TW201602674A - 透鏡驅動裝置、照相機模組、及照相機搭載裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種具有在實現小型化、省電力化方面有利的構造,進而在利用閉環控制方式進行自動對焦的情況下有用的技術。透鏡驅動裝置包括:自動對焦用驅動部;霍爾元件,與自動對焦用磁鐵部在光軸方向上隔開,以檢測方向與光軸方向相一致的方式而配置於與自動對焦用磁鐵部的一個對角部相對應的位置;第1位置檢測用磁石,靠近霍爾元件,以磁化方向與光軸方向相一致的方式而配置;以及第2位置檢測用磁石,具有與第1位置檢測用磁石相同的構成,配置於與第1位置檢測用磁石關於光軸方向成點對稱的位置。

Description

透鏡驅動裝置、照相機模組、及照相機搭載裝置
本發明是有關於一種自動對焦( autofocus)用透鏡驅動裝置、具有自動對焦功能的照相機模組、及照相機搭載裝置。
通常, 在智慧型電話( smartphone) 等行動終端機中,搭載有小型的照相機模組。在此種照相機模組中, 應用有具有如下功能的透鏡驅動裝置,即:自動對焦功能( 以下稱作「AF 功能」,AF:Auto Focus), 在對被攝體進行拍攝時自動進行對焦; 以及抖動修正功能( 以下稱作「OIS 功能」, OIS : Optical ImageStabilization),對拍攝時產生的手抖( 振動)進行光學修正而減輕圖像模糊( 例如專利文獻1、專利文獻2)。
自動對焦用及抖動修正用透鏡驅動裝置包括:自動對焦用驅動部(以下稱作「AF用驅動部」),用以使透鏡部沿光軸方向移動;以及抖動修正用驅動部(以下稱作「OIS用驅動部」),用以使透鏡部在與光軸方向正交的平面內擺動。
AF用驅動部例如包括:自動對焦用線圈(coil)部(以下稱作「AF用線圈部」),配置於透鏡部的周圍;自動對焦用磁鐵(magnet)部(以下稱作「AF用磁鐵部」),與AF用線圈部在徑向上隔開地配置。利用包含AF用線圈部與AF用磁鐵部的語音線圈馬達(voice coil motor)的驅動力,使透鏡部及包含AF用線圈部的自動對焦可動部(以下稱作「AF可動部」)相對於包含AF用磁鐵部的自動對焦固定部(以下稱作「AF固定部」)沿光軸方向移動,藉此自動進行對焦。將AF可動部及AF固定部合併稱作「自動對焦單元(AF單元)」。
OIS用驅動部例如包括:抖動修正用磁鐵部(以下稱作「OIS用磁鐵部」),配置於AF單元中;以及抖動修正用線圈部(以下稱作「OIS用線圈部」),與OIS用磁鐵部在光軸方向上隔開地配置。包含AF單元及OIS用磁鐵部的抖動修正可動部(以下稱作「OIS可動部」)藉由支撐構件而在與包含OIS用線圈部的抖動修正固定部(以下稱作「OIS固定部」)在光軸方向上隔開的狀態下受到支撐。利用包含OIS用磁鐵部與OIS用線圈部的語音線圈馬達的驅動力,使OIS可動部在與光軸方向正交的平面內擺動,藉此進行抖動修正。
此外,在專利文獻1、專利文獻2中,自實現透鏡驅動裝置的小型化、低背化的角度考慮,揭示有利用同一磁鐵部作為OIS用磁鐵部及AF用磁鐵部的技術。將兼用作OIS用磁鐵部與AF用磁鐵部的磁鐵部稱作「驅動用磁鐵部」。
又,在專利文獻2中,提出有在AF固定部上配置霍爾(Hall)元件,在AF可動部上配置位置檢測用磁石,藉由霍爾元件對AF可動部的位置進行檢測,並根據所述檢測結果來對AF用驅動部的語音線圈馬達的動作進行控制的技術(所謂閉環(closed loop)控制方式)。根據閉環控制方式,不需要考慮語音線圈馬達的磁滯(hysteresis)特性,且可檢測出AF可動部的位置穩定。此外,亦可應對像面檢測方式的自動對焦。因此,響應性能高而可實現自動對焦動作的高速化。 現有技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2013-210550號公報 專利文獻2:日本專利特開2012-177753號公報 [發明所欲解決之課題]
當如專利文獻2所記載的透鏡驅動裝置般,在自光軸方向來看的平面上將驅動用磁鐵配置於正方形的對角位置時,正方形的四邊的各邊的中央附近的驅動用磁鐵部的漏磁通量極少。因此,藉由在所述部分配置位置檢測用磁石及霍爾元件,可容易地形成用以檢測AF可動部的位置的磁路。
另一方面,在專利文獻1所記載的透鏡驅動裝置中,將構成驅動用磁鐵部的四片永久磁石配置成四邊框狀。此時,與專利文獻2所記載的永久磁石的配置相比有效磁通量增大,因此可減少用以使AF可動部移動的消耗電力。
但是,當在AF可動部配置位置檢測用磁石,在AF固定部配置霍爾元件,欲對AF可動部的位置進行檢測時,由於在四方配置有永久磁石,故而會受到不少驅動用磁鐵部的漏磁通量的影響。而且,雖然可藉由增大驅動用磁鐵部與位置檢測用磁石及霍爾元件的隔開距離來減輕驅動用磁鐵部的漏磁通量的影響,但是存在透鏡驅動裝置的尺寸增大的課題。 如上所述,在由配置成四邊框狀的永久磁石構成驅動用磁鐵部的透鏡驅動裝置中,難以進行閉環控制以進行自動對焦。
本發明的目的在於提供一種具有在實現小型化、省電力化的方面有利的構造, 進而在利用閉環控制方式進行自動對焦的情況下有用的透鏡驅動裝置、具備所述透鏡驅動裝置的照相機模組、及照相機搭載裝置。[解決課題之手段]
本發明的透鏡驅動裝置的特徵在於包括: 自動對焦用驅動部,包括:自動對焦用線圈部,配置於透鏡部的周圍;以及自動對焦用磁鐵部,包含沿短邊方向被磁化且配置成四邊框狀的四片永久磁石,並且與所述自動對焦用線圈部在徑向上隔開地配置,且所述自動對焦用驅動部利用包含所述自動對焦用線圈部及所述自動對焦用磁鐵部的語音線圈馬達的驅動力,使包含所述自動對焦用線圈部的自動對焦可動部相對於包含所述自動對焦用磁鐵部的自動對焦固定部沿光軸方向移動,藉此自動進行對焦; 霍爾元件,與所述自動對焦用磁鐵部在光軸方向上隔開,以檢測方向與光軸方向相一致的方式而配置於與所述自動對焦用磁鐵部的一個對角部相對應的位置; 第1位置檢測用磁石,靠近所述霍爾元件,以磁化方向與光軸方向相一致的方式而配置;以及 第2位置檢測用磁石,具有與所述第1位置檢測用磁石相同的構成,配置於與所述第1位置檢測用磁石關於光軸方向成點對稱的位置。
本發明的照相機模組的特徵在於包括: 所述透鏡驅動裝置; 透鏡部,安裝於所述自動對焦可動部;以及 拍攝部,對藉由所述透鏡部而成像的被攝體像進行拍攝。
本發明的照相機搭載裝置是資訊機器或運輸機器,其特徵在於包括:所述照相機模組。 [發明的效果]
根據本發明,可將自動對焦用磁鐵部的漏磁通量的影響抑制至最小限度,從而霍爾元件的檢測靈敏度得到提高,因此可高精度地檢測自動對焦可動部的光軸方向上的位置。因此,可實現小型化、省電力化,並且在利用閉環控制方式進行自動對焦的情況下有用。
以下, 根據圖式對本發明的實施形態進行詳細說明。圖1A、圖1B 是表示搭載本發明的一實施形態的照相機模組A 的智慧型電話M 的圖。圖1A 是智慧型電話M 的前視圖,圖1B是智慧型電話M 的後視圖。
智慧型電話M中,例如作為背面照相機OC,搭載有照相機模組A。照相機模組A具備自動對焦功能及抖動修正功能,可在對被攝體進行拍攝時自動進行對焦,並且對拍攝時產生的手抖(振動)進行光學修正而拍攝無像模糊的圖像。
圖2是照相機模組A的外観立體圖。圖3是照相機模組A的分解立體圖。 如圖2、圖3所示,在本實施形態中,使用正交座標系統(X,Y,Z)進行說明。在下述圖中亦以共同的正交座標系統(X,Y,Z)表示。照相機模組A是以如下方式搭載,即,當利用智慧型電話M實際進行拍攝時,X方向成為上下方向(或左右方向),Y方向成為左右方向(或上下方向),Z方向成為前後方向。即,Z方向為光軸方向,圖中上側成為光軸方向受光側(亦稱作「微距位置側」),下側成為光軸方向成像側(亦稱作「無限遠位置側」)。
照相機模組A包括在圓筒形狀的透鏡鏡筒(lens barrel)內收容透鏡而成的透鏡部(省略圖示)、自動對焦用及抖動修正用透鏡驅動裝置1、對利用透鏡部而成像的被攝體像進行拍攝的攝像部(省略圖示)、以及覆蓋整體的屏蔽殼體(shield cover)2等。
屏蔽殼體2為自光軸方向觀察的俯視時呈正方形形狀的有蓋四方筒體,且在上表面具有圓形的開口2a。透鏡部(省略圖示)自所述開口2a面向外部。屏蔽殼體2在底部具有卡合片2b,所述卡合片2b用以將屏蔽殼體2裝設於透鏡驅動裝置1(基底(base)構件23)。卡合片2b向較屏蔽殼體2的底部更下方突出。又,在卡合片2b上形成有狹縫(slit)2c,從而容易進行彈性變形。
拍攝部(省略圖示)包括拍攝元件(省略圖示),配置於透鏡驅動裝置1的光軸方向成像側。拍攝元件(省略圖示)例如包含電荷耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)型影像感測器、互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)型影像感測器等。拍攝元件(省略圖示)對藉由透鏡部(省略圖示)而成像的被攝體像進行拍攝。
圖4是透鏡驅動裝置1的分解立體圖。 如圖4所示,透鏡驅動裝置1包括OIS可動部10、OIS固定部20及支撐構件30等。OIS可動部10具有構成OIS用語音線圈馬達的OIS用磁鐵部,且是在抖動修正時在XY平面內進行擺動的部分。OIS固定部20是具有OIS用線圈部的部分。即,在透鏡驅動裝置1的OIS用透鏡驅動部中,採用動磁(moving magnet)方式。OIS可動部10無非為包含AF用驅動部的「AF單元」。
OIS可動部10與OIS固定部20隔開地配置於光軸方向受光側,且利用支撐構件30而與OIS固定部20連結。具體而言,支撐構件30包含沿Z方向延伸的六根懸線(suspension wire)(以下稱作「懸線30」)。懸線30的一端(上端)固定於OIS可動部10(上側彈性支撐部13),另一端(下端)固定於OIS固定部20(線圈基板21)。OIS可動部10藉由懸線30而可在XY平面內擺動地受到支撐。
在本實施形態中,六根懸線30之中,懸線31A、懸線31B用作霍爾元件161(參照圖5)的信號路徑(信號用懸線),懸線32A、懸線32B用作向霍爾元件161的供電路徑(霍爾元件供電用懸線),懸線33A、懸線33B用作向AF用線圈部112(參照圖5)的供電路徑(線圈供電用懸線)。再者,懸線30的根數並不限定於此,亦可多於六根。
圖5是OIS可動部10的分解立體圖。圖6是OIS可動部10的平面圖。圖7是OIS可動部10的底視圖。 如圖5~圖7所示,OIS可動部10(AF單元)包括AF可動部11、AF固定部12、上側彈性支撐部13、下側彈性支撐部14等。AF可動部11與AF固定部12隔開地配置於徑向內側,藉由上側彈性支撐部13及下側彈性支撐部14而與AF固定部12連結。
AF可動部11包含構成AF用語音線圈馬達的線圈部,且是在對焦時沿光軸方向移動的部分。AF固定部12是具有構成AF用語音線圈馬達的磁鐵部的部分。即,在透鏡驅動裝置1的AF用透鏡驅動部中,採用動圈(moving coil)方式。
AF可動部11包括透鏡架111、AF用線圈部112及位置檢測用磁石15。
透鏡架111是圓筒形狀的構件,藉由接著或螺合而將透鏡部(省略圖示)固定於內周面。 透鏡架111在周面的下半部具有經倒角的四邊形狀的線圈繞線部111a。透鏡架111在周面的上半部,在與X方向及Y方向(以下稱作「十字方向」)交叉的四個部分,具有向徑向外側伸出的突出部111b。突出部111b是較線圈繞線部111a更靠徑向外側伸出而形成。所述突出部111b的上表面成為用以限制AF可動部11向光軸方向受光側移動的被卡止部,突出部111b的下表面成為用以限制AF可動部11向光軸方向成像側移動的被卡止部。
透鏡架111在周面的上半部,在與使十字方向旋轉45°而成的方向(以下稱作「對角方向」)交叉的四個部分具有突出部111c、突出部111d。突出部111c、突出部111d成為用以固定上側彈性支撐部13的上彈簧固定部(以下稱作「上彈簧固定部111c」「上彈簧固定部111d」)。
上彈簧固定部111c、上彈簧固定部111d包含用以對上側彈性支撐部13進行定位並且固定的上側凸台(boss)111e。上彈簧固定部111c、上彈簧固定部111d之中的位於第1對角部的兩個上彈簧固定部111c具有向徑向外側突出的捆紮部111h。上彈簧固定部111c、上彈簧固定部111d之中的位於第2對角部的兩個上彈簧固定部111d具有用以配置位置檢測用磁石15的磁石收容部111i。
透鏡架111在下表面的四角具有對下側彈性支撐部14進行固定的下彈簧固定部111f。下彈簧固定部111f包含用以對下側彈性支撐部14進行定位並且固定的下側凸台111g。
AF用線圈部112為對焦時被通電的空心線圈,捲繞在透鏡架111的線圈繞線部111a的外周面。AF用線圈部112的一端捆紮在透鏡架111的一個捆紮部111h,另一端捆紮在另一個捆紮部111h。
將透鏡架111的捆紮部111h的構造示於圖8、圖9。圖8是透鏡架111的平面圖。圖9是捆紮部111h附近的放大圖。 通常,AF用線圈部112在利用繞線器捲繞於透鏡架111的線圈繞線部111a之後,藉由手工作業而將兩端部捆紮於捆紮部111h、捆紮部111h。習知,是以捆紮部的根部處於較線圈繞線區域更靠外側的方式,對捆紮部進行布局。原因在於,當捆紮部的根部位於較線圈繞線區域更靠內側時,自捆紮部的根部依次捆紮AF用線圈部112的端部的作業顯著變難。
與此相對,在本實施形態中,捆紮部111h具有直徑朝向徑向內側,即朝向根部111j縮小的錐形形狀。此時,藉由一面賦予張力(tension)一面進行捆紮作業,AF用線圈部112的端部順滑地移動至根部111j側,並得以對齊捲繞。因此,能以根部111j處於較線圈繞線區域更靠內側的方式而對捆紮部111h進行布局。即,可縮小透鏡架111的外形尺寸且不會損害捆紮作業的效率。
位置檢測用磁石15配置在形成於透鏡架111的上彈簧固定部111d的磁石收容部111i。配置於與位置檢測部16相對應之側的位置檢測用磁石15(以下稱作「第1位置檢測用磁石15A」,在圖5中並未出現)實際用於AF可動部11的位置檢測。另一個位置檢測用磁石15(以下稱作「第2位置檢測用磁石15B」)是不用於AF可動部11的位置檢測的虛設(dummy)磁石。第2位置檢測用磁石15B是為了使作用至AF可動部11的磁力平衡,使AF可動部11的姿勢穩定而配置。即,當不配置第2位置檢測用磁石15B時,藉由磁鐵部122所產生的磁場,會將偏向的磁力作用於AF可動部11,從而AF可動部11的姿勢變得不穩定,因此藉由配置第2位置檢測用磁石15B,來防止所述現象。位置檢測用磁石15例如是溫度特性優異,適合於在高溫環境下使用的釤鈷磁石。
AF固定部12包括磁鐵架121、磁鐵部122及位置檢測部16。圖5中,是以在磁鐵架121上安裝有磁鐵部122的狀態表示,但實際上,是在磁鐵架121上插入AF可動部11之後安裝磁鐵部122。
磁鐵架121具有俯視時呈正方形的四方筒形狀。磁鐵架121在側壁彼此的四個連結部(沿Z軸方向的四條邊),具有向徑向內側凹陷而形成的圓弧槽121a。在所述圓弧槽121a內配置懸線30。
磁鐵架121在上部內周面,具有向徑向內側伸出的四個止動(stopper)部121b。在未形成止動部121b的缺口部121c嵌插有透鏡架111的上彈簧固定部111d。
磁鐵架121在上部的四角上,具有對上側彈性支撐部13進行固定的上彈簧固定部121d。上彈簧固定部121d包含用以對上側彈性支撐部13進行定位並且固定的上側凸台121e。上彈簧固定部121d的角部121f的上表面是較周邊稍凹陷而形成,當安裝有上側彈性支撐部13時形成有間隙。又,上彈簧固定部121d的角部121f具有供懸線30插通的線插通部121g。
磁鐵架121在下表面的四角上,具有對下側彈性支撐部14進行固定的下彈簧固定部(省略圖示)。下彈簧固定部(省略圖示)包含用以對下側彈性支撐部14進行定位並且固定的下側凸台121h。
磁鐵部122包含四個長方體狀的永久磁石122A~永久磁石122D及連結磁軛(yoke)123。永久磁石122A~永久磁石122D沿磁鐵架121的四個側壁的內面而配置。永久磁石122A、永久磁石122C沿Y方向相對向而配置,永久磁石122B、永久磁石122D沿X方向相對向而配置。透鏡架111的突出部111b位於磁鐵部122與磁鐵架121的止動部121b之間的空間S內。
永久磁石122A~永久磁石122D是以形成與AF用線圈部112在徑向上正交的磁場的方式而受到磁化。例如,永久磁石122A~永久磁石122D將內周側磁化成N極,將外周側磁化成S極。永久磁石122A~永久磁石122D例如為釹磁石。 由磁鐵部122及AF用線圈部112構成AF用語音線圈馬達。又,磁鐵部122兼用作AF用磁鐵部及OIS用磁鐵部。
永久磁石122A的一個長邊方向端面及與其鄰接的永久磁石122B的長邊方向端面藉由俯視時呈W形狀的連結磁軛123而連結。連結磁軛123在一個端部具有磁軛部123a,在另一個端部具有磁軛部123b。即,在永久磁石122A的與第1位置檢測用磁石15A靠近的端面配置磁軛部123a,在永久磁石122b的與第1位置檢測用磁石15A靠近的端面配置磁軛部123b。
同樣地,永久磁石122C的一個長邊方向端面及與其鄰接的永久磁石122D的長邊方向端面藉由俯視時呈W形狀的連結磁軛124而連結。在永久磁石122C的與第2位置檢測用磁石15B靠近的端面配置磁軛部124a,在永久磁石122D的與第2位置檢測用磁石15B靠近的端面配置磁軛部124b。
磁軛部123a、磁軛部123b是用以抑制磁鐵部122所產生的磁通量與霍爾元件161的檢測部交叉,即用以減少漏磁通量。藉由配置磁軛部123a、磁軛部123b,霍爾元件161的檢測靈敏度得到提高。 當配置有磁軛部123a、磁軛部123b時,與第1位置檢測用磁石15A之間會產生吸引力。磁軛部124a、磁軛部124b是為了使作用至AF可動部11的磁力平衡,使AF可動部11的姿勢穩定而配置。
在本實施形態中,是應用連結磁軛123、連結磁軛124,但磁軛部123a、磁軛部123b、磁軛部124a、磁軛部124b亦可由各自獨立的構件構成。
其中,磁軛部123a、磁軛部123b較佳為如本實施形態中所示般相連結。藉此,與在永久磁石122A、永久磁石122B上分別安裝磁軛部的情況相比,安裝作業變得格外容易。又,由於在將磁軛部123a與磁軛部123b加以連結的連結部與第1位置檢測用磁石15A之間亦產生吸引力,因此當以所述吸引力達到所需值的方式而設計連結磁軛123時,可使磁軛部123a、磁軛部123b的厚度變薄。可與之相應地延長永久磁石122A、永久磁石122B的長度,因此AF用驅動部的驅動特性得到提高。此外,在增強AF固定部12的強度方面亦有用。
位置檢測部16配置於磁鐵架121的四個上彈簧固定部121d之中位於第2對角部的上彈簧固定部121d。位置檢測部16包括:霍爾元件161,利用霍爾效應對磁場的變化進行檢測;以及位置檢測用基板162,用以向霍爾元件161供電以及導出檢測信號。霍爾元件161具有包含半導體元件的檢測部161a(參照圖12),以檢測部161a的檢測方向與光軸方向相一致的方式而配置。位置檢測部16主要對第1位置檢測用磁石15A的磁場的變化進行檢測。藉此,對光軸方向上的AF可動部11的位置進行檢測。
上側彈性支撐部13例如為包含鈹銅、鎳銅、不鏽鋼等的板彈簧,作為整體在俯視時具有正方形形狀。上側彈性支撐部13包括:上側板彈簧131、上側板彈簧132,相對於AF固定部12對AF可動部11進行彈性支撐;電源線部133、電源線部134,用以向霍爾元件161供電;以及信號線部135、信號線部136,導出來自霍爾元件161的檢測信號。上側板彈簧131、上側板彈簧132、電源線部133、電源線部134及信號線部135、信號線部136是藉由對一塊金屬板進行穿孔並且加以切斷而成形。
上側板彈簧131包括兩個彈簧部131A、彈簧部131B。彈簧部131A包括:透鏡架固定部131a,固定於透鏡架111;磁鐵架固定部131b,配置於透鏡架固定部131a的徑向外側並固定於磁鐵架121;以及臂部131c,將透鏡架固定部131a與磁鐵架固定部131b加以連結。同樣地,彈簧部131B包括透鏡架固定部131d、磁鐵架固定部131e及臂部131f。透鏡架固定部131a、透鏡架固定部131d藉由臂部131c的內側而連結,磁鐵架固定部131b、磁鐵架固定部131e藉由臂部131c的外側而連結。
透鏡架固定部131a、透鏡架固定部131d具有與透鏡架111的上側凸台111e相對應的固定孔131g、固定孔131h。磁鐵架固定部131b、磁鐵架固定部131e具有與磁鐵架121的上側凸台121e相對應的固定孔131i、固定孔131j。臂部131c、臂部131f包含折回部131k、折回部131m,以在XY平面內形成起伏的方式而延伸。藉由設為如上所述的形狀,可減少作用至臂部131c、臂部131f的扭矩(torsional moment)。
上側板彈簧131包含自磁鐵架固定部131b彎曲延伸的線連接部131n。在線連接部131n上,連接有向AF用線圈部112的供電用懸線33B(參照圖4)。 上側板彈簧131包含自透鏡架固定部131d延伸的捆紮連接部131p。捆紮連接部131p與捆紮於透鏡架111的一個捆紮部111h的AF用線圈部112的一端部連接。
上側板彈簧132雖然並非與上側板彈簧131為完全相同的形狀,但基本構造相同,因此省略說明。在上側板彈簧132的線連接部132n上,連接有向AF用線圈部112的供電用懸線33A(參照圖4)。又,捆紮連接部132p與捆紮於透鏡架111的另一個捆紮部111h的AF用線圈部112的另一端部連接。
電源線部133在兩端部具有與磁鐵架121的上側凸台121e相對應的固定孔133a、固定孔133b。電源線部133在一個端部具有彎曲延伸的線連接部133c。在線連接部133c上,連接有向霍爾元件161的供電用懸線32A(參照圖4)。電源線部133的另一個端部與位置檢測用基板162的電源端子162a連接。
電源線部134具有與電源線部133對稱的形狀。在電源線部134的線連接部134c上,連接有向霍爾元件161的供電用懸線32B。又,將電源線部134的另一個端部與位置檢測用基板162的電源端子162d連接。
信號線部135具有與磁鐵架121的上側凸台121e相對應的固定孔135a。信號線部135在一個端部具有彎曲延伸的線連接部135b。在線連接部135b上,連接有用以導出來自霍爾元件161的檢測信號的懸線31A(參照圖4)。將信號線部135的另一個端部與位置檢測用基板162的信號端子162b連接。
信號線部136具有與信號線部135對稱的形狀。在信號線部136的線連接部136b上,連接有用以導出來自霍爾元件161的信號的懸線31B。又,將信號線部136的另一個端部與位置檢測用基板162的信號端子162c連接。
下側彈性支撐部14與上側彈性支撐部13同樣地,例如為包含鈹銅、鎳銅、不鏽鋼等的板彈簧(以下稱作「下側板彈簧14」),作為整體在俯視時具有正方形形狀。下側板彈簧14相對於AF固定部12對AF可動部11進行彈性支撐。下側板彈簧14是藉由對一塊金屬板進行穿孔並且加以切斷而成形。
下側板彈簧14包含四個彈簧部14A~彈簧部14D。彈簧部14A~彈簧部14D分別包括:透鏡架固定部14a,固定於透鏡架111;磁鐵架固定部14b,配置於透鏡架固定部14a的徑向外側且固定於磁鐵架121;以及臂部14c,將透鏡架固定部14a與磁鐵架固定部14b加以連結。臂部14c具有曲折形狀。
相鄰的透鏡架固定部14a藉由內側環部14d而連結。相鄰的磁鐵架固定部14b藉由外側環部14e而連結。 透鏡架固定部14a包含與透鏡架111的下側凸台111g相對應的固定孔14f。磁鐵架固定部14b包含與磁鐵架121的下側凸台121i相對應的固定孔14g。
當組裝OIS可動部10時,首先,將位置檢測部16(霍爾元件161及位置檢測用基板162)安裝於磁鐵架121上,且將連結磁軛123、連結磁軛124安裝於磁鐵架121的磁軛收容部(省略圖示)。並且,將上側彈性支撐部13安裝於上彈簧固定部121d上。
此時,將電源線部133、電源線部134的一端焊接於位置檢測用基板162的電源端子162a、電源端子162d,從而加以電性連接。又,將信號線部135、信號線部136的一端焊接於位置檢測用基板162的信號端子162b、信號端子162c,從而加以電性連接。
此外,在上側板彈簧131的折回部131m、折回部131k與磁鐵架121之間、以及上側板彈簧132的折回部132m、折回部132k與磁鐵架121之間,配置減振材料(省略圖示)。藉此,抑制多餘的共振(高階共振模式)產生,因此可確保動作的穩定性。減振材料可使用分配器(dispenser)來容易地塗佈。作為減振材料,例如可應用紫外線硬化性的矽氧凝膠(silicone gel)。
其次,將下側板彈簧14安裝於透鏡架111的下彈簧固定部111f,在所述狀態下,將透鏡架111自光軸方向成像側嵌插至磁鐵架121上。此時,透鏡架111的上彈簧固定部111d嵌入於磁鐵架121的缺口部121c。並且,將上側板彈簧131、上側板彈簧132安裝於透鏡架111的上彈簧固定部111d。又,將下側板彈簧14安裝於磁鐵架121的下彈簧固定部(省略圖示)。
此時,將上側板彈簧131的捆紮連接部131p焊接至捆紮於透鏡架111的一個捆紮部111h的AF用線圈部112的一端部,從而加以電性連接。同樣地,將上側板彈簧132的捆紮連接部132p焊接至捆紮於透鏡架111的另一個捆紮部111h的AF用線圈部112的另一端部,從而加以電性連接。
其次,自利用下側板彈簧14的臂部14c及外側環部14e包圍而成的區域插入永久磁石122A~永久磁石122D,並接著於磁鐵架121。同時,在永久磁石122A的長邊方向端面上接著連結磁軛123的一個磁軛部123a,在永久磁石122B的長邊方向端面上接著連結磁軛123的另一個磁軛部123b。又,在永久磁石122C的長邊方向端面接著連結磁軛124的一個磁軛部124a,在永久磁石122D的長邊方向端面上接著連結磁軛124的另一個磁軛部124b。以如上所述方式來組裝OIS可動部10(AF用驅動部)。
如上所述,透鏡驅動裝置1包括AF用驅動部(OIS可動部10),所述AF用驅動部(OIS可動部10)包括:AF用線圈部(112),配置於透鏡部的周圍;以及AF用磁鐵部(122),包含沿短邊方向(內外方向)被磁化且配置成四邊框狀的四片永久磁石(122A~122D),與AF用線圈部(112)在徑向上隔開地配置,且利用包含AF用線圈部(112)及AF用磁鐵部(122)的語音線圈馬達的驅動力,使包含AF用線圈部(112)的AF可動部(11)相對於包含AF用磁鐵部(122)的AF固定部(12)沿光軸方向移動,藉此自動進行對焦。
圖10是OIS固定部20的分解立體圖。如圖10所示,OIS固定部20包括線圈基板21、感測器基板22及基底構件23等。
線圈基板21是俯視時呈正方形形狀的基板,在中央具有圓形的開口21a。線圈基板21在四角上具有供懸線30的另一端(下端)插入的線固定孔21b。又,線圈基板21在開口21a的周緣部,在與對角方向交叉的位置上具有定位孔21c。
線圈基板21在光軸方向上與磁鐵部122相對向的位置上具有OIS用線圈部211。OIS用線圈部211包含與永久磁石122A~永久磁石122D相對應的四個OIS線圈211A~OIS線圈211D。以自永久磁石122A~永久磁石122D的底面放射的磁場在Z方向上橫切OIS線圈211A~OIS線圈211D的各個的長邊部分的方式,來設定OIS線圈211A~211D及永久磁石122A~永久磁石122D的大小及配置。由磁鐵部122及OIS用線圈部211構成OIS用語音線圈馬達。
感測器基板22與線圈基板21同樣地,為俯視時呈正方形形狀的基板,在中央具有圓形的開口22a。感測器基板22在開口22a的周緣部,在與線圈基板21的定位孔21c相對應的位置具有定位孔22b。 感測器基板22在沿X方向的兩邊,具有向下方彎曲而形成的第1卡止片22c。又,感測器基板22在沿Y方向的兩邊,具有向下方彎曲而形成的第2卡止片22d。在第2卡止片22d上配置電源端子及信號端子。
感測器基板22在與開口22a的內周緣部的對角方向交叉的四個部位,具有用以對OIS用線圈部211供電的電源端子22e。又,感測器基板22包括用以對AF用線圈部112及OIS用線圈部211供電的電源線(省略圖示)、以及自霍爾元件24A、霍爾元件24B輸出的檢測信號用的信號線(省略圖示)。
基底構件23與線圈基板21同樣地,為俯視時呈正方形形狀的構件,在中央具有圓形的開口23a。基底構件23在開口23a的周緣部,在與線圈基板21的定位孔21c及感測器基板22的定位孔22b相對應的位置具有定位凸台23b。又,基底構件23在側壁上,在與感測器基板22的第1卡止片22c相對應的位置具有小凹部23c,在與第2卡止片22d相對應的位置具有大凹部23d。
又,基底構件23在開口23a的周緣部,具有收容霍爾元件24A、霍爾元件24B的霍爾元件收容部23f、收容感測器基板22的電源端子22e的端子收容部23e、以及用以防止焊接線(weld line)與形成為薄壁的端子收容部23e重合的凹部23g。
霍爾元件24A、霍爾元件24B配置於感測器基板22的背面側,收容於基底構件23的霍爾元件收容部23f。藉由利用霍爾元件24A、霍爾元件24B對藉由磁鐵部122而形成的磁場進行檢測,可確定出XY平面上的OIS可動部10的位置。再者,亦可有別於磁鐵部122,在OIS可動部10配置XY位置檢測用磁石。
當組裝OIS固定部20時,首先,藉由焊接而將線圈基板21與感測器基板22接著。藉此,OIS用線圈部211與感測器基板22的電源線(省略圖示)電性連接。
其次,將線圈基板21的定位孔21c及感測器基板22的定位孔22b嵌插於基底構件23的定位凸台23b,從而將線圈基板21及感測器基板22載置於基底構件23。將感測器基板22的第1卡止片22c卡合於基底構件23的小凹部23c,將第2卡止片22d卡合於大凹部23d,藉此,將線圈基板21及感測器基板22固定於基底構件23。以如上所述的方式組裝OIS固定部20。
如上所述,透鏡驅動裝置1包括OIS用驅動部,所述OIS用驅動部包括:OIS用磁鐵部(磁鐵部122),配置於包含AF可動部(11)及AF固定部(12)的AF單元;以及OIS用線圈部(211),與OIS用磁鐵部(122)在光軸方向上隔開地配置;且利用包含OIS用線圈部(211)及OIS用磁鐵部(122)的語音線圈馬達的驅動力,使包含OIS用磁鐵部(122)的OIS可動部(10)相對於包含OIS用線圈部(211)的OIS固定部(20)在與光軸方向正交的平面內擺動,藉此進行抖動修正。
當組裝透鏡驅動裝置1時,將懸線33A、懸線33B的一端分別插通至上側板彈簧132的線連接部132n、上側板彈簧131的線連接部131n,並藉由焊接而固定。將懸線32A、懸線32B的一端分別插通至電源線部133的線連接部133c、電源線部134的線連接部134c,並藉由焊接而固定。將懸線31A、懸線31B的一端分別插通至信號線部135的線連接部135b、信號線部136的線連接部136b,並藉由焊接而固定。藉此,將懸線30與上側板彈簧131、上側板彈簧132、電源線部133、電源線部134及信號線部135、信號線部136電性連接。
其次,將懸線30的另一端(下端)插通至線圈基板21的線固定孔21b中,並藉由焊接而固定。藉此,將懸線30與感測器基板22的電源線及信號線電性連接。即,可經由懸線30及上側彈性支撐部13對AF用線圈部112、霍爾元件161進行供電以及對霍爾元件161的動作進行控制。
此處,以包圍懸線30的方式,在磁鐵架121的線插通部121g上配置減振材料(省略圖示)。減振材料介置於上側彈性支撐部13與磁鐵架121之間。藉由使減振材料(省略圖示)介置於上側彈性支撐部13與磁鐵架121之間,而抑制多餘的共振(高階共振模式)產生,因此可確保動作的穩定性。減振材料可使用分配器而容易地塗佈於線插通部121g。作為減振材料,例如可應用紫外線硬化性的矽氧凝膠。
又,上側板彈簧131、上側板彈簧132的線連接部131n、線連接部132n,電源線部133、電源線部134的線連接部133c、線連接部134c,及信號線部135、信號線部136的線連接部135b、線連接部136b是彎曲而形成,從而容易彈性變形。藉由所述線連接部及懸線30的撓曲,可吸收落下時的衝擊,因此懸線30不會產生塑性變形或斷裂。
在透鏡驅動裝置1中,以屏蔽殼體2的卡合片2b抵接於感測器基板22的第1卡止片22c的方式而安裝屏蔽殼體2。藉由基底構件23的小凹部23c具有錐形形狀,而對感測器基板22的第1卡止片22c與屏蔽殼體2的卡合片2b之間施加力。因此,不進行焊接便將屏蔽殼體2與感測器基板22電性連接。藉此,可容易地使屏蔽殼體2接地,從而可阻擋電磁相容(Electromagnetic Compatibility,EMC)雜訊(noise)。
當在透鏡驅動裝置1中進行抖動修正時,對OIS用線圈部211通電。若對OIS用線圈部211通電,則藉由磁鐵部122的磁場與在OIS用線圈部211中流通的電流的相互作用,會在OIS用線圈部211產生勞侖茲力(Lorentz force)(弗萊明左手定則(Fleming's left hand rule))。勞侖茲力的方向為與磁場的方向(Z方向)及在OIS用線圈部211的長邊部分中流通的電流的方向(X方向或Y方向)正交的方向(Y方向或X方向)。由於OIS用線圈部211被固定,故而反作用力會作用至磁鐵部122。所述反作用力成為OIS用語音線圈馬達的驅動力,具有磁鐵部122的OIS可動部10在XY平面內擺動,而進行抖動修正。
當在透鏡驅動裝置1中進行自動對焦時,對AF用線圈部112通電。若對AF用線圈部112通電,則藉由磁鐵部122的磁場與在AF用線圈部112中流通的電流的相互作用,會在AF用線圈部112中產生勞侖茲力。勞侖茲力的方向為與磁場的方向(X方向或Y方向)及在AF用線圈部112中流通的電流的方向(Y方向或X方向)正交的方向(Z方向)。由於磁鐵部122被固定,故而反作用力會作用至AF用線圈部112。所述反作用力成為AF用語音線圈馬達的驅動力,具有AF用線圈部112的AF可動部11沿光軸方向移動,而進行對焦。
此處,在未進行對焦的無通電時,AF可動部11成為藉由上側板彈簧131、上側板彈簧132及下側板彈簧14而懸吊於無限遠位置與微距位置之間的狀態(以下稱作「基準狀態」)。即,在OIS可動部10中,藉由上側板彈簧131、上側板彈簧132及下側板彈簧14,AF可動部11(透鏡架111)在相對於AF固定部12(磁鐵架121)而定位的狀態下可向Z方向兩側位移地受到彈性支撐。
當進行對焦時,根據使AF可動部11自基準狀態向微距位置側移動或向無限遠位置側移動,來對電流的方向進行控制。又,根據AF可動部11的移動距離,來對電流的大小進行控制。
在對焦時AF可動部11向無限遠位置側移動的情況下,透鏡架111的突出部111b的下表面靠近並最終抵接於磁鐵部122的上表面。即,藉由透鏡架111的突出部111b的下表面及磁鐵部122的上表面,來限制向無限遠位置側的移動。 另一方面,在對焦時AF可動部11向微距位置側移動的情況下,透鏡架111的突出部111b的上表面靠近並最終抵接於磁鐵架121的止動部121b的下表面。即,藉由透鏡架111的突出部111b的上表面及磁鐵架121的止動部121b的下表面,來限制向微距位置側的移動。
此外,在透鏡驅動裝置1的AF用驅動部中,根據位置檢測部16的檢測信號,來進行閉環控制。根據閉環控制方式,不需要考慮語音線圈馬達的磁滯特性,且可直接檢測出AF可動部11的位置穩定。此外,亦可應對像面檢測方式的自動對焦。因此,響應性能高,可實現自動對焦動作的高速化。
圖11是表示霍爾元件161及位置檢測用磁石15的配置的平面圖。圖12是表示霍爾元件161及第1位置檢測用磁石15A的配置的側視圖。圖13是表示霍爾元件161及位置檢測用磁石15的配置的立體圖。 在圖11~圖13中,為了使霍爾元件161與位置檢測用磁石15的配置明確,關於AF可動部11僅表示有AF用線圈部112,關於AF固定部12僅表示有磁鐵部122及連結磁軛123、連結磁軛124。
當在AF固定部12配置霍爾元件161,在AF可動部11配置第1位置檢測用磁石15A時,理想的是霍爾元件161的檢測部僅與第1位置檢測用磁石15A的磁通量交叉。但是,當如本實施形態般,磁鐵部122包含四片永久磁石122A~永久磁石122D,且以永久磁石122A~永久磁石122D呈四邊框狀的方式而配置時,可配置霍爾元件161的區域極度受限,因此無法完全排除磁鐵部122的漏磁通量的影響。即,霍爾元件161的檢測部與不少磁鐵部122的漏磁通量交叉。並且,磁鐵部122的漏磁通量的影響表現為輸出電壓偏置(output voltage offset),因此檢測靈敏度的動態範圍顯著下降。
在本實施形態中,在磁鐵部122的漏磁通量的影響被抑制至最小限度的位置上配置霍爾元件161。即,在位於四邊形的四個頂點的對角部,磁鐵部122的漏磁通量的影響最少,因此在第2對角部中的一個上配置霍爾元件161。 又,霍爾元件161是以檢測部161a的檢測方向與光軸方向相一致的方式而配置。此時,霍爾元件161的檢測方向與磁鐵部122的漏磁通量大致垂直。霍爾元件161與磁鐵部122的隔開距離較佳為在不會導致透鏡驅動裝置1的大型化的範圍內儘可能地大。 藉由如上所述配置霍爾元件161,可將磁鐵部122的漏磁通量的影響抑制至最小限度。
另一方面,配置於AF可動部11的第1位置檢測用磁石15A是與霍爾元件161儘可能地靠近而配置。又,第1位置檢測用磁石15A是以磁化方向與光軸方向相一致的方式而配置。藉此,與霍爾元件161的檢測部交叉的有效磁通量增大,因此霍爾元件161的檢測靈敏度提高。 再者,第2位置檢測用磁石15B配置於與第1位置檢測用磁石15A關於光軸成點對稱的位置。
如上所述,透鏡驅動裝置1包括:霍爾元件(161),與AF用磁鐵部(磁鐵部122)在光軸方向上隔開,以檢測方向與光軸方向相一致的方式而配置於與AF用磁鐵部(122)的一個對角部(第2對角部中的一個)相對應的位置;第1位置檢測用磁石(15A),靠近霍爾元件(161),以磁化方向與光軸方向相一致的方式而配置;以及第2位置檢測用磁石(15B),具有與第1位置檢測用磁石(15A)相同的構成,且配置於與第1位置檢測用磁石(15A)關於光軸方向成點對稱的位置。
根據透鏡驅動裝置1,可將磁鐵部122的漏磁通量的影響抑制至最小限度,從而霍爾元件161的檢測靈敏度提高,因而可高精度地檢測AF可動部11的光軸方向上的位置。因此,可實現小型化、省電力化,並且在利用閉環控制方式進行自動對焦的情況下有用。
此處,磁鐵部122的漏磁通量不僅對霍爾元件161的檢測靈敏度造成影響,而且對作用至第1位置檢測用磁石15A的磁力亦造成影響。即,當第1位置檢測用磁石15A與磁鐵部122的相靠近的部分彼此為相同極性時在兩者間會產生推斥力,當所述部分彼此為相反極性時會產生吸引力(參照圖13)。在圖13中,關於第1位置檢測用磁石15A,表示有與磁軛部123b之間產生的吸引力及與永久磁石122B之間產生的推斥力,但同樣地,與磁軛部123a之間亦產生吸引力,與永久磁石122A之間亦產生推斥力。關於第2位置檢測用磁石15B中產生的磁力亦相同。
由於在與第1位置檢測用磁石15A關於光軸成點對稱的位置上配置有第2位置檢測用磁石15B,故而XY平面內的平移作用力相抵消。因此,作為對AF可動部11的作用力,考慮AF可動部11的移動方向(Z方向)上的作用力即可。對AF可動部11的Z方向上的作用力會阻礙AF可動部11的移動動作,因此較佳為儘可能地小。
在本實施形態中,永久磁石122A在與第1位置檢測用磁石15A靠近的端面具有磁軛部123a。又,永久磁石122B在與第1位置檢測用磁石15A靠近的端面具有磁軛部123b。藉由配置磁軛部123a、磁軛部123b,而使磁鐵部122的漏磁通量減少,因此磁鐵部122與第1位置檢測用磁石15A之間的磁力(推斥力或吸引力)變小。因此,可減小因磁鐵部122的漏磁通量而產生的對AF可動部11的移動方向上的作用力(以下稱作「移動方向作用力」或「Z方向作用力」)。
又,當配置磁軛部123a、磁軛部123b時,較佳為第1位置檢測用磁石15A與磁鐵部122的相靠近的部分彼此為相同極性。此時,第2位置檢測用磁石15B與磁鐵部122的相靠近的部分彼此亦為相同極性。 第1位置檢測用磁石15A與磁軛部123a、磁軛部123b之間所產生的吸引力的一部分或全部會藉由磁鐵部122與第1位置檢測用磁石15A之間所產生的推斥力而抵消,因此可進一步減小對AF可動部11的Z方向作用力。
如上所述,可減小對AF可動部11的Z方向作用力,但所述Z方向作用力會隨著AF可動部11的移動動作而變動。因此,如圖14所示,較佳為以如下方式來進行第1位置檢測用磁石15A及第2位置檢測用磁石15B的位置或選定,即,在基準位置上對AF可動部11的Z方向作用力為0,且當AF可動部11移動至光軸方向受光側時推斥力佔主導而產生+方向上的Z方向作用力,當AF可動部11移動至光軸方向拍攝側時吸引力佔主導而產生-方向上的Z方向作用力。
此時,可將第1位置檢測用磁石15A、第2位置檢測用磁石15B及磁鐵部122視為相對於上側板彈簧131、上側板彈簧132及下側板彈簧14的反向彈簧。即,當AF可動部11產生移動時,在與上側板彈簧131、上側板彈簧132及下側板彈簧14所產生的復原力為相反方向上產生Z方向作用力。
如上所述,透鏡驅動裝置1包括輔助磁石(位置檢測用磁石15),所述輔助磁石(位置檢測用磁石15)中,對AF可動部(11)的Z方向作用力在AF可動部(11)的基準位置為0,且當AF可動部(11)產生移動時,在與彈性支撐部的復原力為相反方向上產生Z方向作用力。 具體而言,輔助磁石(15)包括:第1輔助磁石(第1位置檢測用磁石15A),與AF用磁鐵部(磁鐵部122)在光軸方向上隔開,配置於與AF用磁鐵部(122)的一個對角部相對應的位置;以及第2輔助磁石,具有與第1輔助磁石(15A)相同的構成,配置於與第1輔助磁石(15A)關於光軸方向成點對稱的位置。
藉此,即使增大上側板彈簧131、上側板彈簧132及下側板彈簧14的剛性,亦可作為整體實現所需的彈簧常數。藉由增大上側板彈簧131、上側板彈簧132及下側板彈簧14的剛性,而使得多餘的共振頻率升高,伺服穩定性提高,因此可提高伺服設計的自由度。而且,可使OIS俯仰(tilt)特性得到改善。
<變形例> 近年來,伴隨著照相機的高像素化,拍攝元件的發熱成為課題。例如,存在如下課題:當霍爾元件的溫度受到拍攝元件的發熱的影響而上升時,霍爾元件的特性發生變化,因此無法高精度地檢測AF可動部的位置。
為了解決所述課題,在本發明中,較佳為在透鏡驅動裝置中設置對霍爾元件的附近的溫度進行檢測的溫度檢測部,並根據經所述溫度檢測部檢測的溫度對霍爾元件的輸出進行修正,從而對AF可動部的位置進行檢測。以下,利用圖15A、圖15B、圖16,對利用包含溫度檢測部180的位置檢測用基板170來代替實施形態中所說明的位置檢測用基板162的情況進行具體說明。
圖15A是表示位置檢測用基板170的第1面的平面圖,圖15B是表示位置檢測用基板170的第2面(第1面的背面)的平面圖。圖16是表示位置檢測用基板170的電路圖。
如圖15A所示,在位置檢測用基板170的第1面上,與實施形態中所說明的位置檢測用基板162同樣地,設置有電源端子162a、電源端子162d及信號端子162b、信號端子162d。又,如圖15B所示,在位置檢測用基板170的第2面上,設置有實施形態中所說明的霍爾元件161。
又,如圖15A、圖15B所示,電源端子162a、電源端子162d及信號端子162b、信號端子162d分別經由貫通孔H1~貫通孔H4,與設置於第2面上的銅箔圖案連接。
又,如圖15A、圖15B所示,在位置檢測用基板170上,設置有對霍爾元件161的附近的溫度進行檢測的溫度檢測部180。
溫度檢測部180如圖15A、圖15B所示,包含信號端子180a、信號端子180b及銅箔圖案180c、銅箔圖案180d(電阻電路的一例)。信號端子180a、信號端子180b及銅箔圖案180c設置於位置檢測用基板170的第1面。又,銅箔圖案180c設置於位置檢測用基板170的第2面。
為了高精度地檢測伴隨著溫度變化而產生的電阻的變化,較佳為銅箔圖案180c、銅箔圖案180d的電阻值儘可能地大。此處,銅箔圖案180c形成為螺旋狀,銅箔圖案180d形成為曲折狀。
又,如圖15A、圖15B所示,銅箔圖案180c經由貫通孔H5,與設置於第2面的銅箔圖案連接。又,信號端子180b經由貫通孔H6,與設置於第2面的銅箔圖案連接。
如上所述而構成的溫度檢測部180對銅箔圖案180c、銅箔圖案180d的電阻值進行檢測。經檢測的電阻值的信號(以下稱作「電阻值信號」)經由下述路徑而輸出至對自動對焦功能中的對焦進行控制的控制部(省略圖示。例如為照相機模組A的控制部或智慧型電話M的控制部)。
以下,對所述電阻值信號的路徑的構成進行說明。
上側彈性支撐部13(參照圖5)除了實施形態中所說明的上側板彈簧131、上側板彈簧132、電源線部133、電源線部134、信號線部135、信號線部136以外,亦包括導出來自溫度檢測部180的電阻值信號的兩個信號線部(省略圖示。以下稱作「第1電阻值信號線部」、「第2電阻值信號線部」)。
將第1電阻值信號線部的一端焊接於溫度檢測部180的信號端子180a,從而加以電性連接。又,將第2電阻值信號線部的一端焊接於溫度檢測部180的信號端子180b,從而加以電性連接。
懸線30(參照圖4)除了實施形態中所說明的懸線31A、懸線31B、懸線32A、懸線32B、懸線33A、懸線33B以外,亦包括用作電阻值信號的路徑的兩個電阻值信號用懸線(省略圖示。以下稱作「第1電阻值信號用懸線」、「第2電阻值信號用懸線」)。
將第1電阻值信號用懸線的一端(上端)固定於上側彈性支撐部13的第1電阻值信號線部,將另一端(下端)固定於線圈基板21(參照圖10)。又,將第2電阻值信號用懸線的一端(上端)固定於上側彈性支撐部13的第2電阻值信號線部,將另一端(下端)固定於線圈基板21(參照圖10)。線圈基板21經由未圖示的路徑與所述控制部電性連接。
將自溫度檢測部180輸出的電阻值信號經由如上所述而構成的路徑輸入至所述控制部。控制部根據電阻值信號及自霍爾元件161輸入的檢測信號對AF可動部11的Z方向(光軸方向)上的位置進行修正,並進行與修正後的位置相對應的電流供給,藉此對AF可動部11的移動進行控制。
如上所述,根據本變形例,即使在拍攝元件的發熱等霍爾元件161的附近的溫度發生變化時,亦可高精度地檢測AF可動部11的位置。其結果為,可藉由適當的閉環控制來進行自動對焦,因此可防止偏焦。
再者,在本變形例中,是舉出將信號端子180a、信號端子180b及銅箔圖案180c設置於位置檢測用基板170的第1面,將銅箔圖案180c設置於位置檢測用基板170的第2面的構成為例進行說明,但信號端子180a、信號端子180b及銅箔圖案180c、銅箔圖案180d既可設置於位置檢測用基板170的第1面或第2面中的任一者,亦可嵌入於位置檢測用基板170的內部。
又,在本變形例中,是舉出利用銅箔圖案180c、銅箔圖案180d的電阻電路作為溫度檢測部180的構成為例進行說明,但溫度檢測部180亦可設為根據霍爾元件161的電阻值來檢測溫度。
又,在本變形例中,是舉出利用銅箔圖案180c、銅箔圖案180d的電阻電路作為溫度檢測部180的構成為例進行說明,但亦可設為將銅箔圖案180c、銅箔圖案180d替換成晶片電阻零件的構成。此時,相對於位置檢測用基板170的面積而言可具有更大的電阻值,因此即使電阻值變化的檢測解析能力不精確,亦可更高精度地檢測溫度。
又,在本變形例中,除了檢測霍爾元件161的附近的溫度的溫度檢測部180以外,亦設置有對霍爾元件24A的附近的溫度進行檢測的溫度檢測部(以下稱作「第2溫度檢測部」)、以及對霍爾元件24B的附近的溫度進行檢測的溫度檢測部(以下稱作「第3溫度檢測部」)。例如,第2溫度檢測部及第3溫度檢測部是與溫度檢測部180同樣地構成,將電阻值信號輸出至控制部。控制部根據電阻值信號(霍爾元件24A、霍爾元件24B的附近的溫度),對自霍爾元件24A輸入的檢測信號及自霍爾元件24B輸入的檢測信號進行修正,並對OIS可動部10的XY平面內的位置進行檢測。然後,控制部藉由進行與修正後的位置相對應的電流供給來控制OIS可動部10的擺動。再者,亦可設為設置第2溫度檢測部或第3溫度檢測部中的任一者的構成。
以上,已根據實施形態對本發明者所完成的發明進行具體說明,但本發明並不限定於所述實施形態,在不脫離其主旨的範圍內可進行變更。
又,例如,在實施形態中,已對具備AF功能及OIS功能的透鏡驅動裝置1進行說明,但本發明可應用於僅具備AF功能的透鏡驅動裝置。又,在永久磁石122A~永久磁石122D的長邊方向端面上配置有磁軛部123a、磁軛部123b、磁軛部124a、磁軛部124b,但磁軛部123a、磁軛部123b、磁軛部124a、磁軛部124b亦可省略。
又,例如,在實施形態中,作為包含照相機模組A的照相機搭載裝置的一例,是舉出作為附照相機的行動終端機的智慧型電話來進行說明,但本發明可應用於作為資訊機器或運輸機器的照相機搭載裝置。所謂作為資訊機器的照相機搭載裝置,是包含照相機模組以及對藉由照相機模組而獲得的圖像資訊進行處理的控制部的資訊機器,例如包括附照相機的行動電話、筆記型個人電腦(personal computer)、平板終端機(tablet terminal)、可攜式遊戲機、網路(web)照相機、附照相機的車載裝置(例如,後方監視器(back monitor)裝置、行車記錄器(drive recorder)裝置)。又,所謂作為運輸機器的照相機搭載裝置,是包含照相機模組及對藉由照相機模組而獲得的圖像進行處理的控制部的運輸機器,例如包括汽車。
圖17A、圖17B是表示作為搭載照相機模組VC(車載照相機(Vehicle Camera))的照相機搭載裝置的汽車C的圖。圖17A是汽車C的前視圖,圖17B是汽車C的後方立體圖。汽車C是搭載實施形態中所說明的照相機模組A作為車載用照相機模組VC。如圖17A、圖17B所示,車載用照相機模組VC例如朝向前方而安裝於前面玻璃(front glass),或朝向後方而安裝於後門(rear gate)。所述車載用照相機模組VC是作為後方監視器用、行車記錄器用、防撞控制用、無人駕駛控制用等而使用。
此次所揭示的實施形態應認為在所有方面均為例示而不具有限制性。本發明的範圍是由申請專利範圍而非所述說明來表示,且意圖包含與申請專利範圍同等的含義及範圍內的所有變更。
2014年7月11日申請的日本專利特願2014-143589的日本申請書中所含的說明書、圖式及摘要的揭示內容全部被引用於本申請案中。
1‧‧‧透鏡驅動裝置
2‧‧‧屏蔽殼體
2a、21a、22a、23a‧‧‧開口
2b‧‧‧卡合片
2c‧‧‧狹縫
10‧‧‧OIS可動部(AF用驅動部)
11‧‧‧AF可動部
12‧‧‧AF固定部
13‧‧‧上側彈性支撐部
14‧‧‧下側彈性支撐部(下側板彈簧)
14A~14D‧‧‧彈簧部
14d‧‧‧內側環部
14e‧‧‧外側環部
15‧‧‧位置檢測用磁石
15A‧‧‧第1位置檢測用磁石
15B‧‧‧第2位置檢測用磁石
16‧‧‧位置檢測部
20‧‧‧OIS固定部
21‧‧‧線圈基板
21b‧‧‧線固定孔
21c、22b‧‧‧定位孔
22‧‧‧感測器基板
22c‧‧‧第1卡止片
22d‧‧‧第2卡止片
23‧‧‧基底構件
23b‧‧‧定位凸台
23c‧‧‧小凹部
23d‧‧‧大凹部
23e‧‧‧端子收容部
23f‧‧‧霍爾元件收容部
23g‧‧‧凹部
24A、24B‧‧‧霍爾元件
30‧‧‧支撐構件(懸線)
31A、31B‧‧‧信號用懸線
32A、32B‧‧‧霍爾元件供電用懸線
33A、33B‧‧‧線圈供電用懸線
111‧‧‧透鏡架
111a‧‧‧線圈繞線部
111b‧‧‧突出部
111c、111d‧‧‧上彈簧固定部(突出部)
111e‧‧‧上側凸台
111f‧‧‧下彈簧固定部
111g‧‧‧下側凸台
111h‧‧‧捆紮部
111i‧‧‧磁石收容部
111j‧‧‧根部
112‧‧‧AF用線圈部
121‧‧‧磁鐵架
121a‧‧‧圓弧槽
121b‧‧‧止動部
121c‧‧‧缺口部
121d‧‧‧上彈簧固定部
121e‧‧‧上側凸台
121f‧‧‧角部
121g‧‧‧線插通部
121h‧‧‧下側凸台
121i‧‧‧下側凸台
122‧‧‧磁鐵部(AF用磁鐵部、OIS用磁鐵部)
122A~122D‧‧‧永久磁石
123、124‧‧‧連結磁軛
123a、123b、124a、124b‧‧‧磁軛部
131、132‧‧‧上側板彈簧
131A、131B‧‧‧彈簧部
131a、131d、14a‧‧‧透鏡架固定部
131b、131e、14b‧‧‧磁鐵架固定部
131c、131f、14c‧‧‧臂部
131g、131h、131i、131j、133a、133b、135a、14f、14g‧‧‧固定孔
131k、131m、132k、132m‧‧‧折回部
131n、132n、133c、134c、135b、136b‧‧‧線連接部
131p、132p‧‧‧捆紮連接部
133、134‧‧‧電源線部
135、136‧‧‧信號線部
161‧‧‧霍爾元件
161a‧‧‧檢測部
162、170‧‧‧位置檢測用基板
162a、162d、22e‧‧‧電源端子
162b、162c、180a、180b‧‧‧信號端子
180‧‧‧溫度檢測部
180c、180d‧‧‧銅箔圖案
211‧‧‧OIS用線圈部
211A~211D‧‧‧OIS線圈
A‧‧‧照相機模組
C‧‧‧汽車
H1~H6‧‧‧貫通孔
M‧‧‧智慧型電話
OC‧‧‧背面照相機
S‧‧‧空間
VC‧‧‧照相機模組
圖1A、圖1B 是表示搭載本發明的一實施形態的照相機模組的智慧型電話的圖。 圖2 是照相機模組的外観立體圖。 圖3 是照相機模組的分解立體圖。 圖4 是透鏡驅動裝置的分解立體圖。 圖5 是OIS 可動部的分解立體圖。 圖6 是OIS 可動部的平面圖。 圖7 是OIS 可動部的底視圖。 圖8 是透鏡架( lens holder)的平面圖。 圖9 是捆紮部附近的放大圖。 圖10 是OIS 固定部的分解立體圖。 圖11 是表示霍爾元件及位置檢測用磁石的配置的平面圖。 圖12 是表示霍爾元件及第1 位置檢測用磁石的配置的側視 圖。 圖13 是表示霍爾元件及位置檢測用磁石的配置的立體圖。 圖14 是表示AF 可動部中產生的移動方向( Z 方向) 作用力 的一例的圖。 圖15A、圖15B 是表示位置檢測用基板的第1 面及第2 面的 平面圖。 圖16 是表示位置檢測用基板的電路圖。 圖17A、圖17B 是表示作為搭載車載用照相機模組的照相機搭載裝置的汽車的圖。
11‧‧‧AF可動部
12‧‧‧AF固定部
15‧‧‧位置檢測用磁石
15A‧‧‧第1位置檢測用磁石
15B‧‧‧第2位置檢測用磁石
112‧‧‧AF用線圈部
122A~122D‧‧‧永久磁石
123、124‧‧‧連結磁軛
123a、123b、124a、124b‧‧‧磁軛部
161‧‧‧霍爾元件
A‧‧‧照相機模組

Claims (15)

  1. 一種透鏡驅動裝置,其特徵在於包括: 自動對焦用驅動部,包括:自動對焦用線圈部,配置於透鏡部的周圍;以及自動對焦用磁鐵部,包含沿短邊方向被磁化且配置成四邊框狀的四片永久磁石,並且與所述自動對焦用線圈部在徑向上隔開地配置,且所述自動對焦用驅動部利用包含所述自動對焦用線圈部及所述自動對焦用磁鐵部的語音線圈馬達的驅動力,使包含所述自動對焦用線圈部的自動對焦可動部相對於包含所述自動對焦用磁鐵部的自動對焦固定部沿光軸方向移動,藉此自動進行對焦; 霍爾元件,與所述自動對焦用磁鐵部在所述光軸方向上隔開,以檢測方向與所述光軸方向相一致的方式而配置於與所述自動對焦用磁鐵部的一個對角部相對應的位置; 第1位置檢測用磁石,靠近所述霍爾元件,以磁化方向與所述光軸方向相一致的方式而配置;以及 第2位置檢測用磁石,具有與所述第1位置檢測用磁石相同的構成,配置於與所述第1位置檢測用磁石關於所述光軸方向成點對稱的位置上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的透鏡驅動裝置,其中所述四片永久磁石分別在長邊方向的與所述第1位置檢測用磁石或所述第2位置檢測用磁石靠近的端面上,具有磁軛部。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的透鏡驅動裝置,其中所述磁軛部之中,相鄰的磁軛部彼此相連結。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的透鏡驅動裝置,其中 所述第1位置檢測用磁石與所述自動對焦用磁鐵部的相靠近的部分彼此為相同極性, 所述第2位置檢測用磁石與所述自動對焦用磁鐵部的相靠近的部分彼此為相同極性。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的透鏡驅動裝置,包括: 彈性支撐部,相對於所述自動對焦固定部對所述自動對焦可動部進行彈性支撐, 所述第1位置檢測用磁石及所述第2位置檢測用磁石是以如下方式配置,即,在所述自動對焦可動部的基準位置上,相對於所述自動對焦可動部的移動方向作用力為0,且當所述自動對焦可動部產生移動時,在與所述彈性支撐部的復原力為相反方向上產生所述移動方向作用力。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的透鏡驅動裝置,其中 所述自動對焦可動部包括透鏡架,所述透鏡架包括:線圈繞線部,配置所述自動對焦用線圈部;以及捆紮部,將所述自動對焦用線圈部的兩端部分別加以捆紮, 所述捆紮部向徑向外側突出地形成,具有直徑朝向徑向內側而縮小的錐形形狀。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的透鏡驅動裝置,包括抖動修正用驅動部,所述抖動修正用驅動部包括:抖動修正用磁鐵部,配置於包含所述自動對焦可動部及所述自動對焦固定部的自動對焦單元上;以及抖動修正用線圈部,與所述抖動修正用磁鐵部在所述光軸方向上隔開地配置,並且所述抖動修正用驅動部利用包含所述抖動修正用線圈部及所述抖動修正用磁鐵部的語音線圈馬達的驅動力,使包含所述抖動修正用磁鐵部的抖動修正可動部相對於包含所述抖動修正用線圈部的抖動修正固定部在與所述光軸方向正交的平面內擺動,藉此進行抖動修正。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的透鏡驅動裝置,其中所述自動對焦用磁鐵部兼用作所述抖動修正用磁鐵。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的透鏡驅動裝置,包括: 支撐構件,以與所述抖動修正固定部在光軸方向上隔開的狀態對所述抖動修正可動部進行支撐, 所述支撐構件包括:兩根線圈供電用懸線,成為向所述自動對焦用線圈部的供電路徑;兩根霍爾元件供電用懸線,成為向所述霍爾元件的供電路徑;以及兩根信號用懸線,成為所述霍爾元件的信號路徑。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的透鏡驅動裝置,包括: 溫度檢測部,用以對所述霍爾元件的附近的溫度進行檢測。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的透鏡驅動裝置,其中 所述溫度檢測部包括電阻電路,根據所述電阻電路的電阻值對所述溫度進行檢測。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的透鏡驅動裝置,其中 所述溫度檢測部設置於配置有所述霍爾元件的基板上。
  13. 如申請專利範圍第10項所述的透鏡驅動裝置,其中所述溫度檢測部根據所述霍爾元件的電阻值對所述溫度進行檢測。
  14. 一種照相機模組,其特徵在於包括: 如申請專利範圍第1項所述的透鏡驅動裝置; 透鏡部,安裝於所述自動對焦可動部;以及 拍攝部,對藉由所述透鏡部而成像的被攝體像進行拍攝。
  15. 一種照相機搭載裝置,為資訊機器或運輸機器,其特徵在於包括: 如申請專利範圍第14項所述的照相機模組。
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