(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オートフォーカス及び運動制御を提供するレンズ制御装置であって、
ケーシングと、
前記ケーシング内において光軸に沿って移動可能であると共に、前記ケーシング内において回動可能であり、更に前記光軸に沿って移動可能である撮像レンズ部を載置するレンズ載台と、
前記ケーシング内に設置され、且つ前記レンズ載台を前記ケーシング内において光軸に沿って移動させるオートフォーカスアクチュエーターと、
前記ケーシング内に設置され、且つ作用力を提供して前記レンズ載台を第１方向において回動させる第１横方向アクチュエーターと、
前記ケーシング内に設置され、且つ作用力を提供して前記レンズ載台を第２方向において回動させる第２横方向アクチュエーターと、
前記レンズ載台の前記ケーシング内の移動の制御を補助する上部バネ及び下部バネと
を備え、
前記オートフォーカスアクチュエーターの少なくとも一部が前記レンズ載台に連接されると共に、前記第１横方向アクチュエーターの少なくとも一部及び第２横方向アクチュエーターの少なくとも一部のそれぞれが前記レンズ載台に連接され、
前記上部バネ及び前記下部バネの両方が前記第１横方向アクチュエーター及び前記第２横方向アクチュエーターの上方に設置されるか、または、前記上部バネ及び前記下部バネの両方が前記第１横方向アクチュエーター及び前記第２横方向アクチュエーターの下方に設置され、
前記オートフォーカスアクチュエーターは前記上部バネと下部バネとの間に設置されることを特徴とするレンズ制御装置。
【請求項２】
前記オートフォーカスアクチュエーターは、前記レンズ載台への作用力を発生し、前記光軸に平行な方向において前記レンズ載台を運動させることを特徴とする請求項１に記載のレンズ制御装置。
【請求項３】
前記オートフォーカスアクチュエーターは更に、前記レンズ載台への前記作用力を独立に発生し、前記第１横方向アクチュエーターは更に、前記第１方向において前記レンズ載台への前記作用力を独立に提供し、前記第２横方向アクチュエーターは更に、前記第２方向において前記レンズ載台への前記作用力を独立に提供することを特徴とする請求項２に記載のレンズ制御装置。
【請求項４】
前記撮像レンズ部は、物体の像を形成するための１つ以上のレンズを有することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のレンズ制御装置。
【請求項５】
前記オートフォーカスアクチュエーター、前記第１横方向アクチュエーター及び前記第２横方向アクチュエーターとの通信可能なコントローラを更に備え、前記オートフォーカスアクチュエーターはコイルと少なくとも１つの磁性部材を有し、前記コイルは、前記コントローラが発送した制御信号に応答し電流を受けることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のレンズ制御装置。
【請求項６】
前記第１横方向アクチュエーターは少なくとも１つのコイルと少なくとも１つの磁性部材を有し、前記第２横方向アクチュエーターは少なくとも１つのコイルと少なくとも１つの磁性部材を有することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のレンズ制御装置。
【請求項７】
前記第１横方向アクチュエーター及び前記第２横方向アクチュエーターのそれぞれがボイスコイルモータ（ＶＣＭ）であることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のレンズ制御装置。
【請求項８】
前記オートフォーカスアクチュエーターにおけるコイルは、前記下部バネに電気接続されることを特徴とする請求項５に記載のレンズ制御装置。
【請求項９】
前記第１横方向アクチュエーターにおける少なくとも１つのコイル及び第２横方向アクチュエーターにおける少なくとも１つのコイルは、共に前記上部バネに電気接続されることを特徴とする請求項６に記載のレンズ制御装置。
【請求項１０】
コントローラと電源を更に備え、前記コントローラは、前記電源から出力された電流を前記オートフォーカスアクチュエーター、前記第１横方向アクチュエーター及び前記第２横方向アクチュエーターのそれぞれに供給することを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載のレンズ制御装置。
【請求項１１】
コントローラからレンズ制御装置へ発送される制御信号に応答してオートフォーカス及び運動制御を提供するレンズ制御装置であって、
ケーシングと、
前記ケーシング内において光軸に沿って移動可能であると共に、ケーシング内において回動可能であるレンズ載台と、
前記コントローラからのフォーカス信号を受信し、且つ受信した前記フォーカス信号に応答し、前記レンズ載台を前記ケーシングに対して光軸に沿って移動させるオートフォーカス制御機構と、
前記コントローラからの運動制御信号を受信し、且つ受信した前記運動制御信号に応答し、前記レンズ載台を回動させる運動制御機構と、
前記レンズ載台の前記ケーシング内の移動の制御を補助する上部バネ及び下部バネと
を備え、
前記オートフォーカス制御機構の少なくとも一部が前記レンズ載台に連接されると共に、前記運動制御機構の少なくとも一部が前記レンズ載台に連接され、
前記上部バネ及び前記下部バネの両方が前記運動制御機構の上方に設置されるか、または、前記上部バネ及び前記下部バネの両方が前記運動制御機構の下方に設置され、
前記オートフォーカス制御機構は前記上部バネと下部バネとの間に設置されることを特徴とするレンズ制御装置。
【請求項１２】
前記オートフォーカス制御機構は、水平方向上の移動作用力を前記レンズ載台に加え、前記レンズ載台を前記光軸に沿って水平に移動させることができるように配置される少なくとも１つのオートフォーカスアクチュエーターを有することを特徴とする請求項１１に記載のレンズ制御装置。
【請求項１３】
前記運動制御機構は、２つ以上のアクチュエーターを有し、前記２つ以上のアクチュエーターの内の第１アクチュエーターは、第１横軸の方向上において作用力を前記レンズ載台に加えられるように配置されると共に、前記２つ以上のアクチュエーターの内の第２アクチュエーターは、第２横軸の方向上において作用力を前記レンズ載台に加えられるように配置されることを特徴する請求項１１または１２に記載のレンズ制御装置。
【請求項１４】
前記運動制御機構は、２つ以上のアクチュエーターを有し、
前記オートフォーカスアクチュエーターは更に、水平移動作用力を前記レンズ載台に直接加え、前記２つ以上のアクチュエーターの内の第１アクチュエーターは更に、作用力を前記レンズ載台に直接加え、前記２つ以上のアクチュエーターの内の第２アクチュエーターは更に、作用力を前記レンズ載台に直接加えることを特徴とする請求項１２に記載のレンズ制御装置。
【請求項１５】
オートフォーカス及び運動制御を提供するレンズ制御装置であって、
ケーシングと、
前記ケーシング内において光軸に沿って移動可能であると共に、前記ケーシング内において回動可能である撮像レンズ部と、
前記ケーシング内に設置され、且つ前記撮像レンズ部を前記ケーシング内において光軸に沿って移動させるオートフォーカスアクチュエーターと、
前記ケーシング内に設置され、且つ作用力を提供して前記撮像レンズ部を第１方向において回動させる第１横方向アクチュエーターと、
前記ケーシング内に設置され、且つ作用力を提供して前記撮像レンズ部を第２方向において回動させる第２横方向アクチュエーターと、
前記撮像レンズ部の前記ケーシング内の移動の制御を補助する上部バネ及び下部バネと
を備え、
前記オートフォーカスアクチュエーターの少なくとも一部が前記撮像レンズ部に連接されると共に、前記第１横方向アクチュエーター及び前記第２横方向アクチュエーターの少なくとも一部のそれぞれが前記撮像レンズ部に連接され、
前記上部バネ及び前記下部バネの両方が前記第１横方向アクチュエーター及び前記第２横方向アクチュエーターの上方に設置されるか、または、前記上部バネ及び前記下部バネの両方が前記第１横方向アクチュエーター及び前記第２横方向アクチュエーターの下方に設置され、
前記オートフォーカスアクチュエーターは前記上部バネと下部バネとの間に設置されることを特徴とするレンズ制御装置。
【請求項１６】
前記撮像レンズ部は、物体の像を形成するための１つ以上のレンズを有することを特徴とする請求項１５に記載のレンズ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ制御装置に関し、具体的には光学撮像モジュールにおいてオートフォーカス機能及び運動補正機能を実現できるレンズ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般のカメラには、撮像を補助するために複数の電子制御装置が含まれている。例えば、オートフォーカス装置は、使用者が撮像したい物体に焦点を合わせることができる。これはレンズを光軸に沿って移動させ、レンズと撮像機構との距離を調節することによって実現される。もう１つの電子制御システムはぶれ補正装置であり、例えば手ぶれによるカメラの不意な振動など、カメラ本体の振動を補正できる。このような技術は通常、レンズモジュールにおける複数のレンズの１つを撮像装置に対して移動させることにより、カメラの移動による画像ボケ効果(image blurring effect)を軽減する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現在では、カメラモジュールは携帯電話にも搭載されている。しかしながら、従来のぶれ補正装置は携帯電話には不向きである。何故ならそれらは通常、携帯電話では実現しにくく、比較的に広い空間を必要とするからである。従って、従来の装置のこのような欠点及びその他の欠点を克服できるレンズ制御装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１つの実施例により、オートフォーカス及び運動制御を提供するレンズ制御装置が開示される。前記レンズ制御装置は、ケーシング(casing)と、前記ケーシング内において光軸に沿って移動可能であると共に、前記ケーシング内において回動可能であり、更に前記光軸に沿って移動可能である、撮像レンズ部を載置するレンズ載台と、前記ケーシングに設置され、且つ前記レンズ載台を前記ケーシング内において光軸に沿って移動させることができるように配置されるオートフォーカスアクチュエーターと、前記ケーシングに設置され、且つ作用力を提供して前記レンズ載台を第１方向において回動させることができるように配置される第１横方向アクチュエーターと、前記ケーシングに設置され、且つ作用力を提供して前記レンズ載台を第２方向において回動させることができるように配置される第２横方向アクチュエーターとを備え、その内前記オートフォーカスアクチュエーターの少なくとも一部が前記レンズ載台に連接されると共に、前記第１横方向アクチュエーターの少なくとも一部及び第２横方向アクチュエーターの少なくとも一部のそれぞれが前記レンズ載台に連接される。
【０００５】
本発明のもう１つの実施例により、コントローラからレンズ制御装置へ発送される制御信号に応答してオートフォーカス及び運動制御を提供するレンズ制御装置が開示される。前記レンズ制御装置は、ケーシングと、前記ケーシング内において光軸に沿って移動可能であると共に、ケーシング内において回動可能であるレンズ載台と、前記コントローラからのフォーカス信号を受信できるように配置され、且つ受信したフォーカス信号に応答し、前記レンズ載台を前記ケーシングに対して光軸に沿って移動させることができるように配置されるオートフォーカス制御機構と、前記コントローラからの運動制御信号を受信できるように配置され、且つ受信した運動制御信号に応答し、前記レンズ載台を回動させることができるように配置される運動制御機構とを備える。
【０００６】
本発明のもう１つの実施例により、オートフォーカス及び運動制御を提供するレンズ制御装置が開示される。前記レンズ制御装置は、ケーシングと、前記ケーシング内において光軸に沿って移動可能であると共に、前記ケーシング内において回動可能である撮像レンズ部と、前記ケーシングに設置され、且つ前記撮像レンズ部を前記ケーシング内において光軸に沿って移動させることができるように配置されるオートフォーカスアクチュエーターと、前記ケーシングに設置され、且つ作用力を提供して前記レンズ載台を第１方向において回動させることができるように配置される第１横方向アクチュエーターと、前記ケーシングに設置され、且つ作用力を提供して前記レンズ載台を第２方向において回動させることができるように配置される第２横方向アクチュエーターとを備え、前記オートフォーカスアクチュエーターの少なくとも一部が前記レンズ載台に連接されると共に、前記第１横方向アクチュエーター及び第２横方向アクチュエーターの少なくとも一部のそれぞれが前記撮像レンズ部に連接される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の特徴の１つは、アクチュエーターの設置位置がレンズ載台に隣接していることである。アクチュエーターの夫々は、レンズ載台に直接に作用する。このことによって、オートフォーカスと運動制御との２つの機能を提供できる小型化レンズ制御装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の1つの実施例のレンズ制御装置の斜視図である。
【図２】本発明の1つの実施例において、図１に示すレンズ制御装置の側面図。
【図３】本発明の1つの実施例において、図１に示すレンズ制御装置の上面図である。
【図４】本発明の１つの実施例において、図１に示すレンズ制御装置の側面断面図である。
【図５】本発明の１つの実施例において、図１に示すレンズ制御装置の分解図である。
【図６】本発明の１つの実施例において、レンズ載台及びオートフォーカスアクチュエーターの一部斜視図である。
【図７】本発明の１つ実施例において、レンズ載台及び運動制御アクチュエーターの一部斜視図である。
【図８】本発明の第２実施例のレンズ制御装置の側面断面図である。
【図９Ａ】本発明の第２実施例において、図８に示すレンズ制御装置の分解図である。
【図９Ｂ】本発明の第２実施例において、図８に示すレンズ制御装置内のオートフォーカスアクチュエーターにおけるコイルと下部バネとの間の電気接続を示す一部上面図である。
【図９Ｃ】本発明の第２実施例において、図８に示すレンズ制御装置の２つの運動制御アクチュエーターと上部バネとの間の電気接続を示す一部斜視図である。
【図１０】本発明による1つの実施例のレンズ制御装置の側面断面図である。
【図１１】本発明による1つの実施例において、図１０に示すレンズ載台及び運動制御アクチュエーターの一部斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照する。これらの図面は、説明を通じて本発明の具体的な実施例を示している。理解されたいのは、その他の実施例を使用してもよい。これは、本発明の範囲から逸脱しない限り、構造及びその他について変更を加えてもよいからである。また、各種の実施例及び記載された各実施例の各部位を、如何なる好適な方法で組み合わせて使用してもよい。よって、図面及び詳細な説明は実質上、説明的なものであり、制限的なものではない。各図面において、同一部品には同一の符号が付けられて示される。
【００１０】
本発明の実施例は、通常、オートフォーカス機能及び運動制御機能を有するレンズ制御装置に関する。１つの実施例によれば、レンズ制御装置は、撮像レンズ部を載置するレンズ載台と、レンズ載台をレンズ制御装置内において所定の方向において移動させることができるように配置される複数のアクチュエーターとを備える。レンズ載台の運動は、オートフォーカス制御信号と運動制御信号に応答して行われるものである。例えば、カメラの一部として使用する場合には、レンズ載台を移動して被写体に近づかせたり離させたりすることよって焦点を調節することができる。また、レンズ載台を移動させ又は回動させることにより、使用時に生じる如何なる振動又はその他運動を補正することができる。例えば、レンズ載台の光軸が被写体に向くことを考えて、レンズ載台は、異なる２つの次元上での運動を処理するために水平的及び垂直的に回動可能とする。
【００１１】
図１乃至図３に示されるのはレンズ制御装置１００である。図１はレンズ制御装置１００の斜視図であり、図２は図１に示すレンズ制御装置１００の側面図であり、図３は図１に示すレンズ制御装置１００の上面図である。レンズ制御装置１００は、上部ケーシング１０２と、下部ケーシング１０４と、撮像レンズ部１０６及び支持台１１６を備える。上部ケーシング１０２と下部ケーシング１０４とが組み合わせられてレンズ制御装置１００のケーシングとなる。１つの実施例によれば、レンズ制御装置１００の作業ユニットは実質上、該ケーシング内に設置される。
【００１２】
図４は、本発明による１つの実施例において、図１に示すレンズ制御装置の側面断面図である。前記断面図は、図３に示す線Ａから見た断面である。前記断面図では、レンズ制御装置の各部品(図１乃至図３に示すそれらの部品)の配置及び動作が示されている。図に示されているのは上部ケーシング１０２、下部ケーシング１０４と、撮像レンズ部１０６及びオートフォーカスアクチュエーター磁性部材１０８である。撮像レンズ部１０６とレンズ載台１１０は、互いに噛合されている。１つの実施例においては、撮像レンズ部１０６の外表面にネジが設けられていると共に、レンズ載台１１０に、撮像レンズ部１０６のネジに対応するネジが設けられ、ネジを噛合させることによって、撮像レンズ部１０６はレンズ載台１１０に連接される。コイル１１２はレンズ載台１１０に付設され、コイル１１２の運動につれて、レンズ載台１１０も対応する運動をする。複数の角柱１１４(下部ケーシング１０4の各隅に夫々１つ設けられている)の夫々は、対応する支持台１１６と互いに噛合されている。各支持台１１６は通常、レンズ制御装置１００の隅に位置する。１セットに４つあるオートフォーカスアクチュエーター磁性部材１０８はケーシングに設置され、下部ケーシング１０４の各隅に夫々１つある。支持台１１６の夫々は、対応するオートフォーカスアクチュエーター磁性部材１０８に噛合されている。各オートフォーカスアクチュエーター磁性部材１０８は、コイル１１２と相互作用できるように配置されている。コイル１１２とオートフォーカスアクチュエーター磁性部材１０８とによりオートフォーカスアクチュエーター１１９が構成される。このように、撮像レンズ部１０６のオートフォーカス運動を制御するオートフォーカス機構が提供される。
【００１３】
１セットのアクチュエーター磁性部材は、第１コイル１２０及び第２コイル１２４と相互作用できるように配置されている(図５に示す)。前記アクチュエーター磁性部材における第１磁性部材１１８は、第１コイル１２０に隣設されている。第１磁性部材１１８と第１コイル１２０により第１アクチュエーター１２１が構成される。該セットのアクチュエーター磁性部材における第２磁性部材１２２(図５に示す)と第２コイル１２４(図５に示す)により第２アクチュエーター１２５が構成される。このように、撮像レンズ部１０６の２つの次元上での回動運動を制御する運動制御機構が提供される。
【００１４】
１つの実施例においては、第１アクチュエーター１２１と第２アクチュエーター１２５の夫々は、横方向に運動できるように配置されている。しかしながら、下部バネ１２６及び上部バネ１２８が存在しているため、下部バネ１２６及び上部バネ１２８の間における光軸上に回動中心点が存在する。なお、実施の形態が異なれば、レンズ制御装置内においての回動中心点の位置も変わる。回動中心点は、レンズ載台１１０の運動を説明する際に便宜上使用される基準系と見なされるべきであり、その他の部品が回動する際に中心とする実質上の部品又は位置ではない。レンズ載台１１０が所在する位置は、レンズ載台１１０が第１横方向アクチュエーター１２１と第２横方向アクチュエーター１２５の横方向上の運動によって回動中心点を中心として回動するように、縦方向運動(オートフォーカス運動)の期間中に相応に変化する。同時に作用力を加えるか否かに関らず、第１横方向アクチュエーター１２１と第２横方向アクチュエーター１２５がレンズ載台１１０に作用力を加えると、傾斜運動が生じ、レンズ載台１１０が回動中心点を中心として回動する。もう１つの実施例においては、第１横方向アクチュエーター１２１と第２横方向アクチュエーター１２５を、上部バネと下部バネに対して異なる位置に設置し、回動中心点からのモーメントアームの長さを増大させることができる。これによって傾斜運動に必要な作用力を軽減することができると共に、所望されない横方向上の移動を防ぐことができる。
【００１５】
下部バネ１２６は下部ケーシング１０４内にあり、上部バネ１２８は上部ケーシング１０２内にある。下部バネ１２６は、下部ケーシング１０４とレンズ載台１１０との間に設置され、上部バネ１２８は、上部ケーシング１０２とレンズ載台１１０との間に設置される。下部バネ１２６と上部バネ１２８は、レンズ載台１１０のケーシング内における移動の制御を補助する。例えば、下部バネ１２６と上部バネ１２８の夫々が、レンズ載台１１０の直径より大径の皿バネであってもよい。また、下部バネ１２６と上部バネ１２８の夫々が、板バネであってよく、又はレンズ載台１１０における対応する末端に隣接するように配置される１つ又は複数の板バネであってもよい。上部バネと下部バネは異なる場所に設置されてもよい。例えば、下部バネ１２６と上部バネ１２８は、互いにレンズ載台１１０の１つの末端に隣設される。
【００１６】
図５は、本発明による１つの実施例において、図１に示すレンズ制御装置の分解図である。レンズ制御装置１００は上部ケーシング１０２と下部ケーシング１０４を備え、その中にレンズ制御装置のその他の部品が設置される。撮像レンズ部１０６はケーシングに設置され、上部ケーシング１０２と下部ケーシング１０４の夫々には、通過のため或いは撮像レンズ部１０６によって撮像を行うための開口が設けられている。また、図５には、上部バネ１２８、下部バネ１２６、レンズ載台１１０、コイル１１２とオートフォーカスアクチュエーター磁性部材１０８とが含まれるオートフォーカスアクチュエーター、第１磁性部材１１８と第１コイル１２０とが含まれる第１横方向アクチュエーター、第２磁性部材１２２と第２コイル１２４とが含まれる第２横方向アクチュエーターが示されている。
【００１７】
「上」と「下」とは、添付図面に示すレンズ制御装置１００の方向に基づいた説明であるが、実際の操作では、光軸は、レンズ制御装置１００が向かう(例えば撮像のため)方向と一致する。例えば通常、光軸が地面と水平となる場合、第１横軸は地面と水平となると共に、光軸と垂直となる。第２横軸は通常光軸と垂直となると共に、第１横軸と同一の平面上に位置する。
【００１８】
図６は、本発明の１つの実施例によるレンズ載台及びオートフォーカスアクチュエーターの斜視図である。オートフォーカスアクチュエーターはコイル１１２とオートフォーカスアクチュエーター磁性部材１０８を有する。前記実施例においては、４つの磁性部材１０８が示されており、レンズ制御装置１００のケーシングの各隅に夫々１つある(図１)。コイル１１２に電流を印加すると、コイル１１２は運動する。コイル１１２は、その運動につれてレンズ載台１１０が運動するように、レンズ載台１１０に固設されている。オートフォーカスアクチュエーター磁性部材１０８は実質上、各コイル１１２に電流が印加されることによって生じる磁場が、各オートフォーカスアクチュエーター磁性部材１０８の磁場と相互作用するように、コイル１１２に隣設されている。このことから、コイル１１２における運動の発生は補助される。１つの実施例によれば、レンズ載台１１０のオートフォーカスアクチュエーター磁性部材１０８に対する水平移動を増強させるため、オートフォーカスアクチュエーター磁性部材１０８が設置されている位置は実質上、コイル１１２と垂直となる。オートフォーカスアクチュエーター磁性部材１０８は通常ケーシング内に固定され、例えば支持台１１６(図３)及び下部ケーシング１０４(図３)を通じて、コイル１１２及びレンズ載台１１０に、磁性部材１０８の運動と方向が反対の運動を発生させる。
【００１９】
磁性部材１０８の磁場と、コイル１１２に電流が印加されることによって生じる磁場との相互作用によって通常、光軸と平行する方向に作用力が発生される。その結果、撮像レンズ部１０６は光軸に沿って垂直的に移動する。コイル１１２の垂直方向での移動は、コイル１１２に連接されるレンズ載台１１０の少なくとも一部の垂直方向での移動に変換される。磁性部材１０８の底部は、コイル１１２に向いており、また、磁性部材１０８の上部は、レンズ載台１１０においてコイル１１２からの作用力を受けるように設計された部位に向いている。
【００２０】
オートフォーカスアクチュエーター１１９は独立であり、第１横方向アクチュエーター１２１と第２横方向アクチュエーター１２５と個別に制御することができる。このような独立性を有することから、各機能への精密な制御を行うことができ、要求に応じてオートフォーカス機能と運動制御機能を個別に或いは共同に制御することができる。特別な要求に応じて、もう１つの実施例においては、オートフォーカス機能の制御と運動制御機能の制御を個別に提供することができる。
【００２１】
図７は、本発明による１つの実施例のレンズ載台及び運動制御アクチュエーターの斜視図である。第１横方向アクチュエーター及び第２横方向アクチュエーターを参照し、第１横方向アクチュエーターと第２横方向アクチュエーターの夫々は、各第１横方向アクチュエーター１１８と第２横方向アクチュエーター１２２が通常レンズ載台１１０に隣接し、且つ実質上レンズ載台１１０の表面と垂直となるように、各第１コイル１２０と第２コイル１２４に対応して設置されている。電流が印加されると、第１コイル１２０と第２コイル１２４の夫々は、第１磁性部材１１８と第２磁性部材１２２から移動し、横方向上の運動をもたらす。各第１コイル１２０と第２コイル１２４が、レンズ載台１１０に固設され、或いはもう１つの実施例においては、レンズ載台１１０に隣設されるため、第１横方向アクチュエーター１２１及び第２横方向アクチュエーター１２５の共同作用によってレンズ載台１１０は２つの方向上において運動する。第１横方向アクチュエーター１２１と第２横方向アクチュエーター１２５による横方向上の運動によってレンズ載台１１０が傾斜し、レンズ載台１１０内の撮像レンズ部１０６も同時に傾斜するので、レンズ制御装置１００を含む装置の運動が相殺される。
【００２２】
オートフォーカスアクチュエーター１１９、第１横方向アクチュエーター１２１及び第２横方向アクチュエーター１２５は、適切なものであればどの種類のアクチュエーターであってもよい。もう１つの実施例においては、前記アクチュエーターの内の１つ又は複数がボイスコイルモータ（ＶＣＭ）アクチュエーターである。また、もう１つの実施例においては、前記アクチュエーターの内の１つ又は複数が圧電アクチュエーターである。また、前記アクチュエーターの内の１つまたは複数が電気活性ポリマー装置であってもよく、又は所望の運動をもたらす如何なる種類の適切なアクチュエーターであってもよい。
【００２３】
要求の制御形態に応じて、横方向アクチュエーター１２１、１２５を独立に制御してもよく、又は直列にして電気接続させてもよい。１つの実施例によれば、運動制御を行うため、第１コイル１２０と第２コイル１２４に印加された電流によって各第１コイル１２０と第２コイル１２４を独立に制御できるように、第１コイル１２０と第２コイル１２４が接続される。
【００２４】
コイルは導電材料からなるものである。コイル及び磁性部材以外のレンズ制御装置の部品(例えばケーシングとレンズ載台１１０)は、非磁性材料からなるものであってもよい。例えばプラスチック又は非磁性合金からなるものであれば、コイル及び磁性部材の磁場に干渉を起こさない。
【００２５】
図では、撮像レンズ部１０６とレンズ載台１１０とは独立する２つの部品に表示されているが、もう１つの実施例によれば、撮像レンズ部１０６とレンズ載台１１０とは１つ部品として形成されてもよい。従って、もう１つの実施例においては、オートフォーカスアクチュエーター１１９、第１横方向アクチュエーター１２１及び第２横方向アクチュエーター１２５は、撮像レンズ部１０６に直接に作用する。撮像レンズ部１０６とレンズ載台１１０とは通常レンズユニットと呼ばれているため、本発明の１つの実施例によれば、レンズユニットは撮像レンズ部１０６とレンズ載台１１０を有する。もう１つの実施例によれば、レンズユニットは撮像レンズ部１０６を有し、上述したレンズ載台１１０のように、該撮像レンズ部１０６と各部品とが協働する。１つの実施例によれば、撮像レンズ部は、撮像のための１つ又は複数の光学レンズを有する。適切であればどのような撮像レンズ部１０６を使用してもよく、且つ撮像レンズ部１０６には、この目的を実現するためのその他の必要な部品を有してもよい。
【００２６】
図８は本発明の第２実施例のレンズ制御装置の側面断面図である。図８に、レンズ制御装置の内部配置のもう１つの実施例が示されている。外部配置は通常、図１乃至図３に示す配置と類似する。よって、図８に示す断面図も図３に示す線Ａから見た断面である。
【００２７】
図８には、上部ケーシング１０２、下部ケーシング１０４、撮像レンズ部８０６及びオートフォーカスアクチュエーター磁性部材１０８が示されている。図８に示す実施例においては、どのようなレンズ載台も有していない撮像レンズ部８０６が示されている。コイル１１２は撮像レンズ部８０６に付設され、コイル１１２の運動につれて撮像レンズ部８０６も対応する運動をする。複数の角柱１１４(下部ケーシング１０４の各隅に夫々１つ設けられている)の夫々は、対応する支持台１１６と互いに噛合されている。コイル１１２とオートフォーカスアクチュエーター磁性部材１０８とによりオートフォーカスアクチュエーター１１９が構成される。１セットのアクチュエーター磁性部材は、第１コイル１２０及び第２コイル(図示せず)と相互作用できるように配置されている。前記アクチュエーター磁性部材における第１磁性部材１１８は、第１コイル１２０に隣設されている。第１磁性材１１８と第１コイル１２０により第１アクチュエーター１２１が構成される。該セットのアクチュエーター磁性部材における第２磁性部材と第２コイルにより第２アクチュエーターが構成される。このように、撮像レンズ部８０６の２つの次元上での回動運動を制御する運動制御機構が提供される。図８に示すレンズ制御装置の実施例の動作は、図４に示す実施例に類似する。
【００２８】
下部バネ１２６は下部ケーシング１０４内にあり、上部バネ１２８は上部ケーシング１０２内にある。下部バネ１２６は、下部ケーシング１０４と撮像レンズ部８０６との間に設置され、上部バネ１２８は、上部ケーシング１０２と撮像レンズ部８０６との間に設置される。下部バネ１２６と上部バネ１２８は、撮像レンズ部８０６のケーシング内における移動を補助する。例えば、下部バネ１２６と上部バネ１２８の夫々が、撮像レンズ部８０６の直径より大径の皿バネであってもよい。また、下部バネ１２６と上部バネ１２８の夫々が、板バネであってよく、又は撮像レンズ部８０６における対応する末端に隣接するように配置される１つ又は複数の板バネであってもよい。
【００２９】
本発明の実施例は、オートフォーカスアクチュエーターと運動制御アクチュエーターとの組み合わせを有することができる。具体的には、本発明では、オートフォーカスアクチュエーター及びぶれ防止アクチュエーターによりレンズ載台に作用力が加われることで、光軸に沿った運動及び光軸を中心とした傾斜運動をもたらす。このように、オートフォーカスアクチュエーターと運動制御アクチュエーターからレンズ載台が独立に離れ、その内の１つのアクチュエーターはレンズ載台及びもう１つのアクチュエーターを移動させる。上述したように、操作時、回動中心点は上部バネ及び下部バネの間に形成されるが、特定な配置方によれば、レンズ制御装置内のその他の位置に回動中心点を形成することも可能である。１つの実施例においては、上部バネと下部バネの夫々は、１つ又は１つ以上の２等分の軸対称に関する。バネの対称性は、回動中心点の位置に影響を与え、且つレンズ載台１１０の傾斜運動にも影響を与える。例えば、バネの対称性により、回動中心点が通常、光軸上に位置するように維持され、且つレンズ載台１１０の水平移動が最小限に抑えられ或いは制止される。
【００３０】
図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃに本発明の１つの実施例が示され、その内下部バネ９２６と上部バネ９２８は電極として使用される。下部バネ９２６と上部バネ９２８は、オートフォーカスアクチュエーターと２つの横方向アクチュエーターにおけるコイルに電気接続される。図９Ｂに示すように、オートフォーカスアクチュエーター９１２におけるコイルが下部バネ９２６に電気接続される。図９Ｃに示すように、２つのぶれ防止アクチュエーターにおけるコイル９２０、９２４が上部バネ９２８に電気接続される。従って、各上部バネ９２８及び下部バネ９２６は電極として機能する。なお、図９Ｃに示す実施例においては、上部バネ９２８は独立する４つの板バネを有するが、バネの数量は制限されない。
【００３１】
コントローラ、回路及び電源を提供することで、各アクチュエーターを独立に又はまとめて同時に制御し、性能の需要に応じてオートフォーカスと運動制御を提供することができる。
【００３２】
本発明の実施例は、例えば携帯電話と小型カメラなどの小型装置に特に好適に使用される。ある装置に使用される場合、レンズ制御装置は下記に示す部品と協働する。撮像機構：撮像レンズ部１０６から伝送された画像を撮像できるように配置される。コントローラ：オートフォーカスアクチュエーター１１９、第1横方向アクチュエーター１２１及び第２横方向アクチュエーター１２５を駆動できるよう配置される。メモリ：コントローラの指令を記憶する。電源：例えば電池など、各部品に電力を供給する。接続装置：例えば電線又は回路など、レンズ制御装置１００における各部品の間を接続する。
【００３３】
アクチュエーターをレンズ載台１１０の周りに配置することで、以下に示す利点をもたらすことができる。即ち、アクチュエーターをケーシング内にコンパクトに設置することができる。ケーシングの内部及びレンズ載台１１０は、サイズ、形状、材料及び配置上において相補するため、レンズ載台１１０はケーシング内においてスムーズに且つ精確に移動することができる。
【００３４】
本発明の実施例の特徴の１つは、オートフォーカスアクチュエーター１１９、第１横方向アクチュエーター１２１及び第２横方向アクチュエーター１２５の設置位置がレンズ載台１１０に隣接していることである。１つの実施例においては、オートフォーカスアクチュエーター１１９、第１横方向アクチュエーター１２１及び第２横方向アクチュエーター１２５はレンズ載台１１０に隣接し、且つオートフォーカスアクチュエーター１１９、第１横方向アクチュエーター１２１及び第２横方向アクチュエーター１２５の夫々は、レンズ載台１１０に直接に作用する。アクチュエーターの位置がレンズ載台１１０に隣接することと、アクチュエーターとレンズ載台１１０とが直接に噛合することによって、オートフォーカスと運動制御との２つの機能を提供できる小型化レンズ制御装置１００が実現される。小型化レンズ制御装置は、小型カメラやカメラモジュールを有する携帯電話に特に求められているものである。
【００３５】
図１０及び図１１には、コイルと磁性部材の配置が異なる本発明の１つの実施例が示されている。図１０に示す実施例においては、磁性部材１００８がレンズ載台１１０に固定され、コイル１０12の運動につれてレンズ載台１１０も運動する。１つの実施例によれば、レンズ載台１１０のコイル１０１２に対する水平移動を増強させるために、コイル１０１２が設置されている位置は実質上、磁性部材１００８の表面と垂直となる。コイル１０１２は通常、例えば支持台１１６を通じて、ケーシング内に固定される。磁性部材１００８とコイル１０１２とによりオートフォーカスアクチュエーター１１９が構成され、第１磁性部材１０１８と第１コイル１０２０とにより第１横方向アクチュエーター１２１が構成され、第２磁性部材１０２２と第２コイル１０２４とにより第２横方向アクチュエーター１２５が構成される。
【００３６】
図１１は、本発明の１つの実施例において、図１０に示すレンズ載台及び運動制御アクチュエーターの一部斜視図である。第１横方向アクチュエーター１２１及び第２横方向アクチュエーター１２５を参照し、各第１磁性部材１０１８と第２磁性部材１０２２の夫々は、各第１コイル１０２０と第２コイル１０２４が通常レンズ載台１１０に隣接し、且つ実質上レンズ載台１１０の表面と垂直となるように、各第１コイル１０２０と第２コイル１０２４に対応して設置されている。電流が印加されると、磁性部材１０１８、１０２２は、コイル１０２０、１０２４から移動し、横方向上の運動をもたらす。各磁性部材１０１８、１０２２が、レンズ載台１１０に固設され、或いはもう１つの実施例においては、レンズ載台１１０に隣設されるため、第１横方向アクチュエーター１２１及び第２横方向アクチュエーター１２５の共同作用によってレンズ載台１１０は２つの方向上において運動する。横方向上の運動によってレンズ載台１１０が傾斜する。
【００３７】
実施例を参照して本発明を示し且つ説明したが、当分野の技術者であれば、本発明の趣旨及び範囲を逸脱しない限り、形態や詳細について変更を加えてもよいことは理解し得る。例えば、本発明の範囲及び趣旨を逸脱しない限り、レンズ載台１１０は異なる配置を有してもよく、ケーシングは形状及び配置が実施例と異なるものを採用してもよい。前記アクチュエーターの内の１つ又は複数が数量、設置、種類及び配置において実施例と異なってもよい。よって、２つの横方向アクチュエーターが示されているが、２つ又は２つ以上の横方向アクチュエーターを使用することができる。また、実施例では、オートフォーカスアクチュエーターは４つの磁性部材１０８を有しているが、磁性部材をより多く又はより少なく含む実施例を採用してもよい。
【００３８】
したがって、上記の説明は本発明の例示的な実施例を提供するものであり、本発明の範囲は提供される具体的な実施例に制限されない。
【符号の説明】
【００３９】
１０２      上部ケーシング
１０４      下部ケーシング
１０６      撮像レンズ部
１０８      オートフォーカスアクチュエーター磁性部材
１１０      レンズ載台
１１２      コイル
１１４      角柱
１１６      支持台
１１８      第１磁性部材
１１９      オートフォーカスアクチュエーター
１２０      第１コイル
１２１      第１アクチュエーター
１２２      第２磁性部材
１２４      第２コイル
１２５      第２アクチュエーター
１２６      下部バネ
１２８      上部バネ
８０６      撮像レンズ部
９２６      下部バネ
９２８      上部バネ
１０１８    第１磁性部材
１０２０    第１コイル
１０２２    第２磁性部材
１０２４    第２コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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