本發明涉及一種鏡頭驅動裝置。
背景技術:
公知有一種鏡頭驅動裝置(相機模塊等),其具有在光軸方向上驅動鏡片框的機構(例如AF(Auto Focus:自動對焦)機構)和在與光軸交叉的平面內驅動鏡片框的機構(例如OIS(Optical Image Stabilizer:光學圖像穩定器)機構)(例如參照下述專利文獻1、2)。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2014-132367號公報
專利文獻2:日本特開2013-156292號公報
技術實現要素:
發明要解決的問題
在專利文獻1記載的現有技術中,為了將鏡片框支撐為在與光軸交叉的方向上自由移動,使用吊線將鏡片框支撐為懸空狀。當通過這樣的吊線來支撐鏡片框時會存在如下問題,即,需要在因落下沖擊等施加大的力的情況下不會使吊線產生大的彎曲或壓曲的鏡片框的保持結構,導致單元的結構復雜化。
相對于此,已知作為將鏡片框支撐為在與光軸交叉的方向上自由移動的機構,利用球狀體(軸承)來進行接觸支撐(參照專利文獻2)。由此,對于落下沖擊等,能夠得到高的耐沖擊性,但是存在如下問題,即,由于不采用能夠兼用作供電路徑的吊線,所以另外單獨需要連接AF驅動用的柔性印刷電路板等的供電結構,并且需要確保用于配備該供電結構的空間,導致難以使單元緊湊化。
另外,就專利文獻2的現有技術而言,在OIS機構中通過由可動部的磁鐵和基底部的磁軛產生的磁吸引力來使鏡片框向中立位置恢復,但是,由此導致在基底部設置的磁軛的配置設計變得復雜,并且,由于另外單獨設置磁軛,所以部件個數的增多和單元重量的增大成為問題。
本發明的課題之一是應對上述問題。即,在光軸方向上驅動鏡片框并且在與光軸交叉的方向上也驅動鏡片框的鏡頭驅動中,具有對于落下沖擊等的耐沖擊性、避免結構的復雜化、能夠使單元輕量化以及緊湊化、避免部件個數的增多等是本發明的目的。
用于解決問題的手段
為了實現上述目的,本發明的鏡頭驅動裝置具有以下的結構。
一種鏡頭驅動裝置,其特征在于,
具有:
鏡片框,
可動構件,將該鏡片框支撐為能夠在光軸方向上自由移動,
基底構件,將所述可動構件接觸支撐為能夠在與所述光軸交叉的方向上自由移動,
彈性構件,一端連接于所述可動構件側,另一端連接于所述基底構件側,并將所述可動構件彈性地壓接于所述基底構件側,
第一驅動部,在所述光軸方向上驅動所述鏡片框,
第二驅動部,經由所述可動構件在與所述光軸交叉的方向上驅動所述鏡片框;
從在所述基底構件設置的配線電路,經由所述彈性構件向在所述可動構件側設置的所述第一驅動部供電。
附圖說明
圖1是表示本發明的實施方式的鏡頭驅動裝置的整體結構的組裝立體圖。
圖2是表示本發明的實施方式的鏡頭驅動裝置的整體結構的分解立體圖。
圖3是表示本發明的實施方式的鏡頭驅動裝置的整體結構的說明圖((a)是俯視圖,(b)是(a)中的A-A剖視圖)。
圖4是表示本發明的實施方式的鏡頭驅動裝置的整體結構的說明圖。
圖5是表示本發明的實施方式的鏡頭驅動裝置的整體結構的說明圖((a)是俯視圖,(b)是(a)中的A-A剖視圖)。
圖6是表示本發明的實施方式的鏡頭驅動裝置的整體結構的說明圖。
圖7是表示本發明的實施方式的鏡頭驅動裝置的供電路徑的說明圖。
圖8是表示本發明的實施方式的鏡頭驅動裝置的供電路徑的說明圖。
圖9是表示具有本發明的實施方式的鏡頭驅動裝置的電子設備的說明圖。
具體實施方式
本發明的實施方式的鏡頭驅動裝置具有鏡片框、可動構件、基底構件、彈性構件、第一驅動部、第二驅動部。可動構件將鏡片框支撐為能夠在鏡頭的光軸(以下僅稱為光軸)方向上自由移動,自身能夠在與光軸交叉的方向上自由移動地接觸支撐于基底構件。此處的接觸支撐是指,在與基底構件上的支撐部接觸的狀態下被基底構件上的支撐部支撐。彈性構件的一端與可動構件側連接,另一端與基底構件側連接,將可動構件彈性地壓接于基底構件側。彈性構件的一例是具有拉伸彈性的彈簧構件,可動構件通過彈簧構件的拉伸彈力壓接于基底構件上的支撐部。
第一驅動部通過被供給電流而在光軸方向上驅動鏡片框,第一驅動部例如構成焦點調整機構(AF機構)的驅動部。第二驅動部通過被供給電流而經由可動構件在與光軸交叉的方向上驅動鏡片框,由此,在與光軸交叉的方向上驅動被可動構件支撐的鏡片框,第二驅動部例如構成手抖動修正機構(OIS機構)的驅動部。第一以及第二驅動部例如由能產生電磁驅動力的驅動線圈等構成。并且,在光軸方向上驅動鏡片框的第一驅動部設置于可動構件側(可動構件或鏡片框),從在基底構件設置的配線電路經由彈性構件向第一驅動部供電。
具有這樣的特征的鏡頭驅動裝置不將支撐鏡片框的可動構件支撐為懸空狀而使可動構件接觸支撐于基底構件,由此對于落下沖擊等具有耐沖擊性。另外,該鏡頭驅動裝置通過彈性構件的彈力將可動構件壓接于基底構件側,因此,無需可動構件的移動限制機構等,能夠避免結構的復雜化。另外,該鏡頭驅動裝置能夠通過彈性構件的彈力使可動構件返回到與光軸交叉的方向的中立位置,因此,無需如現有技術那樣另外單獨設置磁軛,能夠使單元輕量化,另外能夠避免部件個數的增多。進而,由于彈性構件兼用作供電路徑,所以無需如現有技術那樣的柔性印刷電路板等的配線空間,能夠使單元緊湊化。
以下,參照附圖對本發明的實施方式進行說明。對在以下的各附圖中共用的部位標注相同的附圖標記并省略重復說明。圖示的Z方向是指光軸方向,X、Y方向是指與光軸交叉的方向。
圖1以及圖2是表示本發明的實施方式的鏡頭驅動裝置的整體結構的說明圖(圖1是組裝立體圖,圖2是分解立體圖)。鏡頭驅動裝置1具有:鏡片框2;可動構件3,將鏡片框2支撐為能夠在光軸Oa方向上自由移動;基底構件4,將可動構件3接觸支撐為能夠在與光軸Oa交叉的方向上自由移動;彈性構件5,一端與可動構件3側連接,另一端與基底構件4側連接,將可動構件3彈性地壓接于基底構件4側。
鏡片框2具有用于安裝省略圖示的鏡頭筒的鏡頭安裝口2A,在鏡片框的上端部2B和下端部2C分別設置有板簧連接部,通過可動構件3經由上板簧12和下板簧14將鏡片框2支撐為在光軸方向上自由移動。可動構件3是具有與鏡片安裝口2A同軸上的中央開口部3A的框體,以包圍鏡片框2的方式配置。
上板簧12(12A、12B)被分割為2個,在各上板簧12A、12B分別設置有內側連接部12t和外側連接部12S,內側連接部12t與鏡片框2的上端部2B連接,外側連接部12S與可動構件3的上端部3B連接。另外,下板簧14的內側連接部14t與鏡片框2的下端部2C連接,下板簧14的外側連接部14S與可動構件3的下端部3C連接。鏡片框2經由這樣的上板簧12和下板簧14彈性地支撐于可動構件3。
可動構件3經由支撐構件20接觸支撐于基底構件4的支撐部42上。支撐構件20是滾動體或滑動體,例如,能夠使支撐構件20為球狀的滾動體,使支撐部42為軸承部。基底構件4在中央設置有中央開口部4A,在中央開口部4A的周圍等間隔地配置有多個(例如3個)支撐部42。
可動構件3和基底構件4由彈性構件5連接。可動構件3具有向與光軸Oa交叉的方向突出的連接部30,基底構件4也具有向與光軸Oa交叉的方向突出的連接部40。彈性構件5配置在連接部30、40之間,彈性構件5的端部5A、5B分別與連接部30、40連接。
彈性構件5配置有多個并配置在以光軸Oa為中心的軸對稱位置。在圖示的例子中,可動構件3側的連接部30(30A、30B、30C、30D)圍繞光軸Oa以等間隔設置有多個(例如4個),在與連接部30相對的位置上,設置多個(例如4個)基底構件4側的連接部40(40A、40B、40C、40D)。
鏡頭驅動裝置1具有在光軸Oa方向上驅動鏡片框2的第一驅動部6和經由可動構件3在與光軸Oa交叉的方向上驅動鏡片框2的第二驅動部7。在將鏡頭驅動裝置1用于相機單元的情況下,第一驅動部6為AF機構的驅動部,第二驅動部7為OIS機構的驅動部。
第一驅動部6由驅動線圈構成,圍繞光軸Oa卷繞在鏡片框2的軀體部上。第一驅動部6與由可動構件3的磁鐵保持部31保持的多個驅動用磁鐵13(13A、13B、13C、13D)協作,沿光軸Oa方向驅動鏡片框2。
在圖示的例子中,在鏡片框2上設置有磁鐵保持部2D,在該磁鐵保持部2D配置位置檢測用磁鐵15。另外,在可動構件3上設置有驅動電路保持部32,在該驅動電路保持部32配置有用于對位置檢測用磁鐵15的磁性進行檢測的霍爾元件內置型的驅動電路(IC)16。
第二驅動部7由保持在基底構件4的線圈架41上的驅動線圈構成,與在可動構件3的下端部3C配置的驅動用磁鐵17(17A、17B)一起經由可動構件3沿與光軸Oa交叉的方向驅動鏡片框2。在可動構件3上配置有2個位置檢測用磁鐵18(18A、18B),在基底構件4的與該位置檢測用磁鐵18(18A、18B)對應的位置配置有位置檢測傳感器(霍爾元件)19(19A、19B)。
鏡頭驅動裝置1在向電子設備搭載時,根據需要,使覆蓋可動構件3和彈性構件5的罩11罩在基底構件4的外周緣上。
圖3以及圖4或者圖5以及圖6表示彈性構件5的連接狀態。如前所述,彈性構件5的一端側的端部5A與可動構件3的連接部30連接,另一端側的端部5B與基底構件4的連接部40連接。此時,通過使連接部30、40向與光軸Oa交叉的方向突出,在未通電時,將彈性構件5與光軸Oa大致平行地配置。
彈性構件5的端部5A、5B可以如圖3以及圖4所示,彎折頂端部,以與連接部30、40卡合的方式連接于連接部30、40,也可以如圖5以及圖6所示,使頂端部呈直線狀伸展,貫穿連接部30、40來連接于連接部30、40。彈性構件5的端部5A、5B和連接部30、40通過焊錫等接合構件22來固定。如圖所示,彈性構件5的端部5A、5B貫通連接部30、40,并在與和彈性構件5相對的一側相反的一側的面通過接合構件22來固定。在這樣固定的情況下,在使用夾具等將彈性構件5保持為與光軸Oa平行的狀態下,在端部5A、5B以及連接部30、40施加接合構件22。在以光軸Oa為中心的軸對稱位置與光軸Oa平行地配置有多個的彈性構件5,在基底構件4上將可動構件3彈性地保持在中立位置。由此,在未對第二驅動部7通電時,能夠通過多個彈性構件5的彈性恢復力使鏡片框2恢復到中立位置。
根據圖7以及圖8等圖,對向第一驅動部6以及第二驅動部7供電的供電路徑進行說明。基底構件4具有多個輸入端子21。多個輸入端子21并排設置在矩形狀的基底構件4的一邊,各輸入端子21(21A、21B、21C、21D、21E、21F、21G、21H)分別與配線電路23A、23B、23C、23D、23E、23F、23G、23H連接。在此,配線電路23A使輸入端子21A和連接部40A相連接,配線電路23B使輸入端子21B和連接部40D連接。配線電路23C使輸入端子21C和由線圈架41A保持的第二驅動部(驅動線圈)7的一端側連接,配線電路23D使輸入端子21D和由線圈架41A保持的第二驅動部(驅動線圈)7的另一端側連接。
另外,配線電路23E使輸入端子21E和由線圈架41B保持的第二驅動部(驅動線圈)7的一端側連接,配線電路23F使輸入端子21F和由線圈架41B保持的第二驅動部(驅動線圈)7的另一端側連接,配線電路23G使輸入端子21G和連接部40C連接,配線電路23H使輸入端子21H和連接部40B連接。
并且,基底構件4的連接部40A、40B、40C、40D分別為電氣上的端子部,經由成為電氣配線路徑的彈性構件5,與成為電氣上的端子部的可動構件3的連接部30A、30B、30C、30D連接。進而,連接部30A、30B、30C、30D分別與可動構件3所具有的配線電路24A、24B、24C、24D連接,配線電路24A、24B、24C、24D的端部配置在驅動電路保持部32內,通過保持于此,與安裝在可動構件3上的驅動電路16連接。
就在基底構件4設置的配線電路23A~23H和在可動構件3設置的配線電路24A~24D而言,在基底構件4和可動構件3一體成形引線框來形成,或在基底構件4和可動構件3使用印刷技術或層疊技術形成配線來形成。
對這樣的鏡頭驅動裝置1的動作進行說明。首先,對第一驅動部6的動作(AF驅動)進行說明。基底構件4的多個輸入端子21中的輸入端子21A、21B、21G、21H從在基底構件4側設置的配線電路23A、23B、23G、23H,經由彈性構件5以及可動構件3的配線電路24A、24B、24C、24D,與在可動構件3安裝的驅動電路16連接。另外,驅動電路16的輸出端子分別經由被分割的2個上板簧12A、12B與第一驅動部6的線圈兩端連接。輸入端子21A、21B、21G、21H內的2個端子成為電源輸入端子,其他兩個端子成為控制信號的輸入端子。
向輸入端子21A、21B、21G、21H輸入的控制以及供電信號,從在基底構件設置的配線電路23A、23B、23G、23H,經由彈性構件5以及可動構件3的配線電路24A、24B、24C、24D,輸入到驅動電路16,驅動電路16基于所輸入的信號和內置的霍爾元件的位置檢測信號,向第一驅動部6進行供電,沿鏡片框2的光軸方向進行位置控制。
接著,對第二驅動部7的動作(OIS驅動)進行說明。基底構件4的多個輸入端子21中的前述的輸入端子21C、21D、21E、21F經由在基底構件4側設置的配線電路23C、23D、23E、23F,與2個第二驅動部(驅動線圈)7的端部連接。另外,在基底構件4上設置有與2個位置檢測傳感器(霍爾元件)19A、19B的4×2端子連接的8個外部連接端子25,將位置檢測傳感器19A、19B的檢測信號發送到省略圖示的控制部。該控制部基于位置檢測傳感器19A、19B的檢測信號,將控制信號以及供電信號發送給輸入端子21C、21D、21E、21F,通過該控制信號以及供電信號向第二驅動部7供電,經由可動構件3在與光軸交叉的方向上控制鏡片框2。
根據這樣的鏡頭驅動裝置1,通過對第一驅動部6通電,經由上板簧12和下板簧14自由移動地支撐在可動構件3上的鏡片框2,移動到由第一驅動部6產生的驅動力和上板簧12、下板簧14的彈力平衡的位置,在光軸Oa方向進行位置控制。另外,通過對第二驅動部7通電,接觸支撐在基底構件4上的可動構件3移動到由2個第二驅動部7產生的驅動力和多個彈性構件5的彈力平衡的位置上,對被可動構件3支撐的鏡片框2在與光軸Oa交叉的方向上進行位置控制。
在這樣的鏡頭驅動裝置1中,支撐鏡片框2的可動構件3接觸支撐在基底構件4上,因此對于落下沖擊等具有高的耐沖擊性。另外,在未對第二驅動部7進行通電時,利用彈性構件5的彈性恢復力使鏡片框2返回到中立位置,因此能夠省去在利用磁吸引力返回到中立位置的情況下所需的磁軛,能夠使單元輕量化并削減部件個數。進而,由于彈性構件5兼用作向第一驅動部6供電的供電路徑,所以能夠使配線空間緊湊化。
圖9表示具有鏡頭驅動裝置1的電子設備100(便攜電話、智能手機、平板電腦、便攜照相機等)。這樣的電子設備100通過鏡頭驅動裝置1的輕量化和緊湊化,能夠實現小型以及輕量化,另外,能夠得到耐沖擊性高的設備。
以上,參照附圖對本發明的實施方式進行了詳細敘述,但具體的結構并不限定于這些實施方式,不超出本發明的主旨的范圍的設計變更等也包含于本發明。并且,上述的各實施方式只要其目的以及結構等不產生特殊矛盾和問題,可以將彼此的技術組合使用。
附圖標記的說明
1:鏡頭驅動裝置,2:鏡片框,2A:鏡頭安裝口,
2B:上端部,2C:下端部,2D:磁鐵保持部,
3:可動構件,3A:中央開口部,3B:上端部,3C:下端部,
30(30A、30B、30C、30D):連接部,31:磁鐵保持部,
32:驅動電路保持部,
4:基底構件,4A:中央開口部,
40(40A、40B、40C、40D):連接部,
41(41A、41B):線圈架,42:支撐部,
5:彈性構件,5A,5B:端部,
6:第一驅動部(驅動線圈),7:第二驅動部(驅動線圈),
11:罩,
12(12A、12B):上板簧,12t:內側連接部,12S:外側連接部,
13(13A、13B、13C、13D):驅動用磁鐵,
14:下板簧,14t:內側連接部,14S:外側連接部,
15:位置檢測用磁鐵,
16:驅動電路,
17(17A、17B):驅動用磁鐵,
18(18A、18B):位置檢測用磁鐵
19(19A、19B):位置檢測傳感器(霍爾元件),
20:支撐構件,
21(21A~21H):輸入端子,
22:接合部材,
23A~23H、24A、24B、24C、24D:配線電路,
25:外部連接端子,Oa:光軸