JP2015219525A - ３軸閉ループのアンチシェイク構造を備えるレンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ３軸閉ループのアンチシェイク構造を備えるレンズ駆動装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 本発明は、コイルを備えたレンズホルダと、レンズホルダを収容する枠体と、枠体の下方に配置される駆動回路基板と、該レンズホルダのＺ軸方向における移動を抑止するために配置される複数の第１導電弾性体と、枠体のＺ軸方向に直交する移動を抑止するために配置される複数の第２導電弾性体と、を含むレンズ駆動装置を開示する。レンズ駆動装置は、複数の電気接点を備えたＺ軸位置センサーを更に含み、該Ｚ軸位置センサーが該レンズホルダの該Ｚ軸方向における移動を検出し、一部の該複数の電気接点と該レンズホルダのコイルとの間の電気回路が、該枠体に配置される立体回路と一部の第１導電弾性体とを含むことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、３軸アンチシェイク構造を備えるレンズ駆動装置に関し、特に、カメラモジュールに運用される３軸アンチシェイク構造を備えるレンズ駆動装置に関する。

近年、カメラが日ごと普及してきているが、利用者が撮影装置を手で持った時、通常安定性の高い三脚を携行していないため、光線が不足して、安全にシャッターが切れず、シャッターを押した時、各種要因の振れにより不鮮明な画像を容易に撮ってしまう。

現在業界で使用されているアンチシェイク方法は、主に電子補正方法及び光学補正方法等の２種類の手段がある。電子補正方法は、撮影装置の電子システムにより画像の取り込みを制御、或いはアルゴリズムにより画像復元を目論むことにある。別の方式では、複数枚の画像を連続撮影した後、更に連続撮影した複数枚の画像内から最も鮮明な画像を選択する。もう１種類の光学補正方法は、光学レンズモジュール或いは感光モジュールの移動により補正することで、カメラ自体の振れによる影響を相殺して光学システムの安定を維持することにある。

カメラ体積の軽薄化傾向に伴い、内部アンチシェイクシステムはフレキシブルプリント基板を電気信号用の接続部と素子として使用した時、一般的に生産ライン上の組立が非常に困難となる。よって簡単にアンチシェイクシステムを組み立てることができる手段をどうのように設計するかが、市場において長年にわたり解決すべき課題の一つとなっていた。

台湾特許第Ｉ４１４８１６号明細書

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、特に立体回路で３軸閉ループのアンチシェイクを実現するアンチシェイク構造を備えるレンズ駆動装置を提供することを目的とする。立体回路とは、射出成形品の表面に電気回路を形成するＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ ｄｅｖｉｃｅｓ； 三次元射出成形回路部品）技術である。ＭＩＤ技術の例として、「ＭＩＰＴＥＣ」と「ＬＤＳ」ともある。

本発明の一構想は、コイルを備えたレンズホルダと、該レンズホルダを収容する枠体と、該枠体の下方に配置される駆動回路基板と、該レンズホルダのＺ軸方向における移動を抑止するために配置される複数の第１導電弾性体と、該枠体のＺ軸方向に直交する移動を抑止するために配置される複数の第２導電弾性体と、を含むレンズ駆動装置を提供することにある。該レンズ駆動装置は、複数の電気接点を備えたＺ軸位置センサーを更に含み、該Ｚ軸位置センサーが該レンズホルダの該Ｚ軸方向における移動を検出し、一部の該複数の電気接点と該レンズホルダのコイルとの間の電気回路が、該枠体上に配置される立体回路と一部の第１導電弾性体とを含むことを特徴とする。

前記構想に基づき、他の部分の該複数の電気接点と該駆動回路基板との間の電気回路は、該立体回路と該第２導電弾性体とを含む。
前記構想に基づき、該第１導電弾性体は、上板スプリングである。

前記構想に基づき、該第２導電弾性体は、懸架線である。
前記構想に基づき、該Ｚ軸位置センサーは該枠体上に配置され、該電気接点が該立体回路に直接電気的に接続する。

前記構想に基づき、該Ｚ軸位置センサーは可撓性回路基板に配置され、該電気接点が該可撓性回路基板を介して該立体回路に電気的に接続する。
前記構想に基づき、該可撓性回路基板は該枠体上に配置される。

前記構想に基づき、該複数の第２導電弾性体は該立体回路と電気的に接続し、該レンズ駆動装置は、該複数の第２導電弾性体及び該立体回路を介して該Ｚ軸位置センサーを電気的に駆動し、並びに該複数の第２導電弾性体及び該立体回路を介して該Ｚ軸位置センサーが検出した信号を取得することを特徴とする。

前記構想に基づき、該立体回路は、複数本のリード線を含み、かつ各リード線が１個の第１導電弾性体或いは１個の第２導電弾性体に電気的に接続する。
前記構想に基づき、該立体回路は、立体配置構造を備えたリード線である。

本発明の別の構想は、コイルを備えたレンズホルダと、該レンズホルダを収容する枠体と、該枠体の下方に配置される駆動回路基板と、該レンズホルダのＺ軸方向における移動を抑止するために配置される複数の第１導電弾性体と、該枠体のＺ軸方向に直交する移動を抑止するために配置される複数の第２導電弾性体と、を含むレンズ駆動装置を提供することにある。該レンズ駆動装置は、複数の電気接点を備えたＺ軸位置センサーを更に含み、該Ｚ軸位置センサーが該レンズホルダの該Ｚ軸方向における移動を検出し、一部の電気接点と該駆動回路基板との間の電気回路が、該レンズホルダ上に配置される立体回路と該第１導電弾性体と該第２導電弾性体とを含むことを特徴とする。

前記構想に基づき、他の部分の電気接点は該レンズホルダのコイルに電気的に接続する。
前記構想によれば、該第１導電弾性体は、上板スプリングである。

前記構想によれば、該第２導電弾性体は、懸架線である。
前記構想によれば、該Ｚ軸位置センサーは該レンズホルダ上に配置され、該電気接点が該立体回路に直接電気的に接続する。

前記構想によれば、該Ｚ軸位置センサーは可撓性回路基板に配置され、該電気接点が該可撓性回路基板を介して該立体回路に電気的に接続する。
前記構想によれば、該可撓性回路基板は該レンズホルダ上に配置される。

前記構想によれば、該複数の第２導電弾性体は該立体回路と電気的に接続し、該レンズ駆動装置は、該複数の第２導電弾性体及び該立体回路を介して該Ｚ軸位置センサーを電気的に駆動し、並びに該複数の第２導電弾性体及び該立体回路を介して該Ｚ軸位置センサーが検出した信号を取得することを特徴とする。

前記構想によれば、該立体回路は、複数本のリード線を含み、かつ各リード線が１個の第１導電弾性体に電気的に接続する。
前記構想によれば、該立体回路は、立体配置構造を備えたリード線である。

本発明の前記各方面及び他の方面は、下記に限定されない具体的実施例を添付図面に基づいて詳細に説明すると、更に理解できる。

本発明の実施例に係るレンズ駆動装置の３軸アンチシェイク構造の立体分解図である。 本発明の実施例の枠体拡大斜視図である。 本発明に係るレンズ駆動装置の３軸アンチシェイク構造の全体斜視図である。 本発明の他の実施例に係るレンズ駆動装置の３軸アンチシェイク構造の立体分解図である。 本発明の他の実施例に係るレンズホルダ拡大斜視図である。 本発明に係るレンズ駆動装置の３軸アンチシェイク構造の全体斜視図である。

本発明の技術的特徴、内容と利点及び実現可能な効果を審査官に更に理解してもらうため、以下に本発明の実施例を挙げて図面に基づいて詳細に説明する。使用する図面の趣旨は、見取り及び明細書の補助のために用いられるが、必ずしも本発明実施後の真の比率と正確な配置ではないため、添付図面の比率と配置関係が本発明の実際の実施上における権利範囲が解釈、制限されるべきものではない。この点につき、予め説明しておく。

以下、図面に基づいて本発明の具体的実施形態を説明する。ただし、これら図面内に表示される構成要素は明確に説明するためのものであり、実際の寸法と比率を示すものではなく、かつ図面が簡潔で理解の便宜を図るため、一部の図面内でも公知構成要素の記述を省略したことを理解すべきである。

図１は、本発明の実施例に係るレンズ駆動装置の３軸アンチシェイク構造の立体分解図である。本発明の実施例に係るレンズ駆動装置の３軸アンチシェイク構造は、外枠１０と光学自動焦点調節モジュール２０と画像アンチシェイクモジュール３０と画像検出素子とを含む。該光学自動焦点調節モジュール２０、該画像アンチシェイクモジュール３０及び該画像検出素子は、光軸上に位置する。

該光学自動焦点調節モジュール２０は、レンズ１１を載置し、該光軸方向（Ｚ軸）に沿って自動焦点調節を行い、画像を該画像検出素子上にピントを合わせる。該画像のアンチシェイクモジュール３０は、該光軸方向に直交する方向（Ｘ軸又はＹ軸）において画像補正を行う。

該画像アンチシェイクモジュール３０は、Ｘ軸及びＹ軸の変位検出器によりＸ軸及びＹ軸方向の変位オフセット量を検出した後、まず駆動回路基板４７により該変位オフセット量を受信する。そして、Ｘ軸の駆動コイル３２５、Ｙ軸の駆動コイル３２６を電気的に駆動して電磁界を発生することで、Ｘ軸及びＹ軸の磁石３１１を駆動してＸ軸移動或いはＹ軸移動を行い、該光学自動焦点調節モジュール２０のＸ軸或いはＹ軸の瞬時オフセット位置を補正する。これにより、Ｘ軸及びＹ軸の閉ループアンチシェイク制御を実現する（例えば特許文献１）。

該光学自動焦点調節モジュール２０は自動焦点調節を行う時、回路基板４３上に配置されるＺ軸位置センサー４２がホール磁石４１と組み合わされ、磁界変化の検出を介してレンズのＺ軸位置における変化を測定する。同時に該Ｚ軸位置センサー４２は、該回路基板４３を通じて少なくとも１個の駆動補正信号を、立体回路を配置した枠体４４の立体回路４９に送る。本実施例において、該回路基板４３は該枠体４４上に配置され、該ホール磁石４１がレンズホルダ２１上に配置される。本発明を完成できる創作精神により、該回路基板４３と該ホール磁石４１はこの構成に限定されるものではなく、例えば、該回路基板４３は、該レンズホルダ２１に配置され、該ホール磁石４１は枠体４４上に配置される。

図２を参照しながら説明する。図２は、該枠体４４の拡大斜視図である。該Ｚ軸位置センサー４２は、複数の電気接点を有し、該回路基板４３を通じて立体回路４９により該複数の電気接点の複数の電気信号を伝送する。該立体回路４９は、立体配置構造を備えたリード線の組み合わせで、該立体回路４９の立体配置構造が該枠体４４の表面上に配置され、各リード線の両端点が該回路基板４３と１個の第１導電弾性体４５に各々電気的に接触することで、信号伝送ルートを形成する。一実施例において、該回路基板４３は可撓性回路基板とする。一実施例において該Ｚ軸位置センサー４２は、該立体回路４９に直接に電気的に接続してもよい。該Ｚ軸位置センサー４２は、好ましくは磁気式エンコーダ又は光学式エンコーダとすることができる。

図１及び図３を参照しながら説明する。図３は、レンズ駆動装置の３軸アンチシェイク構造の全体斜視図である。該複数の電気信号は、該立体回路４９のリード線を介して該枠体４４上に固定されて対応する第１導電弾性体４５に各々電気的に接続する。これら第１導電弾性体４５が該枠体４４上に上板スプリングを形成し、また該枠体４４に収容される該レンズホルダ２１の光軸方向における移動を抑止するために配置される。該Ｚ軸位置センサー４２の該複数の電気信号は、該立体回路４９のリード線を経由して対応のこれら第１導電弾性体４５の互いに電気オープン接点まで各々導通する。一部の該複数の電気信号は一部の立体回路４９と複数の第１導電弾性体４５を通じて該レンズホルダ２１に置かれるＺ軸駆動磁性素子２２に電気的に接続する。該Ｚ軸駆動磁性素子２２はコイルで、該Ｚ軸駆動磁性素子２２の駆動を利用してＺ軸のオフセット量を補正することが好ましい。該Ｚ軸位置センサー４２の他の部分の電気信号は、該他の部分の立体回路４９と他の第１導電弾性体４５を介して該枠体４４上に固定される第２導電弾性体４６に電気的に接続し、該第２導電弾性体４６を経由して該枠体４４の下方に配置される駆動回路基板４７上に電気的に接続する。これら第１導電弾性体４５からなる上板スプリングは、該レンズホルダ２１がＺ軸方向に移動することを抑止する。該第２導電弾性体４６は、該枠体４４がＺ軸方向に直交する平面（つまりＸとＹ軸がある平面）に移動することを抑止する。一実施例において、該第２導電弾性体４６は懸架線である。他の実施例において、該Ｚ軸位置センサー４２は該回路基板４３を通じることなく、直接該Ｚ軸位置センサー４２を該枠体４４に直接配置して該立体回路４９に直接電気的に結合され、この方式により該回路基板４３の使用コストを削減でき、また組立がより一層簡単になる。

図４を参照すると、本発明の他の実施例に係るレンズ駆動装置の３軸アンチシェイク構造の立体分解図である。
本発明の実施例に係る３軸アンチシェイク構造は、外枠１０と光学自動焦点調節モジュール２０と画像アンチシェイクモジュール３０と画像検出素子とを含む。該光学自動焦点調節モジュール２０、該画像アンチシェイクモジュール３０及び該画像検出素子は、光軸上に位置する。

該光学自動焦点調節モジュール２０は、レンズ１１を載置し、該光軸方向（Ｚ軸）に沿って自動焦点調節を行い、画像を該画像検出素子上にピントを合わせる。該画像のアンチシェイクモジュール３０は、該光軸方向に直交する方向（Ｘ軸又はＹ軸）において画像補正を行う。

該画像アンチシェイクモジュール３０は、Ｘ軸及びＹ軸の変位検出器によりＸ軸及びＹ軸方向の変位オフセット量を検出した後、まず駆動回路基板４７により該変位オフセット量を受信する。そして、Ｘ軸の駆動コイル３２５、Ｙ軸の駆動コイル３２６を電気的に駆動して電磁界を発生することで、Ｘ軸及びＹ軸の磁石３１１を駆動してＸ軸移動或いはＹ軸移動を行い、該光学自動焦点調節モジュール２０のＸ軸或いはＹ軸の瞬時オフセット位置を補正する。これにより、Ｘ軸及びＹ軸の閉ループアンチシェイク制御を実現する。

該光学自動焦点調節モジュール２０は自動焦点調節を行う時、回路基板４３上に配置されるＺ軸位置センサー４２がホール磁石４１を組み合わせ、磁界変化の検出を介してレンズのＺ軸位置における変化を測定してＺ軸位置検出信号を生成する。一実施例において、該Ｚ軸位置センサー４２は磁気式エンコーダ或いは光学式エンコーダとする。同時に該Ｚ軸位置センサー４２は、該回路基板４３を通じて少なくとも１個の駆動補正信号を、立体回路を配置したレンズホルダ２１の立体回路４９に送る。本実施例において、該回路基板４３はレンズホルダ２１上に配置され、該ホール磁石４１が該枠体４４に配置される。

図５を参照すると、該回路基板４３は該レンズホルダ２１の所定位置に配置され、該レンズホルダ２１上にある立体回路４９に電気的に接続する。該立体回路４９は、立体配置構造を備えたリード線の組み合わせで、該立体回路４９の立体配置構造が該レンズホルダ２１の表面上に配置され、各リード線の両端点が該回路基板４３と１個の第１導電弾性体４５に各々電気的に接触することで、信号伝送ルートを形成する。一実施例において、該回路基板４３は可撓性回路基板とする。他の実施例において、該Ｚ軸位置センサー４２は該回路基板４３を通じることなく、直接該レンズホルダ２１の該立体回路４９上に電気的に結合し、この方式により該回路基板４３の使用コストが削減でき、また組立がより一層簡単になる。

図６を参照すると、該Ｚ軸位置センサー４２の複数の電気信号は、電気的な接続を通じ、該Ｚ軸位置検出信号を含む一部の該複数の電気信号が該立体回路４９の複数本のリード線を経由してレンズホルダ２１と枠体４４との間に配置される複数の第１導電弾性体４５に各々電気的に接続し、且つこれら第１導電弾性体４５が対応する第２導電弾性体４６に電気的に結合し、該複数の電気信号がさらにこれら第２導電弾性体４６を経由して駆動回路基板４７上に電気的に伝送される。該第２導電弾性体４６は、電気経路において該駆動回路基板４７と該第１導電弾性体４５との間に介在する。該Ｚ軸位置センサー４２の他の部分の該複数の電気信号は、Ｚ軸駆動磁性素子２２に電気的に接続する。該Ｚ軸駆動磁性素子２２はコイルで、該Ｚ軸駆動磁性素子２２の駆動を利用してＺ軸のオフセット量を補正することが好ましい。これら第１導電弾性体４５が該枠体４４上に上板スプリングを形成し、該レンズホルダ２１がＺ軸方向に移動することを抑止する。該第２導電弾性体４６は、該枠体４４がＺ軸方向に直交する平面（つまりＸとＹ軸がある平面）に移動することを抑止する。一実施例において、該第２導電弾性体４６は懸架線である。

上記をまとめると、本発明で提供するレンズ駆動装置の３軸閉ループのアンチシェイク構造は、Ｘ軸及びＹ軸の２軸の閉ループアンチシェイク構造において、更に立体回路を利用してＺ軸の閉ループアンチシェイク構造を増加することで、本発明に係るレンズ駆動装置の３軸閉ループのアンチシェイク構造を完成させて、３軸方向についてアンチシェイク補正を行う。このほかに、本発明は、立体回路を利用して構造上の一部の電気的な接続を行い、従来のフレキシブルプリント基板で電気信号の接続を行うことに代替し、生産ラインは簡単にアンチシェイクシステムを組み立てることができるだけではなく、かつフレキシブルプリント基板のコストを削減できる。

これにより、本発明のレンズ駆動装置の３軸閉ループのアンチシェイク構造の好ましい実施例は、上記説明及び図面で説明した。本明細書内で開示された全ての特徴は、その他の方法と結合でき、本明細書内に開示される各特徴は選択的に同一、同等又は近似の目的特徴で代替できる。よって、特別顕著な特徴を除き、全ての本明細書で開示される特徴は、同等或いは近似特徴のうちの一つの例だけである。本発明の好ましい実施例の記述を経た後、当業者は本発明が実際新規性、進歩性及び産業上の利用可能性を有する発明であり、発展価値を極めて有することを理解すべきである。本発明は当業者が種々なる変更、修正、改良等を実施できるが、特許請求の範囲で保護しようとするものを含む。

１０…外枠、１１…レンズ、２０…光学自動焦点調節モジュール、２１…レンズホルダ、２２…Ｚ軸駆動磁性素子、３０…画像アンチシェイクモジュール、３１１…Ｘ軸及びＹ軸の磁石、３２５…Ｘ軸駆動コイル、３２６…Ｙ軸駆動コイル、４１…ホール磁石、４２…Ｚ軸位置センサー、４３…回路基板、４４…枠体、４５…第１導電弾性体、４６…第２導電弾性体、４７…駆動回路基板、４９…立体回路。

Claims (20)

1. コイルとＺ軸方向に平行する撮影光軸とを含むレンズホルダと、
   前記レンズホルダを収容する枠体と、
   前記枠体の下方に配置される駆動回路基板と、
   前記レンズホルダのＺ軸方向における移動を抑止するために配置される複数の第１導電弾性体と、
   前記枠体のＺ軸方向に直交する方向における移動を抑止するために配置される複数の第２導電弾性体と、を含むレンズ駆動装置において、
   前記レンズ駆動装置は、複数の電気接点を備えたＺ軸位置センサーを更に含み、前記Ｚ軸位置センサーが前記レンズホルダの該Ｚ軸方向における移動を検出し、前記複数の電気接点のうちの一部と前記レンズホルダのコイルとの間の電気回路が、前記枠体に配置される立体回路と一部の前記第１導電弾性体とを含むことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記一部の電気接点以外の電気接点と前記駆動回路基板との間の電気回路は、前記立体回路と前記第２導電弾性体とを含むことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記第１導電弾性体は、上板スプリングであることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記第２導電弾性体は、懸架線であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
5. 前記Ｚ軸位置センサーは、前記枠体に配置され、前記電気接点が前記立体回路に直接電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
6. 前記Ｚ軸位置センサーは、可撓性回路基板に配置され、前記電気接点が前記可撓性回路基板を介して前記立体回路に電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
7. 前記可撓性回路基板は、前記枠体に配置されることを特徴とする請求項６に記載のレンズ駆動装置。
8. 前記複数の第２導電弾性体は、前記立体回路と電気的に接続し、
   前記レンズ駆動装置は、前記複数の第２導電弾性体及び前記立体回路を介して前記Ｚ軸位置センサーを電気的に駆動し、並びに前記複数の第２導電弾性体及び前記立体回路を介して前記Ｚ軸位置センサーが検出した信号を取得することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
9. 前記立体回路は、複数本のリード線を含み、かつ各リード線が１個の前記第１導電弾性体或いは１個の前記第２導電弾性体に電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
10. 前記立体回路は、立体配置構造を備えたリード線であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
11. コイルとＺ軸方向に平行する撮影光軸とを含むレンズホルダと、
    前記レンズホルダを収容する枠体と、
    前記枠体の下方に配置される駆動回路基板と、
    前記レンズホルダのＺ軸方向における移動を抑止するために配置される複数の第１導電弾性体と、
    前記枠体のＺ軸方向に直交する方向における移動を抑止するために配置される複数の第２導電弾性体と、を含むレンズ駆動装置において、
    前記レンズ駆動装置は、複数の電気接点を含むＺ軸位置センサーを更に含み、前記Ｚ軸位置センサーが前記レンズホルダの該Ｚ軸方向における移動を検出し、一部の電気接点と前記駆動回路基板との間の電気回路が、前記レンズホルダに配置される立体回路と前記第１導電弾性体と前記第２導電弾性体とを含むことを特徴とするレンズ駆動装置。
12. 前記一部の電気接点以外の電気接点は、前記レンズホルダのコイルに電気的に接続することを特徴とする請求項１１に記載のレンズ駆動装置。
13. 前記第１導電弾性体は、上板スプリングであることを特徴とする請求項１１に記載のレンズ駆動装置。
14. 前記第２導電弾性体は、懸架線であることを特徴とする請求項１１に記載のレンズ駆動装置。
15. 前記Ｚ軸位置センサーは、前記レンズホルダに配置され、前記電気接点が前記立体回路に直接電気的に接続することを特徴とする請求項１１に記載のレンズ駆動装置。
16. 前記Ｚ軸位置センサーは、可撓性回路基板に配置され、前記電気接点が前記可撓性回路基板を介して前記立体回路に電気的に接続することを特徴とする請求項１１に記載のレンズ駆動装置。
17. 前記可撓性回路基板は、前記レンズホルダに配置されることを特徴とする請求項１６に記載のレンズ駆動装置。
18. 前記複数の第２導電弾性体は、前記立体回路と電気的に接続し、
    前記レンズ駆動装置は、前記複数の第２導電弾性体及び前記立体回路を介して前記Ｚ軸位置センサーを電気的に駆動し、並びに前記複数の第２導電弾性体及び前記立体回路を介して前記Ｚ軸位置センサーが検出した信号を取得することを特徴とする請求項１１に記載のレンズ駆動装置。
19. 前記立体回路は、複数本のリード線を含み、かつ各リード線が１個の前記第１導電弾性体に電気的に接続することを特徴とする請求項１１に記載のレンズ駆動装置。
20. 前記立体回路は、立体配置構造を備えたリード線であることを特徴とする請求項１１に記載のレンズ駆動装置。