CN105659137B - 镜头驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种镜头驱动装置，其能够缩小聚焦调整时的行程量，且容易对初始倾斜进行管理，并能够准确地设定聚焦调整的基准位置。镜头驱动装置(1)具有：镜片框(2)；基座构件(3)；支撑部(4)，将镜片框(2)支撑为能够相对于基座构件(3)在光轴方向上移动；驱动机构(7)，在光轴方向上驱动镜片框(2)；以及聚焦控制部(20)，对驱动机构(7)进行控制，以使镜片框(2)调整至聚焦位置，支撑部(4)具有弹性支撑部(5)，在驱动机构(7)未通电时，该弹性支撑部(5)在弹性平衡位置将镜片框(2)支撑为悬空状，聚焦控制部(20)在设定聚焦基准时对驱动机构(7)进行控制来使镜片框(2)与机械性的聚焦基准位置抵接。

Description

镜头驱动装置
技术领域
本发明涉及镜头驱动装置。
背景技术
已知具有将线圈和磁铁作为驱动部的电磁驱动式的镜头驱动装置(参照下述的专利文献1)。该镜头驱动装置利用弹簧构件，沿光轴方向弹性支撑镜片框，并在驱动部(电磁促动器)的驱动力与弹簧构件的弹性力平衡的位置，可变地调整镜片框的光轴方向的位置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-139810号公报
发明内容
发明要解决的问题
已知具有以下这两种镜头驱动装置：在驱动部未通电时，通过弹簧构件的作用力在靠近成像面的基座构件保持镜片框；以及在一对弹簧构件平衡的位置将镜片框保持为悬空状。
在前者的情况下，尽管能够比较稳定地保持镜片框，但会因基座构件的保持面的加工精度而在使镜片框驱动的初始位置产生光轴倾斜(初始倾斜)，若产生这种初始倾斜，则存在无法得到良好的镜头驱动性能的问题。另外，由于未通电时的镜片框的保持位置在比无限远位置还靠成像面侧被保持，因此，在聚焦调整时使镜片框从此处移动到聚焦位置，从而存在聚焦调整时的行程量变长的问题。
针对于此，在后者的情况下，由于预先在聚焦调整的范围内保持镜片框，因此，能够缩小聚焦调整时的行程量，并且由于不受基座构件的加工精度的影响，因此，只通过弹簧构件的部件精度就能够管理初始倾斜。然而，由于未通电时的镜片框未被稳定地保持，因此，存在难以将聚焦调整的基准位置设定在稳定的位置的问题。
本发明将应对这样的问题作为课题的一个例子。即，本发明的目的在于，在镜头驱动装置中，能够缩小聚焦调整时的行程量、能够容易管理初始倾斜以及能够将聚焦调整的基准位置设定在稳定的位置等。
用于解决问题的手段
为了达到这样的目的，本发明的镜头驱动装置在记载于说明书的几个发明中具有以下的结构。
一种镜头驱动装置，其特征在于，
具有：
镜片框，
基座构件，
支撑部，将所述镜片框支撑为能够相对于基座构件在光轴方向上移动，
驱动部，在光轴方向上驱动所述镜片框，
聚焦控制部，对所述驱动部进行控制，以使所述镜片框调整至聚焦位置；
所述支撑部具有弹性支撑构件，在所述驱动部未通电时，所述弹性支撑构件在弹性平衡的位置将所述镜片框支撑为悬空状，
所述聚焦控制部在设定聚焦基准时对所述驱动部进行控制来使所述镜片框与机械性的聚焦基准位置抵接。
附图说明
图1为示意性地示出本发明的一个实施方式的镜头驱动装置的基本结构的说明图，((a)示出驱动部未通电时的状态，(b1)、(b2)示出设定聚焦基准时的状态)。
图2为示出本发明的实施方式的镜头驱动装置的具体结构例的说明图(立体分解图)。
图3为示出本发明的实施方式的镜头驱动装置的具体结构例的说明图(主要部分立体图)。
图4为示出本发明的实施方式的镜头驱动装置的具体结构例的说明图(整体立体图)。
图5为示出本发明的实施方式的镜头驱动装置的具体结构例的说明图(整体立体图)。
图6为示出本发明的实施方式的镜头驱动装置的具体结构例的说明图((a)为沿着图5中的A-A线的剖视图，(b)为沿着图5中的B-B线的剖视图)。
图7为示出本发明的实施方式的镜头驱动装置的具体结构例的说明图((a)、(b)为沿着图5中的B-B线的剖视图)。
图8为示出使用了本发明的实施方式的镜头驱动装置的照相机模块以及电子设备的说明图。
具体实施方式
本发明的实施方式的镜头驱动装置具有：镜片框；基座构件；支撑部，将镜片框支撑为能够相对于基座构件在光轴方向上移动；驱动部，在光轴方向上驱动镜片框；聚焦控制部，对驱动部进行控制，以使镜片框调整至聚焦位置。支撑部具有弹性支撑构件，在驱动部未通电时，该弹性支撑构件在弹性平衡的位置将镜片框支撑为悬空状。聚焦控制部具有在设定聚焦基准时对驱动部进行控制来使镜片框与机械性的聚焦基准位置抵接的控制功能。
根据这样的镜头驱动装置，由于在驱动部未通电时在聚焦调整范围内的平衡位置将镜片框支撑为悬空状，因此，能够缩小聚焦调整时的行程量。另外，由于在未通电时不在基座构件上进行保持，因此，能够不受基座构件的加工精度的影响来对初始倾斜进行管理。另外，由于在设定聚焦基准时使镜片框与机械性的聚焦基准位置抵接，因此，能够将聚焦调整的基准位置设定在稳定的位置。
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是示意性地示出了本发明的一个实施方式的镜头驱动装置的基本结构的说明图。图1(a)示出驱动部未通电时的状态，图1(b1)、(b2)示出设定聚焦基准时的状态。
镜头驱动装置1具有镜片框2、基座构件3、支撑部4、驱动部7以及聚焦控制部20。镜片框2安装有具有光轴Oa的镜筒(省略图示)。基座构件3通过支撑部4对镜片框2进行支撑，并且具有与镜片框2的光路对应的开口3A。支撑部4将镜片框2支撑为能够相对于基座构件3在光轴Oa方向上移动，并且具有沿光轴Oa弹性地支撑镜片框2的弹性支撑构件5。驱动部7具有例如线圈7A和磁铁7B，并构成在光轴Oa方向上驱动镜片框2的电磁促动器。在图示的例子中，是将线圈7A固定于镜片框2且将磁铁7B固定于支撑部4的一部分即包围镜片框2的环状轭11的移动线圈方式，但也可以是将磁铁7B固定于镜片框2且将线圈7A固定于支撑部4的移动磁铁方式。
聚焦控制部20对驱动部7进行控制，以使镜片框2调整至聚焦位置，并且对镜片框2实施驱动控制，以使安装于镜片框2的镜头的成像面成为拍摄元件21的受光面。该聚焦控制部20例如能够通过控制电路22构成，该控制电路22通过拍摄元件21输出的图像信号输出聚焦控制信号。
如图1(a)所示，这种镜头驱动装置1在驱动部7未通电时，弹性支撑构件5在弹性的平衡位置将镜片框2支撑为悬空状，该平衡位置成为镜片框2的聚焦调整范围内的位置。弹性支撑构件5在驱动部7未通电时，以光轴方向的一端与另一端互相牵引的状态或按压的状态将镜片框2支撑为悬空状。在聚焦调整时，通过聚焦控制部20的输出向驱动部7供电，从而镜片框2从该平衡位置向聚焦调整位置移动，并在驱动部7的驱动力与弹性支撑构件5的弹性力平衡时对镜片框2进行保持。
针对于此，聚焦控制部20具有以下这种功能：在通过工厂生产工序中的设定和在聚焦调整前所执行的初始设定等执行的设定聚焦基准时或在其他的时机，向驱动部7流通比聚焦调整时大的电流，从而使镜片框2与机械性的聚焦基准位置抵接。图1(b1)为示出设定聚焦基准时的一个例子，机械性的聚焦基准位置被设定在基座构件3上的抵接部3H。在这种情况下，通过聚焦控制部20的输出向驱动部7流通最大电流，镜片框2与偏离聚焦调整范围的基座构件3上的抵接部3H抵接。图1(b2)示出设定聚焦基准位置时的其他例子。在该例子中，镜头驱动装置1具有覆盖镜片框2和支撑部4的罩构件17，机械性的聚焦位置被设定在罩构件17的内表面侧。在这种情况下，通过聚焦控制部20的输出，向驱动部7流通与图1(b1)的情况反向的最大电流，镜片框2与偏离聚焦调整范围的罩构件17的内表面侧的抵接部17B抵接。
图2至图7示出了本发明的实施方式的镜头驱动装置的更为具体的结构例。图2为立体分解图，图3为主要部分(取下罩构件后的状态)的立体图，图4为整体(安装了罩构件的状态)的立体图，图5为整体(安装了罩构件的状态)的俯视图，图6(a)为沿着图5中的A-A线的剖视图，图6(b)为沿着图5中的B-B线的剖视图，图7(a)、(b)为沿着图5中的B-B线的剖视图。
该具体例子中的镜头驱动装置1也如前述那样，具有镜片框2、基座构件3、支撑部4以及驱动部7。具有安装有镜筒2L的镜头安装开口2A的镜片框2在沿光轴Oa的一端侧设有上端安装部2B，在另一端侧设有下端安装部2C。另外，在镜片框2的侧面2D设有线圈保持部2D1。该镜片框2通过支撑部4被支撑于基座构件3。
支撑部4包括环状轭11、弹性支撑构件5以及接线柱6A至6D。环状轭11为包围镜片框2的周围的磁性体，在图示的例子中，由矩形的框构件构成，并在四个角安装有作为驱动部7的构成要素的磁铁15(15A、15B、15C、15D)。
弹性支撑构件5相对于环状轭11沿光轴方向弹性支撑镜片框2，在图示的例子中，弹性支撑构件5由上板簧5A、5B以及下板簧5C构成，所述上板簧5A、5B安装于镜片框2的上端安装部2B与环状轭11的上缘11A之间，所述下板簧5C安装于镜片框2的下端安装部2C与环状轭11的下缘11B之间。上板簧5A、5B与下板簧5C在驱动部7未通电时，以光轴方向的一端与另一端彼此牵引的状态将镜片框2支撑为悬空状。在该例子中，上板簧5A、5B与下板簧5C彼此以互相牵引的状态将镜片框2支撑为悬空状，但并不限于此，也可是以彼此按压的状态将镜片框2支撑为悬空状。
上板簧5A、5B以左右一对构件彼此电绝缘的状态配置，上板簧5A具有镜片框安装部5A1、环状轭安装部5A2、5A3、接线柱安装部5A4、5A5以及弹性变形部5A6，上板簧5B具有镜片框安装部5B1、环状轭安装部5B2、5B3、接线柱安装部5B4、5B5以及弹性变形部5B6。上板簧5A、5B的镜片框安装部5A1、5B1安装于镜片框2的上端安装部2B，上板簧5A、5B的环状轭安装部5A2、5A3、5B2、5B3安装于环状轭11的上缘11A。另外，下板簧5C具有一对镜片框安装部5C1、环状的环状轭安装部5C2以及弹性变形部5C3，镜片框安装部5C1安装于镜片框2的下端安装部2C，环状轭安装部5C2安装于环状轭11的下缘11B。
多个接线柱6A、6B、6C、6D相对于基座构件3沿与光轴交叉的方向弹性支撑环状轭11，接线柱的上端部安装在安装于环状轭11的上板簧5A、5B的接线柱安装部5A4、5A5、5B4、5B5，下端部安装在设置于基座构件3的四个角的保持框3G内。上述接线柱6A、6B、6C、6D在基座构件3上将镜片框2、环状轭11、弹性支撑构件5支撑为悬空状，并且通过接线柱6A、6B、6C、6D的弹性弯曲，能够使镜片框2或者环状轭11在与光轴Oa交叉的方向上移动。
驱动部7由聚焦驱动用线圈13、抖动校正用线圈14(14A、14B)、磁铁15(15A、15B、15C、15D)构成电磁促动器。聚焦驱动用线圈13被卷绕于镜片框2的侧面2D中的线圈保持部2D1，并与安装于环状轭11的磁铁15(15A、15B、15C、15D)一同协作构成沿光轴Oa驱动镜片框2的第一电磁促动器。磁铁15(15A、15B、15C、15D)的与镜片框2相对的一面侧为N极、S极中的一个极，其背面侧为N极、S极中的另一个极，从而形成从一面侧横切聚焦驱动用线圈13到背面侧的磁路。为了形成该磁路，在磁铁15(15A、15B、15C、15D)的背面侧配置有板状轭12A、12B、12C、12D。
抖动校正用线圈14(14A、14B)分别被基座构件3中的两个线圈保持部3E保持，并与安装于环状轭11的磁铁15(15A、15B)一同协作，构成在与光轴Oa交叉的方向上驱动镜片框2的第二电磁促动器。抖动校正用线圈14A、14B被卷绕成具有一对直线部的长圆状，在与光轴Oa交叉的平面内具有相互向不同的方向延伸的直线部。并且，磁铁15(15A、15B)形成这样的磁路：从其中的一个极沿光轴方向横切抖动校正用线圈14(14A、14B)中的一个直线部后，反向横切另一个直线部，再返回到另一个极。
基座构件3在与镜片框2的镜头安装开口2A相对的开口3A的周围具有多个连接端子8。在图示的例子中，基座构件3形成为与环状轭11对应的矩形，并在该基座构件3的四个角形成有保持接线柱6A、6B、6C、6D的保持框3G。另外，在与环状轭11相对的面设有前述的线圈保持部3E和霍尔元件保持部3F，还设有镜片框2的下端抵接的抵接部3H。在两处霍尔元件保持部3F分别设有安装于电路板16A的霍尔元件(位置检测元件)16。两个霍尔元件16在与光轴Oa交叉的平面内彼此朝向不同的方向，且与安装于环状轭11的磁铁15C、15D相对配置。
配置于基座构件3的多个连接端子8独立埋入形成(嵌件成形)在由树脂材料等形成的基座构件3中，一部分在镜片框2侧露出，另一部分在基座构件3的侧面3B或背面3C露出而构成外部连接面80。多个连接端子8在基座构件3上与进行抖动校正用线圈14A、14B和镜片框2的位置检测的霍尔元件16连接。另外，接线柱6A、6D形成供电路径，且所述接线柱6A、6D的端部在保持框3G内与连接端子8连接，从而形成从接线柱6A、6D经由上板簧5A、5B到达聚焦驱动用线圈13的供电路径。在设置于基座构件3的连接端子8的外部连接面80连接有省略图示的供电电源和控制电路。
镜头驱动装置1具有覆盖镜片框2、支撑部4以及驱动部7的罩构件17，通过利用具有电磁屏蔽功能的罩构件17覆盖驱动部7，来抑制从驱动部7向外部泄漏的电磁噪声。该罩构件17具有向镜筒2L吸收光线的开口17A，该开口17A的周围成为与镜片框2的上端相对的顶部(抵接部)。
根据图6以及图7，对镜头驱动装置1的聚焦控制功能进行说明。如图6(a)、(b)所示，在镜头驱动装置1中，在驱动部7中的聚焦驱动用线圈13未通电时，镜片框2的下端从基座构件3的抵接部3H分离，镜片框2的上端(抵接部2E)从罩构件17的内表面分离，镜片框2在弹性支撑构件5(上板簧5A、5B与下板簧5C)的弹性平衡的位置被支撑为悬空状。在该状态下，若根据省略图示的聚焦控制部的聚焦调整输出，向聚焦驱动用线圈13供给规定的电流，则在驱动部7的驱动力与弹性支撑构件5的弹性力平衡的聚焦位置保持镜片框2。此时，由于聚焦调整前的镜片框2的位置在聚焦调整范围内被支撑为悬空状，因此，能够以小的行程量迅速地实施聚焦调整。
针对于此，在通过工厂生产工序中的设定和在聚焦调整前所执行的初始设定等执行的设定聚焦基准时或其他的时机，通过省略图示的聚焦控制部的输出向驱动部7供给超过聚焦调整范围的最大电流。由此，如图7(a)所示，形成为镜片框2的下端与基座构件3的抵接部3H抵接的状态。这样，通过使镜片框2与抵接部3H抵接，镜片框2形成为被保持在机械性的聚焦基准位置的状态。在这种状态下，通过进行聚焦控制部中的基准值的设定和校正，能够设定稳定的基准值。
在图7(b)所示的例子中，通过使镜片框2的上端的抵接部2E与罩构件17的内表面抵接，来将镜片框2保持在机械性的聚焦基准位置。在这种情况下，通过省略图示的聚焦控制部的输出，向驱动部7供给与图7(a)的情况反向的最大电流。由于聚焦控制部具有这种功能，因此，镜头驱动装置1能够以高精度来进行聚焦调整中的基准值的设定和校正，从而能够进行高精度的聚焦调整。
图8示出具有镜头驱动装置照相模块以及电子设备的例子。如图8所示，镜头驱动装置1安装于照相模块100或具有照相模块100的电子设备200(手机、智能手机、平板电脑以及笔记本电脑等)。具有镜头驱动装置1的照相模块100和电子设备200通过镜头驱动装置1的特征，能够实现高性能的聚焦控制。
以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细叙述，但具体的结构并不限定于这些实施方式，本发明也包括在不脱离本发明的宗旨的范围的设计的变更等。另外，上述的各实施方式只要其目的以及结构等上没有特别的矛盾或问题，就能够使用相互的技术进行组合。

Claims (7)

1.一种镜头驱动装置，其特征在于，
具有：
镜片框，
基座构件，
支撑部，将所述镜片框支撑为能够相对于所述基座构件在光轴方向和与所述光轴方向交叉的方向上移动，
驱动部，在光轴方向和与所述光轴方向交叉的方向上驱动所述镜片框，
聚焦控制部，对所述驱动部进行控制，以使所述镜片框调整至聚焦位置；
所述支撑部具有弹性支撑构件和框构件，在所述驱动部未通电时，所述弹性支撑构件在弹性平衡的位置将所述镜片框支撑为悬空状，所述框构件能够相对于所述基座构件在与所述光轴方向交叉的方向上移动，所述框构件经由所述弹性支撑构件来支撑所述镜片框；
所述聚焦控制部在设定聚焦基准时对所述驱动部进行控制来使所述镜片框与机械性的聚焦基准位置抵接；
所述机械性的聚焦基准位置设置在所述基座构件上且从所述基座构件朝向所述镜片框凸出。
2.一种镜头驱动装置，其特征在于，
具有：
镜片框，
基座构件，
支撑部，将所述镜片框支撑为能够相对于所述基座构件在光轴方向和与所述光轴方向交叉的方向上移动，
驱动部，在光轴方向和与所述光轴方向交叉的方向上驱动所述镜片框，
聚焦控制部，对所述驱动部进行控制，以使所述镜片框调整至聚焦位置；
所述支撑部具有弹性支撑构件和框构件，在所述驱动部未通电时，所述弹性支撑构件在弹性平衡的位置将所述镜片框支撑为悬空状，所述框构件能够相对于所述基座构件在与所述光轴方向交叉的方向上移动，所述框构件经由所述弹性支撑构件来支撑所述镜片框；
所述聚焦控制部对所述驱动部进行控制来使所述镜片框与机械性的聚焦基准位置抵接；
所述机械性的聚焦基准位置设置在所述基座构件上且从所述基座构件朝向所述镜片框凸出。
3.根据权利要求1或2所述的镜头驱动装置，其特征在于，
所述弹性支撑构件在所述驱动部未通电时，以光轴方向的一端与另一端相互牵引的状态或相互按压的状态，将所述镜片框支撑为悬空状。
4.一种镜头驱动装置，其特征在于，
具有：
镜片框，
基座构件，
支撑部，将所述镜片框支撑为能够相对于所述基座构件在光轴方向和与所述光轴方向交叉的方向上移动，
罩构件，覆盖所述镜片框和所述支撑部，
驱动部，在光轴方向和与所述光轴方向交叉的方向上驱动所述镜片框，
聚焦控制部，对所述驱动部进行控制，以使所述镜片框调整至聚焦位置；
所述支撑部具有弹性支撑构件和框构件，在所述驱动部未通电时，所述弹性支撑构件在弹性平衡的位置将所述镜片框支撑为悬空状，所述框构件能够相对于所述基座构件在与所述光轴方向交叉的方向上移动，所述框构件经由所述弹性支撑构件来支撑所述镜片框；
所述聚焦控制部在设定聚焦基准时对所述驱动部进行控制来使所述镜片框与机械性的聚焦基准位置抵接；
所述机械性的聚焦基准位置设置在所述罩构件的内表面侧且从所述罩构件的内表面向所述镜片框凸出。
5.一种镜头驱动装置，其特征在于，
具有：
镜片框，
基座构件，
支撑部，将所述镜片框支撑为能够相对于所述基座构件在光轴方向和与所述光轴方向交叉的方向上移动，
罩构件，覆盖所述镜片框和所述支撑部，
驱动部，在光轴方向和与所述光轴方向交叉的方向上驱动所述镜片框，
聚焦控制部，对所述驱动部进行控制，以使所述镜片框调整至聚焦位置；
所述支撑部具有弹性支撑构件和框构件，在所述驱动部未通电时，所述弹性支撑构件在弹性平衡的位置将所述镜片框支撑为悬空状，所述框构件能够相对于所述基座构件在与所述光轴方向交叉的方向上移动，所述框构件经由所述弹性支撑构件来支撑所述镜片框；
所述聚焦控制部对所述驱动部进行控制来使所述镜片框与机械性的聚焦基准位置抵接；
所述机械性的聚焦基准位置设置在所述罩构件的内表面侧且从所述罩构件的内表面向所述镜片框凸出。
6.一种照相机模块，其特征在于，
所述照相模块具有权利要求1至5中的任一项所述的镜头驱动装置。
7.一种电子设备，其特征在于，
所述电子设备具有权利要求1至5中的任一项所述的镜头驱动装置。
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