CN111665607A - 光学部件支撑装置、驱动装置、照相装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光学部件支撑装置、光学部件驱动装置、照相装置以及电子设备,能够在摩擦小的XY面内移动、绕Z轴转动,并且能够搭载于智能手机等厚度薄的电子设备。光学部件支撑装置具备:球体(31、32、33、34);第一保持部(10)以及第二保持部(20),其分别沿着XY方向延伸,在之间夹着球体并在Z方向对置;第一磁轭(11、12、13、14),其从第一保持部中的朝向第二保持部的区域,向第二保持部一侧突出;以及第二磁轭(21、22、23、24),其从第二保持部中的朝向第一保持部的区域,向第一保持部一侧突出,并在XY方向中的规定的一个方向与第一磁轭相对置,第二保持部具有第二磁石(208),第一磁轭以及第二磁轭在Z方向与第二磁石对置。
Description
技术领域
本发明涉及用于智能手机等电子设备的光学部件支撑装置、光学部件驱动装置、照相装置以及电子设备。
背景技术
在搭载于智能手机等电子设备的照相装置中,有的具有光学式抖动修正功能。作为公开了与这种照相装置有关的技术的文献,存在专利文献1。专利文献1的照相模块是在壳体内具备第1抖动修正部和第2抖动修正部的结构,第1抖动修正部在嵌套构造内收纳第1框架、第2框架以及具有透镜镜筒的第3框架,使第2框架和第3框架在第1框架内沿着与光轴垂直的方向即第一方向移动,第2抖动修正部使第3框架在第1框架内沿着与光轴以及第一方向垂直的方向即第二方向移动。
【专利文献1】韩国公开专利第10-2016-0021158号公报
然而,在专利文献1的技术的情况下,不得不采用三层构造,在Z方向层积对第一方向的直进机构、引导用中间体以及对第二方向的直进机构,以利用了球体的引导构造来将各层之间分别连结起来,存在着Z方向的体积变大这样的问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的课题而完成的,其目的在于,提供一种光学部件支撑装置、光学部件驱动装置、照相装置以及电子设备,能够在摩擦小的XY面内移动、绕Z轴转动并且能够搭载于智能手机等厚度薄的电子设备。
为了解决上述课题,作为本发明优选方式的光学部件支撑装置的特征在于,在XYZ正交坐标系中,具备:球体;第一保持部以及第二保持部,在其一个中保持光学部件,分别在XY方向延伸,在之间夹着所述球体并在Z方向对置;第一磁轭,其从所述第一保持部中的朝向所述第二保持部的区域,向所述第二保持部一侧突出;以及第二磁轭,其从所述第二保持部中的朝向所述第一保持部的区域,向所述第一保持部一侧突出,在所述XY方向中规定的一个方向与所述第一磁轭相对置,所述第二保持部具有第二磁石,所述第一磁轭以及第二磁轭在所述Z方向与所述第二磁石对置。
在该方式中也可以是,所述球体的直径大于所述第一磁轭的突出量以及所述第二磁轭的突出量。
另外,所述第一磁轭以及所述第二磁轭在其端面对置交替排列,并形成环状,在所述第一磁轭以及所述第二磁轭的内周侧配置所述球体。
另外也可以是,所述球体通过强磁性体形成。
另外也可以是,所述第一磁轭超出所述球体的中心向所述第二保持部一侧突出,所述第二磁轭超出所述球体的中心向所述第一保持部一侧突出。
另外也可以是,相对置的所述第一磁轭以及所述第二磁轭的对数至少配置3对。
另外也可以是,所述第一保持部具有第一磁石或者强磁性体,所述第一磁石或者所述强磁性体夹着所述第一磁轭以及所述第二磁轭,与所述第二磁石对置。
作为本发明另一个优选方式的光学部件驱动装置的特征在于,具备上述光学部件支撑装置和与所述第一保持部连结设置并与所述第二磁石对置的线圈。
作为本发明另一个优选方式的照相装置具备上述光学部件支撑装置。
作为本发明另一个优选方式的电子设备具备上述照相装置。
根据本发明,光学部件支撑装置在高度方向的尺寸根据第一保持部的厚度、第二保持部的厚度以及球体的直径来定义,并且,能够使光学部件一边在沿着XY方向平行的平面内移动、绕沿着Z方向平行的轴进行轴旋转,一边引导光学部件。因此,能够实现还可以搭载于智能手机等厚度薄的电子设备的光学部件支撑装置。
附图说明
图1是搭载包含作为本发明第1实施方式的光学部件驱动装置9的照相装置100的智能手机101的主视图。
图2是图1的光学部件驱动装置9的立体图。
图3是分解图1的光学部件驱动装置9的罩106、第一转动板107、罩108、第二转动板207、第二磁石208以及基座105的立体图。
图4是表示图1的光学部件驱动装置9中的第二磁石208、第二转动板207、第一磁轭11、12、13、14、第二磁轭21、22、23、24以及球体31、32、33、34的立体图。
图5是在图2的光学部件驱动装置9中的第二磁石208的磁石片83、84、第二转动板207、罩108以及第一转动板107的A-A’线截面上记载了表示磁极的标记和表示斥力的箭头的图。
图6是表示图1的光学部件驱动装置9的第一磁轭11、12、13、14、第二磁轭21、22、23、24以及球体31、32、33、34这三者间的斥力的图。
图7是表示伴随着图1的光学部件驱动装置9的第一保持部10以及第二保持部20的相对移动而第一磁轭11、12、13、14、第二磁轭21、22、23、24以及球体31、32、33、34这三者间斥力变化的样子的图。
图8是表示伴随着图1的光学部件驱动装置9的第一保持部10以及第二保持部20的相对移动而第一磁轭11、12、13、14、第二磁轭21、22、23、24以及球体31、32、33、34这三者间斥力变化的样子的图。
图9是表示伴随着图1的光学部件驱动装置9的第一保持部10以及第二保持部20的相对移动而第一磁轭11、12、13、14、第二磁轭21、22、23、24以及球体31、32、33、34这三者间斥力变化的样子的图。
图10是表示图1的光学部件驱动装置9的磁石片81、82、83、84与线圈片50a、50b、50c、50d的位置关系的图。
图11是表示本发明第2实施方式光学部件驱动装置9中的第二磁石208、第二转动板207、第一磁轭11a、11b、12a、12b、13a、13b、14a、14b、第二磁轭21a、21b、22a、22b、23a、23b、24a、24b以及球体31、32、33、34的立体图。
附图标记说明
5线圈;7透镜体;8图像传感器;9光学部件驱动装置;10第一保持部;11、11a、11b、12、12a、12b、13、13a、13b、14、14a、14b第一磁轭;20第二保持部;21、21a、21b、22、22a、22b、23、23a、23b、24、24a、24b第二磁轭;31、32、33、34球体;50a、50b、50c、50d线圈片;60贯通孔;61、62、63、64凹部;70贯通孔;71、72、73、74支撑单元;80贯通孔;81、82、83、84磁石片;91、92、93、94柱部;99、99A、99B光学部件支撑装置;100照相装置;101智能手机;105基座;106罩;107第一转动板;108罩;207第二转动板;208第二磁石。
具体实施方式
以下,一边参照附图,一边说明本发明的实施方式。
<第1实施方式>
如图1所示,包括作为本发明的第1实施方式的光学部件驱动装置9的照相装置100以透镜体7从智能手机101的框体背面的开口露出的方式埋入框体内。
照相装置100具有:透镜体7;图像传感器8,其将经由透镜体7入射的光变换成图像信号;以及光学部件驱动装置9,其保持透镜体7以及图像传感器8,并且相对于透镜体7驱动图像传感器8。在此,采用XYZ正交坐标系,将与透镜体7的光轴方向平行的一个方向称为+Z方向,将其反方向称为-Z方向,将+Z方向和-Z方向合并称为±Z方向。另外,将与±Z方向正交的一个方向称为+X方向,将其反方向称为X方向,将+X方向和-X方向合并称为±X方向。另外,将与±Z方向以及±X方向正交的一个方向称为+Y方向,将其反方向称为-Y方向,将+Y方向和Y方向合并称为±Y方向。另外,将±X方向和±Y方向合并称为XY方向。另外,从透镜体7观察,将被摄体一侧称为前侧,将其相反侧(图像传感器8一侧)称为后侧。
如图2以及图3所示,光学部件驱动装置9具有:光学部件支撑装置99,其以使透镜体7和图像传感器8能够相对移动的方式,来支撑透镜体7和图像传感器8;和驱动机构,其相对于透镜体7驱动图像传感器8。透镜体7通过AF(Autofocus,自动对焦)用致动器(未图示)而沿着±Z方向移动。
光学部件支撑装置99具有:第一保持部10以及第二保持部20,其分别在XY方向延伸;和4个球体31、32、33以及34,其夹在第一保持部10以及第二保持部20之间。在以下的实施方式的说明中,以第一保持部10被固定在照相装置100本体侧的固定侧和第二保持部20相对于固定侧相对移动的移动侧,来进行说明。但是,第一保持部10和第二保持部20是相对的,固定侧和移动侧可以相反。第一保持部10借助四个角落的柱部91、92、93以及94来接合基座105和罩106、第一转动板107以及罩108的层积体而成。第二保持部20是接合第二转动板207和第二磁石208而成的。在第一保持部10中罩106的贯通孔60的前侧,安装用于沿着±Z方向驱动透镜体7的前述AF用致动器。在第二保持部20中的第二转动板207的前表面中心,固定图像传感器8。
利用图3,详细地说明第一保持部10以及第二保持部20的结构。第一保持部10的基座105是具有正方形状前后表面的板体。例如,该基座105固定在照相装置100的本体。基座105中相对置的二对边分别沿着XY方向延伸。在基座105的前表面的四个角落固定柱部91、92、93以及94。
罩106以及罩108是通过非磁性材料(例如,非磁性合板、陶瓷、树脂等材料)形成的四边环状板体。第一转动板107是通过强磁性体形成的四边环状板体。罩106以及罩108的尺寸与基座105的尺寸相同。第一转动板107的尺寸小于罩106以及罩108的尺寸,嵌入到在罩106的后侧面形成的凹部(未图示)。
在罩106的中心,穿设贯通孔60。在第一转动板107的中心,穿设贯通孔70。在罩108的中心,穿设贯通孔80。罩106的贯通孔60和第一转动板107的贯通孔70形成尺寸相同的正方形状。罩108的贯通孔80被形成为将正方形4个角落的角部修圆而得到的四个半圆弧状的形状。罩108的贯通孔80的尺寸大于罩106的贯通孔60以及第一转动板107的贯通孔70的尺寸。
在罩108的贯通孔80的4个角落位置,有第一磁轭11、12、13以及14。第一磁轭11、12、13以及14是强磁性体。第一磁轭11、12、13以及14形成半环状。第一磁轭11、12、13以及14在Z方向的厚度厚于罩108的厚度。第一磁轭11、12、13以及14使平坦端面朝向罩108的中心,在罩108的贯通孔80的4个角落内侧与第一转动板107的后侧面接合。
罩106、第一转动板107以及罩108使贯通孔60、70以及80的边的朝向和中心的位置一致地重叠紧贴。在罩106、第一转动板107以及罩108紧贴的状态下,第一磁轭11、12、13以及14在厚度方向的一部分向罩108后表面的后侧露出。另外,罩108被固定在柱部91、92、93以及94上。
第二保持部20的第二转动板207是通过非磁性材料形成的板体。在第二转动板207的4个角落的角部内侧,存在从该第二转动板207的前表面侧朝向后表面侧凹陷的凹部61、62、63以及64。凹部61、62、63以及64的第二转动板207的中心侧形成四个半圆弧状。
在第二转动板207的凹部61、62、63以及64中形成四个半圆弧状的各个位置,有第二磁轭21、22、23以及24。第二磁轭21、22、23以及24是具有与第一磁轭11、12、13以及14相同尺寸以及形状的强磁性体。第二磁轭21、22、23以及24使平坦端面朝向第二转动板207的角部(相反侧的中心)与凹部61、62、63以及64的底部接合。第二磁轭21、22、23以及24在厚度方向的一部分向第二转动板207的前面的前侧露出。
第二磁石208是按照与第一转动板107相同尺寸的方式贴合4个磁石片81、82、83以及84而成的板体。磁石片81、磁石片82以及磁石片83、磁石片84在±X方向邻接,磁石片81、磁石片84以及磁石片82、磁石片83在±Y方向邻接。4个磁石片81、82、83以及84按照相邻彼此成为在±Z方向不同极性的方式磁化。例如,磁石片81以及83在+Z侧磁化为N极,在-Z侧磁化为S极,磁石片82以及84在+Z侧磁化为S极,在-Z侧磁化为N极。
第二保持部20中的第二转动板207以及第二磁石208重叠紧贴。第二保持部20以不与柱部91、92、93以及94接触的方式,收纳在第一保持部10的第一转动板107与基座105之间的空间。第二保持部20被第二磁石208与第一转动板107之间的磁力吸引向第一转动板107。
第一保持部10的第一转动板107和第二保持部20的第二转动板207夹着第一磁轭11、12、13、14、第二磁轭21、22、23、24和球体31、32、33、34在±Z方向上对置。球体31、32、33以及34在本第1实施方式中,是由强磁性体构成的钢球。第一保持部10的第一磁轭11、12、13以及14从罩108中的朝向第二保持部20的第二转动板207的区域向第二转动板207一侧突出。第二保持部20的第二磁轭21、22、23以及24从第二转动板207中的朝向罩108的区域向罩108一侧突出。
如图4所示,在罩108中的朝向第二转动板207的区域和第二转动板207中的朝向罩108的区域之间,具有:支撑单元71,其由第一磁轭11、第二磁轭21以及球体31构成;支撑单元72,其由第一磁轭12、第二磁轭22以及球体32构成;支撑单元73,其由第一磁轭13、第二磁轭23以及球体33构成;以及支撑单元74,其由第一磁轭14、第二磁轭24以及球体34构成。
4组支撑单元71、72、73、74中的各对第一磁轭以及第二磁轭在被罩108的贯通孔80和第二转动板207的凹部61、62、63、64包围的4个角落的位置,接近并在其端面对置。具体而言,支撑单元71中的一对第一磁轭11以及第二磁轭21配置成,在相互的端面彼此之间隔开稍许间隙,作为整体形成圆环状。球体31配置在被第一磁轭11的内周面以及第二磁轭21的内周面包围的正圆状空间的中心。在球体31与第一磁轭11以及第二磁轭21的内周面的之间,存在间隙。支撑单元72的第一磁轭12、第二磁轭22以及球体32的位置关系、支撑单元73的第一磁轭13、第二磁轭23以及球体33的位置关系、以及支撑单元74的第一磁轭14、第二磁轭24以及球体34的位置关系,与支撑单元71相同。
如图5所示,球体31、32、33以及34在该球体31、32、33以及34的外周面中与在±Z方向平行的直径线相交的前后2点,分别与第一转动板107以及第二转动板207抵接。因此,第一保持部10以及第二保持部20能够一边转动球体31、32、33以及34,一边在XY方向相对移动。伴随着第一保持部10以及第二保持部20的相对移动,球体31、32、33以及34的转动距离成为第一保持部10以及第二保持部20的相对移动距离的一半。
球体31、32、33以及34的直径大于第一磁轭11、12、13、14从第一转动板107突出的突出量以及第二磁轭21、22、23、24从第二转动板207的凹部底面突出的突出量,小于第一磁轭11、12、13、14的突出量以及第二磁轭21、22、23、24的突出量的2倍。因此,第一磁轭11、12、13以及14尽管超出球体31、32、33以及34的中心向第二保持部20的第二转动板207一侧突出,但是未到达第二转动板207,在第一磁轭11、12、13以及14的后端与第二转动板207之间存在间隙。
另外,第二磁轭21、22、23以及24尽管超出球体31、32、33以及34的中心向第一保持部10的第一转动板107一侧突出,但是未到达第一转动板107,能够在第二磁轭21、22、23以及24的前端与第一转动板107之间存在间隙。因此,第一保持部10和第二保持部20能够平滑地相对移动。另外,即便第一保持部10和第二保持部20相对移动而使得球体31、32、33以及34与第一磁轭11、12、13以及14或者第二磁轭21、22、23以及24相接触,也难以相互触礁。
第一转动板107以及第二磁石208在之间夹着支撑单元71、72、73、74,在±Z方向对置。当从±Z方向观察时,在第二磁石208中的磁石片81的前侧收纳支撑单元71,在磁石片82的前侧收纳支撑单元72,在磁石片83的前侧收纳支撑单元73,在磁石片84的前侧收纳支撑单元74。另外,在第一转动板107的后侧收纳全部支撑单元71、72、73以及74。
如图5所示,利用第一转动板107以及磁石片81、83的作用,第一磁轭11、13、第二磁轭21、23以及球体31、33中的朝向第一转动板107的一侧被磁化成N极,朝向磁石片81、83的一侧被磁化成S极。另外,利用第一转动板107以及磁石片82、84的作用,第一磁轭12、14、第二磁轭22、24以及球体32、34中的朝向第一转动板107的一侧被磁化成S极,朝向磁石片82、84的一侧被磁化成N极。由此,第一磁轭11、第二磁轭21以及球体31这三者间、第一磁轭12、第二磁轭22以及球体32这三者间、第一磁轭13、第二磁轭23以及球体33这三者间以及第一磁轭14、第二磁轭24以及球体34这三者间,产生斥力。
斥力的大小和方向依赖于第一磁轭、第二磁轭以及球体之间的距离,距离近的部分彼此的斥力大于距离远的部分彼此的斥力。如图6所示,从±Z方向观察,在第一保持部10的中心与第二保持部20的中心完全重叠的位置(将该位置称为初始位置),第一磁轭11和第二磁轭21、第一磁轭12和第二磁轭22、第一磁轭13和第二磁轭23、第一磁轭14和第二磁轭24分别在端面对置,形成圆环状,球体31、32、33、34和位于其半径方向的第一磁轭11、12、13、14以及第二磁轭21、22、23、24的内周面的各点之间的距离相同。
其结果,在初始位置,第一磁轭11以及第二磁轭21的内周面的各点与球体31之间的斥力、第一磁轭12以及第二磁轭22的内周面的各点与球体32之间的斥力、第一磁轭13以及第二磁轭23的内周面的各点与球体33之间的斥力、第一磁轭14以及第二磁轭24的内周面的各点与球体34之间的斥力均衡。另外,在第一磁轭11的端面与第二磁轭21的端面产生的斥力和在第一磁轭13的端面和第二磁轭23的端面产生的斥力均衡,在第一磁轭12的端面和第二磁轭22的端面产生的斥力与第一磁轭14的端面和第二磁轭24的端面产生的斥力均衡。
在此,当第一保持部10以及第二保持部20从初始位置离开而相对移动时,第一磁轭11、12、13、14、第二磁轭21、22、23、24以及球体31、32、33、34这三者间的斥力产生不均衡,产生想要使第一保持部10以及第二保持部20返回初始位置的复原力。
例如如图7所示,在相对地,第一保持部10沿着-X方向活动而第二保持部20沿着+X方向活动的情况下,位于-X方向一侧的各对第一磁轭12以及第二磁轭22和第一磁轭13以及第二磁轭23在±X方向的距离变大,位于+X方向一侧的各对第一磁轭11以及第二磁轭21和第一磁轭14以及第二磁轭24在±X方向的距离变窄。如图7的放大框内所示,当各对第一磁轭11以及第二磁轭21和第一磁轭14以及第二磁轭24在±X方向的距离变窄时,第一磁轭11、第二磁轭21以及球体31这三者间在±X方向的斥力和第一磁轭14、第二磁轭24以及球体34这三者间在±X方向的斥力变大,该斥力是想要使第一保持部10以及第二保持部20返回初始位置的复原力。另外,因为产生了斥力,所以当正在移动的过程中第一磁轭14、第二磁轭24以及球体34中的任一个彼此想要碰撞时能够减弱该碰撞。
如图8所示,在相对地,第一保持部10沿着-Y方向活动而第二保持部20沿着+Y方向活动的情况下,位于-Y方向一侧的各对第一磁轭13以及第二磁轭23与第一磁轭14以及第二磁轭24在±Y方向的距离变大,位于+Y方向一侧的各对第一磁轭11以及第二磁轭21与第一磁轭12以及第二磁轭22在±Y方向的距离变窄。如图8的放大框内所示,当各对第一磁轭11以及第二磁轭21与第一磁轭12以及第二磁轭22在±Y方向的距离变窄时,第一磁轭11、第二磁轭21以及球体31这三者间在±Y方向的斥力与第一磁轭12、第二磁轭22以及球体32这三者间在±Y方向的斥力变大,该斥力成为想要使第一保持部10以及第二保持部20返回初始位置的复原力。
如图9所示,在相对地,第一保持部10沿着通过球体31以及33的对角线上的一个方向(从球体31朝向球体33的方向)活动而第二保持部20沿着该对角线上的另一个方向(从球体33朝向球体31的方向)活动的情况下,位于该对角线上一个方向的一侧的一对第一磁轭13以及第二磁轭23的距离变大,位于该对角线上另一个方向的一侧的一对第一磁轭11以及第二磁轭21的距离变窄。如图9的放大框内所示,当一对第一磁轭11以及第二磁轭21的距离变窄时,第一磁轭11、第二磁轭21以及球体34这三者间的斥力变大,该斥力成为想要使第一保持部10以及第二保持部20返回初始位置的复原力。另外,在绕沿着Z方向平行的轴进行轴旋转的情况下,例如逆时针方向旋转的情况下,在支撑单元71、72、73以及74产生与支撑单元72的第一磁轭12、第二磁轭22以及球体32同样的位置偏移,其成为想要在周向返回初始位置的复原力。
下面针对驱动机构进行说明。如图3所示,在基座105的前表面,固定线圈5。线圈5由4个线圈片50a、50b、50c以及50d构成。4个线圈片50a、50b、50c以及50d以±Z方向为卷绕轴,沿着相同方向(例如,从+Z方向观察,顺时针方向)卷绕。
线圈片50a以及50c位于夹着基座105的中心沿着±Y方向两侧离开的各个位置。线圈片50a以及50c具有沿着±Y方向延伸的2根直线部和连接2根直线部的2个半圆部。线圈片50b以及50d位于夹着基座105的中心沿着±X方向两侧离开的各个位置。线圈片50b以及50d具有沿着±X方向延伸的2根直线部和连接2根直线部的2个半圆部。
第二磁石208兼用驱动用的磁石。如图10所示,线圈片50a配置成跨越磁石片81和磁石片82的边界部,线圈片50b配置成跨越磁石片82和磁石片83的边界部,线圈片50c配置成跨越磁石片83和磁石片84的边界部,线圈片50d配置成跨越磁石片84和磁石片81的边界部。
当在线圈5的4个线圈片50a、50b、50c以及50d中流过规定电流时,在线圈片50a和50c产生±X方向的洛伦兹力,在线圈片50b和50d产生±Y方向的洛伦兹力,通过该洛伦兹力的反作用,第二保持部20相对于第一保持部10相对移动。即,第二保持部20一边使球体31、32、33以及34相对于第一保持部10转动,一边反抗第一磁轭11、12、13、14的内周面以及端面、第二磁轭21、22、23、24的内周面以及端面和球体31、32、33以及34这三者间的斥力,来相对移动。
具体而言,当线圈片50a沿着逆时针方向流过电流而在线圈片50c沿着顺时针方向流过电流的情况下,在线圈片50a以及线圈片50c中产生+X方向的洛伦兹力。第二保持部20利用洛伦兹力的反作用,一边转动球体31、32、33以及34,一边沿着-X方向移动。如果使流过电流的方向相反,则第二保持部20沿着+X方向移动。
在线圈片50b沿着逆时针方向流过电流而在线圈片50d沿着顺时针方向流过电流的情况下,在线圈片50b以及线圈片50d中产生-Y方向的洛伦兹力。第二保持部20利用洛伦兹力的反作用,一边使球体31、32、33以及34转动,一边沿着+Y方向移动。如果使流过电流的方向相反,第二保持部20沿着-Y方向移动。
在线圈片50a、50b、50c以及50d中全部沿着顺时针方向流过电流的情况下,在线圈片50a产生-X方向的洛伦兹力,在线圈片50b产生+Y方向的洛伦兹力,在线圈片50c产生+X方向的洛伦兹力,在线圈片50d产生-Y方向的洛伦兹力。第二保持部20利用洛伦兹力的反作用,一边使球体31、32、33以及34转动,一边以与通过第二保持部20的中心的±Z方向平行的轴为旋转轴,沿着顺时针方向旋转。如果使流过电流的方向相反,则第二保持部20沿着逆时针方向移动。另外,流过电流的也可以是仅线圈片50a、50c或者线圈片50b、50d中的一方。
根据本第1实施方式,能够实现光学部件支撑装置,能够一边使作为光学部件的图像传感器8相对于透镜体7在与XY方向平行的平面内移动、绕沿着Z方向平行的轴进行轴旋转,一边引导图像传感器8,并且,还能够搭载于智能手机101等厚度薄的电子设备。即,光学部件支撑装置99在高度方向的尺寸根据第一保持部10的厚度、第二保持部20的厚度以及球体31、32、33以及34的直径而定义,因此能够变得薄型化。另外,光学部件驱动装置9采用了该光学部件支撑装置99,因此能够薄型化。进一步地,光学部件驱动装置9中,第二磁石208兼用驱动用磁石,所以能够变得更薄。
球体31、32、33、34如果是强磁性体,则因为会在第一磁轭11、12、13、14以及第二磁轭21、22、23、24的彼此之间作用斥力,所以难以撞上,会稳定地停留在第一磁轭11、12、13、14以及第二磁轭21、22、23、24之间的中央。因此,难以产生由于球体31、32、33、34与第一磁轭11、12、13、14以及第二磁轭21、22、23、24彼此之间的相互接触而产生的摩擦,能够以低负荷地移动第二转动板207。
此外,在本第1实施方式中,示例了使第二磁石兼用于支撑用和驱动用的例子,但是也可以不将磁石作为驱动用,而另行设置驱动用磁石。
另外,在本第1实施方式中,相对置的第一磁轭11、12、13、14以及第二磁轭21、22、23、24的对数在第一保持部10以及第二保持部20之间配置有4对,但是对数无需是4对。第一磁轭11、12、13、14以及第二磁轭21、22、23、24的对数至少配置3对,各对第一磁轭11、12、13、14以及第二磁轭21、22、23、24对置即可。
另外,在本第1实施方式中,球体31、32、33、34是强磁性体,但是也可以用非强磁性体的非磁性材料形成球体31、32、33、34。支撑单元71、72、73、74中相对置的第一磁轭11、12、13、14以及第二磁轭21、22、23、24之间也产生了斥力。因此,即便在用非强磁性体的非磁性材料形成球体31、32、33、34的情况下,也能够使得第一保持部10以及第二保持部20一边转动球体31、32、33、34,一边抵抗第一磁轭11、12、13、14以及第二磁轭21、22、23、24之间的斥力而相对移动。另外,在该情况下,球体31、32、33、34无需设置在第一磁轭11、12、13、14第二磁轭21、22、23、24之间,也可以设置在完全不同的位置。另外,在该情况下,第一磁轭11、12、13、14和第二磁轭21、22、23、24无需形成圆环状,例如也可以使平板状的第一磁轭11、12、13、14和第二磁轭21、22、23、24对置。
另外,使得在对角线方向第一磁轭11、12、13、14和第二磁轭21、22、23、24对置,但是例如也可以在与对角线正交的方向对置。但是,优选配置成在支撑单元71、72、73以及74间发挥作用的斥力平衡。
另外,也可以使4个磁石片81、82、83以及84在±Z方向的极性与本第1实施方式相反,磁石片81以及83在+Z侧被磁化成S极,在-Z侧被磁化成N极,磁石片82以及84在+Z侧被磁化成N极,在-Z侧被磁化成S极。
另外,也可以是第二磁石208直接与球体31、32、33、34相接。同样地,第二磁轭21、22、23、24也可以直接固定在第二磁石208。这些情况下,第二磁石208兼用第二转动板207。第一转动板107也可以作为第一磁石通过磁石材料形成。另外,第一转动板107也可以用非磁性体形成。该情况下,也可以经由第一转动板107使第一磁石或者强磁性体与第二磁石208对置,也可以不设置第一磁石以及强磁性体。
驱动机构无需使得通过磁石和线圈产生的电磁力成为驱动源。例如,也可以利用形状记忆合金或压电元件。
<第2实施方式>
如图11所示,在作为本发明第2实施方式的光学部件支撑装置99A中,支撑单元71、72、73、74中的第一磁轭以及第二磁轭的个数整体上为4个,以90度间隔分割,第一磁轭以及第二磁轭交替地配置。在本第2实施方式的光学部件支撑装置99A中,支撑单元71中的2个第一磁轭11a以及11b和2个第二磁轭21a以及22b在其端面对置交替排列,形成环状,在第一磁轭11a、11b以及第二磁轭21a、22b的内侧配置球体31。
支撑单元72中的第一磁轭12a、12b、第二磁轭22a、22b以及球体32的位置关系、支撑单元73中的第一磁轭13a、13b、第二磁轭23a、23b以及球体33的位置关系、以及支撑单元74中的第一磁轭14a、14b、第二磁轭24a、24b以及球体34的位置关系,与支撑单元71的位置关系同样。
在第一保持部10以及第二保持部20位于初始位置的状态下,支撑单元71、72、73、74各自相邻的第一磁轭以及第二磁轭的端面彼此的距离全部相同,相邻的第一磁轭以及第二磁轭的端面彼此的斥力整体均衡。第一保持部10以及第二保持部20还包含旋转方向地沿着YX方向移动时,支撑单元71、72、73、74各自相对置的2个第一磁轭中的一个第一磁轭和第二磁轭的距离变大,另一个第一磁轭和第二磁轭的距离变窄。距离变窄的一个第一磁轭的端面以及第二磁轭的端面间的斥力变大,该斥力成为想要使第一保持部10以及第二保持部20回到初始位置的复原力。在第1实施方式中,位于四个支撑单元71、72、73以及74的各对角线方向的二个支撑单元71、73的斥力均衡,二个支撑单元72、74的斥力均衡。在本第2实施方式中,在各支撑单元71、72、73以及74中斥力均衡,复原力发挥作用。因此,在本第2实施方式的一个支撑单元中作为系统成立。本第2实施方式中,在各支撑单元71、72、73以及74得到复原力,因此能够得到比第1实施方式稳定的支撑效果。
Claims (10)
1.一种光学部件支撑装置,其特征在于,在XYZ正交坐标系中,具备:
球体;
第一保持部以及第二保持部,在其一个中保持光学部件,分别在XY方向延伸,在之间夹着所述球体并在Z方向对置;
第一磁轭,其从所述第一保持部中的朝向所述第二保持部的区域,向所述第二保持部一侧突出;以及
第二磁轭,其从所述第二保持部中的朝向所述第一保持部的区域,向所述第一保持部一侧突出,在所述XY方向中规定的一个方向与所述第一磁轭相对置,
所述第二保持部具有第二磁石,所述第一磁轭以及所述第二磁轭在所述Z方向与所述第二磁石对置。
2.根据权利要求1所述的光学部件支撑装置,其特征在于,
所述球体的直径大于所述第一磁轭的突出量以及所述第二磁轭的突出量。
3.根据权利要求1所述的光学部件支撑装置,其特征在于,
所述第一磁轭以及所述第二磁轭在其端面对置交替排列,并形成环状,在所述第一磁轭以及所述第二磁轭的内周侧配置所述球体。
4.根据权利要求3所述的光学部件支撑装置,其特征在于,
所述球体通过强磁性体形成。
5.根据权利要求3所述的光学部件支撑装置,其特征在于,
所述第一磁轭超出所述球体的中心向所述第二保持部一侧突出,所述第二磁轭超出所述球体的中心向所述第一保持部一侧突出。
6.根据权利要求1所述的光学部件支撑装置,其特征在于,
相对置的所述第一磁轭以及所述第二磁轭的对数至少配置3对。
7.根据权利要求1所述的光学部件支撑装置,其特征在于,
所述第一保持部具有第一磁石或者强磁性体,
所述第一磁石或者所述强磁性体夹着所述第一磁轭以及所述第二磁轭与所述第二磁石对置。
8.一种光学部件驱动装置,其特征在于,具备:
根据权利要求1至7中任一项所述的光学部件支撑装置;和线圈,其与所述第一保持部连结设置,并与所述第二磁石对置。
9.一种照相装置,其特征在于,
具备根据权利要求1至8中任一项所述的光学部件支撑装置。
10.一种电子设备,其特征在于,
具备根据权利要求9所述的照相装置。
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