KR101981795B1

KR101981795B1 - 렌즈 모듈, 촬상 장치 및 전자기기

Info

Publication number: KR101981795B1
Application number: KR1020120026468A
Authority: KR
Inventors: 요시테루 카마타니; 요시히토 히가시츠츠미; 요이치로 후지나가; 준이치 무라모토; 슈지 시미즈
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2019-05-23
Also published as: CN102736211A; JP2012208208A; TWI579613B; US8941773B2; KR20120112029A; TW201243418A; CN102736211B; US20120249868A1; JP5817175B2

Abstract

렌즈 모듈은, 렌즈체와, 광축를 기울이는 일 없이 광축에 따라 렌즈체를 이동 가능하게 지지하는 렌즈 지지 부재를 구비하고 있다. 또한, 광축에 따른 렌즈체의 측방에서 일단연이 자유단으로서 배치되고, 전압의 인가에 의해 자유단이 렌즈체에 접근 자유롭게 변위하는 평판형상의 변위 소자를 구비하고 있다. 또한 변위 소자의 자유단에 마련되고, 변위 소자의 렌즈체로의 접근에 의해, 렌즈체에서의 광축과 수직을 이루는 일단면측에 삽입됨에 의해 렌즈체를 광축 방향으로 밀어올리는 밀어올림 부재를 구비하고 있다.

Description

렌즈 모듈, 촬상 장치 및 전자기기{LENS MODULE, IMAGE CAPTURING DEVICE, AND ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은, 렌즈 모듈, 촬상 장치 및 전자기기에 관한 것이다. 특히 전압의 인가에 의해 변형하는 평판형상의 변위 소자를 이용하여 렌즈 구동을 행하는 렌즈 모듈, 이 렌즈 모듈을 이용한 촬상 장치 및 전자기기에 관한 것이다.

근래, 휴대 전화나 퍼스널 컴퓨터(PC) 또는 PDA(Personal Digital Assistant) 등의 휴대형 전자기기의 고기능화가 현저하게 진행되고 있고, 렌즈 모듈을 탑재함에 의해 촬상 기능을 구비한 것이 일반적으로 되어 있다. 이와 같은 휴대형 전자기기에서는, 카메라 모듈의 오토 포커스를 실현하기 위해, 렌즈를 광축에 따라 피사체 방향으로 왕복으로 움직일 필요가 있다.

종래, 렌즈 모듈 내의 렌즈의 이동은, 보이스 코일 모터나 스테핑 모터 등을 구동부로 하여 행하는 방법이 일반적이었지만, 최근에는, 컴팩트화의 관점에서, 폴리머 액추에이터 소자를 구동부로서 이용한 것이 개발되어 있다. 폴리머 액추에이터 소자란, 예를 들면 한 쌍의 전극 사이에 이온 교환 수지막을 끼워서 구성된 것으로, 한 쌍의 전극 사이에 전위차가 생김에 의해 이온 교환 수지막이 막면에 대해 직교하는 방향으로 변위한다.

이와 같은 폴리머 액추에이터 소자를 이용한 렌즈 모듈로서, 예를 들면 렌즈군을 지지한 이동 거울 테두리를 광축에 따라 이동 가능하게 지지하는 가이드축을 마련하고, 이동 거울 테두리와 광축 방향으로 겹쳐지는 위치에 폴리머 액추에이터 소자를 배치한 구성이 나타나있다. 이와 같은 구성에 의하면, 폴리머 액추에이터 소자의 변형에 의해 이동 거울 테두리가 광축 방향으로 이동한다(예를 들면 하기 특허 문헌 1 참조).

또한 이 밖의 구성으로서, 만곡 방향이 서로 다른 1조(組)의 폴리머 액추에이터 소자를 조합시키고, 이 폴리머 액추에이터 소자의 한쪽의 단부에 렌즈를 부착한 구성의 렌즈 모듈이 나타나 있다(예를 들면 하기 특허 문헌 2 참조).

일본 특개2006-293006호 공보 일본 특개2006-172635호 공보

그러나, 상기 특허 문헌 1에 나타난 렌즈 모듈에서는, 렌즈군을 지지한 이동 거울 테두리에 대해, 광축 방향으로 겹쳐지는 위치에 폴리머 액추에이터 소자를 배치하고 있기 때문에, 렌즈 모듈 및 이것을 이용한 전자기기의 박형화가 저해된다.

또한 상기 특허 문헌 2에 나타난 렌즈 모듈에서는, 폴리머 액추에이터 소자의 단부에 렌즈를 부착하고 있기 때문에, 렌즈의 이동 범위를 크게 하는 데는 폴리머 액추에이터 소자에 어느 정도의 길이가 필요해진다. 이것은, 렌즈 모듈 및 이것을 이용한 전자기기의 소형화를 저해하는 요인이 된다.

그래서 본 발명은, 평판형상의 변위 소자를 렌즈의 구동용에 이용한 구성에 있어서, 소형화 및 박형화의 달성이 가능한 렌즈 모듈을 제공하고, 이에 의해 렌즈 모듈을 이용한 촬상 장치 및 전자기기의 소형화 및 박형화를 도모하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 렌즈 모듈은, 렌즈체와, 광축을 기울이는 일 없이 당해 광축에 따라 렌즈체를 이동 가능하게 지지하는 렌즈 지지 부재를 구비하고 있다. 또한, 광축에 따른 렌즈체의 측방에서 일단연(一端緣)을 자유단으로서 배치되고, 전압의 인가에 의해 당해 자유단이 렌즈체에 접근 자유롭게 변위하는 평판형상의 변위 소자를 구비하고 있다. 또한 변위 소자의 자유단에 마련되고, 당해 변위 소자의 렌즈체로의 접근에 의해, 당해 렌즈체에 있어서 광축과 수직을 이루는 일단면측에 삽입됨에 의해 당해 렌즈체를 당해 광축 방향으로 밀어올리는 밀어올림 부재를 구비하고 있다.

이와 같은 구성의 렌즈 모듈에 의하면, 변위 소자의 자유단의 변위에 의해, 자유단에 마련한 밀어올림 부재가 렌즈체의 일단면측에 삽입되어 렌즈체가 밀어올려진다. 이때, 렌즈 지지 부재로 지지된 렌즈체는, 광축을 기울이는 일 없이 광축에 따라 이동한다. 이에 의해, 광축 방향으로의 틸트가 없는 렌즈체의 이동이, 렌즈체의 측방에 광축에 따라 배치된 변위 소자의 변위에 의해 이루어지게 된다. 따라서 렌즈체의 광축 방향으로 변위 소자를 겹치거나, 변위 소자의 단부에 렌즈체를 지지시킨 구성과 비교하여, 렌즈 모듈의 박형화 및 소형화를 달성하는 것이 가능해진다.

또, 본 발명은, 이와 같은 렌즈 모듈을 이용한 촬상 장치 및 전자기기이기도 하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 렌즈체의 측방에서 광축에 따라 배치한 변위 소자의 변위에 의해, 당해 렌즈체를 틸트 없이 광축 방향으로 이동시킬 수 있다. 이 때문에, 렌즈 모듈 및 이것을 이용한 촬상 장치 및 전자기기의 박형화 및 소형화를 달성하는 것이 가능해진다.

도 1은 제 1 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성을 설명하는 사시도.
도 2의 A 및 도 2의 B는 제 1 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성 및 구동을 설명하는 측면도 및 저면도.
도 3의 A 및 도 3의 B는 폴리머 액추에이터 소자의 상세 구성례와 기본 동작에 관해 설명하기 위한 단면 모식도.
도 4는 제 2 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성을 설명하는 사시도.
도 5는 제 3 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성을 설명하는 사시도.
도 6의 A 및 도 6의 B는 제 3 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성 및 구동을 설명하는 측면도 및 저면도.
도 7은 제 4 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성을 설명하는 사시도.
도 8의 A 및 도 8의 B는 제 4 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성 및 구동을 설명하는 측면도 및 저면도.
도 9는 제 5 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성을 설명하는 사시도.
도 10의 A 및 도 10의 B는 제 5 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성 및 구동을 설명하는 측면도.
도 11은 제 6 실시 형태의 촬상 장치의 구성도.
도 12의 A 및 도 12의 B는 제 7 실시 형태의 전자기기의 구성도.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면에 의거하여 다음에 도시하는 순서로 설명한다.

1. 제 1 실시 형태(렌즈 모듈)

2. 제 2 실시 형태(지지체에 평판을 이용한 렌즈 모듈)

3. 제 3 실시 형태(지지체에 링크 바를 이용한 렌즈 모듈)

4. 제 4 실시 형태(변위 소자의 양단을 자유단으로 한 렌즈 모듈)

5. 제 5 실시 형태(변위 소자의 하단을 자유단으로 한 렌즈 모듈)

6. 제 6 실시 형태(촬상 장치)

7. 제 7 실시 형태(전자기기)

1. 제 1 실시 형태 (렌즈 모듈)

도 1은 제 1 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성을 설명하는 사시도이고, 도 2의 A 및 도 2의 B는 제 1 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성 및 구동을 설명하는 측면도 및 저면도이다. 이하에, 이들의 도면에 의거하여, 제 1 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성 및 렌즈 모듈의 구동을 설명한다.

제 1 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성

도 1, 도 2의 A 및 도 2의 B에 도시하는 렌즈 모듈(1-1)은, 예를 들면 촬상 장치나 광픽업 장치에 마련되는 것으로서, 광축(z)을 기울이는 일 없이 광축(z)에 따라 렌즈(Ln)를 이동시키기 위한 것이다. 이와 같은 렌즈 모듈(1-1)은, 렌즈(Ln)로 구성된 렌즈체(3)와 함께, 렌즈체(3)를 이동 가능하게 지지하는 렌즈 지지 부재(5)를 구비하고 있다. 이 렌즈 지지 부재(5)는, 지지체(7), 고정체(9) 및 지지체(11)로 구성된다. 또한 렌즈 모듈(1-1)은, 렌즈체(3)를 이동시키기 위한 구동원이 되는 평판형상의 변위 소자(13)와, 변위 소자(13)의 자유단(13b)에 마련된 밀어올림 부재(15)를 구비하고 있다. 다음에, 이들 각 구성 요소의 상세를 순차적으로 설명한다.

렌즈체(3)

렌즈체(3)는, 촬상 장치나 광픽업 장치의 대물 렌즈를 이용하여 구성된 것이다. 이 렌즈체(3)는, 복수장의 렌즈(Ln)를 광축(z) 방향으로 조합시켜서 배럴형상으로 일체화한 것, 또는 렌즈(Ln) 단체(單體)라도 좋다. 배럴형상의 렌즈체(3)라면, 원통형 또는 직방체형의 어느 것이라도 좋고, 또한 광축(z) 방향으로 배치되는 각 렌즈(Ln)의 지름에 맞추어서, 렌즈체(3)의 지름이 광축(z) 방향으로 변화하고 있어도 좋다. 도시한 한 예에서는, 광축(z)에 따라 지름의 크기 순서로 복수의 렌즈(Ln)가 배치되고, 이에 추종하여 원통형 배럴형상의 렌즈체(3)의 지름이 광축(z)에 따라 확대한 구성으로 되어 있다.

렌즈 지지 부재(5)

렌즈 지지 부재(5)는, 렌즈체(3)의 광축(z)을 기울이는 일 없이, 이 광축(z)에 따라 렌즈체(3)를 이동 가능하게 지지하는 것이다. 이와 같은 렌즈 지지 부재(5)는, 예를 들면 이하에 설명한 바와 같이, 렌즈체(3)를 지지하는 지지체(7)와 지지체(7)에 대향 배치된 고정체(9)와 지지체(7)와 고정체(9)의 사이에 걸친 복수의 지지체(11)로 구성되어 있다.

지지체(7)

지지체(7)는, 렌즈체(3)를 광축(z)에 따른 측벽에서의 지지하는 것으로서, 렌즈체(3)의 광축(z)에 따라 배치되어 있다. 여기서는, 예를 들면 렌즈체(3)의 광축(z)과 수직 방향으로 연설(延設)된 2개의 평판형상의 지지체(7)가, 광축(z)의 연설 방향에 따라 병렬로 배치되어 있는 예를 나타내었다. 이들의 지지체(7)에 대해, 암 형상의 렌즈 홀더(7a)를 통하여 렌즈체(3)가 고정된 상태로 되어 있다. 따라서 렌즈 홀더(7a)는, 지지체(7)의 일부를 구성한다. 또한, 지지체(7)는, 이와 같은 평판형상의 물건으로 한정되는 것은 없고, 안정적으로 렌즈체(3)를 지지할 수 있다면 강성을 갖는 와이어형상이라도 좋다. 이 경우, 지지체(7)는, 다음에 설명하는 지지체(11)와 일체화한 것이라도 좋다.

고정체(9)

고정체(9)는, 이 렌즈 모듈(1-1)을 촬상 장치나 광픽업 장치의 몸체 내에 고정하기 위한 부재이다. 이 고정체(9)는, 지지체(7)와의 사이에 렌즈체(3)를 끼운 상태로, 지지체(7)에 대해 대향 배치된 벽부(9a)를 갖는다. 이 벽부(9a)는, 광축(z)과 수직 방향의 폭이 지지체(7)와 같은 정도거나 그 이상인 것으로 한다.

또한 고정체(9)는, 벽부(9a)의 일단측부터 렌즈체(3)의 광축(z)에 수직한 방향으로 연설된 대좌(9b)를 구비하고 있다. 이 대좌(9b)는, 렌즈체(3)와 겹쳐져서 배치된다. 또한, 설명을 위해, 도 2의 A 및 도 2의 B의 저면도에서는 대좌(9b)의 도시는 생략하였다.

이 대좌(9b)에는, 렌즈체(3)에서 집광된 광을 통과시키는 개구(9c)(측면도 참조)가 마련되어 있는 것으로 한다. 이 대좌(9b)에서, 렌즈체(3)가 배치되는 측의 윗면에서, 후에 설명하는 밀어올림 부재(15)가 재치되는 면에는, 밀어올림 부재(15)와 감합(嵌合)하는 궤도(a)가 마련되어 있다. 이 궤도(a)는, 변위 소자(13)의 자유단(13b)의 변위에 의한 밀어올림 부재(15)의 이동 경로에 따라 배치되고, 예를 들면 도시하는 바와 같은 홈형상으로 형성되든지, 또는 철조(레일 형상)로 형성되어 있는 것으로 한다.

지지체(11)

지지체(11)는, 렌즈체(3)를 끼우는 위치에서 지지체(7)와 고정체(9)의 벽부(9a)와의 사이에 복수개가 걸치고, 지지체(7) 및 이것에 지지된 렌즈체(3)를 광축(z)에 따라 이동 가능하게 지지하는 것이다. 이들의 각 지지체(11)는, 어느 정도의 강성을 갖으면서도 가요성을 갖는 재료로 구성되는 것으로 한다. 이와 같은 재료로서 탄성 와이어가 사용된다. 탄성 와이어는, 구부러진 상태라도 직선형상으로 되돌아오는 복원력을 갖는 재료이다.

이상과 같은 각 지지체(11)는, 렌즈체(3)를 측벽 방향으로 끼운 위치에 2개씩, 합계 4개가 배치된다. 렌즈체(3)의 일방측에 배치된 2개의 지지체(11, 11)는, 광축(z)에 따라 다른 높이 위치에 배치되어 있다. 또한 렌즈체(3)의 타방측에 배치된 2개의 지지체(11, 11)도, 광축(z)에 따라 다른 높이 위치에 배치되어 있다. 여기서, 렌즈체(3)를 끼우고 배치된 한 쌍의 지지체(11, 11)는, 예를 들면 광축(z)에 대해 동일 높이에 배치된다.

이상의 각 지지체(11)는, 동일한 길이 및 동등한 복원력을 구비하고 있는 것으로 한다. 이에 의해, 렌즈체(3)에 힘이 가해지지 않는 초기 상태에서는, 도 2의 A의 측면도에 도시하는 바와 같이, 지지체(7) 및 고정체(9)의 벽부(9a)에 대해 지지체(11)가 90°로 지지되고, 렌즈체(3)의 광축(z)과 지지체(11)가 90°로 지지된다. 또한, 지지체(7) 및 렌즈체(3)에 힘이 가하여진 경우라도, 이 초기 상태로 되돌아올려고 한다.

또한 각 지지체(11)와, 고정체(9)의 벽부(9a)와의 연결부, 및 지지체(7)와의 연결부에는, 지지체(11)가 광축(z)과 평행한 면 내에서만 만곡하도록, 뒤틀림 방지체(17)가 마련되어 있다. 이 뒤틀림 방지체(17)는, 예를 들면 L자형의 탄성 힌지가 사용된다.

변위 소자(13)

변위 소자(13)는, 전압의 인가에 의해 변형하는 소자로서, 여기서는 전압의 인가에 의해 만곡하는 평판형상의 소자인 것으로 한다. 이 변위 소자(13)는, 지지체(7)측에서 광축(z)에 따른 렌즈체(3)의 측방에 배치되고, 광축(z)에 평행한 일단연을 고정부(13a)로 하여 고정체(9)의 대좌(9b)에 고정되어 있다. 이 고정부(13a)에는, 전체 길이에 걸쳐서 전극 단자(19)를 접속시켜 둔다. 한편, 이 고정부(13a)에 대향하는 타단연을 자유단(13b)으로 한다. 이에 의해, 전극 단자(19)로부터 변위 소자(13)의 고정부(13a)에 전압을 인가하여 변위 소자(13)를 변형시킨 경우, 변위 소자(13)의 자유단(13b)을 렌즈체(3)에 접근 자유롭게 변위시키는 것이 가능해진다.

이상과 같은 변위 소자(13)는, 예를 들면 폴리머 액추에이터 소자인 것으로 한다. 도 3의 A 및 도 3의 B에는, 폴리머 액추에이터 소자의 상세 구성례와 기본 동작에 관해 설명하기 위한 단면 모식도를 도시한다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 변위 소자(13)로서 마련된 폴리머 액추에이터 소자(21)는, 이온 도전성 고분자 화합물막(23)(이하, 단지 고분자 화합물막(23)이라고 한다)의 양면에 한 쌍의 전극막(25A, 25B)이 접착된 단면 구조를 갖는다. 환언하면, 폴리머 액추에이터 소자(21)는, 한 쌍의 전극막(25A, 25B)과, 이들의 전극막(25A, 25B)의 사이에 삽입된 고분자 화합물막(23)을 갖고 있다. 또한, 폴리머 액추에이터 소자(21) 전체, 또는 전극막(25A, 25B)의 노출면은, 그들의 주위가, 고탄성을 갖는 재료(예를 들면 폴리우레탄 등)로 이루어지는 절연성의 보호막에 의해 덮여 있어도 좋다. 그리고, 이 고분자 화합물막(23)은, 일렉트로 액티브 폴리머(Electro Active Polymer : EAP) 시트라고도 말한다.

이상과 같은 폴리머 액추에이터 소자(21)는, 다음과 같이 동작한다. 우선, 양이온 물질로서, 양이온과 극성 용매를 포함하는 것을 이용한 경우에 관해 설명한다.

이 경우, 도 3의 A에 도시하는 바와 같이, 전압 무인가 상태에서의 폴리머 액추에이터 소자(21)는, 양이온 물질이 고분자 화합물막(23)중에 거의 균일하게 분산되기 때문에, 만곡하는 일 없이 평면형상이 된다. 여기서, 도 3의 B에 도시하는 바와 같이, 전압 인가 수단(27)을 이용하여 전압 인가 상태로 하면, 폴리머 액추에이터 소자(21)는 이하와 같은 거동을 나타낸다. 즉, 예를 들면 전극막(25A)이 마이너스의 전위, 전극막(25B)이 플러스의 전위가 되도록 전극막(25A, 25B)의 사이에 소정의 구동 전압을 인가하면, 양이온이 극성 용매와 용매화한 상태로 전극막(25A)측으로 이동한다. 이때, 고분자 화합물막(23)중에서는 음이온이 거의 이동할 수가 없기 때문에, 고분자 화합물막(23)에서는, 전극막(25A)측이 팽창하고, 전극막(25B)측이 수축한다. 이에 의해, 폴리머 액추에이터 소자(21)는 전체로서, 전극막(25B)측으로 만곡한다. 이후, 전극막(25A, 25B)의 사이의 전위차를 없애고, 전압 무인가 상태로 하면, 고분자 화합물막(23)중에서 전극막(25A)측으로 치우쳐져 있던 양이온 물질(양이온 및 극성 용매)가 확산하여, 도 3의 A에 도시한 평면상태로 되돌아온다. 또한, 도 3의 A에 도시한 전압 무인가 상태로부터, 전극막(25A)이 플러스의 전위, 전극막(25B)이 마이너스의 전위가 되도록, 전극막(25A, 25B)의 사이에 소정의 구동 전압을 인가하면, 양이온이 극성 용매와 용매화한 상태로 전극막(25B)측으로 이동한다. 이 경우, 고분자 화합물막(23)에서는, 전극막(25A)측이 수축하고 전극막(25B)측이 팽창하기 때문에, 폴리머 액추에이터 소자(21)는 전체로서, 전극막(25A)으로에 만곡한다.

다음에, 양이온 물질로서, 액상의 양이온을 포함한 것인 이온 액체를 이용한 경우에 관해 설명한다.

이 경우에도, 도 3의 A에 도시하는 바와 같이, 전압 무인가 상태에서는, 이온 액체가 고분자 화합물막(23)중에 거의 균일하게 분산되어 있기 때문에, 폴리머 액추에이터 소자(21)는 평면형상이 된다. 여기서, 도 3의 B에 도시하는 바와 같이, 전압 인가 수단(27)를 이용하여 전압 인가 상태로 하면, 폴리머 액추에이터 소자(21)는 이하와 같은 거동을 나타낸다. 예를 들면 전극막(25A)이 마이너스의 전위, 전극막(25B)이 플러스의 전위가 되도록 전극막(25A, 25B)의 사이에 소정의 구동 전압을 인가한다. 이에 의해, 이온 액체중의 양이온이 전극막(25A)측으로 이동하지만, 음이온은 양이온 교환막인 고분자 화합물막(23) 가운데를 이동할 수가 없다. 이 때문에 고분자 화합물막(23)에서는, 그 전극막(25A)측이 팽창하고, 전극막(25B)측이 수축한다. 이에 의해, 폴리머 액추에이터 소자(21)는 전체로서, 전극막(25B)측으로 만곡한다. 이 후, 전극막(25A, 25B)의 사이의 전위차를 없애고, 전압 무인가 상태로 하면, 고분자 화합물막(23)중에서 전극막(25A)측에 치우쳐져 있던 양이온이 확산하고, 도 3의 A에 도시한 평면상태로 되돌아온다. 또한, 도 3의 A에 도시한 전압 무인가 상태에서, 전극막(25A)이 플러스의 전위, 전극막(25B)이 마이너스의 전위가 되도록, 전극막(25A, 25B)의 사이에 소정의 구동 전압을 인가하면, 이온 액체중의 양이온이 전극막(25B)측으로 이동한다. 이 경우, 고분자 화합물막(23)에서는, 전극막(25A)측이 수축하고 전극막(25B)측이 팽창하기 때문에, 폴리머 액추에이터 소자(21)는 전체로서, 전극막(25A)측으로 만곡한다.

이상과 같은 구동에 즈음해서는, 폴리머 액추에이터 소자(21)의 내전압(耐電壓) 이상의 전압(예를 들면, 3V 정도)가, 전극막(25A, 25B)에 장시간(예를 들면, 1초 정도) 인가되지 않도록 하는 것이 좋다. 이에 의해, 폴리머 액추에이터 소자(21)의 내구성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 또한, 변위 소자(13)는, 전압의 인가에 의해 변형하는 평판형상의 소자라면, 상술한 폴리머 액추에이터 소자로 한정되는 것이 아니다. 이와 같은 변위 소자(13)의 다른 예로서는, 예를 들면 형상 기억 합금을 이용한 것이나, 피에조 소자가 예시된다.

또한, 이상과 같은 변위 소자(13)는, 전극 단자(19)의 길이가 클수록 자유단(13b)에 큰 추력(推力)을 얻을 수 있고, 또한 전극 단자(19)로부터 자유단(13b)까지의 길이가 클수록 자유단(13b)의 변위량을 크게할 수 있다. 이 때문에, 변위 소자(13)의 평면 형상은, 도시한 바와 같이 단순한 사각형 형상이라도 좋지만, 자유단(13b)이 대좌(9b)의 윗면에 접하든지 근접하여 존재하면, 고정부(13a)측의 길이보다도 자유단(13b)측의 길이를 짧게 한 사다리꼴 형상이라도 좋다.

밀어올림 부재(15)

밀어올림 부재(15)는, 변위 소자(13)의 자유단(13b)에 마련되고, 변위 소자(13)의 렌즈체(3)로의 접근에 의해, 렌즈체(3)에서의 광축(z)과 수직을 이루는 일단면측에 삽입되고, 이에 의해 렌즈체(3)를 광축(z) 방향으로 밀어올리는 것이다.

이 밀어올림 부재(15)는, 변위 소자(13)의 자유단(13b)부터 렌즈체(3)측으로 돌출하는 상태로 자유단(13b)에 고정되고, 대좌(9b)의 상부에 재치되어 있다. 밀어올림 부재(15)의 형상은, 자유단(13b)부터 선단을 향하여 박형화한 직각 삼각주 형상이고, 자유단(13b)에 고정된 면과, 대좌(9b)에 재치된 면과, 렌즈체(3)측을 향하여 경사한 경사면을 구비하고 있다. 이에 의해, 변위 소자(13)의 자유단(13b)이 렌즈체(3)에 근접하여 이동한 경우에, 밀어올림 부재(15)의 선단이 대좌(9b)와 렌즈체(3)를 지지하는 지지체(7) 및 렌즈 홀더(7a)의 사이에 삽입되기 쉽도록 되어 있다. 또한, 삽입된 밀어올림 부재(15)의 위치에 의해, 렌즈체(3)의 광축(z) 방향으로 변위량이 조정되는 구성으로 되어 있다. 즉, 밀어올림 부재(15)는, 변위 소자(13)의 자유단(13b)의 변위에 의해 밀어올림 부재(15)가 횡방향으로 이동하는 힘을, 이와는 수직한 방향으로 변환하여 렌즈체(3)를 밀어올리는 부재이다.

이와 같은 밀어올림 부재(15)는, 대좌(9b)의 윗면에 대해 렌즈체(3)를 밀어올리는 경사면의 경사도가 45°라면, 변위 소자(13)의 만곡에 의한 밀어올림 부재(15)의 변위량을, 렌즈체(3)의 광축(z) 방향으로의 변위량(이하, 승강량이라고 한다)에 1 : 1로 변환할 수 있다. 또한, 이 경사면의 경사도가 45°보다 작은 경우, 밀어올림 부재(15)의 변위량에 대한 렌즈체(3)의 승강량은 작아지지만, 밀어올림 부재(15)의 변위량에 대한 변위 소자(13)의 자유단(13b)에 필요한 가압력은 작아진다. 이에 대해, 이 경사면의 경사도가 45°보다 큰 경우, 밀어올림 부재(15)의 변위량에 대한 렌즈체(3)의 승강량은 커지지만, 밀어올림 부재(15)의 변위량에 대한 변위 소자(13)의 자유단(13b)에 필요한 가압력은 커진다. 따라서 변위 소자(13)의 변위 특성에 의해, 밀어올림 부재(15)의 경사면의 경사도를 조정하면 좋고, 렌즈체(3)의 승강 속도나 승강에 필요한 추력은, 밀어올림 부재(15)의 경사면의 경사도에 의해서도 조정된다. 또한, 렌즈체(3)의 승강량, 즉 스트로크는, 밀어올림 부재(15)에서의 경사면의 높이에 의해 조정된다.

또한, 밀어올림 부재(15)의 형상은, 밀어올림 부재(15)의 선단이 대좌(9b)측을 향하여 서서히 박형화하고 있으면, 삼각주 형상으로 한정되는 것은 아니고, 렌즈체(3)를 밀어올리는 면이 만곡한 형상으로 정형(整形)되어 있어도 좋다.

이상과 같은 밀어올림 부재(15)는, 렌즈체(3)에서의 광축(z)과 수직을 이루는 일단면측에 삽입된 경우에, 렌즈체(3)의 렌즈(Ln)와 겹쳐지는 일이 없는 위치에 마련되는 것이 중요하다.

또한, 밀어올림 부재(15)의 대좌(9b)를 향하는 면에는, 대좌(9b)에 마련한 궤도(a)에 감합하는 돌기부(15a)가 마련되어 있고 좋다. 또한, 궤도(a)가, 철조(레일 형상)인 경우, 밀어올림 부재(15)의 대좌(9b)를 향하는 면에는, 레일에 감합하는 홈이 마련된다.

여기서, 렌즈체(3) 또는 지지체(7)에서, 밀어올림 부재(15)의 선단이 삽입되는 도입부가 되는 바깥모서리 부분에는, 노치부(b)가 마련되어 있다. 여기서는, 지지체(7)와 렌즈 홀더(7a)에, 노치부(b)가 마련되어 있다. 이에 의해 변위 소자(13)의 자유단(13b)의 변위에 의해, 밀어올림 부재(15)의 이동 방향으로만 렌즈체(3) 및 지지체(7)가 가압되어, 변위 소자(13)가 가압 방향과 반대로 흔들리는(움직이는) 것을 방지한다. 또한, 노치부(b)는, 렌즈체(3) 또는 지지체(7)에서, 밀어올림 부재(15)의 선단이 삽입되는 도입부가 되는 바깥모서리 부분을 둥글게 한 라운드 형상이라도 좋다.

또한, 렌즈체(3) 또는 지지체(7)에서, 밀어올림 부재(15)의 선단이 삽입되는 부분은, 밀어올림 부재(15)의 경사면에 따라 정형되어 있어도 좋다. 이에 의해, 렌즈체(3)를 밀어올린 상태에서, 이 정형된 면 부분을 밀어올림 부재(15)의 경사면에 면접촉시킬 수 있고, 상태의 안정화를 도모할 수 있다.

또한, 밀어올림 부재(15)와 대좌(9b)와의 접촉면은, 미끄럼이 양호하게 되는 재질로 구성되어 있으면 좋다.

제 1 실시 형태의 렌즈 모듈의 구동

다음에 렌즈 모듈(1-1)의 구동에 관해 설명한다. 우선 도 1 및 도 2의 A에 도시하는 바와 같이, 변위 소자(13)에 대해 전압을 인가하지 않은 상태에서는, 변위 소자(13)는 만곡하는 일 없이 평면형상으로 유지된다. 이 때문에, 지지체(7) 및 렌즈 홀더(7a)의 하방에 밀어올림 부재(15)가 삽입되는 일은 없다. 따라서 탄성 와이어로 이루어지는 4개의 지지체(11)는, 직선형상으로 유지되고, 렌즈체(3)는 대좌(9b)의 바로 위에 유지된다.

한편, 도 2의 B에 도시하는 바와 같이, 변위 소자(13)에 전압을 인가함에 의해, 변위 소자(13)를 만곡시킨 상태에서는, 변위 소자(13)의 자유단(13b)에 고정한 밀어올림 부재(15)가 이동한다. 밀어올림 부재(15)의 이동은, 자유단(13b)의 변위에 따라 부설된 궤도(a)에 유도된다. 이에 의해, 지지체(7) 및 렌즈 홀더(7a)의 하방에 밀어올림 부재(15)가 삽입되고, 지지체(7)에 지지된 렌즈체(3)가 밀어올려진다. 이때, 지지체(7)와 고정체(9)의 벽부(9a)의 사이는, 동일 길이의 탄성 와이어로 이루어지는 4개의 지지체(11)로 연결되어 있기 때문에, 지지체(7)와 고정체(9)의 벽부(9a)가 대향 상태를 유지한 채로, 광축(z)을 기울이는 일 없이 렌즈체(3)가 광축(z) 방향으로 밀어올려진다. 특히, 각 지지체(11)와, 지지체(7)의 연결부, 및 고정체(9)의 벽부(9a)의 연결부에는, 뒤틀림 방지체(17)가 마련되고, 지지체(11)가 광축(z)과 평행한 면 내에서만 만곡하도록 구성되어 있다. 이에 의해, 지지체(7)와 고정체(9)의 벽부(9a)와의 대향 상태가 확실하게 유지되고, 광축(z)을 기울이는 일 없이, 즉 틸트 없이 렌즈체(3)가 광축(z) 방향으로 들어올려진다.

또한 이 상태로부터 변위 소자(13)에의 전압의 인가를 정지하면, 도 2의 A에 도시한 바와 같이 변위 소자(13)가 만곡 상태로부터 평면형상으로 되돌아온다. 이에 의해, 지지체(7) 및 렌즈 홀더(7a)의 하방에 삽입되어 있던 밀어올림 부재(15)는, 지지체(7) 및 렌즈 홀더(7a)의 하방으로부터 인출된다. 이에 따라, 지지체(11)가 직선형상으로 복원하고, 렌즈체(3)는 광축(z)을 기울이는 일 없이 대좌(9b)의 바로 위로 되돌려진다.

이상의 구동에 있어서, 렌즈체(3)의 광축(z) 방향으로의 승강량은, 변위 소자(13)의 자유단(13b)의 변위량, 즉 변위 소자(13)에 대한 전압의 인가량, 나아가서는 밀어올림 부재(15)의 경사면의 높이에 의해 제어된다. 또한, 변위 소자(13)의 만곡 방향은, 상술한 변위 소자(13)의 구성에서 설명한 바와 같이 , 변위 소자(13)를 구성하는 전극에의 전압의 인가 상태에 의해 제어된다.

제 1 실시 형태의 렌즈 모듈의 효과

이상 설명한 제 1 실시 형태의 렌즈 모듈(1-1)에 의하면, 렌즈체(3)의 측방에 광축(z)에 따라 배치된 변위 소자(13)의 변위에 의해, 광축(z) 방향을 유지한 렌즈체(3)의 이동이 이루어진다. 또한, 지지체(11)로서 마련한 탄성 와이어는 매우 가늘은 바늘과 같은 것으로 구성 가능하다. 이 때문에, 렌즈체(3)의 광축(z) 방향으로 변위 소자(13)를 겹치거나, 변위 소자(13)의 단부에 렌즈체(3)를 지지시킨 구성과 비교하여, 렌즈 모듈의 박형화 및 소형화를 달성하는 것이 가능해진다. 또한 이에 의해, 렌즈(Ln)의 구경에 대해, 렌즈 모듈(1-1)의 외경을 작게 하는 것이 가능해진다.

또한 변위 소자(13)는, 그 자유단(13b)을 변위시키는 기능을 갖고 있으면 좋기 때문에, 단순한 사각형 형상이나 사다리꼴 형상이면 좋다. 따라서 예를 들면 폴리머 액추에이터 소자라면, EAP 시트의 형상이 단순화된다. 이 때문에, 예를 들면 렌즈체의 광축(z)측에 겹쳐져서 폴리머 액추에이터 소자를 배치한 경우와 비교하여, 1 시트당의 EAP 시트(두 줄 피 폴리머 액추에이터 소자)의 수율(취하는 개수)가 비약적으로 증가하고, 비용을 내리는 것이 가능해진다.

2. 제 2 실시 형태(지지체에 평판을 이용한 렌즈 모듈)

도 4는, 제 2 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성을 설명하는 사시도이다. 이하, 도 4에 의거하여, 제 2 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성 및 렌즈 모듈의 구동을 설명한다. 또한, 제 1 실시 형태에서 설명한 렌즈 모듈과 동일한 구성 요소에 관해서는 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명은 생략한다.

제 2 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성

도 4에 도시하는 렌즈 모듈(1-2)이, 제 1 실시 형태의 렌즈 모듈과 다른 점은, 지지체(7)와 고정체(9)의 벽부(9a)와의 사이에, 얇은 평판으로 구성된 평판형상 지지체(11a)가 걸쳐져 있는 점에 있고, 다른 구성은 마찬가지이다. 이들의 평판형상 지지체(11a)는, 예를 들면 강성을 갖는 금속재료로 구성되어 있고, 렌즈체(3)의 광축(z) 방향으로 얇은 평판으로 구성되어 있다. 이에 의해, 평판형상 지지체(11a)는, 판두께가 얇은 방향, 즉 광축(z)과 평행한 방향으로만 가요성을 갖음과 함께, 금속재료가 갖는 강성에 의해 휘어도 직선형상으로 되돌아오는 복원력을 갖는다.

이와 같은 평판형상 지지체(11a)는, 렌즈체(3)의 지름이 비교적 작은 부분에 있어서 렌즈체(3)를 끼우는 위치에 2개가 배치되어 있다. 이들의 평판형상 지지체(11a)는, 예를 들면 광축(z)에 대해 동일 높이에 배치되는 것으로 한다. 또한 렌즈체(3)의 비교적 지름이 큰 부분에는, 제 1 실시 형태에서 설명한 바와 같은 상태로, 탄성 와이어로 이루어지는 2개의 지지체(11)가 배치되어 있는 것으로 한다.

이들의 지지체(11)와 평판형상 지지체(11a)는, 동일한 길이와 동등한 복원력을 구비하고 있는 것으로 한다. 이에 의해, 렌즈체(3)에 힘이 가해지지 않는 통상 상태에서는, 지지체(7) 및 고정체(9)의 벽부(9a)에 대해 지지체(11, 11a)가 90°로 지지되고, 렌즈체(3)의 광축(z)과 지지체(11, 11a)가 90°로 지지된다. 또한, 지지체(7) 및 렌즈체(3)에 힘이 가하여진 경우라도, 이 상태로 되돌아오려고 한다.

또한, 탄성 와이어로 이루어지는 지지체(11)와, 지지체(7)와의 연결부 및 고정체(9)와의 연결부에는, 지지체(11)가 광축(z)과 평행한 면 내에서만 만곡하도록, 뒤틀림 방지체(17)가 마련되어 있다. 한편, 평판형상 지지체(11a)는, 판두께가 얇은 방향, 즉 광축(z)과 평행한 방향으로만 가요성을 갖기 때문에, 지지체(7)와의 연결부 및 고정체(9)와의 연결부에 뒤틀림 방지체(17)를 마련할 필요는 없다.

제 2 실시 형태의 렌즈 모듈의 구동

이상과 같은 렌즈 모듈(1-2)의 구동은, 제 1 실시 형태의 렌즈 모듈의 구동과 마찬가지로 행하여진다.

제 2 실시 형태의 렌즈 모듈의 효과

이상 설명한 제 2 실시 형태의 렌즈 모듈(1-2)로도, 렌즈체(3)의 측방에 광축(z)에 따라 배치된 변위 소자(13)의 변위에 의해, 광축(z) 방향을 유지한 렌즈체(3)의 이동이 이루어진다. 이 때문에, 제 1 실시 형태의 렌즈 모듈과 같은 효과를 얻는 것이 가능하다. 또한, 평판형상 지지체(11a)를 마련함에 의해, 렌즈체(3)를 틸트 없이 안정된 자세로 지지하는 것이 가능해진다. 또한 평판형상 지지체(11a)를 마련함에 의해, 연결 부분에는 뒤틀림 방지체(17)를 마련할 필요는 없다. 이 때문에 제 1 실시 형태의 렌즈 모듈보다도 부품 개수를 삭감할 수 있다. 또한, 본제 2 실시 형태에서는, 렌즈체(3)의 지름이 비교적 작은 부분에 2개의 평판형상 지지체(11a)를 배치하는 구성으로 하였다. 그러나, 지지체의 배치에 여유가 있으면, 다른 부분의 지지체(11)도 평판형상 지지체(11a)로 대치하여도 좋다.

3. 제 3 실시 형태(지지체에 링크 바를 이용한 렌즈 모듈)

도 5는 제 3 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성을 설명하는 사시도이고, 도 6의 A 및 도 6의 B는 제 3 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성 및 구동을 설명하는 측면도 및 저면도이다. 이하에, 이들의 도면에 의거하여, 제 3 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성 및 렌즈 모듈의 구동을 설명한다. 또한, 제 1 실시 형태에서 설명한 렌즈 모듈과 동일한 구성 요소에 관해서는 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명은 생략한다.

제 3 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성

도 5, 도 6의 A 및 도 6의 B에 도시하는 렌즈 모듈(1-3)이, 제 1 실시 형태의 렌즈 모듈과 다른 점은, 지지체(7)와 고정체(9)의 벽부(9a)와의 사이에, 지지체로서 링크 바(31)와 연결 부재(33)를 마련한 점에 있고, 다른 구성은 마찬가지이다. 이들의 링크 바(31)는, 지지체(7)와 고정체(9)의 벽부(9a)와의 사이에 걸쳐 있다. 또한 링크 바(31)와 고정체(9)의 벽부(9a)와의 연결부, 및 링크 바(31)와 지지체(7)와의 연결부에는, 링크 바(31)를 회동 자유롭게 연결하는 연결 부재(33)가 마련되어 있다.

링크 바(31)

이 중 링크 바(31)는, 지지체(7)와 고정체(9)의 벽부(9a)와의 사이에 복수개 걸쳐지고, 렌즈체(3)의 측벽에 따라 평행 링크 기구를 구성하는 것이다. 각 링크 바(31)는, 동일한 길이를 가지며, 강성을 갖고서 휘어짐의 발생이 억제된 재료로 구성되면 좋고, 단면 형상은 평판형상, 원형, 타원형 등 특히 한정되는 일은 없다.

이상과 같은 각 링크 바(31)의 배치 상태는, 제 1 실시 형태에서 설명한 지지체의 배치 상태와 마찬가지이고, 렌즈체(3)를 측벽 방향에서 끼운 위치에 2개씩, 합계 4개가 배치된다. 렌즈체(3)의 일방측에 배치된 2개의 링크 바(31, 31)는, 광축(z)에 따라 다른 높이 위치에 배치되고, 지지체(7)와 고정체(9)의 벽부(9a)와 함께, 평행 링크 기구를 구성하고 있다. 또한 렌즈체(3)의 타방측에 배치된 2개의 링크 바(31, 31)도, 광축(z)에 따라 다른 높이 위치에 배치되고, 지지체(7)와 고정체(9)의 벽부(9a)와 함께, 평행 링크 기구를 구성하고 있다. 여기서, 렌즈체(3)를 끼우고 배치된 한 쌍의 링크 바(31, 31)는, 광축(z)에 대해 동일 높이에 배치되는 것으로 한다.

이에 의해, 광축(z)의 일방향에 배치된 2개의 링크 바(31, 31)와 고정체(9)의 벽부(9a)와 지지체(7)로 구성된 한 쌍의 평형 링크 기구가, 광축(z)에 대해 동일 높이에서 렌즈체(3)를 측벽 방향에서 끼우는 상태로 배치되게 된다.

연결 부재(33)

연결 부재(33)는, 지지체(7) 및 고정체(9)의 벽부(9a)에 대해, 각 링크 바(31)를 회동 자유롭게 연결하기 위한 부재이다. 이 연결 부재(33)는, 지지체(7)와 고정체(9)의 벽부(9a)와의 사이에 걸쳐진 링크 바(31)를 일정 상태로 유지하면서도, 링크 바(31)에 힘을 가함에 의해 광축(z)과 평행한 면에서 링크 바(31)를 회동 자유롭게 연결한다. 여기서는, 힘이 가해지지 않는 초기 상태에서는, 도 6의 A의 측면도에 도시하는 바와 같이, 평행 링크 기구의 내각(θ)(여기서는 링크 바(31)와 고정체(9)의 벽부(9a)가 이루어지는 각도)는, 90°로 지지되는 것으로 한다. 이와 같은 연결 부재(33)로서는, 예를 들면 탄성 힌지, 스토퍼 부착의 경첩(兆番), 나아가서는 코일 스프링 등이 사용된다.

제 3 실시 형태의 렌즈 모듈의 구동

다음에 렌즈 모듈(1-3)의 구동에 관해 설명한다. 우선 도 5 및 도 6의 A에 도시하는 바와 같이, 변위 소자(13)에 대해 전압을 인가하지 않는 초기 상태에서는, 변위 소자(13)는 만곡하는 일 없이 평면형상으로 유지된다. 이 때문에, 지지체(7) 및 렌즈 홀더(7a)의 하방에 밀어올림 부재(15)가 삽입되는 일은 없다.

이 상태에서는, 4개의 링크 바(31)에도 힘이 가하여지는 일은 없다. 따라서 이들의 링크 바(31)와 지지체(7)와 고정체(9)의 벽부(9a)로 구성된 평행 링크 기구는 사각형이고 내각(θ)=90°로 유지되고, 렌즈체(3)는 대좌(9b)의 바로 위에 지지된다.

한편, 도 6의 B에 도시하는 바와 같이, 변위 소자(13)에 전압을 인가함에 의해, 변위 소자(13)를 렌즈체(3)측으로 만곡시킨 상태에서는, 변위 소자(13)의 자유단(13b)에 고정한 밀어올림 부재(15)가 이동한다. 밀어올림 부재(15)의 이동은, 자유단(13b)의 변위에 따라 부설된 궤도(a)에 유도된다. 이에 의해, 밀어올림 부재(15)가, 지지체(7) 및 렌즈 홀더(7a)의 하방에 삽입되고, 지지체(7)에 지지된 렌즈체(3)가 밀어올려진다.

이때, 지지체(7)와 고정체(9)의 벽부(9a)의 사이에는, 4개의 동일 길이의 링크 바(31)가 연결되어 있기 때문에, 지지체(7)와 고정체(9)의 벽부(9a)가 대향 상태를 유지한 채로, 광축(z)을 기울이는 일 없이 렌즈체(3)가 광축(z) 방향으로 밀어올려진다. 특히, 링크 바(31)와, 지지체(7)와의 연결부, 및 고정체(9)의 벽부(9a)와의 연결부에는, 광축(z)과 평행한 면에서 링크 바(31)를 회동 자유롭게 연결하는 연결 부재(33)가 마련되어 있다. 이에 의해, 지지체(7)와 고정체(9)의 벽부(9a)와의 대향 상태가 확실하게 유지되고, 광축(z)의 경사 없이 렌즈체(3)가 광축(z) 방향으로 들어올려진다. 이 상태에서는, 링크 바(31)와 지지체(7)와 고정체(9)의 벽부(9a)로 구성된 평행 링크 기구에서, 링크 바(31)와 고정체(9)의 벽부(9a)가 이루는 내각(θ)은, 내각(θ)=(90+α)°로 변위한다.

또한 이 상태에서, 변위 소자(13)에의 전압의 인가를 정지하면, 도 6의 A에 도시한 바와 같이 변위 소자(13)가 만곡 상태로부터 평면형상으로 되돌아온다. 이에 의해, 지지체(7) 및 렌즈 홀더(7a)의 하방에 삽입되어 있던 밀어올림 부재(15)는, 지지체(7) 및 렌즈 홀더(7a)의 하방으로부터 인출된다. 이에 따라, 링크 바(31)와 지지체(7)와 고정체(9)의 벽부(9a)로 구성된 평행 링크 기구의 내각(θ)은, 내각(θ)=90°로 되돌아와, 렌즈체(3)는 광축(z)을 기울이는 일 없이 대좌(9b)의 바로 위의 초기의 위치로 되돌아온다.

제 3 실시 형태의 렌즈 모듈의 효과

이상 설명한 제 3 실시 형태의 렌즈 모듈(1-3)로도, 렌즈체(3)의 측방에 광축(z)에 따라 배치된 변위 소자(13)의 변위에 의해, 광축(z) 방향을 유지한 렌즈체(3)의 이동이 이루어진다. 이 때문에, 제 1 실시 형태의 렌즈 모듈과 같은 효과를 얻는 것이 가능하다.

도 7은 제 4 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성을 설명하는 사시도이고, 도 8의 A 및 도 8의 B는 제 4 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성 및 구동을 설명하는 측면도 및 저면도이다. 이하에, 이들의 도면에 의거하여, 제 4 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성 및 렌즈 모듈의 구동을 설명한다. 또한, 제 1 실시 형태에서 설명한 렌즈 모듈과 동일한 구성 요소에 관해서는 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명은 생략한다.

제 4 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성

도 7, 도 8의 A 및 도 8의 B에 도시하는 렌즈 모듈(1-4)이, 제 1 실시 형태의 렌즈 모듈과 다른 점은, 변위 소자(13)에 2개의 자유단(13b, 13b)이 마련되어 있는 점에 있고, 다른 구성은 마찬가지인 것으로 한다. 즉 변위 소자(13)는, 지지체(7)측에서 광축(z)에 따른 렌즈체(3)의 측방에 배치되고, 광축(z)에 평행한 중앙부를 고정부(13a)로 하여 고정체(9)의 대좌(9b)에 고정되어 있다. 이 고정부(13a)에는, 전체 길이에 걸쳐서 전극 단자(19)를 접속시켜 둔다. 그리고, 이 고정부(13a)에 대한 변위 소자(13)의 양측의 단연을, 각각 자유단(13b, 13b)으로 한다. 이에 의해, 전극 단자(19)로부터 변위 소자(13)의 고정부(13a)에 전압을 인가하여 변위 소자(13)를 변형시킨 경우, 변위 소자(13)의 양단에 배치된 자유단(13b, 13b)이 렌즈체(3)에 접근 자유롭게 변위하게 된다.

또한, 이와 같은 변위 소자(13)의 평면 형상은, 도시한 바와 같이 단순한 사각형 형상이라도 좋지만, 각 자유단(13b, 13b)이 대좌(9b)의 윗면에 접하든지 근접하여 존재하면, 고정부(13a)측의 길이보다도 각 자유단(13b)측의 길이를 짧게 한 형상이라도 좋다. 또한 변위 소자(13)는, 고정부(13a)에서 분할된 2개의 변위 소자로 구성되어 있어도 좋다. 이와 같은 변위 소자(13)는, 전압의 인가에 의해 변형하는 평판형상의 소자라면, 폴리머 액추에이터 소자를 이용하여도 좋고, 또 다른 예로서는, 예를 들면 형상 기억 합금을 이용한 것이나, 피에조 소자가 예시되는 것은, 제 1 실시 형태와 마찬가지이다.

이상과 같은 변위 소자(13)에서의 2개의 자유단(13b, 13b)에는, 각각 밀어올림 부재(15)가 고정된다. 이들의 밀어올림 부재(15)는, 제 1 실시 형태에서 설명한 밀어올림 부재(15)와 마찬가지이고, 변위 소자(13)의 렌즈체(3)로의 접근에 의해 렌즈체(3)에서의 광축(z)과 수직을 이루는 일단면측에 삽입됨에 의해, 렌즈체(3)를 광축(z) 방향으로 밀어올리는 것이다.

이상과 같은 각 밀어올림 부재(15)는, 광축(z)을 끼운 지지체(7)의 양측에, 서로 어느 정도의 간격을 갖고서 배치된다. 또한, 각 밀어올림 부재(15)는, 렌즈체(3)에서의 광축(z)과 수직을 이루는 일단면측에 삽입된 경우에, 렌즈체(3)의 렌즈(Ln)와 겹쳐지는 일이 없는 위치에 마련되는 것이 중요함은 제 1 실시 형태와 마찬가지이다.

또한 각 밀어올림 부재(15)가 대향하는 대좌(9b)의 윗면에는, 각 밀어올림 부재(15)와 감합하는 궤도(a)가 각각 마련되어 있다. 이들의 궤도(a)는, 변위 소자(13)의 각 자유단(13b)의 변위에 의한 각 밀어올림 부재(15)의 이동 경로에 따라 각각 배치되고, 예를 들면 도시하는 바와 같은 홈 형상으로 형성되든지, 또는 철조(레일 형상)로 형성되어 있는 것으로 한다.

각 밀어올림 부재(15)에서의 대좌(9b)를 향하는 면에는, 대좌(9b)에 마련한 궤도(a)에 감합하는 돌기부(15a)가 각각 마련되어 있다. 또한, 궤도(a)가, 철조(레일 형상)인 경우, 밀어올림 부재(15)의 대좌(9b)를 향하는 면에는, 레일에 감합하는 홈이 마련된다.

또한, 렌즈체(3) 및 지지체(7)에서, 각 밀어올림 부재(15)의 선단이 삽입되는 도입부가 되는 각 바깥모서리 부분에는, 노치부(b)가 각각 마련된다. 이에 의해 변위 소자(13)의 자유단(13b)의 변위에 의해, 각 밀어올림 부재(15)의 이동 방향으로만 렌즈체(3) 및 지지체(7)가 가압되어, 변위 소자(13)의 가압 방향과 반대로 흔들리는 것을 방지한다. 또한, 노치부(b)는, 렌즈체(3) 또는 지지체(7)에서, 2개의 밀어올림 부재(15)의 선단이 삽입되는 도입부가 되는 각 바깥모서리 부분을 둥글게 한 라운드 형상이라도 좋다.

또한, 렌즈체(3) 또는 지지체(7)에서, 밀어올림 부재(15)의 선단이 삽입되는 각 부분은, 밀어올림 부재(15)의 경사면에 따라 정형되어 있어도 좋다. 이에 의해, 렌즈체(3)를 밀어올린 상태에서, 이 정형된 면 부분을 밀어올림 부재(15)의 경사면에 면접촉시킬 수 있고, 상태의 안정화를 도모할 수 있다.

또한, 밀어올림 부재(15)와 대좌(9b)와의 접촉면은, 미끄럼이 양호해지는 재질로 구성되어 있으면 좋은 것도 제 1 실시 형태와 마찬가지이다.

제 4 실시 형태의 렌즈 모듈의 구동

이상과 같은 렌즈 모듈(1-4)의 구동은, 제 1 실시 형태의 렌즈 모듈의 구동과 마찬가지로 행하여진다. 이때, 변위 소자(13)에 마련한 2개의 자유단(13b, 13b)에 고정한 각 밀어올림 부재(15)의 이동에 의해, 렌즈체(3)의 승강이 이루어진다.

제 4 실시 형태의 렌즈 모듈의 효과

이상 설명한 제 4 실시 형태의 렌즈 모듈(1-4)로도, 렌즈체(3)의 측방에 광축(z)에 따라 배치된 변위 소자(13)의 변위에 의해, 광축(z) 방향을 유지한 렌즈체(3)의 이동이 이루어진다. 이 때문에, 제 1 실시 형태의 렌즈 모듈과 같은 효과를 얻는 것이 가능하다. 또한, 본제 4 실시 형태의 렌즈 모듈(1-4)에서는, 2개의 밀어올림 부재(15)가, 광축(z)을 끼운 지지체(7)의 양측에 어느 정도의 간격을 갖고서 배치된다. 이 때문에, 렌즈체(3)를 승강시키는 힘이 강하고, 게다가 렌즈체(3)를 광축(z)에 대해 틸트 없이 승강시키는 효과가 높다.

또한, 본제 4 실시 형태는, 제 2 실시 형태와 조합시켜서 평판형상 지지체를 이용할 수 있고, 조합시킴에 의해 제 2 실시 형태와 같은 효과를 얻는 것이 가능하다. 또한 본제 4 실시 형태는, 제 3 실시 형태와 조합시켜서 평행 링크 기구를 적용하여도 좋다.

5. 제 5 실시 형태(변위 소자의 하단을 자유단으로 한 렌즈 모듈

도 9는 제 5 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성을 설명하는 사시도이고, 도 10의 A 및 도 10의 B는 제 5 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성 및 구동을 설명하는 측면도 및 저면도이다. 이하에, 이들의 도면에 의거하여, 제 5 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성 및 렌즈 모듈의 구동을 설명한다. 또한, 제 1 실시 형태에서 설명한 렌즈 모듈과의 동일한 구성 요소에 관해서는 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명은 생략한다.

제 5 실시 형태의 렌즈 모듈의 구성

도 9, 도 10의 A 및 도 10의 B에 도시하는 렌즈 모듈(1-5)이, 제 1 실시 형태의 렌즈 모듈과 다른 점은, 변위 소자(13)의 고정부(13a) 및 자유단(13b)이, 렌즈체(3)의 광축(z)과 수직한 단연에 설정되어 있는 점에 있다. 또한, 자유단(13b)에 고정된 밀어올림 부재(51)가, 자유단(13b)에서의 렌즈체(3)의 광축(z)과 수직한 방향으로 연설되어 있는 점에 있다. 다른 구성은, 제 1 실시 형태와 마찬가지이다.

변위 소자(13)

즉 평판형상의 변위 소자(13)는, 지지체(7)측에서 광축(z)에 따른 렌즈체(3)의 측방에 배치되고, 광축(z)에 수직한 단연(端緣)을 고정부(13a)로 하고, 여기서의 도시를 생략한 부재에 의해 고정체(9)의 예를 들면 대좌(9b)에 고정되어 있다. 이 고정부(13a)에는, 전체 길이에 걸쳐서 전극 단자(19)를 접속시켜 둔다. 이 변위 소자(13)는, 고정부(13a)로부터 대좌(9b)를 향하여 매달려지고, 매달려진 타단연을 자유단(13b)으로 하고 있다. 자유단(13b)은, 대좌(9b)의 윗면에 대해 근접하여 배치된다. 이에 의해, 전극 단자(19)로부터의 전압의 인가에 의해 변위 소자(13)를 변형시킨 경우, 변위 소자(13)의 자유단(13b)이, 렌즈체(3)에서 광축(z)과 수직을 이루는 일단면측(여기서는 하단면)에 대해에 접근 자유롭게 변위하게 된다.

또한, 이와 같은 변위 소자(13)의 평면 형상은, 도시한 바와 같이 단순한 사각형 형상이라도 좋고, 이에 의해 고정부(13a)와 전극 단자(19)와의 접속 길이를 확보할 수 있고, 또한 자유단(13b)에 고정하는 밀어올림 부재(51)의 길이를 확보할 수 있다. 또한, 이와 같은 변위 소자(13)는, 전압의 인가에 의해 변형하는 평판형상의 소자라면, 폴리머 액추에이터 소자를 이용하여도 좋고, 또 다른 예로서는, 예를 들면 형상 기억 합금을 이용한 것이나, 피에조 소자가 예시되는 것은, 제 1 실시 형태와 마찬가지이다.

밀어올림 부재(51)

밀어올림 부재(51)는, 변위 소자(13)의 자유단(13b)에, 자유단(13b)의 전체 길이에 걸쳐서 마련되어 있다. 이 밀어올림 부재(51)는, 변위 소자(13)의 렌즈체(3)로의 접근에 의해, 렌즈체(3)에서의 광축(z)과 수직을 이루는 일단면측에 삽입됨에 의해, 렌즈체(3)를 광축(z) 방향으로 밀어올리는 것이다.

이 밀어올림 부재(51)는, 변위 소자(13)의 자유단(13b)으로부터 렌즈체(3)측에 돌출하는 상태로 자유단(13b)에 고정되고, 대좌(9b)의 상부에 재치되어 있다. 밀어올림 부재(51)의 형상은, 자유단(13b)부터 선단을 향하여 박형화한 직각 삼각주 형상이고, 자유단(13b)에 고정된 면과, 대좌(9b)에 재치된 면과, 렌즈체(3)측을 향하여 경사한 경사면을 구비하고 있다. 이에 의해, 변위 소자(13)의 자유단(13b)이 렌즈체(3)에 근접하여 이동한 경우에, 밀어올림 부재(51)의 선단이 대좌(9b)와 렌즈체(3)를 지지하는 지지체(7) 및 렌즈 홀더(7a)와의 사이에 삽입되기 쉽게 되어 있다. 또한, 삽입된 밀어올림 부재(51)의 위치에 의해, 렌즈체(3)의 광축(z) 방향으로의 변위량이 조정되는 구성으로 되어 있다. 즉, 밀어올림 부재(51)는, 변위 소자(13)의 자유단(13b)의 변위에 의해 밀어올림 부재(51)가 횡방향으로 이동하는 힘을, 이와는 수직한 방향으로 변환하여 렌즈체(3)를 밀어올리는 부재이다.

이와 같은 밀어올림 부재(51)는, 대좌(9b)의 윗면에 대해 렌즈체(3)를 밀어올리는 경사면이, 렌즈체(3)를 효과적으로 밀어올리는 것이 가능한 각도로 정형되어 있는 것으로 한다. 또한 이와 같은 밀어올림 부재(51)는, 렌즈체(3)에서의 광축(z)과 수직을 이루는 일단면측에 삽입된 경우에, 렌즈체(3)의 렌즈(Ln)와 겹쳐지는 일이 없는 형상과 배치 상태로 마련되어 있는 것이 중요하다.

여기서, 렌즈체(3) 또는 지지체(7)에서, 밀어올림 부재(51)의 선단이 삽입되는 도입부가 되는 바깥모서리 부분에는, 노치부(b)가 마련된다. 여기서는, 지지체(7)와 렌즈 홀더(7a)에, 노치부(b)가 마련되어 있다. 이에 의해 변위 소자(13)의 자유단(13b)의 변위에 의해, 밀어올림 부재(51)의 이동 방향으로만 렌즈체(3) 및 지지체(7)가 가압되어, 변위 소자(13)의 가압 방향과 반대로 흔들리는 것을 방지한다. 또한, 노치부(b)는, 렌즈체(3) 또는 지지체(7)에서, 밀어올림 부재(51)의 선단이 삽입되는 도입부가 되는 각 바깥모서리 부분을 둥글게 한 라운드 형상이라도 좋다.

제 5 실시 형태의 렌즈 모듈의 구동

다음에 렌즈 모듈(1-5)의 구동에 관해 설명한다. 우선 도 9 및 도 10의 A에 도시하는 바와 같이, 변위 소자(13)에 대해 전압을 인가하지 않은 상태에서는, 변위 소자(13)는 만곡하는 일 없이 평면형상으로 유지된다. 이 때문에, 지지체(7) 및 렌즈 홀더(7a)의 하방에 밀어올림 부재(51)가 삽입되는 일은 없다. 따라서 탄성 와이어로 이루어지는 4개의 지지체(11)는, 직선형상으로 유지되고, 렌즈체(3)는 대좌(9b)의 바로 위에 지지된다.

한편, 도 10의 B에 도시하는 바와 같이, 변위 소자(13)에 전압을 인가함에 의해, 변위 소자(13)를 만곡시킨 상태에서는, 변위 소자(13)의 자유단(13b)에 고정한 밀어올림 부재(51)가 이동하고, 지지체(7) 및 렌즈 홀더(7a)의 하방에 삽입된다. 이에 의해, 지지체(7)에 지지된 렌즈체(3)가 밀어올려진다. 이때, 지지체(7)와 고정체(9)의 벽부(9a)와의 사이가, 동일 길이의 탄성 와이어로 이루어지는 4개의 지지체(11)로 연결되어 있고, 또한 뒤틀림 방지체(17)가 마련되어 있음에 의해, 광축(z)의 경사 없이 렌즈체(3)가 광축(z) 방향으로 들어올려지는 것은, 제 1 실시 형태와 마찬가지이다. 게다가, 광축(z)에 수직한 방향으로 연설된 밀어올림 부재(51)가, 지지체(7) 및 렌즈 홀더(7a)의 하방에 전체적으로 삽입되기 때문에, 이에 의해서도 광축(z)의 경사가 방지된다.

또한 이 상태에서 변위 소자(13)에의 전압의 인가를 정지하면, 도 10의 A에 도시한 바와 같이 변위 소자(13)가 만곡 상태로부터 평면형상으로 되돌아온다. 이에 의해, 지지체(7) 및 렌즈 홀더(7a)의 하방에 삽입되어 있던 밀어올림 부재(51)는, 지지체(7) 및 렌즈 홀더(7a)의 하방으로부터 인출된다. 이에 따라, 지지체(11)가 직선형상으로 복원하고, 렌즈체(3)는 광축(z)을 기울이는 일 없이 대좌(9b)의 바로 위로 되돌려진다.

이상의 구동에 있어서, 렌즈체(3)의 광축(z) 방향으로의 승강량은, 변위 소자(13)의 자유단(13b)의 변위량, 즉 변위 소자(13)에 대한 전압의 인가량, 나아가서는 밀어올림 부재(51)의 경사도 및 그 높이에 의해 제어된다. 또한, 변위 소자(13)의 만곡 방향은, 변위 소자(13)의 구성에서 설명한 바와 같이 , 변위 소자(13)를 구성하는 전극에의 전압의 인가 상태에 의해 제어된다.

제 5 실시 형태의 렌즈 모듈의 효과

이상 설명한 제 5 실시 형태의 렌즈 모듈(1-5)로도, 렌즈체(3)의 측방에 광축(z)에 따라 배치된 변위 소자(13)의 변위에 의해, 광축(z) 방향을 유지한 렌즈체(3)의 이동이 이루어진다. 이 때문에, 제 1 실시 형태의 렌즈 모듈과 같은 효과를 얻는 것이 가능하다. 또한, 본제 5 실시 형태의 렌즈 모듈(1-5)에서는, 광축(z)과 수직을 이루는 방향으로 연설된 밀어올림 부재(51)에 의해, 렌즈체(3)를 지지하는 지지체(7)에 대해 넓은 범위에서 힘을 가할 수 있다. 따라서 렌즈체(3)를 승강시키는 힘을 효과적으로 얻는 것이 가능함과 함께, 광축(z)의 경사를 억제하는 효과가 높다.

또한, 본제 5 실시 형태는, 제 2 실시 형태와 조합시켜서 평판형상 지지체를 이용할 수 있고, 조합시킴에 의해 제 2 실시 형태와 같은 효과를 얻는 것이 가능하다. 또한 본제 5 실시 형태는, 제 3 실시 형태와 조합시켜서 평행 링크 기구를 적용하여도 좋다.

6. 제 6 실시 형태(촬상 장치)

다음에 제 6 실시 형태로서, 본 발명의 촬상 장치의 구성을 설명한다. 도 11에는, 본 발명을 적용한 렌즈 모듈을 이용한 촬상 장치(61)의 구성도를 도시한다. 이 도면에 도시하는 촬상 장치(61)는, 앞에서 설명한 본 발명의 렌즈 모듈(여기서는 대표하여 제 1 실시 형태의 렌즈 모듈(1-1))을, 오토 포커스 모듈로서 이용하고 있다. 이와 같은 촬상 장치(61)는, 이 렌즈 모듈(1-1)과 함께, 고체 촬상 소자(63), 구동 회로(65) 또한 필요에 응하여 신호 처리 회로(67)를 구비하고 있다.

고체 촬상 소자(63)는, 렌즈 모듈(1-1)을 구성하는 렌즈체(3)에 의해 결상되는 촬상 신호를 취득하는 소자이다. 이 고체 촬상 소자(63)는, 예를 들면 전하 결합 소자(CCD : Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)를 탑재한 이미지 센서를 구비하고 있다. 이와 같은 고체 촬상 소자(63)는, 렌즈 모듈(1-1)의 광축(z) 방향으로 겹쳐지는 위치에 배치된다. 보다 상세하게는, 고체 촬상 소자(63)에서의 이미지 센서의 수광면이, 렌즈체(3)의 광축(z)상에서, 또한 광축(z)에 대해 수직하게 되도록, 렌즈 모듈(1-1)에 대해 고체 촬상 소자(63)가 겹쳐져서 배치된다. 예를 들면 고정체(9)의 대좌(9b)측에 고체 촬상 소자(63)를 배치하는 경우라면, 대좌(9b)에 마련한 개구(9c)에 대해 이미지 센서의 수광면을 대향시키도록 고체 촬상 소자(63)를 배치한다.

이들의 렌즈 모듈(1-1) 및 고체 촬상 소자(63)는, 여기에서 도시를 생략한 촬상 장치의 몸체 내에 고정된다.

또한, 구동 회로(65)는, 고체 촬상 소자(63)를 구동하는 것이고, 이미지 센서에서 광전 변환된 신호 전하의 축적 및 판독을 제어한다. 이와 같은 구동 회로(65)는, 고체 촬상 소자(63)의 외부 회로로서 마련되어 있어도 좋지만, 고체 촬상 소자(63)에 내부 회로로서 조립되어 있어도 좋다.

또한, 신호 처리 회로(67)는, 구동 회로(65)에 의해 판독된 신호를 영상 신호로서 처리하는 것이고, 필요에 응하여 신호 처리가 행하여진 영상 신호를 메모리 등의 기억 매체나 모니터에 출력한다.

이와 같은 구성의 촬상 장치(61)에서는, 렌즈 모듈(1-1)의 렌즈체(3)가, 피사체로부터의 상광(입사광)을 고체 촬상 소자(63)의 수광면상에 결상시킨다. 이때, 구동 회로(65)에서의 구동에 의해, 고체 촬상 소자(63) 내에 일정 기간 신호 전하를 축적하고, 그 후 신호 전하의 판독을 행함으로써, 영상 신호를 얻는다.

이상과 같은 구성의 촬상 장치(61)는, 본 발명의 렌즈 모듈(1-1)을 오토 포커스 모듈로서 이용함에 의해, 박형화 및 소형화가 도모된 것으로 된다. 이 결과, 특히 고화질이 요구되는 촬상 장치(61)에서는, 대구경 렌즈가 필요하게 되는데, 이 경우라도 촬상 장치(61)도 박형화 및 소형화를 달성하는 것이 가능하다.

7. 제 7 실시 형태(전자기기)

다음에 제 7 실시 형태로서, 본 발명을 적용한 전자기기의 구성례를 설명한다. 도 12의 A 및 도 12의 B에는, 이와 같은 전자기기의 한 예로서, 촬상 기능이 있는 휴대 전화(휴대 전화(100))의 개략 구성을 도시하는 사시도다.

이 휴대 전화(100)는, 2개의 몸체(101A, 101B)끼리가, 도시하지 않은 힌지 기구를 통하여 절첩 자유롭게 연결되어 있다.

도 12의 A에 도시한 바와 같이, 몸체(101A)의 일방측의 면에는, 각종의 조작키(102)가 복수 마련됨과 함께, 그 하단부에 마이크로폰(103)이 마련되어 있다. 조작키(102)는 사용자(유저)에 의한 소정의 조작을 접수하여 정보를 입력하기 위한 것이다. 마이크로폰(103)은, 통화시 등에 있어서 사용자의 음성을 입력하기 위한 것이다.

또한 도 12의 A에 도시한 바와 같이, 몸체(101B)의 일방측의 면에는, 예를 들면 액정 표시 패널 등을 이용한 표시부(104)가 마련됨과 함께, 그 상단부에는, 스피커(105)가 배설되어 있다. 표시부(104)에는, 예를 들면, 전파의 수신 상황이나 전지 잔량, 통화 상대의 전화번호, 전화번호부로서 등록되어 있는 내용(상대편의 전화번호나 성명 등), 발신 이력, 착신 이력 등의 각종의 정보가 표시되도록 되어 있다. 스피커(105)는, 통화시 등에 있어서의 통화 상대의 음성 등을 출력하기 위한 것이다.

도 12의 B에 도시한 바와 같이, 몸체(101A)의 타방측의 면에는 커버 유리(106)가 마련되어 있음과 함께, 몸체(101A) 내부의 커버 유리(106)에 대응하는 위치에, 앞에서 설명한 촬상 장치(61)가 마련되어 있다. 이 촬상 장치(61)는, 물체측(커버 유리(106)측)에 예를 들면 제 1 실시 형태에서 설명한 렌즈 모듈(1-1), 상측(像側)(몸체(101A)의 내부측)에 고체 촬상 소자(63)가 배치되도록, 몸체(101A) 내에 고정되어 있다.

이 휴대 전화(100)에는, 촬상 장치(61)의 고체 촬상 소자(63)로부터 판독된 신호 전하에 의거하여 각종의 신호 처리를 행하는 신호 처리 회로(67)가 마련되어 있다. 이에 의해, 신호 처리 회로(67)에 의해 처리된 영상 신호가, 내장 메모리 등의 기억 매체에 기억되든지 또는 표시부(104)에 출력되는 구성으로 되어 있다.

이와 같은 구성의 휴대 전화(100)는, 본 발명, 예를 들면 제 1 실시 형태에서 설명한 렌즈 모듈(1-1)을 구비한 촬상 장치(61)를 내장함에 의해, 소형화가 도모된 것으로 된다. 특히, 렌즈의 광축(z) 방향의 박형화를 도모하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명은 이하와 같은 구성도 취할 수 있다.

(1) 렌즈체와, 상기 렌즈체의 광축(z)을 기울이는 일 없이 당해 광축(z)에 따라 당해 렌즈체를 이동 가능하게 지지하는 렌즈 지지 부재와, 상기 광축(z)에 따른 상기 렌즈체의 측방에서 일단연이 자유단으로서 배치되고, 전압의 인가에 의해 당해 자유단이 상기 렌즈체에 접근 자유롭게 변위하는 평판형상의 변위 소자와, 상기 변위 소자의 자유단에 마련되고, 당해 변위 소자의 상기 렌즈체로의 접근에 의해 당해 렌즈체에 있어서 상기 광축(z)과 수직을 이루는 일단면측에 삽입됨에 의해 당해 렌즈체를 당해 광축(z) 방향으로 밀어올리는 밀어올림 부재를 구비한 렌즈 모듈.

(2) 상기 변위 소자는, 폴리머 액추에이터 소자인 (1) 기재의 렌즈 모듈.

(3) 상기 밀어올림 부재는, 상기 변위 소자의 자유단부터 상기 렌즈체의 측면을 향하여 선단이 박형화하여 있는 (1) 또는 (2) 기재의 렌즈 모듈.

(4) 상기 렌즈 지지 부재는, 상기 렌즈체를 광축(z)에 따른 측벽에서 지지하는 지지체와, 상기 렌즈체를 끼우고 상기 지지체에 대향 배치된 고정체와, 상기 렌즈체를 상기 측벽 방향에서 끼우는 위치에서 상기 지지체와 상기 고정체와의 사이에 걸쳐지고, 당해 지지체를 상기 광축에 따라 당해 이동 가능하게 지지하는 지지체를 구비한 (1) 내지 (3)의 어느 하나에 에 기재된 렌즈 모듈.

(5) 상기 지지체는, 탄성 와이어로 구성되어 있는 (4) 기재의 렌즈 모듈.

(6) 상기 지지체는, 상기 렌즈체의 광축 방향으로 얇은 평판으로 구성되어 있는 (4) 기재의 렌즈 모듈.

(7) 상기 지지체는, 강성을 갖는 링크 바와, 상기 고정체와 상기 지지체와의 사이에 당해 링크 바를 회동 자유롭게 연결하는 연결 부재로 구성되어 있는 (4) 기재의 렌즈 모듈.

(8) 상기 변위 소자는, 상기 렌즈체의 광축과 평행한 중앙부를 고정부로 하고, 그 양단연을 자유단으로 하여 마련되고, 상기 밀어올림 부재는, 상기 변위 소자의 양단에 마련된 자유단에 각각 배치되고, 당해 변위 소자의 변위에 의해 상기 렌즈체의 일단면측에서 당해 렌즈체의 양단에 삽입되는 (1) 내지 (7)의 어느 하나에 기재된 렌즈 모듈.

(9) 상기 변위 소자는, 상기 광축과 수직한 단연을 고정부로 하고, 당해 고정부에 대한 타단연를 상기 자유단으로 하여 마련되고, 상기 밀어올림 부재는, 상기 자유단에 걸쳐서 상기 렌즈체의 광축과 수직한 방향으로 연설되어 있는 (1) 내지 (7)의 어느 하나에 기재된 렌즈 모듈.

(10) 상기 렌즈 지지 부재는, 상기 변위 소자가 고정됨과 함께 상기 밀어올림 부재가 재치되는 대좌를 구비하고, 상기 대좌에 있어서 상기 밀어올림 부재가 재치된 면에는, 상기 변위 소자의 자유단의 변위에 의한 당해 밀어올림 부재의 이동 경로에 따라, 당해 밀어올림 부재와 감합하는 궤도가 부설되어 있는 (1) 내지 (8)의 어느 하나에 기재된 렌즈 모듈.

(11) 상기 렌즈체 또는 상기 렌즈 지지 부재에 있어서 상기 밀어올림 부재가 삽입되는 바깥모서리 부분에는 노치부가 마련되어 있는 (1) 내지 (10)의 어느 하나에 기재된 렌즈 모듈.

(12) 렌즈체와, 상기 렌즈체의 광축을 기울이는 일 없이 당해 광축에 따라 당해 렌즈체를 이동 가능하게 지지하는 렌즈 지지 부재와, 상기 광축에 따른 상기 렌즈체의 측방에서 일단연이 자유단으로서 배치되고, 전압의 인가에 의해 당해 자유단이 상기 렌즈체에 접근 자유롭게 변위하는 평판형상의 변위 소자와, 상기 변위 소자의 자유단에 마련되고, 당해 변위 소자의 상기 렌즈체로의 접근에 의해 당해 렌즈체에 있어서 상기 광축과 수직을 이루는 일단면측에 삽입됨에 의해 당해 렌즈체를 당해 광축 방향으로 밀어올리는 밀어올림 부재와, 상기 렌즈체에 의한 결상 위치에 배치된 고체 촬상 소자를 구비한 촬상 장치.

(13)

렌즈체와, 상기 렌즈체의 광축을 기울이는 일 없이 당해 광축에 따라 당해 렌즈체를 이동 가능하게 지지하는 렌즈 지지 부재와, 상기 광축에 따른 상기 렌즈체의 측방에서 일단연이 자유단으로서 배치되고, 전압의 인가에 의해 당해 자유단이 상기 렌즈체에 접근 자유롭게 변위하는 평판형상의 변위 소자와, 상기 변위 소자의 자유단에 마련되고, 당해 변위 소자의 상기 렌즈체로의 접근에 의해 당해 렌즈체에 있어서 상기 광축과 수직을 이루는 일단면측에 삽입됨에 의해 당해 렌즈체를 당해 광축 방향으로 밀어올리는 밀어올림 부재와, 상기 렌즈체에 의한 결상 위치에 배치된 고체 촬상 소자와, 상기 고체 촬상 소자로부터의 출력 신호를 처리하는 신호 처리 회로를 구비한 전자기기.

본 발명은 공개된 일본 특허청에 2011년 3월 29일에 출원되어 우선권 주장된 일본 특허 출원 JP2011-072176과 관계된 주제를 포함하며, 이는 참조로서 전체 내용에 포함된다.

다양한 수정, 조합, 하위 조합 및 변경은 관련 기술분야의 기술자의 설계의 요구 및 첨부된 청구항과 그 균등물 범위 내에 있는 다른 요인에 의하여 발생할 수 있음을 이해해야 한다.

1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5 : 렌즈 모듈
3 : 렌즈체
5 : 렌즈 지지 부재
7 : 지지체
9 : 고정체
9b : 대좌
11 : 지지체(탄성 와이어)
11a : 평판형상 지지체
13 : 변위 소자
13a : 고정부
13b : 자유단
15, 51 : 밀어올림 부재
21 : 폴리머 액추에이터 소자
31 : 링크 바(지지체)
33 : 연결 부재(지지체)
63 : 고체 촬상 소자
61 : 촬상 장치
67 : 신호 처리 회로
100 : 전자기기
a : 궤도
b : 노치부
z : 광축

Claims

렌즈체와,
상기 렌즈체의 광축을 기울이는 일 없이 당해 광축에 따라 당해 렌즈체를 이동 가능하게 지지하는 렌즈 지지 부재와,
상기 광축에 따른 상기 렌즈체의 측방에서 일단연이 자유단으로서 배치되고, 전압의 인가에 의해 당해 자유단이 상기 렌즈체에 접근 자유롭게 변위하는 평판형상의 변위 소자와,
상기 변위 소자의 자유단에 마련되고, 당해 변위 소자의 상기 렌즈체로의 접근에 의해 당해 렌즈체에 있어서 상기 광축과 수직을 이루는 일단면측에 삽입됨에 의해 당해 렌즈체를 당해 광축 방향으로 밀어올리는 밀어올림 부재를 구비하고,
상기 변위 소자는, 광축에 따라 배치된 고정부측의 길이보다도 자유단측의 길이가 짧은 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈.
제 1항에 있어서,
상기 변위 소자는, 폴리머 액추에이터 소자인 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈.
제 1항에 있어서,
상기 밀어올림 부재는, 상기 변위 소자의 자유단부터 상기 렌즈체의 측면을 향하여 선단이 박형화하여 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈.
제 1항에 있어서,
상기 렌즈 지지 부재는,
상기 렌즈체를 광축에 따른 측벽에서 지지하는 지지체(7)와,
상기 렌즈체를 끼우고 상기 지지체(7)에 대향 배치된 고정체와,
상기 렌즈체를 상기 측벽 방향에서 끼우는 위치에서 상기 지지체(7)와 상기 고정체와의 사이에 걸쳐지고, 당해 지지체(7)를 상기 광축에 따라 당해 이동 가능하게 지지하는 지지체(11)를 구비한 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈.
제 4항에 있어서,
상기 지지체(11)는, 탄성 와이어로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈.
제 4항에 있어서,
상기 지지체(11)는, 상기 렌즈체의 광축 방향으로 얇은 평판으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈.
제 4항에 있어서,
상기 지지체(11)는, 강성을 갖는 링크 바와, 상기 고정체와 상기 지지체(7)와의 사이에 당해 링크 바를 회동 자유롭게 연결하는 연결 부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈.
제 1항에 있어서,
상기 변위 소자는, 상기 렌즈체의 광축과 평행한 중앙부를 고정부로 하고, 그 양단연을 자유단으로 하여 마련되고,
상기 밀어올림 부재는, 상기 변위 소자의 양단에 마련된 자유단에 각각 배치되고, 당해 변위 소자의 변위에 의해 상기 렌즈체의 일단면측에서 당해 렌즈체의 양단에 삽입되는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈.
제 1항에 있어서,
상기 변위 소자는, 상기 광축과 수직한 단연을 고정부로 하고, 당해 고정부에 대한 타단연를 상기 자유단으로 하여 마련되고,
상기 밀어올림 부재는, 상기 자유단에 걸쳐서 상기 렌즈체의 광축과 수직한 방향으로 연설되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈.
제 1항에 있어서,
상기 렌즈 지지 부재는, 상기 변위 소자가 고정됨과 함께 상기 밀어올림 부재가 재치된 대좌를 구비하고,
상기 대좌에 있어서 상기 밀어올림 부재가 재치된 면에는, 상기 변위 소자의 자유단의 변위에 의한 당해 밀어올림 부재의 이동 경로에 따라, 당해 밀어올림 부재와 감합하는 궤도가 부설되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈.
제 1항에 있어서,
상기 렌즈체 또는 상기 렌즈 지지 부재에 있어서 상기 밀어올림 부재가 삽입되는 바깥모서리 부분에는 노치부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈.
렌즈체와,
상기 렌즈체의 광축을 기울이는 일 없이 당해 광축에 따라 당해 렌즈체를 이동 가능하게 지지하는 렌즈 지지 부재와,
상기 광축에 따른 상기 렌즈체의 측방에서 일단연이 자유단으로서 배치되고, 전압의 인가에 의해 당해 자유단이 상기 렌즈체에 접근 자유롭게 변위하는 평판형상의 변위 소자와,
상기 변위 소자의 자유단에 마련되고, 당해 변위 소자의 상기 렌즈체로의 접근에 의해 당해 렌즈체에 있어서 상기 광축과 수직을 이루는 일단면측에 삽입됨에 의해 당해 렌즈체를 당해 광축 방향으로 밀어올리는 밀어올림 부재와,
상기 렌즈체에 의한 결상 위치에 배치된 고체 촬상 소자를 구비하고,
상기 변위 소자는, 광축에 따라 배치된 고정부측의 길이보다도 자유단측의 길이가 짧은 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
렌즈체와,
상기 렌즈체의 광축을 기울이는 일 없이 당해 광축에 따라 당해 렌즈체를 이동 가능하게 지지하는 렌즈 지지 부재와,
상기 광축에 따른 상기 렌즈체의 측방에서 일단연이 자유단으로서 배치되고, 전압의 인가에 의해 당해 자유단이 상기 렌즈체에 접근 자유롭게 변위하는 평판형상의 변위 소자와,
상기 변위 소자의 자유단에 마련되고, 당해 변위 소자의 상기 렌즈체로의 접근에 의해 당해 렌즈체에 있어서 상기 광축과 수직을 이루는 일단면측에 삽입됨에 의해 당해 렌즈체를 당해 광축 방향으로 밀어올리는 밀어올림 부재와,
상기 렌즈체에 의한 결상 위치에 배치된 고체 촬상 소자와,
상기 고체 촬상 소자로부터의 출력 신호를 처리하는 신호 처리 회로를 구비하고,
상기 변위 소자는, 광축에 따라 배치된 고정부측의 길이보다도 자유단측의 길이가 짧은 것을 특징으로 하는 전자기기.