像抖動修正裝置、攝像透鏡單元和相機單元的製作方法

2024-01-21 08:08:15

專利名稱：像抖動修正裝置、攝像透鏡單元和相機單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及安裝在數位相機的透鏡鏡筒或快門單元等上的像抖動修正裝置 (image blur correction device)、具有該像抖動修正裝置的攝像透鏡單元和相機單元，尤其涉及在安裝於可攜式電話機等可攜式信息終端機上的相機單元中所應用的小型且薄型的像抖動修正裝置、攝像透鏡單元和相機單元。
背景技術：
作為以往的像抖動修正裝置已知有如下的結構，S卩，具有大致矩形的基座，在其中央具有開口部；第一導向軸，其設置在基座的前表面；第一可動構件，其能夠沿著第一導向軸往復自由運動地被支撐著；第二導向軸，其被定向在與第一導向軸成90度的方向上， 並設置在第一可動構件的前表面上；第二可動構件，其能夠沿著第二導向軸往復自由運動地被支撐著，並且保持透鏡；第一驅動裝置，其使第一可動構件和第二可動構件一起在第一導向軸的方向上往復運動；第二驅動裝置，其使第二可動構件在第二導向軸的方向上往復運動；作為第一驅動裝置和第二驅動裝置採用包括線圈和磁鐵的音圈馬達(Voice Coil Motor)(例如，參照專利文獻1 JP特開2007-286318號公報、專利文獻2 美國專利申請公開US2007/(^^938A1號說明書等)。但是，在該裝置中，因為形成第一可動構件和第二可動構件沿光軸方向排列配置的兩層結構，而導致裝置在光軸方向上大型化。雖然第二驅動裝置僅驅動第二可動構件，但是第一驅動裝置不僅需要驅動第一可動構件，還需要一起驅動第二可動構件和第二導向軸，因而與僅驅動第一可動構件的情況相比，必須要產生更大的驅動力，而導致第一驅動裝置大型化。進一步，因為第一驅動裝置的驅動負載與第二驅動裝置的驅動負載不同，所以用於在垂直於光軸的平面內對透鏡進行定位的驅動控制並不容易。另外，作為其他的像抖動修正裝置已知有如下的結構，即，大致矩形的基座，其具有開口部；4個彈性支撐構件(金屬線(wire))，其植入設置在基座的前表面四角中，並沿光軸方向延長；可動構件，其連接4個彈性支撐構件的前端，並保持透鏡；第一磁鐵和第一磁軛(yoke)，設置在可動構件上；第二磁鐵和第二磁軛，設置在可動構件上；大致矩形的固定框，其固定在與基座不同的其他構件上，並配置在可動構件的前方，來保持第一線圈和第二線圈；由第一磁鐵、第一磁軛和第一線圈構成第一驅動裝置，由第二磁鐵、第二磁軛和第二線圈構成第二驅動裝置，在垂直於光軸的第一方向上通過第一驅動裝置驅動可動構件，在垂直於光軸和第一方向的第二方向上通過第二驅動裝置驅動可動構件(例如，參照專利文獻3 =JP特開2008-64846號公報)。但是，在該裝置中，使用沿光軸方向延長的4個彈性支撐構件(金屬線)將可動構件支撐在基座上，而且在可動構件的前方通過其他構件支撐對線圈進行保持的固定框， 因而導致裝置在光軸方向上大型化，並且4個彈性支撐構件的連接部不是鏈狀而是剛性 (rigid)地連接，從而可動構件(透鏡)不僅在垂直於光軸的平面方向上移動，而且可能相對於光軸傾斜。另外，即使基座與可動構件被連接在一起，用於保持線圈的固定框也沒有被一體連接，因而不能使像抖動修正裝置模塊化，操作不便，並且不能以一個構件(例如基座)為基準分別對可動構件的第一磁鐵以及第二磁鐵、固定框的第一線圈以及第二線圈進行定位，裝置的組裝作業麻煩。而且，第一驅動裝置(的第一磁鐵和第一磁軛)和第二驅動裝置(的第二磁鐵和第二磁軛)相對於透鏡只配置在可動構件的一側，因而第一驅動裝置和第二驅動裝置不是相對於透鏡對稱，僅在可動構件的一側產生驅動力，從而具有促進可動構件傾斜即透鏡傾斜的趨勢。而且，作為其他的像抖動修正裝置已知有如下的結構，S卩，如圖19所示，具有基座 1、保持透鏡G的可動構件2、固定在可動構件2上的多個驅動裝置(線圈3等)、柔性配線板4等，該柔性配線板4包括為了對線圈3等進行配線而沿著可動構件2的前表面配置的配線部如；將對線圈3的引線部分進行連接的焊接部4b設置在使透鏡G露出的可動構件2 的前表面上(例如，參照專利文獻4 JP專利第3740475號公報)。但是，為了確保焊接部4b形成在可動構件2的前表面上，而難以使可動構件小型化(寬度窄)等。另外，因為焊接部4b與透鏡G接近，所以在焊接作業時，烙鐵的熱可能傳至可動構件2或透鏡G，而使可動構件2或透鏡G熱破損或損傷。專利文獻1 JP特開2007-286318號公報；專利文獻2 美國專利申請公開US2007/0M^38A1號說明書；專利文獻3 JP特開2008-64846號公報；專利文獻4 JP專利第3740475號公報。

發明內容
發明要解決的問題本發明是鑑於上述情況而提出的，其目的在於提供如下的像抖動修正裝置、具有該像抖動修正裝置的攝像透鏡單元和相機單元，即，結構簡單，使裝置在透鏡的光軸方向和垂直於光軸方向的方向上小型化和薄型化等，並且能夠安裝在可攜式電話機等的相機單元上，能夠高精度地修正因手抖動等引起的像抖動，另外，易於進行焊接作業等，還能夠防止由焊接時產生的熱引起的損傷等。用於解決問題的手段本發明的像抖動修正裝置，其特徵在於，具有平板狀的基座，其具有開口部，平板狀的可動保持構件，其保持透鏡，並且在垂直於透鏡的光軸的平面內能夠自由移動地被支撐著，第一驅動機構，其包括第一磁鐵和第一線圈，以向垂直於光軸的第一方向驅動可動保持構件，第二驅動機構，其包括第二磁鐵和第二線圈，以向垂直於光軸的第二方向驅動可動保持構件，檢測裝置，其檢測可動保持構件的位置，所述可動保持構件與基座連接，並且能夠自由移動地被支撐著，所述第一驅動機構和所述第二驅動機構配置在相對於與透鏡的光軸垂直的第一直線呈線對稱的位置。根據該結構，通過第一驅動機構和第二驅動機構的驅動力，使可動保持構件在垂直於光軸的平面內相對於基座二維地移動，能夠高精度地修正因手抖動等引起的像抖動。在此，第一驅動機構和第二驅動機構，不是驅動兩層結構而驅動一個可動保持構件即可，而且，配置成相對於與保持在一個可動保持構件上的透鏡的光軸垂直的第一直線線對稱，因而第一驅動機構和第二驅動機構各自受到的驅動負載相同，隔著透鏡在兩側產生驅動力，因而能夠在垂直於光軸的平面內穩定且順利地驅動可動保持構件。而且，可動保持構件與基座相鄰，並且能夠自由移動地被支撐著，因而能夠使可動保持構件與基座在光軸方向上的間隔小，從而使裝置在光軸方向上薄型化。上述結構中採用如下的結構，S卩，可動保持構件和基座中的一個具有向光軸方向突出的多個突起，可動保持構件和基座中的另一個具有以突起能夠自由滑動的方式承受突起的承受面，在可動保持構件和基座上拉伸設置有對突起朝向承受面施力的施力彈簧。根據該結構，可動保持構件和基座通過施力彈簧相互施力，通過形成在可動保持構件和基座中的另一個上的承受面以形成在可動保持構件和基座中的一個上的突起能夠自由滑動的方式承受該突起，從而可動保持構件以能夠相對於基座自由移動地方式被支撐著，因而結構簡單，減少部件數量，能夠使裝置在光軸方向上薄型化。上述結構中採用如下的結構，S卩，第一線圈和第二線圈形成為具有長軸和短軸的大致橢圓環狀，並且第一線圈和第二線圈配置成各自的中心位於與透鏡的光軸和第一直線垂直的第二直線上，第一線圈的長軸和第二線圈的長軸配置成相對於第二直線成規定的傾斜角度。根據該結構，在將可動保持構件形成為在第二直線方向上長的形狀的情況下，通過使第一線圈和第二線圈傾斜，能夠減小可動保持構件在第一直線方向上的尺寸，能夠使裝置在垂直於光軸的方向上小型化和薄型化等。上述結構中能夠採用如下的結構，S卩，可動保持構件具有保持透鏡的筒狀部和從筒狀部的兩側沿第二直線方向延伸的平板部，筒狀部能夠非接觸地插入基座的開口部中。根據該結構，可動保持構件配置成筒狀部插入基座的開口部中，並且兩側的平板部在光軸方向上與基座鄰接相向，因而即使在保持了多個透鏡的情況下，也能夠將可動保持構件配置成更靠近基座，能夠使裝置在光軸方向上薄型化。上述結構中能夠採用如下結構，S卩，第一磁鐵和第二磁鐵固定在基座上，第一線圈和第二線圈固定在可動保持構件上。根據該結構，因為將第一線圈和第二線圈固定在保持透鏡的可動保持構件上，所以在按照透鏡的規格(個數、重量等)改變第一線圈和第二線圈的匝數等的情況下，能夠按照規格模塊化。上述結構中能夠採用如下的結構，S卩，還包括電連接第一線圈和第二線圈的柔性配線板，該柔性配線板包括第一固定部以及第二固定部，第一固定部在可動保持構件的朝向光軸方向的主面上，固定在第一線圈的附近，第二固定部在可動保持構件的朝向光軸方向的主面上，固定在第二線圈的附近；共用的延伸部，其以離開可動保持構件的主面區域的方式從第一固定部和第二固定部延伸；第一連接部和第二連接部，第一連接部在延伸部上連接第一線圈，第二連接部在延伸部上連接第二線圈。根據該結構，柔性配線板具有與兩個固定部連的共用的延伸部，在該延伸部上設置有兩個連接部，因而易於在同一側一次進行焊接作業，而且，能防止焊接時產生的熱引起的損傷等，而且，即使不是特別熟練的操作者，也能夠容易地進行連接(焊接)作業。上述結構中能夠採用如下的結構，S卩，第一線圈和第二線圈形成為具有長軸和短軸的大致橢圓環狀，並且第一線圈和第二線圈配置成各自的長軸相對於第一直線成規定的傾斜角度，柔性配線板的延伸部沿第一直線方向延伸。根據該結構，在將可動保持構件形成為在與第一直線和光軸垂直的第二直線的方向上長的形狀的情況下，通過使第一線圈和第二線圈傾斜，能夠使可動保持構件在第一直線方向上的尺寸小，而且，通過在該第一直線方向上使延伸部延伸並且進行彎折，能夠使裝置在垂直於光軸的第一直線的方向上小型化和薄型化等。上述結構中能夠採用如下的結構，S卩，可動保持構件具有導出第一線圈的引線部分和第二線圈的引線部分的引導槽。根據該結構，將線圈的引線部分穿過引導槽引出，從而易於進行配線作業，能夠使部件匯集，使裝置薄型化、小型化。上述結構中能夠採用如下的結構，S卩，柔性配線板的延伸部形成為沿第一直線方向延伸。根據該結構，通過使延伸部沿第一直線方向延伸並且進行彎折，能夠使裝置在垂直於光軸的第一直線的方向上小型化和薄型化等。上述結構中能夠採用如下的結構，S卩，在基座上固定有與第一磁鐵和第一線圈協動來形成磁迴路的第一磁軛、與第二磁鐵和第二線圈協動來形成磁迴路的第二磁軛。根據該結構，通過將第一磁軛和第二磁軛設置在基座上，不會增加第一驅動機構和第二驅動機構的驅動負載，能夠提供磁效率。上述結構中能夠採用如下的結構，S卩，第一磁軛在光軸方向上配置在隔著第一磁鐵和第一線圈的兩側，第二磁軛在光軸方向上配置在隔著第二磁鐵和第二線圈的兩側。根據該結構，第一磁軛和第二磁軛在光軸方向上配置在兩側(或，配置在兩側，並且各磁軛的中心位於第二直線上)，能夠進一步提高磁效率。另外，本發明的攝像透鏡單元，包括攝像用的多個透鏡，其特徵在於，包括具有上述任一種結構的像抖動修正裝置。根據該結構，在光軸方向上配置有攝像用的多個透鏡的結構中包括上述像抖動修正裝置，從而能夠適當驅動保持在可動保持構件上的修正用的透鏡，並能夠順利且高精度地修正因手抖動等引起的像抖動。S卩，能夠提供不僅具有攝像用的多個透鏡而且追加了上述的像抖動修正功能的攝像透鏡單元。而且，本發明的相機單元，包括攝像元件，其特徵在於，包括具有上述任一種結構的像抖動修正裝置。根據該結構，在包括攝像元件的相機單元中包括上述像抖動修正裝置，從而能夠適當驅動保持在可動保持構件上的修正用的透鏡，並能夠順利且高精度地修正因手抖動等引起的像抖動，能夠通過攝像元件獲得良好的攝影圖像。發明的效果若採用具有上述結構的像抖動修正裝置，則能夠獲得如下的像抖動修正裝置，即， 結構簡單，使裝置在透鏡的光軸方向和垂直於光軸方向的方向上小型化和薄型化等，並且能夠適用於安裝在可攜式電話機等上的相機單元，能夠高精度地修正因手抖動等引起的像抖動，並且，易於進行焊接作業等，而且還能夠防止由焊接時產生的熱引起的損傷等。


圖1是表示安裝有組裝了本發明的像抖動修正裝置的相機單元的可攜式信息終端機的立體圖。圖2是表示相機單元的立體圖。圖3是相機單元的系統圖。圖4是相機單元的剖視圖。圖5是像抖動修正裝置的立體圖。圖6是像抖動修正裝置的立體分解圖。圖7是像抖動修正裝置的剖視圖。圖8是像抖動修正裝置的省略了一部分(磁軛保持構件)的立體圖。圖9是像抖動修正裝置的省略了一部分(磁軛保持構件和柔性配線板)的立體圖。圖10是像抖動修正裝置的省略了一部分(磁軛保持構件和柔性配線板)的俯視圖。圖11是像抖動修正裝置中所包括的可動保持構件的與基座相向的一側的面的圖。圖12是像抖動修正裝置中所包括的基座的俯視圖。圖13是表示像抖動修正裝置中所包括的柔性配線板的組裝的立體圖。圖14是表示像抖動修正裝置中所包括的柔性配線板的焊接的立體圖。圖15A是說明像抖動修正裝置的動作的俯視圖。圖15B是說明像抖動修正裝置的動作的俯視圖。圖15C是說明像抖動修正裝置的動作的俯視圖。圖16是表示本發明的像抖動修正裝置的其他實施方式中的可動保持構件的與基座相向的一側的面的圖。圖17是表示本發明的像抖動修正裝置的又一實施方式的基座和可動保持構件的一部分(筒狀部)的俯視概略圖。圖18A是說明圖17所示的像抖動修正裝置的動作的示意圖。圖18B是說明圖17所示的像抖動修正裝置的動作的示意圖。圖18C是說明圖17所示的像抖動修正裝置的動作的示意圖。圖18D是說明圖17所示的像抖動修正裝置的動作的示意圖。圖19是表示以往的像抖動修正裝置的俯視圖。附圖標記的說明L1、L2 光軸P可攜式信息終端機Pl 框體P2顯示部P3操作按鈕P4攝影窗U相機單元
10單元箱體
11突出部
12、13、14、15 保持部
20稜鏡
G1、G2、G3、G4、G5、G6 透鏡
30第一可動透鏡組
31透鏡保持構件
32被引導部
33被限制部
34U字狀卡合部
40濾光片
50CCD
60第一驅動單元
61引導軸
62止轉軸
63絲槓
64馬達
65螺母
66螺旋彈簧
70第二驅動單元
71引導軸
72止轉軸
73絲槓
74馬達
75螺母
76螺旋彈簧
80控制系統
81微型計算機
82、83馬達驅動電路
84CCD驅動電路
85驅動電路
86位置檢測電路
87角速度檢測電路
M像抖動修正裝置
Sl第一直線
S2第二直線
S3直線
S3'直線(第二方向)
S4直線
S4'直線(第一方向)100,100'基座101,101'開口部IOla'凸狀平坦部102,102' ,103,103'嵌合孔104被引導部105被限制部106U字狀卡合部107掛固部108承受面110、110' ,110"可動保持構件Fl 主面F2 側面IlOaUlOa'筒狀部IlOa"圓弧部111平板部112、113、114、115 嵌合孔117掛固部118,118'突起119引導槽120施力彈簧130第一驅動機構131 第一磁鐵132 第一線圈132a、13 引線部分133、1；34 第一磁軛140第二驅動機構141 第二磁鐵142 第二線圈142a、14 引線部分143、144 第二磁軛150柔性配線板151第一固定部152第二固定部153延伸部154a、154b 第一連接部155a、155b 第二連接部160磁軛保持構件161 開口部
162、163 嵌合孔170第一位置傳感器(檢測裝置)180第二位置傳感器(檢測裝置)
具體實施例方式下面，參照

本發明的優選實施方式。如圖1所示，裝入了該像抖動修正裝置的相機單元U安裝在扁平且小型的可攜式信息終端機P上。可攜式信息終端機P具有形成為大致矩形且扁平的輪廓的框體P1、配置在框體Pl的表面上的顯示各種信息的液晶面板等顯示部P2以及操作按鈕P3、形成在與顯示部P2相反一側的表面上的攝影窗P4等。並且，如圖1所示，相機單元U以沿與從攝影窗 P4進入的被拍攝體光的光軸Ll垂直的方向延伸的方式容置在框體Pl的內部。如圖2和圖3所示，相機單元U具有單元箱體10、稜鏡(prism) 20、透鏡Gl、保持透鏡G2的第一可動透鏡組30、保持透鏡G3、G4、G5的作為第二可動透鏡組的像抖動修正裝置 M、透鏡G6、濾光片40、作為攝像元件的(XD50、在光軸L2方向上驅動第一可動透鏡組30的第一驅動裝置60、在光軸L2方向上驅動第二可動透鏡組(像抖動修正裝置M)的第二驅動裝置70、控制系統80等。如圖2所示，單元箱體10形成為扁平且大致矩形的形狀，在光軸方向Ll上的厚度尺寸小而且在光軸方向L2上的長度尺寸小，該單元箱體10具有固定稜鏡20的突出部11、 保持透鏡Gl的保持部12、保持透鏡G6的保持部13、保持濾光片40的保持部14、保持(XD50 的保持部15等。如圖2和圖3所示，稜鏡20容置在單元箱體10的突出部11中，使從攝影窗P4進入的被攝體光的光軸Ll彎曲成直角而導向光軸方向L2。如圖2和圖3所示，透鏡Gl在光軸方向L1、L2上配置在稜鏡20的後方，並固定在單元箱體10的保持部12上。如圖2和圖3所示，第一可動透鏡組30在光軸方向L2上配置在透鏡Gl的後方， 並能夠在光軸方向L2上自由移動地被支撐著，被第一驅動單元60驅動而能夠沿光軸方向 L2往復運動。S卩，第一可動透鏡組30具有透鏡保持構件31、被引導軸61引導的被引導部32、能夠自由滑動地與止轉軸62卡合而圍繞光軸L2的旋轉被限制的被限制部33、與絲槓63螺合的螺母65所抵接的U字狀卡合部34等。如圖2和圖3所示，透鏡G6在光軸方向L2上配置在第二可動透鏡組(像抖動修正裝置M)的後方，並固定在單元箱體10的保持部13上。濾光片40是紅外截止濾光片或低通濾光片等，如圖2和圖3所示，在光軸方向L2 上配置在透鏡G6的後方，並固定在單元箱體10的保持部14上。如圖2和圖3所示，(XD50在光軸方向L2上配置在濾光片40的後方，並固定在單元箱體10的保持部15上。如圖2和圖3所示，第一驅動裝置60具有引導軸61、止轉軸62、沿光軸方向L2延長的絲槓63、驅動絲槓63旋轉的馬達64、螺母65、螺旋彈簧66等，其中，引導軸61和止轉軸62沿光軸方向L2延長並且固定在單元箱體10上，螺母65與絲槓63螺合，並且抵接在第一可動透鏡組30的U字狀卡合部34上，旋彈簧66產生總是朝向螺母64對U字狀卡合部34施力的作用力。如圖2和圖3所示，第二驅動裝置70具有引導軸71、止轉軸72、沿光軸方向L2延長的絲槓73、驅動絲槓73旋轉的馬達74、螺母75、螺旋彈簧76等，其中，引導軸71和止轉軸72沿光軸方向L2延長並且固定在單元箱體10上，螺母75與絲槓73螺合，並且抵接在第二可動透鏡組所包括的基座100的U字狀卡合部106上，螺旋彈簧76產生總是對U字狀卡合部106朝向螺母74施力的作用力。如圖3所示，控制系統80具有微型計算機81、馬達驅動電路82、馬達驅動電路83、 CCD驅動電路84、驅動電路85、位置檢測電路86、角速度檢測電路87等，其中，微型計算機8 進行運算處理，並且處理各種信號來發出指令信號，馬達驅動電路82驅動第一驅動單元60 的馬達64，馬達驅動電路83驅動第二驅動單元70的馬達74，CXD驅動電路84驅動(XD50， 驅動電路85對像抖動修正裝置M所包括的第一驅動機構130和第二驅動機構140進行驅動，位置檢測電路86與對像抖動修正裝置M所包括的可動保持構件110的位置進行檢測的第一位置傳感器170和第二位置傳感器180連接，角速度檢測電路87檢測相機單元U受到的振動和抖動。如圖2 圖4所示，作為第二可動透鏡組的像抖動修正裝置M在光軸方向L2上配置在第一可動透鏡組30與透鏡G6之間，並能夠在光軸方向L2上自由移動地被支撐著。並且，如圖5 圖7所示，像抖動修正裝置M具有基座100、可動保持構件110、施力彈簧120、第一驅動機構130、第二驅動機構140、柔性配線板150、磁軛保持構件160、第一位置傳感器170、第二位置傳感器180等，其中，第一驅動機構130包括第一磁鐵131、第一線圈132、第一磁軛133、134，第二驅動機構140包括第二磁鐵141、第二線圈142、第二磁軛 143、144，磁軛保持構件160與基座100連接，作為基座的一部分發揮功能，並且保持磁軛， 第一位置傳感器170和第二位置傳感器180作為檢測裝置。如圖7 圖10、圖12所示，基座100形成為如下那樣的大致矩形的平板狀，S卩，在垂直於光軸L2且與光軸Ll平行的第一直線Sl的方向上寬度窄，並且在與光軸L2和第一直線Sl垂直的第二直線S2的方向上長，基座100具有以光軸L2為中心的圓形的開口部 101、嵌入固定第一磁鐵131的嵌合孔102、嵌入固定第一磁軛133的嵌合孔102'、嵌入固定第二磁鐵141的嵌合孔103、嵌入固定第二磁軛143的嵌合孔103'、能夠自由滑動地與引導軸71卡合而被引導的被引導部104、能夠自由滑動地與止轉軸72卡合而圍繞光軸L2 的旋轉被限制的被限制部105、與絲槓73螺合的螺母75所抵接的U字狀卡合部106、掛固施力彈簧120的一端部的兩個掛固部107、承受形成在可動保持構件110上的4個突起118 並且使4個突起118能夠自由滑動的平坦的承受面108等。開口部101形成為如下的內徑尺寸，S卩，在可動保持構件110被驅動的範圍內，筒狀部IlOa能夠非接觸地通過。如圖12所示，嵌合孔102(和嵌合孔102')形成為如下那樣的大致矩形，即，在與第二直線S2成45度的直線S3的方向上長，並且在垂直於直線S3的直線S4'的方向上寬度窄。如圖12所示，嵌合孔103(和嵌合孔103')形成為如下那樣的大致矩形，即，在與第二直線S2成45度的直線S4的方向上長，並且在垂直於直線S4的直線S3'的方向上寬度窄。並且，如圖12所示，嵌合孔102(和嵌合孔102')與嵌合孔103 (和嵌合孔103 『) 相對於第一直線Sl線對稱。即，第一磁鐵131以及第一磁軛133與第二磁鐵141以及第二磁軛143相對於第一直線Sl線對稱地配置在基座100上。如圖6 圖11所示，可動保持構件110形成為如下那樣的大致矩形的平板狀，即， 在垂直於光軸L2且與光軸Ll平行的第一直線Sl的方向上寬度窄，在與光軸L2和第一直線Sl垂直的第二直線S2的方向上長，可動保持構件110具有以光軸L2為中心的圓形的筒狀部110a、隔著筒狀部IlOa向第二直線S2方向的兩側延伸的平板部111、嵌入固定第一線圈132的嵌合孔112、嵌入固定第二線圈142的嵌合孔113、嵌入固定第一位置傳感器170 的嵌合孔114、嵌入固定第二位置傳感器180的嵌合孔115、掛固施力彈簧120的一端部的兩個掛固部117、與基座100(的承受面108)抵接的4個突起118、導出第一線圈132和第二線圈142的引線部分132a、132b、142a、142b的引導槽119等。並且，如圖13和圖14所示，可動保持構件110形成有朝向光軸L2方向的主面F1、垂直於主面Fl且朝向第一直線 Sl的方向的側面F2。如圖10和圖11所示，嵌合孔112(和嵌合孔114)形成為如下的大致矩形狀，即， 在與第二直線S2成45度的直線S3的方向上長並且在垂直於直線S3的直線S4'的方向上
寬度窄。如圖10和圖11所示，嵌合孔113(和嵌合孔115)形成為如下的大致矩形狀，即， 在與第二直線S2成45度的直線S4的方向上長並且在垂直於直線S4的直線S3'的方向上
寬度窄。並且，如圖10和圖11所示，嵌合孔112(和嵌合孔114)與嵌合孔113(和嵌合孔 115)相對於第一直線Sl線對稱。即，第一線圈132以及第一位置傳感器170與第二線圈142以及第二位置傳感器 180相對於第一直線Sl線對稱地配置在可動保持構件110上。4個突起118在光軸方向L2上呈大致圓柱狀地向基座100側突出，能夠自由滑動地抵接在基座100的承受面108上，如圖7所示，4個突起118的突出高度設定得小，以使可動保持構件110(的平板部111)配置成與基座100鄰接的狀態。並且，如圖11所示，形成在嵌合孔112周圍的兩個突起118配置成相對於直線S3 線對稱，形成在嵌合孔113周圍的兩個突起118配置成相對於直線S4線對稱。如上所述，可動保持構件110與基座100通過施力彈簧120相互施力，突起118能夠自由滑動地抵接在承受面108上而被支撐著，因而能夠使結構簡單，減少部件數量，並且能夠使裝置在光軸方向L2上薄型化。施力彈簧120是拉伸型的螺旋彈簧，如圖7所示，施力彈簧120的一端部掛固在基座100的掛固部107上，另一端部掛固在可動保持構件110的掛固部117上。並且，施力彈簧120拉伸設置成使突起118以能夠自由滑動的方式總是抵接在承受面108上。如圖5 圖7所示，磁軛保持構件160以在光軸方向L2上夾入可動保持構件110 的方式配置，並固定在基座100上，以作為基座的一部分發揮功能，磁軛保持構件160在其中央具有圓形的開口部161，在開口部161的兩側具有嵌合第一磁軛134的嵌合孔162、嵌合第二磁軛144的嵌合孔163等。開口部161形成為如下的內徑尺寸，S卩，在可動保持構件110被驅動的範圍內，筒狀部IlOa能夠非接觸地通過。如圖7所示，第一驅動機構130形成為包括第一磁鐵131、第一線圈132、第一磁軛 133,134的音圈馬達。如圖12所示，第一磁鐵131形成為在直線S3方向上長的矩形形狀，嵌合固定在基座100的嵌合孔102中。並且，第一磁鐵131以通過直線S3的面為界被磁化為N極和S極。如圖10所示，第一線圈132形成為在直線S3方向上具有長軸且在直線S4'方向上具有短軸的大致橢圓環狀，嵌合固定在可動保持構件110的嵌合孔112中。並且，第一線圈132配置成其中心Cl位於第二直線S2上，並且，長軸相對於第二直線S2成45度的傾斜角度。另外，如圖9、圖13、圖14所示，第一線圈132具有插入可動保持構件110的引導槽 119中而被導出的引線部分13^i、132b。第一磁軛133具有在與第一磁鐵131接觸的狀態下大於等於第一磁鐵131的面積，並形成為在直線S3方向上長的矩形形狀，如圖7所示，第一磁軛133嵌合固定在基座 100的嵌合孔102'中。第一磁軛134形成為面積大於第一線圈132的面積的矩形的平板狀，在光軸方向 L2上與第一線圈132隔著規定間隙配置，第一磁軛134嵌合固定在磁軛保持構件160的嵌合孔162中。S卩，通過對第一線圈132進行通電和斷電，第一驅動機構130在垂直於光軸L2的第一方向上即在直線S4'方向上產生電磁驅動力。第一磁軛133與第一磁鐵131以及第一線圈132協動而形成磁迴路，並固定在基座100(的嵌合孔102')上，因而不會增加第一驅動機構130的驅動負載，並且能夠提高磁效率。另外，第一磁軛134與第一磁軛133協動，在光軸方向L2上夾入第一磁鐵131和第一線圈132(即，第一磁軛133、134配置在兩側)，因而能夠進一步提高磁效率。如圖7所示，第二驅動機構140形成為包括第二磁鐵141、第二線圈142、第二磁軛 143,144的音圈馬達。如圖12所示，第二磁鐵141形成為在直線S4方向上長的矩形形狀，嵌合固定在基座100的嵌合孔103中。並且，第二磁鐵141以通過直線S4的面為界被磁化為N極和S極。如圖10所示，第二線圈142形成為在直線S4方向上具有長軸並且在直線S3'方向上具有短軸的大致橢圓環狀，並嵌合固定在可動保持構件Iio的嵌合孔113中。並且，第二線圈142配置成其中心C2位於第二直線S2上，並且，長軸相對於第二直線S2形成45度的傾斜角度。另外，如圖9、圖13、圖14所示，第二線圈142具有插入可動保持構件110的引導槽119中而被導出的引線部分14h、142b。第二磁軛143具有在與第二磁鐵141接觸的狀態大於等於第二磁鐵141的面積， 並形成為在直線S4方向上長的矩形形狀，如圖7所示，第二磁軛143嵌合固定在基座100 的嵌合孔103'中。第二磁軛144形成為面積大於第二線圈142的面積的矩形的平板狀，在光軸方向 L2上與第二線圈142隔著規定間隙配置，第二磁軛144嵌合固定在磁軛保持構件160的嵌合孔163中。S卩，通過對第二線圈142進行通電和斷電，第二驅動機構140在垂直於光軸L2的第二方向即直線S3'方向上產生電磁驅動力。第二磁軛144與第二磁鐵141以及第二線圈142協動而形成磁迴路，並固定在基座100(的嵌合孔103')中，因而不會增加第二驅動機構140的驅動負載，能夠提高磁效率。另外，第二磁軛144與第二磁軛143協動，在光軸方向L2上夾入第二磁鐵141和第二線圈142(即，第二磁軛143、144配置在兩側)，因而能夠進一步提高磁效率。如圖10和圖12所示，所述第一驅動機構130和第二驅動機構140配置成相對於與保持在一個可動保持構件Iio上的透鏡G3、G4、G5的光軸L2垂直的第一直線Sl線對稱， 因而第一驅動機構130和第二驅動機構140各自承受的驅動負載相同，隔著透鏡G3、G4、G5 在兩側產生驅動力，因而能夠在垂直於光軸L2的平面內穩定且順利地驅動可動保持構件 110。另外，第一線圈132和第二線圈142配置成各自的中心C1、C2位於與透鏡G3、G4、 G5的光軸L2和第一直線Sl垂直的第二直線S2上，而且，各自的長軸與第二直線成規定的傾斜角度，因而在將可動保持構件110形成為在第二直線S2方向上長的形狀的情況下，通過使第一線圈132和第二線圈142傾斜，能夠減小可動保持構件110在第一直線Sl方向上的尺寸，能夠在垂直於光軸L2的平面內穩定且順利地驅動可動保持構件110，並且能夠使裝置在垂直於光軸L2的方向(第一直線Sl方向)上小型化和薄型化等。另外，可動保持構件110配置成筒狀部IlOa插入基座100的開口部101中，並且兩側的平板部111在光軸方向L2上與基座100鄰接相向，因而即使在保持多個透鏡G3、G4、 G5的情況下，也能夠將可動保持構件110配置成更靠近基座100，從而能夠使裝置在光軸方向L2上薄型化。而且，第一磁鐵131和第二磁鐵141固定在基座100上，第一線圈132和第二線圈 142固定在可動保持構件110上，S卩，將第一線圈132和第二線圈142固定在對透鏡G3、G4、 G5進行保持的可動保持構件110上，因而能夠在按照透鏡的規格(數量、重量等)改變第一線圈132和第二線圈142的匝數等的情況下，按照規格模塊化。如圖6、圖13、圖14所示，柔性配線板150具有第一固定部151、第二固定部152、 共用的延伸部153、第一連接部15 、巧4b、第四連接部15fe、155b，其中，第一固定部151在第一驅動機構130的第一線圈132的附近固定在可動保持構件110的主面Fl上，第二固定部152在第二驅動機構140的第二線圈142的附近固定在可動保持構件110的主面Fl上， 共用的延伸部153以離開可動保持構件110的主面Fl區域的方式從第一固定部151和第二固定部152開始沿第一直線Sl方向延伸，第一連接部M4a、154b在延伸部153上連接第一線圈132的引線部分13加、132b，第二連接部155a、15^在延伸部153上連接第二線圈 142的引線部分142aU42b0並且，如圖13和圖14所示，關於柔性配線板150，在第一固定部151和第二固定部 152固定在可動保持構件110的主面Fl上並且利用夾具等從下方支撐著延伸部153的狀態下，在延伸部153上同時形成(焊接)第一連接部M4a、154b和第二連接部15fe、155b，然後，使用彎折機械(工具)等沿著可動保持構件110的側面F2彎折延伸部153。
另外，如圖3所示，柔性配線板150能夠在單元箱體10內自由彎曲地配置，並與驅動電路85和位置檢測電路86電連接。這樣，柔性配線板150在從可動保持構件110的主面Fl區域露出的共用的延伸部 153上具有第一線圈132和第二線圈142的第一連接部15 、巧4b以及第二連接部155a、 155b (焊接部等)，在進行了連接作業後沿著可動保持構件110的側面F2彎折該延伸部 153，因此，焊接作業能夠易於在離開透鏡G5的區域並且在同一側一次進行。因而，能夠防止由焊接時產生的熱引起的損傷等，而且，即使不是特別熟練的操作者也能夠容易地進行連接(焊接)作業。另外，通過引導槽119引出第一線圈132以及第二線圈142的引線部分132a、 132b、142a、142b，從而能夠易於進行配線作業，使部件匯集，能夠使裝置薄型化、小型化。而且，第一線圈132和第二線圈142形成為具有長軸和短軸的大致橢圓環狀，並且配置成各自的長軸相對於第一直線Sl成規定的傾斜角度，柔性配線板150的延伸部153 形成為在第一直線Sl方向上延伸並被彎折，因而，在將可動保持構件110形成為在與第一直線Sl和光軸L2垂直的第二直線S2的方向上長的形狀的情況下，能夠減小可動保持構件 110在第一直線Sl方向上的尺寸，使裝置在第一直線Sl方向上小型化和薄型化等。第一位置傳感器170例如是對磁通密度的變化進行檢測來輸出電信號的霍爾元件，如圖10所示，該第一位置傳感器170嵌合固定在可動保持構件110的嵌合孔114中。 並且，第一位置傳感器170在第一驅動機構130的區域中對因可動保持構件110相對於基座100(的第一磁鐵131)相對移動而產生的磁通密度的變化進行檢測，來檢測可動保持構件110的位置變化。此外，第一位置傳感器170在設置於第一連接部15^、lMb的附近區域中的連接部(未圖示)與柔性配線板150電連接。第二位置傳感器180例如是對磁通密度的變化進行檢測來輸出電信號的霍爾元件，如圖10所示，嵌合固定在可動保持構件110的嵌合孔115中。並且，第二位置傳感器 180在第二驅動機構140區域中對因可動保持構件110相對於基座100(的第二磁鐵141) 相對移動而產生的磁通密度的變化進行檢測，來檢測可動保持構件110的位置變化。此外， 第二位置傳感器180在設置於第二連接部15fe、155b的附近區域中的連接部(未圖示)與柔性配線板150電連接。下面，參照圖15A 圖15C簡單地說明所述像抖動修正裝置M的修正動作。首先，如圖15A所示，在從基座100的開口部101的中心與可動保持構件110上的透鏡G3、G4、G5的光軸L2 —致的狀態，作為一個例子而使可動保持構件110 (透鏡G3、G4、 G5)向上方移動時，使第一驅動機構130產生第一方向(直線S4'方向)上的朝向斜上方的驅動力，而且，使第二驅動機構140產生第二方向(直線S3'方向)上的朝向斜上方的驅動力。由此，如圖15B所示，可動保持構件110朝向第一直線Sl方向上的上方移動。另外，如圖15A所示，在從基座100的開口部101的中心與可動保持構件110上的透鏡G3、G4、G5的光軸L2 —致的狀態，作為一個例子而使可動保持構件110 (透鏡G3、G4、 G5)向下方移動時，使第一驅動機構130產生第一方向(直線S4'方向)上的朝向斜下方的驅動力，而且，使第二驅動機構140產生第二方向(直線S3'方向)上的朝向斜下方的驅動力。由此，如圖15C所示，可動保持構件110朝向第一直線Sl方向上的下方移動。圖16示出了本發明的像抖動修正裝置M的其他實施方式，對上述的實施方式中的可動保持構件的局部進行了變更，對與上述的實施方式相同的結構標註相同的附圖標記， 並且省略說明。即，在本實施方式中，在可動保持構件110'上，在與基座100相向一側的面上設置有3個突起118'。3個突起118'形成為能夠自由滑動地抵接在基座100的承受面108上，以便使可動保持構件110'在與基座100鄰接的狀態下能夠自由移動地被支撐著。在本實施方式中，可動保持構件110'與基座100通過施力彈簧120彼此施力，通過承受面108承受突起118'並且突起118'能夠自由滑動，由此，可動保持構件110'被支持為能夠相對於基座100自由移動，因而結構簡單，減少部件數量，並且使裝置在光軸方向 L2上薄型化。圖17是表示本發明的像抖動修正裝置M的又一實施方式的概略圖，相對於上述的實施方式改變了基座和可動保持構件的位置，與上述實施方式相同的結構標註相同的附圖標記，並且省略說明。S卩，在本實施方式中，如圖17所示，基座100'具有開口部10Γ，並且該開口部 101'在第一直線Sl方向上具有平行的內側面，在開口部101'的壁面上形成有在第一直線Sl方向上向內側突出的兩個凸狀平坦部IOla'。另外，如圖17所示，可動保持構件 110〃具有嵌合保持透鏡G3、G4、G5的筒狀部IlOa'，並且，透鏡G3、G4、G5的外周具有平行的兩個面的部分，筒狀部IlOa'在第一直線Sl的方向上形成有以光軸L2為中心的呈圓弧面狀突出的兩個圓弧部110a"。並且，開口部101'形成為如下的內徑尺寸，即，在可動保持構件110"被驅動的範圍內，筒狀部IlOa'能夠非接觸地通過，假如可動保持構件110a"在第一直線Sl方向上移動到規定水平以上時，圓弧部110a"抵接在開口部101'的凸狀平坦部IOla'上。在本實施方式中，第一狀態下的光軸L2到凸狀平坦部IOla'的距離H與第二狀態下的光軸L2到凸狀平坦部IOla'的距離H相等，其中，第一狀態是指，可動保持構件110" 從如圖18A所示那樣基座100'的開口部101'的中心與筒狀部IlOa'(透鏡)的中心L2 一致的狀態，如圖18B所示那樣向上方移動，並使筒狀部IlOa'的圓弧部110a"抵接在基座100'的凸狀平坦部IOla'上的狀態，第二狀態是指，可動保持構件110〃從如圖18C所示那樣可動保持構件110"傾斜了規定角度的狀態，如圖18D所示那樣向上方移動，並使筒狀部IlOa'的圓弧部110a"抵接在基座100'的凸狀平坦部IOla'上的狀態。由此，即使可動保持構件110"因旋轉產生傾斜，也能夠使透鏡的中心(光軸)L2 與相機單元的光軸(基座100'的開口部101'的中心)正確地一致，從而能夠高精度地進行像抖動修正。在上述實施方式中，作為使可動保持構件110、110'、110〃與基座100、100'鄰接並且將可動保持構件110、110'、110支撐為能夠自由移動的方法，示出了採用形成在可動保持構件110、110'、110〃上的多個突起118、118'和形成在基座100、100『上的承受面108的情況，但不限於此，可以相反地，在可動保持構件上形成承受面，在基座上形成多個突起。另外，在上述實施方式中，作為使多個突起118、118'以能夠自由滑動的方式總是與承受面108抵接的方法，示出了採用施力彈簧120的情況，但不限於此，可以採用不產生作用力而限制兩者脫離的限制機構或引導機構。在上述實施方式中，示出了使第一線圈132和第二線圈142形成為大致橢圓環狀的情況，但該「大致橢圓環狀」的概念不僅包括橢圓環狀的情況，還包括形成為由具有直線部的長邊(長軸)和短邊(短軸)形成的大致矩形的環狀的情況。在上述實施方式中，示出了像抖動修正裝置，但是在包括攝像用的多個透鏡的攝像透鏡單元中也可以採用包括形成上述結構的像抖動修正裝置的結構。由此，在光軸方向上配置有攝像用的多個透鏡的結構中，通過包括所述像抖動修正裝置，從而適當驅動保持在可動保持構件110、110' ,110"上的修正用的透鏡G3、G4、 G5，能夠順利且高精度地修正因手抖動等引起的像抖動。即，能夠提供不僅具有攝像用的多個透鏡，而且還追加了上述的像抖動修正功能的攝像透鏡單元。產業上的可利用性如上所述，本發明的像抖動修正裝置，結構簡單，使裝置在透鏡的光軸方向和垂直於光軸方向的方向上小型化和薄型化等，並且能夠高精度地修正因手抖動等引起的像抖動，因而，當然能夠適用於安裝在要求小型化和薄型化的可攜式電話機、可攜式型音樂播放機等可攜式信息終端機上的相機單元，在通常的數位相機或其他便攜型的光學設備等中也能夠使用。
權利要求
1.一種像抖動修正裝置，其特徵在於，具有 大致平板狀的基座，其具有開口部，大致平板狀的可動保持構件，其保持透鏡，並且在垂直於透鏡的光軸的平面內能夠自由移動地被支撐著，第一驅動機構，其包括第一磁鐵和第一線圈，以向垂直於光軸的第一方向驅動所述可動保持構件，第二驅動機構，其包括第二磁鐵和第二線圈，以向垂直於光軸的第二方向驅動所述可動保持構件，檢測裝置，其檢測所述可動保持構件的位置， 所述可動保持構件與所述基座鄰接，並且能夠自由移動地被支撐著， 所述第一驅動機構和所述第二驅動機構配置在相對於與所述透鏡的光軸垂直的第一直線呈線對稱的位置。
2.如權利要求1所述的像抖動修正裝置，其特徵在於，所述可動保持構件和所述基座中的一個具有向光軸方向突出的多個突起， 所述可動保持構件和所述基座中的另一個具有以所述突起能夠自由滑動的方式承受所述突起的承受面，在所述可動保持構件和所述基座上拉伸設置有對所述突起朝向所述承受面施力的施力彈簧。
3.如權利要求2所述的像抖動修正裝置，其特徵在於，所述第一線圈和第二線圈形成為具有長軸和短軸的大致橢圓環狀，並且，所述第一線圈和第二線圈配置成各自的中心位於與透鏡的光軸和所述第一直線垂直的第二直線上， 所述第一線圈的長軸和第二線圈的長軸配置成相對於所述第二直線成規定的傾斜角度。
4.如權利要求3所述的像抖動修正裝置，其特徵在於，所述可動保持構件具有保持透鏡的筒狀部和從所述筒狀部的兩側沿所述第二直線方向延伸的平板部，所述筒狀部非接觸地插入所述基座的開口部中。
5.如權利要求2所述的像抖動修正裝置，其特徵在於， 所述第一磁鐵和所述第二磁鐵固定在所述基座上，所述第一線圈和所述第二線圈固定在所述可動保持構件上。
6.如權利要求5所述的像抖動修正裝置，其特徵在於，該像抖動修正裝置還包括電連接所述第一線圈和所述第二線圈的柔性配線板， 所述柔性配線板包括第一固定部以及第二固定部，所述第一固定部在所述可動保持構件的朝向光軸方向的主面上，固定在所述第一線圈的附近，所述第二固定部在所述可動保持構件的朝向光軸方向的主面上，固定在所述第二線圈的附近；共用的延伸部，其以離開所述可動保持構件的主面區域的方式從所述第一固定部和第二固定部延伸；第一連接部和第二連接部，所述第一連接部在所述延伸部上連接所述第一線圈，所述第二連接部在所述延伸部上連接所述第二線圈；所述延伸部沿著所述可動保持構件的側面被彎折。
7.如權利要求6所述的像抖動修正裝置，其特徵在於，所述可動保持構件具有導出所述第一線圈的引線部分和第二線圈的引線部分的引導槽。
8.如權利要求6所述的像抖動修正裝置，其特徵在於， 所述柔性配線板的延伸部形成為沿所述第一直線方向延伸。
9.如權利要求1所述的像抖動修正裝置，其特徵在於，在所述基座上固定有第一磁軛，其與所述第一磁鐵和第一線圈協動來形成磁迴路； 第二磁軛，其與所述第二磁鐵和第二線圈協動來形成磁迴路。
10.如權利要求9所述的像抖動修正裝置，其特徵在於，所述第一磁軛在光軸方向上配置在隔著所述第一磁鐵和第一線圈的兩側， 所述第二磁軛在光軸方向上配置在隔著所述第二磁鐵和第二線圈的兩側。
11.一種攝像透鏡單元，包括攝像用的多個透鏡，其特徵在於， 包括權利要求1 10中任一項所述的像抖動修正裝置。
12.—種相機單元，包括攝像元件，其特徵在於， 包括權利要求1 10中任一項所述的像抖動修正裝置。
全文摘要
本發明的像抖動修正裝置具有平板狀基座(100)，具有在光軸方向上開口的開口部(101)；平板狀可動保持構件(110)，保持透鏡，並被支撐為能在垂直於透鏡的光軸的平面內自由移動；第一驅動機構(130)，包括第一磁鐵和第一線圈以向垂直於光軸的第一方向驅動可動保持構件；第二驅動機構(140)，包括第二磁鐵和第二線圈以向垂直於光軸的第二方向驅動可動保持構件；檢測裝置(170、180)，檢測可動保持構件的位置；可動保持構件與基座相鄰，並被支撐為能自由移動，第一驅動機構和第二驅動機構配置在相對於垂直於透鏡的光軸的第一直線(S1)線對稱的位置。由此能夠使裝置小型化和薄型化，並能高精度地修正因手抖動等引起的透鏡光軸的偏移。
文檔編號H04N5/232GK102165367SQ200980137879
公開日2011年8月24日 申請日期2009年9月28日 優先權日2008年9月29日
發明者渡部博之 申請人:日本電產科寶株式會社