CN114945063A - 驱动装置、图像模糊校正装置和摄像设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驱动装置、图像模糊校正装置和摄像设备。提供了一种驱动装置，其在使可动单元相对于固定单元移动时减小返回中心的返回力，并且抑制驱动可动单元的致动器的负荷。驱动装置包括：固定单元；可动单元，其被布置为能够相对于固定单元在平面内的预定范围内相对移动；多个滚动构件，其被布置在固定单元和可动单元之间；致动器，其被构造成驱动可动单元；施力单元，其被构造为经由滚动构件对可动单元朝向固定单元施力。施力单元包括磁铁和磁性体。磁铁和磁性体中的一者由可动单元保持，并且磁铁和磁性体中的另一者由固定单元保持。当从正交于所述平面的方向观察时，在致动器被驱动以移动可动构件时磁铁能够移动的范围不从磁性体的端部突出。

Description

驱动装置、图像模糊校正装置和摄像设备

技术领域

本发明涉及驱动装置、图像模糊校正装置、摄像设备和镜筒，更特别地涉及配备有使用音圈马达的驱动装置的摄像设备和镜筒。

背景技术

传统上，已知用于使可动单元相对于固定单元在平面内移动的驱动装置，并且作为产生用于驱动可动单元的驱动力的构造，存在被称为音圈马达(VCM)方法的构造。

在VCM方法中，磁铁布置在可动单元和固定单元中的一者处，线圈布置在可动单元和固定单元中的另一者处，通过对在由磁铁形成的磁路中的线圈通电产生驱动力。例如，这种驱动装置的应用例之一是安装在摄像设备上的图像模糊校正机构。在图像模糊校正机构中，摄像元件(图像传感器)或图像模糊校正透镜安装在可动单元上，并且基于预定传感器检测到的相机抖动量，驱动可动单元以便消除图像模糊。

在采用VCM方法的图像模糊校正机构中，通常通过在可动单元和固定单元之间可滚动地布置多个滚珠，可以减小接触阻力并进行平滑的驱动。在这种情况下，作为将滚珠夹在可动单元和固定单元之间以使滚珠与可动单元和固定单元可靠接触的方法，使用了通过用弹簧和磁铁将可动单元和固定单元彼此拉近的方法(参见日本特许第6511495号公报和特许第6719056号公报)。

例如，在行走时使用摄像设备进行拍摄的情况下，由于相机抖动量变大，所以需要能够消除这样的相机抖动量大的图像模糊校正装置。通过增加可动单元相对于固定单元的移动量，对于摄像设备的图像模糊校正装置来说可以校正较大的相机抖动量。

为了解决这样的问题，日本特许第6511495号公报和特许第6719056号公报中说明的技术具有这样的构造，即，虽然磁铁和磁性体被用作用于将可动单元和固定单元彼此拉近的装置，但是随着移动量(移动距离)的增加，由于磁力产生了返回中心的返回力。该返回力能够迅速地进行返回到未进行图像模糊校正的状态，另一方面，存在该返回力增加了进行图像模糊校正时的驱动负荷的问题。

发明内容

本发明提供驱动装置、图像模糊校正装置、摄像设备和镜筒，在使可动单元相对于固定单元移动时，所述驱动装置减小返回中心的返回力，并且抑制驱动可动单元的致动器的负荷。

因此，本发明提供一种驱动装置，其包括：固定单元；可动单元，其被布置为能够相对于所述固定单元在平面内的预定范围内相对移动；多个滚动构件，其被布置在所述固定单元和所述可动单元之间；致动器，其被构造成驱动所述可动单元；和施力单元，其被构造为经由所述滚动构件对所述可动单元朝向所述固定单元施力，其中，所述施力单元包括磁铁和磁性体，所述磁铁和所述磁性体中的一者由所述可动单元保持，并且所述磁铁和所述磁性体中的另一者由所述固定单元保持，并且当从正交于所述平面的方向观察时，在所述致动器被驱动以移动所述可动单元时所述磁铁能够移动的范围不从所述磁性体的端部突出。

根据本发明，在使可动单元相对于固定单元移动时，可以减小返回中心的返回力，并且可以抑制驱动可动单元的致动器的负荷。

根据以下参照附图对示例性实施方式的说明，本发明的其它特征将变得显而易见。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施方式的摄像设备的概略构造的图。

图2是配备于摄像设备的第一图像模糊校正单元的分解立体图。

图3是配备于摄像设备的第一图像模糊校正单元的另一分解立体图。

图4是构成第一图像模糊校正单元的可动单元的分解立体图。

图5是构成第一图像模糊校正单元的可动单元的另一分解立体图。

图6A是由后轭和推力磁铁构成的施力单元在光轴方向的第一投影图，图6B是由后轭和推力磁铁构成的施力单元的第一截面图。

图7A是由后轭和推力磁铁构成的施力单元在光轴方向的第二投影图，图7B是由后轭和推力磁铁构成的施力单元的第二截面图。

图8A和图8C是致动器在光轴方向的投影图，图8B和图8D是致动器的截面图。

图9是摄像设备的主体的未接通电源的状态下的第一图像模糊校正单元在光轴方向的投影图。

图10A是构成第一图像模糊校正单元的可动单元的正面图，图10B是构成第一图像模糊校正单元的可动单元的截面图。

图11A是第一图像模糊校正单元的正面图，图11B是第一图像模糊校正单元的截面图。

图12是图11B的截面图的局部放大图。

图13是示出第一粘合部和第二粘合部的温度-强度特性的图。

具体实施方式

下面将参照示出本发明的实施方式的附图详细说明本发明。

在此，虽然根据本发明的驱动装置应用于摄像设备的图像模糊校正装置的构造将被说明为根据本发明的驱动装置的应用例之一，但是根据本发明的驱动装置的应用例不限于摄像设备。

图1是示出根据本发明的实施方式的摄像设备10的概略构造的图。摄像设备10是所谓的无反光镜单反数码相机(即无反光镜可换镜头数码相机)，并且具有摄像设备主体10a(在下文中简称为“主体10a”)以及可以附接到主体10a/从主体10a拆下的镜筒10b。

主体10a包括具有摄像面11a的摄像元件(图像传感器)11、基座构件13c、主体侧安装构件13a、相机控制单元14、第一图像模糊校正控制单元15a、第一振动检测单元16a、图像处理单元17和第一图像模糊校正单元20。此外，镜筒10b包括摄像光学系统12，摄像光学系统12包括图像模糊校正透镜12b、透镜侧安装构件13b、第二图像模糊校正控制单元15b、第二振动检测单元16b和第二图像模糊校正单元60。

将成为经由摄像光学系统12照射到摄像元件11的摄像面11a的光束的代表的假想光线称为“摄像光轴12a”(在下文中简称为“光轴12a”)。另外，与光轴12a正交的平面被称为“光轴正交面”(下文中称为“光轴正交面12c”)。光轴12a穿过摄像面11a的中心并且与摄像面11a正交。此外，为了明确构成摄像设备10的各部分(各构造元件)在摄像设备10内的配置和位置关系，如图1所示，限定了彼此正交的X方向、Y方向和Z方向。Z方向是与光轴12a平行的方向，X方向是摄像设备10的宽度方向，Y方向是摄像设备10的高度方向。在X方向和Z方向两者都在水平面内的情况下，Y方向成为竖直方向。因此，光轴正交面12c成为X-Y面。

摄像元件11由诸如CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器或CCD(电荷耦合器件)图像传感器的光电转换元件构成，并且被布置为使得摄像面11a面向被摄体侧(镜筒10b侧)并且摄像面11a与光轴12a正交。摄像元件11通过对由摄像光学系统12在摄像面11a上形成的被摄体的光学像进行光电转换来产生图像信号。由摄像元件11产生的图像信号通过执行各种处理的图像处理单元17转换为图像数据，并且图像数据被存储在存储器(存储装置)(未示出)中。相机控制单元14是主IC(集成电路)(未示出)内的计算部件，经由操作部件(未示出)接收来自用户的输入操作，并且控制摄像设备10的整体操作。

摄像光学系统12由布置在镜筒10b内的透镜组(未示出)构成，并且将来自被摄体(未示出)的反射光在摄像元件11的摄像面11a上形成光学像。在摄像设备10中，为了相对于光轴12a以高位置精度布置摄像元件11，将摄像元件11安装到设置于主体10a中的基座构件13c，并且镜筒10b也连接到基座构件13c。在这种情况下，摄像元件11经由第一图像模糊校正单元20安装到基座构件13c。另外，镜筒10b经由镜头侧安装构件13b和主体侧安装构件13a连接到基座构件13c。

第一图像模糊校正单元20通过在光轴正交方向上移动摄像元件11或在光学正交面12c内旋转摄像元件11来校正摄像设备10中产生的由相机抖动引起的图像模糊，并且使得可以获得清晰的被摄体像。具体地，当摄像设备10在摄像期间相对于被摄体的姿势变化时，由于被摄体光束在摄像元件11的摄像面11a上的成像位置变化，所以通过摄像元件11获得的图像模糊。此时，在摄像设备10的姿势变化足够小的情况下，成像位置的变化在摄像面11a内是均匀的，并且可以认为是在光轴正交面12c内的平移或旋转运动(像面模糊)。因此，通过在光轴正交面12c内使摄像元件11平移地或旋转地移动以便消除像面模糊，可以获得校正了图像模糊的清晰的被摄体像。此外，第一图像模糊校正单元20可以被构造为在使摄像元件11沿平行于摄像面的方向上移动时也使摄像元件11在与摄像面正交的方向上移动。

同样地，第二图像模糊校正单元60通过在光轴正交方向上移动图像模糊校正透镜12b或在光轴正交面12c内旋转图像模糊校正透镜12b来校正由摄像设备10中产生的相机抖动引起的图像模糊，并且使得可以获得清晰的被摄体像。即，通过在光轴正交方向上移动图像模糊校正透镜12b来调节光轴12a。此时，图像模糊校正透镜12b在光轴正交方向上移动，从而消除了像面模糊。结果，可以获得校正了图像模糊的清晰的被摄体像。此外，由于通过移动摄像元件11或图像模糊校正透镜12b来进行图像模糊校正的原理是公知的，所以将省略更详细的说明。此外，第二图像模糊校正单元60可以被构造为在使图像模糊校正透镜12b沿光轴正交方向移动时也沿光轴方向移动图像模糊校正透镜12b。

第一图像模糊校正单元20示意性地具有固定单元、可动单元和多个驱动力产生单元。固定单元被固定到基座构件13c，可动单元保持摄像元件11。此外，可动单元以三个自由度由固定单元支撑，并且可以相对于固定部在光轴正交方向上相对移动并且在光轴正交面12c内相对旋转。即，第一图像模糊校正单元20被构造成能够进行三轴驱动控制的驱动装置(所谓的X-Y-θ台)，并且可以使摄像元件11在光轴正交方向上移动以及使摄像元件11在光轴正交面12c内旋转。

第二图像模糊校正单元60示意性地具有固定单元、可动单元和多个驱动力产生单元。固定单元被固定到镜筒10b的壳体(未示出)，并且可动单元保持图像模糊校正透镜12b。此外，可动单元以两个自由度由固定单元支撑，并且可以相对于固定部在光轴正交方向上相对移动。即，第二图像模糊校正单元60被构成为能够进行双轴驱动控制的驱动装置(所谓的X-Y台)，并且可以使图像模糊校正透镜12b在光轴正交方向上移动。

第一振动检测单元16a和第二振动检测单元16b分别由陀螺仪传感器、加速度传感器等构成，并且是检测作为摄像设备10的相机抖动信息的在摄像设备10的各个方向上的角速度、加速度等的相机抖动检测部件。第一图像模糊校正控制单元15a和第二图像模糊校正控制单元15b分别将由第一振动检测单元16a和第二振动检测单元16b检测到的角速度和加速度积分，以便计算出作为相机抖动信息的在摄像设备10的各个方向上的角度变化量和移动量。即，第一振动检测单元16a、第二振动检测单元16b、第一图像模糊校正控制单元15a、第二图像模糊校正控制单元15b起到检测固定单元的相机抖动信息的第一检测单元的作用。此外，第一图像模糊校正控制单元15a基于由第一振动检测单元16a检测到的相机抖动信息来计算摄像元件11的移动目标值，并且控制第一图像模糊校正单元20的驱动以便控制摄像元件11的移动。同样地，第二图像模糊校正控制单元15b基于由第二振动检测单元16b检测到的相机抖动信息来计算图像模糊校正透镜12b的移动目标值，并且控制第二图像模糊校正单元60的驱动以便控制图像模糊校正透镜12b的移动。

此外，摄像设备10可以被构造为包括第一图像模糊校正单元20和第二图像模糊校正单元60中的仅一者。在摄像设备10不包括第一图像模糊校正单元20的情况下，相对于光轴12a固定地布置摄像元件11。此外，在摄像设备10不包括第二图像模糊校正单元60的情况下，基本上不需要图像模糊校正透镜12b。即，镜筒10b的摄像光学系统12被设计成使得可以通过不包括图像模糊校正透镜12b的透镜构造获得期望的光学特性。

接下来，将说明第一图像模糊校正单元20的详细构造。此外，由于第二图像模糊校正单元60的构造与第一图像模糊校正单元20的构造相似，因此将省略其说明。

图2和图3是第一图像模糊校正单元20的分解立体图，并且图2中的用于观察第一图像模糊校正单元20的方向不同于图3中的用于观察第一图像模糊校正单元20的方向。第一图像模糊校正单元20包括固定单元20a和可动单元20b(可动构件)。此外，在图2和图3中，可动单元20b以未分解的方式表示，固定单元20a以分解的方式表示。

固定单元20a具有固定构件21、后轭22、第一后磁铁组23a、第二后磁铁组23b和第三后磁铁组23c。固定构件21设置有第一开口21a、第二开口21b和第三开口21c。第一后磁铁组23a、第二后磁铁组23b、第三后磁铁组23c分别借助于粘合剂等固定到后轭22，并被布置为由第一开口21a、第二开口21b和第三开口21c包围。

在本实施方式中，作为第一后磁铁组23a、第二后磁铁组23b和第三后磁铁组23c分别使用两个磁铁，所述两个磁铁并列配置为使得在光轴方向(Z方向)上磁化的两个磁铁产生方向彼此相反的磁场。然而，第一后磁铁组23a、第二后磁铁组23b、第三后磁铁组23c不限于这样的两个磁铁，也可以使用两极磁化的一个磁铁。

固定单元20a还具有第一柱构件24a、第二柱构件24b、第三柱构件24c、前轭25、第一前磁铁26a、第二前磁铁26b和第三前磁铁26c。前轭25经由第一柱构件24a、第二柱构件24b、第三柱构件24c借助于螺钉固定到固定构件21。第一前磁铁26a、第二前磁铁26b和第三前磁铁26c分别借助于粘合剂等固定到前磁轭25。

在本实施方式中，分别使用两极磁化的一个磁铁作为第一前磁铁26a、第二前磁铁26b和第三前磁铁26c。然而，第一前磁铁26a、第二前磁铁26b和第三前磁铁26c不限于这样的一个磁铁，并且可以使用两个磁铁，该两个磁铁并列配置使得在光轴方向上磁化的两个磁铁产生方向彼此相反的磁场。

沿光轴方向并列配置的第一后磁铁组23a和第一前磁铁26a形成第一磁路。同样地，第二后磁铁组23b和第二前磁铁26b形成第二磁路，第三后磁铁组23c和第三前磁铁26c形成第三磁路。

固定单元20a还具有第一限制构件28、第二限制构件29和盖30。后轭22具有第一限制部22a，前轭25具有第二限制部25a。可动单元20b的移动被第一限制构件28、第二限制构件29、第一限制部22a、第二限制部25a、第一柱构件24a、第二柱构件24b和第三柱构件24c限制在光轴正交面12c内的预定范围内。在限制可动单元20b的移动的这些构件和部分的抵接部处设置有在抵接时吸收冲击的诸如橡胶的缓冲材料，以便避免损坏并且降低冲击噪音。盖30防止后轭22与诸如将后述的驱动FPC(柔性印刷电路)35的柔性印刷电路板之间的接触。

图4和图5是可动单元20b的分解立体图，并且图4中的观察可动单元20b的方向与图5中的观察可动单元20b的方向不同。可动单元20b具有摄像元件保持构件31和摄像元件11。摄像元件11借助于粘合剂等固定到摄像元件保持构件31，其细节将后述。此外，可动单元20b具有掩模32a、红外吸收滤光器32b、光学低通滤光器32c和振动单元32f。掩模32a、红外线吸收滤光器32b和光学低通滤光器32c由保持构件32d和保持金属片32e保持，并且通过粘接构件等固定到摄像元件11。掩模32a防止来自摄像光路外部的不必要的光进入摄像元件11。光学低通滤光器32c减少由被摄体的重复图案引起的云纹。振动单元32f设置在光学低通滤光器32c中，并且通过使光学低通滤光器32c振动来去除附着到光学低通滤光器32c的表面的诸如灰尘的异物。此外，由于通过振动单元32f去除异物的原理和控制是公知的，所以将省略其详细说明。

可动单元20b还包括第一线圈33a、第二线圈33b、第三线圈33c和驱动FPC35。驱动FPC 35被布置为与第一线圈33a、第二线圈33b、第三线圈33c在光轴投影面(即，从Z方向观察时的XY平面)上重叠，并且借助于粘合剂等被固定到摄像元件保持构件31。

摄像元件保持构件31具有第一凹部31a、第二凹部31b和第三凹部31c。第一线圈33a被布置在第一凹部31a内部，第二线圈33b被布置在第二凹部31b内部，第三线圈33c被布置在第三凹部31c内部，并且第一线圈33a、第二线圈33b、第三线圈33c借助于粘合剂等被固定到摄像元件保持构件31。

第一磁路和第一线圈33a形成作为第一致动器的VCM，第二磁路和第二线圈33b形成作为第二致动器的VCM，并且第三磁路和第三线圈33c形成作为第三致动器的VCM。洛伦兹力在与第一磁路中的沿光轴方向产生的磁场和第一线圈33a中流动的电流正交的方向上产生，并且洛伦兹力的合力方向根据第一线圈33a的通电方向变化。在第二磁路和第二线圈33b中以及在第三磁路和第三线圈33c中产生同样的洛伦兹力。第一致动器和第二致动器产生大致平行于X方向的各自的力(各自的驱动力)，X方向上的平移力由各自的力的总和产生，并且围绕光轴的旋转力由各自的力之间的差产生。第三致动器产生沿Y方向的平移力。

第一检测器35a、第二检测器35b和第三检测器35c被安装到驱动FPC 35。第一检测器35a被布置在第一线圈33a内部，第二检测器35b被布置在第二线圈33b内部，第三检测器35c被布置在第三线圈33c内部。第一检测器35a、第二检测器35b和第三检测器35c例如是霍尔元件。第一检测器35a检测第一磁路的磁力。基于第一检测器35a的检测结果，第一图像模糊校正控制单元15a计算可动单元20b相对于固定单元20a在光轴正交面12c内的位置信息(具体地，围绕光轴的位置和角度)。这同样适用于第二检测器35b和第三检测器35c。即，第一检测器35a、第二检测器35b、第三检测器35c和第一图像模糊校正控制单元15a起到检测可动单元相对于固定单元的相对位置信息的第二检测单元的作用。第一线圈33a、第二线圈33b和第三线圈33c电连接到驱动FPC 35，并且第一图像模糊校正控制单元15a经由驱动FPC35控制流过每个线圈的电流。即，基于在摄像元件11的基于由第一振动检测单元16a检测到的相机抖动信息的移动目标值和由霍尔元件检测到的摄像元件11的当前位置之间的偏差，起到控制单元作用的第一图像模糊校正控制单元15a通过反馈控制来控制可动单元20b的驱动。

可动单元20b通过后轭22和推力磁铁39之间产生的吸引力经由作为滚动构件的滚珠36(参见图2和图3)向构成固定单元20a的固定构件21施力。换言之，后轭22和推力磁铁39构成使可动单元20b向固定单元20a施力的施力单元。此外，为了在后轭22与推力磁铁39之间产生吸引力，后轭22需要是磁性体(由磁性材料制成的构件)。施力单元的细节将后述。

滚珠36分别布置在摄像元件保持构件31上设置的第一围护部31d内、第二围护部31e内和第三围护部31f内。由于滚珠36在可动单元20b相对于固定单元20a在光轴正交面12c内移动时滚动，所以由于滚珠与摄像元件保持构件31和固定构件21之间的摩擦而产生的负荷几乎不发生。此外，可动单元20b朝向与后轭22和推力磁铁39构成的施力单元对可动单元20b施力的方向相反的方向的移动被前轭25和第一限制构件28限制。因此，即使对摄像设备10施加冲击并且施加诸如将可动单元20b拉离固定构件21的外力，可动单元20b也不会从固定单元20a脱落。

可动单元20b包括连接构件38，连接构件38桥接到摄像元件保持构件31的开口31i，并在光轴的两侧借助于螺钉45固定到摄像元件保持构件31。抵接部38a设置在连接构件38的两个位置中，并且当抵接部38a抵接在后轭22的第一限制部22a上时，可动单元20b在光轴正交面12c内的移动被限制到一定范围。

推力磁铁39和推力轭40借助于粘合剂等固定到连接构件38，并且推力磁铁39在光轴方向上磁化。另外，作为推力磁铁39，可以使用两极磁化成使得不同方向的磁场配置在Y方向上的一个磁铁，但也可以使用单极磁化的一个磁铁。

由后轭22和推力磁铁39构成的施力单元被布置在由三个滚珠36形成的三角形内部，三个滚珠36分别布置在第一围护部31d内部、第二围护部31e内部和第三围护部31f内部。结果，可以为每个滚珠36产生均衡的施力。

接下来，将详细说明由后轭22和推力磁铁39构成的施力单元。图6A和图7A是分别从被摄体侧观察时由后轭22和推力磁铁39构成的施力单元在光轴方向上的投影图。具体地，图6A通过推力磁铁39相对于后轭22的位置表示如下状态的一个示例：可动单元20b在第一图像模糊校正控制单元15a执行的第一图像模糊校正单元20的图像稳定控制范围内。另一方面，图7A通过推力磁铁39相对于后轭22的位置表示如下状态的一个示例：可动单元20b突出到第一图像模糊校正控制单元15a执行的第一图像模糊校正单元20的图像稳定控制范围外部。图6B是沿着图6A所示的箭头A-A截取的截面图。此外，图7B是沿着图7A所示箭头B-B截取的截面图。

由于推力磁铁39固定到构成可动单元20b的连接构件38，因此推力磁铁39随着可动单元20b的移动而相对于后轭22相对地移动。在图6A中，推力磁铁39可以根据第一图像模糊校正单元20的图像稳定控制范围而移动的区域(范围)由虚线表示为可动区域41。

如图6A和图6B所示，推力磁铁39的可动区域41在光轴投影面上未从后轭22的端面突出。因此，施力单元的施力仅作用于光轴方向，不作用于与光轴12a正交的方向，结果，施力单元不会降低第一图像模糊校正单元20的图像稳定可控性(即，可动单元20b的驱动可控性)。此外，如图7B所示，在推力磁铁39在光轴投影面上从后轭22的端部突出的情况下，尽管施力单元的部分施力作用在与光轴12a正交的方向上，因为其在图像稳定控制范围之外，所以不影响可动单元20b的驱动可控性。

如上所述，在可动单元20b距可动单元20b相对于后轭22的基准位置的移动量大于预定值的情况下，在推力磁铁39和后轭22之间产生的吸引力的一部分用作在使可动单元20b返回到基准位置的方向上的力。另一方面，在可动单元20b距可动单元20b相对于后轭22的基准位置的移动量不大于预定值的情况下，推力磁铁39与后轭22之间产生的吸引力不用作在使可动单元20b返回到基准位置的方向上的力。

随后，将说明当可动单元20b在光轴正交面12c内大幅移动时的第一致动器的驱动力、第二致动器的驱动力和第三致动器的驱动力。图8A和图8C是分别从被摄体侧观察时的致动器34在光轴方向上的投影图。图8B是沿着图8A所示的箭头C-C截取的截面图。此外，图8D是沿着图8C所示的箭头D-D截取的截面图。

此外，由于第一致动器和第二致动器以及第三致动器具有不同的驱动力产生方向但功能相同，因此它们被称为“致动器34”。同样地，由于第一线圈33a、第二线圈33b、第三线圈33c具有相同的功能，因此它们被称为“线圈33”。此外，在光轴方向上与第一线圈33a、第二线圈33b和第三线圈33c相对的第一后磁铁组23a、第二后磁铁组23b和第三后磁铁组23c也被称为“磁铁23”。

当可动单元20b相对于固定单元20a相对地移动时，构成致动器34的线圈33相对于磁铁23相对地移动。因此，当可动单元20b相对于固定单元20a大幅移动时，线圈33也相对于磁铁23相对大地移动。

在图8A所示的状态下，可动单元20b在光轴正交面12c内移动到线圈33的一边与磁铁23的磁化开关mb相对的位置。在可动单元20b已从图8A的状态进一步大幅度移动的图8C所示的状态下，线圈33的一边不与磁铁23相对。在这些情况下，致动器34试图使可动单元20b返回到初始位置(相机抖动校正量成为零的位置(基准位置))的返回力减小。

然而，在可动单元20b已经大幅移动到图7A和图7B所示的推力磁铁39在光轴正交面12c内从后轭22的端部突出的状态的情况下，施力单元产生的吸引力在与光轴12a正交的方向上的分量辅助用于使可动单元20b返回到初始位置的返回力。以此方式，在第一图像模糊校正控制单元15a中，无需增大致动器34的尺寸或增大流过线圈33的电流，就可以获得足够大的用于使可动单元20b返回到初始位置的返回力。

接下来，将说明施力单元产生的在使可动单元20b返回到初始位置时辅助致动器34的推力(驱动力)的吸引力和重力之间的关系。图9是从被摄体侧观察时主体10a中的电源未接通的状态下的第一图像模糊校正单元20的在光轴方向上的投影图。另外，在图9中，未示出配备在第一图像模糊校正单元20中的盖30。

在还起到用于使电流流过线圈的通电单元作用的、摄像设备10的电源未接通的状态下，用户通常以使得Y方向成为重力方向(即，使得Z-X面变得平行于水平方向)的方式将摄像设备10放置在桌子等上。在这种情况下，由于第一线圈33a、第二线圈33b和第三线圈33c没有通电，如图9所示，可动单元20b由于重力而沿Y方向移动。

如上所述，可动单元20b的连接构件38具有两个抵接部38a。在此，将两个抵接部38a中的靠近可动单元20b的重心42的一个抵接部抵接在第一限制部22a上的位置定义为抵接位置43。此时，在光轴正交面12c内，产生由于以抵接位置43为中心的重力而导致的第一力矩44a和由于施力单元的返回力而导致的第二力矩44b。因为由于施力单元的返回力导致的第二力矩44b小于由于重力导致的第一力矩44a，所以由于与重力的平衡，可动单元20b被保持在两个抵接部38a抵接在第一限制部22a上的状态。结果，由于摄像元件11不会在光轴正交面12c内倾斜，所以不会损害摄像设备10的性能。

接下来，下面将参照图10A、图10B、图11A和图11B说明将摄像元件11粘合到摄像元件保持构件31以便保持摄像元件11的结构。为了提高摄像设备10的画质，期望的是提高摄像元件11的位置精度。另外，在考虑摄像设备10的用途的情况下，期望的是提高各种情况下的耐冲击性。为了满足这样的要求，摄像元件11通过以下参照图10A和图10B说明的第一粘合部51以及以下参照图11A和图11B说明的第二粘合部52被固定到摄像元件保持构件31。

图10A是从被摄体侧观察时的可动单元20b的图(正面图)，图10B是沿着图10A所示的箭头E-E截取的截面图。通过第一粘合部51将摄像元件保持构件31的内周部31g和摄像元件11的背面部11b彼此接合，摄像元件11由摄像元件保持构件31保持。第一粘合部51通过使第一粘合剂固化而形成，并且采用紫外线固化树脂等作为第一粘合剂。通过将液体紫外线固化树脂涂布到粘合部并用紫外线照射它，紫外线固化树脂化学地转化为固体。此时，摄像元件保持构件31和第一粘合剂粘合并且第一粘合剂和摄像元件11彼此粘合以便形成第一粘合部51，摄像元件11被粘合固定到摄像元件保持构件31。

此外，如上所述，连接构件38通过螺钉45被紧固到摄像元件保持构件31。如果摄像元件11通过第一粘合部51和第二粘合部52被固定到摄像元件保持构件31，然后通过螺钉45将连接构件38安装到摄像元件保持构件31，则存在摄像元件保持构件31由于螺钉45的紧固扭矩引起的应力而稍微变形的可能性。结果，担心有可能发生摄像元件11的位置偏移。

为了避免这个问题，在本实施方式中，如图10A所示，第一粘合部51通过将第一粘合剂涂布到摄像元件11的上侧和下侧并固化第一粘合剂而形成。结果，可以获得如下的构造：从光轴方向(与摄像元件11的摄像面11a正交的方向)观察时，相对于摄像元件保持构件31在左右方向上延伸的连接构件38与第一粘合部51不重叠。结果，由于能够在连接构件38通过螺钉45被安装到摄像元件保持构件31之后涂布并固化第一粘合剂，所以可以抑制摄像元件11的位置偏移并提高摄像元件11的位置精度。另外，通过在夹着摄像元件11的中心的一对区域(沿着各边的一对区域)中进行粘合，可以稳定地将摄像元件11固定到摄像元件保持构件31。

图11A是从被摄体侧观察时的第一图像模糊校正单元20的图(正面图)。此外，图11B是沿着图11A所示的箭头F-F截取的截面图。此外，图12是图11B中的区域55的放大图。从提高摄像设备10的耐冲击性的观点出发，期望的是将摄像元件11牢固地固定到摄像元件保持构件31。因此，在摄像设备10中，除了第一粘合部51，摄像元件11通过第二粘合部52粘合固定到摄像元件保持构件31。

与形成第一粘合部51的第一粘合剂一样，可以使用紫外线固化树脂等作为形成第二粘合部52的第二粘合剂。如图11A所示，第二粘合剂被涂布到摄像元件11的左侧和右侧。此时，如图12所示，在摄像元件保持构件31的侧壁部31h与摄像元件11的侧面部11c之间涂布第二粘合剂之后，通过固化第二粘合剂而形成第二粘合部52，并且摄像元件11被粘合固定到摄像元件保持构件31。

这样，在摄像设备10中，第一粘合部51粘合摄像元件11的上侧和下侧，第二粘合部52粘合摄像元件11的左侧和右侧，并且第一粘合部51和第二粘合部52被布置为从光轴方向观察时彼此不重叠。另外，摄像元件11的背面部11b通过第一粘合部51粘合，摄像元件11的侧面部11c通过第二粘合部52粘合。通过采用这样的构造，即使来自各个方向的冲击(外力)被施加到摄像设备10，也可以高精度地保持摄像元件11相对于摄像元件保持构件31的位置。

接下来，将说明第一粘合部51和第二粘合部52之间的差异。第一粘合部51以覆盖摄像元件11的背面部11b和摄像元件保持构件31的内周部31g的方式将摄像元件11在大范围内粘合到摄像元件保持构件31。因此，在使用低粘度粘合剂作为第一粘合剂的情况下，存在如下可能性：在涂布第一粘合剂时，由于第一粘合剂在背面部11b上扩散，所以内周部31g上的覆盖有可能变浅。因此，期望的是采用高粘度粘合剂用于第一粘合部51，以便覆盖背面部11b和内周部31g两者。

另一方面，如上所述，第二粘合部52形成在摄像元件保持构件31的侧壁部31h与摄像元件11的侧面部11c之间。在此，如图12所示，为了确保可动单元20b的可动区域，需要在可动单元20b和固定单元20a之间设置间隙X1。另外，为了通过侧面部保持摄像元件11，在摄像元件11的内部，需要设置空间用于涂布第二粘合剂和作为摄像元件保持构件31的侧壁部31h的厚度的宽度X2。为了减小第一图像模糊校正单元20的尺寸，期望减小宽度X2，并且在考虑将粘合剂灌注到这样的窄区域的情况下，期望使用具有低粘度的粘合剂作为第二粘合剂。

如上所述，期望使用粘度低于第一粘合剂的粘度的粘合剂作为第二粘合剂。另外，由于第一粘合剂的涂布范围比第二粘合剂大，所以期望将第一粘合部51设置为主粘合部，将第二粘合部52设置为副粘合部。

此外，由于希望摄像设备10被用在在各种温度环境中，所以期望的是即使在各种温度环境中也可以获得高的抗冲击性。在此，考虑到粘合剂的粘合强度具有温度依赖性，所以在第一粘合部51和第二粘合部52中，期望组合在粘合强度方面具有不同温度特性的粘合剂。

图13是用于说明考虑了粘合强度的温度特性(粘合强度-温度特性)的第一粘合部51和第二粘合部52的选择例的图。在图13中，横轴表示温度T，纵轴表示粘合强度P，曲线P51示出了第一粘合部51的温度-粘合强度特性，曲线P52示出了第二粘合部52的温度-粘合强度特性。另外，实线P51+P52示出了曲线P51与曲线P52之和，即，实线P51+P52示出了摄像元件11相对于摄像元件保持构件31的整体粘合强度的温度特性。

如图13所示，通过组合耐高温侧的第一粘合部51和耐低温侧的第二粘合部52，可以在宽温度范围内实现具有高耐冲击性的摄像元件11的保持机构。另外，在使用摄像设备10时，由于摄像元件11的发热等的影响，摄像元件11附近的温度趋于上升，所以期望对于作为主粘合部的第一粘合部51使用在高温侧展现出高粘合强度的粘合剂。

虽然基于本发明的优选实施方式详细说明了本发明，但本发明不限于这些具体实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内的各种实施方式也包括在本发明中。此外，上述各实施方式中的每一者仅是本发明的一个实施方式，并且可以适当组合各个实施方式。

例如，关于构成作为致动器的VCM的磁铁和线圈，磁铁和线圈中的一者可以被布置在固定单元中，并且磁铁和线圈中的另一者可以被布置在可动单元中。此外，关于构成施力单元的推力磁铁和后轭，也可以将推力磁铁和后轭中的一者布置在固定单元中，并且也可以将推力磁铁和后轭中的另一者布置在可动单元中。

此外，在连接构件被布置为沿上下方向延伸的情况下，第一粘合部可以配置在摄像元件的左侧和右侧(第一粘合剂可以被涂布到摄像元件的左侧和右侧)，并且第二粘合部可以配置在摄像元件的上侧和下侧(第二粘合剂可以被涂布到摄像元件的上侧和下侧)。此外，在摄像元件保持构件在从光轴方向观察时形成三个边并且连接构件安装到剩余的一边使得形成开口的情况下，第一粘合剂可以涂布在从光轴方向观察时不与连接构件重叠的位置。

虽然已经参考示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。以下权利要求的范围应给予最广泛的解释，以涵盖所有此类变型以及等同结构和功能。

本申请要求2021年2月15日提交的日本专利申请No.2021-021830和2021年4月28日提交的日本专利申请No.2021-076427的优先权，在此通过引用将其全部内容并入本文。

Claims (20)

1.一种驱动装置，包括：

固定构件；

可动构件，其被布置为能够相对于所述固定构件在平面内的预定范围内相对移动；

多个滚动构件，其被布置在所述固定构件和所述可动构件之间；

致动器，其被构造成驱动所述可动构件；和

施力单元，其被构造为包括磁铁和磁性体，并且经由所述滚动构件对所述可动构件朝向所述固定构件施力，

其特征在于，所述磁铁和所述磁性体中的一者由所述可动构件保持，并且所述磁铁和所述磁性体中的另一者由所述固定构件保持，并且

当从正交于所述平面的方向观察时，在所述致动器被驱动以移动所述可动构件时所述磁铁能够移动的范围不从所述磁性体的端部突出。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，

其中，在当从正交于所述平面的方向观察时所述磁铁从所述磁性体的端部突出的状态下，所述施力单元在平行于所述平面的方向上的施力大于所述磁铁不从所述磁性体的端部突出的状态下的所述施力单元在平行于所述平面的方向上的施力。

3.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，

所述磁性体具有限制所述可动构件的移动的限制部，并且，

在所述平面内产生并以所述可动构件与所述限制部的抵接位置为中心的力矩中，重力产生的力矩大于所述施力单元产生的力矩。

4.根据权利要求3所述的驱动装置，其中，

所述可动构件与所述限制部的抵接位置的数量为两个，并且，

在所述平面内产生并以两个抵接部中的靠近所述可动构件的重心的抵接位置为中心的力矩中，重力产生的力矩大于所述施力单元产生的力矩。

5.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，

至少布置三个所述滚动构件，并且，

所述施力单元被布置在由所述滚动构件形成的三角形内。

6.根据权利要求1所述的驱动装置，还包括：

控制器，其被构造为控制所述致动器的驱动，

其中，所述致动器包括：

线圈，其由所述可动构件保持；

磁铁，其由所述固定构件保持；

第一检测器，其被构造为检测所述固定构件的抖动信息；和

第二检测器，其被构造为检测所述可动构件相对于所述固定构件的相对位置信息，并且，

其中，基于所述抖动信息和所述位置信息，所述控制器通过控制流过所述线圈的电流来控制所述可动构件的驱动。

7.一种驱动装置，包括：

固定构件；

可动构件，其被布置为能够相对于所述固定构件在平面内的预定范围内相对移动；

多个滚动构件，其被布置在所述固定构件和所述可动构件之间；

致动器，其被构造成驱动所述可动构件；和

施力单元，其被构造为包括磁铁和磁性体，并且经由所述滚动构件对所述可动构件朝向所述固定构件施力，

其特征在于，所述磁铁和所述磁性体中的一者由所述可动构件保持，并且所述磁铁和所述磁性体中的另一者由所述固定构件保持，并且

在所述可动构件距所述可动构件相对于所述固定构件的基准位置的移动量大于预定值的情况下，所述磁铁与所述磁性体之间产生的吸引力的一部分用作在使所述可动构件返回所述基准位置的方向上的力，并且，

在所述移动量不大于所述预定值的情况下，所述吸引力不用作在使所述可动构件返回所述基准位置的方向上的力。

8.一种图像模糊校正装置，包括：

固定构件；

可动构件，其保持图像传感器或图像模糊校正透镜，并且被布置为能够相对于所述固定构件在平面内的预定范围内相对移动；

多个滚动构件，其被布置在所述固定构件和所述可动构件之间；

致动器，其被构造成驱动所述可动构件；和

施力单元，其被构造为包括磁铁和磁性体，并且经由所述滚动构件对所述可动构件朝向所述固定构件施力，

其特征在于，所述磁铁和所述磁性体中的一者由所述可动构件保持，并且所述磁铁和所述磁性体中的另一者由所述固定构件保持，并且

当从正交于所述平面的方向观察时，在所述致动器被驱动以移动所述可动构件时所述磁铁能够移动的范围不从所述磁性体的端部突出。

9.一种图像模糊校正装置，包括：

固定构件；

可动构件，其保持图像传感器或图像模糊校正透镜，并且被布置为能够相对于所述固定构件在平面内的预定范围内相对移动；

多个滚动构件，其被布置在所述固定构件和所述可动构件之间；

致动器，其被构造成驱动所述可动构件；和

施力单元，其被构造为包括磁铁和磁性体，并且经由所述滚动构件对所述可动构件朝向所述固定构件施力，

其特征在于，所述磁铁和所述磁性体中的一者由所述可动构件保持，并且所述磁铁和所述磁性体中的另一者由所述固定构件保持，并且

在所述可动构件距所述可动构件相对于所述固定构件的基准位置的移动量大于预定值的情况下，所述磁铁与所述磁性体之间产生的吸引力的一部分用作在使所述可动构件返回所述基准位置的方向上的力，并且，

在所述移动量不大于所述预定值的情况下，所述吸引力不用作在使所述可动构件返回所述基准位置的方向上的力。

10.一种摄像设备，包括：

固定构件；

可动构件，其保持图像传感器或图像模糊校正透镜，并且被布置为能够相对于所述固定构件在平面内的预定范围内相对移动；

多个滚动构件，其被布置在所述固定构件和所述可动构件之间；

致动器，其被构造成驱动所述可动构件；和

施力单元，其被构造为包括磁铁和磁性体，并且经由所述滚动构件对所述可动构件朝向所述固定构件施力，

其特征在于，所述磁铁和所述磁性体中的一者由所述可动构件保持，并且所述磁铁和所述磁性体中的另一者由所述固定构件保持，并且

当从正交于所述平面的方向观察时，在所述致动器被驱动以移动所述可动构件时所述磁铁能够移动的范围不从所述磁性体的端部突出。

11.根据权利要求10所述的摄像设备，还包括：

连接构件，其在被连接到所述可动构件的状态下形成至少一个开口；以及，

第一粘合部，其设置在所述图像传感器的背面部和所述可动构件的内周部之间，并且，

其中，当从正交于所述图像传感器的摄像面的方向观察时，所述连接构件与所述第一粘合部不重叠。

12.根据权利要求11所述的摄像设备，

其中，在与所述摄像面平行的平面中，在夹着所述图像传感器的中心的一对区域中设置有所述第一粘合部。

13.根据权利要求11所述的摄像设备，

其中，在所述图像传感器的侧面部与所述可动构件的侧壁部之间设置第二粘合部。

14.根据权利要求13所述的摄像设备，

其中，在与所述摄像面平行的平面中，在夹着所述图像传感器的中心的一对区域中设置有所述第二粘合部。

15.根据权利要求13所述的摄像设备，

其中，当从正交于所述摄像面的方向观察时，所述第一粘合部和所述第二粘合部不重叠。

16.根据权利要求13所述的摄像设备，

其中，所述第一粘合部与所述第二粘合部具有不同的特性。

17.根据权利要求16所述的摄像设备，

其中，所述第一粘合部具有比所述第二粘合部高的高温下粘接强度。

18.根据权利要求16所述的摄像设备，

其中，在被涂布到所述图像传感器和所述可动构件的情况下，用于形成所述第一粘合部的液体第一粘合剂的粘度与用于形成所述第二粘合部的液体第二粘合剂的粘度不同。

19.根据权利要求18所述的摄像设备，

其中，所述第二粘合剂的粘度小于所述第一粘合剂的粘度。

20.一种摄像设备，包括：

固定构件；

可动构件，其保持图像传感器或图像模糊校正透镜，并且被布置为能够相对于所述固定构件在平面内的预定范围内相对移动；

多个滚动构件，其被布置在所述固定构件和所述可动构件之间；

致动器，其被构造成驱动所述可动构件；和

施力单元，其被构造为包括磁铁和磁性体，并且经由所述滚动构件对所述可动构件朝向所述固定构件施力，

其特征在于，所述磁铁和所述磁性体中的一者由所述可动构件保持，并且所述磁铁和所述磁性体中的另一者由所述固定构件保持，并且

在所述可动构件距所述可动构件相对于所述固定构件的基准位置的移动量大于预定值的情况下，所述磁铁与所述磁性体之间产生的吸引力的一部分用作在使所述可动构件返回所述基准位置的方向上的力，并且，

在所述移动量不大于所述预定值的情况下，所述吸引力不用作在使所述可动构件返回所述基准位置的方向上的力。

Images