CN117805998A - 光学元件驱动装置、照相机模块以及照相机搭载装置 - Google Patents

光学元件驱动装置、照相机模块以及照相机搭载装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够简化用于进行供电及控制信号的供给的布线构造的光学元件驱动装置、照相机模块以及照相机搭载装置。光学元件驱动装置具备:基座;能够安装光学元件的第一支架;分离地配置于第一支架的外侧的第二支架;使第一支架或第二支架移动的驱动部;相对于基座支撑第二支架的吊线;能够检测第一支架相对于第二支架的位置的检测部;安装有检测部的电路基板;具有与吊线连接的第一上弹簧要素以及第二上弹簧要素的上侧弹性支撑部;下侧弹性支撑部;以及将第一上弹簧要素与下侧弹性支撑部连接的电路部件。电路基板经由下侧弹性支撑部以及电路部件而与第一上弹簧要素电连接,并且与第二上弹簧要素直接连接。

Description

光学元件驱动装置、照相机模块以及照相机搭载装置
技术领域
本发明涉及光学元件驱动装置、照相机模块以及照相机搭载装置。
背景技术
一般而言,在智能手机、无人机等照相机搭载装置搭载有小型的照相机模块。无人机是能够通过远程操作或自动控制而飞行的无人驾驶飞行器,有时也被称作多旋翼飞行器。
照相机模块使用驱动透镜等光学元件的光学元件驱动装置。光学元件驱动装置例如使光学元件(例如透镜)沿光轴方向移动,具有自动地进行拍摄被摄体时的对焦的自动对焦功能(以下称作“AF功能”,AF:Auto Focus)以及光学地修正在拍摄时产生的抖动(振动)来减轻图像失真的抖动修正功能(以下称作“OIS功能”,OIS:Optical ImageStabilization)。
具有AF功能及OIS功能的光学元件驱动装置具备用于使透镜部沿光轴方向移动的自动对焦驱动部(以下称作“AF驱动部”)、以及用于使透镜部在与光轴方向正交的光轴正交面内摆动的抖动修正驱动部(以下称作“OIS驱动部”)。在专利文献1中,在AF驱动部以及OIS驱动部中应用了由线圈以及磁体构成的音圈马达(VCM)。
并且,在专利文献1所记载的光学元件驱动装置中,作为AF可动部的透镜支架经由配置于光轴方向受光侧的上侧弹性支撑部件以及配置于光轴方向成像侧的下侧弹性支撑部件而与作为AF固定部的磁体支架连接,被支撑为不能脱落。上侧弹性支撑部件由六个上弹簧要素构成,经由与吊线连接的四个上弹簧要素对配置于磁体支架的AF控制部(控制IC)进行供电以及控制信号的供给。并且,经由剩余的两个上弹簧要素从AF控制部对AF用线圈进行供电。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/138041号
发明内容
发明所要解决的课题
如上所述,在专利文献1中,使构成上侧弹性支撑部件的六个上弹簧要素作为电源线路或信号线路发挥功能,所有上弹簧要素成为与AF控制部直接连接的构造。因此,六个上弹簧要素在AF控制部的附近密集等,从而布线构造复杂。
本发明的目的在于,提供能够简化用于进行供电以及控制信号的供给的布线构造的光学元件驱动装置、照相机模块以及照相机搭载装置。
用于解决课题的方案
本发明的光学元件驱动装置具备:
基座;
第一支架,其能够安装光学元件;
第二支架,其分离地配置于上述第一支架的外侧;
驱动部,其使上述第一支架或上述第二支架移动;
吊线,其相对于上述基座支撑上述第二支架;
检测部,其能够检测上述第一支架相对于上述第二支架的位置;
电路基板,其安装有上述检测部;
上侧弹性支撑部,其具有与上述吊线连接的第一上弹簧要素以及第二上弹簧要素,并在光轴方向的受光侧连接上述第一支架以及上述第二支架;
下侧弹性支撑部,其在上述光轴方向的成像侧连接上述第一支架以及上述第二支架;以及
电路部件,其固定于上述第二支架,将上述第一上弹簧要素与上述下侧弹性支撑部连接,
上述电路基板经由上述下侧弹性支撑部以及上述电路部件而与上述第一上弹簧要素电连接,并且与上述第二上弹簧要素直接连接。
本发明的照相机模块具备:
上述的光学元件驱动装置;以及
使用上述光学元件对被摄体像进行拍摄的拍摄部。
本发明的照相机搭载装置是作为信息设备或输送设备的照相机搭载装置,
具备上述的照相机模块。
发明的效果如下。
根据本发明,能够简化光学元件驱动装置中的用于进行供电以及控制信号的供给的布线构造。
附图说明
图1A、图1B是示出搭载本发明的一个实施方式的照相机模块的智能手机的图。
图2是照相机模块的外观立体图。
图3是光学元件驱动装置的外观立体图。
图4是光学元件驱动装置的分解立体图。
图5是OIS可动部(AF单元)的分解立体图。
图6是OIS可动部(AF单元)的分解立体图。
图7A、图7B是示出上侧弹性支撑部的结构的俯视图。
图8A、图8B是示出下侧弹性支撑部的结构的仰视图。
图9是示出OIS可动部(AF单元)的电气系统的立体图。
图10A、图10B是示出作为搭载车载用照相机模块的照相机搭载装置的汽车的图。
图中:
1—光学元件驱动装置,2—透镜部,11—透镜支架(第一支架),12—磁体支架(第二支架),13—AF用线圈(驱动部),31A~31D—驱动用磁体(驱动部),15—上侧弹性支撑部,15A~15F—上弹簧要素,16—下侧弹性支撑部,16A、16B—下弹簧要素,21—基座,41A~41D—吊线,51—FPC(电路基板),54—位置检测传感器(检测部),61A、61B—电路部件,M—智能手机,A—照相机模块。
具体实施方式
以下,基于附图,详细地对本发明的实施方式进行说明。
<智能手机>
图1A、图1B是示出搭载本发明的一个实施方式的照相机模块A的智能手机M(照相机搭载装置的一例)的图。图1A是智能手机M的主视图,图1B是智能手机M的后视图。
智能手机M具有由两个背面照相机OC1、OC2构成的双照相机。在本实施方式中,在背面照相机OC1、OC2中应用了照相机模块A。
<照相机模块>
图2是照相机模块A的外观立体图。在本实施方式中,使用正交坐标系(X,Y,Z)来说明。在下述的图中也以共同的正交坐标系(X,Y,Z)示出。
例如在由智能手机M实际上进行拍摄的情况下,以X轴方向成为上下方向(或左右方向)、Y轴方向成为左右方向(或上下方向)、Z轴方向成为前后方向的方式搭载照相机模块A。即,Z轴方向为光轴方向,图中上侧(+Z侧)为光轴方向受光侧,下侧(-Z侧)为光轴方向成像侧。并且,将与Z轴正交的X轴方向以及Y轴方向称作“光轴正交方向”,将XY面称作“光轴正交面”。此外,也可以根据光学元件的种类,将光轴方向改称为光路方向或焦点方向(调整焦点的方向)。
照相机模块A具备AF功能,能够自动地进行拍摄被摄体时的对焦。并且,照相机模块A具备抖动修正功能(以下称作“OIS功能”,OIS:Optical Image Stabilization),能够光学地修正在拍摄时产生的抖动(振动),从而能够拍摄没有图像模糊的图像。
如图2所示,照相机模块A具备实现AF功能及OIS功能的光学元件驱动装置1、在圆筒形状的透镜镜筒收纳透镜而成的透镜部2、以及对通过透镜部2成像的被摄体像进行拍摄的拍摄部3等。即,光学元件驱动装置1是驱动作为光学元件的透镜部2的所谓透镜驱动装置。
本实施方式的光学元件驱动装置1是考虑向上述的照相机模块A等搭载而设计的,构成为Z轴方向上的长度比X轴方向及Y轴方向上的长度短,即,构成为使沿Z轴方向的高度低矮化。
拍摄部3配置于光学元件驱动装置1的Z轴方向上的成像侧。拍摄部3例如具有图像传感器基板301、安装于图像传感器基板301的拍摄元件302以及模块控制部303。
图像传感器基板301例如是柔性印刷电路基板(FPC;Flexible printedcircuits),构成为能够将由拍摄元件302获得的拍摄信号发送至智能手机M的控制装置(省略图示)。智能手机M的控制装置包含对接收到的拍摄信号进行处理的图像处理部(省略图示)。
拍摄元件302例如由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)型图像传感器等构成,对通过透镜部2成像的被摄体像进行拍摄。
模块控制部303例如由控制IC构成,进行光学元件驱动装置1的驱动控制。光学元件驱动装置1搭载于图像传感器基板301,并进行机械连接以及电连接。模块控制部303可以设置于图像传感器基板301,也可以设置于搭载照相机模块A的照相机搭载设备(在本实施方式中为智能手机M)。
<光学元件驱动装置>
图3是光学元件驱动装置1的外观立体图。图4是光学元件驱动装置1的分解立体图。图5是从光轴方向受光侧观察到的OIS可动部的分解立体图。图6是从光轴方向成像侧观察到的OIS可动部的分解立体图。图3中示出拆下罩24后的状态。图4中省略罩24而示出。
如图3~图6所示,光学元件驱动装置1具备OIS可动部10、OIS固定部20、OIS驱动部30、OIS支撑部40、以及罩24等。
罩24是光学元件驱动装置1的外装体,覆盖驱动装置主体(省略符号)的外侧。罩24形成为在从Z轴方向观察的俯视下大致呈矩形的有盖方筒体。罩24的俯视形状例如为正方形。即,光学元件驱动装置1在从Z轴方向观察的俯视下具有向X轴方向及Y轴方向扩展的矩形形状。在以下的说明中,“俯视”是指从Z轴方向观察的俯视。
罩24在光轴方向受光侧的面(上表面)具有大致圆形的开口241。透镜部2(参照图2)从罩24的开口241面向外部。透镜部2也可以配置为比罩24的开口面更向Z轴方向上的受光侧突出。罩24例如通过粘接而固定于光学元件驱动装置1的基座21。
此外,罩24例如也可以由磁性材料形成,具有阻挡电磁波从外部的射入或者电磁波向外部的放射的屏蔽功能。
OIS可动部10是在抖动修正时受到OIS驱动部30的驱动力而在光轴正交面内摆动的部分。OIS固定部20是支撑OIS可动部10的部分。OIS固定部20例如相对于OIS可动部10向光轴方向成像侧分离地配置。
OIS驱动部30由配置于OIS固定部20的OIS用线圈32A~32D和配置于OIS可动部10的驱动用磁体31A~31D(OIS用磁体)构成。即,在OIS驱动部30中应用了动磁方式的音圈马达。此外,OIS驱动部30也可以由动圈方式的音圈马达构成。
OIS支撑部40是将OIS可动部10和OIS固定部20连结的部分。OIS支撑部40相对于OIS固定部20将OIS可动部10支撑为能够在光轴正交面内摆动。
在光学元件驱动装置1中,规定了示出能够适当地进行抖动修正的程度的保证行程。即,OIS可动部10、OIS固定部20、OIS驱动部30以及OIS支撑部40以实现保证行程的方式设定了构成部件的形状、大小以及强度等。
OIS可动部10由AF单元构成,该AF单元例如包含透镜支架11、磁体支架12、AF用线圈13、驱动用磁体31A~31D、上侧弹性支撑部15、下侧弹性支撑部16、以及电路基板部50。
透镜支架11是保持透镜部2(参照图2)并在对焦时沿Z轴方向移动的可动体。透镜支架11相对于磁体支架12向径向的内侧分离地配置,通过上侧弹性支撑部15以及下侧弹性支撑部16而与磁体支架12连接。
透镜支架11例如由聚芳酯(PAR)、混合有包含PAR的多个树脂材料的PAR合金、液晶聚合物等形成。
透镜支架11具有筒状的透镜收纳部111。在透镜收纳部111的内周面,例如通过粘接而固定透镜部2(参照图2)。并且,在透镜支架11的外周面安装AF用线圈13。
透镜支架11在上表面(透镜收纳部111的上端面)具有固定上侧弹性支撑部15的上弹簧固定部112。在上弹簧固定部112例如设置有向光轴方向受光侧突出的定位凸起(省略符号),由该定位凸起对上侧弹性支撑部15进行定位。并且,在透镜支架11的上表面具有供AF用线圈13的端部连接的缠绕部114。
透镜支架11在下表面具有供下侧弹性支撑部16固定的下弹簧固定部113。在下弹簧固定部113例如设置有向光轴方向成像侧突出的定位凸起(省略符号),由该定位凸起对下侧弹性支撑部16进行定位。
磁体支架12是经由上侧弹性支撑部15以及下侧弹性支撑部16将透镜支架11支撑为能够沿Z轴方向移动的固定体。磁体支架12例如具有在从Z轴方向观察的俯视下大致呈矩形的方筒形状。在磁体支架12的开口121配置透镜支架11。
磁体支架12例如利用由聚芳酯(PAR)、混合有包含PAR的多个树脂材料的PAR合金(例如PAR/PC)、或者液晶聚合物构成的成形材料来形成。
磁体支架12在四个侧部壁体122的连结部(磁体支架12的四角)的内侧具有磁体保持部123。在磁体保持部123固定驱动用磁体31A~31D。在磁体保持部123例如设置有与外部连通的开口(省略符号),能够向磁体保持部123与驱动用磁体31A~31D的接触面注入粘接剂。
磁体支架12在侧部壁体122的外周面且在连结部的上部具有向径向内侧呈圆弧状地凹下的线插通部124。在线插通部124配置吊线41A~41D。通过设置线插通部124,当OIS可动部10摆动时,能够避免吊线41A~41D与磁体支架12干涉。
磁体支架12在侧部壁体122的外周面具有用于固定电路基板部50的基板固定部125。虽省略图示,但在基板固定部125形成有能够收纳电路基板部50的驱动控制部52以及电容器53的凹部。
磁体支架12在侧部壁体122的上表面具有用于固定上侧弹性支撑部15的上弹簧固定部126。在上弹簧固定部126中,线插通部124的周缘比上侧弹性支撑部15的安装面更向下侧凹下地形成,在安装上侧弹性支撑部15后形成间隙。
并且,磁体支架12在侧部壁体122的下表面具有用于固定下侧弹性支撑部16的下弹簧固定部127。
另外,磁体支架12具有用于固定电路部件61A、61B的电路固定部128。电路固定部128例如以与基板固定部125在Y轴方向上对置的方式形成于侧部壁体122的外周面。电路固定部128例如以从侧部壁体122的外周面凹下的方式呈槽状地形成,能够嵌装电路部件61A、61B。
AF用线圈13是在自动对焦时通电的空芯线圈。AF用线圈13卷绕于透镜支架11的线圈绕线部(透镜收纳部111的外周面)。AF用线圈13与驱动用磁体31A~31D一起构成音圈马达,作为AF驱动部发挥功能。AF用线圈13的两端分别缠绕于透镜支架11的缠绕部114。例如,经由上侧弹性支撑部15对AF用线圈13进行通电。AF用线圈13的通电电流例如由安装于电路基板部50的驱动控制部(省略图示)控制。
驱动用磁体31A~31D例如通过粘接而固定于磁体支架12的磁体保持部123。在本实施方式中,驱动用磁体31A~31D在俯视下具有大致等腰梯形形状。由此,能够有效利用磁体支架12的角部的空间(磁体保持部123)。
驱动用磁体31A~31D相对于AF用线圈13在径向上分离,并相对于OIS用线圈32A~32D在光轴方向上分离地配置。驱动用磁体31A~31D在径向上横穿AF用线圈13,并且被磁化为形成在光轴方向上横穿OIS用线圈32A~32D的磁场。
驱动用磁体31A~31D与AF用线圈13一起构成音圈马达,作为AF驱动部发挥功能。并且,驱动用磁体31A~31D与OIS用线圈32A~32D一起构成音圈马达,作为OIS驱动部30发挥功能。即,在本实施方式中,驱动用磁体31A~31D兼做AF用磁体和OIS用磁体。
上侧弹性支撑部15相对于磁体支架12在光轴方向受光侧弹性地支撑透镜支架11。上侧弹性支撑部15例如由钛铜、镍铜、不锈钢等形成。上侧弹性支撑部15整体在俯视下呈矩形,即具有与磁体支架12同等的形状。
上侧弹性支撑部15具有六个上弹簧要素15A~15E。上弹簧要素15A~15E由板簧构成,配置为在磁体支架12上相互不接触。上弹簧要素15A~15F例如通过对一片金属板进行蚀刻加工来形成。在下文中说明上侧弹性支撑部15的详细结构。
下侧弹性支撑部16相对于磁体支架12在光轴方向成像侧弹性地支撑透镜支架11。下侧弹性支撑部16例如由钛铜、镍铜、不锈钢等形成。下侧弹性支撑部16整体在俯视下呈矩形,即具有与磁体支架12同等的形状。
下侧弹性支撑部16具有两个下弹簧要素16A、16B。下弹簧要素16A、16B由板簧构成。下弹簧要素16A、16B例如通过对一片金属板进行蚀刻加工来形成。在下文中说明下侧弹性支撑部16的详细结构。
电路部件61A、61B由适于通电的导电性材料形成,将上侧弹性支撑部15的上弹簧要素15A、15B与下侧弹性支撑部16的下弹簧要素16A、16B电连接而且机械连接。电路部件61A、61B例如由钛铜、镍铜、不锈钢等金属板构成。电路部件61A、61B例如通过粘接而固定于磁体支架12的电路固定部128。
此外,电路部件61A、61B也可以例如通过镶嵌成形与磁体支架12一体地成型。
电路基板部50具有柔性印刷电路基板51(以下称作“FPC51”,FPC:FlexiblePrinted Circuit)、驱动器IC52以及电容器53等。电路基板部50配置于磁体支架12的基板固定部125。
FPC51是安装有驱动器IC52的电路基板。FPC51例如将树脂薄膜等较薄的绝缘层和铜箔等金属层层叠而形成。由金属层形成信号线、电源线等电路布线。
上弹簧要素15C~15F、下弹簧要素16A、16B以及驱动器IC52等与FPC51的电路布线电连接。具体而言,FPC51具有电源输入端子511a、511b、信号输入端子512a、512b以及电源输出端子513a、513b。
上弹簧要素15C、15D的基板连接部156c、156d分别与电源输入端子511a、511b连接。下弹簧要素16A、16B的基板连接部166a、166b分别与信号输入端子512a、512b连接。上弹簧要素15E、15F的基板连接部156e、156f分别与电源输出端子513a、513b连接。
驱动器IC52是控制AF用线圈13的通电电流的硬件处理器。在驱动器IC52内置有位置检测传感器54。
位置检测传感器54例如是霍尔元件或TMR(Tunnel Magneto Resistance:隧道磁阻)传感器等磁传感器。位置检测传感器54通过对配置于透镜支架11的位置检测用磁铁115的磁力的强度进行检测,能够获取透镜支架11与磁体支架12在Z轴方向上的相对位置。位置检测传感器54以及位置检测用磁铁115例如配置为在径向上对置。
驱动器IC52例如基于来自模块控制部303的控制信号以及位置检测传感器54的检测结果来控制AF用线圈13的通电电流。
OIS固定部20例如构成为包含基座21、线圈基板22以及OIS用线圈32A~32D。
基座21在俯视下具有矩形形状,并在中央形成有圆形的开口211。在照相机模块A中,在基座21的光轴方向成像侧配置安装有拍摄元件302的图像传感器基板301。
例如通过镶嵌成形在基座21埋入有布线零件212。布线零件212与图像传感器基板301的布线图案电连接,形成用于向OIS用线圈32A~32D以及磁传感器(省略图示)供电的电源线路、以及从磁传感器输出的检测信号用的信号线路。并且,布线零件212从基座21的四角露出,通过软钎焊与吊线41A~41D的另一端连接。
线圈基板22是与基座21相同地在俯视下呈矩形形状的基板。线圈基板22具有包含用于向OIS用线圈32A~32D供电的电源线路在内的布线图案(省略图示)。布线图案与配置于基座21的布线零件212电连接。
OIS用线圈32A~32D配置于在光轴方向上与驱动用磁体31A~31D对置的位置。OIS用线圈32A~32D例如在线圈基板22的制造工序中被内置于线圈基板22的内部。
OIS用线圈32A~32D是在抖动修正时通电的空芯线圈。设定OIS用线圈32A~32D以及驱动用磁体31A~31D的大小、配置,以便驱动用磁体31A~31D的径向上的边缘进入OIS用线圈32A~32D各自的线圈截面宽度内,即,从驱动用磁体31A~31D的底面放射的磁场横穿OIS用线圈32A~32D的对置的两边而返回至驱动用磁体31A~31D。
此处,OIS用线圈32A~32D具有与驱动用磁体31A~31D的平面形状(此处为大致等腰梯形形状)相同的形状。由此,能够高效地产生用于使OIS可动部10在光轴正交面内摆动的驱动力(电磁力)。OIS用线圈32A~32D的通电电流例如由模块控制部303控制。
此外,虽省略图示,但在线圈基板22安装有磁传感器。磁传感器例如由霍尔元件或TMR(Tunnel Magneto Resistance)传感器等构成,分别配置于在光轴方向上与驱动用磁体31B、31C对置的位置。磁传感器例如配置于OIS用线圈32B、32C的空芯部分。
OIS支撑部40例如由配置于在俯视下呈矩形形状的四角的吊线41A~41D构成。吊线41A~41D是沿光轴方向延伸的线状部件,伴随OIS可动部10的摆动而弹性变形。吊线41A~41D的一端(光轴方向受光侧的端部、上端)固定于OIS可动部10(在本实施方式中为上侧弹性支撑部15),另一端(光轴方向成像侧的端部)固定于OIS固定部20(在本实施方式中为基座21)。
在本实施方式中,两条吊线41A、41B作为向电路基板部50供给控制信号的信号线路发挥功能。并且,剩余的两条吊线41C、41D作为向电路基板部50供电的AF用电源线路发挥功能。
<上侧弹性支撑部>
图7A、图7B是示出上侧弹性支撑部15的结构的俯视图。图7B示出在透镜支架11以及磁体支架12安装有上侧弹性支撑部15的状态。如图7A、图7B所示,上侧弹性支撑部15具有六个上弹簧要素15A~15F。
上弹簧要素15A、15B(第一上弹簧要素)分别具有透镜支架固定部151a、151b、磁体支架固定部152a、152b、臂部153a、153b、线连接部154a、154b以及电路连接部155a、155b。
透镜支架固定部151a、151b是固定于透镜支架11的部分,具有与透镜支架11的上弹簧固定部112对应的形状。当透镜支架11沿光轴方向移动时,透镜支架固定部151a、151b与透镜支架11一起位移。
磁体支架固定部152a、152b是固定于磁体支架12的部分,具有与磁体支架12的上弹簧固定部126对应的形状。
臂部153a、153b将透镜支架固定部151a、151b与磁体支架固定部152a、152b连结。臂部153a、153b是伴随透镜支架11的移动而弹性变形的部分,并具有曲折的形状以便容易弹性变形。
线连接部154a、154b与吊线41A、41B连接。线连接部154a、154b经由连杆部158a、158b而与磁体支架固定部152a、152b连结。
电路连接部155a、155b是与电路部件61A、61B连接的部分,由磁体支架固定部152a、152b的一部分形成。电路连接部155a、155b例如通过软钎焊与电路部件61A、61B电连接而且机械连接。
上弹簧要素15C、15D(第二上弹簧要素)分别具有磁体支架固定部152c、152d、线连接部154c、154d以及基板连接部156c、156d。此外,上弹簧要素15C、15D不作为AF支撑部发挥功能。
磁体支架固定部152c、152d是固定于磁体支架12的部分,具有与磁体支架12的上弹簧固定部126对应的形状。
线连接部154c、154d与吊线41C、41D连接。线连接部154c、154d经由连杆部158c、158d而与磁体支架固定部152c、152d连结。
基板连接部156c、156d是与FPC51的电源输入端子511a、511b连接的部分,由磁体支架固定部152c、152d的一部分形成。基板连接部156c、156d例如通过软钎焊与电源输入端子511a、511b电连接而且机械连接。
上弹簧要素15E、15F(第三上弹簧要素)分别具有透镜支架固定部151e、151f、磁体支架固定部152e、152f、臂部153e、153f、基板连接部156e、156f以及线圈连接部157e、157f。
透镜支架固定部151e、151f是固定于透镜支架11的部分,具有与透镜支架11的上弹簧固定部112对应的形状。当透镜支架11沿光轴方向移动时,透镜支架固定部151e、151f与透镜支架11一起位移。
磁体支架固定部152e、152f是固定于磁体支架12的部分,具有与磁体支架12的上弹簧固定部126对应的形状。
臂部153e、153f将透镜支架固定部151e、151f与磁体支架固定部152e、152f连结。臂部153e、153f是伴随透镜支架11的移动而弹性变形的部分,具有曲折的形状以便容易弹性变形。
基板连接部156e、156f是与FPC51的电源输出端子513a、513b连接的部分,由磁体支架固定部152c、152d的一部分形成。基板连接部156e、156f例如通过软钎焊与电源输出端子513a、513b电连接而且机械连接。
线圈连接部157e、157f是与透镜支架11的缠绕部114中AF用线圈13连接的部分,由透镜支架固定部151e、151f的一部分形成。线圈连接部157e、157f例如通过软钎焊与AF用线圈13电连接而且机械连接。
上弹簧要素15A~15F相对于透镜支架11以及磁体支架12定位,例如通过粘接而固定。上弹簧要素15A、15B作为向电路基板部50供给控制信号的信号线路发挥功能。上弹簧要素15C、15D作为向电路基板部50供电的AF用电源线路发挥功能。上弹簧要素15E、15F作为向AF用线圈13供电的线圈用电源线路发挥功能。
<下侧弹性支撑部>
图8A、图8B是示出下侧弹性支撑部16的结构的俯视图。图8B示出在透镜支架11以及磁体支架12安装有下侧弹性支撑部16的状态。如图8A、图8B所示,下侧弹性支撑部16具有两个下弹簧要素16A、16B。
下弹簧要素16A、16B分别具有透镜支架固定部161a、161b、磁体支架固定部162a、162b、臂部163a、163b、电路连接部165a、165b以及基板连接部166a、166b。
透镜支架固定部161a、161b是固定于透镜支架11的部分,具有与透镜支架11的下弹簧固定部113对应的形状。当透镜支架11沿光轴方向移动时,透镜支架固定部161a、161b与透镜支架11一起位移。
磁体支架固定部162a、162b是固定于磁体支架12的部分,具有与磁体支架12的下弹簧固定部127对应的形状。
臂部163a、163b将透镜支架固定部161a、161b与磁体支架固定部162a、162b连结。臂部163a、163b是伴随透镜支架11的移动而弹性变形的部分,具有曲折的形状以便容易弹性变形。
电路连接部165a、165b是与电路部件61A、61B连接的部分,由磁体支架固定部162a、162b的一部分形成。电路连接部165a、165b例如通过软钎焊与电路部件61A、61B电连接而且机械连接。
基板连接部166a、166b是与FPC51的信号输入端子512a、512b连接的部分,由磁体支架固定部162c、162d的一部分形成。基板连接部166a、166b例如通过软钎焊与信号输入端子512a、512b电连接而且机械连接。
下弹簧要素16A、16B相对于透镜支架11以及磁体支架12定位,例如通过粘接而固定。下弹簧要素16A、16B与上弹簧要素15A、15B以及电路部件61A、61B一起作为向电路基板部50供给控制信号的信号线路发挥功能。
<AF单元的电气系统>
图9是示出OIS可动部10(AF单元)中的电气系统的立体图。
如图9所示,控制信号用的吊线41A、41B分别与上弹簧要素15A、15B连接,并经由电路部件61A、61B而与下弹簧要素16A、16B连接。并且,下弹簧要素16A、16B与FPC51的信号输入端子512a、512b连接。因此,经由吊线41A、41B、上弹簧要素15A、15B、电路部件61A、61B以及下弹簧要素16A、16B向电路基板部50(驱动器IC52)供给来自模块控制部303的控制信号。
电源用的吊线41C、41D分别与上弹簧要素15C、15D连接。并且,上弹簧要素15C、15D与FPC51的电源输入端子511a、511b连接。因此,经由吊线41C、41D以及上弹簧要素15C、15D向电路基板部50(驱动器IC52)进行供电。
并且,上弹簧要素15E、15F分别与FPC51的电源输出端子513a、513b以及AF用线圈13连接。因此,从电路基板部50经由上弹簧要素15E、15F向AF用线圈13进行供电。
当在光学元件驱动装置1中进行抖动修正时,向OIS用线圈32A~32D进行通电。具体而言,在OIS用驱动部30中,基于来自抖动检测部(省略图示,例如陀螺仪传感器)的检测信号来控制OIS用线圈32A~32D的通电电流,以便照相机模块A的抖动相互抵消。此时,通过反馈磁传感器(省略图示)的检测结果,能够正确地控制OIS可动部10的摆动。
若对OIS用线圈32A~32D通电,则因驱动用磁体31A~31D的磁场与流向OIS用线圈32A~32D的电流的相互作用,在OIS用线圈32A~32D产生洛伦兹力(弗莱明左手定则)。洛伦兹力的方向是与OIS用线圈32A~32D的长边部分的磁场的方向(Z轴方向)和电流的方向正交的方向。由于OIS用线圈32A~32D固定,所以对驱动用磁体31A~31D作用反作用力。该反作用力成为OIS用音圈马达的驱动力,具有驱动用磁体31A~31D的OIS可动部10在XY平面内摆动,进行抖动修正。
当在光学元件驱动装置1中进行自动对焦时,对AF用线圈13进行通电。从电路基板部50经由上弹簧要素15E、15F对AF用线圈13进行供电。若对AF用线圈13通电,则因驱动用磁体31A~31D的磁场与流动于AF用线圈13的电流的相互作用,在AF用线圈13产生洛伦兹力。洛伦兹力的方向是与驱动用磁体31A~31D所产生的磁场的方向和流动于AF用线圈13的电流的方向正交的方向(Z轴方向)。由于驱动用磁体31A~31D固定,所以对AF用线圈13作用反作用力。该反作用力成为AF用音圈马达的驱动力,配置有AF用线圈13的透镜支架11(AF可动部)沿光轴方向移动,进行自动对焦。
在光学元件驱动装置1的驱动器IC52中,基于内置的位置检测传感器54的检测信号来进行闭环控制。根据闭环控制方式,不需要考虑音圈马达的磁滞特性,能够直接检测透镜支架11的位置是否稳定。进而,也能够与像面检测方式的自动对焦对应。因此,响应性能较高,能够实现自动对焦动作的高速化。
这样,本实施方式的光学元件驱动装置1、照相机模块A、以及智能手机M(照相机搭载装置)单独或适当组合地具备以下的特征事项。
即,光学元件驱动装置1具备:基座21;透镜支架11(第一支架),其能够安装透镜部2(光学元件);磁体支架12(第二支架),其分离地配置于透镜支架11的外侧;AF驱动部,其使透镜支架11移动;吊线41A~41D,其相对于基座21支撑磁体支架12;位置检测传感器54(检测部),其能够检测透镜支架11相对于磁体支架12的位置;FPC51(电路基板),其供位置检测传感器54安装;上侧弹性支撑部15,其具有与吊线41A~41C连接的上弹簧要素15A、15B(第一上弹簧要素)以及上弹簧要素15C、15D(第二上弹簧要素),并在光轴方向的受光侧连接透镜支架11以及磁体支架12;下侧弹性支撑部16,其在光轴方向的成像侧连接透镜支架11以及磁体支架12;以及电路部件61A、61B,其固定于磁体支架12,将上弹簧要素15A、15B与下侧弹性支撑部16的下弹簧要素16A、16B连接。FPC51(电路基板)经由下侧弹性支撑部16以及电路部件61A、61B而与上弹簧要素15A、15B(第一上弹簧要素)电连接,并且与上弹簧要素15C、15D(第二上弹簧要素)直接连接。
根据光学元件驱动装置1,由于与FPC15(电路基板)连接的电气系统分散至上弹簧要素15C、15D和下弹簧要素16A、16B,所以能够简化用于进行供电以及控制信号的供给的布线构造。
并且,上侧弹性支撑部15还具有与FPC51(电路基板)直接连接的上弹簧要素15E、15F(第三上弹簧要素),AF用线圈13(驱动部)经由上弹簧要素15E、15F而与FPC51电连接。具体而言,AF驱动部具有配置于透镜支架11(第一支架)的AF用线圈13和配置于磁体支架12(第二支架)的驱动用磁体31A~31D,AF用线圈13经由上弹簧要素15E、15F而与FPC51电连接。通过将上弹簧要素15E、15F用作朝向AF用线圈13的电源线路,从而能够在透镜支架11的上表面侧形成供AF用线圈13的端部连接的缠绕部114。因此,防止与缠绕部114的接触的机构能够设为在罩24形成切口部242(参照图3)等简易的结构。此外,在将缠绕部114形成于透镜支架11的下表面侧的情况下,需要在OIS固定部20设置防止与缠绕部114的接触的机构,从而成为复杂的机构。
并且,在光学元件驱动装置1中,电路部件61A、61B由金属板构成,磁体支架12(第二支架)具有用于固定电路部件61A、61B的电路固定部128(槽部)。由此,能够容易地在磁体支架12安装电路部件61A、61B,并且能够容易地将安装于磁体支架12的上弹簧要素15A、15B及下弹簧要素16A、16B与电路部件61A、61B连接。
并且,光学元件驱动装置1在从光轴方向观察的俯视下具有大致矩形形状,FPC51(电路基板)以及电路部件61A、61B分别配置于对置的边。由此,调整电路部件61A、61B的重量,能够容易使对置方向上的重量变得平衡,能够使AF单元的姿势稳定。
并且,在光学元件驱动装置1中,上弹簧要素15A、15B(第一上弹簧要素)、电路部件61A、61B以及下侧弹性支撑部16的下弹簧要素16A、16B作为用于供给控制信号的信号线路发挥功能,上弹簧要素15C、15D(第二上弹簧要素)作为用于供电的电源线路发挥功能。由此,能够防止电压较高的电源线路变长,从而能够确保安全性。
以上,基于实施方式对由本发明人完成的发明进行了具体说明,但本发明不限定于上述实施方式,能够在不脱离其主旨的范围进行变更。
例如,在上述实施方式中,以智能手机M为例进行了说明,但本发明能够应用于具有照相机模块和对由照相机模块得到的图像信息进行处理的图像处理部的照相机搭载装置。照相机搭载装置包含信息设备以及输送设备。信息设备例如包含带照相机的移动电话、笔记本电脑、平板终端、便携式游戏机、网络照相机、带照相机的车载装置(例如后方监视装置、行车记录仪装置)等。并且,输送设备例如包含汽车、无人机(无人驾驶飞行器)等。
图10A、图10B是示出作为搭载车载用照相机模块VC(Vehicle Camera)的照相机搭载装置的汽车V的图。图10A是汽车V的主视图,图10B是汽车V的后方立体图。汽车V搭载在上述实施方式中说明的照相机模块A作为车载用照相机模块VC。如图10A、图10B所示,车载用照相机模块VC例如朝向前方地安装于挡风玻璃,或者朝向后方地安装于后门。该车载用照相机模块VC作为后方监视器用、行车记录仪用、避免碰撞控制用、自动驾驶控制用等来使用。
并且,在上述实施方式中,作为光学元件对驱动透镜部2的光学元件驱动装置1进行了说明,但成为驱动对象的光学元件也可以是反射镜、棱镜等透镜以外的光学元件。并且,本发明也能够应用于例如作为光学元件驱动拍摄元件的光学元件驱动装置。
并且,在上述实施方式中,光学元件驱动装置1具有AF功能,但也可以不仅具有AF功能,还具有变焦功能等使透镜部2沿Z轴方向移动的功能。
并且,在实施方式中示出的电气系统的构造、例如上弹簧要素15A、15B的形状、下弹簧要素16A、16B的形状、电路部件61A、61B的配置没有特别限定,能够适当变更。
应该认为此次公开的实施方式在所有方面是示例而不是限制性的。本发明的范围由权利要求书示出而并非由上述的说明示出,是指包含与权利要求书均等的含义以及范围内的所有变更。

Claims (8)

1.一种光学元件驱动装置,其特征在于,具备:
基座;
第一支架,其能够安装光学元件;
第二支架,其分离地配置于上述第一支架的外侧;
驱动部,其使上述第一支架或上述第二支架移动;
吊线,其相对于上述基座支撑上述第二支架;
检测部,其能够检测上述第一支架相对于上述第二支架的位置;
电路基板,其安装有上述检测部;
上侧弹性支撑部,其具有与上述吊线连接的第一上弹簧要素以及第二上弹簧要素,并在光轴方向的受光侧连接上述第一支架以及上述第二支架;
下侧弹性支撑部,其在上述光轴方向的成像侧连接上述第一支架以及上述第二支架;以及
电路部件,其固定于上述第二支架,将上述第一上弹簧要素与上述下侧弹性支撑部连接,
上述电路基板经由上述下侧弹性支撑部以及上述电路部件而与上述第一上弹簧要素电连接,并且与上述第二上弹簧要素直接连接。
2.根据权利要求1所述的光学元件驱动装置,其特征在于,
上述上侧弹性支撑部还具有与上述电路基板直接连接的第三上弹簧要素,
上述驱动部经由上述第三上弹簧要素而与上述电路基板电连接。
3.根据权利要求2所述的光学元件驱动装置,其特征在于,
上述驱动部具有配置于上述第一支架的线圈和配置于上述第二支架的磁体,
上述线圈经由第三上弹簧要素而与上述电路基板电连接。
4.根据权利要求1所述的光学元件驱动装置,其特征在于,
上述电路部件由金属板构成,
上述第二支架具有用于固定上述电路部件的槽部。
5.根据权利要求1所述的光学元件驱动装置,其特征在于,
上述光学元件驱动装置在从光轴方向观察的俯视下具有大致矩形形状,
上述电路基板以及上述电路部件分别配置于对置的边。
6.根据权利要求1所述的光学元件驱动装置,其特征在于,
上述第一上弹簧要素、上述电路部件以及上述下侧弹性支撑部作为用于供给控制信号的信号线路发挥功能,
上述第二上弹簧要素作为用于供电的电源线路发挥功能。
7.一种照相机模块,其特征在于,具备:
权利要求1所述的光学元件驱动装置;以及
使用上述光学元件对被摄体像进行拍摄的拍摄部。
8.一种照相机搭载装置,是作为信息设备或输送设备的照相机搭载装置,其特征在于,
具备权利要求6所述的照相机模块。
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