专利名称：透镜驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及透镜驱动装置，特别涉及能使保持透镜组件(透镜筒)的透镜架(可动部)在透镜的光轴方向上移动的透镜驱动装置。
背景技术：
在带摄像机的手机上搭载了便携式小型摄像机。该便携式小型摄像机使用了自动聚焦用透镜驱动装置。至今，提出了各种自动聚焦用透镜驱动装置的技术方案。作为这样的透镜驱动装置所使用的驱动源(驱动方法)，已知有使用了音圈电动机(VCM)的VCM方式。对于VCM方式的透镜驱动装置，作为驱动源，具有由驱动线圈、轭铁和永久磁铁构成的磁路。例如，专利文件1 (日本特开2009-86139号公报)公开了一种透镜驱动部由在摄像透镜组的光轴周围形成为四边形状的线圈、配置在该线圈的相对的两边的平板状的磁体及轭铁构成的摄像机模块。然而，在专利文件1所公开的摄像机模块中，由于轭铁也只配置在相对的两边，因而存在不能提高磁路效率的问题。另一方面，专利文献2(日本特开2009-205042号公报)公开了一种透镜驱动装置，作为驱动源，其具有做成八角形状的驱动线圈；包含八角筒形状的外筒部的轭铁；以及由八个矩形永久磁铁片构成的永久磁铁。在该专利文件2所公开的透镜驱动装置中，由于轭铁包含八角筒形状的外筒部，因而可以抑制磁路效率的降低。然而，在专利文件2所公开的透镜驱动装置中，由于永久磁铁由八个矩形的永久磁铁片构成，因而存在零部件数量多、安装工时增加之类的问题。于是，本发明的发明人(本申请人)已经创造(提出)了一种具有包含由四个矩形形状(平板状)的永久磁铁片构成的永久磁铁的磁路的透镜驱动装置。参照图1及图2对现有的透镜驱动装置10'进行说明。图1是透镜驱动装置10' 的分解立体图，图2是透镜驱动装置10'的透视俯视图。在此，如图1及图2所示，使用正交坐标系(X、Y、Z)。在图1及图2所示的状态下， 在正交坐标系(Χ、Υ、Ζ)中，X轴方向是前后方向(进深方向)，Y轴方向是左右方向(宽度方向)，Z轴方向是上下方向(高度方向)。并且，在图1及图2所示的例子中，上下方向Z 是透镜的光轴0方向。但是，在实际的使用状况下，光轴0方向，即Z轴方向为前后方向。换言之，Z轴的上方向为前方向，Z轴的下方向为后方向。图示的透镜驱动装置10'装在能自动调焦的带摄像机的手机上。透镜驱动装置 10'是用于使透镜组件(透镜筒)(未图示)沿光轴0方向移动的装置。透镜驱动装置10' 具有配置在Z轴方向(光轴0方向)下侧(后侧)的致动器底座12'。在该致动器底座12' 的下部(后部)搭载有未图示的、配置在基板上的摄像元件。该摄像元件对通过透镜组件成像的被拍摄体的像进行摄像并转换成电信号。摄像元件由例如电荷偶合器件(CCD-chargecoupled device)型图像传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS-complementary metal oxide semiconductor)型图像传感器等构成。因此，通过透镜驱动装置10‘、基板及摄像元件的组合而构成摄像机模块。透镜驱动装置10'具备具有用于保持透镜组件(透镜筒)的筒状部140'的透镜架14'；以位于筒状部140'周围的方式固定在该透镜架14'上的驱动线圈16'；具有与该驱动线圈16'相对的永久磁铁18'的轭铁20'；以及设置在透镜架14'的筒状部 140'的光轴0方向两侧的一对板弹簧22' ,24'。一对板弹簧22' ,24'以在径向上定位的状态能使透镜架14'在光轴0方向上位移地支撑该透镜架14'。一对板弹簧22' ,24' 中的一个板弹簧22'称为上侧板弹簧，另一个板弹簧称为下侧板弹簧。另外，如上所述，在实际的使用状况下，Z轴方向(光轴0方向)的上方向为前方向，Z轴方向(光轴0方向)的下方向为后方向。因此，上侧板弹簧22'也称为前侧弹簧， 下侧板弹簧也称为后侧弹簧。如图1及图2所示，轭铁20'做成四角筒状。即，轭铁20'由以下几部分构成四角筒形状的外筒部202'；在该外筒部202'的上端向外筒部的内侧延伸出的四角形的环状上端部204'；以及在该环状上端部204'的内侧的四角与光轴0平行地垂直向下延伸的四条内侧垂直延伸部206'。另一方面，驱动线圈16'做成八角筒状。即驱动线圈16'由四个长边部161'和配置在这四个长边部之间的四个短边部162'构成。透镜架14'的筒状部140'具有以 90°的角度间隔向半径方向外侧突出的四个接触面140' -1。这四个接触面140' -1与驱动线圈16'的四个长边部161'粘接。S卩，驱动线圈16'用四个接触面140' _1粘接。与此相对，永久磁铁18'由与驱动线圈16'的四个长边部161'相对的四个矩形状(平板状)永久磁铁片182'构成。四个矩形状永久磁铁片182'配置在轭铁20'的外筒部202'的四个边的内壁面上。总之，永久磁铁18'由配置在轭铁20'的四角筒形状的外筒部202'的各侧边上的四个矩形状(平板状)永久磁铁片182'构成。如图2所示，在轭铁20'的外筒部202'的内周面上与驱动线圈16'留有间隔地配置有永久磁铁18'。上侧板弹簧22'配置在透镜架14'的光轴0方向的上端侧，下侧板弹簧配置在透镜架14'的光轴0方向的下端侧。上侧板弹簧22'具有安装在透镜架14'的上端的内周侧端部222'和安装在轭铁20'的环状上端部204'上的外周侧端部224'。在内周侧端部222'与外周侧端部 224'之间设有多个腕部。各腕部用于连接内周侧端部222'与外周侧端部224'。下侧板弹簧具有安装在透镜架14'的下端的内周侧端部M2'和安装在致动器底座12'上的外周侧端部对4'。在内周侧端部M2'与外周侧端部M4'之间设有多个腕部。各腕部用于连接内周侧端部M2'与外周侧端部M4'。上侧板弹簧22'的内周侧端部222'被透镜架14'与锁挡沈‘夹持并固定。换言之，锁挡沈‘与透镜架14'嵌合，从而将上侧板弹簧22'的内周侧端部222'夹持在锁档沈‘与透镜架14'的上端之间。另一方面，上侧板弹簧22'的外周侧端部224'被夹持并固定在轭铁20'的环状上端部204'与罩观‘之间。此外，在上侧板弹簧22'的外周侧端部224'与罩观‘之间配置有环状板；34'。
另一方面，下侧板弹簧的外周侧端部通过衬垫30'固定在轭铁20' 上。换言之，衬垫30'与下侧板弹簧的外周侧端部M4'被夹持并固定在轭铁20'与致动器底座12'之间。下侧板弹簧的内周侧端部M2'被固定在透镜架14'的下端侧。在透镜架14'的筒状部140'的内周壁上加工有阴螺纹142'。另一方面，虽未图示，在透镜组件(透镜筒)的外周壁上加工有与上述阴螺纹142'螺纹连接的阳螺纹。因此，为了将透镜组件(透镜筒)安装在透镜架14'上，通过使透镜组件(透镜筒)相对于透镜架14'的筒状部140'绕光轴0旋转而沿光轴0方向螺纹连接，从而将透镜组件(透镜筒)容纳于透镜架14'内，并利用粘接剂等相互接合。通过对驱动线圈16'进行通电，借助于永久磁铁18'的磁场与流经驱动线圈 16'的电流产生的磁场相互作用，能够沿光轴0方向对透镜架14'(透镜组件)进行位置调整。现有技术文献专利文件1 日本特开2009-86139号公报专利文献2 日本特开2009-205042号公报在现有的透镜驱动装置10'中，如图2所示，各平板状永久磁铁片182'的两端配置成从轭铁20'的相对的外筒部202'离开的状态。并且，驱动线圈16'在平板状永久磁铁片182'的两端附近远离平板状永久磁铁片182'。其结果，存在磁路的磁效率降低之类的问题。另外，在现有的透镜驱动装置10'中，作为磁路，由于使用了由四个平板状永久磁铁片182'构成的永久磁铁18'，因而零部件数增加，其结果，存在成本增高，安装工时也增大之类的问题。
发明内容
本发明的课题在于提供一种能抑制磁路的磁效率降低的透镜驱动装置。
本发明的其它目的将随着说明的进展而更加明确。本发明的实施方式的透镜驱动装置10具备具有用于保持透镜组件的筒状部140 的透镜架14 ；以位于上述筒状部140的外周的方式固定在该透镜架14上的环状的驱动线圈16 ；以及具有与上述驱动线圈16相对的多个平板状永久磁铁18的四角筒状的轭铁20。 另外，上述透镜驱动装置10还具有设置在上述透镜架14的筒状部140的光轴0方向两侧的一对板弹簧22、24。这一对板弹簧22、24以在径向上定位的状态能使上述透镜架14在光轴0方向上位移地支撑上述透镜架14。透镜驱动装置10通过对上述驱动线圈16进行通电，通过上述多个平板状永久磁铁18的磁场与由流经上述驱动线圈16的电流产生的磁场的相互作用，从而能沿光轴0方向对上述透镜组件进行位置调整。根据本发明，上述各平板状永久磁铁18的水平方向的两端延伸到上述轭铁20的相对的两边附近，上述驱动线圈16 配置为接近到上述各平板状永久磁铁18的水平方向的两端附近。在上述本发明的透镜驱动装置10中，上述轭铁20可包括例如实质上为四角筒形状的外筒部202 ；在该外筒部202的上端向上述外筒部202的内侧延伸出的环状上端部 204 ；以及在该环状上端部204的内侧的四角与上述光轴0平行地向垂直下方延伸的四条内侧垂直延伸部206。在这种情况下，上述驱动线圈16以容纳在上述外筒部202与上述四条内侧垂直延伸部206之间的空间的方式安装在上述透镜架14的筒状部140的外壁上。并且，上述多个平板状永久磁铁18可由两个构成。在这种情况下，该两个平板状永久磁铁18 以与上述驱动线圈16留有间隔地相对的方式配置在上述轭铁20的外筒部202的相对的两个内壁面上。优选各平板状永久磁铁18的面积占配置有该平板状永久磁铁18的上述轭铁 20的上述外筒部202的一面的内壁面的面积的六成以上。另外，期望各平板状永久磁铁18 的长边的长度为配置有该平板状永久磁铁18的上述轭铁20的上述外筒部202的一面的内壁面的长边的长度的90%以上。此外，上述附后的参考符号是为了便于理解而附加的，当然只不过是一个例子而不受此限定。本发明的效果是，在本发明中，由于各平板状永久磁铁的水平方向的两端延伸到轭铁的相对的两边附近，驱动线圈配置为接近到各平板状永久磁铁的水平方向的两端附近，因而能够抑制磁路的磁效率降低。
图1是现有的透镜驱动装置的分解立体图。图2是图1所示的透镜驱动装置的透视俯视图。图3是本发明的一个实施方式的透镜驱动装置的分解立体图。图4是图3所示的透镜驱动装置的透视俯视图。图5是图3所示的透镜驱动装置所使用的磁路的透视俯视图。图6是图5所示的磁路的透视主视图。图7是图5所示的磁路的仰视图。图8是图3所示的透镜驱动装置的纵剖视图。图9是表示图3所示的透镜驱动装置的主要部分的立体图。图中10-镜驱动装置，12-致动器底座，120-底座部，122-前方引导突起部，124-下方向引导突起部，14-透镜架，140-筒状部，142-阴螺纹，16-驱动线圈，18-永久磁铁，20-轭铁， 202-外筒部，204-环状上端部，206-内侧垂直延伸部，22-上侧板弹簧(前侧弹簧)，222-内周侧端部，224-外周侧端部，24-下侧板弹簧(后侧弹簧)，242-内周侧端部，244-外周侧端部，28-罩，0-光轴。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。参照图3及图4，对本发明的一个实施方式的透镜驱动装置10进行说明。图3是透镜驱动装置10的分解立体图，图4是透镜驱动装置10的透视俯视图。在此，如图3及图4所示，使用了正交坐标系(X、Y、Z)。在图3及图4所示的状态下，在正交坐标系(x，Y，z)中，X轴方向是前后方向(进深方向)，Υ轴方向是左右方向(宽度方向)，ζ轴方向是上下方向(高度方向)。并且，在图3及图4所示的例子中，上下方向 Z是透镜的光轴0方向。
但是，在实际的使用状况中，光轴0方向，即Z轴方向为前后方向。换言之，Z轴的上方向为前方向，Z轴的下方向为后方向。图示的透镜驱动装置10是采用了音圈电动机(VCM)的VCM方式作为驱动源(驱动方法)的透镜驱动装置。图示的透镜驱动装置10装在带有能自动调焦的摄像机的手机中。透镜驱动装置 10是用于使透镜组件(透镜筒)(未图示)沿光轴0方向移动的装置。透镜驱动装置10具有配置在Z轴方向(光轴0方向)的下侧(后侧)的致动器底座12。在该致动器底座12的下部(后部)虽未图示，但装载了配置于基板上的摄像元件。该摄像元件对通过透镜组件成像的被拍摄体的像进行摄像并转换成电信号。摄像元件是由例如电荷偶合器件(CCD-charge coupled device)型图像传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS-complementary metal oxide semiconductor)型图像传感器等构成。因此，通过透镜驱动装置10、基板及摄像元件的组合构成摄像模块。透镜驱动装置10具有具有用于保持透镜组件(透镜筒)的筒状部140的透镜架 14 ；以位于筒状部140的外周的方式固定在该透镜架14上的环状的驱动线圈16 ；具有与该驱动线圈16相对的两个平板状永久磁铁18的四角筒状的轭铁20 ；以及设置在透镜架14的筒状部140的光轴0方向两侧的一对板弹簧22、24。一对板弹簧22、24以在径向上定位的状态能够使透镜架14在光轴0方向上位移地支撑该透镜架14。一对板弹簧22、24中的一个板弹簧22称为上侧板弹簧，另一个板弹簧M称为下侧板弹簧。另外，如上所述，在实际的使用状况下，Z轴方向(光轴0方向)的上方向为前方向，Z轴方向(光轴0方向)的下方向为后方向。因此，上侧板弹簧22也称为前侧弹簧，下侧板弹簧M也称为后侧弹簧。上侧板弹簧(前侧弹簧)22和下侧板弹簧(后侧弹簧)24由例如不锈钢或铍青铜等金属制成。并且，上侧板弹簧(前侧弹簧)22和下侧板弹簧(后侧弹簧)M通过对规定的薄板进行压力加工或者使用了光刻技术的腐蚀加工进行制造。另外，与压力加工比较优选腐蚀加工的方法。其理由是因为通过腐蚀加工板弹簧中不会残留有残留应力。如图3所示，轭铁20大致呈四角筒状。即，轭铁20具有实质上为四角筒状的外筒部202、以及在该外筒部202的上端(前端)向外筒部202的内侧突出的大致四角形的环状上端部204。另外，如图4所示，轭铁20还具有在环状上端部204内侧的四角与光轴0 平行地向垂直下方延伸的四条内侧垂直延伸部206。因此，驱动线圈16也呈与大致四角筒状的轭铁20的形状相一致的大致四角筒状。 驱动线圈16以容纳在轭铁20的外筒部202与四条内侧垂直延伸部206之间的空间中的方式安装在透镜架14的筒状部140的外壁上。如图4所示，两个平板状永久磁铁18以与驱动线圈16留有间隔地相对的方式配置在轭铁20的外筒部202的相对的两个内壁面上。换言之，各平板状永久磁铁18的水平方向的两端延伸到轭铁20的相对的两边附近。并且，驱动线圈16配置为接近到各平板状永久磁铁18的水平方向的两端附近。采用这样的结构，可以抑制磁路磁效率的降低。上侧板弹簧(前侧弹簧)22配置在透镜架14的光轴0方向上侧(前侧)，下侧板弹簧(后侧弹簧)24配置在透镜架14的光轴0方向下侧(后侧)。
上侧板弹簧22具有安装在透镜架14的上端部的内周侧端部222及安装在轭铁 20的环状上端部204的外周侧端部224。内周侧端部222及外周侧端部224以多条腕部连接。外周侧端部2M被夹持并固定在轭铁20的环状上端部204与罩观之间。下侧板弹簧M具有安装在透镜架14的下端部的内周侧端部242及安装在致动器底座12上的外周侧端部M4。内周侧端部242及外周侧端部M4以多条腕部连接。在透镜架14的筒状部140的内周壁上加工有阴螺纹142。另一方面，虽未图示， 但在透镜组件(透镜筒)的外周壁上加工有与上述阴螺纹142螺纹连接的阳螺纹。因此， 为了将透镜组件(透镜筒)安装在透镜架14上，通过使透镜组件(透镜筒)相对于透镜架 14的筒状部140绕光轴0旋转而沿光轴0方向螺纹连接，从而将透镜组件(透镜筒)容纳在透镜架14内，再利用粘接剂等相互接合。通过对驱动线圈16通电，通过永久磁铁18的磁场与由流经驱动线圈16的电流产生的磁场的相互作用而能沿光轴0方向对透镜架14(透镜组件)进行位置调整。在上述透镜驱动装置10中，保持透镜组件的透镜架14与驱动线圈16的组合作为配置在中央部的柱状的可动部14、16起作用。另外，致动器底座12、永久磁铁18、轭铁20 及罩观的组合作为配置在可动部14、16周围的筒状的固定部12、18、20、观起作用。参照图5及图6，对图3及图4所示的透镜驱动装置10所使用的磁路进行说明。 图5是磁路的透视俯视图，图6是磁路的透视主视图。磁路由轭铁20和两个平板状永久磁铁18构成。如上所述，轭铁20包括实质上为四角筒状的外筒部202 ；在该外筒部202的上端(前端)向外筒部202的内侧突出的大致四角形的环状上端部204 ；以及在环状上端部204内侧的四角与光轴0平行地向垂直下方延伸的四条内侧垂直延伸部206。另一方面，两个平板状永久磁铁18以与驱动线圈16 (图 4)留有间隔地相对的方式配置在轭铁20的外筒部202的相对的两个内壁面(在前后方向 X相对的两个内壁面)上。如图6所示，各平板状永久磁铁18的面积占配置有该平板状永久磁铁18的轭铁 20的外筒部202的一面的内壁面的面积的六成以上。另外，如图5所示，各平板状永久磁铁 18的长边(在左右方向Y上延伸的边)的长度为配置有该平板状永久磁铁18的轭铁20的外筒部202的一面的内壁面的长边(在左右方向Y上延伸的边)的长度的90%以上。由此，即使将永久磁铁的个数从四个减少到两个，也能够抑制磁路的磁效率的降低。另外，作为磁路，由于使用两个平板状永久磁铁18，因而能减少零部件数。其结果， 能够降低成本，还能减少安装工时。下面，参照图7至图9对图3至图4所示的透镜驱动装置10所使用的永久磁铁18 的定位结构进行说明。图7是磁路的仰视图，图8是透镜驱动装置10的纵剖视图，图9是表示透镜驱动装置10的主要部分的立体图。如图7所示，各平板状永久磁铁18的长度方向的两端(左右方向Y的两端)由在轭铁20的外筒部202的左右方向Y相对的内壁面进行引导(定位)。换言之，在轭铁20的外筒部202的左右方向Y相对的内壁面作为对各平板状永久磁铁18的长度方向的两端进行引导(定位)的两端引导构件(引导面)起作用。另一方面，如图8所示，各平板状永久磁铁18的背面由搭载了该平板状永久磁铁18的轭铁20的外筒部202的内壁面进行引导(定位)，各平板状永久磁铁18的上端由轭铁20的环状上端部204的内壁面进行引导(定位)。换言之，在轭铁20的外筒部202的前后方向X相对的内壁面作为对两个平板状永久磁铁18的背面进行引导(定位)的背面引导构件(引导面)起作用。另外，轭铁20的环状上端部204的内壁面作为对两个平板状永久磁铁18的上端进行引导(定位)的上端引导构件(引导面)起作用。再有，如图9所示，致动器底座12具有底座部120，以及在底座部120的四角附近向上方突出、并对两个平板状永久磁铁18的前面进行引导(定位)的四个前方引导突起部122。即，四个前方引导突起部122作为对两个平板状永久磁铁18的前面进行引导(定位)的前面引导构件起作用。另外，致动器底座12具有在底座部120的前后方向X的两端部向上方突出、并对两个平板状永久磁铁18的下端进行引导(定位)的六个下方向引导突起部124。即，六个下方向引导突起部IM作为对两个平板状永久磁铁18的下端进行引导(定位)的下端引导构件起作用。因此，容易对各平板状永久磁铁18在其各个方向进行机械地引导(定位)。以上，虽然通过优选的实施方式对本发明进行了说明，但很显然，只要在不超出本发明的精神范围内，可以由本行业的从业人员对其进行种种变形。例如，在上述实施方式中，永久磁铁18的个数虽为两个，但不用说也可以为四个。
权利要求
1.一种透镜驱动装置，具备具有用于保持透镜组件的筒状部的透镜架；以位于上述筒状部的外周的方式固定在该透镜架上的环状的驱动线圈；具有与该驱动线圈相对的多个平板状永久磁铁的四角筒状的轭铁；以及设置在上述透镜架的筒状部的光轴方向两侧、并以在径向上定位的状态能使上述透镜架在光轴方向上位移地支撑上述透镜架的一对板弹簧，通过对上述驱动线圈进行通电，通过上述多个平板状永久磁铁的磁场与由流经上述驱动线圈的电流产生的磁场的相互作用，从而能沿光轴方向对上述透镜组件进行位置调整， 该透镜驱动装置的特征在于上述各平板状永久磁铁的水平方向的两端延伸到上述轭铁的相对的两边附近，上述驱动线圈配置为接近到上述各平板状永久磁铁的水平方向的两端附近。
2.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于上述轭铁包括实质上为四角筒状的外筒部；在该外筒部的上端向上述外筒部的内侧延伸出的环状上端部；以及在该环状上端部的内侧的四角与上述光轴平行地向垂直下方延伸的四条内侧垂直延伸部，上述驱动线圈以容纳在上述外筒部与上述四条内侧垂直延伸部之间的空间的方式安装在上述透镜架的筒状部的外壁上，上述多个平板状永久磁铁由两个构成，该两个平板状永久磁铁以与上述驱动线圈留有间隔地相对的方式配置在上述轭铁的外筒部的相对的两个内壁面上。
3.根据权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在于各平板状永久磁铁的面积占配置有该平板状永久磁铁的上述轭铁的上述外筒部的一面的内壁面的面积的六成以上。
4.根据权利要求2或3所述的透镜驱动装置，其特征在于各平板状永久磁铁的长边的长度为配置有该平板状永久磁铁的上述轭铁的上述外筒部的一面的内壁面的长边的长度的90%以上。
全文摘要
本发明提供一种透镜驱动装置。本发明的目的在于抑制磁路的磁效率的降低。透镜驱动装置(10)包括以位于筒状部(140)的周围的方式固定在透镜架(14)上的环状的驱动线圈(16)，以及具有与该驱动线圈(16)相对的多个平板状永久磁铁(18)的四角筒状的轭铁(20)。各平板状永久磁铁(18)的水平方向的两端延伸到轭铁(20)的相对的两边附近。驱动线圈(16)配置为接近到各平板状永久磁铁(18)的水平方向的两端附近。
文档编号G02B7/09GK102289049SQ20111016563
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月14日 优先权日2010年6月16日
发明者大坂智彦, 石泽贵 申请人:三美电机株式会社