JP2010128443A - 駆動モジュールおよび電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】小型化を図りつつ、被駆動体を軸方向に沿って傾くことなく移動させることができる駆動モジュールおよび電子機器を提供する。
【解決手段】筒状または柱状の被駆動体4と、被駆動体を内側に収容する筒状の支持体5と、被駆動体を支持体に対して一定方向に沿って移動可能に弾性保持する板バネ部材6,7と、被駆動体を板バネ部材の復元力に抗して駆動する駆動手段10と、を有する駆動モジュールであって、板バネ部材における駆動手段の発生力が作用する側のバネ定数が、被駆動体を介して駆動手段の発生力が作用する側の反対側のバネ定数よりも大きくなるように構成されている。
【選択図】図3

Description

本発明は、駆動モジュールおよび電子機器に関するものである。例えば、光学系や可動部材を駆動して、焦点位置調整を行ったり、アクチュエータとして用いたりするのに好適となる駆動モジュールおよび電子機器に関する。
従来から、カメラ機能付き携帯電話などの小型の電子機器において、撮像レンズユニットなどの被駆動体を駆動するために、形状記憶合金ワイヤの伸縮を利用して駆動を行う駆動モジュールが種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。
例えば、図12に示すように、特許文献1の駆動装置100では、複数の板バネ101を用いて光軸方向に移動可能にレンズを支持している。また、形状記憶合金ワイヤ102の両端部を支持体103に支持するとともに、形状記憶合金ワイヤの略中央部を被駆動体104のフック105に引っ掛けるように配置している。そして、形状記憶合金ワイヤ102に電力を供給することにより、形状記憶合金ワイヤ102の温度が上昇し、収縮することで、被駆動体104を上下動させることができる。
国際公開第07/113478号パンフレット
ところで、特許文献1の駆動装置では、被駆動体104を軸方向に沿って移動させるためにフック105並びに形状記憶合金ワイヤ102が二組必要となるため、構造が複雑になる。また、二本の形状記憶合金ワイヤ102の駆動力を等しくすることが難しく被駆動体104が傾いてしまう虞がある。一方、一本の形状記憶合金ワイヤ102で被駆動体104を駆動させる構造では、構造が簡単で制御も簡単になるが、被駆動体104は片持ち支持となるため、吊り上げ側(フック105が形成された側)が持ち上がり、その反対側が下がってしまい、光軸が傾いてしまう虞がある。光軸の傾きが大きくなると、撮影画像の片側のピントが合わない、所謂片ボケなどの問題が生じる虞がある。
具体的には、図13に示すように、形状記憶合金ワイヤ112(図14参照)を被駆動体114のフック115に引っ掛けるようにして配置し、形状記憶合金ワイヤ112を収縮させることで被駆動体114を上下動させようとした際に、形状記憶合金ワイヤ112の収縮によって力F10が発生する。つまり、鉛直方向(軸方向)にF11の力が発生するとともに、水平方向にF12の力が発生する。
一方、被駆動体114が上昇しようとする際には、被駆動体114の上面に配された板バネ(不図示)により被駆動体114の重心位置から下向き方向に力F21が発生する。これは、板バネは被駆動体114に取り付けられるレンズの軸方向がずれないように、被駆動体114の周方向に対して均等に力がかかるように形成されているためである。したがって、被駆動体114の重心から下向きに力F21が発生する。また、形状記憶合金ワイヤ112の収縮により水平方向に力F12が発生するが、板バネは被駆動体114に取り付けられるレンズの軸方向がずれないように、水平面内でズレが生じないように規制しようとするため、力F12に反発する力F22が発生する。
この結果、被駆動体114には鉛直方向に働く力F11およびF21によりモーメントAが発生し、水平方向に働く力F12およびF22によりモーメントBが発生する。このモーメントAとモーメントBとは向きが逆になるが、鉛直方向にかかる力の方が支配的であるため、モーメントAの絶対値がモーメントBの絶対値よりも大きくなる。したがって、図14に示すように、被駆動体114が支持体116に対して傾斜してしまう。
一方、形状記憶合金ワイヤを反対側(対向側)にも配し、対向する2箇所で形状記憶合金ワイヤを収縮させて被駆動体を軸方向に移動させることも考えられるが、部品点数が多くなり、モジュールの小型化を図ることが困難になるという問題がある。
そこで、本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、小型化を図りつつ、被駆動体を軸方向に沿って傾くことなく移動させることができる駆動モジュールおよび電子機器を提供するものである。
上記の課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明に係る駆動モジュールは、筒状または柱状の被駆動体と、該被駆動体を内側に収容する筒状の支持体と、前記被駆動体を前記支持体に対して一定方向に沿って移動可能に弾性保持する板バネ部材と、前記被駆動体を前記板バネ部材の復元力に抗して駆動する駆動手段と、を有する駆動モジュールであって、前記板バネ部材における前記駆動手段の発生力が作用する側のバネ定数が、前記被駆動体を介して前記駆動手段の発生力が作用する側の反対側のバネ定数よりも大きいことを特徴としている。
このように構成することで、駆動手段により被駆動体を移動させようとする際に、駆動手段の発生力が作用する側が、駆動手段の発生力が作用する側の反対側よりも移動しにくくなる。したがって、被駆動体における駆動手段の発生力が作用する側の移動量が大きくなって、被駆動体が傾いてしまうのを抑制することができる。つまり、被駆動体を軸方向に沿って傾くことなく移動させることができる。また、このように板バネ部材のバネ定数を部分的に調整するだけでよいため、部品点数の増加をすることなく実現でき、駆動モジュールの小型化を図ることができる。
また、前記駆動手段が、前記被駆動体に係合され、通電時の発熱により変位することで、前記被駆動体を前記板バネ部材の復元力に抗して駆動する形状記憶合金ワイヤで構成されていることを特徴としている。
このように構成して、形状記憶合金ワイヤの両端を支持体に支持するとともに、被駆動体の係合箇所に形状記憶合金ワイヤを係合すれば、形状記憶合金ワイヤが変位することにより、支持体に対して被駆動体を相対移動させることができる。つまり、形状記憶合金ワイヤを設けるだけで被駆動体を移動させることができる。したがって、簡易な構成で被駆動体を移動させることができる。
また、前記板バネ部材が、前記被駆動体の外形に対応した開口と、前記駆動手段の発生力が作用する作用点となる第一支持部を中心に前記開口に沿って略1/4周に亘りそれぞれ形成された第1バネ部および第2バネ部と、前記第一支持部に対して前記開口を介して反対側に形成された第二支持部を中心に前記開口に沿って略1/4周に亘りそれぞれ形成された第3バネ部および第4バネ部と、を有し、前記第1バネ部が前記第3バネ部よりも厚く形成されていることを特徴としている。
このように構成することで、第1バネ部のバネ定数が第3バネ部のバネ定数よりも大きくなる。したがって、被駆動体における駆動手段の発生力が作用する第一支持部側の移動量が大きくなって、被駆動体が傾いてしまうのを抑制することができる。つまり、被駆動体を軸方向に沿って傾くことなく移動させることができる。
また、前記板バネ部材が、前記被駆動体の外形に対応した開口と、前記駆動手段の発生力が作用する作用点となる第一支持部を中心に前記開口に沿って略1/4周に亘りそれぞれ形成された第1バネ部および第2バネ部と、前記第一支持部に対して前記開口を介して反対側に形成された第二支持部を中心に前記開口に沿って略1/4周に亘りそれぞれ形成された第3バネ部および第4バネ部と、を有し、前記第1バネ部が前記第3バネ部よりも幅広に形成されていることを特徴としている。
このように構成することで、第1バネ部のバネ定数が第3バネ部のバネ定数よりも大きくなる。したがって、被駆動体における駆動手段の発生力が作用する第一支持部側の移動量が大きくなって、被駆動体が傾いてしまうのを抑制することができる。つまり、被駆動体を軸方向に沿って傾くことなく移動させることができる。
また、第1バネ部の幅を幅広に形成することにより、被駆動体が軸方向と直交する方向に移動しようとするのを規制することができる。したがって、より確実に被駆動体を軸方向に沿って傾くことなく移動させることができる。
また、前記板バネ部材が、前記被駆動体の外形に対応した開口と、前記駆動手段の発生力が作用する作用点となる第一支持部を中心に前記開口に沿って略1/4周に亘りそれぞれ形成された第1バネ部および第2バネ部と、前記第一支持部に対して前記開口を介して反対側に形成された第二支持部を中心に前記開口に沿って略1/4周に亘りそれぞれ形成された第3バネ部および第4バネ部と、を有し、前記第1バネ部が前記第3バネ部よりも短く形成されていることを特徴としている。
このように構成することで、第1バネ部のバネ定数が第3バネ部のバネ定数よりも大きくなる。したがって、被駆動体における駆動手段の発生力が作用する第一支持部側の移動量が大きくなって、被駆動体が傾いてしまうのを抑制することができる。つまり、被駆動体を軸方向に沿って傾くことなく移動させることができる。
また、前記第1バネ部のバネ定数と前記第2バネ部のバネ定数とが同一であるとともに、前記第3バネ部のバネ定数と前記第4バネ部のバネ定数とが同一であることを特徴としている。
このように構成することで、第1バネ部および第2バネ部のバネ定数が第3バネ部および第4バネ部のバネ定数よりも大きくなる。したがって、被駆動体における駆動手段の発生力が作用する第一支持部側の移動量が大きくなって、被駆動体が傾いてしまうのを抑制することができる。つまり、被駆動体を軸方向に沿って傾くことなく移動させることができる。
また、第1バネ部および第2バネ部のバネ定数を同じにするとともに、第3バネ部および第4バネ部のバネ定数を同じにすることにより、被駆動体が軸方向と直交する方向に移動しようとするのを規制することができる。したがって、より確実に被駆動体を軸方向に沿って傾くことなく移動させることができる。
また、前記板バネ部材が、前記被駆動体の駆動する軸方向に直交する方向であって、前記被駆動体の上面および下面に前記板バネ部材の復元力が作用するようにそれぞれ設けられ、前記上面に配された板バネ部材の上側バネ定数と、前記下面に配された板バネ部材の下側バネ定数とが同じであることを特徴としている。
このように構成することで、同じバネ定数を有する一対(2枚)の板バネ部材を用いるため、被駆動体を軸方向に沿って傾くことなく安定して移動させることができる。また、例えば、同じ形状の板バネ部材を用いることができるため、製造コストが上昇するのを抑制することができる。
また、前記板バネ部材が、前記被駆動体の駆動する軸方向に直交する方向であって、前記被駆動体の上面および下面に前記板バネ部材の復元力が作用するようにそれぞれ設けられ、前記上面に配された板バネ部材の上側バネ定数が、前記下面に配された板バネ部材の下側バネ定数よりも大きいことを特徴としている。
このように構成することで、被駆動体が傾いてしまうのを抑制することができるとともに、被駆動体が軸方向と直交する方向に移動しようとするのを規制することができる。したがって、より確実に被駆動体を軸方向に沿って傾くことなく移動させることができる。
また、本発明に係る電子機器は、上述した駆動モジュールを備えたことを特徴としている。
本発明に係る電子機器においては、小型化を図りつつ、被駆動体を軸方向に沿って傾くことなく移動させることができる駆動モジュールを備えているため、電子機器の小型化を図ることができるとともに、高精度な駆動モジュールを備えた高精度な機能を有する電子機器を提供することができる。
本発明に係る駆動モジュールによれば、駆動手段により被駆動体を移動させようとする際に、駆動手段の発生力が作用する側が、駆動手段の発生力が作用する側の反対側よりも移動しにくくなる。したがって、被駆動体における駆動手段の発生力が作用する側の移動量が大きくなって、被駆動体が傾いてしまうのを抑制することができる。つまり、被駆動体を軸方向に沿って傾くことなく移動させることができる。また、このように板バネ部材のバネ定数を部分的に調整するだけでよいため、部品点数の増加をすることなく実現でき、駆動モジュールの小型化を図ることができる。
(第一実施形態)
次に、本発明に係る駆動モジュールの第一実施形態を図1〜図9に基づいて説明する。
図1は、本発明の第一実施形態に係る駆動モジュールの斜視図である。図2は、本発明の第一実施形態に係る駆動モジュールの概略構成を示す分解斜視図である。図3は、本発明の第一実施形態に係る駆動ユニットの概略構成を示す分解斜視図である。図4は、本発明の第一実施形態に係る駆動ユニットの斜視図である。図5は、図4におけるA−A線に沿う断面図である。なお、一部の図面では見易さのため、例えば、レンズユニット12などの構成部材を適宜省略して図示している。
図1、図2に示すように、本実施形態の駆動モジュール1は、全体として箱型に形成されている。この駆動モジュール1は、組み立てて完成されたものが、電子機器などに取り付けられ、駆動モジュール1に制御信号や電力を供給する基板(不図示)上に嵌め込んだり、接着したりして固定される。駆動モジュール1は、基板上に位置するアダプタ30と、アダプタ30上に配設される駆動ユニット31と、駆動ユニット31を覆うように配設されたカバー11と、を備えている。
図3に示すように、駆動ユニット31は、被駆動体となるレンズ枠4、支持体となるモジュール枠5、板バネ部材となる上板バネ6及び下板バネ7、モジュール下板8、給電部材9、形状記憶合金(Shape Memory Alloy、以下、SMAと略称する)ワイヤ10を主な構成部材とするものであって、これら構成部材が一体に積層されることで1つのアクチュエータを構成する。
図3〜5に示すように、これらの部材の組立状態では、レンズ枠4は、モジュール枠5の内方に挿入され、上板バネ6、下板バネ7は、これらレンズ枠4とモジュール枠5とを図示上下方向から挟持した状態でかしめにより固定され、これらの図示下方側からモジュール下板8、給電部材9が、この順に積層されて、モジュール枠5の下方からかしめによりそれぞれ共に固定されている。なお、これらの積層体を上方側から覆うカバー11が、モジュール下板8に固定される。
なお、図中の符号Mは、レンズユニット12(図5参照)の光軸に一致する駆動モジュール1の仮想的な軸線であり、レンズ枠4の駆動方向を示している。以下では、説明の簡単のため、分解された各構成部材の説明においても、組立時の軸線Mとの位置関係に基づいて、位置や方向を参照する場合がある。例えば、構成部材に明確な円、円筒面が存在しない場合でも、誤解のおそれのない限り、軸線Mに沿う方向を、単に軸方向、軸線Mを中心とする円の径方向、周方向を、単に径方向、周方向と称する場合がある。また、上下方向は、特に断らない限り、軸線Mを鉛直方向に配置し、駆動モジュール1の取付面が鉛直下方となる場合の配置における上下方向を指すものとする。
これら構成部材の中で、被駆動体となるレンズ枠4は、図3に示すように全体として筒状に形成されるものであって、その中央を貫通し、軸線Mに同軸に形成された筒状の収容部4Aの内周面4Fに雌ネジが形成されている(図5参照)。そして、収容部4Aには、適宜のレンズまたはレンズ群を外周部に雄ネジが形成された鏡筒に保持したレンズユニット12を螺合して固定できるようになっている。
レンズ枠4の外壁面4Bには周方向に略90度の間隔をおいて、径方向外方に向けて突出する突出部4Cが軸方向に延設されており、これら各突出部4Cの上端部と下端部とにおいて、軸線Mに直交する平面からなる端面4a、4b上には、軸線Mに沿う上方及び下方に向けてそれぞれ突出する上側固定ピン13A、下側固定ピン13Bが、それぞれ4本ずつ設けられている。上側固定ピン13Aは上板バネ6を保持し、下側固定ピン13Bは下板バネ7を保持するためのものである。
上側固定ピン13Aおよび下側固定ピン13Bの平面視の位置は、それぞれ異なっていてもよいが、本実施形態では、軸線Mに平行な同軸位置に配置されている。このため、上板バネ6、下板バネ7における、上側固定ピン13A、下側固定ピン13Bの挿通位置は、それぞれ共通化されている。
また、上側固定ピン13Aおよび下側固定ピン13Bの径方向の各中心位置は、異なっていてもよいが、本実施形態では、同一円周上に配置されている。このため、それぞれの中心位置は正方格子状に配置されている。
レンズ枠4の径方向外側には、1つの突出部4Cの下端側から、径方向外方に突出するようにガイド突起4Dが設けられている。このガイド突起4Dは、図4に示すように、その先端鍵部4D1にSMAワイヤ10を係止し、このSMAワイヤ10の収縮によりガイド突起4Dを上方(矢印(イ)方向)に持ち上げて移動させるためのものである。なお、レンズ枠4は、熱かしめまたは超音波かしめが可能な熱可塑性樹脂、例えばポリカーボネート(PC)、液晶ポリマー(LCP)樹脂などにより一体成形されている。
モジュール枠5は、図3に示すように、平面視の外形が全体として略矩形状に形成され、かつその中央部に、軸線Mに同軸に形成された貫通孔からなる収容部5Aが形成された、筒状の部材であって、この収容部5A内にレンズ枠4が収容される。
モジュール枠5の上部及び下部の四隅には、軸線Mに直交する平面からなる端面5a、5bが形成され、端面5aから上方に向けて上側固定ピン14Aが、また端面5bから下方に向けて下側固定ピン14Bが、それぞれ4本ずつ設けられている。
上側固定ピン14Aは上板バネ6を保持し、下側固定ピン14Bは下板バネ7、モジュール下板8、給電部材9を保持するためのものである。なお、上側固定ピン14Aの平面視の位置は、下側固定ピン14Bの配置と異なっていてもよいが、本実施形態では、それぞれ軸線Mに平行な同軸位置に配置されている。このため、上板バネ6、下板バネ7における、上側固定ピン14A、下側固定ピン14Bの挿通位置は、それぞれ共通化されている。また、端面5a、5bの間の距離は、レンズ枠4の端面4a、4bの間の距離と同一距離に設定されている。
モジュール枠5の一隅の下部には平面視の溝幅がレンズ枠4のガイド突起4Dに軸方向に移動可能に嵌合する大きさを有する切欠き5Bが形成されている。この切欠き5Bは、レンズ枠4をモジュール枠5内に下方から挿入して収容した状態で、レンズ枠4のガイド突起4Dを貫通させ、ガイド突起4Dの先端鍵部4D1をモジュール枠5の径方向外部に突出させるとともに、レンズ枠4の周方向の位置決めを行うためのものである。
また、モジュール枠5の切欠き5Bに隣接する2つの隅部には、切欠き5Bが設けられた隅部と同方向側の側面において、SMAワイヤ10を保持するワイヤ保持部材15A、15B(図3、4参照)を取り付けるための一対の係止溝5Cが形成されている。
ワイヤ保持部材15A,15Bは、モジュール枠5の側面に形成されたピン35A,35Bに挿通させて取り付けられている。モジュール枠5の側面におけるピン35A,35Bが形成された下方には、接着剤が充填されてモジュール枠5とワイヤ保持部材15A,15Bとを固定する溝部36が形成されている。また、ワイヤ保持部材15A,15Bをモジュール枠5に固定する際に、ワイヤ保持部材15A,15Bが回動するのを抑制することができる壁部35Cが形成されている。壁部35Cは、モジュール枠5の側面から側方(側面に対して鉛直方向)に延出されている。なお、モジュール枠5は、本実施形態ではレンズ枠4と同様に、熱かしめまたは超音波かしめが可能な熱可塑性樹脂、例えばポリカーボネート(PC)、液晶ポリマー(LCP)樹脂などにより一体成形されている。また、ワイヤ保持部材15Aは、駆動モジュール1から給電部材9の一対の端子部9Cが突出される側の側面に取り付けられ、ワイヤ保持部材15Bは、駆動モジュール1から給電部材9の一対の端子部9Cが突出されない側の側面に取り付けられている。
さらに、ワイヤ保持部材15A、15Bは、ワイヤ保持部15bにSMAワイヤ10の端部をかしめてなる鍵状に形成された金属板などの導電性部材である。ワイヤ保持部材15A,15Bには、モジュール枠5のピン35A,35Bに勘合する貫通孔36A,36Bがそれぞれ形成されている。また、貫通孔36A,36Bの軸方向下方には接着剤を流し込むための貫通孔37A,37Bがそれぞれ形成されている。そして、モジュール枠5とワイヤ保持部材15A,15Bとを固定する際に、モジュール枠5の壁部35Cに当接して、ワイヤ保持部材15A,15Bの回動を抑止するための腕部38A,38Bがそれぞれ形成されている。係止溝5Cおよびピン35A,35Bに側方から嵌合させ、壁部35Cと腕部38A,38Bとを当接させることで、SMAワイヤ10の端部を位置決めして保持するものである。
ワイヤ保持部材15A、15Bは、SMAワイヤ10のワイヤ保持部15b(かしめ位置)と反対側に片状の端子部15aを備え、モジュール枠5に対する取付状態において、端子部15aがモジュール枠5の下方に積層されたモジュール下板8の下方にわずかに突出されるようになっている。
また、一対のワイヤ保持部材15A、15Bによって両端が保持されたSMAワイヤ10は、モジュール枠の切欠き5Bから突出されたレンズ枠4のガイド突起4Dの先端鍵部4D1に下方から係止され、SMAワイヤの張力により、先端鍵部4D1を介して、レンズ枠4を上方に付勢している。
図3,4に示すように、モジュール枠5及びモジュール枠5内に挿入されたレンズ枠4のそれぞれの上部と下部には、それぞれ上板バネ6と下板バネ7とが積層されている。
上板バネ6及び下板バネ7は、略同一形状に打ち抜かれた平板状の板バネ部材であり、例えば、ステンレス(SUS)鋼板などの金属板からなる。
図6に示すように、上板バネ6(下板バネ7)の形状は、平面視の外形が、モジュール枠5の上側(下側)の端部と同様な略矩形状とされ、中央部に軸線Mと同軸で、レンズ枠4の内周面4Fよりわずかに大きな円状の開口6C(7C)が形成され、全体としてリング状とされている。
上板バネ6(下板バネ7)の隅部近傍には、モジュール枠5の隅部近傍に形成された上側固定ピン14A(下側固定ピン14B)の配置位置に対応して、各上側固定ピン14A(下側固定ピン14B)にそれぞれ挿通可能な4つの貫通孔6B(7B)が形成されている。これにより、モジュール枠5に対する軸線Mに直交する平面内の位置決めが可能となっている。
また、上板バネ6(下板バネ7)には、レンズ枠4に形成された上側固定ピン13A(下側固定ピン13B)の配置位置に対応して、各上側固定ピン13A(下側固定ピン13B)にそれぞれ挿通可能な4つの貫通孔6A(7A)が形成されている。
また、開口6C(7C)の径方向外側には、リング部6F(7F)が形成され、軸線Mを挟んで互いに対角方向に対向する貫通孔6A(7A)の近傍位置から、周方向に略半円弧状に延びる4つのスリット6D(7D)がそれぞれ、略四分円弧ずつ径方向に重なった状態に形成されている。
これにより、上板バネ6(下板バネ7)の外側の矩形状枠体から、略四分円弧状に延ばされた4つのバネ部が形成される。ここで、4つのバネ部のうち、ガイド突起4Dに対応した位置に形成された貫通孔6A1(7A1)に対してワイヤ保持部材15Bが配される側に形成されたバネ部を第1バネ部51T(51B)とし、ワイヤ保持部材15Aが配される側に形成されたバネ部を第2バネ部52T(52B)とする。また、残りの2つのバネ部は第2バネ部52T(52B)から時計回りに第3バネ部53T(53B)、第4バネ部54T(54B)とする。つまり、ガイド突起4Dに対応した位置に形成された貫通孔6A1(7A1)の開口6C(7C)を介して反対側に形成された貫通孔6A2(7A2)に対してワイヤ保持部材15Aが配される側に形成されたバネ部を第3バネ部53T(53B)とし、ワイヤ保持部材15Bが配される側に形成されたバネ部を第4バネ部54T(54B)とする。
このように、上板バネ6(下板バネ7)の外形が、モジュール枠5の外形に略合わせた矩形状に形成され、第1バネ部51T(51B)〜第4バネ部54T(54B)、リング部6F(7F)が開口6C(7C)に沿うリング状の領域に形成されている。また、上板バネ6(下板バネ7)をモジュール枠5に固定する上側固定ピン14A(下側固定ピン14B)の配置に応じて、スペースに余裕のある隅部に被固定部である貫通孔6B(7B)が設けられるため、貫通孔6B(7B)の形状が、第1バネ部51T(51B)〜第4バネ部54T(54B)から離すことができるので、精密な打ち抜きによる製造やエッチングでの製造が容易となる。
ここで、本実施形態では、第1バネ部51T(51B)および第2バネ部52T(52B)の板厚が、第3バネ部53T(53B)および第4バネ部54T(54B)の板厚よりも厚く形成されている。このように板厚を部分的に変えるためには、例えば上板バネ6(下板バネ7)をハーフエッチングにより製造すればよい。また、第1バネ部51T(51B)と第2バネ部52T(52B)とは同一の板厚で構成され、第3バネ部53T(53B)と第4バネ部54T(54B)とは同一の板厚で構成されている。このように構成することで、上板バネ6(下板バネ7)の第1バネ部51T(51B)および第2バネ部52T(52B)のバネ定数が、第3バネ部53T(53B)および第4バネ部54T(54B)のバネ定数よりも大きくなる。
次に、モジュール下板8は、モジュール枠5の各下側固定ピン14Bを下板バネ7の貫通孔7Bに貫通させるとともに、モジュール枠5内に収容したレンズ枠4の各下側固定ピン13Bを下板バネ7の貫通孔7Aに貫通させた状態で、モジュール枠5との間で、下板バネ7を下方側から挟んで積層し、下板バネ7の矩形状の外形枠をモジュール枠5の端面5bに対して押圧状態に固定するものである。
モジュール下板8の形状は、モジュール枠5の外形と略同様の矩形状外形を有する板状部材であり、中央部に軸線Mを中心とする略円形状の開口8Aが厚さ方向に貫通して形成されている。そして、組立時に下板バネ7に積層される上面8a側には、レンズ枠4の各下側固定ピン13Bの配置位置に対応する位置に、後述するかしめ部との干渉を避けるための4つのU字状の凹部8Bが形成されている。また、モジュール下板8の周縁に位置する各隅部にはモジュール枠5の各下側固定ピン14Bの配置位置に対応して、これら下側固定ピン14Bをそれぞれ挿通させる貫通孔8Cが形成されている。モジュール下板8の材質は、例えば、電気絶縁性および遮光性を有する合成樹脂を採用している。また、モジュール下板8が電気絶縁性を有することで、給電部材9を下板バネ7に対して電気的絶縁状態で固定する絶縁部材となっている。
給電部材9は、それぞれ板状の金属板からなる一対の電極9a、9bからなる。電極9a、9bは、いずれも、モジュール下板8の外形に沿う略L字状の配線部9Bと、配線部の端部からモジュール下板8の外形の外側に突出する端子部9Cとを備える折れ線状の金属板からなる。そして、それぞれの配線部9Bには、モジュール下板8の下面から下方に突出されるモジュール枠5の下側固定ピン14Bのうち、モジュール下板8の外形に沿って隣り合う2つの下側固定ピン14Bを、それぞれ挿通させて、電極9a、9bをモジュール枠5に対して位置決めを行う2つの貫通孔9Aが設けられている。
図4に示すように、電極9a、9bの端子部9Cは、モジュール枠5において、ワイヤ保持部材15Aが取り付けられた側の側面から軸方向下方に並列して突出するように設けられている。このため、電極9aには、貫通孔9Aと端子部9Cとの間の配線部9B上の側面に、ワイヤ保持部材15Aの端子部15aを電気的に接続するために凹状に切り欠かれた導電接続部9Dが設けられている。
また、電極9bには、配線部9Bの側面におけるワイヤ保持部材15Bの端子部15aとの接続箇所に、切り欠かれた導電接続部9Dが形成されている。この導電接続部9Dにおいて、電極9bとワイヤ保持部材15Bとが電気的に接続されている。
それぞれの導電接続部9Dを、端子部15aと電気的に接続する手段としては、例えば、半田付けまたは導電性接着剤による接着を採用することができる。
図2に戻り、カバー11は、上面11Eの外縁部から下方側に、モジュール枠5を外嵌可能に覆う側壁部11Dが延ばされ、下方側に矩形状の開口11Cが形成された部材であり、上面11Eの中央部に軸線Mを中心とした円状の開口11Aが設けられている。開口11Aの大きさは、例えばレンズユニット12を出し入れ可能な大きさとされる。
このような構成の駆動モジュール1の組立方法について順を追って説明する。
第1工程では、まず、モジュール枠5の収容部5A内に下方からレンズ枠4を挿入し、モジュール枠5の各端面5aと、レンズ枠4の端面4aとを同一高さに揃える。そして、モジュール枠5の各上側固定ピン14Aとレンズ枠4の各上側固定ピン13Aとに、上板バネ6の各貫通孔6B、6Aをそれぞれ挿通する。
その後、上板バネ6の各貫通孔6A、6Bを貫通して上方に突き出された各上側固定ピン13A、14Aの先端部を、図示しないヒータチップにより熱かしめして、それぞれ第1の固定部であるかしめ部16と、第2の固定部であるかしめ部17を形成する(図4、5参照)。
このとき、レンズ枠4の端面4aとモジュール枠5の端面5aとは、同一平面上に整列されており、平板状の上板バネ6を変形させることなく配置して、熱かしめを行うことができる。そのため、変形する上板バネ6を押さえる必要がないので、容易にかしめを行うことができる。また、上板バネ6の変形による浮きなどの発生を防止することができる。
また、各ヒータチップの高さを共通とすることができるので、かしめ部16、17を同時に形成しても、かしめ精度のバラツキを低減することができる。
次に、第2工程では、レンズ枠4の各下側固定ピン13Bに、下板バネ7の各貫通孔7Aをそれぞれ挿通する。その際、同時にモジュール枠5の各下側固定ピン14Bに、下板バネ7の各貫通孔7B、モジュール下板8の各貫通孔8C、給電部材9の各貫通孔9Aを挿通する。その後、下板バネ7の各貫通孔7Aを貫通して下方に突き出された各下側固定ピン13Bの先端部を、ヒータチップにより熱かしめして、第1の固定部であるかしめ部18(図5参照)を形成する。
このとき、レンズ枠4の端面4a、4b間の軸方向距離と、モジュール枠5の端面5a、5b間の軸方向距離とは等しいため、端面4b、5bは、同一平面上に整列されており、平板状の下板バネ7を変形させることなくモジュール下板8を積層配置して、熱かしめを行うことができるので、下板バネ7の変形による浮きなどの発生を防止することができる。
また、各ヒータチップの高さを共通とすることができるので、かしめ部18を同時に形成しても、かしめ精度のバラツキを低減することができる。
次に、第3工程では、これら貫通孔7B、8C、9Aを貫通して下方に突き出された各下側固定ピン14Bの下端部を、ヒータチップにより熱かしめして、第2の固定部であるかしめ部19(図5参照)を形成する。
このとき、各ヒータチップの高さを共通とすることができるため、かしめ部19を同時に形成しても、かしめ精度のバラツキを低減することができる。
また、モジュール下板8に凹部8Bが形成されているため、第2工程で形成されたかしめ部18は、モジュール下板8とは接触しない。
これら第1〜第3工程の作業を行うことによって、レンズ枠4とモジュール枠5の両端部に、上板バネ6、下板バネ7、モジュール下板8、給電部材9が積層固定される。
なお、上側固定ピン13Aと下側固定ピン13B、また上側固定ピン14Aと下側固定ピン14Bが、それぞれ同軸に設けられているため、第1〜第3工程のかしめにおいて、かしめ部16、18、かしめ部17、19をそれぞれ形成するためのヒータチップの平面上の位置がそれぞれ共通となる。そのため、各かしめにおいて、ヒータチップ位置を変更する必要がないため効率よくかしめ作業を行うことができる。
次に、第4工程(配設工程)では、SMAワイヤ10が取り付けられた一対のワイヤ保持部材15A、15Bを、モジュール枠5に固定する。具体的には、モジュール枠5に形成された2箇所のピン35A,35Bにワイヤ保持部材15A,15Bの貫通孔36A,36Bを嵌合するとともに、係止溝5Cにワイヤ保持部材15A,15Bをそれぞれ係止させる。その際、SMAワイヤ10の中央部を、ガイド突起4Dの先端鍵部4D1に係止させ、かつ、この先端鍵部4D1を下側から支持するように掛け渡す。また、ワイヤ保持部材15A、15Bの各端子部15aは、モジュール下板8の下方に突出され、それぞれ、モジュール下板8に固定された給電部材9である電極9a、9bの導電接続部9Dに係止されるか、もしくは近接して配置されている。
次に、第5工程(固定工程)では、貫通孔37A,37Bに熱硬化性接着剤を流し込み、モジュール枠5の溝部36内に充填する。溝部36に熱硬化性接着剤を充填したら、その接着剤を硬化させるために加熱炉の中に入れる。加熱炉内において、例えば約100℃で20〜30分程度加熱することにより接着剤が硬化してモジュール枠5とワイヤ保持部材15A,15Bとが接着固定される。
モジュール枠5とワイヤ保持部材15A,15Bとを接着固定した後、例えば、半田付けや導電性接着剤などを用いて、各端子部15aを、それぞれ導電接続部9Dに対して電気的に接続させる。
次に、第6工程では、モジュール枠5の上方から、カバー11を被せ、側壁部11Dとモジュール下板8とを接合する。例えば、側壁部11Dに係合爪などを設けてはめ込みによって接合したり、側壁部11Dとモジュール下板8とを接着、または溶着して接合したりする。また、かしめ部16、17は、それぞれカバー11の上面11Eの裏面に対して、離間された状態にある。
以上で、駆動モジュール1本体の組み立てが完了する。
その後、駆動ユニット31の下方にアダプタ30を取り付けた後、基板上へ取り付ける。駆動モジュール1の基板上への取り付けは、接着、嵌め込みなどの固定手段を採用することができる。なお、基板は、駆動モジュール1に付属する独立した部材であってもよいし、電子機器等に接続、配置された部材であってもよい。
さらに、カバー11の開口11Aを通じてレンズ枠4内にレンズユニット12を螺合して取り付ける。このように、レンズユニット12を最後に取り付けているのは、組立作業により、レンズユニット12のレンズが汚れたり、ゴミなどが付着したりしないためであるが、例えば、駆動モジュール1をレンズユニット12が取り付けられた製品状態で出荷する場合や、カバー11の開口11Aをレンズユニット12の外形より小さくしたい場合、例えば開口絞りを兼用するような場合などには、この工程を、早い段階(第6工程の前)で実施してもよい。
次に、駆動モジュール1の動作について説明する。
駆動モジュール1は、端子部9Cに電力が供給されない状態では、SMAワイヤ10からの張力およびかしめ部16、18で上板バネ6及び下板バネ7からの復元力等のレンズ枠4に作用する力がつり合い、レンズユニット12が取り付けられたレンズ枠4が、軸方向の一定位置に保持される。
端子部9Cから給電部材9に電力を供給すると、例えば、電極9a、ワイヤ保持部材15A、SMAワイヤ10、ワイヤ保持部15b、電極9bは、それぞれ導通されているため、SMAワイヤ10に電流が流れる。これにより、SMAワイヤ10にジュール熱が発生して、SMAワイヤ10の温度が上昇し、SMAワイヤ10の変態開始温度を超えると、SMAワイヤ10が温度に応じた長さに収縮する。
この結果、レンズ枠4のガイド突起4Dが、上方(図4,5中の(イ)方向)に移動する。ここで、本実施形態では、SMAワイヤ10が係止された先端鍵部4D1の両側に位置する第1バネ部51T(51B)および第2バネ部52T(52B)の板厚を第3バネ部53T(53B)および第4バネ部54T(54B)の板厚よりも厚くして、第1バネ部51T(51B)および第2バネ部52T(52B)のバネ定数が第3バネ部53T(53B)および第4バネ部54T(54B)のバネ定数よりも大きくなるように構成した。
このように構成すると、SMAワイヤ10が収縮してレンズ枠4を上昇させようとする際に、第1バネ部51T(51B)および第2バネ部52T(52B)の変形量を小さくすることができる。つまり、図7に示すように、SMAワイヤ10が収縮することにより力F10(軸方向F11、水平方向F12)が発生するが、レンズ枠4に発生する軸方向の力F21Aおよび水平方向の力F22Aがレンズ枠4の重心位置よりも先端鍵部4D1側にずらすことができる。すると、軸方向に働く力F11とF21Aとの距離が縮まるため、モーメントA1の絶対値をモーメントAよりも小さくすることができる。したがって、レンズ枠4の先端鍵部4D1側が上昇しようとするモーメントを小さくすることができるため、レンズ枠4の傾きの発生を抑制することができる。
そして、上板バネ6および下板バネ7が、それぞれ変形し、変形量に応じた弾性復元力がレンズ枠4に付勢される。そして、この弾性復元力がSMAワイヤ10の張力とつり合う位置で、レンズ枠4が停止する。
なお、上板バネ6、下板バネ7は、平行バネを構成しているため、レンズ枠4は、軸方向のガイド部材などに沿わせなくても、軸線M上に沿って移動される。また、ガイド部材に対する摺動負荷も発生しないので、低消費電力を実現することが可能となる。
また、電力の供給を停止すると、SMAワイヤ10が伸長可能となり、レンズ枠4は、下方(図4,5中の(ロ)方向)のつり合い位置まで移動する。このようにして、電力供給量を制御することで、レンズ枠4を軸線M方向に駆動することができる。
本実施形態によれば、SMAワイヤ10が係止された先端鍵部4D1の両側に位置する第1バネ部51T(51B)および第2バネ部52T(52B)のバネ定数を第3バネ部53T(53B)および第4バネ部54T(54B)のバネ定数よりも大きくしたため、レンズ枠4の先端鍵部4D1側が、その径方向反対側よりも移動しにくくなる。したがって、レンズ枠4における先端鍵部4D1側の移動量(上昇量)が大きくなって、レンズ枠4が傾いてしまうのを抑制することができる。つまり、レンズ枠4を軸方向に沿って傾くことなく移動させることができる。また、このように上板バネ6(下板バネ7)のバネ定数を部分的に調整するだけでよいため、部品点数の増加をすることなく実現でき、駆動モジュール1の小型化を図ることができる。
また、SMAワイヤ10を設けて、それを収縮させるだけでレンズ枠4を移動させることができる。したがって、簡易な構成でレンズ枠4を移動させることができる。
また、第1バネ部51T(51B)および第2バネ部52T(52B)の板厚が第3バネ部53T(53B)および第4バネ部54T(54B)の板厚よりも厚く形成するだけで、第1バネ部51T(51B)および第2バネ部52T(52B)のバネ定数が第3バネ部53T(53B)および第4バネ部54T(54B)のバネ定数よりも大きくすることができる。したがって、上板バネ6(下板バネ7)をハーフエッチングにより製造したり、第1バネ部51T(51B)および第2バネ部52T(52B)の箇所だけ板材を積層して製造することができる。つまり、容易に所望の性能を有する上板バネ6(下板バネ7)を製造することができる。
また、第1バネ部51T(51B)のバネ定数と第2バネ部52T(52B)のバネ定数とが同じになるように構成するとともに、第3バネ部53T(53B)のバネ定数と第4バネ部54T(54B)のバネ定数とが同じになるように構成したため、レンズ枠4が軸方向と直交する方向(水平方向)に移動しようとするのを規制することができる。したがって、より確実にレンズ枠4を軸方向に沿って傾くことなく移動させることができる。
また、上板バネ6および下板バネ7は、略同一形状の板バネ部材を用い、上板バネ6のバネ定数と下板バネ7のバネ定数とが同一になるように構成したため、レンズ枠4を軸方向に沿って傾くことなく安定して移動させることができる。また、例えば、同じ形状の板バネ部材を用いることができるため、製造コストの上昇を抑制することができる。
次に、本実施形態の変形例1について説明する。なお、本変形例1は上板バネおよび下板バネの形状が異なるのみであり、その他の構成は上記実施形態と略同一である。
図8は、第一実施形態の変形例1に係る上板バネ(下板バネ)の平面図である。図8に示すように、本変形例1の上板バネ6(下板バネ7)は、上記実施形態と異なり、第1バネ部51T(51B)〜第4バネ部54T(54B)までのバネ部の板厚は全て同じである。しかしながら、第1バネ部51T(51B)の幅D1および第2バネ部52T(52B)の幅D2が、第3バネ部53T(53B)の幅D3および第4バネ部54T(54B)の幅D4よりも太くなっている。なお、幅D1および幅D2は同じ幅で形成され、幅D3および幅D4は同じ幅で形成されている。このようにすることで、第1バネ部51T(51B)および第2バネ部52T(52B)のバネ定数が、第3バネ部53T(53B)および第4バネ部54T(54B)のバネ定数よりも大きくなる。
このように構成することで、上述した第一実施形態と略同一の作用効果が得られるとともに、第1バネ部51T(51B)の幅D1および第2バネ部52T(52B)の幅D2を幅広に形成することにより、レンズ枠4が軸方向と直交する方向(水平方向)に移動しようとするのを規制することができる。したがって、より確実にレンズ枠4を軸方向に沿って傾くことなく移動させることができる。
次に、本実施形態の変形例2について説明する。なお、本変形例2は上板バネおよび下板バネの形状が異なるのみであり、その他の構成は上記実施形態と略同一である。
図9は、第一実施形態の変形例2に係る上板バネ(下板バネ)の平面図である。図9に示すように、本変形例2の上板バネ6(下板バネ7)は、上記実施形態と異なり、第1バネ部51T(51B)〜第4バネ部54T(54B)までのバネ部の板厚は全て同じである。しかしながら、第1バネ部51T(51B)の長さL1および第2バネ部52T(52B)の長さL2が、第3バネ部53T(53B)の長さL3および第4バネ部54T(54B)の長さL4よりも短くなっている。なお、長さL1および長さL2は同じ長さで形成され、長さL3および長さL4は同じ長さで形成されている。このようにすることで、第1バネ部51T(51B)および第2バネ部52T(52B)のバネ定数が、第3バネ部53T(53B)および第4バネ部54T(54B)のバネ定数よりも大きくなる。
このように構成することで、上述した第一実施形態と略同一の作用効果が得られる。
(第二実施形態)
次に、本発明に係る駆動モジュールの第二実施形態を図10に基づいて説明する。なお、本実施形態は第一実施形態と上板バネおよび下板バネの構成が異なるのみであり、その他の構成は第一実施形態と略同一であるため、同一箇所には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
本実施形態では、上板バネ6は第一実施形態と同様に、例えば、第1バネ部51Tおよび第2バネ部52Tの板厚を第3バネ部53Tおよび第4バネ部54Tの板厚よりも厚く形成して、第1バネ部51Tおよび第2バネ部52Tのバネ定数が第3バネ部53Tおよび第4バネ部54Tのバネ定数よりも大きくなるように構成した。
一方、下板バネ7は従来技術と同様に、第1バネ部51B〜第4バネ部51Bを全て同じ厚さで形成した。また、上板バネ6の第3バネ部53Tおよび第4バネ部54Tの板厚と、下板バネ7の第1バネ部51B〜第4バネ部51Bの板厚が同じになるように構成した。このように構成することで、上板バネ6のバネ定数が下板バネ7のバネ定数よりも大きくなる。
このように構成すると、SMAワイヤ10が収縮してレンズ枠4を上昇させようとする際に、上板バネ6の第1バネ部51Tおよび第2バネ部52Tの変形量を小さくすることができる。つまり、図10に示すように、SMAワイヤ10が収縮することにより力F10(軸方向F11、水平方向F12)が発生するが、レンズ枠4に発生する軸方向の力F21Bおよび水平方向の力F22Bがレンズ枠4の重心位置よりも上板バネ6側にずらすことができる。すると、水平方向に働く力F12とF22Bとの距離が離れるため、モーメントB1の絶対値をモーメントBよりも大きくすることができる。したがって、レンズ枠4に作用するモーメントAおよびモーメントB1がそれぞれ打ち消しあうため、レンズ枠4に作用するモーメントを小さくすることができ、レンズ枠4の傾きの発生を抑制することができる。
次に、本発明の実施形態に係る電子機器について説明する。
図11(a)、(b)は、本発明の実施形態に係る電子機器の表面、裏面の斜視外観図である。図11(c)は、図11(b)におけるF−F断面図である。
図11(a)、(b)に示す本実施形態のカメラ付き携帯電話20は、上記実施形態の駆動モジュール1を備えた電子機器の一例である。
カメラ付き携帯電話20は、受話部22a、送話部22b、操作部22c、液晶表示部22d、アンテナ部22e、不図示の制御回路部などの周知の携帯電話の装置構成をカバー22内外に備えている。
また、図11(b)に示すように、液晶表示部22dが設けられた側の裏面側のカバー22に、外光を透過させる窓22Aが設けられ、図11(c)に示すように、駆動モジュール1の開口11Aがカバー22の窓22Aを臨み、窓22Aの法線方向に軸線Mが沿うように、上記実施形態の駆動モジュール1が設置されている。
そして、駆動モジュール1は、基板2に機械的、電気的に接続されている。基板2は、不図示の制御回路部に接続され、駆動モジュール1に電力を供給できるようになっている。
このような構成によれば、窓22Aを透過した光を駆動モジュール1の不図示のレンズユニット12で集光し、撮像素子30上に結像することができる。そして、駆動モジュール1に制御回路部から適宜の電力を供給することで、レンズユニット12を軸線M方向に駆動し、焦点位置調整を行って、撮影を行うことができる。
このようなカメラ付き携帯電話20によれば、小型化を図りつつ、レンズ枠4を軸方向に沿って傾くことなく移動させることができる駆動モジュール1を備えているため、カメラ付き携帯電話20の小型化を図ることができるとともに、高精度な駆動モジュール1を備えた高精度な機能を有するカメラ付き携帯電話20を提供することができる。
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では、レンズ枠4を付勢するための板バネ部材である上板バネ6、下板バネ7に上側固定ピン13A、14A、下側固定ピン13B、14Bを挿通させて、これら固定ピンの先端部を熱かしめする場合の例で説明したが、板バネ部材の固定方法は、これに限定されない。例えば、超音波かしめなどで固定してもよいし、板バネ部材を、レンズ枠4やモジュール枠5に接着してもよい。本構造によれば、大きな接着面積が確保できるので接着剤を用いても大きな強度が得られる。
また、上記の説明では、モジュール枠5は、全体として略矩形状の部材として説明したが、略矩形状には限定されず、多角形状であってもよい。
また、本実施形態では、SMAワイヤ10を用いてレンズ枠4を駆動させる構成を用いたが、圧電素子やボイスコイルモータをレンズ枠4の一部に作用するように配置した場合にも適用することができる。
また、本実施形態では、上板バネ6および下板バネ7が平面視略矩形状の板バネ部材でその四隅にバネの支点を有した形状のものを採用した場合で説明したが、四隅にバネ部が形成されて(四隅から対角線に沿ってバネ部が形成されて)、バネの支点が略矩形状の直線部の中間位置に形成された形状の板バネ部材を採用してもよく、また、略円形の開口に対して120°ごとに3つのバネ部を有する板バネ部材を採用してもよい。つまり、板バネ部材に形成されたバネ部およびバネの支点の数は限定されるものではなく、バネの合力が上述したような配分でレンズ枠4に生じるようにそれぞれのバネ定数を調整することで同様の効果を得ることができる。
また、上記の説明では、駆動モジュール1をレンズユニットの焦点位置調整機構に用いる場合の例で説明したが、駆動モジュールの用途はこれに限定されない。例えば、被駆動体を目標位置に移動させる適宜のアクチュエータとして他の部分に用いてもよい。例えば、レンズユニット12に代えて、ロッド部材などを螺合したり、レンズ枠4を他の形状に変えたりして、適宜のアクチュエータとして用いることができる。すなわち、被駆動体は、筒状の部材に限定されず、柱状の部材であってもよい。
また、上記の説明では、駆動モジュールを用いた電子機器として、カメラ付き携帯電話の例で説明したが、電子機器の種類はこれに限定されない。例えば、デジタルカメラ、パソコン内蔵のカメラなどの光学機器に用いてもよいし、情報読取記憶装置やプリンタなどの電子機器において、被駆動体を目標位置に移動させるアクチュエータとしても用いることができる。
本発明の実施形態における駆動モジュールの斜視図である。 本発明の実施形態における駆動モジュールの構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態における駆動ユニットの構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態における駆動ユニットを示す斜視図である。 図4のA−A線に沿う断面図である。 本発明の第一実施形態における上板バネ(下板バネ)の平面図である。 本発明の第一実施形態におけるレンズ枠移動時の作用を説明する説明図である。 本発明の第一実施形態における上板バネ(下板バネ)の変形例1の平面図である。 本発明の第一実施形態における上板バネ(下板バネ)の変形例2の平面図である。 本発明の第二実施形態におけるレンズ枠移動時の作用を説明する説明図である。 本発明の実施形態における電子機器の図面であり、(a)表面斜視図、(b)裏面斜視図、(c)(b)のF−F線に沿う断面図である。 従来の駆動モジュールの斜視図である。 従来のレンズ枠移動時の作用を説明する説明図である。 従来のレンズ枠移動時の不具合を説明する説明図である。
符号の説明
1…駆動モジュール 4…レンズ枠(被駆動体) 5…モジュール枠(支持体) 6…上板バネ(板バネ部材) 6A1,7A1…貫通孔(第一支持部) 6A2,7A2…貫通孔(第二支持部) 6C,7C…開口 7…下板バネ(板バネ部材) 10…SMAワイヤ(形状記憶合金ワイヤ、駆動手段) 20…カメラ付携帯電話(電子機器) 51T,51B…第1バネ部 52T,52B…第2バネ部 53T,53B…第3バネ部 54T,54B…第4バネ部

Claims (9)

  1. 筒状または柱状の被駆動体と、
    該被駆動体を内側に収容する筒状の支持体と、
    前記被駆動体を前記支持体に対して一定方向に沿って移動可能に弾性保持する板バネ部材と、
    前記被駆動体を前記板バネ部材の復元力に抗して駆動する駆動手段と、を有する駆動モジュールであって、
    前記板バネ部材における前記駆動手段の発生力が作用する側のバネ定数が、前記被駆動体を介して前記駆動手段の発生力が作用する側の反対側のバネ定数よりも大きいことを特徴とする駆動モジュール。
  2. 前記駆動手段が、前記被駆動体に係合され、通電時の発熱により変位することで、前記被駆動体を前記板バネ部材の復元力に抗して駆動する形状記憶合金ワイヤで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の駆動モジュール。
  3. 前記板バネ部材が、前記被駆動体の外形に対応した開口と、前記駆動手段の発生力が作用する作用点となる第一支持部を中心に前記開口に沿って略1/4周に亘りそれぞれ形成された第1バネ部および第2バネ部と、前記第一支持部に対して前記開口を介して反対側に形成された第二支持部を中心に前記開口に沿って略1/4周に亘りそれぞれ形成された第3バネ部および第4バネ部と、を有し、
    前記第1バネ部が前記第3バネ部よりも厚く形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の駆動モジュール。
  4. 前記板バネ部材が、前記被駆動体の外形に対応した開口と、前記駆動手段の発生力が作用する作用点となる第一支持部を中心に前記開口に沿って略1/4周に亘りそれぞれ形成された第1バネ部および第2バネ部と、前記第一支持部に対して前記開口を介して反対側に形成された第二支持部を中心に前記開口に沿って略1/4周に亘りそれぞれ形成された第3バネ部および第4バネ部と、を有し、
    前記第1バネ部が前記第3バネ部よりも幅広に形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の駆動モジュール。
  5. 前記板バネ部材が、前記被駆動体の外形に対応した開口と、前記駆動手段の発生力が作用する作用点となる第一支持部を中心に前記開口に沿って略1/4周に亘りそれぞれ形成された第1バネ部および第2バネ部と、前記第一支持部に対して前記開口を介して反対側に形成された第二支持部を中心に前記開口に沿って略1/4周に亘りそれぞれ形成された第3バネ部および第4バネ部と、を有し、
    前記第1バネ部が前記第3バネ部よりも短く形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の駆動モジュール。
  6. 前記第1バネ部のバネ定数と前記第2バネ部のバネ定数とが同一であるとともに、前記第3バネ部のバネ定数と前記第4バネ部のバネ定数とが同一であることを特徴とする請求項3〜5に記載の駆動モジュール。
  7. 前記板バネ部材が、前記被駆動体の駆動する軸方向に直交する方向であって、前記被駆動体の上面および下面に前記板バネ部材の復元力が作用するようにそれぞれ設けられ、
    前記上面に配された板バネ部材の上側バネ定数と、前記下面に配された板バネ部材の下側バネ定数とが同じであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の駆動モジュール。
  8. 前記板バネ部材が、前記被駆動体の駆動する軸方向に直交する方向であって、前記被駆動体の上面および下面に前記板バネ部材の復元力が作用するようにそれぞれ設けられ、
    前記上面に配された板バネ部材の上側バネ定数が、前記下面に配された板バネ部材の下側バネ定数よりも大きいことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の駆動モジュール。
  9. 請求項1〜8のいずれかに記載の駆動モジュールを備えたことを特徴とする電子機器。
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