CN104133282A - 自动对焦致动器驱动结构 - Google Patents

Abstract

一种自动对焦致动器驱动结构，可供一镜头装设且该镜头具有一光轴，该自动对焦致动器驱动结构包括一本体、一镜头装筒及一驱动单元；镜头装筒可活动地设于本体内部；驱动单元包含一线圈电路板及一磁性元件组，且线圈电路板具有数个印刷线圈，该数个印刷线圈对应于磁性元件组的位置，使镜头装筒可借助于驱动单元相对于本体底部移动。本发明通过薄小的印刷线圈取代传统庞大的线圈，以使自动对焦致动器驱动结构达到小型化及微型化目的且便于组装；多个印刷线圈使控制电路或控制芯片可以精准地控制各个印刷线圈通过的电流值，使镜头装筒或载座能高精密度地相对于本体底部移动，达到精确的对焦或补正位置，借此达到高精密度的自动对焦与震动补偿效果。

Description

自动对焦致动器驱动结构

技术领域

本发明涉及一种自动对焦致动器驱动结构，特别涉及一种小型化及微型化的自动对焦致动器驱动结构。

背景技术

一般公知的自动对焦致动器，其自动对焦及防手震的结构，都是以传统线圈搭配上永久磁铁的方式，来驱动镜头或影像传感器，以达到自动对焦或是补偿震动所造成撷取影像不清楚的问题，但是传统线圈所占体积过于庞大，且组装较为复杂，对于日益要求轻薄短小的电子消费性产品，渐无法符合需求。

因此，如何借助于结构上的设计，来改善上述的问题，已成为本领域技术人员所欲解决的重要课题，故本发明人亟思如何使自动对焦及防手震的驱动结构小型化及微型化，乃潜心研究并配合学理的运用，而提出一种设计合理且有效改善上述问题的本发明。

发明内容

本发明提供一种自动对焦致动器驱动结构，使自动对焦致动器驱动结构达到小型化及微型化目的，且便于组装。

为了达到上面所描述目的，本发明提供了一种自动对焦致动器驱动结构，可供一镜头装设且该镜头具有一光轴，该自动对焦致动器驱动结构包括：一本体﹔一镜头装筒，可活动地设于该本体内部﹔一载座，可活动地设于该本体内部且位于该镜头装筒的下端处﹔一第一驱动单元，包含一线圈及一第一磁性元件组，该线圈设于该镜头装筒的外侧，该第一磁性元件组设于该本体内部且对应于该线圈的位置，其中该镜头装筒借助于该第一驱动单元以沿着该光轴相对该本体底部移动﹔及一第二驱动单元，包含一第二磁性元件组及一线圈电路板，该第二磁性元件组设于该载座，该线圈电路板设于该本体底部，且该线圈电路板具有数个印刷线圈，该数个印刷线圈对应于该第二磁性元件组的位置，其中该载座借助于该第二驱动单元以沿着垂直于该光轴的水平（也就是X轴、Y轴确定的平面）方向相对该本体底部移动。

其中该第二磁性元件组包含至少一个X轴向的磁石，及至少一个Y轴向的磁石。其中该线圈电路板具有至少一个X轴向的印刷线圈对应该X轴向的磁石，及至少一个Y轴向的印刷线圈对应该Y轴向的磁石。

或者，其中该本体包含有一框体及一座体，该座体组接于该框体且位于该本体底部，该线圈电路板设于该座体。

较佳地，进一步包括一弹片组，该弹片组弹性抵接于该镜头装筒及该载座。

较佳地，其中该线圈电路板为多层印刷电路板，且该数个印刷线圈叠设于该线圈电路板的内部。

较佳地，其中该第一驱动单元为自动对焦驱动单元，该第二驱动单元为防手震驱动单元。

较佳地，进一步包括一位移感知单元，该位移感知单元设置于该线圈电路板并对应该磁性元件组的位置。

为了达到上面所描述的目的，本发明再提供了一种自动对焦致动器驱动结构，可供一镜头装设且该镜头具有一光轴，该自动对焦致动器驱动结构包括：一本体﹔一镜头装筒，可活动地设于该本体内部﹔一驱动单元，包含一线圈电路板及一磁性元件组，该磁性元件组固定于该镜头装筒的外侧，该线圈电路板设置于该本体内部并环绕于该镜头装筒及该磁性元件组，且该线圈电路板具有数个印刷线圈，该数个印刷线圈对应于该磁性元件组的位置，其中该镜头装筒借助于该驱动单元自由地相对于该本体底部移动。

较佳地，其中磁性元件组包含至少二个X轴向的磁石，及二个Y轴向的磁石，且每一个X轴向的磁石彼此平行并与每一个邻近的Y轴向的磁石互相垂直。

较佳地，其中该线圈电路板具有至少二个X轴向的印刷线圈各自对应该数个X轴向的磁石，及至少二个Y轴向的印刷线圈各自对应该数个Y轴向的磁石。

较佳地，进一步包括一弹片组，该弹片组弹性抵接于该镜头装筒。

较佳地，其中该线圈电路板为多层印刷电路板，且该数个印刷线圈叠设于该线圈电路板的内部。

较佳地，其中该驱动单元为自动对焦及防手震驱动单元。

综上所述，本发明自动对焦致动器驱动结构，其通过薄小的印刷线圈取代传统庞大的线圈，以使自动对焦致动器驱动结构达到小型化及微型化目的且便于组装。此外，线圈电路板设置有多个印刷线圈，使控制电路或控制芯片可以精准地控制各个印刷线圈通过的电流值，以使镜头装筒或载座能高精密度地相对于本体底部移动，使其达到精确的对焦或补正位置，借此达到高精密度的自动对焦与震动补偿效果。

附图说明

图1为本发明自动对焦致动器驱动结构的立体组合图；

图2为本发明自动对焦致动器驱动结构的立体分解图；

图3为本发明自动对焦致动器驱动结构的立体剖视图；

图4为本发明第二实施例自动对焦致动器驱动结构的立体组合图；

图5为本发明第二实施例自动对焦致动器驱动结构的立体分解图；

图6为本发明第二实施例自动对焦致动器驱动结构的立体剖视图；

图7为本发明第二实施例自动对焦致动器驱动结构的作动状态示意图（一）；

图8为本发明第二实施例自动对焦致动器驱动结构的作动状态示意图（二）。

【主要元件附图标记说明】

镜头                              1

光轴                              L

第一实施例

自动对焦致动器驱动结构            100

本体                              10

框体                              11

座体                              12

凸柱                              121

垫架                              13

镜头装筒                          20

载座                              21

第一驱动单元                      30

线圈                              31

第一磁性元件组                    32

第二驱动单元                      40

第二磁性元件组                    41

X轴向的磁石                       41x

Y轴向的磁石                       41y

线圈电路板                        42

位移感知单元                      43

X轴向的印刷线圈                   42x

Y轴向的印刷线圈                   42y

弹片组                            50

上弹片                            51

下弹片                                   52

第二实施例

自动对焦致动器驱动结构                   200

本体                                     10’

框体                                     11’

座体                                     12’

垫架                                     13’

镜头装筒                                 20’

驱动单元                                 30’

线圈电路板                               31’

X轴向的印刷线圈                          311x、312x

Y轴向的印刷线圈                          311y、312y

磁性元件组                               32’

X轴向的磁石                              321x、322x

Y轴向的磁石                              321y、322y

弹片组                                   50’

上弹片                                   51’

下弹片                                   52’

具体实施方式

为了能更进一步了解本发明为达到既定目的所采取的技术、方法及效果，请参阅以下有关本发明的详细说明、附图，相信本发明的目的、特征与特点，应当可由此得以深入且具体的了解，然而所附附图均为简化的附图，仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

第一实施例

请参考图1，本实施例提供了一种自动对焦致动器驱动结构100，可供一镜头1装设。请再参考图2及图3，本实施例的自动对焦致动器驱动结构100基本上包括一本体10、一镜头装筒20、一载座21、一第一驱动单元30及一第二驱动单元40。

上述本体10包含了一框体11及一座体12。其中，框体11较佳为金属材料所制成，座体12较佳以塑料材料为主所制成，且座体12组接于框体11并位于本体10的底部。

上述镜头装筒20活动地设于本体10内部。镜头装筒20供镜头1装设于其内，且镜头1与镜头装筒20具有同一光轴L，该光轴L方向可定义为Z轴方向，垂直于光轴L的水平面可定义出X轴方向及Y轴方向，其中X轴方向、Y轴方向、Z轴方向彼此互相垂直。

上述载座21活动地设于本体10内部并位于镜头装筒20的下端处，且载座21的中央处可供一补偿镜片（图略）装设。

上述第一驱动单元30包含一线圈31及一第一磁性元件组32。其中，线圈31固定于镜头装筒20的外侧，第一磁性元件组32较佳包含有四个磁石，该数个磁石设于本体10内部且对应于线圈31的位置，且当第一磁性元件组32与线圈31共同作用，可使镜头装筒20沿着光轴L（即Z轴方向）相对于本体10底部移动。

上述第二驱动单元40包含了一第二磁性元件组41及一线圈电路板42。其中，第二磁性元件组41设于载座21的周缘处，线圈电路板42设于本体10的底部，且线圈电路板42具有数个印刷线圈42x、42y，该数个印刷线圈42x、42y对应于第二磁性元件组41的位置，当该数个印刷线圈42x、42y与该第二磁性元件组41共同作用，可使载座21沿着水平方向（即X轴、Y轴方向）相对于本体10底部移动。另外，于镜头装筒20的底部或是载座21上还可设置一防磁盘（图略），例如为一铁片，以防止第一磁性元件组32与第二磁性元件组41的磁场相互产生磁力干扰。

详细来说，本实施例的第一驱动单元30例如为自动对焦驱动单元，当线圈31通过电流后产生电磁场与相对应配置的第一磁性元件组32的磁场共同作用产生一向上的驱动力，使镜头装筒20能沿着光轴L相对本体10的座体12移动，借此达到调整焦距的效果。另外，本实施例的第二驱动单元40例如为防手震驱动单元，且第二磁性元件组41包含至少一个X轴向的磁石41x及至少一个Y轴向的磁石42y，线圈电路板42具有至少一个X轴向的印刷线圈42x对应X轴向的磁石41x，及至少一个Y轴向的印刷线圈42y对应Y轴向的磁石42x，当X轴向的印刷线圈42x通过电流后与X轴向的磁石41x共同作用产生水平方向的驱动力，使载座21能沿着X轴方向移动，或当Y轴向的印刷线圈42y通过电流后与Y轴向的磁石41y共同作用产生水平方向的驱动力，使载座21能沿着Y轴方向移动，借以达到震动补偿的效果。

在本实施例中，自动对焦致动器驱动结构100还可包括一弹片组50，该弹片组50弹性抵接镜头装筒20及载座21，且弹片组50包含了一上弹片51及一下弹片52。上弹片51的活动内圈弹性抵接于镜头装筒20顶部，而下弹片52的活动内圈弹性抵接于镜头装筒20底部与载座21顶部。此外本体10内部还包含了一垫架13，该垫架13可配合磁性元性组32压抵上弹片51的固定外圈，下弹片52的固定外圈则固定于座体12上的凸柱121，借助于弹片组50所产生的弹性回复力可提升镜头装筒20及载座21被第一、第二单元驱动30、40后的复位速度。

本实施例的第二驱动单元40，或者说是防手震驱动单元，借助于薄小的印刷线圈取代传统庞大的防手震线圈，以使本实施例的自动对焦致动器驱动结构100达到小型化及微型化，并且可进一步将感应位置变化的位移感知单元43，例如霍尔传感器、磁敏电阻传感器、磁通量传感器等设置于线圈电路板42上，并对应磁性元件组41的位置，或是将控制芯片或控制电路（图略）整合于线圈电路板42上，以有效利用空间且便于组装。再者，线圈电路板42为多层的印刷电路板，因此可在各层线路印制完成时一并印制出多层的印刷线圈42x、42y，使该数个印刷线圈42x、42y叠设于该线圈电路板42的内部，借以提高磁场强度并可使组装工序简化。

第二实施例

请参考图4至图6，本实施例自动对焦致动器驱动结构200基本上包括一本体10’、一镜头装筒20’及一驱动单元30’。本实施例与上述实施例的主要差异在于，本实施例的自动对焦致动器驱动结构200只具有一个驱动单元30’，该驱动单元30’包含一线圈电路板31’及一磁性元件组32’。磁性元件组31’固定于镜头装筒20’的外侧，线圈电路板32’设置于本体10’内部并环绕于镜头装筒20’及磁性元件组32’，且线圈电路板32’具有数个印刷线圈311x、312x、311y、312y，该数个印刷线圈311x、312x、311y、312y对应于磁性元件组31’的位置。

详细来说，磁性元件组31’包含至少二个X轴向的磁石321x、322x，及二个Y轴向的磁石321y、322y，且每个X轴向的磁石321x、322x彼此互相平行并与每个相邻的Y轴向的磁石321y、322y彼此互相垂直。线圈电路板31’具有至少二个X轴向的印刷线圈311x、312x对应于二个X轴向的磁石321x、322x，及至少二个Y轴向的印刷线圈311y、312y对应于二个Y轴向的磁石321y、322y，因此当X轴向的印刷线圈311x、312x与Y轴向的印刷线圈311y、312y同时通以相同的电流，借助于磁力作用产生同样向上的驱动力F，使镜头装筒20’能沿着光轴L相对座体12’移动，借此调整自动对焦致动器驱动结构200的焦距（如图7所示）。若当各个X轴向的印刷线圈311x、312x或Y轴向的印刷线圈311y、312y通以不同的电流，可使镜头装筒20’作X轴向的倾斜摆动或Y轴向的倾斜摆动，以达到补偿的效果。请配合参考图8，当X轴向的印刷线圈312x通以较大电流，产生较大的驱动力F1，另一X轴方向的印刷线圈311x通以较小电流，产生较小的驱动力F2，因F1大于F2，可使镜头装筒20’向左作X轴向的倾斜摆动；反之，当F1小于F2，则可使镜头装筒20’向右作X轴向的倾斜摆动。同样可理解的是，当Y轴向的印刷线圈311y、312y通以不同的电流时，可使镜头装筒20’向前后作Y轴向的倾斜摆动。因此，本实施例的自动对焦致动器驱动结构200的镜头装筒20’可沿着光轴L方向上下移动，或是沿着XY轴方向作倾斜摆动，使镜头装筒20’自由地相对于本体10’底部移动，达到只需设置一个驱动单元30’即可做到防手震的光学补偿效果与自动对焦的效果，且更能进一步达到小型化及微型化。另外，本实施例的线圈电路板31’亦可将感应位置的位移感知单元43，以及控制芯片或控制电路整合于线圈电路板31’上，以有效利用空间且便于组装。

本实施例利用薄小的印刷线圈取代庞大的传统线圈，因此能设置多个印刷线圈，并且控制电路或控制芯片可以依据位移感知单元的数据精准地控制各个印刷线圈通过的电流值，以使镜头装筒能自由并高精密度地相对于本体底部移动，使其达到精确的对焦或补正位置，借此达到高精密度的自动对焦与震动补偿效果。

但是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，非意欲局限本发明的保护范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效变化，均同理皆包含于本发明的保护范围内，特此说明。

Claims (15)

1.一种自动对焦致动器驱动结构，可供一镜头装设且该镜头具有一光轴，其特征在于，该自动对焦致动器驱动结构包括：

一本体﹔

一镜头装筒，可活动地设于该本体内部﹔

一载座，可活动地设于该本体内部且位于该镜头装筒的下端处﹔

一第一驱动单元，包含一线圈及一第一磁性元件组，该线圈设于该镜头装筒的外侧，该第一磁性元件组设于该本体内部且对应于该线圈的位置，其中该镜头装筒借助于该第一驱动单元以沿着该光轴相对该本体底部移动﹔及

一第二驱动单元，包含一第二磁性元件组及一线圈电路板，该第二磁性元件组设于该载座，该线圈电路板设于该本体底部，且该线圈电路板具有数个印刷线圈，该数个印刷线圈对应于该第二磁性元件组的位置，其中该载座借助于该第二驱动单元以沿着垂直于该光轴的水平方向相对该本体底部移动；其中，垂直于该光轴的水平面定义出相互垂直的X轴、Y轴。

2.如权利要求1所述的自动对焦致动器驱动结构，其特征在于，其中该第二磁性元件组包含至少一个X轴向的磁石，及至少一个Y轴向的磁石。

3.如权利要求2所述的自动对焦致动器驱动结构，其特征在于，其中该线圈电路板具有至少一个X轴向的印刷线圈对应该X轴向的磁石，及至少一个Y轴向的印刷线圈对应该Y轴向的磁石。

4.如权利要求1所述的自动对焦致动器驱动结构，其特征在于，其中该本体包含有一框体及一座体，该座体组接于该框体且位于该本体底部，该线圈电路板设于该座体。

5.如权利要求1所述的自动对焦致动器驱动结构，其特征在于，进一步包括一弹片组，该弹片组弹性抵接于该镜头装筒及该载座。

6.如权利要求1项所述的自动对焦致动器驱动结构，其特征在于，其中该线圈电路板为多层印刷电路板，且该数个印刷线圈叠设于该线圈电路板的内部。

7.如权利要求1所述的自动对焦致动器驱动结构，其特征在于，其中该第一驱动单元为自动对焦驱动单元，该第二驱动单元为防手震驱动单元。

8.如权利要求1所述的自动对焦致动器驱动结构，其特征在于，进一步包括一位移感知单元，该位移感知单元设置于该线圈电路板并对应该磁性元件组的位置。

9.一种自动对焦致动器驱动结构，可供一镜头装设且该镜头具有一光轴，其特征在于，该自动对焦致动器驱动结构包括：

一本体﹔

一镜头装筒，可活动地设于该本体内部﹔

一驱动单元，包含一线圈电路板及一磁性元件组，该磁性元件组固定于该镜头装筒的外侧，该线圈电路板设置于该本体内部并环绕于该镜头装筒及该磁性元件组，且该线圈电路板具有数个印刷线圈，该数个印刷线圈对应于该磁性元件组的位置，其中该镜头装筒借助于该驱动单元自由地相对于该本体底部移动；其中，垂直于该光轴的水平面定义出相互垂直的X轴、Y轴。

10.如权利要求9所述的自动对焦致动器驱动结构，其特征在于，其中磁性元件组包含至少二个X轴向的磁石，及二个Y轴向的磁石，且每一个X轴向的磁石彼此平行并与每一个邻近的Y轴向的磁石互相垂直。

11.如权利要求10所述的自动对焦致动器驱动结构，其特征在于，其中该线圈电路板具有至少二个X轴向的印刷线圈各自对应该数个X轴向的磁石，及至少二个Y轴向的印刷线圈各自对应该数个Y轴向的磁石。

12.如权利要求9所述的自动对焦致动器驱动结构，其特征在于，进一步包括一弹片组，该弹片组弹性抵接于该镜头装筒。

13.如权利要求9所述的自动对焦致动器驱动结构，其特征在于，其中该线圈电路板为多层印刷电路板，且该数个印刷线圈叠设于该线圈电路板的内部。

14.如权利要求9所述的自动对焦致动器驱动结构，其特征在于，其中该驱动单元为自动对焦及防手震驱动单元。

15.如权利要求9所述的自动对焦致动器驱动结构，其特征在于，进一步包括一位移感知单元，该位移感知单元设置于该线圈电路板并对应该磁性元件组的位置。