透镜驱动装置、 自动对焦照相机及附带照相功能的手机 【技术领域】
本发明是涉及透镜驱动装置、 自动对焦照相机及附带照相功能的手机。背景技术 在专利文件 1 中, 揭示一种透镜支撑体的外周的周方向上固定有一定间隔的多个 磁石, 在支撑透镜支撑体沿光轴方向作自由移动的框体上设有与磁石位置对向的线圈。通 过控制施加于各线圈上的电流, 使得透镜支撑体作直线移动和为辅正光轴的倾角使透镜支 撑体作倾斜移动。
【专利文件 1】 国际公开于 WO2008/128407 号公报上。
但是, 在专利文件 1 的技术中, 线圈卷成圆筒状, 把圆筒的中心线与光轴平行、 且 把磁石配置在与其圆筒端对面的位置上, 所以在透镜驱动装置的光轴方向上的尺寸有变大 的问题。
发明内容 因此, 本发明的目的是提供一种在向透镜的光轴方向上进行移动和辅正光轴倾斜 的同时, 使光轴方向上的尺寸变小的透镜驱动驱动装置、 自动对焦照相机和附带照相功能 的手机。
本发明所提出的透镜驱动装置具有在其内周用于支撑透镜的透镜支撑体 ; 在透镜 支撑体的外周面的周方向上有等间隔配置的多个环状线圈 ; 在内周面配置有透镜支撑体、 能支撑透镜支撑体沿透镜的光轴方向作自由移动的框体 ; 在设定框体后、 具有与各环状线 圈对向的磁石部。在透镜支撑体沿光轴方向移动时, 能在各环状线圈上施加均等电流值的 电流, 而在辅正透镜的光轴倾斜时, 在所定的环状线圈上使施加电流的电流值不同。
优选地, 透镜驱动装置具有在其内周用于支撑透镜的透镜支撑体 ; 在透镜支撑体 的外周面的周方向上有等间隔配置的多个磁石部 ; 在内周面配置有透镜支撑体、 能支撑透 镜支撑体沿透镜的光轴方向作自由移动的框体 ; 在设定框体后、 具有与透镜支撑体的各磁 石部对向的环状线圈。在透镜支撑体沿光轴方向移动时, 能在各环状线圈上施加均等电流 值的电流, 而在辅正透镜的光轴倾斜时, 在所定的环状线圈上使印加电流的电流值不同。
优选地, 环状线圈的侧面呈矩形视图, 在光轴方向上有一侧部和另一侧部。 磁石部 为与环状线圈的一侧部对向的一侧磁石和另一侧对向的另一侧磁石。 一侧磁石和另一侧磁 石之间磁极互为不同。
本发明所提出的自动对焦照相机, 具有上面记载的透镜驱动装置和设在透镜支撑 体的透镜结像侧上的图像传感器。为检测出图像传感器高区域成分峰值, 对施加于各环状 线圈的电流值进行控制。
本发明所提出的附有照相功能的手机, 其搭载有上面记载的自动对焦照相机。
本发明的自动对焦照相机, 由于在透镜支撑体的外周配置有环状线圈, 磁石部对 向于各环状线圈, 所以与以往技术不同。 由于在透镜的光轴方向上没有配置线圈和磁石, 比
较于以往技术, 可以把透镜支撑体的光轴尺寸做得更小。
根据本发明, 能够很简单地实现光轴辅正, 能够降低透镜支撑体和保持透镜支撑 体作自由移动的一些部品的精度和组装精度, 同时能有效降低部品不良和透镜驱动装置的 不良。
本发明的一种透镜驱动装置, 透镜支撑体的外周配置有磁石部, 由于环状线圈与 磁石部对向位置固定于框体上, 所以与以往技术不同。因为在透镜的光轴方向上没有配置 线圈和磁石。所以同以往技术相比, 透镜支撑体的光轴方向尺寸能够做得更小。
另外, 能够很简单地实现光轴辅正, 能够降低透镜支撑体和保持透镜支撑体作自 由移动的一些部品的精度和组装精度, 同时能有效降低部品不良和透镜驱动装置的不良。
在本发明的透镜驱动装置中, 环状线圈伴着光轴的一侧部和另一侧部作为推力的 发生部可利用时, 用较少的电流就可以得到较大的电流值。 附图说明
图 1 示出有关第 1 实施形态的透镜驱动装置一部分的切断斜视图 图 2 示出有关第 1 实施形态的透镜驱动装置的与图 1 不同位置的切断斜视图。图 3 示出有关第 1 实施形态透镜支撑体图。图 3(a) 是固定环状线圈前的状态示 意图。图 3(b) 是固定环状线圈后的状态示意图。
图 4 示出第 1 实施形态中, 显示透镜支撑体和控制部之间关系的整体图。
图 5 示出有关第 1 实施形态的透镜驱动装置分解斜视图。
图 6 示出有关第 1 实施形态的透镜驱动装置外观斜视图。
图 7 示出有关第 1 实施形态的透镜驱动装置纵断面斜视图。
图 8 示出有关第 2 实施形态的透镜驱动装置纵断面斜视图。
图 9 示出有关第 2 实施形态的透镜驱动装置分解斜视图。
图中元件符号说明 :
1 镜头驱动装置
5 透镜支撑体
7 框架 ( 矿体
8 底座 ( 框体 )
17 磁石部
17a 前侧磁石 ( 一侧磁石 )
17b 后侧磁石 ( 另一侧磁石 )
19a、 19b、 19c、 19d 环状线圈 ( 驱动手段 )
21 前侧部分 ( 一侧部 )
23 侧部分 ( 另一侧部 )
25 控制部
27 移动部
29 倾斜辅正部
31 图像传感器具体实施方式
以下, 请参考附图 1 至图 7, 对本发明的实施形态加以详尽说明。本实施形态中透 镜驱动装置是组装进手机中的自动对焦照相功能的透镜驱动装置。
此透镜驱动装置 1, 如图 5 所示, 它具有环状环口 3、 透镜支撑体 5、 配置于环口 3 的 光轴方向前侧上的框架 7 及前侧弹簧 9、 配置于环口 3 的后侧上的底座 8 及后侧弹簧 11。 在 前侧弹簧 9 和环口 3 之间, 配置有前侧垫片 ( 绝缘体 )13。在后侧弹簧 11 和环口 3 之间, 配 置有后侧垫片 ( 绝缘体 )15。
环口 3 略呈四角筒形状。环口 3 的内周侧的 4 个角度上, 设有磁石部 17。各磁石 部 17 有前后方向重叠的磁石 ( 一侧磁石 )17a 及后侧磁石 ( 另一侧磁石 )17b 所构成。
各磁石 17a、 17b 从前侧看其平面略呈三角形状, 内周侧沿着透镜支撑体 5 的外周 呈圆弧形状。假如把前侧磁石 17a 内周侧作为 N 极, 把后侧磁石 17b 内周侧作为 S 极, 也就 是互为不同磁极的磁石在内周侧对向位置。
如图 3 及图 5 所示, 透镜支撑体 5 为略呈圆筒形状, 在其内周侧固定有镜头 ( 无图 示 )。在镜头支撑体 5 的外周面上沿着周方向, 4 个环状线圈 19a、 19b、 19c、 19d 在周边方向 等间隔固定。
各环状线圈 19a、 19b、 19c、 19d 从侧面看呈长方形的环状体, 透镜支撑体上形成的 突部 5 插入环的内侧进行支撑。
如图 1 及图 2 所示, 各环状线圈 19a、 19b、 19c、 19d 中, 前侧磁石 17a 内周面在前侧 部分 21 中处对向位置, 后侧磁石 17b 内周面在后侧部分 23 中处对向位置。
如图 4 所示, 各环状线圈 19a、 19b、 19c、 19d 分别连接于各控制部, 从控制部 25 处 通上一定量的电流。 控制部 25 连接于配置在透镜结像侧的图像传感器 31 上。 如图 7 所示, 在检测出透镜成像的高区域成分峰值或对比度峰值后, 能感知聚合焦点 e1 及光轴的倾斜 ( 偏差 )e2。如图 4 所示, 在控制部 25 上, 设定有移动部 27 及倾斜辅正部 29。移动部 25 对 应于透镜支撑体 25 的移动量, 对各环状线圈 19a、 19b、 19c、 19d 上通电的电流进行演算。倾 斜辅正部 29 对应于透镜光轴的倾斜, 为调整透镜支撑体 5 的倾斜, 对各环状线圈 19a、 19b、 19c、 19d 上通电的电流进行演算。因此, 控制部 25 对移动部 27 及倾斜辅正部 29 演算所得 到的电流值 A+B 通电入各环状线圈 19a、 19b、 19c、 19d 上。
如图 5 所示, 前侧弹簧 9 在组装之前的自然状态为平板状。它是由构成平面矩形 的外周侧 9a 和配置于外周侧 9a 的内周上呈平面弧状的内周侧部 9b 以及连接外周侧 9a 和 内周侧部 9b 的各腕部 9c 所组成。
同样, 后侧弹簧 11 在组装之前的自然状态为平板状。它是由构成平面矩形的外周 侧 11a 和配置于外周侧 11a 的内周上呈平面弧状的内周侧部 11b 以及连接外周侧 9a 和内 周侧部 11b 的各腕部 11c 所组成。
前侧弹簧 9 的外周侧 9 部 9a 被夹持于框架 7 和前侧垫片 13 之间。内周侧部 9b 被固定于透镜支撑体 5 的前端。后侧弹簧 11 的外周侧部 11a 被夹持于底座 8 和后侧垫片 15 之间。内周侧部 11b 被固定于透镜支撑体 5 的后端。因此, 透镜支撑体 5 由于前侧弹簧 9 和后侧弹簧 11, 能在前后方向上被夹持着自由移动。
因此, 弹簧支撑体 5 一旦向前方移动, 透镜支撑体 4 就会在前侧弹簧 9 和后侧弹簧 11 的趋势力的合力及各环状线圈 19a、 19b、 19c、 19d 同磁石 17a、 17b 之间产生的电磁力作用下于均衡位置停下。
接下来, 就关于本发明实施形态中的透镜驱动装置 1 的组装、 作用及效果进行说 明。
透镜驱动装置 1 的组装如图 1 及图 2 所示, 在底座 8 上, 对后侧弹簧 11 ; 后侧垫片 15 ; 固定环状线圈 19a、 19b、 19c、 19d 于外周面上的透镜支撑体 ( 图 3(b) 参考 ) ; 固定磁石 17a、 17b 于内侧角部的环口 3 ; 前侧垫片 13、 前侧弹簧 9、 框架 7 依次进行组装。
环状线圈 19a、 19b、 19c、 19d 把各输入端和输出端连接到控制部 ( 电源 )25 上。控 制部 25 对施加于各环状线圈 19a、 19b、 19c、 19d 上的直流电分别进行控制。
本实施形态中的透镜驱动装置 1 的驱动为如图 4 所示, 控制部 25 从图像传感器接 受到的高区域成分 ( 对比度 ) 峰值进行比较, 透镜支撑体将向聚合焦点位置 e1( 参考图 7) 作直线移动。
透镜支撑体 5 在作直线移动之际, 由于从控制部 25 流入到各环状线圈 19a、 19b、 19c、 19d 上的相同电流值 A, 会产生的磁石 17a、 17b 之间的一个电磁力, 它与前侧弹簧和后 侧弹簧 11 的趋势力呈均衡位置时, 移动就会停止。
另外, 在各环状线圈 19a、 19b、 19c、 19d 上, 前侧部分 21 和后侧部分 23 相互呈逆方 向电流, , 由于使对向的磁石 17a、 17b 磁极相异, 便得到同方向的电磁力, 可以得到 2 倍的电 磁力 ( 推力 )。换言之, 与仅一个磁石的场合作比较, 只需一半的电流就能得到相同的电磁 力 ( 推力 )。 另一方面, 如图 7 中 e2 所示, 如光轴上产生倾斜 ( 焦点错位 ), 为辅正光轴就有必 要使透镜支撑体 5 倾斜。在此场合, 在环状线圈 19a、 19b、 19c、 19d 之中所定的环状线圈 (1 个、 2 个或 3 个 ) 上, 由于加上电流值 B 后的 A+B 电流, 就能够控制透镜支撑体 5 的姿势 ( 倾 斜 )。另外, 通过减去电流值 B 后的 A-B 电流, 相对性地也可使施加的电流不同。
另外, 透镜支撑体 5 的光轴倾斜辅正, 可以在透镜支撑体 5 移动到所定位置后进 行, 也可以在移动透镜支撑体 5 的时候, 边控制倾斜边移动。 ( 从移动时开始, 控制倾斜的施 加于环状线圈的电流值为 A+B)
在第一实施形态中, 分别通过等间隔配置于透镜支撑体 5 的外周周方向上的环状 线圈 19a ~ 19d 和对向位置上的 2 个磁石 17a、 17b 来给予透镜支撑体 5 推力, 所以兼起到 了透镜支撑体 5 的光轴方向的移动和透镜的光轴辅正的 2 个机能。
在透镜支撑体 5 的周方向上的各部上给予推力的环状线圈 19a ~ 19d 和磁石部 17 配置于透镜支撑体 5 的外周面上, 与以往技术不同, 透镜的光轴方向上没有配置线圈和磁 石, 所以同以往技术相比较, 透镜支撑体 5 的前后方向 ( 光轴方向 ) 尺寸能做得更小。
因为能够简单实现光轴辅正, 能够降低透镜支撑体 5 和保持透镜支撑体作自由移 动的一些部件 ( 如弹簧 9、 11) 所要求的精度和组装精度, 同时能有效降低部件不良和透镜 驱动装置 1 的不良。
以下将说明本发明的其它实施形态, 以下的说明中, 与上述第 1 实施形态起相同 作用效果的部分用同一符号表示, 其部分的详细说明省略, 主要说明与第 1 实施形态不同 的地方。
参照图 8 及图 9, 将说明本发明的第 2 实施形态。在第 2 实施形态中, 在环口 3 的 各角部的内周上, 设有线圈保持部材 35。环状线圈 19a ~ 19d 固定于线圈保持部材 35 上。
在线圈保持部材 35 上的内周侧设定有突起 37, 环状线圈 19a ~ 19d 的环内侧插进突起 37 中得以保持。
在透镜支撑体 5 中, 设定有圆筒形状的辅助环口 39。在辅助环口 39 的外周上, 与 各环状线圈 19a ~ 19d 对向位置上设有磁石部 17。磁石部 17 是有带状的前侧磁石 17a 和 后侧磁石 17b 所构成。
即第 2 实施形态中, 磁石部 17 固定于透镜支撑体 5 上, 环状线圈 19a ~ 19d 固定 在框体 ( 环口 3、 框架 7 及底座 8) 上这一点与第 1 实施形态所不同。
根据其第 2 实施形态, 可以得到与上述的第 1 实施形态相同的作用和效果。
本发明, 不限于上述的实施形态, 只要不脱离本发明的要旨, 可作种种变形。
环状线圈 19a ~ 19d 及磁石部 17 在透镜支撑体的周围不限于设定 4 个, 可以设定 5 个, 其数量不限。
磁石部 17 配置有前后的 2 个磁石 17a、 17b, 各磁石 17a、 17b 与环状线圈 19a、 19b、 19c、 19d 的前侧部分 21 和后侧部分 23 对向设置。也可以仅使一个磁石的 17a( 或者 17b) 与前侧部分 21 和后侧部分 23 作对向构成。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上, 然其并非用以限定本发明, 任何本领域技 术人员, 在不脱离本发明的精神和范围内, 当可作些许的修改和完善, 因此本发明的保护范 围当以权利要求书所界定的为准。