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JP2009216934A - Actuator, imaging element, and electronic device - Google Patents

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JP2009216934A
JP2009216934A JP2008060064A JP2008060064A JP2009216934A JP 2009216934 A JP2009216934 A JP 2009216934A JP 2008060064 A JP2008060064 A JP 2008060064A JP 2008060064 A JP2008060064 A JP 2008060064A JP 2009216934 A JP2009216934 A JP 2009216934A
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holder
actuator
optical axis
pressurization
sphere
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謙一郎 三上
Kyoji Kasuga
恭二 春日
Seiichi Nagatome
誠一 永留
Makoto Abe
良 阿部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator that responds to the miniaturization and thinning of a camera and has improved driving stability. <P>SOLUTION: The actuator 1 includes a plurality of spheres 17 arranged between a holder 15 and a base 18, an energizing member 20 for energizing the holder 15 in the substantially perpendicular direction to the optical axis via at least one sphere 17, and a pressurization adjusting member 29 for adjusting the pressurization acting on the holder 15 from the energizing member 20 via the sphere 17. The pressurization adjusting member 29 adjusts the pressurization acting on the holder 15 from the energizing member 20 by deflecting the energizing member 20 in the substantially perpendicular direction to the optical axis. Thus, the pressurization acting on the holder 15 from the energizing member 20 is adjusted to a suitable range, so that the holder 15 can stably move in the optical axis direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ホルダを光軸方向に沿って移動可能に支持する球体を備えたアクチュエータ、撮像装置、および電子機器に関するものである。   The present invention relates to an actuator, an imaging device, and an electronic apparatus that include a sphere that supports a holder so as to be movable along an optical axis direction.

近年、携帯電子機器に内蔵されるカメラの小型化、薄型化、および高画質化が進んでいる。このようなカメラには、画質向上のためのオートフォーカス機能が搭載される傾向が多く見受けられる。   In recent years, cameras built in portable electronic devices are becoming smaller, thinner, and higher in image quality. Many cameras tend to be equipped with an autofocus function for improving image quality.

オートフォーカス機能としては、一般にボイスコイル方式が広く用いられている。ボイスコイル方式では、アクチュエータ内部において、コイルまたはマグネットを電磁誘導現象により駆動させることによって、光学系を保持したホルダを移動させてオートフォーカスを行っている。このようなオートフォーカスにおいては、ホルダをアクチュエータ内において移動可能に支持することが必要である。   In general, a voice coil system is widely used as an autofocus function. In the voice coil system, auto-focusing is performed by moving a holder holding an optical system by driving a coil or a magnet by an electromagnetic induction phenomenon inside an actuator. In such an autofocus, it is necessary to support the holder so as to be movable in the actuator.

特許文献1には、一対の板バネを用いてホルダを支持するアクチュエータが開示されている。特許文献1に記載のアクチュエータにおいて、一対の平行な板バネは、ホルダの光軸方向の上下に取り付けられ、オートフォーカス時にはホルダの移動に従ってアクチュエータ内で変形する。この板バネの変形によって、ホルダの変位は支持されている。   Patent Document 1 discloses an actuator that supports a holder using a pair of leaf springs. In the actuator described in Patent Document 1, the pair of parallel leaf springs are attached above and below the holder in the optical axis direction, and deforms within the actuator according to the movement of the holder during autofocus. The displacement of the holder is supported by the deformation of the leaf spring.

しかしながら、近年におけるカメラの小型化および薄型化に合わせて、特許文献1に記載のアクチュエータを小型化および薄型化するためには、ホルダを支持する板バネを薄くする必要があり、それによって板バネの強度が低下してしまう。このため、ホルダの姿勢安定性の低下、およびアクチュエータの耐衝撃性能の低下などといった問題が発生する。   However, in order to reduce the size and thickness of the actuator described in Patent Document 1 in accordance with the recent downsizing and thinning of cameras, it is necessary to thin the leaf spring that supports the holder. The strength of the will decrease. For this reason, problems such as a decrease in the posture stability of the holder and a decrease in the shock resistance performance of the actuator occur.

また、特許文献2には、付勢部材を用いて移動鏡胴(ホルダ)を支持するレンズ鏡胴(アクチュエータ)が開示されている。特許文献2に記載のアクチュエータにおいては、ホルダと固定鏡胴(支持体)との間に硬球が配され、付勢部材が硬球を介してホルダを光軸と直交する方向に付勢している。したがって、ホルダは硬球と圧接されることによって保持され、かつ硬球を介して光軸方向に円滑に移動できる。
特開2006−50693公報 (2006年2月16日公開) 特開平8−29656公報 (1996年2月2日公開)
Patent Document 2 discloses a lens barrel (actuator) that supports a movable barrel (holder) using a biasing member. In the actuator described in Patent Document 2, a hard ball is arranged between the holder and the fixed lens barrel (support), and a biasing member biases the holder in a direction perpendicular to the optical axis via the hard ball. . Therefore, the holder is held by being pressed against the hard ball, and can move smoothly in the optical axis direction via the hard ball.
JP 2006-50693 A (published February 16, 2006) JP-A-8-29656 (published February 2, 1996)

しかしながら、特許文献2に記載のアクチュエータのように、付勢部材を用いてホルダを支持するアクチュエータの駆動特性は、付勢部材からホルダに働く与圧に大きく影響を受けてしまう。このため、例えば金型による成形不良を原因として、付勢部材からホルダに働く与圧が最適値からずれてしまった場合には、アクチュエータの駆動安定性の低下を引き起こす可能性がある。   However, like the actuator described in Patent Document 2, the driving characteristics of an actuator that supports a holder using a biasing member are greatly affected by the pressure applied to the holder from the biasing member. For this reason, for example, when the pressurization applied to the holder from the urging member deviates from the optimum value due to a molding failure caused by a mold, there is a possibility that the drive stability of the actuator is lowered.

例えば、付勢部材からホルダに働く与圧がアクチュエータの推力よりも大きい場合、アクチュエータの動作は妨げられてしまう。一方、付勢部材からホルダに働く与圧がアクチュエータの推力よりも明らかに小さすぎる場合、ホルダに働く力がホルダの中心から外れてしまう。これにより、ホルダの姿勢安定性は低下し、アクチュエータの駆動安定性は低下してしまう。   For example, when the pressure applied to the holder from the urging member is larger than the thrust of the actuator, the operation of the actuator is hindered. On the other hand, when the pressure applied to the holder from the urging member is clearly too small than the thrust of the actuator, the force acting on the holder deviates from the center of the holder. Thereby, the posture stability of the holder is lowered, and the driving stability of the actuator is lowered.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化および薄型化に対応し、かつ駆動安定性が向上したアクチュエータを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an actuator that can be reduced in size and thickness and has improved driving stability.

本発明に係るアクチュエータは、上記の問題を解決するために、光学部材を保持するホルダと、前記ホルダを光軸方向に移動可能に保持する支持体と、前記ホルダと前記支持体との間に配され、かつ前記ホルダを支持する複数個の球体と、前記複数の球体のうち少なくとも1個の球体を介して、前記ホルダを光軸に略垂直な方向に付勢する付勢部材と、前記付勢部材から前記ホルダに働く与圧を調整する与圧調整部材とを備えることをとくちょうとしている。   In order to solve the above problem, an actuator according to the present invention includes a holder that holds an optical member, a support that holds the holder so as to be movable in the optical axis direction, and a gap between the holder and the support. A plurality of spheres arranged and supporting the holder, and a biasing member that biases the holder in a direction substantially perpendicular to the optical axis via at least one sphere of the plurality of spheres, A pressure adjusting member that adjusts the pressure acting on the holder from the urging member is provided.

上記構成によれば、本発明に係るアクチュエータは、光学部材を移動させるために、光学部材を保持するホルダを光軸方向に移動させるものである。ホルダは支持体に移動可能に保持されており、かつ複数の球体に支持されている。   According to the above configuration, the actuator according to the present invention moves the holder holding the optical member in the optical axis direction in order to move the optical member. The holder is movably held by the support and is supported by a plurality of spheres.

また、複数の球体は、ホルダと支持体との間に配されており、付勢部材は複数の球体のうち少なくとも1個の球体を介して、ホルダを光軸と直交する方向に付勢している。そのため、球体とホルダ、および球体と支持体とは互いに圧接され、ホルダが光軸方向に移動に移動すると、球体はホルダ側面との摩擦によって回転する。この回転によって、球体はホルダおよび支持体と摩擦力を有し、ホルダの光軸方向の移動は球体によって支持される。   The plurality of spheres are arranged between the holder and the support, and the urging member urges the holder in a direction perpendicular to the optical axis via at least one sphere of the plurality of spheres. ing. Therefore, the sphere and the holder, and the sphere and the support are pressed against each other, and when the holder moves to move in the optical axis direction, the sphere rotates due to friction with the side surface of the holder. By this rotation, the sphere has a frictional force with the holder and the support, and the movement of the holder in the optical axis direction is supported by the sphere.

ホルダの光軸方向の移動は、付勢部材からホルダに働く与圧に影響を受ける。仮に、付勢部材からホルダに働く与圧が適正範囲から外れると、アクチュエータの駆動は不安定になってしまう。本発明に係るアクチュエータにおいては、与圧調整部材を設けることによって、付勢部材からホルダに働く与圧が適正範囲になるよう調整している。したがって、ホルダに働く与圧は安定し、アクチュエータの駆動安定性を向上させることができる。   The movement of the holder in the optical axis direction is affected by the pressure applied to the holder from the biasing member. If the pressure applied to the holder from the urging member is out of the proper range, the drive of the actuator becomes unstable. In the actuator according to the present invention, the pressurizing member is adjusted so that the pressurizing force applied from the urging member to the holder falls within an appropriate range. Therefore, the pressure applied to the holder is stable, and the driving stability of the actuator can be improved.

また、本発明に係るアクチュエータにおいて、前記付勢部材は弾性部材であることが好ましい。上記構成によれば、付勢部材を高分子材料や板バネなどを用いて構成することによって、付勢部材を撓ませることができるため、与圧調整が容易になる。   In the actuator according to the present invention, it is preferable that the urging member is an elastic member. According to the above configuration, the biasing member can be bent by configuring the biasing member using a polymer material, a leaf spring, or the like, so that the pressure adjustment can be easily performed.

さらに、本発明に係るアクチュエータにおいて、前記付勢部材は、前記支持体と一体に形成され、かつ前記支持体との間に空間を有していることが好ましい。   Furthermore, the actuator which concerns on this invention WHEREIN: It is preferable that the said urging | biasing member is integrally formed with the said support body, and has a space between the said support bodies.

上記構成によれば、付勢部材は支持体の一部として構成されるため、低コストかつ簡単に製造することができ、小型化も容易である。さらに、付勢部材と支持体との間に空間を有するため、与圧調整部材を配置するための空間、または与圧の調整のために付勢部材を撓ませるための空間を確保することができる。   According to the above configuration, since the urging member is configured as a part of the support, it can be manufactured at low cost and easily, and downsizing is easy. Furthermore, since there is a space between the urging member and the support, it is possible to secure a space for arranging the pressure adjusting member or a space for deflecting the urging member for adjusting the pressure. it can.

また、本発明に係るアクチュエータにおいて、前記与圧調整部材は、前記付勢部材を、前記光軸に対して略垂直な方向における前記ホルダ側または前記支持体側に撓ませていることが好ましい。   Moreover, the actuator which concerns on this invention WHEREIN: It is preferable that the said pressurization adjustment member bends the said biasing member to the said holder side or the said support body side in the direction substantially perpendicular | vertical with respect to the said optical axis.

上記構成によれば、仮に付勢部材からホルダに働く与圧が大きすぎる場合には、与圧調整部材は、付勢部材を光軸に対して略垂直な方向における支持体側に撓ませることによって、付勢部材からホルダに働く与圧を減圧し、適正な与圧に調整できる。   According to the above configuration, if the pressure applied to the holder from the urging member is too large, the pressure adjusting member bends the urging member toward the support in the direction substantially perpendicular to the optical axis. The pressure applied to the holder from the biasing member can be reduced and adjusted to an appropriate pressure.

一方、付勢部材からホルダに働く与圧が小さすぎる場合には、与圧調整部材は、付勢部材を光軸に対して略垂直な方向におけるホルダ側に撓ませることによって、付勢部材からホルダに働く与圧を加圧し、適正な与圧に調整できる。   On the other hand, when the pressure applied to the holder from the biasing member is too small, the pressure adjusting member is bent from the biasing member by bending the biasing member toward the holder in a direction substantially perpendicular to the optical axis. The pressurizing pressure acting on the holder can be increased and adjusted to an appropriate pressurizing pressure.

したがって、与圧調整部材は、付勢部材からホルダに働く与圧に対し、減圧または加圧のどちらかの調整を行うことによって、適正な与圧に調整することができる。   Therefore, the pressurization adjusting member can be adjusted to an appropriate pressurization by adjusting either the depressurization or the pressurization with respect to the pressurization applied to the holder from the urging member.

また、本発明に係るアクチュエータにおいて、前記与圧調整部材は、前記支持体と前記付勢部材との間に設置された、接着剤またはピンであることが好ましい。または、本発明に係るアクチュエータにおいて、前記与圧調整部材は、磁石、または電流の流れるコイルであり、前記支持体および前記付勢部材のそれぞれに設置されていることが好ましい。   Moreover, the actuator which concerns on this invention WHEREIN: It is preferable that the said pressurization adjustment member is an adhesive agent or a pin installed between the said support body and the said urging | biasing member. Or the actuator which concerns on this invention WHEREIN: It is preferable that the said pressurization adjustment member is a magnet or a coil through which an electric current flows, and is each installed in the said support body and the said urging | biasing member.

上記構成によれば、与圧調整部材は、その種類や量、または配置を選択することによって、付勢部材に対して、光軸に対して略垂直な方向においてホルダ側またはベース側の好ましい方向、または好ましい量の力を加えることができる。したがって、与圧調整部材は、付勢部材を好ましい位置まで撓ませることができる。   According to the above configuration, the pressure adjusting member is preferably in the direction on the holder side or the base side in a direction substantially perpendicular to the optical axis with respect to the biasing member by selecting the type, amount, or arrangement thereof. Or a preferred amount of force can be applied. Therefore, the pressurizing member can bend the biasing member to a preferred position.

また、本発明に係るアクチュエータは、前記ホルダに保持される光学部材と、前記光学部材により撮像面に結像された画像を電気信号に変換する撮像素子とを備えることによって、例えばカメラモジュールなどの撮像機器として機能する。   The actuator according to the present invention includes an optical member held by the holder, and an imaging element that converts an image formed on the imaging surface by the optical member into an electrical signal, such as a camera module. Functions as an imaging device.

また、上記撮像機器は、電子機器や自動車など、カメラが搭載される装置全般に適用することが可能となる。   In addition, the imaging device can be applied to all devices on which a camera is mounted, such as an electronic device or an automobile.

本発明に係るアクチュエータによれば、付勢部材から球体を介してホルダに働く与圧を調整する与圧調整部材を備えるため、ホルダの姿勢は安定に保たれ、その結果、アクチュエータの駆動安定性を向上させることができる。   According to the actuator of the present invention, since the pressure adjusting member that adjusts the pressure applied to the holder from the biasing member via the sphere is provided, the posture of the holder is kept stable, and as a result, the driving stability of the actuator Can be improved.

本発明の第一の実施形態に係るアクチュエータ1について、図1から図12に基づいて説明する。なお、以下の説明では、本発明を実施するために好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の実施形態および図面に限定されるものではない。   The actuator 1 which concerns on 1st embodiment of this invention is demonstrated based on FIGS. 1-12. In the following description, various limitations preferable for carrying out the present invention are given, but the scope of the present invention is not limited to the following embodiments and drawings.

(アクチュエータ1の構成)
本実施形態におけるアクチュエータ1の要部構成を、図2から図4を参照して以下に説明する。図2は、アクチュエータ1の要部構成を示す分解斜視図である。図3は、アクチュエータ1の要部構成を示す斜視図である。図4は、アクチュエータ1の要部構成を示す断面図である。
(Configuration of actuator 1)
The principal part structure of the actuator 1 in this embodiment is demonstrated below with reference to FIGS. FIG. 2 is an exploded perspective view showing a main configuration of the actuator 1. FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the main part of the actuator 1. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the main configuration of the actuator 1.

図2から図4に示すように、アクチュエータ1は、上側ガイド(支持体)9、板バネ11、マグネット12、ヨーク13、コイル14、光学部材16を保持するホルダ15、球体17、ベース(支持体)18、および規制部材21を備えている。また、ここでは図示していないが、アクチュエータ1はさらに付勢部材20および与圧調整部材29を備えている。   As shown in FIGS. 2 to 4, the actuator 1 includes an upper guide (support) 9, a leaf spring 11, a magnet 12, a yoke 13, a coil 14, a holder 15 that holds an optical member 16, a sphere 17, and a base (support). Body) 18 and a regulating member 21. Although not shown here, the actuator 1 further includes an urging member 20 and a pressure adjusting member 29.

なお、撮像素子19はアクチュエータ1の構成要素ではないが、アクチュエータ1は、撮像素子19を備えることにより、例えば携帯電話などの電子機器に搭載された撮像機器のオートフォーカスに用いられる。すなわち、アクチュエータ1は、撮像対象となる物体を光学部材16により撮像素子19上に結像する。したがって、本実施形態では、光学部材16が画像を結像する方向を「光軸方向」、この光軸方向において撮像対象となる物体側を「物体側」、および物体側と反対側を「像面側」と定義する。   Although the image sensor 19 is not a constituent element of the actuator 1, the actuator 1 includes the image sensor 19, and is used for autofocusing of an imaging device mounted on an electronic device such as a mobile phone. That is, the actuator 1 forms an image of an object to be imaged on the image sensor 19 by the optical member 16. Therefore, in the present embodiment, the direction in which the optical member 16 forms an image is the “optical axis direction”, the object side to be imaged in this optical axis direction is the “object side”, and the opposite side to the object side is the “image”. It is defined as “face side”.

アクチュエータ1は、オートフォーカスを行うために、光学部材16を保持するホルダ15を駆動させるための磁気回路を有している。この磁気回路は、マグネット12、ヨーク13、およびコイル14によって構成されている。ヨーク13は円筒形状をしており、この内壁には円筒形状のマグネット12が接着剤により固定されている。一方、コイル14は、ホルダ15を内側に収容し、かつ一体的に固定している。コイル14およびホルダ15は、ヨーク13およびマグネット12の円筒形状内に収容されるように配置されている。   The actuator 1 has a magnetic circuit for driving the holder 15 that holds the optical member 16 in order to perform autofocus. This magnetic circuit includes a magnet 12, a yoke 13, and a coil 14. The yoke 13 has a cylindrical shape, and a cylindrical magnet 12 is fixed to the inner wall with an adhesive. On the other hand, the coil 14 accommodates the holder 15 inside and is fixed integrally. The coil 14 and the holder 15 are disposed so as to be accommodated in the cylindrical shape of the yoke 13 and the magnet 12.

上記構成によれば、コイル14に電流が印加されると、マグネット12とコイル14との間に電磁誘導現象が起こり、コイル14に一体的に固定されているホルダ15に対して、光軸方向の推力が発生する。この推力によって、ホルダ15が光軸方向に移動する。なお、ホルダ15に発生する推力は、コイル14に印加される電流量に比例する。   According to the above configuration, when an electric current is applied to the coil 14, an electromagnetic induction phenomenon occurs between the magnet 12 and the coil 14, and the optical axis direction with respect to the holder 15 that is integrally fixed to the coil 14. The thrust is generated. By this thrust, the holder 15 moves in the optical axis direction. The thrust generated in the holder 15 is proportional to the amount of current applied to the coil 14.

また、ホルダ15は、物体側を上側ガイド9によって移動可能に保持され、像面側をベース18によって移動可能に保持されている。ホルダ15の物体側の面には、板バネ11が配され、ホルダ15の光軸方向の移動量に比例した与圧を与えるようになっている。   The holder 15 is held movably on the object side by the upper guide 9 and is movably held on the image plane side by the base 18. A plate spring 11 is disposed on the object-side surface of the holder 15 so as to apply a pressure proportional to the amount of movement of the holder 15 in the optical axis direction.

また、上側ガイド9の物体側およびベース18の像面側には、それぞれ規制部材21が設置されている。このため、ホルダ15が物体側および像面側いずれの光軸方向に移動しても、それぞれの規制部材21に当接するため、ホルダ15の光軸方向の移動が制限される。   In addition, on the object side of the upper guide 9 and the image plane side of the base 18, regulating members 21 are respectively installed. For this reason, even if the holder 15 moves in the optical axis direction on either the object side or the image plane side, the holder 15 abuts on the respective regulating members 21, so that the movement of the holder 15 in the optical axis direction is limited.

(球体17について)
アクチュエータ1において、ホルダ15の移動は球体17によって支持されている。この球体17について、図4を参照して以下に説明する。
(About sphere 17)
In the actuator 1, the movement of the holder 15 is supported by a sphere 17. The sphere 17 will be described below with reference to FIG.

まず、図4に示すように、球体17はホルダ15の物体側および像面側のそれぞれに配置されることが好ましい。そのための構成として、ホルダ15の側面には、上側ガイド9またはベース18と対向する位置に、窪み部15aが形成されている。さらに上側ガイド9およびベース18において窪み部15aと対面する位置には、それぞれ挿通孔9aおよび18aが形成されている。したがって、ホルダ15の物体側および像面側それぞれには、窪み部15aと、挿通孔9aまたは18aとによる間隙が形成される。   First, as shown in FIG. 4, the spheres 17 are preferably arranged on the object side and the image plane side of the holder 15. As a configuration for that purpose, a recess 15 a is formed on the side surface of the holder 15 at a position facing the upper guide 9 or the base 18. Further, insertion holes 9 a and 18 a are formed at positions facing the recess 15 a in the upper guide 9 and the base 18, respectively. Therefore, a gap is formed by the recessed portion 15a and the insertion hole 9a or 18a on the object side and the image plane side of the holder 15, respectively.

球体17は、上記間隙に配置され、後述する付勢部材に付勢されることによって、ホルダ15の側面と、上側ガイド9またはベース18とに確実に接している。そのため、ホルダ15の光軸方向の移動は、ホルダ15との摩擦によって回転する球体17によって支持される。一方、ホルダ15の光軸に略垂直な方向への移動は、球体17によって規制される。   The spherical body 17 is disposed in the gap and is urged by an urging member to be described later, thereby reliably contacting the side surface of the holder 15 and the upper guide 9 or the base 18. Therefore, the movement of the holder 15 in the optical axis direction is supported by the sphere 17 that rotates by friction with the holder 15. On the other hand, the movement of the holder 15 in a direction substantially perpendicular to the optical axis is restricted by the sphere 17.

また、球体17は、ホルダ15側面における物体側および像面側それぞれに、少なくとも3個配されていればよい。2個配された構成は、ホルダ15が光軸方向に移動する際に、ホルダ15の位置が不安定となるため好ましくない。   Further, it is sufficient that at least three spheres 17 are arranged on each of the object side and the image plane side on the side surface of the holder 15. The arrangement of two is not preferable because the position of the holder 15 becomes unstable when the holder 15 moves in the optical axis direction.

また、球体17の配置は、光軸に略垂直な面内において、ホルダ15の中心と各球体17とを結びかつ隣り合う直線間の角度が、互いに等しくなるようにすることが好ましい。例えば、物体側または像面側に3個の球体17を配す場合、図5に示すように、光軸に略垂直な面内において、ホルダ15の中心と各球体17とを結びかつ隣り合う直線間の角度は、いずれも約120°とする。図5はアクチュエータ1を光軸方向から俯瞰した模式図である。   In addition, it is preferable that the spheres 17 be arranged such that the angles between the straight lines connecting the centers of the holders 15 and the spheres 17 are equal to each other in a plane substantially perpendicular to the optical axis. For example, when three spheres 17 are arranged on the object side or image plane side, the center of the holder 15 and each sphere 17 are connected and adjacent to each other in a plane substantially perpendicular to the optical axis as shown in FIG. The angles between the straight lines are all about 120 °. FIG. 5 is a schematic view of the actuator 1 viewed from the optical axis direction.

上記構成によって、球体17は光軸に略垂直な方向においてホルダを挟むように配置されるため、球体17によるホルダ15の支持が偏ることがない。そのため、ホルダ15の光軸方向における移動を、より正確に支持できる。また、3個以上の球体17を配置する場合であっても、上記角度が変わることを除いて同様である。   With the above configuration, since the sphere 17 is arranged so as to sandwich the holder in a direction substantially perpendicular to the optical axis, the support of the holder 15 by the sphere 17 is not biased. Therefore, the movement of the holder 15 in the optical axis direction can be supported more accurately. The same applies to the case where three or more spheres 17 are arranged except that the angle changes.

また、アクチュエータ1における球体17は、強磁界中においてその配置が影響せず、磁気回路による磁束分布に対し影響を与えない材料、すなわち非磁性材料からなることが好ましい。例えば、セラミック、真鍮、ガラス、および非磁性ステンレス鋼などが挙げられる。   Further, the spherical body 17 in the actuator 1 is preferably made of a material that does not affect the arrangement in a strong magnetic field and does not affect the magnetic flux distribution by the magnetic circuit, that is, a nonmagnetic material. Examples include ceramic, brass, glass, and nonmagnetic stainless steel.

(付勢部材20について)
アクチュエータ1において、付勢部材20は、球体17を介してホルダ15を光軸に略垂直な方向に付勢している。この付勢部材20について、図4から図8を参照して以下に説明する。
(Regarding the biasing member 20)
In the actuator 1, the urging member 20 urges the holder 15 via the sphere 17 in a direction substantially perpendicular to the optical axis. The urging member 20 will be described below with reference to FIGS.

図4に示すように、付勢部材20は上側ガイド9およびベース18にそれぞれ配置され、それぞれ1個の球体17が配されているのが好ましい。上記構成によって、付勢部材20は、球体17を介してホルダ15を、光軸に対して略垂直な方向に偏りなく付勢することができる。   As shown in FIG. 4, the urging members 20 are preferably disposed on the upper guide 9 and the base 18, respectively, and one sphere 17 is preferably disposed. With the above configuration, the urging member 20 can urge the holder 15 via the sphere 17 in a direction substantially perpendicular to the optical axis without deviation.

また、図5に示すように、ベース18に配される付勢部材20はベース18と、上側ガイド9に配される付勢部材20は上側ガイド9と一体的に形成されることが好ましい。さらに、付勢部材20とベース18との間、および付勢部材20と上側ガイド9との間には、空間28が設けられることが好ましい。後述にて詳しく述べるが、空間28には、与圧調整部材29が配置される。また、空間28は、付勢部材20が光軸方向に略垂直な方向においてベース18側に撓むためのスペースともなる。   As shown in FIG. 5, it is preferable that the biasing member 20 disposed on the base 18 is formed integrally with the base 18 and the biasing member 20 disposed on the upper guide 9 is formed integrally with the upper guide 9. Furthermore, a space 28 is preferably provided between the urging member 20 and the base 18 and between the urging member 20 and the upper guide 9. As will be described in detail later, a pressure adjusting member 29 is disposed in the space 28. The space 28 also serves as a space for the biasing member 20 to bend toward the base 18 in a direction substantially perpendicular to the optical axis direction.

また、付勢部材20は高分子材料や板バネ等の弾性部材であることが好ましい。   The urging member 20 is preferably an elastic member such as a polymer material or a leaf spring.

(アクチュエータ1の比較例)
ここで、本発明のアクチュエータ1の比較例として、与圧調整部材29を設けていないアクチュエータを用いて、ホルダ15に働く与圧について図6から図8を参照して以下に説明する。図6、図7(a)および図8(a)はホルダ15を光軸方向から俯瞰した模式図であり、図7(b)および図8(b)は、ホルダ15の重心Gに加わる与圧を用いて形成した力の三角形を示す図である。なお、比較例のアクチュエータにおいて、アクチュエータ1と同じ部材には、同じ部材番号を付している。
(Comparative example of actuator 1)
Here, as a comparative example of the actuator 1 of the present invention, the pressurization acting on the holder 15 using an actuator not provided with the pressurization adjusting member 29 will be described below with reference to FIGS. FIGS. 6, 7 </ b> A, and 8 </ b> A are schematic views of the holder 15 viewed from the optical axis direction, and FIGS. 7B and 8B are diagrams illustrating the addition to the center of gravity G of the holder 15. It is a figure which shows the triangle of the force formed using the pressure. In addition, in the actuator of a comparative example, the same member number is attached | subjected to the same member as the actuator 1. FIG.

比較例のアクチュエータにおいては、球体17が3個配されており、図6に示すようなホルダ15に働く力が発生している。f1は、付勢部材20から球体17を介してホルダ15に加わる力を示しており、f2およびf3は、支持体18から球体17を介してホルダ15に働く反力を示している。なお、Gはホルダ15の重心を示している。   In the actuator of the comparative example, three spheres 17 are arranged, and a force acting on the holder 15 as shown in FIG. 6 is generated. f1 indicates a force applied to the holder 15 from the biasing member 20 via the sphere 17, and f2 and f3 indicate reaction forces acting on the holder 15 from the support 18 via the sphere 17. G indicates the center of gravity of the holder 15.

比較例のアクチュエータにおいて、付勢部材20からホルダ15に働く与圧がアクチュエータの推力よりも大きい場合、アクチュエータが動作できないことがある。仮に、付勢部材20のばね定数を1gf/μmとし、球体17のホルダ15との転がり摩擦係数を0.01とした上で、付勢部材20が最適位置より10μm内側に撓んでいるとする。この時、付勢部材20から球体17を介してホルダ15に加わる与圧f1は、最適値よりも10gf余分に加わることになる。f2およびf3も単純に同じ量だけ増分したとすると、球体17からホルダ15に加わる摩擦力は、10gf×3×0.01=0.3gf増分することになる。このため、仮に1ステップごとの推力が0.25gfであるステップ電流を比較例のアクチュエータに対して印加する場合、このアクチュエータは動作することができない。したがって、アクチュエータの安定な駆動を実現するために、各球体17からホルダ15に働く与圧の大きさは必要な範囲に収まっていることが必要となる。   In the actuator of the comparative example, when the pressure applied from the urging member 20 to the holder 15 is larger than the thrust of the actuator, the actuator may not be able to operate. Assuming that the spring constant of the urging member 20 is 1 gf / μm and the rolling friction coefficient with the holder 15 of the sphere 17 is 0.01, the urging member 20 is bent inward by 10 μm from the optimum position. . At this time, the pressure f1 applied to the holder 15 from the urging member 20 via the spherical body 17 is applied by 10 gf more than the optimum value. If f2 and f3 are also simply increased by the same amount, the frictional force applied from the sphere 17 to the holder 15 is increased by 10 gf × 3 × 0.01 = 0.3 gf. For this reason, if a step current having a thrust of 0.25 gf for each step is applied to the actuator of the comparative example, this actuator cannot be operated. Therefore, in order to realize stable driving of the actuator, it is necessary that the magnitude of the pressure applied from each sphere 17 to the holder 15 is within a necessary range.

また、比較例のアクチュエータにおいて、付勢部材からホルダに働く与圧がアクチュエータの推力よりも明らかに小さすぎる場合、ホルダに働く力がホルダの中心から外れてしまうことがある。具体的には、図7に示すように、球体17からホルダ15に働く力はそれぞれ違う値となり、ホルダ15の中心には向かなくなってしまう。この状況は特に、アクチュエータの部材を形成する際に余分な突起として形成されるバリが、球体17との摺動面に影響を与える場合において起こりえる。   Further, in the actuator of the comparative example, when the pressure applied to the holder from the urging member is clearly too small than the thrust of the actuator, the force acting on the holder may deviate from the center of the holder. Specifically, as shown in FIG. 7, the force acting on the holder 15 from the sphere 17 has a different value and does not go to the center of the holder 15. This situation can occur particularly when a burr formed as an extra protrusion when the actuator member is formed affects the sliding surface with the sphere 17.

図7の状況下では、アクチュエータの動作時、力fが大きさと方向を変えながら絶えずホルダ15に働き、アクチュエータの動作特性に影響を及ぼす。そのため、ホルダ15の姿勢安定性は低下してしまう。したがって、図8(b)に示すように、ホルダ15の重心Gに加わる与圧は、光軸周りのモーメントを持たない正三角形を形成するように調整されることが好ましい。   Under the situation of FIG. 7, during the operation of the actuator, the force f constantly acts on the holder 15 while changing the magnitude and direction, affecting the operating characteristics of the actuator. Therefore, the posture stability of the holder 15 is lowered. Therefore, as shown in FIG. 8B, it is preferable that the pressure applied to the center of gravity G of the holder 15 is adjusted so as to form an equilateral triangle having no moment around the optical axis.

(与圧の範囲)
上述の比較例に対して、本発明に係るアクチュエータ1には、与圧調整部材29が設けられている。そのため、付勢部材20から球体17を介してホルダ15に働く与圧は与圧調整部材29によって調整される。そこで、アクチュエータ1の駆動に最も推力が必要となる場合における、ホルダ15が動作するための与圧の範囲について、図9を参照して以下に説明する。図9は、ホルダ15に働く外力を示す模式図である。なお、アクチュエータ1の駆動に最も推力が必要となる場合とは、アクチュエータ1がホルダ15の重力とは逆向きに駆動する場合であり、ホルダ15に働く推力は、転がり摩擦、ホルダ15の重力、および空気抵抗とは逆向きに働く場合である。
(Pressure range)
In contrast to the above-described comparative example, the actuator 1 according to the present invention is provided with a pressure adjusting member 29. Therefore, the pressure applied to the holder 15 from the urging member 20 via the sphere 17 is adjusted by the pressure adjusting member 29. Therefore, the range of the pressurization for the holder 15 to operate when the thrust is most required for driving the actuator 1 will be described below with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic diagram showing an external force acting on the holder 15. The case where the thrust is most required for driving the actuator 1 is a case where the actuator 1 is driven in a direction opposite to the gravity of the holder 15, and the thrust acting on the holder 15 is rolling friction, gravity of the holder 15, And the case of working in the opposite direction to air resistance.

図9に示すように、各球体17からホルダ15に働く与圧をf1、f2、およびf3、ホルダ15の質量をM、重力加速度をg、球体17の転がり摩擦係数をμr、各球体17からホルダ15に働く転がり摩擦力をμr×f1、μr×f2、およびμr×f3、電磁力によるアクチュエータ1の推力をF、空気抵抗をfa、およびホルダ15の加速度をaとする。なお、図9においては、f3およびμr×f3の図示は省略している。   As shown in FIG. 9, the pressure applied to the holder 15 from each sphere 17 is f1, f2, and f3, the mass of the holder 15 is M, the gravitational acceleration is g, the rolling friction coefficient of the sphere 17 is μr, The rolling friction forces acting on the holder 15 are μr × f1, μr × f2, and μr × f3, the thrust of the actuator 1 by electromagnetic force is F, the air resistance is fa, and the acceleration of the holder 15 is a. In FIG. 9, illustration of f3 and μr × f3 is omitted.

図9において、アクチュエータ1の推力の働いている方向を正の向きとすると、ホルダ15の運動方程式は以下の式(1)に示される。   In FIG. 9, when the direction in which the thrust of the actuator 1 is acting is a positive direction, the equation of motion of the holder 15 is expressed by the following equation (1).

M×a=F−μr×(f1+f2+f3)−M×g−fa ・・・(1)
式(1)において、アクチュエータ1が駆動するためには、a>0となるため、アクチュエータ1の推力Fは以下の式(2)に示される値となる。
M × a = F−μr × (f1 + f2 + f3) −M × g−fa (1)
In the formula (1), in order for the actuator 1 to drive, a> 0, so the thrust F of the actuator 1 is a value represented by the following formula (2).

F>μr×(f1+f2+f3)+M×g+fa ・・・(2)
したがって、与圧の範囲は以下の式(3)に示される。
F> μr × (f1 + f2 + f3) + M × g + fa (2)
Therefore, the range of pressurization is shown in the following formula (3).

(f1+f2+f3)<(F−M×g−fa)/μr ・・・(3)
例えば、式(3)において、推力Fを0.25gf、ホルダ15の質量を0.1g、転がり摩擦係数μrを0.01と仮定し、空気抵抗faを無視した場合には、与圧の範囲は次の式(4)に示される。
(f1+f2+f3)<15gf ・・・(4)
この時、各球体からホルダ15に働く与圧は最大4gf程度となる。ただし実際には、アクチュエータ1駆動時において球体17と摺動面との間の摩擦係数は、転がり摩擦だけでなく、滑り摩擦を加えた2つが寄与する。一般に、滑り摩擦は転がり摩擦に比べて格段に大きい。そのため、アクチュエータ1が十分な推力を確保しながら安定な駆動を実現するためには、(4)式で示された与圧の範囲はさらに制限される。また、十分な推力を確保してアクチュエータ1を駆動するには、滑り摩擦の割合を示すスリップ率はできるだけ小さい方が好ましい。滑り摩擦を考慮した与圧の範囲については、以下に詳しく説明する。
(F1 + f2 + f3) <(F−M × g−fa) / μr (3)
For example, in formula (3), when the thrust F is 0.25 gf, the mass of the holder 15 is 0.1 g, the rolling friction coefficient μr is 0.01, and the air resistance fa is ignored, the range of pressurization Is shown in the following equation (4).
(F1 + f2 + f3) <15 gf (4)
At this time, the pressure applied from each sphere to the holder 15 is about 4 gf at the maximum. However, in actuality, when the actuator 1 is driven, the friction coefficient between the sphere 17 and the sliding surface contributes not only rolling friction but also sliding friction. In general, sliding friction is much larger than rolling friction. Therefore, in order for the actuator 1 to realize a stable drive while ensuring a sufficient thrust, the range of the pressurization expressed by the equation (4) is further limited. Further, in order to drive the actuator 1 while securing a sufficient thrust, it is preferable that the slip ratio indicating the sliding friction ratio is as small as possible. The range of pressurization in consideration of sliding friction will be described in detail below.

アクチュエータ1がホルダ15の重力と動方向に駆動する場合、つまり球体17が最も滑りやすい場合における、ホルダ15が動作するための与圧の範囲について、図10を参照して以下に説明する。図10は、ホルダ15に働く外力を示す模式図である。なお、この時の滑り摩擦係数はμsとする。   When the actuator 1 is driven in the direction of gravity and movement of the holder 15, that is, when the sphere 17 is most slidable, the pressure range for the holder 15 to operate will be described below with reference to FIG. 10. FIG. 10 is a schematic diagram showing an external force acting on the holder 15. The sliding friction coefficient at this time is μs.

図10において、まずスリップ率を小さく抑えるためには、以下の式(5)が満たされることが必要である。式(5)を満たすためには、球体17からホルダ15に働く与圧を大きく調節する他に、球体17またはホルダ15の部材を選定することによって、球体17-ホルダ15間の滑り摩擦係数μsを大きくしてもよい。   In FIG. 10, first, in order to keep the slip ratio small, it is necessary to satisfy the following equation (5). In order to satisfy Expression (5), in addition to largely adjusting the pressure applied to the holder 15 from the sphere 17, the sliding friction coefficient μs between the sphere 17 and the holder 15 is selected by selecting the sphere 17 or a member of the holder 15. May be increased.

(f1+f2+f3)>(F+M×g−fa)/μs ・・・(5)
式(5)を満たし、さらに、アクチュエータを駆動するための適切な与圧の範囲の条件である式(3)を満たすようにすると、与圧の範囲は次の式(6)に示される。
(F+M×g−fa)/μs<(f1+f2+f3)<(F−M×g−fa)/μr
・・・(6)
式(6)に示される与圧の範囲を満たすように、球体17からホルダに働く与圧を調節することによって、球体のスリップを回避しながら、アクチュエータ1を駆動することができる。
(F1 + f2 + f3)> (F + M × g−fa) / μs (5)
When the expression (5) is satisfied and the expression (3) which is a condition of an appropriate pressure range for driving the actuator is satisfied, the pressure range is expressed by the following expression (6).
(F + M × g−fa) / μs <(f1 + f2 + f3) <(F−M × g−fa) / μr
... (6)
The actuator 1 can be driven while avoiding the slip of the sphere by adjusting the pressurization applied to the holder from the sphere 17 so as to satisfy the range of the pressurization shown in the equation (6).

(与圧調整部材の選択)
本発明に係るアクチュエータ1において、与圧調整部材29は、付勢部材20を光軸に対して略垂直な方向におけるホルダ15側またはベース18側に調整することができればよい。ここで、与圧調整部材29の構成例について、図1、図11および図12を参照して以下に説明する。図1、図11および図12は、与圧調整部材29を示す模式図である。なお、以下の説明では、ベース18に設けられた付勢部材20を用いて説明するが、上側ガイド9に設けられた付勢部材20についても同様である。
(Selection of pressure adjusting member)
In the actuator 1 according to the present invention, the pressure adjusting member 29 only needs to be able to adjust the biasing member 20 to the holder 15 side or the base 18 side in a direction substantially perpendicular to the optical axis. Here, a configuration example of the pressure adjusting member 29 will be described below with reference to FIGS. 1, 11, and 12. 1, FIG. 11 and FIG. 12 are schematic views showing the pressurizing adjustment member 29. In the following description, the biasing member 20 provided on the base 18 will be described, but the same applies to the biasing member 20 provided on the upper guide 9.

まず、与圧調整部材29として接着剤を用いる場合について、図1を参照して説明する。接着剤としては、塗布後に硬化収縮する接着剤を用いる。また、与圧調整部材29の設置方法については、図1に示すように、空間28の一部を埋めるように、付勢部材20およびベース18に接着剤を塗布する。塗布に際しては、接着剤の種類の選定および塗布量の調整を行い、塗布された接着剤が硬化収縮することによって、付勢部材20が調整されるようにする。図1では、与圧調整部材29が設置される前、最適位置よりも光軸に対して略垂直な方向におけるホルダ15側に撓んでいる付勢部材20は、接着剤の効果収縮によって、矢印の方向に撓ませられている。これによって、与圧調整部材29はホルダ15に働く与圧を低減させることができる。   First, the case where an adhesive is used as the pressure adjusting member 29 will be described with reference to FIG. As the adhesive, an adhesive that cures and shrinks after application is used. As for the method of installing the pressure adjusting member 29, as shown in FIG. 1, an adhesive is applied to the urging member 20 and the base 18 so as to fill a part of the space 28. At the time of application, the type of adhesive and the application amount are adjusted, and the applied adhesive is cured and contracted so that the biasing member 20 is adjusted. In FIG. 1, before the pressurizing adjustment member 29 is installed, the biasing member 20 that is bent toward the holder 15 in the direction substantially perpendicular to the optical axis from the optimal position is shown by the arrow in FIG. It is bent in the direction. Thereby, the pressurization adjusting member 29 can reduce the pressurization acting on the holder 15.

また、与圧調整部材29は、付勢部材20における球体17との摺動面が与圧調整後も与圧調整前と平行となるように、与圧を調整することが好ましい。それによって、アクチュエータ1は安定に駆動することができる。   Moreover, it is preferable that the pressurization adjusting member 29 adjusts the pressurization so that the sliding surface of the urging member 20 with the sphere 17 is parallel to the pre-pressurization adjustment even after the pressurization adjustment. Thereby, the actuator 1 can be driven stably.

なお、与圧調整部材29は、接着剤の量を多く調整することによって、ホルダ15に働く与圧を増加することもできる。   In addition, the pressurization adjustment member 29 can also increase the pressurization which acts on the holder 15 by adjusting the quantity of an adhesive agent many.

次に、与圧調整部材30としてピンを用いる場合について図11を参照して説明する。図11において、与圧調整部材30は両端が引き合う力をもつピンを用いている。また、図11に示すように、与圧調整部材30は空間28に配置され、ピンの両端を付勢部材20およびベース18に接続している。図11では、与圧調整部材30が設置される前、最適位置よりも光軸に対して略垂直な方向におけるホルダ15側に撓んでいる付勢部材20は、ピンの引き合う力によって、矢印の方向に撓ませられている。ホルダ15に働く与圧を低減させることができる。   Next, the case where a pin is used as the pressure adjusting member 30 will be described with reference to FIG. In FIG. 11, the pressurizing member 30 uses a pin having a force that attracts both ends. Further, as shown in FIG. 11, the pressure adjusting member 30 is disposed in the space 28, and both ends of the pin are connected to the biasing member 20 and the base 18. In FIG. 11, before the pressure adjusting member 30 is installed, the biasing member 20 that is bent toward the holder 15 in the direction substantially perpendicular to the optical axis from the optimum position is It is bent in the direction. The pressurizing force acting on the holder 15 can be reduced.

一方、与圧調整部材30とするピンは、弾性を有するピンを用いることによって、付勢部材20を図11とは逆の方向に撓ませることもできる。この場合、ホルダに働く与圧は増加する。   On the other hand, the urging member 20 can be bent in the direction opposite to that shown in FIG. 11 by using a pin having elasticity as the pressure adjusting member 30. In this case, the pressure applied to the holder increases.

さらに、与圧調整部材31として磁石を用いる場合について図12を参照して説明する。図12に示すように、与圧調整部材31とする磁石は、付勢部材20およびベース18にそれぞれ設けられる。この時、付勢部材20およびベース18それぞれに設けられた磁石は、お互いに対面する側における引力が働くように配置されている。図12では、与圧調整部材31が設置される前、最適位置よりも光軸方向に対して略垂直な方向におけるホルダ15側に撓んでいる付勢部材20は、磁石間に働く磁力によって矢印の方向に撓ませられている。これによって、与圧調整部材31は、ホルダ15に働く与圧を低減させることができる。   Furthermore, the case where a magnet is used as the pressurizing member 31 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 12, the magnets used as the pressurization adjusting member 31 are provided on the biasing member 20 and the base 18, respectively. At this time, the magnets provided on each of the urging member 20 and the base 18 are arranged such that attractive forces on the sides facing each other work. In FIG. 12, before the pressurizing adjustment member 31 is installed, the biasing member 20 that is bent toward the holder 15 in a direction substantially perpendicular to the optical axis direction from the optimum position is indicated by an arrow by the magnetic force acting between the magnets. It is bent in the direction. Thereby, the pressurization adjusting member 31 can reduce the pressurization acting on the holder 15.

一方、付勢部材20およびベース18それぞれに設けられた磁石について、お互いに対面する側において、反発力が働くように配置した場合には、付勢部材20がホルダ15側に撓むように力が働く。この場合、球体17からホルダ15に働く与圧は増加する。   On the other hand, when the magnets provided on the biasing member 20 and the base 18 are arranged so that the repulsive force acts on the sides facing each other, the force acts so that the biasing member 20 bends toward the holder 15 side. . In this case, the pressure applied to the holder 15 from the sphere 17 increases.

また、与圧調整部材31として磁石を用いる代わりに、コイルを用いてもよい。例えば、付勢部材20およびベース18それぞれに設けられた磁石は、一方をコイルに換えてもよいし、両方ともコイルに換えてもよい。与圧調整部材31としてコイルを用いる場合には、コイルに電流を流すことによって発生するローレンツ力を利用する。   Further, instead of using a magnet as the pressure adjusting member 31, a coil may be used. For example, one of the magnets provided on the urging member 20 and the base 18 may be replaced with a coil, or both may be replaced with a coil. When a coil is used as the pressurizing adjustment member 31, Lorentz force generated by passing a current through the coil is used.

また、上述では付勢部材20が最適位置からはずれている場合における、与圧調整部材29〜31による調整について説明したが、アクチュエータ1の製造段階において、付勢部材20の加工精度が出ない場合には、故意にホルダ15を強く付勢するよう付勢部材20を設計し、その状態から与圧を調整してもよい。   In the above description, the adjustment by the pressurization adjusting members 29 to 31 when the urging member 20 is deviated from the optimum position has been described. However, in the manufacturing stage of the actuator 1, the processing accuracy of the urging member 20 is not achieved. Alternatively, the urging member 20 may be designed to intentionally urge the holder 15 strongly, and the pressurization may be adjusted from that state.

(撮像装置、および電子機器への利用)
また、アクチュエータ1は、カメラモジュールやその他の電子機器にも搭載されることができる。例えば、撮像素子を有するセンサーを、アクチュエータ1のホルダ15に固定した撮像装置とすることができる。
(Use for imaging devices and electronic devices)
The actuator 1 can also be mounted on a camera module or other electronic devices. For example, an image pickup apparatus in which a sensor having an image pickup element is fixed to the holder 15 of the actuator 1 can be used.

さらにアクチュエータ1を搭載した撮像装置は、携帯電話や、デジタルスチルカメラやビデオカメラなどの電子機器に搭載して利用することができる。   Furthermore, the imaging apparatus equipped with the actuator 1 can be used by being mounted on an electronic device such as a mobile phone, a digital still camera, or a video camera.

本実施例においては、本実施形態におけるアクチュエータ1と、その比較例のアクチュエータとの性能の比較を行った。   In this example, the performance of the actuator 1 in this embodiment and the actuator of the comparative example were compared.

比較例のアクチュエータの構成は、与圧調整部材を設けていない他は、アクチュエータ1と同様とした。さらに、比較例のアクチュエータは、付勢部材20が最適位置よりもホルダ15側に撓んでいるものを用いた。   The configuration of the actuator of the comparative example was the same as that of the actuator 1 except that the pressurizing adjustment member was not provided. Further, as the actuator of the comparative example, the urging member 20 is bent toward the holder 15 from the optimum position.

アクチュエータ1は、上記比較例と同様に、付勢部材20が最適位置よりもホルダ15側に撓んでいるものに対し、熱硬化性接着剤を与圧調整部材として用いて、ホルダ15に働く与圧を調節したものを用いた。なお、与圧の調整は、空間28の一部を埋めるように接着剤を塗布した後、ヒーターによって80℃で30分間暖め、接着剤を硬化収縮させることによって行った。   As in the comparative example described above, the actuator 1 is applied to the holder 15 using a thermosetting adhesive as a pressure adjusting member for the biasing member 20 bent toward the holder 15 from the optimum position. What adjusted the pressure was used. The pressurization was adjusted by applying an adhesive so as to fill a part of the space 28 and then heating the adhesive at 80 ° C. for 30 minutes to cure and shrink the adhesive.

比較は、アクチュエータ1および比較例のアクチュエータのそれぞれに対して電流を流し、電流値に対するホルダの変位量を測定することによって行った。電流値については、0.2s毎に5mAずつステップ状に最大80mAまで増加させ、その後0.2s毎に5mAずつステップ状に減少させた。   The comparison was performed by passing a current through each of the actuator 1 and the actuator of the comparative example and measuring the amount of displacement of the holder with respect to the current value. The current value was increased in steps of 5 mA every 0.2 s up to a maximum of 80 mA, and then decreased in steps of 5 mA every 0.2 s.

上記比較について、電流値40mA〜75mAにおける測定結果を図13および図14に示した。図13は、比較例のアクチュエータにおける電流値−変位量を示す図であり、図14は、アクチュエータ1における電流値−変位量を示す図である。なお、図13および図14において、横軸は電流値(mA)を示し、縦軸は変位量(mm)を示している。   About the said comparison, the measurement result in current value 40mA-75mA was shown in FIG. 13 and FIG. FIG. 13 is a diagram showing the current value-displacement amount in the actuator of the comparative example, and FIG. 14 is a diagram showing the current value-displacement amount in the actuator 1. In FIGS. 13 and 14, the horizontal axis indicates the current value (mA), and the vertical axis indicates the displacement amount (mm).

図13および図14に示すように、アクチュエータ1のステップ電流に対する変位量は、比較例のアクチュエータのものよりも安定しており、入力電流に対する変位は直線性に優れていた。したがって、アクチュエータ1は、与圧調整部材を備えることによって駆動性が向上していることが確認された。   As shown in FIGS. 13 and 14, the displacement amount of the actuator 1 with respect to the step current was more stable than that of the actuator of the comparative example, and the displacement with respect to the input current was excellent in linearity. Therefore, it was confirmed that the drivability of the actuator 1 is improved by including the pressurizing member.

本発明に係るアクチュエータは、カメラモジュールのオートフォーカスに用いられるアクチュエータとして、幅広く利用できる。   The actuator according to the present invention can be widely used as an actuator used for autofocus of a camera module.

本発明の実施形態に係る与圧調整部材を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the pressurization adjustment member which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るアクチュエータの要部構成を示す分解斜視図であるIt is a disassembled perspective view which shows the principal part structure of the actuator which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るアクチュエータの要部構成を示す斜視図であるIt is a perspective view which shows the principal part structure of the actuator which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るアクチュエータの要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the actuator which concerns on embodiment of this invention. 本発明に係る球体の配置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of arrangement | positioning of the sphere which concerns on this invention. ホルダに働く与圧を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the pressurization which acts on a holder. ホルダに働く与圧を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the pressurization which acts on a holder. ホルダに働く与圧を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the pressurization which acts on a holder. ホルダに働く外力を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the external force which acts on a holder. ホルダに働く外力を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the external force which acts on a holder. 本発明の他の実施形態に係る与圧調整部材を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the pressurization adjustment member which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る与圧調整部材を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the pressurization adjustment member which concerns on other embodiment of this invention. 比較例のアクチュエータにおける電流―変位特性を示す図である。It is a figure which shows the electric current-displacement characteristic in the actuator of a comparative example. 本発明の実施形態に係るアクチュエータにおける電流―変位特性を示す図である。It is a figure which shows the electric current-displacement characteristic in the actuator which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

9 上側ガイド(支持体)
15 ホルダ
16 光学部材
17 球体
18 ベース(支持体)
20 付勢部材
29〜31 与圧調整部材
9 Upper guide (support)
15 Holder 16 Optical member 17 Sphere 18 Base (support)
20 Energizing members 29 to 31 Pressure adjusting member

Claims (8)

光学部材を保持するホルダと、
前記ホルダを光軸方向に移動可能に保持する支持体と、
前記ホルダと前記支持体との間に配され、かつ前記ホルダを支持する複数個の球体と、
前記複数の球体のうち少なくとも1個の球体を介して、前記ホルダを光軸に略垂直な方向に付勢する付勢部材と、
前記付勢部材から前記ホルダに働く与圧を調整する与圧調整部材とを備えることを特徴とするアクチュエータ。
A holder for holding an optical member;
A support for holding the holder so as to be movable in the optical axis direction;
A plurality of spheres arranged between the holder and the support and supporting the holder;
A biasing member that biases the holder in a direction substantially perpendicular to the optical axis via at least one of the plurality of spheres;
An actuator comprising: a pressure adjusting member that adjusts a pressure applied to the holder from the biasing member.
前記付勢部材は弾性部材であることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 1, wherein the biasing member is an elastic member. 前記付勢部材は、前記支持体と一体に形成され、かつ前記支持体との間に空間を有していることを特徴とする請求項1または2に記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 1, wherein the biasing member is formed integrally with the support and has a space between the support and the support. 前記与圧調整部材は、前記付勢部材を、前記光軸に対して略垂直な方向における前記ホルダ側または前記支持体側に撓ませていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のアクチュエータ。   The said pressurization adjustment member is bending the said biasing member to the said holder side or the said support body side in the direction substantially perpendicular | vertical with respect to the said optical axis, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The actuator according to item. 前記与圧調整部材は、前記支持体と前記付勢部材との間に設置された、接着剤またはピンであること特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のアクチュエータ。   The actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the pressurizing member is an adhesive or a pin installed between the support and the urging member. 前記与圧調整部材は、磁石、または電流の流れるコイルであり、前記支持体および前記付勢部材のそれぞれに設置されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のアクチュエータ。   The said pressurization adjustment member is a coil with which a magnet or an electric current flows, and is installed in each of the said support body and the said urging | biasing member, The any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. Actuator. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のアクチュエータと、
前記ホルダに保持される光学部材と、
前記光学部材により撮像面に結像された画像を電気信号に変換する撮像素子とを備えていることを特徴とする撮像機器。
The actuator according to any one of claims 1 to 6,
An optical member held by the holder;
An imaging device comprising: an imaging element that converts an image formed on an imaging surface by the optical member into an electrical signal.
請求項7に記載の撮像機器を備えていることを特徴とする電子機器。   An electronic device comprising the imaging device according to claim 7.
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