KR101364893B1 - 촬상 장치 및 그의 제조 방법 및 그의 조정 지그 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 촬상 장치(1) 및 그의 제조 방법에서는 초음파 리니어 액추에이터(4)에서의 로드(42)의 타단부가 제1 지지부(예를 들어 전방 프레임(52))에서 경도 가능하게 지지되고, 로드(42)에 결합하는 이동 렌즈군(예를 들어 제1 유닛(2))의 광축과 촬상 소자(7)의 소자면이 수직이 되도록 초음파 리니어 액추에이터(4)가 위치 조정된 후에, 로드(42)의 일단부에 접속된 압전 소자(41)가 압전 소자(41)에 근접 배치된 제2 지지부(예를 들어 후방 프레임(51))에 접착에 의해 고정된다. 그리고, 본 발명의 조정 지그는 상기 위치 조정의 경우에 사용되며, 촬상 소자(7)의 기준면과 접촉하는 제1 지그와, 상기 이동 렌즈군의 광축에 수직이며 상기 이동 렌즈군을 보유 지지하는 보유 지지 부재의 기준면과 접촉하는 제2 지그와, 접착제를 토출하기 위한 접착제 충전부를 구비한다. 이 구성에 따르면, 이동 렌즈군의 기울기 정밀도를 부품 정밀도에 의존하지 않고 향상시킬 수 있고, 또한 높이 소형화를 도모할 수 있다.

Description

촬상 장치 및 그의 제조 방법 및 그의 조정 지그 {IMAGE PICKUP DEVICE, METHOD FOR MANUFACTURING IMAGE PICKUP DEVICE, AND JIG FOR ADJUSTING IMAGE PICKUP DEVICE}
본 발명은 휴대 전화의 촬상 장치 등에 적절하게 사용되는 소형의 촬상 장치에 관한 것이며, 특히 오토포커스나 줌 등의 기능을 실현하기 위하여, 구동 기구에 SIDM(Smooth Impact Drive Mechanism(등록 상표))을 포함하는 초음파 리니어 액추에이터를 사용하는 촬상 장치에 관한 것이다. 그리고, 본 발명은 그러한 촬상 장치에 있어서, 렌즈 유닛의 기울기를 조정하여 제조하는 제조 방법 및 그의 조정에 사용하는 조정 지그에 관한 것이다.
상기 휴대 전화의 촬상 장치 등에 사용되는 소형의 렌즈 유닛에서는, 구동 기구로서 상기 초음파 리니어 액추에이터를 사용한 것이 실용화되어 있다. 이 초음파 리니어 액추에이터는 압전 소자의 신축을 로드에 전달하고, 그 로드에 소정의 마찰력으로 결합하고 있는 이동 렌즈군을, 상기 압전 소자의 신장 시와 축소 시의 속도차를 이용하여 이동시키는 것이다. 이러한 초음파 리니어 액추에이터에서는, 예를 들어 로드를 천천히 신장시킴으로써 그 로드에 마찰 결합하고 있는 이동 렌즈군도 이동하는 한편, 상기 소정의 마찰력을 초과하는 정도로 로드를 단시간에 축소시키면 상기 이동 렌즈군이 신장 위치에 남겨진다. 이러한 로드의 신장과 수축을 반복하여 행함으로써, 초음파 리니어 액추에이터는 상기 이동 렌즈군을 상기 로드의 축 방향으로 이동시킬 수 있다. 이러한 초음파 리니어 액추에이터의 로드를 렌즈 광축 방향에 설치하고, 이동시켜야 할 렌즈군의 보유 지지 부재를 상기 로드에 결합시킴으로써 상기 오토포커스나 줌 등의 기능이 가능하게 된다.
이러한 초음파 리니어 액추에이터의 특히 로드의 프레임 부재에의 설치에 기울기가 있으면, 이동 렌즈군의 이동에 따라 광축이 어긋나게 된다. 따라서, 본건 출원인이 먼저 제안한 특허문헌 1에서는 전후로 분할되는 프레임의 한쪽에 있어서, 상기 전후 방향으로 간격을 둔 2매의 지지판이 일체로 형성되고, 그 지지판에 형성한 베어링 구멍에 의해 상기 로드의 양단부 부근이 각각 신축 가능하게 마찰 보유 지지되어 있다.
최근, 휴대 전화의 두께는 접이식의 1층부에서 10mm를 끊을 정도의 두께로 되어 있으며, 그 안에 탑재되는 카메라 유닛도 5 내지 6mm 정도의 높이 소형화가 요구되어 오고 있다. 이로 인해, 0.1mm라도 높이 소형화함으로써 촬상 장치의 부가 가치를 찾아낼 수 있는 상황에 있다.
이러한 촬상 장치의 높이 소형화가 진행되는 가운데, 상술한 종래 기술에서는 2매의 지지판의 간격이 접근해 있어, 상기 2개의 베어링 구멍끼리를 연결한 축(로드의 축선)과 촬상 소자의 기준면의 기울기 정밀도가 나오기 어렵게 되어 있다. 또한, 로드와 베어링 구멍의 덜걱거림량에서의 상기 기울기에의 영향도 커져 오고 있다. 예를 들어, 양쪽 축 끼워 맞춤 피치(상기 지지판의 간격)가 2mm인 경우, 양쪽 축 끼워 맞춤에서의 덜걱거림이 0.01mm 발생하면, tan-1(0.01/2)=17'이며, 그 요인만으로 17'나 틸트가 발생하게 되어 촬상 장치 전체적으로 30 내지 40' 정도의 틸트가 발생하게 된다.
한편, 촬상 소자의 고 화소화에 따라 이동 렌즈군에 허용되는 틸트 감도는 10 내지 15' 정도까지 엄격해져 오고 있다. 이로 인해, 현 구성에서는 부품 공차에의 요구 정밀도가 엄격해질 뿐이며, 부족한 것이 현실이다. 또한, 상술한 종래 기술에서는 지지판이 2매 필요하며, 그의 두께(0.2 내지 0.3mm 정도)가 두께 방향의 크기를 규제하는 요인 중 하나로 되고 있어 높이 소형화의 속박이 되고 있다.
일본 특허 공개 제2009-25377호 공보
본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 발명이며, 그의 목적은 이동 렌즈군의 기울기 정밀도를 부품 정밀도에 의존하지 않고 향상시킬 수 있고, 또한 높이 소형화를 도모할 수 있는 촬상 장치 및 그의 제조 방법 및 그의 조정 지그를 제공하는 것이다.
본 발명에 관한 촬상 장치 및 그의 제조 방법에서는, 초음파 리니어 액추에이터에서의 로드의 타단부가 제1 지지부에서 경도 가능하게 지지되고, 상기 로드에 결합하는 이동 렌즈군의 광축과 촬상 소자의 소자면이 수직이 되도록 상기 초음파 리니어 액추에이터가 위치 조정된 후에, 상기 로드의 일단부에 접속된 압전 소자가 상기 압전 소자에 근접 배치된 제2 지지부에 접착에 의해 고정된다. 그리고, 본 발명에 관한 조정 지그는 상기 위치 조정의 경우에 사용되며, 상기 촬상 소자의 기준면과 접촉하는 제1 지그와, 상기 이동 렌즈군의 광축에 수직이며 상기 이동 렌즈군을 보유 지지하는 보유 지지 부재의 기준면과 접촉하는 제2 지그와, 접착제를 토출하기 위한 접착제 충전부를 구비한다. 이로 인해, 본 발명에 관한 촬상 장치, 그의 제조 방법 및 그의 조정 지그는 이동 렌즈군의 기울기 정밀도를 부품 정밀도에 의존하지 않고 향상시킬 수 있고, 또한 높이 소형화를 도모할 수 있다.
상기 및 그 밖의 본 발명의 목적, 특징 및 이점은, 이하의 상세한 기재와 첨부 도면으로부터 명확하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시의 일 형태에 관한 촬상 장치의 종단면도.
도 2는 도 1에 도시하는 촬상 장치의 분해 사시도.
도 3은 도 2를 더 미세하게 분해한 사시도.
도 4는 도 1의 절단면선 IV-IV에서의 단면을 확대하여 도시하고, 본 발명의 실시의 일 형태에 관한 렌즈 유닛의 보유 지지 부재에 대한 접합 구조를 도시하는 도면.
도 5는 도 4에 대하여 렌즈가 2매인 경우의 구조를 도시하는 단면도.
도 6은 도 4에 대하여 본 실시 형태를 렌즈와 렌즈 볼 프레임의 접착에 사용한 경우의 구조를 도시하는 단면도.
도 7은 도 1에서의 참조 부호 α로 나타내는 부분을 확대하여 도시하고, 본 발명의 실시의 일 형태에 관한 통기 구조를 도시하는 단면도.
도 8은 일부의 광학 소자의 도면.
도 9는 도 7에 도시하는 통기 구조를 실현하기 위한 접착제의 도포 상태를 도시하는 사시도.
도 10은 도 1에 도시하는 촬상 장치에서의 내부 구조를 제외한 전후의 프레임의 조립 상태를 도시하는 사시도.
도 11은 도 10에 도시하는 후방 프레임의 도면.
도 12는 도 10에 도시하는 전방 프레임의 도면.
도 13은 초음파 리니어 액추에이터의 장착각의 조정을 행함과 함께, 접착을 행하는 지그의 구조를 도시하는 단면도.
도 14는 후방 프레임의 성형 시의 모습을 확대하여 도시하는 모식적인 단면도.
도 15는 후방 프레임의 성형 시의 모습을 도시하는 모식적인 평면도.
도 16은 후방 프레임의 다른 성형 시의 모습을 도시하는 모식적인 평면도.
도 17은 다른 프레임 구조 및 그의 성형 시의 단면도.
도 18은 전방 프레임의 성형 시의 모습을 확대하여 도시하는 모식적인 단면도.
도 19는 상기 전방 프레임에 대한 초음파 리니어 액추에이터의 조립 시의 모습을 모식적으로 도시하는 단면도.
도 20은 본 발명의 실시의 일 형태에 관한 초음파 리니어 액추에이터의 리드선의 배치를 설명하기 위한 단면도.
도 21은 도 20의 절단면선 XXI-XXI로부터 본 단면도.
도 22는 제1군 유닛의 보유 지지 구조를 설명하기 위한 정면도.
도 23은 상기 도 22의 분해 사시도.
도 24는 도 22에 대응하는 다른 가압 부재에 의한 보유 지지 구조를 도시하는 정면도.
도 25는 도 22의 절단면선 XXV-XXV로부터 본 단면도.
도 26은 도 22에 대응하는 다른 보유 지지 부재 및 가압 부재에 의한 보유 지지 구조를 도시하는 정면도.
도 27은 도 25에 대응하는 다른 가압 부재에 의한 보유 지지 구조를 도시하는 도면.
도 28은 도 25에 대응하는 또 다른 가압 부재에 의한 보유 지지 구조를 도시하는 도면.
도 29는 전방 프레임에 로드의 선단부를 끼워 맞추게 하는 경우의 변형 형태를 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명에 관한 실시의 일 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일한 부호를 부여한 구성은 동일한 구성인 것을 나타내며, 적절하게 그의 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 총칭하는 경우에는 첨자를 생략한 참조 부호로 나타내고, 개별적인 구성을 가리키는 경우에는 첨자를 붙인 참조 부호로 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시의 일 형태에 관한 촬상 장치(1)의 종단면도이다. 도 2는 그의 분해 사시도이고, 도 3은 더 미세하게 분해한 사시도이다. 이 촬상 장치(1)는, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 이동 렌즈 유닛인 제1군 유닛(2)과, 고정 렌즈 유닛인 제2군 유닛(3)과, 제1군 유닛(2)을 광축 방향으로 구동하는 초음파 리니어 액추에이터(4)와, 그들 제1 및 제2군 유닛(2, 3) 및 초음파 리니어 액추에이터(4)를 수용하는 하우징(5)과, 필터(6)와, 촬상 소자(7)를 구비하여 구성된다. 이 촬상 장치(1)는 휴대 전화의 단말 장치에 적절하게 탑재된다.
촬상 소자(7)는 CCD 타입이나 CMOS 타입의 이미지 센서를 구비하여 구성되어 있고, 상기 단말 장치측의 프린트 기판에 탑재된다. 또한, 필터(6)는 그 촬상 소자(7)에 일체로 설치되어 있는 적외선 커트 필터를 포함한다. 도 2 및 도 3을 포함시켜 이후 필터(6) 및 촬상 소자(7)는 생략하고 도시한다.
제1 및 제2군 유닛(2, 3)은 2군 5매의 고정 초점의 렌즈 유닛을 구성하고 있다. 초음파 리니어 액추에이터(4)는 오토포커스를 실현하기 위하여 제1군 유닛(2)을 구동한다. 제1군 유닛(2)은 3매의 광학 소자(21, 22, 23)와, 이들 광학 소자(21, 22, 23)를 보유 지지하는 보유 지지 부재(24)와, 차광판(25, 26)과, 후술하는 가압 부재(30)를 구비하여 구성된다. 제2군 유닛(3)은 2매의 광학 소자(31, 32)와 차광판(33, 34)을 구비하여 구성되고, 이들 광학 소자(31, 32)는 보유 지지 부재인 후술하는 후방 프레임(51)에 보유 지지되어 있다.
각 광학 소자(21, 22, 23; 31, 32)는, 예를 들어 플라스틱 렌즈를 포함하고, 광로를 형성하는 렌즈부(211, 221, 231; 311, 321)와, 상기 렌즈부(211, 221, 231; 311, 321)를 외주측으로부터 보유 지지하는 보유 지지부(212, 222, 232; 312, 322)를 구비하고, 그것들이 일체 성형되어 이루어진다. 그리고, 각 렌즈부(211, 221, 231, 311, 321) 사이에는 불필요한 광을 차단하기 위한 상기 차광판(25, 26, 33, 34)이 각각 설치되어 있다.
이동 렌즈군인 제1군 유닛(2)의 구동 기구인 초음파 리니어 액추에이터(4)는, 예를 들어 본건 출원인이 먼저 일본 특허 공개 제2001-268951호 공보 등에서 제안한 소형화에 적합한 액추에이터이며, SIDM(Smooth Impact Drive Mechanism(등록 상표)) 액추에이터라고 칭해진다. 이 초음파 리니어 액추에이터(4)는 축 방향으로 신축하는 압전 소자(41)의 일단부에 로드(42)가 접속되고, 압전 소자(41)의 타단부에 추(43)가 접속되고, 그리고 압전 소자(41)의 신축으로 로드(42)가 왕복 이동하고, 제1군 유닛(2)의 보유 지지 부재(24)가 로드(42)에 소정의 마찰력으로 결합하고 있음으로써 제1군 유닛(2)이 광축 방향으로 이동된다.
보다 상세하게는, 이 초음파 리니어 액추에이터(4)에서는 압전 소자(41)에 구형파를 제공함으로써 상기 압전 소자(41)의 변위가 삼각파 형상이 되고, 상기 구형파의 듀티를 바꿈으로써 진폭의 상승 시와 하강 시에 기울기가 다른 삼각파가 발생한다. 초음파 리니어 액추에이터(4)의 구동 메커니즘은 이것을 이용하는 것이다. 예를 들어, 로드(42)를 천천히 신장시킴으로써, 그 로드(42)에 마찰 결합하고 있는 제1군 유닛(2)도 상기 신장에 따라 이동하고, 상기 소정의 마찰력을 초과하는 정도의 단시간에 로드(42)를 축소하면, 제1군 유닛(2)이 신장 위치에 남겨진다. 이러한 로드(42)의 신장과 축소를 반복하여 행함으로써, 제1군 유닛(2)을 로드(42)의 축 방향으로 이동시키는 것이 가능하게 된다.
추(43)는 압전 소자(41)의 신축에 의한 변위를 로드(42)측에만 발생시키기 위한 것이며, 압전 소자(41)의 타단부가 하우징(5)에 설치되는 등으로 하여 추(43)의 기능과 마찬가지의 기능을 발휘할 수 있는 경우에는 추(43)는 생략되어도 된다. 또한, 보유 지지 부재(24)의 로드(42)에의 결합은, 후술하는 바와 같이 하여 발생되는 마찰력을 이용하여 실시되는데, 자기력을 이용하여 실시되어도 된다.
초음파 액추에이터(4)의 압전 소자(41)는 복수의 압전층이 적층되고, 한 쌍의 측면에 각 압전층의 전극이 공통으로 인출되어 구성되어 있다. 그 측면의 전극(411, 412)은 개별적인 리드선(44, 45)을 통하여 외부 접속 단자(46, 47)에 각각 접속되어 있다. 외부 접속 단자(46, 47)의 선단부(461, 471)는 상기 휴대 전화의 단말 장치측의 프린트 기판에 납땜되거나, 혹은 상기 프린트 기판에 실장된 커넥터에 끼워 넣는다. 이 초음파 액추에이터(4)의 설치나 배선 배치에 대해서는 후에 상세하게 설명한다.
하우징(5)은 수지 성형품인 후방 프레임(51)과, 그 후방 프레임(51)과 조합되어 케이싱을 형성하는 전방 프레임(52)과, 판금 가공에 의해 형성되고, 전자기 실드 대책 및 외관 대책상의 부품인 전방 커버(53)를 구비하여 구성된다. 이 하우징(5)의 구조에 대해서도 후에 상세하게 설명한다.
도 4는 도 1의 절단면선 IV-IV에서의 단면을 확대하여 도시하는 도면이다. 이 도 4는 제1군 유닛(2)에서의 광학 소자(21, 22, 23) 사이의 서로의 접합 및 그 접합되어 이루어지는 렌즈 블록의 보유 지지 부재(24)에의 접합 구조를 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 이 제1군 유닛(2)의 조립에서는, 우선 광학 소자(22, 23) 사이에 차광판(26)이 끼워 넣어져 상기 광학 소자(22, 23)가 서로 몸통 부착 접착되고, 또한 광학 소자(21, 22) 사이에 차광판(25)이 끼워 넣어져 광학 소자(21)의 센터링 후, 상기 광학 소자(21, 22)가 서로 몸통 부착 접착되어 상기 렌즈 블록이 완성된다.
이어서, 그 렌즈 블록이 통 형상의 보유 지지 부재(24)에 광학 소자(21)측으로부터 끼워 넣어지고, 보유 지지부(212)의 전단부면(212a)이 상기 보유 지지 부재(24)의 전단부(물체)측에 안쪽을 향한 플랜지 형상으로 형성되어 있는 가압판(241)의 후방면(상측의 면)(241a)에 접촉하고, 광학 소자(22)의 보유 지지부(222)의 외주면(222a)이 보유 지지 부재(24)의 통부(242)의 내주면(242a)에 접촉한 상태에서, 가장 후방(상(像))측의 광학 소자(23)의 보유 지지부(232)의 외주면(232a)과, 통부(242)의 단부면(242b) 사이가 접착제(27)에 의해 접착 고정되어 상기 제1군 유닛(2)이 완성된다.
여기서, 이와 같이 복수매의 광학 소자(21, 22, 23)를 서로 접합하여 이루어지는 제1군 유닛(2)에 있어서, 보유 지지부(212, 222, 232)는 서로 인접하는 광학 소자(21, 22, 23)에서의 렌즈부(211, 221, 231)끼리의 간격을 규정하는 접촉면(212b; 222b, 222c; 232c)과, 미리 정하는 간격(d1, d2)을 두고 대향하는 접착제 도포면(212d; 222d, 222e; 232e)을 갖고, 그들의 경계에 접착제 도포면(212d; 222d, 222e; 232e)으로부터 접촉면(212b; 222b, 222c; 232c)측에의 접착제(28)의 침입을 방지하기 위하여, 주위 방향으로 연장되는 홈부(212f; 222f, 222g; 232g)가 형성되어 있다. 서로 대향하는 접촉면(212b, 222b; 222c, 232c)은 직경 방향의 폭이 각각 W11, W12로 환상으로 형성되고, 접착제 도포면(212d, 222d; 222e, 232e)은 직경 방향의 폭이 각각 W21, W22로 환상으로 형성된다. 간격(d1, d2)은 예를 들어 0.005 내지 0.01mm로 설정되고, 폭 W21, W22는 예를 들어 0.4mm로 설정된다.
이렇게 구성함으로써, 각 보유 지지부(212, 222, 232)에 있어서 서로 대향하는 접착제 도포면(212d, 222d; 222e; 232e) 중 적어도 한쪽에 접착제(28)를 도포하고, 인접하는 광학 소자(21, 22, 23)를 서로 가압하여 가열이나 자외선 조사 등으로 접착제(28)를 경화시킴으로써, 광학 소자(21, 22, 23)끼리를 몸통 부착에 의해 간단하면서 견고하게 접합할 수 있다. 또한, 상기 가압 시에 참조 부호 28a로 나타낸 바와 같이, 잉여분이 된 접착제는 홈부(212f; 222f, 222g; 232g)에 유입하며, 이에 의해 접촉면(212b; 222b, 222c; 232c)에의 접착제(28)의 밀려나옴을 방지할 수 있고, 상기 렌즈부(21, 22, 23)끼리의 간격에 쓸데없는 오차가 실리지 않아 광학 성능을 확보할 수 있다.
또한, 보유 지지부(212, 222, 232)에 있어서, 접촉면(212b; 222b, 222c; 232c)을 외주측에, 그리고 접착제 도포면(212d; 222d, 222e; 232e)을 내주측에 배치함으로써, 보유 지지부(212, 222, 232)의 외주측에서 렌즈부(211, 221, 231)끼리의 간격을 규정하게 되어, 내주측에서 규정하는 것보다 접촉면(212b, 222b; 222c, 232c)의 간격(스팬)이 넓어진다. 이로 인해, 제조 오차에 의한 간격의 오차(기울기를 포함함)나 편심을 보다 작게 할 수 있음과 함께, 잉여분의 접착제(28a)의 보유 지지부(212, 222, 232)의 외주측으로부터의 밀려나옴을 방지하고, 접합된 광학 소자(21, 22, 23)의 보유 지지 부재(24)에의 조립을 정확하게 행할 수 있다.
또한, 보유 지지부(212, 222)에 있어서, 서로 대향하는 접착제 도포면(212d, 222d; 222e; 232e)의 렌즈부(211, 221, 231)측에도 홈부(212h, 222h)가 형성된다. 이렇게 하여 보유 지지부(212, 222)의 최내주 부근에도 홈부(212h, 222h)를 형성함으로써, 참조 부호 28a로 나타내는 잉여분의 접착제의 상기 렌즈부(211, 221, 231)측에의 밀려나옴도 방지할 수 있어 광학 성능을 확보할 수 있다.
또한, 보유 지지부(212)에 환상으로 형성되는 홈부(212h)에 대하여, 대향하는 보유 지지부(222)에는 홈부(212h)에 헐겁게 끼우는 돌기 또는 돌조(222k)가 형성되고, 상기 돌기 또는 돌조(222k)의 외경에 대하여 홈부(212h)의 내경이 소정 치수만큼 크게 형성된다. 즉, 광학 소자(21, 22)끼리를 몸통 부착하는 경우에, 그들 중 한쪽에 참조 부호 28a로 나타내는 잉여 접착제가 유입하는 홈부(212h)가 크고 환상으로 형성되고, 다른 쪽에는 작은 돌기 또는 돌조(222k)가 형성되며, 양자를 접착할 때에 상기 돌기 또는 돌조(222k)에 의해 잉여 접착제(28a)가 홈부(212h)로부터 넘치지 않도록 하면서 상기 돌기 또는 돌조(222k)가 홈부(212h)에 끼워 넣어지도록 되어 있다. 그리고, 이들 상기 돌기 또는 돌조(222k)와 홈부(212h)의 관계는, 상기 돌기 또는 돌조(222k)의 외경에 대하여 상기 홈부(212h)의 내경이 소정 치수만큼 크게 형성되어 있고, 인접하는 광학 소자(21, 22)끼리 광축과 직교 방향으로 어긋남이 허용되어 있다.
따라서, 본 실시 형태의 촬상 장치(1)에서의 제1군 유닛(2)은, 상기 어긋남을 조정함으로써, 후에 상세하게 설명하는 바와 같이 하여 광학 소자(21)의 센터링을 행할 수 있고, 그 센터링 후에 접착제(28)를 경화시켜 광학 소자(21, 22)끼리를 고정함으로써, 종래 사용하고 있었던 센터링용 렌즈 볼 프레임을 폐지할 수 있다.
또한, 광학 소자(21, 22, 23)는 플라스틱 렌즈를 포함하고, 보유 지지부(212, 222, 232)는 렌즈부(211, 221, 231)의 외주연의 적어도 일부분으로부터 연장 설치되는 보유 지지편을 포함하고, 그것들은 일체 성형되며, 또한 상술한 바와 같이 보유 지지부(212, 222, 232)끼리 몸통 부착이 행해진다. 여기서, 렌즈부가 유리 렌즈로 이루어지는 경우, 보유 지지부가 되는 보유 지지 프레임이 별체로 설치되는 경우가 많으며, 이 보유 지지 프레임이 상기와 같이 하여 접착 고정되게 되는데, 상술한 바와 같은 광학 소자(21, 22, 23)끼리의 몸통 부착을 행함으로써, 광학 소자(21, 22, 23) 사이의 접착에 별도 부품의 보유 지지 프레임을 사용할 필요가 없어진다.
한편, 상술한 바와 같은 제1군 유닛(2)에 있어서, 복수매의 광학 소자(21, 22, 23)를 통 형상의 보유 지지 부재(24)로 보유 지지하여 렌즈 유닛을 구성하기 때문에, 미리 광학 소자(21, 22, 23)끼리를 접착 고정하여 상기 렌즈 블록을 구성해 둠으로써, 보유 지지 부재(24)와 끼워 맞춰지는 광학 소자(22)와, 접착해야 할 광학 소자(23)를 분리하는 것이 가능하게 된다. 이것을 이용하여 접착해야 할 광학 소자(23)와 보유 지지 부재(24) 사이에는, 접착제(27)의 통상의 두께 쌓아올림에 의한 접착제 저류부(27b) 외에, 그들 사이에 미소 간격(d3)을 형성함으로써 접착제층(27a)이 형성되어 있다.
보다 구체적으로는, 플라스틱 렌즈를 포함하는 광학 소자(21, 22, 23)를 보유 지지 부재(24)에 끼워 넣을 때에, 적어도 1개의 광학 소자, 바람직하게는 선팽창 계수가 작은 재료로 이루어지는 광학 소자(22)가 통 형상의 보유 지지 부재(24)의 내주면(242a)에 끼워 맞춤, 즉 보유 지지 부재(24)의 직경 방향으로 결합된다. 이에 반해 잔여의 광학 소자(21, 23)는 광학 소자(22)에 미리 접합하여 상기 렌즈 블록을 구성해 둠으로써, 광축 맞춤이나 기울기 조정 등의 위치 결정이 행해지고 있다. 그리고, 그 잔여의 광학 소자(21, 23)에서의 적어도 일부의 광학 소자, 바람직하게는 상기 통 형상의 보유 지지 부재(24)에 마지막으로 끼워 넣어지는 후방(상)측의 광학 소자(23)에는, 보유 지지 부재(24)의 내주면(242a)과 미리 정하는 미소 간격(d3)을 두고 평행하게 되는 외주면(232a)이 형성되고, 그들 내주면(242a)과 외주면(232a) 사이에 접착제(27)가 충전되어 상기 렌즈 블록이 보유 지지 부재(24)에 접착된다.
이렇게 하여 광학 소자(23)와 보유 지지 부재(24) 사이에 충전된 접착제(27)는, 내주면(242a)과 외주면(232a) 사이는 접착제층(27a)을 형성함과 함께, 통부(242)의 단부면(242b)과 외주면(232a) 사이는 접착제 저류부(27b)가 된다. 이렇게 구성함으로써 렌즈 가압부와 같은 별도의 부재를 사용하지 않고, 또한 상기 렌즈 가압이나 코오킹과 같이 깊이 방향으로 여분의 공간이 발생하지 않고, 서로 평행한 보유 지지 부재(24)의 내주면(242a)과 광학 소자(23)의 외주면(232a) 사이의 미소 간격(d3)에 형성되는 접착제층(27a)에 의해, 그의 전단 방향의 보유 지지력을 이용하여 접착 강도를 향상시킬 수 있다. 이에 의해, 진동 및 충격에 대한 신뢰성을 향상시키면서 소형화 및 높이 소형화할 수 있다.
상기 미소 간격(d3)은 0.1mm 이하가 바람직하다. 그것은 0.1mm 이하로 하면, 접착제층(27a)에 있어서 큰 전단 방향의 보유 지지력을 발생시킬 수 있고, 즉 상기 접착제층(27a)의 접착을 떼어내기 위해서는 큰 전단력이 필요하게 되며, 렌즈 블록을 보유 지지 부재(24)로부터 떼어내기 어렵게 할 수 있기 때문이다.
또한, 상술한 바와 같이 3매의 광학 소자(21, 22, 23)를 서로 접합하는 경우에, 중간의 광학 소자(22)와 후방(상)측의 광학 소자(23)의 보유 지지부(222, 232)에는 서로 끼워 맞추어 서로의 광축과 직각 방향의 변위를 저지하는 광축 방향의 단차(222i, 232i)가 형성되어 있다. 이에 의해, 접착제 도포면(222e, 232e)을 서로 접착하는 것만으로, 보유 지지부(222, 232) 사이의 광축과 직각(직경) 방향의 변위가 저지되어 센터링을 행할 수 있다.
한편, 상기 중간의 광학 소자(22)와 전방(물체)측의 광학 소자(21)의 보유 지지부(222, 212)에는, 접촉면(222b, 212b) 및 접착제 도포면(222d, 212d)이 서로의 광축과 직각 방향의 변위를 허용하는 평활면을 형성하고 있고, 광학 소자(22, 21) 사이는 홈부(212h)와 상기 돌기 또는 돌조(222k)에 의해 허용되는 범위에서 센터링 가능하게 되어 있다. 따라서, 광학 소자(22, 23)가 접착된 후, 이 광학 소자(21)를 접착할 때에는 접착제 도포면(222d, 212d)에 접착제(28)로서 자외선 경화성의 접착제가 도포되어 센터링이 행해진 후, 자외선이 조사되어 접착제(28)가 고화된다.
이 광학 소자(22, 23)에 대한 광학 소자(21)의 접착 시에는, 광학 소자(22, 23)는 광학 소자(31, 32) 및 촬상 소자(7)에 상당하는 부재와 함께 한쪽의 지그에 임시 설치되고, 광학 소자(21)가 다른 쪽의 지그에 설치되어 촬상 소자(7)의 촬상 출력을 확인하면서(광학적인 성능을 보면서), 2개의 지그의 위치가 조정됨으로써 센터링이 행해진다. 보다 구체적으로는, 물체측에 차트가 놓여지고, 이 놓여진 차트가 상기 임시 설치된 광학 소자(21, 22, 23, 31, 32)를 통하여 촬상 소자(7)에서 촬영되고, 이 촬영된 상의 상태(한쪽 흐려짐 등)에 따라 광학 소자(21)(다른 쪽의 지그)가 광축에 수직인 방향으로 이동된다. 이와 같이 하여 소정의 광학 성능이 얻어지도록 조정하면서 광학 소자(21, 22, 23)를 일체화할 수 있다.
그리고, 상기 렌즈 블록으로서 일체화된 광학 소자(21, 22, 23) 중, 상술한 바와 같이 중간의 광학 소자(22)를 통 형상의 보유 지지 부재(24)의 내주면(242a)에 끼워 맞추고, 후방(상)측의 광학 소자(23)의 외주면(232a)을 상기 보유 지지 부재(24)의 내주면(242a)에 접착함으로써, 상기 진동 및 충격에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상술한 바와 같은 3매의 광학 소자(21, 22, 23)의 구성에 있어서, 센터링을 행하는 경우, 종래에는 광학 소자(22, 23)를 일체로 보유 지지하는 렌즈 볼 프레임에 대하여 광학 소자(21)는 센터링용 렌즈 볼 프레임에 보유 지지되어 위치 조정된 후, 렌즈 볼 프레임끼리 접착되게 되지만, 본 실시 형태에서는 상술한 바와 같이 광학 소자(21)를 광학 소자(22)에 몸통 부착에 의해 접착하므로, 상기의 센터링용 렌즈 볼 프레임을 삭감하여 소형ㆍ높이 소형화가 가능하다.
상술한 예에서는 보유 지지 부재(24)의 전단부(물체)측에 빠짐 방지의 가압판(241)이 형성되고, 상기 렌즈 블록으로서 일체화된 광학 소자(21, 22, 23)는 상기 보유 지지 부재(24)의 후방(상측)으로부터 끼워 넣어졌지만, 가압판(241)이 후단부(상)측에 설치되고, 광학 소자(21, 22, 23)가 전방(물체측)으로부터 끼워 넣어지는 경우, 전방(물체)측의 광학 소자(21)가 보유 지지 부재(24)에 접착되게 된다.
또한, 제1군 유닛(2)을 구성하는 광학 소자(21, 22, 23)는 3매이었지만, 2매나 4매 이상이어도 된다. 2매로 보유 지지 부재(24)의 후방(상측)으로부터 끼워 넣어지는 경우, 도 5에서 도시한 바와 같이 전방(물체)측의 광학 소자(21')가 보유 지지 부재(24')에 끼워 맞추어지고, 후방(상측)의 광학 소자(23')가 보유 지지 부재(24')에 접착되게 된다. 또한, 광학 소자가 4매 이상인 경우, 적어도 대략 중간의 광학 소자가 보유 지지 부재(24)에 끼워 맞추어져 있는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 실시 형태에서는 광학 소자(21, 22, 23)는 렌즈부(211, 221, 231)와, 그의 외주연부로부터 연장하여 형성되는 보유 지지부(212, 222, 232)를 구비하는 구성에 있어서, 보유 지지부(212, 222, 232)에서의 접촉면(212b; 222b, 222c; 232c)과 접착제 도포면(212d; 222d, 222e; 232e)을 구획하도록 홈부(212f; 222f, 222g; 232g)가 형성되었지만, 도 6에서 도시한 바와 같이 단체 렌즈(20)를 경통이나 렌즈 볼 프레임 등의 보유 지지 부재(29) 등에 접착하는 경우에 사용되어도 된다.
즉, 렌즈부(20a)와, 그 렌즈부(20a)의 외주측으로 연장되는 외연부(20b)를 갖는 단체 렌즈(20)와, 그것을 보유 지지하는 보유 지지 부재(29)를 접합하여 이루어지는 렌즈 유닛(2')에 있어서, 보유 지지 부재(29)는 외연부(20b)와 접촉하여 광축 방향의 위치 결정을 행하는 접촉면(29a)과, 외연부(20b)와 미리 정한 간격(d4)을 두고 대향하고, 접착제(28')가 도포되어야 할 접착제 도포면(29b)을 갖고, 그 접촉면(29a)과 접착제 도포면(29b)의 경계에 주위 방향으로 연장되는 홈부(29c)가 형성된다. 이렇게 구성함으로써 접착제 도포면(29b)으로부터 접촉면(29a)측으로의 접착제(28')의 밀려나옴을 방지할 수 있고, 단체 렌즈(20)의 보유 지지 부재(29)에의 설치에 쓸데없는 오차가 실리지 않아 광학 성능을 확보할 수 있다.
한편, 제2군 유닛(3)에서는 후방 프레임(51)에 형성된 끼워 맞춤 구멍(511)에 광학 소자(32), 차광판(34) 및 광학 소자(31)가 순서대로 끼워 넣어져 접착제(35)에 의해 접착 고정된다. 여기서, 고정 렌즈군이며, 후방(상)측에 촬상 소자(7)를 구비하는 제2군 유닛(3)에 있어서, 후방(상)측의 광학 소자(32)의 보유 지지부(322)에는, 그의 보유 지지 부재인 후방 프레임(51)과의 접촉면(323)에서의 주위 방향의 일부에 있어서 단차(324)가 형성됨과 함께, 외주면(325)에는 그 단차(324)에 이어지는 절결(326)이 형성되어 있다. 이것에 대응하여, 전방(물체)측의 광학 소자(31)의 보유 지지부(312)의 외주면(315)에도 절결(316)이 형성되고, 이들 단차(324) 및 절결(326, 316)을 통해서만 상기 제2군 유닛(3)과 촬상 소자(7)의 사이의 공간(8)이 외부와 연통되어 있다.
도 7은 도 1에서 참조 부호 α로 나타내는 부분을 확대하여 도시하는 단면도이다. 또한, 도 8의 (A)는 광학 소자(32)의 정면도이고, 도 8의 (B)는 그의 보유 지지부(322)의 주연부 부근을 확대하여 도시하는 단면도이다. 후방 프레임(51)의 끼워 맞춤 구멍(511)에는 후단부(상)측에 안쪽을 향한 플랜지(차양) 형상으로 형성되어 있는 가압판(511a)이 설치되어 있고, 이 가압판(511a)은 광학 소자(32)의 보유 지지부(322)의 접촉면(323)을 보유 지지한다. 따라서, 이 접촉면(323)의 일부에 형성되는 단차(324)에 의해 가압판(511a)과의 사이에는 간격(d5)의 간극이 형성된다.
또한, 플라스틱 렌즈를 포함하는 광학 소자(32, 31)는 사출 성형에 의해 성형된 후에, 게이트 위치에는 버 제거 공정에서 D 커트가 실시된다. 이 D 커트에 의해 절결(326, 316)이 형성되고, 그 D 커트에 의한 범위를 도 8의 (A)에 있어서 구간(d6)으로 나타내고, 그 D 커트에 의한 직경의 편차의 범위를 도 7 및 도 8의 (B)에서는 빗금으로 나타낸다. 또한, 도 8에서는 단차(324)를 강조하여 도시하고 있다. 그리고, 광학 소자(32, 31)를 후방 프레임(51)에 조립한 후에, 도 9에서 도시한 바와 같이 상기 D 커트의 구간(d6)만 접착제(35)를 도포하지 않고, 절결(326, 316)에 의한 간극(317)이 외부에 개방된다. 접착제(35) 대신에 코오킹이나 용착이 이용되는 경우에는, 구간(d6)만 그러한 고정(폐색)을 행하지 않도록 하면 된다. 구간(d6)은, 예를 들어 0.3 내지 0.8mm 정도이다.
여기서, 렌즈 교환이 불가능한 소형의 촬상 장치에 있어서, 오토포커스나 줌을 위한 이동 렌즈군의 주위는, 상기 이동 렌즈군의 이동의 장해가 되지 않도록 외기에 개방(외부와 연통)되어 있지만, 움직이지 않는 구성인 고정 렌즈군으로부터 그 상(배후)측에 설치되는 촬상 소자의 사이의 공간은, 먼지의 침입을 방지하기 위하여 통상 밀폐 공간으로 하거나, 혹은 온도나 기압의 변화에 의한 상기 공간 내의 공기의 팽창이나 수축에 대응하기 위하여, 그 공간에의 통로에 필터 등을 설치하거나 함으로써, 상기 외기의 유입에 제약이 마련되어 있다.
이에 반해 본 실시 형태에서는 기존의 부품인 제2군 유닛(3)에서의 광학 소자(32, 31)와, 그의 보유 지지 부재인 후방 프레임(51)의 구조를 상술한 바와 같이 고안함으로써(클리어런스한 재검토), 도 7에 있어서 참조 부호 F로 나타낸 바와 같은 공기 통로가 형성되어, 상기 온도나 기압의 변화에 의한 상기 공간(8) 내의 공기의 팽창이나 수축에 대응한다. 즉, 광학 소자(32)의 보유 지지부(322)에서의 단차(324) 및 절결(326), 및 광학 소자(31)의 보유 지지부(312)에서의 절결(316)을 연통시킴으로써 상기 공기 통로가 형성된다. 그리고, 그 공기 통로의 폭, 높이, 직경을 상기 먼지의 직경보다 좁게 형성해 둔다. 보다 구체적으로는, 단차(324)에 의한 접촉면(323)과 가압판(511a)의 간격(d5)이 화상의 얼룩이 되는 먼지의 최소 크기인 0.02mm 이하로 형성된다.
이렇게 구성함으로써, 단차(324) 및 절결(326, 316) 부분이 먼지가 침입할 수 없는 미로 구조를 실현하고, 나아가 그 구조를 기존의 구성 부품에서 부품 개수의 증가를 초래하지 않고, 또한 별도 부품도 발생시키지 않아 간단하면서 저비용으로 실현하는 것이 가능하다.
또한, 절결(326, 316)에 광학 소자(32, 31)의 사출 성형 시에서의 게이트 위치에 형성되는 D 커트를 이용함으로써, 성형 시의 버 제거 등의 공정에서 상기 D 커트를 형성할 수 있어 공정의 증가를 없앨 수 있다.
또한, 상기 공기 통로를 형성하는 단차(324) 및 절결(326, 316)의 적어도 일부분이 상기 먼지의 최소 크기보다 좁게 형성되어 있으면 된다. 또한, 동일한 광학 소자(32)에 형성되는 단차(324)와 절결(326)은 주위 방향으로 동일한 위치, 즉 상술한 바와 같이 연통되어 있을 필요가 있지만, 광학 소자(32, 31) 사이에서 상기 절결(326, 316)은 반드시 주위 방향의 위치가 일치할 필요는 없다. 그러나, 일치하는 쪽이 확실하게 공기가 빠져나가는 길을 형성할 수 있다.
또한, 단차(324) 및 절결(326, 316)은 광학 소자(32, 31)와 후방 프레임(51) 중 어느 곳에 형성되어도 되지만, 상술한 바와 같이 광학 소자(32, 31)측에 형성된 경우, 보유 지지 부재인 후방 프레임(51)의 코어 가공이 용이해지고, 한편 후방 프레임(51)측에 형성된 경우, 광학 소자(32, 31)의 코어 가공이 용이해져 각각의 부품의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
이어서, 하우징(5)의 구성에 대하여 설명한다. 도 2 및 도 3에 있어서, 이 하우징(5)을 구성하는 부재 중 전방 커버(53)는 전자기 실드 및 외관(의장) 상 설치되는 판금 가공품이며, 프레임(51, 52)이 조립된 후, 전방 프레임(52)측으로부터 씌워져, 측벽(531)에 설치된 걸림 갈고리(531a)가 각각 후방 프레임(51)의 측벽(512)에 형성된 걸림 오목부(512a)에 끼워 넣어짐으로써 상기 후방 프레임(51)에 고정된다.
프레임(51, 52)은 상술한 바와 같이 서로 조합되어 케이싱을 형성하고, 그의 내부에 제1군 유닛(2) 및 제2군 유닛(3) 및 초음파 리니어 액추에이터(4)를 적어도 수용한다. 이들 프레임(51, 52)은 케이싱이 광축 방향인 전후로 2분할된 형상을 갖는 수지 성형품으로 이루어지고, 또한 상기 케이싱의 측벽(512, 521)은 관통 구멍이 없는 형상으로 형성되고, 이에 의해 케이싱 내가 기밀하게 형성된다(상기 걸림 오목부(512a)는 관통 구멍이 아니라, 바닥이 폐색된 오목부임).
도 10은 제1군 유닛(2) 및 제2군 유닛(3) 및 초음파 리니어 액추에이터(4) 등을 제외하고, 프레임(51, 52)만을 조합한 상태를 도시하는 사시도이다. 또한, 도 11은 후방 프레임(51)의 도면이고, (A), (B)는 전방면(물체)측으로부터 본 사시도, (C)는 후방면(상)측으로부터 본 사시도, (D)는 전방면(물체)측으로부터 본 정면도이다. 마찬가지로, 도 12는 전방 프레임(52)의 도면이며, (A)는 전방면(물체)측으로부터 본 사시도, (B), (C)는 후방면(상)측으로부터 본 사시도, (D)는 후방면(상)측으로부터 본 정면도이다.
상술한 도 10 내지 도 12에, 도 1 및 도 2도 함께 참조하여, 후방 프레임(51)은 대략적으로 직사각형의 베이스(513)의 외주측으로부터 측벽(512)이 세워 설치됨과 함께, 내주측에는 보유 지지통(514)이 세워 설치되어 이루어진다. 보유 지지통(514)의 내주측은 끼워 맞춤 구멍(511)이 되어 제2군 유닛(3)을 보유 지지한다. 측벽(512)에 있어서, 4면 모든 측벽에는 그의 후단부(상)측에 전방 커버(53)의 걸림 갈고리(531a)가 끼워 넣어지는 걸림 오목부(512a)가 형성되고, 서로 평행한 한 쌍의 측벽에는 전방 프레임(52)의 측벽(521)에 형성된 걸림 구멍(521a)에 끼워 넣는 걸림 돌기(512b)가 형성되어 있다. 이에 의해, 특별한 고정 작업을 행하지 않고, 끼워 넣는 것만으로 상기 후방 프레임(51)에 전방 프레임(52) 및 전방 커버(53)를 설치할 수 있도록 되어 있다.
또한, 후방 프레임(51)에는 복수의 위치 결정용 보스(515)가 적절하게 분산되어 배치되어 있고, 전방 프레임(52)측의 대응하는 위치 결정 구멍(525)에 끼워 넣음으로써, 이들 프레임(51, 52)의 광축과는 직교 방향의 어긋남이 방지되어 있다.
또한, 후방 프레임(51)의 하나의 우각부에는 초음파 리니어 액추에이터(4)를 수납하기 위한 수납 오목부(516)가 형성됨과 함께, 대각선 상의 우각부에는 제1군 유닛(2)을 안내하는 한 쌍의 안내벽(517)이 형성되어 있다. 또한, 그 수납 오목부(516)로부터 이격된 측벽에 외부 접속 단자(46, 47)에 대응하는 장착 오목부(518, 519)가 형성되어 있다.
전방 프레임(52)은 직사각형의 전방면판(522)의 외주측으로부터 측벽(521)이 세워 설치됨과 함께, 내주측에는 제1군 유닛(2)이 외부에 면하는 개구(523)가 형성되어 있다. 전방 프레임(52)의 1개의 우각부에는 초음파 리니어 액추에이터(4)의 로드(42)의 선단부가 끼워 넣어지는 끼워 맞춤 구멍(526)이 형성됨과 함께, 대각선 상의 우각부에는 제1군 유닛(2)을 안내하는 한 쌍의 안내벽(527)이 형성되어 있다.
그리고, 이들 프레임(51, 52)의 조립에는, 우선, 상술한 바와 같이 후방 프레임(52)의 끼워 맞춤 구멍(511)에 광학 소자(32), 차광판(34) 및 광학 소자(31)가 순서대로 끼워 넣어지고, 접착제(35)에 의해 접착 고정되어 제2군 유닛(3)이 완성된다. 이어서, 초음파 리니어 액추에이터(4)가 후방 프레임(51)의 수납 오목부(516)에 내장되고, 상기 초음파 리니어 액추에이터(4)의 외부 접속 단자(46, 47)가 장착 오목부(518, 519)에 끼워 넣어짐과 함께, 한 쌍의 리드선(44, 45)이 제2군 유닛(3)의 주위에 배치되어 차광판(33)에 의해 눌러진다. 계속해서, 상술한 바와 같이 하여 조립된 제1군 유닛(2)이 초음파 리니어 액추에이터(4)의 로드(42)에 결합된 후, 그의 선단부가 끼워 맞춤 구멍(526)에 끼워 맞추어지면서 2개의 프레임(51, 52)이 조합되고, 걸림 돌기(512b)가 걸림 구멍(521a)에 끼워 넣어짐으로써 프레임(51, 52)이 서로 고정된다.
이 상태에서는 초음파 리니어 액추에이터(4)는 로드(42)의 선단 1점에서 고정되어 있는 것뿐이며, 압전 소자(41)측은 변위 가능하다. 이것은 초음파 리니어 액추에이터(4)의 프레임(51, 52)에 대한 장착각(틸트각)을 조정 가능하게 하기 위해서이며, 조정 후에는 추(43)의 배면(43a)을 후방 프레임(51)의 베이스(513)에 접착함으로써 압전 소자(41)를 고정한다. 그로 인해, 베이스(513)에 있어서, 수납 오목부(516)로 이어지는 조정 구멍(516a)이 추(43)의 배면에 근접하여 형성되어 있다. 이 조정 구멍(516a)은 추(43)보다 소직경으로 형성된다. 또한, 추(43)가 생략되어 있는 경우에는, 압전 소자(41)의 배면이 베이스(513)에 접착되면 된다.
이 조정 구멍(516a)에 의해 초음파 리니어 액추에이터(4)의 기울기(로드(42)의 로드 기울기)가 용이하게 조정되고, 그리고 광경화형의 접착제를 이용할 수 있기 때문에 용이하게 높은 신뢰성으로 초음파 리니어 액추에이터(4)가 접착된다. 조정 구멍(516a)이 초음파 리니어 액추에이터(4)의 단부(압전 소자(41)측)에 대향하고, 그의 배면을 노출시키고 있기 때문에, 초음파 리니어 액추에이터(4)의 단부를 축 대칭으로 용이하게 고정할 수 있다. 이로 인해, 온도 변화 시, 접착 시 및 충격 시의 기울기 변화가 억제되어 신뢰성이 향상된다. 또한, 광경화형의 접착제를 이용할 수 있기 때문에 접착 시간이 단축되고, 접착 시의 기울기 변화가 억제된다. 또한, 조정 구멍(516a)의 크기가 초음파 리니어 액추에이터(4)의 단부보다 작기 때문에, 접착제를 조정 구멍(516a)에 채움으로써 초음파 리니어 액추에이터(4)의 단부와 조정 구멍 주연부가 접착되어 밀폐되므로 먼지의 침입이 방지된다.
도 13은 그러한 초음파 리니어 액추에이터(4)의 장착각(틸트각)의 조정을 행함과 함께, 접착을 행하는 조정 지그(9)의 구조를 도시하는 단면도이다. 이 조정 지그(9)는 대략적으로 제1 지그(91)와 제2 지그(92)와 접착제 충전부(93)를 구비하여 구성된다. 제1 지그(91)는 제2군 유닛(3)이 설치된 후방 프레임(51)에 있어서 촬상 소자(7)의 장착 기준면이 되고, 촬상 소자(7)의 소자면과 평행하고, 또한 상기 제2군 유닛(3)의 광축과 수직으로 형성되어 있는 베이스(513)의 후방면(513a)과 접촉하는 접촉면(911)을 갖고, 상기 후방 프레임(51)을 파지한다. 제2 지그(92)는 제1군 유닛(2)의 기준면이 되고, 상기 제1군 유닛(2)의 광축과 수직으로 형성되어 있는 가압판(241)의 전방면(241b)과 접촉하고, 제1 지그(91)측의 접촉면(911)과 평행한 접촉면(921)을 갖는다.
따라서, 제2 지그(92)가 제1군 유닛(2)을 흡착함으로써, 상기 제1군 유닛(2)의 광축에서의 촬상 소자(7)의 소자면에 대한 각도를 수직으로 조정할 수 있다. 접착제 충전부(93)는 조정 구멍(516a) 부근에 토출구(931)를 갖고 있다. 그리고, 상술한 바와 같이 하여 제1군 유닛(2)의 광축 조정이 행해진 후, 상기 토출구(931)로부터 추(43)의 후단부면(43a)을 향하여 자외선 경화성의 접착제(48)가 토출되고, 자외선이 조사되면 추(43)가 베이스(513)에 고정된다.
이렇게 하여 조립된 후에, 조정 지그(9)로부터 떼어내어 전방 커버(53)를 끼워 넣은 상태가 도 1에 도시되어 있다. 이러한 조정 지그(9)를 사용함으로써 이동 렌즈군인 제1군 유닛(2)의 기울기 조정 및 초음파 리니어 액추에이터(4)의 후방 프레임(51)에의 접착 고정을 용이하게 행할 수 있다.
여기서, 제2 지그(92)에 있어서, 초음파 리니어 액추에이터(4)의 로드(42)의 선단부(42a)에 접촉하고, 상기 초음파 리니어 액추에이터(4)의 장착 높이를 규정하는 위치 결정 핀(922)은, 그의 접촉 부분(922a)의 형상이 구 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 접촉 부분(922a)은 로드(42)의 선단부(42a)의 중심과 점 접촉하고 있어 기울기 조정의 안정화를 도모할 수 있다.
또한, 촬상 소자(7)를 후방 프레임(51)에 조립한 후에, 그 촬상 화상을 모니터하면서 화질이 최량이 되는 시점에서 조정 구멍(516a)으로부터 추(43)의 배면(43a)을 움직인다고 하는 간단한 작업으로 초음파 리니어 액추에이터(4)의 기울기 조정을 행하고, 또한 제2군 유닛(3)에 대한 촬상 소자(7)의 위치 조정 등을 행한 후, 초음파 리니어 액추에이터(4)의 프레임에의 접착 고정을 행하도록 하여도 된다. 그 경우, 복수군의 렌즈 구성으로 이동 렌즈군인 제1군 유닛(2) 이외의 성능 열화의 요인도 포함시켜 제거할 수 있어, 촬상 장치 전체로서의 성능 출력이 가능하게 된다.
또한, 초음파 리니어 액추에이터(4)의 로드(42)에 지지되어 있는 제1군 유닛(2)의 렌즈에 평면부를 형성하고, 이 평면부의 반사광을 이용함으로써, 초음파 리니어 액추에이터(4)의 로드(42)의 기울기 조정이 행해져도 된다. 보다 구체적으로는, 우선 제1 지그(91)의 접촉면(911)과 평행한 평면으로부터의 반사광이 오토콜리미터에서 수광되어 접촉면(911)의 각도, 즉 촬상 소자(7)의 소자면의 각도가 기준 각도로 설정된다. 접촉면(911)과 평행한 평면으로부터의 반사광으로서 접촉면(911)으로부터의 반사광이 이용되어도 되고, 혹은 접촉면과 평행한 반사 미러를 배치함으로써 그의 반사광이 이용되어도 된다. 계속해서, 접촉면(911)에 베이스(513)의 후방면(513a)을 접촉시켜 촬상 장치(1)가 접착 지그(9)에 설치된다. 제1군 유닛(2)에서의 최전면의 렌즈에는 광축에 수직인 평면부가 형성된다. 렌즈의 평면부로부터의 반사광이 오토콜리미터에서 수광되고, 렌즈로부터의 반사광의 각도가 기준 각도가 되도록 조정 구멍(516a)으로부터 추(43)의 후단부면(43a)을 움직임으로써, 초음파 리니어 액추에이터(4)의 로드(42)의 기울기 조정이 행해진다. 이에 의해, 렌즈면으로부터의 반사광(렌즈광축)과 접촉면(911)(촬상 소자 장착 기준면)이 수직으로 조정된다.
이상과 같이, 예를 들어 오토포커스를 위하여 초음파 리니어 액추에이터(4)를 사용하여 제1군 유닛(2)을 광축 방향으로 이동시키도록 한 촬상 장치(1)에 있어서, 상기 촬상 장치(1)의 대략 외형상을 형성하는 프레임(51, 52)을 케이싱을 광축 방향의 전후로 2분할한 형상으로 형성하고, 또한 전방 프레임(52)의 전방면판(522)에 의해 초음파 리니어 액추에이터(4)의 로드(42)의 선단부를 후방 프레임(51)의 베이스(513)에 의해 추(43)를 개재하여 압전 소자(42)를 보유 지지함으로써, 프레임(51, 52)의 측벽(512, 521)을 기밀, 즉 관통 구멍이 없는 형상으로 형성할 수 있다. 이에 의해, 먼지의 침입을 방지할 수 있음과 함께, 전방면으로부터의 내가압 강도 등 프레임(51, 52)의 강성을 높이고, 상기 프레임(51, 52)에 걸리는 압력에 의한 초음파 리니어 액추에이터(4)의 파괴를 방지할 수도 있다.
또한, 전방 프레임(52)의 전방면판(522)에는 초음파 리니어 액추에이터(4)의 로드(42)의 선단부(42a)가 끼움 삽입되고, 그의 선단부를 상기 초음파 리니어 액추에이터(4)가 소정 범위에서 경도(틸트) 가능하게 지지하는 끼워 맞춤 구멍(526)이 형성되고, 후방 프레임(51)의 베이스(513)에는 추(43)의 배면(43a)에 면하여 상기 배면(43a)보다 협소하게 형성되는 조정 구멍(516a)이 형성되고, 제1군 유닛(2)의 광축에서의 촬상 소자(7)의 소자면에 대한 각도가 수직이 되도록 추(43)를 조정 구멍(516a)에 대하여 위치 조정한 후, 조정 구멍(516a)에 접착제(48)를 충전하여 추(43)가 고정된다. 이로 인해, 초음파 리니어 액추에이터(4)의 프레임(51, 52)에 대한 장착각이 조정 가능하게 되어, 이동 렌즈군인 제1군 유닛(2)의 기울기 정밀도를 부품 정밀도에 의존하지 않고 향상시킬 수 있다. 또한, 끼워 맞춤 구멍(526)은 로드(42)의 선단부(42a)에 의해, 조정 구멍(516a)은 추(43)의 배면(43a) 및 접착제(48)에 의해 각각 폐색되므로 먼지가 침입하지 않고, 또한 끼워 맞춤 구멍(526)을 폐색하기 때문에 상기 성형품(전방 프레임(52))에 두께가 불필요하게 되어 높이 소형화를 도모할 수 있다.
또한, 초음파 리니어 액추에이터(4)의 로드(42)는 그의 선단측만이 전방면판(522)에 지지되는 것뿐이기 때문에, 상기 로드(42)의 길이는 대략적으로 전방 프레임(52)에 지지되는 부분의 길이에 제1군 유닛(2)의 이동 길이를 더한 길이로 억제할 수 있다. 즉, 축 지지 부분이 종래에는 2개소이었지만 1개소로도 되므로, 그 축 끼워 맞춤 길이분의 길이만큼 장치 높이를 낮게 하는 것이 가능하게 되어 높이 소형화가 가능하다. 또한, 제1군 유닛(2)의 기울기 조정을 행하도록 조정 구멍(516a)을 형성하여도, 그 조정 구멍(516a)에는 접착제(48)를 충전하여 추(43)와의 사이에서 폐색하므로 먼지의 침입도 방지할 수 있다.
또한, 초음파 리니어 액추에이터(4)의 로드(42)가 후방 프레임(51)의 베이스(513)에 지지되고, 추(43)가 전방 프레임(52)의 전방면판(522)에 지지되어도 된다.
여기서, 도 14에 후방 프레임(51)의 성형 시의 모습을 도시한다(편의상, 상하가 역전되어 있음). 프레임(51, 52)에는 구조적으로 전후(광축) 방향, 즉 금형의 제거 방향과는 직교 방향으로 밀어내는 부재가 형성되어 있지 않다. 따라서, 프레임(51)을 성형하는 금형은 고정 코어(94)와, 그 고정 코어(94)에 대하여 상기 제거 방향에 근접 이반 가능한 가동 코어(95)를 설치함과 함께, 상기 제거 방향과는 직교 방향으로 가동의 슬라이드 코어(96)를 설치하고, 각각은 화살표(94a, 95a, 96a)로 형 제거된다. 이때, 걸림 오목부(512a)나 걸림 돌기(512b)를 형성하기 때문에, 이 도 14에서 도시한 바와 같이 외부로부터의 슬라이드 코어(96)에 이것들을 형성시킴으로써, 가동 코어(95)는 그대로 화살표(95a), 즉 전후(광축) 방향으로 형 제거가 가능하다.
그리고, 도 15에 도시한 바와 같이, 좌우 2면의 슬라이드 코어(961, 962)로 프레임(51, 52)의 측면을 형성하는 경우, 걸림 오목부(512a)나 걸림 돌기(512b)가 되는 부분이며 탈형 시에 걸리는 부분에 참조 부호 512a1로 나타내는 바와 같은 제거 방향(96a)을 따른 테이퍼면이 형성된다. 테이퍼면(512a1)의 프레임(51, 52)의 측면과의 각도 β는 45°이내이다. 이에 의해, 좌우 2면의 슬라이드 코어(961, 962)에 의해 프레임(51, 52)의 측면에 요철을 형성할 수 있다(도 11의 (D)에서 도시하는 후방 프레임(51)의 정면도에 있어서, 외부 접속 단자(46, 47)에 대응하는 장착 오목부(518, 519)에 현저하게 도시되어 있음).
이렇게 구성함으로써 탈형이 용이함과 함께, 형 구성상 코어가 없고 상기와 같이 측벽(512, 521)에 관통 구멍이 없는 케이싱을 형성할 수 있어, 먼지의 침입을 방지할 수 있음과 함께 프레임(51, 52)의 강성을 높일 수 있다.
도 16에는 도 15와 같은 슬라이드 코어(961, 962)를 사용하여 복수(도 16의 예에서는 4)개의 프레임(51)을 형성하는 예를 도시한다. 이렇게 하여 좌우 2면의 슬라이드 코어(961, 962)만으로 프레임(51, 52)의 측면의 요철을 형성할 수 있음으로써, 성형품(프레임(51, 52))을 서로 근접시켜 성형할 수 있고, 부품의 획득 개수가 상승하여 비용을 삭감할 수 있다.
또한, 도 17의 (A)에서 도시한 바와 같이, 프레임(51')에 프레임(52')이나 도시하지 않은 전방 프레임(53)이 접착에 의해 고정되는 경우, 상기 프레임(51', 52')의 측면에 요철은 없고, 도 17의 (B)에서 도시한 바와 같은 전후로 형 제거하는 코어(97, 98)만으로 성형할 수 있고, 부품의 획득 개수를 더 늘릴 수 있다.
한편, 도 18에는 전방 프레임(52)의 성형 시의 모습을 도시한다. 전방 프레임(52)에는 그의 전방면판(522)에 로드(42)의 끼워 맞춤 구멍(526)이 형성된다. 이 끼워 맞춤 구멍(526)은 가동 코어(100)로 형성되고, 또한 전방면판(522)의 이면이 되는 측에는 끼워 맞춤 구멍(526)의 외주에 테이퍼(526a)가 형성된다. 따라서, 고정 코어(99)와 형 체결하여 성형을 행한 경우, 터치 버(수염)는 형성되었다고 하여도 전방 프레임(52)의 외면측에 형성되게 된다.
따라서, 도 19에서 도시한 바와 같이, 로드(42)를 끼워 맞춤 구멍(526)에 끼워 맞추게 할 때에는 버의 영향이 없고, 또한 이 버는 기밀한 프레임(51, 52) 내에 침입하지 않아, 이동 부재(24)의 결합부(243)에 물려 들어가는 일은 없다. 이에 의해 초음파 리니어 액추에이터(4)는 원활한 동작을 행할 수 있다. 또한, 로드(42)는 1개소의 끼워 맞춤 구멍(526)에 끼워 맞추는 것만으로도 되며, 또한 그의 입구에는 테이퍼(526a)가 형성되어 있으므로 용이하게 조립할 수 있다.
또한, 도 20 및 도 21은 리드선(44, 45)의 배치를 설명하기 위한 도면이며, 도 20은 촬상 장치(1)의 단면도이고, 도 21은 도 20의 절단면선 XXI-XXI로부터 본 단면도이다. 이들 도 20 및 도 21에서는 리드선(44, 45)은 납땜되는 것으로 하고 있다. 상술한 바와 같은 프레임(51, 52)의 구성에 있어서, 본 실시 형태에서는 초음파 리니어 액추에이터(4)에의 리드선(44, 45)의 배치 및 외부 접속 단자(46, 47)의 장착 구조가 고안되어 있다.
보다 구체적으로는, 우선, 초음파 액추에이터(4)에서의 압전 소자(41)의 전극(411, 412)에는 프레임(51, 52) 중에 배치되는 변형 용이한 개별적인 리드선(44, 45)의 일단부(441, 451)가 각각 참조 부호 481, 491로 나타낸 바와 같이 납땜된다. 리드선(44, 45)의 타단부(442, 452)는 외부 접속 단자(46, 47)에 각각 참조 부호 482, 492로 나타낸 바와 같이 납땜된다.
여기서, 외부 접속 단자(46, 47)는 판금에 의해 도 3이나 도 20에서 도시한 바와 같이 대략적으로 J자 형상으로 형성되고, 그 J자의 단편(462, 472)에 상기 각 리드선(44, 45)의 타단부(442, 452)가 각각 납땜된다. 또한, 상기 J자의 장편(463, 473)의 선단부(461, 471)가 외부의 기판 등에 도전 접속되거나 혹은 커넥터 등에 끼워 넣어진다.
한편, 상술한 바와 같이, 제1군 유닛(2) 및 제2군 유닛(3) 및 초음파 리니어 액추에이터(4)를 적어도 수용하는 프레임(51, 52)은 케이싱이 2개로 분할 형성되어 이루어지고, 외부 접속 단자(46, 47)는 그의 굴곡부(464, 474)가 상기 2개로 분할된 프레임(51, 52)의 맞댐면(519, 529) 사이에 끼움 지지됨과 함께, 프레임(51)의 측벽(512)을 상기 외부 접속 단자(46, 47)의 상기 판금에 의한 탄성력에 의해, 상기 J자의 내주면(465, 475) 사이에 끼워 넣음으로써 고정된다.
이렇게 구성함으로써, 외부 접속 단자(46, 47)나 리드선(44, 45) 등, 초음파 리니어 액추에이터(4)를 구동하기 위한 구성으로, 개별적으로 범용성이 높은 저렴한 부품을 사용함으로써 인서트 성형 등에 비하여 저비용화를 도모할 수 있다. 또한, 프레임(51)의 측벽(512)의 두께는 최소한이어도 되며, 또한 초음파 리니어 액추에이터(4)의 전극(411, 412)에의 리드선(44, 45)의 접속 방법은 단순한 납땜이며, 참조 부호 481, 491로 나타내는 그 납땜 부분의 투영 면적을 작게 할 수 있어 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 리드선(44, 45)의 자유로운 배치를 실현함에 있어서, 금속제의 외부 접속 단자(46, 47)를 사용함으로써, 플렉시블 기판에 비하여 프레임(51, 52)의 맞댐면(520, 530) 사이에 끼워 넣었을 때에 정밀도가 나오기 쉽고, 이로 인해 기밀을 유지할 수 있어 먼지 침입을 어렵게 할 수 있다.
또한, 제1군 유닛(2)의 구동 기구로서, 상술한 바와 같은 초음파 리니어 액추에이터(4)를 사용함으로써 소형화에 적합할 뿐만 아니라, 그 구동 메커니즘이 상술한 바와 같이 압전 소자(41)에 구형파를 부여하는 것뿐이며, 그 단자(전극)는 참조 부호 411, 412로 나타낸 바와 같이 2개이어도 된다. 따라서, 상술한 바와 같이 개별적인 외부 접속 단자(46, 47)에 리드선(44, 45)을 사용하여도 단자수나 선수는 최소한으로 완성되며, 이것들을 사용하는 상기와 같은 구성에 특히 적합하다.
또한, 직사각형의 프레임(51, 52)의 중앙에 렌즈의 제1 및 제2군 유닛(2, 3)이 배치되고, 초음파 리니어 액추에이터(4)가 프레임(51, 52)의 우각부에 설치되게 되므로, 외부 접속 단자(46, 47)를 4개의 측벽(512) 중 초음파 리니어 액추에이터(4)에 인접하고 있지 않은 측벽(5121)에 설치함으로써, 이들 외부 접속 단자(46, 47)와 초음파 리니어 액추에이터(4)의 위치 관계가 상기 촬상 장치(1)의 투영면 내에서 거의 가장 멀어지도록 배치할 수 있다. 이에 의해, 이와 같은 구성의 촬상 장치(1)에서는 초음파 리니어 액추에이터(4)를 고정할 때에, 리드선(44, 45)의 탄성의 영향이 최소로 되어 광학 성능을 확보하기 쉬워진다.
또한, 상술한 바와 같이 2개의 전극(411, 412)에 의해 구동할 수 있고, 이들 전극(411, 412)을 압전 소자(41)의 대향면에 배치하여 이루어지는 초음파 리니어 액추에이터(4)를 사용하여, 그것을 프레임(51, 52)의 우각부에 설치한 경우, 도 21이나 도 3에서 도시한 바와 같이 2개의 리드선(44, 45)은 상기 초음파 리니어 액추에이터(4)로부터 서로 반대 방향으로 배치되고, 대응하는 외부 접속 단자(46, 47)에 도달하게 되는 것을 이용하여, 상기 리드선(44, 45)은 절연 피복이 없는 나선으로 할 수 있다. 따라서, 이와 같은 구성의 촬상 장치(1)에서는 납땜 공정에서의 피복 제거의 공정을 생략할 수 있어 조립을 간소화하고 작업성을 향상시킬 수 있음과 함께, 상기 초음파 리니어 액추에이터(4)를 고정할 때에, 상기 피복이 없는 만큼 리드선(44, 45)의 탄성이 더 작아져 광학 성능을 보다 확보하기 쉬워진다.
또한, 리드선(44, 45)을 고정 렌즈군인 제2군 유닛(3)의 주위에 배치함으로써, 상기 리드선(44, 45)의 배치를 위하여 전용의 공간을 확보할 필요가 없어지고, 이와 같은 구성의 촬상 장치(1)에서는 공간 효율을 향상시킬 수 있어 소형화할 수 있다. 또한, 리드선(44, 45)의 배치는 고정 렌즈군인 제2군 유닛(3)의 주위이므로, 이와 같은 구성의 촬상 장치(1)에서는 이동 렌즈군인 제1군 유닛(2)의 작동 불량의 우려가 없고, 또한 상기 리드선(44, 45) 자체에도 단선 등의 고장의 가능성이 작아져 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 리드선(44, 45)을 렌즈로의 유해 광선의 입사를 차단하는 것을 목적으로 한 차광판(33)에 의해, 상기 이동 렌즈군인 제1군 유닛(2)이 배치된 공간으로부터 격리해 둠으로써, 제1군 유닛(2)과 리드(44, 45)의 접촉을 방지할 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 외부 접속 단자(46, 47)는 SUS 등의 상대적으로 땜납의 습윤성이 나쁜 재료로 이루어지는 기재에 대하여, 상기 납땜이 행해지는 J자의 단편(462, 472) 및 J자의 장편(463, 473)에서의 선단부(461, 471) 부분에는 땜납 도금, 금 도금, 은 도금, 니켈 도금, 아연 도금 중 어느 하나의 처리가 실시되어 땜납의 습윤성이 좋게 되어 있다. 따라서, 이와 같이 구성함으로써, 납땜 부분에 양호한 도전성을 얻을 수 있음과 함께, 납땜이 행해지는 부분 이외로의 원하지 않는 땜납의 유입에 의한 다른 부품과의 간섭을 방지할 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 외부 접속 단자(46, 47)는 자성을 갖는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 납땜을 위한 지그에 조립하기 쉬워져(흡착하여) 작업성을 향상시킬 수 있다. 본 실시 형태에서는 외부 접속 단자(46, 47)에는 오스테나이트계 스테인리스(SUS304)가 사용되고 있다. 오스테나이트계 스테인리스는 일반적으로는 비자성 재료이지만, 본 실시 형태에서는 굽힘 가공에 의해 발생하는 미약한 자기를 이용하고 있다. 외부 접속 단자(46, 47)에는 자성 재료인 페라이트계 스테인리스를 사용하여도 된다. 또한, 상기 자성을 갖는 재료를 기재로 하여, 상술한 바와 같이 납땜이 행해지는 부분에 도금 처리가 실시되어도 된다.
이어서, 제1군 유닛(2)의 보유 지지 구조에 대하여 설명한다. 도 22는 상기 제1군 유닛(2)의 정면도이고, 도 23은 그의 분해 사시도이다. 도 22에는 초음파 리니어 액추에이터(4)의 로드(42)도 도시되어 있다. 이 제1군 유닛(2)은, 상술한 바와 같이 몸통 부착된 광학 소자(21 내지 23) 등을 보유 지지하는 보유 지지 부재(24)에 가압 부재(30)가 조립되어 구성되고, 로드(42)의 축선 방향으로 이동되는 이동체가 된다. 가압 부재(30)는 이동체 본체인 보유 지지 부재(24)에 대향하여 상기 보유 지지 부재(24)와의 사이에 로드(42)를 끼우고, 상기 보유 지지 부재(24)를 로드(42)에 소정의 마찰력으로 결합시키는 것이다.
보유 지지 부재(24)는 대략 직사각형으로 형성되고, 그 하나의 우각부 부근은 상기 우각부 부근에 배치된 초음파 리니어 액추에이터(4)의 로드(42)에의 결합부(243)가 되고, 대각선 상의 우각부 부근에는 안내편(244)이 형성되어 있다. 안내편(244)은 프레임(51, 52)에서의 한 쌍의 안내벽(517, 527)(도 11, 12 참조) 사이에 끼워 넣어지고, 이에 의해 상기 보유 지지 부재(24)의 로드(42) 주위의 회전이 저지되고, 또한 로드(42)의 축선 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 한편, 결합부(243)에 인접하는 우각부의 한쪽에는 가압 부재(30)의 결합부가 되는 전후 한 쌍의 보스(245)가 세워 설치되어 있다.
이에 반해, 가압 부재(30)는 탄성을 발휘하는 판 스프링 부재가 판금 가공에 의해 대략 중앙 부분에서 굴곡된 대략 く자 형상으로 형성되어 이루어지고, 그 대략 중앙 부분인 상기 く자 형상에서의 굴곡점이 결합부(301)가 되어 보스(245)에 결합하여 참조 부호 R로 나타낸 바와 같이 요동 가능하게 되어 있다. 그리고, 이 가압 부재(30)에서는 그 く자 형상에서의 2변이 판 스프링 부재로서 사용되고, 1변(302)의 선단부가 로드(42)를 화살표(H1) 방향으로 가압하는 가압부(302a)가 되고, 또 1변(303)의 선단부가 보유 지지 부재(24)의 접촉부(246)에 접촉하여, 가압부(302a)가 로드(42)를 가압함으로써 발생한 화살표(H2) 방향의 반력을 받는 수용부(303a)가 된다.
이렇게 구성함으로써, 대략 중앙 부분에서 가압 부재(30)를 지지하여도, 그 요동 지지점(결합부(301))을 초과하여 상기 가압 부재(30)의 대략 전체 길이에서 탄성을 발휘시킬 수 있고, 상기 가압 부재(30)의 역점(수용부(303a))으로부터 작용점(가압부(302a))까지의 길이를 길게 할 수 있다.
여기서, 일반적으로 판 스프링 부재의 휨량은 고정점부터 작용점까지의 거리의 3승에 비례하고, 역량에 비례한다. 따라서, 종래로부터 널리 사용되고 있는 바와 같이, 보유 지지 부재에 일단부를 고정하고, 타단부에서 로드를 가압하도록 한 판 스프링의 경우, 고정점부터 가압점까지의 거리를 L, 발생하는 힘을 F로 하는 경우에, 휨량 y는
y=L3×F/(3EI)(I: 단면 2차 모멘트, E: 영률)
로 표시된다.
이에 반해, 본 실시 형태의 경우, 동일하게 고정점(결합부(301))으로부터 작용점(가압부(302a))까지의 거리를 L로 하고, 고정점(결합부(301))으로부터 반력 지지부(수용부(303a))까지의 거리를 L1로 하면, 동일한 힘 F를 발생시킬 때의 휨량 y1은,
y1=(L3+L12×L)×F/(3EI)
가 된다.
따라서, y와 y1을 비교하면, L12은 양의 값이므로 L12×L이 가산되는 만큼 y1의 쪽이 커진다. 따라서, 본 실시 형태 쪽이 판 스프링 부재에 동일한 휨량에 변화가 있었던 경우, 상기 거리가 긴 만큼 역량, 즉 로드(42)에 대한 이동체의 마찰력(끼움 지지력)(F)의 변화를 작게 할 수 있다. 이렇게 하여 가압 부재(30)의 스프링 감도를 작게 하여, 초음파 리니어 액추에이터(4)의 마찰력(끼움 지지력)의 편차를 억제하여 구동 성능을 안정화시킬 수 있다.
또한, 판 스프링 부재로 이루어지는 가압 부재의 대략 중앙 부분을 요동 가능하게 지지하는 경우에, 도 24에서 도시하는 가압 부재(30')와 같이 보유 지지 부재(24')의 주위의 부품 레이아웃 등에 대응하여 직선 형상의 판 스프링 부재가 사용되어도 된다. 그러나, 가압 부재(30)와 같이 대략 직사각형으로 형성되는 보유 지지 부재(24)의 거의 2변에 걸치는 く자 형상의 판 스프링 부재를 사용함으로써, 탄성을 발휘하는 판 스프링 부분을 길게 할 수 있고, 상기 스프링 감도를 한층 작게 할 수 있다.
또한, 가압 부재(30)에서의 보유 지지 부재(24)에의 결합부(301)는, 판 형상의 보유 지지 부재(24)를 두께 방향(전후)으로부터 끼워 넣는 한 쌍의 결합편(3011, 3012)을 구비하여 이루어지고, 그 결합편(3011, 3012)에 형성된 결합 구멍(3011a, 3012a)이 보유 지지 부재(24)의 전후로 세워 설치된 한 쌍의 보스(245)에 각각 결합된다. 이에 의해, 상기 가압 부재(30)는, 상술한 바와 같이 참조 부호 R로 나타낸 바와 같이 요동 가능하게 지지된다. 그리고, 보스(245)는, 예를 들어 원기둥 형상 등의 곡주면을 갖는 기둥 형상으로 형성되고, 결합 구멍(3011a, 3012a)은 보스가 느슨하게 끼워 넣어지는 사각형으로 형성되고, 그 사각형의 대향하는 쌍의 2변(V11, V12; V21, V22)이 각각 가압 부재(30)에서의 가압부(302a)측의 1변(302) 및 수용부(303a)측의 또 1변(303)과 평행하게 배치된다.
따라서, 가압 부재(30)가 탄성력을 발휘하여, く자 형상이 닫히는 방향의 힘, 즉 화살표(H3)로 나타내는 보스(245)가 결합 구멍(3011a, 3012a)으로부터 벗어나고자 하는 방향의 힘이 작용하면, 원기둥 형상의 보스(245)는 사각형의 결합 구멍(3011a, 3012a)의 인접한 2변(V11, V21)에 접촉하게 된다. 이에 의해, 보스(245)나 결합 구멍(3011a, 3012a)의 공차가 느슨해도(예를 들어, 이것들이 다소 어긋나거나 형상이 붕괴되어 있어도), 가압 부재(30)가 안정된 탄성력을 발휘할 수 있다.
또한, 가압 부재(30)를 보유 지지 부재(24)에 서로의 요철을 결합시켜 설치하므로, 설치를 위한 별도 부품이 불필요하게 되어 조립을 용이하게 할 수 있음과 함께, 한 쌍의 결합편(3011, 3012) 사이에서 보유 지지 부재(24)를 끼워 넣음으로써, 안정된 요동 동작을 실현할 수도 있다. 또한, 보스(245)는 보유 지지 부재(24)의 내측(245a)이 원기둥 형상으로 되어 있는 것에 반해, 외측(245b)은 안내 경사면으로 되어 있어, 결합편(3011, 3012)의 상기 보스(245)로부터의 빠짐 방지를 행하면서 상기 조립을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 결합편(3011, 3012)에 보스(245)가 형성되고, 보유 지지 부재(24)에 결합 구멍(3011a, 3012a)이 형성되어도 된다.
또한, 보유 지지 부재(24)에 있어서, 초음파 리니어 액추에이터(4) 부근에는, 가압 부재(30)의 가압부(302a)가 초음파 리니어 액추에이터(4)의 로드(42)에 결합하여, 상기 로드(42)의 축 방향으로 이동하는 것을 규제하는 한 쌍의 규제 부재(2471, 2472)가 설치되어 있다. 마찬가지로, 결합부(301)측에도 한 쌍의 규제 부재(2481, 2482)가 설치되어 있다.
이렇게 구성함으로써, 판 스프링 부재로 이루어지는 가압 부재(30)에 있어서, 결합부(301)로부터 가압부(302a)측의 1변(302)은, 상기 가압부(302a)가 초음파 리니어 액추에이터(4)의 로드(42)에 결합하고 있기 때문에, 보유 지지 부재(24)의 이동에 따라 비틀림이나 휨이 발생할 가능성이 있는 것에 반해, 상기 1변(302)을 이동 방향의 양측으로부터 보유 지지하는 한 쌍의 규제 부재(2471, 2472; 2481, 2482)를 설치함으로써, 상기 비틀림이나 휨을 억제하고, 초음파 리니어 액추에이터(4)의 마찰력(끼움 지지력)(F)의 변동을 억제할 수 있다.
상술한 예에서는 상기 1변(302)의 이동을 규제하는 부재로서, 이동 방향의 양측으로부터 보유 지지하는 한 쌍의 규제 부재(2471, 2472; 2481, 2482)를 사용하였지만, 예를 들어 상기 1변(302)에 1개소의 걸림 구멍을 형성해 두고, 그 걸림 구멍에 느슨하게 끼워 넣는 핀 등이 사용되어도 된다.
계속해서, 제1군 유닛(2)의 로드(42)에 대한 결합 부분의 구조에 대하여 설명한다. 도 25는 그 결합 부분의 단면도이며, 도 22의 절단면선 XXV-XXV로부터 보고 있다. 상기 도 22 및 도 23을 함께 참조하여, 로드(42)는 원기둥 형상으로 형성되고, 보유 지지 부재(24)에서의 로드(42)에의 접촉부인 결합부(243)는, V자 형상의 접촉편(243a, 243b)이 로드(42)의 축선 방향에 서로 간격을 두고 2조 설치되어 구성되어 있다.
접촉편(243a, 243b)은 로드(42)의 외주를 둘러싸도록 상기 V자 형상으로 연속하여 형성되지 않아도 되고, 접촉편(243a, 243b)은 도 26의 접촉편(243c, 243d)에서 도시한 바와 같이, 실제로 로드(42)에 접촉하는 4점의 칩으로 구성되어도 된다. 또한, 반대측에는 상기 가압 부재가 면하므로, 로드(42)의 주위 방향으로 180°미만의 간격을 두고 배치되면 된다. 또한, 로드(42)는 각기둥이 아니라 원기둥이면 되며, 축 직각 단면이 진원 또는 타원 중 어느 것이어도 된다.
또한, 상기 V자 형상의 접촉편(243a, 243b)이나 개별적인 접촉편(243c, 243d)은 로드(42) 상을 미끄럼 이동하므로, 그의 재료로서는 액정 중합체(LCP) 또는 폴리페닐렌 설파이드 수지(PPS)에 첨가물을 더하여 경도를 높게 한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 첨가물로서는 유리 파이버, 카본 파이버, 산화티타늄, 티타늄산칼륨을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 폴리페닐렌 설파이드 수지 및 액정 중합체는 유동성이 좋고, 정밀 성형에 적합하며, 또한 첨가물을 첨가하여 경도를 높게 함으로써 구동 성능(속도)을 향상시킬 수 있다.
이렇게 구성함으로써, 전방면으로부터의 투영면에서 보면, 도 22에서 도시한 바와 같이 가압 부재(30)를 포함시켜 로드(42)는 3점에서 지지되게 된다. 이에 의해, 보유 지지 부재(24)와 가압 부재(30)의 상대 위치가 약간 어긋났다고 하여도, 가압 부재(30)는 로드(42)에 대하여 접촉편(243a, 243b)과는 반대측에서, 각 접촉편(243a, 243b)에 대하여 대략 균등하게 가압력을 발휘하게 된다. 따라서, 결합부(243)가 로드(42)의 축선 방향으로 연속된 U홈이나 V홈인 경우와 같이, 각각 면이나 한 쌍의 선에서의 접촉에 비하여, 4점에서의 접촉에서는 결합부(243)의 성형이나 가공에 의한 편차에 대한 허용량이 커지고, 보유 지지 부재(24)의 마찰력(끼움 지지력)의 편차를 억제하여 구동 성능을 안정화시킬 수 있다.
바람직하게는 각 접촉편(243a, 243b)에서의 로드(42)와 접촉하고 있는 부분의 축선 방향의 길이, 즉 접촉 길이(K1, K2)가 결합부(243)의 폭(K0)의 1/3 이하, 따라서 2조의 접촉편(243a, 243b)의 간격(K3)이 1/3 이상이 된다. 이렇게 구성함으로써, 각 접촉편(243a, 243b)은 로드(42)에 점 접촉하고 있어 상기의 효과를 높일 수 있다.
또한, 도 22에서 도시한 바와 같이, 상기 한 쌍의 접촉편(243a, 243b)의 접촉 개소의 간격 θ1이 주위 방향으로 120°, 즉 상기 한 쌍의 접촉 개소에서의 접선(N1, N2)끼리 교차하는 각도 θ2가 60°가 되도록 배치되어도 된다. 그 경우, 가압 부재(30)의 가압부(302a)가 상술한 바와 같이 평판의 판 스프링으로 이루어짐으로써, 상기 축 직각 단면의 3점이 대략 120° 간격이 되고, 가압 부재(30)로부터의 가압력을 한 쌍의 접촉편(243a, 243b)의 접촉 개소에 균등하게 제공할 수 있다.
또한, 도 26에서 도시한 바와 같이, 가압 부재(30')의 가압부(302a')도 축 직각 단면이 V자 형상인 판 형상체로 형성되어도 된다. 이 경우, 가압부(302a')는 로드(42)에 대하여 2선에서 접촉하게 된다. 따라서, 가압력을 분산시킬 수 있다.
또한, 도 27의 가압부(302a'')에서 도시한 바와 같이, 로드(42)의 축선 방향의 중앙부가 융기하여, 실제로 로드(42)에 접촉하는 접촉부(304)가 형성되어도 된다. 이렇게 하여 가압부(302a'')측도 점 접촉으로 함으로써, 상기 로드(42)의 축선 방향으로 서로 간격을 두고 2조 설치되는 접촉편(243a, 243b)에 대하여, 대략 균등하게 가압력을 제공할 수 있다.
혹은, 접촉부(304)를 점(돌기)이 아니라 돌조로 하고, 그의 접촉 길이를 가압부(302a'')의 폭의 1/2 이하로 함으로써, 상술한 바와 같이 2조의 접촉편(243a, 243b)에 대략 균등하게 가압력을 제공할 수 있음과 함께, 단위 면적당의 가압력을 작게 하여 내마모성을 향상시킬 수도 있다.
또한, 도 26에서 도시한 바와 같은 く자 형상의 가압부(302a')에 있어서, 한 쌍의 접촉편(305a, 305b)의 각각에 도 28에서 도시한 바와 같이 로드(42)의 축선 방향으로 서로 간격을 두고 2조의 접촉편(305c, 305d)이 설치되어도 된다. 이 경우, 보유 지지 부재(24)측에서 4점, 그것에 대향하여 가압부(302a')측에서도 4점에서 로드(42)의 외주면을 지지하게 된다. 이에 의해, 단위 면적당의 가압력을 작게 하여 내마모성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는 전방 프레임(52)에 관통 구멍의 끼워 맞춤 구멍(526)이 형성되고, 이 끼워 맞춤 구멍(526)에 초음파 리니어 액추에이터(4)에서의 로드(42)의 선단부(42a)가 끼움 삽입되고, 기울기 조정 시에는 로드(42)의 선단부(42a)가 위치 결정 핀(922)에서의 구 형상의 접촉 부분(922a)에 접촉되어 기울기 조정이 행해졌지만, 도 29에 도시한 바와 같이 상기 끼워 맞춤 구멍(526) 대신에 전방 프레임(52)에 저부에 볼록구 형상의 수용부(526b)를 갖는 끼워 맞춤 오목부(526a)가 형성되고, 로드(42)의 선단부(42a)가 수용부(526b)에 접촉되어 끼워 맞추어져도 된다. 이와 같은 구성에 의해서도 로드(42)의 선단부(42a)의 중심은 수용부(526b)와 점 접촉되어 기울기 조정의 안정화를 도모할 수 있다. 또한, 상기 관통 구멍의 끼워 맞춤 구멍(526)의 쪽이 끼워 맞춤 오목부(526a)의 경우에 비교하여 높이 소형화가 가능하다.
본 명세서는 상기와 같이 여러 가지 형태의 기술을 개시하고 있는데, 그 중 주된 기술을 이하에 정리한다.
일 형태에 관한 촬상 장치는, 축 방향으로 신축하는 압전 소자의 일단부에 로드가 접속되고, 상기 압전 소자의 신축으로 로드가 왕복 이동하는 초음파 리니어 액추에이터와, 상기 로드에 소정의 힘으로 결합함으로써 광축 방향으로 이동되는 이동 렌즈군과, 상기 이동 렌즈군 및 상기 초음파 리니어 액추에이터를 적어도 수용하는 프레임을 구비하고, 상기 프레임은 전단부 또는 후단부의 일방측에 설치되고, 상기 초음파 리니어 액추에이터의 로드 선단부인 제1 단부가 끼움 삽입되고, 상기 제1 단부를 상기 초음파 리니어 액추에이터가 소정 범위에서 경도 가능하게 지지하는 제1 끼워 맞춤부를 갖는 제1 지지부와, 상기 전단부 또는 후단부의 타방측에서, 상기 초음파 리니어 액추에이터에서의 상기 제1 단부와 반대측인 제2 단부에 근접하여 설치되는 제2 지지부와, 상기 이동 렌즈군의 광축과 촬상 소자의 소자면이 수직이 되도록, 상기 초음파 리니어 액추에이터의 상기 제2 단부가 상기 제2 지지부에 대하여 위치 조정된 후에, 상기 제2 단부와 상기 제2 지지부 사이를 서로 고정하는 접착제층을 구비한다.
그리고, 다른 일 형태에 관한 촬상 장치의 제조 방법은, 축 방향으로 신축하는 압전 소자의 일단부에 로드가 접속되어 상기 압전 소자의 신축으로 로드가 왕복 이동하는 초음파 리니어 액추에이터, 및 상기 로드에 소정의 힘으로 결합함으로써, 광축 방향으로 이동되는 이동 렌즈군을 적어도 수용하는 프레임의 전단부 또는 후단부의 일방측에 제1 지지부가 설치되고, 그 제1 지지부에 설치한 제1 끼워 맞춤부에 상기 초음파 리니어 액추에이터의 로드 선단부인 제1 단부를 끼움 삽입시키고, 상기 제1 단부를 상기 초음파 리니어 액추에이터가 소정 범위에서 경도 가능하게 지지시키는 공정과, 상기 프레임의 전단부 또는 후단부의 타방측에, 상기 초음파 리니어 액추에이터에서의 상기 제1 단부와 반대측인 제2 단부에 근접하여 제2 지지부가 설치되고, 상기 이동 렌즈군의 광축과 촬상 소자의 소자면이 수직이 되도록 상기 제2 지지부에 대한 상기 제2 단부의 위치 결정을 행하는 공정과, 상기 위치 결정된 상기 제2 단부와 상기 제2 지지부 사이에 접착제를 충전하는 공정을 포함한다.
상기 구성에 따르면, 오토포커스나 줌을 위하여 광축 방향으로 이동하는 렌즈군을 구비하고, 압전 소자의 신축을 로드에 전달하고, 그 로드에 소정의 마찰력으로 결합하고 있는 상기 이동 렌즈군을, 상기 압전 소자의 신장 시와 축소 시의 속도차를 이용하여 이동시키는 초음파 리니어 액추에이터를 사용한 촬상 장치에 있어서, 그 초음파 리니어 액추에이터의 프레임에 대한 설치가 고안되어 있다. 즉, 상기 초음파 리니어 액추에이터의 로드의 프레임에의 축 끼워 맞춤 개소를 1개소에서 받고, 상기 끼워 맞춤 부분을 요동 지지점으로 하여, 촬상 소자의 기준면에 대하여 촬상 성능을 향상시키기 위해 이동 렌즈군의 기울기가 조정되고, 그 상태에서 초음파 리니어 액추에이터의 단부와 프레임이 접착 고정된다. 이에 의해, 상기 이동 렌즈군의 광축과 촬상 소자의 소자면의 각도가 수직(틸트각이 0)이 되도록 조정 가능하게 된다.
보다 상세하게는 상기 이동 렌즈군 및 초음파 리니어 액추에이터를 적어도 수용하는(촬상 소자 등이 포함되어도 되는) 프레임에, 그의 전단부(물체측) 또는 후단부(상측)의 일방측에 제1 지지부가, 그의 타방측에 제2 지지부가 설치된다. 그리고, 상기 제1 지지부는 상기 전단부 또는 후단부의 일방측에서, 상기 초음파 리니어 액추에이터의 로드 선단부인 제1 단부가 끼움 삽입되고, 상기 압전 소자의 신축에 따른 미끄럼 이동이 가능하고, 또한 상기 초음파 리니어 액추에이터가 소정 범위에서 경도(틸트) 가능하게 상기 제1 단부를 지지하는 제1 끼워 맞춤부를 갖는다. 또한, 상기 제2 지지부는 상기 전단부 또는 후단부의 타방측에서, 상기 초음파 리니어 액추에이터에서의 상기 제1 단부와 반대측인 제2 단부에 근접 배치된다. 한편, 상기 이동 렌즈군의 광축과 촬상 소자의 소자면이 수직이 되도록, 상기 제2 단부가 상기 제2 지지부에 대하여 위치 조정된 후에 접착제층에서 양자가 접착 고정된다. 그 위치 조정은, 예를 들어 상기 이동 렌즈군을 보유 지지하는 보유 지지 부재에 상기 이동 렌즈군의 광축에 수직인 기준면을 형성해 두고, 상기 프레임에는 상기 촬상 소자의 장착 기준이 되는 장착 기준면을 형성해 두어, 상기 기준면과 장착 기준면이 평행하게 되도록 조정을 행함으로써 실현된다.
따라서, 상기 구성에 따르면, 초음파 리니어 액추에이터의 프레임에 대한 장착각을 조정 가능하게 하고, 이동 렌즈군의 기울기 정밀도를 부품 정밀도에 의존하지 않고 향상시킬 수 있다. 또한, 초음파 리니어 액추에이터의 로드는, 그의 선단측만이 제1 지지부에 지지되는 것뿐이므로, 상기 로드의 길이는 대략적으로 제1 지지부에 지지되는 부분의 길이에 이동 렌즈군의 이동 길이를 더한 길이로 억제할 수 있다. 즉, 축 지지 부분이 종래에는 2개소인 곳이 1개소로도 되므로, 그 축 끼워 맞춤 길이분의 길이만큼 장치 높이를 낮게 하는 것이 가능하게 되어 높이 소형화가 가능하다.
또한, 다른 일 형태에서는, 상술한 촬상 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 프레임은 케이싱이 상기 광축 방향의 전후로 2분할된 형상을 갖는 성형품으로 이루어지고, 또한 상기 케이싱의 측벽은 관통 구멍이 없는 형상으로 형성되고, 상기 전후로 2분할되어 이루어지는 전방측 프레임 및 후방측 프레임 중, 상기 전방측 프레임의 전단부면 및 상기 후방측 프레임의 후단부면의 어느 한쪽은 상기 제1 끼워 맞춤부가 형성되어 상기 제1 지지부가 되고, 다른 한쪽은 상기 제2 단부의 배면측에 상기 제2 단부를 노출시키는 조정 구멍이 형성되어 상기 제2 지지부가 되어, 상기 조정 구멍으로부터 접착제가 충전됨으로써, 상기 접착제층이 형성됨과 함께 상기 조정 구멍이 폐색된다.
상기 구성에 따르면, 상기 이동 렌즈군 및 초음파 리니어 액추에이터를 적어도 수용하고(촬상 소자 등이 포함되어도 되고), 촬상 장치의 대략 외형상을 형성하는 프레임이 케이싱을 상기 광축 방향의 전후로 2분할한 형상으로 형성된다. 나아가, 그 프레임은 수지 등의 성형품으로 이루어지고, 또한 상기 케이싱의 측벽은 관통 구멍이 없는 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 전방(물체)측 프레임의 전단부면 및 후방(상)측 프레임의 후단부면의 어느 한쪽에 상기 초음파 리니어 액추에이터의 상기 제1 단부가 보유 지지되고, 다른 한쪽에서 상기 제2 단부가 보유 지지된다.
따라서, 상기 프레임의 측벽이 기밀, 즉 구멍이 없는 형상으로 형성되므로 먼지의 침입을 방지할 수 있음과 함께, 전방면으로부터의 내가압 강도 등 프레임의 강성을 높이고, 상기 프레임에 걸리는 압력에 의한 초음파 리니어 액추에이터의 파괴를 방지할 수도 있다. 또한, 초음파 리니어 액추에이터를 보유 지지하기 위하여 형성되는 제1 끼워 맞춤부는 로드에 의해 폐색됨과 함께, 조정 구멍은 접착제로 폐색됨으로써, 이들로부터의 먼지의 침입을 방지할 수 있음과 함께, 상기 제1 끼워 맞춤부를 폐색하기 때문에 상기 성형품에 두께가 불필요하게 되어 높이 소형화를 도모할 수 있다.
또한, 다른 일 형태에서는, 상술한 촬상 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 제1 끼워 맞춤부는 관통 구멍이고, 상기 로드 선단부가 끼움 삽입됨으로써 폐색된다. 또한, 다른 일 형태에서는, 상술한 촬상 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 압전 소자는 상기 로드와 반대측의 단부에 추를 갖고, 상기 추가 상기 제2 단부로서 상기 제2 지지부에 고정된다. 또한, 다른 일 형태에서는, 상술한 촬상 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 조정 구멍은 상기 제2 단부보다 협소한 구멍이다.
또한, 다른 일 형태에서는, 상술한 촬상 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 전방측 프레임 및 후방측 프레임의 내부는 탈형 방향이 되는 상기 광축 방향과는 교차하는 방향으로 밀어내는 돌출부가 없는 형상으로 형성되어 있다.
상기 구성에 따르면, 탈형이 용이함과 함께, 형 구성상 코어가 없고 상기와 같이 측벽에 관통 구멍이 없는 케이싱을 형성할 수 있고, 또한 상기 전방측 프레임 및 후방측 프레임은 각각 2면의 금형으로 성형되므로, 부품 획득 개수가 상승하여 비용을 삭감할 수 있다.
또한, 다른 일 형태에서는, 상술한 촬상 장치의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는 상기 프레임에는 상기 초음파 리니어 액추에이터의 제2 단부의 배면측에 상기 제2 단부를 노출시키는 조정 구멍이 형성되어 있고, 상기 접착제를 충전하는 공정에서는 상기 조정 구멍에 상기 접착제가 충전되어 상기 제2 단부가 상기 제2 지지부에 접착된다.
또한, 다른 일 형태에서는, 상술한 촬상 장치의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는 상기 이동 렌즈군을 보유 지지하는 보유 지지 부재에는 상기 이동 렌즈군의 광축에 수직인 기준면이 형성되어 있고, 상기 프레임에는 상기 촬상 소자의 장착 기준이 되는 장착 기준면이 형성되어 있어, 상기 제2 지지부에 대한 상기 제2 단부의 위치 결정 공정에서는 상기 기준면과 상기 장착 기준면이 평행하게 되도록 조정이 행해진다.
또한, 다른 일 형태에서는, 상술한 촬상 장치의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는 상기 프레임에는 상기 촬상 소자의 장착 기준이 되는 장착 기준면이 형성되고, 상기 이동 렌즈군의 렌즈면은 광축에 수직인 평면부를 갖고 있으며, 상기 제2 지지부에 대한 상기 제2 단부의 위치 결정을 행하는 공정에서는, 오토콜리미터에 의한 상기 장착 기준면에 평행한 면의 반사광과, 상기 평면부의 반사광이 평행하게 되도록, 상기 조정 구멍으로부터 상기 초음파 리니어 액추에이터의 제2 단부가 움직여져 상기 이동 렌즈군의 기울기 조정이 행해진다.
또한, 다른 일 형태에서는, 상술한 촬상 장치의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는 상기 프레임에 상기 촬상 소자를 설치하는 공정을 갖고, 상기 제2 지지부에 대한 상기 제2 단부의 위치 결정을 행하는 공정에서는, 상기 촬상 소자에 의한 촬상 화상이 모니터되어, 상기 촬상 화상의 화질이 최선이 되도록 상기 조정 구멍으로부터 상기 초음파 리니어 액추에이터의 제2 단부를 움직여서 상기 이동 렌즈군의 기울기 조정이 행해진다.
또한, 다른 일 형태에서는, 상술한 촬상 장치의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는 상기 압전 소자는 타단부에 추가 설치되고, 상기 접착제를 충전하는 공정에서는, 상기 조정 구멍에 접착제가 충전되어 상기 추가 상기 제2 지지부에 접착된다.
상기 구성에 따르면, 상기 제2 지지부에의 초음파 리니어 액추에이터의 접착 고정에 있어서, 상기 초음파 리니어 액추에이터의 추의 부분이 고정된다. 그리고, 제2 지지부에 형성한 조정 구멍으로부터 상기 추의 배면이 노출되도록 하고, 예를 들어 그 배면을 움직임으로써 상기 초음파 리니어 액추에이터의 축선의 각도(틸트각)를 용이하게 조정할 수 있다. 또한, 조정 구멍을 상기 추의 배면보다 협소하게 형성해 둠으로써, 상기 조정 구멍으로부터의 초음파 리니어 액추에이터의 탈락이 방지됨과 함께, 상기 조정 구멍에 접착제가 충전되어 상기 접착제층이 형성되면, 원래 좁은 추와 제2 지지부의 간극을 확실하게 매립할 수 있다. 이에 의해, 촬상 장치 내부를 기밀하게 밀봉하여 먼지의 침입을 방지할 수 있다.
또한, 다른 일 형태에서는, 상술한 촬상 장치의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는 상기 추는 상기 압전 소자보다 대직경으로 형성되고, 상기 조정 구멍은 상기 추의 배면보다 협소하게 형성되고, 상기 접착제를 충전하는 공정에서는, 상기 추와 상기 조정 구멍 주연부의 상기 제2 지지부 사이에 접착제가 충전되어 상기 추와 상기 제2 지지부가 접착된다.
상기 구성에 따르면, 상기 제2 지지부에의 초음파 리니어 액추에이터의 접착 고정에 있어서, 상기 초음파 리니어 액추에이터의 추의 부분이 고정된다. 그리고, 제2 지지부에 형성한 제2 끼워 맞춤 구멍에 상기 압전 소자가 헐겁게 끼워지도록 하고, 예를 들어 그 압전 소자의 배면측에 설치된 추를 움직임으로써, 상기 초음파 리니어 액추에이터의 축선의 각도(틸트각)를 용이하게 조정할 수 있다. 또한, 상기 추를 제2 끼워 맞춤 구멍보다 큰 직경으로 형성해 둠으로써, 상기 추와 상기 제2 끼워 맞춤 구멍 주연부의 제2 지지부 사이에 접착제가 충전되어 상기 접착제층이 형성되면, 원래 좁은 추와 제2 지지부의 간극을 확실하게 매립할 수 있다. 이에 의해, 촬상 장치 내부를 기밀하게 밀봉하여 먼지의 침입을 방지할 수 있다.
그리고, 다른 일 형태에 관한 조정 지그는 이들 상술한 어느 하나의 촬상 장치에서의 조정 지그이며, 상기 프레임의 촬상 소자 장착 기준면과 접촉하고, 상기 프레임을 파지하는 제1 지그와, 상기 이동 렌즈군의 광축에 수직인, 상기 이동 렌즈군을 보유 지지하는 보유 지지 부재의 기준면과 접촉하고, 상기 이동 렌즈군을 흡착함으로써 상기 이동 렌즈군의 광축과 상기 촬상 소자의 소자면의 각도를 수직으로 조정하는 제2 지그와, 상기 초음파 리니어 액추에이터의 상기 제2 단부 부근에 토출구를 갖는 접착제 충전 수단을 포함한다.
상기 구성에 따르면, 상술한 바와 같이 초음파 리니어 액추에이터의 로드의 프레임에의 축 끼워 맞춤 개소를 1개소에서 받고, 상기 끼워 맞춤 부분을 요동 지지점으로 하여, 촬상 소자의 기준면에 대한 이동 렌즈군의 기울기 조정이 가능하게 되어 있는 것을 이용하여, 상기 기울기 조정에 초음파 리니어 액추에이터의 접착 고정을 함께 행하는 지그가 구성된다. 보다 구체적으로는, 전방측의 이동 렌즈군을 제1군 유닛으로 하는 경우, 그의 후방에 촬상 소자를 구비하여 이루어지는 촬상 장치에 대하여 그의 조정을 행할 때에, 제1 지그가 상기 촬상 소자의 기준면과 접촉하여, 상기 프레임을 파지한 상태에서 제2 지그가 상기 이동 렌즈군의 기준면과 접촉하고, 상기 이동 렌즈군이 흡착된다. 이에 의해, 상기 이동 렌즈군의 광축과 촬상 소자의 소자면의 각도를 수직으로, 즉 상기 2개의 기준면끼리 평행하게 되도록 조정할 수 있다. 이 상태에서, 상기 초음파 리니어 액추에이터의 제2 단부 부근에 토출구를 갖는 접착제 충전 수단이 접착제를 토출함으로써, 초음파 리니어 액추에이터가 프레임에 고정된다.
따라서, 이동 렌즈군의 기울기 조정 및 초음파 리니어 액추에이터의 프레임에의 접착 고정을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 상술한 것에 있어서, 상기 촬상 소자의 촬상 화상을 모니터하면서, 화질이 최선이 되는 시점에서 상기 초음파 리니어 액추에이터의, 예를 들어 압전 소자의 배면을 움직인다고 하는 간단한 작업으로 상기 초음파 리니어 액추에이터의 기울기 조정을 행한 후, 초음파 리니어 액추에이터의 프레임에의 접착 고정을 행하도록 하여도 된다. 그 경우, 이동 렌즈군 이외의 성능 열화 요인도 포함시켜 제거할 수 있어, 촬상 장치 전체로서의 성능 출력이 가능하게 된다.
또한, 다른 일 형태에서는, 상술한 조정 지그에 있어서, 바람직하게는 상기 초음파 리니어 액추에이터의 로드 선단부에 접촉하고, 그 접촉 부분의 형상이 구 형상을 갖는 위치 결정 부재를 구비한다.
상기 구성에 따르면, 초음파 리니어 액추에이터와 프레임의 축 끼워 맞춤 부분에 있어서, 축 선단의 수용부가 되는 위치 결정 부재의 선단 형상을 구 형상으로 한다. 따라서, 축 중심과 점 접촉하여 기울기 조정의 안정화를 도모할 수 있다.
이 출원은 2009년 11월 4일에 출원된 일본 특허 출원 제2009-252791호를 기초로 하는 것이며, 그의 내용은 본원에 포함되는 것이다.
본 발명을 표현하기 위하여, 상술한 것에 있어서 도면을 참조하면서 실시 형태를 통하여 본 발명을 적절하게 또한 충분하게 설명하였지만, 당업자라면 상술한 실시 형태를 변경 및/또는 개량하는 것은 용이하게 할 수 있는 것이라고 인식해야 한다. 따라서, 당업자가 실시하는 변경 형태 또는 개량 형태가 청구범위에 기재된 청구항의 권리 범위를 이탈하는 수준의 것이 아닌 한, 당해 변경 형태 또는 당해 개량 형태는 당해 청구항의 권리 범위에 포괄되는 것으로 해석된다.
<산업상 이용가능성>
본 발명에 따르면, 촬상 장치 및 그의 조정 지그 및 촬상 장치의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Claims (15)

  1. 압전 소자와, 상기 압전 소자의 일단부에 접속된 로드를 구비하고, 상기 로드가 상기 압전 소자의 신축으로 광축 방향으로 왕복 이동하는 초음파 리니어 액추에이터와,
    상기 로드에 소정의 힘으로 결합함으로써, 광축 방향으로 이동되는 이동 렌즈군과,
    상기 이동 렌즈군 및 상기 초음파 리니어 액추에이터를 수용하는 프레임을 구비하고,
    상기 프레임은,
    상기 초음파 리니어 액추에이터의 로드 선단부인 제1 단부가 끼움 삽입되고, 상기 제1 단부를 상기 초음파 리니어 액추에이터가 소정 범위에서 경도 가능하게 지지하는 제1 끼워 맞춤부를 갖는 제1 지지부와,
    상기 초음파 리니어 액추에이터에서의 상기 제1 단부와 반대측인 제2 단부에 근접하여 설치되고, 상기 초음파 리니어 액추에이터의 기울기를 조정하기 위한 조정 구멍을 갖는 제2 지지부와,
    상기 이동 렌즈군의 광축과 촬상 소자의 소자면이 수직이 되도록, 상기 초음파 리니어 액추에이터의 상기 제2 단부가 상기 제2 지지부에 대하여 위치 조정된 후에, 상기 제2 단부와 상기 제2 지지부 사이를 서로 고정하여 상기 조정 구멍을 폐색하는 접착제층을 구비하고,
    상기 조정 구멍은 상기 제2 단부보다 협소한 구멍인 것
    을 특징으로 하는 촬상 장치.
  2. 압전 소자와, 상기 압전 소자의 일단부에 접속된 로드를 구비하고, 상기 로드가 상기 압전 소자의 신축으로 광축 방향으로 왕복 이동하는 초음파 리니어 액추에이터와,
    상기 로드에 소정의 힘으로 결합함으로써, 광축 방향으로 이동되는 이동 렌즈군과,
    상기 이동 렌즈군 및 상기 초음파 리니어 액추에이터를 수용하는 프레임을 구비하고,
    상기 프레임은,
    상기 초음파 리니어 액추에이터의 로드 선단부인 제1 단부가 끼움 삽입되고, 상기 제1 단부를 상기 초음파 리니어 액추에이터가 소정 범위에서 경도 가능하게 지지하는 제1 끼워 맞춤부를 갖는 제1 지지부와,
    상기 초음파 리니어 액추에이터에서의 상기 제1 단부와 반대측인 제2 단부에 근접하여 설치되고, 상기 초음파 리니어 액추에이터의 기울기를 조정하기 위한 조정 구멍을 갖는 제2 지지부와,
    상기 이동 렌즈군의 광축과 촬상 소자의 소자면이 수직이 되도록, 상기 초음파 리니어 액추에이터의 상기 제2 단부가 상기 제2 지지부에 대하여 위치 조정된 후에, 상기 제2 단부와 상기 제2 지지부 사이를 서로 고정하여 상기 조정 구멍을 폐색하는 접착제층을 구비하고,
    상기 제1 끼워 맞춤부는 관통 구멍이고, 상기 로드 선단부가 끼움 삽입됨으로써 폐색되는 것
    을 특징으로 하는 촬상 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프레임은 케이싱이 상기 광축 방향의 전후로 2분할된 형상을 갖는 성형품으로 이루어지고, 또한 상기 케이싱의 측벽은 관통 구멍이 없는 형상으로 형성되고,
    상기 전후로 2분할되어 이루어지는 전방측 프레임 및 후방측 프레임 중, 상기 전방측 프레임의 전단부면 및 상기 후방측 프레임의 후단부면의 어느 한쪽은 상기 제1 끼워 맞춤부가 형성되어 상기 제1 지지부가 되고, 어느 다른 쪽은 상기 제2 단부의 배면측에 상기 제2 단부를 노출시키는 조정 구멍이 형성되어 상기 제2 지지부가 되는 것
    을 특징으로 하는 촬상 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압전 소자는 상기 로드와 반대측의 단부에 추를 갖고, 상기 추가 상기 제2 단부로서 상기 제2 지지부에 고정되는 것
    을 특징으로 하는 촬상 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 전방측 프레임 및 후방측 프레임의 내부는, 탈형 방향이 되는 상기 광축 방향과는 교차하는 방향으로 밀어내는 돌출부가 없는 형상으로 형성되어 있는 것
    을 특징으로 하는 촬상 장치.
  6. 축 방향으로 신축하는 압전 소자의 일단부에 로드가 접속되어 상기 압전 소자의 신축으로 로드가 왕복 이동하는 초음파 리니어 액추에이터, 및 상기 로드에 소정의 힘으로 결합함으로써, 광축 방향으로 이동되는 이동 렌즈군을 수용하는 프레임의 전단부 또는 후단부의 일방측에 제1 지지부가 설치되고, 그 제1 지지부에 설치한 제1 끼워 맞춤부에 상기 초음파 리니어 액추에이터의 로드 선단부인 제1 단부를 끼움 삽입시키고, 상기 제1 단부를 상기 초음파 리니어 액추에이터가 소정 범위에서 경도 가능하게 지지시키는 공정과,
    상기 초음파 리니어 액추에이터의 기울기를 조정하기 위한 제2 지지부이며 상기 제2 단부를 노출시키는 조정 구멍을 갖는 제2 지지부가 상기 초음파 리니어 액추에이터에서의 상기 제1 단부와 반대측인 제2 단부에 근접하여 설치되고, 상기 이동 렌즈군의 광축과 촬상 소자의 소자면이 수직이 되도록 상기 조정 구멍을 통하여 초음파 리니어 액추에이터의 기울기에 의해, 상기 제2 지지부에 대한 상기 제2 단부의 위치 결정을 행하는 공정과,
    상기 위치 결정된 상기 제2 단부와 상기 제2 지지부를 서로 접착하도록 상기 조정 구멍에 접착제를 충전하는 공정을 포함하고,
    상기 조정 구멍을 상기 제2 단부의 직경보다 협소하게 형성하고, 상기 접착제를 충전하는 공정에서는 상기 접착제에 의해 상기 조정 구멍을 폐색시키는 것
    을 특징으로 하는 촬상 장치의 제조 방법.
  7. 축 방향으로 신축하는 압전 소자의 일단부에 로드가 접속되어 상기 압전 소자의 신축으로 로드가 왕복 이동하는 초음파 리니어 액추에이터, 및 상기 로드에 소정의 힘으로 결합함으로써, 광축 방향으로 이동되는 이동 렌즈군을 수용하는 프레임의 전단부 또는 후단부의 일방측에 제1 지지부가 설치되고, 그 제1 지지부에 설치한 제1 끼워 맞춤부에 상기 초음파 리니어 액추에이터의 로드 선단부인 제1 단부를 끼움 삽입시키고, 상기 제1 단부를 상기 초음파 리니어 액추에이터가 소정 범위에서 경도 가능하게 지지시키는 공정과,
    상기 초음파 리니어 액추에이터의 기울기를 조정하기 위한 제2 지지부이며 상기 제2 단부를 노출시키는 조정 구멍을 갖는 제2 지지부가 상기 초음파 리니어 액추에이터에서의 상기 제1 단부와 반대측인 제2 단부에 근접하여 설치되고, 상기 이동 렌즈군의 광축과 촬상 소자의 소자면이 수직이 되도록 상기 조정 구멍을 통하여 초음파 리니어 액추에이터의 기울기에 의해, 상기 제2 지지부에 대한 상기 제2 단부의 위치 결정을 행하는 공정과,
    상기 위치 결정된 상기 제2 단부와 상기 제2 지지부를 서로 접착하도록 상기 조정 구멍에 접착제를 충전하는 공정을 포함하고,
    상기 이동 렌즈군을 보유 지지하는 보유 지지 부재에는 상기 이동 렌즈군의 광축에 수직인 기준면이 형성되어 있고, 상기 프레임에는 상기 촬상 소자의 장착 기준이 되는 장착 기준면이 형성되어 있고,
    상기 제2 지지부에 대한 상기 제2 단부의 위치 결정 공정에서는, 상기 기준면과 상기 장착 기준면이 평행하게 되도록 조정을 행하는 것
    을 특징으로 하는 촬상 장치의 제조 방법.
  8. 축 방향으로 신축하는 압전 소자의 일단부에 로드가 접속되어 상기 압전 소자의 신축으로 로드가 왕복 이동하는 초음파 리니어 액추에이터, 및 상기 로드에 소정의 힘으로 결합함으로써, 광축 방향으로 이동되는 이동 렌즈군을 수용하는 프레임의 전단부 또는 후단부의 일방측에 제1 지지부가 설치되고, 그 제1 지지부에 설치한 제1 끼워 맞춤부에 상기 초음파 리니어 액추에이터의 로드 선단부인 제1 단부를 끼움 삽입시키고, 상기 제1 단부를 상기 초음파 리니어 액추에이터가 소정 범위에서 경도 가능하게 지지시키는 공정과,
    상기 초음파 리니어 액추에이터의 기울기를 조정하기 위한 제2 지지부이며 상기 제2 단부를 노출시키는 조정 구멍을 갖는 제2 지지부가 상기 초음파 리니어 액추에이터에서의 상기 제1 단부와 반대측인 제2 단부에 근접하여 설치되고, 상기 이동 렌즈군의 광축과 촬상 소자의 소자면이 수직이 되도록 상기 조정 구멍을 통하여 초음파 리니어 액추에이터의 기울기에 의해, 상기 제2 지지부에 대한 상기 제2 단부의 위치 결정을 행하는 공정과,
    상기 위치 결정된 상기 제2 단부와 상기 제2 지지부를 서로 접착하도록 상기 조정 구멍에 접착제를 충전하는 공정을 포함하고,
    상기 프레임에는 상기 촬상 소자의 장착 기준이 되는 장착 기준면이 형성되고,
    상기 이동 렌즈군의 렌즈면은 광축에 수직인 평면부를 갖고 있으며,
    상기 제2 지지부에 대한 상기 제2 단부의 위치 결정을 행하는 공정에서는,
    오토콜리미터에 의한 상기 장착 기준면에 평행한 면의 반사광과, 상기 평면부의 반사광이 평행하게 되도록, 상기 조정 구멍으로부터 상기 초음파 리니어 액추에이터의 제2 단부를 움직여 상기 이동 렌즈군의 기울기 조정을 행하는 것
    을 특징으로 하는 촬상 장치의 제조 방법.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압전 소자는 타단부에 추가 설치되고,
    상기 접착제를 충전하는 공정에서는, 상기 조정 구멍에 접착제가 충전되어 상기 추가 상기 제2 지지부에 접착되는 것
    을 특징으로 하는 촬상 장치의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 추는 상기 압전 소자보다 대직경으로 형성되고,
    상기 조정 구멍은 상기 추의 배면보다 협소하게 형성되고,
    상기 접착제를 충전하는 공정에서는, 상기 추와 상기 조정 구멍 주연부의 상기 제2 지지부 사이에 접착제가 충전되어 상기 추와 상기 제2 지지부가 접착되는 것
    을 특징으로 하는 촬상 장치의 제조 방법.
  11. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레임에 상기 촬상 소자를 설치하는 공정을 갖고,
    상기 제2 지지부에 대한 상기 제2 단부의 위치 결정을 행하는 공정에서는, 상기 촬상 소자에 의한 촬상 화상을 모니터하여, 상기 촬상 화상의 화질이 최선이 되도록 상기 조정 구멍으로부터 상기 초음파 리니어 액추에이터의 제2 단부를 움직여 상기 이동 렌즈군의 기울기 조정을 행하는 것
    을 특징으로 하는 촬상 장치의 제조 방법.
  12. 제1항에 기재된 촬상 장치의 조정 지그이며,
    상기 프레임의 촬상 소자 장착 기준면과 접촉하고, 상기 프레임을 파지하는 제1 지그와,
    상기 이동 렌즈군의 광축에 수직인, 상기 이동 렌즈군을 보유 지지하는 보유 지지 부재의 기준면과 접촉하고, 상기 이동 렌즈군을 흡착함으로써 상기 이동 렌즈군의 광축과 상기 촬상 소자의 소자면의 각도를 수직으로 조정하는 제2 지그와,
    상기 초음파 리니어 액추에이터의 상기 제2 단부 부근에 토출구를 갖는 접착제 충전부를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 촬상 장치의 조정 지그.
  13. 제12항에 있어서, 상기 초음파 리니어 액추에이터의 로드 선단부에 접촉하고, 그 접촉 부분의 형상이 구 형상을 갖는 위치 결정 부재를 구비하는 것
    을 특징으로 하는 촬상 장치의 조정 지그.
  14. 삭제
  15. 삭제
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