專利名稱：攝像模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠用于較小型的數(shù)碼相機(jī)或帶有相機(jī)的移動(dòng)電話等的帶有相機(jī)的小型電子設(shè)備上的攝像模組。
背景技術(shù)：
關(guān)于能夠用于較小型的數(shù)碼相機(jī)或帶有相機(jī)的移動(dòng)電話等的帶有相機(jī)的小型電子設(shè)備上的攝像模組，已知有以自動(dòng)調(diào)焦或變焦為目的，為使容納透鏡單元的透鏡支座可沿光軸方向移動(dòng)而使用SIDM(Smooth Impact DriveMechanism)驅(qū)動(dòng)裝置的攝像透鏡驅(qū)動(dòng)裝置。
專利文獻(xiàn)1(專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2002-119074)公開(kāi)了如圖4所示的SIDM驅(qū)動(dòng)裝置100。該SIDM驅(qū)動(dòng)裝置100具有支撐臺(tái)101、在其一端支撐于支撐臺(tái)101上的同時(shí)層疊多片壓電片而構(gòu)成的圓筒狀的壓電元件102、固定于壓電元件102的另一端上的棒狀的振動(dòng)部件103、摩擦連接在振動(dòng)部件103上的摩擦連接部件104和固定于摩擦連接部件104上的透鏡框105。
若在壓電元件102上連續(xù)施加脈沖電壓則壓電元件102伸縮振動(dòng)，隨之，振動(dòng)部件103在其長(zhǎng)度方向振動(dòng)。壓電元件102的振動(dòng)重復(fù)與脈沖電壓的平穩(wěn)上升的部分相對(duì)應(yīng)的比較平穩(wěn)的伸長(zhǎng)和與脈沖電壓的急劇下降的部分相對(duì)應(yīng)的較急速的縮短。通過(guò)這種壓電元件102的振動(dòng)，振動(dòng)部件103重復(fù)進(jìn)行沿長(zhǎng)度方向的一個(gè)方向較平緩地移動(dòng)，而后沿長(zhǎng)度方向的反向急劇地返回這樣的移動(dòng)。摩擦連接在振動(dòng)部件103上的摩擦連接部件104與振動(dòng)部件103的平緩移動(dòng)一起移動(dòng)，在沿其反向急劇返回的移動(dòng)時(shí)，并不能應(yīng)對(duì)振動(dòng)部件103的移動(dòng)，從而出現(xiàn)大致不移動(dòng)的情況，因此，摩擦連接部件104向振動(dòng)部件103的長(zhǎng)度方向的所述一個(gè)方向移動(dòng)過(guò)去。透鏡框105由該摩擦連接部件104的移動(dòng)而移動(dòng)。
在使用了所述的SIDM驅(qū)動(dòng)裝置的攝像透鏡驅(qū)動(dòng)裝置中，由于壓電元件102和棒狀的振動(dòng)部件103沿一個(gè)方向連續(xù)配置，因此，使用該攝像透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的攝像模組存在著在透鏡單元的光軸方向上的尺寸變大的問(wèn)題。
再有，由于圓筒狀的壓電元件102和棒狀的振動(dòng)部件103配置成向透鏡框105的側(cè)方伸出，因此，使用該攝像透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的攝像模組存在著在與透鏡單元的光軸方向垂直的方向上的尺寸也變大的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于所述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種使用了利用壓電元件的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的攝像模組，能夠?qū)崿F(xiàn)攝像模組的小型化。
涉及本發(fā)明的攝像模組具有構(gòu)成攝像模組的光學(xué)系統(tǒng)的透鏡單元；在支撐所述透鏡單元的同時(shí)可沿所述透鏡單元的光軸方向移動(dòng)的移動(dòng)部件；與所述移動(dòng)部件摩擦連接的振動(dòng)部件；以及固定于所述振動(dòng)部件的一端上的壓電元件，其特征在于，所述振動(dòng)部件從與所述壓電元件的固定部分向所述壓電元件一側(cè)延伸。
再有，涉及本發(fā)明的攝像模組理想的是所述移動(dòng)部件、所述振動(dòng)部件及所述壓電元件為圓筒狀部件，且按所述移動(dòng)部件、所述振動(dòng)部件、所述壓電元件的順序從內(nèi)側(cè)向外側(cè)同軸地配置。
再有，涉及本發(fā)明的攝像模組理想的是所述振動(dòng)部件具有凸緣部，所述壓電元件固定在所述凸緣部上。
再有，涉及本發(fā)明的攝像模組理想的是所述移動(dòng)部件具有形成于圓筒狀周壁上的切縫，所述移動(dòng)部件的圓筒狀周壁構(gòu)成為可擴(kuò)展。
再有，涉及本發(fā)明的攝像模組理想的是所述移動(dòng)部件具有支撐所述透鏡的鏡筒和支撐所述鏡筒的支座，所述切縫形成于所述支座上。
再有，涉及本發(fā)明的攝像模組理想的是所述移動(dòng)部件和所述振動(dòng)部件具有一組制動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)所述制動(dòng)機(jī)構(gòu)限制所述移動(dòng)部件相對(duì)所述振動(dòng)部件的移動(dòng)范圍。
以下說(shuō)明本發(fā)明的效果。
涉及方案1所記載的發(fā)明的攝像模組，其振動(dòng)部件從與壓電元件的固定部分向壓電元件一側(cè)延伸。從而振動(dòng)部件的延伸范圍和壓電元件的延伸范圍重合。由于振動(dòng)部件和壓電元件未配置成沿一個(gè)方向連續(xù)，因此，能夠使透鏡單元的光軸方向上的攝像模組的尺寸小型化。
涉及方案2所記載的發(fā)明的攝像模組，由于移動(dòng)部件、振動(dòng)部件及壓電元件為圓筒狀部件，且按移動(dòng)部件、振動(dòng)部件、壓電元件的順序從內(nèi)側(cè)向外側(cè)同軸地配置，因此，振動(dòng)部件和壓電元件無(wú)需配置成在攝像模組的側(cè)方伸出。因此，能夠使與透鏡單元的光軸方向垂直的方向上的尺寸小型化。還有，由于移動(dòng)部件、振動(dòng)部件及壓電元件做成圓筒狀部件，因而由壓電元件所引起的振動(dòng)均勻地傳遞到振動(dòng)部件的整個(gè)圓周上，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)部件的順利的移動(dòng)。
涉及方案3所記載的發(fā)明的攝像模組，由于振動(dòng)部件具有凸緣部，壓電元件固定在凸緣部上，因此，由壓電元件所引起的振動(dòng)通過(guò)該凸緣部能夠有效地傳遞到振動(dòng)部件的整體上。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)壓電元件所施加電壓值的低電壓化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)攝像模組的省電。
涉及方案4所記載的發(fā)明的攝像模組，由于移動(dòng)部件具有形成于圓筒狀周壁上的切縫，移動(dòng)部件的圓筒狀周壁構(gòu)成為可擴(kuò)展，因此，能夠切實(shí)地摩擦連接移動(dòng)部件和振動(dòng)部件。還有，由于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)部件和振動(dòng)部件之間的摩擦連接而無(wú)需獨(dú)立的部件，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)攝像模組的制造成本的低廉化。
涉及方案5所記載的發(fā)明的攝像模組，移動(dòng)部件具有支撐透鏡的鏡筒和支撐鏡筒的支座，切縫形成于所述支座上。通過(guò)由鏡筒和支座如此地構(gòu)成移動(dòng)部件，能夠使支座的周壁較薄，從而能夠容易地確保移動(dòng)部件的彈性。
涉及方案6所記載的發(fā)明的攝像模組，移動(dòng)部件和振動(dòng)部件具有一組制動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)制動(dòng)機(jī)構(gòu)限制移動(dòng)部件相對(duì)振動(dòng)部件的移動(dòng)范圍。因此，無(wú)需通過(guò)獨(dú)立的部件限制移動(dòng)部件的移動(dòng)范圍，從而能夠?qū)崿F(xiàn)由于零部件件數(shù)的減少所帶來(lái)的攝像模組的制造成本的低廉化。


圖1是涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的攝像模組1的剖面說(shuō)明圖。
圖2是圖1所示攝像模組1的剖面說(shuō)明圖，表示移動(dòng)部件3向下方位移后的狀態(tài)。
圖3是表示攝像模組1的移動(dòng)部件3、振動(dòng)部件4、壓電元件5及固定環(huán)6的分解立體圖。
圖4是表示眾所周知的攝像模組用SIDM驅(qū)動(dòng)裝置100的立體圖。
附圖標(biāo)記1-攝像模組、11-透鏡開(kāi)口、2-透鏡單元、3-移動(dòng)部件、31-鏡筒、32-支座、32a-外周壁、32b-切縫、32c-制動(dòng)面、4-振動(dòng)部件、4a-外側(cè)凸緣底面、4b-內(nèi)周壁、4c-內(nèi)側(cè)凸緣底面、41-圓筒部、42-凸緣部、5-壓電元件、51-上表面、52-底面、6-固定環(huán)、7-基座、71-紅外線截止濾光器、8-襯底、9-攝像元件、100-SIDM驅(qū)動(dòng)裝置、101-支撐臺(tái)、102-壓電元件、103-振動(dòng)部件、104-摩擦連接部件、105-透鏡框具體實(shí)施方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的攝像模組1進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1是涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的攝像模組1的剖面說(shuō)明圖。還有，關(guān)于本說(shuō)明書(shū)中所用的用語(yǔ)“上”及“下”，以形成有攝像模組1的透鏡開(kāi)口11(參見(jiàn)圖1)的方向?yàn)椤吧稀?，還有，以配設(shè)有襯底8的方向?yàn)椤跋隆薄?br> 攝像模組1具有構(gòu)成攝像模組1的光學(xué)系統(tǒng)的透鏡單元2；在支撐透鏡單元2的同時(shí)可沿透鏡單元2的光軸方向移動(dòng)的移動(dòng)部件3；與移動(dòng)部件3摩擦連接的振動(dòng)部件4；以及固定于振動(dòng)部件4的一端即外側(cè)凸緣底面4a上的壓電元件5，其特征在于，振動(dòng)部件4從與壓電元件5的固定部分即外側(cè)凸緣底面4a及壓電元件5的上表面51向壓電元件5一側(cè)延伸。移動(dòng)部件3、振動(dòng)部件4、壓電元件5構(gòu)成SIDM驅(qū)動(dòng)裝置。還有，攝像模組1具有支撐壓電元件5的底面52的固定環(huán)6、支撐固定環(huán)6的基座7、固定于基座7的下方的襯底8以及安裝在襯底8的上表面上的攝像元件9。
透鏡單元2構(gòu)成攝像模組1的光學(xué)系統(tǒng)，根據(jù)攝像模組1所需的光學(xué)性能由一個(gè)以上的透鏡組構(gòu)成。該透鏡單元2支撐于下述的移動(dòng)部件3的鏡筒31的中央空間內(nèi)。另外，透鏡單元2的具體結(jié)構(gòu)未圖示在圖1及圖2上。
移動(dòng)部件3由鏡筒31和支座32構(gòu)成。鏡筒31是用合成樹(shù)脂制成的圓筒狀部件，在其空間內(nèi)支撐透鏡單元2。支座32是用硬質(zhì)合成樹(shù)脂或用金屬制成的圓筒狀部件，配置在鏡筒31的外側(cè)。在鏡筒31的外周壁和支座32的內(nèi)周壁上分別形成有螺紋，通過(guò)這些螺紋之間的螺紋連接，鏡筒31和支座32連接在一起。還有，支座32的外周壁32a與下述的振動(dòng)部件4的內(nèi)周壁4b摩擦連接。
如圖3所示，支座32具有形成于其圓筒狀周壁上的切縫32b。通過(guò)該切縫32b，支座32的外周壁為構(gòu)成為可擴(kuò)展。如下述那樣，支座32在保持切縫32b的切縫間隔被壓緊而收縮的狀態(tài)的同時(shí)插入振動(dòng)部件4的內(nèi)部空間內(nèi)。于是，插入振動(dòng)部件4的內(nèi)部空間內(nèi)的支座32由于其恢復(fù)力而擴(kuò)展，且支座32的外周壁32a以按壓的方式與振動(dòng)部件4的內(nèi)周壁4b摩擦連接。通過(guò)這樣在支座32上形成切縫32b，支座32的外周壁32a的整個(gè)周面和振動(dòng)部件4的內(nèi)周壁4b的整個(gè)周面能夠切實(shí)地摩擦連接，還有，由于實(shí)現(xiàn)了支座32和振動(dòng)部件4的摩擦連接而不需要獨(dú)立的部件，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)攝像模組1的制造成本的低廉化。
如圖1、圖2所示，支座32在其上部具有制動(dòng)面32c。該制動(dòng)面32c與下述的振動(dòng)部件4的內(nèi)側(cè)凸緣底面4c構(gòu)成一組制動(dòng)面，通過(guò)與內(nèi)側(cè)凸緣底面4c抵接，限制移動(dòng)部件3的向上方的移動(dòng)范圍。
振動(dòng)部件4是用硬質(zhì)合成樹(shù)脂或用金屬制成的圓筒狀部件，具有圓筒部41和在該圓筒部41的上部向圓筒部41的外側(cè)和內(nèi)側(cè)的兩個(gè)方向伸出的凸緣部42。在凸緣部42的外側(cè)凸緣底面4a上固定有壓電元件5的上表面51。還有，凸緣部42的內(nèi)側(cè)凸緣底面4c與支座32的制動(dòng)面32c構(gòu)成一組制動(dòng)機(jī)構(gòu)，限制移動(dòng)部件3相對(duì)振動(dòng)部件4的向上方的移動(dòng)范圍。
壓電元件5是沿?cái)z像模組1的上下方向?qū)盈B環(huán)狀的多片壓電片而構(gòu)成的圓筒狀的壓電部件。該壓電元件5的底面52固定于固定環(huán)6的上表面上，一方面，其上表面51固定于振動(dòng)部件4的外側(cè)凸緣底面4a上。若在壓電元件5連續(xù)施加脈沖電壓，則壓電元件5產(chǎn)生沿?cái)z像模組1的上下方向重復(fù)進(jìn)行伸長(zhǎng)及縮短的振動(dòng)。
固定環(huán)6是配置于壓電元件5的下方的環(huán)狀的部件，該固定環(huán)6支撐于基座7上?；?在其下方支撐襯底8，同時(shí)在其中央部支撐紅外線截止濾光器71。在襯底8的上表面上安裝有CCD或CMOS傳感器即攝像元件9。
下面說(shuō)明本實(shí)施方式的作用效果。在本實(shí)施方式的攝像模組1中，振動(dòng)部件4從與壓電元件5的固定部分即外側(cè)凸緣底面4a及壓電元件5的上表面51向壓電元件5一側(cè)延伸。因此，若在壓電元件5上連續(xù)施加脈沖電壓，則壓電元件5振動(dòng)，該振動(dòng)向振動(dòng)部件4傳遞過(guò)去。即，當(dāng)壓電元件5的振動(dòng)方向?yàn)閳D1所示箭頭A的方向時(shí)，若該振動(dòng)傳遞到振動(dòng)部件4上，則變成圖1所示箭頭B的方向的振動(dòng)。
壓電元件5的振動(dòng)重復(fù)與脈沖電壓的平穩(wěn)上升的部分相對(duì)應(yīng)的比較平穩(wěn)的伸長(zhǎng)和與脈沖電壓的急劇下降的部分相對(duì)應(yīng)的較急速的縮短。通過(guò)這種壓電元件5的振動(dòng)，振動(dòng)部件4重復(fù)進(jìn)行沿箭頭B方向較平緩地移動(dòng)，而后沿與箭頭B反向的方向急劇地返回這樣的移動(dòng)。摩擦連接在振動(dòng)部件4上的移動(dòng)部件3與振動(dòng)部件4的平緩移動(dòng)一起移動(dòng)，在沿其反向急劇返回的移動(dòng)時(shí)，由于不能應(yīng)對(duì)振動(dòng)部件4的移動(dòng)，從而出現(xiàn)大致不移動(dòng)情形，因此，移動(dòng)部件3向振動(dòng)部件4的所述B方向移動(dòng)過(guò)去。圖2表示移動(dòng)部件3通過(guò)壓電元件5及振動(dòng)部件4的這種移動(dòng)而移動(dòng)后的狀態(tài)。
由于振動(dòng)部件4從與壓電元件5的固定部分向壓電元件5一側(cè)延伸，使得振動(dòng)部件4的延伸范圍和壓電元件5的延伸范圍重合。于是，由于振動(dòng)部件4和壓電元件5未配置成沿一個(gè)方向連續(xù)，因此，能夠使在透鏡單元2的光軸方向上的攝像模組1的尺寸小型化。
再有，由于移動(dòng)部件3、振動(dòng)部件4及壓電元件5為圓筒狀部件，且按移動(dòng)部件3、振動(dòng)部件4、壓電元件5的順序從內(nèi)側(cè)向外側(cè)同軸地配置，因此，振動(dòng)部件和壓電元件無(wú)需配置成在攝像模組1的側(cè)方伸出。因此，能夠使與透鏡單元2的光軸方向垂直的方向上的攝像模組1的尺寸小型化。還有，由于移動(dòng)部件3、振動(dòng)部件4及壓電元件5做成圓筒狀部件，因而由壓電元件5所引起的振動(dòng)均勻地傳遞到振動(dòng)部件4的整個(gè)圓周上，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)部件3的順利的移動(dòng)。
再有，由于振動(dòng)部件4具有凸緣部42，并且壓電元件5固定在凸緣部42上，因此，由壓電元件5所引起的振動(dòng)通過(guò)該凸緣部42能夠有效地傳遞到振動(dòng)部件4的整體上。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)壓電元件5所施加電壓值的低電壓化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)攝像模組1的省電。
再有，由于移動(dòng)部件3具有形成于圓筒狀周壁上的切縫32b，移動(dòng)部件3的圓筒狀周壁構(gòu)成為可擴(kuò)展，因此，能夠切實(shí)地摩擦連接移動(dòng)部件3和振動(dòng)部件4。還有，由于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)部件3和振動(dòng)部件4之間的摩擦連接而無(wú)需獨(dú)立的部件，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)攝像模組1的制造成本的低廉化。
再有，移動(dòng)部件3具有支撐透鏡單元2的鏡筒31和支撐鏡筒31的支座32，切縫32b形成于所述支座32上。通過(guò)由鏡筒31和支座32如此地構(gòu)成移動(dòng)部件3，能夠使支座32的周壁較薄，從而能夠容易地確保移動(dòng)部件3的彈性。
再有，移動(dòng)部件3和振動(dòng)部件4具有一組制動(dòng)機(jī)構(gòu)即凸緣部42的內(nèi)側(cè)凸緣底面4c和支座32的制動(dòng)面32c，通過(guò)制動(dòng)機(jī)構(gòu)限制移動(dòng)部件3相對(duì)振動(dòng)部件4的移動(dòng)范圍。因此，無(wú)需通過(guò)獨(dú)立的部件限制移動(dòng)部件3的移動(dòng)范圍，從而能夠?qū)崿F(xiàn)由于零部件件數(shù)的減少的攝像模組1的制造成本的低廉化。
本實(shí)施方式的攝像模組1的結(jié)構(gòu)雖然主要能夠應(yīng)用于自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)中，但也能夠應(yīng)用于其他的變焦機(jī)構(gòu)或進(jìn)行通常攝影狀態(tài)和低倍攝影狀態(tài)的切換等的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的全部的用途中。
以上雖然以本發(fā)明優(yōu)先實(shí)施方式為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明當(dāng)然不限定于所述實(shí)施方式上。
權(quán)利要求
1.一種攝像模組，具有構(gòu)成攝像模組的光學(xué)系統(tǒng)的透鏡單元；在支撐所述透鏡單元的同時(shí)可沿所述透鏡單元的光軸方向移動(dòng)的移動(dòng)部件；與所述移動(dòng)部件摩擦連接的振動(dòng)部件；以及固定于所述振動(dòng)部件的一端上的壓電元件，其特征在于，所述振動(dòng)部件從與所述壓電元件的固定部分向所述壓電元件一側(cè)延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像模組，其特征在于，所述移動(dòng)部件、所述振動(dòng)部件及所述壓電元件為圓筒狀部件，且按所述移動(dòng)部件、所述振動(dòng)部件、所述壓電元件的順序從內(nèi)側(cè)向外側(cè)同軸地配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像模組，其特征在于，所述振動(dòng)部件具有凸緣部，所述壓電元件固定在所述凸緣部上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像模組，其特征在于，所述移動(dòng)部件具有形成于圓筒狀周壁上的切縫，所述移動(dòng)部件的圓筒狀周壁構(gòu)成為可擴(kuò)展。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的攝像模組，其特征在于，所述移動(dòng)部件具有支撐所述透鏡的鏡筒和支撐所述鏡筒的支座，所述切縫形成于所述支座上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像模組，其特征在于，所述移動(dòng)部件和所述振動(dòng)部件具有一組制動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)所述制動(dòng)機(jī)構(gòu)限制所述移動(dòng)部件相對(duì)所述振動(dòng)部件的移動(dòng)范圍。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用了利用壓電元件的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的攝像模組，能夠?qū)崿F(xiàn)攝像模組的小型化。攝像模組(1)具有構(gòu)成攝像模組(1)的光學(xué)系統(tǒng)的透鏡單元(2)；在支撐透鏡單元(2)的同時(shí)可沿透鏡單元(2)的光軸方向移動(dòng)的移動(dòng)部件(3)；與移動(dòng)部件(3)摩擦連接的振動(dòng)部件(4)；以及固定于振動(dòng)部件(4)的一端即外側(cè)凸緣底面(4a)上的壓電元件(5)，其特征在于，振動(dòng)部件(4)從與壓電元件(5)的固定部分即外側(cè)凸緣底面(4a)及壓電元件(5)的上表面(51)向壓電元件(5)一側(cè)延伸。
文檔編號(hào)G02B7/10GK101046536SQ20071000696
公開(kāi)日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2007年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日
發(fā)明者山田司 申請(qǐng)人:三美電機(jī)株式會(huì)社