专利名称：镜头驱动装置、自动聚焦照相机及带照相机的手机的制作方法
技术领域：
本发明是关于镜头驱动装置、自动聚焦照相机及带照相机的手机。
背景技术：
专利文献1——JP特开2002-373435号公报——揭示有关用于捕光的驱动程序， 在镜头载体的外圈按照周旋方向间隔90度安装第1及第2环形线圈，在镜头载体的直径方 向外侧各环状线圈相对的位置安装磁石，通过环状线圈导电使镜头载体向光轴方向(Z方 向)及行程方向(X方向)移动。一方面，搭载在手机等物件上的小型照相机，镜头载体只向光轴方向移动，为补充 手动使其由X-Y方向移动时要依靠光轴补充马达，X方向驱动马达，Y方向驱动马达来移动 整个驱动装置。但是，关于小型照相机所用的镜头驱动装置，以前从来没有过只移动镜头载体来 完成向镜头载体的光轴方向(Z方向)的移动及由X-Y方向的移动。另外，即使可以用专利文献1的技术来进行镜头载体向光轴方向的移动，也只能 完成X方向的移动，手动补充(X-Y方向(与光轴直接交叉面)移动)则无法实现。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供结构简单容易组装、并且带有镜头载体可以向光轴 方向及手动补充移动的镜头驱动装置、自动聚焦照相机及带照相机的手机。本发明的镜头驱动装置，其特点是安装在环状外壳和外壳的圆环内侧，内侧有支 持镜头的镜头载体和安装在镜头载体外周的第1环状线圈、镜头载体外按周转方向隔90度 安装了复数的第2环状线圈、支撑外壳的底座、一端固定在底座另一端固定在镜头载体上 的弹簧、固定在外壳四周的多个第一磁石和多个第2磁石、控制各线圈通电的控制部，第一 磁石安装时等距离分布在外壳四周并且与第2环状线圈的外环面相对，控制部将镜头载体 向光轴方向移动时，第一环状线圈通电，将镜头载体移向与光轴直接交汇的X-Y方向时候 指定的第2环状线圈通电。镜头载体向光轴方向的移动是通过给第1环状线圈通电使镜头载体向光轴方向 移动，手动补充是通过在周向间隔90度安装的第2环状线圈通电，是镜头载体由X-Y方向 移动。因此，镜头载体可以聚焦移动及手动补充。第1及第2环状线圈固定在镜头载体上，第1及第2磁石固定在外壳的内周侧面。 并且安装了镜头载体，它将第1及第2环状线圈固定在环状外壳内环侧上，底座和镜头载体 用弹簧固定，所以构成简单且容易组装。特别是，要插入固定了第1及第2环状线圈的镜头载体到固定了第1及第2磁石 于内周侧面的外壳内周壁后组装，所以能够按照既有的只在Z方向移动的(只进行聚焦移 动)镜头驱动装置相同的操作程序来进行组装，操作起来比较简单容易。所述镜头驱动装置，其进一步的特点是，第2环状线圈侧面看成矩形的环，每个第2磁石在沿镜头光轴方向的2个边部相向而设，第2环状线圈安装在相对的第2磁石之间的 空间。如同将镜头载体上的第2环状线圈安装到相向的第2磁石之间的空隙一样，可以将 镜头载体从光轴方向插入外壳后组装，所以在外壳和镜头载体组装时，很容易确定位置。本发明的自动聚焦照相机，其特点是特征是具有前述的镜头驱动装置，镜头载体 的镜头结相侧设置的成像传感器。本发明的发明是带照相机的手机，其特点是搭载了前述自动聚焦照相机。
图1是在驱动装置中安装于第1实施例中的相关的第1、第2磁石的外壳中抽出第 1及第2环状线圈后的轴测视图。图2是与第1实施例相关的镜头驱动装置的分解轴测视图。图3是在第1实施例中，安装第1及第2磁石的外壳和第2环状线圈安装于外壳 的一部分切断后的轴测视图。图4是与第1实施例相关的镜头驱动装置的水平剖面图。图5是图6所显示的镜头驱动装置的A-A剖面图。图6显示与第1实施例相关的镜头驱动装置外观的轴测视图。图7显示与第1实施例相关的镜头驱动装置中，镜头载体和驱动部关系的框图。图8显示与第1实施例相关的镜头驱动装置中，成像传感器和控制部之间的关系 的框图。图9在第2实施例中，安装第1及第2磁石的外壳和第2线圈配置于外壳后的一 部分切断后的轴测视图。符号的说明1.镜头驱动装置3.外壳5.镜头载体9.前侧弹簧(弹簧)16a 16d第2环状线圈19.第1环状线圈17.第 1 磁石18.第 2 磁石25.控制部29.辅助外壳32. Z 驱动部33. X-Y 驱动部
具体实施例方式以下参照附图1-8详细说明本发明第1实施例。与本实施例相关的驱动装置1是 组装在手机里的自动聚焦照相机的镜头驱动装置。这一镜头驱动装置1，如图2所示，有环状外壳3、镜头载体5、配置在外壳3的光轴方向前侧的框架7及前侧弹簧9、配置在外壳3后侧的底座8及后侧弹簧11，在后侧弹簧 11和外壳3之间配置了垫片(绝缘材料)15。如图2及图4所示，外壳3构成大致四角筒形状，第1磁石17固定在外壳3的4 角内侧。外壳3有外周侧壁3a，在外壳角部，外壳3有外周侧壁3a和大致平行延伸出去的 内周侧壁3c及连接外周侧壁3a和内周侧壁3c的连接部北，外周侧壁3a和连接部北及内 周侧壁3c —起构成了断面成二字形的结构。第1磁石17从每个角度前侧所呈现的平面构成大致三角形，内侧沿着镜头载体5 的外周构成圆弧状。内周和外周磁极不同，例如内侧面为N极，外侧面为S极。4角筒状外壳3的4个侧面内侧分别固定有第2磁石18。第2磁石18如图3、图 4所示，在第1磁石17的周向各端相邻而设，并且在从前侧看略呈现四角形的外壳3的各边 部每两个相向而设。相向而设的第2磁石18之间形成空间12，空间12成为容纳第2环状线圈16a、 16b、16c、16d的空间。相向而设的2个第2磁石18，相向的2极互为异极，例如一端为N极， 一端为S极。(参照图4)。镜头载体5成大致圆筒状，其内侧固定着镜头(图中没有显示出来)。镜头载体5外周设有按周向360度缠绕的第1环状线圈19。第1环状线圈19，固 定在与镜头载体5外周之间按间隔固定。在外壳3的角部，外壳3的内侧壁3c插入镜头载 体5和第1环状线圈19之间(参照图5)。第1环状线圈19的外周面与设置在外壳角部的 第1磁石17相对。如图1及图2所示，第1环状线圈19的外周侧按照周向等距离(90度间隔)设有 4个第2环状线圈16a、16b、16c、16d。每个第2环状线圈16a 16d每个从侧面都构成矩 形，在矩形环的外侧配置第2磁石18。如图3及图4所示，每个第2环状线圈16a 16d每 个都沿着光轴方向的边部对、26与第2磁石18相对。如图7所示，第1环状线圈19与Z驱动部32相连接，每个第2环状线圈16a 16d与X-Y驱动部33相连接，每个驱动部32、33通向所定电流。各驱动部32、33接受从接 下来谈到的控制部25发来的控制信号，给各线圈通上所定电流。另外，按照本实施例，第2环状线圈16a及16c，16b及16d直接连接，在X及Y方 向共2个环状线圈16a及16c，16b及16d开始向同一方向驱动。例如，从控制部25接受信号，Z驱动部32在将镜头载体5移向聚焦位置(向Z方 向移动)时候，第1环状线圈19通电流A。同样，手动补充时，X-Y驱动部33在给第2环状线圈16a及16c通电后使镜头载 体5向X方向移动，第2环状线圈16b及16d通电流F使镜头载体5向Y方向移动。因此 镜头载体由X-Y方向移动后要进行手动补充。另外，图7显示的是符合A，E，F根据流出的电流而产生的推力方向和大小。其次，参照图8，说明控制部25的构成。成像传感器31的大致中心部e、连同在成 像传感器31的外周与成像传感器31的Y方向相向而设的一组X方向传感器38a、38b，及与 X方向相向而设的一组Y方向传感器39a、39b被连接于控制部25。控制部25设有焦点控 制部41和手动控制部43、每个对照存储部45及对照比较部46及计算部47。然后，对照比 较部46，现在的对比高峰(高区域成分)与时间性偏差记忆对比高峰相比较，在计算部47演算现在对比高峰位置和存储部所记忆的对比高峰位置偏差量后，向对应的各驱动部32、 33发送驱动信号。具体是通过焦点控制部41来实现在透镜支撑体5向焦点位置移动时，将透镜支撑 体5向光轴方向(Z方向)移动以使处于中心部e(参照图8)的最大峰位。另一方面，通过手动辅正部43，在2个分别为X方向传感器38a、38b中，各存储部 45记忆的比较峰值位置和现在的比较峰值位置通过比较部46相比较后，再通过计算部47 演算其偏差量。进一步算出2个X方向传感器38a、38b的平均值，为辅正X方向的偏差量， 在第2环状线圈16a及16c上通有指定电流E的驱动控制信号发至X-Y驱动部33。同样，关于2个Y方向传感器39a、39b，在对照比较后进行相同演算，在第2环状线 圈16b及16d上为通上定电流F，将驱动控制信号发送至X-Y驱动部33。如图2所示，前侧弹簧9组装前的自然状态时平板状，构成平面矩形的环状9a，外 周侧部9a内周安装的平面圆弧状的内周％，和连接外周部9a和内周部9b的4个腕部9c 构成，Z方向及X-Y方向的变形很容易。后侧弹簧11，组装前的自然状态时平板状，构成平面矩形环状的外周侧部Ila和 安装在外周侧部Ila内周的平面圆弧状内周侧部lib和连接外周侧部Ila和内周侧部lib 的4个腕部Ilc构成，与前侧弹簧9不同，外周侧部Ila和内周侧部lib被分离成2个。另外，前侧弹簧9的外周侧部9a被夹在框架7和外壳3之间，内周侧部9b被固定 在镜头载体5的前端。后侧弹簧11的外周部Ila被夹在底座8和后垫片15之间，内周侧 部lib被固定在镜头载体5的后端。因此，镜头载体5通过前侧弹簧9和后弹簧11能够得 以在Z方向(前后方向)及X-Y方向自由移动。然后，镜头载体5移向前方时候，镜头载体5前侧弹簧9及后弹簧11的前后方向 综合力量，第1环状线圈19及第1磁石17之间产生的磁力在互相均衡的位置停止。镜头载体5由X-Y方向移动时，前侧弹簧9及后弹簧11由X-Y方向弹簧的综合力 量和，与第2环状线圈16a 16d各自对应的第2磁石18之间产生的电磁力互相牵制的位
置停止。接下来，就与本发明实施例相关的镜头驱动装置1的组装，作用及效果进行说明。第1环状线圈19介于每个入线端和出线端及后侧弹簧11与Z驱动部32相连，第 2环状线圈16a 16d彼此相对的线圈16a和16c，16b与16d串联后，将入线端与出线端连 接到X-Y驱动33。与本实施例相关的镜头驱动装置1的驱动如图7及图8所示，关于控制部25，焦点 控制部41比较从画像31接收到的高域成分(对比)峰值同时，将镜头载体5向合焦位置， 向Z方向直线移动。镜头载体5向Z方向直线移动时，通过焦点控制部41给第1环状线圈19输入电 流值A而产生的与磁石17之间的电磁力和，前侧弹簧9，弹簧辅助部材14及后弹簧11所具 有的综合力量在互相均衡的位置停止。另外，控制部25通过手动控制部43进行镜头载体5由X-Y方向的控制。手动辅 助部43通过X方向传感器38a、38b，在每个X方向对比峰值，比较部46以不同时间段与储 存部45储存的对比峰值位置相比较，在计算部47查出不同储存量，算出在2个X方向传感 器38a，38b的峰值位置偏差量的平均值，给X-Y驱动部33发送驱动信号。X-Y驱动部33基于来自于手动补充43的驱动信号，给X方向的第2环状线圈16a、16c通电，使镜头载体5 朝X方向移动。同样在Y方向，手动补充43将Y方向传感器39a、39b分别在Y方向的对比峰值， 跟与现在有时间偏差储存比较峰值位置相比较查出其偏差量，算出2个Y方向传感器38a， 38b的峰值位置偏差量的平均值，发送信号给X-Y驱动部33。X-Y驱动部33基于手动补充 43发来的驱动信号，给Y方向的第2环状线圈16b、16d通电后，使镜头载体5朝Y方向移动。第2环状线圈16a 16d中，右侧边部M和左侧后边部沈互为相反的方向通电， 如图4所示，右侧边部M相对的右侧磁石18a和左侧边部沈相对的左侧磁石18b磁极互 为异性所以，能够使左侧边部M和右侧边部26产生相同方向的推力从而得到更大的推力。通过本实施例，可以使镜头载体5聚焦移动(向Z方向移动)及手动补充(由X-Y 方向的移动)。镜头载体5的外周面按照周向一定的间隔设置第1环状线圈19和，第2环 状线圈16a 16d，外壳(底座)3只设置于各环状线圈相对的磁石17、18，所以可以谋求结 构简单小型化的特点。镜头载体5固定第1环状线圈19及第2环状线圈16a 16d，固定在底座8上的 外壳3内周侧面固定了第1磁石17及第2磁石18，环状外壳3的环内侧配置了固定了第1 环状线圈19及第2环状线圈16a 16d的镜头载体5，以前侧弹簧9及后侧弹簧11固定底 座8和镜头载体5所以，构成简单并且组装容易。特别是，将固定了第1环状线圈19及第2环状线圈16a 16d的镜头载体5插入 将第1磁石17及第2磁石18固定在内周侧面的外壳内侧后组装所以，按照以前只向Z方 向移动的镜头驱动程序同样的操作步骤就可以组装，因此组装比较容易。为设置固定在镜头载体5上的第2环状线圈16a 16d到相对的第2磁石18、18 之间的空间12处，镜头载体5从光轴方向插入外壳3后可以组装，所以外壳3和载体5组 装时的位置确定非常容易。接下来，要讲解本发明的其他实施例，在一下的说明实施例中，在与上述的第1实 施例有着同一作用效果的部分，根据标注的同一符号省略其部分的详细说明，下面说明在 接下来讲解的其他实施例中主要与第一实施例不同的地方。参照图9说明本发明第2实施例。在第2实施例中，在第1磁石17与第2磁石18 之间设有辅助外壳四。辅助外壳四所起的作用是支援第2磁石18，可以提高第2磁石18 的磁界密度。其他的结构与上述第1实施例相同。本发明，不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的范围内可能实现种种变形。例 如在上述实施例中，手动检查也可以通过加速传感器螺旋传感器来进行。第2环状线圈16a 16d不仅限于重复设置在第1环状线圈19的外周面这一种 方法，也可以配置与光轴方向不一致。第2环状线圈16a 16d在X与Y方向各设置2个，也可以是X方向1个，Y方向 1个。在一个第2环状线圈16a 16d按照相反的周向设有2个第2磁石18，但每个第 2环状线圈16a 16d中也可以设一个第2磁石。
镜头驱动装置1具备伸缩镜头，也可以是有伸缩功能的其他东西。
权利要求
1.镜头驱动装置，其特征在于，包括环状外壳，设在环状外壳环内侧的在内周支持镜头 的镜头载体，配置在镜头载体外周的第1环状线圈，保持环状外壳的底座，一端固定在底座 另一端固定在镜头载体上的弹簧，固定在环状外壳内周面的多个第1磁石和多个第2磁石， 以及控制各线圈通电的控制部；第1磁石等距离设在环状外壳周向并且与第1环状线圈外 周面相对的位置配置，第2磁石设在相邻的第1磁石之间并且配置在各个第2环状线圈的 环的外周面的对面，控制部将镜头载体向光轴方向移动时候，给第1环状线圈通电，当镜头 载体移动至于光轴直接相交的X-Y方向时候，给所定的第2环状线圈通电。
2.如权利要求1所述的镜头驱动装置，其特征在于，第2环状线圈从侧面看成矩形，在 沿着镜头光轴方向的2个边部相对设置，第2环状线圈配置在相对的第2磁石之间的空间。
3.如权利要求1所述的镜头驱动装置，其特征在于，环状外壳成方形，在环状外壳的各 个角部设置有第1磁石。
4.自动聚焦照相机，其特征在于具备权利要求1或2中所述的镜头驱动装置和镜头载 体在镜头成像侧设置的成像传感器。
5.带照相机的手机，其特征在于搭载权利要求4中所述的自动聚焦照相机。
全文摘要
本发明提供镜头驱动装置、自动聚焦照相机及带照相机的手机，其结构简单容易组装，能将镜头载体移向光轴方向及手动补充，其中将镜头载体移到光轴方向及X-Y方向的镜头驱动装置具备配置在镜头载体5外周的第1环状线圈19和，子镜头载体5外周面案周向间隔90度配置的复数第2环状线圈16a～16d，固定在外壳3内周面的复数第1磁石17和复数第2磁石18，第2磁石18设置在相邻的第1磁石17之间并且与第2环状线圈16a～16d的环外周相对，镜头载体5移到光轴方向时，第1环状线圈19通电，镜头载体5移至X-Y方向时，所定的第2环状线圈通电。
文档编号H04M1/02GK102087398SQ20101057332
公开日2011年6月8日 申请日期2010年12月3日 优先权日2009年12月3日
发明者外山宏慈, 浅川聪, 白木学 申请人:思考电机(上海)有限公司