CN112799200A - 透镜驱动装置、照相装置以及电子设备 - Google Patents

透镜驱动装置、照相装置以及电子设备 Download PDF

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Abstract

提供可进行精确位置控制的透镜驱动装置、照相装置以及电子设备。透镜驱动装置包括固定在固定部上的第一滑动体、通过第一滑动体在透镜体的光轴方向或与光轴方向正交的任意一方向中选其一作为第一方向上保持可滑动的第二滑动体、设置在透镜支撑体上通过第二滑动体在透镜体的光轴方向或与光轴方向正交的任意一方向中剩下的另一方向作为第二方向上保持可滑动的第三滑动体，在第一滑动体以及第二滑动体之一上形成向第一方向延伸的第一凸部，在第一滑动体以及第二滑动体的另一个上形成嵌入第一凸部的第一凹部，在第二滑动体以及第三滑动体之一上形成向第二方向延伸的第二凸部，在第二滑动体以及第三滑动体的另一个上形成嵌入第二凸部的第二凹部。

Description

透镜驱动装置、照相装置以及电子设备
【技术领域】
本发明涉及透镜驱动装置、照相装置以及电子设备。
【背景技术】
在手机和移动终端等电子设备上搭载着小型照相机。在此种小型照相机中，众所周知的是一种透镜驱动装置，例如，如专利文献1所示，通过将棱镜进行组合或者纵向配置可相互移动的透镜体，在智能手机的面内方向配置透镜体的光轴(例如专利文献1)。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】国际公开第2016/166730号
【发明内容】
【本发明要解决的技术问题】
但是，在上述旧有案例中，由于四根细线悬吊透镜支撑体使其摇动，因此透镜支撑体发生预料之外的旋转，难以进行精确的位置控制。
本发明旨在提供可进行精确位置控制的透镜驱动装置、照相装置以及电子设备。
【技术方案】
本发明的一个样态是透镜驱动装置，该透镜驱动装置包括固定部、支撑透镜体的透镜支撑体、固定在所述固定部上的第一滑动体、通过所述第一滑动体在所述透镜体的光轴方向和与所述光轴方向正交的任意一方向中选其一作为第一方向上保持可滑动的第二滑动体、设置在所述透镜支撑体上通过所述第二滑动体在所述透镜体的光轴方向和与所述光轴方向正交的任意一方向中剩下另一方向作为第二方向上保持可滑动的第三滑动体，在所述第一滑动体以及所述第二滑动体之一上形成向所述第一方向延伸的第一凸部，在所述第一滑动体以及第二滑动体的另一个上形成嵌入所述第一凸部的第一凹部，在所述第二滑动体以及所述第三滑动体之一上形成向所述第二方向延伸的第二凸部，在所述第二滑动体以及第三滑动体的另一个上形成嵌入所述第二凸部的第二凹部。
优选地，在所述固定部以及所述透镜支撑体之一上设置磁石，在所述传感器基板以及所述第三滑动体另一个上设置线圈。
为了减小与透镜驱动装置的光轴方向正交的方向的高度，所述第一滑动体呈四角框架形状，形成在其边部向内侧开切口形成的第一收容部以及在其角部设置的第一角部，可在所述第一收容部***述磁石或者所述线圈之一。而且，所述第三滑动部呈四角框架形状，形成在其边部向内侧开切口形成的第三收容部以及在其角部设置的第三角部，可以在所述第三收容部***述线圈或者所述磁石。而且，所述第二滑动部呈四角框架形状，形成在其边部向内侧开切口形成的第二收容部以及在其角部设置的第二角部，可在所述第二收容部收容至少一个所述磁石或者所述线圈的一部分。
而且，为了确保驱动的稳定性，所述第一凸部、所述第一凹部、所述第二凸部以及所述第二凹部也可被配置在所述第一角部、所述第二角部或者所述第三角部上。
所述第二收容部的距离最好大于所述第二滑动体的滑动距离，具有远离所述第二收容部所收容的所述线圈或者所述磁石的端面，确保第二滑动体的滑动宽度。
而且，也可在所述固定部以及所述透镜组件的任意另一个上设置磁性体，所述磁性体隔着所述线圈的磁性体与所述磁石相向而对，限制固定部和透镜组件之间的透镜体向光轴方向的移动。
而且，所述第一滑动体、所述第二滑动体以及所述第三滑动体是具有第一角部、第二角部以及第三角部的四角框架形状，所述第一角部、所述第二角部以及所述第三角部的至少一个具有向所述光轴方向延伸的第一部分和与所述光轴方向正交的向所述一方向延伸的第二部分，在所述第一凸部、所述第一凹部、所述第二凸部以及所述第二凹部中，向所述光轴方向延伸的可被配置在所述第一部分上，向所述一方向延伸的可被配置在所述第二部分上。
所述透镜支撑体与所述第三滑动体可形成于一体。
本发明的其他样态是具有透镜驱动装置的照相装置，而且，还有一种样态是具有所述照相装置的电子设备。
【发明效果】
根据本发明，设置第一滑动体、第二滑动体以及第三滑动体，在第一滑动体以及第二滑动体之一上形成向第一方向延伸的第一凸部，在第一滑动体以及第二滑动体的另一个上形成嵌入第一凸部的第一凹部，在第二滑动体以及第三滑动体之一上形成向第二方向延伸的第二凸部，在第二滑动体以及第三滑动体的另一个上形成嵌入第二凸部的第二凹部，因此可减小透镜支撑体相对于基板的抖动，能够进行精确的位置控制。
【附图说明】
【图1】为显示本发明的实施方式所涉照相装置的截面图。
【图2】显示本发明的实施方式所涉照相装置使用的透镜组件，是从斜上方观察的斜视图。
【图3】显示本发明的实施方式所涉照相装置使用的透镜组件，是从斜下方观察的斜视图。
【图4】显示本发明的实施方式所涉照相装置使用的透镜组件，是从斜上方观察的分解斜视图。
【图5】显示本发明的实施方式所涉照相装置使用的透镜组件，是从斜下方观察的分解斜视图。
【图6】为显示本发明的实施方式所涉照相装置使用的透镜组件的平面图。
【图7】显示本发明的实施方式所涉照相装置使用的透镜组件，是图6的A-A线截面图。
【图8】显示本发明的实施方式所涉照相装置使用的透镜组件，是图6的B-B线截面图。
【图9】显示本发明的实施方式所涉照相装置使用的透镜组件，是图6的C-C线截面图。
【图10】显示本发明的实施方式所涉照相装置使用的透镜组件，是图6的D-D线截面图。
【图11】为本发明的实施方式所涉照相装置使用的基板的平面图。
【符号说明】
10 照相装置
12 框体
14 本体部
16 后盖
18 上盖
19 棱镜组件
20 棱镜
21 棱镜驱动部
22 透镜组件
24 光入射窗
26 透镜体
28 图像传感器
30 透镜驱动装置
32 透镜支撑体
34 支撑壁部
36 基板
38 图像传感器固定部
40 第一滑动体
42 第二滑动体
44 第三滑动体
46 第一収容部
48 第一角部
50 线圈
52 X方向位置检测器
54 Y方向位置检测器
56 定位用突起
58 定位用孔
60 第二角部
62 第一凸部
64 第一凹部
66 第二收容部
68 第二凸部
70 第三角部
72 第二凹部
74 第三收容部
76 磁石
78 磁性体
【具体实施方式】
下文参照图纸对本发明的实施方式进行说明。
图1显示本发明的实施方式所涉的照相装置10。照相装置10具有呈正方体状的框体12。该框体12由本体部14、后盖16以及上盖18组成。本体部14的后部分和上侧部分开放。后盖16被固定在本体部14上，覆盖后侧。上盖18被固定在本体部14上，覆盖本体部14的上部。
而且，在本说明书中，将后面所述的透镜体26的光轴方向作为X方向，将与X方向正交的方向作为Y方向，并且将与X以及Y方向正交的方向作为Z方向。而且，以X轴方向的一侧作为前，以另一侧作为后，以Y方向的一侧作为左，以另一侧作为右，以Z方向的一侧作为上，以另一侧作为下。被摄***于+Z侧，后面所述的图像传感器28位于+X侧。
照相装置10具有棱镜组件19以及透镜组件22。棱镜组件19被收纳在框体12内的后侧，透镜组件22被收纳在框体12内的前侧。
棱镜组件19具有棱镜20和棱镜驱动部21，被设置在形成于上盖18的光入射窗24的下方。该棱镜20构成能形成弯曲光轴光学***的光学部件，其截面为三角形状。该棱镜20的一面向着光入射窗24，其另一面向着透镜组件22的透镜体26，两面之间的面以45度的角度形成反射面。棱镜20以Y轴为中心通过棱镜驱动部21旋转驱动。
通过光入射窗24从Z轴方向进入被摄体的光，通过棱镜20向X轴方向弯曲90度送入透镜体26。在此种情况下，如果棱镜20以Y轴为中心旋转，则从棱镜20出射的光向Z轴方向振动，入射图像传感器28的光在Z轴方向的光的位置被调节。
如图2-图10所示，为了将离开棱镜20的光聚集在图像传感器28上，透镜组件22具有透镜体26。而且，透镜组件22具有旨在驱动透镜体26的透镜驱动装置30。该透镜驱动装置30具有被固定透镜体26的透镜支撑体32。透镜支撑体32在该透镜体26的左右方向两侧形成支撑壁部34,34，同时在透镜体26的下侧，和支撑壁部34,34一体地形成后文所述的第三滑动体44，以将支撑壁部34,34之间连接。
而且，透镜驱动装置30具有被固定在所述框体12底面的板状固定部，即基板36。在该基板36的前侧端，形成图像传感器固定部38，向Z方向立起。在该图像传感器固定部38上固定着图像传感器28，与透镜体26的前侧端相向而对。固定部包括框体12和基板36，透镜支撑体32相对于固定部移动。
而且，透镜驱动装置30具有第一滑动体40、第二滑动体42以及第三滑动体44。从Z方向观察第一滑动体40、第二滑动体42以及第三滑动体44，其构成具有大体相同四角形状外周的框架体。
第一滑动体40被固定在基板36上。第一滑动体40的四个边分别形成第一收容部46。该第一收容部46残留四个第一角部48，向着XY方向内侧开个切口形成四角形的槽状。该第一收容部46上收容线圈50。各第一角部48具有从第一滑动部24的本体部分向Y方向延伸的基端部和从基端部向X方向延伸的顶端部。
基板36在该基板36的四个边的附近的上面固定线圈50。线圈50由向X或者Y方向延伸的两个直线部分和连接这两个直线部分的半圆状连接部分组成。第一收容部46的从顶端到里端的长度与线圈50的直线部分整个宽度大体相等，其到两侧端的长度与线圈50的半圆状连接部分整个宽度相等或者比其略大。而且，线圈50在Z方向的厚度与第一滑动体40在Z方向的厚度大体相等。
而且，如图11所示，在被配置在X方向的一个线圈50内，设置对透镜支撑体32的X方向位置进行检测的X方向位置检测器52，在被配置在Y方向的一个线圈50内，设置对透镜支撑体32的Y方向位置进行检测的Y方向位置检测器54。
而且，在第一滑动体48的对角上的两个第一角部48,48的下面，形成定位用突起56,56，向下侧突出(参照图5)。另一方面，在基板36上与定位用突起56,56相对应形成定位用孔58,58(参照图5)。定位用突起56,56***定位用孔58,58，第一滑动体40被基板36定位、固定。
第二滑动体42保持在第一滑动体20上可向X方向滑动。即，在后文所述的第二滑动体42的四个第二角部60顶端部的下面，分别形成向X方向延伸的第一凸部62(参照图5)，在第一滑动体40的四个第一角部48顶端部的上面，分别形成向X方向延伸的第一凹部64(参照图4)，第一凸部62嵌入第一凹部64，仅在X方向可移动。第一凸部62和第一凹部64在Y方向的长度大体相等，而且，第一凸部62的X方向的长度比第一凹部64的X方向的长度略短，第二滑动体42相对于第一滑动体40仅容许向X方向移动。
在第二滑动体42的四个边分别形成第二收容部66。该第二收容部66残留四个第二角部60，向着XY方向内侧开个切口形成四角形的槽状。该第二收容部66上收容后文所述的磁石76的下侧一半左右。而且，各第二角部66的端面与磁石76之间的距离大于第二滑动体42移动的距离。而且，各第二角部60具有与第一角部48同样形状的向Y方向延伸的基端部和从基端部向X方向延伸的顶端部。
第三滑动体44保持在第二滑动体42上可向Y方向滑动。即，在第二滑动体42的四个第二角部60基端部的上面，分别形成向Y方向延伸的第二凸部68(参照图4)，在后文所述的第三滑动体44的四个第三角部70基端部的下面，分别形成向Y方向延伸的第二凹部72(参照图5)，第二凸部68嵌入第二凹部72，仅在Y方向可移动。第二凸部68和第二凹部72在X方向的长度大体相等，而且，第二凸部68的Y方向的长度比第二凹部72的Y方向的长度略短，第三滑动体44相对于第二滑动体42仅容许向Y方向移动。
在第三滑动体44的四个边分别形成第三收容部74。该第三收容部74残留四个第三角部70，向着XY方向内侧开个切口形成四角形的槽状。该第三收容部74上固定着磁石76的上侧一半左右。而且，各第三角部70具有与第一角部48同样形状的向Y方向延伸的基端部和从基端部向X方向延伸的顶端部。在本实施方式中，第三滑动部44与透镜支撑体32形成一体。
磁石76被固定在透镜支撑体32的下面以及第三滑动体44的第三收容部74的内侧面。磁石76在与线圈50相向而对的面磁化，例如内侧的一半磁化为N级，外侧的一半磁化为S级。内侧的N级与线圈50内侧的直线部分相向而对，外侧的S级与线圈50外侧的直线部分相向而对。而且，X方向位置检测器52以及Y方向位置检测器54由例如霍尔元件组成，被配置在线圈50内，如果相对于磁石76移动，则磁通密度变化，检测出相对于磁石76的位置即透镜支撑体26的位置。
而且，磁性体78被固定在基板36的下侧面，隔着线圈50与磁石76相向而对。磁石76与磁性体78通过磁力互相吸引，在Z方向将第三滑动体44吸引至基板36。
在上述结构中，如果向与存在Z方向磁通的X方向2面的磁石76,76相向而对的线圈50,50通电，则Y方向的电流流过线圈50,50，根据弗莱明左手法则，线圈50,50产生向X方向的洛伦茨力。透镜支撑体32通过第一凸部62以及第一凹部64保持可向X方向相对于基板36滑动，因此通过线圈50,50产生的洛伦茨力的相反力，与透镜体26一起向X方向移动。通过X方向位置检测器52检测出透镜体26向X方向移动的位置。
而且，如果向与存在Z方向磁通的Y方向2面的磁石76,76相向而对的线圈50,50通电，则X方向的电流流过线圈50,50，根据弗莱明左手法则，线圈50,50产生向Y方向的洛伦茨力。透镜支撑体32通过第二凸部68以及第二凹部72保持可向Y方向相对于基板36滑动，因此通过线圈50,50产生的洛伦茨力的相反力，与透镜体26一起向Y方向移动。通过Y方向位置检测器54检测出透镜体26向Y方向移动的位置。如果透镜体26向Y轴方向移动，则透镜体26出射的光向Y轴方向振动，入射至图像传感器28的光在Y轴方向的光的位置被调节。通过棱镜20在Y轴周围旋转和透镜体26向Y轴方向移动，可实现抖动补偿。而且，通过透镜体26向X轴方向移动，可调整焦点。透镜支撑体32通过向XY方向延伸的第一凸部62和第一凹部64，以及第二凸部68和第二凹部72，以限制移动，因此抑制Z轴周围的旋转。为此，可减少透镜支撑体32相对于图像传感器28的抖动，能够实现精确的位置控制。
而且，在上述实施方式中，透镜体26作为聚焦透镜使用，但是也可在光轴方向设置两个透镜体，构成具有聚焦功能和变焦功能透镜驱动装置。在此种情况下，也可设置棱镜组件19。而且，当在光轴方向设置两个透镜体时，也可在X方向将两个第一至第三滑动体并列设置在光轴方向。但是，也可以两个透镜体共用固定在固定部的一个第一滑动体40以及一个第二滑动体42，在两个第三滑动体44、44上分别搭载透镜体。在此种情况下，向Y方向延伸形成第一凸部62以及第一凹部64，向X方向延伸形成第二凸部68以及第二凹部72。
而且，第一凸部62和第一凹部64，以及第二凸部68和第二凹部72也可分别凹凸替换。而且，第一凸部62和第一凹部64的延伸方向，以及第二凸部68和第二凹部72的延伸方向也可替换。由此，第二滑动体42可以向Y方向移动，第三滑动体44可以向X方向移动。而且，磁石76和线圈50的位置(也包括磁性体78在内)也可替换。
而且，第二收容部66上可同时收容线圈50和磁石76。也可单独收容线圈50。在此种情况下，对于第二收容部66的端面与磁石76或者线圈50的距离小的一方，其距离也大于第二滑动体42的滑动距离。而且，当第二收容部66不收容线圈50和磁石76时，无需设置第二收容部66。

Claims (14)

1.一种透镜驱动装置，其特征在于，其包括
固定部、
支撑透镜体的透镜支撑体、
固定在所述固定部上的第一滑动体、
通过所述第一滑动体在所述透镜体的光轴方向和与所述光轴方向正交的任意一方向中选其一作为第一方向上保持可滑动的第二滑动体、
设置在所述透镜支撑体上通过所述第二滑动体在所述透镜体的光轴方向和与所述光轴方向正交的任意一方向中剩下的另一方向作为第二方向上保持可滑动的第三滑动体，
在所述第一滑动体以及所述第二滑动体之一上形成向所述第一方向延伸的第一凸部，在所述第一滑动体以及第二滑动体的另一个上形成嵌入所述第一凸部的第一凹部，
在所述第二滑动体以及所述第三滑动体之一上形成向所述第二方向延伸的第二凸部，在所述第二滑动体以及第三滑动体的另一个上形成嵌入所述第二凸部的第二凹部。
2.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，在所述固定部以及所述透镜支撑体之一上设置磁石，在所述固定部以及所述透镜支撑体的另一个上设置线圈。
3.根据权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述第一滑动体呈四角框架形状，形成在其边部向内侧开切口形成的第一收容部以及在其角部设置的第一角部，在所述第一收容部***述磁石或者线圈之一。
4.根据权利要求3所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述第一凸部或者所述第一凹部之一配置在所述第一角部上。
5.根据权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述第三滑动部呈四角框架形状，形成在其边部向内侧开切口形成的第三收容部以及在其角部设置的第三角部，在所述第三收容部***述磁石或者所述线圈中的另一个。
6.根据权利要求5所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述第二凸部或者所述第二凹部之一配置在所述第三角部上。
7.根据权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述第二滑动部呈四角框架形状，形成在其边部向内侧开切口形成的第二收容部以及在其角部设置的第二角部，在所述第二收容部收容至少一个所述线圈或者所述磁石的一部分。
8.根据权利要求7所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述第二收容部的距离大于所述第二滑动体的滑动距离，具有远离所述第二收容部所收容的所述线圈或者所述磁石的端面。
9.根据权利要求7所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述第一凸部或者所述第一凹部的另一个以及所述第二凸部或者所述第二凹部的另一个配置在所述第二角部上。
10.根据权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在于，在所述固定部以及所述透镜支撑体的任意另一个上设置磁性体，所述磁性体隔着所述线圈与所述磁石相向而对。
11.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述第一滑动体、所述第二滑动体以及所述第三滑动体是具有第一角部、第二角部以及第三角部的四角框架形状，所述第一角部、所述第二角部以及所述第三角部的至少一个具有向所述光轴方向延伸的第一部分和与所述光轴方向正交的向所述一方向延伸的第二部分，在所述第一凸部、所述第一凹部、所述第二凸部以及所述第二凹部中，其向所述光轴方向延伸的可被配置在所述第一部分上，向所述一方向延伸的可被配置在所述第二部分上。
12.根据权利要求3所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述透镜支撑体与所述第三滑动体形成一体。
13.一种照相装置，其特征在于，具有权利要求1至12任意一项所述的透镜驱动装置。
14.一种电子设备，其特征在于，具有权利要求13所述的照相装置。
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