CN1975491A - 透镜驱动装置 - Google Patents

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CN1975491A CNA2006101321081A CN200610132108A CN1975491A CN 1975491 A CN1975491 A CN 1975491A CN A2006101321081 A CNA2006101321081 A CN A2006101321081A CN 200610132108 A CN200610132108 A CN 200610132108A CN 1975491 A CN1975491 A CN 1975491A
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Abstract

本发明的目的是提供一种透镜驱动装置，其能够实现小型化、耐冲击性的提高、透镜姿势的稳定化、以及自动聚焦时的低消耗功率化。其包括：透镜支架，其收容有一个或多个透镜；至少一个线圈，其设置于所述透镜支架的表面；磁体，其离所述线圈相隔规定的间隙而配置；以及磁轭，其安装于所述磁体的背面，该透镜驱动装置的特征在于，所述透镜支架能够借助引导机构沿光轴移动，在透镜支架上配备有用于保持其位置的一个或多个磁性部件。

Description

透镜驱动装置
技术领域
本发明涉及数码相机、带相机的手机、摄像机等摄像装置所具有的透镜驱动装置。
背景技术
在具有自动聚焦功能和变焦功能的摄像装置上，具备由多个透镜构成的光学系统，需要使光学系统整体、或聚焦用透镜(或透镜组)单体、变焦用透镜(或透镜组)单体沿着光轴移动。
作为透镜驱动装置，除了使用步进电机的装置以外，还有：对结晶体施加电场而使其产生变形、并利用该变位的压电型的驱动器；和利用了音圈的电磁式驱动器等。
例如，在专利文献1中，公开了利用步进电机使导螺杆旋转来驱动透镜的透镜驱动装置。另外，在专利文献2中，公开了将压电元件形成为螺旋构造而形成使变位扩大的结构的照相机的自动聚焦用驱动器。另外，在专利文献3中，公开了作为光拾波器具备的对物透镜的自动聚焦驱动用而使用了音圈的透镜驱动装置。
专利文献1：日本实公平6-37228号公报
专利文献2：日本特表2004-530172号公报
专利文献3：日本实公昭63-2997号公报
在使用了步进电机的透镜驱动装置的情况下，由于步进电机大，而存在无法小型化透镜驱动装置的问题。在使用了压电元件的方式的情况下，虽然可以小型化，但是还存在因冲击等而容易破损的缺点。另外，在音圈型的驱动器的情况下存在的问题是，在以弹簧部件支承透镜筒(lens barrel)的结构中，在使透镜沿着光轴移动时透镜相对于光轴倾斜，或在自动聚焦时消耗功率变大。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够实现小型化、耐冲击性的提高、透镜的姿势的稳定化、以及自动聚焦时的低消耗功率化的透镜驱动装置。
第一发明是一种透镜驱动装置，其包括：透镜支架，其收容有一个或多个透镜；至少一个线圈，其设置于所述透镜支架的表面；磁体，其离所述线圈相隔规定的间隙而配置；以及磁轭，其安装于所述磁体的背面，该透镜驱动装置的特征在于，所述透镜支架能够借助引导机构沿光轴移动，在透镜支架上配备有用于保持其位置的一个或多个磁性部件。
所述磁性部件能够形成为柱状。
优选的是，所述引导机构包括：轴状引导机构、和设置于所述透镜支架的贯通孔及/或切口部，所述轴状引导机构可以插通所述贯通孔，并且可以相对于所述切口部的内壁滑动。
优选的是，所述引导机构是凸状引导机构和凹状引导机构的组合，在透镜支架侧面具备凸状引导机构及/或凹状引导机构，在透镜支架侧面具备的凸状引导机构及/或凹状引导机构，分别能够相对于在对应的位置配置而成对的凹状引导机构及/或凸状引导机构滑动。
所述线圈优选是图案线圈。
根据本发明的透镜驱动装置，通过使用图案线圈，能够使透镜驱动装置小型化。另外，通过设置引导机构提高耐冲击性，并且消除透镜的倾斜。进而，由于通过在透镜支架内设置磁性部件，在透镜支架和框体之间产生吸引力，所以在自动聚焦工作而进行了对焦之后，即使在线圈图案中流通的电流为零，也能够保持透镜支架。因此，能够降低消耗功率。
附图说明
图1是本发明的透镜驱动装置的实施例1的立体图；
图2是说明本发明的FP线圈和磁体的主视图；
图3是本发明的透镜驱动装置的实施例2的立体图；
图4是说明本发明的透镜驱动装置的实施例3的立体图以及俯视图；
图5是说明本发明的透镜驱动装置的实施例3的俯视图；
图6是说明本发明的透镜驱动装置的实施例4的俯视图；
图7是具备本发明的透镜驱动装置的照相机模块的概略剖面图。
图中：
1-透镜驱动装置；2-透镜支架；3-FP线圈；4-磁体；5-磁轭；6、6a-磁性部件；21-贯通孔；22-切口部；26、27-凸状引导机构；71、72-轴状引导机构；81、82-凹状引导机构。
具体实施方式
以下，对于本发明的实施方式，结合附图进行具体说明。
(实施例1)
图1表示照相机装置的透镜驱动装置1。在透镜支架2的内部配备有透镜组(未图示)。在透镜支架2的一侧面，配置有FP线圈3，并露出有线圈图案32。并且，在与所述FP线圈3相对的位置，相隔间隙G而配置有磁体4。所述磁体4的正面虽然与FP线圈3相对，但是在背面吸引而安装有作为磁性体的磁轭5。安装于所述磁体4的磁轭5虽然没有图示，但被固定于照相机装置的框体(未图示)。
在框体(未图示)上竖立设置有作为引导机构的两根轴状引导机构71、72。另外，在透镜支架2上设置有圆柱状的贯通孔21、切口部22以及圆柱状的贯通孔23。贯通孔21的直径与第一轴状引导机构71的直径大致相同、或比其稍大，第一轴状引导机构71能够插通所述贯通孔21。所述切口部22的内壁由两个平面部和一个曲面部构成，该曲面部的曲率半径与第二轴状引导机构72的直径大致相同、或比其稍大，第二轴状引导机构72相对于所述切口部22的曲面部能够滑动。因此，透镜支架2能够沿着轴状引导机构71、72移动。另外，在贯通孔23配置并通过粘结剂(未图示)固定有呈圆柱状的磁性部件6。
接着，对于透镜支架2的动作进行具体说明。图2(a)是磁体4的主视图。在磁体4上，在透镜支架2的移动方向上排列形成有N极磁化区域4n和S极磁化区域4s。图2(b)是FP线圈3的主视图。FP线圈3是在绝缘性基板31上将线圈图案32形成为跑道形状的部件。图2(a)所示的FP线圈3的线圈图案32和该图(b)所示的磁体4的正面，相互相对而配置。电流在线圈图案的上半部32a和下半部32b流动的方向，是如箭头I所示那样的反方向。电流的流向、即在线圈图案的上半部32a和下半部32b分别配置有磁体4的N极磁化区域4n和S极磁化区域4s，因此，例如在图2(a)(b)的磁体4、FP线圈3以及磁轭5的结构中，在FP线圈3中电流按箭头I的方向流过的情况下，FP线圈3如箭头F所示，向纸面的上方向受到力的作用。因此，能够使透镜支架2沿着轴状引导机构71、72移动到焦点。
接着，由于在透镜支架2内配置有磁性部件5，其是在使透镜支架2移动到焦点之后、用于保持透镜支架2的锁定机构，所以即使在线圈图案32中流过的电流为零的情况下，在磁体4和磁性部件6之间也产生吸引力。由于通过该吸引力透镜支架2被按压于轴状引导机构71、72，所以能够保持透镜支架2的位置。
在实施例1中，虽然设置了一个贯通孔和一个切口部，但是也可以设置两个贯通孔，或者也可以设置两个切口部。
(实施例2)
图3表示实施例2的立体图。此外，在实施例2以下，对于与实施例1相同的部件·部分标注与实施例1相同的参考符号，省略说明。
在透镜支架2的相互平行的两个侧面上，分别配置FP线圈3，相对于各个FP线圈3相隔间隔地配置有在背面安装了作为磁性体的磁轭5的磁体4。另外，在透镜支架2的FP线圈3附近，利用粘结剂(未图示)等配置并固定呈四角柱状的两个磁性部件6a。
在实施例2中，由于配置有两组的磁性部件6a、FP线圈3、磁体4、磁轭5，因此与实施例1相比，能够更加精密地保持透镜支架2。另外，也可以不设置两个磁性部件6a，而只设置一个磁性部件6a。
(实施例3)
图4表示实施例3的立体图。从该图(a)可以看出，作为透镜支架2的引导机构，没有使用轴状引导机构和贯通孔或切口部，而是使用了在透镜支架侧面设置的第一以及第二凸状引导机构26、27，这一点与实施例1不同，该图(b)是从透镜支架2的移动方向观察将实施例3的透镜驱动装置1组装到照相机装置的框体8的装置的俯视图。第一凸状引导机构26的横截面呈三角形，第二凸状引导机构27的横截面呈四角形。另外，在与框体8的凸状引导机构26、27相对应的位置，形成有：横截面呈三角形状的第一凹状引导机构81、和横截面呈四角形状的第二凹状引导机构82。
通过第一以及第二凸状引导机构26、27分别相对于第一以及第二凹状引导机构81、82滑动，透镜支架2沿着光轴移动。另外，如果在透镜支架2上不仅仅配置一个磁性部件61，而是配置多个、例如图5所示那样配置三个磁性部件61，则由于能够增大透镜支架2的保持力，使得耐冲击性提高，所以是优选的。
(实施例4)
图6是从透镜支架2的移动方向观察将实施例4的透镜驱动装置1组装到照相机装置的框体8的装置的俯视图。虽然透镜支架2呈近似圆柱状，但作为引导机构也可以在侧面设置三个横截面呈三角形状的凸状引导机构26。另外，由粘结剂等(未图示)在透镜支架2的侧面粘贴有曲面状的FP线圈3a。而且，在与该FP线圈3a相对的位置配置有曲面状的磁体4a，在磁体4a的背面上吸引安装有曲面状的作为磁性体的磁轭5a。另外，在透镜支架2的FP线圈3a附近配置有一个磁性部件6。
在框体8的与三个凸状引导机构26相对应的位置，分别设置有横截面呈三角形状的凹状引导机构81。透镜支架2以和实施例3同样的作用被移动以及锁定。
(实施例5)
图7是具备了本发明的透镜移动装置1的照相机模块的概略剖面图。在框体8上，配置有：透镜支架2、用于截止红外线区域(波长700nm～)来提高颜色再现性的IR截止滤光片10、以及CCD或CMOS等图像传感器9，来自物体的光沿着光轴99经过透镜支架2内的透镜L1、L2、L3以及IR截止滤光片10而在图像传感器9上成像。
另外，在框体8上配置有位置传感器13，进行透镜支架2的位置检测。此外，如果形成在框体8一侧设置限位部并使透镜支架向零点移动的结构，则还能够省去位置传感器13。来自位置传感器的信号被输入到CPU11，从CPU11向驱动器12输出控制信号。驱动器12向由FP线圈、磁体、和磁轭构成的致动器14发送信号，驱动透镜支架2。
本发明并不限定于上述的实施例，在不改变其主旨的范围内可以实施适当的变更。
例如，作为引导机构而将凸状引导机构设置于透镜支架，将凹状引导机构设置于框体，但是也可以相反地将凹状引导机构设置于透镜支架，将凸状引导机构设置于框体。另外，凸状引导机构、凹状引导机构的横截面形状也不限定于三角形、四角形。
作为线圈虽然使用了FP线圈，但是也可以使用卷绕了绕组类型的、厚度薄的线圈。
作为磁性部件虽然例示出了圆柱状的部件和四角柱状的部件，但是并不限定于此，也可以为三角柱状或其他的多角柱状等柱状。此外，磁性部件的光轴方向的长度优选是与磁体的光轴方向的长度大致相等，更加优选的是比磁体的光轴方向的长度长。
在实施例中，虽然例示出了：将从物体到图像传感器的透镜组收容于一个透镜支架并使其一体地移动的透镜驱动装置，但是并不限定于此，本发明的技术范围也包括：例如，仅使聚焦用透镜(或透镜组)或仅使变焦用透镜(或透镜组)移动的透镜驱动装置。

Claims (5)

1.一种透镜驱动装置，包括：
透镜支架，其收容有一个或多个透镜；
至少一个线圈，其设置于所述透镜支架的表面；
磁体，其离所述线圈相隔规定的间隙而配置；以及
磁轭，其安装于所述磁体的背面，
该透镜驱动装置的特征在于，
所述透镜支架能够借助引导机构沿光轴移动，在透镜支架上配备有用于保持其位置的一个或多个磁性部件。
2.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，
所述磁性部件为柱状。
3.根据权利要求1或2所述的透镜驱动装置，其特征在于，
所述引导机构包括：轴状引导机构、和设置于所述透镜支架的贯通孔及/或切口部，所述轴状引导机构可以插通所述贯通孔，并且可以相对于所述切口部的内壁滑动。
4.根据权利要求1或2所述的透镜驱动装置，其特征在于，
所述引导机构是凸状引导机构和凹状引导机构的组合，在透镜支架侧面具备凸状引导机构及/或凹状引导机构，在透镜支架侧面具备的凸状引导机构及/或凹状引导机构，分别能够相对于在对应的位置配置而成对的凹状引导机构及/或凸状引导机构滑动。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的透镜驱动装置，其特征在于，
所述线圈是图案线圈。
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