CN104678531A - 透镜驱动装置、摄像头装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种透镜驱动装置、摄像头装置和电子设备，透镜驱动装置包括支撑透镜的透镜支架，设置在所述透镜支架中的线圈，设置在所述线圈周围的磁石，设置在所述磁石周围的磁轭，在所述透镜光轴方向上能自由移动且对所述透镜支架进行支撑的弹簧构件，在透镜光轴方向上设置于所述磁轭和磁石之间的垫片，所述垫片包括在光轴方向上与所述磁轭连接的第一连接部、与所述磁石连接的第二连接部、与所述弹簧构件连接的第三连接部，在和透镜光轴方向正交的方向上，所述第二连接部和第三连接部各自不重叠。包括有所述透镜驱动装置的摄像头装置以及包括有所述摄像头装置和电子设备。本发明所提供的装置及设备，可提高弹簧构件和磁石的安装精度。

Description

透镜驱动装置、摄像头装置和电子设备

技术领域

本发明涉及透镜驱动装置、摄像头装置和电子设备。

背景技术

手机与智能电话等电子设备中配置有微型摄像头。这种微型摄像头中有些可自动对焦。自动对焦类型的微型摄像头内设置了用于驱动透镜的透镜驱动装置。

专利文献1(中国专利申请公开号：CN101551504)中展示的透镜驱动装置，其特点是配置了用于保持透镜组件的筒状部的透镜支架，在透镜支架的筒状部周围的固定驱动线圈，一个和该驱动线圈相对的永磁体的外磁轭，以及设置在上述透镜支架筒状部的光轴方向两侧，并将上述透镜支架在径向上定位的状态下在光轴方向可自由移动支撑的上侧板簧及下侧板簧,上述上侧板簧及下侧板簧各自具有安装于上述透镜支架上的内周侧端部和安装于上述磁轭上的外周侧端部。

专利文献2(国际公开号：PCT2008/131637)中展示的透镜驱动装置，其特点是配置了一个安置在底座上的具有带圆孔的方型外廓并兼为透镜驱动装置的外部筐体的磁轭环,该磁轭环内安置有磁石与线圈，磁轭圈的圆形孔中设置了透镜架，在透镜架的前后各设置了带有前垫片的前弹簧和带有后垫片的后弹簧，另外，前弹簧还被设置在前垫片与磁石的中间。

专利文献1和专利文献2中，磁轭内部配置了弹簧构件的外侧部件，将磁轭的上角部嵌入内侧，重叠配置上述弹簧构件或磁铁，或在磁轭的内部配置垫片，重叠配置弹簧构件的外侧部件与磁石。因此，弹簧构件和磁石的安装精度受到各自安装位置的尺寸精度、变形、尘埃嵌入等组装状态的影响，安装精度存在误差。

发明内容

本发明针对上述的现有技术中的不足，提供一种透镜驱动装置，摄像头装置和电子设备，可提高弹簧构件和磁石的安装精度。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种透镜驱动装置，该装置包括有支撑透镜的透镜支架，在所述透镜支架中的线圈，在所述线圈周围的磁石，在所述磁石周围的磁轭，支撑所述透镜支架使其可在透镜的光轴方向上自由移动的弹簧构件，在透镜的光轴方向上并被设置在所述磁轭和磁石之间的垫片。所述垫片备有在上述透镜的光轴方向上与所述磁轭连接的第一连接部，与所述磁石连接的第二连接部，与所述弹簧构件连接的第三连接部。所述的第二连接部和第三连接部不能设置在与所述透镜光轴方向正交的方向上，以免出现各自重叠的情况。

所述磁轭在一水平壁方向上被配置在所述磁石外侧，从透镜的光轴方向的外壁一端沿着与光轴方向正交的方向延伸至内侧。所述第一连接部和所述水平壁的内侧连接。

所述垫片的第一连接部由在所述磁轭一侧的数个突起物构成。

所述垫片通过透镜光轴所形成的第一个平面与第二个平面形成凹槽部分，第一个平面位于所述垫片外侧一端且沿着所述透镜光轴方向形成，第二个平面沿着与所述透镜光轴方向正交的方向形成，且和所述第一个平面形成凹槽部分。所述第三连接部即所述凹槽部分。

所述垫片的第二连接部与所述磁石前侧面部分连接。

在所述透镜光轴方向上，所述第一连接部和所述第二连接部至少部分重叠。

一种透镜驱动装置，包括有支撑透镜的透镜支架，在所述透镜支架中的线圈，在所述线圈周围的磁石，在所述磁石周围的磁轭，支撑所述透镜支架使其可在透镜的光轴方向上自由移动的弹簧构件，在透镜的光轴方向上并被设置在所述磁轭和磁石之间的垫片。所述垫片备有在上述透镜的光轴方向上与所述磁轭连接的第一连接部，与所述磁石连接的第二连接部，所述垫片的第一连接部由在所述磁轭一侧的数个突起物构成。

一种摄像头装置，包括上述的透镜驱动装置，设置在所述透镜支架上的透镜，设置在所述透镜光轴上的图像传感器。

一种电子设备，配置有上述的摄像头装置。

本发明应用了垫片，分别隔离弹簧构件和磁石并起着支撑作用，可分别提高弹簧构件和磁石的安装精度。

附图说明

图1是本发明的透镜驱动装置实例的分解斜面图；

图2是本发明的透镜驱动装置实例的截面图；

图3是显示垫片的实例的图纸，(a)是从磁轭安装一侧观察的斜视图，(b)是从磁石安装一侧观察的斜视图；

图4是图2的A区域局部放大并进行显示的截面图；

图5是省略了本发明的透镜驱动装置实例的部分内容，并从磁轭一侧观察的斜视图；

图6是省略了本发明的透镜驱动装置实例的部分内容，并从基座一侧观察的斜视图。

图中：10--透镜驱动装置；12--磁轭；14--垫片；16--前侧弹簧构件；18--磁石；20--线圈；22--透镜支架；24a、24b--端子；26--后侧弹簧构件；28--基座；30--外侧壁；32--内侧壁；34--水平壁；35--第一孔；36--方形框架；36a--凹槽；40--前侧弹簧主体；42--前侧支架；44--前侧连接部；46--支撑主体；47--法兰部件；48--线圈固定部件；65a～65d--突起部件；49--突起部件插入孔；59—后侧弹簧构件插入孔；50--第一后侧弹簧构件；52--第二后侧弹簧构件；54--后侧弹簧主体；56--后侧支架；58--后侧连接部；60--第二圆形孔；62--突出部件；64a～64d--咬合部件；66a、66b—端子插入孔；70--第一连接部；72--第二连接部；74--第三连接部；74a--第一个平面；74b--第二个平面。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

图1和图2中透镜驱动装置10被应用于自动对焦式微型摄像头中，自动对焦式微型摄像头被应用于手机和智能电话等电子设备中。透镜驱动装置10包括磁轭12，垫片14，前侧弹簧构件16，磁石18，线圈20，透镜支架22，端子24，后侧弹簧构件26和基座28。

为方便起见，如图2所示，将透镜驱动装置10的光轴方向的一个方向称为前侧，另一个方向称为后侧。

从前侧观察到的磁轭12的外部形状是方形，外形四边分别向后侧延伸，从而形成外侧壁30。另外，从外侧壁30的前端起沿着与光轴正交的方向，形成向内侧延伸的水平壁34。从前侧观察到的水平壁34的内部形状是圆形，在前侧四角中基于圆弧状形成向后侧延伸的内侧壁32。磁轭12的前侧通过水平壁34将外侧壁30与内侧壁32连接起来。通过水平壁34与内侧壁32形成了第一孔35，光线穿过该孔。

垫片14的详情将在后面讲述，外形为方形框架36。

前侧弹簧构件(第一个弹簧构件)16包括在外周的前侧弹簧主体40中，在内围的前侧支架42上形成，用于连接前侧弹簧主体40，前侧支架42和前侧连接部44。前侧连接部44在长度和方向上可以弹性变形，特别是以规定间隔设置于圆周方向上，可移动支承前侧弹簧主体40到前侧支架42的弹簧。前侧弹簧主体40形成略带方形的狭窄环状。在该实例中，为了使前侧弹簧主体40、前侧支架42与前侧连接部44处于同一平面上，前侧弹簧构件呈自由形状。

例如磁石18由4块断片构成。各磁石18处在外围部分平面的正交部位，内侧形成圆弧状，正交的平面部分固定在所述磁轭12的外侧壁30的内侧四角上。

线圈20形成为大致圆环状。该线圈20由铜制芯线卷绕构成。线圈20的外围面与磁石18的内围面相对，与磁石18相对的面形成圆弧状，与磁石18不相对的面形成平面状，被固定在透镜支架22上。

透镜支架22包括圆筒状的支撑主体46，从该支撑主体46外围面向外凸出的数个线圈固定部件48，从支撑主体46下方的外围面凸出法兰部件47。支撑主体46在内侧形成螺丝，未图示的透镜被螺丝锁紧。形成所述线圈20的平面部分被固定。透镜支架22的前端面被固定在前侧弹簧构件16的前侧支架42上。

端子24a与端子24b属于与外部电气连接的端子，如图1所示，向后侧弯曲成大约90°。端子24a与端子24b分别安装在基座28中时，形成突起部位65a与65b插入孔49。

后侧弹簧构件(第二个弹簧构件)26被分割成第一后侧弹簧构件50和第二后侧弹簧构件52。第一后侧弹簧构件50和第二后侧弹簧构件52分别包括在外围形成大致直线状的后侧弹簧主体54，在内围形成显示为圆弧状的后侧支架56，连接后侧弹簧主体54和后侧支架56的后侧连接部58。后侧弹簧主体54的两端分别包括安装基座28时插入突起部件65a～65d所形成的后侧弹簧构件孔59。后侧连接部58尤其在长度和方向上可以弹性变形，设置规定间隔后分别设置两组。后侧弹簧主体54中可通过移动方式支撑后侧支架56。在该实例中，处于自由形状时，第一个后侧弹簧构件50和第二个后侧弹簧构件52可分别使后侧弹簧主体54，后侧支架56与后侧连接部58处于同一平面上。

第一个后侧弹簧构件50和第二个后侧弹簧构件52的后侧支架56被固定在所述法兰支架22的法兰部件47的后端面上。

从前侧观察到的基座28外形为矩形时，设置第二圆形孔60，光线穿过该孔。在该第二圆形孔60的内围部分形成的突出部件62，围绕上述孔内围一周，用于该部分的加固。另外，基座28的前面四角中将被设置咬合部件64a～64d，该咬合部件64a～64d向前突起，并与磁轭12的外侧壁30的内面结合。另外，基座28的前面四角的咬合部件64a～64d的内侧还设置了突起于前方的突起部件65a～65d。在基座28的咬合部件64a与突起部件65a中间形成插入端子24a的孔66a，在基座28的结合部件与突起部件65d的中间形成插入端子24b的孔66b。

在突起部件65a～65d中分别插入后侧弹簧构件孔59，在突起部件65a中插入端子24a的孔49，在突起部件65d中插入端子24b的孔49，端子24a借助第一个后侧弹簧构件50，电接于线圈20的一端上，端子24b借助第二个后侧弹簧构件，电接于线圈20的另一端上。如图2所示，插入孔66a和孔66b之后，端子24a和端子24b从基座28的后面突起于后方上。

图3是显示垫片的斜视图，图3(a)是从安装磁轭12一侧(前侧)观察的图，图3(b)是从安装磁石18一侧(后侧)观察的图。另外，图4是扩大图2的A区域并进行显示的截面图。图5是从磁轭12一侧观察透镜驱动装置10的斜视图，图6是从基座28一侧观察透镜驱动装置的斜视图。图5与图6中为了说明磁轭12内的结构，省略了磁轭12、线圈20与基座28的相关内容。

垫片14利用方形框架36构成其外形，在透镜光轴方向上，框架36前侧(安装磁轭12一侧)的四角中设置了与磁轭12的水平壁34的内面一侧连接的第一连接部70。第一连接部70在透镜光轴方向前侧形成4个突起物。与磁轭12的水平壁34连接的仅是第一连接部70，因此接触面积较小，尘埃等混入较少，因此精度较高，可将垫片14安装在磁轭12上。另外，如图3(a)与图4所示，第一连接部被安装在距垫片14最外围稍微靠内侧的位置上，因此可避开磁轭12角部的下垂部分进行安装。

另外，在透镜光轴方向上，在框架36的后侧(安装磁石18一侧)四角上设置与磁石18连接的第二连接部72，,第二连接部72在透镜光轴方向上形成4个结节，呈现三角柱状。第二连接部72各自与磁石18的前侧面部分连接。由于接触面积较小，混入尘埃较少，因此可高精度配置磁石18。

与前侧弹簧构件16的前侧弹簧主体40连接的第三连接部74被设置在第二连接部72的外侧一端。第三连接部74支撑着前侧弹簧主体40。第三连接部74属于由第一个平面74a和第二个平面74b组成的凹槽部件，第一个平面74a沿着透镜光轴方向形成，第二个平面74b接着第一个平面74a，且沿着与透镜光轴方向正交的方向而形成。前侧弹簧主体40被配置在第二个平面74b上同时，可利用第一个平面74a的前侧弹簧构件16的光轴进行正交定位。

第三连接部74的第二个平面74b被设置在第二连接部72的外围一侧上。另外，第三连接部74的第二个平面74b被设置在透镜光轴方向前侧上，这是与第二连接部72进行比较的结果。总而言之，在与透镜光轴方向正交的方向上，第二连接部72与第三连接部74并不重叠。在与透镜的光轴方向相交的方向上，被固定在第三连接部74上的前侧弹簧构件16与磁石18并不相交。

由于可能的前侧弹簧构件16与磁石18用垫片14分离，因此可分别提高前侧弹簧构件16与磁石18的安装精度。总而言之，由于前侧构件16较薄，因此容易变形，但由于与较重的磁石18分离，因此可控制安装时的变形。由于磁石18与垫片14之间未嵌入如同前侧弹簧构件16的物体，因此可高精度安装磁石18。另外，由于将前侧弹簧构件16与磁石18隔离后再进行配置，因此可自由设置各个光轴的位置。

在透镜光轴方向上，第一连接部70与第二连接部72至少部分重合。因此，第一连接部70与磁轭12连接，第二连接部72与磁石18连接时，向着磁石18光轴方向的压紧力保持原状态传递至磁轭12上，但与框架36光轴方向正交方向延伸的部分上并未受到上述压紧力作用，因此可抑制框架36的变形。

另外，框架36的后侧(磁石18安装一侧)四边上分别形成在前侧(磁轭12一侧)凹下的凹槽36a。由于前侧弹簧主体40的垫片14安装不必要的部分，因此可抑制前侧弹簧构件16的变形。

根据垫片14，前侧弹簧构件16与磁石18可各自离开光轴方向进行定位，在这种情况中，即使前侧弹簧构件16的前侧支架42在后方移动，前侧连接部44也不会对磁石18造成任何影响。

以下透镜驱动装置10的操作说明。

根据本实施例相关的透镜驱动装置10，线圈20被配置在外侧壁30和内侧壁32之间，与磁石18相对。总之，在磁轭12中，磁石18向与磁石18对面的线圈20发出磁流，如果利用端子24a和端子24b对线圈20进行通电，利用磁场和电流的相互作用，线圈20中产生向前方移动的电磁力。因此，固定线圈20的透镜支架22将移动抵挡前侧弹簧构件16和后侧弹簧构件26的偏压力。

透镜由透镜支架22支撑。透镜由透镜支架22支撑的透镜驱动装置10被配置在摄像头装置中。在摄像头装置中，摄像目标通过摄像头传入的光线被图像传感器检测出来。摄像头中配置的控制器对用于对焦摄像目标的透镜的移动量进行演算。该控制器对端子24a和端子24b进行控制以使得与透镜移动量对应的电流流动。通过第一后侧弹簧构件50、线圈20、第二后侧弹簧构件52，电流从端子24a流向端子24b。如果对线圈20施加电压，通过磁石18的磁流，线圈20中将产生向前移动的电磁力。如果在线圈20中产生向前方移动的电磁力，透镜将向前方移动，并阻止线圈20，透镜支架22和前侧弹簧构件16的移动，还对靠近摄像头装置的目标进行对焦。

在上述实例中，虽然对利用前侧弹簧构件16与后侧弹簧构件26支撑透镜支架22的例子进行说明，但并不限于此，还可仅利用前侧弹簧构件16支撑透镜支架22。

在上述实例中，虽然对通过在线圈20上施加单向电流，且在光轴方向上移动透镜的例子进行说明，但并不仅限于此，还可在线圈20上施加双向电流，并朝着光轴方向移动透镜。

处于自由形状时，前侧弹簧构件16和后侧弹簧构件26使前侧弹簧主体40、后侧弹簧主体54，前侧支架42、后侧支架56，前侧连接部44、后侧连接部58形成于同一个平面上。虽然对弹簧进行说明，但并不仅限于此，处于自由形状时，前侧弹簧主体40、后侧弹簧主体54与前侧支架42、后侧支架56的前后方向位置即使不同也无妨。

虽然针对磁轭12的水平壁从外侧壁30的光轴方向前侧向内围一侧延伸的例子进行说明，但从前后结构颠倒的外侧壁30的后侧起进行延伸也可。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种透镜驱动装置，其特征在于，包括支撑透镜的透镜支架，设置在所述透镜支架中的线圈，设置在所述线圈周围的磁石，设置在所述磁石周围的磁轭，在所述透镜光轴方向上能自由移动且对所述透镜支架进行支撑的弹簧构件，在透镜光轴方向上设置于所述磁轭和磁石之间的垫片，所述垫片包括在光轴方向上与所述磁轭连接的第一连接部、与所述磁石连接的第二连接部、与所述弹簧构件连接的第三连接部，在和透镜光轴方向正交的方向上，所述第二连接部和第三连接部各自不重叠。

2.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，包括配置在所述磁石外侧的外侧壁，从所述外侧壁的透镜光轴方向一端沿着与光轴方向正交的方向延伸至内侧的水平壁，所述第一连接部与所述水平壁的内面一侧连接。

3.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述垫片的第一连接部由数个结节组成，这些结节向所述磁轭一侧突起。

4.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述垫片由第一个平面和第二个平面组成的凹槽构成，第一个平面位于所述垫片的外侧一端，沿着透镜光轴方向形成；第二个平面紧接所述第一个平面，沿着与透镜光轴方向正交的方向形成，所述第三连接部即所述的凹槽部分。

5.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述垫片的第二连接部与所述磁石的前侧面部分连接。

6.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，在透镜光轴方向上，所述第一连接部和第二连接部至少部分重叠。

7.一种透镜驱动装置，其特征在于，包括支撑透镜的透镜支架，设置在所述透镜支架中的线圈，设置在所述线圈周围的磁石，设置在所述磁石周围的磁轭，在透镜光轴方向上能自由移动且对所述透镜支架进行支撑的弹簧构件，在透镜光轴方向上设置于所述磁轭和磁石之间的垫片，所述垫片包括在光轴方向上与所述磁轭连接的第一连接部，与所述磁石连接的第二连接部，所述垫片的第一连接部由数个结节构成，这些结节向所述磁轭一侧突起。

8.一种摄像头装置，其特征在于，包括权利要求书1-7中任一所述的透镜驱动装置、设置在所述透镜驱动装置的透镜支架中的透镜、设置在透镜光轴上的图像传感器。

9.一种电子设备，其特征在于，配置有权利要求8所述的摄像头装置。