專利名稱：透鏡驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種透鏡驅(qū)動裝置，特別適于裝載于小型照相機等的自動 對焦用的透鏡驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
以往，各種透鏡驅(qū)動裝置裝載于光學(xué)設(shè)備上。例如眾所周知的有使用 步進電動機的電動機驅(qū)動式的促動器、利用對晶體加電場時產(chǎn)生的應(yīng)變的 壓電類型的促動器、利用被揚聲器等采用的音圈的電磁驅(qū)動式的促動器等。
例如，為了實現(xiàn)自動對焦功能，在照相機中裝載音圈型的透鏡驅(qū)動裝 置。在音圈型的透鏡驅(qū)動裝置中，對透鏡進行保持的保持器上安裝著線圈， 底座上安裝著磁鐵。若對線圈施加電流，則產(chǎn)生電磁驅(qū)動力。利用這種電 磁驅(qū)動力，保持器被沿透鏡光軸方向驅(qū)動。
在音圈型的透鏡驅(qū)動裝置中，對保持器迸行支撐的彈簧部件還被用于 向線圈供電。這樣，不必從保持器引出用于給線圈供電的布線。因此，驅(qū) 動透鏡的時候，不會對布線施加不必要的震動或者張力。因此，能抑制由 于這種震動或者張力而損害布線的問題。但是，另一方面，在這種構(gòu)造中， 因為彈簧的構(gòu)造復(fù)雜，從而產(chǎn)生了促動器制造時的成品率容易變低的問 題。
以上的問題，可以通過在保持器側(cè)安裝磁鐵，在底座側(cè)安裝線圈來解 決。這樣，因為原本沒有必要在保持器上加布線，所以不會引起透鏡驅(qū)動 時布線的破損等。并且，構(gòu)造能夠得到簡化。
但是，因為磁鐵比線圈重，若在保持器上安裝磁鐵，則保持器和透鏡 的活動性變差。特別是，保持器沿鉛直方向運動時，由于重力的影響，向 下的運動與向上的運動之間容易產(chǎn)生差異。例如，在向下的運動與向上的 運動之間，開始活動的速度和驅(qū)動響應(yīng)等會產(chǎn)生差異(以下，將該運動的
差異稱為"驅(qū)動差")。為此，在這種構(gòu)造中，在使保持器沿鉛直方向移 動時，有可能無法進行順暢的透鏡驅(qū)動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于即便在使保持器沿鉛直方向移動的情況下，也能夠 順暢地驅(qū)動透鏡。
本發(fā)明的透鏡驅(qū)動裝置，具備對透鏡進行保持的保持器；支承上述 保持器使其能夠沿上述透鏡的光軸方向變位的支承部；在上述保持器的側(cè) 面相對于上述光軸對稱地配置的至少一個磁鐵；按照與上述磁鐵對置的方 式配置于上述支承部的至少一個線圈；和按照與上述磁鐵對置的方式配置 于上述支承部的至少一個磁性部件。
根據(jù)本發(fā)明的透鏡驅(qū)動裝置，通過作用在磁鐵與磁性部件之間的磁 力，保持器在與透鏡光軸垂直的面內(nèi)方向上被牽引。因為保持器處于被這 種引力懸吊的狀態(tài)，所以不易受到重力的影響。因而，向上驅(qū)動保持器時 和向下驅(qū)動保持器時之間的驅(qū)動差變小，從而，能夠順暢地驅(qū)動透鏡。
并且，在本發(fā)明的透鏡驅(qū)動裝置中，可在上述支承部中設(shè)置引導(dǎo)部， 該引導(dǎo)部通過限制上述保持器沿與上述光軸垂直的方向運動，使得上述保 持器能夠在上述光軸的方向上變位。該情況下，若將上述磁性部件配置為 使在與上述光軸垂直的面內(nèi)方向產(chǎn)生的磁力不均衡，則作用于保持器的力 會產(chǎn)生偏差。利用這種力的偏差，使保持器一邊推押于引導(dǎo)部， 一邊沿引 導(dǎo)部移動。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)沒有咔噠聲的透鏡驅(qū)動。
并且，在本發(fā)明的透鏡驅(qū)動裝置中，也可將磁性部件配置為在與上述 光軸垂直的面內(nèi)方向生成的磁力均衡。如果采用這樣的構(gòu)造，則因為保持 器處于不向任一方向偏斜的安定的懸吊狀態(tài)，因此，能夠使保持器的動作 穩(wěn)定化。


本發(fā)明的上述目的以及其他目的和新特征，通過參照下面的附圖理解 下面的實施方式的說明能夠更加明了。
圖1是表示實施方式所涉及的透鏡驅(qū)動裝置的構(gòu)成的分解立體圖。
圖2A是表示實施方式所涉及的透鏡保持器的構(gòu)成圖(立體圖)。 圖2B是表示實施方式所涉及的透鏡保持器的構(gòu)成圖(仰視圖)。
圖3A是表示實施方式所涉及的裝配后的透鏡驅(qū)動裝置的構(gòu)成圖。 圖3B是表示實施方式所涉及的為了了解裝配后的透鏡驅(qū)動裝置的內(nèi)
部狀態(tài)而取下蓋子之后的狀態(tài)圖。
圖4A是實施方式所涉及的透鏡驅(qū)動裝置的驅(qū)動狀態(tài)說明圖，表示透
鏡保持器處于原位置時的狀態(tài)圖。
圖4B是實施方式所涉及的透鏡驅(qū)動裝置的驅(qū)動狀態(tài)說明圖，表示透
鏡保持器從原位置向上方變位之后的狀態(tài)圖。
圖5是表示實施方式所涉及的照相機模塊的構(gòu)成圖。
圖6A是表示實施方式所涉及的框架部件的第一變形例的圖。
圖6B是表示實施方式所涉及的框架部件的第二變形例的圖。
圖7是表示實施方式所涉及的框架部件的第三變形例的圖。
圖8A是表示實施方式所涉及的引導(dǎo)部的其他構(gòu)成例的圖(分解圖)。
圖8B是表示實施方式所涉及的引導(dǎo)部的其他構(gòu)成例的圖(組裝圖)。
但是，附圖專用于說明，并不對本發(fā)明的范圍進行限定。
具體實施例方式
圖1是表示實施方式所涉及的透鏡驅(qū)動裝置的分解立體圖。圖2是表 示透鏡保持器的構(gòu)成圖圖2A是立體圖、圖2B是仰視圖。
IO是透鏡保持器。俯視下，透鏡保持器10具有八角形狀。在透鏡保 持器10的中央位置，形成有用于收容透鏡的圓形開口 11。透鏡保持器IO 的8個側(cè)面被配置為相對于在開口 11中安裝的透鏡的光軸對稱。并且， 在透鏡保持器10上形成有與軸60、 61卡合的槽12和孔13。另外，在透 鏡保持器10的8個側(cè)面中，在相對的兩個側(cè)面和與這兩個側(cè)面相垂直的 兩個側(cè)面上分別安裝有磁鐵20;磁鐵20為在單面磁化有N和S的雙極配 置構(gòu)造。并且，各個磁鐵20的大小和磁性強度相互相等。
30是底座(相當于本發(fā)明的支承部)。底座30形成為近似方形的板 狀。在底座30上形成有用于將透過透鏡的光導(dǎo)向圖像傳感器的開口31; 和用于使軸60、 61插入的兩個孔32。并且，在底座30上，在開口31的
周圍突出設(shè)置有4個引導(dǎo)體33。在這些引導(dǎo)體33的前端部各有一個凸部 33a。另外，被4個引導(dǎo)體33包圍的空間形成了透鏡保持器10的收容空 間S。
在四個引導(dǎo)體33的外圍纏繞有線圈40。線圈40由第一線圈41和第 二線圈42組成。第一線圈41和第二線圈42串聯(lián)連接，纏繞方向相反。 因此，第一線圈41和第二線圈42中電流流動的方向相反。
50是框架部件(相當于本發(fā)明的磁性部件)?？蚣懿考?0是將由磁 性材料構(gòu)成的板材形成為大體環(huán)狀的部件?？蚣懿考?0安裝于底座30， 包圍線圈40的大致整個外圍(透鏡保持器10的外圍)。另外，框架部件 50的寬度和厚度在整個領(lǐng)域內(nèi)大體均勻。
60、 61是軸(相當于本發(fā)明的引導(dǎo)部)。軸60、 61各自的截面成圓 形，具有比透鏡保持器10側(cè)的孔12和槽13的內(nèi)徑略小的直徑。另外， 軸60、 61可由磁性材料、非磁性材料中的任一種形成。
70是蓋子。蓋子70與底座30 —樣形成為大致方形的板狀。在蓋子 70上形成有用于將光取入到透鏡的開口 71。而且，在蓋子70上形成有 能使軸60、 61插入的兩個孔72;能使引導(dǎo)體33的凸部33a插入的四個長 孔73。
在進行裝配時，從上方將透鏡保持器10收容到底座的收容空間S中。 此時，使透鏡保持器10的槽12和孔13與底座30的孔32匹配。該狀態(tài) 下，四個磁鐵20以和線圈40保持規(guī)定間隙的狀態(tài)相對置。并且，透鏡保 持器10的沒有磁鐵20的四個側(cè)面與引導(dǎo)體33的側(cè)面靠近。另外，雖然 在省略了圖示，但在透鏡保持器10的開口 11內(nèi)預(yù)先裝載有透鏡。
接下來，將軸60按照槽12、孔32的順序從底座30的上方插入，并 將其下端固定在底座30的底面上。同樣，將軸61按照孔13、孔13、孔 32的順序從底座30的上方插入，并將其下端固定在底座30的底面上。并 且，從上方將框架部件50安裝到底座30上。
最后，從上方將蓋子70安裝到底座30上。此時，將兩個孔72插入 到軸60、 61的上端，并將四個長孔73插入到凸部33a。由此，透鏡保持 器10以沿著兩個軸60、 61可以變位的狀態(tài)被安裝到底座30與蓋子70之 間。
圖3A是裝配后的透鏡驅(qū)動裝置的構(gòu)成圖。另外，為了了解圖3A所 示的透鏡驅(qū)動裝置的內(nèi)部狀態(tài)，圖3B是取下蓋子70之后的狀態(tài)圖。
在裝配狀態(tài)下，磁鐵20的N極與上側(cè)的第一線圈41相對置；磁鐵20 的S極與下側(cè)的第二線圈42相對置。因此，若向第一線圈41和第二線圈 42施加驅(qū)動電流，則對磁鐵20作用電磁驅(qū)動力，透鏡保持器10沿著軸 60、 61滑動。
圖4是透鏡驅(qū)動裝置的驅(qū)動動作說明圖。另外，圖4是圖3A的A— A，剖視圖。
圖4A是表示透鏡保持器10處于原位置時的狀態(tài)圖。在原位置的時候， 透鏡保持器10的下端與底座30相接觸。如上所述，第一線圈41和第二 線圈42分別與磁鐵20的N和S的磁化范圍相對置。并且，第一線圈41 與第二線圈42中電流流動的方向相反。
在處于原位置的狀態(tài)下，若在第一線圈41和第二線圈42中流動如圖 4A所示的方向的電流，則對磁鐵20作用向上方向的驅(qū)動力，透鏡保持器 10如圖4B所示沿著軸60、 61從原位置向上方向變位。并且，從圖4B所 示的狀態(tài)下，若在第一線圈41和第二線圈42中流動與圖4A所示的方向 相反的電流，則對磁鐵20作用向下方向的驅(qū)動力，透鏡保持器10沿著軸 60、 61向下方向變位。另外，在圖4A中，圓中有黑點的符號表示朝向看 圖者的方向，圓中有叉的符號表示遠離看圖者的方向。
由此，在本實施方式的透鏡驅(qū)動裝置中，通過使透鏡保持器10在向 上方向和向下方向上變位，從而使透鏡處于焦點的位置。這時，通過在四 個磁鐵20和框架部件50之間產(chǎn)生的磁力，透鏡保持器10從相反的兩個 方向和與此垂直的兩個方向受到引力，由于這四種引力，透鏡保持器10 處于被吊在外周方向上大體均等間隔的位置的狀態(tài)。因此，即使在鉛直方 向上驅(qū)動透鏡保持器10的情況下，透鏡保持器IO也不易受到重力的影響， 在透鏡保持器10的動作中，不易出現(xiàn)向下驅(qū)動時和向上驅(qū)動時之間的驅(qū) 動差。并且，在使透鏡處于焦點的位置之后，即使切斷給線圈40的供電， 通過該引力，透鏡保持器10也能保持在焦點位置。
由此，在本實施方式中，因為即使透鏡保持器被沿鉛直方向驅(qū)動，在 向上驅(qū)動和向下驅(qū)動之間的驅(qū)動差也變得比較小，所以即便使透鏡保持器
處于被沿鉛直方向驅(qū)動的狀態(tài)下使用透鏡驅(qū)動裝置，也能順暢地驅(qū)動透鏡 保持器10。
并且，在本實施方式中，因為在透鏡保持器10的兩側(cè)裝配有磁鐵20
和線圈40，與只在透鏡保持器單側(cè)裝配磁鐵和線圈的構(gòu)造不同，在驅(qū)動透 鏡保持器10時，不會對透鏡保持器10作用力矩。因此，在能夠順暢地驅(qū) 動透鏡保持器10的同時，還能減少驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。
另外，在本實施方式中，如上所述，四個磁鐵20的大小和磁性強度 相互相等。該情況下，如果使這四個磁鐵20的外側(cè)面和框架部件50的內(nèi) 側(cè)面間的距離相等，則各磁鐵20與框架部件50間產(chǎn)生的磁力相互相等， 這四種磁力在與透鏡的光軸垂直的面內(nèi)方向上均衡。這樣，若使四個磁力 均衡，則透鏡保持器10不向任一個方向偏斜而處于穩(wěn)定的懸吊狀態(tài)，所 以能夠使透鏡保持器10的活動穩(wěn)定化。
圖5是表示將本實施方式的透鏡驅(qū)動裝置100裝載于照相機時的照相 機模塊的概略構(gòu)成圖。
在底座30側(cè)，裝配有濾波器201和圖像傳感器202。在底座30上， 作為位置傳感器裝配有霍爾元件80，根據(jù)來自霍爾元件80的信號可以檢 出透鏡保持器io的位置。
在聚焦動作時，CPU (Central Processing Unit) 301控制驅(qū)動器302， 使透鏡保持器10從圖4的原位置沿透鏡光軸方向變位到預(yù)先設(shè)定的位置。 這時，來自霍爾元件80的位置檢測信號被輸入到CPU301。同時，CPU301 處理從圖像傳感器202輸入的信號，取得攝像畫像的對比度值。然后，取 得該對比度值最優(yōu)的透鏡保持器10的位置來作為焦點位置。
而后，CPU301向焦點位置驅(qū)動透鏡保持器10。此時，CPU301監(jiān)視 來自霍爾元件80的信號，驅(qū)動透鏡保持器10直到來自霍爾元件80的信 號對應(yīng)于焦點位置的狀態(tài)。據(jù)此，透鏡保持器10被定位到焦點位置。
如上，雖然說明了本發(fā)明的實施方式，但是本發(fā)明不僅僅局限于此， 并且，本發(fā)明的實施方式也可進行上述以外的各種變化。
例如，關(guān)于磁性材料的配置構(gòu)造，如圖6和圖7所示，可進行各種變形。
在圖6A所示的變形例中，框架部件50按照包圍三個磁鐵的外圍、沒
有包圍剩下的一個磁鐵的外圍的方式形成為俯視下大約成〕字狀。采用這 樣的構(gòu)成的情況下，磁鐵20和框架部件50之間生成的磁力，在只有一方
存在框架部件50的方向上變得不均衡，透鏡保持器10變得被引向箭頭 Dl所指的方向。由此，軸60、 61被推壓到槽12、孔13的框架部件50側(cè) 的內(nèi)面，驅(qū)動透鏡保持器10時，在槽12和孔13分別被推壓于軸60、 61 的情況下，透鏡保持器10沿著軸60移動。因此，驅(qū)動透鏡保持器10時 產(chǎn)生的咔噠聲得到有效的被抑制，能夠?qū)崿F(xiàn)順暢的驅(qū)動動作。
然而，在上述變更例中，與上述實施方式相比，因為懸吊透鏡保持器 IO的力有所減少，所以，向上驅(qū)動和向下驅(qū)動之間的驅(qū)動差的減輕效果變 小。但是，在該情況下也能起到驅(qū)動差的減輕效果，所以，圖6A所示的 變更例在想要減輕驅(qū)動透鏡保持器10時的咔噠聲和驅(qū)動差雙方的情況下 比較有效。
并且，在這里，通過使框架部件50缺少一部分而使得磁力不均衡， 但作為使作用于透鏡保持器10的磁力不均衡的構(gòu)成，可采用使各磁鐵20 和框架部件50間的距離變化的構(gòu)成，還可采用使與各磁鐵20對置的框架 部件50的部分的大小(寬度或者厚度)不同的構(gòu)成。
在圖6B所示的變形例中，框架部件50分割成第一框架部件51和第 二框架部件52，分別包圍兩個磁鐵20。在第一框架部件51和第二框架部 件52之間設(shè)有規(guī)定的間隙。并且，第一框架部件51和第二框架部件52 兼用作向線圈40供電時的電極。也就是說，向線圈40輸入輸出電流的部 件的一方與第一框架部件51連接，另一方與第二框架部件52連接。另外， 從驅(qū)動器302向線圈40施加電流用的布線的一方與第一框架部件51連接， 另一方與第二框架部件52連接。通過采用這種構(gòu)成，向線圈40供電的部 分的構(gòu)成可以得到簡化。
在圖7所示的變形例中，框架部件50包括包圍線圈40的外周(透鏡 保持器10的外周)的主框架部件53和安裝于主框架部件53上的四個磁 性體54。主框架部件53由非磁性材料構(gòu)成，形成為近似環(huán)狀。磁性體54 是由磁性材料構(gòu)成的矩形狀的板材，安裝在主框架部件53的內(nèi)側(cè)，與磁 鐵20相對置。
因為作用在磁鐵20和框架部件50之間的磁力，成為由線圈40供電
而產(chǎn)生的透鏡保持器10的推進力的阻力，因此若磁力過大，則基于線圈 40而提供給透鏡保持器10的驅(qū)動力也必須大。因此，如上所述，如果采
用在主框架部件53上安裝磁性體54的構(gòu)造，則通過改變磁性體54的大 小，能夠容易地調(diào)整磁力，從而獲得與推進力的平衡。
并且，在上述變形例中，通過調(diào)整磁性體54的材質(zhì)、大小等，能使 在磁鐵20和磁性體54之間產(chǎn)生的磁力不同，由此，能夠使作用于透鏡保 持器10的磁力不均衡。通過這樣使磁力不均衡，與上述圖6A的變形例同 樣，驅(qū)動透鏡保持器10時，能在將槽12和孔13分別推押到軸60、 61的 情況下，使透鏡保持器10移動。由此，能夠抑制驅(qū)動透鏡保持器10時的 咔噠聲，從而能夠?qū)崿F(xiàn)順暢的驅(qū)動動作。
并且，在本實施方式中，透鏡保持器10移動時的引導(dǎo)部由軸60、 61 構(gòu)成，但是并不局限于此，其他的構(gòu)成也可以。
圖8是表示引導(dǎo)部的其他構(gòu)成例的圖。如圖8A所示，在透鏡保持器 10的沒有裝載磁鐵20的四個側(cè)面上，分別形成有沿上下延伸的截面三角 形狀的突條14。另一方面，在與這些側(cè)面相對的引導(dǎo)體33的側(cè)面上分別 形成有與突條14卡合的V字形槽33b。
如圖8B所示，透鏡保持器10安裝于底座30，突條14嵌入槽33b內(nèi)。 在該狀態(tài)下，若透鏡保持器10上下移動，則伴隨于此突條14在槽33b內(nèi) 滑動。如果采用這種構(gòu)造，能夠容易地設(shè)定引導(dǎo)構(gòu)造。
并且，本實施方式中，在透鏡保持器10的四個側(cè)面上裝設(shè)有磁鐵20。 但是，只要磁鐵20相對于光軸對稱地配置即可，例如，可只在相對的兩 個側(cè)面裝配，也可在透鏡保持器10的全部側(cè)面(全周面)裝配。在透鏡 保持器10的全部側(cè)面裝配磁鐵20的情況下，也可將分割后的磁鐵配置成 環(huán)狀，但還可配置一個環(huán)狀的磁鐵。
而且，在本實施方式中，磁鐵20也可采用單極配置構(gòu)造，線圈40也 可采用一個線圈。
此外，本發(fā)明的實施方式，在權(quán)利要求書所示的技術(shù)思想的范圍內(nèi)可 適當?shù)剡M行各種變更。
權(quán)利要求
1、一種透鏡驅(qū)動裝置，具備對透鏡進行保持的保持器；支承上述保持器使其能夠沿上述透鏡的光軸方向變位的支承部；在上述保持器的側(cè)面相對于上述光軸對稱地配置的至少一個磁鐵；按照與上述磁鐵對置的方式配置于上述支承部的至少一個線圈；和按照與上述磁鐵對置的方式配置于上述支承部的至少一個磁性部件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的透鏡驅(qū)動裝置，其特征在于， 上述支承部具備引導(dǎo)部，該引導(dǎo)部通過限制上述保持器沿與上述光軸垂直的方向運動，使得上述保持器能夠在上述光軸的方向上變位，上述磁性部件被配置為使在與上述光軸垂直的面內(nèi)方向產(chǎn)生的磁力 不均衡。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的透鏡驅(qū)動裝置，其特征在于， 配置多個上述磁性部件，上述線圈的電流輸入部和電流流出部與兩個上述磁性部件電連接，這兩個磁性部件成為用于向上述線圈供給電流的電 極。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡驅(qū)動裝置，其特征在于， 上述磁性部件被配置為使在與上述光軸垂直的面內(nèi)方向產(chǎn)生的磁力均衡。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡驅(qū)動裝置，其特征在于， 配置多個上述磁性部件，上述線圈的電流輸入部和電流流出部與兩個上述磁性部件電連接，這兩個磁性部件作為用于向上述線圈供給電流的電
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡驅(qū)動裝置，其特征在于， 多個上述磁性部件按照與上述磁鐵對置的方式配置于上述支承部。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡驅(qū)動裝置，其特征在于， 在上述光軸的周圍配置了多個上述磁鐵。
全文摘要
一種透鏡驅(qū)動裝置，具備對透鏡進行保持的保持器、使保持器能夠在透鏡的光軸方向上變位的支承部、和在保持器的側(cè)面配備的相對于光軸對稱的磁鐵。在支承部上，與磁鐵對置地配備了線圈。并且，在支承部上，與磁鐵對置地配備了磁性部件。
文檔編號G02B7/09GK101387730SQ200810212860
公開日2009年3月18日 申請日期2008年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者山下博司 申請人:三洋電機株式會社