CN103018874A - 透镜驱动装置、自动对焦照相机及带相机的移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及透镜驱动装置、自动对焦照相机及带相机的移动终端，该透镜驱动装置具有在内周支撑透镜的透镜支撑体；设置于透镜支撑体外周、能支撑透镜支撑体作前后性自在移动的框体；固定于框体上，配置在透镜支撑体外周面的周方向且与透镜支撑体外周面之间空出一定间隔进行配置的磁石；与磁石相对向配置的线圈体。透镜支撑体具有从磁石外周面向径方向外侧突出的凸缘。线圈体被固定在透镜支撑体的边缘上，与磁石的外周面对向配置。由于产生电磁力的领域长度要比磁石内周要长，所以本发明提供了一种能提高装置驱动效率的透镜驱动装置、自动对焦照相机及附带照相机的移动终端。

Description

透镜驱动装置、自动对焦照相机及带相机的移动终端

技术领域

本发明是关于一种透镜驱动装置、自动对焦照相机及附带照相机的移动终端。所谓移动终端是指手机、携带信息终端（PDA）、笔记本电脑等。

背景技术

在专利文件1（特开2011-69934号公报）中，公开了一种透镜驱动装置，其具备有：在内周支撑透镜的透镜支撑体；沿着透镜支撑体的外周设置的环状的主环口；固定在主环口的内周侧且沿着主环口的周方向空出一定间隔配置的多个磁石；分别被固定在多个磁石的内周侧上环状线圈；被设置在透镜支撑体的外周面上，对向于环状线圈内周侧上的圆筒状辅助环口；向环状线圈的进行通电、对供电加以控制的控制部。控制部在对透镜的光轴倾斜加以补正时，对流向对应环状线圈的电流的电流值使之不同。根据此专利文件1的技术，由固定在磁石内周侧的多个环状线圈和对向于环状线圈的辅助环口形成了磁场回路。通过控制部对流向各环状线圈的电流进行个别控制，对透镜支撑体的光轴倾斜补正就能简单进行了。

发明内容

但是，在专利文件1的技术中，为形成产生出电磁力的领域，设置有辅助环口，其与固定在多个磁石内周侧上的多个环状线圈相互对向。为此，驱动透镜支撑体的此领域整个周长被磁石内周的整个周面所限制，故透镜驱动装置的驱动效率较低。

因此，本发明的目的是提供一种装置的驱动效率高的透镜驱动装置、自动对焦照相机及附带照相机的移动终端。

一种透镜驱动装置，具有在内周支撑透镜的透镜支撑体；设置于透镜支撑体外周、能支撑透镜支撑体作前后性自由移动的框体；固定于框体上，配置在透镜支撑体外周面的周方向且与透镜支撑体外周面之间空出一定间隔进行配置的磁石；以及与磁石相对向配置的线圈体。该透镜驱动装置的特征在于透镜支撑体具有从磁石外周面向径方向外侧突出的凸缘；线圈体被固定在透镜支撑体的边缘上，与磁石的外周面对向配置。

所述的透镜驱动装置，其中，框体具有环状的环口，侧面具有与光轴相平行的外周侧壁；环口的外周侧壁和磁石之间设置有间隙，线圈体就被配置在该间隙中。

所述的透镜驱动装置，其中，线圈体是由卷绕在磁石外周面周方向的第1线圈和沿框体周方向呈环状的、在磁石的外周面的周方向空出90度间隔配置的多个第2线圈所构成。

所述的透镜驱动装置，其中，所述磁石外周面轮廓整体呈平面四角形状，所述线圈体内周面轮廓整体呈平面四角形状。

所述的透镜驱动装置，其中，所述磁石为多个，所述磁石在透镜支撑体周方向上相互空出一定间隔配置，第2线圈具有从各磁石外周面向周方向突出的端部。

一种自动对焦照相机，其特征在于具有任意一项所述的透镜驱动装置和对线圈体的通电加以控制的控制部。

一种带相机的移动终端，其特征在于搭载有所述的自动对焦照相机。

由于在该磁石外周面侧上配置有线圈体，从该磁石内周的周长开始沿着较长外周，能形成为驱动透镜支撑体而产生电磁力的领域。据此，与在磁石内周面侧配置线圈体相比，能更广泛利用到磁石的磁力，能提高装置的驱动效率。

在设置环状的环口后，根据环口外周侧壁和磁石之间设置有间隙，相比于将磁石配置在环口外周侧壁的情况，环口的外周侧壁内的磁通量会减少。因此，由于能降低环口的外周侧壁内的磁通量，所以装置被要求小型化，环口外周侧壁的厚度即便变薄也能降低对环口外部的磁场泄漏。

由于线圈体是由卷绕于磁石外周面的第1线圈和从框体周方向外侧看呈环状的、在磁石外周面的周方向以相隔90度间隔空出配置的多个第2线圈所构成，所以，例如向第1线圈通上电流，能将透镜支撑体向光轴方向移动，向相互对向的一对第2线圈通上电流，则透镜支撑体能向与光轴相正交的方向移动。据此，透镜支撑体能实施用于自动对焦移动及晃动补正的移动。

形成磁石外周面的轮廓从整体上来看其平面呈四角形状，形成线圈体内周面的轮廓从整体上来看其平面四角形状。所以，与形成同等体积的磁石外周面轮廓及形成线圈体内周面的轮廓，其整体平面呈圆形状相比，由于磁石外周面及线圈体内周面的长度能更长，所以，能更广范围内利用磁石磁通量，所以能提高装置的驱动效率。

多个的磁石相互间空出一定间隔配置。第2线圈具有从磁石外周面开始向周方向突出的端部。从磁石端面产生出的一部分磁通量弯曲倾斜将第2线圈端部截断。根据此周方向上的磁通量成分，在第2线圈上通上电流时产生与光轴相正交方向的电磁力，透镜支撑体则能移动向与光轴相正交的方向。据此，透镜支撑体能实施用于晃动补正的移动。

附图说明

图1是相关本发明实施形态的透镜驱动装置的某一部分进行切割后所显示的水平截面图。

图2是相关本发明实施形态的透镜驱动装置的图1中的D-D截面图。

图3是相关本发明实施形态的透镜驱动装置分解斜视图。

图4是对本发明实施形态中的自动对焦照相机的作用进行说明的模块图。

【主要附图标记的说明】

1透镜驱动装置

3环口(框体)

5透镜支撑体

7框体(框体)

8底座(框体)

16第1线圈

17磁石

19a、19b、19c、19d第2线圈

20线圈体

具体实施方式

以下，参考附件图1至图4，对本发明的实施形态加以详细说明。本实施形态相关的透镜驱动装置1是一种组装进移动终端中的自动对焦照相机的透镜驱动装置。

如图3所示，此透镜驱动装置1具有环状的环口3、透镜支撑体5、配置在环口3的光轴方向前侧的框架（框体）7及前侧弹簧9、配置在环口3的光轴方向后侧上的底座（框体）8及后侧弹簧11。在后侧弹簧11和环口3之间配置有后侧垫片（绝缘体）15。

环口3是一种外形呈略四角筒状形的框体。在环口3的4个角部上，其内周侧分别被固定有磁石17。环口3是由侧面同光轴相平行的外周侧壁3a、内周侧壁3b、及连接外周侧壁3a和内周侧壁3b的中间部3c所构成。内周侧壁3b仅设置在环口3的角部分上。然后，在环口3的各角部分中，外周侧壁3a和内周侧壁3b及中间部3c构成“コ”字形截面。外周侧壁3a其平面略呈四角形状。各内周侧壁3b沿着后面讲到的透镜支撑体5的外周，其平面略呈圆弧形状。另外，环口3被固定在底座8和框架7之间。

如图1所示，磁石17从前侧看其平面略呈三角形状，内周面沿着环口3的内周侧壁3b的外周略呈圆弧形状，外周面是沿着环口3的外周侧壁3a的角部内周构成的形状。即，形成全部磁石17外周面的轮廓整体上看起来平面呈四角形状。磁石17的内周侧被固定在环口3的内周侧壁3b的外周上，外周侧被配置进从环口3的外周侧壁3a的内周所设置的间隙中。磁石17的外周面和内周面的磁极互不相同。4个磁石17的各外周面被充磁成相同的磁极。在本实施形态的4各磁石17的各外周面为N极。

如图3所示，透镜支撑体5为略呈圆筒形状。透镜（无图示）被固定在其内周侧。环形状的凸缘5a形成在透镜支撑体5的后侧上。凸缘5a从4个磁石17的外周面开始向径方向外侧突出。外周的部分能达到环口3的外周侧壁3a的内周近旁。线圈体20的光轴方向后侧的端部就被固定在此部分上。

在4个磁石17的外周侧和环口3的外周侧壁3a的内周之间的间隙中，线圈体20与4个磁石17的外周面对向配置。形成线圈体20的内周面轮廓整体上平面呈四角形状。线圈体20是由第1线圈16和第2线圈19所构成。第2线圈19是由4个第2线圈19a、19b、19c和19d所构成。第2线圈19是由互为对向的第2线圈19a和19c、第2线圈19b和19d相串联连接。据此，互为对向的第2线圈19a和19c一旦被通上电流，就会产生出电磁力移动向相同方向。另外，一旦互为对向的第2线圈19b和19d被通上电流，就会产生出电磁力向相同方向移动。

以下说明中，将光轴方向称作Z方向，将与Z方向相正交的一方向称作X方向，将与Z方向及X方向相正交的方向称作Y方向。如图1及图2所示，在透镜支撑体5的凸缘5a上，在环口3的外周侧壁3a的内周近旁，设置有4个磁石17和4个第2线圈19a、19b、19c、19d。4个磁石17空出一定间隙，第1线圈16就对向配置在这些磁石17的外周面上，卷线卷绕在其周方向上。4个第2线圈19a、19b、19c、19d从环口3的外周侧壁3a的周方向外侧看呈环状，与第1线圈16的光轴正交方向相邻接，相互空出90度间隔配置固定。第1线圈16的内径形成要比4个磁石17的外周面所规定的外径要大。4个第2线圈19a、19b、19c、19d分别被配置在4个磁石17所对向的位置上，分别要比4个磁石17的外周面的长度要长。即，4个第2线圈19a、19b、19c、19d具有分别从各磁石17的外周面开始向周方向突出的端部191。第2线圈19a、19b、19c、19d在各磁石17的外周面相对向面中，两端部191呈折返卷绕卷线。即，端部191中的卷线方向为前后方向。另外，第1线圈16和各第2线圈19a、19b、19c、19d与间隔配置的磁石17相对向配置。据此，磁石17和第1线圈及第2线圈19a、19b、19c、19d会形成电磁力产生的领域来驱动透镜支撑体5。

如图1所示的虚线箭头表明了磁石17的磁通量。从各磁石17的外周产生的磁通量M1相对第1线圈16后交叉成略直角状后面向环口3的外周侧壁3a。据此，电流一旦流向第1线圈16，则产生光轴方向的推力。然后，磁通量M1依次通过环口3的外周侧壁3a、中间部3c、内周侧壁3b，抵达磁石17的内周侧，形成闭路磁通量。另外，从各磁石17端面产生出的一部分磁通量M2形成曲线，相对各第2线圈19a、19b、19c、19d的端部191倾斜交叉后面向环口3的外周侧壁3a。根据此周方向成分的磁通量，一旦向第2线圈19上通上电流，产生与光轴相正交方向的推力。然后，磁通量M2依次通过环口3的外周侧壁3a、中间部3c、内周侧壁3b，抵达磁石17的内周侧，形成闭路磁通量。

如图4所示，第1线圈16和第2线圈19a和19c、19b和19d分别被连接到自动对焦照相机（无图示）的控制部25上，由控制部25分别通以一定值的电流。控制部25具有Z驱动部32及X-Y驱动部33。第1线圈16被连接到Z驱动部32上，由Z驱动部32通以一定值的电流。各第2线圈19a和19c、19b和19d被连接到X-Y驱动部33上，由X-Y驱动部33通以一定值的电流。

当透镜支撑体5向聚合焦点位置进行移动（向光轴方向）时，Z驱动部32向第1线圈16通上一定的电流。同样，进行晃动补正时，X-Y驱动部33向第2线圈19a和19c、19b和19d通上一定的电流，透镜支撑体5向X-Y方向移动。

如图3所示，前侧弹簧9在组装前的自然状态为平板状。它是由平面为矩形环状的外周侧部9a、配置在外周侧部9a内周平面呈圆弧形状的内周侧部9b、及连接外周侧部9a和内周侧部9b的各腕部9c所构成。

同样，后侧弹簧11在组装前的自然状态为平板状。它是由平面为矩形环状的外周侧部11a、配置在外周侧部11a内周平面呈圆弧形状的内周侧部11b、及连接外周侧部11a和内周侧部11b的各腕部11c所构成。

前侧弹簧9的外周侧部9a被夹持在框架7和环口3之间。内周侧部9b被固定在透镜支撑体5的前端。后侧弹簧11的外周侧部11a被夹持在底座8和后侧垫片15之间。内周侧部11b被固定在透镜支撑体5的后端。据此，透镜支撑体5通过前侧弹簧9和后侧弹簧11得以被支撑而能在光轴方向及与光轴相正交方向上作自由移动。

然后，透镜支撑体5一旦向光轴方向及或者与光轴相正交方向作移动，前侧弹簧9及后侧弹簧11的弹性力的合力与第1线圈16及/或第2线圈19同磁石17之间产生出电磁力,当力达到均衡位置时，透镜支撑体5的移动就会停止。

接下来，对相关本发明的实施形态的透镜驱动装置1的组装、作用及效果进行说明。

如图3所示，透镜驱动装置1的组装时依次在底座8上安装固定上后侧弹簧11；后侧垫片15；在凸缘5a上固定了第1线圈16和第2线圈19a、19b、19c、19d的透镜支撑体5；在内侧角部上固定了4各磁石17的环口3；前侧弹簧9；框架7。

第1线圈16连同第2线圈19a和19c、19b和19d是将各个端子连接在自动对焦照相机（无图示）的控制部25上，控制部25是单独对流向第1线圈16及各第2线圈19a和19c、19b和19d上的直流电流进行控制。

本实施形态相关的透镜驱动装置1的聚合焦点控制是通过如下展开的。如图4所示，首先，控制部25对画像传感器（无图示）处接收到的高频成分（比对）的峰值进行比较。然后，Z驱动部32就会向第1线圈16上通电，面向聚合焦点位置使透镜支撑体5向Z方向作直线移动。由于向第1线圈16上通上电流，根据磁石17所产生的电磁力和弹簧9及后侧弹簧11之间的弹性合力之间，透镜支撑体5在移动到力的均衡位置时就会停止移动。

另外，透镜支撑体1的晃动补正控制通过如下展开。控制部25通过陀螺仪模组（无图示）等，接收XY方向晃动量大小的信号，对X方向及Y方向晃动补正量进行演算，确定出透镜支撑体5向XY方向应该移动的位置。X-Y驱动部33向此确定好的位置在第2线圈19a和19c、19b和19d上通上电流，使透镜支撑体5向XY方向移动。

在透镜支撑体5向XY方向移动之际，根据第2线圈19a和19c、第2线圈19b和19d上通上一定的电流，前侧弹簧9及后侧弹簧11的XY方向的弹簧合力同第线圈19a和19c、第2线圈19b和19d所产生的电磁力之间达到力的均衡位置时，透镜支撑体5的移动就会停止。

根据本实施形态，通过在该磁石17的外周侧上配置线圈体20，从磁石17的外周周长开始沿着较长的外周，就能产生出电磁力驱动领域，使透镜支撑体5驱动。据此，与在磁石17的内周面侧上配置上线圈体20相比，能更广泛地利用到磁石17的磁通量，所以能提高装置的驱动效率。

根据设置上环状的环口3后在外周侧壁3a和磁石17之间所设置间隙，与将磁石17接在环口3的外周侧壁3a后配置情况相比，能降低环口3在外周侧壁3a内的磁通量。这里，环口3的外周侧壁3a一旦磁气达到饱和，就会在环口3的外周侧壁3a的外部发生磁场泄漏。根据本实施形态，因为能降低环口3的外周侧壁3a内的磁通量，所以，装置即便被要求小型化，外周侧壁3a的厚度即便变得更加薄，能降低对环口3外部的磁场泄漏。

由于线圈体20是由4个磁石17外周面周方向上卷绕的第1线圈16和从环口3的外周侧壁3a的周方向外侧看呈环状、在4个磁石17的外周面的周方向上相间隔90度配置的4个第2线圈19a、19b、19c、19d所构成。例如，通过向第1线圈16通上电流，能将透镜支撑体5向光轴方向移动，向互为对向的一对第2线圈19上通上电流，透镜支撑体5能向与光轴相正交方向移动。据此，透镜支撑体5能实施自动对焦移动及晃动补正的移动。

形成磁石17的外周面轮廓从整体上看呈平面四角形状，形成线圈体20内周面的轮廓从整体上看呈平面四角形状，所以它与同体积的磁石17的外周面及线圈体20内周面的形成轮廓为平面圆形状相比，磁石17的外周面及线圈体20的内周面长度能更加长，故能更广范围地利用到磁石17的磁通量，所以能提高装置的驱动效率。

这里，透镜驱动装置1被要求小型化，但这种场合，圆形状的透镜大小如果保持不变或者没有变的更小，则会要求将其大小做得更小。另外，透镜驱动装置1实际形状假定为平面圆形状，其直径尺寸作为一边尺寸的四角形状大小就被评价为透镜驱动装置1的大小。为此，比如，磁石17的外周面整体为平面圆形状的场合下，透镜驱动装置1大小的概算值是透镜直径值和磁石17半径方向尺寸2倍值及线圈体20半径方向尺寸的2倍值的合计值。另一方面，即便使用相同体积的磁石17的场合，如图1所示，磁石17的外周面整体为平面四角形状，面型各边中央，磁石17的厚度一旦变薄，据此，透镜驱动装置1的大小的概算值就变成透镜的直径值和线圈体20半径方向尺寸2倍值的合计值。即，形成磁石17的外周面轮廓整体成平面四角形状的场合，它与同体积的形成的磁石17外周面轮廓整体为平面圆形状相比，仅磁石17的半径方向尺寸2倍值这一部分能够将透镜驱动装置1的大小做得更小。

多个磁石17在环口3的角部上相互按照一定间隔配置，第2线圈19具有从磁石17外周面向周方向突出的端部191。各磁石17的端面产生出的一部分磁通量弯曲倾斜将第2线圈19的端部191截断，抵达环口3的外周侧壁3a上。根据此轴方向成分的磁通量，当向第2线圈19上通上电流时，就产生XY方向的电磁力，透镜支撑体5可以向与光轴相正交方向移动。据此，透镜支撑体5能进行晃动补正移动。

本发明，不限于上述实施形态，只要不脱离本发明要旨的范围可作种种变形的可能。例如，在上述实施形态中，线圈体20仅用第1线圈16来构成，也能适用到使透镜支撑体5移动向光轴方向的自动对焦照相机上。另外，第2线圈19不限于设置成4个，相互以90度间隔空出配置的2个线圈也可以。另外，磁石17不限于设置成4个，1个或2个也可以。另外，不设置环口3的内周侧壁3b，将磁石17固定在中间部3c上也可以。另外，环口3仅用外周侧壁3a来构成，磁石17可以固定在其它部件上。另外，磁石17也可以采用环状构造体。透镜支撑体5向XY方向移动的电磁力在磁石17的前方向或后方向上弯曲倾斜，可产生并采用与第2线圈19相交叉的磁通量中的前方向成分或/及后方向成分。此种场合下，环口3通过不用设置、或者将外周侧壁3a的面积减小、或者将外周侧壁3a从磁石17处远离，前方向成分或/及后方向成分的比例能做得更大。据此，使透镜支撑体5向XY方向移动的电磁力能更变得更大。

Claims (7)

1.透镜驱动装置，具有

在内周支撑透镜的透镜支撑体；

设置于透镜支撑体外周、能支撑透镜支撑体作前后性自由移动的框体；

固定于框体上，配置在透镜支撑体外周面的周方向且与透镜支撑体外周面之间空出一定间隔进行配置的磁石；以及

与磁石相对向配置的线圈体；

其特征在于

透镜支撑体具有从磁石外周面向径方向外侧突出的凸缘；

线圈体被固定在透镜支撑体的边缘上，与磁石的外周面对向配置。

2.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，框体具有环状的环口，侧面具有与光轴相平行的外周侧壁；

环口的外周侧壁和磁石之间设置有间隙，线圈体就被配置在该间隙中。

3.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，线圈体是由卷绕在磁石外周面周方向的第1线圈和沿框体周方向呈环状的、在磁石的外周面的周方向空出90度间隔配置的多个第2线圈所构成。

4.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述磁石外周面轮廓整体呈平面四角形状，所述线圈体内周面轮廓整体呈平面四角形状。

5.如权利要求项3所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述磁石为多个，所述磁石在透镜支撑体周方向上相互空出一定间隔配置，第2线圈具有从各磁石外周面向周方向突出的端部。

6.自动对焦照相机，其特征在于，具有如权利要求1至权利要求5任意一项所述的透镜驱动装置和对线圈体的通电加以控制的控制部。

7.带相机的移动终端，其特征在于，搭载有权利要求6所述的自动对焦照相机。

Images