JP2012002982A - Lens drive unit, imaging apparatus, and portable terminal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電素子を用いたレンズ駆動装置及び該レンズ駆動装置を備えた撮像装置並びに該撮像装置を備えた携帯端末に関するものである。 The present invention relates to a lens driving device using a piezoelectric element, an imaging device including the lens driving device, and a portable terminal including the imaging device.
従来より、携帯電話機等の携帯端末に、小型で薄型の撮像装置が搭載されており、撮影のみならず、遠隔地へ音声情報だけでなく画像情報も相互に伝送することが可能となっている。このような撮像装置においても、オートフォーカス撮影を可能とすべく撮像レンズを光軸に沿って移動させるためのレンズ駆動装置を備えたものがある。 Conventionally, a small and thin imaging device is mounted on a portable terminal such as a cellular phone, and it is possible to transmit not only shooting but also audio information as well as image information to a remote place. . Some of such imaging devices include a lens driving device for moving the imaging lens along the optical axis so as to enable autofocus imaging.
このような小型で薄型の撮像装置のレンズ駆動のためのアクチュエータとして、形状記憶合金や圧電体素子を用いたもの(例えば、特許文献1参照)が知られている。 As an actuator for driving a lens of such a small and thin imaging device, an actuator using a shape memory alloy or a piezoelectric element is known (for example, see Patent Document 1).
上記特許文献1に記載のレンズ駆動装置は、板状のアクチュエータを使用するため撮像装置を薄型にできるものである。 Since the lens driving device described in Patent Document 1 uses a plate-like actuator, the imaging device can be made thin.
しかしながら、撮像レンズを所定の方向に付勢しつつ、圧電体素子の一方の端部を固定し他方の端部を自由端(駆動部)とした片持ち構造で、自由端の変形を用いて撮像レンズを移動させるものであり、圧電体素子は付勢力が無い場合の自由端の変形形状とは異なる変形形状となる。具体的には、付勢力が強すぎると変形してもレンズ群の移動量が不足し、付勢力が弱すぎると姿勢によってはレンズ群が移動してしまう姿勢差が問題となる。すなわち、圧電体素子の変形形状と付勢部材の付勢力とのバランスの設定が非常に繊細なものとなる。 However, it is a cantilever structure in which one end portion of the piezoelectric element is fixed and the other end portion is a free end (driving portion) while urging the imaging lens in a predetermined direction, and deformation of the free end is used. The imaging lens is moved, and the piezoelectric element has a deformed shape different from the deformed shape of the free end when there is no biasing force. Specifically, if the urging force is too strong, the amount of movement of the lens group is insufficient even if the urging force is deformed, and if the urging force is too weak, there is a problem in the posture difference that the lens group moves depending on the posture. That is, the balance setting between the deformed shape of the piezoelectric element and the urging force of the urging member becomes very delicate.
本発明は上記問題に鑑み、簡便な構成で、付勢部材の付勢力との繊細なバランス設定を要せず確実に撮像レンズの移動の行えるレンズ駆動装置を提供することを目的とし、該レンズ駆動装置を備えた撮像装置及び該撮像装置を備えた携帯端末を提供することを目的とするものである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a lens driving device that can move an imaging lens reliably with a simple configuration and does not require delicate balance setting with a biasing force of a biasing member. An object of the present invention is to provide an imaging device including a driving device and a portable terminal including the imaging device.
上記の目的は、下記の構成により達成される。 The above object is achieved by the following configuration.
(1)被写体光を導く撮像レンズと、該撮像レンズを光軸方向に付勢する付勢部材と、板状に形成され、表裏に電位差が付与された際に前記撮像レンズの光軸に直交する方向に伸長するよう配置された圧電素子と、前記圧電素子の伸長を阻止する阻止部材と、を有し、前記圧電素子が伸長した際に、前記阻止部材で該伸長を阻止させることにより前記圧電素子を光軸方向に湾曲させ、該湾曲した部位で前記付勢部材の付勢力に抗して前記撮像レンズを光軸方向に移動させることを特徴とするレンズ駆動装置。 (1) An imaging lens that guides subject light, an urging member that urges the imaging lens in the optical axis direction, and a plate-like shape that is orthogonal to the optical axis of the imaging lens when a potential difference is applied between the front and back surfaces. A piezoelectric element disposed so as to extend in the direction of extending, and a blocking member that prevents the piezoelectric element from extending, and when the piezoelectric element expands, the blocking member prevents the expansion by A lens driving device characterized in that a piezoelectric element is bent in the optical axis direction, and the imaging lens is moved in the optical axis direction against the biasing force of the biasing member at the curved portion.
(2)前記圧電素子は、透光性を有する部材で形成され、前記撮像レンズの光線経路を横切って配置されていることを特徴とする前記(1)に記載のレンズ駆動装置。 (2) The lens driving device according to (1), wherein the piezoelectric element is formed of a translucent member and is disposed across a light beam path of the imaging lens.
(3)前記圧電素子は、遮光性の部材で形成され、前記撮像レンズの光線経路に対応する部位に開口部を有していることを特徴とする前記(1)に記載のレンズ駆動装置。 (3) The lens driving device according to (1), wherein the piezoelectric element is formed of a light-shielding member and has an opening at a portion corresponding to a light beam path of the imaging lens.
(4)前記撮像レンズに導かれた被写体光を光電変換する撮像素子と、前記(1)から(3)までのいずれかに記載のレンズ駆動装置と、を有することを特徴とする撮像装置。 (4) An imaging apparatus comprising: an imaging element that photoelectrically converts subject light guided to the imaging lens; and the lens driving device according to any one of (1) to (3).
(5)前記(4)に記載の撮像装置を有することを特徴とする携帯端末。 (5) A portable terminal comprising the imaging device according to (4).
本発明によれば、簡便な構成で、付勢部材の付勢力との繊細なバランス設定を要せず確実に撮像レンズの移動の行えるレンズ駆動装置を提供することが可能となり、該レンズ駆動装置を備えた撮像装置及び該撮像装置を備えた携帯端末を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a lens driving device that can move the imaging lens reliably with a simple configuration and does not require delicate balance setting with the biasing force of the biasing member. It is possible to provide an imaging device provided with a portable terminal equipped with the imaging device.
以下、実施の形態により本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments, but the present invention is not limited thereto.
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態に係る撮像装置50の斜視図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of an
図1に示すように、撮像装置50は、撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させる撮像レンズ10と、遮光部材からなる筐体53と、撮像素子を内包する撮像素子カバー55と、撮像素子を保持する支持基板52aと、その電気信号の送受を行う外部接続用端子(外部接続端子とも称す)54を有するフレキシブルプリント基板52bとを備え、これらが一体的に形成されている。
As illustrated in FIG. 1, the
図2は、第1の実施の形態に係る撮像装置50の撮像レンズの光軸Oを含む(図1に示すA−A断面)断面を模式的に示した図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section including the optical axis O of the imaging lens of the
図2において、51は撮像素子であり、受光側の面の中央部に画素(光電変換素子)が2次元的に配置されており、その周囲には信号処理回路が形成されている。
In FIG. 2,
撮像素子51の受光側の面の外縁近傍には、不図示の多数のパッドが設けられており、ボンディングワイヤWを介して支持基板52aに接続されている。撮像素子51は、光電変換部からの信号電荷をデジタルYUV信号等の画像信号に変換し、ボンディングワイヤWを介して支持基板52a上の所定の回路に出力する。
A large number of pads (not shown) are provided in the vicinity of the outer edge of the light receiving side surface of the
なお、撮像素子51としては、CMOS型のイメージセンサ又はCCD型のイメージセンサが使用される。
As the
基板52は、その一方の面で撮像素子51と筐体53を支持する硬質の支持基板52aと支持基板52aの他方の面(撮像素子51と反対側の面)にその一端部が接続されたフレキシブルプリント基板52bとで構成されている。支持基板52aは、表裏両面に多数の信号伝達用パッドが設けられており、一方の面でボンディングワイヤWを介して撮像素子51と接続され、他方の面でフレキシブルプリント基板52bと接続されている。
One end of the
フレキシブルプリント基板52bは、図1に示すように、一端部が支持基板52aと接続されている。また、他方の端部に設けられた外部接続端子54を介して支持基板52aと不図示の外部回路(例えば、撮像装置を実装した上位装置が有する制御回路)とが接続される。この外部接続端子54を介し、外部回路から撮像素子51を駆動するための電圧やクロック信号の供給を受けたり、また、デジタルYUV信号を外部回路へ出力したりすることを可能としている。更に、フレキシブルプリント基板52bは、可撓性を有し中間部が変形して支持基板52aに対し外部接続端子54の向きや配置に自由度を与えている。
As shown in FIG. 1, the flexible printed
支持基板52aには、撮像素子51を内包する遮光性の材料で形成された撮像素子カバー55が設けられ、開口部にはカバーガラス56が固着されている。撮像素子カバー55と円筒状の筐体53は固着され、筐体53内には、撮像レンズ10を保持する円筒状の鏡枠57が光軸方向に移動可能に配置されている。鏡枠57は、付勢部材であるコイルバネ58により、撮像素子51方向に付勢されている。
The
筐体53内の撮像素子カバー55と鏡枠57の間には、圧電素子60が配置されている。この圧電素子60は、板状に形成され、表裏に電位差が付与された際の伸長方向が、撮像レンズ10の光軸Oに直交する方向となるよう組み込まれている。この圧電素子60は、透光性を有する部材で形成され、筐体53の内径に嵌合して略円形に形成されており、撮像レンズ10の光線経路を横切って配置されている。なお、圧電素子60には、撮像レンズ側の面と撮像素子側の面には、それぞれ透明の電極が形成されており、該透明の電極に電位差が付与できるように、不図示の定電圧回路が接続されている。
A
また、不図示であるが、赤外光をカットするフィルタ又はコーティングが撮像レンズ10の最も被写体側の面からカバーガラス56の撮像レンズ10側の面までのいずれかに設けられている。
Although not shown, a filter or coating for cutting infrared light is provided on either the surface of the
図3は、第1の実施の形態に係る圧電素子60を示す模式図である。図3(a)は圧電素子60を光軸Oを含む面で切断した断面図であり、図3(b)、(c)は光軸O方向から見た正面図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the
図3(a)に示す圧電素子60は、透光性を有する有機圧電体61の両面に、透明の電極62が形成されたものである。
A
有機圧電体61としては、特開平8−36917号公報、特開2005−213376号公報、特開2003−282983号公報、特開2006−49418号公報、特開2009−267528号公報等に記載される、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン(VDF/TrFE)共重合体、フッ化ビニリデンテトラフルオロエチレン(VDF−TeFE)共重合体、シアン化ビニリデン−酢酸ビニル共重合体、ナイロン−11、PZT−フッ化ビニリデン共重合体、PZT−ポリオキシメチレン等、ポーリング処理と呼ばれる直流電界をフィルムに印加し、双極子を一方向に揃えることにより圧電性を発現するものや、ポリ(グルタル酸γ−ベンジル)、ポリ(グルタル酸γ−メチル)等のポリペプチドや、酢酸セルロース、シアノエチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリ乳酸やポリプロピレンオキシド、ポリ(β−ヒドロキシ酪酸)等の光学活性高分子で機械的な延伸処理により圧電性を発現するものが挙げられる。
The organic
その他に、無機化合物を複合化したポリ乳酸系樹脂(ポリ乳酸、乳酸と共重合可能な多官能性化合物とのコポリマーおよびそれらの混合物)、ジイソシアナート化合物、又はジイソシアナート化合物及びジアミン化合物を原料モノマーとするプレポリマー等の尿素樹脂、フラレノール導入ポリウレタンエラストマー、2官能性極性架橋剤を用いて、電界の印加下で該架橋剤の配向的架橋により連結架橋させて得られたポリマー圧電物質等、公知の有機圧電性物質を用いることができる。 In addition, a polylactic acid resin (polylactic acid, a copolymer of a polyfunctional compound copolymerizable with lactic acid and a mixture thereof), a diisocyanate compound, or a diisocyanate compound and a diamine compound are combined with an inorganic compound. Polymer piezoelectric material obtained by connecting and cross-linking by a cross-linking agent under the application of an electric field using urea resin such as prepolymer as a raw material monomer, fullerenol-introduced polyurethane elastomer, and bifunctional polar cross-linking agent A known organic piezoelectric substance can be used.
透明の電極62としては、例えば錫ドープ酸化インジウム(ITO)、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)、アルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)、アルミニウムドープ酸化錫、インジウムドープ酸化亜鉛(IZO)等の無機酸化物をスパッタリング法を用いて、あるいはポリスチレンスルホン酸ドープポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT/PSS)に代表される導電性高分子を各種ウェットコーティング法を用いて成膜される。
Examples of the
透光性を有する有機圧電体61に形成された透明の電極62には、表裏間で電位差を付与できるように、例えば図3(a)に示すような定電圧回路が接続される。なお、図3(a)に示すVINは直流電源、Trはトランジスタ、r1及びr2は抵抗、Cはコンデンサ、CMはコンパレータ、70は基準電圧発生回路である。なお、図3(a)に示した例では、一方の面に電圧を印加し他方の面を接地(0V)して電位差を付与するよう構成しているが、一方の面に+電圧を印加し、他方の面に−電圧を印加して電位差を付与してもよい。
For example, a constant voltage circuit as shown in FIG. 3A is connected to the
図3に示す、第1の実施の形態に係るレンズ駆動装置に用いられる圧電素子60は、自由状態で透明の電極に電位差が付与された際には、破線で示すように平面的に伸長するものである。伸長の形態としては、図3(b)に示すような所定の一方向に伸長するものや、図3(c)に示すように全方向に伸長するものを用いることができる。この圧電素子60は、図2に示す撮像装置50の筐体53内では、伸長方向が光軸Oに直交する方向となるよう組み込まれている。
The
図4は、圧電素子60への電位差付与の際の圧電素子60及び撮像レンズ10の状態を示す断面図である。図4(a)は図2と同じく圧電素子60へ電位差を付与していないときの状態を示し、図4(b)は圧電素子60へ電位差を付与したときの状態を示している。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the state of the
圧電素子60に電位差を付与していないときは、図4(a)に示すように、圧電素子60は伸長しておらず、略円形で円筒状の筐体53の内径に嵌合し、略平坦な状態である。このとき、円筒状の鏡枠57は、コイルバネ58の付勢力により撮像素子51方向に付勢され、ストッパ57sの筐体53との光軸方向の当接により撮像素子51側の位置となっている。このときの撮像レンズ10の位置は、例えば過焦点距離、無限遠及び過焦点距離と無限遠の間の予め決められた距離に合焦する位置である。
When a potential difference is not applied to the
圧電素子60に電位差が付与されたときは、図3に示すように伸長するが、筐体53の内径に嵌合しているため、光軸Oに直交する方向への平面的伸長は筐体53により阻止される。このため、伸長量の逃げ場がなく、圧電素子60は図4(b)に示すように湾曲する。この湾曲によって鏡枠57は、コイルバネ58の付勢力に抗して移動させられ、ストッパ57sの筐体53との光軸方向の当接により被写体側の位置となる。このときの撮像レンズ10の位置は、至近距離に合焦する位置である。
When a potential difference is applied to the
すなわち、第1の実施の形態に係る撮像装置は、圧電素子を透光性を有する部材で形成し、撮像レンズの光線経路を横切る大面積のものとし、撮像レンズの光軸に直交する方向に伸長するよう配置し、伸長させた際に、伸長方向を阻止部材で阻止して光軸方向に湾曲させ、この湾曲した部位で鏡枠を光軸方向に移動させるよう構成したレンズ駆動装置を備えたものである。 In other words, the imaging apparatus according to the first embodiment has a piezoelectric element formed of a translucent member, has a large area that crosses the light path of the imaging lens, and extends in a direction perpendicular to the optical axis of the imaging lens. Provided with a lens driving device that is arranged so as to extend, and is configured to bend in the optical axis direction by blocking the extension direction with a blocking member and move the lens frame in the optical axis direction at the curved portion. It is a thing.
これにより、大きな面積の圧電素子の大きな変形量を用いることができるだけでなく、片持ち構造とならないため、湾曲時の変形による鏡枠を移動させる駆動力を十分なものとすることができる。これにより簡便な構成で、付勢部材の付勢力との繊細なバランス設定を要せず確実に撮像レンズの移動の行えるレンズ駆動装置を提供することが可能となる。 Accordingly, not only can a large deformation amount of the piezoelectric element having a large area be used, but also a cantilever structure is not required, so that the driving force for moving the lens frame due to deformation during bending can be sufficient. Accordingly, it is possible to provide a lens driving device that can move the imaging lens reliably with a simple configuration without requiring a delicate balance setting with the biasing force of the biasing member.
なお、本例においては、筐体53が圧電素子60の伸長を阻止する阻止部材に相当するが、これに限るものでなく、阻止のための部材を専用に設けてもよいし、その他の部材で行うように構成してもよい。
In this example, the
また、本願においては「透光性を有す」、「透明」とは、可視光領域(波長400nm〜700nm)での透過率が50%以上であることを指す。 Further, in the present application, “having translucency” and “transparent” indicate that the transmittance in the visible light region (wavelength 400 nm to 700 nm) is 50% or more.
(第2の実施の形態)
図5は、第2の実施の形態に係る撮像装置50の斜視図である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a perspective view of the
図5に示す撮像装置50の、図1に示す撮像装置50と異なるところは、筐体53の内形及び外形が角柱状であり、不図示の鏡枠は、筐体53に内包され、光軸O方向に移動可能となされている。
The
図6は、第2の実施の形態に係る撮像装置50の撮像レンズの光軸Oを含む(図5に示すB−B断面)断面を模式的に示した図である。図6に示す撮像装置50の断面については、図2に示したものと異なる部分についてのみ説明する。
FIG. 6 is a diagram schematically showing a cross section including the optical axis O of the imaging lens of the
図6に示す撮像装置50には、図2と同様の位置に圧電素子60が組み込まれているが、この圧電素子60は、圧電素子60の外形が略矩形に形成され、更に、撮像レンズ10の光線経路に対応する部位には開口部60kが形成されている。
A
図7は、第2の実施の形態に係る圧電素子60を示す模式図である。図7(a)は圧電素子60を光軸を含む面で切断した断面図であり、図7(b)、(c)は光軸O方向から見た正面図であり、図7(d)は、伸長時に、対向する2つの辺で伸長を阻止したときの変形状態を示す図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a
図7(a)に示すように、圧電素子60は、有機圧電体61の両面に、電極62が形成されたものである。有機圧電体61に形成された電極62には、表裏間で電位差を付与できるように、例えば図3(a)に示すような定電圧回路が接続される。伸長の形態としては、自由状態で電極62に電位差が付与された際には、図7(b)に破線で示すように、対向する2つの辺の間隔が広がるように平面的に伸長するものや、図7(c)に破線で示すように、全方向に平面的に伸長するものを用いることができる。
As shown in FIG. 7A, the
図7(b)に示す破線のように伸長する圧電素子60の場合、圧電素子60は、電位差を付与しない状態で、少なくとも伸長方向で筐体53の内形に嵌合するように、圧電素子60の外形が略矩形に形成されている。更に、撮像レンズ10の光線経路に対応する部位には開口部60kが形成されている。この圧電素子60は、図6に示す撮像装置50の筐体53内では、伸長方向が光軸Oに直交する方向となるよう組み込まれている。
In the case of the
図7(b)に示す圧電素子60は、撮像装置50に組み込まれた状態で、表裏の電極間に電位差が付与されると、対向する2つの辺の間隔が広がるように伸長するが、伸長方向両端部で筐体53により伸長を阻止されているため、図7(d)に示すように湾曲する。この湾曲により、図4(b)に示したのと同様に鏡枠57をコイルバネ58の付勢力に抗して移動させることができる。
When the
図7(c)に示す破線のように伸長する圧電素子60の場合、圧電素子60は、電位差を付与しない状態で、対向する2つの辺のみが筐体53の内形に嵌合するように形成され、他の対向する2つの辺は筐体53の内形に対し、伸長した場合にも伸長を阻止されないように隙間を有して形成されている。また、同様に図6に示す撮像装置50の筐体53内では、伸長方向が光軸Oに直交する方向となるよう組み込まれている。
In the case of the
図7(c)に示す圧電素子60は、撮像装置50に組み込まれた状態で、表裏の電極間に電位差が付与されると、全方向に伸長するが、対向する2つの辺のみが伸長を阻止されているため、図7(d)に示すように湾曲する。この湾曲により、図4(b)に示したのと同様に鏡枠57をコイルバネ58の付勢力に抗して移動させることができる。
When the
第2の実施の形態も、このような湾曲により、図4(b)に示したのと同様に鏡枠57をコイルバネ58の付勢力に抗して移動させるものである。
In the second embodiment as well, the
このように、撮像レンズ10の光線経路に対応する部位を開口した形状として、撮像レンズの光軸に直交する方向に伸長するよう配置し、伸長させた際に、伸長方向を阻止部材で阻止して光軸方向に湾曲させ、この湾曲した部位で鏡枠を光軸方向に移動させるよう構成したレンズ駆動装置としても、上述と同様の効果を得ることができる。本例においても、筐体53が圧電素子60の伸長を阻止する阻止部材に相当するが、これに限るものでなく、阻止のための部材を専用に設けてもよいし、その他の部材で行うように構成してもよい。
As described above, the part corresponding to the light path of the
また、図7(b)に示すように伸長する圧電素子の場合、電位差を付与した際の伸長方向は、撮像素子の長辺方向(開口部の長辺方向)に設定することが好ましい。このように設定することで、伸長方向に直交する方向の幅Hを大きくすることができ、湾曲時の変形による鏡枠を移動させる駆動力を大きなものとすることができる。 In the case of a piezoelectric element that expands as shown in FIG. 7B, it is preferable to set the expansion direction when a potential difference is applied to the long side direction of the image sensor (long side direction of the opening). By setting in this way, the width H in the direction orthogonal to the extending direction can be increased, and the driving force for moving the lens frame due to deformation during bending can be increased.
また、図7(c)に示すように伸長する圧電素子の場合、図示Lで示した辺を阻止するよう設定することが好ましい。このように設定することで、同様に湾曲時の変形による鏡枠を移動させる駆動力を大きなものとすることができる。 Further, in the case of a piezoelectric element that extends as shown in FIG. 7C, it is preferable to set so as to block the side indicated by L in the figure. By setting in this way, it is possible to increase the driving force for moving the lens frame due to deformation during bending.
また、第2の実施の形態における圧電素子60については、有機圧電体61及び電極62に透光性の有無は、どちらであってもよいが、遮光性を有するほうがより好ましい。遮光性を有することで、開口部60kが不要光を遮蔽する絞りとなり、圧電素子60でアクチュエータと絞りを兼用させることができる。
In addition, regarding the
なお、上述の第1の実施の形態においては外形が円形状の圧電素子を用い、第2の実施の形態においては外形が矩形状の圧電素子を用いたもので説明したが、これに限るものでない。第1の実施の形態において楕円形状或いは矩形状の圧電素子を用いてもよいし、第2の実施の形態において円形状或いは楕円形状の圧電素子を用いてもよい。 In the first embodiment described above, a piezoelectric element having a circular outer shape is used, and in the second embodiment, a piezoelectric element having a rectangular outer shape is used. However, the present invention is not limited to this. Not. An elliptical or rectangular piezoelectric element may be used in the first embodiment, or a circular or elliptical piezoelectric element may be used in the second embodiment.
また、上述の第1の実施の形態及び第2の実施の形態においては、付勢部材で鏡枠を撮像素子方向に付勢しておき、圧電素子の湾曲によって、付勢力に抗して鏡枠を被写体方向に移動させる構成のもので説明したが、これに限るものでなく、付勢部材で鏡枠を被写体方向に付勢しておき、圧電素子の湾曲によって鏡枠を撮像素子方向に移動させる構成としてもよい。 In the first embodiment and the second embodiment described above, the mirror frame is biased in the direction of the image sensor by the biasing member, and the mirror resists the biasing force due to the bending of the piezoelectric element. Although the description has been made with the configuration in which the frame is moved in the subject direction, the present invention is not limited to this, and the lens frame is biased in the subject direction by a biasing member, and the lens frame is moved in the image sensor direction by the bending of the piezoelectric element. It is good also as a structure to which it moves.
また、上述の第1の実施の形態及び第2の実施の形態においては、撮像レンズを遠距離と至近距離との2箇所に合焦する位置に停止させる例で説明したが、これに限るものでなく、ストッパ57sが筐体53と当接しない上記2箇所の間の位置で停止させ、3箇所以上の位置で停止させるような構成も可能である。
Further, in the first embodiment and the second embodiment described above, the example has been described in which the imaging lens is stopped at a position where the imaging lens is focused at two locations, that is, a long distance and a close distance. In addition, a configuration in which the
この場合には、例えば、予め電位差の付与と圧電素子の湾曲量(撮像レンズの移動量)とを対応づけたLUT(Look Up Table)を設けておき、図3(a)に示す制御信号を該LUTに基づいて入力することで行うことができる。 In this case, for example, a LUT (Look Up Table) that associates the potential difference with the bending amount of the piezoelectric element (the amount of movement of the imaging lens) is provided in advance, and the control signal shown in FIG. This can be done by inputting based on the LUT.
図8は、本実施の形態に係る撮像装置50を備えた携帯端末の一例である携帯電話機100の外観図である。
FIG. 8 is an external view of a
同図に示す携帯電話機100は、表示画面D1及びD2を備えたケースとしての上筐体71と、入力部である操作ボタン70を備えた下筐体72とがヒンジ73を介して連結されている。撮像装置50は、上筐体71内の表示画面D2の下方に内蔵されており、撮像装置50が上筐体71の外表面側から光を取り込めるよう配置されている。
In the
なお、この撮像装置の位置は上筐体71内の表示画面D2の上方や側面に配置してもよい。また携帯電話機は折りたたみ式に限るものではないのは、勿論である。
Note that the position of the imaging device may be disposed above or on the side of the display screen D2 in the
図9は、携帯電話機100の制御ブロックの一例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a control block of the
同図に示すように、撮像装置50は、フレキシブルプリント基板52bを介し、携帯電話機100の制御部101と接続され、輝度信号や色差信号等の画像信号を制御部101へ出力する。
As shown in the figure, the
一方、携帯電話機100は、各部を統括的に制御すると共に、各処理に応じたプログラムを実行する制御部(CPU)101と、番号等を指示入力するための入力部である操作ボタン70と、所定のデータ表示や撮像した画像を表示する表示画面D1、D2と、外部サーバとの間の各種情報通信を実現するための無線通信部80と、携帯電話機100のシステムプログラムや各種処理プログラム及び端末ID等の必要な諸データを記憶している記憶部(ROM)91と、制御部101により実行される各種処理プログラムやデータ、若しくは処理データ、撮像装置50による画像データ等を一時的に格納したり、作業領域として用いられる一時記憶部(RAM)92を備えている。
On the other hand, the
また、撮像装置50から入力された画像信号は所定の処理が施された後、携帯電話機100の制御部101により、不揮発性記憶部(フラッシュメモリ)93に記憶されたり、或いは表示画面D1、D2に表示されたり、更には、無線通信部80を介し画像情報として外部へ送信されるようになっている。なお、不図示であるが携帯電話機100には、音声を入出力するマイク及びスピーカ等を有している。
The image signal input from the
10 撮像レンズ
50 撮像装置
51 撮像素子
52 基板
53 筐体
54 外部接続端子
55 撮像素子カバー
56 カバーガラス
57 鏡枠
57s ストッパ
58 コイルバネ
60 圧電素子
62 電極
60k 開口部(圧電素子)
100 携帯電話機
O 光軸
W ボンディングワイヤ
DESCRIPTION OF
100 Mobile phone O Optical axis W Bonding wire
Claims (5)
該撮像レンズを光軸方向に付勢する付勢部材と、
板状に形成され、表裏に電位差が付与された際に前記撮像レンズの光軸に直交する方向に伸長するよう配置された圧電素子と、
前記圧電素子の伸長を阻止する阻止部材と、を有し、
前記圧電素子が伸長した際に、前記阻止部材で該伸長を阻止させることにより前記圧電素子を光軸方向に湾曲させ、該湾曲した部位で前記付勢部材の付勢力に抗して前記撮像レンズを光軸方向に移動させることを特徴とするレンズ駆動装置。 An imaging lens that guides the subject light;
A biasing member that biases the imaging lens in the optical axis direction;
A piezoelectric element formed in a plate shape and arranged to extend in a direction perpendicular to the optical axis of the imaging lens when a potential difference is applied between the front and back surfaces;
A blocking member for blocking expansion of the piezoelectric element,
When the piezoelectric element expands, the blocking member prevents the expansion by bending the piezoelectric element in the optical axis direction, and the imaging lens resists the biasing force of the biasing member at the curved portion. Is moved in the direction of the optical axis.
請求項1から3までのいずれか一項に記載のレンズ駆動装置と、を有することを特徴とする撮像装置。 An image sensor that photoelectrically converts subject light guided to the imaging lens;
An imaging device comprising: the lens driving device according to claim 1.
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- 2010-06-16 JP JP2010136991A patent/JP2012002982A/en active Pending
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