專利名稱：透鏡驅動裝置、自動對焦照相機及移動終端裝置的制作方法
技術領域：
本發明是關于透鏡驅動裝置、自動對焦照相機及附帶有照相功能的移動終瑞裝置。
背景技術：
專利文獻1 (專利公開第JP2002-373435號公報)，在用于捕光的驅動裝置中，披露了一種透鏡載體外周面的周向上以90度的間隔設置第1環狀線圈和第2環狀線圈，并在透鏡載體的徑向外側上設置有與各環狀線圈相對的磁石，往環狀線圈通電后使得透鏡載體往光軸方向(對焦方向)及徑道方向(X方向)移動。另一方面，在小型照相機中，只是使透鏡載體往光軸方向移動，如果為防止抖動使之往X-Y方向移動時，那么就需要讓透鏡驅動裝置整體向X方向驅動和Y方向驅動的這種馬達來使之移動。簡單說，小型照相機用的透鏡驅動裝置中，往透鏡載體的光軸方向(Z方向)移動及往X-Y方向(防抖補正)的移動，僅僅只要透鏡載體移動，這樣的功能目前還沒有。另外，往透鏡載體光軸方向的移動，即便采用專利文獻1的技術可以辦到，但是專利文獻1的技術里，僅僅只是能往X方向移動，往防抖補正(X-Y方向)光軸相交面的移動則無法做到。
發明內容
因此，本發明的目的是為了提供一種以簡易的構造，將透鏡載體往光軸方向移動及防抖補正移動都可行的透鏡驅動裝置、對焦照相機及帶有照相功能移動終端裝置。為實現所述目的的透鏡驅動裝置，其特點是，包括內周上支撐透鏡的透鏡載體，內周側上支撐透鏡載體作自由移動的固定體、透鏡載體的外周上沿周向卷轉的第1環狀線圈、第1環狀線圈的外周的周向以90度間隔設置至少2個的第2環狀線圈、固定體上設置的4個磁石，四個磁石在第1環狀線圈的周向以90度間隔設置并設置在第1環狀線圈的相對面，各磁石內周側和外周側具有不同磁極，同時內周側磁極相同，且至少2個磁石分別與第2環狀線圈對向，透鏡載體往光軸方向移動時，第1環狀線圈通電流，透鏡載體與光軸相正交的X-Y方向的移動時，在指定第2環狀線圈上通以一定電流。所述的透鏡驅動裝置，其進一步的特點是，第2環狀線圈從透鏡載體的外周側來看即側視為矩形的環，光軸方向前側邊部配置在第1環狀線圈的前側端的前側，光軸方向后側邊部配置在第1環狀線圈的后側端的后側，左右側邊部突設在第1環狀線圈的半徑向外側，與第2環狀線圈相對向位置的磁石配置在第2環狀線圈的左右側邊部間。所述的透鏡驅動裝置，其進一步的特點是，固定體是環狀的環口，環口具有由外周側壁、位于外周側壁的內周側上的內側壁，內側壁和外周側壁相連接的連接部，內側壁設置有對應磁石的位置，第1環狀線圈設置在磁石和內側壁之間。所述的透鏡驅動裝置，其進一步的特點是，環口從前側看外周側壁略呈平面四角
3形狀，磁石及第2環狀線圈配置于環口的角部。為實現所述目的的自動對焦照相機，其特點是，包括具有所述的任一特點的透鏡驅動裝置及在透鏡載體的透鏡成像側設置的畫像傳感器。為實現所述目的的帶有照相功能的移動終端裝置，其特點是，包括一種搭載有所述的自動對焦照相機。所謂移動終端裝置是指手機、信息攜帶終端(PDA)、筆記本電腦等。根據所述的透鏡驅動裝置，由于第1環狀線圈通電，磁石間便產生推力，通過透鏡載體往光軸方向的移動，從而取得對焦移動。另外，任意向第2環狀線圈上通電，磁石之間會產生向透鏡載體的半徑方向的推進力，由此透鏡載體將往與光軸正交的X-Y方向移動， 從而可以進行對焦移動及防抖補正移動。S卩，磁石的內周側的頂端面發出的磁通量，在半徑方向的區域與第1環狀磁石相交叉。沿透鏡載體的周向卷轉的第1環狀線圈上通電，則按夫螺銘定則，在第1環狀線圈上產生向光軸方向的推力。根據所述的透鏡驅動裝置，此磁石在光軸方向的推力發生和與光軸相正交的半徑方向的推力發生兼起作用，只要具備1個第1環狀線圈、至少2個第2環狀線圈、4個磁石就能使透鏡載體向光軸方向及與光軸相交的半徑方向移動，所以構成簡單且部品點數少情況下就能實現自動對焦移動及防抖補正移動。由于第2環狀前側邊部配置在第1環狀線圈的前側端的前側，所以透鏡驅動裝置的組裝中，從后側向前側將透鏡載體插入第2環狀線圈的左右側邊部間時，第2環狀線圈的前側邊部不會有干涉而能插入。在各磁石對應位置上，相對第1環狀線圈將環口內周壁稱為回逆環口配置，可提高磁通量密度，所以可以提高透鏡載體向光軸方向移動的推進力。磁石及第2環狀線圈設置在有一定深度環口角部的空間上，因此，防抖補正功能擁有了，同時做到與無搭載防抖補正功能的透鏡驅動裝置相同的尺寸，且做到小型構造。
圖1關于本發明實施例的透鏡驅動裝置的分解斜視圖。圖2關于圖1所示的線圈體分解斜視圖。圖3關于本發明實施例的透鏡驅動裝置，為圖6的A-A的斷面圖。圖4中(a)是關于本發明實施例的透鏡驅動裝置的水平截面圖，(b)是(a)中所示B部的擴大圖。圖5關于本發明實施例的自動對焦照相機中，透鏡載體與驅動部之間的關系圖。圖6關于本發明實施例的透鏡驅動裝置的外觀軸測視圖。
具體實施例方式以下內容，將參照附加圖1 圖6來詳細說明本發明的第1實施例。關于本實施例的驅動裝置1是一種組裝到手機里的自動對焦照相的透鏡驅動裝置。透鏡驅動裝置1的配置是，如圖1所示，在內周支撐透鏡(無圖示)的透鏡載體5、 在內周側能支撐透鏡載體5自由移動的作為固定體的環口 3、環口 3光軸方向前側上設置的框架7及前側彈簧9、環口 3后側上設置的底座8及后側彈簧11。配置在后側彈簧11與環口 3之間的墊片(絕緣材料)15。如圖1、圖3所示，線圈體4被固定于透鏡載體5的外周。如圖1所示，環口 3具有外周側壁3a和位于外周側壁3a的內周側位置上的內側壁3c，以及內側壁3c和外周側壁北相連接的連接部3d。從前側看，外周側壁3a略呈四角形，四角的角部北呈倒角形狀。內側壁3c設置在各角部北的對應位置上。內側壁3c的內側為便于透鏡載體5移動的圓形狀開口部。內側壁3c從前側看呈圓弧狀。環口 3的外周側壁3a的各角部北上，其內周固定有磁石17。第1環狀線圈19配置于磁石17和內側壁3c上。如圖1及圖4所示，各磁石17從前側沿環口 3的倒角角部北的平面看略呈四角形狀。其內周面呈沿第1環狀線圈19的外周面的圓弧狀。如圖1所示，透鏡載體5略呈圓筒形狀，其內側固定有透鏡(無圖示)。被固定于透鏡載體5外周上的線圈體4是由第1環狀線圈19和第2環狀線圈16a、16b、16c、16d所構成。第1環狀線圈19沿透鏡載體5周向全周相卷成圓環狀。第1環狀線圈19，全體呈帶狀，外周面在環口 3的角部北所對應位置上與磁石17相對面。進一步，如圖3與圖4所示，在第1環狀線圈19的外周面上，磁石17所對面的位置中，環口 3的內側壁3c配置在第1環狀線圈19的內周側上。在第1環狀線圈19的外周上，4個第2環狀線圈16a 16d在周向上等間隔(90 度的間隔)配置。各第2環狀線圈16a 16d分別從其側面看(從第1環狀線圈19的外周向來看)呈矩形，構成矩形的環方向上線圈卷轉成形。各第2環狀線圈16a 16d分別將其前側邊部22朝第1環狀線圈19的半徑方向內側彎曲后，重疊固定于第1環狀線圈19的前側端的前方。將后側邊部25在第1環狀線圈19的半徑方向內側彎曲后，重疊固定于第1環狀線圈19的后側端后方。第1環狀線圈 19的外周面上，左右側邊部MJ6突出設置在半徑方向外側。然后，如圖4(a)所示，各磁石17配置于各第2環狀線圈16a 16d的左右側邊部 MJ6之間的同時，還配置在第1環狀線圈19的外周面相對面。第2環狀線圈16a、16c如圖4(b)所示，磁石17的磁力線中磁石17側面相交成分的磁力和根據第2環狀線圈16a、16c上通過的電流，在右側邊部M及左側邊部26中，根據夫累銘左手定則，透鏡載體5的半徑方向有一個推力E起作用。根據第2環狀線圈16b、16d 也同樣在右側邊部M及左側邊部沈中，根據夫累銘左手定則，透鏡載體5的半徑方向有一個推力F起作用。推力E和推力F相正交。如圖5所示，第1環狀線圈19與Z驅動部32相接連，各第2各環狀線圈16a 16d與X-Y驅動部33相連接，能從各驅動部32、33處通以一定值的電流。如圖5點鎖線所示，Z驅動部32和第1環狀線圈19的連接線及X-Y驅動部33和第2環狀線圈16a 16d 的連接線僅出示了電流輸入側和輸出側的連接。另外，本實施例中，第2環狀線圈16a與16c、16b與16d是分別相串聯，在2個環狀線圈16a與16c的推力E方向、及在16b與16d的推力F方向上進行驅動。比方說，Z驅動部32，透鏡載體5往對焦位置移動時(光軸方向移動)，第1環狀線圈19上通電流Z。同樣，防抖補正時，X-Y驅動部33，往第2環狀線圈16a與16c上通電流E，使透鏡載體5往E方向上移動，往第2環狀線圈16b與16d上通電流F，使透鏡載體5往F方向上移動。根據這個，透鏡載體往E-F方向上進行移動來進行防抖補正。另外，圖4及圖5中，Ζ、E、F符號所示意的是所流的電流所產生的推力方向和大但是，如圖4所示，本實施例中，X方向是前視略呈四角形的環口 3的一邊方向，Y 方向是前視略四角形環口 3相鄰的邊方向。關于環口 3對角線方向所產生的推力E、F，X方向的分力Ex和h之和作為X方向的推力，Y方向的分力Ey和Fy之和作為Y方向的推動力，因此X-Y驅動部33，各X方向的分力之和h+h作為X方向驅動力，各Y方向的分力之和Ey+Fy作為Y方向驅動力來進行控制。如圖1所示，前側彈簧9，安裝前的自然狀態是平板狀，是由構成平面四角形環狀的外周側部9a和外周部9a內周上設置的平面圓孤形內周側部9b及外周側部9a與內周側部9b相連結的4個腕部9c所構成，使Z方向及X-Y方向的變形能隨意自如。后側彈簧11，安裝前的自然狀態是平板狀，是由構成平面矩形環狀的外周側部 Ila和外周側部Ila的內周上所配置的平面圓形的內周側部lib及外周側部Ila與內周側部lib相連結的4個腕部Ilc所構成，使Z方向及X-Y方向的變形能隨意自如。另外，后側彈簧11分割成2個，一個連接在第1環狀線圈19a的一端，另一個連接在第1環狀線圈19a 的另一端，兼作直流電流的供電端子。另外，前側彈簧9的外周側部9a是挾持在框架7和環口 3之間、內周側部9b是固定在透鏡載體5的前端。后側彈簧11的外周側部Ila是挾持在底座8和后側墊片15之間，內周側部lib是固定在透鏡載體5后端。據此，依靠前側彈簧9和后側彈簧11，支撐透鏡載體5往光軸方(Z方向)及X-Y方向自由移動。前側彈簧9及后側彈簧11至少有1個是連接在第1環狀線圈19、第2環狀線圈 16a、16c及第2環狀線圈16b、16d的兩端上，兼作直流電流的供電端子。而后，根據向第1環狀線圈19上通電后，一旦透鏡載體5往光軸方向前方移動，在前側彈簧9及后側彈簧11前后方向預壓力的合力以及第1環狀線圈19及第1磁石17之間所產生的電磁力相均衡位置時，透鏡載體5就會停止移動。透鏡載體5往X-Y方向移動時，根據向第2環狀線圈16a 16d通以一定的電流， 則前側彈簧9及后側彈簧11的X-Y方向的彈簧合力、與第2環狀線圈16a 16d各對應第 2磁石17之間所產生的電磁力處于相均衡位置時停止。接下來，對本發明實施例相關的透鏡驅動裝置1的組裝、作用及效果進行說明。透鏡驅動裝置1組裝之前，先要將各第2環狀線圈16a 16d接著固定在第1環狀線圈19的外周面上，事先形成線圈體4，固定在透鏡支撐體5的外周上。另外，線圈體4中，各第2環狀線圈16a 16d將前側邊部22固定在第1環狀線圈19的前側端，后側邊部25接著固定在第1環狀線圈19的后側端。透鏡驅動裝置1組裝，如圖1所示，在底座8上，后側彈簧11、后側墊片15、外周上固定線圈體4的透鏡載體5、內周側面上固定了各磁石17的環口 3，前側彈簧9、及框架7， 依此順序依次進行組裝固定。
接下來，固定線圈體4的透鏡載體5與將磁石17固定在了內周面上的環口 3之間的組裝是在環口 3的內周將透鏡載體5從其后側向其前側插入進行的。此時，第2環狀線圈16a 16d的前側邊部22固定在第1環狀線圈19的前側端，且在第1環狀線圈19的外周側中，僅第2環狀線圈16a 16d的左右側邊部MJ6突設在外周側，所以前側邊部22 無須接觸磁石17，磁石17就能插入進第2環狀線圈16a 16d的左右側邊部MJ6之間， 透鏡驅動裝置的組裝就能很容易實現。也就是說，將透鏡載體5插入進環口 3的內側時，第 2環狀線圈16a 16d的前側邊部22不會干涉，而能實現將磁石17配置進第2環狀線圈 16a 16d的左右側邊部24,26之間。接下來，第1環狀線圈19將往Z驅動部32上連接電流的輸入端與輸出端，第2環狀線圈16a 16d把對向的線圈16a與16c、16b與16d進行串聯后，往X-Y驅動部33上連接各個電流的輸入端與輸出端。相關本實施例的透鏡驅動裝置1的驅動，如圖5，Z驅動部32是從畫像傳感器31 接收來的高頻率成分(對比)的峰值逐個比較后，將透鏡支撐體5向合焦點位置進行Z方向的直線移動。S卩，從磁石17的內周面側的頂端面發出的磁通量持半徑方向的區域與第1環狀線圈19相交鏈。向沿著透鏡載體的周向回轉的第1線圈19通電后，根據夫累銘定則，在第1 環狀線圈上就會產生向光軸方向的推力。透鏡支撐體5向Z方向作直線移動時，第1環狀線圈19上的電流值Z與磁石17 之間所產生的電磁力，同前側彈簧9與后側彈簧11的預壓力的合力達到均衡位置點就會停止。另外，如圖4(b)所示，從磁石17的側面所發出的磁通量與半徑方向相正交，此成分則與第2環狀線圈16a 16d相交鏈。向第2環狀線圈16a 16d通電后，透鏡載體5 向X-Y方向移動時，對透鏡載體5的外周側其側面呈環狀回轉的第2線圈16a 16d通電， 則在第2環狀線圈16a 16d上會產生半徑向的推力。另外，透鏡載體5的X-Y控制(防抖補正)，根據陀螺儀組件等作為信號接受X方向及Y方向的防抖補正量的大小，計算X方向及Y方向的防抖補正量來決定透鏡載體5的移動量E、F，然后往第2環狀線圈16a、16c及第2環狀線圈16b、16d進行通電。另外，如圖4所示，第2環狀線圈16a 16d，根據右側邊部M與左側后邊部沈所作用的電磁力，使透鏡載體5上產生E、F方向的推力。按照本實施例，透鏡載體5的對焦移動，通過向第1環狀線圈19通電，透鏡載體就會向光軸移動，防抖補正是通過向任意的第2環狀線圈16a 16d通電，透鏡載體就會向 X-Y方向進行移動，由此，可以實現透鏡載體5對焦移動及防抖補正移動。根據本實施例，磁石17兼作對焦移動用和防抖補正用，靠1個第1環狀線圈19和 4個第2環狀線圈16a 16d及4個磁石17就能實現透鏡載體5向光軸方向及X_Y方向移動。因此，通過簡單構造以少量的部品點數能實現透鏡載體5的對焦移動及防抖補正移動。在環口 3上設定有外周側部3a和內側部3c，針對于設置在外周側上的磁石17，內側部3c稱為回逆環口配置于第1環狀線圈19的內周側，可提高作用于第1環狀線圈19上的磁通量密度，所以可以提高透鏡載體5向光軸方向移動推進力Z。磁石17及作為防抖補正機能的第2環狀線圈16a 16d從前側看設置在呈平面
7定深度環口 3的角部北，因此，擁有防抖補正功能同時，做到與無搭載防抖補正功能的透鏡驅動裝置的相同尺寸，且做到小型構造。各第2環狀線圈16a 16d，將光軸方向的前側邊部22配置于第1環狀線圈19的前側端的前側，將光軸方向后側邊部25配置于第1環狀線圈19的后側端的后側，由于左右側24、沈突設在第1環狀線圈19的半徑向外側，所以可以預先將第2環狀線圈16a 16d 組裝在第1環狀線圈19上，所以組裝較容易。另外，在透鏡驅動裝置1的組裝中，在第2環狀線圈16a 16d的左右側邊部24、 26之間將透鏡載體5從后側向前側插入時，第2環狀線圈16a 16d的前側邊部22不會防礙而能將磁石17配置于第2環狀線圈的左右側邊部MJ6之間。因此，組裝性能良好。 另外，在本實施例中，前側邊部22及后側邊部25兩方相比于左右側邊部24J6更來得(朝向)配置于半徑向的內側，也可以僅將前側邊部22配置于內側。此時，后側邊部25可以寄予在X-Y方向的驅動力。此種場合，可以將環口 3的角部北與外周側3a做成分體。事先， 將角部北固定在磁石17上，將透鏡載體5配置進環口 3的開口部后，再配置角部北。本發明不限上述實施例，只要不脫離本發明的要點范圍，可以作種種變形的可能。 比如第2環狀線圈16a 16d及磁石17可以不限于設定在環口 3的各角部北上，相互在周向上也可按90度間隔設置。環口 3上不局限有角部3b，也可將其做成從前側看呈平面圓形的形狀。第2環狀線圈16a 16d也可以互以90度間隔相鄰設成僅2個。在本實施例中，磁石17是從第2環狀線圈16a 16d的環內處與第2環狀線圈 16a 16d相對向配置。也可以從環的外方處與第2環狀線圈16a 16d相對向配置。透鏡驅動裝置可以作成具備變焦透鏡后，擁有變焦功能的物體。
權利要求
1.透鏡驅動裝置，其特征在于，包括內周上支撐透鏡的透鏡載體，內周側上支撐透鏡載體作自由移動的固定體、透鏡載體的外周上沿周向卷轉的第1環狀線圈、第1環狀線圈的外周的周向以90度間隔設置至少2個的第2環狀線圈、固定體上設置的4個磁石，四個磁石在第1環狀線圈的周向以90度間隔設置并設置在第1環狀線圈的相對面，各磁石內周側和外周側具有不同磁極，同時內周側磁極相同，且至少2個磁石分別與第2環狀線圈對向，透鏡載體往光軸方向移動時，第1環狀線圈通電流，透鏡載體與光軸相正交的X-Y方向的移動時，在指定第2環狀線圈上通以一定電流。
2.如權利要求1所述的透鏡驅動裝置，其特征在于，第2環狀線圈從透鏡載體的外周側來看即側視為矩形的環，光軸方向前側邊部配置在第1環狀線圈的前側端的前側，光軸方向后側邊部配置在第1環狀線圈的后側端的后側，左右側邊部突設在第1環狀線圈的半徑向外側，與第2環狀線圈相對向位置的磁石配置在第2環狀線圈的左右側邊部間。
3.如權利要求1或2所述的透鏡驅動裝置，其特征在于，固定體是環狀的環口，環口具有由外周側壁、位于外周側壁的內周側上的內側壁，內側壁和外周側壁相連接的連接部，內側壁設置有對應磁石的位置，第1環狀線圈設置在磁石和內側壁之間。
4.如權利要求3所述的透鏡驅動裝置，其特征在于，環口從前側看外周側壁略呈平面四角形狀，磁石及第2環狀線圈配置于環口的角部。
5.自動對焦照相機，其特征在于，包括如權利要求1至4中任一項所述的的透鏡驅動裝置及在透鏡載體的透鏡成像側設置的畫像傳感器。
6.帶有照相功能的移動終端裝置，其特征在于，包括一種搭載有如權利要求5所述的自動對焦照相機。
全文摘要
本發明是為了提供在簡易的構造中，將透鏡載體往光軸方向的移動及防抖補正移動都可行的透鏡驅動裝置、自動對焦照相機及移動終端裝置。在透鏡驅動裝置1中，4個磁石17在第1環狀線圈19的周向上以90度等間隔配置，設置在第1環狀線圈19的對面同時，內周側磁極相同且至少2個磁石17分別與第2環狀線圈16a～16d對向，透鏡載體5往光軸方向移動時，第1環狀線圈通電流，透鏡載體5與光軸相正交的X-Y方向的移動時，在指定第2環狀線圈16a～16d上通以一定電流。
文檔編號G03B13/36GK102262280SQ201110136238
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月24日 優先權日2010年5月24日
發明者白木學 申請人:思考電機(上海)有限公司