透镜驱动装置、照相机装置以及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及智能手机或监视照相机等电子设备所用的透镜驱动装置、照相机装置以及电子设备。


背景技术：

2.以压电元件为驱动源的af(auto focus)用的透镜驱动装置通过压电元件的伸缩，来使透镜体以细微间距间隙性地移动。专利文献1中，公开了能够有助于以压电元件为驱动源的af用透镜驱动装置的低背化的技术。专利文献1所公开的驱动装置，在作为固定体的引导部件的中心孔的内周设置阳螺纹，并且在保持透镜体的作为活动体的镜筒的外周设置螺纹槽，在引导部件的孔中螺合镜筒，在镜筒外周的凸部设置压电元件和锤。在该驱动装置中，当对压电元件施加电压时，压电元件向镜筒的切线方向伸缩而对镜筒施加微振动，镜筒一边沿着螺纹的螺旋旋转，一边沿着透镜的光轴向移动。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1日本特开2008
‑
199755号公报


技术实现要素：

6.实用新型要解决的课题
7.然而，在专利文献1的技术的情况下，问题是，透镜体与作为活动体的镜筒沿着光轴向的移动一起发生旋转。
8.本实用新型鉴于这样的课题，其目的在于能够不伴随透镜体的旋转地实现以振动部件为驱动源的透镜驱动装置的低背化。
9.用于解决课题的手段
10.为了解决上述课题，作为实用新型优选方式的透镜驱动装置具备：透镜保持部，其具有保持透镜体的保持部，被以能够沿着所述透镜体的光轴向移动的方式支撑；驱动轴，其沿着与所述光轴向正交的一个方向延伸支撑；振动部件，其与所述驱动轴的一端连结，使所述驱动轴微振动；以及直行凸轮机构部，其以能够沿着所述驱动轴的轴向移动的方式被支撑于所述驱动轴，在所述直行凸轮机构部设置第1滑动面，在所述透镜保持部设置第2滑动面，通过所述第1滑动面相对于所述第2滑动面滑动，所述直行凸轮机构部沿着所述轴向动作的力，被变换成使所述透镜保持部向所述光轴向动作的力。
11.在该方式中也可以是，具备对所述透镜保持部沿着所述光轴向赋予预压的预压部。
12.另外也可以是，具备沿着所述光轴向延伸的引导轴，在所述透镜保持部设有一个引导孔，所述引导轴穿过所述引导孔。
13.另外也可以是，所述引导孔在之间夹着所述第2滑动面设有两根。
14.另外也可以是，所述预压部是线圈弹簧，所述引导轴贯穿其中空部。
15.另外也可以是，所述第1滑动面以及所述第2滑动面中的至少一方是其法线方向位于所述轴向与所述光轴向之间的平面。
16.另外也可以是，所述第1滑动面以及所述第2滑动面的另一方是平面，所述第1滑动面的法线方向和所述第2滑动面的法线方向，方向相同朝向相反。
17.另外也可以是，所述第1滑动面以及所述第2滑动面的另一方是弯曲面，在所述第1滑动面和所述第2滑动面所滑动的位置，所述第1滑动面的法线方向和所述第2滑动面的法线方向，方向相同朝向相反。
18.另外也可以是，具备沿着所述轴向延伸的支撑轴，在所述直行凸轮机构部设有支撑孔，所述支撑轴穿过所述支撑孔。
19.另外也可以是，在所述直行凸轮机构部中，具有所述第1滑动面的突起部从所述透镜保持部侧的端部向所述光轴向突出，在所述透镜保持部中，具有所述第2滑动面的突起部从所述直行凸轮机构部侧的端部向所述直行凸轮机构部侧突出。
20.另外也可以是，具备沿着所述轴向推压所述透镜保持部的推压部。
21.另外也可以是，所述推压部具有设于所述透镜保持部的磁铁或者磁性体和与所述磁铁或者磁性体对向设置并对所述磁铁或者磁性体作用引力或者斥力的部件，所述透镜保持部受到所述引力或者斥力被推压向沿着所述光轴向延伸的引导轴。
22.另外也可以是，所述引导轴设有2根，一个所述引导轴设于所述第2滑动面与所述推压部之间的位置，另一个所述引导轴设于与在之间夹着所述第2滑动面的所述一个引导轴相反侧的沿着所述轴向的位置。
23.还具备位置传感器，所述推压部具有：设于所述透镜保持部的磁铁；与所述磁铁对向设置的磁性体板，所述位置传感器位于所述磁铁与所述磁性体板之间，与所述磁铁对向，检测所述磁铁的磁场。
24.作为本实用新型的另一个优选方式的照相机装置，其特征在于，具备上述透镜驱动装置。
25.作为本实用新型的另一个优选方式的电子设备，其特征在于，具备上述照相机装置。
26.实用新型的効果
27.本实用新型的透镜驱动装置具备：透镜保持部，其具有保持透镜体的保持部，被以能够沿着所述透镜体的光轴向移动的方式支撑；驱动轴，其沿着与所述光轴向正交的一个方向延伸支撑；振动部件，其与所述驱动轴的一端连结，使所述驱动轴微振动；以及直行凸轮机构部，其以能够沿着所述驱动轴的轴向移动的方式被支撑于所述驱动轴，在所述直行凸轮机构部设有第1滑动面，在所述透镜保持部设有第2滑动面，通过所述第1滑动面相对于所述第2滑动面滑动，所述直行凸轮机构部沿着所述轴向动作的力被变换成将所述透镜保持部沿着所述光轴向动作的力。通过将驱动轴配置在与光轴向正交的方向，能够实现低背化，并且即便在该情况下，直行凸轮机构部沿着轴向动作的力也被变换成将透镜保持部沿着光轴向动作的力，因此透镜体不旋转。由此能够不伴随透镜体的旋转地实现以振动部件为驱动源的透镜驱动装置的低背化。
附图说明
28.图1是搭载了包括本实用新型的一个实施方式的透镜驱动装置5的照相机装置8的智能手机9的正面图。
29.图2是图1的透镜驱动装置5的立体图。
30.图3是分解了图2的透镜驱动装置5的立体图。
31.图4是图2的透镜驱动装置5的主要部分的立体图。
32.图5是从另一个角度观察图2的透镜驱动装置5的主要部分的立体图。
33.图6是作为本实用新型的另一个实施方式的透镜驱动装置5的主要部分的立体图。
具体实施方式
34.以下，一边参照附图一边对本实用新型的实施方式进行说明。如图1所示，包括作为本实用新型的一个实施方式的透镜驱动装置5的照相机装置8被收纳于智能手机9。
35.照相机装置8具有：透镜体6；将经由透镜体6入射的光变换成图像信号的图像传感器7；以及透镜驱动装置5，其保持透镜体6以及图像传感器7，并且相对于图像传感器76沿着透镜体6的光轴向驱动透镜体。
36.后面，将来自被摄体的光所入射的方向适当称为y方向，将与y方向正交的一个方向适当称为x方向，将与y方向以及x方向这两方正交的方向适当称为z方向。另外，将透镜体6的光轴向中被摄体一侧称为前侧，将与被摄体相反侧且设有图像传感器7的一侧称为后侧。另外，将与光轴向正交，相互正交的2个方向称为左右方向以及上下方向，将左右方向的一侧称为左侧，另一侧侧称为右侧，将上下方向的一侧称为上侧，将另一侧称为下侧。
37.透镜驱动装置5具有壳体10、磁性体板15、磁铁16、透镜保持部20、引导轴31、线圈弹簧32、支撑轴37、驱动轴38、橡胶套筒39、振动部件40、fpc 48、基座50、直行凸轮机构部60、弹簧部件70以及支撑部件80。
38.壳体10呈一面被开放的箱状。在壳体10的前板11的中心，设有供来自被摄体的光通过的贯通孔17，在其周围沿着左右方向并列设置两个固定孔18。
39.基座50具有四边形的后板55、从后板55的上右侧、下右侧以及下左侧的角落立起的第1柱部51、第2柱部52以及第3柱部53以及从后板55的左侧的端边立起的侧板54。第2柱部52从右端稍微向左侧错开设置。第3柱部53从左端稍微向右侧错开设置。在后板55的中心，设有供透过透镜体6的来自被摄体的光通过的贯通孔57。
40.第1柱部51、第3柱部53以及侧板54的高度大致相同。第2柱部52的高度低于第1柱部51、第2柱部52以及侧板54。在侧板54的外表面，设有矩形状的凹部548。在凹部548设有孔549。在壳体10的侧板的内表面，固定磁性体板15。在第3柱部53，设有固定孔537以及圆孔538。固定孔537以及圆孔538沿着左右方向贯通第3柱部53。
41.在后板55中的第2柱部52以及第3柱部53与贯通孔57的周缘之间，设有前面平滑的台部56设(第3柱部53侧的台部56未图示)。在台部56设有固定孔58。
42.支撑部件80呈与第3柱部53大致相同大小的长方体状。支撑部件80的包含一个角的部分作为凹部852开槽而成。在支撑部件80设有固定孔837以及圆孔838。固定孔837以及圆孔838沿着左右方向贯通支撑部件80。支撑部件80以凹部852与嵌合第2柱部52的方式，固定于后板55。
43.直行凸轮机构部60呈大致长方体状。在直行凸轮机构部60设有支撑孔637。支撑孔637沿着左右方向贯通直行凸轮机构部60。直行凸轮机构部60在支撑孔637穿过支撑轴37，被沿着作为支撑轴37的轴向的左右方向移动自由地支撑并引导。在直行凸轮机构部60的下端部设有平面部61。在平面部61，设有两个定位突起62。
44.在直行凸轮机构部60的后表面，设有槽69和突起部66。槽69沿着左右方向延伸，以呈从左右方向观察向后侧打开的v字的方式开槽而成。在槽69的上侧设有突起部66。突起部66的一端面是平面，为第1滑动面660。第1滑动面660的法线方向位于驱动轴38的轴向与光轴向之间，是后右朝向。第1滑动面660相对于透镜保持部20的第2滑动面260滑动。
45.弹簧部件70具有v字部作为整体以l字型的v弹簧71和l字型的l弹簧72这两个弹簧构成。在v弹簧71的外侧组合l弹簧72。在v弹簧71的后侧的板上形成的v字部与l弹簧72的后侧的板之间设有三角形状的间隙79。在l弹簧72的下侧的板，设有两个定位孔77，在v弹簧71的下侧的板，设有两个定位槽78。
46.v弹簧71在定位槽78嵌入平面部61的定位突起62，将v字部收纳到槽69，固定于直行凸轮机构部60。l弹簧72其下侧的板以与v弹簧71的下侧的板贴紧的方式在定位孔77嵌入定位突起62，固定于直行凸轮机构部60。在弹簧部件70的间隙79，穿过驱动轴38。弹簧部件70的朝向v弹簧71和l弹簧72的间隙79的内表面与驱动轴38摩擦结合。
47.在弹簧部件70的形成间隙79的左右端边设有扩展片部700。扩展片部700以从驱动轴38分离的方式一边弯曲一边突出。
48.透镜保持部20从光轴向观察，上半部分具有半圆形，下半部分具有矩形的外形。在透镜保持部20，设有保持透镜体6的保持部即贯通孔27设置。在贯通孔27，嵌入透镜体6。包围贯通孔27的前侧的周缘部22相对于其周围向前侧隆起，后侧的周缘部23相对与其周围向后侧隆起。
49.在透镜保持部20的左下侧的角部设有引导孔28。透镜保持部20的右下侧的角部是比左下侧的角部更为薄壁的薄壁部24，在此，设有引导孔28。引导孔28沿着光轴向贯通透镜保持部20。右侧的引导孔28在左右方向长于上下方向。
50.在透镜保持部20的左面，存在向外侧突出的框部25。框部25呈
“コ”
字状。在框部25，嵌入并固定磁铁16。磁铁16与固定于作为固定部的壳体10的侧板的内面的磁性体板15之间隔开间隙对向。磁铁16和磁性体板15构成推压部，通过磁铁16和磁性体板15的引力将透镜保持部20推压向引导轴31，抑制当透镜保持部20沿着光轴向动作时透镜保持部20想要从引导轴31离开倾斜的动作。
51.在透镜保持部20的下表面，突起部26被两个引导孔28、28之间夹着向下侧突出设置。突起部26呈梯形状。突起部26的一个端面是平面，是具有与直行凸轮机构部60的突起部66的第1滑动面660相同倾斜的第2滑动面260。第2滑动面260的法线方向是前左朝向，第1滑动面660的法线方向和第2滑动面260的法线方向方向相同朝向相反。
52.透镜保持部20在壳体10的前板11与基座50的后板55之间的空间，通过引导轴31和线圈弹簧32被能够沿着光轴向移动地支撑。引导轴31沿着光轴向延伸。引导轴31穿过透镜保持部20的引导孔28。左侧的引导轴31位于第2滑动面260与推压部之间，右侧的引导轴31设于与在之间夹着第2滑动面260的左侧的引导轴31相反侧的沿着轴向的位置。在左侧的引导轴31与引导孔28之间几乎没有间隙。右侧的引导轴31与引导孔28之间，尤其是左右方向，
存在间隙。通过推压部的引力，透镜保持部20被推压向左侧的引导轴31的右侧面，并被推压向右侧的引导轴的下侧的面。引导轴31的前端部被插入并固定于壳体10的固定孔18。引导轴31的后端部被插入并固定于基座50的固定孔58。以连接透镜保持部20和台部56之间的方式设置线圈弹簧32，引导轴31贯穿其中空部。线圈弹簧32是相对于透镜保持部20沿着光轴向施加预压的预压部，是压缩弹簧。透镜保持部20通过线圈弹簧32被预先向前侧施力。
53.支撑轴37以及驱动轴38沿着左右方向延伸。支撑轴37的右端部被插入并被固定于支撑部件80的固定孔837。支撑轴37的左端部被插入并被固定于第3柱部53的固定孔537。驱动轴38的右端部被插入并被固定于未图示的橡胶套筒，与橡胶套筒圆孔838嵌合。驱动轴38的左端部贯通，橡胶套筒39，与振动部件40连结。振动部件40层积第1压电元件41、弹性薄板45以及第2压电元件42而形成。驱动轴38通过粘接剂46，固定于振动部件40。在振动部件40的左面，固定从fpc 48的本体部分向下方突出的垫部49。橡胶套筒39与基座50的圆孔538嵌合。fpc 48的本体部分l字型地弯折，右面嵌入并固定于基座50的凹部548。此时，设于fpc 48的右面的位置传感器481嵌入孔549。位置传感器481位于磁铁16与磁性体板15之间，与磁铁16对向。后面从壳体10的后端部朝向装置外延伸。磁铁16利用与磁性体板15的引力来稳定透镜保持部20，并且还作为位置检测用磁铁动作。位置传感器481对来自磁铁16的磁场进行检测，输出透镜保持部20的光轴向位置控制用信号。另外，磁性体板15作为磁轭动作，因此能够增大对于位置传感器481的输入磁场。另外，通过磁铁16与磁性体板15的引力，来向引导轴31推压透镜保持部20，因此能够固定地保持磁铁16与位置传感器481的距离，得到稳定的位置控制。
54.通过夹设于支撑部件80与第3柱部53之间的支撑轴37以及驱动轴38，直行凸轮机构部60与透镜保持部20的下侧相邻，能够沿着驱动轴38的轴向移动自由地支撑。直行凸轮机构部60的第1滑动面660与透镜保持部20的第2滑动面260相接。
55.当从fpc 48对压电元件反复施加规定的脉冲电压时，振动部件40细微变形，与之相伴，驱动轴38反复进行微小的往复不对称的往复运动。例如，直行凸轮机构部60当驱动轴38向左侧缓慢地动作时追随向左侧动作，当驱动轴38向右侧剧烈动作时不追随而是停留在其位置，反复进行这样的动作，向左侧间隙性地移动。当使之进行相反的动作时，直行凸轮机构部60向右侧间隙性地移动。
56.当直行凸轮机构部60向右侧移动时，直行凸轮机构部60的第1滑动面660相对于透镜保持部20的第2滑动面260向右侧滑动，从直行凸轮机构部60对透镜保持部20施加后朝向的力。利用该力，透镜保持部20反抗线圈弹簧32的弹性力，向后侧移动。当直行凸轮机构部60向左侧移动时，直行凸轮机构部60的第1滑动面660相对于透镜保持部20的第2滑动面260向左侧滑动，从直行凸轮机构部60施加给透镜保持部20的后朝向的力变弱，线圈弹簧32对前朝向的施力胜出。利用该力，透镜保持部20受到线圈弹簧32的弹性力向前侧移动。
57.以上是本实施方式的细节。本实施方式的透镜驱动装置5具备：透镜保持部20，其具有保持透镜体6的保持部，以能够沿着透镜体6的光轴向移动的方式支撑；驱动轴38，其沿着与光轴向正交的一个方向延伸支撑；振动部件40，其与驱动轴38的一端连结，使驱动轴38微振动；以及直行凸轮机构部60，其能够沿着驱动轴38的轴向移动地被支撑于驱动轴38。在直行凸轮机构部60设有第1滑动面660，在透镜保持部20设有第2滑动面260。从而，通过第1滑动面660相对于第2滑动面260滑动，直行凸轮机构部60沿着轴向动作的力被变换成使透
镜保持部20沿着光轴向动作的力。通过将驱动轴38配置在与光轴向正交的方向，能够低背化，即便在该情况下下，直行凸轮机构部60沿着轴向动作的力被变换成使透镜保持部20沿着光轴向动作的力，因此透镜体6不会旋转。由此，能够不伴随着透镜体6的旋转地实现以振动部件40为驱动源的透镜驱动装置5的低背化。
58.此外，在上述实施方式中，也可以使第1滑动面660以及第2滑动面260中的一方为弯曲面。例如，如图6所示，也可以使突起部66为半圆柱状，使第1滑动面660为半圆状地弯曲的形状。另外，也可以使突起部26为半圆柱状。此时，在第1滑动面660和第2滑动面260滑动的位置，第1滑动面660的法线方向和第2滑动面260的法线方向，方向相同朝向相反。
59.另外，在上述实施方式中，也可以使线圈弹簧32不为压缩弹簧，而为拉伸弹簧。另外，线圈弹簧32也可以设于壳体10与透镜保持部20之间，在其中空部不穿过引导轴31地配置。另外，作为预压部，也可以不是线圈弹簧32，也可以利用板弹簧，也可以利用磁铁和磁性体的引力，磁铁彼此的引力或者斥力利用。作为振动部件40，也可以是层叠多层压电元件而成的所谓层叠类型的部件。
60.另外，左侧的引导孔28的形状和右侧的引导孔28的形状也可以相反。磁性体板15也可以设置于例如基座50的侧板54那样的固定部。也可以将将磁铁16设于固定部将磁性体板15设于透镜保持部20。另外，也可以不是磁性体板15，而是如第2的磁铁的那样其他部件。该情况下，也可以使磁铁16与第2的磁铁之间作用引力，也可以作用斥力。另外，上述实施方式作为搭载于智能手机9进行了说明，但是也可以是作为监视照相机那样的其他电子设备。
61.符号说明：
62.5透镜驱动装置；6透镜体；7图像传感器；8照相机装置；9智能手机；10壳体；11前板；15磁性体板；16磁铁；17贯通孔；18固定孔；20透镜保持部；22周缘部；23周缘部；24薄壁部；25框部；26突起部；27贯通孔；28引导孔；31引导轴；32线圈弹簧；37支撑轴；38驱动轴；39橡胶套筒；40振动部件；41第1压电元件；42第2压电元件；45弹性薄板；46粘接剂；48fpc；49垫部；50基座；51第1柱部；52第2柱部；53第3柱部；54侧板；55后板；56台部；57贯通孔；58固定孔；60直行凸轮机构部；61平面部；62定位突起；66突起部；69槽；70弹簧部件；71v弹簧；72l弹簧；77定位孔；78定位槽；79间隙；80支撑部件；260第2滑动面；481位置传感器；537固定孔；538圆孔；548凹部；549孔；637支撑孔；660第1滑动面；700扩展片部；837固定孔；838圆孔；852凹部。