像抖动修正装置、摄像透镜单元和相机单元的制作方法

文档序号:7736568阅读:117来源:国知局
专利名称:像抖动修正装置、摄像透镜单元和相机单元的制作方法
技术领域
本发明涉及安装在数码相机的透镜镜筒或快门单元等上的像抖动修正装置 (image blur correction device)、具有该像抖动修正装置的摄像透镜单元和相机单元,尤其涉及在安装于便携式电话机等便携式信息终端机上的相机单元中所应用的小型且薄型的像抖动修正装置、摄像透镜单元和相机单元。
背景技术
作为以往的像抖动修正装置已知有如下的结构,S卩,具有大致矩形的基座,在其中央具有开口部;第一导向轴,其设置在基座的前表面;第一可动构件,其能够沿着第一导向轴往复自由运动地被支撑着;第二导向轴,其被定向在与第一导向轴成90度的方向上, 并设置在第一可动构件的前表面上;第二可动构件,其能够沿着第二导向轴往复自由运动地被支撑着,并且保持透镜;第一驱动装置,其使第一可动构件和第二可动构件一起在第一导向轴的方向上往复运动;第二驱动装置,其使第二可动构件在第二导向轴的方向上往复运动;作为第一驱动装置和第二驱动装置采用包括线圈和磁铁的音圈马达(Voice Coil Motor)(例如,参照专利文献1 JP特开2007-286318号公报、专利文献2 美国专利申请公开US2007/(^^938A1号说明书等)。但是,在该装置中,因为形成第一可动构件和第二可动构件沿光轴方向排列配置的两层结构,而导致装置在光轴方向上大型化。虽然第二驱动装置仅驱动第二可动构件,但是第一驱动装置不仅需要驱动第一可动构件,还需要一起驱动第二可动构件和第二导向轴,因而与仅驱动第一可动构件的情况相比,必须要产生更大的驱动力,而导致第一驱动装置大型化。进一步,因为第一驱动装置的驱动负载与第二驱动装置的驱动负载不同,所以用于在垂直于光轴的平面内对透镜进行定位的驱动控制并不容易。另外,作为其他的像抖动修正装置已知有如下的结构,即,大致矩形的基座,其具有开口部;4个弹性支撑构件(金属线(wire)),其植入设置在基座的前表面四角中,并沿光轴方向延长;可动构件,其连接4个弹性支撑构件的前端,并保持透镜;第一磁铁和第一磁轭(yoke),设置在可动构件上;第二磁铁和第二磁轭,设置在可动构件上;大致矩形的固定框,其固定在与基座不同的其他构件上,并配置在可动构件的前方,来保持第一线圈和第二线圈;由第一磁铁、第一磁轭和第一线圈构成第一驱动装置,由第二磁铁、第二磁轭和第二线圈构成第二驱动装置,在垂直于光轴的第一方向上通过第一驱动装置驱动可动构件,在垂直于光轴和第一方向的第二方向上通过第二驱动装置驱动可动构件(例如,参照专利文献3 =JP特开2008-64846号公报)。但是,在该装置中,使用沿光轴方向延长的4个弹性支撑构件(金属线)将可动构件支撑在基座上,而且在可动构件的前方通过其他构件支撑对线圈进行保持的固定框, 因而导致装置在光轴方向上大型化,并且4个弹性支撑构件的连接部不是链状而是刚性 (rigid)地连接,从而可动构件(透镜)不仅在垂直于光轴的平面方向上移动,而且可能相对于光轴倾斜。另外,即使基座与可动构件被连接在一起,用于保持线圈的固定框也没有被一体连接,因而不能使像抖动修正装置模块化,操作不便,并且不能以一个构件(例如基座)为基准分别对可动构件的第一磁铁以及第二磁铁、固定框的第一线圈以及第二线圈进行定位,装置的组装作业麻烦。而且,第一驱动装置(的第一磁铁和第一磁轭)和第二驱动装置(的第二磁铁和第二磁轭)相对于透镜只配置在可动构件的一侧,因而第一驱动装置和第二驱动装置不是相对于透镜对称,仅在可动构件的一侧产生驱动力,从而具有促进可动构件倾斜即透镜倾斜的趋势。而且,作为其他的像抖动修正装置已知有如下的结构,S卩,如图19所示,具有基座 1、保持透镜G的可动构件2、固定在可动构件2上的多个驱动装置(线圈3等)、柔性配线板4等,该柔性配线板4包括为了对线圈3等进行配线而沿着可动构件2的前表面配置的配线部如;将对线圈3的引线部分进行连接的焊接部4b设置在使透镜G露出的可动构件2 的前表面上(例如,参照专利文献4 JP专利第3740475号公报)。但是,为了确保焊接部4b形成在可动构件2的前表面上,而难以使可动构件小型化(宽度窄)等。另外,因为焊接部4b与透镜G接近,所以在焊接作业时,烙铁的热可能传至可动构件2或透镜G,而使可动构件2或透镜G热破损或损伤。专利文献1 JP特开2007-286318号公报;专利文献2 美国专利申请公开US2007/0M^38A1号说明书;专利文献3 JP特开2008-64846号公报;专利文献4 JP专利第3740475号公报。

发明内容
发明要解决的问题本发明是鉴于上述情况而提出的,其目的在于提供如下的像抖动修正装置、具有该像抖动修正装置的摄像透镜单元和相机单元,即,结构简单,使装置在透镜的光轴方向和垂直于光轴方向的方向上小型化和薄型化等,并且能够安装在便携式电话机等的相机单元上,能够高精度地修正因手抖动等引起的像抖动,另外,易于进行焊接作业等,还能够防止由焊接时产生的热引起的损伤等。用于解决问题的手段本发明的像抖动修正装置,其特征在于,具有平板状的基座,其具有开口部,平板状的可动保持构件,其保持透镜,并且在垂直于透镜的光轴的平面内能够自由移动地被支撑着,第一驱动机构,其包括第一磁铁和第一线圈,以向垂直于光轴的第一方向驱动可动保持构件,第二驱动机构,其包括第二磁铁和第二线圈,以向垂直于光轴的第二方向驱动可动保持构件,检测装置,其检测可动保持构件的位置,所述可动保持构件与基座连接,并且能够自由移动地被支撑着,所述第一驱动机构和所述第二驱动机构配置在相对于与透镜的光轴垂直的第一直线呈线对称的位置。根据该结构,通过第一驱动机构和第二驱动机构的驱动力,使可动保持构件在垂直于光轴的平面内相对于基座二维地移动,能够高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。在此,第一驱动机构和第二驱动机构,不是驱动两层结构而驱动一个可动保持构件即可,而且,配置成相对于与保持在一个可动保持构件上的透镜的光轴垂直的第一直线线对称,因而第一驱动机构和第二驱动机构各自受到的驱动负载相同,隔着透镜在两侧产生驱动力,因而能够在垂直于光轴的平面内稳定且顺利地驱动可动保持构件。而且,可动保持构件与基座相邻,并且能够自由移动地被支撑着,因而能够使可动保持构件与基座在光轴方向上的间隔小,从而使装置在光轴方向上薄型化。上述结构中采用如下的结构,S卩,可动保持构件和基座中的一个具有向光轴方向突出的多个突起,可动保持构件和基座中的另一个具有以突起能够自由滑动的方式承受突起的承受面,在可动保持构件和基座上拉伸设置有对突起朝向承受面施力的施力弹簧。根据该结构,可动保持构件和基座通过施力弹簧相互施力,通过形成在可动保持构件和基座中的另一个上的承受面以形成在可动保持构件和基座中的一个上的突起能够自由滑动的方式承受该突起,从而可动保持构件以能够相对于基座自由移动地方式被支撑着,因而结构简单,减少部件数量,能够使装置在光轴方向上薄型化。上述结构中采用如下的结构,S卩,第一线圈和第二线圈形成为具有长轴和短轴的大致椭圆环状,并且第一线圈和第二线圈配置成各自的中心位于与透镜的光轴和第一直线垂直的第二直线上,第一线圈的长轴和第二线圈的长轴配置成相对于第二直线成规定的倾斜角度。根据该结构,在将可动保持构件形成为在第二直线方向上长的形状的情况下,通过使第一线圈和第二线圈倾斜,能够减小可动保持构件在第一直线方向上的尺寸,能够使装置在垂直于光轴的方向上小型化和薄型化等。上述结构中能够采用如下的结构,S卩,可动保持构件具有保持透镜的筒状部和从筒状部的两侧沿第二直线方向延伸的平板部,筒状部能够非接触地插入基座的开口部中。根据该结构,可动保持构件配置成筒状部插入基座的开口部中,并且两侧的平板部在光轴方向上与基座邻接相向,因而即使在保持了多个透镜的情况下,也能够将可动保持构件配置成更靠近基座,能够使装置在光轴方向上薄型化。上述结构中能够采用如下结构,S卩,第一磁铁和第二磁铁固定在基座上,第一线圈和第二线圈固定在可动保持构件上。根据该结构,因为将第一线圈和第二线圈固定在保持透镜的可动保持构件上,所以在按照透镜的规格(个数、重量等)改变第一线圈和第二线圈的匝数等的情况下,能够按照规格模块化。上述结构中能够采用如下的结构,S卩,还包括电连接第一线圈和第二线圈的柔性配线板,该柔性配线板包括第一固定部以及第二固定部,第一固定部在可动保持构件的朝向光轴方向的主面上,固定在第一线圈的附近,第二固定部在可动保持构件的朝向光轴方向的主面上,固定在第二线圈的附近;共用的延伸部,其以离开可动保持构件的主面区域的方式从第一固定部和第二固定部延伸;第一连接部和第二连接部,第一连接部在延伸部上连接第一线圈,第二连接部在延伸部上连接第二线圈。根据该结构,柔性配线板具有与两个固定部连的共用的延伸部,在该延伸部上设置有两个连接部,因而易于在同一侧一次进行焊接作业,而且,能防止焊接时产生的热引起的损伤等,而且,即使不是特别熟练的操作者,也能够容易地进行连接(焊接)作业。上述结构中能够采用如下的结构,S卩,第一线圈和第二线圈形成为具有长轴和短轴的大致椭圆环状,并且第一线圈和第二线圈配置成各自的长轴相对于第一直线成规定的倾斜角度,柔性配线板的延伸部沿第一直线方向延伸。根据该结构,在将可动保持构件形成为在与第一直线和光轴垂直的第二直线的方向上长的形状的情况下,通过使第一线圈和第二线圈倾斜,能够使可动保持构件在第一直线方向上的尺寸小,而且,通过在该第一直线方向上使延伸部延伸并且进行弯折,能够使装置在垂直于光轴的第一直线的方向上小型化和薄型化等。上述结构中能够采用如下的结构,S卩,可动保持构件具有导出第一线圈的引线部分和第二线圈的引线部分的引导槽。根据该结构,将线圈的引线部分穿过引导槽引出,从而易于进行配线作业,能够使部件汇集,使装置薄型化、小型化。上述结构中能够采用如下的结构,S卩,柔性配线板的延伸部形成为沿第一直线方向延伸。根据该结构,通过使延伸部沿第一直线方向延伸并且进行弯折,能够使装置在垂直于光轴的第一直线的方向上小型化和薄型化等。上述结构中能够采用如下的结构,S卩,在基座上固定有与第一磁铁和第一线圈协动来形成磁回路的第一磁轭、与第二磁铁和第二线圈协动来形成磁回路的第二磁轭。根据该结构,通过将第一磁轭和第二磁轭设置在基座上,不会增加第一驱动机构和第二驱动机构的驱动负载,能够提供磁效率。上述结构中能够采用如下的结构,S卩,第一磁轭在光轴方向上配置在隔着第一磁铁和第一线圈的两侧,第二磁轭在光轴方向上配置在隔着第二磁铁和第二线圈的两侧。根据该结构,第一磁轭和第二磁轭在光轴方向上配置在两侧(或,配置在两侧,并且各磁轭的中心位于第二直线上),能够进一步提高磁效率。另外,本发明的摄像透镜单元,包括摄像用的多个透镜,其特征在于,包括具有上述任一种结构的像抖动修正装置。根据该结构,在光轴方向上配置有摄像用的多个透镜的结构中包括上述像抖动修正装置,从而能够适当驱动保持在可动保持构件上的修正用的透镜,并能够顺利且高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。S卩,能够提供不仅具有摄像用的多个透镜而且追加了上述的像抖动修正功能的摄像透镜单元。而且,本发明的相机单元,包括摄像元件,其特征在于,包括具有上述任一种结构的像抖动修正装置。根据该结构,在包括摄像元件的相机单元中包括上述像抖动修正装置,从而能够适当驱动保持在可动保持构件上的修正用的透镜,并能够顺利且高精度地修正因手抖动等引起的像抖动,能够通过摄像元件获得良好的摄影图像。发明的效果若采用具有上述结构的像抖动修正装置,则能够获得如下的像抖动修正装置,即, 结构简单,使装置在透镜的光轴方向和垂直于光轴方向的方向上小型化和薄型化等,并且能够适用于安装在便携式电话机等上的相机单元,能够高精度地修正因手抖动等引起的像抖动,并且,易于进行焊接作业等,而且还能够防止由焊接时产生的热引起的损伤等。


图1是表示安装有组装了本发明的像抖动修正装置的相机单元的便携式信息终端机的立体图。图2是表示相机单元的立体图。图3是相机单元的系统图。图4是相机单元的剖视图。图5是像抖动修正装置的立体图。图6是像抖动修正装置的立体分解图。图7是像抖动修正装置的剖视图。图8是像抖动修正装置的省略了一部分(磁轭保持构件)的立体图。图9是像抖动修正装置的省略了一部分(磁轭保持构件和柔性配线板)的立体图。图10是像抖动修正装置的省略了一部分(磁轭保持构件和柔性配线板)的俯视图。图11是像抖动修正装置中所包括的可动保持构件的与基座相向的一侧的面的图。图12是像抖动修正装置中所包括的基座的俯视图。图13是表示像抖动修正装置中所包括的柔性配线板的组装的立体图。图14是表示像抖动修正装置中所包括的柔性配线板的焊接的立体图。图15A是说明像抖动修正装置的动作的俯视图。图15B是说明像抖动修正装置的动作的俯视图。图15C是说明像抖动修正装置的动作的俯视图。图16是表示本发明的像抖动修正装置的其他实施方式中的可动保持构件的与基座相向的一侧的面的图。图17是表示本发明的像抖动修正装置的又一实施方式的基座和可动保持构件的一部分(筒状部)的俯视概略图。图18A是说明图17所示的像抖动修正装置的动作的示意图。图18B是说明图17所示的像抖动修正装置的动作的示意图。图18C是说明图17所示的像抖动修正装置的动作的示意图。图18D是说明图17所示的像抖动修正装置的动作的示意图。图19是表示以往的像抖动修正装置的俯视图。附图标记的说明L1、L2 光轴P便携式信息终端机Pl 框体P2显示部P3操作按钮P4摄影窗U相机单元
10单元箱体
11突出部
12、13、14、15 保持部
20棱镜
G1、G2、G3、G4、G5、G6 透镜
30第一可动透镜组
31透镜保持构件
32被引导部
33被限制部
34U字状卡合部
40滤光片
50CCD
60第一驱动单元
61引导轴
62止转轴
63丝杠
64马达
65螺母
66螺旋弹簧
70第二驱动单元
71引导轴
72止转轴
73丝杠
74马达
75螺母
76螺旋弹簧
80控制系统
81微型计算机
82、83马达驱动电路
84CCD驱动电路
85驱动电路
86位置检测电路
87角速度检测电路
M像抖动修正装置
Sl第一直线
S2第二直线
S3直线
S3'直线(第二方向)
S4直线
S4'直线(第一方向)100,100'基座101,101'开口部IOla'凸状平坦部102,102' ,103,103'嵌合孔104被引导部105被限制部106U字状卡合部107挂固部108承受面110、110' ,110"可动保持构件Fl 主面F2 侧面IlOaUlOa'筒状部IlOa"圆弧部111平板部112、113、114、115 嵌合孔117挂固部118,118'突起119引导槽120施力弹簧130第一驱动机构131 第一磁铁132 第一线圈132a、13 引线部分133、1;34 第一磁轭140第二驱动机构141 第二磁铁142 第二线圈142a、14 引线部分143、144 第二磁轭150柔性配线板151第一固定部152第二固定部153延伸部154a、154b 第一连接部155a、155b 第二连接部160磁轭保持构件161 开口部
162、163 嵌合孔170第一位置传感器(检测装置)180第二位置传感器(检测装置)
具体实施例方式下面,参照

本发明的优选实施方式。如图1所示,装入了该像抖动修正装置的相机单元U安装在扁平且小型的便携式信息终端机P上。便携式信息终端机P具有形成为大致矩形且扁平的轮廓的框体P1、配置在框体Pl的表面上的显示各种信息的液晶面板等显示部P2以及操作按钮P3、形成在与显示部P2相反一侧的表面上的摄影窗P4等。并且,如图1所示,相机单元U以沿与从摄影窗 P4进入的被拍摄体光的光轴Ll垂直的方向延伸的方式容置在框体Pl的内部。如图2和图3所示,相机单元U具有单元箱体10、棱镜(prism) 20、透镜Gl、保持透镜G2的第一可动透镜组30、保持透镜G3、G4、G5的作为第二可动透镜组的像抖动修正装置 M、透镜G6、滤光片40、作为摄像元件的(XD50、在光轴L2方向上驱动第一可动透镜组30的第一驱动装置60、在光轴L2方向上驱动第二可动透镜组(像抖动修正装置M)的第二驱动装置70、控制系统80等。如图2所示,单元箱体10形成为扁平且大致矩形的形状,在光轴方向Ll上的厚度尺寸小而且在光轴方向L2上的长度尺寸小,该单元箱体10具有固定棱镜20的突出部11、 保持透镜Gl的保持部12、保持透镜G6的保持部13、保持滤光片40的保持部14、保持(XD50 的保持部15等。如图2和图3所示,棱镜20容置在单元箱体10的突出部11中,使从摄影窗P4进入的被摄体光的光轴Ll弯曲成直角而导向光轴方向L2。如图2和图3所示,透镜Gl在光轴方向L1、L2上配置在棱镜20的后方,并固定在单元箱体10的保持部12上。如图2和图3所示,第一可动透镜组30在光轴方向L2上配置在透镜Gl的后方, 并能够在光轴方向L2上自由移动地被支撑着,被第一驱动单元60驱动而能够沿光轴方向 L2往复运动。S卩,第一可动透镜组30具有透镜保持构件31、被引导轴61引导的被引导部32、能够自由滑动地与止转轴62卡合而围绕光轴L2的旋转被限制的被限制部33、与丝杠63螺合的螺母65所抵接的U字状卡合部34等。如图2和图3所示,透镜G6在光轴方向L2上配置在第二可动透镜组(像抖动修正装置M)的后方,并固定在单元箱体10的保持部13上。滤光片40是红外截止滤光片或低通滤光片等,如图2和图3所示,在光轴方向L2 上配置在透镜G6的后方,并固定在单元箱体10的保持部14上。如图2和图3所示,(XD50在光轴方向L2上配置在滤光片40的后方,并固定在单元箱体10的保持部15上。如图2和图3所示,第一驱动装置60具有引导轴61、止转轴62、沿光轴方向L2延长的丝杠63、驱动丝杠63旋转的马达64、螺母65、螺旋弹簧66等,其中,引导轴61和止转轴62沿光轴方向L2延长并且固定在单元箱体10上,螺母65与丝杠63螺合,并且抵接在第一可动透镜组30的U字状卡合部34上,旋弹簧66产生总是朝向螺母64对U字状卡合部34施力的作用力。如图2和图3所示,第二驱动装置70具有引导轴71、止转轴72、沿光轴方向L2延长的丝杠73、驱动丝杠73旋转的马达74、螺母75、螺旋弹簧76等,其中,引导轴71和止转轴72沿光轴方向L2延长并且固定在单元箱体10上,螺母75与丝杠73螺合,并且抵接在第二可动透镜组所包括的基座100的U字状卡合部106上,螺旋弹簧76产生总是对U字状卡合部106朝向螺母74施力的作用力。如图3所示,控制系统80具有微型计算机81、马达驱动电路82、马达驱动电路83、 CCD驱动电路84、驱动电路85、位置检测电路86、角速度检测电路87等,其中,微型计算机8 进行运算处理,并且处理各种信号来发出指令信号,马达驱动电路82驱动第一驱动单元60 的马达64,马达驱动电路83驱动第二驱动单元70的马达74,CXD驱动电路84驱动(XD50, 驱动电路85对像抖动修正装置M所包括的第一驱动机构130和第二驱动机构140进行驱动,位置检测电路86与对像抖动修正装置M所包括的可动保持构件110的位置进行检测的第一位置传感器170和第二位置传感器180连接,角速度检测电路87检测相机单元U受到的振动和抖动。如图2 图4所示,作为第二可动透镜组的像抖动修正装置M在光轴方向L2上配置在第一可动透镜组30与透镜G6之间,并能够在光轴方向L2上自由移动地被支撑着。并且,如图5 图7所示,像抖动修正装置M具有基座100、可动保持构件110、施力弹簧120、第一驱动机构130、第二驱动机构140、柔性配线板150、磁轭保持构件160、第一位置传感器170、第二位置传感器180等,其中,第一驱动机构130包括第一磁铁131、第一线圈132、第一磁轭133、134,第二驱动机构140包括第二磁铁141、第二线圈142、第二磁轭 143、144,磁轭保持构件160与基座100连接,作为基座的一部分发挥功能,并且保持磁轭, 第一位置传感器170和第二位置传感器180作为检测装置。如图7 图10、图12所示,基座100形成为如下那样的大致矩形的平板状,S卩,在垂直于光轴L2且与光轴Ll平行的第一直线Sl的方向上宽度窄,并且在与光轴L2和第一直线Sl垂直的第二直线S2的方向上长,基座100具有以光轴L2为中心的圆形的开口部 101、嵌入固定第一磁铁131的嵌合孔102、嵌入固定第一磁轭133的嵌合孔102'、嵌入固定第二磁铁141的嵌合孔103、嵌入固定第二磁轭143的嵌合孔103'、能够自由滑动地与引导轴71卡合而被引导的被引导部104、能够自由滑动地与止转轴72卡合而围绕光轴L2 的旋转被限制的被限制部105、与丝杠73螺合的螺母75所抵接的U字状卡合部106、挂固施力弹簧120的一端部的两个挂固部107、承受形成在可动保持构件110上的4个突起118 并且使4个突起118能够自由滑动的平坦的承受面108等。开口部101形成为如下的内径尺寸,S卩,在可动保持构件110被驱动的范围内,筒状部IlOa能够非接触地通过。如图12所示,嵌合孔102(和嵌合孔102')形成为如下那样的大致矩形,即,在与第二直线S2成45度的直线S3的方向上长,并且在垂直于直线S3的直线S4'的方向上宽度窄。如图12所示,嵌合孔103(和嵌合孔103')形成为如下那样的大致矩形,即,在与第二直线S2成45度的直线S4的方向上长,并且在垂直于直线S4的直线S3'的方向上宽度窄。并且,如图12所示,嵌合孔102(和嵌合孔102')与嵌合孔103 (和嵌合孔103 ‘) 相对于第一直线Sl线对称。即,第一磁铁131以及第一磁轭133与第二磁铁141以及第二磁轭143相对于第一直线Sl线对称地配置在基座100上。如图6 图11所示,可动保持构件110形成为如下那样的大致矩形的平板状,即, 在垂直于光轴L2且与光轴Ll平行的第一直线Sl的方向上宽度窄,在与光轴L2和第一直线Sl垂直的第二直线S2的方向上长,可动保持构件110具有以光轴L2为中心的圆形的筒状部110a、隔着筒状部IlOa向第二直线S2方向的两侧延伸的平板部111、嵌入固定第一线圈132的嵌合孔112、嵌入固定第二线圈142的嵌合孔113、嵌入固定第一位置传感器170 的嵌合孔114、嵌入固定第二位置传感器180的嵌合孔115、挂固施力弹簧120的一端部的两个挂固部117、与基座100(的承受面108)抵接的4个突起118、导出第一线圈132和第二线圈142的引线部分132a、132b、142a、142b的引导槽119等。并且,如图13和图14所示,可动保持构件110形成有朝向光轴L2方向的主面F1、垂直于主面Fl且朝向第一直线 Sl的方向的侧面F2。如图10和图11所示,嵌合孔112(和嵌合孔114)形成为如下的大致矩形状,即, 在与第二直线S2成45度的直线S3的方向上长并且在垂直于直线S3的直线S4'的方向上
宽度窄。如图10和图11所示,嵌合孔113(和嵌合孔115)形成为如下的大致矩形状,即, 在与第二直线S2成45度的直线S4的方向上长并且在垂直于直线S4的直线S3'的方向上
宽度窄。并且,如图10和图11所示,嵌合孔112(和嵌合孔114)与嵌合孔113(和嵌合孔 115)相对于第一直线Sl线对称。即,第一线圈132以及第一位置传感器170与第二线圈142以及第二位置传感器 180相对于第一直线Sl线对称地配置在可动保持构件110上。4个突起118在光轴方向L2上呈大致圆柱状地向基座100侧突出,能够自由滑动地抵接在基座100的承受面108上,如图7所示,4个突起118的突出高度设定得小,以使可动保持构件110(的平板部111)配置成与基座100邻接的状态。并且,如图11所示,形成在嵌合孔112周围的两个突起118配置成相对于直线S3 线对称,形成在嵌合孔113周围的两个突起118配置成相对于直线S4线对称。如上所述,可动保持构件110与基座100通过施力弹簧120相互施力,突起118能够自由滑动地抵接在承受面108上而被支撑着,因而能够使结构简单,减少部件数量,并且能够使装置在光轴方向L2上薄型化。施力弹簧120是拉伸型的螺旋弹簧,如图7所示,施力弹簧120的一端部挂固在基座100的挂固部107上,另一端部挂固在可动保持构件110的挂固部117上。并且,施力弹簧120拉伸设置成使突起118以能够自由滑动的方式总是抵接在承受面108上。如图5 图7所示,磁轭保持构件160以在光轴方向L2上夹入可动保持构件110 的方式配置,并固定在基座100上,以作为基座的一部分发挥功能,磁轭保持构件160在其中央具有圆形的开口部161,在开口部161的两侧具有嵌合第一磁轭134的嵌合孔162、嵌合第二磁轭144的嵌合孔163等。开口部161形成为如下的内径尺寸,S卩,在可动保持构件110被驱动的范围内,筒状部IlOa能够非接触地通过。如图7所示,第一驱动机构130形成为包括第一磁铁131、第一线圈132、第一磁轭 133,134的音圈马达。如图12所示,第一磁铁131形成为在直线S3方向上长的矩形形状,嵌合固定在基座100的嵌合孔102中。并且,第一磁铁131以通过直线S3的面为界被磁化为N极和S极。如图10所示,第一线圈132形成为在直线S3方向上具有长轴且在直线S4'方向上具有短轴的大致椭圆环状,嵌合固定在可动保持构件110的嵌合孔112中。并且,第一线圈132配置成其中心Cl位于第二直线S2上,并且,长轴相对于第二直线S2成45度的倾斜角度。另外,如图9、图13、图14所示,第一线圈132具有插入可动保持构件110的引导槽 119中而被导出的引线部分13^i、132b。第一磁轭133具有在与第一磁铁131接触的状态下大于等于第一磁铁131的面积,并形成为在直线S3方向上长的矩形形状,如图7所示,第一磁轭133嵌合固定在基座 100的嵌合孔102'中。第一磁轭134形成为面积大于第一线圈132的面积的矩形的平板状,在光轴方向 L2上与第一线圈132隔着规定间隙配置,第一磁轭134嵌合固定在磁轭保持构件160的嵌合孔162中。S卩,通过对第一线圈132进行通电和断电,第一驱动机构130在垂直于光轴L2的第一方向上即在直线S4'方向上产生电磁驱动力。第一磁轭133与第一磁铁131以及第一线圈132协动而形成磁回路,并固定在基座100(的嵌合孔102')上,因而不会增加第一驱动机构130的驱动负载,并且能够提高磁效率。另外,第一磁轭134与第一磁轭133协动,在光轴方向L2上夹入第一磁铁131和第一线圈132(即,第一磁轭133、134配置在两侧),因而能够进一步提高磁效率。如图7所示,第二驱动机构140形成为包括第二磁铁141、第二线圈142、第二磁轭 143,144的音圈马达。如图12所示,第二磁铁141形成为在直线S4方向上长的矩形形状,嵌合固定在基座100的嵌合孔103中。并且,第二磁铁141以通过直线S4的面为界被磁化为N极和S极。如图10所示,第二线圈142形成为在直线S4方向上具有长轴并且在直线S3'方向上具有短轴的大致椭圆环状,并嵌合固定在可动保持构件Iio的嵌合孔113中。并且,第二线圈142配置成其中心C2位于第二直线S2上,并且,长轴相对于第二直线S2形成45度的倾斜角度。另外,如图9、图13、图14所示,第二线圈142具有插入可动保持构件110的引导槽119中而被导出的引线部分14h、142b。第二磁轭143具有在与第二磁铁141接触的状态大于等于第二磁铁141的面积, 并形成为在直线S4方向上长的矩形形状,如图7所示,第二磁轭143嵌合固定在基座100 的嵌合孔103'中。第二磁轭144形成为面积大于第二线圈142的面积的矩形的平板状,在光轴方向 L2上与第二线圈142隔着规定间隙配置,第二磁轭144嵌合固定在磁轭保持构件160的嵌合孔163中。S卩,通过对第二线圈142进行通电和断电,第二驱动机构140在垂直于光轴L2的第二方向即直线S3'方向上产生电磁驱动力。第二磁轭144与第二磁铁141以及第二线圈142协动而形成磁回路,并固定在基座100(的嵌合孔103')中,因而不会增加第二驱动机构140的驱动负载,能够提高磁效率。另外,第二磁轭144与第二磁轭143协动,在光轴方向L2上夹入第二磁铁141和第二线圈142(即,第二磁轭143、144配置在两侧),因而能够进一步提高磁效率。如图10和图12所示,所述第一驱动机构130和第二驱动机构140配置成相对于与保持在一个可动保持构件Iio上的透镜G3、G4、G5的光轴L2垂直的第一直线Sl线对称, 因而第一驱动机构130和第二驱动机构140各自承受的驱动负载相同,隔着透镜G3、G4、G5 在两侧产生驱动力,因而能够在垂直于光轴L2的平面内稳定且顺利地驱动可动保持构件 110。另外,第一线圈132和第二线圈142配置成各自的中心C1、C2位于与透镜G3、G4、 G5的光轴L2和第一直线Sl垂直的第二直线S2上,而且,各自的长轴与第二直线成规定的倾斜角度,因而在将可动保持构件110形成为在第二直线S2方向上长的形状的情况下,通过使第一线圈132和第二线圈142倾斜,能够减小可动保持构件110在第一直线Sl方向上的尺寸,能够在垂直于光轴L2的平面内稳定且顺利地驱动可动保持构件110,并且能够使装置在垂直于光轴L2的方向(第一直线Sl方向)上小型化和薄型化等。另外,可动保持构件110配置成筒状部IlOa插入基座100的开口部101中,并且两侧的平板部111在光轴方向L2上与基座100邻接相向,因而即使在保持多个透镜G3、G4、 G5的情况下,也能够将可动保持构件110配置成更靠近基座100,从而能够使装置在光轴方向L2上薄型化。而且,第一磁铁131和第二磁铁141固定在基座100上,第一线圈132和第二线圈 142固定在可动保持构件110上,S卩,将第一线圈132和第二线圈142固定在对透镜G3、G4、 G5进行保持的可动保持构件110上,因而能够在按照透镜的规格(数量、重量等)改变第一线圈132和第二线圈142的匝数等的情况下,按照规格模块化。如图6、图13、图14所示,柔性配线板150具有第一固定部151、第二固定部152、 共用的延伸部153、第一连接部15 、巧4b、第四连接部15fe、155b,其中,第一固定部151在第一驱动机构130的第一线圈132的附近固定在可动保持构件110的主面Fl上,第二固定部152在第二驱动机构140的第二线圈142的附近固定在可动保持构件110的主面Fl上, 共用的延伸部153以离开可动保持构件110的主面Fl区域的方式从第一固定部151和第二固定部152开始沿第一直线Sl方向延伸,第一连接部M4a、154b在延伸部153上连接第一线圈132的引线部分13加、132b,第二连接部155a、15^在延伸部153上连接第二线圈 142的引线部分142aU42b0并且,如图13和图14所示,关于柔性配线板150,在第一固定部151和第二固定部 152固定在可动保持构件110的主面Fl上并且利用夹具等从下方支撑着延伸部153的状态下,在延伸部153上同时形成(焊接)第一连接部M4a、154b和第二连接部15fe、155b,然后,使用弯折机械(工具)等沿着可动保持构件110的侧面F2弯折延伸部153。
另外,如图3所示,柔性配线板150能够在单元箱体10内自由弯曲地配置,并与驱动电路85和位置检测电路86电连接。这样,柔性配线板150在从可动保持构件110的主面Fl区域露出的共用的延伸部 153上具有第一线圈132和第二线圈142的第一连接部15 、巧4b以及第二连接部155a、 155b (焊接部等),在进行了连接作业后沿着可动保持构件110的侧面F2弯折该延伸部 153,因此,焊接作业能够易于在离开透镜G5的区域并且在同一侧一次进行。因而,能够防止由焊接时产生的热引起的损伤等,而且,即使不是特别熟练的操作者也能够容易地进行连接(焊接)作业。另外,通过引导槽119引出第一线圈132以及第二线圈142的引线部分132a、 132b、142a、142b,从而能够易于进行配线作业,使部件汇集,能够使装置薄型化、小型化。而且,第一线圈132和第二线圈142形成为具有长轴和短轴的大致椭圆环状,并且配置成各自的长轴相对于第一直线Sl成规定的倾斜角度,柔性配线板150的延伸部153 形成为在第一直线Sl方向上延伸并被弯折,因而,在将可动保持构件110形成为在与第一直线Sl和光轴L2垂直的第二直线S2的方向上长的形状的情况下,能够减小可动保持构件 110在第一直线Sl方向上的尺寸,使装置在第一直线Sl方向上小型化和薄型化等。第一位置传感器170例如是对磁通密度的变化进行检测来输出电信号的霍尔元件,如图10所示,该第一位置传感器170嵌合固定在可动保持构件110的嵌合孔114中。 并且,第一位置传感器170在第一驱动机构130的区域中对因可动保持构件110相对于基座100(的第一磁铁131)相对移动而产生的磁通密度的变化进行检测,来检测可动保持构件110的位置变化。此外,第一位置传感器170在设置于第一连接部15^、lMb的附近区域中的连接部(未图示)与柔性配线板150电连接。第二位置传感器180例如是对磁通密度的变化进行检测来输出电信号的霍尔元件,如图10所示,嵌合固定在可动保持构件110的嵌合孔115中。并且,第二位置传感器 180在第二驱动机构140区域中对因可动保持构件110相对于基座100(的第二磁铁141) 相对移动而产生的磁通密度的变化进行检测,来检测可动保持构件110的位置变化。此外, 第二位置传感器180在设置于第二连接部15fe、155b的附近区域中的连接部(未图示)与柔性配线板150电连接。下面,参照图15A 图15C简单地说明所述像抖动修正装置M的修正动作。首先,如图15A所示,在从基座100的开口部101的中心与可动保持构件110上的透镜G3、G4、G5的光轴L2 —致的状态,作为一个例子而使可动保持构件110 (透镜G3、G4、 G5)向上方移动时,使第一驱动机构130产生第一方向(直线S4'方向)上的朝向斜上方的驱动力,而且,使第二驱动机构140产生第二方向(直线S3'方向)上的朝向斜上方的驱动力。由此,如图15B所示,可动保持构件110朝向第一直线Sl方向上的上方移动。另外,如图15A所示,在从基座100的开口部101的中心与可动保持构件110上的透镜G3、G4、G5的光轴L2 —致的状态,作为一个例子而使可动保持构件110 (透镜G3、G4、 G5)向下方移动时,使第一驱动机构130产生第一方向(直线S4'方向)上的朝向斜下方的驱动力,而且,使第二驱动机构140产生第二方向(直线S3'方向)上的朝向斜下方的驱动力。由此,如图15C所示,可动保持构件110朝向第一直线Sl方向上的下方移动。图16示出了本发明的像抖动修正装置M的其他实施方式,对上述的实施方式中的可动保持构件的局部进行了变更,对与上述的实施方式相同的结构标注相同的附图标记, 并且省略说明。即,在本实施方式中,在可动保持构件110'上,在与基座100相向一侧的面上设置有3个突起118'。3个突起118'形成为能够自由滑动地抵接在基座100的承受面108上,以便使可动保持构件110'在与基座100邻接的状态下能够自由移动地被支撑着。在本实施方式中,可动保持构件110'与基座100通过施力弹簧120彼此施力,通过承受面108承受突起118'并且突起118'能够自由滑动,由此,可动保持构件110'被支持为能够相对于基座100自由移动,因而结构简单,减少部件数量,并且使装置在光轴方向 L2上薄型化。图17是表示本发明的像抖动修正装置M的又一实施方式的概略图,相对于上述的实施方式改变了基座和可动保持构件的位置,与上述实施方式相同的结构标注相同的附图标记,并且省略说明。S卩,在本实施方式中,如图17所示,基座100'具有开口部10Γ,并且该开口部 101'在第一直线Sl方向上具有平行的内侧面,在开口部101'的壁面上形成有在第一直线Sl方向上向内侧突出的两个凸状平坦部IOla'。另外,如图17所示,可动保持构件 110〃具有嵌合保持透镜G3、G4、G5的筒状部IlOa',并且,透镜G3、G4、G5的外周具有平行的两个面的部分,筒状部IlOa'在第一直线Sl的方向上形成有以光轴L2为中心的呈圆弧面状突出的两个圆弧部110a"。并且,开口部101'形成为如下的内径尺寸,即,在可动保持构件110"被驱动的范围内,筒状部IlOa'能够非接触地通过,假如可动保持构件110a"在第一直线Sl方向上移动到规定水平以上时,圆弧部110a"抵接在开口部101'的凸状平坦部IOla'上。在本实施方式中,第一状态下的光轴L2到凸状平坦部IOla'的距离H与第二状态下的光轴L2到凸状平坦部IOla'的距离H相等,其中,第一状态是指,可动保持构件110" 从如图18A所示那样基座100'的开口部101'的中心与筒状部IlOa'(透镜)的中心L2 一致的状态,如图18B所示那样向上方移动,并使筒状部IlOa'的圆弧部110a"抵接在基座100'的凸状平坦部IOla'上的状态,第二状态是指,可动保持构件110〃从如图18C所示那样可动保持构件110"倾斜了规定角度的状态,如图18D所示那样向上方移动,并使筒状部IlOa'的圆弧部110a"抵接在基座100'的凸状平坦部IOla'上的状态。由此,即使可动保持构件110"因旋转产生倾斜,也能够使透镜的中心(光轴)L2 与相机单元的光轴(基座100'的开口部101'的中心)正确地一致,从而能够高精度地进行像抖动修正。在上述实施方式中,作为使可动保持构件110、110'、110〃与基座100、100'邻接并且将可动保持构件110、110'、110支撑为能够自由移动的方法,示出了采用形成在可动保持构件110、110'、110〃上的多个突起118、118'和形成在基座100、100‘上的承受面108的情况,但不限于此,可以相反地,在可动保持构件上形成承受面,在基座上形成多个突起。另外,在上述实施方式中,作为使多个突起118、118'以能够自由滑动的方式总是与承受面108抵接的方法,示出了采用施力弹簧120的情况,但不限于此,可以采用不产生作用力而限制两者脱离的限制机构或引导机构。在上述实施方式中,示出了使第一线圈132和第二线圈142形成为大致椭圆环状的情况,但该“大致椭圆环状”的概念不仅包括椭圆环状的情况,还包括形成为由具有直线部的长边(长轴)和短边(短轴)形成的大致矩形的环状的情况。在上述实施方式中,示出了像抖动修正装置,但是在包括摄像用的多个透镜的摄像透镜单元中也可以采用包括形成上述结构的像抖动修正装置的结构。由此,在光轴方向上配置有摄像用的多个透镜的结构中,通过包括所述像抖动修正装置,从而适当驱动保持在可动保持构件110、110' ,110"上的修正用的透镜G3、G4、 G5,能够顺利且高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。即,能够提供不仅具有摄像用的多个透镜,而且还追加了上述的像抖动修正功能的摄像透镜单元。产业上的可利用性如上所述,本发明的像抖动修正装置,结构简单,使装置在透镜的光轴方向和垂直于光轴方向的方向上小型化和薄型化等,并且能够高精度地修正因手抖动等引起的像抖动,因而,当然能够适用于安装在要求小型化和薄型化的便携式电话机、便携式型音乐播放机等便携式信息终端机上的相机单元,在通常的数码相机或其他便携型的光学设备等中也能够使用。
权利要求
1.一种像抖动修正装置,其特征在于,具有 大致平板状的基座,其具有开口部,大致平板状的可动保持构件,其保持透镜,并且在垂直于透镜的光轴的平面内能够自由移动地被支撑着,第一驱动机构,其包括第一磁铁和第一线圈,以向垂直于光轴的第一方向驱动所述可动保持构件,第二驱动机构,其包括第二磁铁和第二线圈,以向垂直于光轴的第二方向驱动所述可动保持构件,检测装置,其检测所述可动保持构件的位置, 所述可动保持构件与所述基座邻接,并且能够自由移动地被支撑着, 所述第一驱动机构和所述第二驱动机构配置在相对于与所述透镜的光轴垂直的第一直线呈线对称的位置。
2.如权利要求1所述的像抖动修正装置,其特征在于,所述可动保持构件和所述基座中的一个具有向光轴方向突出的多个突起, 所述可动保持构件和所述基座中的另一个具有以所述突起能够自由滑动的方式承受所述突起的承受面,在所述可动保持构件和所述基座上拉伸设置有对所述突起朝向所述承受面施力的施力弹簧。
3.如权利要求2所述的像抖动修正装置,其特征在于,所述第一线圈和第二线圈形成为具有长轴和短轴的大致椭圆环状,并且,所述第一线圈和第二线圈配置成各自的中心位于与透镜的光轴和所述第一直线垂直的第二直线上, 所述第一线圈的长轴和第二线圈的长轴配置成相对于所述第二直线成规定的倾斜角度。
4.如权利要求3所述的像抖动修正装置,其特征在于,所述可动保持构件具有保持透镜的筒状部和从所述筒状部的两侧沿所述第二直线方向延伸的平板部,所述筒状部非接触地插入所述基座的开口部中。
5.如权利要求2所述的像抖动修正装置,其特征在于, 所述第一磁铁和所述第二磁铁固定在所述基座上,所述第一线圈和所述第二线圈固定在所述可动保持构件上。
6.如权利要求5所述的像抖动修正装置,其特征在于,该像抖动修正装置还包括电连接所述第一线圈和所述第二线圈的柔性配线板, 所述柔性配线板包括第一固定部以及第二固定部,所述第一固定部在所述可动保持构件的朝向光轴方向的主面上,固定在所述第一线圈的附近,所述第二固定部在所述可动保持构件的朝向光轴方向的主面上,固定在所述第二线圈的附近;共用的延伸部,其以离开所述可动保持构件的主面区域的方式从所述第一固定部和第二固定部延伸;第一连接部和第二连接部,所述第一连接部在所述延伸部上连接所述第一线圈,所述第二连接部在所述延伸部上连接所述第二线圈;所述延伸部沿着所述可动保持构件的侧面被弯折。
7.如权利要求6所述的像抖动修正装置,其特征在于,所述可动保持构件具有导出所述第一线圈的引线部分和第二线圈的引线部分的引导槽。
8.如权利要求6所述的像抖动修正装置,其特征在于, 所述柔性配线板的延伸部形成为沿所述第一直线方向延伸。
9.如权利要求1所述的像抖动修正装置,其特征在于,在所述基座上固定有第一磁轭,其与所述第一磁铁和第一线圈协动来形成磁回路; 第二磁轭,其与所述第二磁铁和第二线圈协动来形成磁回路。
10.如权利要求9所述的像抖动修正装置,其特征在于,所述第一磁轭在光轴方向上配置在隔着所述第一磁铁和第一线圈的两侧, 所述第二磁轭在光轴方向上配置在隔着所述第二磁铁和第二线圈的两侧。
11.一种摄像透镜单元,包括摄像用的多个透镜,其特征在于, 包括权利要求1 10中任一项所述的像抖动修正装置。
12.—种相机单元,包括摄像元件,其特征在于, 包括权利要求1 10中任一项所述的像抖动修正装置。
全文摘要
本发明的像抖动修正装置具有平板状基座(100),具有在光轴方向上开口的开口部(101);平板状可动保持构件(110),保持透镜,并被支撑为能在垂直于透镜的光轴的平面内自由移动;第一驱动机构(130),包括第一磁铁和第一线圈以向垂直于光轴的第一方向驱动可动保持构件;第二驱动机构(140),包括第二磁铁和第二线圈以向垂直于光轴的第二方向驱动可动保持构件;检测装置(170、180),检测可动保持构件的位置;可动保持构件与基座相邻,并被支撑为能自由移动,第一驱动机构和第二驱动机构配置在相对于垂直于透镜的光轴的第一直线(S1)线对称的位置。由此能够使装置小型化和薄型化,并能高精度地修正因手抖动等引起的透镜光轴的偏移。
文档编号H04N5/232GK102165367SQ200980137879
公开日2011年8月24日 申请日期2009年9月28日 优先权日2008年9月29日
发明者渡部博之 申请人:日本电产科宝株式会社
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