CN110261984A - 透镜架驱动装置和搭载有摄像机的移动终端 - Google Patents

透镜架驱动装置和搭载有摄像机的移动终端 Download PDF

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CN110261984A CN201910323281.7A CN201910323281A CN110261984A CN 110261984 A CN110261984 A CN 110261984A CN 201910323281 A CN201910323281 A CN 201910323281A CN 110261984 A CN110261984 A CN 110261984A
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石沢贵
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Abstract

提供一种透镜架驱动装置和搭载有摄像机的移动终端。该透镜架驱动装置是能够防止垃圾等异物侵入的、密闭结构的透镜架驱动装置，其具备：透镜架；包括基体部件的固定部；驱动机构；以及位置检测部。驱动机构包括直立设置在基体部件上的磁轭。位置检测部包括安装于透镜架的外周面的传感器用磁铁以及设置于固定部的磁检测元件。磁轭具备筒形状的外筒部，外筒部包括具有切口部的多个板部。透镜架驱动装置包括防止异物从板部的切口部侵入到内部的异物侵入防止部件。

Description

透镜架驱动装置和搭载有摄像机的移动终端
本申请是申请日为2015年5月27日、申请号为201580030733.2、发明名称为“透镜架驱动装置和搭载有摄像机的移动终端”、申请人为三美电机株式会社的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及透镜架驱动装置，特别地，涉及能够使可安装透镜筒的透镜架(可动部)在透镜的光轴方向移动的透镜架驱动装置和搭载有摄像机的移动终端。
背景技术
在搭载有摄像机的移动终端中搭载有便携式小型摄像机。该便携式小型摄像机中，使用自动聚焦(AF：Auto Focus，自动聚焦)用透镜架驱动装置。作为这样的AF用透镜架驱动装置中使用的驱动机构(致动器)，已知有使用了音圈电机(VCM：Voice Coil Motor，音圈电机)的VCM方式。在VCM方式的AF用透镜架驱动装置中，具备驱动线圈、以及由磁轭和永磁体构成的磁路作为驱动机构(致动器)。VCM方式的驱动机构大体分为“动圈式”的驱动机构和“动磁式”的驱动机构。
在这种VCM方式的AF用透镜架驱动装置中使用弹簧部件(弹性部件)，该弹簧部件(弹性部件)将包括透镜的柱状的可动部(透镜+透镜架)，以相对于固定部定位于径向的状态，可位移地支撑于光轴方向(中心轴方向)。此外，可动部也称为移动体或可动体，固定部也称为固定部件、支撑体、外壳、或者固定体。上述驱动机构配备于可动部(移动体)和固定部(固定部件、支撑体)。
作为这样的弹簧部件(弹性部件)，一般使用在保持透镜组件(透镜筒)的透镜架(柱状的可动部、移动体)的光轴方向两侧设置的一对板簧。一对板簧将透镜架(柱状的可动部、移动体)以相对于在其周围配置的外壳(筒状的固定部、固定部件、支撑体)在径向定位的状态，在光轴方向可位移地支撑。将一对板簧中的一者称为上侧板簧，将另一者称为下侧板簧。
此外，也将上侧板簧称为前侧弹簧或者前侧弹簧部件、将下侧板簧称为后侧弹簧或者后侧弹簧部件。
因此，在VCM方式的AF用透镜架驱动装置中，通过使板簧(弹簧部件)的恢复力(偏压力)和驱动机构的推力(驱动力)平衡，来使可动部(移动体)移动到光轴方向的规定位置(目标位置)。在这种结构的VCM方式的AF用透镜架驱动装置中存在以下问题：由于利用板簧(弹簧部件)相对于固定部(固定部件、外壳、支撑体)支撑可动部(移动体)，所以在对可动部(移动体)进行了驱动时，或者由于来自外部的振动或冲击等，在可动部(移动体)产生不必要的振动。
以往提出了各种解决该问题的对策。
例如，在专利文献1中，在设置多个切口槽形成透镜架与固定部件之间的连结部的板簧上，配置由具有弹性的树脂形成的缓冲部件。该缓冲部件被配置在透镜架与板簧之间的连接附近、以及固定部件与板簧之间的连接附近。
另外，在专利文献2中，在具有外侧环、内侧环、以及将它们连结的弹性连结部的弹簧上涂覆减震剂。该减震剂被涂覆在弹性连结部的靠近内侧环的部位。
并且，在专利文献3中，在前侧弹簧部件上设置具有粘弹性的缓冲材，该前侧弹簧部件与移动体的透镜光轴方向的前侧端部和支撑体连接，具备支撑体侧连结部、移动体侧连结部、以及将它们连接的臂部。将缓冲材只设置在，跨越臂部和移动体侧连结部的部位中的、跨越臂部中的比该臂部的与移动体侧连结部之间的连接部靠近该臂部的与支撑体侧连结部之间的连接部分的部分与移动体侧连结部的部位。
并且，在专利文献4中，在连接可动体与固定体的弹簧部件中具备吸收可动体相对于固定体在光轴方向上的振动而缩短可动体的振动时间的具有粘弹性的缓冲材。在缓冲材的设置位置形成有作为缓冲材的设置范围的基准的凸部和/或凹部。弹簧部件具备固定于可动体的可动侧固定部、固定于固定体的固定侧固定部、以及将它们连接的臂部。将臂部的与可动侧固定部连接的一端作为臂部的前端，将臂部的与固定侧固定部连接的另一端作为臂部的基端。将缓冲材设置于下述部位中的至少一个部位：跨越可动侧固定部和固定侧固定部的部位；跨越臂部的除了前端侧以外的部分和可动侧固定部的部位；跨越臂部的除了基端侧以外的部分和固定侧固定部的部位，跨越可动体和固定侧固定部的部位；跨越固定体和可动侧固定部的部位；跨越臂部的除了前端侧以外的部分和可动体的部位；跨越臂部的除了基端侧以外的部分和固定体的部位；以及跨越可动体和固定体的部位。
另外，为了提高聚焦精度，通过反馈控制来进行透镜位置的控制(例如，参照专利文献5)。专利文献5中公开的摄像装置具备透镜、用于调整透镜的位置的驱动元件、以及用于检测透镜的位置的位置检测元件。搭载于摄像装置的聚焦控制电路具备反馈均衡器，该反馈均衡器基于利用位置检测元件的输出信号确定的透镜的位置与从外部设定的透镜的目标位置之间的差，生成用于将透镜的位置调整到目标位置的驱动信号，控制驱动元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-251111号公报
专利文献2：日本特开2009-271204号公报
专利文献3：日本专利第5489747号公报
专利文献4：日本特开2012-32607号公报
专利文献5：日本特开2011-22562号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在VCM方式的AF用透镜架驱动装置中，对抗板簧(弹簧部件)的恢复力(偏压力)而利用驱动机构的推力(驱动力)使可动部在光轴方向上上下移动。因此，在板簧(弹簧部件)的恢复力(偏压力)较大的情况下，必须使驱动机构的推力(驱动力)较大，其结果，必须使较大的驱动电流在驱动线圈中流动。
在上述的专利文献1～4中，存在如下所述的问题点。
在专利文献1中，将缓冲部件配置在支架或固定部件与板簧之间的连接部位附近。因此，与没有缓冲部件的原来的板簧相比较，该具有缓冲部件的板簧的光轴方向上的恢复力变大。换言之，板簧的光轴方向上的弹簧常数发生变化。其结果，对抗板簧的恢复力，必须使较大的驱动电流在驱动线圈中流动。
在专利文献2中，将减震剂涂覆在弹簧的弹性连结部的靠近内侧环的部位。因此，与上述专利文献1同样地，与没有减震剂的原来的弹簧相比较，该具有减震剂的弹簧的恢复力变大。换言之，弹簧的光轴方向上的弹簧常数发生变化。其结果，对抗弹簧的恢复力，必须使较大的驱动电流在驱动线圈中流动。
在专利文献3中，将具有粘弹性的缓冲材，跨越前侧弹簧部件的臂部和移动体侧连结部而设置。因此，与上述专利文献1和2同样地，与没有缓冲剂的原来的前侧弹簧部件相比较，该具有缓冲材的前侧弹簧部件的偏压力(恢复力)变大。换言之，前侧弹簧部件的透镜光轴方向上的弹簧常数发生变化。其结果，对抗前侧弹簧部件的恢复力，必须使较大的驱动电流在驱动线圈中流动。
在专利文献4中，也将具有粘弹性的缓冲材跨越弹簧部件的两个部位而设置。因此，与上述专利文献1至3同样地，与没有缓冲剂的原来的弹簧部件相比较，该具有缓冲材的弹簧部件的偏压力(恢复力)变大。换言之，弹簧部件的透镜光轴方向上的弹簧常数发生变化。其结果，对抗弹簧部件的恢复力，必须使较大的驱动电流在驱动线圈中流动。
即，专利文献1～4中公开的透镜架驱动装置均无法实现省电。
因此，为了实现省电，本发明者们研究尽量减小板簧(弹簧部件)的恢复力(偏压力)。作为其解决方案之一，本发明者们想到加长板簧(弹簧部件)的臂部的长度。为了加长臂部的长度，本发明者们试制了在臂部设置了180度折回的U转弯形状部分的新的板簧。而且，实际上，试制了使用新板簧代替旧板簧的透镜架驱动装置。
而且，本发明者们对该试制的透镜架驱动装置的性能进行了试验。其结果，本发明者们确认了能够以比以往小的驱动电流(推力)使可动部在光轴方向上上下移动。
然而，本发明者们确认了，若使用这样的具有较长的臂部的板簧，则会产生如下所述的新的问题。
具体而言，为了测定(制成)试制的透镜架驱动装置的频率响应特性(波特图)，本发明者们在对可动部施加使频率变化的规定振幅的振动的同时，利用安装于透镜架驱动装置的位置检测元件对可动部的光轴方向上的位置进行了检测。其结果，本发明者们确认了，可动部不只是以新的板簧的固有频率在光轴方向上振动(共振)，其还以固有频率的大约5倍的频率绕光轴转动的同时进行摆动(共振)。此外，可以认为可动部绕光轴转动是因为加长了板簧的臂部的长度或移动部不平衡(即，移动部的重心偏离透镜的光轴)。在此，将以固有频率的振动(共振)称为一次共振(主共振)，将以固有频率的大约5倍的频率的摆动(共振)称为二次共振(副共振)。因此，在加长了板簧的臂部的长度的情况下，希望抑制副共振。
特别地，若进行专利文献5中公开的反馈控制，则副共振会给反馈控制带来不良影响。
因此，本发明的目的在于提供一种实现省电的同时能够抑制二次共振(副共振)的透镜架驱动装置。
本发明的另外的目的随着说明的推进而明确。
解决问题的方案
对本发明的示例的形态的要点进行叙述，本发明的一个方面的透镜架驱动装置具备：透镜架，可安装透镜筒；固定部，配置在该透镜架的外围；驱动机构，用于向透镜的光轴方向驱动所述透镜架；以及位置检测部，检测所述透镜架的、在所述光轴方向上的位置，所述透镜架驱动装置的特征在于，所述固定部包括配置在所述透镜架的下侧的基体部件，所述驱动机构包括直立设置在所述基体部件上的磁轭，所述位置检测部包括：传感器用磁铁，在与所述光轴正交的方向上，安装于所述透镜架的对应的外周面；以及磁检测元件，与该传感器用磁铁相对置地设置在所述固定部，所述磁轭具备筒形状的外筒部，所述外筒部包括在与所述光轴正交的方向上相互对置的多个板部，多个所述板部在与所述传感器用磁铁相对置的部位具有切口部，所述透镜架驱动装置具备防止异物从所述板部的切口部侵入到内部的异物侵入防止部件。
本发明的一个方面的搭载有摄像机的移动终端搭载本发明的一个方面的透镜架驱动装置。
透镜架驱动装置具备：透镜架，其能够安装透镜筒；固定部，其配置于该透镜架的外围；驱动机构，其用于将透镜架向透镜的光轴方向驱动；上侧板簧，其将透镜架和固定部在其上部侧连结；以及下侧板簧，其将透镜架和固定部在其下部侧连结。上侧板簧和下侧板簧分别具备：固定于透镜架的内周侧端部；固定于固定部的外周侧端部；以及为了将内周侧端部和外周侧端部之间连结而沿周向设置的多根臂部。上侧板簧的多根臂部和下侧板簧的多根臂部俯视时实质上为相同的形状。多根臂部分别至少包括一个折回的U转弯形状部分。上侧板簧和下侧板簧中的一者，在多根臂部的U转弯形状部分具有以跨越相互对置的部位的方式设置的、至少一个具有伸缩性且具有挠性的树脂，所述多根臂部的所述U转弯形状部分在所述对置的部位具有使所述树脂容易利用其表面张力进行跨越的定位突起。
发明效果
本发明能够在实现省电的同时抑制二次共振(副共振)。
附图说明
图1是本发明一实施方式的透镜架驱动装置的外观立体图。
图2是图1中示出的透镜架驱动装置的分解立体图。
图3是关于图1的线III-III的纵剖面图。
图4是关于图1的线IV-IV的纵剖面图。
图5是以从基体部件仰视观察的状态表示图1所示的透镜架驱动装置中使用的上侧板簧的形状的俯视图。
图6是以从基体部件仰视观察的状态表示图1所示的透镜架驱动装置中使用的下侧板簧的形状的俯视图。
图7是表示图5所示的上侧板簧与图6所示的下侧板簧之间的关系的俯视图。
图8是用于说明图1所示的透镜架驱动装置中使用的柔性印刷电路板(FPC：Flexible Printed Circuit)所形成的导电图案的图，图8(A)是透镜架驱动装置的主视图，图8(B)是表示柔性印刷电路板(FPC)的导电图案的七个端子和与他们连接的端子之间的关系的表。
图9是从基体部件仰视观察的状态表示图1所示的透镜架驱动装置的组装体的俯视图，是表示在下侧板簧设置(涂覆)弹性粘接剂之前的状态的图。
图10是从基体部件仰视观察的状态表示图1所示的透镜架驱动装置的组装体的俯视图，是表示在下侧板簧设置(涂覆)弹性粘接剂之后的状态的图。
图11是放大表示图9的一部分的局部放大图。
图12是放大表示图10的一部分的局部放大图。
图13是用于说明图1所示的透镜架驱动装置的效果的图，图13(A)是表示涂覆弹性粘接剂前的透镜架驱动装置(采取对策前)的频率响应特性的波特图，图13(B)是表示涂覆弹性粘接剂后的本实施方式的透镜架驱动装置(采取对策后)的频率响应特性的波特图。
图14是用于说明图1所示的透镜架驱动装置的效果的图，图14(A)至图14(C)分别是表示涂覆弹性粘接剂后的本实施方式的3台透镜架驱动装置(No1、No2、No3)的频率响应特性的波特图。
图15是表示搭载有图1所示的透镜架驱动装置的搭载有摄像机的移动终端的立体图。
附图标记说明
10 透镜架驱动装置
11 透镜筒
12 基体部件(致动器基体)
120 基体部
122 前侧突出部
122a 矩形孔
123 后侧突出部
14 透镜架
140 筒状部
140a 容纳部
16 驱动线圈
162 长边部
164 短边部
18 驱动用磁铁
182 平板状驱动用磁铁片
20 磁轭
202 外筒部
202a 前侧切口部
202b 后侧切口部
202F 前侧板部
202B 后侧板部
202L 左侧板部
202R 右侧板部
204 环状上端部
206 内侧垂直延伸部
207 突起部
22 上侧板簧
222 上侧内周侧端部
224 上侧外周侧端部
226 上侧臂部
226a U转弯形状部分
24 下侧板簧
24-1 第一弹簧片
24-2 第二弹簧片
242 下侧内周侧端部
242-1 第一端子部
242-2 第二端子部
244 下侧外周侧端部
244-1 第一外部连接端子
244-2 第二外部连接端子
246 下侧臂部
246a U转弯形状部分
247 定位突起
30 衬圈(内部壳体)
302 环状部
304 垂直延伸部
305 前侧U字状板部
306 后侧U字状板部
34 位置检测部
342a 传感器用磁铁
342b 传感器用磁铁
344 霍尔传感器(磁检测元件)
40 柔性印刷电路板(FPC)
401 研钵状凹陷
45 弹性粘接剂(具有伸缩性且具有挠性的树脂)
80 搭载有摄像机的移动终端(智能手机)
O 光轴
X 前后方向(第二方向)
Y 左右方向(第一方向)
Z 上下方向
具体实施方式
参照图1至图4，对本发明一实施方式的透镜架驱动装置10进行说明。
图1是透镜架驱动装置10的外观立体图。图2是透镜架驱动装置10的分解立体图。图3是关于图1的线III-III的纵剖面图。图4是关于图1的线IV-IV的纵剖面图。
在此，如图1至图4所示，使用正交坐标系(X、Y、Z)。在图1至图4示出的状态下，在正交坐标系(X、Y、Z)中，X轴方向是前后方向(深度方向)，Y轴方向是左右方向(宽度方向)，Z轴方向是上下方向(高度方向)。而且，图1至图4所示的例子中，上下方向Z是透镜的光轴O方向。此外，在本实施方式中，也将Y轴方向(左右方向)称为第一方向、将X轴方向(前后方向)称为第二方向。
然而，在实际使用情况中，光轴O方向、即Z轴方向为前后方向。换言之，Z轴的上方是前方，Z轴的下方是后方。
图示的透镜架驱动装置10是采用使用了音圈电机(VCM)的VCM方式作为驱动机构(致动器)的透镜架驱动装置。VCM方式的透镜架驱动装置如下所述，具备驱动线圈、以及由磁轭和永磁体构成的磁路作为驱动机构(致动器)。图示的透镜架驱动装置10采用“动圈式”的驱动机构作为VCM方式的驱动机构。
图示的透镜架驱动装置10配备于搭载有可自动聚焦(AF)的摄像机的移动电话、下述的图15所示的智能手机、笔记本电脑、平板电脑、便携式游戏机、网络摄像机、车载摄像机等移动终端中。
图示的透镜架驱动装置10用于使保持透镜筒11的透镜架14(下述)在光轴O方向上移动。因此，光轴O是驱动轴(中心轴)。透镜架驱动装置10具有配置于Z轴方向(光轴O方向)的下侧(后侧)的基体部件(致动器基体)12。
在该基体部件(致动器基体)12的下部(后部)配置有传感器基板(未图示)。传感器基板搭载摄像元件或时钟源等电子零件。透镜架驱动装置10和传感器基板由屏蔽罩(未图示)覆盖。屏蔽罩用于屏蔽从传感器基板产生的电磁噪声。
通过将透镜架驱动装置10、传感器基板、摄像元件和屏蔽罩组合，来构成摄像机模块。
摄像元件对由透镜筒11成像的被拍摄物像进行摄像并变换成电信号。摄像元件例如由CCD(charge coupled device，电荷耦合器件)型图像传感器、CMOS(complementarymetal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体)型图像传感器等构成。
透镜架驱动装置10具备：透镜架14，其具有用于保持透镜筒11的筒状部140；环状的驱动线圈16，其以位于筒状部140的外围的方式固定于该透镜架14；磁轭20，其为大致四棱筒状、且具备与该驱动线圈16对置的驱动用磁铁18；以及一对板簧22、24，其设置于透镜架14的筒状部140的光轴O方向两侧。
为了将透镜筒11安装于透镜架14，将透镜筒11收纳在透镜架14内，并用粘接剂等相互粘合。
另外，通过组合驱动用磁铁18和磁轭20构成磁路。
一对板簧22、24将透镜保持器14以在径向定位的状态在光轴O方向上可位移地进行支撑。将一对板簧22、24中的一个板簧22称为上侧板簧，将另一个板簧24称为下侧板簧。
另外，如上述那样，在实际的使用情况下，Z轴方向(光轴O方向)的上方是前方，Z轴方向(光轴O方向)的下方是后方。因此，也将上侧板簧22称为前侧弹簧、将下侧板簧24称为后侧弹簧。
上侧板簧(前侧弹簧)22和下侧板簧(后侧弹簧)24例如由不锈钢、铍铜或镍铜等金属构成。而且，通过针对规定的薄板进行的冲压加工、或者使用了光刻技术的蚀刻加工来制造上侧板簧(前侧弹簧)22和下侧板簧(后侧弹簧)24。此外，作为加工，与冲压加工相比优选使用蚀刻加工。其理由是，因为对于蚀刻加工，在板簧不残留残余应力。
另外，作为板簧的材料，与铍铜相比优选使用不锈钢、特别是高硬度不锈钢。其理由是，因为已知铍的化合物毒性较强，从环境观点考虑，希望使用铍铜以外的材料(无铍)作为板簧的材料。此外，作为高硬度不锈钢，例如能够使用日本金属工业株式会社制的NTK S-4或NTK 301(SUS301)。
如图1和图2所示，磁轭20为大致四棱筒状。即，磁轭20具有：实际上为四方筒形状的外筒部202；以及在该外筒部202的上端(前端)向外筒部202的内侧突出的大致四边形的环状上端部204。另外，磁轭20在环上端部204的内侧的四角，还具有与光轴O平行地向垂直下方延伸的4根内侧垂直延伸部206。
因此，驱动线圈16也为与大致四棱筒状的磁轭20的形状相配合的大致四棱筒状。更具体而言，驱动线圈16为由与磁轭20的4边平行地对置配置的四个长边部162、和与磁轭20的四角对置的四个短边部164构成的八边形筒状。将驱动线圈16在上侧板簧22的近侧，以收纳在磁轭20的外筒部202与4根内侧垂直延伸部206之间的空间的方式，安装在透镜架14的筒状部140的外壁。
如图2和图3所示，图示的驱动用磁铁18由两个平板状驱动用磁铁片182构成，该两个平板状驱动用磁铁片182以与驱动线圈16隔有间隔地对置的方式配置在磁轭20的外筒部202的在左右方向Y上对置的两个内壁面。换言之，各平板状驱动用磁铁片182的水平方向上的两端延伸到磁轭20的在前后方向X上对置的两边附近。而且，将驱动线圈16配置为，接近到各平板状驱动用磁铁片182的水平方向上的两端近旁附近。
利用这样的构造，能够抑制磁路的磁效率的降低。
将各平板状驱动用磁铁片182在径向磁化，内周侧和外周侧被磁化为不同的极。在图示的例子中，如图3所示，各平板状驱动用磁铁片182的内周侧被磁化为N极，外周侧被磁化为S极。
通过将驱动线圈16、两个平板状驱动用磁铁片182、以及磁轭20组合，来构成“动圈式”的驱动机构。
磁轭20的外筒部202由在前后方向X相互对置的前侧板部202F及后侧板部202B、和在左右方向Y相互对置的左侧板部202L及右侧板部202R构成。前侧板部202F具有在下方敞开的前侧切口部202a，后侧板部202B也具有在下方敞开的后侧切口部202b。前侧板部202F在前侧切口部202a处具有向下方突出的突起部207。
另一方面，基体部件(致动器基体)12具有：矩形环状的基体部120；以及在前后方向X上对置并从基体部120向上下方向Z的上方突出的一对突出部122、123。在此，将设置于前侧的突出部122称为前侧突出部，将设置于后侧的突出部123称为后侧突出部。
图示的透镜架驱动装置10还具备以在基体部件(致动器基体)12与磁轭20之间夹着的方式设置的衬圈30。也将衬圈30称为内部壳体。衬圈(内部壳体)30是实际上被收纳在磁轭20的内壁面那样的形状。具体而言，衬圈(内部壳体)30具有：在磁轭20的外筒部202的内壁面的上方设置的矩形外形的环状部302；从环状部302的四角垂直地向下方延伸的垂直延伸部304；以及从环状部302的在前后方向X上对置的一对边向下方延伸的一对的U字状板部305、306。在此，将设置于前侧的U字状板部305称为前侧U字状板部，将设置在后侧的U字状板部306称为后侧U字状板部。
通过将基体部件(致动器基体)12与衬圈(内部壳体)30组合，来构成固定部(12、30)。
如图2和图4所示，在磁轭20的前侧切口部202a附近，基体部件12的前侧突出部122与衬圈(内部壳体)30的前侧U字状板部305咬合(卡合)。而且，在磁轭20的后侧切口部202b附近，基体部件12的后侧突出部123与衬圈(内部壳体)30的后侧U字状板部306咬合(卡合)。
此外，基体部件12的前侧突出部122具有供下述的位置检测元件即霍尔传感器344插入的矩形孔122a。另外，透镜架14的筒状部140在以Z轴(光轴O)为中心在前后方向X上对置的外壁部的下方，具有容纳下述的一对传感器用磁铁342a、342b的一对容纳部140a。
图示的透镜架驱动装置10还具备检测透镜架14的位置的位置检测部34。
如图2和图4所示，将位置检测部34设置在下侧板簧24的近侧。具体而言，位置检测部34由在透镜架14的筒状部140的上述一对容纳部140a中容纳的一对传感器用磁铁342a、342b中的一者(图示的例子中为前侧的传感器用磁铁342a)、以及与一者的传感器用磁铁342a对置并插入到上述基体部件12的矩形孔122a而设置的霍尔传感器344构成。
各传感器用磁铁342a、342b在光轴O方向被磁化，上面侧和下面侧被磁化为不同的极。在图示的例子中，如图4所示，各传感器用磁铁342a、342b的上表面被磁化为S极，下表面被磁化为N极。
本实施方式中，使用居里点为400℃以上的永磁体作为传感器用磁铁342a、342b。作为这样的永磁体，例如可以使用钐钴磁铁、铁氧体磁铁、或铝镍钴磁铁。
此外，两个平板状驱动用磁铁片182的极性和一对传感器用磁铁342a、342b的极性不限定于图3及图4中示出的极性，也可以是与上述相反的极性。即，可以将各平板状驱动用磁铁片182的内周侧磁化为S极，将外周侧磁化为N极，可以将各传感器用磁铁342a、342b的上面侧磁化为N极，将下面侧磁化为S极。
此外，如图2和图4所示，霍尔传感器344搭载于柔性印刷电路板(FPC)40上。如图1和图4所示，柔性印刷电路板(FPC)40在磁轭20的前侧开口部202a处以被磁轭20的突起部207插入的状态安装在基体部件12的前侧突出部122的外壁。如图1所示，在柔性印刷电路板(FPC)40中，在左右方向Y的两端侧形成有一对的研钵状的凹陷401。
此外，将一对的传感器用磁铁342a、342b分别容纳于在透镜架14的筒状部140的以Z轴(光轴O)为中心在前后方向X上对置的外壁部的下方所构成的一对容纳部140a是为了保持透镜架14的移动时或静止时的平衡、为了以Z轴(光轴O)为中心进行均匀重量配置、且为了使与平板状驱动用磁铁片182之间的磁干扰力(斥力)均匀。因此，假如在一者的传感器用磁铁342a与平板状驱动用磁铁片182之间存在距离且没有磁干扰的影响的情况下，不与霍尔传感器344对置的另一者的传感器用磁铁342b可以用同样重量的未被磁化的平衡锤代替。
上侧板簧(前侧弹簧)22配置在透镜架14的光轴O方向上侧(前侧)，下侧板簧(后侧弹簧)24配置在透镜架14的光轴O方向下侧(后侧)。
参照图5至图7，对上侧板簧22和下侧板簧24的形状以及它们的关系进行说明。
图5是以从基体部件12仰视观察的状态表示上侧板簧22的形状的俯视图。图6是以从基体部件12仰视观察的状态表示下侧板簧24的形状的俯视图。图7是表示上侧板簧22与下侧板簧24之间的关系的俯视图。
首先，参照图5对上侧板簧22的形状进行说明。
上侧板簧22具有：上侧内周侧端部222，其安装于透镜架14的上端部；以及上侧外周侧端部224，其安装于衬圈30的环状部302。在上侧内周侧端部222和上侧外周侧端部224之间沿着周向设置有4根上侧臂部226。各上侧臂部226连接上侧内周侧端部222与上侧外周侧端部224。各上侧臂部226包括180度折回的U转弯形状部分226a。
下面，参照图6对下侧板簧24的形状进行说明。
下侧板簧24具有：下侧内周侧端部242，其安装于透镜架14的下端部；以及下侧外周侧端部244，其安装于致动器基体(基体部件)12。在下侧内周侧端部242和下侧外周侧端部244之间沿着周向设置有4根下侧臂部246。各下侧臂部246连接下侧内周侧端部242与下侧外周侧端部244。各下侧臂部246包括180度折回的U转弯形状部分246a。
下面，参照图7对上侧板簧22与下侧板簧24之间的关系进行说明。
根据图7可知，上侧板簧22的4根上侧臂部226和下侧板簧24的4根下侧臂部246俯视实际上为相同的形状。
下面，说明对驱动线圈16的供电方法。
如图6所示，下侧板簧24为了能够通过该下侧板簧24向驱动线圈16供电，由相互电绝缘的第一弹簧片24-1及第二弹簧片24-2构成。第一板簧片24-1和第二板簧片24-2实际上为以透镜的光轴O为中心旋转对称的形状。
第一板簧片24-1具有从下侧外周侧端部244向前方突出的第一外部连接端子244-1。第二板簧片24-2也具有从下侧外周侧端部244向前方突出的第二外部连接端子244-2。
另一方面，第一板簧片24-1具有从下侧内周侧端部242向后方突出的第一端子部242-1。第二板簧片24-2具有从下侧内周侧端部242向前方突出的第二端子部242-2。利用焊锡将第一端子部242-1与驱动线圈16的第一末端部(未图示)电连接。利用焊锡将第二端子部242-2与驱动线圈16的第二末端部(未图示)电连接。
如图1所示，将下侧板簧24的第一外部连接端子244-1和第二外部连接端子244-2从柔性印刷电路板(FPC)40的一对研钵状的凹陷401向外部突出地进行设置。
因此，柔性印刷电路板(FPC)40通过下侧板簧24的第一外部连接端子244-1、下侧板簧24的第一板簧片24-1及第一端子部242-1与驱动线圈16的第一末端部电连接。同样地，柔性印刷电路板(FPC)40通过下侧板簧24的第二外部连接端子244-2、下侧板簧24的第二板簧片24-2及第二端子部242-2与驱动线圈16的第二末端部电连接。
这样，通过下侧板簧24，从柔性印刷电路板(FPC)40向驱动线圈16进行供电。
通过向驱动线圈16通电，从而由于驱动用磁铁18的磁场与在驱动线圈16中流动的电流产生的磁场之间的相互作用，使透镜架14(透镜筒11)中产生光轴O方向的驱动力，通过使该驱动力与一对板簧22、24的恢复力(偏压力)平衡，从而能够调整透镜架14(透镜筒11)的光轴O方向上的位置。
参照图8，对柔性印刷电路板(FPC)40中形成的端子部的导电图案进行说明。图8(A)是透镜架驱动装置10的主视图，图8(B)是表示柔性印刷电路板(FPC)40的导电图案的七个端子和与它们连接的端子之间的关系的表。
如图8(A)所示，柔性印刷电路板(FPC)40从右侧向左侧具有第一端子至第七端子Pin1～Pin7(管脚1～管脚7)，作为导电图案。
如图8(B)所示，下侧板簧24的第一外部连接端子244-1即ACTTerminal(+)与第一端子Pin1连接，霍尔传感器344的第一输出端子Halloutput(-)与第二端子Pin2连接，霍尔传感器344的第一输入端子Hall input(+)与第三端子Pin3连接。接地端子GND与第四端子Pin4连接。霍尔传感器344的第二输出端子Hall output(+)与第五端子Pin5连接，霍尔元件344的第一输入端子Hall input(-)与第六端子Pin6连接，下侧板簧24的第二外部连接端子244-2即ACT Terminal(-)与第七端子Pin7连接。
下面，参照图9至图12，对下侧板簧24的结构更详细地进行说明。
图9和图10是以从基体部件12仰视观察的状态表示透镜架驱动装置10的组装体的俯视图，图9是表示在下侧板簧24设置(涂覆)下述的弹性粘接剂45之前的状态的图，图10是表示在下侧板簧24设置(涂覆)弹性粘接剂45之后的状态的图。图11是放大表示图9的一部分的局部放大图，图12是放大表示图10的一部分的局部放大图。
根据图10和图12可知，下侧板簧24在4根下侧臂部246的U转弯形状部分246a处具有弹性粘接剂45。各弹性粘接剂45设置成在U转弯形状部分246a的相互对置的部位跨越。将四个弹性粘接剂45在以光轴O为中心的周向以相等角度的间隔设置。
此外，弹性粘接剂45由具有伸缩性且具有挠性的树脂形成。本例中，使用从硅系粘接剂和甲硅烷基末端聚合物系粘接剂中选择的湿气固化型粘接剂，作为弹性粘接剂45。
根据图9和图11可知，4根下侧臂部246的U转弯形状部分246a在上述对置的部位(即，涂覆弹性粘接剂45的部位)具有使弹性粘接剂45利用其表面张力容易跨越的定位突起247。
这样，通过在4根下侧臂部246的U转弯形状部分246a涂覆弹性粘接剂45，从而本实施方式的透镜架驱动装置10能够抑制在图12的箭头所示方向的摆动即二次共振(副共振)。另外，由于在4根下侧臂部246的U转弯形状部分246a设置弹性粘接剂45，因此，不会限制透镜架14的本来的冲程。并且，由于能够抑制二次共振(副共振)，因此能够防止对下述的反馈控制带来不良影响。
下面，参照图13和图14对本实施方式的透镜架驱动装置10的效果进行说明。
图13中，图13(A)是表示涂覆弹性粘接剂45前的透镜架驱动装置10(采取对策前)的频率响应特性的波特图，图13(B)是表示涂覆弹性粘接剂45后的本实施方式的透镜架驱动装置10(采取对策后)的频率响应特性的波特图。另外，图14中，图14(A)至图14(C)分别是表示涂覆弹性粘接剂45后的本实施方式的3台透镜架驱动装置10(No1、No2、No3)的频率响应特性的波特图。
在图13(A)、图13(B)、以及图14(A)～图14(C)的每个图中，横轴表示频率FREQUENCY[Hz]，左纵轴表示增益GAIN[dB]，右纵轴表示相位PHASE[deg]。另外，在图13(A)、图13(B)、以及图14(A)～图14(C)的每个图中，实线表示增益特性曲线，虚线表示相位特性曲线。
根据图13(A)可知，在采取对策前，在大约70Hz的频率范围产生主共振(一次共振)，在300Hz～350Hz的频率范围产生10～15dB的副共振(二次共振)。
相对于此，根据图13(B)可知，在采取对策后，在大约70Hz的频率范围产生主共振(一次共振)，但是在300Hz～350Hz的频率范围只产生0～5dB程度的副共振(二次共振)。
因此，本发明的实施方式的透镜架驱动装置10(采取对策后)与采取对策前相比较，能够将300Hz～350Hz的频率范围的副共振(二次共振)减少大约10dB。
另外，根据图14(A)～图14(C)可知，3台(No1、No2、No3)的透镜架驱动装置10中，频率330Hz附近的二次共振(副共振)的Q值都为3dB以下，相位差也都被抑制在±10度以下。因此，可知具有较大的改善效果。
此外，弹性粘接剂45即使施加洗液也能够没有问题地发挥其功能。因此，能够如以往那样，在组装透镜架驱动装置10后对透镜架驱动装置10进行清洗，能够维持品质。
另外，在本例中，通过涂覆弹性粘接剂45在下侧板簧24中设置具有伸缩性且具有挠性的树脂，但是，当然不限于此。例如，也可以利用双面胶带将这样的具有伸缩性且具有挠性的树脂即弹性片材粘贴于下侧板簧24，从而在下侧板簧24中设置具有伸缩性且具有挠性的树脂。或者，也可以利用基体上注塑成型法，将下侧板簧24与具有伸缩性且具有挠性的树脂进行二色成型，从而在下侧板簧24中设置具有伸缩性且具有挠性的树脂。取而代之，也可以将光刻胶进行UV固化来在下侧板簧24中设置具有伸缩性且具有挠性的树脂。另外，设置该具有伸缩性且具有挠性的树脂的部位，不是只限定于下侧板簧24，设置在上侧板簧22或两个板簧22、24中也是有效的。
本实施方式的透镜架驱动装置10中，如下所述，通过反馈控制，对透镜架14的光轴O方向上的位置进行控制。
首先，在驱动线圈16中流动驱动电流来使透镜架14在光轴O方向上移动，并对透镜架14的光轴O方向上的位置(检测位置)和利用位置检测部34的霍尔传感器344检测出的检测值进行计量。由此，可知驱动电流、检测位置、以及检测值之间的关系。驱动电流和检测位置一对一地对应。因此，为了使透镜架14移动到希望的目标位置(光轴O方向上的位置)，向驱动线圈16供给与该目标位置对应的驱动电流即可。
为了能够将检测值变换为检测位置，在ROM(read-only memory，只读存储器)中存储检测值和检测位置之间的关系(一对一对应)。因此，ROM作为将检测值向检测位置变换的变换部起作用。
实现反馈控制的控制部(未图示)基于摄像元件的图像信号和利用霍尔传感器344检测出的检测值，求出为了使透镜架14移动到目标位置所需要的驱动电流，并将求出的驱动电流供给到驱动线圈16。
控制部包括上述变换部(ROM)、目标位置计算部、比较部和操作部。目标位置计算部根据摄像元件的图像信号计算透镜架14的目标位置(聚焦位置)。在此，聚焦位置是指对图像信号进行处理而得到的摄像图像的对比度值最佳的透镜架14的位置。比较部对目标位置和检测位置进行比较，并输出控制偏差。操作部将控制偏差为零的操作量作为驱动电流供给到驱动线圈16。
本实施方式中，如上所述，由于能够抑制二次共振(副共振)，因此不会给反馈控制带来不良影响。但是，本发明也能够适用于不进行反馈控制的情况。
图15是表示搭载有透镜架驱动装置10的搭载有摄像机的移动终端80的立体图。图示的搭载有摄像机的移动终端80由智能手机构成。在搭载有摄像机的移动终端80的规定位置安装有透镜架驱动装置10。利用这样的构造，使用者能够使用搭载有摄像机的移动终端80进行拍摄。
此外，本例中，作为搭载有摄像机的移动终端80，以智能手机的情况为例进行了表示，但是，搭载有摄像机的移动终端也可以是搭载有摄像机的移动电话、笔记本电脑、平板电脑、便携式游戏机、网络摄像机、车载摄像机。
对本发明的示例的形态进行说明。
对本发明的第1示例的形态的要点进行叙述，透镜架驱动装置(10)具备：透镜架(14)，其能够安装透镜筒(11)；固定部(12、30)，其配置于该透镜架(14)的外围；驱动机构(16、18、20)，其用于将透镜架(14)向透镜的光轴(O)方向驱动；上侧板簧(22)，其将透镜架(14)和固定部(12、30)在其上部侧连结；以及下侧板簧(24)，其将透镜架(14)和固定部(12、30)在其下部侧连结。上侧板簧(22)和下侧板簧(24)分别具备：固定于透镜架(14)的内周侧端部(222、242)；固定于固定部(12、30)的外周侧端部(224、244)；以及为了将内周侧端部和外周侧端部之间连结而沿周向设置的多根臂部(226、246)。上侧板簧(22)的多根臂部(226)和下侧板簧(24)的多根臂部(246)俯视时实际为相同的形状。多根臂部(226、246)分别至少包括一个折回的U转弯形状部分(226a、246a)。上侧板簧(22)和下侧板簧(24)中的一者在多根臂部(226、246)的U转弯形状部分(226a、246a)具有以在相互对置的部位跨越的方式设置的至少一个具有伸缩性且具有挠性的树脂(45)。
上述本发明的透镜架驱动装置(10)中，优选，上述多个具有伸缩性且具有挠性的树脂(45)以相等角度的间隔设置在以光轴(O)为中心的周向上。优选，上述树脂(45)由弹性粘接剂构成。优选，弹性粘接剂(45)由湿气固化型弹性粘接剂构成。例如可以从硅系粘接剂、甲硅烷基末端聚合物系粘接剂中选择湿气固化型弹性粘接剂。优选，多根臂部(246)的U转弯形状部分(246a)在上述对置的部位具有上述树脂(45)利用其表面张力容易跨越的定位突起(247)。
另外，在上述本发明的透镜架驱动装置(10)中，上述固定部可以包括在透镜架(14)的下侧配置的基体部件(12)。在这种情况下，上述驱动机构可以具备：驱动线圈(16)，其在上侧板簧(22)和下侧板簧(24)中的另一者的近侧，固定于透镜架(14)的周围；大致四棱筒状的磁轭(20)，其直立设置于基体部件(12)上；以及驱动用磁铁(18)，其在与光轴(O)方向正交的第一方向(Y)上，以与驱动线圈(16)对置的方式配置在磁轭(20)的对置的一对内壁面上。透镜架驱动装置(10)也可以在上侧板簧(22)和下侧板簧(24)中的一者的近侧，还具有检测透镜架(14)的位置的位置检测部(34)。位置检测部(34)可以包括：在与光轴(O)方向和第一方向(Y)正交的第二方向(X)上，安装于透镜架(14)的对应的外周面的、一对传感器用磁铁(342a、342b)中的一者(342a)；以及与一者的传感器用磁铁(342a)对置地设置于基体部件(12)的磁检测元件(344)。
根据本发明的第2示例的形态，可以得到搭载上述透镜架驱动装置(10)而形成的搭载有摄像机的移动终端(80)。
此外，上述括号内的参照符号是为了容易理解本发明而标记的符号，仅为一例，本发明当然不限定于这些。
以上，参照实施方式对本发明进行了说明，但是，本发明不限定于上述实施方式。对于本发明的结构和细节，本领域技术人员可以在本发明的范围内，进行能够理解的各种变更。
例如，在上述的实施方式中，上侧板簧和下侧板簧的多根臂部分别只包括一个U转弯形状部分，但是也可以包括多个U转弯形状部分。另外，在上述的实施方式中，将位置检测部设置在下侧板簧附近，因此，在下侧板簧的多根的下侧臂部的U转弯形状部分设置了具有伸缩性且具有挠性的树脂，但是，在将位置检测部设置在上侧板簧附近的情况下，也可以在上侧板簧的多根的下侧臂部的U转弯形状部分设置具有伸缩性且具有挠性的树脂。另外，也可以与位置检测部的设置位置无关地，在下侧板簧和上侧板簧的两者的多根臂部的U转弯形状部分设置具有伸缩性且具有挠性的树脂。并且，在上述的实施方式中，在各U转弯形状部分设置了一个具有伸缩性且具有挠性的树脂，但是也可以在各U转弯形状部分设置多个具有伸缩性且具有挠性的树脂。
并且，在上述的实施方式中，上侧板簧和下侧板簧分别在内周侧端部和外周侧端部之间具备4根臂部，但是，本发明一般地可以适用于以光轴为中心点对称地沿周向具备多根臂部的板簧。
另外，本发明不限定于上述的实施方式涉及的“动圈式”的透镜架驱动装置10，也可以适用于“动磁式”的透镜架驱动装置。
本申请主张以在2014年6月16日申请的日本专利申请特愿2014-123210号为基础的优先权，将其公开的全部内容引入本申请。

Claims (13)

1.一种透镜架驱动装置，具备：
透镜架，可安装透镜筒；
固定部，配置在该透镜架的外围；
驱动机构，用于向透镜的光轴方向驱动所述透镜架；以及
位置检测部，检测所述透镜架的、在所述光轴方向上的位置，
所述透镜架驱动装置的特征在于，所述固定部包括配置在所述透镜架的下侧的基体部件，
所述驱动机构包括直立设置在所述基体部件上的磁轭，
所述位置检测部包括：
传感器用磁铁，在与所述光轴正交的方向上，安装于所述透镜架的对应的外周面；以及
磁检测元件，与该传感器用磁铁相对置地设置在所述固定部，
所述磁轭具备筒形状的外筒部，
所述外筒部包括在与所述光轴正交的方向上相互对置的多个板部，多个所述板部在与所述传感器用磁铁相对置的部位具有切口部，
所述透镜架驱动装置具备防止异物从所述板部的切口部侵入到内部的异物侵入防止部件。
2.根据权利要求1所述的透镜架驱动装置，其中，
所述透镜架驱动装置进一步包括：上侧板簧，将所述透镜架和所述固定部在所述透镜架和所述固定部的上部侧连结；以及下侧板簧，将所述透镜架和所述固定部在所述透镜架和所述固定部的下部侧连结，
所述位置检测部设置在所述下侧板簧的附近，
所述磁轭呈大致四棱筒状，
所述驱动机构进一步具备：
驱动线圈，在所述上侧板簧的附近侧，固定在所述透镜架的周围；以及
驱动用磁铁，其包括平板状驱动用磁铁片，所述平板状驱动用磁铁片在与所述光轴方向正交的第一方向上，以与所述驱动线圈相对置的方式分别配置于所述磁轭的对置的一对内壁面，
所述基体部件具备：环状的基体部；以及第一突出部和第二突出部，在与所述光轴方向和所述第一方向正交的第二方向上相互对置，并从所述基体部向上方突出；所述第一突出部具有矩形孔，
所述位置检测部包括：
在所述第二方向上安装于所述透镜架的对应的外周面的、一对传感器用磁铁中的一个传感器用磁铁；以及
所述磁检测元件，与该一个传感器用磁铁相对置，并插入到所述基体部件的所述第一突出部的所述矩形孔，并且用树脂固定，
所述磁轭的所述外筒部呈大致四棱筒形状，
所述磁轭进一步具备：大致四边形的环状上端部，在所述外筒部的上端向内侧突出；以及内侧垂直延伸部，在该环状上端部的内侧的四角与所述光轴平行地向垂直下方延伸，
所述外筒部包括在所述第二方向上相互对置的第一板部和第二板部，以作为多个所述板部；所述第一板部和第二板部在与所述一对传感器用磁铁对置的部位分别具有向下方敞开的第一切口部和第二切口部，以作为所述切口部，
所述固定部进一步包括内部壳体，所述内部壳体以被收容在所述磁轭的内壁面的方式，被设置成夹在所述基体部件与所述磁轭之间，
所述第一突出部、所述第二突出部、所述内部壳体的组合作为所述异物侵入防止部件发挥作用。
3.根据权利要求2所述的透镜架驱动装置，其中，
所述内部壳体具备：
环状部，设置在所述磁轭的所述外筒部的内壁面的上方；
垂直延伸部，与所述光轴平行地从该环状部的四角向下方垂直延伸；以及
第一U字状板部和第二U字状板部，与所述光轴平行地从所述环状部的在所述第二方向上相互对置的一对边向下方延伸，
在所述第一板部的所述第一切口部的附近，所述基体部件的所述第一突出部与所述内部壳体的所述第一U字状板部嵌合，
在所述第二板部的所述第二切口部的附近，所述基体部件的所述第二突出部与所述内部壳体的所述第二U字状板部嵌合。
4.根据权利要求3所述的透镜架驱动装置，其中，
所述平板状驱动用磁铁片与所述一对传感器用磁铁配置在关于所述光轴点对称的位置。
5.根据权利要求4所述的透镜架驱动装置，其中，
进一步具有柔性印刷基板，所述柔性印刷基板在所述第一板部的所述第一切口部安装于所述基体部件的所述第一突出部的外壁，
所述柔性印刷基板在其内表面侧安装有所述磁检测元件，
所述柔性印刷基板在其外表面侧包括至少遮盖与所述磁检测元件相对置的部分的遮光膜。
6.根据权利要求5所述的透镜架驱动装置，其中，
所述柔性印刷基板具有以在所述第一方向的两端侧向内侧凹陷的方式形成的一对研钵状的凹陷，
所述下侧板簧的一对外部连接端子不朝外侧超出所述柔性印刷基板的正面，而以被收容在所述一对研钵状的凹陷内的状态突出，并被焊锡焊接。
7.根据权利要求6所述的透镜架驱动装置，其中，
所述柔性印刷基板在其外表面侧的中央部具有接地图案，
所述磁轭的所述第一板部具有在所述第一切口部向下方突出的突起部，
所述柔性印刷基板以被所述突起部插入的状态安装于所述基体部件的所述第一突出部的外壁，
在所述突起部，所述磁轭与所述接地图案被焊锡焊接。
8.根据权利要求7所述的透镜架驱动装置，其中，
所述突起部被镀锡，并施加有半冲孔。
9.根据权利要求3所述的透镜架驱动装置，其中，
所述磁轭的所述环状上端部具有在其内周侧的多处施加了半冲裁的半冲裁部分，
所述透镜架向上移动时，所述上侧板簧与多个所述半冲裁部分抵接。
10.根据权利要求3所述的透镜架驱动装置，其中，
所述内部壳体的所述垂直延伸部具有向半径方向外侧突出的突起，
所述磁轭在该磁轭的所述外筒部挤压所述内部壳体的突起的状态下，轻压入并嵌合于所述内部壳体，从而将所述磁轭定位于所述内部壳体。
11.根据权利要求10所述的透镜架驱动装置，其中，
所述突起呈与所述光轴方向平行地延伸的大致半圆柱形状。
12.根据权利要求11所述的透镜架驱动装置，其中，
所述突起在其上部具有大致半圆锥状的前端部。
13.一种搭载有摄像机的移动终端，其搭载权利要求1所述的透镜架驱动装置。
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