致动器、摄像机模块、以及搭载有摄像机的移动终端的制作方法

本发明涉及手抖修正用的致动器、具有手抖修正功能的摄像机模块、以及搭载有摄像机的移动终端。

背景技术：

一般来说，在智能手机等移动终端中搭载有小型的摄像机模块。该摄像机模块大多具备以下功能：自动地进行拍摄被拍摄物时的对焦的自动聚焦功能；以及修正在拍摄时产生的手抖(振动)以减轻图像模糊的手抖修正功能(OIS：Optical Image Stabilization，光学防抖)。

作为手抖修正的方式，已知使摄像模块一体地倾斜的模块倾斜方式(例如专利文献1)。摄像模块是指，具有透镜部和摄像元件(例如CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件))的模块，也包括具有自动聚焦用的致动器的模块。

以下，将自动聚焦用的致动器称为“AF用致动器”，将手抖修正用的致动器称为“OIS用致动器”。

图1是表示现有的模块倾斜方式的摄像机模块的一例的外观图。图2是表示现有的模块倾斜方式的摄像机模块的一例的分解立体图。

如图1、图2所示，现有的模块倾斜方式的摄像机模块2具备：固定部21、可动部22、弹性支撑部23、摄像模块24、以及抖动检测部25。由固定部21、可动部22、以及弹性支撑部23构成OIS用致动器。

固定部21具有：基体部件211、线圈部212、以及OIS用印刷电路基板213。线圈部212配置于基体部件211。OIS用印刷电路基板213向线圈部212供电，并且将抖动检测部25的检测信号向控制部输出。

可动部22具有：磁轭221、磁铁部222、顶板223、以及模块导向部224。磁轭221及磁铁部222配置于在顶板223上形成的各自的容纳部。模块导向部224固定于顶板223。摄像模块24配置并固定于由一组模块导向部224夹持的空间内。

弹性支撑部23具有双轴万向节结构，可动部22(顶板223)固定于外侧万向节。弹性支撑部23以浮动的状态配置于基体部件211的大致中央，并由阻挡器231固定。弹性支撑部23以与光轴(Z轴)正交的X轴及Y轴为中心可摆动旋转地支撑、即可倾斜地支撑可动部22。

抖动检测部25例如由检测摄像模块24的角速度的陀螺仪传感器构成。抖动检测部25固定于可动部22的模块导向部224的侧面。将抖动检测部25的检测信号通过固定部21的OIS用印刷电路基板213向控制部输出。

OIS用音圈电机(VCM)由线圈部212及磁铁部222构成。即，若电流流经线圈部212，则借助磁铁部222的磁场与流经线圈部212的电流的相互作用，在线圈部212产生洛伦兹力(弗莱明左手定则)。由于线圈部212被固定，因此对磁铁部222产生反作用力。该反作用力为OIS用音圈电机的驱动力。可动部22摆动旋转，直至OIS用音圈电机的驱动力和弹性支撑部23的复位力(回复力)达到平衡状态。由此，由手抖导致的光轴偏移被修正，光轴方向被保持为一定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-10287号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

近年来，伴随移动终端的薄型化，期望摄像机模块的进一步扁薄化。但是，在上述现有的结构中，为了定位或固定而使用了顶板223、模块导向部224、阻挡器231等，所以难以实现进一步的扁薄化。

本发明的目的在于提供能够实现进一步的扁薄化的致动器、具备该致动器的摄像机模块、以及搭载有摄像机的移动终端。

解决问题的方案

本发明的致动器，通过具有线圈部及磁铁部的音圈电机的驱动力使从动部倾斜来进行抖动修正，其特征在于，包括：可动部，其具有粘接所述从动部的平框状的保持部件，所述线圈部及所述磁铁部中的任意一者配置于所述保持部件；固定部，其具有基体部件及固定于所述基体部件的周缘部的框状的罩部件，所述线圈部及所述磁铁部中的另一者配置于所述基体部件；以及支撑部，其配置于所述基体部件，以使所述可动部相对于所述固定部可倾斜的方式对所述可动部进行支撑，在所述基体部件与所述罩部件之间夹装有所述可动部。

本发明的摄像机模块的特征在于，包括：上述的致动器；摄像模块，其具有透镜部及摄像元件，作为所述从动部粘接于所述保持部件；以及抖动检测部，其对所述摄像模块的抖动进行检测。

本发明的搭载有摄像机的移动终端的特征在于，具备上述的摄像机模块。

发明效果

根据本发明，与现有的结构相比部件件数变少，因此能够实现进一步的扁薄化并且组装工序容易。

附图说明

图1是表示现有的模块倾斜方式的摄像机模块的一例的外观图。

图2是表示现有的模块倾斜方式的摄像机模块的一例的分解立体图。

图3A、图3B是表示搭载本发明的一实施方式的摄像机模块1的智能手机M的图。

图4是摄像机模块的外观立体图。

图5是摄像机模块的分解立体图。

图6是沿着摄像机模块的Y方向的剖面图。

图7是沿着摄像机模块的X方向的剖面图。

图8是表示弹性支撑部的俯视图。

附图标记说明

1 摄像机模块

11 固定部

111 基体部件

112 线圈部

113 印刷电路基板

114 裙板部件(罩部件)

115 罩部件

12 可动部

121 磁轭(保持部件)

122 磁铁部

123 双面胶带

13 弹性支撑部(支撑部)

14 摄像模块(从动部)

141 透镜部

142 AF用致动器

143 AF用印刷电路基板

15 抖动检测部

A 致动器

M 智能手机(搭载有摄像机的移动终端)

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。

图3是表示搭载本发明的一实施方式的摄像机模块1的智能手机M的图。图3A是智能手机M的主视图，图3B是智能手机M的后视图。

智能手机M例如搭载摄像机模块1，作为背面摄像机OC。摄像机模块1具备自动聚焦功能及手抖修正功能，能够自动地进行拍摄被拍摄物时的对焦，并且修正在拍摄时产生的手抖(振动)来拍摄不模糊的图像。对于摄像机模块1的手抖修正功能，采用模块倾斜方式。模块倾斜方式具有不在画面四个角产生失真的优点。

图4是摄像机模块1的外观立体图。图5是摄像机模块1的分解立体图。图6是沿着摄像机模块1的Y方向的剖面图。图7是沿着摄像机模块1的X方向的剖面图。

在此，如图4～图7所示，使用正交坐标系(X，Y，Z)进行说明。在实际使用智能手机M进行拍摄的情况下，以使X方向为上下方向(或左右方向)、使Y方向为左右方向(或上下方向)、使Z方向为前后方向的方式搭载摄像机模块1。

如图4～图7所示，摄像机模块1具备固定部11、可动部12、弹性支撑部13、摄像模块14、以及抖动检测部15等。OIS用致动器A由固定部11、可动部12、以及弹性支撑部13构成。在OIS用致动器A中，利用具有线圈部112及磁铁部122的OIS用音圈电机的驱动力来进行手抖修正。

固定部11在安装于智能手机M时被固定为不能移动。固定部11具有：基体部件111、线圈部112、OIS用印刷电路基板113、裙板部件114、以及罩部件115。

基体部件111是由金属材料构成的大致矩形的部件。通过使基体部件111为金属制，从而与树脂制的情况相比强度高，因此能够使基体部件111较薄，最终能够实现摄像机模块1的扁薄化。

基体部件111在中央具有用于固定弹性支撑部13的角锥梯形的突出部111a。基体部件111在突出部111a的周围具有用于对线圈部112定位的立起片111b。基体部件111在每个沿着X方向的周缘部的两端部具有用于固定裙板部件114的卡止片111c。在将裙板部件114安装于基体部件111时，卡止片111c产生Y方向上向外的推力。基体部件111在四个角具有用于向线圈部112供电的电源板111d。

线圈部112由四个倾斜线圈112A～112D构成，以围绕突出部111a的方式配置于基体部件111。由基体部件111的立起片111b对线圈部112进行定位。通过电源板111d对线圈部112进行供电。

倾斜线圈112A与112C在X方向上相对，在使可动部12以Y轴为中心进行旋转摆动的情况下被使用。倾斜线圈112B、112D在Y方向上相对，在使可动部12以X轴为中心进行旋转摆动的情况下被使用。

OIS用印刷电路基板113具有用于向线圈部112供电的电源线(图示略)。OIS用印刷电路基板113固定于基体部件111的下表面，电源线与基体部件111的电源板111d电连接。

裙板部件114是将四个壁体连结为矩形得到的框状部件，具有摄像模块14的接纳口114a。裙板部件114在与基体部件111的卡止片111c对应的位置具有卡止部114b。构成裙板部件114的一边的壁体的上部形成为具有切口，成为用于引出摄像模块14的印刷电路基板143的引出部114c。裙板部件114的其余三边的壁体的上部形成为稍向内侧伸出，成为用于防止可动部12过度倾斜的限制部114d。

在将可动部12通过弹性支撑部13安装到基体部件111之后，将裙板部件114固定于基体部件111的周缘部。从而将可动部12夹装于基体部件111与裙板部件114之间。

罩部件115是有盖矩形筒状的部件。罩部件115在上表面具有使摄像模块14的透镜部141面对外部的开口115a。在将摄像模块14搭载于OIS用致动器A之后，将罩部件115固定于裙板部件114。

可动部12相对于固定部11以X轴及Y轴为中心摆动旋转。可动部12具有磁轭121及磁铁部122。在将摄像模块14安装于OIS用致动器A时，磁轭121直接保持摄像模块14。例如利用双面胶带123，将摄像模块14粘接于磁轭121的上表面。也可以代替双面胶带123而使用树脂制的粘接剂，将摄像模块14粘接于磁轭121。

即使不使用专利文献1中记载的模块导向部那样的定位部件，通过使用夹具，也能够将摄像模块14高精度地定位并固定于磁轭121。

磁轭121是将由磁性材料构成的四个平板连结为矩形得到的平框状的部件，具有摄像模块14的接纳口121a。磁轭121沿着每个平板的外周缘部具有向下方形成为檐状的外侧支脚部121b。磁轭121沿着每个平板的内周缘部具有向下方形成为帽舌状的内侧支脚部121c。即，磁轭121的一边的剖面形状在局部为“U”字状或“L”字状。另外，磁轭121在内周缘部的四个角具有用于固定弹性支撑部13的固定片121d。

磁铁部122由与倾斜线圈112A～112D对应的、长方体状的四个永磁体122A～122D构成。也可以代替永磁体而使用电磁体。永磁体122A～122D的大小为，收纳于倾斜线圈112A～112D的内侧的程度。

永磁体122A～122D以使磁化方向为Z方向的方式配置于磁轭121的每个平板的下表面，例如通过粘接来固定。通过使用夹具，能够将永磁体122A～122D高精度地定位并固定于磁轭121。永磁体122A～122D位于磁轭121的内侧支脚部121c与外侧支脚部121b之间。

在OIS用致动器A中，线圈部112位于磁轭121与磁铁部122之间(参照图5、图6)。线圈部112的周围被磁轭121覆盖，因此能够避免由基于线圈部112的通电电流的磁场而引起的、摄像模块14的AF用致动器受到不良影响的情况。

弹性支撑部13由具有双轴万向节结构的矩形部件(所谓的万向节弹簧)构成。具体而言，如图8所示，弹性支撑部13具有：中央部13a；以及通过内侧万向节13b接连于中央部13a并以X轴及Y轴为中心旋转摆动的外侧万向节13c。内侧万向节13b具有错综复杂的弯曲形状，外侧万向节13c具有矩形框形状。

弹性支撑部13的中央部13a粘接或熔接于基体部件111的突出部111a，磁轭121的固定片121d粘接或熔接于外侧万向节13b的四个角的突出片13d。由此，可动部12以浮动的状态配置于基体部件111的大致中央，能够以X轴及Y轴为中心摆动旋转。弹性支撑部13通过粘接固定于基体部件111，因此不需要专利文献1中记载的阻挡器那样的卡止部件。

摄像模块14具有透镜部141、摄像元件(图示略)、AF用致动器142、以及AF用印刷电路基板143。

摄像元件(图示略)例如由CCD(chargecoupled device，电荷耦合器件)型图像传感器、CMOS(complementary metal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体)型图像传感器等构成。摄像元件(图示略)安装于AF用印刷电路基板143。摄像元件(图示略)对由透镜部141成像的被拍摄物像进行摄像。

AF用致动器142例如具有AF用音圈电机，利用AF用音圈电机的驱动力使透镜部141向光轴方向移动。对于AF用致动器142，能够适用公知的技术。

AF用印刷电路基板143具有：用于向AF用致动器142的线圈部(图示略)供电的电源线(图示略)、从摄像元件输出的图像信号用的信号线(图示略)以及从抖动检测部15输出的检测信号用的信号线(图示略)。

在将摄像模块14搭载于OIS用致动器A时，将AF用印刷电路基板143通过裙板部件114的引出部114c向外部引出。也可以使AF用印刷电路基板143在中途分支，来对图像信号用的信号线和检测信号用的信号线安装各自的连接器。

抖动检测部15对摄像模块14的抖动(动作)进行检测。抖动检测部15例如由检测摄像模块14的角速度的陀螺仪传感器构成。抖动检测部15安装于AF用印刷电路基板143的立起部143a。将抖动检测部15的检测信号通过AF用印刷电路基板143向控制部输出。控制部基于该检测信号控制线圈部112的通电电流。

此外，既可以将控制部(图示略)安装于AF用印刷电路基板143，也可以使用安装于智能手机M的控制部。

在现有的摄像机模块2(参照图1、图2)中，抖动检测部25安装于可动部22(模块导向部224)，另一方面将抖动检测部25的检测信号通过作为固定部21的OIS用印刷电路基板213输出。可动部22的摆动旋转被OIS用印刷电路基板213妨碍，倾斜运作的灵敏度降低，所以OIS用致动器的驱动力必然大。

相对于此，在实施方式的摄像机模块1中，将抖动检测部15的检测信号通过摄像模块14的AF用印刷电路基板143输出。即，固定部11的OIS用印刷电路基板113不会妨碍可动部12(摄像模块14)的摆动旋转。因此，能够使OIS用致动器A的驱动力与现有的驱动力相比降低，能够降低功耗。另外，由于固定部11的OIS用印刷电路基板113仅用于向线圈部112供电，因此也能够通过另外准备电源线而将其省略。由此，能够实现低成本化、省空间化。

在OIS用致动器A中，OIS用音圈电机由线圈部112及磁铁部122构成。在电流未流经线圈部112的初始状态下，将摄像模块14(可动部12)保持在光轴与Z方向一致的中立位置。

若电流流经线圈部112，则通过磁铁部122的磁场与流经线圈部112的电流的相互作用，在线圈部112中产生Z方向上的洛伦兹力(弗莱明左手定则)。由于线圈部112被固定，因此对可动部12的磁铁部122产生反作用力。该反作用力为OIS用音圈电机的驱动力。

具体而言，若在X轴方向上相对的倾斜线圈112A、112C中流动彼此反向的电流，则对永磁体122A、122C产生Z方向上彼此反向的力。从而，包含摄像模块14的可动部12以弹性支撑部13的中央部13a为支点，以Y轴为中心摆动旋转。

相同地，若在Y轴方向上相对的倾斜线圈112B、112D中流动彼此反向的电流，则包含摄像模块14的可动部12以弹性支撑部13的中央部13a为支点，以X轴为中心摆动旋转。

可动部12摆动旋转，直至OIS用音圈电机的驱动力(对磁铁部122作用的力)与弹性支撑部13的复位力平衡为止。

这时，以通过可动部12的摆动旋转抵消摄像模块14的抖动的方式，基于抖动检测部15的检测结果控制线圈部112的通电电流。由此，手抖导致的光轴偏移被修正，光轴方向被保持为一定。

另外，通过裙板部件114的限制部114d对可动部12的摆动旋转进行限制，因此能够防止可动部12由于落下冲击等而过度地摆动旋转。

这样，致动器A通过具有线圈部(112)及磁铁部(122)的音圈电机的驱动力使从动部(摄像模块14)倾斜来进行抖动修正。致动器A具备：可动部(12)，其具有粘接从动部(摄像模块14)的平框状的保持部件(磁轭121)，通过在保持部件(121)中配置磁铁部(122)而成；固定部(11)，其具有基体部件(111)及固定于基体部件(111)的周缘部的框状的罩部件(裙板部件114)，通过在基体部件(111)中配置线圈部(112)而成；以及支撑部(弹性支撑部13)，其配置于基体部件(111)，以使可动部(12)相对于固定部(11)可倾斜的方式对可动部(12)进行支撑。在基体部件(111)与罩部件(114)之间夹装有可动部(12)。

根据致动器A，与现有的结构相比部件件数更少，因此能够实现进一步的扁薄化，并且组装工序容易。另外，仅通过将具备自动聚焦功能的摄像模块14粘接于磁轭121，来简单地完成摄像机模块1。

以上，虽然基于实施方式对发明人所完成的发明进行了具体说明，但是本发明不限于上述实施方式，可以在不脱离其要点的范围进行变更。

例如，在实施方式中，对固定部11具有线圈部112且可动部12具有磁铁部122的、所谓的动磁式的致动器进行了说明，但是本发明也能够适用固定部具有磁铁部且可动部具有线圈部的、所谓的动圈式的致动器。在该情况下，磁轭也配置于固定部。

另外，在实施方式中，作为使可动部12以X轴为中心摆动旋转的音圈电机，配置有倾斜线圈112A和永磁体122A、以及倾斜线圈112C和永磁体122C这两组，作为使可动部12以Y轴为中心摆动旋转的音圈电机，配置有倾斜线圈112B和永磁体122B、以及倾斜线圈112D和永磁体122D这两组，但只要分别至少配置有一组即可。

另外，作为抖动检测部15，除了陀螺仪传感器以外，还能够适用光反射器、磁性传感器、基于线圈的电感检测器、应变传感器等。在可动部中配置有检测元件(例如光反射器的受光元件、磁性传感器的霍尔元件等)情况下，优选通过摄像模块的印刷电路基板输出检测信号。

另外，优选构成致动器A的各部件由耐热性较高的材料构成(特别是磁铁部122)。由此，能够应对回流方式的焊接。

另外，作为防止噪声的对策，也可以在摄像机模块1的外侧设置导电性的屏蔽罩。

在实施方式中，作为带摄像机的移动终端的一例，列举智能手机进行了说明，但是本发明也能够适用于带摄像机的移动电话、笔记本电脑、平板终端、便携式游戏机、网络摄像机、车载摄像机等。

应该认为本次公开的实施方式在全部的点是例示而不是制限性的说明。本发明的范围不是上述的说明而是由权利要求书所表示的、意图包括与权利要求书等同的含义及范围内的全部的变更。

在2014年4月25日提出的日本专利申请特愿2014-091874号中包含的说明书、附图及摘要的公开内容全部引用于本申请。