JP2016224184A - 手振れ補正機能付きレンズ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】揺動用コイルの内側辺や外側辺がベース基板の径方向に変化した場合でも、良好な駆動効率を得られる手振れ補正機能付レンズ駆動装置を提供する。【解決手段】被写体側をレンズの光軸方向の前方として、レンズを光軸方向に移動させるオートフォーカスユニットと、オートフォーカスユニットを光軸と直角となる方向に揺動させる手振れ補正ユニットとを備えた手振れ補正機能付きレンズ駆動装置であって、オートフォーカスユニットは、レンズの外周側に装着され、光軸周りに巻回されたフォーカス用コイルと、フォーカス用コイルの外周側に配置され、磁極面がフォーカス用コイルと空隙を隔てて径方向に対向するマグネットとを備え、手振れ補正ユニットは、光軸周りに巻回され、マグネットと空隙を隔てて光軸方向に対向する揺動用コイルを備え、マグネットが、光軸及び磁極面の法線に対して直角な軸周りに回転した方向に着磁されていることを特徴とする。【選択図】図2
Description
本発明は、カメラに用いられる手振れ補正機能付きレンズ駆動装置に関する。
手振れ補正機能付レンズ駆動装置は、レンズを光軸方向に移動させて撮影画像をイメージセンサ上に合焦させるオートフォーカスユニットと、このオートフォーカスユニットをレンズの光軸と直角な方向に揺動させ、手振れにより生じる像のブレを抑制する手振れ補正ユニットとを備えた装置である。
例えば特許文献1には、オートフォーカスユニットを光軸方向に延在するサスペンションワイヤにより揺動可能に懸架支持して、揺動用コイルとマグネットとによりレンズを光軸と直角な方向に揺動させることによって、像のブレを抑制する方式の手振れ補正ユニットを搭載した手振れ補正機能付レンズ駆動装置が提案されている。
図5(a)に示すように、この手振れ補正機能付レンズ駆動装置30は、レンズ41を中央に形成された筒部に保持し、光軸O方向(Z軸方向)に移動させて合焦させるとともに、Z軸と直角な方向(X軸方向及びY軸方向)へ揺動させて手振れによる画像のブレを抑制する装置である。
図5(b)に示すように、手振れ補正機能付レンズ駆動装置30は、レンズ41をZ軸方向に移動させるフォーカスユニット31と、レンズ41をZ軸と直角な方向へ揺動させる手振れ補正ユニット32とを備える。ここで、レンズ41の光軸O方向をZ軸方向(被写体側を+Z側とする)とし、Z軸と直角な2方向をX軸方向及びY軸方向とする。
フォーカスユニット31は、レンズキャリア33と、フォーカス用コイル34と、マグネット35と、マグネットホルダ36と、板バネ37とを備えている。また、手振れ補正ユニット32は、ベース基板38と、ベース基板38上に形成された揺動用コイル39と、フォーカスユニット31と共用されるマグネット35と、サスペンションワイヤ40とを備えている。
レンズキャリア33は、Z軸方向に開口した円筒形状をなす部材であり、レンズ41を中空部33aに保持する。レンズキャリア33の外周には、Z軸と平行な軸周りに巻回されたフォーカス用コイル34が装着される。
マグネット35は、+X側のマグネット片35XP,−X側のマグネット片35XM,+Y側のマグネット片35YP,−Y側のマグネット片35YMよりなり、いずれも直方体形状である。マグネットホルダ36は、四角枠形状であり、+X側のマグネット片35XP,−X側のマグネット片35XM,+Y側のマグネット片35YP,−Y側のマグネット片35YMを保持する。
板バネ37は、前側の板バネ37A及び後側の板バネ37Bよりなる。前側の板バネ37Aの内径側はレンズキャリア33の+Z側の端面に接続され、後側の板バネ37Bの内径側はレンズキャリア33の−Z側の端面に接続される。また、前側の板バネ37Aの外径側はマグネットホルダ36の+Z側の端面に接続され、後側の板バネ37Bの外径側はマグネットホルダ36の−Z側の端面に接続される。その結果、板バネ37は、レンズキャリア33をZ軸方向へ移動可能に懸架支持する。なお、前側の板バネ37Aは、X軸方向に2分割されており、フォーカス用コイル34への給電経路の一部としても使用される。
+X側のマグネット片35XPは、フォーカス用コイル34の+X側に配設され、X軸方向に着磁されて、磁極面35mがフォーカス用コイル34とX軸方向に空隙を隔てて対向する。−X側のマグネット片35XMは、フォーカス用コイル34の−X側に配設され、X軸方向に着磁されて、磁極面35mがフォーカス用コイル34とX軸方向に空隙を隔てて対向する。+Y側のマグネット片35YPは、フォーカス用コイル34の+Y側に配設され、Y軸方向に着磁されて、磁極面35mがフォーカス用コイル34とY軸方向に空隙を隔てて対向する。−Y側のマグネット片35YMは、フォーカス用コイル34の−Y側に配設され、Y軸方向に着磁されて、磁極面35mがフォーカス用コイル34とY軸方向に空隙を隔てて対向する。
以上のように構成されたフォーカスユニット31は、フォーカス用コイル34に通電されると、フォーカス用コイル34にZ軸方向を向いたローレンツ力が発生し、板バネ37の復元力と釣り合う位置までレンズキャリア33をZ軸方向へ移動させる。
ベース基板38は、円形の開口部38aを有する四角板状の部材である。揺動用コイル39は、+X側のコイル片39XP,−X側のコイル片39XM,+Y側のコイル片39YP,−Y側のコイル片39YMよりなり、それぞれ長円形状に形成される。
揺動用コイル39は、銅線が巻回された部材であり、ベース基板38の開口部38aよりも半径方向外側に配設され、ベース基板38の+Z側の面に取り付けられる。より具体的には、+X側のコイル片39XPは、Z軸と平行な軸周りに長円形状に巻回されてベース基板38の+Z側の面に取り付けられ、+X側のマグネット片35XPの−Z側の側面と空隙を隔ててZ軸方向に対向する。また、−X側のコイル片39XMは、Z軸と平行な軸周りに長円形状に巻回されてベース基板38の+Z側の面に取り付けられ、−X側のマグネット片35XMの−Z側の側面と空隙を隔ててZ軸方向に対向する。また、+Y側のコイル片39YPは、Z軸と平行な軸周りに長円形状に巻回されてベース基板38の+Z側の面に取り付けられ、+Y側のマグネット片35YPの−Z側の側面と空隙を隔ててZ軸方向に対向する。また、−Y側のコイル片39YMは、Z軸と平行な軸周りに長円形状に巻回されてベース基板38の+Z側の面に取り付けられ、−Y側のマグネット片35YMの−Z側の側面と空隙を隔ててZ軸方向に対向する。
サスペンションワイヤ40は、Z軸方向に延在する線状の部材であり、本手振れ補正ユニット32において4本設けられる。サスペンションワイヤ40は、一方の端部が後側の板バネ37Bを非接触に通過してベース基板38の角部38cに接続され、他方の端部が前側の板バネ37Aの角部37cに連結される。サスペンションワイヤ40は、フォーカスユニット31をX軸方向及びY軸方向へ揺動可能に支持する。
以上のように構成された手振れ補正ユニット32は、揺動用コイル39の+X側のコイル片39XP,−X側のコイル片39XMに通電されると、+X側のコイル片39XP,−X側のコイル片39XMにX軸方向を向いたローレンツ力が発生し、+X側のマグネット片35XP,−X側のマグネット片35XMに生じる反力によりフォーカスユニット31をX軸方向へ揺動させる。同様に、揺動用コイル39の+Y側のコイル片39YP,−Y側のコイル片39YMに通電されると、+Y側のコイル片39YP,−Y側のコイル片39YMにY軸方向を向いたローレンツ力が発生し、+Y側のマグネット片35YP,−Y側のマグネット片35YMに生じる反力によりフォーカスユニット31をY軸方向へ揺動させる。
図5(c)に示すように、+X側のマグネット片35XP,−X側のマグネット片35XM,+Y側のマグネット片35YP,−Y側のマグネット片35YMの着磁方向Mは、各磁極面35mと直角となる方向に着磁される。そして、揺動用コイル39の+X側のコイル片39XP,−X側のコイル片39XM,+Y側のコイル片39YP,−Y側のコイル片39YMは、それぞれZ軸向きの磁束が多く叉交する位置に配設される。
すなわち、−X側のマグネット片35XMの着磁方向Mは、磁極面35mと直角となる。そして、−X側のマグネット片35XMの内側角部35iの−Z側近傍及び外側角部35oの−Z側近傍において、−X側のコイル片39XMに対して最も強力な磁界が印加される。
そのため、図5(c)及び図6(a)に示すように、−X側のコイル片39XMの内側辺39iは内側角部35iの−Z側直下となる位置に配設され、外側辺39oは外側角部35oの−Z側直下となる位置に配設されることにより、X軸方向へ最も効率よくローレンツ力を発生させることができる。+X側のコイル片39XPも+X側のマグネット片35XPに対して同様の配置がなされ、X軸方向へ最も効率よくローレンツ力を発生させる。+Y側のコイル片39YP,−Y側のコイル片39YMの+Y側のマグネット片35YP,−Y側のマグネット片35YMに対する配置も同様になされ、Y軸方向へ最も効率よくローレンツ力が発生させる。これにより、揺動用コイル39は、手振れ補正ユニット32を効率よく揺動動作させることができる。
ところで、手振れ補正機能付レンズ駆動装置30は、小型化が進められており、Z軸方向の寸法縮小(低背化)が求められている。そのため、揺動用コイル39は、図6(a)に示したような銅線部材を図6(b)に示すようなフレキシブルプリント基板等よりなるものにして用いられることがある。フレキシブルプリント基板等よりなる揺動用コイル39は、Z軸と直交する方向に面状に延在する印刷基板42上に印刷形成されることにより、薄型化されている。印刷形成された揺動用コイル39は、印刷基板42上に銅エッチングや銅メッキ等の手法により平坦な螺旋状のコイルパターンである。
図6(a)に示すような銅線部材を巻回した揺動用コイル39を用いた場合には、ベース基板38の辺端38eを揺動用コイル39の外側辺39oの端の位置まで寸法を縮小することができる。しかし、図6(b)に示すような印刷形成された揺動用コイル39を用いた場合には、印刷基板42の辺端42eが揺動用コイル39の外側辺39oの端から距離の開いた状態になる。これは、コイルパターン形成の前工程においてレジスト材を印刷するための印刷代となるパターンクリアランス42kを設ける必要があるためである。そのため、ベース基板38の辺端38eも大きくなってしまう。
すなわち、上述したようにマグネット35に対する揺動用コイル39の良好な駆動効率の得られる位置は限定されているため、印刷形成された揺動用コイル39を用いた手振れ補正機能付レンズ駆動装置30は、銅線部材を巻回した揺動用コイル39を用いた手振れ補正機能付レンズ駆動装置30よりもZ軸方向の寸法を縮小することができる反面、X軸方向及びY軸方向の寸法が大きくなってしまうという欠点を有する。
また、手振れ補正機能が作動してフォーカスユニット31がX軸方向及びY軸方向へ揺動されたとき、レンズ41を透過した光線がベース基板38の開口部38aの縁に遮られて口径食を生じるおそれがあるため、開口部38aの開口径は大きい方が好ましい。しかしながら、マグネット35に対して揺動用コイル39が良好な駆動効率の得られる位置は限定されているため、開口径を揺動用コイル39の内側辺39i以上に十分に大きくすることが困難であった。
本発明は、揺動用コイルの内側辺や外側辺がベース基板の径方向に変化した場合でも、良好な駆動効率を得られる手振れ補正機能付レンズ駆動装置を提供することを目的とする。
本願発明に係る手振れ補正機能付きレンズ駆動装置は、被写体側をレンズの光軸方向の前方として、レンズを光軸方向に移動させるオートフォーカスユニットと、オートフォーカスユニットを光軸と直角となる方向に揺動させる手振れ補正ユニットとを備えた手振れ補正機能付きレンズ駆動装置であって、オートフォーカスユニットは、レンズの外周側に装着され、光軸周りに巻回されたフォーカス用コイルと、フォーカス用コイルの外周側に配置され、磁極面がフォーカス用コイルと空隙を隔てて径方向に対向するマグネットとを備え、手振れ補正ユニットは、光軸周りに巻回され、マグネットと空隙を隔てて光軸方向に対向する揺動用コイルを備え、マグネットが、光軸及び磁極面の法線に対して直角な軸周りに回転した方向に着磁されていることを特徴とする。
これにより、良好な駆動効率を損なうことなく揺動用コイルの内側辺と外側辺との両方もしくは一方をベース基板の径方向にずらすことができる。その結果、揺動用コイルの配置設計の自由度を高めることができる。
これにより、良好な駆動効率を損なうことなく揺動用コイルの内側辺と外側辺との両方もしくは一方をベース基板の径方向にずらすことができる。その結果、揺動用コイルの配置設計の自由度を高めることができる。
また、本願発明に係る手振れ補正機能付きレンズ駆動装置は、光軸及び磁極面の法線を含む平面からマグネットの断面を見たときに、マグネットの着磁方向が、磁極面の法線に対して光軸方向の前方側に傾斜していることを特徴とする。
これにより、良好な駆動効率を損なうことなく揺動用コイルの外側辺もしくは外側辺と内側辺との両方をベース基板の径方向内側にずらすことができる。その結果、径方向の寸法が短縮されて、小型の手振れ補正機能付レンズ駆動装置を提供することができるようになる。
これにより、良好な駆動効率を損なうことなく揺動用コイルの外側辺もしくは外側辺と内側辺との両方をベース基板の径方向内側にずらすことができる。その結果、径方向の寸法が短縮されて、小型の手振れ補正機能付レンズ駆動装置を提供することができるようになる。
また、本願発明に係る手振れ補正機能付きレンズ駆動装置は、光軸及び磁極面の法線を含む平面からマグネットの断面を見たときに、マグネットの着磁方向が、磁極面の法線に対して光軸方向の後方側に傾斜していることを特徴とする。
これにより、良好な駆動効率を損なうことなく揺動用コイルの内側辺もしくは外側辺と内側辺との両方をベース基板の径方向外側にずらすことができる。その結果、ベース基板の開口部の径が拡大されて、ベース基板の開口部による口径食が生じ難い手振れ補正機能付レンズ駆動装置を提供することができるようになる。
これにより、良好な駆動効率を損なうことなく揺動用コイルの内側辺もしくは外側辺と内側辺との両方をベース基板の径方向外側にずらすことができる。その結果、ベース基板の開口部の径が拡大されて、ベース基板の開口部による口径食が生じ難い手振れ補正機能付レンズ駆動装置を提供することができるようになる。
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1(a)は、本実施の形態1に係る手振れ補正機能付レンズ駆動装置10の外観を示す斜視図であり、図1(b)は、手振れ補正機能付レンズ駆動装置10の分解斜視図である。また、図2(a)は、手振れ補正機能付レンズ駆動装置10の要部断面図であり、図2(b)は、マグネット15における着磁方向Mを説明する模式図であり、図2(c)は、斜め着磁の傾斜角度に応じた揺動用コイルに生じる推力(ローレンツ力)の大きさを示す図であり、図2(d)は、マグネット15により生じる磁束密度の磁束力線図を示す図である。
図1(a)に示すように、手振れ補正機能付レンズ駆動装置10は、中央に筒部が形成され、当該筒部にはレンズ21が保持される。手振れ補正機能付レンズ駆動装置10は、保持されたレンズ21を光軸O方向(Z軸方向)に移動させて合焦させるとともに、Z軸と直角な方向(X軸方向及びY軸方向)へ揺動させて手振れによる画像のブレを抑制する。なお、以下の説明において、レンズ21の光軸O方向をZ軸方向(被写体側が+Z側)とし、Z軸と直角な2方向をX軸方向及びY軸方向とする。
図1(b)に示すように、手振れ補正機能付レンズ駆動装置10は、レンズ21をZ軸方向に移動させるフォーカスユニット11と、レンズ21をZ軸と直角な方向へ揺動させる手振れ補正ユニット12とを備える。
フォーカスユニット11は、レンズキャリア13と、フォーカス用コイル14と、マグネット15と、マグネットホルダ16と、板バネ17とを備えている。また、手振れ補正ユニット12は、ベース基板18と、印刷基板22と、印刷基板22上に印刷形成された揺動用コイル19と、フォーカスユニット11と共用されるマグネット15と、サスペンションワイヤ20とを備えている。
レンズキャリア13は、Z軸方向に開口した円筒形状をなす部材で、レンズ21を中空部13a内に保持する。レンズキャリア13の外周側には、Z軸周りに巻回されたフォーカス用コイル14が装着される。
マグネット15は、+X側のマグネット片15XP,−X側のマグネット片15XM,+Y側のマグネット片15YP,−Y側のマグネット片15YMよりなり、いずれのマグネット片15XP,15XM,15YP,15YMともに直方体形状である。マグネットホルダ16は、四角枠形状であり、+X側のマグネット片15XP,−X側のマグネット片15XM,+Y側のマグネット片15YP,−Y側のマグネット片15YMを保持する保持部を有する。
+X側のマグネット片15XPは、フォーカス用コイル14の+X側に配設される。+X側のマグネット片15XPの磁極面15mは、フォーカス用コイル14の巻回側面に空隙を隔ててX軸方向に対向する。−X側のマグネット片15XMは、フォーカス用コイル14の−X側に配設される。−X側のマグネット片15XMの磁極面15mは、フォーカス用コイル14の巻回側面に空隙を隔ててX軸方向に対向する。
+Y側のマグネット片15YPは、フォーカス用コイル14の+Y側に配設される。+Y側のマグネット片15YPの磁極面15mは、フォーカス用コイル14の巻回側面に空隙を隔ててY軸方向に対向する。−Y側のマグネット片15YMは、フォーカス用コイル14の−Y側に配設される。−Y側のマグネット片15YMの磁極面15mは、フォーカス用コイル14の巻回側面に空隙を隔ててY軸方向に対向する。
+Y側のマグネット片15YPは、フォーカス用コイル14の+Y側に配設される。+Y側のマグネット片15YPの磁極面15mは、フォーカス用コイル14の巻回側面に空隙を隔ててY軸方向に対向する。−Y側のマグネット片15YMは、フォーカス用コイル14の−Y側に配設される。−Y側のマグネット片15YMの磁極面15mは、フォーカス用コイル14の巻回側面に空隙を隔ててY軸方向に対向する。
板バネ17は、前側の板バネ17A及び後側の板バネ17Bよりなる。前側の板バネ17Aの内径側は、レンズキャリア13の+Z側の端面に接続され、後側の板バネ17Bの内径側はレンズキャリア13の−Z側の端面に接続される。また、前側の板バネ17Aの外径側は、マグネットホルダ16の+Z側の端面に接続され、後側の板バネ17Bの外径側はマグネットホルダ16の−Z側の端面に接続される。その結果、板バネ17は、レンズキャリア13をZ軸方向へ移動可能に懸架支持する。なお、前側の板バネ17Aは、X軸方向に2分割され、フォーカス用コイル14への給電経路の一部としても使用される。
ベース基板18は、円形の開口部18aを有する四角板状の部材である。ベース基板18の+Z側には、揺動用コイル19の形成された印刷基板22が取付けられる。印刷基板22は、フレキシブルプリント基板等であり、中央部が開口してZ軸と直交する方向に面状に延在する板状の部材である。
揺動用コイル19は、印刷基板22上に銅エッチングや銅メッキ等の手法によりコイルパターン状に印刷形成される。印刷形成された揺動用コイル19は、Z軸方向を向いた螺旋状のコイルとして平坦に形成されているので、手振れ補正機能付レンズ駆動装置10のZ軸方向の寸法(高さ)を低く抑えることができる。
図1(b),図2(a)に示すように、揺動用コイル19は、外側辺19o及び内側辺19iの長辺を有する長円形状である。揺動用コイル19は、+X側のコイル片19XP,−X側のコイル片19XM,+Y側のコイル片19YP,−Y側のコイル片19YMよりなる。印刷基板22の辺端22eから揺動用コイル19の外側辺19oの端までは距離が開けられて、銅エッチングや銅メッキ等の前工程としてレジスト材を印刷するための印刷代となるパターンクリアランス22kが設けられる。
図2(b)に示すように、揺動用コイル19の外側辺19oは、マグネット15の外側角部15oよりも内径側に形成され、揺動用コイル19の内側辺19iは、マグネット15の内側角部15iよりも内径側に形成される。例えば−X側のコイル片19XMの外側辺19oは、−X側のマグネット片15XMの外側角部15oよりも内径側となる+X側に配設され、−X側のコイル片19XMの内側辺19iは−X側のマグネット片15XMの内側角部15iよりも内径側となる+X側に配設されている。
また、図2(b)に示すように、マグネット15は、斜め着磁されている。具体的には、−X側のマグネット片15XMは、磁極面15mに対して斜め着磁されており、磁極面15mの法線n(X軸方向)と光軸O(Z軸方向)とを含む平面によるマグネットの断面を見たときに、着磁方向Mは法線nに対して光軸O方向の斜め前方に向けて角度θだけ傾斜して、磁極面15mがN極側となる。また、図示されない+X側のマグネット片15XP,+Y側のマグネット片15YP,−Y側のマグネット片15YMも図2(b)の−X側のマグネット片15XMと同様に、斜め前方に向けて磁極面15mがN極側となるように角度θだけ傾斜して着磁される。
すなわち、+X側のマグネット片15XPは、フォーカス用コイル14の+X側に配設され、+X側のマグネット片15XPの磁極面15mがフォーカス用コイル14の巻回側面に空隙を隔ててX軸方向に対向する。+X側のマグネット片15XPは、斜め前方に向けて角度θだけ傾斜して磁極面15mがN極側となるように着磁される。
また、+Y側のマグネット片15YPは、フォーカス用コイル14の+Y側に配設され、+Y側のマグネット片15YPの磁極面15mがフォーカス用コイル14の巻回側面に空隙を隔ててY軸方向に対向する。+Y側のマグネット片15YPは、斜め前方に向けて角度θだけ傾斜して磁極面15mがN極側となるように着磁される。
また、−Y側のマグネット片15YMは、フォーカス用コイル14の−Y側に配設され、−Y側のマグネット片15YMの磁極面15mがフォーカス用コイル14の巻回側面に空隙を隔ててY軸方向に対向する。−Y側のマグネット片15YMは、斜め前方に向けて角度θだけ傾斜して磁極面15mがN極側となるように着磁される。
また、+Y側のマグネット片15YPは、フォーカス用コイル14の+Y側に配設され、+Y側のマグネット片15YPの磁極面15mがフォーカス用コイル14の巻回側面に空隙を隔ててY軸方向に対向する。+Y側のマグネット片15YPは、斜め前方に向けて角度θだけ傾斜して磁極面15mがN極側となるように着磁される。
また、−Y側のマグネット片15YMは、フォーカス用コイル14の−Y側に配設され、−Y側のマグネット片15YMの磁極面15mがフォーカス用コイル14の巻回側面に空隙を隔ててY軸方向に対向する。−Y側のマグネット片15YMは、斜め前方に向けて角度θだけ傾斜して磁極面15mがN極側となるように着磁される。
図1(b)に戻り、サスペンションワイヤ20は、Z軸方向に延在する線状の部材であり、四隅に1本ずつ(合計4本)配設される。サスペンションワイヤ20は、一方の端部が後側の板バネ17Bを非接触に通過して印刷基板22の角部22c及びベース基板18の角部18cに接続され、他方の端部が前側の板バネ17Aの外輪の角部17cに連結される。その結果、サスペンションワイヤ20は、フォーカスユニット11をX軸方向及びY軸方向へ揺動可能に支持する。
以上のように構成された手振れ補正機能付レンズ駆動装置10のフォーカスユニット11は、フォーカス用コイル14への通電に伴いフォーカス用コイル14にZ軸方向を向いたローレンツ力が発生し、板バネ17の復元力と釣り合った位置までレンズキャリア13をZ軸方向へ移動させる。
また、手振れ補正ユニット12は、揺動用コイル19の+X側のコイル片19XP,−X側のコイル片19XMへの通電に伴い、+X側のコイル片19XP,−X側のコイル片19XMにX軸方向を向いたローレンツ力が発生し、+X側のマグネット片15XP,−X側のマグネット片15XMに生じる反力によりフォーカスユニット11をX軸方向へ揺動させる。同様に、揺動用コイル19の+Y側のコイル片19YP,−Y側のコイル片19YMへの通電に伴い、+Y側のコイル片19YP,−Y側のコイル片19YMにY軸方向を向いたローレンツ力が発生し、+Y側のマグネット片15YP,−Y側のマグネット片15YMに生じる反力によりフォーカスユニット11をY軸方向へ揺動させる。
上述したように、マグネット15を構成する+X側のマグネット片15XP,−X側のマグネット片15XM,+Y側のマグネット片15YP,−Y側のマグネット片15YMは、斜め前方に向けて角度θだけ傾斜して着磁されている。そのため、外側辺19oがマグネット15の外側角部15oよりも内径側に形成され、内側辺19iがマグネット15の内側角部15iよりも内径側に形成された揺動用コイル19に対して効率の良い推力(ローレンツ力)を発生させることができる。
例えば、図2(c)は、−X側のマグネット片15XMの着磁の傾斜角度θを変化させたときに、−X側のコイル片19XMの外側辺19oと内側辺19iとに生じるX軸方向の推力の変化を傾斜角度θが0度の時の推力に対する相対値として示している。−X側のコイル片19XMの外側辺19oと内側辺19iとが図2(b)の位置に配置された場合には、着磁の傾斜角度θを約30度に設定したときに最も効率の良い推力を発生させる。この時、図2(d)に示す磁束力線図には、外側辺19oと内側辺19iとに磁束が有効に叉交していることがわかる。このように、揺動用コイル19の形成位置に対応して着磁の傾斜角度θを適切に設定することにより、効率の良い推力を発生させて、フォーカスユニット11をX軸方向及びY軸方向へ効率よく揺動させることができる。このことから、外側辺19oや内側辺19iの形成位置に合わせて、着磁の傾斜角度θを適宜設定すれば良い。
なお、従来技術と同様に、揺動用コイル19の内側辺19iが、マグネット15の内側角部15iの−Z側直下に形成され、外側辺19oだけがマグネット15の外側角部15oよりも内径側にずらして形成されるようにしても、着磁の傾斜角度θを適切に設定することにより、効率の良い推力を発生させることができる。
図3に示すように、揺動用コイル19の外側辺19oは、マグネット15の外側角部15oよりも内径側に形成されている。従って、印刷基板22の辺端22eから揺動用コイル19の外側辺19oの端までは距離が開けられて、銅エッチングや銅メッキ等の前工程としてレジスト材を印刷するための印刷代となるパターンクリアランス22kが設けられても、印刷基板22の辺端22eがマグネット15の外側に大きくはみ出すおそれはない。そのため、ベース基板18の辺端18eもマグネット15の外側に大きくはみ出すことがない。このように、本発明の手振れ補正機能付レンズ駆動装置10は、印刷基板22の辺端22e及びベース基板18の辺端18eのはみ出しが抑えられるので、高さ方向(Z軸方向)だけでなく径方向(X軸方向,Y軸方向)の寸法も小型化が可能となる。
以上説明したように、ベース基板18の径方向内側にずらして印刷成形された揺動用コイル19と前方へ向けて斜め着磁されたマグネット15とを用いることにより、小型で駆動効率が良好な手振れ補正機能付レンズ駆動装置10を提供することができる。
以下、実施の形態2にかかる手振れ補正機能付レンズ駆動装置10について説明する。図4(a)は、実施の形態2にかかる手振れ補正機能付レンズ駆動装置10におけるマグネット15の着磁方向Mを説明する模式図である。図4(b)は、実施の形態2にかかる手振れ補正機能付レンズ駆動装置10の要部斜視図である。なお、本実施形態においては、前述の実施の形態1と共通する部材については図示を省略して、異なる箇所についてのみ図示している。
実施の形態2にかかる手振れ補正機能付レンズ駆動装置10は、実施形態1と着磁方向Mが異なるマグネット15と、銅線部材が巻回された揺動用コイル19とが用いられている点で上記実施の形態1と異なり、それ以外の点で同一である。なお、以下においては、図示しない部材についても同一の符号を用いて説明する。
実施の形態2にかかる手振れ補正機能付レンズ駆動装置10は、レンズ21をZ軸方向に移動させるフォーカスユニット11と、Z軸と直角な方向へ揺動させる手振れ補正ユニット12とよりなる。
フォーカスユニット11は、レンズキャリア13と、フォーカス用コイル14と、マグネット15と、マグネットホルダ16と、板バネ17とを備えている。また、手振れ補正ユニット12は、ベース基板18と、銅線部材が巻回された揺動用コイル19と、フォーカスユニット11と共用されるマグネット15と、サスペンションワイヤ20とを備えている。
ベース基板18は、円形の開口部18aを有する四角板状の部材である。ベース基板18の+Z側には揺動用コイル19が取付けられる。
ベース基板18は、円形の開口部18aを有する四角板状の部材である。ベース基板18の+Z側には揺動用コイル19が取付けられる。
図4(b)に示すように、揺動用コイル19は、銅線が巻回された部材であり、ベース基板18の開口部18aよりも半径方向外側に位置し、ベース基板38の+Z側の面に取り付けられる。より具体的には、+X側のコイル片19XPは、Z軸と平行な軸周りに長円形状に巻回されてベース基板18の+Z側の面に取り付けられ、+X側のマグネット片15XPの−Z側の側面と空隙を隔ててZ軸方向に対向する。また、−X側のコイル片19XMは、Z軸と平行な軸周りに長円形状に巻回されてベース基板18の+Z側の面に取り付けられ、−X側のマグネット片15XMの−Z側の側面と空隙を隔ててZ軸方向に対向する。
また、+Y側のコイル片19YPは、Z軸と平行な軸周りに長円形状に巻回されてベース基板18の+Z側の面に取り付けられ、+Y側のマグネット片15YPの−Z側の側面と空隙を隔ててZ軸方向に対向する。また、−Y側のコイル片19YMは、Z軸と平行な軸周りに長円形状に巻回されてベース基板18の+Z側の面に取り付けられ、−Y側のマグネット片15YMの−Z側の側面と空隙を隔ててZ軸方向に対向する。
また、+Y側のコイル片19YPは、Z軸と平行な軸周りに長円形状に巻回されてベース基板18の+Z側の面に取り付けられ、+Y側のマグネット片15YPの−Z側の側面と空隙を隔ててZ軸方向に対向する。また、−Y側のコイル片19YMは、Z軸と平行な軸周りに長円形状に巻回されてベース基板18の+Z側の面に取り付けられ、−Y側のマグネット片15YMの−Z側の側面と空隙を隔ててZ軸方向に対向する。
図4(a)に示すように、揺動用コイル19の外側辺19oは、マグネット15の外側角部15oの−Z側直下に設けられ、内側辺19iはマグネット15の内側角部15iよりもベース基板18の外径側に設けられる。例えば、−X側のマグネット片15XMと−X側のコイル片19XMとを例示するように、−X側のコイル片19XMの内側辺19iは−X側のマグネット片15XMの内側角部15iよりも外径側となる−X側に設けられ、−X側のコイル片19XMの外側辺19oは−X側のマグネット片15XMの外側角部15oの−Z側直下に設けられている。このように、揺動用コイル19の内側辺19iが、ベース基板18の外径方向にずれた状態で設けられるので、ベース基板18の開口部18aを広くすることができる。
図4(a)に示すように、マグネット15は、斜め着磁されている。−X側のマグネット片15XMは、磁極面15mに対して斜め着磁されており、Y軸方向から見たときに着磁方向Mは、法線nに対して光軸O方向の斜め後方に向けて角度θだけ傾斜して、磁極面15mがN極側となる。また、図示されない+X側のマグネット片15XP,+Y側のマグネット片15YP,−Y側のマグネット片15YMも−X側のマグネット片15XMと同様に、斜め後方に向けて角度θだけ傾斜して磁極面15mがN極側となるように着磁される。
すなわち、+X側のマグネット片15XPは、フォーカス用コイル14の+X側に配設され、+X側のマグネット片15XPの磁極面15mがフォーカス用コイル14の巻回側面に空隙を隔ててX軸方向に対向する。+X側のマグネット片15XPは、斜め後方に向けて角度θだけ傾斜して磁極面15mがN極側となるように着磁される。
また、+Y側のマグネット片15YPは、フォーカス用コイル14の+Y側に配設され、+Y側のマグネット片15YPの磁極面15mがフォーカス用コイル14の巻回側面に空隙を隔ててY軸方向に対向する。+Y側のマグネット片15YPは、斜め後方に向けて角度θだけ傾斜して磁極面15mがN極側となるように着磁される。
また、−Y側のマグネット片15YMは、フォーカス用コイル14の−Y側に配設され、−Y側のマグネット片15YMの磁極面15mがフォーカス用コイル14の巻回側面に空隙を隔ててY軸方向に対向する。−Y側のマグネット片15YMは、斜め後方に向けて角度θだけ傾斜して磁極面15mがN極側となるように着磁される。
また、+Y側のマグネット片15YPは、フォーカス用コイル14の+Y側に配設され、+Y側のマグネット片15YPの磁極面15mがフォーカス用コイル14の巻回側面に空隙を隔ててY軸方向に対向する。+Y側のマグネット片15YPは、斜め後方に向けて角度θだけ傾斜して磁極面15mがN極側となるように着磁される。
また、−Y側のマグネット片15YMは、フォーカス用コイル14の−Y側に配設され、−Y側のマグネット片15YMの磁極面15mがフォーカス用コイル14の巻回側面に空隙を隔ててY軸方向に対向する。−Y側のマグネット片15YMは、斜め後方に向けて角度θだけ傾斜して磁極面15mがN極側となるように着磁される。
マグネット15を構成する+X側のマグネット片15XP,−X側のマグネット片15XM,+Y側のマグネット片15YP,−Y側のマグネット片15YMのそれぞれが斜め後方に向けて角度θだけ傾斜して着磁されている。そのため、内側辺19iがマグネット15の内側角部15iよりも外径側に形成された揺動用コイル19に対して効率の良い推力(ローレンツ力)を発生させることができる。
このように、実施の形態2にかかる手振れ補正機能付レンズ駆動装置10は、マグネット15が光軸方向の後方へ向けて斜め着磁されているので、揺動用コイル19の内側辺19iをベース基板18の径方向外側にずらして設けることができる。また、実施の形態2にかかる手振れ補正機能付レンズ駆動装置10は、ベース基板18の開口部18aを大きくすることができるのでベース基板18の開口部18aによる口径食の発生を防ぐとともに、駆動効率の良好な手振れ補正機能付レンズ駆動装置10を提供することができる。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。
10 手振れ補正機能付レンズ駆動装置、11 フォーカスユニット、
12 手振れ補正ユニット、13 レンズキャリア、14 フォーカス用コイル、
15 マグネット、16 マグネットホルダ、17 板バネ、18 ベース基板、
19 揺動用コイル、20 サスペンションワイヤ、21 レンズ、22 印刷基板。
12 手振れ補正ユニット、13 レンズキャリア、14 フォーカス用コイル、
15 マグネット、16 マグネットホルダ、17 板バネ、18 ベース基板、
19 揺動用コイル、20 サスペンションワイヤ、21 レンズ、22 印刷基板。
Claims (3)
- 被写体側をレンズの光軸方向の前方として、
前記レンズを光軸方向に移動させるオートフォーカスユニットと、
前記オートフォーカスユニットを光軸と直角となる方向に揺動させる手振れ補正ユニットと、を備えた手振れ補正機能付きレンズ駆動装置であって、
前記オートフォーカスユニットは、
前記レンズの外周側に装着され、前記光軸周りに巻回されたフォーカス用コイルと、
前記フォーカス用コイルの外周側に配置され、磁極面が前記フォーカス用コイルと空隙を隔てて径方向に対向するマグネットと、
を備え、
前記手振れ補正ユニットは、
前記光軸周りに巻回され、前記マグネットと空隙を隔てて光軸方向に対向する揺動用コイルを備え、
前記マグネットが、前記光軸及び磁極面の法線に対して直角な軸周りに回転した方向に着磁されていることを特徴とする手振れ補正機能付きレンズ駆動装置。 - 前記光軸及び磁極面の法線を含む平面から前記マグネットの断面を見たときに、前記マグネットの着磁方向が、前記磁極面の法線に対して光軸方向の前方側に傾斜していることを特徴とする請求項1に記載の手振れ補正機能付きレンズ駆動装置。
- 前記光軸及び磁極面の法線を含む平面から前記マグネットの断面を見たときに、前記マグネットの着磁方向が、前記磁極面の法線に対して光軸方向の後方側に傾斜していることを特徴とする請求項1に記載の手振れ補正機能付きレンズ駆動装置。
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