CN108732714A

CN108732714A - 透镜驱动装置

Info

Publication number: CN108732714A
Application number: CN201711163753.4A
Authority: CN
Inventors: 松岛俊治; 潮田丰
Original assignee: Chongqing Shine Photoelectron Co Ltd
Current assignee: Ruien photoelectric Co., Ltd
Priority date: 2017-04-17
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2018-11-02
Anticipated expiration: 2037-11-21
Also published as: JP2018180353A; CN108732714B

Abstract

本发明提供一种透镜驱动装置,包括：可动装置，设置于安装有透镜的透镜筒周围，使该透镜筒沿透镜的光轴方向移动；和引导部，引导该透镜筒相对于容纳透镜筒的外壳沿透镜的光轴方向移动，可动装置具有驱动部件和驱动部件保持部，其中，所述驱动部件以沿长度方向移动的方式进行驱动，所述驱动部件保持部被设置于透镜筒，与驱动部件摩擦接合，透镜筒具有磁铁，在与磁铁相向的外壳上设置有磁轭，磁铁和磁轭配置为：通过磁铁和磁轭相互吸引的力，将驱动部件保持部向驱动部件推压。由此，解决了在使用电气机械转换元件来实现自动对焦功能的装置中，难以容易地组装的问题。

Description

透镜驱动装置

技术领域

本发明涉及一种透镜驱动装置，尤其是涉及一种具有自动对焦功能的透镜驱动装置。

背景技术

近年来的智能手机和平板终端等信息处理终端搭载有拍摄图像用的小型摄像模块。这种摄像模块包括透镜驱动装置，该透镜驱动装置具有拍摄被拍摄体时自动对焦的自动对焦功能。

例如，如专利文献1所述，透镜驱动装置的自动对焦功能通过具有电气机械转换元件的驱动部实现。根据专利文献1，驱动部具有通过施力部件与驱动部件摩擦接合的移动部件。在这样的驱动部中，电子机械转换元件缓缓地沿伸缩方向位移，由此，驱动部件也沿轴向缓缓地位移。据此，与驱动部件摩擦接合的移动部件通过该摩擦力，同驱动部件一起沿轴向移动。另一方面，在上述驱动部中，电子设备转换元件快速地沿伸缩方向位移，由此，驱动部件也快速地位移。据此，移动部件通过惯性力而停留在该位置。通过反复利用这样的缓急速度差的动作，移动部件能够向驱动部件的轴向上的任意位置移动。

现有技术文献

[专利文献]

专利文献1：日本特开2015-180137号

发明内容

在上述驱动部中，作为移动部件的透镜筒使用板簧等施力部件与被称为驱动轴等的驱动部件摩擦接合。在使用这样的弹簧使透镜筒与驱动轴摩擦接合的情况下，存在弹簧本身难以设计的问题。另外，在使用弹簧的情况下，需要一边注意弹簧的变形和驱动轴的损伤等一边组装透镜驱动装置。因此，产生难以容易地制造的问题。

这样，在使用电气机械转换元件来实现自动对焦功能的装置中，产生难以容易地组装的问题。

因此，本发明的目的在于，提供一种透镜驱动装置和摄像模块，以在使用电气机械转换元件来实现自动对焦功能的装置中，解决难以容易地组装的问题。

本发明的一个方式的透镜驱动装置包括：

可动装置，设置于安装有透镜的透镜筒周围，使该透镜筒沿所述透镜的光轴方向移动；和

引导部，引导该透镜筒相对于容纳所述透镜筒的外壳沿所述透镜的光轴方向移动，

所述可动装置具有驱动部件和驱动部件保持部，其中，所述驱动部件以沿长度方向移动的方式进行驱动，所述驱动部件保持部被设置于所述透镜筒，与所述驱动部件摩擦接合，

所述透镜筒具有磁铁，

在与所述磁铁相向的外壳上设置有磁轭，

所述磁铁和所述磁轭配置为：通过所述磁铁和所述磁轭相互吸引的力，将所述驱动部件保持部向所述驱动部件推压。

另外，在上述透镜驱动装置中，

所述外壳为矩形形状，在矩形形状的所述外壳中的一个角部设有一个所述可动装置，

在第2对角线上设有所述磁铁和所述磁轭，其中，所述第2对角线是与通过矩形形状的所述外壳中的、设有所述可动装置的角部的对角线垂直的线。

另外，在上述透镜驱动装置中，

在所述透镜的直径上的延长线上，从设有所述可动装置的位置隔开透镜筒12的相反侧位置设置有引导机构。

另外，在上述透镜驱动装置中，

所述引导机构具有引导球、保持部件和引导球支承部，其中，所述保持部件以可使所述引导球旋转的方式来保持所述引导球，所述引导球支承部通过所述保持部件来推压所述引导球，

所述引导球、所述保持部件和所述引导球支承部被配置为：通过所述磁轭被所述磁铁吸引的磁力，所述保持部件将所述引导球向所述引导球支承部推压。

另外，在上述透镜驱动装置中，

具有覆盖所述外壳的覆盖部，

所述驱动部件与所述覆盖部一体构成。

另外，在本发明中，还提供一种搭载有所述透镜驱动装置的摄像模块。

根据本发明的透镜驱动装置，能够使用磁力使透镜筒与驱动轴摩擦接合。由此，不需要使用板簧等施力部件，能够实现可以容易地组装的透镜驱动装置。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式中的摄像模块的结构的一个例子的图。

图2是示出包括图1所示的摄像模块的结构的一个例子的剖视图。

图3是示出透镜筒通过磁力而被磁轭吸引的情形的一个例子的图。

图4是示出包括摄像模块的结构的另一个例子的剖视图。

图5是示出包括摄像模块的结构的另一个例子的剖视图。

图6是示出摄像模块的另一个结构的一个例子的图。

附图标记说明

1…摄像模块

11…透镜

12…透镜筒

21…底部基板

22…罩

221…通孔

31…FPC

32…FP线圈

33…外壳

34…导线

51…驱动轴

52…轴保持部

53…转换部

54…配重件

61…引导球

62…引导球保持件

63…引导球支承部

71…磁轭

72…FPC

73…霍尔元件

74…磁铁

具体实施方式

＜实施方式1＞

参照图1至图5说明本发明的第1实施方式。图1是示出摄像模块1的结构的一个例子的图。图2是示出包括摄像模块1的结构的一个例子的剖视图。图3是示出透镜筒12通过磁力而被磁轭71吸引的情形的一个例子的图。图4至图6是示出摄像模块1的其他结构的一个例子的图。

本发明中的摄像模块1例如是搭载于智能手机或平板终端等信息处理终端的、用于拍摄图像的摄像模块。但是，本发明中的摄像模块1并不一定限于搭载于信息处理终端，也可以搭载于其他电子设备或各种设备。

摄像模块1包括透镜驱动装置，该透镜驱动装置具有对被拍摄体进行拍摄时自动进行对焦的自动对焦功能。下面，主要对实现自动对焦功能的透镜驱动装置的结构进行说明。

首先，参照图1、图2，对摄像模块1的概略结构进行说明。图1是从上方来观察摄像模块1内部的图，图2是在图1上的单点划线C1处，局部剖切来观察摄像模块1内部的图。

参照图2，摄像模块1被底部基板21和罩22(覆盖部)包围，并且，在底部基板21上层叠有包括摄像元件等的FPC(柔性电路板，Flexible Printed Circuits)31和FP线圈(FinePattern Coil)32。

另外，摄像模块1在上述FP线圈32的上方，具有被底部和侧壁包围的矩形外壳33(参照图1)。外壳33容纳有安装了透镜11的透镜筒12，俯视观察时，该透镜筒12位于形成于外壳33底部的圆形切除部内。另外，透镜筒12通过后述的驱动轴51和轴保持部52、或引导球61和引导球保持件62等而被支承在外壳33内。此时，透镜筒12被支承为：安装于透镜筒12的透镜11的光轴方向在图1中为与纸面垂直的方向，在图2中为沿纸面的方向(上下方向)。

并且，摄像模块1具有透镜驱动装置，该透镜驱动装置驱动安装有透镜11的透镜筒12。作为实现自动对焦功能的结构，透镜驱动装置具有设置于透镜筒12周围的压电致动器(可动装置)。压电致动器例如位于透镜筒12周围，形成在作为矩形形状的外壳33的对角线的单点划线C1上。例如，图1的情况下，从透镜筒12来看，在单点划线C1上的一个角部具有1个压电致动器。另外，在单点划线C1上，在从设有压电致动器的位置隔着透镜筒12而相反一侧的位置设置有引导机构。

如图2所示，上述压电致动器由驱动轴51(驱动部件的一部分)、轴保持部52(驱动部件保持部)、转换部53(驱动部件的一部分)和配重件(weight)54构成。参照图2，在外壳33上设置有配重件54，在配重件54上设置有转换部53。另外，在转换部53上设置有驱动轴51，在驱动轴51摩擦接合有轴保持部52。

驱动轴51是随着后述的转换部53的伸缩运动而移动的部件。驱动轴51例如具有圆柱形，由金属制或树脂制等构成。如图2所示，驱动轴51中的一个端部被固定于转换部53的端部。由此，驱动轴51随着转换部53的伸缩运动而沿与伸缩方向相同的方向移动。换言之，驱动轴51还能够通过转换部53驱动而沿该驱动轴51的长度方向移动。另外，在驱动轴51的侧表面摩擦接合有轴保持部52。

另外，驱动轴51的形状并不限定于上述示例的情况。俯视观察时，驱动轴51可以是圆形，也可以是多边形或椭圆形等。另外，驱动轴51也可以由上述示例的材料以外的材料形成。

轴保持部52被设置于透镜筒12。另外，轴保持部52与驱动轴51的侧表面摩擦接合。如后述那样，在透镜筒12上设置有磁铁74，在与磁铁74相向的外壳33上设置有磁轭71。如后述那样，轴保持部52通过磁铁74和后述的磁轭71相互吸引的力而被向驱动轴51推压。由此，轴保持部52能够不使用弹簧等而与驱动轴51摩擦接合。换言之，轴保持部52利用磁铁74通过磁力被磁轭71吸引的力，与驱动轴51摩擦接合。

具体而言，轴保持部52例如具有V字形的接受部，在V字形的接受部中的2个点与驱动轴51抵接，由此与该驱动轴51摩擦接合。另外，轴保持部52例如也可以具有U字形的接受部等、图1所示例的以外的形状。另外，轴保持部52也可以通过在3个点抵接等、示例以外的方法与驱动轴51摩擦接合。

转换部53按照被输入的电能来进行伸缩运动。转换部53例如通过层叠多个压电元件而构成，其中，所述多个压电元件按照通过将电压转换成力的压电效应而施加的电压来进行伸缩运动。压电元件还被称为压电部件或电子机械转换元件等。另外，向转换部53的供电通过导线34或与该导线34连接的弹簧等进行。

如上所述，配重件54被设置于外壳33。另外，在配重件54中的与设置于外壳33的表面相反的表面上，设置有转换部53。

具有上述结构的压电致动器通过对转换部53施加电压来产生使透镜筒12沿透镜11的光轴方向移动的驱动力。另外，压电致动器通过使转换部53缓急地伸缩运动，来利用摩擦力或惯性力，使轴保持部52移动到任意位置。其结果，具有轴保持部52的透镜筒12能够移动到任意位置。

例如，对转换部53施加电压，以使得转换部53缓缓地沿伸缩方向位移，由此，驱动轴51也沿该驱动轴51的轴向(图1中为与纸面垂直的方向，图2中为沿纸面的方向。也称为长度方向)缓缓地移动。据此，与驱动轴51摩擦接合的轴保持部52通过该摩擦力，与驱动轴51一起沿轴向移动。其结果，具有轴保持部52的透镜筒12也沿轴向移动。另一方面，例如，对转换部53施加电压，以使得转换部53快速地沿伸缩方向位移，由此，驱动轴51也沿轴向快速地移动。这样，当驱动轴51快速移动时，轴保持部52由于惯性力而停留在该位置。其结果，具有轴保持部52的透镜筒12也不移动而停留在其位置。这样，控制转换部53以赋予缓急速度差来进行伸缩运动，由此，能够将透镜筒12位置向驱动轴51的轴向上的任意位置移动。

另外，作为实现自动对焦功能的结构，摄像模块1具有引导机构(引导部)，该引导机构如上述那样来引导透镜筒12沿光轴往复移动。引导机构位于作为矩形形状的外壳33的对角线的单点划线C1上，被配置在从设置有上述压电致动器的位置隔着透镜筒12而相反一侧的位置。

上述引导机构由设置于透镜筒12的引导球保持件62、设置于外壳33的引导球支承部63、被引导球保持件62和引导球支承部63夹持的引导球61构成。另外，引导机构所具有的引导球61的数量可以是一个，也可以是三个以上的多个。引导机构例如在图1中与纸面垂直的方向，能够具有大小相同的多个引导球61。

引导球保持件62以可使引导球61旋转的方式来保持引导球61。例如，引导球保持件62由形成为U字形的夹持部夹持引导球61，来以可使引导球61旋转的方式来保持引导球61。引导球支承部63是通过引导球保持件62来推压引导球61的壁。如上所述，引导球支承部63形成于外壳33。

如图1所示，相对于作为外壳33的对角线(通过透镜11的中心且连接压电致动器和引导机构的直线)的单点划线C1，引导球保持件62从一侧来保持引导球61。并且，如后述那样，引导球保持件62将引导球61向引导球支承部63推压，其中，所述引导球支承部63被设置于单点划线C1的另一侧。此时，引导球保持件62从与轴保持部52摩擦接合驱动轴51的方向相同的方向来保持引导球61。通过这样构成，后述的磁铁74被磁轭71吸引，由此，通过轴保持部52或引导球保持件62，对驱动轴51和引导球61施加同一方向的力向量。

另外，引导球支承部63也可以具有沿透镜11的光轴的槽，该槽为引导球61的可动范围。这样，引导机构的引导球保持件62从引导球61的一侧来夹持引导球61。另外，引导球支承部63位于引导球61的另一侧。

另外，在作为通过透镜筒12中的透镜11中心且与单点划线C1垂直的直线(即，与矩形形状的外壳33的单点划线C1不同的对角线)的单点划线C2上，设置有磁铁74。具体而言，例如，在透镜筒12中的单点划线C2上，在推压驱动轴51或引导球61的方向侧(例如，图1的情况下，右下侧)设置有磁铁74。另外，在与磁铁74相向的外壳33上，设置有磁轭71和位置检测机构，其中，位置检测机构由FPC72和霍尔元件73构成。

磁铁74构成为：例如将与磁轭71的相向面的上侧磁化为N极，将下侧磁化为S极(即，图1的纸面近前侧磁化为N极，远离侧磁化为S极)。另外，若磁铁74能够与磁轭71相互吸引，则磁铁74也可以具有示例以外的结构。

磁轭71由软质磁性材料等(例如，杂质少的铁等)构成。磁轭71被固定于外壳33。另外，优选为磁轭71被固定于外壳33，以使得尽可能在单点划线C2方向使磁轭71和磁铁74相互吸引的力发挥作用。

位置检测机构检测透镜筒12的位置。位置检测机构例如通过由霍尔元件73检测磁铁74所产生的磁场的强度，来检测透镜筒12的位置。

通过以上结构，通过使磁铁74和磁轭71相互吸引的磁力，磁铁74被向磁轭71吸引，其结果，配置有磁铁74的透镜筒12被向外壳33的角部吸引。即，对透镜筒12施加图3的箭头Y1方向的力。由此，通过轴保持部52或引导球保持件62等，对驱动轴51或引导球61施加同一方向的力向量(即，箭头Y2、Y3方向的力)。即，基于上述结构，能够不使用弹簧等而将轴保持部52与驱动轴51摩擦接合。其结果，能够容易地制造。另外，根据上述结构，引导球保持件62成为将引导球61向引导球支承部63推压的状态，因此，能够实现光轴不发生偏移的更稳定的移动。另外，在不是如本实施方式那样，引导球保持件62将引导球61向引导球支承部63推压的状态下，当使驱动轴51移动时，驱动轴51的相反侧(具有引导机构的一侧)在上下方向上较大地变动，可能产生空气的疏密波而导致音频噪音。根据在本实施方式中说明的结构，能够如上述那样实现稳定的移动，因此，还能够降低上述那样的音频噪音发生的可能性。

另外，摄像模块1所具有的各结构并不限定于上述示例的结构。

例如，如图4所示，能够在罩22中的俯视观察时存在驱动轴51的位置设置通孔221。通过这样构成，当转换部53伸出而驱动轴51向图4的上方移动时，能够降低驱动轴51和罩22相干涉的可能性。

另外，例如，如图5所示，还能够使罩22和驱动轴51一体构成。通过这样构成，还能够通过设置罩22来自动地设置驱动轴51。其结果，能够降低制造摄像模块1时的费用，并且能够更容易地制造摄像模块1。另外，罩22和驱动轴51例如可以通过对金属安装暗销来形成为一体，也可以通过由树脂一体成型来形成为一体。

另外，在本实施方式中，在图1的单点划线C1上具有透镜驱动装置和引导机构。然而，例如，如图6所示，也可以在相当于外壳33角部的位置以外的位置，形成透镜驱动装置或引导机构。参照图6，在矩形形状的外壳33的相对侧壁的中央中的一方上具有透镜驱动装置(驱动轴51、轴保持部52)，在另一方上具有引导机构(引导球61、引导球保持件62、引导球支承部63)。这样，透镜驱动装置或引导机构也可以不一定形成在矩形形状的外壳33的角部。

另外，如图6所示，在外壳33的侧壁中央设置有透镜驱动装置或引导机构的情况下，磁轭71或位置检测机构被配置在：配置有透镜驱动装置和引导机构的外壳33的相对的侧壁所夹持的侧壁的中央。通过这样构成，与图1所示的情况等相同，能够对驱动轴51或引导球61施加同一方向的力向量(即，箭头Y2、Y3方向的力)，能够实现本发明的目的。

以上参照上述实施方式等对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。本领域的技术人员应该理解，本发明的结构和细节能够在本发明的范围内进行各种变更。

Claims

1.一种透镜驱动装置，其特征在于，包括：

所述透镜筒具有磁铁，

在与所述磁铁相向的外壳上设置有磁轭，

2.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的透镜驱动装置，其特征在于，

在所述透镜的直径上的延长线上，从设有所述可动装置的位置隔开透镜筒的相反侧位置设置有引导机构。

4.根据权利要求3所述的透镜驱动装置，其特征在于，

5.根据权利要求1至4中任一项所述的透镜驱动装置，其特征在于，

具有覆盖所述外壳的覆盖部，

所述驱动部件与所述覆盖部一体构成。

6.一种摄像模块，其特征在于，

搭载有权利要求1至5中任一项所述的透镜驱动装置。