JP2015084003A - Lens actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主にカメラや携帯電話等の電子機器に用いられるレンズアクチュエータに関するものである。 The present invention relates to a lens actuator mainly used in electronic devices such as cameras and mobile phones.
カメラや携帯電話等の電子機器において、撮影時に手振れ等による画像の乱れを抑制可能な振れ補正駆動部を備えたレンズアクチュエータが提案されている。 In electronic devices such as cameras and mobile phones, there has been proposed a lens actuator provided with a shake correction drive unit capable of suppressing image distortion due to camera shake during shooting.
このような従来のレンズアクチュエータについて、図11、図12を用いて説明する。 Such a conventional lens actuator will be described with reference to FIGS.
ここで、図11は従来のレンズアクチュエータ30の断面斜視図、図12は同分解斜視図である。このレンズアクチュエータ30は、可動部1と固定部2を備え、手振れ等が生じると可動部1が傾動して映像や画像の乱れを抑制するものである。
Here, FIG. 11 is a sectional perspective view of a
まず、可動部1について説明する。 First, the movable part 1 will be described.
この、可動部1は、オートフォーカスユニット11と、保持ユニット12と、撮像ユニット13を備えている。
The movable unit 1 includes an
オートフォーカスユニット11は、固定ホルダ14と、固定ホルダ14に配置された第一の磁石15と、固定ホルダ14に対し上下方向に可動するレンズホルダ16と、レンズホルダ16に配置された第一のコイル17と、固定ホルダ14とレンズホルダ16を接続する板バネ18を備える。
The
ここで、固定ホルダ14には、第一の磁石15が前後左右の内側面に上下二段に並んで固定されている。
Here, the
また、レンズホルダ16はレンズが固定される円孔16Aを備え、固定ホルダ14の内側に収納されている。そして、レンズホルダ16には、その外周に上下二段に第一のコイル17が巻回され、第一のコイル17は固定ホルダ14の内側面に配置される第一の磁石15に対向している。
The
そして、第一の磁石15と第一のコイル17との間で発生する電磁力により、レンズホルダ16が固定ホルダ14に対して上下動してオートフォーカス制御が行われる。
Then, the
ここで、板バネ18は、外周部を固定ホルダ14に、内周部をレンズホルダ16に接続し、レンズホルダ16を固定ホルダ14に対し円滑に動作させている。
Here, the
また、保持ユニット12は、外側面に第二の磁石19が配置されている。
The
さらに、撮像ユニット13の上面には撮像素子20が配置されている。この撮像素子20は、円孔16Aの中心下方にあり、レンズホルダ16を上下に移動させることで、撮像素子20で撮像される映像あるいは画像のピントを自動で合わせるオートフォーカス制御ができる。
Further, an
次に、固定部2について説明する。 Next, the fixing part 2 will be described.
この固定部2は、第二のコイル21と、四つのコイル保持体22と、下カバー23と、四本のサスペンションワイヤ24と、上カバー25を備える。
The fixed portion 2 includes a
そして、サスペンションワイヤ24は下カバー23の四隅と、可動部1の保持ユニット12の四隅に接続され、下カバー23上で可動部1が傾動可能に保持される。さらに、コイル保持体22が可動部1の前後左右に配置されて、第二のコイル21が第二の磁石19に対向した状態で配置される。
The
つまり、レンズアクチュエータ30は、四本のサスペンションワイヤ24により可動部1が傾動可能に保持されている。そして、手振れ等の振れが生じた際には、第二のコイル21に電流を流すことによって、振れ補正駆動部を構成する第二のコイル21と第二の磁石19の間で生じる電磁力によって可動部1を傾動させる。
That is, the
そして、電子機器を使用した際に、手振れ等で、レンズアクチュエータ30が振れた場合には、可動部1を傾動させることにより撮影した画像を補正する振れ補正制御を行うものとなっていた。
When the
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。 As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
しかしながら、従来のレンズアクチュエータは振れ補正制御を行う際に、板バネが不要な共振を起こして振れ補正制御に時間がかかる場合や振れ補正制御の精度が低下する場合があった。 However, when the conventional lens actuator performs shake correction control, the leaf spring may cause unnecessary resonance, and shake correction control may take time, or the accuracy of shake correction control may be reduced.
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、不要な共振を低減可能なレンズアクチュエータを提供することを目的とする。 The present invention solves such a conventional problem, and an object thereof is to provide a lens actuator capable of reducing unnecessary resonance.
上記目的を達成するために本発明は、特にレンズホルダと固定ホルダの間に複数のガイドボールを配置して、レンズアクチュエータが構成される。 In order to achieve the above object, in the present invention, in particular, a lens actuator is configured by arranging a plurality of guide balls between a lens holder and a fixed holder.
本発明によれば、レンズホルダと固定ホルダの間に複数のガイドボールを配置しているので、レンズホルダと固定ホルダが所定の間隔を維持することができ、振れ補正制御の際に不要な共振を低減可能なレンズアクチュエータを提供することができる。 According to the present invention, since a plurality of guide balls are arranged between the lens holder and the fixed holder, the lens holder and the fixed holder can maintain a predetermined distance, and unnecessary resonance is performed during shake correction control. Can be provided.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1におけるレンズアクチュエータについて図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the lens actuator according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施の形態によるレンズアクチュエータ100の分解斜視図、図2はレンズアクチュエータ100の断面図である。ここで、レンズアクチュエータ100は、固定部31と、固定部31内で傾動する可動部32と、固定部31と可動部32を接続するチルトバネ33を備える。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a
このレンズアクチュエータ100は、例えば左右方向(Y軸方向)の幅が5mm〜20mm、前後方向(X軸方向)の奥行きが5mm〜20mm、上下方向(Z軸方向)の高さが2mm〜10mmで、左右方向の幅と前後方向の奥行きはほぼ同じ寸法で構成される。
The
次に、固定部31、可動部32、チルトバネ33について、その構成を説明する。
Next, the configuration of the
固定部31は、カバー41とカバー41内に収納される制御ブロック42と、制御ブロック42の下面に配置される底板43を備えて構成される。
The
ここで、カバー41は上面に円孔41Aを備え、下面開放の方形箱状に構成される。
Here, the
また、制御ブロック42は、中央に角孔42Aを有し、方形筒状に構成される。ここで、制御ブロック42の内側面及び外側面には複数の電子部品が配置され、それぞれが電気的に接続されている。そして、カバー41内に制御ブロック42は収納される。なお、角孔42A内に可動部32が配置される。
The
また、底板43は方形板状に形成される。底板43は、可動部32の下方からカバー41の開口面を覆い配置される。
The
次に、可動部32は、円筒状で複数のレンズが内部に配置されたレンズバレル51と、レンズバレル51を収納するオートフォーカスユニット52と、レンズバレル51の下方に配置されるカバーガラス53と、カバーガラス53の下方に配置される撮像ユニット54を備える。
Next, the
レンズバレル51の内部にはレンズが固定配置される。例えば3枚〜5枚のレンズが光軸方向に配置されている。
A lens is fixedly disposed inside the
また、オートフォーカスユニット52は中央に円孔52Aを備え、円孔52A内にレンズバレル51を保持する。ここで、オートフォーカスユニット52は、レンズバレル51の内部に配置されたレンズの光軸方向にレンズバレル51を移動させるオートフォーカス駆動部を備えている。
The
また、カバーガラス53は、レンズバレル51の光軸方向に配置される。カバーガラス53には赤外線を吸収する等のフィルター機能を備えさせても良い。
Further, the
そして、撮像ユニット54は、配線基板55と、固体撮像素子56と、第一の磁界検出素子57を備えている。
The
ここで、配線基板55は上下面に配線が施され、上面に配置されたコンデンサや抵抗等の電子部品と固体撮像素子56が電気的に接続している。また、配線基板55の一端には外部へ信号を出力するコネクタ部55Aが形成される。さらに、配線基板55の一部は上方へ折り曲げられ補助基板部55Bが形成される。なお、折り曲げられた補助基板部55Bの内側の先端に第一の磁界検出素子57が配置されている。
Here, the
また固体撮像素子56は、光電変換素子が集積回路化されたもので、例えば、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal Oxicide Semiconductor)イメージセンサ等の半導体素子が用いられる。この固体撮像素子56は、撮像した画像を電子化して画像信号として出力する。
The solid-
さらに、第一の磁界検出素子57は、オートフォーカスユニット52と対向して配置される。第一の磁界検出素子57は、ホール素子などの磁界を検出する素子で、磁界検出信号を出力する。
Further, the first magnetic
つまり、可動部32は、レンズバレル51から入射した光が、カバーガラス53を介して、固体撮像素子56で結像すると共に固体撮像素子56から画像信号として出力するよう構成されている。
That is, the
また、チルトバネ33は所定の形状で構成された板バネなどの金属製のバネである。ここで、チルトバネ33は角孔33Aを中心に備え、外周と内周で固定部31と可動部32を接続している。ここで、固定部31に対し可動部32が傾動するとチルトバネ33が撓むよう構成される。
The
ここで、チルトバネ33の固定部31と可動部32に対する接続状態について、図3を参照しつつ説明する。可動部32は、チルトバネ33の角孔33Aの内部に配置され、オートフォーカスユニット52の外周にチルトバネ33の内周が固定される。より詳細にはチルトバネ33の内周は後述するベース部材68の外周に接続される。
Here, the connection state of the
また、チルトバネ33の外周は固定部31に固定される。より詳細にはチルトバネ33の外周は後述するフレーム75の内周に方形溝部75Dの上端に合わせて接続される。
Further, the outer periphery of the
なお、例えば、チルトバネ33とオートフォーカスユニット52との間の固定は接着剤で、チルトバネ33とフレーム75との間の固定は溶接で行われる。
For example, fixing between the
チルトバネ33は、固定部31と可動部32を接続しており、可動部32の固定部31に対する傾動は、X軸方向及びY軸方向を中心軸として行われる。
The
レンズアクチュエータ100の全体構成は上述の通りである。
The overall configuration of the
ここで、図4の分解斜視図を用いて、オートフォーカスユニット52と制御ブロック42の構成について、より詳細に説明する。
Here, the configuration of the
先ず、オートフォーカスユニット52について説明する。
First, the
オートフォーカスユニット52は、レンズホルダ61と、レンズホルダ61に配置される第一の磁石62と、レンズホルダ61が収納される固定ホルダ63と、固定ホルダ63に配置される第一のコイル64、吸着ヨーク65、第二の磁石66と、レンズホルダ61と固定ホルダ63の間に配置された複数のガイドボール67と、ベース部材68とを備える。
The
ここで、レンズホルダ61は例えば、ガラス入りポリカーボネート等の絶縁樹脂を材料とし、中央に上下に貫通する円孔61Aを備え、方形筒状に形成される。このレンズホルダ61の左右端にはガイド溝61Bが、それぞれに形成されている。なお、円孔61Aは直径が一定であっても、変化していても良い。また、内側にレンズを固定するためのネジ等の形状を備えていても良い。
Here, the
また、第一の磁石62は側面の上側と下側で異なる磁極が着磁された磁石である。この第一の磁石62は、レンズホルダ61の前後方向のいずれか一方の側面、左右方向のいずれか一方の側面の、計二側面のみに配置され、レンズホルダ61に対し固定されている。
The
なお、二つの第一の磁石62のうち一つは、第一の磁界検出素子57と対向しており、第一の磁石62により放射された電磁界が第一の磁界検出素子57により検知される。
One of the two
また、固定ホルダ63は、例えばガラス入りポリカーボネート等の絶縁樹脂を材料とし、円孔63Aが設けられた方形の天板部63Bのそれぞれの角から下方に四箇所の柱部63Cが延出して構成される。ここで、対角位置にある二本の柱部63Cにはガイド溝63Dが上下方向に形成されている。
The fixed
そして、この固定ホルダ63の柱部63Cの内部に、レンズホルダ61が上下動可能に配置される。
The
また、第一のコイル64は、例えば線径Φ40μm〜Φ60μmのコイル線が前後方向あるいは左右方向を軸として巻回され形成され、柱部63Cの外側面に接して配置される。ここで、第一のコイル64は、レンズホルダ61と固定された第一の磁石62と対向する位置に配置される。このため、第一のコイル64に電流を流すと、レンズホルダ61と第一の磁石62が一体となり、固定ホルダ63内で、電磁力により上下に動くことが可能となる。
The
また、第二の磁石66は側面の上側と下側で異なる磁極が着磁された磁石である。この第二の磁石66は、固定ホルダ63の前後方向のいずれか一方の側面、左右方向のいずれか一方の側面の、合計二側面のみに配置され、固定ホルダ63に対し固定されている。
The
なお、第一の磁石62、第二の磁石66は、ネオジム、鉄、ホウ素を主成分とする希土類磁石であるネオジム磁石等が用いられる。ネオジム磁石以外の磁石でも実施可能であるが、ネオジム磁石は磁力が大きいため、より好ましい。また、ネオジム磁石の保持力は500kA/m〜3000kA/mで、残留磁束密度は1.3〜1.5Tのものを使用するのが望ましい。
The
また、第一の磁石62、第二の磁石66は、側面の上側と下側で異なる磁極が着磁された磁石であるため、発生する磁界が整流され、より強い磁界を発生することが可能な構成となっている。
Further, since the
また、複数のガイドボール67は、レンズホルダ61と固定ホルダ63の間に配置され、レンズホルダ61の位置が固定ホルダ63に対し変化する際に回転する。このガイドボール67の直径は0.5mm以上1.5mm以下が好適で、ステンレス等の金属、樹脂、セラミック等を材料とする。
The plurality of
ここで、図5と図6の断面図を用いて、ガイドボール67の配置に関し、より詳細に説明する。
Here, the arrangement of the
図5のように、ガイドボール67は、左右二箇所に設けられたガイド溝61Bと、同じく左右二箇所に設けられたガイド溝63Dの間に配置される。ここで、レンズホルダ61が固定ホルダ63内で、前後左右方向の振動を抑制する為、ガイド溝61B、ガイド溝63Dに対するガイドボール67の接触点は、それぞれに対し一点又は二点であることが好ましい。例えば、同図の配置では、ガイドボール67はガイド溝61Bに対しA1、A2の二点で接触し、ガイド溝63Dに対し、B1、B2の二点で接触している。つまり、ガイドボール67は、レンズホルダ61と固定ホルダ63に対し、二点ずつ、合計四点で接触している。なお、片側(例えば右側)のガイド溝61B、63B側では合計四点で接触し、逆側(例えば左側)のガイド溝61B、63B側では合計三点で接触するのが望ましい。製造上の寸法ばらつきが生じても、接触位置が安定するからである。
As shown in FIG. 5, the
また、図6のように、ガイドボール67は、上面視で対角に備えられた二つのガイド溝61B、二つのガイド溝63Dに対し、二つずつ配置され、計四つが配置される。ここで、四つのガイドボール67の中心を結び、図4のような仮想領域Sを設定すると、この仮想領域Sの面積が大きいほうが、固定ホルダ63に対するレンズホルダ61の前後左右方向の振動を抑制できる。このため、ガイド溝61B、ガイド溝63Dは、レンズホルダ61、固定ホルダ63の上面視で対角線上に設けるのが望ましい。
Further, as shown in FIG. 6, two
なお、ガイドボール67の配置は、少なくとも仮想領域Sの面積が確保できれば本発明の実施は可能である。つまり、ガイドボール67は三個以上で、それらの中心を結ぶ仮想領域Sが面積を有する配置、言い替えると仮想領域Sが多角形を構成する配置であれば良い。
The
そして、吸着ヨーク65は、第一のコイル64の外側に配置され、固定ホルダ63に固定されている。ここで、吸着ヨーク65は鉄等の強磁性体で方形板状に構成され、第一の磁石62と対向することにより、吸着ヨーク65に第一の磁石62が磁力で引き付けられる。これにより、レンズホルダ61が固定ホルダ63に押し付けられ、ガイドボール67の前後左右方向の振動が、より抑制される。
The
次に、制御ブロック42について説明する。
Next, the
制御ブロック42は、スペーサ71と、配線基板72と、配線基板72に配置された振れ検出素子73と、配線基板72に配置された制御回路74を備える。
The
さらに、制御ブロック42は、配線基板72が配置されるフレーム75と、フレーム75の側面に配置された第二のコイル76と、第二のコイル76が配置された振れ補正基板77と、振れ補正基板77に配置された第二の磁界検出素子78を備える。
Further, the
ここで、スペーサ71は方形枠状で、所定の厚みを備えている。
Here, the
また、配線基板72は、例えばフレキシブルプリント配線板で構成される。
Moreover, the
そして、振れ検出素子73は角速度センサや加速度センサなど、振れを検出する素子で、振れ信号を出力する。ここで、振れ検出素子73として、例えば二軸の角速度センサを配置する場合には、一軸がヨー方向、他軸がピッチ方向の角速度を検出する。また、振れ検出素子73として、例えば二軸の加速度センサを配置する場合には、一軸が前後方向、他軸が左右方向の加速度を検出する。なお、振れ検出素子73は二軸のものでなくても、一軸の振れ検出素子を複数設けても、あるいは三軸のものでも良く、複数の振れ検出素子を設ける場合は、一方が角速度センサで他方が加速度センサである等、別種のセンサを配置しても良い。
The
さらに、制御回路74は、例えばIC(Integrated Circuit)等の半導体素子である。この制御回路74は、振れ検出素子73と電気的に接続され、振れ信号が入力される。そして、制御回路74は、振れ信号を基に、制御ブロック42の傾動角度等を算出し、可動部32の傾動を制御し、振れ補正制御を行う。
Furthermore, the
また、フレーム75は、導電金属製で方形筒状に形成されている。このフレーム75は、外側面75A、内側面75Bを備え、上面には角孔75Cが、外側面75Aには方形溝部75Dが形成されている。そして、外側面75Aの三面に配線基板72が折り曲げられ配置される。
The
また、第二のコイル76は、線径Φ40μm〜Φ60μmのコイル線が前後方向あるいは左右方向を軸として巻回され形成される。この第二のコイル76は、内側面75Bに面して配置され、フレーム75に収納されている。なお、第二のコイル76を形成するコイル線として、ポリウレタン銅線、ポリエステル銅線、ポリアミド系銅線等のエナメル線が好ましい。
The
また、振れ補正基板77は、例えばフレキシブルプリント配線板で、直角に折り曲げられ内側面75Bに面し、第二のコイル76の下方となる位置に配置されている。
The
そして、第二の磁界検出素子78が振れ補正基板77の前後方向、左右方向、それぞれに対応する二面に配置されている。第二の磁界検出素子78は、ホール素子などの磁界を検出する素子で、磁界検出信号を出力する。
And the 2nd magnetic
なお、第二のコイル76と、第二の磁界検出素子78は、振れ補正基板77の配線を介して、制御回路74に電気的に接続されている。
The
このように構成されたレンズアクチュエータ100は、例えば携帯電話等の電子機器内に内蔵され、電子機器の配線基板(図示せず)に配置される。そして、電子機器でカメラ機能を使用して、画像の撮影を行う際に使用される。
The
このレンズアクチュエータ100を用いて撮影あるいは撮像を行う際に、レンズアクチュエータ100はオートフォーカス制御と振れ補正制御を行う。
When photographing or imaging is performed using the
オートフォーカス制御を行う際には、第一のコイル64に電流が流れる。そして、レンズバレル51が挿入されたレンズホルダ61が上下し、オートフォーカス制御を行う。
When performing autofocus control, a current flows through the
この際、制御回路74は、固体撮像素子56から入力された画像データを用い、レンズホルダ61が移動する位置を決める。そして、第一の磁界検出素子57で第一の磁石62が放射する磁界を検出し、第一の磁界検出素子57が出力する磁界検出信号を基に、レンズホルダ61が所望の位置に達するよう、制御回路74が第一のコイル64に流す電流を制御する。
At this time, the
なお、レンズホルダ61が固定ホルダ63に対して上下動する際に、ガイドボール67がベアリングの役目を果たして、レンズホルダ61を円滑に動作させる。
In addition, when the
また、振れ補正制御を行う際には、制御回路74に振れ検出素子73から出力される振れ信号が入力され、制御回路74は、振れ信号を基に所定のアルゴリズムに従い、可動部32の傾動角度を算出する。
Further, when shake correction control is performed, a shake signal output from the
そして、制御回路74は、第二のコイル76に電流を流し、オートフォーカスユニット52に配置された第二の磁石66との間で電磁力を発生させ、可動部32を傾動させる。
Then, the
ここで、第二の磁石66の磁界が、第二の磁界検出素子78で検出され、第二の磁界検出素子78から出力される磁界検出信号を基に、制御回路74が、所望の傾動角度に可動部32を制御する。
Here, the magnetic field of the
なお、レンズアクチュエータ100は振れ補正制御の際に、ガイドボール67によりレンズホルダ61と固定ホルダ63の間隔が所定の距離に保たれるので、レンズホルダ61の不要な振動が抑制される。このことから、振れ補正制御の時間の短縮もしくは振れ補正制御の精度の向上を行うことが可能である。
In the
なお、オートフォーカスユニット52単独でも、ガイドボール67によりレンズホルダ61と固定ホルダ63の間隔を所定の距離に保つことによってレンズホルダ61の不要な振動を抑制する効果がある。これにより、オートフォーカス制御の時間の短縮もしくはオートフォーカス制御の精度の向上を行うことが可能である。
Note that the
なお、上述では、第一の磁石62と第一のコイル64の間に生じる電磁力を用い、オートフォーカス駆動部を構成する例を示したが、この他の例として、形状記憶合金、圧電素子、静電アクチュエータなどの他のアクチュエータを用いてオートフォーカス駆動部を構成することも可能である。
In the above description, the example in which the autofocus drive unit is configured using the electromagnetic force generated between the
さらに、第二の磁石66と第二のコイル76の間に生じる電磁力を用い、振れ補正駆動部を構成する例を示したが、この他の例として、形状記憶合金、圧電素子、静電アクチュエータなどの他のアクチュエータを用いて振れ補正駆動部を構成することも可能である。
Furthermore, the example in which the shake correction drive unit is configured using the electromagnetic force generated between the
なお、第一の磁石62と第一のコイル64の配置関係を入れ替えた配置でも本発明は実施可能であるし、第二の磁石66と第二のコイル76の配置関係を入れ替えた配置でも本発明は実施可能である。
It should be noted that the present invention can be implemented even in an arrangement in which the arrangement relationship between the
つまり、第一の磁石62を固定ホルダ63に固定し、第一のコイル64をレンズホルダ61に固定しても本発明は実施可能である。第二の磁石66をフレーム75に固定し、第二のコイル76を固定ホルダ63に固定しても本発明は実施可能である。
That is, the present invention can be implemented even when the
また、レンズアクチュエータ100によって撮影される画像は、静止画であっても動画であってもよい。
Further, the image photographed by the
また上記の説明では、レンズホルダ61の側面に第一の磁石62、固定ホルダ63の側面に第二の磁石66を配置する構成について説明したが、第一の磁石62、第二の磁石66をそれぞれの角位置に配置する構成であってもよい。
In the above description, the configuration in which the
また、レンズホルダ61、可動部32の位置を検出する位置検出素子として、それぞれ第一の磁界検出素子57、第二の磁界検出素子78を例にとり説明したが、赤外線の反射を用いるフォトリフレクターなど磁界検出以外の方法を用いる素子であってもよい。
In addition, the first magnetic
なお、オートフォーカス制御の方法としては画像情報のみを用いて制御しても良い。この場合、第一の磁界検出素子57を省くことができるのでオートフォーカス制御用の磁界検出信号を伝送する補助基板部55Bを省くことができるため安価に生産する上で好適である。
Note that the autofocus control method may be controlled using only image information. In this case, since the first magnetic
また、チルトバネ33を用いて、固定部31に対して可動部32を傾動可能なように支持を行う例を示したが、可動部32の底面に凸部を設けることで、固定部31上で可動部32を傾動可能に支持することも可能である。
In addition, an example in which the
また、第一の磁石62、第一のコイル64、第二の磁石66、第二のコイル76の個数に制限は無く、例えば、それぞれ四個ずつ、配置することも可能である。
Moreover, there is no restriction | limiting in the number of the
なお、レンズホルダ61に第一の磁石62を、固定ホルダ63に第二の磁石66を配置する場合には、第一の磁石62と第二の磁石66の間の磁力がオートフォーカス制御及び振れ補正制御に与える影響を小さくするために、本実施の形態で説明したように、二個の第一の磁石62と二個の第二の磁石66をそれぞれが対向しない位置に配置することが望ましい。
When the
このように本実施の形態によれば、レンズホルダ61と固定ホルダ63の間に複数のガイドボール67を配置しているので、レンズホルダ61と固定ホルダ63が所定の間隔を維持することができ、電子機器が手振れ等した際に、レンズホルダ61に生じる不要な共振を低減することで高速な振れ補正制御が可能なレンズアクチュエータ100を提供しうる。
As described above, according to the present embodiment, since the plurality of
また、ガイドボール67は三個以上とし、かつガイドボール67の中心を結ぶと仮想領域Sを構成するよう配置されているので、固定ホルダ63に対するレンズホルダ61の位置関係を規定することができ、より不要な共振の低減に適する。
Further, since there are three or
また、ガイドボール67の位置はレンズの光軸方向に直交する平面に投影すると固定ホルダ63の対角線上に配置されるので、ガイドボール67の中心を結ぶ仮想領域Sの面積を大きくでき、より不要な共振の低減に適する。
Further, since the position of the
また、チルトバネ33を用いることで、固定部31に対する可動部32の位置関係を安定にできる。
Further, by using the
(実施の形態2)
以下、本発明の実施の形態2におけるレンズアクチュエータ200について図7〜図10を参照しながら説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the
本実施の形態において、実施の形態1と同様の構成については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。 In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
ここで、レンズアクチュエータ200は、固定部131と、可動部132と、固定部131と可動部132を接続する複数のサスペンションワイヤ133と、固定部131と可動部132を接続する接続基板134を備えて構成される。
Here, the
レンズアクチュエータ200はサスペンションワイヤ133を用いて、可動部132が固定部131に対し、前後左右に平行移動することにより振れ補正制御を行う点がレンズアクチュエータ100と主として異なる。
The
まず、固定部131は、カバー141とカバー141内に収納される制御ブロック142と、制御ブロック142の下面に配置される底板143を備えて構成される。
First, the fixing
ここで、カバー141は上面に円孔141Aを備え、下面開放の方形箱状に構成される。
Here, the
また、制御ブロック142は、内部に収納部142Aを有し、方形筒状に構成される。ここで、制御ブロック142の内側面及び外側面には複数の電子部品が配置され、それぞれが電気的に接続されている。そして、カバー141内に制御ブロック142は収納される。そして、収納部142A内に可動部132が配置される。
Further, the
また、底板143は方形板状に形成される。底板143は、可動部132の下方からカバー141の開口面を覆うよう配置される。
The
次に、可動部132は、円筒状で複数のレンズが内部に配置されたレンズバレル51と、レンズバレル51を収納するオートフォーカスユニット152を備える。
Next, the
オートフォーカスユニット152は中央に円孔152Aを備え、円孔152A内にレンズバレル51が収納される。ここで、オートフォーカスユニット152は、レンズバレル51の内部に配置されたレンズの光軸方向にレンズバレル51を移動させる移動機構を備えている。
The
次に、制御ブロック142とオートフォーカスユニット152に関し、図8を参照して、説明する。なお、サスペンションワイヤ133と接続基板134に関しても合わせて説明する。
Next, the
制御ブロック142は、配線基板172と、配線基板172が配置されるフレーム175と、フレーム175の側面に配置された第二のコイル176を備える。
The
ここで、配線基板172は複数回折り畳んで構成されるので、フレキシブル配線板が適している。また、配線基板172が、第二の磁石66と対向する二面に、それぞれ、第二の磁界検出素子178が設けられる。そして、振れ補正制御を行う際は、第二の磁界検出素子178が第二の磁石66の磁界を検出し、第二の磁界検出素子178から出力される磁界検出信号を基に、可動部132の前後左右の移動量が制御される。
Here, since the
そして、配線基板172の一端は、レンズアクチュエータ200の外部と信号を送受信し、レンズアクチュエータ200に電流を供給する為のコネクタ部172Aを構成している。なお、図8において、コネクタは省略している。また、配線基板172の上面の四方には、電極172Bがスルーホールの形状で構成され、コネクタ部172Aと電気的に接続されている。
One end of the
また、フレーム175は方形枠状に構成される。ここで、フレーム175に配線基板172が配置され、フレーム175の外側面に第二のコイル176が配置される。なお、第二のコイル176は、配線基板172の電極172Bに電気的に接続されている。
Further, the
また、本実施の形態におけるオートフォーカスユニット152は、実施の形態1のオートフォーカスユニット52と比較すると、ベース部材68がベース部材168の構成に変更されるのみで、それ以外は同じである。
Further, the
図9(a)を用いて、実施の形態1のベース部材68(参照)、図9(b)に本実施の形態のベース部材168を比較して説明する。
9A, the base member 68 (see) of the first embodiment is compared with the
ここで、ベース部材68が絶縁樹脂等の絶縁材料で構成されるのに対し、ベース部材168は、絶縁材料で構成されるベース181と、導電材料で構成される左右一対の配線板182を備える。なお、配線板182の四方の端部には孔部182Aが設けられる。
Here, the
そして、サスペンションワイヤ133は一端が孔部182Aに、他端が配線基板172の電極172Bに接続される。なお、サスペンションワイヤ133は、例えば直径が50μm以上110μm未満の金属線が用いられ、可動部132が前後左右に移動する際に、サスペンションワイヤ133も変形し、可動部132を水平に保つ。サスペンションワイヤ133の材料はベリリウム銅線やりん青銅線が適している。
The
ここで、図10を用いて、オートフォーカスユニット152内の第一のコイル64に流れる電流について説明する。
Here, the current flowing through the
同図のように、オートフォーカスユニット152内の第一のコイル64の両端は、配線板182に接続される。ここで、左右の配線板182は、第一のコイル64を介して電気的に接続されている。
As shown in the figure, both ends of the
第一のコイル64に電流が流れる際には、レンズアクチュエータ200の外部から、配線基板172を介して電流が供給され、電極172Bを介して、同図内で右側のサスペンションワイヤ133に電流が流される(矢印A参照)。そして、サスペンションワイヤ133から、同図内で右側の配線板182を介して、第一のコイル64に電流が流れる(矢印B参照)。さらに、第一のコイル64から同図内で左側の配線板182に電流が流れる(矢印C参照)。また配線板182から同図内で左側のサスペンションワイヤ133を介して、配線基板172に電流が環流される(矢印D参照)。
When a current flows through the
また、接続基板134は、オートフォーカスユニット152と、配線基板172を接続し、オートフォーカスユニット152と対向した位置に第一の磁界検出素子157が配置される。ここで、第一の磁界検出素子157が出力する磁界検出信号はオートフォーカスユニット152内のレンズホルダ61の位置を検出するのに用いられる。
The
このように構成されたレンズアクチュエータ200は、例えば携帯電話等の電子機器内に内蔵され、電子機器の配線基板(図示せず)に配置される。そして、電子機器でカメラ機能を使用して、静止画像の撮影あるいは動画像の撮像を行う際に使用される。
The
なお、電子機器の配線基板には、制御回路(図示せず)及び振れ検出素子(図示せず)が配置される。 A control circuit (not shown) and a shake detection element (not shown) are arranged on the wiring board of the electronic device.
そして、制御回路では、このレンズアクチュエータ200を用いて撮影あるいは撮像を行う際に、オートフォーカス制御と振れ補正制御を行う。
Then, the control circuit performs autofocus control and shake correction control when performing shooting or imaging using the
なお、オートフォーカス制御の方法としては画像情報のみを用いて制御しても良い。この場合、第一の磁界検出素子を省くことができるのでオートフォーカス制御用の磁界検出信号を伝送する接続基板134を省くことができるため安価に生産する上で好適である。
Note that the autofocus control method may be controlled using only image information. In this case, since the first magnetic field detection element can be omitted, the
このように本実施の形態によれば、ガイドボール67を用いたオートフォーカスユニット152を、サスペンションワイヤ133を用いて振れ補正制御を行う際にも使用できる。
Thus, according to the present embodiment, the
また、サスペンションワイヤ133を用いることで、固定部131に対する可動部132の位置関係を安定にできる。
Further, by using the
なお、固定部と可動部の位置関係を所定の位置に保持する保持機構として、実施の形態1に挙げたチルトバネを用いるもの、或いは実施の形態2に挙げたサスペンションワイヤ133を用いるもの以外の場合においても、ガイドボール67をオートフォーカスユニットにおけるレンズホルダ61の駆動に用いることで、本発明の実施は可能である。
Note that, as a holding mechanism for holding the positional relationship between the fixed portion and the movable portion at a predetermined position, a case other than the one using the tilt spring described in the first embodiment or the one using the
本発明によるレンズアクチュエータは、不要な共振を低減可能なものが得られ、主にカメラや携帯電話等の電子機器のレンズ動作用として有用である。 The lens actuator according to the present invention can reduce unnecessary resonance, and is mainly useful for lens operation of electronic devices such as cameras and mobile phones.
31、131 固定部
32、132 可動部
33 チルトバネ
33A 角孔
41、141 カバー
41A、141A 円孔
42、142 制御ブロック
42A 角孔
51 レンズバレル
52、152 オートフォーカスユニット
52A、152A 円孔
53 カバーガラス
54 撮像ユニット
55 配線基板
55A コネクタ部
55B 補助基板部
56 固体撮像素子
57、157 第一の磁界検出素子
61 レンズホルダ
61A 円孔
61B ガイド溝
62 第一の磁石
63 固定ホルダ
63A 円孔
63B 天板部
63C 柱部
63D ガイド溝
64 第一のコイル
65 吸着ヨーク
66 第二の磁石
67 ガイドボール
71 スペーサ
72、172 配線基板
73 振れ検出素子
74 制御回路
75、175 フレーム
75A 外側面
75B 内側面
75C 角孔
75D 方形溝部
76、176 第二のコイル
77 振れ補正基板
78、178 第二の磁界検出素子
100、200 レンズアクチュエータ
133 サスペンションワイヤ
134 接続基板
142A 収納部
172A コネクタ部
172B 電極
181 ベース
182 配線板
182A 孔部
31, 131
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