CN118119886A - 光学元件驱动装置、摄像机模块及摄像机搭载装置 - Google Patents

光学元件驱动装置、摄像机模块及摄像机搭载装置 Download PDF

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CN118119886A CN202280067005.9A CN202280067005A CN118119886A CN 118119886 A CN118119886 A CN 118119886A CN 202280067005 A CN202280067005 A CN 202280067005A CN 118119886 A CN118119886 A CN 118119886A
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菅原正吉
村上智之
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Abstract

本发明的光学元件驱动装置具备:可动侧部件,以保持光学元件的状态通过驱动部的驱动在光轴正交方向上移动;固定侧部件,配置于相对于可动侧部件在光轴方向上间隔开的位置,且借助于滚动部件,以使可动侧部件能够在光轴正交方向上移动的方式支撑可动侧部件;以及配线,埋设于可动侧部件和固定侧部件中至少一者,且与驱动部电连接,可动侧部件及固定侧部件具有形成滚动部件的容纳部的容纳部形成面,在容纳部形成面的一部分,配线以与滚动部件接触的方式露出。

Description

光学元件驱动装置、摄像机模块及摄像机搭载装置
技术领域
本发明涉及光学元件驱动装置、摄像机模块及摄像机搭载装置。
背景技术
一般而言,在智能手机等便携终端中搭载有小型的摄像机模块。在这样的摄像机模块中使用驱动光学元件的光学元件驱动装置。
光学元件驱动装置具有自动聚焦功能(以下称作“AF功能”,AF:Auto Focus,自动聚焦)及抖动修正功能(以下称作“OIS功能”,OIS:Optical Image Stabilization,抖动修正)(例如,专利文献1)。光学元件驱动装置通过AF功能自动地进行对被拍摄物进行拍摄时的对焦,通过OIS功能对在拍摄时产生的抖动(振动)进行光学修正来减轻图像模糊。
上述那样的光学元件驱动装置具备:以使透镜部能够沿光轴方向移动的方式支撑透镜部的AF支撑部、以及以使透镜部能够在与光轴方向正交的平面内摆动的方式支撑透镜部的OIS支撑部。例如,在专利文献1中,OIS支撑部具有框架、在框架上形成的导向槽部、以及配置为能够在导向槽部的内侧移动且能够以使透镜部相对于框架摆动的方式支撑透镜部的滚珠部件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-53271号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1所示的那样的光学元件驱动装置中,形成有导向槽部的框架通常是由树脂材料等构成的。另一方面,配置于导向槽部的内侧的滚珠部件通常是由比树脂材料更硬的材料、例如陶瓷材料等构成的。这样,在构成导向槽部的材料与构成滚珠部件的材料之间存在硬度差。因此,例如,在光学元件驱动装置因落下等而受到较大的冲击时,有可能由于在导向槽部产生滚珠部件所带来的打痕等,而使导向槽部变形。若导向槽部变形,则有可能对配置于导向槽部的内侧的滚珠部件的移动带来影响,无法适当地进行透镜部的摆动,从而无法适当地进行上述的抖动修正。
本发明的目的在于,提供能够抑制冲击所造成的支撑部的变形的光学元件驱动装置、摄像机模块及摄像机搭载装置。
解决问题的方案
本发明的光学元件驱动装置具备:
可动侧部件,以保持光学元件的状态通过驱动部的驱动在光轴正交方向上移动;
固定侧部件,配置于相对于所述可动侧部件在光轴方向上间隔开的位置,且借助于滚动部件,以使所述可动侧部件能够在所述光轴正交方向上移动的方式支撑所述可动侧部件;以及
配线,埋设于所述可动侧部件和所述固定侧部件中至少一者,且与所述驱动部电连接,
所述可动侧部件及所述固定侧部件具有形成所述滚动部件的容纳部的容纳部形成面,
在所述容纳部形成面的一部分,所述配线以与所述滚动部件接触的方式露出。
本发明的光学元件驱动装置具备:
第一可动部,能够以保持光学元件的状态在光轴正交方向中的第一方向上移动;
第二可动部,配置于相对于所述第一可动部在光轴方向上间隔开的位置,利用滚动部件,以使所述第一可动部能够在所述第一方向上移动的方式支撑所述第一可动部,且能够与所述第一可动部一起在所述光轴正交方向中的第二方向上移动,该第二方向与所述第一方向正交;
固定部,配置于相对于所述第二可动部在所述光轴方向上间隔开的位置,利用滚动部件,以使所述第二可动部能够在所述第二方向上移动的方式支撑所述第二可动部;
驱动部,相对于所述第二可动部对所述第一可动部在所述第一方向上进行驱动,相对于所述固定部对所述第二可动部在所述第二方向上进行驱动;以及
配线,分别埋设于所述第一可动部及所述固定部,并与所述驱动部电连接,
所述第一可动部、所述第二可动部及所述固定部分别具有形成所述滚动部件的容纳部的容纳部形成面,
在所述容纳部形成面的一部分,所述配线以与所述滚动部件接触的方式露出。
本发明的摄像机模块具备:
上述的光学元件驱动装置;以及
摄像部,对通过所述光学元件成像的被拍摄物像进行摄像。
本发明的摄像机搭载装置为信息设备或运输设备,且具备:
上述的摄像机模块;以及
图像处理部,对由所述摄像机模块得到的图像信息进行处理。
发明效果
根据本发明,能够抑制冲击所造成的支撑部的变形。
附图说明
图1A是表示搭载有本发明的实施方式的摄像机模块的智能手机的主视图。
图1B是图1A所示的智能手机的后视图。
图2是表示摄像机模块及摄像部的立体图。
图3是图2所示的摄像机模块的光学元件驱动装置的分解立体图。
图4是图3所示的光学元件驱动装置主体的立体图。
图5是图3所示的光学元件驱动装置主体的俯视图。
图6是图3所示的光学元件驱动装置主体的分解立体图。
图7是图6所示的OIS固定部的分解立体图。
图8是图7所示的OIS固定部的底座的俯视图。
图9是表示图8所示的底座中的、形成于底座正面的开口部与配置于底座内部的配线之间的位置关系的图。
图10是图8所示的底座的A-A线箭头方向观察的剖面图。
图11是OIS驱动部的分解立体图。
图12是图6所示的OIS可动部的分解立体图。
图13是图12所示的AF部的分解立体图。
图14是图13所示的第一台部的分解立体图。
图15是图13所示的AF可动部及AF驱动部的立体图。
图16是将AF驱动部从图15所示的AF可动部分离后的分解立体图。
图17是图16所示的AF驱动部的分解立体图。
图18是从斜下方侧观察图6所示的AF可动部、第一台部及第二台部的图。
图19是图18所示的第一台部的仰视图。
图20是表示图18所示的第一台部中的、形成于第一台部的底面的开口部与配置于第一台部内部的配线之间的位置关系的图。
图21是表示对AF可动部进行施力的施力部的立体图。
图22是用于说明配置于第一台部与AF可动部之间的施力部的剖面图。
图23是施力部的板簧的立体图。
图24A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主视图。
图24B是从斜后方侧观察图24A所示的汽车的立体图。
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。
[智能手机]
图1A及图1B是表示搭载有本实施方式的摄像机模块A的智能手机M(摄像机搭载装置的一例)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具有由两个背面摄像机OC1和OC2构成的双镜头摄像机。本实施方式中,摄像机模块A应用于背面摄像机OC1、OC2。
摄像机模块A具备AF功能及OIS功能,能够自动地进行对被拍摄物进行拍摄时的对焦,并且能够对在拍摄时产生的抖动(振动)进行光学修正以拍摄到不模糊的图像。
[摄像机模块]
图2是表示摄像机模块A及摄像部5的立体图。图3是图2所示的摄像机模块A的光学元件驱动装置1的分解立体图。应予说明,图3中省略了透镜部2的图示。如图2及图3所示,本实施方式中,使用正交坐标系(X,Y,Z)进行说明。在在后面说明的图中,也用相同的正交坐标系(X,Y,Z)来进行表示。
例如,以在智能手机M进行拍摄时X方向成为上下方向(或左右方向)、Y方向成为左右方向(或上下方向)、Z方向成为前后方向的方式,搭载摄像机模块A。Z方向是在将透镜部2组装到摄像机模块A时沿着透镜部2的光轴OA的方向延伸的方向。即,Z方向是光轴方向,在图2及图3中,图中上侧(+Z侧)是光轴方向受光侧,下侧(-Z侧)是光轴方向成像侧。
另外,此后,将与Z轴正交的X方向及Y方向称作“光轴正交方向”,将XY面称作“光轴正交面”。另外,将从光轴OA以放射状延伸的方向称作“径向”,将以包围光轴OA的周围的方式延伸的方向称作“周向”。应予说明,也可以将径向及周向视为在后面说明的罩3的开口301和光学元件驱动装置主体4的开口401的径向及周向。
如图2所示,摄像机模块A具备实现AF功能及OIS功能的光学元件驱动装置1、将透镜容纳于圆筒形状的透镜筒而成的透镜部2以及对由透镜部2成像的被拍摄物像进行摄像的摄像部5等。即,光学元件驱动装置1是对作为光学元件的透镜部2进行驱动的、所谓的透镜驱动装置。
[罩]
光学元件驱动装置1中,光学元件驱动装置主体4的外侧是由罩3覆盖的。罩3是沿光轴方向观察时的俯视形状为矩形状的有盖四棱筒体。本实施方式中,罩3的俯视形状为正方形状。罩3在上表面具有大致圆形的开口301。透镜部2容纳于光学元件驱动装置主体4的开口401,从罩3的开口301面向外部,例如构成为伴随光轴方向上的移动,突出到比罩3的开口面302更靠光轴方向受光侧的位置。罩3的内壁303例如通过粘接固定于光学元件驱动装置主体4的OIS固定部20的底座21(参照图6),与底座21一起在内部容纳OIS可动部10等(参照图3)。
罩3具有将来自光学元件驱动装置1的外部的电磁波遮断的部件、例如由磁性体构成的屏蔽部件。
[摄像部]
摄像部5配置在光学元件驱动装置1的光轴方向成像侧。摄像部5例如具有图像传感器基板501、在图像传感器基板501上安装的摄像元件502及控制部503。摄像元件502例如由CCD(charge-coupled device,电荷耦合器件)型图像传感器、CMOS(complementarymetal oxide semiconductor,互补金属氧化物半导体)型图像传感器等构成,且对通过透镜部2成像的被拍摄物像进行摄像。
控制部503例如由控制IC和驱动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501,而且与其机械连接且电连接。应予说明,控制部503既可以设置于图像传感器基板501,也可以设置于搭载摄像机模块A的摄像机搭载设备(本实施方式中,智能手机M)。
[光学元件驱动装置主体]
图4~图6是表示光学元件驱动装置主体4的图。图4是光学元件驱动装置主体4的立体图。图4是将图3所示的光学元件驱动装置主体4绕Z轴旋转180°后的图。图5是光学元件驱动装置主体4的俯视图。图6是光学元件驱动装置主体4的分解立体图。
如图6所示,光学元件驱动装置主体4具备OIS可动部10(本发明中的可动侧部件)、OIS固定部20(本发明中的固定侧部件)、OIS驱动部30、OIS支撑部40(本发明中的支撑部)及OIS用施力部件50。
OIS可动部10是在保持透镜部2的状态下,通过OIS驱动部30的驱动在光轴正交方向上移动的部件。OIS可动部10例如在抖动修正时在光轴正交面内摆动。虽然细节在后面说明,OIS可动部10具有AF部11、第二台部14(本发明中的第二可动部)及OIS支撑部40(X方向基准滚珠42)(参照图12等)。同样地,虽然细节在后面说明,AF部11具有AF可动部12、第一台部13(本发明中的第一可动部)、AF驱动部15及AF支撑部16(参照图13等)。
OIS固定部20是配置于相对于OIS可动部10在光轴方向上间隔开的位置,且借助于OIS支撑部40(Y方向基准滚珠41),以使OIS可动部10能够在光轴正交方向上摆动(移动)的方式支撑OIS可动部10的部件。如图6所示,OIS固定部20具有底座21、OIS支撑部40(Y方向基准滚珠41)。OIS可动部10借助于Y方向基准滚珠41,相对于底座21在光轴方向上间隔开配置,底座21借助于Y方向基准滚珠41,以使OIS可动部10能够摆动的方式支撑OIS可动部10。关于OIS固定部20的细节,将在后面参照图7进行说明。
另外,虽然细节在后面说明,OIS可动部10与OIS固定部20以被向彼此接近的方向施力的方式,换言之,以保持夹着OIS支撑部40的状态的方式,通过OIS用施力部件50弹性连接(参照图6)。该OIS用施力部件50由导电性材料构成,还作为形成用于驱动透镜部2的电路(在后面说明的配线181~184)与OIS固定部20侧的电路(在后面说明的配线231~234)之间的导电路径的连接部件发挥功能。本实施方式中,OIS用施力部件50配置于光学元件驱动装置主体4的俯视时的四角部分(角部分)(参照图5)。
OIS驱动部30具有在X方向(光轴正交方向中的第一方向)上驱动OIS可动部10的第一OIS驱动部30X、以及在Y方向(光轴正交方向中的与X方向正交的第二方向)上驱动OIS可动部10的第二OIS驱动部30Y。
本实施方式中,关于Y方向上的移动,包括AF部11的OIS可动部10的整体作为可动体(可动侧部件)移动。也就是说,关于Y方向上的移动,OIS固定部20的底座21构成固定体(固定侧部件),Y方向基准滚珠41(本发明中的滚动部件)作为以使OIS可动部10能够在Y方向上摆动的方式支撑OIS可动部10的OIS支撑部40发挥功能。
另一方面,虽然细节将在后面参照图12进行说明,关于X方向上的移动,AF部11作为可动体(可动侧部件)移动。也就是说,关于X方向上的移动,第二台部14与底座21一起构成固定体(固定侧部件),X方向基准滚珠42(本发明中的滚动部件)作为以使AF部11能够在X方向上摆动的方式支撑AF部11的OIS支撑部40发挥功能。
[OIS固定部]
图7是OIS固定部20的分解立体图。在图6中,OIS固定部20是安装有第二OIS驱动部30Y及传感器基板22的状态,相对于此,在图7中,OIS固定部20是将第二OIS驱动部30Y及传感器基板22拆下后的状态。
OIS固定部20具有底座21、传感器基板22、配线231~237(本发明中的配线)、壁部24、第二OIS驱动部30Y、以及Y方向基准滚珠41。
[底座]
底座21是由如下成型材料形成的,该成型材料例如包括:聚芳酯(PAR:Polyarylate)、包括PAR在内的多种树脂材料混合而成的PAR合金(PAR Alloy,例如,PAR/PC)、或液晶聚合物。底座21是俯视形状为矩形状的部件,且在中央具有圆形的开口211。
底座21具有形成底座21的主面的第一底座部212、以及相对于第一底座部212凹陷地形成的第二底座部213a、213b。
第二底座部213a以与OIS可动部10的向光轴方向成像侧突出的部分、即第一台部13的AF电机固定部135(参照在后面说明的图13、图14)对应的方式设置。具体而言,第二底座部213a以在抖动修正时不发生干扰的方式,形成为在俯视时比AF电机固定部135大一圈。在第二底座部213b中配置有多个配线237的端子237b,在多个端子237b之上配置具有磁性传感器221X、221Y、221Z的传感器基板22。
这样,第二底座部213a、213b相对于第一底座部212凹陷地形成,由此,能够确保在后面说明的AF可动部12的移动行程,另外,能够实现光学元件驱动装置1的低高度化。
另外,底座21具有配置有第二OIS驱动部30Y的OIS电机固定部219。OIS电机固定部219例如设置于底座21的一个角部附近,形成为从第一底座部212向光轴方向受光侧突出,且具有能够保持第二OIS驱动部30Y的形状。
[底座的配线]
图8是OIS固定部20的底座21的俯视图。图9是表示底座21中的、形成于底座21正面的开口部与配置于底座21内部的配线231~237之间的位置关系的图。在图9中,为了表示底座21、开口部214~217、Y方向开口部218a、218b及配线231~237的位置关系,仅示出了它们的形状。
在底座21中例如通过嵌件成型埋设有配线231~237。配线231~237以使其底座21正面侧(光轴方向受光侧)的面与底座21的正面平行的方式埋设。
配线231~237配置于底座21的内部,从配线231~237的一方的端部的端子231a~237a的位置延伸设置至另一方的端部的端子231b~237b的位置(参照图9)。端子231a~237a从底座21的底面露出(参照图3、图4)。另外,虽然细节将在下面进行说明,端子231b~237b在底座21的正面侧(光轴方向受光侧)露出(参照图8、图9)。
配线231~234是作为对AF驱动部15及第一OIS驱动部30X的供电线的配线。配线231~234中,端子231a~234a从底座21的底面露出(参照图4)。另外,端子231b~234b从在底座21的正面侧(光轴方向受光侧)的四角所形成的开口部214露出(参照图9)。端子231b~234b与OIS用施力部件50电连接,通过OIS用施力部件50进行对AF驱动部15及第一OIS驱动部30X的供电。
配线235、236是作为对第二OIS驱动部30Y的供电线的配线。配线235、236中,端子235a、236a从底座21的底面露出(参照图4)。另外,端子235b、236b从在底座21的正面侧的OIS电机固定部219附近所形成的开口部215、216露出(参照图9)。端子235b、236b与第二OIS驱动部30Y电连接,进行对第二OIS驱动部30Y的供电。
配线237是成为对传感器基板22的磁性传感器221X、221Y、221Z的供电线(例如,4根)以及信号线(例如,6根)的配线。配线237中,端子237a从底座21的底面露出(参照图3)。另外,端子237b从在底座21的正面侧所形成的开口部217露出(参照图9)。端子237b与传感器基板22电连接,进行对传感器基板22的供电和信号的发送接收。
配置于底座21的内部的配线231~237中的配线232、233分别具有以在Y方向开口部218a内露出的方式延伸设置的延伸设置部232c、233c。延伸设置部232c、233c在配线232、233中从接近Y方向开口部218a的部分延伸设置。关于露出配线232、233(延伸设置部232c、233c)的Y方向开口部218a,将在后面参照图10进行说明。
在此,作为一例,以配线的一部分(延伸设置部232c、233c)在Y方向开口部218a内露出的方式构成,但是,不限于此,也可以构成为,配线的一部分在全部的Y方向开口部218a、218b内露出。例如,可以在配线231~237的某几个中设置与上述的延伸设置部232c、233c相同的延伸设置部,也可以调整配线231~237的配置。
[OIS支撑部-Y方向]
图10是图8所示的底座21的A-A线箭头方向观察的剖面图。参照图8和图9以及图10对OIS支撑部40进行说明。
底座21具有Y方向开口部218a、218b(本发明中的容纳部),该Y方向开口部218a、218b容纳构成OIS支撑部40的Y方向基准滚珠41(参照图8、图9)。Y方向基准滚珠41被夹持于Y方向开口部218a、218b、与在Z方向上彼此对置的第二台部14的Y方向开口部144(本发明中的容纳部)之间(参照在后面说明的图18)。
Y方向开口部218a、218b及Y方向开口部144是具有在Y方向上延伸的矩形状的开口的槽部。Y方向开口部218a、218b及Y方向开口部144形成为,XZ平面中的剖面形状例如为四边形或倒三角形(V字状)。也可以将Y方向开口部218a、218b及Y方向开口部144设为槽宽向槽部的底面变窄,在该情况下,将XZ平面中的剖面形状设为倒梯形或倒三角形(V字状)即可。
在本实施方式中,Y方向开口部218a如图10所示那样形成为倒梯形的剖面形状,上述的配线232的延伸设置部232c以构成Y方向开口部218a的底部的方式露出。也就是说,在作为形成Y方向开口部218a的容纳部形成面(内壁)的一部分的底部,延伸设置部232c以与Y方向基准滚珠41接触并承受光轴方向上的载荷的方式露出。图9中的右下侧的Y方向开口部218a也是相同的结构。在该情况下,在形成Y方向开口部218a的容纳部形成面的底部露出的延伸设置部232c是与光轴(Z方向)正交的平面状,以单点与Y方向基准滚珠41抵接。
Y方向基准滚珠41配置于由延伸设置部232c构成底部的Y方向开口部218a的内侧,在Z方向上与延伸设置部232c相接。配线231~237由具有导电性的金属构成,因此比通常由树脂材料等构成的底座21更硬。因此,例如,即使光学元件驱动装置1因落下等而受到较大的冲击,也不易在延伸设置部233c产生由Y方向基准滚珠41的打痕等导致的变形,从而能够抑制Y方向开口部218a的变形。
另外,由于利用埋设于底座21的内部的配线232的延伸设置部232c作为Y方向开口部218a的内壁的一部分,因此不用新追加不易变形的部件而能够抑制Y方向开口部218a的变形。
应予说明,在本实施方式中,Y方向开口部218b、144形成为,XZ平面中的剖面形状为V字状。在此,未将Y方向开口部218b设为使配线231~237的一部分露出的结构,但是例如,也可以构成为,使配线231~237的一部分在Y方向开口部218b的V字剖面的至少一个侧面露出。在该情况下,以使配线231~237中的在Y方向开口部218b露出的配线的一部分或全部的、底座21正面侧(光轴方向受光侧)的面相对于底座21的正面倾斜的方式埋设。另外,将配线231~237中的、在Y方向开口部218b露出的配线的一部分或全部形成为V字剖面形状,并埋设于底座21的内部。
另外,在此,由于第二台部14在内部不具有配线,因此不将Y方向开口部144设为使配线的一部分露出的结构。当将第二台部14设为在内部具有配线的结构的情况下,也可以是,与Y方向开口部218b同样地,将Y方向开口部144构成为使配线的一部分露出。
由Y方向开口部218a、218b、144分别形成的槽与Y方向平行地形成。因此,夹持于Y方向开口部218a、218b与Y方向开口部144之间的Y方向基准滚珠41在槽内能够在Y方向上滚动。也就是说,底座21借助于Y方向基准滚珠41以使OIS可动部10(第二台部14)能够在Y方向上移动的方式支撑OIS可动部10。
Y方向开口部218a、218b及Y方向开口部144配置于矩形状的底座21及第二台部14的四角的部分。OIS可动部10(第二台部14)利用4个Y方向基准滚珠41也就是在4点被底座21支撑。这样,Y方向基准滚珠41通过多点接触被夹持,因此,在Y方向上稳定地滚动。
应予说明,OIS可动部10(第二台部14)在至少3点以上被底座21支撑即可。例如,当在3点进行支撑的情况下,在底座21及第二台部14的一个边侧的2个部位和与该边对置的边侧的1个部位的共计3个部位配置Y方向开口部218a、218b及Y方向开口部144即可。
[传感器基板]
传感器基板22设置于未配置AF驱动部15及OIS驱动部30(第一OIS驱动部30X及第二OIS驱动部30Y)的区域、即与作为底座21的平面形状的矩形的一边对应的区域。由此,能够将磁性传感器221X、221Y、221Z用的供电线及信号线汇集,能够简化底座21中的配线构造。
传感器基板22具有包括磁性传感器221X、221Y、221Z用的供电线及信号线在内的配线(省略图示)。在传感器基板22安装磁性传感器221X、221Y、221Z。磁性传感器221X、221Y、221Z例如由霍尔元件或TMR(Tunnel Magneto Resistance,隧道磁阻)传感器等构成,在传感器基板22形成的配线与端子237b电连接,并与配线237电连接。
细节在后面参照图18进行说明,在X方向上移动的第一台部13中,在与磁性传感器221X对置的位置配置有磁铁17X(参照图18)。利用由磁性传感器221X及磁铁17X构成的X方向位置检测部检测第一台部13的X方向上的位置、即OIS可动部10的X方向上的位置。
另外,在Y方向上移动的第二台部14中,在与磁性传感器221Y对置的位置配置有磁铁17Y(参照图18)。利用由磁性传感器221Y及磁铁17Y构成的Y方向位置检测部检测第二台部14的Y方向上的位置、即OIS可动部10的Y方向上的位置。
另外,在Z方向上移动的AF可动部12中,在与磁性传感器221Z对置的位置配置有磁铁17Z(参照图18)。利用由磁性传感器221Z及磁铁17Z构成的Z方向位置检测部检测AF可动部12的Z方向上的位置。
应予说明,也可以构成为,代替磁铁17X、17Y、17Z和磁性传感器221X、221Y、221Z,利用光反射器等光传感器,检测OIS可动部10的X方向及Y方向上的位置以及AF可动部12的Z方向上的位置。
[OIS驱动部]
OIS驱动部30是使OIS可动部10在X方向及Y方向上移动的致动器。具体而言,OIS驱动部30具有:使OIS可动部10的一部分(AF部11)在X方向上移动的第一OIS驱动部30X、以及使OIS可动部10整体在Y方向上移动的第二OIS驱动部30Y。
关于OIS驱动部30,参照图7以及图11~图14进行说明。图11是OIS驱动部30的分解立体图。图12是OIS可动部10的分解立体图。图13是AF部11的分解立体图。图14是第一台部13的分解立体图。
应予说明,图11表示作为OIS驱动部30将第二OIS驱动部30Y的各部件分解后的状态。第一OIS驱动部30X在进行配置的方向上有所不同,但是,由于具有与第二OIS驱动部30Y相同的结构,因此,在图11中,与第二OIS驱动部30Y和起来作为OIS驱动部30进行说明。
第一OIS驱动部30X及第二OIS驱动部30Y具有作为使OIS可动部10移动的驱动源的超声电机。第一OIS驱动部30X固定于第一台部13的沿着X方向的OIS电机固定部134(参照图14)。另外,第二OIS驱动部30Y固定于底座21的沿着Y方向的OIS电机固定部219(参照图7)。即,第一OIS驱动部30X及第二OIS驱动部30Y沿着彼此正交的边而配置。
如图11所示,OIS驱动部30具有OIS共振部31、OIS压电元件32及OIS动力传递部34。OIS驱动部30的驱动力经由OIS动力传递部34被传递到其他部件。具体而言,第一OIS驱动部30X经由其OIS动力传递部34与第二台部14连接,其驱动力被传递。另外,第二OIS驱动部30Y经由其OIS动力传递部34与第二台部14连接,其驱动力被传递。在OIS驱动部30中,OIS共振部31构成主动要素,OIS动力传递部34构成被动要素。
OIS共振部31由导电性材料形成,与在后面说明的OIS压电元件32的振动共振而将振动运动转换为直线运动。OIS共振部31例如通过金属板的激光加工、蚀刻加工或冲压加工等形成。
如图11所示,OIS共振部31具有躯干部311、两个臂部312、突出部313及通电部314。
在OIS共振部31中,躯干部311是被OIS压电元件32夹持的大致矩形状的部分。
臂部312从躯干部311的上部及下部向X方向或Y方向延伸。两个臂部312具有对称的形状,各自的自由端部与OIS动力传递部34抵接,与OIS压电元件32的振动共振而对称地变形。
突出部313从躯干部311的中央部向X方向或Y方向延伸。在突出部313形成有供铆钉插通的通孔313a。
在此,在第一台部13的OIS电机固定部134形成有具有供铆钉(省略图示)插通的通孔的铆钉安装部134a(参照图14)。铆钉从光学元件驱动装置主体4的外侧向内侧插通于突出部313的通孔313a及铆钉安装部134a的通孔,其前端通过卡扣(省略图示)扣住。应予说明,铆钉的外侧被树脂部件39覆盖。通过铆钉及卡扣,将第一OIS驱动部30X的OIS共振部31固定于OIS电机固定部134(第一台部13侧)。
另外,也在底座21的OIS电机固定部219形成有具有供铆钉(省略图示)插通的通孔的铆钉安装部219a(参照图7)。铆钉从光学元件驱动装置主体4的内侧向外侧插通于铆钉安装部219a的通孔及突出部313的通孔313a,其前端通过卡扣(省略图示)扣住。应予说明,铆钉的外侧被树脂部件39覆盖。通过铆钉及卡扣,第二OIS驱动部30Y的OIS共振部31固定于OIS电机固定部219(底座21侧)。
这样,通过使用铆钉及卡扣等,能够将第一OIS驱动部30X及第二OIS驱动部30Y的OIS共振部31牢固地固定于OIS电机固定部219、134。因此,即使从外部施加了较大的冲击,OIS共振部31也不会从OIS电机固定部219、134脱落或错位,能够提高OIS驱动部30的可靠性。
应予说明,在此,使用铆钉及卡扣将第一OIS驱动部30X及第二OIS驱动部30Y的OIS共振部31固定于OIS电机固定部219、134,但也可以使用其他部件来固定。例如,也可以使用树脂系的粘接剂等固定粘接材料来固定。
通电部314从躯干部311的中央部向与突出部313相反的一侧延伸。在第一OIS驱动部30X中,该通电部314例如通过焊锡(省略图示)与第一台部13的配线181的端子181b电连接(参照在后面说明的图20)。另外,在第二OIS驱动部30Y中,该通电部314例如通过焊锡(省略图示)与从底座21的开口部216露出的配线236的端子236b电连接。
OIS压电元件32例如是由陶瓷材料形成的板状元件,通过施加高频电压来产生振动。2张的OIS压电元件32以将OIS共振部31的躯干部311夹住的方式被贴合配置。
在此,在第一OIS驱动部30X中,其OIS压电元件32例如通过电极部件(省略图示)与第一台部13的配线182的端子182b电连接(参照在后面说明的图20)。另外,在第二OIS驱动部30Y中,其OIS压电元件32例如通过电极部件(省略图示)与从底座21的开口部215露出的配线235的端子235b电连接。
这样,第一OIS驱动部30X的OIS压电元件32经由通电部314及电极部件与第一台部13的配线181及配线182电连接。另外,第二OIS驱动部30Y的OIS压电元件32经由通电部314及电极部件与底座21的配线235及配线236电连接。从而,能够在第一OIS驱动部30X及第二OIS驱动部30Y的OIS压电元件32施加电压,通过施加电压,从而在OIS压电元件32产生振动。
上述的OIS共振部31至少具有两个共振频率,相对于各个共振频率以不同的动作变形。换言之,OIS共振部31以相对于两个共振频率以不同的动作变形的方式,被设定整体的形状。不同的动作是指,使OIS动力传递部34在X方向或Y方向上前进的动作和后退的动作。因此,通过使OIS压电元件32以所希望的共振频率振动,从而能够使OIS动力传递部34在X方向或Y方向上前进或后退。
OIS动力传递部34是在X方向或Y方向上延伸的卡紧导向件,一端与OIS共振部31的臂部312抵接,另一端与第二台部14连接。OIS动力传递部34具有OIS电机抵接部341、连结部342及台部固定部343。
OIS电机抵接部341与OIS共振部31的臂部312的自由端部抵接。台部固定部343配置于OIS动力传递部34的端部,并固定于第二台部14的OIS卡紧导向件固定部145X、145Y(参照图12)。连结部342是将OIS电机抵接部341和台部固定部343连结的部分,并形成为从台部固定部343分支为两个。
OIS电机抵接部341之间的宽度被设定为比OIS共振部31的臂部312的自由端部之间的宽度宽。例如,在连结部342与台部固定部343之间的连接部分,在两个连结部342之间介入了比它们的连接端部的宽度大的隔离部344,从而能够扩展OIS电机抵接部341之间的宽度。隔离部344例如与台部固定部343一体地形成。
通过使OIS电机抵接部341之间的宽度比臂部312的自由端部之间的宽度宽,从而在将OIS动力传递部34安装于臂部312之间时,连结部342作为板簧发挥功能,从而推压力作用于使臂部312扩张的方向。通过该推压力,OIS动力传递部34保持于臂部312的自由端部之间,从而来自OIS共振部31的驱动力高效地传递至OIS动力传递部34。
应予说明,在图11所示的例中,在台部固定部343中,连结部342的安装部分的单侧(图中跟前侧)开放,但是,台部固定部343也可以是将连结部342的安装部分在两侧(图中里侧及跟前侧)夹住的构造。在该情况下,能够防止随着时间的经过连结部342错位而脱落的情况,OIS驱动部30的可靠性提高。
OIS共振部31和OIS动力传递部34以被施力的状态相互抵接。因此,仅通过将该抵接部分在X方向或Y方向上增大,不用增大光学元件驱动装置1的外形,就能够加长OIS可动部10的移动行程。
第一OIS驱动部30X借助于OIS电机固定部134固定于第一台部13(OIS可动部10侧)(参照图14),借助于OIS动力传递部34与第二台部14连接(参照图12)。第一OIS驱动部30X在X方向上的抖动修正时被驱动,以使第一台部13(OIS可动部10)相对于第二台部14在X方向上移动的方式进行驱动。应予说明,在利用第二OIS驱动部30Y的Y方向上的抖动修正时,第一OIS驱动部30X与第一台部13(OIS可动部10)一起移动。
另外,第二OIS驱动部30Y借助于OIS电机固定部219固定于底座21(OIS固定部20侧)(参照图7),借助于OIS动力传递部34与第二台部14连接(参照图6)。第二OIS驱动部30Y在Y方向上的抖动修正时被驱动,以使第二台部14相对于底座21(OIS固定部20)在Y方向上移动的方式进行驱动。这样,第二OIS驱动部30Y使第二台部14相对于底座21(OIS固定部20)在Y方向上移动,因此,不会受到利用第一OIS驱动部30X进行的X方向上的抖动修正的影响。
即,利用一方的OIS驱动部30的移动,不被另一方的OIS驱动部30的构造妨碍。从而,能够防止OIS可动部10的绕Z轴的旋转,能够使OIS可动部10在XY平面内精度良好地摆动。
[OIS用施力部件]
在矩形状的OIS可动部10及OIS固定部20的四角部分(角部分)分别配置有OIS用施力部件50。OIS用施力部件50例如由拉伸螺旋弹簧构成,将OIS可动部10和OIS固定部20连结。OIS用施力部件50的光轴方向成像侧的端部与从底座21的开口部214露出的配线231~234的端子231b~234b连接。另一方面,光轴方向受光侧的端部与第一台部13的配线181~184的端子181a~184a连接(参照图20)。
OIS用施力部件50受到将OIS可动部10与OIS固定部20连结时的拉伸载荷,以使OIS可动部10与OIS固定部20彼此靠近的方式发挥作用。即,OIS可动部10在被OIS用施力部件50向光轴方向成像侧施力的状态(被按压于底座21的状态)下,被保持为可在XY面内摆动。由此,能够在不颤动的稳定的状态下保持OIS可动部10。
另外,OIS用施力部件50由导电性材料构成,作为对AF驱动部15及第一OIS驱动部30X的供电线(导电路径)而发挥功能。
这样OIS用施力部件50作为供电线发挥功能,因此,在从外部施加了大的冲击的情况下,OIS用施力部件50摆动而与其他部件接触,有可能发生短路。因此,在OIS固定部20中,在与OIS用施力部件50对应的位置,以局部地包围OIS用施力部件50的周围的至少一部分的方式,设置了由非导电性材料构成的壁部24。
在本实施方式的情况下,由导电性材料构成且靠近OIS用施力部件50的位置的部件是罩3。因此,壁部24以介于罩3与OIS用施力部件50之间的方式配置。例如,以包围OIS用施力部件50的周围之中的、OIS可动部10的径向外侧的部分的方式配置。由于壁部24介入罩3与OIS用施力部件50之间,因此,在从外部施加了大的冲击的情况下,即使OIS用施力部件50摆动,也能够利用壁部24防止OIS用施力部件50与罩3(内壁303)接触的情况。其结果,能够防止短路的产生。
另外,OIS用施力部件50在第一台部13及第二台部14中配置于将它们的四角(角部分)切除的切口部137、147(参照图3~图6)。由于将第一台部13及第二台部14的四角切除而形成了切口部137、147,因此,能够在与该切除后的四角对置的底座21的四角配置壁部24。
更具体而言,以与形成切口部137、147的形成面对置,但不会延伸得与第一台部13及第二台部14的除了切口部137、147的缘部分对置的方式,形成了壁部24。通过这样形成并配置壁部24,从而能够在配置于切口部137、147的OIS用施力部件50的附近配置壁部24。因此,不需要增大底座21而能够在抑制装置尺寸的增大的同时实现光学元件驱动装置1的小型化。
另外,壁部24以与切口部137、147一起包围OIS用施力部件50的周围的方式形成,例如,形成为俯视时大致L字形状。通过这样利用切口部137、147以及壁部24包围OIS用施力部件50的周围,从而,在从外部施加了较大的冲击的情况下,即使OIS用施力部件50摆动,也能够防止OIS用施力部件50与其他部件接触的情况。应予说明,壁部24以不干扰OIS可动部10的移动的方式从底座21的四角的角部在X方向及Y方向上延伸即可。
[OIS可动部]
关于OIS可动部10,参照图12~图14进行说明。OIS可动部10以能够保持透镜部2的方式构成,如图12~图14所示,具有AF部11、第二台部14等。另外,AF部11具有AF可动部12、第一台部13、AF驱动部15及AF支撑部16等。
关于Y方向上的移动,包括第一台部13及第二台部14在内的OIS可动部10整体成为可动体(可动侧部件)。另一方面,关于X方向上的移动,第二台部14与OIS固定部20一起作为固定体(固定侧部件)发挥功能,只有AF部11(AF可动部12及第一台部13)作为可动体(可动侧部件)发挥功能。另外,第一台部13作为支撑AF可动部12的AF固定部发挥功能。
[AF可动部]
关于AF可动部12,参照图15~图18进行说明。图15是AF可动部12及AF驱动部15的立体图。图16是将AF驱动部15从AF可动部12分离后的分解立体图。图17是AF驱动部15的分解立体图。图18是从斜下方侧观察AF可动部12、第一台部13及第二台部14的图。
AF可动部12是能够保持透镜部2(参照图3)的透镜支架,在对焦时在光轴方向上移动。AF可动部12相对于第一台部13(AF固定部)在径向内侧(透镜部2侧)间隔开而配置,借助于在后面说明的AF支撑部16,被第一台部13支撑。
AF可动部12例如由聚芳酯(PAR)、包括PAR在内的多种树脂材料混合而成的PAR合金、液晶聚合物等形成。AF可动部12具有筒状的透镜容纳部121。在透镜容纳部121的内周面,例如通过粘接等固定有透镜部2。
AF可动部12在透镜容纳部121的外周面的光轴方向受光侧(上侧)具有从该外周面的整周向径向外侧突出的凸缘部122。凸缘部122的光轴方向成像侧(下侧)通过与在后面说明的第一台部13的凸缘承接部131a抵接,限制AF可动部12向光轴方向成像侧的移动。本实施方式中,凸缘部122在AF驱动部15未被驱动的基准状态下与凸缘承接部131a抵接。
另外,AF可动部12具有从凸缘部122的外周面的一部分向径向外侧突出的突出部123。优选,在俯视时,突出部123绕光轴等间隔地配置。本实施方式中,以绕光轴为90°的等间隔的方式,设置有四个突出部123。
应予说明,四个突出部123中的一个突出部123a向光轴方向成像侧延伸,在延伸的部分的内部设置有Z位置检测用的磁铁17Z。如上所述,磁铁17Z在光轴方向上配置于与传感器基板22的Z位置检测用的磁性传感器221Z对置的位置(参照图6)。
上述的突出部123插入至在后面说明的第一台部13的引导槽132,当AF可动部12在Z方向上移动时,沿引导槽132而移动。这样,引导槽132作为突出部123的Z方向的引导机构发挥功能。
在本实施方式中,如上所述,设置有多个突出部123及引导槽132,引导槽132作为突出部123的Z方向的引导机构发挥功能。因此,若AF可动部12的一部分要较大地浮起(若AF可动部12要倾斜),则突出部123与引导槽132接触,从而进行限制,使得AF可动部12不会倾斜某个角度以上。其结果,即使从外部施加较大的冲击,也能够利用第一台部13(AF固定部)防止AF可动部12的一部分较大地浮起的情况,从而能够使得AF可动部12不与罩3的内壁(光轴方向受光侧的内壁)接触。
通过对突出部123与引导槽132的间隔等进行调整,即使是三个突出部123及引导槽132,也能够得到与上述相同的效果,但是,如本实施方式那样设置四个以上的突出部123及引导槽132时,上述的效果更大。
另外,在本实施方式中,突出部123在俯视时为圆弧形状,另外,引导槽132在俯视时也是圆弧形状。在这样的圆弧形状的情况下,与周向的长度相同且径向的长度相同的矩形状相比,俯视时的面积变小,关于突出部123及引导槽132的配置,能够实现省空间化。
另外,AF可动部12具有容纳AF驱动部15的驱动部容纳部124(参照图16)。驱动部容纳部124设置于透镜容纳部121的外周面。另外,AF可动部12具有一对板容纳部125、126,该一对板容纳部125、126以将驱动部容纳部124夹在其间的方式从透镜容纳部121的外周面向径向外侧突出,并在光轴方向上延伸。一对板容纳部125、126具有与透镜容纳部121的外周面对置地配置的对置面125a、126a,对置面125a、126a在X方向上向彼此接近的方向延伸。也就是说,板容纳部125、126在俯视时呈大致L字形状。
将在后面参照图17说明细节,在驱动部容纳部124配置作为AF驱动部15的被动要素的AF动力传递部154,在板容纳部125、126配置AF驱动部15的板155。另外,驱动部容纳部124及一对板容纳部125、126容纳于在后面说明的第一台部13的AF电机固定部135,以在Z方向上能够移动的方式被AF支撑部16支撑(参照图13、图14)。
[第一台部]
第一台部13借助于AF支撑部16对保持透镜部2(参照图3)的状态下的AF可动部12进行支撑(参照图13)。在第一台部13的向光轴方向成像侧间隔开的位置隔着X方向基准滚珠42配置有第二台部14,第一台部13以能够在X方向上移动的方式被第二台部14支撑(参照图12)。第二台部14在抖动修正时只能够在Y方向上移动。第一台部13本身在抖动修正时只能够在X方向上移动,但是,由于被第二台部14支撑,因此也能够与第二台部14一起在Y方向上移动。
第一台部13是沿光轴方向观察时的俯视形状呈大致矩形状的部件,例如,由液晶聚合物形成。第一台部13在与AF可动部12对应的部分具有大致圆形状的开口131(参照图13)。在开口131,以向径向内侧突出的方式形成有与AF可动部12的凸缘部122对应的凸缘承接部131a。另外,在开口131形成有与AF可动部12的突出部123对应的引导槽132。
第一台部13在下表面具有保持构成OIS支撑部40的X方向基准滚珠42的X方向开口部133a、133b(参照图18)。关于构成OIS支撑部40的X方向基准滚珠42、X方向开口部133a、133b,在后面参照图19、图20进行说明。
在第一台部13中,配置有第一OIS驱动部30X的部分(第一台部13的侧壁的外侧面)以能够不会向径向外侧超出地配置第一OIS驱动部30X的方式,形成为向径向内侧凹陷(OIS电机固定部134)。同样地,在第一台部13中,配置有第二OIS驱动部30Y的部分也形成为向径向内侧凹陷,在此,与将角部分切除的部分一体地形成(切口部137a)。
在第一台部13中,在沿着X方向的一个侧壁的内侧形成有将AF驱动部15配置并固定的AF电机固定部135。AF电机固定部135具有:具有铆钉用的通孔的铆钉安装部135a;和具有AF驱动部15的AF共振部151用的插入孔的下部固定板135b,在这些中,安装AF驱动部15的AF共振部151。
具体而言,将铆钉156(参照图16)在铆钉安装部135a(参照图14)的通孔及通电部151c的通孔151f(参照图17)插通,并将其前端通过卡扣157(参照图18)扣住。由此,将AF共振部151安装于铆钉安装部135a。另外,将AF共振部151的下端部(光轴方向成像侧)插入于设置于下部固定板135b的插入孔(省略附图标记),并通过粘接进行固定,由此,将AF共振部151安装于下部固定板135b。这样,AF驱动部15以臂部151b在Z方向上延伸的方式固定于第一台部13的AF电机固定部135。
另外,在第一台部13中,在沿着Y方向的一个侧壁配置有X位置检测用的磁铁17X(参照图18)。例如,磁铁17X在X方向上被磁化。如上所述,在传感器基板22中,X位置检测用的磁性传感器221X配置在与磁铁17X在光轴方向上对置的位置(参照图6)。
[第一台部的配线]
图19是第一台部13的仰视图。图20是表示在第一台部13中形成于第一台部13的底面的开口部与配置于第一台部13内部的配线181~184的位置关系的图。在图20中,为了表示第一台部13、X方向开口部133a、133b及配线181~184的位置关系,只图示了它们的形状。
在第一台部13中,例如,通过嵌件成型埋设了配线181~184(本发明中的配线)。配线181~184配置于第一台部13的内部,从配线181~184的一方的端部的端子181a~184a的位置到另一方的端部的端子181b~184b的位置延伸设置(参照图20)。在此,配线181~184例如在第一台部13的沿着X方向的侧部以沿着X方向的方式配置。
配线181~184的端子181a~184a从将第一台部13的四角的角部分切除而成的切口部137露出,OIS用施力部件50的一端与端子181a~184a连接。另外,端子181b~184b从形成于第一台部13的正面侧(光轴方向受光侧)的开口部(省略图示)露出。
配线181、182是成为对使第一台部13移动的第一OIS驱动部30X的供电线的配线。配线181、182的端子181b、182b与第一OIS驱动部30X电连接,对第一OIS驱动部30X的供电借助于与端子181a、182a连接的OIS用施力部件50进行。
另外,配线183、184是成为对使AF可动部12移动的AF驱动部15的供电线的配线。配线183、184的端子183b、184b与AF驱动部15电连接,对AF驱动部15的供电借助于与端子183a、184a连接的OIS用施力部件50进行。
这样,第一台部13具有成为用于驱动第一OIS驱动部30X、AF驱动部15的电路的配线181~184。
配置于第一台部13的内部的配线181~184中的配线183、184分别具有以在X方向开口部133a内露出的方式延伸设置的延伸设置部183c、184c。延伸设置部183c、184c在配线183、184中从接近X方向开口部133a的部分延伸设置。露出配线183、184(延伸设置部183c、184c)的X方向开口部133a可以是与在图10中说明过的Y方向开口部218a相同的结构。
在此,作为一例,以配线的一部分(延伸设置部183c、184c)在X方向开口部133a内露出的方式构成,但是,不限于此,也可以构成为,配线的一部分在全部的X方向开口部133a、133b内露出。例如,可以在配线181~184的某几个中设置与上述的延伸设置部183c、184c相同的延伸设置部,也可以调整配线181~184的配置。
[第二台部]
第二台部14是沿光轴方向观察时的俯视形状呈大致矩形状的部件,例如,由液晶聚合物形成。第二台部14隔着X方向基准滚珠42配置于相对于第一台部13向光轴方向成像侧间隔开的位置,以使第一台部13能够在X方向上移动的方式支撑第一台部13,能够与第一台部13一起在Y方向上移动。
第二台部14的内周面141形成为与AF可动部12的外形对应(参照图12)。在第二台部14中,配置有第一OIS驱动部30X及第二OIS驱动部30Y的部分(侧壁的外侧面)与第一台部13同样地形成为向径向内侧凹陷。配置第二OIS驱动部30Y的部分与将角部分切除的部分一体地形成(切口部147a)。
第二台部14在上表面具有保持构成OIS支撑部40的X方向基准滚珠42的X方向开口部143(参照图12)。关于X方向开口部143,可以是和与X方向开口部143对置地配置的上述的X方向开口部133b相同的结构,因此,在此省略重复的说明。
另外,第二台部14在下表面具有保持构成OIS支撑部40的Y方向基准滚珠41的Y方向开口部144(参照图18)。关于Y方向开口部144,可以是和与Y方向开口部144对置地配置的上述的Y方向开口部218b相同的结构,因此,在此也省略重复的说明。
另外,在第二台部14中,在沿着Y方向的一个侧壁配置有Y位置检测用的磁铁17Y(参照图18)。例如,磁铁17Y在Y方向上被磁化。在传感器基板22中,Y位置检测用的磁性传感器221Y配置在与磁铁17Y在光轴方向上对置的位置(参照图6)。
如上所述,本实施方式中,将磁铁17X配置于在X方向上移动的第一台部13,将磁铁17Y配置于在Y方向上移动的第二台部14,将磁铁17Z配置于在Z方向上移动的AF可动部12(参照图18)。这样,将磁铁17X、17Y分散在多个部件配置,使得不在特定的一个部件集中配置。因此,不需要为了确保磁铁17X、17Y的设置空间而将特定的一个部件例如第二台部14的侧壁的一部分切除,第二台部14的侧壁的一部分的壁厚也不会变薄。其结果,即使从外部施加了较大的冲击,第二台部14等也不会变形等,能够提高构件的耐久性。
另外,当只在X方向上移动时,第一台部13进行移动,但是第二台部14不移动,配置于第二台部14的磁铁17Y也不移动。因此,在利用磁铁17X进行的X方向的位置检测时,没有磁铁17Y的影响,能够提高检测精度。
[OIS支撑部-X方向]
第一台部13在底面具有容纳构成OIS支撑部40的X方向基准滚珠42的X方向开口部133a、133b(本发明中的容纳部)(参照图19、图20)。X方向基准滚珠42被夹持在X方向开口部133a、133b与在Z方向上对置的第二台部14的X方向开口部143(本发明中的容纳部)之间(参照图12、图18)。
X方向开口部133a、133b及X方向开口部143是具有在X方向上延伸的矩形状的开口的槽部。X方向开口部133a、133b及X方向开口部143形成为,YZ平面中的剖面形状例如为四边形或倒三角形(V字状)。也可以将X方向开口部133a、133b及X方向开口部143设为槽宽向槽部的底面变窄,在该情况下,将YZ平面中的剖面形状设为倒梯形或倒三角形(V字状)即可。
在本实施方式中,X方向开口部133a与图10所示的Y方向开口部218a同样地,形成为倒梯形的剖面形状,上述的配线183、184的延伸设置部183c、184c以构成X方向开口部133a的底部的方式露出。也就是说,在作为形成X方向开口部133a的容纳部形成面(内壁)的一部分的底部,延伸设置部183c、184c以与X方向基准滚珠42接触并承受光轴方向上的载荷的方式露出。在该情况下,在形成X方向开口部133a的容纳部形成面的底部露出的延伸设置部183c、184c是与光轴正交的平面状,以单点与X方向基准滚珠42抵接。
X方向基准滚珠42配置于由延伸设置部183c、184c构成底部的X方向开口部133a的内侧,在Z方向上与延伸设置部183c、184c相接。配线181~184由具有导电性的金属构成,因此比通常由树脂材料等构成的第一台部13更硬。因此,例如,即使光学元件驱动装置1因落下等而受到较大的冲击,也不易在延伸设置部183c、184c产生由X方向基准滚珠42的打痕等导致的变形,从而能够抑制X方向开口部133a的变形。
另外,由于利用埋设于第一台部13的内部的配线183、184的延伸设置部183c、184c作为X方向开口部133a的内壁的一部分,因此不用新追加不易变形的部件而能够抑制X方向开口部133a的变形。
应予说明,在本实施方式中,X方向开口部133b、143形成为,YZ平面中的剖面形状为V字状。在此,也可以,未将X方向开口部133b设为使配线181~184的一部分露出的结构,但是例如,也可以构成为,使配线181~184的一部分在X方向开口部133b的V字剖面的至少一个侧面露出。在该情况下,以使配线181~184中的在X方向开口部133b露出的配线的一部分或全部的、第一台部13底面侧(光轴方向成像侧)面相对于第一台部13的底面倾斜的方式埋设。另外,将配线181~184中的、在X方向开口部133b露出的配线的一部分或全部形成为V字剖面形状,并埋设于第一台部13的内部。
另外,在此,由于第二台部14在内部不具有配线,因此不将X方向开口部143设为使配线的一部分露出的结构。当将第二台部14设为在内部具有配线的结构的情况下,也可以是,与X方向开口部133b同样地,将X方向开口部143构成为使配线的一部分露出。
由X方向开口部133a、133b、143分别形成的槽与X方向平行地形成。因此,夹持于X方向开口部133a、133b与X方向开口部143之间的X方向基准滚珠42在槽内能够在X方向上滚动。也就是说,OIS可动部10(第二台部14)借助于X方向基准滚珠42以使第一台部13能够在X方向上移动的方式支撑第一台部13。
X方向开口部133a、133b及X方向开口部143配置于矩形状的第一台部13及第二台部14的四角的部分,第一台部13利用4个X方向基准滚珠42也就是在4点被第二台部14支撑。这样,X方向基准滚珠42通过多点接触被夹持,因此,在X方向上稳定地滚动。
应予说明,第一台部13在至少3点以上被第二台部14支撑即可。例如,当在3点进行支撑的情况下,在第一台部13及第二台部14的一个边侧的2个部位和与该边对置的边侧的1个部位的共计3个部位配置X方向开口部133a、133b及X方向开口部143即可。
以上说明的OIS支撑部40以使OIS可动部10相对于OIS固定部20以在光轴方向上间隔开的状态能够在光轴正交方向上摆动的方式,支撑OIS可动部10。本实施方式中,OIS支撑部40具有介于OIS可动部10(第二台部14)与底座21之间的4个Y方向基准滚珠41(参照图6、图7)。另外,OIS支撑部40在OIS可动部10中,具有介于第一台部13与第二台部14之间的4个X方向基准滚珠42(参照图12)。
本实施方式中,4个Y方向基准滚珠41如上所述能够在Y方向上滚动,能够滚动的方向被限制在Y方向上。另外,4个X方向基准滚珠42能够在X方向上滚动,能够滚动的方向被限制在X方向上。这样,通过限制Y方向基准滚珠41及X方向基准滚珠42的能够滚动的方向,从而能够使OIS可动部10在XY面内精度良好地摆动。应予说明,能够适当地变更构成OIS支撑部40的Y方向基准滚珠41及X方向基准滚珠42的数量。
[AF驱动部]
AF驱动部15是使AF可动部12在Z方向上移动的致动器。AF驱动部15与OIS驱动部30同样地具有作为使AF可动部12移动的驱动源的超声电机。参照图17对AF驱动部15的结构进行说明。图17表示将AF驱动部15的各部件分解后的状态。
如图17所示,AF驱动部15具有AF共振部151、AF压电元件152、AF电极153、AF动力传递部154及板155。AF驱动部15的驱动力经由AF动力传递部154传递至AF可动部12。即,在AF驱动部15中,AF共振部151构成主动要素,AF动力传递部154构成被动要素。
AF共振部151由导电性材料形成,与AF压电元件152的振动共振而将振动运动转换为直线运动。AF共振部151例如通过金属板的激光加工、蚀刻加工或冲压加工等形成。
AF共振部151具有躯干部151a、两个臂部151b、通电部151c及突出部151d等。
在AF共振部151中,躯干部151a是被AF压电元件152夹持的部分。
两个臂部151b从躯干部151a的两侧部向Z方向延伸。两个臂部151b具有对称的形状,各自的自由端部151e以隔着板155被AF动力传递部154夹持的方式配置。两个臂部151b与AF压电元件152的振动共振而对称地变形。
通电部151c从躯干部151a的中央部向Z方向延伸,与作为供电线的第一台部13的配线183的端子183b电连接。另外,在通电部151c形成有供铆钉156插通的通孔151f。
在此,在第一台部13的AF电机固定部135形成有具有供铆钉156插通的通孔的铆钉安装部135a(参照图13、图14)。铆钉156从光学元件驱动装置主体4的外侧向内侧插通于通电部151c的通孔151f及铆钉安装部135a的通孔,其前端通过卡扣157(参照图18)扣住。通过铆钉156及卡扣157,AF驱动部15的AF共振部151固定于AF电机固定部135(第一台部13侧)。
这样,通过使用铆钉156及卡扣157,能够将AF驱动部15的AF共振部151牢固地固定于AF电机固定部135。因此,即使从外部施加了较大的冲击,AF共振部151也不会从AF电机固定部135脱落或错位,能够提高AF驱动部15的可靠性。
应予说明,在此,使用铆钉156及卡扣157将AF驱动部15的AF共振部151固定于AF电机固定部135,但也可以使用其他部件例如树脂系的粘接剂等固定粘接材料来固定。
突出部151d从躯干部151a的中央部向与通电部151c相反的一侧延伸。突出部151d插入于设置于下部固定板135b的插入孔(省略附图标记),例如,通过粘接被固定。
AF压电元件152例如是由陶瓷材料形成的板状元件,通过施加高频电压来产生振动。2张的AF压电元件152以将AF共振部151的躯干部151a夹住的方式被贴合配置。
AF电极153以夹持两个AF压电元件152的方式配置,该两个AF压电元件152将AF共振部151的躯干部151a夹在其间。
这样,通过在AF共振部151的躯干部151a贴合两个AF压电元件152,并利用AF电极153夹持,从而将它们彼此电连接。AF共振部151的通电部151c与第一台部13的配线183的端子183b连接,AF电极153与第一台部13的配线184的端子184b连接,由此在AF压电元件152施加电压,产生振动。
AF共振部151与OIS共振部31同样地,至少具有两个共振频率,相对于各个共振频率以不同的动作变形。换言之,AF共振部151以相对于两个共振频率以不同的动作变形的方式,被设定整体的形状。不同的动作是指,使AF动力传递部154在Z方向上前进的动作和后退的动作。因此,通过使AF共振部151以所希望的共振频率振动,从而能够使AF动力传递部154在Z方向上前进或后退。
AF动力传递部154是在Z方向上具有规定的长度的卡紧导向件。AF动力传递部154是朝向AF共振部151的臂部151b对板155施力的部件。能够适当地变更AF动力传递部154的构造,但是,在此,作为一例,AF动力传递部154具有一对侧壁部154a、一对板簧部154b、连结部154c、安装部154d、以及一对安装孔154e等。
一对侧壁部154a在X方向上彼此对置,分别地,向Y方向-侧延伸的同时向Z方向下侧(-侧)延伸。一对板簧部154b以将侧壁部154a的Z方向下侧的端部以发夹状向内侧折回,并相对于臂部151b将板155以相同的推压力向内侧按压的方式,相对于Z方向倾斜地形成。连结部154c在X方向上延伸,在Z方向上侧的端部将一对侧壁部154a之间连结。安装部154d沿着透镜容纳部121的外周面,从连结部154c向Z方向下侧延伸。安装孔154e设置于安装部154d,是在Y方向上贯穿的孔。
AF共振部151的臂部151b隔着板155以使板簧部154b扩张的方式与板簧部154b抵接,从而AF驱动部15的驱动力被传递至AF可动部12。AF动力传递部154的板簧部154b在被两个臂部151b抵接时,作为板簧发挥功能,因此,通过AF共振部151的变形而产生的驱动力被高效地传递。由于AF动力传递部154的板簧部154b,在将AF驱动部15的臂部151b推回的方向上作用推压力,因此,通过AF共振部151的变形而产生的驱动力被更高效地传递至AF动力传递部154。
本实施方式中,AF动力传递部154由与AF可动部12分开的部件构成。AF动力传递部154例如在俯视时呈大致U字形状,以侧壁部154a在X方向上对置的状态,将安装部154d固定于透镜容纳部121的外周面。具体而言,将设置于驱动部容纳部124的突起部124a插入于安装部154d的安装孔154e,并且将侧壁部154a配置于板容纳部125、126的凹部125b、126b。由此,将AF动力传递部154固定于透镜容纳部121的外周面也就是AF可动部12。
AF动力传递部154例如由钛铜、镍铜、不锈钢等金属材料形成。应予说明,AF动力传递部154也可以与AF可动部12一体形成。
板155以介于AF共振部151的臂部151b与AF动力传递部154的板簧部154b之间的方式配置。来自AF共振部151的驱动力经由两个板155传递至AF动力传递部154(AF可动部12侧)。也就是说,两个板155与AF动力传递部154一起作为AF驱动部15的被动要素发挥功能。
板155例如是由钛铜、镍铜、不锈钢等金属材料构成的硬的板状部件。板155以主面与AF共振部151的臂部151b抵接的方式,沿着移动方向(Z方向)配置于AF可动部12的驱动部容纳部124,能够与AF可动部12一体地移动。
板155不与其他部件粘接而被容纳于AF可动部12的板容纳部125、126。具体而言,板155在Z方向上配置于板容纳部125、126的底部(省略图示)与AF动力传递部154的连结部154c之间而被容纳。板155在Y方向上配置于形成于对置面125a、126a的Y方向内侧(图16中的里侧)的导向槽(省略图示)与驱动部容纳部124中的形成于透镜容纳部121的外周面的切口部124b之间而被容纳。这样,板155在将其容纳的板容纳部125、126内,在Z方向及Y方向上被物理卡止。
另一方面,板155在将其容纳的板容纳部125、126内,以在X方向上能够跟随与板155抵接的板簧部154b的抵接部分(自由端部151e)的振动、位移的方式,能够移动地配置。
如上所述,AF驱动部15具有:通过施加电压而产生振动的AF压电元件152;以及与AF压电元件152的振动共振而进行变形的两个臂部151b,两个臂部151b将AF压电元件152的振动转换为直线运动。在AF驱动部15中,具有两个臂部151b的AF共振部151作为主动要素发挥功能。
另外,AF驱动部15具有两个板155,该两个板155沿着移动方向(Z方向)配置于驱动部容纳部124,与两个臂部151b抵接,接受臂部151b的驱动力,相对于AF共振部151相对地进行移动。在AF驱动部15中,两个板155作为被动要素发挥功能。
另外,AF驱动部15具有朝向两个臂部151b对两个板155施力的两个板簧部154b。在AF驱动部15中,具有两个板簧部154b的AF动力传递部154作为施力部件发挥功能。
AF动力传递部154的板簧部154b经由板155对臂部151b赋予推压力。因此,即使AF可动部12在光轴方向上移动,也就是说,即使与板155抵接的臂部151b的位置移动,作为主动要素的AF共振部151的臂部151b与作为被动要素的板155之间的施力状态(施力载荷)也不变动。因此,能够将来自AF共振部151的驱动力经由板155稳定地传递至AF动力传递部154(AF可动部12侧)。
另外,由于从AF共振部151向AF可动部12的动力传递路径比较短,因此,能够提高从AF共振部151向AF可动部12的动力传递效率。
通过将具有板簧部154b的AF动力传递部154和板155设为分开的部件,从而能够使用适合各自的材料。例如,关于板155,可以使用刚性高的材料,在该情况下,能够将AF驱动部15的臂部151b的驱动力高效地传递至AF动力传递部154(AF可动部12侧)。
另外,板155的表面是平坦的,因此能够适当地进行任意的表面处理。例如,当在表面形成了类金刚石碳(DLC,Diamond-like Carbon)、陶瓷等涂层的情况下,耐磨性显著提高。
另外,AF共振部151(主动要素)及两个板155(被动要素)被AF动力传递部154的两个板簧部154b夹持。由此,由于在两个板簧部154b产生的推压力平衡的状态下,AF共振部151及两个板155被夹持,因此,能够容易地对两个板155作用均匀的推压力。
应予说明,上述的AF驱动部15的构造也能够应用于OIS驱动部30。例如,通过代替OIS驱动部30的OIS动力传递部34而应用AF动力传递部154及板155的组合,从而即使在长行程也能够容易对应,动作的稳定性提高。
[AF支撑部]
如图13及图14所示,第一台部13具有构成AF支撑部16的第一Z方向基准滚珠16A、和保持第二Z方向基准滚珠16B的第一Z方向保持部136a、第二Z方向保持部136b。
如上所述,在第一台部13中,形成有将AF可动部12的驱动部容纳部124及一对板容纳部125、126容纳的AF电机固定部135。第一Z方向保持部136a及第二Z方向保持部136b形成于AF电机固定部135的X方向上的两端部。
第一Z方向保持部136a是朝向X方向+侧形成的槽,沿着光轴正交面(XY平面)的剖面形状形成为,槽宽向槽底变窄的大致V字状(锥形状)(参照图5、图13、图14)。在第一Z方向保持部136a中配置第一Z方向基准滚珠16A。
另外,第二Z方向保持部136b是相对于X方向倾斜并朝向X方向-侧形成的槽,沿着光轴正交面的剖面形状形成为大致U字状(参照图5、图13、图14)。在第二Z方向保持部136b中,配置第二Z方向基准滚珠16B和用于借助于第二Z方向基准滚珠16B对AF可动部12施力的施力部19。
如上所述,AF可动部12具有板容纳部125、126。在板容纳部125的X方向+侧形成有保持第一Z方向基准滚珠16A的第一Z方向保持部125c(参照图16)。第一Z方向保持部125c是朝向X方向-侧形成的槽,沿着光轴正交面(XY平面)的剖面形状形成为,槽宽向槽底变窄的大致V字状(锥形状)。
同样地,在板容纳部126的X方向-侧形成有保持第二Z方向基准滚珠16B的第二Z方向保持部126c(参照图16)。第二Z方向保持部126c是朝向X方向+侧形成的槽,沿着光轴正交面(XY平面)的剖面形状形成为,槽宽向槽底变窄的大致V字状(锥形状)。
在此,参照图21~图23对施力部19进行说明。图21是表示对AF可动部12进行施力的施力部19的立体图。图22是用于说明配置于第一台部13与AF可动部12之间的施力部19的剖面图。图23是施力部19的板簧191的立体图。
施力部19例如具有作为由金属材料形成的施力部件的板簧191、和由摩擦系数小的陶瓷材料形成的间隔件192。在第一台部13侧配置板簧191,在AF可动部12侧配置间隔件192。
板簧191构成为,在Z方向上,在多个部位与间隔件192抵接。具体而言,如图23所示,板簧191具有基部191a、第一弹性变形部191b、第一抵接部191c、第一弯折部191d、第二弹性变形部191e、第二抵接部191f、第二弯折部191g、以及限制部191h。图23所示的板簧191例如可以通过对一张板金进行冲压加工或弯曲加工来形成。
基部191a是与第二Z方向保持部136b的内壁相接的矩形的板状部件,以使第一弹性变形部191b及第二弹性变形部191e可弹性变形的方式支撑第一弹性变形部191b及第二弹性变形部191e。第一弹性变形部191b是相对于基部191a进行弹性变形的部分,是以从基部191a的上端侧向Z方向-侧且X方向+侧延伸的方式弯折而形成的梯形的板状部件。第一弹性变形部191b以插通于两个第二弹性变形部191e所形成的开口部191i的方式配置。
第一抵接部191c是在第一弹性变形部191b的下端侧也就是在Z方向-侧与间隔件192抵接的部分。第一弯折部191d是从第一弹性变形部191b的下端侧向Z方向-侧且X方向-侧弯折而形成的三角形的板状部件。通过形成第一弯折部191d,从而第一抵接部191c向X方向+侧突出而与间隔件192抵接。
第二弹性变形部191e是相对于基部191a进行弹性变形的部分,是以从基部191a的下端侧向Z方向+侧且X方向+侧延伸的方式弯折而形成的两个梯形的板状部件。由两个第二弹性变形部191e及第二弯折部191g围成的部分成为开口部191i。
第二抵接部191f是在两个第二弹性变形部191e的上端侧也就是在Z方向+侧与间隔件192抵接的部分。第二弯折部191g是以将两个第二弹性变形部191e连接的方式,从两个第二弹性变形部191e的上端侧向Z方向+侧且X方向-侧弯折而形成的矩形的板状部件。通过形成第二弯折部191g,从而第二抵接部191f向X方向+侧突出而与间隔件192抵接。
限制部191h是从第二弯折部191g的上端侧向X方向+侧弯折而形成的矩形的板状部件。限制部191h限制间隔件192向上方侧(Z方向+侧)的运动而使第一抵接部191c及第二抵接部191f稳定地与间隔件192抵接。
如上所述,板簧191具有在Z方向上在多个部位与间隔件192抵接的第一抵接部191c及第二抵接部191f。因此,AF可动部12移动到Z方向上的哪个位置,板簧191对间隔件192(AF可动部12侧)的推压力也不会变化,能够赋予恒定的推压力。其结果,能够抑制AF可动部12的相对于Z方向的倾斜。
另外,通过在板簧191与第二Z方向基准滚珠16B之间介入陶瓷制的间隔件192,从而能够使第二Z方向基准滚珠16B平滑地滚动,耐久性也提高。应予说明,对于间隔件192的材质,只要是能够使第二Z方向基准滚珠16B平滑地滚动的材质即可,不限于摩擦系数小的陶瓷材料,例如,也可以是铜合金、不锈钢等具有适当的摩擦系数的材料。
第二Z方向保持部136b相对于X方向倾斜而形成,第二Z方向保持部136b所容纳的施力部19相对于X方向倾斜地对第二Z方向基准滚珠16B施力。由此,AF可动部12借助于第二Z方向基准滚珠16B被向正交的2个方向即X方向及Y方向按压,在光轴正交面内,以稳定的姿势受到保持。
以AF可动部12的绕光轴的旋转被限制的方式设定第二Z方向保持部136b相对于X方向的倾斜角θ和板簧191的预压F。倾斜角θ例如是0°~45°(除0°),若使倾斜角θ增大,则能够使预压F减小,若使预压F增大,则能够使倾斜角θ减小。
第一Z方向基准滚珠16A以能够滚动的方式被保持于AF可动部12的板容纳部125的第一Z方向保持部125c与第一台部13的第一Z方向保持部136a之间。另外,第二Z方向基准滚珠16B以能够滚动的方式被保持于AF可动部12的板容纳部126的第二Z方向保持部126c与在第一台部13的第二Z方向保持部136b所配置的间隔件192之间。
AF可动部12借助于第一Z方向基准滚珠16A及第二Z方向基准滚珠16B以被施力的状态被第一台部13支撑,以稳定的姿势被保持。第二Z方向基准滚珠16B也作为预压滚珠发挥功能。
第一Z方向基准滚珠16A被AF可动部12和第一台部13夹持,光轴正交方向上的移动(AF可动部12的旋转)被限制。由此,能够使AF可动部12以稳定的动作在光轴方向上移动。
另一方面,第二Z方向基准滚珠16B借助于板簧191及间隔件192被AF可动部12和第一台部13夹持,被允许光轴正交方向上的移动。由此,能够吸收AF可动部12及第一台部13的尺寸公差,并且AF可动部12进行移动时的稳定性提高。
另外,第一Z方向基准滚珠16A及第二Z方向基准滚珠16B分别由两个滚珠构成。与将第一Z方向基准滚珠16A及第二Z方向基准滚珠16B分别由三个以上的滚珠构成的情况相比,在由两个滚珠构成的情况下,能够增大滚珠的直径,能够减小滚珠的滚动阻力。
在此,设为将配置有AF驱动部15的部分即AF可动部12的板容纳部125、126利用第一Z方向基准滚珠16A及第二Z方向基准滚珠16B夹住而对第二Z方向基准滚珠16B赋予预压的结构。即,设为相对于第一台部13在一个部位对AF可动部12进行支撑的结构。
由此,容易减小从接受AF驱动部15的驱动力的力点(AF共振部151与板155的抵接点)到旋转轴(第一Z方向基准滚珠16A的中心)的距离,能够减少力矩并减小预压。另外,由于第二Z方向基准滚珠16B作为预压滚珠发挥功能,没有除此之外的预压滚珠,因此,能够减小滚动阻力。因此,AF驱动部15的驱动效率提高,即使作为大口径透镜用的透镜驱动装置也是适宜的。另外,如果预压相同,倾斜耐性就提高。
[光学元件驱动装置的动作]
在光学元件驱动装置1中,在对AF驱动部15施加电压时,AF压电元件152振动,AF共振部151以与频率相应的动作变形。通过AF驱动部15的驱动力,AF动力传递部154在Z方向上滑动。伴随于此,AF可动部12在Z方向上移动,从而进行对焦。AF支撑部16由滚珠构成,因此,AF可动部12能够在Z方向上平滑地移动。另外,AF驱动部15和AF动力传递部154只是在被施力的状态下抵接,因此,仅通过在Z方向上增大抵接部分,就可以容易地加长AF可动部12的移动行程,而不会阻碍光学元件驱动装置1的低高度化。
另外,在光学元件驱动装置1中,在对OIS驱动部30施加电压时,OIS压电元件32振动,OIS共振部31以与频率相应的动作变形。通过OIS驱动部30的驱动力,OIS动力传递部34在X方向或Y方向上滑动。伴随于此,OIS可动部10在X方向或Y方向上移动,从而进行抖动修正。OIS支撑部40由滚珠构成,因此,OIS可动部10能够在X方向或Y方向上平滑地移动。
具体而言,在第一OIS驱动部30X被驱动,OIS动力传递部34在X方向上移动的情况下,从配置有第一OIS驱动部30X的第一台部13向第二台部14传递动力。此时,由第二台部14和底座21夹持的Y方向基准滚珠41无法在X方向上滚动,因此,第二台部14相对于底座21的X方向上的位置保持不变。另一方面,由第一台部13和第二台部14夹持的X方向基准滚珠42能够在X方向上滚动,因此第一台部13相对于第二台部14在X方向上移动。也就是说,第二台部14成为OIS功能的固定体,第一台部13成为OIS功能的可动体。
另外,在第二OIS驱动部30Y被驱动,OIS动力传递部34在Y方向上移动的情况下,从配置有第二OIS驱动部30Y的底座21向第二台部14传递动力。此时,由第一台部13和第二台部14夹持的X方向基准滚珠42无法在Y方向上滚动,因此,第一台部13相对于第二台部的Y方向上的位置保持不变。另一方面,由第二台部14和底座21夹持的Y方向基准滚珠41能够在Y方向上滚动,因此第二台部14相对于底座21在Y方向上移动。第一台部13也跟随第二台部14在Y方向上移动。也就是说,底座21成为OIS功能的固定体,包含第一台部13在内的AF部11及第二台部14成为OIS功能的可动体。
这样,OIS可动部10在XY平面内摆动,从而进行抖动修正。具体而言,以使摄像机模块A的角度抖动得到抵消的方式,基于来自抖动检测部(例如,陀螺仪传感器)的表示角度抖动的检测信号,控制对第一OIS驱动部30X、第二OIS驱动部30Y的通电电压。此时,通过反馈由磁铁17X、17Y及磁性传感器221X、221Y构成的XY位置检测部的检测结果,从而能够准确地控制OIS可动部10的平移移动。
根据本实施方式的光学元件驱动装置1,由超声电机构成OIS驱动部30和AF驱动部15,因此能够减少外部磁性的影响,并且能够实现小型化及低高度化。
即使如智能手机M那样使具有光学元件驱动装置1的摄像机模块A靠近地配置,也不会有磁性上的影响,因此极为适合用于双镜头摄像机。
另外,AF驱动部15的臂部151b在光轴方向上延伸并由AF动力传递部154夹持,AF驱动部15的驱动力被最大限度地传递至AF可动部12,因此,能够高效地得到使AF可动部12移动的驱动力。在此基础上,通过使AF驱动部15和AF支撑部16的位置靠近,从而相对于支撑位置的旋转力矩被抑制,因此,AF可动部12的移动动作稳定。从而,光学元件驱动装置1的驱动性能显著提高。
[其他实施方式]
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内变更。
例如,在上述实施方式中,举出智能手机M为例进行了说明,但本发明能够应用于具有摄像机模块及对由摄像机模块得到的图像信息进行处理的图像处理部的摄像机搭载装置。摄像机搭载装置包括信息设备和运输设备。信息设备例如包括带有摄像机的便携电话机、笔记本电脑、平板终端、便携式游戏机、web摄像机、带有摄像机的车载装置(例如,后方监控装置、行车记录仪装置)。另外,运输设备例如包括汽车。
图24A、图24B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24A是汽车V的主视图,图24B是汽车V的后方立体图。汽车V搭载有上述实施方式中说明的摄像机模块1作为车载用摄像机模块VC。如图24A、图24B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、自动驾驶控制用等的车载用摄像机模块被使用。
另外,在上述实施方式中,在AF可动部12及第一台部13的两者设置有保持第一Z方向基准滚珠16A及第二Z方向基准滚珠16B的保持部。不限于此,也可以在AF可动部12和第一台部13中的一者设置保持第一Z方向基准滚珠16A及第二Z方向基准滚珠16B的保持部。
另外,在上述实施方式中,将第一Z方向基准滚珠16A及第二Z方向基准滚珠16B以AF驱动部15为基准,在周向上对称地配置,但是,也可以非对称地配置。在该情况下,为了使AF可动部12的移动动作稳定,优选,使得第一Z方向基准滚珠16A处于AF驱动部15侧。
另外,在上述实施方式中,将AF驱动部15沿着X方向配置,但是,AF驱动部15的配置方式不限于此,例如,也可以沿着Y方向配置,还可以相对于X方向及Y方向倾斜地配置。
另外,在上述实施方式中,说明了对作为光学元件的透镜部2进行驱动的光学元件驱动装置1,但是,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。
另外,本发明不仅可以应用在自动聚焦的情况,还可以应用在变焦(zoom)等、使可动部在光轴方向上移动的情况。进而,AF驱动部15、OIS驱动部30不限于由超声电机构成驱动源的情况,还可以应用于具备超声电机以外的驱动源(例如,音圈电机(VCM))的光学元件驱动装置。
应该认为此次公开的实施方式在所有方面均为例示,而非用于限制。本发明的范围并非由上述说明表示,而是由权利要求书表示,并且还包括与权利要求书等同的含义及权利要求书的范围内的所有变更。
在2021年10月12日提出的日本专利申请特愿2021-167343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
本发明的光学元件驱动装置及摄像机模块例如搭载于智能手机、便携电话机、数码摄像机、笔记本电脑、平板终端、便携式游戏机、车载摄像机等摄像机搭载装置是有用的。
附图标记说明
1光学元件驱动装置
2透镜部(光学元件的一例)
3 罩
4 光学元件驱动装置主体
5 摄像部
10OIS可动部(可动侧部件的一例)
11 AF部
12 AF可动部
13第一台部(第一可动部的一例)
14第二台部(第二可动部的一例)
15 AF驱动部
16 AF支撑部
16A第一Z方向基准滚珠
16B第二Z方向基准滚珠
17X、17Y、17Z磁铁
19施力部
20OIS固定部(固定侧部件、固定部的一例)
21 底座
22 传感器基板
24 壁部
30OIS驱动部(驱动部的一例)
30X第一OIS驱动部
30Y第二OIS驱动部
31 OIS共振部
32 OIS压电元件
34 OIS动力传递部
39 树脂部件
40OIS支撑部(支撑部的一例)
41Y方向基准滚珠(滚动部件的一例)
42X方向基准滚珠(滚动部件的一例)
50 OIS用施力部件
121 透镜容纳部
122 凸缘部
123、123a突出部
124 驱动部容纳部
124a 突起部
124b 切口部
125、126 板容纳部
125a、126a对置面
125b、126b凹部
125c第一Z方向保持部
126c第二Z方向保持部
131 开口
131a 凸缘承接部
132 引导槽
133a、133b X方向开口部(容纳部的一例)
134 OIS电机固定部
134a 铆钉安装部
135 AF电机固定部
135a 铆钉安装部
135b 下部固定板
136a第一Z方向保持部
136b第二Z方向保持部
137、137a切口部
141内周面
143X方向开口部(容纳部的一例)
144Y方向开口部(容纳部的一例)
145X、145Y OIS卡紧导向件固定部
147、147a切口部
151 AF共振部
151a 躯干部
151b 臂部
151c 通电部
151d 突出部
151e 自由端部
151f 通孔
152 AF压电元件
153 AF电极
154 AF动力传递部
154a 侧壁部
154b 板簧部
154c 连结部
154d 安装部
154e 安装孔
155 板
156 铆钉
157 卡扣
181~184配线(配线的一例)
181a~184a端子
181b~184b端子
183c、184c延伸设置部
191 板簧
191a 基部
191b 第一弹性变形部
191c 第一抵接部
191d 弯折部
191e 第二弹性变形部
191f 第二抵接部
191g 弯折部
191h 限制部
191i 开口部
192 间隔件
211 开口
212 第一底座部
213a、213b第二底座部
214~217开口部
218a、218b Y方向开口部(容纳部的一例)
219 OIS电机固定部
219a 铆钉安装部
221X、221Y、221Z磁性传感器
231~237配线(配线的一例)
231a~237a端子
231b~237b端子
232c、233c延伸设置部
301、401 开口
302 开口面
303 内壁
311 躯干部
312 臂部
313 突出部
313a 通孔
314 通电部
341 OIS电机抵接部
342 连结部
343 台部固定部
344 隔离部
501 图像传感器基板
502 摄像元件
503 控制部
A 摄像机模块
M智能手机(摄像机搭载装置的一例)。

Claims (7)

1.一种光学元件驱动装置,其具备:
可动侧部件,以保持光学元件的状态通过驱动部的驱动在光轴正交方向上移动;
固定侧部件,配置于相对于所述可动侧部件在光轴方向上间隔开的位置,且借助于滚动部件,以使所述可动侧部件能够在所述光轴正交方向上移动的方式支撑所述可动侧部件;以及
配线,埋设于所述可动侧部件和所述固定侧部件中至少一者,且与所述驱动部电连接,
所述可动侧部件及所述固定侧部件具有形成所述滚动部件的容纳部的容纳部形成面,
在所述容纳部形成面的一部分,所述配线以与所述滚动部件接触的方式露出。
2.如权利要求1所述的光学元件驱动装置,其中,
在所述容纳部形成面的一部分露出的所述配线是与光轴正交的平面状,且以单点与所述滚动部件抵接。
3.如权利要求1或2所述的光学元件驱动装置,其中,
所述可动侧部件包括:第一可动部,能够以保持所述光学元件的状态在所述光轴正交方向中的第一方向上移动;以及第二可动部,以使所述第一可动部能够在所述第一方向上移动的方式支撑所述第一可动部,且能够与所述第一可动部一起在所述光轴正交方向中的第二方向上移动,该第二方向与所述第一方向正交,
所述固定侧部件配置于相对于所述第二可动部在所述光轴方向上间隔开的位置,且借助于所述滚动部件,以使所述第二可动部能够在所述第二方向上移动的方式支撑所述第二可动部,
所述配线埋设于所述固定侧部件。
4.如权利要求1或2所述的光学元件驱动装置,其中,
所述可动侧部件包括能够以保持所述光学元件的状态在所述光轴正交方向中的第一方向上移动的第一可动部,
所述固定侧部件包括第二可动部,该第二可动部配置于相对于所述第一可动部在所述光轴方向上间隔开的位置,利用所述滚动部件,以使所述第一可动部能够在所述第一方向上移动的方式支撑所述第一可动部,且能够与所述第一可动部一起在所述光轴正交方向中的第二方向上移动,该第二方向与所述第一方向正交,
所述配线埋设于所述第一可动部。
5.一种光学元件驱动装置,其具备:
第一可动部,能够以保持光学元件的状态在光轴正交方向中的第一方向上移动;
第二可动部,配置于相对于所述第一可动部在光轴方向上间隔开的位置,利用滚动部件,以使所述第一可动部能够在所述第一方向上移动的方式支撑所述第一可动部,且能够与所述第一可动部一起在所述光轴正交方向中的第二方向上移动,该第二方向与所述第一方向正交;
固定部,配置于相对于所述第二可动部在所述光轴方向上间隔开的位置,利用滚动部件,以使所述第二可动部能够在所述第二方向上移动的方式支撑所述第二可动部;
驱动部,相对于所述第二可动部对所述第一可动部在所述第一方向上进行驱动,相对于所述固定部对所述第二可动部在所述第二方向上进行驱动;以及
配线,分别埋设于所述第一可动部及所述固定部,并与所述驱动部电连接,
所述第一可动部、所述第二可动部及所述固定部分别具有形成所述滚动部件的容纳部的容纳部形成面,
在所述容纳部形成面的一部分,所述配线以与所述滚动部件接触的方式露出。
6.一种摄像机模块,其具备:
权利要求1至5中任意一项所述的光学元件驱动装置;以及
摄像部,对通过所述光学元件成像的被拍摄物像进行摄像。
7.一种摄像机搭载装置,其为信息设备或运输设备,且具备:
权利要求6所述的摄像机模块;以及
图像处理部,对由所述摄像机模块得到的图像信息进行处理。
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