CN101046536A - 摄像模组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种使用了利用压电元件的透镜驱动装置的摄像模组，能够实现摄像模组的小型化。摄像模组(1)具有：构成摄像模组(1)的光学系统的透镜单元(2)；在支撑透镜单元(2)的同时可沿透镜单元(2)的光轴方向移动的移动部件(3)；与移动部件(3)摩擦连接的振动部件(4)；以及固定于振动部件(4)的一端即外侧凸缘底面(4a)上的压电元件(5)，其特征在于，振动部件(4)从与压电元件(5)的固定部分即外侧凸缘底面(4a)及压电元件(5)的上表面(51)向压电元件(5)一侧延伸。
Description
技术领域
本发明涉及能够用于较小型的数码相机或带有相机的移动电话等的带有相机的小型电子设备上的摄像模组。
背景技术
关于能够用于较小型的数码相机或带有相机的移动电话等的带有相机的小型电子设备上的摄像模组，已知有以自动调焦或变焦为目的，为使容纳透镜单元的透镜支座可沿光轴方向移动而使用SIDM(Smooth Impact DriveMechanism)驱动装置的摄像透镜驱动装置。
专利文献1(专利文献1：特开2002-119074)公开了如图4所示的SIDM驱动装置100。该SIDM驱动装置100具有支撑台101、在其一端支撑于支撑台101上的同时层叠多片压电片而构成的圆筒状的压电元件102、固定于压电元件102的另一端上的棒状的振动部件103、摩擦连接在振动部件103上的摩擦连接部件104和固定于摩擦连接部件104上的透镜框105。
若在压电元件102上连续施加脉冲电压则压电元件102伸缩振动，随之，振动部件103在其长度方向振动。压电元件102的振动重复与脉冲电压的平稳上升的部分相对应的比较平稳的伸长和与脉冲电压的急剧下降的部分相对应的较急速的缩短。通过这种压电元件102的振动，振动部件103重复进行沿长度方向的一个方向较平缓地移动，而后沿长度方向的反向急剧地返回这样的移动。摩擦连接在振动部件103上的摩擦连接部件104与振动部件103的平缓移动一起移动，在沿其反向急剧返回的移动时，并不能应对振动部件103的移动，从而出现大致不移动的情况，因此，摩擦连接部件104向振动部件103的长度方向的所述一个方向移动过去。透镜框105由该摩擦连接部件104的移动而移动。
在使用了所述的SIDM驱动装置的摄像透镜驱动装置中，由于压电元件102和棒状的振动部件103沿一个方向连续配置，因此，使用该摄像透镜驱动装置的摄像模组存在着在透镜单元的光轴方向上的尺寸变大的问题。
再有，由于圆筒状的压电元件102和棒状的振动部件103配置成向透镜框105的侧方伸出，因此，使用该摄像透镜驱动装置的摄像模组存在着在与透镜单元的光轴方向垂直的方向上的尺寸也变大的问题。
发明内容
本发明是鉴于所述问题而完成的，其目的在于提供一种使用了利用压电元件的透镜驱动装置的摄像模组，能够实现摄像模组的小型化。
涉及本发明的摄像模组具有：构成摄像模组的光学系统的透镜单元；在支撑所述透镜单元的同时可沿所述透镜单元的光轴方向移动的移动部件；与所述移动部件摩擦连接的振动部件；以及固定于所述振动部件的一端上的压电元件，其特征在于，所述振动部件从与所述压电元件的固定部分向所述压电元件一侧延伸。
再有，涉及本发明的摄像模组理想的是所述移动部件、所述振动部件及所述压电元件为圆筒状部件，且按所述移动部件、所述振动部件、所述压电元件的顺序从内侧向外侧同轴地配置。
再有，涉及本发明的摄像模组理想的是所述振动部件具有凸缘部，所述压电元件固定在所述凸缘部上。
再有，涉及本发明的摄像模组理想的是所述移动部件具有形成于圆筒状周壁上的切缝，所述移动部件的圆筒状周壁构成为可扩展。
再有，涉及本发明的摄像模组理想的是所述移动部件具有支撑所述透镜的镜筒和支撑所述镜筒的支座，所述切缝形成于所述支座上。
再有，涉及本发明的摄像模组理想的是所述移动部件和所述振动部件具有一组制动机构，通过所述制动机构限制所述移动部件相对所述振动部件的移动范围。
以下说明本发明的效果。
涉及方案1所记载的发明的摄像模组，其振动部件从与压电元件的固定部分向压电元件一侧延伸。从而振动部件的延伸范围和压电元件的延伸范围重合。由于振动部件和压电元件未配置成沿一个方向连续，因此，能够使透镜单元的光轴方向上的摄像模组的尺寸小型化。
涉及方案2所记载的发明的摄像模组，由于移动部件、振动部件及压电元件为圆筒状部件，且按移动部件、振动部件、压电元件的顺序从内侧向外侧同轴地配置，因此，振动部件和压电元件无需配置成在摄像模组的侧方伸出。因此，能够使与透镜单元的光轴方向垂直的方向上的尺寸小型化。还有，由于移动部件、振动部件及压电元件做成圆筒状部件，因而由压电元件所引起的振动均匀地传递到振动部件的整个圆周上，因此，能够实现移动部件的顺利的移动。
涉及方案3所记载的发明的摄像模组，由于振动部件具有凸缘部，压电元件固定在凸缘部上，因此，由压电元件所引起的振动通过该凸缘部能够有效地传递到振动部件的整体上。因此，能够实现对压电元件所施加电压值的低电压化，从而能够实现摄像模组的省电。
涉及方案4所记载的发明的摄像模组，由于移动部件具有形成于圆筒状周壁上的切缝，移动部件的圆筒状周壁构成为可扩展，因此，能够切实地摩擦连接移动部件和振动部件。还有，由于实现移动部件和振动部件之间的摩擦连接而无需独立的部件，因此，能够实现摄像模组的制造成本的低廉化。
涉及方案5所记载的发明的摄像模组，移动部件具有支撑透镜的镜筒和支撑镜筒的支座，切缝形成于所述支座上。通过由镜筒和支座如此地构成移动部件，能够使支座的周壁较薄，从而能够容易地确保移动部件的弹性。
涉及方案6所记载的发明的摄像模组，移动部件和振动部件具有一组制动机构，通过制动机构限制移动部件相对振动部件的移动范围。因此，无需通过独立的部件限制移动部件的移动范围，从而能够实现由于零部件件数的减少所带来的摄像模组的制造成本的低廉化。
附图说明
图1是涉及本发明的实施方式的摄像模组1的剖面说明图。
图2是图1所示摄像模组1的剖面说明图，表示移动部件3向下方位移后的状态。
图3是表示摄像模组1的移动部件3、振动部件4、压电元件5及固定环6的分解立体图。
图4是表示众所周知的摄像模组用SIDM驱动装置100的立体图。
附图标记
1-摄像模组、11-透镜开口、2-透镜单元、3-移动部件、31-镜筒、32-支座、32a-外周壁、32b-切缝、32c-制动面、4-振动部件、4a-外侧凸缘底面、4b-内周壁、4c-内侧凸缘底面、41-圆筒部、42-凸缘部、5-压电元件、51-上表面、52-底面、6-固定环、7-基座、71-红外线截止滤光器、8-衬底、9-摄像元件、100-SIDM驱动装置、101-支撑台、102-压电元件、103-振动部件、104-摩擦连接部件、105-透镜框
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式的摄像模组1进行详细说明。图1是涉及本发明的实施方式的摄像模组1的剖面说明图。还有，关于本说明书中所用的用语“上”及“下”，以形成有摄像模组1的透镜开口11(参见图1)的方向为“上”，还有，以配设有衬底8的方向为“下”。
摄像模组1具有：构成摄像模组1的光学系统的透镜单元2；在支撑透镜单元2的同时可沿透镜单元2的光轴方向移动的移动部件3；与移动部件3摩擦连接的振动部件4；以及固定于振动部件4的一端即外侧凸缘底面4a上的压电元件5，其特征在于，振动部件4从与压电元件5的固定部分即外侧凸缘底面4a及压电元件5的上表面51向压电元件5一侧延伸。移动部件3、振动部件4、压电元件5构成SIDM驱动装置。还有，摄像模组1具有支撑压电元件5的底面52的固定环6、支撑固定环6的基座7、固定于基座7的下方的衬底8以及安装在衬底8的上表面上的摄像元件9。
透镜单元2构成摄像模组1的光学系统，根据摄像模组1所需的光学性能由一个以上的透镜组构成。该透镜单元2支撑于下述的移动部件3的镜筒31的中央空间内。另外，透镜单元2的具体结构未图示在图1及图2上。
移动部件3由镜筒31和支座32构成。镜筒31是用合成树脂制成的圆筒状部件，在其空间内支撑透镜单元2。支座32是用硬质合成树脂或用金属制成的圆筒状部件，配置在镜筒31的外侧。在镜筒31的外周壁和支座32的内周壁上分别形成有螺纹，通过这些螺纹之间的螺纹连接，镜筒31和支座32连接在一起。还有，支座32的外周壁32a与下述的振动部件4的内周壁4b摩擦连接。
如图3所示，支座32具有形成于其圆筒状周壁上的切缝32b。通过该切缝32b，支座32的外周壁为构成为可扩展。如下述那样，支座32在保持切缝32b的切缝间隔被压紧而收缩的状态的同时插入振动部件4的内部空间内。于是，插入振动部件4的内部空间内的支座32由于其恢复力而扩展，且支座32的外周壁32a以按压的方式与振动部件4的内周壁4b摩擦连接。通过这样在支座32上形成切缝32b，支座32的外周壁32a的整个周面和振动部件4的内周壁4b的整个周面能够切实地摩擦连接，还有，由于实现了支座32和振动部件4的摩擦连接而不需要独立的部件，因此，能够实现摄像模组1的制造成本的低廉化。
如图1、图2所示，支座32在其上部具有制动面32c。该制动面32c与下述的振动部件4的内侧凸缘底面4c构成一组制动面，通过与内侧凸缘底面4c抵接，限制移动部件3的向上方的移动范围。
振动部件4是用硬质合成树脂或用金属制成的圆筒状部件，具有圆筒部41和在该圆筒部41的上部向圆筒部41的外侧和内侧的两个方向伸出的凸缘部42。在凸缘部42的外侧凸缘底面4a上固定有压电元件5的上表面51。还有，凸缘部42的内侧凸缘底面4c与支座32的制动面32c构成一组制动机构，限制移动部件3相对振动部件4的向上方的移动范围。
压电元件5是沿摄像模组1的上下方向层叠环状的多片压电片而构成的圆筒状的压电部件。该压电元件5的底面52固定于固定环6的上表面上，一方面，其上表面51固定于振动部件4的外侧凸缘底面4a上。若在压电元件5连续施加脉冲电压，则压电元件5产生沿摄像模组1的上下方向重复进行伸长及缩短的振动。
固定环6是配置于压电元件5的下方的环状的部件，该固定环6支撑于基座7上。基座7在其下方支撑衬底8，同时在其中央部支撑红外线截止滤光器71。在衬底8的上表面上安装有CCD或CMOS传感器即摄像元件9。
下面说明本实施方式的作用效果。在本实施方式的摄像模组1中，振动部件4从与压电元件5的固定部分即外侧凸缘底面4a及压电元件5的上表面51向压电元件5一侧延伸。因此，若在压电元件5上连续施加脉冲电压，则压电元件5振动，该振动向振动部件4传递过去。即，当压电元件5的振动方向为图1所示箭头A的方向时，若该振动传递到振动部件4上，则变成图1所示箭头B的方向的振动。
压电元件5的振动重复与脉冲电压的平稳上升的部分相对应的比较平稳的伸长和与脉冲电压的急剧下降的部分相对应的较急速的缩短。通过这种压电元件5的振动，振动部件4重复进行沿箭头B方向较平缓地移动，而后沿与箭头B反向的方向急剧地返回这样的移动。摩擦连接在振动部件4上的移动部件3与振动部件4的平缓移动一起移动，在沿其反向急剧返回的移动时，由于不能应对振动部件4的移动，从而出现大致不移动情形，因此，移动部件3向振动部件4的所述B方向移动过去。图2表示移动部件3通过压电元件5及振动部件4的这种移动而移动后的状态。
由于振动部件4从与压电元件5的固定部分向压电元件5一侧延伸，使得振动部件4的延伸范围和压电元件5的延伸范围重合。于是，由于振动部件4和压电元件5未配置成沿一个方向连续，因此，能够使在透镜单元2的光轴方向上的摄像模组1的尺寸小型化。
再有，由于移动部件3、振动部件4及压电元件5为圆筒状部件，且按移动部件3、振动部件4、压电元件5的顺序从内侧向外侧同轴地配置，因此，振动部件和压电元件无需配置成在摄像模组1的侧方伸出。因此，能够使与透镜单元2的光轴方向垂直的方向上的摄像模组1的尺寸小型化。还有，由于移动部件3、振动部件4及压电元件5做成圆筒状部件，因而由压电元件5所引起的振动均匀地传递到振动部件4的整个圆周上，因此，能够实现移动部件3的顺利的移动。
再有，由于振动部件4具有凸缘部42，并且压电元件5固定在凸缘部42上，因此，由压电元件5所引起的振动通过该凸缘部42能够有效地传递到振动部件4的整体上。因此，能够实现对压电元件5所施加电压值的低电压化，从而能够实现摄像模组1的省电。
再有，由于移动部件3具有形成于圆筒状周壁上的切缝32b，移动部件3的圆筒状周壁构成为可扩展，因此，能够切实地摩擦连接移动部件3和振动部件4。还有，由于实现移动部件3和振动部件4之间的摩擦连接而无需独立的部件，因此，能够实现摄像模组1的制造成本的低廉化。
再有，移动部件3具有支撑透镜单元2的镜筒31和支撑镜筒31的支座32，切缝32b形成于所述支座32上。通过由镜筒31和支座32如此地构成移动部件3，能够使支座32的周壁较薄，从而能够容易地确保移动部件3的弹性。
再有，移动部件3和振动部件4具有一组制动机构即凸缘部42的内侧凸缘底面4c和支座32的制动面32c，通过制动机构限制移动部件3相对振动部件4的移动范围。因此，无需通过独立的部件限制移动部件3的移动范围，从而能够实现由于零部件件数的减少的摄像模组1的制造成本的低廉化。
本实施方式的摄像模组1的结构虽然主要能够应用于自动调焦机构中，但也能够应用于其他的变焦机构或进行通常摄影状态和低倍摄影状态的切换等的透镜驱动装置的全部的用途中。
以上虽然以本发明优先实施方式为例对本发明进行了说明，但本发明当然不限定于所述实施方式上。
Claims (6)
1.一种摄像模组，具有：构成摄像模组的光学系统的透镜单元；在支撑所述透镜单元的同时可沿所述透镜单元的光轴方向移动的移动部件；与所述移动部件摩擦连接的振动部件；以及固定于所述振动部件的一端上的压电元件，其特征在于，
所述振动部件从与所述压电元件的固定部分向所述压电元件一侧延伸。
2.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，
所述移动部件、所述振动部件及所述压电元件为圆筒状部件，且按所述移动部件、所述振动部件、所述压电元件的顺序从内侧向外侧同轴地配置。
3.根据权利要求2所述的摄像模组，其特征在于，
所述振动部件具有凸缘部，所述压电元件固定在所述凸缘部上。
4.根据权利要求2所述的摄像模组，其特征在于，
所述移动部件具有形成于圆筒状周壁上的切缝，所述移动部件的圆筒状周壁构成为可扩展。
5.根据权利要求4所述的摄像模组，其特征在于，
所述移动部件具有支撑所述透镜的镜筒和支撑所述镜筒的支座，所述切缝形成于所述支座上。
6.根据权利要求2所述的摄像模组，其特征在于，
所述移动部件和所述振动部件具有一组制动机构，通过所述制动机构限制所述移动部件相对所述振动部件的移动范围。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |