CN101488698A - 音圈式对焦马达 - Google Patents

Abstract

一种音圈马达。其包括定子：倒L型磁轭，兼做外壳，特点是，一端开口，一端未完全封闭开有一孔；磁石放置于外壳内壁；基板和外壳配合，下磁轭板放在基板上；转子：驱动线圈绕于外圆柱面的透镜支撑体；连接方式：转子通过上、下两个板式弹片悬在定子内部；上弹片边框由上支撑片和磁石固定，内侧圆弧和透镜支撑体上端部粘结；下弹片边框由下支撑片固定，内侧圆弧和透镜支撑体下端部粘结。本发明通过利用倒L型外壳与磁轭板形成的闭合磁路，提高了磁路的稳定性；封闭的金属空间区域，可防止电磁辐射；外壳充当组装骨架，线圈直接绕在透镜支撑体圆柱面上，减少了磁路活动体之间的气隙数目，结构紧凑，零件加工难度小，装配工艺简单，实用性强。

Description

音圈式对焦马达

技术领域

本发明涉及一种音图马达，尤其涉及一种用于自动对焦功能的摄像头，具体应用于具有拍照功能的手机、照相机、摄像机或检测传感器视觉系统、机器人视觉系统等设备上以驱动镜头位移从而实现对焦的镜头驱动装置。

背景技术

现有国内外微型摄像头所采用的类似透镜驱动装置多采用中国专利公开号CN 1683946A所公布的《透镜驱动装置》中的公开方案，它包括一安装在基板上的筒状磁轭环，该磁轭环内安置有磁石和线圈，该线圈内周侧设置有带一透镜支撑体的镜头；所述筒状磁轭环其截面呈凹字形状，所述磁石和线圈安置在该凹字形筒状磁轭环内部，该线圈固定在该磁轭环内周侧的透镜支撑体的外周上，该透镜支撑体外周伸入所述筒状磁轭环内并可在该磁轭环的凹字形间隙中移动；所述的透镜驱动装置还包括环形的上弹片和下弹片，它们的外周侧端部与所述磁轭环固定连接，还有一小帽，该小帽将所述上弹片内周侧端部固定在所述透镜支撑体上，还有一框架，该框架将所述上弹片外周侧端部固定在所述磁轭环上。

所述线圈通电后产生的电磁力克服所述上弹片和下弹片产生的弹力，驱使所述透镜支撑体沿光轴方向移动。

所述透镜驱动装置还包括一设置在所述小帽和框架之间的间隙中的防止透镜支撑体错位和移动的垂直方向限位装置以及设置在该透镜支撑体和磁轭环之间的间隙中的防止该透镜错位和移动的旋转方向限位装置。

上述的《透镜驱动装置》利用线圈产生的沿光轴方向的电磁力克服上弹片和下弹片产生的弹力实现透镜的位置移动。但是由于线圈在凹字形间隙中移动，因此磁路中的截面气隙有四个，对装置的部品精度和组装精度要求特别高，装置的设计尺寸很难进一步减小；而且，装置的部品结构较为复杂，个数较多，不利于大规模生产中的低成本要求。

类似的，中国专利文献CN201035200Y公开了一种透镜驱动装置，包括一安装在基板上的具有带圆孔的方形外廓并兼为透镜驱动装置的外部框体的磁轭环，该磁轭环内安置有磁石与线圈，磁轭环的圆孔中设置有带一透镜支撑体的透镜，该透镜支撑体的前后各设置有带前侧垫片的上弹片与带后侧垫片的下弹片。这种技术方案的核心还是线圈要在凹字形间隙中移动，方形外廓内部拉伸有圆筒状磁轭环，因此磁路中截面气隙还是有四个，装置的设计尺寸还是很难进一步减小，对装置的部品精度特别是磁轭环的精度要求特别高。另外，方形外廓开口端无磁轭板与之形成封闭磁路，因此不能完全屏蔽电磁辐射。还有，这种技术方案没有考虑安装镜头时透镜驱动装置自动对透镜支撑体的旋转进行限位。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的问题，提供一种多面体外壳与磁轭板形成封闭磁路，完全屏蔽电磁辐射，并且磁轭环截面只有线圈和磁石之间两个气隙，线圈直接绕在透镜支撑体圆柱面上，部品形状简单，结构紧凑，减少了磁路气隙，设计尺寸更小，装配精度要求低，外壳兼做磁轭环和装配骨架，其它部品嵌套装入外壳内部，工艺简单。

本发明的技术方案的实现方式：

一种透镜驱动装置，包括：多面体外壳；与外壳配合的基板；嵌入基板的磁轭板；安置在外壳内的磁石和线圈；设置在线圈内侧的透镜支撑体；其特点是：

所述的多面体外壳与基板配合，磁轭板嵌入基板端面，设置在外壳内的磁石以及磁轭板形成了一个封闭的磁路，所述的线圈绕在透镜支撑体圆柱面上，线圈的外侧面靠近磁石圆弧面，线圈通电后产生电磁力作用和透镜支撑体一起在外壳内移动；

所述的透镜驱动装置还包括：呈圆环状的上弹片和下弹片以及对上弹片定位的上支撑片和对下弹片定位的下支撑片；通过向线圈供电后所产生的电磁力克服上弹片和下弹片所形成的弹力，驱使透镜支撑体沿光轴方向移动；

所述的透镜驱动装置还包括：设置在上支撑片和上弹片之间的防止透镜支撑体在圆周方向转动的限位装置；设置在透镜支撑体与基板端面之间防止透镜支撑体在圆周方向转动及上下窜动的限位装置。

在上述的透镜驱动装置中，所述的外壳是一端开口，另一端未完全封闭开有一孔的多面体外壳，外壳兼做磁轭环和装配骨架。

在上述的透镜驱动装置中，所述的线圈直接绕在透镜支撑体圆柱面上，线圈的绕行方向一致。

在上述的透镜驱动装置中，所述的磁石设置在多面体外壳角部。

在上述的透镜驱动装置中，所述的上支撑片的突出部与上弹片的卡口部相配合形成的限制透镜支撑体旋转的止动装置。

在上述的透镜驱动装置中，所述的透镜支撑体突出部与基板的卡口部配合形成的限制透镜支撑体旋转的止动装置。

在上述的透镜驱动装置中，所述外壳、上支撑片、上弹片、磁石、线圈、透镜支撑体、下支撑片、下弹片、基板、磁轭板采用嵌套方式连接。

本发明透镜驱动装置由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1.本发明通过外壳兼做磁轭环与磁轭板形成封闭磁路，外壳内部无需拉伸出圆柱状环，外壳只是一个形状简单的罩子，并且线圈直接绕在透镜支撑体圆柱面上，因此在外壳的任意轴向截面只有两个磁路气隙，相比较现有的技术少了两个磁路气隙，这样的构造使得装置的设计尺寸可以做得更小更紧凑；外壳形状简单，可以达到很高的加工精度，由于采用嵌套方式连接，嵌套的骨架就是外壳，装配精度更容易得到保证，并且工艺简单，能极大提高产品的良品率。

2.本发明通过外壳兼做磁轭环与磁轭板形成封闭磁路，完全屏蔽了电磁辐射；由于磁轭环与磁轭板在装配尺寸上是嵌合设计的，因此相当于形成了一个封闭的屏蔽罩，这在电子电路中是极为实用。

3.本发明由于在上支撑片和上弹片的内周侧设置了旋转限位装置，在透镜支撑体下端面与基板端面设置了轴向窜动和旋转限位装置，因此无需增加部件和辅助工具就可达到现有技术防止转动和摇晃不稳的弊端，因而极为实用。

附图说明

图1是本发明透镜驱动装置剖视结构示意图；

图2是本发明透镜驱动装置分解结构示意图；

图3是图1的B-B剖视结构示意图；

具体实施方式

本发明适用于自动对焦功能的摄像头，具体应用于具有拍照功能的手机、照相机、摄像机或检测传感器视觉系统、机器人视觉系统等设备上以驱动镜头位移从而实现对焦的镜头驱动装置。

以下结合附图实施例对本发明作详细描述，请参见图1和图2示意图。

本发明透镜驱动装置包括：多面体外壳5，与外壳5配合的基板13，嵌入基板13的磁轭板14，安置在外壳5内的磁石8和线圈9，设置在线圈9内侧的透镜支撑体10，该透镜支撑体10上下两端面分别设置有支撑其移动的上弹片7和下弹片12以及对上弹片7定位的上支撑片6和对下弹片12定位的下支撑片11。本发明通过向线圈9通电后产生电磁力克服上弹片7和下弹片12所形成的弹力，驱使透镜支撑体10沿光轴方向移动。

请结合图1参见图2所示，设置在基板13上的外壳5其截面轴线两边都呈L型；磁石8就设置在L型内部；靠近磁石8的线圈9是设置在磁石8圆弧面的内周侧；线圈9直接绕在透镜支撑体10圆柱面上并且与透镜支撑体固定在一起；磁石8通过上支撑片6限位，固定在外壳5角部内壁上。

透镜支撑体10的上端面与上弹片7的内周侧固定在一起，上弹片7的外周固定在上支撑片6上，上支撑片6设置在外壳5内未完全封闭开有一孔的端面上；透镜支撑体10的下端面与下弹片12的内周侧固定在一起，下弹片12的外周固定在基板13端面的外周；下支撑片11设置在下弹片12的外周，通过外壳5与基板13的嵌合，下支撑片11被固定在外壳5与下弹片12之间，与此同时，下弹片12也被固定在下支撑片11与基板13之间了。

另外，磁轭板14嵌合在基板13的端面上。

请结合图1参见图2所示，为了防止透镜支撑体10在垂直于轴线平面方向上的旋转和移动，设置了旋转方向的限位装置，本发明在上支撑片6的内周侧设置有突起部6a和6b，与此同时，在上弹片7的内周外侧设置有卡口7a和7b，这样通过突起部6a和6b分别与卡口7a和7b的配合就能达到防止透镜支撑体10在垂直于轴线平面方向上的旋转和移动。

请结合图1参见图2所示，透镜支撑体10的下端面上有两个相同的凸出柱，其中之一为10a，另一对等凸出柱被挡住了；基板13的端面上有两个卡口13a和13b，这样通过凸出柱10a与卡口13a、另一凸出柱与卡口13b的配合就能达到防止透镜支撑体10在垂直于轴线平面方向上的旋转和轴线方向的窜动。

上述的上弹片7和下弹片12在组装前的自然状态下是平坦的；但在组装后，上弹片7的内周侧与透镜支撑体10的上端面固定在一起，上弹片7的外周侧与外壳5固定在一起，透镜支撑体10的下端面及其固定在一起的下弹片12由基板13端面支撑，下弹片12的内周部分和外周部分都是在同一个支撑平面基板13的端面上，因此通过外壳5与基板13的嵌套装配后，上弹片7发生变形，由此产生一个回复力，即预压力将透镜支撑体10压在基板13的端面上。

本发明透镜驱动装置的安装程序和作用原理及其效果如下：

安装程序是：

①将上支撑片6放入外壳5内开有一孔的底面；

②将上弹片7放入外壳5内并且把上弹片7的外周侧和上支撑片6固定在一起；

③把磁石8分别设置在外壳5的角部并且与上弹片7紧贴在一起；

④把线圈9绕在透镜支撑体10圆柱面上；

⑤将下弹片12的内周部分与透镜支撑体10的下端面固定在一起；

⑥将线圈9的两个线头分别与下弹片12的两部分焊接在一起；

⑦将磁轭板14嵌合在基板13的端面上；

⑧把透镜支撑体10放入基板13的端面上并且使下弹片12与基板13的端面贴合；

⑨将下支撑片11设置在下弹片12的外周部分使其与之贴合；

⑩将外壳5与基板13的嵌套装配在一起。

当透镜驱动装置组装完成之后，通过向透镜驱动装置中的线圈9通电，在线圈9中所产生的电磁力作用，克服上弹片7产生的预压力，使透镜支撑体10相对于外壳5沿光轴方向移动。虽然透镜支撑体10与外壳5之间有间隙，但是线圈9的外周侧与磁石8的圆弧面是靠得非常近的，即使有剧烈的径向晃动，磁石8对线圈9也会有很好的限位复原作用；另外，由于外壳5的孔径是小于上弹片7内周部分尺寸的，所以透镜支撑体10的轴向窜动也被限制住；还有，上支撑片6通过突起部6a和6b分别与上弹片7卡口7a和7b的配合就能达到防止透镜支撑体10在垂直于轴线平面方向上的旋转；透镜支撑体10通过凸出柱10a与基板13的端面卡口13a、另一凸出柱与卡口13b的配合也能达到防止透镜支撑体10在垂直于轴线平面方向上的旋转和轴线方向的窜动。

增加线圈9中的电流，线圈9中所产生的电磁力将变大，这样先前形成的电磁力与弹簧力之间的平衡关系由于电磁力的变大而破坏了，这就需要更大的弹簧力与之重新形成平衡关系，那么簧片就必需有更大的变形量，所以也就相当于透镜支撑体10在电流的持续变化下持续移动，即也就实现了对透镜焦距的调节功能。

以上所述的仅是本发明的一实施例的情况，本发明并不限于上述实施例的实施形态，只要不脱离本发明的主旨可作种种形态上的变更。

比如，外壳5在与其轴线垂直平面的截面可能是四边形、六边形、八边形等；也可能是圆形；

再比如，上支撑片6内周侧的突出部也可能是三个、四个；上弹片7内周外侧的卡口也可能是三个、四个；透镜支撑体10下端面的凸出柱可以是凹坑，与此同时，基板13端面的卡口就可以是凸出柱；

Claims (5)

1.音圈马达，包括：外壳(5)；与外壳(5)配合的基板(13)；嵌入基板(13)的磁轭板(14)；安置在外壳(5)内的磁石(8)；绕制有线圈(9)的透镜支撑体(10)；该透镜支撑体(10)的上下两端面分别设置有支撑其移动的上弹片(7)和下弹片(12)以及对上弹片(7)支撑的上支撑片(6)和对下弹片(12)支撑的下支撑片(11)，

其特征在于：

所述的外壳(5)与基板(13)配合，磁轭板(14)嵌入基板(13)，设置在外壳(5)内的磁石(8)以及磁轭板(14)形成了一个封闭的磁路，所述的线圈(9)绕在透镜支撑体(10)圆柱面上，线圈(9)的外侧面靠近磁石(8)圆弧面，线圈(9)通电后产生电磁力作用和透镜支撑体(10)一起在外壳(5)内沿光轴方向移动。

2.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述的外壳(5)一端开口，另一端未完全封闭并开有一孔，外壳(5)兼做磁轭和装配骨架。

3.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述的线圈(9)直接绕在透镜支撑体(10)上，并且整个线圈绕行方向一致。

4.如权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述的上支撑片(6)置入外壳(5)内，并与外壳(5)的未完全封闭端面的内表面配合，上弹片(7)置入外壳(5)内，固定在上支撑片(6)下端面上，设置在上支撑片(6)的突出部(6a)、(6b)与上弹片(7)的卡口部(7a)、(7b)相配合形成的限制透镜支撑体(10)旋转的止动装置。

5.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于：透镜支撑体(10)有突出部(10a)与基板(13)的卡口部(13a)配合形成的限制透镜支撑体(10)旋转的止动装置。

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