(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022102859
(43)【公開日】2022-07-07
(54)【発明の名称】カメラ用レンズ駆動装置、カメラ及び電子機器
(51)【国際特許分類】
G03B 5/00 20210101AFI20220630BHJP
G02B 7/04 20210101ALI20220630BHJP
H04N 5/225 20060101ALI20220630BHJP
H04N 5/232 20060101ALI20220630BHJP
【FI】
G03B5/00 J
G02B7/04 E
H04N5/225 400
H04N5/232 480
H04N5/225 700
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020217861
(22)【出願日】2020-12-25
(71)【出願人】
【識別番号】520357958
【氏名又は名称】ジョウシュウシ レイテック オプトロニクス カンパニーリミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100128347
【弁理士】
【氏名又は名称】西内 盛二
(72)【発明者】
【氏名】邱 敬中
(72)【発明者】
【氏名】色摩 和雄
【テーマコード(参考)】
2H044
2K005
5C122
【Fターム(参考)】
2H044BE02
2H044BE09
2H044BE18
2K005CA04
2K005CA23
2K005CA40
2K005CA42
2K005CA45
2K005CA46
2K005CA53
5C122DA09
5C122EA41
5C122EA54
5C122FB03
5C122GE05
5C122GE11
5C122GE18
5C122HA82
(57)【要約】
【課題】小型で補正角度大きな手振れ補正が良好なレンズ駆動装置、カメラ及び電子機器を提供する。
【解決手段】レンズ駆動装置は、収容空間を有するケースを含み、前記収容空間には、レンズモジュールと、前記レンズモジュールを光軸方法に直交する方向に沿って自由に回動させる支持フレームと支持部品と電磁駆動装置と回路基板固定用台座とを有し、前記電磁駆動装置は、支持フレームと回路基板固定用台座とにそれぞれ設置されると共に、前記レンズモジュールの重心位置の水平近傍に設置され、前記支持フレームは、第一支持フレームと第二支持フレームとを含み、前記第第一支持フレームと前記第二支持フレームは、それぞれ平面内で異なる移動軸を有し、前記回路基板固定用台座に対して自在に回動させる。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
レンズ駆動装置であって、収容空間を有するケースを有し、
前記収容空間には、レンズモジュールと、前記レンズモジュールを光軸方向に直交する方向に沿って自在に回動させるための支持フレームと支持部材と電磁駆動装置と回路基板固定用台座を有し、
前記電磁駆動装置は、支持フレーム及び回路基板固定用台座にそれぞれ設置されると共に、前記レンズモジュールの重心位置の水平近傍に設置されており、
前記支持フレームは、第一支持フレームと第二支持フレームを含み、前記第一支持フレームと第二支持フレームは、それぞれ平面内で異なる移動軸を持ち、前記回路基板固定用台座に対して自在に回動させることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項2】
前記支持部品がシャフトピンであり、前記シャフトピンが少なくとも四つ設置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。
【請求項3】
前記第二支持フレームはそれぞれ平面内で異なる移動軸に沿って回動するための溝を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズ駆動装置。
【請求項4】
前記電磁駆動装置は、磁石鋼と駆動コイルを含み、前記磁石鋼は、前記レンズモジュールに固定されており、前記駆動コイルは、前記回路基板固定用台座に固定されていることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項5】
前記第二支持フレームには、前記支持部品の方向を規制する為の溝が設けられていることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項6】
磁気ヨークを更に備え、前記磁気ヨークは、前記第一支持フレームに取り付けられることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項7】
前記駆動コイルは、前記磁石鋼の外側に設けられることによって、前記磁石鋼と電磁作用を発生させ、回動動作を発生させることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項8】
前記レンズ駆動装置は、スプリングリーフを更に備え、前記スプリングリーフは、前記レンズモジュールと前記第一支持フレームとを接続し、
前記スプリングリーフは、磁性を持つことを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項9】
請求項1~8のいずれか1項に記載のレンズ駆動装置を備えることを特徴とするカメラ。
【請求項10】
請求項9に記載のカメラを備えることを特徴とする携帯電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はカメラ用レンズ駆動装置分野に関し、特に像ブレを防いで鮮明な画像を得るレンズ駆動装置、カメラ及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
撮影技術の急速な発展に伴い、写真品質への要望は今まで以上に高くなっており、特に夜景を撮る際などは、暗所での撮影品質を向上させるため、明るいレンズや像振れ防止機能の追加が必要となる、像振れ補正を用いたレンズ駆動装置は、数多くの撮影装置及び携帯式電子機器で広く応用されている。
【0003】
通常の携帯式電子機器に適応されたレンズ駆動装置の駆動機構は、一般的にコイルと磁石鋼とによって形成され、コイルがレンズキャリアの外周に固定されている。コイルへ電流を印加するとき、電磁力の作用によって、コイルは、レンズキャリアを動かしてレンズの光軸方向に沿って移動させることによって焦点を合わせることができる。しかし、ユーザが手で電子機器を持ちながら撮影する際に、手振れによるレンズ駆動装置の振れが避けられない。そのため、レンズがレンズの光軸に直交する方向に絶えず移動してしまうことがある。このようにレンズ駆動装置では撮影画像の乱れを抑制せず、撮影された画像の品位が低下してしまう。
また、一般的なワイア式手振れ補正装置では、レンズの移動・調整方向が光軸に対して平行移動であり、光学センサーに対しても平行移動であるため光学補正量はカメラの振れ角度や振れ移動量を換算した際に補正量不足の懸念があり、さらに光軸に直交する方向への振れ補正量を増加するためには、回転式手振れ補正装置に比べレンズ駆動装置の最大外形がより拡大してしまう可能性があった。
さらに、現状の回転軸式手振れ補正装置は、レンズ駆動装置の上部に、金属のサスペンションが二重で、且つボールベアリング設置され、四隅からそれぞれ自由に二軸の対角線で回転できる構造となっているが、駆動用回路から離れた高い位置にある保持部材を起点にレンズモジュールを駆動しなければならず、剛性が高い保持方法が必要であったり、レンズの略主点を起点にできない場合は光学センサーに対して最も有効な補正ができない可能性があった。
【0004】
従って、以上の課題を解決できる新しいレンズ駆動装置を提供することが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2019-23760号公報
【特許文献2】特開2017-142424号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、ユーザが電子機器や携帯端末用なカメラで撮影する時に生じた手振れによるレンズ駆動装置の振れによって、レンズがレンズの光軸に直交する方向に絶えず移動してしまう場合に撮影画像の乱れを抑制することや、駆動ノイズを低減できる課題を解決するために、新しいレンズ駆動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の目的は以下のように実現された。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。
【0008】
レンズ駆動装置であって、収容空間を有するケースを有し、
前記収容空間には、レンズモジュールと、前記レンズモジュールを光軸方向に直交する方向に沿って自在に回動させるための支持フレームと支持部材と電磁駆動装置と回路基板固定用台座を有し、
前記電磁駆動装置は、支持フレーム及び回路基板固定用台座にそれぞれ設置されると共に、前記レンズモジュールの重心位置の水平近傍に設置されており、
前記支持フレームは、第一支持フレームと第二支持フレームを含み、前記第一支持フレームと第二支持フレームは、それぞれ平面内で異なる移動軸を持ち、前記回路基板固定用台座に対して自在に回動させることを特徴とする。
【0009】
前記支持部品がシャフトピンであり、前記シャフトピンが少なくとも四つ設置されることが好ましい。
【0010】
前記第二支持フレームはそれぞれ平面内で異なる移動軸に沿って回動するための溝を有することが好ましい。
【0011】
前記電磁駆動装置は、磁石鋼と駆動コイルを含み、前記磁石鋼は、前記レンズモジュールに固定されており、前記駆動コイルは、前記回路基板固定用台座に固定されていることが好ましい。
【0012】
前記第二支持フレームには、前記支持部品の方向を規制する為の溝が設けられていることが好ましい。
【0013】
磁気ヨークを更に備え、前記磁気ヨークは、前記第一支持フレームに取り付けられることが好ましい。
【0014】
前記駆動コイルは、前記磁石鋼の外側に設けられることによって、前記磁石鋼と電磁作用を発生させ、回動動作を発生させることが好ましい。
【0015】
前記レンズ駆動装置は、スプリングリーフを更に備え、前記スプリングリーフは、前記レンズモジュールと前記第一支持フレームとを接続し、前記スプリングリーフは、磁性を持つことが好ましい。
【0016】
また、本発明は、上記レンズ駆動装置を備えるカメラなどの撮像装置を含む。
【0017】
また、本発明は、上記撮像装置を備えるスマートフォンなどの携帯電子機器を含む。
【発明の効果】
【0018】
本発明の利点として、本発明のレンズ駆動装置は、レンズの光軸の移動に対する調整及び回転の規制ができるため、振れ防止の目的が達成でき、撮像画像の品位が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】本発明のレンズ駆動装置の分解斜視図である。
【
図6】本発明の回路基板固定用台座と支持部材の分解斜視
図1である。
【
図7】本発明の回路基板固定用台座と支持部材の分解斜視
図2である。
【
図8】本発明のレンズ駆動装置を備えた携帯電子機器(携帯情報端末)である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、図面を参照しながら、本発明について詳しく説明する。
【0021】
図1~
図5は、本発明のレンズ駆動装置100を示す図面である。
【0022】
レンズ駆動装置100は、ケース10と、レンズモジュール30と、回路基板固定用台座40と、支持部品41と、磁性体60と、駆動コイル70とを備える。
【0023】
ケース10には、収容空間13を有し、ケース10は、固定用台座11と、固定用台座
11に合わせて収容空間13を形成するためのカバー12と、回路基板80を備える。
【0024】
回路基板固定用台座40は、回路基板固定用台座40に固定されている回路基板80及び駆動コイル70を備える。
【0025】
支持部品41は、レンズモジュール30がレンズの光軸に直交する方向に沿って回路基板固定用台座40に対して自在に回動できるように、レンズモジュール30と第二支持フレーム21とを支持する。第二支持フレームには、支持部品41を固定するための、支持部品41の方向を規制するための溝42が設けられている。
【0026】
支持部品41は、シャフトピンであってもよい。シャフトピンである支持部品41は、少なくとも四つ設置されることに対して、回路基板固定用台座40及びレンズモジュール30上に設けられ、且つ、共にレンズモジュールの主点近傍を通り、すなわち主点近傍に対して略対称的となる位置に配置されている、回路基板固定用台座40に設けられた二つの支持部品41と、支持部品の方向を規制する溝42によって、回動する軸を規制しており、シャフトピンである支持部品41の転がりによって、レンズモジュール30はレンズの光軸に直交する方向に基づく、規制された第一回転光軸方向43及び規制された第二回転光軸44内で自在に回動できる。
また光軸方向に対して、回路基板固定用台座40、四つの支持部品41、第二支持フレーム21、レンズモジュール30レンズモジュール30上に設けられた第一支持フレーム20の順番で組み上げられ、レンズモジュール30に設けられた支持部品41と、回路基板固定用台座40及び第二支持フレーム21に設けられた支持部品に吸引規制する磁性体60の磁気作用によってこれらの部材はどの方向に向けられても外れない様光軸方向に吸着される。
【0027】
磁石鋼61は、レンズモジュール30上に設けられた第一支持フレーム20に取り付けられて固定されている。
【0028】
スプリングリーフ50は、レンズモジュール30と回路基板固定用台座40とを接続する。
【0029】
スプリングリーフ50は、磁性材を使用し、支持部品41と、回路基板固定用台座40及び第二支持フレーム21に設けられた支持部品に吸引規制する磁性体60の磁気作用によってこれらの部材はどの方向に向けられても外れない様光軸方向に吸着力と、光軸方向垂直方向へレンズモジュールが回動した際に光軸中心に引き寄せる機能を備える事が可能である。
【0030】
レンズ駆動装置100は、磁気ヨーク91が少なくとも二つ、光軸に対し略回転対称に設けられており、磁気ヨーク91は第一支持フレーム20に取り付けられて固定されていると共に、磁気ヨーク91と同様に少なくとも二つ、光軸に対し略回転対称に設けられた磁石鋼61とレンズモジュール30が回動した際に回動中心に引き寄せる機能を備えている。
【0031】
駆動コイル70は、回路基板固定用台座40に固定される回路基板80に設置されており、且つ磁石鋼61の外側にそれぞれ対応して設置されている。
【0032】
駆動コイル70は、回路基板固定用台座40上に取り付けられて固定されている回路基板80と一体化するコイル巻き線であっても良く、直接に回路基板80上に形成されている導電性パターンであっても良い。駆動コイル70と磁石鋼61の間の電磁作用によって、第一支持フレーム20は、レンズの光軸に直交する方向に沿って回路基板固定用台座40に対して回し移動することができるため、レンズの光軸を、レンズの略主点に対し回動し調整可能な機構が実現された。
【0033】
レンズ駆動装置100には、さらに回路基板80が設置されている。
【0034】
回路基板80は、駆動コイル70と接続されている。
【0035】
駆動コイル70と対向するよう、磁石鋼61はそれぞれの駆動コイルに対して二つが設置され、且つ、レンズの光軸に対して略回転対称、すなわち中心線に対して略回転対称的となる位置に配置されている。
【0036】
駆動コイル70は、回路基板固定用台座40に設けられた外部との接続端子14に接続されるが、駆動用回路を持つ磁気検出素子に接続されても良く、第二の駆動用回路を持つ磁気検出素子81は一例であり、磁気検出を兼ねる駆動ICであっても良い。第二の駆動用回路を持つ磁気検出素子81は磁石鋼61と対向される位置にあり、レンズモジュール40と共に動く磁石鋼61の位置を検出することが出来る。
【0037】
レンズの光軸は、手振れによって移動した場合、あるいは、移動の傾向がある場合、レンズモジュールの重心位置31の水平近傍に設置されている駆動コイル70に電流を流入させることができ、駆動コイル70が固定されているため、作用力及び反作用力の原理に基づき、レンズモジュール30及び第二支持フレーム21はそれぞれ移動物であるレンズモジュール30の略主点に対して効率よく均衡を保ちながら回動することが可能であり、また、レンズの光軸の移動傾向を抑制できる。従って、レンズの光軸の移動に対して調整することができる。
【0038】
上述したレンズ駆動装置100は、たとえば
図8に示すいわゆるスマートフォン、いわゆるフィーチャーフォン、またはタブレット機器などの携帯情報機器200用の撮像装置300に用いられてもよい。
【0039】
本発明のレンズ駆動装置100によって、レンズの光軸の移動に対する調整が実現できるため、振れ防止の目的が達成でき、撮像画像の品位を向上させることができる。
【0040】
以上は、ただ本発明の好ましい実施形態に過ぎなく、本発明の保護範囲は、上記実施形
態に限定されたものではなく、本領域の技術者が本発明に開示された内容に基づき作られ
た同等の修正または変形は、すべて本願の特許請求の範囲に記載された本発明に含まれて
いる。
【符号の説明】
【0041】
10 … ケース
11 … 固定用台座
12 … カバー
13 … 収容空間
14 … 回路基板固定用台座に設けられた外部との接続端子
20 … 第一支持フレーム
21 … 第二支持フレーム
30 … レンズモジュール
31 … レンズモジュールの重心位置
40 … 回路基板固定用台座
41 … 支持部品
42 … 支持部品の方向を規制する溝
43 … 規制された第一回転光軸方向
44 … 規制された第二回転光軸方向
50 … 磁性を持つスプリングリーフ
60 … 支持部品に吸引規制する磁性体
61 … 磁石鋼
70 … 駆動コイル
80 … 回路基板
81 … 駆動用回路を持つ磁気検出素子
90 … 磁石鋼の磁力線を保持する磁性体
91 … 磁気ヨーク
100 … レンズ駆動装置
200 … 携帯情報機器
300 … 撮像装置
【手続補正書】
【提出日】2022-04-20
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
レンズ駆動装置であって、収容空間を有するケースを有し、
前記収容空間には、レンズモジュールと、前記レンズモジュールを光軸方向に直交する方向に沿って自在に回動させるための支持フレームと支持部品と電磁駆動装置と回路基板固定用台座を有し、
前記電磁駆動装置は、支持フレーム及び回路基板固定用台座にそれぞれ設置されると共に、前記レンズモジュールの重心位置の水平近傍に設置されており、
前記支持フレームは、第一支持フレームと第二支持フレームを含み、前記支持部品は、第一支持部品と第二支持部品を含み、
前記第一支持部品は、前記レンズモジュールが前記第一支持フレームとともに前記光軸方向に直交する平面内の第一回転軸回りに前記回路基板固定用台座に対して自在に回動することを可能にするように前記第一支持フレームを支持し、
前記第二支持部品は、前記レンズモジュールが前記第二支持フレームとともに前記光軸方向に直交する平面内において前記第一回転軸に垂直な第二回転軸回りに前記回路基板固定用台座に対して自在に回動することを可能にするように前記第二支持フレームを支持することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項2】
前記第一支持部品が2つのシャフトピンを含み、前記第二支持部品が2つのシャフトピンを含み、前記第一支持部品に含まれる2つのシャフトピンのシャフトピン方向である第一シャフトピン方向が前記光軸方向と一致し、前記第二支持部品に含まれる2つのシャフトピンのうち、一方のシャフトピン方向である第二シャフトピン方向が前記光軸方向と一致するとともに前記第一シャフトピン方向と逆方向であり、他方のシャフトピン方向が前記第二回転軸の軸方向と一致することを特徴とする請求項1に記載のレンズ駆動装置。
【請求項3】
前記第二支持フレームはそれぞれ平面内で異なる回転軸に沿って回動するための溝を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズ駆動装置。
【請求項4】
前記電磁駆動装置は、磁石鋼と駆動コイルを含み、前記磁石鋼は、前記レンズモジュールに固定されており、前記駆動コイルは、前記回路基板固定用台座に固定されていることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項5】
前記第二支持フレームには、前記支持部品の転がり方向を規制する為の溝が設けられていることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項6】
磁気ヨークを更に備え、前記磁気ヨークは、前記第一支持フレームに取り付けられることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項7】
前記駆動コイルは、前記磁石鋼の外側に設けられることによって、前記磁石鋼と電磁作用を発生させ、回動動作を発生させることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項8】
前記レンズ駆動装置は、スプリングリーフを更に備え、前記スプリングリーフは、前記レンズモジュールと前記第一支持フレームとを接続し、
前記スプリングリーフは、磁性を持つことを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項9】
請求項1~8のいずれか1項に記載のレンズ駆動装置を備えることを特徴とするカメラ。
【請求項10】
請求項9に記載のカメラを備えることを特徴とする携帯電子機器。