CN104283367A - 音圈马达中使用的防手震装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音圈马达中使用的防手震装置，包括防手震上、下簧片，两个簧片分别安装在马达内芯的上下方，与马达内芯中的自动对焦簧片平行布置，两个簧片与底座和外壳的相对位置固定。所述簧片设置有圈梁形框架，在所述框架内设置有4个以上的偶数个悬臂梁螺旋弹簧与框架固定连接，所述悬臂梁螺旋弹簧中心距框架中心的距离相等；在音圈马达受到震动时，所述悬臂梁螺旋弹簧可整体在框架所在平面移动，或整体沿垂直框架所在平面的方向移动。

Description

音圈马达中使用的防手震装置

技术领域

本发明涉及一种音圈马达中使用的防手震装置，该类型音圈马达应用于智能手机的照相机中，具体涉及音圈马达中的减震簧片。

背景技术

在智能型手机中，强大的照相功能已成为必要需求，高像素只是一方面，此外还追求防抖效果，强调照相本身质量的防手震功能已经是大势所趋，手震主要造成相机垂直自身光轴方向的抖动，要达到防手震功能就需要防手震的微型马达，但手机内部空间有限，微型的防手震马达零件比自动对焦马达要复杂许多，因此，要在有限空间内达到防手震目标需要有新型的架构。

现有的防手震微型马达技术(一)，马达结构如图1所示，包括组装在一起的底座1、电路板2、防尘盖4、自动对焦下簧片5、载座加线圈6、4块磁铁7、基座8、自动对焦上簧片9、外壳10等部件，载座加线圈6、4块磁铁7安装在基座8内，基座8上下方各安装自动对焦上、下簧片，自动对焦下簧片5下方继续安装防尘盖4、电路板2，组装好的上述部件构成马达内芯（或称作自动对焦组件），将马达内芯安装在底座1上并扣合外壳10。其中防手震结构是用四根吊环线3来支撑自动对焦马达（如图1所示），进而达到除底座1、电路板2、外壳10外其他部件可以沿垂直吊环线轴线的方向移动以满足防手震的功能。

但四根吊环线在进行与其本身垂直方向的移动时会因为旋转而与光轴形成倾角从而降低影像质量 (如图2所示)，并且四根吊环线在自动化组装时非常困难。另外，由于吊环线在成形的拉丝方向上不具备弹性，因此现有的防手震微型马达技术(一)在手机进行机械性的安全性试验时，例如落摔试验，滚筒试验，冲击试验等，以及使用者使用手机不小心掉落时，都很可能造成吊环线断裂的损坏(如图3所示)。

现有的防手震微型马达技术(一)中，四根吊环线还起到电连接电路板和上对焦簧片的作用，但是由于吊环线非常细小，焊接作业中，要求制造人员的熟练度非常高，容易造成焊接不良，而且作业时间太长，使整体制造成本提高，如果吊环线发生断裂，则直接造成音圈马达失效，所以该连接路线并不可靠。

现有的防手震微型马达技术(二)是用四片平板弹簧11(如图4所示)来支撑自动对焦马达，进而达到与四片平板弹簧11垂直方向的移动以满足防手震的功能，但四片平板弹簧11在进行与其本身垂直方向的移动时会有倾角产生从而降低影像质量(如图5所示)，并且四片平板弹簧11在自动化组装时也非常困难。另外，虽然现有技术(二)在自动对焦方向上具备弹性从而改善了现有技术(一)中吊环线易断裂的缺陷，但是现有技术(二)除了有倾角的缺点以及不易组装、不易实现自动化外，制造成本也比较高。

 

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种改进的防手震装置，本发明采用两片平板簧片就能完成防手震的复杂功能，平板簧片不易发生断裂，能够改善现有技术(一)的安全性问题，并且平板簧片仅允许自动对焦组件沿垂直或平行光轴的方向移动，因此能改善现有技术(一)与现有技术(二)中防手震移动时发生的光轴倾角问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

音圈马达中使用的防手震装置，包括防手震上、下簧片，两个簧片分别安装在马达内芯的上下方，与马达内芯中的自动对焦簧片平行布置，两个簧片与底座和外壳的相对位置固定；

所述簧片设置有圈梁形框架，在所述框架内设置有4个以上的偶数个悬臂梁螺旋弹簧与框架固定连接，所述悬臂梁螺旋弹簧中心距框架中心的距离相等；在音圈马达受到震动时，所述悬臂梁螺旋弹簧可整体在框架所在平面移动，或整体沿垂直框架所在平面的方向移动。

进一步，所述防手震上、下簧片分别与外壳、底座固定连接，连接方式采用点胶、焊接或超声波熔接。

进一步，所述圈梁形框架呈矩形，所述悬臂梁螺旋弹簧设置4个，分别设置于矩形框架的四角。

进一步，所述悬臂梁螺旋弹簧与圈梁形框架一体制成，并采用弹性金属材料；悬臂梁螺旋弹簧呈弧线形，圆形，椭圆形或不规则形。

进一步，相邻的所述悬臂梁螺旋弹簧的螺旋方向相反，在所述框架内对称布置；或者所述悬臂梁螺旋弹簧的螺旋方向相同。

进一步，所述悬臂梁螺旋弹簧与马达内芯基座上所设置的上下支柱配合，所述支柱的上下端分别与悬臂梁螺旋弹簧中心部位连接固定。

进一步，所述防手震上、下簧片与至少两根所述支柱采用金属材料，支柱上部与自动对焦上簧片连接，防手震下簧片与支柱连接后对防手震下簧片切割形成偶数片分体，分体部分再与马达内芯的电路板连接，从而形成电路板和自动对焦上簧片的电连接路线。

进一步，对所述防手震下簧片切割形成的分体，包括与所述支柱连接的悬臂梁螺旋弹簧、以及与悬臂梁螺旋弹簧连接的部分框架，所保留的部分框架仍然与所述底座固定连接。

进一步，所述防手震下簧片，分别与所述支柱、电路板电连接，连接方式采用点焊、雷射锡膏焊、人工锡焊或导电胶。

进一步，所述马达内芯中，电路板、防手震下簧片、支柱、自动对焦上簧片、线圈顺序形成电连接通路。

安装有上述防手震簧片的音圈马达，具有以下优点：

与现有技术相比，本发明采用两片平板簧片就能完成防手震的复杂功能，两片平板簧片彼此互相平行并位于自动对焦马达自动对焦方向的前后两侧，具备三维方向的自由度，仅允许自动对焦组件沿垂直或平行光轴的方向移动，相比现有技术(一)防手震（或叫防抖）的效果更好，并且由于本专利结构在进行防手震移动时是完全垂直光轴方向的移动(如图8所示)，因此能改善现有技术(一)与现有技术(二) 中防手震移动时发生的光轴倾角问题。

本发明采用的平板簧片不易发生断裂，能够改善现有技术(一)的安全性问题，显著提高了音圈马达的使用寿命。

本发明中的防手震下簧片同时构成马达电气连接的一部分路线，可以起到现有技术(一)中吊环线的电气连接作用，而且电连接更可靠，结构得到了优化。

综合来看，本发明具有构造简单，容易组装，性能可靠，制造成本相对较低的优点。

 

附图说明

图1为现有技术(一)中防手震音圈马达的结构示意图；

图2为现有技术(一)中所发生的光轴倾角问题示意图；

图3为现有技术(一)中所发生的吊环线断裂问题示意图；

图4为现有技术(二)中防手震音圈马达的结构示意图；

图5为现有技术(二)中所发生的光轴倾角问题示意图；

图6为本发明中防手震音圈马达的结构示意图；

图7为本发明中防手震音圈马达的立体示意图；

图8为本发明受到震动时自动对焦组件沿垂直光轴方向移动的示意图；

图9为本发明的主视图（螺旋弹簧为圆形）；

图10为本发明的主视图（螺旋弹簧为不规则形）；

图11为本发明的主视图（螺旋弹簧的方向关系）；

图12为本发明的电连接示意图（支柱设置方案）；

图13为本发明的电连接示意图（支柱与自动对焦上簧片连接方案）；

图14为本发明的电连接示意图（防手震下簧片分割方案）；

图15为本发明的电连接示意图（防手震下簧片与电路板连接方案）；

图16为本发明的电连接示意图（电路板、防手震下簧片、支柱、自动对焦上簧片四者的连接方案）。

图中：1、底座；2、电路板；3、吊环线；4、防尘盖；5、自动对焦下簧片；6、载座加线圈；7、磁铁；8、基座；9、自动对焦上簧片；10、外壳；11、平板弹簧；12、线圈；12-1、线圈端点；13、防手震上簧片；13-1、框架；13-2、螺旋弹簧；14、防手震下簧片；15、支柱。

 

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达到预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图和较佳实施例，对本发明的结构、特征以及功效详细说明如后。

实施例1

设置有本发明所描述防手震簧片的防手震音圈马达，结构如图6、图7所示，包括组装在一起的底座、马达内芯和外壳，马达内芯（或称作自动对焦组件）包括组装在一起的电路板、防尘盖、自动对焦下簧片、载座加线圈、4块磁铁、基座、自动对焦上簧片等部件，载座加线圈、4块磁铁安装在基座内，基座上下方各安装自动对焦上、下簧片，自动对焦下簧片下方继续安装防尘盖、电路板，组装好的上述部件安装在底座上并扣合外壳。

为了达到防手震（防抖）效果，在马达内芯上下方分别加装防手震簧片，防手震簧片与底座和外壳的相对位置固定，该防手震簧片与马达内芯中的自动对焦簧片平行布置，防手震簧片设置有圈梁形框架，在该框架内设置有4个悬臂梁螺旋弹簧与框架固定连接，悬臂梁螺旋弹簧中心距框架中心的距离相等，所以在防手震簧片与底座和外壳的相对位置固定后，悬臂梁螺旋弹簧中心距相机光轴中心的距离也相等，但是在相机受到震动时，这个距离关系会产生变化，以4个悬臂梁螺旋弹簧为例，同侧边的2个会远离光轴中心，另外2个则会靠近光轴中心，受到弹性恢复力的影响，4个悬臂梁螺旋弹簧又会恢复原始位置，防手震簧片正是利用该调节过程对手震进行补偿的。根据工艺条件考虑，也可以设置4个以上的偶数个悬臂梁螺旋弹簧与框架固定连接。

如图9、图10、图11所示，圈梁形框架呈矩形，悬臂梁螺旋弹簧分别设置于矩形框架的四角。根据工艺条件考虑，圈梁形框架也可以设置为其他形状，例如八角形，它的形状主要取决于底座和外壳的形状。

防手震簧片优选具有弹性的金属材料，例如铜合金、钢。根据工艺条件考虑，也可以采用弹性与强度均良好的复合材料。悬臂梁螺旋弹簧与圈梁形框架优选一体制成， 如果采用分体支撑，需要将两者固定连接。为了将马达内芯悬置，上下方的防手震簧片分别与外壳、底座固定连接，连接方式采用点胶、焊接或超声波熔接均可。

为了解决马达内芯的支撑问题，马达内芯的基座上设置有上下支柱与悬臂梁螺旋弹簧配合，该支柱的上下端分别与悬臂梁螺旋弹簧中心部位连接固定。支柱采用金属材料或非金属材料，支柱与基座的连接方式采用嵌入式射出、机械性紧配压入、熔接或点胶接合均可。

由于防手震簧片中的悬臂梁螺旋弹簧在水平方向分布，而且偶数个对称布置，所以支撑力是非常均衡的，在音圈马达受到震动时，马达内芯可整体沿垂直光轴的方向移动，如图8所示，或整体沿平行光轴的方向移动，当然这种移动量是比较微弱的，恰好能抵消把持相机的手所产生的抖动，而且不会产生光轴倾角，保证了相机的成像质。防手震簧片中的悬臂梁螺旋弹簧因为在三维方向均存在弹性，在结构强度上明显优于吊环线，不易断裂。

在本发明中，悬臂梁螺旋弹簧可以采用弧线形，圆形，椭圆形或不规则形，如图9、图10所示。

为了优化减震效果，相邻的悬臂梁螺旋弹簧的螺旋方向相反，在框架内对称布置。当然，悬臂梁螺旋弹簧的螺旋方向也可以相同。

 

实施例2

在本实施例中，防手震簧片与支柱均采用金属材料，支柱上部与自动对焦上簧片连接，马达内芯下方的防手震下簧片，与支柱连接后对防手震下簧片切割形成偶数片分体，分体部分再与马达内芯的电路板连接，从而形成电路板和自动对焦上簧片的电连接路线，具体结构参考图12、图13、图14、图15、图16所示。自动对焦上簧片本身分为两部分，4根支柱中，至少设置2根与自动对焦上簧片电连接，1根为正极，1根为负极。

图13中，A1、A2是支柱和自动对焦上簧片的电连接点；B1、B2是自动对焦上簧片和线圈的电连接点。

采用该设计后，不用再特别设置连接路线，相比现有技术中的吊环线，电连接更可靠，结构得到了优化。

如图14所示，对防手震下簧片切割形成的分体，包括与支柱连接的悬臂梁螺旋弹簧、以及与悬臂梁螺旋弹簧连接的部分框架，所保留的部分框架仍然与底座固定连接。可以在防手震下簧片与底座、支柱电气连接后，使用机械式切断或雷射切割的方式将防手震下簧片分割成独立的偶数片防手震下簧片。

图14中，C1、C2是支柱和防手震下簧片的电连接点；图15中，D1是防手震下簧片和电路板的电连接点。

防手震下簧片，分别与支柱、电路板的电连接方式采用点焊、雷射锡膏焊、人工锡焊或导电胶均可。

在本发明所描述的马达内芯中，电路板、防手震下簧片、支柱、自动对焦上簧片、线圈顺序形成电连接通路。

 

上面所述只是为了说明本发明，应该理解为本发明并不局限于以上实施例，符合本发明思想的各种变通形式均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.音圈马达中使用的防手震装置，其特征在于，包括防手震上、下簧片，两个簧片分别安装在马达内芯的上下方，与马达内芯中的自动对焦簧片平行布置，两个簧片与底座和外壳的相对位置固定；

所述簧片设置有圈梁形框架，在所述框架内设置有4个以上的偶数个悬臂梁螺旋弹簧与框架固定连接，所述悬臂梁螺旋弹簧中心距框架中心的距离相等；在音圈马达受到震动时，所述悬臂梁螺旋弹簧可整体在框架所在平面移动，或整体沿垂直框架所在平面的方向移动。

2.如权利要求1所述的防手震装置，其特征在于，所述防手震上、下簧片分别与外壳、底座固定连接，连接方式采用点胶、焊接或超声波熔接。

3.如权利要求1所述的防手震装置，其特征在于，所述圈梁形框架呈矩形，所述悬臂梁螺旋弹簧设置4个，分别设置于矩形框架的四角。

4.如权利要求1所述的防手震装置，其特征在于，所述悬臂梁螺旋弹簧与圈梁形框架一体制成，并采用弹性金属材料；悬臂梁螺旋弹簧呈弧线形，圆形，椭圆形或不规则形。

5.如权利要求1所述的防手震装置，其特征在于，相邻的所述悬臂梁螺旋弹簧的螺旋方向相反，在所述框架内对称布置；或者所述悬臂梁螺旋弹簧的螺旋方向相同。

6.如权利要求1所述的防手震装置，其特征在于，所述悬臂梁螺旋弹簧与马达内芯基座上所设置的上下支柱配合，所述支柱的上下端分别与悬臂梁螺旋弹簧中心部位连接固定。

7.如权利要求6所述的防手震装置，其特征在于，所述防手震上、下簧片与至少两根所述支柱采用金属材料，支柱上部与自动对焦上簧片连接，防手震下簧片与支柱连接后对防手震下簧片切割形成偶数片分体，分体部分再与马达内芯的电路板连接，从而形成电路板和自动对焦上簧片的电连接路线。

8.如权利要求7所述的防手震装置，其特征在于，对所述防手震下簧片切割形成的分体，包括与所述支柱连接的悬臂梁螺旋弹簧、以及与悬臂梁螺旋弹簧连接的部分框架，所保留的部分框架仍然与所述底座固定连接。

9.如权利要求8所述的防手震装置，其特征在于，所述防手震下簧片，分别与所述支柱、电路板电连接，连接方式采用点焊、雷射锡膏焊、人工锡焊或导电胶。

10.如权利要求8所述的防手震装置，其特征在于，所述马达内芯中，电路板、防手震下簧片、支柱、自动对焦上簧片、线圈顺序形成电连接通路。