CN113093449B - 光学部件驱动装置、照相机装置以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够以较少零部件来确保活动部的充分驱动力的光学部件倾斜活动装置、照相机装置以及电子设备。光学部件倾斜活动装置(1)具备固定部、具有光学部件保持部(7)的活动部、连结支撑固定部和活动部的支撑部以及驱动活动部的驱动部。支撑部具有以软磁性材料形成的板簧(5),驱动部具有线圈(8)和具备与线圈(8)对向的对向面(95)的磁石(9),板簧(5)固定位于与对向面(95)相反侧的相反向面(96)。因此,因为板簧(5)兼具对光学部件保持部(7)进行支撑的作用和増大磁石的磁力的磁轭的作用,变得无需在磁石(9)的附近配置作为其他部件的磁轭。

Description

光学部件驱动装置、照相机装置以及电子设备

技术领域

本发明涉及在智能手机等电子设备中利用的光学部件驱动装置、照相机装置以及电子设备。

背景技术

在智能手机等电子设备中利用的照相机装置中,存在一种通过使照相机模块绕与光轴正交且相互正交的X轴以及Y轴的轴摆动倾斜来校正抖动的照相机装置。作为公开了与这种照相机装置有关技术的文献,有专利文献1。专利文献1中公开的带照相机的便携终端具有：固定部,其包括照相机模块、一对模块引导件、磁轭、顶板以及四个永久磁石；活动部,其包括基座、四个倾斜线圈以及阻挡件；以及常平架弹簧,其连结固定部和活动部。四组永久磁石和倾斜线圈中的2组在X轴方向对向配置,剩余的2组在Y轴方向对向配置。当在X轴方向对向的两个倾斜线圈中流过电流时,活动部绕Y轴的轴摆动,当在Y轴方向对向的两个倾斜线圈流过电流时,活动部绕X轴的轴摆动。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2014-10287号公开公报

发明内容

【发明要解决的课题】

然而,专利文献1的技术为了防止磁通泄漏确保活动部的充分驱动力,而在永久磁石的附近配置磁轭,在磁石的N极生成的磁通从磁轭的突出片出发经由倾斜线圈到达永久磁石的S极。因此存在的问题是,零部件的个数要多出所需磁轭所对应的个数。

本发明是鉴于这样的课题而完成的,其目的在于提供一种能够以较少零部件来确保活动部的充分驱动力的光学部件驱动装置、照相机装置以及电子设备。

【课题解决的手段】

为了解决上述课题,作为本发明优选方式的光学部件倾斜活动装置,其特征在于,具备：固定部；具有保持光学部件的光学部件保持部的活动部；连结支撑所述固定部和所述活动部的支撑部；驱动所述活动部的驱动部,所述支撑部具有以软磁性材料形成的板簧,所述驱动部具有线圈和具备与所述线圈对向的对向面的磁石,所述板簧固定位于与所述磁石的对向面相反侧的相反向面。

在该方式之中也可以是,以所述线圈的绕卷轴的方向和所述对向面的法线方向正交的方式来配置所述线圈和所述磁石,所述板簧的一部分被弯折来固定所述相反向面。

另外也可以是,以所述线圈的绕卷轴的方向和所述对向面的法线方向一致的方式来配置所述线圈和所述磁石,所述板簧的板面固定所述相反向面。

也可以是,所述支撑部具有板簧,所述板簧具有外侧部、内侧部以及具有与所述外侧部以及所述内侧部分别连结的连结部的常平架弹簧部,所述驱动部设于与各连结部对应的位置,使所述活动部倾斜活动。

另外也可以是,所述光学部件是包括图像传感器的AF电机。

另外也可以是,所述光学部件是棱镜。

作为本发明另一个优选方式的照相机装置,其特征在于,具备上述光学部件驱动装置。

作为本发明另一个优选方式的电子设备,其特征在于,具备上述照相机装置。

【发明效果】

本发明的光学部件驱动装置具备：固定部；具有保持光学部件的光学部件保持部的活动部；连结支撑所述固定部和所述活动部的支撑部；以及驱动所述活动部的驱动部。从而,所述支撑部具有以软磁性材料形成的板簧,所述驱动部具有线圈和具备与所述线圈对向的对向面的磁石,所述板簧固定位于与所述磁石的对向面相反侧的相反向面。因此,因为板簧兼具支撑光学部件保持部的作用和増大磁石的磁力的磁轭的作用,所以变得无需在磁石的附近配置作为其他部件的磁轭。因此,能够提供一种能够以较少零部件来确保活动部的充分驱动力的光学部件驱动装置、照相机装置以及电子设备。

附图说明

图1是智能手机101的主视图,智能手机101是搭载了包括本发明第1实施方式的光学部件倾斜活动装置1的照相机装置100的电子设备。

图2是图1的光学部件倾斜活动装置1的立体图。

图3是从图2去除了罩25的立体图。

图4是从图3去除了上侧板部29的立体图。

图5是从图4去除了下侧板部28的立体图。

图6是从箭头A方向观察图5的图。

图7是从其他角度观察图5的立体图。

图8是从其他角度观察图7的立体图。

图9是从图8去除了板簧5的一部分的立体图。

图10是从图9去除了AF电机15的立体图。

图11是从图10去除了下侧保持部78的立体图。

图12是从图8去除了AF电机15以及光学部件保持部7的立体图。

图13是从作为本发明第2实施方式的光学部件倾斜活动装置1A去除了罩25、上侧板部29以及下侧板部28的立体图。

图14是从其他角度观察图13的立体图。

图15是从其他角度观察图13的立体图。

具体实施方式

以下,参照附图，说明本发明的实施方式。

<第1实施方式>

如图1所示,在本第1实施方式中,照相机装置100搭载在智能手机101中。照相机装置100具有：作为光学部件的AF电机15,其具有透镜体18和对透过透镜体18的光进行光电变换的图像传感器19；以及光学部件倾斜活动装置1,其保持AF电机15,来使之倾斜活动。AF是Autofocus的略写。

之后,将沿着透镜体18的光轴的光轴方向适当称为Z方向,将与Z方向正交的一个方向适当称为X方向,将与Z方向以及X方向这二者正交的方向适当称为Y方向。另外,将透镜体18的光轴中被摄体一侧即+Z侧称为上侧,将其相反侧即-Z侧称为下侧。

AF电机15在其本体17内,内置对透镜体18进行驱动的驱动源和图像传感器19,透镜体18从本体17的上侧突出并露出。在透镜体18的上侧端面,具有正圆状的光入射部16。在本体17的下侧端面,使得图像传感器19的受光部朝向透镜体18来固定图像传感器19。AF电机15使透镜体18在作为光轴方向的Z方向的前后驱动。AF电机15的驱动源能够列举出磁石和线圈、压电元件、形状记忆合金等,但是不限于此。

光学部件倾斜活动装置1具有壳体2、板簧5以及光学部件保持部7。壳体2具有罩25和在底板部20上组合下侧板部28以及上侧板部29而成的部分。罩25从下侧板部28以及上侧板部29的外侧被组装到底板部20。板簧5具有外侧部56、内侧部54以及常平架弹簧部55。通过下侧板部28的上表面和上侧板部29的下表面来夹持板簧5的外侧部56,在板簧5的内侧部54固定对AF电机15的侧面进行保持的光学部件保持部7。在底板部20与板簧5之间的空间,配置各对作为驱动部的磁石9和线圈8。这些各部分中的罩25、底板部20、下侧板部28、上侧板部29以及线圈8形成固定部,板簧5、光学部件保持部7以及磁石9形成相对于固定部活动的活动部。

以下,说明各部分的结构细节。如图2所示,罩25呈一方开放的箱状。在罩25的上表面穿设贯通孔250。

底板部20呈与罩25对应的大致正方形状。如图5、图6、图7以及图8所示,在底板部20的上表面,固定软磁性部件3。软磁性部件3具有：大致四边形环状的底部30；第1立部31,其从底部30的内周中+X侧以及X侧的各边的中央向内侧延伸立起；以及第2立部32,其从+Y侧以及Y侧的各边的中央向内侧延伸立起。在第1立部31以及第2立部32,分别绕卷线圈8。第1立部31以及第2立部32配置在线圈8的绕线内侧。线圈8将Z方向作为绕卷轴,从+Z侧观察例如绕逆时针方向绕卷。第1立部31以及第2立部32的前端部的端面和各线圈8的+Z侧的面大致为一个面,但是各线圈8的+Z侧的面可以为更上方,第1立部31以及第2立部32的前端部的端面也可以位于更上方。

下侧板部28以及上侧板部29呈中空大致四棱柱状。如图3所示,在上侧板部29中,穿设贯通孔290。下侧板部28的下表面固定在底板部20的上表面中软磁性部件3的底部30的周边。在下侧板部28的上表面,固定板簧5的外侧部56的周缘下表面。在板簧5的外侧部56的周缘上表面,固定上侧板部29的下表面。由此,板簧5保持相对于底板部20浮起的状态。

板簧5以具有弹性的软磁性材料形成。板簧5将光学部件保持部7支撑成能够相对于固定部倾斜活动。板簧5位于AF电机15的光入射部16与受光部之间的高度。板簧5具有两个外侧部56、内侧部54、将它们连结的常平架弹簧部55。两个外侧部56具有将字内角修圆成弧状那样的形状。两个外侧部56向+X侧和-X侧分离配置,作为整体,具有与下侧板部28以及上侧板部29的周缘对应的大致正方形的外形。外侧部56中朝向内侧端边的中央作为凹部560,向外侧凹陷两次。

内侧部54呈矩形框状。在内侧部54中X方向的外侧端边,设有凸部540。在内侧部54中X方向的内侧端边,设有安装磁石9的第1安装部61。第1安装部61是将矩形片向-Z侧弯折而成的,该矩形片从内侧部54中X方向的内侧端边的中央朝向与凸部540的侧相反突出。第1安装部61以与其端边大致成为同一个面的方式形成。另外,在本第1实施方式中,使弯折前端进一步向X方向外侧弯折,来防止后述的磁石9的下落。

在第1安装部61,配置磁石9。磁石9呈具有与线圈8对向的对向面95和其相反侧的相反向面96的长方体形状。磁石9的相反向面96上侧面分别安装在第1安装部61和内侧部54。上侧面的一部分位于凸部540的下侧。另外,在本实施方式中,其下侧面也安装在第1安装部61的向所述X方向外侧弯折的部分。如图6所示,第1安装部61内的磁石9的下侧一部分和在第1立部31上绕卷的线圈8的上侧一部分夹着间隙对向。在本第1实施方式中,第1立部31的前端部的端面位于比磁石9的中央靠-Z侧。在第1立部31上绕卷的线圈8的绕卷轴的方向和磁石9的对向面95的法线方向正交。另外,磁石9的对向面95例如磁化成N极,相反向面96磁化成S极。线圈8的上侧面与第1立部31的前端部的端面一起与凸部540对向。

如图4以及图5所示,常平架弹簧部55在外侧部56与内侧部54之间形成环状,在±X侧通过连结部551与外侧部56连结,在±Y侧通过连结部552与内侧部54连结。常平架弹簧部55中与内侧部54的凸部540对应的部分作为弯曲部550,向X方向外侧扩展成字。在弯曲部550的中央,具有连结部551。连结部551与外侧部56的凹部560连结。

在常平架弹簧部55中Y方向的外侧的端边,设有第2安装部62。第2安装部62使矩形片向-Z方向弯折而成,该矩形片从常平架弹簧部55中Y方向的外侧端边的中央朝向外侧突出。第2安装部62形成为从该端边向外侧伸出。另外,在本第1实施方式中,使弯折前端进一步向Y方向内侧弯折,来防止磁石9的下落。

在第2安装部62,配置磁石9。磁石9的相反向面96、上侧面以及下侧面分别安装在第2安装部62的对应面上。第2安装部62内的磁石9的下侧一部分和在第2立部32上绕卷的线圈8的上侧一部分夹着间隙对向。在本第1实施方式中,第2立部32的前端部的端面位于比磁石9的中央靠-Z侧。在第2立部32上绕卷的线圈8的绕卷轴的方向和磁石9的对向面95的法线方向正交。另外,磁石9的对向面95例如磁化成N极,相反向面96磁化成S极。线圈8的上侧面与第2立部32的前端部的端面一起与常平架弹簧部55的本体部分对向。

如图4以及图5所示,在常平架弹簧部55中的Y方向内侧端边中央,有连结部552。连结部552与内侧部54中的Y方向外侧的端边连结。

在内侧部54的内侧下方,有光学部件保持部7。光学部件保持部7呈具有与内侧部54对应的外周的箱状。光学部件保持部7的上端部固定在内侧部54。光学部件保持部7从外侧以及下侧包围AF电机15的下侧。

如图3所示,透镜体18以从AF电机15的本体17的贯通孔790突出的方式露出,本体17从上侧板部29的贯通孔290露出。在贯通孔290与本体17之间,设有间隙,以便不妨碍AF电机15的倾斜活动。另外,如图2所示,透镜体18以也从罩25的贯通孔250突出的方式露出。

当对在第1立部31上绕卷的线圈8通电时,第1立部31变成以其前端部的端面成为磁极面的电磁石。当以其端面例如成为N极的方式流过电流时,磁石9相对于其对向面95对产生+Z方向和-Z方向的反作用力,但是+Z方向的反作用力较大,因此相对于+Z方向移动。当以其端面成为S极的方式流过电流时,在磁石9相对于对向面95产生吸引力。这样,磁石9以+Z方向的吸引力和-Z方向的吸引力平衡的方式,目标为对向面95的Z方向的中心位置与第1立部31的前端部的端面的Z方向的位置一致的位置,向-Z方向移动。当以在第1立部31上绕卷的线圈8中产生反向力的方式流过电流时,连结部552变形,活动部绕Y轴的轴摆动。另外,当对在第2立部32中绕卷的线圈8通电时,同样地,产生反作用力或吸引力。当以第2立部32中绕卷的线圈8上产生反向力的方式流过电流时,连结部551变形,活动部绕X轴的轴摆动。

第1立部31的前端部的端面以及第2立部32的前端部的端面与分别以软磁性材料形成的板簧5对向。因此,能够提高作为电磁石的第1立部31以及第2立部32的磁力。另外,磁石9的相反向面96安装在该板簧5上,因此能够提高磁石9的磁力。

以上是本第1实施方式的细节。作为本第1实施方式的光学部件倾斜活动装置1具备固定部、具有光学部件保持部7的活动部、连结支撑固定部和活动部的支撑部以及驱动活动部的驱动部。从而,驱动部具有在线圈8的绕线的内侧设置软磁性部件3而形成的电磁石和与电磁石对向的磁石9。因此,能够作用更强磁力。由此,根据本第1实施方式,能够提供一种能够确保活动部的充分驱动力的光学部件倾斜活动装置1、照相机装置100以及电子设备。

另外,作为本第1实施方式的光学部件倾斜活动装置1,支撑部具有以软磁性材料形成的板簧5,驱动部具有线圈8和具有与线圈8对向的对向面95的磁石9,板簧5固定位于与磁石9的对向面95相反侧的相反向面96。因此,板簧5兼具对光学部件保持部7进行支撑的作用和増大磁石9的磁力的磁轭的作用,因此变得无需在磁石9的附近配置作为其他部件的磁轭。因此,根据本第1实施方式,能够提供一种能够以较少零部件来确保活动部的充分驱动力的光学部件倾斜活动装置1、照相机装置100以及电子设备。

另外,作为本第1实施方式的光学部件倾斜活动装置1,支撑部具有将活动部支撑成能够相对于固定部倾斜活动的板簧5,光学部件是具有光入射部16和受光部的结构,板簧5位于该光入射部16和受光部之间的高度。因此,根据本第1实施方式,难以产生由于活动部摆动时的推力的姿势差而导致的偏差。因此,根据本第1实施方式,能够提供一种活动部的最大要求推力小的光学部件倾斜活动装置1、照相机装置100以及电子设备。

<第2实施方式>

说明本发明的第2实施方式。如图13、图14以及图15所示,作为本发明第2实施方式的光学部件倾斜活动装置1A,线圈8以及软磁性部件3和磁石9对向的构造与第1实施方式的构造不同。

在本第2实施方式中,以线圈8的绕卷轴的方向和磁石9的对向面95的法线方向一致的方式,来配置线圈8和磁石9。即,第1安装部61内的磁石9的对向面95与软磁性部件3的第1立部31的前端部的端面对面。相反向面96固定在内侧部54的-Z侧的板面。对向面95,例如被磁化成N极,相反向面96被磁化成S极。

同样地,第2安装部62内的磁石9的对向面95与软磁性部件3的第2立部32的前端部的端面对面。相反向面96固定在常平架弹簧部55的-Z侧的板面。对向面95例如被磁化成N极,相反向面96被磁化成S极。板簧5以软磁性材料形成,因此能够增加磁石9的对向面95的磁力。

当以第1立部31或第2立部32的前端部的端面成为N极的方式在线圈8中流过电流时,在磁石9的对向面95中产生反作用力,磁石9沿着+Z方向移动。当以第1立部31或第2立部32的前端部的端面成为S极的方式在线圈8中流过电流时,在磁石9的对向面95产生吸引力,磁石9沿着-Z方向移动。当在第1立部31上绕卷的线圈8中产生反向力的方式流过电流时,连结部552变形,活动部绕Y轴的轴摆动。当在第2立部32上绕卷的线圈8中产生反向力的方式流过电流时,连结部551变形,活动部绕X轴的轴摆动。

另外,在上述第1实施方式以及第2实施方式中,也可以是,使光学部件为具有作为光入射部的入射面和作为受光部的反射面和出射面的棱镜。该情况下,进一步将板簧5配置在Z方向与活动部的重心相同的位置即可。

另外,在上述第1实施方式以及第2实施方式中也可以是,磁石9的对向面95被磁化成S极,相反向面96被磁化成N极。对向面95和相反向面96分别被磁化成一个磁极即可。另外也可以是,线圈8绕与第1实施方式以及第2实施方式相反的方向,即,从+Z侧观察绕顺时针方向绕卷。

另外,线圈8设置在固定部,但是例如也可以设置在活动部。该情况下,在板簧5的内侧部54上安装的磁石9例如安装在外侧部56。另外,在上述第1实施方式以及第2实施方式中,作为光学部件倾斜活动装置进行了说明,但是例如能够使板簧5采用具有内侧部、外侧部以及连结内侧部和外侧部的多个腕部的弹簧。从而,通过使图像传感器采用将固定部、透镜体设置在活动部上的结构,还能够使倾斜活动装置采用能够直线驱动光学部件的驱动装置。即,在上述第1实施方式以及第2实施方式中说明过的驱动部可以适用于倾斜(转动)驱动,也能够适用于直线驱动。

【符号说明】

1、1A、光学部件倾斜活动装置；2、壳体；3、软磁性部件；5、板簧；7、光学部件保持部；8、线圈；9、磁石；15、AF、电机；16、光入射部；17、本体；18、透镜体；19图像传感器；20、底板部；25、罩；28、下侧板部；29、上侧板部；30、底部；31、第1立部；32、第2立部；54、内侧部；55、常平架弹簧部；56、外侧部；61、第1安装部；62、第2安装部；95、对向面；96、相反向面；100、照相机装置；101、智能手机；250、290、790、贯通孔；540、凸部；550、弯曲部；551、552、连结部；560、凹部；780、底面。

Claims (8)

1.一种光学部件驱动装置,其特征在于,

具备：固定部；具有保持光学部件的光学部件保持部的活动部；连结支撑所述固定部和所述活动部的支撑部；驱动所述活动部的驱动部,

所述支撑部具有以软磁性材料形成的板簧,

所述驱动部具有线圈和具备与所述线圈对向的对向面的磁石,

所述板簧固定位于与所述磁石的对向面相反侧的相反向面。

2.根据权利要求1所述的光学部件驱动装置,其特征在于,

以所述线圈的绕卷轴的方向和所述对向面的法线方向正交的方式来配置所述线圈和所述磁石,所述板簧的一部分被弯折来固定所述相反向面。

3.根据权利要求1所述的光学部件驱动装置,其特征在于,

以所述线圈的绕卷轴的方向和所述对向面的法线方向一致的方式来配置所述线圈和所述磁石,所述板簧的板面固定所述相反向面。

4.根据权利要求1所述的光学部件驱动装置,其特征在于,

所述支撑部具有板簧,所述板簧具有外侧部、内侧部以及具有与所述外侧部以及所述内侧部分别连结的连结部的常平架弹簧部,

所述驱动部设置在与各连结部对应的位置,使所述活动部倾斜活动。

5.根据权利要求1所述的光学部件驱动装置,其特征在于,

所述光学部件是包括图像传感器的AF电机。

6.根据权利要求1所述的光学部件驱动装置,其特征在于,

所述光学部件是棱镜。

7.一种照相机装置,其特征在于,具备权利要求1～6中任一项所述的光学部件驱动装置。

8.一种电子设备,其特征在于,具备权利要求7所述的照相机装置。