光学部件驱动装置、光学装置、以及电子设备的制作方法

1.本发明涉及光学部件驱动装置、光学装置、以及电子设备。


背景技术：

2.一直以来，导向机构使已安装透镜等光学部件的移动体相对于固定体移动。这种导向机构由设置在移动体和固定体一侧的凸状导向结构和设置在另一侧的凹状导向结构组成。凸状导向结构在凹状导向结构内部滑动，由此，移动体被引导至固定体(专利文献1)。【现有技术文献】【专利文献】
3.【专利文献1】特开jp2007-155886号公报


技术实现要素：

【本发明要解决的技术问题】
4.由此，存在一个问题，即分别设置在相对移动的两个部件上的凸状导向结构和凹状导向结构相互滑动以及相对移动时，凸状导向结构和凹状导向结构之间产生摩擦，无法准确控制移动体相对于固定体的位置。
5.本发明旨在提供具有可以准确控制相对移动的两个部件的移动的支撑机构的光学部件驱动装置、光学装置、以及电子设备。【技术方案】
6.本发明的一个样态是光学部件驱动装置，光学部件驱动装置包括固定部、与所述固定部相向而对地设置且具有旨在支撑光学部件的光学部件支撑体的可动部、可支撑所述可动部相对于所述固定部移动的支撑机构，所述支撑机构一个端面被固定在所述固定部上，另一个端面被固定在所述可动部上，包括由具有粘弹性的材料构成的粘弹性部。
7.而且，优选地，所述支撑机构的所述一个端面与所述另一个端面相互平行，所述可动部相对于所述固定部沿与所述一个端面以及所述另一个端面平行的方向移动。
8.而且，优选地，所述支撑机构形成于所述固定部或者所述可动部之一上，在所述可动部的移动方向上具有长的槽部、与该槽部相向而对在所述固定部或者所述可动部的另一个上形成凸部，所述一个端面被固定在所述槽部的底面或者所述凸部的顶面之一上，所述另一个端面被固定在所述槽部的底面或者所述凸部的顶面的另一个之上。
9.而且，优选地，所述凸部被插入所述槽部。
10.而且，优选地，所述可动部的移动方向上的所述槽部与所述凸部的间隙比与所述移动方向正交方向上的所述槽部与所述凸部的间隙大。
11.而且，优选地，在所述可动部的移动方向上，当所述可动部移动至事先确定的位置时，所述凸部与所述槽部接触。
12.而且，优选地，所述粘弹性部仅在所述一个端面以及所述另一个端面与所述固定部以及所述可动部接触。
13.而且，优选地，所述粘弹性部的固定在所述凸部的所述顶面的端面，比所述凸部的所述顶面小。
14.本发明的一个样态是光学部件驱动装置，光学部件驱动装置具有第1部件以及第2 部件，所述第2部件是固定部，所述第1部件是相对于所述第2部件的可动部，且是相对于所述光学部件支撑体的固定部，所述支撑机构具有可以支撑所述第1部件相对于所述第2部件向与所述光学部件的光轴方向正交的第1方向移动的第1支撑机构、可支撑所述光学部件支撑体相对于所述第1部件沿与所述光轴方向以及所述第1方向正交的第2方向移动的第2支撑机构，所述第1支撑机构的粘弹性部的所述一个端面被固定在所述第2部件上、所述另一个端面被固定在所述第1部件上，所述第2支撑机构的粘弹性部的所述一个端面被固定在所述第1部件上、所述另一个端面被固定在所述光学部件支撑体上。
15.而且，优选地，所述一个端面以及所述另一个端面的形状是圆形或者正多角形。
16.而且，优选地，所述粘弹性部由从聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲醛树脂、聚缩醛树脂、醚型聚氨酯、硅树脂、丁基橡胶、天然橡胶、硼、特殊聚氨酯以及聚氨酯橡胶中选出的至少一种材料组成。
17.本发明的另一个样态是具有所述样态的光学部件驱动装置的光学装置。
18.本发明的另一个样态是具有所述样态的光学部件驱动装置、或者所述样态的光学装置的电子设备。【发明效果】
19.根据本发明，固定部与可动部相向而对地设置，支撑机构的一个端面固定在固定部，另一个端面固定在可动部，包括由具有粘弹性的材料构成的粘弹性部。为此，可动部相对于固定部移动时不产生摩擦，因此能够提供具有可以准确控制相对移动的两个部件的移动的支撑机构的光学部件驱动装置、光学装置、以及电子设备。
附图说明
20.【图1】是显示本发明的实施方式所涉照相装置，从斜上方观察的分解斜视图。【图2】是显示本发明的实施方式所涉照相装置使用的ois组装体，从斜上方观察的分解斜视图。【图3】是显示本发明的实施方式所涉照相装置使用的ois组装体，从斜下方观察的分解斜视图。【图4】是显示本发明的实施方式所涉照相装置使用的外围部的一部分，从斜上方观察的分解斜视图。【图5】是显示本发明的实施方式所涉照相装置使用的柔性打印基板的斜视图。【图6】是显示本发明的实施方式所涉照相装置使用的ois组装体的x方向截面图。【图7】是显示本发明的实施方式所涉照相装置使用的ois组装体的y方向截面图。【图8】是显示图6透镜支撑体向x方向移动前后状态的x方向的部分截面图。【图9】是显示图7透镜支撑体向y方向移动前后状态的y方向的部分截面图。【图10】是显示本发明的变形例所涉照相装置主要部分的截面图。
具体实施方式
21.下文参照图纸说明本发明的实施方式。而且，以下实施方式通过例子显示本发明的光学部件驱动装置、光学装置、以及电子设备，本发明并非意图限定为以下实施方式。
22.如图1所示，作为光学装置的照相装置10包括作为光学部件的透镜14、和已安装透镜14的作为光学部件驱动装置的透镜驱动装置12。
23.透镜驱动装置12包括外围部16和ois(optical image stabilization：光学式抖动补偿)组装体18。ois组装体18如图2以及图3所示，包括旨在支撑透镜14的光学部件支撑体即透镜支撑体20、和将该透镜支撑体20的周围包围的第1框架体22。对于透镜支撑体20以及第1框架体22，从上方观察，其外形几乎是四角形状。透镜支撑体 20相对于第1框架体22可在与透镜14的光轴正交的方向移动，由此进行抖动补偿。ois 组装体18相对于外围部16可在透镜14的光轴方向移动，由此进行自动聚焦。
24.而且，在本说明书中，为了方便，将透镜14的光轴方向称为z方向、将与z方向正交的第1方向称为x方向、以及将与z方向以及x方向正交的第2方向称为y方向。而且，将光轴的被摄体侧称为上侧、将其相反侧未进行图示的已配置图像传感器的一侧称为下侧。
25.在透镜支撑体20上，在该透镜支撑体20的内侧形成从z方向观察为圆形的透镜安装用孔24，在该透镜安装用孔24上安装透镜14。
26.第1框架体22由第1部件26、第2部件28以及第1罩盖30组成。透镜支撑体20、第1部件26以及第2部件28由例如液晶聚合物(lcp)、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、变性聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯等工程塑料制作而成。而且，第1罩盖30由例如金属制作而成。透镜支撑体20、第1部件26以及第2部件28从上侧开始按照顺序排列。第1部件26、第2部件28以及第1罩盖30上分别形成使光通过的贯通孔32、34、36。贯通孔32、34、36分别为大体圆形。
27.第2部件28是固定部，透镜支撑体20以及第1部件26是可动部。而且，如果改变观察方法，则第1部件28相对于第2部件28是可动部，相对于透镜支撑体20是固定部。第1支撑机构40可以支撑透镜支撑体20以及第1部件26相对于第2部件28向 x方向移动。第2支撑机构42可支撑透镜支撑体20相对于第1部件26向y方向移动。第1支撑机构40和第2支撑机构42共同作为支撑机构38。支撑机构38可支撑透镜支撑体20相对于第2部件28向x方向以及y方向移动。
28.下文对支撑机构38的第1支撑机构40进行说明。第1支撑机构40设置在z方向下方，如图6至图9所示，由第1凸部44、第1槽部46、以及第1粘弹性部48组成。第1支撑机构40形成于第1部件26以及第2部件28的4个角部附近。第1凸部44在第1部件26的下面朝着下方突出形成向x方向延伸的正方体状，包括顶面53、侧面55 以及57。第1槽部46在第2部件28的上面朝着下方凹进形成向x方向延伸的正方体状，包括底面54、侧面56以及58。第1粘弹性部48形成具有上端面49、下端面50、以及侧面51、52并沿x方向延伸的正方体形状。
29.在x方向以及y方向上，顶面53形成的尺寸小于底面54，上端面49以及下端面 50形成顶面53以下的尺寸。顶面53和底面54都与xy平面平行且相向而对，上端面 49被固定在顶面53、下端面50被固定在底面54，第1粘弹性部48被收容在第1槽部 46内。在此种情况下，第1凸部44向z方向下方略微突出，其突出高度正好能够从第 1部件26的下面插入第1槽部46。第1粘弹性部48仅在上端面49以及下端面50与固定部以及可动部接触。
30.第1粘弹性部48和后面所述的第2粘弹性部64以及第3粘弹性部142分别由具有粘
性和弹性两种特性的材料制成，优选地，由具有粘弹性的树脂材料制成。换言之，最好该材料具有虽然因外部施加的力而变形，但是一旦外力被去除，因高内部应力瞬间恢复原型的特性。树脂材料从聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲醛树脂、聚缩醛树脂、醚型聚氨酯、硅树脂、丁基橡胶、天然橡胶、硼、特殊聚氨酯以及聚氨酯橡胶中选择。优选地，树脂材料从硅橡胶或者硅胶中选择。
31.而且，对于第1粘弹性部48和第2粘弹性部64以及第3粘弹性部142，如果粘性大，则恢复原状时需要时间，相反地，如果弹性大，则向x方向或者y方向变形或者返还时振动变大。因此最好采用的树脂既具有恢复原状能力的弹性、又具有能够在恢复原状时降低振动的粘性。
32.如图9所示，在与y－z平面平行的截断面，第1凸部44的侧面55以及第1粘弹性部48的侧面51和第1槽部46的侧面56之间在y方向形成很小的间隙。而且，如图8所示，在与x－z平面平行的截断面，在第1凸部44的侧面57以及第1粘弹性部48 的侧面52和第1槽部46的侧面58之间，与第1部件26相对于第2部件28的移动量相应，在x方向形成间隙。对于第1部件26的第1粘弹性部48，由于其向x方向粘弹性变形，相对于第2部件28，向与上端面49以及下端面50平行的x方向移动。
33.而且，第1凸部44的y方向的宽度和第1粘弹性部48的y方向宽度可以大体相同，但是如前所述，第1凸部44的y方向的宽度比第1粘弹性部48的y方向的宽度大。例如，可以使y方向的第1凸部44与第1槽部46之间的间隙为数μm左右，使 y方向的第1粘弹性部48与第1槽部46之间的间隙为0.1mm左右。而且，可以使x 方向的第1凸部44与第1槽部46之间的间隙为0.5mm左右。由此，第1凸部44的侧面56控制第1凸部44的y方向的移动，同时，即使第1粘弹性部48向x方向变形，第1粘弹性部48的侧面51也可以不与第1槽部46的侧面56接触。因此，在第1部件26移动时不产生摩擦。而且，第1部件26移动至事先确定的位置时，第1 凸部44的侧面57与第1槽部46的侧面58接触，规制其在x方向进一步移动。由此，防止第1粘弹性部48向x方向过度地变形。
34.而且，第1粘弹性部48的上端面49、下端面50通过粘合、热焊接、一体成型、使用具有凹凸的部件进行夹合、或者通过机械的捆绑等方法，固定在顶面53、底面5 4。后文所述的第2粘弹性部64的固定方法也一样。
35.而且，第1粘弹性部48的上端面49、下端面50的固定以及第2粘弹性部64 的上端面65、下端面66的固定可以是整体固定，也可以仅部分固定，而且，也可以多个部位固定。
36.第2支撑机构42设置在z方向上方，如图6至图9所示，由第2凸部60、第2 槽部62、以及第2粘弹性部64构成。第2支撑机构42形成于透镜支撑体20以及第1部件26的4个角部附近。由于将第2支撑机构42换读为第1支撑机构40的部件后几乎可以进行说明，因此决定援用第1支撑机构40的说明，省略详细的说明。换言之，将x方向与y方向替换，将第2部件28换读为透镜支撑体20，第1部件26 依旧未变。但是，第1部件26是固定部，透镜支撑体20是可动部，透镜支撑体20 相对于第1部件26向y方向移动。将第1凸部44换读为第2凸部60、将第1槽部 46换读为第2槽部62、将第1粘弹性部48换读为第2粘弹性部64。进一步将顶面53、侧面55、57换读为顶面69、侧面71、73，将底面54、侧面56、 58换读为底面70、侧面72、74，将侧面51、52换读为侧面67、68。
37.下文对ois组装体18的其他部分进行说明。在第1罩盖30的四个角设置安装部 76，
使其向z方向的下方延伸。在该安装部76上形成四角形状的安装孔78。而且，在第2部件28的四个角，形成被安装部80，其从向上方延伸的纵向设置部向侧方突出。该被安装部80上嵌入安装孔78，第1罩盖30固定在第2部件28上。
38.在透镜支撑体20的外侧，在x方向2面和y方向1面(从透镜安装用孔24观察为－y侧)固定着第1磁石82。x方向2面的第1磁石82、82在x方向形成s级和n级。而且，y方向1面的第1磁石82在y方向形成s级和n级。
39.而且，在第2部件28的下面，在x方向两面上设置由磁性体组成的第1磁性部件 84、84。该第1磁性部件84、84在x方向两面的第1磁石82、82夹着第2 部件28在z方向相向而对，在第1磁石82、82之间产生吸引力。为此，透镜支撑体20和第1部件26夹着第2部件28，且被吸引。
40.而且，在第2部件28上，从透镜安装用孔24观察，在+y侧的外面固定着第2 磁石86。该第2磁石86在z方向分割为两部分，分别在y方向形成s级和n级，其级性的形成上下相逆。
41.下文对外围部16进行说明。返回图1，外围部16具有第2框架88。该第2框架88将ois组装体18的第 1框架体22的周围包围。该第2框架88具有在上方开设的箱状的基台90、和在下方开设的箱状的第2罩盖92。基台90由树脂或者其中包含金属的树脂构成。第2罩盖92由树脂或者非磁性金属构成。第2框架88从上方观察为方形状，其结构是在基台90的外侧嵌入第2罩盖92。而且，在基台90以及第2罩盖92上，形成使光通过的贯通孔94、96。
42.而且，如图4以及图5所示，柔性打印基板100弯折成四角形状，将基台90的外形包围。而且，在其下部，在－y侧形成第1端子部102、在+y侧形成第2端子部104。通过第1端子部102控制向后文所示的第1线圈106通电、通过第2端子部104控制向后文所示的第2线圈108通电，但是并不局限于此。
43.在柔性打印基板100的内侧，在x方向2面和y方向1面(－y侧)固定第1线圈106。而且，在柔性打印基板100的内侧的y方向另一面(+y侧)固定第2线圈108。进而在柔性打印基板100的内侧，在x方向的一个第1线圈106的中侧配置x方向位置检测元件110、在y方向的第1线圈106的中侧配置y方向位置检测元件112、在第2线圈108的侧方配置z方向位置检测元件114。而且，设置在x方向2面的第1线圈106、106在电气上进行串联连接。
44.第1线圈106、x方向位置检测元件110以及y方向位置检测元件112通过设置在基台90的各侧面的开口部98面对着基台90的内侧，分别与第1磁石82相向而对。第2线圈108以及z方向位置检测元件114通过开口部98面对着基台9 0的内侧，与第2磁石86相向而对。
45.而且，如图1所示，在柔性打印基板100的外侧设置由磁性体组成的呈薄板状的第2磁性部件116。该第2磁性部件116夹着柔性打印基板100以及第2线圈1 08与第2磁石86相向而对。在第2磁石86和第2磁性部件116之间产生吸引力，因此ois组装体18向着外围部16的第2磁性部件116，被向+y方向吸引。
46.ois组装体18通过光轴方向支撑机构118被支撑，可以相对于外围部16向z 方向移动。光轴方向支撑机构118由被设置在第2框架88上的第1支撑部120和第2支撑部122、以及被设置在第2部件28上的第1导向部124和第2导向部1 26构成。第1支撑部120和第1导向部124相组合、第2支撑部122和第2导向部126相组合。
47.第1支撑部120以及第2支撑部122构成向z方向延伸的圆柱。而且，第1支撑部120以
及第2支撑部122位于基台90的+y侧的侧面内侧，在x方向间隔开，下端分别插入被固定在设置于基台90的底面部128的角部附近的下侧固定部1 30、130上。而且，第2磁性部件116的上端在x方向两端向y方向弯折，形成上侧固定部132、132。上侧固定部132、132上形成插入孔134、134，第1支撑部120以及第2支撑部122的上端插入被固定在该插入孔134、134 上。由此，第1支撑部120以及第2支撑部122被固定在外围部16上。
48.第1导向部124分别形成在z方向间隔开的圆形的孔，第1支撑部120插入通过该孔。在xy方向的截面，第2导向部126由在y方向相向而对的两个壁面构成，在这两个壁面之间插入通过第2支撑部122。
49.在所述结构中，如果给与第1磁石82、82相向而对的第1线圈106、106 通电，则第1线圈106、106产生向x方向的电磁力。第1线圈106、106被固定在基台90上，因此在第1磁石82、82上作用的反作用力构成相对于透镜支撑体20以及第1部件26的驱动力。透镜支撑体20以及第1部件26被第1支撑机构 40支撑着，同时第1粘弹性部48进行粘弹性变形，向x方向移动。
50.而且，如果给与y方向的第1磁石82相向而对的第1线圈106通电，则第1线圈106上产生向y方向的电磁力。第1线圈106被固定在基台90上，因此在第1 磁石82上作用的发作用力构成相对于透镜支撑体20的驱动力。透镜支撑体20被第 2支撑机构42支撑着，同时第2粘弹性部64进行粘弹性变形，向y方向移动。
51.透镜支撑体20移动后，如果中止向第1线圈106通电，则透镜支撑体20因第 1粘弹性部48或者第2粘弹性部64的弹性力，返回向第1线圈106通电前的初始位置，并停止。
52.对于照相装置10，例如其在xy方向受到冲击，则第1部件26将相对于第2部件28移动、透镜支撑体20相对于第1部件26移动。在此种情况下，第1部件26 的第1凸部44的侧面55、57与第1槽部46的侧面56、58接触，透镜支撑体 20的第2槽部62的侧面72、74与第1部件26的第2凸部60的侧面71、7 3接触。因此，第1支撑机构40以及第2支撑机构42所遭受的损害小。此外，由于第1粘弹性部48以及第2粘弹性部64吸收冲击，第1支撑机构40以及第2支撑机构42所遭受的损害更小。而且，即使在z方向遭受冲击，第1粘弹性部48以及第2 粘弹性部64也阻挡冲击，透镜支撑体20、第1部件26、第2部件28之间不接触，因此不产生损害。
53.而且，在第1支撑机构40中，由于第1凸部44和第1槽部46的y方向的间隙小，因此第1部件26几乎无法相对于第2部件28在y方向移动。同样地，在第2支撑机构42中，由于第2凸部60和第2槽部62的x方向的间隙小，因此透镜支撑体 20几乎无法相对于第1部件26在x方向移动。由此，即使第1支撑机构40以及第 2支撑机构42同时被迫向xy方向驱动，透镜支撑体20也几乎不旋转。
54.如果给配置在第2磁石86和第2磁性部件116之间的第2线圈108通电，则第2线圈108上产生向z方向的电磁力。第2线圈108被固定在基台90上，因此在第2磁石86上作用的反作用力构成相对于ois组装体18的驱动力，ois组装体 18被光轴方向支撑机构118支撑，同时向z方向移动。
55.ois组装体18向z方向移动后，如果中止向第2线圈108通电，则由于第1支撑部120和第1导向部124、以及第2支撑部122和第2导向部126的摩擦， ois组装体18停止在中止通电的位置。
56.[变形例]
之后后参照图10，说明本发明的变形例所涉透镜驱动装置的ois组装体18a的主要部分。ois组装体18a包括支撑透镜14的作为可动部的透镜支撑体20a、和将该透镜支撑体20a的周围包围的作为固定部的框架22a。透镜支撑体20a通过支撑机构136获得支撑，可以相对于框架22a向与透镜14的光轴方向正交的任一方向移动。支撑机构136包括形成于框架22a的上面138的第1凹部144、形成于透镜支撑体20a的下面140的第2凹部146、第3粘弹性部142。
[0057]
上面138和下面140仅以事先设定的距离在相互隔开的状态下相向而对。第1 凹部144的底面和第2凹部146的底面都形成于与光轴方向正交的方向。第3粘弹性部142具有上端面148和下端面150。下端面150固定在第1凹部144的底面，上端面148被固定在第2凹部146的底面，上端面148和下端面150平行。
[0058]
上端面148以及下端面150的形状是圆形、或者正多角形、特别是最好呈现正方形以上的正多角形。而且，在第3粘弹性部142的与z方向正交的所有方向的侧面、和第1凹部144以及第2凹部146的与z方向正交的所有方向的侧面之间，形成大间隙，即使第3粘弹性部142变形，也不接触。由此，透镜支撑体20a可以相对于框架22a向与z方向正交的任一方向移动。
[0059]
而且，在所述变形例中，对将第3粘弹性部142的下端面150固定在第1凹部144 的底面、对上端面148被固定在第2凹部146的底面的情形进行说明，但是本变形例并不局限于此。例如，也可以不设置第1凹部144或者第2凹部146的至少一个，而是在上面138或者下面140的至少一个上直接固定第3粘弹性部142。而且，也可以像所述实施方式那般，使第1凹部144或者第2凹部146之一作为凸部。无论在何种情形下，使上端面148和下端面150平行。
[0060]
而且，在所述实施方式及其变形例中，说明了在使透镜支撑体向与光轴方向正交的方向移动的抖动补偿机构上应用支撑机构的情形。但是，本发明并不限定于所述实施方式，也可以适用于使包括透镜支撑体在内的可动部向透镜14的光轴方向相对移动的自动聚焦用支撑机构上。
[0061]
在此种情况下，例如，代替光轴方向支撑机构118配置支撑机构。在可动部即ois 组装体18和固定部即外围部16之一上形成向z方向延伸的槽部，使其相向而对，在ois 组装体18和外围部16的另一个上形成凸部。粘弹性部的一个端面固定在外围部16上、另一个端面固定在ois组装体18上。而且，可动部不是ois组装体18，也可以作为透镜支撑体。【符号说明】
[0062]
10
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照相装置12
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透镜驱动装置14
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透镜16
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外围部18、18a
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ois组装体20、20a
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透镜支撑体22、22a
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第1框架体24
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透镜安装用孔26
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第1部件28
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第2部件
30
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第1罩盖32、34、36
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贯通孔38
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支撑机构40
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第1支撑机构42
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第2支撑机构44
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第1凸部46
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第1槽部48
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第1粘弹性部49
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上端面50
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下端面51、52
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(第1粘弹性部的)侧面53
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顶面54
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底面55、57
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(第1凸部的)侧面56、58
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(第1槽部的)侧面60
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第2凸部62
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第2槽部64
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第2粘弹性部65
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上端面66
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下端面67、68
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(第2粘弹性部的)侧面69
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顶面70
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底面71、73
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(第2凸部的)侧面71、74
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(第2槽部的)侧面76
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安装部78
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安装孔80
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被安装部82
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第1磁石84
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第1磁性部件86
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第2磁石88
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第2框架90
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基台92
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第2罩盖94
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贯通孔98
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开口部100
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柔性打印基板102
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第1端子部104
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第2端子部
106
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第1线圈108
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第2线圈110
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x方向位置检测元件112
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y方向位置检测元件114
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z方向位置检测元件116
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第2磁性部件118
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光轴方向支撑机构120
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第1支撑部122
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第2支撑部124
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第1导向部126
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第2导向部128
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底面部130
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下侧固定部132
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上侧固定部134
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插入孔136
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支撑机构138
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上面140
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下面142
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第3粘弹性部144
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第1凹部146
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第2凹部148
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上端面150
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下端面。