透镜驱动装置及相机模块的制作方法

文档序号:2795489研发日期:2011年阅读:130来源:国知局
技术简介:
本专利针对透镜驱动时支架易倾斜导致稳定性差的问题,提出通过单轴支承结构结合磁力转矩抵消倾斜的解决方案。利用磁铁与磁性板间磁力在支架上产生以轴部为轴的转矩,使旋转限制部与基体突部轻压接触,实现稳定驱动;同时通过单轴设计和磁铁数量优化,减少部件数量,降低制造成本并实现装置小型化。
关键词:透镜驱动装置,单轴支承,磁力转矩
专利名称:透镜驱动装置及相机模块的制作方法
技术领域
本发明涉及透镜驱动装置及相机模块,尤其涉及搭载在小型相机等上的自动对焦用的透镜驱动装置及搭载有该装置的相机模块。
背景技术
以往,在携带电话机等上搭载有相机模块。该相机模块为实现焦距调节而具备透镜驱动装置。透镜驱动装置可根据控制信号使透镜沿光轴方向进行变位。由此,能够对被拍摄体进行焦距调节。例如,在日本特开2009-69611号公报中,作为相机透镜的自动对焦驱动用装置示出能够搭载的动磁铁方式的透镜驱动装置。在该透镜驱动装置中,在保持透镜的支架的周围安装有四个磁铁。在基体上配置有使支架能够沿透镜的光轴方向变位地引导支架的两个轴部、和以面向支架侧的磁铁的方式配置的线圈。在通过对线圈施加电流而产生的电磁驱动力的作用下,支架沿透镜的光轴方向被驱动。在该结构中,磁性板以包围线圈的方式配置。通过对磁铁和磁性板的配置进行调整,能够使作用于磁铁与磁性板之间的磁力在与透镜的光轴垂直的面内方向上不均衡。由此,支架被压抵到两个轴部上。若中止对线圈施加的电流,则支架因上述磁力而压抵到两个轴部上并静止在该位置。然而,在上述结构的透镜驱动装置中,支架边压抵多个轴部边沿轴部移动。因此, 由于轴部与供轴部插入的支架的孔之间的摩擦力的差,可能产生支架倾斜地移动即所谓倾斜的问题。另外,由于在支架上安装有四个磁铁且在基体上配置有两个轴部,所以部件个数增加,成本增高,且装置的大小也变大。

发明内容
本发明提供一种抑制透镜驱动时产生倾斜且可削减部件个数和成本、实现装置的小型化的透镜驱动装置及具备该透镜驱动装置的相机模块。本发明的第一方案涉及透镜驱动装置。本方案的透镜驱动装置具备基体;一个轴部,其安装在基体上;支架,其保持透镜且由轴部支承成能够沿与透镜的光轴平行的方向进行变位;磁铁,其以夹着轴部的方式安装在支架上;线圈,其以面向磁铁的方式安装在基体上;磁性板,其以夹着线圈而面向磁铁的方式配置在基体侧。在支架和基体上分别配置有在以所述轴部为轴的旋转方向上相互抵接的第一抵接部和第二抵接部。另外,所述磁性板配置成,通过在所述磁铁与所述磁性板之间产生的磁力,对所述支架施加将所述第一抵接部向第二抵接部压抵的方向上的、以所述轴部为轴的转矩。根据本方案的透镜驱动装置,由于支架沿一个轴部移动,所以与支架沿两个轴部移动的情况相比,在支架上难以产生倾斜。另外,由于以夹着轴部的方式配置磁铁,所以能够在轴部的附近产生在线圈流动电流时的驱动力,从而能够稳定地进行支架的驱动。而且,由于以夹着轴部的方式配置磁铁,所以能够容易地对支架施加用于将支架压抵到轴部的磁力。另外,根据本方案的透镜驱动装置,由于仅以夹着轴部的方式将磁铁安装在支架上,因此与以包围支架的周围的方式配置磁铁的情况相比,能够削减磁铁的个数。而且,由于在基体上仅配置一个轴部,所以能够削减轴部的个数。因此,能够削减构成透镜驱动装置的部件的个数,从而能够实现成本的抑制及装置整体的小型化。发明的第二方案关于相机模块。本方案的相机模块具备上述第一方案的透镜驱动装置、接受由所述透镜聚光的光的摄像元件、施加所述线圈的控制信号的控制部。根据本方案的相机模块,能够获得与上述第一方案的透镜驱动装置同样的效果。如上述那样,根据本发明,能够提供一种可抑制透镜驱动时的倾斜的产生且削减部件个数和成本而实现小型化的透镜驱动装置及具备该透镜驱动装置的相机模块。


图1是本发明的实施方式的透镜驱动装置的分解立体图。图2A是表示本发明的实施方式的支架和基体的结构的图。图2B是表示本发明的实施方式的支架和基体的结构的图。图2C是表示本发明的实施方式的支架和基体的结构的图。图3A是说明将本发明的实施方式的支架向基体安装的方法的立体图。图;3B是将说明本发明的实施方式的支架向基体安装的方法的立体图。图4A是表示本发明的实施方式的支架与基体的关系的俯视图。图4B是表示本发明的实施方式的支架与基体的关系的俯视图。图5是本发明的实施方式的透镜驱动装置的组装图。图6A是本发明的实施方式的透镜驱动装置的立体图。图6B是图6A的6B-6B剖视图。图7A是本发明的实施方式的透镜驱动装置的立体图。图7B是图7A的7B-7B剖视图。图8A是说明对本发明的实施方式的磁性板的配置所作用的力的关系的图。图8B是说明对本发明的实施方式的磁性板的配置所作用的力的关系的图。图9A是说明在本发明的实施方式的支架上产生的转矩的图。图9B是说明在本发明的实施方式的支架上产生的转矩的图。图9C是说明在本发明的实施方式的支架上产生的转矩的图。图9D是说明在本发明的实施方式的支架上产生的转矩的图。图IOA是说明本发明的实施方式的透镜驱动装置的动作的图。图IOB是说明本发明的实施方式的透镜驱动装置的动作的图。图11是表示本发明的实施方式的相机模块的结构的图。图12A是表示本发明的实施方式的变更例的透镜驱动装置的结构的图。图12B是表示本发明的实施方式的变更例的透镜驱动装置的结构的图。图12C是表示本发明的实施方式的变更例的透镜驱动装置的结构的图。图13A是表示本发明的实施方式的其他的变更例的透镜驱动装置的结构的图。
图13B是表示本发明的实施方式的其他的变更例的透镜驱动装置的结构的图。符号说明1透镜驱动装置10 基体13、17突部(第二抵接部、第二突部)18壁部(第二抵接部)
19突部(第二抵接部)20 线圈31、32 磁性板40 支架43,46旋转限制部(第一抵接部、第一突部)47突部(第一抵接部)48壁部(第一抵接部)51、52 磁铁60 轴部200摄像传感器(摄像元件)301 CPU (控制部)
具体实施例方式以下,参照

本发明的实施方式。图1是透镜驱动装置的分解立体图。在本实施方式中,为了便于说明而未示出透
^Mi ο参照图1,透镜驱动装置具备基体10、线圈20、磁性板31、32、支架40、磁铁51、 52、轴部60、罩体70。线圈20是连续性结构,其在基体10的侧面向一个方向卷绕。磁铁51、52分别安装在支架40的两个侧面上。轴部60的剖面为圆形,具有比支架40的孔42的内径稍小的直径。罩体70为底面开放的箱形状。罩体70在俯视图中具有角部被倒角的正方形的形状。俯视图中的罩体70的外形与基体10的外形大致相同。俯视图中的罩体70的内侧面的形状与基体10的安装有线圈20和磁性板31、32的部分的外形大致相同。在罩体70的上表面形成有用于通过光的开口 71。图2B是基体10从图1的状态沿顺时针方向大致旋转180度后的状态的立体图。 图2C是基体10从图1的状态向顺时针方向大致旋转90度后的状态的立体图。参照图2B、图2C,基体10在俯视图中具有角部被倒角的正方形的形状。在基体10 的中央位置形成有用于将透过透镜的光向摄像传感器引导的开口 11。另外,在基体10上的对角的位置形成有用于供轴部60插入的孔12a、12b和剖面为钩状的突部13 (第二抵接部、 第二突部)。孔12a、12b形成于沿上下方向排列的位置。突部13从基体10的上表面连续地形成到基体10内的底面16。突部13的前端13a为呈圆弧状地带有圆角的形状。在基体10的侧面遍及整周地形成有用于卷绕线圈20的线圈安装部14。在线圈安装部14上以安装在支架40上的两个磁铁51、52与线圈20面对的方式形成有开口 15。在基体10上,在线圈安装部14卷绕有线圈20,在被卷绕的线圈20的外侧面粘接固定有图1所示的磁性板31、32。磁性板31、32以夹着孔12a、12b的方式粘接在线圈20的外侧面上。磁性板31、32的大小和材质相同。关于磁性板31、32的配置方法,在后参照图 8进行说明。图2A是表示支架40的结构的立体图。参照图2A,支架40具有在俯视下为大致八边形的形状。支架40由框状的构件构成。在支架40的中央位置形成有用于收容透镜镜筒的圆形的开口 41。另外,在支架40上的对角的位置形成有供轴部60插入的孔42、与基体10的突部13抵接的旋转限制部43 (第一抵接部、第一突部)。旋转限制部43在壁面43a的下部形成为从壁面43a突出。旋转限制部43的上下方向的剖面为半圆形状。而且,在支架40的夹着孔42的两个侧面上,在相对于孔42为相等距离的位置形成有用于安装磁铁51、52的磁铁安装部44、45。在磁铁安装部44、45分别嵌入而粘接固定有图1所示的磁铁51、52。需要说明的是,磁铁51、52例如为由钕等构成的烧结磁铁,具有在单面励磁有N极的单极配置结构。各磁铁51、52的大小及磁强度彼此相等。在组装时,首先,在图2A所示的支架40的磁铁安装部44、45安装磁铁51、52。并且,在基体10的线圈安装部14安装线圈20。然后,将支架40从基体10的上方收容到基体 10的框内。图3A是表示支架40被收容到基体10中的过程的立体图。如图3A所示,以从基体10的上方使基体10的孔1 与支架40的孔42对齐的方式,使主体倾斜而将支架40收容在基体10内。当支架40如此收容在基体10内时,支架40 的旋转限制部43与基体10的突部13对置。图;3B是表示支架40被收容到基体10内的状态的图。在该状态下,从基体10的孔 12a压入轴部60。轴部60的前端被压入基体10的孔12a之后,其通过支架40的孔42,然后被压入到基体10的孔12b (参照图2B、图2C)内。在该状态下,轴部60的上端被孔1支承,下端被孔12b支承。于是,完成轴部60对基体10的安装。当轴部60被这样安装时,支架40以能够沿透镜的光轴方向进行变位的方式安装在基体10上。在该状态下,支架40的旋转限制部43面向基体10的突部13。而且,在该状态下,磁性板31、32以夹着孔12a、12b的方式粘接在线圈20的外侧面上。这样,当安装磁性板31、32时,在磁性板31、32与磁铁51、52之间通过磁力对支架40 向与透镜的光轴垂直的方向施力。由此,支架40的孔42被压抵于轴部60。图4A、图4B是表示在该组装状态下的支架40与基体10的位置关系的图。图4A 是支架40和磁性板31、32安装在基体10上的状态的俯视图。图4B是从图4A拆下支架40 后的状态的俯视图。如图4A所示,在支架40安装在基体10上的状态下,在支架40与基体10的内侧面之间产生微小的间隙。为此,支架40能够围绕轴部60略微旋转。因此,在该状态下,因重力对支架40的作用的情况等,支架40以轴部60为轴地进行变位,从而造成透镜的驱动动作不稳定。
在本实施方式中,通过调整两个磁性板31、32的配置,在磁性板31、32与磁铁51、 52之间的磁力的作用下,轻的转矩沿图4B的顺时针方向作用于支架40。通过这样作用转矩,支架40的旋转限制部43被轻轻地压抵到基体10的突部13。此时,如上述那样,支架 40的旋转限制部43的剖面成为半圆形状,因此与基体10侧的钩状的突部13大致点接触。 所以,旋转限制部43与突部13的接触面积极小,从而两者间产生的摩擦力显著变小。需要说明的是,在旋转限制部43压抵到突部13的状态下,磁铁51、52分别与磁性板31、32平行,磁铁51和磁性板31的距离与磁铁52和磁性板32的距离相等。于是,在支架40收容于基体10且进一步在线圈20的外侧面安装磁性板31、32之后,如图1所示,从上方将罩体70安装到基体10上。由此,完成图5所示的透镜驱动装置的组装。图6A、图6B是表示透镜驱动装置的组装状态下的线圈20和磁性板31、磁铁51的位置关系的图。图6A是组装状态的透镜驱动装置的立体图。图6B是图6A的6B-6B剖视图。如图6B所示,在支架40的侧面安装有磁铁51。以与磁铁51的外侧面面对的方式在基体10上安装有线圈20。而且,在其外侧,磁性板31粘接到线圈20上。当电流在线圈 20中流动时,利用与磁铁中产生的磁力的关系,而产生上下方向的推进力。图7A、图7B是表示透镜驱动装置的组装状态下的支架40和旋转限制部43、轴部 60的位置关系的图。图7A是组装状态下的透镜驱动装置的立体图。图7B是图7A的7B-7B 剖视图。如图7B所示,轴部60被压入基体10的孔12a、支架40的孔42、基体10的孔12b内。另外,在支架40的与孔42对角的位置配置有旋转限制部43。虽然支架40能够以轴部60为轴地进行旋转,但通过如上述那样使旋转限制部43与基体10侧的突部13相抵, 能够限制支架40的旋转。为了不产生不需要的摩擦力,基体10的突部13以外的旋转限制部43的面与基体10的内侧面等不接触。而且,在配置有轴部60的支架40的上部面和与其面对的基体10之间设置有微小的间隙。利用该间隙,能够使支架40沿透镜的光轴方向产生变位。于是,在本实施方式中,由于能够以一个轴部60、两个磁铁51、52构成透镜驱动装置,所以在实现部件个数的削减的同时使装置更加小型化。图8A、图8B、图9A 9D是说明利用磁性板31、32的配置产生的效果的图。俯视图中的磁铁51、52的中心分别为该图的Li、L2。在图8A中,在俯视图中,以磁性板31的中心从磁铁51的中心Ll和轴部60离开的方式配置磁性板31。另外,以磁性板32的中心从磁铁52的中心L2向轴部60靠近的方式配置磁性板32。需要说明的是,磁性板31、32分别配置成不从磁铁51、52的磁极面露出。在所述两个磁性板31、32与磁铁51、52之间的磁力的作用下,向支架40施加与透镜的光轴垂直的方向的力。在该力的作用下,如上述那样,支架40被压抵到轴部60。由此, 即使中止对线圈20施加的电流,也能够使支架40位于电流施加中止时的位置。在图8B中示出了在相对于透镜的光轴垂直的平面的面内方向产生的力的关系。 在图8B中分别示意性地示出了在磁性板31、32与磁铁51、52之间产生的磁力的合力N、利用合力N将支架40压抵到轴部60时在轴部60上产生的阻力E、在旋转限制部43产生的阻力D。另外,从支架40的中心到旋转限制部43的距离及从支架40的中心到孔42的阻力E 所施加的端缘的距离为X。通过偏置地配置磁性板31、32,磁力的合力N的中心从支架40的中心向Y轴负方向偏离距离y。因此,通过利用合力N使支架40压抵到轴部60而产生的阻力E以轴部60 为轴而朝向顺时针方向具有角度Θ。因此,阻力E的该图X轴方向上的力用Ecos θ来表示,而阻力E的该图Y轴方向上的力θ来表示。这样,X坐标上的力的平衡通过以下的式子算出。N = Ecos θ . . . (1)另外,Y坐标上的力的平衡通过以下的式子算出。D = Esin θ · · · (2)而且,以支架40为中心而在支架40产生的顺时针方向的转矩用Ny表示,逆时针方向的转矩用(Esine+D)X表示。在此,各个转矩的平衡通过以下的式子算出。Ny = (Esin θ +D)x. . . (3)通过根据上述式子(1) C3)进行整理可知,y和χ的尺寸能够通过以下的式子来表不。tan θ = y/2x. . . (4)在上述式子O)中,θ越小,在旋转限制部43产生的阻力D越小。对于θ而言, 磁性板31和磁性板32相对于轴部60配置得越均等,即磁性板31和磁性板32相对于轴部 60的距离的差越小,则θ越小。S卩,通过调整磁性板31、32相对于轴部60的位置,能够控制θ,由此,能够调节阻力E与阻力D的比。例如,通过根据磁性板31、32的位置调节Θ, 能够使阻力E与阻力D的比率成为101左右。由此,能够使作用于旋转限制部43的阻力D显著减小,从而能够使作用于旋转限制部43的摩擦力显著减小。除此之外,如上述那样,旋转限制部43和基体10侧的钩状的突部13大致为点接触,所以在旋转限制部43产生的摩擦力极小。其结果是,在本实施方式中,对线圈20施加电流时,支架40可顺畅地移动。图9Α 9D是示意性地表示透镜驱动时在透镜光轴方向上产生的力的关系的图。 图9Α 9D是从图7Α的7Β-7Β方向观察透镜驱动装置时得到的内部透视图。图9Α是表示通过对线圈20施加电流而对支架40作用向上的驱动力F的状态的图。在图9Α中,支架40的中心由L3、L4表示。在支架40的孔42与轴部60之间形成有用于驱动的微小的间隙。在支架40上除了驱动力F之外还作用有图8B所示的磁力的合力N。通过该合力 N,支架40的孔42的内侧的侧面(图9A的右侧面)被压抵到轴部60上。此时,在孔42的内侧的上端设定支点P,从该支点P到驱动力F和合力N的距离分别为b、h。以支点ρ为中心而产生的逆时针方向的转矩为冊,顺时针方向的转矩为Nh。当逆时针方向的转矩比顺时针方向的转矩大时,即,Fb-Nh > 0成立时,如图9B所示,因轴部60与孔42的间隙而在支架40产生旋转限制部43侧上升的倾斜。因此,为了抑制支架40的倾斜,需要设定为 Fb-Nh 彡 0。
需要说明的是,当在孔42的内侧的下端设定支点P’时,利用合力N和驱动力F产生的两个转矩均为逆时针方向,且以将孔42的内表面压抵到轴部60的方式发挥作用。因此,在支架40上不会产生以支点ρ’为中心的倾斜。因此,当对支架40作用有向上的驱动力F时,通过设定驱动力F、合力N、距离b、h以使!^b-Nh ( 0,能够抑制支架40的倾斜。图9C是表示通过对线圈20施加电流而对支架40作用向下的驱动力F的状态的图。此时,以支点P’为中心而产生的顺时针方向的转矩为冊,逆时针方向的转矩为Nh。当顺时针方向的转矩比逆时针方向的转矩大时,即,冊_他> 0成立时,如图9D所示,因轴部 60与孔42的间隙在支架40产生旋转限制部43侧下降的倾斜。因此,为了抑制支架40的倾斜,需要设定为i^b-Nh ^ 0。需要说明的是,当在孔42的内侧的上端设定支点ρ时,通过合力N和驱动力F产生的两个转矩均为顺时针方向且以将孔42的内表面压抵到轴部60的方式发挥作用。因此, 在支架40上不会产生以支点ρ为中心的倾斜。因此,当对支架40作用向下的驱动力F时, 通过设定驱动力F、合力N、距离b、h以使!^b-Nh ( 0,能够抑制支架40的倾斜。根据以上的关系,在作用于支架40的向上及向下的最大的驱动力都为F时,调整在磁性板31、32与磁铁51、52之间产生的磁力以使!^b-Nh ( 0,从而能够抑制支架40的顺时针方向、逆时针方向的倾斜。因此,通过进行该调整,即使利用一个轴部60进行支承,也能够实现稳定的透镜的驱动动作。需要说明的是,在此,虽然没有考虑作用于透镜或支架上的重力,但是,实际上需要考虑作用于透镜或支架的重力来研究对倾斜的抑制。当考虑到作用于透镜或支架的重力时,需要设定驱动力F、合力N、距离b、h以使转矩1 比转矩Nh小某种程度。图10A、图IOB是说明透镜驱动装置的驱动动作的图。图IOA是示意性地表示图 6A的6B-6B剖面的图。需要说明的是,在附图中,在圆中带有黑点的标记及在圆中画叉的标记表示电流流动的方向。在圆中带有黑点的标记表示朝向附图参照者而来的方向,在圆中画叉的标记表示从附图参照者远离的方向。如图示那样,线圈20与磁铁51的N极的区域对置。当在线圈20中流动有图IOA 所示的方向的电流时,在磁铁51上作用有向图中的上方向的推进力,支架40向图中的上方向变位。由此,支架40如图IOB所示向上方变位。在该状态下,若中止施加电流,则支架40 在磁性板31、32与磁铁51、52之间的磁力的作用下被压抵到轴部60,并保持在电流施加中止时的位置。另外,在图IOB的状态下,当对线圈20施加相反方向的电流时,支架40向下方向变位。于是,通过使支架40向上方和下方变位,从而使透镜位于聚焦位置。需要说明的是,支架40的初始位置为支架40的下表面与基体10抵接的位置。图11是表示搭载上述结构的透镜驱动装置1的相机模块的简要结构的图。在基体10的下方配置有摄像传感器200。另外,在基体10上作为位置传感器配置有霍尔元件110,根据来自霍尔元件110的信号对支架40的位置进行检测。当进行聚焦动作时,CPU(中央处理器)301控制驱动器302而使支架40从初始位置沿透镜的光轴方向向预先确定的位置进行变位。此时,来自霍尔元件110的位置检测信号输入到CPU301中。同时,CPU301对从摄像传感器200输入的信号进行处理,从而取得摄像图像的对比度(二 > 7卜,7卜)的值。此外,将该对比度值最佳的支架40的位置作为聚焦位置而取得。然后,CPU301朝向取得的聚焦位置驱动支架40。此时,CPU301监视来自霍尔元件 110的信号,驱动支架40直至来自霍尔元件110的信号成为与聚焦位置对应的状态。由此, 使支架40位于聚焦位置。以上,根据本实施方式,由于支架40在被压抵到一个轴部60的同时沿轴部60移动,所以与支架40沿着两个轴部移动的情况相比,在支架40难以产生倾斜。如参照图9说明的那样,通过对在磁性板31、32与磁铁51、52之间产生的磁力进行调整,能够抑制沿透镜光轴方向被驱动时的支架40的倾斜,从而能够实现稳定的透镜的驱动动作。另外,根据本实施方式,由于通过使旋转限制部43轻轻压抵到突部13而抑制支架 40的旋转,能够将在旋转限制部43产生的摩擦力抑制得极小。此外,根据本实施方式,在旋转限制部43与突部13大致点接触的状态下,由于旋转限制部43压抵到突部13,所以能够使在旋转限制部43产生的摩擦力显著减小。即,当支架40沿与透镜的光轴平行的方向移动时,由于旋转限制部43与突部13在一点连续地相接,因此能够使支架40移动时的摩擦力显著减小。因此,根据本实施方式,能够将旋转限制部43与突部13的抵接对支架40的驱动动作造成的影响抑制到可以忽略的程度,从而能够实现极为稳定的透镜驱动动作。另外,根据本实施方式,由于以夹着轴部60的方式配置磁铁51、52,所以能够在轴部60的附近产生在线圈20中流动电流时的驱动力,从而能够稳定地驱动支架40。另外,由于以夹着轴部60的方式配置磁铁51、52,所以能够容易地对支架40施加用于使支架40向轴部60压抵的磁力。而且,根据本实施方式,在支架40上安装有两个磁铁51、52,在基体10仅上配置有一个轴部。因此,能够削减部件个数,从而降低成本且实现装置整体的小型化。以上,对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明并非受到上述实施方式的任何限制,另外,本发明的实施方式除了上述内容以外还可以进行各种变更。例如,在上述实施方式中,虽在支架40的侧面配置两个磁铁51、52,且在其外侧偏置地配置磁性板31、32,但是,如图12A所示,也可以对配置有轴部60的侧面配置一个圆弧状或一个方形的磁铁53且在其外侧偏置地配置磁性板33。由此,与上述实施方式同样,由于在磁性板33与磁铁53之间产生的磁力N从中心偏离,所以产生顺时针方向的转矩。因此,当对线圈20施加电流时,支架40能够顺畅地移动。另外,通过调整磁力N的大小,能够抑制透镜驱动时产生的倾斜。在该变更例中,由于能够以一个磁铁53和一个磁性板33构成透镜驱动装置,能够期待进一步减少部件个数而实现透镜驱动装置的小型化。另外,在上述实施方式中,能够通过在基体10上形成的剖面为带圆角的钩状的突部13、在支架40上形成的上下方向的剖面为半圆形的旋转限制部43来实现用于抑制支架 40的旋转的结构。如图12B所示,也可以设置在基体10上形成的剖面为三角形的突部17、 在支架40上形成的上下方向的剖面为三角形的旋转限制部46。在这种情况下,突部17也从基体10的上表面形成到基体10内的底面16。另外,旋转限制部46在壁面46a的下部形成为从壁面46a突出。由此,如图12C所示,与上述实施方式同样,突部17与旋转限制部46的接触面积减小,二者之间产生的摩擦力显著地减小。因此,能够使线圈20被施加电流时的支架40的移动变得顺畅。需要说明的是,在该变更例中,突部17和旋转限制部46双方的顶部均具有尖的形状,也可以使任意一方与上述实施方式同样地具有顶部带圆角的形状。需要说明的是,在如上述实施方式那样突部13与旋转限制部43的顶部带有圆角时,支架40能够沿着透镜的光轴方向顺畅地移动。因此,突部13和旋转限制部43的顶部优选为带有圆角的形状。另外,如图13A所示,也可以在支架40上形成半球状的突部47 (第一抵接部),在基体10侧形成突部47所抵接的平面状的壁部18 (第二抵接部)。或者,如图1 所示那样,也可以在基体10 —方形成半球状的突部19 (第一抵接部),在支架40侧形成突部19所抵接的平面状的壁部48 (第二抵接部)。需要说明的是,突部47、19的形状除了半球状之外,也可以形成为如前端为带有圆角的柱形状或圆锥形状那样的其他形状。另外,在上述实施方式中,虽然将磁性板31、32这两方偏置配置,但是也可以仅使单方偏置。另外,在上述实施方式中,虽然以相同的大小及相同的材料形成了磁性板31、32, 但是也可以通过使磁性板31、32的大小或材料不同而使合力N的位置偏移,从而对支架40 作用以轴部60为轴的转矩。而且,在上述实施方式中,磁铁51、52的大小及磁强度彼此相等,但是,也可以使磁铁51、52的大小及磁强度不同,从而使合力N的位置偏移,由此对支架 40作用以轴部60为轴的转矩。另外,在上述实施方式中,对支架40的两个侧面分别各配置一个磁铁,对配置在其外侧的线圈20的侧面分别各配置一个磁性板。也可以对支架40的两个侧面分别配置两个以上的磁铁,对所述磁铁的外侧的线圈20的侧面分别配置两个以上的磁性板。但是,这些情况与上述实施方式同样,也是优选将磁性板配置成在磁铁与磁性板之间产生的磁力在与透镜的光轴垂直的面内不平衡,对旋转限制部轻轻作用转矩。另外,在本实施方式中,虽然利用了单极结构的磁铁和一个线圈,但是磁铁也可以为两极配置结构,线圈20也可以为两个线圈。另外,基体10或支架40等的形状也不局限于上述情况,对其可以做出适当变更。 另外,对于轴部60而言,也可以利用轴部以外的引导机构对支架40沿透镜的光轴方向进行引导。如以上所述,本实施方式的透镜驱动装置具有基体;一个轴部,其安装在基体上;支架,其保持透镜且被轴部支承成能够沿与透镜的光轴平行的方向变位;磁铁,其以夹着轴部的方式安装在支架上;线圈,其以面向磁铁的方式安装在基体上;磁性板,其以夹着线圈而面向磁铁的方式配置在基体侧。在此,在支架和基体上分别配置有在以轴部为轴的旋转方向上相互抵接的第一抵接部和第二抵接部。另外,磁性板配置成,通过在磁铁与磁性板之间产生的磁力,对支架施加使第一抵接部向第二抵接部压抵的方向上的、以轴部为轴的转矩。根据这种透镜驱动装置,由于支架沿着一个轴部移动,所以与支架沿着两个轴部移动的情况相比,难以在支架上产生倾斜。另外,由于以夹着轴部的方式配置磁铁,所以能够在轴部的附近产生在线圈中流动电流时的驱动力,从而能够稳定地进行支架的驱动。而且,由于以夹着轴部的方式配置磁铁,所以能够容易地对支架施加用于使支架压抵到轴部上的磁力。另外,由于仅以夹着轴部的方式在支架上安装磁铁,因此与以包围支架的周围的方式配置磁铁的情况相比,能够削减磁铁的个数。而且,由于在基体上仅配置一个轴部,因此也能够削减轴部的个数。因此,能够削减构成透镜驱动装置的部件的个数,从而能够实现成本的抑制及装置整体的小型化。在本实施方式的透镜驱动装置中,第一抵接部和第二抵接部也可以形成为当支架沿与光轴平行的方向移动时以一点连续地相接。根据该结构,当支架移动时,由于第一抵接部与第二抵接部点接触,能够显著地减小在第一抵接部与第二抵接部之间产生的摩擦力。 因此,能够使第一抵接部与第二抵接部间的摩擦力对支架的驱动动作影响极小,从而能够实现稳定的透镜驱动动作。在该结构中,第一抵接部也可以为在与光轴垂直的方向上连续地形成的第一突部,第二抵接部也可以为在与所述光轴垂直的方向上连续地形成的第二突部。在此,第二突部至少形成在包括支架的移动范围的范围内。于是,能够使第一突部和第二突部容易进行点接触。在该情况下,第一突部可以具有顶部在与光轴平行的方向上带有圆角的形状,第二突部可以具有顶部在与光轴垂直的方向上带有圆角的形状。于是,由于两个带有圆角的顶部彼此接触,所以能够使支架顺畅地移动。另外,通过如此地使相互滑动连接的部分带有圆角,能够减小因滑动产生的摩耗。本实施方式的透镜驱动装置也可以构成为,在支架的夹着轴部的两个侧面分别各配置一个磁铁。这样,在支架上仅安装两个磁铁即可,另外,可以在各侧面容易地配置磁铁。另外,本实施方式的透镜驱动装置可以构成为,在基体的夹着轴部的两个侧面分别各配置一个磁性板,以从轴部到各磁性板的距离彼此不等的方式设定磁性板的位置。这样一来,仅通过调整磁性板的配置,就能够利用在磁铁与磁性板之间产生的磁力来对支架赋予以轴部为轴的转矩,由此能够抑制支架的不需要的旋转。此外,在权利要求书所示的技术思想的范围内,可以对本发明的实施方式适当做出各种变更。
权利要求
1.一种透镜驱动装置,其特征在于,具备 基体;一个轴部,其安装在所述基体上;支架,其保持透镜且由所述轴部支承成能够沿与所述透镜的光轴平行的方向进行变位;磁铁,其以夹着所述轴部的方式安装在所述支架上; 线圈,其以面向所述磁铁的方式安装在所述基体上; 磁性板,其以夹着所述线圈而面向所述磁铁的方式配置在所述基体侧, 在所述支架和所述基体上分别配置有在以所述轴部为轴的旋转方向上相互抵接的第一抵接部和第二抵接部,所述磁性板配置成,通过在所述磁铁与所述磁性板之间产生的磁力,对所述支架施加将所述第一抵接部向第二抵接部压抵的方向上的、以所述轴部为轴的转矩。
2.根据权利要求1所述的透镜驱动装置,其特征在于,所述第一抵接部和所述第二抵接部形成为在所述支架沿与所述光轴平行的方向移动时以一点连续地相接。
3.根据权利要求2所述的透镜驱动装置,其特征在于,所述第一抵接部为在与所述光轴垂直的方向上连续地形成的第一突部, 所述第二抵接部为在与所述光轴垂直的方向上连续地形成的第二突部, 所述第二突部至少在包括所述支架的移动范围的范围内形成。
4.根据权利要求3所述的透镜驱动装置,其特征在于,所述第一突部具有顶部在与所述光轴平行的方向上带有圆角的形状, 所述第二突部具有顶部在与所述光轴垂直的方向上带有圆角的形状。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的透镜驱动装置,其特征在于, 在所述支架的夹着所述轴部的两个侧面上分别各配置有一个所述磁铁。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的透镜驱动装置,其特征在于,在所述基体的夹着所述轴部的两个侧面上分别各配置有一个所述磁性板,且所述磁性板的位置设定成从所述轴部到各磁性板的距离互不相等。
7.一种相机模块,其特征在于,具备权利要求1至6中任意一项所述的透镜驱动装置; 接受由所述透镜聚光后的光的摄像元件; 施加所述线圈的控制信号的控制部。
全文摘要
本发明提供一种能够抑制透镜驱动时的倾斜的产生且削减部件个数和成本而实现小型化的透镜驱动装置。在基体上形成有剖面为钩状的突部,在支架上形成有与基体的突部抵接的旋转限制部。另外,利用一个轴部相对于基体支承支架。磁性板配置成相对于磁铁的中心远离轴部,磁性板配置成相对于磁铁的中心靠近轴部。由此,通过在磁性板与磁铁之间产生的磁力,在支架上产生以轴部为轴的转矩,通过该转矩能够使旋转限制部轻轻压抵到突部上。
文档编号G02B7/09GK102445744SQ20111030815
公开日2012年5月9日 申请日期2011年10月12日 优先权日2010年10月13日
发明者中岛三生, 大石杰, 太田哲, 山下博司 申请人:松下电器产业株式会社
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