CN114217402A - 光学部件驱动装置、照相机装置以及电子设备 - Google Patents

光学部件驱动装置、照相机装置以及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光学部件的前端部的移动量小并且能够小型化的光学部件驱动装置。光学部件驱动装置(100)具备：具有透镜体(102)的作为光学部件的照相机模块(101)；底板(9)；设置在照相机模块(101)的后表面上，具有凸球面的滑块(106)；以及承受部(108)，其设置在底板(9)的前表面上，至少在3点承受滑块(106)。因为具备至少在3点承受具有凸球面的滑块(106)的承受部(108)，所以照相机模块(101)与滑块(106)一起以滑块(106)的凸球面的中心为中心倾斜活动。

Description

光学部件驱动装置、照相机装置以及电子设备
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驱动装置、照相机装置以及电子设备。
背景技术
在用于智能手机等电子设备的照相机装置中，有的是使具有透镜体和图像传感器的光学部件绕X轴或Y轴倾斜活动来进行抖动校正。作为公开了与这种照相机装置有关的技术的文献，有专利文献1。该文献1所公开的拍摄用光学装置在基座中心设置枢轴部，通过该枢轴部来对光学部件的底面的中心进行支撑，在光学部件中与X以及Y方向对向的外表面设置抖动校正用的磁石，并且在固定罩的内表面设置抖动校正用的线圈。在该装置中，当线圈中流过电流时，光学部件以被枢轴部支撑的点为中心进行倾斜活动。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2009-294393A号公报
发明内容
【发明要解决的课题】
然而，在专利文献1的技术的情况，光学部件以被枢轴部支撑的后端部为中心进行倾斜活动，因此问题是，光学部件的前端部的XY方向的移动量大，装置的大小变大。
本发明是鉴于这样的课题而完成的，其目的在于能够提供一种光学部件的前端部的移动量小并能够小型化的光学部件驱动装置。
【用于解课题决的手段】
为了解决上述课题，作为本发明优选方式的透镜驱动装置，其特征在于，具备：具有透镜体的光学部件；底板；滑块，其设置在所述光学部件的后表面上，并具有凸球面；以及承受部，其设置在所述底板的前表面上，至少在3点承受所述滑块。
在该方式中也可以是，所述承受部具有凹球面，所述凸球面被能够滑动地保持在所述凹球面上。
另外也可以是，所述凸球面和所述凹球面的中心半径一致。
另外也可以是，所述承受部具有三个凸部，所述凸球面被能够滑动地保持在所述三个凸部上。
另外也可以是，从所述透镜体的光轴的方向观察，所述三个凸部位于在其内部包括所述光轴的三角形顶点的位置。
另外也可以是，具备覆盖所述光学部件并与所述底板组合的罩，在所述光学部件的外表面以及所述罩的内表面中的一方上设有线圈，在另一方上与所述线圈对向地设置磁石。
另外也可以是，在所述透镜体的光轴方向，所述凸球面的中心位置与所述线圈以及所述磁石的位置相同。
作为本发明的另一个优选实施方式的照相机装置，其特征在于，具备上述光学部件驱动装置。
作为本发明的另一个优选实施方式的电子设备，其特征在于，具备上述照相机装置。
【发明的效果】
本发明的光学部件驱动装置具备：具有透镜体的光学部件；底板；滑块，其设置在所述光学部件的后表面上，具有凸球面；以及承受部，其设置在所述底板的前表面上，至少在3点承受所述滑块。因为具备至少在3点承受具有凸球面的滑块的承受部，所以光学部件与滑块一起以滑块的凸球面的中心为中心倾斜活动。由此，能够将倾斜活动的中心设置在光学部件的内部，能够减小光学部件的前端部的移动量。因此，能够提供一种能够小型化的光学部件驱动装置。
附图说明
图1是搭载了包括作为本发明的一个实施方式的光学部件驱动装置100的照相机装置200的智能手机201的主视图。
图2是图1的光学部件驱动装置100的立体图。
图3是分解了图2的光学部件驱动装置100的立体图。
图4是从图2除去了罩1、照相机模块101、第2FPC8以及底板9的立体图。
图5是图2的A-A’线截面图。
图6是表示图2的第2FPC8的图。
图7是展开了图6的第2FPC8的图。
具体实施方式
如图1所示，包括作为本发明的一个实施方式的光学部件驱动装置100的照相机装置200被收纳在智能手机201的框体内。
照相机装置200具有作为光学部件的照相机模块101和保持照相机模块101的光学部件驱动装置100。照相机模块101具有透镜体102、图像传感器103、透镜驱动装置104以及覆盖它们的长方体状的框体105。图像传感器103将经由透镜体102入射的光变换成图像信号并加以输出。透镜驱动装置104沿着与透镜体102的光轴平行的方向沿驱动透镜体102，但是也可以不是该方式。
在此，采用XYZ正交坐标系，X轴、Y轴以及Z轴相互正交。透镜体102的光轴方向在未工作状态下与Z方向平行。另外，从透镜体102观察被摄体的一侧是+Z侧，有时称为前侧，其相反侧(图像传感器103的一侧)是-Z侧，有时称为后侧。另外，将朝向前侧的一面称为前表面，将朝向后侧的一面称为后表面。另外，在与Z轴平行的面中，将朝向靠近光轴的方向的一面称为内表面，将朝向从光轴分离的方向的一面称为外表面。
如图3所示，光学部件驱动装置100具有罩1、第1FPC2、两个霍尔元件3、四个线圈4、四个磁石5、框架6、四个板弹簧7、滑块106、第2FPC8以及底板9。
罩1具有四边形的前板17和从前板17的四边沿着-Z侧延伸的四个侧板18。在罩1的前板17，设有四边形的贯通孔19。罩1和四边形的底板9作为外框体而组合。在该外框体内，保持第1FPC2、霍尔元件3、线圈4、磁石5、框架6、板弹簧7、照相机模块101、滑块106以及第2FPC8。照相机模块101从罩1的贯通孔19向+Z侧露出。
框架6用于在其内部固定照相机模块101，是由在Z方向延伸的四个壁构成的框状体。当安装照相机模块101时，其框体105的四个侧面被框架6包围，通过粘接剂固定于框架6。在框架6的外表面，还固定磁石5，作为驱动照相机模块101的驱动部。磁石5由长方体状的两个磁石片在Z方向并列构成。两个磁石片被励磁成板面方向的磁极为相反磁极。各磁石5也可以以成为如上述那样的磁极配置的方式配置一个磁石片。另外，各磁石5也可以不是在框架6，而是在照相机模块101上直接固定，另外，也可以兼任照相机模块101内的透镜驱动用的磁石。
在罩1的四个侧板18的内侧，设有第1FPC2。第1FPC2具有在-X侧、+Y侧、+X侧以及-Y侧的侧板18分别固定的第1板部21a、第2板部21b、第3板部21c以及第4板部21d。
第1板部21a和第2板部21b、第2板部21b和第3板部21c以及第3板部21c和第4板部21d，在罩1的-X+Y侧的角部、+X+Y侧的角部以及+X-Y侧的角部的内侧，相交成直角并相连。第4板部21d的-X侧的端部在到达罩1的-X-Y侧的角部之前，向后侧改变朝向地延伸。
向第4板部21d的后侧延伸的前端在罩1的-Y侧的侧板18的后缘的位置向-Y侧弯折，从通过侧板18的切口形成的罩1与底板9之间的间隙开始向-Y侧突出。第4板部21d中向-Y侧突出的前端部与外部的基板电连接。
在第1FPC2的第1板部21a、第2板部21b、第3板部21c以及第4板部21d的各个内表面，各固定一个与磁石5对向作为驱动部的线圈4。在第1板部21a以及第3板部21c上固定的线圈4以X轴为绕卷轴绕卷，在第2板部21b以及第4板部21d上固定的线圈4以Y轴为绕卷轴绕卷。线圈4与磁石5一起，构成使照相机模块101绕X以及Y方向倾斜活动的驱动部。
在+X侧的线圈4的空芯部和-Y侧的线圈4的空芯部，各配置一个霍尔元件3。霍尔元件3固定在第3板部21c以及第4板部21d的内表面。霍尔元件3检测来自与该霍尔元件3对向的磁石5的磁场，输出表示检测结果的信号。
板弹簧7具有在罩1上安装的外侧部、在框架6上安装的内侧部以及弹性连结外侧部和内侧部的腕部。外侧部固定在向罩1的前板17的四个角落向后侧凹陷的部位的内表面。内侧部固定在于框架6的四隅的前侧向后侧凹陷的部位。板弹簧7向后侧按压框架6。
在照相机模块101的后表面的中央，固定滑块106。滑块106的后表面，作为凸球面向后侧鼓出。在XY方向，滑块106的凸球面的中心O与光轴以及图像传感器103的中心一致。另外，在Z方向，凸球面的中心O的位置是包括滑块106的照相机模块101的大致中心，另外，与线圈4以及磁石5的位置相同。通过将滑块106配置在照相机模块101的框体105的后表面的中心，能够使装置薄型化。滑块106也可以将照相机模块101的后表面自身形成为凸球面形状，以持有底面的方式形成框架6，将该底面形成为凸球面形状。
在底板9的前表面的中央，设有承受部108。滑块106和承受部108构成支撑机构，支撑机构配置在照相机模块101的中央与底板9之间，倾斜活动自由地支撑照相机模块101。承受部108的前表面成为与滑块106的凸球面对应的凹球面。即，凸球面和凹球面的中心O和半径一致，面接触。承受部108最为整体，形成为从底板9的前表面向前侧突出，凹球面的最后部不位于比承受部108以外的底板9靠后侧的位置。也可以将分体形成的承受部108固定在底板9的前表面。
通过使滑块106的中心O的位置位于包括滑块106的照相机模块101的大致中心，在照相机模块101倾斜活动的情况下，照相机模块101的后端部与前端部向XY方向的移动量大致相等。与倾斜活动的中心位于枢轴的那样的后端的情况相比，其移动量大致减半。另外，与中心O位于相同高度的情况下，向XY方向的移动量大致为0。磁石5和线圈6的位置与中心O的位置大致相同，因此磁石5与线圈6之间的距离即便发生了倾斜活动也几乎不变化，因此能够得到稳定的驱动力。另外，此时，磁石5和线圈6所产生的驱动力几乎为Z方向，磁石5的倾斜活动时的移动也几乎为Z方向，驱动力的方向和移动的方向一致，因此驱动效率也优良。这样，按照以中心O为中心的圆的切线方向产生驱动力的方式，来配置如磁石5和线圈6那样的驱动部时，驱动效率优良。
在底板9的前表面与照相机模块101的后表面之间，配置第2FPC8。如图6以及图7所示，第2FPC8具有本体部81和两个连结部82。本体部81呈正方形状。在本体部81的中央，设有与滑块106对应的贯通孔80，滑块106配置在该贯通孔80内。本体部81安装在照相机模块101的后表面，与照相机模块101内的图像传感器103以及透镜驱动装置104电连接。两个连结部82以夹着本体部81的中心的+X侧和-X侧的为点对称的两个边缘部开始为点对称的方式延伸，弯折多次，收纳在照相机模块101的后表面与底板9的前表面之间的空间。以两个连结部82不重叠的方式，从+X侧的边缘部延伸的连结部82从一半处开始使用+Y侧的区域，通过滑块106以及承受部108的+Y侧，弯折多次后，从由-X侧的侧板18的切口形成的罩1与底板9之间的间隙开始向外部突出。从-X侧的边缘部延伸的连结部82从一半处开始使用-Y侧的区域，通过滑块106以及承受部108的-Y侧，弯折多次后，从由+X侧的侧板18的切口形成的罩1与底板9之间的间隙向外部突出。
连结部82中向+X侧和-X侧突出的两个前端部分别与外部的基板电连接。两个连结部82在切口的位置固定在罩1和底板9上。
如图7所示，当展开时，第2FPC8的两个连结部82具有位于与本体部81相连的基端的棱线821、位于相对于棱线821从本体部81分离的位置的棱线822以及位于相对于棱线822从本体部81分离的位置的棱线823。两个连结部82在这些棱线821、822、823上折返，成为折叠状。折返的一个连结部82的棱线821、棱线823以及另一个连结部82的棱线822的X方向的位置大概相同，另一方的连结部82的棱线821、棱线823以及一个连结部82的棱线822的X方向的位置大概相同。
两个连结部82中被棱线821、822以及823区分的部分作为弯曲部881、882以及883，具有向外侧弯曲的部分。两个连结部82的弯曲部881、882以及883的内缘从Z方向观察几乎重叠，从+Y侧又-Y侧包围滑块106以及承受部108。
如图6所示，两个连结部82的弯曲部881、882以及883的外缘从Z方向观察几乎重叠，在与连结部82所延伸的方向正交的方向即Y方向，尽管露出到比本体部81的边缘部靠外侧，但是不超过磁石5露出。磁石5也位于比弯曲部881、882以及883靠外侧。如图5所示，框架6的外表面上的四个磁石5的后缘位于比弯曲部881、882以及883靠前侧。因此，即便照相机模块101倾斜活动，磁石5与弯曲部881、882以及883也不会发生干扰。
滑块106以及承受部108位于两个连结部82的弯曲部881、882以及883的内缘之间。滑块106安装在照相机模块101的后表面，其凸球面从本体部81的贯通孔80朝向后侧露出。滑块106的凸球面被能够滑动地保持在承受部108的凹球面上。
在光学部件驱动装置100的外部，设有控制部(未图示)。该控制部进行检测控制和驱动控制行。控制部在检测控制中，基于两个霍尔元件3的输出信号，导出与霍尔元件3对向的磁石5的Z方向的位置，确定照相机模块101的、即透镜体102的光轴相对于Z轴的斜率。控制部在驱动控制中，通过对线圈4供给电流，使滑块106的凸球面在承受部108的凹球面上滑动，使照相机模块101绕X轴以及Y轴倾斜活动。这一边对比所需的光轴的斜率和实际的光轴的斜率一边进行。
以上是本实施方式的构成的细节。本实施方式的光学部件驱动装置100具备：具有透镜体102的、作为光学部件的照相机模块101；底板9；滑块106，其设于照相机模块101的后表面，具有凸球面；以及，其设于承受部108和底板9的前表面，至少在3点承受滑块106。通过具备至少在3点承受具有凸球面的滑块106的承受部108，照相机模块101与滑块106一起以滑块106的凸球面的中心为中心倾斜活动。由此，能够将倾斜活动的中心设置在照相机模块101的内部，能够减小照相机模块101的前端部的移动量。因此，能够提供一种能够小型化的光学部件驱动装置100。另外，通过将滑块106配置在图像传感器103的中心的附近，滑块106能够同时进行照相机模块101的滑动和该图像传感器103的散热。
此外，在上述实施方式中也可以是，承受部108在其内部包括透镜体102的光轴的三角形顶点的位置设置三个凸部，滑块106的凸球面被能够滑动地支撑在承受部108的三个凸部上。通过这样的3点支撑的构成，能够减小凸球面与承受部108之间的摩擦。另外，也可以作为承受部108转动自由度配置至少3个球，利用这些球来支撑滑块106的凸球面。
另外，滑块106与承受部108之间也可以夹着润滑剂。另外也可以将磁性体配置在底板9的前表面，对与磁石5之间作用吸引力。该情况下，也可以不配置板弹簧7。另外，进一步地，也可以在磁石5与磁性体之间，设置以Z方向为轴绕卷的线圈。由此，能够还以Z方向为轴转动照相机模块。
【符号说明】
1罩；2第1FPC；3霍尔元件；4线圈；5磁石；6框架；7板弹簧；8第2FPC；9底板；17前板；18侧板；19贯通孔；21a第1板部；21b第2板部；21c第3板部；21d第4板部；80贯通孔；81本体部；82连结部；100光学部件驱动装置；101照相机模块；102透镜体；103图像传感器；104透镜驱动装置；105框体；106滑块；108承受部；200照相机装置；201智能手机；821、822、823棱线；881、882、883弯曲部。

Claims (9)

1.一种光学部件驱动装置，其特征在于，具备：
具有透镜体的光学部件；
底板；
滑块，其设置在所述光学部件的后表面上，具有凸球面；以及
承受部，其设置在所述底板的前表面上，至少在3点承受所述滑块。
2.根据权利要求1所述的光学部件驱动装置，其特征在于，
所述承受部具有凹球面，
所述凸球面被能够滑动地保持在所述凹球面上。
3.根据权利要求2所述的光学部件驱动装置，其特征在于，
所述凸球面和所述凹球面的中心与半径一致。
4.根据权利要求1所述的光学部件驱动装置，其特征在于，
所述承受部具有三个凸部，
所述凸球面被能够滑动地保持在所述三个凸部上。
5.根据权利要求3所述的光学部件驱动装置，其特征在于，
所述三个凸部从所述透镜体的光轴的方向观察，位于在其内部包括所述光轴的三角形顶点位置。
6.根据权利要求1所述的光学部件驱动装置，其特征在于，
具备覆盖所述光学部件并与所述底板相组合的罩，
所述光学部件的外表面以及所述罩的内表面中的一方上设有线圈，在另一方上与所述线圈对向地设有磁石。
7.根据权利要求6所述的光学部件驱动装置，其特征在于，
在所述透镜体的光轴方向，所述凸球面的中心的位置与所述线圈以及所述磁石的位置相同。
8.一种照相机装置，其特征在于，具备权利要求1～7中任一项所述的光学部件驱动装置。
9.一种电子设备，其特征在于，具备权利要求8所述的照相机装置。
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