电磁驱动装置制造方法

电磁驱动装置制造方法
【专利摘要】本实用新型目的在于提供一种能够高效地驱动摆动用线圈并且更加小型化的电磁驱动装置。在透镜支架上安装有卷绕于作为透镜光轴方向的Z轴周围的驱动用线圈。在用于将透镜支架支承为可向Z轴方向向移动的内侧箱体内安装有驱动用磁铁。在用于将内侧箱体支承为可向与Z轴正交的方向摆动的外侧箱体内安装有摆动用线圈，并且摆动用线圈包括卷绕于与Z轴正交的轴周围的第一线圈～第四线圈。驱动用磁铁包括多个磁铁片。从第j线圈所卷绕的轴的方向观察所述多个磁铁片时，磁铁片在第j线圈侧的磁极面在第一线圈的绕线部的内缘部内侧与绕线部隔开空隙地相互对置。
【专利说明】电磁驱动装置

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种例如用于移动电话用摄像头等中的电磁驱动装置，特别是涉及一种能够驱动透镜和抑制抖动的电磁驱动装置。

【背景技术】
[0002]近年来，对于装载于移动电话中的摄像头，通过提高图像传感器的像素，以推进拍摄图像的高像质化。与此同时，装载于摄像头中的透镜，也正从原有的固定焦点的透镜驱动装置向可动焦点的透镜驱动装置转化。因为在固定焦点的透镜驱动装置中，会出现对焦模糊的现象，所以无法满足高像素图像传感器的分辨率。
[0003]可动焦点的透镜驱动装置大多为使用于音圈马达的透镜驱动装置(例如，参照专利文献1:日本特开2004 - 280031号公报)。但是，为了防止装载于移动电话等中的摄像头在拍摄时发生抖动，提出了例如专利文献2 (日本特开2009 - 294393号公报)的拍摄用光学装置。
[0004]在专利文献2所述的拍摄用光学装置中，将装载有透镜驱动装置和图像传感器的可动框安装为能够相对于固定框而摆动，并且在可动框中安装有摆动用磁铁，在固定框中安装有摆动用线圈。并且，通过对安装于固定框中的摆动用线圈通电，能够使可动框相对于固定框进行摆动来抑制抖动。
[0005]另外，图19所示的拍摄用光学装置50包括:卷绕于作为透镜光轴方向(图中箭头所示)的Z轴周围而安装于透镜支架51上的第一透镜驱动用线圈52a和第二透镜驱动用线圈52b ;安装于内侧箱体53上，分别与第一透镜驱动用线圈52a和第二透镜驱动用线圈52b相隔对置的第一驱动用磁铁54a和第二驱动用磁铁54b ;以及卷绕于与Z轴正交的轴周围而安装于外侧箱体55内的四个摆动用线圈56。拍摄用光学装置50利用第一、第二驱动用磁铁54a、54b以及第一、第二透镜驱动用线圈52a、52b，将透镜支架51向Z轴方向驱动，并利用第一、第二驱动用磁铁54a、54b和摆动用线圈56使内侧箱体53绕着与Z轴正交的轴摆动，由此来校正手抖动。另外，拍摄用光学装置50的驱动用磁铁54a和驱动用磁铁54b用于驱动透镜和抑制抖动，因此，能够使专利文献2所述的拍摄用光学装置小型化(例如，参照专利文献3:日本特开2011?203476号公报)。
[0006]但是，专利文献3的拍摄用光学装置50需要设置两个相互逆向卷绕的透镜驱动用线圈52a、52b。另外，拍摄用光学装置50包括:卷绕于Z轴周围而安装于透镜支架51的第一、第二透镜驱动用线圈52a、52b ;与摆动用线圈56的在被摄体侧的一边56a相对置的第一驱动用磁铁54a ；以及与在被摄体侧的相反侧的一边56b相对置，且极性与第一驱动用磁铁54a相反的第二驱动用磁铁54b。这种结构导致驱动用线圈和永久磁铁的数量增多。进而，拍摄用光学装置50是由摆动用线圈56与第一、第二驱动用磁铁54a、54b相隔对置而构成，因此，增大了拍摄用光学装置50在与Z轴正交方向的尺寸，限制了拍摄用光学装置50的进一步小型化。
[0007]另外，在专利文献3的拍摄用光学装置50中，仅仅是摆动用线圈56的两个边56a、56b受到了洛伦兹力作用，为此，出现了驱动效率不高的问题。
实用新型内容
[0008]本实用新型鉴于现有的问题，目的在于提供一种能够高效地驱动摆动用线圈且可更小型化的电磁驱动装置。
[0009]本实用新型的电磁驱动装置包括:用于保持透镜的透镜支架；用于将透镜支架支承为能够向与透镜光轴平行的Z轴方向移动的内侧箱体；以包围内侧箱体的方式配置于内侧箱体外侧，并将内侧箱体支承为能够摆动的外侧箱体；卷绕于Z轴周围而安装于透镜支架上的驱动用线圈；安装于内侧箱体内的驱动用磁铁；以及安装于外侧箱体内的摆动用线圈。所述摆动用线圈包括卷绕于与Z轴垂直的轴周围的绕线部，还包括以等角度间隔配置于Z轴周围的多个线圈构件。驱动用磁铁包括与所述多个线圈构件相对设置且以等角度间隔配置于Z轴周围的多个磁铁片。当从与Z轴垂直的方向观察磁铁片时，所述磁铁片在绕线部内侧与绕线部相隔对置。当从Z轴方向观察磁铁片时，线圈构件的磁极面比线圈构件更靠近内侧箱体并与线圈相隔对置，或者从与Z轴方向观察磁铁片时，线圈构件的磁极面位于绕线部内侧并与线圈构件相隔对置。
[0010]由此，能够将与各线圈构件对置的驱动用磁铁设为一个，因此，能够减少构件个数，从而能够实现装配工序的简易化。
[0011]另外，将各磁铁片配置为使磁极面与线圈构件的卷绕轴方向垂直，并且使磁极面与其两侧面形成的棱线在线圈构件的绕线部的内缘部内侧相隔对置，因此，能够使线圈构件的四条边全都产生洛伦兹力，从而能够减小与Z轴正交的方向的尺寸。因此，能够大幅度提高摆动用线圈的运转效率，从而能够使电磁驱动装置小型化。
[0012]此外，与驱动用线圈的绕线部相对置的磁铁片的磁极面也可以是，供由该磁极面及其与侧面形成的棱线在线圈构件的绕线部的内缘部的内侧隔开空隙对置的磁极面，还可以是与供由该磁极面及侧面形成的棱线在线圈构件的绕线部的内缘部内侧隔开空隙对置的磁极面相反一侧的磁极面。
[0013]另外，作为本实用新型的电磁驱动装置的另一种结构，其特征在于，外架设置于磁铁片的外侧箱体一侧和线圈构件外缘侧两者或其中一者上。
[0014]由此，能够提高与各线圈构件四条边相交(交叉)的磁通密度，从而能够进一步提高摆动用线圈的驱动效率。
[0015]另外，作为本实用新型的电磁驱动装置的另一种优选实施方式，设置于所述线圈构件外缘侧的外架包括:从Z轴前方侧覆盖所述线圈构件外缘侧的第一外架；从Z轴后方侧覆盖线圈构件外缘侧的第二外架；从与Z轴正交的方向、且与磁铁片的磁化方向的不同侧覆盖线圈构件外缘侧的第三外架；以及覆盖线圈构件的磁铁片的一侧的第四外架。
[0016]如上述构成的外架，能够更可靠地提高与线圈构件各边相交的磁通密度。
[0017]此外，所述实用新型内容并未完全列举出本实用新型必要的所有特征，这些特征组的副组合也可构成为实用新型。

【专利附图】

【附图说明】
[0018]图1、图2是表示本实用新型第一实施方式的电磁驱动装置的结构图。
[0019]图3、图4、图5是表示驱动用弹簧构件和摆动用弹簧构件的一个例子的立体图。
[0020]图6表不由驱动用磁铁产生的磁场的一个例子的磁场分布图。
[0021]图7、图8是表示分别与摆动用线圈和驱动用线圈相交的磁通量的密度分布图。
[0022]图9是表示本实用新型第一实施方式的电磁驱动装置的主要部分的立体图。
[0023]图10、图11是表示本实用新型第一实施方式的电磁驱动装置的另一结构的立体图。
[0024]图12、图13是表示本实用新型第一实施方式的电磁驱动装置的再一结构的立体图。
[0025]图14是表示本实用新型第二实施方式的电磁驱动装置的结构的立体图。
[0026]图15是表示本实用新型第二实施方式的电磁驱动装置的分解立体图。
[0027]图16、图17是表不用于说明驱动用磁铁与外架之间关系的不意图。
[0028]图18是表示本实用新型第二实施方式的驱动用磁铁产生的磁场的分布图。
[0029]图19是表示现有的拍摄用光学装置结构的图。

【具体实施方式】
[0030]以下，通过实施方式来详细描述本实用新型，以下的实施方式并不限定权利要求书所述的实用新型，而且并不限定实施方式中所说明的特征的所有组合是本实用新型的解决手段所必须的。
[0031]第一实施方式
[0032]图1和图2是表示本实用新型第一实施方式的电磁驱动装置1的结构图，其中，图1为纵剖视图，图2为沿着P — P的剖视图(横剖视图)。
[0033]如图1所示，电磁驱动装置1包括:透镜支架11、内侧箱体12、驱动用线圈13、驱动用磁铁14、前侧驱动用弹簧构件15A、后侧驱动用弹簧构件15B、图像传感器16、传感器用基板17、外侧箱体18、摆动用线圈19以及摆动用弹簧构件20。
[0034]在以下的说明中，将装载于透镜支架11上的透镜21的光轴方向作为Z (Z轴)方向，并将与z轴正交且相互正交的两个方向分别作为X (X轴)方向和Y (Y轴)方向。另外，将被摄体侧作为z轴前方(+Z侧)。
[0035]透镜驱动装置2包括透镜支架11、内侧箱体12、驱动用线圈13、驱动用磁铁14、前侧驱动用弹簧构件15A和后侧驱动用弹簧构件15B。拍摄用光学装置3包括透镜驱动装置
2、图像传感器16和传感器用基板17。抖动抑制装置4包括驱动用磁铁14、外侧箱体18、摆动用线圈19和摆动用弹簧构件20。用于抑制拍摄用光学装置3抖动的驱动用磁铁14是拍摄用光学装置3与抖动抑制装置4共有的构成要素。
[0036]如图2所示，透镜支架11是具有与X轴垂直(与Y轴平行)的侧壁111、113和与Y轴垂直(与X轴平行)的侧壁112、114的方形框状构件。在侧壁111?侧壁114的内侧保持有由物镜或目镜的组合构成的透镜21，在侧壁111?114的外周面上安装有驱动用线圈13ο
[0037]内侧箱体12包括:中央形成有开口部12h的正方形板状的底板12a ;以及从开口部12h的外缘部向透镜支架11侧突出的圆环状的限制构件12b。内侧箱体12将透镜支架11支承为能够向Z轴方向移动。在未对驱动用线圈13通电时，限制构件12b限制在透镜支架11的最下位置。
[0038]前侧驱动用弹簧构件15A和后侧驱动用弹簧构件15B分别以比圆环状的限制构件12b向+Z侧偏置(offset)的状态，安装于透镜支架11上。由此，即使在透镜驱动装置2朝向上方或下方的情况下，驱动用弹簧构件15A、15B也能够将透镜支架11稳定地保持于最下位置。
[0039]驱动用线圈13呈正方形框状卷绕于Z轴周围，且安装于透镜支架11的侧壁111?侧壁114的外周面。以下，在构成驱动用线圈13的绕线部的边中，将安装于透镜支架11的各侧壁11 j的外周面上的各边标注为13j (其中j=l?4)。即，与透镜支架11的侧壁111、112、113、114的各外周面相对应的各边分别为边131、132、133、134。
[0040]驱动用磁铁14包括第一磁铁片141、第二磁铁片142、第三磁铁片143和第四磁铁片 144。
[0041]第一磁铁片141?第四磁铁片144均安装于内侧箱体12的底板12a的边121~边124的中央部，且与下文提及的线圈组件以等角度间隔配置于Z轴周围。此外，底板12a的边12j(j=l?4)是指包括用于形成底板12a外周的四条边12j在内的底板12a的外缘部。
[0042]第一磁铁片141?第四磁铁片144是以透镜支架11侧被磁化为N极，且外侧箱体18侧被磁化为S极的块状永久磁铁。第一磁铁片141沿着一 X轴方向被磁化，且安装于内侦_体12的底板12a的边121上。第二磁铁片142沿着一 Y轴方向被磁化，且安装于底板12a的边122上。第三磁铁片143沿着+X轴方向被磁化，且安装于底板12a的边123上。另外，第四磁铁片144沿着+Y轴方向被磁化，且安装于底板12a的边124上。
[0043]即，当第一磁铁片141?第四磁铁片144中的任一磁铁片为磁铁片14j( j=l?4)时，将磁铁片14j配置为，使在透镜支架11侧的磁极面为N极，并且，磁极面与驱动用线圈13的用于构成绕线部的边13j隔开空隙地相互对置。
[0044]图像传感器16装载于传感器用基板17在透镜支架11侧的面上，用于检测由透镜21对焦的被摄体图像。
[0045]传感器用基板17为安装于内侧箱体12的一 Z侧的正方形板状构件。在透镜支架11侧的面上搭载有图像传感器16，在与搭载有图像传感器16的面相反的面的中央部设置有向一 Z侧突出的框状的摆动用弹簧构件安装部17k。
[0046]外侧箱体18以包围内侧箱体12的方式配置于内侧箱体12的外侧，其将内侧箱体12支承为能够摆动。外侧箱体18是具有与X轴垂直的侧壁181、183以及与Y轴垂直的侧壁182、184的正方形框状构件，在其内侧安装有摆动用线圈19。
[0047]摆动用线圈19卷绕于与Z轴垂直(正交)的轴周围(X轴或Y轴)，其包括作为以等角度间隔配置于z轴周围的线圈构件的第一线圈191?第四线圈194。第一线圈191?第四线圈194分别具有沿着与Z轴垂直的方向卷绕的绕线部，且安装于外侧箱体18的侧壁181?侧壁184的中央部。具体地，第一线圈191卷绕于X轴周围，且安装于外侧箱体18的侧壁181上。第二线圈192卷绕于Y轴周围，且安装于侧壁182上。第三线圈193卷绕于X轴周围且安装于侧壁183上。第四线圈194卷绕于Y轴周围且安装于侧壁184上。
[0048]在此，第一线圈191?第四线圈194的绕线部形成为框状。在该绕线部，沿着绕线部的内周侧周围形成内缘部19a。用于构成各内缘部19a的、与Z轴或X轴或Y轴平行的边的长度均大于第一磁铁片141?第四磁铁片144的磁极面的与Z轴平等的边和与X轴或Y轴平行的边的长度。当将第一线圈191?第四线圈194中的任一线圈设为线圈19j( j=l?4)时，则与该任一线圈19 j相对应的磁铁片为磁铁片14j。并且，从与Z轴垂直的方向(X轴方向或Y轴方向)观察该磁铁片14j时，该磁铁片14j在绕线部的内侧与绕线部隔开空隙地相互对置。换句话说，从与Z轴垂直的方向观察磁铁片14j时，线圈19j配置为包围着磁铁片14j的外缘部。
[0049]S卩，如图1、图2所示，当从与Z轴垂直的方向(X轴方向或Y轴方向)观察磁铁片14时，第j磁铁片14j (j=l?4)的外缘部被配置为与第j线圈19 j的内侧(内周侧)隔开空隙地相互对置。具体地，将第j磁铁片14j的外缘部配置为与第j线圈19j的绕线部的内缘部19a内侧隔开空隙地相互对置。也就是说，能够在第j线圈19j的内缘部19a内侧(内周侧)置入第j磁铁片14j。
[0050]另外，当从Z轴方向观察第j磁铁片14j时，将在第j线圈19j侧的磁极面配置为在比第j线圈19j更靠内侧箱体12侧且与第j线圈19j隔开空隙地相互对置。也就是说，第j磁铁片14j以与第j线圈19j在X轴方向或Y轴方向隔开预定距离的状态，安装于内侧箱体12上。
[0051]如图3所示，前侧驱动用弹簧构件15A包括:正方形框状的内周部15a ;以包围内周部15a的方式配置于内周部15a的外侧的正方形框状的外周部15b ;以及将内周部15a与外周部15b连结起来的四条腕部15c。内周部15a固定于透镜支架11的+Z侧外缘部上，夕卜周部15b固定于第一磁铁片141?第四磁铁片144的+Z侧面上。
[0052]如图4所示，后侧驱动用弹簧构件15B具有与前侧驱动用弹簧构件15A同样的结构，但在外周部15b分为四个外周片151?154这一点上不同。内周部15a固定于透镜支架11的一 Z侧的外缘部上。外周片151?外周片154分别固定于第一磁铁片141?第四磁铁片144的一 Z侧面与内侧箱体12的底板12a的+Z侧面之间。四条腕部15c作为用于将透镜支架11悬架于内侧箱体12上的弹簧来发挥功能作用。
[0053]如图5所示，摆动用弹簧构件20包括:正方形板状的内周部20a ;以包围内周部20a的方式配置于内周部20a外侧的正方形框状的中间部20b ;以包围中间部20b的方式配置于中间部20b外侧的正方形框状的外周部20c ;用于将内周部20a与中间部20b连结起来的两个连结片20p ;以及用于将中间部20b与外周部20c连结起来的两个连结片20q。
[0054]内周部20a固定在设置于传感器用基板17的一 Z侧的摆动用弹簧安装部17k上，外周部20c固定于外侧箱体18的一 Z侧。摆动用弹簧构件20是，作为通过连结片20p、20q的扭转将拍摄用光学装置3悬架到外侧箱体18上且是能够摆动的弹簧。
[0055]图6是表不由构成驱动用磁铁14的磁铁片141产生的磁场的分布图。
[0056]从该图可知，磁铁片141在驱动用线圈13的边131上产生朝向与该边131的延长方向(垂直于纸面的方向)大致正交的方向、即与驱动用线圈13的轴线方向(Z轴方向)不同的方向(X轴方向)的磁场。另外，磁铁片141在第一线圈191的四条边(在此仅示出+Z侧的边191a和一 Z侧的边191c，+Y侧的边和一 Y侧的边也同样)产生朝向与各边延长方向大致正交的方向、即与第一线圈191的轴线方向(在此为X轴方向)不同的方向(在土Z轴侧的边191a，191b上朝向Z轴方向，在土Y轴的边上朝向Y轴方向)的磁场。
[0057]图7、图8是表示与摆动用线圈19和驱动用线圈13相交的磁通密度分布图。
[0058]图7所示的虚线表示与摆动用线圈191的+ Z侧边191a相交(交叉)的朝向Z轴的磁场的磁通密度。该图的横轴表示在图6所示+Z侧边191a的磁铁片141侧的端部A点与磁铁片141侧相反一侧的端部B点之间的点(测定点)，即从点A开始测定的距离(mm)。另外，纵轴表示测定点上的磁通密度(T )。
[0059]如图6所示，在第一线圈191的+Z侧边191a上，在作为绕线部的A — B之间磁通密度的变化较为平缓，因此产生了与Z轴平行的、大致均匀的磁场。另外，该情况在第一线圈191的一 Z侧边、+ Y侧边以及一 Y侧边上的磁通密度分布也是同样的。
[0060]图8所示的虚线表示与驱动用线圈13的边131相交(交叉)的朝向X轴的磁场的磁通密度。该图的横轴表示在图6中所示的边131的+Z侧端部的点C与边131的一 Z侧端部的点D之间的点(测定点)，即从点C开始测定的距离(mm)，并且，纵轴表示磁通密度。
[0061]关于驱动用线圈13也一样，在驱动用线圈13的边131上，在C —D之间磁通密度的变化较为缓和，因此产生了与X轴方向平行的、大致均匀的磁场。因此，能够利用一个驱动用磁铁14 (磁铁片14j)来驱动驱动用线圈13的边13j，并且第一线圈191?第四线圈194的四条边都可有效地产生洛伦兹力。
[0062]接着，对电磁驱动装置I的动作进行说明。
[0063]如图9所示，将本实用新型第一实施方式的电磁驱动装置I配置为，使配置于驱动用线圈13的边13j与第j线圈19j之间的第j磁铁片14j的一个磁极面与驱动用线圈13的边13j隔开空隙地相互对置，而另一个磁极面与第j线圈19j的绕线部的内侧(具体指以绕线部作框的内缘部19a内侧)隔开空隙地相互对置。
[0064]也就是说，将驱动用线圈13在磁铁片14j侧的边13 j与磁铁片14j在驱动用线圈13侧的磁极面设置为以预定距离相互分离的状态。另外，将第j磁铁片14j在摆动用线圈19侧的磁极面与第j线圈19j设置为以预定距离相互分离的状态。
[0065]在此，分别以第一磁铁片141?第四磁铁片144在驱动用线圈13侧的磁极为N极，而在第一线圈191?第四线圈194侧的磁极为S极。在该情况下，第一磁铁片141在第一线圈191的+Z侧边191a上通过产生朝向一 Z轴方向的磁场。另外，第一磁铁片141在一Y侧边191b上产生朝向+Y轴方向的磁场，在一 Z侧边191c上产生朝向+Z轴方向的磁场，且在+Y侧边191d上产生朝向一 Y轴方向的磁场。
[0066]因此，当向第一线圈191流入绕着X轴顺时针方向的电流时，在第一线圈191的边191a?边191d上均产生朝向+X轴方向的洛伦兹力flx。另外，当向第三线圈193流入绕着X轴顺时针方向的电流时，也与第一线圈191相同，在第三线圈193的四条边上均产生朝向+X轴方向的洛伦兹力f3x (未图示)。
[0067]另一方面，第二磁铁片142在第二线圈192的+Z侧边192a上产生朝向一 Z轴方向的磁场。另外，在+X侧边192b上产生朝向一 X轴方向的磁场，在一 Z侧边192c上产生朝向+Z轴方向的磁场，在一 X侧边192d上产生朝向+X轴方向的磁场。因此，当向第二线圈192流入绕着Y轴顺时针方向的电流时，在第二线圈192的边192a?边192d上均产生朝向+Y轴方向的洛伦兹力f2y。另外，当向第四线圈194流入绕着Y轴顺时针方向的电流时，也与第二线圈192相同，在第四线圈194的四条边上均产生朝向+Y轴方向的洛伦兹力f4y (未图示)。
[0068]借助摆动用弹簧构件20，将安装有第一磁铁片141?第四磁铁片144的内侧箱体12悬架在装有第一线圈191?第四线圈194的固定构件的外侧箱体18，并且内侧箱体12能够自由摆动。因此，当向第一线圈191流入绕着X轴顺时针方向的电流时，内侧箱体12的边121受到作为所述洛伦兹力flx的反作用力的、朝向一 X轴方向的力Flx作用。另外，当向第三线圈193流入绕着X轴顺时针方向的电流时，内侧箱体12的边123受到前述洛伦兹力f3x的反作用力的、朝向一 X轴方向的力F3x作用。
[0069]内侧箱体12的边121、123受到朝向一X轴方向的力Flx、F3x作用时，内侧箱体121仅仅在一 Z轴侧被悬架在外侧箱体18上，会随着绕Y轴向逆时针方向旋转而向一 X轴方向摆动。
[0070]另外，当向第二线圈192流入绕着Y轴顺时针方向的电流时，内侧箱体12的边122受到前述洛伦兹力f2y反作用力的、朝向一Y轴方向的力F2y作用；当向第四线圈194流入绕着Y轴顺时针方向的电流时，内侧箱体12的边124受到前述洛伦兹力f4y反作用力的、朝向一 Y轴方向的力F4y作用。内侧箱体12的边122、124受到朝向一 Y轴方向的力F 2y、F4y作用时，内侧箱体12会随着绕着X轴顺时针旋转而向一 Y轴方向摆动。
[0071]由此，通过控制流入第一线圈191?第四线圈194的电流时，内侧箱体12能够绕着与+Z轴垂直的轴摆动，因此，即使在拍摄用光学装置3发生抖动的情况下，也能够可靠地抑制该抖动。
[0072]另一方面，在驱动用线圈13侧的边13j —侧隔开空隙地对置配设有第j磁铁片14j的N极(j=l?4)。由此，在驱动用线圈13侧的边131上产生朝向一 X轴方向的磁场，在边132上产生朝向一 Y轴方向的磁场，并在边133上产生朝向+ X轴方向的磁场，在边134上产生朝向+ Y轴方向的磁场。因此，当向驱动用线圈13流入绕着Z轴顺时针方向方向的电流时，驱动用线圈13的边131?134受到朝向十Z轴方向的洛伦兹力匕作用。
[0073]安装有驱动用线圈13的透镜支架11借助前侧、后侧驱动用弹簧构件15A、15B，可沿Z轴方向移动地安装在装有第I磁铁片141?第4磁铁片144安装的内侧箱体12内，且能够沿Z轴方向移动。当驱动用线圈13中流入绕着Z轴呈顺时针方向的电流时，透镜支架11会向+Z轴方向移动，当流入绕着Z轴逆时针方向的电流时，透镜支架11向一 Z轴方向移动。
[0074]此外，在本实用新型第一实施方式中，使用了正方形框状的支架作为透镜支架11，但该透镜支架11也能够采用八角筒状或圆筒状的框架。
[0075]图10、图11是表示使用了圆筒形透镜支架IlR的电磁驱动装置IR的驱动部的一种结构的例子的示意图。另外，其中，图10是立体图，图11是沿着穿过透镜支架IlR中心的ZX平面截断的剖视图。电磁驱动装置IR的第一磁铁片141?第四磁铁片144和第一线圈191?第四线圈194绕着Z轴以90度的间隔配设于透镜支架I IR的+X侧、+Y侧、一 X侧以及一 Y侧上，且分别安装于未图示的内侧箱体和外侧箱体内。
[0076]在本例子中，从Z轴方向观察时，第j磁铁片14j (j=l?4)的形状形成为，在驱动用线圈13侧的边比在第j线圈19j (j=l?4)侧的边长的等腰梯形。由此可使与驱动用线圈13相交叉(交叉)的磁通密度增大。
[0077]另外，本例子中，磁铁片14j中线圈19j侧的磁极面比线圈19j的绕线部(具体指用于制成绕线部的框的内缘部19a)更靠内侧。也就是说，磁铁片14j处于进入线圈19j的内缘部19a内的状态。这样设置的理由在于，磁铁片141的形状等腰梯形，即使磁极面进入比线圈19的绕线部更靠内侧处，磁铁片14j的侧面也会相对于磁化方向而倾斜，由此，能够充分获得与线圈19j相交的磁通量。另外，通过使磁极面进入比线圈19的绕线部更靠内侧处，能够进一步缩短电磁驱动装置1R在与Z轴垂直的方向的尺寸。
[0078]接着，对电磁驱动装置1R的动作进行说明。
[0079]如图10、图11所示，在配置于+X轴方向上的第一线圈191的+Y侧边191d上产生朝向一 Y轴方向的磁场，并在一 Y侧的边191b上产生朝向+Y轴方向的磁场；另一方面，在+Z侧边191a上产生朝向一 Z轴方向的磁场，并在一 Z侧边191c上产生朝向+Z轴方向的磁场。因此，当向第一线圈191流入绕着X轴顺时针方向的电流时，在各边191a、191b、191c、191d上产生朝向+X轴方向的洛伦兹力。
[0080]同样，当向配置于+Y轴方向上的第二线圈192流入绕着Y轴顺时针方向的电流时，在第二线圈192上产生朝向+Y轴方向的洛伦兹力。另外，当向配置于一 X轴方向上的第三线圈193流入绕着X轴顺时针方向的电流时，在第三线圈193上产生朝向+X轴方向的洛伦兹力。另外，当向配置于一 Y轴方向上的第四线圈194流入绕着Y轴顺时针方向的电流时，在第四线圈194上产生朝向+Y轴方向的洛伦兹力。
[0081]为此，通过控制流入第一线圈191?第四线圈194的电流，能够使内侧箱体12向与Z轴垂直的方向摆动，由此，即使在拍摄用光学装置3发生抖动时，也能够可靠地抑制该抖动。另外，在电磁驱动装置1R中，能够在线圈191?线圈194的所有边全都有效地产生磁场，可提高摆动用线圈19的驱动效率，因此，能够缩短驱动用磁铁14与摆动用线圈19之间的距离。由此，能够实现电磁驱动装置1R的小型化。
[0082]另外，在所述第一实施方式中说明了如下的结构，S卩，在驱动用线圈13侧配置有磁铁片14j (j=l?4)的一个磁极面(N极)，在线圈19j侧配置有磁铁片14j的另一个磁极面(S极)，但并不局限于所述实施方式。例如，如图12、图13所示，也能够形成如下结构的电磁驱动装置1M，即，使磁铁片14j的在驱动用线圈13侧的磁极面14m (在此设为N极)沿着径向与驱动用线圈13隔开空隙地对置，由在驱动用线圈13侧的磁极面14m以及与其侧面相交形成的各棱线(即在驱动用线圈13侧的磁极面14m与该磁极面14m两侧面的一部分)均与线圈19j的内侧(具体指线圈19j的绕线部的内缘部19a内侧)隔开空隙地相互对置。
[0083]电磁驱动装置1M的透镜支架11M形成为八角形状，在透镜支架11M的外周安装有驱动用线圈13。磁铁片14j和线圈19j绕着Z轴且以90度间隔配设于透镜支架11M的+X侦L+Y侧、一 X侧以及一Y侧上，且分别安装于省略了图示的内侦_体和外侧箱体内(j=l?4)。磁铁片14j形成为从Z轴方向观察时呈直角等腰三角形。另外，磁铁片14j形成为直角的角部朝向外侧，磁极面14m与驱动用线圈13的与X轴或Y轴平行的绕线部相对置。
[0084]本例子中的磁铁片14j的线圈19j侧的磁极面14m进入线圈19j的内侦彳。更详细地说，磁极面14m进入线圈19j的形成绕线部的框体的内缘部19a内侧。这与所述等腰梯形的情况同样，磁铁片14j的侧面相对于磁化方向倾斜，因此，磁铁片14j的形状形成为等腰直角三角形，即使在磁极面14m进入线圈19j的内侧的情况下，能够充分获得与线圈19j相交的磁通量。
[0085]另外，通过使磁极面14m进入比线圈19j的内侧，能够减小驱动用线圈13的各边13j与磁铁片14j之间的距离，提高Z轴方向的驱动效率，进一步缩短电磁驱动装置1M与Z轴垂直的方向上的尺寸。
[0086]接着，对电磁驱动装置IM的动作进行说明。
[0087]如图12、图13所示，例如，在配置于+X轴方向上的第一线圈191的+Y侧边191d上产生朝向+Y轴方向的磁场，在一 Y侧边191b上产生朝向一 Y轴方向的磁场。另一方面，在+Z侧边191a上产生朝向+Z轴方向的磁场，在一 Z侧边191c上产生朝向一 Z轴方向的磁场。
[0088]因此，当向第一线圈191流入绕着X轴逆时针方向的电流时，在各边191a、191b、191c、191d上产生朝向+X轴方向的洛伦兹力，即，当向配置于+X轴方向的第一线圈191流入绕着X轴逆时针方向的电流时，在第一线圈191上产生朝向+X轴方向的洛伦兹力。
[0089]同样，当向配置于+Y轴方向上的第二线圈192流入绕着Y轴逆时针方向的电流时，在第二线圈192上产生朝向+Y轴方向的洛伦兹力。另外，当向配置于一 X轴方向上的第三线圈193流入绕着X轴逆时针方向的电流时，在第三线圈193上产生朝向+X轴方向的洛伦兹力，当向配置于一Y轴方向上的第四线圈194流入绕着Y轴逆时针方向的电流时，在第四线圈194上产生朝向+Y轴方向的洛伦兹力。
[0090]因此，通过对流入第一线圈191?第四线圈194中的电流进行控制，能够使内侧箱体12向与Z轴垂直的方向摆动，由此，拍摄用光学装置3发生抖动时，可对此抖动进行可靠地抑制。另外，在电磁驱动装置IM中，在线圈191?线圈194的所有边上能够有效地产生磁场，可提高摆动用线圈19的驱动效率，因此，能够缩短驱动用磁铁14与摆动用线圈19之间的距离，从而能够使电磁驱动装置IM小型化。
[0091]第二实施方式
[0092]图14是表示本实用新型第二实施方式的电磁驱动装置IY的结构的纵向剖视图，图15是表示电磁驱动装置IY的结构的分解立体图。
[0093]如各图所示，电磁驱动装置IY包括:透镜支架11、内侧箱体12、驱动用线圈13、驱动用磁铁14、前侧驱动用弹簧构件15A、后侧驱动用弹簧构件15B、图像传感器16、传感器用基板17、外侧箱体18、摆动用线圈19、摆动用弹簧构件20、框架状外架22、轴(同心)状外架23以及非磁性导电构件24。此外，透镜支架11、内侧箱体12、驱动用线圈13、摆动用弹簧构件20等部件具有与上述第一实施方式同样的结构，因此，对其采用同样的附图标记，并省略了其说明。
[0094]框架状外架22设置于上述的线圈构件外缘侧，其包括第一框状外架221?第四框状外架224。如图16和图17所示，第一框状外架221包括:具有与Z轴垂直的板面，且配置于Z轴前方侧的板状的第一外架221a ;具有与第一外架221a平行的板面，且配置于Z轴后方侧的第二外架221b ;具有与Y轴垂直的板面，分别配置于Y轴前方侧和Y轴后方侧的板状的第三外架221c ；以及具有与X轴垂直的板面的第四外架221d。
[0095]在第四外架221d的中央部，形成有比第一磁铁片141在驱动用线圈13侧的磁极面更大的开口部221h。第一框架外架221是在X轴前方侧开放的箱状构件，考虑到装配性，由与Z轴垂直的平面将第一框状外架221分割为前后两部分。此外，在二等分的构件中，将Z轴前方侧的构件作为前侧外架构件221A，而将Z轴后方侧的构件作为后侧外架构件221B。后侧外架构件221B安装于内侧箱体12的底板12a的边121上。
[0096]第一外架221a从Z轴前方侧覆盖着线圈构件的外缘侧。另外，第二外架221b从Z轴后方侧覆盖着线圈构件的外缘侧。第三外架221c从与Z轴正交的方向且与所述磁铁片的磁化方向不同的一侧覆盖着线圈构件的外缘侧。
[0097]另外，第四外架221d从线圈构件的磁铁片141侧覆盖着线圈191和第一磁铁片141。具体地，第一外架221a从Z轴前方侧覆盖着线圈191和第一磁铁片141，第二外架221b从Z轴后方侧覆盖着线圈191和第一磁铁片141，第三外架221c分别从+Y侧和一 Y侧覆盖着线圈191和第一磁铁片141。在第四外架221d的开口部221h内，配置有第一磁铁片141在驱动用线圈13侧的磁极面。
[0098]另外，在如上所述的各结构中，第二框状外架222?第四框状外架224也是一样的，即，在第j框状外架22 j中，第一外架22 ja从Z轴前方侧覆盖着线圈19 j和第j磁铁片14j ;第二外架22 jb从Z轴后方侧覆盖着线圈19 j和第j磁铁片14j ;第三外架22 jc从+Y侧和一 Y侧或者从+X侧和一 X侧覆盖着线圈19j第j磁铁片14j?另外，在第四外架22jd的开口部22jh内，配置有第j磁铁14j在驱动用线圈13侧的磁极面(N极磁极面)(j=l?4)。此外，在图15所示的分解立体图中，为了容易观察图示，省略了第二、第三框状外架222,223的前侧外架构件222A、223A。
[0099]轴状外架23包括第一轴状外架231?第四轴状外架234。第一轴状外架231配设于第一磁铁片141的外侧箱体18侧的磁极面(S极磁极面)，其与第一线圈191的内侧隔开空隙地相互对置。具体地，将第一轴状外架231配置为，使其位于第一磁铁片141在外侧箱体18侧的磁极面侧，在第一线圈191的绕线部的内缘部19a内侧(第一线圈191内周侧)与该第一线圈191隔开空隙地相互对置。
[0100]也就是说，第j轴状外架23 j配设于第j磁铁片14 j的外侧箱体18侧的磁极面(S极的磁极面)，且在第j线圈19j的绕线部的内缘部19a内侧与该绕线部隔开空隙地相互对置。
[0101]非磁性导电构件24安装于外侧箱体18的侧壁181?侧壁184的内周侧的中央部，其包括第一非磁性构件241?第四非磁性构件244。第一非磁性构件241?第四非磁性构件244均由导电性材料构成为方形板状，优选为使用了铜、铝等非磁性良导体。此外，第一非磁性构件241?第四非磁性构件244也能够以薄板状安装于外侧箱体18进行固定，也可通过电镀或蒸镀等方式形成。
[0102]第j非磁性构件24j(j=l?4)经由第j轴状外架23j与第j磁铁片14j相对置。这样，安装于内侧箱体12内的第j磁铁片14j会靠近或远离第j非磁性构件24j，第j磁铁片14j到第j非磁性构件24j的磁场的大小会发生变化。由此，在第j非磁性构件24j上产生相当于所述磁场大小的涡电流，使制动力作用到在装有第j磁铁片14j安装的内侧箱体12上。
[0103]此外，在本例子中，将透镜支架11侧的开口箱状的线圈安装构件251?线圈安装构件254分别安装到外侧箱体18的侧壁181?侧壁184上，此线圈安装构件251?线圈安装构件254中安装有第一线圈191?第四线圈194和第一非磁性构件241?第四非磁性构件 244。
[0104]箱状的线圈安装构件251?线圈安装构件254分别包括:安装于外侧箱体18的侧壁181?侧壁184上的方形框状的底板25m ;以及从底板25m的四条边向透镜支架11侧突出的突出片25η。在底板25m的框内安装有非磁性导电构件24，且在突出片25η的透镜支架11侧安装有摆动用线圈19。
[0105]图18是表示由构成驱动用磁铁14的磁铁片141产生的磁场的分布图。通过比较图6与图18可知，在本实施方式中，设置有框架状外架22和轴状外架23，由此可知能大幅度地增大与第一线圈191各边相交的磁通密度。
[0106]图7中的实线表示第二实施方式中与摆动用线圈191的+Z侧边相交的磁场的磁通密度。该图的横轴表示从图18所示的点A (+Z侧边在磁铁片141侧的端部)到点B (与磁铁片141相反一侧的端部)之间的距离(mm)。另外，纵轴表示磁通密度(T)。在第二实施方式的结构中，与以虚线表示的没有框架状外架22和轴性外架23的情况相比，可知在此大幅度地增大了与摆动用线圈191的+Z侧边相交的磁通密度，还进一步缓和了磁通密度的变化。此外，与驱动用线圈13的边131相交的磁场的磁通密度与以该图的虚线表示的没有框架状外架22和轴状外架23的情况相同，但在驱动用线圈13的土Z侧的端部磁通密度略有降低。
[0107]如上所述，能够由一个驱动用磁铁14 (磁铁片14j)对驱动用线圈13的边13j进行驱动，并能够大幅度地增大在第j线圈19j的四条边产生的洛伦兹力(其中j=l?4)。
[0108]在电磁驱动装置IY中的驱动用线圈13、驱动用磁铁14以及摆动用线圈19的配置与上述电磁驱动装置I相同，因此，通过控制流入第一线圈191?第四线圈194中的电流，也能够使内侧箱体12绕着相对于Z轴垂直的轴摆动。由此，即使拍摄用光学装置3发生抖动时，也能够可靠地抑制该抖动。
[0109]另外，由于电磁驱动装置IY具有非磁性导电构件24，而内侧箱体12向外侧箱体18方向移动，当框架状外架22和轴状外架23接近外侧箱体18时，在非磁性导电构件24中有涡电流流入。由此，内侧箱体12受到由涡电流产生的反作用力，因此，能够大幅度减弱框架状外架22和轴状外架23对外侧箱体18冲击时的强度，从而能够大幅度降低冲撞产生的动作声音(冲撞声)。另外，还能够防止所述冲撞对构件造成的损伤。
[0110]此外，第二实施方式能够设置有框架状外架22和轴状外架23两个外架，但也可只设置框架状外架22或轴状外架23的任一者。
[0111]另外，框架状外架22 j(其中j=l?4)即使仅包括第一外架22 ja?第三外架22 jc，也可大幅度增大与第一线圈191各边相交的磁通密度，为此可省略第四外架22jd。
[0112]以上，使用实施方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型的技术范围并不局限于所述实施方式所记载的范围内。并能够对所述实施方式施加多种变更或改良，这对本领域的技术人员而言也是显而易见。施加了变更或改良的实施方式也可包含于本实用新型的技术的范围内，这从权利要求书中可明确得知。
【权利要求】
1.一种电磁驱动装置，其包括:用于保持透镜的透镜支架；用于将所述透镜支架支承为能够向与所述透镜的光轴平行的Z轴方向移动的内侧箱体；以包围所述内侧箱体的方式配置于所述内侧箱体外侧、并将所述内侧箱体支承为能够摆动的外侧箱体；卷绕于所述Z轴周围而安装于所述透镜支架上的驱动用线圈；安装于所述内侧箱体内的驱动用磁铁；以及安装于所述外侧箱体内的摆动用线圈；其特征在于， 所述摆动用线圈包括卷绕于与Z轴垂直的轴周围的多个绕线部，还包括设置在绕线部上、以等角度间隔配置于Z轴周围的多个线圈构件； 驱动用磁铁包括与所述多个线圈构件相对设置且以等角度间隔配置于Z轴周围的多个磁铁片； 当从与Z轴垂直的方向观察每一磁铁片时，所述磁铁片在对应的绕线部内侧与所述对应的绕线部隔开空隙地相互对置； 当从Z轴方向观察每一磁铁片时，所述磁铁片的靠近对应的线圈构件的磁极面比所述对应的线圈构件更靠近所述内侧箱体或者所述磁铁片的靠近对应的线圈构件的磁极面位于对应的绕线部的内侧，并与所述对应的线圈构件隔开空隙地相互对置。
2.根据权利要求1所述的电磁驱动装置，其特征在于，在所述磁铁片的的靠近所述外侧箱体一侧和所述线圈构件的外缘侧两者或其中一者上设置有外架。
3.根据权利要求2所述的电磁驱动装置，其特征在于，设置于所述线圈构件外缘侧的外架包括:从Z轴前方侧覆盖所述线圈构件外缘侧的第一外架；从Z轴后方侧覆盖所述线圈构件外缘侧的第二外架；从与Z轴正交的方向、且与所述磁铁片的磁化方向的不同侧覆盖所述线圈构件外缘侧的第三外架；以及覆盖所述线圈构件的靠近所述磁铁片的一侧的第四外架。
【文档编号】H04N5/232GK204203599SQ201420759054
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月8日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】寺嶋厚吉 申请人:惠州市大亚湾永昶电子工业有限公司, 景美达光学技术有限公司, 惠州大亚湾三美达光学技术有限公司