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光学传感器驱动装置及光学模组

文献发布时间:2024-04-18 20:01:30


光学传感器驱动装置及光学模组

技术领域

本发明涉及一种光学传感器驱动装置及具备该光学传感器驱动装置的光学模组。

背景技术

以往,在照相机等的摄像装置使用的光学单元中,为了抑制由抖动引起的摄像图像的紊乱,开发了使光学模组整体摆动来消除抖动的功能。例如使包括透镜、光学传感器、自动对焦(AF,Automatic Focus,)单元等在内的模块整体绕X轴、Y轴方向摆动来实现OIS(Optical Image Stabilizer,光学图像稳定器)功能。并且,为了实现自动对焦(AF)、绕俯仰(Pitch)方向和偏转(Yaw)方向的摆动和向前后左右方向的倾斜(Tilt),以针对不同的功能分别设置磁石和线圈的方式,设置了4组磁石和线圈。另外,现有技术中,将使光学传感器发生俯仰(Pitch)和偏转(Yaw)的磁石设置在可动部。

通过采用现有技术的上述结构,会带来如下问题:①摄像装置中使用的部件数量多,所需的构造空间大;②使用同一部件并使其沿两个对角线方向摆动来实现偏转(Yaw)和俯仰(Pitch)时,两个方向的摆动之间存在串扰问题;③由于将使光学传感器发生俯仰(Pitch)和偏转(Yaw)的磁石设置在可动部,因此可动部较重,驱动可动部所需的驱动力大。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做出的,目的在于提供一种能够减少部件数量和所需的制造空间、能够在实现偏转(Yaw)方向和俯仰(Pitch)方向的摆动的同时避免串扰并可靠地防抖、且能够减少可动部的重量的光学传感器驱动装置及具备该光学传感器驱动装置的光学模组。

技术方案一的光学传感器驱动装置,具有与光学传感器一体化设置的安装部、包含基座的固定侧部件以及可动地连接于所述基座上的摆动部,其特征在于:所述摆动部包括内框架、以及设置于所述内框架的外部的外框架,所述内框架通过第一连接部与所述外框架可动地连接,所述外框架通过第二连接部与所述基座可动地连接,所述安装部设置于所述内框架的内侧,且与所述内框架的内壁隔开规定的间隔,所述光学传感器驱动装置还具有设置于所述安装部上方的限位件,所述限位件固定于所述内框架,所述安装部的与所述限位件平行的底板在垂直于所述光学传感器所在的平面的方向上被固定在所述限位件与所述内框架之间,所述内框架在第一驱动部的驱动下能够绕所述第一连接部所在的第一轴摆动,所述外框架在第二驱动部的驱动下能够绕所述第二连接部所在的第二轴摆动,所述第一轴的轴线方向与所述第二轴的轴线方向互相垂直,所述安装部在第三驱动部的驱动下能够在所述光学传感器所在的平面上相对于所述摆动部水平移动,且能够随所述摆动部的摆动而与所述摆动部一起相对于所述基座摆动。

根据技术方案一的结构,内框架能够绕第一连接部所在的第一轴即第一对角线方向摆动,外框架能够绕第二连接部所在的第二轴即第二对角线方向摆动,在第一驱动部和第二驱动部的驱动下,内外2重框架能够分别实现偏转(Yaw)和俯仰(Pitch),从而与利用单一摆动架实现偏转(Yaw)和俯仰(Pitch)的情况相比,避免了串扰的发生。另外,安装部在第三驱动部的驱动下能够带动光学传感器在水平方向上移动。通过水平方向的移动和两个对角线方向的摆动,能够实现防抖功能。从而根据技术方案一的结构,能够不发生串扰地实现带防抖功能的光学传感器驱动装置。

技术方案二的光学传感器驱动装置中,所述第一驱动部设置于所述第二轴的轴线上的位置,所述第二驱动部设置于所述第一轴的轴线上的位置,所述第三驱动部设置于所述安装部与所述基座之间。

根据技术方案二的结构,光学传感器驱动装置具有三重驱动,三重驱动彼此之间可以独立运动,不会相互影响。

技术方案三的光学传感器驱动装置中,所述安装部与所述基座之间设置有第四驱动部,所述第四驱动部能够驱动所述安装部绕所述光学传感器的中心轴旋转,所述中心轴是与所述光学传感器所在的平面垂直且经过所述光学传感器的中心的轴。

根据技术方案三的结构,光学传感器驱动装置具有四重驱动,四重驱动彼此之间可以独立运动,不会相互影响,其中第四驱动部可以实现光学传感器的水平方向上的旋转。

技术方案四的光学传感器驱动装置中,所述第一连接部和所述第二连接部均由轴和轴孔所构成。

技术方案五的光学传感器驱动装置中,所述第一驱动部由第一磁石和第一线圈所组成,所述第一线圈设置于所述内框架或所述固定侧部件的任一方,所述第一磁石与所述第一线圈相对置地设置于所述内框架或所述固定侧部件的另一方;所述第二驱动部由第二磁石和第二线圈所组成,所述第二线圈设置于所述内框架或所述固定侧部件的任一方,所述第二磁石与所述第二线圈相对置地设置于所述内框架或所述固定侧部件的另一方。

根据技术方案五,可以通过磁石和线圈来作为驱动部,但是不限定于此,驱动部也可以是形状记忆合金线即SMA线。

技术方案六的光学传感器驱动装置中,所述内框架具有:沿着所述第一轴的轴线方向分离且对置地设置的一对第一突出部;以及沿着所述第二轴的轴线方向分离且对置地设置的一对第二突出部,所述第一线圈成对设置于所述一对第二突出部,所述第二线圈成对设置于所述一对第一突出部,所述第一线圈的线圈轴线以及所述第二线圈的线圈轴线与所述光学传感器所在的平面相平行,所述第一磁石在所述第一线圈的线圈轴线的方向上与所述第一线圈相对置,所述第二磁石在所述第二线圈的线圈轴线的方向上与所述第二线圈相对置。

根据技术方案六,第一线圈和第二线圈设置在内框架(即可动侧部件),与此相对地,第一磁石和第二磁石设置在固定侧部件。此时,由于线圈较磁石重量轻,因此与现有技术相比,减轻了可动部重量。

技术方案七的光学传感器驱动装置中,所述第三驱动部由第三磁石和第三线圈所组成,所述第三线圈设置于所述安装部或所述基座的任一方,所述第三磁石与所述第三线圈相对置地设置于所述安装部或所述基座的另一方,所述第三线圈的轴线与所述中心轴平行。

技术方案八的光学传感器驱动装置中,所述第四驱动部由第四磁石和第四线圈组成,所述第四线圈设置于所述安装部或所述基座的任一方,所述第四磁石与所述第四线圈对置地设置于所述安装部或所述基座的的另一方,所述第四线圈的轴线与所述中心轴平行。

技术方案九的光学传感器驱动装置中,所述第三线圈设置于所述基座,所述第三磁石设置于所述安装部。

技术方案十的光学传感器驱动装置中,所述第四线圈设置于所述基座,所述第四磁石设置于所述安装部。

根据技术方案七~十的结构,第三磁石、第四磁石可以安装在可动的安装部上,也可以选择性地安装在作为固定侧部件的基座上,在安装在作为固定侧部件的基座上时,能够减轻可动部的重量。另外,第三线圈、第四线圈和第三磁石、第四磁石均平行于所述基座被设置,因此能够使该光学传感器驱动装置薄型化。

技术方案十一的光学传感器驱动装置中,所述第四磁石为所述第三磁石的兼用。

根据技术方案十一的结构,不同功能的磁石之间可以互相兼用,因此能够减少所需的部件数量,并减少所需的构造空间。

技术方案十二的光学传感器驱动装置中,所述安装部与所述内框架之间设置有多个滚珠,所述安装部朝向所述内框架的面具有收容所述多个滚珠的收容凹部。

根据技术方案十二的结构,所述多个滚珠用于减小滑动摩擦力,从而能够使安装部相对于内框架容易移动。

技术方案十三的光学传感器驱动装置中,具有固定于所述基座的磁性板,所述磁性板设置于与所述第三磁石对置的位置,通过吸引所述第三磁石来使所述安装部压紧所述多个滚珠。

根据技术方案十三的机构,通过将第三磁石安装在安装部上并在作为固定侧部件的基座上的与第三磁石对置的位置设置磁性板,从而在第三磁石与磁性板之间产生磁力,能够通过磁力使所述安装部向下压紧多个滚珠,使得安装部与基座之间的结构更加稳固,能够一定程度上抵御外力碰撞。

技术方案十四的光学传感器驱动装置中,所述第一磁石和所述第二磁石设置于构成所述固定侧部件的磁石保持部,所述磁石保持部具有顶板以及从所述顶板向所述基座延伸的垂直于所述顶板的侧壁部,所述第一磁石和所述第二磁石设置于所述侧壁部。

技术方案十五的光学模组中,包含技术方案一所述的光学传感器驱动装置,还具有设置于所述光学传感器上方的透镜驱动装置,所述固定侧部件还包括罩设于所述基座上方的罩部,所述光学传感器驱动装置以及所述透镜驱动装置被收容于所述基座和所述罩部所构成的收容空间内。

根据技术方案十五的结构,由于光学模组中包含有技术方案一~技术方案十四中任一项所述的光学传感器驱动装置,因此该光学模组能够实现技术方案一~技术方案十四的光学传感器驱动装置所具有的功能。

技术方案十六的光学模组中,所述透镜驱动装置具有能够保持透镜体的透镜保持部,所述透镜保持部在第五驱动部的驱动下可以沿透镜的光轴方向移动。

根据技术方案十六的结构,光学模组可以在第五驱动部的驱动下实现自动对焦的功能。

技术方案十七的光学模组中,所述第五驱动部由设置于所述透镜保持部的外周部的第五线圈和与所述第五线圈对置设置的第五磁石所构成。

技术方案十八的光学模组中,所述限位件是防止磁场泄漏的磁轭,所述第五磁石与所述第三磁石隔着所述磁轭设置在所述磁轭的两侧。

根据技术方案十八的结构,限位件除了发挥限位功能以外,还作为防止磁场泄漏的磁轭发挥功能,能够防止发挥自动对焦功能的磁场和发挥防抖功能的磁场相互影响。

技术方案十九的光学模组中,所述第一磁石和所述第二磁石兼用作所述第五磁石,所述第五磁石设置于所述第一线圈与所述第五线圈之间、以及所述第二线圈与所述第五线圈之间。

根据技术方案十九的结构,不同功能的磁石之间可以互相兼用,因此能够减少所需的部件数量,并减少所需的构造空间。

技术方案二十的光学模组中,所述磁石保持部的所述顶板位于所述透镜保持部的上方,被固定于所述罩部。

技术方案二十一的光学模组中,还具有设置于所述磁石保持部的所述顶板的板弹簧,所述板弹簧连接所述顶板与所述透镜保持部。

根据技术方案二十一的结构,能够将顶板与透镜保持部可靠地连接,并在透镜发生了位移时使透镜恢复到初始位置,以及能够为第五线圈供电

发明效果

通过能够独立摆动的内外2重框架来分别实现偏转(Yaw)和俯仰(Pitch),从而与利用单一摆动架来实现偏转(Yaw)和俯仰(Pitch)的情况相比,避免了串扰的发生。

此外,能够利用安装在安装部与基座之间的其他驱动部,实现光学传感器在水平方向上平移和旋转,从而能够有效地防抖。

另外,不必根据驱动部的数量来设置磁石数量,不同功能的磁石之间可以兼用,因此能够减少所需的部件数量和所需的构造空间以及减轻制品整体重量。

另外,本发明中实现偏转(Yaw)和俯仰(Pitch)的第一磁石和第二磁石设置在固定侧部件(磁石保持部)上,与设置在可动部上的情况相比,可动部的重量更轻,需要的驱动力更小。

附图说明

图1表示光学传感器驱动装置的立体图。

图2表示光学传感器驱动装置的仰视图。

图3表示图1的分解立体图。

图4表示从斜下方观察保持着磁石的磁石保持部的立体图。

图5表示图3中的内框架、外框架和基座的放大图。

图6A表示内框架和外框架的组装状态的俯视图,图6B表示内框架、外框架和基座的组装状态的俯视图。

图7表示图3中的内框架、外框架、FPC1、安装部和限位件的放大图。

图8示出了图7中的各部件的组装状态下的俯视图。

图9是表示光学传感器驱动装置中的第一驱动部和第二驱动部的俯视图的一例。

图10示出了光学传感器驱动装置中的第一驱动部和第二驱动部的立体图。

图11是图10的俯视图,表示省略了磁石保持部后的光学传感器驱动装置。

图12表示安装有第三磁石(第四磁石)的安装部的仰视图。

图13是表示第三驱动部和第四驱动部的分解立体图,图中省略了部分部件的图示。

图14是表示第三磁石和磁性板的相对位置关系的示意图,是沿着图11的A-A线剖切后的剖面图。

图15是表示图14中的实线方框部分的放大图。

图16是表示滚珠的安装位置的示意图,是沿着图11的B-B线剖切后的剖面图。

图17表示具备光学传感器驱动装置的光学模组的立体图。

图18表示光学模组的分解状态下的立体图。

图19是表示第一磁石和第二磁石与各线圈的位置关系的图。

图20A和图20B是表示各磁石的着磁方式的一例。

附图标记说明

1光学模组 10光学传感器驱动装置 11磁石保持部 110顶板 111侧壁部 12限位件 12A上板 12B爪部 13安装部 13A底板 13B周壁部 13C收容凹部 14内框架 14A第一突出部 14B第二突出部 14C内框架底板 15外框架 16基座 16A第一壁部 16B第二壁部 16C基座底板 20罩部 21板弹簧 22透镜保持部 23透镜驱动部(第五驱动部) 24透镜驱动装置31第一驱动部 32第二驱动部 33第三驱动部 34第四驱动部 M1第一磁石 M2第二磁石 M3第三磁石 M4第四磁石 M5第五磁石 C1第一线圈C2第二线圈 C3第三线圈 C4第四线圈 C5第五线圈 FPC1第一柔性印刷电路基板FPC2第二柔性印刷电路基板BALL滚珠SE传感器 MP磁性板 AX1第一轴 AX2第二轴 CON1第一连接部 CON2第二连接部

具体实施方式

以下,参照附图,对本实施方式的光学传感器驱动装置及具备该光学传感器驱动装置的光学模组进行说明。

[光学传感器驱动装置]

光学传感器驱动装置具有与光学传感器一体化设置的安装部、包含基座的固定侧部件以及可动地连接于所述基座上的摆动部,所述摆动部包括内框架、以及设置于所述内框架的外部的外框架,所述内框架通过第一连接部与所述外框架可动地连接,所述外框架通过第二连接部与所述基座可动地连接,所述安装部设置于所述内框架的内侧,且与所述内框架的内壁隔开规定的间隔,所述光学传感器驱动装置还具有设置于所述安装部上方的限位件,所述限位件固定于所述内框架,所述安装部的与所述限位件平行的底板在垂直于所述光学传感器所在的平面的方向上被固定在所述限位件与所述内框架之间,所述内框架在第一驱动部的驱动下能够绕所述第一连接部所在的第一轴摆动,所述外框架在第二驱动部的驱动下能够绕所述第二连接部所在的第二轴摆动,所述第一轴的轴线方向与所述第二轴的轴线方向互相垂直,所述安装部在第三驱动部的驱动下能够在所述光学传感器所在的平面上相对于所述摆动部水平移动,且能够随所述摆动部的摆动而与所述摆动部一起相对于所述基座摆动。

图1表示光学传感器驱动装置10的立体图。图2表示光学传感器驱动装置的仰视图。光学传感器SE作为光学传感器驱动装置的驱动对象,被设置在光学传感器驱动装置的安装部13上,例如被设置在安装部13的下表面,图2中示出了光学传感器SE被形成为四边形、安装部的下表面被形成为大致八边形、光学传感器SE以完全覆盖安装部13下表面的方式被设置在安装部13的下表面,但是不限定于上述方式,只要光学传感器SE与安装部13一体化设置,且安装部13与光学传感器SE能够以共轴的方式动作,则也可以采用其他方式。如图2所示,光学传感器SE可以被光学传感器驱动装置的基座16包围而在基座16的中央露出。下面,为了方便说明,将与光学传感器SE所在的平面垂直的方向称为上下方向,将与光学传感器SE相比靠透镜的一侧,称为“上”或“上方”,将与光学传感器SE相比透镜一侧的相反侧,称为“下”或“下方”。将与光学传感器SE所在的平面平行的方向称为水平方向,将与光学传感器SE所在的平面垂直且经过光学传感器SE的中心的轴称为中心轴Axcen。这里的水平方向和上下方向不一定与使用时的实际方向相同。

图3表示图1的分解立体图。下面分别说明各部件,另外虽然在图3中将光学传感器驱动装置10所具备的各部件分解并按照从上到下的顺序进行了图示,但图示中的上下位置有与实际不同的情况,图中的位置关系不等同于实际的位置关系。另外,以下所述的各部件相对于中心轴Axcen而言被对称设置。

光学传感器驱动装置10具备:磁石保持部11、一对第一磁石M1、一对第二磁石M2、限位件12、连接有一对第一线圈C1和一对第二线圈C2的第一柔性印刷电路基板FPC1、安装部13、四个滚珠BALL、内框架14、第三磁石M3、连接有两个第四线圈C4和四个第三线圈C3的第二柔性印刷电路基板FPC2,外框架15、四个磁性板MP和基座16。图中示出的各部件的数量只不过是一例,可以根据需要调整,实际数量并不限定于图中所示的数量。

磁石保持部11被设置在光学传感器驱动装置10的最上部,中央形成有供透镜驱动装置安装的收容部。基座16被设置在光学传感器驱动装置10的最下部,其余部件被保持在磁石保持部11与基座16之间。

图4表示从斜下方观察保持着磁石的磁石保持部11的立体图。磁石保持部11具有顶板110以及从顶板110向基座16延伸的垂直于顶板110的侧壁部111。从磁石保持部11的下方观察时,侧壁部111形成为大致八边形,在该八边形中的不相邻的边(相互间隔一个边)的位置上分别形成有供磁石载置的磁石收容部,从而在间隔的两个边之间能够分别保持磁石。如图4所示,在八个边中的不相邻的四个边保持有磁石。该四个磁石中的位于对置位置的磁石两两一对,分别被称为第一磁石M1和第二磁石M2。

图5示出图3中的内框架14、外框架15和基座16的放大图。

如图5所示,内框架14、外框架15和基座16分别形成为大致正方形的中空的框架,在外框架15的四个角中的对角线的位置形成有2对转动轴,其中一对转动轴从外框架15的内表面向内突出,另一对转动轴从外框架15的外表面向外突出。将外框架15的从内表面向内突出的一对转动轴相互延伸而形成的虚拟轴称为第一轴AX1,将从外表面向外突出的另一对转动轴相互延伸而形成的虚拟轴称为第二轴AX2。

与此相对,内框架14具有:形成有与磁石保持部11的侧壁部111的形状对应的形状(这里为大致八边形)的开口的内框架底板14C;沿着第一轴AX1的轴线方向分离且对置地设置的一对第一突出部14A;以及沿着第二轴AX2的轴线方向分离且对置地设置的一对第二突出部14B,该一对第一突出部14A和第二突出部14B相对于内框架14的内框架底板14C向上方突出。

一对基座16具有:形成有与光学传感器SE的形状对应的形状(这里为大致四边形)的开口的基座底板16C;沿着第一轴AX1的轴线方向分离且对置地设置的一对第一壁部16A;以及沿着第二轴AX2的轴线方向分离且对置地设置的一对第二壁部16B,该一对第一壁部16A和一对第二壁部16B相对于基座16的基座底板16C向上方突出。

在内框架14的一对第一突出部14A的外表面的与外框架15的一对转动轴对置的位置,形成有供该一对转动轴插入的一对轴孔,另外,在基座16的一对第二壁部16B的内表面的与外框架15的另一对转动轴对置的位置,形成有供该另一对转动轴插入的另一对轴孔。

图5中,为了图示的方便,省略了内框架14和基座16中的轴孔的图示。以下,将外框架15的一对转动轴和内框架14的一对轴孔的组合称为第一连接部CON1,将外框架15的另一对转动轴和内框架14的另一对轴孔的组合称为第二连接部CON2。

从而,内框架14、外框架15及基座16被相互连接,其中内框架14和外框架15为可动侧部件,基座16为固定侧部件,内框架14能够绕第一连接部CON1所在的第一轴AX1摆动,外框架15能够绕第二连接部CON2所在的第二轴AX2摆动,当内框架14绕第一轴AX1摆动时,外框架15可以不摆动,从而仅内框架14相对于基座16摆动。当外框架15绕第二轴AX2摆动时,带动内框架14一起相对于基座16摆动,且内框架可以同时相对于外框架15独立地绕第一轴AX1摆动。第一轴AX1的轴线方向与第二轴AX2的轴线方向互相垂直。所谓第一轴AX1的轴线方向与第二轴AX2的轴线方向互相垂直,是指第一轴AX1的轴线方向与第二轴AX2的轴线方向可以相交且互相垂直,也可以虽然不相交(不在同一水平空间内)但相互垂直,但是相交且互相垂直时,所需的构造空间更小。

图6A表示内框架和外框架的组装状态的俯视图,图6B表示内框架、外框架和基座的组装状态的俯视图。如图6A和图6B所示,组装状态下,外框架15位于内框架14的外部,内框架14和外框架15一起构成本实施方式的摆动部,内框架14通过第一连接部CON1与外框架15可动地连接,外框架15通过第二连接部CON2与基座16可动地连接。

图7示出图3中的内框架、外框架、FPC1、安装部和限位件的放大图。从图7可知,限位件12、安装部13和第一柔性印刷电路基板FPC1与内框架14和外框架15形成为中空的框状。

图8示出了图7中的各部件的组装状态下的俯视图。下面参照图7和图8说明上述部件的相对位置关系。

在内框架14的一对第一突出部14A上成对地设置有第一线圈C1,在内框架14的一对第二突出部14B上成对地设置有第二线圈C2。第一线圈C1的线圈轴线以及第二线圈C2的线圈轴线与未图示的光学传感器SE所在的平面相平行。并且一对第一线圈C1和一对第二线圈C2经由第一柔性印刷电路基板FPC1而相互连接,并被从外部供给电力。图中的第一柔性印刷电路基板FPC1只是一例,第一线圈C1和第二线圈C2的连接方式不限定于此。

在内框架14的上方隔着第一柔性印刷电路基板FPC1设置有安装部13。安装部13具有:供限位件12载置的与限位件12平行的底板13A、从底板13A的底面起向基座16的方向延伸的周壁部13B、和设置在底板13A的底面上且开口朝向内框架14的收容凹部13C。收容凹部13C在安装部13的下表面的四个角分别设置一个,能够收容滚珠BALL,关于滚珠BALL在后面叙述,这里省略说明。另外在周壁部13B的水平方向的尺寸小于第一柔性印刷电路基板FPC1、内框架14、外框架15和基座16的开口的尺寸,从而周壁部13B可以穿通并位于上述各部件的开口之中,周壁部13B的下表面设置光学传感器SE,光学传感器SE所在的平面平行于安装部13的底板13A所在的平面。

限位件12位于安装部13的上方,并被固定于内框架14的外壁上。具体来说,限位件12具有形成为大致环状的上板12A和从上板12A的外边缘起向基座16的方向延伸的爪部12B。上板12A与安装部13的底板13A接触而被设置在底板13A的上表面,爪部12B扣住内框架14的外壁,从而限位件12被固定于内框架14的外壁上。

在组装状态下,限位件12相对于内框架14被固定。在上下方向上,安装部13的底板13A的上表面与限位件12的下表面抵接,安装部13的底板13A隔着下方的第一柔性印刷电路基板FPC1而与内框架底板14C抵接,从而安装部13的与限位件12平行的底板13A在垂直于光学传感器SE所在的平面的方向(即上下方向)上被固定在限位件12与内框架14之间,更确切地说是被固定在限位件12与第一柔性印刷电路基板FPC1和内框架14之间。在水平方向上,安装部13设置于内框架14的内侧,且与内框架14的内壁隔开规定的间隔。所述规定的间隔是为了使安装部13能够在驱动部的驱动下沿水平方向移动而设置的。

另外,在组装状态下,第一线圈C1和第二线圈C2位于安装部13和限位件12的上方,第一线圈C1位于第二轴AX2的轴线上的位置,第二线圈C2位于第一轴AX1的轴线上的位置,并且一对第一线圈C1相对于第一轴AX1位于轴对称的位置,一对第二线圈C2相对于第二轴AX2位于轴对称的位置。

图9示出了光学传感器驱动装置中的第一驱动部31和第二驱动部32的俯视图的一例,图10示出了光学传感器驱动装置中的第一驱动部31和第二驱动部32的立体图。图10与图9相比,还图示出基座16。

在本实施方式中,第一驱动部31由第一磁石M1和第一线圈C1所组成,第一磁石M1在第一线圈C1的线圈轴线的方向上与第一线圈C1相对置,第一驱动部31设置于第二轴AX2的轴线上的位置。第二驱动部32由第二磁石M2和第二线圈C2所组成,第二磁石M2在第二线圈C2的线圈轴线的方向上与第二线圈C2相对置,第二驱动部32设置于第一轴AX1的轴线上的位置。例如,在第一线圈C1通电的情况下,在与其对置设置的第一磁石M1的作用下,第一线圈C1受到朝向上方或朝向下方的力,从而内框架14在第一线圈C1的带动下能够绕第一连接部CON1所在的第一轴AX1摆动,另外,在第二线圈C2通电的情况下,在与其对置设置的第二磁石M2的作用下,第二线圈C2受到朝向上方或朝向下方的力,从而外框架15在第二线圈C2的带动下能够绕第二连接部CON2所在的第二轴AX2摆动。

在第一驱动部31或第二驱动部32的驱动下,光学传感器SE能够随着内框架14和外框架15中的某一个的摆动而与内框架14和外框架15中的某一个一起相对于基座16摆动,在第一驱动部31和第二驱动部32同时驱动时,光学传感器SE能够随着内框架14和外框架15两者的摆动一起相对于基座16摆动。

本实施方式中,第一线圈C1被设置在作为可动部的内框架14,第一磁石M1被设置在作为固定侧部件的磁石保持部11,但是第一线圈C1也可以设置在内框架14,在此情况下,将第一磁石M1与第一线圈相对置地设置于磁石保持部11即可。另外,第二线圈C2被设置在作为可动部的内框架,第二磁石M2被设置在作为固定侧部件的磁石保持部11,但是第二线圈C2也可以设置在内框架14,在此情况下,将第二磁石M2与第二线圈C2相对置地设置于磁石保持部11即可。这里,仅例示出了由磁石保持部11保持第一磁石M1和第二磁石M2的情况(参照图4),但是根据需要也可以由其他固定侧部件保持第一磁石M1和第二磁石M2。

另外,优选的是,将第一线圈C1和第二线圈C2设置在内框架14,而将第一磁石M1和第二磁石M2设置在固定侧部件。其原因在于,线圈的重量比磁石轻,若将第一磁石M1和第二磁石M2设置在固定侧部件上,则与将第一磁石M1和第二磁石M2设置在可动侧部件(内框架14)上的情况相比,能够减轻可动部的重量。

另外,图9和图10中为了方便图示各线圈与各磁石的对置关系而省略了磁石保持部11的图示。实际上,第一磁石M1和第二磁石M2被固定在磁石保持部11上,与磁石保持部11一体地被安装,不会出现图9和图10所示的仅第一磁石M1和第二磁石M2被设置在限位件12上的情况。

图11是图10的俯视图,图中的A-A线和B-B线用于表示剖切方向,后面详细叙述沿A-A线剖切后的剖面图和沿B-B线剖切后的剖面图。

图12表示安装有第三磁石(第四磁石)时的安装部13的仰视图。如图12所示,第三磁石M3被安装在安装部13的底板13A的底面的各边上,围绕着安装部13的周壁部13B而被设置。第三磁石M3例如通过粘接被固定在底板13A的底面,但不限定于此。第三磁石M3被分为长度较长的第三磁石M3和长度较短的第三磁石M3,其中长度较长的第三磁石M3被兼用作第四磁石M4。收容凹部13C与第三磁石M3交错地设置在周壁部13B的外周。

图13是表示第三驱动部和第四驱动部的分解立体图,图中省略了部分部件的图示。图13为了方便说明,仅示出了安装有第三磁石M3的安装部13、第二柔性印刷电路基板FPC2和基座16,省略了其他部件的图示,第二柔性印刷电路基板FPC2上连接有第三线圈C3和第四线圈C4,第三线圈C3和第四线圈C4以与第三磁石M3在上下方向上对置的方式连接在第二柔性印刷电路基板FPC2上。第二柔性印刷电路基板FPC2可以被配置在基座16上而相对于基座16固定,第三磁石M3与第三线圈C3和第四线圈C4对置地被设置于安装部13与基座16之间。第三磁石M3中的长度较长的第三磁石M3对置于第三线圈和第四线圈这两者地设置,同时发挥第三磁石M3和第四磁石M4的作用,第三磁石M3中的长度较短的第三磁石M3仅对置于第三线圈地设置,仅作为第三磁石M3发挥作用。第三线圈C3的数量与第三磁石M3的数量相同,在本实施方式中是4个,且4个第三线圈C3在第二柔性印刷电路基板FPC2的各边各设置1个。第四线圈C4仅设置在与较长的第三磁石M3对置的位置,在本实施方式中是2个,且在第二柔性印刷电路基板FPC2的对置的边中2个第四线圈C4与2个第三线圈C3并排地设置,但对置的边中的第四线圈C4与第三线圈C3的排列顺序颠倒。由此,由第三线圈C3和第三磁石M3提供使光学传感器SE在水平方向上平移的力,由第四线圈C4和第四磁石M4提供使光学传感器SE在水平方向上旋转的力。

在光学传感器驱动装置10中,按照各磁石和各线圈所发挥的功能的不同,将磁石和线圈命名为不同的名字,例如第一磁石M1和第一线圈C1控制光学传感器SE绕第一轴AX1的摆动,第二磁石M2和第二线圈C2控制光学传感器SE绕第二轴AX2的摆动,第三磁石M3和第三线圈C3控制光学传感器SE在水平方向上的平移,第四磁石M4和第四线圈C4控制光学传感器SE在水平方向上的旋转。即,在光学传感器驱动装置10中,能够通过磁石和线圈的组合,控制光学传感器SE的绕第一轴AX1和第二轴AX2的摆动及在所在平面上的平移和旋转。

以上虽然规定了四种磁石,但是上述四种磁石是根据功能而定义的,并不等同于实际设置了四种磁石。本实施方式中,可以通过将第三磁石M3设置得长而使第三磁石M3同时对置于第三线圈C3和第四线圈C4,由此第三磁石M3可以兼用做第四磁石M4,而无需设置单独的第四磁石M4。由此,能够减少部件数量,减小所需的构造空间。

第三磁石M3和第三线圈C3构成第三驱动部33,第三驱动部33设置于安装部13与基座16之间,第四磁石M4和第四线圈C4构成第四驱动部34,第四驱动部34也设置于安装部13与基座16之间。

安装部13在第三驱动部33的驱动下能够在光学传感器SE所在的平面上相对于内框架14和外框架15水平移动,安装部13在第四驱动部34的驱动下能够绕光学传感器SE的中心轴AXcen旋转。第三线圈C3的线圈轴线的方向和第四线圈C4的线圈轴线的方向均平行于中心轴AXcen。

在图13示出第三线圈C3和第三线圈C4被设置在第二柔性印刷电路基板FPC2上,第二柔性印刷电路基板FPC2被配置在基座16上,即第三线圈C3和第三线圈C4经由第二柔性印刷电路基板FPC2被设置在基座16上。另外,虽然图13中第三线圈C3和第三线圈C4被设置在基座16上,第三磁石M3和第四磁石M4被配置安装部13上,但第三线圈C3和第三线圈C4也可以设置于安装部13,在此情况下,第三磁石M3和第四磁石M4只要与第三线圈C3和第四线圈相对置地设置于基座16即可。这里,第二柔性印刷电路基板FPC2只不过是一例,第三线圈C3和第四线圈C4的连接方式不限定于此。

图14是表示第三磁石和磁性板的相对位置关系的示意图,是沿着图11的A-A线剖切后的剖面图。图15是表示图14中的实线方框部分的放大图。从表示各部件的分解状态的图3和图14、图15可知,在基座16(换言之基座底板16C)的与底面对置的内面上形成有供磁性板MP设置的凹部,磁性板MP以与第三磁石M3在上下方向上对置的方式沿着框状的基座16的四个边设置,在四个边的每个边各设置有一个磁性板MP。磁性板MP通过粘合等方式被固定于基座16,第三磁石M3通过粘合等方式被固定于安装部13,由此通过磁性板MP对第三磁石M3的磁吸引力,安装部13被向基座16的方向压紧,使得安装部13与基座16之间的部件被从两侧压紧而不易松动。

图16是表示滚珠的安装位置的示意图,是沿着图11的B-B线剖切后的剖面图。图16示出了安装部13的收容凹部13C中收容有滚珠BALL的状态。收容凹部13C用于定位并容纳滚珠BALL,限制滚珠BALL在水平方向上移动。另外,滚珠BALL经由第一柔性印刷电路基板FPC1而与内框架14抵接,被夹持在安装部13与内框架14之间。通过安装在安装部13上的第三磁石M3与安装在基座16上的磁性板MP之间的磁力,安装有第三磁石M3的安装部13被向基座16方向吸引,将多个滚珠BALL压紧在内框架14上。本实施方式中,通过在安装部13的下表面设置滚珠BALL,能够减少滑动摩擦力,使安装部相对于内框架容易移动。滚珠的数量被设置为4个,但其数量不限定于此,也可以是其他数量。

[光学模组]

图17表示具备光学传感器驱动装置的光学模组的立体图。

图18表示光学模组的分解状态下的立体图。如图18所示,光学模组1具备:如上所述的光学传感器驱动装置10、罩设在光学传感器驱动装置10的基座16上方的罩部20、设置于光学传感器驱动装置10的顶部的板弹簧21、保持未图示的透镜的透镜保持部22、和设置在透镜保持部22上的透镜驱动线圈(以下将透镜驱动线圈称为第五线圈C5)。

透镜保持部22在俯视时形成为大致八边形,在八边形中的彼此不相邻的四个边上分别设置第五线圈C5,从而在透镜保持部22设有4个第五线圈C5。在光学模组的组装状态下,4个第五线圈C5与和其对置设置的第五磁石M5一起作为透镜驱动部(即第五驱动部)23发挥作用,使透镜保持部22在透镜的光轴方向上移动,实现自动对焦。透镜驱动部(即第五驱动部)23和透镜保持部22的组合可以被称作透镜驱动装置24。透镜保持部22、第五线圈C5和第五磁石M5分别位于光学传感器SE的上方,换言之透镜驱动装置24整体被设置在光学传感器SE的上方。

透镜驱动装置24与光学传感器驱动装置10一起被收容于基座16和罩部20所构成的收容空间内。

另外,本实施方式中,虽然省略了图示,但是磁石保持部11的顶板位于透镜保持部22的上方,通过粘合等方式被固定在罩部20的内侧,经由罩部20而相对于基座16固定。

光学模组1中,罩部20、光学传感器驱动装置10中的基座16及磁石保持部11是固定侧部件的一个例子,除此以外的其他部件可以被视为可动侧部件的一个例子。

板弹簧21为一对板弹簧,并排地设置在磁石保持部11的顶板和透镜保持部22上,将磁石保持部11的顶板与透镜保持部22连接。当透镜保持部22因自动对焦而发生了位移时,通过板弹簧21提供复原力,使透镜保持部22恢复到初始位置。另外板弹簧21连接于第五线圈C5,向第五线圈C5供给电力。

如前所述,本实施方式中,为了方便说明,按照发挥的功能的不同,对各磁石赋予不同的数字编号作为后缀,分别命名为第一磁石M1、第二磁石M2、第三磁石M3、第四磁石M4、第五磁石M5,但不表示所使用的磁石的数量为5个。如前所述,第三磁石M3可以兼用做第四磁石M4。另外,这里的第五磁石M5并不是独立于光学传感器驱动装置10中的各磁石而设置的新的磁石,而是光学传感器驱动装置10中的第一磁石M1和第二磁石M2的兼用。

也就是说,第一磁石M1和第二磁石M2既可以在光学传感器驱动装置10中作为使光学传感器SE沿第一轴AX1和第二轴AX2摆动的摆动驱动磁石使用,也可以在透镜驱动装置24中作为使透镜进行自动对焦的透镜驱动磁石使用。由于在透镜驱动中的作用与在光学传感器驱动中的作用不同,因此当谈到光学传感器驱动时,将第一磁石M1和第二磁石M2原样称为第一磁石M1和第二磁石M2,当谈到透镜驱动时,将第一磁石M1和第二磁石M2的集合称为第五磁石M5。

下面说明第一磁石M1和第二磁石M2(第五磁石M5)与各线圈的位置关系。如图19所示,在组装状态下,就光学传感器驱动装置而言,第一磁石M1与第一线圈C1对置,第二磁石M2与第二线圈C2对置,就透镜驱动装置而言,第五磁石M5与第五线圈C5对置。因此,第一磁石M1(第五磁石M5)和第二磁石M2(第五磁石M5)设置于第一线圈C1与第五线圈C5之间、以及第二线圈S2与第五线圈C5之间。

另外,在光学模组1中,还可以将限位件12形成为磁轭。在此情况下,限位件12除了发挥限位功能以外,还作为防止磁场泄漏的磁轭发挥功能,防止发挥自动对焦功能的磁场和发挥防抖功能的磁场相互影响。

图20A和图20B是表示各磁石的着磁方式的一例。

图20A中,AF表示自动对焦,图中的上下叠放的两个磁石表示第五磁石M5(换言之是第一磁石M1或第二磁石M2中的任一种),作为透镜驱动磁石使用的第五磁石M5为2枚单极着磁的磁石的组合,该2枚单极着磁的磁石以磁极相反的方式被层叠使用。图20A中,上方的磁石被着磁为N极朝向第五线圈C5、S极朝向第一线圈C1(或第二线圈C2),下方的磁石被着磁为N极朝向第一线圈C1(或第二线圈C2)、S极朝向第五线圈C5。但这里只是一例,上下两个磁石的着磁方向也可以相反。

图20B中,OIS表示光学图像稳定器(Optical Image Stabilizer),图中示出的磁石是发挥水平方向的平移或旋转功能的第三磁石M3。图20B的左侧示出了推力要求不大时第三磁石M3被单极着磁的情况。图20B的右侧示出了推力要求大时第三磁石M3被两极着磁的情况。在图20B的左侧,第三磁石M3被着磁为N极朝向下方的第三线圈C3和第四线圈C4,S极朝向上方的安装部13,但这里只是一例,N极和S极的着磁方向也可以相反。在图20B的右侧,第三磁石M3以中间为非着磁区域、两边的磁极方向相反的方式被两极着磁,由此通过使电流流路的两侧分别受到推力,可以获得更大推力。同样,图20B的右侧示出的N极和S极的配置也只不过是一例,不限定于此。

以上虽然说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式是作为例子而提出的,并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施,在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式、其变形包含在发明的范围、主旨中,并且包含在权利要求书所记载的发明及其等效的范围中。

相关技术
  • 一种形状保持型玻璃离心管退火炉
  • 形状保持薄膜、及具备该形状保持薄膜的形状保持型柔性电路板
技术分类

06120116563818