CN104423007A - 镜头驱动装置 - Google Patents
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Abstract
一种镜头驱动装置,包括:壳体、安装在壳体的基座上并可沿着光轴移动的镜头支架、设置在基座上的静止导向元件,设置在镜头支架上且可随着镜头支架一起移动的可移动导向元件,该可移动导向元件有摩擦性的与静止导向元件配合在一起,并且当镜头支架被驱动时可沿静止导向元件滑动。该装置还包括磁化方向位于与光轴垂直的平面内的多个磁铁、设置得临近且平行于磁铁的线圈、以及设置在镜头支承件或支架上用于对镜头支架的运动进行闭环控制的位置编码器。
Description
技术领域
本申请总地涉及镜头驱动装置,特别涉及具有用于闭环控制的位置编码器、用于为镜头的移动方向导向的导向机构、以及平面型线圈-磁铁构件的镜头驱动装置。
背景技术
音圈马达(VCM)是线性驱动镜头以实现移动电话的照相机模块的自动对焦功能的主流技术。已经发明了各种VCM设计,以提供这样的镜头驱动能力。这样的VCM设计或者镜头驱动装置包括一对板簧、磁铁、线圈、以及磁轭。但是所提及的专利和专利申请中公开的VCM不具有位置传感器或者位置编码器,位置传感器或者位置编码器可以测量镜头位置并反馈用于镜头位置控制的信号或者电信号。事实上,那些公开的VCM通过精确控制VCM的操作电流来实现电磁力和弹簧的弹力的机械力平衡,从而控制镜头位置。这样的平衡被自然实现,而不知道镜头位置。因此,对于相同操作电流下的不同相机姿态,实际的镜头位置将会是不同的。此外,由于弹簧-质量结构,这样的VCM在镜头移动时将总是产生镜头位置振动。这样的位置振动将会导致对焦过程中的影像模糊。
为了解决上述问题,位置传感器或者编码器被引入VCM。位置编码器的输出信号被发送到位置控制驱动器集成电路(IC),位置控制驱动器集成电路继而驱动镜头至期望的位置。这样的VCM包括用于镜头位置测量的霍尔元件(或者霍尔传感器)。这样的VCM操作机构描述如下。VCM连接到一电路(通常是一集成电路芯片IC),该电路用于从霍尔传感器接收镜头位置信号。位置信号被该电路分析并被用于找到实际的物理位置。然后该电路发送驱动信号,驱动镜头移动。在镜头移动的过程中,霍尔元件保持发送回位置信号,位置信号被持续分析,以得到实际的物理位置信息。基于位置信息,当镜头到达期望的位置时,该电路将会确定停止发送驱动信号。否则,该电路将会持续发送驱动信号以驱动镜头移动。这样的控制环被称为闭环控制。最近,由于其快速响应、低功耗、以及低成本,这样的闭环控制VCM变得越来越有市场吸引力。
对背景技术的上述描述用于辅助理解镜头驱动装置,但是并不用于承认描述或者构成了镜头驱动装置的相关现有技术,或者认为引用的文件是对本申请的权利要求的专利性构成影响的材料。
发明内容
根据一方面,本申请提供了一种镜头驱动装置,包括:具有至少一个静止导向元件的基座、设置在镜头支架上并可随着镜头支架移动的可移动导向元件、连接到镜头支架上的线圈、支承多个磁铁的磁铁支架、以及连接到镜头支架上的位置编码器,其中磁铁的磁化方向位于与镜头支架定义的光轴垂直的平面内。磁铁支架可以固定在基座上,镜头支架上的可移动导向元件可以与基座上的静止导向元件配合,并可在其上沿着导向元件定义的方向滑动。位置编码器可以发出与镜头支架的位置变化有关的信号。
根据另一个方面,本申请提供了一种镜头驱动装置,包括:支架、通过导向机构与支架配合且可沿着光轴移动的镜头支架、设置在支架上的所述导向机构的静止导向元件、设置在镜头支架上且可随着镜头支架一起移动并与静止导向元件配合且可沿其滑动的所述导向机构的可移动导向元件、以及反映镜头支架的位置变化的位置编码器。
在一个实施例中,所述静止导向元件可以是一端连接到支架的导向轴,所述可移动导向元件可以是形成于镜头支架上的导向孔,所述导向轴滑动通过所述导向孔。
在一个实施例中,所述可移动和静止导向元件可包括伸长的突起部和匹配的槽。伸长的突起部和槽可具有V形或者燕尾形横截面。
在一个实施例中,所述静止导向元件可以是形成于支架上的中心圆柱孔,所述可移动导向元件可以是设置在可移动镜头支架上的管状部分。
所述镜头驱动装置还可以包括多个磁铁、以及设置得临近且平行于磁铁的线圈,其中磁铁的磁化方向位于与光轴垂直的平面内,从而产生电磁力,驱动镜头支架沿着光轴向上或者向下移动。所述多个磁铁可以安装在镜头支架和支架的其中一者上,线圈可以安装在镜头支架和支架的其中另一者上。
在一个实施例中,所述镜头驱动装置可以包括分别沿着矩形的磁铁支架的四条边设置的四个磁铁。多个磁铁可以设置成圆形配置,每个磁铁都是圆弧形的。
在一个实施例中,所述可移动导向元件可以是导电环,固定在形成于镜头支架上的导向孔内,所述静止导向元件可以是导电轴,一端连接安装在支架上的电极,另一端容纳在导电环中,导电环继而连接到线圈。
在一个实施例中,位于导向孔的内侧壁和镜头支架的外侧壁之间的镜头支架的一部分可以被切除,使得导电环的外侧壁的一部分暴露,从而方便将导电环焊接到围绕镜头支架的外侧壁安装的线圈上。
所述镜头驱动装置可还包括弹性导电电极,所述弹性导电电极的一端固定连接到直立于镜头支架上的竖直壁上,所述弹性导电电极的另一端是自由端并且贴近导向孔的圆心,在导电轴插入导向孔后,该所述电极的自由端会被推离导向孔圆心产生弯曲,弯曲的弹性导电电极将产生的弹性力使所述电极紧贴导电轴。
多个磁铁可以安装在镜头支架和支架的其中一者上,位置编码器可以安装在镜头支架和支架的其中另一者上,用于对镜头支架的移动进行闭环控制。
在一个实施例中,导电环可以是圆柱形的,或者是圆柱形的并在其一端具有向外延伸的环形凸缘,或者是圆环形的。
在一个实施例中,位于导向孔的内侧壁和镜头支架的外侧壁之间的镜头支架的一部分可以被切除,以减少导向孔和导向轴之间的接触区域,减少镜头支架的重量,从而减小驱动镜头支架所需要的电流。
根据另一个方面,本申请提供了一种电子影像捕捉设备,包括本申请中公开的镜头驱动装置。
虽然参照特定的实施例图示和描述了镜头驱动装置,但是很明显,本技术领域的人员在阅读和理解了该说明书以后,可以做出等同替换和修改。本申请的镜头驱动装置包括所有这样的等同替换和修改,仅由权利要求的范围进行限定。
附图说明
现在将参照附图通过示例的方式描述镜头驱动装置的具体实施例,其中:
图1(a)是根据本申请的实施例的镜头驱动装置的透视图;
图1(b)是沿着图1(a)的镜头驱动装置的线A-A的截面图;
图1(c)是图1(a)的镜头驱动装置的爆炸图;
图2(a)至2(d)示出了根据本申请的一些实施例的磁铁支架;
图3(a)和3(b)示出了根据本申请的一些实施例的集成的磁铁支架和基座单元;
图4(a)至4(d)示出了根据本申请的实施例的镜头支架的不同视图;
图5(a)是图4(a)至4(d)中的镜头支架的局部放大图;
图5(b)示出了导向轴在导电环内的滑动;
图5(c)和5(d)示出了导电环的两个其它实施例;
图6(a)和6(b)示出了其上设有两个弹性导电刷的镜头支架的两个不同视图;
图7是镜头驱动装置的横截面图,示出了其工作机制;
图8(a)-8(d)示出了镜头支架的四个其它实施例;
图9(a)-9(b)示出了导向机构的两个其它实施例;以及
图10(a)-10(c)是镜头驱动装置的其它实施例的不同视图。
具体实施方式
在以下详细的描述中,列出了许多具体的细节,以提供对权利要求所保护的主题的透彻理解。但是,本技术领域的人员将会理解,权利要求所要求保护的主题可以被实施,而不需要这些具体的细节。另外,被普通技术人员熟知的方法、设备或系统没有被详细描述,以避免使得权利要求所保护的主体变得不明显。
说明书中涉及“一个实施例”或者“实施例”可意味着与特殊的实施例一起描述的特定的特征、结构或者特点可以被包括在权利要求所保护的主题的至少一个实施例中。因此,这个说明书中各个地方出现的词语“在一个实施例中”或者“实施例”并不用于指相同的实施例或者所描述的任何一个特定实施例。此外,应当理解,所描述的特定的特征、结构或者特点可以在一个或多个实施例中以各种方式进行组合。通常,当然,这些和其它问题会随着应用的具体语境而改变。因此,这些用语的描述或者应用的特定语境可以提供与该语境的推论有关的有用指导。
类似地,此处使用的用语“和”、“和/或”、以及“或”可包括各种含义,这些含义至少部分取决于这些用语所使用的语境。典型地,“或”、以及“和/或”如果用于关联一清单,例如A、B或C,用于包括含义时意味着A、B和C,用于排除含义时意味着A、B或C。此外,此处使用的用语“一个或多个”被用于描述单独的任何特征、结构或特点,或者被用于描述特征、结构或特点的某些组合。但是,应该注意到这仅仅是解释性的例子,权利要求所保护的主题并不限于这个例子。
如用来描述这些实施例的,用语“上方”、“下方”、“上部”、“下部”和“侧部”描述了相对于这种小型化成像模块的光轴的位置。特别是,“上方”和“下方”指的是沿光轴的位置,其中“上方”指的是元件的一侧,“下方”指的是元件的另一侧。相对于这样的“上方”和“下方”,“侧部”指的是离开光轴的元件的一侧,例如镜头的外周。此外应该理解,这样的用语并不用于指代由重力或者任何其它特定方位所定义的方向。相反,这样的用语仅仅用于识别一个部分与另一部分。因此,“上部”和“下部”可以与“顶部”和“底部”、“第一”和“第二”、“左”和“右”等等效替换。
应该理解,本申请不限于以上所描述的优选实施例,不必说,可以做出各种修改和改变,而不脱离在此定义的保护范围。
应该注意,在此处的说明书和权利要求书中,当一个元件“连接到”另一个元件或者与另一个元件“连接”时,这并不必定意味着一个元件系紧、固定或者以其他方式连接到另外一个元件。相反,用语“连接”意味着一个元件直接或者间接连接到另外一个元件,或者它与另外一个元件机械或者电连通。
图1(a)至1(c)是根据实施例的镜头驱动装置的不同视图。镜头驱动装置10可包括外壳12、镜头支架14、霍尔传感器或者霍尔元件16、线圈18、安装在磁铁支架22上的一个或多个磁铁20、多个导向轴24、多个电极26、以及基座或支架28。基座28可以是静止的或者固定的刚性体,用于支撑镜头驱动装置10的各个组件。基座28的中心可以有中空部分30。基座28上可以形成一些机械特征,也就是狭槽或者槽32,以容纳电极26。也可以设置fPCB(柔性印刷电路板)电极34。一些电极26(或者所有的电极)可以位于这些槽32中,并连接到一些(或者所有的)导向轴24。可以通过将电极26焊接(或者应用导电粘合剂)到导向轴24、或者与轴24电连接的其他导电组件,来实现电连接。在其它的实施例中,电极26可以位于其它位置而不是基座28。当然,电连接方法也可以对应地改变。
在围绕中空部分30的基座28的四角上,可形成四个相对较小的导向孔40。四个导向轴24可插入这些导向孔40,并可牢固地固定在这些导向孔40内。可不必在镜头驱动装置应用中使用四个导向轴24。通常,一个导向轴已经足够引导镜头支架14沿着光轴或者导向轴方向移动。但是,为了避免镜头支架14倾斜或者绕着导向轴轴线转动,可将第二轴或者第三轴应用到镜头驱动装置10。在图1中,四个轴24仅仅是为了轴24在矩形基座28上的对称设置。不必说,在实施中使用1、2或3或更多轴也不会脱离在此定义的保护范围。
所有的轴24可以彼此、且与光轴X平行排列,光轴X垂直于基座28的顶面。轴的材料可以是导电或者非导电的。在导电轴的情况下,它可以用来将电流传导到线圈,如以下的描述中所述。不必说,本装置不限于圆形导向轴。在其它的实施例中,也可应用其它类型的导向元件或者导向机构。因此,用语“导向轴”应该被理解为导向机构的选择性用语。
霍尔传感器16,用作位置编码器,可安装在镜头支架14的顶面上,以反映镜头支架14的位置变化。在这个实施例中,霍尔传感器16可以水平安装。但是,垂直安装霍尔传感器16也是可以接受的。在其它实施例中,霍尔传感器16可以安装在镜头支架14的侧壁或者周围区域。在一些其它实施例中,霍尔传感器16可以被能够发送信号以反映镜头支架的位置变化的位置编码器或者传感器替代。
图2(a)至2(d)是磁铁20和磁铁支架22的不同视图。与基座28类似,在磁铁支架22的中心有中空部分30’。在围绕中空部分30’的支架22的角落上,也设有较小的导向孔40’。这些导向孔40’也可以用于容纳导向轴24。在其它的实施例中,这些导向孔40’可位于图2a中的虚线所示的角落区域48。不必说,所有导向孔的位置必须与镜头驱动装置10的其他组件上的其它各导向孔对准。
磁铁20可以设置在围绕中空部分30’的磁铁支架22的周围区域。磁铁20的磁化方向基本上位于与磁铁支架22的顶/底面平行的相同平面内,该平面与光轴X垂直。磁铁20的磁化方向还可以以全部向内或者向外的方式设置,如图2(b)和图2(c)中的箭头所示。
图2(d)示出了磁铁20和相应磁铁支架22的另一个实施例。对于这样的磁铁结构,应使用环形的线圈,线圈支架应该有对应的变化,以固定环形的线圈18。在这个实施例中,磁铁20’和磁铁支架22可以牢固地连接到基座28,所有的导向孔和中空部分分别正好对准。每个磁铁20’可以是圆弧形的。
在另一个实施例中(图3(a)),磁铁支架22和基座28可以集成到具有所有必要特征的单个单元内。可形成用于容纳磁铁20的狭槽52。在另一个实施例中(图3(b)),磁铁支架22还可以包括至少一磁轭50,磁轭50可用于限制磁场或者磁通量,以改进电磁力。用于容纳磁铁20的狭槽52可以由磁轭50形成。磁轭50可以由导磁材料制成。在另一个实施例中,外壳可用作磁轭。
图4(a)至4(d)是镜头支架14的实施例的不同视图。镜头支架14可包括矩形部分60和管状部分62。镜头支架14的管状部分62可位于磁铁支架22的中空部分30’和/或基座28的中空部分30内。当镜头支架14被驱动而移动时,管状部分62可以在磁铁支架22和基座28的中空部分30、30’内沿着光轴X自由地移动。类似地,有四个导向孔40”,用于与导向轴24精确配合。不必说,镜头支架14上的四个导向孔40”的位置必须与其它部分上的其他导向孔40、40’分别对准。在管状部分62和矩形部分60之间有较小的矩形部分64。矩形线圈18可以牢固地连接到这个较小矩形部分64的周围区域。在一些实施例中,线圈18的形状可以是圆形或者环形。
根据一个实施例(图4(c)至4(d)),较小的矩形部分64上的较小导向孔40”可以设计得具有比导向轴24的直径稍大的直径。因此导电环66可以插入并牢固地固定在较小的导向孔40”’内,如图5(a)所示。导电环66可被设计成具有与导向轴24配合的内径,使得导向轴24可以在导电环66内顺畅地滑动而没有太多的摩擦(图5(b))。位于导向孔40”’的内侧壁和镜头支架14的外侧壁之间的镜头支架14的一部分可以被切除,使得导电环66的外侧壁的一部分暴露,从而方便将导电环66焊接到围绕镜头支架14的外侧壁安装的线圈18上。
在图示的实施例中,较小的矩形部分64上的较小的导向孔40”’的一部分(例如,四分之一)可以被切除,使得导电环66的一部分(例如,四分之一)暴露于外界。线圈18的引线可以焊接到导电环66的这个暴露部分上,从而通过导向轴24电连接到电极26。导电环66可以是圆柱形的。在一些其它实施例中,导电环66’可以是圆柱形的且一端具有向外延伸的环形凸缘,如图5(c)所示,或者是圆环形,如图5(d)所示。
除了导电环66,在另一个实施例中(图6(a)至6(b)),一个或多个弹性导电电极70可以安装在镜头支架14上。该弹性电极或者电刷70可以像传统的旋转马达中的电刷那样起作用。它可以通过弹性力紧密接触导向轴24。图6(b)示出了轴24插入导向孔40”之前弹性刷70的位置。虚线示出了轴24插入导向孔40”之后变形的或者弯曲的弹性刷70的位置。在本实施例中,弹性刷70的一端可以安装在与镜头支架14垂直的管状部分62的壁上。应该理解,弹性刷70可以安装在镜头支架14的任何部分上,只要弹性刷70可以紧密接触导向轴24。
图7是镜头驱动装置10的横截面图,示出了该装置的工作机制。磁铁20的磁化方向可以全部平行于平面Y,平面Y垂直于光轴X或者镜头支架的移动方向或者光轴方向。线圈18可以直接放置在磁铁20的上方,位于如图所示的N极和S极之间。因此,通过线圈18的磁通量可以基本上垂直于线圈18或者电流的方向。根据右手法则,在这种情形下产生的电磁力可以相对于电流方向朝上或者朝下。电磁力可以直接传递到镜头支架14,因为线圈18可以牢固地固定在镜头支架14上。然后镜头支架14可以根据电流方向向上或者向下移动。镜头支架14的移动方向可以被导向轴24或者导向机构精确地控制。
在镜头支架14的移动过程中,霍尔传感器16将会感应到磁场的变化,从而改变输出信号。因此在仔细和精确的校准之后,这个信号可以反映镜头支架位置。因此,为了将镜头或者镜头支架14驱动至期望的位置,可以向线圈18施加电流,并监控霍尔传感器16的输出信号。一旦霍尔传感器16的信号指示镜头支架14到达期望的位置,电流将被停止。当然,电流控制的实际实施将会更加复杂。一旦电流停止,由于镜头支架14和轴24之间的物理接触而产生的摩擦,镜头支架14将会在它所在的位置立即停止。
摩擦是将镜头支架14保持在位置上而不需要电流的主要原因。如果摩擦太大,驱动镜头支架14所需的电流(或者所需的电功率)将会太大。如果摩擦太小,它不能抵抗镜头支架14的重力,因此镜头不能保持在它应该所处的位置。
图8(a)至8(d)是镜头支架14的不同实施例的一些透视图。图8(a)(b)和(c)试图切除镜头支架14、14’和14”的不必要部分,以减少其重量。更小的或者更轻的镜头支架14将会帮助减小驱动镜头支架14所需的电流或者电功率。这也有助于节约材料成本,因为需要更少的材料。图8(b)示出了试图减少镜头支架14’和轴24的接触面积而不损失导向精度的实施例。图8(d)示出了镜头支架14”’的另一个实施例。连接环80可以被引入镜头支架14”’并插入导向孔82内。这些连接环80可以牢固地固定在镜头支架14”’上,且它们的内径与导向轴24或者导向机构完美配合。连接环80可以由具有较低摩擦系数的低摩擦材料制成。连接环80可以覆有低摩擦层,以减少镜头支架14”’和导向轴24或者导向机构之间的摩擦。当然,连接环材料或者低摩擦覆层材料的选择应该与导向轴材料或者导向机构的材料匹配,导向轴材料或者导向机构的材料可以是导电或者非导电材料。此外,连接环材料可以是低摩擦且导电的材料。此外,在某些实施例中,润滑剂可以应用到导向特征的接触表面或者接触点以减少摩擦。
图9(a)和9(b)是各种导向机构的透视图。图9(a)示出了V槽型的导向机构,包括V形的伸长的突起部90,可以沿着V形槽92滑动。图9(b)示出了燕尾槽型的导向机构,包括燕尾形的伸长的突起部94,可以沿着燕尾形的槽96滑动。
可以理解,四个导向机构不是必须的。关键点在于至少一个导向机构可以被用于引导镜头支架14的运动方向。导向机构的固定部分可以牢固地安装在基座28、磁铁支架22、或者集成的基座和磁铁支架单元、或者类似物上。导向机构的移动部分可以牢固地安装或者连接到镜头支架14上。为了减少摩擦,滚珠轴承可以安装在导向机构的固定部分或者移动部分上。
虽然图9所示的导向机构全部与镜头支架14集成在一起,以形成完整的单个单元,但是导向特征可以是连接到镜头支架14上的外部部件。
在所有的情况下,导向机构可以由与镜头支架14不同的材料制成。导向机构可以覆有低摩擦材料层。导向机构可以使用用于电连接的导电材料、或者覆有导电层。润滑剂还可以应用到导向机构以减少摩擦,从而减小驱动镜头驱动装置所需的电流。
虽然图中未示出,但应理解,可以有许多其它类型的槽可以被用作导向机构,例如弧形、矩形、圆柱形、任何其它公母配合的部件或者类似物。
在一些实施例中,霍尔传感器16或者位置编码器可以安装在镜头驱动装置10的固定部分上。在这样的实施例中,磁铁20可以安装在镜头支架上。
图10是根据另一个实施例的镜头驱动装置的透视图。该镜头驱动装置110可包括基座112、线圈114、四个导向轴116、具有多个磁铁120的镜头支架118、以及安装在基座112上的霍尔传感器122。基座112可以是刚性体,为镜头驱动装置110的其它组件提供可靠的机械支撑。基座112的中心可以有中空部分。线圈114可以牢固地连接到基座112。
在一些其它实施例中,基座112的支承线圈114的部分可以与基座112分开并形成单独的组件,也就是线圈支架。这样单独的线圈支架设计对于单个组件的拼板和批量处理来说是特别有利的。
四个导向轴116可以刚性地安装在基座112上。在镜头驱动装置应用中不是必须使用四个导向轴116。通常,一个导向轴已经足够引导镜头支架118沿着导向轴轴线方向移动。但是,为了避免镜头支架118倾斜或者绕着导向轴轴线转动,可将第二轴或者第三轴应用到镜头驱动装置110。在图10中,四个轴116仅仅是为了轴116在矩形基座112上的对称设置。应该理解,在实施中使用1、2或3或更多轴也不会脱离在此定义的保护范围。所有的轴24可以彼此、且与光轴平行排列,光轴基本上垂直于基座112的顶面。应该理解,本申请不限于圆形导向轴。在其它的实施例中,也可应用其它类型的导向机构。因此,用语“导向轴”应该被理解为导向机构的选择性用语。
磁铁120可以牢固地连接到镜头支架118。在一些其它的实施例中,镜头支架118支承磁铁120的部分可以与基座112分开,且形成单个的组件,也就是磁铁支架。这样单独的磁铁支架设计对于单个组件的拼板和批量处理来说是特别有利的。磁铁的磁化可以与图2所描述的相同。之前的实施例中描述镜头支架和磁铁支架的所有的描述都可以全部应用到这个实施例的镜头支架。例如,镜头支架118还可以包括从磁铁支架部分延伸出的管状部分。在镜头支架运动的过程中,这个管状部分也可以移动到基座112的中空部分中。
霍尔传感器122可以安装到基座112的顶面上。在这个实施例中,霍尔传感器122可以水平安装。但是,垂直安装霍尔传感器122也是可以接受的。在其它实施例中,霍尔传感器122可以安装在镜头支架118的侧壁或者周围区域。有许多位置可供霍尔传感器122安装。在一个实施例中,霍尔传感器122可以安装到基座112的底面上。底面实际上是镜头驱动装置110的外表面。这样的设计对于改善镜头驱动装置的质量和一致性是非常有利的。由于霍尔传感器122是半导体装置,它的性能或者参数每一件都不同。如果霍尔传感器122安装在镜头驱动装置110内,假如霍尔传感器122失效、不良或者故障,就很难更换霍尔传感器122。通常这样的更换将会破坏镜头驱动装置110的其它部分,并产生大量的材料浪费或者损失。相反,如果霍尔传感器122可以安装在镜头驱动装置110的外表面,低质量的霍尔传感器可以被好的霍尔传感器轻松替换,而不破坏镜头驱动装置的其它部分。
本申请的镜头驱动装置可以结合到任何影像捕捉电子设备中,例如照相机、录像机和移动电话等。
虽然这些图示和描述目前被认为是示例性的实施例,但是本技术领域的人员将会理解,可以做出各种其他修改、做出等同替换,而不脱离在此描述的中心构思。此外,根据权利要求所保护的主题的教导,可以做出许多修改以适应特殊情形,而不脱离在此描述的中心构思。因此,权利要求所保护的主题并不限于所公开的特定实施例,权利要求所保护的主题还包括落入所附的权利要求书及其等同条件的范围内的所有实施例。
Claims (20)
1.一种镜头驱动装置,其特征在于,包括:
(a)具有至少一个静止导向元件的基座;
(b)设置在镜头支架上并可随着镜头支架移动的可移动导向元件;
(c)连接到所述镜头支架上的线圈;
(d)支承多个磁铁的磁铁支架,其中所述磁铁的磁化方向位于与所述镜头支架定义的光轴垂直的平面内;
(e)连接到所述镜头支架上的位置编码器;
(f)其中所述磁铁支架固定在所述基座上,所述镜头支架上的所述可移动导向元件与所述基座上的静止导向元件配合,并可在其上沿着所述导向元件定义的方向滑动;
(g)其中所述位置编码器被配置成发出与镜头支架的位置变化有关的信号。
2.一种镜头驱动装置,其特征在于,包括:
(a)一个支架;
(b)通过导向机构与所述支架配合且可沿着光轴移动的镜头支架;
(c)设置在所述支架上的所述导向机构的静止导向元件;
(d)设置在所述镜头支架上且可随着镜头支架一起移动的所述导向机构的可移动导向元件,所述可移动导向元件与所述静止导向元件配合且可沿其滑动,以及
(f)反映所述镜头支架的位置变化的位置编码器。
3.根据权利要求2所述的镜头驱动装置,其特征在于,所述静止导向元件是一端连接到所述支架的导向轴,所述可移动导向元件是形成于所述镜头支架上的导向孔,所述导向轴滑动通过所述导向孔。
4.根据权利要求2所述的镜头驱动装置,其特征在于,所述可移动和静止导向元件包括伸长的突起部和匹配的槽。
5.根据权利要求4所述的镜头驱动装置,其特征在于,所述伸长的突起部和槽具有V形横截面。
6.根据权利要求4所述的镜头驱动装置,其特征在于,所述伸长的突起部和槽具有燕尾形横截面。
7.根据权利要求2所述的镜头驱动装置,其特征在于,所述静止导向元件是形成于所述支架上的中心圆柱孔,所述可移动导向元件是设置在所述可移动镜头支架上的管状部分。
8.根据权利要求2所述的镜头驱动装置,其特征在于,还包括多个磁铁、以及设置得临近且平行于所述磁铁的线圈,其中所述磁铁的磁化方向位于与所述光轴垂直的平面内,从而产生电磁力,驱动所述镜头支架沿着光轴向上或者向下移动。
9.根据权利要求8所述的镜头驱动装置,其特征在于,所述多个磁铁安装在所述镜头支架和所述支架的其中一者上,所述线圈安装在所述镜头支架和所述支架的其中另一者上。
10.根据权利要求8所述的镜头驱动装置,其特征在于,包括分别沿着矩形的磁铁支架的四条边设置的四个磁铁。
11.根据权利要求8所述的镜头驱动装置,其特征在于,所述多个磁铁设置成圆形配置,每个磁铁都是圆弧形的。
12.根据权利要求8所述的镜头驱动装置,其特征在于,所述可移动导向元件是导电环,固定在形成于所述镜头支架上的导向孔内,所述静止导向元件是导电轴,所述导电轴的一端连接到安装在所述支架上的电极上,另一端容纳在所述导电环中,所述导电环继而连接到所述线圈。
13.根据权利要求12所述的镜头驱动装置,其特征在于,位于所述导向孔的内侧壁和所述镜头支架的外侧壁之间的所述镜头支架的一部分被切除,使得所述导电环的外侧壁的一部分暴露,从而方便将所述导电环焊接到围绕所述镜头支架的外侧壁安装的所述线圈上。
14.根据权利要求12所述的镜头驱动装置,其特征在于,还包括弹性导电电极,所述弹性导电电极的一端固定连接到直立于所述镜头支架上的竖直壁上,所述弹性导电电极的另一端是自由端并且贴近导向孔的圆心,在所述导电轴插入导向孔后,该所述电极的自由端会被推离所述导向孔圆心产生弯曲,弯曲的弹性导电电极将产生的弹性力使所述电极紧贴所述导电轴。
15.根据权利要求2所述的镜头驱动装置,其特征在于,多个磁铁安装在所述镜头支架和所述支架其中一者上,所述位置编码器安装在所述镜头支架和所述支架其中另一者上,用于对镜头支架的移动进行闭环控制。
16.根据权利要求12所述的镜头驱动装置,其特征在于,所述导电环是圆柱形的。
17.根据权利要求12所述的镜头驱动装置,其特征在于,所述导电环是圆柱形的并在其一端具有向外延伸的环形凸缘。
18.根据权利要求12所述的镜头驱动装置,其特征在于,所述导电环是圆环形的。
19.根据权利要求3所述的镜头驱动装置,其特征在于,位于所述导向孔的内侧壁和所述镜头支架的外侧壁之间的所述镜头支架的一部分被切除,以减少所述导向孔和所述导向轴之间的接触区域,减少所述镜头支架的重量,从而减小驱动所述镜头支架所需要的电流。
20.一种电子影像捕捉设备,包括如权利要求2所述的镜头驱动装置。
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