KR20220037381A

KR20220037381A - 광학부재 구동 장치, 카메라 장치, 및 전자기기

Info

Publication number: KR20220037381A
Application number: KR1020210124000A
Authority: KR
Inventors: 타츠키 와데
Original assignee: 뉴 시코 모터 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2020-09-17
Filing date: 2021-09-16
Publication date: 2022-03-24
Also published as: CN114280874A; JP2022050339A; TW202212951A; JP7222041B2; TWI773527B; US20220082784A1

Abstract

소형이라도 큰 구동력을 얻을 수 있는 광학부재 구동 장치를 제공한다. 광학부재 구동 장치(100)는 복수의 압전소자(89)로 구성되고 원환상으로 형성된 압전판(85)과, 압전판(85)의 표면에 설치되고 반경방향 및 두께방향에 복수의 노치(87)가 설치되어 형성된 복수의 구동면(88)을 갖는 원환상의 금속판(86)을 포함하는 모터(8); 복수의 구동면(88)에 당접하는 피구동면(670, 680)을 가지며 원환상의 중심을 지나는 축의 축주변에서 금속판(86)에 대하여 상대적으로 회전하는 피구동부인 홀더(6)의 피구동면(670, 680)의 부분; 모터(8) 또는 피구동부 중 하나가 설치되어 있는 고정부; 및 광학부재인 카메라 모듈(2)을 유지하는 유지부를 가지며 모터(8) 또는 피구동부 중 다른 하나가 설치되고 축주변에서 고정부에 대하여 상대적으로 회전하는 가동부인 홀더(6)를 포함한다.

Description

광학부재 구동 장치, 카메라 장치, 및 전자기기{OPTICAL MEMBER DRIVING DEVICE, CAMERA DEVICE, AND ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은 스마트폰 등의 전자기기에 이용할 수 있는 광학부재 구동 장치, 카메라 장치, 및 전자기기에 관한 것이다.

스마트폰 등의 전자기기에 이용할 수 있는 카메라 장치에는 렌즈체와 이미지 센서를 갖는 모듈을 가동부로 하고 가동부를 X축이나 Y축의 축주변에 틸팅(tilting)시켜 손떨림 보정을 하는 것이 있다. 이런 종류의 카메라 장치에 관한 기술을 개시한 문헌으로서, 특허문헌 1이 있다. 당해 특허문헌 1에 개시된 촬영용 광학장치는 렌즈, 촬상 소자, 및 포커스 기구를 포함하는 가동부에서 X 및 Y방향에 대향하는 외면에 손떨림 보정용 자석을 마련하는 동시에, 가동부를 유지하는 고정부의 저면 중심에 피벗(pivot)부를 설치하고, 이 피벗부에 의해 가동부의 저면 중심을 지지하며, 고정부의 내면에 손떨림 보정용 코일을 마련한 것이다. 이 장치에서 코일에 전류를 통과시키면 가동부가 피벗부에 지지를 받는 점을 중심으로 하여 틸팅한다.

일본 공개특허공보 특개2009-294393A호

그러나, 특허문헌 1의 기술인 경우, 큰 구동량을 필요로 하는 경우에는 구동력이 부족하고, 충분한 구동력을 얻기 위해서는 장치 자체가 대형화 되는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 소형이라도 큰 구동력을 얻을 수 있는 광학부재 구동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명이 바람직한 양태인 광학부재 구동 장치는 복수의 압전소자로 구성되고 원환상으로 형성된 압전판과, 상기 압전판의 표면에 설치되고 반경방향 및 두께방향에 복수의 노치(切口)가 설치되어 형성된 복수의 구동면을 갖는 원환상의 금속판을 포함하는 모터; 상기 복수의 구동면에 당접하는 피구동면을 가지며 상기 원환상의 중심을 지나는 축의 축주변에서 상기 금속판에 대하여 상대적으로 회전하는 피구동부; 상기 모터 또는 상기 피구동부 중 하나가 설치되어 있는 고정부; 및 광학부재를 유지하는 유지부를 가지며 상기 모터 또는 상기 피구동부 중 다른 하나가 설치되고 상기 축주변에서 상기 고정부에 대하여 상대적으로 회전하는 가동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 양태에 있어서, 상기 가동부에 설치된 상기 피구동부의 상기 피구동면은 상기 광학부재의 측과 반대측을 향한 볼록 구면을 나타내고 있으며, 상기 축은 상기 볼록 구면의 중심을 통과해도 좋다.

또한, 상기 피구동면과 상기 피구동면과 같은 형상인 볼록 구면이 상기 유지부를 사이에 두고 양측에 설치되어 있으며, 2개의 상기 볼록 구면의 중심은 상기 유지부의 중심에 있는 동시에 일치하고 있어도 좋다.

또한, 상기 고정부는 상기 가동부를 둘러싸고 상기 가동부에 대향하고 있으며, 상기 피구동면에는 상기 모터의 구동면이 당접하고, 상기 피구동면과 같은 형상의 볼록 구면에는 상기 고정부에 설치된 회전 받이부의 오목 구면, 원추면, 혹은 3점의 당접점을 갖는 당접면, 또는 다른 하나의 상기 모터의 구동면이 당접해도 좋다.

또한, 상기 가동부는 홀더를 포함하고, 상기 홀더는 상기 유지부가 설치된 수평부와 상기 피구동면이 설치된 2개의 측부가 탄성부재를 절곡하여 형성되고, 상기 홀더가 상기 모터를 누르며, 상기 피구동면과 같은 형상의 볼록 구면이 상기 회전 받이부 또는 다른 하나의 상기 모터를 누르고 있어도 좋다.

또한, 상기 피구동면과 상기 피구동면과 같은 형상의 볼록 구면은 진일보로 상기 유지부를 사이에 두고 다른 양측에도 설치되어 있으며, 4개의 상기 볼록 구면의 중심은 상기 유지부의 중심에 있는 동시에 일치하고 있으며, 2개의 상기 축은 직교하고 있어도 좋다.

또한, 상기 피구동면은 하나 더 설치되어 있으며, 5개의 상기 볼록 구면의 중심은 상기 유지부의 중심에 있는 동시에 일치하고, 3개의 상기 축은 서로 직교하고 있어도 좋다.

또한, 상기 금속판이 설치된 측과 반대측인 상기 압전판은 엘라스토머(elastomer) 부재을 통해 상기 고정부 또는 상기 가동부에 유지되어 있어도 좋다.

또한, 상기 홀더의 상기 수평부 및 2개의 측부와 대향하는 3개의 판부를 갖는 FPC를 포함하며, 각각의 상기 판부에 상기 모터가 설치되어 있어도 좋다.

또한, 2개의 상기 측판에 대향하는 판부에 설치된 각각의 상기 모터를 끼운 양측에 위치 검출용 센서가 설치되어 있어도 좋다.

본 발명이 다른 바람직한 양태인 카메라 장치는 상술한 광학부재 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명이 다른 바람직한 양태인 전자기기는 상술한 카메라 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 광학부재 구동 장치는 복수의 압전소자로 원환상으로 형성된 압전판과, 상기 압전소자의 표면에 설치되고 반경방향 동시에 두께방향에 복수의 노치가 설치되어 형성된 복수의 구동면을 갖는 원환상의 금속판을 포함하는 모터; 상기 복수의 구동면에 당접하는 피구동면을 가지며 상기 원환상의 중심을 지나는 축의 축주변에서 상기 금속판에 대하여 상대적으로 회전하는 피구동부; 상기 모터 또는 상기 피구동부 중 하나가 설치되어 있는 고정부; 및 광학부재를 유지하는 유지부를 가지며 상기 모터 또는 상기 피구동부 중 다른 하나가 설치되고 상기 축주변에서 상기 고정부에 대하여 상대적으로 회전하는 가동부를 포함한다. 모터는 구동면이 피구동부의 피구동면에 당접하여 회전시키므로 작아도 구동력이 크다. 따라서, 소형이라도 큰 구동력을 얻을 수 있는 광학부재 구동 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 광학부재 구동 장치(100)를 포함하는 카메라 장치(101)가 탑재된 스마트폰(109)의 정면도이고,
도 2는 도 1의 광학부재 구동 장치(100)의 사시도이고,
도 3은 도 2의 광학부재 구동 장치(100)를 분해한 사시도이고,
도 4는 도 2에서 커버(1)를 제외한 사시도이고,
도 5는 도 4에서 제1 FPC(3), 제2 FPC(9) 및 밑판(10)을 제외한 사시도이고,
도 6은 도 5를 다른 각도에서 본 사시도이고,
도 7은 도 5를 -Y측에서 본 도면이고,
도 8은 도 5의 A-A'선 단면도이고,
도 9는 도 2의 광학부재 구동 장치(100)에 있는 모터(8c)의 동작을 설명하는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예인 광학부재 구동 장치(100)를 포함하는 카메라 장치(101)는 스마트폰(109)의 케이스 내에 수용된다.

카메라 장치(101)는 광학부재로서의 카메라 모듈(2)과, 카메라 모듈(2)을 구동하는 광학부재 구동 장치(100)를 포함한다. 카메라 모듈(2)은 렌즈체(21), 이미지 센서(22), 렌즈 구동장치(23), 및 이들을 덮는 직육면체 모양의 케이스(24)를 포함한다. 이미지 센서(22)는 렌즈체(21)를 경유하여 입사하는 빛을 이미지 신호로 변환하여 출력한다. 렌즈 구동장치(23)는 렌즈체(21)를 그 광축과 평행한 방향에 따라 구동한다.

여기에서는 XYZ 직교 좌표계가 사용되며, X축과 Y축과 Z축은 서로 직교한다. 렌즈체(21)의 광축방향은 초기 상태에서 Z방향과 평행이다. 또한, 렌즈체(21)로부터 보는 피사체 측이 +Z측이며, 앞쪽이라고 칭하고, 그 반대측(이미지 센서(22)측)이 -Z측이며, 뒤쪽이라고 칭할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 광학부재 구동 장치(100)는 3개의 모터(8a), 모터(8b), 모터(8c), 피구동부, 고정부, 및 가동부를 포함한다.

도 9(A)에 도시된 바와 같이, 모터(8)는 압전판(85)과 금속판(86)을 포함한다. 압전판(85)은 복수의 압전소자(89)로 구성되고 원환상으로 형성되어 있다. 금속판(86)은 압전판(85)의 표면에 원환상으로 설치되고, 반경방향 및 두께방향에 복수의 노치(87)가 설치되어 형성된 복수의 구동면(88)을 포함하고 있다. 본 실시예에 있어서, 모터(8)는 모터(8a), (8b), (8c)의 3대가 채용되고 있다.

피구동부는 본 실시예에서 홀더(6)의 피구동면(670, 680)이 설치되어 있는 부분과 대응되고, 복수의 구동면(88)에 당접하는 받이면인 피구동면(670, 680)을 포함하고 있다. 피구동부는 모터(8)의 원환상 중심(O)을 지나는 축(도 9A에서 Z축)의 축주변에서 금속판(86)에 대하여 상대적으로 회전한다.

고정부는 본 실시예에서 커버(1), 제2 FPC(9), 및 밑판(10)과 대응되고, 또한, 2개의 회전 지지부(4) 및 4개의 위치 검출용 센서(7)도 고정부에 속한다. 또한, 본 실시예에 있어서, 모터(8)가 설치되어 있다.

가동부는 본 실시예에서 홀더(6)의 피구동면(670, 680)이 설치되어 있는 부분을 제외한 부분과 대응되고, 제1 FPC(3) 및 4개의 위치 검출용 자석(5)도 가동부에 속한다. 홀더(6)는 광학부재인 카메라 모듈(2)을 유지하는 유지부인 뒤판(67)을 포함하고, 피구동부의 피구동면(670, 680)이 설치되어 있다. 그리고 가동부는 모터(8)의 축주변에서 고정부에 대하여 상대적으로 회전한다. 그러나 본 실시예에 있어서, 피구동면(670, 680)은 후술하는 바와 같이 홀더(6)를 구성하는 금속판으로 구성되여, 피구동면(670, 680)도 가동부를 구성하고 있다.

커버(1)는 사각형 앞판(17)과 앞판(17)의 네 변에서 -Z측으로 연장하는 4개의 측판(18)을 포함한다. 커버(1)와 사각형의 밑판(10)은 케이스로 결합된다. 커버(1)의 앞판(17)에는 관통 구멍(15)이 설치되어 있다. 커버(1)와 밑판(10)은 홀더(6)를 둘러싸며 홀더(6)에 대향한다.

카메라 모듈(2)은 홀더(6)에 수용된다. 홀더(6)는 1장의 탄성을 갖는 금속판이며 수평부인 뒤판(67)과 이 뒤판(67)의 네 변에서 절곡되어 기립하는 4개의 측판(68)을 포함한다. 뒤판(67)은 정사각형 형상을 나타내고 있다. 측판(68)은 역 T자형을 이루고 있다. 뒤판(67)의 중앙은 피구동면(670)으로서 카메라 모듈(2)이 있는 측과 반대측인 -Z측에 부풀어 있다. 뒤판(67)의 피구동면(670) 주위는 카메라 모듈(2)을 유지하는 유지부이다. +X측과 -Y측의 측판(68) 중앙은 피구동면(680)으로서 각 카메라 모듈(2)이 있는 측과 반대측인 +X측, -Y측에 부풀어 있다. -X측과 +Y측의 측판(68) 중앙은 슬라이딩면(690)으로서 각 카메라 모듈(2)이 있는 측과 반대측인 -X측, +Y측에 부풀어 있다. 피구동면(670, 680) 및 슬라이딩면(690)은 예를 들어 프레스 가공으로 형성된 볼록 구면이다. 2개의 피구동면(680)과 2개의 슬라이딩면(690)은 같은 형상, 같은 크기를 갖는다. 피구동면(670, 680) 및 슬라이딩면(690)의 중심(O)은 카메라 모듈(2) 중심인 유지부의 중심에 있는 동시에 일치하다. 피구동면(670, 680)의 볼록 구면 중심(O)을 각 모터(8)의 축이 통과한다. 인접한 측판(68)의 가장자리 모서리 사이에는 틈새가 있다.

+X측의 측판(68) 외면에서 피구동면(680)을 사이에 둔 Y방향의 양측과, -Y측의 측판(68) 외면에서 피구동면(680)을 사이에 둔 X방향의 양측에는 위치 검출용 자석(5)이 1개씩 설치되어 있다. 이 위치 검출용 자석(5)은 외측을 향한 면이 +Z측과 -Z측에서 자극이 반대로 되게 착자되어 있다. 이 위치 검출용 자석(5)은 홀더(6)에 유지된 카메라 모듈(2)의 X방향 및 Y방향의 축주변의 회전 검출에 채용된다. +X+Y측의 위치 검출용 자석(5)의 +Y측에는 다른 하나의 위치 검출용 자석(5)이 설치되어 있다. 이 위치 검출용 자석(5)은 외측을 향한 면이 +Y측과 -Y측에서 자극이 반대로 되게 착자되어 있다. 이 위치 검출용 자석(5)은 홀더(6)에 유지된 카메라 모듈(2)의 Z방향의 축주변의 회전 검출에 채용된다.

카메라 모듈(2)의 뒤쪽에는 제1 FPC(3)가 배치되어 있다. 제1 FPC(3)는 XY면과 평행한 외부 연결부(36)와, 외부 연결부(36) 가장자리 모서리의 +Y측 및 -Y측의 2개소에서 +X측으로 연장하는 2개의 띠 모양부(37)를 포함한다. 2개의 띠 모양부(37)는 카메라 모듈(2)의 +X측 단부 뒤쪽에서 -X측으로 뒤집어 접어지며, 뒤집어 접어진 끝이 홀더(6)를 뚫고 나가 카메라 모듈(2)에 연결된다.

밑판(10)의 전면에는 제2 FPC(9)가 올려 고정되어 있다. 제2 FPC(9)는 홀더(6)의 +X측, -Y측 및 -Z측을 덮도록 배치되어 있다. 제2 FPC(9)는 YZ면과 평행한 제1 판부(98a), XZ면과 평행한 제2 판부(98b), XY면과 평행한 제3 판부(98c), 및 제1 판부(98a)의 후단에서 -X측으로 절곡되어 돌출하는 외부 연결부(97)를 포함한다.

제1 판부(98a) 및 제2 판부(98b)는 T자형을 이루고 있다. 제1 판부(98a)의 -Y측 가장자리 모서리와 제2 판부(98b)의 +X측 가장자리 모서리는 직각으로 교차하며 연결된다. 제3 판부(98c)는 직사각형의 형상을 가지며, 그 -Y측의 가장자리 모서리와 제2 판부(98b)의 -Z측 가장자리 모서리는 직각으로 교차하며 연결된다.

제1 판부(98a), 제2 판부(98b) 및 제3 판부(98c) 각각의 중앙에는 관통 구멍(980)이 설치되어 있다. 제1 판부(98a)의 내면에서 관통 구멍(980)을 사이에 둔 Y방향의 양측과, 제2 판부(98b)의 내면에서 관통 구멍(980)을 사이에 둔 X방향의 양측에는, 1개의 위치 검출용 자석(5)에 1개의 위치 검출용 센서(7)가 대향하도록 5개의 위치 검출용 센서(7)가 설치되어 있다. 위치 검출용 센서(7)는 홀 소자이다. 위치 검출용 센서(7)는 당해 위치 검출용 센서(7)와 대향하는 위치 검출용 자석(5)의 자기장을 검지하고, 검지 결과를 나타내는 신호를 출력한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 커버(1)와 밑판(10) 사이에 설치된 틈새을 통하여 제1 FPC(3)의 외부 연결부(36)는 광학부재 구동 장치(100)의 -X측에서 외부로 나가고 있으며, 제2 FPC(9)의 외부 연결부(97)는 +X측에서 외부에 나온다. 외부 연결부(36) 및 외부 연결부(97)는 외부의 기판에 연결 고정된다.

모터(8a), (8b) 및 (8c)는 압전판(85) 및 금속판(86)을 포함하여 구성되는 원반부(81)와, 원반부(81)의 중심에 설치되고 구동면(88)과는 반대측으로 돌출된 원주형의 볼록부(83)를 포함한다. 압전판(85)과 금속판(86)의 원환상의 중심을 지나는 축이 회전 중심으로 된다. 이 볼록부(83)가 관통 구멍(980)을 관통하여 모터(8a), (8b), (8c)가 커버(1)에 접착 고정된다. 모터(8a), (8b) 및 (8c)의 원반부(81)의 제2 FPC(9)와 대향하는 면은 변형 가능하게 엘라스토머 부재와 같은 부드러운 부재를 통해 제1 판부(98a), 제2 판부(98b) 및 제3 판부(98c)에 고정된다. 또는, 아무것도 거치지 않고 다른 부재와 비접촉으로 해도 좋다. 구동면(88)은 본 실시예에서 피구동면(670, 680)과 중심(O)이 일치한 오목 구면으로 하고 있다.

회전 지지부(4)는 전반적으로 모터(8)와 같은 형상이며, 슬라이딩면(690)에 당접하는 원반부(41)와, 원반부(41)의 중앙에서 돌출하는 볼록부(43)를 포함한다. 당접면(44)은 피구동면(680)과 중심(O)이 일치한 오목 구면으로 되고 있지만, 구동면(88)과 같이 분할되어 있을 필요는 없다. 회전 지지부(4)는 볼록부(43)가 커버(1)에 접착 고정되지만, 볼록부(43)를 없애고 원반부(41)가 직접 접착 고정되어도 좋다. 회전 지지부(4)는 마찰 계수가 작은 금속 또는 수지에 의해 형성되면 좋다. 회전 지지부(4)를 금속 프레스 또는 수지 몰드에 의해 성형함으로써, 고정밀화, 조립 자동화가 가능하게 된다.

X방향에 있어서, +X측에서 커버(1)의 측판(18)에 모터(8a)가 장착되고, 홀더(6)의 피구동면(680)과 당접하며, -X측에서 측판(18)에 회전 지지부(4)가 장착되고, 홀더(6)의 슬라이딩면(690)과 당접하고 있다. 이 때, 홀더(6)의 피구동면(680)과 슬라이딩면(690)은 홀더(6)의 측판(68) 외측에 열자는 탄성력에 의해 모터(8a) 및 회전 지지부(4)를 측판(18)을 향해 누른다. 따라서, 홀더(6)가 모터(8a)와 회전 지지부(4) 사이에서 안정적으로 지지된다. 피구동면(680)과 슬라이딩면(690)의 중심(O)은 카메라 모듈(2) 중심에서 일치한 동시에 이 중심(O)을 전술한 X방향으로 연장하는 모터(8a)의 축이 통관한다. 또한, 이 축은 회전 지지부(4)의 원반부(41) 중심을 통과한다.

Y방향에 있어서, -Y측에서 측판(18)에 모터(8b)가 장착되고, 홀더(6)의 피구동면(680)과 당접하며, +Y측에서 측판(18)에 회전 지지부(4)가 장착되고, 홀더(6)의 슬라이딩면(690)과 당접하고 있다. 이 때, 홀더(6)의 피구동면(680)과 슬라이딩면(690)은 홀더(6)의 측판(68) 외측에 열자는 탄성력에 의해 모터(8b) 및 회전 지지부(4)를 측판(18)을 향해 누른다. 따라서, 홀더(6)가 모터(8b)와 회전 지지부(4) 사이에서 안정적으로 지지된다. 피구동면(680)과 슬라이딩면(690)의 중심(O)은 카메라 모듈(2) 중심에서 일치한 동시에 X방향의 피구동면(680) 및 슬라이딩면(690)의 중심(O)과도 일치한다. 또한, 이 중심(O)을 Y방향으로 연장하는 모터(8b)의 축이 통과하며, 이 축은 회전 지지부(4)의 원반부(41) 중심도 통과한다.

Z방향에 있어서, 밑판(10)에 모터(8c)가 장착되고, 홀더(6)의 피구동면(670)과 당접하고 있다. 이 때, 모터(8a), (8b)의 구동면(88)의 +Z측 및 회전 지지부(4)의 당접면(44)의 +Z측에 의해 피구동면(680) 및 슬라이딩면(690)이 +Z측에 변위하는 것이 저해되므로, 피구동면(670)은 항상 모터(8c)의 구동면(88)에 당접한다. 피구동면(670)의 중심(O)은 피구동면(680)의 중심(O)과 일치하다. 이 중심(O)을 모터(8c)의 Z방향으로 연장하는 축이 통과하며, 동시에 이 축은 초기 상태에서 광축과 일치한다.

이상의 구조에 의해 홀더(6)에 유지된 카메라 모듈(2)은 홀더(6)와 함께 X, Y, Z방향으로 회전이 자유롭게 되도록 지지된다. 그리고 모터(8a)에 의해 X축주변에서 회전하며, 모터(8b)에 의해 Y축주변에서 회전하고, 모터(8c)에 의해 Z축주변에서 회전한다.

도 9(A)에 도시된 압전판(85)의 각 압전소자(89)에 전압을 인가하면, 각 압전소자(89)는 전압에 따라 신축하지만, 금속판(86)은 신축하지 않는다. 따라서 원반부(81)는 원주방향에서 구동면(88)이 전반적으로 돌출하는 부분과 움푹 들어가는 부분이 생기도록 변형한다. 그 때, 도 9(B)에 도시된 바와 같이, 인접하는 구동면(88)의 간격, 즉 노치(87)의 폭이 변화한다. 예를 들어, 각 압전소자(89)에 공진 주파수의 구형파를 인가(印加)함으로써, 그러한 변형을 야기할 수 있다. 또한 그 위상을 변화시킴으로써, 도 9(B)에 도시된 바와 같이, 구동면(88)은 주방향에 따라 타원운동을 한다. 예를 들어, 홀더(6)의 피구동면(670)을 Z방향에 따른 축의 축주변에서 시계 방향으로 움직일 경우, 원환상으로 늘어서는 구동면(88)이 돌출할 때 시계 방향으로 움직이는 것 같은 타원 운동을 하도록 전압이 인가된다.

이상이 본 실시예 구성의 상세이다. 본 실시예의 광학부재 구동 장치(100)는 복수의 압전소자(89)로 구성되고 원환상으로 형성된 압전판(85)과, 압전판(85)의 표면에 설치되고 반경방향 동시에 두께방향에 복수의 노치(87)가 설치되어 형성된 복수의 구동면(88)을 갖는 원환상의 금속판(86)을 포함하는 모터(8); 복수의 구동면(88)에 당접하는 피구동면(670, 680)을 가지며 원환상의 중심을 지나는 축의 축주변에서 금속판(86)에 대하여 상대적으로 회전하는 피구동부인 홀더(6)의 피구동면(670, 680)의 부분; 모터(8) 또는 피구동부 중 하나가 설치되어 있는 고정부; 및 광학부재인 카메라 모듈(2)을 유지하는 유지부를 포함하고, 모터(8) 또는 피구동부 중 다른 하나가 설치되고 축주변에서 고정부에 대하여 상대적으로 회전하는 가동부인 홀더(6)를 포함한다. 모터(8)는 구동면(88)을 피구동부의 피구동면(670, 680)에 당접하여 회전시키므로 작아도 구동력이 크다. 따라서, 소형이라도 큰 구동력을 얻을 수 있는 광학부재 구동 장치(100)를 제공할 수 있다.

또한, 상기 실시예에 있어서, 홀더(6)는 스프링 부재 등에 의해 앞쪽에서 모터(8c)를 누르며, 구동면(88)과 피구동면(670)이 안정되어 당접하도록 하는 것이 바람직하다. 스프링 부재로는 판 스프링을 이용해도 좋고, 밑판(10)의 중앙부가 주변부보다도 조금 앞쪽이 되도록 밑판(10)을 뒤로 젖혀도 좋으며, 모터(8a), (8b)의 볼록부(83) 및 회전 지지부(4)의 볼록부(43)를 원래 위치보다도 조금 뒤쪽에 고정하여 탄성부재인 홀더(6)의 탄성력으로 눌러도 좋다. 또한, 스프링 부재가 아니어도, 예를 들어, 자석과 자성체 또는 자석의 흡인력 또는 반발력을 이용해도 상관없다.

또한, 상기 실시예에 있어서, 모터(8c)와 피구동면(670)을 배치하지 않고, 모터(8a), (8b)와 피구동면(680)만을 배치하며, 홀더(6)를 X 및 Y방향 2축의 축주변에서 구동하도록 해도 좋다. 또한, 회전 지지부(4)를 모터(8)에 바꿔 놓아도 좋다. 이 경우 슬라이딩면(690)은 피구동면(680)이 된다.

광학부재는 카메라 모듈(2)에 한정되지 않는다. 예를 들어, 프리즘이라도 좋으며, 빛의 입사면, 반사면 및 출사면이 아닌 한쪽 측면측에 모터, 피구동부를 설치하고, 다른쪽 측면측에 회전 지지부와 슬라이딩면을 설치하며, 측면의 법선방향을 축으로 회전시켜도 좋다.

구동면(88)은 전반적으로 평면이 되도록 해도 좋다. 또한, 하나 하나의 구동면(88)을 평면으로 하고 그 평면의 법선이 피구동면(670, 680)의 중심(O)을 지나도록 해도 좋다. 또한, 구동면(88)은 그 법선이 피구동면(670, 680)의 중심(O)을 지나는 원추면이여도 좋다. 마찬가지로 당접면(44)은 그 법선이 슬라이딩면(690)의 중심(O)을 지나는 원추면이여도 좋다. 또한, 당접면(44)으로서 3점의 점접촉으로 슬라이딩면(690)을 지지해도 좋다.

피구동부를 구성하는 피구동면(670, 680)은 홀더(6)를 구성하는 금속판으로 구성되어 있었지만, 피구동부를 다른 부품으로 구성하여 피구동면(670, 680)을 형성하고, 그것을 홀더(6)에 예를 들어 접착 고정해도 좋다. 홀더(6)의 탄성을 고려하지 않고, 구동면(88)과의 적절한 마찰 및 마모 상태를 얻기 쉽다. 또한, 구동면(88)에 대해서도, 금속판(86) 재료 자체일 필요는 없고, 어떠한 표면처리를 거치거나 피구동면(670, 680)과의 사이에 마찰 및 마모 상태를 변화시키는 것 같은 처리를 실시하거나 해도 상관없다. 슬라이딩면(690) 및 당접면(44)도 마찬가지이다.

모터(8)를 가동부에 설치하고, 피구동부를 고정부에 설치해도 상관없다. 이 경우 피구동부의 피구동면(670, 680)을 오목 구면으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우 오목 구면의 중심(O)이 일치하도록 하면 좋다.

1: 커버
2: 카메라 모듈
3: 제1FPC
4: 회전 지지부
5: 위치 검출용 자석
6: 홀더
7: 위치 검출용 센서
8, 8a, 8b, 8c: 모터
9: 제2FPC
10: 밑판
15, 980: 관통 구멍
17: 앞판
18, 68: 측판
21: 렌즈체
22: 이미지 센서
23: 렌즈 구동장치
24: 케이스
36, 97: 외부 연결부
37: 띠 모양부
41: 원반부
43: 볼록부
44: 당접면
67: 뒤판
81: 원반부
83: 볼록부
85: 압전판
86: 금속판
87: 노치
88: 구동면
89: 압전소자
98a: 제1 판부
98b: 제2 판부
98c: 제3 판부
100: 광학부재 구동 장치
101: 카메라 장치
109: 스마트폰
670, 680: 피구동면
690: 슬라이딩면

Claims

복수의 압전소자로 구성되고 원환상으로 형성된 압전판과, 상기 압전판의 표면에 설치되고 반경방향 및 두께방향에 복수의 노치가 설치되어 형성된 복수의 구동면을 갖는 원환상의 금속판을 포함하는 모터;
상기 복수의 구동면에 당접하는 피구동면을 가지며 상기 원환상의 중심을 지나는 축의 축주변에서 상기 금속판에 대하여 상대적으로 회전하는 피구동부;
상기 모터 또는 상기 피구동부 중 하나가 설치되어 있는 고정부; 및
광학부재를 유지하는 유지부를 가지며 상기 모터 또는 상기 피구동부 중 다른 하나가 설치되고 상기 축주변에서 상기 고정부에 대하여 상대적으로 회전하는 가동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학부재 구동 장치.
제 1항에 있어서,
상기 가동부에 설치된 상기 피구동부의 상기 피구동면은 상기 광학부재의 측과 반대측을 향한 볼록 구면을 나타내고 있으며, 상기 축은 상기 볼록 구면의 중심을 통과하는 것을 특징으로 하는 광학부재 구동 장치.
제 2항에 있어서,
상기 피구동면과 상기 피구동면과 같은 형상인 볼록 구면은 상기 유지부를 사이에 두고 양측에 설치되어 있으며, 2개의 상기 볼록 구면의 중심은 상기 유지부의 중심에 있는 동시에 일치하고 있는 것을 특징으로 하는 광학부재 구동 장치.
제 3항에 있어서,
상기 고정부는 상기 가동부를 둘러싸고 상기 가동부에 대향하고 있으며,
상기 피구동면에는 상기 모터의 구동면이 당접하고,
상기 피구동면과 같은 형상의 볼록 구면에는 상기 고정부에 설치된 회전 받이부의 오목 구면, 원추면, 혹은 3점의 당접점을 갖는 당접면, 또는 다른 하나의 상기 모터의 구동면이 당접하는 것을 특징으로 하는 광학부재 구동 장치.
제 4항에 있어서,
상기 가동부는 홀더를 포함하고, 상기 홀더는 상기 유지부가 설치된 수평부와 상기 피구동면이 설치된 2개의 측부가 탄성부재를 절곡하여 형성되고,
상기 홀더가 상기 모터를 누르며, 상기 피구동면과 같은 형상의 볼록 구면이 상기 회전 받이부 또는 다른 하나의 상기 모터를 누르고 있는 것을 특징으로 하는 광학부재 구동 장치.
제 3항에 있어서,
상기 피구동면과 상기 피구동면과 같은 형상의 볼록 구면은 진일보로 상기 유지부를 사이에 두고 다른 양측에도 설치되어 있으며, 4개의 상기 볼록 구면의 중심은 상기 유지부의 중심에 있는 동시에 일치하고 있으며, 2개의 상기 축은 직교하고 있는 것을 특징으로 하는 광학부재 구동 장치.
제 6항에 있어서,
상기 피구동면은 하나 더 설치되어 있으며, 5개의 상기 볼록 구면의 중심은 상기 유지부의 중심에 있는 동시에 일치하고, 3개의 상기 축은 서로 직교하고 있는 것을 특징으로 하는 광학부재 구동 장치.
제 1항에 있어서,
상기 금속판이 설치된 측과 반대측인 상기 압전판은 엘라스토머 부재을 통해 상기 고정부 또는 상기 가동부에 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 광학부재 구동 장치.
제 5항에 있어서,
상기 홀더의 상기 수평부 및 2개의 측부와 대향하는 3개의 판부를 갖는 FPC를 포함하며,
각각의 상기 판부에 상기 모터가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학부재 구동 장치.
제 9항에 있어서,
2개의 상기 측판에 대향하는 판부에 설치된 각각의 상기 모터를 끼운 양측에 위치 검출용 센서가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학부재 구동 장치.
제 1항 내지 제 10항 중 어느 한항에 기재된 광학부재 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
제 11항에 기재된 카메라 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.