CN202256834U - 透镜驱动装置、相机装置以及附有相机的移动终端装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供使筐体小型化的透镜驱动装置，相机装置以及附有相机的移动终端装置，其包括自由移动地支撑透镜支撑体3的驱动轴5；配置在驱动轴5的一端部，并使驱动轴5发生振动的振动部件7；收容透镜透镜支撑体3、驱动轴5以及振动部件7的正方形的筐体9；以及配置在透镜支撑体3的光轴方向后侧，且为长方形的图像传感器11。图像传感器11是配置在筐体9的中央部以使长方形的一个边11a和筐体9的正方形的邻接的两个边9a，9b相对；振动部件7是2次旋转对称，其具有：和两个边9a，9b平行地接近的两个边7a，7b，以及，和一个边11a平行地接近的一个边7c。驱动轴5设置在振动部件7的旋转对称轴7d上。

Description

透镜驱动装置、相机装置以及附有相机的移动终端装置

技术领域

本实用新型是关于透镜驱动装置，具有该透镜驱动装置的相机装置，以及具有该相机装置的附有相机的移动终端装置。

背景技术

搭载在附有相机的移动终端装置中的相机装置中的透镜驱动装置中，把驱动轴固定在压电元件上并使之振动，使和驱动轴摩擦接合的透镜支持体沿透镜光轴方向移动。例如，专利文献1(专利公开JP 2008-233231号公报)中就公开了这样一种装置，即：把从光轴方向来看时形状为四角形的筐体和四角形的图像传感器分别配置为各个边相平行，并把四角形的压电元件配置在筐体的角部。

实用新型内容

附有相机的移动终端装置所内藏的相机装置中的透镜驱动装置，其小型化的要求比较强。但是，像专利文献1中的构成，即使想通过减小筐体的大小来减小透镜驱动装置，仍然存在着多余的空间较多，小型化较困难这样的问题。

本实用新型为了解决了上述课题，其目的是：提供减小筐体的大小来小型化的透镜驱动装置，相机装置以及附有相机的移动终端装置。

第1实用新型为一种透镜驱动装置，包括：驱动轴，其在光轴方向自由移动地对支撑透镜的透镜支撑体进行支撑；振动部件，其配置在所述驱动轴的一端部，并使所述驱动轴在光轴方向振动；筐体，其从光轴方向来看呈正方形，并***述透镜支撑体，所述驱动轴以及所述振动部件；以及图形传感器，其从光轴方向来看呈长方形，并配置在所述透镜支撑体的光轴方向后侧。所述图形传感器配置在所述筐体的中央部以使长方形的一个边和所述筐体的正方形的邻接的两个边相对。所述振动部件是2次旋转对称形状，从光轴方向来看，其包括：两个边，其平行地接近所述筐体的正方形的所述邻接的两个边；以及一个边，其平行地接近所述图形传感器的长方形的所述一个边。所述驱动轴设置在所述振动部件的旋转对称轴线上。

如果把筐体和图像传感器的各个边分别相平行地进行配置的话，与前述技术方案相比，采用同样大小的振动部材，图像传感器就和振动部件会重合。因此，无法配置面积较大的振动部件。还有，即使配置图像传感器以使长方形的一边和筐体的正方形的邻接的两个边相对，一旦配置四角形的振动部件，振动部件的角部就和图像传感器相重合。因此，从结果来说还是无法配置面积较大的振动部件。第1实用新型由于采用前述技术方案，从光轴方向来看时的筐体内侧的多余空间较小。因此，能够减小筐体，使透镜驱动装置小型化。

所述的透镜驱动装置，进一步地，所述振动部件是4次旋转对称。

振动部材的对称特征更强，其获得的驱动轴的位移量就越大，从而可将振动部件做小，因此，可进一步地使透镜驱动装置小型化。

所述的透镜驱动装置，进一步包括：支撑所述透镜支撑体的两组所述驱动轴及所述振动部件，一组所述驱动轴及所述振动部件支撑一个所述透镜支撑体；这两组所述驱动轴及所述振动部件分别配置在所述图像传感器的相反两侧，所述图像传感器位于正方形的所述筐体的对角线上。

把这两组分别配置图像传感器的相反的两侧。因此，两组配置成具有相同的形状和面积的空间，从光轴方向来看时的筐体内与图像传感器的所述两侧之间的均有多余空间较小。因此，能够减小筐体，使透镜驱动装置小型化。

所述的透镜驱动装置，进一步地，在所述筐体的另一对角线上设置着检测各个所述透镜支撑体的位置的位置检测单元。

筐体的另一的对角线上配置着检测各个透镜支撑体的位置的位置检测单元，位置检测单元配置在筐体的比较宽敞得对角线侧，所以即使配置着位置检测单元也能够减小筐体的大小。因此，能够使透镜驱动装置小型化。

第2实用新型为一种相机装置，其特征在于包括：如所述的透镜驱动装置。第2实用新型能够取得与第1实用新型相同的技术效果。

第3实用新型为一种附有相机的移动终端装置，其特征在于包括：如所述的相机装置。第3实用新型能够取得与第2实用新型相同的技术效果。

附图说明

图1是本实用新型第1实施形态中的透镜驱动装置的一部分的横截面图，其省略了图2中沿C-C切断时的截面的一部分。

图2是本实用新型第1实施形态中的透镜驱动装置的纵截面图，其是沿图3中A-A切断时的截面。

图3是本实用新型第1实施形态中的其他部分的横截面图，其是沿图2中D-D切断时的截面。

图4是本实用新型第1实施形态中的透镜驱动装置的一部分的横截面图，其是沿图2中C-C切断时的截面。

图5是本实用新型第2实施形态中的透镜驱动装置的一部分的横截面图，其相当于第1实施形态中的图1。

1 透镜驱动装置

3，13 透镜支撑体

3a，13a 压接部

3b，13b 弹簧

3c，13c 接合部

4 变焦透镜

5，25 驱动轴

5a，25a 基端

5b，25b 前端

7 振动部件

7a，7b，7c 边

7d 旋转对称轴

7e 角部

9 筐体

9a，9b 边

11 图像传感器

11a 边

14 聚焦透镜

15，17 驱动单元

18 拍照对象侧透镜

19 基板

26，27 轴承部件

28 压电元件

29 振动子

31，33 位置检测单元

35 磁极部件

37 MR传感器

具体实施方式

(第1实施形态)

以下，根据附图，就本实用新型的第1实施形态进行说明。

首先，说明本实施形态1中的透镜驱动装置的概要。本实施形态1中的透镜驱动装置是搭载在附有相机的移动终端装置(未图示)所内藏的相机装置(未图示)上的透镜驱动装置。这里，移动终端装置是指，携带电话，个人数字助理(PDA)，个人电脑等可移动的终端装置。

如图1所示，本实施形态1中的透镜驱动装置1包括：驱动轴5，其在光轴方向可自由移动地支撑着透镜支撑体3，透镜支撑体3支撑着透镜(未图示)；振动部件7，其配置在驱动轴5的一端部，并且在光轴方向使驱动轴5振动；筐体9，其收容透镜支撑体3、驱动轴5以及振动部件7，并且从光轴方向来看呈正方形；以及图像传感器11，其配置在透镜支撑体3的光轴方向后侧，并且从光轴方向来看呈长方形。这里，在图1中的光轴方向是指纸面跟前侧-内侧的方向。图像传感器11配置在筐体9的中央部以使其长方形的一个边11a和筐体9的正方形的邻接的两个边9a，9b相对。从光轴方向来看，振动部件7是包括两个边7a，7b以及一个边7c的二次旋转对称形。所述两个边7a，7b，其平行地靠近筐体9的正方形的邻接的两个边9a，9b；所述一个边7c，其平行地靠近图像传感器11的长方形的一个边11a。驱动轴5设置在振动部件7的旋转对称轴7d上。

例如，在图1中如虚线所示的图像传感器11那样，如果把筐体9和图像传感器11的各个边分别相平行地进行配置的话，图像传感器11就和振动部件7重合。因此，无法配置面积较大的振动部件7。还有，即使配置图像传感器11以使长方形的一边11a和筐体9的正方形的邻接的两个边9a，9b相对，一旦配置如虚线所示的四角形的振动部件7，振动部件7的角部7e就和图像传感器11相重合。因此，从结果来说还是无法配置面积较大的振动部件7。

但是，在筐体9的中央部如果把图像传感器11这样配置，以使长方形的一边11a和筐体9的正方形的邻接的两边9a，9b相对的话，筐体9的正方形的邻接的两边9a，9b和图像传感器11的边11a之间就形成较大的空间。在这个空间里，使筐体9的边9a和振动部件7的边7a平行地接近，使图像传感器11的边11a和振动部件7的边7c平行地接近，就能够配置面积较大的振动部件7。因此，振动部件7就产生较大的振动。并且，通过使振动部件7的形状为2次旋转对称，并把驱动轴5设置在其旋转对称轴7d上，即使是相同的振动部件7的面积，也可产生较大的振动。

这样，本实施形态1中的透镜驱动装置1，从光轴方向来看的时候的筐体9的内侧的多余的空间就较小，能够配置面积较大的振动部件7，所以振动部件7的振动量较大。因此，即使减小筐体9，也能够确保振动部件7的振动量，从而能够使透镜驱动装置1小型化。

下面，就透镜驱动装置1的构成进行详细说明。

如图2所示，透镜驱动装置1包括：透镜支撑体3，其在筐体内支撑着变焦透镜4；驱动单元15，其驱动透镜支撑体3；透镜支撑体13，其支撑着聚焦透镜14；以及驱动单元17，其驱动透镜支撑体13。在这个透镜驱动装置1中，还安装有设置着图像传感器11的基板19。并且，如图3所示，筐体9里设置有：位置检测单元31，其检测支撑变焦透镜4的透镜支撑体3的位置；以及位置检测单元33，其检测支撑聚焦透镜14的透镜支持体13的位置。

如图2所示，在筐体9内配置着变焦透镜4和聚焦透镜14，变焦透镜4被透镜支撑体3所支撑，聚焦透镜14在变焦透镜4的后侧被透镜支撑体13所保持。在聚焦透镜14后侧的成像位置上设置着图像传感器11。还有，在变焦透镜4前侧的筐体9设置着拍照对象侧透镜18。拍照对象侧透镜18和变焦透镜4以及聚焦透镜14的光轴是一致的，在该光轴上配置着图像传感器11的中心。变焦透镜4和聚焦透镜14在光轴方向被自由移动地支撑着，拍照对象侧透镜18和图像传感器11被固定着。还有，图像传感器11配置在筐体9的中央部。

如图3及图4所示，从光轴方向来看，筐体9呈正方形，整体形状的内部是空洞的直六面体。筐体9的内部里收容着驱动单元15，17以及位置检测单元31，33。筐体9的光轴方向前侧的面上设置着为了配置拍照对象侧透镜18的开口；筐体9的光轴方向后侧被开放着，这样是为了配置安装着图像传感器11的基板19。

现在就驱动单元15，17进行说明。驱动单元15和驱动单元17具有相同构成，所以只对驱动单元15进行说明，和驱动单元17具有相同作用效果的部分付与相同的符号，从而省略对其说明。

如图2及图4所示，驱动单元15(17)由振动部件7以及在光轴方向配置着的驱动轴5(25)构成。驱动轴5(25)的基端5a(25a)通过粘结等固定在振动部件7上。如图3及图4所示，驱动单元15，17分别配置在从光轴方向来看呈正方形的筐体9的对角线A上。

如图2所示，驱动轴5(25)的前端5b(25b)通过轴承部件27而被保持在筐体9上，轴承部件27自由滑动地支撑着驱动轴5(25)。在驱动轴5(25)的基端5a侧，轴承部件26安装在筐体9上，轴承部件26自由滑动地支撑着驱动轴5(25)。轴承部件26，27由象硅橡胶那样的可弹性变形的材料做成。

振动部件7由压电元件28，以及振动子29构成。振动子29通过粘结固定在压电元件28的表面，且具有弹性。振动子29的表面通过粘结固定着驱动轴5(25)的基端5a(25a)，相反的一面则固定着压电元件28。

振动部件7只固定在驱动轴5(25)上，和筐体9的壁之间空着间隙而被配置。如图4所示，振动部件7包括：两个边7a，7b，以及一个边7c。从光轴方向来看，所述两个边7a，7b平行地靠近筐体9的正方形的邻接的两个边9a，9b，而所述一个边7c则平行地靠近图像传感器11的长方形的一个边11a。并且，振动部件7是2次旋转对称性状。也就是说，在正方形的对角线上的两个角部，切除同样大小的直角三角形的形状。驱动轴5(25)设置在振动部件7的旋转对称轴线7d上。

如图3所示，在透镜支撑体3(13)的一端部设置着压接驱动轴5(25)的压接部3a(13a)，压接部3a(13a)通过弹簧3b(13b)被驱动轴5(25)的侧面所压接。

透镜支撑体3(13)的他端部设置着和驱动轴25(5)接合(engage)的接合部3c(13c)，接合部3c(13c)和驱动轴25(5)接合并被支撑，引导透镜支撑体3(13)的移动。接合部3c(13c)的横截面呈以透镜支撑体3(13)的中心侧为底的略U字形状，在U字里插有驱动轴25(5)。

下面，就位置检测单元31，33进行说明。位置检测单元31检测出支撑着变焦透镜4的透镜支撑体3的光轴方向的位置，位置检测单元33检测出支撑着聚焦透镜14的透镜支撑体13的光轴方向的位置。位置检测单元31和33构成相同，下面就位置检测单元31进行说明，和位置检测单元33具有相同作用效果的部分付与相同的符号，从而省略对其说明。

如图3所示，在安装着驱动单元15，17的正方形筐体9的不是对角线A的其他的对角线B上分别配置着检测透镜支撑体3，13的光轴方向的位置的位置检测单元31，33。

位置检测单元31(33)由磁极部件35和MR传感器37构成。磁极部件35是沿透镜的光轴方向交错地配置着的磁极(S极和N极)不同的磁石，其被固定在筐体9的内部。MR传感器37是检测由于磁极部件35而引起的磁场强度的传感器，其被固定在透镜支撑体3(13)上。MR传感器37在和磁极部件35相对的状态下和透镜支撑体3(13)一起移动，检测出由于磁极部件35而引起的磁场强度，进而检测出离开透镜支撑体3(13)的基准位置(或者初期位置)的光轴方向的位置。

图像传感器11是检测来自拍照对象并穿过拍照对象侧透镜18，变焦透镜4，聚焦透镜14的光的传感器，其接收光的部分呈长方形。通过图像传感器11检测出的光被变换为电信号，然后从基板19输出到相机本体。

如图2所示，图像传感器11被这样配置以使其中心位于拍照对象侧透镜18和变焦透镜4以及聚焦透镜14的光轴上的后侧。还有，如图4所示，图像传感器11被这样配置以使其长方形的一个边11a和筐体9的正方形的邻接的两个边9a，9b相对。

下面，就本实施形态1的作用及效果进行说明。如图2所示，本实施形态1中的透镜驱动装置1，在光轴方向移动支撑变焦透镜4的透镜支撑体3从而改变倍率，在光轴方向移动支撑聚焦透镜14的透镜支撑体13而对焦。

为了在光轴方向移动支撑着变焦透镜4的透镜支撑体3，使振动部件7在作为驱动轴5的轴线方向的光轴方向振动。该振动是通过向振动部件7的压电元件28供给预定的脉冲电流而引起的压电元件28的伸缩和振动子29的弹性变形及弹性复归而产生。

将透镜支撑体3向前侧移动的场合下，首先，向压电单元28通过电流以使振动子29通过弹性变形而给予前侧振动变形。于是，驱动轴5就向光轴方向前侧移动，透镜支撑体3因为在压接部3a和驱动轴5有摩擦力，所以和驱动轴5一起向光轴方向前侧移动。接下来，当切断向压电元件28供给电流，或者是向压电元件供给逆方向的电流，振动子29就由于弹性变形的反作用力而突然回到原来的位置，或者是进一步向逆方向弹性变形。于是，驱动轴5就回到原来的位置，或者是进一步向光轴方向后侧移动。但是，由于惯性，透镜支撑体3就停在最初通过电流而移动的位置。结果，透镜支撑体3就在光轴方向前侧只移动相当于振动子29的变形量的距离。通过振动部件7在光轴方向反复的振动，支撑变焦透镜4的透镜支撑体3就沿驱动轴5向光轴方向前进。因此，振动部件7的振动量越大，透镜支撑体3在光轴方向就越有效地移动。

通过改变供给振动部件7的压电元件28的电流的方向，脉冲波形，脉冲的占空比，就能够改变振动子29的变形的方法，进而能够改变透镜支撑体3的前进状态。也可使之后退。支撑聚焦透镜14的透镜支撑体13的驱动可和透镜支撑体3一样。

通过位置检测单元31可正确地检测出透镜支撑体3的光轴方向的位置，从而正确地设定倍率。还有，通过位置检测单元33可正确地检测出透镜支撑体13的光轴方向的位置，从而能够正确地对焦。而且，能够检测出透镜支撑体3和透镜支撑体5之间的光轴方向的相对位置，所以，能够就回避透镜支撑体3和透镜支撑体5的冲撞进行控制。

当向振动部件7的压电元件28通过相同的电流的时候，最好是，振动子29的光轴方向的变形量较大的振动能够使透镜支撑体3在1次振动中的移动量较大。为此，尽量加大振动部件7的从光轴方向来看时的面积，并把驱动轴5配置在振动中心。还有，振动部件7的形状，如果是对称的形状的话，能够加大振动量。

在本实施形态1中，如图4所示，在筐体9的中央部，使图像传感器11的长方形的一个边11a和筐体9的正方形的邻接的两个边9a，9b相对。这样，在图像传感器11的边11a和筐体9的边9a，9b之间，就能确保配置较大的振动部件7。而且，振动部件7，从光轴方向来看，具有：两个边7a，7b，其平行地靠近筐体9的正方形的邻接的两个边9a，9b；以及一个边7c，其平行地靠近图形传感器11的长方形的一个边11a。因此，在上述空间中能够确保较大的面积。并且，振动部件7在和边7a，7b，7c相对的位置上分别设置有平行且长度相同的边，使之成为2次旋转对称的形状。还有，驱动轴5(25)设置在振动部件7的旋转对称轴7d上。

因此，振动部件7的面积较大，且为2次旋转对称形状，并在其旋转对称轴7d上设置着驱动轴5(25)，所以，即使向压电元件28通过相同的电流，透镜支撑体3的移动量也较大。相反的，如果想得到透镜支撑体3的预定的移动量的话，可以通过减小振动部件7的面积。振动部件7的面积减小的部分就可以用来减小从光轴方向来看时的筐体9的大小。因此，能够减小筐体9，使透镜驱动装置1小型化。

还有，振动部件7的外周都是由直线所构成，所以可通过切断加工来制造振动部件7。因此，能够能够廉价地制造。

在本第1实施形态中，如图3及图4所示，透镜驱动装置1包括下面两组：支撑透镜支撑体3的驱动轴5和振动部件7这样一组；以及支撑透镜支撑体13的驱动轴25和振动部件7这样一组。并且，把这两组分别配置在夹着正方形的筐体9的对角线A上的图像传感器11的相反的两侧。因此，驱动轴25及其振动部件7这一组和，驱动轴5及其振动部件7这一组配置成具有相同的形状和面积的空间。因此，和驱动轴25成为一组的振动部件7的振动量就足够大。所以，为了得到透镜支撑体13的预定的移动量，反之可通过减小振动部件7的面积来得到，振动部件7减小的部分就可用来减小筐体9的大小，从而能够使透镜驱动装置1小型化。

还有，在本实施形态1中，如图3所示，筐体9的其他的对角线B上配置着检测各个透镜支撑体3，13的位置的位置检测单元31，33。位置检测单元31，33配置在筐体9的比较宽敞得对角线B侧，所以即使配置着位置检测单元31，33也能够减小筐体9的大小。因此，能够使透镜驱动装置小型化。

因为能够使透镜驱动装置1小型化，所以也能够使具有透镜驱动装置1的相机装置小型化。所以，具有上述相机装置的移动终端装置就可以小型化。

(第2实施形态)

以下，参照附图就本实用新型的第2实施形态进行说明。如图5所示，本实施形态2中的透镜驱动装置1的振动部件7的形状和第1实施形态中的形状不相同。振动部件7以外的构成和第1实施形态1相同，援引其说明。

本实施形态2中的振动部件7具有：把第1实施形态中的振动部件7的边7a、和边7a垂直的边所构成的角部以45°的角度切除，形成边7f；以及把边7b、和边7b垂直的边所构成的角部以45°的角度切除，形成边7g。边7c，和边7c相对的边，边7f，以及边7g，这四个边的长度都相同，边7a，和边7a相对的边，边7b，以及和边7b相对的边，这四个边的长度都相同。所以，本实施形态2中的振动部件7是4次旋转对称。

虽然本实施形态2中的振动部件7的面积比第1实施形态中的振动部件7的面积要小，但是，对称性良好，即使向压电元件28通过相同的电流，透镜支撑体3的移动量也较大。反之，如果想得到透镜支撑体3的预定的移动量，只要减小振动部件7的面积就可以。所以，振动部件7的面积减小的那份，可以用来进一步减小筐体9的光轴方向的大小。因此，能够把本实施形态中的筐体9的大小减小到比第1实施形态中的筐体9还小，进而就可实现透镜驱动装置1的进一步的小型化。

本实用新型并不限于上述实施形态，在不脱离本实用新型要旨的范围内可做种种变形。

例如，振动部件7可以是6次旋转对称或者是8次旋转对称。对称性改善了，振动量就变大，当然就可小型化。透镜支撑体3(13)并不限于分别和驱动轴25(5)接合(engage)并被支撑，也可另外设置引导移动的支撑轴。还有，磁极部件35可设置在透镜支撑体3，13上，MR传感器37可设置在筐体9上。

Claims (6)

1.一种透镜驱动装置，包括：

驱动轴，其在光轴方向自由移动地对支撑透镜的透镜支撑体进行支撑；

振动部件，其配置在所述驱动轴的一端部，并使所述驱动轴在光轴方向振动；

筐体，其从光轴方向来看呈正方形，并***述透镜支撑体，所述驱动轴以及所述振动部件；以及

图形传感器，其从光轴方向来看呈长方形，并配置在所述透镜支撑体的光轴方向后侧；

其特征在于，

所述图形传感器配置在所述筐体的中央部以使长方形的一个边和所述筐体的正方形的邻接的两个边相对；

所述振动部件是2次旋转对称形状，从光轴方向来看，其包括：

两个边，其平行地接近所述筐体的正方形的所述邻接的两个边；以及

一个边，其平行地接近所述图形传感器的长方形的所述一个边；

所述驱动轴设置在所述振动部件的旋转对称轴线上。

2.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，

所述振动部件是4次旋转对称。

3.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，

进一步包括：支撑所述透镜支撑体的两组所述驱动轴及所述振动部件，一组所述驱动轴及所述振动部件支撑一个所述透镜支撑体；

这两组所述驱动轴及所述振动部件分别配置在所述图像传感器的相反两侧，所述图像传感器位于正方形的所述筐体的对角线上。

4.如权利要求3所述的透镜驱动装置，其特征在于，

在所述筐体的另一对角线上设置着检测各个所述透镜支撑体的位置的位置检测单元。

5.一种相机装置，其特征在于包括：

如权利要求1、2、3或4所述的透镜驱动装置。

6.一种附有相机的移动终端装置，其特征在于包括：

如权利要求5所述的相机装置。

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