, wherein the magnetic circuit includes a coil provided on the outer periphery of the holder, the magnet disposed around the coil, and the magnetic body. 上記磁気回路は、上記ホルダ外周に設けられたマグネット、上記マグネットの周囲に配された上記コイル及び上記磁性体とで構成されていることを特徴とする請求項10に記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 10, wherein the magnetic circuit includes a magnet provided on an outer periphery of the holder, the coil disposed around the magnet, and the magnetic body. 上記球状体は非磁性材料からなることを特徴とする請求項1〜12の何れか1項に記載のアクチュエータ。   The actuator according to any one of claims 1 to 12, wherein the spherical body is made of a nonmagnetic material. マグネット、及びコイルを光軸方向に挟んで、2つの上記支持体が設けられており、
2つの支持体と、マグネットとにより、コイルの光軸方向の移動を制限する空間が形成されていることを特徴とする請求項1〜13の何れか1項に記載のアクチュエータ。
Two support bodies are provided with a magnet and a coil sandwiched in the optical axis direction,
The actuator according to claim 1, wherein a space for restricting movement of the coil in the optical axis direction is formed by the two support bodies and the magnet.
請求項1〜14の何れか1項に記載のアクチュエータと、
光学部材により結像された画像を電気信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像機器。
The actuator according to any one of claims 1 to 14,
An imaging device comprising: an imaging device that converts an image formed by an optical member into an electrical signal.
請求項15に記載の撮像機器を備えたことを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the imaging apparatus according to claim 15.
JP2008019744A 2007-01-31 2008-01-30 Actuator, imaging device, and electronic device Expired - Fee Related JP4262769B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008019744A JP4262769B1 (en) 2007-01-31 2008-01-30 Actuator, imaging device, and electronic device
PCT/JP2008/051571 WO2008093804A1 (en) 2007-01-31 2008-01-31 Actuator, imaging device, and electronic device

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007022303 2007-01-31
JP2007022303 2007-01-31
JP2007270696 2007-10-17
JP2007270696 2007-10-17
JP2008019744A JP4262769B1 (en) 2007-01-31 2008-01-30 Actuator, imaging device, and electronic device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP4262769B1 JP4262769B1 (en) 2009-05-13
JP2009118722A true JP2009118722A (en) 2009-05-28

Family

ID=40707294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008019744A Expired - Fee Related JP4262769B1 (en) 2007-01-31 2008-01-30 Actuator, imaging device, and electronic device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4262769B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013061666A (en) * 2010-03-23 2013-04-04 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Camera module

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6177094B2 (en) * 2013-11-06 2017-08-09 日本電産サンキョー株式会社 Actuator and actuator manufacturing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013061666A (en) * 2010-03-23 2013-04-04 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Camera module

Also Published As

Publication number Publication date
JP4262769B1 (en) 2009-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11526021B2 (en) Camera assembly
US9723211B2 (en) Camera module with image stabilization by moving imaging lens
JP2008287034A (en) Actuator, its manufacture method, imaging equipment and portable electronic equipment
JP5825534B2 (en) The camera module
US9635264B2 (en) Imaging apparatus
US9599836B2 (en) Compact electromagnetic actuator
KR101019682B1 (en) Lens Actuator for Image Pickup Apparatus with Improved Stable Focusing
US7639440B2 (en) Camera module
US20160209621A1 (en) Lens Driving Device, Camera Module and Optical Apparatus
JP5327478B2 (en) Lens drive device
JP2016045485A (en) Lens drive device
KR20160012455A (en) Camera module
JP2021103271A (en) Imaging apparatus with camera-shake correction function
JP2007155801A (en) Camera module
WO2011068115A1 (en) Lens driving device and camera module mounted with lens driving device, and mobile telephone
US20170090146A1 (en) Lens drive device
JP2013156436A (en) Lens drive device
JP7096484B2 (en) Lens drive device, camera module, and camera mount device
JP2010068635A (en) Actuator, image pickup apparatus having same, and electronic device
JP2012032526A (en) Image blur correction device and camera
JP4262769B1 (en) Actuator, imaging device, and electronic device
JP2022541785A (en) The camera module
JP2009150922A (en) Actuator, imaging device, and portable electronic apparatus
JP5208691B2 (en) Image blur correction device
KR20210041947A (en) Camera actuator and camera device comprising the same

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090209

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees