CN102087398A - 镜头驱动装置、自动聚焦照相机及带照相机的手机 - Google Patents

Abstract

本发明提供镜头驱动装置、自动聚焦照相机及带照相机的手机，其结构简单容易组装，能将镜头载体移向光轴方向及手动补充，其中将镜头载体移到光轴方向及X-Y方向的镜头驱动装置具备配置在镜头载体5外周的第1环状线圈19和，子镜头载体5外周面案周向间隔90度配置的复数第2环状线圈16a～16d，固定在外壳3内周面的复数第1磁石17和复数第2磁石18，第2磁石18设置在相邻的第1磁石17之间并且与第2环状线圈16a～16d的环外周相对，镜头载体5移到光轴方向时，第1环状线圈19通电，镜头载体5移至X-Y方向时，所定的第2环状线圈通电。

Description

镜头驱动装置、自动聚焦照相机及带照相机的手机

技术领域

本发明是关于镜头驱动装置、自动聚焦照相机及带照相机的手机。

背景技术

专利文献1——JP特开2002-373435号公报——揭示：有关用于捕光的驱动程序，在镜头载体的外圈按照周旋方向间隔90度安装第1及第2环形线圈，在镜头载体的直径方向外侧各环状线圈相对的位置安装磁石，通过环状线圈导电使镜头载体向光轴方向(Z方向)及行程方向(X方向)移动。

一方面，搭载在手机等物件上的小型照相机，镜头载体只向光轴方向移动，为补充手动使其由X-Y方向移动时要依靠光轴补充马达，X方向驱动马达，Y方向驱动马达来移动整个驱动装置。

但是，关于小型照相机所用的镜头驱动装置，以前从来没有过只移动镜头载体来完成向镜头载体的光轴方向(Z方向)的移动及由X-Y方向的移动。

另外，即使可以用专利文献1的技术来进行镜头载体向光轴方向的移动，也只能完成X方向的移动，手动补充(X-Y方向(与光轴直接交叉面)移动)则无法实现。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供结构简单容易组装、并且带有镜头载体可以向光轴方向及手动补充移动的镜头驱动装置、自动聚焦照相机及带照相机的手机。

本发明的镜头驱动装置，其特点是安装在环状外壳和外壳的圆环内侧，内侧有支持镜头的镜头载体和安装在镜头载体外周的第1环状线圈、镜头载体外按周转方向隔90度安装了复数的第2环状线圈、支撑外壳的底座、一端固定在底座另一端固定在镜头载体上的弹簧、固定在外壳四周的多个第一磁石和多个第2磁石、控制各线圈通电的控制部，第一磁石安装时等距离分布在外壳四周并且与第2环状线圈的外环面相对，控制部将镜头载体向光轴方向移动时，第一环状线圈通电，将镜头载体移向与光轴直接交汇的X-Y方向时候指定的第2环状线圈通电。

镜头载体向光轴方向的移动是通过给第1环状线圈通电使镜头载体向光轴方向移动，手动补充是通过在周向间隔90度安装的第2环状线圈通电，是镜头载体由X-Y方向移动。因此，镜头载体可以聚焦移动及手动补充。

第1及第2环状线圈固定在镜头载体上，第1及第2磁石固定在外壳的内周侧面。并且安装了镜头载体，它将第1及第2环状线圈固定在环状外壳内环侧上，底座和镜头载体用弹簧固定，所以构成简单且容易组装。

特别是，要***固定了第1及第2环状线圈的镜头载体到固定了第1及第2磁石于内周侧面的外壳内周壁后组装，所以能够按照既有的只在Z方向移动的(只进行聚焦移动)镜头驱动装置相同的操作程序来进行组装，操作起来比较简单容易。

所述镜头驱动装置，其进一步的特点是，第2环状线圈侧面看成矩形的环，每个第2磁石在沿镜头光轴方向的2个边部相向而设，第2环状线圈安装在相对的第2磁石之间的空间。如同将镜头载体上的第2环状线圈安装到相向的第2磁石之间的空隙一样，可以将镜头载体从光轴方向***外壳后组装，所以在外壳和镜头载体组装时，很容易确定位置。

本发明的自动聚焦照相机，其特点是特征是具有前述的镜头驱动装置，镜头载体的镜头结相侧设置的成像传感器。

本发明的发明是带照相机的手机，其特点是搭载了前述自动聚焦照相机。

附图说明

图1是在驱动装置中安装于第1实施例中的相关的第1、第2磁石的外壳中抽出第1及第2环状线圈后的轴测视图。

图2是与第1实施例相关的镜头驱动装置的分解轴测视图。

图3是在第1实施例中，安装第1及第2磁石的外壳和第2环状线圈安装于外壳的一部分切断后的轴测视图。

图4是与第1实施例相关的镜头驱动装置的水平剖面图。

图5是图6所显示的镜头驱动装置的A-A剖面图。

图6显示与第1实施例相关的镜头驱动装置外观的轴测视图。

图7显示与第1实施例相关的镜头驱动装置中，镜头载体和驱动部关系的框图。

图8显示与第1实施例相关的镜头驱动装置中，成像传感器和控制部之间的关系的框图。

图9在第2实施例中，安装第1及第2磁石的外壳和第2线圈配置于外壳后的一部分切断后的轴测视图。

符号的说明

1.镜头驱动装置

3.外壳

5.镜头载体

9.前侧弹簧(弹簧)

16a～16d第2环状线圈

19.第1环状线圈

17.第1磁石

18.第2磁石

25.控制部

29.辅助外壳

32.Z驱动部

33.X-Y驱动部

具体实施方式

以下参照附图1-8详细说明本发明第1实施例。与本实施例相关的驱动装置1是组装在手机里的自动聚焦照相机的镜头驱动装置。

这一镜头驱动装置1，如图2所示，有环状外壳3、镜头载体5、配置在外壳3的光轴方向前侧的框架7及前侧弹簧9、配置在外壳3后侧的底座8及后侧弹簧11，在后侧弹簧11和外壳3之间配置了垫片(绝缘材料)15。

如图2及图4所示，外壳3构成大致四角筒形状，第1磁石17固定在外壳3的4角内侧。外壳3有外周侧壁3a，在外壳角部，外壳3有外周侧壁3a和大致平行延伸出去的内周侧壁3c及连接外周侧壁3a和内周侧壁3c的连接部3b，外周侧壁3a和连接部3b及内周侧壁3c一起构成了断面成コ字形的结构。

第1磁石17从每个角度前侧所呈现的平面构成大致三角形，内侧沿着镜头载体5的外周构成圆弧状。内周和外周磁极不同，例如：内侧面为N极，外侧面为S极。

4角筒状外壳3的4个侧面内侧分别固定有第2磁石18。第2磁石18如图3、图4所示，在第1磁石17的周向各端相邻而设，并且在从前侧看略呈现四角形的外壳3的各边部每两个相向而设。

相向而设的第2磁石18之间形成空间12，空间12成为容纳第2环状线圈16a、16b、16c、16d的空间。相向而设的2个第2磁石18，相向的2极互为异极，例如一端为N极，一端为S极。(参照图4)。

镜头载体5成大致圆筒状，其内侧固定着镜头(图中没有显示出来)。

镜头载体5外周设有按周向360度缠绕的第1环状线圈19。第1环状线圈19，固定在与镜头载体5外周之间按间隔固定。在外壳3的角部，外壳3的内侧壁3c***镜头载体5和第1环状线圈19之间(参照图5)。第1环状线圈19的外周面与设置在外壳角部的第1磁石17相对。

如图1及图2所示，第1环状线圈19的外周侧按照周向等距离(90度间隔)设有4个第2环状线圈16a、16b、16c、16d。每个第2环状线圈16a～16d每个从侧面都构成矩形，在矩形环的外侧配置第2磁石18。如图3及图4所示，每个第2环状线圈16a～16d每个都沿着光轴方向的边部24、26与第2磁石18相对。

如图7所示，第1环状线圈19与Z驱动部32相连接，每个第2环状线圈16a～16d与X-Y驱动部33相连接，每个驱动部32、33通向所定电流。各驱动部32、33接受从接下来谈到的控制部25发来的控制信号，给各线圈通上所定电流。

另外，按照本实施例，第2环状线圈16a及16c，16b及16d直接连接，在X及Y方向共2个环状线圈16a及16c，16b及16d开始向同一方向驱动。

例如，从控制部25接受信号，Z驱动部32在将镜头载体5移向聚焦位置(向Z方向移动)时候，第1环状线圈19通电流A。

同样，手动补充时，X-Y驱动部33在给第2环状线圈16a及16c通电后使镜头载体5向X方向移动，第2环状线圈16b及16d通电流F使镜头载体5向Y方向移动。因此镜头载体由X-Y方向移动后要进行手动补充。

另外，图7显示的是符合A，E，F根据流出的电流而产生的推力方向和大小。

其次，参照图8，说明控制部25的构成。成像传感器31的大致中心部e、连同在成像传感器31的外周与成像传感器31的Y方向相向而设的一组X方向传感器38a、38b，及与X方向相向而设的一组Y方向传感器39a、39b被连接于控制部25。控制部25设有焦点控制部41和手动控制部43、每个对照存储部45及对照比较部46及计算部47。然后，对照比较部46，现在的对比高峰(高区域成分)与时间性偏差记忆对比高峰相比较，在计算部47演算现在对比高峰位置和存储部所记忆的对比高峰位置偏差量后，向对应的各驱动部32、33发送驱动信号。

具体是通过焦点控制部41来实现在透镜支撑体5向焦点位置移动时，将透镜支撑体5向光轴方向(Z方向)移动以使处于中心部e(参照图8)的最大峰位。

另一方面，通过手动辅正部43，在2个分别为X方向传感器38a、38b中，各存储部45记忆的比较峰值位置和现在的比较峰值位置通过比较部46相比较后，再通过计算部47演算其偏差量。进一步算出2个X方向传感器38a、38b的平均值，为辅正X方向的偏差量，在第2环状线圈16a及16c上通有指定电流E的驱动控制信号发至X-Y驱动部33。

同样，关于2个Y方向传感器39a、39b，在对照比较后进行相同演算，在第2环状线圈16b及16d上为通上定电流F，将驱动控制信号发送至X-Y驱动部33。

如图2所示，前侧弹簧9组装前的自然状态时平板状，构成平面矩形的环状9a，外周侧部9a内周安装的平面圆弧状的内周9b，和连接外周部9a和内周部9b的4个腕部9c构成，Z方向及X-Y方向的变形很容易。

后侧弹簧11，组装前的自然状态时平板状，构成平面矩形环状的外周侧部11a和安装在外周侧部11a内周的平面圆弧状内周侧部11b和连接外周侧部11a和内周侧部11b的4个腕部11c构成，与前侧弹簧9不同，外周侧部11a和内周侧部11b被分离成2个。

另外，前侧弹簧9的外周侧部9a被夹在框架7和外壳3之间，内周侧部9b被固定在镜头载体5的前端。后侧弹簧11的外周部11a被夹在底座8和后垫片15之间，内周侧部11b被固定在镜头载体5的后端。因此，镜头载体5通过前侧弹簧9和后弹簧11能够得以在Z方向(前后方向)及X-Y方向自由移动。

然后，镜头载体5移向前方时候，镜头载体5前侧弹簧9及后弹簧11的前后方向综合力量，第1环状线圈19及第1磁石17之间产生的磁力在互相均衡的位置停止。

镜头载体5由X-Y方向移动时，前侧弹簧9及后弹簧11由X-Y方向弹簧的综合力量和，与第2环状线圈16a～16d各自对应的第2磁石18之间产生的电磁力互相牵制的位置停止。

接下来，就与本发明实施例相关的镜头驱动装置1的组装，作用及效果进行说明。

第1环状线圈19介于每个入线端和出线端及后侧弹簧11与Z驱动部32相连，第2环状线圈16a～16d彼此相对的线圈16a和16c，16b与16d串联后，将入线端与出线端连接到X-Y驱动33。

与本实施例相关的镜头驱动装置1的驱动如图7及图8所示，关于控制部25，焦点控制部41比较从画像31接收到的高域成分(对比)峰值同时，将镜头载体5向合焦位置，向Z方向直线移动。

镜头载体5向Z方向直线移动时，通过焦点控制部41给第1环状线圈19输入电流值A而产生的与磁石17之间的电磁力和，前侧弹簧9，弹簧辅助部材14及后弹簧11所具有的综合力量在互相均衡的位置停止。

另外，控制部25通过手动控制部43进行镜头载体5由X-Y方向的控制。手动辅助部43通过X方向传感器38a、38b，在每个X方向对比峰值，比较部46以不同时间段与储存部45储存的对比峰值位置相比较，在计算部47查出不同储存量，算出在2个X方向传感器38a，38b的峰值位置偏差量的平均值，给X-Y驱动部33发送驱动信号。X-Y驱动部33基于来自于手动补充43的驱动信号，给X方向的第2环状线圈16a、16c通电，使镜头载体5朝X方向移动。

同样在Y方向，手动补充43将Y方向传感器39a、39b分别在Y方向的对比峰值，跟与现在有时间偏差储存比较峰值位置相比较查出其偏差量，算出2个Y方向传感器38a，38b的峰值位置偏差量的平均值，发送信号给X-Y驱动部33。X-Y驱动部33基于手动补充43发来的驱动信号，给Y方向的第2环状线圈16b、16d通电后，使镜头载体5朝Y方向移动。

第2环状线圈16a～16d中，右侧边部24和左侧后边部26互为相反的方向通电，如图4所示，右侧边部24相对的右侧磁石18a和左侧边部26相对的左侧磁石18b磁极互为异性所以，能够使左侧边部24和右侧边部26产生相同方向的推力从而得到更大的推力。

通过本实施例，可以使镜头载体5聚焦移动(向Z方向移动)及手动补充(由X-Y方向的移动)。镜头载体5的外周面按照周向一定的间隔设置第1环状线圈19和，第2环状线圈16a～16d，外壳(底座)3只设置于各环状线圈相对的磁石17、18，所以可以谋求结构简单小型化的特点。

镜头载体5固定第1环状线圈19及第2环状线圈16a～16d，固定在底座8上的外壳3内周侧面固定了第1磁石17及第2磁石18，环状外壳3的环内侧配置了固定了第1环状线圈19及第2环状线圈16a～16d的镜头载体5，以前侧弹簧9及后侧弹簧11固定底座8和镜头载体5所以，构成简单并且组装容易。

特别是，将固定了第1环状线圈19及第2环状线圈16a～16d的镜头载体5***将第1磁石17及第2磁石18固定在内周侧面的外壳内侧后组装所以，按照以前只向Z方向移动的镜头驱动程序同样的操作步骤就可以组装，因此组装比较容易。

为设置固定在镜头载体5上的第2环状线圈16a～16d到相对的第2磁石18、18之间的空间12处，镜头载体5从光轴方向***外壳3后可以组装，所以外壳3和载体5组装时的位置确定非常容易。

接下来，要讲解本发明的其他实施例，在一下的说明实施例中，在与上述的第1实施例有着同一作用效果的部分，根据标注的同一符号省略其部分的详细说明，下面说明在接下来讲解的其他实施例中主要与第一实施例不同的地方。

参照图9说明本发明第2实施例。在第2实施例中，在第1磁石17与第2磁石18之间设有辅助外壳29。辅助外壳29所起的作用是支援第2磁石18，可以提高第2磁石18的磁界密度。

其他的结构与上述第1实施例相同。

本发明，不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的范围内可能实现种种变形。例如：在上述实施例中，手动检查也可以通过加速传感器螺旋传感器来进行。

第2环状线圈16a～16d不仅限于重复设置在第1环状线圈19的外周面这一种方法，也可以配置与光轴方向不一致。

第2环状线圈16a～16d在X与Y方向各设置2个，也可以是X方向1个，Y方向1个。

在一个第2环状线圈16a～16d按照相反的周向设有2个第2磁石18，但每个第2环状线圈16a～16d中也可以设一个第2磁石。

镜头驱动装置1具备伸缩镜头，也可以是有伸缩功能的其他东西。

Claims (5)

1.镜头驱动装置，其特征在于，包括环状外壳，设在环状外壳环内侧的在内周支持镜头的镜头载体，配置在镜头载体外周的第1环状线圈，保持环状外壳的底座，一端固定在底座另一端固定在镜头载体上的弹簧，固定在环状外壳内周面的多个第1磁石和多个第2磁石，以及控制各线圈通电的控制部；第1磁石等距离设在环状外壳周向并且与第1环状线圈外周面相对的位置配置，第2磁石设在相邻的第1磁石之间并且配置在各个第2环状线圈的环的外周面的对面，控制部将镜头载体向光轴方向移动时候，给第1环状线圈通电，当镜头载体移动至于光轴直接相交的X-Y方向时候，给所定的第2环状线圈通电。

2.如权利要求1所述的镜头驱动装置，其特征在于，第2环状线圈从侧面看成矩形，在沿着镜头光轴方向的2个边部相对设置，第2环状线圈配置在相对的第2磁石之间的空间。

3.如权利要求1所述的镜头驱动装置，其特征在于，环状外壳成方形，在环状外壳的各个角部设置有第1磁石。

4.自动聚焦照相机，其特征在于具备权利要求1或2中所述的镜头驱动装置和镜头载体在镜头成像侧设置的成像传感器。

5.带照相机的手机，其特征在于搭载权利要求4中所述的自动聚焦照相机。

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