JP2009150922A - Actuator, imaging device, and portable electronic apparatus - Google Patents

Actuator, imaging device, and portable electronic apparatus Download PDF

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JP2009150922A JP2007326135A JP2007326135A JP2009150922A JP 2009150922 A JP2009150922 A JP 2009150922A JP 2007326135 A JP2007326135 A JP 2007326135A JP 2007326135 A JP2007326135 A JP 2007326135A JP 2009150922 A JP2009150922 A JP 2009150922A
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Kyoji Kasuga
恭二 春日
Seiichi Nagatome
誠一 永留
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Sharp Corp
シャープ株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator capable of restricting a range of travel of a holder without fail. <P>SOLUTION: The actuator 22 includes a holder 8 for holding a lens 13 and a supporting body composed of an upper side guide 3 and a base part 9 to support the holder 8. The upper side guide 3 and the base part 9 support the holder 8 to move in the direction of optical axis of the lens 13. When the holder 8 moves in the direction of optical axis or the direction of rotation, an abutting part 80 formed on the holder 8 abuts on a regulation part 30 formed in the upper side guide 3 or an abutting part 81 formed on the holder 8 is abutted on a regulation part 90 formed in the base part 9 to restrict the range of travel of the holder 8 in the direction of optical axis and the direction of rotation. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、アクチュエータ、ならびにこれを備えた撮像機器および携帯電子機器に関するものであり、より具体的には、レンズを駆動することによってフォーカシングまたはズーミングするアクチュエータ、ならびにこれを備えた撮像機器および携帯電子機器に関するものである。   The present invention relates to an actuator, and an imaging device and a portable electronic device including the same, and more specifically, an actuator that performs focusing or zooming by driving a lens, and an imaging device and a portable electronic device including the actuator. It relates to equipment.
近年、携帯電子機器に内蔵されているカメラ(撮像機器)を高画質化するために、カメラに搭載する撮像素子の高画素化が進んでいる。携帯電子機器に内蔵されているカメラには、撮像した画像の画質を向上させるために必要な、オートフォーカス機構またはオートズーム機構が付与されていることが多い。このような機構は、通常、カメラ内部の光学系を光軸方向に移動させることによって、フォーカシングまたはズーミングする。したがって、光学系を保持するホルダは光学系の光軸方向に移動可能なように構成されている。このように、光学系を保持するホルダを光軸方向に移動可能に構成する方法としては、ホルダの光軸方向の両端に一対の板バネを平行に取り付け、当該板バネによってホルダを支持する方法が挙げられる。   In recent years, in order to improve the image quality of a camera (imaging device) built in a portable electronic device, the number of pixels of an image sensor mounted on the camera is increasing. In many cases, a camera built in a portable electronic device is provided with an autofocus mechanism or an autozoom mechanism necessary for improving the image quality of a captured image. Such a mechanism usually performs focusing or zooming by moving an optical system in the camera in the optical axis direction. Therefore, the holder that holds the optical system is configured to be movable in the optical axis direction of the optical system. As described above, as a method of configuring the holder that holds the optical system to be movable in the optical axis direction, a method of attaching a pair of leaf springs in parallel to both ends of the holder in the optical axis direction and supporting the holder by the leaf springs. Is mentioned.
さらに、上述のように支持されたホルダを移動させるには、アクチュエータが必要である。光学系を保持するホルダを駆動するアクチュエータとしては、ボイスコイル方式のアクチュエータが広く用いられている。ボイスコイル方式のアクチュエータにおいては、コイルおよびマグネットからなる磁気回路を用いて、電磁誘導現象により推力を生じさせることによって、ホルダを駆動する。   Furthermore, an actuator is required to move the holder supported as described above. As an actuator for driving a holder for holding an optical system, a voice coil type actuator is widely used. In a voice coil type actuator, a holder is driven by generating a thrust by an electromagnetic induction phenomenon using a magnetic circuit including a coil and a magnet.
このようなボイスコイル方式のアクチュエータにおいて、一対の板バネにより支持されているホルダに推力が働いて駆動するとき、ホルダの光軸方向の両端に、平行に配置された一対の板バネを変形させることによって、ホルダを光軸方向に変位させる。このような従来のアクチュエータを、特許文献1に開示されたオートフォーカス用アクチュエータを例にして説明する。   In such a voice coil type actuator, when a thrust is applied to drive a holder supported by a pair of leaf springs, the pair of leaf springs arranged in parallel are deformed at both ends in the optical axis direction of the holder. As a result, the holder is displaced in the optical axis direction. Such a conventional actuator will be described using the autofocus actuator disclosed in Patent Document 1 as an example.
特許文献1に記載のオートフォーカス用アクチュエータについて、図9を参照して説明する。図9は、従来のオートフォーカス用アクチュエータ100を示す断面図である。アクチュエータ100は、一般的な携帯電子機器に内蔵されたカメラのオートフォーカス機構として用いられている。図9に示すように、従来のアクチュエータ100は、円筒型の永久磁石(マグネット)101、コの字型に形成されたヨーク102、コイル103、レンズユニット(光学系)104を保持する円筒型のホルダ105、および一対の板バネ106a・106bを備えている。図9に示す矢印は、レンズユニット104に取り付けられたレンズの光軸方向を示している。   The autofocus actuator described in Patent Document 1 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a conventional autofocus actuator 100. The actuator 100 is used as an autofocus mechanism of a camera built in a general portable electronic device. As shown in FIG. 9, a conventional actuator 100 includes a cylindrical permanent magnet (magnet) 101, a yoke 102 formed in a U-shape, a coil 103, and a lens unit (optical system) 104. A holder 105 and a pair of leaf springs 106a and 106b are provided. The arrows shown in FIG. 9 indicate the optical axis direction of the lens attached to the lens unit 104.
マグネット101はコの字型に形成されたヨーク102の間に挟まれるように設けられており、ホルダ105のフランジ部に形成されたコイル103は、ヨーク102に挟まれるように設けられ、ヨーク102とマグネット101との間に位置している。ホルダ105の光軸方向の両端には、一対の板バネ106a・106bが、それぞれ対向して平行に設けられている。ホルダ105は、板バネ106a・106bによって、光軸方向に直交する方向に位置決めされた状態において支持されている。アクチュエータ100において、コイル103に電流を印加すると、マグネット101とコイル103との間に電磁誘導現象によりホルダ105に推力が働き、板バネ106a・106bが光軸方向に変形することよって、ホルダ105が光軸方向に移動する。   The magnet 101 is provided so as to be sandwiched between yokes 102 formed in a U-shape, and the coil 103 formed on the flange portion of the holder 105 is provided so as to be sandwiched between the yokes 102. And the magnet 101. A pair of leaf springs 106a and 106b are provided at both ends of the holder 105 in the optical axis direction so as to face each other in parallel. The holder 105 is supported by the leaf springs 106a and 106b in a state of being positioned in a direction orthogonal to the optical axis direction. In the actuator 100, when a current is applied to the coil 103, a thrust acts on the holder 105 due to an electromagnetic induction phenomenon between the magnet 101 and the coil 103, and the plate springs 106 a and 106 b are deformed in the optical axis direction. Move in the direction of the optical axis.
ホルダ105に支持されている光学系104は、装置に加わる外力等によって、光学系の光軸が、撮像素子の中心軸からずれるように変位することがある。このような、撮像素子に対する光学系104のチルト(撮像素子の中心に対する光学系の光軸のずれ)が増大すると、撮像する画像の低下に繋がる。したがって、光学系104の光軸がずれるのを防ぐために、ホルダ105が回転する方向等の光軸方向以外の方向に変位するのを制限する必要がある。また、アクチュエータ100内において構成要素間の接触を防ぐために、ホルダ105の光軸方向および回転方向等の移動範囲を制限する必要がある。アクチュエータ100においては、板バネ106a・106bがホルダ105を光軸方向に移動可能に固定すると共に、ホルダ105の光軸方向および回転方向の移動範囲を制限している。
特開2006−50693号公報(平成18年2月16日公開)
The optical system 104 supported by the holder 105 may be displaced so that the optical axis of the optical system deviates from the center axis of the image sensor due to an external force applied to the apparatus. When the tilt of the optical system 104 with respect to the image sensor (shift of the optical axis of the optical system with respect to the center of the image sensor) increases, the image to be captured decreases. Therefore, in order to prevent the optical axis of the optical system 104 from deviating, it is necessary to limit displacement in directions other than the optical axis direction, such as the direction in which the holder 105 rotates. Further, in order to prevent contact between the components in the actuator 100, it is necessary to limit the movement range of the holder 105 such as the optical axis direction and the rotation direction. In the actuator 100, the leaf springs 106a and 106b fix the holder 105 so as to be movable in the optical axis direction, and limit the movement range of the holder 105 in the optical axis direction and the rotation direction.
JP 2006-50693 A (published February 16, 2006)
しかしながら、上記従来のアクチュエータ100のように、バネによりにホルダ105の光軸方向および回転方向の移動範囲を制限する場合、バネの強度が低下すること等によって、十分にホルダ105の移動範囲を制限することができなくなるという問題がある。   However, when the movement range of the holder 105 in the optical axis direction and the rotation direction is limited by a spring as in the conventional actuator 100 described above, the movement range of the holder 105 is sufficiently limited due to a decrease in the strength of the spring. There is a problem that it becomes impossible to do.
特に、近年、携帯電子機器用のカメラをさらに小型化または薄型化するために、カメラに備えられたアクチュエータの小型化または薄型化の要求が高まっており、アクチュエータ100を小型化または薄型化するためには、バネの幅や厚さをできるだけ小さくする必要がある。このようなバネの幅や厚さの縮小により、さらにバネの強度が低下し、バネの可塑性が失われやすくなってしまうため、ホルダ105を十分に支持することができない。これにより、ホルダ105の移動方向や移動範囲を、十分に制限することができない。   In particular, in recent years, in order to further reduce the size or thickness of a camera for a portable electronic device, there is an increasing demand for the size reduction or thickness reduction of an actuator provided in the camera. It is necessary to make the width and thickness of the spring as small as possible. Such reduction in the width and thickness of the spring further reduces the strength of the spring and easily loses the plasticity of the spring, so that the holder 105 cannot be sufficiently supported. As a result, the moving direction and moving range of the holder 105 cannot be sufficiently limited.
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、レンズの光軸方向、およびレンズの光軸を中心とする回転方向におけるホルダの移動範囲を制限し得るアクチュエータ、ならびにこれを備えた撮像機器および携帯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 of the present invention is to provide an actuator that can limit the moving range of the holder in the optical axis direction of the lens and the rotation direction around the optical axis of the lens, and An object of the present invention is to provide an imaging device and a portable electronic device provided with this.
本発明に係るアクチュエータは、上記課題を解決するために、レンズを保持するホルダと、上記ホルダを、上記レンズの光軸方向に移動可能に支持する支持体と、上記ホルダと上記支持部との間に回転可能に配設され、上記ホルダの移動を支持する回転部材とを備え、上記支持体は、上記レンズの光軸方向、および上記レンズの光軸を中心とする回転方向における上記ホルダの移動範囲を制限する規制部を有しており、上記ホルダは、上記規制部によって上記移動範囲を規制されるときに上記規制部に当接する当接部を有し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 includes a holder that holds a lens, a support that supports the holder so as to be movable in the optical axis direction of the lens, and the holder and the support portion. And a rotating member that is rotatably disposed between the holder and supports the movement of the holder, and the support is configured so that the holder has an optical axis direction of the lens and a rotation direction around the optical axis of the lens. The holder has a restricting portion that restricts the moving range, and the holder has a contact portion that contacts the restricting portion when the restricting portion restricts the moving range.
上記構成において、ホルダと支持体との間には、レンズの光軸方向に上記ホルダが移動し得るように、回転部材が配置されている。ホルダと支持体との間において回転部材が回転することによって、回転部材とホルダとの間に摩擦力が生じる。回転部材は、この摩擦力によって、レンズの光軸方向におけるホルダの移動を支持している。回転部材は、バネ等とは異なり、小型化および薄型化しても変形せず、ホルダを十分に支持することが可能であり、耐衝撃性を低下させることなくアクチュエータの小型化および薄型化を実現することができる。   In the above configuration, a rotating member is disposed between the holder and the support so that the holder can move in the optical axis direction of the lens. When the rotating member rotates between the holder and the support, a frictional force is generated between the rotating member and the holder. The rotating member supports the movement of the holder in the optical axis direction of the lens by this frictional force. Unlike springs, etc., the rotating member does not deform even when it is reduced in size and thickness, and it can support the holder sufficiently, and the actuator can be reduced in size and thickness without reducing impact resistance. can do.
そして、支持体はホルダの光軸方向および回転方向の移動範囲を制限する規制部を有し、ホルダは当該規制部によって移動範囲が規制されるときに当該規制部に当接する当接部を有している。これにより、ホルダがレンズの光軸方向に移動したときに、ホルダの当接部が支持体の規制部に当接することによって、レンズの光軸方向におけるホルダの移動範囲を制限することができる。また、例えばホルダに外力が加わり、レンズの光軸を中心としてホルダが回転する方向に変位した場合、ホルダの当接部が支持体の規制部に当接することによって、当該ホルダの回転方向の移動範囲を制限することができる。このように、ホルダの移動範囲がより確実に制限されるので、アクチュエータに加わる外力等によってホルダの位置がずれることや、構成要素同士が接触することを防止し、耐衝撃性に優れたアクチュエータを提供することができる。   The support has a restricting portion that restricts the movement range of the holder in the optical axis direction and the rotation direction, and the holder has a contact portion that comes into contact with the restricting portion when the movement range is restricted by the restricting portion. is doing. Thereby, when the holder moves in the optical axis direction of the lens, the moving range of the holder in the optical axis direction of the lens can be limited by the contact portion of the holder coming into contact with the regulating portion of the support. Further, for example, when an external force is applied to the holder and the holder is displaced in the direction of rotation about the optical axis of the lens, the holder abutment portion abuts on the support restricting portion, whereby the holder moves in the rotation direction. The range can be limited. In this way, the movement range of the holder is more reliably limited, so that the position of the holder can be prevented from being displaced by an external force applied to the actuator, and the components can be prevented from coming into contact with each other. Can be provided.
本発明に係るアクチュエータにおいて、複数の上記回転部材が、上記レンズの光軸方向における上記ホルダの両端側にそれぞれ同数ずつ配設されており、上記ホルダの一端側に配設された上記回転部材と、上記ホルダの他端側に配設された上記回転部材とが、上記レンズの光軸に平行な線に沿って対向する位置に配設されていることが好ましい。これにより、一定方向に偏ることなく正確にホルダを支持することが可能であり、ホルダの光軸方向への移動をより正確に支持することが可能である。   In the actuator according to the present invention, a plurality of the rotating members are respectively disposed on both end sides of the holder in the optical axis direction of the lens, and the rotating members disposed on one end side of the holder It is preferable that the rotating member disposed on the other end side of the holder is disposed at a position facing the rotating member along a line parallel to the optical axis of the lens. Thereby, the holder can be accurately supported without being biased in a certain direction, and the movement of the holder in the optical axis direction can be more accurately supported.
本発明に係るアクチュエータにおいて、上記回転部材は、略球形状または円筒形状であることが好ましい。これにより、レンズの光軸方向におけるホルダの移動がスムーズに行われるように、ホルダを支持することができる。   In the actuator according to the present invention, it is preferable that the rotating member has a substantially spherical shape or a cylindrical shape. Thereby, the holder can be supported so that the movement of the holder in the optical axis direction of the lens is performed smoothly.
本発明に係るアクチュエータにおいて、上記ホルダは、上記レンズの光軸に直交する方向における端部に、略等間隔に複数の上記当接部を有しており、上記支持体は、上記当接部に対応する位置に、上記当接部と同数の上記規制部を有していることが好ましい。これにより、レンズの光軸方向におけるホルダの移動範囲、およびホルダの回転方向の移動範囲をより確実に制限することができる。   In the actuator according to the present invention, the holder has a plurality of contact portions at substantially equal intervals at an end portion in a direction orthogonal to the optical axis of the lens, and the support body includes the contact portions. It is preferable that the same number of the restricting portions as the contact portions are provided at positions corresponding to. Thereby, the movement range of the holder in the optical axis direction of the lens and the movement range of the rotation direction of the holder can be more reliably limited.
本発明に係るアクチュエータにおいて、上記支持体は、上記レンズの光軸方向における上記ホルダの一端を支持する第1の支持部と、上記レンズの光軸方向における上記ホルダの他端を支持する第2の支持部とを有していることが好ましい。このように、ホルダが移動可能なように支持するような構成に支持体を形成するときに、1つの部材として形成する必要がなく、より単純な形状からなる2つの支持部を組み合わせることによって、支持体を形成することができる。これにより、支持体の成形が容易になるため、部品の成形精度を高めることができる。さらに、支持体内におけるホルダの収容範囲を容易に広げることが可能であり、支持体の内部に配置するホルダの形状に対する制限が少なくなる。   In the actuator according to the present invention, the support includes a first support portion that supports one end of the holder in the optical axis direction of the lens, and a second support that supports the other end of the holder in the optical axis direction of the lens. It is preferable to have a support part. Thus, when forming the support body in a configuration that supports the holder so that it can move, it is not necessary to form the support body as a single member, and by combining two support portions having a simpler shape, A support can be formed. As a result, the support can be easily molded, so that the molding accuracy of the parts can be increased. Furthermore, the accommodation range of the holder in the support body can be easily expanded, and the restriction on the shape of the holder disposed inside the support body is reduced.
本発明に係るアクチュエータにおいて、上記規制部は、第1の支持部に形成された第1の規制部と、第2の支持部に形成された第2の規制部とを包含し、上記当接部は、上記レンズの光軸方向における上記ホルダの一端側に形成され、第1の規制部に対応する第1の当接部と、上記レンズの光軸方向における上記ホルダの他端側に形成され、第2の規制部に対応する第2の当接部とを包含していることが好ましい。これにより、レンズの光軸方向におけるホルダの移動範囲、およびホルダの回転方向の移動範囲をより確実に制限することができる。   In the actuator according to the present invention, the restricting portion includes a first restricting portion formed on the first support portion and a second restricting portion formed on the second support portion, and the contact portion. The portion is formed on one end side of the holder in the optical axis direction of the lens, and is formed on the first contact portion corresponding to the first restricting portion and the other end side of the holder in the optical axis direction of the lens. And a second contact portion corresponding to the second restricting portion. Thereby, the movement range of the holder in the optical axis direction of the lens and the movement range of the rotation direction of the holder can be more reliably limited.
本発明に係るアクチュエータにおいて、第1の当接部は、前記レンズの光軸方向に直交する第1の軸方向当接面と、前記レンズの光軸方向に平行な第1の回転方向当接面とを有しており、第2の当接部は、前記レンズの光軸方向に直交する第2の軸方向当接面と、前記レンズの光軸方向に平行な第2の回転方向当接面とを有しており、第1の規制部は、第1の軸方向当接面に対向する第1の軸方向規制面と、第1の回転方向当接面に対向する第1の回転方向規制面とを有しており、第2の規制部は、第2の軸方向当接面に対向する第2の軸方向規制面と、第2の回転方向当接面に対向する第2の回転方向規制面とを有していることが好ましい。これにより、レンズの光軸方向におけるホルダの移動範囲、およびホルダの回転方向の移動範囲をより確実に制限することができる。   In the actuator according to the present invention, the first contact portion includes a first axial contact surface orthogonal to the optical axis direction of the lens and a first rotational contact that is parallel to the optical axis direction of the lens. A second abutting portion perpendicular to the optical axis direction of the lens and a second rotational direction parallel to the optical axis direction of the lens. The first restricting portion includes a first axial restricting surface that faces the first axial contact surface, and a first rotational surface that faces the first rotational contact surface. The second restricting portion includes a second axial restricting surface facing the second axial contact surface and a second rotational facing surface facing the second rotational contact surface. It is preferable to have 2 rotation direction control surfaces. Thereby, the movement range of the holder in the optical axis direction of the lens and the movement range of the rotation direction of the holder can be more reliably limited.
本発明に係るアクチュエータにおいて、第1の回転方向当接面、第2の回転方向当接面、第1の回転方向規制面および第2の回転方向規制面の少なくともいずれか1つの、レンズの光軸方向の長さは、レンズの光軸方向におけるホルダの移動範囲よりも長いことが好ましい。これにより、レンズの光軸方向にホルダが移動している場合にも、ホルダの回転方向当接面と支持体の回転方向規制面とが相対しているので、このような場合にもホルダの回転方向の移動範囲をより確実に制限することが可能となる。   In the actuator according to the present invention, at least one of the first rotation direction contact surface, the second rotation direction contact surface, the first rotation direction restriction surface, and the second rotation direction restriction surface is a lens light. The length in the axial direction is preferably longer than the moving range of the holder in the optical axis direction of the lens. As a result, even when the holder is moving in the optical axis direction of the lens, the rotation direction contact surface of the holder and the rotation direction regulating surface of the support body are opposed to each other. It is possible to more reliably limit the movement range in the rotation direction.
本発明に係るアクチュエータにおいて、上記ホルダが上記レンズの光軸方向に移動するとき、第1の回転方向当接面は第1の回転方向規制面に当接しておらず、第2の回転方向当接面は第2の回転方向規制面に当接していないことが好ましい。これにより、レンズの光軸方向においてホルダが移動するときに、ホルダと支持体とが接触するのを回避し、ホルダの安定した移動が可能になる。   In the actuator according to the present invention, when the holder moves in the optical axis direction of the lens, the first rotation direction contact surface is not in contact with the first rotation direction regulating surface, and the second rotation direction contact surface is not. It is preferable that the contact surface is not in contact with the second rotation direction regulating surface. Thereby, when the holder moves in the optical axis direction of the lens, the holder and the support are prevented from coming into contact with each other, and the holder can be moved stably.
本発明に係るアクチュエータにおいて、第1の当接部および第1の規制部のいずれか一方が凹形状であり、他方が当該凹形状に嵌合する凸形状であり、第2の当接部及び第2の規制部のいずれか一方が凹形状であり、他方が当該凹形状に嵌合する凸形状であることが好ましい。これにより、ホルダの当接部および支持体の規制部をより単純な構成にし得るので、製造工程を簡略化し得る。   In the actuator according to the present invention, one of the first contact portion and the first restricting portion has a concave shape, and the other has a convex shape that fits into the concave shape, and the second contact portion and It is preferable that either one of the second restricting portions has a concave shape and the other has a convex shape that fits into the concave shape. Thereby, since the contact part of a holder and the control part of a support body can be made into a simpler structure, a manufacturing process can be simplified.
本発明に係る撮像機器は、上記いずれかのアクチュエータを備えていることを特徴としている。また、本発明に係る携帯電子機器は、上記撮像機器を備えていることを特徴としている。これにより、上記アクチュエータ同様の効果を奏する。   An imaging apparatus according to the present invention includes any one of the actuators described above. In addition, a portable electronic device according to the present invention includes the above-described imaging device. Thereby, there exists an effect similar to the said actuator.
本発明に係るアクチュエータは、以上のように、レンズを保持したホルダを、レンズの光軸方向に移動可能に支持した支持体が、ホルダの移動範囲を制限する規制部を有し、ホルダが当該規制部により規制される当接部を有しているので、ホルダの光軸方向および回転方向における移動範囲を制限することが可能である。   In the actuator according to the present invention, as described above, the support that supports the holder holding the lens so as to be movable in the optical axis direction of the lens has a restricting portion that limits the movement range of the holder, Since the contact portion is restricted by the restriction portion, it is possible to limit the movement range of the holder in the optical axis direction and the rotation direction.
本発明の一実施形態に係るアクチュエータについて、図1〜図8に基づいて以下に説明する。以下の説明においては、同一の部材および構成要素には、それぞれ同一の符号を付しており、これらの機能は同様であるため、詳細な説明については繰り返さない。図1は、本発明の一実施形態に係る撮像機器21を示す斜視図である。図2は、本発明の一実施形態に係る撮像機器21の断面図であり、図3は、本発明の一実施形態に係る撮像機器21の分解斜視図である。   The actuator which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated below based on FIGS. In the following description, the same members and components are denoted by the same reference numerals, and since these functions are the same, detailed description will not be repeated. FIG. 1 is a perspective view showing an imaging device 21 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the imaging device 21 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the imaging device 21 according to an embodiment of the present invention.
(撮像機器21)
図1および2に示すように、撮像機器21は、撮像機器21の上部を覆う上カバー1、球状体(回転部材)2、上側ガイド(第1の支持体)3、板バネ4、ヨーク5、マグネット6、コイル7、ホルダ8、ベース部(第2の支持体)9、下カバー10、撮像素子11、センサ基板12、レンズ13、およびバレル14を備えている。
(Imaging equipment 21)
As shown in FIGS. 1 and 2, the imaging device 21 includes an upper cover 1 that covers the top of the imaging device 21, a spherical body (rotating member) 2, an upper guide (first support) 3, a leaf spring 4, and a yoke 5. , A magnet 6, a coil 7, a holder 8, a base part (second support) 9, a lower cover 10, an image sensor 11, a sensor substrate 12, a lens 13, and a barrel 14.
なお、本明細書中において、用語「光軸方向」は、レンズ13に入射する被写体からの光であって、当該光の中心軸に平行な方向、すなわち、撮像機器21内の光学部材と被写体とを結ぶ線分と平行な方向を意図している。また、用語「物体側」は、撮像機器21において、被写体に最も近い側を意図しており、用語「像面側」は、撮像機器21において、物体側の反対側を意図している。図1に示す矢印は、物体側および像面側の方向を示している。   In the present specification, the term “optical axis direction” refers to light from a subject incident on the lens 13 and parallel to the central axis of the light, that is, an optical member in the imaging device 21 and the subject. It is intended to be parallel to the line connecting the two. The term “object side” is intended to be the side closest to the subject in the imaging device 21, and the term “image plane side” is intended to be the opposite side of the object side in the imaging device 21. The arrows shown in FIG. 1 indicate the directions on the object side and the image plane side.
撮像機器21において、被写体からの光が物体側からレンズ13に入射すると、当該光はレンズ13によって撮像素子11上に結像される。撮像素子11において結像された光を電気信号に変換することによって、被写体の画像を形成する。   In the imaging device 21, when light from a subject enters the lens 13 from the object side, the light is imaged on the imaging element 11 by the lens 13. An image of the subject is formed by converting the light imaged in the image sensor 11 into an electrical signal.
図2および3に示すように、撮像機器21において、レンズ13を保持するバレルがホルダ8に保持されている。ホルダ8の物体側は上側ガイド3により支持されており、ホルダ8の像面側はベース部9により支持されている。ホルダ8と上側ガイド3との間、およびホルダ8とベース部9との間には、それぞれ複数の球状体2が設けられている。また、ホルダ8と上側ガイド3との間に設けられた板バネ4によって、ホルダ8の物体側面は固定されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, in the imaging device 21, the barrel that holds the lens 13 is held by the holder 8. The object side of the holder 8 is supported by the upper guide 3, and the image plane side of the holder 8 is supported by the base portion 9. A plurality of spherical bodies 2 are provided between the holder 8 and the upper guide 3 and between the holder 8 and the base portion 9, respectively. Further, the object side surface of the holder 8 is fixed by a leaf spring 4 provided between the holder 8 and the upper guide 3.
(アクチュエータ22)
図3に示すように、撮像機器21が備えるアクチュエータ22は、物体側から順に、上カバー1、球状体2、上側ガイド3、板バネ4、ヨーク5、マグネット6、コイル7、ホルダ8、ベース部9、球状体2および下カバー10により構成されている。そして、アクチュエータ22に、ベース部9の像面側に、撮像素子11が形成されたセンサ基板12を、下カバー10を介して固定し、かつ物体側からホルダ8内の空間にレンズ13を保持するバレル14を挿入することによって、図1に示すような撮像機器21が組み立てる。なお、バレル14をホルダ8に挿入するとき、レンズ13の光軸の中心と撮像素子11の中心とが略一致するように位置決めする。
(Actuator 22)
As shown in FIG. 3, the actuator 22 included in the imaging device 21 includes, in order from the object side, the upper cover 1, the spherical body 2, the upper guide 3, the leaf spring 4, the yoke 5, the magnet 6, the coil 7, the holder 8, and the base. It is comprised by the part 9, the spherical body 2, and the lower cover 10. FIG. Then, the sensor substrate 12 on which the image pickup device 11 is formed is fixed to the actuator 22 on the image plane side of the base portion 9 via the lower cover 10, and the lens 13 is held in the space in the holder 8 from the object side. 1 is assembled by inserting the barrel 14 to be assembled. When the barrel 14 is inserted into the holder 8, it is positioned so that the center of the optical axis of the lens 13 and the center of the image sensor 11 are substantially coincident.
本実施形態に係るアクチュエータは22、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21において、レンズ13を含むホルダ8を、電磁誘導現象を利用して光軸方向に移動させることによって、オートフォーカシングまたはオートズーミングを行うものである。   The actuator according to the present embodiment is 22, for example, in an imaging device 21 mounted on a portable electronic device such as a cellular phone, by moving the holder 8 including the lens 13 in the optical axis direction using an electromagnetic induction phenomenon. Auto focusing or auto zooming is performed.
図3に示すように、磁性体であるヨーク5は円筒形状であり、ホルダ8の周囲を取り囲むように設けられている。ヨーク5は、物体側の上カバー1および上側ガイド3、ならびに像面側の下カバー10およびベース部9によって挟まれるように配設されている。ヨーク5の内壁には、円筒形状の磁石を複数の板状に分割したマグネット6が取り付けられている。ヨーク5、上カバー1、上側ガイド3、ベース部9、マグネット6および下カバー10によって形成される空間の内部にホルダ8が配設されている。   As shown in FIG. 3, the yoke 5, which is a magnetic body, has a cylindrical shape and is provided so as to surround the periphery of the holder 8. The yoke 5 is disposed so as to be sandwiched between the upper cover 1 and the upper guide 3 on the object side, and the lower cover 10 and the base portion 9 on the image plane side. A magnet 6 obtained by dividing a cylindrical magnet into a plurality of plates is attached to the inner wall of the yoke 5. A holder 8 is disposed inside a space formed by the yoke 5, the upper cover 1, the upper guide 3, the base portion 9, the magnet 6 and the lower cover 10.
ホルダ8の側面にはコイル7が巻きつけられており、コイル7とマグネット6との間には空隙が存在する。アクチュエータ22の物体側および像面側の両方に設けられた複数の球状体2のそれぞれは、ホルダ8と上側ガイド3との間、またはホルダ8とベース部9との間に位置している。物体側の球状体2は、それぞれホルダ8と上側ガイド3とに接触しており、像面側の球状体2は、それぞれホルダ8とベース部9とに接触している。   A coil 7 is wound around the side surface of the holder 8, and a gap exists between the coil 7 and the magnet 6. Each of the plurality of spherical bodies 2 provided on both the object side and the image plane side of the actuator 22 is located between the holder 8 and the upper guide 3 or between the holder 8 and the base portion 9. The spherical body 2 on the object side is in contact with the holder 8 and the upper guide 3, respectively, and the spherical body 2 on the image plane side is in contact with the holder 8 and the base portion 9, respectively.
アクチュエータ22は、ヨーク5、マグネット6およびコイル7からなる磁気回路を備えている。コイル7に電流を印加すると、マグネット6とコイル7との間に電磁誘導現象が生じる。この電磁誘導現象によって、コイル7が巻きつけられたホルダ8に対して、光軸方向の推力が加わる。この推力によって、ホルダ8は光軸方向に沿って移動する。なお、ホルダ8に加わる推力は、コイル7に印加する電流の量に比例し、ホルダ8に加わる推力の方向は、コイル7に印加する電流の方向によって決まる。   The actuator 22 includes a magnetic circuit including a yoke 5, a magnet 6, and a coil 7. When a current is applied to the coil 7, an electromagnetic induction phenomenon occurs between the magnet 6 and the coil 7. By this electromagnetic induction phenomenon, thrust in the optical axis direction is applied to the holder 8 around which the coil 7 is wound. By this thrust, the holder 8 moves along the optical axis direction. The thrust applied to the holder 8 is proportional to the amount of current applied to the coil 7, and the direction of the thrust applied to the holder 8 is determined by the direction of the current applied to the coil 7.
(上カバー1および下カバー10)
アクチュエータ22において、上側ガイド3の上部に設けられた上カバー1は、センサ基板12を固定する前におけるアクチュエータからの球状体2の脱落、およびアクチュエータ22内へのゴミの侵入を防止している。また、ベース部9の下部に形成された下カバー10は、球状体2の脱落、およびセンサ基板12を固定した後における撮像素子11上へのゴミの侵入を防止している。
(Upper cover 1 and lower cover 10)
In the actuator 22, the upper cover 1 provided on the upper part of the upper guide 3 prevents the spherical body 2 from dropping off from the actuator before the sensor substrate 12 is fixed, and dust from entering the actuator 22. In addition, the lower cover 10 formed at the lower part of the base portion 9 prevents the spherical body 2 from falling off and dust from entering the image sensor 11 after the sensor substrate 12 is fixed.
(板バネ4)
アクチュエータ22において、ホルダ8の物体側には、板バネ4が配置されている。板バネ4は、上側ガイド3によって支持および固定されており、光軸方向に移動するホルダ8の物体側の面に接している。板バネ4は、ホルダ8の光軸方向の移動量(変位)に比例した予圧をホルダ8に与える。すなわち、板バネ4は、光軸方向に移動するホルダ8に対して、その移動量に比例した弾性力を発生させる。アクチュエータ22において、ホルダ8に作用する推力と、板バネ4に発生した弾性力とが釣り合うことによって、ホルダ8が保持される。それゆえに、ホルダ8の位置は、コイル7に印加される電流量の影響を受ける。このホルダ8の位置と、コイル7に印加される電流量との関係は、従来のアクチュエータと同様である。
(Leaf spring 4)
In the actuator 22, the leaf spring 4 is disposed on the object side of the holder 8. The leaf spring 4 is supported and fixed by the upper guide 3 and is in contact with the object-side surface of the holder 8 that moves in the optical axis direction. The leaf spring 4 gives the holder 8 a preload proportional to the amount of movement (displacement) of the holder 8 in the optical axis direction. That is, the leaf spring 4 generates an elastic force proportional to the amount of movement of the holder 8 that moves in the optical axis direction. In the actuator 22, the holder 8 is held by the balance between the thrust acting on the holder 8 and the elastic force generated in the leaf spring 4. Therefore, the position of the holder 8 is affected by the amount of current applied to the coil 7. The relationship between the position of the holder 8 and the amount of current applied to the coil 7 is the same as that of the conventional actuator.
ここで、例えば、ホルダ8が光軸方向に沿って物体側へ移動するに従って、ホルダ8と板バネ4との接触部分が変動してもよい。言い換えると、板バネ4と光軸方向に移動するホルダ8との接触部分が横滑りしてもよい。この場合、ホルダ8が板バネ4に固定された構成と比較して、例えばアクチュエータに加わった外力によってホルダ8が振動したとしても、板バネ4の塑性変形を抑制し得る。   Here, for example, as the holder 8 moves to the object side along the optical axis direction, the contact portion between the holder 8 and the leaf spring 4 may vary. In other words, the contact portion between the leaf spring 4 and the holder 8 moving in the optical axis direction may slide sideways. In this case, compared to a configuration in which the holder 8 is fixed to the leaf spring 4, even if the holder 8 vibrates due to an external force applied to the actuator, for example, plastic deformation of the leaf spring 4 can be suppressed.
(上側ガイド3およびベース部9)
上側ガイド3およびベース部9は、ホルダ8を支持するものである。本実施形態において、上側ガイド3およびベース部9を別々の部材として設けたが、上側ガイド3およびベース部9を一体形成し、1つの支持体としてホルダ8を支持するように設けられていてもよい。上カバー1と、上側ガイド3およびベース部9とは、マグネット6およびヨーク5を光軸方向から挟むように設けられている。上側ガイド3およびベース部9はそれぞれ、ホルダ8を挿入するための空隙を有するように、リング状に形成されている。なお、ベース部9の物体側にはヨーク5が配置され、ベース部9の像面側には撮像素子11が形成されたセンサ基板12が配置されている。上側ガイド3はヨーク5上に配置されており、ヨーク5と上カバー1との間に挟まれることによって固定されている。
(Upper guide 3 and base portion 9)
The upper guide 3 and the base portion 9 support the holder 8. In the present embodiment, the upper guide 3 and the base portion 9 are provided as separate members, but the upper guide 3 and the base portion 9 may be integrally formed so as to support the holder 8 as a single support. Good. The upper cover 1, the upper guide 3, and the base portion 9 are provided so as to sandwich the magnet 6 and the yoke 5 from the optical axis direction. Each of the upper guide 3 and the base portion 9 is formed in a ring shape so as to have a gap for inserting the holder 8. A yoke 5 is disposed on the object side of the base portion 9, and a sensor substrate 12 on which an image sensor 11 is formed is disposed on the image plane side of the base portion 9. The upper guide 3 is disposed on the yoke 5 and is fixed by being sandwiched between the yoke 5 and the upper cover 1.
(球状体2)
ホルダ8と上側ガイド3との間、およびホルダ8とベース部9との間に位置する複数の球状体2は、ホルダ8を光軸方向に移動したときに、ホルダ8の側面との間に生じる摩擦力によって回転するように構成されている。アクチュエータ22においては、球状体2が回転することによって生じる摩擦力が、ホルダ8の光軸方向への移動を支持することによって、ホルダ8の移動を安定化している。また、ホルダ8が球状体2に接していることによって、ホルダ8の光軸方向に垂直な方向のような光軸方向以外の方向への変位を制限している。
(Spherical body 2)
The plurality of spherical bodies 2 located between the holder 8 and the upper guide 3 and between the holder 8 and the base portion 9 are located between the side surfaces of the holder 8 when the holder 8 is moved in the optical axis direction. It is configured to rotate by the generated frictional force. In the actuator 22, the frictional force generated by the rotation of the spherical body 2 supports the movement of the holder 8 in the optical axis direction, thereby stabilizing the movement of the holder 8. Further, since the holder 8 is in contact with the spherical body 2, displacement in a direction other than the optical axis direction such as a direction perpendicular to the optical axis direction of the holder 8 is limited.
このように、本発明に係るアクチュエータ22においては、従来のアクチュエータのようにホルダを固定するために一対の板バネを用いる必要がない。したがって、従来のアクチュエータのように、板バネの強度の低下によりホルダ8を十分に固定保持することができないというような問題は招来しない。例えば、従来のアクチュエータにおいては、アクチュエータを小型化および薄型化のために磁気回路の体積を小さくすると、これに伴って板バネのバネ定数を小さくする必要があった。しかしながら、板バネのバネ定数を小さくすると、バネの強度が低下し、耐衝撃性が低下してしまう。すなわち、バネの可塑性が失われやすく、ホルダ8を十分に保持することができないことから、ホルダ8の移動方向や、変位量を制限することができなかった。その結果、光学系の撮像素子に対するチルト(撮像素子の中心に対する光学系の光軸のずれ)が増大し、画質の低下に繋がっていた。   Thus, in the actuator 22 according to the present invention, it is not necessary to use a pair of leaf springs to fix the holder as in the conventional actuator. Therefore, unlike the conventional actuator, there is no problem that the holder 8 cannot be sufficiently fixed and held due to a decrease in the strength of the leaf spring. For example, in the conventional actuator, if the volume of the magnetic circuit is reduced in order to reduce the size and thickness of the actuator, it is necessary to reduce the spring constant of the leaf spring. However, when the spring constant of the leaf spring is reduced, the strength of the spring is lowered and the impact resistance is lowered. That is, the plasticity of the spring is easily lost, and the holder 8 cannot be held sufficiently, so that the moving direction and the displacement amount of the holder 8 cannot be limited. As a result, the tilt of the optical system with respect to the image sensor (shift of the optical axis of the optical system with respect to the center of the image sensor) increases, leading to a decrease in image quality.
一方、本発明に係るアクチュエータ22において、複数の球状体2によって、ホルダ8を支持しているため、ホルダ8を支持または固定するために板バネを使用する必要がない。球状体2はバネとは異なり、小型化および薄型化しても変形せず、ホルダ8を十分に保持することが可能であり、耐衝撃性に優れたアクチュエータ22を実現することができる。   On the other hand, in the actuator 22 according to the present invention, since the holder 8 is supported by the plurality of spherical bodies 2, it is not necessary to use a leaf spring to support or fix the holder 8. Unlike the spring, the spherical body 2 is not deformed even if it is reduced in size and thickness, can hold the holder 8 sufficiently, and an actuator 22 having excellent impact resistance can be realized.
なお、本実施形態において、ホルダ8の物体側に板バネ4を1つ備えているが、これとは別に、球状体2を補助する目的で、さらに板バネ4を用いてもよい。すなわち、ホルダ8が、板バネ4に固定および支持されていてもよい。従来のアクチュエータにおいて、ホルダ8を固定および支持するためには2つの板バネが必要である。一方、本発明に係るアクチュエータ22において、ホルダ8の光軸方向への移動を支持ために球状体2が用いられているので、ホルダ8を固定および支持する板バネ4は1つあればよい。それゆえ、板バネ4を、従来の板バネと同じバネ定数を有するように形成したとしても、従来のアクチュエータより、1つ当たりの板バネ4の強度が増す。よって、例えば携帯電子機器用の撮像機器21の落下時における板バネ4の耐性を高めることができる。   In the present embodiment, one leaf spring 4 is provided on the object side of the holder 8. Alternatively, the leaf spring 4 may be further used for the purpose of assisting the spherical body 2. That is, the holder 8 may be fixed and supported by the leaf spring 4. In the conventional actuator, two leaf springs are required to fix and support the holder 8. On the other hand, in the actuator 22 according to the present invention, since the spherical body 2 is used to support the movement of the holder 8 in the optical axis direction, only one leaf spring 4 for fixing and supporting the holder 8 is required. Therefore, even if the plate springs 4 are formed so as to have the same spring constant as that of the conventional plate springs, the strength of the plate springs 4 per unit increases compared to the conventional actuator. Therefore, for example, the resistance of the leaf spring 4 when the imaging device 21 for portable electronic devices is dropped can be increased.
さらに、従来のアクチュエータにおいて、板バネによってホルダの光軸方向の移動のみが支持されていた。すなわち、従来のアクチュエータは、ホルダの光軸方向以外の方向への変位を抑制(制限)することができなかった。一方、本発明に係るアクチュエータ22において球状体2は、ホルダ8の光軸方向以外の方向の変位を抑制(制限)している。それゆえに、アクチュエータ22においては、例えば落下時に発生する衝撃によってもホルダ8は光軸方向以外の方向にほとんど振動しない。   Furthermore, in the conventional actuator, only the movement of the holder in the optical axis direction is supported by the leaf spring. In other words, the conventional actuator cannot suppress (limit) the displacement of the holder in a direction other than the optical axis direction. On the other hand, in the actuator 22 according to the present invention, the spherical body 2 suppresses (limits) the displacement of the holder 8 in a direction other than the optical axis direction. Therefore, in the actuator 22, the holder 8 hardly vibrates in directions other than the optical axis direction due to, for example, an impact generated when the actuator 22 is dropped.
アクチュエータ22においては、球状体2とホルダ8との間に生じる摩擦力によって、ホルダ8の光軸方向の移動が支持され、かつホルダ8の光軸方向以外の方向への変位を抑制している。したがって、アクチュエータ22においては、上述したような効果が得られれば、本実施形態に示す構成に限らず、球状体2がホルダ8に接する構成であればよく、特に限定されない。   In the actuator 22, the movement of the holder 8 in the optical axis direction is supported by the frictional force generated between the spherical body 2 and the holder 8, and the displacement of the holder 8 in a direction other than the optical axis direction is suppressed. . Therefore, the actuator 22 is not particularly limited as long as the spherical body 2 is in contact with the holder 8 as long as the effects described above are obtained.
ここで、上側ガイド3およびベース部9は、球状体2を介してホルダ8を支持しており、ホルダ8と、上側ガイド3およびベース部9とは互いに接触していない。ホルダ8と、上側ガイド3およびベース9とが接触すると、ホルダ8を光軸方向へ移動させるときに、ホルダ8と、上側ガイド3およびベース部9との間において不要な摩擦力が生じてしまい、ホルダ8の光軸方向へのスムーズな移動を妨げてしまう。この観点から、球状体2は、ホルダ8と、上側ガイド3およびベース部9との間において、ホルダ8の光軸方向への移動を円滑にするガイドとして機能している。   Here, the upper guide 3 and the base portion 9 support the holder 8 via the spherical body 2, and the holder 8, the upper guide 3 and the base portion 9 are not in contact with each other. When the holder 8 is in contact with the upper guide 3 and the base 9, an unnecessary frictional force is generated between the holder 8, the upper guide 3 and the base portion 9 when the holder 8 is moved in the optical axis direction. The smooth movement of the holder 8 in the optical axis direction is hindered. From this viewpoint, the spherical body 2 functions as a guide that smoothly moves the holder 8 in the optical axis direction between the holder 8, the upper guide 3, and the base portion 9.
ホルダ8と上側ガイド3との間に配置される球状体2の数、およびホルダ8とベース部9との間に配置される球状体2の数は、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することができる。球状体2を配置する数としては、例えば、ホルダ8の物体側および像面側のそれぞれに複数配置されていることが好ましく、一定方向に偏ることなく正確にホルダ8を支持するために、ホルダ8の物体側および像面側のそれぞれに少なくとも3個ずつの球状体2が配置されていることがより好ましい。   The number of the spherical bodies 2 arranged between the holder 8 and the upper guide 3 and the number of the spherical bodies 2 arranged between the holder 8 and the base portion 9 are applied to the volume of the magnetic circuit portion and the magnetic circuit. It can be set as appropriate according to the amount of current to be applied. As the number of the spherical bodies 2, for example, a plurality of the spherical bodies 2 are preferably arranged on each of the object side and the image plane side of the holder 8, and in order to support the holder 8 accurately without being biased in a certain direction, It is more preferable that at least three spherical bodies 2 are arranged on each of the object side and the image plane side.
また、球状体2とホルダ8との接触面積が大きくなると、ホルダ8側に生じる摩擦力が大きくなる。つまり、アクチュエータ22において、ホルダ8の光軸方向に対する移動を支持する力の強さは、球状体2とホルダ8との間に発生する摩擦力(接触面積)の大きさに比例している。球状体2とホルダ8との接触面積は、配置する球状体2の数を変えることによって調整することができる。それゆえに、配置する球状体2の数を適宜変更することによって、球状体2とホルダ8の側面との間に発生する摩擦力を、磁気回路部分の体積および磁気回路に印加される電流量に対応するように変更することができる。   Further, when the contact area between the spherical body 2 and the holder 8 increases, the frictional force generated on the holder 8 side increases. That is, in the actuator 22, the strength of the force that supports the movement of the holder 8 in the optical axis direction is proportional to the magnitude of the frictional force (contact area) generated between the spherical body 2 and the holder 8. The contact area between the spherical body 2 and the holder 8 can be adjusted by changing the number of the spherical bodies 2 to be arranged. Therefore, by appropriately changing the number of the spherical bodies 2 to be arranged, the frictional force generated between the spherical body 2 and the side surface of the holder 8 is changed to the volume of the magnetic circuit portion and the amount of current applied to the magnetic circuit. It can be changed to correspond.
また、アクチュエータ22において、複数の球状体2は、ホルダ8の物体側および像面側の両方に設けられていることが好ましい。言い換えると、アクチュエータ22を光軸方向から見たときに、複数の球状体2が、光軸方向に垂直な方向からホルダ8を挟み込むように配置されていることが好ましい。さらに、球状体2は、例えば、複数の球状体2とホルダ8との接触面が、レンズ13の光軸に平行な線に沿って対向する位置、すなわち、レンズ13の光軸に垂直な線に対して対称になるような位置に配置することが好ましい。このように、ホルダ8の物体側および像面側に、複数の球状体2が、レンズ13の光軸に垂直な線に対して対称な位置に配置されていることによって、ホルダ8に対する支持が光軸方向以外の方向に偏ることがない。すなわち、複数の球状体2は、ホルダ8の光軸方向への移動をより正確に支持することができる。   In the actuator 22, the plurality of spherical bodies 2 are preferably provided on both the object side and the image plane side of the holder 8. In other words, when the actuator 22 is viewed from the optical axis direction, the plurality of spherical bodies 2 are preferably disposed so as to sandwich the holder 8 from a direction perpendicular to the optical axis direction. Furthermore, the spherical body 2 is, for example, a position where the contact surfaces of the plurality of spherical bodies 2 and the holder 8 face each other along a line parallel to the optical axis of the lens 13, that is, a line perpendicular to the optical axis of the lens 13. It is preferable to arrange them at positions that are symmetrical with respect to each other. As described above, the plurality of spherical bodies 2 are arranged on the object side and the image plane side of the holder 8 at positions symmetrical to the line perpendicular to the optical axis of the lens 13, thereby supporting the holder 8. There is no bias in directions other than the optical axis direction. That is, the plurality of spherical bodies 2 can more accurately support the movement of the holder 8 in the optical axis direction.
このような球状体2は、非磁性材料からなることが好ましい。非磁性材料からなる球状体2は、強磁界中においても球状体2の配置が磁界に影響を与えない上に、磁気回路による磁束分布に対して影響を与えない。また、球状体2が非磁性体材料からなる場合、球状体2の動作(回転)は、磁気回路から生じる磁力の影響を受けない。非磁性体材料としては、例えば、セラミック、真鍮、ガラスおよび非磁性ステンレス鋼等が挙げられる。   Such a spherical body 2 is preferably made of a nonmagnetic material. The spherical body 2 made of a nonmagnetic material does not affect the magnetic field distribution of the spherical body 2 even in a strong magnetic field and does not affect the magnetic flux distribution by the magnetic circuit. When the spherical body 2 is made of a nonmagnetic material, the operation (rotation) of the spherical body 2 is not affected by the magnetic force generated from the magnetic circuit. Examples of the nonmagnetic material include ceramic, brass, glass, and nonmagnetic stainless steel.
複数の球状体2の配置について、図2、図5および図6を用いて、さらに詳細に説明する。図5は、本発明に係るアクチュエータ22の物体側上面図であり、図6は、本発明に係るアクチュエータ22の像面側上面図である。図2に示すように、球状体2は、上側ガイド3とホルダ8との間の空間、ならびにベース部9とホルダ8との間の空間にそれぞれ配置されている。また、図5に示すように、ホルダ8の物体側と上側ガイド3との間には、3個の球状体2が配置されている。さらに、図6に示すように、ホルダ8の像面側とベース部9との間には、3個の球状体2が配置されている。すなわち、アクチュエータ22には、合計6個の球状体2が配置されている。   The arrangement of the plurality of spherical bodies 2 will be described in more detail with reference to FIGS. 2, 5, and 6. FIG. 5 is a top view of the actuator 22 according to the present invention on the object side, and FIG. 6 is a top view of the image plane side of the actuator 22 according to the present invention. As shown in FIG. 2, the spherical bodies 2 are respectively disposed in the space between the upper guide 3 and the holder 8 and the space between the base portion 9 and the holder 8. As shown in FIG. 5, three spherical bodies 2 are arranged between the object side of the holder 8 and the upper guide 3. Further, as shown in FIG. 6, three spherical bodies 2 are arranged between the image plane side of the holder 8 and the base portion 9. That is, a total of six spherical bodies 2 are arranged in the actuator 22.
そして、ホルダ8の物体側と上側ガイド3との間に設けられた3個の球状体2と、ホルダ8の中心軸とを結んだ3つの線分が、互いに約120°の角度をなしている。言い換えると、3つの球状体2が配置された位置を、直線を用いて結ぶと正三角形を描くことができる。すなわち、球状体2は、ホルダ8の物体側の端部において、互いに略等間隔に配置されている。これにより、一定方向に偏ることなく正確にホルダ8を支持することが可能である。なお、ホルダ8の像面側と、ベース部9との間に設けられた3個の球状体2も同様に配置されている。   Then, three line segments connecting the three spherical bodies 2 provided between the object side of the holder 8 and the upper guide 3 and the central axis of the holder 8 form an angle of about 120 ° with each other. Yes. In other words, an equilateral triangle can be drawn by connecting the positions where the three spherical bodies 2 are arranged using straight lines. That is, the spherical bodies 2 are arranged at substantially equal intervals from each other at the object-side end of the holder 8. Thereby, it is possible to accurately support the holder 8 without being biased in a certain direction. The three spherical bodies 2 provided between the image plane side of the holder 8 and the base portion 9 are also arranged in the same manner.
また、図5および6に示すように、ホルダ8は、光軸に平行に形成され、球状体2を収容するための溝部8eを有している。溝部8eは、ホルダ8において、物体側から像面側まで連続する窪み状に形成されている。本実施形態において球状体2は、ホルダ8の物体側および像面側にそれぞれ3個ずつ配置されているので、溝部8eも3箇所に形成されている。そして、ホルダ8の物体側に配置された球状体2は、ホルダ8の溝部8eに収容された状態で上側ガイド3に接し、ホルダ8像面側に配置された球状体2は、ホルダ8の溝部8eに収容された状態でベース部9に接している。   As shown in FIGS. 5 and 6, the holder 8 is formed in parallel with the optical axis and has a groove 8 e for accommodating the spherical body 2. The groove 8e is formed in the holder 8 in a concave shape that continues from the object side to the image plane side. In the present embodiment, three spherical bodies 2 are arranged on the object side and the image plane side of the holder 8 respectively, so that the groove 8e is also formed at three places. The spherical body 2 disposed on the object side of the holder 8 is in contact with the upper guide 3 while being accommodated in the groove portion 8e of the holder 8, and the spherical body 2 disposed on the image plane side of the holder 8 is The base portion 9 is in contact with the groove portion 8e.
また、上側ガイド3において、溝部8eが形成された3箇所のうちの1箇所に対応する位置には、レバー3cが形成されている。また、ベース部9において、溝部8eが形成された3箇所のうちの1箇所には、レバー9cが形成されている。レバー3c・9cは、光軸に垂直な方向に対する弾性を有している。このため、レバー3c・9cは、これらに接する球状体2を介して、他の2個の球状体2の方向にホルダ8を付勢している。   In the upper guide 3, a lever 3c is formed at a position corresponding to one of the three places where the groove 8e is formed. In the base portion 9, a lever 9c is formed at one of the three locations where the groove 8e is formed. The levers 3c and 9c have elasticity in the direction perpendicular to the optical axis. For this reason, the levers 3c and 9c urge the holder 8 in the direction of the other two spherical bodies 2 via the spherical bodies 2 in contact therewith.
これにより、ホルダ8が光軸方向に移動するとき、球状体2は、溝部8eと上側ガイド3またはベース部9との間において回転し、溝部8eとの間に生じる摩擦力によってホルダ8の移動を支持する。なお、レバー3c・9cの数はこれに限定されず、溝部3eが形成された3箇所に対応する位置の全てに、レバー3c・9cが形成されていてもよい。また、球状体2が、ホルダ8の物体側および像面側にそれぞれ4個ずつ配置されている場合には、それぞれ2箇所にレバー3c・9cが形成されていることが好ましい。   Thereby, when the holder 8 moves in the optical axis direction, the spherical body 2 rotates between the groove portion 8e and the upper guide 3 or the base portion 9, and the movement of the holder 8 is caused by the friction force generated between the groove portion 8e. Support. The number of levers 3c and 9c is not limited to this, and the levers 3c and 9c may be formed at all positions corresponding to the three places where the groove 3e is formed. Further, when four spherical bodies 2 are arranged on the object side and the image plane side of the holder 8, it is preferable that the levers 3 c and 9 c are formed at two locations, respectively.
以上のように、ホルダ8に溝部8eが形成され、かつ上側ガイド3およびベース9にはレバー3c・9cが形成されているので、ホルダ8が光軸方向に移動するとき、ホルダ8と球状体2との接触がより確実になり、球状体2がホルダ8から離れるという不具合の発生を回避することができる。   As described above, the groove 8e is formed in the holder 8, and the levers 3c and 9c are formed in the upper guide 3 and the base 9, so that when the holder 8 moves in the optical axis direction, the holder 8 and the spherical body The contact with 2 becomes more reliable, and the occurrence of the problem that the spherical body 2 is separated from the holder 8 can be avoided.
さらに、上側ガイド3およびベース部9において、ホルダ8の溝部8eに対応する位置の内、レバー3c・9cが形成されていない位置には、ガイド側溝部3dまたはベース部側溝部9dが形成されていてもよい。ガイド側溝部3dまたはベース部側溝部9dは、微小な溝部であり、溝の深さはホルダ8の溝部8eよりも浅いものである。ガイド側溝部3dおよびベース側溝部9dは、光軸と平行な溝形状を有しているため、球状体2はガイド側溝部3dおよびベース側溝部9dに沿って回転する。すなわち、球状体2は、ガイド側溝部3dおよびベース側溝部9dによって、光軸に垂直な方向への移動が制限されている。   Further, in the upper guide 3 and the base portion 9, a guide side groove portion 3d or a base portion side groove portion 9d is formed at a position corresponding to the groove portion 8e of the holder 8 where the levers 3c and 9c are not formed. May be. The guide side groove 3 d or the base side groove 9 d is a minute groove, and the depth of the groove is shallower than the groove 8 e of the holder 8. Since the guide side groove 3d and the base side groove 9d have a groove shape parallel to the optical axis, the spherical body 2 rotates along the guide side groove 3d and the base side groove 9d. That is, the spherical body 2 is restricted from moving in the direction perpendicular to the optical axis by the guide side groove 3d and the base side groove 9d.
ここで、ホルダ8を支持する部材として、球状体2を用いたが、ホルダ8と、上側ガイド3およびベース部9との間において、回転可能であれば必ずしも球状でなくてもよく、円筒状体等であってもよい。球状体2は、ホルダ8と、上側ガイド3およびベース部9との間においてあらゆる方向に回転可能であるので、ホルダ8の光軸方向の移動がよりスムーズに行えるように支持することができるため好ましい。一方、円筒状体を用いた場合、その回転軸が光軸と垂直になるように配置すればよい。これにより、円筒状体が回転することによって、ホルダ8を光軸と平行な方向に移動させることができる。   Here, the spherical body 2 is used as a member for supporting the holder 8. However, the spherical body 2 is not necessarily spherical as long as it is rotatable between the holder 8 and the upper guide 3 and the base portion 9. It may be a body or the like. Since the spherical body 2 can be rotated in any direction between the holder 8 and the upper guide 3 and the base portion 9, it can be supported so that the movement of the holder 8 in the optical axis direction can be performed more smoothly. preferable. On the other hand, when a cylindrical body is used, it may be arranged so that its rotation axis is perpendicular to the optical axis. Thereby, the holder 8 can be moved in a direction parallel to the optical axis by rotating the cylindrical body.
また、アクチュエータ22においては、ホルダ8と上側ガイド3との間に配置された3個の球状体2のそれぞれと、ホルダ8とベース部9との間に配置された3個の球状体2のそれぞれとは、光軸方向において重なる(同じ位相になる)ように配置されている。同様に、レバー9cとレバー3cとは光軸方向において重なる(同じ位相になる)ように配置されている。よって、ホルダ8に加わるレバー3cおよびレバー9cからの付勢(負荷)の方向が一定になるため、ホルダ8の光軸方向への動作がより安定する。   In the actuator 22, each of the three spherical bodies 2 disposed between the holder 8 and the upper guide 3, and the three spherical bodies 2 disposed between the holder 8 and the base portion 9. They are arranged so as to overlap each other in the optical axis direction (become the same phase). Similarly, the lever 9c and the lever 3c are arranged so as to overlap (in the same phase) in the optical axis direction. Therefore, the direction of the urging (load) from the lever 3c and the lever 9c applied to the holder 8 is constant, so that the operation of the holder 8 in the optical axis direction is more stable.
(ホルダ8)
ここで、ホルダ8が磁気回路からの推力によって移動するときの移動範囲について、図4を参照して以下に説明する。図4は、本実施形態に係る撮像機器21の断面図であり、図2に示す断面図とは異なる位置において切断した場合の断面を示している。図2には、撮像機器21の球状体2が配置されている位置の断面図であり、図4は、撮像機器21の球状体2が配置されていない位置の断面図である。
(Holder 8)
Here, the movement range when the holder 8 is moved by the thrust from the magnetic circuit will be described below with reference to FIG. 4 is a cross-sectional view of the imaging device 21 according to the present embodiment, and shows a cross section when cut at a position different from the cross-sectional view shown in FIG. 2 is a cross-sectional view of a position where the spherical body 2 of the imaging device 21 is disposed, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a position where the spherical body 2 of the imaging device 21 is not disposed.
図4に示すように、ホルダ8の一部と、上側ガイド3およびベース部9の一部とは、光軸方向に重なるように設けられている。したがって、ホルダ8は、上側ガイド3およびベース部9と当接する位置までしか移動しない。すなわち、ホルダ8は、上側ガイド3およびベース部9によって、光軸方向の移動範囲が制限されている。   As shown in FIG. 4, a part of the holder 8 and a part of the upper guide 3 and the base part 9 are provided so as to overlap in the optical axis direction. Therefore, the holder 8 moves only to a position where it comes into contact with the upper guide 3 and the base portion 9. In other words, the movement range of the holder 8 in the optical axis direction is limited by the upper guide 3 and the base portion 9.
ホルダ8は、その光軸方向に直交する側の端部、すなわちその外壁に、上側ガイド3またはベース部9に当接し得る当接部80・81を有している。当接部80・81は、ホルダ8の物体側端部および像面側端部の両方に形成されている。物体側端部に形成された当接部(第1の当接部)80は、第1の軸方向当接面8bおよび第1の回転方向当接面8a(図5)を有している。また、像面側端部に形成された当接部(第2の当接部)81は、第2の軸方向当接面8dおよび第2の回転方向当接面8c(図6)を有している。   The holder 8 has abutting portions 80 and 81 capable of abutting against the upper guide 3 or the base portion 9 at the end on the side orthogonal to the optical axis direction, that is, the outer wall thereof. The contact portions 80 and 81 are formed at both the object side end portion and the image plane side end portion of the holder 8. A contact portion (first contact portion) 80 formed at the object side end portion has a first axial contact surface 8b and a first rotational contact surface 8a (FIG. 5). . Further, the abutting portion (second abutting portion) 81 formed at the image plane side end portion has a second axial abutting surface 8d and a second rotational abutting surface 8c (FIG. 6). is doing.
上側ガイド3は、ホルダ8を収容しているリング状の空隙側に、ホルダ8に当接し得る規制部(第1の規制部)30を有している。規制部30は、ホルダ8の物体側の当接部80に対向しており、第1の回転方向当接面8aに略平行に対向する第1の回転方向規制面3aと、第1の軸方向当接面8bに略平行に対向する第1の軸方向規制面3bとを有している。   The upper guide 3 has a restricting portion (first restricting portion) 30 that can come into contact with the holder 8 on the ring-shaped gap side that accommodates the holder 8. The restricting portion 30 faces the abutting portion 80 on the object side of the holder 8, and includes a first rotation direction restricting surface 3 a facing the first rotation direction abutting surface 8 a substantially in parallel with the first axis. And a first axial regulating surface 3b facing the direction contact surface 8b substantially in parallel.
ベース部9は、ホルダ8を収容しているリング状の空隙側に、ホルダ8に当接し得る規制部(第2の規制部)90を有している。規制部90は、ホルダ8の像面側の当接部81に対向しており、第2の回転方向当接面8cに略平行に対向する第2の回転方向規制面9aと、第2の軸方向当接面8dに略平行に対向する第2の軸方向規制面9bとを有している。   The base portion 9 has a restricting portion (second restricting portion) 90 that can come into contact with the holder 8 on the ring-shaped gap side that accommodates the holder 8. The restricting portion 90 faces the contact portion 81 on the image surface side of the holder 8, and includes a second rotation direction restricting surface 9 a facing the second rotation direction contact surface 8 c substantially in parallel, And a second axial regulating surface 9b facing the axial contact surface 8d substantially in parallel.
ここで図5に示すように、当接部80は凹形状であり、規制部30は凹形状の当接部80に嵌合する凸形状に形成されている。これにより、上述したような、第1の回転方向当接面8a、第1の軸方向当接面8b、第1の軸方向規制面3a、および第1の軸方向規制面3bに対応する面を形成している。なお、規制部30を凹形状とし、当接部80を凹形状の規制部30に嵌合する凸形状に形成してもよい。同様に、図6に示すように、当接部81は凹形状であり、規制部90は凹形状の当接部80に嵌合する凸形状に形成されている。   Here, as shown in FIG. 5, the contact portion 80 has a concave shape, and the restricting portion 30 is formed in a convex shape that fits into the concave shape contact portion 80. Accordingly, the surfaces corresponding to the first rotational contact surface 8a, the first axial contact surface 8b, the first axial restriction surface 3a, and the first axial restriction surface 3b as described above. Is forming. In addition, the restriction part 30 may be formed in a concave shape, and the contact part 80 may be formed in a convex shape that fits into the concave shape restriction part 30. Similarly, as shown in FIG. 6, the abutting portion 81 has a concave shape, and the restricting portion 90 is formed in a convex shape that fits into the concave abutting portion 80.
図4に示すように、ホルダ8と上側ガイド3とは、第1の軸方向当接面8bおよび第1の軸方向規制面3bが、光軸方向において上下に一部重なるように設けられている。したがってホルダ8は、当接部80の第1の軸方向当接面8bが、規制部30の第1の軸方向規制面3bに当接する位置までしか移動しない。すなわちホルダ8は、上側ガイド3によって、光軸方向に沿った物体側への移動範囲が制限されている。   As shown in FIG. 4, the holder 8 and the upper guide 3 are provided such that the first axial contact surface 8 b and the first axial restriction surface 3 b partially overlap vertically in the optical axis direction. Yes. Therefore, the holder 8 moves only to a position where the first axial contact surface 8 b of the contact portion 80 contacts the first axial restriction surface 3 b of the restriction portion 30. That is, the movement range of the holder 8 toward the object side along the optical axis direction is limited by the upper guide 3.
また、ホルダ8とベース部9とは、第2の軸方向当接面8dおよび第2の軸方向当接面9bが、光軸方向において上下に一部重なるように設けられている。したがってホルダ8は、当接部81の第2の軸方向当接面8dが、規制部90の第2の軸方向規制面9bに当接する位置までしか移動しない。すなわちホルダ8は、ベース部9によって、光軸方向に沿った像面側への移動範囲が制限されている。このように、アクチュエータ22において、上側ガイド3およびベース部9は、ホルダ8の光軸方向の移動範囲を制限(決定)するように機能している。   Further, the holder 8 and the base portion 9 are provided such that the second axial contact surface 8d and the second axial contact surface 9b partially overlap vertically in the optical axis direction. Accordingly, the holder 8 moves only to a position where the second axial contact surface 8d of the contact portion 81 contacts the second axial restriction surface 9b of the restriction portion 90. That is, the range of movement of the holder 8 toward the image plane along the optical axis direction is limited by the base portion 9. As described above, in the actuator 22, the upper guide 3 and the base portion 9 function to limit (determine) the movement range of the holder 8 in the optical axis direction.
次に、ホルダ8の回転方向における移動範囲を制限する構成について、図5〜8を参照して以下に詳細に説明する。図7は、アクチュエータ22の物体側上面図を示す図5の一部を示す図であり、図8は、アクチュエータ22の像面側上面図を示す図6の一部を示す図である。   Next, the structure which restrict | limits the moving range in the rotation direction of the holder 8 is demonstrated in detail below with reference to FIGS. 7 is a diagram showing a part of FIG. 5 showing a top view of the actuator 22 on the object side, and FIG. 8 is a diagram showing a part of FIG. 6 showing a top view of the actuator 22 on the image side.
ここで、図2および4に示すように、ホルダ8のバレル14を収容している内周面にはねじが形成されており、レンズ13を保持するバレル14をねじ込むことによって取り付けられる。バレル14をホルダ8に取り付けるときのホルダ8の動きを例として、説明する。図5に示すようにアクチュエータ22を物体側から見た場合、バレル14は矢印に示す時計回り方向に回転する。この時、ネジの嵌合トルクにより、ホルダ8は時計回り方向に回転する。また、図6に示すようにアクチュエータ22を像面側から見た場合、バレル14は矢印に示す反時計回り方向に回転し、ホルダ8は反時計回り方向に回転している。図7および8に、図5および6の一部を拡大した図を示している。   Here, as shown in FIGS. 2 and 4, a screw is formed on the inner peripheral surface of the holder 8 that accommodates the barrel 14 and is attached by screwing the barrel 14 that holds the lens 13. The movement of the holder 8 when the barrel 14 is attached to the holder 8 will be described as an example. As shown in FIG. 5, when the actuator 22 is viewed from the object side, the barrel 14 rotates in the clockwise direction indicated by the arrow. At this time, the holder 8 rotates in the clockwise direction by the fitting torque of the screw. When the actuator 22 is viewed from the image plane side as shown in FIG. 6, the barrel 14 rotates in the counterclockwise direction indicated by the arrow, and the holder 8 rotates in the counterclockwise direction. 7 and 8 show enlarged views of parts of FIGS. 5 and 6.
図7に示すように、バレル14がねじ込み方向(図5における時計回り方向)に回転することによって、球状体2は、ガイド側溝部3dの一端と、ホルダ8の溝部8eの一端とに接する位置に移動する。このとき、ホルダ8の当接部80の第1の回転方向当接面8aは、上側ガイド3の規制部30の第1の回転方向規制面3aに接触していない。通常の場合、図5および7の状態においてバレル14がホルダ8にねじ込まれるが、バレル14やホルダ8の部品不良等によって、ねじの嵌合トルクが大きい場合には、ホルダ8がさらに回転方向に大きく移動してしまう可能性がある。このような場合に、アクチュエータ22においては、第1の回転方向当接面8aが第1の回転方向規制面3aに当接し、その嵌合トルクを受ける。これにより、ホルダ8が光軸を回転軸として大きく回転してしまうことを防ぎ、ホルダ8と上側ガイド3とが接触することを防止する。また、レバー3cがホルダ8から離れる方向に変形することによっても、接触を回避することができる。   As shown in FIG. 7, when the barrel 14 rotates in the screwing direction (clockwise direction in FIG. 5), the spherical body 2 comes into contact with one end of the guide side groove 3 d and one end of the groove 8 e of the holder 8. Move to. At this time, the first rotation direction contact surface 8 a of the contact portion 80 of the holder 8 is not in contact with the first rotation direction restriction surface 3 a of the restriction portion 30 of the upper guide 3. Normally, the barrel 14 is screwed into the holder 8 in the state shown in FIGS. 5 and 7. However, if the screw fitting torque is large due to defective parts of the barrel 14 or the holder 8, the holder 8 is further rotated in the rotational direction. There is a possibility of moving a lot. In such a case, in the actuator 22, the first rotation direction contact surface 8a contacts the first rotation direction regulating surface 3a and receives the fitting torque. As a result, the holder 8 is prevented from rotating significantly with the optical axis as a rotation axis, and the holder 8 and the upper guide 3 are prevented from contacting each other. The contact can also be avoided by deforming the lever 3 c away from the holder 8.
同様に、図8に示すように、像面側においても、バレル14がねじ込み方向(図6における反時計回り方向)に回転することによって、球状体2は、ベース側溝部9dの一端と、ホルダ8の溝部8eの一端とに接する位置に移動する。このとき、ねじの嵌合トルクが大きい場合であっても、第2の回転方向当接面8cが第2の回転方向規制面9aに当接し、その嵌合トルクを受ける。これにより、ホルダ8が光軸を回転軸として大きく回転してしまうことを防ぎ、ホルダ8とベース部9とが接触することを防止する。また、レバー9cがホルダ8から離れる方向に変形することによっても、接触を回避することができる。   Similarly, as shown in FIG. 8, on the image plane side, the barrel 14 rotates in the screwing direction (counterclockwise direction in FIG. 6), so that the spherical body 2 has one end of the base-side groove portion 9d and a holder. 8 moves to a position in contact with one end of the groove 8e. At this time, even if the fitting torque of the screw is large, the second rotation direction contact surface 8c contacts the second rotation direction regulating surface 9a and receives the fitting torque. As a result, the holder 8 is prevented from rotating significantly with the optical axis as a rotation axis, and the holder 8 and the base portion 9 are prevented from contacting each other. The contact can also be avoided by deforming the lever 9c away from the holder 8.
すなわち、ホルダ8に形成された当接部80・81の第1の回転方向当接面8aおよび第2の回転方向当接面8cと、上側ガイド3に形成された第1の回転方向規制面3aおよびベース部9に形成された第2の回転方向規制面9aとは、ホルダ8が光軸を回転軸として回転する場合の移動範囲を制限している。よって、ホルダ8と、上側ガイド3またはベース部9との接触を防止することができる。また、ホルダ8の光軸方向以外の方向への変位を抑制することができるので、レンズ13の撮像素子11に対するチルト(撮像素子11の中心に対する光学系の光軸のずれ)が増大し、画質の低下に繋がる。   That is, the first rotation direction contact surface 8 a and the second rotation direction contact surface 8 c of the contact portions 80 and 81 formed on the holder 8, and the first rotation direction restriction surface formed on the upper guide 3. 3a and the 2nd rotation direction control surface 9a formed in the base part 9 have restrict | limited the movement range in case the holder 8 rotates by making an optical axis into a rotating shaft. Therefore, contact between the holder 8 and the upper guide 3 or the base portion 9 can be prevented. Further, since the displacement of the holder 8 in a direction other than the optical axis direction can be suppressed, the tilt of the lens 13 with respect to the imaging element 11 (the shift of the optical axis of the optical system with respect to the center of the imaging element 11) increases, and the image quality Leading to a decline.
ここで、第1の回転方向当接面8a、第2の回転方向当接面8c、第1の回転方向規制面3aおよび第2の回転方向規制面9aの少なくともいずれか1つにおいて、レンズ13の光軸方向の長さは、レンズ13の光軸方向におけるホルダ8の移動範囲よりも長くなるように形成されている。これにより、ホルダ8が最も物体側に移動した場合や、最も像面側に移動したであっても、常にホルダ8の回転方向当接面と、上側ガイド3およびベース部9の回転方向規制面とが相対しているため、ホルダ8の回転方向の移動範囲をより確実に制限することが可能となる。   Here, in at least one of the first rotation direction contact surface 8a, the second rotation direction contact surface 8c, the first rotation direction restriction surface 3a, and the second rotation direction restriction surface 9a, the lens 13 The length in the optical axis direction is longer than the moving range of the holder 8 in the optical axis direction of the lens 13. Thereby, even when the holder 8 is moved to the most object side or the most moved to the image plane side, the rotation direction contact surface of the holder 8 and the rotation direction regulating surfaces of the upper guide 3 and the base portion 9 are always provided. Therefore, it is possible to more reliably limit the movement range of the holder 8 in the rotation direction.
また、ホルダ8がレンズ13の光軸方向に移動するとき、第1の回転方向当接面8aは第1の回転方向規制面3aに当接しておらず、第2の回転方向当接面8cは第2の回転方向規制面9aに当接していない。したがって、ホルダ8がレンズ13の光軸方向に移動するときに、ホルダ8と、上側ガイド3およびベース部9とが接触することがなく、ホルダ8を安定して移動させることができる。   When the holder 8 moves in the optical axis direction of the lens 13, the first rotation direction contact surface 8a is not in contact with the first rotation direction regulating surface 3a, and the second rotation direction contact surface 8c. Is not in contact with the second rotation direction regulating surface 9a. Therefore, when the holder 8 moves in the optical axis direction of the lens 13, the holder 8, the upper guide 3 and the base portion 9 do not come into contact with each other, and the holder 8 can be moved stably.
本発明は上述した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において種々の変更が可能である。すなわち、添付の特許請求の範囲に示した範囲において適宜変更した技術的手段を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 can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately changed within the scope shown in the appended claims are also included in the technical scope of the present invention.
本発明によれば、小型化および薄型化したアクチュエータにおいても、ホルダの移動範囲を確実に制限することが可能であるので、被写体からの光に基づいて画像を形成する光学機器全般に適用可能であり、特に、携帯電話用のカメラモジュール等に好適に利用することができる。   According to the present invention, the moving range of the holder can be surely limited even in a downsized and thin actuator, and thus can be applied to all optical devices that form an image based on light from a subject. In particular, it can be suitably used for a camera module for a mobile phone.
本発明の一実施形態に係る撮像機器の外観を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating an appearance of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る撮像機器の断面図である。It is sectional drawing of the imaging device which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る撮像機器の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the imaging device which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る撮像機器の断面図である。It is sectional drawing of the imaging device which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るアクチュエータの物体側上面図である。It is an object side top view of an actuator concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るアクチュエータの像面側上面図である。It is an image surface side top view of an actuator concerning one embodiment of the present invention. 図5の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of FIG. 図6の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of FIG. 従来のアクチュエータを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional actuator.
符号の説明Explanation of symbols
1 カバー
2 球状体(回転部材)
3 上側ガイド(第1の支持体)
3a 第1の回転方向規制面
3b 第2の軸方向規制面
3c レバー
3d ガイド側溝部
4 板バネ
5 ヨーク
6 マグネット
7 コイル
8 ホルダ
8a 第1の回転方向当接面
8b 第1の軸方向当接面
8c 第2の回転方向当接面
8d 第2の軸方向当接面
8e 溝部
9 ベース部(第2の支持体)
9a 第2の回転方向規制面
9b 第2の軸方向規制面
9c レバー
9d ベース側溝部
10 カバー
11 撮像素子
12 センサ基板
13 レンズ
14 バレル
21 撮像機器
22 アクチュエータ
30 規制部(第1の規制部)
80 当接部(第1の当接部)
81 当接部(第2の当接部)
90 規制部(第2の規制部)
1 Cover 2 Sphere (Rotating member)
3 Upper guide (first support)
3a 1st rotation direction regulation surface 3b 2nd axial direction regulation surface 3c lever 3d guide side groove part 4 leaf spring 5 yoke 6 magnet 7 coil 8 holder 8a 1st rotation direction contact surface 8b 1st axis direction contact Surface 8c Second rotational contact surface 8d Second axial contact surface 8e Groove portion 9 Base portion (second support)
9a Second rotational direction regulating surface 9b Second axial direction regulating surface 9c Lever 9d Base side groove portion 10 Cover 11 Imaging element 12 Sensor substrate 13 Lens 14 Barrel 21 Imaging device 22 Actuator 30 Restriction portion (first restriction portion)
80 Contact portion (first contact portion)
81 Contact part (second contact part)
90 restriction part (second restriction part)

Claims (12)

  1. レンズを保持するホルダと、
    前記ホルダを、前記レンズの光軸方向に移動可能に支持する支持体と、
    前記ホルダと前記支持部との間に回転可能に配設され、前記ホルダの移動を支持する回転部材とを備え、
    前記支持体は、前記レンズの光軸方向、および前記レンズの光軸を中心とする回転方向における前記ホルダの移動範囲を制限する規制部を有しており、
    前記ホルダは、前記規制部によって前記移動範囲を規制されるときに前記規制部に当接する当接部を有していることを特徴とするアクチュエータ。
    A holder for holding the lens;
    A support that supports the holder so as to be movable in the optical axis direction of the lens;
    A rotating member that is rotatably arranged between the holder and the support portion and supports movement of the holder;
    The support has a restricting portion that limits a movement range of the holder in an optical axis direction of the lens and a rotation direction around the optical axis of the lens;
    The actuator according to claim 1, wherein the holder has a contact portion that contacts the restriction portion when the movement range is restricted by the restriction portion.
  2. 複数の前記回転部材が、前記レンズの光軸方向における前記ホルダの両端側にそれぞれ同数ずつ配設されており、
    前記ホルダの一端側に配設された前記回転部材と、前記ホルダの他端側に配設された前記回転部材とが、前記レンズの光軸に平行な線に沿って対向する位置に配設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。
    A plurality of the rotating members are respectively disposed on both end sides of the holder in the optical axis direction of the lens.
    The rotating member disposed on one end side of the holder and the rotating member disposed on the other end side of the holder are disposed at positions facing each other along a line parallel to the optical axis of the lens. The actuator according to claim 1, wherein the actuator is provided.
  3. 前記回転部材は、略球形状または円筒形状であ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。   The actuator according to claim 1, wherein the rotating member has a substantially spherical shape or a cylindrical shape.
  4. 前記ホルダは、前記レンズの光軸に直交する方向における端部に、略等間隔に複数の前記当接部を有しており、
    前記支持体は、前記当接部に対応する位置に、前記当接部と同数の前記規制部を有していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
    The holder has a plurality of contact portions at substantially equal intervals at an end portion in a direction orthogonal to the optical axis of the lens,
    The actuator according to claim 1, wherein the support body has the same number of the restriction portions as the contact portions at a position corresponding to the contact portion.
  5. 前記支持体は、
    前記レンズの光軸方向における前記ホルダの一端を支持する第1の支持部と、
    前記レンズの光軸方向における前記ホルダの他端を支持する第2の支持部とを有していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
    The support is
    A first support for supporting one end of the holder in the optical axis direction of the lens;
    The actuator according to claim 1, further comprising a second support portion that supports the other end of the holder in the optical axis direction of the lens.
  6. 前記規制部は、
    第1の支持部に形成された第1の規制部と、
    第2の支持部に形成された第2の規制部とを包含し、
    前記当接部は、
    前記レンズの光軸方向における前記ホルダの一端側に形成され、第1の規制部に対応する第1の当接部と、
    前記レンズの光軸方向における前記ホルダの他端側に形成され、第2の規制部に対応する第2の当接部とを包含していることを特徴とする請求項5に記載のアクチュエータ。
    The regulation part is
    A first restricting portion formed on the first support portion;
    Including a second restriction portion formed on the second support portion,
    The contact portion is
    A first abutting portion formed on one end side of the holder in the optical axis direction of the lens and corresponding to the first restricting portion;
    6. The actuator according to claim 5, further comprising: a second abutting portion that is formed on the other end side of the holder in the optical axis direction of the lens and corresponds to a second restricting portion.
  7. 第1の当接部は、
    前記レンズの光軸方向に直交する第1の軸方向当接面と、
    前記レンズの光軸方向に平行な第1の回転方向当接面とを有しており、
    第2の当接部は、
    前記レンズの光軸方向に直交する第2の軸方向当接面と、
    前記レンズの光軸方向に平行な第2の回転方向当接面とを有しており、
    第1の規制部は、
    第1の軸方向当接面に対向する第1の軸方向規制面と、
    第1の回転方向当接面に対向する第1の回転方向規制面とを有しており、
    第2の規制部は、
    第2の軸方向当接面に対向する第2の軸方向規制面と、
    第2の回転方向当接面に対向する第2の回転方向規制面とを有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 first contact portion is
    A first axial contact surface orthogonal to the optical axis direction of the lens;
    A first rotation direction contact surface parallel to the optical axis direction of the lens,
    The second contact portion is
    A second axial contact surface perpendicular to the optical axis direction of the lens;
    A second rotation direction contact surface parallel to the optical axis direction of the lens,
    The first regulatory department
    A first axial restriction surface facing the first axial contact surface;
    A first rotation direction regulating surface facing the first rotation direction contact surface;
    The second regulatory department
    A second axial regulating surface facing the second axial contact surface;
    The actuator according to claim 6, further comprising a second rotation direction regulating surface facing the second rotation direction contact surface.
  8. 第1の回転方向当接面、第2の回転方向当接面、第1の回転方向規制面および第2の回転方向規制面の少なくともいずれか1つの、前記レンズの光軸方向の長さは、前記レンズの光軸方向における前記ホルダの前記移動範囲よりも長いことを特徴とする請求項7に記載のアクチュエータ。   The length of the lens in the optical axis direction of at least one of the first rotation direction contact surface, the second rotation direction contact surface, the first rotation direction restriction surface, and the second rotation direction restriction surface is: The actuator according to claim 7, wherein the actuator is longer than the moving range of the holder in the optical axis direction of the lens.
  9. 前記ホルダが前記レンズの光軸方向に移動するとき、
    第1の回転方向当接面は第1の回転方向規制面に当接しておらず、
    第2の回転方向当接面は第2の回転方向規制面に当接していないことを特徴とする請求項7または8に記載のアクチュエータ。
    When the holder moves in the optical axis direction of the lens,
    The first rotational direction contact surface is not in contact with the first rotational direction regulating surface,
    The actuator according to claim 7 or 8, wherein the second rotation direction contact surface is not in contact with the second rotation direction regulating surface.
  10. 第1の当接部および第1の規制部のいずれか一方が凹形状であり、他方が当該凹形状に嵌合する凸形状であり、
    第2の当接部及び第2の規制部のいずれか一方が凹形状であり、他方が当該凹形状に嵌合する凸形状であることを特徴とする請求項6に記載のアクチュエータ。
    Either one of the first contact portion and the first restricting portion is a concave shape, and the other is a convex shape that fits into the concave shape,
    The actuator according to claim 6, wherein one of the second contact portion and the second restriction portion has a concave shape, and the other has a convex shape that fits into the concave shape.
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載のアクチュエータを備えていることを特徴とする撮像機器。   An imaging device comprising the actuator according to claim 1.
  12. 請求項11に記載の撮像機器を備えていることを特徴とする携帯電子機器。   A portable electronic device comprising the imaging device according to claim 11.
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