CN109564373B - 致动器、摄像机模块及摄像机搭载装置 - Google Patents

致动器、摄像机模块及摄像机搭载装置 Download PDF

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Abstract

一种能够容易地实现双镜头摄像机的小型化和成本低廉化的致动器。致动器通过具有线圈部和磁铁部的音圈电机的驱动力，使从动部倾斜来进行抖动修正，该致动器具备：固定体，在从动部的外周侧将线圈部和磁铁部中的任意一者设置在底座部件上而形成；可动体，具有框状的保持部件，该保持部件在从动部的外周侧将线圈部和磁铁部中的另一者设置并保持在底座部件侧的面上；以及支撑部，配置在底座部件，以使可动体相对于固定体能够倾斜的方式对可动体进行支撑。保持部件在与底座部件相反侧的面、且在比线圈部和磁铁部中的任意一者的设置部位更靠内侧的位置，具有搭载作为从动部的第一摄像模块和第二摄像模块的搭载面部。

Description

致动器、摄像机模块及摄像机搭载装置
技术领域
本发明涉及手抖修正用的致动器、具有手抖修正功能的摄像机模块以及摄像机搭载装置。
背景技术
一般来说，在智能手机等便携终端中搭载有小型的摄像机模块。该摄像机模块大多具备以下功能：自动地进行拍摄被拍摄物时的对焦的自动聚焦功能；以及修正在拍摄时产生的手抖(振动)以减轻图像模糊的手抖修正功能(OIS：Optical Image Stabilization，光学防抖)。
作为具有自动聚焦功能的透镜驱动装置，例如已知专利文献1所示的透镜驱动装置。
自动聚焦用的透镜驱动装置具备：自动聚焦用线圈，例如配置在透镜部的周围；自动聚焦用磁铁，相对于AF用线圈在径向上间隔开配置；以及弹性支撑部件(例如板簧)，例如相对于包含AF用磁铁的自动聚焦固定部，对包含透镜部和AF用线圈的自动聚焦可动部进行弹性支撑。此外，以下，将自动聚焦用线圈称作“AF用线圈”，将自动聚焦用磁铁称作“AF用磁铁”，将自动聚焦固定部称作“AF固定部”，将自动聚焦可动部称作“AF可动部”。该自动聚焦用的透镜驱动装置利用由AF用线圈和AF用磁铁构成的音圈电机的驱动力，使AF可动部在光轴方向上相对于AF固定部移动，从而自动地进行对焦。此外，也存在AF固定部包含AF用线圈且AF可动部包含AF用磁铁的情况。
另外，作为手抖修正的方式，已知使摄像模块一体地倾斜的模块倾斜方式(例如专利文献2)。摄像模块是指，具有透镜部和摄像元件(例如CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件))的模块，也包括具有自动聚焦用的致动器的模块。
以下，将自动聚焦用的致动器称作“AF用致动器”，将手抖修正用的致动器称作“OIS用致动器”。
图1是表示以往的模块倾斜方式的摄像机模块的一例的外观图。图2是表示以往的模块倾斜方式的摄像机模块的一例的分解立体图。如图1、图2所示，以往的模块倾斜方式的摄像机模块2具备固定体21、可动体22、弹性支撑部23、摄像模块24、以及抖动检测部25。由固定体21、可动体22和弹性支撑部23构成OIS用致动器。
固定体21具有底座部件211、线圈部212和OIS用印刷电路基板213。线圈部212配置于底座部件211。OIS用印刷电路基板213向线圈部212供电，并且将抖动检测部25的检测信号输出至控制部。
可动体22具有：磁轭221、磁铁部222、顶板223、以及模块导向部224。磁轭221和磁铁部222配置于在顶板223上形成的各自的收容部。模块导向部224固定于顶板223。摄像模块24配置并固定于由一组模块导向部224夹持的空间内。
弹性支撑部23具有双轴万向节结构，可动体22(顶板223)固定于外侧万向节。弹性支撑部23以浮动的状态配置于底座部件211的大致中央，并由阻挡器231固定。弹性支撑部23以与光轴(Z轴)正交的X轴和Y轴为中心可摆动旋转地支撑、即可倾斜地支撑可动体22。
抖动检测部25例如由检测摄像模块24的角速度的陀螺仪传感器构成。抖动检测部25固定于可动体22的模块导向部224的侧面。将抖动检测部25的检测信号通过作为固定体21的OIS用印刷电路基板213输出至控制部。
由线圈部212和磁铁部222构成OIS用音圈电机(VCM)。即，若电流流经线圈部212，则通过磁铁部222的磁场与流经线圈部212的电流之间的相互作用，在线圈部212中产生洛仑兹力(弗莱明左手法则)。由于线圈部212被固定，因此反作用力作用于磁铁部222。该反作用力成为OIS用音圈电机的驱动力。可动体22摆动旋转，直至OIS用音圈电机的驱动力和弹性支撑部23的复位力(回复力)达到平衡状态。由此，由手抖导致的光轴偏移被修正，光轴方向被保持为一定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-004253号公报
专利文献2：日本特开2014-10287号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来，正在进行具有多个(典型地为两个)透镜驱动装置的摄像机模块、所谓的双镜头摄像机的实用化。双镜头摄像机能够同时对焦点距离不同的两张图像进行摄像，或能够同时对静止图像和动态图像进行摄像等，根据所使用的情景而具有各种可能性。
在使用多个如专利文献1那样的模块倾斜式的摄像机模块构成双镜头摄像机的情况下，多个具有AF功能的摄像机模块的每一个都需要具有与之对应的OIS用致动器的驱动装置。
由此，在使用以往的透镜驱动装置，将双镜头摄像机适用于智能手机等便携终端的情况下，与多个摄像机模块的每一个对应的OIS致动器防碍了小型化，难以确保双镜头摄像机自身的搭载空间，不利于产品化。
本发明的目的在于，提供能够实现小型化和成本低廉化的、适于无手抖的双镜头摄像机的用途的致动器、摄像机模块及摄像机搭载装置。
解决问题的方案
本发明的致动器通过具有线圈部和磁铁部的音圈电机的驱动力使从动部倾斜来进行抖动修正，该致动器采用以下结构，具备：
固定体，具有底座部件，该固定体在所述从动部的外周侧将所述线圈部和所述磁铁部中的任意一者设置在所述底座部件上而形成；
可动体，具有框状的保持部件，该保持部件在所述从动部的外周侧将所述线圈部和所述磁铁部中的另一者设置并保持在所述底座部件侧的面上；以及
支撑部，配置在所述底座部件上，以使所述可动体相对于所述固定体能够倾斜的方式对所述可动体进行支撑，
所述从动部是分别具有透镜部和摄像元件的第一摄像模块和第二摄像模块，
所述保持部件在与所述底座部件相反侧的面、且在比所述线圈部和所述磁铁部中的所述任意一者的设置部位更靠内侧的位置，具有搭载所述第一摄像模块和第二摄像模块的搭载面部。
本发明的摄像机模块采用以下结构，包括：
上述的致动器；
第一摄像模块和第二摄像模块，作为所述从动部粘结于所述保持部件，且分别具有透镜部和摄像元件；以及
抖动检测部，对所述摄像模块的抖动进行检测。
本发明的摄像机搭载装置为信息设备或运输设备，采用具备上述的摄像机模块的结构。
发明效果
根据本发明，可实现一种能够实现小型化并且能够实现成本低廉化的无手抖修正差的双镜头摄像机。
附图说明
图1是表示以往的模块倾斜方式的摄像机模块的一例的外观图。
图2是表示以往的模块倾斜方式的摄像机模块的一例的分解立体图。
图3是表示搭载本发明的一实施方式的摄像机模块的智能手机的图。
图4是摄像机模块的外观立体图。
图5是表示摄像机模块中取下罩部分后的透镜驱动装置的外观立体图。
图6是摄像机模块的分解立体图。
图7是摄像机模块的沿着Y方向的剖面图。
图8是摄像机模块的沿着X方向的剖面图。
图9是示出安装有弹性支撑部的磁轭的、可动部的仰视图。
图10A是表示搭载本发明的一实施方式的车载用摄像机的汽车的主视图，图10B是表示搭载该车载用摄像机的汽车的立体图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图3是表示搭载摄像机模块100的智能手机M(摄像机搭载装置)的图，该摄像机模块100适用了作为本发明的一实施方式的致动器的透镜驱动装置。图3的(A)是智能手机M的主视图，图3的(B)是智能手机M的后视图。
智能手机M具有由两个背面摄像机OC1、OC2构成的双镜头摄像机。作为具备双镜头摄像机的两个背面摄像机OC1、OC2的装置，适用摄像机模块100。
摄像机模块100具备与各个摄像机OC1、OC2有关的自动聚焦功能，能够自动进行拍摄被拍摄物时的对焦，并且光学修正在拍摄时产生的手抖(振动)来拍摄不模糊的图像。对于摄像机模块100的手抖修正功能，采用模块倾斜方式。模块倾斜方式具有不在画面四个角产生失真的优点。
图4是摄像机模块100的外观立体图。图5是表示摄像机模块100中取下罩部分后的透镜驱动装置1的外观立体图，图6是摄像机模块100的分解立体图。图7是摄像机模块100的沿着X方向的剖面图。图8是摄像机模块100的沿着Y方向的剖面图。此外，图7和图8特别示出音圈电机部分的磁路部。
在此，如图4～图8所示，使用正交坐标系(X，Y，Z)进行说明。在实际使用智能手机M进行拍摄的情况下，以使X方向为上下方向(或左右方向)、使Y方向为左右方向(或上下方向)、使Z方向(包含光轴方向)为前后方向的方式搭载摄像机模块100。
如图4～图8所示，摄像机模块100具备固定体11、可动体12、弹性支撑部13、多个摄像模块14(14a、14b)、抖动检测部15和驱动IC60等。此外，摄像机模块100也可以具备错位检测部16b。由固定体11、可动体12和弹性支撑部13构成具有作为OIS用致动器的功能的透镜驱动装置1。透镜驱动装置1中，使用具有线圈部112和磁铁部122的OIS用音圈电机的驱动力来进行手抖修正。此外，摄像机模块100也可以具备两个以上的摄像模块作为多个摄像模块14，但在此构成为具备第一摄像模块14a和第二摄像模块14b这两个摄像模块的摄像机模块。
固定体11在安装于智能手机M时被固定成不能移动。固定体11通过弹性支撑部13使可动体12可动地对可动体12进行支撑。固定体11具有：与线圈部112一起构成底座部件的底座板111、线圈基板113、裙板部件(罩部件)114、模块罩部件(以下，称作“上罩部件”。参照图4和图5)115、柔性罩部件116(图4和图5参照)、以及印刷电路基板117。
底座板111是由金属材料构成的大致矩形的部件。通过使底座板111为金属制，从而与树脂制的情况相比强度变高，因此能够使底座板111较薄，进而能够实现摄像机模块100的低高度化。
底座板111在上方配置可动体12的区域的中央部具有用于固定弹性支撑部13的角锥梯形的突出部111a。在此，优选突出部111a的中央部分以穿过Z轴的方式配置。底座板111在突出部111a的周围具有用于向线圈部112供电的垫肩状的供电部111b。
另外，在底座板111上，在上方配置可动体12的区域配置有线圈基板113。突出部111a从该线圈基板113的中央开口向上方突出。也可以在底座板111上设置突出边部，该突出边部从线圈基板113的周缘部伸出，与固定上罩部件115的裙板部件114的切口卡合，来进行固定上罩部件115和裙板部件114时的定位。另外，在底座板111的一部分上配置印刷电路基板117。
此外，如图6所示，也可以在固定体11的底座板111的、构成周缘部的四边中的正交的两边的中央部分，竖立设置具有凹状(U字状)的切口部的片部，并在该凹状内设置作为错位检测部的霍尔元件16b。此外，霍尔元件16b在图6中虚拟地示出，在其他图中省略。
在设置了错位检测部16b的情况下，错位检测部16b能够对可动体12即多个摄像模块14a、14b的移动(旋转摆动)进行感应，以非接触的方式检测与光轴正交的平面方向(XY方向)上的、可动体12即多个摄像模块14a、14的位置。换言之，错位检测部16b能够感应可动体12的旋转摆动即多个摄像模块14a、14b的姿势，从而检测相对于X轴和Y轴的倾斜。此外，在设置错位检测部16b的情况下，安装于线圈基板113，通过线圈基板113的配线图案与连接端子部113d连接。
线圈基板113是具有与为了实现OIS而在透镜驱动装置1中使用的电子部件的输入输出端子分别连接的电路的基板。
线圈基板113是具有与线圈部112(和错位检测部16b)连接的配线的、呈矩形的柔性印刷基板。此外，线圈基板113的配线是包含线圈部112的电源线、而且在具有错位检测部16b的情况下还包含错位检测部16b的信号线的配线图案。在此，线圈基板113具有：作为线圈部112的倾斜线圈112A～112D、作为错位检测部16b的两个霍尔元件、和由与它们连接的共计12个引脚构成的连接端子部113d。即，线圈基板113的配线图案包含连接倾斜线圈112A～112D、霍尔元件16b、连接端子部113d的配线。连接端子部113d形成于从矩形部分的外周的一部分向侧方延伸的部位上。例如，具有12个引脚的端子，12个引脚端子的端子数是，对于对置的倾斜线圈112A～112D中的每一个输入输出端子分别为2个引脚，共4个引脚，以及霍尔元件16b的共8个引脚之和。
线圈基板113配置于印刷电路基板117上，该印刷电路基板117以载置于底座板111的一部分111d上的状态被固定，连接端子部113d与印刷电路基板117上的连接端子部117b连接。
线圈基板113能够向线圈部112供电，并且能够通过连接端子部113d来将错位检测部16b的信号向连接目的地的输出和输入。在此，在设置了错位检测部16b的情况下，由于连接端子部113d与印刷电路基板117的连接端子部117b连接，因此错位检测部16b的检测信号输出至印刷电路基板117的电路。此外，错位检测部16b的检测信号通过印刷电路基板117的电路输出至控制部(省略图示)。
线圈部112与后述的磁铁部122一起构成音圈电机，通过该音圈电机的驱动力，使第一摄像模块14a和第二摄像模块14b一同倾斜从而进行抖动修正。
线圈部112设置于第一摄像模块14a和第二摄像模块14b的外周侧。线圈部112由四个倾斜线圈112A～112D构成，以围绕突出部111a的方式配置在底座板111上的线圈基板113上。线圈部112(倾斜线圈112A～112D)以使线圈的卷绕轴朝向底座板111与磁轭(保持部件)121的对置方向(在此为与Z方向平行的方向)的方式设置。通过线圈基板113的供电部来对线圈部112(倾斜线圈112A～112D)进行供电。
倾斜线圈112A、112C在X方向上对置，在使可动体12以Y轴为中心进行旋转摆动的情况下被使用。倾斜线圈112B、112D在Y方向上对置，在使可动体12以X轴为中心进行旋转摆动的情况下被使用。
裙板部件114是将四个壁体114b连结为矩形框状而成的部件，在上表面具有摄像模块14a、14b的容纳口114a。在裙板部件114的各壁体114b的上部设置有从各上部稍向内侧伸出且形成容纳口114a的开口缘的矩形框状的限制部114d。限制部114d在框状内即通过裙板部件114的容纳口114a，来防止配置于裙板部件114内的可动体12(具体为磁轭121和磁铁部122)过度倾斜。
在将可动体12通过弹性支撑部13安装于线圈基板113所层叠的底座板111上后，将裙板部件114通过外嵌固定于底座板111的外周缘。可动体12自由可动地夹装在底座板111与裙板部件114之间。
上罩部件115是在上表面的盖部分具有多个开口115a的有盖矩形筒状的部件。上罩部件115通过多个开口115a使第一摄像模块14a和第二摄像模块14b的各透镜部(图示为模块的主体141)面向外部。
在将多个摄像模块14a、14b搭载于透镜驱动装置1之后，将上罩部件115外嵌于裙板部件114，从而固定于底座板111。在上罩部件115的一个侧面形成有引出口115b，该引出口115b用于将从摄像模块14a、14b的主体141导出的摄像模块用印刷电路基板143向外部引出。引出口115b被柔性罩部件116覆盖。柔性罩部件116以确保可动体12的可动区域的状态，对摄像模块用印刷电路基板143中的越过裙板部件114的上表面的部分进行覆盖。
可动体12相对于固定体11以X轴和Y轴为中心摆动旋转(以角度Xθ、Yθ旋转)。可动体12具有磁轭(保持部件)121、磁铁部122和一对模块导向部123a、123b。在将摄像模块14a、14b安装于透镜驱动装置1时，磁轭121直接将摄像模块14a、14b并排地保持。例如利用双面胶带或者树脂制的粘结剂等，将摄像模块14a、14b粘结于磁轭121的上表面。在此，摄像模块14a、14b一样地并排固定在构成磁轭121的中央部分的开口缘部的台阶面部(搭载面部)121b上。磁轭121通过台阶面部121b形成为向上方开口的凹状，在该凹状内配置作为从动部的多个摄像模块14a、14b。因此，不使用专利文献2中记载的模块导向部那样的定位部件而将凹状的内壁作为导向部，从而能够将摄像模块14a、14b高精度地定位并固定在磁轭121上。
磁轭121是由磁性材料形成的矩形框状的部件，具有：矩形框状的磁轭主体(保持部主体)121a；平框状的台阶面部121b，设置于磁轭主体121a的框状内侧，且对载置的摄像模块14进行固定；以及最下层的第二台阶面部(万向节固定部)121c。
磁轭主体121a形成为将在下表面固定磁铁部122的四个平板连结为矩形而成的平框状。磁轭121具有形成为沿着构成磁轭121的上板部分的磁轭主体121a的外周缘部(具体为构成磁轭主体121a的各平板的外缘部)向下方突出下垂的外侧下垂部121d。另外，在磁轭主体121a的内周缘部(具体为构成磁轭主体121a的各平板的内缘部)形成有沿着该内周缘部在与Z方向正交的方向上与外侧下垂部121d对置的内侧下垂部。
在磁轭121中，内侧下垂部形成台阶，通过该内侧下垂部在磁轭主体121a的内周侧形成向下方形成为台阶状的台阶面部(搭载面部)121b。另外，在台阶面部121b的内周缘部连续设置有比该台阶面部121b更低的、构成磁轭121的中央部的底面的第二台阶面部(万向节固定部)121c。
这样，磁轭121的一个边的剖面形状为向底座板111侧开口的凹状，成为在中央向下方开口的“U”字状。作为该凹状内的底面且作为磁铁部122的设置部位的磁轭主体121a，位于比台阶面部121b和第二台阶面部121c更远离底座板111的位置。详细地，台阶面部121b形成为平板矩形框状，通过其外周缘部在比磁轭主体121a更低的位置接合于磁轭主体121a的内侧。此外，第二台阶面部121c形成为平板矩形框状，通过其外周缘部在比台阶面部121b更低的位置接合于台阶面部121b的内侧。
多个摄像模块14a、14b以并排的状态固定在磁轭121中凹陷的中央部分、也就是磁轭主体121a的内侧的矩形平框状的台阶面部(搭载面部)121b上。
作为多个摄像模块14的第一摄像模块14a和第二摄像模块14b的各自的底面通过双面胶带或者树脂制的粘结剂，固定于台阶面部121b的上表面(磁轭121的上表面的一部分)。此外，在本实施方式中，摄像模块14a、14b被固定在磁轭121的台阶面部121b上，但只要其底面位于高度水平比磁轭主体121a更低的位置，则不管怎样安装都可以。也可以构成为，将摄像模块14a、14b固定在第二台阶面部121c上。
一对模块导向部123a、123b设为从磁轭121向上方竖立设置。模块导向部123a、123b以将固定于磁轭121的台阶面部121b上的多个摄像模块14a、14b在Y方向上从左右夹住的方式彼此对置地配置。由此，模块导向部123a、123b为将摄像模块14a、14b载置并固定于磁轭121的台阶面部121b上时的导向部。而且，一对模块导向部123a、123b也通过粘结剂等固定于各自所对置的摄像模块14a、14b的一个侧面(在Y方向上间隔开的侧面)。由此，摄像模块14a、14b被准确地安装于可动体12，能够实现可靠性的提高。此外，模块导向部123a、123b与第一摄像模块14a和第二摄像模块14b一起从裙板部件114的容纳口114a向上方突设。
这样，在磁轭121中，在位于比固定磁铁部122的磁轭主体121a低的位置的台阶面部121b上，将第一摄像模块14a和第二摄像模块14b固定。即，磁铁部122位于比台阶面部121b更靠外周侧、且比台阶面部121b高的位置。也就是说，磁轭主体121a在台阶面部121b和第二台阶面部121c的周围配置在Z方向上比台阶面部121b更远离底座板111的位置。
磁铁部122由与倾斜线圈112A～112D对应的、长方体状的四个永磁体122A～122D构成。也可以使用电磁体代替永磁体。永磁体122A～122D的大小为收纳于倾斜线圈112A～112D的内侧的程度。
永磁体122A～122D以使磁化方向与Z方向平行的方式配置于磁轭121的每个平板的下表面，例如通过粘结来固定。
另外，永磁体122A～122D位于磁轭121的外侧下垂部121d、和与外侧下垂部121d对置的内侧下垂部之间。在此，永磁体122A～122D在通过内侧下垂部和外侧下垂部121d形成剖面呈倒U字状的磁轭主体121a处，在相对于内侧下垂部和外侧下垂部121d分别设置有间隙的位置，彼此对置。
线圈部112位于磁铁部122和磁轭121(具体为磁轭主体121a)之间(参照图7、图8)。磁铁部122位于线圈部112的绕组的卷绕轴上。磁铁部122和线圈部112在磁轭121和底座板111上配置为，使线圈部112的中央部沿摄像模块14的粘结方向开口，使磁铁部122向该线圈部112的中央部突出。
具体而言，倾斜线圈112A～112D位于外侧下垂部121d与永磁体122A～122D之间、以及内侧下垂部与永磁体122A～122D之间。这样，线圈部112的周围被磁轭121覆盖，因此能够避免因线圈部112的通电电流产生的磁场导致摄像模块14a、14b的主体141的AF用致动器受到不良影响。
另外，磁铁部122和线圈部112即具有它们的磁路部，位于摄像模块14a、14b的下端部和台阶面部121b的外周侧(具体为XY方向侧)。也就是说，具有磁铁部122和线圈部112的磁路部不配置于摄像模块14的下端部与台阶面部121b的正下方。即，磁铁部122(永磁体122A～122D)和线圈部112(倾斜线圈112A～112D)在沿Y方向并排的多个摄像模块14a、14b的下端部与磁轭121的台阶面部121b的XY方向的外周侧，配置在与底座板111重叠的线圈基板113上。
弹性支撑部13由具有双轴万向节结构的矩形部件(所谓的万向节弹簧)构成。图9是用于说明弹性支撑部13的图，是示出安装有弹性支撑部13的磁轭121的、可动体12的仰视图。
如图9所示，弹性支撑部13具有：中央部13a、配置为以中央部13a为中心来包围中央部13a的框状的万向节部13b、Y轴连结部13c和X轴连结部13d。弹性支撑部13配置于磁轭121的内侧的开口内，在此，与磁轭121的下表面的开口缘连接。详细地，弹性支撑部13以在常态时为水平的方式，配置在磁轭121中的、位于最低的高度位置的第二台阶面部121c的下表面。中央部13a配置于磁轭121的开口的中央。中央部13a与万向节部13b通过在X轴方向上延伸的X轴连结部13d连结，万向节部13b与磁轭121的下表面通过在Y轴方向上延伸的Y轴连结部13c连结。
由此，磁轭121与中央部13a相对地通过包含Y轴连结部13c的弹性支撑部13的变形，以Y轴连结部13c为中心绕Y轴自由转动摆动，并且通过包含X轴连结部13d的弹性支撑部13的变形，以X轴连结部13d为中心绕X轴自由转动摆动。此外，在图9中，为了与其他构成部件区分，用阴影线表示作为弹性支撑部13的万向节。
如图9所示，在此，中央部13a形成为矩形框状，中央部13a相对于磁轭121，通过包围中央部13a的框状的万向节部13b以X轴、Y轴为中心自由摆动旋转。此外，弹性支撑部13也可以构成为，将万向节部13b与中央部13a通过在Y轴方向上延伸的Y轴连结部13c连结，将万向节部13b与磁轭121通过在X轴方向上延伸的X轴连结部13d连结。
弹性支撑部13的中央部13a粘结或焊接于底座板111的突出部111a上。由此，如图7和图8所示，弹性支撑部13中，比中央部13a更靠外周侧的部分处于位于距底座板111的上表面规定间隔的位置的状态。此外，该规定间隔是弹性支撑部13可动的绕X方向、Y方向的中心轴转动时的可动范围。此外，优选作为多个摄像模块的第一摄像模块14a和第二摄像模块14b从以距离中央部13a的中心相等间隔的方式靠近配置。
另外，如图9所示，在弹性支撑部13中，万向节部13b通过X轴连结部13d连接于中央部13a，万向节部13b通过沿Y轴方向延伸的Y轴连结部13c粘结或焊接于磁轭121的台阶面部121b或者第二台阶面部121c的下表面的平行的一对边部。由此，可动体12以浮动的状态配置于底座板111(具体为线圈基板113)的大致中央，能够以与光轴正交且相互正交的两个方向即X轴和Y轴为中心摆动旋转。
弹性支撑部13通过粘结固定于底座板111，因此不需要专利文献1中记载的阻挡器那样的卡止部件。
另外，在本实施方式中，弹性支撑部13通过Y轴连结部13c安装于第二台阶面部121c的下表面，第二台阶面部121c位于比上表面粘结有第一摄像模块14a和第二摄像模块14b的台阶面部121b进一步靠下侧的位置。由此，弹性支撑部13与摄像模块14在Z方向上相距的长度大致为台阶面部121b的厚度与第二台阶面部121c的厚度相加之和。由此，能够在裙板部件114内确保磁轭121的旋转摆动区域，与此同时能够实现摄像机模块100自身在Z方向上的长度的短缩，也就是摄像机模块100的低高度化。
摄像模块14是第一摄像模块14a和第二摄像模块14b。第一摄像模块14a和第二摄像模块14b分别具有：包含透镜部、摄像元件和AF用致动器的主体141、以及与主体141连接的摄像模块用印刷电路基板143。
摄像元件(省略图示)例如由CCD(charge coupled device，电荷耦合器件)型图像传感器、CMOS(complementary metal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体)型图像传感器等构成。摄像元件(省略图示)安装于摄像模块用印刷配线基板143。摄像元件(省略图示)对通过透镜部成像的被拍摄物像进行摄像。AF用致动器例如具有AF用音圈电机，利用AF用音圈电机的驱动力使透镜部沿光轴方向移动。对于AF用致动器，能够适用公知的技术。
在此，摄像模块用印刷电路基板143由具有挠性的柔性印刷基板(Flexibleprinted circuits)构成。摄像模块用印刷电路基板143具有：用于向AF用致动器2的线圈部(省略图示)供电的电源线(省略图示)、从摄像元件输出的影像信号用的信号线(省略图示)以及从抖动检测部15输出的检测信号用的信号线(省略图示)。如图4、图5和图6所示，在摄像模块用印刷电路基板143将摄像模块14搭载于透镜驱动装置1中时，摄像模块用印刷电路基板143的导出部143a从裙板部件114的内侧越过裙板部件114，通过上罩部件115的引出口115b向外部引出。详细地，摄像模块用印刷电路基板143的导出部143a从摄像模块14a、14b的下表面向上方延伸，并在从裙板部件114隔开规定间隔的上方以向裙板部的外侧延伸的方式曲折，并从上罩部件115的引出口115b向外部延伸。引出的摄像模块用印刷电路基板143通过端部侧部分143b与固定体11的印刷电路基板117的连接器117a连接。这样，摄像模块用印刷电路基板143虽然是设置于可动体12的结构，但由于具有挠性，所以不会妨碍可动体12的可动。此外，也可以使摄像模块用印刷电路基板143在中途分支，对影像信号用的信号线和检测信号用的信号线安装各自的连接器。
抖动检测部15对搭载有摄像机模块100的智能手机等电子设备的抖动(动作)进行检测。抖动检测部15例如由对摄像机模块100(搭载有摄像机模块100的智能手机等电子设备)的角速度进行检测的陀螺仪传感器构成。抖动检测部15至少对与光轴O(与Z轴平行)正交的两个轴(X、Y)方向上的抖动进行检测。在此，能够检测XYZ这三轴方向的抖动。
在本实施方式中，抖动检测部15通过检测搭载有摄像机模块100的智能手机等电子设备的抖动(动作)，来检测可动体12及第一摄像模块14a和第二摄像模块14b的抖动角度。基于检测出的抖动角度，通过驱动IC60控制线圈部112的通电电流，使可动体12可动从而进行抖动修正。
抖动检测部15的检测信号通过印刷电路基板117输出至控制部(省略图示)。
在具有错位检测部16的情况下，控制部(省略图示)也可以基于该检测信号、和错位检测部16(例如，分别在X轴和Y轴检测错位的霍尔元件)的检测信号，通过驱动IC60控制线圈部112的通电电流。此外，也可以由驱动IC60执行控制部(省略图示)的功能。另外，也可以通过印刷电路基板117利用安装于智能手机M的控制部。通过检测由抖动检测部15检测出的摄像机模块100自身的倾斜，来检测抖动角度，若具有错位检测部16b，则由错位检测部16b检测与该角度相当的检测信号(霍尔输出值)，并据此通过驱动IC60控制线圈部112的通电电流，使可动体12可动从而进行抖动修正。
驱动IC60通过控制部(省略图示)的控制向线圈部112供电以使可动体12可动，即作为驱动安装于可动体12的第一摄像模块14a和第二摄像模块14b的驱动部发挥功能。在本实施方式中，未将抖动检测部(陀螺仪传感器)15设置于第一摄像模块14a和第二摄像模块14b的侧面，而将其安装于摄像机模块100的印刷电路基板117上。抖动检测部(陀螺仪传感器)15将手抖角度、也就是摄像机模块100自身的角度作为可动体12甚至第一摄像模块14a和第二摄像模块14b的角度来进行检测，并输出至控制部。在设置有错位检测部16b的情况下，控制部以得到与该角度相当的、来自作为错位检测部16b的霍尔元件的输出(霍尔输出值)的方式，通过驱动IC60控制线圈部112的通电电流，来使可动体12可动(倾斜)，从而修正抖动。
在透镜驱动装置1中，构成OIS用音圈电机的磁路部的线圈部112和磁铁部122配置于包围作为可动对象的多个摄像模块(第一摄像模块14a和第二摄像模块14b)的位置。具体而言，相对于摄像模块14的下端部和磁轭121的台阶面部121b，具有磁铁部122(永磁体122A～122D)和线圈部112(倾斜线圈112A～112D)的磁路部在XY方向的外周侧配置于底座板111上。另外，磁铁部122以搭载于磁轭121的可动体12的重心为中心左右对称地配置，在此，以与Z轴中心相同的位置为中心左右对称地配置。
磁路部配置于磁路部的一部分在XY方向上与摄像模块14的下端部和磁轭121的台阶面部121b重叠的位置。也就是说，配置在磁铁部122和线圈部112中的一者(在此，磁铁部122)在X方向和Y方向上重叠的位置。
在磁路部中，构成磁铁部122的永磁体122A～122D以位于构成线圈部112的倾斜线圈112A～112D的上方，且一部分插入到倾斜线圈112A～112D内侧的状态配置。由此，永磁体122A～122D分别在对应的倾斜线圈112A～112D的上方沿着各倾斜线圈112A～112D的卷绕轴方向(Z方向)配置。另外，磁铁部122和线圈部112配置于磁路部的一部分在XY方向外周侧与摄像模块14的下端部和磁轭121的台阶面部121b重叠的位置。
在具有这样配置的磁铁部122和线圈部112的OIS用音圈电机中，在电流未流经线圈部112的初期状态下，将摄像模块14(可动体12)保持在光轴与Z方向一致的中立位置。在此，摄像模块14(可动体12)在将可动体12安装于固定体11时由于重力下垂等从中立位置偏移的情况下，修正由错位检测部16检测出的偏移位置，使光轴位于与Z方向一致的中立位置。
若电流流经线圈部112，则通过磁铁部122的磁场与流经线圈部112的电流之间的相互作用，在线圈部112中产生Z方向上的洛仑兹力(弗莱明左手法则)。由于线圈部112被固定，因此反作用力作用于作为可动体12的磁铁部122。该反作用力为OIS用音圈电机的驱动力。
具体而言，若在X轴方向上对置的倾斜线圈112A、112C中流过彼此反向的电流，则对永磁体122A、122C产生Z方向上彼此反向的力。因此，包含摄像模块14的可动体12以弹性支撑部13的中央部13a为支点，以Y轴为中心摆动旋转。同样地，若在Y轴方向上对置的倾斜线圈112B、112D中流过彼此反向的电流，则包含摄像模块14的可动体12以弹性支撑部13的中央部13a为支点，以X轴为中心摆动旋转。可动体12摆动旋转，直至OIS用音圈电机的驱动力(作用于磁铁部122的力)、与弹性支撑部13的复位力平衡为止。
此时，基于抖动检测部15的检测结果控制线圈部112的通电电流，使得通过可动体12的摆动旋转抵消摄像模块14的抖动。由此，手抖导致的光轴偏移被修正，光轴方向被保持为一定。
另外，通过裙板部件114的限制部114d对可动体12的摆动旋转进行限制，因此能够防止可动体12由于落下冲击等过度地摆动旋转。
另外，摄像模块14的底面通过双面胶带或者树脂制的粘结剂固定在可动体12的台阶面部121b的上表面(磁轭121的上表面的一部分)。在该台阶面部121b的外周侧，磁轭121的磁轭主体121a通过磁轭主体121的内侧下垂部结合在位于在Z方向上比台阶面部121b更远离底座板111的位置即比台阶面部121b高的位置。磁铁部122被固定在该磁轭主体121a的下表面，线圈部112被配置为相对于该磁铁部122在Z方向上间隔开，且使磁铁部122位于内部。这样，具有磁铁部122和线圈部112的磁路部配置于台阶面部121b的外周侧(XY方向上的外侧)，换言之配置于摄像模块14的外周侧。在此，磁铁部122和线圈部112位于摄像模块14的可动区域的外侧。
另外，磁铁部122被固定于在磁轭121中配置于高度水平比台阶面部121b高的位置的磁轭主体121a的下表面。即，磁铁部122位于比固定摄像模块14的台阶面部121b更靠外周侧、且比台阶面部121b高的位置。
这样，具有磁铁部122(永磁体122A～122D)和线圈部112(倾斜线圈112A～112D)的磁路部在摄像模块14的下端部或者磁轭121的台阶面部121b的XY方向的外周侧配置于底座板111上。换言之，磁路部不配置于高度(Z方向)受限制的底座板111与摄像模块14之间。
并且，在可动体12中，磁轭121在中央部分具有通过磁轭主体121a(具体为内侧下垂部)、台阶面部121b和第二台阶面部121c形成的凹状部，摄像模块14固定于该凹状部内。
通过具有这样配置的磁铁部122和线圈部112的音圈电机的驱动力，透镜驱动装置1使作为从动部的多个(第一和第二)摄像模块14a、14b倾斜来进行抖动修正。
另外，根据本实施方式，透镜驱动装置1具有固定体11、可动体12和支撑部(弹性支撑部13)。固定体11具有底座板111，而且是在从动部(14a、14b)的外周侧将线圈部112和磁铁部122中的任意一者设置在底座部件(底座板111、线圈基板113)上而形成的。可动体12具有框状的保持部件(磁轭121)，该保持部件在从动部(14a、14b)的外周侧将线圈部112和磁铁部122中的另一者设置并保持在底座部件侧的面上。支撑部(弹性支撑部13)配置在底座部件上，以使可动体12相对于固定体11能够倾斜的方式对可动体12进行支撑。从动部(14a、14b)是各自具有透镜部和摄像元件的第一摄像模块14a和第二摄像模块14b。保持部件(磁轭121)在与底座部件相反侧的面、且在比线圈部112和磁铁部122中的任意一者的设置部位更靠内侧的位置，具有并排地搭载第一摄像模块14a和第二摄像模块14b的搭载面部121b。另外，磁轭(保持部件)121具有使多个摄像模块14a、14b的载置部位(搭载面部121b)比线圈部112和磁铁部122中的任意一者的设置部位(磁轭主体121a)更靠近底座部件的台阶。
根据该透镜驱动装置1，能够将多个摄像模块(在此，具备AF功能的第一摄像模块14a和第二摄像模块14b)一同搭载于磁轭121，并通过一个OIS致动器来进行驱动。由此，即便是搭载第一摄像模块14a和第二摄像模块14b的双镜头摄像机，也能够通过一个OIS致动器机构进行手抖修正，不需要使用与第一摄像模块14a和第二摄像模块14b的每一个对应的OIS致动器。由此，能够实现双镜头摄像机自身的紧凑化。
另外，透镜驱动装置1具有底座板111和固定于底座板111的周缘部的框状的裙板部件114。可动体12夹装在底座板111与裙板部件114之间。根据透镜驱动装置1，与以往的结构相比部件个数较少，因此能够实现进一步的低高度化，并且组装工序变得容易。另外，只要将带自动聚焦功能的摄像模块14粘结于磁轭121，就能简单地完成摄像机模块100。
另外，透镜驱动装置1在进行OIS手抖修正时，通过调整磁轭121自身的姿势也就是角度来进行OIS手抖修正。由此，透镜驱动装置1在进行手抖修正时，能够一次同时对多个摄像模块14a、14b的角度进行修正。也就是说，即使多个摄像模块14a、14b彼此的焦点距离不同，也能够通过紧凑化的结构，以相同修正量修正各个摄像模块14a、14b。这样，即使在摄像模块14a、14b具备AF功能的情况下，也能够实现能够对摄像模块14a、14b的各自进行无手抖修正差的适当的手抖修正的、紧凑化的透镜驱动装置。
另外，根据该透镜驱动装置1，能够使磁轭121中的多个摄像模块14a、14b的载置部位比线圈部112或磁铁部122的设置部位更低，因此能够更可靠地实现进一步的低高度化。同时，磁路部的高度即线圈部112和磁铁部122的长度未受限制，因此不会导致磁效率的减少、以及伴随于此的功耗增加。即，能够利用多个摄像模块14a、14b的外周空间来确保磁路部的结构所需的高度空间，能够使磁路部自身的结构在高度方向上变大。例如，能够增加线圈部112(倾斜线圈112A～112D)的卷绕数来增高高度(Z方向的长度)，或者能够加长磁铁部122(永磁体122A～122D)的Z方向的长度。由此，能够将磁力进一步增大，能实现磁效率的增加和低功耗化。
另外，将线圈部112(倾斜线圈112A～112D)设置为，使线圈部112(倾斜线圈112A～112D)的线圈的卷绕轴朝向底座板111与保持部件(磁轭)121的对置方向。将磁铁部122(永磁体122A～122D)设置为，向线圈部112(倾斜线圈112A～112D)的中央部突出。由此，使线圈部112和磁铁部122不会向外周侧(XY方向)增大，而能够在高度方向(Z方向)上增大。由此，能够以不增大透镜驱动装置1中的磁路自身的配置空间的方式，将磁路部自身的结构增大。
另外，在作为错位检测部16b设置有霍尔元件的情况下，通过检测磁铁部122与线圈部112间的漏磁通，来通过磁轭121的倾斜直接检测摄像模块14的X轴方向、Y轴方向的移动量。由此，能够检测非驱动时的多个摄像模块14a、14b的自重所引起的偏移(重力下垂)、或者将可动体12安装到固定体11时的多个摄像模块14a、14b的因FPC(flexible printedcircuits，柔性印刷电路)的反作用力引起的偏移。由此，摄像机模块100使用错位检测部16检测多个摄像模块14a、14b的偏移位置以进行修正，从而在启动时能够使多个摄像模块14a、14b不倾斜地位于正确的位置。换言之，在对与抖动检测部15的检测信号相当的摄像机模块100自身的抖动(角度抖动)进行修正时，若设置有错位检测部16b，则控制部(省略图示)基于其检测信号以使可动体12和摄像模块14回到基准位置的方式对线圈部112的通电电流进行控制(所谓的反馈控制)。
另外，在本实施方式中，弹性支撑部(支撑部)13通过弹性变形，相对于固定体11可倾斜地支撑可动体12。框状的保持部件(磁轭)121具有：搭载摄像模块14a、14b的框状的台阶面部(搭载面部)121b；以及配置于台阶面部121b的内侧，且以比台阶面部121b低的台阶面安装弹性支撑部13的第二台阶面部(万向节固定部)121c。
具体而言，磁轭121的第二台阶面部121c形成为比台阶面部121b低一层，从而摄像模块14a、14b与弹性支撑部13之间的间隔距离增大了低一层形成的台阶的量。即，摄像模块14a、14b的底部位于与作为万向节的弹性支撑部13间隔预定距离的位置。由此，与将摄像模块14a、14b固定于台阶面部121b的情况相比，即使在可动体12以X轴为中心扭转可动地进行摆动的情况下，摄像模块14a、14b也不会接触到作为弹性支撑部13的万向节弹簧。由此，与构成为将摄像模块14固定于第二台阶面部(万向节固定部)121c的摄像机模块相比，能够增大可动体12的可动范围。
另外，在实施方式中，作为以Y轴为中心使可动体12摆动旋转的音圈电机，配置有倾斜线圈112A和永磁体122A、以及倾斜线圈112C和永磁体122C这两组，作为以X轴为中心使可动体12摆动旋转的音圈电机，配置有倾斜线圈112B和永磁体122B、以及倾斜线圈112D和永磁体122D这两组，但只要至少分别配置有一组即可。
另外，作为抖动检测部15，除了陀螺仪传感器以外，还能够适用光反射器、磁性传感器、基于线圈的电感检测器、失真传感器等。在可动体中配置检测元件(例如光反射器的受光元件、磁性传感器的霍尔元件等)的情况下，优选通过摄像模块的印刷电路基板输出检测信号。
另外，优选构成透镜驱动装置1的各部件由耐热性高的材料构成(特别是磁铁部122)。由此，能够应对回流方式的焊接。另外，作为防止噪声的对策，也可以在摄像机模块100的外侧设置导电性的屏蔽罩。
在实施方式中，作为具备摄像机模块100的摄像机搭载装置的一例，列举作为带摄像机的便携终端的智能手机进行了说明，但本发明能够适用于作为信息设备或运输设备的摄像机搭载装置。例如，本发明作为摄像机搭载装置，也能够适用于带摄像机的移动电话、笔记本电脑、平板终端、便携式游戏机、网络摄像机等。另外，本发明作为摄像机搭载装置，也能够适用于汽车或带摄像机的车载装置(例如，后方监控装置、行车记录仪装置)等。图10是表示搭载车载用的摄像机模块VC(Vehicle Camera，车用摄像机)的汽车V的图。图10A是汽车V的主视图，图10B是汽车V的后方立体图。汽车V例如搭载实施方式中说明的摄像机模块100，以作为车载用摄像机模块VC。该车载用摄像机模块VC作为后方监控用、行车记录仪用、碰撞避免控制用、自动驾驶控制用等被使用。
应该认为本次公开的实施方式在全部方面是例示而不是制限性的说明。本发明的范围不是上述的说明而是由权利要求书所表示的、意图包括与权利要求书等同的含义和范围内的全部的变更。
在2016年7月29日提出的日本专利申请特愿2016-150294号中包含的说明书、附图和摘要的公开内容全部引用于本申请。
工业实用性
本发明的致动器、摄像机模块及摄像机搭载装置具有实现了小型化和成本低廉化且无手抖修正差的双镜头摄像机的效果，作为还适用于包含智能手机等便携终端的信息设备、汽车等运输设备、带摄像机的车载装置等的装置是有用的。
附图标记说明
1 透镜驱动装置(致动器)
11 固定体
12 可动体
13 弹性支撑部(支撑部)
13a 中央部
13b 万向节部
13c Y轴连结部
13d X轴连结部
14 摄像模块(从动部)
14a 第一摄像模块(从动部)
14b 第二摄像模块(从动部)
15 抖动检测部
60 驱动IC
100 摄像机模块
111 底座板
111a 突出部
112 线圈部
112A、112B、112C、112D 倾斜线圈
113 线圈基板
114 裙板部件(罩部件)
114a 容纳口
114b 壁体
114d 限制部
115 上罩部件
115a 开口
121 磁轭(保持部件)
121a 磁轭主体(保持部主体)
121b 台阶面部(搭载面部)
121c 第二台阶面部
121d 外侧下垂部
122 磁铁部
122A、122B、122C、122D 永磁体
123a、123b 模块导向部
141 主体
143 摄像模块用印刷电路基板

Claims (12)

1.一种致动器，通过具有线圈部和磁铁部的音圈电机的驱动力使从动部倾斜来进行抖动修正，所述从动部由分别具有透镜部和摄像元件的第一摄像模块和第二摄像模块构成，该致动器具备：
固定体，具有底座部件，该固定体在所述从动部的外周侧将所述线圈部和所述磁铁部中的任意一者设置在所述底座部件上而形成；
可动体，具有框状的保持部件，该保持部件在所述从动部的外周侧将所述线圈部和所述磁铁部中的另一者设置并保持在所述底座部件侧的面上；
支撑部，配置在所述底座部件上，以使所述可动体相对于所述固定体能够倾斜的方式对所述可动体进行支撑；以及
抖动检测部，用于对所述第一摄像模块和所述第二摄像模块这两者的抖动进行检测，
所述保持部件在与所述底座部件相反侧的面上、在比所述线圈部和所述磁铁部中的所述另一者的设置部位更靠内侧的位置，具有用于双镜头摄像机的平板矩形框状的搭载面部，
所述第一摄像模块和所述第二摄像模块以一样地相邻而并排的状态固定于所述搭载面部，
所述抖动检测部设置在所述固定体所具有的所述底座部件上。
2.如权利要求1所述的致动器，其中，
所述保持部件具有使所述搭载面部比所述线圈部和所述磁铁部中的所述另一者的设置部位更靠近所述底座部件的台阶。
3.如权利要求1所述的致动器，其中，
所述保持部件是由磁性材料构成的磁轭。
4.如权利要求1所述的致动器，其中，
所述磁铁部配置于所述保持部件，所述线圈部配置于所述底座部件。
5.如权利要求1所述的致动器，其中，
所述搭载面部被设置为供所述第一摄像模块和所述第二摄像模块的底面固定的平板矩形框状，
所述保持部件具有保持部主体，该保持部主体从框状的所述搭载面部的外缘向外周侧设置，且形成为向所述底座部件侧开口的凹状，该凹状内的底面位于比所述搭载面部更远离所述底座部件的位置，
所述保持部主体在所述底面固定并保持所述线圈部和所述磁铁部中的所述另一者。
6.如权利要求1所述的致动器，其中，
所述支撑部由具有双轴万向节结构的弹性支撑部件构成，所述双轴万向节结构具有正交的两个旋转轴，
所述弹性支撑部件以使所述两个旋转轴与所述第一摄像模块和所述第二摄像模块的光轴方向正交的方式配置于所述保持部件的内侧的开口内，通过从万向节部分沿着一个轴延伸的连结部固定于所述保持部件，并在通过从所述万向节部分沿着另一轴延伸的连结部连结的中央部分固定于所述底座部件，
所述第一摄像模块和所述第二摄像模块以距离所述中央部分相等间隔的方式靠近配置。
7.如权利要求6所述的致动器，其中，
所述线圈部和所述磁铁部配置于所述弹性支撑部件的外周侧。
8.如权利要求1所述的致动器，其中，
所述固定体还具有固定于所述底座部件的周缘部的框状的罩部件，
所述可动体夹装于所述底座部件与所述罩部件之间。
9.如权利要求1所述的致动器，其中，
所述线圈部设置为，使所述线圈部的线圈的卷绕轴朝向所述底座部件与所述保持部件的对置方向，
所述磁铁部设置为，向所述线圈部的中央部突出。
10.一种摄像机模块，包括：
权利要求1所述的致动器；以及
第一摄像模块和第二摄像模块，作为所述从动部，以一样地相邻而并排的状态粘结于所述保持部件的所述搭载面部，且分别具有透镜部和摄像元件。
11.如权利要求10所述的摄像机模块，其中，
所述第一摄像模块和所述第二摄像模块中的至少一者具有自动聚焦功能。
12.一种摄像机搭载装置，其为信息设备或运输设备，其中，
具备权利要求10所述的摄像机模块。
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