專利名稱：攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝像裝置，特別是涉及能夠?qū)崿F(xiàn)透鏡驅(qū)動部小型化的攝像裝置。
背景技術(shù)：
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的示例性攝像裝置的構(gòu)造。圖1所示攝像裝置10包括容納 部11、透鏡鏡筒12、和攝像元件13。攝像裝置10通過將透鏡鏡筒12和攝像元件13組裝到 容納部11中而制成。透鏡21、22和23組裝并保持在透鏡鏡筒12中。在透鏡鏡筒12的外側(cè)面上設(shè)置 有螺紋24。螺紋24與設(shè)置在容納部11中的透鏡承載件31上的螺紋(未示出)接合。透 鏡鏡筒12與透鏡承載件31之間的螺紋接合能實現(xiàn)制造時調(diào)節(jié)與攝像元件13的距離(調(diào) 節(jié)透鏡的焦點)。焦點調(diào)節(jié)后，將透鏡鏡筒12膠合至透鏡承載件31，以使透鏡鏡筒12固定 至透鏡承載件31。透鏡承載件31的側(cè)面上設(shè)置有線圈32-1和32-2。線圈32_1和32_2顯示為獨 立的構(gòu)件只是為了圖示方便，實際上透鏡承載件31的側(cè)面上設(shè)置的是一個線圈32。磁體 33-1設(shè)置在容納部11中，并面對線圈32-1。相似地，磁體33-2設(shè)置在容納部11中，并面 對線圈32-2。磁體33-1和33-2均設(shè)置有軛，圖1中未示出軛。線圈32、磁體33和軛形成
音圈馬達。當(dāng)線圈32通電時，沿圖1中的上方或下方生成作用力。生成的作用力使透鏡承載 件31向上或向下移動。當(dāng)透鏡承載件31發(fā)生移動時，固定于透鏡承載件31的透鏡鏡筒12 也發(fā)生移動。因此，保持在透鏡鏡筒12中的透鏡21 23與攝像元件13之間的距離發(fā)生 改變。上述機制能實現(xiàn)自動聚焦(AF)(例如見JP-A-2007-17791)。近年來，隨著數(shù)碼相機的小型化以及具有數(shù)碼相機功能的移動電話的普及，希望 自動聚焦驅(qū)動器的尺寸小型化。自動聚焦驅(qū)動器的小型化可以通過光學(xué)系統(tǒng)例如透鏡的小 型化來實現(xiàn)，但是結(jié)果容易造成光量變少，從而不利地導(dǎo)致像質(zhì)劣化。因此，不希望通過使 透鏡或類似光學(xué)部件小型化來實現(xiàn)自動聚焦驅(qū)動器的小型化。然而，如上所述，希望實現(xiàn)驅(qū) 動器(包括驅(qū)動器的攝像裝置)的進一步小型化。除非對圖1所示構(gòu)造做出改變，否則很難實現(xiàn)進一步小型化。可以通過在不改變 圖1所示構(gòu)造的情況下，使透鏡21 23小型化來使透鏡鏡筒12小型化，來實現(xiàn)攝像裝置 的小型化。然而，在這種情況下，如上所述，難以避免像質(zhì)的劣化。JP-A-2007-17791描述了在被攝體與透鏡之間設(shè)置遮擋向透鏡入射的光的區(qū)塊 (sector)來試圖實現(xiàn)小型化的攝像裝置。JP-A-2007-17791中所述的攝像裝置包括含有多 個具有不同直徑的透鏡的透鏡組，所述區(qū)塊設(shè)置在被攝體與透鏡組之間，并遮擋向透鏡組 入射的光。所述透鏡組容納在透鏡鏡筒中。透鏡鏡筒的外周緣側(cè)壁具有多個直徑不同的臺 階部，這些直徑與容納在透鏡鏡筒中的透鏡的直徑相對應(yīng)，并且沿其中的一個臺階部形成 側(cè)壁凹部。用于驅(qū)動區(qū)塊的區(qū)塊驅(qū)動裝置設(shè)置在側(cè)壁凹部中。JP-A-2007-17791中所述的攝像裝置需要進一步小型化。JP-A-2007-17791中所述的攝像裝置具有不利的結(jié)構(gòu)，例如，其中透鏡鏡筒沒有螺紋機構(gòu)，從而不能實現(xiàn)在制造時 在透鏡組與攝像元件之間進行焦點調(diào)節(jié)。 除參考圖1所述的驅(qū)動方法外，還提出了其它的透鏡驅(qū)動方法。例如，提出了使用 壓電元件的驅(qū)動方法和使用形狀記憶合金的驅(qū)動方法。希望的是，上述其它驅(qū)動方法也能 夠得到使用，并且能夠?qū)崿F(xiàn)與驅(qū)動相關(guān)的部分的小型化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，希望使透鏡驅(qū)動部分小型化。本發(fā)明一實施例的攝像裝置包括保持透鏡的第一構(gòu)件；固定所述第一構(gòu)件的第 二構(gòu)件；和相對于攝像元件的成像面沿垂直方向驅(qū)動所述第二構(gòu)件的驅(qū)動裝置。所述第一 構(gòu)件具有大小各異的直徑，并且具有小直徑的部分設(shè)置有與所述第二構(gòu)件接合(engage) 的部分。所述驅(qū)動裝置設(shè)置在由不同直徑之間的差異所生成的空間中。所述第一構(gòu)件可保持具有不同直徑的多個透鏡，并且可成形為具有與透鏡的直徑 相對應(yīng)的直徑。所述驅(qū)動裝置可以是由線圈、磁體和軛形成的音圈馬達。所述音圈馬達可設(shè)置在 上述空間中。所述音圈馬達的線圈可設(shè)置設(shè)置在所述第二構(gòu)件的側(cè)面上。所述驅(qū)動裝置可包括壓電元件、連接至所述壓電元件的軸、和連接至所述第二構(gòu) 件并被所述軸貫穿的鉤。所述壓電元件、所述軸和所述鉤可設(shè)置在上述空間中。所述驅(qū)動裝置可包括由形狀記憶合金制成的導(dǎo)線、鉤住所述導(dǎo)線的鉤、和連接至 所述導(dǎo)線的電極。所述導(dǎo)線、所述鉤和所述電極可設(shè)置在上述空間中。在本發(fā)明另一實施例的攝像裝置中，在保持透鏡的構(gòu)件的一部分上，具體說，在直 徑與直徑最小的透鏡相對應(yīng)的部分上，設(shè)置有螺紋，而該螺紋使該部分能夠與驅(qū)動透鏡的 構(gòu)件接合。驅(qū)動裝置設(shè)置在由不同直徑所生成的空間中。根據(jù)本發(fā)明的實施例，能夠?qū)崿F(xiàn)透鏡驅(qū)動部的小型化。


圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的示例性攝像裝置的構(gòu)造；圖2示出了應(yīng)用本發(fā)明的一個實施例的攝像裝置的構(gòu)造；圖3用于說明該攝像裝置的構(gòu)造；圖4用于說明攝像裝置的尺寸；圖5A和5B示出了用于比較的現(xiàn)有技術(shù)的示例性攝像裝置的構(gòu)造；圖6A和6B示出了應(yīng)用本發(fā)明的另一實施例的攝像裝置的構(gòu)造；圖7A和7B示出了用于比較的現(xiàn)有技術(shù)的示例性攝像裝置的構(gòu)造；而圖8A和8B示出了應(yīng)用本發(fā)明的另一實施例的攝像裝置的構(gòu)造。
具體實施例方式下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例。本發(fā)明可應(yīng)用于攝像裝置。本文所述的攝像裝置具體是指容納在例如數(shù)碼相機 和具有數(shù)碼相機功能的移動電話中的裝置。在這種攝像裝置中，通過對透鏡進行驅(qū)動(例如，相對于攝像元件移動透鏡，以使透鏡接近攝像元件或遠(yuǎn)離攝像元件)，來進行自動聚焦 (AF)。包括用于進行自動聚焦的驅(qū)動器的攝像裝置具有例如圖1所示的構(gòu)造。再次參考 圖1，攝像裝置10包括容納透鏡承載件31的容納部11。透鏡承載件31構(gòu)造成能夠相對于 容納部11沿圖1中的上下方向(接近或遠(yuǎn)離攝像元件13的方向)移動。透鏡承載件31 中固定地設(shè)置有容納多個透鏡21 23的透鏡鏡筒12。下述實施例主要涉及上述攝像裝置的透鏡承載件和透鏡鏡筒。使用應(yīng)用下述任一 實施例的透鏡鏡筒和透鏡承載件的攝像裝置能夠小于現(xiàn)有技術(shù)的攝像裝置。當(dāng)這種小型攝 像裝置容納在例如數(shù)碼相機和移動電話等裝置中時，能夠使這些裝置小型化。此外，能夠增 大用于攝像裝置之外的其它部分的空間，由此能夠增強其它功能。下面將描述預(yù)期能夠?qū)崿F(xiàn)上述有利效果的攝像裝置。已經(jīng)提出了的用于進行自動 聚焦的方法包括使用音圈馬達的方法(參考圖1所述的方法)、使用壓電元件的方法、和 使用由形狀記憶合金制成的導(dǎo)線(wire)的方法。在以下描述中，將參考上述方法來描述實 施例。也就是說，以下描述包括使用音圈馬達來進行自動聚焦的第一實施例、使用壓電元 件來進行自動聚焦的第二實施例、和使用由形狀記憶合金制成的導(dǎo)線來進行自動聚焦的第 三實施例。在以下描述中，將保持透鏡的構(gòu)件稱為透鏡鏡筒，將固定透鏡鏡筒的構(gòu)件稱為透 鏡承載件，并將驅(qū)動透鏡承載件的部分適宜地稱為驅(qū)動器。透鏡鏡筒呈圓筒形，并成形為使 得上部直徑(外徑)和下部直徑(外徑)設(shè)計成與相應(yīng)的透鏡直徑匹配，從而不同于彼此。 在透鏡鏡筒的上部和下部中直徑較小的一方設(shè)置與透鏡承載件接合的部分(螺紋)。直徑 的差異生成一個空間，在該生成的空間中設(shè)置驅(qū)動裝置(drive means)。該驅(qū)動裝置如上所 述在第一到第三實施例中不同于彼此，下面將進行描述。[第一實施例]下面將描述第一實施例。圖2示出了第一實施例的攝像裝置100的示例性構(gòu)造， 并且是攝像裝置100的截面圖。圖2所示攝像裝置100包括容納部101、透鏡鏡筒102、和 攝像元件103。圖3是圖2所示攝像裝置100的各部分的分解圖。參考圖3，透鏡21、22和23組裝并保持在透鏡鏡筒102中。在透鏡鏡筒102的外 側(cè)面上設(shè)置有螺紋111。透鏡承載件121設(shè)置在容納部101中。透鏡承載件121的內(nèi)側(cè)(內(nèi)徑)上設(shè)置有 螺紋122。透鏡承載件121的外側(cè)(外形)側(cè)面上設(shè)置有線圈123。線圈123圍繞透鏡承載 件121的側(cè)面。磁體124-1和124-2設(shè)置在容納部101的內(nèi)側(cè)(內(nèi)徑)上的預(yù)定位置處， 并與線圈123相對。磁體124-1和124-2設(shè)置在線圈123的相反側(cè)。磁體124-1和124-2各自設(shè)置有軛(yoke)，但是在圖2和3中磁體和軛組合在一 起顯示為磁體124-1或磁體124-2。以下，當(dāng)不必區(qū)分磁體124-1和124-2時，將磁體124-1 和124-2簡稱為磁體124。透鏡鏡筒102上的螺紋111與透鏡承載件121上設(shè)置的螺紋122接合。透鏡鏡筒 102與透鏡承載件121之間的接合能實現(xiàn)制造時調(diào)節(jié)與攝像元件103的距離(調(diào)節(jié)透鏡的 焦點)。焦點調(diào)節(jié)后，將透鏡鏡筒102膠合至透鏡承載件121，以使透鏡鏡筒102固定至透 鏡承載件121。
當(dāng)透鏡鏡筒102插入容納部101中并固定至透鏡承載件121后，攝像元件103插 入容納部101中并固定至容納部101。通過這樣順次將透鏡鏡筒102和攝像元件103組裝 到容納部101中，就制成了具有圖2所示構(gòu)造的攝像裝置100。在具有上述構(gòu)造的攝像裝置100中，當(dāng)設(shè)置在透鏡承載件121上的線圈123中通 電時，電流與磁體124之間的相互關(guān)系根據(jù)電流的流動方向，沿圖2和3中的上方或下方生 成作用力。生成的作用力使透鏡承載件121向上或向下移動。當(dāng)透鏡承載件121發(fā)生移動 時，固定于透鏡承載件121的透鏡鏡筒102也發(fā)生移動。因此，保持在透鏡鏡筒102中的透 鏡21 23與攝像元件103之間的距離發(fā)生改變。通過這種機制，完成了自動聚焦(AF)。下面將進一步描述透鏡鏡筒102的結(jié)構(gòu)。參考圖3，透鏡鏡筒102具有臺階形狀， 圖3所示構(gòu)造中的形狀具有兩個臺階。臺階部151包含透鏡23，而臺階部152包含透鏡21 和22。如圖3所示，透鏡21 23的尺寸滿足以下關(guān)系透鏡21 <透鏡22 <透鏡23。因此，包含透鏡23的臺階部151的直徑大于包含透鏡21和22的臺階部152的直 徑。臺階部151的直徑略大于透鏡23的直徑。臺階部152的直徑略大于透鏡22的直徑， 但小于透鏡23的直徑。螺紋111設(shè)置在臺階部152上。設(shè)置在臺階部152上的螺紋111與設(shè)置在透鏡承 載件121上的螺紋122接合。透鏡承載件121的直徑做成使得螺紋111與螺紋122接合。 因此，透鏡承載件121的直徑做成略大于臺階部152的直徑。此外，臺階部152的高度小于透鏡承載件121的高度。這里使用的高度是指沿圖 3中的上下方向(趨近或遠(yuǎn)離攝像元件的方向)的長度。透鏡承載件121的高度確定為使 得，當(dāng)透鏡鏡筒102固定至透鏡承載件121時，透鏡鏡筒102的臺階部151不與透鏡承載件 121的端部發(fā)生接觸。下面比較現(xiàn)有技術(shù)的攝像裝置10與第一實施例的攝像裝置100。圖4的上部示出 了圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的攝像裝置10的構(gòu)造，而圖4的下部示出了圖2所示的本發(fā)明第一 實施例的攝像裝置100的構(gòu)造。攝像裝置10和攝像裝置100均包括透鏡21 23。因此，攝像裝置10和攝像裝 置100就光學(xué)系統(tǒng)而言不存在不同之處，所以能夠捕捉具有相同像質(zhì)的圖像。此外，攝像裝 置10中的攝像元件13與攝像裝置100中的攝像元件103具有相同數(shù)量的像素，所以從這 點來說，也能夠捕捉具有相同像質(zhì)的圖像。然而，可以明顯看出，攝像裝置100是小于攝像裝置10的。其原因是，攝像裝置100 中的透鏡鏡筒102具有臺階形狀，并且容納較小透鏡的臺階部152的直徑小于容納較大透 鏡的臺階部151的直徑。因此，能夠減小攝像裝置100的尺寸。因為臺階部151與152之 間的差異，具體說就是臺階部151與152之間的直徑差異所生成的空間容納了透鏡承載件 121、螺紋122、線圈123和磁體124，所以實現(xiàn)了攝像裝置100的小型化。也就是說，攝像裝置100的小型化能夠通過以下方式實現(xiàn)將透鏡鏡筒102的形 狀做成使得其直徑與被容納透鏡的尺寸相應(yīng)地逐漸減小，在直徑較小的臺階部上設(shè)置螺紋 111以使螺紋部分與透鏡承載件121接合，并將包括線圈123和磁體124的驅(qū)動器組裝到直 徑較小的那一側(cè)。這里描述了 “將透鏡鏡筒102的形狀做成使得其直徑與被容納透鏡的尺寸相應(yīng)地 逐漸減小”，其中的直徑逐漸減小意味著能夠采用以下形狀。也就是說，能夠采用例如類似圖3所示的臺階部151和152的臺階形狀。此外，雖然未示出，當(dāng)組裝有三個透鏡、例如圖 3所示的透鏡21 23時，能夠采用不是由兩個臺階部形成的臺階形狀，而是由與透鏡數(shù)量 相對應(yīng)的三個臺階部形成的臺階形狀。或者，雖然未示出，代替臺階形狀，還能夠采用例如直徑沿遠(yuǎn)離攝像元件103的方 向逐漸且連續(xù)減小的圓錐形狀(圓錐形狀的一部分)。再者，還能夠采用例如以下這種組合 形狀螺紋部分(相當(dāng)于圖3中的臺階部152)呈圓筒形狀，而非螺紋部分(相當(dāng)于圖3中 的臺階部151)呈圓臺形狀(圓錐形狀的一部分)。再者，還能夠采用能夠從上述形狀想到 的任意形狀。在圖4上部所示的現(xiàn)有技術(shù)的攝像裝置10中，透鏡承載件31位于透鏡鏡筒12的 外側(cè)，而線圈32和磁體33進一步位于透鏡承載件31的外側(cè)。也就是說，當(dāng)采用這種構(gòu)造 時，透鏡承載件31的直徑大于透鏡鏡筒12的直徑，而線圈32和磁體33進一步位于大直徑 透鏡承載件31的外側(cè)，從而不利地導(dǎo)致攝像裝置10自身的尺寸增加。另一方面，由于圖4下部所示的應(yīng)用了本發(fā)明第一實施例的攝像裝置100具有上 述構(gòu)造，所以雖然透鏡承載件121位于透鏡鏡筒102的外側(cè)，但卻位于透鏡鏡筒102的最大 直徑部分(外徑)的內(nèi)側(cè)。此外，位于透鏡承載件121外側(cè)的線圈123和磁體124定位在 透鏡鏡筒102的外徑的內(nèi)側(cè)。由于透鏡承載件121、線圈123和磁體124的全部均不位于或 者只有部分位于透鏡鏡筒102的外徑的外側(cè)，所以攝像裝置100自身的尺寸得到減小。也就是說，透鏡鏡筒102的攝像元件103側(cè)的直徑大，而其相反側(cè)的直徑小。由于 透鏡鏡筒102的這兩個部分的直徑彼此不同，所以在差異之處形成了一個空間。通過在該 空間中容納沿垂直方向相對于攝像元件103的成像面移動透鏡承載件121的驅(qū)動裝置(在 本例中為線圈123、磁體124和軛)，能實現(xiàn)攝像裝置100的小型化。如上所述，通過應(yīng)用本發(fā)明，能實現(xiàn)攝像裝置的小型化。此外，雖然實現(xiàn)了小型化， 但是不會降低所攝圖像的質(zhì)量。注意，在制造時通過使透鏡鏡筒102與透鏡承載件121之間發(fā)生接合來進行的焦 點調(diào)節(jié)能夠以類似于現(xiàn)有技術(shù)的攝像裝置10的方式來進行。[第二實施例]下面將描述第二實施例。第二實施例涉及使用壓電元件來進行自動聚焦的情況。 壓電元件是使用將施加至壓電構(gòu)件的作用力轉(zhuǎn)換成電壓或者將電壓轉(zhuǎn)換成作用力的壓電 效果的被動元件(passive device) 0要描述使用壓電元件來進行自動聚焦的攝像裝置，首 先在圖5A和5B中示出現(xiàn)有技術(shù)的攝像裝置的構(gòu)造，以用于比較。圖5A是攝像裝置200的 俯視圖，而圖5B是攝像裝置200的側(cè)視圖(截面圖)。攝像裝置200包括容納部201、透鏡鏡筒202、和攝像元件203。透鏡21、22和23 組裝并保持在透鏡鏡筒202中。在透鏡鏡筒202的外側(cè)面上設(shè)置有螺紋211。透鏡承載件221設(shè)置在容納部201中。透鏡承載件221的內(nèi)側(cè)(內(nèi)徑)上設(shè)置 有螺紋222。在透鏡承載件221的外側(cè)(外形)側(cè)面上的預(yù)定位置處設(shè)置有滑鉤(slide hook) 223?；^223的一端連接至透鏡承載件221，而另一端呈在中心具有圓孔的圓形形 狀。軸224穿過該孔。軸224上安裝有壓電元件225，壓電元件225固定至容納部201。當(dāng)壓電元件225 中通電時，生成作用力，使滑鉤223滑動。當(dāng)滑鉤223滑動時，透鏡承載件221相對于容納部201向上或向下(遠(yuǎn)離或趨近攝像元件203的方向)移動。從而進行自動聚焦。在圖5A和5B所示的現(xiàn)有技術(shù)的攝像裝置200中，透鏡承載件221位于透鏡鏡筒 202的外側(cè)，而滑鉤223、軸224和壓電元件225進一步位于透鏡承載件221的外側(cè)。也就 是說，當(dāng)采用這種構(gòu)造時，透鏡承載件221的直徑大于透鏡鏡筒202的直徑，而滑鉤223、軸 224和壓電元件225壓電元件225進一步位于大直徑透鏡承載件221的外側(cè)，從而導(dǎo)致攝像 裝置200自身的尺寸增加。為解決該問題，應(yīng)用本發(fā)明的第二實施例的攝像裝置具有圖6A和6B所示的構(gòu)造， 以減小攝像裝置的尺寸。圖6A是攝像裝置250的俯視圖，而圖6B是攝像裝置250的側(cè)視 圖(截面圖)。圖6A和6B所示攝像裝置250的構(gòu)造基本上與圖5A和5B所示現(xiàn)有技術(shù)的攝像裝 置200的構(gòu)造相同。攝像裝置250包括容納部251、透鏡鏡筒252、和攝像元件253。透鏡 21,22和23組裝并保持在透鏡鏡筒252中。在透鏡鏡筒252的外側(cè)面上設(shè)置有螺紋261。透鏡承載件271設(shè)置在容納部251中。透鏡承載件271的內(nèi)側(cè)(內(nèi)徑)上設(shè)置有 螺紋272。在透鏡承載件271的外側(cè)(外形)側(cè)面上的預(yù)定位置處設(shè)置有滑鉤273?；^ 273的一端連接至透鏡承載件271 (與之一體化)，而另一端呈在中心具有圓孔的圓形形狀。 軸274穿過該孔。軸274上安裝有壓電元件275，壓電元件275固定至容納部251。當(dāng)壓電元件275 中通電時，生成作用力，使滑鉤273滑動。當(dāng)滑鉤273滑動時，透鏡承載件271相對于容納 部251向上或向下(遠(yuǎn)離或趨近攝像元件253的方向)移動。從而進行自動聚焦。下面將進一步描述透鏡鏡筒252的結(jié)構(gòu)。參考圖6B，透鏡鏡筒252具有臺階形狀， 圖6B所示構(gòu)造中的形狀具有兩個臺階。臺階部281包含透鏡23，而臺階部282包含透鏡 21和22。如圖6B所示，透鏡21 23的尺寸滿足以下關(guān)系透鏡21 <透鏡22 <透鏡23。因此，包含透鏡23的臺階部281的直徑大于包含透鏡21和22的臺階部282的直 徑。臺階部281的直徑略大于透鏡23的直徑。臺階部282的直徑略大于透鏡22的直徑， 但小于透鏡23的直徑。螺紋261設(shè)置在臺階部282上。設(shè)置在臺階部282上的螺紋261與設(shè)置在透鏡承 載件271上的螺紋272接合。透鏡承載件271的直徑做成使得螺紋261與螺紋272接合。 因此，透鏡承載件271的直徑做成略大于臺階部282的直徑。此外，臺階部282的高度小于透鏡承載件271的高度。這里使用的高度是指沿圖 6B中的上下方向(趨近或遠(yuǎn)離攝像元件253的方向)的長度。透鏡承載件271的高度確定 為使得，當(dāng)透鏡鏡筒252固定至透鏡承載件271時，透鏡鏡筒252的臺階部281不與透鏡承 載件271的端部發(fā)生接觸。下面比較現(xiàn)有技術(shù)的攝像裝置200與第二實施例的攝像裝置250。攝像裝置200 和攝像裝置250均包括透鏡21 23。因此，攝像裝置200和攝像裝置250就光學(xué)系統(tǒng)而 言不存在不同之處，所以能夠捕捉具有相同像質(zhì)的圖像。此外，攝像裝置200中的攝像元件 203與攝像裝置250中的攝像元件253具有相同數(shù)量的像素，所以從這點來說，也能夠捕捉 具有相同像質(zhì)的圖像。然而，可以明顯看出，攝像裝置250是小于攝像裝置200的。其原因是，攝像裝置 250中的透鏡鏡筒252具有臺階形狀，并且容納較小透鏡的臺階部282的直徑較小容納較大透鏡的臺階部281的直徑。因此，能夠減小攝像裝置250的尺寸。因為臺階部281與282 之間的差異，具體說就是臺階部281與282之間的直徑差異所生成的空間容納透鏡承載件 271、鉤273和軸274的全部或者部分，所以能夠?qū)崿F(xiàn)攝像裝置250的小型化。也就是說，攝像裝置250的小型化能夠通過以下方式實現(xiàn)將透鏡鏡筒252的形 狀做成使得其直徑與被容納透鏡的尺寸相應(yīng)地逐漸減小，在直徑較小的臺階部上設(shè)置螺紋 261以使螺紋部分與透鏡承載件271接合，并將包括滑鉤273、軸274和壓電元件275的驅(qū) 動器組裝到直徑較小的那一側(cè)。這里描述了 “將透鏡鏡筒252的形狀做成使得其直徑與被容納透鏡的尺寸相應(yīng)地 逐漸減小”，其中的直徑逐漸減小意味著能夠采用以下形狀。也就是說，能夠采用例如類似 于圖6B所示的臺階部281和282的臺階形狀。此外，雖然未示出，當(dāng)組裝有三個透鏡、例如 圖6B所示的透鏡21 23時，能夠采用不是由兩個臺階部形成的臺階形狀，而是由與透鏡 數(shù)量相對應(yīng)的三個臺階部形成的臺階形狀?；蛘撸m然未示出，代替臺階形狀，還能夠采用例如直徑沿遠(yuǎn)離攝像元件253的方 向逐漸且連續(xù)減小的圓錐形狀(圓錐形狀的一部分)。再者，還能夠采用例如以下這種組合 形狀螺紋部分(相當(dāng)于圖6B中的臺階部282)呈圓筒形狀，而非螺紋部分(相當(dāng)于圖6B 中的臺階部281)呈圓臺形狀(圓錐形狀的一部分)。再者，還能夠采用能夠從上述形狀想 到的任意形狀。如上所述，圖5A和5B所示的現(xiàn)有技術(shù)的的攝像裝置200具有導(dǎo)致攝像裝置200 大型化的結(jié)構(gòu)。然而，由于圖6A和6B所示的應(yīng)用了本發(fā)明第二實施例的攝像裝置250具 有上述構(gòu)造，所以雖然透鏡承載件271位于透鏡鏡筒252的外側(cè)，但卻位于透鏡鏡筒252的 最大直徑部分的內(nèi)側(cè)。此外，位于透鏡承載件271外側(cè)的包括滑鉤273、軸274和壓電元件275的驅(qū)動器 的全部或部分位于透鏡鏡筒252的最大直徑部分(最大外徑)的內(nèi)側(cè)。由于透鏡承載件 271、滑鉤73、軸274和壓電元件275的全部均不位于或者只有部分位于透鏡鏡筒252的最 大外徑的外側(cè)，所以攝像裝置250自身的尺寸得到減小。也就是說，透鏡鏡筒252的攝像元件253側(cè)的直徑大，而其相反側(cè)的直徑小。由于 透鏡鏡筒252的這兩個部分的直徑彼此不同，所以在差異之處形成了一個空間。通過在該 空間中容納沿垂直方向相對于攝像元件253的成像面移動透鏡承載件271的驅(qū)動裝置(在 本例中為滑動鉤273、軸274和壓電元件275)，能實現(xiàn)攝像裝置250的小型化。如上所述，通過應(yīng)用本發(fā)明，能實現(xiàn)攝像裝置的小型化。注意，在制造時通過使透鏡鏡筒252與透鏡承載件271之間發(fā)生接合來進行的焦 點調(diào)節(jié)能夠以類似于現(xiàn)有技術(shù)的攝像裝置200的方式來進行。此外，雖然圖6A和6B所示攝像裝置250包括一組滑鉤273和軸274，但是也可以 設(shè)置兩組到四組滑鉤和軸。除滑鉤273和軸274這組外的其余滑鉤和軸的組設(shè)置成用于支 承透鏡承載件271，但不設(shè)置壓電元件。在攝像裝置250中設(shè)置多組滑鉤和軸并不會增大攝 像裝置250的構(gòu)造的尺寸，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)攝像裝置250的小型化。[第三實施例]下面將描述第三實施例。第三實施例涉及使用由形狀記憶合金制成的導(dǎo)線來進行 自動聚焦的情況。形狀記憶合金的特征在于，當(dāng)通電時，其長度發(fā)生增大或縮小。要描述使用由形狀記憶合金制成的導(dǎo)線來進行自動聚焦的攝像裝置，首先在圖7A和7B中示出現(xiàn)有 技術(shù)的攝像裝置的構(gòu)造，以用于比較。圖7A是攝像裝置300的俯視圖，而圖7B是攝像裝置 300的側(cè)視圖(截面圖)。攝像裝置300包括容納部301、透鏡鏡筒302、和攝像元件303。透鏡21、22和23 組裝并保持在透鏡鏡筒302中。在透鏡鏡筒302的外側(cè)面上設(shè)置有螺紋311。透鏡承載件321設(shè)置在容納部301中。透鏡承載件321的內(nèi)側(cè)(內(nèi)徑)上設(shè)置有螺 紋322。在透鏡承載件321的外側(cè)(外形)側(cè)面上的預(yù)定位置處設(shè)置有鉤323-1和323-2。 鉤323-1和323-2設(shè)置在透鏡承載件321的兩相反側(cè)上。由形狀記憶合金制成的導(dǎo)線332 鉤到鉤323-1和323-2上(以下，當(dāng)不必區(qū)分它們時，將簡稱為鉤323，以下描述的其余部分 同樣適用)。導(dǎo)線332還連接至電極331-1和331-2。當(dāng)從電極331-1和331-2向?qū)Ь€332通 電時，導(dǎo)線332溫度升高，由形狀記憶合金制成的導(dǎo)線332的長度縮短。當(dāng)導(dǎo)線332的長度 縮短時，導(dǎo)線332所鉤住的鉤323相對于容納部301上升。由于鉤323與透鏡承載件321是一體化的，所以相對于容納部301發(fā)生上升的鉤 323使透鏡承載件321也相對于容納部301上升。這樣，透鏡承載件321就被驅(qū)動。相反， 當(dāng)導(dǎo)線332斷電時，其溫度下降，而其長度增大。當(dāng)導(dǎo)線332的長度增大(返回其初始長 度)時，鉤323發(fā)生下降，從而透鏡承載件321發(fā)生下降。保持透鏡的透鏡鏡筒302嵌入透鏡承載件321中。因此，通過上述方法對透鏡承 載件321的驅(qū)動，使保持在透鏡鏡筒302中的透鏡的位置發(fā)生改變，從而使焦點距離得到調(diào) 節(jié)。也就是說，完成了自動聚焦。在圖7A和7B所示的現(xiàn)有技術(shù)的攝像裝置300中，透鏡承載件321位于透鏡鏡筒 302的外側(cè)，而鉤323、導(dǎo)線332和電極331進一步位于透鏡承載件321的外側(cè)。也就是說， 當(dāng)采用這種構(gòu)造時，透鏡承載件321的直徑大于透鏡鏡筒302的直徑，而鉤323、導(dǎo)線332和 電極331進一步位于大直徑透鏡承載件321的外側(cè)，從而導(dǎo)致攝像裝置300自身的尺寸增 加。為解決該問題，應(yīng)用本發(fā)明第三實施例的攝像裝置具有圖8A和8B所示的構(gòu)造， 以實現(xiàn)小型化。圖8A是攝像裝置350的俯視圖，而圖8B是攝像裝置350的側(cè)視圖(截面 圖)。圖8A和8B所示攝像裝置350的構(gòu)造基本上與圖7A和7B所示現(xiàn)有技術(shù)的攝像裝 置300的構(gòu)造相同。攝像裝置350包括容納部351、透鏡鏡筒352、和攝像元件353。透鏡 21,22和23組裝并保持在透鏡鏡筒352中。在透鏡鏡筒352的外側(cè)面上設(shè)置有螺紋361。透鏡承載件371設(shè)置在容納部351中。透鏡承載件371的內(nèi)側(cè)(內(nèi)徑)上設(shè)置有螺 紋372。在透鏡承載件371的外側(cè)(外形)側(cè)面上的預(yù)定位置處設(shè)置有鉤373-1和373-2。 鉤373-1和373-2設(shè)置在透鏡承載件371的兩相反側(cè)上。由形狀記憶合金制成的導(dǎo)線382 鉤至鉤373-1和373-2。導(dǎo)線382還連接至電極381-1和381-2。當(dāng)從電極381-1和381-2向?qū)Ь€382通 電時，導(dǎo)線382溫度升高，由形狀記憶合金制成的導(dǎo)線382的長度縮短。當(dāng)導(dǎo)線382的長度 縮短時，導(dǎo)線382所鉤住的鉤373相對于容納部351上升。由于鉤373與透鏡承載件371是一體化的，所以相對于容納部351發(fā)生上升的鉤373使透鏡承載件371也相對于容納部351上升。這樣，透鏡承載件371就被驅(qū)動。相反， 當(dāng)導(dǎo)線382斷電時，其溫度下降，而其長度增大。當(dāng)導(dǎo)線382的長度增大(返回其初始長 度)時，鉤373發(fā)生下降，從而透鏡承載件371發(fā)生下降。保持透鏡的透鏡鏡筒352嵌入透鏡承載件371中。因此，通過上述方法對透鏡承 載件371的驅(qū)動，使保持在透鏡鏡筒352中的透鏡的位置發(fā)生改變，從而使焦點距離得到調(diào) 節(jié)。也就是說，完成了自動聚焦。下面將進一步描述透鏡鏡筒352的結(jié)構(gòu)。參考圖8B，透鏡鏡筒352具有臺階形狀， 圖8B所示構(gòu)造中的形狀具有兩個臺階。臺階部391包含透鏡23，而臺階部392包含透鏡 21和22。如圖8B所示，透鏡21 23的尺寸滿足以下關(guān)系透鏡21 <透鏡22 <透鏡23。因此，包含透鏡23的臺階部391的直徑大于包含透鏡21和22的臺階部392的直 徑。臺階部391的直徑略大于透鏡23的直徑。臺階部392的直徑略大于透鏡22的直徑， 但小于透鏡23的直徑。螺紋361設(shè)置在臺階部392上。設(shè)置在臺階部392上的螺紋361與設(shè)置在透鏡承 載件371上的螺紋372接合。透鏡承載件371的直徑做成使得螺紋361與螺紋372接合。 因此，透鏡承載件371的直徑做成略大于臺階部392的直徑。此外，臺階部392的高度小于透鏡承載件371的高度。這里使用的高度是指沿圖 8B中的上下方向(趨近或遠(yuǎn)離攝像元件353的方向)的長度。透鏡承載件371的高度確定 為使得，當(dāng)透鏡鏡筒352固定至透鏡承載件371時，透鏡鏡筒352的臺階部391不與透鏡承 載件371的端部發(fā)生接觸。附接至透鏡承載件371的鉤373的長度的大小設(shè)計成使得鉤373的末端只有一部 分延伸超過透鏡鏡筒352的最大直徑(最大外徑)、或者優(yōu)選位于透鏡鏡筒352的直徑內(nèi) 側(cè)。下面比較現(xiàn)有技術(shù)的的攝像裝置300 (圖7A和7B)和第三實施例的攝像裝置 350 (圖8A和8B)。攝像裝置300和攝像裝置350均包括透鏡21 23。因此，攝像裝置300 和攝像裝置350就光學(xué)系統(tǒng)而言不存在不同之處，所以能夠捕捉具有相同像質(zhì)的圖像。此 外，攝像裝置300中的攝像元件303與攝像裝置350中的攝像元件353具有相同尺寸或相 同數(shù)量的像素，所以從這點來說，也能夠捕捉具有相同像質(zhì)的圖像。然而，可以明顯看出，攝像裝置350是小于攝像裝置300的。其原因是，攝像裝置 350中的透鏡鏡筒352具有臺階形狀，并且容納較小透鏡的臺階部392的直徑小于容納較大 透鏡的臺階部391的直徑。因此，能夠減小攝像裝置350的尺寸。因為臺階部391與392 之間的差異，具體說就是臺階部391與392之間的直徑差異所生成的空間容納透鏡承載件 371、鉤373和電極381的全部或者部分，所以能夠?qū)崿F(xiàn)攝像裝置350的小型化。也就是說，攝像裝置350的小型化能夠通過以下方式實現(xiàn)將透鏡鏡筒352的形 狀做成使得其直徑與被容納透鏡的尺寸相應(yīng)地逐漸減小，在直徑較小的臺階部上設(shè)置螺紋 361以使螺紋部分與透鏡承載件371接合，并將包括鉤373、電極381和導(dǎo)線382的驅(qū)動器 組裝到直徑較小的那一側(cè)。這里描述了 “將透鏡鏡筒352的形狀做成使得其直徑與被容納透鏡的尺寸相應(yīng)地 逐漸減小”，其中的直徑逐漸減小意味著能夠采用以下形狀。也就是說，能夠采用例如類似 于圖8B所示的臺階部391和392的臺階形狀。此外，雖然未示出，當(dāng)組裝有三個透鏡、例如圖8B所示的透鏡21 23時，能夠采用不是由兩個臺階部形成的臺階形狀，而是由與透鏡 數(shù)量相對應(yīng)的三個臺階部形成的臺階形狀。或者，雖然未示出，代替臺階形狀，還能夠采用例如直徑沿遠(yuǎn)離攝像元件353的方 向逐漸且連續(xù)減小的圓錐形狀(圓錐形狀的一部分)。再者，還能夠采用例如以下這種組合 形狀螺紋部分(相當(dāng)于圖8B中的臺階部392)呈圓筒形狀，而非螺紋部分(相當(dāng)于圖8B 中的臺階部391)呈圓臺形狀(圓錐形狀的一部分)。再者，還能夠采用能夠從上述形狀想 到的任意形狀。如上所述，圖7A和7B所示的現(xiàn)有技術(shù)的的攝像裝置300具有導(dǎo)致攝像裝置300 大型化的結(jié)構(gòu)。然而，由于圖8A和8B所示的應(yīng)用了本發(fā)明第三實施例的攝像裝置350具 有上述構(gòu)造，所以雖然透鏡承載件371位于透鏡鏡筒352的外側(cè)，但卻位于透鏡鏡筒352的 最大直徑(外徑)部分的內(nèi)側(cè)。此外，位于透鏡承載件371外側(cè)的包括鉤373、電極381和導(dǎo)線382的驅(qū)動器的全 部或部分位于透鏡鏡筒352的最大直徑部分的內(nèi)側(cè)。由于透鏡承載件371、鉤373、電極381 和導(dǎo)線382的全部均不位于或者只有部分位于透鏡鏡筒352的最大直徑的外側(cè)，所以攝像 裝置350自身的尺寸得到減小。也就是說，透鏡鏡筒352的攝像元件353側(cè)的直徑大，而其相反側(cè)的直徑小。由于 透鏡鏡筒352的這兩個部分的直徑彼此不同，所以在差異之處形成了一個空間。通過在該 空間中容納沿垂直方向相對于攝像元件353的成像面移動透鏡承載件371的驅(qū)動裝置(在 本例中為鉤373、電極381和導(dǎo)線382)，能實現(xiàn)攝像裝置350的小型化。如上所述，通過應(yīng)用本發(fā)明，能實現(xiàn)攝像裝置的小型化。此外，雖然實現(xiàn)了小型化， 但是不會降低所攝圖像的質(zhì)量。注意，在制造時通過使透鏡鏡筒352與透鏡承載件371之間發(fā)生接合來進行的焦 點調(diào)節(jié)能夠以類似于現(xiàn)有技術(shù)的攝像裝置300的方式來進行。雖然圖8A和8B所示攝像裝置350包括兩個鉤373、兩個電極381、和連接鉤373 和電極381并圍繞透鏡承載件371的導(dǎo)線382，但是攝像裝置350也可包括一個鉤373、兩 個電極381、和連接鉤373和電極381并圍繞7透鏡承載件371的導(dǎo)線382。也就是說，攝 像裝置350可構(gòu)造成使得例如導(dǎo)線382的端部連接至電極381-1和381-2，而鉤373-1 (或 鉤373-2)位于導(dǎo)線382的中央部。這種構(gòu)造也不會增大攝像裝置350的構(gòu)造的尺寸，仍然能夠使攝像裝置350小型 化。上述第一到第三實施例描述的情況是，靠近攝像元件的透鏡較大，并且透鏡的尺 寸朝遠(yuǎn)離攝像元件的方向變小。然而，本發(fā)明并不局限于上述透鏡配置。也就是說，例如， 本發(fā)明可應(yīng)用于最遠(yuǎn)離攝像元件的透鏡較大、而透鏡尺寸朝趨近攝像元件的方向變小的情 況。當(dāng)采用這種透鏡配置時，螺紋和驅(qū)動器設(shè)置在透鏡鏡筒的容納較小透鏡的一側(cè)。 當(dāng)然，在采用這種透鏡配置的情況下，也能夠與上述實施例一樣，使攝像裝置小型化。上述實施例描述了攝像裝置包括三個透鏡21 23的情況，但是本發(fā)明并不局限 于應(yīng)用于包括三個透鏡的攝像裝置。也就是說，本發(fā)明可應(yīng)用于包括多個透鏡的攝像裝置。當(dāng)設(shè)置有多個透鏡并且透鏡的直徑朝攝像元件增大(或減小)時，保持多個透鏡的透鏡鏡筒構(gòu)造成不是具有簡單的圓筒形狀，而是具有與透鏡直徑相應(yīng)的臺階形狀、或者 至少一部分的直徑逐漸變小的形狀。根據(jù)透鏡鏡筒的形狀來使保持透鏡鏡筒的透鏡承載件 成形，能夠在被攝體側(cè)在透鏡模塊的內(nèi)壁與透鏡承載件之間提供充分的空間，由此能夠?qū)?致動器設(shè)置在該空間內(nèi)。因此，能夠使透鏡模塊小型化。在具有在透鏡鏡筒和透鏡承載件上不設(shè)置螺紋的這種結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)攝像裝置 中，不能相對于攝像元件進行焦點調(diào)節(jié)。在本發(fā)明中，在透鏡鏡筒和透鏡承載件上設(shè)置有螺 紋。在透鏡鏡筒和透鏡承載件上設(shè)置螺紋，能實現(xiàn)在例如制造時，相對于攝像元件進行焦點 調(diào)節(jié)。通過應(yīng)用本發(fā)明，能夠使通常進行自動聚焦所需的行程(stroke)最小化，并能降 低對致動器特性的要求。此外，所得的較小的行程或者說可移動范圍，能夠有利地降低電能 消耗。本發(fā)明的實施例并不局限于上述實施例，在不背離本發(fā)明的精神的情況下，可以 做出多種變化。本申請包含2009年7月10日在日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2009-163284所涉及的主題，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。
權(quán)利要求
一種攝像裝置，包括保持透鏡的第一構(gòu)件；固定所述第一構(gòu)件的第二構(gòu)件；和相對于攝像元件的成像面沿垂直方向驅(qū)動所述第二構(gòu)件的驅(qū)動裝置，其中，所述第一構(gòu)件具有大小各異的直徑，并且具有小直徑的部分設(shè)置有與所述第二構(gòu)件接合的部分，并且所述驅(qū)動裝置設(shè)置在由不同直徑之間的差異所生成的空間中。
2.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，所述第一構(gòu)件保持具有不同直徑的多個透鏡， 并且成形為具有與透鏡的直徑相對應(yīng)的直徑。
3.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，所述驅(qū)動裝置是由線圈、磁體和軛形成的音圈馬達， 所述音圈馬達設(shè)置在所述空間中，并且 所述音圈馬達的線圈設(shè)置在所述第二構(gòu)件的側(cè)面上。
4.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，所述驅(qū)動裝置包括壓電元件、連接至所述壓電元件的軸、和連接至所述第二構(gòu)件并被 所述軸貫穿的鉤，并且所述壓電元件、所述軸和所述鉤設(shè)置在所述空間中。
5.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，所述驅(qū)動裝置包括由形狀記憶合金制成的導(dǎo)線、鉤住所述導(dǎo)線的鉤、和連接至所述導(dǎo) 線的電極，并且所述導(dǎo)線、所述鉤和所述電極設(shè)置在所述空間中。
6. 一種攝像裝置，包括 保持透鏡的第一構(gòu)件；固定所述第一構(gòu)件的第二構(gòu)件；和構(gòu)造成相對于攝像元件的成像面沿垂直方向驅(qū)動所述第二構(gòu)件的驅(qū)動單元， 其中，所述第一構(gòu)件具有大小各異的直徑，并且具有小直徑的部分設(shè)置有與所述第二 構(gòu)件接合的部分，并且所述驅(qū)動單元設(shè)置在由不同直徑之間的差異所生成的空間中。
全文摘要
本發(fā)明涉及攝像裝置，所述攝像裝置包括保持透鏡的第一構(gòu)件；固定所述第一構(gòu)件的第二構(gòu)件；和相對于攝像元件的成像面沿垂直方向驅(qū)動所述第二構(gòu)件的驅(qū)動裝置，其中，所述第一構(gòu)件具有大小各異的直徑，并且具有小直徑的部分設(shè)置有與所述第二構(gòu)件接合的部分，并且所述驅(qū)動裝置設(shè)置在由不同直徑之間的差異所生成的空間中。
文檔編號H04N5/225GK101950118SQ201010222260
公開日2011年1月19日 申請日期2010年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者蒲谷美輝, 鈴木一弘 申請人:索尼公司