JP6863140B2 - Lens drive device - Google Patents
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Description
本発明は、レンズ駆動装置に関する。 The present invention relates to a lens driving device.
例えば、特許文献1には、携帯電話等に搭載される撮像装置に用いられるレンズ駆動装置が記載されている。特許文献1に開示されたレンズ駆動装置は、2つのアクチュエータを用いて、レンズユニットを光軸方向に対して直交する2方向に移動させることで、手振れ補正機能を実現している。 For example, Patent Document 1 describes a lens driving device used in an imaging device mounted on a mobile phone or the like. The lens driving device disclosed in Patent Document 1 realizes a camera shake correction function by moving the lens unit in two directions orthogonal to the optical axis direction by using two actuators.
このようなレンズ駆動装置は、ベース部材に対して順次積み重ねられた複数の可動体を備えている。レンズ駆動装置は、複数の可動体をベース部材に対して移動させることで、手振れ補正機能を実現している。 Such a lens driving device includes a plurality of movable bodies sequentially stacked with respect to the base member. The lens driving device realizes a camera shake correction function by moving a plurality of movable bodies with respect to the base member.
特許文献1に記載されたレンズ駆動装置は、ベース部材に対して複数の可動体が順次積み重ねられているため、高さ(光軸方向の大きさ)が大きくなってしまう。 In the lens driving device described in Patent Document 1, since a plurality of movable bodies are sequentially stacked on the base member, the height (the size in the optical axis direction) becomes large.
そこで、本発明の一側面は、低背化が可能なレンズ駆動装置を提供することを目的とする。 Therefore, one aspect of the present invention is to provide a lens driving device capable of reducing the height.
本発明の一側面は、レンズを駆動するレンズ駆動装置であって、レンズの光軸が通る第1開口部を有するベース部材と、ベース部材に対してレンズの光軸方向に重ねて配置された補助体と、ベース部材に設けられ、ベース部材に対して補助体を移動させる第1アクチュエータと、光軸が通る第2開口部を有し、ベース部材に対して補助体と同じ側に重ねて配置された可動体と、補助体に設けられ、補助体に対して可動体を移動させる第2アクチュエータと、可動体に保持され、レンズを取り付け可能なレンズキャリアと、を備え、第1アクチュエータは、光軸方向に直交するX軸方向に補助体を移動させ、第2アクチュエータは、光軸方向及びX軸方向に直交するY軸方向に可動体を移動させ、補助体とレンズキャリアとは、光軸方向に沿って見たときに互いに重なっていない。 One aspect of the present invention is a lens driving device for driving a lens, in which a base member having a first opening through which the optical axis of the lens passes is arranged so as to be overlapped with respect to the base member in the optical axis direction of the lens. It has an auxiliary body, a first actuator provided on the base member that moves the auxiliary body with respect to the base member, and a second opening through which the optical axis passes, and is stacked on the same side as the auxiliary body with respect to the base member. The first actuator includes an arranged movable body, a second actuator provided on the auxiliary body and moving the movable body with respect to the auxiliary body, and a lens carrier held by the movable body and to which a lens can be attached. , The auxiliary body is moved in the X-axis direction orthogonal to the optical axis direction, the second actuator moves the movable body in the Y-axis direction orthogonal to the optical axis direction and the X-axis direction, and the auxiliary body and the lens carrier are They do not overlap each other when viewed along the optical axis.
このレンズ駆動装置において、第1アクチュエータは、ベース部材に対して補助体をX軸方向に移動させる。第2アクチュエータは、補助体に対して可動体をY軸方向に移動させる。これにより、可動体(レンズキャリア)は、ベース部材に対してX軸方向及びY軸方向に移動させられ、手振れ補正機能が実現される。補助体とレンズキャリアとが光軸方向において重なっていないため、補助体がレンズキャリアに重なっている場合に比べてレンズ駆動装置の高さが小さくなる。これにより、レンズ駆動装置は、低背化が可能となる。 In this lens driving device, the first actuator moves the auxiliary body in the X-axis direction with respect to the base member. The second actuator moves the movable body in the Y-axis direction with respect to the auxiliary body. As a result, the movable body (lens carrier) is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction with respect to the base member, and the camera shake correction function is realized. Since the auxiliary body and the lens carrier do not overlap in the optical axis direction, the height of the lens driving device becomes smaller than when the auxiliary body overlaps the lens carrier. This makes it possible to reduce the height of the lens driving device.
補助体は、Y軸方向に沿って延びていてもよい。この場合、補助体がX軸方向に延びていないため、レンズ駆動装置は、X軸方向の大きさを小さくできる。 The auxiliary body may extend along the Y-axis direction. In this case, since the auxiliary body does not extend in the X-axis direction, the lens driving device can reduce the size in the X-axis direction.
第1アクチュエータは、X軸方向に伸縮可能なX軸圧電素子と、X軸圧電素子におけるX軸方向の一方の端部に固定されたX軸駆動シャフトと、を有し、補助体は、X軸駆動シャフトに摩擦係合するX軸摩擦係合部と、X軸駆動シャフトをX軸摩擦係合部に向けて付勢する第1付勢部と、を有し、第1アクチュエータにおけるX軸駆動シャフト側の端部は、レンズキャリアから離れる側を向いていてもよい。これにより、X軸駆動シャフトを挟み込むX軸摩擦係合部及び第1付勢部を、レンズキャリアから離すことができる。すなわち、レンズ駆動装置は、レンズキャリアによる制約を抑制しつつ、X軸摩擦係合部及び第1付勢部の設置スペースを確保できる。 The first actuator has an X-axis piezoelectric element that can expand and contract in the X-axis direction, and an X-axis drive shaft that is fixed to one end of the X-axis piezoelectric element in the X-axis direction. It has an X-axis friction engaging portion that frictionally engages with the shaft drive shaft, and a first urging portion that biases the X-axis drive shaft toward the X-axis friction engaging portion, and has an X-axis in the first actuator. The end on the drive shaft side may face away from the lens carrier. As a result, the X-axis friction engaging portion and the first urging portion that sandwich the X-axis drive shaft can be separated from the lens carrier. That is, the lens driving device can secure the installation space of the X-axis friction engaging portion and the first urging portion while suppressing the restrictions imposed by the lens carrier.
第2アクチュエータは、Y軸方向に伸縮可能なY軸圧電素子と、Y軸圧電素子におけるY軸方向の一方の端部に固定されたY軸駆動シャフトと、を有し、可動体は、Y軸駆動シャフトに摩擦係合するY軸摩擦係合部と、Y軸駆動シャフトをY軸摩擦係合部に向けて付勢する第2付勢部と、を有し、第2アクチュエータにおけるY軸駆動シャフト側の端部は、レンズキャリアから離れる側を向いていてもよい。これにより、Y軸駆動シャフトを挟み込むY軸摩擦係合部及び第2付勢部を、レンズキャリアから離すことができる。すなわち、レンズ駆動装置は、レンズキャリアによる制約を抑制しつつ、Y軸摩擦係合部及び第2付勢部の設置スペースを確保できる。 The second actuator has a Y-axis piezoelectric element that can expand and contract in the Y-axis direction, and a Y-axis drive shaft that is fixed to one end of the Y-axis piezoelectric element in the Y-axis direction. It has a Y-axis friction engaging portion that frictionally engages with the shaft drive shaft and a second urging portion that biases the Y-axis drive shaft toward the Y-axis friction engaging portion, and has a Y-axis in the second actuator. The end on the drive shaft side may face away from the lens carrier. As a result, the Y-axis friction engaging portion and the second urging portion that sandwich the Y-axis drive shaft can be separated from the lens carrier. That is, the lens driving device can secure the installation space of the Y-axis friction engaging portion and the second urging portion while suppressing the restrictions imposed by the lens carrier.
X軸方向に沿って見たときに、光軸は補助体を通っており、第1アクチュエータと第2アクチュエータとは、X軸方向に沿って見たときに、光軸を挟んで対向する位置に設けられていてもよい。一般に、レンズは円形状となっている。このため、レンズキャリアもレンズに沿って略円環状となっている。これにより、補助体とレンズキャリアとの間隔は、X軸方向に沿って見たときに光軸付近よりも、光軸から離れた位置の方が広くなる。X軸方向に沿って見たときに、第1アクチュエータと第2アクチュエータとが光軸を挟んで対向する位置に設けられていることにより、レンズ駆動装置は、第1アクチュエータ及び第2アクチュエータを、補助体とレンズキャリアとの間隔が広い部分に配置できる。これにより、レンズ駆動装置は、装置の大型化を抑制しつつ、第1アクチュエータ及び第2アクチュエータを適切な場所に配置できる。 When viewed along the X-axis direction, the optical axis passes through the auxiliary body, and the first actuator and the second actuator are positioned so as to face each other across the optical axis when viewed along the X-axis direction. It may be provided in. Generally, the lens has a circular shape. Therefore, the lens carrier also has a substantially annular shape along the lens. As a result, the distance between the auxiliary body and the lens carrier becomes wider at a position away from the optical axis than near the optical axis when viewed along the X-axis direction. When viewed along the X-axis direction, the first actuator and the second actuator are provided at positions facing each other with the optical axis in between, so that the lens driving device can use the first actuator and the second actuator. It can be placed in a part where the distance between the auxiliary body and the lens carrier is wide. As a result, the lens driving device can arrange the first actuator and the second actuator at appropriate positions while suppressing the increase in size of the device.
光軸方向に沿って見たときに、レンズキャリアは、ベース部材の一方の端部よりも他方の端部に近づけて配置され、補助体は、ベース部材の他方の端部よりも一方の端部に近づけて配置されていてもよい。この場合、レンズキャリアは、ベース部材に対して偏心した位置に配置される。補助体は、レンズキャリアが偏心して配置されることによって空いたスペースに設置される。これにより、レンズ駆動装置は、装置の大型化を抑制しつつ、補助体及びレンズキャリアを適切な場所に配置できる。 When viewed along the optical axis, the lens carrier is placed closer to the other end than one end of the base member, and the auxiliary body is located at one end of the base member rather than the other end. It may be arranged close to the part. In this case, the lens carrier is arranged at a position eccentric with respect to the base member. The auxiliary body is installed in the vacant space due to the eccentric arrangement of the lens carriers. As a result, the lens driving device can arrange the auxiliary body and the lens carrier in an appropriate place while suppressing the increase in size of the device.
レンズ駆動装置は、可動体に設けられ、可動体に対してレンズキャリアを光軸方向に移動させる第3アクチュエータを更に備えていてもよい。この場合、レンズ駆動装置は、レンズのフォーカス機能を実現できる。 The lens driving device may be provided on the movable body and may further include a third actuator that moves the lens carrier in the optical axis direction with respect to the movable body. In this case, the lens driving device can realize the focusing function of the lens.
第3アクチュエータは、レンズキャリアを介して補助体と対向していてもよい。この場合、レンズ駆動装置は、補助体の周囲に設けられる第1アクチュエータ及び第2アクチュエータ等による制約を抑制しつつ、第3アクチュエータの設置スペースを確保できる。 The third actuator may face the auxiliary body via the lens carrier. In this case, the lens driving device can secure the installation space for the third actuator while suppressing the restrictions imposed by the first actuator, the second actuator, and the like provided around the auxiliary body.
第3アクチュエータは、光軸方向に伸縮可能なZ軸圧電素子と、Z軸圧電素子における光軸方向の一方の端部に固定されたZ軸駆動シャフトと、を有し、レンズキャリアは、レンズを取り付け可能なキャリア本体部と、キャリア本体部に設けられ、Z軸駆動シャフトに摩擦係合するZ軸摩擦係合部と、Z軸駆動シャフトをZ軸摩擦係合部に向けて付勢する第3付勢部と、を有し、第3付勢部は、キャリア本体部を介して補助体と対向していてもよい。この場合、レンズ駆動装置は、補助体の周囲に設けられる第1アクチュエータ及び第2アクチュエータ等による制約を抑制しつつ、第3付勢部の設置スペースを確保できる。 The third actuator has a Z-axis piezoelectric element that can expand and contract in the optical axis direction, and a Z-axis drive shaft that is fixed to one end of the Z-axis piezoelectric element in the optical axis direction, and the lens carrier is a lens. The carrier main body to which the lens can be attached, the Z-axis friction engaging portion provided on the carrier main body and frictionally engaged with the Z-axis drive shaft, and the Z-axis drive shaft are urged toward the Z-axis friction engaging portion. It has a third urging portion, and the third urging portion may face the auxiliary body via the carrier main body portion. In this case, the lens driving device can secure the installation space of the third urging portion while suppressing the restrictions imposed by the first actuator, the second actuator, and the like provided around the auxiliary body.
本発明の一側面によれば、レンズ駆動装置の低背化を実現できる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to reduce the height of the lens driving device.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
図1に示すレンズ駆動装置1は、例えばデジタルカメラ等の撮像装置に搭載され、レンズ4を駆動する。レンズ駆動装置1は、レンズ駆動部2と、カバー3とを備えている。レンズ駆動装置1は、レンズ駆動部2に取り付けられるべきレンズ4の光軸Lを有する。
The lens driving device 1 shown in FIG. 1 is mounted on an imaging device such as a digital camera and drives the
なお、各図において、説明の便宜上、XYZ直交座標系を示している。Z軸方向が、取り付けられるべきレンズ4の光軸L方向となっている。X軸方向は、光軸L方向に直交している。Y軸方向は、光軸L方向に直交し、且つX軸方向に直交している。
In each figure, the XYZ Cartesian coordinate system is shown for convenience of explanation. The Z-axis direction is the L direction of the optical axis of the
レンズ駆動部2は、図1に示されるように、ベース部材100、補助体200、可動体300、レンズキャリア400、X軸アクチュエータ(第1アクチュエータ)130、Y軸アクチュエータ(第2アクチュエータ)230、及びZ軸アクチュエータ(第3アクチュエータ)330を備えている。レンズ駆動部2は、さらに、レンズキャリア400の周囲を覆うように配置された枠部材500を備えている。
As shown in FIG. 1, the
ベース部材100の一方の面上に、補助体200等の各部材が配置される。レンズキャリア400には、レンズ4が取り付けられる。レンズキャリア400は、X軸アクチュエータ130及びY軸アクチュエータ230の動作によって、ベース部材100に対してX軸方向及びY軸方向に移動させられる。レンズキャリア400は、Z軸アクチュエータ330の動作によってベース部材100に対してZ軸方向に移動させられる。
Each member such as the
まず、ベース部材100周りの詳細について説明する。図2及び図3に示されるように、ベース部材100は、ベース本体部110、アクチュエータ取付部111、ストッパ部112、第1支柱部113、第2支柱部114、及びX軸アクチュエータ支持部120を備えている。
First, the details around the
ベース本体部110は、光軸L方向に沿って見たときに、4つの角部を有する略矩形の板状に形成されている。なお、説明の便宜上、光軸L方向に沿って見たときに、ベース本体部110の外周縁を構成する4つの辺を、それぞれ辺H11、辺H12、辺H13、及び辺H14という。辺H11と辺H12とが平行であり、Y軸方向に沿って延びている。辺H13と辺H14とが平行であり、X軸方向に沿って延びている。ベース本体部110を光軸L方向に沿って見たときに、辺H11、辺H14、辺H12、及び辺H13の順で各辺が接続されて外周縁が形成されている。辺H11及びH12の長さは、辺H13及びH14の長さよりも短い。
The base
ベース本体部110には、光軸Lを中心とする(光軸Lが通る)円形の開口部(第1開口部)110aが設けられている。光軸L方向に沿って見たときに、開口部110aの中心位置(光軸L)は、略矩形板状のベース本体部110の中心位置に対して偏心している。具体的には、光軸L方向に沿って見たときに、開口部110aは、辺H11よりも辺H12側に寄った位置に設けられている。
The base
X軸アクチュエータ支持部120は、ベース本体部110における補助体200が配置される側の面に設けられている。X軸アクチュエータ支持部120は、ベース本体部110の面上において、辺H11と辺H14とが接続される角部近傍に設けられている。X軸アクチュエータ支持部120は、X軸アクチュエータ130(X軸駆動シャフト132)をベース本体部110側から支持する。図4に示されるように、X軸アクチュエータ支持部120は、第1支持部121、第2支持部122、及び壁部123を備えている。なお、図4では、X軸アクチュエータ支持部120の詳細を示すためにX軸アクチュエータ130が省略されている。
The X-axis
第1支持部121と第2支持部122とは、X軸方向に並べて配置されている。第1支持部121は、第2支持部122よりも辺H11側に位置している。第1支持部121と第2支持部122との間には所定の隙間が設けられている。第1支持部121及び第2支持部122の頂部には、X軸方向に沿って延びる断面略U字状の溝121a及び122aがそれぞれ設けられている。壁部123は、第1支持部121と第2支持部122との間に設けられている。壁部123は、第1支持部121及び第2支持部122における辺H14側の端部同士を連結している。ベース本体部110と、X軸アクチュエータ支持部120とは一体的に設けられている。
The
図2及び図3に示されるように、X軸アクチュエータ130は、ベース本体部110における補助体200が配置される側の面に設けられている。X軸アクチュエータ130は、ベース本体部110における辺H11と辺H14とが接続される角部近傍に設けられている。X軸アクチュエータ130は、スムーズインパクト駆動機構を構成するアクチュエータである。X軸アクチュエータ130は、角柱状のX軸圧電素子131、X軸駆動シャフト132、及び錘部133を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
X軸圧電素子131は、X軸方向に伸縮可能な素子である。X軸圧電素子131は、圧電材料で構成されている。圧電材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛(いわゆる、PZT)、水晶、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、ニオブ酸タンタル酸カリウム(K(Ta,Nb)O3)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)及びチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)等の無機圧電材料を用いることができる。
The X-axis
X軸圧電素子131は、上記圧電材料からなる複数の圧電層と複数の電極層とが交互に積層された積層構造であってもよい。X軸圧電素子131に印加する電圧を制御することで、X軸圧電素子131の伸縮が制御される。X軸圧電素子131は、X軸方向に伸縮可能な形状であれば、角柱状に限らず、円柱状等であってもよい。
The X-axis
X軸駆動シャフト132は、円柱状に形成され、円柱形状の軸線がX軸方向に沿って延びるように配置されている。X軸駆動シャフト132は、カーボンファイバ等の繊維を含む複合樹脂材料で構成されている。
The
X軸駆動シャフト132におけるX軸方向の一方の端部は、X軸圧電素子131におけるX軸方向の一方の端部に固定されている。X軸駆動シャフト132の両端部は、第1支持部121の溝121a及び第2支持部122の溝122a内にそれぞれ収容される。壁部123の立ち上がり方向の先端部は、光軸L方向に沿って見たときに、ベース本体部110の辺H14側からX軸駆動シャフト132を支持する。
One end of the
錘部133は、X軸圧電素子131におけるX軸方向の他方の端部に固定されている。錘部133は、タングステンやタングステン合金など比重の高い材料から形成されており、X軸駆動シャフト132よりも重くなるように設計されている。X軸駆動シャフト132よりも錘部133を重くすることで、X軸圧電素子131が伸縮したときに、X軸駆動シャフト132側を変異させ易くできる。
The
アクチュエータ取付部111は、ベース本体部110における補助体200が配置される側の面に設けられている。アクチュエータ取付部111は、X軸アクチュエータ支持部120よりも辺H12側の位置において、ベース本体部110から立ち上がるように設けられている。錘部133におけるX軸圧電素子131が固定された側に対して反対側の面が、アクチュエータ取付部111に固定されている。これにより、X軸アクチュエータ130は、X軸駆動シャフト132がX軸アクチュエータ支持部120によって支持されつつ、アクチュエータ取付部111に固定された状態となる。
The
X軸アクチュエータ130は、光軸L方向に沿って見たときに、X軸駆動シャフト132側が外側を向くように配置される。すなわち、X軸アクチュエータ130におけるX軸駆動シャフト132側の端部は、レンズキャリア400から離れる側を向いている(図15等参照)。
The
X軸圧電素子131とX軸駆動シャフト132との固定、X軸圧電素子131と錘部133との固定、及び錘部133とアクチュエータ取付部111との固定には、例えば、エポキシ接着剤等の接着剤が用いられる。
For fixing the X-axis
ストッパ部112、第1支柱部113、及び第2支柱部114は、ベース本体部110における補助体200が配置される側の面にそれぞれ設けられている。ストッパ部112、第1支柱部113、及び第2支柱部114は、ベース本体部110における補助体200が配置される側の面から、それぞれ立ち上がるように設けられている。
The
ストッパ部112は、ベース本体部110の辺H13の近傍に設けられている。ストッパ部112は、可動体300におけるX軸方向の移動範囲を制限する。ストッパ部112による移動範囲の制限の詳細については、後述する。
The
第1支柱部113は、ベース本体部110の面上において、辺H12と辺H13とが接続される角部に設けられている。第2支柱部114は、ベース本体部110の面上において、辺H12と辺H14とが接続される角部に設けられている。第1支柱部113及び第2支柱部114は、カバー3を内側から支持する。アクチュエータ取付部111、ストッパ部112、第1支柱部113、及び第2支柱部114は、ベース本体部110と一体的に設けられている。
The
ベース本体部110における補助体200が配置される側の面には、突起部T11〜T13が設けられている。突起部T11は、ベース本体部110の面上において、辺H11と辺H13とが接続される角部近傍に設けられている。突起部T12は、ベース本体部110の面上において、ストッパ部112と第1支柱部113との間の位置に設けられている。突起部T13は、ベース本体部110の面上において、辺H12と辺H14とが接続される角部近傍に設けられている。突起部T11〜T13と、ベース本体部110とは一体的に設けられている。突起部T11〜T13は、例えば、半球状であってもよく、頂部が平坦な凸形状であってもよい。
Protrusions T11 to T13 are provided on the surface of the base
次に、補助体200の構成の詳細について説明する。図5に示されるように、補助体200は、ベース部材100に組み付けられたときにY軸方向に沿って延びる棒状の部材である。補助体200は、補助体本体部210、及びY軸アクチュエータ支持部220を備えている。補助体本体部210とY軸アクチュエータ支持部220とは一体的に設けられている。
Next, the details of the configuration of the
補助体本体部210には、X軸摩擦係合部240が設けられている。X軸摩擦係合部240は、補助体本体部210におけるY軸アクチュエータ支持部220が接続される側に対して反対側の端部に設けられている。X軸摩擦係合部240は、補助体本体部210の外面のうち、補助体200がベース部材100に組み付けられたときにX軸アクチュエータ130側を向く面に設けられている。X軸摩擦係合部240は、補助体200がベース部材100に組み付けられたときにX軸方向に沿って延びる略V字溝状に形成されている。X軸摩擦係合部240には、略V字状の金属板241が取り付けられている(図7参照)。X軸摩擦係合部240は、金属板241を介してX軸駆動シャフト132に当接する。
The auxiliary body
補助体本体部210には、第1付勢部242が取り付けられている(図7参照)。第1付勢部242は、弾性部材である。第1付勢部242の一方の端部は補助体本体部210に固定されている。第1付勢部242の他方の端部(先端部)は、X軸摩擦係合部240に対向している。
A
補助体本体部210におけるX軸摩擦係合部240が設けられる側に対して反対側の面には、突起部T21が設けられている。突起部T21は、補助体本体部210においてX軸摩擦係合部240が設けられる側の端部近傍に位置している。突起部T21と、補助体本体部210とは一体的に設けられている。突起部T21は、例えば、半球状であってもよく、頂部が平坦な凸形状であってもよい。突起部T21は、補助体200がベース本体部110から浮き上がった場合に、カバー3の内面に当接する。
A protrusion T21 is provided on the surface of the auxiliary body
Y軸アクチュエータ支持部220は、補助体200がベース部材100に組み付けられた状態において、Y軸アクチュエータ230(Y軸駆動シャフト232)をベース本体部110側から支持する。Y軸アクチュエータ支持部220は、ベース部材100に設けられたX軸アクチュエータ支持部120と同様の構成を備えている。具体的には、Y軸アクチュエータ支持部220は、第1支持部221、第2支持部222、及び壁部223を備えている。
The Y-axis
第1支持部221と第2支持部222とは、補助体200がベース部材100に組み付けられたときにY軸方向に沿って並ぶように設けられている。第2支持部222は、第1支持部221よりも補助体本体部210側に設けられている。第1支持部221と第2支持部222との間には所定の隙間が設けられている。第1支持部221及び第2支持部222の頂部には、補助体200がベース部材100に組み付けられたときにY軸方向に沿って延びる断面略U字状の溝221a及び222aがそれぞれ設けられている。壁部223は、第1支持部221と第2支持部222との間に設けられ、第1支持部221と第2支持部222とを接続している。壁部223は、補助体200がベース部材100に組み付けられた状態で光軸L方向に沿って見たときに、第1支持部221及び第2支持部222におけるベース本体部110の辺H11側の端部同士を連結している。
The
次に、補助体200がベース部材100に組み付けられた状態について説明する。図5〜図7に示されるように、補助体200は、ベース部材100における光軸L方向の一方の面上に重ねて配置されている。補助体200は、光軸L方向に沿って見たときに、ベース本体部110の面上において開口部110aと辺H11との間の領域に配置される。補助体200におけるX軸摩擦係合部240が設けられる側の端部が、辺H11と辺H14とが接続される角部近傍に位置している。補助体200におけるY軸アクチュエータ支持部220が設けられる側の端部が、辺H11と辺H13とが接続される角部近傍に位置している。
Next, a state in which the
X軸摩擦係合部240は、金属板241を介してX軸駆動シャフト132に当接する。X軸摩擦係合部240は、X軸アクチュエータ支持部120とによってX軸駆動シャフト132を挟み込むようにしてX軸駆動シャフト132に当接する。第1付勢部242の先端部は、第1支持部121と第2支持部122との間の位置で、X軸駆動シャフト132に当接している。第1付勢部242の先端部は、X軸駆動シャフト132をX軸摩擦係合部240に押し付ける方向に、X軸駆動シャフト132を付勢している。これにより、第1付勢部242の先端部とX軸摩擦係合部240とによってX軸駆動シャフト132が挟まれた状態となる。すなわち、X軸摩擦係合部240が金属板241を介してX軸駆動シャフト132に摩擦係合した状態となる。
The X-axis
補助体200がベース部材100に組み付けられた状態で、Y軸アクチュエータ支持部220のベース本体部110側の面は、ベース本体部110に設けられた突起部T11に当接している(図7参照)。X軸摩擦係合部240と第1付勢部242とでX軸駆動シャフト132が挟まれることにより、補助体200は、X軸方向に移動可能にベース部材100に支持された状態となる。すなわち、補助体200は、一方の端部がX軸アクチュエータ130を介してベース部材100に支持され、他方の端部が突起部T11によってベース部材100に支持されている。
With the
X軸摩擦係合部240がX軸駆動シャフト132に摩擦係合した状態で、X軸圧電素子131がX軸方向に伸縮することにより、補助体200がベース部材100に対してX軸方向に移動させられる。
With the X-axis
図6及び図7に示されるように、補助体200には、Y軸アクチュエータ230が設けられている。Y軸アクチュエータ230は、スムーズインパクト駆動機構を構成するアクチュエータである。Y軸アクチュエータ230は、角柱状のY軸圧電素子231、Y軸駆動シャフト232、及び錘部233を備えている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
Y軸圧電素子231は、Y軸方向に伸縮可能な素子である。Y軸圧電素子231は、圧電材料で構成されている。Y軸圧電素子231の材料及び形状等はX軸圧電素子131と同様であり、詳細な説明を省略する。
The Y-
Y軸駆動シャフト232は、円柱状に形成され、円柱形状の軸線がY軸方向に沿って延びるように配置されている。Y軸駆動シャフト232は、カーボンファイバ等の繊維を含む複合樹脂材料で構成されている。
The Y-
Y軸駆動シャフト232におけるY軸方向の一方の端部は、Y軸圧電素子231におけるY軸方向の一方の端部に固定されている。Y軸駆動シャフト232の両端部は、第1支持部221の溝221a及び第2支持部222の溝222a内にそれぞれ収容される。壁部223の立ち上がり方向の先端部は、光軸L方向に沿って見たときに、ベース本体部110の辺H11側からY軸駆動シャフト232を支持する。
One end of the Y-
錘部233は、Y軸圧電素子231におけるY軸方向の他方の端部に固定されている。錘部233の材料及び機能等は、錘部133と同様であり、詳細な説明を省略する。
The
錘部233は、補助体本体部210におけるY軸アクチュエータ支持部220側を向く面に固定されている。これにより、Y軸アクチュエータ230は、Y軸駆動シャフト232がY軸アクチュエータ支持部220によって支持されつつ、補助体本体部210に固定された状態となる。
The
Y軸アクチュエータ230は、光軸L方向に沿って見たときに、Y軸駆動シャフト232側が外側を向くように配置される。すなわち、Y軸アクチュエータ230におけるY軸駆動シャフト232側の端部は、レンズキャリア400から離れる側を向いている(図15等参照)。
The Y-
図7に示されるように、X軸方向に沿って見たときに、光軸Lは補助体200を通っている。また、X軸アクチュエータ130とY軸アクチュエータ230とは、X軸方向に沿って見たときに、光軸Lを挟んで対向する位置に設けられている。
As shown in FIG. 7, the optical axis L passes through the
次に、可動体300の構成の詳細について説明する。図8に示されるように、可動体300は、可動体本体部310、第1側壁部311、第2側壁部312、第3側壁部313、第4側壁部314、隆起部315、張出部316、及びY軸摩擦係合部340を備えている。
Next, the details of the configuration of the
可動体本体部310は、光軸L方向に沿って見たときに、4つの角部を有する略矩形の板状に形成されている。なお、説明の便宜上、光軸L方向に沿って見たときに、可動体本体部310の外周縁を構成する4つの辺を、それぞれ辺H31、辺H32、辺H33及び辺H34という。可動体本体部310には、光軸Lを中心とする(光軸Lが通る)円形の開口部(第2開口部)310aが設けられている。可動体本体部310に設けられた開口部310aの直径は、ベース部材100に設けられた開口部110aの直径よりも所定長さ小さい(図17参照)。
The movable body
図8及び図9に示されるように、辺H31は、可動体300がベース部材100に重ねられた状態で光軸L方向に沿って見たときに、開口部310aに対してベース部材100の辺H11側に位置する辺である。同様に、辺H32は、開口部310aに対してベース部材100の辺H12側に位置する辺である。辺H33は、開口部310aに対してベース部材100の辺H13側に位置する辺である。辺H34は、開口部310aに対してベース部材100の辺H14側に位置する辺である。
As shown in FIGS. 8 and 9, the side H31 of the
図8に示されるように、第1側壁部311は、可動体本体部310における辺H31と辺H34とが接続される角部において、可動体本体部310からレンズキャリア400が配置される側に向けて立ち上がっている。第2側壁部312は、可動体本体部310における辺H32と辺H34とが接続される角部において、可動体本体部310からレンズキャリア400が配置される側に向けて立ち上がっている。なお、第2側壁部312は、辺H32と辺H34とが接続される角部から第1側壁部311側に向かって所定長さ延在している。
As shown in FIG. 8, the first
第3側壁部313は、可動体本体部310における辺H32と辺H33とが接続される角部において、可動体本体部310からレンズキャリア400が配置される側に向けて立ち上がっている。第4側壁部314は、可動体本体部310における辺H33と辺H31とが接続される角部において、可動体本体部310からレンズキャリア400が配置される側に向けて立ち上がっている。張出部316は、第4側壁部314の立ち上がり方向の先端部に設けられている。張出部316は、第4側壁部314の先端部から外側(開口部310aから離れる側)に向かって張り出している。
The third
可動体本体部310におけるレンズキャリア400が配置される側の面には、矩形状に窪むアクチュエータ保持部310bが設けられている。アクチュエータ保持部310bは、辺H32と辺H34とが接続される角部近傍に位置している。
An
隆起部315は、可動体本体部310におけるレンズキャリア400が配置される側の面において、辺H33の近傍に設けられている。隆起部315は、隆起の頂部がX軸方向に沿って延びている。隆起部315は、Y軸方向における断面が略円弧状となるように可動体本体部310から突出している。隆起部315の隆起の頂部には、平坦部が設けられていてもよい。
The raised
Y軸摩擦係合部340は、張出部316に設けられている。Y軸摩擦係合部340は、張出部316の外面のうち、可動体300がベース部材100及び補助体200に組み付けられたときにY軸アクチュエータ230側を向く面に設けられている(図10参照)。Y軸摩擦係合部340は、可動体300がベース部材100に組み付けられたときにY軸方向に沿って延びる略V字溝状に形成されている(図10及び図11等参照)。Y軸摩擦係合部340には、略V字状の金属板341が取り付けられている。Y軸摩擦係合部340は、金属板341を介してY軸駆動シャフト232に当接する。
The Y-axis
張出部316には、第2付勢部342が取り付けられている。第2付勢部342は、弾性部材である。第2付勢部342の一方の端部は、張出部316に固定されている。第2付勢部342の他方の端部(先端部)は、Y軸摩擦係合部340に対向している。
A
張出部316には、突起部T31が設けられている。突起部T31は、張出部316においてY軸摩擦係合部340が設けられる側に対して反対側の面に設けられている。突起部T31と、張出部316とは一体的に設けられている。突起部T31は、例えば、半球状であってもよく、頂部が平坦な凸形状であってもよい。突起部T31は、可動体300がベース本体部110から浮き上がった場合に、カバー3の内面に当接する。
A protrusion T31 is provided on the overhanging
可動体本体部310の辺H33には、開口部310a側に向けて凹む凹部H33aが設けられている。
The side H33 of the movable body
次に、可動体300がベース部材100及び補助体200に組み付けられた状態について説明する。図8〜図12に示されるように、可動体300は、ベース本体部110に対して補助体200と同じ側に重ねて配置されている。可動体300は、光軸L方向に沿って見たときに、開口部310aとベース本体部110の開口部110aとが連通するように、ベース本体部110の面上に重ねられる。補助体200と可動体300とは、ベース本体部110における同じ面上に配置され、互いに隣接している。図9に示されるように、光軸L方向に沿って見たときに、補助体200と可動体300とは互いに重なっていない。但し、可動体300の張出部316については、Y軸摩擦係合部340をY軸駆動シャフト232に係合させるために補助体200と重なっている。
Next, a state in which the
Y軸摩擦係合部340は、金属板341を介してY軸駆動シャフト232に当接する。Y軸摩擦係合部340は、Y軸アクチュエータ支持部220とによってY軸駆動シャフト232を挟み込むようにしてY軸駆動シャフト232に当接する。第2付勢部342の先端部は、第1支持部221と第2支持部222との間の位置で、Y軸駆動シャフト232に当接している。第2付勢部342の先端部は、Y軸駆動シャフト232をY軸摩擦係合部340に押し付ける方向に、Y軸駆動シャフト232を付勢している。これにより、第2付勢部342の先端部とY軸摩擦係合部340とによってY軸駆動シャフト232が挟まれた状態となる。すなわち、Y軸摩擦係合部340が金属板341を介してY軸駆動シャフト232に摩擦係合した状態となる。
The Y-axis
可動体300がベース部材100及び補助体200に組み付けられた状態で、可動体本体部310のベース本体部110側の面は、ベース本体部110に設けられた突起部T12及びT13に当接している。Y軸摩擦係合部340と第2付勢部342とでY軸駆動シャフト232が挟まれることにより、可動体300は、Y軸方向に移動可能にベース部材100及び補助体200に支持された状態となる。すなわち、可動体300は、Y軸摩擦係合部340が設けられた側がY軸アクチュエータ230を介して補助体200に支持され、X軸摩擦係合部240が設けられた側に対して反対側が突起部T12及びT13によってベース部材100に支持されている。
With the
Y軸摩擦係合部340がY軸駆動シャフト232に摩擦係合した状態で、Y軸圧電素子231がY軸方向に伸縮することにより、可動体300が補助体200に対してY軸方向に移動させられる。
With the Y-axis
Y軸摩擦係合部340がY軸駆動シャフト232に係合していることにより、可動体300は、X軸方向においては補助体200と共に移動する。このため、補助体200がベース部材100に対してX軸方向に移動し、可動体300が補助体200に対してY軸方向に移動することによって、可動体300は、ベース部材100に対してX軸方向及びY軸方向に移動する。
Since the Y-axis
図9に示されるように、光軸L方向に沿って見たときに、凹部H33a内にはストッパ部112の一部が入り込んでいる。凹部H33aの壁面とストッパ部112の外面とは、Y軸方向において対向している。また、凹部H33aの壁面とストッパ部112の外面とは、X軸方向において対向している。補助体本体部210の辺H34側の側壁部において、X軸アクチュエータ支持部120の第2支持部122と対向する部位をストッパ部H34aとする。
As shown in FIG. 9, when viewed along the optical axis L direction, a part of the
可動体300がY軸方向に沿ってストッパ部112から離れる側に移動した場合、ストッパ部H34aが第2支持部122に当接する。補助体200がY軸方向に沿ってストッパ部112に近づく方向に移動した場合、凹部H33aの壁面がストッパ部112に当接する。すなわち、ストッパ部112及び第2支持部122が、補助体200のY軸方向の移動範囲を規制するストッパ機構として機能する。補助体200がX軸方向に沿って移動した場合、凹部H33aの壁面がストッパ部112に当接する。すなわち、ストッパ部112が、補助体200のX軸方向の移動範囲を規制するストッパ機構として機能する。
When the
ベース部材100には、押え部材150が設けられている。押え部材150の一方の端部はベース本体部110に固定され、他方の端部(先端部)は隆起部315の頂部に当接する。押え部材150は、弾性部材である。押え部材150の先端部は、隆起部315をベース本体部110側に向けて付勢している。これにより、可動体300がベース本体部110から浮き上がることが防止される。Y軸摩擦係合部340がY軸駆動シャフト232に当接しているため、補助体200におけるY軸アクチュエータ支持部220側の端部がベース本体部110から浮き上がることが防止される。これにより、補助体200及び可動体300がベース本体部110から浮き上がることが防止される。
The
図9及び図10に示されるように、可動体300には、Z軸アクチュエータ330が取り付けられている。Z軸アクチュエータ330は、スムーズインパクト駆動機構を構成するアクチュエータである。Z軸アクチュエータ330は、角柱状のZ軸圧電素子331、Z軸駆動シャフト332、及び錘部333を備えている。
As shown in FIGS. 9 and 10, a Z-
Z軸圧電素子331は、Z軸方向に伸縮可能な素子である。Z軸圧電素子331は、圧電材料で構成されている。Z軸圧電素子331の材料及び形状等はX軸圧電素子131と同様であり、詳細な説明を省略する。
The Z-
Z軸駆動シャフト332は、円柱状に形成され、円柱形状の軸線がZ軸方向に沿って延びるように配置されている。Z軸駆動シャフト332は、カーボンファイバ等の繊維を含む複合樹脂材料で構成されている。
The Z-
Z軸駆動シャフト332におけるZ軸方向の一方の端部は、Z軸圧電素子331におけるZ軸方向の一方の端部に固定されている。錘部333は、Z軸圧電素子331におけるZ軸方向の他方の端部に固定されている。錘部333の材料及び機能等は、錘部133と同様であり、詳細な説明を省略する。
One end of the Z-
錘部333が、可動体本体部310に設けられたアクチュエータ保持部310bに嵌め込まれて固定されることで、Z軸アクチュエータ330が可動体300に保持される。Z軸アクチュエータ330は、レンズキャリア400を介して補助体200と対向している。
The Z-
次に、レンズキャリア400の構成の詳細について説明する。図13及び図14に示されるように、レンズキャリア400は、キャリア本体部410、回止め凸部420、第3付勢部430、及びZ軸摩擦係合部440を備えている。
Next, the details of the configuration of the
キャリア本体部410には、光軸Lを中心とする円形の開口部410aが設けられている。キャリア本体部410に設けられた開口部410aの直径は、可動体300に設けられた開口部310aの直径よりも所定長さ小さい(図17参照)。キャリア本体部410の開口部410aには、レンズ4が取り付け可能である。すなわち、開口部410aの壁面が、レンズ4(図1)を取り付けるためのレンズ取付部となる。レンズ4は、複数のレンズで構成されたレンズユニットであってもよく、単一のレンズであってもよい。
The carrier
回止め凸部420は、キャリア本体部410の外周面から光軸Lに直交する方向に沿って突出している。
The rotation stop
Z軸摩擦係合部440は、キャリア本体部410の外周面に設けられている。Z軸摩擦係合部440は、光軸Lを挟んで回止め凸部420と略対向する位置に設けられている。Z軸摩擦係合部440は、レンズキャリア400が可動体300に組み付けられたときにZ軸方向に沿って延びる略V字溝状に形成されている。Z軸摩擦係合部440には、略V字状の金属板441が取り付けられている。Z軸摩擦係合部440は、金属板441を介してZ軸駆動シャフト332に当接する。
The Z-axis
第3付勢部430は、キャリア本体部410の外周面に取り付けられている。第3付勢部430は、弾性部材である。第3付勢部430の一方の端部は、キャリア本体部410に固定されている。第3付勢部430の他方の端部(先端部)は、Z軸摩擦係合部440に対向している。
The
次に、レンズキャリア400が可動体300に組み付けられた状態について説明する。図15及び図16に示されるように、レンズキャリア400は、光軸L方向において、可動体300に対してベース部材100が設けられる側(ベース部材100が重なる側)とは反対側に重ねて配置されている。レンズキャリア400は、光軸L方向に沿って見たときに、開口部410aと可動体300の開口部310aとが連通するように、可動体本体部310の面上に重ねられる。
Next, a state in which the
キャリア本体部410は、第1側壁部311、第2側壁部312、第3側壁部313、及び第4側壁部314によって囲まれている。これにより、レンズキャリア400は、可動体300に対するX軸方向及びY軸方向の移動が規制されている。レンズキャリア400は、光軸L方向に移動可能に可動体300に保持されている。図16に示されるように、光軸L方向に沿って見たときに、レンズキャリア400と補助体200とは互いに重なっていない。Z軸アクチュエータ330は、レンズキャリア400を介して補助体200と対向している。
The carrier
ベース部材100の開口部110aは、辺H11よりも辺H12側に寄った位置に設けられている。このため、光軸L方向に沿って見たときに、レンズキャリア400は、ベース部材100の辺H11側の端部(一方の端部)よりも辺H12側の端部(他方の端部)に近い位置に配置されている。また、補助体200は、ベース部材100の辺H12側の端部(他方の端部)よりも辺H11側の端部(一方の端部)に近い位置に配置されている。
The
回止め凸部420は、Y軸方向において、第1側壁部311と第4側壁部314との間に位置している。回止め凸部420が第1側壁部311と第4側壁部314との間に位置しているため、レンズキャリア400が光軸Lを中心として回転することが防止される。
The rotation stop
Z軸摩擦係合部440は、金属板441を介してZ軸駆動シャフト332に当接する。第3付勢部430は、キャリア本体部410を介して補助体200に対向している。第3付勢部430の先端部は、Y軸駆動シャフト232に当接している。第3付勢部430の先端部は、Z軸駆動シャフト332をZ軸摩擦係合部440に押し付ける方向に、Z軸駆動シャフト332を付勢している。これにより、第3付勢部430の先端部とZ軸摩擦係合部440とによってZ軸駆動シャフト332が挟まれた状態となる。すなわち、Z軸摩擦係合部440が金属板441を介してZ軸駆動シャフト332に摩擦係合した状態となる。
The Z-axis
Z軸摩擦係合部440がZ軸駆動シャフト332に摩擦係合した状態で、Z軸圧電素子331がZ軸方向に伸縮することにより、レンズキャリア400が可動体300に対してZ軸方向に移動させられる。
With the Z-axis
次に、枠部材500の詳細について説明する。図1に示されるように、枠部材500は、光軸L方向に沿って見たときに、レンズキャリア400を囲む略四角枠形状をなしている。枠部材500は、可動体300に設けられた第1側壁部311、第2側壁部312、第3側壁部313、及び第4側壁部314の先端部に取り付けられている。
Next, the details of the
枠部材500の内周面には、Z軸アクチュエータ330のZ軸駆動シャフト332を支持するZ軸アクチュエータ支持部510が設けられている。Z軸アクチュエータ支持部510は、光軸L方向に沿って見たときに、Z軸駆動シャフト332の外周面のうち光軸Lから遠い側の部位に当接している。
A Z-axis
次に、カバー3がレンズ駆動部2に取り付けられた状態について説明する。図1及び図16に示されるように、カバー3は、レンズ駆動部2を構成する各構成要素のうちベース部材100以外の構成要素を内部に収容するようにベース本体部110を覆う。カバー3には、光軸Lを中心とする開口部3aが設けられている。ベース部材100に設けられた第1支柱部113及び第2支柱部114の先端部は、カバー3の内面に当接し、カバー3を支持する。
Next, a state in which the
次に、各アクチュエータに接続される電気配線、補助体200等の位置を検出するセンサ、及び各センサに接続される電気配線について説明する。まず、ベース部材100に設けられる電気配線及びセンサについて説明する。図2及び図3に示されるように、ベース本体部110における可動体300等が配置される側の面には、ホールセンサHS1、ホールセンサHS2、2本の電気配線W11、2本の電気配線W12,2本の電気配線W13、4本の電気配線W21、4本の電気配線W22、及び4本の電気配線W23が設けられている。
Next, the electric wiring connected to each actuator, the sensor for detecting the position of the
2本の電気配線W11の一端はX軸アクチュエータ130のX軸圧電素子131にそれぞれ接続され、他端はベース本体部110の辺H11までそれぞれ延びている。電気配線W11は、X軸圧電素子131に電力を供給する。
One end of each of the two electrical wirings W11 is connected to the X-axis
2本の電気配線W12は、ベース本体部110における辺H11の近傍にそれぞれ設けられている。2本の電気配線W12の一端は、ベース本体部110における辺H11の近傍にそれぞれ位置し、他端はベース本体部110の辺H11までそれぞれ延びている。
The two electric wirings W12 are provided in the vicinity of the side H11 in the base
2本の電気配線W13は、ベース本体部110の辺H12と辺H14とが接続される角部近傍に設けられている。2本の電気配線W13の一端は、ベース本体部110における辺H14の近傍にそれぞれ位置し、他端はベース本体部110の辺H12までそれぞれ延びている。
The two electrical wirings W13 are provided in the vicinity of the corner portion where the side H12 and the side H14 of the base
4本の電気配線W23のうち、3本の電気配線W23の一端はベース本体部110における辺H14の近傍にそれぞれ位置し、他端はベース本体部110の辺H12までそれぞれ延びている。残りの1本の電気配線W23の一端はベース本体部110における辺H14の近傍に位置し、他端はベース本体部110の辺H11まで延びている。
Of the four electrical wirings W23, one end of each of the three electrical wirings W23 is located near the side H14 of the base
ホールセンサHS1は、ベース部材100に対して移動する補助体200の位置を検出する位置センサとして機能する。ホールセンサHS1は、ベース本体部110の辺H11の近傍に設けられている。ホールセンサHS1には、4本の電気配線W21の一端がそれぞれ接続されている。4本の電気配線W21の他端は、ベース本体部110の辺H11までそれぞれ延びている。
The Hall sensor HS1 functions as a position sensor that detects the position of the
ホールセンサHS2は、ベース部材100に対して移動する可動体300の位置を検出する位置センサとして機能する。ホールセンサHS2は、ベース本体部110の辺H12と辺H13とが接続される角部近傍に設けられている。ホールセンサHS2には、4本の電気配線W22の一端がそれぞれ接続されている。4本の電気配線W22の他端は、ベース本体部110の辺H12までそれぞれ延びている。
The Hall sensor HS2 functions as a position sensor that detects the position of the
各電気配線W11〜W13,W21〜W23には、ベース本体部110の端部位置において、制御回路及び駆動回路等の配線がそれぞれ接続される。
Wiring such as a control circuit and a drive circuit is connected to each of the electrical wirings W11 to W13 and W21 to W23 at the end positions of the base
次に、補助体200に設けられる電気配線等について説明する。図5に示されるように、補助体200には、磁石MG1、及び2本の電気配線W32が設けられている。磁石MG1は、補助体本体部210におけるベース本体部110と対向する面に取り付けられている。図7等に示されるように、ベース部材100に設けられたホールセンサHS1と磁石MG1とは、Z軸方向において対向している。ホールセンサHS1は、補助体200と共に移動する磁石MG1の磁界の変化に基づいて、ベース部材100に対する補助体200の位置を検出する。X軸アクチュエータ130は、ホールセンサHS1の検出結果に基づいてフィードバック制御される。
Next, the electrical wiring and the like provided on the
2本の電気配線W32の一端はY軸アクチュエータ230のY軸圧電素子231に接続されている。2本の電気配線W32の他端は、2本のサスペンションワイヤSW12の一端にそれぞれ接続されている。サスペンションワイヤSW12は、導電性を有する弾性部材である。図6に示されるように、2本のサスペンションワイヤSW12の他端は、電気配線W12の他方の端部にそれぞれ接続されている。Y軸圧電素子231に対しては、ベース本体部110に設けられた電気配線W12、サスペンションワイヤSW12、補助体200に設けられた電気配線W32を介して電力が供給される。
One end of the two electric wirings W32 is connected to the Y-
次に、可動体300に設けられる電気配線等について説明する。図8に示されるように、可動体300には、磁石MG2、ホールセンサHS3、4本の電気配線W33、及び2本の電気配線W43が設けられている。
Next, the electrical wiring and the like provided on the
磁石MG2は、可動体本体部310における第3側壁部313側の角部に設けられている。図11等に示されるように、ベース部材100に設けられたホールセンサHS2と磁石MG2とは、Z軸方向において対向している。ホールセンサHS2は、可動体300と共に移動する磁石MG2の磁界の変化に基づいて、ベース部材100に対する可動体300の位置を検出する。Y軸アクチュエータ230は、ホールセンサHS2の検出結果に基づいてフィードバック制御される。
The magnet MG2 is provided at a corner portion on the third
図8に示されるように、ホールセンサHS3は、可動体300に対してZ軸方向に移動するレンズキャリア400の位置を検出する位置センサとして機能する。ホールセンサHS3は、第2側壁部312における光軸L側の面に設けられている。ホールセンサHS3には、4本の電気配線W33の一端がそれぞれ接続されている。4本の電気配線W33の他端は、可動体本体部310から立ち上がる第2側壁部312の先端部(頂部)までそれぞれ延びている。
As shown in FIG. 8, the Hall sensor HS3 functions as a position sensor that detects the position of the
図2及び図12に示されるように、ベース部材100に設けられた4本の電気配線W23の一端と、可動体300に設けられた4本の電気配線W33の他端とは、4本のサスペンションワイヤSW23によってそれぞれ接続されている。サスペンションワイヤSW23は、導電性を有する弾性部材である。
As shown in FIGS. 2 and 12, one end of the four electric wires W23 provided on the
図8及び図10等に示されるように、2本の電気配線W43の一端はZ軸アクチュエータ330のZ軸圧電素子331にそれぞれ接続され、他端は第2側壁部312の先端部までそれぞれ延びている。
As shown in FIGS. 8 and 10, one end of each of the two electric wirings W43 is connected to the Z-
図2及び図12に示されるように、ベース部材100に設けられた2本の電気配線W13の一端と、可動体300に設けられた2本の電気配線W43の他端とは、2本のサスペンションワイヤSW13によってそれぞれ接続されている。サスペンションワイヤSW13は、導電性を有する弾性部材である。Z軸圧電素子331に対しては、ベース本体部110に設けられた電気配線W13、サスペンションワイヤSW13、可動体300に設けられた電気配線W43を介して電力が供給される。
As shown in FIGS. 2 and 12, one end of the two electric wires W13 provided on the
次に、レンズキャリア400について説明する。図14に示されるように、レンズキャリア400には、磁石MG3が設けられている。磁石MG3は、キャリア本体部410の外周面において、Z軸摩擦係合部440の近傍の位置に設けられている。図16等に示されるように、可動体300の第2側壁部312に設けられたホールセンサHS3と磁石MG3とは、Y軸方向において対向している。ホールセンサHS3は、レンズキャリア400と共に移動する磁石MG3の磁界の変化に基づいて、可動体300に対するレンズキャリア400の位置を検出する。Z軸アクチュエータ330は、ホールセンサHS3の検出結果に基づいてフィードバック制御される。
Next, the
以上のようにレンズ駆動装置1において、X軸アクチュエータ130は、ベース部材100に対して補助体200をX軸方向に移動させる。Y軸アクチュエータ230は、補助体200に対して可動体300をY軸方向に移動させる。これにより、可動体300(レンズキャリア400)は、ベース部材100に対してX軸方向及びY軸方向に移動させられ、手振れ補正機能が実現される。補助体200とレンズキャリア400とが光軸方向において重なっていないため、補助体200がレンズキャリア400に重なっている場合に比べてレンズ駆動装置1の高さ(光軸L方向の大きさ)が小さくなる。これにより、レンズ駆動装置1は、低背化が可能となる。
As described above, in the lens driving device 1, the
補助体200は、Y軸方向に沿って延びている。この場合、補助体200がX軸方向に延びていないため、レンズ駆動装置1は、X軸方向の大きさを小さくできる。
The
X軸アクチュエータ130におけるX軸駆動シャフト132側の端部は、レンズキャリア400から離れる側を向いている。これにより、X軸駆動シャフト132を挟み込むX軸摩擦係合部240及び第1付勢部242を、レンズキャリア400から離すことができる。すなわち、レンズ駆動装置1は、レンズキャリア400による制約を抑制しつつ、X軸摩擦係合部240及び第1付勢部242の設置スペースを確保できる。
The end of the
Y軸アクチュエータ230におけるY軸駆動シャフト232側の端部は、レンズキャリア400から離れる側を向いている。これにより、Y軸駆動シャフト232を挟み込むY軸摩擦係合部340及び第2付勢部342を、レンズキャリア400から離すことができる。すなわち、レンズ駆動装置1は、レンズキャリア400による制約を抑制しつつ、Y軸摩擦係合部340及び第2付勢部342の設置スペースを確保できる。
The end of the Y-
図7に示されるように、X軸アクチュエータ130とY軸アクチュエータ230とは、X軸方向に沿って見たときに、光軸Lを挟んで対向する位置に設けられている。一般に、レンズ4は円形状となっている。このため、レンズキャリア400もレンズ4に沿って略円環状となっている。これにより、補助体200とレンズキャリア400との間隔は、X軸方向に沿って見たときに光軸L付近よりも、光軸Lから離れた位置の方が広くなる。X軸方向に沿って見たときに、X軸アクチュエータ130とY軸アクチュエータ230とが光軸Lを挟んで対向する位置に設けられていることにより、レンズ駆動装置1は、X軸アクチュエータ130及びY軸アクチュエータ230を、補助体200とレンズキャリア400の間隔が広い部分に配置できる。これにより、レンズ駆動装置1は、装置の大型化を抑制しつつ、X軸アクチュエータ130及びY軸アクチュエータ230を適切な場所に配置できる。
As shown in FIG. 7, the
レンズキャリア400は、ベース部材100の辺H12側に寄った位置に配置されている。この場合、補助体200は、レンズキャリア400が偏心して配置されることによって空いたスペース(ベース部材100の辺H11側)に設置される。これにより、レンズ駆動装置1は、装置の大型化を抑制しつつ、補助体200及びレンズキャリア400を適切な場所に配置できる。
The
レンズ駆動装置1は、レンズキャリア400を移動させるZ軸アクチュエータ330を備えている。これにより、レンズ駆動装置1は、レンズ4のフォーカス機能を実現できる。
The lens driving device 1 includes a Z-
Z軸アクチュエータ330は、レンズキャリア400を介して補助体200と対向している。この場合、レンズ駆動装置1は、補助体200の周囲に設けられるX軸アクチュエータ130及びY軸アクチュエータ230等による制約を抑制しつつ、Z軸アクチュエータ330の設置スペースを確保できる。
The Z-
第3付勢部430は、キャリア本体部410を介して補助体200と対向している。この場合、レンズ駆動装置1は、補助体200の周囲に設けられるX軸アクチュエータ130及びY軸アクチュエータ230等による制約を抑制しつつ、第3付勢部430の設置スペースを確保できる。
The
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ベース本体部110は、略正方形の板状であってもよい。ベース本体部110は、略矩形の板状でなくてもよい。レンズキャリア400は、ベース部材100の一方の端部側に寄った位置に配置されていたが、レンズキャリア400はベース本体部110の中心に配置されていてもよい。補助体200は、Y軸方向に延びる棒状の部材としたが、棒状の部材でなくてもよい。X軸アクチュエータ130、Y軸アクチュエータ230、及びZ軸アクチュエータ330は、圧電素子を用いた機構以外の機構であってもよい。X軸摩擦係合部240は、金属板241を介することなく、X軸駆動シャフト132に直接当接してもよい。同様に、Y軸摩擦係合部340及びZ軸摩擦係合部440は、金属板341,441を介することなく、Y軸駆動シャフト232及びZ軸駆動シャフト332にそれぞれ直接当接してもよい。また、補助体200等の位置を検出する位置センサとしてホールセンサHS1〜HS3を用いたが、ホールセンサ以外の位置センサを用いてもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the base
1…レンズ駆動装置、4…レンズ、100…ベース部材、110a…開口部(第1開口部)、130…X軸アクチュエータ(第1アクチュエータ)、131…X軸圧電素子、132…X軸駆動シャフト、200…補助体、240…X軸摩擦係合部、242…第1付勢部、230…Y軸アクチュエータ(第2アクチュエータ)、231…Y軸圧電素子、232…Y軸駆動シャフト、300…可動体、310a…開口部(第2開口部)、340…Y軸摩擦係合部、342…第2付勢部、330…Z軸アクチュエータ(第3アクチュエータ)、331…Z軸圧電素子、332…Z軸駆動シャフト、400…レンズキャリア、410…キャリア本体部、430…第3付勢部、440…Z軸摩擦係合部、L…光軸。 1 ... Lens drive device, 4 ... Lens, 100 ... Base member, 110a ... Opening (first opening), 130 ... X-axis actuator (first actuator), 131 ... X-axis piezoelectric element, 132 ... X-axis drive shaft , 200 ... Auxiliary body, 240 ... X-axis friction engaging part, 242 ... First biasing part, 230 ... Y-axis actuator (second actuator), 231 ... Y-axis piezoelectric element, 232 ... Y-axis drive shaft, 300 ... Movable body, 310a ... Opening (second opening), 340 ... Y-axis friction engaging part, 342 ... Second urging part, 330 ... Z-axis actuator (third actuator), 331 ... Z-axis piezoelectric element, 332 ... Z-axis drive shaft, 400 ... Lens carrier, 410 ... Carrier body, 430 ... Third urging unit, 440 ... Z-axis friction actuator, L ... Optical axis.
Claims (7)
前記レンズの光軸が通る第1開口部を有するベース部材と、
前記ベース部材に対して前記レンズの光軸方向に重ねて配置された補助体と、
前記ベース部材に設けられ、前記ベース部材に対して前記補助体を移動させる第1アクチュエータと、
前記光軸が通る第2開口部を有し、前記ベース部材に対して前記補助体と同じ側に重ねて配置された可動体と、
前記補助体に設けられ、前記補助体に対して前記可動体を移動させる第2アクチュエータと、
前記可動体に保持され、前記レンズを取り付け可能なレンズキャリアと、
を備え、
前記第1アクチュエータは、前記光軸方向に直交するX軸方向に前記補助体を移動させ、
前記第2アクチュエータは、前記光軸方向及び前記X軸方向に直交するY軸方向に前記可動体を移動させ、
前記補助体と前記レンズキャリアとは、前記光軸方向に沿って見たときに互いに重なっておらず、
前記X軸方向に沿って見たときに、前記光軸は前記補助体を通っており、
前記第1アクチュエータと前記第2アクチュエータとは、前記X軸方向に沿って見たときに、前記光軸を挟んで対向する位置に設けられている、レンズ駆動装置。 It is a lens driving device that drives a lens.
A base member having a first opening through which the optical axis of the lens passes, and
Auxiliary bodies arranged so as to overlap the base member in the optical axis direction of the lens,
A first actuator provided on the base member and moving the auxiliary body with respect to the base member,
A movable body having a second opening through which the optical axis passes and being arranged so as to be overlapped on the same side as the auxiliary body with respect to the base member.
A second actuator provided on the auxiliary body and moving the movable body with respect to the auxiliary body,
A lens carrier that is held by the movable body and to which the lens can be attached,
With
The first actuator moves the auxiliary body in the X-axis direction orthogonal to the optical axis direction.
The second actuator moves the movable body in the Y-axis direction orthogonal to the optical axis direction and the X-axis direction.
The auxiliary body and the lens carrier do not overlap each other when viewed along the optical axis direction.
When viewed along the X-axis direction, the optical axis passes through the auxiliary body.
The first actuator and the second actuator are lens driving devices provided at positions facing each other with the optical axis interposed therebetween when viewed along the X-axis direction.
前記レンズの光軸が通る第1開口部を有するベース部材と、
前記ベース部材に対して前記レンズの光軸方向に重ねて配置された補助体と、
前記ベース部材に設けられ、前記ベース部材に対して前記補助体を移動させる第1アクチュエータと、
前記光軸が通る第2開口部を有し、前記ベース部材に対して前記補助体と同じ側に重ねて配置された可動体と、
前記補助体に設けられ、前記補助体に対して前記可動体を移動させる第2アクチュエータと、
前記可動体に保持され、前記レンズを取り付け可能なレンズキャリアと、
を備え、
前記第1アクチュエータは、前記光軸方向に直交するX軸方向に前記補助体を移動させ、
前記第2アクチュエータは、前記光軸方向及び前記X軸方向に直交するY軸方向に前記可動体を移動させ、
前記補助体と前記レンズキャリアとは、前記光軸方向に沿って見たときに互いに重なっておらず、
前記可動体に設けられ、前記可動体に対して前記レンズキャリアを前記光軸方向に移動させる第3アクチュエータを更に備え、
前記第3アクチュエータは、前記レンズキャリアを介して前記補助体と対向している、レンズ駆動装置。 It is a lens driving device that drives a lens.
A base member having a first opening through which the optical axis of the lens passes, and
Auxiliary bodies arranged so as to overlap the base member in the optical axis direction of the lens,
A first actuator provided on the base member and moving the auxiliary body with respect to the base member,
A movable body having a second opening through which the optical axis passes and being arranged so as to be overlapped on the same side as the auxiliary body with respect to the base member.
A second actuator provided on the auxiliary body and moving the movable body with respect to the auxiliary body,
A lens carrier that is held by the movable body and to which the lens can be attached,
With
The first actuator moves the auxiliary body in the X-axis direction orthogonal to the optical axis direction.
The second actuator moves the movable body in the Y-axis direction orthogonal to the optical axis direction and the X-axis direction.
The auxiliary body and the lens carrier do not overlap each other when viewed along the optical axis direction.
A third actuator provided on the movable body and for moving the lens carrier in the optical axis direction with respect to the movable body is further provided.
The third actuator is a lens driving device that faces the auxiliary body via the lens carrier.
前記X軸方向に伸縮可能なX軸圧電素子と、
前記X軸圧電素子における前記X軸方向の一方の端部に固定されたX軸駆動シャフトと、
を有し、
前記補助体は、
前記X軸駆動シャフトに摩擦係合するX軸摩擦係合部と、
前記X軸駆動シャフトを前記X軸摩擦係合部に向けて付勢する第1付勢部と、
を有し、
前記第1アクチュエータにおける前記X軸駆動シャフト側の端部は、前記レンズキャリアから離れる側を向いている、請求項1〜3のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置。 The first actuator
The X-axis piezoelectric element that can expand and contract in the X-axis direction,
An X-axis drive shaft fixed to one end of the X-axis piezoelectric element in the X-axis direction,
Have,
The auxiliary body
An X-axis friction engaging portion that frictionally engages with the X-axis drive shaft,
A first urging portion that urges the X-axis drive shaft toward the X-axis friction engaging portion, and
Have,
The lens driving device according to any one of claims 1 to 3, wherein the end portion of the first actuator on the X-axis drive shaft side faces a side away from the lens carrier.
前記Y軸方向に伸縮可能なY軸圧電素子と、
前記Y軸圧電素子における前記Y軸方向の一方の端部に固定されたY軸駆動シャフトと、
を有し、
前記可動体は、
前記Y軸駆動シャフトに摩擦係合するY軸摩擦係合部と、
前記Y軸駆動シャフトを前記Y軸摩擦係合部に向けて付勢する第2付勢部と、
を有し、
前記第2アクチュエータにおける前記Y軸駆動シャフト側の端部は、前記レンズキャリアから離れる側を向いている、請求項1〜4のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置。 The second actuator
The Y-axis piezoelectric element that can expand and contract in the Y-axis direction,
A Y-axis drive shaft fixed to one end of the Y-axis piezoelectric element in the Y-axis direction,
Have,
The movable body is
A Y-axis friction engaging portion that frictionally engages with the Y-axis drive shaft,
A second urging portion that urges the Y-axis drive shaft toward the Y-axis friction engaging portion, and
Have,
The lens driving device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the end portion of the second actuator on the Y-axis drive shaft side faces a side away from the lens carrier.
前記補助体は、前記ベース部材の前記他方の端部よりも前記一方の端部に近づけて配置されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置。 When viewed along the optical axis direction, the lens carrier is arranged closer to the other end than one end of the base member.
The lens driving device according to any one of claims 1 to 5, wherein the auxiliary body is arranged closer to the one end portion than the other end portion of the base member.
前記光軸方向に伸縮可能なZ軸圧電素子と、
前記Z軸圧電素子における前記光軸方向の一方の端部に固定されたZ軸駆動シャフトと、
を有し、
前記レンズキャリアは、
前記レンズを取り付け可能なキャリア本体部と、
前記キャリア本体部に設けられ、前記Z軸駆動シャフトに摩擦係合するZ軸摩擦係合部と、
前記Z軸駆動シャフトを前記Z軸摩擦係合部に向けて付勢する第3付勢部と、
を有し、
前記第3付勢部は、前記キャリア本体部を介して前記補助体と対向している、請求項2に記載のレンズ駆動装置。 The third actuator is
The Z-axis piezoelectric element that can expand and contract in the optical axis direction,
A Z-axis drive shaft fixed to one end of the Z-axis piezoelectric element in the optical axis direction,
Have,
The lens carrier is
The carrier body to which the lens can be attached and
A Z-axis friction engaging portion provided on the carrier main body and frictionally engaging with the Z-axis drive shaft, and a Z-axis friction engaging portion.
A third urging portion that urges the Z-axis drive shaft toward the Z-axis friction engaging portion, and a third urging portion.
Have,
The lens driving device according to claim 2 , wherein the third urging portion faces the auxiliary body via the carrier main body portion.
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