光学元件驱动装置、照相机装置及电子设备的制作方法

1.本发明涉及用于智能电话等电子设备的光学元件驱动装置、照相机装置及电子设备。


背景技术：

2.搭载于智能电话等电子设备的照相机装置之中，有具备驱动处于从拍照对象到图像传感器的光路上的透镜体等的透镜驱动装置的装置。作为公开与这种照相机装置相关的技术的文献有专利文献1。在专利文献1公开的照相机装置中，保持透镜体的保持架经由轴承部件被拉到基座并且被支撑为能够沿光轴方向移动，通过配置在保持架的磁石和对于基座固定的线圈的相互作用，来驱动保持在保持架的透镜体。通过这样的透镜体的驱动，实现自动对焦功能或抖动校正功能。现有技术文献专利文献
3.专利文献1：美国专利申请公开第2016/0154204号。


技术实现要素：

(发明要解决的课题)
4.然而，专利文献1的技术中，保持架要抵抗被拉到基座的力而驱动，因此很难充分地确保沿光轴方向驱动透镜体的驱动力。
5.本发明鉴于这样的课题而构思，其目的在于提供一种沿光轴方向驱动透镜体的驱动力较大的透镜驱动装置、照相机装置及电子设备。(用于解决课题的方案)
6.为了解决上述课题，作为本发明的优选方式的光学元件驱动装置，其特征在于，具备：固定部；具有用于安装透镜体的安装部的载体；沿所述透镜体的光轴方向引导所述载体的引导机构；以及向所述载体提供所述光轴方向的驱动力的驱动机构，所述驱动机构具有第1驱动部和第2驱动部，所述第1驱动部具有第1磁石和第1线圈和磁轭，向所述载体提供所述驱动力，并且经由所述引导机构将所述载体拉到所述固定部侧，所述第2驱动部具有第2磁石和第2线圈，向所述载体提供所述驱动力，但不将所述载体拉到所述固定部侧。
7.在该方式中，所述引导机构也可以在与所述拉扯之力的方向正交的方向上分开的位置具有第1引导部和第2引导部，所述第1驱动部设置在所述第1引导部与所述第2引导部之间。
8.另外，所述第1引导部及所述第2引导部也可以包括由多个球组成的球列。
9.另外，所述第1引导部及所述第2引导部也可以包括轴。
10.另外，也可以所述第1引导部及所述第2引导部的一个包括轴，另一个包括由一个球或多个球组成的球列。
11.另外，所述第2驱动部也可以设置在相对于所述第1驱动部在中间夹着所述载体的
相反侧。
12.另外，也可以设置多个所述第2驱动部，与所述第1驱动部一起包围所述载体的周围。
13.作为本发明的另一优选方式的照相机装置，具备上述光学元件驱动装置。
14.作为本发明的又一优选方式的电子设备，具备上述照相机装置。(发明效果)
15.依据本发明的光学元件驱动装置具备：固定部；具有用于安装透镜体的安装部的载体；沿所述透镜体的光轴方向引导所述载体的引导机构；以及向所述载体提供所述光轴方向的驱动力的驱动机构，所述驱动机构具有第1驱动部和第2驱动部，所述第1驱动部具有第1磁石和第1线圈和磁轭，向所述载体提供所述驱动力，并且经由所述引导机构将所述载体拉到所述固定部侧，所述第2驱动部具有第2磁石和第2线圈，向所述载体提供所述驱动力，但不将所述载体拉到所述固定部侧。由于具有向载体提供驱动力而不将载体拉到固定部侧的驱动机构，因此不影响将载体拉到固定部侧的力，只是驱动力较大。因而，能够提供沿光轴方向驱动透镜体的驱动力较大的透镜驱动装置、照相机装置及电子设备。
附图说明
16.图1是搭载了包含作为本发明的透镜驱动装置的一个实施方式的透镜驱动装置5的照相机装置8的电子设备即智能电话9的正视图。图2是作为图1的透镜驱动装置5的第1实施方式的透镜驱动装置5a的立体图。图3是从上方观看的透镜驱动装置5a的截面图。图4是透镜驱动装置5a的分解立体图。图5是作为图1的透镜驱动装置5的第2实施方式的透镜驱动装置5b的立体图。图6是从上方观看的透镜驱动装置5b的截面图。图7是透镜驱动装置5b的分解立体图。图8是作为图1的透镜驱动装置5的第3实施方式的透镜驱动装置5c的立体图。图9是从上方观看的透镜驱动装置5c的截面图。图10是透镜驱动装置5c的分解立体图。
具体实施方式
17.以下，参照附图，说明本发明的一个实施方式。如图1所示，照相机装置8嵌入了智能电话9的外壳的背面。
18.照相机装置8具有：透镜体6；将从拍照对象经由透镜体6引导的光进行光电转换的图像传感器7；以及驱动透镜体6的透镜驱动装置5。从拍照对象入射的光透射透镜体6，并入射到图像传感器7。
19.以下，设定由彼此正交的x轴、y轴及z轴构成的正交坐标系，说明本发明的实施方式的结构。z轴是与透镜体6的光轴平行的轴。x轴及y轴是彼此正交且与z轴正交的轴。以下，在z轴方向上，从透镜体6观看将拍照对象侧称为+z侧，其相反侧的有图像传感器7的一侧称为－z侧。
20.＜第1实施方式＞
将说明作为本发明的第1实施方式的透镜驱动装置5a。在图2、图3、图4中，透镜驱动装置5a的壳体10、fpc20、磁轭70及基座40属于固定部。载体30属于能够相对于固定部移动的活动部。
21.壳体10呈中空的大致长方体状。该壳体10的－z侧开放。另外，在壳体10的+z侧的面设有使来自拍照对象的入射光通过的贯通孔19。
22.基座40是+z侧开放的中空的大致长方体形状的构件，从壳体10的开放的－z侧容纳于壳体10内。在基座40的－z侧的面设有与壳体10的贯通孔19同样的贯通孔49。图1中的图像传感器7配置在该贯通孔49的－z侧。
23.在将基座40的中空区域进行包围的4个侧壁之中+y侧的侧壁的内壁面上，在靠近－x侧的侧壁的位置，夹着凹部45a而与－x侧的侧壁平行地延伸的凸部46a向－y方向突出，在该凸部46a的+x侧设有凹部47a。同样地，在－y侧的侧壁的内壁面上，在靠近－x侧的侧壁的位置，夹着凹部45b而与－x侧的侧壁平行地延伸的凸部46b向+y方向突出，在该凸部46b的+x侧设有凹部47b。凹部45a、45b、47a、47b和凸部46a、46b沿z方向延伸。在凸部46a的+x侧的面形成有向－x方向凹陷并且底面平坦且沿z方向延伸的槽46c，在凸部46b的+x侧的面形成有向－x方向以v字状凹陷且沿z方向延伸的槽46d。
24.另外，在基座40的－x侧的侧壁设有贯通孔401及403，在+x侧的侧壁设有贯通孔402。另外，在+y侧的侧壁的内壁面上，在靠近+x侧的侧壁的位置设有凹部48a。
25.在基座40内的空间中容纳有载体30。载体30是包围中空区域的大致圆环状的构件。载体30的中空区域即贯通孔39，作为安装图1所示的透镜体6的安装部发挥功能。
26.载体30在－x侧的整个面具有沿yz方向扩展的平板部301，在该平板部301的－x侧的面上，向+x方向凹陷地分别设置有磁石保持架31及33。在磁石保持架31及33中分别保持固定有第1磁石61及第3磁石63。另外，载体30在+x侧的面的+y侧一半的部分具有沿yz方向扩展的平板部302，在该平板部302的+x侧的面，向－x侧凹陷地设有磁石保持架32。在磁石保持架32中保持有第2磁石62。
27.另外，在载体30中，在平板部301的y轴方向两端有向+y方向突出的凸部35a及向－y方向突出的凸部35b。另外，在载体30中，夹着凹部36a而与凸部35a相邻的凸部37a向+y方向突出，夹着凹部36b而与凸部35b相邻的凸部37b向－y方向突出。在凸部37a的－x侧的面形成有向+x方向以v字状凹陷且沿z方向延伸的槽37c，在凸部37b的－x侧的面形成有向+x方向以v字状凹陷且沿z方向延伸的槽37d。另外，在平板部302的+y方向的端部有向+y方向突出的凸部38a。
28.当载体30容纳于基座40内时，载体30的凸部35a、37a、35b、37b及38a分别容纳于基座40的凹部45a、47a、45b、47b及48a中。基座40的凸部46a及46b分别容纳于载体30的凹部36a及36b中。此时，在凸部46a与凸部37a的间隙中容纳有由3个球组成的球列50a，在凸部46b与凸部37b的间隙中容纳有由3个球组成的球列50b。具体而言，在x方向上载体30的槽37c与基座40的槽46c对置，在其间容纳有球列50a。另外，在x方向上载体30的槽37d与基座40的槽46d对置，在其间容纳有球列50b。在此，球列50a和槽46c及37c构成第1引导部，球列50b和槽46d及37d构成第2引导部。第1引导部和第2引导部设置在与后述的第1磁石61及第3磁石63向磁轭70吸引的－x方向正交的y方向上分开的位置。这些第1引导部及第2引导部构成将载体30引导为能够相对于基座40沿z轴方向移动的引导机构。
29.此外，构成一个引导部的球也可以是一个。另外，在由多个球来构成引导部的情况下，优选使用奇数个球。这是因为在由奇数个球来构成球列的情况下，两端的球向同一个方向旋转。在该情况下，优选的是，相比于两端的球，使得夹在它们之间的其他球的尺寸更小。
30.fpc(柔性印刷电路：flexible printed circuits)20具有－x侧的平板部20a和+x侧的平板部20b和连接这两者的连接部20c。在平板部20a的+x侧的面配置有第1线圈21和霍尔ic23。另外，在平板部20b的－x侧的面配置有第2线圈22。fpc20以配置在基座40的侧壁的外侧的状态容纳于壳体10内。第1线圈21、第2线圈22及霍尔ic23经由基座40的贯通孔401、402及403而露出于内侧，与固定在载体30的第1磁石61、第2磁石62及第3磁石63对置。
31.霍尔ic23内置有霍尔元件和驱动器。霍尔元件检测第3磁石63产生的磁场，从而检测载体30的位置。驱动器基于由霍尔元件检测到的载体30的位置，生成用于将载体30的位置控制在适当位置的驱动电流，并经由fpc20供给到第1线圈21及第2线圈22。
32.由磁性材料构成的磁轭70以配置在fpc20的－x侧的状态固定于壳体10内。因此，第1磁石61及第3磁石63在－x方向上被朝着磁轭70吸引。由此，固定第1磁石61及第3磁石63的载体30经由第1引导部的球列50a和第2引导部的球列50b被包含磁轭70的固定部拉扯。
33.在本第1实施方式中，具有第1磁石61、第1线圈21及磁轭70的第1驱动部和具有第2磁石62及第2线圈22的第2驱动部两个构成向载体30提供光轴方向的驱动力的驱动机构。第1驱动部设置在第1引导部与第2引导部之间。即，在本第1实施方式中，载体30通过由第1线圈21和第1磁石61产生的电磁力的反作用以及由第2线圈22和第2磁石62产生的电磁力的反作用在光轴方向的z轴方向上驱动。因而，能够增大对载体30的驱动力。
34.另外，在本第1实施方式中，设有与第1磁石61及第3磁石63对置的磁轭70，而没有设置与第2磁石62对置的磁轭。因此，第2驱动部不会对固定第1磁石61的载体30被作为固定部的磁轭70侧拉扯的力产生影响。即，具有向载体30提供驱动力而不会将载体30拉到固定部侧的驱动机构，因此不影响将载体30拉到固定部侧的力，只是驱动力较大。
35.如以上说明的那样，依据本第1实施方式的透镜驱动装置5a具备：固定部；具有用于安装透镜体6的安装部的载体30；将载体30沿透镜体6的光轴方向引导的引导机构；以及向载体30提供光轴方向的驱动力的驱动机构。驱动机构具有第1驱动部和第2驱动部。第1驱动部具有第1磁石61和第1线圈21和磁轭70，向载体30提供光轴方向的驱动力，并且经由引导机构将载体30拉到固定部。第2驱动部具有第2磁石62和第2线圈22，向载体30提供光轴方向的驱动力，但不将载体30拉到固定部。因而，不影响将载体30拉到固定部侧的力，只是驱动力较大，可以得到沿光轴方向驱动透镜体6的驱动力较大的透镜驱动装置5a。
36.＜第2实施方式＞接着，将说明作为本发明的第2实施方式的透镜驱动装置5b。在本第2实施方式中，如图5、图6、图7所示，轴51b替换了上述第1实施方式中的球列50b。删除了凸部46b。轴51b的一端固定在基座40的底面部。也可以将另一端固定在壳体10的顶面。在凸部37b取代槽37d而沿z方向贯通凸部37b地设有引导孔37f。轴51b插入穿过引导孔37f，从而构成第2引导部。其他结构与上述第1实施方式相同。本第2实施方式中也能得到与上述第1实施方式同样的效果。
37.＜第3实施方式＞接着，将说明作为本发明的第3实施方式的透镜驱动装置5c。在本第3实施方式中，
如图8、图9、图10所示，轴51a替换了上述第2实施方式中的球列50a。删除了凸部46a。轴51a的一端固定在基座40的底面部。也可以将另一端固定在壳体10的顶面。在凸部37b取代槽37d而沿z方向贯通凸部37b地设有引导孔37f。轴51b插入穿过引导孔37f，从而构成第2引导部。其他结构与上述第1实施方式相同。本第3实施方式中也能得到与上述第1实施方式同样的效果。
38.此外，在上述实施方式中，第2驱动部设置在相对于第1驱动部在中间夹着载体30的相反侧，但并不限于此。例如，既可以设置在+y侧及－y侧的边部，也可以设置在+x+y侧及+x－y侧的角部。在此情况下，优选多个第2驱动部以与第1驱动部一起包围载体30的周围的方式设置。(标号说明)
39.8照相机装置；9智能电话；5、5a、5b、5c透镜驱动装置；6透镜体；7图像传感器；10壳体；20fpc；20a、20b平板部；20c连接部；21第1线圈；22第2线圈；23霍尔ic；61第1磁石；62第2磁石；63第3磁石；30载体；301、302平板部；31、32、33磁石保持架；35a、35b、37a、37b、38a、46a、46b凸部；36a、36b、45a、45b、47a、47b、48a凹部；37c、37d、46c、46d槽；50a、50b球列；51a、51b轴；40基座；70磁轭；19、39、49、401、402、403贯通孔。