镜头移动机构

本发明涉及用于智能手机内置摄像头或小型摄像头的镜头移动机构。

在摄像头中例如设置有用于实现自动对焦功能的镜头移动机构。作为镜头移动机构的现有技术，例如可举出日本特开2006-284876号公报中公开的镜头移动机构(镜头镜筒)。在这种现有技术中，构成为通过旋转电机使镜头沿着光轴方向移动。因此，难以使机构小型化，且结构复杂。

发明内容

发明要解决的问题

鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供一种能够使结构小型化且结构简单的镜头移动机构。

用于解决问题的方案

在本发明的一个方式中，镜头移动机构具备：镜头支撑部，其至少在径内侧或径外侧具有具有一定曲率的周面，具有能够绕光轴的周向旋转的部分，并支撑上述镜头使得镜头随着该部分的旋转而沿光轴方向移动；以及驱动部，其设置在径向上与上述镜头支撑部相对的位置，上述驱动部具备：压电元件，其通过通电而伸长；以及按压部，其设置为与上述压电元件联动，并且以可以与上述镜头支撑部的上述周面抵接的方式设置，通过通电使上述压电元件伸长，从而以相对于上述镜头支撑部的上述周面具有周向分量的方式按压上述按压部，能够使上述镜头支撑部旋转。

另外，可以是，上述镜头支撑部具备：实质为圆筒状的旋转筒，其在光轴方向的一定位置处沿着上述周向旋转；以及实质为圆筒状的进退筒，其在径内侧或径外侧与上述旋转筒相邻，上述旋转筒在与上述进退筒相对的面，形成有光轴方向以及与周向交叉的方向延伸的斜行槽，上述驱动部的上述按压部的前端位于与上述旋转筒的、与上述进退筒的相邻侧相反的周面相对的位置，上述进退筒具备位于上述旋转筒的上述斜行槽的引导突起，对上述驱动部通电使上述压电元件伸长，从而通过上述按压部的上述前端在上述周向上按压上述旋转筒的上述周面，旋转力能够通过上述斜行槽和上述引导突起转换为朝向光轴方向的力，并且能够使上述进退筒沿着光轴方向移动。

另外，可以是，上述镜头支撑部具备：实质为圆筒状的旋转筒，其在光轴方向的一定位置沿着上述周向旋转；以及实质为圆筒状的进退筒，其在径内侧或径外侧与上述旋转筒相邻，上述进退筒在与上述旋转筒相对的面，形成有沿着光轴方向以及与周向交叉的方向延伸的斜行槽，上述驱动部的上述按压部中的前端位于与上述旋转筒的、与上述进退筒的相邻侧相反的周面相对的位置，上述旋转筒具备位于上述进退筒的上述斜行槽的引导突起，对上述驱动部通电使上述压电元件伸长，从而通过上述按压部的上述前端在上述周向上按压上述进退筒的上述周面，旋转力能够通过上述引导突起和上述斜行槽转换为朝向光轴方向的力，并且能够使上述进退筒沿着光轴方向移动。

另外，可以是，上述驱动部一体地具备位于上述镜头支撑部的周向的一侧的第一驱动体、以及位于上述镜头支撑部的周向的另一侧的第二驱动体，上述第一驱动体和上述第二驱动体分别具备上述压电元件以及上述按压部。

另外，可以是，上述第一驱动体所具备的上述按压部和上述第二驱动体所具备的上述按压部形成为在上述周面上彼此相对的前端比基端更远。

另外，可以是，设置有与上述镜头支撑部在径向上相邻且在上述周向上不旋转的支撑体，多个上述驱动部以在周向上相隔一定间隔的方式固定于上述支撑体。

图1是示意性地示出本发明的一个实施方式的镜头移动机构的结构，并示出将各结构构件分解排列在光轴方向上的分解立体图。

图2是上述镜头移动机构的径向截面图。

图3是示出镜头支撑部沉入上述镜头移动机构的状态的光轴方向截面图。

图4是示出镜头支撑部在上述镜头移动机构中凸出的状态的光轴方向截面图。

图5是示出上述镜头移动机构的驱动部的侧视图。

图6是示出镜头支撑部沉入上述镜头移动机构的状态，并且移除了支撑体的侧视图。

图7是示出镜头支撑部在上述镜头移动机构中凸出的状态，并且移除了支撑体的侧视图。

参照附图来说明本发明的一个实施方式的镜头移动机构1。以下说明中的、“光轴方向”、“周向”、“径向”、“径内”、“径外”在没有特殊说明的情况下表示镜头移动机构1整体的方向。也就是说，绕镜头移动机构1的光轴方向旋转的方向为周向。并且，与光轴方向正交的方向为径向。

图1示出整体的分解图。图中上方是摄像头中的朝向被摄体的方向，下方为摄像头的拍摄元件的方向。在图1中左方所示的部分结构本实施方式的镜头移动机构1。在图1中，右方所示的部分为对拍摄光进行限缩的光圈机构X。此外，光圈机构X与本发明无直接关系，因此，以下不进行详细的说明。

在本实施方式的镜头移动机构1中，通过在摄像头(在内置于智能手机等的摄像头中为与摄像头功能相关的部分)内使镜头沿着光轴方向移动，从而实现自动对焦功能。该镜头移动机构1是所谓的“伸缩式”，能够使以组合了后述的旋转筒21和进退筒22的状态下实质为圆筒状的镜头支撑部2在光轴方向上前进和后退。图3以及图6示出镜头支撑部2沉入的状态，图4以及图7示出镜头支撑部2凸出的状态。此外，在图6以及图7中，由于支撑体4被移除，因此驱动部5以漂浮的方式示出，但驱动部5实际上固定于支撑体4。

本实施方式的镜头移动机构1主要具备镜头支撑部2、镜头3(在此是指被镜头支撑部2支撑的镜头，不包含配置在镜头移动机构1的外部的镜头)、支撑体4以及驱动部5。镜头支撑部2至少在径内侧或径外侧具有一定曲率的周面。镜头支撑部2具有能够绕光轴的周向旋转的部分。镜头支撑部2支撑用于使摄像头所具备的拍摄元件形成拍摄光的图像的镜头3，使得镜头3随着上述可旋转的部分的旋转而沿着光轴方向移动。

镜头支撑部2具备在光轴方向的一定位置沿着周向旋转的实质为圆筒状的旋转筒21(相当于上述可旋转的部分)、与旋转筒21在径内侧相邻的实质为圆筒状的进退筒22、以及罩部23。旋转筒21在至少与进退筒22相对的内表面，形成有沿着相对于光轴方向倾斜的方向、更详细地说为沿着光轴方向和与周向交叉的方向延伸的(除了后述的两端部的水平部2111之外)斜行槽211。本实施方式的斜行槽211为在旋转筒21内在径向上贯穿的狭缝状。另外，在旋转筒21中，在周向上相隔一定间隔(在本实施方式中为60度)形成有多个(在本实施方式中为3个)形状相同的斜行槽211。在本实施方式中，如图1所示，斜行槽211的光轴方向的一侧(被摄体侧)的端部和在周向上相邻的另一斜行槽211的光轴方向的另一侧(拍摄元件侧)的端部在周向上位于基本相同位置。但是不限于此，也可以是两端部在周向上分离，或者相互重叠。

进退筒22设置为通过介于其与支撑体4中的位于进退筒22的径内侧的一部分之间的止转构件7(在本实施方式中，如图2所示配置在沿光轴方向延伸的槽中的球体)而不能旋转。如图2所示，该止转构件7在周向上设置在与驱动部5相同的位置。由于止转构件7存在于后述的按压部552、562的按压力到达旋转筒21的位置的径内侧，因此能够使进退筒22稳定地沿着光轴方向移动。进退筒22具备从外周面向径向突出的引导突起221。引导突起221位于进入旋转筒21的斜行槽211(参照图3、图4、图6、图7)。由于该位置关系，引导突起221抵接于旋转的旋转筒21中的沿着斜行槽211的延长方向的内侧面而在光轴方向上移动。斜行槽211相对于旋转筒21的周向的倾斜角度在从径向观看时是恒定的。因此，可以使旋转筒21的旋转量与进退筒22向光轴方向的移动量的关系保持恒定。此外，通过使斜行槽211相对于旋转筒21的周向的倾斜角度变缓或变急，能够改变旋转筒21的旋转量与进退筒22向光轴方向的移动量之比，能够实现镜头3的期望移动量。引导突起221以在周向上相隔一定间隔(在本实施方式中为60度)的方式形成有3个。

通过上述方式结构镜头支撑部2，在通过后述的驱动部5使旋转筒21沿着图1所示的方向21M旋转时，沿周向移动的各斜行槽211在光轴方向上引导在周向上不可移动的各引导突起221。伴随与此，进退筒22沿着光轴方向(图1所示的方向22M)移动。在进退筒22的内部设置有镜头3以及支撑镜头3的框状的镜头支撑体6。虽未详细说明，但在镜头支撑体6设置有防抖机构，通过使得镜头3与手抖动相应地在与光轴正交的方向上微微移动，使成像于拍摄元件的影像不易抖动。因此，本实施方式中的进退筒22由于外周面具有圆周面且内部中空，因此实质上为圆筒状，但对于内周面，如图1所示，不具有圆周面，具有可以配置镜头支撑体6的面。在进退筒22的靠近被摄体部分设置有光圈机构X。在进退筒22的靠被摄体部分的端部装配有罩部23。另外，在旋转筒21与进退筒22之间设置有O形圈8。由此，能够抑制旋转筒21与进退筒22之间进入水分或尘埃。

在此，如图6及图7所示，斜行槽211的两端部设置为沿周向的水平部2111。通过使后述的进退筒22的引导突起221如图示那样位于该水平部2111，从而即使由于例如驱动部5的按压部552、562与旋转筒21的外周面之间产生滑动而使驱动部5对旋转筒21的旋转(也就是说旋转筒21的周向移动距离)产生少许偏差，也能够通过使引导突起221位于水平部2111而将进退筒22保持在光轴方向的一定位置。通过这样设置水平部2111，能够防止镜头3从光轴方向倾斜，能够使镜头支撑部2稳定地动作。

支撑体4具备内周部41、以及设置于内周部41的外侧的外周部42。支撑体4中的内周部41以与镜头支撑部2在径向上相邻且不旋转的方式设置。镜头支撑部2随着向光轴方向移动而相对于支撑体4下沉(参照图3)或凸出(参照图4)。

驱动部5设置于在径向上与镜头支撑部2相对的位置。在本实施方式中，多个(在本实施方式中为3个)驱动部5以在周向上相隔一定间隔(在本实施方式中为60度)的方式固定于支撑体4。如图5所示，驱动部5具备基部51、缓冲部52、导向销53、保持器54、第一驱动体55以及第二驱动体56。第一驱动体55和第二驱动体56分别具备：压电元件551、561，其通过通电伸长；以及按压部552、562，其设置为可以抵接于与压电元件551、561联动的镜头支撑部2的周面(在本实施方式中为旋转筒21的外周面)。

基部51是固定于支撑体4的部分。本实施方式的基部51形成为有底的筒状，保持器54设置在内部，以能够以基部51为基准前后移动(镜头移动机构1整体可以沿径向移动)。为对称形状的第一驱动体55以及第二驱动体56固定于保持器54。也就是说，驱动部5一体地具备第一驱动体55以及第二驱动体56。缓冲部52设置在基部51与保持器54之间。缓冲部52随着保持器54的移动进行伸缩。本实施方式的缓冲部52由橡胶板构成。导向销53以沿着光轴方向的方式贯穿基部51。在保持器54以及缓冲部52形成有以基部51为基准在前后方向上延伸的长孔57，导向销53贯穿该长孔57。因此，保持器54、第一驱动体55以及第二驱动体56可以相对于基部51在长孔57的形成范围内前后移动。

第一驱动体55位于镜头支撑部2的周向的一侧。第二驱动体56位于镜头支撑部2的周向的另一侧。第一驱动体55和第二驱动体56分别具备：压电元件551、561，其通过正电压通电而伸长，通过反向电压通电而缩短；以及按压部552、562，其设置为可以抵接于与压电元件551、561联动的镜头支撑部2的周面(在本实施方式中为旋转筒21的外周面)。如图所示，本实施方式的按压部552、562在压电元件551、561不通电的状态下抵接于旋转筒21的外周面，但也可以构成为仅在压电元件551、561通过正电压通电时(伸长时)抵接。

压电元件551、561为六面体(直方体)形状，且被固定以埋入保持器54。按压部552、562是由陶瓷形成的板状，一面与在各压电元件551、561中相互相对的面粘接而成为一体。此外，按压部552、562未固定于保持器54，可以随着压电元件551、561的伸缩相对于保持器54移动。在按压部552、562的前端具有厚度尺寸扩大的扩大部5521、5621。也就是说，按压部552、562的主体与扩大部5521、5621形成为一体。本实施方式的扩大部5521、5621的截面形状为圆形。扩大部5521、5621位于与旋转筒21的、与进退筒22的相邻侧相反的周面(在本实施方式中外周面)相对。扩大部5521、5621位于与旋转筒21的外周面的、与斜行槽211不重叠的下部区域相对。

第一驱动体55与第二驱动体56相对设置。第一驱动体55与第二驱动体56的相对方向沿镜头移动机构1的周向。第一驱动体55所具备的按压部552和第二驱动体56所具备的按压部562形成为在旋转筒21的外周面上彼此相对的前端比基端更远。如图5所示，两个按压部552、562配置成倒V字形。对压电元件551、561施加正电压的情况下的伸长方向551M、561M是图上箭头所示的方向，是朝向构成上述倒V字形的两个按压部552、562的对称中心的方向。对压电元件551、561施加反向电压的情况下的缩短方向是与上述伸长方向相反的方向。此外，当停止通电时，压电元件551、561恢复成伸缩前的形状。由于压电元件551、561的伸长，按压部552、562沿相同方向移动。通过周期性地进行通电，能够以与通电间隔对应的频率驱动按压部552、562，以与该频率对应的周期间歇性地相对于旋转筒21对按压部552、562(具体地说为扩大部5521、5621)进行按压。

此外，不是必须对压电元件551、561施加反向电压，也可以间歇性地施加正电压。对于施加反向电压，例如，在对第一驱动体55的压电元件551施加正电压的情况下，同时对第二驱动体56的压电元件561施加反向电压。由此，压电元件561缩短，因此，第二驱动体56的按压部562与旋转筒21的外周面分离。因而，相比于按压部562抵接于旋转筒21的外周面保持不变，按压部562不易变成使旋转筒21旋转时的阻力。在对第二驱动体56的压电元件561施加正电压的情况下，与上述相反，同时对第一驱动体55的压电元件551施加反向电压。

随着压电元件551、561的伸长，按压部552、562(扩大部5521、5621)对旋转筒21的外周面的按压具有周向分量。因此，能够使按压时朝向周向的力(摩擦力)到达旋转筒21。因此，按压部552、562(扩大部5521、5621)进行根据通电周期在周向上连续推动旋转筒21的动作。由此，旋转筒21进行旋转。向多个(在本实施方式为3个)驱动部5中的每一个的通电同时进行。也就是说，多个(在本实施方式中为3个)驱动部5被同步驱动。因此，由于能够在旋转筒21的周向上的多个位置(在本实施方式中为3个部位)处同时使产生旋转力，因此可以顺畅地旋转。旋转筒21的外周面中的至少按压部552、562按压的部分为一定曲率。因此，能够使通过按压部552、562的按压力产生的旋转筒21的旋转力恒定，能够实现稳定的旋转。当旋转筒21旋转时，通过斜行槽211和引导突起221使旋转力转 换为朝向光轴方向的力，进退筒22沿着光轴方向移动。当通过施加正电压使第一驱动体55进行驱动时(同时对第二驱动体56施加反向电压)，旋转筒21向一个方向旋转，当通过施加正电压使第二驱动体56进行驱动时(同时对第一驱动体55施加反向电压)，旋转筒21向反方向旋转。由此，能够使镜头3接近或背离拍摄元件，由此，可以对拍摄元件进行聚焦，因此能够实现自动对焦功能。

如上所述，在本实施方式中，镜头移动机构1具备：镜头支撑部2，其至少在径内侧或径外侧具有具有一定曲率的周面，具有能够绕光轴的周向旋转的部分(旋转筒21)，并支撑上述镜头3使得镜头3随着该部分(旋转筒21)的旋转而沿光轴方向移动；以及驱动部5，其设置在径向上与上述镜头支撑部2相对的位置，上述驱动部5具备：压电元件551、561，其通过通电而伸长；以及按压部552、562，其设置为与上述压电元件551、561联动，并且以可以与上述镜头支撑部2的上述周面抵接的方式设置，通过通电使上述压电元件551、561伸长，从而以相对于上述镜头支撑部2的上述周面具有周向分量的方式按压上述按压部552、562，能够使上述镜头支撑部2旋转。

根据该结构，通过压电元件551、561的伸长，从而以相对于镜头支撑部2的外周具有周向分量的方式按压按压部552、562，能够使上述镜头支撑部2旋转。用于旋转的主要结构只需要压电元件551、561和按压部552、562即可，因此与现有旋转电机的驱动相比，能够使结构小型化，且结构简单。

另外，上述镜头支撑部2具备在光轴方向的一定位置处沿着上述周向旋转的实质为圆筒状的旋转筒21、以及在径内侧或径外侧与上述旋转筒相邻的实质为圆筒状的进退筒22，上述旋转筒21在与上述进退筒22相对的面，形成有光轴方向以及与周向交叉的方向延伸的斜行槽211，上述驱动部5的上述按压部552、562的前端(扩大部5521、5621)位于与上述旋转筒21的、与上述进退筒22的相邻侧相反的周面相对的位置，上述进退筒22具备位于上述旋转筒21的上述斜行槽211的引导突起221，对上述驱动部5通电使上述压电元件551、561伸长，从而通过上述按压部552、562的上述前端(扩大部5521、5621)在上述周向上按压上述旋转筒21的上述周面，旋转力能够通过上述斜行槽211和上述引导突起221转换为朝向光轴方向的力，并且能够使上述进退筒22沿着光轴方向移动。

根据该结构，通过利用旋转筒21的斜行槽211和进退筒22的引导突起221使旋转力转换为朝向光轴方向的力，能够将由于压电元件551、561的伸长而产生的力有效地用于使进退筒22沿着光轴方向移动。

另外，上述镜头支撑部2具备在光轴方向的一定位置沿着上述周向旋转的实质为圆筒状的旋转筒21、以及在径内侧或径外侧与上述旋转筒21相邻的实质为圆筒状的进退筒22，上述进退筒22在与上述旋转筒21相对的面，形成有沿着光轴方向以及与周向交叉的方向延伸的斜行槽，上述驱动部5的上述按压部552、562中的前端(扩大部5521、5621)位于与上述旋转筒21的、与上述进退筒22的相邻侧相反的周面相对的位置，上述旋转筒21具备位于上述进退筒22的上述斜行槽的引导突起，对上述驱动部5通电使上述压电元件551、561伸长，从而通过上述按压部552、562的上述前端(扩大部5521、5621)在上述周向上按压上述进退筒22的上述周面，旋转力能够通过上述引导突起和上述斜行槽转换为朝向光轴方向的力，并且能够使上述进退筒22沿着光轴方向移动。

根据该结构，通过利用进退筒22的斜行槽和旋转筒21的引导突起221使旋转力转换为朝向光轴方向的力，能够将由于压电元件551、561的伸长而产生的力有效地用于使进退筒22沿着光轴方向移动。

另外，上述驱动部5一体地具备位于上述镜头支撑部2的周向的一侧的第一驱动体55、以及位于上述镜头支撑部2的周向的另一侧的第二驱动体56，上述第一驱动体55和上述第二驱动体56分别具备上述压电元件551、561以及上述按压部552、562。

根据该结构，能够通过1个驱动部5进行镜头支撑部2的向一个方向的旋转、以及向反方向的旋转。

另外，上述第一驱动体55所具备的上述按压部552、562和上述第二驱动体56所具备的上述按压部552、562形成为在上述周面上彼此相对的前端(扩大部5521、5621)比基端更远。

根据该结构，可以使第一驱动体55与第二驱动体56不交错地配置。

另外，设置有与上述镜头支撑部2在径向上相邻且在上述周向上不旋转的支撑体4，多个上述驱动部5以在周向上相隔一定间隔的方式固定于上述支撑体4。

根据该结构，多个上述驱动部5以在周向上相隔一定间隔的方式固定于上述支撑体4，从而可以使镜头支撑部2圆滑地旋转。

根据上述结构的本实施方式，可以提高能够使结构小型化且结构简单的镜头移动机构1。

以上，对本实施方式进行了说明，但本发明不限于上述方式，可以在本发明的主旨范围内进行适当设计变更。另外，本发明的作用效果也不限于上述实施方式。即，本次公开的实施方式在各方面均是示例性的，并不限制本发明。本发明的范围由权利要求的范围而不是上述说明来限定。另外，本发明的范围旨在包含与权利要求书等同的意义以及范围内的所有变更。

例如，驱动部5可以设置于镜头支撑部2(旋转侧)而不是设置于支撑体4(固定侧)。在这种情况 下，驱动部5构成为按压支撑体4。另外，驱动部5与镜头支撑部2一起旋转。另外，即使在驱动部5设置于支撑体4(固定侧)的情况下，也可以与上述实施方式相反，设置于相对于镜头支撑部2的径内位置。

另外，旋转筒21与进退筒22在径向上的内外关系也可以与上述实施方式相反。但是，在设为与上述实施方式相反的配置的情况下，配置在进退筒22的内部的构件需要为不干扰旋转筒21的位置关系。

另外，虽然旋转筒21与进退筒22在径向上的内外关系与上述实施方式相同，但也可以在进退筒22形成斜行槽，在旋转筒21形成引导突起。

另外，也可以是将旋转筒21和进退筒22一体化，形成为旋转的同时进退的筒体。在这种情况下，在包括形成为一体的筒体的镜头支撑部2形成斜行槽，在支撑体4形成引导突起。驱动部5配置为在周向上按压镜头支撑部2。

另外，即使代替上述实施方式中的斜行槽211，在镜头支撑部2形成沿着光轴方向以及与周向交叉的方向延伸的突条，代替上述实施方式中的引导突起221，形成能够相对于突条滑动的部分，也可以使使与上述实施方式同样的镜头支撑部2沿着光轴方向移动。

附图标记说明：

1镜头移动机构

2镜头支撑部

21旋转筒

211斜行槽

2111水平部

21M旋转筒的旋转方向

22进退筒

221引导突起

22M进退筒的移动方向

23罩部

3镜头

4支撑体

41内周部

411外壁部

412内壁部

42外周部

5驱动部

51基部

52缓冲部

53导向销

54保持器

55第一驱动体

551压电元件

551M伸长方向

552按压部

5521按压部的前端，扩大部

56第二驱动体

561压电元件

561M伸长方向

562按压部

5621按压部的前端，扩大部

57长孔

6镜头支撑体

7球体

8O形圈

M伸长方向(压电元件)

X光圈机构