KR20100094573A - 렌즈 액추에이터 - Google Patents

Abstract

(과제) 박형이며, 광축에 대한 렌즈 위치가 어긋나기 어렵고, 구동원(源)의 변위량에 대하여 큰 변위량을 얻을 수 있는 렌즈 액추에이터를 제공한다.
(해결 수단) 환상(annular)으로 배치한 지레형의 변위 확대 기구를 갖는 렌즈 액추에이터에 있어서, 구동원으로부터 지레부를 통하여 별도 연결한 지레형 변위 확대 기구의 단부를 구동원인 압전 소자에 대하여, 교차된 대향 배치 구조를 이용함으로써 렌즈 구동시에 발생하는 경사를 억제하여, 전체 구조를 박형으로 구성하는 것이 가능해졌다.

Description

렌즈 액추에이터{LENS ACTUATOR}

현재, 휴대 전화로 대표되는 이동체 통신 기기 중에는 카메라 기능을 부가한 것이 있으며, 촬영한 화상을 외부로 출력하는 것이 가능하게 되어 있다.

이러한 이동체 통신 기기에 탑재되는 카메라의 렌즈 액추에이터(actuator)는 압전 소자 등의 신축 변위에 의해 렌즈를 구동하는 것과, 렌즈 경통(lens tube)에 의해 렌즈를 구동하는 것으로 대별된다.

전술한 신축 변위에 의해 렌즈 구동을 하는 구조로서는 일본공개특허공보 2002-130114(이하 특허문헌 1로서 기재)가 출원되어 있다. 당해 특허문헌 1은, 형상 기억 합금을 광축에 대하여 비스듬하게 형성하고, 신축 방향으로부터 광축 방향의 변위만을 취출하여 렌즈를 구동시키는 구조로 되어 있어, 촬상 소자와 렌즈와의 거리를 짧게 함으로써 카메라 기구 전체의 소형화를 가능하게 하고 있다.

또한, 렌즈 경통을 이용한 구조로서는 일본공개특허공보 2005-274796(이하 특허문헌 2로서 기재)이 출원되어 있으며, 코일 마그넷간에 작용하는 자기력에 의해 렌즈 경통을 광축 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하고 있다.

이 때문에, 종래의 경통을 회전시키는 구동 구조보다도 양호한 즉시응답성을 얻을 수 있음과 함께, 경통을 가이드로서 사용함으로써 광축 방향으로의 렌즈 구동을 레이디얼(radial) 방향의 어긋남 없이 행하는 것이 가능해진다.

일본공개특허공보 2002-130114 일본공개특허공보 2005-274796

그러나, 상기 특허문헌 1에는, 렌즈 홀더를 탄성 부재에 의해 평행 지지하고 있는 구조상, 렌즈 구동시에 렌즈가 광축에 대하여 수직 방향으로 이동하기 때문에, 렌즈의 초점 위치를 촬상 소자에 대하여 일정하게 할 수 없어, 촬상 소자의 사용 효율이 나빠져 버린다.

또한, 특허문헌 2에 기재된 렌즈 액추에이터는 경통을 내부에 수납한 구조이기 때문에, 액추에이터 전체의 두께에 대하여 렌즈의 이동 범위를 크게 설정할 수 없고, 박형의 구성으로 하는 것이 어렵다.

상기 기술한 문제점을 감안하여, 본 발명은 박형이며 광축에 대한 렌즈 위치가 어긋나기 어렵고, 구동원(源)의 변위량에 대하여 큰 변위량을 얻을 수 있는 렌즈 액추에이터를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 위해, 제1항에 기재된 발명에서는, 지레를 이용하여 변위를 확대하는 변위 확대 기구 탑재형의 렌즈 액추에이터에 있어서, 구동원인 압전 소자 및 그 양단(兩端)에 접속한 변위 확대 기구를 환상(annular)으로 배치하고, 상기 변위 확대 기구의 양단부를 교차시켜 배치한 구조를 이용하고 있다.

상기 구조를 이용함으로써, 본 발명에 기재된 렌즈 액추에이터는 구동원이 되는 압전 소자의 양단부의 변위를 수직 방향으로 변환하는 것이 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 구동원인 압전 소자를 신축 방향에 대하여 횡형(橫型)의 배치로 하여, 렌즈 액추에이터 전체의 두께를 얇게 구성할 수 있다.

또한, 변위 확대 기구를 환상으로 배치함으로써 렌즈 주변의 프레임 전체를 지레로서 사용하여, 압전 소자의 변위 확대율을 크게 설정할 수 있음과 함께, 단부를 교차시킨 구조에 의해 렌즈를 평행으로 유지한 상태에서의 광축 방향의 이동이 가능해진다.

또한, 제2항에 기재된 발명에서는, 제1항에 기재된 렌즈 액추에이터에 관하여, 변위 확대 기구를, 액추에이터의 케이스체와는 별체로 구성한 것을 특징으로 하고 있다. 이 때문에, 구동원의 신축 변위를 크게 설정하는 것이 가능해짐과 함께, 렌즈 액추에이터 전체를 소형으로 구성할 수 있다.

또한, 변위 확대 기구를 별체로서 구성함으로써 변위 확대 기구 단부의 위치가 조정 가능해지기 때문에, 렌즈 부착시에, 렌즈 액추에이터를 탑재하는 기기의 내부 구조에 맞춘 렌즈 배치로 할 수 있다.

또한, 제3항에 기재된 발명에서는, 교차 부분에 판 형상의 스페이서(spacer)를 형성하는 것을 특징하고 하고 있어, 지레의 연결에 의해 변위 확대 기구 단부에 발생하는 꼬임 방향의 힘을 억제하는 것이 가능해진다. 이에 더하여, 스페이서에 의해 교차부를 고정함으로써 단부끼리의 상대 위치를 일정하게 유지하여, 안정된 렌즈 구동을 행할 수 있다.

이상 기술한 효과에 더하여, 본 발명에 기재된 렌즈 액추에이터는 압전 소자를 구동원으로 하고 있기 때문에, 회전 경통식의 구조와 상이하게 구동시에 마찰분 (粉)이 발생하는 일이 없어, 광축 내에 이물이 발생하기 어려운 구조로 되어 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 있어서 이용하는 렌즈 액추에이터의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 있어서 이용하는 렌즈 액추에이터의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 있어서 이용하는 렌즈 액추에이터의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 있어서 이용하는 렌즈 액추에이터의 분해 사시도이다.

(실시예)

이하에, 도 1∼도 4를 이용하여, 본 발명에 있어서의 제1 및 제2 실시 형태를 나타낸다.

도 1에 본 발명에 있어서의 제1 실시예에서 이용하는 렌즈 액추에이터의 사시도를 나타낸다. 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 있어서의 렌즈 액추에이터는 구동원인 압전 소자(5)의 변위를, 지레부(3)와 변위 확대 기구 단부(4)를 연결한 환상 배치의 변위 확대 기구에 의해 변위 확대 방향(C)의 변위로 확대하고, 변위 확대 기구 단부(4)를 기부(base; 7)에 고정함으로써 압전 소자의 신축 변위를 광축 방향(A)의 변위로 바꾸는 구조로 되어 있다.

이 때문에, 렌즈 홀더(1)로의 렌즈 탑재시, 광축상에 장해물이 발생하지 않는 상태에서 구동원의 변위를 확대할 수 있음과 함께, 광축(A)을 중심으로 하여 변위 확대 기구를 구성함으로써 지레부(3)의 길이를 확보하여, 상기 변위 확대시의 확대율을 크게 설정하는 것이 가능해졌다.

도 2에 상기 제1 실시예에 있어서 나타낸 렌즈 액추에이터의 분해 사시도를 나타낸다. 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 기재된 렌즈 액추에이터는 스페이서(6)를 사이에 끼우고 변위 확대 기구 단부(4)를 교차시킨 구동 구조로 되어 있다.

이 때문에, 교차하여 배치된 각 변위 확대 기구 단부(4)에 작용하는 꼬임 방향의 변위를 스페이서(6)에 의해 흡수하여, 렌즈 홀더 지지부(2)에 의해 지지된 렌즈 홀더(1)가 광축(A)을 따라서 이동할 때에, 경사를 발생시키는 일 없이 안정된 상태에서 구동시킬 수 있었다.

또한, 지레부(3)를 기부(7)와는 별체로 구성함으로써 렌즈 액추에이터 전체의 평면 형상을 작게 함과 함께, 구동원인 압전 소자(5)의 신축 방향(B)과 광축(A)이 직교하는 구동 구조로 되어 있기 때문에, 렌즈 경통형의 렌즈 액추에이터와 비교하여 두께를 얇게 하는 것이 가능해졌다.

도 3에 본 발명에 있어서의 제2 실시예에서 이용하는 렌즈 액추에이터의 사시도를 나타낸다. 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 있어서의 렌즈 액추에이터는, 상기 제1 실시예에서 나타낸 렌즈 액추에이터와는 상이하게, 변위 확대 기구 단부(4)의 양측을 서로의 지레부(3)에 지지한 구조를 이용하고 있다.

이 때문에, 본 실시예에서는 상기 실시예 1에 기재된 렌즈 액추에이터보다도 더욱 두께 방향의 치수를 작게 구성할 수 있음과 함께, 변위 확대 기구 단부(4)가 지레부(3)와의 2개의 접점으로부터 응력을 받기 때문에, 렌즈의 구동 범위에 관하여 상기 실시예 1보다도 크게 설정할 수 있었다.

도 4에 본 실시예에 있어서 이용한 렌즈 액추에이터의 분해 사시도를 나타낸다. 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 기재된 구조에서는 전술한 실시예 1에 기재된 렌즈 액추에이터가 구비하고 있던 기부(7)를 사용하지 않는 구조로 되어 있다. 이 때문에, 전술한 실시예 1에 기재된 렌즈 액추에이터에 더하여 한층 더 박형화가 가능해졌다.

또한, 렌즈 홀더(1)에 관하여, 변위 확대 기구 단부(4)와 렌즈 홀더 지지부(2)와의 사이에 지지 블록(8)을 끼워 높이를 조절하고, 또한 환상의 서스펜션(9)에 의해 양면으로부터 렌즈 홀더(1)를 지지하고 있다. 이 때문에, 렌즈 홀더(1)의 이동시에 발생하는 경사를 서스펜션(9)에 의해 흡수함과 함께, 렌즈 구동시의 진동을 억제하여 즉시응답성을 향상시키는 것이 가능해졌다.

또한, 렌즈 홀더(1)의 두께를 렌즈 홀더 지지부(2)의 부착 위치(e)와 렌즈 보지부(lens 保持部; d)로 바꾼 구조를 이용하고 있으며, 지지 블록(8)과 상기 부착 위치와의 두께를 바꿈으로써 렌즈 홀더(1)의 두께가 제한된 탑재 스페이스에서도 초점 조절을 행하는 것이 가능한 구조가 되었다.

또한, 단부(4)에 관하여 굽힘 구조를 적용하고 있어, 양산성을 향상함과 함께, 상기 단부(4)에 탄성 재료를 이용함으로써, 지레부(3)에 의해 확대된 압전 소자(5)의 변위를 광축 방향(A)의 변위로 바꿀 때에 변위 확대 기구 단부(4)에서 발생하는 꼬임 방향의 변위를 흡수할 수 있었다.

이상 기술한 바와 같이, 본 실시예에 기재된 렌즈 액추에이터를 이용함으로써, 박형이며, 광축에 대한 렌즈 위치가 어긋나기 어렵고, 구동원의 변위량에 대하여 큰 변위량을 얻을 수 있는 렌즈 액추에이터를 제공하는 것이 가능해졌다.

1 : 렌즈 홀더
2 : 렌즈 홀더 지지부
3 : 지레부
4 : 변위 확대 기구 단부
5 : 압전 소자
6 : 스페이서
7 : 기부
8 : 지지 블록
9 : 서스펜션
A : 광축 방향
B : 신축 방향
C : 변위 확대 방향
d : 렌즈 보지부
e : 부착 위치

Claims (3)

1. 압전 소자의 신축 방향의 변위를 구동원(源)으로 하고,
   상기 변위의 확대와, 변위 방향의 광축 방향으로의 변환을 행하는 지레형의 변위 확대 기구를 기부(base)에 구비한 렌즈 액추에이터로서,
   압전 소자와 그 양단(兩端)에 형성한 변위 확대 기구를 환상(annular)으로 배치하고,
   상기 변위 확대 기구의 단부(end)를 상기 환상 배치에 있어서의 압전 소자의 대향측에서 교차시킨 렌즈 액추에이터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 변위 확대 기구를, 상기 렌즈 액추에이터의 기부와는 별체로 구성한 렌즈 액추에이터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 교차 부분에 판 형상의 스페이서(spacer)를 형성한 렌즈 액추에이터.

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