具体实施方式
本实用新型透镜驱动装置被应用于特别是移动电话等小型自动对焦照相机、装有此类自动对焦照相机的移动电话、多功能移动电话等电子设备。
以下请参照附件图纸对本实用新型的实施形态进行说明,但并不局限于本实用新型相关的实施形态,根据专利申请范围内的记载内容,在掌握的技术范围内可进行各种改变。
(实施形态1)
参照图1~图3,对本实用新型透镜驱动装置的实施形态1进行说明。
本实施形态1的透镜驱动装置1,包括:支撑透镜的载体3;装配可使载体3向透镜光轴方向移动的载体支撑体;相对上述载体支撑体,将载体3向上述透镜光轴方向驱动的驱动部。为说明该透镜驱动装置1,图示中省略了盖子部分。
图1中,符号20所示位置为透镜光轴位置。载体3被配置于图2中箭头24、25所示的可沿光轴方向移动的载体支撑体上。
实施形态1中,载体支撑体包括底座2和固定于底座2上的环口4。
实施形态1的透镜驱动装置1中,底座2的俯视图为矩形,固定于底座2上的环口4由薄板磁性体构成,底座2的形状对应的四条环口边4a、4b、4c、4d构成俯视图为矩形的结构。四条环口边4a、4b、4c、4d的内周面的法线各垂直于光轴。本实施形态1的环口4的俯视图为正方形。
在环口4的内侧,载体3被配置于底座2上。
由构成载体支撑体的环口4邻接的2边所形成的载体支撑体角部中的一角相对向的载体支撑体角部,相对载体支撑体,配置有将载体3向透镜的光轴方向驱动的一对驱动部。
实施形态1中,由环口4邻接的2边4a、4d所形成的载体支撑体角部中,线圈7a被配置于环口4的内侧。由环口4邻接的2边4b、4c所形成的载体支撑体角部中,线圈7b被配置于环口4的内侧。
另一方面,载体3在其外周侧、与线圈7a、7b相对向位置上分别具有磁石6a、6b。
实施形态1中,由于线圈7a、7b被配置于载体支撑体角部、磁石6a、6b被配置于与之相对向的载体3外周,故磁石6a、6b以俯视图来看,呈现出在面向载体支撑体角部的一侧有顶点、在载体3的一侧有底边的一种三角形形状。
线圈7a、7b对向面的磁石6a、6b的磁极与线圈7a、7b的光轴平行方向的两边对应,N极、S极设成相反。
通过控制施加在线圈7a、7b的电流产生驱动力,使得载体3及载体3所支撑的透镜(无图示)向透镜光轴方向移动进行对焦和变焦。
同时,图示的实施形态1中,环口5a、5b分别被配置于与磁石6a、6b底边相对向的载体3外周,磁石6a、6b将环口5a、5b夹在其间,被固定在载体3的外周上。
实施形态1中,线圈7a、7b被配置在一对对向的载体支撑体角部、即环口4的一对角部的内侧上。与此线圈7a、7b相对向,配有固定于载体3外周的磁石6a、6b。这样,以符号20所示的透镜光轴为中心的径向相对向的2处 配有一对驱动部。
另一方面,由构成载体支撑体的环口4邻接的2边所形成的载体支撑体角部中另一对向载体支撑体角部上,配有引导和支撑载体3向透镜光轴方向移动的一对滑动部。
实施形态1中,因环口4邻接的2边4a、4b所形成的载体支撑体角部中,球体12a、12b位于载体3的外周侧与构成载体支撑体的环口4邻接的2边4a、4b的内周侧之间。同时,由环口4邻接的2边4c、4d所形成的载体支撑体角部中,球体13位于载体3的外周侧与构成载体支撑体的环口4邻接的2边4c、4d的内周侧之间。
实施形态1中,球体12a、12b配置侧的滑动部中,2个球体被配置于光轴方向。配置于光轴方向的2个球体12a、12b为防止载体3的倾斜,最好为相同大小。同时,球体13最好与球体12a、12b相同大小,但并非一定要相同大小不可。
因此,与环口4邻接的2边4a、4b的内周面(环口边4a、4b的边部表面)与球体12a、12b的周面为点接触。同时,与环口4邻接的2边4c、4d的内周面(环口边4c、4d的边部表面)与球体13的周面为点接触。
实施形态1中,球体支撑体8位于球体12a、12b与载体3的外周侧之间。球体12a、12b与球体支持体8之间的接触均为点接触。并且,球体支撑体9位于球体13与载体3的外周侧之间。球体13与球体支持体9之间的接触均为点接触。
位于球体12a、12b与载体3外周侧之间的球体支撑体8具有邻接2边8b、8c所形成的球体支撑体角部部。在形成该球体支撑体角部部的2边8b、8c的各边部表面,球体12a、12b的周面均为点接触。本实施形态1中,形成球体 支撑体角部的2边8b、8c以俯视图为正方形的环口4的对角线配置成轴线对称。虽无图示,载体3囊括球体支撑体8的结构,也能使球体12a、12b的周面与载体3的外周面点接触。
如图3所示,位于球体13与载体3外周侧之间的球体支撑体9是由将板材弯曲的弹簧所构成。球体支撑体9具有邻接2边9c、9d所形成的球体支撑体角部。并且,形成该球体支撑体角部的2边9c、9d的各边部表面上球体13的周面均为点接触。本实施形态1中,形成球体支撑体角部的2边9c、9d以俯视图来看,将正方形的环口4的对角线配置成轴线对称。
这样,环口4的一对对向角部的一角中,球体12a、12b点接触于位于载体3之间的球体支撑体8,同时点接触于环口边4a、4b的内周面。另外,在环口4的一对对向角部的另一角部中,球体13点接触于位于载体3之间的球体支撑体9,同时点接触于环口边4c、4d的内周面。通过这样的结构,符号20所示的以透镜光轴为中心的径向对向的2处上一对配置的滑动部引导并支撑载体3向光轴方向移动。
球体支撑体9是通过载体3外周侧对接的基端侧边9a与球体13对接的前端侧边9c、9d的中间边9d来相连接;在球体13与载体3的外周侧之间以透镜光轴为中心的沿径向展开的方向上施加有预压力。
通过球体支撑体9所给予的预压力,球体13沿箭头22所示方向受力,载体3沿箭头23所示方向受力(图3)。
图3中,球体支撑体9向箭头23方向针对载体3施加的预压力,通过球体支撑体8也作用于球体12a、12b(图1)。
结果,符号20所示以光轴为中心的径向上,对球体13和球体12a、12b施加有向外侧互为反方向的力。这样,球体13和球体12a、12b对接的环口4 的内内周侧相互之间就支撑住了载体3。
即位于球体12a、12b之间的球体支撑体8一侧的载体3的外周侧受图1中箭头23所示方向力,该方向施加力给球体12a、12b的同时,球体12a、12b被环口4的环口边4a、4b所抵压。
另一方面,在球体13之间,作为球体支撑体9的弹簧一侧的载体3的外周侧,根据球体支撑体9施加的预压力作用,使得球体13受箭头22所示方向力的同时,球体13被环口4的环口边4c、4d所抵压。
这样,载体3被支撑于球体13及球体12a、12b分别所对接的环口4的环口边4a、4b与环口边4c、4d之间。
该支撑由球体支撑体9施加的预压力作用而成,是如符号20所示的以光轴为中心的径向方向各自向外侧对向、相互相反方向的相同的力。因此,载体3在构成载体支撑体的环口4的内侧上被平衡支撑。
即载体3通过构成载体支撑体的环口4邻接的2边所形成的载体支撑体角部中的一角对向的载体支撑体角部的一对滑动部,被载体支撑体平衡支撑。接着,上述滑动部中的球体12a、12b、13如上所述与对方侧部件进行点接触方式接触。因此,根据由载体支撑体角部中的另一个对向的载体支撑体角部所配置的一对驱动部施加驱动力作用,使得载体3向箭头24、25所示的光轴方向顺利移动。
特别是本实施形态1中,由于箭头22、23所示方向为正方形的环口4的对角线方向,因此球体12a、12b所受环口4的环口边4a、4b抵压力是以环口4的对角线为轴呈线对称。另外,球体13受环口4的环口边4c、4d的抵压力与球体支撑体8的2边8b、8c所受力、球体支撑体9的2边9c、9d所受力也都是一样。因此,由于载体3受环口4的对角线的左右方向受力平衡较好, 所以能更稳定地得以支撑。
并且,球体支撑体9与球体13的周面点接触。同时,球体13与载体3的外周侧之间以透镜光轴为中心沿径向方向展开的力如能作用在球体13与载体3上为好。这里,如能发挥这种功能,则不限于这种使上述板材弯曲的弹簧。
实施形态1中,环口4的环口边4a内周壁装有位置传感器10a,载体3外周壁的对向位置装有磁界磁石10b。通过线圈7a、7b的电流产生驱动力时,通过位置传感器10a来把握和控制载体3的光轴方向位置。
实施形态1中,配备球体支撑体8的一侧角部上所配置的球体具有光轴方向上2个配置的球体12a和12b。
与以透镜光轴为中心的各径向对向位置配置的滑动部,其构成的各球体中的至少一处在光轴方向最好配置成多个球体的构造。如一旦作成这样的结构,以透镜光轴为中心的径向对向位置的三点支撑着环口4内的载体3,所以支撑状态稳定有效。
实施形态1中,球体12a和环口边4a、4b之间的支撑、球体12a沿光轴方向不同位置的球体12b和环口边4a、4b之间的支撑、球体13和环口边4c、4d之间的支撑,形成三点支撑。并且,在光轴方向位置中,球体13一旦配置在球体12a和球体12b之间,更需要稳定的支撑状态。
实施形态1中,球体支撑体8在光轴方向中的中间部具有向外侧突出的隔板8a。光轴方向作成配置有多个球体的构造时,最好是做成与光轴方向邻接的球体间装配有隔板的结构。通过这种结构,各球体12a、12b与环口边4a、4b、球体支撑体8的边8b、8c之间的滑动能互为独立进行,故而有利。隔板可以设置在球体支撑体8上,也可以设置在载体3上。
实施形态1的透镜驱动装置1中,由于载体3由以透镜光轴为中心的径向对向位置上分别配置滑动部,由此被载体支撑体较好地加以平衡支撑。这时,该滑动部中的部件之间的接触为点接触。同时,以透镜光轴为中心的径向方向对向位置的上述滑动部的径向方向的正交径向方向的对向位置配有一对驱动部。这时,施加在该驱动部的驱动力作用,可使载体3相对载体支撑体沿箭头24、25所示光轴方向顺畅移动。
据此,装有实施形态1的透镜驱动装置1的照相机装置和电子设备中,可实现载体3及载体3支撑的透镜光轴方向能稳定移动。
如图1及图2所示,载体3的上下端面延展到球体13的位置,并作为球体13的上下方向位置限制可加以使用。同时,关于球体12a、12b,可采用无图示的盖子、隔板8a、底座2。
并且,球体中,球体12为1个,球体13为多个,例如也可做成2个。
同时,也可以作成在球体支撑体8、9的至少一处,例如,边8b、8c或者边9c、9d形成浅圆弧,用一点来与球体12a、12b或者13接触。
另外,驱动部并非是采用线圈与磁石的VCM方式,例如也可利用压电元件方式或利用形状记忆合金方式。
(实施形态2)
参照附件图4、图5,对本实用新型透镜驱动装置的实施形态2进行说明。
与使用图1~图3介绍的实施形态1相同的部分用同样的符号表示,省略其说明。
实施形态2的透镜驱动装置11中,线圈7c、7d沿环口4的环口边4b、 4a配置于环口4的内侧。通过环口5c、5d被固定于载体3的外周的磁石6c、6d也是与线圈7c、7d形状相对应,呈沿环口边4b、4a延伸的形状结构。
其它结构与使用图1~图3介绍的实施形态1相同。
再则,实施形态2中,使位置传感器10a与固定于载体3外周的磁石6c对向配置,磁石6c也可用作磁界磁石。
同时,实施形态2的环口4的环口边4d省略了中间部分,呈环口边4d的端缘被固定于底座2的壁2a上的一种构造。不必将环口4做成封闭的环状,所以加工较容易。
实施形态2中,载体3被支撑于球体13和与球体12a、12b分别对接的环口4的环口边4a、4b及环口边4c、4d之间。该支撑通过球体支撑体9施加的预压力,在以符号20所示的光轴为中心的径向上,分别在向外侧方向、相互逆方向上的力为同等力。因此,载体3在构成载体支撑体的环口4的内侧能取得较好的平衡支撑。
(实施形态3)
参照附件图6~图8,对本实用新型透镜驱动装置的实施形态3进行说明。
与使用图1~图3介绍的实施形态1共通部分,用同样的符号表示,省略其说明。
实施形态1、2中,以符号20所示的透镜光轴为中心的径向对向的2处配置有一对滑动部。具体地说,与构成载体支撑体的环口4邻接的2边所形成的载体支撑体角部中对向的载体支撑体角部上,配置有引导及支撑载体3向透镜光轴方向移动的一对滑动部。
实施形态3中,以符号20所示的透镜光轴为中心的径向对向的2处配备有一对滑动部。但是,实施形态3中,此一对滑动部的配置位置也可以形成在构成载体支撑体的环口4的邻接2边所形成的载体支撑体角部中对向的载体支撑体角部以外地方。
实施形态3的透镜驱动装置21中,如图6所示,实施形态1中的环口边4a从中途开始作为环口边4e向内侧方向折弯。这时,实施形态1的环口边4a的剩余部分变为底座2的底座壁2d。
另外,实施形态1的环口边4c从中途开始作为环口边4f向内侧方向折弯。这时,实施形态1中的环口边4c的剩余部分变为底座2的底座壁2b。
据此,实施形态3中,具有线圈7a、7b、磁石6a、6b的一对驱动部得以配置的环口4的一对角部,它是由有磁性部分(环口边4d、环口边4b)和无磁性部分(底座壁2d、底座壁2b)所形成。
实施形态3中,在由环口4邻接的2边4a、4e所形成的载体支撑体角部中,球体12a、12b被安装在载体3的外周侧和构成载体支撑体的环口4的邻接2边4a、4e的内周侧之间。同时,在由环口4邻接的2边4c、4f所形成的载体支撑体角部中,球体13被安装于载体3的外周侧和构成载体支撑体的环口4邻接的2边4c、4f的内周侧之间。
球体12a、12b的周面点接触于构成载体支撑体的环口4邻接的2边4a、4e的内周面(环口边4a、4e的表面)。
另外,球体13的周面点接触于构成载体支撑体的环口4邻接的2边4c、4f的内周面(环口边4c、4f的边部表面)。
即便在实施形态3中,球体支撑体被安装于球体12a、12b、13和载体3 的外周侧之间。然后,球体12a、12b、13与球体支持体之间的接触也分别为点接触。
位于球体12a、12b与载体3外周侧之间的球体支撑体18有邻接2边18a、18b构成的球体支撑体角部。构成该球体支撑体角部的2边18a、18b的各边表面与球体12a、12b的周面均为点接触。
球体支撑体19被安装于球体13和载体3外周侧之间,它具有由邻接的2边19a、19b所形成的球体支撑体角部。并且,球体13的周面点接触于形成该球体支撑体角部的2边19a、19b的各边部表面上。
同时,与实施形态1相同,球体支撑体18在光轴方向的中间部有向外侧突出的隔板18c,将光轴方向上配置的2个不同球体12a、12b划分开来。
这样,在符号20所示的透镜光轴为中心的径向对向的2处,球体12a、12b点接触于安装在载体3之间的球体支撑体18,,同时点接触于环口边4a、4e。另外,球体13点接触于安装在载体3之间的球体支撑体19,同时点接触于环口边4c、4f的内周面。通过这样的结构,符号20所示的以透镜光轴为中心的径向对向的2处配置有一对滑动部,形成一种引导并支撑载体3向光轴方向移动的构造。
实施形态3中,具有线圈7a、7b、磁石6a、6b的一对驱动部得以配置的环口4的一对角部,它是由有磁性部分(环口边4d、环口边4b)和无磁性部分(底座壁2d、底座壁2b)所形成。因此,可将磁石6a吸向环口边4d方向(图6所示箭头28方向,同时将磁石6b吸向环口边4b方向(箭头29方向)。
通过磁石6a、6b被吸向这些方向,在载体3上,如箭头26、27所示,以符号20所示的透镜光轴为中心沿圆周方向产生作用力。
施加于载体3上的力通过配置在载体3外周侧的球体支撑体19、18,作用给球体13、12a、12b。这样,球体13、12a、12b上,相互同一方向的力,即箭头26、27所示,以符号20所示的透镜光轴为中心力被施加向圆周方向。
其结果是,向球体13、球体12a、12b施加上相互同一方向的力,载体3被支撑于球体13、球体12a、12b对接的环口4的内周侧之间。
即在球体12a、12b之间安装了球体支撑体18的一侧的载体3外周侧受到图6中箭头27所示方向的力后,在此方向施加力给球体12a、12b,球体12a、12b被抵压在构成载体支撑体的环口4的环口边4a、4e上。
另一方面,被安装在球体13之间的球体支撑体19一侧的载体3的外周侧受图6中箭头26所示方向力,该方向施加力给球体13,球体13被抵压在构成载体支撑体的环口4的环口边4a、4f上。
据此,载体3被支撑在球体13、球体12a、12b分别对接的环口4的环口边4c、4f和环口边4a、4e之间。
该支撑根据磁石6a、6b与环口4d、4b之间的磁力的吸力,是一种如符号20所示的以光轴为中心的沿圆周方向的、相互同一方向的同等的力。因此,载体3构成载体支撑体的环口4的内侧被得以平衡支撑。
即载体3通过以符号20所示的透镜光轴为中心的径向对向的2处配置的一对滑动部,被被载体支撑体平衡支撑。接着,上述滑动部中的球体12a、12b、13如上述的点接触同对方部件进行点接触。据此,根据载体支撑体角部中的一对载体支撑体角部上配置的一对驱动部施加的驱动力,使得载体3沿箭头24、25所示沿光轴方向顺畅移动。
本实施形态3中,如箭头27、26所示,以施加于球体12a、12b、13的 力方向为轴,环口4的2边4a、4e、球体支撑体18的2边18a、18b、环口4的2边4c、4f、球体支撑体19的2边19a、19b最好分别是呈线对称构造。通过这样的结构载体3能更稳定地被支撑。