CN112987450B - 光学部件驱动装置、照相装置以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供高度低的光学部件驱动装置、照相装置以及电子设备。光学部件驱动装置(10)，该光学部件驱动装置具有第一磁石(32)以及第二磁石(34)，所述第一磁石(32)和所述第二磁石(34)的磁化方向正交，所述第一磁石(32)的磁极面与所述第二磁石(34)的非磁极面相邻，进而，具有与所述第二磁石(34)相邻的所述第一磁石(32)的磁极面相反侧的开放磁极面(44)隔开间隙相向而对的第一线圈(40)、与所述第一磁石(32)的开放磁极面(44)的不同磁极的第二磁石(34)的磁极面隔开间隙相向而对的第二线圈(42)。

Description

光学部件驱动装置、照相装置以及电子设备

技术领域

本发明涉及光学部件驱动装置、照相装置以及电子设备。

背景技术

例如，在专利文献1、2中公开了具有自动聚焦功能和抖动补偿功能二者的照相装置。此处公开的自动聚焦功能使透镜向光轴方向驱动。而且，抖动补偿功能使传感器向与光轴正交的方向驱动。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献１】国际公开WO2020/040242号说明书。

【专利文献２】中国专利申请公开第108780207号说明书（CN108780207A）。

发明内容

【本发明要解决的技术问题】

但是，一直以来的照相装置分别设置自动聚焦机构和抖动补偿机构，而且在光轴方向重叠，因此存在一个问题，即容易高度高。

本发明旨在消除所述问题，提供可降低高度的光学部件驱动装置、照相装置以及电子设备。

【技术方案】

本发明的一个样态是光学部件驱动装置，该光学部件驱动装置具有第一磁石以及第二磁石，所述第一磁石与所述第二磁石的磁化方向正交，所述第一磁石的磁极面与所述第二磁石的非磁极面相邻，进而，具有在与所述第二磁石相邻的所述第一磁石的磁极面相反侧的开放磁极面隔开间隙相向而对的第一线圈、在与所述第一磁石的开放磁极面的不同磁极的第二磁石的磁极面隔开间隙相向而对的第二线圈。

优选地，在XYZ直角坐标系中，所述第一磁石以及所述第二磁石在Z轴周围间隔90度被循环配置，所述第一磁石在Z方向磁化，所述第一线圈的向X方向或者Y方向延伸的部分与所述第一磁石相向而对，所述第二磁石在X方向或者Y方向磁化，所述第二线圈的向Y方向或者X方向延伸的部分与所述第二磁石相向而对。

而且，优选地，一个所述第二线圈与四个所述第二磁石相向而对。

而且，优选地，设置第三磁石，与所述第二磁石在相同方向磁化，夹着所述第二线圈与所述第二磁石相向而对。

而且，优选地，设置辅助磁石，在X方向或者Y方向磁化，与所述第一磁石相邻。

而且，优选地，设置辅助磁石，在Z方向磁化，与所述第二磁石相邻。

而且，优选地，所述第一磁石与所述第二磁石在Z方向相邻，或者在X方向或Y方向相邻。

而且，优选地，在XYZ直角坐标系中，所述第一磁石以及所述第二磁石在Z轴周围间隔90度被循环配置，所述第一磁石在X方向或者Y方向磁化，所述第一线圈的向Y方向或者X方向延伸的部分与所述第一磁石相向而对，所述第二磁石在Z方向磁化，所述第二线圈的向X方向或者Y方向延伸的部分与所述第二磁石相向而对。

本发明的其他样态是照相装置，该照相装置具有固定体、被该固定体支撑着自由移动的移动体、被设置在所述固定体或者移动体的至少一侧的光学部件、被设置在所述固定体或者移动体的另一侧的第一磁石以及第二磁石，所述第一磁石与所述第二磁石的磁化方向正交，所述第一磁石的磁极面与所述第二磁石的非磁极面相邻，进而具有设置在所述固定体或者移动体的任一另一侧、在所述第一磁石的与所述第二磁石相邻磁极面的相反侧的开放磁极面隔开间隙相向而对的第一线圈、被设置在所述固定体或者移动体的任一另一侧、在与所述第一磁石的开放磁极面的不同磁极的第二磁石的磁极面隔开间隙相向而对的第二线圈。

本发明的其他样态是电子设备，其具有所述照相装置。

【发明效果】

根据本发明，由于已汇集对光学部件进行驱动的驱动功能，因此能够提供可高度低的光学部件驱动装置、照相装置以及电子设备。

附图说明

图１是显示本发明的第一实施方式所涉光学部件驱动装置的斜视图。

图２是显示本发明的第一实施方式所涉光学部件驱动装置的分解斜视图。

图３是显示从斜下方观察的本发明的第一实施方式所涉光学部件驱动装置所用的移动体的斜视图。

图４是显示本发明的第一实施方式所涉光学部件驱动装置所用的磁石和线圈之关系的平面图。

图５是显示本发明的第一实施方式所涉光学部件驱动装置所用的磁石和线圈之关系的斜视图。

图６是显示从斜下方观察的本发明的第二实施方式所涉光学部件驱动装置所用的磁石和线圈之关系的斜视图。

图７是显示本发明的第三实施方式所涉光学部件驱动装置所用的磁石和线圈之关系的斜视图。

图８是显示本发明的第四实施方式所涉光学部件驱动装置所用的磁石和线圈之关系的平面图。

图９是显示本发明的第四实施方式所涉光学部件驱动装置所用的磁石和线圈之关系的正面图。

图１０是显示本发明的第四实施方式所涉光学部件驱动装置所用的磁石和线圈之关系的斜视图。

图１１是显示本发明的第五实施方式所涉光学部件驱动装置所用的磁石和线圈之关系的斜视图。

具体实施方式

图1至图5显示本发明的第一实施方式。

光学部件驱动装置10具有移动体12、支撑该移动体12自由移动的固定体14。移动体12具有呈四角板状的传感器支架16，该传感器支架16上通过印刷电路基板18固定着图像传感器20作为光学部件的一个实例。图像传感器20以Z轴为中心向着Z方向。该图像传感器20被来自被摄体的光线透过未进行图示的透镜照射，在该图像传感器20上检测出成像的图像。

而且，在本说明书以及图纸中，在三维XYZ直角坐标系中，以透镜的光轴方向为Z方向，以+Z侧作为被摄体侧。而且，Z轴通过图像传感器20的中心，但是为了避免复杂，图纸显示出位置错开后的坐标轴。

固定体14相对于移动体12在X方向以及Y方向形成扩大的四角形状。在该固定体14的四角，第一突出部22向+Z方向突出形成。上部弹簧24介于该第一突出部22和传感器支架16的四角之间。

而且，如图3所示，在传感器支架16的四边中央，第二突出部26向-Z方向突出形成。另一方面，在固定体14的四边中央，第三突出部28向X方向或者Y方向突出形成。下部弹簧30介于第二突出部26和第三突出部28之间。

移动体12通过上部弹簧24以及下部弹簧30被固定体14支撑，使其能够向X方向、Y方向、Z方向以及Z轴周围移动。上部弹簧24以及下部弹簧30在该实施方式中是板簧，将连接部分形成锯齿状，但是也可以是形成窄且厚的轴突状的板簧。

如图2所示，由第一磁石32以及被固定在该第一磁石32的第二磁石34构成的磁石组36被配置在固定体14的底板的±X侧以及±Y侧。而且，第二磁石34被固定在固定体14上。该磁石组36在Z轴周围间隔90度被循环配置。如图5所示，以被配置在+X侧的磁石组36为例，被配置在+Z侧的第一磁石32向-Z方向磁化，+Z侧面构成S级的磁极面，-Z侧面构成N级的磁极面。而且，第二磁石34在与第一磁石32正交的方向上向-X方向磁化，+X侧面构成S级的磁极面，-X侧面构成N级的磁极面。对于剩余的三组磁石组36，也适当地通过置换X和Y以及+和-进行说明。

第一磁石32的-Z侧磁极面与第二磁石34的非磁极面相邻。在此种情况下，相邻不仅仅是指让二者直接接触的情形，还包括将软磁性体夹在中间使其接触的情况。而且，非磁极面是法线方向与磁化方向正交的面，与磁极面正交的面。

而且，如图3所示，在传感器支架16的-Z侧面中央，呈四角柱状的第四突出部38向-Z方向突出。如图3所示，在传感器支架16的-Z侧面上固定着由两个线圈组成的第一线圈40、第二线圈42。第一线圈40在Z轴周围间隔90度被循环配置，分别在第二突出部26和第四突出部38之间在与Z轴平行的轴周围，卷绕成四角框架状。±X侧的两个第一线圈40在Y方向被并排设置，±Y侧的两个第一线圈40在X方向被并排设置。而且，第二线圈42被固定在第四突出部38的下端周边。

±X侧的两个第一线圈40的相互相邻的两个边向X方向延伸，±Y侧的两个第一线圈40的相互相邻的两个边向Y方向延伸。如图4以及图5所示，该第一线圈40的两个边在与所述第二磁石34相邻的所述第一磁石32的磁极面相反侧的开放磁极面44在Z方向隔开间隙相向而对。在本实施方式中，开放磁极面44向着+Z方向。最好两个第一线圈40的另外的边不与磁石组36相向而对。

而且，第二线圈42在被循环配置的第二磁石34的内侧，在Z轴周围卷绕成四角框架状，±X侧的边向Y方向延伸，±Y侧的边向X方向延伸。上述一个第二线圈42的±X侧的边在X方向、±Y侧的边在Y方向，在第二磁石34的内侧磁极面隔开间隙相向而对。

如果将开放磁极面44的磁极作为S级，则相反侧的磁极面作为N级。例如，在+X侧的第二磁石34的内部，来自该N级的磁通分为四个方向在各端面作为N级运行。为此，第二磁石34与作为孤立的单独磁石被设置的情况相比，在+X侧的S级的磁极面相抵消，因此磁通减少，与之相对，在-X侧的N级的磁极面磁通增加。由此，在具有与开放磁极面44的磁极不同的磁极的第二磁石34的该磁极面，通过使第二线圈42相向而对，可进行高效的驱动。

而且，在第一磁石32中，与作为孤立的单独磁石被设置的情况相比，开放磁极面44的相反侧磁极面的磁极导致的反磁场消失，因此开放磁极面44的磁通增加。由此，在第一磁石32的开放磁极面44，通过使第一线圈40相向而对，可进行高效的驱动。

在所述结构中，如果给第一线圈40通电，则在±X侧的第一线圈40上产生Y方向的洛伦兹力，在±Y侧的第一线圈40上产生X方向的洛伦兹力。如果给+X侧和－X侧以及＋Y侧和－Y侧至少一侧的第一线圈40接通相同电流，则可将装配在传感器支架16的图像传感器20向±X方向以及/或者±Y方向直线驱动。如果给+X侧和－X侧以及＋Y侧和－Y侧的至少一侧的第一线圈40接通不同电流，则可使图像传感器20向Z轴周围旋转驱动。由此，可进行抖动补偿。在两个并列的第一线圈40，可接通相同的电流，但是也可区分角色，一侧用于直线驱动，另一侧用于旋转驱动。

而且，如果给第二线圈42通电，则在与第二磁石34相向而对的第二线圈42上产生±Z方向的洛伦兹力，可使图像传感器20向±Z方向直线驱动，使图像传感器20移动至聚焦位置。

而且，将第一磁石32的-Z侧磁极面作为S级时，可将第二线圈42相向而对的第二磁石34的磁极面作为S级进行组合，也可使第二线圈42在第二磁石34的外侧相向而对。即使在此种情况下，使第二线圈42相向而对的第二磁石34的磁极面磁化的磁极与第一线圈40相向而对的第一磁石32的开放磁极面44的磁极不同。

而且，在该第一实施方式中，将四组磁石组36固定在固定体14上，将第一线圈40以及第二线圈42固定在移动体12上，但是也可将四组磁石组36固定在移动体12上，将第一线圈40以及第二线圈42固定在固定体14上。

图6显示本发明的第二实施方式。

该第二实施方式相对于所述第一实施方式，追加了第三磁石46。

例如，在+X侧磁石组36中，第三磁石46将第二线圈42夹在中间与第二磁石34相向而对，在第二线圈42的-X侧隔开间隙进行配置。而且，该第三磁石46与第二磁石同方向磁化，在第二磁石34的磁极面相向而对的+X侧变为与第二磁石34的磁极面不同的S级磁极面，-X侧变为N级磁极面。在图6中，其仅仅显示被配置在+X侧的第三磁石46，但是其他三方也配置相同的第三磁石46。

在第一实施方式中，第二磁石34的磁极面发出的磁通扩散分布。为此，在图5中，例如，第二线圈42向+X方向移动，则+X侧的第二磁石34和第二线圈42的+X侧的边之间的距离拉近，相反侧则远离，向Z方向移动时的洛伦兹力倾向于出现差异。在本第二实施方式中，第二磁石34和第三磁石46之间的磁通的所述扩散受到抑制。为此，在图6中，即使第二线圈42向X方向移动，洛伦兹力也难以出现差异。

图7显示本发明的第三实施方式。

该第三实施方式与第一实施方式相比，强化了磁场。

在＋X侧的磁石组36中，已配置在X方向磁化的第一辅助磁石48，使在第一磁石32的+X侧与第一磁石32相邻的磁极面作为S级。通过该第一辅助磁石48，增大从第一磁石32的开放磁极面44涌出的磁通。进而，在第一磁石32的±Y侧配置第二辅助磁石50。+Y侧的第二辅助磁石50以与第一磁石32相邻的磁极面作为S级，-Y侧的第二辅助磁石50在Y方向磁化，使与第一磁石32相邻的磁极面作为S级。由此，可使从第一磁石32涌出的磁通进一步增大。对于上述辅助磁石48、50，即使任何一个辅助磁石涌出的磁通均可增大。而且，如果空间允许，也可在第一磁石32的-X侧设置辅助磁石。

而且，在第二磁石34的-Z侧设置第三辅助磁石52。该第三辅助磁石52在Z方向磁化，使与第一磁石32相邻的+Z侧磁极面作为N级。由此，可增大从第二磁石34涌出的磁通。

由此，通过设置第一辅助磁石48以及第二辅助磁石50，可提高抖动补偿动作的驱动效率。而且，通过第三辅助磁石52可提高聚焦动作的驱动效率。

而且，只要根据需要增减各辅助磁石48、50、52的数量即可，即使限定性地设置一部分辅助磁石，也有助于增强对应磁场。在图7中未显示被配置在+X侧的磁石组36相对应的辅助磁石，但是其他三方配置相同的辅助磁石。

图8至图10显示本发明的第四实施方式。

在所述第一实施方式中，第一磁石32和第二磁石34在Z方向相邻，与之相对，在该第四实施方式中，使第一磁石32和第二磁石34在X方向或者Y方向并排相邻。

即，第一磁石32以及第二磁石34在Z轴周围间隔90度被循环配置，第一磁石32在X方向或者Y方向磁化，第二磁石34在Z方向磁化。第一线圈40的向Y方向或者X方向延伸的部分与第一磁石相向而对，第二线圈42的向X方向或者Y方向延伸的部分与第二磁石34相向而对。

在+X侧的磁石组36中，第一磁石32在X方向磁化，使其-X侧的磁极面成为N级，+X侧的磁极面成为S级。+X侧的磁极面与第二磁石34的非磁极面相邻，-X侧的磁极面是开放磁极面44。第二磁石34被配置在第一磁石32的+X侧，在Z方向磁化，使其+Z侧的磁极面成为S级，-Z侧的磁极面成为N级。第一线圈40与第一实施方式的第二线圈42具有相同形状和配置，第二线圈42与第一实施方式的第一线圈40具有相同形状和配置，省略其详细说明。

第一线圈40的+X侧的向Y方向延伸的部分在第一磁石32的开放磁极面44隔开间隙相向而对。两个第二线圈42的相互相邻向X方向延伸的两个边在第二磁石34的+Z侧磁极面隔开间隙相向而对。在此种情况下，第一磁石32的开放磁极面44的磁极与第二磁石34的+侧磁极面的磁极不同。而且，如第二实施方式的情形一般，也可配置第三磁石将第一线圈40夹在中间。剩余的三方的情形也相同。

即使在该第四实施方式中，也与第一实施方式的情形相同，使第一磁石32和第二磁石34相互增大涌出的磁通，可实现高效率的抖动补偿动作和聚焦动作。本第二实施方式与第一实施方式相比，XY方向的尺寸变大，但是Z方向的尺寸可变小，即，可进一步降低高度。

图11显示本发明的第五实施方式。

该第五实施方式相对于所述的第四实施方式追加了第四辅助磁石54以及第五辅助磁石56。

在被配置在＋X侧的磁石组36中，两个第四辅助磁石54在第一磁石32的±Y两侧与第一磁石32相邻。第四辅助磁石54在Y方向磁化，使得与第一磁石32相邻的磁极面分别成为N级。

两个第五辅助磁石56在第二磁石34的±Y两侧与第二磁石34相邻。第五辅助磁石56在Y方向磁化，使得与第二磁石34相邻的磁极面分别成为S级。

第四辅助磁石54以及第五辅助磁石56使第一磁石32以及第二磁石34涌出的磁场增大。而且，在第二磁石34的+X侧也可进一步追加辅助磁石。而且，即使在该第五实施方式中，也可根据需要增减各辅助磁石的数量，即使仅限定性地配置一部分辅助磁石也有助于增强对应磁石的磁场。

而且，在各实施方式中，针对移动体12向四个方向移动的一体式产品的结构进行说明，但是并不限于此种结构。例如，也可在一个移动方向上设置一个载体，各载体独立移动，图像传感器20向各载体的移动合成方向上移动。

而且，在第一至第三实施方式中，也可将第一线圈40配置在第一磁石32的-Z侧，使第二线圈42通过第二磁石34的外侧。而且，在第四至第五实施方式中，也可使第一线圈40通过第一磁石32的外侧，将第二线圈42配置在第二磁石34的-Z侧。在此种情况下，配置各磁石，使得与各线圈相向而对的磁极面的磁通增加。

而且，对于第一至第三实施方式的第一线圈40、第四至第五实施方式的第二线圈42，也可相对于各磁石组36仅设置其中一个线圈。对于第一至第三实施方式的第二线圈42、第四至第五实施方式的第一线圈40，也可相对于各磁石组36仅设置其中一个线圈。

而且，对于磁石组36，也可仅以两组磁石组36间隔90度的方式被配置，也可以两组磁石组36间隔180度相向而对的方式被配置。而且，也可使用三组或者五组以上磁石组36。

而且，以图像传感器20作为光学部件的实例进行说明，但是其也适用于透镜、棱镜、反射镜、胶片、全息图等其他驱动光学部件的装置。

【符号说明】

１０光学部件驱动装置

１２移动体

１４固定体

１６传感器支架

１８印刷电路基板

２０图像传感器

２２第一突出部

２４上部弹簧

２６第二突出部

２８第三突出部

３０下部弹簧

３２第一磁石

３４第二磁石

３６磁石组

３８第四突出部

４０第一线圈

４２第二线圈

４４开放磁极面

４６第三磁石

４８第一辅助磁石

５０第二辅助磁石

５２第三辅助磁石

５４第四辅助磁石

５６第五辅助磁石

Claims (11)

1.一种光学部件驱动装置，其特征在于：具有第一磁石以及第二磁石，

所述第一磁石与所述第二磁石的磁化方向正交，所述第一磁石的磁极面与所述第二磁石的非磁极面相邻，

进而，具有在与所述第二磁石相邻的所述第一磁石的磁极面相反侧的开放磁极面隔开间隙相向而对的第一线圈、

在与所述第一磁石的开放磁极面的不同磁极的第二磁石的磁极面隔开间隙相向而对的第二线圈，

所述第一磁石的磁极面与所述第二磁石的非磁极面直接接触，或者将软磁性体夹在中间使其接触。

2.根据权利要求1所述的光学部件驱动装置，其特征在于，在XYZ直角坐标系中，所述第一磁石以及所述第二磁石在Z轴周围间隔90度被循环配置，所述第一磁石在Z方向磁化，所述第一线圈的向X方向或者Y方向延伸的部分与所述第一磁石相向而对，所述第二磁石在X方向或者Y方向磁化，所述第二线圈的向Y方向或者X方向延伸的部分与所述第二磁石相向而对。

3.根据权利要求2所述的光学部件驱动装置，其特征在于，一个所述第二线圈与四个所述第二磁石相向而对。

4.根据权利要求2所述的光学部件驱动装置，其特征在于，设置第三磁石，与所述第二磁石在相同方向磁化，夹着所述第二线圈与所述第二磁石相向而对。

5.根据权利要求2所述的光学部件驱动装置，其特征在于，设置辅助磁石，在X方向或者Y方向磁化，与所述第一磁石相邻。

6.根据权利要求2所述的光学部件驱动装置，其特征在于，设置辅助磁石，在Z方向磁化，与所述第二磁石相邻。

7.根据权利要求2所述的光学部件驱动装置，其特征在于，所述第一磁石与所述第二磁石在Z方向相邻。

8.根据权利要求1所述的光学部件驱动装置，其特征在于，在XYZ直角坐标系中，所述第一磁石以及所述第二磁石在Z轴周围间隔90度被循环配置，所述第一磁石在X方向或者Y方向磁化，所述第一线圈的向Y方向或者X方向延伸的部分与所述第一磁石相向而对，所述第二磁石在Z方向磁化，所述第二线圈的向X方向或者Y方向延伸的部分与所述第二磁石相向而对。

9.根据权利要求8所述的光学部件驱动装置，其特征在于，所述第一磁石与所述第二磁石在X方向或Y方向相邻。

10.一种照相装置，其特征在于，具有

固定体、

被该固定体支撑着自由移动的移动体、

被设置在所述固定体或者移动体的至少一侧的光学部件、

被设置在所述固定体或者移动体的另一侧的第一磁石以及第二磁石，

所述第一磁石与所述第二磁石的磁化方向正交，所述第一磁石的磁极面与所述第二磁石的非磁极面相邻，

进而具有被设置在所述固定体或者移动体的任一另一侧、在所述第一磁石的与所述第二磁石相邻磁极面的相反侧的开放磁极面隔开间隙相向而对的第一线圈、

被设置在所述固定体或者移动体的任一另一侧、在与所述第一磁石的开放磁极面的不同磁极的第二磁石的磁极面隔开间隙相向而对的第二线圈；

所述第一磁石的磁极面与所述第二磁石的非磁极面直接接触，或者将软磁性体夹在中间使其接触。

11.一种电子设备，其特征在于，其具有权利要求10所述的照相装置。

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