CN107615125A - 透镜驱动装置、摄像机模块、以及摄像机搭载装置 - Google Patents

透镜驱动装置、摄像机模块、以及摄像机搭载装置 Download PDF

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Abstract

本发明的透镜驱动装置具备：自动聚焦用驱动部，使自动聚焦可动部在光轴方向上相对于自动聚焦固定部移动，从而自动地进行对焦；抖动修正用驱动部，使抖动修正可动部在与光轴方向正交的面内相对于抖动修正固定部摆动，从而进行抖动修正；以及辅助阻挡器部，介于自动聚焦可动部和抖动修正固定部之间，将自动聚焦可动部的朝向光轴方向成像侧的可移动距离限制在透镜部的位移允许范围内。

Description

透镜驱动装置、摄像机模块、以及摄像机搭载装置
技术领域
本发明涉及自动聚焦用及抖动修正用的透镜驱动装置、具有自动聚焦功能及抖动修正功能的摄像机模块、以及摄像机搭载装置。
背景技术
一般而言，在智能手机等便携终端中搭载有小型的摄像机模块。在这种摄像机模块中适用具有自动进行拍摄被拍摄物时的对焦的自动聚焦功能(以下称作“AF功能”，AF：Auto Focus，自动聚焦)、以及光学修正拍摄时产生的抖动(振动)以减轻图像模糊的抖动修正功能(以下称作“OIS功能”，OIS：Optical Image Stabilization，光学防抖)的透镜驱动装置(例如专利文献1、2)。
自动聚焦用及抖动修正用的透镜驱动装置具备用于使透镜部沿光轴方向移动的自动聚焦用驱动部(以下称作“AF用驱动部”)、以及用于使透镜部在与光轴方向正交的平面内摆动的抖动修正用驱动部(以下称作“OIS用驱动部”)。
AF用驱动部例如具有：自动聚焦用线圈部(以下称作“AF用线圈部”)，其配置在透镜部的周围；以及自动聚焦用磁铁部(以下称作“AF用磁铁部”)，其相对于AF用线圈部在径向上间隔开配置。AF用驱动部利用由AF用线圈部和AF用磁铁部构成的音圈电机的驱动力，使包含透镜部及AF用线圈部的自动聚焦可动部(以下称作“AF可动部”)在光轴方向上相对于包含AF用磁铁部的自动聚焦固定部(以下称作“AF固定部”)移动，从而自动地进行对焦。
在此，将对焦于位于最短拍摄距离的被拍摄物时的透镜位置(最受光侧)称作“微距位置”，将对焦于位于无限远的被拍摄物时的透镜位置(最成像侧的位置)称作“无限远位置”。即，从微距位置到无限远位置的范围是AF可动部的可移动范围。
OIS用驱动部例如具有：抖动修正用磁铁部(以下称作“OIS用磁铁部”)，其配置于AF用驱动部；以及抖动修正用线圈部(以下称作“OIS用线圈部”)，其相对于OIS用磁铁部在光轴方向上间隔开配置。包含AF用驱动部及OIS用磁铁部的抖动修正可动部(以下称作“OIS可动部”)以相对于包含OIS用线圈部的抖动修正固定部(以下称作“OIS固定部”)在光轴方向上间隔开的状态，被支撑部件支撑。OIS用驱动部利用由OIS用磁铁部和OIS用线圈部构成的音圈电机的驱动力，使OIS可动部在与光轴方向正交的平面内摆动，从而进行抖动修正。
图1是表示以往的透镜驱动装置中的透镜部的位移幅度的图。图1A表示处于中间时(未通电时)的状态，图1B表示落下时的状态。在图1中，将OIS用磁铁部兼用作AF用磁铁部。
图1所示的透镜驱动装置中，配置透镜部的AF可动部11包含透镜支架111及AF用线圈部112，AF固定部12包含磁铁支架121及磁铁部122(AF用磁铁部)。另外，OIS可动部10包含AF用驱动部(AF可动部11及AF固定部12)，以向光轴方向受光侧与包含OIS用线圈部(省略图示)的OIS固定部20间隔开的状态被支撑。
在图1中，AF可动部11向光轴方向成像侧或光轴方向受光侧移动来进行对焦。AF可动部11能够向光轴方向成像侧移动L1的距离(以下称作“下可动范围L1”)。另外，OIS可动部10为了在与光轴方向正交的面内摆动，而与OIS固定部20间隔开L2的距离(以下称作“磁铁间隙L2”)。
因此，在受到落下等的冲击时，透镜部最多向光轴方向成像侧进行AF可动部11的可移动距离(L1+L2)的位移。只要透镜部与摄像部的之间的间隔距离L3比透镜部的最大位移(L1+L2)大，那么即使受到落下等的冲击后透镜部向光轴方向成像侧位移，也不会与摄像部碰撞。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-210550号公报
专利文献2：日本特开2012-177753号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，以能实现对透镜驱动装置要求的性能的方式，设计AF可动部11的下可动范围L1及磁铁间隙L2。例如，在安装公差为±65μm，且保证85μm作为AF可动部11向光轴方向成像侧的可动范围的情况下，将L1的设计值设定为150μm。另外，在安装公差为±40μm且保证50μm的间隔距离的情况下，将L2的设计值设定为90μm。在该情况下，若考虑公差(均方根、RMS：Root Mean Square)，则透镜部的位移幅度为240±76μm。
因此，将透镜部与摄像部的间隔距离L3设为316μm以上即可。但是，常常对摄像机模块有较强的低高度化要求，并且限制透镜部与摄像部的间隔距离L3。特别是在透镜部的透镜片数伴随高像素化而增加且透镜筒的高度尺寸变大的情况下，为了保持模块高度而使透镜部与摄像部的距离缩短。
例如，在将透镜部的位移允许范围限制为265μm(透镜部与摄像部的间隔距离L3-α)的情况下，上述的设计不一定满足要求。因此，如图1B所示，在受到落下等的冲击时，可能导致透镜部与摄像部碰撞，设置于摄像元件的表面的红外滤镜的破损而欠缺可靠性。这样，在不耽误低高度化且考虑安装公差的基础上，难以满足要求。
本发明的目的在于提供能够不耽误低高度化地提高可靠性的透镜驱动装置、具备该透镜驱动装置的摄像机模块、以及摄像机搭载装置。
解决问题的方案
本发明的透镜驱动装置的特征在于，具备：
自动聚焦用驱动部，该自动聚焦用驱动部具有：自动聚焦用线圈部，其配置在透镜部的周围；和自动聚焦用磁铁部，其相对于所述自动聚焦用线圈部在径向上间隔开配置，所述自动聚焦用驱动部利用由所述自动聚焦用线圈部和所述自动聚焦用磁铁部构成的音圈电机的驱动力，使包含所述自动聚焦用线圈部的自动聚焦可动部在光轴方向上相对于包含所述自动聚焦用磁铁部的自动聚焦固定部移动，从而自动地进行对焦；
抖动修正用驱动部，该抖动修正用驱动部具有：抖动修正用磁铁部，其配置于所述自动聚焦用驱动部；和抖动修正用线圈部，其相对于所述抖动修正用磁铁部在所述光轴方向上间隔开配置，所述抖动修正用驱动部利用由所述抖动修正用线圈部和所述抖动修正用磁铁部构成的音圈电机的驱动力，使包含所述抖动修正用磁铁部的抖动修正可动部在与所述光轴方向正交的面内相对于包含所述抖动修正用线圈部的抖动修正固定部摆动，从而进行抖动修正；以及
辅助阻挡器部，介于所述自动聚焦可动部和所述抖动修正固定部之间，将所述自动聚焦可动部的朝向光轴方向成像侧的可移动距离限制在所述透镜部的位移允许范围内。
本发明的摄像机模块的特征在于，具备：
上述的透镜驱动装置；
透镜部，其安装于所述自动聚焦可动部；以及
摄像部，其对通过所述透镜部成像的被拍摄物像进行摄像。
本发明的摄像机搭载装置是信息设备或运输设备，其特征在于，
具备上述的摄像机模块。
发明效果
根据本发明，能够不耽误低高度化而容易地使透镜部的位移收敛在位移允许范围内。因此，透镜驱动装置的可靠性得到显著提高。
附图说明
图1是表示以往的透镜驱动装置中的透镜部的位移幅度的图。
图2是表示搭载本发明的一实施方式的摄像机模块的智能手机的图。
图3是摄像机模块的外观立体图。
图4是摄像机模块的分解立体图。
图5是透镜驱动装置的分解立体图。
图6是OIS可动部的分解立体图。
图7是OIS固定部的分解立体图。
图8是透镜支架的下方立体图。
图9是表示实施方式的透镜驱动装置中的透镜部的位移幅度的图。
图10是表示作为搭载车载用摄像机模块的摄像机搭载装置的汽车的图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图2是表示搭载本发明的一实施方式的摄像机模块A的智能手机M的图。图2A是智能手机M的主视图，图2B是智能手机M的后视图。
智能手机M例如搭载摄像机模块A作为背面摄像机OC。摄像机模块A具备自动聚焦功能及抖动修正功能，能够自动地进行对被拍摄物进行拍摄时的对焦，并且光学修正在拍摄时产生的抖动(振动)来拍摄不模糊的图像。
图3是摄像机模块A的外观立体图。图4是摄像机模块A的分解立体图。
如图3、图4所示，在本实施方式中，使用正交坐标系(X，Y，Z)来进行说明。在后述的图中，也用相同的正交坐标系(X，Y，Z)来表示。以如下方式搭载摄像机模块A：在智能手机M实际进行拍摄的情况下，X方向为上下方向(或左右方向)、Y方向为左右方向(或上下方向)、Z方向为前后方向。即，Z方向为光轴方向，图中上侧为光轴方向受光侧(也称作“微距位置侧”)，下侧为光轴方向成像侧(也称作“无限远位置侧”)。
摄像机模块A具备将透镜收容于圆筒形的透镜筒中的透镜部(省略图示)、AF用及OIS用的透镜驱动装置1、对通过透镜部成像的被拍摄物像进行摄像的摄像部(省略图示)、以及覆盖整体的屏蔽罩2等。
屏蔽罩2是从光轴方向观察的俯视时呈正方形的有盖四方筒体，上表面具有圆形的开口2a。透镜部(省略图示)从该开口2a面向外部。屏蔽罩2被固定在透镜驱动装置1的OIS固定部20的底座部件23(参照图7)。屏蔽罩2具有导电性，与OIS固定部20的接地端子(省略图示)电连接而接地。
摄像部(省略图示)具有摄像元件(省略图示)，且被配置在透镜驱动装置1的光轴方向成像侧。摄像元件(省略图示)例如由CCD(charge coupled device，电荷耦合器件)型图像传感器、CMOS(complementary metal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体)型图像传感器等构成。摄像元件(省略图示)对通过透镜部(省略图示)成像的被拍摄物像进行摄像。在摄像元件(省略图示)的光轴方向受光侧配置红外滤镜(省略图示)。
图5是透镜驱动装置1的分解立体图。如图5所示，透镜驱动装置1具备OIS可动部10、OIS固定部20、以及支撑部件30等。
OIS可动部10具有构成OIS用音圈电机的OIS用磁铁部，是抖动修正时在XY平面内摆动的部分。OIS固定部20是具有OIS用线圈部的部分。即，透镜驱动装置1的OIS用透镜驱动部采用了动磁式。OIS可动部10包含AF用驱动部(AF可动部11及AF固定部12，参照图6)。
OIS可动部10相对于OIS固定部20在光轴方向受光侧间隔开配置，并通过支撑部件30与OIS固定部20连结。具体而言，支撑部件30由沿着Z方向延伸的6根吊线构成(以下称作“吊线30”)。吊线30的一端(上端)固定于OIS可动部10(上侧弹性支撑部13，参照图6)，另一端(下端)固定于OIS固定部20(线圈基板21，参照图7)。OIS可动部10在XY平面内可摆动地被吊线30支撑。
在本实施方式中，6根吊线30中的、吊线31A、31B作为霍尔元件161(参照图6)的信号路径来使用(信号用吊线)、吊线32A、32B作为对霍尔元件161的供电路径来使用(霍尔元件供电用吊线)、吊线33A、33B作为对AF用线圈部112(参照图6)的供电路径来使用(线圈供电用吊线)。此外，吊线30的根数不限于此，也可以多于6根。
图6是OIS可动部10的分解立体图。如图6所示，OIS可动部10具备AF可动部11、AF固定部12、上侧弹性支撑部13、以及下侧弹性支撑部14等。AF可动部11具有构成AF用音圈电机的AF用线圈部，是在对焦时在光轴方向上移动的部分。AF固定部12是具有AF用磁铁部的部分。即，透镜驱动装置1的AF用驱动部采用动圈式。AF可动部11相对于AF固定部12在径向内侧间隔开配置，并通过上侧弹性支撑部13及下侧弹性支撑部14与AF固定部12连结。
AF可动部11具有透镜支架111、AF用线圈部112、以及位置检测用磁体15。
透镜支架111是圆筒形的部件，通过粘结或螺合将透镜部(省略图示)固定在透镜收容部111a中。透镜支架111在透镜收容部111a的周面上具有上侧凸缘部111b及下侧凸缘部111c。在由上侧凸缘部111b和下侧凸缘部111c夹着的部分(以下称作“线圈卷绕部”)卷绕AF用线圈部112。
透镜支架111在透镜收容部111a的上部外周的与将十字方向旋转45°后的方向(以下称作“对角方向”)交叉的四个部分具有对上侧弹性支撑部13进行固定的上弹簧固定部111e。透镜支架111具有从四个上弹簧固定部111e中的位于对角的两个上弹簧固定部111e向径向外侧突出的捆绑部111f。另外，透镜支架111在下表面的与X方向及Y方向(以下称作“十字方向”)交叉的四个部分具有对下侧弹性支撑部14进行固定的下弹簧固定部111g(参照图8)。
透镜支架111在透镜收容部111a的上部外周的与十字方向交叉的四个部分具有比上侧凸缘部111b及下侧凸缘部111c更向径向外侧伸出的突出部111d。突出部111d的上表面为用于限制AF可动部11向光轴方向受光侧的移动的被卡止部，突出部111d的下表面为用于限制AF可动部11向光轴方向成像侧的移动的被卡止部。
并且，透镜支架111在下表面的与对角方向交叉的四个部分具有形成为比设置于下弹簧固定部111g的定位凸起高且朝向光轴方向成像侧的突出部111i(参照图8)。突出部111i以不妨碍OIS可动部10的摆动的方式，形成于尽可能地远离透镜收容部111a的位置。另外，突出部111i以光轴方向为中心均匀地配置。突出部111i介于AF可动部11与OIS固定部20之间，作为将AF可动部11向光轴方向成像侧的可移动距离限制在透镜部的位移允许范围内的辅助阻挡器部而发挥功能(以下称作“辅助阻挡器部111i”)。
AF用线圈部112是在对焦时通电的空芯线圈，被卷绕在透镜支架111的线圈卷绕部的外周面上。AF用线圈部112的两端被捆绑于透镜支架111的捆绑部111f、111f。
在形成于透镜支架111的上弹簧固定部111e的磁体收容部111h中配置位置检测用磁体15。将配置在与位置检测部16对应的一侧的位置检测用磁体15(以下称作“第一位置检测用磁体15A”)实际使用于AF可动部11的位置检测。另一个位置检测用磁体15(以下称作“第二位置检测用磁体15B”)是在AF可动部11的位置检测中不使用的虚设磁体。为了使作用于AF可动部11的磁力平衡并使AF可动部11的姿势稳定，而配置第二位置检测用磁体15B。即，在未配置第二位置检测用磁体15B的情况下，磁铁部122产生的磁场使偏向一方的磁力作用于AF可动部11，AF可动部11的姿势不稳定，因此通过配置第二位置检测用磁体15B来防止该情况。
AF固定部12具有磁铁支架121、磁铁部122、以及位置检测部16。在将AF可动部11***到磁铁支架121之后，安装磁铁部122。
磁铁支架121具有俯视为正方形的四角筒形状。磁铁支架121在侧壁之间的四个连结部(沿着Z方向的四个边)处形成为向径向内侧凹陷为圆弧状。在该部分中配置吊线30(以下称作“线插通部121a”)。通过设置线插通部121a，来避免在OIS可动部10摆动时，吊线30与磁铁支架121发生干扰。
磁铁支架121在上部具有向径向内侧伸出为环状的阻挡器部121b。在阻挡器部121b中，切除了与透镜支架111的上弹簧固定部111e对应的部分，使得AF可动部11能够比磁铁支架121的上表面更向光轴方向受光侧移动。在AF可动部11向光轴方向受光侧移动时，阻挡器部121b与透镜支架111的突出部111d抵接，由此限制了AF可动部11向光轴方向受光侧的移动。另外，在阻挡器部121b的上表面载置上侧弹性支撑部13的臂部131c、131f、132c、132f。
磁铁支架121在下表面121e的四角具有对下侧弹性支撑部14进行固定的下弹簧固定部(以下称作“下弹簧固定部121e”)。磁铁支架121在上部的四角具有对上侧弹性支撑部13进行固定的上弹簧固定部121c。上弹簧固定部121c的角部121d的上表面形成为比磁铁支架121的上表面(安装上侧弹性支撑部13的面)稍微凹陷，使得在安装上侧弹性支撑部13时形成间隙(以下称作“减震材料配置部121d”)。减震材料配置部121d的顶角部(与线插通部121a的上部连续设置的部分)比下部更向外侧延伸，被切除为圆弧状。减震材料配置部121d的被切除为圆弧状的部分构成线插通部121a的一部分。
磁铁部122具有四个长方体状的永磁体122A～122D及连结磁轭123。永磁体122A～122D沿着磁铁支架121的四个侧壁的内表面配置。以在AF用线圈部112中形成沿径向横穿的磁场的方式，对永磁体122A～122D进行磁化。例如，对于永磁体122A～122D，将内周侧磁化为N极，将外周侧磁化为S极。透镜支架111的突出部111d位于磁铁部122与磁铁支架121的阻挡器部121b之间的空间中。
由磁铁部122及AF用线圈部112构成AF用音圈电机。在本实施方式中，磁铁部122兼用作AF用磁铁部和OIS用磁铁部。
永磁体122A的一个长度方向端面和与其相邻的永磁体122B的长度方向端面通过连结磁轭123连结。连结磁轭123在一个端部具有磁轭部123a，在另一个端部具有磁轭部123b。即，在永磁体122A的与第一位置检测用磁体15A邻近的端面配置磁轭部123a，在永磁体122B的与第一位置检测用磁体15A邻近的端面配置磁轭部123b。
同样地，永磁体122C的一个长度方向端面和与其相邻的永磁体122D的长度方向端面通过连结磁轭124连结。在永磁体122C的与第二位置检测用磁体15B邻近的端面配置磁轭部124a，在永磁体122D的与第二位置检测用磁体15B邻近的端面配置磁轭部124b。
磁轭部123a、123b用于抑制磁铁部122产生的磁通与霍尔元件161的检测部交叉，即用于降低漏磁通。通过配置磁轭部123a、123b，能够降低霍尔元件161的输出偏移，将放大器增益设定得较高。检测敏感度得到提高。在配置了磁轭部123a、123b的情况下，在其与第一位置检测用磁体15A之间产生吸引力。为了使作用于AF可动部11的磁力平衡并使AF可动部11的姿势稳定，而配置磁轭部124a、124b。
在本实施方式中，虽然适用了连结磁轭123、124，但是也可以由各自独立的部件构成磁轭部123a、123b、124a、124b。但是，如本实施方式所示那样，优选将磁轭部123a、123b连结。由此，与分别在永磁体122A、122B上安装磁轭部的情况相比，安装作业被显著地简化。另外，由于在连结磁轭部123a和磁轭部123b的连结部与第一位置检测用磁体15A之间也产生吸引力，所以在以使该吸引力为所希望的值的方式设计连结磁轭123的情况下，能够使磁轭部123a、123b的厚度较薄。能够相应地使永磁体122A、122B的长度较长，因此AF用驱动部的驱动特性得到提高。并且，对于增强AF固定部12的强度也是有用的。
位置检测部16配置于磁铁支架121的四个上弹簧固定部121c中的一个。位置检测部16具有：霍尔元件161，其利用霍尔效应来检测磁场的变化；以及位置检测用基板162，其对霍尔元件161进行供电，并用于提取检测信号。霍尔元件161具有由半导体元件构成的检测部(省略图示)，并配置为检测部的检测方向与光轴方向一致。位置检测部16主要对第一位置检测用磁体15A的磁场的变化进行检测。由此，对光轴方向上的AF可动部11的位置进行检测。
上侧弹性支撑部13例如是由铍铜、镍铜、不锈钢等构成的板簧，在整体俯视时呈正方形。上侧弹性支撑部13具有：相对于AF固定部12对AF可动部11进行弹性支撑的上侧板簧131、132；用于向霍尔元件161供电的电源线部133、134；以及提取来自霍尔元件161的检测信号的信号线部135、136。通过蚀刻加工，对上侧板簧131、132、电源线部133、134及信号线部135、136进行成型。
上侧板簧131具有两个弹簧部131A和131B。弹簧部131A具有：透镜支架固定部131a，其固定于透镜支架111；磁铁支架固定部131b，其配置于透镜支架固定部131a的径向外侧，并固定于磁铁支架121；以及臂部131c，其连结透镜支架固定部131a和磁铁支架固定部131b。同样地，弹簧部131B具有透镜支架固定部131d、磁铁支架固定部131e、以及臂部131f。透镜支架固定部131a、131d连结在臂部131c的内侧，磁铁支架固定部131b、131e连结在臂部131c、131f的外侧。
透镜支架固定部131a、131d具有与透镜支架111的上弹簧固定部111e对应的形状。通过将透镜支架111的定位凸起嵌插于透镜支架固定部131a、131d的固定孔，来将上侧板簧131相对于透镜支架111进行定位、固定。
磁铁支架固定部131b、131e具有与磁铁支架121的上弹簧固定部121c对应的形状。通过将上弹簧固定部121c的定位凸起嵌插于磁铁支架固定部131b、131e的固定孔，来将上侧板簧131相对于磁铁支架121进行定位、固定。
臂部131c、131f在XY平面内以波动的方式延伸，在AF可动部11移动时弹性变形。
上侧板簧131具有从磁铁支架固定部131b弯曲地延伸的线连接部131g。向AF用线圈部112供电用的吊线33B(参照图5)连接于线连接部131g。上侧板簧131具有从透镜支架固定部131d延伸的俯视为U字状的线圈连接部131h。线圈连接部131h通过焊接与捆绑于透镜支架111的一个捆绑部111f的、AF用线圈部112的一个端部电连接。
上侧板簧132虽然不是与上侧板簧131完全相同的形状，但是由于基本结构相同而省略说明。向AF用线圈部112供电用的吊线33A(参照图5)连接于上侧板簧132的线连接部132g。另外，线圈连接部132h通过焊接与捆绑于透镜支架111的另一个捆绑部111f的、AF用线圈部112的另一个端部电连接。
电源线部133在两个端部具有与磁铁支架121的定位凸起对应的固定孔133a、133b。电源线部133在一个端部具有弯曲地延伸的线连接部133c。向霍尔元件161供电用的吊线32A(参照图5)连接于线连接部133c。电源线部133的另一个端部与位置检测用基板162的电源端子连接。
电源线部134具有与电源线部133对称的形状。向霍尔元件161供电用的吊线32B(参照图5)连接于电源线部134的线连接部134c。另外，电源线部134的另一个端部与位置检测用基板162的电源端子连接。
信号线部135具有与磁铁支架121的定位凸起对应的固定孔135a。信号线部135在一个端部具有弯曲地延伸的线连接部135b。来自霍尔元件161的检测信号提取用的吊线31A(参照图5)连接于线连接部135b。信号线部135的另一个端部与位置检测用基板162的信号端子连接。
信号线部136具有与信号线部135对称的形状。来自霍尔元件161的信号提取用的吊线31B(参照图5)连接于信号线部136的线连接部136b。另外，信号线部136的另一个端部与位置检测用基板162的信号端子连接。
线连接部131g、132g、133c、134c、135b、136b位于磁铁支架121的线插通部121a的光轴方向受光侧。在将上侧弹性支撑部13安装于磁铁支架121的状态下，在线连接部131g、132g、133c、134c、135b、136b与减震材料配置部121d之间形成间隙(参照图5)。在该间隙中配置减震材料。另外，线连接部131g、132g、133c、134c、135b、136b具有易于弹性变形的形状。利用线连接部131g、132g、133c、134c、135b、136b与吊线30的弯曲，可吸收落下时的冲击。因此，能够有效地防止吊线30由于落下等的冲击而塑性变形或断裂。
与上侧弹性支撑部13同样地，下侧弹性支撑部14例如是由铍铜、镍铜、不锈钢等构成的板簧(以下称作“下侧板簧14”)，在整体俯视时具有正方形。下侧板簧14将AF固定部12(磁铁支架121)和AF可动部11(透镜支架111)弹性地连接。通过蚀刻加工对下侧板簧14进行成型。
下侧板簧14(下侧弹性支撑部件)具有四个弹簧部141～144。弹簧部141具有：透镜支架固定部141a，其固定于透镜支架111；磁铁支架固定部141b，其配置在从透镜支架固定部141a旋转了90°的位置，固定于磁铁支架121；以及臂部141c，其连结透镜支架固定部141a和磁铁支架固定部141b。弹簧部142～144也具有相同的结构。
对于透镜支架固定部141a～144a，相邻的透镜支架固定部彼此通过连结部145连结，整体具有与透镜支架111的下弹簧固定部111g对应的形状。通过将透镜支架111的下弹簧固定部111g的定位凸起嵌插于透镜支架固定部141a～144a的固定孔，来将下侧板簧14相对于透镜支架111进行定位、固定。
磁铁支架固定部141b～144b具有与磁铁支架121的下弹簧固定部121e对应的形状。通过将下弹簧固定部121e的定位凸起嵌插于磁铁支架固定部141b～144b的固定孔，来将下侧板簧14相对于磁铁支架121进行定位、固定。
在对OIS可动部10进行组装时，首先，将位置检测部16(霍尔元件161及位置检测用基板162)安装到磁铁支架121，将连结磁轭123、124安装到磁铁支架121的磁轭收容部(省略图示)。然后，将上侧弹性支撑部13安装于上弹簧固定部121c。
这时，将电源线部133、134的一端与位置检测用基板162的电源端子焊接而电连接。另外，将信号线部135、136的一端与位置检测用基板162的信号端子焊接而电连接。
接着，将下侧板簧14安装于透镜支架111的下弹簧固定部111g，在该状态下，将透镜支架111从光轴方向成像侧嵌插到磁铁支架121中。然后，将上侧板簧131、132安装到透镜支架111的上弹簧固定部111e上。另外，在磁铁支架121的下弹簧固定部(省略图示)安装下侧板簧14。
这时，将上侧板簧131的线圈连接部131h与捆绑于透镜支架111的一个捆绑部111f的AF用线圈部112的一个端部焊接而电连接。同样地，将上侧板簧132的线圈连接部132h与捆绑于透镜支架111的另一个捆绑部111f的AF用线圈部112的另一个端部焊接而电连接。
接着，将永磁体122A～122D从光轴方向成像侧***到磁铁支架121，并进行粘结。同时，在永磁体122A的长度方向端面粘结连结磁轭123的一个磁轭部123a，在永磁体122B的长度方向端面粘结连结磁轭123的另一个磁轭部123b。另外，在永磁体122C的长度方向端面粘结连结磁轭124的一个磁轭部124a，在永磁体122D的长度方向端面粘结连结磁轭124的另一个磁轭部124b。这样，对OIS可动部10(AF用驱动部)进行组装。
这样，透镜驱动装置1具备AF用驱动部(OIS可动部10)，该AF用驱动部具有：AF用线圈部112，其配置在透镜部的周围；以及AF用磁铁部122，其相对于AF用线圈部112在径向上间隔开配置，上述AF用驱动部利用由AF用线圈部112和AF用磁铁部122构成的音圈电机的驱动力，使包含AF用线圈部112的AF可动部11在光轴方向上相对于包含AF用磁铁部122的AF固定部12移动，从而自动地进行对焦。
图7是OIS固定部20的分解立体图。如图7所示，OIS固定部20具备线圈基板21、连接基板22、底座部件23、以及位置检测部24等。
线圈基板21是俯视时呈正方形的基板，在中央具有圆形的开口21a。线圈基板21在四角具有吊线30的另一端(下端)所***的线固定孔21b。另外，线圈基板21在开口21a的周缘部的与对角方向交叉的位置具有定位孔21c。
线圈基板21在光轴方向上与磁铁部122对置的位置具有OIS用线圈部211。OIS用线圈部211具有与永磁体122A～122D对应的四个OIS线圈211A～211D。以使从永磁体122A～122D的底面放射的磁场在Z方向上将OIS线圈211A～211D的每一个的长边部分横穿的方式，设定OIS线圈211A～211D及永磁体122A～122D的大小和配置。由磁铁部122和OIS用线圈部211构成OIS用音圈电机。
与线圈基板21同样地，连接基板22是在俯视时呈正方形的基板，在中央具有圆形的开口22a。连接基板22在开口22a的周缘部的与线圈基板21的定位孔21c对应的位置具有定位孔22b。连接基板22在沿Y方向的两边分别具有向下方弯折地形成的控制端子22c。
连接基板22在开口22a的内周缘部的与对角方向交叉的四个部位具有用于向OIS用线圈部211供电的电源端子22d。另外，连接基板22具有用于对AF用线圈部112及OIS用线圈部211供电的电源线(省略图示)、和从位置检测部24输出的检测信号用的信号线(省略图示)。在连接基板22的背面配置对XY平面中的OIS可动部10的位置进行检测的位置检测部24。
位置检测部24例如由利用霍尔效应检测磁场的霍尔元件24A、24B(磁性传感器)构成。霍尔元件24A、24B分别配置在连接基板22的下表面的相邻的两边上的大致中央位置。通过由霍尔元件24A、24B检测由磁铁部122形成的磁场，能够确定出XY平面中的OIS可动部10的位置。此外，也可以独立于磁铁部122将位置检测用磁体配置于OIS可动部10。
与线圈基板21同样地，底座部件23是在俯视时呈正方形的部件，在中央具有圆形的开口23a。底座部件23在开口23a的周缘部的与线圈基板21的定位孔21c及连接基板22的定位孔22b对应的位置具有定位凸起23b。
底座部件23在周缘部上，在与连接基板22的控制端子22c对应的位置具有凹部23c。凹部23c形成为朝向下方向外侧扩展的锥形。另外，底座部件23在开口23a的周缘部具有：收容霍尔元件24A、24B的霍尔元件收容部23d、以及收容连接基板22的电源端子22d的端子收容部23e。
在对OIS固定部20进行组装时，首先，通过焊接将线圈基板21和连接基板22进行粘结。由此，将OIS用线圈部211和连接基板22的电源线(省略图示)电连接。
接着，将底座部件23的定位凸起23b嵌插于线圈基板21的定位孔21c及连接基板22的定位孔22b，将线圈基板21及连接基板22载置于底座部件23。通过将连接基板22的控制端子22c卡合到底座部件23的凹部23c上，来将线圈基板21及连接基板22固定于底座部件23。这样，对OIS固定部20进行组装。
这样，透镜驱动装置1具备OIS用驱动部，该OIS用驱动部具有：磁铁部122(OIS用磁铁部)，其配置于AF用驱动部；以及OIS用线圈部211，其相对于磁铁部122在光轴方向上间隔开配置，上述OIS用驱动部利用由OIS用线圈部211和磁铁部122构成的音圈电机的驱动力，使包含磁铁部122的OIS可动部10在与光轴方向正交的平面内相对于包含OIS用线圈部211的OIS固定部20摆动，从而进行抖动修正。
在组装透镜驱动装置1时，将吊线33A、33B的一端分别插通于上侧板簧132的线连接部132g、上侧板簧131的线连接部131g，并通过焊接固定。将吊线32A、32B的一端分别插通于电源线部133的线连接部133c、电源线部134的线连接部134c，并通过焊接固定。将吊线31A、31B的一端分别插通于信号线部135的线连接部135b、信号线部136的线连接部136b，并通过焊接固定。由此，将吊线30与上侧板簧131、132、电源线部133、134、以及信号线部135、136电连接。
接着，将吊线30的另一端(下端)插通于线圈基板21的线固定孔21b，并通过焊接固定。由此，将吊线30与连接基板22的电源线及信号线电连接。即，借助吊线30和上侧弹性支撑部13，能够进行对AF用线圈部112、霍尔元件161的供电以及对霍尔元件161的动作控制。
另外，以包围吊线30的方式将减震材料(省略图示)配置于磁铁支架121的减震材料配置部121d(包含线插通部121a的上部)。减震材料介于上侧板簧131、132与磁铁支架121之间。通过使减震材料(省略图示)介于上侧板簧131、132与磁铁支架121之间，抑制了不必要的共振(高阶的共振模式)的产生，因此能够确保动作的稳定性。可以使用分配器来将减震材料容易地涂覆到减震材料配置部121d上。作为减震材料，例如能够适用紫外线固化性的硅胶。
以将屏蔽罩2的下端部与连接基板22的接地端子(省略图示)抵接的方式，将屏蔽罩2安装于透镜驱动装置1。屏蔽罩2经由接地端子(省略图示)接地，因此能够遮断EMC(Electro Magnetic Compatibility)噪声。
在透镜驱动装置1中进行抖动修正的情况下，对OIS用线圈部211通电。若对OIS用线圈部211通电，则基于磁铁部122的磁场与在OIS用线圈部211中流过的电流之间的相互作用，在OIS用线圈部211中产生洛仑兹力(弗莱明左手法则)。洛仑兹力的方向是与磁场的方向(Z方向)和在OIS用线圈部211的长边部分中流过的电流的方向(X方向或Y方向)正交的方向(Y方向或X方向)。由于OIS用线圈部211被固定，因此反作用力作用于磁铁部122。该反作用力为OIS用音圈电机的驱动力，具有磁铁部122的OIS可动部10在XY平面内摆动，从而进行抖动修正。
在透镜驱动装置1中进行自动对焦的情况下，对AF用线圈部112通电。若对AF用线圈部112通电，则基于磁铁部122的磁场与在AF用线圈部112中流过的电流之间的相互作用，在AF用线圈部112中产生洛仑兹力。洛仑兹力的方向是与磁场的方向(X方向或Y方向)和在AF用线圈部112中流过的电流的方向(Y方向或X方向)正交的方向(Z方向)。由于磁铁部122被固定，因此反作用力作用于AF用线圈部112。该反作用力为AF用音圈电机的驱动力，具有AF用线圈部112的AF可动部11在光轴方向上移动，从而进行对焦。
在此，在不进行对焦的未通电时，AF可动部11通过上侧板簧131、132及下侧板簧14保持被吊在无限远位置与微距位置之间的状态(以下称作“基准状态”)。即，在OIS可动部10中，AF可动部11(透镜支架111)通过上侧板簧131、132及下侧板簧14，在相对于AF固定部12(磁铁支架121)被定位的状态下，以能够朝Z方向两侧位移的方式受到弹性支撑。
在进行对焦时，根据是使AF可动部11从基准状态朝微距位置侧移动还是朝无限远位置侧移动，来控制电流的方向。另外，根据AF可动部11的移动距离来控制电流的大小。
在对焦时AF可动部11朝无限远位置侧移动的情况下，透镜支架111的突出部111d的下表面向磁铁部122的上表面接近，最终抵接。即，利用透镜支架111的突出部111d的下表面和磁铁部122的上表面，来限制朝无限远位置侧的移动。
另一方面，在对焦时AF可动部11朝微距位置侧移动的情况下，透镜支架111的突出部111d的上表面向磁铁支架121的阻挡器部121b的下表面接近，最终抵接。即，利用透镜支架111的突出部111d的上表面和磁铁支架121的阻挡器部121b的下表面，来限制朝微距位置侧的移动。
并且，在透镜驱动装置1的AF用驱动部中，基于位置检测部16的检测信号进行封闭回路控制。根据封闭回路控制方式，不需要考虑音圈电机的磁滞特性(hysteresischaracteristics)，而且能够直接地检测出AF可动部11的位置稳定的情况。并且，还能够与像面检测方式的自动对焦对应。因此，相应性能高，能够实现自动对焦动作的高速化。
图9是表示透镜驱动装置1中的透镜部的位移幅度的图。图9A表示处于中间时(未通电时)的状态，图9B表示落下时的状态。如图9所示，AF可动部11能够向光轴方向成像侧移动L1的距离(以下称作“下可动范围L1”)。另外，OIS可动部10为了在与光轴方向正交的面内摆动，从OIS固定部20间隔开L2的距离(以下称作“磁铁间隙L2”)。以能实现对透镜驱动装置1要求的性能的方式，设计AF可动部11的下可动范围L1及磁铁间隙L2。另外，将透镜支架111的辅助阻挡器部111i与OIS固定部20之间的间隔距离L4设定为比透镜部与摄像部之间的间隔距离L3(与透镜部的位移允许范围几乎相同)小。
对于AF可动部11向光轴方向成像侧的可移动距离，在透镜支架111中没有辅助阻挡器部111i的情况下是(下可动范围L1+磁铁间隙L2)，相对于此，在有辅助阻挡器部111i的情况下是L4(<L1+L2)。因此，在受到落下等的冲击时，透镜部向光轴方向成像侧最多进行AF可动部11的可移动距离L4的位移。由于透镜部与摄像部的间隔距离L3比透镜部的最大位移L4大，因此即使受到落下等的冲击透镜部向光轴方向成像侧位移，也不会与摄像部碰撞。因此，能够防止红外滤镜由于与透镜部的碰撞而破损的情况。
例如，在安装公差为±65μm的情况下，若将辅助阻挡器部111i与OIS固定部20之间的间隔距离L4的设计值设为195μm，则AF可动部11的可移动距离为130≦L4≦260。因此，也能满足要求了AF可动部11的下可动范围L1为85μm以上、以及透镜部的位移允许范围为265μm以下的情况。即，通过设置辅助阻挡器部111i，能够考虑安装公差而容易地进行满足要求的尺寸设计。
这样，透镜驱动装置1具备辅助阻挡器部111i，该辅助阻挡器部111i介于OIS可动部10(透镜支架111)和OIS固定部20之间，将AF可动部11向光轴方向成像侧的可移动距离限制在透镜部的位移允许范围内。
由此，能够不耽误低高度化而容易地使透镜部的位移收敛在位移允许范围内。因此，透镜驱动装置1的可靠性得到显著提高。
以上，基于实施方式对由本发明者完成的发明进行了具体说明，但本发明并不限于上述实施方式，能够在不脱离其要点的范围内进行变更。
例如，在实施方式中，对在透镜支架111中设置了辅助阻挡器部111i的情况进行了说明，但也可以在OIS固定部20侧设置辅助阻挡器部。
在实施方式中，作为具备摄像机模块A的摄像机搭载装置的一例，列举作为带有摄像机的便携终端的智能手机进行了说明，但本发明能够适用于作为信息设备或者运输设备的摄像机搭载装置。作为信息设备的摄像机搭载装置，是指具有摄像机模块和对由摄像机模块获得的图像信息进行处理的控制部的信息设备，例如包括带摄像机的便携电话、笔记本电脑、平板终端、便携式游戏机、web摄像机、带摄像机的车载装置(例如后方监控装置、行车记录仪装置)。另外，作为运输设备的摄像机搭载装置，是指具有摄像机模块和对由摄像机模块获得的图像进行处理的控制部的运输设备，例如包括汽车。
图10是表示作为搭载车载用摄像机模块VC(Vehicle Camera，车用摄像机)的摄像机搭载装置的汽车C的图。图10A是汽车C的主视图，图10B是汽车C的后方立体图。汽车C搭载实施方式中说明的摄像机模块A作为车载用摄像机模块VC。如图10所示，车载用摄像机模块VC例如朝向前方安装于挡风玻璃，或者朝向后方安装于尾门。该车载用摄像机模块VC作为后方监控用、行车记录仪用、碰撞避免控制用、自动驾驶控制用等被使用。
应该认为此次公开的实施方式在所有方面均为例示，而非用于限制。本发明的范围并非由上述说明表示，而是由权利要求书表示，并且还包括与权利要求书等同的含义及范围内的所有变更。
在2014年12月26日提出的日本专利申请特愿2014-265987号中包含的说明书、附图及摘要的公开内容全部引用于本申请。
附图标记说明
1 透镜驱动装置
2 屏蔽罩
10 OIS可动部(AF用驱动部)
11 AF可动部
111 透镜支架
111i 辅助阻挡器部
112 AF用线圈部
12 AF固定部
121 磁铁支架
122 磁铁部(AF用磁铁部、OIS用磁铁部)
122A～122D 永磁体
13 上侧弹性支撑部
14 下侧弹性支撑部
15 位置检测用磁体
16 位置检测部
20 OIS固定部
21 线圈基板
211 OIS用线圈部
22 连接基板
23 底座部件
30 支撑部件
M 智能手机
A 摄像机模块

Claims (6)

1.一种透镜驱动装置，其特征在于，具备：
自动聚焦用驱动部，该自动聚焦用驱动部具有：自动聚焦用线圈部，其配置在透镜部的周围；和自动聚焦用磁铁部，其相对于所述自动聚焦用线圈部在径向上间隔开配置，所述自动聚焦用驱动部利用由所述自动聚焦用线圈部和所述自动聚焦用磁铁部构成的音圈电机的驱动力，使包含所述自动聚焦用线圈部的自动聚焦可动部在光轴方向上相对于包含所述自动聚焦用磁铁部的自动聚焦固定部移动，从而自动地进行对焦；
抖动修正用驱动部，该抖动修正用驱动部具有：抖动修正用磁铁部，其配置于所述自动聚焦用驱动部；和抖动修正用线圈部，其相对于所述抖动修正用磁铁部在所述光轴方向上间隔开配置，所述抖动修正用驱动部利用由所述抖动修正用线圈部和所述抖动修正用磁铁部构成的音圈电机的驱动力，使包含所述抖动修正用磁铁部的抖动修正可动部在与所述光轴方向正交的面内相对于包含所述抖动修正用线圈部的抖动修正固定部摆动，从而进行抖动修正；以及
辅助阻挡器部，介于所述自动聚焦可动部和所述抖动修正固定部之间，将所述自动聚焦可动部的朝向光轴方向成像侧的可移动距离限制在所述透镜部的位移允许范围内。
2.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，
所述自动聚焦用驱动部具有将所述自动聚焦可动部与所述自动聚焦固定部弹性地连接的弹性支撑部，
所述自动聚焦可动部以能够向所述光轴方向两侧移动的方式，被所述弹性支撑部支撑。
3.如权利要求1或2所述的透镜驱动装置，其特征在于，
所述自动聚焦可动部具有透镜支架，该透镜支架保持所述透镜部，并且在外周面卷绕所述自动聚焦用线圈部，
所述辅助阻挡器部是朝向所述光轴方向成像侧形成于所述透镜支架的多个突出部。
4.如权利要求3所述的透镜驱动装置，其特征在于，
所述突出部以所述光轴方向为中心均匀地配置。
5.一种摄像机模块，其特征在于，具备：
权利要求1至4中任意一项所述的透镜驱动装置；
透镜部，其安装于所述自动聚焦可动部；以及
摄像部，其对通过所述透镜部成像的被拍摄物像进行摄像。
6.一种摄像机搭载装置，其为信息设备或运输设备，其特征在于，
具备权利要求5所述的摄像机模块。
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