CN108931874A - 双轴倾斜活动装置、照相装置、光学装置以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双轴倾斜活动装置12，该双轴倾斜活动装置12沿X‑Y平面延伸，具备：用于固定第一对象物的内部保持部34，位于所述内部保持部34周边且用于固定第二对象物的外部保持部36，联结所述内部保持部34和所述外部保持部36的两个中间部38a、38b，将所述内部保持部34和各所述中间部38a、38b绕X轴自由弯曲地联结的第一联结部42a～42b，以及将各所述中间部38a、38b和所述外部保持部36绕Y轴自由弯曲地联结的第二联结部44a～44b。根据本发明可以得到稳定且寿命长的双轴倾斜活动装置，照相装置，光学装置，以及电子设备。

Description

双轴倾斜活动装置、照相装置、光学装置以及电子设备

【技术领域】

本发明涉及搭载在手机或智能手机等上的照相装置用双轴倾斜活动装置，具备该双轴倾斜活动装置的照相装置、光学装置以及电子设备。

【背景技术】

作为现有的双轴倾斜活动装置，存在一种具备具有常平架结构的弹性支撑部件、多个倾斜线圈，以及多个永久性磁铁的装置。弹性支撑部件支撑着包含保持部件的可动部可相对于固定部件倾斜。多个倾斜线圈于弹性支撑部件外周设置于可动部或固定部件中的任意一方上。并且，多个永久性磁铁于弹性支撑部件外周设置于可动部或固定部件中的任意另一方上，且向多个倾斜线圈的各个中央部位突出而配置(例如专利文献1)。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】JP2016-033685A

【发明内容】

然而，上述现有技术的问题点是：具有常平架结构的弹性支撑部件为一块弹片，对联结中央固定部与第一可动部的第一支点以及联结第一可动部与第二可动部的第二支点施加扭力，因此难以得到稳定且寿命长的装置。

本发明的目的旨在解决上述的问题点，并提供可得到稳定且寿命长的双轴倾斜活动装置，照相装置，光学装置，以及电子设备。

【技术方案】

本发明的特征在于提供一种双轴倾斜活动装置，该双轴倾斜活动装置沿X-Y平面延伸，具备：用于固定第一对象物的内部保持部，位于所述内部保持部周边且用于固定第二对象物的外部保持部，联结所述内部保持部和所述外部保持部的两个中间部，将所述内部保持部和各所述中间部绕X轴自由弯曲地联结的第一联结部，以及将各所述中间部和所述外部保持部绕Y轴自由弯曲地联结的第二联结部。

【有益效果】

根据本发明，由于内部保持部、中间部以及外部保持部由可自由弯曲的第一联结部以及第二联结部联结，因此第一联结部以及第二联结部处的发生扭力的现象得到抑制，从而得到稳定且寿命长的装置。

【附图说明】

图1是本发明实施例相关的照相装置的斜视图。

图2是本发明实施例相关的照相装置的分解斜视图。

图3是本发明实施例相关的双轴倾斜活动装置的平面图。

图4是本发明实施例相关的双轴倾斜活动装置沿图3的A-A线剖视图。

图5是本发明实施例相关的双轴倾斜活动装置沿图3的B-B线剖视图。

图6是本发明实施例相关的双轴倾斜活动装置的侧面图。

图7是本发明实施例相关的双轴倾斜活动装置沿图6的C-C线剖视图。

图8是本发明实施例所用常平架的斜视图，其说明以P轴为中心进行倾斜活动时的情况。

图9是本发明实施例所用常平架的斜视图，其说明以Q轴为中心进行倾斜活动时的情况。

图10是本发明的第2实施例中的常平架的斜视图。

图11是本发明的第2实施例中的常平架的平面图。

图12是本发明的第2实施例的变形例中的常平架的平面图。

图13是本发明的第3实施例中的常平架的平面图。

图14是本发明的第4实施例中的常平架的斜视图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明的实施例进行说明。

图1与图2显示本发明实施例相关的照相装置10。该实施例中，照相装置10具备用于进行抖动修正的双轴倾斜活动装置12和相机模块14。从光轴O的一侧看时，双轴倾斜活动装置12与相机模块14形成为大致正方形。光轴O从双轴倾斜活动装置12与相机模块14的中心穿过。

而光轴O有时被表示为Z轴。

众所周知，相机模块14的模块框体16内搭载有透镜模块和摄像元件。相机模块14上连接着柔性印刷电路板18。

双轴倾斜活动装置12固定在固定于比如便携式终端主体上的基台20上。并且，如下文详述，双轴倾斜活动装置12具备常平架22和电磁驱动机构24。电磁驱动机构24由比如4个磁铁26、磁轭28和线圈30构成。相机模块14作为第一对象物固定于后述常平架22的内部保持部34上，基台20作为第二对象物固定于后述常平架22的外部保持部36a～36d上。相机模块14被双轴倾斜活动装置12支撑着可对着基台20绕X轴和Y轴自由倾斜活动。并且，基台20的中心部位与相机模块14的中心部位通过常平架22的中心部位由粘弹性部件32连接。

图3至图7总详细显示双轴倾斜活动装置12。

在此，图3至图7中省略了粘弹性部件32。

首先，对常平架22的第1实施例进行详细说明。

常平架22呈大致正方形板状，沿X轴方向和Y轴方向(X-Y平面)延伸。在此，X轴为与光轴O垂直相交的方向的轴，以常平架22的中心为原点。并且，Y轴为与光轴O和X轴垂直相交的方向的轴，以常平架22的中心为原点。该常平架22的四条边为X轴方向和Y轴方向。此外，Z轴的原点亦位于常平架22的中心。为方便起见，坐标轴标示于远离图的位置。该常平架22为由比如聚丙烯和聚酰胺等树脂成型。此外，如图8和图9所示，光轴O通过常平架22，其具备：固定有所述相机模块14的内部保持部34，固定有设于该内部保持部34周围的基台20的外部保持部36a～36d，配置于内部保持部34和外部保持部36a～36d之间且联结此两者的中间部38a～38d。

内部保持部34形成为大致十字状。外部保持部36a～36d形成为L字状，配置于常平架22的四条边的大致中央处。比如外部保持部36a、36c配置于+X侧与-X侧，外部保持部36b、36d配置于+Y侧与-Y侧。外部保持部36a～36d的边缘上有突出部40向基台20方向突出。该突出部40的顶端固定于基台20上。此外，外部保持部36a～36d围住常平架22的四条边整个周围，形成一体的外部保持部36亦可。

中间部38a～38d由X轴和Y轴隔成4部分构成，内部保持部34与外部保持部36a～36d的一部分为缺口形状。

两个第一联结部42a、42b以及两个第三联结部43a、43b具备比如向着-Z轴形成槽状的薄壁部。该第一联结部42a、42b的薄壁部沿X轴形成为直线状，Y轴方向的端部与内部保持部34以及中间部38a、38c沿X轴方向联结。并且，X轴方向的两端不与其他部件联结。因此，第一联结部42a、42b的薄壁部可绕X轴轻易弯曲，但难以绕Y轴方向弯曲。所以第一联结部42a将内部保持部34与中间部38a绕X轴自由弯曲地联结，第一联结部42b将内部保持部34与中间部38c绕X轴自由弯曲地联结。并且，第三联结部43a、43b的薄壁部沿Y轴形成为直线状，构成与第一联结部42a、42b相同。因此，第三联结部43a将内部保持部34与中间部38b绕Y轴自由弯曲地联结，第三联结部43b将内部保持部34与中间部38d绕Y轴自由弯曲地联结。

两个第二联结部44a、44b以及两个第四联结部45a、45b具有与第一联结部42a、42b以及第三联结部43a、43b相同的结构，比如具备向着-Z轴形成槽状的薄壁部。第二联结部44a、44b的薄壁部沿Y轴形成为直线状。即夹着切口部46，在第三联结部43a、43b之后形成于Y轴上。第二联结部44a将中间部38a与外部保持部36b绕Y轴自由弯曲地联结，第二联结部44b将中间部38d与外部保持部36d绕Y轴自由弯曲地联结。并且，第四联结部45a、45b的薄壁部沿X轴形成为直线状。即夹着切口部46，在第一联结部42b、42a之后形成于X轴上。第四联结部45a将中间部38b与外部保持部36c绕X轴自由弯曲地联结，第四联结部45b将中间部38d与外部保持部36a绕X轴自由弯曲地联结。

下面对电磁驱动机构24进行详细说明。

磁铁26为比如正方形的板状体，分别固定于常平架22的中间部38a～38d侧。该磁铁26沿磁力线从侧面发出的方向磁化。

磁轭28具备配置为围住各个磁铁26的周围的大致正方形侧框部48和从该侧框部48的一端延伸到内侧的底面部50。底面部50分别配置于磁铁26与常平架22的中间部38a～38d之间，磁铁26通过底面部50固定于常平架22的中间部38a～38d。磁铁26的磁力线在磁轭28的侧框部48与底面部50之间通过，防止从磁轭28向外泄漏。

线圈30固定在基台20的底面上以分别配置于磁铁26和磁轭28之间。即基台20固定于外部保持部36a～36d侧，因此线圈30亦更固定于外部保持部36a～36d侧。该线圈30中有电流通过，会在常平架22的中间部38a～38d产生电磁力。

此外，上述实施例中是将磁铁26固定于常平架22的中间部38a～38d侧，将线圈30固定于基台20(常平架22的外部保持部36a～36d)侧。但是，与之相反将磁铁26固定于基台20(常平架22的外部保持部36a～36d)侧，将线圈30分别固定于常平架22的中间部38a～38d侧亦可。

上述构成中通过对线圈30进行配线或控制，以使位于对角线位置的中间部38a、38c分别被外加Z轴方向反向驱动力。中间部38b、38d亦同。如图8所示，通过设置于中间部38d的电磁驱动机构使中间部38d被外加-Z轴方向(上方)的驱动力时，中间部38d对外部保持部36a由第四联结部45b绕X轴有如箭头P所示旋转力发生作用。第四联结部45b容易向箭头P的方向弯曲，因此从-X侧看为向顺时针方向弯曲。此时第三联结部43b不容易向箭头P的方向弯曲，因此内部保持部34跟随中间部38d。为此，与中间部38d联结的内部保持部34以X轴为中心，从-X侧看为向顺时针方向倾斜活动。另一方面，通过设置于中间部38b的电磁驱动机构，中间部38b被外加+Z方向(下方)驱动力。中间部38b对外部保持部36c由第四联结部45a绕X轴从-X侧看为向顺时针方向弯曲。内部保持部34通过第三联结部43a跟随中间部38b，因此内部保持部34以X轴为中心，从-X侧看为向顺时针方向倾斜活动。

此外，中间部38d以及中间部38b被外加与上述相反方向的驱动力时，内部保持部34以X轴为中心，从-X侧看为向逆时针方向倾斜活动。

如图9所示，通过设置于中间部38a的电磁驱动机构使中间部38a被外加-Z轴方向的驱动力时，中间部38a对外部保持部36b由第二联结部44a绕Y轴有如箭头Q所示旋转力发生作用。第二联结部44a容易向箭头Q的方向弯曲，因此从+Y侧看为向逆时针弯曲。此时第一联结部42a不易向箭头Q的方向弯曲，因此内部保持部34跟随中间部38a。为此，与中间部38a联结的内部保持部34以Y轴为中心，从+Y侧看为向逆时针方向倾斜活动。另一方面，通过设置于中间部38c的电磁驱动机构，中间部38c被外加+Z方向的驱动力。中间部38c对外部保持部36d由第二联结部44b绕Y轴从+Y侧看为向逆时针方向弯曲。内部保持部34通过第一联结部42b跟随中间部38a，因此内部保持部34以Y轴为中心，从+Y侧看为向逆时针方向倾斜活动。

并且，中间部38a以及中间部38c被外加与上述相反方向的驱动力时，内部保持部34以Y轴为中心，从+Y侧看为向顺时针方向倾斜活动。

如此可以与Z轴垂直相交的X轴和Y轴构成的平面状的任意轴为倾斜活动轴，稳定地使相机模块倾斜活动。

并且，上述实施例中在Z轴周围的X-Y平面的各象限设置四个中间部38a～38d以取得倾斜活动的平衡，由相邻的两个中间部构成常平架22，亦可进行小型化。

此外，上述实施例中装有以外部保持部36a～36d为基准驱动中间部38a～38d的驱动机构(电磁驱动机构24)，该驱动机构为分别配置于四个中间部38a～38d的结构。但并不限于此结构，装有以内部保持部34为基准驱动中间部38a～38d的驱动机构(电磁驱动机构24)亦可。并且，将驱动机构配置于内部保持部34与外部保持部36a～36d之间亦可。并且，驱动机构不采用电磁驱动机构24，而是采用其他使用压电元件等的驱动机构亦可。

此外，从第一联结部42a、42b到第四联结部45a、45b的各联结部的薄壁部形成为直线状，但形成为沿X-Y平面延伸的面状亦可。允许以略偏离X轴、Y轴的轴为中心的弯曲，但X轴方向、Y轴方向之间的倾斜活动亦更易进行。

图10和图11表示的是常平架22的第2实施例。

该第2实施例中常平架22为三层结构。

即常平架22具备由比如聚丙烯和聚酰胺等树脂制成的上层22a和下层22b、以及夹在上层22a与下层22b之间的中层22c。中层22c由比如不锈钢等非磁性弹片部件制成。前述第一联结部42a、42b、第二联结部44a、44b、第三联结部43a、43b以及第四联结部45a、45b的薄壁部无上层22a、下层22b，仅由中层22c单层构成。该实施例中，从第一联结部42a、42b到第四联结部45a、45b的各联结部的薄壁部由弹片构成，因此若解除电磁力，则中间部38a～38d返回原位置即X-Y平面上的位置。此外，与常平架22的第1实施例相同，第一联结部42a、42b到第四联结部45a、45b的各联结部的薄壁部形成为直线状，但形成为沿X-Y平面延伸的面状亦可。并且，采用常平架22为无上层22a和下层22b之一的双层结构亦可。

图12为图11所示实施例的变形例，表示的是将外部保持部36a～36d连接起来作为一个外部保持部36，将各联结部的薄壁部形成为沿X-Y平面延伸的面状的示例。

图13表示的是常平架22的第3实施例。

上述常平架22的第1实施例、第2实施例中，常平架22具有从第一联结部42a、42b到第四联结部45a、45b。本第3实施例中的常平架22的联结部仅有第一联结部42a、42b以及第二联结部44a、44b。内部保持部34与两个中间部38a、38c分别由位于X轴上的两端部的第一联结部42a、42b联结。两个中间部38a、38c与外部保持部36分别由位于Y轴上的两端部的第二联结部44a、44b联结。第一联结部42a、42b与第二联结部44a、44b可分别独立倾斜活动，因此X轴与Y轴的中间方向的倾斜活动亦可易于进行。

此外，本第3实施例中，驱动机构产生的驱动力，宜在内部保持部34与外部保持部36之间，于X轴方向的两端部以及Y轴方向的两端部产生。

图14表示的是常平架22的第4实施例。

本第4实施例中的常平架22中，第一联结部42a具有两个第一联结片部421，第一联结部42b具有两个第一联结片部422。并且，第二联结部44a具有两个第二联结片部441，第二联结部44b具有两个第二联结片部442。两个第一联结片部421为夹住X轴并列接近设置，各自联结内部保持部34与中间部38a、38b。同样，两个第一联结片部422为夹住X轴并列接近设置，分别联结内部保持部34与中间部38c、38d。

同样，两个第二联结片部441为夹住Y轴并列接近设置，分别联结中间部38d、38a与外部保持部36。同样，两个第二联结片部442为夹住Y轴并列接近设置，分别联结中间部38b、38c与外部保持部36。

各自的联结片部421、422、441、442具备从常平架22的第1到第3实施例所说明的各联结部与其薄壁部相同的构成，绕X轴方向或Y轴方向的轴自由弯曲。因此，第一联结部42a、42b以及第二联结部44a、44b分别作为整体绕X轴及Y轴自由弯曲。如此，本第4实施例中的常平架22的内部保持部34与外部保持部36相互向两个轴倾斜活动。

并且，图14中并列接近配置的两个联结片部之间设有缺口而使其独立，但去掉缺口采用将两个联结片部设为一体的结构也没有问题。

并且，本实施例的照相装置10中，固定于内部保持部34的第一对象物为相机模块14，固定于外部保持部36a～36d的第二对象物为基台20，但反之亦可。同样，前文所述结构为内部保持部34对着外部保持部36a～36d倾斜活动，但采用外部保持部36a～36d对着内部保持部34倾斜活动的结构也没有问题。

并且，在上述说明书中对用于照相装置10的双轴倾斜活动装置12进行了说明，但本发明亦适用于其他装置。例如，可适用于具备使来自被摄体的光线的光路发生折射的镜子和棱镜之类的折射元件、接收来自该折射元件的光线的摄像元件和将该折射元件固定于内部保持部34或者外部保持部36上的双轴倾斜活动装置12的照相装置10。此类照相装置10亦可进行抖动修正。此外，还可适用于具备使来自被摄体的光线聚集的透镜、接收来自该透镜的光线的摄像元件和将该摄像元件固定于内部保持部34或者外部保持部36上的双轴倾斜活动装置12的照相装置10。此类照相装置10亦可进行抖动修正。此外，还可适用于具备光线通过时发生反射、折射、投射等现象的光学元件、将该光学元件固定于内部保持部34或者外部保持部36上的双轴倾斜活动装置12的光学装置。可适用于具备照相装置10和上述光学装置的比如手机和智能手机等电子装置。

【附图标记】

10 照相装置

12 双轴倾斜活动装置

14 相机模块

20 基台

22 常平架

24 电磁驱动机构

26 磁铁

28 磁轭

30 线圈

32 粘弹性部件

34 内部保持部

36、36a～36d 外部保持部

38a～38d 中间部

42a～42b 第一联结部

43a～43b 第三联结部

44a～44b 第二联结部

45a～45b 第四联结部

Claims (15)

1.一种双轴倾斜活动装置，其特征在于：

沿X-Y平面延伸，

具备：

用于固定第一对象物的内部保持部，

位于所述内部保持部周边且用于固定第二对象物的外部保持部，

联结所述内部保持部和所述外部保持部的两个中间部，

将所述内部保持部和各所述中间部绕X轴自由弯曲地联结的第一联结部，以及

将各所述中间部和所述外部保持部绕Y轴自由弯曲地联结的第二联结部。

2.根据权利要求1所述的双轴倾斜活动装置，其特征在于：进一步具备联结所述内部保持部和所述外部保持部的两个另外中间部，进一步具备将所述内部保持部和各自的该另外中间部绕所述Y轴自由弯曲地联结的第三联结部，以及将各自的该另外中间部与所述外部保持部绕所述X轴自由弯曲地联结的第四联结部。

3.根据权利要求1所述的双轴倾斜活动装置，其特征在于：进一步具备联结所述内部保持部和所述外部保持部的两个中间部，所述第一联结部具备相互并列接近设置且分别绕X方向的轴自由弯曲的第一联结片部，所述第二联结部具备相互并列接近设置且分别绕Y方向的轴自由弯曲的第二联结片部，各所述第一联结片部联结内部保持部和各中间部，各所述第二联结片部联结各中间部与外部保持部。

4.根据权利要求1所述的双轴倾斜活动装置，其特征在于：所述第一联结部以及所述第二联结部具有比所述外部保持部以及内部保持部的厚度还薄的槽或者弹片。

5.根据权利要求2所述的双轴倾斜活动装置，其特征在于：所述第一联结部至所述第四联结部具有比所述外部保持部以及内部保持部的厚度还薄的槽或者弹片。

6.根据权利要求3所述的双轴倾斜活动装置，其特征在于：所述第一联结片部以及所述第二联结片部具有比所述外部保持部以及内部保持部的厚度还薄的槽或者弹片。

7.根据权利要求4至6中任意一项所述的双轴倾斜活动装置，其特征在于：所述槽或者弹片沿所述X-Y平面延伸。

8.根据权利要求1所述的双轴倾斜活动装置，其特征在于：还具备以所述内部保持部和所述外部保持部的一方为基准而驱动另一方的驱动机构。

9.根据权利要求2所述的双轴倾斜活动装置，其特征在于：具备以所述内部保持部和所述外部保持部的一方为基准而驱动所述中间部的驱动机构，所述驱动机构分别配置于四个所述中间部。

10.根据权利要求9所述的双轴倾斜活动装置，其特征在于：所述驱动机构由磁铁和线圈构成，所述磁铁以及线圈的一方配置于所述内部保持部以及所述外部保持部的一方，所述磁铁以及线圈的另一方分别配置于四个所述中间部。

11.一种照相装置，其特征在于：

具备：

将通过透镜的来自被摄体的光线接收到摄像元件的透镜模块，以及

将所述透镜模块固定于所述内部保持部或者外部保持部上的如权利要求1所述的双轴倾斜活动装置。

12.一种照相装置，其特征在于：

具备：

使来自被摄体的光线的光路发生折射的折射元件，

接收来自所述折射元件的光线的摄像元件，以及

将所述折射元件固定于所述内部保持部或者外部保持部上的如权利要求1所述的双轴倾斜活动装置。

13.一种照相装置，其特征在于：

具备：

使来自被摄体的光线聚集的透镜，

接收来自所述透镜的光线的摄像元件，以及

将所述摄像元件固定于所述内部保持部或者外部保持部上的如权利要求1所述的双轴倾斜活动装置。

14.一种光学装置，其特征在于：

具备：

通过光线的光学元件，以及

将所述光学元件固定于所述内部保持部或者外部保持部上的如权利要求1所述的双轴倾斜活动装置。

15.一种电子装置，其特征在于：

具备：

如权利要求11至13中任意一项所述的照相装置或者如权利要求14所述的光学装置。