JP2023152821A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、レンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】本発明の制震ゲルを有する構成とすることにより、レンズ駆動装置が外部環境からの衝撃を受けたときに、防振機構とピント調整機構との間の相互作用力を吸収可能であり、レンズ駆動装置内の部品破損の可能性を低減し、イメージセンサモジュールが突発的に変動したときに制震効果を発揮し、ピント調整機構への影響を軽減する。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮像装置分野に関する。

従来技術の撮像装置内部の各部品の間に隙間が存在し、外部からの衝撃を受けたときに、内部の異なる構造同士が衝突し合い、更に撮像装置の内部部品の破損を引き起こすため、撮像装置の使用寿命を短縮する恐れがある。

したがって、撮像装置の内部部品が衝突し合うことによって破損しやすい課題を解決するレンズ駆動装置を提供する必要がある。

本発明の目的は、レンズ駆動装置を提供することにある。

本発明の解決手段は、レンズ駆動装置を提供する。前記レンズ駆動装置は、ハウジングと、ピント調整機構と、防振機構と、を備え、前記ピント調整機構は、光軸を有するレンズユニットと、前記ハウジングに固定される固定部品とを備え、前記レンズユニットは、前記固定部品に可動接続され、前記レンズユニットは、光軸方向に沿って移動する少なくとも１つのレンズを含み、前記防振機構は、前記ハウジングに固定される底板と、前記底板に対して光軸に垂直な方向に沿って移動するイメージセンサモジュールとを備え、前記固定部品と前記イメージセンサモジュールとの間には、制震ゲルが設けられている。

１種の可能な実施例において、前記制震ゲルは、前記固定部品と前記イメージセンサモジュールとの間の距離が最小となる位置に設けられている。

１種の可能な実施例において、前記ピント調整機構は、オートフォーカス機構であり、前記レンズユニットは、前記レンズを有するレンズ系と、前記レンズ系が取り付けられるレンズ系ホルダと、前記レンズ系ホルダを前記固定部品に可動接続する弾性部材とを備え、前記オートフォーカス機構は、前記レンズ系ホルダに固定される第１コイルを備え、前記固定部品は、前記ハウジングに固定されるベースと、前記ベースに固定されて前記第１コイルに対向する第１磁石鋼とを備える。

１種の可能な実施例において、前記制震ゲルは、前記ベース及び／又は前記第１磁石鋼の前記イメージセンサモジュールを向く表面に設けられている。

１種の可能な実施例において、前記ベースの前記イメージセンサモジュールを向く表面には、突起部が設けられ、前記制震ゲルは、前記突起部に設けられている。

１種の可能な実施例において、前記イメージセンサモジュールは、移動枠と、前記移動枠に固定されて前記レンズ系に近接する光学フィルタと、前記光学フィルタの像側に位置するセンサとを備え、前記制震ゲルは、前記移動枠の前記ピント調整機構を向く表面に設けられている。

１種の可能な実施例において、前記移動枠の前記ピント調整機構を向く表面には、突起部が設けられ、前記制震ゲルは、前記突起部に設けられている。

１種の可能な実施例において、前記制震ゲルは、一方側が前記イメージセンサモジュールの前記ピント調整機構を向く表面に当接し、他方側が前記固定部品の前記防振機構を向く表面に当接する。

１種の可能な実施例において、前記ピント調整機構は、ズーム機構であり、前記レンズユニットは、少なくとも２つのレンズを含み、隣接する前記レンズの間の距離は、調整可能である。

１種の可能な実施例において、前記ピント調整機構の物体側及び／又は像側には、光路パスを変更するプリズムが設けられている。

本発明は、以下の有利な作用効果を有する。本発明の制震ゲルを有する構成とすることにより、防振装置が外部環境からの衝撃を受けたときに、防振機構とピント調整機構との間の相互作用力を吸収可能であり、レンズ駆動装置内の部品破損の可能性を低減し、イメージセンサモジュールが突発的に変動したときに制震効果を発揮し、ピント調整機構への影響を軽減する。

本発明の実施形態のレンズ駆動装置の分解図である。 本発明の実施形態のレンズ駆動装置の平面図である。 本発明の実施形態のレンズ駆動装置の平面図の断面線Ａ-Ａの断面図である。 本発明の実施形態の固定部品、制震ゲル及び移動枠の分解図である。 本発明の実施形態の固定部品、制震ゲル及び移動枠の平面図である。 本発明の実施形態の固定部品、制震ゲル及び移動枠の平面図の断面線Ｂ-Ｂの実施例一の断面図である。 図６におけるＩ位置の部分拡大図である。 本発明の実施形態の固定部品、制震ゲル及び移動枠の平面図の断面線Ｃ-Ｃの実施例一の断面図である。 図８におけるＩＩ位置の部分拡大図である。 本発明の実施形態の固定部品、制震ゲル及び移動枠の平面図の断面線Ｃ-Ｃの実施例二の断面図である。 図１０におけるＩＩＩ位置の部分拡大図である。 本発明の実施形態のレンズ駆動装置がズーム機構を採用する模式図である。 本発明の実施形態のレンズ駆動装置が沈胴式レンズ系を採用する模式図である。

以下では、図面及び実施形態を用いて本発明を更に説明する。

図１～図３に示すように、本発明の実施例は、レンズ駆動装置を提供する。当該レンズ駆動装置は、ハウジング１、ピント調整機構、防振機構３及び制震ゲル４を備える。ピント調整機構は、光軸２１１ａを有するレンズユニット２１と、ハウジング１に固定される固定部品２２とを備え、レンズユニット２１は、固定部品２２に可動接続されている。光軸２１１ａ方向に沿って、レンズユニット２１は、少なくとも１つのレンズを含む。防振機構３は、ハウジング１に固定される底板３１と、光軸に垂直な方向に沿って底板３１に対して移動可能であるイメージセンサモジュール３２とを備える。光軸２１１ａ方向に沿って、ピント調整機構と防振機構３とが順に設けられ、制震ゲル４が固定部品２２とイメージセンサモジュール３２との間に設けられている。

レンズ駆動装置が落下した又は外部環境からの衝撃を受けたときに、制震ゲル４は、ピント調整機構と防振機構３との間の相互作用力を吸収可能であり、更にレンズ駆動装置の内部部品の破損の可能性を低減可能であり、レンズ駆動装置内部の粉塵の発生も減少することができる。

図１～図３に示すように、１種の可能な実施例において、固定部品２２とイメージセンサモジュール３２との間距離が最小となる位置には、制震ゲル４が設けられている。

レンズ駆動装置が外部環境からの衝撃を受けたときに、固定部品２２とイメージセンサとが相対運動し、固定部品２２とイメージセンサモジュール３２との間の距離が最小となる位置に、接触し合って最も衝突しやすくなり、レンズ駆動装置内の部品破損を引き起こす。制震ゲル４をこの位置に置くことにより、ピント調整機構と防振機構３との衝突によるレンズ駆動装置内の部品破損の可能性をより効果的に低減することができる。

図１及び図３に示すように、ピント調整機構がオートフォーカス機構２０１であることを例とすると、レンズユニット２１は、レンズを有するレンズ系２１１と、レンズ系２１１を取り付けるためのレンズ系ホルダ２１２と、レンズ系ホルダ２１２を固定部品２２に可動接続することを可能にする弾性部材２１３とを備える。オートフォーカス機構２０１は、レンズ系ホルダ２１２に巻回される第１コイル２３を更に備え、オートフォーカス機構２０１の固定部品２２は、第１磁石鋼２２２及びベース２２１を更に備え、ベース２２１は、ハウジング１に固定され、第１磁石鋼２２２は、ベース２２１に固定され、且つ第１コイル２３の周方向に沿って第１コイル２３に対応するように設けられている。

第１コイル２３内で通電され、第１磁石鋼２２２の磁界の作用により、レンズ系ホルダ２１２が光軸２１１ａ方向に沿って移動可能であり、レンズ系２１１もレンズ系ホルダ２１２とともに光軸２１１ａ方向に沿って移動可能であるため、第１コイル２３内を流れた電流の方向及び大きさを制御することにより、レンズ系２１の位置を調整可能であり、更にピント調整を実現する。第１コイル２３内で電流を流していないときに、弾性部材２１３は、自身の弾性により、レンズ系ホルダ２１２を元の位置に戻すことができる。

図１０と図１１に示すように、１種の可能な実施例において、制震ゲル４は、ベース２２１及び／又は第１磁石鋼２２２のイメージセンサモジュール３２を向く表面に位置し、イメージセンサモジュール３２のピント調整機構を向く表面に当接する。

レンズ駆動装置が外部からの衝撃を受けたときに、イメージセンサモジュール３２とピント調整機構とが相対運動し又は衝突し合う可能性があり、ベース２２１及び／又は第１磁石鋼２２２に設けられる制震ゲル４がイメージセンサモジュール３２に当接し、イメージセンサモジュール３２とピント調整機構との間の相互作用力を吸収可能であり、イメージセンサモジュール３２とピント調整機構とが相対運動し又は衝突し合うことによってレンズ駆動装置内の部品破損を引き起こすリスクを低減する。

図１０と図１１に示すように、１種の可能な実施例において、ベース２２１には、イメージセンサモジュール３２の方向へ延在する突起部５が設けられ、突起部５の断面積がベース２２１の断面積よりも小さく、制震ゲル４が突起部５に設けられてもよい。

イメージセンサモジュール３２とピント調整機構とが相対運動し又は衝突し合ったときに、突起部５がイメージセンサモジュール３２に接触することにより、接触面積を減少可能であり、更にピント調整機構及び防振機構３への破損を引き起こすリスクを低減し、制震ゲル４を突起部５に置くことにより、更にピント調整機構及び防振機構３への保護を強化することができる。

図１に示すように、オートフォーカス機構２０１は、レンズ系ホルダ２１２に固定される位置検出磁石２５と、位置検出磁石２５に対応するように設けられる、ベース２２１に固定される第１位置検出手段２４と、第１コイル２３及び第１位置検出手段２４に電気的に接続される第１フレキシブル基板２７とを更に備える。第１位置検出手段２４は、位置検出磁石２５の磁束を検出することにより、レンズ系２１１の位置を判断可能であり、第１フレキシブル基板２７は、第１コイル２３に電気的に接続され、第１コイル２３へ通電可能であり、第１フレキシブル基板２７及び第１位置検出手段２４は、第１位置検出手段２４への信号伝送を行い、第１位置検出手段２４で検出されたレンズ系２１１の位置情報に応じて、第１コイル２３に流れ込む電流の大きさ及び方向を調整可能であり、更にピント調整を実現する。

図２と図３に示すように、ハウジング１は、オートフォーカス機構２０１に近接する方向へ延在する爪部品２８を備え、レンズ系ホルダ２１２のハウジング１に近接する表面には、ホルダゲル２６が設けられ、ホルダゲル２６は、爪部品２８のレンズ系ホルダ２１２に近接する表面に当接し、第１コイル２３が突発的に通電されたときに、レンズ系ホルダ２１２に大きな振動が発生し、その際、ホルダゲル２６が制震効果を有し、オートフォーカス機構２０１のレンズ系２１１に対する位置調整の正確性が向上する。

図３に示すように、イメージセンサモジュール３２は、移動枠３２１と、移動枠３２１に固定され且つレンズ系２１に近接する光学フィルタ３２２と、光学フィルタ３２２の像側に位置するセンサ３２３とを備える。

光学フィルタ３２２は、有害波長の赤外線をブロックしてセンサ３２３を保護し、光学フィルタ３２２及びセンサ３２３は、何れも移動枠３２１に搭載される。このように、防振機構３内の部品を減少可能であり、防振機構３の小型化に有利であるとともに、センサ３２３の光軸２１１方向に対する垂直度も向上可能であり、取付過程に偏差が発生する可能性を低減することができる。

図３に示すように、防振機構３は、移動枠３２１のピント調整機構に近接する側に固定されるヨーク３５と、底板３１に固定される第２磁石鋼３４と、移動枠３２１に固定され且つヨーク３５と第２磁石鋼３４との間に位置する第２コイル３３とを更に備える。第２コイル３３内で電流を流したとき、第２磁石鋼３４の磁界の作用により、第２コイル３３は、移動枠３２１が光軸２１１に垂直な方向に沿って移動するように駆動可能であり、更に光学フィルタ３２２及びセンサ３２３を光軸２１１の垂直方向に沿って移動させ、第２コイル３３に流れた電流の方向及び大きさを制御することにより、移動枠３２１の移動の方向及び幅を制御することができ、レンズ駆動装置に防振効果を実現させる。

図４～図９に示すように、１種の可能な実施例において、制震ゲル４は、移動枠３２１のピント調整機構を向く表面に位置し、ピント調整機構の固定部品２２の防振機構３を向く表面に当接する。

第２コイル３３が突発的に通電されたときに、移動枠３２１は、突発的に振動し、固定部品２２に当接する制震ゲル４は、移動枠３２１で発生された突発的な振動を吸収可能であり、更に移動枠３２１が突発的に振動したときにピント調整機構へ発生する影響を低減することができる。

図６～図９に示すように、１種の可能な実施例において、移動枠３２１のピント調整機構に近接する側には、ピント調整機構方向へ延在する突起部５が設けられ、制震ゲル４は、突起部５に設けられている。

突起部５の断面積が移動枠３２１の断面積よりも小さく、レンズ駆動装置が外部環境からの衝撃を受け又は移動枠３２１に突発的なぶれが発生したときに、突起部５は、ピント調整機構の固定部品２２に接触する。このように、接触面積を減少可能であり、更にピント調整機構及び防振機構３へ破損を引き起こすリスクを低減する。制震ゲル４が突起部５に設けられ、ピント調整機構及び防振機構３への保護を更に強化することができる。

図１～図３に示すように、防振機構３のヨーク３５は、移動枠３２１に取り付けられ、ヨーク３５と第２磁石鋼３４との間で発生した磁力は、磁気バネの効果を有し、移動枠３２１が光軸２１１ａに垂直な平面を移動する時の回復力を提供することができる。

図１～図３に示すように、１種の可能な実施例において、防振機構３は、第２コイル３３に固定される少なくとも２つの第２位置検出素子３６を備え、第２磁石鋼３４の磁束を検出することにより、更にイメージセンサモジュール３２の位置を判断する。

レンズ駆動装置は、第２コイル３３とセンサ３２３と第２位置検出素子３６とに電気的に接続される第２フレキシブル基板３７を備える。第２フレキシブル基板３７は、第２位置検出素子３６で検出されたイメージセンサモジュール３２の位置の信号を更に伝送可能であり、制御システムは、この信号に応じて、第２フレキシブル基板３７を介して第２コイル３３内に流れ込んだ電流の大きさ及び方向を調整し、更にイメージセンサモジュール３２を所定位置まで移動させる。

１種の可能な実施例において、第１フレキシブル基板２７に接続される第２フレキシブル基板３７は、イメージセンサモジュール３２の周方向に沿って設けられ、且つイメージセンサモジュール３２とハウジング１との間の隙間に設けられている。第２フレキシブル基板３７内で設置された伝送用のワイヤの増加とともに、第２フレキシブル基板３７の硬度も増加する。このような設置により、イメージセンサモジュール３２の移動時に対する妨害を低減可能であり、信号ライン、電源ライン等の構造を介してセンサ３２３、第２コイル３３及び第２位置検出手段３６に接続する。

図３に示すように、１種の可能な実施例において、レンズ駆動装置は、底板３１に固定される台座７を備え、台座７と移動枠３２１とにそれぞれ固定される支持面３８を更に備え、光軸２１１ａ方向に沿って、対向する支持面３８の間には、支持部品３９が設けられている。支持部品３９は、ボールであってもよく、移動枠３２１の移動過程における、台座７との間の抵抗力を減少可能であり、移動枠３２１を駆動するときに必要な作用力を低減可能であり、移動枠３２１の移動過程をより便利で迅速にする。支持面３８の面精度に対する調整により、支持部品３９と支持面３８との間の摩擦をより小さくし、更に支持部品３９をよりスムーズに摺動させることができる。底板３１に固定される第２磁石鋼３４と、移動枠３２１に固定されるヨーク３５との間に、引き付け合う磁力が存在するため、底板３１と移動枠３２１とが互いに引き寄せられる効果を有する。台座７が底板３１に固定されるため、台座７と移動枠３２１とが同様に互いに引き寄せられる効果を有する。したがって、移動枠３２１と台座７との間に位置する支持部品３９は、クランプされる。図３に示すように、底板３１のイメージセンサモジュール３２に近接する面には、底板ゲル６が設けられ、台座７には、底板ゲル６が通れる逃げ孔が開設され、底板ゲル６をイメージセンサモジュール３２の底板３１に近接する側に当接させ、第２コイル３３が突発的に通電されたときに、イメージセンサモジュール３２に発生した振動に対して制震効果を有し、より正確な防振機能を防振機構３に持たせる。

図１２に示すように、１種の可能な実施例において、ピント調整機構は、ズーム機構２０２であり、レンズユニットは、少なくとも２つのレンズを含み、ズーム機構２０２は、隣接するレンズが図１２中の矢印方向に沿って多段収縮することを可能にし、更にレンズユニット２１の焦点距離を調整し、防振機構３は、ズーム機構２０２の像側に位置する。制震ゲル４は、ズーム機構２０２と防振機構３との間の距離が最小となる位置にあり、ズーム機構２０２と防振機構３との間で制震効果を発揮する。

図１３に示すように、１種の可能な実施例において、ピント調整機構は、沈胴式レンズ系２０３であり、即ち、ピント調整機構の物体側及び／又は像側には、光路パスを変更するプリズムが設けられ、図１３における矢印の方向は、光路パスの方向である。制震ゲル４は、沈胴式レンズ系２０３と防振機構３との間の距離が最小となる位置にあり、沈胴式レンズ系２０３と防振機構３との間で制震効果を発揮する。

上述したのは、本発明の実施形態に過ぎず、当業者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、改良も行ってもよく、これらの改良は、何れも本発明の保護範囲に含まれる。

Claims (10)

1. レンズ駆動装置であって、
   ハウジングと、ピント調整機構と、防振機構と、台座と、対向する支持面と、支持部品とを備え、
   前記ピント調整機構は、光軸を有するレンズユニットと、前記ハウジングに固定される固定部品とを備え、前記レンズユニットは、前記固定部品に可動接続され、前記レンズユニットは、光軸方向に沿って移動する少なくとも１つのレンズを含み、
   前記防振機構は、前記ハウジングに固定される底板と、前記底板に対して光軸に垂直な方向に沿って移動する、移動枠を有するイメージセンサモジュールと、前記移動枠の前記ピント調整機構に近接する側に固定されるヨークと、前記底板に固定される第２磁石鋼とを備え、
   前記台座は、前記底板に固定され、
   前記対向する支持面は、前記台座と前記移動枠とにそれぞれ固定され、
   前記支持部品は、前記光軸方向に沿って前記対向する支持面の間に設けられ、
   前記固定部品と前記イメージセンサモジュールとの間には、制震ゲルが設けられていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記底板の前記イメージセンサモジュールに近接する面には、底板ゲルが設けられ、前記台座には、前記底板ゲルを前記イメージセンサモジュールの前記底板に近接する側に当接させるように、前記底板ゲルが通れる逃げ孔が開設されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記ピント調整機構は、オートフォーカス機構であり、前記レンズユニットは、前記レンズを有するレンズ系と、前記レンズ系が取り付けられるレンズ系ホルダと、前記レンズ系ホルダを前記固定部品に可動接続する弾性部材とを備え、前記オートフォーカス機構は、前記レンズ系ホルダに固定される第１コイルを備え、前記固定部品は、前記ハウジングに固定されるベースと、前記ベースに固定されて前記第１コイルに対向する第１磁石鋼とを備え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. 前記制震ゲルは、前記ベース及び／又は前記第１磁石鋼の前記イメージセンサモジュールを向く表面に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のレンズ駆動装置。
5. 前記ベースの前記イメージセンサモジュールを向く表面には、突起部が設けられ、前記制震ゲルは、前記突起部に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のレンズ駆動装置。
6. 前記イメージセンサモジュールは、前記移動枠に固定されて前記レンズ系に近接する光学フィルタと、前記光学フィルタの像側に位置するセンサとを備え、前記制震ゲルは、前記移動枠の前記ピント調整機構を向く表面に設けられてい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. 前記移動枠の前記ピント調整機構を向く表面には、突起部が設けられ、前記制震ゲルは、前記突起部に設けられてい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. 前記制震ゲルは、一方側が前記イメージセンサモジュールの前記ピント調整機構を向く表面に当接し、他方側が前記固定部品の前記防振機構を向く表面に当接することを特徴とする請求項４又は６に記載のレンズ駆動装置。
9. 前記ピント調整機構は、ズーム機構であり、前記レンズユニットは、少なくとも２つのレンズを含み、隣接する前記レンズの間の距離は、調整可能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。
10. 前記防振機構は、前記移動枠に固定され且つ前記ヨークと前記第２磁石鋼との間に位置するコイルを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。