TW202210923A - 光學部件驅動裝置、照相機裝置以及電子設備 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種光學部件的前端部的移動量小並且能夠小型化的光學部件驅動裝置。光學部件驅動裝置（100）具備：具有透鏡體（102）的作為光學部件的照相機模組（101）；底板（9）；設置在照相機模組（101）的後表面上，具有凸球面的滑塊（106）；以及承受部（108），其設置在底板（9）的前表面上，至少在3點承受滑塊（106）。因為具備至少在3點承受具有凸球面的滑塊（106）的承受部（108），所以照相機模組（101）與滑塊（106）一起以滑塊（106）的凸球面的中心為中心傾斜活動。

Description

光學部件驅動裝置、照相機裝置以及電子設備
本發明涉及用於智能手機等電子設備的光學部件驅動裝置、照相機裝置以及電子設備。
在用於智能手機等電子設備的照相機裝置中，有的是使具有透鏡體和圖像感測器的光學部件繞X軸或Y軸傾斜活動來進行抖動校正。作為公開了與這種照相機裝置有關的技術的文獻，有專利文獻1。該文獻1所公開的拍攝用光學裝置在基座中心設置樞軸部，通過該樞軸部來對光學部件的底面的中心進行支撐，在光學部件中與X以及Y方向對向的外表面設置抖動校正用的磁石，並且在固定罩的內表面設置抖動校正用的線圈。在該裝置中，當線圈中流過電流時，光學部件以被樞軸部支撐的點為中心進行傾斜活動。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2009-294393A號公報
[發明要解決的課題]
然而，在專利文獻1的技術的情況，光學部件以被樞軸部支撐的後端部為中心進行傾斜活動，因此問題是，光學部件的前端部的XY方向的移動量大，裝置的大小變大。
本發明是鑒於這樣的課題而完成的，其目的在於能夠提供一種光學部件的前端部的移動量小並能夠小型化的光學部件驅動裝置。 [用於解課題決的手段]
為了解決上述課題，作為本發明優選方式的透鏡驅動裝置，其特徵在於，具備：具有透鏡體的光學部件；底板；滑塊，其設置在所述光學部件的後表面上，並具有凸球面；以及承受部，其設置在所述底板的前表面上，至少在3點承受所述滑塊。
在該方式中也可以是，所述承受部具有凹球面，所述凸球面被能夠滑動地保持在所述凹球面上。
另外也可以是，所述凸球面和所述凹球面的中心半徑一致。
另外也可以是，所述承受部具有三個凸部，所述凸球面被能夠滑動地保持在所述三個凸部上。
另外也可以是，從所述透鏡體的光軸的方向觀察，所述三個凸部位於在其內部包括所述光軸的三角形頂點的位置。
另外也可以是，具備覆蓋所述光學部件並與所述底板組合的罩，在所述光學部件的外表面以及所述罩的內表面中的一方上設有線圈，在另一方上與所述線圈對向地設置磁石。
另外也可以是，在所述透鏡體的光軸方向，所述凸球面的中心位置與所述線圈以及所述磁石的位置相同。
作為本發明的另一個優選實施方式的照相機裝置，其特徵在於，具備上述光學部件驅動裝置。
作為本發明的另一個優選實施方式的電子設備，其特徵在於，具備上述照相機裝置。 [發明的效果]
本發明的光學部件驅動裝置具備：具有透鏡體的光學部件；底板；滑塊，其設置在所述光學部件的後表面上，具有凸球面；以及承受部，其設置在所述底板的前表面上，至少在3點承受所述滑塊。因為具備至少在3點承受具有凸球面的滑塊的承受部，所以光學部件與滑塊一起以滑塊的凸球面的中心為中心傾斜活動。由此，能夠將傾斜活動的中心設置在光學部件的內部，能夠減小光學部件的前端部的移動量。因此，能夠提供一種能夠小型化的光學部件驅動裝置。
如圖1所示，包括作為本發明的一個實施方式的光學部件驅動裝置100的照相機裝置200被收納在智能手機201的框體內。
照相機裝置200具有作為光學部件的照相機模組101和保持照相機模組101的光學部件驅動裝置100。照相機模組101具有透鏡體102、圖像感測器103、透鏡驅動裝置104以及覆蓋它們的長方體狀的框體105。圖像感測器103將經由透鏡體102入射的光變換成圖像信號並加以輸出。透鏡驅動裝置104沿著與透鏡體102的光軸平行的方向沿驅動透鏡體102，但是也可以不是該方式。
在此，採用XYZ正交坐標系，X軸、Y軸以及Z軸相互正交。透鏡體102的光軸方向在未工作狀態下與Z方向平行。另外，從透鏡體102觀察被攝體的一側是+Z側，有時稱為前側，其相反側（圖像感測器103的一側）是-Z側，有時稱為後側。另外，將朝向前側的一面稱為前表面，將朝向後側的一面稱為後表面。另外，在與Z軸平行的面中，將朝向靠近光軸的方向的一面稱為內表面，將朝向從光軸分離的方向的一面稱為外表面。
如圖3所示，光學部件驅動裝置100具有罩1、第1FPC（柔性印刷電路板）2、兩個霍爾元件3、四個線圈4、四個磁石5、框架6、四個板彈簧7、滑塊106、第2FPC8以及底板9。
罩1具有四邊形的前板17和從前板17的四邊沿著-Z側延伸的四個側板18。在罩1的前板17，設有四邊形的貫通孔19。罩1和四邊形的底板9作為外框體而組合。在該外框體內，保持第1FPC2、霍爾元件3、線圈4、磁石5、框架6、板彈簧7、照相機模組101、滑塊106以及第2FPC8。照相機模塊101從罩1的貫通孔19向+Z側露出。
框架6用於在其內部固定照相機模組101，是由在Z方向延伸的四個壁構成的框狀體。當安裝照相機模組101時，其框體105的四個側面被框架6包圍，通過黏接劑固定於框架6。在框架6的外表面，還固定磁石5，作為驅動照相機模組101的驅動部。磁石5由長方體狀的兩個磁石片在Z方向並列構成。兩個磁石片被勵磁成板面方向的磁極為相反磁極。各磁石5也可以以成為如上述那樣的磁極配置的方式配置一個磁石片。另外，各磁石5也可以不是在框架6，而是在照相機模組101上直接固定，另外，也可以兼任照相機模組101內的透鏡驅動用的磁石。
在罩1的四個側板18的內側，設有第1FPC2。第1FPC2具有在-X側、+Y側、+X側以及-Y側的側板18分別固定的第1板部21a、第2板部21b、第3板部21c以及第4板部21d。
第1板部21a和第2板部21b、第2板部21b和第3板部21c以及第3板部21c和第4板部21d，在罩1的-X+Y側的角部、+X+Y側的角部以及+X-Y側的角部的內側，相交成直角並相連。第4板部21d的-X側的端部在到達罩1的-X-Y側的角部之前，向後側改變朝向地延伸。
向第4板部21d的後側延伸的前端在罩1的-Y側的側板18的後緣的位置向-Y側彎折，從通過側板18的切口形成的罩1與底板9之間的間隙開始向-Y側突出。第4板部21d中向-Y側突出的前端部與外部的基板電連接。
在第1FPC2的第1板部21a、第2板部21b、第3板部21c以及第4板部21d的各個內表面，各固定一個與磁石5對向作為驅動部的線圈4。在第1板部21a以及第3板部21c上固定的線圈4以X軸為繞卷軸繞卷，在第2板部21b以及第4板部21d上固定的線圈4以Y軸為繞卷軸繞卷。線圈4與磁石5一起，構成使照相機模組101繞X以及Y方向傾斜活動的驅動部。
在+X側的線圈4的空芯部和-Y側的線圈4的空芯部，各配置一個霍爾元件3。霍爾元件3固定在第3板部21c以及第4板部21d的內表面。霍爾元件3檢測來自與該霍爾元件3對向的磁石5的磁場，輸出表示檢測結果的信號。
板彈簧7具有在罩1上安裝的外側部、在框架6上安裝的內側部以及彈性連結外側部和內側部的腕部。外側部固定在向罩1的前板17的四個角落向後側凹陷的部位的內表面。內側部固定在於框架6的四隅的前側向後側凹陷的部位。板彈簧7向後側按壓框架6。
在照相機模組101的後表面的中央，固定滑塊106。滑塊106的後表面，作為凸球面向後側鼓出。在XY方向，滑塊106的凸球面的中心O與光軸以及圖像感測器103的中心一致。另外，在Z方向，凸球面的中心O的位置是包括滑塊106的照相機模組101的大致中心，另外，與線圈4以及磁石5的位置相同。通過將滑塊106配置在照相機模組101的框體105的後表面的中心，能夠使裝置薄型化。滑塊106也可以將照相機模組101的後表面自身形成為凸球面形狀，以持有底面的方式形成框架6，將該底面形成為凸球面形狀。
在底板9的前表面的中央，設有承受部108。滑塊106和承受部108構成支撐機構，支撐機構配置在照相機模組101的中央與底板9之間，傾斜活動自由地支撐照相機模組101。承受部108的前表面成為與滑塊106的凸球面對應的凹球面。即，凸球面和凹球面的中心O和半徑一致，面接觸。承受部108最為整體，形成為從底板9的前表面向前側突出，凹球面的最後部不位於比承受部108以外的底板9靠後側的位置。也可以將分體形成的承受部108固定在底板9的前表面。
通過使滑塊106的中心O的位置位於包括滑塊106的照相機模組101的大致中心，在照相機模組101傾斜活動的情況下，照相機模組101的後端部與前端部向XY方向的移動量大致相等。與傾斜活動的中心位於樞軸的那樣的後端的情況相比，其移動量大致減半。另外，與中心O位於相同高度的情況下，向XY方向的移動量大致為0。磁石5和線圈6的位置與中心O的位置大致相同，因此磁石5與線圈6之間的距離即便發生了傾斜活動也幾乎不變化，因此能夠得到穩定的驅動力。另外，此時，磁石5和線圈6所產生的驅動力幾乎為Z方向，磁石5的傾斜活動時的移動也幾乎為Z方向，驅動力的方向和移動的方向一致，因此驅動效率也優良。這樣，按照以中心O為中心的圓的切線方向產生驅動力的方式，來配置如磁石5和線圈6那樣的驅動部時，驅動效率優良。
在底板9的前表面與照相機模組101的後表面之間，配置第2FPC8。如圖6以及圖7所示，第2FPC8具有本體部81和兩個連結部82。本體部81呈正方形狀。在本體部81的中央，設有與滑塊106對應的貫通孔80，滑塊106配置在該貫通孔80內。本體部81安裝在照相機模組101的後表面，與照相機模組101內的圖像感測器103以及透鏡驅動裝置104電連接。兩個連結部82以夾著本體部81的中心的+X側和-X側的為點對稱的兩個邊緣部開始為點對稱的方式延伸，彎折多次，收納在照相機模組101的後表面與底板9的前表面之間的空間。以兩個連結部82不重疊的方式，從+X側的邊緣部延伸的連結部82從一半處開始使用+Y側的區域，通過滑塊106以及承受部108的+Y側，彎折多次後，從由-X側的側板18的切口形成的罩1與底板9之間的間隙開始向外部突出。從-X側的邊緣部延伸的連結部82從一半處開始使用-Y側的區域，通過滑塊106以及承受部108的-Y側，彎折多次後，從由+X側的側板18的切口形成的罩1與底板9之間的間隙向外部突出。
連結部82中向+X側和-X側突出的兩個前端部分別與外部的基板電連接。兩個連結部82在切口的位置固定在罩1和底板9上。
如圖7所示，當展開時，第2FPC8的兩個連結部82具有位於與本體部81相連的基端的棱線821、位於相對於棱線821從本體部81分離的位置的棱線822以及位於相對於棱線822從本體部81分離的位置的棱線823。兩個連結部82在這些棱線821、822、823上折返，成為折疊狀。折返的一個連結部82的棱線821、棱線823以及另一個連結部82的棱線822的X方向的位置大概相同，另一方的連結部82的棱線821、棱線823以及一個連結部82的棱線822的X方向的位置大概相同。
兩個連結部82中被棱線821、822以及823區分的部分作為彎曲部881、882以及883，具有向外側彎曲的部分。兩個連結部82的彎曲部881、882以及883的內緣從Z方向觀察幾乎重疊，從+Y側又-Y側包圍滑塊106以及承受部108。
如圖6所示，兩個連結部82的彎曲部881、882以及883的外緣從Z方向觀察幾乎重疊，在與連結部82所延伸的方向正交的方向即Y方向，儘管露出到比本體部81的邊緣部靠外側，但是不超過磁石5露出。磁石5也位於比彎曲部881、882以及883靠外側。如圖5所示，框架6的外表面上的四個磁石5的後緣位於比彎曲部881、882以及883靠前側。因此，即便照相機模組101傾斜活動，磁石5與彎曲部881、882以及883也不會發生干擾。
滑塊106以及承受部108位於兩個連結部82的彎曲部881、882以及883的內緣之間。滑塊106安裝在照相機模組101的後表面，其凸球面從本體部81的貫通孔80朝向後側露出。滑塊106的凸球面被能夠滑動地保持在承受部108的凹球面上。
在光學部件驅動裝置100的外部，設有控制部（未圖示）。該控制部進行檢測控制和驅動控制行。控制部在檢測控制中，基於兩個霍爾元件3的輸出信號，導出與霍爾元件3對向的磁石5的Z方向的位置，確定照相機模組101的、即透鏡體102的光軸相對於Z軸的斜率。控制部在驅動控制中，通過對線圈4供給電流，使滑塊106的凸球面在承受部108的凹球面上滑動，使照相機模組101繞X軸以及Y軸傾斜活動。這一邊對比所需的光軸的斜率和實際的光軸的斜率一邊進行。
以上是本實施方式的構成的細節。本實施方式的光學部件驅動裝置100具備：具有透鏡體102的、作為光學部件的照相機模組101；底板9；滑塊106，其設於照相機模組101的後表面，具有凸球面；以及，其設於承受部108和底板9的前表面，至少在3點承受滑塊106。通過具備至少在3點承受具有凸球面的滑塊106的承受部108，照相機模組101與滑塊106一起以滑塊106的凸球面的中心為中心傾斜活動。由此，能夠將傾斜活動的中心設置在照相機模組101的內部，能夠減小照相機模組101的前端部的移動量。因此，能夠提供一種能夠小型化的光學部件驅動裝置100。另外，通過將滑塊106配置在圖像感測器103的中心的附近，滑塊106能夠同時進行照相機模組101的滑動和該圖像感測器103的散熱。
此外，在上述實施方式中也可以是，承受部108在其內部包括透鏡體102的光軸的三角形頂點的位置設置三個凸部，滑塊106的凸球面被能夠滑動地支撐在承受部108的三個凸部上。通過這樣的3點支撐的構成，能夠減小凸球面與承受部108之間的摩擦。另外，也可以作為承受部108轉動自由度配置至少3個球，利用這些球來支撐滑塊106的凸球面。
另外，滑塊106與承受部108之間也可以夾著潤滑劑。另外也可以將磁性體配置在底板9的前表面，對與磁石5之間作用吸引力。該情況下，也可以不配置板彈簧7。另外，進一步地，也可以在磁石5與磁性體之間，設置以Z方向為軸繞卷的線圈。由此，能夠還以Z方向為軸轉動照相機模組。
1:罩 2:第1FPC 3:霍爾元件 4:線圈 5:磁石 6:框架 7:板彈簧 8:第2FPC 9:底板 17:前板 18:側板 19:貫通孔 21a:第1板部 21b:第2板部 21c:第3板部 21d:第4板部 80:貫通孔 81:本體部 82:連結部 100:光學部件驅動裝置 101:照相機模組 102:透鏡體 103:圖像感測器 104:透鏡驅動裝置 105:框體 106:滑塊 108:承受部 200:照相機裝置 201:智能手機 821、822、823:棱線 881、882、883:彎曲部
圖1是搭載了包括作為本發明的一個實施方式的光學部件驅動裝置100的照相機裝置200的智能手機201的主視圖。 圖2是圖1的光學部件驅動裝置100的立體圖。 圖3是分解了圖2的光學部件驅動裝置100的立體圖。 圖4是從圖2除去了罩1、照相機模組101、第2FPC8以及底板9的立體圖。 圖5是圖2的A-A’線截面圖。 圖6是表示圖2的第2FPC8的圖。 圖7是展開了圖6的第2FPC8的圖。
1:罩
3:霍爾元件
4:線圈
5:磁石
6:框架
17:前板
18:側板
81:本體部
82:連結部
101:照相機模組
102:透鏡體
104:透鏡驅動裝置
105:框體
106:滑塊
108:承受部
821、822、823:棱線

Claims (9)

  1. 一種光學部件驅動裝置，其具備： 具有透鏡體的光學部件； 底板； 滑塊，其設置在所述光學部件的後表面上，具有凸球面；以及 承受部，其設置在所述底板的前表面上，至少在3點承受所述滑塊。
  2. 根據請求項1所述的光學部件驅動裝置，其中， 所述承受部具有凹球面， 所述凸球面被能夠滑動地保持在所述凹球面上。
  3. 根據請求項2所述的光學部件驅動裝置，其中，所述凸球面和所述凹球面的中心與半徑一致。
  4. 根據請求項1所述的光學部件驅動裝置，其中， 所述承受部具有三個凸部， 所述凸球面被能夠滑動地保持在所述三個凸部上。
  5. 根據請求項3所述的光學部件驅動裝置，其中，所述三個凸部從所述透鏡體的光軸的方向觀察，位於在其內部包括所述光軸的三角形頂點位置。
  6. 根據請求項1所述的光學部件驅動裝置，其中， 具備覆蓋所述光學部件並與所述底板相組合的罩， 所述光學部件的外表面以及所述罩的內表面中的一方上設有線圈，在另一方上與所述線圈對向地設有磁石。
  7. 根據請求項6所述的光學部件驅動裝置，其中， 在所述透鏡體的光軸方向，所述凸球面的中心的位置與所述線圈以及所述磁石的位置相同。
  8. 一種照相機裝置，其具備根據請求項1~7中任一項所述的光學部件驅動裝置。
  9. 一種電子設備，其具備根據請求項8所述的照相機裝置。
TW110132043A 2020-09-03 2021-08-30 光學部件驅動裝置、照相機裝置以及電子設備 TW202210923A (zh)

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