JP6642532B2 - Lens drive - Google Patents
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Description
本発明は、レンズ駆動装置に関する。 The present invention relates to a lens driving device.
例えば、特許文献1には、携帯電話等に搭載される撮像装置に用いられるレンズ駆動装置が記載されている。特許文献1に開示されたレンズ駆動装置は、2つのアクチュエータを用いて、レンズユニットを光軸方向に対して直交する2方向に移動させることで、手振れ補正機能を実現している。 For example, Patent Literature 1 describes a lens driving device used for an imaging device mounted on a mobile phone or the like. The lens driving device disclosed in Patent Document 1 realizes a camera shake correction function by using two actuators to move a lens unit in two directions orthogonal to the optical axis direction.
このようなレンズ駆動装置は、ベース部材に対して順次積み重ねられた複数の可動体を備えている。レンズ駆動装置は、複数の可動体をベース部材に対して移動させることで、手振れ補正機能を実現している。 Such a lens driving device includes a plurality of movable bodies sequentially stacked on a base member. The lens driving device realizes a camera shake correction function by moving a plurality of movable bodies with respect to a base member.
特許文献1に記載されたレンズ駆動装置では、アクチュエータの駆動軸は可動体の受け部に挿通されており、駆動軸の軸方向への機械的な往復運動が可動部に伝達される。それとは逆に、可動部からの衝撃がアクチュエータの駆動軸に伝達され得る。アクチュエータの耐衝撃性を高めることで、レンズ駆動装置の耐衝撃性が向上し得る。 In the lens driving device described in Patent Literature 1, the driving shaft of the actuator is inserted into the receiving portion of the movable body, and mechanical reciprocating motion of the driving shaft in the axial direction is transmitted to the movable portion. Conversely, the impact from the movable part can be transmitted to the drive shaft of the actuator. By increasing the shock resistance of the actuator, the shock resistance of the lens driving device can be improved.
そこで、本発明の様々な側面は、耐衝撃性の向上が図られたレンズ駆動装置を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of various aspects of the present invention to provide a lens driving device with improved impact resistance.
本発明の一側面に係るレンズ駆動装置は、レンズを駆動するレンズ駆動装置であって、レンズの光軸方向と直交する第1方向に伸縮可能な圧電素子と、圧電素子における第1方向の一方の端部に固定された駆動シャフトとを有するアクチュエータと、アクチュエータの駆動シャフトを受ける受け部を有するとともに、圧電素子における第1方向の他方の端部が固定される固定体と、アクチュエータの駆動シャフトに取り付けられ、レンズを取り付け可能なレンズキャリアと連結される可動体と、固定体の受け部とアクチュエータの駆動シャフトとの間に介在する緩衝材とを備える。 A lens driving device according to one aspect of the present invention is a lens driving device that drives a lens, and includes a piezoelectric element that can expand and contract in a first direction orthogonal to an optical axis direction of the lens, and one of the piezoelectric elements in the first direction. An actuator having a drive shaft fixed to one end of the piezoelectric element, a fixed body having a receiving portion for receiving the drive shaft of the actuator, and the other end of the piezoelectric element in the first direction being fixed, and a drive shaft of the actuator A movable body connected to a lens carrier to which a lens can be attached, and a cushioning material interposed between a receiving portion of the fixed body and a drive shaft of the actuator.
上記レンズ駆動装置においては、可動体からアクチュエータの駆動シャフトに衝撃が伝達されたときに、その衝撃が緩衝材に和らげられる。そのため、耐衝撃性に優れたアクチュエータが得られ、耐衝撃性に優れたレンズ駆動装置を実現することができる。 In the above-described lens drive device, when an impact is transmitted from the movable body to the drive shaft of the actuator, the impact is reduced by the cushioning material. Therefore, an actuator excellent in impact resistance can be obtained, and a lens driving device excellent in impact resistance can be realized.
本発明の他の側面に係るレンズ駆動装置は、固定体がレンズの光軸方向と直交して配置され、アクチュエータが固定体に対して平行に延在している。この場合、可動体を固定体に対して平行に駆動することができる。 In a lens driving device according to another aspect of the present invention, the fixed body is disposed orthogonal to the optical axis direction of the lens, and the actuator extends parallel to the fixed body. In this case, the movable body can be driven in parallel with the fixed body.
本発明の一側面に係るレンズ駆動装置は、可動体が、レンズの光軸方向および第1方向に直交する第2方向から、アクチュエータの駆動シャフトに取り付けられており、固定体の受け部が、レンズの光軸方向に沿って立設されるとともに第2方向においてアクチュエータの駆動シャフトを間に挟む複数の壁部と、レンズの光軸方向の固定体側から駆動シャフトと対面する底面と有する。この場合、アクチュエータの駆動シャフトに第2方向からの衝撃が伝達され、その衝撃が受け部の壁部側に位置する緩衝材により和らげられる。 In the lens driving device according to one aspect of the present invention, the movable body is attached to the drive shaft of the actuator from a second direction orthogonal to the optical axis direction and the first direction of the lens, and the receiving portion of the fixed body includes: It has a plurality of walls that stand upright along the optical axis direction of the lens and sandwich the drive shaft of the actuator in the second direction, and a bottom surface that faces the drive shaft from the fixed body side of the lens in the optical axis direction. In this case, the impact from the second direction is transmitted to the drive shaft of the actuator, and the impact is reduced by the cushioning material located on the wall side of the receiving portion.
本発明の一側面に係るレンズ駆動装置は、複数の壁部は、レンズの光軸方向に沿って見たときにアクチュエータの駆動シャフトの中心軸線に対して非対称に配置されている。壁部を非対称配置とすることで、アクチュエータの駆動シャフトに取り付けられる可動体を回避する壁部を容易に設計することができる。 In the lens driving device according to one aspect of the present invention, the plurality of walls are disposed asymmetrically with respect to the center axis of the driving shaft of the actuator when viewed along the optical axis direction of the lens. By arranging the wall portions asymmetrically, it is possible to easily design a wall portion that avoids the movable body attached to the drive shaft of the actuator.
本発明の一側面に係るレンズ駆動装置は、レンズの光軸方向に沿う高さに関し、複数の壁部のうちの少なくとも一つの壁部の高さが、アクチュエータの駆動シャフトの中心軸線の高さ位置よりも高い。この場合、壁部と緩衝材が第2方向に沿って並ぶため、アクチュエータの駆動シャフトに第2方向から伝達される衝撃を、より確実に緩衝材で和らげることができる。 A lens driving device according to one aspect of the present invention relates to a height along a direction of an optical axis of a lens, wherein a height of at least one of the plurality of walls is a height of a center axis of a driving shaft of the actuator. Higher than the position. In this case, since the wall and the cushioning material are arranged in the second direction, the shock transmitted to the drive shaft of the actuator from the second direction can be more reliably mitigated by the cushioning material.
本発明の一側面に係るレンズ駆動装置は、受け部の壁部側に位置する緩衝材の厚さが、受け部の底面側に位置する緩衝材の厚さよりも厚い。この場合、実際に衝撃が伝達される部分の緩衝材の厚さを厚くすることで、効率よく衝撃を和らげることができる。 In the lens driving device according to one aspect of the present invention, the thickness of the cushioning material located on the wall side of the receiving portion is greater than the thickness of the cushioning material located on the bottom surface side of the receiving portion. In this case, the impact can be efficiently relieved by increasing the thickness of the cushioning material at the portion where the impact is actually transmitted.
本発明の一側面に係るレンズ駆動装置は、レンズキャリアが、アクチュエータに関して可動体と同じ側に位置している。この場合、レンズキャリアから可動体を介して衝撃が伝達されたときに、その衝撃が受け部の壁部側に位置する緩衝材により和らげられる。 In the lens driving device according to one aspect of the present invention, the lens carrier is located on the same side as the movable body with respect to the actuator. In this case, when an impact is transmitted from the lens carrier via the movable body, the impact is mitigated by the cushioning material located on the wall side of the receiving portion.
本発明の様々な側面によれば、耐衝撃性の向上が図られたレンズ駆動装置が提供される。 According to various aspects of the present invention, there is provided a lens driving device with improved impact resistance.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.
図1に示すレンズ駆動装置1は、例えばデジタルカメラ等の撮像装置に搭載され、レンズ4を駆動する。レンズ駆動装置1は、レンズ駆動部2と、カバー3とを備えている。レンズ駆動装置1は、レンズ駆動部2に取り付けられるべきレンズ4の光軸Lを有する。
A lens driving device 1 shown in FIG. 1 is mounted on an imaging device such as a digital camera, and drives a
なお、各図において、説明の便宜上、XYZ直交座標系を示している。Z軸方向が、取り付けられるべきレンズ4の光軸L方向となっている。X軸方向は、光軸L方向に直交している。Y軸方向は、光軸L方向に直交し、且つX軸方向に直交している。
In each of the drawings, an XYZ orthogonal coordinate system is shown for convenience of explanation. The Z-axis direction is the optical axis L direction of the
レンズ駆動部2は、図1に示されるように、ベース部材100、補助体200、可動体300、レンズキャリア400、X軸アクチュエータ(第1アクチュエータ)130、Y軸アクチュエータ(第2アクチュエータ)230、及びZ軸アクチュエータ(第3アクチュエータ)330を備えている。レンズ駆動部2は、さらに、レンズキャリア400の周囲を覆うように配置された枠部材500を備えている。
As shown in FIG. 1, the
ベース部材100の一方の面上に、補助体200等の各部材が配置される。レンズキャリア400には、レンズ4が取り付けられる。レンズキャリア400は、X軸アクチュエータ130及びY軸アクチュエータ230の動作によって、ベース部材100に対してX軸方向及びY軸方向に移動させられる。レンズキャリア400は、Z軸アクチュエータ330の動作によってベース部材100に対してZ軸方向に移動させられる。
Each member such as the
まず、ベース部材100周りの詳細について説明する。図2及び図3に示されるように、ベース部材100は、ベース本体部110、アクチュエータ取付部111、ストッパ部112、第1支柱部113、第2支柱部114、及びX軸アクチュエータ支持部120を備えている。
First, details around the
ベース本体部110は、光軸L方向に沿って見たときに、4つの角部を有する略矩形の板状に形成されている。なお、説明の便宜上、光軸L方向に沿って見たときに、ベース本体部110の外周縁を構成する4つの辺を、それぞれ辺H11、辺H12、辺H13、及び辺H14という。辺H11と辺H12とが平行であり、Y軸方向に沿って延びている。辺H13と辺H14とが平行であり、X軸方向に沿って延びている。ベース本体部110を光軸L方向に沿って見たときに、辺H11、辺H14、辺H12、及び辺H13の順で各辺が接続されて外周縁が形成されている。辺H11及びH12の長さは、辺H13及びH14の長さよりも短い。
The
ベース本体部110には、光軸Lを中心とする(光軸Lが通る)円形の開口部(第1開口部)110aが設けられている。光軸L方向に沿って見たときに、開口部110aの中心位置(光軸L)は、略矩形板状のベース本体部110の中心位置に対して偏心している。具体的には、光軸L方向に沿って見たときに、開口部110aは、辺H11よりも辺H12側に寄った位置に設けられている。
The base
X軸アクチュエータ支持部120は、ベース本体部110における補助体200が配置される側の面に設けられている。X軸アクチュエータ支持部120は、ベース本体部110の面上において、辺H11と辺H14とが接続される角部近傍に設けられている。X軸アクチュエータ支持部120は、X軸アクチュエータ130(X軸駆動シャフト132)がベース本体部110に対して平行に延在するように、X軸アクチュエータ130をベース本体部110側から支持する。図4および図5に示されるように、X軸アクチュエータ支持部120は、受け部として、第1支持部121および第2支持部122を備えている。なお、図4では、X軸アクチュエータ支持部120の詳細を示すためにX軸アクチュエータ130が省略されている。
The X-axis
第1支持部121と第2支持部122とは、X軸方向に並べて配置されている。第1支持部121は、第2支持部122よりも辺H11側に位置している。第1支持部121と第2支持部122との間には所定の隙間が設けられている。第1支持部121及び第2支持部122の頂部には、X軸方向に沿って延びる断面略U字状の溝121a及び122aがそれぞれ設けられている。すなわち、第1支持部121及び第2支持部122のそれぞれは、その頂部にY方向において対面する壁部対121b、121c、122b、122cが設けられており、その頂部がU字状を呈している。壁部121c、122cは、壁部121b、122bよりも辺H14側に位置している。そして、壁部対121b、121c、122b、122cの内側面と、壁部対121b、121c、122b、122cの間の底面121d、122dとで、溝121a、122aが画成されている。
The
X軸アクチュエータ支持部120は、第1支持部121の壁部121dと第2支持部122の壁部122dとの間に、中間壁部123を備えている。中間壁部123は、第1支持部121及び第2支持部122における辺H14側の端部同士を連結している。中間壁部123の立ち上がり方向の先端部は、光軸L方向に沿って見たときに、ベース本体部110の辺H14側からX軸駆動シャフト132を支持する。ベース本体部110と、X軸アクチュエータ支持部120とは一体的に設けられている。
The
図2及び図3に示されるように、X軸アクチュエータ130は、ベース本体部110における補助体200が配置される側の面に設けられている。X軸アクチュエータ130は、ベース本体部110における辺H11と辺H14とが接続される角部近傍に設けられている。X軸アクチュエータ130は、スムーズインパクト駆動機構を構成するアクチュエータである。X軸アクチュエータ130は、角柱状のX軸圧電素子131、X軸駆動シャフト132、及び錘部133を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3,
X軸圧電素子131は、X軸方向に伸縮可能な素子である。X軸圧電素子131は、圧電材料で構成されている。圧電材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛(いわゆる、PZT)、水晶、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、ニオブ酸タンタル酸カリウム(K(Ta,Nb)O3)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)及びチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)等の無機圧電材料を用いることができる。
The X-axis
X軸圧電素子131は、上記圧電材料からなる複数の圧電層と複数の電極層とが交互に積層された積層構造であってもよい。X軸圧電素子131に印加する電圧を制御することで、X軸圧電素子131の伸縮が制御される。X軸圧電素子131は、X軸方向に伸縮可能な形状であれば、角柱状に限らず、円柱状等であってもよい。
The X-axis
X軸駆動シャフト132は、円柱状に形成され、円柱形状の軸線がX軸方向に沿って延びるように配置されている。X軸駆動シャフト132は、カーボンファイバ等の繊維を含む複合樹脂材料で構成されている。
The
X軸駆動シャフト132の先端部132a(すなわち、X軸方向に関するX軸圧電素子131側とは反対の側の端部)は、第1支持部121の溝121a内に収容されている。図6の端面図に示すように、第1支持部121の溝121a内には樹脂Rが配置されている。樹脂Rは、X軸駆動シャフト132の先端部132aと第1支持部121との間に介在している。より詳しくは、樹脂Rは、X軸駆動シャフト132の先端部132aと第1支持部121の壁部対121b、121cとの間に介在している。また、樹脂Rは、X軸駆動シャフト132の先端部132aと第1支持部121の底面121dとの間にも介在している。そのため、X軸駆動シャフト132の先端部132aは、第1支持部121と直接は接していない。樹脂Rは、たとえば弾性接着剤や変性シリコン樹脂等である。樹脂Rは、たとえば、溝121aに塗布形成することで得られる。
The
第1支持部121の壁部121bは、X軸駆動シャフト132の中心軸線X1の高さ(Z方向位置)よりも高くなるように設計されている。そのため、壁部121bの内側面に位置する部分の樹脂Rは、Y方向においてX軸駆動シャフト132と接している。壁部121bの内側面に位置する部分の樹脂Rの厚さt1は、X軸駆動シャフト132の中心軸線X1のZ方向下方に位置する部分の樹脂の厚さt2よりも厚くなっている。
The
X軸駆動シャフト132の基端部132b(すなわち、X軸方向に関するX軸圧電素子131側の端部)は、第2支持部122の溝122a内に収容されている。X軸駆動シャフト132の基端部132bは、X軸圧電素子131におけるX軸方向の一方の端部に固定されている。図7の断面図に示すように、第2支持部122の溝122a内にも樹脂Rが配置されている。樹脂Rは、X軸駆動シャフト132の基端部132bと第2支持部122との間に介在している。より詳しくは、樹脂Rは、X軸駆動シャフト132の基端部132bと第2支持部122の壁部対122b、122cとの間に介在している。また、樹脂Rは、X軸駆動シャフト132の基端部132bと第2支持部122の底面122dとの間にも介在している。そのため、X軸駆動シャフト132の基端部132bは、第2支持部122と直接は接していない。樹脂Rは、たとえば、溝122aに塗布形成することで得られる。
The
第2支持部122の壁部122bは、X軸駆動シャフト132の中心軸線X1の高さよりも高くなるように設計されている。そのため、壁部122bの内側面に位置する部分の樹脂Rは、Y方向においてX軸駆動シャフト132と接している。壁部122bの内側面に位置する部分の樹脂Rの厚さt3は、X軸駆動シャフト132の中心軸線X1のZ方向下方に位置する部分の樹脂の厚さt4よりも厚くなっている。
The
錘部133は、X軸圧電素子131におけるX軸方向の他方の端部に固定されている。錘部133は、タングステンやタングステン合金など比重の高い材料から形成されており、X軸駆動シャフト132よりも重くなるように設計されている。X軸駆動シャフト132よりも錘部133を重くすることで、X軸圧電素子131が伸縮したときに、X軸駆動シャフト132側を変異させ易くできる。
The
アクチュエータ取付部111は、ベース本体部110における補助体200が配置される側の面に設けられている。アクチュエータ取付部111は、X軸アクチュエータ支持部120よりも辺H12側の位置において、ベース本体部110から立ち上がるように設けられている。錘部133におけるX軸圧電素子131が固定された側に対して反対側の面が、アクチュエータ取付部111に固定されている。これにより、X軸アクチュエータ130は、X軸駆動シャフト132がX軸アクチュエータ支持部120によって支持されつつ、アクチュエータ取付部111に固定された状態となる。
The
X軸アクチュエータ130は、光軸L方向に沿って見たときに、X軸駆動シャフト132側が外側を向くように配置される。すなわち、X軸アクチュエータ130におけるX軸駆動シャフト132側の端部は、レンズキャリア400から離れる側を向いている(図15等参照)。
The
X軸圧電素子131とX軸駆動シャフト132との固定、X軸圧電素子131と錘部133との固定、及び錘部133とアクチュエータ取付部111との固定には、例えば、エポキシ接着剤等の接着剤が用いられる。
For fixing the X-axis
ストッパ部112、第1支柱部113、及び第2支柱部114は、ベース本体部110における補助体200が配置される側の面にそれぞれ設けられている。ストッパ部112、第1支柱部113、及び第2支柱部114は、ベース本体部110における補助体200が配置される側の面から、それぞれ立ち上がるように設けられている。
The
ストッパ部112は、ベース本体部110の辺H13の近傍に設けられている。ストッパ部112は、可動体300におけるX軸方向の移動範囲を制限する。ストッパ部112による移動範囲の制限の詳細については、後述する。
The
第1支柱部113は、ベース本体部110の面上において、辺H12と辺H13とが接続される角部に設けられている。第2支柱部114は、ベース本体部110の面上において、辺H12と辺H14とが接続される角部に設けられている。第1支柱部113及び第2支柱部114は、カバー3を内側から支持する。アクチュエータ取付部111、ストッパ部112、第1支柱部113、及び第2支柱部114は、ベース本体部110と一体的に設けられている。
The
ベース本体部110における補助体200が配置される側の面には、突起部T11〜T13が設けられている。突起部T11は、ベース本体部110の面上において、辺H11と辺H13とが接続される角部近傍に設けられている。突起部T12は、ベース本体部110の面上において、ストッパ部112と第1支柱部113との間の位置に設けられている。突起部T13は、ベース本体部110の面上において、辺H12と辺H14とが接続される角部近傍に設けられている。突起部T11〜T13と、ベース本体部110とは一体的に設けられている。突起部T11〜T13は、例えば、半球状であってもよく、頂部が平坦な凸形状であってもよい。
Protrusions T11 to T13 are provided on the surface of the
次に、補助体200の構成の詳細について説明する。図8に示されるように、補助体200は、ベース部材100に組み付けられたときにY軸方向に沿って延びる棒状の部材である。補助体200は、補助体本体部210、及びY軸アクチュエータ支持部220を備えている。補助体本体部210とY軸アクチュエータ支持部220とは一体的に設けられている。
Next, the configuration of the
補助体本体部210には、X軸摩擦係合部240が設けられている。X軸摩擦係合部240は、補助体本体部210におけるY軸アクチュエータ支持部220が接続される側に対して反対側の端部に設けられている。X軸摩擦係合部240は、補助体本体部210の外面のうち、補助体200がベース部材100に組み付けられたときにX軸アクチュエータ130側を向く面に設けられている。X軸摩擦係合部240は、補助体200がベース部材100に組み付けられたときにX軸方向に沿って延びる略V字溝状に形成されている。X軸摩擦係合部240には、略V字状の金属板241が取り付けられている(図10参照)。X軸摩擦係合部240は、金属板241を介してX軸駆動シャフト132に当接する。
An X-axis
補助体本体部210には、第1付勢部242が取り付けられている(図10参照)。第1付勢部242は、弾性部材である。第1付勢部242の一方の端部は補助体本体部210に固定されている。第1付勢部242の他方の端部(先端部)は、X軸摩擦係合部240に対向している。
The
補助体本体部210におけるX軸摩擦係合部240が設けられる側に対して反対側の面には、突起部T21が設けられている。突起部T21は、補助体本体部210においてX軸摩擦係合部240が設けられる側の端部近傍に位置している。突起部T21と、補助体本体部210とは一体的に設けられている。突起部T21は、例えば、半球状であってもよく、頂部が平坦な凸形状であってもよい。突起部T21は、補助体200がベース本体部110から浮き上がった場合に、カバー3の内面に当接する。
A projection T21 is provided on a surface of the auxiliary body
Y軸アクチュエータ支持部220は、補助体200がベース部材100に組み付けられた状態において、Y軸アクチュエータ230(Y軸駆動シャフト232)をベース本体部110側から支持する。Y軸アクチュエータ支持部220は、ベース部材100に設けられたX軸アクチュエータ支持部120と同様の構成を備えている。具体的には、Y軸アクチュエータ支持部220は、第1支持部221、第2支持部222、及び壁部223を備えている。
The Y-axis
第1支持部221と第2支持部222とは、補助体200がベース部材100に組み付けられたときにY軸方向に沿って並ぶように設けられている。第2支持部222は、第1支持部221よりも補助体本体部210側に設けられている。第1支持部221と第2支持部222との間には所定の隙間が設けられている。第1支持部221及び第2支持部222の頂部には、補助体200がベース部材100に組み付けられたときにY軸方向に沿って延びる断面略U字状の溝221a及び222aがそれぞれ設けられている。壁部223は、第1支持部221と第2支持部222との間に設けられ、第1支持部221と第2支持部222とを接続している。壁部223は、補助体200がベース部材100に組み付けられた状態で光軸L方向に沿って見たときに、第1支持部221及び第2支持部222におけるベース本体部110の辺H11側の端部同士を連結している。
The
次に、補助体200がベース部材100に組み付けられた状態について説明する。図8〜図10に示されるように、補助体200は、ベース部材100における光軸L方向の一方の面上に重ねて配置されている。補助体200は、光軸L方向に沿って見たときに、ベース本体部110の面上において開口部110aと辺H11との間の領域に配置される。補助体200におけるX軸摩擦係合部240が設けられる側の端部が、辺H11と辺H14とが接続される角部近傍に位置している。補助体200におけるY軸アクチュエータ支持部220が設けられる側の端部が、辺H11と辺H13とが接続される角部近傍に位置している。
Next, a state in which the
X軸摩擦係合部240は、金属板241を介してX軸駆動シャフト132に当接する。X軸摩擦係合部240は、X軸アクチュエータ支持部120とによってX軸駆動シャフト132を挟み込むようにしてX軸駆動シャフト132に当接する。第1付勢部242の先端部は、第1支持部121と第2支持部122との間の位置で、X軸駆動シャフト132に当接している。第1付勢部242の先端部は、X軸駆動シャフト132をX軸摩擦係合部240に押し付ける方向に、X軸駆動シャフト132を付勢している。これにより、第1付勢部242の先端部とX軸摩擦係合部240とによってX軸駆動シャフト132が挟まれた状態となる。すなわち、X軸摩擦係合部240が金属板241を介してX軸駆動シャフト132に摩擦係合した状態となる。
The X-axis
補助体200がベース部材100に組み付けられた状態で、Y軸アクチュエータ支持部220のベース本体部110側の面は、ベース本体部110に設けられた突起部T11に当接している(図10参照)。X軸摩擦係合部240と第1付勢部242とでX軸駆動シャフト132が挟まれることにより、補助体200は、X軸方向に移動可能にベース部材100に支持された状態となる。すなわち、補助体200は、一方の端部がX軸アクチュエータ130を介してベース部材100に支持され、他方の端部が突起部T11によってベース部材100に支持されている。
In a state where the
X軸摩擦係合部240がX軸駆動シャフト132に摩擦係合した状態で、X軸圧電素子131がX軸方向に伸縮することにより、補助体200がベース部材100に対してX軸方向に移動させられる。
When the X-axis
図9及び図10に示されるように、補助体200には、Y軸アクチュエータ230が設けられている。Y軸アクチュエータ230は、スムーズインパクト駆動機構を構成するアクチュエータである。Y軸アクチュエータ230は、角柱状のY軸圧電素子231、Y軸駆動シャフト232、及び錘部233を備えている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
Y軸圧電素子231は、Y軸方向に伸縮可能な素子である。Y軸圧電素子231は、圧電材料で構成されている。Y軸圧電素子231の材料及び形状等はX軸圧電素子131と同様であり、詳細な説明を省略する。
The Y-
Y軸駆動シャフト232は、円柱状に形成され、円柱形状の軸線がY軸方向に沿って延びるように配置されている。Y軸駆動シャフト232は、カーボンファイバ等の繊維を含む複合樹脂材料で構成されている。
The Y-
Y軸駆動シャフト232におけるY軸方向の一方の端部は、Y軸圧電素子231におけるY軸方向の一方の端部に固定されている。Y軸駆動シャフト232の両端部は、第1支持部221の溝221a及び第2支持部222の溝222a内にそれぞれ収容される。壁部223の立ち上がり方向の先端部は、光軸L方向に沿って見たときに、ベース本体部110の辺H11側からY軸駆動シャフト232を支持する。
One end of the Y-
錘部233は、Y軸圧電素子231におけるY軸方向の他方の端部に固定されている。錘部233の材料及び機能等は、錘部133と同様であり、詳細な説明を省略する。
The
錘部233は、補助体本体部210におけるY軸アクチュエータ支持部220側を向く面に固定されている。これにより、Y軸アクチュエータ230は、Y軸駆動シャフト232がY軸アクチュエータ支持部220によって支持されつつ、補助体本体部210に固定された状態となる。
The
Y軸アクチュエータ230は、光軸L方向に沿って見たときに、Y軸駆動シャフト232側が外側を向くように配置される。すなわち、Y軸アクチュエータ230におけるY軸駆動シャフト232側の端部は、レンズキャリア400から離れる側を向いている(図18等参照)。
The Y-
図10に示されるように、X軸方向に沿って見たときに、光軸Lは補助体200を通っている。また、X軸アクチュエータ130とY軸アクチュエータ230とは、X軸方向に沿って見たときに、光軸Lを挟んで対向する位置に設けられている。
As shown in FIG. 10, the optical axis L passes through the
次に、可動体300の構成の詳細について説明する。図11に示されるように、可動体300は、可動体本体部310、第1側壁部311、第2側壁部312、第3側壁部313、第4側壁部314、隆起部315、張出部316、及びY軸摩擦係合部340を備えている。
Next, the configuration of the
可動体本体部310は、光軸L方向に沿って見たときに、4つの角部を有する略矩形の板状に形成されている。なお、説明の便宜上、光軸L方向に沿って見たときに、可動体本体部310の外周縁を構成する4つの辺を、それぞれ辺H31、辺H32、辺H33及び辺H34という。可動体本体部310には、光軸Lを中心とする(光軸Lが通る)円形の開口部(第2開口部)310aが設けられている。可動体本体部310に設けられた開口部310aの直径は、ベース部材100に設けられた開口部110aの直径よりも所定長さ小さい(図20参照)。
The
図11及び図12に示されるように、辺H31は、可動体300がベース部材100に重ねられた状態で光軸L方向に沿って見たときに、開口部310aに対してベース部材100の辺H11側に位置する辺である。同様に、辺H32は、開口部310aに対してベース部材100の辺H12側に位置する辺である。辺H33は、開口部310aに対してベース部材100の辺H13側に位置する辺である。辺H34は、開口部310aに対してベース部材100の辺H14側に位置する辺である。
As shown in FIGS. 11 and 12, when the
図11に示されるように、第1側壁部311は、可動体本体部310における辺H31と辺H34とが接続される角部において、可動体本体部310からレンズキャリア400が配置される側に向けて立ち上がっている。第2側壁部312は、可動体本体部310における辺H32と辺H34とが接続される角部において、可動体本体部310からレンズキャリア400が配置される側に向けて立ち上がっている。なお、第2側壁部312は、辺H32と辺H34とが接続される角部から第1側壁部311側に向かって所定長さ延在している。
As shown in FIG. 11, the
第3側壁部313は、可動体本体部310における辺H32と辺H33とが接続される角部において、可動体本体部310からレンズキャリア400が配置される側に向けて立ち上がっている。第4側壁部314は、可動体本体部310における辺H33と辺H31とが接続される角部において、可動体本体部310からレンズキャリア400が配置される側に向けて立ち上がっている。張出部316は、第4側壁部314の立ち上がり方向の先端部に設けられている。張出部316は、第4側壁部314の先端部から外側(開口部310aから離れる側)に向かって張り出している。
The third
可動体本体部310におけるレンズキャリア400が配置される側の面には、矩形状に窪むアクチュエータ保持部310bが設けられている。アクチュエータ保持部310bは、辺H32と辺H34とが接続される角部近傍に位置している。
On the surface of the movable body
隆起部315は、可動体本体部310におけるレンズキャリア400が配置される側の面において、辺H33の近傍に設けられている。隆起部315は、隆起の頂部がX軸方向に沿って延びている。隆起部315は、Y軸方向における断面が略円弧状となるように可動体本体部310から突出している。隆起部315の隆起の頂部には、平坦部が設けられていてもよい。
The raised
Y軸摩擦係合部340は、張出部316に設けられている。Y軸摩擦係合部340は、張出部316の外面のうち、可動体300がベース部材100及び補助体200に組み付けられたときにY軸アクチュエータ230側を向く面に設けられている(図13参照)。Y軸摩擦係合部340は、可動体300がベース部材100に組み付けられたときにY軸方向に沿って延びる略V字溝状に形成されている(図13及び図14等参照)。Y軸摩擦係合部340には、略V字状の金属板341が取り付けられている。Y軸摩擦係合部340は、金属板341を介してY軸駆動シャフト232に当接する。
The Y-axis
張出部316には、第2付勢部342が取り付けられている。第2付勢部342は、弾性部材である。第2付勢部342の一方の端部は、張出部316に固定されている。第2付勢部342の他方の端部(先端部)は、Y軸摩擦係合部340に対向している。
The
張出部316には、突起部T31が設けられている。突起部T31は、張出部316においてY軸摩擦係合部340が設けられる側に対して反対側の面に設けられている。突起部T31と、張出部316とは一体的に設けられている。突起部T31は、例えば、半球状であってもよく、頂部が平坦な凸形状であってもよい。突起部T31は、可動体300がベース本体部110から浮き上がった場合に、カバー3の内面に当接する。
The
可動体本体部310の辺H33には、開口部310a側に向けて凹む凹部H33aが設けられている。
The side H33 of the movable body
次に、可動体300がベース部材100及び補助体200に組み付けられた状態について説明する。図11〜図15に示されるように、可動体300は、ベース本体部110に対して補助体200と同じ側に重ねて配置されている。可動体300は、光軸L方向に沿って見たときに、開口部310aとベース本体部110の開口部110aとが連通するように、ベース本体部110の面上に重ねられる。補助体200と可動体300とは、ベース本体部110における同じ面上に配置され、互いに隣接している。図12に示されるように、光軸L方向に沿って見たときに、補助体200と可動体300とは互いに重なっていない。但し、可動体300の張出部316については、Y軸摩擦係合部340をY軸駆動シャフト232に係合させるために補助体200と重なっている。
Next, a state where the
Y軸摩擦係合部340は、金属板341を介してY軸駆動シャフト232に当接する。Y軸摩擦係合部340は、Y軸アクチュエータ支持部220とによってY軸駆動シャフト232を挟み込むようにしてY軸駆動シャフト232に当接する。第2付勢部342の先端部は、第1支持部221と第2支持部222との間の位置で、Y軸駆動シャフト232に当接している。第2付勢部342の先端部は、Y軸駆動シャフト232をY軸摩擦係合部340に押し付ける方向に、Y軸駆動シャフト232を付勢している。これにより、第2付勢部342の先端部とY軸摩擦係合部340とによってY軸駆動シャフト232が挟まれた状態となる。すなわち、Y軸摩擦係合部340が金属板341を介してY軸駆動シャフト232に摩擦係合した状態となる。
The Y-axis
可動体300がベース部材100及び補助体200に組み付けられた状態で、可動体本体部310のベース本体部110側の面は、ベース本体部110に設けられた突起部T12及びT13に当接している。Y軸摩擦係合部340と第2付勢部342とでY軸駆動シャフト232が挟まれることにより、可動体300は、Y軸方向に移動可能にベース部材100及び補助体200に支持された状態となる。すなわち、可動体300は、Y軸摩擦係合部340が設けられた側がY軸アクチュエータ230を介して補助体200に支持され、X軸摩擦係合部240が設けられた側に対して反対側が突起部T12及びT13によってベース部材100に支持されている。
In a state where the
Y軸摩擦係合部340がY軸駆動シャフト232に摩擦係合した状態で、Y軸圧電素子231がY軸方向に伸縮することにより、可動体300が補助体200に対してY軸方向に移動させられる。
When the Y-
Y軸摩擦係合部340がY軸駆動シャフト232に係合していることにより、可動体300は、X軸方向においては補助体200と共に移動する。このため、補助体200がベース部材100に対してX軸方向に移動し、可動体300が補助体200に対してY軸方向に移動することによって、可動体300は、ベース部材100に対してX軸方向及びY軸方向に移動する。
Since the Y-axis
図12に示されるように、光軸L方向に沿って見たときに、凹部H33a内にはストッパ部112の一部が入り込んでいる。凹部H33aの壁面とストッパ部112の外面とは、Y軸方向において対向している。また、凹部H33aの壁面とストッパ部112の外面とは、X軸方向において対向している。補助体本体部210の辺H34側の側壁部において、X軸アクチュエータ支持部120の第2支持部122と対向する部位をストッパ部H34aとする。
As shown in FIG. 12, when viewed along the optical axis L direction, a part of the
可動体300がY軸方向に沿ってストッパ部112から離れる側に移動した場合、ストッパ部H34aが第2支持部122に当接する。補助体200がY軸方向に沿ってストッパ部112に近づく方向に移動した場合、凹部H33aの壁面がストッパ部112に当接する。すなわち、ストッパ部112及び第2支持部122が、補助体200のY軸方向の移動範囲を規制するストッパ機構として機能する。補助体200がX軸方向に沿って移動した場合、凹部H33aの壁面がストッパ部112に当接する。すなわち、ストッパ部112が、補助体200のX軸方向の移動範囲を規制するストッパ機構として機能する。
When the
ベース部材100には、押え部材150が設けられている。押え部材150の一方の端部はベース本体部110に固定され、他方の端部(先端部)は隆起部315の頂部に当接する。押え部材150は、弾性部材である。押え部材150の先端部は、隆起部315をベース本体部110側に向けて付勢している。これにより、可動体300がベース本体部110から浮き上がることが防止される。Y軸摩擦係合部340がY軸駆動シャフト232に当接しているため、補助体200におけるY軸アクチュエータ支持部220側の端部がベース本体部110から浮き上がることが防止される。これにより、補助体200及び可動体300がベース本体部110から浮き上がることが防止される。
The holding
図12及び図13に示されるように、可動体300には、Z軸アクチュエータ330が取り付けられている。Z軸アクチュエータ330は、スムーズインパクト駆動機構を構成するアクチュエータである。Z軸アクチュエータ330は、角柱状のZ軸圧電素子331、Z軸駆動シャフト332、及び錘部333を備えている。
As shown in FIGS. 12 and 13, a Z-
Z軸圧電素子331は、Z軸方向に伸縮可能な素子である。Z軸圧電素子331は、圧電材料で構成されている。Z軸圧電素子331の材料及び形状等はX軸圧電素子131と同様であり、詳細な説明を省略する。
The Z-
Z軸駆動シャフト332は、円柱状に形成され、円柱形状の軸線がZ軸方向に沿って延びるように配置されている。Z軸駆動シャフト332は、カーボンファイバ等の繊維を含む複合樹脂材料で構成されている。
The Z-
Z軸駆動シャフト332におけるZ軸方向の一方の端部は、Z軸圧電素子331におけるZ軸方向の一方の端部に固定されている。錘部333は、Z軸圧電素子331におけるZ軸方向の他方の端部に固定されている。錘部333の材料及び機能等は、錘部133と同様であり、詳細な説明を省略する。
One end of the Z-
錘部333が、可動体本体部310に設けられたアクチュエータ保持部310bに嵌め込まれて固定されることで、Z軸アクチュエータ330が可動体300に保持される。Z軸アクチュエータ330は、レンズキャリア400を介して補助体200と対向している。
The
次に、レンズキャリア400の構成の詳細について説明する。図16及び図17に示されるように、レンズキャリア400は、キャリア本体部410、回止め凸部420、第3付勢部430、及びZ軸摩擦係合部440を備えている。
Next, details of the configuration of the
キャリア本体部410には、光軸Lを中心とする円形の開口部410aが設けられている。キャリア本体部410に設けられた開口部410aの直径は、可動体300に設けられた開口部310aの直径よりも所定長さ小さい(図20参照)。キャリア本体部410の開口部410aには、レンズ4が取り付け可能である。すなわち、開口部410aの壁面が、レンズ4(図1)を取り付けるためのレンズ取付部となる。レンズ4は、複数のレンズで構成されたレンズユニットであってもよく、単一のレンズであってもよい。
The carrier
回止め凸部420は、キャリア本体部410の外周面から光軸Lに直交する方向に沿って突出している。
The
Z軸摩擦係合部440は、キャリア本体部410の外周面に設けられている。Z軸摩擦係合部440は、光軸Lを挟んで回止め凸部420と略対向する位置に設けられている。Z軸摩擦係合部440は、レンズキャリア400が可動体300に組み付けられたときにZ軸方向に沿って延びる略V字溝状に形成されている。Z軸摩擦係合部440には、略V字状の金属板441が取り付けられている。Z軸摩擦係合部440は、金属板441を介してZ軸駆動シャフト332に当接する。
The Z-axis
第3付勢部430は、キャリア本体部410の外周面に取り付けられている。第3付勢部430は、弾性部材である。第3付勢部430の一方の端部は、キャリア本体部410に固定されている。第3付勢部430の他方の端部(先端部)は、Z軸摩擦係合部440に対向している。
The
次に、レンズキャリア400が可動体300に組み付けられた状態について説明する。図18及び図19に示されるように、レンズキャリア400は、光軸L方向において、可動体300に対してベース部材100が設けられる側(ベース部材100が重なる側)とは反対側に重ねて配置されている。レンズキャリア400は、光軸L方向に沿って見たときに、開口部410aと可動体300の開口部310aとが連通するように、可動体本体部310の面上に重ねられる。
Next, a state in which the
キャリア本体部410は、第1側壁部311、第2側壁部312、第3側壁部313、及び第4側壁部314によって囲まれている。これにより、レンズキャリア400は、可動体300に対するX軸方向及びY軸方向の移動が規制されている。レンズキャリア400は、光軸L方向に移動可能に可動体300に保持されている。図19に示されるように、光軸L方向に沿って見たときに、レンズキャリア400と補助体200とは互いに重なっていない。Z軸アクチュエータ330は、レンズキャリア400を介して補助体200と対向している。
The carrier
ベース部材100の開口部110aは、辺H11よりも辺H12側に寄った位置に設けられている。このため、光軸L方向に沿って見たときに、レンズキャリア400は、ベース部材100の辺H11側の端部(一方の端部)よりも辺H12側の端部(他方の端部)に近い位置に配置されている。また、補助体200は、ベース部材100の辺H12側の端部(他方の端部)よりも辺H11側の端部(一方の端部)に近い位置に配置されている。
The
回止め凸部420は、Y軸方向において、第1側壁部311と第4側壁部314との間に位置している。回止め凸部420が第1側壁部311と第4側壁部314との間に位置しているため、レンズキャリア400が光軸Lを中心として回転することが防止される。
The
Z軸摩擦係合部440は、金属板441を介してZ軸駆動シャフト332に当接する。第3付勢部430は、キャリア本体部410を介して補助体200に対向している。第3付勢部430の先端部は、Y軸駆動シャフト232に当接している。第3付勢部430の先端部は、Z軸駆動シャフト332をZ軸摩擦係合部440に押し付ける方向に、Z軸駆動シャフト332を付勢している。これにより、第3付勢部430の先端部とZ軸摩擦係合部440とによってZ軸駆動シャフト332が挟まれた状態となる。すなわち、Z軸摩擦係合部440が金属板441を介してZ軸駆動シャフト332に摩擦係合した状態となる。
The Z-axis
Z軸摩擦係合部440がZ軸駆動シャフト332に摩擦係合した状態で、Z軸圧電素子331がZ軸方向に伸縮することにより、レンズキャリア400が可動体300に対してZ軸方向に移動させられる。
When the Z-
次に、枠部材500の詳細について説明する。図1に示されるように、枠部材500は、光軸L方向に沿って見たときに、レンズキャリア400を囲む略四角枠形状をなしている。枠部材500は、可動体300に設けられた第1側壁部311、第2側壁部312、第3側壁部313、及び第4側壁部314の先端部に取り付けられている。
Next, details of the
枠部材500の内周面には、Z軸アクチュエータ330のZ軸駆動シャフト332を支持するZ軸アクチュエータ支持部510が設けられている。Z軸アクチュエータ支持部510は、光軸L方向に沿って見たときに、Z軸駆動シャフト332の外周面のうち光軸Lから遠い側の部位に当接している。
A Z-
次に、カバー3がレンズ駆動部2に取り付けられた状態について説明する。図1及び図19に示されるように、カバー3は、レンズ駆動部2を構成する各構成要素のうちベース部材100以外の構成要素を内部に収容するようにベース本体部110を覆う。カバー3には、光軸Lを中心とする開口部3aが設けられている。ベース部材100に設けられた第1支柱部113及び第2支柱部114の先端部は、カバー3の内面に当接し、カバー3を支持する。
Next, a state in which the
次に、各アクチュエータに接続される電気配線、補助体200等の位置を検出するセンサ、及び各センサに接続される電気配線について説明する。まず、ベース部材100に設けられる電気配線及びセンサについて説明する。図2及び図3に示されるように、ベース本体部110における可動体300等が配置される側の面には、ホールセンサHS1、ホールセンサHS2、2本の電気配線W11、2本の電気配線W12,2本の電気配線W13、4本の電気配線W21、4本の電気配線W22、及び4本の電気配線W23が設けられている。
Next, electric wiring connected to each actuator, a sensor for detecting the position of the
2本の電気配線W11の一端はX軸アクチュエータ130のX軸圧電素子131にそれぞれ接続され、他端はベース本体部110の辺H11までそれぞれ延びている。電気配線W11は、X軸圧電素子131に電力を供給する。
One end of each of the two electric wires W11 is connected to the X-axis
2本の電気配線W12は、ベース本体部110における辺H11の近傍にそれぞれ設けられている。2本の電気配線W12の一端は、ベース本体部110における辺H11の近傍にそれぞれ位置し、他端はベース本体部110の辺H11までそれぞれ延びている。
The two electric wires W12 are provided near the side H11 of the base
2本の電気配線W13は、ベース本体部110の辺H12と辺H14とが接続される角部近傍に設けられている。2本の電気配線W13の一端は、ベース本体部110における辺H14の近傍にそれぞれ位置し、他端はベース本体部110の辺H12までそれぞれ延びている。
The two electric wires W13 are provided near the corner where the sides H12 and H14 of the base
4本の電気配線W23のうち、3本の電気配線W23の一端はベース本体部110における辺H14の近傍にそれぞれ位置し、他端はベース本体部110の辺H12までそれぞれ延びている。残りの1本の電気配線W23の一端はベース本体部110における辺H14の近傍に位置し、他端はベース本体部110の辺H11まで延びている。
Of the four electric wires W23, one end of each of the three electric wires W23 is located near the side H14 of the base
ホールセンサHS1は、ベース部材100に対して移動する補助体200の位置を検出する位置センサとして機能する。ホールセンサHS1は、ベース本体部110の辺H11の近傍に設けられている。ホールセンサHS1には、4本の電気配線W21の一端がそれぞれ接続されている。4本の電気配線W21の他端は、ベース本体部110の辺H11までそれぞれ延びている。
The hall sensor HS1 functions as a position sensor that detects the position of the
ホールセンサHS2は、ベース部材100に対して移動する可動体300の位置を検出する位置センサとして機能する。ホールセンサHS2は、ベース本体部110の辺H12と辺H13とが接続される角部近傍に設けられている。ホールセンサHS2には、4本の電気配線W22の一端がそれぞれ接続されている。4本の電気配線W22の他端は、ベース本体部110の辺H12までそれぞれ延びている。
The hall sensor HS2 functions as a position sensor that detects the position of the
各電気配線W11〜W13,W21〜W23には、ベース本体部110の端部位置において、制御回路及び駆動回路等の配線がそれぞれ接続される。
Wirings such as a control circuit and a driving circuit are connected to the electric wirings W11 to W13 and W21 to W23 at end positions of the base
次に、補助体200に設けられる電気配線等について説明する。図8に示されるように、補助体200には、磁石MG1、及び2本の電気配線W32が設けられている。磁石MG1は、補助体本体部210におけるベース本体部110と対向する面に取り付けられている。図10等に示されるように、ベース部材100に設けられたホールセンサHS1と磁石MG1とは、Z軸方向において対向している。ホールセンサHS1は、補助体200と共に移動する磁石MG1の磁界の変化に基づいて、ベース部材100に対する補助体200の位置を検出する。X軸アクチュエータ130は、ホールセンサHS1の検出結果に基づいてフィードバック制御される。
Next, electric wiring and the like provided on the
2本の電気配線W32の一端はY軸アクチュエータ230のY軸圧電素子231に接続されている。2本の電気配線W32の他端は、2本のサスペンションワイヤSW12の一端にそれぞれ接続されている。サスペンションワイヤSW12は、導電性を有する弾性部材である。図9に示されるように、2本のサスペンションワイヤSW12の他端は、電気配線W12の他方の端部にそれぞれ接続されている。Y軸圧電素子231に対しては、ベース本体部110に設けられた電気配線W12、サスペンションワイヤSW12、補助体200に設けられた電気配線W32を介して電力が供給される。
One ends of the two electric wires W32 are connected to the Y-
次に、可動体300に設けられる電気配線等について説明する。図11に示されるように、可動体300には、磁石MG2、ホールセンサHS3、4本の電気配線W33、及び2本の電気配線W43が設けられている。
Next, electric wiring and the like provided on the
磁石MG2は、可動体本体部310における第3側壁部313側の角部に設けられている。図14等に示されるように、ベース部材100に設けられたホールセンサHS2と磁石MG2とは、Z軸方向において対向している。ホールセンサHS2は、可動体300と共に移動する磁石MG2の磁界の変化に基づいて、ベース部材100に対する可動体300の位置を検出する。Y軸アクチュエータ230は、ホールセンサHS2の検出結果に基づいてフィードバック制御される。
The magnet MG2 is provided at a corner of the movable body
図11に示されるように、ホールセンサHS3は、可動体300に対してZ軸方向に移動するレンズキャリア400の位置を検出する位置センサとして機能する。ホールセンサHS3は、第2側壁部312における光軸L側の面に設けられている。ホールセンサHS3には、4本の電気配線W33の一端がそれぞれ接続されている。4本の電気配線W33の他端は、可動体本体部310から立ち上がる第2側壁部312の先端部(頂部)までそれぞれ延びている。
As shown in FIG. 11, the Hall sensor HS3 functions as a position sensor that detects the position of the
図2及び図15に示されるように、ベース部材100に設けられた4本の電気配線W23の一端と、可動体300に設けられた4本の電気配線W33の他端とは、4本のサスペンションワイヤSW23によってそれぞれ接続されている。サスペンションワイヤSW23は、導電性を有する弾性部材である。
As shown in FIGS. 2 and 15, one end of the four electric wires W23 provided on the
図11及び図13等に示されるように、2本の電気配線W43の一端はZ軸アクチュエータ330のZ軸圧電素子331にそれぞれ接続され、他端は第2側壁部312の先端部までそれぞれ延びている。
As shown in FIGS. 11 and 13, one end of each of the two electric wires W43 is connected to the Z-
図2及び図15に示されるように、ベース部材100に設けられた2本の電気配線W13の一端と、可動体300に設けられた2本の電気配線W43の他端とは、2本のサスペンションワイヤSW13によってそれぞれ接続されている。サスペンションワイヤSW13は、導電性を有する弾性部材である。Z軸圧電素子331に対しては、ベース本体部110に設けられた電気配線W13、サスペンションワイヤSW13、可動体300に設けられた電気配線W43を介して電力が供給される。
As shown in FIGS. 2 and 15, one end of two electric wires W13 provided on the
次に、レンズキャリア400について説明する。図17に示されるように、レンズキャリア400には、磁石MG3が設けられている。磁石MG3は、キャリア本体部410の外周面において、Z軸摩擦係合部440の近傍の位置に設けられている。図19等に示されるように、可動体300の第2側壁部312に設けられたホールセンサHS3と磁石MG3とは、Y軸方向において対向している。ホールセンサHS3は、レンズキャリア400と共に移動する磁石MG3の磁界の変化に基づいて、可動体300に対するレンズキャリア400の位置を検出する。Z軸アクチュエータ330は、ホールセンサHS3の検出結果に基づいてフィードバック制御される。
Next, the
以上において説明したとおり、レンズ駆動装置1は、レンズ4を駆動するレンズ駆動装置であって、光軸L方向と直交するX軸方向(第1方向)に伸縮可能なX軸圧電素子131と、X軸圧電素子131におけるX軸方向の一方の端部に固定されたX軸駆動シャフト132とを有するX軸アクチュエータ130と、X軸アクチュエータ130のX軸駆動シャフト132を受けるX軸アクチュエータ支持部120を有するとともに、X軸圧電素子131におけるX軸方向の他方の端部が錘部133を介して固定されるベース部材100(固定体)と、X軸アクチュエータ130のX軸駆動シャフト132に取り付けられ、レンズ4を取り付け可能なレンズキャリア400と連結される補助体(可動体)200と、ベース部材100のX軸アクチュエータ支持部120とX軸アクチュエータ130のX軸駆動シャフト132との間に介在する樹脂R(緩衝材)とを備える。
As described above, the lens driving device 1 is a lens driving device that drives the
たとえば、レンズ駆動装置1が搭載された携帯電話等が落下すると、その衝撃で比較的重量の大きいレンズ4およびレンズキャリア400が大きく振動する。この場合、レンズキャリア400から補助体200を介して、X軸アクチュエータ130のX軸駆動シャフト132に衝撃が伝達され得る。X軸アクチュエータ130のX軸圧電素子131は、固定体であるベース部材100に固定されているため、補助体200からの衝撃が直接伝達されると破損する事態が生じ得る。しかしながら、X軸アクチュエータ支持部120とX軸アクチュエータ130のX軸駆動シャフト132との間に介在する樹脂Rが、上記衝撃を和らげることで、X軸圧電素子131に伝達される衝撃が抑制され得る。したがって、レンズ駆動装置1では、耐衝撃性に優れたX軸アクチュエータ130を有し、優れた耐衝撃性が実現されている。
For example, when a mobile phone or the like on which the lens driving device 1 is mounted falls, the
また、レンズ駆動装置1では、補助体200が、Y軸方向(第2方向)から、X軸アクチュエータ130のX軸駆動シャフト132に取り付けられており、ベース部材100のX軸アクチュエータ支持部120が、Z軸方向(光軸L方向)に沿って立設されるとともにY軸方向においてX軸アクチュエータ130のX軸駆動シャフト132を間に挟む複数の壁部121b、121c、122b、122c、123と、Z軸方向のベース部材100側からX軸駆動シャフト132と対面する底面121d、122dと有する。そのため、X軸アクチュエータ130のX軸駆動シャフト132にY軸方向からの衝撃が伝達され、その衝撃がX軸アクチュエータ支持部120の上記壁部121b、121c、122b、122c、123側に位置する樹脂Rにより和らげられる。緩衝材は、樹脂Rに限らず、たとえば、弾性ウレタン接着剤、弾性アクリル接着剤、シリコンシート、ウレタンシート、アクリルシート等であってもよい。
In the lens driving device 1, the
さらに、レンズ駆動装置1では、複数の壁部121b、121c、122b、122c、123は、光軸L方向に沿って見たときにX軸アクチュエータ130のX軸駆動シャフト132の中心軸線X1に対して非対称に配置されている。より詳しくは、複数の壁部121b、121c、122b、122c、123は、X軸駆動シャフト132に取り付けられる補助体200の補助体本体部210の第1付勢部242を回避するように、X軸駆動シャフト132の中心軸線X1に対して非対称に配置されている。このように複数の壁部121b、121c、122b、122c、123を非対称配置とすることで、補助体200の補助体本体部210の第1付勢部242を回避する壁部を容易に設計することができる。
Further, in the lens driving device 1, the plurality of
また、レンズ駆動装置1では、光軸L方向に沿う高さに関し、壁部121b、122b、123の高さが、X軸アクチュエータ130のX軸駆動シャフト132の中心軸線X1の高さ位置よりも高くなっている。その結果、壁部121b、122b、123と樹脂RがY軸方向に沿って並ぶ。したがって、X軸アクチュエータ130のX軸駆動シャフト132にY軸方向から伝達される衝撃を、より確実に樹脂Rで和らげることができる。
In the lens driving device 1, with respect to the height along the optical axis L direction, the height of the
さらに、レンズ駆動装置1では、X軸アクチュエータ支持部120の壁部121b、122b側に位置する樹脂Rの厚さt1、t3が、X軸アクチュエータ支持部120の底面121d、122d側に位置する樹脂Rの厚さt2、t4よりも厚くなっている。そのため、たとえば同量の樹脂Rを用いる場合、実際に衝撃が伝達される部分の樹脂Rの厚さt1、t3が厚くなっているため、樹脂Rの厚さが均一である場合に比べて、効率よく衝撃を和らげることができる。
Further, in the lens driving device 1, the thicknesses t1 and t3 of the resin R located on the
また、レンズ駆動装置1では、レンズキャリア400が、X軸アクチュエータ130に関して補助体200と同じ側に位置している。具体的には、レンズキャリア400および補助体200が、Y軸方向に沿う方向においてX軸アクチュエータ130に隣接している。そのため、比較的重量の大きいレンズ4およびレンズキャリア400が大きく振動し、その衝撃が補助体200を介してX軸アクチュエータ130に伝達されたときに、その衝撃がX軸アクチュエータ支持部120の上記壁部121b、121c、122b、122c、123側に位置する樹脂Rにより効果的に和らげられる。
In the lens driving device 1, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ベース本体部110は、略正方形の板状であってもよい。ベース本体部110は、略矩形の板状でなくてもよい。レンズキャリア400は、ベース部材100の一方の端部側に寄った位置に配置されていたが、レンズキャリア400はベース本体部110の中心に配置されていてもよい。補助体200は、Y軸方向に延びる棒状の部材としたが、棒状の部材でなくてもよい。X軸アクチュエータ130、Y軸アクチュエータ230、及びZ軸アクチュエータ330は、圧電素子を用いた機構以外の機構であってもよい。X軸摩擦係合部240は、金属板241を介することなく、X軸駆動シャフト132に直接当接してもよい。同様に、Y軸摩擦係合部340及びZ軸摩擦係合部440は、金属板341,441を介することなく、Y軸駆動シャフト232及びZ軸駆動シャフト332にそれぞれ直接当接してもよい。また、補助体200等の位置を検出する位置センサとしてホールセンサHS1〜HS3を用いたが、ホールセンサ以外の位置センサを用いてもよい。
As described above, the embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the
1…レンズ駆動装置、4…レンズ、100…ベース部材、110a…開口部(第1開口部)、130…X軸アクチュエータ(第1アクチュエータ)、131…X軸圧電素子、132…X軸駆動シャフト、200…補助体、240…X軸摩擦係合部、242…第1付勢部、230…Y軸アクチュエータ(第2アクチュエータ)、231…Y軸圧電素子、232…Y軸駆動シャフト、300…可動体、310a…開口部(第2開口部)、340…Y軸摩擦係合部、342…第2付勢部、330…Z軸アクチュエータ(第3アクチュエータ)、331…Z軸圧電素子、332…Z軸駆動シャフト、400…レンズキャリア、410…キャリア本体部、430…第3付勢部、440…Z軸摩擦係合部、L…光軸。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lens drive apparatus, 4 ... Lens, 100 ... Base member, 110a ... Opening (1st opening), 130 ... X-axis actuator (1st actuator), 131 ... X-axis piezoelectric element, 132 ... X-axis drive shaft , 200 ... Auxiliary body, 240 ... X-axis friction engagement part, 242 ... First urging part, 230 ... Y-axis actuator (second actuator), 231 ... Y-axis piezoelectric element, 232 ... Y-axis drive shaft, 300 ... Movable body, 310a ... opening (second opening), 340 ... Y-axis friction engagement part, 342 ... second biasing part, 330 ... Z-axis actuator (third actuator), 331 ... Z-axis piezoelectric element, 332 ... Z-axis drive shaft, 400 ... Lens carrier, 410 ... Carrier body part, 430 ... Third urging part, 440 ... Z-axis friction engagement part, L ... Optical axis.
Claims (7)
前記レンズの光軸方向と直交する第1方向に伸縮可能な圧電素子と、前記圧電素子における前記第1方向の一方の端部に固定された駆動シャフトとを有するアクチュエータと、
前記レンズの光軸方向における一方側のみから前記アクチュエータの駆動シャフトを受ける受け部を有するとともに、前記圧電素子における前記第1方向の他方の端部が固定される固定体と、
前記アクチュエータの駆動シャフトに取り付けられ、前記レンズを取り付け可能なレンズキャリアと連結される可動体と、
前記固定体の受け部と前記アクチュエータの駆動シャフトとの間に介在する緩衝材と
を備える、レンズ駆動装置。 A lens driving device for driving a lens,
An actuator having a piezoelectric element that can expand and contract in a first direction orthogonal to the optical axis direction of the lens, and a drive shaft fixed to one end of the piezoelectric element in the first direction;
A fixed body having a receiving portion that receives the drive shaft of the actuator from only one side in the optical axis direction of the lens, and to which the other end of the piezoelectric element in the first direction is fixed;
A movable body attached to a drive shaft of the actuator and connected to a lens carrier to which the lens can be attached;
A lens driving device comprising: a buffer member interposed between a receiving portion of the fixed body and a driving shaft of the actuator.
前記アクチュエータが前記固定体に対して平行に延在している、請求項1に記載のレンズ駆動装置。 The fixed body is disposed orthogonal to the optical axis direction of the lens,
The lens driving device according to claim 1, wherein the actuator extends parallel to the fixed body.
前記固定体の受け部が、前記レンズの光軸方向に沿って立設されるとともに前記第2方向において前記アクチュエータの駆動シャフトを間に挟む複数の壁部と、前記レンズの光軸方向の前記固定体側から前記駆動シャフトと対面する底面と有する、請求項1または2に記載のレンズ駆動装置。 The movable body is attached to a drive shaft of the actuator from a second direction orthogonal to an optical axis direction of the lens and the first direction,
A receiving portion of the fixed body is erected along the optical axis direction of the lens, and a plurality of wall portions sandwiching the drive shaft of the actuator in the second direction, and a plurality of walls in the optical axis direction of the lens. The lens driving device according to claim 1, further comprising a bottom surface facing the drive shaft from a fixed body side.
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