WO2015001952A1 - レンズ駆動装置 - Google Patents

レンズ駆動装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2015001952A1
WO2015001952A1 PCT/JP2014/066031 JP2014066031W WO2015001952A1 WO 2015001952 A1 WO2015001952 A1 WO 2015001952A1 JP 2014066031 W JP2014066031 W JP 2014066031W WO 2015001952 A1 WO2015001952 A1 WO 2015001952A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fixed
optical axis
piezoelectric element
drive shaft
movable base
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/066031
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
▲のぼる▼ 小山
憲法 土屋
小坂　明
Original Assignee
コニカミノルタ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コニカミノルタ株式会社 filed Critical コニカミノルタ株式会社
Publication of WO2015001952A1 publication Critical patent/WO2015001952A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10—Power-operated focusing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B5/02—Lateral adjustment of lens
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0007—Movement of one or more optical elements for control of motion blur
    • G03B2205/0015—Movement of one or more optical elements for control of motion blur by displacing one or more optical elements normal to the optical axis
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053—Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0061—Driving means for the movement of one or more optical element using piezoelectric actuators

Definitions

  • the present invention relates to a lens driving device.
  • micro camera units mounted on mobile phones and the like have been increasingly demanded for functional enhancement, miniaturization, and low profile.
  • taking pictures with a mobile phone is often done with one hand compared to a digital camera, and there are more opportunities to take pictures in dark places such as indoors.
  • dark places such as indoors.
  • the image deteriorates.
  • EIS electronic camera shake correction
  • OIS optical camera shake correction
  • optical image stabilization mechanisms there are two types of optical image stabilization mechanisms: an overall camera tilt method that tilts the entire camera and a lens shift method that swings the autofocus unit including the lens in the direction perpendicular to the optical axis.
  • a lens shift method is desired.
  • the lens shift type optical camera shake correction mechanism can ensure a high camera shake correction capability if a VCM (voice coil motor: electromagnetic actuator) including a magnet and a coil is used as an actuator.
  • VCM voice coil motor: electromagnetic actuator
  • the autofocus unit uses an SIDM (Smooth Impact Drive Mechanism ... registered trademark ... piezoelectric actuator) including a piezoelectric element as an actuator, the autofocus unit shakes as the optical image stabilization mechanism is driven. Even in a moving state, it can have excellent straightness and lens holding ability.
  • SIDM Smooth Impact Drive Mechanism ... registered trademark ... piezoelectric actuator
  • the piezoelectric actuator uses a high-frequency sawtooth or rectangular pulse as a drive signal
  • this drive signal may give electric noise to the output signal of the image sensor, and the captured image may be deteriorated. It was.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a lens driving device capable of suppressing the influence of the driving signal of the piezoelectric actuator on the output signal of the image sensor.
  • the lens driving device includes a fixed base on which the imaging device 2 is fixed, a movable base supported by a suspension wire so as to be swingable in a direction orthogonal to the optical axis with respect to the fixed base, and the movable base.
  • An actuator for preventing shaking, and a piezoelectric actuator for autofocus which is fixed to the movable table and supports the lens holding frame and moves in the direction of the optical axis.
  • the piezoelectric actuator includes a drive shaft disposed along the optical axis direction, and a piezoelectric element disposed ahead of the drive shaft in the optical axis direction and fixed to the movable base. Is provided.
  • the present invention it is possible to suppress the influence of the drive signal of the piezoelectric actuator on the output signal of the image sensor while adopting the autofocus unit using the piezoelectric actuator.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view corresponding to the line AA shown in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view corresponding to the line BB shown in FIG. It is a figure for demonstrating a piezoelectric actuator. It is explanatory drawing of the behavior of the lens holding frame at the time of camera shake correction drive.
  • FIG. 1 is a schematic partial sectional side view of a micro camera unit 1 mounted on, for example, a mobile phone or a digital camera.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view corresponding to the line AA shown in FIG. 3 is a cross-sectional view corresponding to the line BB shown in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the piezoelectric actuator.
  • FIG. 4A is a side view of the piezoelectric actuator
  • FIG. 4B is a waveform diagram of a sawtooth pulse.
  • the z direction means the vertical direction (direction of the optical axis C) in a side view
  • the x and y directions mean the vertical and horizontal directions orthogonal to each other in a plan view.
  • Each of the x and y directions is orthogonal to the direction of the optical axis C.
  • the image sensor 2 is, for example, a CCD (charge-coupled device) type or a CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor) type image sensor.
  • the electric signal output from the image sensor 2 is transmitted to a processing circuit (not shown) and recorded as an image.
  • the movable table 4 is supported by the fixed table 3 via a suspension wire (support member) 5 so as to be swingable in a direction orthogonal to the optical axis C.
  • the movable base 4 is composed of an upper frame part 4a, an arm part 4b extending from the upper frame part 4a in the direction of the fixed base 3, and a lower base part 4c supported by the lower end of the arm part 4b. ing.
  • each of the four suspension wires 5 facing the z direction (the direction of the optical axis C) is fixed to the four corners of the fixed base 3, and the other end of each suspension wire 5 is movable.
  • the four corners of the upper frame portion 4a of the table 4 are joined and fixed with an adhesive.
  • the suspension wire 5 is bent in the x direction and the y direction, so that the movable table 4 is translated in the direction perpendicular to the optical axis C with respect to the fixed table 3.
  • the elliptical coils 8 are fixed to the four sides of the upper surface of the fixed base 3, and the magnets 9 facing the coils 8 are attached to the lower surfaces of the arm parts 4 b of the movable base 4. ing.
  • the coil 8 and the magnet 9 constitute an electromagnetic actuator 7 of an optical camera shake correction mechanism.
  • the base (weight member) 11 of the piezoelectric actuator 10 in the autofocus unit is fixed to one corner of the lower surface of the upper frame portion 4a in the movable base 4.
  • the piezoelectric actuator 10 is a vibrator in which a base 11, a piezoelectric element (electromechanical conversion element) 12, and a drive shaft 13 are coupled in order from the bottom in the direction of the optical axis C.
  • the piezoelectric element 12 converts an electrical signal into a mechanical expansion / contraction motion.
  • the base 11 is a member for increasing the output of the piezoelectric actuator 10, and is not always necessary. In this case, the piezoelectric element 12 is fixed to the lower surface of the upper frame portion 4a.
  • a lens holding frame 16 of a lens 15 that guides imaging light to the imaging element 2 is frictionally coupled to the drive shaft 13 by a pressing spring (pressure member) 17 (see FIG. 4A) below the upper frame portion 4a of the movable base 4. Has been.
  • the base 11 is bonded and fixed to one end of the piezoelectric element 12, and the drive shaft 13 is bonded and fixed to the other end.
  • a reinforcing member 14 is fitted into an adhesive fixing portion between the piezoelectric element 12 and the drive shaft 13 and is fixedly bonded with an epoxy adhesive or the like.
  • the base body 11 is fixed to the lower surface of the upper frame portion 4a with an elastic adhesive 18, and the drive shaft 13 extends in the direction of the fixing base 3 as shown in FIG.
  • the drive shaft 13 is in a cantilever support state.
  • a slider block portion 16a is formed on the lens holding frame 16 of the lens 15, and the drive shaft 13 is passed through the slider block portion 16a.
  • a notch 16b is formed in the slider block 16a, and a pad 19 is fitted into the notch 16b.
  • the pad 19 is given a biasing force in a direction of pressing the drive shaft 13 by a pressing spring 17.
  • the slider block 16 a including the pad 19 and the drive shaft 13 are frictionally coupled by the urging force of the pressing spring 17.
  • the slider block portion 16a is integrally formed with the lens holding frame 16, it may be connected as a separate body from the lens holding frame 16 with a separate part.
  • the piezoelectric element 12 is rapidly contracted (moved forward) in the thickness direction, and the drive shaft 13 is also rapidly displaced in the same direction.
  • the slider block 16a frictionally coupled to the drive shaft 13 overcomes the frictional coupling force by the inertial force and stays at that position, and does not substantially move in the forward direction.
  • the lens holding frame 16 can be gradually moved in the reverse direction together with the slider block 16a.
  • the direction of the waveform of the sawtooth pulse applied to the piezoelectric element 12 may be changed.
  • the suspension wire 5 can serve as a transmission path of a sawtooth pulse applied to the piezoelectric element 12. That is, a sawtooth pulse generated by a drive circuit (autofocus drive IC) 20 mounted on a not-illustrated mobile phone or digital camera transmits a conductive suspension wire 5 (see arrow a in FIG. 1). Thereafter, the piezoelectric element 12 can be supplied through the lead wire 20a. What is necessary is just to connect the earth
  • a sawtooth pulse generated by a drive circuit (autofocus drive IC) 20 mounted on a not-illustrated mobile phone or digital camera transmits a conductive suspension wire 5 (see arrow a in FIG. 1).
  • the piezoelectric element 12 can be supplied through the lead wire 20a. What is necessary is just to connect the earth
  • the lead wire 20a is arranged on the movable table 4 side so as to be away from the imaging device 2 on the fixed table 3 side.
  • This lead wire 20a is formed by insert-molding a conductive metal foil in a movable base 4 made of an insulating synthetic resin, one end is connected to the suspension wire 5 inside the movable base 4, and the other end is movable base 4 It is also possible to pull out from the piezoelectric element 12 and connect it to the piezoelectric element 12. In this way, as will be described later, it is possible to further reduce noise of the image sensor 2 due to the sawtooth pulse.
  • the lens 15 is automatically focused by driving the lens holding frame 16 forward or backward by the piezoelectric actuator 10.
  • a rotation prevention mechanism is provided to prevent rotation of the lens holding frame 16 that is cantilevered by the drive shaft 13.
  • the position detection magnet 23 is attached to the lens holding frame 16, and the Hall element 22 is attached to the movable base 4, so that the forward / backward (focus) position of the lens holding frame 16 is detected.
  • the micro camera unit 1 is configured.
  • the electromagnetic actuator 7 of the optical camera shake correction mechanism is driven, and the movable base 4 is translated in the direction orthogonal to the optical axis C, so that camera shake is corrected.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of the behavior of the lens holding frame during the camera shake correction drive.
  • FIG. 5A shows the non-driving time
  • FIG. 5B shows the driving time. Note that the lens holding frame 16 exhibits the same behavior in the x direction and the y direction.
  • the magnet 9 is assumed to be magnetized with an N pole on the upper surface and an S pole on the lower surface.
  • the direction and magnitude of the current flowing through the coil 8 change according to a predetermined control signal, and accordingly, the movable base 4 is ensured to be parallel to the image sensor 2 in the x direction. Shift driven in the state.
  • the posture of the movable table 4 supported by the four suspension wires 5 as in this embodiment is secured by a support structure that does not have a spring property like the drive shaft 13 of the piezoelectric actuator 10. Therefore, the image pickup device 2 is driven to shift in a state in which the parallelism in the x and y directions is ensured.
  • the piezoelectric element 12 in the autofocus piezoelectric actuator 10 arranged in the direction of the optical axis C is arranged in front of the drive axis 13 in the direction of the optical axis C. And fixed to the movable table 4.
  • the distance T (see FIG. 1) is separated between the piezoelectric element 12 and the imaging element 2, so that the drive signal of the piezoelectric actuator 10 becomes the output signal of the imaging element 2. Since the influence exerted can be suppressed, there is no possibility that the captured image is deteriorated.
  • the micro camera unit 1 of the present embodiment can use the suspension wire 5 as a power supply line. It becomes unnecessary.
  • the lead wire 20a that connects the suspension wire 5 and the piezoelectric element 12 is arranged on the movable table 4 side. Accordingly, since the micro camera unit 1 of the present embodiment is spaced from the signal line for transmitting an electric signal from the imaging device 2 on the fixed base 3 side to the processing circuit, the micro camera unit 1 is between the lead wire 20a and the signal line. Thus, the influence of the drive signal of the piezoelectric actuator 10 on the output signal of the image sensor 2 can be suppressed.
  • a lens driving device is provided with a fixed base on which an imaging element is fixed, and is disposed in front of the fixed base in the direction of the optical axis and supported by a suspension wire so as to be swingable in a direction orthogonal to the optical axis. Equipped with a movable platform.
  • the lens driving device includes an actuator for preventing camera shake that swings the movable table, a lens holding frame that holds a lens that guides imaging light to the imaging device, and a lens holding frame that is fixed to the movable table. And a piezoelectric actuator for autofocusing that moves in the direction of the optical axis.
  • the piezoelectric actuator includes a piezoelectric element and a drive shaft that is coupled to one end of the piezoelectric element and is displaced according to the expansion / contraction displacement of the piezoelectric element.
  • the drive shaft is disposed along the direction of the optical axis
  • the piezoelectric element is disposed in front of the drive shaft in the direction of the optical axis and is fixed to the movable base. .
  • the piezoelectric element in the autofocus piezoelectric actuator arranged in the direction of the optical axis is arranged in front of the driving axis in the direction of the optical axis and fixed to the movable table. Therefore, in the above lens driving device, since the distance is separated between the piezoelectric element and the image pickup element, the influence of the drive signal of the piezoelectric actuator on the output signal of the image pickup element can be suppressed, and the captured image is deteriorated. No fear.
  • the piezoelectric element is supplied with power through the suspension wire.
  • the lead wire connecting the suspension wire and the piezoelectric element is disposed on the movable table side.
  • the lead wire for connecting the suspension wire and the piezoelectric element is arranged on the movable base side. Therefore, in the above lens driving device, the distance between the imaging device on the fixed base side and the signal line for transmitting an electrical signal to the processing circuit is separated, so the driving signal of the piezoelectric actuator is between the lead wire and the signal line. Can suppress the influence on the output signal of the image sensor.
  • a lens driving device can be provided.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)

Abstract

　本発明の駆動装置は、撮像素子を固定した固定台と、前記固定台に対して、光軸の直交方向に揺動可能にサスペンションワイヤで支持された可動台と、前記可動台を揺動させる手振れ防止用のアクチュエータと、前記可動台に固定され、レンズ保持枠を支持して前記光軸の方向に移動させるオートフォーカス用の圧電式アクチュエータとを備える。そして、前記圧電式アクチュエータは、前記光軸の方向に沿って配置される駆動軸と、前記駆動軸よりも前記光軸の方向の前方に配置されて前記可動台に固定されている圧電素子とを備える。

Description

レンズ駆動装置
　本発明は、レンズ駆動装置に関する。
　近年、携帯電話等に搭載されるマイクロカメラユニット（ＭＣＵ）は、機能の高度化、小型化、低背化の要求が益々高まってきている。その中で、携帯電話での撮影は、デジタルカメラと比べて、片手で撮影することが多く、また、室内等の暗い場所での撮影機会も増えているため、撮影中に手振れが発生して画像が劣化する問題が生じている。
　このような手振れ補正として、電子式手振れ補正（ＥＩＳ）と光学式手振れ補正（ＯＩＳ）とが実用化されているが、より高画質が可能な光学式手振れ補正が望まれている。
　また、光学式手振れ補正機構として、カメラ全体をチルトさせる全体振りの方式と、レンズを含むオートフォーカスユニットを光軸の直交方向に揺動させるレンズシフト方式とがあるが、より低背化が可能なレンズシフト方式が望まれている。
　レンズシフト方式の光学式手振れ補正機構は、アクチュエータとして、磁石とコイルとを備えるＶＣＭ（ボイスコイルモータ・・・電磁式アクチュエータ）を用いれば、高い手振れ補正能力を確保することができる。
　また、オートフォーカスユニットは、アクチュエータとして、圧電素子を備えるＳＩＤＭ（Ｓｍｏｏｔｈ　Ｉｍｐａｃｔ　Ｄｒｉｖｅ　Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ・・・登録商標・・・圧電式アクチュエータ）を用いれば、光学式手振れ補正機構の駆動に伴うオートフォーカスユニットの揺動状態においても、優れた直進性およびレンズ保持能力を有することができる。
　そのため、圧電式アクチュエータを用いたオートフォーカスユニットと電磁式アクチュエータを用いた手振れ補正機構とを備えたレンズ駆動装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
　しかしながら、圧電式アクチュエータは、高周波の鋸歯状や矩形状のパルスを駆動信号として用いるために、この駆動信号が撮像素子の出力信号に電気ノイズを与えて、撮影される画像が劣化するおそれがあった。
特開２０１１－２２７４２８号公報
　本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、圧電式アクチュエータの駆動信号が撮像素子の出力信号に与える影響を抑制できるレンズ駆動装置を提供することである。
　本発明にかかるレンズ駆動装置は、撮像素子２を固定した固定台と、前記固定台に対して、光軸の直交方向に揺動可能にサスペンションワイヤで支持された可動台と、前記可動台を揺動させる手振れ防止用のアクチュエータと、前記可動台に固定され、レンズ保持枠を支持して前記光軸の方向に移動させるオートフォーカス用の圧電式アクチュエータとを備える。そして、前記圧電式アクチュエータは、前記光軸の方向に沿って配置される駆動軸と、前記駆動軸よりも前記光軸の方向の前方に配置されて前記可動台に固定されている圧電素子とを備える。
　本発明によれば、圧電式アクチュエータを用いたオートフォーカスユニットを採用しながら、圧電式アクチュエータの駆動信号が撮像素子の出力信号に与える影響を抑制することができる。
　上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面から明らかになるであろう。
本発明の一実施形態に係るマイクロカメラユニットの模式的一部断面側面図である。 図１に示すＡ－Ａ線に相当する断面図である。 図１に示すＢ－Ｂ線に相当する断面図である。 圧電式アクチュエータを説明するための図である。 手振れ補正駆動時のレンズ保持枠の挙動の説明図である。
　以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
　図１は、例えば携帯電話やデジタルカメラに搭載されるマイクロカメラユニット１の模式的一部断面側面図である。図２は、図１に示すＡ－Ａ線に相当する断面図である。図３は、図１に示すＢ－Ｂ線に相当する断面図である。図４は、圧電式アクチュエータを説明するための図である。図４Ａは、圧電式アクチュエータの側面図であり、図４Ｂは、鋸歯状パルスの波形図である。
　各図において、ｚ方向は、側面視で上下方向（光軸Ｃの方向）、ｘ、ｙ方向は、平面視で直交する上下左右方向の意味である。ｘ、ｙ方向それぞれは、光軸Ｃの方向に直交している。
　被写体像を電気信号に変換する撮像素子２が中央部に固定された略矩形状の固定台３が、配置され、この固定台３に対して、光軸Ｃの方向の前方（＋ｚ方向）に略矩形状の可動台４が配置されている。
　撮像素子２は、例えばＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ－ｃｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖｉｃｅ）型やＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のイメージセンサである。撮像素子２から出力された電気信号は、処理回路（不図示）に伝送されて画像として記録される。
　可動台４は、光軸Ｃの直交方向に揺動可能にサスペンションワイヤ（支持部材）５を介して固定台３で支持されている。可動台４は、上フレーム部４ａと、この上フレーム部４ａから固定台３の方向に延在されたアーム部４ｂと、このアーム部４ｂの下端で支持された下ベース部４ｃとで構成されている。
　より具体的には、固定台３の四隅に、ｚ方向（光軸Ｃの方向）を向いた計４本のサスペンションワイヤ５の一端がそれぞれ固定され、各サスペンションワイヤ５の他端には、可動台４の上フレーム部４ａの四隅が接着剤で接合固定されている。そして、サスペンションワイヤ５がｘ方向とｙ方向に撓むことで、固定台３に対して可動台４が光軸Ｃの直交方向に平行移動されるようになる。
　図３のように、固定台３の上面の四辺部には楕円状のコイル８がそれぞれ固定され、可動台４における各アーム部４ｂの下面には、コイル８に対向する磁石９がそれぞれ取り付けられている。このコイル８と磁石９は、光学式手振れ補正機構の電磁式アクチュエータ７を構成する。
　可動台４における上フレーム部４ａの下面の一隅部には、オートフォーカスユニットにおける圧電式アクチュエータ１０の基体（錘部材）１１が固定されている。
　圧電式アクチュエータ１０は、光軸Ｃの方向に、下から順に、基体１１と圧電素子（電気機械変換素子）１２と駆動軸１３とが結合された振動子である。圧電素子１２は、電気信号を機械的な伸縮運動に変換するものである。なお、基体１１は、圧電式アクチュエータ１０の出力を大きくするための部材であって、必ずしも必要ではなく、その場合には、上フレーム部４ａの下面に圧電素子１２を固定することになる。
　駆動軸１３には、可動台４の上フレーム部４ａの下方で、撮像光を撮像素子２に導くレンズ１５のレンズ保持枠１６が押圧ばね（加圧部材）１７（図４Ａ参照）で摩擦結合されている。
　より具体的には、図４Ａに示すように、圧電素子１２の一端に基体１１が接着固定され、他端に駆動軸１３が接着固定されている。圧電素子１２と駆動軸１３との接着固定部分には、補強部材１４が嵌め込まれて、エポキシ系の接着剤等で接着固定されている。
　基体１１は、弾性接着剤１８で上フレーム部４ａの下面に固定され、図１のように、駆動軸１３が固定台３の方向に延在されている。駆動軸１３は、片持ち支持状態となっている。
　レンズ１５のレンズ保持枠１６にはスライダブロック部１６ａが形成され、このスライダブロック部１６ａに駆動軸１３が貫通されている。スライダブロック１６ａに切欠き部１６ｂが形成され、この切欠き部１６ｂにパッド１９が嵌め込まれ、このパッド１９は、押圧ばね１７により、駆動軸１３を押圧する方向の付勢力が与えられている。これにより、パッド１９を含むスライダブロック１６ａと駆動軸１３とは、押圧ばね１７の付勢力で摩擦結合されることになる。なお、スライダブロック部１６ａは、レンズ保持枠１６に一体形成しているが、レンズ保持枠１６と別体として、別部品で連結してもよい。
　このような圧電式アクチュエータ１０において、図４Ｂのような鋸歯状パルスが駆動回路２０から圧電素子１２に印加されると、鋸歯状パルスの緩やかな立ち上がり部分では、圧電素子１２が厚み方向に緩やかに伸び（後進）変位し、駆動軸１３も同方向に緩やかに変位する。このとき、駆動軸１３に摩擦結合しているレンズ保持枠１６のスライダブロック１６ａは、駆動軸１３ととともに後進方向に移動する。
　次に、鋸歯状パルスの急速な立ち下がり部では、圧電素子１２が厚み方向に急速に縮み（前進）変位し、駆動軸１３も同方向に急速に変位する。このとき、駆動軸１３に摩擦結合しているスライダブロック１６ａは、慣性力で摩擦結合力に打ち勝ってその位置に留まり、実質的に前進方向に移動しない。
　このように、圧電素子１２に鋸歯状パルスを連続的に印加することで、スライダブロック１６ａとともにレンズ保持枠１６を後進方向に徐々に移動させることができる。逆に、スライダブロック１６ａとともにレンズ保持枠１６を前進方向に徐々に移動させるには、圧電素子１２に印加する鋸歯状パルスの波形の向きを変えればよい。
　ここで、サスペンションワイヤ５には、圧電素子１２に印加される鋸歯状パルスの伝送路の役割を担わせることができる。すなわち、不図示の携帯電話やデジタルカメラに搭載した駆動回路（オートフォーカス用ドライブＩＣ）２０で生成された鋸歯状パルスは、導電性のサスペンションワイヤ５を伝送させ（図１の矢印ａ参照）、その後、リード線２０ａを介して圧電素子１２に供給することができる。圧電素子１２のアース側は、アース線２０ｂから別のサスペンションワイヤ５を介して駆動回路２０のアース部に接続すればよい（図１の矢印ｂ参照）。
　リード線２０ａは、固定台３側の撮像素子２から離れるように、可動台４側に配置している。このリード線２０ａは、絶縁性合成樹脂製である可動台４内に導電性の金属箔をインサートモールドして、一端を可動台４の内部でサスペンションワイヤ５に接続し、他端を可動台４から引き出して圧電素子１２に接続することもできる。このようにすれば、後述するように、鋸歯状パルスによる撮像素子２のノイズをより軽減することができる。
　このようにして、圧電式アクチュエータ１０によりレンズ保持枠１６を前進駆動または後進駆動させることで、レンズ１５がオートフォーカスされるようになる。なお、具体的に図示しないが、駆動軸１３で片持ち支持されたレンズ保持枠１６を回り止めする回り止め機構が設けられている。また、図１および図２のように、レンズ保持枠１６に位置検出磁石２３を取付け、可動台４にホール素子２２を取付けることで、レンズ保持枠１６の前後進（フォーカス）位置を検出するように、マイクロカメラユニット１は、構成されている。
　このオートフォーカスと同時に、光学式手振れ補正機構の電磁式アクチュエータ７が駆動されて、可動台４が光軸Ｃの直交方向に平行移動されることで、手振れ補正がなされるようになる。
　ここで、図５により手振れ補正駆動時のレンズ保持枠１６の挙動を説明する。図５は、手振れ補正駆動時のレンズ保持枠の挙動の説明図である。図５Ａは、非駆動時を示し、図５Ｂは、駆動時を示す。なお、レンズ保持枠１６は、ｘ方向とｙ方向に同様の挙動を示すようになる。磁石９は、上面がＮ極、下面がＳ極に着磁されているものとする。
　図５Ａのように、コイル８に電流が流れていない非駆動時には、磁石９とコイル８との間には電磁力が発生しないので、４本のサスペンションワイヤ５は、ｚ方向と平行な状態を保ったままである。
　次に、図５Ｂのように、コイル８に図２の矢印方向に電流を流すと、磁石９とコイル８の間には電磁力が発生するので、磁石９を搭載し、かつ４本のサスペンションワイヤ５で支持された可動台４は、－ｘ方向に移動させられる。
　実際の手振れ補正駆動時には、所定の制御信号に応じてコイル８に流れる電流の向きと大きさが変化し、それに伴って可動台４は、撮像素子２に対してｘ方向に平行が担保された状態でシフト駆動される。
　本実施形態のように４本のサスペンションワイヤ５で支持された可動台４は、圧電式アクチュエータ１０の駆動軸１３のようなばね性を有しない支持構造によって姿勢が担保されている。したがって、撮像素子２に対してｘ，ｙ方向に平行が担保された状態でシフト駆動されるようになる。
　本実施形態のマイクロカメラユニット１は、上述したように、光軸Ｃの方向に配置したオートフォーカス用の圧電式アクチュエータ１０における圧電素子１２を駆動軸１３よりも光軸Ｃの方向の前方に配置して可動台４に固定したものである。
　したがって、本実施形態のマイクロカメラユニット１は、圧電素子１２と撮像素子２との間に距離Ｔ（図１参照）が隔てられるから、圧電式アクチュエータ１０の駆動信号が撮像素子２の出力信号に与える影響を抑制できるので、撮影される画像が劣化するおそれがなくなる。
　また、圧電素子１２には、サスペンションワイヤ５とリード線２０ａとを介して給電するから、本実施形態のマイクロカメラユニット１は、サスペンションワイヤ５を給電線として利用できるので、その分の給電線が不要になる。
　さらに、本実施形態のマイクロカメラユニット１は、サスペンションワイヤ５と圧電素子１２とを接続するリード線２０ａを可動台４側に配置している。したがって、本実施形態のマイクロカメラユニット１は、固定台３側の撮像素子２から処理回路に電気信号を伝送する信号線との間に距離が隔てられるから、リード線２０ａと信号線との間で圧電式アクチュエータ１０の駆動信号が撮像素子２の出力信号に与える影響を抑制できる。
　本明細書は、上記のように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。
　一態様にかかるレンズ駆動装置は、撮像素子が固定された固定台と、前記固定台に対して、光軸の方向の前方に配置され、光軸の直交方向に揺動可能にサスペンションワイヤで支持された可動台を備えている。そして、上記レンズ駆動装置は、前記可動台を揺動させる手振れ防止用のアクチュエータと、撮像光を前記撮像素子に導くレンズを保持するレンズ保持枠と、前記可動台に固定され、前記レンズ保持枠を支持して光軸の方向に移動させるオートフォーカス用の圧電式アクチュエータとを備える。そして、前記圧電式アクチュエータは、圧電素子と、この圧電素子の一端に結合され、前記圧電素子の伸縮変位に応じて変位する駆動軸とから成る。この圧電式アクチュエータは、前記駆動軸が光軸の方向に沿って配置されるとともに、前記圧電素子は、前記駆動軸よりも光軸の方向の前方に配置されて前記可動台に固定されている。
　このようなレンズ駆動装置では、光軸の方向に配置したオートフォーカス用の圧電式アクチュエータにおける圧電素子は、駆動軸よりも光軸の方向の前方に配置して可動台に固定される。したがって、上記レンズ駆動装置では、圧電素子と撮像素子との間に距離が隔てられるから、圧電式アクチュエータの駆動信号が撮像素子の出力信号に与える影響を抑制できるので、撮影される画像が劣化するおそれがなくなる。
　他の一態様では、上述のレンズ駆動装置において、前記圧電素子は、前記サスペンションワイヤを介して給電される。
　このようなレンズ駆動装置では、サスペンションワイヤが給電線として利用されるので、その分の給電線が不要になる。
　他の一態様では、上述のレンズ駆動装置において、前記サスペンションワイヤと前記圧電素子とを接続するリード線は、前記可動台側に配置されている。
　このようなレンズ駆動装置は、サスペンションワイヤと圧電素子とを接続するリード線を可動台側に配置している。したがって、上記レンズ駆動装置では、固定台側の撮像素子から処理回路に電気信号を伝送する信号線との間に距離が隔てられるから、リード線と信号線との間で圧電式アクチュエータの駆動信号が撮像素子の出力信号に与える影響を抑制できる。
　この出願は、２０１３年７月４日に出願された日本国特許出願特願２０１３－１４０３３９を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
　本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
　本発明によれば、レンズ駆動装置を提供できる。

Claims (3)

  1. 　撮像素子が固定された固定台と、
    　前記固定台に対して、光軸の方向の前方に配置され、光軸の直交方向に揺動可能にサスペンションワイヤで支持された可動台と、
    　前記可動台を揺動させる手振れ防止用のアクチュエータと、
    　撮像光を前記撮像素子に導くレンズを保持するレンズ保持枠と、
    　前記可動台に固定され、前記レンズ保持枠を支持して光軸の方向に移動させるオートフォーカス用の圧電式アクチュエータとを備え、
    　前記圧電式アクチュエータは、圧電素子と、前記圧電素子の一端に結合され、前記圧電素子の伸縮変位に応じて変位する駆動軸とから成り、
    　前記圧電式アクチュエータは、前記駆動軸が光軸の方向に沿って配置されるとともに、前記圧電素子は、前記駆動軸よりも光軸の方向の前方に配置されて前記可動台に固定されていること
    　を特徴とするレンズ駆動装置。
  2. 　前記圧電素子は、前記サスペンションワイヤを介して給電されること
    　を特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
  3. 　前記サスペンションワイヤと前記圧電素子とを接続するリード線は、前記可動台側に配置されていること
    　を特徴とする請求項２に記載のレンズ駆動装置。
     
PCT/JP2014/066031 2013-07-04 2014-06-17 レンズ駆動装置 WO2015001952A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-140339 2013-07-04
JP2013140339 2013-07-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015001952A1 true WO2015001952A1 (ja) 2015-01-08

Family

ID=52143531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/066031 WO2015001952A1 (ja) 2013-07-04 2014-06-17 レンズ駆動装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2015001952A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110115552A (zh) * 2019-05-23 2019-08-13 黄河科技学院 用于清扫机器人的视觉单元调节装置
CN111090210A (zh) * 2020-01-10 2020-05-01 睿恩光电有限责任公司 自动对焦用压电式透镜驱动装置、相机装置及电子设备
CN113067964A (zh) * 2019-12-31 2021-07-02 中芯集成电路（宁波）有限公司 一种压电驱动器和成像模组
WO2022166924A1 (zh) * 2021-02-07 2022-08-11 宁波舜宇光电信息有限公司 摄像模组及终端设备
WO2022228111A1 (zh) * 2021-04-30 2022-11-03 宁波舜宇光电信息有限公司 摄像模组

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006126712A (ja) * 2004-11-01 2006-05-18 Konica Minolta Photo Imaging Inc 手振れ補正システムおよび撮影装置
JP2008089804A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Fujinon Corp 撮像装置
JP2009042551A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Konica Minolta Opto Inc 撮像ユニット及び電子機器
JP2012238029A (ja) * 2009-11-17 2012-12-06 Tdk Taiwan Corp レンズ駆動装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006126712A (ja) * 2004-11-01 2006-05-18 Konica Minolta Photo Imaging Inc 手振れ補正システムおよび撮影装置
JP2008089804A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Fujinon Corp 撮像装置
JP2009042551A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Konica Minolta Opto Inc 撮像ユニット及び電子機器
JP2012238029A (ja) * 2009-11-17 2012-12-06 Tdk Taiwan Corp レンズ駆動装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110115552A (zh) * 2019-05-23 2019-08-13 黄河科技学院 用于清扫机器人的视觉单元调节装置
CN113067964A (zh) * 2019-12-31 2021-07-02 中芯集成电路（宁波）有限公司 一种压电驱动器和成像模组
CN113067964B (zh) * 2019-12-31 2023-01-13 中芯集成电路（宁波）有限公司 一种压电驱动器和成像模组
CN111090210A (zh) * 2020-01-10 2020-05-01 睿恩光电有限责任公司 自动对焦用压电式透镜驱动装置、相机装置及电子设备
CN111090210B (zh) * 2020-01-10 2024-05-21 睿恩光电有限责任公司 自动对焦用压电式透镜驱动装置、相机装置及电子设备
WO2022166924A1 (zh) * 2021-02-07 2022-08-11 宁波舜宇光电信息有限公司 摄像模组及终端设备
WO2022228111A1 (zh) * 2021-04-30 2022-11-03 宁波舜宇光电信息有限公司 摄像模组

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102166262B1 (ko) 카메라 렌즈 어셈블리
JP6138969B2 (ja) カメラモジュール
KR102494346B1 (ko) 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈
JP5031876B2 (ja) カメラモジュールおよび撮像装置
JP4220535B2 (ja) カメラレンズアセンブリの手振れ補正装置
JP5003008B2 (ja) 手振れ補正装置、レンズユニットおよび撮像装置
KR100851311B1 (ko) 촬상 장치
WO2015001952A1 (ja) レンズ駆動装置
KR101681366B1 (ko) 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈
EP2495604A1 (en) Suspension wire for compensating for hand vibration and image photographing device having the same
CN111897084A (zh) 透镜驱动装置、摄像头装置和电子设备
KR20100125978A (ko) 마그네트 이동 타입 이미지 촬상용 렌즈 액츄에이터
WO2015001954A1 (ja) レンズ駆動装置
KR101273793B1 (ko) 손떨림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈
WO2015043459A1 (en) Lens driving apparatus
TWI477877B (zh) 相機模組
JP2015034910A (ja) レンズ駆動装置及びカメラユニット
KR20100130259A (ko) 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정 장치
JP2008089804A (ja) 撮像装置
JP2011176443A (ja) 撮影装置
KR102710155B1 (ko) 카메라용 액추에이터
KR101234952B1 (ko) 디지털 카메라용 렌즈 구동장치
KR100947966B1 (ko) 모바일 기기용 카메라모듈
JP2009135910A (ja) 撮像装置および光学装置
JP2008089800A (ja) 撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14819594

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14819594

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP