透镜驱动装置的制作方法

1.本发明涉及一种透镜驱动装置。


背景技术：

2.透镜驱动装置是如下装置：将保持透镜(透镜镜筒)的透镜框直接地或者经由其他构件弹性地支撑于基座构件，一边使促动器的推力和弹性力平衡，一边使透镜框向光轴方向或与光轴交叉的方向移动。通过基于促动器的透镜驱动，进行af(autofocus：自动聚焦)调整、ois(optical image stabilizer：手抖校正)调整(例如，参照专利文献1)。
3.专利文献1：日本特开2019
‑
28288号公报
4.近年来，便携式等电子设备普遍具有照相机功能。便携式等电子设备正在逐步薄型化，就配置于电子设备的框体内的照相机模块、安装于照相机模块的透镜驱动装置而言，考虑到向薄型化后的框体内的容纳性，要求抑制沿着光轴方向的厚度。
5.与此相对，照相机模块存在使用大型的拍摄元件对高精细的图像进行拍摄的高功能化的要求，若要满足该要求，则需要增大从拍摄元件的成像面到透镜的距离(背面焦点距离)，并提高透镜设计的变化。然而，如上所述，由于安装于配置在薄型化后的电子设备的框体内的照相机模块的透镜驱动装置的沿着光轴方向的厚度被限制，因此，存在难以满足增大背面焦点距离而拍摄高精细的图像这样的要求的问题。


技术实现要素：

6.本发明为了应对上述的问题而提出。即，本发明的课题在于提供一种透镜驱动装置，该透镜驱动装置能够抑制沿着光轴方向的厚度，以能够配置在薄型化的电子设备中，并且应对照相机的高功能化。
7.为了解决上述问题，本发明的透镜驱动装置具有以下的结构。
8.本发明的透镜驱动装置，其特征在于，具有：基座构件；促动器，安装于所述基座构件；直进框，将所述促动器作为动力源在光轴方向上进退；以及安装框，通过所述直进框来决定透镜驱动的基准位置，在容纳时，使所述直进框后退至接近所述基座构件的第一位置，在透镜驱动时，使所述直进框行进至远离所述基座构件的第二位置。
附图说明
9.图1是本发明的实施方式的透镜驱动装置的立体分解图。
10.图2是本发明的实施方式的透镜驱动装置的俯视图。
11.图3是本发明的实施方式的透镜驱动装置的侧视图。
12.图4是表示基座构件的单体结构的立体图。
13.图5是表示旋转框的单体结构的立体图。
14.图6是表示直进框的单体结构的立体图。
15.图7是表示安装框的单体结构的立体图。
16.图8是容纳时的说明图((a)是沿着图2中的x1
‑
x1线的剖视图，(b)是沿着图2中的x2
‑
x2线的剖视图)。
17.图9是容纳时的说明图(沿着图2中的x3
‑
x3线的剖视图)。
18.图10是容纳时的说明图(沿着图2中的y1
‑
y1线的剖视图)。
19.图11是透镜驱动时(使用时)的说明图((a)是沿着图2中的x1
‑
x1线的剖视图，(b)是沿着图2中的x2
‑
x2线的剖视图)。
20.图12是透镜驱动时(使用时)的说明图(沿着图2中的x3
‑
x3线的剖视图)。
21.图13是透镜驱动时(使用时)的说明图(沿着图2中的y1
‑
y1线的剖视图)。
22.图14是其他实施方式的说明图((a)是沿着图2中的x1
‑
x1线的剖视图，(b)是沿着图2中的x2
‑
x2线的剖视图)。
23.图15是其他实施方式的说明图((a)是沿着图2中的x1
‑
x1线的剖视图，(b)是沿着图2中的x2
‑
x2线的剖视图)。
24.图16是其他实施方式的说明图((a)是沿着图2中的x1
‑
x1线的剖视图，(b)是沿着图2中的x2
‑
x2线的剖视图)。
25.图17中的(a)是具有透镜驱动装置的拍摄装置的说明图，图17中的(b)是具有拍摄装置的电子设备(便携信息终端)的说明图。
26.附图标记的说明：
27.1：透镜驱动装置，
28.2：基座构件，2a：弹性体支撑部，2a1：被卡合部，
29.2b：齿轮支撑部，2c：引导轴支撑部，2d：开口缘，
30.2e：连接电路基板支撑部，2f：推力接收部，2p：开口，
31.3：促动器，3a：安装凸缘，
32.4：直进框，4a：被卡合部，
33.4b：凸轮抵接部，4c：引导孔，4e：被卡合部，
34.5：安装框，5a：开口，5b：支撑面，5c：被引导部，
35.5d：狭缝孔，5e：被卡合部，
36.6：旋转框，6a：啮合部，
37.6b：凸轮，6b1：第一位置，6b2：第二位置，6b3：第三位置，
38.6c：卡合突起，7：结合构件，8：支撑构件，
39.10：透镜驱动部，11：驱动基座部，12：连接端子，
40.13：连接电路基板，20：电路基板，
41.21：拍摄元件，22：ir截止滤波器，
42.23：齿轮，24、25：连结弹性体，
43.24a、25a：上卡合部，24b、25b：下卡合部，
44.26：引导轴，27：保护板，28：透光板，
45.100：拍摄装置，200：电子设备(便携信息终端)
具体实施方式
46.以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中，不同的附图中的
相同的附图标记表示相同功能的部位，适当省略在各附图中的重复说明。在以下的说明中，“上
″
是指透镜的前(光入射)方向，“下”是指透镜的后(光射出)方向。
47.如图1～3所示，透镜驱动装置1至少具有基座构件2、促动器3、直进框4、以及安装框5。图1中的z方向表示光轴方向即与x
‑
y方向均正交的方向。
48.基座构件2支撑促动器3、直进框4、以及安装框5。如图4所示，基座构件2在中央具有开口2p，在开口2p的周围形成有开口缘2d。在基座构件2的周围设置有多个沿着光轴方向竖立设置的弹性体支撑部2a。在弹性体支撑部2a的上部设置有与后述的连结弹性体24的上卡合部24a卡合的被卡合部2a1。
49.另外，在基座构件2的周围设置有齿轮支撑部2b，作为传动构件的齿轮23被齿轮支撑部2b支撑为能够自由旋转。在基座构件2的底面上，在开口2p的周围设置有引导轴支撑部2c。
50.在基座构件2的底面上支撑有旋转框6。如图5所示，旋转框6是在周围设置有与齿轮23啮合的啮合部6a的圆筒状构件，在圆筒状的侧壁设置有凸轮6b。在图示的例子中，凸轮6b向下形成有凸轮面，并形成有靠近基座构件2的水平凸轮面即第一位置6b1和远离基座构件2的水平凸轮面即第二位置6b2，并形成有从第一位置6b1到第二位置6b2的倾斜凸轮面。另外，在旋转框6的侧面以向外侧突出的方式设置有防止向推力方向脱离的卡合突起6c。
51.促动器3经由安装凸缘3a通过结合构件7安装于基座构件2，将驱动力传递给齿轮23，并经由齿轮23对旋转框6进行旋转驱动。齿轮23使促动器3的旋转减速而使旋转框6旋转。安装凸缘3a覆盖齿轮23，兼作为齿轮23的推力位置限制件。作为促动器3，例如能够使用步进电机，但不限于此，也可以使用压电促动器等。
52.直进框4配置在旋转框6的内侧，将促动器3作为动力源，在光轴方向上进退。在直进框4的进退中旋转框6的凸轮6b发挥作用。设置于直进框4的侧面的凸轮抵接部4b与凸轮6b的凸轮面抵接。为了使凸轮抵接部4b与凸轮6b的凸轮面抵接，直进框4被连结弹性体(弹簧)24向上施力。
53.更具体而言，连结弹性体24的下卡合部24b与设置于直进框4中的凸轮抵接部4b的外侧的被卡合部4a卡合，连结弹性体24的上卡合部24a与相比旋转框6更靠上方的基座构件2中的弹性体支撑部2a的被卡合部2a1卡合。由此，利用连结弹性体24的弹性力对直进框4向上施力，直进框4的凸轮抵接部4b与凸轮6b中的向下的凸轮面抵接。
54.另外，如图6所示，直进框4在内部具有引导孔4c。在引导孔4c中插入有引导轴26。引导轴26的下端部被基座构件2的引导轴支撑部2c支撑，上端部被安装于基座构件2并向上方延伸的支撑构件8支撑。
55.在直进框4的内侧配置有安装框5。安装框5在内侧容纳有透镜驱动部10。如图7所示，在安装框5的内部设置有支撑透镜驱动部10的支撑面5b，在支撑面5b设置有使透过透镜驱动部10的光通过的开口5a。在安装框5的侧面的外侧，与两根引导轴26对应地设置有上下一对被引导部5c，在上下一对被引导部5c之间夹着直进框4的引导孔4c。
56.容纳于安装框5的内部的透镜驱动部10在驱动基座部11上设置有将省略图示的透镜框(透镜)向光轴方向和与光轴交叉的方向中的一方或双方驱动的促动器等。在透镜驱动部10中的驱动基座部11上设置有用于对自身的促动器通电的连接端子12，连接电路基板13的一端侧与该连接端子12连接。连接电路基板13从安装框5的狭缝孔5d伸出，并被基座构件
2中的连接电路基板支撑部2e支撑。
57.在直进框4的上端设置有保护板27，在保护板27的开口设置有透光板28。透过了透光板28的光透过透镜驱动部10的透镜，并通过安装框5的开口5a，通过基座构件2的开口2p，入射(成像)至安装在安装于基座构件2的电路基板20上的拍摄元件21的拍摄面。能够根据需要在拍摄元件21的前面设置ir截止滤波器22等。通过经由电路基板20将拍摄元件21一体地安装于基座构件2，从而能够构成具有透镜驱动装置1的照相机模块。
58.透镜驱动装置1通过驱动促动器3，在基座构件2上使旋转框6以沿着光轴的旋转轴为中心在规定角度范围内旋转。旋转框6的卡合突起6c从侧面向外部突出，该卡合突起6c与基座构件2的推力接收部2f卡合，以防止旋转框6的推力方向的脱离。
59.当旋转框6旋转时，通过与直进框4的凸轮抵接部4b抵接的凸轮6b的凸轮面，直进框4沿着引导轴26在光轴方向上进退移动。促动器3如上述那样使旋转框6旋转，但旋转框6内的直进框4与直进框4内的安装框5均与被基座构件2支撑的引导轴26卡合，因此，旋转方向的移动被引导轴26阻止，仅能够进行沿着引导轴26的光轴方向的移动。
60.图8示出了透镜驱动部10的容纳状态。此时，直进框4的凸轮抵接部4b与旋转框6中的凸轮6b的第一位置6b1抵接。直进框4被连结弹性体24的弹性力向上方施力，但被凸轮6b的第一位置6b1限制其向上方的移动，从而直进框4保持为容纳状态。
61.在该容纳状态下，如图9所示，基座构件2中的引导轴支撑部2c的上表面与安装框5的被引导部5c的下表面抵接，安装框5无法进一步向下方移动。由此，在直进框4的凸轮抵接部4b与旋转框6中的凸轮6b的第一位置6b1抵接时，安装框5退避至避免与基座构件2接触的位置。
62.此时，安装框5经由连结弹性体25与直进框4连结，连结弹性体25的上卡合部25a与安装框5的被卡合部5e卡合，连结弹性体25的下卡合部25b与直进框4的被卡合部4e卡合。因此，当安装框5的被引导部5c与引导轴支撑部2c的上表面抵接时，连结弹性体25收缩，安装框5相对于直进框4相对地移动。
63.图11示出了透镜驱动部10中的透镜驱动时(使用时)的状态。此时，直进框4的凸轮抵接部4b与旋转框6中的凸轮6b的第二位置6b2抵接。直进框4被连结弹性体24的弹性力向上方施力，但被凸轮6的第二位置6b2限制向上方移动，从而保持为使用状态。
64.在该使用状态下，如图12和图13所示，变为安装框5的被引导部5c的下表面从基座构件2中的引导轴支撑部2c的上表面离开的状态，被夹在一对被引导部5c之间的直进框4的引导孔4c被连结弹性体25向一对被引导部5c的上侧施力。由此，在安装框5的被引导部5c的下表面从引导轴支撑部2c的上表面离开之后，安装框5与直进框4成为一体而沿着引导轴26移动。
65.在该使用状态下，直进框4变为相对于旋转框6向上方突出的状态，容纳于被直进框4保持的安装框5的透镜驱动部10能够充分确保与安装在安装于基座构件2的电路基板20上的拍摄元件21的拍摄面的距离。
66.这样的透镜驱动装置1具有安装框5，该安装框5以安装于基座构件2的促动器3作为动力源，使直进框4在光轴方向上进退，通过该直进框4来决定透镜驱动的基准位置。由此，在不进行拍摄的未使用时，能够使安装框5相对于光轴后退，使透镜驱动装置1的容纳时的总厚度薄型化。
67.而且，在进行透镜驱动的使用时，使直进框4在光轴方向上行进，拉开透镜驱动部10与被基座构件2支撑的拍摄元件21的距离，从而能够增大透镜的背面焦点距离。由此，能够提高透镜驱动部10中的透镜设计的变化，从而能够拍摄高精细的图像。
68.在安装框5内配置有向光轴方向和与光轴交叉的方向中的一方或双方驱动透镜的透镜驱动部10，透镜驱动部10在安装框5的规定的位置能够进行透镜驱动，因此，通过相对于透镜驱动部10单体的微细的透镜移动加上安装框5的移动的动作，能够将透镜位置在光轴方向上驱动。
69.另外，安装框5经由连结弹性体25与直进框4连结，直进框4经由连结弹性体24与旋转框6连结，因此，构件间的晃动消除由连结弹性构件24、25完成，进而在直进框4、安装框5与基座构件2分离的状态下，当朝向基座构件2的外部压力作用于直进框4、安装框5，直进框4、安装框5相对于该外部压力弹性地退避，从而能够抑制透镜驱动部10等相对于外部压力的损伤。
70.而且，此时，若与直进框4连结的安装框5接近基座构件2，则触到作为基座构件2的突起部的引导轴支撑部2c的上表面而停止，因此，即使在朝向基座构件2的外部压力施加于直进框4、安装框5的情况下，也能够避免对拍摄元件21的碰撞。
71.图14～图16示出了本发明的其他实施方式。在该实施方式中的透镜驱动装置1中，直进框4能够行进至相对于第二位置6b2进一步远离基座构件2的第三位置6b3，在通过直进框4来决定透镜驱动的基准位置的安装框5中，配置有透镜驱动部10，该透镜驱动部10至少将透镜驱动为能够沿光轴方向自由移动。而且，通过基于促动器3的直进框4的光轴方向的移动和透镜驱动部10中的光轴方向上的透镜驱动，进行透镜位置的调整。
72.此时的透镜位置的调整能够从图14所示的容纳位置向图15所示的第一使用位置行进，进而，能够向图16所示的第三使用位置行进。此处的透镜调整可以是聚焦调整和变焦调整中的一方或双方。
73.而且，在第三使用位置，相对于基于促动器3的透镜的位置调整范围，使基于透镜驱动部10的透镜的位置调整范围变小，在通过促动器3使安装框5离基座构件2最远的状态下，通过使无限远聚焦位置成为透镜驱动部10中的透镜可动作范围外，从而能够进行微距(接近/近拍)拍摄用的透镜驱动。
74.在进行这样的透镜位置调整时，在容纳于安装框5的透镜驱动部10设置检测透镜位置的检测部，能够通过将基于促动器3的直进框4的移动量加上透镜驱动部10中的透镜位置的检测结果，来进行透镜位置调整。或者，也可以设置检测安装框5的光轴方向的位置的检测部，将透镜驱动部10中的透镜位置的检测结果和安装框5的光轴方向的位置的检测结果相加，来进行透镜位置调整。
75.在透镜驱动部10中的透镜调整中，能够使用音圈电机(vcm)等。另外，在透镜驱动部10的透镜调整中，除了光轴方向的聚焦调整以外，还可以设置手抖校正的透镜驱动机构。
76.在图14～图16所示的例子中，在凸轮6b中的第二位置6b2和第三位置6b3设置水平的面，利用这两个部位的位置，使使用时的安装框5的光轴方向位置停止。而且，利用这两个部位的位置，能够进行透镜驱动部10中的透镜位置调整。在此，虽然在使用时利用两个部位使安装框5的光轴方向位置停止，但也可以设置三处以上的停止位置。
77.在此时的透镜位置调整中，例如通过基于促动器3的安装框5的移动来进行透镜位
置的粗调整，在安装框5停止于第二位置6b2或第三位置6b3之后，进行基于透镜驱动部10的微调整。此时，在第二位置6b2或第三位置6b3的水平位置设置嵌入凸轮抵接部4b的凹部那样的卡止部，在以利用促动器3的力量能够脱离状态使凸轮抵接部4b卡止时，通过使凸轮抵接部4b与上述的卡止部卡止，从而能够在使促动器3不通电的状态下使安装框5停止，从而能够使透镜驱动省电化。
78.在上述的说明中，以使安装框5在凸轮6b的水平位置停止为例进行了说明，但通过凸轮6b的任意的倾斜位置也能够使安装框5停止，进而能够提高透镜位置调整的功能。此时，若能够通过促动器3的无通电保持转矩将直进框4保持在任意的位置，则能够保持无通电状态下的安装框5，从而能够实现省电驱动，但也可以通过促动器3的通电保持转矩来保持安装框5的位置。
79.图17示出了具有上述透镜驱动装置1的拍摄装置(照相机单元)100(参照图17中的(a))、以及具有该拍摄装置100的电子设备200(参照图17b)即便携信息终端。这样的拍摄装置100或电子设备200能够将具有高功能的透镜驱动装置1的照相机单元搭载于薄型化的机体。
80.以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明，但具体的结构不限于这些实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内的设计的变更等也包括在本发明中。另外，上述的各实施方式只要其目的和结构上等没有特别的矛盾或问题，就能够组合使用相互的技术。