CN105022206A - 微型镜头驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种微型镜头驱动装置，包括外壳4、至少两条弦3、一光学图像稳定机构2、以及一自动对焦机构1；其中所述的光学图像稳定机构2包括一个用于承载成像镜头的镜头支架21，并且所述的光学图像稳定机构2可以驱动镜头支架21沿基本垂直于光轴的方向移动；其中所述自动对焦机构1包括一个自动对焦移动支架11(或称为自动对焦移动平台)，并且所述自动对焦机构1可以驱动所述自动对焦移动支架11沿光轴方向移动；其中所述至少两条弦3的一端连接到所述镜头支架21上，而另一端则连接到所述自动对焦移动支架11上。

Description

微型镜头驱动装置

技术领域

本发明涉及一种镜头驱动装置，具体涉及一种使用在便携式电子设备中的小微型摄像模块中的微型镜头驱动装置。

背景技术

小型照相模块已被广泛采用在许多类型的便携式电子设备中，如智能电话。许多先进的照相功能，如自动对焦，都被集成到小型照相模块中。近来，市场要求照相模块配备光学影像稳定功能，这进而要求有一个镜头驱动装置，能够推动成像镜头沿X、Y、Z方向移动。

发明内容

本发明的目的在于针对上述技术问题提出一种微型镜头驱动装置，能够推动成像镜头沿X、Y、Z方向移动。

本发明所提供的微型镜头驱动装置包括外壳4、至少两条弦3、一光学图像稳定机构2、以及一自动对焦机构1；其中所述的光学图像稳定机构2包括一个用于承载成像镜头的镜头支架21，并且所述的光学图像稳定机构2可以驱动镜头支架21沿基本垂直于光轴的方向移动；其中所述自动对焦机构1包括一个自动对焦移动支架11(或称为自动对焦移动平台)，并且所述自动对焦机构1可以驱动所述自动对焦移动支架11沿光轴方向移动；其中所述至少两条弦3的一端连接到所述镜头支架21上，而另一端则连接到所述自动对焦移动支架11上。

本发明所提供的微型镜头驱动装置包括外壳4、至少两条弦3、一光学图像稳定机构2、以及一自动对焦机构1；其中所述的光学图像稳定机构2还包括一个用于承载成像镜头的镜头支架21，至少两个线圈22，以及至少一个磁石5；其中所述至少两个线圈22与所述至少一个磁石5操作性地互相关联，以推动所述镜头支架21沿基本垂直于光轴的方向移动；其中所述自动对焦机构1还包括一个可以沿光轴方向前后移动的自动对焦移动支架11(或称为自动对焦移动平台)，至少一个线圈12，至少一个磁石5，以及上下弹片61和62；其中所述至少一个线圈12和所述至少一个磁石5操作性地互相关联，以推动所述自动对焦移动支架11沿光轴方向移动；其中所述上弹片61的内连接部633连接到所述自动对焦移动支架11上端而上弹片61的外连接部611则连接到所述自动对焦机构1的固定部分上；其中所述下弹片62的内连接部633连接到所述自动对焦移动支架11下端而其外连接部611则连接到所述自动对焦机构1的固定部分上；其中所述至少两条弦3的一端连接到所述镜头支架21上，而另一端则连接到所述自动对焦移动支架11上。

本发明所提供的微型镜头驱动装置中，其中所述光学图像稳定机构2与所述自动对焦机构1共用至少一个磁石5。

本发明所提供的微型镜头驱动装置中，所述自动对焦移动支架11与镜头支架21通过至少两根弦3相互连接，使得自动对焦移动支架11通过所述弦3驱动镜头支架21沿光轴移动；

本发明所提供的微型镜头驱动装置中，所述自动对焦移动支架11的一端设有上弹片61，另一端设有下弹片62，并且所述上弹片61和下弹片62的内连接部与所述自动对焦移动支架连接，而外连接部与所述自动对焦机构1的固定部分相连接，所述上弹片61和下弹片62跟随所述自动对焦移动支架11的动作而产生弹性变形，并在所述自动对焦线圈的通过电流变小或者失电时，驱动所述自动对焦移动支架11复位，进而实现镜头支架21的复位。

本发明所提供的微型镜头驱动装置中，所述弦连接件10为设有电路101和/或焊接盘102的印刷电路板。

本发明所提供的微型镜头驱动装置中，所述自动对焦移动支架11与下弹片62之间还设置有加强元件9，使所述自动对焦移动支架11更加坚固可靠，不容易发生形变。

附图说明

图1a为本发明一实施例中的微型镜头驱动装置的结构示意图；

图1b为本发明又一实施例中的微型镜头驱动装置的结构示意图；

图1c为本发明再一实施例中的微型镜头驱动装置的结构示意图；

图2a为本发明一实施例中的微型镜头驱动装置的结构示意图；

图2b为本发明一实施例中的微型镜头驱动装置的结构分解示意图；

图2c为本发明一实施例中的微型镜头驱动装置的剖面结构示意图；

图3a为本发明一实施例中的光学图像稳定机构2的分解示意图；

图3b为本发明一实施例中的光学图像稳定机构2的整体结构示意图；

图3c为本发明一实施例中的弦连接件10的结构示意图；

图4a为本发明一实施例中的自动对焦机构1的分解示意图；

图4b为本发明一实施例中的自动对焦机构1的部分装配示意图；

图4c为本发明一实施例中的装配好的所述自动对焦机构1的结构示意图；

图4d为本发明一实施例中的自动对焦机构1的切面示意图；

图5为本发明一实施例中的弦3连接的方式的结构示意图；

图6a为本发明一实施例中的弹片的结构示意图一；

图6b为本发明一实施例中的弹片的结构示意图二。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。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，显而易见地，下面描述仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施例。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。

在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“上端”、“下端”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。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。在说明书中以光轴方向为Z轴，以垂直于Z轴的平面为X轴和Y轴决定的平面建立直角坐标系。

应该理解，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。

应当理解，保护并不限于上文描述的优选实施例，不必说，可以做出各种修改或者改变而不脱离此处定义的保护范围。

图1a是本发明所述的微型镜头驱动装置的一个实施例示意图。在图1中，垂直于光轴(Z轴)的虚线双箭头为光学图像稳定机构2的动作方向，平行于光轴(Z轴)的虚线双箭头为自动对焦机构1的动作方向。如图所示，本发明所提供的微型镜头驱动装置包括外壳4、至少两条弦3、一光学图像稳定机构2、以及一自动对焦机构1；而其中所述的光学图像稳定机构2包括一镜头支架21，用于承载镜头；其中所述自动对焦机构1包括一自动对焦移动支架11(或称为自动对焦移动平台)可以沿光轴方向前后移动；其中所述至少两条弦3的一端连接到所述镜头支架21上，而另一端则连接到所述自动对焦移动支架11上。根据本发明所述的微型镜头驱动装置，其中所述光学图像稳定机构2是用于驱动所述镜头支架21沿基本垂直于光轴的方向移动(图1a中以水平方向的虚线双箭头表示)；其中所述的自动对焦机构1则是用于驱动所述自动对焦移动支架11沿光轴方向前后移动(图1a中以垂直方向的虚线双箭头表示)。而由于所述自动对焦移动支架11与所述镜头支架21通过至少两条弦3连接起来，从而使得所述自动对焦移动支架11的沿光轴方向的前后移动通过至少两条弦3传给了所述镜头支架21，迫使所述镜头支架21随着所述自动对焦移动支架11沿光轴方向一致地前后移动。从而使本发明所述微型镜头驱动装置实现了驱动镜头支架21沿X、Y、Z方向移动的功能。

图1b是本发明所述的微型镜头驱动装置一个实施例示意图。如图所示，本发明所提供的微型镜头驱动装置包括外壳4、至少两条弦3、一光学图像稳定机构2、以及一自动对焦机构1；其中所述的光学图像稳定机构2还包括一个用于承载成像镜头的镜头支架21，至少两个线圈22，以及至少一个磁石5；其中所述至少两个线圈22与所述至少一个磁石5操作性地互相关联，以推动所述镜头支架21沿基本垂直于光轴的方向移动；其中所述自动对焦机构1还包括一个可以沿光轴方向前后移动的自动对焦移动支架11(或称为自动对焦移动平台)，至少一个线圈12，至少一个磁石5，以及弹片6；其中所述至少一个线圈12和所述至少一个磁石5操作性地互相关联，以推动所述自动对焦移动支架11沿光轴方向移动；其中所述上弹片61的内连接部633连接到所述自动对焦移动支架11上端而上弹片61的外连接部611则连接到所述自动对焦机构1的固定部分上；其中所述下弹片62的内连接部633连接到所述自动对焦移动支架11下端而其外连接部611则连接到所述自动对焦机构1的固定部分上；其中所述至少两条弦3的一端连接到所述镜头支架21上，而另一端则连接到所述自动对焦移动支架11上。在本发明的一些其他实施例中，所述光学图像稳定机构2与所述自动对焦机构1共用至少一个磁石5(如图1c)。

图2a是本发明所述的微型镜头驱动装置的一个实施例的结构示意图(外壳4部分省略)，图2b则是本实施例的结构分解图(外壳4部分省略)，图2c则是本实施例的沿对角线的剖面图(外壳4部分省略)。如图2b所示，本发明所述的微型镜头驱动装置包括一个光学图像稳定机构2，一个自动对焦机构1，以及至少两根弦3。在本实施例中，优选地设置了四根弦3。不必说，在实施中使用两根、三根、五根、或更多的弦3也不会脱离在此定义的保护范围。和图1比较，在本实施例中，所述光学图像稳定机构2并不是简单地安装在所述自动对焦机构1上，而是把光学图像稳定机构2和自动对焦机构1相互套设在一起的。这样做的好处是结构紧凑，而且整个微型镜头驱动装置的总高度也可以显著降低。同时这样做也使得光学图像稳定机构2和自动对焦机构1可以共用同一个磁石5(见图2c)。具体地，在图2c中，自动对焦机构1的自动对焦移动支架11上设有一线圈12，该线圈12和磁石5的上部相互作用，产生沿光轴方向的电磁力，推动自动对焦移动支架11沿光轴方向移动。由于弦3的作用，所以自动对焦移动支架11的运动被传到镜头支架21上，从而迫使镜头支架21随着自动对焦移动支架11一起沿光轴移动。另外，设置在镜头支架21上的线圈22，则和磁石5的下部相互作用，产生基本上垂直光轴的电磁力，推动镜头支架21沿基本垂直于光轴的方向移动。虽然在图2c里表示了磁石5的南北极，不必说，在实施例中使用相反的极性的磁石5设置，或者其他形状及极性的磁石5也不会脱离在此定义的保护范围。

图3a是本实施例所述光学图像稳定机构2的分解示意图。如图所示，所述光学图像稳定机构2包括一镜头支架21、设置于镜头支架21上的至少两个线圈22，以及弦连接件10；其中所述弦连接件10固定在所述镜头支架21上。在本实施例中，优选地，在镜头支架21上设置了4个线圈22。不必说，在实施中使用两个、三个、四个、或更多线圈22也不会脱离在此定义的保护范围。在本实施例中的所述光学图像稳定机构2不包括磁石5，其所述的设置于镜头支架21上的至少两个线圈22与所述自动对焦机构1的所述至少一个磁石5操作性地互相关联，以推动所述镜头支架21沿基本上垂直于光轴的方向移动。因此，在本实施例中，所述光学图像稳定机构2与所述自动对焦机构1共用磁石5。

在其他一些实施例中，所述光学图像稳定机构2除包括一镜头支架21、设置于镜头支架21上的至少两个线圈22，以及弦连接件10外，还进一步地包括至少一个磁石5；其中所述弦连接件10固定在所述镜头支架21上；其所述的设置于镜头支架21上的至少两个线圈22与所述光学图像稳定机构2所拥有的至少一个磁石5操作性地互相关联，以推动所述镜头支架21沿基本上垂直于光轴的方向移动。在这样的实施例中，所述光学图像稳定机构2与所述自动对焦机构1各自拥有属于自己的专用磁石5。

图3c是光学图像稳定机构2的弦连接件10。在镜头支架21的上端设置有弦连接件10，弦连接件10为板状结构，弦连接件10可以由导电材料、绝缘材料、或者由复合材料制成，例如PCB板，当弦连接件10是PCB板时，其上还可以印刷有电路101或者设置焊接盘102。即使在使用导电材料或绝缘材料的情况下，弦连接件10上面还是可以设有电路101，比如使用铜线把弦连接件10上的若干个点位电连接起来。如果在使用导电材料作为弦连接件10的情况下，特别要注意绝缘处理，以避免电路101短路。在本实施例中，弦连接件10是固定在所述镜头支架21的上端。在其他一些实施例中，弦连接件10可以固定在镜头支架21上任何一个位置。在另外一些实施例中，弦连接件10可以和镜头支架21结合起来，成为一个整体，如图3b所示，。在这种情况下，弦连接件10可以是镜头支架21上的一些突起、环、孔、凹凸部等各种结构。

图4是本发明所述的微型镜头驱动装置中的所述自动对焦机构1的一个实施例。图4a是所述自动对焦机构1的分解示意图，图4b是对应的部分装配示意图，图4c是装配好的所述自动对焦机构1的结构示意图，图4d则是所述自动对焦机构1的切面示意图。在本实施例中，所述自动对焦机构1包括基座8、弹片6、磁石座7、至少一个磁石5、至少一个线圈12、以及自动对焦移动支架11。其中所述磁石座7固定于所述基座8上，属于自动对焦机构1中的固定不动部分。在一些实施例中，磁石座7和基座8会被设计成一个整体。所述至少一个磁石5固定于所述磁石座7上；其中所述自动对焦移动支架11上设置有至少一个线圈12，并且所述自动对焦机构1的所述至少一个线圈12和所述至少一个磁石5操作性地互相关联，以推动所述自动对焦移动支架11沿光轴移动。虽然在本实施例中优选地设置了4个磁石5，不必说，在实施中使用一个、两个、三个、或者更多磁石5也不会脱离在此定义的保护范围。

为了使自动变焦移动支架11具有更好的强度，防止自动变焦移动支架11变形，在自动变焦移动支架11的下端设置有环形的加强元件9，加强元件9为板状结构，可以由金属或非金属材料制成，也可以由复合材料制成。自动对焦移动支架11的下端通过加强元件9与下弹片62的内连接部633相连，具体地，加强元件9固定在自动变焦移动支架11的下端，加强元件9与下弹片62的内连接部633连接。因此形成自动变焦移动支架11/加强元件9/下弹片62这样的层次顺序(见图5)。在一些实施例中，下弹片62的内连接部633固定在自动变焦移动支架11的下端，加强元件9与下弹片62的内连接部633连接。因此形成自动变焦移动支架11/下弹片62/加强元件9这样的层次顺序。在另外一些实施例中，加强元件9与下弹片62的内连接部633连接形成一复合体，此复合体通过加强元件9或者下弹片62的内连接部633固定在自动变焦移动支架11的下部，但不在端面上。在另外一些实施例中，加强元件9同时也用作弦连接件10。

图4同时显示，自动对焦移动支架11的一端设有上弹片61，另一端设有下弹片62，并且上弹片61和下弹片62同时与自动对焦机构1的固定部分(此部分一般地也同时是微型镜头驱动装置的固定部分)相连接，上弹片61和下弹片62跟随自动对焦移动支架11的动作而产生弹性变形，并在自动对焦线圈12的通过电流变小或者失电时，驱动自动对焦移动支架11复位，进而实现镜头支架21的复位。由于上弹片61和下弹片62的弹性形变的大小和方向均一致，使得自动对焦移动支架11的两端受到相同大小和方向的弹力作用，能够使得自动对焦移动支架11的运动更加的平稳，提高影像的成像质量。必须说明，上述“自动对焦移动支架11的一端设有上弹片61，另一端设有下弹片62”中的所谓“一端”与“另一端”，并不是指端面，而是泛指包括端面在内的端面邻近区域。

图5是本发明装置的一个实施例的剖面图以说明弦连接的方式。图5中，镜头支架21和弦连接件10是属于光学图像稳定机构2的，位于剖面图的左侧。图中，镜头支架21是被画成停放在自动对焦机构1的基座8上的。必须说明，在这里镜头支架21和基座8之间并没有被连接起来。所以镜头支架21可以相对基座8发生移动。在一些实例中，镜头支架21和基座8之间被设置有一缝隙，即镜头支架21并没有直接停放在基座8上，而是悬空于基座8之上空气之中。在本实施例中，弦连接件10被固定在镜头支架21上端，而弦3则与弦连接件10连接。在本实施例中，弦3的另一端与下弹片62连接(图5)。在其他实施例中，弦3可以和加强元件连接。在另外一些实施例中，弦3可以直接连接到自动对焦移动支架11上。

弦3和弦连接件10的连接方式，可以采取各种能够牢固地连接起来的方法进行。如图6所示，可以是粘合剂101粘合、锡焊焊接、或熔融焊接等方式。也可以是机械式的捆绑等方式。弦3和弹片6、加强元件9、或者自动对焦移动支架11的连接方式，可以采取各种能够牢固地连接起来的方法进行。如图6所示，可以是粘合剂101粘合、锡焊焊接、或熔融焊接等方式。也可以是机械式的捆绑等方式。

在本实施例中，所述光学图像稳定机构2中的所述弦3(图2)，可以使用导电材料或不导电材料(即绝缘材料)。导电材料包括金属线、漆包金属线、外包金属的金属线、外包金属的塑料线、可导电的有机物纤维线中的一种线或者其中若干种线的组合线。非导电材料则包括各种高分子聚合材料，塑料，橡胶，有机纤维等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种微型镜头驱动装置，其特征在于，包括外壳、至少两条弦、一光学图像稳定机构、以及一自动对焦机构；其中所述的光学图像稳定机构包括一个用于承载成像镜头的镜头支架，并且所述的光学图像稳定机构可以驱动镜头支架沿基本垂直于光轴的方向移动；其中所述自动对焦机构包括一个自动对焦移动支架，并且所述自动对焦机构可以驱动所述自动对焦移动支架沿光轴方向移动；其中所述至少两条弦的一端连接到所述镜头支架上，而另一端则连接到所述自动对焦移动支架上。

2.如权利要求1所述的微型镜头驱动装置，其特征在于，其中所述的光学图像稳定机构还包括至少两个线圈，以及至少一个磁石；其中所述至少两个线圈与所述至少一个磁石操作性地互相关联，以推动所述镜头支架沿基本垂直于光轴的方向移动。

3.如权利要求2所述的微型镜头驱动装置，其特征在于，其中所述自动对焦机构还包括至少一个线圈，至少一个磁石，以及上下弹片；其中所述至少一个线圈和所述至少一个磁石操作性地互相关联，以推动所述自动对焦移动支架沿光轴方向移动；其中所述上弹片的内连接部连接到所述自动对焦移动支架上端而上弹片的外连接部则连接到所述自动对焦机构的固定部分上；其中所述下弹片的内连接部连接到所述自动对焦移动支架下端而其外连接部则连接到所述自动对焦机构的固定部分上。

4.如权利要求3所述的微型镜头驱动装置，其特征在于，其中所述光学图像稳定机构与所述自动对焦机构共用至少一个磁石。

5.如权利要求3所述的微型镜头驱动装置，其特征在于，其中所述光学图像稳定机构还包括有一固定在所述镜头支架上端的弦连接件，所述弦的一端连接到该弦连接件上。

6.如权利要求3所述的微型镜头驱动装置，其特征在于，其中所述弦的一端连接到所述上弹片或下弹片，并通过所述上弹片或下弹片和所述自动对焦移动支架连接。

7.如权利要求5所述的微型镜头驱动装置，其特征在于，所述弦连接件由绝缘材料、导电材料、或复合材料所构成，且所述弦连接件上设置有电路。

8.如权利要求5所述的微型镜头驱动装置，其特征在于，所述弦连接件为设有电路和/或焊盘的印刷电路板。

9.如权利要求1所述的微型镜头驱动装置，其特征在于，所述自动对焦机构还包括一个用于增加自动对焦移动支架的刚性的加强元件，该加强元件固定在所述自动对焦移动支架的下部。

10.如权利要求9所述的微型镜头驱动装置，其特征在于，所述下弹片和所述加强元件牢固地连接在一起，并且通过此连接体和所述自动对焦移动支架的下部连接。

11.如权利要求1所述的微型镜头驱动装置，其特征在于，所述弦为金属线、外包金属的塑料线、可导电的有机物纤维线的一种线或者其中若干种线的组合线。

12.如权利要求1所述的微型镜头驱动装置，其特征在于，所述弦由导电材料或者非导电材料制成。

13.如权利要求1所述的微型镜头驱动装置，其特征在于，所述弦和所述镜头支架以及所述弦和所述自动对焦移动支架之间通过粘合剂粘合、锡焊焊接、高温熔融焊接或者机械式捆绑的连接方式相互固定连接。