TWI533044B

TWI533044B - Camera module

Info

Publication number: TWI533044B
Application number: TW100140308A
Authority: TW
Inventors: 大坂智彥; 工藤憲和
Original assignee: 三美電機股份有限公司
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2011-11-04
Publication date: 2016-05-11
Also published as: TW201224562A; JP5252235B2; JP2012114829A; CN102480588A

Description

相機模組

本發明係關於相機模組，尤其是關於能夠安裝在插座上的相機模組。

在附帶相機的可攜式電話上搭載有可攜式小型相機。在該可攜式小型相機上使用包含自動調焦用透鏡驅動裝置的相機模組。一直以來提出了各種相機模組。做為這種透鏡驅動裝置所使用的驅動源(驅動方法)，公知有使用了音圈電機(VCM：Voice Coil Motor)的VCM方式。在VCM方式的透鏡驅動裝置中，做為驅動源(驅動部)具備驅動線圈、以及由磁軛和永久磁鐵構成的磁路。透鏡驅動裝置也被稱為驅動器。VCM方式的驅動源(驅動部)大致被分為“動圈式”驅動部和“動磁式”驅動部。

另外，在透鏡驅動裝置的下部搭載有搭載了攝影元件(圖像感測器)的感測器基板。透鏡驅動裝置、感測器基板與攝影元件(圖像感測器)的組合被稱為相機模組。

如該技術領域所周知的，在搭載了攝影元件(圖像感測器)的感測器基板上，為了驅動該攝影元件(圖像感測器)安裝有向攝影元件(圖像感測器)供給時鐘信號的時鐘發生源。該時鐘發生源做為雜訊發生源向外部產生雜訊，帶給天線不良影響。因此，在相機模組中需要實施電磁屏蔽。

一直以來公知有各種現有技術。

例如，專利文獻1(日本特開2008-111876號公報)公開了具有包含有“動磁式”驅動部的相機模組的攝影裝置 (可攜式小型相機)。攝影裝置包含相機模組、安裝有相機模組的插座、以及安裝在插座上的罩而構成。

專利文獻1公開的相機模組具備：構成具有容納空間的鏡筒部的殼體、保持攝影光學系統並容納在容納空間中的透鏡保持部、配設在容納空間中並支撐透鏡保持部使其能夠沿攝影光學系統的光軸移動的彈簧、設於鏡筒部並對由攝影光學系統導出的被拍攝體圖像進行攝影的攝影元件、以及使透鏡保持部沿攝影光學系統的光軸移動的驅動部。驅動部包含設於透鏡保持部的磁鐵、以及設於鏡筒部且面對磁鐵的線圈而構成。

在專利文獻1所公開的攝影裝置中，設有殼體為合成樹脂製並具有導電性的相機主體用遮罩板。殼體在其側面具有凸部。另一方面，插座具有插座主體、插座用遮罩板以及彈性片。在彈性片的中間部設有向插座主體的內側突出的彎曲部。通過該彎曲部卡定在殼體側面的凸部上，阻止了相機模組從插座的底壁向離開方向的移動。

另一方面，專利文獻2(日本特開2009-271405號公報)公開了包含“動圈式”驅動部的相機模組。該專利文獻2所公開的透鏡模組包括：以能夠沿透鏡的光軸方向移動的方式支撐透鏡組件的驅動器主體；搭載攝影元件的感測器基板；以及配置在驅動器主體與感測器基板之間的基座構件。此外，專利文獻2公開了在基座構件的外周側面蒸鍍有遮罩膜的透鏡模組。

在專利文獻2所公開的透鏡模組中，驅動器主體具備：具有用於保持透鏡組件的筒狀部的透鏡架；以位於筒狀部的周圍的位置的方式固定於該透鏡架上的驅動線圈；具備與該驅動線圈相對的永久磁鐵的磁軛；以及設置於透鏡架的筒狀部的光軸方向兩側且在將透鏡架在徑向上定位的狀態下進行支撐使其在光軸方向上位移的上側板簧及下側板簧。

現有技術文獻專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-111876號公報

專利文獻2：日本特開2009-271405號公報

上述的專利文獻1以及2所公開的相機模組分別存在下述這樣的問題。

在專利文獻1所公開的包含有“動磁式”驅動部的相機模組中，需要殼體，該殼體包含具有導電性的相機主體用遮罩板。其結果，存在構成零件增加的問題。

另一方面，專利文獻2所公開的包含“動圈式”驅動部的相機模組中，沒有安裝到插座上的結構。為了安裝到插座上，需要驅動器主體不會從基座構件脫落的結構。

因此，本發明的課題在於提供一種不增加零件個數，且能夠防止驅動器主體從基座構件脫落的包含能夠安裝在插座上的“動圈式”驅動部的相機模組。

本發明的其他目的會隨著說明的進展變得明確。

根據本發明的方式的相機模組100能夠安裝於插座60上，上述插座60具備用於鎖定該相機模組的多個鎖銷66，上述相機模組100具備：驅動器主體10，該驅動器主體10以使透鏡組件12沿透鏡的光軸方向能夠移動的方式支撐透鏡組件12且包含動圈式的驅動部，上述驅動部具有將永久磁鐵18配置於內壁面上的筒狀的遮罩磁軛202，搭載攝影元件42的感測器基板40；以及配置在上述驅動器主體與上述感測器基板之間的基座構件50，上述遮罩磁軛202具備承受上述鎖銷66的撓曲部202c。

在上述本發明的相機模組100中，較佳係上述基座構件50在上述撓曲部之下具有黏接槽50c。

此外，在上述本發明的相機模組100中，上述驅動器主體10例如可以具備：具有用於保持上述透鏡組件12的筒狀部140的透鏡架14；以位於上述筒狀部的外周圍的方式固定於該透鏡架上的環狀的驅動線圈16；與該驅動線圈相對的上述永久磁鐵18；磁軛20，該磁軛20保持該永久磁鐵，並包含將上述永久磁鐵配置在內壁面上的筒狀的上述遮罩磁軛202、以及與上述永久磁鐵之間隔著上述驅動線圈而相對的多個背磁軛206；以及設置於上述透鏡架的筒狀部的光軸方向兩側，且在將上述透鏡架在徑向定位的狀態下進行支撐使其能夠在光軸O方向上位移的一對板簧22、24。上述遮罩磁軛202可以為方形筒狀，上述驅動線圈16可以為圓筒狀，上述永久磁鐵18可以具備安裝在上述遮罩磁軛的四個角上的四個大致三稜柱狀的永久磁鐵片182。在這種情況下，較佳係上述背磁軛206為四個，上述四個背磁軛206較佳係與上述四個大致三稜柱狀的永久磁鐵片之間隔著上述驅動線圈而相對，且與上述光軸平行地延伸。

另外，上述參照符號是為了容易理解而標注的符號，僅為一例，當然並不限定於此。

本發明的效果如下。

在本發明中，由於遮罩磁軛具備承受鎖銷的撓曲部，所以無需增加零件個數便能夠防止驅動器主體從基座構件脫落。

[具體實施方式]

下面參照附圖對本發明的實施方式進行說明。

參照圖1至圖8對本發明的一個實施方式的相機模組100進行說明。圖1是表示將相機模組100安裝到插座60上的狀態的立體圖，圖2是表示將安裝有透鏡組件(透鏡筒)12的相機模組100安裝到插座60上的狀態的剖面立體圖。圖3是表示圖1所示的相機模組100內的驅動器主體10與基座構件50的分解立體圖。圖4是安裝有相機模組100的插座60的立體圖。圖5是表示圖3所示的驅動器主體10所使用的磁軛20的立體圖。圖6是圖3所示的基座構件50的立體圖。圖7是從斜前上方觀察將圖3所示的驅動器主體10與基座構件50組合得到的組裝體的立體圖。圖8是從斜後上方觀察將圖3所示的驅動器主體10與基座構件50組合得到的組裝體的立體圖。

在這裏，如圖1至圖8所示，使用正交坐標系(X,Y,Z)。在圖1至圖8所示的狀態中，在正交坐標系(X,Y,Z)中，X軸方向為前後方向(進深方向)，Y軸方向為左右方向(寬度方向)，Z軸方向為上下方向(高度方向)。並且，在圖1至圖8所示的例子中，上下方向Z為透鏡的光軸O方向。

但是，在實際使用狀況中，光軸O方向即Z軸方向成為前後方向。換句話說，Z軸的上方向成為前方向，Z軸的下方向成為後方向。

圖示的相機模組100是附帶能夠自動調焦的相機的可攜式電話所具備的相機模組，以安裝到插座60的狀態使用。

圖示的相機模組100包括：以能夠沿透鏡的光軸O方向移動的方式支撐透鏡組件12的驅動器主體10；搭載攝影元件42的感測器基板40；以及配置在驅動器主體10與感測器基板40之間的基座構件50。驅動器主體10包含動圈式的驅動部(後述)。

驅動器主體10用於使透鏡組件(透鏡筒)12沿光軸O方向移動。因此，光軸O為驅動軸。在驅動器主體10的Z軸方向(光軸O方向)的下側(後側)配置有基座構件50。

如圖2所示，在基座構件50的下部(後部)搭載有配置在感測器基板40上的攝影元件42。該攝影元件42將由透鏡組件12成像的被拍攝體圖像進行攝影並轉換為電信號。攝影元件42由例如CCD(charge coupled device，電荷耦合裝置)型圖像感測器、CMOS(complementary metal oxide semiconductor，互補式金屬氧化半導體)型圖像感測器等構成。

接著，對驅動器主體10的結構進行說明。

驅動器主體10具備：具有用於保持透鏡組件(透鏡筒)12的筒狀部140的透鏡架14；以位於筒狀部140周圍的方式固定於該透鏡架14上的驅動線圈16；與該驅動線圈16相對地配置的永久磁鐵18；保持該永久磁鐵18的磁軛20；以及設置在透鏡架14的筒狀部140的光軸O方向兩側的一對板簧22及24。

由永久磁鐵18與磁軛20構成磁路。通過磁路(18,20)與驅動線圈16的組合來構成動圈式的驅動部。

一對板簧22、24在將透鏡架14在徑向定位的狀態下進行支撐並使其能夠在光軸O方向位移。一對板簧22、24中的一個板簧22被稱為上側板簧、另一個板簧24被稱為下側板簧。

此外，如上所述，在實際使用狀況中，Z軸方向(光軸O方向)的上方向成為前方向，Z軸方向(光軸O方向)的下方向成為後方向。因此，上側板簧22也被稱為前側彈簧，下側板簧24也被稱為後側彈簧。

上側板簧(前側彈簧)22以及下側板簧(後側彈簧)24由例如不銹鋼、鈹青銅等金屬製成。並且，上側板簧(前側彈簧)22以及下側板簧(後側彈簧)24通過對規定的薄板進行衝壓加工，或者通過利用了光刻技術的蝕刻加工來製造。另外，相較於衝壓加工較佳係蝕刻加工。其理由為在蝕刻加工中，板簧上不存在殘留應力。

如圖1至圖3以及圖5所示，磁軛20為方形筒狀。即，磁軛20包括：方形筒狀的外筒部202；在該外筒部202的上端向外筒部的內側延伸的四邊形的環狀端部204；以及在該環狀端部204的內側四個角與光軸O平行地向垂直下方延伸的四個內側垂直延伸部206。外筒部202被稱為屏蔽磁軛(Shield yoke)，四個內側垂直延伸部206被稱為背磁軛(Back yoke)。

另一方面，驅動線圈16為圓筒狀。透鏡架14的筒狀部140以90°的角度間隔具有向半徑方向外側突出的四個接觸面140-1。在這四個接觸面140-1上黏接有驅動線圈16。即，驅動線圈16在四個接觸面140-1被黏接。

與此相對，永久磁鐵18由與驅動線圈16相對配置的四個大致三稜柱狀的永久磁鐵片182構成。四個永久磁鐵片182配置在磁軛20的外筒部(遮罩磁軛)202的四個角的內壁面上。總之，永久磁鐵18配置在磁軛20的方形筒狀的外筒部(遮罩磁軛)202的四個角上，由四個大致三稜柱狀的永久磁鐵片182構成。

如圖2所示，永久磁鐵18與驅動線圈16隔著間隔地配置在磁軛20的外筒部(遮罩磁軛)202的四個角的內周面。

上側板簧22配置在透鏡架14的光軸O方向的上端側，下側板簧24配置在透鏡架14的光軸O方向的下端側。

上側板簧22具有：以後述的方式安裝於透鏡架14的上端的內周側端部222；以及以後述的方式安裝於磁軛20的環狀端部204的外周側端部224。在內周側端部222與外周側端部224之間設有多個臂部226。各臂部226將內周側端部222與外周側端部224連接。

上側板簧22的內周側端部222被透鏡架14與限制器26挾持而固定。換句話說，限制器26以在與透鏡架14之間夾持上側板簧22的內周側端部222的方式與透鏡架14嵌合。

限制器26具有下述功能。即，限制器26具有使上側板簧22的內周側端部222無偏差、高精度地緊貼到透鏡架14上的功能。由此，能够改善VCM(Voice Coil Motor)特性的偏差。此外，限制器26具有提高上側板簧22的黏接強度的功能。由此，提高了驅動器主體10的耐衝擊性。並且，限制器26具有防止搭載了驅動器主體10的附帶相機的可攜式電話的落下衝擊之時上側板簧22的變形的功能。由此，也能夠提高驅動器主體10的耐衝擊性。此外，限制器26具有決定驅動器主體10的機械行程的功能。

另一方面，上側板簧22的外周側端部224被夾持在磁軛20的環狀端部204與罩28之間而固定。詳細而言，罩28在中央部具有圓形開口部28a，並成為方形環狀。罩28具有在其四個角向下方突出的四個突起282。上側板簧22的外周側端部224具有供這四個突起282貫通的兩個貫通孔224a以及兩個切口部224b。並且，磁軛20的環狀端部204在其四個角具有供四個突起282嵌入的四個嵌入孔204a。因此，罩28的四個突起282經由上側板簧22的外周側端部224的兩個貫通孔224a以及兩個切口部224b嵌入磁軛20的環狀上端部204的四個嵌入孔204a。

另外，上側板簧22的外周側端部224與罩28之間，配置有用於調整彈簧常數的環狀板34。

下側板簧24具有：安裝於透鏡架14的下端的內周側端部242，以及以後述的方式安裝於基座構件50的外周側端部244。

下側板簧24的內周側端部242固定在透鏡架14的下端側。

另一方面，下側板簧24的外周側端部244經由襯墊30固定於磁軛20。換句話說，襯墊30與下側板簧24的外周側端部244被夾持在磁軛20與基座構件50之間而固定。

具體而言，如圖6所示，基座構件50在中央部具有矩形開口部50a，並成為方形環狀。基座構件50在其四個角具有向上方突出的四個突起52。下側板簧24的外周側端部244具有供這四個突起122貫通的四個貫通孔244a。此外，襯墊30具有供這四個突起122嵌入的四個嵌入孔30a。

如圖2所示，在透鏡架14的筒狀部140的內周壁上切設有陰螺紋142。另一方面，在透鏡組件(透鏡筒)12的外周壁上切設有與上述陰螺紋142螺紋結合的陽螺紋122。因此，將透鏡組件(透鏡筒)12安裝到透鏡架14時，通過將透鏡組件(透鏡筒)12相對於透鏡架14的筒狀部140繞光軸O旋轉並沿光軸O方向進行螺紋結合，來將透鏡組件(鏡筒)12容納到透鏡架14內，並利用黏接劑等相互黏接。

驅動器主體10具備用於向驅動線圈16供給電力的一對電極36。基座構件50具有用於插入設置該一對電極36的一對插入孔50b(參照圖6)。

通過經由一對電極36對驅動線圈16通電，從而利用永久磁鐵18的磁場與流經驅動線圈16的電流引起磁場的相互作用，能夠在光軸O方向對透鏡架14(透鏡組件12)進行位置調整。

在上述驅動器主體10中，保持透鏡組件12的透鏡架14與驅動線圈16的組合做為配置在中央部的柱狀可動部(14,16)工作。此外，永久磁鐵18、磁軛20、以及罩28的組合做為配置在可動部(14,16)周圍的筒狀固定部(18,20,28)工作。

接著，參照圖5及圖6，對磁軛20與基座構件50的定位結構進行說明。

如圖5所示，磁軛20的外筒部(遮罩磁軛)202的下端202a一直延伸到基座構件50的主面上。外筒部(遮罩磁軛)202在其下端202a且在前後方向X相對的兩側壁面上具有四個定位用凹部202b。

另一方面，如圖6所示，基座構件50在前後方向上相對的兩個端面上具有與上述四個定位用凹部202b嵌合的四個定位用凸部54。

因此，通過將四個定位用凸部54分別與四個定位用凹部202b嵌合，從而如圖7及圖8所示，磁軛20與基座構件50被定位。

接著，參照圖4對安裝有相機模組100的插座60進行說明。

插座60具備：插座主體62、安裝在該插座主體62的四個側壁上的四個插座用遮罩板64、以及與插座用遮罩板64一體設置的多個鎖銷66。在圖示的例子中，在插座主體62的左右方向Y上相對的兩側壁的端部側設有八個鎖銷66。各鎖銷66具有向插座主體62的內側突出的彎曲部662。

插座主體62由具有絕緣性的材料形成。插座用遮罩板64由具有電磁遮罩性以及彈性的材料形成。

如圖1所示，相機模組100在插座主體62的底壁上容納在四個側壁的內側。八個鎖銷66用於鎖定相機模組100。

參照圖5，磁軛20的遮罩磁軛202在其下端202a且在左右方向Y相對的兩側壁面上具有承受八個鎖銷66的四個撓曲部202c。

如圖2所示，若將相機模組100安裝在插座60上，則鎖銷66的彎曲部662與遮罩磁軛202的撓曲部202c直接接觸。由此，能夠可靠地使磁軛20與鎖銷66(插座用遮罩板64)導通。

這樣，因為通過插座60的鎖銷66將遮罩磁軛202的撓曲部202c按壓，所以即使在可攜式小型相機的墜落試驗中，驅動器主體10也不會從基座構件50脫落。

遮罩磁軛202(磁軛20)由強磁性材料構成，具有電磁遮罩性。因此，不需要設置與磁路不同的如上述專利文獻1記載的殼體。

參照圖6，基座構件50在撓曲部202c之下具有黏接槽50c。由此，能夠確保磁軛20與基座構件50的黏接層。另外，黏接劑通過表面張力擴散到撓曲部202c與黏接槽50c之間的空隙中。基座構件50在其外周側面蒸鍍有遮罩膜(未圖示)。因此，能夠可靠地獲得磁軛20與基座構件50之間的導通。

如圖6乃至圖8所示，基座構件50在其前面具有兩個切槽50d，在其右側面、左側面以及後面分別具有一個傾斜面50e。通過在這兩個切槽50d與三個傾斜面50e上塗敷例如環氧樹脂構成的黏接劑等，基座構件50與磁軛20互相黏接。

以上，根據本發明的較佳的實施方式進行了說明，但在不脫離本發明的精神的範圍內，明顯可以由本領域人員進行各種變形。

100‧‧‧相機模組

10‧‧‧驅動器主體

12‧‧‧透鏡組件(透鏡筒)

122‧‧‧陽螺紋

14‧‧‧透鏡架

140‧‧‧筒狀部

140-1‧‧‧接觸面

142‧‧‧陰螺紋

16‧‧‧驅動線圈

18‧‧‧永久磁鐵

182‧‧‧大致三稜柱狀的永久磁鐵片

20‧‧‧磁軛

202‧‧‧遮罩磁軛(外筒部)

202a‧‧‧下端

202b‧‧‧定位用凹部

202c‧‧‧撓曲部

204‧‧‧環狀端部

204a‧‧‧嵌入孔

206‧‧‧背磁軛(內側垂直延伸部)

22‧‧‧上側板簧(前側彈簧)

222‧‧‧內周側端部

224‧‧‧外周側端部

224a‧‧‧貫通孔

224b‧‧‧切口部

226‧‧‧臂部

24‧‧‧下側板簧(後側彈簧)

242‧‧‧內周側端部

244‧‧‧外周側端部

244a‧‧‧貫通孔

26‧‧‧限制器

28‧‧‧罩

28a‧‧‧圓形開口部

282‧‧‧突起

30‧‧‧襯墊

30a‧‧‧嵌入孔

34‧‧‧環狀板

36‧‧‧電極

40‧‧‧感測器基板

42‧‧‧攝影元件

50‧‧‧基座構件

50a‧‧‧矩形開口部

50b‧‧‧插入孔

50c‧‧‧黏接槽

50d‧‧‧切槽

50e‧‧‧傾斜面

52‧‧‧突起

54‧‧‧定位用凸部

60‧‧‧插座

62‧‧‧插座主體

64‧‧‧插座用遮罩板

66‧‧‧鎖銷

662‧‧‧彎曲部

O‧‧‧光軸(驅動軸)

圖1是表示本發明的一個實施方式的相機模組安裝到插座上的狀態的立體圖。

圖2是表示將安裝有透鏡組件的圖1所示的相機模組安裝到插座上的狀態的剖面立體圖。

圖3是表示圖1所示的相機模組內的驅動器主體與基座構件的分解立體圖。

圖4是安裝有圖1所示的相機模組的插座的立體圖。

圖5是表示圖3所示的驅動器主體所使用的磁軛的立體圖。

圖6是圖3所示的基座構件50的立體圖。

圖7是從斜前上方觀察將圖3所示的驅動器主體與基座構件組合得到的組裝體的立體圖。

圖8是從斜後上方觀察將圖3所示的驅動器主體與基座構件組合得到的組裝體的立體圖。