CN105929517A - 透镜驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在透镜不倾斜的情况下沿着光轴方向驱动透镜的透镜驱动装置，同时提供一种即便保持高的驱动力，管筒和罩之间配置的球与管筒和罩的摩擦力也不会变大并且在光轴方向上润滑地驱动管筒的透镜移动装置。透镜驱动装置包括：容纳透镜的方筒状的管筒、容纳管筒的盒状的罩、使管筒在透镜的光轴方向上移动的驱动单元，和支撑管筒的支撑单元。支撑单元包括在罩上设置的第一槽和在管筒上设置的第二槽，以及第一槽和第二槽之间配置的球。因为第一槽和第二槽的边界朝向与驱动单元不平行的方向，所以在驱动时可以不使管筒倾斜来在光轴方向上驱动管筒。

Description

透镜驱动装置

技术领域

本发明涉及驱动透镜的透镜驱动装置。

背景技术

在手机等搭载的照相机中，设置有为了聚焦和变焦而驱动摄像用的透镜等光学元件的透镜驱动装置。很多透镜驱动装置包括：保持光学元件的管筒、将管筒容纳在其内部的罩、和使管筒在透镜的光轴方向移动的驱动单元。

如果通过驱动单元来移动管筒，将管筒的驱动单元的位置移动预定距离，而其他位置根据与驱动方向相反的重力等又不移动与驱动单元的位置相同的距离，则可能产生朝向管筒的倾斜，并且透镜的光轴方向偏离的情况。对此，需设置对管筒进行支撑并且使管筒的朝向(透镜的光轴方向)稳定，引导光轴方向的支撑单元。

作为支撑单元，在管筒和罩上设置有相对的槽，槽中配置球状的球的支撑单元被广泛使用。这是因为球接触管筒和罩，通过旋转来移动管筒时，抑制在支撑单元中产生的摩擦力的影响。

目前，沿着截面矩形的方筒状的管筒的一面来设置驱动单元，沿着与驱动单元相对的面来设置支撑单元(例如参照专利文献1：特开2013-061666号公报和专利文献2：特开2015-007804号公报)。也就是说，平行地配置驱动单元和支撑单元。为此，例如，驱动单元使管筒向上方移动，与支撑单元侧的移动方向反向的重力被施加的情况下，克服重力使管筒的支撑单元的面移动与驱动单元的面相等的距离非常困难，相对于罩，也就是相对于光轴，管筒变得倾斜。

另外，为了在光轴方向上润滑地驱动管筒，优选地通过使驱动用磁铁变大以及使驱动用磁铁的磁力变大，来提高驱动力。

但是，如果使驱动用磁铁的磁力变大，驱动用磁铁和罩的磁性吸引力会使管筒和罩之间配置的球与管筒和罩的摩擦力变大。为此，产生即便使驱动用磁铁的磁力变大，管筒也不能在光轴方向润滑地驱动的情况。

发明内容

[发明要解决的问题]

本发明要解决的问题的在于，提供一种在透镜不倾斜的情况下沿着光轴方向驱动透镜的透镜驱动装置，同时提供一种即便保持高的驱动力，管筒和罩之间配置的球与管筒和罩的摩擦力也不会变大并且在光轴方向上润滑地驱动管筒的透镜移动装置。

[解决技术问题的手段]

本发明的一个实施方式的透镜驱动装置，包括：

方筒状的管筒，用于容纳透镜；

盒状的罩，用于容纳所述管筒；

驱动单元，用于使所述管筒在透镜的光轴方向上移动；以及

支撑单元，用于支撑所述管筒并且在光轴方向上引导所述管筒，

所述驱动单元包括：线圈，所述线圈安装在所述罩的至少一个内面上；以及驱动用磁铁，所述驱动用磁铁具有容纳在与所述管筒的外面的所述线圈相对的驱动面上且在所述光轴方向的两侧的不同的磁极；

所述支撑单元包括：多个第一槽，多个所述第一槽设置在所述罩的内周的至少两个位置处并且在所述光轴方向上平行地延伸；与所述第一槽相同数量的第二槽，所述第二槽设置在所述管筒的外周的至少两个位置处，且在透镜的光轴方向上平行地延伸，并且与所述第一槽的各个相对；以及球，配置在所述第一槽和与所述第一槽相对的所述第二槽之间；

所述第二槽中的至少一个与所述驱动面不平行，并且设置在与安装在所述管筒的外周的检测用磁体平行的支撑面上。

第二槽(支撑单元)设置在与设置驱动单元的驱动面不平行的支撑面上。据此，在驱动面和与其相对的面之间产生移动距离差且管筒倾斜的情况下，相对于设置罩的第一槽，设置在管筒上的第二槽倾斜。因为第一槽和第二槽具有长度，所以根据倾斜产生的两个槽的位置的偏离变大。通过槽中的球来防止该偏离。也就是说，管筒不倾斜。并且，驱动单元不仅可以设置在一个面上，也可以设置在两个以上的面上。在这种情况下，存在两个以上的驱动面，对于所有的驱动面都具有与其不平行的支撑面。如果两个以上的驱动面平行的话，可以是与其不平行的一个支撑面。

本发明的一个实施方式的透镜驱动装置中，设置在支撑面上的第二槽和与该第二槽相对的第一槽的至少一个具有截面V字形。

因为具有截面V字形，所以槽内部的槽宽变窄。球卡合在槽中，可有效防止槽的位置的偏离。这里，“V字形”是指从开口部开始槽宽变窄的形状。V字的下端的锐角部也可以是其他形状。

本发明的一个实施方式的透镜驱动装置，还包括：

检测单元，用于检测管筒的位置；

检测单元包括：基板，所述基板搭载有安装在罩的一个外面上的霍尔元件，和检测用磁体，所述检测用磁体安装在与管筒外面的基板相对的检测面上。

检测单元是用于驱动透镜所必需的部件。在此通过包括检测用磁体，通过将管筒接近磁体(铁)板且接近罩，在第一槽和与其相对的第二槽之间配置的球被抵接。

进一步，通过将检测用磁体和驱动用磁铁分开设置，即便维持高的驱动力，也可以将检测磁铁的磁力调小，所以可以通过调整管筒和罩之间配置的球与管筒和罩的接触压力来减小摩擦力。

本发明的一个实施方式的透镜驱动装置中，所述检测用磁体设置在可以使罩和管筒接近并且使第一槽和与其相对的第二槽之间配置的球与第一槽和第二槽抵接的位置处。

在支撑面中，使管筒和罩接近。可以通过更小的倾斜将球卡合在槽中来支撑管筒，在光轴方向进行引导。

本发明实施方式的透镜驱动装置中，检测面的基板的两侧各设有一个第二槽。

通过检测面的两侧来支撑管筒。可有效防止相对于检测面的管筒的倾斜。尤其是，在检测面和驱动面正交的情况下很有效。

[发明效果]

根据本发明的实施方式的透镜驱动装置，透镜不倾斜，并且可以在光轴方向上润滑地驱动。

附图说明

图1(A)和图1(B)是示出透镜驱动装置的结构的分解立体图。

图2(A)和图2(B)是示出透镜驱动装置的结构的分解立体图。

图3是示出透镜驱动装置的结构的截面图。

图4(A)和图4(B)是说明支撑单元的作用的视图。

图5(A)和图5(B)是说明支撑单元的作用的视图。

图6(A)、图6(B)和6(C)是说明支撑单元的作用的视图。

图7是详细说明支撑单元的作用的截面图。

图8是示出透镜驱动装置的示例的视图。

图9是示出透镜驱动装置的示例的视图。

图10(A)和图10(B)是示出透镜驱动装置的结构的分解立体图。

图11(A)和图11(B)是示出球卡止件的视图。

[附图标记说明]

1 罩

2 管筒

21 透镜保持部

3 驱动单元

31 线圈

32 驱动用磁铁

4 支撑单元

41 第一槽

42 第二槽

43 球

44 球卡止件

5 检测单元

51 霍尔元件

52 基板

53 检测用磁体

6 板

7 基部

71 顶罩

具体实施方式

下面说明本发明的实施例。

实施例1

图1(A)和图1(B)是示出透镜驱动装置的结构的分解立体图。透镜驱动装置由罩1、管筒2、板6和基部7构成，具有驱动单元3、支撑单元4及检测单元5。图1(A)示出罩1和板6，图1(B)示出管筒2和基部7。在图1(A)和图1(B)中都示出了罩1和管筒2之间插入的球43，表示图1(A)和图1(B)的关联。

管筒2具有保持透镜(图中未示出)的透镜保持部21，在罩1中沿透镜的光轴方向(与纸面垂直的方向)移动。作为示例，管筒2使用树脂，成形为具有正方形顶面的方筒状。

驱动单元3由附在罩1上的线圈31和附在管筒2上的驱动用磁铁32构成。驱动用磁铁32具有与透镜的光轴方向(图中的上下方向)不同的磁极。根据线圈31中流动的电流，可以对管筒2施加朝上的电磁力，根据与其逆向的电流，可以对管筒2施加向下的电磁力。也就是说，可以控制线圈31中流动的电流，在上下方向的任意位置中驱动管筒2。

支撑单元4由设置在罩1上的2个第一槽41、设置在管筒2上的2个第二槽42、和配置在第一槽41和第二槽42之间的3个球43构成。在图1(A)和图1(B)中没有示出第一槽41，但是在分别从图1(A)和图1(B)的反方向看的分解立体图的图2(A)和图2(B)中示出了第一槽41。在图2(A)中，只示出了一个第一槽41，但是与其在左右方向上对称的罩1主体的后方也设置有一个第一槽41。2个第一槽41和第二槽42相对。而且，球43的数量不限于3个，也可以是2个或4个以上。第一槽41和第二槽42的数量不限于2个，也可以是3个以上，但是为了稳定地支撑，优选是2个。

管筒2通过球43压接且支撑在罩1上。球43与第一槽41和第二槽42接触并且滚动，所以不需要大的阻力而移动管筒2的光轴方向(图中的上下方向)。

检测单元5由霍尔元件51、用于将霍尔元件51安装到罩1的基板52、和安装到管筒2的检测用磁体53构成。霍尔元件51检测出检测用磁体53的磁场，检测出管筒2的位置(相对于罩1的相对位置)。

在根据检测单元5检测的管筒2的位置和管筒2将要配置的位置不同的情况下，可以使电流在线圈31中流动并且根据驱动单元3来移动管筒2。

图3是示出透镜驱动装置的结构的截面图。在图1(A)和图1(B)和图2(A)和图2(B)中示出了分解立体图，但是在图3中示出了未分解的透镜驱动装置的结构。

驱动单元3(线圈31和驱动用磁铁32)设置在截面矩形的罩1和管筒2的矩形的一边上。支撑单元4(第一槽41、第二槽42和球43)及检测单元5(霍尔元件51、基板52和检测用磁体53)设置在与设置驱动单元3的一边正交的其他边上。而且，设置驱动单元3的一边和设置支撑单元4和检测单元5的其他边可以不正交，而是可以平行(下面描述其理由)。

驱动单元3仅设置在矩形的一个边上。这里，在通过驱动单元3移动管筒2的情况下，与管筒2(不是驱动单元3)的其他3个边相对的面与驱动单元的面等距离地移动管筒2成为问题。在没有等距离移动的情况下，管筒2相对于罩1，也就是相对于光轴，变得倾斜，透镜的光轴也倾斜。

图4(A)和图4(B)是说明现有技术的支撑单元的作用的视图。在图3中设置在与设置驱动单元3的一个边正交的其他边上的支撑单元4，设置在于驱动单元3相同的边上。(参照图4(A))

图4(B)示出图4(A)的B-B线截面。是根据驱动单元3，管筒2在图的上方中移动的情况。管筒2中，从图中的上方朝向下方的重力进行作用。

根据第一槽41和第二槽42的加工精度，第一槽41和第二槽42的各个与球43之间可能产生间隙。另外，罩1和管筒2有时也脱离。为此，如图4(B)所示，管筒2相对于罩1，也就是相对于光轴，进行倾斜。

以上，以支撑单元4设置在与驱动单元3相同的边上作为示例进行了说明。如图4(B)所示，在支撑单元4不设置在与驱动单元3相同的边上而设置在与驱动单元3平行的边上的情况下，同样产生管筒2相对于罩1也就是相对于光轴进行倾斜的情况。

与图4相同，图5(A)和图5(B)也是说明现有技术(参见专利文献2)的支撑单元的作用的视图。支撑单元4设置在与驱动单元3相对的平行的边上。

如图5(B)所示，与图4(B)同样地，管筒2相对于罩1也就是相对于光轴进行倾斜。

图6(A)、图6(B)和图6(C)(以下，三幅图也可以一起称为图6)是说明本实施例的支撑单元的作用的视图。图6(A)为图3所示内容。支撑单元4设置在与设置驱动单元3的一边正交的其他边上。

图6(B)示出图6(A)的B-B线截面。是根据驱动单元3，管筒2在图的上方中移动的情况。管筒2中，从图中的上方朝向下方的重力进行作用。

下面说明，防止第一槽41和第二槽42的各个与球43之间生成间隙以及防止罩1和管筒2脱离，并且管筒2相对于罩1也就是相对于光轴不倾斜的情况。

在图中，因为在右方(全部)作用将管筒2向下方进行驱动的重力，所以在管筒2相对于罩1倾斜的情况下，将在左方将管筒2向上方驱动的电磁力在图中顺时针旋转。在图4中，根据第一槽41和第二槽42的各个与球43之间生成间隙以及罩1和管筒2脱离，可能产生相关的旋转。但是，在图6中，相关的旋转与第一槽41和第二槽42的相对关系，变得如图6(C)所示的那样相偏离。设置在罩1上的第一槽41(图中实线)不动，设置在管筒2上的第二槽42(图中虚线)倾斜。通过球43，防止如图6(C)所示的倾斜。

以上，对驱动单元3设置的一边和支撑单元4设置的其他边正交的示例。即便没有正交，如果驱动单元3设置的一边和支撑单元4设置的其他边不平行的话，也可以防止图6(C)所示的第一槽41和第二槽42的相对关系的偏离。只要不平行即可，不必需要正交。因为在正交的情况下最有效地防止管筒2的倾斜，所以正交是优选地。

图7是详细说明支撑单元的作用的截面图。第一槽41和第二槽42是从第一槽41和第二槽42相对的开口部朝向内部幅度变窄的V字形(V的下端的锐角部除外)。球43分别与第一槽41和第二槽42进行两点接触。第一槽41和第二槽42不与图中的白色箭头方向偏离，防止管筒2的倾斜。

支撑单元4设置在与检测单元5相同的边上。据此，通过检测用磁体53将磁体(铁)的板6(或者基板52)吸引到管筒2上，也被吸引到罩1上。确保防止罩1和管筒2的脱离，以及确保球43与第一槽41和第二槽42分别两点接触。并且，防止图7中的黑色箭头方向上的偏离。驱动单元3的电磁力预防图6的重力影响以及球43与第一槽41和第二槽42的摩擦阻力不均匀的情况下的管筒2的倾斜。

通过将第二槽42中的至少一个设置在不与驱动单元3平行的边上，防止管筒2的倾斜。以下，示出相关示例。

图8是示出透镜驱动装置的示例的视图。两个第二槽42设置在不同的边上。设置第二槽42的两个边都设置成与驱动单元3正交的边。与图6所示的相同，因为第一槽41和第二槽42的相对关系的偏差不发生，所以管筒2不倾斜。

图9是示出透镜驱动装置的示例的视图。支撑单元4设置在与图6相同的位置处。与图6所示不同的是，两个驱动单元3(线圈31和驱动用磁铁32)(31a和31b、32a和32b)设置在相对的边上。

因为管筒2由两个驱动单元3驱动，所以仅设置一个驱动单元3时发生的与驱动单元3相对的边侧被重力影响而不能移动(或者移动变慢)的情况将不会发生。与根据支撑单元4的效果相结合，可以有效防止管筒2的倾斜。

如以上详细说明的，本实施例的透镜驱动装置1可以在管筒2不倾斜的情况下在光轴方向进行驱动。

实施例2

本实施例具有实施例1不同的构造。通过第一槽41、第二槽42和球43来防止管筒的倾斜、以及管筒2、驱动单元3和检测单元5的机构与实施例1相同，省略其详细说明。

图10(A)和图10(B)是示出透镜驱动装置的结构的分解立体图。透镜驱动装置由罩1、管筒2、板6和顶罩71构成，具有驱动单元3、支撑单元4及检测单元5。图10(A)示出管筒2和顶罩71，图10(B)示出罩1和板6。罩1和管筒2之间插入的球43在图10(A)和图10(B)中都被示出，表示图10(A)和图10(B)的关联。

与实施例1(参照图1(A)和图1(B))相比，罩1配置在下方。严格来说，实施例1中的基部7和罩1一体化后相当于本实施例的罩1，增加罩住上方的顶罩71。

两个驱动单元3(线圈31和驱动用磁铁32)设置在相对的边上。据此，在与驱动单元3相对的边侧上施加的重力的作用消失，使管筒2的倾斜变小。

检测单元5(霍尔元件51、基板52和检测用磁体53)设置在未设置驱动单元3的边上。

支撑单元4由设置在罩1上的2个第一槽41、设置在管筒2上的2个第二槽42、和配置在第一槽41和第二槽42之间的3个球43构成。设置两个支撑单元4(根据第一槽41a和第二槽42a、根据第一槽41b和第二槽42b)。以下，将第一槽41a和第二槽42a表示为支撑单元4a，将第一槽41b和第二槽42b表示为支撑单元4b。

支撑单元4a和4b设置在与检测单元5相同的面上。

通过检测用磁体53，使罩1和管筒2接近，可有效防止管筒的倾斜。而且，两个驱动单元3设置的面设成非平行的面，可有效防止管筒的倾斜。

图11(A)和图11(B)是示出球卡止件的视图。示出支撑单元4a和4b的位置的截面。在球43的上方设置有顶罩71的球卡止件44(凸部)，使球43在罩1和管筒2之间保持稳定。

另外，作为球卡止件44，可以代替顶罩71的凸部而使用树脂材料等。

[产业实用性]

根据本发明的一个实施方式的透镜驱动装置，优选地不倾斜透镜，在其光轴方向进行驱动。

Claims (8)

1.一种透镜驱动装置，其特征在于，包括：

方筒状的管筒，用于容纳透镜；

盒状的罩，用于容纳所述管筒；

驱动单元，用于使所述管筒在透镜的光轴方向上移动；以及

支撑单元，用于支撑所述管筒并且在光轴方向上引导所述管筒；

所述驱动单元包括：线圈，所述线圈安装在所述罩的至少一个内面上；以及驱动用磁铁，所述驱动用磁铁具有容纳在与所述管筒的外面的所述线圈相对的驱动面上且在所述光轴方向的两侧的不同的磁极；

所述支撑单元包括：多个第一槽，多个所述第一槽设置在所述罩的内周的至少两个位置处并且在所述光轴方向上平行地延伸；与所述第一槽相同数量的第二槽，所述第二槽设置在所述管筒的外周的至少两个位置处并且在透镜的光轴方向上平行地延伸，并且与所述第一槽的各个相对；以及球，配置在所述第一槽和与所述第一槽相对的所述第二槽之间；

所述第二槽中的至少一个与所述驱动面不平行，并且设置在与安装在所述管筒的外周的检测用磁体平行的支撑面上。

2.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述第二槽中的至少一个设置在与所述驱动面正交的所述支撑面上。

3.如权利要求1或2所述的透镜驱动装置，其特征在于，设置在所述支撑面上的所述第二槽和与所述第二槽相对的所述第一槽具有从与所述第一槽和所述第二槽相对的开口部朝向内部的窄的形状。

4.如权利要求1或2所述的透镜驱动装置，其特征在于，设置在所述支撑面上的所述第二槽和与所述第二槽相对的所述第一槽的至少一个具有截面V字形状。

5.如权利要求1或2所述的透镜驱动装置，其特征在于，还包括检测单元，用于检测所述管筒的位置；

所述检测单元包括：基板，所述基板搭载有安装在所述罩的一个内面上的霍尔元件；以及检测用磁体，所述检测用磁体安装在与所述管筒的外面的所述基板相对的检测面上。

6.如权利要求5所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述检测用磁体设置在能够使所述罩和所述管筒接近并且使所述第一槽和与所述第一槽相对的所述第二槽之间配置的所述球与所述第一槽和所述第二槽抵接的位置处。

7.如权利要求6所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述检测面的所述基板的两侧各设置有一个所述第二槽。

8.如权利要求1或2所述的透镜驱动装置，其特征在于，还包括使所述管筒在透镜的光轴方向上移动的其他驱动单元；以及

所述其他驱动单元包括：其他线圈，所述其他线圈安装在与安装所述线圈的所述罩的内面相对的所述罩的内面上；以及其他驱动用磁铁，所述其他驱动用磁铁具有磁极，所述磁极容纳在与安装所述驱动用磁铁的所述管筒的外面相对的所述管筒的外面的其他线圈的相对的驱动面上，并且所述磁极在所述光轴方向的两侧是不同的。