CN102466848A - 透镜驱动装置、自动对焦相机以及附带照相机的移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新颖的透镜驱动装置、自动对焦相机以及附带照相机的移动终端。本发明以简易的构成，提供能进行向透镜支撑体光轴方向移动、手抖补正及光轴补正的透镜驱动装置、自动对焦相机及附带相机的移动终端。本发明的透镜驱动装置1为，在透镜支撑体5的外周上以周方向等间隔配置的多个第一线圈19a～16d；在透镜支撑体的周方向上以90度间隔配置至少2个第二线圈16a～16h；设置在固定体上的磁石17a、17d。磁石17a、17d是与第一线圈19a～16d和第二线圈16a～16h对向设置。将透镜支撑体5向光轴方向移动及倾斜补正场合，向所定的第一线圈19a～16d通上一定值得电流，透镜支撑体5向与光轴呈直交得X-Y方向移动时，向所定的第二线圈16a～16h通上直流电流。

Description

透镜驱动装置、自动对焦相机以及附带照相机的移动终端

技术领域

本发明是相关一种透镜驱动装置、自动对焦相机以及附有相机的移动终端装置。

背景技术

在公开于日本第2010-211242号公报上的专利文件中，开示了一种具有在透镜支撑体的周方向上卷绕着第一线圈；设定在透镜支撑体外周侧同时、配置有磁石的固定体；相对固定体根据弹簧，支撑透镜支撑体向光轴方向作自由移动的透镜驱动装置。此透镜驱动装置中，经过向线圈通电，透镜支撑体向光轴方向移动。

另一方面，发明者名开发出了，在第一线圈上的基础上，在透镜支撑体的周方向上空出90度的间隔，至少设置2个第二线圈，第一线圈通电后，使透镜支撑体向光轴方向移动，在对焦移动后，根据在至少2个第二线圈中向规定的线圈通上电后，透镜支撑体就会向X-Y方向移动，从而透镜支撑体就行手抖补正的技术。

发明内容

一方面，上述的手抖补正的基础上，市场还有将透镜支撑体的倾斜进行补正(光轴补正)的需求。但是，为进行手抖补正和光轴补正，如设置使透镜支撑体向各种方向移动、倾斜的机构部件，则构成会变复杂同时，有大型化的问题。

因此，本发明是以简易的构成，提供能进行向透镜支撑体光轴方向移动、手抖补正及光轴补正的透镜驱动装置、自动对焦相机及附带相机的移动终端为目的的。

根据本发明的一个方面，提供了一种透镜驱动装置，其配置有透镜支撑体；在透镜支撑体的外周侧设置固定体；针对固定体支撑透镜支撑体作自由移动的弹簧；在透镜支撑体的外周上以周方向等间隔配置的多个第一线圈；在透镜支撑体的周方向上以90度的间隔配置至少多个的第一线圈；在透镜支撑体的周方向上以90度间隔配置至少2个第二线圈；设置在固定体上的磁石。该透镜驱动装置的特征为：磁石是与第一线圈和第二线圈对向设置。将透镜支撑体向光轴方向移动及倾斜补正场合，向所定的第一线圈通上一定值得电流，将透镜支撑体向与光轴呈直交得X-Y方向移动时，向所定的第二线圈通上直流电流。

根据本发明的一个较佳实施例，在上述的透镜驱动装置中，第一线圈和第二线圈的其中一方位于外侧，在透镜支撑体的半径方向重叠。磁石在与第二线圈相对向的位置上与第一线圈也相对向。

根据本发明的一个较佳实施例，在上述的透镜驱动装置中，针对第一线圈将2个磁石配置在光轴方向上，且在光轴方向上相邻的2个磁石与第一线圈对面的磁极互为不同。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种自动对焦照相机，其具备以上记载的透镜驱动装置，根据透镜支撑体的移动，会调节透镜的焦点位置。

根据本发明的又一方面，本发明提供了一种附带照相机的移动终端，其搭载以上记载的自动对焦照相机。

所谓移动终端装置，就是手机、手提信息终端(PDA)、笔记本电脑等。

此外，根据权利要求1记载的发明，如向第一线圈通电，则会产生光轴方向的推力。因此，向透镜支撑体的光轴方向的移动为，在所有的第一线圈上通上均等的一定值得电流，根据在磁石之间所产生的光轴方向的推力，透镜支撑体就会向光轴方向移动。在光轴补正场合，向多个第一线圈中的特定第一线圈上通上一定值的电流，根据各第一线圈上通电的电流值不同，就会对透镜支撑体的周方向的推力进行调整，透镜支撑体的倾斜得以补正。

另外，手抖补正为，向特定的第二线圈上通上一定值的电流，通过在磁石之间所产生的透镜支撑体的半径方向的推力，透镜支撑体就会向与光轴相直交的X-Y方向移动。

针对与设在固定体上的磁石，在透镜支撑体的周围，仅设置有第一线圈及第二线圈，所以构造简单且容易制造。

此外，根据权利要求2记载的发明，起到与权利要求1的记载作用效果相同的同时，可以增大第一线圈和第二线圈的面积，在有限的空间中，可以增大作用在各线圈上的推力。另外，磁石的数量也可以减少。

此外，根据权利要求3记载的发明，起到与权利要求2的记载作用相同效果同时，第一线圈的光轴方向一方的线圈部分和另一方的线圈部分之间，由于各自的电磁力从而产生推力，所以，将第一线圈上通电的电流值和磁石的磁力即便减小，也可以得到所定的推力。因此，向第一线圈通电的驱动电流减小、磁石的磁力减小，也能用。

此外，在权利要求4记载的发明中，提供一种起到与权利要求1至3的任一一项记载的作用效果相同的自动对焦照相机。

此外，在权利要求5记载的发明中，提供一种起到与权利要求4的作用效果相同的带照相机的移动终端。

应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。

附图说明

包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1是与本发明第一实施形态相关的、将平面呈方形的透镜驱动装置沿着平面对角线切断的纵截面图。

图2是安装第一线圈和第二线圈的透镜支撑体、它和驱动部之间关系的模块示意图。

图3a是相关第一实施形态的透镜驱动装置的水平截面图。

图3b是图3a中B部的扩大图。

图4是相关第一实施形态的透镜驱动装置的分解斜视图。

图5是将第一线圈装在透镜支撑体上后的状态的斜视图。

图6是相关第二实施形态的透镜驱动装置图，将其按图8所示的A-A位置进行切断的截面图。

图7是相关第二实施形态的透镜驱动装置的分解斜视图。

图8是相关第二实施形态的透镜驱动装置的外观斜视图。

附图标号说明：

1  透镜驱动装置

5  透镜支撑体

16a～16h  第二线圈

19a～19h  第一线圈

17a、17b  磁石

32  Z驱动及光轴补正部

33  X-Y驱动部

具体实施方式

现在将详细参考附图描述本发明的实施例。

以下，参考附件图面，对本发明的实施形态进行说明。相关本实施形态的透镜驱动装置1是一种组装在手机中的自动对焦照相机的透镜驱动装置。

如图1及图4所示，此透镜驱动装置1具有，在内周上支撑透镜(无图示)的透镜支撑体5；在内周侧上，将透镜支撑体5作移动自在配置的环口3；配置在环口3的光轴方向前侧框架7及前侧弹簧9；被配置于环口3的底座8及后侧弹簧11。在后侧弹簧11和环口3之间配置有绝缘性的前侧垫片12。在透镜支撑体5的外周上固定有线圈4。另外，在本实施形态中，环口3、框架7及底座8是与自在移动的透镜支撑体相对的固定体。

环口3从前侧看，外周呈平面方形。在环口3的各角部14，磁石17a、17b被固定于环口3的内周面上。磁石17a、17b仅设置在角部14上，各磁石17a、17b邻接配置于光轴方向前后。

图3a所示，各磁石17a、17b从前侧看平面为沿着环口3的角部14略呈三角形形状。其内周侧为沿着后面所述的第二线圈16a～16h的外周面呈圆弧状。另外，各磁石17a、17b的内周侧和外周侧的磁极互为不同。磁石17a和磁石17b磁极相反。例如，前侧磁石17a，内周侧为N极，外周侧为S极。后侧磁石17b，内周侧为S极，外周侧为N极。此外，图3a为透镜驱动装置的水平截面图。透镜支撑体5则省略示意。

如图4，透镜支撑体5为略呈圆筒状，线圈4被固定在其外周。线圈体4是由固定于透镜支撑体外周的4个第一线圈19a～19d和8个第二线圈16a～16h所构成。

如图4及图5，4个第一线圈19a～19d分别从透镜支撑体5的侧面看构成椭圆形的环状，在周方向上等间隔(90度)间隔配置。此外，在透镜支撑体5的侧面，形成有插入各第一线圈19a～19d的环内侧的导向突部30，第一线圈19a～19d组装能够容易。

图4及图2所示，8个第二线圈16a～16h在光轴方向前后各按4个配置。各第二线圈16a～16h从透镜支撑体5的侧面看，构成椭圆形的环状。在各第一线圈19a～19d的外周面上重叠固定同时，在周方向上按等间隔(90度间隔)配置。

另外，如图3a，第一线圈19a～19d和第二线圈16a～16h在透镜支撑体5的周方向上，略相同尺寸。

另外，如图3a所示，各磁石17a设置于第二线圈16a～16d的对面，磁石17的周方向的尺寸与第二线圈16a～16d的周方向尺寸略为相同尺寸的同时，磁石17a的内周面18的面积与对向的第二线圈16a～16d的面积略相同。

各磁石17a在介入对向的第二线圈16a～16d后，也与第一线圈19a～19d的前侧边部28(图1及图5参考)对向。

即使各磁石17b，与各磁石17a同样构成，且与第二线圈16e～16h对面设置。磁石17b的周方向尺寸与第二线圈16e～16h的周方向尺寸略相同尺寸，同时磁石17b的内周面18的面积与对向的第二线圈16e～16h的面积略相同。另外，各磁石17b在介入对向的第二线圈16e～16h后，也与第一线圈19a～19d的后侧边部29(参考图1及图5)对向。

在此，对第一线圈19a～19d和第二线圈16e～16h的各接续进行说明。

4个第一线圈19a～19d分别被接续在Z驱动及光轴补正部32的直流电源上，并被独立控制。

第二线圈16e～16h的位于前后位置上的2个第二线圈16a和16e、16b和16f、16c和16g、16d和16h将其线圈的卷转方向互为相反接续，以使这些前后的第二线圈上流入分别为反方向的电流。

进一步，处于180度对角位置上的2个线圈16a和16e、16c和16g被连接。处于180度对角位置上的2个线圈16b和16f、16d和16h被连接。处于180度对角位置上的线圈彼此之间，通过的是相反方向的电流。

即，在本实施形态中，其中一方第二线圈16a、16e、16c及16g为串联连接。针对于一方第二线圈，以90度间隔配置在周方向上的另一方第二线圈16b、16f、16d及16h位串联连接。

第二线圈16a～16d如图3b所示，磁石17a的内周面18中，从右(左)侧部分发出的磁通量方向拥有半径方向内方和圆周方向右(左)方的成分。

向右(左)侧越离开磁石17的内周面18就越弯曲。同样的，磁石17的内周面18中的从光轴方向前侧部出来的磁通量线越离开内周面18就越向前方侧弯曲。还有，磁石17a的内周面18中的从光轴方向后侧部出来的磁通量线的方向如图1所示，具有半径方形内方和光轴方向后方的成分，越离开内周面18越向后方侧弯曲，进入磁石17b的内周面。

例如，当向第一线圈19a通入从半径方向外方侧来看为顺时针方向的电流I1时，在前侧边部28上赋予半径方向内方的磁链成分，根据夫累铭左手定则，就会产生向光轴方向前方的推力。在后侧边部29上半径方向赋予相背的磁链成分后，会产生向光轴方向前方的推力。第一线圈19b～19d也是同样。当向第二线圈部分16a通入从外方来看为逆方向的电流I2时，在各个第二线圈部分16a～16d的光轴方向前侧的前侧边部22上，赋予光轴方向前方的磁链成分，而产生向半径方向内方的推力。同样的，在第二线圈16a的后侧边部25、有侧边部26、左侧边部24也产生向半径方向内方的推力。

即，如图3a所示，一方第二线圈16a、16c的推力E向透镜支撑体5的半径方向起作用。另一方的第二线圈16b、16d也同样，推力F会向透镜支撑体5的半径方向起作用。推力E和推力F相互直交。

即便是第二线圈16e～16h和磁石17b之间的关系，也是相同。推力E会向第二线圈的16e、16g起作用，推力F会向第二线圈的16f、16h起作用。

如图2所示，各第一线圈19a～19d，被连接在Z驱动及光轴补正部32上。第二线圈16a、16c、16e及16g，和16b、16d、16f及16h被连接在X-Y驱动部33上。分别从驱动部32、33上流入所定值得电流。此外，图2中，点锁线所显示的Z驱动及光轴补正部32和第一线圈19a～19d的连接线及X-Y驱动部33和第二线圈16a～16h之间的连接线仅显示了Z驱动及光轴补正部32和X-Y驱动部33中供给源之间连接。

本实施形态中，如图3a所示，通过一方的第二线圈16a、16e、16c及16g向推力E的方向驱动，通过另一方第二线圈16b、16f、16d及16h向推力F的方向驱动。

如图2所示，例如，Z驱动及光轴补正部32，将透镜支撑体5向对焦位置移动(向光轴方向移动)时，向4个各第一线圈19a、19b、19c、19d均等流入一定值的电流Z。

光轴(α)补正的场合，使光轴相对应，使流入第一线圈19a、19b、19c、19d的电流值不同。

同样，进行手抖补正时，如图3as所示，在X-Y驱动部33，向一方第二线圈16a、16e、16c及16g通入电流E，透镜支撑体5向E方向移动；向他方第二线圈16b、16f、16d及16h通入电流F，使透镜支撑体5向F方向移动。这样，透镜支撑体5就向E-F方向移动以进行手抖补正。

另外，在图3a及图2中，符号Z、E、F根据流入的电流，显示所产生的推力方向和大小。

但是，如图3a所示，在本实施形态中，X方向为前视方形状环口3的一边方向。Y方向为前视方形状环口3相邻边的方向。关于在环口3的对角线方向上所产生的推力E、F，X方向的分离EX和FX的和作为X方向的推力，Y方向的分力EY和FY的和作为Y方向的推力而起作用。在X-Y驱动部33中，各X方向的分力的和EX+FX作为X方向推力，各Y方向的分力的和EY+FY作为Y方向推力进行控制。

并且，根据第一线圈19a～19d上流入的电流，透镜支撑体5一旦向光轴方向及光轴补正移动，透镜支撑体5就会在前侧弹簧9及后侧弹簧体11的前后侧方向的施力的合力和第一线圈19及磁石17的所产生的力达到均衡位置时停止。

透镜支撑体5向X-Y方向移动时，根据向所定的第二线圈16a～16h上流入的一定值的电流，前侧弹簧9及后侧弹簧11的X-Y方向的弹簧的合力及所对应的第二线圈16a～16h及磁石17所产生的力之间达到均衡位置时停止。

如图4所示，前侧弹簧9在组装前的自然状态是平板状的环状板簧。设置有外周侧部9a和内周侧部9b。内周侧部9b固定在透镜支撑体5上，外周侧部9a在介入前侧垫片12后，被夹持固定于环口3和框架7之间。内周侧部9b和外周侧部9a是由可以弹性形变的腕部9c所连接。

后侧弹簧11在组装前的自然状态是平板状，整体为环状板簧。设置有外周侧部11a和内周侧部11b。外周侧部11a被夹持于后侧垫片15和底座8之间。各内周侧部11b被固定在透镜支撑体5的后端。后侧弹簧11的各内周侧部11b和外周侧部11a是由可以弹性形变的腕部11c所连接。

接下来，就关于本发明实施形态相关的透镜驱动装置1的组装、作用及效果进行说明。首先，将透镜支撑体5固定在线圈体4上。线圈体4的固定为将4个第一线圈19a～19d固定在透镜支撑体5的外周面上。将各第二线圈16a～16h重叠个于各第一线圈19a～19d的外周面上。此外，一方的第二线圈16a、16e、16c及16g串联连接，另一方的第二下暖16b、16f、16d及16h也是串联连接。

关于透镜驱动装置1的组装，如图6所示，按照下列顺序组装。把后侧弹簧体11、后侧垫片15、线圈体4固定于其外周的透镜支撑体5、各个磁石17a、17b固定在角部14上的环口3、前侧垫片12、前侧弹簧体9及框架7依次固定在底座8上。

将第一线圈19a～19d的线圈线端连接在Z驱动及光轴补正部32上，将一方的第二线圈16a、16e、16c、16g及另一方的第二线圈16b、16f、16d、16h的各线圈线端连接在X-Y驱动部33上。

本发明的实施形态中的透镜驱动装置1的驱动，在图2中，Z驱动及光轴补正部32一边就从画像传感器31接收到的高通成分(contrast)的峰值进行逐一比较，一边把透镜支撑体5向焦点位置向Z方向进行直线移动。

透镜支撑体5向Z方向进行直线移动的时候，就停止在第一线圈19a～19d通入均等电流值Z的电流后，磁石17a、17b之间产生的电磁力与前侧弹簧体9及后侧弹簧体11的施力的合力平衡的位置上。

另一方面，光轴补正时，对画像传感器31接收到的高通成分位置的光轴倾斜α进行测知，为对其倾斜角α进行补正，向任意的第一线圈19a～19d通入不同的一定值电流后，透镜支撑体5的倾斜得以补正。

另外，透镜支撑体5的X-Y控制(手抖补正)是，通过陀螺模块等接收到XY方向的手抖信号，对X方向及Y方向的手抖补正量进行演算，将电流值E、F通入一方的第二线圈16a、16e、16c及16g和另一方的第二线圈16b、16f、16d及16h上。

根据本实施形态，就能够对透镜支撑体5进行对焦移动以及手抖补正移动。

对于固定在环口3上的磁石17a、17b，透镜支撑体5的周围仅设置有第一线圈19a～19d及第二线圈16a～16h，所以构成简单容易制造。

对于各第一线圈19a～19d，光轴方向上设置有2个磁石17a、17b且这些磁石与线圈对向的面的磁极不同，所以在各第一线圈19a～19d中，可以得到前侧边部28和后侧边部29合计2个边部的推力进行合算后的推力，所以，向第一线圈19a～19d通电的驱动电流减小的、磁石17a、17b的磁力偏小的能够使用。

根据在光轴方向上设定有多个的第二线圈16a～16d和16e～16h、磁石17a、17b，即便减小第二线圈16a～16h上的通电电流值和磁石17a、17b的磁力，也能得到所定的推力。因此，向第二线圈16a～16h通电的电流值减小、磁石17a、17b的磁力小的也能够采用。

以下，就本发明的其他的实施形态进行说明。在以下说明的实施形态中，和上述第一实施形态中具有相同的作用效果的部分付与相同的符号，而省略其说明。在以下的说明中，主要说明和第一实施形态不同的地方。

参照图6～图8，对本发明的第二实施形态进行说明。此第二实施形态中，如图6所示，将线圈体4固定于设置于透镜支撑体5的后端部上的凸缘部5b同时，在透镜支撑体5的外周面5a和线圈体4之间，形成间隙S。另外，图6及图7所示，环口3从前侧看其外周呈平面方形的外周侧壁3a、平面圆形的内周侧壁3b、外周侧壁3a和内周侧壁3b相间隔连接的连接壁3c构成了截面コ字形状。

此第二实施形态中，如图6所示，环口3的内周侧壁3b配置在透镜支撑体5和线圈体4之间。是提高磁石17a、17b半径方向磁通量密度的构造。根据此第二实施形态，相比较第一实施形态，也更能提高Z方向的推力。

本发明不限于上述实施形态，只要不脱离本发明的要旨可做种种变形。例如，第一线圈19a～19d在周方向上等间隔分成3个也可以，2个也可以，只要是多个等间隔在周方向上设置就可以。数量不限定。

第二线圈16a～16h合计可以不限于设计成8个，在周方向上可以设计成4个。可以是按90度间隔仅设计成2个，也可以是90度间隔设计成2个以上。

第二线圈16a～16h也可以将一方的第二线圈16a、16e、16c及16g配置在X方向，将另一方的第二线圈16b、16f、16d及16h配置在Y方向上后，透镜支撑体5向X方向及Y方向作直线移动。

光轴补正的场合，画像传感器31不限于检测针对于所接收到的高通成分(contrast)位置上的光轴倾斜α，也可以根据传感器等检测光轴的倾斜。

本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (5)

1.一种透镜驱动装置，该透镜驱动装置配置有透镜支撑体；在透镜支撑体的外周侧设置固定体；针对固定体支撑透镜支撑体作自由移动的弹簧；在透镜支撑体的外周上以周方向等间隔配置的多个第一线圈；在透镜支撑体的周方向上以90度的间隔配置至少多个的第一线圈；在透镜支撑体的周方向上以90度间隔配置至少2个第二线圈；设置在固定体上的磁石；

其中，磁石是与第一线圈和第二线圈对向设置，将透镜支撑体向光轴方向移动及倾斜补正场合，向所定的第一线圈通上一定值得电流，将透镜支撑体向与光轴呈直交得X-Y方向移动时，向所定的第二线圈通上直流电流。

2.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，第一线圈和第二线圈的其中一方位于外侧，重叠于透镜支撑体的半径方向。磁石在与第二线圈相对向的位置上与第一线圈也相对向。

3.如权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在于，针对第一线圈将2个磁石配置在光轴方向上，且在光轴方向上相邻的2个磁石与第一线圈对面的磁极互为不同。

4.一种自动对焦照相机，其特征在于，具备权利要求1至3中的任一项记载的透镜驱动装置，根据透镜支撑体的移动，会调节透镜的焦点位置。

5.一种附带照相机的移动终端，其特征在于，该附带照相机的移动终端搭载有如权利要求4所述的自动对焦照相机。

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