JP5574091B2 - レンズ駆動装置およびその組立方法 - Google Patents

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Description

本発明はレンズ駆動装置に関し、特に、アクチュエータに形状記憶合金を用いたレンズ駆動装置およびその組立方法に関する。
カメラのオートフォーカス用アクチュエータやズーム用アクチュエータとして、形状記憶合金(Shape Memory Alloy:SMA)を使用した(駆動装置)リニアアクチュエータが知られている。
例えば、WO2007/113478A1(特許文献1)は、1つのサスペンション系によって1つの支持構造体(ハウジング)によって支持された1つのカメラレンズの運動を駆動するカメラレンズ駆動装置を開示している。特許文献1に開示されたカメラレンズ駆動装置は、支持構造体に搭載された少なくとも1つの搭載部材に接続されたSMAワイヤを有するサブアセンブリを実装している。少なくも2本のSMAワイヤは、光軸に沿った成分を持つ張力を加える光軸に対してそれぞれ鋭角で、カメラレンズ要素と支持構造体(ハウジング)との間にテンションをもって保持されている。2本のSMAワイヤは、光軸に沿って見たとき、角度をもって保持されている。サブアセンブリは、SMAワイヤをカシメによって接続された取付け部材を有する。取付け部材はSMAワイヤに電気的に接続されている。したがって、取付け部材は電極として働く。取付け部材(電極)は、支持構造体(環状壁)に形成されたくぼみに取り付けられている。
また、特開2007−292864号公報(特許文献2)は、伝達効率を向上し、コンパクト化を図ったレンズ駆動装置を開示している。この特許文献2に開示されたレンズ駆動装置は、固定鏡筒(ハウジング)と、光学系を構成する一部又は全部のレンズ群(レンズバレル)を保持するレンズ枠(レンズホルダ)と、固定鏡筒に対してレンズ枠(レンズホルダ)を光軸方向に移動自在に支持するガイド手段と、レンズ枠を光軸方向のうち一方に向けて付勢する付勢手段とを備える。レンズ駆動装置は、固定鏡筒に対してレンズ枠を付勢手段の付勢に抗して他方に向けて移動させる。
この特許文献2に開示されたレンズ駆動装置は、形状記憶合金(SMA)ワイヤと、ワイヤ軸受け部材とを備える。SMAワイヤは、両端が固定鏡筒に固定されており、通電により加熱されることで予め決められた弛緩状態の長さよりも縮まる。形状記憶合金ワイヤは、通電停止により冷まされるときに弛緩状態の長さに戻る。ワイヤ軸受け部材は、レンズ枠に設けられ、凸を前記一方に向けた湾曲状の向きになるように、形状記憶合金ワイヤの両端の間に設定されている作用部が引っ掛けられる。
特許文献2に開示されたレンズ駆動装置の実施形態では、SMAワイヤは、一対のワイヤ支持部材に両端が固定されて、一対のワイヤ支持部材は、固定鏡筒(ハウジング)に固定されている。通電制御部は、一対のワイヤ支持部材を介してSMAワイヤの両端に通電を行う。従って、ワイヤ支持部材は電極として働く。
さらに、特開2007−78954号公報(特許文献3)は、形状記憶合金を用いて撮像レンズを光軸方向に移動させるように構成したレンズ鏡胴を開示している。特許文献3に開示されたレンズ鏡胴は、被写体光を結像させる撮像レンズ(レンズバレル)と、この撮像レンズ(レンズバレル)を保持する鏡枠(レンズホルダ)とを有し、紐状に形成された形状記憶合金を用いて撮像レンズを所定の方向に移動させる。形状記憶合金の一部を撮像レンズ(レンズバレル)の光路内に配置し、通電によって形状記憶合金を収縮させることにより、鏡枠(レンズホルダ)を移動させている。特許文献3は、レンズ鏡胴の実施形態として、鏡枠(レンズホルダ)の光軸方向両端部に、ダイヤフラムタイムの一対の板バネを設けたものも開示している。
特許文献3に開示されたレンズ鏡胴の実施形態では、紐状に形成された形状記憶合金の両端部は、地板から立設した柱状部(ハウジング)に一対の板部材によって挟着され固定されている。板部材を介して、形状記憶合金に通電される。従って、板部材は電極として働く。
特開2009−19507号公報(特許文献4)は、製造効率を向上しつつ、組立精度のバラツキを低減することができるようにした、駆動モジュールおよびその組立方法を開示している。この特許文献3に開示された駆動モジュールは、シャーシ(ハウジング;支持体)上に移動可能に設けられた被駆動体(レンズホルダ)が、通電量に応じて伸縮する形状記憶合金(SMA)ワイヤの中間部に係止されてなる。駆動モジュールは一対の保持端子を備え、シャーシ(ハウジング;支持体)は、位置決め部と係止部とを備える。各保持端子は、SMAワイヤの端部をそれぞれ導通可能に保持するワイヤ保持部と、支持体に対する被位置決め部と、支持体から被位置決め部側に向かう反力を受ける被係止部とを有する。位置決め部は、保持端子の被位置決め部を係止する。係止部は、保持端子の被係止部を被位置決め部側に向けて押圧状態に係止する。保持端子は通電部であるので、電極として働く。
WO2007/113478A1 特開2007−292864号公報 特開2007−78954号公報 特開2009−19507号公報
前述した特許文献1〜4には、それぞれ、以下に説明するような問題点がある。
特許文献1に開示されたカメラレンズ駆動装置では、形状記憶合金ワイヤ用の取付け部材(電極)を直接、1つの支持構造体に取り付けている。その結果、電極取付けの為に、支持構造体の形状が複雑になる。また、特性不良時に製品を分解するのが困難で、部品を再利用することが困難になる。
特許文献2に開示されたレンズ駆動装置でも、SMAワイヤ用の一対のワイヤ支持部材(電極)を直接、固定鏡筒(ハウジング)に固定している。その結果、電極取付けの為に、固定鏡筒(ハウジング)の形状が複雑になる。また、特性不良時に製品を分解するのが困難で、部品を再利用することが困難になる。
特許文献3に開示されたレンズ鏡胴でも、一対の板部材(電極)を直接、柱状部(ハウジング)に固定している。その結果、電極取付けの為に、ハウジングの形状が複雑になる。また、特性不良時に製品を分解するのが困難で、部品を再利用することが困難になる。
特許文献4に開示された駆動モジュールでも、SMAワイヤ用の一対の保持端子(電極)を直接、シャーシ(ハウジング)に取り付けている。その結果、電極取付けの為に、シャーシ(ハウジング)の形状が複雑になる。また、特性不良時に製品を分解するのが困難で、部品を再利用することが困難になる。
また、特許文献1〜4のいずれも、形状記憶合金部材として線状に形成された形状記憶合金ワイヤを使用している。その結果、レンズ駆動装置のレンズ変位量に限界がある。換言すれば、レンズ駆動装置のレンズ変位量が形状記憶合金ワイヤの変位量に左右されてしまう。
したがって、本発明の課題は、形状記憶合金部材を支持する支持体(アクチュエータ・ベース)の形状を簡略化できる、レンズ駆動装置およびその組立方法を提供することにある。
本発明の課題は、特性不良時に製品を容易に分解することが可能で、部品を再利用することが可能な、レンズ駆動装置およびその組立方法を提供することにある。
本発明の別の課題は、レンズ変位量を大幅に増やすことが可能な、レンズ駆動装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、説明が進むにつれて明らかになるだろう。
本発明の第1の態様によれば、レンズバレル(11)を保持する筒状部(182)を含むレンズホルダ(18)と、このレンズホルダ(18)を光軸(O)方向にのみ移動可能に支持するハウジング(12)と、レンズホルダ(18)を光軸(O)方向に移動させる移動手段と、レンズホルダ(18)を光軸(O)方向にのみ移動可能に案内する案内手段と、を備えたレンズ駆動装置(10;10A;10B)において、移動手段は、レンズホルダ(18)とハウジング(12)との間に張架された形状記憶合金部材(32;32A;32B−1)を含み、この形状記憶合金部材(32;32A;32B−1)の両端部にはそれに通電するための一対の電極(34;34B−1)が取り付けられており、ハウジング(12)は、レンズホルダ(18)の下部側に配置されたアクチュエータ・ベース(14)と、このアクチュエータ・ベース(14)に取り付けられて、互いに対向して設置された第1及び第2の支持部材(22,24;24B)を含み、第1の支持部材(22)が、一対の電極(34;34B−1)を保持する電極ホルダ(22)として働くことを特徴とするレンズ駆動装置が得られる。
上記本発明の第1の態様によるレンズ駆動装置(10B)において、移動手段は、レンズホルダ(18)とハウジング(12)との間に張架された別の形状記憶合金部材(32B−2)を更に含み、この別の形状記憶合金部材(32B−2)の両端部にはそれに通電するための別の一対の電極(34B−2)が取り付けられていてよい。この場合、第2の支持部材(24B)が、別の一対の電極(34B−2)を保持するための別の電極ホルダとして働く。
また、上記本発明の第1の態様によるレンズ駆動装置(10;10A;10B)において、ハウジング(12)は、レンズホルダ(18)、移動手段、案内手段、および第1及び第2の支持部材(22,24;24B)を覆う、略矩形筒状の外上側カバー(16)を更に備えてよい。この場合、外上側カバー(16)は、第1及び第2の支持部材(22,24;24B)が設置されていない、互いに対向する一対の側面の両端部が凹んだ形状をしていてよい。
さらに、上記本発明の第1の態様によるレンズ駆動装置(10;10A;10B)において、レンズホルダ(18)は、筒状部(182)から半径方向外側に突出して、形状記憶合金部材(32;32A;32B−1)の中間部(32a;32Aa;32B−1a)を掛止する掛止突起(184;184B−1)を持つことが好ましい。その代わりに、レンズホルダ(18)は、筒状部(182)から半径方向外側に突出して、形状記憶合金部材(32B−1)の中間部(32B−1a)を掛止する掛止突起(184B−1)と、筒状部(182)から半径方向外側に突出して、別の形状記憶合金部材(32B−2)の中間部(32B−2a)を掛止する別の掛止突起(184B−2)とを持っていてもよい。
また、案内手段は、例えば、レンズホルダ(18)とハウジング(12)との間に配置された弾性部材(26,28)を含んでよい。この場合、この弾性部材(26,28)は、レンズホルダ(18)を径方向に位置決めした状態で光軸(O)方向にのみ変位可能に支持する。弾性部材は、レンズホルダ(18)の筒状部(182)の光軸(O)方向の上側および下側にそれぞれ設けられた上側板バネ(26)および下側板バネ(28)から構成されることが望ましい。上側板バネ(26)は、例えば、レンズホルダ(18)の上端部に取り付けられる上側リング部(262)と、ハウジング(12)に取り付けられる4つの上側端部(264)と、上側リング部と4つの上側端部とをそれぞれ繋ぐ4つの上側腕部(266)とから構成されてよい。下側板バネは、一対の下側板バネ(28)から構成されてよい。その場合、一対の下側板バネ(28)の各々は、例えば、レンズホルダ(18)の下端部に取り付けられる下側円弧部(282)と、ハウジング(12)に固定される一対の下側端部(284)と、下側円弧部と一対の下側端部とを繋ぐ一対の下側腕部(286)とから構成されてよい。
形状記憶合金部材は、線状に形成された形状記憶合金ワイヤ(32)から構成されてよい。その代わりに、形状記憶合金部材は、コイル状に形成された形状記憶合金部材(32A)から構成されてよい。また、形状記憶合金部材および別の形状記憶合金部材の各々は、線状に形成された形状記憶合金ワイヤ(32B−1、32B−2)から構成されてよい。
本発明の第2の態様によれば、レンズバレル(11)を保持するための筒状部(182)を持つレンズホルダ(18)の光軸(O)方向の両端に上側板バネ(26)と下側板バネ(28)とを取り付ける第1の工程と、レンズホルダ(18)に、形状記憶合金アセンブリ(36;36A;36B−1)が取り付けられた支持部材(22,24;24B)を取り付ける第2の工程と、レンズホルダ(18)の底部側から、下側板バネ(28)を挟んだ状態で、支持部材(22,24;24B)にアクチュエータ・ベース(14)を取り付ける第3の工程と、レンズホルダ(18)の上部側から、上側板バネ(26)を挟んだ状態で、支持部材(22,24;24B)に内上側カバー(30)を取り付ける第4の工程と、内上側カバー(30)、レンズホルダ(18)、上側板バネ(26)、下側板バネ(28)、形状記憶合金アセンブリ(36;36A;36B−1)、および支持部材(22,24;24B)を覆うように、略矩形筒状の外上側カバー(16)を被せる第5の工程と、を含み、
形状記憶合金アセンブリ(36;36A;36B−1)は、形状記憶合金部材(32;32A;32B−1)と、この形状記憶合金部材の両端部に電気的に接続された一対の電極(34;34B−1)とから成り、レンズホルダ(18)は、互いに対向する第1及び第2の側を持ち、第1の側に筒状部(182)の外壁から外側へ突出する掛止突起(184;184B−1)を有し、支持部材は、互いに対向して設置される第1及び第2の支持部材(22,24;24B)からなり、第1の支持部材(22)には、一対の電極(34;34B−1)を保持した状態で、形状記憶合金アセンブリ(36;36A;36B−1)が取り付けられており、上記第2の工程は、形状記憶合金部材(32;32A;32B−1)の中間部(32a;32Aa;32B−1a)を掛止突起(184;184B−1)に掛止することにより、形状記憶合金部材(32;32A;32B−1)をレンズホルダ(18)と第1の支持部材(22)との間で張架して、第1の支持部材(22)をレンズホルダ(18)の第1の側に取り付ける工程と、第2の支持部材(24;24B)をレンズホルダ(18)の第2の側に取り付ける工程と、を含むレンズ駆動装置(10;10A;10B)の組立方法が得られる。
上記本発明の第2の態様によるレンズ駆動装置(10B)の組立方法において、レンズ駆動装置(10B)は、別の形状記憶合金部材(36B−2)と、この別の形状記憶合金部材の両端部に電気的に接続された別の一対の電極(34B−2)とから成る、別の形状記憶合金アセンブリ(36B−2)を更に含み、レンズホルダ(18)は、第2の側に筒状部(182)の外壁から外側へ突出する別の掛止突起(184B−2)を有し、第2の支持部材(24B)には、別の一対の電極(34B−2)を保持した状態で、別の形状記憶合金アセンブリ(36B−2)が取り付けられてよい。この場合、上記第2の支持部材(24B)をレンズホルダ(18)の第2の側に取り付ける工程は、別の形状記憶合金部材(32B−2)の中間部(32B−2a)を別の掛止突起(184B−2)に掛止することにより、別の形状記憶合金部材(32B−2)をレンズホルダ(18)と第2の支持部材(24B)との間で張架して、第2の支持部材(24B)をレンズホルダ(18)の第2の側に取り付ける工程から成る。
また、上記本発明の第2の態様によるレンズ駆動装置(10;10A;10B)の組立方法において、外上側カバー(16)は、第1及び第2の支持部材が設置されていない、互いに対向する一対の側面の両端部が凹んだ形状をしていてよい。
また、上側板バネ(26)は、上側リング部(262)と、四隅に設けられ上側バネ穴(264a)を持つ4つの上側端部(264)と、上側リング部と4つの上側端部とを繋ぐ4つの上側腕部(266)とから構成されてよく、下側板バネは、一対の下側板バネ(28)から成り、一対の下側板バネの各々は、下側円弧部(282)と、下側端部穴(284a)を持つ一対の下側端部(284)と、下側円弧部と一対の下側端部とを繋ぐ一対の下側腕部(286)とから構成されてよい。この場合、上記第1の工程は、上側板バネ(26)の上側リング部(262)をレンズホルダ(18)の筒状部(182)の上端部に取り付ける工程と、一対の下側板バネ(28)の下側円弧部(282)をレンズホルダ(18)の筒状部(182)の下端部に取り付ける工程と、を含む。
第1及び第2の支持部材(22,24;24B)の各々は、その両端側に一対の支持突出部(224,244;244B)を備え、一対の支持突出部の各々は上端に支持突起(224a,244a)を持ってよい。この場合、上記第2の工程は、第1及び第2の支持部材(22,24;24B)の支持突起(224a,244a)を、それぞれ、上側板バネ(26)の4つの上側端部(264)の上側端部穴(264a)に嵌入する工程を含む。
アクチュエータ・ベース(14)は、リング状のベース部(14)と、このベース部の四隅で上方へ突出する4つのベース突出部(142)とを有し、4つのベース突出部は、それぞれ、上方へ突出する4つのベース突起(142a)を持ってよい。この場合、上記第3の工程は、アクチュエータ・ベース(14)の4つのベース突出部(142)に形成された4つのベース突起(142a)を、それぞれ、一対の下側板バネ(28)の一対の下側端部(284)に形成された下側端部穴(284a)を通した状態で、アクチュエータ・ベース(14)の4つのベース突出部(142)を、それぞれ、第1及び第2の支持部材(22,24;24B)の一対の突出部(224,244;244B)に取り付ける。
内上側カバー(30)は、リング形状をした内カバー本体(302)と、この内カバー本体の四隅で下方へ突出する4つの係止突出部(304)とを有し、4つの係止突出部の各々は貫通穴(304a)を持ってよい。この場合、上記第4の工程は、上側板バネ(26)の4つの上側端部(264)の上側端部穴(264a)を通して突出する第1及び第2の支持部材(22,24;24B)の支持突起(224a,244a)を、それぞれ、内上側カバー(30)の4つの係止突出部(304)に形成された貫通穴(304a)に挿入した状態で、第1及び第2の支持部材(22,24;24B)に内上側カバー(30)を取り付ける。
尚、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例に過ぎず、これらに限定されないのは勿論である。
本発明では、ハウジングが、レンズホルダの下部側に配置されたアクチュエータ・ベースと、このアクチュエータ・ベースに取り付けられて、互いに対向して配置された第1及び第2の支持部材とを含み、第1の支持部材が、一対の電極を保持する電極ホルダとして働くので、形状記憶合金部材を支持する支持体(アクチュエータ・ベース)の形状を簡略化できる。また、特性不良時に製品を容易に分解することが可能で、部品を再利用することが可能となる。
本発明の第1の実施の形態によるレンズ駆動装置の外観を斜め前方上方から観た斜視図である。 図1に示したレンズ駆動装置からレンズバレルを省いて、斜め前方上方から観た斜視図である。 図2に示したレンズ駆動装置からさらに外上側カバーを省いて、斜め前方上方から観た斜視図である。 図2に示したレンズ駆動装置を、斜め前方上方から観た分解斜視図である。 図3に示したレンズ駆動装置の正面図である。 図5に示したSMAアセンブリを電極ホルダに取り付けた状態を、斜め前方上方から見た斜視図である。 図6に示した状態を、斜め後方上方から見た斜視図である。 レンズホルダに弾性部材を取り付けた状態を、斜め前方上方から見た斜視図である。 図8に示した状態を、斜め前方下方から見た斜視図である。 図2に示したレンズ駆動装置の第1の組立工程の流れを、斜め前方上方から見て示す斜視図である。 図2に示したレンズ駆動装置の第2の組立工程の流れを、斜め前方上方から見て示す斜視図である。 図2に示したレンズ駆動装置の第3の組立工程の流れを、斜め前方上方から見て示す斜視図である。 図2に示したレンズ駆動装置の第4の組立工程の流れを、斜め前方上方から見て示す斜視図である。 本発明の第2の実施の形態によるレンズ駆動装置から、レンズバレルと外上側カバーを省いて、斜め前方上方から観た斜視図である。 図11に示したレンズ駆動装置の正面図である。 図11に示したSMAアセンブリを電極ホルダに取り付けた状態を、斜め後方上方から見た斜視図である。 本発明の第3の実施の形態によるレンズ駆動装置で用いられるレンズホルダとSMAアセンブリとを示す斜視図である。 本発明の第3の実施の形態によるレンズ駆動装置を、斜め前方上方から観た分解斜視図である。 本発明の第4の実施の形態によるレンズ駆動装置から外上側カバーを省いて、斜め前方上方から観た斜視図である。 図16に示したレンズ駆動装置からアクチュエータ・ベースと弾性部材と電極ホルダとを省いて、斜め前方上方から観た斜視図である。 本発明の第4の実施の形態によるレンズ駆動装置を、斜め前方上方から観た分解斜視図である。 図17に示したレンズ駆動装置の正面図である。 図17に示したレンズ駆動装置の上面図である。 本発明の第5の実施の形態によるレンズ駆動装置から外上側カバーを省いて、斜め前方上方から観た斜視図である。 図16に示したレンズ駆動装置からアクチュエータ・ベースと弾性部材と電極ホルダとを省いて、斜め前方上方から観た斜視図である。 本発明の第5の実施の形態によるレンズ駆動装置を、斜め前方上方から観た分解斜視図である。 図22に示したレンズ駆動装置の正面図である。 図22に示したレンズ駆動装置の側面図である。 図22に示したレンズ駆動装置の上面図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1乃至図5を参照して、本発明の第1の実施の形態によるレンズ駆動装置10について説明する。図1はレンズ駆動装置10の外観を斜め前方上方から観た斜視図である。図2はレンズ駆動装置10を、レンズバレル11を省いた状態で、斜め前方上方から観た斜視図である。図3はレンズ駆動装置10を、レンズバレル11と外上側カバー16とを省いた状態で、斜め前方上方から観た斜視図である。図4はレンズ駆動装置10を、レンズバレル11を省いた状態で、斜め前方上方から観た分解斜視図である。図5はレンズ駆動装置10を、レンズバレル11と外上側カバー16と内上側カバー(ストッパ)30とを省いた状態で、示す正面図である。
ここでは、図1乃至図5に示されるように、直交座標系(X,Y,Z)を使用している。図1乃至図5に図示した状態では、直交座標系(X,Y,Z)において、X軸方向は前後方向(奥行方向)であり、Y軸方向は左右方向(幅方向)であり、Z軸方向は上下方向(高さ方向)である。図1乃至図5に示す例においては、上下方向Zがレンズの光軸O方向である。また、本明細書中では、前方向は第1の側とも呼ばれ、後方向は第2の側とも呼ばれる。
但し、実際の使用状況においては、光軸O方向、すなわち、Z軸方向が前後方向となる。換言すれば、Z軸の上方向が前方向となり、Z軸の下方向が後方向となる。
図示のレンズ駆動装置10は、光軸Oを通り、かつ前後方向Xおよび上下方向Zによって規定(に延在する)平面に対して面対称の構造を有する。
図示のレンズ駆動装置10は、例えば、オートフォーカス可能なカメラ付き携帯電話機に備えられる。レンズ駆動装置10は、可動レンズであるオートフォーカスレンズAFLを内蔵するレンズバレル(レンズアセンブリ)11を含む。レンズ駆動装置10は、レンズバレル11を光軸O方向にのみ移動させるためのものである。
図1に示されるように、レンズ駆動装置10は、レンズバレル11を覆う略直方体形状の筐体(ハウジング)12を備える。換言すれば、筐体(ハウジング)12内に、レンズバレル11が配置される。筐体(ハウジング)12は、アクチュエータ・ベース14と、外上側カバー16とを含む。
一方、図示はしないが、アクチュエータ・ベース14の中央部には、基板に配置された撮像素子が搭載される。この撮像素子は、可動レンズAFLにより結像された被写体像を撮像して電気信号に変換する。撮像素子は、例えば、CCD(charge coupled device)型イメージセンサ、CMOS(complementary metal oxide semiconductor)型イメージセンサ等により構成される。
レンズ駆動装置10は、上記レンズバレル11を保持するレンズホルダ18を含む。換言すれば、レンズバレル11はレンズホルダ18内に保持・固定される。詳述すると、レンズホルダ18は略円筒状をした筒状部182を含む。レンズホルダ18の筒状部182の内周壁には雌ネジ(図示せず)が切られている。一方、レンズバレル11の外周壁には、上記雌ネジに螺合される雄ネジ(図示)が切られている。従って、レンズバレル11をレンズホルダ18に装着するには、レンズバレル11をレンズホルダ18に対して光軸O周りに回転して光軸O方向に沿って螺合することにより、レンズバレル11をレンズホルダ18内に収容し、接着剤などによって互いに接合する。
レンズホルダ18は、ハウジング12内で、後述するように、光軸O方向にのみ移動可能に支持される。レンズバレル11とレンズホルダ18との組み合わせによってレンズ可動部(11,18)が構成される。
レンズホルダ18の筒状部182の外周壁には、前後方向Xの前方で半径方向外側に突出する突出部184を有する。突出部184は、筒状部182の上端から下端へ向けて上下方向Zに沿って突出している。この突出部184は、後述する線状に形成された形状記憶合金ワイヤ32の中間部32aを掛止するためのものである。したがって、突出部184は掛止突起とも呼ばれる。
アクチュエータ・ベース14は、リング状のベース部142と、ベース部142の四隅で上下方向Zの上方へ僅かに突出する4つのベース突出部144を有する。4つのベース突出部144は、それぞれ、上方へ突出する4つのベース突起144aを持つ。4つのベース突出部144の内、前方の2つのベース突出部144間には前方凹部146が形成され、後方の2つのベース突出部144間には後方凹部148が形成されている。
筐体(ハウジング)12は、前方支持部材22と後方支持部材24とをさらに有する。前方支持部材22は、アクチュエータ・ベース14の前方に取り付けられ、後方支持部材24は、アクチュエータ・ベース14の後方に取り付けられる。前方支持部材22と後方支持部材24は、実質的に同一の形状をしている。前方支持部材22および後方支持部材24は、光軸Oを通り、かつ左右方向Yおよび上下方向Zによって規定される(に延在する)平面に関して面対称に配置されている。換言すれば、前方支持部材22および後方支持部材24は、上記平面に対して鏡像関係にある。
前方支持部材22は第1の支持部材とも呼ばれ、後方支持部材24は第2の支持部材とも呼ばれる。第1および第2の支持部材を一纏めにして単に、支持部材とも呼ばれる。
尚、前方支持部材22は、後述する一対の電極34を保持するためのものであるので、電極ホルダとも呼ばれる。
前方支持部材(電極ホルダ)22は、アクチュエータ・ベース14の前方凹部146に挿入される前方ベース部222と、アクチュエータ・ベース14の前方の一対のベース突出部144上に搭載される一対の前方支持突出部224と、前方ベース部222の両端部と一対の前方支持突出部224との間を連結する一対の前方支持連結部226とを有する。一対の前方支持突出部224は、上方へ突出しており、それぞれ、上方へ突出する一対の前方支持突起224aを持つ。尚、図示はしないが、一対の前方支持突出部224は、その底部に、前方の一対のベース突出部144から突出した一対のベース突起144aが挿入される一対の前方支持穴を持つ。後述するように、一対の電極34は、一対の前方支持連結部226で保持される。
同様に、後方支持部材24は、アクチュエータ・ベース14の後方凹部148に挿入される後方ベース部242と、アクチュエータ・ベース14の後方の一対のベース突出部144上に搭載される一対の後方支持突出部244と、後方ベース部242の両端部と一対の後方支持突出部244との間を連結する一対の後方支持連結部246とを有する。一対の後方支持突出部244は、上方へ突出しており、それぞれ、上方へ突出する一対の後方支持突起244aを持つ。尚、図示はしないが、一対の後方支持突出部244は、その底部に、後方の一対のベース突出部144から突出した一対のベース突起144aが挿入される一対の後方支持穴を持つ。
レンズ駆動装置10は、レンズホルダ18の筒状部182の光軸O方向の上側および下側にそれぞれ設けられた上側板バネ26と一対の下側板バネ28とを備える。上側板バネ26と一対の下側板バネ28とは、レンズホルダ18とハウジング12との間に配置されて、レンズホルダ18を径方向に位置決めした状態で光軸O方向に変位可能に支持する弾性部材20として働く。
また、前述したように、実際の使用状況においては、Z軸方向(光軸O方向)の上方向が前方向、Z軸方向(光軸O方向)の下方向が後方向となる。したがって、上側板バネ26は前側スプリングとも呼ばれ、一対の下側板バネ28は後側スプリングとも呼ばれる。
上側板バネ26はレンズホルダ18における光軸O方向上側に配置され、一対の下側板バネ28はレンズホルダ18における光軸O方向下側に配置される。
上側板バネ26は、レンズホルダ18に取り付けられる上側リング部262と、後述するようにハウジング12の四隅に取り付けられる4つの上側端部264とを有する。上側リング部262と4つの上側端部264とに間には、4つの上側腕部266が設けられている。すなわち、4つの上側腕部266は、上側リング部262と4つの上側端部264とを繋いでいる。
上側板バネ26の上側リング部262は、レンズホルダ18の筒状部182に固定される。詳述すると、レンズホルダ18は、筒状部182の上端から半径方向外側へ突出する4つの上側ホルダ突出部186を有する。4つの上側ホルダ突出部186は、それぞれ、上方へ突出する4つの上側ホルダ突起部186aを持つ。上側板バネ26の上側リング部262は、これら4つの上側ホルダ突起部186aがそれぞれ挿入される4つの上側バネ穴262aを持つ。
一方、上側板バネ26の4つの上側端部264は、前方支持部材22の一対の前方支持突出部224および後方支持部材24の一対の後方支持突出部244に固定される。詳述すると、上側板バネ26の4つの上側端部264は、それぞれ、一対の前方支持突出部224に形成された一対の前方支持突起224aおよび一対の後方支持突出部244に形成された一対の後方支持突起244aが嵌入される4つの上側端部穴264aを持つ。ハウジング12は、外上側カバー16の内部に設けられた樹脂製の内上側カバー30を更に有する。この内上側カバー30によって、上側板バネ26の4つの上側端部264が固定される。
詳述すると、内上側カバー30は、リング形状をした内カバー本体302と、この内カバー本体302の四隅で下方へ僅かに突出する4つの係止突出部304と、前側の一対の突出部304の近傍で下方へ延出する一対の前方延出部306と、後側の一対の突出部304の近傍で下方へ延出する一対の後方延出部308とから構成される。4つの係止突出部304は、それぞれ、前方支持部材22の一対の前方突起224aおよび後方支持部材24の一対の後方支持突起244aが挿入される4つの貫通穴304aを持つ。したがって、上側板バネ26の4つの上側端部264は、内上側カバー30の4つの係止突出部304と、前方支持部材22の一対の前方支持突出部224および後方支持部材24の一対の後方支持突出部244との間に挟持された状態で、固定される。内上側カバー30は、上側板バネ26が前方支持部材22および後方支持部材24から外れるのを防止する機能を有するので、ストッパとも呼ばれる。
従って、ハウジング12は、アクチュエータ・ベース14、外上側カバー16、前方支持部材(電極ホルダ)22、後方支持部材24、および内上側カバー(ストッパ)30から構成される。
一対の下側板バネ28の内、一方は左右方向Yの右側に設けられ、他方は左右方向Yの左側に設けられている。一対の下側板バネ28は、光軸Oを通り、かつ前後方向Xおよび上下方向Zによって規定される(に延在する)平面に関して面対称に配置されている。換言すれば、一対の下側板バネ28の一方および他方は、上記平面に対して互いに鏡像関係にある。
右側の下側板バネ28は、右方で前後方向Xに弧状に延在する下側円弧部282と、右側の前後方向Xの2隅に設けられた一対の下側端部284とを有する。下側円弧部282と一対の下側端部284との間には、一対の下側腕部286が設けられている。すなわち、一対の下側腕部286は、下側円弧部282と一対の下側端部284とを繋いでいる。一対の下側端部284は、アクチュエータ・ベース14の4つのベース突起144aの内、右方に設けられた一対のベース突起144aが嵌入される一対の下側端部穴284aを持つ。したがって、右側の下側板バネ28の一対の下側端部284は、アクチュエータ・ベース14の右側の一対のベース突出部144と、前方支持部材22の右側の前方突出部224および後方支持部材24の右側の後方突出部244との間に挟持されて、固定される。右側の下側板バネ28の下側円弧部282は、レンズホルダ18の筒状部182の下端部の右側に取り付けられる。
同様に、左側の下側板バネ28は、左方で前後方向Xに弧状に延在する下側円弧部282と、左側の前後方向Xの2隅に設けられた一対の下側端部284とを有する。下側円弧部282と一対の下側端部284との間には、一対の下側腕部286が設けられている。すなわち、一対の下側腕部286は、下側円弧部282と一対の下側端部284とを繋いでいる。一対の下側端部284は、アクチュエータ・ベース14の4つのベース突起144aの内、左方に設けられた一対のベース突起144aが嵌入される一対の下側端部穴284aを持つ。したがって、左側の下側板バネ28の一対の下側端部284は、アクチュエータ・ベース14の左側の一対のベース突出部144と、前方支持部材22の左側の前方突出部224および後方支持部材24の左側の後方突出部244との間に挟持されて、固定される。左側の下側板バネ28の下側円弧部282は、レンズホルダ18の筒状部182の下端部の左側に取り付けられる。
上側板バネ26と一対の下側板バネ28とから成る弾性部材20は、レンズホルダ18を光軸O方向にのみ移動可能に案内する案内手段として働く。上側板バネ26および一対の下側板バネ28の各々は、ベリリウム銅、リン青銅、ステンレス鋼等の金属製である。これら上側板バネ26と下側板バネ28は、所定の薄板に対するプレス加工、あるいは、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチング加工により製造される。なお、プレス加工よりもエッチング加工の方が好ましい。何故なら、エッチング加工では残留応力が残らないからである。
このような構成により、レンズ可動部(11,18)は、筐体(ハウジング)12に対して光軸O方向にのみ移動可能である。
レンズ駆動装置10は、レンズホルダ18の筒状部182の外壁近傍に配置された線状に形成された形状記憶合金ワイヤ32と、この形状記憶合金ワイヤ32の両端部にそれぞれ電気的に接続された一対の電極34とを備えている。形状記憶合金(SMA)ワイヤ32と一対の電極34との組み合わせは、形状記憶合金(SMA)アセンブリ36と呼ばれる。SMAアセンブリ36は、後述するように、前方支持部材(電極ホルダ)22に保持される。
図6及び図7を参照して、SMAアセンブリ36の前方支持部材(電極ホルダ)22への取付け状態について説明する。図6は、SMAアセンブリ36を電極ホルダ22に取り付けた状態を、斜め前方上方から見た斜視図である。図7は、SMAアセンブリ36を電極ホルダ22に取り付けた状態を、斜め後方上方から見た斜視図である。
一対の電極34は、左右対称の形状をしている。一対の電極34は、実質的に上下方向Zに延在している。各電極34は、前方支持連結部226で保持される略L字型の被保持部342と、この被保持部342の上端部で断面コ字状に曲げられた接続部344と、被保持部342の内側端部から下方へ延在する帯状の端子部346とを有する。各電極34は、接続部3444をかしめて、形状記憶合金ワイヤ32の端部と電気的に接続される。端子部346は、図示しない駆動回路からの駆動電流の供給を受けるためのものである。
図6に示されるように、電極34の被保持部342は、電極ホルダ22の前方支持連結部226の背面で保持される。被保持部342は円穴342aを持つ。
図7に示されるように、前方支持連結部226は、被保持部342の円穴342aに嵌入するように、その背面から後方へ突出する円柱状の第1の突出部226aを有する。また、前方支持連結部226は、被保持部342の底面部と係止するように、その背面から後方へ突出する第2の突出部226bを有する。さらに、前方支持連結部226は、被保持部342のL字の内側曲げ部と係合するように、その背面から後方へ突出する略三角柱状の第3の突出部226cとを有する。尚、電極34の被保持部342の外側面は、電極ホルダ22の前方支持突出部224の内側壁に係止される。
このようにして、SMAアセンブリ36は、前方支持部材(電極ホルダ)22に取り付けられている。尚、形状記憶合金ワイヤ32の中間部32aは、レンズホルダ18の突出部(掛止突起)184と掛止される。すなわち、形状記憶合金ワイヤ32は、レンズホルダ18とハウジング12との間に張架されている。
次に、レンズ駆動装置10の概略の動作について説明する。
周知のように、「形状記憶合金」とは、予め与えられた変形歪が、特定の温度領域において、ゼロとなって元の形状に回復する性質を持つ金属である。形状記憶合金は、例えば、TiNi合金からなる。
尚、図示の形状記憶合金ワイヤ32は、通電により自己発熱すると予め記憶された収縮長さに収縮し、通電を止めると自然冷却により予め決められた元の長さ(弛緩状態の長さ)に戻るタイプのワイヤである。
上記弾性部材20は、レンズホルダ18を光軸O方向に沿って下方向に付勢するように作用する。一方、形状記憶合金ワイヤ32は、駆動回路(図示せず)から一対の電極34を介して通電されると、収縮する。その結果、レンズホルダ18は、弾性部材20の下方向の付勢力に抗して、光軸O方向に沿って上方へ移動する。
一方、形状記憶合金ワイヤ34への通電を停止すると、形状記憶合金ワイヤ32は自然に冷却される。その結果、弾性部材20の下方向の付勢力により、形状記憶合金ワイヤ32は、伸張する。その結果、レンズホルダ18は、光軸O方向に沿って下方へ移動する。
すなわち、形状記憶合金ワイヤ32は、その通電/非通電による温度変化により光軸O方向に伸縮し、レンズホルダ18を光軸O方向に移動させる移動手段として働く。
弾性部材20とSMAアセンブリ36との組み合わせは、レンズ可動部(11,18)を光軸O方向に移動可能に支持しながら、レンズ可動部(11,18)を駆動するレンズ駆動部(20,36)として働く。
レンズ駆動部(20,36)とレンズ可動部(11,18)とは、図5に示されるように、光軸Oに対して並置されている。したがって、レンズ駆動装置10を低背化することができる。
次に、図8乃至図10Dを参照して、レンズ駆動装置10の組立方法について説明する。図8は、レンズホルダ18に弾性部材20を取り付けた状態を、斜め前方上方から見た斜視図である。図9は、レンズホルダ18に弾性部材20を取り付けた状態を、斜め前方下方から見た斜視図である。図10A〜図10Dは、それぞれ、レンズ駆動装置10の第1乃至第4の組立工程の流れを、斜め前方上方から見て示す斜視図である。
図8および図9に示すように、先ず、レンズホルダ18に弾性部材20を取り付ける。
この状態では、図8に示されるように、上側板バネ26の上側リング部262は、レンズホルダ18の筒状部182の上端部に固定される。このとき、筒状部182の上端で突出する4つの上側ホルダ突出部186に形成された4つの上側ホルダ突起部186aは、上側リング部262に形成された4つの上側バネ穴262aに挿入されている。
また、図9に示されるように、一対の下側板バネ28の下側円弧部282は、レンズホルダ18の筒状部182の下端部に取り付けられる。
引き続いて、図10Aに示されるように、弾性部材20を取り付けたレンズホルダ18に、前方支持部材(電極ホルダ)22、SMAアセンブリ36、および後方支持部材24を取り付ける。
詳述すると、まず、図6および図7に示したような、SMAアセンブリ36を前方支持部材(電極ホルダ)22に取り付けて成る組立体を、レンズホルダ18に取り付ける。このとき、前方支持部材(電極ホルダ)22の一対の前方支持突出部224に形成された一対の前方支持突起224aは、上側板バネ26の前方の一対の上側端部264に形成された一対の上側端部穴264aに嵌入される。形状記憶合金ワイヤ32の中間部32a(図6および図7参照)は、レンズホルダ18の突出部(掛止突起)184に掛止される。また、後方支持部材24の一対の後方支持突出部244に形成された一対の後方支持突起244aは、上側板バネ26の後方の一対の上側端部264に形成された一対の上側端部穴264aに嵌入される。
次に、図10Bに示されるように、アクチュエータ・ベース14を前方支持部材(電極ホルダ)22および後方支持部材24に取り付ける。このとき、アクチュエータ・ベース14の前方の一対のベース突出部144に形成された一対のベース突起144a(図4参照)は、前方支持部材(電極ホルダ)22の一対の前方支持突出部224に形成された一対の前方支持穴(図示せず)に挿入され、後方の一対のベース突出部144に形成された一対のベース突起144a(図4参照)は、後方支持部材24の一対の後方支持突出部144に形成された一対の後方支持穴(図示せず)に挿入される。
引き続いて、図10Cに示されるように、内上側カバー30を前方支持部材(電極ホルダ)22および後方支持部材24に取り付ける。このとき、上側板バネ26は、内上側カバー30と前方支持部材(電極ホルダ)22および後方支持部材24との間に挟持されて固定される。
詳述すると、上側板バネ26の前方の一対の上側端部264は、内上側カバー30の前方の一対の係止突出部304と、前方支持部材22の一対の前方支持突出部224との間に挟持されて、固定される。また、上側板バネ26の後方の一対の上側端部264は、内上側カバー30の後方の一対の係止突出部304と、後方支持部材24の一対の後方支持突出部244との間に挟持されて、固定される。
最後に、図10Cに示す組立体に、図10Dに示すように、外上側カバー16を被せて取り付ける。
このようにして、本実施の形態では、段階的にレンズ駆動装置10を作製することができる。その結果、製品完成までのタクトを短縮でき、ゴミの付着を極力抑えることができる。
尚、その後、前述したように、レンズバレル11がレンズホルダ18に取り付けられる。
上述した第1の実施の形態に係るレンズ駆動装置10は、次に述べるような効果を奏する。
一対の電極34を取り付けた形状記憶合金ワイヤ32(SMAアセンブリ36)を、電極ホルダ22を介してアクチュエータ・ベース14に取り付けているので、アクチュエータ・ベース14の形状を簡略化できる。
図10に示されるように、段階的にレンズ駆動装置10を作製することができるので、特性不良時に、レンズ駆動装置10(製品)を容易に分解することができる。その結果、部品を再利用することも可能となる。
図11乃至図13を参照して、本発明の第2の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Aについて説明する。図11は、レンズ駆動装置10Aを、レンズバレル11と外上側カバー16とを省いた状態で、斜め前方上方から見た斜視図である。図12は、図11に示したレンズ駆動装置10Aの正面図である。図13は、SMAアセンブリを電極ホルダ22に取り付けた状態を、斜め後方上方から見た斜視図である。
図示のレンズ駆動装置10Aは、形状記憶合金部材(SMAアセンブリ)の構成が後述するように相違している点を除いて、図1乃至図7に示したレンズ駆動装置10と同様の構成を有し、動作をする。したがって、形状記憶合金部材およびSMAアセンブリに、それぞれ、32Aおよび36Aの参照符号を付している。レンズ駆動装置10の構成要素と同一の構成要素には、同一の参照符号を付し、それらの説明は省略し、以下では相違点についてのみ説明する。
図示の形状記憶合金部材32Aは、コイル状に形成された形状記憶合金部材から構成されている。図示の形状記憶合金部材32Aは、張架されていない状態(自然の状態)では、例えば、3mmの長さを有する。これに対して、図11および図12に示されるように、形状記憶合金部材32Aを、その中間部32Aaをレンズホルダ18の突出部(掛止突起)184に引っ掛けて、張架すると、形状記憶合金部材32Aの長さは、たとえば、7mmとなる。尚、形状記憶合金部材32の線材の太さ(直径)は、0.05mmである。
そのため、線状に形成された形状記憶合金ワイヤ32では、たとえば、4%程度しか収縮しないのに対して、コイル状に形状された形状記憶合金部材32Aでは、たとえば、200%以上も収縮することが可能である。従って、第1の実施の形態に係るレンズ駆動装置10と比較して、第2の実施形態に係るレンズ駆動装置10Aでは、レンズ可動部(11,18)の可動範囲(ストローク)を長くすることができる。
このような構成のレンズ駆動装置10Aは、前述した第1の実施の形態に係るレンズ駆動装置10と同様の動作をするので、その動作説明は省略する。
とにかく、形状記憶合金部材32Aは、その通電/非通電による温度変化により光軸O方向に伸縮し、レンズホルダ18を光軸O方向に移動させる移動手段として働く。
弾性部材20とSMAアセンブリ36Aとの組み合わせは、レンズ可動部(11,18)を光軸O方向に移動可能に支持しながら、レンズ可動部(11,18)を駆動するレンズ駆動部(20,36A)として働く。
レンズ駆動部(20,36A)とレンズ可動部(11,18)とは、図12に示されるように、光軸Oに対して並置されている。したがって、レンズ駆動装置10Aを低背化することができる。
レンズ駆動装置10Aの組立方法も、図8乃至図10を参照して説明したレンズ駆動装置10の組立方法と同様なので、その説明も省略する。
上述した第2の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Aは、次に述べるような効果を奏する。
一対の電極34を取り付けた形状記憶合金部材32A(SMAアセンブリ36A)を、電極ホルダ22を介してアクチュエータ・ベース14に取り付けているので、アクチュエータ・ベース14の形状を簡略化できる。
SMAアセンブリ36Aを電極ホルダ22を介してアクチュエータ・ベース14に取り付けているので、特性不良時に、レンズア駆動装置10A(製品)を容易に分解することができる。その結果、部品を再利用することも可能となる。
さらに、形状記憶合金部材32Aは、コイル状に形成されているので、線状の形状記憶合金ワイヤ32と比較して、形状記憶合金部材32Aの線材の全長を長くすることができる。その為、形状記憶合金部材32Aの弾性力を向上させることができる。その結果として、レンズ駆動装置10Aのレンズ変位量(レンズ可動部のストローク)を大幅に増やすことが可能になる。
図14および図15を参照して、本発明の第3の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Bについて説明する。図14は、本発明の第3の実施の形態によるレンズ駆動装置で用いられるレンズホルダとSMAアセンブリとを示す斜視図であり、図15は、本発明の第3の実施の形態によるレンズ駆動装置を、斜め前方上方から観た分解斜視図である。
第3の実施の形態のレンズ駆動装置10Bは、SMAアセンブリおよび電極ホルダおよび掛止突起(突出部)の構成が後述するように相違している点を除いて、図1乃至図7に示した第1の実施の形態のレンズ駆動装置10と同様の構成を有し、動作をする。したがって、SMAアセンブリおよび電極ホルダおよび掛止突起(突出部)に、それぞれ、36B−1、36B−2、および、22、24B、および、184B−1、184B−2の参照符号を付している。第1の実施の形態のレンズ駆動装置10の構成要素と同一の構成要素には、同一の参照符号を付すとともに、それらの説明は省略し、以下では第1の実施の形態と第3の実施の形態との相違点についてのみ説明する。
まず、第1の実施の形態と第3の実施の形態との相違点の1点目である掛止突起(突出部)184B−1、184B−2について説明する。
第1の実施の形態に係るレンズ駆動装置10では、掛止突起(突出部)184が1箇所設けられているのに対して、第3の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Bでは、掛止突起(突出部)184B−1、184B−2が、2箇所設けられている。
詳述すると、第3の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Bでは、レンズホルダ18の筒状部182の外周壁に、前後方向Xの前方で半径方向外側に突出する一対の突出部184B−1、184B−2が形成されている。突出部184B−1は、筒状部182の前方に形成され、突出部184B−2は、筒状部182の後方に形成されている。一対の突出部184B−1、184B−2は、図14に示すように、筒状部182の中心に位置する光軸Oを中心に、相互に180°ずれた位置にそれぞれ形成されている。換言すると、一対の突出部184B−1、184B−2は、光軸Oを通り、かつ左右方向Yおよび上下方向Zによって規定される(に延在する)平面に関して面対称に配置されている。各突出部184B−1、184B−2は、筒状部182の上端側から下端側へ向けて上下方向Zに沿ってフック状に突出している。この各突出部184B−1、184B−2は、後述するコイル状に形成された形状記憶合金ワイヤ32B−1、32B−2の中間部32B−1a、32B−2aを掛止するためのものである。したがって、突出部184B−1、184B−2は掛止突起とも呼ばれる。
次に、第1の実施の形態と第3の実施の形態との相違点の2点目である電極ホルダ22、24Bについて説明する。
第1の実施の形態に係るレンズ駆動装置10では、前方支持部材22のみが電極ホルダとして機能するのに対して、第3の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Bでは、前方支持部材22のみならず、後方支持部材24Bも電極ホルダとして機能している。
詳述すると、筐体(ハウジング)12は、電極ホルダとして機能する前方支持部材22と後方支持部材24Bとを有する。ここで、第3の実施の形態における前方支持部材22は、第1の実施の形態における前方支持部材22と全く同じ構成であるため、その説明を省略する。また、第3の実施の形態における後方支持部材24Bは、第1の実施の形態における後方支持部材24と概ね同様の構成であるため、第3の実施の形態における後方支持部材24Bと第1の実施の形態における後方支持部材24との相違点のみを以下に説明し、それ以外の構成については、その説明を省略する。
第3の実施の形態における後方支持部材24Bは、一対の電極34B−2をそれぞれ保持する電極ホルダとして機能し、後述する一対の電極34B−2の被保持部342B−2をその背面で保持する後方支持連結部246Bを有している。この後方支持連結部246Bは、被保持部342B−2の円穴342B−2aに嵌入するように、その背面から前方へ突出する円柱状の第1の突出部246Baを有する。また、後方支持連結部246Bは、被保持部342B−2の底面部と係止するように、その背面から前方へ突出する第2の突出部246Bbを有する。さらに、後方支持連結部246Bは、被保持部342B−2のL字の内側曲げ部と係合するように、その背面から後方へ突出する略三角柱状の第3の突出部246Bcとを有する。尚、電極34B−2の被保持部342B−2の外側面は、後方支持部材24Bの後方支持突出部244Bの内側壁に係止される。
次に、第1の実施の形態と第3の実施の形態との相違点の3点目であるSMAアセンブリ36B−1、36Bー2(形状記憶合金部材32B−1、32B−2、電極34B−1、34B−2)について説明する。
第1の実施の形態に係るレンズ駆動装置10では、SMAアセンブリ36(形状記憶合金部材32、一対の電極34)が1つ設けられているのに対して、第3の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Bでは、SMAアセンブリ36B−1、36Bー2(形状記憶合金部材32B−1、32B−2、一対の電極34B−1、34B−2)が2つ設けられている。
詳述すると、第3の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Bは、第1のSMAアセンブリ36B−1(形状記憶合金部材32B−1、一対の電極34B−1)と、この第1のSMAアセンブリ36B−1と同一に構成される第2のSMAアセンブリ36Bー2(形状記憶合金部材32B−2、一対の電極34B−2)とを備えている。
そして、第1のSMAアセンブリ36B−1を構成する一対の電極34B−1の被保持部342B−1は、電極ホルダ(前方支持部材)22の前方支持連結部226の背面で保持される。また、第2のSMAアセンブリ36Bー2を構成する一対の電極34B−2の被保持部342B−2は、電極ホルダ(後方支持部材)24Bの後方支持連結部246Bの背面で保持される。
さらに、第1の実施の形態に係るレンズ駆動装置10では、形状記憶合金部材32が線状に形成されているのに対して、第3の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Bでは、形状記憶合金部材32B−1、32B−2がコイル状に形成されている。
詳述すると、第3の実施の形態の形状記憶合金部材32B−1、32B−2は、コイル状に形成された形状記憶合金部材から構成されている。図示の形状記憶合金部材32B−1、32B−2は、張架されていない状態(自然の状態)では、例えば、3mmの長さを有する。これに対して、図14に示されるように、形状記憶合金部材32B−1、32B−2を、その中間部32B−1a、32B−2aをレンズホルダ18の突出部(掛止突起)184B−1、184B−2に引っ掛けて、張架すると、形状記憶合金部材32B−1、32B−2の長さは、たとえば、7mmとなる。尚、形状記憶合金部材32B−1、32B−2の線材の太さ(直径)は、0.05mmである。
そのため、線状に形成された第1の実施の形態の形状記憶合金ワイヤ32では、たとえば、4%程度しか収縮しないのに対して、コイル状に形状された第3の実施の形態の形状記憶合金部材32B−1、32B−2では、たとえば、200%以上も収縮することが可能である。従って、第1の実施の形態に係るレンズ駆動装置10と比較して、第3の実施形態に係るレンズ駆動装置10Bでは、レンズ可動部11,18の可動範囲(ストローク)を長くすることができる。
このような構成のレンズ駆動装置10Bは、前述した第1の実施の形態に係るレンズ駆動装置10と同様の動作をするので、その動作説明は省略する。
とにかく、形状記憶合金部材32B−1、32B−2は、その通電/非通電による温度変化により収縮し、突出部(掛止突起)184B−1、184B−2を介してレンズホルダ18を光軸O方向に移動させる移動手段として働く。
弾性部材20とSMAアセンブリ36B−1、36Bー2との組み合わせは、レンズ可動部11,18)を光軸O方向に移動可能に支持しながら、レンズ可動部11,18を駆動するレンズ駆動部20,36B−1、36Bー2として働く。
レンズ駆動部20,36B−1、36Bー2とレンズ可動部11,18とは、光軸Oに対して並置されている。したがって、レンズ駆動装置10Bを低背化することができる。
第3の実施の形態のレンズ駆動装置10Bの組立方法も、図8乃至図10を参照して説明した第1の実施の形態のレンズ駆動装置10の組立方法と同様なので、その説明も省略する。
上述した第3の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Bは、次に述べるような効果を奏する。
一対の電極34B−1、34Bー2を取り付けた形状記憶合金部材32B−1、32B−2(SMAアセンブリ36B−1、36B−2)を、電極ホルダ22、24Bを介してアクチュエータ・ベース14に取り付けているので、アクチュエータ・ベース14の形状を簡略化できる。
SMAアセンブリ36B−1、36B−2を電極ホルダ22、24Bを介してアクチュエータ・ベース14に取り付けているので、特性不良時に、レンズ駆動装置10B(製品)を容易に分解することができる。その結果、部品を再利用することも可能となる。
形状記憶合金部材32B−1、32B−2は、コイル状に形成されているので、線状の形状記憶合金ワイヤ32と比較して、形状記憶合金部材32B−1、32B−2の線材の全長を長くすることができる。その為、形状記憶合金部材32B−1、32B−2の弾性力を向上させることができる。その結果として、レンズ駆動装置10Bのレンズ変位量(レンズ可動部のストローク)を大幅に増やすことが可能になる。
さらに、掛止突起184B−1、184B−2を光軸Oを中心として等角度間隔で筒状部182の外周壁に2つ設けるとともに、この掛止突起184B−1、184B−2に対応して、形状記憶合金部材32B−1、32B−2(SMAアセンブリ36B−1、36B−2)を2つ設けていることにより、2つのSMAアセンブリ36B−1、36B−2が可動部11,18)に対して前後方向2箇所で均等な推進力を付与するため、レンズ駆動装置10Bの可動時における光軸O方向に対するレンズ可動部11,18の傾斜を抑制できる。
また、2つの形状記憶合金部材32B−1、32B−2によってレンズ可動部11,18を駆動していることにより、各形状記憶合金部材32B−1、32B−2に要求される駆動力が半分しか必要としないため、形状記憶合金部材32B−1、32B−2のより広い設計自由度を確保できる。
図16乃至図20を参照して、本発明の第4の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Cについて説明する。図16は、本発明の第4の実施の形態によるレンズ駆動装置から外上側カバーを省いて、斜め前方上方から観た斜視図であり、図17は、図16に示したレンズ駆動装置からアクチュエータ・ベースと弾性部材と電極ホルダとを省いて、斜め前方上方から観た斜視図であり、図18は、本発明の第4の実施の形態によるレンズ駆動装置を、斜め前方上方から観た分解斜視図であり、図19は、図17に示したレンズ駆動装置の正面図であり、図20は、図17に示したレンズ駆動装置の上面図である。
第4の実施の形態のレンズ駆動装置10Cは、レンズホルダおよびレンズ駆動部およびアクチュエータ・ベースの構成が後述するように相違している点を除いて、図1乃至図7に示した第1の実施の形態のレンズ駆動装置10と同様の構成を有し、動作をする。したがって、第1の実施の形態のレンズ駆動装置10の構成要素と同一の構成要素には、同一の参照符号を付すとともに、それらの説明は省略し、以下では第1の実施の形態と第4の実施の形態との相違点についてのみ説明する。
まず、第1の実施の形態と第4の実施の形態との相違点の1点目であるレンズホルダ18Cについて説明する。
第1の実施の形態に係るレンズ駆動装置10におけるレンズホルダ18は、形状記憶合金ワイヤ32を掛止させる掛止突起(突出部)184を1つ有しているのに対して、第4の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Cにおけるレンズホルダ18Cは、後述する形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2を掛止させる掛止突起(突出部)184C−1、184C−2を2つ有し、更には、後述する付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2を掛止させる付勢用掛止突起(突出部)188C−1a、188C−1b、188C−2a、188C−2bを更に4つ有している。
まず、掛止突起(突出部)184C−1、184C−2について、以下に詳述する。
第4の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Cでは、レンズホルダ18Cの筒状部182Cの外周壁に、前後方向Xの前方および後方で半径方向外側に突出する一対の掛止突起184C−1、184C−2が形成されている。掛止突起184C−1は、筒状部182Cの前方に形成され、掛止突起184C−2は、筒状部182Cの後方に形成されている。一対の掛止突起184C−1、184C−2は、図16乃至図20に示すように、筒状部182Cの中心に位置する光軸Oを中心に、相互に180°ずれた位置にそれぞれ形成されている。換言すると、一対の掛止突起184C−1、184C−2は、光軸Oを通り、かつ左右方向Yおよび上下方向Zによって規定される(に延在する)平面に関して面対称に配置されている。各掛止突起184C−1、184C−2は、筒状部182Cの上端側から下端側へ向けて上下方向Zに沿ってフック状に突出している。この各掛止突起184C−1、184C−2は、後述する線状に形成された形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2の中間部32C−1a、32C−2aを掛止させるためのものである。
つぎに、付勢用掛止突起(突出部)188C−1a、188C−1b、188C−2a、188C−2bについて、以下に詳述する。
レンズホルダ18Cの筒状部182Cの外周壁に、前後方向Xの前方および後方で半径方向外側に突出する4つの付勢用掛止突起188C−1a、188C−1b、188C−2a、188C−2bが形成されている。4つの付勢用掛止突起188C−1a、188C−1b、188C−2a、188C−2bの内、一対の付勢用掛止突起188C−1a、188C−1bは、筒状部182Cの前方に形成されている。一対の付勢用掛止突起188C−2a、188C−2bは、筒状部182Cの後方に形成されている。一対の付勢用掛止突起188C−1a、188C−1bは、左右方向Yに2つ並んだ状態で掛止突起184C−1の上方に位置している。詳しく説明すると、掛止突起184C−1を通って上下方向Zに沿って上方に伸ばした線上に一対の付勢用掛止突起188C−1a、188C−1bの中間点が位置するように、一対の付勢用掛止突起188C−1a、188C−1bは配置されている。同様に、一対の付勢用掛止突起188C−2a、188C−2bは、左右方向Yに2つ並んだ状態で掛止突起184C−2の上方に位置している。詳しく説明すると、掛止突起184C−2を通って上下方向Zに沿って上方に伸ばした線上に一対の付勢用掛止突起188C−2a、188C−2bの中間点が位置するように、一対の付勢用掛止突起188C−2a、188C−2bは配置されている。各付勢用掛止突起188C−1a、188C−1b、188C−2a、188C−2bは、筒状部182Cの下端側から上端側へ向けて上下方向Zに沿ってフック状に突出している。この各付勢用掛止突起188C−1a、188C−1b、188C−2a、188C−2bは、後述するコイル状に形成された付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2の中間部38C−1a、38C−2aを掛止させるためのものである。
そして、第4の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Cにおけるレンズホルダ18Cは、第1の実施の形態に係るレンズ駆動装置10におけるレンズホルダ18では形成されていた上側ホルダ突出部186を有していない。
次に、第1の実施の形態と第4の実施の形態との相違点の2点目であるアクチュエータ・ベース14Cについて説明する。
第1の実施の形態に係るレンズ駆動装置10では、電極ホルダ22とアクチュエータ・ベース14とが別体に成形されているのに対して、第4の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Cでは、電極保持機能をアクチュエータ・ベース14Cが備えている。
詳述すると、第4の実施の形態のアクチュエータ・ベース14Cは、リング状のベース部142Cと、ベース部142Cの四隅で上下方向Zの上方へ突出する4つの第1の電極ホルダ部144Cと、この第1の電極ホルダ部144Cの間でベース部142Cから上下方向Zの上方へ突出する2つの第2の電極ホルダ部146Cとを有する。4つの第1の電極ホルダ部144Cは、実質的に同一の形状をしている。2つの第2の電極ホルダ部146Cは、実質的に同一の形状をしている。4つの第1の電極ホルダ部144Cは、後述する電極34C―1、34C−2および後述する合金保持部382C−1、382C−2を保持するためのものである。2つの第2の電極ホルダ部146Cは、後述する電極34C―1、34C−2を保持するとともに、後述する下側板バネ28Cを前後方向Xおよび左右方向Yに位置決めするためのものである。
次に、第1の実施の形態と第4の実施の形態との相違点の3点目であるレンズ駆動部について説明する。
第1の実施の形態に係るレンズ駆動装置10においては、レンズ駆動部は、弾性部材20と1つの駆動用の形状記憶合金ワイヤ32との組み合わせから構成されているのに対して、第4の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Cにおいては、レンズ駆動部は、弾性部材20Cと、2つの駆動用の形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2と、2つの付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2とから構成されている。
まず、弾性部材20Cについて、以下に詳述する。
弾性部材20Cは、レンズホルダ18Cの光軸O方向の上側に配置された上側板バネ26Cと、レンズホルダ18Cの光軸O方向の下側に配置された下側板バネ28Cとから構成されている。第4の実施の形態における上側板バネ26Cと第1の実施の形態における上側板バネ26とは、その構成に若干の相違があるものの、機能面については同様である。同様に、第4の実施の形態における下側板バネ28Cと第1の実施の形態における下側板バネ28とは、その構成に若干の相違があるものの、機能面については同様である。すなわち、上側板バネ26Cと下側板バネ28Cとは、レンズホルダ18Cとハウジング12との間に配置されて、レンズホルダ18Cを径方向に位置決めした状態で光軸O方向に変位可能に支持する弾性部材20Cとして機能している。なお、上側板バネ26Cと下側板バネ28Cは、ベリリウム銅、リン青銅等から成る。
つぎに、駆動用の形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2について、以下に詳述する。
形状記憶合金ワイヤ32C−1は、その両端を一対の電極34C―1により保持されている。形状記憶合金ワイヤ32C−2は、その両端を一対の電極34C―2により保持されている。形状記憶合金ワイヤ32C−1は、その中間部32C−1aを掛止突起(突出部)184C−1により掛止されている。形状記憶合金ワイヤ32C−2は、その中間部32C−2aを掛止突起(突出部)184C−2により掛止されている。駆動用の形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2は、第1の実施形態における形状記憶合金ワイヤ32と同様に、線状にそれぞれ形成されている。
つぎに、2つの付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2について、以下に詳述する。
付勢用形状記憶合金38C―1は、形状記憶合金ワイヤ32C−1の上方に配置され、付勢用形状記憶合金38C―2は、形状記憶合金ワイヤ32C−2の上方に配置されている。付勢用形状記憶合金38C―1の両端には、一対の合金保持部382C−1が取り付けられている。付勢用形状記憶合金38C―2の両端には、一対の合金保持部382C−2が取り付けられている。合金保持部382C−1は、前方側に位置する2つの第1の電極ホルダ部144Cに形成された合金保持溝144Caにそれぞれ嵌合して保持されている。合金保持部382C−2は、後方側に位置する2つの第1の電極ホルダ部144Cに形成された合金保持溝144Caにそれぞれ嵌合して保持されている。付勢用形状記憶合金38C―1は、その中間部38C−1aを2つの付勢用掛止突起(突出部)188C−1a、188C−1bにより掛止されている。付勢用形状記憶合金38C―2は、その中間部38C−2aを2つの付勢用掛止突起(突出部)188C−2a、188C−2bにより掛止されている。付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2は、電極に接続されておらず、通電されることがない。
2つの付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2は、コイル状に形成されている。図示の付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2は、張架されていない状態(自然の状態)では、例えば、3mmの長さを有する。これに対して、付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2を、その中間部38C−1a、38C−2aをレンズホルダ18Cの付勢用掛止突起(突出部)188C−1a、188C−1b、188C−2a、188C−2bに引っ掛けて、張架すると、付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2の長さは、たとえば、7mmとなる。尚、付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2の線材の太さ(直径)は、0.05mmである。
そのため、線状に形成された場合では、たとえば、4%程度しか収縮しないのに対して、コイル状に形状された場合では、たとえば、200%以上も収縮することが可能である。
これら駆動用の形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2と付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2は、高温環境下においては、その温度が上昇して収縮し、一方、常温環境下においては、その温度が下降して伸張する。ここで言う「高温環境」とは、例えば形状記憶合金としてTiNi合金を採用した場合、外部温度が約70℃以上の環境のことを意味している。また、「常温環境」とは、例えば形状記憶合金としてTiNi合金を採用した場合、外部温度が約70℃以下の環境のことを意味している。
次に、常温環境下、高温環境下、および、駆動用の形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2の通電時におけるレンズ駆動部の作用について、以下に説明する。
まず、常温環境下においては、付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2は、前述したように収縮することがないため、レンズ可動部11,18Cを光軸O方向に沿って下方向に付勢する付勢バネとして働き、その結果、レンズ可動部11,18Cを光軸O方向に沿って下方向に付勢する付勢力を調整することができる。
次に、高温環境下においては、形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2は、前述したように、その温度が上昇して収縮する。この際、付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2も、同様に、その温度が上昇して収縮する。この際、光軸O方向上側に向けてレンズ可動部11,18Cに作用する形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2の推力より、光軸O方向下側に向けてレンズ可動部11,18Cに作用する付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2の推力が大きくなる(または、等しくなる)ため、光軸O方向の上方へのレンズ可動部11,18Cの変位を防止できる。このように付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2は、レンズ可動部11,18Cに作用する推力を調整する推力調整手段として機能する。
次に、形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2の通電時においては、形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2は、その温度が上昇して収縮し、掛止突起(突出部)184C−1、184C−2を介してレンズホルダ18Cを光軸O方向の上方に向けて移動させる。この際、付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2は、前述したように、通電されることがないため、下方向に付勢する付勢バネとしてのみ働く。その結果、レンズホルダ18Cは、付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2および上側板バネ26Cの下方向の付勢力に抗して、光軸O方向に沿って上方へ移動する。一方、形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2への通電を停止すると、形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2は自然に冷却される。その結果、形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2は、伸張し、付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2の下方向の付勢力より、レンズホルダ18Cは、光軸O方向に沿って下方へ移動する。
上述した第4の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Cは、次に述べるような効果を奏する。
掛止突起(突出部)184C−1、184C−2を光軸Oを中心として等角度間隔で筒状部182Cの外周壁に2つ設けるとともに、この掛止突起(突出部)184C−1、184C−2に対応して、形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2を2つ設けていることにより、レンズ可動部11,18Cに対して前後方向2箇所で均等な推進力を付与するため、レンズ駆動装置10Cの可動時における光軸O方向に対するレンズ可動部11,18Cの傾斜を抑制できる。
また、2つの形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2によってレンズ可動部11,18Cを駆動していることにより、各形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2に要求される駆動力が半分しか必要としないため、形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2のより広い設計自由度を確保できる。
また、レンズ駆動部として付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2を設置したことにより、常温環境下において、レンズ可動部11,18Cを光軸O方向に沿って下方向に付勢する付勢力を調整することが可能となるばかりか、高温環境下において、光軸O方向におけるレンズ可動部11,18Cの変位を防止できる。
そして、付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2がコイル状に形成されていることにより、高温環境下における形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2の収縮より、付勢用形状記憶合金38C―1、38C―2の収縮が大きくなり、光軸O方向に沿った下方向への推進力の方が大きくなるため、光軸O方向におけるレンズ可動部11,18Cの変位を確実に防止できる。
図21乃至図26を参照して、本発明の第5の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Dについて説明する。図21は、本発明の第5の実施の形態によるレンズ駆動装置から外上側カバーを省いて、斜め前方上方から観た斜視図であり、図22は、図16に示したレンズ駆動装置からアクチュエータ・ベースと弾性部材と電極ホルダとを省いて、斜め前方上方から観た斜視図であり、図23は、本発明の第5の実施の形態によるレンズ駆動装置を、斜め前方上方から観た分解斜視図であり、図24は、図22に示したレンズ駆動装置の正面図であり、図25は、図22に示したレンズ駆動装置の側面図であり、図26は、図22に示したレンズ駆動装置の上面図である。
第5の実施の形態のレンズ駆動装置10Dは、付勢用掛止突起および付勢用形状記憶合金の構成が後述するように相違している点を除いて、図16乃至図20に示した第4の実施の形態のレンズ駆動装置10Cと同様の構成を有し、動作をする。したがって、第4の実施の形態のレンズ駆動装置10Cの構成要素と同一の構成要素には、同一の参照符号を付すとともに、それらの説明は省略し、以下では第4の実施の形態と第5の実施の形態との相違点についてのみ説明する。
まず、第4の実施の形態と第5の実施の形態との相違点の1点目である付勢用掛止突起188D−1、188Dー2について説明する。
第4の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Cにおける付勢用掛止突起188C−1a、188C−1bは、掛止突起184C−1の上方に位置しているのに対して、第5の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Dにおける付勢用掛止突起188D−1は、掛止突起184C−1の位置から光軸Oを中心として90°ずれた位置の上方に形成されている。同様に、第4の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Cにおける付勢用掛止突起188C−2a、188C−2bは、掛止突起184C−2の上方に位置しているのに対して、第5の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Dにおける付勢用掛止突起188D−2は、掛止突起184C−2の位置から光軸Oを中心として90°ずれた位置の上方に形成されている。そして、付勢用掛止突起188D−1と付勢用掛止突起188D−2とは、相互に光軸Oを中心として180°ずれた位置に形成されている。
次に、第4の実施の形態と第5の実施の形態との相違点の2点目である付勢用形状記憶合金38D―1、38D―2について説明する。
第4の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Cでは、付勢用形状記憶合金38C―1は、形状記憶合金ワイヤ32C−1の上方に配置されて付勢用掛止突起188C−1a、188C−1bに掛けられているのに対して、第5の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Dでは、付勢用形状記憶合金38D―1は、形状記憶合金ワイヤ32C−1の位置から90°ずれた位置の上方に配置されて前述した付勢用掛止突起188D−1に掛けられている。同様に、第4の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Cでは、付勢用形状記憶合金38C―2は、形状記憶合金ワイヤ32C−2の上方に配置されて付勢用掛止突起188C−2a、188C−2bに掛けられているのに対して、第5の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Dでは、付勢用形状記憶合金38D―2は、形状記憶合金ワイヤ32C−2の位置から90°ずれた位置の上方に配置されて前述した付勢用掛止突起188D−2に掛けられている。付勢用形状記憶合金38D―1と付勢用形状記憶合金38D―2とは、相互に光軸Oを中心として180°ずれた位置に配置されている。付勢用形状記憶合金38C―1の両端に取り付けられた一対の合金保持部382D−1の一方は、前方側に位置する2つの第1の電極ホルダ部144Cの内の一方の第1の電極ホルダ部144Cに形成された合金保持溝144Caに嵌合して保持されているとともに、一対の合金保持部382D−1の他方は、後方側に位置する2つの第1の電極ホルダ部144Cの内の一方の第1の電極ホルダ部144Cに形成された合金保持溝144Caに嵌合して保持されている。同様に、付勢用形状記憶合金38C―2の両端に取り付けられた一対の合金保持部382D−2の一方は、前方側に位置する2つの第1の電極ホルダ部144Cの内の一方の第1の電極ホルダ部144Cに形成された合金保持溝144Caに嵌合して保持されているとともに、一対の合金保持部382D−2の他方は、後方側に位置する2つの第1の電極ホルダ部144Cの内の一方の第1の電極ホルダ部144Cに形成された合金保持溝144Caに嵌合して保持されている。
上述した第5の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Dは、第4の実施の形態に係るレンズ駆動装置10Cと比較して、形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2の設置位置と付勢用形状記憶合金38D―1、38D―2の設置位置とが離間しているため、レンズ駆動装置10Dの組み付け作業を簡便に達成できる。
なお、本実施の形態では、形状記憶合金ワイヤ32C−1、32C−2と付勢用形状記憶合金38D―1、38D―2とを相互に光軸Oを中心として90°ずれた位置に配置したが、この角度は如何なるものであっても構わない。
以上、本発明を、その実施の形態を参照して特に示し説明してきたが、本発明はこれら実施の形態に限定されない。当業者によって、請求の範囲に規定された発明の精神と範囲を逸脱せずに、形式や詳細において種々の変形がなされると理解される。例えば、本発明では、SMAアセンブリを、直接、アクチュエータ・ベースに取り付けずに、電極ホルダを介してアクチュエータ・ベースに取り付けているので、電極ホルダの位置を調整できる機構にすれば、形状記憶合金部材をハウジングに取り付けた後でも、形状記憶合金部材にかかるテンション量を容易に調整することが可能となる。その結果、製品特性のばらつきを抑えることが可能となる。また、案内手段(弾性部材)は、上述した実施の形態にものに限定されず、種々のものを使用して良い。
10、10A、10B、10C、10D レンズ駆動装置
11 レンズバレル(レンズアセンブリ)
12 筐体(ハウジング)
14、14C アクチュエータ・ベース
142、142C ベース部
144 ベース突出部
146 前方凹部
148 前方凹部
144C 第1の電極ホルダ部
144Ca 合金保持溝
146C 第2の電極ホルダ部
16 外上側カバー
18、18C レンズホルダ
182、182C 筒状部
184、184B−1、184B―2、184C−1、184C−2 突出部(掛止突起)
186 上側ホルダ突出部
186a 上側ホルダ突起部
188C−1a、188C−1b、188C−2a、188C−2b、 付勢用掛止突起(突出部)
20、20C 弾性部材
22 前方支持部材(第1の支持部材;電極ホルダ)
222 前方ベース部
224 前方支持突出部
224a 前方支持突起
226 前方連結部
226a 第1の突出部
226b 第2の突出部
226c 第3の突出部
24、24B 後方支持部材(第2の支持部材)
242 後方ベース部
244、244B 後方支持突出部
244a 後方支持突起
246、246B 後方連結部
26、26C 上側板バネ
262 上側リング部
262a 上側バネ穴
264 上側端部
264a 上側端部穴
266 上側腕部
28、28C 下側板バネ
282 下側円弧部
284 下側端部
284a 下側端部穴
286 下側腕部
30 内上側カバー(ストッパ)
302 内カバー本体
304 係止突出部
304a 貫通穴
306 前方延出部
308 後方延出部
32、32A、32B−1、32B―2、32C−1、32C−2 形状記憶合金ワイヤ
32a、32Aa、32B−1a、32B−2a、32C−1a、32C−2a 中間部
34、34Bー1、34Bー2、34C―1、34C−2 電極
342、342B−1、342B−2 被保持部
342a、342B−2a 円穴
344 接続部
346 端子部
36、36A、36B−1、36B−2 SMAアセンブリ
38C―1、38C―2、38D―1、38D―2 付勢用形状記憶合金
382C−1、382C−2 合金保持部
O レンズの光軸
AFL オートフォーカスレンズ

Claims (19)

  1. レンズバレルを保持する筒状部を含むレンズホルダと、前記レンズホルダを光軸方向にのみ移動可能に支持するハウジングと、前記レンズホルダを前記光軸方向に移動させる移動手段と、前記レンズホルダを前記光軸方向にのみ移動可能に案内する案内手段と、を備えたレンズ駆動装置において、
    前記移動手段は、前記レンズホルダと前記ハウジングとの間に張架された形状記憶合金部材を含み、該形状記憶合金部材の両端部にはそれに通電するための一対の電極が取り付けられており、
    前記ハウジングは、前記レンズホルダの下部側に配置されたアクチュエータ・ベースと、該アクチュエータ・ベースに取り付けられて、互いに対向して設置された第1及び第2の支持部材とを含み、
    前記第1の支持部材が、前記一対の電極を保持する電極ホルダとして働くことを特徴とするレンズ駆動装置。
  2. 前記移動手段は、前記レンズホルダと前記ハウジングとの間に張架された別の形状記憶合金部材を更に含み、該別の形状記憶合金部材の両端部にはそれに通電するための別の一対の電極が取り付けられており、
    前記第2の支持部材が、前記別の一対の電極を保持するための別の電極ホルダとして働く、請求項1に記載のレンズ駆動装置。
  3. 前記ハウジングは、前記レンズホルダ、前記移動手段、前記案内手段、および前記第1及び第2の支持部材を覆う、略矩形筒状の外上側カバーを更に備え、
    該外上側カバーは、前記第1及び第2の支持部材が設置されていない、互いに対向する一対の側面の両端部が凹んだ形状をしている、請求項1又は2に記載のレンズ駆動装置。
  4. 前記レンズホルダは、前記筒状部から半径方向外側に突出して、前記形状記憶合金部材の中間部を掛止する掛止突起を持つ、請求項に記載のレンズ駆動装置。
  5. 前記レンズホルダは、前記筒状部から半径方向外側に突出して、前記形状記憶合金部材の中間部を掛止する掛止突起と、前記筒状部から半径方向外側に突出して、前記別の形状記憶合金部材の中間部を掛止する別の掛止突起とを持つ、請求項2に記載のレンズ駆動装置。
  6. 前記案内手段は、前記レンズホルダと前記ハウジングとの間に配置された弾性部材を含み、該弾性部材は、前記レンズホルダを径方向に位置決めした状態で前記光軸方向にのみ変位可能に支持する、請求項1乃至5のいずれか1つに記載のレンズ駆動装置。
  7. 前記弾性部材は、前記レンズホルダの筒状部の光軸方向の上側および下側にそれぞれ設けられた上側板バネおよび下側板バネから構成される、請求項1乃至のいずれか1つに記載のレンズ駆動装置。
  8. 前記上側板バネは、前記レンズホルダの上端部に取り付けられる上側リング部と、前記ハウジングに取り付けられる4つの上側端部と、前記上側リング部と前記4つの上側端部とをそれぞれ繋ぐ4つの上側腕部とを有する、請求項に記載のレンズ駆動装置。
  9. 前記下側板バネは、一対の下側板バネから成り、
    該一対の下側板バネの各々は、前記レンズホルダの下端部に取り付けられる下側円弧部と、前記ハウジングに固定される一対の下側端部と、前記下側円弧部と前記一対の下側端部とを繋ぐ一対の下側腕部とを有する、請求項7又は8に記載のレンズ駆動装置。
  10. 前記形状記憶合金部材は、線状に形成された形状記憶合金ワイヤから構成される、請求項に記載のレンズ駆動装置。
  11. 前記形状記憶合金部材は、コイル状に形成された形状記憶合金部材から構成される、請求項に記載のレンズ駆動装置。
  12. 前記形状記憶合金部材および前記別の形状記憶合金部材の各々は、コイル状に形成された形状記憶合金ワイヤから構成される、請求項2に記載のレンズ駆動装置。
  13. レンズバレルを保持するための筒状部を持つレンズホルダの光軸方向の両端に上側板バネと下側板バネとを取り付ける第1の工程と、
    前記レンズホルダに、形状記憶合金アセンブリが取り付けられた支持部材を取り付ける第2の工程と、
    前記レンズホルダの底部側から、前記下側板バネを挟んだ状態で、前記支持部材にアクチュエータ・ベースを取り付ける第3の工程と、
    前記レンズホルダの上部側から、前記上側板バネを挟んだ状態で、前記支持部材に内上側カバーを取り付ける第4の工程と、
    前記内上側カバー、前記レンズホルダ、前記上側板バネ、前記下側板バネ、前記形状記憶合金アセンブリ、および前記支持部材を覆うように、略矩形筒状の外上側カバーを被せる第5の工程と、
    を含み、
    前記形状記憶合金アセンブリは、形状記憶合金部材と、該形状記憶合金部材の両端部に電気的に接続された一対の電極とから成り、
    前記レンズホルダは、互いに対向する第1及び第2の側を持ち、前記第1の側に前記筒状部の外壁から外側へ突出する掛止突起を有し、
    前記支持部材は、互いに対向して設置される第1及び第2の支持部材からなり、前記第1の支持部材には、前記一対の電極を保持した状態で、前記形状記憶合金アセンブリが取り付けられており、
    前記第2の工程は、
    前記形状記憶合金部材の中間部を前記掛止突起に掛止することにより、前記形状記憶合金部材を前記レンズホルダと前記第1の支持部材との間で張架して、前記第1の支持部材を前記レンズホルダの第1の側に取り付ける工程と、
    前記第2の支持部材を前記レンズホルダの第2の側に取り付ける工程と、
    を含むレンズ駆動装置の組立方法。
  14. 前記レンズ駆動装置は、別の形状記憶合金部材と、該別の形状記憶合金部材の両端部に電気的に接続された別の一対の電極とから成る、別の形状記憶合金アセンブリを更に含み、
    前記レンズホルダは、前記第2の側に前記筒状部の外壁から外側へ突出する別の掛止突起を有し、
    前記第2の支持部材には、前記別の一対の電極を保持した状態で、前記別の形状記憶合金アセンブリが取り付けられており、
    前記第2の支持部材を前記レンズホルダの第2の側に取り付ける工程は、
    前記別の形状記憶合金部材の中間部を前記別の掛止突起に掛止することにより、前記別の形状記憶合金部材を前記レンズホルダと前記第2の支持部材との間で張架して、前記第2の支持部材を前記レンズホルダの第2の側に取り付ける工程から成る、請求項13に記載のレンズ駆動装置の組立方法。
  15. 前記外上側カバーは、前記第1及び第2の支持部材が設置されていない、互いに対向する一対の側面の両端部が凹んだ形状をしている、請求項13又は14に記載のレンズ駆動装置の組立方法。
  16. 前記上側板バネは、上側リング部と、四隅に設けられ上側バネ穴を持つ4つの上側端部と、前記上側リング部と前記4つの上側端部とを繋ぐ4つの上側腕部とから構成され、
    前記下側板バネは、一対の下側板バネから成り、前記一対の下側板バネの各々は、下側円弧部と、下側端部穴を持つ一対の下側端部と、前記下側円弧部と前記一対の下側端部とを繋ぐ一対の下側腕部とから構成され、
    前記第1の工程は、
    前記上側板バネの前記上側リング部を前記レンズホルダの筒状部の上端部に取り付ける工程と、
    前記一対の下側板バネの前下側記円弧部を前記レンズホルダの筒状部の下端部に取り付ける工程と、
    を含む請求項13乃至15のいずれか1つに記載のレンズ駆動装置の組立方法。
  17. 前記第1及び第2の支持部材の各々は、その両端側に一対の支持突出部を備え、該一対の支持突出部の各々は上端に支持突起を持ち、
    前記第2の工程は、前記第1及び第2の支持部材の前記支持突起を、それぞれ、前記上側板バネの前記4つの上側端部の上側端部穴に嵌入する工程を含む、
    請求項16に記載のレンズ駆動装置の組立方法。
  18. 前記アクチュエータ・ベースは、リング状のベース部と、該ベース部の四隅で上方へ突出する4つのベース突出部とを有し、前記4つのベース突出部は、それぞれ、上方へ突出する4つのベース突起を持ち、
    前記第3の工程は、前記アクチュエータ・ベースの前記4つのベース突出部に形成された4つのベース突起を、それぞれ、前記一対の下側板バネの前記一対の下側端部に形成された下側端部穴を通した状態で、前記アクチュエータ・ベースの前記4つのベース突出部を、それぞれ、前記第1及び第2の支持部材の前記一対の支持突出部に取り付ける、
    請求項17に記載のレンズ駆動装置の組立方法。
  19. 前記内上側カバーは、リング形状をした内カバー本体と、該内カバー本体の四隅で下方へ突出する4つの係止突出部とを有し、該4つの係止突出部の各々は貫通穴を持ち、
    前記第4の工程は、前記上側板バネの前記4つの上側端部の上側端部穴を通して突出する前記第1及び第2の支持部材の前記支持突起を、それぞれ、前記内上側カバーの前記4つの係止突出部に形成された貫通穴に挿入した状態で、前記第1及び第2の支持部材に前記内上側カバーを取り付ける、
    請求項18に記載のレンズ駆動装置の組立方法。
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