CN107077045B

CN107077045B - 透镜驱动装置

Info

Publication number: CN107077045B
Application number: CN201580062902.0A
Authority: CN
Inventors: 白龙吉
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Precision Corp
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2015-10-22
Publication date: 2020-01-24
Anticipated expiration: 2035-10-22
Also published as: JPWO2016084523A1; WO2016084523A1; CN107077045A; US20170322476A1; US10606147B2; JP6785661B2

Abstract

防止由坠落冲击引起的线的弯曲和损伤，抑制抖动校正时的光轴倾斜。透镜驱动装置(1)包括：透镜框(2)；支撑架(10)，其通过板簧(11、12)在光轴方向上弹性支撑所述透镜框(2)；基座支撑部件(15)，其通过支撑线(14A～14D)在与光轴交叉的方向上弹性支撑被支撑架(10)支撑的透镜框(2)；驱动部(4)，其在光轴方向和与光轴交叉方向中的一者或两者上驱动所述透镜框(2)。板簧(11、12)包括：比所述支撑架(10)的安装部更向外侧突出的弹性臂部(11T、12T)和与所述弹性臂部连接的线安装部(11S、12S)。与将所述支撑线(14A～14D)的前端部固定在所述线安装部的固定位置(W)相比，所述线安装部与所述弹性臂部的连接位置(R)配置在更外侧。

Description

透镜驱动装置

技术领域

本发明涉及一种透镜驱动装置。

背景技术

具备由线圈和磁铁构成的电磁驱动式驱动部的透镜驱动装置已为人所知。作为此类透镜驱动装置，有沿光轴方向驱动透镜框的自动聚焦用驱动装置以及向与光轴交叉的方向驱动透镜框的抖动校正用驱动装置，下述专利文献1中记载的相机同时具备自动聚焦用驱动装置与抖动校正用驱动装置。

此类透镜驱动装置中，透镜框通过板簧等弹性支撑部件安装在支撑部件上，将透镜框的位置控制在由驱动部产生的推动力与弹性支撑部件的弹力达到平衡的位置。下述专利文献1所记载的现有技术是，一种抖动校正装置，其使自动聚焦用透镜驱动装置整体垂直于光轴，并通过使其在相互垂直的X方向及Y方向上移动，进行抖动校正，包括：基座，分开配置在自动聚焦用透镜驱动装置的底面部；多根金属线(悬线)，一端固定在基座的外周部并沿着光轴延伸，支撑整个自动聚焦用透镜驱动装置以使其可在X方向及Y方向上摆动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-65140号公报

发明内容

发明要解决的问题

现有的透镜驱动装置中，透镜框通过板簧被弹性支撑在支撑部件上，金属线的一端被固定在安装于支撑部件的板簧的四个角上，金属线的另一端被固定在基座支撑部件上。因此，透镜框与支撑部件以悬吊状被支撑于金属线的前端部。

当坠落冲击等外力施加于所述透镜驱动装置时，被悬吊状地支撑的支撑部件会以较大的加速度接近基座支撑部件侧，存在屈曲荷载施加于金属线的风险。针对该现象，若想以提高金属线的刚性来应对，则由于透镜驱动装置的小型化、轻量化的要求而使驱动部小型化从而减小推动力，因此，存在着难以应对的问题。

此外，若为了抖动校正而使透镜框在与光轴交叉的方向上移动，则弹性支撑透镜框的金属线必然会弯曲，此时，由于金属线的前端部与板簧的固定部分的刚性，透镜框不能使光轴平行移动，从而会产生光轴倾斜(发生倾斜)的问题。向与光轴交叉方向的移动量越大，该光轴的倾斜程度则越大。

本发明的课题之一，是解决所述问题。即，本发明的课题在于，通过防止坠落冲击等中金属线的弯曲或破损，以及通过抑制抖动校正时光轴的倾斜，能够实现高精度透镜驱动等。

用于解决问题的手段

为了解决所述课题，本发明具备以下构成。

一种透镜驱动装置，其特征在于，具备：透镜框；支撑架，其通过板簧在光轴方向上弹性支撑所述透镜框；基座支撑部件，其通过支撑线在与光轴交叉的方向上弹性支撑被所述支撑架支撑的所述透镜框；以及驱动部，其在光轴方向和与光轴交叉方向中的一者或两者上驱动所述透镜框。所述板簧包括：比所述支撑架的安装部更向外侧突出的弹性臂部和与所述弹性臂部连接的线安装部；与将所述支撑线的前端部固定在所述线安装部的固定位置相比，所述线安装部与所述弹性臂部的连接位置被配置在更外侧。

发明效果

根据具有所述特征的本发明的透镜驱动装置，能够防止坠落冲击等中线的弯曲或破损，能够抑制抖动校正时光轴的倾斜，从而能够实现高精度的透镜驱动。

附图说明

图1是本发明实施方式的透镜驱动装置的分解立体图。

图2是本发明实施方式的透镜驱动装置的整体立体图(摘下外罩的状态)。

图3是本发明实施方式的透镜驱动装置的俯视图。

图4是示出本发明实施方式的透镜驱动装置的前侧板簧的俯视图((a)是整体俯视图，(b)是局部俯视图)。

图5是示出本发明实施方式的前侧板簧的变形状态的说明图((a)表示本发明的实施方式，(b)表示现有技术)。

图6是示出本发明其他实施方式中的透镜驱动装置的前侧板簧的局部俯视图。

图7是示出具有本发明实施方式的透镜驱动装置的电子设备((a)是相机，(b)是便携式信息终端)。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1～3示出本发明实施方式的透镜驱动装置的整体结构。透镜驱动装置1具备：透镜框2、支撑部3、驱动部4。透镜框2具备透镜镜筒安装口2S，用于安装图中省略了的透镜镜筒。透镜镜筒安装口2S的中心轴成为透镜的光轴。下面，将透镜的物体侧作为“前”、将透镜的像侧作为“后”进行说明。图中，将光轴方向表示为Z方向，将与光轴交叉的方向表示为X、Y方向。

驱动部4在光轴方向和与光轴交叉的方向中的一者或两者上驱动透镜框2。图示的例子示出具有在光轴方向上驱动的自动聚焦用驱动部和在与光轴交叉的方向上驱动的抖动校正用驱动部的例子。在图示的例子中，驱动部4包括：绕光轴缠绕于透镜框2的外侧面的聚焦线圈20、配置于透镜框2的周围的4个聚焦磁铁21、磁场方向分别在X-Y方向上并正交的两个抖动校正磁铁23(23A、23B)、分别配置在抖动校正磁铁23(23A、23B)后方的抖动校正线圈22(22A、22B)。

支撑部3，向驱动部4的驱动方向弹性支撑透镜框2。以驱动部4的推动力与支撑部3的弹性力的平衡控制透镜框2的位置。支撑部3具备：设置于透镜框2的外侧的支撑架(可移动支撑架)10以及设置于透镜框2的后方的基座支撑部件15。支撑架10是通过板簧(前侧板簧11、12和后侧板簧13)在光轴方向上弹性支撑透镜框2；基座支撑部件15通过沿着光轴方向设置的多个支撑线14A、14B、14C、14D，将由支撑架10支撑的透镜框2弹性支撑于与光轴交叉的方向。支撑架10形成为绕光轴包围透镜框2的矩形状，其角部形成为用于固定所述聚焦磁铁21的磁铁固定部10P。

在支撑架10的前端安装部10A、10B上安装前侧板簧11的外侧安装部11A、11B，前侧板簧11的内侧安装部11C安装于设置在透镜框2的前面2A的前侧安装部2A1上。在支撑架10的前端安装部10C、10D上安装前侧板簧12的外侧安装部12B、12A，前侧板簧12的内侧安装部12C安装于设置在透镜框2的前面2A的前侧安装部2A1上。

前侧板簧11在外侧安装部11A、11B与内侧安装部11C之间具有弹性部11D；同样地，前侧板簧12在外侧安装部12A、12B与内侧安装部12C之间具有弹性部12D。

在支撑架10的后端安装部10E上安装后侧板簧13的外侧安装部13A，后侧板簧13的内部安装部13B安装于设置在透镜框2后面的后侧安装部2C上。后侧板簧13在外侧安装部13A和内侧安装部13B之间具有弹性部13C。

透镜框2的前侧通过具有弹性部11D、12D的前侧板簧11、12被支撑于支撑架10的前侧，透镜框2的后侧通过具有弹性部13C的后侧板簧13被支撑于支撑架10的后侧。由此，对于光轴方向的驱动，透镜框2被支撑架10弹性地支撑。

基座支撑部件15设置于透镜框2以及支撑架10的后侧，在底板15B具有使透过透镜的光通过的中央开口15A。在图示的例子中，与支撑架10相同地，基座支撑部件15绕着光轴地形成为具有角部的矩形，在角部具备线保持部15C。

支撑线14A～14D对弯曲具有弹性，后端保持在基座部件15的线保持部15C并被沿着光轴设置。而且，支撑线14A～14D的前端部固定在分别从安装于支撑架10的前侧板簧11、12的外侧安装部11A、12A、11B、112B向外突出的线安装部11S、12S上，支撑线14A～14D以悬吊状支撑用于弹性支承透镜框2的支撑架10。由此，对于因支撑线14A～14D的弹性弯曲而发生与光轴交叉的方向上的驱动，透镜框2被弹性支撑。

基座支撑部件15具备外部连接端子15F，并在底板15B上具有与外部连接端子15F连接的电路，由此构成向驱动部4供电的供电端部。具有多个独立端子的外部连接端子15F的一部分，经由底板15B所具备的电路，连接于被基座支撑部件15的线圈支撑部15D支撑的抖动校正线圈22(22A、22B)的两端，成为该抖动校正线圈22的供电端子。

此外，外部连接端子15F的另一部分，从底板15B所具有的电路经由保持在线保持部15C的支撑线14A、14B和前侧板簧11、12，连接于聚焦线圈20的两端，成为该聚焦线圈20的供电端子。

再者，外部连接端子15F的又一部分，经由底板15B所具有的电路，连接于被基座支撑部件15的传感器支撑部15E支撑的位置检测传感器6(6A、6B)上，成为位置检测传感器6(6A、6B)的输入输出端子。作为位置检测传感器6(6A、6B)，可使用霍尔传感器(磁场传感器)，在支撑架10中，以与位置检测传感器6对置的方式，设置有位置检测用磁铁7(7A、7B)。

通过分别独立地控制对聚焦线圈20和抖动校正线圈22的供电，可分别进行对透镜框2的聚焦控制和抖动校正控制。此时，作为抖动校正控制，进行基于位置检测传感器6(6A、6B)的检测信号的反馈控制。基座支撑部件15的后方，例如，安装有图中省略了的滤镜框，进而，在其后方安装有摄像元件。另外，在基座支撑部件15上，安装有具有中央开口5A的外罩5，该外罩5以包围支撑架10的外周。

图4示出前侧板簧11、12((a)是整体俯视图、(b)是局部俯视图)。前侧板簧11、12具有比支撑架10的安装部更向外突出的弹性臂部11T、12T，在该弹性臂部11T、12T上分别连接有线安装部11S、12S。弹性臂部11T、12T在线安装部11S、12S的左右设置有一对，分别在两处连接位置R处被连接。

并且，与将支撑线14A～14D的前端部固定在线安装部11S、12S的固定位置W相比，线安装部11S、12S和弹性臂部11T、12T之间的连接位置R被配置于更外侧。图中的线L1为连接固定位置W和光轴O的虚拟线，线L2为垂直于线L1并通过固定位置W的虚拟线，所述连接位置R设置在相对于线L2的外侧(光轴侧的相反侧)。

另外，弹性臂部11T、12T和线安装部11S、12S设置于绕光轴O的轴对称位置。在图示的例子中，弹性臂部11T、12T和线安装部11S、12S配置于绕光轴O的四个角上。

具有所述前侧板簧11、12的透镜驱动装置1，如图5(a)所示，即使在将箭头方向的较大荷载作用于支撑架10的情况下，在线安装部11S、12S和弹性臂部11T、12T的连接位置R发生两个部分之间的角度位移，由支撑线14A～14D支撑的线安装部11S、12S也能维持水平状态。因此，能够尽可能地抑制支撑线14A～14D的弯曲，能够防止支撑线14A～14D对于坠落冲击等的弯曲或破损。

与此相反，如图5(b)所示的现有技术，在板簧11J中，相对于支撑线14A～14D的前端部被固定在线安装部11J1的固定位置W，线安装部11J1和弹性臂部11J2的连接位置R设置于更内侧，此时，由于支撑架10的箭头方向的位移，导致线安装部11J1的倾斜，因此，支撑线14A～14D发生弯曲而成为易发生弯曲或破损的状态。

并且，根据本发明实施方式中的透镜驱动装置1，由于是支撑线14A～14D形成为难以相对于支撑架10(透镜框2)的移动而发生弯曲的结构，因此，即使在因抖动校正而使透镜2在与光轴交叉的方向上移动的情况下，也能够抑制透镜框2的光轴发生倾斜。由此，能够实现高精度的透镜驱动。

图6示出前侧板簧11、12的其他结构示例。对与图4所示的实施例相同的部分赋予相同的附图标记并省略重复说明。在此示例中，在与将支撑线14A～14D的前端部固定在线安装部11S(12S)的固定位置W相比，线安装部11S(12S)与弹性臂部11T(12T)的连接位置R配置于更外侧的方面，与图4(b)所示的实施方式相同，但图4(b)所示的实施例中，线安装部11S(12S)和弹性臂部11T(12T)在2个连接位置R处被连接，相对于此，在本示例中，线安装部11S(12S)和弹性臂部11T(12T)是在一个连接位置R处被连接。

图6所示的实施例中，连接线安装部11S(12S)和弹性臂部11T(12T)的一个连接位置R，相对于线L2设置于外侧(光轴侧的相反侧)(线L1是连接固定位置W和光轴O的虚拟线、线L2是垂直于线L1并通过固定位置W的虚拟线)。左右的弹性臂部11T(12T)在前端部分形成为一体，在该形成为一体的部分设置有一个连接位置R。

如图6所示的实施例中，可使连接位置R的宽度大于弹性臂部11T(12T)的前端宽度。弹性臂部11T(12T)的前端宽度需要根据前侧板簧11(12)的弹簧特性来设定，与此相对地，通过增大连接位置R的宽度，能够缓解连接位置R处的应力集中，既可以维持所需的弹簧特性也可以提高线安装部11S(12S)和弹性臂部11T(12T)之间的连接强度。由此，可提高前侧板簧11(12)的耐用性。此外，通过采用一个连接位置R，使得前侧板簧11(12)的零件加工性提高。

具备设置有如图6所示连接位置R的前侧板簧11、12的透镜驱动装置1中，与所述实施例相同地，如图5(a)所示，若箭头方向较大荷载作用于支撑架10的情况下，在线安装部11S、12S和弹性臂部11T、12T之间连接位置R处，两部分之间发生角度位移，由支撑线14A～14D支撑的线安装部11S、12S能够维持水平状态。因此，能够尽可能地抑制支撑线14A～14D的弯曲，对坠落冲击等能够防止支撑线14A～14D的弯曲或破损。

图7示出了具备本发明实施方式的透镜驱动装置1的电子设备。本发明实施方式的透镜驱动装置1，通过搭载于如图7(a)所示的相机100，不仅能够实现小型化，还能够获得高自动聚焦性能或者抖动校正性能。此外，通过搭载于图7(b)所示的便携式信息终端(包含移动电话、智能手机等)200，能够实现设备整体的薄型化、相机功能部分的高性能化以及节省空间。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明，但具体的结构并不仅限于这些实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内的设计变更等，均包括在本发明中。此外，除非其目的和结构等中存在矛盾或问题，所述各实施方式可相互通用技术并加以组合。

附图标记说明

1：透镜驱动装置，2：透镜框，2A：前面，2B：后面

2A1、2B1：前侧安装部，2S：透镜镜筒安装口，

2C：后侧安装部，2D、2E：法兰部，2F：导向凸部，

3：支撑部，4：驱动部，5：外罩，5A：中央开口，

6(6A、6B)：位置检测传感器，

7(7A、7B)：位置检测用磁铁，

10：支撑架(可移动支撑架)，

10A、10B、10C、10D：前端安装部，

10E：后端安装部，10F：导向凹部，10P：磁铁固定部，

11、12：前侧板簧(板簧)，

11A、11B、12A、12B：外侧安装部，

11S、12S：线安装部，

11T、12T：弹性臂部，

11C、12C：内侧安装部，

11D、12D：弹性部，

13：后侧板簧(板簧)，

13A：外侧安装部，13B：内侧安装部，

13C：弹性部，

14A、14B、14C、14D：支撑线，

15：基座支撑部件，15A：中央开口，15B：底板，

15C：线保持部，15D：线圈支撑部，15E：传感器支撑部，

15F：外部连接端子

20：聚焦线圈，21：聚焦磁铁

22(22A、22B)：抖动校正线圈，

23(23A、23B)：抖动校正磁铁，

100：相机，200：便携式信息终端，O：光轴

Claims

1.一种透镜驱动装置，其特征在于，具备：

透镜框，

支撑架，其通过板簧在光轴方向上弹性支撑所述透镜框，

基座支撑部件，其通过支撑线在与光轴交叉的方向上弹性支撑被所述支撑架支撑的所述透镜框，以及

驱动部，其在光轴方向和与光轴交叉方向中的一者或两者上驱动所述透镜框；

所述板簧包括：比所述支撑架的安装部更向外侧突出的弹性臂部和与所述弹性臂部连接的线安装部；

将所述支撑线的前端部固定在所述线安装部的固定位置与将所述线安装部连接至所述弹性臂部的连接位置之间满足如下位置关系：

相对于穿过所述固定位置且垂直于将所述固定位置和所述光轴连接的第一直线的第二直线，所述连接位置位于所述光轴所在的一侧的相反侧。

2.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，

所述板簧具备：

前侧板簧，其将所述透镜框的前侧支撑于所述支撑架的前侧，以及

后侧板簧，其将所述透镜框的后侧支撑于所述支撑架的后侧；

所述弹性臂部和所述线安装部设置在所述前侧板簧。

3.如权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在于，

所述前侧板簧使所述弹性臂部和所述线安装部配置于绕光轴的轴对称位置上。

4.如权利要求1～3中任一项所述的透镜驱动装置，其特征在于，

所述弹性臂部在所述线安装部的左右设置有一对。

5.一种相机，具有权利要求1～4中任一项所述的透镜驱动装置。

6.一种便携式电子设备，具有权利要求1～4中任一项所述的透镜驱动装置。