CN118192030A - 光学元件驱动装置、照相机模块及照相机搭载装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够提高线圈的定位精度的光学元件驱动装置、照相机模块及照相机搭载装置。光学元件驱动装置具有：可动部，其能够保持光学元件；固定部，其收纳可动部；以及驱动部，其使可动部相对于固定部动作，驱动部包括：磁体，其配置于可动部；以及线圈，其配置于固定部，固定部具有：基座；以及线轴，其安装有线圈中的至少一个，并且固定于基座。

Description

光学元件驱动装置、照相机模块及照相机搭载装置

技术领域

本发明涉及光学元件驱动装置、照相机模块及照相机搭载装置。

背景技术

通常，在智能手机等便携终端中搭载有小型的照相机模块。在这样的照相机模块中，应用镜头驱动装置，该镜头驱动装置具有自动地进行拍摄被摄体时的对焦的自动对焦功能(以下称为“AF功能”，AF：Auto Focus，自动对焦)以及对拍摄时产生的抖动(振动)进行光学修正而减轻图像紊乱的抖动修正功能(以下称为“OIS功能”，OIS：Optical ImageStabilization，光学防抖)。

具有AF功能及OIS功能的镜头驱动装置具备用于使镜头部在光轴方向移动的自动聚焦驱动部(以下称为“AF驱动部”)以及用于使镜头部在与光轴方向正交的平面内摆动的抖动修正驱动部(以下称为“OIS驱动部”)。

例如，在专利文献1中，公开了一种作为OIS驱动部具有用于使具备反射部的可动部进行动作的线圈及磁体的结构。可动部在两个方向动作，因此设置有多个线圈和磁体。各线圈安装于在可动部附近设置的基板。为了在与设置于可动部的侧面的磁体对应的位置固定线圈，基板以包围可动部的侧面的方式折弯而构成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2022-001931号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，线圈及磁体的位置会影响照相机模块的驱动力，因此优选提高线圈及磁体的定位精度。因此，若考虑基板的形成精度，则期望提高线圈的定位精度的结构。

本发明的目的在于提供一种能够提高线圈的定位精度的光学元件驱动装置、照相机模块及照相机搭载装置。

用于解决课题的手段

根据本发明的光学元件驱动装置，具备：

可动部，其能够保持光学元件；

固定部，其收纳所述可动部；以及

驱动部，其使所述可动部相对于所述固定部动作，

所述驱动部包括：磁体，其配置于所述可动部；以及线圈，其配置于所述固定部，

所述固定部具有：基座；以及线轴，其安装有所述线圈的至少一个，并且固定于所述基座。

根据本发明的照相机模块，具备：

上述的光学元件驱动装置；

镜头部；以及

摄像部，其拍摄由所述镜头部成像了的被摄体像。

根据本发明的照相机搭载装置，其为信息设备或运输设备，具备：

上述的照相机模块；以及

图像处理部，其处理由所述照相机模块获得了的图像信息。

发明的效果

根据本发明，能够提高线圈的定位精度。

附图说明

图1A是表示搭载根据本发明的一个实施方式的照相机模块的智能手机的图。

图1B是表示搭载根据本发明的一个实施方式的照相机模块的智能手机的图。

图2是照相机模块的外观立体图。

图3是光路弯曲模块的外观立体图。

图4是光路弯曲模块的剖视图。

图5光路弯曲模块的分解立体图。

图6是可动部和固定部的分解立体图。

图7是可动部和滚珠引导件的分解立体图。

图8是可动部和线轴的分解立体图。

图9是从X方向观察基板及线轴的图。

图10是用于说明施力弹簧及线轴的位置关系的图。

图11是用于说明施力弹簧及线轴的位置关系的图。

图12A是表示作为搭载车载用照相机模块的照相机搭载装置的汽车的图。

图12B是表示作为搭载车载用照相机模块的照相机搭载装置的汽车的图。

符号说明

1：照相机模块；2：光路弯曲模块；21：固定部；211：底壁部；211A：贯通孔；212：侧壁部；212A：配置部；22：棱镜；23：可动部；231：支撑壁部；231A：搭载面；231B：凹部；231C：滚珠配置部；232：侧壁部；233：第一磁铁；234：第二磁铁；24：基板；241：第一线圈；25：滚珠引导件；251：壁部；252：支撑部；26：滚珠；27：施力弹簧；271：中央部；272：接触部；273：连接部；28：线轴；28A：捆扎部；28B：捆扎部；281：第二线圈；282：电极端子；4：镜头模块；41：镜头部；42：镜头筒；43：镜头；9：摄像元件模块；90：摄像元件；91：传感器基板；92：控制部；93：壳体；M：智能手机。

具体实施方式

以下，基于附图详细说明根据本发明的实施方式。此外，后述的根据实施方式的照相机模块及照相机搭载装置是根据本发明的光学元件驱动装置、照相机模块及照相机搭载装置的一例，本发明不受实施方式限定。另外，根据本发明的光学元件驱动装置、照相机模块以及照相机搭载装置可以具备后述的全部结构，也可以不具备一部分结构。

照相机模块1搭载于，例如，智能手机M(参照图1A和图1B)、移动电话、数码照相机、笔记本电脑、平板终端、便携式游戏机以及薄型的照相机搭载装置(车载照相机等)。智能手机M具有由两个背面照相机OC1、OC2构成的双照相机。在本实施方式中，在背面照相机OC2中应用照相机模块1。

以下，关于构成本实施方式的照相机模块1的各部，以组装于照相机模块1的状态为基准进行说明。另外，在说明本实施方式的照相机模块1的构造时，使用各图所示的正交坐标系(X，Y，Z)。

如图2所示，照相机模块1包括壳体93、光路弯曲模块2、镜头模块4和摄像元件模块9。在壳体93中收纳有光路弯曲模块2及镜头模块4，在壳体93的X方向的+侧的端部安装有摄像元件模块9。

照相机模块1在由照相机搭载装置实际进行拍摄的情况下，例如以X方向成为照相机搭载装置的左右方向、Y方向为照相机搭载装置的上下方向、Z方向成为照相机搭载装置的前后方向的方式搭载。

来自被摄体的光(入射光)在图2中示为单点划线α(也称为第一光轴)，从照相机模块1的Z方向+侧(正侧)入射至光路弯曲模块2的棱镜22。入射到棱镜22的光(出射光)在图2中示为单点划线β(也称为第二光轴)，在棱镜22(参照图2)的光路弯曲面弯曲而向配置于X方向+侧的镜头模块4的镜头部41导光。并且，由镜头部41成像的被摄体像由配置在比镜头模块4靠前段的摄像元件模块9(参照图2)拍摄。

在光路弯曲模块2组装有能够进行抖动修正(OIS：Optical ImageStabilization，光学防抖)的结构。即，光路弯曲模块2具有手抖修正功能。关于光路弯曲模块2的详细情况在后面叙述。

镜头模块4具有自动对焦功能，具有镜头部41和AF装置。镜头部41在保持于镜头引导件(未图示)的状态下，配置于壳体93中的存在于比光路弯曲模块2靠X方向的+侧的收纳空间。镜头部41具有镜头筒42及保持于镜头筒42的1个以上的镜头43。镜头部41设置为能够经由镜头引导件在X方向位移。

AF装置是驱动部，以自动对焦为目的，使镜头部41在X方向位移。另外，AF装置的构造没有特别限定。例如，可以是马达(未示出)以及用于通过转换机构将马达的旋转运动转换成X方向上的直线运动以在X方向移动镜头部41的AF装置。由此，照相机模块1进行自动对焦。

摄像元件模块9配置于比镜头部41靠X方向+侧的位置。摄像元件模块9构成为，例如，包括CCD(charge-coupled device，感光耦合元件)型图像传感器、CMOS(complementarymetal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体)型图像传感器等摄像元件。摄像元件模块9的摄像元件90拍摄由镜头部41成像的被摄体像，并输出与被摄体像对应的电信号。摄像元件模块9与传感器基板91电连接，经由传感器基板91向摄像元件模块9供电以及输出由摄像元件模块9拍摄的被摄体像的电信号。这样的摄像元件模块9能够采用以往公知的构造。

另外，在传感器基板91设置有控制部92。控制部92具备CPU(Central ProcessingUnit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等。CPU从ROM读出与处理内容对应的程序并在RAM中展开，与展开的程序协作，集中控制光路弯曲模块2等。

接着，对光路弯曲模块2的详细情况进行说明。

如图3及图4所示，光路弯曲模块2具备固定部21、棱镜22、可动部23、基板24、滚珠引导件25、滚珠26、施力弹簧27及线轴28。光路弯曲模块2对应于本发明的“光学元件驱动装置”。

如图5所示，固定部21构成为能够收纳棱镜22和可动部23，固定于壳体93内。固定部21具有底壁部211和一对侧壁部212。底壁部211和一对侧壁部212对应于本发明的“基座”。

底壁部211是固定部21的底壁部分。在底壁部211的中央部分形成有矩形状的贯通孔211A。在底壁部211的Z方向的-侧的与贯通孔211A对应的位置配置有后述的基板24的第一线圈241。另外，在底壁部211的Z方向的+侧的与贯通孔211A对应的位置配置有可动部23的第一磁铁233。

一对侧壁部212设置于底壁部211的Y方向上的两端部，与可动部23的Y方向的两侧的各侧面对置。在各侧壁部212的大致中央部分形成有缺口，缺口部分成为用于配置线轴28的配置部212A。

如图4所示，可动部23通过使棱镜22以与Y方向平行的第一轴A1及与Z方向平行的第二轴A2为中心摆动，进行以第一轴A1为中心的旋转方向的抖动修正及以第二轴A2为中心的旋转方向的抖动修正。这样的可动部(抖动修正装置)23配置于由固定部21的底壁部211、一对侧壁部212及滚珠引导件25的壁部251包围的收纳空间。

可动部23是将棱镜22支撑为能够相对于固定部21摆动的支架，构成为能够以第一轴A1为中心摆动，并且能够以第二轴A2为中心摆动。

如图4和图5所示，可动部23由合成树脂制造，具有支撑壁部231和一对侧壁部232。另外，在可动部23设置有用于驱动可动部23的第一磁铁233以及第二磁铁234。

支撑壁部231是搭载棱镜22的壁部，与固定部21的底壁部211在Z方向的-侧对置，且与滚珠引导件25的壁部251在X方向的-侧对置。

支撑壁部231的X方向的+侧的面是搭载棱镜22的搭载面231A，以越朝向X方向的+侧则越位于Z方向的-侧的方式倾斜。

在支撑壁部231的X方向的-侧的面的中央部分(与滚珠引导件25的支撑部252对应的部分)设置有凹部231B。凹部231B具有供支撑部252进入的程度的长度的圆筒形状。凹部231B的前端部分构成为大致圆锥状，成为配置滚珠26的滚珠配置部231C。

另外，在支撑壁部231的Z方向的-侧的面形成有能够配置第一磁铁233的凹陷的凹部。凹部设置于与上述的固定部21的底壁部211的贯通孔211A对应的位置，在内部配置有第一磁铁233(也参照图6)。

一对侧壁部232设置于可动部23的Y方向的两端部，在Y方向上夹着可动部23的搭载面231A。在由一对侧壁部232和搭载面231A包围的空间配置棱镜22。

另外，在各侧壁部232的与搭载面231A侧相反侧的面形成有能够配置第二磁铁234地凹陷的凹部。凹部设置于上述的固定部21的与侧壁部212的配置部212A对应的位置，在内部配置有第二磁铁234(也参照图6)。

基板24由柔性基板构成，配置于在Z方向的-侧与固定部21的底壁部211对置的位置。另外，在基板24的Y方向的-侧的端部的中央部分设置有用于配置后述的第二霍尔元件的配置部24A。配置部24A从基板24的Y方向的-侧的端部向Z方向的+侧延伸，通过将基板24折弯而构成。

在基板24中的与底壁部211的贯通孔211A对应的位置配置有第一线圈241。另外，在底壁部211的与基板24相反侧配置有可动部23，如上所述，在与贯通孔211A对应的位置配置有第一磁铁233。

第一磁铁233和第一线圈241构成作为音圈马达的第一驱动部。第一驱动部驱动可动部23，以使可动部23以第一轴A1为中心摆动。第一轴A1是与Y方向平行的轴。

另外，在基板24的与第一线圈241对应的位置配置有第一霍尔元件242A。通过第一霍尔元件242A检测由第一驱动部驱动的可动部23的位置。

如图4以及图7所示，滚珠引导件25是对用于使可动部23摆动的滚珠26进行引导支撑的部分，固定于固定部21中的与X方向的-侧的端部对应的位置。滚珠引导件25具有壁部251和支撑部252。

壁部251构成与可动部23的X方向的-侧的侧面对置的侧壁。支撑部252从壁部251的中央部分朝向X方向的+侧突出地设置。支撑部252的前端部分是支撑滚珠26的部分。

支撑部252配置在进入上述可动部23的凹部231B内的位置。并且，支撑部252的前端部分的滚珠26与凹部231B内的滚珠配置部231C的壁面接触地配置。

由此，可动部23能够以滚珠26部分为中心、即以第一轴A以及第二轴A2为中心摆动。

施力弹簧27是由具有导电性的部件构成的板簧。施力弹簧27配置于可动部23的支撑壁部231与滚珠引导件25的壁部251之间，以便能够对可动部23朝向后方(X方向的-侧)施力。

施力弹簧27具有中央部271、接触部272和连接部273。中央部271是配置于施力弹簧27的Y方向的中央部分的部分，配置于与可动部23对应的位置。在中央部271形成有供滚珠引导件25的支撑部252通过的孔271A。

接触部272是与后述的线轴28的捆扎部28A接触的部分，分别设置在中央部271的Y方向的两侧。具体而言，接触部272具有沿Z方向延伸的主体部272A和从主体部272A向与中央部271侧相反侧突出的突出部272B。

主体部272A配置于固定部21的与各侧壁部212对应的位置，并固定于各侧壁部212。突出部272B配置在线轴28的与捆扎部28A对应的位置，与捆扎部28A接触(参照图10)。

连接部273是连接中央部271与各接触部272的部分，产生对可动部23向后方施力的力。由此，滚珠26在凹部231B内被夹持在滚珠配置部231C与支撑部252之间。

如图8和图9所示，线轴28是例如合成树脂等板状部件，具有供第二线圈281卷绕的部分。线轴28以第二线圈281位于可动部23侧的方式配置于固定部21的侧壁部212的配置部212A。另外，在与侧壁部212的配置部212A对置的位置配置有第二磁铁234。

第二磁铁234和第二线圈281构成作为音圈马达的第二驱动部。第二驱动部驱动可动部23，以使可动部23以第二轴A2为中心摆动。第二轴A2是与Z方向平行的轴。

在线轴28的X方向的-侧的端部，沿Z方向排列设置有两个捆扎部28A、28B。如图10所示，捆扎部28A、28B从线轴28的端部突出。在各捆扎部28A、28B分别连接有第二线圈281的一端以及另一端。

捆扎部28B位于比捆扎部28A靠Z方向的-侧，在线轴28的与捆扎部28B对应的位置嵌入有电极端子282。电极端子282从捆扎部28B向Z方向的-侧延伸，与基板24连接。由此，从基板24经由电极端子282以及捆扎部28B向第二线圈281供电。

并且，上述施力弹簧27的接触部272(突出部272B)与线轴28的捆扎部28A接触。通过接触部272与捆扎部28A接触，如图11所示，接触部272与第二线圈281经由捆扎部28A连接。即，施力弹簧27遍及固定部21的端部中的从一方的侧面部到另一方的侧面部的范围而设置，从而配置于各侧壁部212的线轴28的各第二线圈281电连接。

由此，线轴28的电极端子282、捆扎部28A、28B、施力弹簧27构成第二线圈281的供电路径。

另外，如图8所示，在Y方向的-侧的线轴28形成有用于配置上述的基板24的配置部24A的第一凹部28C，在配置部24A设置有检测由第二驱动部驱动的可动部23的位置的第二霍尔元件242B(参照图10)。在线轴28的与第二霍尔元件242B对应的位置形成有用于供第二霍尔元件242B进入的第二凹部28D。

另外，如图10以及图11所示，也可以在线轴28中的用于配置配置部24A的第一凹部28C设置突出部28E。通过在配置部24A中的与突出部28E对应的位置设置孔，突出部28E能够成为配置部24A的定位部。

根据如以上那样构成的本实施方式，在固定部21的侧壁部212设置有安装第二线圈281的线轴28，因此能够使第二线圈281与设置于可动部23的第二磁铁234的位置关系稳定。

例如，在为了使基板与可动部的侧面的磁铁对置而以包围可动部的侧面的方式折弯并在该折弯的部分配置线圈的结构的情况下，由于基板的形成精度不高，因此难以提高磁铁与线圈的定位精度。另外，在将基板折弯的结构的情况下，存在由于基板的折弯部分挠曲等的影响而磁铁与线圈的位置关系偏移的情况。另外，在弯折基板的结构的情况下，需要通过焊接将安装有线圈的部件固定于基板，因此存在该部件的位置偏移的情况。因此，不容易提高线圈的定位精度。

与此相对，在本实施方式中，在固定于照相机模块1的壳体93的固定部21固定有安装有第二线圈281的线轴28，因此不会产生折弯基板的结构那样的问题。其结果，能够使第二磁铁234与第二线圈281的位置关系稳定，因此能够提高线圈的定位精度。

另外，在线轴28侧配置第二线圈281，另一方面，在基板24侧配置第一线圈241。若第一线圈241也配置于线轴，则需要确保与外部的供电路径，存在结构复杂化的可能性。

与此相对，在本实施方式中，通过在一般结构即基板24上配置第一线圈241作为与外部电连接的部位，不需要另外确保供电路径，并且能够容易地经由简单的机构从基板24向线轴28侧的第二线圈281供电。其结果，能够在整体上简化构造。

另外，基板24固定于固定部21的底壁部211，在此部分配置第一线圈241。即，由于在基板24的平板部分配置第一线圈241，因此与在基板的折弯部分设置线圈的结构相比，挠曲的影响极小，进而磁铁与线圈的位置关系偏移的程度极小。即，能够使第一磁铁233与第一线圈241的位置关系稳定，因此能够提高线圈的定位精度。

另外，设置于固定部21的一对侧壁部212的各线轴28的各第二线圈281通过从一方的侧壁部212朝向另一方的侧壁部212延伸的施力弹簧(供电部件)27连接。其结果，能够在两个线轴28中使供电路径共用化，因此能够简化供电路径。另外，施力弹簧27是用于对可动部23施力的施力部件，因此能够将该施力部件兼用作供电部件，因此能够整体上简化构造。

另外，由于在线轴28设置有从捆扎部28B朝向基板24延伸的电极端子282，因此能够简化从基板24向第二线圈281的供电路径。

另外，在上述实施方式中，线轴28与固定部21分体设置，但本发明并不限定于此，线轴也可以与固定部为一体。在此情况下，由于需要在线轴部分卷绕线圈，因此使固定部的外侧部分与线轴部分对应即可。

另外，在上述实施方式中，第一线圈241配置于基板24，但本发明并不限定于此，第一线圈也可以配置于在固定部的底壁部设置的线轴。另外，在此情况下，需要在底壁部、线轴等嵌入与外部的供电相关的机构。

另外，在上述实施方式中，将施力弹簧27设为两个第二线圈281的供电路径，但本发明并不限定于此，两个第二线圈也可以分别具有不同的供电路径。

另外，在上述实施方式中，对驱动棱镜作为光学元件的光学元件驱动装置进行了说明，但成为驱动对象的光学元件也可以是反射镜、镜头等棱镜以外的光学元件。

另外，例如，在上述实施方式中，作为具备照相机模块1的照相机搭载装置的一例，列举作为带照相机的便携终端的智能手机进行了说明，但本发明能够应用于具有照相机模块以及对由照相机模块得到的图像信息进行处理的图像处理部的照相机搭载装置。照相机搭载装置包括信息设备以及运输设备。信息设备包括，例如，带照相机的移动电话机、笔记本电脑、平板终端、便携式游戏机、web照相机、无人机、带照相机的车载装置(例如，后监视器装置、行车记录仪装置)。另外，运输设备例如包括汽车、无人机等。

图12A、图12B是表示作为搭载车载用照相机模块VC(Vehicle Camera，车载摄像头)的照相机搭载装置的汽车V的图。图12A是汽车V的主视图，图12B是汽车V的后方立体图。汽车V搭载实施方式中说明的照相机模块1作为车载用照相机模块VC。如图12A及图12B所示，车载用照相机模块VC，例如，朝向前方安装于前挡风玻璃，或者朝向后方安装于后门。此车载用照相机模块VC被用作后方监控用、行车记录仪用、碰撞避免控制用、自动驾驶控制用等。

应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而非限制性的。本发明的范围不是由上述的说明而是由权利要求书示出，目的在于包括与权利要求书等同的意思和范围内的所有变更。

Claims (8)

1.一种光学元件驱动装置，其特征在于，具备：

可动部，其能够保持光学元件；

固定部，其收纳所述可动部；以及

驱动部，其使所述可动部相对于所述固定部动作，

所述驱动部包括：磁体，其配置于所述可动部；以及线圈，其配置于所述固定部，

所述固定部具有：基座；以及线轴，其安装有所述线圈的至少一个，并且固定于所述基座。

2.根据权利要求1所述的光学元件驱动装置，其特征在于，

还具备基板，其固定于所述基座，

所述线圈包括：第一线圈，其配置于所述基板；以及第二线圈，其安装于所述线轴。

3.根据权利要求2所述的光学元件驱动装置，其特征在于，

所述基座包括：至少一个侧壁部；以及底壁部，其与所述侧壁部连接，

所述线轴固定于所述侧壁部，

所述基板固定于所述底壁部。

4.根据权利要求2所述的光学元件驱动装置，其特征在于，

所述基座包括彼此相对的一对侧壁部，

所述线轴分别设置于所述一对侧壁部，

设置于各线轴的各第二线圈通过从一方的侧壁部朝向另一方的侧壁部延伸的供电部件而连接。

5.根据权利要求4所述的光学元件驱动装置，其特征在于，

在所述线轴设有用于连接所述第二线圈的电极端子，

所述电极端子构成为从所述线轴朝向所述基板延伸。

6.根据权利要求4所述的光学元件驱动装置，其特征在于，

还具备施力部，其设置在遍及所述基座的端部的从所述一方的侧壁部到所述另一方的侧壁部的范围，对所述可动部施力，

所述施力部包括所述供电部件。

7.一种照相机模块，其特征在于，具备：

权利要求1所述的光学元件驱动装置；

镜头部；以及

摄像部，其拍摄由所述镜头部成像了的被摄体像。

8.一种照相机搭载装置，其为信息设备或运输设备，其特征在于，具备：

权利要求7所述的照相机模块；以及

图像处理部，其处理由所述照相机模块获得了的图像信息。