CN116547602A - 光学致动器、摄像机模块及摄像机搭载装置 - Google Patents

光学致动器、摄像机模块及摄像机搭载装置 Download PDF

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CN116547602A CN202180079944.0A CN202180079944A CN116547602A CN 116547602 A CN116547602 A CN 116547602A CN 202180079944 A CN202180079944 A CN 202180079944A CN 116547602 A CN116547602 A CN 116547602A
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Abstract

光学致动器具备：内侧支架，能够对光路弯折部件进行保持；外侧支架，以使内侧支架能够以第一轴为中心进行摆动的方式支撑内侧支架；以及驱动部，使内侧支架摆动，内侧支架在与第一轴平行的方向上的两端部处通过轴承部被支撑成，能够相对于外侧支架旋转，驱动部具有支撑于外侧支架的超声电机、以及支撑于内侧支架的夹设部，超声电机具有共振的振子，夹设部具有与振子接触且呈扇形的接触部。

Description

光学致动器、摄像机模块及摄像机搭载装置
技术领域
本发明涉及光学致动器、摄像机模块及摄像机搭载装置。
背景技术
以往，已知智能手机或数码摄像机等、搭载有摄像机模块的薄型的摄像机搭载装置。摄像机模块具备具有一个以上的透镜的透镜部、以及对通过透镜部成像的被拍摄物像进行摄像的摄像元件。
另外，提出了一种具备弯折光学系统的摄像机模块，该弯折光学系统通过设置于透镜部的前段的光路弯折部件即棱镜，使沿第一光轴的来自被拍摄物的光向第二光轴的方向弯折并将该光引导至后段的透镜部(例如，专利文献1)。
专利文献1公开的摄像机模块具备对摄像机中产生的手抖进行修正的抖动修正装置、和进行自动聚焦的自动聚焦装置。这样的摄像机模块具有抖动修正用致动器和自动聚焦用致动器作为光学致动器。
这些致动器中的抖动修正用致动器具备使棱镜以不同的二轴为中心进行摆动的第一致动器及第二致动器。具体而言，第一致动器使棱镜以与包含第一光轴及第二光轴的平面正交的摆动轴为中心进行摆动。另外，第二致动器使棱镜以与第二光轴重合的摆动轴为中心进行摆动。
在摄像机产生手抖时，抖动修正用致动器在控制部的控制下使棱镜摆动来进行抖动修正。由此，摄像机中产生的手抖得以修正。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-92285号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述那样的摄像机模块中，要求具有新的结构的光学致动器。
本发明的目的在于，提供具有新的结构的光学致动器、摄像机模块及摄像机搭载装置。
解决问题的方案
本发明的光学致动器的一形态具备：
内侧支架，能够对光路弯折部件进行保持；
外侧支架，以使内侧支架能够以第一轴为中心进行摆动的方式支撑内侧支架；以及
驱动部，使内侧支架摆动，
内侧支架在与所述第一轴平行的方向上的两端部处通过轴承部被支撑成，能够相对于所述外侧支架旋转，
驱动部具有支撑于外侧支架的超声电机、以及支撑于内侧支架的夹设部，
超声电机具有共振的振子，
夹设部具有与振子接触且呈扇形的接触部。
本发明的摄像机模块的一形态具备：
上述的光学致动器；
光路弯折部件，该光路弯折部件被保持于光学致动器的内侧支架，且使沿着第一方向的入射光向与第一方向正交的第二方向弯折；以及
摄像元件，该摄像元件配置于比光学致动器更靠第二方向侧的位置。
本发明的摄像机搭载装置的一形态具有：上述的摄像机模块；以及控制部，该控制部对摄像机模块进行控制。
发明效果
根据本发明，可提供具有新的结构的光学致动器、摄像机模块及摄像机搭载装置。
附图说明
图1是本发明的实施方式的摄像机模块的立体图。
图2是光路弯折模块的分解立体图。
图3是光路弯折模块的分解立体图。
图4是基座主体的图1的X1-X1线剖面图。
图5是内侧支架及组装到内侧支架的部件的立体图。
图6是内侧支架及组装到内侧支架的部件的立体图。
图7是外侧支架及组装到外侧支架的部件的立体图。
图8是外侧支架及组装到外侧支架的部件的立体图。
图9是外侧支架的剖面图。
图10是驱动部的立体图。
图11A是表示搭载有摄像机模块的摄像机搭载装置的一例的图。
图11B是表示搭载有摄像机模块的摄像机搭载装置的一例的图。
图12A是表示作为搭载有车载用摄像机模块的摄像机搭载装置的汽车的图。
图12B是表示作为搭载有车载用摄像机模块的摄像机搭载装置的汽车的图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。应予说明，后述的实施方式的光学致动器、摄像机模块及摄像机搭载装置是本发明的光学致动器、摄像机模块及摄像机搭载装置的一例，本发明不限于实施方式。
[实施方式]
参照图1～图10，对本发明的实施方式的摄像机模块进行说明。下面，在对摄像机模块C的概要进行了说明之后，对摄像机模块C所具备的光路弯折模块2、透镜模块10、以及摄像元件模块11的构造进行说明。应予说明，本发明的光学致动器、摄像机模块及摄像机搭载装置可以具备后述的所有结构，也可以不具备部分结构。
<摄像机模块>
摄像机模块C例如搭载于智能手机M(参照图10A及图10B)、便携电话、数码摄像机、笔记本电脑、平板终端、便携式游戏机及薄型的摄像机搭载装置(车载摄像机等)。
下面，对构成本实施方式的摄像机模块C的各个部分，以组装于摄像机模块C的状态为基准进行说明。另外，在说明本实施方式的摄像机模块C的构造时，使用各图所示的正交坐标系(X，Y，Z)。
例如以如下方式搭载摄像机模块C，即，在摄像机搭载装置实际进行拍摄的情况下，在从拍摄者的角度观察时，X方向为左右方向，Y方向为上下方向，Z方向为前后方向。来自被拍摄物的光(入射光)如图1中单点划线α(也称作“第一光轴”。)所示，从Z方向+侧(正侧)入射至光路弯折模块2的反射镜MR。反射镜MR相当于光路弯折部件的一例。应予说明，光路弯折部件例如也可以是棱镜。
入射至反射镜MR的光(出射光)如图1中单点划线β(也称作“第二光轴”。)所示，由反射镜MR的光路弯折面弯折，并被引导至配置于比反射镜MR更靠X方向+侧的位置的透镜模块10的透镜部102。
而且，由配置于比透镜模块10更靠X方向+侧的摄像元件模块11(参照图1)，对通过透镜部102成像的被拍摄物像进行摄像。
在本实施方式中，从Z方向+侧朝向Z方向-侧(负侧)的方向相当于第一方向的一例。另外，从X方向-侧朝向X方向+侧的方向相当于第二方向的一例。但是，第一方向及第二方向不限于本实施方式的情况。第一方向与第二方向只要是彼此正交的方向即可。
本实施方式的摄像机模块C通过组装到光路弯折模块2的反射镜摆动装置S使反射镜MR摆动。
另外，本实施方式的摄像机模块C通过组装到透镜模块10的AF装置(未图示)使透镜部在X方向上位移，从而进行自动聚焦。也就是说，透镜模块10具有自动聚焦功能。
另外，透镜模块10的透镜部102是能够应对广角拍摄(焦距：短)至长焦拍摄(焦距：长)的、所谓的变焦透镜。本实施方式的摄像机模块C通过组装到透镜模块10的变焦装置(未图示)，使透镜部102移动至与广角拍摄或长焦拍摄相应的X方向上的位置。也就是说，透镜模块10具有变焦功能。
(光路弯折模块)
下面，对光路弯折模块2进行说明。光路弯折模块2具备基座3、反射镜MR、以及反射镜摆动装置S。
(基座)
参照图1～图3对基座3进行说明。基座3相当于固定侧部件的一例。基座3具有基座主体31和后侧板36。
(基座主体)
基座主体31例如为合成树脂制或非磁性金属制。基座主体31是在一部分开口的箱盒状部件。来自被拍摄物侧的光能够通过基座主体31的Z方向+侧的开口部(上侧开口部316)侵入至基座的内部空间。上述那样的基座3用于容纳后述的反射镜摆动装置S。
具体而言，基座主体31具有：下侧壁部311、左侧壁部312a、右侧壁部313b、前侧壁部314、以及上侧壁部315。另外，基座主体31具有上侧开口部316、前侧开口部317、后侧开口部318、以及下侧开口部321。
(下侧壁部)
下侧壁部311是与XY平面平行的矩形板状。下侧壁部311构成基座主体31的底部。应予说明，以下，左右方向是指，以Z方向+侧作为上方而从X方向+侧观察光路弯折模块2时的左右方向。由此，Y方向+侧相当于左侧，Y方向-侧相当于右侧。另外，在光路弯折模块2中，X方向+侧相当于前侧，X方向-侧相当于后侧。并且，在光路弯折模块2中，Z方向+侧相当于上侧，Z方向-侧相当于下侧。
(左侧壁部)
左侧壁部312a为板状，且为与XZ平面平行的矩形板状。左侧壁部312a从下侧壁部311的左端部向Z方向+侧(上侧)延伸。左侧壁部的下端部与下侧壁部311的左端部连接。
(右侧壁部)
右侧壁部313b为板状，且为与XZ平面平行的矩形板状。右侧壁部313b从下侧壁部311的右端部向Z方向+侧(上侧)延伸。右侧壁部313b的下端部与下侧壁部311的右端部连接。
(前侧壁部)
前侧壁部314为与YZ平面平行的矩形板状。前侧壁部314的左端部与左侧壁部312a的前端部连接。前侧壁部314的右端部与右侧壁部313b的前端部连接。另外，前侧壁部314的下端部与下侧壁部311的前端部连接。前侧壁部314的上端部与后述的上侧壁部315的前端部连接。
如图4所示，在前侧壁部314的后侧面固定有后述的供电部9中的左侧供电端子部92及右侧供电端子部93。
(上侧壁部)
上侧壁部315为与XY平面平行的矩形板状。上侧壁部315设置于比下侧壁部311更靠上侧的位置，且隔着规定的间隙与下侧壁部311在上下方向(Z方向)上相对。
上侧壁部315的左端部与左侧壁部312a的上端部连接。上侧壁部315的右端部与右侧壁部313b的上端部连接。上侧壁部315的前端部与前侧壁部314的上端部连接。
(上侧开口部)
上侧开口部316设置于包含上侧壁部315的中央部的位置。上侧开口部316由在上下方向(Z方向)上贯通上侧壁部315的大致矩形的通孔构成。入射光通过上侧开口部316入射至光路弯折模块2。
(前侧开口部)
前侧开口部317设置于包含前侧壁部314的中央部的位置。前侧开口部317由在X方向(前后方向)上贯通前侧壁部314的矩形的通孔构成。由反射镜MR弯折后的入射光通过前侧开口部317入射至透镜模块10。
(后侧开口部)
后侧开口部318设置于基座主体31的后端部。具体而言，后侧开口部318是由左侧壁部312a的后端部、右侧壁部313b的后端部、上侧壁部315的后端部、以及后述的供电部9(具体而言是FPC90)的后端部所划定的矩形的开口部。后侧开口部318被后侧板36覆盖。
(后侧板)
后侧板36为与YZ平面平行的板状。后侧板36从后方覆盖后侧开口部318。后侧板36通过粘接等固定手段固定于左侧壁部312a的后端部、右侧壁部313b的后端部、以及上侧壁部315的后端部。
<反射镜摆动装置>
接着，对反射镜摆动装置S进行说明。反射镜摆动装置S使反射镜MR以与Y方向平行的第一轴A1(参照图3)为中心摆动。这样的反射镜摆动装置S配置于基座3所具有的容纳空间。
反射镜摆动装置S具备内侧支架4、外侧支架5、摆动支撑部63、驱动部8、以及供电部9。
在反射镜摆动装置S中，内侧支架4是用于支撑反射镜MR的部件。内侧支架4通过外侧支架5支撑于基座3。
外侧支架5通过摆动支撑部63对内侧支架4进行支撑。内侧支架4相对于外侧支架5，能够以第一轴A1为中心进行摆动。
当驱动部8在控制部13(参照图1)的控制下进行驱动时，内侧支架4相对于外侧支架5以第一轴A1为中心进行摆动。外侧支架5通过支撑机构(未图示)支撑于基座3，因此内侧支架4相对于基座3以第一轴A1为中心进行摆动。于是，支撑于内侧支架4的反射镜MR也相对于基座3以第一轴A1为中心进行摆动。下面，对反射镜摆动装置S所具备的各部件的具体构造进行说明。
(内侧支架)
参照图2、图3、图5及图6对内侧支架4进行说明。内侧支架4相当于可动侧部件的一例，对反射镜MR进行保持。
内侧支架4具有载置部41、左侧板部41a、右侧板部42b、以及后侧板部43。另外，内侧支架4具有左侧轴部44a、右侧轴部45b、内侧固定部46、以及磁铁配置部47。内侧支架4具有左右对称的形状。
(载置部)
载置部41为矩形板状。载置部41以越从后端部(X方向-侧的端部)靠近前端部(X方向+侧的端部)越位于下方(Z方向-侧)的方式倾斜。由此，载置部41的前端部位于比载置部41的后端部更靠下方的位置。载置部41的上表面是用于配置反射镜MR的载置面。在本实施方式中，载置部41的倾斜方向与以第一轴A1为中心的圆的切线方向平行。
(左侧板部)
左侧板部41a为与XZ平面平行的板状。左侧板部41a从载置部41的左端部向上方延伸。
(右侧板部)
右侧板部42b为与XZ平面平行的板状。右侧板部42b从载置部41的右端部向上方延伸。
(后侧板部)
后侧板部43是在内侧支架4不摆动的状态下与YZ平面平行的板状。后侧板部43的左端部与左侧板部41a的后端部(X方向-侧的端部)连接。后侧板部43的右端部与右侧板部42b的后端部连接。后侧板部43的下端部与载置部41的后端部连接。
(左侧轴部)
左侧轴部44a是用于支撑后述的摆动支撑部63中的左侧轴承631a的内圈的部件。左侧轴部44a设置于左侧板部41a的外侧面(Y方向+侧的侧面)。左侧轴部44a从左侧板部41a的外侧面向左侧(Y方向+侧)延伸。
(右侧轴部)
右侧轴部45b是用于支撑后述的摆动支撑部63中的右侧轴承632b的内圈的部件。右侧轴部45b设置于右侧板部42b的外侧面(Y方向-侧的侧面)。右侧轴部45b从右侧板部42b的外侧面向右侧(Y方向-侧)延伸。左侧轴部44a的中心轴与右侧轴部45b的中心轴位于同一直线上。左侧轴部44a的中心轴和右侧轴部45b的中心轴与第一轴A1重合。
在本实施方式中，采用通过左侧轴部44a及右侧轴部45b来支撑后述的摆动支撑部63中的左侧轴承631a及右侧轴承632b的结构，因此内侧支架4能够以第一轴A1为中心精度良好且稳定地进行摆动。
(内侧固定部)
内侧固定部46是对后述的驱动部8的夹设部80进行固定的部分。内侧固定部46设置于载置部41的下表面。内侧固定部46设置于能够将夹设部80固定于载置部41的下表面中的Y方向上的中央部的位置。
(磁铁配置部)
磁铁配置部47是用于配置后述的驱动部8的磁铁83的部件。磁铁配置部47设置于后侧板部43的后侧面的左端部。磁铁配置部47由Y方向+侧开口的凹部构成。通过采用这样的磁铁配置部47的结构，内侧支架4能够可靠地保持驱动部8的磁铁83。其结果为，能够抑制如下情况，即，在内侧支架4进行摆动时驱动部8的磁铁83从内侧支架4脱落的情况。
应予说明，在本实施方式中，将与磁铁配置部47同样的模拟磁铁配置部设置于后侧板部43的后侧面的右端部。该模拟磁铁配置部是用于使内侧支架4成为左右对称的形状的部件。在该模拟磁铁配置部中未配置磁铁。但是，也可以是，在该模拟磁铁配置部中配置与磁铁83相同重量的模拟磁铁。若采用配置这样的模拟磁铁的结构，则内侧支架4的左右方向上的重量的平衡较好。
(外侧支架)
参照图2、图3及图7～图9对外侧支架5进行说明。外侧支架5相当于固定侧部件的一例，通过后述的摆动支撑部63，以使内侧支架4能够以第一轴A1为中心进行摆动的方式对内侧支架4进行支撑。
外侧支架5是上方(Z方向+侧)开口的箱状。外侧支架5具有用于容纳内侧支架4的容纳空间5c。
在本实施方式中，外侧支架5以不能进行相对于基座3的位移的状态，被支撑机构(未图示)支撑于基座3。但是，也可以是，外侧支架5以能够进行相对于基座3的位移的状态，被支撑机构(未图示)支撑于基座3。在该情况下，也可以是，外侧支架5以能够以与X轴或Z轴平行的轴为中心进行摆动的状态，被支撑机构支撑于基座3。在外侧支架5相对于基座3位移的情况下，外侧支架5相当于可动侧部件的一例。
外侧支架5具有斜板部501、左侧板部502a、右侧板部503b、前侧板部504、后侧板部505、以及下侧板部506。另外，外侧支架5具有前侧开口部507、左侧轴承保持部508a、右侧轴承保持部509b、固定部514、以及元件配置部515。
(斜板部)
斜板部501为板状，且从下方覆盖容纳空间5c。斜板部501以越从后端部靠近前端部越位于下方(Z方向-侧)的方式倾斜。由此，斜板部501的前端部位于比斜板部的后端部更靠下方的位置。
这样的斜板部501设置于比内侧支架4的载置部41更靠下方的位置。斜板部501相对于X方向的倾斜角度与载置部41相对于X方向的倾斜角度相同。换言之，斜板部501的上表面与载置部41的下表面平行。斜板部501的上表面与载置部41的下表面隔着规定的间隙在上下方向上相对。在斜板部501的上表面与载置部41的下表面之间设置有用于配置后述的驱动部8的空间。
(左侧板部)
左侧板部502a为与XZ平面平行的板状，且从左侧(Y方向+侧)覆盖容纳空间5c。左侧板部502a的一部分与斜板部501的左端部连接。左侧板部502a配置于比内侧支架4的左侧板部41a更靠左侧(Y方向+侧)的位置。左侧板部502a与内侧支架4的左侧板部41a在左右方向(Y方向)上相对。
(右侧板部)
右侧板部503b为与XZ平面平行的板状，且从右侧(Y方向-侧)覆盖容纳空间5c。右侧板部503b的一部分与斜板部501的右端部连接。右侧板部503b与左侧板部502a在Y方向上隔着规定的间隙相对。右侧板部503b配置于比内侧支架4的右侧板部42b更靠右侧(Y方向-侧)的位置。右侧板部503b与内侧支架4的右侧板部42b在左右方向(Y方向)上相对。
(前侧板部)
前侧板部504为与YZ平面平行的板状，且从前侧(X方向+侧)覆盖容纳空间5c。前侧板部504的左端部与左侧板部502a的前端部连接。前侧板部504的右端部与右侧板部503b的前端部连接。前侧板部504的前侧面与基座主体31中的前侧壁部314的后侧面隔着规定的间隙在X方向上相对。
(后侧板部)
后侧板部505为与YZ平面平行的板状，且从后侧(X方向-侧)覆盖容纳空间5c。后侧板部505的左端部与左侧板部502a的后端部(X方向-侧的端部)连接。后侧板部505的右端部与右侧板部503b的后端部连接。后侧板部505与斜板部501的后端部(上端部)连接。
(下侧板部)
下侧板部506为板状部件，且将斜板部501的前端部(下端部)与前侧板部504的下端部在X方向上连接。下侧板部506的后端部与斜板部501的前端部(下端部)连接。下侧板部506的前端部与前侧板部504的下端部连接。
(前侧开口部)
前侧开口部507设置于包含前侧板部504的中央部的位置。前侧开口部507由在X方向(前后方向)上贯通前侧板部504的矩形的通孔构成。前侧开口部507以与基座主体31的前侧开口部317在X方向上重叠的方式设置。由反射镜MR弯折后的入射光通过前侧开口部507及前侧开口部317并入射至透镜模块10。
(左侧轴承保持部)
左侧轴承保持部508a是用于保持后述的摆动支撑部63的左侧轴承631a的部件。左侧轴承保持部508a设置于左侧板部502a的内侧面(Y方向-侧的侧面)。具体而言，左侧轴承保持部508a由设置于左侧板部502a的内侧面的凹部构成。左侧轴承631a的外圈通过粘接等固定手段固定于左侧轴承保持部508a。
(右侧轴承保持部)
右侧轴承保持部509b是用于保持后述的摆动支撑部63的右侧轴承632b的部件。右侧轴承保持部509b设置于右侧板部503b的内侧面(Y方向+侧的侧面)。具体而言，右侧轴承保持部509b由设置于右侧板部503b的内侧面的凹部构成。
右侧轴承保持部509b在Y方向上与左侧轴承保持部508a相对。右侧轴承632b的外圈通过粘接等固定手段固定于这样的右侧轴承保持部509b。
(固定部)
固定部514是固定后述的驱动部8的超声电机81的部分。固定部514设置于斜板部501的上表面中的后端部(X方向-侧的端部)。
(元件配置部)
元件配置部515是用于配置驱动部8的位置检测元件82的部分。元件配置部515由设置于左侧板部502a的通孔构成。该通孔在Y方向上贯通左侧板部502a。元件配置部515与内侧支架4的磁铁配置部47在Y方向上相对。
(摆动支撑部)
摆动支撑部63相当于轴承部的一例，用于将内侧支架4以能够以第一轴A1为中心进行摆动的状态，支撑于外侧支架5。摆动支撑部63具有左侧轴承631a及右侧轴承632b。
(左侧轴承)
左侧轴承631a是以使内侧支架4的左端部(Y方向+侧的端部)能够相对于外侧支架5旋转的方式支撑内侧支架4的左端部的部件。左侧轴承631a是所谓的向心轴承。左侧轴承631a的中心轴与第一轴A1重合。
左侧轴承631a具有：在其外周面具有内圈滚道的内圈、在其内周面具有外圈滚道的外圈、以及滚动自如地设置在内圈滚道与外圈滚道之间的多个滚动体(例如，滚珠)。也可以是，滚动体分别被保持器保持。左侧轴承631a的内圈例如通过过盈配合固定于内侧支架4的左侧轴部44a。左侧轴承631a的外圈固定于外侧支架5的左侧轴承保持部508a。
(右侧轴承)
右侧轴承632b是以使内侧支架4的右端部(Y方向-侧的端部)能够相对于外侧支架5旋转的方式支撑内侧支架4的右端部的部件。右侧轴承632b是所谓的向心轴承。右侧轴承632b的中心轴与第一轴A1重合。
右侧轴承632b具有：在其外周面具有内圈滚道的内圈、在其内周面具有外圈滚道的外圈、以及滚动自如地设置在内圈滚道与外圈滚道之间的多个滚动体(例如，滚珠)。也可以是，滚动体分别被保持器保持。右侧轴承632b的内圈例如通过过盈配合固定于内侧支架4的右侧轴部45b。右侧轴承632b的外圈固定于外侧支架5的右侧轴承保持部509b。
在本实施方式中，内侧支架4通过向心轴承相对于外侧支架5而受到支撑，因此能够抑制内侧支架4的摆动中心相对于第一轴A1倾斜的情况。其结果为，内侧支架4能够精度良好地进行摆动。
(驱动部)
驱动部8是用于使内侧支架4相对于外侧支架5以第一轴A1为中心进行摆动的驱动部。驱动部8设置于内侧支架4与外侧支架5之间。驱动部8以沿着内侧支架4中的载置部41的下表面和外侧支架5中的斜板部501的上表面的方式设置。这样的驱动部8的配置方式有助于光路弯折模块2的小型化。
如图10所示，这样的驱动部8具有夹设部80、超声电机81、位置检测元件82(参照图8)、以及磁铁83(参照图5)。
(夹设部)
夹设部80具有支架801和一对接触部802、803。支架801例如为金属制、陶瓷制、或合成树脂制，且是供一对接触部802、803固定的部件。在本实施方式中，支架801为长方体。但是，支架801的形状不限于本实施方式的情况。支架801通过粘接等固定手段固定于内侧支架4的内侧固定部46。
一对接触部802、803分别为例如金属制的板状。在本实施方式中，一对接触部802、803分别是从Y方向观察到的形状为在一部分具有圆弧部802a、803a的扇形。
应予说明，在本实施方式中，扇形是指具有以至少规定的中心点为中心的圆弧状的外形的形状。在本实施方式中，规定的中心点存在于第一轴A1上。也就是说，圆弧部802a、803a由以存在于第一轴A1上的规定的中心点为中心的圆弧构成。但是，也可以是，规定的中心点从第一轴A1错开。
在内侧支架4以第一轴A1为中心进行摆动时，一对接触部802、803的圆弧部802a、803a分别沿着以第一轴A1为中心的圆弧进行移动。通过这样的结构，能够在实现一对接触部802、803的小型化的同时，在内侧支架4的摆动行程的整个范围内，使一对接触部802、803与共振部810的振子812、813稳定地接触。
一对接触部802、803分别以上端部(Z方向+侧的端部)固定于支架801。接触部802与接触部803在Y方向上相邻地设置。接触部802设置于比接触部803更靠左侧(Y方向+侧)的位置。
这样的一对接触部802、803分别是与后述的超声电机81的振子812、813接触的部分，具体而言，振子812与接触部802的左侧面(Y方向+侧的侧面)接触。振子813与接触部803的右侧面(Y方向-侧的侧面)接触。
通过如以上那样构成夹设部80，从超声电机81(具体而言，振子812、813)向夹设部80(具体而言，一对接触部802、803)施加以第一轴A1为中心的圆的切线方向上的推力。而且，内侧支架4基于该推力以第一轴A1为中心进行摆动。
应予说明，在本实施方式中，夹设部80具有一对接触部802、803。但是，不特别地限定夹设部80所具有的接触部的数量。例如，夹设部80也可以仅具有一对接触部802、803中的某一个接触部(也就是说，一个接触部)。在该情况下，适当调整接触部的位置即可。
(超声电机)
超声电机81是产生用于使内侧支架4以第一轴A1为中心进行摆动的驱动力的驱动源。超声电机81固定于外侧支架5中的固定部514。超声电机81以沿着斜板部501的上表面的方式配置。
下面，在超声电机81的说明中，将斜板部501的上表面、和与XZ平面平行的平面的交线的方向设为U方向(参照图9)。U方向+侧是从斜板部501的后端部(X方向-侧的端部)朝向前端部(X方向+侧的端部)的方向。U方向-侧是从斜板部501的前端部(X方向+侧的端部)朝向后端部(X方向-侧的端部)的方向。应予说明，U方向也是以第一轴A1为中心的圆的切线方向。
另外，将斜板部501的上表面的法线方向设为V方向(参照图9)。V方向+侧是从斜板部501的下侧面(Z方向-侧的侧面)朝向上侧面(Z方向+侧的侧面)的方向。V方向-侧是从斜板部501的上侧面(Z方向+侧的侧面)朝向后端部(Z方向+侧的侧面)的方向。
超声电机81具有共振部810、一对压电元件815、816、以及第一电极817。
(共振部)
共振部810例如由导电性材料形成，且与一对压电元件815、816的振动共振而将振动运动转换为规定方向(在本实施方式中为U方向)的直线运动。共振部810以沿着U方向(换言之，以第一轴A1为中心的圆的切线)的方式配置。
在共振部810基于一对压电元件815、816的振动而进行振动时，U方向(U方向+侧或U方向-侧)的驱动力从共振部810作用于夹设部80(具体而言是一对接触部802、803)。于是，夹设部80以第一轴A1为中心进行摆动。其结果为，固定有夹设部80的内侧支架4以第一轴A1为中心进行摆动。
共振部810至少具有两个共振频率(第一共振频率及第二共振频率)，相对于各个共振频率以不同的动作进行变形。换言之，共振部810整体的形状是以相对于两个共振频率以不同的动作进行变形的方式设定的。
不同的动作是，对夹设部80赋予朝向U方向上的一方(例如，U方向+侧)的力的动作、和对夹设部80赋予朝向U方向上的另一方(例如，U方向-侧)的力的动作。换言之，不同的动作是，以第一轴A1为中心，使内侧支架4朝第一方向摆动的动作、和使内侧支架4朝第二方向摆动的动作。
这样的共振部810具有躯干部811、一对振子812、813、以及通电部814。
躯干部811为大致矩形的板状。
一对振子812、813相当于第一振子及第二振子的一例，从躯干部811的前端部向前方(U方向+侧)延伸。在本实施方式中，一对振子812、813分别为板状，且与躯干部811一体地构成。
一对振子812、813具有关于与UV平面(XZ平面)平行的面呈对称的形状。振子812与振子813隔着规定的间隙在Y方向上相邻。振子812设置于比振子813更靠左侧(Y方向+侧)的位置。
一对振子812、813的基端部与躯干部811的前端部(U方向+侧的端部)连接。一对振子812、813的前端部分别为自由端。振子812的前端部与接触部802的左侧面接触。振子813的前端部与接触部803的右侧面接触。应予说明，在夹设部80仅具有一对接触部802、803中的某一个接触部(也就是说，一个接触部)的情况下，振子812的前端部与该一个接触部的左侧面接触，而振子813的前端部与该一个接触部的右侧面接触即可。
在本实施方式中，共振部810具有一对振子812、813。但是，不特别地限定共振部810所具有的振子的数量。例如，也可以是，共振部810仅具有一对振子812、813中的某一个振子(也就是说，一个振子)。在该情况下，适当调整振子的位置即可。
通电部814从躯干部811的后端部(U方向-侧的端部)向U方向-侧延伸。通电部814通过粘接等固定手段固定于外侧支架5中的固定部514。另外，通电部814通过右侧连接部(未图示)与后述的供电部9的右侧供电端子部93的规定的端子连接。该供电通路的端部中的与通电部814连接的端部构成超声电机81的第二电极(未图示)。
(压电元件)
一对压电元件815、816分别为例如陶瓷制的板状的振动元件。一对压电元件815、816各自在被施加高频电压时振动。一对压电元件815、816以在V方向上相邻的方式设置。压电元件815设置于比压电元件816更靠上方(V方向+侧)的位置。
一对压电元件815、816从V方向夹持共振部810的躯干部811。因此，一对压电元件815、816与共振部810(躯干部811)电连接。
(第一电极)
第一电极817具有从V方向夹持一对压电元件815、816的夹持部818。一对压电元件815、816与第一电极817(夹持部818)电连接。由此，一对压电元件815、816、共振部810、以及第一电极817彼此电连接。
另外，第一电极817具有被施加电压的电极部819。电极部819通过右侧连接部(未图示)与后述的供电部9的右侧供电端子部93的端子电连接。在电极部819被施加电压时，这样的第一电极817通过夹持部818对一对压电元件815、816施加电压。
(位置检测元件及磁铁)
位置检测元件82配置于外侧支架5的元件配置部515。位置检测元件82与构成后述的供电部9的电源端子连接。
另外，磁铁83为长方体。这样的磁铁83在Z方向上被磁化。磁铁83固定于内侧支架4的磁铁配置部47。
位置检测元件82设置于比磁铁83更靠Y方向+侧的位置。位置检测元件82与磁铁83隔着规定的间隙在Y方向上相对。位置检测元件82对磁铁83的磁通(也称作“与位置有关的信息”)进行检测，并将检测值传送至安装于传感器基板12上的控制部13。
具体而言，在本实施方式中，位置检测元件82对在Y方向上通过位置检测元件82的检测面的磁通的变化进行检测。以使在内侧支架4未摆动的状态(也称作“内侧支架的基准状态”)下在Y方向上通过位置检测元件82的磁通为零的方式，设定有磁铁83与位置检测元件82的配置。当内侧支架4自基准状态以第一轴A1为中心进行摆动时，在X方向上通过位置检测元件82的磁通发生变化。
控制部13(参照图1)基于从位置检测元件82接收到的检测值，求出磁铁83(也就是内侧支架4)的绕第一轴A1的位置。
(关于驱动部的动作)
在具有上述那样的结构的驱动部8中，当在控制部13的控制下，通过后述的供电部9对超声电机81施加电压时，一对压电元件815、816振动。在一对压电元件815、816产生的振动的频率与设定于共振部810的第一共振频率对应的情况下，共振部810对夹设部80赋予朝向U方向上的一方(例如，U方向+侧)的力。其结果为，内侧支架4相对于外侧支架5以第一轴A1为中心在第一方向上进行摆动。
另一方面，当一对压电元件815、816产生的振动的频率与设定于共振部810的第二共振频率对应的情况下，共振部810对夹设部80赋予朝向U方向上的另一方(例如，U方向-侧)的力。其结果为，内侧支架4相对于外侧支架5以第一轴A1为中心在第二方向上进行摆动。
(供电部)
参照图2～图4对供电部9进行说明。供电部9是用于对驱动部8供电(施加电压)的部件。具体而言，供电部9对驱动部8的位置检测元件82及驱动部8的超声电机81供电。
这样的供电部9具有FPC90、左侧供电端子部92、右侧供电端子部93、左侧连接部(未图示)、以及右侧连接部(未图示)。
(FPC)
FPC90为柔性印刷电路基板，且与摄像机搭载装置的电源(未图示，下面简称作“电源”)连接。FPC90为大致矩形的板状。
这样的FPC90具有外侧端子部901、内侧第一端子部902、以及内侧第二端子部903。
(外侧端子部)
外侧端子部901设置于FPC90的左端部。在本实施方式中，外侧端子部901具有多个端子。这些各端子与电源连接，并且与超声电机81及位置检测元件82连接。
(内侧第一端子部)
内侧第一端子部902设置于FPC90的前端部处的左端部。在本实施方式中，内侧第一端子部902具有多个端子。这些各端子通过设置于FPC90的配线(未图示)与外侧端子部901连接。内侧第一端子部902是用于对位置检测元件82供电的端子。
(内侧第二端子部)
内侧第二端子部903设置于FPC90的前端部处的右端部。在本实施方式中，内侧第二端子部903具有多个端子。这些各端子通过设置于FPC90的配线(未图示)与例如外侧端子部901连接。内侧第二端子部903是用于对超声电机81供电的端子。
(左侧供电端子部)
左侧供电端子部92构成将FPC90的内侧第一端子部902与位置检测元件82连接的导电通路的一部分。左侧供电端子部92通过粘接等固定手段固定于前侧壁部314的后侧面处的左端部(Y方向+侧的端部)。左侧供电端子部92通过未图示的左侧连接部对位置检测元件82供电。
(右侧供电端子部)
右侧供电端子部93构成将FPC90的内侧第二端子部903与超声电机81连接的导电通路的一部分。右侧供电端子部93通过粘接等固定手段固定于前侧壁部314的后侧面处的右端部(Y方向+侧的端部)。右侧供电端子部93通过未图示的右侧连接部对超声电机81供电。
[透镜模块]
透镜模块10配置于比光路弯折模块2更靠X方向+侧的位置。来自被拍摄物的光如图1中单点划线α(也称作“第一光轴”)所示，从Z方向+侧入射至光路弯折模块2的反射镜MR。
入射至反射镜MR的光如图1中单点划线β(也称作“第二光轴”)所示，由反射镜MR的光路弯折面弯折，并被引导至配置于比反射镜MR更靠后段(也就是说，X方向+侧)的透镜模块10的透镜部102。
透镜模块10具备罩101、基座(未图示)、透镜部102、AF装置(未图示)。罩101既可以与光路弯折模块2的罩(在本实施方式中为基座主体31)一体，也可以是不同个体。
透镜部102以被保持于透镜引导件(未图示)的状态，配置于在罩与基座之间存在的容纳空间。透镜部102具有透镜筒103及保持于透镜筒103的一个以上的透镜104。透镜部102通过透镜引导件，以能够在X方向上位移的方式支撑于基座。
AF装置是驱动部，且以自动聚焦为目的，使透镜部102在X方向上位移。应予说明，不特别地限定AF装置的构造。例如，可以是将电机(未图示)和电机的旋转运动通过转换机构转换为X方向上的直线运动，并使透镜部102在X方向上移动的那样的AF装置。
[摄像元件模块]
摄像元件模块11配置于比透镜部102更靠X方向+侧的位置。摄像元件模块11构成为，例如包括CCD(charge-coupled device，电荷耦合器件)型图像传感器、CMOS(complementary metal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体)型图像传感器等摄像元件。摄像元件模块11的摄像元件对通过透镜部102成像的被拍摄物像进行摄像，并输出与被拍摄物像对应的电信号。传感器基板12与摄像元件模块11电连接，通过传感器基板12进行向摄像元件模块11的供电、以及由摄像元件模块11拍摄到的被拍摄物像的电信号的输出。这样的摄像元件模块11可以采用以往已知的构造。
(本实施方式的作用和效果)
根据具有上述那样的结构的本实施方式，能够提供具有新的结构的光学致动器、摄像机模块及摄像机搭载装置。
(附记)
图12A及图12B是表示作为搭载有车载用摄像机模块VC(Vehicle Camera，车用摄像机)的摄像机搭载装置的汽车V的图。图12A是汽车V的主视图，图12B是汽车V的后方立体图。汽车V搭载实施方式中说明的摄像机模块C作为车载用摄像机模块VC。如图12A及图12B所示，车载用摄像机模块VC例如朝向前方安装于挡风玻璃，或者朝向后方安装于尾门。该车载用摄像机模块VC作为后方监控用、行车记录仪用、碰撞避免控制用、以及自动驾驶控制用等的车载用摄像机模块被使用。
另外，本发明的光学致动器具备以下部件作为基本结构(下面，称作“基本结构”)：
内侧支架，能够对光路弯折部件进行保持；
外侧支架，以使内侧支架能够以第一轴为中心进行摆动的方式支撑内侧支架；以及
驱动部，使内侧支架以第一轴为中心摆动。
另外，也可以是，本发明的光学致动器具备上述的基本结构、以及如下的结构(下面，称作“追加结构1”)：
内侧支架在与第一轴平行的方向即第一方向上的两端部处通过轴承部被支撑成，能够相对于外侧支架旋转。
另外，也可以是，本发明的光学致动器具备上述的基本结构、以及如下的结构(下面，称作“追加结构2”)：
驱动部具有支撑于外侧支架的超声电机、以及支撑于内侧支架的夹设部，
超声电机具有共振的振子，
夹设部具有与振子接触且呈扇形的接触部。
另外，也可以是，本发明的光学致动器具备上述的基本结构、以及如下的结构(下面，称作“追加结构3”)：
轴承部包括：
内圈，在其外周面具有内圈滚道；
外圈，在其内周面具有外圈滚道；以及
多个滚动体，滚动自如地设置在内圈与外圈之间。
应予说明，本发明只要具备上述基本结构、以及上述追加结构1～3中的至少一个结构即可。另外，也可以是，本发明具备上述基本结构、以及将上述追加结构1～3适当组合后的结构。
在2020年11月30日提出的美国临时专利申请63/119,001中包括的说明书、附图及说明书摘要的公开内容全部引用于本申请。
工业实用性
本发明的光学致动器及摄像机模块例如能够搭载于智能手机、便携电话、数码摄像机、笔记本电脑、平板终端、便携式游戏机、车载摄像机等薄型的摄像机搭载装置。
附图标记说明
C 摄像机模块
2 光路弯折模块
3 基座
31 基座主体
311 下侧壁部
312a 左侧壁部
313b 右侧壁部
314 前侧壁部
315 上侧壁部
316 上侧开口部
317 前侧开口部
318 后侧开口部
321 下侧开口部
36 后侧板
MR 反射镜
S 反射镜摆动装置
4 内侧支架
41 载置部
41a 左侧板部
42b 右侧板部
43 后侧板部
44a 左侧轴部
45b 右侧轴部
46 内侧固定部
47 磁铁配置部
5 外侧支架
5c 容纳空间
501 斜板部
502a 左侧板部
503b 右侧板部
504 前侧板部
505 后侧板部
506 下侧板部
507 前侧开口部
508a 左侧轴承保持部
509b 右侧轴承保持部
514 固定部
515 元件配置部
63 摆动支撑部
631a 左侧轴承
632b 右侧轴承
8 驱动部
80 夹设部
801 支架
802、803 接触部
802a、803a圆弧部
81 超声电机
810 共振部
811 躯干部
812、813 振子
814 通电部
815、816 压电元件
817 第一电极
818 夹持部
819 电极部
82 位置检测元件
83 磁铁
9 供电部
90FPC
901 外侧端子部
902 内侧第一端子部
903 内侧第二端子部
92 左侧供电端子部
93 右侧供电端子部
10 透镜模块
101 罩
102 透镜部
103 透镜筒
104 透镜
11 摄像元件模块
12 传感器基板
13 控制部
A1 第一轴
V 汽车
VC 车载用摄像机模块
M 智能手机

Claims (7)

1.一种光学致动器，其具备：
内侧支架，能够对光路弯折部件进行保持；
外侧支架，以使所述内侧支架能够以第一轴为中心进行摆动的方式支撑所述内侧支架；以及
驱动部，使所述内侧支架摆动，
所述内侧支架在与所述第一轴平行的方向上的两端部处通过轴承部被支撑成，能够相对于所述外侧支架旋转，
所述驱动部具有支撑于所述外侧支架的超声电机、以及支撑于所述内侧支架的夹设部，
所述超声电机具有共振的振子，
所述夹设部具有与所述振子接触且呈扇形的接触部。
2.如权利要求1所述的光学致动器，其中，
所述超声电机具有一对所述振子，
所述夹设部具有分别与所述一对振子中的每一个振子接触的一对所述接触部。
3.如权利要求1或2所述的光学致动器，其中，
所述接触部具有由以所述第一轴上的中心点为中心的圆弧构成的圆弧部。
4.如权利要求3所述的光学致动器，其中，
所述振子以沿着以所述第一轴为中心的圆的切线的方式配置，
在所述振子共振时，与所述切线平行的方向上的驱动力从所述振子作用于所述接触部。
5.如权利要求1～4中的任意一项所述的光学致动器，其中，
所述轴承部包括：
内圈，在其外周面具有内圈滚道；
外圈，在其内周面具有外圈滚道；以及
多个滚动体，滚动自如地设置在所述内圈与所述外圈之间。
6.一种摄像机模块，其具备：
权利要求1～5中的任意一项所述的光学致动器；
光路弯折部件，该光路弯折部件被保持于所述光学致动器的内侧支架，且使沿着第一方向的入射光向与所述第一方向正交的第二方向弯折；以及
摄像元件，该摄像元件配置于比所述光学致动器更靠所述第二方向侧的位置。
7.一种摄像机搭载装置，其具有：
权利要求6所述的摄像机模块；以及
控制部，该控制部对所述摄像机模块进行控制。
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