CN101604894A - 弹性回复结构、音圈马达及采用其的相机模组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种弹性回复结构，其包括第一固定部、第二固定部、至少两个弹性体，第一固定部与第二固定部平行，所述至少两个弹性体连接于第一固定部和第二固定部之间，所述每一弹性体两端分别与所述第一固定部、第二固定部相连；所述每一弹性体分别包括连接于第一固定部的第一平面段、连接于第二固定部的第二平面段及连接于所述第一平面段与第二平面段之间的至少一个V型结构。本发明还涉及一种采用上述弹性回复结构的音圈马达及采用所述音圈马达的相机模组。
Description
技术领域
本发明涉及音圈马达技术领域，尤其涉及一种用于音圈马达的弹性回复结构，采用该弹性回复结构的音圈马达及采用该音圈马达的相机模组。
背景技术
随着光学成像技术的发展，相机模组得到广泛应用(请参见Capturing images withdigital still cameras，Micro，IEEE Volume：18，issue：6，Nov.-Dec.1998Page(s)：14-19)。整合有相机模组的手机、笔记本等便携式电子装置，更是得到众多消费者的青睐。
常用相机模组的对焦及变焦等功能通常是采用致动器来实现的。致动器通常应用具有弹簧回返装置的音圈马达(Voice Coil Motor，VCM)，其具有体积小以及最低的成本，同时也是最易于实现的技术。使用音圈马达所执行的移动都具有重复性，并且不须要齿轮传动，镜头位置的固定是藉由音圈马达以及弹簧的弹力来达成。
目前，一般使用的弹簧回返装置是金属弹簧或弹片，此种弹簧或弹片的弹性系数不稳定，在使用过程中，造成驱动方式调整困难，进而影响相机模组对焦和变焦的性能。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种新型弹性回复结构、采用该弹性回复结构的音圈马达和采用该音圈马达的相机模组，该弹性回复结构提供稳定的弹性系数，提高相机模组对焦等的精度。
一种弹性回复结构，其包括第一固定部、第二固定部、至少两个弹性体，第一固定部与第二固定部平行，所述至少两个弹性体连接于第一固定部和第二固定部之间，所述每一弹性体两端分别与所述第一固定部、第二固定部相连；所述每一弹性体分别包括连接于第一固定部的第一平面段、连接于第二固定部的第二平面段及连接于所述第一平面段与第二平面段之间的至少一个V型结构。
一种音圈马达，其包括底座、框架、上述的弹性回复结构及驱动元件，所述框架固定于所述底座，所述弹性回复结构的第一固定部固定于所述框架，所述驱动元件包括线圈和磁铁，所述磁铁连接于所述弹性回复结构的第二固定部，所述线圈相对于所述底座固定且与磁铁相对设置。
一种相机模组，其包括：一镜筒；一透镜组，其收容于所述镜筒内；
一影像传感器，其设于所述透镜组的像侧；一音圈马达，与镜筒连接，用于驱动所述镜筒移动；所述音圈马达为上述的音圈马达。
相对于现有技术，上述弹性回复结构能够提供单方向上稳定的弹性系数，能够解决由于其他弹簧结构由于弹性系数不稳定而造成的驱动方式调整困难的问题。
附图说明
图1是本技术方案第一实施例提供的弹性回复结构立体示意图。
图2是本技术方案第二实施例提供的弹性回复结构立体示意图。
图3是本技术方案提供的音圈马达的剖面示意图。
图4是本技术方案提供的相机模组的剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本技术方案作进一步的详细说明。
请参阅图1，本技术方案第一实施例的一种弹性回复结构100，其包括第一固定部110、第二固定部120、第一弹性体130及第二弹性体140。所述第一固定部110与第二固定部120平行设置所述第一弹性体130与第二弹性体140设于第一固定部110和第二固定部120之间，且其两端分别固定于所述第一固定部110、第二固定部120从而将第一固定部110与第二固定部120进行弹性连接。当然，弹性体可以多于两个。
所述第一弹性体130与第二弹性体140结构相同且连接于第一固定部110和第二固定部120的两端。具体地，所述第一弹性体130包括第一平面段131、第二平面段132及连接在第一平面段131和第二平面段132之间的一个第一V型结构133。所述第一V型结构133包括相交的两个平面型侧壁133a和133b，所述第一平面段131与第二平面段132分别与第一V型结构133的两个侧壁133a和133b相连，使得第一弹性体130成为一个W型结构，且W型结构的第一弹性部130水平设置于第一固定部110和第二固定部120之间以将第一固定部110和第二固定部120进行弹性连接。所述第一弹性体130的第一平面段131与第二平面段132之间的夹角为大于30°并小于150°。另外，第一弹性体130中的第一V型结构133可以为两个或两个以上，这样第一弹性体130便可成为锯齿形结构。
所述第二弹性体140包括第三平面段141、第四平面段142及连接在第三平面段141和第四平面段142之间的一个第二V型结构143。所述第二V型结构143包括相交的两个平面型侧壁143a和143b，所述第三平面段141与第四平面段142分别与第二V型结构143的两个侧壁143a和143b相连，使得第二弹性体140成为一个W型结构，且W型结构的第二弹性体140水平设置于第一固定部110和第二固定部120之间以将第一固定部110和第二固定部120弹性连接。所述第二弹性体130的第三平面段141与第四平面段142之间的夹角为大于30°并小于150°。另外，第二弹性体140中的V型结构143可以为两个或两个以上，这样第二弹性体140便可成为锯齿形结构。
本实施例中，所述W型的第一弹性体130和第二弹性体140均水平地且相互间隔一定距离地设置在第一固定部110和第二固定部120之间，以将第一固定部110和第二固定部120弹性连接。且W型的第一弹性体130和第二弹性体140的开口可以相背设置(如图1中，W型结构的第一弹性体130的开口向左，而W型的第二弹性体140的开口向右)，也可以相向设置(如图2中，W型结构的第一弹性体130的开口向右，而W型的第二弹性体140的开口向左)，本实施例中，第一弹性体130和第二弹性体140的开口相背设置。
所述第一固定部110具有第一面111，第二固定部120具有第二面121，所述第一面111与第二面121平行。所述第一平面段131和第三平面段141分别固定于第一固定部110，所述第二平面段132和第四平面段142分别固定于第二固定部120。优选地，第一平面段131和第三平面段141分别固定于第一固定部110相对的两端，第二平面段132和第四平面段142分别固定于第二固定部120相对的两端。
所述第一弹性体130和第二弹性体140由不锈钢或硅制成，也可以整个弹性回复结构100用同种材料蚀刻一体成型。所述第一弹性体130和第二弹性体140厚度D为50纳米至100纳米，第一弹性体130和第二弹性体140的宽度W为300纳米至500纳米。所述第一弹性体130和第二弹性体140宽度W与厚度D的比例大于5∶1。此一结构可以通过半导体蚀刻或金属冲压的方式形成。
当在第一面111和第二面121施加向弹性体方向的力时，第一弹性体130和第二弹性体140产生形变，产生于受力方向相反的弹性回复力。由于弹性体具有在两方向上具有大的深宽比，使得弹性回复结构100具有很强的刚性和弹性，在垂直于第一面111和第二面121的方向上具有稳定的弹性系数。
请参阅图2，本技术方案第二实施例提供一种弹性回复结构200，其与弹性回复结构100的结构相近，弹性回复结构200包括第一固定部210、第二固定部220、第一弹性体230及第二弹性体240，所述第一弹性体230与第二弹性体240设于第一固定部210和第二固定部220之间，且其两端分别连接于所述第一固定部210和第二固定部220。不同之处在于，W型的第一弹性体230和第二弹性体240的开口可以相向设置。
请参阅图3，下面以弹性回复结构100为例，说明一种采用该弹性回复结构100的音圈马达300，其包括底座310、框架320、弹性回复结构100及驱动元件330。所述驱动元件330包括磁铁331和线圈332。
所述底座310为一平板结构，其具有一平面311。优选地，为了方便在底座310上封装电路结构，底座310为印刷电路板，所述平面311上可以设置电路。
所述框架320具有承载部321和支撑部322，所述支撑部322固定于底座310的平面311上，所述承载部321与所述平面311平行。
所述弹性回复结构100的第一固定部110固定于框架320的承载部321。本实施例中，第一固定部110的第一面111平行贴附于于承载部321。
所述磁铁331贴附于第二固定部120的第二面121，优选地，为了使得弹性回复结构100的二个弹性体受力均匀，磁铁331连接于第二面121的中心。并使得磁铁331的磁极方向垂直于第二面121。所述磁铁331为永久磁铁，其可以由钕铁硼磁性材料制成。磁铁331可以通过胶水粘合的方式连接于第二面121。本实施例中，磁铁331通过连接结构350连接于第二固定部120，所述连接结构350平行于第二面121，其为塑胶材质。可以通过埋入成型的方法，将第二固定部120和磁铁331埋入成型于连接结构350中，优选地，在连接结构350上进一步设置相互平行的第一挡板351和第二挡板352。第一挡板351和第二挡板352垂直固定于连接结构350。所述第一挡板351和第二挡板352可以起到防止磁力外漏，对其它元件产生干扰的作用。所述第一挡板351和第二挡板352的材质为铁磁材料，如硅钢。
所述线圈332绕向平行于平面311，线圈座333固定于底座310，线圈332缠绕于线圈座333。线圈332中心与磁铁331相对。可以理解，线圈332还可以通过埋入成型或胶水粘合的方式固定于底座310。
当线圈332中通有电流时产生电磁场，此电磁场与磁铁331的磁场相互作用产生作用力，由于线圈332相对于底座310固定，产生的作用力推动磁铁331产生垂直于平面311方向的运动。由于磁铁331连接于第二面121，磁铁331的运动带动第二固定部120产生运动，从而引起与第二固定部120连接的第一弹性体130和第二弹性体140产生形变，产生与阻碍第二固定部120运动弹性回复力。因此，可以通过改变线圈332中电流的大小和方向，控制产生的电磁力与弹性体的弹性回复力平衡，使得磁铁331和第二固定部120固定在某一位置。
请参阅图4，下面以音圈马达300为例，说明一种采用该音圈马达的相机模组400，其包括透镜组410、镜筒420、影像传感器430及音圈马达300。透镜组410收容于镜筒420内，镜筒420与音圈马达300相连。
所述透镜组410包括第一透镜412和第二透镜414，第一透镜412、第二透镜414可全为塑胶透镜；也可部分为塑胶透镜，部分为玻璃透镜。优选的，所述三个透镜均为非球面透镜。该透镜组410中透镜的数目基于光学设计而定，并不限于本实施例中的二个，其可为三个，四个或更多。第一透镜412和第二透镜414之间设置有间隔体413，其可防止相邻两个透镜之间因接触或碰撞而导致元件损伤。
所述镜筒420具有一个孔421，所述孔421设置于镜筒420对应透镜组410物侧一端。
所述影像传感器430设于透镜组410的像侧以用于接收被摄物体经由透镜组410的光学成像，并将该光学成像转换成相应的电子影像信号作为输出信号。本实施例中，影像传感器430封装于底座310。所述影像传感器430可选用电荷耦合器件(CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器。
本实施例中，所述音圈马达300的框架310为了不影响通过对焦透镜组410物侧的光线，框架310采用不影响光传播透明材质，可以理解，框架310还可由不透光材料制成，此时可在框架310上与透镜组410对应的位置形成开口以让光线通过。
为了方便音圈马达300与镜筒420连接，可进一步在音圈马达300上设置连接臂301，所述连接臂301与第一挡板351相连，可以理解，当音圈马达300不设置有挡板时，连接臂301可以连接于第二固定部120、连接结构350或磁铁331。音圈马达300通过连接臂301与镜筒420实现机械连接。连接臂301可使得镜筒420沿垂直于底座310的方向线性运动。镜筒420的线性运动可传递给透镜组410，进而可实现相机模组400的自动对焦。
可以理解，本实施例中的音圈马达300应用了弹性回复结构100，其弹性体具有高宽深比的结构，其可以提高音圈马达的稳定性，从而提高相机模组自动对焦的性能。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (11)
1.一种弹性回复结构，其包括第一固定部、第二固定部、至少两个弹性体，第一固定部与第二固定部平行，所述至少两个弹性体连接于第一固定部和第二固定部之间，所述每一弹性体两端分别与所述第一固定部、第二固定部相连；其特征在于，所述每一弹性体分别包括连接于第一固定部的第一平面段、连接于第二固定部的第二平面段及连接于所述第一平面段与第二平面段之间的至少一个V型结构。
2.如权利要求1所述的弹性回复结构，其特征在于，所述第一平面段和第二平面段之间连接一个V型结构，从而得到一个W型的弹性体。
3.如权利要求1所述的弹性回复结构，其特征在于，所述第一平面段和第二平面段之间连接两个或两个以上V型结构，从而得到锯齿型结构的弹性体。
4.如权利要求2所述的弹性回复结构，其特征在于，所述弹性回复结构包括两个W型的弹性体。
5.如权利要求4所述的弹性回复结构，其特征在于所述两个W型的弹性体水平且相互间隔地设置于第一固定部和第二固定部之间。
6.如权利要求5所述的弹性回复结构，其特征在于，所述两个W型的弹性体的开口相背设置。
7.如权利要求4所述的弹性回复结构，其特征在于，所述两个弹性体的第一平面段连接于第一固定部的相对两端，所述两个弹性体的第二平面段连接于第二固定部的相对两端。
8.如权利要求4所述的弹性回复结构，其特征在于，所述两个W型的弹性体的开口相向设置。
9.如权利要求1所述的弹性回复结构，其特征在于，所述弹性体的宽度与厚度的比例大于5∶1。
10.一种音圈马达，其包括底座、框架、如权利要求1至9任一项所述的弹性回复结构、及驱动元件，所述框架固定于所述底座，所述弹性回复结构的第一固定部固定于所述框架，所述驱动元件包括线圈和磁铁，所述磁铁连接于所述弹性回复结构的第二固定部，所述线圈相对于所述底座固定且与磁铁相对设置。
11.一种相机模组，其包括：
一镜筒；
一透镜组，其收容于所述镜筒内；
一影像传感器，其设于所述透镜组的像侧；
一音圈马达，其与镜筒连接，用于驱动所述镜筒移动；
其特征在于，所述音圈马达为权利要求10所述的音圈马达。
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|---|---|---|---|---|
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