CN101520538A - 透镜驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在将滚筒(透镜组件)安装固定在透镜保持架上或者进行调焦时，能够完全防止透镜保持架的旋转的透镜驱动装置。本发明在具备：具有用于保持透镜组件的筒状部(140)的透镜保持架(14)；以位于筒状部的周围的方式固定在该透镜保持架上的驱动线圈(16)；具有与该驱动线圈相对的永磁铁(18)的磁轭(20)；以及设置于透镜保持架的筒状部的光轴(O)方向两侧，并将透镜保持架在定位在径向的状态下可在光轴(O)方向位移地支撑的前侧弹簧(22)及后侧弹簧(24)的透镜驱动装置中，具备用于在将透镜组件安装固定到透镜保持架(14)的筒状部(140)时完全防止透镜保持架(14)旋转的旋转防止部件(262)。

Description

透镜驱动装置
技术领域
本发明涉及透镜驱动装置，尤其涉及用于便携式小型相机上的自动调焦用透镜驱动装置。
背景技术
在附带相机的便携式电话机上搭载有便携式小型相机。在该便携式小型相机上使用自动调焦用透镜驱动装置。一直以来，提出有种种自动调焦用透镜驱动装置。
例如，在专利文献1(日本特开2005-128392号公报)中公开了耐冲击性优良的透镜驱动装置。该专利文献1所公开的透镜驱动装置具有：大致圆筒形状的磁轭；安装该磁轭上的底座；配置在磁轭的内周侧的透镜支撑体(透镜保持架)；以及安装于透镜支撑体上的一对板簧。一对板簧也叫前侧弹簧以及后侧弹簧。前侧弹簧配置在透镜支撑体的透镜的光轴方向前侧(一侧)，且后侧弹簧配置在透镜的光轴方向后侧(另一侧)。磁轭其剖面呈大致コ字形，在コ字的内部配置有磁铁(永磁铁)，并且在コ字的内部，在磁铁的内周侧配置有线圈(驱动线圈)。磁铁通过后方隔离件固定在底座上。线圈(驱动线圈)固定在透镜支撑体的外周部。透镜支撑体(透镜保持架)的外周部进入在磁轭的内部。由此，透镜支撑体(透镜保持架)的外周部可在磁轭的コ字间隙中移动。磁轭固定在底座的内周侧。在底座的基底部，在与后方隔离件之间固定有后部弹簧的外周端部。
在专利文献1中所公开的透镜驱动装置中，透镜支撑体(透镜保持架)是大致圆筒形状，在其内部容纳有透镜(透镜组件、滚筒)。透镜支撑体(透镜保持架)安装成可沿着光轴在磁轭内周侧移动。前侧弹簧由大致环状的板簧构成，具有内周侧端部和外周侧端部。前侧弹簧的内周侧端部，被夹持在透镜支撑体(透镜保持架)和盖之间而固定在透镜支撑体(透镜保持架)上。在前侧弹簧的外周侧端部和磁轭之间介入有前方隔离件。后侧弹簧呈与前侧弹簧大致相同的形状，由大致环状的板簧构成。后侧弹簧的内周侧端部固定在透镜支撑体(透镜保持架)的后端。后侧弹簧的外周侧端部固定在底座的基底部和后方隔离件之间。
在专利文献1所公开的透镜驱动装置中，在透镜支撑体(透镜保持架)的内周壁上刻有内螺纹，且在透镜组件(滚筒)的外周壁上刻有外螺纹。因此，在将透镜组件(滚筒)安装到透镜支撑体(透镜保持架)上时，通过使透镜组件(滚筒)相对于透镜支撑体(透镜保持架)绕光轴旋转并沿光轴方向螺纹结合来将透镜组件(滚筒)容纳到并且在透镜支撑体(透镜保持架)内，并利用粘接剂等来固定彼此。
另外，专利文献2(日本特开2006-293243号公报)公开了一种即便使拍摄方向相对于铅直方向倾斜而使用的场合，也能顺利地驱动透镜，并且能够使透镜光轴方向准确地朝向拍摄方向的透镜驱动装置。该专利文献2所公开的透镜驱动装置不仅具备：保持透镜(透镜组件)的保持架(透镜保持架)；安装于该保持架(透镜保持架)上的环状的驱动线圈；以及设置在固定部一侧，并且向驱动线圈施加辐射状的驱动用磁场的磁场产生机构，而且还具备：连结保持架(透镜组件)的上部一侧和固定部件的上部一侧的第一弹簧部件(前侧弹簧)；以及连结保持架(透镜保持架)的下部一侧和固定部件的下部一侧的第二弹簧部件(后侧弹簧)。这里，前侧弹簧的内周侧端部，与上述专利文献1同样地由透镜保持架的前端和盖所夹持而固定在透镜保持架上。
在该专利文献2所公开的透镜驱动装置中，透镜保持架具有外筒部和内筒部，在外筒部的内周壁上刻有内螺纹，且在内筒部的外周壁上刻有外螺纹。因此，在将内筒部安装到外筒部中时，通过使内筒部相对于外部筒绕光轴旋转并沿光轴方向螺纹结合来将内筒部容纳到外筒部内，并利用粘接剂等来固定彼此。
再有，专利文献3(日本特开2006-258969号公报)公开了一种缩短了在自动调焦上所需时间的附带相机的便携式电话机。该专利文献3所公开的附带相机的便携式电话机(透镜驱动装置)具备：一端具有安装有透镜(透镜组件、滚筒)的筒状部的保持架(透镜保持架)；以位于保持架的筒状部的周围的方式固定在该保持架(透镜保持架)上的驱动线圈；具有与该驱动线圈相对的永磁铁的磁轭；以及设置于保持架(透镜保持架)的筒状部的光轴方向两侧，并将保持架(透镜保持架)在定位在径向的状态下可在光轴方向位移地支撑的一对板簧。通过对驱动线圈通电，利用永磁铁的磁场和由在驱动线圈中流动的电流而引起的磁场的相互作用，可对保持架(透镜保持架)在光轴方向上进行位置调整。一对板簧中，一个叫上侧板簧(前侧弹簧)，且另一个叫下侧板簧(后侧弹簧)。上侧板簧(前侧弹簧)的内周侧端部夹持在保持架的上端(前端)和止动器之间而与保持架(透镜保持架)嵌合。
在该专利文献3中，仅记载有透镜组件(滚筒)安装在保持架(透镜保持架)的筒状部，而关于透镜组件(滚筒)对透镜保持架的安装方法未作任何公开。然而，在专利文献3中，卡考虑如上述专利文献1、2所公开那样，通过螺纹结合来将透镜组件(滚筒)安装固定在透镜保持架上。此外，在止动器的光轴方向外侧设有罩，以确保了余隙的状态配置止动器和罩，使得它们互不接触。
专利文献1：日本特开2005-128392号公报(图1、图2)
专利文献2：日本特开2006-293243号公报(图1)
专利文献3：日本特开2006-258969号公报(图2、图3)
上述专利文献1、2所公开的构造均在将透镜组件(滚筒)安装固定在透镜保持架上或者进行调焦时，导致透镜保持架旋转与透镜组件(滚筒)一起旋转。因此，存在导致从上下(前后)保持透镜保持架的上侧板簧(前侧弹簧)及下侧板簧(后侧弹簧)变形的问题。
另外，在专利文献3中，有必要在止动器和罩之间确保余隙，以防止动器与罩接触。因此，在将透镜组件(滚筒)安装固定在透镜保持架上或者进行调焦时，即便能够防止透镜保持架的较大的旋转，也导致透镜保持架旋转相当于余隙的量。其结果，不能完全防止透镜保持架的旋转。
发明内容
本发明的课题是提供一种在将滚筒(透镜组件)安装固定在透镜保持架上或者进行调焦时，能够完全防止透镜保持架的旋转的透镜驱动装置。
本发明其它目的将随着说明的进行更清楚。
采用本发明，在具备：具有用于保持透镜组件的筒状部140的透镜保持架14；以位于筒状部的周围的方式固定在该透镜保持架上的驱动线圈16；具有与该驱动线圈相对的永磁铁18的磁轭20；以及设置于透镜保持架的筒状部的光轴O方向两侧，并将透镜保持架在定位在径向的状态下可在光轴O方向位移地支撑的前侧弹簧22及后侧弹簧24，前侧弹簧及后侧弹簧的每一个具有安装在透镜保持架14上的内周侧端部222、242和安装在磁轭20上的外周侧端部224、244，在透镜保持架14的筒状部140的内周壁上刻有内螺纹142，在透镜组件的外周壁上刻有与内螺纹螺纹结合的外螺纹，通过对驱动线圈16通电，利用永磁铁18的磁场和由在驱动线圈16中流动的电流而引起的磁场的相互作用，可将透镜保持架14在光轴O方向上进行位置调整的透镜驱动装置10中，可得到其特征在于，具备用于在将透镜组件安装固定到透镜保持架14的筒状部140时完全防止透镜保持架14旋转的旋转防止部件262的透镜驱动装置。
在根据上述本发明的透镜驱动装置10中，可进一步具备将前侧弹簧22的内周侧端部222夹持在与透镜保持架14的筒状部140之间而固定的止动器26。在该场合，止动器26最好具备旋转防止部件262。旋转防止部件也可以由例如设置在相对于光轴O仅旋转了360°/N(N为2以上的整数)的N次旋转对称的位置上的N个旋转防止抑制部262构成。N个旋转防止抑制部262的每一个可做成コ字形。N例如可以为2。
另外，采用本发明，在上述透镜驱动装置10中，可得到一种在透镜保持架14的筒状部140上安装固定透镜组件的方法，该方法包括：使夹具40卡合在旋转防止部件262的工序；使透镜组件相对于透镜保持架14的筒状部140绕光轴O旋转而在光轴O方向螺纹结合的工序；以及接合透镜组件和透镜保持架14的筒状部140的工序。
此外，上述参照符号是为便于理解而附注的，只不过是一例而已，当然不限定于这些。
发明效果如下。
在本发明中，由于具备旋转防止部件，因而在将透镜组件安装固定在透镜保持架上或者进行调焦时，能够完全防止透镜保持架与透镜组件一起旋转。
附图说明
图1是涉及本发明的一实施方式的透镜驱动装置的外观立体图。
图2是图1所示的透镜驱动装置的剖视图。
图3是图1所示的透镜驱动装置的分解立体图。
图4是表示在图1所示的透镜驱动装置上安装了夹具的状态的立体图。
图5是在分离了夹具和透镜驱动装置的状态下从斜上方观察的立体图。
图6是在分离了夹具和透镜驱动装置的状态下从斜下方观察的立体图。
图中：
10—透镜驱动装置，12—执行元件底座，14—透镜保持架，140—筒状部，142—内螺纹，16—驱动线圈，18—永磁铁，20—磁轭，22—前侧弹簧(上侧板簧)，222—内周侧端部(内圈)，224—外周侧端部(外圈)，24—后侧弹簧(下侧板簧)，242—内周侧端部(内圈)，244—外周侧端部(外圈)，26—止动器，262—コ字形的旋转防止抑制部(旋转防止部件)，40—夹具，O—光轴。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。
参照图1至图3说明涉及本发明的一实施方式的透镜驱动装置10。图1是透镜驱动装置10的外观立体图，图2是透镜驱动装置10的剖视图，图3是透镜驱动装置10的分解立体图。这里，如图1至图3所示，使用直角坐标系(X，Y，Z)。在图1至图3中所图示的状态，在直角坐标系(X，Y，Z)中，X轴为前后方向(进深方向)，Y轴为左右方向(宽度方向)，Z轴为上下方向(高度方向)。而且，在图1至图3所示的例中，上下方向Z为透镜的光轴O方向。
但在实际使用状况下，光轴O方向、即Z轴方向成为前后方向。换言之，Z轴的上方向成为前方向，且Z轴的下方向成为后方向。
图示的驱动装置10设置在可自动调焦的附带相机的便携式电话机上。透镜驱动装置10用于使透镜组件(滚筒)(未图示)在光轴O方向移动。透镜驱动装置10具有配置在Z轴方向(光轴O方向)的下侧(后侧)的执行元件底座12。虽然未图示，但在该执行元件底座12的下部(后部)搭载有配置在基片上的摄像元件。该摄像元件拍摄通过透镜组件成像的被摄体后转换为电信号。摄像元件由例如CCD(charge coupled device)型图像传感器、CMOS(complementary metaloxide semiconductor)型图像传感器等构成。因此，通过透镜驱动装置10、基片、摄像元件的组合而构成相机模块。
透镜驱动装置10具备：具有用于保持透镜组件(滚筒)的筒状部140的透镜保持架14；以位于筒状部140的周围的方式固定在该透镜保持架14上的驱动线圈16；具备了与该驱动线圈16相对的永磁铁18的磁轭20；以及设置于透镜保持架14的筒状部140的光轴O方向两侧的一对板簧22、24。一对板簧22、24将透镜保持架14在定位在径向的状态下可在光轴O方向位移地支撑。一对板簧22、24中，一方的板簧22称为上侧板簧，另一方的板簧24称为下侧板簧。
另外，如前面所述，在实际使用状况下，Z轴方向(光轴O方向)的上方向成为前方向，且Z轴方向(光轴O方向)的下方向成为后方向。因而上侧板簧22也叫前侧弹簧，下侧板簧24也叫后侧弹簧。
如图3所示，磁轭20呈八角筒状。磁轭20的八角筒包括彼此相对的四个长侧边和配置在该四个长侧边之间的四个短侧边。因此，驱动线圈16也呈与八角筒状磁轭20的形状吻合的八角筒状。磁轭20具有八角筒形状的外筒部202和设置于该外筒部202的上端(前端)的八角形的环状端部204。
永磁铁18由配置在磁轭20的八角筒形状外筒部202各侧边的八个矩形形状的永磁铁片182构成。
如图2所示，在磁轭20的外筒部202的内周面上与驱动线圈16留有间隔而配置有永磁铁18。
前侧弹簧22配置在透镜保持架14的光轴O方向前侧，且后侧弹簧24配置在透镜保持架14的光轴O方向下后侧。前侧弹簧22和后侧弹簧24做成大致相同的结构。即、前侧弹簧22具有安装在透镜保持架14上的内周侧端部22和安装在磁轭20上的外周侧端部224。在内周侧端部222和外周侧端部224之间设有三个腕部。各腕部连结内周侧端部222和外周侧端部224。
同样地、后侧弹簧24具有安装在透镜保持架14上的内周侧端部242和安装在磁轭20上的外周侧端部244。在内周侧端部242和外周侧端部244之间设有三个腕部。各腕部连结内周侧端部242和外周侧端部244。
此外，内周侧端部也叫内圈，外周侧端部也叫外圈。
前侧弹簧22的内周侧端部222由透镜保持架14和止动器26夹持而固定。换言之，止动器26以将前侧弹簧(上侧板簧)22的内周侧端部222夹持在与透镜保持架14之间的方式与透镜保持架14嵌合。另一方面，前侧弹簧22的外周侧端部224夹持在磁轭20和罩28之间而固定。
在止动器26上有如下功能。即、止动器26具有使前侧弹簧22的内周侧端部222无偏差、高精度地与透镜保持架14紧贴的功能。由此，可改进VCM(声音、线圈、马达)的特性的偏差。另外，止动器26具有提高前侧弹簧22的粘接强度的功能。由此提高透镜驱动装置10的耐冲击性。再有，止动器26具有防止透镜驱动装置10下落冲击时前侧弹簧22变形的功能。由此也提高透镜驱动装置10的耐冲击性。另外，止动器26具有决定透镜驱动装置10的机械冲程的功能。
此外，如下述那样在本实施方式中，在该止动器26上还附加有防止透镜保持架14旋转的功能。
另一方面，后侧弹簧24的外周侧端部244通过隔离件30固定在磁轭20上。换言之，隔离件30和后侧弹簧24的外周侧端部244被夹持在磁轭20和执行元件底座12之间而固定。后侧弹簧24的内周侧端部242固定在透镜保持架14的后端侧。
在透镜保持架14的筒状部140的内周壁上刻有内螺纹142。另一方面，虽然未图示，但在透镜组件(滚筒)的外周壁上刻有与上述内螺纹142螺纹结合的外螺纹。因此，在透镜保持架14上安装固定透镜组件(滚筒)时，通过使透镜组件(滚筒)相对于透镜保持架14的筒状部140绕光轴O旋转并沿光轴O方向螺纹结合来将透镜组件(滚筒)容纳到透镜保持架14内，并利用粘接剂等来接合彼此。
此时，虽然有透镜保持架14一起旋转的危险，但在本发明中如下述那样，可以完全防止透镜保持架14旋转。
通过给驱动线圈16通电，利用永磁铁18的磁场和由在线圈驱动16流动的电流引起的磁场的相互作用，可在光轴O方向上对透镜保持架14(透镜组件)进行位置调整。
在后侧弹簧24和底座12之间配置有薄片状电极32。该薄片状电极32用来向驱动线圈16供给电力。另外，在罩28的上端(前端)设有具备开口34a的板34。
在图示的实施方式中，止动器26具有设置在相对于光轴O仅旋转了180°的两次旋转对称的位置上的两个コ字形的旋转防止抑制部262。这些コ字形旋转防止抑制部262在将透镜组件安装固定在透镜保持架14的筒状部140时，作为完全防止透镜保持架14旋转的旋转防止部件起作用。即、在将透镜组件向透镜保持架14的筒状部140安装固定时，通过在两个コ字形的旋转防止抑制部262中插入保持夹具(未图示)来完全防止透镜保持架14旋转。此时，确保(保持)止动器26和罩28之间的余隙。
因此，在将透镜组件(滚筒)向透镜保持架14安装时或进行调焦时，能够防止从上下(前后)保持透镜保持架14的上侧板簧(前侧弹簧)22及下侧板簧(后侧弹簧)24变形。另外，由于在进行调焦操作时可限制透镜保持架14的移动，因此，提高操作性。再有，在进行调焦操作时可限制透镜保持架14的移动，因此，提高调节精度。
下面参照图4至图6说明插入两个コ字形的旋转防止抑制部262的夹具40。图4是表示在透镜驱动装置10上安装了夹具40的状态的立体图。图5是在分离了夹具40和透镜驱动装置10的状态下从斜上方观察的立体图。图6是在分离了夹具40和透镜驱动装置10的状态下从斜下方观察的立体图。
夹具40具有：在罩28上面(前面)安装的环状部402；与罩28的四个侧面可抵接(滑动接触)地从环状部402朝下方(后方)突出的四个卡合片404；以及在与上述两个コ字形的旋转防止抑制部262卡合的位置从环状部402朝下方(后方)突出的两个卡合突起406。
下面参照图4至图6说明将透镜组件(滚筒)向透镜保持架14的筒状部140安装固定时的顺序。
在该场合，首先如图4所示那样将夹具40安装固定在透镜驱动装置10上。此时，夹具40的四个卡合片404与罩28的四个侧面抵接(滑动接触)。与此同时，夹具40的两个卡合突起406与止动器26的两个コ字形旋转防止抑制部262卡合。由此，在维持了罩28和止动器26之间的余隙的状态下，透镜保持架14相对于罩28而保持。即、完全防止透镜保持架14相对于罩28的旋转。
接着，将透镜组件(滚筒)安装固定在透镜保持架14的筒状部140。若详细说明，则使透镜组件(滚筒)相对于透镜保持架14的筒状部140绕光轴O旋转并沿光轴O方向螺纹结合。由此，透镜组件(滚筒)容纳到透镜保持架14内。此时，夹具40的两个卡合突起406与止动器26的两个コ字形旋转防止抑制部262卡合，因此，可完全防止透镜保持架14与透镜组件(滚筒)一起旋转。通过该螺纹结合，在透镜组件(滚筒)到达透镜保持架14的筒状部140的规定位置之后，利用粘接剂等将透镜组件(滚筒)和透镜保持架14的筒状部140相互接合。
以上关于本发明通过其优选实施方式进行了说明，但很清楚，本领域技术人员在不超出本发明的精神的范围内可进行种种变形。例如，在上述的实施方式中，虽然旋转防止部件262设置在止动器26上，但在没有止动器的场合，可将旋转防止部件直接设置在透镜保持架14上。另外，在上述的实施方式中，虽然各旋转防止部件262呈コ字形，但也可以是突起或凹状等其它形状。再有，在上述的实施方式中，虽然旋转防止部件由设置在相对于光轴O仅旋转了180°的两次旋转对称的位置上的两个旋转防止抑制部262，但一般来讲旋转防止部件也可以由设置在相对于光轴O仅旋转了360°/N(N为2以上的整数)的N次旋转对称的位置上的N个旋转防止抑制部构成。

Claims (6)

1.一种透镜驱动装置，具备：具有用于保持透镜组件的筒状部的透镜保持架；以位于上述筒状部的周围的方式固定在该透镜保持架上的驱动线圈；具有与该驱动线圈相对的永磁铁的磁轭；以及设置于上述透镜保持架的筒状部的光轴方向两侧，并将上述透镜保持架在定位在径向的状态下可在光轴方向位移地支撑的前侧弹簧及后侧弹簧，上述前侧弹簧及上述后侧弹簧的每一个具有安装在上述透镜保持架上的内周侧端部和安装在上述磁轭上的外周侧端部，在上述透镜保持架的筒状部的内周壁上刻有内螺纹，在上述透镜组件的外周壁上刻有与上述内螺纹螺纹结合的外螺纹，通过对上述驱动线圈通电，利用上述永磁铁的磁场和由在上述驱动线圈中流动的电流而引起的磁场的相互作用，可将上述透镜保持架在光轴方向上进行位置调整，其特征在于，
具备用于在将上述透镜组件安装固定到上述透镜保持架的筒状部时完全防止上述透镜保持架旋转的旋转防止部件。
2.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，
还具有将上述前侧弹簧的内周侧端部夹持在与上述透镜保持架的筒状部之间而固定的止动器，
上述止动器具有上述旋转防止部件。
3.根据权利要求1或2所述的透镜驱动装置，其特征在于，
上述旋转防止部件由设置在相对于上述光轴仅旋转了360°/N(N为2以上的整数)的N次旋转对称的位置上的N个旋转防止抑制部构成。
4.根据权利要求3所述的透镜驱动装置，其特征在于，
上述旋转防止抑制部的每一个皆做成コ字形。
5.根据权利要求3或4所述的透镜驱动装置，其特征在于，
上述N等于2。
6.一种安装固定方法，用于在权利要求1所述的透镜驱动装置中，将上述透镜组件安装固定到上述透镜保持架的筒状部上，其特征在于，包括：
使夹具卡合在上述旋转防止部件的工序；
使上述透镜组件相对于上述透镜保持架的筒状部绕上述光轴旋转而在上述光轴方向螺纹结合的工序；以及
接合上述透镜组件和上述透镜保持架的筒状部的工序。
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