本發(fā)明涉及使可搭載透鏡體的可動單元向與透鏡的光軸交叉的方向移動的透鏡驅(qū)動裝置，尤其是涉及具有抑制可動單元的不必要的振動的功能的透鏡驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)：

專利文獻(xiàn)1記載有關(guān)于透鏡驅(qū)動裝置的發(fā)明。

專利文獻(xiàn)1所記載的透鏡驅(qū)動裝置在線圈基板上固定有四根懸線，在懸線的前端部支承有af(自動聚焦)單元。

在af單元中，在磁體保持架的內(nèi)側(cè)設(shè)有搭載透鏡的透鏡保持架。在磁體保持架的上端固定有上側(cè)板簧，利用上側(cè)板簧來支承透鏡保持架的上端部。在磁體保持架的下端固定有下側(cè)板簧，利用下側(cè)板簧來支承透鏡保持架的下端部。而且，所述懸架的上端部固定于上側(cè)板簧。

在af單元上設(shè)有聚焦驅(qū)動機(jī)構(gòu)，在其驅(qū)動力的作用下，由上側(cè)板簧和下側(cè)板簧支承的透鏡保持架向光軸方向移動。在基座與af單元之間設(shè)有手抖修正機(jī)構(gòu)，在其驅(qū)動力的作用下，由懸線支承的af單元向與光軸正交的方向移動。

所述聚焦驅(qū)動機(jī)構(gòu)由卷繞于透鏡保持架的外周的聚焦線圈、和保持在所述磁體保持架的內(nèi)部且與所述聚焦線圈對置的永磁鐵構(gòu)成。所述手抖修正機(jī)構(gòu)在基座的上表面設(shè)有手抖修正用線圈，所述永磁鐵的下端部與所述手抖修正線圈對置。

在專利文獻(xiàn)1所記載的透鏡驅(qū)動裝置中，在形成于af單元的磁體保持架的四個下側(cè)突起與線圈基板之間設(shè)有阻尼件。阻尼件由紫外線固化硅膠形成。

通過設(shè)置該阻尼件，能夠抑制在af單元內(nèi)透鏡保持架被向光軸方向驅(qū)動時的所述af單元的光軸方向上的高階諧振的產(chǎn)生，還能夠緩和被給予來自外部的沖擊時向af單元的沖擊。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2013-44924號公報(bào)

在專利文獻(xiàn)1所記載的透鏡驅(qū)動裝置中，為了抑制af單元的高階諧振，在磁體保持架與線圈基板之間涂敷有紫外線固化硅膠，但由于透鏡驅(qū)動裝置非常小，因此在所述位置處細(xì)致且適量地涂敷硅膠的作業(yè)極其困難。另外，硅膠的涂敷量容易產(chǎn)生偏差，因此具有在每個透鏡驅(qū)動裝置中對af單元的振動抑制效果容易變動這樣的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明用于解決上述現(xiàn)有的課題，其目的在于，提供一種不使用膠狀的阻尼件等而能夠抑制由懸線支承的可動單元的不必要的振動的透鏡驅(qū)動裝置。

解決方案

本發(fā)明的透鏡驅(qū)動裝置設(shè)有基臺、可搭載透鏡體的可動單元、在所述基臺上支承所述可動單元的支承構(gòu)件、以及使所述可動單元向與光軸方向交叉的方向移動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述支承構(gòu)件是將所述基臺和所述可動單元連結(jié)且能夠向與所述光軸方向交叉的方向變形的懸線，所述懸線由馬氏體相的形狀記憶合金形成。

本發(fā)明的透鏡驅(qū)動裝置設(shè)有馬氏體相的形狀記憶合金的懸線作為將可動單元支承為向與光軸方向交叉的方向移動自如的支承構(gòu)件。由于馬氏體相的形狀記憶合金具有減振功能，因此能夠抑制在可動單元產(chǎn)生高階諧振等不必要的振動。

需要說明的是，本發(fā)明可以是設(shè)有多根的支承構(gòu)件全部由形狀記憶合金形成的懸線，也可以是一部分的支承構(gòu)件由形狀記憶合金形成的懸線、其他的支承構(gòu)件由銅、銅合金等通常的金屬形成的懸線。即，通過將至少一部分的支承構(gòu)件設(shè)為由形狀記憶合金形成的懸線，能夠抑制可動單元進(jìn)行動作時的不必要的振動。

本發(fā)明的透鏡驅(qū)動裝置優(yōu)選為，在所述可動單元設(shè)有透鏡保持架和使所述透鏡保持架向所述光軸方向移動的第一線圈以及磁鐵，所述懸線成為向所述第一線圈通電的通電路，所述懸線在通電過程中也保持著所述馬氏體相的狀態(tài)。

如上所述，在通過懸線向第一線圈通電時，通過避免因基于電流的加熱導(dǎo)致轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑥椥缘葼顟B(tài)的奧氏體相，由此也能夠利用懸線始終發(fā)揮減振功能。

本發(fā)明的透鏡驅(qū)動裝置優(yōu)選為，所述懸線由cu系的形狀記憶合金形成。

通過使用cu系的形狀記憶合金，能夠減小向第一線圈通電時的電阻值，并且能夠在馬氏體相的狀態(tài)下有效地發(fā)揮減振功能。

本發(fā)明的透鏡驅(qū)動裝置優(yōu)選為，所述懸線在轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體相的狀態(tài)下也保持直線形狀。

在上述結(jié)構(gòu)中，在長時間置于高溫狀態(tài)的狀態(tài)下，懸線也能夠維持直線形狀，因此能夠使可動單元的支承狀態(tài)始終穩(wěn)定。

本發(fā)明的透鏡驅(qū)動裝置優(yōu)選為，設(shè)于所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的磁鐵成為不可逆退磁的溫度低于所述懸線轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體相的轉(zhuǎn)變溫度。

此類透鏡驅(qū)動裝置在構(gòu)成驅(qū)動機(jī)構(gòu)的磁鐵不退磁的溫度范圍內(nèi)使用，但通過設(shè)定為懸線在該范圍內(nèi)不轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體相，能夠使懸線始終發(fā)揮減振功能。

發(fā)明效果

本發(fā)明通過使用馬氏體相的懸線作為支承可動單元的支承構(gòu)件，在可動單元被向與光軸方向交叉的方向驅(qū)動時，能夠抑制高階諧振等不必要的振動產(chǎn)生，從而能夠進(jìn)行穩(wěn)定的手抖修正等。

附圖說明

圖1是從上方示出本發(fā)明的實(shí)施方式的透鏡驅(qū)動裝置的立體圖。

圖2是以將罩拆下的狀態(tài)示出圖1所示的透鏡驅(qū)動裝置的立體圖。

圖3是將圖1所示的透鏡驅(qū)動裝置分解為罩、基臺以及可動單元而示出的分解立體圖。

圖4是將圖1所示的透鏡驅(qū)動裝置以iv-iv線剖開的剖視圖。

附圖標(biāo)記說明：

1透鏡驅(qū)動裝置；

2罩；

8懸線；

11基臺；

12金屬基座；

20可動單元；

21可動基座；

25透鏡保持架；

30第一板簧；

31分割彈簧部；

40第二板簧；

50軸向驅(qū)動機(jī)構(gòu)；

51第一線圈；

52磁鐵；

60金屬構(gòu)件；

63側(cè)板部；

70軸交叉驅(qū)動機(jī)構(gòu)；

71第二線圈；

o中心軸。

具體實(shí)施方式

圖1所示的透鏡驅(qū)動裝置1與攝像元件一起搭載于便攜用電話機(jī)、便攜用信息終端裝置等。在以下的實(shí)施方式中雖被省略，但在透鏡驅(qū)動裝置1上能夠搭載與所述攝像元件對置的透鏡體(透鏡鏡筒或者透鏡本身)，透鏡體被向光軸方向驅(qū)動而進(jìn)行自動調(diào)焦，另外，透鏡體被向與光軸方向交叉的方向驅(qū)動而進(jìn)行手抖修正。

在各附圖中，z1方向?yàn)橥哥R驅(qū)動裝置1的上方，z2方向?yàn)橥哥R驅(qū)動裝置的下方。z1方向是應(yīng)由攝像元件拍攝的對象物存在的前方，z2方向是攝像元件存在的后方。

圖1示出透鏡驅(qū)動裝置1的整體構(gòu)造，圖2示出將罩卸下的狀態(tài)的透鏡驅(qū)動裝置1，圖3示出按照主要部位分割的透鏡驅(qū)動裝置1。

如圖3所示，透鏡驅(qū)動裝置1具有基臺構(gòu)造部10。在基臺構(gòu)造部10設(shè)有合成樹脂制的基臺11，在該基臺11埋設(shè)有分割為2個的金屬板制的金屬基座12。金屬基座12和基臺11通過所謂的嵌入成形法而形成為一體。在金屬基座12上固定有構(gòu)成支承構(gòu)件的四根懸線8的基端部8a，利用懸線8的前端部8b將可動單元20支承為向與z軸交叉的方向(正交的方向)動作自如。

四根懸線8由形狀記憶合金形成。該形狀記憶合金為cu系，例如cu-al-ni(銅-鋁-鎳)合金、cu-zn-al(銅-鋅-鋁)合金、cu-al-mn(銅-鋁-錳)合金。

懸線8在所述形狀記憶合金為馬氏體相的狀態(tài)下被使用。本說明書中的馬氏體相的狀態(tài)是指，作為結(jié)晶構(gòu)造而馬氏體相為主導(dǎo)地位，并非是結(jié)晶構(gòu)造嚴(yán)格來說必須成為100％馬氏體相這樣的意思。

形狀記憶合金在馬氏體相的狀態(tài)下楊氏模量為23～41gpa左右，在奧氏體相的狀態(tài)(奧氏體相為主導(dǎo)的狀態(tài))下楊氏模量為70～80gpa左右。形狀記憶合金在轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體相時呈超彈性特性，但在馬氏體相中示出稍微粘彈性的特性，在為彈性體的同時能夠發(fā)揮減振功能。尤其是銅系的形狀記憶合金在馬氏體相的狀態(tài)下使用時能夠發(fā)揮減振功能。在所述合金之中，cu-al-mn(銅-鋁-錳)合金、cu-zn-al(銅-鋅-鋁)合金能夠在馬氏體相中發(fā)揮高減振功能。

懸線8的剖面呈圓形，且懸線8沿著透鏡體的光軸方向呈直線狀延伸，直徑為50μm左右，在基臺11上支承可動單元20的支承跨度為3mm左右。

懸線8在從馬氏體相轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體相時也能夠維持直線形狀。由此，即便透鏡驅(qū)動裝置1的使用環(huán)境有時非預(yù)期地成為高溫而使懸線8轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體相，也能夠穩(wěn)定地支承可動單元20。

需要說明的是，由于使用四根懸線8，因此也可以為，例如其中的兩根由所述形狀記憶合金形成，另兩根由不是形狀記憶合金的銅合金等形成。

通過將懸線8由cu系的形狀記憶合金構(gòu)成、或者同時采用cu系的形狀記憶合金和銅合金構(gòu)成，由此如在后面說明那樣，當(dāng)將懸線8用作向第一線圈通電的通電路時，能夠減小通電電阻值。

如圖3所示，可動單元20具有位于z1方向的最上部的可動基座21。可動基座21由合成樹脂材料形成。在可動基座21上一體地形成有俯視觀察呈四邊形(大致正方形)的框部22和從框部22的四個角部朝下方向(z2方向)延伸出的四個腿部23。

在可動單元20中，在可動基座21上支承有透鏡保持架25。透鏡保持架25為合成樹脂制，在中央部開口有貫穿上下方向(z方向)的圓形的保持孔26。攝像用的透鏡保持于鏡筒，鏡筒(透鏡體)裝配固定于保持孔26。需要說明的是，在實(shí)施方式中省略透鏡和鏡筒的圖示。

透鏡保持架25的中心軸o與透鏡的光軸一致，中心軸o與z方向平行。

如圖4所示，在透鏡保持架25的外周卷繞有構(gòu)成軸向驅(qū)動機(jī)構(gòu)(聚焦驅(qū)動機(jī)構(gòu))50的第一線圈51。第一線圈51的導(dǎo)線沿圍繞中心軸o的周圍的方向卷繞，向第一線圈51給予的控制電流在與中心軸o交叉的方向上流動。

如圖2和圖3所示，第一板簧30由相互獨(dú)立的兩個分割彈簧部31、31構(gòu)成。各個分割彈簧部31由銅合金、磷青銅板等導(dǎo)電性的彈性金屬板形成。各個分割彈簧部31的外側(cè)固定部32、內(nèi)側(cè)固定部33以及連結(jié)外側(cè)固定部32和內(nèi)側(cè)固定部33的彈簧變形部34一體形成。

第一板簧30的外側(cè)固定部32固定于在可動基座21上形成的框部22的朝向下側(cè)(z2側(cè))的下表面。如圖4所示，第一板簧30的內(nèi)側(cè)固定部33固定于透鏡保持架25的上表面25a。

第二板簧40由具有彈性的金屬板一體形成。第二板簧40的外側(cè)固定部、內(nèi)側(cè)固定部以及連結(jié)所述外側(cè)固定部和所述內(nèi)側(cè)固定部的彈簧變形部一體形成。

第二板簧40的外側(cè)固定部固定于在所述可動基座21的4處位置向下形成的腿部23的下表面(朝向z2側(cè)的下端面)，如圖4所示，內(nèi)側(cè)固定部固定于透鏡保持架25的下表面25b。

透鏡保持架25由第一板簧30和第二板簧40沿上下支承，被支承為相對于所述可動基座21沿中心軸o的延伸方向(透鏡的光軸方向)動作自如。

如圖3所示，在合成樹脂制的基臺11埋設(shè)有金屬基座12，如上所述，金屬基座被分割為兩部分。在被分割為兩部分的金屬基座12的各個角部形成有基于長孔的支承孔13，懸線8的基端部8a穿過支承孔13并通過釬焊固定。

如圖3等所示，在可動單元20中，第一板簧30的一部分從四邊形的可動基座21的各個角部突出。在第一板簧30的突出部分形成有支承孔36，懸線8的前端部8b插入支承孔36，懸線8和第一板簧30被釬焊固定。通過懸線8的彈性變形，可動單元20被支承為能夠向與中心軸o交叉的方向(與透鏡的光軸交叉的方向)移動。

構(gòu)成第一線圈51的導(dǎo)線的一方的終端部被釬焊接合于第一板簧30的一方的分割彈簧部31，導(dǎo)線的另一方的終端部被釬焊接合于第一板簧30的另一方的分割彈簧部31。

如圖4所示，在可動單元20設(shè)有金屬構(gòu)件60。金屬構(gòu)件60由具有磁性的金屬板形成，且發(fā)揮作為構(gòu)成軸向驅(qū)動機(jī)構(gòu)50以及軸交叉驅(qū)動機(jī)構(gòu)70的磁路的磁軛的功能。金屬構(gòu)件60具有四個側(cè)板部63，在側(cè)板部63的內(nèi)側(cè)借助粘結(jié)劑等固定有磁鐵52。因此，金屬構(gòu)件60也是保持磁鐵52的磁鐵保持構(gòu)件。需要說明的是，雖未圖示，但在金屬構(gòu)件60與第一板簧30之間設(shè)有涂膜或者片狀的絕緣層。因此，兩個分割彈簧部31不會被金屬構(gòu)件60導(dǎo)通。

如圖4所示，使透鏡保持架25向光軸方向移動的軸向驅(qū)動機(jī)構(gòu)50由卷繞于透鏡保持架25的外周的第一線圈51、所述磁鐵52以及所述金屬構(gòu)件60構(gòu)成。

如圖3和圖4所示，在基臺11的上側(cè)設(shè)有軸交叉驅(qū)動機(jī)構(gòu)70。軸交叉驅(qū)動機(jī)構(gòu)70由設(shè)置在基臺11之上的四個第二線圈71、所述磁鐵52以及所述金屬構(gòu)件60構(gòu)成。因此，軸交叉驅(qū)動機(jī)構(gòu)70設(shè)于基臺構(gòu)造部10以及可動單元20。軸交叉驅(qū)動機(jī)構(gòu)70是使可動單元20向與光軸方向交叉的方向移動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，雖然將金屬構(gòu)件60由具有磁性的金屬板形成，但也可以將作為磁鐵保持構(gòu)件的金屬構(gòu)件由非磁性的金屬板或者合成樹脂材料形成。在該情況下，金屬構(gòu)件60不構(gòu)成軸交叉驅(qū)動機(jī)構(gòu)70。即，使可動單元20向與光軸方向交叉的方向移動的軸交叉驅(qū)動機(jī)構(gòu)70至少具有磁鐵52和第二線圈71而構(gòu)成。同樣，在不將金屬構(gòu)件60由具有磁性的金屬板形成的情況下，軸向驅(qū)動機(jī)構(gòu)50具有第一線圈51和配置于該第一線圈51的外側(cè)的磁鐵52而構(gòu)成。

各個第二線圈71形成為細(xì)長的平面卷繞圖案，且具有位于遠(yuǎn)離中心軸o的位置的外側(cè)電磁作用部71a和位于靠近中心軸o的位置的內(nèi)側(cè)電磁作用部71b。外側(cè)電磁作用部71a和內(nèi)側(cè)電磁作用部71b中，電流向與它們之上的磁鐵52的下端部52d以及側(cè)板部63的下端63a平行的方向呈直線地流動。在基臺11的上表面的多處位置一體形成有定位突起14，第二線圈71的卷繞中空部與定位突起14嵌合而被定位，第二線圈71和基臺11由粘結(jié)劑固定。

如圖4所示，在可動單元20經(jīng)由懸線8而安裝于基臺11之上時，磁鐵52的下端部52d對置于第二線圈71的外側(cè)電磁作用部71a與內(nèi)側(cè)電磁作用部71b的中間，金屬構(gòu)件60的側(cè)板部63的下端63a對置于外側(cè)電磁作用部71a的正上方。

如圖4所示，在基臺11的第二線圈71的下側(cè)設(shè)有位置檢測元件73。位置檢測元件73為霍爾元件或者磁阻效應(yīng)元件。位置檢測元件73至少設(shè)有兩個，一方與沿x方向延伸的磁鐵52的下側(cè)對置，另一方與沿y方向延伸的磁鐵52的下側(cè)對置。

如圖3所示，在透鏡驅(qū)動裝置1上設(shè)有覆蓋可動單元20的罩2。罩2由軋制鋼板、不銹鋼鋼板等形成。罩2呈立方體形狀，四個側(cè)板2a和位于上方(z1方向)的頂板2b一體形成。在頂板2b上開設(shè)有用于使光透過的圓形的窗2c。

如圖4所示，各個側(cè)板2a的下緣部2d抵接于在基臺構(gòu)造部10上設(shè)置的基臺11的上表面，基臺11和罩2由粘結(jié)劑等固定。

接下來，對所述構(gòu)造的透鏡驅(qū)動裝置1的動作進(jìn)行說明。

透鏡驅(qū)動裝置1的相互分割后的金屬基座12→各個懸線8→第一板簧30的各個分割彈簧部31→第一線圈51的導(dǎo)線的兩端部成為獨(dú)立的通電路，經(jīng)由所述通電路向構(gòu)成軸向驅(qū)動機(jī)構(gòu)50的第一線圈51給予控制電流。即，懸線8構(gòu)成向第一線圈51通電的通電路。

當(dāng)向構(gòu)成軸向驅(qū)動機(jī)構(gòu)50的第一線圈51給予控制電流時，利用該控制電流和由磁鐵52產(chǎn)生的磁場，透鏡保持架25在可動單元20內(nèi)沿著中心軸o移動。在基臺構(gòu)造部10的后方(z2方向)設(shè)有攝像元件，通過透鏡保持架25的沿著中心軸o的動作，進(jìn)行相對于攝像元件的對焦。

從形成于基臺11的表面的導(dǎo)體圖案(未圖示)向構(gòu)成軸交叉驅(qū)動機(jī)構(gòu)70的第二線圈71給予控制電流。如圖4所示，利用從磁鐵52的第一磁化面52a至側(cè)板部63的下端63a的磁通φ和向第二線圈71流動的所述控制電流，可動單元20被向與中心軸o交叉的方向驅(qū)動。需要說明的是，磁鐵52的第二磁化面52b借助粘結(jié)劑等固定于側(cè)板部63。

可動單元20的向與中心軸o交叉的方向的移動量由位置檢測元件73檢測，該檢測輸出被反饋，從而對給予第二線圈71的控制電流的電流量進(jìn)行控制。通過該控制動作來進(jìn)行拍攝時的手抖修正等。

支承可動單元20的至少一部分的懸線8由馬氏體相的cu系的形狀記憶合金形成，因此能夠發(fā)揮彈性并且發(fā)揮減振功能。因此，在利用軸交叉驅(qū)動機(jī)構(gòu)70將可動單元20向與中心軸o交叉的方向驅(qū)動時，能夠抑制高階諧振等不必要的振動的產(chǎn)生。

為了使軸向驅(qū)動機(jī)構(gòu)50動作，向懸線8通電給予第一線圈51的控制電流。此時的電流值為50～100ma左右，懸線8的電阻值被設(shè)定為0.05～0.1ω左右。因此，向懸線8通電時的焦耳熱不怎么高，在透鏡驅(qū)動裝置1進(jìn)行動作時，構(gòu)成懸線8的形狀記憶合金不會從馬氏體相向奧氏體相轉(zhuǎn)變。

另外，比起構(gòu)成軸向驅(qū)動機(jī)構(gòu)50和軸交叉驅(qū)動機(jī)構(gòu)70的磁鐵52被加熱而成為不可逆退磁時的使用極限溫度，構(gòu)成懸線8的形狀記憶合金從馬氏體相轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體相時的轉(zhuǎn)變溫度被設(shè)定得更高。

透鏡驅(qū)動裝置1的使用極限溫度為磁鐵52陷入不可逆退磁的狀態(tài)的溫度，當(dāng)超過使用極限溫度時，軸向驅(qū)動機(jī)構(gòu)50和軸交叉驅(qū)動機(jī)構(gòu)70無法動作。但是，該使用極限溫度為超過100℃的高溫，在通常的使用環(huán)境中，磁鐵52幾乎不會陷入不可逆退磁。在該透鏡驅(qū)動裝置1中，通過使形狀記憶合金的轉(zhuǎn)變溫度高于所述使用極限溫度，由此在通常的使用環(huán)境下，懸線8不會轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體相，能夠始終發(fā)揮適當(dāng)?shù)膹椥灾С辛蜏p振效果。