透镜驱动装置、摄像机模块及摄像机搭载装置的制作方法

本发明涉及透镜驱动装置、摄像机模块及摄像机搭载装置，该透镜驱动装置为自动聚焦用的透镜驱动装置，该摄像机模块具有自动聚焦功能。

背景技术：

一般而言，在智能手机等便携终端中搭载有小型的摄像机模块。在这种摄像机模块中应用具有自动进行拍摄被拍摄物时的对焦的自动聚焦功能(以下称作“af功能”，af：autofocus)的透镜驱动装置(例如专利文献1)。

自动聚焦用的透镜驱动装置具有：自动聚焦固定部(以下，称作“af固定部”)、能够沿光轴方向相对于af固定部移动的自动聚焦可动部(以下，称作“af可动部”)、使af可动部沿光轴方向移动的自动聚焦驱动部(以下，称作“af驱动部”)。在af可动部中安装有透镜部。af驱动部例如由音圈电机(vcm：voicecoilmotor)构成，该音圈电机具有配置于af可动部的自动聚焦用线圈(以下称作“af用线圈”)、配置于af固定部的自动聚焦用磁体(以下称作“af用磁体”)。利用vcm的驱动力，使af可动部沿光轴方向相对于af固定部移动，从而自动地进行对焦。此外，也存在af用线圈配置于af固定部，而af用磁体配置于af可动部的情况。

在利用了vcm的透镜驱动装置中，为了使af可动部的移动动作稳定，af用线圈与af用磁体的位置关系是重要的。在专利文献1中，将af用磁体固定于构成af固定部的罩的侧面，来进行af用磁体的定位。

但是，在专利文献1中公开的透镜驱动装置中，在固定于构成af可动部的透镜支架上的af用线圈与af用磁体的位置关系，至少受到透镜支架与底座间、以及底座与罩间的安装精度的影响，因此af用线圈与af用磁体之间的间隔有可能不均匀。其结果，在af用线圈上产生的推力不稳定，进而af可动部的移动动作不稳定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2018/0100987号说明书

技术实现要素：

发明要解决的问题

本发明的目的在于，提供能够提高af可动部的移动动作的稳定性的透镜驱动装置、摄像机模块及摄像机搭载装置。

解决问题的方案

本发明的透镜驱动装置具备：底座；透镜支架，相对于所述底座在光轴方向上间隔开配置，并对透镜部进行保持；以及自动聚焦驱动部，具有自动聚焦用线圈及自动聚焦用磁体，使所述透镜支架沿光轴方向相对于所述底座移动，所述自动聚焦用线圈配置于所述透镜支架，所述自动聚焦用磁体配置于所述底座，所述底座具有磁体保持部，该磁体保持部向光轴方向受光侧突出地设置，以将所述自动聚焦用磁体定位的状态对所述自动聚焦用磁体进行保持，在所述磁体保持部与所述透镜支架之间配置有减震材料。

本发明的摄像机模块具备：上述的透镜驱动装置；透镜部，安装于所述透镜驱动装置；以及摄像部，对通过所述透镜部成像的被拍摄物像进行摄像。

本发明的摄像机搭载装置为信息设备或运输设备，其具备上述的摄像机模块。

发明效果

根据本发明，可提供能够提高af可动部的移动动作的稳定性的透镜驱动装置、摄像机模块及摄像机搭载装置。

附图说明

图1a、图1b是表示搭载本发明的一实施方式的摄像机模块的智能手机的图。

图2是摄像机模块的外观立体图。

图3是摄像机模块的分解立体图。

图4是透镜驱动装置的顶视分解立体图。

图5是透镜驱动装置的底视分解立体图。

图6是透镜驱动装置的沿y方向的剖面图。

图7是af固定部的分解立体图。

图8是表示af用磁体的安装状态及减震材料的配置状态的平面图。

图9a、图9b是表示作为搭载车载用摄像机模块的摄像机搭载装置的汽车的图。

附图标记说明

1：透镜驱动装置；

2：透镜部；

10af：可动部(自动聚焦可动部)；

11：透镜支架；

20：af固定部(自动聚焦固定部)；

21：底座；

30：af驱动部(自动聚焦驱动部)；

31a、31b：af用线圈(自动聚焦用线圈)；

32a、32b：af用磁体(自动聚焦用磁体)；

40：弹性支撑部；

41：上侧弹性支撑部件；

42：下侧弹性支撑部件；

m：智能手机(摄像机搭载装置)；

a：摄像机模块。

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1是表示搭载本发明的一实施方式的摄像机模块a的智能手机m(摄像机搭载装置)的图。摄像机模块a具备自动聚焦功能，自动进行拍摄被拍摄物时的对焦。

图2是摄像机模块a的外观立体图。图3是摄像机模块a的分解立体图。图4是从光轴方向受光侧观察透镜驱动装置1的分解立体图。图5是从光轴方向成像侧观察透镜驱动装置1的分解立体图。图6是透镜驱动装置的沿y方向的剖面图。此外，图4、图5中，以省略罩24的方式进行图示。

如图2～图5所示，在本实施方式中，使用正交坐标系(x，y，z)来进行说明。在后述的图中，也使用相同的正交坐标系(x，y，z)来进行图示。以在智能手机m实际进行拍摄时z方向成为前后方向的方式，搭载透镜驱动装置1。即，z方向为光轴方向，z方向+侧为光轴方向受光侧(也称作“微距位置侧”)，z方向-侧为光轴方向成像侧(也称作“无限远位置侧”)。另外，将与z轴正交的x方向及y方向称作“光轴正交方向”。

摄像机模块a具备将透镜收容于大致圆筒形的透镜筒中的透镜部2、af(autofocus，自动聚焦)用的透镜驱动装置1、以及对通过透镜部2成像的被拍摄物像进行摄像的摄像部(省略图示)等。

摄像部(省略图示)具有摄像元件(省略图示)及安装有摄像元件的图像传感器基板(省略图示)，且被配置在透镜驱动装置1的光轴方向成像侧。摄像元件(省略图示)例如由ccd(chargecoupleddevice，电荷耦合器件)型图像传感器、或cmos(complementarymetaloxidesemiconductor，互补金属氧化物半导体)型图像传感器等构成。摄像元件(省略图示)对通过透镜部2成像的被拍摄物像进行摄像，将光信号转换为电信号并向进行图像处理等的控制部(省略图示)输出。

透镜驱动装置1具备af可动部10、af固定部20、af驱动部30、以及弹性支撑部40等。af可动部10与af固定部20间隔开地配置在af固定部20的径向内侧，并通过弹性支撑部40与af固定部20连结。

af可动部10是在对焦时在光轴方向上移动的部分，具有构成af驱动部30的af用线圈31a、31b。af固定部20具有构成af驱动部30的af用磁体32a、32b。即，透镜驱动装置1采用了利用了音圈电机的动圈式，且该音圈电机由af用线圈31a、31b及af用磁体32a、32b构成。

在本实施方式中，透镜支架11及af用线圈31a、31b构成af可动部10。底座21、af用磁体32a、32b、间隔件23、以及罩24构成af固定部20。上侧弹性支撑部件41及下侧弹性支撑部件42a、42b构成弹性支撑部40。

透镜支架11是在从光轴方向观察的平面图上呈大致矩形的筒状部件，在中央具有透镜收容部111。透镜部2(参照图2、图3)通过粘接或螺合固定于透镜收容部111。

透镜支架11在上表面的沿着透镜收容部111的开口周缘的部位具有固定上侧弹性支撑部件41的上弹簧固定部112。在上弹簧固定部112上例如设置有向光轴方向受光侧突出的定位片(省略附图标记)。利用在上弹簧固定部112上设置的定位片，对上侧弹性支撑部件41进行定位。

另外，透镜支架11在下表面的沿着透镜收容部111的开口周缘的部位具有固定下侧弹性支撑部件42a、42b的下弹簧固定部113。在下弹簧固定部113上例如设置有向光轴方向成像侧突出的定位片(省略附图标记)。利用在下弹簧固定部113上设置的定位片，对下侧弹性支撑部件42a、42b进行定位。

透镜支架11在沿着x方向的两个侧面具有用于配置af用线圈31a、31b的线圈安装部114。线圈安装部114具有与af用线圈31a、31b的空芯部对应的形状，整体呈长圆形(圆角长方形)。在本实施方式中，线圈安装部114在局部形成有凹陷。另外，在透镜支架11上配置有用于对af可动部10的光轴方向上的位置进行检测的z位置检测用磁体51。

透镜支架11在与底座21的磁体保持部214对置的部位具有减震器配置部115。减震器配置部115例如向内侧凹陷成半圆柱形状，且从光轴方向受光侧的端部向成像侧形成。

af用线圈31a、31b是在对焦时通电的扁平形状的空芯线圈，被沿着线圈安装部114卷绕。通过采用如af用线圈31a、31b那样的扁平形状的线圈，能够仅在由af用磁体32a、32b形成的磁路的部分配置该线圈。因此，与在透镜支架11的整周进行卷绕来形成af用线圈的情况相比，驱动效率得到提高，因此能够实现轻量化及省电化。

af用线圈31a、31b为长圆形，且均具有第一直线部311及第二直线部312。af用线圈31a、31b以线圈面与光轴平行的方式配置，在此处为，以xz面为线圈面的方式配置。即，af用线圈31a、31b以第一直线部311为光轴方向受光侧(上侧)且第二直线部312为光轴方向成像侧(下侧)的方式配置。af用线圈31a、31b的端部被沿着透镜支架11的周面引绕，并与下侧弹性支撑部件42a、42b电连接。

af用线圈31a、31b例如由漆包线形成，该漆包线为以尿烷类树脂的清漆覆盖铜线的周围而成的聚氨酯铜线等漆包线。

底座21是在从光轴方向观察的平面图上呈大致正方形的部件，在中央具有圆形的开口211。在摄像机模块a中，在底座21的光轴方向成像侧配置摄像部(省略图示)。

底座21在四角具有固定下侧弹性支撑部件42a、42b的下弹簧固定部212。下弹簧固定部212例如具有向光轴方向受光侧突出的定位凸起(省略附图标记)。利用定位凸起对下侧弹性支撑部件42a、42b进行定位。

在底座21上例如通过嵌件成型埋设有端子金属件213。在本实施方式中，端子金属件213包括：将图像传感器基板(省略图示)的电源线及信号线与控制ic(控制集成电路)221电连接的四个端子金属件、以及将控制ic221与下侧弹性支撑部件42a、42b连接的两个端子金属件。

在本实施方式中，底座21在沿着x方向的两边(在y方向上对置的两边)的长度方向两侧、即底座21的四角的附近，具有磁体保持部214。磁体保持部214向光轴方向受光侧突出地设置，将af用磁体32a、32b定位并进行保持。磁体保持部214作为增强底座21的强度的凸棱发挥功能。

在磁体保持部214形成有沿着光轴方向延伸的l字状的切口部215。切口部215的两个面是安装af用磁体32a、32b时的基准面。af用磁体32a、32b以各自的两个端部嵌合(卡合)于在磁体保持部214上形成的切口部215的方式配置，从而被定位。

在磁体保持部214的上部形成有对减震材料进行保持的减震器配置部216。减震器配置部216以沿着光轴方向延伸并向磁体保持部214的内侧凹陷的方式设置。在本实施方式中，减震器配置部216形成为半圆柱状。此外，减震器配置部216的深度被设定为，af可动部10相对于af固定部20的移动动作不会被减震材料60阻碍的深度。在本实施方式中，减震器配置部216的深度被设定为磁体保持部214的高度的大致1/3。

另外，底座21在沿着y方向的一边具有竖立壁217，在另一边具有fpc保持部(柔性印刷电路板(flexibleprintedcircuit)保持部)218。竖立壁217及fpc保持部218向光轴方向受光侧突出地设置。在fpc保持部218上形成有供控制单元22的组装部件(例如，控制ic221及旁路电容222)嵌入的开口(省略附图标记)。竖立壁217及fpc保持部218与磁体保持部214一起作为增强底座21的强度的凸棱发挥功能。

在底座21的周面上安装有罩24。罩24在载置于底座21的状态下，例如通过粘接，固定于以下部件：底座21的竖立壁217、固定于底座21上的af用磁体32a、32b、以及安装于底座21上的控制单元22。

af用磁体32a、32b分别是由第一磁体321和第二磁体322构成的单面双极的磁体。第一磁体321与第二磁体322在内外方向上彼此反向地被磁化。

af用磁体32a、32b分别位于af用线圈31a、31b的外侧(参照图6)。af用磁体32a、32b以第一磁体321位于光轴方向受光侧且第二磁体322位于光轴方向成像侧的方式配置。即，第一磁体321与af用线圈31a、31b的第一直线部311对置，第二磁体322与af用线圈31a、31b的第二直线部312对置。

第一磁体321的磁场横穿第一直线部311，第二磁体322的磁场横穿第二直线部312。第一磁体321的磁场的方向与第二磁体322的磁场的方向为反向，因此在对af用线圈31a、31b进行通电时，在第一直线部311与第二直线部312产生沿z方向的朝向相同方向的洛仑兹力。这样，由af用磁体32a、32b及af用线圈31a、31b构成af用音圈电机。

应予说明，是以使在通电时在af用线圈31a、31b上产生的洛仑兹力为相同方向的方式，对af用磁体32a、32b的磁化方向及af用线圈31a、31b中的电流方向进行设定的。

也可以在第一磁体321与第二磁体322之间夹设非磁性层(省略图示)。通过调整非磁性层的高度，能够在保持af用磁体32a、32b的整体的高度的同时，容易地调整第一磁体321和第二磁体322所占的区域(与第一直线部311及第二直线部312对置的对置面的面积)。

控制单元22具有控制ic221及旁路电容222等电子部件。控制ic221及旁路电容222安装于印刷配线基板(省略附图标记)。控制ic221以与配置于透镜支架11上的z位置检测用磁体51对置的方式设置。

控制ic221内置有利用霍尔效应来检测磁场的变化的霍尔元件(省略图示)。若af可动部10(透镜支架11)沿光轴方向移动，则位置检测用磁体51的磁场发生变化。由霍尔元件检测该磁场的变化，由此检测af可动部10的光轴方向上的位置。通过以使与af可动部10的移动量成比例的磁通与霍尔元件的检测面交叉的方式，设计霍尔元件及z位置检测用磁体的布置，能够得到与af可动部10的移动量成比例的霍尔输出。

控制ic221基于内置的霍尔元件的检测结果(霍尔输出)和通过下侧弹性支撑部件42a、42b接收到的控制信号，对af用线圈31a、31b的通电电流进行控制。

罩24是在从光轴方向观察的平面图上呈正方形的部件。罩24在顶面具有与安装于透镜支架11的透镜部2(参照图2)对应的形状的开口241。透镜部2从该开口241面向外部。在罩24的顶面(檐部)的里侧固定有间隔件23。

另外，罩24在沿着x方向的两个侧面上保持af用磁体32a、32b。在罩24的侧面上设置有用于注入粘接剂的树脂注入口242。af用磁体32a、32b例如通过粘接，固定于罩24的侧面。此外，由底座21的磁体保持部214进行af用磁体32a、32b的定位。

罩24例如也可以由磁性材料形成，并作为磁轭发挥功能。af用磁体32a、32b的光轴方向受光侧被罩24的开口241的周缘的檐部覆盖。由罩24及af用磁体32a、32b形成磁路，因而驱动效率得到提高。通过将罩24作为磁轭来利用，从而部件数量变少，因此能够实现轻量化并且能够减少组装工时。

间隔件23是在从光轴方向观察的平面图上呈正方形的框部件。间隔件23例如通过粘接，固定于罩24的背面侧。间隔件23介于罩24与上侧弹性支撑部件41之间。

上侧弹性支撑部件41例如是由铍铜、镍铜、钛铜、不锈钢等构成的板簧(以下称作“上弹簧41”)。上弹簧41相对于af固定部20(间隔件23)对af可动部10(透镜支架11)进行弹性支撑。

例如对一张板金进行冲压来成型上弹簧41。上弹簧41具有透镜支架固定部411、间隔件固定部412、以及臂部413。透镜支架固定部411具有沿着透镜支架11的上弹簧固定部112的形状，且切除了与定位片对应的部分。间隔件固定部412具有沿着间隔件23的形状，四角部分的面积较大。臂部413将透镜支架固定部411与间隔件固定部412连结。臂部413具有弯曲的形状，在af可动部10移动时弹性变形。

例如通过将透镜支架固定部411的切口部(省略附图标记)与透镜支架11的定位片(省略附图标记)卡合，来将上弹簧41相对于透镜支架11进行定位和固定。另外，例如通过将间隔件固定部412粘接于间隔件23的里侧，来将上弹簧41相对于间隔件23进行固定。在af可动部10沿光轴方向移动时，透镜支架固定部411与af可动部10一起位移。

下侧弹性支撑部件42a、42b例如由包含铍铜、镍铜、不锈钢等的两个板簧构成(以下称作“下弹簧42a、42b”)。下弹簧42a、42b相对于af固定部20(底座21)对af可动部10(透镜支架11)进行弹性支撑。

例如对一张板金进行冲压来成型下弹簧42a、42b。下弹簧42a、42b分别具有透镜支架固定部421、底座固定部422、以及臂部423。透镜支架固定部421具有沿着透镜支架11的下弹簧固定部113的形状。臂部423将透镜支架固定部421与底座固定部422连结。臂部423在一部分呈蜿蜒状，且在af可动部10移动时弹性变形。

在透镜支架固定部421上设置有线圈连接部424。线圈连接部424例如通过焊接与af用线圈31a、31b电连接。底座固定部422例如通过焊接与配置于底座21的端子金属件213电连接。通过下弹簧42a、42b，向af用线圈31a、31b进行供电。

例如通过将透镜支架11的定位片(省略附图标记)嵌插于透镜支架固定部421的固定孔(省略附图标记)，来将下弹簧42a、42b相对于透镜支架11进行定位和固定。另外，例如通过将底座21的定位凸起(省略附图标记)嵌插于底座固定部422的固定孔(省略附图标记)，来将下弹簧42a、42b相对于底座21进行定位和固定。在af可动部10沿光轴方向移动时，透镜支架固定部421与af可动部10一起位移。

在透镜驱动装置1中进行自动对焦时，对af用线圈31a、31b进行通电。若对af用线圈31a、31b通电，则基于af用磁体32a、32b的磁场与在af用线圈31a、31b中流过的电流之间的相互作用，在af用线圈31a、31b中产生洛仑兹力。洛仑兹力的方向是与af用磁体32a、32b的磁场的方向和在af用线圈31a、31b中流过的电流的方向正交的方向(z方向)。由于af用磁体32a、32b被固定，因此反作用力作用于af用线圈31a、31b。该反作用力成为af用音圈电机的驱动力，具有af用线圈31a、31b的af可动部10在光轴方向上移动，从而进行对焦。

在不进行对焦的未通电时，af可动部10例如由上侧弹性支撑部件41及下侧弹性支撑部件42a、42b保持为被吊在无限远位置与微距位置之间的状态(以下称作“基准状态”)。即，af可动部10通过上侧弹性支撑部件41及下侧弹性支撑部件42a、42b，在相对于af固定部20被定位的状态下，以能够朝z方向两侧位移的方式受到弹性支撑。在进行对焦时，根据是要使af可动部10从基准状态朝微距位置侧移动还是朝无限远位置侧移动，来控制电流的方向。另外，根据af可动部10自基准状态的移动距离(行程)，来控制电流的大小。

图8是放大表示底座21的磁体保持部214的周边的图。

如图8所示，af用磁体32a的端部与磁体保持部214的切口部215的两个面抵接，从而af用磁体32a被定位。

另外，在由透镜支架11及底座21的减震器配置部115、216围成的空间内配置有减震材料60。由此，抑制了不必要的共振(高阶的共振模式)的产生，从而af可动部10的移动动作的稳定性得到提高。减震材料60例如可以采用常温固化型的甲硅烷基聚合物类弹性粘接剂，例如可以使用点胶机来容易地涂覆减震材料60。

这样，实施方式的透镜驱动装置1具备：底座21；透镜支架11，相对于底座21在光轴方向上间隔开配置，并对透镜部2进行保持；以及af驱动部30，具有af用线圈31a、31b及af用磁体32a、32b，使透镜支架11沿光轴方向相对于底座21移动。af用线圈31a、31b配置于透镜支架11，af用磁体32a、32b配置于底座21。底座21具有磁体保持部214，该磁体保持部214向光轴方向受光侧突出地设置，以将af用磁体32a、32b定位的状态对af用磁体32a、32b进行保持。另外，在磁体保持部214与透镜支架11之间配置有用于抑制不必要的共振的减震材料60。

根据透镜驱动装置1，由底座21的磁体保持部214对af用磁体32a、32b进行定位和保持，因此af用线圈31a、31b与af用磁体32a、32b之间的位置关系不会受到底座21与罩24间的安装精度的影响。由此，能够高精度地、均匀地控制af用线圈31a、31b与af用磁体32a、32b之间的间隔。

另外，通过利用用于对af用磁体32a、32b进行定位的磁体保持部214，能够在底座21与透镜支架11之间容易地配置减震材料60，能够抑制不必要的共振的产生。

因此，根据透镜驱动装置1，能够提高af可动部10的移动动作的稳定性。

以上，基于实施方式对由本发明者完成的发明进行了具体说明，但本发明并不限于上述实施方式，能够在不脱离其要点的范围内进行变更。

例如，af用线圈与af用磁体的组不限于实施方式那样的两组，可以是一组，也可以是三组以上。在配置有多组af用线圈与af用磁体的组的情况下，优选配置为该多组af用线圈与af用磁体的组关于光轴旋转对称。由此，对焦时的稳定性得到提高。另外，af用磁体32a、32b中，第一磁体321及第二磁体322可以一体地构成，也可以是分体的并层叠在一起。

在实施方式中，作为具备摄像机模块a的摄像机搭载装置，以智能手机为例进行了说明，但本发明能够用于作为信息设备或者运输设备的摄像机搭载装置。作为信息设备的摄像机搭载装置是指具有摄像机模块和对由摄像机模块获得的图像信息进行处理的控制部的信息设备，例如包括带摄像机的便携电话、笔记本电脑、平板终端、便携式游戏机、网络摄像机(webcamera)、带摄像机的车载装置(例如后方监控装置、行车记录仪装置)。另外，作为运输设备的摄像机搭载装置是指具有摄像机模块和对由摄像机模块获得的图像进行处理的控制部的运输设备，例如包括汽车。

图9a、图9b是表示作为搭载车载用摄像机模块(车用摄像机(vehiclecamera))vc的摄像机搭载装置的汽车v的图。图9a是汽车v的主视图，图9b是汽车v的后方立体图。汽车v搭载实施方式中说明的摄像机模块a作为车载用摄像机模块vc。如图9a、图9b所示，车载用摄像机模块vc例如朝向前方安装于挡风玻璃，或者朝向后方安装于尾门。该车载用摄像机模块vc被作为后方监控用、行车记录仪用、防碰撞控制用、自动驾驶控制用等的摄像机模块使用。

应该认为此次公开的实施方式在所有方面均为例示，并非用于限制。本发明的范围并非由上述说明表示，本发明的范围由权利要求书表示，且包括与权利要求书等同的含义及与权利要求书等同的范围内的所有变更。