專利名稱：驅(qū)動單元和用于制造該驅(qū)動單元的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有成像元件的驅(qū)動單元，還涉及一種用于制造 該驅(qū)動單元的方法。
背景技術(shù)：
近年來，已經(jīng)發(fā)展了可安裝在各種便攜式電子裝置上的小型成像 單元(驅(qū)動單元)，例如，裝備有照相機(jī)的移動電話等已經(jīng)很普遍。還 發(fā)展了其中有可變焦距鏡頭的自動對焦成像單元。
成像單元通常有一組活動鏡頭，該組活動鏡頭布置在具有矩形成 像區(qū)域的成像元件前面。光強(qiáng)度控制器(例如快門或光圏)布置在該
組活動鏡頭的前面。近來，具有例如平滑緊湊驅(qū)動機(jī)構(gòu)(SIDM:商 標(biāo)名)的驅(qū)動單元用作該組活動鏡頭的驅(qū)動器，該平滑緊湊驅(qū)動機(jī)構(gòu) 是利用壓電元件的快速容積變化、運(yùn)動物體的慣性和摩擦力的線性 (liner)致動器(例如見"KEITAI DENWA MUKE CHOU KOGATA ZOOM UNIT NO KAIHATSU" ， KONICA MINOLTA TECHNOLOGY REPORT, vol.4 ( 2007 )， p.81, KONICA MINOLTA HOLDINGS LTD.)。
SIDM包括主體，該主體通過連接三個元件而構(gòu)成固定部分、 壓電元件和驅(qū)動桿；以及運(yùn)動物體，該運(yùn)動物體與驅(qū)動桿摩擦接合。 SIDM通過使得運(yùn)動物體保持一組活動鏡頭而用作成像單元的變焦距 功能的驅(qū)動源。
這時，驅(qū)動信號通過柔性印刷電路(FPC)而輸入SIDM的壓電 元件。FPC容易折疊，并根據(jù)粘接層形成于薄膜絕緣體上的結(jié)構(gòu)而具 有很高的總體多功能性，且導(dǎo)電箔形成于薄膜絕緣體上。不過，不幸 的是，當(dāng)FPC安裝在成像單元中時決定FPC的安裝方向、長度和位
置將很麻煩。而且，不幸的是，由于需要釬焊以便使壓電元件與FPC 等連接，因此裝配處理的數(shù)目增加。而且，F(xiàn)PC使得成像單元不能減 小尺寸，因為FPC安裝在成像單元上，且指向成像單元的外部方向， 以便與安裝成像單元的裝置電連接。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題產(chǎn)生了本發(fā)明。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種具有活動鏡頭的驅(qū)動單元， 該活動鏡頭容易裝配；本發(fā)明還提供了一種用于制造該驅(qū)動單元的方 法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種驅(qū)動單元，它包括用于機(jī) 械一電轉(zhuǎn)換的元件；驅(qū)動部件，用于使得被驅(qū)動部件根據(jù)元件的移動 而執(zhí)行預(yù)定動作；以及殼體，用于容納驅(qū)動部件；其中，殼體包括電 端子和用于裝載元件的裝載部分，電端子構(gòu)造成當(dāng)元件安裝在裝載部 分上時可與該元件連接。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于制造驅(qū)動單元的方法， 它包括以下步驟第一步驟，用于將殼體構(gòu)造為與電端子成一體；以 及第二步驟，用于通過將元件安裝在由第一步驟獲得的殼體的裝載部
分上而使得電端子的一端與該元件連接。


通過下面的詳細(xì)說明和附圖，將更充分地了解本發(fā)明的上述和其 它目的、優(yōu)點(diǎn)和特征，附圖只是作為示例，因此并不用于限定本發(fā)明， 且附圖中
圖1A是表示移動電話的前側(cè)的透視圖，該移動電話有本發(fā)明實(shí) 施例的驅(qū)動單元；
圖1B是表示移動電話的后側(cè)的透視圖，該移動電話有該實(shí)施例 的驅(qū)動單元；
圖2是表示根據(jù)該實(shí)施例的成像單元的總體結(jié)構(gòu)的透視圖；圖3是表示根據(jù)該實(shí)施例的成像單元的局部結(jié)構(gòu)的透視圖； 圖4是根據(jù)該實(shí)施例的成像單元的局部放大圖； 圖5是表示根據(jù)該實(shí)施例的成像單元的正視圖； 圖6是表示圖5的成像單元的側(cè)視圖7A是表示根據(jù)該實(shí)施例的成像單元的制造方法(在裝配主體 之前)的解釋圖7B是表示根據(jù)該實(shí)施例的成像單元的制造方法(在插入主體 之后)的解釋圖；以及
圖7C是表示根據(jù)該實(shí)施例的成像單元的制造方法(在完成主體 的裝配之后)的解釋圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖介紹根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動單元和用于制造該 驅(qū)動單元的方法。
圖1A和1B表示了移動電話110的透視圖，該移動電話110是具 有成像單元1的電子裝置的實(shí)例，該成像單元在主框架中，作為本實(shí) 施例的驅(qū)動單元。
如圖1A和圖1B中所示，移動電話110包括成像單元1，該成像 單元l有在主框架111中的成像裝置。移動電話110還包括顯示器 112，用于顯示由成像單元l獲得的圖像；操作部分113，用于各種操 作等等。
圖2是表示根據(jù)該實(shí)施例的成像單元1的總體結(jié)構(gòu)的透視圖；圖 3是表示根據(jù)該實(shí)施例的成像單元1的局部結(jié)構(gòu)的透視圖；圖4是根 據(jù)該實(shí)施例的成像單元1的局部放大圖；圖5是表示根據(jù)實(shí)施例的成 像單元l的正視圖；圖6是表示圖5的成像單元1的側(cè)視圖；圖7A 是表示根據(jù)該實(shí)施例的成像單元1的制造方法(在裝配主體24之前) 的解釋圖；圖7B是表示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的成像單元的制造方法 (在插入主體24之后)的解釋圖；而圖7C是表示根據(jù)該實(shí)施例的成 像單元的制造方法(在完成主體24的裝配之后)的解釋圖。
如圖2中所示，成像單元1布置在才幾匣100中，該機(jī)匣100有用 于拍攝圖像的窗口 103，支承該成像單元l使其可沿與鏡頭(見圖6) 的軸線X垂直的方向(垂直方向和水平方向)運(yùn)動。
具體地說，本實(shí)施例的成像單元l有圖像穩(wěn)定功能，以便消除成 像單元1向垂直方向和水平方向的波動(該波動由用戶的波動引起)。 成像單元1可通過兩個極其緊湊的線性致動器而向垂直方向和水平方 向運(yùn)動；各線性致動器布置成沿能相互交叉成直角的方向和沿與鏡頭 軸線X垂直的方向。在本實(shí)施例中，例如兩個SIDM 101和102布置 為線性致動器。各SIDM 101和102包才舌主體，該主體由三個元件構(gòu) 成固定部分、壓電元件和驅(qū)動桿，它們以該順序連接；以及運(yùn)動物 體，該運(yùn)動物體與驅(qū)動桿摩擦接合。各SIDM 101和102是利用壓電 元件的快速容積變化、運(yùn)動物體的慣性和摩擦力的傳統(tǒng)的線性致動器。
如圖2至6中所示，例如，成像單元1有鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20，用于 沿鏡頭的軸線X的方向驅(qū)動鏡頭3;以及殼體IO,用于容納鏡頭驅(qū)動 機(jī)構(gòu)20。
鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20用作沿成像單元1的軸線X方向的變焦距功能 (自動對焦功能)的驅(qū)動源。鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20為線性致動器，即SIDM， 包括主體24和運(yùn)動物體25 (從動部件)，該運(yùn)動物體25可運(yùn)動地保 持鏡頭3，并與驅(qū)動桿23摩擦接合。主體24由柱形驅(qū)動桿23 (驅(qū)動 部件)、壓電元件22和固定部分21構(gòu)成，該壓電元件22作為用于機(jī) 械一電轉(zhuǎn)換的元件，它沿驅(qū)動桿23的軸向方向驅(qū)動該驅(qū)動桿23，該 固定部分21用于支承壓電元件22的端部，這三個部件以該順序連接。
涂覆固定部分21的表面以便絕緣，從而沒有導(dǎo)電性，且該固定部 分21支承布置在該固定部分21前表面?zhèn)鹊膲弘娫?2。
壓電元件22根據(jù)施加的電壓而膨脹和收縮，以便使得驅(qū)動桿23 軸向運(yùn)動。
驅(qū)動桿23根據(jù)壓電元件22的移動而軸向運(yùn)動，以便使得作為從 動部件的運(yùn)動部件25執(zhí)行預(yù)定運(yùn)動。
運(yùn)動物體25與驅(qū)動桿23摩擦接合，并構(gòu)造成使得驅(qū)動桿23包在
運(yùn)動物體25和夾住部件27之間，該夾住部件27由壓縮彈簧26偏壓。 然后，鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20根據(jù)壓電元件22的膨脹和收縮而沿鏡頭的軸 線X向前和向后驅(qū)動該驅(qū)動桿23。不管驅(qū)動桿23的方向如何，鏡頭 驅(qū)動機(jī)構(gòu)20都使得與驅(qū)動桿摩擦接合的運(yùn)動部件25向該方向運(yùn)動， 以便提供鏡頭3的運(yùn)行力。順便說明，運(yùn)動部件25在與驅(qū)動桿23接 合的部分的相對側(cè)與形成于殼體10上的槽部分15接合，且運(yùn)動部件 25繞鏡頭軸線X的旋轉(zhuǎn)受到限制。而且，運(yùn)動部件25沿鏡頭軸線X 的軸向方向的位置由安裝在殼體10中的位置傳感器來檢測。
殼體IO包括用于裝載壓電元件22的裝載部分11，作為裝載用于 機(jī)械一電轉(zhuǎn)換的元件的裝載部分；以及一對陽極/陰極電端子12。當(dāng)主 體24安裝在裝載部分11上時，電端子12的一端與壓電元件22連接。
具體地說，如圖5中所示，從鏡頭軸線X的軸向方向看，殼體IO 構(gòu)造成例如幾乎矩形形狀的框架。鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20的裝載部分11布 置在矩形框架的一個拐角處。而且，運(yùn)動部件25置于殼體10的內(nèi)部 側(cè)，且圓形鏡頭3嵌入和保持在運(yùn)動部件25的幾乎中心處。然后，鏡 頭3保持為可通過主體24的驅(qū)動桿23 (該驅(qū)動桿與運(yùn)動部件25摩擦 接合)而向鏡頭軸線X的軸向方向運(yùn)動。順便說明，由快門驅(qū)動裝置 (光強(qiáng)度控制器驅(qū)動單元)驅(qū)動的快門單元(光強(qiáng)度控制器未示出) 固定在運(yùn)動部件25上。
這里，裝載部分11和電端子12將在下文中詳細(xì)介紹。
例如，如圖4中所示，在裝載部分11上形成開口 13，驅(qū)動桿23 與鏡頭軸線X平行地插入該開口 13中。用于保持壓電元件22的保持 部分14形成于該開口 13附近。然后，主體24的驅(qū)動桿23插入開口 13中，且壓電元件22布置在保持部分14中。然后，通過使主體24 的固定部分21與裝載部分11粘接而使得鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20的主體24 安裝在裝載部分ll上。
還有電端子12，以便與由電子裝置的控制器(未示出)控制的電 源部分電連接，成像單元1與壓電元件22 —起安裝在該電子裝置中。 電端子12是信號輸入部分，用于輸入驅(qū)動信號，以便使得壓電元件
22伸長和收縮。各電端子12的一端從保持部分14凸出，以便彼此面 對，且各電端子12的一端彎曲，以便指向驅(qū)動桿23相對于殼體10 插入的方向(見圖4和6)。而且，各電端子12的一端有彈性并進(jìn)行 偏壓，以便保持壓電元件22 (見圖3和6)。而且，各電端子12的另 一端相互平行地從殼體10的側(cè)表面底部沿向外方向凸出。
電端子12通過嵌入殼體10內(nèi)部而與殼體10形成一體。具體地說， 當(dāng)殼體IO通過例如熱塑性樹脂的注射模制而形成時(第一步驟)，電 端子12初步嵌入殼體10中。電端子12還可以通過在殼體10的底部 部分形成用于嵌入電端子12的通孔或凹槽以及通過包入或者通過使 電端子12穿過通孔或凹槽從外側(cè)向內(nèi)側(cè)嵌入而與殼體IO形成一體。
然后，通過將鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20的主體24安裝在其中有電端子12 (通過上述第一步驟而形成)的殼體10的裝載部分11上，電端子12 的一端和壓電元件22相互連接(第二步驟)。
下面將介紹制造成像單元1的方法，即用于將SIDM的主體24 安裝在殼體10上的步驟。
如圖7A中所示，在運(yùn)動部件25向鏡頭軸線X的軸向方向的運(yùn)動 受到預(yù)定裝配夾具限制的情況下，保持鏡頭3的運(yùn)動部件25布置在殼 體10的內(nèi)部。
當(dāng)將主體24(該主體24包括固定部分21、壓電元件22和驅(qū)動桿 23)安裝在裝載部分ll上時，將主體24插入裝載部分11中，以便從 一對電端子12的一端之間經(jīng)過。
然后，如圖7B中所示，從一對電端子12的一端之間經(jīng)過的驅(qū)動 桿23平滑地插入裝載部分11的開口 13中。而且，當(dāng)已經(jīng)經(jīng)過開口 13的驅(qū)動桿23到達(dá)運(yùn)動部件25時(該運(yùn)動部件25的運(yùn)動受到未示 出的預(yù)定裝配夾具的限制)，驅(qū)動桿23與運(yùn)動部件25的接合部分25a 接合，其中，該接合部分25a相對于開口 13布置。
也就是說， 一對電端子12構(gòu)造成對齊，這將在主體24安裝在裝 載部分11上時引導(dǎo)驅(qū)動桿23至驅(qū)動桿23應(yīng)當(dāng)與運(yùn)動部件25接合的 位置處。然后，通過使固定部分21的下表面與殼體10的上表面連接，驅(qū) 動桿23布置在殼體10中的預(yù)定位置，壓電元件22與裝載部分11中 的電端子12電連接，且主體24安裝在殼體10的裝載部分11上。
然后，如圖7C中所示，導(dǎo)電粘接劑30從殼體10的側(cè)部開口注 入至裝載部分ll中，壓電元件22和電端子12進(jìn)行粘接，且壓電元件 22與電端子12電連接(第二步驟)。
通過利用導(dǎo)電粘接劑30來使得壓電元件22與電端子12電連接， 成像單元1的裝配結(jié)束，且制成成像單元1。
下面介紹如上述構(gòu)成的成像單元1的操作。
首先，對于成像單元l，在電端子12嵌入殼體10中(第一步驟) 的情況下，殼體10和電端子12形成一體。
然后，通過將驅(qū)動桿23插入由第一步驟形成的殼體10的裝載部 分11的開口 13中，鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20的主體24安裝在裝載部分11上， 且壓電元件22安裝在電端子12上(第二步驟)。
這樣，通過使電端子12的一端指向驅(qū)動桿23將插入殼體10中的 方向，鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20能夠很容易地插入殼體10中。而且，當(dāng)鏡頭 驅(qū)動機(jī)構(gòu)20安裝在殼體10上時，通過使各電端子12的一端偏壓以便 保持壓電元件22，各電端子12的一端確實(shí)與壓電元件22連接。而且， 通過使各電端子12的另一端從殼體10的側(cè)表面沿向外方向凸出，只 要將鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20安裝在殼體10上就能夠使得用于驅(qū)動成像單元 1的電源部分很容易地與壓電元件22電連接。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的成像單元l，因為要與鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20 的壓電部分22連接的一對陽極/陰極電端子12通過嵌入殼體10中而 與該殼體10形成一體的結(jié)構(gòu)，且通過使各電端子12的一端布置在使 得各電端子12的一端能與壓電元件22連接的位置處，當(dāng)鏡頭驅(qū)動機(jī) 構(gòu)20的主體24安裝在殼體10的裝栽部分11上時，只要將鏡頭驅(qū)動 機(jī)構(gòu)20安裝在殼體IO上就能夠使得具有成像單元1的電子裝置很容 易和確實(shí)地與鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20的壓電元件22電連接。
與例如使用柔性印刷電路(FPC )來將鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20的壓電元
件22與具有成像單元1的電子裝置電連接的情況相比，在將鏡頭驅(qū)動 機(jī)構(gòu)20裝配至殼體10中的工時和裝配處理數(shù)量可以大大降低，因為 當(dāng)鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20安裝在殼體10上時不需要決定FPC的方向、長度 或位置，或者還因為不需要進(jìn)行釬焊來使得壓電元件22與FPC連接。 因此，成像單元l很容易裝配。
而且，因為各電端子12的一端指向驅(qū)動桿23相對于殼體10插入 的方向，因此鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20能夠很容易地插入殼體10中。而且， 因為各電端子12的一端偏壓以便保持壓電元件22，因此當(dāng)鏡頭驅(qū)動 機(jī)構(gòu)20安裝在殼體IO上時，各電端子12能夠確實(shí)與壓電元件連接。
而且，通過〗吏電端子12的另一端從殼體10的側(cè)表面沿向外方向 凸出，只要將鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20安裝在殼體10上就能夠使得具有成像 單元1的電子裝置很容易和確實(shí)地與壓電元件22電連接。
而且，只要在第二步驟將鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20的主體24安裝在殼體 10的裝載部分11上(該殼體10在第一步驟與電端子12形成一體) 就能夠使得鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20的壓電元件22很容易地與電端子12連 接。因此很容易裝配成像單元1，因為鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)20能夠很容易地 安裝在殼體10上。
順便說明，成像單元1可以通過嵌入殼體10中而與用于快門驅(qū)動 機(jī)構(gòu)的電端子(未示出)形成一體。也就是，例如因為快門驅(qū)動機(jī)構(gòu) 具有用于使得快門單元(未示出)的葉片在與成像單元1的鏡頭軸線 X垂直的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的螺線管，因此，用于將驅(qū)動信號輸入給電磁閥 (該電磁閥用于驅(qū)動螺線管)的電端子能夠很容易地與殼體10以及電 端子12形成一體。這使得快門驅(qū)動機(jī)構(gòu)很容易地裝配至殼體10上。
而且，各電端子12可以不局限于上述實(shí)施例所示的形狀，而是可 以形成任意形狀。也就是，例如，電端子12可以形成為向主體24將 插入的方向傾斜地凸出。而且，只有任意電端子12的一端可以從保持 部分14凸出并指向驅(qū)動桿23將插入的方向，且進(jìn)行偏壓以便夾住壓 電元件22。電端子12的另一端可以布置在與保持部分14的面對表面 相同的平面內(nèi)，且能夠與壓電元件22接觸。而且，驅(qū)動部件不應(yīng)當(dāng)局限于驅(qū)動桿23，而是可以由任意部件形 成，只要該部件能夠與壓電元件22連接，并能夠運(yùn)動以便向從動部件 提供運(yùn)行力。類似地，從動部件可以由任意部件形成，只要該部件能 夠保持鏡頭，與驅(qū)動部件摩擦接合并能夠通過驅(qū)動部件而運(yùn)動。
也就是，例如磁體可以用作驅(qū)動部件以代替驅(qū)動桿23，用于與壓 電元件22連接，同時金屬材料可以布置在作為從動部件的運(yùn)動部件 25上，以便與磁體連接而支承運(yùn)動部件25。這樣，如果磁體通過壓電 元件22的緩慢膨脹和收縮而沿鏡頭軸線X向前或向后運(yùn)動，由磁體 通過金屬材料來保持的運(yùn)動部件25沿鏡頭軸線X的任意一個方向而 運(yùn)動。而且，如果磁體通過壓電元件22的快速膨脹和收縮而沿鏡頭軸 線X向前或向后運(yùn)動，在磁體和金屬材料之間的粘接力將被破壞，且 只有磁體運(yùn)動，而運(yùn)動部件25仍保持在相同位置。
而且，根據(jù)施加的電壓而膨脹和收縮的元件(例如電致伸縮元件) 可以用作機(jī)械一電轉(zhuǎn)換元件，而不是本實(shí)施例所述的壓電元件22。
盡管已經(jīng)表示和介紹了各個示例實(shí)施例，但是本發(fā)明并不局限于 所示實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動單元，包括用于機(jī)械-電轉(zhuǎn)換的元件；驅(qū)動部件，用于使得被驅(qū)動部件根據(jù)所述元件的移動而執(zhí)行預(yù)定運(yùn)動；以及殼體，用于容納所述驅(qū)動部件；其中，所述殼體包括電端子；以及用于裝載所述元件的裝載部分，所述電端子構(gòu)造成當(dāng)所述元件安裝在所述裝載部分上時可與所述元件連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的驅(qū)動單元，其中所述電端子嵌入殼體 中，且構(gòu)造成與殼體成一體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動單元，其中所述電端子的一 端指向所述元件相對于所述殼體插入的方向，且偏壓所述電端子的所 述端，以便能夠保持該元件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動單元，其中所述電端子的另一端 從所述殼體的底表面或側(cè)表面朝著所述殼體外部方向凸出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動單元，其中所述電端子的另一端 從所述殼體的底表面或側(cè)表面朝著殼體外部方向凸出。
6. —種用于制造如權(quán)利要求2所述的驅(qū)動單元的方法，包括以下 步驟第一步驟，用于將殼體構(gòu)造為與所述電端子成一體；以及 第二步驟，用于通過將所述元件安裝在由第一步驟獲得的殼體的裝載部分上而使得電端子的一端與該元件連接。
全文摘要
這里公開了一種驅(qū)動單元，它包括用于機(jī)械—電轉(zhuǎn)換的元件；驅(qū)動部件，用于使得被驅(qū)動部件根據(jù)元件的移動而執(zhí)行預(yù)定動作；以及殼體，用于容納驅(qū)動部件；其中，殼體包括電端子和用于裝載元件的裝載部分，電端子設(shè)置成當(dāng)元件安裝在裝載部分上時可與該元件連接。
文檔編號G02B7/04GK101349794SQ200810133639
公開日2009年1月21日 申請日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月17日
發(fā)明者村上賢一, 森田光彥 申請人:柯尼卡美能達(dá)精密光學(xué)株式會社