(57)【要約】【課題】  光軸ずれを生じさせずにレンズを移動可能な固体撮像装置及びこれを備えた電子機器を提供する。【解決手段】  基板１と、基板に搭載された撮像素子２と、レンズ３と、レンズ３を保持するレンズホルダ４と、レンズホルダをレンズ３の光軸方向に駆動するレンズ駆動部１０ａとを備えた固体撮像装置１００ａであって、レンズ駆動部１０ａは、レンズ３の光軸に直交する方向へ伸縮する圧電アクチュエータ５と、圧電アクチュエータ５の伸縮に伴い弾性変形する駆動部材６ａとを備え、レンズ３の光軸方向に延伸するとともにレンズホルダ４のフランジ部７ａに係合するガイド軸８を基板１上の軸固定部９に固定し、圧電アクチュエータ５の伸縮方向の一端部を基板１上の軸固定部９に固定し、駆動部材６ａの一端部を圧電アクチュエータ５の伸縮方向の他端部に固定し、駆動部材６ａの他端部をレンズホルダ４のフランジ部７ａに固定する。【選択図】          図１
2006211596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板に搭載された撮像素子と、レンズと、該レンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダを前記レンズの光軸方向に駆動するレンズ駆動部とを備えた固体撮像装置であって、
前記レンズ駆動部は、前記レンズの光軸に直交する方向へ伸縮するアクチュエータと、該アクチュエータの伸縮に伴い弾性変形する駆動部材とを備え、
前記レンズの光軸方向に延伸するとともに前記レンズホルダに係合するガイド軸を前記基板に固定し、
前記アクチュエータの伸縮方向の一端部を前記基板に固定し、
前記駆動部材の一端部を前記アクチュエータの伸縮方向の他端部に固定し、前記駆動部材の他端部を前記レンズホルダに固定したことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
基板と、該基板に搭載された撮像素子と、レンズと、該レンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダを前記レンズの光軸方向に駆動するレンズ駆動部とを備えた固体撮像装置であって、
前記レンズ駆動部は、前記基板に固定されるとともに前記レンズの光軸に直交する方向へ伸縮するアクチュエータと、該アクチュエータの伸縮に伴い弾性変形する駆動部材とを備え、
前記駆動部材の両端部を前記アクチュエータの伸縮方向の両端部に固定し、前記駆動部材の中央部を前記レンズホルダに固定したことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項３】
基板と、該基板に搭載された撮像素子と、レンズと、該レンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダを前記レンズの光軸方向に駆動するレンズ駆動部とを備えた固体撮像装置であって、
前記レンズ駆動部は、前記レンズの光軸に直交する方向へ伸縮するアクチュエータと、該アクチュエータの伸縮に伴い弾性変形する駆動部材とを備え、
前記駆動部材の中央部を前記レンズホルダに固定し、前記駆動部材の両端部を前記基板に固定し、前記駆動部材の中央部と両端部との間の中間部それぞれを前記アクチュエータの伸縮方向の両端部に固定し、前記駆動部材で前記アクチュエータを挟持したことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項記載の固体撮像装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレンズ駆動部を有する固体撮像装置及び固体撮像装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ等でピントやズームを調整するためにレンズを移動させるレンズ駆動装置が提案されている。特許文献１では、レンズユニットを複数の保持部材で保持してレンズの光軸方向へ移動可能なレンズ駆動装置を提案している。特許文献１によれば、レンズユニットを平行リンク機構によってレンズの光軸方向に移動させている。
【特許文献１】特開２００４−２１２８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１記載のレンズ駆動装置では、レンズユニットの保持部材に平行リンク機構を使用している。平行リンク機構を用いると、レンズ移動時にレンズの光軸の傾きは抑制可能であるが、レンズの光軸が撮像素子の受光部の所定位置（例えば撮像素子の受光部中心）からずれてしまうという問題がある。
【０００４】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、光軸ずれを生じさせることなくレンズの移動が可能なレンズ駆動部を有する固体撮像装置及び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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、基板と、該基板に搭載された撮像素子と、レンズと、該レンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダを前記レンズの光軸方向に駆動するレンズ駆動部とを備えた固体撮像装置であって、前記レンズ駆動部は、前記レンズの光軸に直交する方向へ伸縮するアクチュエータと、該アクチュエータの伸縮に伴い弾性変形する駆動部材とを備え、前記レンズの光軸方向に延伸するとともに前記レンズホルダに係合するガイド軸を前記基板に固定し、前記アクチュエータの伸縮方向の一端部を前記基板に固定し、前記駆動部材の一端部を前記アクチュエータの伸縮方向の他端部に固定し、前記駆動部材の他端部を前記レンズホルダに固定したことを特徴とする固体撮像装置である。
【０００６】
本発明によれば、アクチュエータの伸縮により駆動部材が弾性変形する。それにより、レンズの光軸方向に延伸したガイド軸に沿ってレンズホルダに保持されたレンズが移動する。そのため、光軸ずれを生じさせることなくレンズを光軸方向に移動できる。
【０００７】
また本発明は、基板と、該基板に搭載された撮像素子と、レンズと、該レンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダを前記レンズの光軸方向に駆動するレンズ駆動部とを備えた固体撮像装置であって、前記レンズ駆動部は、前記基板に固定されるとともに前記レンズの光軸に直交する方向へ伸縮するアクチュエータと、該アクチュエータの伸縮に伴い弾性変形する駆動部材とを備え、前記駆動部材の両端部を前記アクチュエータの伸縮方向の両端部に固定し、前記駆動部材の中央部を前記レンズホルダに固定したことを特徴とする固体撮像装置である。
【０００８】
本発明によれば、アクチュエータの両端部に駆動部材の両端部が固定され、アクチュエータの伸縮により駆動部材が弾性変形する。それにより、レンズホルダに固定した駆動部材の中央部が、レンズの光軸方向に移動する。この結果、レンズホルダに保持されたレンズも光軸方向に移動するので、光軸ずれを生じさせることなくレンズを移動できる。
【０００９】
また本発明は、基板と、該基板に搭載された撮像素子と、レンズと、該レンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダを前記レンズの光軸方向に駆動するレンズ駆動部とを備えた固体撮像装置であって、前記レンズ駆動部は、前記レンズの光軸に直交する方向へ伸縮するアクチュエータと、該アクチュエータの伸縮に伴い弾性変形する駆動部材とを備え、前記駆動部材の中央部を前記レンズホルダに固定し、前記駆動部材の両端部を基板に固定し、前記駆動部材の中央部と両端部との間の中間部それぞれを前記アクチュエータの伸縮方向の両端部に固定し、前記駆動部材で前記アクチュエータを挟持したことを特徴とする固体撮像装置である。
【００１０】
本発明によれば、駆動部材がアクチュエータの伸縮方向の両端部を挟持し、アクチュエータの伸縮により駆動部材が弾性変形する。それにより、レンズホルダに固定した駆動部材の中央部が、レンズの光軸方向に移動する。この結果、レンズホルダに保持されたレンズが光軸方向に移動するので、光軸ずれを生じさせることなくレンズを移動できる。
【００１１】
また、本発明は前記固体撮像装置を備えた電子機器も含む。これにより、光軸ずれを生じることなく、レンズを移動させてピントやズーム調節が可能な携帯端末等の電子機器を提供することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光軸ずれを生じさせることなくレンズの移動が可能なレンズ駆動部を有する固体撮像装置及び電子機器を提供可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の固体撮像装置１００ａの構成を示す図である。図１に示すように、固体撮像装置１００ａは、基板１、撮像素子２、レンズ３、レンズホルダ４、圧電アクチュエータ５、駆動部材６ａ、ガイド軸８、軸固定部９を備える。固体撮像装置１００ａは、例えば携帯端末等の電子機器内に設けられている。図２は、固体撮像装置１００ａの側面図であり、図３は、固体撮像装置１００ａの上面図である。
【００１５】
図１に示すように、撮像素子２は、基板１の上面中心部に実装されている。レンズ３は、略円筒状のレンズホルダ４の上面側略円中心に保持され、レンズホルダ４の外周部には、フランジ部７ａが設けられている。フランジ部７ａは、レンズ３の光軸と直交する方向にフランジ面を有し、ガイド軸８と嵌合する穴部を有している。ガイド軸８は略円柱状の部材であり、レンズ３の光軸方向に延伸している。また、ガイド軸８は前記レンズホルダ４に設けられたフランジ部７ａの穴部に挿入され、一端が軸固定部９に固定されている。軸固定部９は、基板１の上面外側に設けられている。
【００１６】
また、基板１の上面外側には、圧電アクチュエータ５が固定されている。圧電アクチュエータ５は、印加される電圧に応じてレンズの光軸に直交する方向へ伸縮するよう固定され、伸縮方向の一端部は軸固定部９の側面に固定されている。圧電アクチュエータ５の他端部には、駆動部材６ａの一端部が固定されている。駆動部材６ａは金属製の平板状部材で、他端部をレンズホルダ４に設けたフランジ部７に固定できるよう折り曲げて成形されている。駆動部材６ａの他端部には、同他端部をフランジ部７に当接可能なように、ガイド軸８を挿入可能な穴部が形成されている。また、レンズ駆動部１０ａは、圧電アクチュエータ５と駆動部材６ａで構成される。これらレンズ駆動部１０ａ、フランジ部７ａ、ガイド軸８及び軸固定部９は、それぞれレンズホルダ４の中心軸を挟むように反対側にも設けられている。
【００１７】
この構成で圧電アクチュエータ５に電圧を印加すると、圧電アクチュエータ５は光軸と直交する方向へ伸縮し、この伸縮に応じて駆動部材６ａが弾性変形する。これにより、レンズ３の光軸方向に延伸したガイド軸８に沿って、レンズホルダ４及びこれに保持されたレンズ３が、破線で示したように光軸方向へ移動する。なお、圧電アクチュエータ５の代わりに磁歪アクチュエータやリードスクリューを用いてもよい。また、駆動部材６ａは、圧電アクチュエータ５の伸縮範囲で弾性変形するものであれば、金属に限らずプラスチック等を用いてもよい。また、固体撮像装置１００ａは、レンズ駆動部１０ａと、付随するフランジ部７ａ、ガイド軸８及び軸固定部９の構成を２箇所に有しなくてもよい。また、この構成からガイド軸８を除き、代わりにレンズ駆動部１０ａとは別の箇所にフランジ部７ａ、ガイド軸８及び軸固定部９を設けてもよい。また、フランジ部７ａとは別のフランジ部をレンズホルダ４に設け、ガイド軸８と駆動部材６ａとを異なるフランジ部に係合させてもよい。また、圧電アクチュエータ５の一端部を基板１の軸固定部９以外の位置に固定してもよい。
以上により、光軸ずれを生じさせることなくレンズ３の移動が可能なレンズ駆動部１０ａを有する固体撮像装置１００ａを実現できる。また、レンズ駆動部１０ａがレンズホルダ４と略同一サイズであるので、省スペース化を図ることができる。
【実施例２】
【００１８】
図４は、本発明の固体撮像装置１００ｂの構成を示す図である。図４に示すように、固体撮像装置１００ｂは、基板１、撮像素子２、レンズ３、レンズホルダ４、圧電アクチュエータ５、駆動部材６ｂを備える。図５は、撮像装置１００ｂの側面図であり、図６は、固体撮像装置１００ｂの上面図である。
【００１９】
図４に示すように、撮像素子２は、基板１の上面中心部に実装されている。レンズ３は、略円筒状のレンズホルダ４の上面側略円中心に保持され、レンズホルダ４の外周部には、フランジ部７ｂが設けられている。フランジ部７ｂは、レンズ３の光軸と直交する方向にフランジ面を有している。
【００２０】
また、基板１の上面外側には位置決め部１１ａが設けられ、，圧電アクチュエータ５の側面を位置決め部１１ａに当接するよう固定している。圧電アクチュエータ５は、印加される電圧に応じてレンズ３の光軸に直交する方向へ伸縮するよう配置される。圧電アクチュエータ５の伸縮方向の両端部には、駆動部材６ｂの両端部が固定されており、圧電アクチュエータ５の両端部は駆動部材６ｂの両端部に挟持されている。駆動部材６ｂは金属製の平板状部材で、中央部をレンズホルダ４に設けたフランジ部７に固定できるよう折り曲げて成形されている。レンズ駆動部１０は、圧電アクチュエータ５と駆動部材６ｂで構成される。これらレンズ駆動部１０、フランジ部７ｂは、それぞれレンズホルダ４の中心軸を挟むように反対側にも設けられている。
【００２１】
この構成で圧電アクチュエータ５に電圧を印加すると、圧電アクチュエータ５の両端部は光軸と直交する方向へ均等に伸縮し、この伸縮に応じて駆動部材６ｂの中央部と両端部との間に位置する２つの中間部が均等に弾性変形する。レンズホルダ４を挟むように配設した駆動部材６ｂそれぞれは同一部材であり、部材の中央部でレンズホルダ４に設けられたフランジ部７ｂに当接するよう折り曲げられている。このため、駆動部材６ｂの弾性変形により、レンズホルダ４及びこれに保持されたレンズ３は、破線で示したようにレンズ３の光軸方向へ移動する。なお、圧電アクチュエータ５の代わりに磁歪アクチュエータやリードスクリューを用いてもよい。また、駆動部材６ｂは、圧電アクチュエータ５の伸縮範囲で弾性変形するものであれば、金属に限らずプラスチック等を用いてもよい。また、固体撮像装置１００ｂは、レンズ駆動部１０ｂと、付随するフランジ部７ｂの構成を２箇所に有しなくてもよい。さらに、レンズ３の光軸のずれを好適に抑制するために、固体撮像装置１００ｂは、図１に示した実施例１の固体撮像装置１００ａのようなフランジ７ａ、ガイド軸８及び軸固定部９を有してもよい。以上により、光軸ずれを生じさせることなくレンズ３の移動が可能なレンズ駆動部１０ｂを有する固体撮像装置１００ｂを実現できる。また、レンズ駆動部１０ｂがレンズホルダ４と略同一サイズであるので、省スペース化を図ることができる。
【実施例３】
【００２２】
図７は、本発明の固体撮像装置１００ｃの構成を示す図である。図４に示すように、固体撮像装置１００ｃは、基板１、撮像素子２、レンズ３、レンズホルダ４、圧電アクチュエータ５、駆動部材６ｃを備える。図８は、撮像装置１００ｃの側面図であり、図９は、固体撮像装置１００ｃの上面図である。
【００２３】
図７に示すように、撮像素子２は、基板１の上面中心部に実装されている。レンズ３は、略円筒状のレンズホルダ４の上面側略円中心に保持され、レンズホルダ４の外周部には、フランジ部７ｂが設けられている。フランジ部７ｂは、レンズ３の光軸と直交する方向にフランジ面を有している。
【００２４】
また、基板１の上面外側には位置決め部１１ｂを設けている。駆動部材６ｃは金属製の平板状部材で、両端部を位置決め部１１ｂに固定し、中央部をレンズホルダ４に設けたフランジ部７ｂに固定できるよう折り曲げて成形している。圧電アクチュエータ５は、印加される電圧に応じてレンズ３の光軸に直交する方向へ伸縮するよう駆動部材６ｃで挟持される。また、駆動部材６ｃの中央部と両端部との間の中間部それぞれを、圧電アクチュエータ５の伸縮方向の両端部と当接して固定している。レンズ駆動部１０ｃは、圧電アクチュエータ５と駆動部材６ｃで構成される。これらレンズ駆動部１０ｃ及びフランジ部７ｂ及び位置決め部１１ｂは、それぞれレンズホルダ４の中心軸を挟むように反対側にも設けられている。
【００２５】
この構成で圧電アクチュエータ５に電圧を印加すると、圧電アクチュエータ５は光軸と直交する方向へ伸縮し、この伸縮に応じて駆動部材６ｃの２つの中間部が移動し、駆動部材６ｃは均等に弾性変形する。レンズホルダ４を挟んだ駆動部材６ｃそれぞれは同一部材であり、レンズホルダ４に設けられたフランジ部７ｂに、部材の中央部で当接するよう折り曲げられている。このため、駆動部材６ｃの弾性変形により、レンズホルダ４及びこれに保持されたレンズ３は、破線で示したようにレンズ３の光軸方向へ移動する。なお、圧電アクチュエータ５の代わりに磁歪アクチュエータやリードスクリューを用いてもよい。また、駆動部材６ｃは、圧電アクチュエータ５の伸縮範囲で弾性変形するものであれば、金属に限らずプラスチック等を用いてもよい。また、固体撮像装置１００ｃは、レンズ駆動部１０と、付随するフランジ部７ｂの構成を２箇所に有しなくてもよい。さらに、レンズ３の光軸のずれを好適に抑制するために、固体撮像装置１００ｃは、図１に示した実施例１の固体撮像装置１００ａのようなフランジ７ａ、ガイド軸８及び軸固定部９を有してもよい。以上により、光軸ずれを生じさせることなくレンズ３の移動が可能なレンズ駆動部１０を有する固体撮像装置１００ｃを実現できる。また、レンズ駆動部１０がレンズホルダ４と略同一サイズであるので、省スペース化を図ることができる。
【００２６】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述してきたが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る固体撮像装置１００ａの構成図である。
【図２】本発明に係る固体撮像装置１００ａの側面図である。
【図３】本発明に係る固体撮像装置１００ａの上面図である。
【図４】本発明に係る固体撮像装置１００ｂの構成図である。
【図５】本発明に係る固体撮像装置１００ｂの側面図である。
【図６】本発明に係る固体撮像装置１００ｂの上面図である。
【図７】本発明に係る固体撮像装置１００ｃの構成図である。
【図８】本発明に係る固体撮像装置１００ｃの側面図である。
【図９】本発明に係る固体撮像装置１００ｃの上面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  基板
２  撮像素子
３  レンズ
４  レンズホルダ
５  圧電アクチュエータ
６ａ、６ｂ、６ｃ  駆動部材
７ａ、７ｂ  フランジ部
８  ガイド軸
９  軸固定部
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  レンズ駆動部
１１ａ、１１ｂ  位置決め部
１００ａ、１００ｂ、１００ｃ  固体撮像装置
【図１】
2006211596.tif 000003
【図２】
2006211596.tif 000004
【図３】
2006211596.tif 000005
【図４】
2006211596.tif 000006
【図５】
2006211596.tif 000007
【図６】
2006211596.tif 000008
【図７】
2006211596.tif 000009
【図８】
2006211596.tif 000010
【図９】
2006211596.tif 000011