特許 7216853 撮像装置及び携帯型電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-24

(45)【発行日】2023-02-01

(54)【発明の名称】撮像装置及び携帯型電子機器

(51)【国際特許分類】

   G03B 5/00 20210101AFI20230125BHJP

   G02B 7/04 20210101ALI20230125BHJP

   G03B 17/02 20210101ALI20230125BHJP

   G03B 11/00 20210101ALI20230125BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20230125BHJP

   H04N 23/57 20230101ALI20230125BHJP

   H04N 23/50 20230101ALI20230125BHJP

   G03B 17/04 20210101ALI20230125BHJP

【ＦＩ】

G03B5/00 J

G02B7/04 E

G03B17/02

G03B11/00

G03B30/00

H04N23/57

H04N23/50

G03B17/04

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022059568

(22)【出願日】2022-03-31

【審査請求日】2022-03-31

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】320011719

【氏名又は名称】エーエーシー オプティックス （ソシュウ） カンパニーリミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100124039

【弁理士】

【氏名又は名称】立花 顕治

(74)【代理人】

【識別番号】100176337

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 弘樹

(72)【発明者】

【氏名】色摩 和雄

【審査官】小川 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２０７７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１２８３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１３１２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０７３２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１９９５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１５４４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２１－５２９３４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ ５／００

Ｇ０２Ｂ ７／０４

Ｇ０３Ｂ １７／０２

Ｇ０３Ｂ １１／００

Ｇ０３Ｂ ３０／００

Ｈ０４Ｎ ２３／５７

Ｈ０４Ｎ ２３／５０

Ｇ０３Ｂ １７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像装置であって、
収容キャビティを有するケース、前記収容キャビティ内に設けられたレンズ及び防振機構を含み、
前記防振機構は、第１可動部、第１固定部、第１コイル、第１磁石、光学フィルタ及びフォトセンサを含み、
前記第１コイル、前記光学フィルタ及び前記フォトセンサは、いずれも前記第１可動部に固定接続され、
前記第１磁石は、前記第１固定部に固定接続され、
前記第１磁石と前記第１コイルは、対向して間隔をあけて設けられることによって、前記第１可動部が光軸方向に直交する平面で往復移動するように駆動し、
前記第１可動部における前記光軸方向の像側に第１突起が凸設され、前記第１突起における前記第１可動部から離れる端面に第１溝が凹設され、
前記第１固定部における前記光軸方向の物体側に第２溝が凹設され、前記第２溝が前記第１溝に対応し、
前記フォトセンサは前記第１突起に固定され、前記フォトセンサは、一端が前記第１溝内に延入し、他端が前記第２溝内に延入する、ことを特徴とする撮像装置。

【請求項2】

前記第１可動部における前記光軸方向の物体側に段差溝が貫通し、前記段差溝は、前記第１溝に対応しかつ前記第１溝に連通するまで貫通し、前記光学フィルタは、前記段差溝内に固定され、前記光学フィルタと前記フォトセンサは、前記光軸方向に沿って対向して間隔をあけて設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項3】

前記第１可動部は、前記第１固定部における前記光軸方向の物体側に設けられ、
前記第１コイルは、前記第１可動部における前記第１固定部に向かう側に固定され、前記第１コイルは、前記フォトセンサの周囲に設けられ、
前記第１磁石は、前記第１固定部における前記第１可動部に向かう側に固定され、前記第１磁石と前記第１コイルは一対一に対応する、ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項4】

前記第１可動部における前記光軸方向の像側に第３溝が凹設され、前記第３溝内に磁気ヨークが固定され、前記磁気ヨークは、前記第１コイルと一対一に対応する、ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項5】

前記第１可動部における前記光軸方向の像側に第２突起が凸設され、前記第２突起における前記第１可動部から離れる端面に第４溝が凹設され、前記第４溝内に第１板体が設けられ、
前記第１固定部における前記光軸方向の物体側に第５溝が凹設され、前記第５溝が前記第４溝と一対一に対応し、前記第５溝内に第２板体が設けられ、
前記第１板体と前記第２板体との間にボールが設けられ、前記ボールにおける前記第１可動部に近接する一端は、前記第４溝内に延入し、かつ前記第１板体に転動接続され、前記ボールにおける前記第１固定部に近接する一端は、前記第５溝内に延入し、かつ前記第２板体に転動接続され、それによって前記第１可動部は、光軸方向に直交する平面で往復移動することができる、ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項6】

前記ケースの少なくとも一部の箇所は、金属材質であり、前記収容キャビティ内には、熱伝導部材が設けられ、前記熱伝導部材は、前記フォトセンサ及び前記ケースの何れとも接触することによって、前記フォトセンサの熱を前記ケースに伝導する、ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項7】

前記収容キャビティ内には、さらに前記レンズを駆動してオートフォーカスを行わせるためのオートフォーカス機構が設けられ、前記オートフォーカス機構は、第２可動部、第２固定部、第２コイル及び第２磁石を含み、
前記レンズ及び前記第２コイルは、いずれも前記第２可動部に固定接続され、
前記第２磁石は、前記第２固定部に固定接続され、
前記第２磁石と前記第２コイルは、対向して間隔をあけて設けられることによって、前記第２可動部が前記光軸方向に沿って往復移動するように駆動する、ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項8】

前記レンズは、ズームレンズである、ことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の撮像装置。

【請求項9】

前記レンズは、光路の方向を変更するための少なくとも１つのプリズムを含むレンズ構造である、ことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の撮像装置。

【請求項10】

請求項１～７のいずれか一項に記載の撮像装置を含む、ことを特徴とする携帯型電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像装置の技術分野に関し、特に撮像装置及び携帯型電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

撮影技術の急速な発展に伴い、レンズを含む撮像装置は、多くの様々な携帯型電子装置に広く応用され、例えば携帯電話、タブレットコンピュータ等である。

【0003】

一般的な携帯型電子機器に適用される撮像装置は、一般に、光軸方向において焦点を調整するオートフォーカス機構と、光軸方向に直交する平面を移動駆動する手振れ補正機構とを備えることが多い。

【0004】

オートフォーカスの機能は、いずれもコイル及び磁石によって形成され、コイルがレンズ支持体の外周に固定される。コイルに電流を印加するとき、電磁力の作用によって、コイルは、レンズ支持体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。

【0005】

また、ユーザが手で電子機器を持ちながら撮影する際に、手振れによる撮像装置の振れに対して、光軸に垂直な方向に駆動することで、振れを補正することができる。

【0006】

しかしながら、例えば携帯型電子機器に搭載される小型機器としては、光学全長の長い中望遠などの光学系における手振れ補正機構は、駆動量の長さやレンズの重量が大きいという問題などがあることによって、低背化や小型化が難しい課題があった。

【0007】

また、光軸方向に沿って駆動されるとともに焦点を調整するためのオートフォーカス機構と光軸に直交する平面で駆動される手振れ補正機構が一体であるため、さらにそれぞれの固有振動を抑制するための機構、レンズの芯出し調整機構などを設ける必要があるため、組立難易度が高く、構造安定性が低い傾向にある。

【0008】

従来技術において、ＩＲＣＦ枠はＩＲＣＦのみを搭載し、ＯＩＳ駆動枠と別々に設けられているため、センサとの間にチルト誤差が発生しやすい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するために、部品を簡略化しつつ、占有スペースを縮小することができるとともに、センサのチルト誤差を低減することができる撮像装置及び携帯型電子機器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、撮像装置であって、収容キャビティを有するケース、前記収容キャビティ内に設けられたレンズ及び防振機構を含み、前記防振機構は、第１可動部と、第１固定部と、第１コイルと、第１磁石と、光学フィルタ及びフォトセンサを含み、
ここで、前記第１コイル、前記光学フィルタ及び前記フォトセンサは、いずれも前記第１可動部に固定接続され、
前記第１磁石は、前記第１固定部に固定接続され、
前記第１磁石は、前記第１コイルに対向して間隔をあけて設けられることによって、前記第１可動部を光軸方向に直交する平面で往復移動するように駆動する、ことを特徴とする撮像装置を提供する。

【0011】

前記のような撮像装置であって、ここで、好ましくは、前記第１可動部における前記光軸方向の像側に第１突起が凸設され、前記第１突起における前記第１可動部から離れる端面には第１溝が凹設されており、
前記第１固定部における前記光軸方向の物体側に第２溝が凹設され、前記第２溝が前記第１溝に対応し、
前記フォトセンサは、前記第１突起に固定され、前記フォトセンサは、一端が前記第１溝内に延入し、他端が前記第２溝内に延入する。

【0012】

前記のような撮像装置であって、ここで、好ましくは、前記第１可動部における前記光軸方向の物体側に段差溝が貫通し、前記段差溝は、前記第１溝に対応しかつ前記第１溝に連通するまで貫通し、前記光学フィルタは、前記段差溝内に固定され、前記光学フィルタと前記フォトセンサは、前記光軸方向に沿って対向して間隔をあけて設けられる。

【0013】

前記のような撮像装置であって、ここで、好ましくは、前記第１可動部は、前記第１固定部における前記光軸方向の物体側に設けられ、
前記第１コイルは、前記第１可動部における前記第１固定部に向かう側に固定され、前記第１コイルは、前記フォトセンサの周囲に設けられ、
前記第１磁石は、前記第１固定部における前記第１可動部に向かう側に固定され、前記第１磁石は、前記第１コイルと一対一に対応する。

【0014】

前記のような撮像装置であって、ここで、好ましくは、前記第１可動部における前記光軸方向の像側に第３溝が凹設され、前記第３溝内に磁気ヨークが固定され、前記磁気ヨークは、前記第１コイルと一対一に対応する。

【0015】

前記のような撮像装置であって、ここで、好ましくは、前記第１可動部における前記光軸方向の像側に第２突起が凸設され、前記第２突起における前記第１可動部から離れる端面に第４溝が凹設され、前記第４溝内に第１板体が設けられ、
前記第１固定部における前記光軸方向の物体側に第５溝が凹設され、前記第５溝は前記第４溝と一対一に対応し、前記第５溝内に第２板体が設けられ、
前記第１板体と前記第２板体との間にボールが設けられ、前記ボールにおける前記第１可動部に近接する端は前記第４溝内に延入し、かつ前記第１板体に転動接続され、前記ボールの前記第１固定部に近接する一端は、前記第５溝内に延入し、かつ前記第２板体に転動接続されることによって、前記第１可動部が光軸方向に直交する平面で往復移動することを可能にする。

【0016】

前記のような撮像装置であって、ここで、好ましくは、前記ケースの少なくとも一部の箇所は、金属材質であり、前記収容キャビティ内に熱伝導部材が設けられ、前記熱伝導部材は、前記フォトセンサ及び前記ケースの両方と接触を保持することによって、前記フォトセンサの熱を前記ケースに伝導する。

【0017】

前記のような撮像装置であって、ここで、好ましくは、前記収容キャビティ内には、さらに前記レンズを駆動してオートフォーカスを行うためのオートフォーカス機構が設けられ、前記オートフォーカス機構は、第２可動部と、第２固定部と、第２コイルと、第２磁石とを含み、
ここで、前記レンズ及び前記第２コイルは、いずれも前記第２可動部に固定接続され、
前記第２磁石は、前記第２固定部に固定接続され、
前記第２磁石は、前記第２コイルに対向して間隔をあけて設けられることによって、前記第２可動部を前記光軸方向に沿って往復移動するように駆動する。

【0018】

前記のような撮像装置であって、ここで、好ましくは、前記レンズは、ズームレンズである。

【0019】

前記のような撮像装置であって、ここで、好ましくは、前記レンズは、沈胴レンズである。

【0020】

本発明は、さらに前述の撮像装置を含む携帯型電子機器を提供する。

【発明の効果】

【0021】

従来技術に比べて、本発明は、第１コイル、光学フィルタ及びフォトセンサをいずれも第１可動部に固定接続することによって、撮像装置の低背化、小型化を実現し、部品を簡略化し、占有スペースを縮小し、撮像画像の品質を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明に提供される実施例の撮像装置の全体構造の斜視図である。

【図2】本発明に提供される実施例の撮像装置の全体構造の立体分解図である。

【図3】本発明に提供される実施例の撮像装置の全体構造の側面図である。

【図4】本発明に提供される実施例の撮像装置の全体構造の平面図である。

【図5】図４のＡ－Ａ矢視断面図である。

【図6】図５のＣ箇所の拡大構造概略図である。

【図7】本発明に提供される実施例の撮像装置の第１可動部の斜視図である。

【図8】本発明に提供される実施例の撮像装置の第１可動部の別の視角の概略図である。

【図9】図８のＢ－Ｂ矢視断面図である。

【図10】本発明に提供される実施例の撮像装置の全体構造におけるケースの一部を隠した状態での斜視図である。

【図11】本発明に提供される実施例のズーム式レンズ構造の構造概略図である。

【図12】本発明に提供される実施例のズーム式レンズ構造のズーム式レンズ収縮の概略図である、

【図13】本発明に提供される実施例の沈胴式レンズ構造の構造概略図である。

【図14】本発明に提供される実施例の携帯型電子機器の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下に図面を参照しながら説明する実施例は、例示的なものであり、本発明を説明するためのものに過ぎず、本発明を限定するものではないと解釈されるべきである。

【0024】

図１～図１０に示すように、本発明の実施例は、撮像装置１０を提供し、当該撮像装置１０は、収容キャビティ１００ａを有するケース１００と、収容キャビティ１００ａ内に設けられたレンズ２００及び防振機構３００とを含み、レンズ２００及び防振機構３００は、光軸５００方向に沿って順に設けられ、レンズ２００は、光軸５００方向の物体側に位置する。

【0025】

ここで、ケース１００は、頂壁１０１、底壁１０２及び周壁１０３を含み、周壁１０３は、頂壁１０１及び底壁１０２に接続され、収容キャビティ１００ａは、頂壁１０１、底壁１０２及び周壁１０３で囲まれてなり、頂壁１０１に収容キャビティ１００ａに連通する貫通孔１０４が開設され、レンズ２００の少なくとも一部が突出するために用いられる。

【0026】

防振機構３００は、第１可動部３０１、第１固定部３０２、第１コイル３０６、第１磁石３０７、光学フィルタ３０３及びフォトセンサ３０４を含み、第１固定部３０２は、収容キャビティ１００ａ内に固定され、第１可動部３０１は、収容キャビティ１００ａ内に可動に設けられ、第１可動部３０１は、光軸５００方向に直交する平面で移動することができ、第１磁石３０７は、第１固定部３０２に固定され、第１コイル３０６、光学フィルタ３０３及びフォトセンサ３０４は、いずれも第１可動部３０１に固定接続される。光学フィルタ３０３は、フォトセンサ３０４よりも光軸５００方向の物体側に位置する。いくつかの実施例において、光学フィルタ３０３は、赤外線カット光学フィルタ３０３であり、それは、通常、フォトセンサ３０４を保護しかつ一部の波長の光線を遮断し、不要な光をフィルタリングして、可視光のみを通過させる。

【0027】

第１コイル３０６、光学フィルタ３０３及びフォトセンサ３０４の信号線、電源線などは、防振機構３００の動作の妨げにならないように、第１フレキシブル基板３０８を介して防振機構３００の外側へ設けることができる。好ましくは、収容キャビティ１００ａ内には、少なくとも第１フレキシブル基板３０８の曲げ面が平面で移動する際に動作の妨げにならないように、自由に移動するための空間が設けられている。

【0028】

上記防振機構３００の動作原理は、以下の通りである。すなわち、第１コイル３０６に通電すると、第１磁石３０７の磁場と第１コイル３０６に流れる電流との間の相互作用によって、第１コイル３０６にローレンツ力が発生する。ローレンツ力の方向は、第１磁石３０７の磁場の方向及び第１のコイル３０６に流れる電流の方向に直交する方向である。第１磁石３０７が固定されるため、反力が第１コイル３０６に作用する。当該反力は、第１可動部３０１の駆動力となり、第１コイル３０６を備える第１可動部３０１は、光軸５００方向に直交する平面で移動し、それによって防振補正を行う。

【0029】

本実施例において、防振機構３００は、第１可動部３０１で光軸５００に直交する平面内で光学フィルタ３０３及びフォトセンサ３０４を移動する形態によって手振れ補正を行いながら、第１コイル３０６、光学フィルタ３０３及びフォトセンサ３０４をいずれも第１可動部３０１に固定接続することによって、撮像装置１０の低背化、小型化を実現し、部品を簡略化して占有スペースを縮小し、センサのチルト誤差を減少させ、撮像画像の品質を改善することができる。

【0030】

さらに、図７～図９に示すように、いくつかの実施例において、第１可動部３０１の本体は板状構造であり、第１可動部３０１の本体における光軸５００方向の像側に第１突起３０１１が凸設され、第１突起３０１１は、第１可動部３０１の中央部に位置することが好ましく、フォトセンサ３０４は、第１突起３０１１に固定され、第１可動部３０１の移動に伴って同期に移動することができ、第１突起３０１１における第１可動部３０１から離れる端面に第１溝３０１２が凹設され、第１溝３０１２は、フォトセンサ３０４の部分構造を収容するために用いられ、フォトセンサ３０４の一端は、第１溝３０１２内に延入し、それによってフォトセンサ３０４が光軸５００方向に占用するスペースをさらに圧縮することができるとともに、フォトセンサ３０４に対する保護作用を果たすことができ、第１溝３０１２の形状及び寸法は、いずれもフォトセンサ３０４の形状及び寸法に基づいて定めることができ、ここで限定されない。

【0031】

第１固定部３０２における光軸５００方向の物体側に第２溝３０２１が凹設され、第２溝３０２１は第１溝３０１２に対応し、第２溝３０２１はフォトセンサ３０４の部分構造を収容するために用いられ、フォトセンサ３０４の一端は第２溝３０２１内に延入し、それによってフォトセンサ３０４が光軸５００方向に占用するスペースをさらに圧縮することができるとともに、フォトセンサ３０４に対する保護作用を果たすことができる。第２溝３０２１の形状及びサイズは、いずれもフォトセンサ３０４の形状及びサイズに基づいて定めることができ、ここで限定されないが、当業者であれば分かるように、第２溝３０２１の内径は、フォトセンサ３０４が第２溝３０２１内に延入する構造のサイズよりも大きくする必要があり、それによってフォトセンサ３０４の第２溝３０２１内における横方向移動が阻止されず、第２溝３０２１の内壁がフォトセンサ３０４の移動を制限することが回避される。

【0032】

フォトセンサ３０４を第１溝３０１２及び第２溝３０２１内に収容することによって、フォトセンサ３０４の光軸５００方向における投影と第１可動部３０１及び第１固定部３０２との間に重合領域が存在し、第１可動部３０１、第１固定部３０２とフォトセンサ３０４の厚さを重合することによって、防振機構３００の占めるスペースを減少させ、撮像装置１０の小型化に有利であるとともに、部材の削減及びフォトセンサ３０４の光軸５００に対するチルト誤差の削減の効果を効果的に兼ね備えることができ、さらにフォトセンサ３０４の取り付け精度を向上させつつ、フォトセンサ３０４全体の剛性を向上させ、撮像装置１０の落下衝撃に対する安定性を向上させることができる。

【0033】

さらに、図７～図９に示すように、第１可動部３０１における光軸５００方向の物体側に段差溝３０１３が貫通し、段差溝３０１３は第１突起３０１１に対応する位置に開設され、段差溝３０１３は第１溝３０１２に対応しかつ第１溝３０１２に連通するまで貫通し、光学フィルタ３０３は段差溝３０１３内に固定され、光学フィルタ３０３とフォトセンサ３０４は、光軸５００方向に沿って対向して間隔をあけて設けられ、光学フィルタ３０３は光軸５００方向の物体側により近く、光学フィルタ３０３の光軸５００方向における投影と第１可動部３０１との間に重合領域が存在し、第１可動部３０１と光学フィルタ３０３の厚さを重合することによって、防振機構３００の占めるスペースを減少させ、撮像装置１０の小型化に有利であるとともに、部材の削減及び光学フィルタ３０３の光軸５００に対するチルト誤差の削減の効果を効果的に兼ね備えることができ、さらに光学フィルタ３０３の取付精度を向上させつつ、光学フィルタ３０３全体の剛性を向上させ、かつ撮像装置１０の落下衝撃に対する安定性を向上させることができる。

【0034】

さらに、図５及び図６に示すように、第１可動部３０１は、第１固定部３０２における光軸５００方向の物体側に設けられ、第１コイル３０６は、第１可動部３０１における第１固定部３０２に向かう側に固定され、第１コイル３０６は、フォトセンサ３０４の周囲に設けられ、第１磁石３０７は、第１固定部３０２における第１可動部３０１に向かう側に固定され、第１磁石３０７は、第１コイル３０６と一対一に対応し、いくつかの実施例において、第１磁石３０７及び第１コイル３０６はいずれも複数設けられ、複数の第１磁石３０７及び複数の第１コイル３０６は一対一に対応し、好ましくは、第１コイル３０６は４つ設けられ、４つの第１コイル３０６は、フォトセンサ３０４を中心として等間隔で設けられ、当業者であれば分かるように、第１コイル３０６の数及び分布は、いずれも実際の状況に応じて定めることができ、ここで限定されない。

【0035】

さらに、図５、図６及び図７に示すように、第１可動部３０１における光軸５００方向の像側に第３溝３０１４が凹設され、第３溝３０１４内に磁気ヨーク３０５が固定され、磁気ヨーク３０５は、第１コイル３０６と一対一に対応する。磁気ヨーク３０５が第３溝３０１４内に設けられることによって、磁気ヨーク３０５の表面が第１可動部３０１の表面よりも低くなり、同様に撮像装置１０の小型化に有利となる。

【0036】

磁気ヨーク３０５を第１可動部３０１に取り付けることで、常に磁気ヨーク３０５と第１磁石３０７によって防振機構３００を光軸５００の中心に引き寄せる磁気バネ効果を有するため、効果的にガタ取りを行う効果を備え、第１可動部３０１の光軸５００に対するチルトを低減することができる。それと同時に、第１コイル３０６、第１磁石３０７及び磁気ヨーク３０５によってガタ取り及び付勢を行うことができるため、付勢のための他の部材を必要とせず、部品の大幅な削減に寄与し、小型化、組立容易化を実現することができる。

【0037】

さらに、図５～図９に示すように、第１可動部３０１における光軸５００方向の像側に第２突起３０１５が凸設され、第２突起３０１５における第１可動部３０１から離れる端面に第４溝３０１６が凹設され、第４溝３０１６内に第１板体３１２が設けられ、第１板体３１２が第４溝３０１６の底面に固定される。

【0038】

第１固定部３０２における光軸５００方向の物体側に第５溝３０２２が凹設され、第５溝３０２２が第４溝３０１６と一対一に対応し、第５溝３０２２内に第２板体３１３が設けられ、第２板体３１３が第５溝３０２２の底面に固定される。

【0039】

第１板体３１２と第２板体３１３との間にボール３１４が設けられ、第１板体３１２、第２板体３１３及びボール３１４がいずれも複数設けられ、複数の第１板体３１２、複数の第２板体３１３及び複数のボール３１４が一対一に対応し、それによってバランスよく均一に分布する支持力を提供することが可能となり、第１可動部３０１が移動過程でチルトすることを回避することができ、ボール３１４の第１可動部３０１に近接する一端が第４溝３０１６内に延入して、第１板体３１２に転動接続され、ボール３１４の第１固定部３０２に近接する一端が第５溝３０２２内に延入して、第２板体３１３に転動接続されることによって、第１可動部３０１が光軸５００方向に直交する平面で往復移動することを可能にする。

【0040】

ボール３１４を第４溝３０１６及び第５溝３０２２に収容することによって、ボール３１４の移動を制限して、第１可動部３０１の移動幅が大きすぎることを回避することができるとともに、ボール３１４の光軸５００方向における投影と第１可動部３０１及び第１固定部３０２との間に重合領域が存在し、第１可動部３０１、第１固定部３０２とボール３１４の厚さを重合することによって、ボール３１４の占めるスペースを減少させることができ、撮像装置１０の小型化及び落下衝撃に対する保護作用を向上させることに有利となる。

【0041】

さらに、図５に示すように、第１可動部３０１における光軸５００方向の物体側に第３突起３０１７が凸設され、第３突起３０１７に第１振れ止め用緩衝部材３１１が被覆され、いくつかの実施例において、第３突起３０１７が複数設けられ、均等分散の緩衝及び支持作用を向上させるために、複数の第３突起３０１７が第１可動部３０１に環状に間隔をあけて設けられ、当業者であれば分かるように、第３突起３０１７の数及び分布は、いずれも実際の状況に応じて定めることができ、ここで限定されない。第１振れ止め用緩衝部材３１１は制震ゲルであることが好ましく、防振機構３００の突発的な通電に対してリップル動作を制御する制震効果を生成することによって、より正確な防振機能を有することが可能となる。

【0042】

いくつかの実施例において、図１に示すように、第１コイル３０６には第１磁石３０７の磁束を検出できる第１位置検出素子３１０が搭載され、好ましくは、第１位置検出素子３１０は、少なくとも２つ設けられ、第１磁石３０７の磁束を検出することによって、第１可動部３０１に対して正確な位置検出及び防振の制御を行うことができる。

【0043】

上記実施例の技術案によれば、小型化が進行する携帯型電子機器においてより効率的な防振機構３００を実現するという目的を達成することができ、撮像画像の品質がよくなる。

【0044】

図１、図５及び図１０に示すように、収容キャビティ１００ａ内には、さらにレンズ２００を駆動してオートフォーカスを行うためのオートフォーカス機構４００が設けられ、オートフォーカス機構４００と防振機構３００の部品を分離して固有振動を抑制するため、設計難度が低下し、同時にレンズ２００を３次元的に移動させる必要がなくなり、それに応じてレンズ２００の芯出しも容易になる。

【0045】

さらに、オートフォーカス機構４００は、第２可動部４０１、第２固定部４０２、第２コイル４０３及び第２磁石４０４を含み、第２可動部４０１は、光軸５００の方向に沿って往復移動することができ、レンズ２００及び第２コイル４０３は、いずれも第２可動部４０１に接続される。

【0046】

第２可動部４０１の中部には円筒状の貫通溝が貫通し、レンズ２００は、接着、螺着又は他の接続方式によって貫通溝の内周面に固定され、第２コイル４０３は、ピント合わせのときに通電する中空コイルであり、光軸５００方向に沿ってみると、第２コイル４０３は、例えば四角形構造などの多角形であり、第２コイル４０３は、第２可動部４０１の外壁面に外嵌されつつ、光軸５００方向に沿ってみると、第２固定部４０２は、方形の筐体構造であり、第２可動部４０１は、第２固定部４０２の筐体内に延入し、第２磁石４０４は、第２固定部４０２の内壁面に設けられ、第２磁石４０４は、第２コイル４０３の周囲に設けられ、第１磁石３０７、第１コイル３０６及び第２磁石４０４は、光軸方向に沿って順に間隔をあけて設けられる。

【0047】

オートフォーカス機構４００が自動的にピント合わせする場合に、第２コイル４０３に通電する。第２磁石４０４の磁場と第２コイル４０３に流れる電流との間の相互作用によって、第２コイル４０３にローレンツ力が発生する。ローレンツ力の方向は、第２の磁石４０４の磁場の方向及び第２のコイル４０３に流れる電流の方向に直交する方向である。第２磁石４０４が固定されるため、反力は第２コイル４０３に作用する。この反力が第２可動部４０１の駆動力となり、第２コイル４０３を有する第２可動部４０１が光軸５００方向に移動することで、ピント合わせが行われる。

【0048】

引き続き、図１及び図１０に示すように、オートフォーカス機構４００は、さらに弾性支持部４０５を含み、弾性支持部４０５の両端は、それぞれ第２可動部４０１及び第２固定部４０２に接続されることによって、第２可動部４０１を収容キャビティ１００ａ内に懸架し、それぞれの弾性によって、電磁力が作用しない状態でレンズ２００を懸架状態に保持することができる。

【0049】

いくつかの実施例において、弾性支持部４０５は、上板バネ４０５１及び下板バネ４０５２を含み、上板バネ４０５１は、第２可動部４０１における光軸５００方向の物体側に近接する側に位置し、上板バネ４０５１の両端は、それぞれ第２可動部４０１及び第２固定部４０２の上端面に接続され、第２可動部４０１及び第２固定部４０２の上端面には複数の位置決め突起が設けられ、上板バネ４０５１には位置決め突起とマッチングする位置決め貫通溝が設けられ、同様に、下板バネ４０５２は、第２可動部４０１における光軸５００方向の物体側から離れた側に位置し、下板バネ４０５２は、上板バネ４０５１に対向して設けられ、下板バネ４０５２の両端は、それぞれ第２可動部４０１及び第２固定部４０２の下端面に接続され、第２可動部４０１及び第２固定部４０２の下端面には複数の位置決め突起が設けられ、下板バネ４０５２には位置決め突起とマッチングする位置決め貫通溝が設けられる。

【0050】

さらに、図１に示すように、第２コイル４０３内には第２磁石４０４の磁束を検出可能な第２位置検出素子４０６が搭載され、第２磁石４０４の磁束を検出することによって、レンズ２００に対して正確な位置検出及びフォーカス制御を行うことができる。

【0051】

図１、図５及び図６に示すように、第２位置検出素子４０６の信号線、電源線は、第２フレキシブル基板４０７を介してオートフォーカス機構４００の外側に設けることができ、好ましくは、第２フレキシブル基板４０７は第１フレキシブル基板３０８と一体化され、第１フレキシブル基板３０８に制御用の駆動集積回路を搭載する場合、オートフォーカスのための通電、第２位置検出素子４０６の信号をフィードバックするサーボ制御などを行うことができる。

【0052】

さらに、図１に示すように、第２可動部４０１内には第２振れ止め用緩衝部材４０８が設けられ、第２振れ止め用緩衝部材４０８は、制震ゲルであることが好ましく、オートフォーカスの突発的な通電に対してリップル動作を制御する制震効果を生成することによって、より正確なオートフォーカス機能を有することができる。

【0053】

従来技術において、さらに、撮像素子アセンブリが大きくなるにつれて、発熱量が増大し、撮像素子アセンブリを防振する防振機構３００では、その排熱が問題となり、動作に制限がかかることや撮像素子アセンブリ自体の熱による素子の破壊が起きる可能性があるという問題があった。撮像素子アセンブリの排熱の技術問題を解決するために、ケース１００の少なくとも一部の箇所は、熱伝導性の高い金属材質であり、当該一部の箇所は、フォトセンサ３０４に隣接することが好ましく、例えば、一部の箇所が底壁１０２に位置し、又は底壁１０２全体が金属材質であり、収容キャビティ１００ａ内に熱伝導部材３０９が設けられ、熱伝導部材３０９がフォトセンサ３０４及びケース１００といずれも接触することによって、フォトセンサ３０４の熱をケース１００に伝導する。

【0054】

これによって、新たな放熱構造の採用や、空気循環のためのファン等の多くの部材を投入して放熱することも不要となるため、本実施例では、フォトセンサ３０４への損傷を低減し、放熱効果が高く、小型薄型化に寄与するという利点を有する。

【0055】

いくつかの実施例において、熱伝導部材３０９は、放熱ゲルであり、フォトセンサ３０４から発した熱をケース１００に効率的に伝達することができるだけでなく、放熱ゲルは、同様に、防振機構３００の突発的な通電に対してリップル動作を制御する制震効果を生成することによって、より正確な防振機能を有することができる。熱伝導部材３０９がより多くの実施形態を有することは、当業者にとって自明なことであり、ここで一々列挙しない。

【0056】

前述の実施例のレンズ２００は、オートフォーカス式レンズであり、いくつかの実施例において、図１１及び１２に示すように、上記防振機構３００は、ズーム式レンズ構造６０に適用することもでき、ズーム式レンズ構造６０は、ズームレンズ６００を含み、ズームレンズ６００は、光軸方向に沿って間隔をあけて設けられた少なくとも２組のレンズを含み、ズーム式レンズ構造６０は、２組のレンズにおける光軸方向に沿った間隔を変更することによってズームを実現し、具体的に、複数組のレンズを含むズームレンズ６００は、伸縮運動を行うことができ、図１２の左側には、ズームレンズ６００が伸び出す時の側面図を示し、右側には、ズームレンズ６００が収縮する時の側面図を示す。ズーム式レンズ構造６０を設けることによって、撮像装置の撮影効果を向上させることに寄与するだけでなく、さらに使用者の体験感を向上させることにも有利となる。

【0057】

図１３に示すように、上記防振機構３００は、沈胴式レンズ構造７０に適用することもでき、沈胴式レンズ構造７０は、沈胴レンズ７００を含み、沈胴レンズ７００は、光路の方向を変更するための少なくとも１つのプリズムを含む。光路を変更できるプリズムを設けることによって、撮像装置の体積を減少させることに有利であり、撮像装置の小型化及び携帯化を実現することに有利となる。

【0058】

上記実施例に基づいて、図１４に示すように、本発明は、さらに携帯型電子装置２０を提供し、例えば、スマートフォン又はタブレット装置等であり、いずれも前述の撮像装置１０を含む。

【0059】

以上、図面に示された実施例に基づいて本発明の構造、特徴及び作用効果を詳細に説明したが、上記したのは本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明は、図面に示された実施範囲に限定されるものではないと理解されるべきである。本発明の構想に基づいて行われた変更、又は同等変化の等価実施例に修正したものは、依然として明細書及び図面に含まれた主旨を超えない場合、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

【符号の説明】

【0060】

１０…撮像装置
２０…携帯型電子機器
１００…ケース、１００ａ…収容キャビティ、１０１…頂壁、１０２…底壁、１０３…周壁、１０４…貫通孔
２００…レンズ
３００…防振機構、３０１…第１可動部、３０１１…第１突起、３０１２…第１溝、３０１３…段差溝、３０１４…第３溝、３０１５…第２突起、３０１６…第４溝、３０１７…第３突起、３０２…第１固定部、３０２１…第２溝、３０２２…第５溝、３０３…光学フィルタ、３０４…フォトセンサ、３０５…磁気ヨーク、３０６…第１コイル、３０７…第１磁石、３０８…第１フレキシブル基板、３０９…熱伝導部材、３１０…第１位置検出素子、３１１…第１振れ止め用緩衝部材、３１２…第１板体、３１３…第２板体、３１４…ボール
４００…オートフォーカス機構、４０１…第２可動部、４０２…第２固定部、４０３…第２コイル、４０４…第２磁石、４０５…弾性支持部、４０５１…上板バネ、４０５２…下板バネ、４０６…第２位置検出素子、４０７…第２フレキシブル基板、４０８…第２振れ止め用緩衝部材
５００…光軸
６０…ズーム式レンズ構造、６００…ズームレンズ
７０…沈胴式レンズ構造、７００…沈胴レンズ。

【要約】

【課題】本発明は、撮像装置及び携帯型電子機器を開示する。
【解決手段】撮像装置は収容キャビティを有するケース、収容キャビティ内に設けられたレンズ及び防振機構を含み、防振機構は第１可動部、第１固定部、第１コイル、第１磁石、光学フィルタ及びフォトセンサを含み、ここで、第１コイル、光学フィルタ及びフォトセンサはいずれも第１可動部に固定接続され、第１磁石は第１固定部に固定接続され、第１磁石と第１コイルは対向して間隔をあけて設けられることによって、第１可動部を光軸方向に直交する平面で往復移動するように駆動する。従来技術に比べて、本発明では、第１コイル、光学フィルタ及びフォトセンサをいずれも第１可動部に固定接続することによって、撮像装置の低背化、小型化を実現し、部品を簡略化して占有スペースを縮小し、撮像画像の品質を改善することができる。
【選択図】図５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】