CN103901702A - 手抖修正装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不产生滞后现象，抑制不必要的共振，且提高相对于掉落冲击的耐力的手抖修正装置。本发明的手抖修正装置使以90度间隔配置在光轴周围的永久磁铁(14)的+Z侧的侧面(14a)与+Z侧的涡电流感应板(16a)留出空隙而在Z方向上对向，使外侧的板面(14b)与径向的涡电流感应板(16b)留出空隙而在径向上对向，使周向的侧面(14c)与周向的涡电流感应板(16c)留出空隙而在周向上对向。

Description

手抖修正装置
技术领域
本发明涉及一种修正手机用相机等产生的手抖的手抖修正装置。
背景技术
如果由自动调焦(automatic focus)用透镜(lens)驱动装置保持的透镜产生手抖，那么相机的手抖修正装置使透镜或自动调焦用透镜驱动装置在与透镜的光轴方向成直角的方向上摇动，从而抑制在图像传感器(imagesensor)上成像的像的晃动或流动。例如，专利文献1所记载的手抖修正装置为如下构成，即，包括：悬线(suspension wire)，沿光轴方向延伸；自动调焦用透镜驱动装置，以可在与光轴成直角的方向上摇动的方式由悬线悬架支持；以及电磁驱动单元，具有摇动用线圈(coil)及永久磁铁。该手抖修正装置通过使自动调焦用透镜驱动装置与透镜一起摇动而抑制像晃动。
图6是表示现有技术的手抖修正装置30的图。图6(a)是手抖修正装置30的立体图，图6(b)是电磁驱动部分的立体图，图6(c)是悬架支持部分的放大立体图。这里，将未图示的透镜的光轴方向设为Z(Z轴)方向，将与Z轴成直角的两个方向设为X(X轴)方向及Y(Y轴)方向。
如图6所示，手抖修正装置30包括：板状的基底(base)基板31，中央部开口且朝向Z方向；四条悬线32，沿Z方向延伸；四个永久磁铁34，在基底基板31的+Z侧由方框状的磁铁座(magnet holder)33的侧面33b保持，且使磁极面朝向X方向及Y方向而以90度间隔配设在与Z轴平行的轴周围且形成为板状；以及X侧的摇动用线圈35x及Y侧的摇动用线圈35y，沿Z方向卷绕且与永久磁铁34的-Z侧的侧面留出空隙而对向，且安装在基底基板31的+Z侧。而且，在永久磁铁34的内周侧，自动调焦用线圈40卷绕在透镜座38的外周侧。在磁铁座33的+Z侧的端面33a上连接着前侧弹簧构件37A。自动调焦用透镜驱动装置产生用来使透镜座38在Z轴方向上移动的劳仑兹力(Lorentz force)。而且，防护盖(shield cover)39在中央部具有圆形的开口，且安装在所述各零件的外侧。
如图6(c)所示，四条悬线32的一端侧连接在基底基板31的四角。各悬线32的另一端侧连接在形成在前侧弹簧构件37A的外侧保持部37b的线连接部37d。因此，磁铁座33以可向X方向及Y方向摇动的方式由悬线32支持。
如图6(b)所示，X侧的摇动用线圈35x配设在基底基板31上的-X侧及+X侧，Y侧的摇动用线圈35y配设在基底基板31上的-Y侧及+Y侧。X侧的摇动用线圈35x通过通电而使下述自动调焦用透镜驱动装置向X方向摇动。而且，Y侧的摇动用线圈35y通过通电而使自动调焦用透镜驱动装置向Y方向摇动。
在透镜座38连接着前侧弹簧构件37A及未图示的后侧弹簧构件的内侧保持部37a。前侧弹簧构件37A及后侧弹簧构件的臂部37c作为弹簧而发挥功能，且将透镜座38可向Z方向移动地悬架支持。而且，在透镜座38卷绕着自动调焦用线圈40，由前侧弹簧构件37A及后侧弹簧构件悬架支持的透镜座38作为自动调焦用透镜驱动装置而发挥功能。伴随着通电，自动调焦用线圈40使透镜座38向Z方向移动。
而且，防护盖39包含强磁性或非磁性的导电体。防护盖39为在+Z侧的面形成着圆形的开口部的盒体，且包围手抖修正装置30的+Z侧及Z轴周围。防护盖39屏蔽从外部带来的电磁波或从图像传感器发出的电磁波。
此外，如图6(c)所示，在基底基板31与磁铁座33之间夹着包含硅酮凝胶(silicone gel)等的阻尼材41。阻尼材41抑制手抖修正装置30产生的不必要的共振，且提高手抖修正装置30相对于掉落冲击的耐力。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2013-44924号公报
然而，因为形状复原性较差，所以当磁铁座33随着X方向或Y方向的摇动而变形时，所述阻尼材41在恢复到原本的形状的过程中会花费时间。因此，在摇动时的去路与返路中透镜的中心相对于图像传感器而偏移。即，例如，如图7所示，当通过在X侧的摇动用线圈35x中流动电流+ia、流动电流-ib后再次流动电流+ia而使磁铁座33在X方向上往复摇动时，即便在流动相同大小的电流值+ia的情况下，X方向上的摇动量也会产生ΔXa的差，而导致滞后(hysteresis)现象。因此，在未图示的图像传感器上成像的被摄体的中心位置随着摇动而产生变化，而有拍摄到摄影者未意图拍摄的图像的担忧。
发明内容
本发明为了解决所述问题而目的在于提供一种不产生滞后现象，抑制不必要的共振，且提高相对于掉落冲击的耐力的手抖修正装置。
作为本申请发明的手抖修正装置的构成，是具有将被摄体侧设为透镜的光轴方向前方，使板面朝向透镜侧且以90度间隔配置在光轴周围的四方板状的永久磁铁，且使永久磁铁及透镜在与光轴成直角的方向上摇动，所述手抖修正装置的特征在于：包括包含非磁性的导电体的制动构件，且在制动构件设置着涡电流感应板，所述涡电流感应板与永久磁铁的外周侧的板面、光轴方向前方的板面、及与外周侧的板面及光轴方向前方的板面邻接的板面留出空隙而对向，且产生与由永久磁铁的移位产生的磁场相应的涡电流。
由此，本发明的手抖修正装置可不使用阻尼材而缓和手抖修正装置的振动或冲击，从而可防止产生滞后现象。而且，可抑制手抖修正装置产生的不必要的共振，提高相对于来自外部的冲击的耐力。
而且，作为本申请发明的手抖修正装置的另一构成，是具有将被摄体侧设为透镜的光轴方向前方，使板面朝向透镜侧且以90度间隔配置在光轴周围的四方板状的永久磁铁，且使永久磁铁及透镜在与光轴成直角的方向上摇动，所述手抖修正装置的特征在于：包括包含非磁性的导电体的制动构件，在制动构件设置着：涡电流感应板，与永久磁铁的外周侧的板面及光轴方向前方的板面留出空隙而对向，且产生与由永久磁铁的移位产生的磁场相应的涡电流；以及电磁波屏蔽板，包含朝向光轴方向的板面的中央部开口且设置在永久磁铁的光轴方向前方的四方板状的顶面部、及从顶面部的外缘部向光轴方向后方延伸且设置在永久磁铁的侧面侧的侧面部，且覆盖永久磁铁的光轴方向前方及外周侧。
由此，本发明的手抖修正装置可缓冲振动或冲击，并且可屏蔽从外部带来的电磁波或从图像传感器发出的电磁波。
而且，作为本申请发明的手抖修正装置的另一构成，制动构件只要包括配设在设置在较永久磁铁更靠光轴方向后方的摇动用线圈的芯部且与永久磁铁的光轴方向后方的板面留出空隙而对向的涡电流感应板，便可使光轴方向后方的涡电流感应板对产生振动的永久磁铁赋予制动力，所以可抑制手抖修正装置产生的不必要的共振，且可更加提高相对于来自外部的冲击的耐力。
另外，所述发明的概要并非列举出了本发明的必要的所有特征，这些特征群的次组合也可以成为发明。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的手抖修正装置的立体图。
图2是表示实施方式1的手抖修正装置的分解立体图。
图3是实施方式1的手抖修正装置的主要部分立体图。
图4是表示实施方式1的手抖修正装置的变形例的主要部分立体图。
图5是表示本发明的实施方式2的手抖修正装置的立体图。
图6是表示现有的手抖修正装置的立体图。
图7是表示由现有的手抖修正装置中的阻尼材导致的滞后现象的图。
[符号的说明]
10、10S、30          手抖修正装置
11、31               基底基板
12、32               悬线
13、33               磁铁座
13a                  底面
13b                  柱部
13c                  法兰部
14、34               永久磁铁
14a、14c、33b        侧面
14b、14d             板面
14k                  空隙
15x、35x             X侧的摇动用线圈
15y、35y             Y侧的摇动用线圈
16、16S              制动构件
16a、16b、16c、16e   涡电流感应板
16d                  顶面部
16f                  侧面部
17a、37a             内侧保持部
17A、37A             前侧弹簧构件
17b、37b             外侧保持部
17B                  后侧弹簧构件
17c、37c             臂部
18、38               透镜座
19、39               防护盖
19a                  顶板
19b                  外周侧面
20、40               自动调焦用线圈
21                   自动调焦用透镜驱动装置
33a                  端面
37d                  线连接部
41                   阻尼材
X、Y、Z              方向
+ia、-ib             电流
ΔXa                 差
具体实施方式
以下，通过实施方式来详细说明本发明，但以下的实施方式并非限定权利要求书的范围内的发明，而且，实施方式中所说明的特征的所有组合对于发明的解决方法来说并非是必须的。
实施方式1
图1是表示本实施方式1的手抖修正装置10的立体图，图2是手抖修正装置10的分解立体图，图3是将手抖修正装置10的制动构件16的一部分切下而进行表示的主要部分立体图。以下，将未图示的透镜的光轴方向设为Z(Z轴)方向，将被摄体侧设为Z方向前方(+Z侧)，将与Z轴成直角的两个方向设为X(X轴)方向及Y(Y轴)方向。
如各图所示，手抖修正装置10包括基底基板11、悬线12、磁铁座13、永久磁铁14、X侧的摇动用线圈15x、Y侧的摇动用线圈15y、以及制动构件16，且使永久磁铁14及透镜在与光轴正交的方向上摇动。手抖修正装置10将自动调焦用透镜驱动装置21支持在内侧。
基底基板11形成为四方板状，且在中央部具有朝向Z方向的圆形的开口部。悬线12为沿Z方向延伸的四条棒状构件。悬线12的-Z侧的端部连接在基底基板11的四角，+Z侧的端部连接在设置于磁铁座13的四角的法兰(flange)部13c。
磁铁座13包含：四方板状的底面13a，在中央部具有朝向Z方向的圆形的开口部；柱部13b，从底面13a的四角朝向+Z方向竖立设置；以及法兰部13c，从柱部13b的端部向径向外侧延伸。磁铁座13经由悬线12而以非接触的状态配设在基底基板11的+Z侧。
X侧的摇动用线圈15x配设在基底基板11的-X侧的缘部附近及+X侧的缘部附近的+Z侧的面。Y侧的摇动用线圈15y配设在基底基板11的-Y侧的缘部附近及+Y侧的缘部附近的+Z侧的面。而且，摇动用线圈15x、15y设置在较永久磁铁14更靠光轴方向(Z轴方向)后方。
永久磁铁14形成为四方板状，且在光轴周围以90度间隔配设着四个。各永久磁铁14与X侧的摇动用线圈15x及Y侧的摇动用线圈15y在Z方向上留出空隙而对向。永久磁铁14位于磁铁座13的底面13a上的四边的缘部，且以外侧(外周侧)的板面14b及内侧(内周侧)的板面14d朝向径向的方式安装。而且，永久磁铁14与磁铁座13的柱部13b交替地配置在与Z轴平行的轴周围。在永久磁铁14与柱部13b之间形成着空隙14k。
如图3所示，制动构件16为非磁性的导电体。制动构件16包括：+Z侧的涡电流感应板16a；径向(外周侧)的涡电流感应板16b；周向的(与Z侧的涡电流感应板16a及径向(外周侧)的涡电流感应板16b邻接)涡电流感应板16c；以及四方板状的顶面部16d，朝向Z方向且中央部具有圆形的开口，在四边(外缘部)与+Z侧的涡电流感应板16a连接。各涡电流感应板16a、16b、16c产生与由永久磁铁的移位产生的磁场相应的涡电流。
+Z侧的涡电流感应板16a及周向的涡电流感应板16c是通过压制(press)成型或金属板等的弯折加工而形成。+Z侧的涡电流感应板16a及周向的涡电流感应板16c以与径向的涡电流感应板16b邻接且成直角的方式安装在基底基板11。
+Z侧的涡电流感应板16a与永久磁铁14的+Z侧(光轴方向前方)的侧面(板面)14a留出空隙而在Z方向上对向。径向的涡电流感应板16b与永久磁铁14的外侧(外周侧)的板面14b留出空隙而在径向(X轴方向及Y轴方向)上对向。周向的涡电流感应板16c与永久磁铁14的周向的(与Z侧的涡电流感应板16a及径向(外周侧)的涡电流感应板16b邻接)侧面(板面)14c留出空隙而在周向(X轴方向及Y轴方向)上对向，且以与永久磁铁14及柱部13b为非接触的状态而配设。
在制动构件16的外侧安装着防护盖19。防护盖19为包括在手抖修正装置10的Z方向前方具有圆形的开口部的顶板19a、以及从顶板19a向-Z方向延伸的外周侧面19b的盒状的构件。另外，防护盖19并非为本实施方式的手抖修正装置10所必需的构成，视需要而进行安装。
自动调焦用透镜驱动装置21包括：前侧弹簧构件17A；后侧弹簧构件17B；透镜座18，+Z侧及-Z侧的端部以可在Z方向上移动的方式由前侧弹簧构件17A及后侧弹簧构件17B悬架支持；以及自动调焦用线圈20，随着通过通电产生的劳仑兹力的产生，使透镜座18在Z轴方向上移动。
透镜座18为沿着Z方向开口的圆筒状的构件，且在外周侧安装着卷绕在与Z轴平行的轴周围的自动调焦用线圈20。前侧弹簧构件17A及后侧弹簧构件17B包括：内侧保持部17a，连接在透镜座18；外侧保持部17b，连接在磁铁座13的法兰部13c；以及臂部17c，将内侧保持部17a及外侧保持部17b连结且作为弹簧而发挥功能。
磁铁座13以可向X方向及Y方向摇动的方式由悬线12支持。由此，磁铁座13随着对X侧的摇动用线圈15x的通电而使永久磁铁14(进而自动调焦用透镜驱动装置21)向X方向摇动。而且，磁铁座13随着对Y侧的摇动用线圈15y的通电而使永久磁铁14(进而自动调焦用透镜驱动装置21)向Y方向摇动。
如果对以上述方式构成的手抖修正装置10施加振动或冲击，那么将永久磁铁14及自动调焦用透镜驱动装置21作为振动质量而悬架的悬线12产生向X方向及Y方向的弯曲振动或向Z方向的伸缩振动。然而，固定在基底基板11的制动构件16(具体来说为+Z侧的涡电流感应板16a、径向的涡电流感应板16b及周向的涡电流感应板16c)与永久磁铁14对向。因此，在+Z侧的涡电流感应板16a、径向的涡电流感应板16b及周向的涡电流感应板16c的表层，将伴随着永久磁铁14的移位(振动)的磁场的变化抵消的涡电流以与移位(振动)的速度相应的大小流动。而且，由该涡电流产生的磁场作为用来抑制移位的制动力而对永久磁铁14起作用。
即，在+Z侧的涡电流感应板16a的表层，根据+Z侧的涡电流感应板16a与永久磁铁14的+Z侧的侧面(板面)14a的距离(对向距离)的增减或对向的面的偏移的产生而流动将磁场的变化抵消的涡电流。随着该涡电流的通电，永久磁铁14产生作为抑制对向距离的增减或对向面的偏移的制动力的磁场。
而且，在径向的涡电流感应板16b的表层，根据径向的涡电流感应板16b与永久磁铁14的外侧的板面14b的距离(对向距离)的增减或对向的面的偏移的产生而流动将磁场的变化抵消的涡电流。随着该涡电流的通电，永久磁铁14产生作为抑制对向距离的增减或对向面的偏移的制动力的磁场。
此外，在周向的涡电流感应板16c的表层，根据周向的涡电流感应板16c与永久磁铁14的周向的侧面(板面)14c的距离(对向距离)的增减或对向的面的偏移的产生而流动将磁场的变化抵消的涡电流。随着该涡电流的通电，永久磁铁14产生作为抑制对向距离的增减或对向面的偏移的制动力的磁场。
由此，针对永久磁铁14的急遽的移位开始产生作为强大的制动力的磁场，针对缓慢的移位开始产生作为微小的制动力的磁场。如果永久磁铁随着磁场的产生而静止，那么在+Z侧的涡电流感应板16a、径向的涡电流感应板16b及周向的涡电流感应板16c不再流动涡电流，作为制动力的磁场消失。
其结果，手抖修正装置10产生的振动或冲击得到缓和，可防止产生滞后现象。而且，可抑制手抖修正装置10产生的不必要的共振，提高相对于来自外部的冲击的耐力。因此，在图像传感器上成像的被摄体的中心位置不会产生变化。
图4是表示本实施方式1的手抖修正装置10的变形例的主要部分立体图。
本变形例在基底基板11上的X侧的摇动用线圈15x及Y侧的摇动用线圈15y的卷绕芯部(卷绕中心附近)配设着后侧的涡电流感应板16e。后侧的涡电流感应板16e与永久磁铁14的光轴方向后方的板面留出空隙而对向。在该情况下，除利用所述+Z侧的涡电流感应板16a、径向的涡电流感应板16b及周向的涡电流感应板16c以外，也可以利用后侧的涡电流感应板16e对移位的(产生振动的)永久磁铁14施加制动力(产生磁场)。由此，可抑制手抖修正装置10产生的不必要的共振，进一步提高相对于来自外部的冲击的耐力。
图5(a)是本实施方式2的手抖修正装置10S，图5(b)是表示将安装在手抖修正装置10S的制动构件16S及制动构件16S的一部分切下而进行表示的立体图。实施方式2的手抖修正装置10S与所述实施方式1的手抖修正装置10的不同点在于安装制动构件16S而代替所述制动构件16。另外，因为除制动构件16S以外的构件与实施方式1相同，所以标注相同的符号并省略说明。
如图5(b)所示，制动构件16S为包含非磁性导电体且-Z侧开放的盒状的构件，且以包围的方式覆盖磁铁座13或永久磁铁14等的被摄体侧、外周侧。制动构件16S包括四方板状的顶面部16d、侧面部16f、+Z侧(光轴方向前方)的涡电流感应板16a、以及径向(外周侧)的涡电流感应板16b。各涡电流感应板16a、16b产生与由永久磁铁的移位产生的磁场相应的涡电流。
顶面部16d形成为四方板状，在朝向光轴方向的板面的中央部具有沿着Z方向形成的圆形的开口部，且作为电磁波屏蔽板而发挥功能。+Z侧(光轴方向前方)的涡电流感应板16a从顶面部16d的各边的中央侧的缘部朝向永久磁铁14的+Z侧(光轴方向前方)的侧面(板面)14a偏移(向-Z方向凹陷)，且与永久磁铁14的+Z侧的侧面(板面)14a对向。侧面部16f从顶面部16d上的四角的角部(外缘部)向光轴方向后方(-Z方向)延长，覆盖手抖修正装置10S的径向角部附近且作为电磁波屏蔽板而发挥功能。径向的涡电流感应板16b从侧面部16f的侧面朝向永久磁铁14的外侧的板面14b偏移，且与永久磁铁14的外侧的板面14b对向。
即，本实施方式的制动构件16S与实施方式1的制动构件16不同，为设置着侧面部16f且从外侧覆盖配置在邻接的永久磁铁14之间的磁铁座13的柱部13b的方式。
由此，如果对手抖修正装置10S施加振动或冲击而使永久磁铁14开始移位(振动)，那么在与永久磁铁14对向的制动构件16S(+Z侧的涡电流感应板16a及径向的涡电流感应板16b)的表层，以与移位速度相应的大小流动用来抵消伴随着永久磁铁14的移位的磁场的变化的涡电流。然后，永久磁铁14产生作为具有与永久磁铁14的移位速度相应的大小的制动力的磁场。其结果，可不产生滞后现象而使手抖修正装置10S产生的振动或冲击得到缓和，抑制手抖修正装置10产生的不必要的共振，并且提高相对于来自外部的冲击的耐力。此外，手抖修正装置10S通过使顶面部16d、侧面部16f、+Z侧的涡电流感应板16a、以及涡电流感应板16b包围+Z侧及外侧，可屏蔽从外部带来的电磁波或从图像传感器发出的电磁波。
而且，如果在本实施方式2中也并用***至如图4所示的X侧的摇动用线圈15x及Y侧的摇动用线圈15y的各卷绕芯部的后侧的涡电流感应板16e，那么可抑制手抖修正装置10S产生的不必要的共振，进一步提高相对于来自外部的冲击的耐力。
以上，使用实施方式说明了本发明，但本发明的技术范围并不限定于所述实施方式所记载的范围。本领域技术人员也应明白可对所述实施方式施加各种变更或改良。从权利要求的范围可知这种施加变更或改良后的方式也可以包含在本发明的技术范围内。

Claims (3)

1.一种手抖修正装置，具有将被摄体侧设为透镜的光轴方向前方，使板面朝向所述透镜侧且以90度间隔配置在光轴周围的四方板状的永久磁铁，且
使所述永久磁铁及所述透镜在与所述光轴成直角的方向上摇动，所述手抖修正装置的特征在于：
包括包含非磁性的导电体的制动构件，且
在所述制动构件设置着如下涡电流感应板，
所述涡电流感应板与所述永久磁铁的外周侧的板面、光轴方向前方的板面、及与所述外周侧的板面和光轴方向前方的板面邻接的板面留出空隙而对向，且产生与由所述永久磁铁的移位产生的磁场相应的涡电流。
2.一种手抖修正装置，具有将被摄体侧设为透镜的光轴方向前方，使板面朝向所述透镜侧且以90度间隔配置在光轴周围的四方板状的永久磁铁，且
使所述永久磁铁及所述透镜在与所述光轴成直角的方向上摇动，所述手抖修正装置的特征在于：
包括包含非磁性的导电体的制动构件，且
在所述制动构件设置着：
涡电流感应板，与所述永久磁铁的外周侧的板面及光轴方向前方的板面留出空隙而对向，且产生与由所述永久磁铁的移位产生的磁场相应的涡电流；以及
电磁波屏蔽板，具有朝向所述光轴方向的板面的中央部开口且设置在所述永久磁铁的光轴方向前方的四方板状的顶面部、及从所述顶面部的外缘部向所述光轴方向后方延伸且设置在所述永久磁铁的侧面侧的侧面部，且覆盖所述永久磁铁的光轴方向前方及外周侧。
3.根据权利要求1或2所述的手抖修正装置，其特征在于：所述制动构件还包括如下涡电流感应板，所述涡电流感应板配设在设置在较所述永久磁铁更靠光轴方向后方的摇动用线圈的芯部，且与所述永久磁铁的光轴方向后方的板面留出空隙而对向。
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