TWI696033B - 透鏡驅動裝置、相機模組及相機搭載裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明的透鏡驅動裝置在裝配裝置自身前,確認抖動校正用的致動器中的光學防手震用音圈馬達的動作,削減存在動作不良時的生產成本,從而可良好地生產。所述裝置包括:可動體,在載置攝像模組的框狀的保持構件配置磁體部;固定體,具有基底構件,在所述基底構件配置所述線圈部;支持部,使所述可動體相對於所述固定體能夠傾斜地加以支持;以及主基板,固定著所述固定體,所述固定體具有線圈基板,所述線圈基板具有連接著所述線圈部的端子部,所述線圈部經由所述線圈基板的所述端子部而連接於所述主基板的電路。
Description
本發明是有關於一種具有抖動校正功能的透鏡(lens)驅動裝置、相機模組(camera module)及相機搭載裝置。
一般而言,在智慧型電話(smart phone)等的可攜式終端中,搭載著小型的相機模組。大多情況下,具備自動地進行對被攝體攝影時的焦點對準的自動聚焦(automatic focus)功能、及校正攝影時產生的抖動(振動)而減少圖像失真的抖動校正功能(光學防手震(Optical Image Stabilization,OIS))。
關於抖動校正的方式,已知有使攝像模組一體地傾斜的模組傾斜方式(例如專利文獻1)。攝像模組為具有透鏡部與攝像元件(例如電荷耦合元件(Charge Coupled Device,CCD))的模組,亦包含具有自動聚焦用的致動器(actuator)的攝像模組。
以下,將自動聚焦用的致動器稱作「AF用致動器」,將抖動校正用的致動器稱作「OIS用致動器」。
圖1是表示現有的模組傾斜方式的相機模組的一例的外觀圖。圖2是表示現有的模組傾斜方式的相機模組的一例的分解立體圖。
如圖1、圖2所示,現有的模組傾斜方式的相機模組2
包括:固定體21、可動體22、彈性支持部23、攝像模組24、及抖動檢測部25。由固定體21、可動體22、及彈性支持部23構成OIS用致動器。
固定體21具有:基底構件211、線圈部212、及OIS用印刷配線基板213。線圈部212配置於基底構件211。OIS用印刷配線基板213對線圈部212供電,並且將抖動檢測部25的檢測信號輸出至控制部。
可動體22具有:磁軛(yoke)221、磁體部222、頂板223、及模組導件224。磁軛221及磁體部222配置於形成在頂板223的各個收容部。模組導件224固定於頂板223。在由一組模組導件224夾持的空間內配置並固定著攝像模組24。
彈性支持部23具有雙軸萬向接頭(gimbal)機構,在外側萬向接頭固定著可動體22(頂板223)。彈性支持部23以懸浮的狀態配置於基底構件211的大致中央,且藉由擋板231而固定。彈性支持部23以與光軸(Z軸)正交的X軸及Y軸為中心將可動體22能夠擺動旋轉地加以支持,即能夠傾斜地加以支持。
例如,抖動檢測部25包含:對於攝像模組24的角速度進行檢測的陀螺感測器(gyrosensor)。抖動檢測部25固定於可動體22的模組導件224的側面。抖動檢測部25的檢測信號經由作為固定體21的OIS用印刷配線基板213,而輸出至控制部。
由線圈部212及磁體部222構成OIS用音圈馬達(voice coil motor,VCM)。即,當電流流經線圈部212時,利用磁體部
222的磁場與流經線圈部212的電流的相互作用,在線圈部212產生勞侖茲力(Lorentz force)(弗萊明左手定則(Fleming's left hand rule))。因線圈部212得到固定,故反作用力作用於磁體部222。該反作用力為OIS用音圈馬達的驅動力。可動體22擺動旋轉,直至OIS用音圈馬達的驅動力與彈性支持部23的復原力(恢復力)成為抵消的狀態為止。由此,抖動引起的光軸的偏移得到校正,光軸方向保持為固定。
且說,所述構成中,考慮使OIS用印刷配線基板213為剛性柔性基板(Rigid flexible printed wiring board或Rigid-flexible printed circuits、「剛性FPC」)。藉由在相機模組2中使用剛性FPC,可在剛性部分,安裝對線圈部212供電而驅動OIS用音圈馬達的OIS用驅動器等。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2014-10287號公報
如此,如專利文獻1所示,現有的模組傾斜方式的相機模組中,對線圈部212供電的OIS用印刷配線基板213作為固定體21的一部分,而安裝於配置著線圈部212的基底構件211。
因此,為了對線圈部212供電而使可動體22可動,從
而確認實際的攝像模組的傾斜動作角度等的OIS用音圈馬達的動作,若不將相機模組2裝配完畢則無法進行。
因此,在即使對線圈部212供電、因OIS用音圈馬達的動作不良而無法對可動體22賦予所需傾斜角度的情況下,經裝配的相機模組自身亦無法使用。進而,為了提高組裝中的生產性,有時會在OIS用印刷基板213上,在安裝基底構件211前,安裝陀螺感測器等的抖動檢測部25。該情況下,若有OIS用音圈馬達的動作不良,則功能上並無問題的高價零件即陀螺感測器等的抖動檢測部25一併變得無法使用,從而相機模組整體的生產成本提高,因此,期望極力地削減生產成本。
尤其,在使OIS用印刷配線基板213為剛性FPC的構成中,剛性FPC自身亦變得無法使用,進而,安裝於剛性FPC的OIS用積體電路(integrated circuit,IC)亦變得無法使用,從而進一步耗費生產成本。
本發明的目的在於提供一種透鏡驅動裝置、相機模組及相機搭載裝置,所述透鏡驅動裝置在裝配裝置自身前,確認抖動校正用的致動器中的OIS用音圈馬達的動作,削減存在動作不良時的生產成本,從而可良好地生產。
本發明的透鏡驅動裝置的一個形態採用如下構成,即,一種透鏡驅動裝置,藉由具有線圈部及磁體部的音圈馬達的驅動力,使具有透鏡部及攝像元件的攝像模組傾斜而進行抖動校正,
所述透鏡驅動裝置包括:可動體,具有載置所述攝像模組的框狀的保持構件,在所述保持構件配置所述磁體部;固定體,具有基底構件,在所述基底構件配置所述線圈部;支持部,配置於所述基底構件,使所述可動體相對於所述固定體能夠傾斜地加以支持;以及主基板,具有對所述線圈部供電而驅動所述音圈馬達從而能夠進行抖動校正的電路,且固定著所述固定體,所述固定體具有線圈基板,所述線圈基板具有連接著所述線圈部的端子部,所述線圈部經由所述線圈基板的所述端子部而連接於所述主基板的電路。
本發明的相機模組的一個形態採用如下構成,即,包括:所述透鏡驅動裝置;攝像模組,具有透鏡部及攝像元件,且所述攝像模組黏接於所述保持構件;以及抖動檢測部,對所述攝像模組的抖動進行檢測。
本發明的相機搭載裝置的一個形態採用如下構成,即,一種作為資訊機器或輸送機器的相機搭載裝置,具備所述相機模組。
根據本發明,在裝配裝置自身前,確認抖動校正用的致動器中的OIS用音圈馬達的動作,削減了存在動作不良時的生產成本,從而可良好地生產。
1A、A:OIS用致動器
2、100、100A、100B:相機模組
11、21:固定體
12、22:可動體
13:彈性支持部(支持部)
13a:中央部
13b:內側萬向接頭
13c:外側萬向接頭
13x、13y:萬向接頭軸
13y1:端部
14、14A:攝像模組
14a:底面
15:抖動檢測部
23:彈性支持部
24:攝像模組
25:抖動檢測部
30:中繼基板
40:位移檢測部
40a、40b:霍爾元件
45:底邊
60:驅動器IC
70、70A:剛性FPC(主基板)
70a、70Aa:剛性部
70b、70Ab:柔性部
71:驅動用的連接器
80、80A:線圈基板(柔性印刷基板)
80a:開口
81:供電墊
82、82A、83、83A、92、93、92A、93A:連接端子部(端子部)
85、85a、85b:配線
111、111A、211:基底構件
1111:突出邊部
111a:突出部
111b:片部
111c、119a、119b、1141、1151、1213、1214:切口部
112、212:線圈部
112A、112B、112C、112D:傾斜線圈
114:裙構件
114a:接收口
114b:壁體
114d:限制部
115、115B:蓋構件
115a:開口
115b:抽出口
116:積層蓋構件
117:配線基板蓋構件
120:磁軛(保持構件)
121:磁軛本體
121a:上板部
121b:外側下垂部
121c:內側下垂部
1211:保持框部
1211a:模組安裝部
1211b:萬向接頭安裝部
122、221、222:磁體部
122A、122B、122C、122D:永久磁鐵
126:模組導件
141:透鏡部
142:AF用致動器
143:攝像模組用印刷配線基板
213:OIS用印刷配線基板
223:頂板
224:模組導件
801:本體基板部
802、803:霍爾元件安裝部
805、806:狹縫
C:汽車
L、L1:距離
M:智慧型電話
MF:洩漏的磁通
O:光軸
OC:背面相機
VC:車載用相機模組
X、Y、Z:方向
圖1是表示現有的模組傾斜方式的相機模組的一例的外觀圖。
圖2是表示現有的模組傾斜方式的相機模組的一例的分解立體圖。
圖3A、圖3B是表示搭載本發明的一實施形態的相機模組的智慧型電話的圖。
圖4是相機模組的外觀立體圖。
圖5是相機模組的分解立體圖。
圖6是相機模組的沿著Y方向的剖面圖。
圖7是相機模組的沿著X方向的剖面圖。
圖8是用於說明相機模組中的位移檢測部的安裝狀態的立體圖。
圖9是用於說明相機模組中的位移檢測部與磁軛的位置關係的部分立體圖。
圖10是表示相機模組中的位移檢測部所檢測的磁通的流動的示意圖。
圖11是安裝著彈性支持部的磁軛的仰視圖。
圖12是表示圖7中的萬向接頭安裝部與彈性支持部的安裝部分的放大圖。
圖13是作為變形例的相機模組的外觀立體圖。
圖14是作為變形例的相機模組的分解立體圖。
圖15是表示作為變形例的相機模組中的線圈基板的配
線圖案的平面圖。
圖16是作為其他變形例的相機模組的外觀立體圖。
圖17A、圖17B是表示搭載本發明的一實施形態的車載用相機的汽車的圖。
以下,基於圖式對本發明的實施形態進行詳細說明。
圖3A、圖3B是表示搭載本發明的一實施形態的相機模組100的智慧型電話M的圖。圖3A是智慧型電話M的前視圖,圖3B是智慧型電話M的後視圖。
智慧型電話M搭載例如作為背面相機OC的相機模組100。相機模組100具備自動聚焦功能及抖動校正功能,自動地進行對被攝體攝影時的焦點對準,並且校正攝影時產生的抖動(振動),從而可拍攝無像抖動的圖像。相機模組100的抖動校正功能中採用模組傾斜方式。模組傾斜方式具有畫面四角不會產生扭曲(distortion)的優點。
圖4是相機模組100的外觀立體圖。圖5是相機模組100的分解立體圖。圖6是相機模組100的沿著Y方向的剖面圖。圖7是相機模組100的沿著X方向的剖面圖。另外,圖6及圖7是相機模組100的OIS用致動器A的剖面圖,各圖中,特別表示了音圈馬達部分的磁路部。
此處,如圖4~圖7所示,使用正交座標系(X、Y、Z)
進行說明。相機模組100在利用智慧型電話M實際進行攝影的情況下,以X方向為上下方向(或左右方向)、Y方向為左右方向(或上下方向)、Z方向(包含光軸方向)為前後方向的方式搭載。
如圖4~圖7所示,相機模組100具備:固定體11、可動體12、彈性支持部13、攝像模組(被驅動部)14、抖動檢測部(陀螺感測器)15、中繼基板30、位移檢測部(傾斜檢測部)40、驅動器IC 60、剛性柔性基板(rigid flexible printed wiring board,剛性FPC)70、檢查用的線圈基板80等。由固定體11、可動體12、彈性支持部13及檢查用的線圈基板80構成OIS用致動器A。OIS用致動器A的構成中包含剛性FPC70而構成透鏡驅動裝置。OIS用致動器A中,使用具有線圈部112及磁體部122的OIS用音圈馬達的驅動力使可動體12可動,而能夠進行抖動校正。
固定體11固定於剛性FPC70,當安裝於智慧型電話M時可與剛性FPC70一併無法移動地加以固定。固定體11經由彈性支持部13而將可動體12可動地加以支持。固定體11具有:基底構件111、線圈部112、裙(skirt)構件(蓋構件)114、本體蓋構件(以下稱作「蓋構件」)115及線圈基板80。
如上述般,剛性FPC70使用了:包含玻璃環氧化合物(glass epoxy)等的硬材質的剛性部70a、以及在用於組裝或反覆彎曲的彎曲部位使用柔性印刷基板(柔性印刷電路(Flexible printed circuits,FPC))用的彎曲的材料(聚醯亞胺)(稱作「柔性部70b」)。此處,剛性FPC70是在FPC上貼設玻璃環氧基板而
構成,成為具有與FPC相同的彎曲性、並且剛性比FPC強的基板。
剛性部70a上配置著基底構件111。於剛性部70a中,在與基底構件111隔開的位置,使驅動器IC 60、經由中繼基板30而安裝的抖動檢測部15、AF驅動用的連接器71、及連接端子部92、連接端子部93安裝於剛性部70a中所配線的電路。柔性部70b具有連接於相機模組100的本體側的連接器,且具有連接於剛性部70a的電源線(省略圖示)。柔性部70b連接於剛性部70a,而電源線經由剛性FPC70電性連接於供電墊81。
驅動器IC(驅動控制部)60藉由控制部(省略圖示)的控制,對線圈部112供電而使可動體12可動,即,使安裝於可動體12的攝像模組14隨可動體12一併移動,從而使傾斜校正。
抖動檢測部15檢測搭載著相機模組100的智慧型電話等的電子機器的抖動(移動)。抖動檢測部15包含:對例如相機模組100(搭載著相機模組100的智慧型電話等的電子機器)的角速度進行檢測的陀螺感測器。抖動檢測部15至少檢測相對於光軸O正交的兩個軸(X、Y)方向上的抖動。此處,可檢測XYZ這三個軸方向上的抖動。
抖動檢測部15的檢測信號經由中繼基板30及剛性部70a而輸出至控制部(省略圖示)。控制部(省略圖示)基於該檢測信號、及位移檢測部40(霍爾元件40a、霍爾元件40b)的檢測信號,經由驅動器IC 60而控制線圈部112的通電電流。另外,控制部(省略圖示)的功能可由驅動器IC執行,或可安裝於剛性部
70a。而且,亦可利用經由剛性FPC 70而安裝於智慧型電話M的控制部。藉由對經抖動檢測部15檢測出的相機模組100自身的傾斜進行檢測,而檢測出抖動角度,並利用位移檢測部40檢測與該角度相當的檢測信號(霍爾輸出值),基於此,經由驅動器IC 60對線圈部112的通電電流進行控制,使可動體12可動來進行抖動校正。
基底構件111是包含金屬材料的大致矩形狀的構件,配置於剛性部70a上。藉由使基底構件111為金屬製,與樹脂製的情況相比較,強度相對高,因而,可使基底構件111變薄,進而可實現相機模組100的低背化(low back)。
基底構件111在中央具有用以固定彈性支持部13的角錐台狀的突出部111a。而且,基底構件111在構成周緣部的四個邊的中央部分,具有進行固定蓋構件115及裙構件114時的定位的突出邊部1111。該突出邊部1111在安裝裙構件114及蓋構件115時,與各自的切口部1141、切口部1151卡合。具體而言,裙構件114藉由使切口部1141卡合於突出邊部1111,而外嵌並定位固定於基底構件111的外周緣。蓋構件115使切口部1151卡合於基底構件111的突出邊部1111,並且外嵌於裙構件114的外周面。由此,蓋構件115亦利用基底構件111的突出邊部1111而定位。
在基底構件111,在構成周緣部的四個邊中的正交的兩個邊的中央部分,豎立設置著具有凹狀(U字狀)的切口部111c、切口部111c的片部111b、片部111b。該凹狀內配置著位移檢測部
40。
詳細而言,片部111b、片部111b是:在基底構件111中,從沿X方向的一方的周緣部及沿Y方向的一方的周緣部的各個立起而設置。片部111b、片部111b中,位移檢測部40抵靠於凹狀的切口部111c、切口部111c的底邊(參照圖6及圖7)。例如,片部111b是從基底構件111的本體部分切開而形成。
圖8是用於說明位移檢測部40的安裝狀態的立體圖。另外,圖8中,為方便起見,在省略了可動體12、攝像模組14的固定體11中,表示作為位移檢測部40的霍爾元件40a的安裝狀態。
如圖8所示,切口部111c內的位移檢測部40(霍爾元件40a)使霍爾元件40a的底面45抵靠於切口部111c的底邊。由此,對於位移檢測部40(霍爾元件40a)進行Z方向的定位。另外,作為位移檢測部40的另一個霍爾元件40b,與霍爾元件40a同樣地抵靠於切口部111c的底邊而得到定位。
如圖4~圖8所示,在基底構件111上配置著線圈基板80。線圈基板80為如下基板,即,具有為了實現OIS而分別連接於致動器A中使用的電子零件的輸入輸出端子的電路。
線圈基板80為具有連接於線圈部112及位移檢測部40的配線的呈矩形狀的柔性印刷基板。另外,線圈基板80的配線為包含線圈部112及位移檢測部40的電源線、及位移檢測部40的信號線的配線圖案。此處,線圈基板80包括:作為線圈部112的
傾斜線圈112A~傾斜線圈112D,作為位移檢測部40的兩個霍爾元件40a、霍爾元件40b,以及連接於該些元件的包含共計12針腳的連接端子部82、連接端子部83。即,線圈基板80的配線圖案包含:將傾斜線圈112A~傾斜線圈112D、霍爾元件40a、霍爾元件40b、連接端子部82、連接端子部83加以連接的配線。連接端子部82、連接端子部83形成於從矩形狀部分(本體基板部801)的外周的一部分向側方延伸的部位。12針腳的端子是:將相向的每個傾斜線圈112A~傾斜線圈112D中各2針腳的輸入輸出端子即共計4針腳、與霍爾元件40a、霍爾元件40b的共計8針腳相加所得數量的端子。
線圈基板80具有:作為矩形框狀部分的本體基板部801、及霍爾元件安裝部802、霍爾元件安裝部803。在作為矩形狀部分的本體基板部801的中央部,形成著供基底構件111的突出部111a插入的開口80a。經由該開口80a,突出部111a以從線圈基板80向上方突出的狀態配置。在線圈基板80的本體基板部801,在突出部111a的周圍,設置著連接於線圈部112的供電墊81。供電墊81用以向線圈部112供電,且連接於作為線圈基板80的電路的連接端子部82、連接端子部83。該供電墊81上焊接連接著線圈部112(傾斜線圈112A~傾斜線圈112D)的端部。連接端子部82、連接端子部83在線圈基板80,從配置於基底構件111上的矩形狀部分向外方(此處為基底構件111的側方)延伸。由此,可從線圈基板80中延伸的連接端子部82、連接端子部83向
線圈部112供電。
而且,線圈基板80上安裝著位移檢測部40。位移檢測部40非接觸地檢測經由彈性支持部13安裝於固定體11的可動體12的位置,即,攝像模組14的位置。
位移檢測部40安裝於線圈基板80的霍爾元件安裝部802、霍爾元件安裝部803(參照圖5~圖8)。
霍爾元件安裝部802、霍爾元件安裝部803形成於與基底構件111的片部111b、片部111b對應的位置。具體而言,霍爾元件安裝部802、霍爾元件安裝部803在線圈基板80的本體基板部801,從沿Y方向的一方的外緣部與沿X方向的一方的外緣部分別向上方延伸而形成。形成著霍爾元件安裝部802、霍爾元件安裝部803的本體基板部801的外緣部,與形成著連接端子部82、連接端子部83的外周的一部分(外緣部)不同(主要參照圖5)。
在霍爾元件安裝部802、霍爾元件安裝部803與本體基板部801之間,分別沿著本體基板部801的沿Y方向的一方的外緣部及沿X方向的一方的外緣部,而形成著狹縫805、狹縫806。
向該狹縫805、狹縫806插入基底構件111的片部111b、片部111b。圖8中,表示狹縫805中插入片部111b的狀態。霍爾元件安裝部802、霍爾元件安裝部803配置於插通線圈基板80的狹縫805、狹縫806的片部111b、片部111b各自的外表面側。
藉由向狹縫805、狹縫806插入片部111b、片部111b,而進行安裝於霍爾元件安裝部802、霍爾元件安裝部803的位移檢
測部40(後述霍爾元件40a、霍爾元件40b)的定位。此外,然後,藉由使位移檢測部40抵靠於片部111b的切口部111c的底邊,而更高精度地進行位移檢測部40的Z方向上的定位。
位移檢測部40藉由黏接等,而固定於被抵靠的切口部111c的底邊。另外,位移檢測部40可為內嵌於切口部111c的構成。該情況下,當然限制位移檢測部40向Z方向的移動,且限制位移檢測部40向與Z方向正交的方向即X、Y的一方的移動,從而可進行定位。而且,霍爾元件安裝部802、霍爾元件安裝部803較佳為在位移檢測部40的定位後,藉由黏接等而固定於分別對應的片部111b、片部111b。
位移檢測部40感測可動體12即攝像模組14的移動(旋轉擺動),且檢測與光軸正交的平面方向(XY方向)的可動體12即攝像模組14的位置。換言之,位移檢測部40感測可動體12的旋轉擺動,即,攝像模組14的姿勢,且檢測相對於X軸及Y軸的傾斜。另外,位移檢測部40經由線圈基板80的配線圖案,即,霍爾元件安裝部802、霍爾元件安裝部803及基板本體部801的配線圖案,而連接於連接端子部82、連接端子部83。
線圈基板80中,能夠進行對線圈部112的供電,並且能夠經由連接端子部82、連接端子部83向連接目的地進行位移檢測部40的信號的輸出、輸入。此處,因連接端子部82、連接端子部83連接於剛性部70a的連接端子部92、連接端子部93,故位移檢測部40的檢測信號輸出至剛性部70a的電路。另外,位移檢
測部40的檢測信號經由剛性部70a的電路而輸出至控制部(省略圖示)。
例如,位移檢測部40包含霍爾元件等。此處,位移檢測部40包含:作為磁性位置檢測部的兩個霍爾元件(第1霍爾元件、第2霍爾元件)40a、霍爾元件40b。
作為位移檢測部40的霍爾元件40a、霍爾元件40b,以與構成磁體部122的四個永久磁鐵122A~永久磁鐵122D中的兩片(永久磁鐵122A、永久磁鐵122B)分別隔開而相向配置的方式,安裝於線圈基板80(霍爾元件安裝部802、霍爾元件安裝部803)。各霍爾元件40a、霍爾元件40b例如是:以來自永久磁鐵122A、永久磁鐵122B的洩漏的磁通在Z方向上橫切的方式,而進行配置。例如,各霍爾元件40a、霍爾元件40b以將永久磁鐵122A、永久磁鐵122B的N極向S極的磁通的流動方向橫切的方式配置。具體而言,霍爾元件40a、霍爾元件40b在線圈基板80,在作為線圈部112的傾斜線圈112A、傾斜線圈112B的外側,沿著Y軸、X軸方向而並列安裝在傾斜線圈112A、傾斜線圈112B。此處,霍爾元件40a、霍爾元件40b藉由配置於片部111b的切口部111c內,而與傾斜線圈112A、傾斜線圈112B的長邊方向的中心部分相向配置。
傾斜線圈112A、傾斜線圈112B內,分別配置著永久磁鐵122A、永久磁鐵122B,因而霍爾元件40a、霍爾元件40b分別成為位於與永久磁鐵122A、永久磁鐵122B相向的位置的構成。
如此,霍爾元件40a、霍爾元件40b在線圈基板80上的傾斜線圈112A、傾斜線圈112B的外側,與該些傾斜線圈並列安裝,且,與配置於傾斜線圈112A、傾斜線圈112B內的永久磁鐵122A、永久磁鐵122B相向。
更詳細而言,關於一方的霍爾元件40a,該霍爾元件40a在相對於光軸O(參照圖5)正交的第1方向X側隔開配置,藉由檢測與其相向的永久磁鐵122A的磁力,而檢測出伴隨第1方向X的移動(擺動)的第1位置。
關於另一方的霍爾元件40b,該霍爾元件40b在相對於光軸O正交的第2方向Y側隔開配置,藉由檢測與其相向的永久磁鐵122B的磁力,而檢測出伴隨第2方向Y的移動(擺動)的第2位置。
霍爾元件40a可檢測永久磁鐵122A的X軸方向的移動量,霍爾元件40b可檢測永久磁鐵122B的Y軸方向的移動量。換言之,霍爾元件40a、霍爾元件40b檢測攝像模組的X軸方向、Y軸方向的移動量,即,相對於光軸正交的平面上的移動。
由此,控制部基於經抖動檢測部(陀螺感測器)15檢測出的固定體11(相機模組100自身)的抖動與霍爾元件40a、霍爾元件40b的檢測位置,經由校正攝像模組14的抖動的驅動器IC 60,來對線圈部112供電。由此,可動體12(攝像模組14)可動,移動至與攝像模組14的X軸方向、Y軸方向的移動量相當的位置為止,從而抖動得到校正。
而且,霍爾元件40a、霍爾元件40b(位移檢測部40)因可檢測攝像模組14的X軸方向、Y軸方向的移動量,故可檢測:由攝像模組14的自重所引起的偏移(自重下垂)、或將可動體12安裝於固定體11時的攝像模組14的FPC的反作用力引起的偏移。
由此,相機模組100使用位移檢測部40來檢測攝像模組14的偏移位置並進行校正,由此可使攝像模組14不發生傾斜而正確地定位。換言之,控制部(省略圖示)在對相當於抖動檢測部15的檢測信號的相機模組100自身的抖動(角度抖動)進行校正時,基於位移檢測部40的檢測信號,以可動體12及攝像模組14回到基準位置的方式,對線圈部112的通電電流進行控制(所謂的反饋控制)。
線圈部112包含:四個傾斜線圈112A~傾斜線圈112D,以圍繞突出部111a的方式配置於線圈基板80。此處,傾斜線圈112A~傾斜線圈112D在線圈基板80上分別配置於由供電墊81夾持的位置。線圈部112(傾斜線圈112A~傾斜線圈112D)將線圈的捲繞軸朝向基底構件111與磁軛(保持構件)120的相向方向(此處為Z方向)配設。傾斜線圈112A~傾斜線圈112D是,在各傾斜線圈112A~傾斜線圈112D中,藉由焊接於位於兩側的各個供電墊81而分別連接。如此,各傾斜線圈112A~傾斜線圈112D經由供電墊81而進行供電。
傾斜線圈112A、傾斜線圈112C在X方向上相向,於使可動體12以Y軸為中心旋轉擺動(θY)的情況下使用。傾斜線
圈112B、傾斜線圈112D在Y方向上相向,於使可動體12以X軸為中心旋轉擺動(θX)的情況下使用。
裙構件114為將四個壁體114b連結成矩形框狀而成的構件,具有:攝像模組14的接收口114a。裙構件114在與基底構件111的突出邊部1111對應的位置,即,裙構件114的各壁體114b的下端部的中央部分,具有切口部1141。在裙構件114的各壁體114b的上部,具有從各上部向內側稍微突出形成的矩形框狀的限制部114d,限制部114d防止配置於框狀內,即,裙構件114的接收口114a內的可動體12過度地傾斜。
裙構件114在將可動體12經由彈性支持部13安裝於基底構件111後,藉由外嵌於基底構件111的外周緣而固定。在基底構件111與裙構件114之間夾入可動體12。
蓋構件115為:在上表面的蓋部分具有開口(開口部)115a的有蓋矩形筒狀構件。蓋構件115經由開口部115a,使攝像模組14的透鏡部141面向外部。蓋構件115在筒狀的周壁部分的下端部,具有形成於與基底構件111的突出邊部1111對應的位置的切口部1151。
蓋構件115在將攝像模組14搭載於OIS用致動器A後,外嵌於裙構件114,並使切口部1151卡合於基底構件111的突出邊部1111,由此固定於基底構件111。在蓋構件115的一側面,形成著用以將攝像模組用印刷配線基板143向外部抽出的抽出口115b。
可動體12相對於固定體11以X軸及Y軸為中心擺動旋轉。可動體12具有:磁軛(保持構件)120、磁體部122及一對模組導件126。當在OIS用致動器A安裝攝像模組14時,磁軛120直接保持攝像模組14。攝像模組14藉由例如雙面膠帶或樹脂製的黏接劑等,而黏接於磁軛120的上表面。利用該構成,無須使用如專利文獻1記載的模組導件般的定位構件,藉由使用夾具,便可高精度地將攝像模組14定位並固定於磁軛120。
磁軛120是由磁性材料形成的矩形框狀的構件,包括:矩形框狀的磁軛本體(保持部本體)121,及設置於磁軛本體121的框狀內側且將載置的攝像模組14固定的平框狀的保持框部1211。
磁軛本體121保持磁體部122。磁軛本體121具有平框狀的上板部121a,該平框狀的上板部121a是將下表面固定著磁體部122的四個平板呈矩形狀連結而成。磁軛本體121具有外側下垂部121b,該外側下垂部121b以沿著上板部121a的外周緣部(具體而言為構成上板部121a的各平板的外緣部),朝向下方突出而下垂的方式形成。而且,磁軛本體121具有內側下垂部121c,該內側下垂部121c以沿著上板部121a的內周緣部(具體而言為構成上板部121a的各平板的內緣部)朝向下方突出而下垂的方式形成。即,框狀的磁軛本體121的一邊部的剖面形狀為在基底構件111側開口的凹狀,即,成為向下方開口的「U」字狀。作為該凹狀內的底面的上板部121a,位於較保持框部1211更遠離基底構件
111的位置。而且,保持框部1211的外周緣部接合於磁軛本體121的內側下垂部121c的下端部。在保持框部1211的上表面(磁軛120的上表面的一部分),詳細而言,在保持框部1211的模組安裝部1211a,藉由雙面膠帶或樹脂製的黏接劑而固定著攝像模組14的底面。
磁軛本體121在沿Y方向的一方的外側下垂部121b具有切口部1213,在沿X方向的一方的外側下垂部121b具有切口部1214。在切口部1213、切口部1214內,配置著由從基底構件111豎立設置的片部111b定位的位移檢測部40的霍爾元件40a、霍爾元件40b(參照圖6~圖8)。
圖9是用於說明位移檢測部與磁軛的位置關係的部分立體圖。另外,圖9所示的相機模組100,為了方便起見,而以卸除了攝像模組14及蓋構件115的狀態來表示。
如圖5~圖9所示,切口部1213、切口部1214在沿Y方向的一方的外側下垂部121b與沿X方向的一方的外側下垂部121b的各自的中央部分,向下方開口而切開形成。
在切口部1213、切口部1214內,配置著片部111b、片部111b,由此,固定在片部111b的位移檢測部40(霍爾元件40a、霍爾元件40b)分別配置於所定位的位置。另外,圖6及圖7中,表示位移檢測部40(霍爾元件40a、霍爾元件40b)與片部111b、片部111b一併位於切口部1213、切口部1214內的狀態。
圖10是表示位移檢測部40檢測的磁通的流動的示意
圖。另外,圖10是示意性地表示圖7中安裝著霍爾元件40a的周邊部分的放大圖。
如圖10所示,在磁軛本體121形成切口部1213,在該切口部1213內配置作為位移檢測部40的霍爾元件40a,由此,在位移檢測部40,效率佳地將來自磁體部122的永久磁鐵122A的洩漏的磁通MF進行橫切。關於霍爾元件40b相對於切口部1214的位置關係,因亦與霍爾元件40a同樣地檢測磁通的流動,故省略說明。由此,位移檢測部40基於來自永久磁鐵122A、永久磁鐵122B的洩漏的磁通MF的變化,而可檢測出可動體12相對於X軸或Y軸的傾斜、即所謂的自基準位置算起的位移。
在保持框部1211與上板部121a之間,形成著使保持框部1211較上板部121a更接近基底構件111的階差,磁軛120整體中,在中央形成著凹狀部,在該凹部內固定著攝像模組14。藉由該磁軛120,防止具有磁體部122及線圈部112的磁路對於攝像模組14的磁干涉。
保持框部1211具有:模組安裝部1211a、及模組安裝部1211a的內側的萬向接頭安裝部1211b。
模組安裝部1211a連續地設置於磁軛本體121的內側下垂部121c,此處,形成為與包含光軸的Z軸方向正交的矩形框板狀。在模組安裝部1211a的內側,設置著相對於模組安裝部1211a具有階差且為矩形框板狀的萬向接頭安裝部1211b。
具體而言,萬向接頭安裝部1211b較保持框部1211a而
向基底構件111側低了一階差,以從保持框部1211a的內周緣朝向保持框部1211a的中心而向徑向內側突出的方式形成。在萬向接頭安裝部1211b,在其下表面安裝著彈性支持部13(參照圖5~圖7)。
如圖5所示,磁體部122包含:與傾斜線圈112A~傾斜線圈112D對應的、長方體狀的四個永久磁鐵122A~永久磁鐵122D。亦可代替永久磁鐵而使用電磁鐵。永久磁鐵122A~永久磁鐵122D的大小,設為收納於傾斜線圈112A~傾斜線圈112D的內側的程度。
永久磁鐵122A~永久磁鐵122D在磁軛120的各自的平板的下表面,以磁化方向為Z方向的方式配置,且例如藉由黏接而固定(參照圖5~圖7及圖11)。
而且,永久磁鐵122A~永久磁鐵122D位於磁軛120的內側下垂部121c與外側下垂部121b之間。此處,永久磁鐵122A~永久磁鐵122D在相對於內側下垂部121c與外側下垂部121b的各個而設置著間隙的位置,分別相向。
線圈部112位於磁體部122與磁軛120(詳細而言,為磁軛本體121)之間(參照圖5、圖6)。磁體部122位於線圈部112的捲線的捲繞軸上。磁體部122及線圈部112在磁軛120及基底構件111,使線圈部112的中央部沿攝像模組14的黏接方向開口,並以磁體部122於該線圈部112的中央部突出的方式配置。
而且,磁體部122及線圈部112,即具有該些元件的磁
路部,是位於攝像模組14的下端部與保持框部1211的外周側(具體而言,為XY方向外側)。即,具有磁體部122及線圈部112的磁路部,未配置於攝像模組14的下端部與保持框部1211的正下方。即,磁體部122(永久磁鐵122A~永久磁鐵122D)及線圈部112(傾斜線圈112A~傾斜線圈112D)在攝像模組14的下端部與磁軛120的保持框部1211的XY方向的外周側,配置於基底構件111上。
彈性支持部13包含:具有雙軸萬向接頭機構的矩形狀的構件(所謂萬向接頭彈簧)。圖11是用於說明彈性支持部13的圖,且是安裝著彈性支持部13的磁軛120的仰視圖。
如圖11所示,彈性支持部13包括:中央部13a及外側萬向接頭13c,該外側萬向接頭13c經內側萬向接頭13b而連接於中央部13a且以X軸及Y軸為中心旋轉擺動。另外,圖11中,為了與其他構成構件進行區分,而由影線表示作為彈性支持部13的萬向接頭彈簧。另外,萬向接頭彈簧呈矩形面狀,且Z方向的厚度薄。
如圖11所示,中央部13a具有矩形狀,內側萬向接頭13b具有複雜的彎曲形狀。內側萬向接頭13b在彎曲形狀的兩端部分別具有:萬向接頭軸13y,接合於中央部13a且從該中央部13a沿Y軸每單側兩根地延伸;及萬向接頭軸13x,接合於外側萬向接頭13c且從該外側萬向接頭13c沿X軸每單側兩根地延伸。外側萬向接頭13c此處具有兩根細長板狀,接合於萬向接頭安裝部
1211b的背面。另外,外側萬向接頭13c在中央部13a彼此相向,且,在沿X方向延伸的一對邊部(萬向接頭軸13x)的外側,與各個邊部(萬向接頭軸13y)平行配置。在外側萬向接頭13c的中央部與作為內側萬向接頭13b的一端的萬向接頭軸13x接合。另外,內側萬向接頭13b的另一端(萬向接頭軸13y的端部)接合於中央部13a。
彈性支持部13的中央部13a抵接黏接或焊接於基底構件111的突出部111a。由此,彈性支持部13中,如圖7所示,較中央部13a靠外周側的部分成為如下狀態,即,位於與基底構件111的上表面隔開規定間隔而向垂直方向離開的位置。另外,該規定間隔成為彈性支持部13繞可動的X方向、Y方向的中心軸轉動時的可動範圍。而且,如圖11所示,彈性支持部13的外側萬向接頭13c黏接或焊接於磁軛120的保持框部1211的下表面的平行的一對邊部。由此,可動體12以懸浮的狀態配置於基底構件111的大致中央,且能以X軸及Y軸為中心而擺動旋轉。可動體12成為以中央部分為中心而向X軸及Y軸方向傾斜並可動自如地受到支持的狀態。彈性支持部13藉由黏接而固定於基底構件111,因而不需要如專利文獻1記載的擋板那樣的卡止構件。而且,在上表面(模組安裝部1211a)黏接著攝像模組14的保持框部1211中,在較模組安裝部1211a低的位置的萬向接頭安裝部1211b的下表面,利用外側萬向接頭13c安裝著彈性支持部13。彈性支持部13與攝像模組14的Z方向上隔開的長度大致相當於保持框部
1211的厚度。此處,除了形成保持框部1211的模組安裝部1211a與萬向接頭安裝部1211b的各自的厚度外,僅為雙方間的階差部分的長度。由此,可實現相機模組100自身的Z方向上的長度的縮短化,即,相機模組100的低背化。
作為本實施的彈性支持部13的萬向接頭彈簧,如圖5及圖7所示,安裝於保持框部1211中較模組安裝部1211a低了一階差的萬向接頭安裝部1211b中的沿X軸方向的部位。另一方面,作為彈性支持部13的萬向接頭彈簧在沿Y方向的部位,如圖5及圖6所示,未安裝於具有保持框部1211的磁軛120。
圖12是表示圖7中的萬向接頭安裝部1211b與作為彈性支持部13的萬向接頭彈簧的位置關係的放大圖。
在本實施形態所示的彈性支持部13的情況下,在可動體12以X軸為中心旋轉擺動時,攝像模組14的底面14a靠近彈性支持部13的沿Y軸的萬向接頭軸13y(參照圖11及圖12)的一方(具體而言,為萬向接頭軸13y的端部13y1)。即,可動體12的擺動轉動範圍(由圖12中的粗箭頭表示)是由攝像模組14與彈性支持部13的隔開距離L而限制。
本實施形態中,磁軛120的萬向接頭安裝部1211b形成得較模組安裝部1211a低了一階差,與形成得低的階差的量相應的攝像模組14與彈性支持部13的隔開距離,增大了如圖12所示的距離L1。由此,與攝像模組14固定於萬向接頭安裝部1211b的情況相比,可動體12的可動範圍增大。
一對模組導件126從磁軛120向上方豎立設置而設置。模組導件126分別相向配置於安裝在保持框部1211的攝像模組14的兩側面。由此,模組導件126成為在磁軛120的保持框部1211載置並固定攝像模組14時的導件。而且,一對模組導件126亦經由黏接材等,而分別固定於相向的攝像模組14的兩側面。由此,攝像模組14正確地安裝於可動體12,從而能夠實現可靠性的提高。另外,模組導件126與攝像模組14一併從裙構件114的接收口114a向上方突出設置。
如圖5及圖7所示,攝像模組14具有:透鏡部141、攝像元件(省略圖示)、AF用致動器142及攝像模組用印刷配線基板143。
攝像元件(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。攝像元件(省略圖示)安裝於攝像模組用印刷配線基板143。攝像元件(省略圖示)對藉由透鏡部141成像的被攝體像進行攝像。
AF用致動器142具有:例如AF用音圈馬達,利用AF用音圈馬達的驅動力,使透鏡部141向光軸方向移動。AF用致動器142中可應用公知的技術。
攝像模組用印刷配線基板143此處包含了:具有可撓性的柔性印刷基板(Flexible printed circuits)。攝像模組用印刷配線
基板143具有:用以對AF用致動器142的線圈部(省略圖示)供電的電源線(省略圖示)、及從攝像元件輸出的影像信號用的信號線(省略圖示)。攝像模組用印刷配線基板143是,當在OIS用致動器A上搭載攝像模組14時,如圖7所示,從裙構件114的內側越過裙構件114,並經由蓋構件115的抽出口115b而向外部抽出。詳細而言,攝像模組用印刷配線基板143從攝像模組14的下表面向上方延伸,在與裙構件114隔開規定間隔的上方,以朝向裙部的外側延伸的方式折曲,並從蓋構件115的抽出口115b向外部延伸。經抽出的攝像模組用印刷配線基板143連接於固定體11的剛性部70a。如此,攝像模組用印刷配線基板143為設置於可動體12的構成,但因具有可撓性,故不會妨礙可動體12的可動。另外,亦可使攝像模組用印刷配線基板143在中途分支,而對電源線與影像信號用的信號線安裝不同的連接器。
OIS用致動器A中,具有磁體部122(永久磁鐵122A~永久磁鐵122D)及線圈部112(傾斜線圈112A~傾斜線圈112D)的磁路部,是相對於攝像模組14的下端部及磁軛120的保持框部1211,而在XY方向的外周側配置於基底構件111上。
磁路部在攝像模組14的下端部及磁軛120的保持框部1211,在XY方向上配置於磁路部的一部分重合的位置。即,配置於磁體部122及線圈部112的一方(此處為磁體部122)在X方向及Y方向上重疊的位置。此處,構成磁體部122的永久磁鐵122A~永久磁鐵122D是在構成線圈部112的傾斜線圈112A~傾
斜線圈112D的上方,且,在傾斜線圈112A~傾斜線圈112D的內側插入一部分而定位的狀態下配置。由此,永久磁鐵122A~永久磁鐵122D在各自對應的傾斜線圈112A~傾斜線圈112D的上方,沿著各傾斜線圈112A~傾斜線圈112D的捲繞軸方向(Z方向)配置。
在具有如此配置的磁體部122及線圈部112的OIS用音圈馬達中,在線圈部112中未流動電流的初始狀態下,攝像模組14(可動體12)保持於光軸與Z方向一致的中立位置。此處,在將可動體12安裝於固定體11時,在攝像模組14(可動體12)因自重下垂等而從中立位置偏移的情況下,使用經位移檢測部40檢測出的偏移位置,經由驅動器IC 60校正可動體12的位置,從而使光軸位於與Z方向一致的中立位置。
若線圈部112中流動電流,則利用磁體部122的磁場與線圈部112中流動的電流的相互作用,在線圈部112產生Z方向的勞侖茲力(弗萊明左手定則)。因線圈部112被固定,故反作用力作用於作為可動體12的磁體部122。該反作用力成為OIS用音圈馬達的驅動力。
具體而言,若在X軸方向上相向的傾斜線圈112A、傾斜線圈112C中流動彼此反向的電流,則永久磁鐵122A、永久磁鐵122C中在Z方向上作用彼此反向的力。因此,包含攝像模組14的可動體12以彈性支持部13的中央部13a為支點,以Y軸為中心而擺動旋轉。同樣地,若在Y軸方向上相向的傾斜線圈112B、
傾斜線圈112D中流動彼此反向的電流,則包含攝像模組14的可動體12以彈性支持部13的中央部13a為支點,以X軸為中心而擺動旋轉。可動體12擺動旋轉,直至OIS用音圈馬達的驅動力(作用於磁體部122的力)與彈性支持部13的復原力均衡為止。
此時,以藉由可動體12的擺動旋轉來抵消攝像模組14的抖動的方式,基於位移檢測部40的檢測結果來控制線圈部112的通電電流。由此,抖動引起的光軸的偏移得到校正,而將光軸方向保持為固定。
如此包含固定體11、可動體12及彈性支持部13的OIS用致動器A,是經由線圈基板80而安裝於剛性FPC 70。由此,在組裝OIS用致動器A後,在安裝於剛性FPC 70而進行連接前,將OIS用致動器A經由線圈基板80的連接端子部82、連接端子部83,而連接於能夠進行致動器A的動作確認的檢查評估裝置,從而,可進行單個致動器A的評估(動作確認)。由此,在有動作不良的情況下不使用該制動器A,僅將評估為合格的良品安裝於剛性FPC 70,從而可製造相機模組100。由此,安裝作為抖動檢測部15的陀螺感測器、驅動器IC 60等高價零件,且,可防止單個而高價的零件即剛性FPC 70與不良的OIS用致動器一併無法使用。然後,藉由將線圈基板80的連接端子部82、連接端子部83連接於剛性FPC 70的連接端子部92、連接端子部93,可在降低生產成本的同時,將致動器A與剛性FPC 70連接,而製造可靠性高的相機模組100。
本實施形態中,固定體11具有片部111b、片部111b,該片部111b、片部111b從線圈基板80側立起而設置,且相對於第1線圈112A及第2線圈112B,分別在第1方向X及第2方向Y上與側方相向。片部111b、片部111b具有:將第1霍爾元件40a及第2霍爾元件40b卡合而抵接、且至少在光軸方向上定位的凹部(切口部111c)。換言之,位移檢測部40是從固定體11的基底構件111而在線圈部112的外方豎立設置,且配置於與該線圈部112相向的片部111b、片部111b。
位移檢測部40是在片部111b的切口部111c內抵靠於切口部111c,由此,被定位於能夠效率佳地檢測磁通的流動的位置,所述磁通的流動是形成在線圈部112與線圈部112內的磁體部122之間。尤其,使作為位移檢測部40的霍爾元件40a、霍爾元件40b抵靠固定於凹狀的切口部111c內,該切口部111c向上方切開且具有距離基底構件111為固定高度的底邊。
由此,即便產生零件公差、組裝公差,亦可對於位移檢測部40尤其進行磁體部122相對於線圈部112的旋轉擺動方向、即對於因移動而磁通的方向改變的位置檢測而言重要的Z方向上的定位,從而可進行高輸出的位置檢測。即,霍爾元件40a、霍爾元件40b的安裝位置,不會因零件精度的不同而不均,由此,可減少霍爾輸出特性的不均。
而且,在將位移檢測部40(霍爾元件40a、霍爾元件40b)配置於相機模組100側面,即,線圈部112的外側的構造中,無
須將位移檢測部40安裝於裙構件114的壁體114b。考慮當在裙構件114安裝位移檢測部40(霍爾元件40a、霍爾元件40b)時,在裙構件114的壁體114b開孔,而從外部插入位移檢測部40。在該構成的情況下,用於位移檢測部40的配線,例如FPC必然會露出至裙構件114的外表面。因此,在組裝相機模組100、相機模組100A時,尤其在將致動器A連接於剛性FPC 70時,有產生FPC因被觸碰而受損,從而斷線的可能性之疑慮。
本實施形態中,在裙構件114內配設有用於位移檢測部40的配線,例如使FPC進行配線,因而,可不與異物接觸而防止斷線。
而且,在裙構件114的壁體114b,具體而言在裙構件114的側面無須貼附FPC,從而,相機模組的外形不會增大FPC厚度的量。
而且,本實施形態中,彈性支持部(支持部)13是藉由彈性變形,而將可動體12能夠相對於固定體11傾斜地加以支持。框狀的保持構件(磁軛)120包括:框狀的模組安裝部1211a,搭載著攝像模組14;以及支持部安裝部(萬向接頭安裝部)1211b,配置於模組安裝部1211a的內側,且在較模組安裝部1211a低的階差面安裝著彈性支持部13。
具體而言,磁軛120的萬向接頭安裝部1211b形成得較保持框部1211a低了一階差,攝像模組14與彈性支持部13的隔開距離增大了形成得低一階差的階差的量(參照圖12的距離L)。
即,攝像模組14的底部配置於預先與作為萬向接頭的彈性支持部13隔開的位置。由此,與攝像模組14固定於萬向接頭安裝部1211b的情況相比,即便在可動體12以X軸為中心扭轉的方式可動地擺動的情況下,攝像模組14亦不會與作為彈性支持部13的萬向接頭彈簧(詳細而言,為沿Y方向延伸的萬向接頭軸13y的端部13y1)接觸。由此,與攝像模組14固定於萬向接頭安裝部1211b的構成的相機模組相比,可增大可動體12的可動範圍。
如本實施形態那樣,在使用萬向接頭作為彈性支持部13的構造中,以固定於固定體11的俯視時正方形狀的中心部分為中心,將安裝於外緣側的可動體12能夠擺動地加以支持。由此,例如,在欲增大作為彈性支持部13的萬向接頭的尺寸(萬向接頭的X方向及Y方向的尺寸)的情況下,在可動體12擺動時,尺寸越大,萬向接頭自身(詳細而言,為位於擺動方向側的外緣部分)靠近攝像模組14的距離變得越短,可動範圍變得越窄,因而無法增大。萬向接頭彈簧與攝像模組14的碰撞亦成為彈簧彎曲的原因。
與此相對,根據本實施形態的相機模組100或相機模組100具有的透鏡驅動裝置,可預先將攝像模組14與萬向接頭自身配置於在擺動方向、即高度方向上隔開的位置。由此,可使該些的設計具有自由度,如增大萬向接頭或增大相機模組自身等。
另外,本實施形態的相機模組100中,將線圈基板80的端子數設為12端子,但不限於此,只要為與OIS用致動器A中使用的零件的輸入輸出端子對應的數量,則可為任何數量。
而且,相機模組100中,設為將作為位移檢測部40的霍爾元件40a、霍爾元件40b設置於OIS用致動器A側的構成,但亦可設置於剛性FPC 70側。
(變形例)
圖13是表示本發明的一實施形態的相機模組的變形例的外觀立體圖,圖14是表示該相機模組的變形例的分解立體圖,圖15是表示該相機模組中的線圈基板80A的配線圖案的一例的平面圖。
圖13及圖14中表示的相機模組100A的不同之處在於:在相機模組100A的構成中,使位移檢測部40不設置於OIS用致動器1A側,而設置於剛性FPC 70A側。伴隨於此,線圈基板80A的端子數(連接端子部82A、連接端子部83A)亦與OIS用致動器1A的端子數相對應地發生變更,此處為具有4端子的配線的線圈基板80A。此外,相機模組100A與相機模組100相比具有相同的作用效果。由此,關於變形例的相機模組100A,對與模組100相同的構成要素附上相同的符號及相同的名稱,對具有相同的作用效果者省略說明。
如圖14所示,霍爾元件40a、霍爾元件40b設置於安裝著OIS用致動器1A的剛性FPC 70A側。另外,剛性FPC 70A具有:剛性部70Aa、及柔性部70Ab。剛性部70Aa與剛性部70A同樣地,使驅動器IC 60、經由中繼基板30安裝的抖動檢測部15、AF驅動用的連接器71、及連接端子部92A、連接端子部93A均
安裝於剛性部70Aa中配線的電路。連接端子部92A、連接端子部93A與連接端子部82A、連接端子部83A對應地配置,以對應的端子彼此而連接。
詳細而言,在剛性FPC 70A的剛性部70Aa中,霍爾元件40a、霍爾元件40b是以在上部的基底構件111A的區域內露出的方式配置。
在載置於剛性FPC 70A上的基底構件111A及線圈基板80A中,在與剛性FPC 70A上露出的霍爾元件40a、霍爾元件40b的位置重疊的部位,形成著分別貫通該些部位的切口部119a、切口部119b。
經由該些切口部119a、切口部119b,霍爾元件40a、霍爾元件40b在載置於基底構件111上的線圈基板80A上露出,與磁體部122中的四個永久磁鐵122A~永久磁鐵122D中的兩片分別隔開而相向配置。相機模組100A中,安裝於剛性FPC 70A的霍爾元件40a、霍爾元件40b是以分別將永久磁鐵122B、永久磁鐵122C的N極向S極的方向橫切的方式配置。
具體而言,霍爾元件40a、霍爾元件40b沿著線圈部112的Y軸、X軸方向,配置於較傾斜線圈112C、傾斜線圈112D靠中心(光軸)側。傾斜線圈112B、傾斜線圈112C內分別配置著永久磁鐵122B、永久磁鐵122C,因而,霍爾元件40a、霍爾元件40b成為分別位於與永久磁鐵122C、永久磁鐵122D相向的位置的構成。如此,相機模組100A中,霍爾元件40a、霍爾元件40b配
置於攝像模組14的下方、即接近攝像模組14的位置,因而可檢測出更正確的位移。
霍爾元件40a、霍爾元件40b的功能,與相機模組100的霍爾元件的功能相同。即,一方的霍爾元件40a是在以圖14的X方向左側設為前、右側設為後的情況下,相對於光軸O配置於第1方向(前後方向)X的前側,藉由檢測與其在外側相向的永久磁鐵122C的磁力,而檢測伴隨第1方向(前後方向)X的移動(擺動)的第1位置。另一方的霍爾元件40b相對於光軸O而配置於第2方向(左右方向)Y的左側,藉由檢測與其相向的永久磁鐵122B的磁力,而檢測伴隨第2方向(左右方向)Y的移動(擺動)的第2位置。
另一方面,線圈基板80A為FPC,與線圈基板80不同,並未安裝霍爾元件40a、霍爾元件40b。線圈基板80A中,如圖15所示,對各傾斜線圈112A~傾斜線圈112D的兩端的各端,將供電墊81空中配線。而且,印刷在線圈基板80A的配線(配線85中的配線85a、配線85b)以與空中配線在X部分重疊的方式引繞,由此,實現單面FPC構造。另外,線圈基板80A的FPC配線85中,從連接端子部82A、連接端子部83A的一端子流動的電流,以通過彼此相向的傾斜線圈,而從連接端子部82A、連接端子部83A的另一端子流動的方式配線。藉由此種FPC 70上的配線的引繞,磁體122A~磁體122D的方向、傾斜線圈112A~傾斜線圈112D的方向等,即便與12端子的模組相比亦未發生變更,從
而,無須使用兩面FPC,而實現了成本降低及省空間化。
另外,變形例的相機模組100A中,在將OIS用致動器1A設為單個,使用檢查評估裝置進行評估的情況下,OIS用致動器1A中未設置霍爾元件40a、霍爾元件40b。因此,在進行霍爾元件40a、霍爾元件40b的輸出檢查的情況下,藉由在檢查評估裝置側設置霍爾元件,而可獲得霍爾元件的輸出,從而對使用霍爾元件的輸出的動作進行檢查並進行評估。
而且,本實施形態的相機模組100及作為變形例的相機模組100A中,本體蓋構件115設為一併覆蓋可動體12及固定體11的裙構件114的構成,該裙構件114覆蓋可動體12,但不限於此。
例如,如圖16所示的相機模組100B般,亦可代替實施形態1的相機模組100的本體蓋構件115,而具有本體蓋構件115B,該本體蓋構件115B具有裝載於裙構件114的上方的積層蓋構件116及配線基板蓋構件117。積層蓋構件116一併將裙構件114與可動體12及安裝於可動體12的攝像模組14旋轉擺動自如地加以覆蓋。而且,積層蓋構件116具有與本體蓋構件115相同的功能,即,將與攝像模組14同樣構成的攝像模組14A的向上方的移動限制為規定範圍內的移動等。另外,圖16中,省略了設置於固定體11的剛性FPC 70的AF驅動用的連接器71(參照圖5)。而且,關於圖16所示的相機模組100B,對與相機模組100相同的構成要素附上相同符號並省略說明。
而且,積層蓋構件116具有:導出攝像模組用印刷配線基板143的未圖示的開口部,從該開口部導出的攝像模組用印刷配線基板143是由配線基板蓋構件117覆蓋。
配線基板蓋構件117覆蓋開口部,並且覆蓋攝像模組用印刷配線基板143的撓曲部分。根據該構成,可使相機模組100A整體的大小較實施形態1的相機模組100小。具體而言,積層蓋構件116宜設置於裙構件114的限制部114d上,僅覆蓋從接收口114a突出的攝像模組14A,因而可小於使用覆蓋可動體12及裙構件114的本體蓋構件115的構成。
以上,基於實施形態具體說明由本發明者完成的發明,但本發明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。
例如,實施形態中,對固定體11具有線圈部112、可動體12具有磁體部122的所謂動磁(moving magnet)式的致動器進行了說明,但本發明亦可應用於固定體具有磁體部、可動體具有線圈部的所謂動圈(moving coil)式的致動器。該情況下,磁軛亦配置於固定體。
而且,實施形態中,作為以X軸為中心使可動體12擺動旋轉的音圈馬達,配置了傾斜線圈112A、永久磁鐵122A及傾斜線圈112C、永久磁鐵122C這兩組,作為以Y軸為中心使可動體12擺動旋轉的音圈馬達,配置了傾斜線圈112B、永久磁鐵122B及傾斜線圈112D、永久磁鐵122D這兩組,但各自配置至少一組
即可。
位移檢測部40在固定體11上,與可動體12的底面相向地配置。由此,位移檢測部40極力地減小佔有空間,而使抖動校正成為可能。
而且,構成OIS用致動器A的各零件較佳為包含耐熱性高的材料(尤其是磁體部122)。由此,能夠應對回焊(reflow)方式的焊接。而且,作為雜訊對策,亦可在相機模組100的外側設置導電性遮蔽罩。
實施形態中,作為具備相機模組100的相機搭載裝置的一例,列舉了作為帶相機的行動終端的智慧型電話而進行了說明,但本發明亦可應用為作為資訊機器或輸送機器的相機搭載裝置。例如,本發明作為相機搭載裝置,亦可應用於帶相機的行動電話、筆記型電腦、輸入板終端、可攜式遊戲機、網路相機等。而且,本發明作為相機搭載裝置,亦可應用於汽車或帶相機的車載裝置(例如後視監視器(back monitor)裝置、行車記錄儀(drive recorder)裝置)等。圖17A、圖17B是表示搭載車載用的相機模組VC(Vehicle Camera)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搭載了實施形態中說明的相機模組100作為例如車載用相機模組VC。該車載用相機模組VC用作後視監視器用、行車記錄儀用、避免碰撞控制用、自動駕駛控制用等。
應認為此次揭示的實施形態的所有方面為例示而非進
行限制者。本發明的範圍並非由所述說明而是由申請專利範圍來表示,旨在包含與申請專利範圍均等的含義及範圍內的所有變更。
2015年6月25日提出申請的日本專利特願2015-127686的日本申請案及2016年3月24日提出申請的日本專利特願2016-060058的日本申請案中分別包含的說明書、附圖及摘要的揭示內容,均引用至本申請案中。
11‧‧‧固定體
15‧‧‧抖動檢測部
30‧‧‧中繼基板
60‧‧‧驅動器IC
70‧‧‧剛性FPC(主基板)
70a‧‧‧剛性部
70b‧‧‧柔性部
71‧‧‧驅動用的連接器
82、83‧‧‧連接端子部(端子部)
93‧‧‧連接端子部
100‧‧‧相機模組
111‧‧‧基底構件
1111‧‧‧突出邊部
115‧‧‧蓋構件
143‧‧‧攝像模組用印刷配線基板
X、Y、Z‧‧‧方向
Claims (10)
- 一種透鏡驅動裝置,藉由具有線圈部及磁體部的音圈馬達的驅動力,使具有透鏡部及攝像元件的攝像模組傾斜而進行抖動校正,所述透鏡驅動裝置包括:可動體,具有載置所述攝像模組的框狀的保持構件,在所述保持構件配置所述磁體部;固定體,具有基底構件,在所述基底構件配置所述線圈部;支持部,配置於所述基底構件,使所述可動體相對於所述固定體能夠傾斜地加以支持;以及主基板,具有對所述線圈部供電而驅動所述音圈馬達從而能夠進行抖動校正的電路,且固定著所述固定體,並且所述固定體具有線圈基板,所述線圈基板具有連接著所述線圈部的端子部,所述線圈部經由所述線圈基板的所述端子部,而連接於所述主基板的電路。
- 如申請專利範圍第1項所述的透鏡驅動裝置,其中,所述線圈基板為柔性印刷基板。
- 如申請專利範圍第1項所述的透鏡驅動裝置,其中,所述主基板為剛性柔性基板。
- 如申請專利範圍第1項所述的透鏡驅動裝置,其中,所述線圈部及所述磁體部包括:第1線圈及第1磁體,使所述可動體沿與所述透鏡部的光軸 方向正交的第1方向移動;以及第2線圈及第2磁體,使所述可動體沿與所述光軸方向及所述第1方向正交的第2方向移動,所述固定體具有:分別檢測所述第1磁體及所述第2磁體的磁力的第1霍爾元件及第2霍爾元件,所述線圈基板的端子部是連接於所述第1線圈、所述第2線圈、第1霍爾元件及所述第2霍爾元件,所述第1線圈、所述第2線圈、所述第1霍爾元件及所述第2霍爾元件是經由所述線圈基板的所述端子部,而連接於所述主基板的電路。
- 如申請專利範圍第1項所述的透鏡驅動裝置,其中,所述支持部為:藉由彈性變形,而使所述可動體相對於所述固定體能夠傾斜地加以支持的彈性支持部,所述框狀的保持構件包括:框狀的模組安裝部,搭載著所述攝像模組;以及所述支持部的安裝部,配置於所述模組安裝部的內側,在比所述模組安裝部低的階差面安裝著所述支持部。
- 如申請專利範圍第1項所述的透鏡驅動裝置,其中,所述線圈基板配置於所述基底構件上,所述線圈基板的所述端子部朝所述基底構件的側方延伸。
- 一種相機模組,包括:如申請專利範圍第1項所述的透鏡驅動裝置; 攝像模組,具有透鏡部及攝像元件,所述攝像模組黏接於所述保持構件;以及抖動檢測部,對所述攝像模組的抖動進行檢測。
- 如申請專利範圍第7項所述的相機模組,其中,所述攝像模組具有自動聚焦功能。
- 一種相機搭載裝置,為資訊機器,所述相機搭載裝置包括:如申請專利範圍第7項所述的相機模組。
- 一種相機搭載裝置,為輸送機器,所述相機搭載裝置包括:如申請專利範圍第7項所述的相機模組。
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