JP7269521B2 - LENS DRIVING DEVICE, CAMERA MODULE, AND CAMERA MOUNTING DEVICE - Google Patents
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Description
本発明は、レンズ駆動装置、カメラモジュール、及びカメラ搭載装置に関する。 The present invention relates to a lens drive device, a camera module, and a camera mounting device.
一般に、スマートフォン等の携帯端末には、小型のカメラモジュールが搭載されている。このようなカメラモジュールには、被写体を撮影するときのピント合わせを自動的に行うオートフォーカス機能（以下「ＡＦ機能」と称する、ＡＦ：Auto Focus）及び撮影時に生じる振れ（振動）を光学的に補正して画像の乱れを軽減する振れ補正機能（以下「ＯＩＳ機能」と称する、ＯＩＳ：Optical Image Stabilization）を有するレンズ駆動装置が適用される（例えば特許文献１）。 Generally, a mobile terminal such as a smart phone is equipped with a small camera module. Such a camera module has an autofocus function (hereafter referred to as "AF function", AF: Auto Focus) that automatically adjusts the focus when shooting a subject, and optically controls the shake (vibration) that occurs during shooting. A lens driving device having an optical image stabilization (OIS) function for correcting and reducing image distortion is applied (for example, Patent Document 1).
ＡＦ機能及びＯＩＳ機能を有するレンズ駆動装置は、レンズ部を光軸方向に移動させるためのオートフォーカス駆動部（以下「ＡＦ駆動部」と称する）と、レンズ部を光軸方向に直交する平面内で揺動させるための振れ補正駆動部（以下「ＯＩＳ駆動部」と称する）と、を備える。特許文献１では、ＡＦ駆動部及びＯＩＳ駆動部に、ボイスコイルモーター（ＶＣＭ）が適用されている。
A lens driving device having an AF function and an OIS function includes an autofocus driving part (hereinafter referred to as "AF driving part") for moving the lens part in the optical axis direction, and a shake correction drive section (hereinafter referred to as “OIS drive section”) for oscillating with. In
また、近年では、複数（典型的には２つ）のレンズ駆動装置を有するカメラモジュールの実用化が進められている（いわゆるデュアルカメラ）。デュアルカメラは、焦点距離の異なる２枚の画像を同時に撮像できたり、静止画像と動画像を同時に撮像できたりするなど、利用シーンに応じて様々な可能性を有している。 Also, in recent years, camera modules having a plurality (typically two) of lens driving devices have been put to practical use (so-called dual cameras). A dual camera has various possibilities depending on the usage scene, such as being able to capture two images with different focal lengths at the same time, or capturing a still image and a moving image at the same time.
しかしながら、特許文献１のように、ＶＣＭを利用したレンズ駆動装置は、外部磁気の影響を受けるため、高精度の動作が損なわれる虞がある。特に、レンズ駆動装置が並置されるデュアルカメラにおいては、レンズ駆動装置間で磁気干渉が生じる可能性が高い。
However, as in
一方、特許文献２には、ＡＦ駆動部及びＯＩＳ駆動部に超音波モーターを適用したレンズ駆動装置が開示されている。特許文献２に開示のレンズ駆動装置は、マグネットレスであるため外部磁気の影響を低減できるが、構造が複雑であり、小型化及び低背化を図るのが困難である。
On the other hand,
本発明の目的は、小型化及び低背化を図ることができるとともに、駆動性能を向上できるレンズ駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a lens driving device, a camera module, and a camera-mounted device that can be reduced in size and height and that can improve driving performance.
本発明に係るレンズ駆動装置の一態様は、
レンズホルダーを光軸方向に移動可能に収容し、ベース上に積層された二つのステージを含み、一方のステージが前記レンズホルダーを伴って光軸と直交するＸ方向に移動可能であり、双方のステージが前記レンズホルダーを伴って前記光軸と直交するＹ方向に移動可能である、ＯＩＳ可動部と、
前記レンズホルダーを前記光軸方向に移動させる超音波モーターを含むＡＦ駆動部と、
前記一方のステージを前記Ｘ方向に移動させるＸ方向の超音波モーターと、前記双方のステージを前記Ｙ方向に移動させるＹ方向の超音波モーターと、を含み、前記Ｘ方向の超音波モーターが前記一方のステージに固定された、ＯＩＳ駆動部と、
前記一方のステージにおいて前記レンズホルダーを囲む辺のうちの第１辺にインサートされ、前記ベースからの電力を前記ＡＦ駆動部に供給するＡＦ用配線と、
前記一方のステージにおいて前記第１辺に対向する位置にある第２辺にインサートされ、前記ベースからの電力を前記Ｘ方向の超音波モーターに供給するＯＩＳ用配線と、を有する。
One aspect of the lens driving device according to the present invention includes:
a lens holder movably accommodated in the optical axis direction , including two stages stacked on a base, one stage being movable with the lens holder in the X direction perpendicular to the optical axis; an OIS movable part , wherein the stage of is movable in the Y direction orthogonal to the optical axis with the lens holder ;
an AF drive unit including an ultrasonic motor for moving the lens holder in the optical axis direction;
an X-direction ultrasonic motor for moving the one stage in the X-direction; and a Y-direction ultrasonic motor for moving both the stages in the Y-direction , wherein the X-direction ultrasonic motor is an OIS driver fixed to the one stage ;
AF wiring inserted into a first side of sides surrounding the lens holder in the one stage and supplying power from the base to the AF driving section;
an OIS wiring that is inserted into a second side of the one stage facing the first side and that supplies power from the base to the X-direction ultrasonic motor .
本発明に係るカメラモジュールの一態様は、
上記のレンズ駆動装置と、
前記レンズホルダーに収容されたレンズと、
前記レンズにより結像された被写体像を撮像する撮像部と、を備える。
One aspect of the camera module according to the present invention is
the above lens driving device;
a lens housed in the lens holder ;
an imaging unit configured to capture an object image formed by the lens .
本発明に係るカメラ搭載装置の一態様は、
情報機器又は輸送機器であるカメラ搭載装置であって、
上記のカメラモジュールと、
前記カメラモジュールで得られた画像情報を処理する画像処理部と、を備える。
One aspect of the camera-equipped device according to the present invention is
A camera-equipped device that is information equipment or transportation equipment,
the above camera module;
an image processing unit that processes image information obtained by the camera module.
本発明によれば、レンズ駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置の小型化及び低背化を図ることができるとともに、駆動性能を向上することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the size and height of the lens driving device, the camera module, and the camera-mounted device, and improve the driving performance.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１Ａ、図１Ｂは、本発明の一実施の形態に係るカメラモジュールＡを搭載するスマートフォンＭ（カメラ搭載装置の一例）を示す図である。図１ＡはスマートフォンＭの正面図であり、図１ＢはスマートフォンＭの背面図である。 1A and 1B are diagrams showing a smartphone M (an example of a camera-equipped device) equipped with a camera module A according to an embodiment of the present invention. 1A is a front view of the smartphone M, and FIG. 1B is a rear view of the smartphone M. FIG.
スマートフォンＭは、２つの背面カメラＯＣ１、ＯＣ２からなるデュアルカメラを有する。本実施の形態では、背面カメラＯＣ１、ＯＣ２に、カメラモジュールＡが適用されている。
カメラモジュールＡは、ＡＦ機能及びＯＩＳ機能を備え、被写体を撮影するときのピント合わせを自動的に行うとともに、撮影時に生じる振れ（振動）を光学的に補正して像ぶれのない画像を撮影することができる。
The smart phone M has a dual camera consisting of two rear cameras OC1 and OC2. In this embodiment, the camera module A is applied to the rear cameras OC1 and OC2.
The camera module A has an AF function and an OIS function, automatically adjusts the focus when shooting a subject, and optically corrects vibrations that occur during shooting to shoot images without image blur. be able to.
図２は、カメラモジュールＡの外観斜視図である。図３Ａ、図３Ｂは、実施の形態に係るレンズ駆動装置１の外観斜視図である。図３Ｂは、図３ＡをＺ軸周りに１８０°回転した状態を示す。図２、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、実施の形態では、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用して説明する。後述する図においても共通の直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で示している。
2 is an external perspective view of the camera module A. FIG. 3A and 3B are external perspective views of the
カメラモジュールＡは、例えば、スマートフォンＭで実際に撮影が行われる場合に、Ｘ方向が上下方向（又は左右方向）、Ｙ方向が左右方向（又は上下方向）、Ｚ方向が前後方向となるように搭載される。すなわち、Ｚ方向が光軸方向であり、図中上側（＋Ｚ側）が光軸方向受光側、下側（－Ｚ側）が光軸方向結像側である。また、Ｚ軸に直交するＸ方向及びＹ方向を「光軸直交方向」と称し、ＸＹ面を「光軸直交面」と称する。 For example, the camera module A is configured so that when the smartphone M actually takes a picture, the X direction is the up-down direction (or the left-right direction), the Y direction is the left-right direction (or the up-down direction), and the Z direction is the front-back direction. to be installed. That is, the Z direction is the optical axis direction, the upper side (+Z side) in the drawing is the light receiving side in the optical axis direction, and the lower side (−Z side) is the imaging side in the optical axis direction. Also, the X direction and the Y direction orthogonal to the Z axis are referred to as "optical axis orthogonal direction", and the XY plane is referred to as "optical axis orthogonal plane".
図２、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、カメラモジュールＡは、ＡＦ機能及びＯＩＳ機能を実現するレンズ駆動装置１、円筒形状のレンズバレルにレンズが収容されてなるレンズ部２、及びレンズ部２により結像された被写体像を撮像する撮像部（図示略）等を備える。
As shown in FIGS. 2, 3A, and 3B, the camera module A includes a
撮像部（図示略）は、レンズ駆動装置１の光軸方向結像側に配置される。撮像部（図示略）は、例えば、イメージセンサー基板及びイメージセンサー基板に実装される撮像素子を有する。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（charge-coupled device）型イメージセンサー、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）型イメージセンサー等により構成される。撮像素子は、レンズ部２により結像された被写体像を撮像する。レンズ駆動装置１は、イメージセンサー基板（図示略）に搭載され、機械的かつ電気的に接続される。レンズ駆動装置１の駆動制御を行う制御部は、イメージセンサー基板に設けられてもよいし、カメラモジュールＡが搭載されるカメラ搭載機器（実施の形態では、スマートフォンＭ）に設けられてもよい。
An imaging unit (not shown) is arranged on the imaging side of the
レンズ駆動装置１は、外側をカバー２４で覆われている。カバー２４は、光軸方向から見た平面視で矩形状の有蓋四角筒体である。実施の形態では、カバー２４は、平面視で正方形状を有している。カバー２４は、上面に概略円形の開口２４１を有する。レンズ部２は、カバー２４の開口２４１から外部に臨み、光軸方向における移動に伴い、カバー２４の開口面よりも受光側に突出するように構成される。カバー２４は、レンズ駆動装置１のＯＩＳ固定部２０のベース２１（図４参照）に、例えば、接着により固定される。
The
図４、図５は、レンズ駆動装置１の分解斜視図である。図５は、図４をＺ軸周りに１８０°回転した状態を示す。図４は、ＯＩＳ駆動部３０及びセンサー基板２２を取り付けた状態を示し、図５は、ＯＩＳ駆動部３０及びセンサー基板２２を取り外した状態を示している。
図４、図５に示すように、本実施の形態において、レンズ駆動装置１は、ＯＩＳ可動部１０（第２可動部）、ＯＩＳ固定部２０（第２固定部）、ＯＩＳ駆動部３０（ＸＹ方向駆動部）及びＯＩＳ支持部４０（第２支持部）を備える。
4 and 5 are exploded perspective views of the
As shown in FIGS. 4 and 5, in the present embodiment, the
ＯＩＳ可動部１０は、振れ補正時に光軸直交面内で揺動する部分である。ＯＩＳ可動部１０は、ＡＦユニット、第２ステージ１３及びボール４２（図８等参照）を含む。ＡＦユニットは、ＡＦ可動部１１（第１可動部）、第１ステージ１２（第１固定部）、ＡＦ駆動部１４（Ｚ方向駆動部）及びＡＦ支持部１５（第１支持部）を有する（図７～図９参照）。
ＯＩＳ固定部２０は、ＯＩＳ支持部４０を介してＯＩＳ可動部１０が接続される部分である。ＯＩＳ固定部２０は、ベース２１を含む。
ＯＩＳ可動部１０は、ＯＩＳ固定部２０に対して光軸方向に離間して配置され、ＯＩＳ支持部４０を介してＯＩＳ固定部２０と連結される。また、ＯＩＳ可動部１０とＯＩＳ固定部２０は、ＯＩＳ用付勢部材５０によって、互いに近づく方向に付勢されている。本実施の形態では、ＯＩＳ用付勢部材５０は、レンズ駆動装置１の平面視における四隅に配置されている。
The OIS
The OIS fixed
The OIS
なお、本実施の形態では、Ｙ方向の移動に関しては、ＡＦユニットを含むＯＩＳ可動部１０の全体が可動体として移動する。一方、Ｘ方向の移動に関しては、ＡＦユニットだけが可動体として移動する。つまり、Ｘ方向の移動に関しては、第２ステージ１３は、ベース２１とともにＯＩＳ固定部２０を構成し、ボール４２はＯＩＳ支持部４０として機能する。
Note that, in the present embodiment, the entire OIS
ベース２１は、例えば、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ＰＡＲを含む複数の樹脂材料を混合したＰＡＲアロイ（例えば、ＰＡＲ／ＰＣ）、又は液晶ポリマーからなる成形材料で形成される。ベース２１は、平面視で矩形状の部材であり、中央に円形の開口２１１を有する。
The
ベース２１は、ベース２１の主面を形成する第１ベース部２１２、及び、センサー基板２２が配置される第２ベース部２１３を有する。第２ベース部２１３は、第１ベース部２１２に対して凹んで形成されている。第２ベース部２１３にセンサー基板２２が配置され、第１ベース部２１２及びセンサー基板２２により、面一のベース面が形成される。
The
本実施の形態では、第２ベース部２１３は、ＡＦ駆動部１４及びＯＩＳ駆動部３０が配置されていない領域、すなわち、ベース２１の平面形状である矩形の一辺（第４の辺）に対応する領域に設けられている。この第２ベース部２１３にセンサー基板２２を配置することにより、磁気センサー２５Ｘ、２５Ｙ、２５Ｚ用の給電ライン及び信号ラインを集約することができ、ベース２１における配線構造を簡略化することができる（図６参照）。
In the present embodiment, the
また、ベース２１は、開口２１１の周縁に、ＡＦ可動部１１の光軸方向結像側への移動を規制する第３ベース部２１４を有する。第３ベース部２１４は、第１ベース部２１２に対して凹んで形成されており、これにより、ＡＦ可動部１１の光軸方向結像側への移動ストロークが確保されている。
In addition, the
ベース２１は、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙが配置されるＯＩＳモーター固定部２１５を有する。ＯＩＳモーター固定部２１５は、例えば、ベース２１の角部に設けられ、第１ベース部２１２から光軸方向受光側に向けて突出して形成され、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙを保持可能な形状を有している。
The
ベース２１には、例えば、インサート成形により、端子金具２３Ａ～２３Ｃが配置される。端子金具２３Ａは、ＡＦ駆動部１４及び第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘへの給電ラインを含む。端子金具２３Ａは、例えば、ベース２１の四隅に形成された開口２１６から露出し、ＯＩＳ用付勢部材５０と電気的に接続される。ＡＦ駆動部１４及び第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘへの給電は、ＯＩＳ用付勢部材５０を介して行われる。端子金具２３Ｂは、磁気センサー２５Ｘ、２５Ｙ、２５Ｚへの給電ライン（例えば、４本）及び信号ライン（例えば、６本）を含む。端子金具２３Ｂは、センサー基板２２に形成された配線（図示略）と電気的に接続される。端子金具２３Ｃは、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙへの給電ラインを含む。
また、ベース２１は、ＯＩＳ支持部４０を構成するボール４１が配置されるボール収容部２１７を有する。ボール収容部２１７は、例えば、ベース２１の四隅の近傍に設けられる。ボール収容部２１７は、Ｙ方向に延びる矩形状に凹んで形成されている。ボール収容部２１７の側面は、例えば、底面側に向けて溝幅が狭くなるようにテーパー形状に形成される。
Further, the
センサー基板２２は、磁気センサー２５Ｘ、２５Ｙ、２５Ｚ用の給電ライン及び信号ラインを含む配線（図示略）を有する。センサー基板２２には、磁気センサー２５Ｘ、２５Ｙ、２５Ｚが実装される。磁気センサー２５Ｘ、２５Ｙ、２５Ｚは、例えば、ホール素子又はＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistance）センサー等で構成され、センサー基板２２に形成された配線（図示略）を介して、端子金具２３Ｂと電気的に接続される。
The
ＯＩＳ可動部１０の第１ステージ１２において、磁気センサー２５Ｘ、２５Ｙに対向する位置にはマグネット１６Ｘ、１６Ｙが配置される（図１０参照）。磁気センサー２５Ｘ、２５Ｙ及びマグネット１６Ｘ、１６Ｙからなる位置検出部により、ＯＩＳ可動部１０のＸ方向及びＹ方向の位置が検出される。
また、ＯＩＳ可動部１０のＡＦ可動部１１において、磁気センサー２５Ｚに対向する位置にはマグネット１６Ｚが配置される（図１０参照）。磁気センサー２５Ｚ及びマグネット１６Ｚからなる位置検出部により、ＡＦ可動部１１のＺ方向の位置が検出される。なお、マグネット１６Ｘ、１６Ｙ、１６Ｚと磁気センサー２５Ｘ、２５Ｙ、２５Ｚに代えて、フォトリフレクター等の光センサーによりＯＩＳ可動部１０のＸ方向及びＹ方向の位置並びにＡＦ可動部１１のＺ方向の位置を検出するようにしてもよい。
In the
Also, in the AF
ＯＩＳ用付勢部材５０は、例えば、引張コイルばねで構成され、ＯＩＳ可動部１０とＯＩＳ固定部２０を連結する。本実施の形態では、ＯＩＳ用付勢部材５０の一端は、ベース２１の端子金具２３Ａに接続され、他端は、第１ステージ１２の配線１７Ａ、１７Ｂに接続されている。ＯＩＳ用付勢部材５０は、ＯＩＳ可動部１０とＯＩＳ固定部２０を連結したときの引張荷重を受けて、ＯＩＳ可動部１０とＯＩＳ固定部２０が互いに近づくように作用する。すなわち、ＯＩＳ可動部１０は、ＯＩＳ用付勢部材５０によって、光軸方向に付勢された状態（ベース２１に押し付けられた状態）で、ＸＹ面内で揺動可能に保持されている。これにより、ＯＩＳ可動部１０をがたつきのない安定した状態で保持することができる。
また、本実施の形態では、ＯＩＳ用付勢部材５０は、ＡＦ駆動部１４及び第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘへの給電ラインとして機能する。
The
Further, in the present embodiment, the
ＯＩＳ支持部４０は、ＯＩＳ固定部２０に対して、ＯＩＳ可動部１０を光軸方向に離間した状態で支持する。本実施の形態では、ＯＩＳ支持部４０は、ＯＩＳ可動部１０（第１ステージ１２及び第２ステージ１３）とベース２１の間に介在する４個のボール４１を含む。４個のボール４１は、ベース２１と第２ステージ１３の間に介在する。
また、ＯＩＳ支持部４０は、ＯＩＳ可動部１０において、第１ステージ１２と第２ステージ１３の間に介在する４個のボール４２を含む（図８等参照）。
本実施の形態では、ＯＩＳ支持部４０を構成するボール４１、４２（計８個）の転動可能な方向を規制することにより、ＯＩＳ可動部１０をＸＹ面内で精度よく揺動できるようになっている。なお、ＯＩＳ支持部４０を構成するボール４１、４２の数は、適宜変更することができる。
The
In addition, the
In the present embodiment, by restricting the rolling directions of the
ＯＩＳ駆動部３０は、ＯＩＳ可動部１０をＸ方向及びＹ方向に移動させるアクチュエーターである。具体的には、ＯＩＳ駆動部３０は、ＯＩＳ可動部１０（ＡＦユニットのみ）をＸ方向に移動させる第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘ（第１のＸＹ方向駆動部）と、ＯＩＳ可動部１０全体をＹ方向に移動させる第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙ（第２のＸＹ方向駆動部）とで構成される。
第１及び第２のＯＩＳ駆動部３０Ｘ、３０Ｙは、超音波モーターで構成される。第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘは、第１ステージ１２のＸ方向に沿う切欠部１２２（ＯＩＳモーター固定部）に固定される。第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙは、Ｙ方向に沿って延在するように、ベース２１のＯＩＳモーター固定部２１５に固定される。すなわち、第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘ及び第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙは、互いに直交する辺に沿って配置されている。
The
The first and second
ＯＩＳ駆動部３０の構成を図７Ａ、図７Ｂに示す。図７Ａは、ＯＩＳ駆動部３０の各部材を組み付けた状態を示し、図７Ｂは、ＯＩＳ駆動部３０の各部材を分解した状態を示す。なお、図７Ａ、図７Ｂは、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙを示しているが、第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘの主要構成、具体的にはＯＩＳ電極３３の形状を除く構成は同様であるので、ＯＩＳ駆動部３０を示す図として扱う。
The configuration of the
図７Ａ、図７Ｂに示すように、ＯＩＳ駆動部３０は、ＯＩＳ共振部３１、ＯＩＳ圧電素子３２及びＯＩＳ電極３３を有する。ＯＩＳ駆動部３０の駆動力は、ＯＩＳ動力伝達部３４を介して第２ステージ１３に伝達される。具体的には、第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘは第１のＯＩＳ動力伝達部３４Ｘを介して第２ステージ１３に接続され、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙは第２のＯＩＳ動力伝達部３４Ｙを介して第２ステージ１３に接続されている。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the
ＯＩＳ圧電素子３２は、例えば、セラミック材料で形成された板状素子であり、高周波電圧を印加することにより振動を発生する。ＯＩＳ共振部３１の胴部３１１を挟み込むように、２枚のＯＩＳ圧電素子３２が配置される。
ＯＩＳ電極３３は、ＯＩＳ共振部３１及びＯＩＳ圧電素子３２を挟持し、ＯＩＳ圧電素子３２に電圧を印加する。第１のＯＩＳ駆動部３０ＸのＯＩＳ電極３３は、第１ステージ１２の配線１７Ａと電気的に接続され、第２のＯＩＳ駆動部３０ＹのＯＩＳ電極３３は、ベース２１の配線２３Ｃと電気的に接続される。
The OIS
The
ＯＩＳ共振部３１は、導電性材料で形成され、ＯＩＳ圧電素子３２の振動に共振して、振動運動を直線運動に変換する。本実施の形態では、ＯＩＳ共振部３１は、ＯＩＳ圧電素子３２に挟持される略矩形状の胴部３１１、胴部３１１の上部及び下部からＸ方向又はＹ方向に延在する２つのアーム部３１２、胴部３１１の中央部からＸ方向又はＹ方向に延在する突出部３１３、及び、胴部３１１の中央部から突出部３１３とは反対側に延在する通電部３１４を有している。２つのアーム部３１２は対称的な形状を有し、それぞれの自由端部がＯＩＳ動力伝達部３４に当接し、ＯＩＳ圧電素子３２の振動に共振して対称的に変形する。第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘの通電部３１４は、第１ステージ１２の配線１７Ａと電気的に接続され、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙの通電部３１ｄは、ベース２１の配線２３Ｃと電気的に接続される。
The
ＯＩＳ共振部３１の胴部３１１に、厚さ方向からＯＩＳ圧電素子３２が貼り合わされ、ＯＩＳ電極３３により挟持されることにより、これらは互いに電気的に接続される。例えば、給電経路の一方がＯＩＳ電極３３に接続され、他方がＯＩＳ共振部３１の通電部３１４に接続されることで、ＯＩＳ圧電素子３２に電圧が印加され、振動が発生する。
The OIS
ＯＩＳ共振部３１は、少なくとも２つの共振周波数を有し、それぞれの共振周波数に対して、異なる挙動で変形する。言い換えると、ＯＩＳ共振部３１は、２つの共振周波数に対して異なる挙動で変形するように、全体の形状が設定されている。異なる挙動とは、ＯＩＳ動力伝達部３４をＸ方向又はＹ方向に前進させる挙動と、後退させる挙動である。
The
ＯＩＳ動力伝達部３４は、一方向に延在するチャッキングガイドであり、一端がＯＩＳ駆動部３０に接続され、他端が第２ステージ１３に接続される。ＯＩＳ動力伝達部３４は、ＯＩＳモーター当接部３４１、ステージ固定部３４３、及び連結部３４２を有する。ＯＩＳモーター当接部３４１は、ＯＩＳ共振部３１のアーム部３１２の自由端部と当接する。ステージ固定部３４３は、ＯＩＳ動力伝達部３４の端部に配置され、第２ステージ１３のＯＩＳチャッキングガイド固定部１３５（図８等参照）に固定される。連結部３４２は、ＯＩＳモーター当接部３４１とステージ固定部３４３を連結する部分であり、ステージ固定部３４３から２つに分岐して互いに平行に形成されている。
The OIS
ＯＩＳモーター当接部３４１間の幅は、ＯＩＳ共振部３１のアーム部３１２の自由端部間の幅よりも広く設定される。例えば、連結部３４２とステージ固定部３４３との接続部分において、２つの連結部３４２の間に、接続端部の幅よりも大きい離隔部材３４４を介在させることで、ＯＩＳモーター当接部３４１間の幅を拡げることができる。これにより、ＯＩＳ駆動部３０にＯＩＳ動力伝達部３４を取り付けたときに、ＯＩＳ動力伝達部３４が板バネとして機能し、ＯＩＳ共振部３１のアーム部３１２を押し広げる方向に付勢力が作用する。この付勢力により、ＯＩＳ共振部３１のアーム部３１２の自由端部間にＯＩＳ動力伝達部３４が保持され、ＯＩＳ共振部３１からの駆動力がＯＩＳ動力伝達部３４に効率よく伝達される。
The width between the OIS
ＯＩＳ駆動部３０とＯＩＳ動力伝達部３４は、付勢された状態で当接しているだけなので、当接部分をＸ方向又はＹ方向に大きくするだけで、レンズ駆動装置１の外形を大きくすることなく、ＯＩＳ可動部１０の移動距離（ストローク）を長くすることができる。
Since the
第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘは、ＯＩＳ可動部１０（第１ステージ１２）に固定され、ＯＩＳ動力伝達部３４Ｘを介して第２ステージ１３と接続されており、第２のＯＩＳ駆動部３０ＹによるＹ方向の振れ補正時は、ＯＩＳ可動部１０とともに移動する。一方、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙは、ＯＩＳ固定部２０（ベース２１）に固定され、ＯＩＳ動力伝達部３４Ｙを介して第２ステージ１３と接続されており、第１のＯＩＳ駆動部３０ＸによるＸ方向の振れ補正に影響を受けない。すなわち、一方のＯＩＳ駆動部３０によるＯＩＳ可動部１０の移動は、他方のＯＩＳ駆動部３０の構造によって妨げられない。したがって、ＯＩＳ可動部１０のＺ軸周りの回転を防止することができ、ＯＩＳ可動部１０をＸＹ平面内で精度よく揺動させることができる。
The first
図８～図１０は、ＯＩＳ可動部１０の分解斜視図である。図９は、図８をＺ軸周りに１８０°回転させた状態を示す。図１０は、図８をＺ軸周りに１８０°回転させた状態を示す下方斜視図である。なお、図９では、ＡＦ駆動部１４及び第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘが第１ステージ１２から取り外した状態となっている。
以下において、レンズ駆動装置１の平面形状である矩形において、ＡＦ駆動部１４が配置される辺を「第１の辺」、第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘが配置される辺を「第２の辺」、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｘが配置される辺を「第３の辺」、残りの一辺を「第４の辺」と称する。
8 to 10 are exploded perspective views of the OIS
In the following description, in the rectangular planar shape of the
図８～図１０に示すように、本実施の形態において、ＯＩＳ可動部１０は、ＡＦ可動部１１、第１ステージ１２、第２ステージ１３、ＡＦ駆動部１４及びＡＦ支持部１５等を有する。Ｙ方向の移動に関しては、第１ステージ１２及び第２ステージ１３を含むＯＩＳ可動部１０全体が可動体となるのに対して、Ｘ方向の移動に関しては、第２ステージ１３はＯＩＳ固定部２０として機能し、ＡＦユニットだけがＯＩＳ可動部１０として機能する。また、第１ステージ１２は、ＡＦ固定部として機能する。
As shown in FIGS. 8 to 10, in this embodiment, the OIS
ＡＦ可動部１１は、ピント合わせ時に光軸方向に移動する部分である。ＡＦ可動部１１は、第１ステージ１２（ＡＦ固定部）に対して径方向内側に離間して配置され、ＡＦ支持部１５を介して第１ステージ１２に付勢された状態で支持される。
The AF
ＡＦ可動部１１は、レンズ部２（図２参照）を保持するレンズホルダーである（以下、「レンズホルダー１１」と称する）。レンズホルダー１１は、例えば、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ＰＡＲを含む複数の樹脂材料を混合したＰＡＲアロイ、液晶ポリマー等で形成される。レンズホルダー１１は、筒状のレンズ収容部１１１を有する。レンズ収容部１１１ａには、レンズ部２（図２参照）が、例えば、接着により固定される。
The AF
レンズホルダー１１は、レンズ収容部１１１の周面において、Ｘ方向に沿う２箇所、すなわち第１の辺及び第２の辺に沿う部分に、ボール保持部１１２を有する。レンズホルダー１１は、例えば、直方体形状を有する。それぞれのボール保持部１１２において、Ｘ方向における両端部に、ＡＦ支持部１５（ボール）を収容するボール収容部１１３が設けられている。ボール収容部１１３の側面は、例えば、底面側に向けて溝幅狭くなるようにテーパー形状に形成されている。また、ボール保持部１１２の下面には、レンズ収容部１１１の下面よりも光軸方向結像側に突出し、レンズホルダー１１の光軸方向結像側（下側）への移動を規制するストッパー部１１４が設けられている。本実施の形態では、ストッパー部１１４は、ＡＦ駆動部１４が駆動されていない基準状態において、ベース２１の第３ベース部２１４に当接する。
The
また、レンズ収容部１１１の周面には、Ｚ位置検出用のマグネット１６Ｚを収容するマグネット収容部１１５が設けられている。マグネット収容部１１５にマグネット１６Ｚが配置される。センサー基板２２において、マグネット１６Ｚと光軸方向に対向する位置に、Ｚ位置検出用の磁気センサー２５Ｚが配置される（図４参照）。
A
また、一方のボール保持部１１２の下部には、ＡＦ動力伝達部１４４が、Ｙ方向（－側）に突出するように配置されている。ＡＦ動力伝達部１４４は、Ｚ方向に所定の長さを有するチャッキングガイドであり、ＡＦ動力伝達部１４４を挟み込むように、ＡＦ駆動部１４の共振部１４１のアーム部１４１ｂが当接し、ＡＦ駆動部１４の動力が伝達される（図１４参照）。２つのアーム部１４１ｂによりＡＦ動力伝達部１４４が挟持されているので、共振部１４１の変形によって生じる駆動力が効率よく伝達される。
Further, an AF
本実施の形態では、ＡＦ動力伝達部１４４は、レンズホルダー１１と別部材で構成されている。ＡＦ動力伝達部１４４は、例えば、平面視でＵ字形状を有し、側面部がＸ方向に対向した状態で、底面部がボール保持部１１２の周面に固定される。ＡＦ動力伝達部１４４は、例えば、チタン銅、ニッケル銅、ステンレス等の金属材料で形成される。これにより、ＡＦ駆動部３０のアーム部１４１ｂが樹脂成形品であるレンズホルダー１１に当接する場合に比較して、ＡＦ駆動部１４の駆動力が効率よく伝達される。なお、ＡＦ動力伝達部１４４は、レンズホルダー１１と一体的に成形されてもよい。
In this embodiment, the AF
第１ステージ１２は、ＡＦ支持部１５を介してＡＦ可動部１１を支持する部分である。第１ステージ１２の光軸方向結像側には、ボール４２を介して第２ステージ１３が配置される。第１ステージ１２は、振れ補正時にＸ方向及びＹ方向に移動し、第２ステージ１３は、振れ補正時にＹ方向のみに移動する。
The
第１ステージ１２は、光軸方向から見た平面視において略矩形状を有する筒状の部材であり、例えば、液晶ポリマーで形成される。第１ステージ１２は、レンズホルダー１１に対応する部分に略円形状の開口１２１を有する。第１ステージ１２において、ＯＩＳ駆動部３０に対応する部分（第２の辺及び第３の辺に沿う側壁の外側面）には切欠部１２２が設けられており、径方向外側にはみ出さないようにＯＩＳ駆動部３０を配置できるようになっている。
The
第１ステージ１２は、下面に、ボール４２を収容する４つのボール収容部１２３を有する。なお、図１０において、ボール収容部１２３の一つは現れていない。ボール収容部１２３は、Ｘ方向に延びる矩形状に凹んで形成されている。また、ボール収容部１２３の側面は、底面側に向けて溝幅狭くなるようにテーパー形状に形成されている。ボール収容部１２３は、第２ステージ１３のボール収容部１３３とＺ方向において対向する。
The
第１ステージ１２において、Ｘ方向に沿う２つの側壁（第１の辺及び第２の辺に沿う側壁）の内面には、レンズホルダー１１のボール保持部１１２の形状に対応して切欠部（符号略）が形成されている。また、切欠部の両端に、ＡＦ支持部１５を固定するためのボール固定部１２４が設けられている。ボール固定部１２４は、第１ステージ１２下面よりも光軸方向結像側に突出して形成されている。
In the
第１ステージ１２において、Ｘ方向に沿う一方の側壁（第１の辺に沿う側壁）には、ＡＦ駆動部１４が配置されるＡＦモーター固定部１２５が形成されている。ＡＦ駆動部１４は、ＡＦモーター固定部１２５に、例えば、接着により固定される。
In the
第１ステージ１２において、Ｙ方向に沿う一方の側壁（第４の辺に沿う側壁）には、ＸＹ位置検出用のマグネット１６Ｘ、１６Ｙを収容するマグネット収容部１２６が設けられている。マグネット収容部１２６にマグネット１６Ｘ，１６Ｙが配置される。例えば、マグネット１６ＸはＸ方向に着磁され、マグネット１６ＹはＹ方向に着磁される。センサー基板２２において、マグネット１６Ｘ，１６Ｙと光軸方向に対向する位置に、ＸＹ位置検出用の磁気センサー２５Ｘ、２５Ｙが配置される（図４参照）。
In the
また、第１ステージ１２には、例えば、インサート成形により、配線１７Ａ、１７Ｂが埋設されている（図１２参照）。配線１７Ａ、１７Ｂは、例えば、第１の辺及び第２の辺に沿って配置される。配線１７Ａ、１７Ｂは、第１ステージ１２の四隅から露出しており、この部分に、ＯＩＳ用付勢部材５０の一端が接続される。配線１７Ａを介して第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘへの給電が行われる、配線１７Ｂを介してＡＦ駆動部１４への給電が行われる。
第２ステージ１３は、光軸方向から見た平面視において略矩形状を有する筒状の部材であり、例えば、液晶ポリマーで形成される。第２ステージ１３の内周面１３１は、レンズホルダー１１の外形に対応して形成されている。第２ステージ１３において、ＯＩＳ駆動部３０に対応する部分（第２の辺及び第３の辺に沿う側壁の外側面）には、第１ステージ１２と同様に、切欠部１３２が設けられており、径方向外側にはみ出さないようにＯＩＳ駆動部３０を配置できるようになっている。
The
第２ステージ１３は、下面に、ボール４１を収容する４つのボール収容部１３４を有する。ボール収容部１３４は、ベース２１のボール収容部２１７とＺ方向において対向する。ボール収容部１３４は、Ｙ方向に延びる矩形状に凹んで形成されている。また、ボール収容部１３４の側面は、底面側に向けて溝幅が狭くなるようにテーパー形状に形成されている。
また、第２ステージ１３は、上面に、ボール４２を収容する４つのボール収容部１３３を有する。ボール収容部１３３は、第１ステージ１２のボール収容部１２３とＺ方向において対向する。ボール収容部１３３は、Ｘ方向に延びる矩形状に凹んで形成されている。ボール収容部１３３の側面は、底面側に向けて溝幅が狭くなるようにテーパー形状に形成されている。
The
In addition, the
ＯＩＳ支持部４０を構成する４つのボール４１は、ベース２１のボール収容部２１７と第２ステージ１３のボール収容部１３４により、多点接触で挟持される。したがって、ボール４１は、安定してＸ方向に転動する。
また、４つのボール４２は、第２ステージ１３のボール収容部１３３と第１ステージ１２のボール収容部１２３により、多点接触で挟持される。したがって、ボール４２は、安定してＸ方向に転動する。
The four
Also, the four
ＡＦ支持部１５は、第１ステージ１２（ＡＦ固定部）に対してレンズホルダー１１（ＡＦ可動部）を支持する部分である。本実施の形態では、ＡＦ支持部１５は、Ｚ方向に並んで配置された複数のボール（ここでは、２個）で構成されている。ＡＦ支持部１５は、レンズホルダー１１のボール収容部１１３と第１ステージ１２のボール固定部１２４との間に、転動可能な状態で介在する。
The
本実施の形態では、図１２に示すように、ＡＦ支持部１５は、レンズホルダー１１の外周面において、４カ所に配置されている。具体的には、Ｘ方向に沿う第１直線Ｌ１（図１２参照）上に配置される一組のＡＦ支持部１５Ａと、Ｘ方向に沿う第２直線Ｌ２（図１２参照）上に配置される一組の第２のＡＦ支持部１５Ｂと、で構成されている。第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２は、光軸を通りＸ方向に平行な直線Ｌ３に関して対称な位置関係にある。
また、図１３に示すように、一組のＡＦ支持部１５Ａのうちの一方と第１ステージ１２のボール固定部１２４との間には、レンズホルダー１１を付勢する付勢部１８が配置される。図１３は、図１２における直線Ｌ１に沿う断面図である。もう一組のＡＦ支持部１５Ｂにおいても同様に、第１ステージ１２のボール固定部１２４との間に付勢部１８が配置される。
したがって、レンズホルダー１１は、２組のＡＦ支持部１５Ａ、１５Ｂを介して、Ｘ方向に付勢された状態で第１ステージ１２に支持される。これにより、レンズホルダー１１は、安定した姿勢で保持される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 12, the
Further, as shown in FIG. 13, between one of the pair of
Therefore, the
図１３に示すように、付勢部１８は、例えば、金属材料で形成される板バネ１８１（付勢部材）と、摩擦係数が小さいセラミック材料で形成されるスペーサー１８２（干渉部材）と、を有する。第１ステージ１２側に板バネ１８１が配置され、レンズホルダー１１側にスペーサー１８２が配置される。板バネ１８１とＡＦ支持部１５（ボール）との間にセラミック製のスペーサー１８２を介在させることにより、ボールを滑らかに転動させることができ、耐久性が向上する。なお、スペーサー１８２の材質は、ボールを滑らかに転動させることができるものであればよく、摩擦係数が小さいセラミック材料に限らず、例えば、銅合金やステンレスなど適度な摩擦係数を有する材料でもよい。
As shown in FIG. 13, the biasing
ＡＦ駆動部１４は、ＡＦ可動部１１をＺ方向に移動させるアクチュエーターである。ＡＦ駆動部１４は、ＯＩＳ駆動部３０と同様に、超音波モーターで構成されている。ＡＦ駆動部１４は、アーム部１４１ｂがＺ方向に延在するように、第１ステージ１２のＸ方向に沿う側壁（第１の辺に沿う側壁）に固定される。
The
ＡＦ駆動部１４の構成を図１１Ａ、図１１Ｂに示す。図１１Ａは、ＡＦ駆動部１４の各部材を組み付けた状態を示し、図１１Ｂは、ＡＦ駆動部１４の各部材を分解した状態を示す。ＡＦ駆動部１４の構成は、ＯＩＳ駆動部３０とほぼ同様である。
The configuration of the
図１１Ａ、図１１Ｂに示すように、ＡＦ駆動部１４は、ＡＦ共振部１４１、ＡＦ圧電素子１４２及びＡＦ電極１４３を有する。ＡＦ駆動部１４の駆動力は、ＡＦ動力伝達部１４４を介してレンズホルダー１１に伝達される。
As shown in FIGS. 11A and 11B, the
ＡＦ圧電素子１４２は、例えば、セラミック材料で形成された板状素子であり、高周波電圧を印加することにより振動を発生する。ＡＦ共振部１４１の胴部１４１ａを挟み込むように、２枚のＡＦ圧電素子１４２が配置される。
ＡＦ電極１４３は、ＡＦ共振部１４１及びＡＦ圧電素子１４２を挟持し、ＡＦ圧電素子１４２に電圧を印加する。
The AF
The
ＡＦ共振部１４１は、導電性材料で形成され、ＡＦ圧電素子１４２の振動に共振して、振動運動を直線運動に変換する。本実施の形態では、ＡＦ共振部１４１は、ＡＦ圧電素子１４２に挟持される略矩形状の胴部１４１ａ、胴部１４１ａからＺ方向に延在する２つのアーム部１４１ｂ、胴部１４１ａの中央部からＺ方向に延在する突出部１４１ｃ、及び、胴部１４１ａの中央部から突出部１４１ｃとは反対側に延在し給電経路（第１ステージ１２の配線１７Ｂ）と電気的に接続される通電部１４１ｄを有している。２つのアーム部１４１ｂは対称的な形状を有し、ＡＦ圧電素子１４２の振動に共振して対称的に変形する。ＡＦ駆動部１４は、２つのアーム部１４１ｂがＺ方向に延在して、自由端部でＡＦ動力伝達部１４４を挟持するように配置される。
The
ＡＦ共振部１４１の胴部１４１ａに、厚さ方向からＡＦ圧電素子１４２が貼り合わされ、ＡＦ電極１４３により挟持されることにより、これらは互いに電気的に接続される。ＡＦ共振部１４１の通電部１４１ｄ及びＡＦ電極１４３が第１ステージ１２の配線１７Ｂに接続されることで、ＡＦ圧電素子１４２に電圧が印加され、振動が発生する。
The AF
ＡＦ共振部１４１は、ＯＩＳ共振部３１と同様に、少なくとも２つの共振周波数を有し、それぞれの共振周波数に対して、異なる挙動で変形する。言い換えると、ＡＦ共振部１４１は、２つの共振周波数に対して異なる挙動で変形するように、全体の形状が設定されている。
The
レンズ駆動装置１において、ＡＦ駆動部１４に電圧を印加すると、ＡＦ圧電素子１４２が振動し、ＡＦ共振部１４１が周波数に応じた挙動で変形する。ＡＦ駆動部１４の駆動力により、ＡＦ動力伝達部１４４がＺ方向に摺動される。これに伴い、ＡＦ可動部１１がＺ方向に移動し、ピント合わせが行われる。ＡＦ支持部１５がボールで構成されているので、ＡＦ可動部１１はＺ方向にスムーズに移動することができる。また、ＡＦ駆動部１４とＡＦ動力伝達部１４４は、付勢された状態で当接しているだけなので、当接部分をＺ方向に大きくするだけで、レンズ駆動装置１の低背化を損なうことなく、ＡＦ可動部１１の移動距離（ストローク）を容易に長くすることができる。
In the
レンズ駆動装置１において、ＯＩＳ駆動部３０に電圧を印加すると、ＯＩＳ圧電素子３２が振動し、ＯＩＳ共振部３１が周波数に応じた挙動で変形する。ＯＩＳ駆動部３０の駆動力により、ＯＩＳ動力伝達部３４がＸ方向又はＹ方向に摺動される。これに伴い、ＯＩＳ可動部１０がＸ方向又はＹ方向に移動し、振れ補正が行われる。ＯＩＳ支持部４０がボールで構成されているので、ＯＩＳ可動部１０はＸ方向又はＹ方向にスムーズに移動することができる。
In the
具体的には、第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘが駆動され、ＯＩＳ動力伝達部３４がＸ方向に移動する場合、第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘが配置されている第１ステージ１２から第２ステージ１３に動力が伝達される。このとき、第２ステージ１３とベース２１とで挟持されているボール４１（ボール収容部２１７に収容されている４個）は、Ｘ方向に転動できないので、ベース２１に対する第２ステージ１３のＸ方向の位置は維持される。一方、第１ステージ１２と第２ステージ１３とで挟持されているボール４２は、Ｘ方向に転動できるので、第２ステージ１３に対して第１ステージ１２がＸ方向に移動する。つまり、第２ステージ１３がＯＩＳ固定部２０を構成し、第１ステージ１２がＯＩＳ可動部１０を構成する。
Specifically, when the first
また、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙが駆動され、ＯＩＳ動力伝達部３４がＹ方向に移動する場合、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙが配置されているベース２１から第２ステージ１３に動力が伝達される。このとき、第１ステージ１２と第２ステージ１３とで挟持されているボール４２は、Ｙ方向に転動できないので、第２ステージに対する第１ステージ１２のＹ方向の位置は維持される。一方、第２ステージ１３とベース２１とで挟持されているボール４１（ボール収容部２１７に収容されている４個）は、Ｙ方向に転動できるので、ベース２１に対して第２ステージ１３がＹ方向に移動する。第１ステージ１２も第２ステージ１３に追従してＹ方向に移動することになる。つまり、ベース２１がＯＩＳ固定部２０を構成し、第１ステージ１２及び第２ステージ１３を含むＡＦユニットがＯＩＳ可動部１０を構成する。
Further, when the second
このようにして、ＯＩＳ可動部１０がＸＹ平面内で揺動し、振れ補正が行われる。具体的には、カメラモジュールＡの角度振れが相殺されるように、振れ検出部（例えばジャイロセンサー、図示略）からの角度振れを示す検出信号に基づいて、ＯＩＳ駆動部３０Ｘ、３０Ｙへの通電電圧が制御される。このとき、マグネット１６Ｘ、１６Ｙ及び磁気センサー２５Ｘ、２５Ｙで構成されるＸＹ位置検出部の検出結果をフィードバックすることで、ＯＩＳ可動部１０の並進移動を正確に制御することができる。
In this manner, the OIS
このように、実施の形態に係るレンズ駆動装置１は、第１ステージ１２（第１固定部）と、第１ステージ１２の径方向内側に配置されるレンズホルダー１１（第１可動部）と、第１ステージ１２に対してレンズホルダー１１を支持するＡＦ支持部１５（第１支持部）と、第１ステージ１２に配置され、第１ステージ１２に対してレンズホルダー１１を光軸方向に移動させるＡＦ駆動部１４（Ｚ方向駆動部）と、を備え、光軸方向から見た平面視形状が矩形形状である。
レンズホルダー１１は、径方向外側に突出して設けられたＡＦ動力伝達部１４４を有し、ＡＦ駆動部１４は、圧電素子１４２及び共振部１４１を有し、振動運動を直線運動に変換する超音波モーターで構成され、共振部１４１の２つのアーム部１４１ｂが光軸方向に延在してＡＦ動力伝達部１４４を挟持するように矩形の第１の辺に配置される。
レンズホルダー１１は、ＡＦ支持部１５を介して、光軸方向と直交する付勢方向に付勢された状態で第１ステージ１２に支持されている。
As described above, the
The
The
レンズ駆動装置１によれば、ＡＦ駆動部１４が超音波モーターで構成されているので、外部磁気の影響を低減できるとともに、小型化及び低背化を図ることができる。
また、ＡＦ駆動部１４のアーム部１４１ｂが光軸方向に延在してＡＦ動力伝達部１４４を挟持しており、ＡＦ駆動部１４の駆動力がレンズホルダー１１に最大限に伝達されるので、レンズホルダー１１を移動させる駆動力を効率よく得ることができる。その上、レンズホルダー１１は、ＡＦ支持部１５を介して第１ステージ（ＡＦ固定部）に付勢されているので、光軸方向へ移動する際の姿勢が安定する。したがって、レンズ駆動装置１の駆動性能が格段に向上する。
スマートフォンＭのように、レンズ駆動装置１を有するカメラモジュールＡを近接して配置しても磁気的な影響はないので、デュアルカメラ用として極めて好適である。
According to the
Further, since the
Even if the camera module A having the
また、レンズ駆動装置１において、付勢方向は、ＡＦ駆動部１４が配置される第１の辺に平行である。
具体的には、ＡＦ支持部１５Ａ（第１支持部）は、レンズホルダー１１（第１可動部）の外周面において、付勢方向に平行な第１直線Ｌ１上に２つ配置されている。
また、一組のＡＦ支持部１５Ａ（第１支持部）のうちの一方と第１ステージ１２（第１固定部）との間に、板バネ１８１（付勢部材）が介在している。
また、ＡＦ支持部１５Ｂ（第１支持部）は、レンズホルダー１１（第１可動部）の外周面において、付勢方向に平行で第１直線Ｌ１とは異なる第２直線Ｌ２上に、２つ配置されている。
また、二組のＡＦ支持部１５Ａ、１５Ｂ（第１支持部）は、付勢方向に平行で光軸を通る直線Ｌ３に関して対称な位置に配置されている。
また、ＡＦ支持部１５（第１支持部）は、光軸方向に並んで配置されたボールで構成されている。
以上の構成により、光軸方向に移動する際のレンズホルダー１１の姿勢を、より安定させることができる。
Further, in the
Specifically, two
A leaf spring 181 (biasing member) is interposed between one of the set of
Further, the
Also, the two sets of
Further, the AF support portion 15 (first support portion) is composed of balls arranged side by side in the optical axis direction.
With the above configuration, the posture of the
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。 Although the invention made by the inventor of the present invention has been specifically described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be changed without departing from the scope of the invention.
例えば、実施の形態では、カメラモジュールＡを備えるカメラ搭載装置の一例として、カメラ付き携帯端末であるスマートフォンＭを挙げて説明したが、本発明は、カメラモジュールとカメラモジュールで得られた画像情報を処理する画像処理部を有するカメラ搭載装置に適用できる。カメラ搭載装置は、情報機器及び輸送機器を含む。情報機器は、例えば、カメラ付き携帯電話機、ノート型パソコン、タブレット端末、携帯型ゲーム機、ｗｅｂカメラ、カメラ付き車載装置（例えば、バックモニター装置、ドライブレコーダー装置）を含む。また、輸送機器は、例えば自動車を含む。 For example, in the embodiments, the smart phone M, which is a mobile terminal with a camera, was described as an example of a camera-equipped device equipped with a camera module A. It can be applied to a camera-equipped device having an image processing unit for processing. Camera-equipped devices include information equipment and transportation equipment. Information devices include, for example, camera-equipped mobile phones, laptop computers, tablet terminals, portable game machines, web cameras, and camera-equipped in-vehicle devices (eg, back monitor devices, drive recorder devices). Transportation equipment also includes, for example, automobiles.
図１５Ａ、図１５Ｂは、車載用カメラモジュールＶＣ（Vehicle Camera）を搭載するカメラ搭載装置としての自動車Ｖを示す図である。図１５Ａは自動車Ｖの正面図であり、図１５Ｂは自動車Ｖの後方斜視図である。自動車Ｖは、車載用カメラモジュールＶＣとして、実施の形態で説明したカメラモジュールＡを搭載する。図１５Ａ、図１５Ｂに示すように、車載用カメラモジュールＶＣは、例えば前方に向けてフロントガラスに取り付けられたり、後方に向けてリアゲートに取り付けられたりする。この車載用カメラモジュールＶＣは、バックモニター用、ドライブレコーダー用、衝突回避制御用、自動運転制御用等として使用される。 15A and 15B are diagrams showing an automobile V as a camera-equipped device equipped with an in-vehicle camera module VC (Vehicle Camera). 15A is a front view of automobile V, and FIG. 15B is a rear perspective view of automobile V. FIG. An automobile V is equipped with the camera module A described in the embodiment as an in-vehicle camera module VC. As shown in FIGS. 15A and 15B, the in-vehicle camera module VC is attached to the windshield facing forward, or attached to the rear gate facing rearward, for example. This in-vehicle camera module VC is used for a back monitor, drive recorder, collision avoidance control, automatic driving control, and the like.
実施の形態では、レンズホルダー１１がＸ方向に付勢されているが、レンズホルダー１１の付勢方向はＸ方向でなくてもよく、レンズホルダー１１を安定した姿勢で保持できればよい。例えば、実施の形態では、二組のＡＦ支持部１５Ａ、１５Ｂが、それぞれ付勢方向であるＸ方向に平行な直線Ｌ１、Ｌ２上に配置されているが、直線Ｌ１、Ｌ２の延在方向はＹ方向であってもよいし、Ｘ方向及びＹ方向から傾いた方向であってもよい。さらには、直線Ｌ１、Ｌ２は、互いに交差していてもよいし、光軸を通る直線に関して対称に配置されなくてもよい。
In the embodiment, the
また、本発明は、オートフォーカスだけでなく、ズームなど、可動部を光軸方向に移動させる場合に適用することができる。
さらに、ＡＦユニットの支持構造は、ＡＦ駆動部１４のように駆動源が超音波モーターで構成されている場合に限らず、超音波モーター以外の駆動源（例えば、ボイスコイルモーター（ＶＣＭ））を備えるレンズ駆動装置にも適用することができる。
Moreover, the present invention can be applied not only to autofocus but also to a case of moving a movable part in the optical axis direction, such as zooming.
Furthermore, the support structure of the AF unit is not limited to the case where the driving source is an ultrasonic motor as in the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and range of equivalents of the scope of the claims.
１ レンズ駆動装置
１０ ＯＩＳ可動部（第２可動部）
１１ ＡＦ可動部（第１可動部）
１２ 第１ステージ（第１固定部）
１３ 第２ステージ
１４ ＡＦ駆動部（Ｚ方向駆動部）
１４１ ＡＦ共振部
１４２ ＡＦ圧電素子
１４３ ＡＦ電極
１４４ ＡＦ動力伝達部
１５ ＡＦ支持部（第１支持部）
２０ ＯＩＳ固定部（第２固定部）
２１ ベース
３０ ＯＩＳ駆動部（ＸＹ方向駆動部）
３１ ＯＩＳ共振部
３２ ＯＩＳ圧電素子
３３ ＯＩＳ電極
３４ ＯＩＳ動力伝達部
４０ ＯＩＳ支持部（第２支持部）
５０ ＯＩＳ用付勢部材
Ａ カメラモジュール
Ｍ スマートフォン（カメラ搭載装置）
1
11 AF movable part (first movable part)
12 1st stage (1st fixed part)
13
141
20 OIS fixing part (second fixing part)
21
31 OIS
50 OIS biasing member A Camera module M Smartphone (camera mounted device)
Claims (4)
前記レンズホルダーを前記光軸方向に移動させる超音波モーターを含むＡＦ駆動部と、
前記一方のステージを前記Ｘ方向に移動させるＸ方向の超音波モーターと、前記双方のステージを前記Ｙ方向に移動させるＹ方向の超音波モーターと、を含み、前記Ｘ方向の超音波モーターが前記一方のステージに固定された、ＯＩＳ駆動部と、
前記一方のステージにおいて前記レンズホルダーを囲む辺のうちの第１辺にインサートされ、前記ベースからの電力を前記ＡＦ駆動部に供給するＡＦ用配線と、
前記一方のステージにおいて前記第１辺に対向する位置にある第２辺にインサートされ、前記ベースからの電力を前記Ｘ方向の超音波モーターに供給するＯＩＳ用配線と、を有する、
レンズ駆動装置。 a lens holder movably accommodated in the optical axis direction , including two stages stacked on a base, one stage being movable with the lens holder in the X direction perpendicular to the optical axis; an OIS movable part , wherein the stage of is movable in the Y direction orthogonal to the optical axis with the lens holder ;
an AF drive unit including an ultrasonic motor for moving the lens holder in the optical axis direction;
an X-direction ultrasonic motor for moving the one stage in the X-direction; and a Y-direction ultrasonic motor for moving both the stages in the Y-direction , wherein the X-direction ultrasonic motor is an OIS driver fixed to the one stage ;
AF wiring inserted into a first side of sides surrounding the lens holder in the one stage and supplying power from the base to the AF driving section;
an OIS wiring inserted into a second side opposite the first side of the one stage and supplying power from the base to the X-direction ultrasonic motor ;
lens drive.
請求項１に記載のレンズ駆動装置。 The AF wiring and the OIS wiring are respectively exposed from the one stage at both ends of the first side and the second side and connected to the base .
The lens driving device according to claim 1.
前記レンズホルダーに収容されたレンズと、
前記レンズにより結像された被写体像を撮像する撮像部と、を備える、
カメラモジュール。 A lens driving device according to claim 1;
a lens housed in the lens holder;
an imaging unit that captures a subject image formed by the lens,
The camera module.
請求項３に記載のカメラモジュールと、
前記カメラモジュールで得られた画像情報を処理する画像処理部と、を備える、
カメラ搭載装置。 A camera-equipped device that is information equipment or transportation equipment,
a camera module according to claim 3;
an image processing unit that processes image information obtained by the camera module;
Device with camera.
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