光学部件支撑装置、驱动装置和照相装置、电子设备的制作方法

【技术领域】

本实用新型涉及光学部件支撑装置、光学部件驱动装置、照相装置以及电子设备。

背景技术：

在照相装置的聚焦点之一上，存在着使图像传感器向透镜的光轴向移动的部件。在专利文献1(申请公布号jp2004－004253a)中，该图像传感器显示出如下光学部件支撑装置的结构，即通过其底面与装置本体上侧面之间设计的弹性体进行支撑。

技术实现要素：

【本实用新型要解决的技术问题】

如上述以往案例所述，由于以前的光学部件支撑装置由弹性体支撑着图像传感器等光学部件，因此，在光轴向的直进移动以及旋转动作中存在一个问题，即：就相对于光学部件的光轴而言，其静态的和动态的姿势难以稳定。

本实用新型旨在解决上述旧有问题，相对于光轴向的直进移动以及旋转动作，提供能够稳定支撑光学部件的光学部件支撑装置、光学部件驱动装置以及电子设备。

【技术方案】

本实用新型的一个形态是光学部件支撑装置，该光学部件支撑装置包括：支撑用磁铁，是在轴向磁化的柱状；第一支撑体，将所述支撑用磁铁固定在其中心且具有与轴向平行的外周面；第二支撑体，位于所述第一支撑体的周围，并具有与所述第一支撑体相向面对且拥有与轴向平行的内周面；中间支撑体，插入所述第一支撑体的外周面与所述第二支撑体的内周面之间形成的空间且被所述支撑用磁铁磁化；从所述空间的轴向来看，其宽度从所述中间支撑体被夹持的具有宽度的部分向周向扩展。

第一支撑体的外周面和第二支撑体的内周面可以分别是曲面，也可以分别从轴向看呈多角形。最佳的情况是第一支撑体的外周面从轴向看呈正多角形，第二支撑体的内周面从轴向看呈多角形且相邻的边长度不同，并具有与第一支撑体的外周面相同的角数。此外也可以反过来，第一支撑体的外周面从轴向看为相邻边长度不同的多角形，第二支撑体的内周面为正多角形。

第一支撑体的外周面和第二支撑体的内周面可以拥有奇数个角，但最好由具有偶数个角的多角形构成。最好为六角形。

中间支撑体如果配置在第一支撑体和第二支撑体之间，则其无论具有何种形状均可，但是为了使第一支撑体和第二支撑体在轴向的顺畅移动以及第一支撑体和第二支撑体的顺畅旋转，其最好为球形。

此外，中间支撑体可被配置在在轴向不同的位置上。例如，如果具有6个中间支撑体，可以将3个中间支撑体与另外3个中间支撑体配置在轴向的不同位置上。

此外，可以设计对中间支撑体的轴向位置进行规制的规制部。

本实用新型的其他形态为光学部件驱动装置，该光学部件驱动装置的结构相对于上述光学部件支撑装置，增加了使第二支撑体相对第一支撑体在轴向直进移动的第一驱动机构以及使第二支撑体在第一支撑体周围旋转的第二驱动机构。

本实用新型的另外一种形态是照相装置，该照相装置的结构在所述光学部件驱动装置上的第一支撑体或者第二支撑体上增加图像传感器、透镜体等。

本实用新型的另外一种形态是电子设备，该电子设备包括上述照相装置。

【有益效果】

根据本实用新型，从轴向观察第一支撑体的外周面和第二支撑体的内周面之间的空间可知，其宽度从中间支撑体被夹持的具有宽度的部分向周向扩展，因此可以通过中间支撑体完成第一支撑体或者第二支撑体在光轴向上的直进移动以及旋转动作，可以使相对于光学部件光轴的静态的、动态的姿势稳定。

【附图说明】

【图1】显示的是本实用新型的第一实施形态所涉及光学部件驱动装置的斜视图。

【图2】显示的是本实用新型的第一实施形态所涉及光学部件驱动装置的分解斜视图。

【图3】显示的是本实用新型的第一实施形态所涉及光学部件支撑装置的平面图。

【图4】显示的是本实用新型的第一实施形态所涉及光学部件支撑装置的截面图。

【图5】是本实用新型的第一实施形态所涉及的光学部件支撑装置中显示第一支撑体顺时针旋转状态的平面图。

【图6】是本实用新型的第一实施形态所涉及的光学部件支撑装置中显示第一支撑体逆时针旋转状态的平面图。

【图7】显示的是本实用新型的第一实施形态所涉及的照相装置的截面图。

【图8】显示的是本实用新型的第二实施形态所涉及的光学部件支撑装置的斜视图。

10光学部件驱动装置

12光学部件支撑装置

14第一支撑体

16第二支撑体

18底面部

20支柱部

22立壁

24外周面

24a平面部

24b曲面部

26插入孔

28支撑支用磁铁

30贯通孔

32内周面

32a中间支撑体插入部

32b凹部

34空间

36上部中间支撑体

38下部中间支撑体

40上部突起

42下部突起

44第一驱动机构

46z方向驱动用磁铁

48z方向驱动用线圈

50第二驱动机构

52θ方向驱动用磁铁

54θ方向驱动用线圈

56图像传感器

58照相装置

60轴正交方向驱动机构

62透镜体

64中间支撑体

【具体实施方式】

基于图纸说明本实用新型的实施形态。

在图1以及图2中，显示了第一实施形态所涉及的光学部件驱动装置10，在图3～图5中，显示了该光学部件驱动装置10的一部分，即：光学部件支撑装置12。

而在该实施形态的说明中，后面所述的光学部件的光轴向称为z方向，与光轴正交的方向称为x方向以及y方向(x方向与y方向正交)，光轴周围称为θ方向。此外，在该光学部件中，光线从+z侧向-z侧射入，将该+z侧称为上部，将-z侧称为下部。

光学部件支撑装置12具有第一支撑体14和第二支撑体16。在该实施形态中，第一支撑体14是构成定子的基台，第二支撑体16是构成动子的可动部件。光学部件安装在第二支撑体16上。

第一支撑体14具有板状的底面部18和支柱部20。可从光轴向观察该底面部18，例如，y方向呈现长八角形。此外在底面部18的±x方向以及±y方向的各边，形成向+z方向立起来的立壁22。支柱部20设置在底部面18的中心，向+z方向突出。

支柱部20由与光轴向平行的6个平面构成，从光轴向看，形成呈现正六角形的外周面24。此外，在该支柱部20的中心，形成与光轴向平行的圆筒形状的插入孔26。圆柱状的支撑用磁铁28插入该插入孔26并固定住。该支撑用磁铁28在光轴向被磁化。

第二支撑体16从光轴向看形成y方向上较长的长方形状。在该第二支撑体16上，形成贯通孔30。该贯通孔30由与光轴向平行的6个平面构成，从光轴向看，形成相邻边长度不同的六角形的内周面32。第一支撑体14的支柱部20插入贯通孔30，使第二支撑体16的贯通孔30的内周面的六角形短边(以下称短边)的一部分和与该短边相邻的长边(以下称长边)的一部分，与第一支撑体14的外周面24的正六角形的一个边相向面对。

此外，在第一支撑体14的支柱部20的外周面和第二支撑体16的贯通孔30的内周面32之间形成的空间34中，交互插入3个上部中间支撑体36和3个下部中间支撑体38。3个上部中间支撑体36和3个下部中间支撑体38由同样大小的球体构成。此外，3个上部中间支撑体36和3个下部中间支撑体38是软质磁性体，通过所述支撑用磁铁28磁化。例如，当所述支撑用磁铁28的光轴向的上部被磁化为n级、下部被磁化为s级时，就3个上部中间支撑体36和3个下部中间支撑体38而言，其光轴向的上部被磁化为s级、下部被磁化为n级。3个上部中间支撑体36和3个下部中间支撑体38通过其与支撑用磁铁28之间的磁力向着第一支撑体14的中心产生力的作用。同时，由于其被磁化为同一级，因此，上部中间支撑体36和下部中间支撑体38之间分别产生反作用力。

此外，在第二支撑体16上，3个上部突起40形成于贯通孔30的上部，各自相隔120度。该上部突起40在第二支撑体16的内周面32的长边和短边相交的部分，向着第一支撑体14的支柱部20突出。该3个上部突起40的下表面与下部中间支撑体38的上部接触。该上部突起40构成了规制下部中间支撑体38向z方向上部移动的规制部。

此外，在第二支撑体16上，3个下部突起42形成于贯通孔30的下部，各自相隔120度。该下部突起42在未设置上部突起40的第二支撑体16的内周面32的长边和短边相交的部分，向着第一支撑体14的支柱部20突出。该3个下部突起42的上部与上部中间支撑体36的下部接触。该下部突起42构成了规制上部中间支撑体36向z方向下部移动的规制部。

如图4所示，在光轴向上，形成上部突起40和下部突起42，使上部中间支撑体36和下部中间支撑体38偏移。如果没有上部突起40和下部突起42，由于产生力的作用，使支撑用磁铁28的光轴向中心和上部中间支撑体36的光轴向中心以及支撑用磁铁28的光轴向中心和下部中间支撑体38的光轴向中心分别变成同一高度。为此，支撑用磁铁28的光轴向中心和上部中间支撑体36的光轴向中心、以及支撑用磁铁28的光轴向中心和下部中间支撑体38的光轴向中心，在光轴向的上部和下部分别产生相同的偏移α。如果使第二支撑体16相对于第一支撑体14在光轴向上下移动，则如果去除其驱动力，则第二支撑体16返回该偏移α的位置。

如前所述，从光轴向观察第一支撑体14的支柱部20的外周面24，其呈现正六角形。另一方面，从光轴向观察第二支撑体16的贯通孔30的内周面32，其是相邻边由短边和长边构成的六角形。上部中间体36和下部中间体38相互在周向产生反作用的磁力。如图3所示，如果第一支撑体14没有来自外部的旋转力发生作用，则上部中间支撑体36和下部中间支撑体38被空间34所夹持，空间34形成于第一支撑体14的支柱部20的外周面24和第二支撑体16的贯通孔30的内周面32之间。对于相邻的2个上部中间支撑体36和下部中间支撑体38，沿着短边面对的2个的距离比沿着长边面对的2个的距离短，因此沿着短边面对的2个支撑体36、38之间的反作用力大。因此，通过在面对短边的上部中间支撑体36和下部中间支撑体38之间产生的反作用力，上部中间支撑体36和下部中间支撑体38在该被夹持的位置，将与第二支撑体16的长边对应的内周面32向相反方向推压，使第二支撑体16相对于第一支撑体14静止。

就所述第一支撑体14的支柱部20的一个外周面24和第二支撑体16的贯通孔30的与该外周面24相对的内周面32的长边而言，例如，从光轴向看，其可形成30度的角度。因此就第一支撑体14的支柱部20的外周面24和第二支撑体14的贯通孔30的内周面32之间形成的空间34而言，从光轴向看，其宽度从上部中间支撑体36和下部中间支撑体38被夹持的部分向着周向慢慢扩展。

即所述空间34的宽度从上部中间支撑体36被夹持的部分向顺时针方向慢慢扩展，从下部中间支撑体38被夹持的部分向逆时针方向慢慢扩展。

因此，如图5所示，如果对第二支撑体16向顺时针方向施加驱动力，则上部中间支撑体36通过第一支撑体14的支柱部20的外周面24和第二支撑体16的贯通孔30的内周面32，被推压至顺时针方向，上述空间34的宽度向更宽部分移动。另一方面，下部中间支撑体38被上部中间支撑体36的磁力产生的反作用力推压，与内周面32接触并移动。此外，如果上部中间支撑体36和与短边对应的内周面32接触，则无法再移动。

另一方面，如图6所示，如果对第二支撑体16向逆时针方向施加驱动力，则下部中间支撑体38通过第一支撑体14的支柱部20的外周面24和第二支撑体16的贯通孔30的内周面32，被推压至逆时针方向，上述空间34的宽度向更宽部分移动。另一方面，上部中间支撑体36被下部中间支撑体38的磁力产生的反作用力推压，与内周面32接触并移动。此外，如果下部中间支撑体38和与短边对应的内周面32接触，则无法再移动。

而第二支撑体16在旋转时，也可以通过使第二支撑体16与第一支撑体14的立壁22接触，将立壁22作为相对于第二支撑体16的挡块，使其发挥作用。

下面对驱动第二支撑体16的驱动机构进行说明。

第一驱动机构44是将第二支撑体16相对于第一支撑体14向z方向驱动的机构。

该第一驱动机构44由设置在第一支撑体14的x方向两侧的立壁22内面上的2个z方向驱动用磁铁46、在第二支撑体16的外面与z方向驱动用磁铁46隔开间隙与其相向面对而设计的2个z方向驱动用线圈48构成。z方向驱动用磁铁46在x方向被磁化，在z方向分为相反的磁极，产生±x方向的磁场。z方向驱动用线圈48在±y方向产生电流。如果电流流经z方向驱动用线圈48，则z方向驱动用线圈48向z方向产生洛伦磁力，第二支撑体16向着z方向移动。如果阻断对z方向驱动用线圈48通电，则通过所述支撑用磁铁28和上部中间支撑体36以及下部中间支撑体38之间产生的磁力，返回图4所示的初始位置。

第二驱动机构50是使第二支撑体16相对于第一支撑体14向θ方向旋转的机构。

该第二驱动机构50由设置在第一支撑体14的y方向两侧的立壁22内面上的2个θ方向驱动用磁铁52、在第二支撑体16的外面与θ方向驱动用磁铁52隔开间隙与其相向面对而设计的2个θ方向驱动用线圈54构成。θ方向驱动用磁铁52在y方向被磁化，在x方向分为相反的磁极，产生±y方向的磁场。θ方向驱动用线圈54在±z方向产生电流。如果电流流经θ方向驱动用线圈54，则θ方向驱动用线圈52向x方向产生洛伦磁力，由于该分力，第二支撑体16向着θ方向移动。如果阻断对θ方向驱动用线圈54通电，则其停留在该位置。

光学部件图像传感器56固定在第二支撑体16上。通过光学驱动装置10在z方向上下移动和向θ方向转动，图像传感器56也可以在z方向上下移动和向θ方向转动。

而在上述实施形态中，将第一支撑体14作为定子，将第二支撑体16作为动子，但是也可以反过来，将第一支撑体14作为动子，将第二支撑体16作为定子。在此种情况下，可在第一支撑体14上固定图像传感器56。此外，除了图像传感器56，还可以搭载透镜、棱镜等光学部件。

在图7中，显示了使用上述光学部件驱动装置10的照相装置58。照相装置58具有固定在第一支撑体14的轴正交方向驱动机构60。在该轴正交方向驱动机构60上，安装透镜体62。例如，轴正交方向驱动装置60通过弹簧支撑透镜体62，通过线圈和磁铁向xy方向驱动透镜体62。透镜体62将来自被摄体的光聚集在所述图像传感器56上。

在该照相装置58中，通过所述第一驱动机构44使第一支撑体14向z方向移动，调整透镜体62相对于图像传感器56的焦点，通过第二驱动机构50以及轴正交方向驱动机构60进行防止振动补正。

而在该实施形态中，也可以交换第一驱动机构44和第二驱动机构50的位置。此外，也可以交换z方向驱动用磁铁46和z方向驱动用线圈48的位置，也可以交换θ方向驱动用磁铁52和θ方向驱动用线圈54的位置。此外，轴正交方向驱动机构60也可以使用压电元件或者形状记忆合金。

在图8中显示了第二实施形态所涉及的光学部件支撑装置12。

在该第二实施形态中，从光轴向观察第一支撑体14的支柱部20，其呈现三角形，角部修整成圆形。在该支柱部20，与所述第一实施形态一样，形成与光轴向平行的圆筒形状插入孔26，将圆柱状的支撑用磁铁28插入该插入孔26中并加以固定。该支撑用磁铁28与第一实施形态一样，在光轴向被磁化。此外，与光轴向平行的支柱部20的外周面24由3个平面部24a和在该等平面部24a之间形成的曲面部24b构成。

另一方面，从光轴向观察第二支撑体16，其呈现圆形。在该第二支撑体16上，从光轴向看，其形成三角形状的贯通孔30。构成该贯通孔30的内周面32从光轴向看，由等边三角形状的3个中间支撑体插入部32a以及连接中间支撑体插入部32a的圆弧状的3个凹部32b构成。第一支撑体14的外周面24的平面部24a与第二支撑体16的内周面32的中间支撑体插入部32a相向面对，第一支撑体14的外周面24的曲面部24b与第二支撑体16的内周面32的凹部32b隔着间隙相向面对。

球状的3个中间支撑体64与所述第一实施形态相同，由软质磁性体构成，配置在第一支撑体14的外周面24的平面部24a和第二支撑体16的内周面32的中间支撑体插入部32a之间形成的空间34上。

3个中间支撑体64与所述第一实施形态一样，通过支撑用磁铁28被吸引至第一支撑体14侧，此外，中间支撑体64之间形成反作用力。空间34与所述第一实施形态相同，从光轴向看，其宽度从夹持中间支撑体64的部分向周向扩展。在图8中，说明使第二支撑体16沿时钟方向旋转的情况。中间支撑体64在平面部24a的中央部与平面部24a接触，从支撑用磁铁28的中心看与左侧的中间支撑体插入部32a接触。中间支撑体64不与右侧的中间支撑体插入部32a接触。当第二支撑体16开始沿时钟方向旋转时，中间支撑体64被左侧的中间支撑体插入部32a按压，并沿平面部24a向右侧移动。第二支撑体16可旋转直到中间支撑体64接触平面部24a、左侧的中间支撑体插入部32a和右侧的中间支撑体插入部32a。在该状态下，当第二支撑体16沿逆时针方向旋转时，中间支撑体64被右侧的中间支承体插入部32a按压，并沿平面部24a向左侧移动。

因此，如果从外部向光轴向对第二支撑体16产生驱动力，则第二支撑体16通过中间支撑体64相对于第一支撑体14向光轴向移动。与所述第一实施形态略微不同，还可以在贯通孔30的一个空间34的上下设置突起部，通过从上下夹持中间支撑体64，在除去驱动力时能够返回至原来的位置。

此外，如果从外部向周向对第二支撑体16产生驱动力，则第二支撑体16通过中间支撑体64相对于第一支撑体14向周向移动。即根据旋转方向，中间支撑体64与第二支撑体16的旋转相配合进行旋转或者基本保持其位置，容许第二支撑体16旋转。如果去除旋转方向的驱动力，则第二支撑体16停留在其位置。