CN101726817A - 小型光学透镜驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小型光学透镜驱动装置，包括：驱动单元，由内部结合了透镜组件的透镜保持器所组成；弹簧单元，安装在驱动单元并可以使上述驱动单元返回初始位置；磁路单元，由可以一直发出磁束的永久磁铁及利用内部所生成的磁力使驱动单元移动的线圈所组成；以及壳体，可以把上述零件结合成一体，其特征在于：上述磁路单元在上述壳体的内侧配置环形磁性体，在上述磁性体的内侧把两个粘结型永久磁铁所组成的上、下永久磁铁分别配置在上、下两侧并使其互相间隔一段距离，在上述上、下永久磁铁之间安装线圈并且利用线圈所生成的磁力使驱动单元移动，在上述线圈的下侧配置薄板磁性体，驱使下永久磁铁把薄板磁性体往下拉而得以维持一定力量。
Description
技术领域
本发明涉及一种小型光学透镜驱动装置(Actuator for MiniatureOptical Lens)，尤其是一种通过改善磁路结构而有效地缩小产品尺寸并增强了驱动力的小型光学透镜驱动装置。
背景技术
自动聚焦的数码相机需要配备一种可以改变透镜位置的驱动装置，数码相机的光学透镜驱动装置通常利用齿轮之类的变换装置把步进电动机或DC电动机的旋转运动转换成可以驱使焦点透镜沿着光轴方向进行直线运动的力量。
但诸如手机相机模块之类适用于有限空间内的小型光学透镜驱动装置却无法安装旋转型电动机和齿轮箱，因此需要使用如图1和图2所示的直流直线电动机(Linear DC Motor：LDM)等驱动装置。
适用于小型光学透镜驱动装置的直流直线电动机可以区分为线圈可移动的线圈移动型直流直线电动机(Moving Coil Type LDM)与磁铁移动型直流直线电动机(Moving Magnet Type LDM)，然而由于永久磁铁比线圈重而增加了可动单元的重量，因此图1所示的线圈移动型的应用比较广泛。
如图1与图2所示，现有小型光学透镜驱动装置20包括：驱动单元，在通过螺纹结合方式结合了透镜组件1的透镜保持器10上安装线圈9；磁路单元，由两个软磁性体6、8与环形永久磁铁7组成；以及固定单元，包括由4个螺丝2紧固的上、下壳体3、13。
现有小型光学透镜驱动装置20的直线运动方式为，使用两个软磁性体6、8与环形永久磁铁7组成磁路单元，使上侧磁性体6的内板6a与下侧磁性体8的内表面之间的间隙一直维持一定磁束，并且针对上述间隙的线圈9施加电流，利用电流与磁束链接时所生成的光轴方向磁力(弗林明左手定则)进行直线运动。
然而，上述的现有驱动装置由于决定其产品大小的磁路横向厚度与上侧磁性体的内板6a的厚度、内板两侧的空隙与线圈9的厚度、以及永久磁铁7的厚度全部横向重叠，从而增大了产品尺寸。
发明内容
发明需要解决的技术课题
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种把线圈配置在可以加工成较薄厚度的两个粘结型永久磁铁之间，从而有效地缩小产品尺寸的小型光学透镜驱动装置。
本发明的另一个目的是提供一种通过在线圈下侧配置薄板磁性体而有效地缩小透镜组件尺寸，使产品得以小型化的小型光学透镜驱动装置。
本发明的又一个目的是提供一种把上下永久磁铁的外侧连接到环形磁性体，从而可以增强因为产品尺寸小型化及采用粘结型永久磁铁而减弱的磁力强度，进而改善产品性能的小型光学透镜驱动装置。
为了实现上述目的，本发明小型光学透镜驱动装置包括：驱动单元，由内部结合了透镜组件的透镜保持器所组成；弹簧单元，安装在驱动单元并可以使上述驱动单元返回初始位置；磁路单元，由可以一直发出磁束的永久磁铁及利用内部所生成的磁力使驱动单元移动的线圈所组成；以及壳体，可以把上述零件结合成一体，其特征在于：上述磁路单元在上述壳体的内侧配置环形磁性体，在上述磁性体的内侧把粘结型永久磁铁分别配置在上、下两侧并使其互相间隔一段距离，通过外接上述透镜保持器的方式在上述上、下永久磁铁之间安装线圈并且利用线圈所生成的磁力使驱动单元移动，在上述线圈的下侧配置薄板磁性体，驱使下永久磁铁把薄板磁性体往下拉而得以维持一定力量。
发明效果
如前所述，本发明小型光学透镜驱动装置把线圈配置在可以加工成较薄厚度的两个粘结型永久磁铁之间，从而有效地缩小了产品尺寸。
本发明通过在线圈下侧配置薄板磁性体而有效地缩小透镜组件尺寸，进而使产品得以小型化。
本发明把上下永久磁铁的外侧连接到环形磁性体，可以增强因为产品尺寸小型化及采用粘结型永久磁铁而减弱的磁力强度，进而改善了产品性能。
附图说明
图1是现有技术的小型光学透镜驱动装置的分解立体图.
图2是图1所示小型光学透镜驱动装置的剖视图.
图3是本发明一实施例的小型光学透镜驱动装置的分解立体图.
图4是图3所示小型光学透镜驱动装置的剖视图.
图5是本发明的磁路的磁束分布曲线图。
<图形主要符号的说明>
51：透镜组件 52：上侧壳体
53：弹簧单元 53a、53b：上、下弹簧
54：中间壳体 55：上侧永久磁铁
56：线圈 57：下侧永久磁铁
58：磁性体 59：透镜保持器
61：下侧壳体 62：薄板磁性体
80：小型光学透镜驱动装置
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图3是本发明实施例的小型光学透镜驱动装置的分解立体图，图4是图3所示光学透镜驱动装置的剖视图，图5是本发明的磁路的磁束分布曲线图。
如上述附图所示，本发明包括：驱动单元，由内部结合了透镜组件51的透镜保持器59所组成；弹簧单元53a、53b，安装在驱动单元并可以使上述驱动单元返回初始位置；磁路单元，包括结合在壳体54内侧的磁性体58、在上述磁性体的内侧以上、下隔离的方式配置的上、下永久磁铁55、57、与上述透镜保持器59外接并且位于上述上、下永久磁铁55、57之间的线圈56；以及上、下壳体52、61与中间壳体54，可以把上述构成要素结合成一体。
优选地，上述磁性体58由高透磁率的软磁性体构成。
上述磁路单元为了实现小型化而使用了可以加工成较薄厚度的粘结型永久磁铁，把永久磁铁55、57分成两个并且上、下隔离配置，然后把线圈56置于上、下永久磁铁55、57之间，消除了线圈的横向厚度在产品中所占有的空间，使产品得以小型化。
如图5所示，本发明的磁路单元把沿着辐射方向(radial)磁化的粘结型永久磁铁所构成的上、下永久磁铁55、57配置在线圈56的上、下侧，并且为了使上、下永久磁铁55、57所发射的磁束尽量集中到线圈56，把高透磁率的软磁性体所构成的磁性体58连接到上、下永久磁铁55、57的外侧面，从而增强上、下永久磁铁55、57的磁力。
由于起始驱动时需要凭借弹簧单元53的弹簧力驱动，因此透镜组件51的高度需要高到可以和上述弹簧单元53互相接触(产品尺寸将变大)，本发明则为了减少上述透镜组件51的尺寸而在线圈56的下侧配置了薄板磁性体62，这样不仅可以在线圈56与下永久磁铁57之间维持一定力量，还能实现产品的小型化。
下面对具有上述结构的本发明的组装方法与动作过程做进一步说明。
首先，依次把下侧永久磁铁57及使用粘结剂在下侧结合了薄板磁性体62的线圈56插入透镜保持器59，在线圈56的上侧面与上述透镜保持器的外墙之间涂敷粘结剂后组成驱动单元。
在中间壳体54的内侧配置磁性体58，然后从上面把上侧永久磁铁55插入磁性体58并使其与磁性体58的内侧面接触，然后在上侧永久磁铁55的上下侧面涂敷粘结剂后组成固定单元。
把上述驱动单元插入上述固定单元的下侧，在下侧永久磁铁57的下侧面涂敷粘结剂而组装固定单元与驱动单元。
翻开上述组装品并置放下侧弹簧53b，通过热熔方式结合下侧弹簧53b与驱动单元，然后把下侧壳体61置于下侧弹簧53b上再通过热熔方式结合中间壳体54。
翻开上述组装品并置放上侧弹簧53a后，使用粘结剂结合上侧弹簧53与驱动单元。然后把上侧壳体52置于上侧弹簧53a上再使用粘结剂结合中间壳体54，即可完成光学透镜驱动装置的组装作业。
按照上述说明完成组装过程后，本发明小型光学透镜驱动装置80上的驱动单元将凭借施加到线圈56的驱动力而实现上下直线运动。
对上述线圈56施加驱动力的原理如下。当永久磁铁所生成的磁束与流经线圈的电流进行链接(link)时，线圈所生成的磁力(弗林明左手定则)就能产生驱动力。
根据上述原理逐渐增加流经线圈56的电流量时，线圈56上产生的磁力将与电流增加量成正比增加，当增强后的线圈56磁力超过上、下弹簧53a、53b的初始弹性力时，驱动单元开始移动。继续增加线圈56的电流量而增强施加到上、下永久磁铁55、57的磁力，驱动单元就会朝上移动，上、下弹簧53a、53b的弹性力将随着上述驱动单元的移动量而在磁力的相反方向同量增加。
也就是说由于力量方向的抵消作用，只要利用维持同一大小的磁力与弹性力之间的关系，因此只需调节并控制进入上述线圈56的电流量，就能控制小型光学透镜驱动装置80的透镜移动量。
如前所述，利用线圈56的电流量控制透镜变位后清除电流，透镜将凭借上、下侧弹簧53a、53b的弹性力而返回初始位置。
Claims (2)
1.一种小型光学透镜驱动装置，包括：驱动单元，由内部结合了透镜组件的透镜保持器所组成；弹簧单元，安装在驱动单元并可以使驱动单元返回初始位置；磁路单元，由可以一直发出磁束的永久磁铁及利用内部所生成的磁力使驱动单元移动的线圈所组成；以及壳体，可以把上述零件结合成一体，其特征在于：
上述磁路单元在上述壳体的内侧配置环形磁性体，在上述磁性体的内侧把两个粘结型永久磁铁所组成的上、下永久磁铁分别配置在上、下两侧并使其互相间隔一段距离，在上述上、下永久磁铁之间安装线圈并且利用线圈所生成的磁力使驱动单元移动，
在上述线圈的下侧配置薄板磁性体，驱使下永久磁铁把薄板磁性体往下拉而得以维持一定力量。
2.根据权利要求1所述的小型光学透镜驱动装置，其特征在于：
上述磁路单元的磁性体由软磁性体构成。
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| CN113325542A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-08-31 | 新思考电机有限公司 | 透镜支架、透镜驱动装置、摄像装置及电子设备 |
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2008
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