CN212363192U - 倾斜检测装置、照相机装置以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种倾斜检测装置、照相机装置以及电子设备,其中倾斜量的检测精度较高。倾斜检测装置是在XYZ正交坐标系中检测透镜体的光轴方向相对于Z方向的倾斜的倾斜检测装置。倾斜检测装置具备活动部、固定部、三个作为第一位置检测部件的磁石以及三个作为第二位置检测部件的位置传感器。活动部具有用于保持透镜体的保持部。固定部以使活动部能够绕X轴以及Y轴倾斜活动的方式保持所述活动部。三个磁石设于活动部的周围，分别用于检测活动部在Z方向的位置。三个位置传感器设于固定部，与磁石对向。从光轴方向观察时，三个磁石的检测部分被配置成以透镜体的光轴为中心间隔90度。

Description

倾斜检测装置、照相机装置以及电子设备

技术领域

本实用新型涉及用于智能手机等电子设备的倾斜检测装置、照相机装置以及电子设备。

背景技术

在具有抖动校正功能的照相机装置中，有的是在保持透镜体的载架和保持载架的支架上，分别固定位置检测用磁石和霍尔元件，根据霍尔元件的输出信号，来进行相对于支架倾斜载架的倾斜控制。作为公开了与这种照相机装置有关的技术的文献，有专利文献1。专利文献1所公开的光学单元具有：具备光模块的活动体；保持活动体的固定体；设于活动体中+Y侧、+X侧以及-X侧外表面的磁石；以及在固定体中与各磁石对向的位置逐组地设置的线圈以及霍尔元件。在该光学单元中，以固定部+Y侧的霍尔元件的输出信号作为绕光学单元Z轴的方向的抖动量，对 +Y侧的线圈供给使活动部沿着抵消该抖动的方向活动的电流。另外，在该光学单元中，将固定部+X侧以及-X侧的霍尔元件的输出信号作为绕光学单元Y轴或者Z轴的方向的抖动量，对+X侧以及-X侧的线圈供给使活动部沿着抵消该抖动的方向活动的电流。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2020-030330A号公报

实用新型内容

【实用新型要解决的问题】

然而，专利文献1的技术的情况下，依赖固定部+X侧以及+Y侧的两个霍尔元件的输出信号来求出抖动，因此绕轴向的倾斜量的检测精度较低。

本实用新型是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种倾斜量的检测精度较高的倾斜检测装置。

为了解决上述问题，作为本实用新型优选方式的倾斜检测装置是在 XYZ正交坐标系中对透镜体光轴方向相对于Z方向的倾斜进行检测的倾斜检测装置，具备：活动部，其具有用于保持透镜体的保持部；固定部，其以使所述活动部能够绕X轴以及Y轴倾斜活动的方式保持所述活动部；三个第一位置检测部件，设于所述活动部的周围，用于分别检测所述活动部在Z方向的位置；以及三个第二位置检测部件，设于所述固定部，与所述第一位置检测部件对向，从所述光轴方向观察时，所述三个第一位置检测部件的检测部分被配置成以所述透镜体的光轴为中心间隔 90度。

在该方式中也可以是，从所述中心开始到所述三个第一位置检测部件的所述检测部分为止的距离相等。

另外可以是，从所述Z方向观察时，所述活动部以及所述固定部是对应的各边相互平行的四边形，所述第一位置检测部件的所述检测部分位于所述四边形的活动部的所述边的任意位置，所述第二位置检测部件的检测部分位于从所述第一位置检测部件的所述检测部分引出到所述四边形的所述固定部的所述边的垂线上。

另外也可以是，所述固定部沿着所述四边形的所述边的长度方向具有在各边分别配置两个的八个线圈，所述第二位置检测部件被配置在所述线圈的空芯部。

另外也可以是，在所述第一位置检测部件和所述第二位置检测部件中，一个是磁石，另一个是霍尔元件。

另外也可以是，所述活动部具有载架，所述载架具有用于保持所述透镜体的贯穿孔，在所述载架设有所述第一位置检测部件。

另外也可以是，所述活动部具有：所述透镜体；图像传感器，其将经由所述透镜体入射的光变换成图像信号；以及透镜驱动装置，其保持所述透镜体以及所述图像传感器，并且相对于所述图像传感器沿着所述光轴方向驱动所述透镜体。

作为本实用新型的另一个优选方式的照相机装置，具备上述倾斜检测装置。

作为本实用新型的另一个优选方式的电子设备，具备上述照相机装置。

【实用新型效果】

本实用新型的倾斜检测装置是对透镜体光轴方向相对于Z方向的倾斜进行检测的倾斜检测装置。该倾斜检测装置具备活动部、固定部、三个第一位置检测部件以及三个第二位置检测部件。所述活动部保持透镜体，所述固定部以能够使所述活动部绕X轴以及Y轴倾斜活动的方式保持所述活动部。所述三个第一位置检测部件设于所述活动部的周围，分别用于对所述活动部在Z方向的位置进行检测。所述三个第二位置检测部件设于所述固定部，与所述第一位置检测部件对向。从所述光轴方向观察时，所述三个第一位置检测部件的检测部分被配置成以所述透镜体的光轴为中心间隔90度。因此，能够提供一种倾斜量的检测精度较高的倾斜检测装置。

附图说明

图1是智能手机102的正视图，其中，所述智能手机102搭载了作为本实用新型一个实施方式的倾斜活动装置以及包含倾斜检测装置的照相装置101。

图2是图1的倾斜活动装置以及分解倾斜检测装置后的立体图。

图3是图2的倾斜活动装置以及除去了倾斜检测装置的罩1的部分与XY面平行的剖切面的立体图。

图4是作为本实用新型其他实施方式的倾斜活动装置以及与倾斜检测装置的XY面平行的剖切面的立体图。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边说明本实用新型的实施方式。如图1所示，包含作为本实用新型一个实施方式的透镜驱动装置100的照相装置 101收纳在智能手机102的框体内。

照相装置101具有：透镜体300；图像传感器90，其将经由透镜体 300入射的光变换成图像信号；以及透镜驱动装置100，其保持透镜体300 以及图像传感器90，并且对图像传感器90驱动透镜体300。在此，利用 XYZ正交坐标系，将后述固定部的规定基准面作为包含X轴以及Y轴的 XY平面，将与该XY平面正交的轴作为Z轴。X轴、Y轴以及Z轴相互正交。透镜体300的光轴方向与Z方向大致平行。另外，从透镜体300 观察，被摄体一侧是+Z侧，有时称为前侧，将其相反侧(图像传感器90 的一侧)是-Z侧，有时称为后侧。

如图2所示，透镜驱动装置100具有罩1、前侧弹簧2、载架3、四个磁石4、八个线圈5、三个位置传感器58、FPC(Flexible Printed Circuits，柔性印刷电路)6、支架7、后侧弹簧8以及基座9。这些各部分中，载架3以及磁石4构成活动部。另外，罩1、线圈5、FPC6、支架7以及基座9构成固定部。前侧弹簧2和后侧弹簧8连结活动部和固定部，支撑成活动部相对于固定部能够进行Z方向的移动和绕X以及Y方向的轴的方向的倾斜活动。在本实施方式中，将该能够进行绕X以及Y方向的轴的方向的倾斜活动的透镜驱动装置100称为倾斜活动装置。另外，倾斜检测装置构成为，具有活动部、固定部、作为第一位置检测部件的磁石4 以及作为第二位置检测部件的位置传感器58。第一位置检测部件设于活动部的周围，分别用于检测活动部的Z轴向的位置，第二位置检测部件设于固定部，与第一位置检测部件对向。在本实施方式中，通过位置传感器58检测磁石4在Z方向的位置，来检测活动部在Z方向的位置和相对于Z轴的倾斜。

罩1具有前板11以及从前板11的四边沿着-Z侧延伸的四个侧板12。在前板11的中央，设有贯穿孔10。在基座9的中央设有贯穿孔91。在基座9的后侧配置固定图像传感器90。

载架3具有从Z方向观察对四边形的四个角进行过倒角后的八边形外形。在载架3的中央，设有用于保持透镜体300的作为保持部的贯穿孔30。当安装了透镜体300时，光轴和贯穿孔30的中心O一致。载架3 设置成包围贯穿孔30，与X方向以及Y方向对向的两对第一壁部32和夹在相邻的第一壁部32之间的四个角部33。

在载架3的四个第一壁部32，设有四个磁石4。各磁石4由长方体状的两个磁石片42构成。两个磁石片42在Z方向层叠固定。两个磁石片42被磁化成板面方向的磁极为相反磁极。中心O与各磁石4的和位置传感器58对向的部分，即到检测部分为止的距离相互相等。当从光轴方向观察时，该检测部分被配置成以中心O为中心间隔90度。

在基座9的正面，载置固定支架7。支架7从Z方向观察是四边形，四边形的载架3的各边和对应的支架7的各边相互平行。支架7是框体状，具有在X方向以及Y方向对向的两对第二壁部72，周缘前后端内侧向Z方向凹陷，形成台阶部76。在前侧台阶部76载置固定前侧弹簧2 的外侧周缘部。在后侧的台阶部76载置固定后侧弹簧8的外侧周缘部。在各第二壁部72，设有收纳后述两个线圈5的大致“8”字状的孔74，在孔74中，在“8”字的两个孔所相当的位置设有两个轴芯部75。

两个轴芯部75的相互分离的一侧端部与第二壁部72中该端部所对应的孔74的周缘开始朝向“8”字中心突出的半圆部79，由此轴芯部75被支撑在孔74内。

四个第二壁部72各自的两个轴芯部75中，从外侧观察左侧的轴芯部75，设有凹部78，这些四个凹部78中的三个凹部78设有位置传感器 58。三个位置传感器58中的两个位置传感器58以中心O为中心，配置在相互向相反侧分离的位置。剩余一个位置传感器58配置在从中心O开始在与连结两个位置传感器58的方向正交的方向分离的位置。即，三个位置传感器58被配置成以中心O中心间隔90度。位置传感器58是霍尔元件。位置传感器58检测来自与该位置传感器58对向的磁石4的磁场，输出表示检测结果的信号。该信号与位置传感器58所对向的磁石4在Z 方向位置对应。三个位置传感器58位于距离中心O等距离的位置。

在四个第二壁部72的孔74，八个线圈5沿着四边形的各边长度方向分别收纳两个。线圈5具有空芯部、在空芯部的前后与平行延伸的两个直线部53以及连接两个直线部53的两端的两个半圆部54。各线圈5嵌于各轴芯部75。轴芯部75以及位置传感器58位于线圈5的空芯部。对于该位置，能够是磁石4的检测部分位于四边形的活动部的边的任意位置，位置传感器58的检测部分位于从磁石4的检测部分向四边形的固定部的边引出的垂线上。

在支架7的外面固定FPC6。FPC6呈沿着支架7的外表面的四角环状。在FPC6的内表面安装线圈5以及位置传感器58，分别收纳在孔74 以及凹部78中。FPC6的各边从外侧观察右侧的轴芯部75所对应的位置，设有长孔62。在长孔62嵌入轴芯部75的外侧部分。

在支架7的内周侧收纳活动部。载架3的贯穿孔30的前表面以及后表面的边缘，固定于前侧弹簧2以及后侧弹簧8的内侧圆环部。通过前侧弹簧2和后侧弹簧8，活动部被支撑成能够相对于固定部沿着Z方向移动。磁石4中前侧的磁石片42与各边的两个线圈5的前侧的直线部53 对向，后侧的磁石片42与两个线圈5的后侧的直线部53对向。另外，前侧的磁石片42和后侧的磁石片42的Z方向的边界位置与位置传感器 58的Z方向位置对应。另外，从被活动部的载架3保持的透镜体300的光轴开始到固定部的三个位置传感器58为止的距离变得相等。

在FPC6设有控制部(未图示)。控制部进行：检测控制，基于活动部的三个位置传感器58的输出信号，确定活动部在Z方向的位置以及相对于Z轴的倾斜；以及驱动控制，基于该结果，单独控制流过线圈5的电流，使活动部活动。控制部也可以设于透镜驱动装置100的外部。

控制部在检测控制中，例如首先算出三个位置传感器58中以中心O 为中心，在相互向相反侧分离的位置配置的两个位置传感器58的输出信号的平均值，根据该值算出载架3的Z方向位置。算出该平均值与两个位置传感器58中任一个输出信号之差值，根据该差值，算出载架3的Z 方向位置和该磁石4在Z方向位置的偏差。根据从中心O到该磁石4的距离和该磁石4在Z方向的位置偏差，算出该磁石4和中心O所形成的表面内载架3相对于Z轴的倾斜量。下面，算出两个位置传感器58的输出信号的平均值和剩余一个(即，第三个)位置传感器58的输出信号之差值，根据该差值，算出载架3的Z方向位置与该磁石4在Z方向位置的偏差。根据从中心O到该磁石4为止的距离和该磁石4在Z方向位置的偏差，算出该剩余一个位置传感器58所对向的磁石4和中心O所形成的表面内相对于Z轴的倾斜量。

控制部在驱动控制中，以活动部的实际Z方向位置与目标Z方向位置尽快一致的方式，计算线圈5的电流量，全部线圈5流过相同大小的电流，使活动部沿着Z方向移动。并且，控制部以载架3相对于Z轴的倾斜即光轴倾斜为零的方式，增加在夹着光轴位于相反侧的一个线圈5 中流过的电流而减小在另一个线圈5中流过的电流，使活动部绕X以及 Y方向的轴倾斜活动。

八个线圈5电独立地设置。在图2中，例如位于+X侧和-X侧的四个线圈5中从外侧观察分别位于右侧的两个线圈5，光轴也夹着某一个中心 O而位于相反侧。该两个线圈5中增加了所流过的电流的一侧载架3想要进一步地向前侧移动，减小了所流过的电流的一侧载架3想要向后侧移动，由此，活动部使绕与连结该两个线圈5的方向正交的方向的轴倾斜活动。其是合成了绕X方向的轴的倾斜活动和绕Y方向的轴的倾斜活动这两方的倾斜活动。

作为变形例，将八个线圈5中的、设于相邻第二壁部72而相邻的两个线圈5电连接，以在该两个线圈5产生相同朝向的电磁力的方式，形成四组线圈5。在图2中，例如，将+X侧的两个线圈5中右侧线圈5和 -Y侧的两个线圈5中左侧线圈5电连接，形成一组线圈5，-X侧的两个线圈5中右侧的线圈5和+Y侧的两个线圈5中左侧的线圈5电连接，形成另一组线圈5。该两组线圈5光轴也是夹着某个中心O而位于相反侧。该两组线圈5的增加了所流过的电流的一侧载架3进一步想要向前侧移动，减小了所流过的电流的一侧载架3想要向后侧移动，由此，活动部绕与连结该两组线圈5的方向正交的方向的轴倾斜活动。其是合成了绕X 方向的轴的倾斜活动和绕Y方向的轴的倾斜活动这两方的倾斜活动。

作为其他变形例，将八个线圈5中的、设于相同第二壁部72而相邻的两个线圈5电连接，以在该两个线圈5中产生相同朝向的电磁力的方式，形成四组线圈5。在图2中，例如，+X侧的两个线圈5电连接形成一组线圈5，-X侧的两个线圈5电连接形成另一组线圈5。该两组线圈5，光轴也夹着某个中心O而位于相反侧。增加了该两组线圈5中所流过的电流的一侧载架3进一步想要向前侧移动，减少了所流过的电流的一侧载架3想要向后侧移动，由此活动部绕Y方向的轴倾斜活动。

以上是本实施方式的构成细节。本实施方式的倾斜检测装置是在 XYZ正交坐标系中检测透镜体300的光轴方向相对于Z方向的倾斜的倾斜检测装置。倾斜检测装置具备活动部、固定部、三个作为第一位置检测部件的磁石4以及三个作为第二位置检测部件的位置传感器58。活动部具有用于保持透镜体300的保持部。固定部以使活动部能够绕X轴以及Y轴倾斜活动的方式保持活动部。三个磁石4设于活动部的周围，分别用于对活动部在Z方向的位置进行检测。三个位置传感器58设于固定部，与磁石4对向。从光轴方向观察时，三个磁石4的检测部分被配置成以透镜体300的光轴为中心间隔90度。因此，能够提供一种倾斜量的检测精度较高的倾斜检测装置。

此外，在本实施方式中也可以是，在活动部的四个第一壁部32设有八个线圈5，在固定部的四个第二壁部72设有四个磁石4。另外也可以是，将位置传感器58设于活动部，作为第一位置检测部件，将设于固定部的磁石4作为第二位置检测部件。另外，磁石4兼做驱动用和位置检测用，但是也可以分开设置。

另外，在本实施方式中，作为其他变形例，也可以与线圈5分开，设有作为活动部在Z方向移动用的线圈的AF线圈。Z方向移动用的磁石可以与磁石4共用，也可以另行设置。该情况下，将八个线圈5中的、夹着光轴位于相反侧的两个线圈5电连接，以在该两个线圈5产生相反朝向的电磁力的方式，能够形成四组线圈5。从而，在规定组的线圈5流过电流，能够使活动部绕X以及Y方向的轴倾斜活动。

另外，将八个线圈5中的、设于相邻第二壁部72而相邻的两个线圈 5电连接，以两个线圈5产生相同朝向的电磁力的方式，形成四组线圈5。将四组线圈5中的、夹着光轴而相反侧的两组线圈5电连接，以两组线圈5产生相反朝向的电磁力的方式，形成两组线圈组。从而，规定组的线圈组流过电流，能够使活动部绕X以及Y方向的轴倾斜活动。

另外，将八个线圈5中的、设于相同第二壁部72而相邻的两个线圈 5电连接，以在该两个线圈5产生相同朝向的电磁力的方式，能够形成四组线圈5。进一步地，将四组线圈5中的、夹着光轴位于相反侧的两组线圈5电连接，以在该两组线圈5产生相反朝向的电磁力的方式，能够形成两组线圈组。从而，在规定组的线圈组流过电流，能够使活动部绕X 以及Y方向的轴倾斜活动。

图4表示本实用新型的其他实施方式。在该实施方式中，活动部是具有透镜体300、图像传感器90以及透镜驱动装置100的所谓的照相模块。透镜驱动装置100无需具有使载架30绕X以及Y方向的轴倾斜活动的功能。本实施方式的倾斜活动装置构成使照相模块绕X以及Y方向的轴倾斜活动而具有所谓的手抖动校正功能的照相装置101的一部分。该倾斜活动装置无需使活动部(照相模块)沿着Z方向移动。照相模块的外壁部80与之前的实施方式的第一壁部3两对应，磁石4、线圈5、位置传感器58以及第二壁部72的配置的说明援引前面实施方式的说明。另外，线圈5的电连接、电流的流动方式以及此时的举动也援引具有前面实施方式的AF线圈的情况的变形例的说明。

针对本实施方式的倾斜检测装置的概要，援引前面实施方式的说明。但是，无需基于算出的活动部在Z方向的位置，在Z方向驱动活动部。

【符号说明】

1罩；2前侧弹簧；3载架；4磁石；5线圈；6FPC；7支架；8后侧弹簧；9基座；10，30，91贯穿孔；11前板；12侧板；32第一壁部；33 角部；42磁石片；53直线部；54半圆部；58位置传感器；62长孔；72 第二壁部；74孔；75轴芯部；76台阶部；78凹部；79半圆部；80外壁部；90图像传感器；100透镜驱动装置；101照相装置；102智能手机； 300透镜体；O中心。

Claims (9)

1.一种倾斜检测装置，在XYZ正交坐标系中检测透镜体光轴方向相对于Z方向的倾斜，其特征在于，具备：

活动部，其具有用于保持透镜体的保持部；

固定部，其以使所述活动部能够绕X轴以及Y轴倾斜活动的方式保持所述活动部；

三个第一位置检测部件，其设于所述活动部的周围，分别用于检测所述活动部在Z方向的位置；以及

三个第二位置检测部件，其设于所述固定部，与所述第一位置检测部件对向，

从所述光轴方向观察时，所述三个第一位置检测部件的检测部分被配置成以所述透镜体的光轴为中心间隔90度。

2.根据权利要求1所述的倾斜检测装置，其特征在于，

从所述中心开始到所述三个第一位置检测部件的所述检测部分为止的距离相等。

3.根据权利要求1所述的倾斜检测装置，其特征在于，

从所述Z方向观察时，所述活动部以及所述固定部是对应的各边相互平行的四边形，

所述第一位置检测部件的所述检测部分是所述四边形的活动部的所述边的任意位置，

所述第二位置检测部件的检测部分位于从所述第一位置检测部件的所述检测部分到所述四边形的所述固定部的所述边引出的垂线上。

4.根据权利要求3所述的倾斜检测装置，其特征在于，

所述固定部沿着所述四边形的所述边的长度方向具有在各边分别配置两个的八个线圈，所述第二位置检测部件被配置在所述线圈的空芯部。

5.根据权利要求1所述的倾斜检测装置，其特征在于，

在所述第一位置检测部件和所述第二位置检测部件中，一个是磁石，另一个是霍尔元件。

6.根据权利要求1所述的倾斜检测装置，其特征在于，

所述活动部具有载架，所述载架具有用于保持所述透镜体的贯穿孔，

在所述载架设有所述第一位置检测部件。

7.根据权利要求1所述的倾斜检测装置，其特征在于，

所述活动部具有：所述透镜体；图像传感器，其将经由所述透镜体入射的光变换成图像信号；以及透镜驱动装置，其保持所述透镜体以及所述图像传感器，并且相对于所述图像传感器沿着所述光轴方向驱动所述透镜体。

8.一种照相机装置，其特征在于，具备权利要求1～7中任一项所记载的倾斜检测装置。

9.一种电子设备，其特征在于，具备权利要求8所述的照相机装置。

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