JP3205219U - レンズ駆動装置 - Google Patents

レンズ駆動装置 Download PDF

Info

Publication number
JP3205219U
JP3205219U JP2016600051U JP2016600051U JP3205219U JP 3205219 U JP3205219 U JP 3205219U JP 2016600051 U JP2016600051 U JP 2016600051U JP 2016600051 U JP2016600051 U JP 2016600051U JP 3205219 U JP3205219 U JP 3205219U
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spring
axis
driving device
lens
movable assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2016600051U
Other languages
English (en)
Inventor
國星 鄭
國星 鄭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cheng kwok Sing
Original Assignee
Cheng kwok Sing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cheng kwok Sing filed Critical Cheng kwok Sing
Application granted granted Critical
Publication of JP3205219U publication Critical patent/JP3205219U/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10Power-operated focusing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B5/02Lateral adjustment of lens
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/035DC motors; Unipolar motors
    • H02K41/0352Unipolar motors
    • H02K41/0354Lorentz force motors, e.g. voice coil motors
    • H02K41/0356Lorentz force motors, e.g. voice coil motors moving along a straight path
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0007Movement of one or more optical elements for control of motion blur
    • G03B2205/0015Movement of one or more optical elements for control of motion blur by displacing one or more optical elements normal to the optical axis
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0069Driving means for the movement of one or more optical element using electromagnetic actuators, e.g. voice coils

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

【課題】画像の焦点を合わせるとともに、揺れによってぼけた画像が撮像されるのを防止するレンズ駆動装置を提供する。【解決手段】レンズ駆動装置は、基礎フレームを含む固定アッセンブリ120と、レンズホルダ114を含む可動アッセンブリと、可動アッセンブリを囲む一セットの磁石116と、三セットのコイル115,125a,125b,135a,135bと、可動アッセンブリと固定アッセンブリとの間で取り付けられるとともに、可動アッセンブリを支持するよう、かつ、第一、第二および第三直交軸に沿って可動アッセンブリの移動を可能にするサスペンションシステムを形成するように構成されるバネシステム112,117と、を備える。レンズホルダ114は、レンズユニット109を保持するように構成されており、第三軸はレンズユニット109の光学軸と平行であり、第一軸および第二軸はそれぞれ第三軸に対して垂直である。【選択図】図1A

Description

[関連出願の相互参照]
本願は、2013年9月27日出願の米国仮特許出願シリアル番号61/883,275からの優先権を主張し、その内容全体を参照によって援用する。
本実用新案出願は、概して、光学的画像技術に関し、より詳細には、画像の焦点を合わせるとともにユーザの手の振動(shaking)等の好ましくない揺れによってぼけた画像が撮像されるのを防止する、三軸レンズシフト機構を有するレンズ駆動装置に関する。
携帯電話又はデジタルカメラ等の携帯撮像デバイスが今日広く用いられている。このような装置は、画像に焦点を合わせるためのレンズ構造を備えたカメラを有する。さらに、このような装置は、写真を撮るために用いられる場合に、ある程度の好ましくない振動を受ける場合がある。このような振動の一例は、ユーザの手の振動である。したがって、オートフォーカス機能および防振(anti-shaking)機能を実現し、簡単な構造で、小型化、コスト低減、高速応答性および安定動作を達成できるレンズ駆動装置、同じくレンズシフト機構の提供が望まれているとともに、このようなレンズシフト機構を装備した画像取り込み装置の提供が望まれている。
本実用新案出願は、レンズ駆動装置に対してなされたものである。一の面において、レンズ駆動装置は、基礎フレームを含む固定アッセンブリと、レンズホルダを含む可動アッセンブリ(movable assembly)と、可動アッセンブリを囲む一セットの磁石と、三セットのコイルと、可動アッセンブリと固定アッセンブリとの間で取り付けられるとともに、可動アッセンブリを支持するよう、かつ、第一、第二および第三直交軸に沿って可動アッセンブリの移動を可能にするサスペンションシステムを形成するように構成されるバネシステムと、を備える。レンズホルダはレンズユニットを保持するように構成されており、第三軸はレンズユニットの光学軸と平行であり、第一軸および第二軸はそれぞれ第三軸に対して垂直である。
三セットのコイルは、磁石と相互作用し、かつ前記三つの軸に沿って移動するよう可動アッセンブリを駆動するように構成できる。三セットのコイルは、一セットの焦点調節コイル(focusing coil)と二セットの側部コイル(side coil)とを有する。焦点調節コイルは、焦点調節動作のために第三軸に沿って移動するよう可動アッセンブリを駆動するように構成できる。二セットの側部コイルは、防振動作のために第一軸および第二軸に沿ってそれぞれ移動するよう可動アッセンブリを駆動するように構成できる。焦点調節コイルは、レンズホルダの周辺側壁の周囲に巻き付けることができる。焦点調節コイルの巻き付け方向は第三軸と平行とでき、二セットの側部コイルは、レンズホルダの側壁に取り付けるとともに、第一軸および第二軸の周囲にそれぞれ巻き付けることができる。コイルと可動アッセンブリとに面する磁石の極面は、同じ磁気極性とできる。
バネシステムは、上部バネと底部バネとを有することができる。各バネは、外側部分と内側部分とバネアームとを有することができる。上部バネおよび底部バネの内側部分は、レンズホルダの二つの端部に取り付けることができる。上部バネおよび底部バネの外側部分は、固定アッセンブリに取り付けることができる。それぞれのバネの外側部分および内側部分は、バネアームによってそれぞれ接続できる。上部バネおよび底部バネに関して、バネ厚さに対するバネアーム幅の比は1.1以下とできる。
各バネのバネ定数は、第一軸、第二軸および第三軸に沿った第一成分、第二成分および第三成分をそれぞれ含むことができ、第三成分に対する第一成分の比および第三成分に対する第二成分の比は、両方とも1〜8の範囲とできる。前記三つの軸に沿った上部バネのバネ定数成分はそれぞれ、前記三つの軸に沿った底部バネのバネ定数成分と略等しくできる。バネシステムの中心(center of the spring system)は、上部バネと底部バネとの間に中間位置の近傍に配置できる。
レンズ駆動装置はさらに減衰要素を有することができる。減衰要素は、移動アッセンブリ(moving assembly)と固定部分との間に配置されるとともにバネアームのうちの一つの好ましくない振動を吸収するように構成できる。固定部分は基礎フレーム又は磁石である。
他の面において、レンズ駆動装置は、アウターケーシングと、基礎フレームを含む固定アッセンブリと、レンズユニットを保持するように構成されるレンズホルダを含む可動アッセンブリと、可動アッセンブリを囲むとともに、四つの磁気部材を含む一セットの磁石と、三セットのコイルと、可動アッセンブリと固定アッセンブリとの間で取り付けられるとともに、可動アッセンブリを支持するよう、かつ、第一、第二および第三直交軸に沿って可動アッセンブリの移動を可能にするサスペンションシステムを形成するように構成されるバネシステムと、を備える。第三軸はレンズユニットの光学軸と平行である。バネシステムは、上部バネと底部バネとを有する。各バネは、外側部分と内側部分とバネアームとを有する。上部バネおよび底部バネの内側部分は、レンズホルダの二つの端部に取り付けられる。上部バネおよび底部バネの外側部分は、固定アッセンブリに取り付けられる。バネの外側部分および内側部分は、バネアームによってそれぞれ接続される。
各バネのバネ定数は、第一軸、第二軸および第三軸に沿った第一成分、第二成分および第三成分をそれぞれ含むことができ、第三成分に対する第一成分の比および第三成分に対する第二成分の比は、両方とも1〜8の範囲とできる。
上部バネおよび底部バネに関して、バネ厚さに対するバネアーム幅の比は1.1以下とできる。前記三つの軸に沿った上部バネのバネ定数成分はそれぞれ、前記三つの軸に沿った底部バネのバネ定数成分と略等しくできる。四つの磁気部材は、アウターケーシングの内壁に取り付けできる。
さらに他の面において、レンズ駆動装置は、アウターケーシングと、基礎フレームを含む固定アッセンブリと、レンズユニットを保持するように構成されるレンズホルダを含む可動アッセンブリと、可動アッセンブリを囲むとともに、四つの磁気部材を有する一セットの磁石と、三セットのコイルと、可動アッセンブリと固定アッセンブリとの間で取り付けられるとともに、可動アッセンブリを支持するよう、かつ、第一、第二および第三直交軸に沿って可動アッセンブリの移動を可能にするサスペンションシステムを形成するように構成されるバネシステムと、を備える。第三軸はレンズユニットの光学軸と平行である。アウターケーシング、四つの磁気部材および基礎フレームは、可動アッセンブリを収容するよう構成される中央空間を形成する。四つの磁気部材の中で、第一磁気部材が第三磁気部材と対向しており、第二磁気部材は第四磁気部材と対向しており、基礎フレームは画像センサに配置される。バネシステムは上部バネと底部バネとを有する。各バネは、外側部分と内側部分とバネアームとを有する。上部バネおよび底部バネの内側部分は、レンズホルダの二つの端部に取り付けられる。上部バネおよび底部バネの外側部分は、固定アッセンブリに取り付けられる。バネの外側部分および内側部分は、バネアームによってそれぞれ接続される。四つの磁気部材はアウターケーシングの内壁に取り付けられている。
各バネのバネ定数は、第一軸、第二軸および第三軸に沿った第一成分、第二成分および第三成分をそれぞれ含むことができ、第三成分に対する第一成分の比および第三成分に対する第二成分の比は、両方とも1〜8の範囲とできる。
上部バネおよび底部バネに関して、バネ厚さに対するバネアーム幅の比は1.1以下とできる。前記三つの軸に沿った上部バネのバネ定数成分はそれぞれ、前記三つの軸に沿った底部バネのバネ定数成分と略等しくできる。
本実用新案出願の実施形態に係る三軸レンズシフト機構を有するレンズ駆動装置の分解斜視図である。 図1Aに示したレンズ駆動装置の斜視図である。 直交する三つの方向に沿って移動部を移動させる駆動力を生成するための、コイルセットによって囲まれた磁石セットと相互作用する三セットのコイルを示す。 図1Aに示したレンズ駆動装置の上部バネの上面図を示す。 図1Aに示したレンズ駆動装置の上部バネの斜視図を示す。 図1Aに示したレンズ駆動装置におけるバネの断面図である。
次に、本実用新案出願において開示するレンズ駆動装置の好ましい実施形態を詳細に説明する。また、以下の説明に、その実施例を示す。本実用新案出願において開示するレンズ駆動装置の例示的な実施形態を詳細に説明するが、レンズ駆動装置の理解に特に重要でないいくつかの特徴は簡略化のために示していないことは当業者には明らかであろう。
また、本実用新案出願において開示するレンズ駆動装置は、後述する詳細な実施形態に限定されず、権利の精神あるいは範囲を逸脱することなく種々の変形および変更を当業者によってなしうることは、理解されよう。例えば、種々の例示的な実施形態のエレメントおよび/又は特徴を、本開示の範囲内で、互いに組み合わせること、および/又は互いと置き換えることもできる。
本実用新案出願の実施形態は、光学的機能を実行するために、結像レンズ(image forming lens)が移動するように駆動するレンズ駆動装置を提供する。レンズ駆動装置は、受光面を有する撮像デバイスに適用することができる。撮像デバイスは、受光面上に形成された光学画像を、電気信号へと変換するよう構成される。レンズ駆動装置は、受光面に対象画像を案内する撮像レンズ(imaging lens)と、結像レンズとレンズホルダとを有する可動アッセンブリ(movable assembly)と、撮像デバイスを保持するとともに三軸に並進可能な可動アッセンブリを支持している固定部品と、を備える。第一軸は、結像レンズの光学軸(Z軸)の方向と平行である。第二軸(X軸)および第三軸(Y軸)は、結像レンズの光学軸に対して垂直である。
本実施形態において、レンズ駆動装置は、結像レンズ(image forming lens)とレンズホルダとを有する可動なアッセンブリと、固定アッセンブリと、一セットの焦点調節コイル(focusing coil)と二セットの側部コイル(side coil)とを有する三セットのコイルと、可動アッセンブリを囲む一セットの磁石と、可動アッセンブリと固定アッセンブリとの間で取り付けられるとともに、可動アッセンブリを支持するよう、かつ、三軸(X軸、Y軸およびZ軸)に沿って可動アッセンブリの移動を可能にするサスペンションシステムを形成するように構成されるバネシステムと、を備える。Z軸は、結像レンズの光学軸と平行である。X軸およびY軸は、Z軸に対して垂直な二つの直交軸である。バネシステムはまた、可動アッセンブリの移動のための復原力を提供する。三セットのコイルは、三軸に沿って移動するよう可動アッセンブリを駆動するように、周囲の磁石と相互作用するよう構成される。焦点調節動作のために光学軸(Z軸)に沿って移動するよう、可動アッセンブリは焦点調節コイルによって駆動される。二セットの側部コイルは、防振動作のためにX軸およびY軸に沿って移動するよう可動アッセンブリを駆動する。焦点調節コイルは、レンズホルダの周辺側壁の周囲に巻き付けられる。焦点調節コイルの巻き付け方向は、光学軸(Z軸)と平行である。二セットの側部コイルは、レンズホルダの側壁に取り付けられる。二セットの側部コイルは、X軸およびY軸の周囲にそれぞれ巻き付けられる。磁石セットは、可動部を囲みかつ二セットの側部コイルに面するように構成される。磁石の極面は、レンズホルダの側壁と側部コイルとに面している。
本実施形態において、焦点調節コイルが通電されて磁石と相互作用するとき、可動アッセンブリは焦点調節コイルによってZ軸に沿って駆動される。画像取り込み装置の焦点調節動作を実行することができる。さらに、二セットの側部コイルが通電されて磁石と相互作用するとき、可動アッセンブリは二セットの側部コイルによってX軸およびY軸に沿ってそれぞれ駆動される。可動アッセンブリは、画像取り込み装置の防振動作を実行することができる。
本実施形態において、バネシステムは、可動アッセンブリの保持のためのサスペンションシステムを形成する少なくとも一つのバネを有する。バネシステムは、上部バネおよび底部バネ等の二つの板バネを有することができる。上部バネおよび底部バネの内側部分は、レンズホルダの二つの端部に取り付けられる。上部バネおよび底部バネの外側部分は、基礎フレーム又はレンズ駆動装置のアウターケーシング等の固定部分に取り付けられる。バネの外側部分および内側部分は、バネアームによって接続される。可動アッセンブリがX軸およびY軸に沿って移動することを可能にするために、バネは、バネ厚さに対するバネアームの比R(R=アーム幅/バネ厚さ)が特定の範囲つまりR<1.1となるよう構成される。比Rがこの特定の範囲にあるバネは、適当なバネ定数(面内(in-plane)定数成分)をZ軸に沿って維持しながら、X軸およびY軸に沿ったバネ定数成分を小さくするという必要条件を提供することができるので、可動アッセンブリの面内運動つまり防振運動に対して有用とできる。このバネシステムを用いることによって、レンズ駆動装置は、オートフォーカス機能と防振機能とを実行する3軸レンズシフト機構を実現できる。
図1Aおよび図1Bは、それぞれ、本実用新案出願の一実施形態に係る三軸レンズシフト機構を有するレンズ駆動装置の分解斜視図および斜視図である。レンズ駆動装置は、アドバンスト画像ピックアップ・モジュール(advanced image pickup module)として機能する、主として携帯機器(図示せず)に装備されるオートフォーカス機能および防振機能を実行することができる。携帯機器は、例えばカメラや携帯電話等とすることができる。
図1Aおよび図1Bを参照して、レンズ駆動装置は、基礎フレーム120を含む固定アッセンブリと、レンズユニット109およびレンズホルダ114を含む可動アッセンブリと、上部バネ112と、底部バネ117と、一セットの磁石116と、三セットのコイルと、スペーサー111と、アウターケーシング110と、を備える。上部バネ112および底部バネ117は、可動アッセンブリと固定アッセンブリとを接続する。一セットの磁石116は四つの磁気部材116a,116b,116c,116dを有する。三セットのコイルは、一つの焦点調節コイル115と、二セットの側部コイル125a,bおよび135a,bと、を含む。
本実施形態において、固定アッセンブリは基礎フレーム120を含む。基礎フレームは長方形の形状を有する。底部バネ117および磁石セット116は、基礎フレーム120の上に取り付けられる。磁石セットの四つの磁気部材116a,116b,116c,116dは、アウターケーシング110の内壁に取り付けられている。アウターケーシング110は、基礎フレーム120の上に配置される。第一磁気部材116aは、第三磁気部材116cと対向している。第二磁気部材116bは、第四磁気部材116dと対向している。アウターケーシング110、四つの磁気部材および基礎フレーム120は、可動アッセンブリを収容するよう構成される中央空間を形成する。基礎フレーム120は、CCD又はCMOS画像センサ等の画像センサ(図1A、図1Bにおいては図示せず)に配置される。基礎フレーム120の中央部に形成された貫通孔は、レンズユニットから集光される光を受けると同時に、レンズユニットによって画像の焦点が合わされ、画像センサによって受像される。
底部バネ117および上部バネ112は、固定アッセンブリと可動アッセンブリとを接続し、三軸に沿って移動するよう可動アッセンブリを保持し支持するためのサスペンションシステムを形成する。第一軸Z軸は、レンズユニットの光学軸と平行である。第二軸X軸および第三軸Y軸は、Z軸に対して垂直である。例えば、第二軸X軸は、第二磁気部材116bおよび第四磁気部材116dの整列ライン(alignment line)である。第三軸Y軸は、第一磁気部材116aおよび第三磁気部材116cの整列ラインである。三軸は互いに垂直とできる。アウターケーシング110は、磁石セット116および可動アッセンブリを囲うよう配置される。アウタケースは、鉄などヨーク材料で形成でき、磁石セット116の磁界を案内するためのヨークとして機能することができる。
図1Bは、レンズ駆動装置の可動アッセンブリ、コイルおよび磁石の斜視図を示す。レンズホルダ114は多角形状の管形状を有することができる。焦点調節コイル115は、レンズホルダの外側周辺側壁の周囲に巻き付けられている。焦点調節コイル115は多角形状の管形状を有することができる。焦点調節コイル115はZ軸の周囲に巻き付けられる。焦点調節コイル115の面はZ軸に垂直である。第一セットの側部コイル135a,135bは、レンズホルダの二つの対向する外側周辺側壁に取り付けられる。第一セットの側部コイル135a,135bはY軸の周囲に巻き付けられる。側部コイル135a,135bの面はY軸に対して垂直である。第二セットの側部コイル125a,125bは、レンズホルダ114の他の二つの対向する外側周辺側壁に取り付けられる。第二セットの側部コイル125a,125bはX軸の周囲に巻き付けられる。側部コイル125a,125bの面はX軸に対して垂直である。焦点調節コイル115の四つの周辺側壁のそれぞれは、四つの側部コイルの四つのコイル面と同じ面とできる。
図1Cは、直交する三つの方向に沿って可動部を移動させる駆動力を生成するための、コイルセットによって囲まれた磁石セットと相互作用する三セットのコイルを示す。磁気部材の磁極配置はZ軸に垂直であり、X軸又はY軸と平行である。例えば、図1Cに示す通り、磁石116a,116bの磁極の配置はY軸と平行であり、磁石116b,116dの磁極の配置はX軸と平行である。コイルおよび可動アッセンブリに面する磁気部材116a,116b,116c,116dの極面は、同じ磁気極性であり、例えば、磁石116a,116b,116c,116dのすべての内側面1001はN極である(図1Cに図示)。
本実施形態において、可動アッセンブリは、通電方向を制御することにより、光学軸(Z軸)に沿って第一方向に駆動され得る。焦点調節コイルおよび可動アッセンブリは、第一セットの側部コイルおよび第二セットの側部コイルの通電方向をそれぞれ制御することにより、光学軸(Z軸)に対して直交する第二方向(Y軸)又は第三方向(X軸)に駆動され得る。焦点調節コイル115、第一側部コイルセット135a,135b、第二側部コイルセット125a,125bにそれぞれ独立に通電させることにより、可動アッセンブリはZ軸、Y軸およびX軸に沿って移動するよう駆動できる。
図2Aは、レンズ駆動装置の上部バネの上面図を示す。図2Bは、レンズ駆動装置の上部バネの斜視図を示す。上部バネおよび底部バネは板バネである。各バネは、外側部分2001と内側部分2003とバネアーム2005とを有する。上部バネの内側部分2003は、レンズホルダ114の上部位置に取り付けられている。上部バネの外側部分2001は、アウターケーシング110等の装置の固定部分に取り付けられている。底部バネ117の内側部分は、レンズホルダ114の底部位置に取り付けられている。底部バネ117の外側部分は、基礎フレーム等の装置の固定部分に取り付けられている。バネの外側部分2001および内側部分2003は、バネアーム2005によって接続される。バネは、金属板、例えば銅合金で形成できる。焦点調節コイル215および二セットの側部コイルは、上部バネと底部バネとの間に配置される。本実施形態において、焦点調節コイル215は、上部バネと底部バネとの間に中間位置に配置される。
本実施形態において、上部バネおよび底部バネは、レンズ駆動装置のサスペンションシステムすなわちバネシステムを形成する。サスペンションシステムは、可動アッセンブリの運動を制限し、可動アッセンブリに復原力を提供することができる。可動アッセンブリは、焦点調節コイルおよび二セットの側部コイルによって、三つの軸、Z軸、X軸およびY軸に沿って駆動され得る。可動アッセンブリを、焦点調節コイルおよび二セットの側部コイルによって三つの軸、Z軸、X軸およびY軸に沿って駆動可能とするために、バネのバネ定数は特別に設計する必要がある。バネシステムのバネ定数Kは、バネ材料、バネの厚さ、バネアームの幅、およびバネアーム・パターンに依存する。各バネのバネ定数は、移動軸、Z軸、X軸およびY軸に沿ったそれぞれ三つのバネ定数成分Kz、KxおよびKyへと分解することができる。Kz、KxおよびKyは、Z軸、X軸およびY軸に沿ったバネシステムの定数をそれぞれ表す。本実施形態において、可動アッセンブリが、焦点調節運動(Z軸に沿った運動)および防振運動(X軸およびY軸に沿った運動)を実行可能とするためには、バネ定数比の特別な設計が必要となる。例えば、Kx/KzおよびKy/Kzの比は、範囲1〜8内にある必要がある、つまり1≦Kx/Kz≦8、1≦Ky/Kz≦8である必要がある。この比の範囲においては、可動アッセンブリが、大きい復原力を受けることなく、X軸およびY軸に沿って移動できる。このバネ定数比の範囲では、レンズ駆動装置が確実に三軸レンズシフト運動を実行できる。本実施形態におけるバネ定数の比Kx/KzおよびKy/Kzは、従来のオートフォーカス(AF)レンズ駆動装置より小さい。従来のAFレンズ駆動装置のバネ定数比は大きく、例えば、Kx/Kz>10およびKy/Kz>10である。従来のAFレンズ駆動装置はZ軸移動を行うことができるだけなので、KxおよびKyはKzより著しく大きくなり、X軸およびY軸のレンズ移動を制限し限定する。
図3はバネの断面図である。本実施形態においては、上部バネおよび底部バネのKx/KzおよびKy/Kzの比が範囲1〜8内にある必要がある。この特別なバネ定数範囲を達成するために、バネの厚さに対するバネのバネアーム幅(W)の比は、1.1以下である、つまりW/T≦1.1である必要がある。バネアーム幅(つまりバネアーム2005の幅)がバネの厚さより小さい場合、Kx/KzおよびKy/Kzの比を低減できる。
他の実施形態において、レンズ駆動装置の上部バネおよび底部のバネのバネ定数成分は同様である。上部バネのKz、KxおよびKyは、底部バネのKz、KxおよびKyとそれぞれほぼ等しい。上部バネのKz、KxおよびKyが底部バネのKz、KxおよびKyとほぼ等しい場合、バネシステムの回転剛性を最大化でき、バネシステムの全体のKy/KzおよびKx/Kzを低減できる。さらに、バネシステムの中心は、上部バネと底部バネとの間に中間位置の近傍に配置される。
他の実施形態においては、減衰要素がレンズ駆動装置内の特定の位置に配置される。例えば、減衰要素は、バネの外側部分およびバネアームの空間を囲むよう配置される。好ましくない振動を生じるバネアームの移動時、バネアームを囲む減衰要素はバネアームの好ましくない振動を吸収するよう構成される。さらに他の実施形態において、減衰要素は、移動アッセンブリ(moving assembly)(つまりレンズホルダ)と、固定部品例えばアウターケーシング、基礎フレーム又は磁石等と、の間に追加できる。バネを形成する方法には、予め形成されたワイヤストライプ(stripes)のエッチングや曲げ加工を含めることができる。曲げ加工されたストリップ(strips)を、バネ構造の内側部分として予め形成されたリングと半田付けすることができる。
本実用新案出願をいくつかの実施形態を特に参照して示し、説明したが、本実用新案の範囲から逸脱することなく種々の変形および変更を行うことができることを述べておく。

Claims (20)

  1. 基礎フレームを含む固定アッセンブリと、
    レンズホルダを含む可動アッセンブリと、
    前記可動アッセンブリを囲む一セットの磁石と、
    三セットのコイルと、
    前記可動アッセンブリと前記固定アッセンブリとの間で取り付けられるとともに、前記可動アッセンブリを支持するよう、かつ、第一、第二および第三直交軸に沿って前記可動アッセンブリの移動を可能にするサスペンションシステムを形成するように構成されるバネシステムと、
    を備えるレンズ駆動装置であって、
    前記レンズホルダはレンズユニットを保持するように構成されており、前記第三軸は前記レンズユニットの光学軸と平行であり、前記第一軸および前記第二軸はそれぞれ前記第三軸に対して垂直である、
    レンズ駆動装置。
  2. 前記三セットのコイルは、前記磁石と相互作用し、前記三つの軸に沿って移動するよう前記可動アッセンブリを駆動するように構成される、
    請求項1に記載のレンズ駆動装置。
  3. 前記三セットのコイルは、一セットの焦点調節コイルと二セットの側部コイルとを有し、前記焦点調節コイルは、焦点調整動作のために前記第三軸に沿って移動するよう前記可動アッセンブリを駆動するように構成されており、前記二セットの側部コイルは、防振動作のために前記第一軸および前記第二軸に沿ってそれぞれ移動するよう前記可動アッセンブリを駆動するように構成される、
    請求項1に記載のレンズ駆動装置。
  4. 前記焦点調節コイルは、前記レンズホルダの周辺側壁の周囲に巻き付けられており、前記焦点調節コイルの巻き付け方向は前記第三軸と平行であり、前記二セットの側部コイルは、前記レンズホルダの側壁に取り付けられるとともに、前記第一軸および前記第二軸の周囲にそれぞれ巻き付けられる、
    請求項3に記載のレンズ駆動装置。
  5. 前記コイルと前記可動アッセンブリとに面する前記磁石の極面は、同じ磁気極性である、
    請求項1に記載のレンズ駆動装置。
  6. 前記バネシステムは上部バネと底部バネとを有し、各バネは、外側部分と内側部分とバネアームとを有し、前記上部バネおよび前記底部バネの前記内側部分は、前記レンズホルダの二つの端部に取り付けられ、前記上部バネおよび前記底部バネの前記外側部分は、前記固定アッセンブリに取り付けられており、前記それぞれのバネの前記外側部分および前記内側部分は、前記バネアームによってそれぞれ接続される、
    請求項1に記載のレンズ駆動装置。
  7. 前記上部バネおよび前記底部バネに関して、バネ厚さに対するバネアーム幅の比は1.1以下である、
    請求項6に記載のレンズ駆動装置。
  8. 各バネのバネ定数は、前記第一軸、前記第二軸および前記第三軸に沿った第一成分、第二成分および第三成分をそれぞれ含んでおり、前記第三成分に対する前記第一成分の比および前記第三成分に対する前記第二成分の比は、両方とも1〜8の範囲にある、
    請求項6に記載のレンズ駆動装置。
  9. 前記三つの軸に沿った前記上部バネのバネ定数成分はそれぞれ、前記三つの軸に沿った前記底部バネのバネ定数成分と略等しい、
    請求項6に記載のレンズ駆動装置。
  10. 減衰要素をさらに備えており、前記減衰要素は移動アッセンブリと固定部分との間に配置されるとともに、前記バネアームのうちの一つの好ましくない振動を吸収するように構成され、前記固定部分は前記基礎フレーム又は前記磁石である、
    請求項1に記載のレンズ駆動装置。
  11. 前記バネシステムの中心は、前記上部バネと前記底部バネとの間に中間位置の近傍に配置される、
    請求項6に記載のレンズ駆動装置。
  12. アウターケーシングと、
    基礎フレームを含む固定アッセンブリと、
    レンズユニットを保持するように構成されるレンズホルダを含む可動アッセンブリと、
    前記可動アッセンブリを囲むとともに、四つの磁気部材を有する一セットの磁石と、
    三セットのコイルと、
    前記可動アッセンブリと前記固定アッセンブリとの間で取り付けられるとともに、前記可動アッセンブリを支持するよう、かつ、第一、第二および第三直交軸に沿って前記可動アッセンブリの移動を可能にするサスペンションシステムを形成するように構成されるバネシステムと、
    を備えるレンズ駆動装置であって、
    前記第三軸は前記レンズユニットの光学軸と平行であり、
    前記バネシステムは上部バネと底部バネとを備えており、各バネは、外側部分と内側部分とバネアームとを有しており、前記上部バネおよび前記底部バネの前記内側部分は、前記レンズホルダの二つの端部に取り付けられ、前記上部バネおよび前記底部バネの前記外側部分は、前記固定アッセンブリに取り付けられており、前記それぞれのバネの前記外側部分および前記内側部分は、前記バネアームによってそれぞれ接続されている、
    レンズ駆動装置。
  13. 各バネのバネ定数は、前記第一軸、前記第二軸および前記第三軸に沿った第一成分、第二成分および第三成分をそれぞれ含んでおり、前記第三成分に対する前記第一成分の比および前記第三成分に対する前記第二成分の比は、両方とも1〜8の範囲にある、
    請求項12に記載のレンズ駆動装置。
  14. 前記上部バネおよび前記底部バネに関して、バネ厚さに対するバネアーム幅の比は1.1以下である、
    請求項12に記載のレンズ駆動装置。
  15. 前記三つの軸に沿った前記上部バネのバネ定数成分はそれぞれ、前記三つの軸に沿った前記底部バネのバネ定数成分と略等しい、
    請求項12に記載のレンズ駆動装置。
  16. 前記四つの磁気部材は、前記アウターケーシングの内壁に取り付けられている、
    請求項12に記載のレンズ駆動装置。
  17. アウターケーシングと、
    基礎フレームを含む固定アッセンブリと、
    レンズユニットを保持するように構成されるレンズホルダを含む可動アッセンブリと、
    前記可動アッセンブリを囲むとともに、四つの磁気部材を有する一セットの磁石と、
    三セットのコイルと、
    前記可動アッセンブリと前記固定アッセンブリとの間で取り付けられるとともに、前記可動アッセンブリを支持するよう、かつ、第一、第二および第三直交軸に沿って前記可動アッセンブリの移動を可能にするサスペンションシステムを形成するように構成されるバネシステムと、
    を備えるレンズ駆動装置であって、
    前記第三軸は前記レンズユニットの光学軸と平行であり、
    前記アウターケーシング、前記四つの磁気部材および前記基礎フレームは、前記可動アッセンブリを収容するよう構成される中央空間を形成しており、
    前記四つの磁気部材に関して、第一の前記磁気部材が第三の前記磁気部材と対向しており、第二の前記磁気部材は第四の前記磁気部材と対向しており、前記基礎フレームは画像センサに配置されており、
    前記バネシステムは上部バネと底部バネとを備えており、各バネは、外側部分と内側部分とバネアームとを有しており、前記上部バネおよび前記底部バネの前記内側部分は、前記レンズホルダの二つの端部に取り付けられ、前記上部バネおよび前記底部バネの前記外側部分は、前記固定アッセンブリに取り付けられており、前記それぞれのバネの前記外側部分および前記内側部分は、前記バネアームによってそれぞれ接続されており、
    前記四つの磁気部材は前記アウターケーシングの内壁に取り付けられている、
    レンズ駆動装置。
  18. 各バネのバネ定数は、前記第一軸、前記第二軸および前記第三軸に沿った第一成分、第二成分および第三成分をそれぞれ含んでおり、前記第三成分に対する前記第一成分の比および前記第三成分に対する前記第二成分の比は、両方とも1〜8の範囲にある、
    請求項17に記載のレンズ駆動装置。
  19. 前記上部バネおよび前記底部バネに関して、バネ厚さに対するバネアーム幅の比は1.1以下である、
    請求項17に記載のレンズ駆動装置。
  20. 前記三つの軸に沿った前記上部バネのバネ定数成分はそれぞれ、前記三つの軸に沿った前記底部バネのバネ定数成分と略等しい、
    請求項17に記載のレンズ駆動装置。
JP2016600051U 2013-09-27 2014-09-23 レンズ駆動装置 Expired - Fee Related JP3205219U (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361883275P 2013-09-27 2013-09-27
US61/883,275 2013-09-27
PCT/CN2014/087221 WO2015043459A1 (en) 2013-09-27 2014-09-23 Lens driving apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP3205219U true JP3205219U (ja) 2016-07-14

Family

ID=52742059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016600051U Expired - Fee Related JP3205219U (ja) 2013-09-27 2014-09-23 レンズ駆動装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10018800B2 (ja)
JP (1) JP3205219U (ja)
CN (1) CN105492952A (ja)
HK (1) HK1217770A1 (ja)
WO (1) WO2015043459A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7485961B2 (ja) 2021-06-08 2024-05-17 ミツミ電機株式会社 光学アクチュエータ、カメラモジュール、及びカメラ搭載装置

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204481665U (zh) * 2015-04-20 2015-07-15 新科实业有限公司 音圈马达
US10447931B2 (en) * 2016-04-01 2019-10-15 Tdk Taiwan Corp. Camera module having electromagnetic driving assembly
US11070152B2 (en) * 2016-12-21 2021-07-20 Tdk Taiwan Corp. Optical driving mechanism
US10641984B2 (en) * 2016-12-23 2020-05-05 Tdk Taiwan Corp. Driving mechanism
CN208063324U (zh) * 2017-04-27 2018-11-06 爱佩仪光电技术有限公司 配置在成像设备中的镜头控制装置
JP6883468B2 (ja) * 2017-05-08 2021-06-09 日本電産サンキョー株式会社 振れ補正機能付き光学ユニット
CN107450251B (zh) 2017-08-25 2022-12-02 高瞻创新科技有限公司 一种弹簧系统及采用该弹簧系统的镜头防抖装置
US11994793B1 (en) 2018-12-14 2024-05-28 Apple Inc. Camera with end stop bumper
CN109975973B (zh) 2019-02-28 2020-08-07 华为技术有限公司 驱动液体镜头的音圈马达及具有音圈马达的镜头组件
US11350018B2 (en) 2019-08-06 2022-05-31 Apple Inc. Camera with bumper for cushioning lateral movement
CN112928891B (zh) * 2021-02-03 2023-02-21 复旦大学 一种六自由度磁浮台装置及其控制方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100708772B1 (ko) * 2005-10-07 2007-04-17 주식회사 뮤타스 다이아프램을 구비한 화상 촬영 장치
KR20070093669A (ko) * 2006-03-15 2007-09-19 주식회사 모비너스 소형 광학렌즈 구동장치
JP2009265210A (ja) * 2008-04-23 2009-11-12 Shicoh Engineering Co Ltd レンズ駆動装置、カメラ及びカメラ付き携帯電話
CN102016709B (zh) * 2008-04-30 2014-04-09 日本电产三协株式会社 带抖动修正功能的光学单元及摄影用光学装置
JP2010066287A (ja) * 2008-09-08 2010-03-25 Nidec Sankyo Corp 磁気装置およびレンズ駆動装置
US8571399B2 (en) * 2008-10-14 2013-10-29 Nidec Sankyo Corporation Photographic optical device
CN101750708A (zh) * 2008-12-12 2010-06-23 日本电产三协株式会社 透镜驱动装置
CN101819314B (zh) 2009-12-23 2012-12-12 香港应用科技研究院有限公司 透镜控制装置
JP2011145572A (ja) * 2010-01-18 2011-07-28 Shicoh Engineering Co Ltd スプリング、レンズ駆動装置、オートフォーカスカメラ及びカメラ付き携帯電話
JP2011232617A (ja) 2010-04-28 2011-11-17 Shicoh Engineering Co Ltd レンズ駆動装置、オートフォーカスカメラ及びカメラ付きモバイル端末装置
JP5904392B2 (ja) * 2010-05-24 2016-04-13 新シコー科技株式会社 レンズ駆動装置、オートフォーカスカメラ及びカメラ付きモバイル端末装置
CN102375292B (zh) * 2010-08-20 2016-05-11 林小军 控制光学系统倾斜或转动中心的装置及致动器
KR101085645B1 (ko) 2010-10-04 2011-11-22 삼성전기주식회사 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치
JP2013025035A (ja) * 2011-07-20 2013-02-04 Micro Uintekku Kk レンズ駆動装置
CN103185942B (zh) * 2011-12-29 2017-07-21 赛恩倍吉科技顾问(深圳)有限公司 镜头模组
CN102798959B (zh) * 2012-08-20 2014-10-29 爱佩仪光电技术(深圳)有限公司 一种可实现镜头可控倾斜的音圈马达结构
JP2013061678A (ja) * 2012-12-17 2013-04-04 Shicoh Engineering Co Ltd レンズ駆動装置、カメラ及びカメラ付き携帯電話
CN203350575U (zh) * 2013-07-08 2013-12-18 李炜 一种控制镜头运动的音圈马达
CN203745709U (zh) * 2014-01-10 2014-07-30 瑞声声学科技(常州)有限公司 镜头驱动装置
CN203896165U (zh) * 2014-05-20 2014-10-22 深圳市世尊科技有限公司 一种控制镜头运动的3轴音圈马达

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7485961B2 (ja) 2021-06-08 2024-05-17 ミツミ電機株式会社 光学アクチュエータ、カメラモジュール、及びカメラ搭載装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10018800B2 (en) 2018-07-10
HK1217770A1 (zh) 2017-01-20
US20160116703A1 (en) 2016-04-28
CN105492952A (zh) 2016-04-13
WO2015043459A1 (en) 2015-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3205219U (ja) レンズ駆動装置
JP5926460B2 (ja) 鏡筒の傾斜制御可能なボイスコイルモータ構造
JP5606819B2 (ja) カメラモジュール
JP6080321B2 (ja) レンズ駆動装置
JP6346933B6 (ja) 光学手ぶれ補正機構
TWI457693B (zh) 光學影像防震裝置
JP6643720B2 (ja) レンズ駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置
US9377632B2 (en) Lens driving device with 3D elastic support structure
JP5409756B2 (ja) 光学防振装置の弾性支持構造、及びそれを用いた光学防振装置
KR101184812B1 (ko) 손떨림 보정용 서스펜션 와이어 및 이를 포함하는 영상 촬상 장치
JP6187906B2 (ja) レンズ駆動装置、カメラ装置及び、電子機器
JP2021535443A (ja) カメラモジュール
WO2018021489A1 (ja) レンズ駆動装置、カメラモジュール、及びカメラ搭載装置
JP2019101403A (ja) デュアルレンズモジュール駆動装置
TW201602675A (zh) 鏡頭驅動裝置、照相機模組以及附照相機的攜帶終端
JP6273491B2 (ja) レンズ駆動装置、カメラ装置及び、電子機器
JP6730646B2 (ja) レンズ駆動装置、カメラモジュール、及びカメラ搭載装置
JP2011203283A (ja) レンズのオートフォーカスモジュールの手ブレ防止構造
JP2006195452A (ja) 振動特性と耐衝撃性が向上された焦点調節装置。
TW201418863A (zh) 防手震鏡頭驅動裝置
JP2012234136A (ja) レンズ駆動装置、オートフォーカスカメラ及び携帯端末装置
JP6173416B2 (ja) 位置検出装置
US11156799B2 (en) Lens driving apparatus
WO2015001954A1 (ja) レンズ駆動装置
JP5760116B2 (ja) カメラモジュール

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160106

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3205219

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees