一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

透镜驱动装置、摄像机模块及摄像机搭载装置的制作方法

2022-08-10 14:58:41 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及透镜驱动装置、摄像机模块及摄像机搭载装置。


背景技术:

2.以往,已知搭载于智能手机等薄型的摄像机搭载装置的摄像机模块。已知,这样的摄像机模块具备透镜驱动装置,该透镜驱动装置具有进行被拍摄物像的放大或缩小的变焦功能。
3.例如,在专利文献1中公开了一种结构,该结构具备:来自被拍摄物的光所入射的固定透镜;通过固定透镜折射后的光所入射的两个可动透镜;以及使两个可动透镜沿光轴的方向移动的透镜驱动部。
4.该透镜驱动部具有进给丝杠机构,该进给丝杠机构是基于与两个可动透镜分别对应的电机的机构。在摄像机模块的壳体中的与固定透镜及可动透镜相邻的区域中,各电机分别设置于光轴的方向的两端侧。在各电机的驱动轴上设置有卡合螺母,该卡合螺母与可动透镜的框架卡合,且能够通过驱动轴的旋转而在驱动轴上移动。卡合螺母通过电机的旋转驱动而在驱动轴上移动,由此可动透镜移动。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1:日本特开2018-36416号公报


技术实现要素:

8.发明要解决的问题
9.然而,从透镜驱动装置的变焦功能的高性能化的观点来看,优选扩大各可动透镜的移动范围。但是,步进电机等电机具有一定程度的大小,因此,在是如专利文献1中记载的结构那样设置两个电机的结构的情况下,若考虑到可动透镜的移动量,则透镜驱动装置的外形有可能过大。
10.本发明的目的在于,提供能够在确保可动透镜的移动范围的同时,实现小型化的透镜驱动装置、摄像机模块及摄像机搭载装置。
11.解决问题的方案
12.本发明的透镜驱动装置具备:
13.沿光轴的方向配置,且分别能够保持第一可动透镜和第二可动透镜的第一可动部和第二可动部;以及
14.沿所述光轴的方向对所述第一可动部和所述第二可动部进行驱动的第一驱动部和第二驱动部,
15.所述第一驱动部和所述第二驱动部分别具有第一超声电机和第二超声电机,所述第一超声电机和所述第二超声电机相对于所述光轴彼此配置于相反侧,且分别独立地对所述第一可动部和所述第二可动部沿所述光轴的方向进行驱动。
16.本发明的摄像机模块具备:
17.上述的透镜驱动装置;
18.透镜部,包括被保持于所述第一可动部和所述第二可动部的所述第一可动透镜和所述第二可动透镜;以及
19.摄像部,对通过所述透镜部成像的被拍摄物像进行摄像,
20.所述摄像机模块沿所述光轴的方向对所述第一可动透镜和所述第二可动透镜进行驱动。
21.本发明的摄像机搭载装置为信息设备或运输设备,其具备:
22.上述的摄像机模块;以及
23.摄像控制部,对由所述摄像机模块得到的图像信息进行处理。
24.发明效果
25.根据本发明,能够在确保可动透镜的移动范围的同时,实现小型化。
附图说明
26.图1是简易地表示本发明的实施方式的摄像机模块的图。
27.图2是简易地表示从侧面观察到的本实施方式的摄像机模块的结构的图。
28.图3是表示摄像机模块的壳体部分的立体图。
29.图4是摄像机模块的壳体部分中的底壁部侧的立体图。
30.图5是壳体和透镜部的分解立体图。
31.图6是壳体中的侧壁部和底壁部的分解立体图。
32.图7是底壁部的局部的剖面图。
33.图8是从z方向 侧观察壳体的图。
34.图9是表示磁铁与位置检测部的对置部分的图。
35.图10a是用于说明磁铁与位置检测部之间的位置关系的图。
36.图10b是用于说明磁铁与位置检测部之间的位置关系的图。
37.图10c是用于说明磁铁与位置检测部之间的位置关系的图。
38.图11是表示透镜部与框架的连接部分的图。
39.图12是表示夹设部的结构的图。
40.图13是表示夹设部与超声电机的配置关系的图。
41.图14是超声电机的立体图。
42.图15是超声电机的分解立体图。
43.图16是共振部与夹设部的接触部分的放大图。
44.图17是表示具有多个位置检测部的结构的图。
45.图18a是表示搭载有摄像机模块的智能手机的图。
46.图18b是表示搭载有摄像机模块的智能手机的图。
47.图19a是表示搭载有摄像机模块的汽车的图。
48.图19b是表示搭载有摄像机模块的汽车的图。
具体实施方式
49.下面,基于附图,对本发明的实施方式进行详细说明。图1是简易地表示本发明的实施方式的摄像机模块1的图。图2是简易地表示从侧面观察到的本实施方式的摄像机模块1的结构的图。
50.摄像机模块1例如搭载于智能手机m(参照图18a、图18b)、便携电话、数码摄像机、笔记本电脑、平板终端、便携式游戏机、车载摄像机等薄型的摄像机搭载装置。
51.在对本实施方式的摄像机模块1的结构进行说明时,使用正交坐标系(x,y,z)。在后述的图中,也用相同的正交坐标系(x,y,z)来表示。例如以如下方式搭载摄像机模块1,即,在摄像机搭载装置实际进行拍摄的情况下,x方向为左右方向,y方向为上下方向,z方向为前后方向。来自被拍摄物的光从z方向-侧(负侧)入射,折射后被向y方向 侧(正侧)导光。通过使摄像机模块1的z方向上的厚度变薄,能够实现摄像机搭载装置的薄型化。
52.如图1所示,摄像机模块1具备:壳体10、反射驱动部20、透镜部30、摄像部40、引导轴50(参照图3)、透镜驱动部60(参照图5)、位置检测部70(参照图9)、以及驱动控制部100。
53.驱动控制部100具备cpu(central processing unit,中央处理器)、rom(read only memory,只读存储器)、ram(random access memory,随机存取存储器)等。cpu从rom读出与处理内容相应的程序并在ram中展开,与所展开的程序协同操作,来对透镜驱动部60进行集中控制。由此,驱动控制部100将容纳于壳体10的透镜部30的后述的第二透镜单元32及第三透镜单元33在y方向(光轴的方向)上进行驱动。其结果为,摄像机模块1进行无级光学变焦及自动聚焦。壳体10、引导轴50、透镜驱动部60、位置检测部70及驱动控制部100与本发明的“透镜驱动装置”对应。
54.另外,如图2所示,在摄像机模块1中,入射光l1经由反射驱动部20入射至壳体10。反射驱动部20具有反射壳体21、反射镜22及反射驱动控制部23。在图1及图2所示的例子中,反射壳体21与壳体10的y方向的-侧的端部相邻地配置。反射镜22设置于反射壳体21内,将入射光l1作为反射光l2向壳体10反射。反射驱动控制部23具有cpu、rom、ram等,控制反射镜22的方向。
55.另外,本实施方式的反射镜22具有在x方向及z方向上延伸的两个旋转轴(未图示)。在反射驱动部20中,在反射驱动控制部23的控制之下,反射镜22以该旋转轴为中心进行旋转。由此,摄像机模块1具有光学修正拍摄时产生的抖动(振动)以减轻图像模糊的抖动修正功能(ois(optical image stabilization,光学防抖)功能)。
56.入射至壳体10内的反射光l2经由容纳于壳体10内的透镜部30输出至摄像部40。
57.摄像部40配置于壳体10的y方向的 侧的外侧面(后述的第二壁112的配置部112b),且构成为使反射光l2经由透镜部30入射。摄像部40具有摄像元件及基板等(未图示)。
58.摄像元件例如由ccd(charge coupled device,电荷耦合器件)型图像传感器、cmos(complementary metal oxide semiconductor,互补金属氧化物半导体)型图像传感器等构成。摄像元件安装于基板,通过接合线与基板上的配线电连接。摄像元件对通过透镜部30成像的被拍摄物像进行摄像,并输出与被拍摄物像对应的电信号。
59.另外,印刷配线基板(未图示)与摄像部40的基板电连接,通过该印刷配线基板进行向摄像元件的供电、以及由摄像元件拍摄到的被拍摄物像的电信号的输出。该电信号被
输出至设置于摄像机搭载装置的摄像控制部200。摄像控制部200具备cpu、rom、ram等,对由摄像机模块1得到的图像信息进行处理。摄像控制部200只要搭载于摄像机搭载装置即可,但也可以内置于摄像机模块1。
60.如图3所示,壳体10容纳透镜部30、引导轴50及透镜驱动部60(也参照图5),例如整体为长方体状。壳体10具有侧壁部11和底壁部12。
61.侧壁部11是例如为树脂制的、构成为向y方向-侧开口的例如为u字状的壁部,具有第一壁111、第二壁112、第三壁113及第四壁114(也参照图8等)。
62.在x方向的两侧设置有一対第一壁111,该第一壁111在y方向上延伸而构成。在第一壁111中的壳体10的内侧面设置有配置部111a,后述的压电元件配置于该配置部111a。另外,如图4所示,在第一壁111的底面(z方向的-侧的面)形成有被卡合部111b,该被卡合部111b供底壁部12的定位部121卡合。一对第一壁111与本发明的“一对壁部”对应。
63.如图3及图4所示,第二壁112在x方向上延伸而构成,以连接一对第一壁111的y方向的 侧的端部的方式设置。另外,在第二壁112中的顶面(z方向的 侧的面)的部分,在x方向的两侧分别设置有支撑引导轴50的引导支撑部112a。在第二壁112的外侧面设置有配置部112b,在该配置部112b配置摄像部40。
64.另外,在第二壁112的配置部112b内设置有驱动支撑部112c及开口部112d。在本实施方式中,驱动支撑部112c是支撑后述的驱动轴61的孔,在配置部112b内的x方向的两侧分别设置有驱动支撑部112c。开口部112d是供透镜部30的第四透镜单元34嵌合的开口,设置于配置部112b内的x方向的中央部。
65.如图3所示,第三壁113设置于一对第一壁111各自的y方向的-侧的端部。一对第三壁113以包围由第一壁111和第二壁112构成的空间的方式分别设置。在一对第三壁113之间,隔开了供透镜部30的第一透镜单元31进入的程度的间隔。
66.另外,在一对第三壁113的顶面(z方向的 侧的面)设置有支撑引导轴50的引导支撑部113a。在一对第三壁113的z方向的中央部附近设置有支撑后述的驱动轴61的驱动支撑部113b。
67.在本实施方式中,驱动支撑部113b的高度与上述的第二壁112的驱动支撑部112c的高度相同。
68.如图5所示,第四壁114构成如下空间的底壁,该空间是由各第一壁111、对应于第一壁111的第三壁113、以及第二壁112构成的空间,第四壁114设置于在x方向上与第三壁113对应的区域(也参照图8)。因此,在处于x方向的两侧的第四壁114之间,隔开了间隔。
69.侧壁部11中的、x方向的 侧的第四壁114的区域的壁部和x方向的-侧的第四壁114的区域的壁部,与本发明的“光轴的方向的两端侧的壁部”对应。
70.如图4~图6所示,底壁部12是构成壳体10的底壁的例如大致矩形的金属板,其设置成以架桥的方式连接x方向的两侧的第四壁114及一对第一壁111。底壁部12通过嵌件成型,与包含一对第一壁111的底部的、侧壁部11的底面部分一体化。
71.在底壁部12的x方向的两侧端设置有定位部121。定位部121从底壁部12的两侧端突出地设置,与上述的第一壁111的被卡合部111b卡合。由此,能够进行底壁部12的y方向上的定位。
72.另外,如图6及图7所示,在底壁部12中的x方向及y方向上的侧端设置有弯折部
122。通过将该侧端向z方向的 侧弯折,来设置弯折部122。y方向的两侧端处的弯折部122构成为比x方向的两侧端处的弯折部122短。
73.另外,在壳体10的与弯折部122对应的部分形成有供弯折部122进入的槽(未图示)。通过弯折部122进入该槽,从而底壁部12固定于壳体10。
74.另外,由于侧壁部11例如构成为大致u字状,因此,底壁部12的位于y方向(光轴的方向)上的-侧的端部处的弯折部122a位于不存在壁的部分。换言之,底壁部12的、在y方向上位于光的入射侧的端部,向侧壁部11侧弯折。通过这样设置弯折部122,能够使壳体10的底壁部分的强度提高。
75.另外,在底壁部12的面上形成有在y方向上排列的多个半冲孔123。半冲孔123遍及底壁部12的x方向而设置。在本实施方式中,共计设置有五个半冲孔123。
76.通过这样设置半冲孔123,能够使壳体10的底壁部分的强度提高。
77.如图3及图5所示,透镜部30设置于,包含来自反射驱动部20的反射光l2(参照图2)所通过的区域的、由一对第一壁111夹着的区域。透镜部30具有在y方向上排列配置的第一透镜单元31、第二透镜单元32、第三透镜单元33及第四透镜单元34。
78.第一透镜单元31配置于反射光l2的入射方向(朝向y方向的 侧的方向)的最上游侧,固定于壳体10中的一对第三壁113之间。
79.第一透镜单元31的侧面例如构成为,以z方向的中央部分呈凸状的方式弯曲。第三壁113的第一透镜单元31侧的侧面例如具有沿着第一透镜单元31的侧面的形状,以供第一透镜单元31的弯曲部分嵌入的方式构成。由此,第一透镜单元31固定于一对第三壁113之间。
80.第二透镜单元32在入射方向上配置于比第一透镜单元31更靠下游侧的位置,具有主体部32a及被支撑部32b。第三透镜单元33在入射方向上配置于比第二透镜单元32更靠下游侧的位置,具有主体部33a及被支撑部33b。第二透镜单元32与本发明的“第一可动部”对应,第三透镜单元33与本发明的“第二可动部”对应。
81.各主体部32a、33a是对供通过了第一透镜单元31的光通过的透镜进行保持的部分。被支撑部32b、33b是以能够沿引导轴50移动的方式被引导轴50支撑的部分,分别设置于各主体部32a、33a的x方向的两侧。
82.第二透镜单元32的主体部32a中包含的透镜与本发明的“第一可动透镜”对应。第三透镜单元33的主体部33a中包含的透镜与本发明的“第二可动透镜”对应。
83.第四透镜单元34配置于入射方向的最下游侧,以包括透镜的方式构成。第四透镜单元34在与壳体10的第二壁112相邻的位置被引导轴50支撑。另外,如图4所示,在本实施方式中,在第四透镜单元34的y方向的 侧的面上设置有凸部34a。
84.此外,第一透镜单元~第四透镜单元31~34中的透镜既可以在制造透镜驱动装置时组装到壳体10中,也可以在从透镜驱动装置来制造摄像机模块1时组装到壳体10中。
85.凸部34a具有能够与第二壁112的开口部112d嵌合的大小。通过使该凸部34a与开口部112d嵌合,从而第四透镜单元34被固定于壳体10。
86.如图3及图5所示,引导轴50例如由不锈钢等构成。引导轴50沿y方向延伸,设置于一对第三壁113各自的区域。各引导轴50在本实施方式中以彼此相等的长度构成,被第三壁113的引导支撑部113a和第二壁112的各引导支撑部112a支撑。
87.另外,如图8所示,上述一对第一壁111、第三壁113及第四壁114中的各对壁各自例如具有大致相同的形状,且关于透镜部30中的光轴o对称地配置在x方向的两侧。具体而言,一对第一壁111、第三壁113及第四壁114中的各对壁关于光轴o对称地配置,使得一对第一壁111中的每一个都配置于距光轴o规定距离的位置。
88.如上述那样配置一对第一壁111、第三壁113及第四壁114,由此,被一对第三壁113分别支撑的一对引导轴50关于光轴o对称地配置。更详细地,一对引导轴50配置为,在光轴o的两侧延伸,且距光轴o的距离彼此相等。
89.一对引导轴50与本发明的“引导部”对应。x方向的 侧的引导轴50与本发明的“第一引导轴”对应,x方向的-侧的引导轴50与本发明的“第二引导轴”对应。
90.与第二透镜单元32和第三透镜单元33分别对应地设置有透镜驱动部60,在上述的驱动控制部100的控制之下,透镜驱动部60使第二透镜单元32和第三透镜单元33中的该透镜驱动部60所对应的一者独立地移动。透镜驱动部60分别配置于x方向的两侧的、被第一壁111、第二壁112及第三壁113包围的第四壁114的区域中。也就是说,在壳体10中的光轴的两侧各设置有一个透镜驱动部60。
91.在本实施方式中,x方向的 侧的透镜驱动部60沿y方向对第二透镜单元32进行驱动,x方向的-侧的透镜驱动部60沿y方向对第三透镜单元33进行驱动。也就是说,x方向的 侧的透镜驱动部60与本发明的“第一驱动部”对应,x方向的-侧的透镜驱动部60与本发明的“第二驱动部”对应。
92.各透镜驱动部60在本实施方式中具有相同形状,因此在以下的说明中,除非特殊指明,否则,仅对与第二透镜单元32对应的透镜驱动部60进行说明,关于与第三透镜单元33对应的透镜驱动部60,省略说明。另外,各透镜驱动部60在本实施方式中在x方向及y方向上对称地配置,因此,与第三透镜单元33对应的透镜驱动部60中的方向的 侧及-侧的关系、和与第二透镜单元32对应的透镜驱动部60中的方向的 侧及-侧的关系相反。
93.透镜驱动部60具有驱动轴61、框架62、连接部63、夹设部64及超声电机65。
94.驱动轴61是用于使框架62沿y方向移动的、非磁性或低磁性的陶瓷制(例如,氧化锆)的轴,在y方向上延伸。驱动轴61被第二壁112的驱动支撑部112c和第三壁113的驱动支撑部113b支撑,配置于引导轴50的z方向的-侧。驱动轴61分别配置于x方向的两侧的第三壁113,因此两个驱动轴61的距光轴o的距离彼此相等。
95.另外,两个驱动轴61构成为长度与从第二壁112至第三壁113的长度大致相等,且比引导轴50长。另外,驱动轴61构成为比引导轴50细。
96.x方向的 侧的驱动轴61与本发明的“第一驱动轴”对应,x方向的-侧的驱动轴61与本发明的“第二驱动轴”对应。
97.框架62借助于连接部63,与第二透镜单元32、第三透镜单元33的被支撑部32b、33b中的一者连接。
98.x方向的 侧的框架62与本发明的“第一框架”对应,x方向的-侧的框架62与本发明的“第二框架”对应。
99.框架62以能够沿y方向移动的方式被驱动轴61支撑。通过框架62沿着驱动轴61移动,从而,借助于连接部63与框架62连接的第二透镜单元32或第三透镜单元33也沿着引导轴50移动。
100.另外,框架62在本实施方式中构成为,长度比自身的可移动距离长。具体而言,框架62的y方向上的长度比框架62在壳体10内的可移动距离长。
101.另外,如图9所示,在框架62的z方向的-侧的部分设置有框架62的用于位置检测的磁铁部621。磁铁部621具有在x方向上排列设置的两个磁铁621a、621b。磁铁部621例如配置于框架62的z方向的-侧的表面上所形成的凹部内。
102.另外,在壳体10中的与磁铁部621对置的部分设置有位置检测部70。位置检测部70例如是对框架62的y方向上的位置进行检测的霍尔元件,基于规定的基准位置来检测磁铁部621的位置。规定的基准位置是相对于两个磁铁621a、621b中的每一个都通用的位置,例如设定于底壁部12的y方向的 侧或-侧的端部等、适当的位置。
103.磁铁部621中,一个磁铁621a以n极与位置检测部70对置的方式配置,另一个磁铁621b以s极与位置检测部70对置的方式配置。也就是说,两个磁铁621a、621b在沿着磁铁部621与位置检测部70所对置的方向(本实施方式中为z方向)的方向上,以使不同的极与位置检测部70对置的方式分别被磁化。
104.磁铁621a、621b以彼此接触的状态配置。因此,不同的极相邻地配置于磁铁部621中的与位置检测部70对置的对置面621c。
105.另外,如图10a、图10b及图10c所示,磁铁部621相对于y方向倾斜地配置。也就是说,磁铁部621中的不同的极之间的边界621d相对于光轴倾斜地延伸。
106.通过这样设置,能够使位置检测部70与磁铁部621的对置部分中的n极的比例与s极的比例,对应于框架62向z方向的移动而变动。
107.例如,如图10a所示,在框架62的位置位于y方向上的最靠-侧的位置的情况下,位置检测部70与磁铁621的y方向的 侧的端部对置。位置检测部70与该端部中的、s极的磁铁621b占较大比例的部分对置。
108.在框架62向y方向的 侧移动时,磁铁621也与框架62一起移动,因此位置检测部70与磁铁621的对置部分也变化。由于磁铁621是倾斜的,所以与位置检测部70的对置部分中的n极的比例逐渐增大。
109.如图10b所示,在框架62移动到了位置检测部70与框架62的中央部分对置的位置的情况下,s极(磁铁621b)的比例与n极(磁铁621a)的比例大致均等的部分成为与位置检测部70的对置部分。
110.另外,如图10c所示,在框架62移动到位置检测部70与框架62的y方向上的-侧的端部对置的位置的情况下,n极(磁铁621a)占较大比例的部分成为与位置检测部70的对置部分。
111.由此,能够使位置检测部70所检测的磁力的强度按框架62的位置而不同,因此能够通过位置检测部70来精度良好地检测框架62的y方向上的位置。
112.如图11所示,连接部63是板状的弹簧部件(弹性部件),其固定于框架62的z方向的 侧的表面,且固定于第二透镜单元32及第三透镜单元33的被支撑部32b、33b中的一者的y方向的-侧的表面。通过由弹簧部件构成连接部63,从而即使由于制造公差等导致框架62与被支撑部32b、33b之间的位置关系偏离,也能够通过弹簧部件的弹性力来对位置关系的偏离进行吸收。
113.x方向的 侧的连接部63与本发明的“第一弹性部件”对应,x方向的-侧的连接部63
与本发明的“第二弹性部件”对应。
114.夹设部64例如由板状的金属部件构成,固定在框架62中的与透镜部相反的一侧的面上。夹设部64具有主体部641和接触部642。x方向的 侧的夹设部64与本发明的“第一夹设部”对应,x方向的-侧的夹设部64与本发明的“第二夹设部”对应。
115.如图11及图12所示,主体部641具有与光轴的方向(y方向)平行的平面,粘接固定于框架62。在本实施方式中,主体部641的y方向上的长度比框架62的y方向上的长度短(也参照图8)。换言之,框架62的长度比主体部641的长度长。
116.接触部642是超声电机65的振子所接触的部分,通过将主体部641的z方向的两侧的端部向与透镜部相反的一侧弯折,来构成接触部642。换言之,主体部641以连接一对接触部642的方式,设置于一对接触部642之间。
117.通过这样构成接触部642,使得作用力从超声电机65的振子被施加至接触部642,从而在夹设部64产生朝向光轴的方向(y方向)的推力,由此,能够从夹设部64向框架62赋予沿光轴的方向(y方向)移动的推力。
118.另外,如图12所示,在主体部641与接触部642的连接部分形成有多个开口643。关于该多个开口643,具体而言是在z方向的两侧的该连接部分,以相同大小各形成有5个开口643。
119.由于形成有该开口643,该连接部分构成将主体部641的板状部641a与接触部642连接,且在光轴的方向空开间隔地排列的6个连接部641b。
120.在本实施方式中,关于各连接部641b的y方向(光轴的方向)上的宽度,越是位于y方向上的从中央起靠外侧的位置的连接部641b,其宽度越宽。也就是说,y方向的中央部的连接部641b的宽度比y方向的两端侧的连接部641b的宽度窄。
121.如图6及图13所示,超声电机65是产生用于使框架62移动的驱动力的驱动源,固定配置于一对第一壁111各自的配置部111a。如图14所示,超声电机65具有共振部651、压电元件652、第一电极653及第二电极654。
122.x方向的 侧的超声电机65与本发明的“第一超声电机”对应,x方向的-侧的超声电机65与本发明的“第二超声电机”对应。
123.共振部651例如由导电性材料形成,与压电元件652的振动共振,将该振动运动转换为框架62的直线运动。具体而言,共振部651基于压电元件652的振动,向相对于光轴的方向(y方向)倾斜的倾斜方向振动而按压夹设部64,从而经由夹设部64对框架62产生沿光轴的方向移动的推力。共振部651以被夹设部64中的两个接触部642夹住的方式配置。如图14及图15所示,共振部651具有躯干部651a、两个振子651b、突出部651c及通电部651d。
124.躯干部651a是例如构成为大致矩形且被压电元件652夹持的部分。两个振子651b从躯干部651a的z方向的两端部起在y方向上延伸。两个振子651b具有对称的形状,各自的自由端部与夹设部64的接触部642接触。两个振子651b与本发明的“第一振子”及“第二振子”对应。
125.突出部651c从躯干部651a的z方向的中央部向y方向的 侧延伸。通电部651d从躯干部651a的z方向的中央部向与突出部651c相反的一侧(y方向的-侧)延伸。
126.压电元件652是由例如陶瓷材料形成为例如板状的振动元件,通过施加高频电压来使其产生振动。设置有两个压电元件652,且该两个压电元件652配置为,在x方向上将共
振部651的躯干部651a夹入。
127.第一电极653具有对共振部651及压电元件652进行夹持的夹持部653a、以及被施加电压的电极部653b。第一电极653经由对压电元件652等进行夹持的夹持部653a,对压电元件652施加电压。第二电极654与共振部651的通电部651d电连接。第一电极653及第二电极654与摄像机搭载装置的规定的配线电连接。
128.两个压电元件652贴合于共振部651的躯干部651a,并被第一电极653夹持,从而它们彼此电连接。例如,供电路径的一方与第一电极653连接,另一方与第二电极654连接,由此对压电元件652施加电压,产生振动。
129.共振部651至少具有两个共振频率,相对于各个共振频率,以不同的动作变形。换言之,对共振部651的整体形状进行设定,以使其对应于两个共振频率而以不同的动作变形。不同的动作是指,借助于夹设部64使框架62向y方向的 侧移动的动作、以及借助于夹设部64使框架62向y方向的-侧移动的动作。
130.如图16所示,共振部651以使夹设部64的一对接触部642中的一者与振子651b对置的方式配置,因此在两个振子651b发生变形时,振子651b的前端从与各接触部642对置的一侧,向相对于y方向倾斜的方向按压接触部642(参照箭头a)。
131.在各接触部642被振子651b的前端向箭头a方向按压时,在各接触部642处产生要向振子651b侧返回的反作用力。换言之,夹设部64基于各振子651b与一对接触部642的接触,产生从一对接触部642的外侧朝向内侧的方向的反作用力。夹设部64中的包含接触部642的部分与本发明的“施压部”对应。
132.由于相对于振子651b的按压的、夹设部64的反作用力,而在振子651b与接触部642之间产生摩擦,通过该摩擦,在夹设部64产生朝向y方向的推力。伴随于此,对与夹设部64粘接的框架62赋予沿y方向移动的推力(参照箭头b)。其结果为,与框架62连接的第二透镜单元32或第三透镜单元33沿y方向移动。
133.另外,通过将接触部642构成为沿y方向延伸,从而接触部642通过被振子651b按压,而以与振子651b发生滑动的方式一边接触一边在y方向上移动。因此,接触部642被振子651b连续地按压,因此能够使与夹设部64粘接的框架62连续地在y方向上移动。此外,在一个共振频率下,振子651b的按压方向是箭头a方向而接触部642的滑动方向是箭头b方向,相对于此,在另一共振频率下,振子651b的按压方向是箭头c方向而接触部642的滑动方向是箭头d方向。
134.通过在x方向的两侧的第一壁111的每一个上分别设置的各超声电机65,来进行这样的驱动动作。也就是说,各超声电机65沿光轴的方向分别独立地对第二透镜单元32和第三透镜单元33进行驱动。
135.然而,若将两个超声电机65配置于相同的第一壁111,则可动的两个框架62也需要设置于该第一壁111侧。于是,各框架62会彼此干扰,导致各自的移动范围变窄,进而导致第二透镜单元32及第三透镜单元33的移动范围变窄。因此,为了确保该移动范围,需要增大壳体10的y方向上的长度。
136.相对于此,在本实施方式中,在相对于光轴彼此处于相反侧的一对第一壁111中的每一个上,分别配置有两个超声电机65中的一个,因此能够将与各第一壁111相邻的空间设为两个框架62各自的专用的移动范围。其结果为,能够将壳体10的体积高效地用于透镜驱
动部60,因此能够以不增大壳体10的y方向上的长度的方式,扩大第二透镜单元32及第三透镜单元33的移动范围。
137.另外,在本实施方式中,第二透镜单元32及第三透镜单元33的移动范围得到扩大,由此能够扩大各透镜的选择的自由度,进而,关于变焦功能,能够扩大透镜部30中的倍率范围,关于聚焦功能,能够扩大景深。
138.另外,在本实施方式中,透镜驱动部60中,使用将共振部651、压电元件652等那样较薄的板状的部件贴合而构成的超声电机65,因此能够减小驱动源的配置空间。其结果为,与使用步进电机等作为驱动源的结构相比,能够使摄像机模块1(透镜驱动装置)小型化。
139.另外,在本实施方式中,相对于光轴将超声电机65设置于两侧,因此能够使壳体10中的重量分布在x方向上均等化,能够使装置针对振动或下落等的耐受性提高。
140.另外,在本实施方式中,相对于光轴将引导轴50及驱动轴61设置于两侧,因此能够减小驱动时的可动部即第二透镜单元32及第三透镜单元33的倾斜度。
141.另外,在本实施方式中,各引导轴50距光轴的距离相等,且长度相同,各驱动轴61距光轴的距离相等,且长度相同,因此能够使x方向上的装置的重量平衡均等。其结果为,能够使装置针对振动或下落等的耐受性提高。
142.另外,在本实施方式中,将夹设部64设为以接触部642夹住超声电机65的振子651b的结构,由此,夹设部64的接触部642在各振子651b的z方向的两侧通过。也就是说,接触部642的移动不会干扰振子651b。其结果为,能够扩大夹设部64的移动范围,进而能够扩大框架62及可动部的移动范围。
143.另外,在本实施方式中,关于夹设部64中的各连接部641b的y方向(光轴的方向)的宽度,越是位于y方向上的从中央起靠外侧的位置的连接部641b,其宽度越宽。由此,能够使接触部642的各位置处的振子651b所带来的按压力在y方向整体均等化。其结果为,例如在搭载于智能手机等便携终端的装置中,在进行无级光学变焦功能时,即使以比较长的移动范围(例如,8mm)使可动部移动,也能够稳定地产生基于夹设部64的移动力。
144.另外,在本实施方式中,框架62构成为比自身的可移动距离长,因此能够抑制框架62的过度移动。其结果为,能够使装置的动作稳定性提高。
145.然而,例如,若夹设部64是从框架62伸出的结构,则在振子651b按压夹设部64的伸出的部分时,施加于夹设部64的力的方向容易变化,从而框架62有可能倾斜。
146.相对于此,在本实施方式中,框架62的长度比夹设部64(主体部641)的长度长,因此能够抑制施加于夹设部64的力的方向变化的情况,进而能够使装置中的动作稳定性提高。
147.另外,在本实施方式中,驱动轴61是非磁性或低磁性的陶瓷制的,因此能够抑制进行框架62的位置的检测的位置检测部70的检测精度造成影响的情况。其结果为,能够使位置检测部70的位置检测精度提高。
148.另外,通过由例如氧化锆那样的陶瓷材料构成驱动轴61,从而即使其外径细至0.8mm左右,也能够高精度(例如,使直径的精度为
±
0.5μm左右)地制作驱动轴61。另外,由于杨氏模量比较高,所以也能够使强度提高。另外,具有即使瞬间地弯曲也会恢复的韧性,所以即使将重量较重的玻璃透镜等用于透镜部,也能对装置附以充分的耐受性。
149.另外,在本实施方式中,驱动轴61被第二壁112和第三壁113支撑,由此能够使壳体
10的强度提高。
150.另外,在本实施方式中,与引导轴50相比,比引导轴50更接近驱动力的产生源的驱动轴61更长,因此,能够容易地使框架62及透镜单元稳定地驱动。其结果为,能够抑制装置内的部件的倾斜。
151.另外,在由一个磁铁构成磁铁部621的情况下,不同的极的边界部分包含无磁力的区域,因此当位置检测部70跨过该边界时,在无磁力的区域有可能无法检测框架62的位置。
152.相对于此,在本实施方式中,使两个磁铁621a、621b接触而构成了磁铁部621中的不同的极的边界,因此能够实现在该边界部分不存在无磁力的区域的状态。其结果为,能够使位置检测部70的位置检测精度进一步提高。
153.另外,在本实施方式中,通过扩大框架62的移动范围,能够由驱动控制部100例如以14位以上的分辨率控制第二透镜单元32及第三透镜单元33的驱动。
154.在将分辨率设定为12位等的情况下,在以比较长的移动范围(例如,8mm)使框架62移动时,框架62的移动的分辨率幅度扩大,有可能无法细致地驱动第二透镜单元32及第三透镜单元33。
155.因此,在本实施方式中,以14位以上的分辨率进行控制,由此,即使是在以比较长的移动范围使框架62移动时,也能够以较为良好的精度控制第二透镜单元32及第三透镜单元33的驱动。
156.此外,在上述实施方式中,在各框架62上各设置一个位置检测部70,但本发明不限于此,例如,也可以是,如图17所示,以在光轴的方向(y方向)上排列的方式设置有多个位置检测部70。通过如此构成,能够使框架62的位置检测的精度进一步提高。
157.另外,在上述实施方式中,引导轴50设置于x方向的两侧,但本发明不限于此,也可以是,引导轴50仅设置于x方向上的单侧。
158.另外,在上述实施方式中,虽然具有陶瓷制的驱动轴61,但本发明不限于此,驱动轴只要由磁力比较小的材料构成即可,可以是由其他材料构成的驱动轴。
159.另外,在上述实施方式中,壳体10中的侧壁部11和底壁部12是被嵌件成型的,但本发明不限于此,也可以将底壁部粘接固定于侧壁部11。
160.另外,在上述实施方式中,是具有由第二透镜单元32及第三透镜单元33构成的两个可动透镜的结构,但本发明不限于此,也可以是具有三个以上的可动透镜的结构。在该情况下,只要在一对第一壁的每一个上至少设置有一个以上的透镜驱动部即可。
161.另外,在上述实施方式中,是具有四个透镜单元的结构,但本发明不限于此,只要是至少具有两个可动透镜的结构,则无论设置几个透镜单元都可以。
162.另外,在上述实施方式中,将板状的金属部件弯折来构成夹设部64,但本发明不限于此,只要使其具有施压部的功能则无论怎样构成夹设部64都可以。例如,关于构成夹设部的主体部和接触部,只要接触部能产生基于振子的接触的反作用力,用分体的部件来构成主体部和接触部也可以。
163.另外,在上述实施方式中,用分体部件构成了框架62和夹设部64,但本发明不限于此。例如,也可以将框架62和夹设部64一体地构成。即,也可以是,透镜驱动部具有随着共振部的共振而在光轴的方向上移动,且以对光轴的方向上的移动进行传递的方式分别与各透镜单元连接的移动部。
164.另外,在上述实施方式中,由弹簧部件构成了将框架62与透镜单元连接的连接部63,但本发明不限于此,只要是具有弹性的部件,则无论由哪种部件构成都可以。
165.另外,在上述实施方式中,使用磁铁部621对框架62的位置进行检测,但本发明不限于此,也可以是通过其他方法检测框架的位置的结构。
166.另外,在上述实施方式中,设为底壁部具有弯折部或半冲孔的结构,但本发明不限于此,也可以是不具有弯折部或半冲孔的结构。
167.另外,在上述实施方式中,共振部651是具有两个振子651b的结构,但本发明不限于此,例如也可以是具有一个振子的结构。
168.另外,在上述实施方式中,分别地设置了驱动控制部、反射驱动控制部及摄像控制部,但本发明不限于此,也可以是,驱动控制部、反射驱动控制部和摄像控制部中的至少两者由一个控制部构成。
169.另外,例如,在上述实施方式中,作为具备摄像机模块1的摄像机搭载装置的一例,举出作为带有摄像机的便携终端的智能手机进行了说明,但本发明能够应用于如下的摄像机搭载装置,该摄像机搭载装置具有摄像机模块和对由摄像机模块所得到的图像信息进行处理的图像处理部。摄像机搭载装置包括信息设备和运输设备。信息设备例如包括带有摄像机的便携电话、笔记本电脑、平板终端、便携式游戏机、web摄像机、无人机、带有摄像机的车载装置(例如,后方监控装置、行车记录仪装置)。另外,运输设备例如包括汽车和无人机。
170.图19a、图19b是表示作为搭载车载用摄像机模块vc(vehicle camera,车用摄像机)的摄像机搭载装置的汽车v的图。图19a是汽车v的主视图,图19b是汽车v的后方立体图。汽车v搭载实施方式中说明的摄像机模块1作为车载用摄像机模块vc。如图19a及图19b所示,车载用摄像机模块vc例如朝向前方安装于挡风玻璃,或者朝向后方安装于尾门。该车载用摄像机模块vc作为后方监控用、行车记录仪用、碰撞避免控制用、自动驾驶控制用等被使用。
171.此外,上述实施方式都仅表示实施本发明的具体化的一例,本发明的技术范围不应受这些实施方式的限制。即,能够不脱离其要点或其主要特征地以各种形式实施本发明。例如,上述实施方式中说明的各部的形状、尺寸、个数及材料只不过是一例,可以适当变更来实施。
172.在2019年12月26日提出的日本专利申请特愿2019-236300中包括的说明书、附图及说明书摘要的公开内容全部引用于本技术。
173.工业实用性
174.本发明的透镜驱动装置作为能够在确保可动透镜的移动范围的同时,实现小型化的透镜驱动装置、摄像机模块及摄像机搭载装置,是有用的。
175.附图标记说明
176.1 摄像机模块
177.10 壳体
178.11 侧壁部
179.12 底壁部
180.20 反射驱动部
181.21 反射壳体
182.22 反射镜
183.23 反射驱动控制部
184.30 透镜部
185.31 第一透镜单元
186.32 第二透镜单元
187.32a 主体部
188.32b 被支撑部
189.33 第三透镜单元
190.33a 主体部
191.33b 被支撑部
192.34 第四透镜单元
193.34a 凸部
194.40 摄像部
195.50 引导轴
196.60 透镜驱动部
197.61 驱动轴
198.62 框架
199.63 连接部
200.64 夹设部
201.65 超声电机
202.70 位置检测部
203.100 驱动控制部
204.111 第一壁
205.111a 配置部
206.111b 被卡合部
207.112 第二壁
208.112a 引导支撑部
209.112b 配置部
210.112c 驱动支撑部
211.112d 开口部
212.113 第三壁
213.113a 引导支撑部
214.113b 驱动支撑部
215.114 第四壁
216.121 定位部
217.122 弯折部
218.123 半冲孔
219.200 摄像控制部
220.621 磁铁部
221.621a 磁铁
222.621b 磁铁
223.621c 对置面
224.621d 边界
225.641 主体部
226.641a 板状部
227.641b 连接部
228.642 接触部
229.643 开口
230.651 共振部
231.651a 躯干部
232.651b 振子
233.651c 突出部
234.651d 通电部
235.652 压电元件
236.653 第一电极
237.653a 夹持部
238.653b 电极部
239.654 第二电极
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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