CN104849943B - 镜头驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镜头驱动装置，其包括：底座；与底座连接并形成收容空间的盖体；容纳在收容空间中的支承框架；悬置于支承框架中的镜头模组；安装固持于支承框架上的磁钢；安装在镜头模组上并与磁钢的内表面相对设置的对焦线圈；固定在盖体上并与磁钢的外表面正对设置的防抖动线圈；位于防抖动线圈的中心孔内的位置检测元件；第一弹性元件包括一对关于中心对称的第一弹簧片，每个第一弹簧片包括连接镜头模组与支承框架的第一弹性部、连接支承框架与底座的第二弹性部以及连接第一弹性部和第二弹性部的第三弹性部。

Description

镜头驱动装置
【技术领域】
本发明涉及驱动装置领域，具体是一种镜头驱动装置。
【背景技术】
近来，便携式相机、智能手机、平板电脑等便携终端设备上均配置了高性能的镜头驱动装置。这些镜头驱动装置一般具有自动对焦和防抖动功能。防抖动功能能够减少由外部震动或使用者手晃动造成的模糊。。
现有的具有防抖动功能的镜头驱动装置中，为了实现自动对焦，将对焦线圈通电，从而驱动镜头沿其光轴方向升降。然而，这些镜头驱动装置中，为了将电流从镜头模块外部引入到对焦线圈需要悬丝(suspension wire)或钢丝弹簧(wire spring)之类的零件。悬丝依靠弹性恢复力来防止抖动，从而促使镜头驱动装置迅速恢复到初始位置上。但是，由于这种悬丝等零件的存在，使得镜头驱动装置的组装非常困难，从而降低了生产效率。
因此，实有必要提供一种新的镜头驱动装置以解决上述不足。
【发明内容】
本发明提供了一种组装简单的镜头驱动装置。
本发明的目的是这样实现的：一种镜头驱动装置包括：底座；与所述底座连接并形成收容空间的盖体；容纳在所述收容空间中的支承框架；悬置于所述支承框架中的镜头模组；安装固持于所述支承框架上的磁钢；安装在所述镜头模组上并与所述磁钢的内表面相对设置的对焦线圈，所述对焦线圈与磁钢之间的电磁作用使得所述镜头模组沿着平行于镜头模组的光轴的方向运动；固定在所述盖体上并与所述磁钢的外表面正对设置的防抖动线圈，所述防抖动线圈与磁钢之间的电磁作用使得所述支承框架沿着垂直于所述光轴的方向运动；位于所述防抖动线圈的中心孔内的位置检测元件；连接所述镜头模组、支承框架以及底座的第一弹性元件，所述第一弹性元件包括一对关于中心对称的第一弹簧片，每个所述第一弹簧片包括连接所述镜头模组与所述支承框架的第一弹性部、连接所述支承框架与所述底座的第二弹性部以及连接所述第一弹性部和所述第二弹性部的第三弹性部。
优选地，所述第一弹性部包括连接所述镜头模组的第一连接部以及连接所述支承框架的第二连接部。
优选地，所述第一连接部包括与所述镜头模组的上表面的凸块相卡合的第一连接片和连接在所述第一连接片与所述第二连接部之间的第一连接杆。
优选地，所述第二连接部包括一对与所述支承框架固定连接的第二连接片和连接在所述一对第一连接片之间的第二连杆，所述第一连接杆与其中一个所述第二连接片固定连接。
优选地，所述第二弹性部包括一对分别与所述底座固定连接的第三连接片和连接一对所述第三连接片的第三连杆。
优选地，所述第三弹性部包括位于所述第二连接杆与所述第三连接杆之间的蛇形弹簧段，所述蛇形弹簧段沿平行于所述第二连杆的长度方向延伸。
优选地，所述第三弹性部还包括连接在所述蛇形弹簧段的一端与所述第二连接杆之间的第一直线弹簧段和连接在所述蛇形弹簧段的另一端与所述第三连接杆之间的第二直线弹簧段。
优选地，所述第一直线弹簧段沿平行于所述第二连杆的长度方向延伸；所述第二直线弹簧段沿平行于所述第三连杆的长度方向延伸。
优选地，所述镜头驱动装置还包括位于所述支承框架与所述盖体的顶壁之间的隔片组件，所述隔片组件与所述底座固定连接。
优选地，所述镜头驱动装置还包括位于所述隔片组件与所述支承框架之间的多个滚珠，所述支承框架上开设有容纳所述多个滚珠的下端部的第二收容槽；所述隔片组件上开设有容纳所述多个滚珠的上端部的第一收容槽；所述第一收容槽的直径大于所述滚珠的直径。
本发明的有益效果在于：本发明提供的镜头驱动装置通过组合的弹簧片取代了悬丝等零件，使得镜头驱动装置可以自上而下组装，简化组装过程，提高生产效率。
【附图说明】
图1为本发明提供的镜头驱动装置的立体图；
图2为图1所示的镜头驱动装置的爆炸图；
图3为图1所示的镜头驱动装置沿A-A线的剖视图；
图4为图1所示的镜头驱动装置沿B-B线的剖视图；
图5为图2中隔片的立体图；
图6为图5中隔片的另一视角的立体图；
图7为图2中第一弹性元件的立体图；
图8为图2中运动单元与底座的组装示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图，对本发明作详细说明。
如图1至图8所示，为本发明提供的一种镜头驱动装置100，所述镜头驱动装置100包括有具有容纳空间16的外壳10、固定在外壳10上的线路板15、容纳在容纳空间16中的运动单元20。
所述外壳10包括底座11和与所述底座11配合围成收容空间16的盖体12。盖体12包括大致呈四方形的顶壁121以及分别沿顶壁121的四个边缘弯折延伸形成的四个侧壁122-125。顶壁121的中心位置处开设有第一通孔120供光线射入。
底座11包括大致呈四方形的底壁111以及分别沿底壁111的四个角部朝向所述盖体12的方向突出形成的四个角柱112。每个角柱112的上表面朝向盖体12的方向突出形成有第一定位柱113。底壁111的中心处开设有与第一通孔120相对齐的第二通孔110。
外壳10还包括隔片13，隔片13大致呈四方形，容纳在外壳10的收容空间内，其中心开设有与第一通孔120相对齐的第三通孔130。在本实施例中，隔片13的上表面131开设有围绕第三通孔130的环形凹槽1310。隔片13的下表面132的四个角都分别开设有用于收容第一定位柱113的第一收容孔1322以便实现隔片13与底座11之间的固定连接。隔片13上靠近每个第一收容孔1322的位置处开设有第一收容槽1321。
线路板15收容在外壳10的收容空间内，具体地，通过粘接等方式固定在盖体12的四个侧壁122-125上。
运动单元20包括支承框架26、固定在支承框架26上的磁钢25、悬置在支承框架26中的镜头模组23、连接在支承框架26与镜头模组23之间的第一弹性件22和第二弹性件27。
镜头模组23包括镜头筒231和围绕光轴Z缠绕并绕设在镜头筒23的外表面的对焦线圈24。镜头筒231的上端面形成有多个朝向盖体12方向突出的凸块2311。
支承框架26位于底座11的底壁111与隔片13之间，其大致呈四方型箱体，中心处开设有用于收容镜头模组23的收容孔260，其包括分别沿垂直于光轴Z的第一方向X开设在支承框架26的侧壁上的一对第一收容槽261a、261c和沿垂直于光轴Z的第二方向Y开设在支承框架26的侧壁上的一对第二收容槽261b、261d、形成在每个角部上的与第一收容槽1321对应设置的第二收容槽262以及一对分别位于第二收容槽262两侧的第二定位柱263。第二收容槽262大致呈半球形。
磁钢25大致呈长条形，其包括一对分别收容在一对第一收容槽261a、261c中的第一磁钢25a和一对分别收容在一对第二收容槽261b、261d中的第二磁钢25b。一对第一磁钢25a和一对第二磁钢25b环绕在对焦线圈24的外部并与对焦线圈24正对设置以便在通电时通过与对焦线圈24的相互作用以产生驱动力驱动镜头模组23沿着光轴Z移动。
第二弹性元件27连接在镜头筒231的下端与支承框架26的下端之间，其包括与镜头筒231的下端固定连接的内环271和与支承框架26固定连接的外环272以及连接在内环271与外环272之间的弹性连接件273。
第一弹性元件22位于隔片13与支承框架26之间，其包括关于中心对称设置的一对第一弹簧片220。每个第一弹簧片220包括用于将镜头筒231连接至支承框架26上的第一弹性部220a、220b、用于将支承框架26连接至底座11上的第二弹性部220c和连接在第一弹性部220a、220b与第二弹性部220c之间的第三弹性部220d。具体地，第一弹簧片220包括与镜头筒231固定连接的第一连接部220a、与支承框架26固定连接的第二连接部220b、与底座11固定连接的第三连接部220c以及连接在第三连接部220c与第二连接部220b之间的第三弹性部220d。第一连接部220a包括与镜头筒231的凸块2311相卡合的第一连接片221以及连接在第一连接片221与第二连接部220b之间的第一连杆222。第二连接部220b包括一对与支承框架26连接的第二连接片223和连接在一对第二连接片223之间的第二连杆224。第一连杆222连接在第一连接片221与其中一个第二连接片223之间。第二连接片223大致呈片状，其开设有两个用于收容支承框架26的第二定位柱263的第一通孔2230。第二连接片223还包括设置在两个第一通孔2230之间的避让部2231。第三连接部220c包括一对与底座11固定连接的第三连接片225和连接在一对第三连接片225之间的第三连杆226。第三连接片225上开设有用于收容底座11的第一定位柱113的第二通孔2250。第三弹性部220d包括沿平行于第二连杆224的长度方向延伸的蛇形弹簧段228、连接在第二连杆224与蛇形弹簧228的一端之间的第一直线弹簧段229和连接在第三连杆226与蛇形弹簧228的另一端之间的第二直线弹簧段227。第一直线弹簧段229沿平行于第二连杆224的长度方向延伸；第二直线弹簧段227沿平行于第三连杆226的长度方向延伸。第一弹性元件22采用这种结构，当发生抖动时，运动单元20能在第一弹性元件22的弹力作用下快速并准确地回到初始位置。在本实施例中，第一弹性元件22由导电材料制成，第一连接部220a与对焦线圈24的末端电连接从而实现通电；第三连接部220c与线路板15电连接从而实现通电。
组装时，镜头驱动装置100的运动单元20的第一弹性元件22、镜头筒231以及支承框架26可以自上而下依次组装，省去悬丝等部件，从而使得组装更容易、生产效率更高。
运动单元20还包括位于第二弹性元件27的下方的制动框架28，该制动框架28与支承框架26固定连接用于限制镜头筒231沿光轴Z方向的运动幅度。
镜头驱动装置100还包括防抖动线圈分别设置在线路板15上并与磁钢25的外表面正对设置。具体地，该防抖动线圈包括沿垂直于光轴Z方向的第一方向X相对设置的两个第一防抖动线圈31和沿垂直于光轴Z方向的第二方向Y相对设置的两个第二防抖动线圈32。第一方向X和第二方向Y相互垂直。每个第一防抖动线圈31和第二防抖动线圈32中均设有中心孔。
在本实施例中，位置检测元件包括分别设置在第一防抖动线圈31的中心孔中的第一位置检测元件41和第二防抖动线圈32的中心孔中的第二位置检测元件(未示出)，用于分别检测运动单元20沿第一方向X移动的位置和沿第二方向Y移动的位置。在本实施例中，位置检测元件为霍尔传感器。
在本实施例中，运动单元20还包括位于隔片13和支承框架26之间的多个滚珠21。在本实施例中，设有四个滚珠21，滚珠21的下端部分别容纳在第二收容槽262中，滚珠21的上端部穿过避让部2231并容纳在第一收容槽1321中，滚珠21的直径小于第一收容槽1321的直径，以便滚珠21能自由地往复移动，从而减少运动单元20沿第一方向X和第二方向Y移动时的摩擦。
在本实施例中，镜头驱动装置100还包括贴设在隔片13的上表面131的磁芯片14。具体地，磁芯片14以胶粘等方式贴设在凹槽1310中，这样可减少磁芯片14占用的空间。磁芯片14与磁钢25之间形成磁力，从而使得隔片13与滚珠21之间紧密接触
如果对焦线圈24通电，对焦线圈24与磁钢25之间产生电磁力以驱动镜头模组23在壳体10内沿平行于光轴Z的方向运动。如果防抖动线圈31、32通电，防抖动线圈31、32与磁钢25之间产生电磁力驱动运动单元20沿垂直于光轴Z的方向移动，在移动过程中，第一弹性元件22的第三弹性部220d发生弹性变形以向支承框架26提供与电磁力方向相反的弹力，并最终使运动单元20处于弹力与电磁力相平衡的位置。当防抖动线圈31、32中的电流切断时，第三弹性部220d提供的弹力驱动运动单元20恢复到初始位置。通过位置检测元件检测运动单元20的位置，从而向防抖动线圈31、32中通入适当的电流，进一步帮助运动单元20迅速恢复到初始位置。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (10)

1.一种镜头驱动装置，其特征在于，所述镜头驱动装置包括：
底座；
与所述底座连接并形成收容空间的盖体；
容纳在所述收容空间中的支承框架；
悬置于所述支承框架中的镜头模组；
安装固持于所述支承框架上的磁钢；
安装在所述镜头模组上并与所述磁钢的内表面相对设置的对焦线圈，所述对焦线圈与磁钢之间的电磁作用使得所述镜头模组沿着平行于镜头模组的光轴的方向运动；
固定在所述盖体上并与所述磁钢的外表面正对设置的防抖动线圈，所述防抖动线圈与磁钢之间的电磁作用使得所述支承框架沿着垂直于所述光轴的方向运动；
位于所述防抖动线圈的中心孔内的位置检测元件；
连接所述镜头模组、支承框架以及底座的第一弹性元件，所述第一弹性元件包括一对关于中心对称的第一弹簧片，每个所述第一弹簧片包括连接所述镜头模组与所述支承框架的第一弹性部、连接所述支承框架与所述底座的第二弹性部以及连接所述第一弹性部和所述第二弹性部的第三弹性部。
2.根据权利要求1所述的镜头驱动装置，其特征在于，所述第一弹性部包括连接所述镜头模组的第一连接部以及连接所述支承框架的第二连接部。
3.根据权利要求2所述的镜头驱动装置，其特征在于，所述第一连接部包括与所述镜头模组的上表面的凸块相卡合的第一连接片和连接在所述第一连接片与所述第二连接部之间的第一连接杆。
4.根据权利要求3所述的镜头驱动装置，其特征在于，所述第二连接部包括一对与所述支承框架固定连接的第二连接片和连接在所述一对第一连接片之间的第二连杆，所述第一连接杆与其中一个所述第二连接片固定连接。
5.根据权利要求4所述的镜头驱动装置，其特征在于，所述第二弹性部包括一对分别与所述底座固定连接的第三连接片和连接一对所述第三连接片的第三连杆。
6.根据权利要求5所述的镜头驱动装置，其特征在于，所述第三弹性部包括位于所述第二连接杆与所述第三连接杆之间的蛇形弹簧段，所述蛇形弹簧段沿平行于所述第二连杆的长度方向延伸。
7.根据权利要求6所述的镜头驱动装置，其特征在于，所述第三弹性部还包括连接在所述蛇形弹簧段的一端与所述第二连接杆之间的第一直线弹簧段和连接在所述蛇形弹簧段的另一端与所述第三连接杆之间的第二直线弹簧段。
8.根据权利要求7所述的镜头驱动装置，其特征在于，所述第一直线弹簧段沿平行于所述第二连杆的长度方向延伸；所述第二直线弹簧段沿平行于所述第三连杆的长度方向延伸。
9.根据权利要求1所述的镜头驱动装置，其特征在于，所述镜头驱动装置还包括位于所述支承框架与所述盖体的顶壁之间的隔片组件，所述隔片组件与所述底座固定连接。
10.根据权利要求9所述的镜头驱动装置，其特征在于，所述镜头驱动装置还包括位于所述隔片组件与所述支承框架之间的多个滚珠，
所述支承框架上开设有容纳所述多个滚珠的下端部的第二收容槽；
所述隔片组件上开设有容纳所述多个滚珠的上端部的第一收容槽；
所述第一收容槽的直径大于所述滚珠的直径。
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