CN106662790B - 镜头驱动装置 - Google Patents

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Abstract

在光轴方向上驱动镜片框并且在与光轴交叉的方向上也驱动镜片框的镜头驱动中，具有对于落下冲击等的耐冲击性，避免结构的复杂化，能够使单元轻量化以及紧凑化。镜头驱动装置1具有：镜片框2，可动构件3，将镜片框2支撑为能够在光轴Oa方向上自由移动，基底构件4，将可动构件3接触支撑为能够在与光轴Oa交叉的方向上自由移动，弹性构件5，一端与可动构件3侧连接，另一端与基底构件4侧连接，将可动构件3弹性地压接于基底构件4侧，第一驱动部6，在光轴Oa方向上驱动镜片框4，第二驱动部7，经由可动构件3在与光轴Oa交叉的方向上驱动镜片框4；从在基底构件4设置的配线电路经由弹性构件5向在可动构件侧设置的第一驱动部6供电。

Description

镜头驱动装置
技术领域
本发明涉及一种镜头驱动装置。
背景技术
公知有一种镜头驱动装置(相机模块等)，其具有在光轴方向上驱动镜片框的机构(例如AF(Auto Focus：自动对焦)机构)和在与光轴交叉的平面内驱动镜片框的机构(例如OIS(Optical Image Stabilizer：光学图像稳定器)机构)(例如参照下述专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-132367号公报
专利文献2：日本特开2013-156292号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1记载的现有技术中，为了将镜片框支撑为在与光轴交叉的方向上自由移动，使用吊线将镜片框支撑为悬空状。当通过这样的吊线来支撑镜片框时会存在如下问题，即，需要在因落下冲击等施加大的力的情况下不会使吊线产生大的弯曲或压曲的镜片框的保持结构，导致单元的结构复杂化。
相对于此，已知作为将镜片框支撑为在与光轴交叉的方向上自由移动的机构，利用球状体(轴承)来进行接触支撑(参照专利文献2)。由此，对于落下冲击等，能够得到高的耐冲击性，但是存在如下问题，即，由于不采用能够兼用作供电路径的吊线，所以另外单独需要连接AF驱动用的柔性印刷电路板等的供电结构，并且需要确保用于配备该供电结构的空间，导致难以使单元紧凑化。
另外，就专利文献2的现有技术而言，在OIS机构中通过由可动部的磁铁和基底部的磁轭产生的磁吸引力来使镜片框向中立位置恢复，但是，由此导致在基底部设置的磁轭的配置设计变得复杂，并且，由于另外单独设置磁轭，所以部件个数的增多和单元重量的增大成为问题。
本发明的课题之一是应对上述问题。即，在光轴方向上驱动镜片框并且在与光轴交叉的方向上也驱动镜片框的镜头驱动中，具有对于落下冲击等的耐冲击性、避免结构的复杂化、能够使单元轻量化以及紧凑化、避免部件个数的增多等是本发明的目的。
用于解决问题的手段
为了实现上述目的，本发明的镜头驱动装置具有以下的结构。
一种镜头驱动装置，其特征在于，
具有：
镜片框，
可动构件，将该镜片框支撑为能够在光轴方向上自由移动，
基底构件，将所述可动构件接触支撑为能够在与所述光轴交叉的方向上自由移动，
弹性构件，一端连接于所述可动构件侧，另一端连接于所述基底构件侧，并将所述可动构件弹性地压接于所述基底构件侧，
第一驱动部，在所述光轴方向上驱动所述镜片框，
第二驱动部，经由所述可动构件在与所述光轴交叉的方向上驱动所述镜片框；
从在所述基底构件设置的配线电路，经由所述弹性构件向在所述可动构件侧设置的所述第一驱动部供电。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的镜头驱动装置的整体结构的组装立体图。
图2是表示本发明的实施方式的镜头驱动装置的整体结构的分解立体图。
图3是表示本发明的实施方式的镜头驱动装置的整体结构的说明图((a)是俯视图，(b)是(a)中的A-A剖视图)。
图4是表示本发明的实施方式的镜头驱动装置的整体结构的说明图。
图5是表示本发明的实施方式的镜头驱动装置的整体结构的说明图((a)是俯视图，(b)是(a)中的A-A剖视图)。
图6是表示本发明的实施方式的镜头驱动装置的整体结构的说明图。
图7是表示本发明的实施方式的镜头驱动装置的供电路径的说明图。
图8是表示本发明的实施方式的镜头驱动装置的供电路径的说明图。
图9是表示具有本发明的实施方式的镜头驱动装置的电子设备的说明图。
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、可动构件、基底构件、弹性构件、第一驱动部、第二驱动部。可动构件将镜片框支撑为能够在镜头的光轴(以下仅称为光轴)方向上自由移动，自身能够在与光轴交叉的方向上自由移动地接触支撑于基底构件。此处的接触支撑是指，在与基底构件上的支撑部接触的状态下被基底构件上的支撑部支撑。弹性构件的一端与可动构件侧连接，另一端与基底构件侧连接，将可动构件弹性地压接于基底构件侧。弹性构件的一例是具有拉伸弹性的弹簧构件，可动构件通过弹簧构件的拉伸弹力压接于基底构件上的支撑部。
第一驱动部通过被供给电流而在光轴方向上驱动镜片框，第一驱动部例如构成焦点调整机构(AF机构)的驱动部。第二驱动部通过被供给电流而经由可动构件在与光轴交叉的方向上驱动镜片框，由此，在与光轴交叉的方向上驱动被可动构件支撑的镜片框，第二驱动部例如构成手抖动修正机构(OIS机构)的驱动部。第一以及第二驱动部例如由能产生电磁驱动力的驱动线圈等构成。并且，在光轴方向上驱动镜片框的第一驱动部设置于可动构件侧(可动构件或镜片框)，从在基底构件设置的配线电路经由弹性构件向第一驱动部供电。
具有这样的特征的镜头驱动装置不将支撑镜片框的可动构件支撑为悬空状而使可动构件接触支撑于基底构件，由此对于落下冲击等具有耐冲击性。另外，该镜头驱动装置通过弹性构件的弹力将可动构件压接于基底构件侧，因此，无需可动构件的移动限制机构等，能够避免结构的复杂化。另外，该镜头驱动装置能够通过弹性构件的弹力使可动构件返回到与光轴交叉的方向的中立位置，因此，无需如现有技术那样另外单独设置磁轭，能够使单元轻量化，另外能够避免部件个数的增多。进而，由于弹性构件兼用作供电路径，所以无需如现有技术那样的柔性印刷电路板等的配线空间，能够使单元紧凑化。
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。对在以下的各附图中共用的部位标注相同的附图标记并省略重复说明。图示的Z方向是指光轴方向，X、Y方向是指与光轴交叉的方向。
图1以及图2是表示本发明的实施方式的镜头驱动装置的整体结构的说明图(图1是组装立体图，图2是分解立体图)。镜头驱动装置1具有：镜片框2；可动构件3，将镜片框2支撑为能够在光轴Oa方向上自由移动；基底构件4，将可动构件3接触支撑为能够在与光轴Oa交叉的方向上自由移动；弹性构件5，一端与可动构件3侧连接，另一端与基底构件4侧连接，将可动构件3弹性地压接于基底构件4侧。
镜片框2具有用于安装省略图示的镜头筒的镜头安装口2A，在镜片框的上端部2B和下端部2C分别设置有板簧连接部，通过可动构件3经由上板簧12和下板簧14将镜片框2支撑为在光轴方向上自由移动。可动构件3是具有与镜片安装口2A同轴上的中央开口部3A的框体，以包围镜片框2的方式配置。
上板簧12(12A、12B)被分割为2个，在各上板簧12A、12B分别设置有内侧连接部12t和外侧连接部12S，内侧连接部12t与镜片框2的上端部2B连接，外侧连接部12S与可动构件3的上端部3B连接。另外，下板簧14的内侧连接部14t与镜片框2的下端部2C连接，下板簧14的外侧连接部14S与可动构件3的下端部3C连接。镜片框2经由这样的上板簧12和下板簧14弹性地支撑于可动构件3。
可动构件3经由支撑构件20接触支撑于基底构件4的支撑部42上。支撑构件20是滚动体或滑动体，例如，能够使支撑构件20为球状的滚动体，使支撑部42为轴承部。基底构件4在中央设置有中央开口部4A，在中央开口部4A的周围等间隔地配置有多个(例如3个)支撑部42。
可动构件3和基底构件4由弹性构件5连接。可动构件3具有向与光轴Oa交叉的方向突出的连接部30，基底构件4也具有向与光轴Oa交叉的方向突出的连接部40。弹性构件5配置在连接部30、40之间，弹性构件5的端部5A、5B分别与连接部30、40连接。
弹性构件5配置有多个并配置在以光轴Oa为中心的轴对称位置。在图示的例子中，可动构件3侧的连接部30(30A、30B、30C、30D)围绕光轴Oa以等间隔设置有多个(例如4个)，在与连接部30相对的位置上，设置多个(例如4个)基底构件4侧的连接部40(40A、40B、40C、40D)。
镜头驱动装置1具有在光轴Oa方向上驱动镜片框2的第一驱动部6和经由可动构件3在与光轴Oa交叉的方向上驱动镜片框2的第二驱动部7。在将镜头驱动装置1用于相机单元的情况下，第一驱动部6为AF机构的驱动部，第二驱动部7为OIS机构的驱动部。
第一驱动部6由驱动线圈构成，围绕光轴Oa卷绕在镜片框2的躯体部上。第一驱动部6与由可动构件3的磁铁保持部31保持的多个驱动用磁铁13(13A、13B、13C、13D)协作，沿光轴Oa方向驱动镜片框2。
在图示的例子中，在镜片框2上设置有磁铁保持部2D，在该磁铁保持部2D配置位置检测用磁铁15。另外，在可动构件3上设置有驱动电路保持部32，在该驱动电路保持部32配置有用于对位置检测用磁铁15的磁性进行检测的霍尔元件内置型的驱动电路(IC)16。
第二驱动部7由保持在基底构件4的线圈架41上的驱动线圈构成，与在可动构件3的下端部3C配置的驱动用磁铁17(17A、17B)一起经由可动构件3沿与光轴Oa交叉的方向驱动镜片框2。在可动构件3上配置有2个位置检测用磁铁18(18A、18B)，在基底构件4的与该位置检测用磁铁18(18A、18B)对应的位置配置有位置检测传感器(霍尔元件)19(19A、19B)。
镜头驱动装置1在向电子设备搭载时，根据需要，使覆盖可动构件3和弹性构件5的罩11罩在基底构件4的外周缘上。
图3以及图4或者图5以及图6表示弹性构件5的连接状态。如前所述，弹性构件5的一端侧的端部5A与可动构件3的连接部30连接，另一端侧的端部5B与基底构件4的连接部40连接。此时，通过使连接部30、40向与光轴Oa交叉的方向突出，在未通电时，将弹性构件5与光轴Oa大致平行地配置。
弹性构件5的端部5A、5B可以如图3以及图4所示，弯折顶端部，以与连接部30、40卡合的方式连接于连接部30、40，也可以如图5以及图6所示，使顶端部呈直线状伸展，贯穿连接部30、40来连接于连接部30、40。弹性构件5的端部5A、5B和连接部30、40通过焊锡等接合构件22来固定。如图所示，弹性构件5的端部5A、5B贯通连接部30、40，并在与和弹性构件5相对的一侧相反的一侧的面通过接合构件22来固定。在这样固定的情况下，在使用夹具等将弹性构件5保持为与光轴Oa平行的状态下，在端部5A、5B以及连接部30、40施加接合构件22。在以光轴Oa为中心的轴对称位置与光轴Oa平行地配置有多个的弹性构件5，在基底构件4上将可动构件3弹性地保持在中立位置。由此，在未对第二驱动部7通电时，能够通过多个弹性构件5的弹性恢复力使镜片框2恢复到中立位置。
根据图7以及图8等图，对向第一驱动部6以及第二驱动部7供电的供电路径进行说明。基底构件4具有多个输入端子21。多个输入端子21并排设置在矩形状的基底构件4的一边，各输入端子21(21A、21B、21C、21D、21E、21F、21G、21H)分别与配线电路23A、23B、23C、23D、23E、23F、23G、23H连接。在此，配线电路23A使输入端子21A和连接部40A相连接，配线电路23B使输入端子21B和连接部40D连接。配线电路23C使输入端子21C和由线圈架41A保持的第二驱动部(驱动线圈)7的一端侧连接，配线电路23D使输入端子21D和由线圈架41A保持的第二驱动部(驱动线圈)7的另一端侧连接。
另外，配线电路23E使输入端子21E和由线圈架41B保持的第二驱动部(驱动线圈)7的一端侧连接，配线电路23F使输入端子21F和由线圈架41B保持的第二驱动部(驱动线圈)7的另一端侧连接，配线电路23G使输入端子21G和连接部40C连接，配线电路23H使输入端子21H和连接部40B连接。
并且，基底构件4的连接部40A、40B、40C、40D分别为电气上的端子部，经由成为电气配线路径的弹性构件5，与成为电气上的端子部的可动构件3的连接部30A、30B、30C、30D连接。进而，连接部30A、30B、30C、30D分别与可动构件3所具有的配线电路24A、24B、24C、24D连接，配线电路24A、24B、24C、24D的端部配置在驱动电路保持部32内，通过保持于此，与安装在可动构件3上的驱动电路16连接。
就在基底构件4设置的配线电路23A～23H和在可动构件3设置的配线电路24A～24D而言，在基底构件4和可动构件3一体成形引线框来形成，或在基底构件4和可动构件3使用印刷技术或层叠技术形成配线来形成。
对这样的镜头驱动装置1的动作进行说明。首先，对第一驱动部6的动作(AF驱动)进行说明。基底构件4的多个输入端子21中的输入端子21A、21B、21G、21H从在基底构件4侧设置的配线电路23A、23B、23G、23H，经由弹性构件5以及可动构件3的配线电路24A、24B、24C、24D，与在可动构件3安装的驱动电路16连接。另外，驱动电路16的输出端子分别经由被分割的2个上板簧12A、12B与第一驱动部6的线圈两端连接。输入端子21A、21B、21G、21H内的2个端子成为电源输入端子，其他两个端子成为控制信号的输入端子。
向输入端子21A、21B、21G、21H输入的控制以及供电信号，从在基底构件设置的配线电路23A、23B、23G、23H，经由弹性构件5以及可动构件3的配线电路24A、24B、24C、24D，输入到驱动电路16，驱动电路16基于所输入的信号和内置的霍尔元件的位置检测信号，向第一驱动部6进行供电，沿镜片框2的光轴方向进行位置控制。
接着，对第二驱动部7的动作(OIS驱动)进行说明。基底构件4的多个输入端子21中的前述的输入端子21C、21D、21E、21F经由在基底构件4侧设置的配线电路23C、23D、23E、23F，与2个第二驱动部(驱动线圈)7的端部连接。另外，在基底构件4上设置有与2个位置检测传感器(霍尔元件)19A、19B的4×2端子连接的8个外部连接端子25，将位置检测传感器19A、19B的检测信号发送到省略图示的控制部。该控制部基于位置检测传感器19A、19B的检测信号，将控制信号以及供电信号发送给输入端子21C、21D、21E、21F，通过该控制信号以及供电信号向第二驱动部7供电，经由可动构件3在与光轴交叉的方向上控制镜片框2。
根据这样的镜头驱动装置1，通过对第一驱动部6通电，经由上板簧12和下板簧14自由移动地支撑在可动构件3上的镜片框2，移动到由第一驱动部6产生的驱动力和上板簧12、下板簧14的弹力平衡的位置，在光轴Oa方向进行位置控制。另外，通过对第二驱动部7通电，接触支撑在基底构件4上的可动构件3移动到由2个第二驱动部7产生的驱动力和多个弹性构件5的弹力平衡的位置上，对被可动构件3支撑的镜片框2在与光轴Oa交叉的方向上进行位置控制。
在这样的镜头驱动装置1中，支撑镜片框2的可动构件3接触支撑在基底构件4上，因此对于落下冲击等具有高的耐冲击性。另外，在未对第二驱动部7进行通电时，利用弹性构件5的弹性恢复力使镜片框2返回到中立位置，因此能够省去在利用磁吸引力返回到中立位置的情况下所需的磁轭，能够使单元轻量化并削减部件个数。进而，由于弹性构件5兼用作向第一驱动部6供电的供电路径，所以能够使配线空间紧凑化。
图9表示具有镜头驱动装置1的电子设备100(便携电话、智能手机、平板电脑、便携照相机等)。这样的电子设备100通过镜头驱动装置1的轻量化和紧凑化，能够实现小型以及轻量化，另外，能够得到耐冲击性高的设备。
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，不超出本发明的主旨的范围的设计变更等也包含于本发明。并且，上述的各实施方式只要其目的以及结构等不产生特殊矛盾和问题，可以将彼此的技术组合使用。
附图标记的说明
1：镜头驱动装置，2：镜片框，2A：镜头安装口，
2B：上端部，2C：下端部，2D：磁铁保持部，
3：可动构件，3A：中央开口部，3B：上端部，3C：下端部，
30(30A、30B、30C、30D)：连接部，31：磁铁保持部，
32：驱动电路保持部，
4：基底构件，4A：中央开口部，
40(40A、40B、40C、40D)：连接部，
41(41A、41B)：线圈架，42：支撑部，
5：弹性构件，5A，5B：端部，
6：第一驱动部(驱动线圈)，7：第二驱动部(驱动线圈)，
11：罩，
12(12A、12B)：上板簧，12t：内侧连接部，12S：外侧连接部，
13(13A、13B、13C、13D)：驱动用磁铁，
14：下板簧，14t：内侧连接部，14S：外侧连接部，
15：位置检测用磁铁，
16：驱动电路，
17(17A、17B)：驱动用磁铁，
18(18A、18B)：位置检测用磁铁
19(19A、19B)：位置检测传感器(霍尔元件)，
20：支撑构件，
21(21A～21H)：输入端子，
22：接合部材，
23A～23H、24A、24B、24C、24D：配线电路，
25：外部连接端子，Oa：光轴

Claims (7)

1.一种镜头驱动装置，其特征在于，
具有：
镜片框，
可动构件，将该镜片框支撑为能够在光轴方向上自由移动，
基底构件，将所述可动构件接触支撑为能够在与所述光轴交叉的方向上自由移动，
弹性构件，一端连接于所述可动构件侧，另一端连接于所述基底构件侧，并将所述可动构件弹性地压接于所述基底构件侧，
第一驱动部，在所述光轴方向上驱动所述镜片框，
第二驱动部，设置于所述基底构件，经由所述可动构件在与所述光轴交叉的方向上驱动所述镜片框；
从在所述基底构件设置的配线电路，经由所述弹性构件向在所述可动构件侧设置的所述第一驱动部供电。
2.如权利要求1所述的镜头驱动装置，其特征在于，
所述弹性构件配置有多个并配置在以所述光轴为中心的轴对称位置。
3.如权利要求1或2所述的镜头驱动装置，其特征在于，
所述基底构件具有对所述可动构件进行接触支撑的轴承部。
4.如权利要求1或2所述的镜头驱动装置，其特征在于，
所述弹性构件的两端部配置在向与所述光轴交叉的方向突出的连接部之间，所述弹性构件的端部在贯通所述连接部的状态下由接合构件固定。
5.如权利要求1或2所述的镜头驱动装置，其特征在于，
所述基底构件具有与所述配线电路连接的输入端子，
所述可动构件具有从所述弹性构件的一端至所述第一驱动部的配线电路。
6.如权利要求5所述的镜头驱动装置，其特征在于，
在所述可动构件上安装有对所述镜片框进行驱动控制的驱动电路。
7.一种电子设备，具有权利要求1～6中任一项所述的镜头驱动装置。
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