CN102236145B - 镜头驱动装置、自动对焦照相机及移动终端装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及镜头驱动装置、自动对焦照相机及移动终端装置，本发明是为了提供在简易的构造中，将镜头载体往光轴方向的移动及防抖补正移动都可行的镜头驱动装置，对焦照相及带有照相功能移动终端装置。在本发明镜头驱动装置中，第1磁石17是配置在周向上等间隔的数个地方上，并且在第1环状线圈19的对面，第2磁石18是是配置在第1磁石17、17之间上在第2环状线圈16a～16d各环的内侧，镜头载体5往光轴方向移动时会往第1环状线圈19通电流，往X-Y方向移动时会在指定的第2环状线圈16a～16d上通指定的电流，第2磁石18内周侧与外周侧两侧磁极不同，各第2环状线圈相对光轴方向的线圈部分与第2磁石的N极与S极的连接线呈倾斜配置。

Description

镜头驱动装置、自动对焦照相机及移动终端装置

技术领域

本发明是关于镜头驱动装置、自动变(对)焦照相机及附带有照相功能的移动终瑞装置。

背景技术

专利文献1(专利公开JP2002-373435号公报)，在用于对焦的马达传动装置中，镜头载体外周面的周向上，以90度间隔设置的第1环状线圈和第2环状线圈，并在镜头载体的直径方向外侧上设置与各环状线圈相对的磁石，往环状线圈通电，让镜头载体往光轴方向(对焦方向)及跑道方向(X方向)移动的装置将被宣布告成。

另一方面，在小型照相机中，只是使镜头载体往光轴方向移动，如果为了防止抖动使它往X-Y方向移动时，那么就需要让镜头驱动装置全体X方向驱动马达和Y方向驱动马达来移动。

简单说，小型照相机用的镜头驱动装置中，往镜头载体的光轴方向(Z方向)移动及往X-Y方向(防抖补正)的移动，仅仅只要镜头载体移动，这样的功能目前还没有。

另外，往镜头载体光轴方向的移动，虽然使用专利文献1的技术可行，但是专利文献1的技术里，仅仅只是能往X方向移动，往防抖补正(X-Y方向)光轴相交面的移动是不可行的。

发明内容

因此，本发明的目的是为了提供在简易的构造中，将镜头载体往光轴方向的移动及防抖补正移动都可行的镜头驱动装置、对焦照相及带有照相功能移动终端装置。

为实现所述目的的镜头驱动装置，包括内周上支载镜头的镜头载体、镜头载体的外周上设置的第1环状线圈、镜头载体外周周向上设置90度等间距的多个第2环状线圈、内周侧上可自由移动地配置了镜头载体的环状的外壳、外壳的内周侧面上固定着的第1磁石和第2磁石及支撑镜头载体的弹簧，以指定的间隔沿外壳周向在多个地方设置第1磁石，第2磁石是设置在第1环状线圈的相对面、在两相邻第1磁石的中间并且配置在第2环状线圈环的内侧面，镜头载体往光轴方向移动时，第1环状线圈将通电流，镜头载体在与光轴相交的X-Y方向移动时，有指定第2环状线圈上通指定电流的驱动装置，第2磁石的内周侧与外周侧有不同的磁极，各第2环状线圈相对光轴方向的线圈部分与第2磁石的N极与S极的连接线而倾斜。

所述的镜头驱动装置，其进一步的特点是，第1环状线圈是沿镜头载体外周面的周向上回转，第2环状线圈是设置在第1环状线圈的外周上，镜头载体和外壳是在外壳的内侧上把镜头载体从后侧往前侧插入组装而成，第2环状线圈的前侧部分是固定在第1环状线圈的前端，并且是配置在第1环状线圈靠近径向的内侧，而不是外周面。

所述的镜头驱动装置，其进一步的特点是，外壳从前侧看外形是由平面多角形所级成，第2磁石及第2环状线圈是配置在外壳的角部。

为实现所述目的的自动对焦照相机，其特征是，具有任意特点的前述的镜头驱动装置、及备有设置在镜头载体的镜头构像侧的图像传感器。

为实现所述目的的移动终端装置，其特征是搭载有前述自动对焦照相机。

所谓移动终端装置是指手机、手机信息终端(PDA)、笔记本电脑等。

【发明效果】

如果镜头载体的往光轴方向的移动(对焦移动)，那么往第1一头线圈通电使镜头载体往光轴方向移动，另外防抖补正是往周向上设置90度间距的第2环状线圈上通电，那么镜头载体将往X-Y方向进行移动。根据这个，镜头载体就可以完成对焦移动及防抖补正。

往第2环状线圈通电使镜头载体往X-Y方向移动时，就利用到第2磁石侧面直角方向的磁场。一般来说，如图3所示，磁极侧A点要比磁极间B点相对侧面直角方向成分的磁感应强度要高。为此，对于侧面直角方向成分的磁感应强度以磁极间相连接的位置不同将会发生偏差。因此，第2环状线圈的光轴方向部分如果与N极S极相连接线正交时，第2磁石N极与S极间(镜头载体的径方向)如平时在相同位置的话，那将没问题，但是相机方向(如往上面移动，往下面移动时)或者驱动反复运动容易造成位置偏移。特别是，防抖补正时，按照这个补正，第2环状线圈光轴方向的部分与第2磁石的N极与S极之间(镜头载体径方向)的位置偏离。如像造成位置偏离，第2环状线圈上作用的磁感应强度就不一样，造成从指定电流和电压处得到的推力也发生变化，如此一来，防抖补正的控制也将成为一个难题。

对于这个问题，本申请的发明是，因为第2环状线圈为相对交光轴方向的线圈部分与第2磁石的N极与S极作连接线而倾斜，并因为磁感应强度可以在相交方向广范围磁极间不同领域配置，所以第2环状线圈全体可以接受到均等的磁感应强度，使控制得到安定。

并且同时因为第1环状线圈是回转，所以结构上简单并且容易组装。

关于镜头驱动装置的组装，第2环状线圈的环内侧上从后侧往前侧插入镜头载体时，第2环状线圈将无障碍的将第2磁石往第2环状的环内侧上装置。

并且用于防抖补正功能的第2环状线圈及第2磁石设置在有一定深度外壳一角的空间上，因此，防抖补正功能拥有了，并且镜头驱动装置与无搭载防抖补正功能时无尺寸变化，并且做到了小型构造。

附图说明

【图1】是关于第1实施例的镜头驱动装置的分解图。

【图2】是图1所示线圈单独列出的立体图。

【图3】中(a)是关于第1实施例的镜头驱动装置水平断面图，(b)是(a)所示的P-P断面图，(c)强感应强度示意图。

【图4】是关于本发明实施例的镜头驱动装置中，图5的A-A的断面图。

【图5】是关于第1实施例的镜头驱动装置，是表示镜头载体与驱动部之间关系的所示图。

【图6】是指关于第1实施例驱动装置外观的立体图

【图7】是指关于第2实施例镜头驱动装置的线圈，磁石及镜头载体分解立体图。

主要附图标记：

1  镜头驱动装置

3外壳

5镜头载体

9前侧弹簧(弹簧)

11后侧弹簧(弹簧)

16a～16d第2环状线圈

19第1环状线圈

17第1磁石

18第2磁石

22前侧边部(前侧部)

24左边部(光轴方向的线圈部分)

26右侧部(光轴方向的线圈部分)

32Z驱动部(控制部)

33Z-Y驱动部(控制部)

具体实施方式

以下内容，将参照附加图1～图6来详细说明本发明的第1实施例。关于本实施例的驱动装置是指组装到手机里的自动对焦照相的镜头驱动装置。

该镜头驱动装置的配置是，如图1所示，备有环状的外壳3、镜头载体5、外壳3光轴方向前侧上设置的框架7及前侧弹簧9、外壳3后侧上设置的底座8及后侧弹簧11，并配置在后侧弹簧11与外壳3之间的垫片(绝缘材料)15。在镜头载体5的外周上固定有线圈4。

如图1及图3所示，外壳3是由略四角筒形所组成，四角的角部是用倒角的形态。外壳3的周壁3a内周上合计有8个第1磁石17，并且外壳3的各个角部上固定总计有四个第2磁石18。

各第1磁石17，如图1及图3(a)所示，从各个前侧看平面是由略三角形构成，只是角部处厚度有加厚，各第1磁石17的内周侧是沿第1环状线圈19(后面叙述)外周面上的圆孤状构成，在外壳3角部毗邻的第1磁石17是配置在相互指定的间隔位置上。另外，第1磁石17的内周侧与外周侧上磁极也不同，比如内周侧上是N极，那么外周侧上为S极。

在略四角圆形外壳3的四个角部，倒角形外壳3的内壁3a内周面上固定有各个第2磁石18。第2磁石18如图1及图3所示，由略正方体所组成，在毗邻的第1磁石17、17之间，与第1磁石17间上隔有间隙来配置，并且外周侧与内周侧有不同的磁极。比如，内周侧为N极，那么外周侧为S极。

如图1所示，镜头载体5是一个略圆柱形，它的内周侧上固定有镜头(不作图说明)。镜头载体5上固定的线圈4，如另外挑选出的图2所示，由第1环状线圈19及第2环状线圈16a、16b、16c、16d所组成。

第1环状线圈19的构成是镜头载体5周向全周相贴回转的圆环状所组成。第1环状线圈19全体呈带状的外周面是在第1磁石17的对面。

第1环状线圈19外周上，在周向上等间隔(90度的间隔)处设置有4个第2环状线圈16a、16b、16c、16d。如图3(a)所示，各第2环状线圈16a～16d从各前侧看是由四角形所构成，四角形环内侧上设置有第2磁石18。

第2环状线圈16a、16c，如图3(c)所示第2磁石18的磁力线中第2磁石18侧面上正交部分的磁力、以及往第2环状线圈通电流，以此，从外周侧看各个周向右侧周部24及左侧周部26根据夫累铭左手定则，镜头载体5将受到一个推力E。第2环状线圈16d，16d也同样从外周侧部各个周向的右侧周部及左侧周部26根据夫累铭左手定则，镜头载体5的半径方向受到一个推力F。推力E及推力F相互正交。

如图1及图3(a)、(b)所示，第2环状线圈16a、16b、16c、16d各前侧周部22，与第1环状线圈19前端19a重叠固定，如图3(a)所示，各第2环状线圈16a、16b、16c、16d的内侧空间27，是设置在从第1环状线圈19的外周面19a到半径方向的外侧位置。

各第2环状线圈16a、16b、16c、16d各前侧边部22，相对于左右边部24、26是倾斜而设置，将前侧边部22往第1环状线圈19前端固定，后侧边部25就像从第1环状线圈19往径方向外侧远离那样，左右边部24、26与第2磁石N极与S极作为连接线而倾斜设置(换言之，对于光轴是往斜面倾斜的设置)。

如图5所示，第1环状线圈19与Z驱动部32与接连，各第2各环状线圈16a～16d与X-Y驱动部33相连接，能从各驱动部32、33通所指定的电流。另外，在图5，虚线框所示Z驱动部32与第1环状线圈19接连线及X-Y驱动部33与第2环状线圈16a～16d的接连线是表示仅仅电流的输入侧和输出侧的连接。

另外，本实施例中，第2环状线圈16a与16c、16b与16d是相串联，往在两个环状线圈16a与16c的推力E方向、及在16b与16d的推力F方向上进行驱动。

比方说，Z驱动部32，镜头载体往对焦位置移动时(光轴方向移动)，第1环状线圈19上通电流Z。

同样，手抖修正时，X-Y驱动部33，往第2环状线圈16a与16c上通电流E，使往E方向上移动镜头载体5，往第2环状线圈16b与16d上通电流F，使往F方向上移动镜头载体5。根据这个，镜头载体往E-F方向上进行移动来进行手抖修正功能。

另外，图5相符的Z、E、F是表示所流的电流所产生的推力方向和大小。

但是，如图3所示，本实施例中，X方向是平面四角形的外壳3一边方向，Y方向是平面四角形外壳3相邻边方向，关于外壳对角线方向所产生的推力E、F，X方向的分力EX和FX之和作为X方向的推动力，Y方向的分力EY和FY之和作为Y方向的推动力，因此X-Y驱动部33，各X方向的分力之和EX+FX作为X方向驱动力，各Y方向的分力之和EY+FY作为Y方向驱动力来进行控制。

如图1所示，前侧弹簧9，安装前的自然状态是平板状，是由构成平面四角形环状的外周侧部9a、外周部9a内周上设置的平面圆孤形内周部9b、外周部9a与内周部9b相连结的4个腕部9c所构成。使Z方向及X-Y方向的变形能随意自如。

后侧弹簧11，安装前是自然状态是平板状，是由构成平面四角形环状的外周部11a，外周部11a的内周上所配置的平面圆孤形的内周部11b、外周部11a与内周部11b所相连结的4个腕部11c所构成，使Z方向及X-Y方向的变形能随意自如。

另外、前侧弹簧9外周部9a是补挟在框架7和外壳3之间、内周部9b是固定在镜头载体5的前端。后侧弹簧11的外周部11a是被挟在底座8和后侧垫片15之间，内周部11b是固定在镜头载体5后端。以此，依靠前侧弹簧9和后侧弹簧11，支撑镜头载体5往光轴方(Z方向)及X-Y方向自由移动。

而后，镜头载体5往光轴方向前方移动时，镜头载体5前侧弹簧9及后侧弹簧11前后方向支撑力的合力、以及第1环状线圈19及第1磁石10之间产生的电磁力将在相均衡的位置停止。

镜头载体5往X-Y方向移动时，前侧弹簧9及后侧弹簧11的X-Y方向的弹簧合力、与第2环状线圈16a～16及各对应第2磁石18之羊所产生的电磁力将在相均衡的位置停止。

接下来，说明关于本发明实施例的镜头驱动装置1的组装、作用及效果。镜头驱动装置1组装，如图1所示，底座8上后侧弹簧11、后侧垫片15、外周上固定线圈体4的镜头载体5、内周侧面上固定各第1磁石17及第2磁石18的外壳3、弹簧9、及框架7，以此顺序来组装固定的。

线圈体4中各第2环状线圈16a～16d的前侧边部22是粘着固定在第1环状线圈19前侧部上。

固定有线圈体4的镜头载体5、与在内周面上固定第1磁石17以及第2磁石18的外壳3之间的组装是，外壳3内周上从后侧向前侧插入镜头载体5.

此时，如图1虚线处所示，第2环状线圈16a～16d前侧边部22是固定在第1环状线圈19的前端，并且设置在比第1环状线圈的外周面，更偏向径方向内侧，另外因为后侧边部25是在面向第1环状线圈19的径方向外侧上倾斜设置，因为前侧边部22将不会碰触到第2磁石18，并且可以往第2环状线圈16a～16d的环内侧插入，镜头驱动装置的组装也就变得轻而易举了。也就是说，当往外壳2内侧插入镜头载体时，就算从前侧把第2磁石18往第2环状线圈16a～16d的环内侧插入，也不会给第2环状线圈16a～16d的前侧边部22造成阻碍，也就可以把第2磁石18设置第2环状线圈16a～16d的环内侧。

接下来，第1环状线圈19将往Z驱动部32上连接各个电流的输入端与输出端，第2环状线圈16a～16d把相对线圈16a与16c、16b与16d进行串联后，接连X-Y驱动33上各个电流的输入端与输出端。

关于本实施例的镜头驱动装置1的驱动，如图5，Z驱动部32是从一画像传感器接收来的高频率成分(对比)的峰值逐个比较后，将透镜支撑体5向合焦点位置进行Z方向的直线移动。

向透镜支撑体5的Z方向作直线移动时，第1环状线圈19上的电流值Z与磁石17之间所产生的电磁力，同前侧弹簧9、及后侧弹簧11的付势力(弹性力)的合力达到均衡位置点就会停止。

另外，镜头载体5的X-Y控制(防手动辅正)，根据陀螺仪组件等作为信号接受X方向及Y方向的防抖动补正量的大小，计算X方向及Y方向的防抖动补正量来决定各个第2环状线圈的移动量E，F，然后往第2环状线圈16a、16c及第2环状线圈16b、16d进行通电。

另外，第2环状线圈16a～16d，根据右侧部24与左侧部26所作用的电磁力，使镜头载体5上产生X，Y方向的推力。

按照本实施例，可以实现镜头载体5对焦移动(往Z方向的移动)及防手动辅正(往X-Y方向的移动)。

镜头载体5的外周上配置第1环状线圈19，第1环状线圈19的周向上配置等相隔的第2环状线圈16a～16d、外壳3上只设置有各环状线圈19、16a～16d相对面的磁石17、18，因此，用简单的构造来实现小型化。

因第2磁石18是配置在第2环状线圈16a～16d环的内侧，镜头载体的径方向空间就能变得更小，并且实现小型的构造。

如图3所示，各第2环状线圈16a～16d为这个左右边部24、26与第2磁石的N极与S极作连接线而倾斜配置的，因此，在第2磁石18侧部，N极与S极之间可以广范围配置(横断磁场)，所以就算N极与S极之间的磁感应强度高低不同，第2环状全体也可以接收到均等的磁感觉强度，可以更安定的控制。

作为防手动辅正机能的第2环状线圈16a～16d及第2磁石18从前侧看是一个平面略四角形配置在外壳3角部，因此有了防手动辅正功能，并且与无搭载防手动辅正的镜头驱动装置同样的尺寸，实现了小型化的构造。

以下说明本次发明的其它的实施例，但是关于以下说明实施的形态，与上述的第1实施的形态产生相同的作用效果的部分为同一的符合的情况，这个部分的说明省略，以下的说明为与第1实施的形态主要的不同点而进行的说明。

图7表示为第2实施例有关的镜头驱动装置的线圈体4和第1磁石17及第2磁石18和镜头载体5。第2实施例的线圈体4，第1磁石17及第2磁石18以外的构成，因为与第1实施例相同，所以省略其他的构成。

如图7所示，在第2实施例，第2环状线圈16a-16d的各部，为四角形状的环状线圈，如图7表示的虚线拔出部所示，其前侧部接着固定在第1环状线圈19的外周面前侧端，将前侧边部22与第1环状线圈的内周侧没有曲折点，这与第1实施例不同。另外第一磁石17是在外壳3角部之间范围一体的合计4处配置点，与第1实施例不同。

如果根据此第2实施例，随同和上述第1实施例有相同的作用效果，因为第1磁石17的数可实现第1实施例的半分，可实现部品数量少，组装简单。另外第2环状线圈16a～16d，将前侧边部22的第1环状线圈19的径方向内侧曲折工艺就不需要了，比起第1实施例，可简化制造工艺。

不仅限上述实施例，不脱离本次发明的要点范围，实现各种各样的变形。比如第1环状线圈19为不仅限沿着线圈支持体5的外周进行周向的回卷，只要保持在和光轴的直交方向回卷的轴，即使其前侧边部及后侧边部少，一方面可以对向配置第1磁石17。前侧边部及后侧边部的各部在对向配置第1磁石7的情况下，与对向前侧边部和后侧边部的第1磁石17的磁极为相互不同。

第2环状线圈16a～16d及第2磁石18，不仅限各角部设置，只要在相互的周向有间隔90度就可以了。

另外为了第2环状线圈16a～16d在X方向和Y方向产生推力，合计设置了4个，可配置各第2环状线圈16a～16d对应的第2磁石18，也可在第2环状线圈相互隔开90度间隔，合计设置2处，设置对应第2环状线圈的第2磁石18。

镜头驱动装置1配置对焦镜头，也可为带有对焦机能的装置。

Claims (5)

1.镜头驱动装置，包括内周上支载镜头的镜头载体、镜头载体的外周上设置的第1环状线圈、镜头载体外周周向上设置90度等间距的多个第2环状线圈、内周侧上可自由移动地配置了镜头载体的环状的外壳、外壳的内周侧面上固定着的第1磁石和第2磁石及支撑镜头载体的弹簧，以指定的间隔沿外壳周向在多个地方设置第1磁石，第2磁石是设置在第1环状线圈的相对面，第2磁石是在两相邻第1磁石的中间并且配置在第2环状线圈的环的内侧面，镜头载体往光轴方向移动时，第1环状线圈将通电流，镜头载体在与光轴相交的X-Y方向移动时，有指定第2环状线圈上通指定电流的驱动装置，第2磁石的内周侧与外周侧有不同的磁极，各第2环状线圈相对光轴方向的线圈部分与第2磁石的N极与S极的连接线呈倾斜。

2.如权利要求1所述的镜头驱动装置，其特征在于，第1环状线圈是沿镜头载体外周面的周向上回转，第2环状线圈是设置在第1环状线圈的外周上，镜头载体和外壳是在外壳的内侧上把镜头载体从后侧往前侧插入组装而成，第2环状线圈的前侧部分是固定在第1环状线圈的前端，并且是配置在第1环状线圈靠近径向的内侧，而不是外周面。

3.如权利要求2所述的镜头驱动装置，其特征在于，外壳从前侧看外形是平面多角形，第2磁石及第2环状线圈是配置在外壳的角部。

4.自动对焦照相机，其特征在于具有如权利要求1至3中的任意一项所述的镜头驱动装置、及备有设置在镜头载体的镜头像侧的图像传感器。

5.移动终端装置，其特征在于搭载有如权利要求4所述的自动对焦照相机。 

Images