CN107037560A - 透镜驱动装置、摄像头装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种透镜驱动装置，配置有：固定部件，具有贯通孔，作用是让穿过透镜的光线通过；透镜固定部，用于固定透镜；移动部件，能够沿透镜的光轴方向移动；封堵材料，沿整个贯通孔的周边，将贯通孔外侧的周边部与移动部件之间形成的间隙封堵，并可随移动部件的移动而伸缩。同时，本发明还提供一种配置有上述透镜驱动装置的摄像头装置和电子设备。本发明能够防止异物侵入设于固定部件上的贯通孔，当透镜移动时可使穿过透镜的光线通过。

Description

透镜驱动装置、摄像头装置和电子设备

技术领域

本发明涉及用于手机电话与智能手机等电子设备所配摄像头装置中的透镜驱动装置，以及配备有该透镜驱动装置的摄像装置与电子设备。

背景技术

现有的透镜驱动装置是一种如专利文献1(专利公开JP2012-185346号公报)所述的透镜驱动装置。这种透镜驱动装置在呈筒状的托架下部设有一个裙部，该裙部的内尺寸略大于设于底座部件的筒状凸起部位。在该裙部内设有可容纳筒状凸起部位上部的结构。利用该透镜驱动装置，可以防止污粒、尘埃等异物侵入摄像元件一侧。

此外，专利文献2(专利公开JP2007-60288号公报)还提出另一种透镜驱动装置，这种透镜驱动装置配备设有开口部的底座和固定在该开口部、并在其周边带有拦隔部件的滤镜。可以减少因组装后产生移动污粒而带来的黑点及斑点等不良现象。

上述专利文献中提出的透镜驱动装置，虽然可能会有一定的防尘效果，但因其效果还不够充分，还需要对透镜驱动装置的防尘结构进行改善。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种搭有可防止异物进入贯通孔的透镜驱动装置，以及配备这种透镜驱动装置的摄像头装置与电子设备。该贯通孔设于固定部件上，其作用是透镜移动时可使穿过透镜的光线通过。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种透镜驱动装置，配置有：固定部件，具有贯通孔，作用是让穿过透镜的光线通过；透镜固定部，用于固定透镜；移动部件，能够沿透镜的光轴方向移动；封堵材料，沿整个贯通孔的周边，将贯通孔外侧的周边部与移动部件之间形成的间隙封堵，并可随移动部件的移动而伸缩。

本发明还提供一种配有上述透镜驱动装置的摄像头装置与电子设备。

由于这种透镜驱动装置采用了可随移动部件的移动而伸缩的封堵材料，该材料可沿整个贯通孔的周边将贯通孔外侧的周边部与移动部件间形成的间隙封堵，因此在透镜移动时，可以防止异物进入该贯通孔。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明透镜驱动装置上安装摄像元件的实施例一示意图，

(a)为截面图，(b)为A部分放大图；

图2为图1所示透镜驱动装置移动部件在沿光轴方向向上移动时的状态图，

(a)为截面图，(b)为A部分放大图；

图3为本发明透镜驱动装置上安装摄像元件的实施例二示意图，

(a)为截面图，(b)为B部分放大图；

图4为图3所示透镜驱动装置移动部件在沿光轴方向向上移动时的状态图，

(a)为截面图，(b)为B部分放大图；

图5为本发明透镜驱动装置上安装摄像元件的实施例三示意图，

(a)为截面图，(b)为C部分放大图；

图6为图5所示透镜驱动装置移动部件在沿光轴方向向上移动时的状态图，

(a)为截面图，(b)为C部分放大图；

图7为本发明透镜驱动装置上安装摄像元件的实施例四示意图，

(a)为截面图，(b)为D部分放大图；

图8为图7所示透镜驱动装置移动部件在沿光轴方向向上移动时的状态图，

(a)为截面图，(b)为D部分放大图。

图中：1透镜驱动装置，2底座，3贯通孔，4框架，5磁石，6磁铁，7透镜架，7a透镜固定部，8线圈，9上侧弹片，10下侧弹片，11摄像元件，12IR滤镜，13封堵材料，14接触区，15非接触区，16磁石，17凸部，18凹部，19抵接部位，20底座上侧，20a段差部位，21透镜架下侧，22间隙，23被抵接部位，24基板。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

下面结合图纸对本发明的实施形态进行说明。对于各图中相同的结构，将附上相同的编号，而不再另行说明。

本实施形态中的透镜驱动装置是一种用于手机电话、智能手机等电子设备中采用的自动对焦摄像头相机。

透镜驱动装置的构造：

以图1(a)的上侧为上，以下侧为下。图中的上下方向为透镜(未标出)的光轴方向，上侧为被摄体侧，下侧为摄影元件侧。

首先，针对本实施形态透镜驱动装置1的主体部分结构进行说明。在图1中，透镜驱动装置1配备有框架4、上侧弹片9、磁轭5、磁石6、线圈8、透镜架7、下侧弹片10、底座2。说明时，为方便理解后述污粒、尘埃等异物带来的不良影响，图1还展示了：在透镜驱动装置1上再另外安装的IR滤镜12，以及安装在电路板24上的摄像元件11。在透镜驱动装置1中，由底座2、磁轭5、磁石6及框架4构成了固定部件。由透镜架7及线圈8构成了沿光轴方向伴随固定部件进行移动的移动部件。

透镜架7呈筒状体，在该筒状体的内周侧形成透镜固定部7a。将未标出的透镜固定在透镜固定部7a上。透镜架7的下表面有一个向下凸出的抵接部位19。抵接部位19与底座2的被抵接部位23相抵接。

底座2呈板状体，带有贯通孔3，从而能够让光线穿过固定在透镜架7上的透镜(未图示)。底座2上方，装有磁轭5。贯通孔3下方，配备摄像元件11。在装有摄像元件11的基板24上方安装底座2。摄像元件11上方，配备有用以封堵贯通孔3的IR滤镜12，因此，即使有污粒、尘埃等异物落到贯通孔3中，也会先落到IR滤镜12上，不会因落到摄像元件11上而对画质造成致命影响。另外，底座2上安装磁轭5的部分与安装IR滤镜12及基板24的部分，也可独立分开。

框架4呈板状，在与底座2的贯通孔3相对应的位置配备有通光孔。框架4安装在磁轭5的上侧壁。

磁轭5具有沿光轴方向延伸的外周侧壁，和从外周侧壁上端向内周侧延伸的上侧壁，及从上侧壁内端向下方延伸的内周侧壁。外周侧壁的下侧安装在底座2的上侧。另外，在与底座2的贯通孔3相对应的位置配有通光孔。该通光孔由上侧壁的内端与内周侧壁构成。

起驱动作用的磁石6，固定在构成磁轭5的外周侧壁内侧。

线圈8呈环状，固定在透镜架7上。在图示实施形态中，筒状的透镜架7下端形成径向朝外的凸缘部位。线圈8固定在该凸缘部位上侧，线圈8径向外侧的外周面与磁石6径向内侧的内周面相对。

上侧弹片9，配备有固定在移动部件透镜架7上侧的内周侧部的径向外侧配备有固定在固定部件上的外周侧部；及连接该内周侧部与外周侧部并且能够弹性变形的多个腕部。

在图示实施形态中，上侧弹片9的外周侧部固定在框架4与磁轭5之间。

下侧弹片10被分割成两部分，每个部分均配备有固定在移动部件透镜架7下侧的内周侧部；和在内周侧部的径向外侧，所配备的固定于固定部件上的外周侧部；下侧弹片10连接该内周侧部与外周侧部、且会产生弹性变形的腕部。

在图示实施形态中，下侧弹片10的外周侧部固定在底座2上。

上侧弹片9的内周侧部位与下侧弹片10的内周侧部分别固定在透镜架7的上方和下方，以支撑透镜架7在透镜光轴方向自由移动。

下侧弹片10分割部分的外周侧壁，分别与端子(未图示)通电连接。从前述端子(未图示)通过下侧弹片10的外周侧部，向线圈8供电。

在向线圈8供电前，透镜架7的抵接部位19与底座2的被抵接部位23相抵接。在该种状态下，上侧弹片9与下侧弹片10可将透镜架7推向底座2上。

如图2所示，当向线圈8供电时，磁石6的磁通会产生推力(电磁力)，促使透镜架7及其所支撑的透镜(未图示)就会沿光轴方向移动。透镜移动到上侧弹片9、下侧弹片10恢复力与推力(电磁力)相平衡的位置，实现聚焦等动作。

下面，针对本实施形态透镜驱动装置1的防尘结构进行说明。

如图1所示，在本实施形态透镜驱动装置1中配备封堵材料13，用于封堵固定部件底座2的贯通孔3径向外侧的周边部与移动部件透镜架7之间形成的间隙22。封堵材料13沿着整个贯通孔3周边对该间隙22封堵。封堵材料13会随着透镜架7沿上述光轴方向移动而进行伸缩。

利用封堵材料13，沿整个贯通孔3周边将透镜架7与底座2之间形成的间隙22封堵。由于封堵材料13可随透镜架7沿光轴方向移动而伸缩，因此透镜架7即使朝光轴方向移动，也会保持沿整个贯通孔3周边对间隙22的封堵。由此而构成防尘结构。所以，即使透镜架7朝光轴方向移动，也可以防止污粒、尘埃等异物从封堵材料13外侧进入封堵材料13内侧的贯通孔3，从而防止透镜(未图示)在移动时异物进入贯通孔3。通过这种方式，透镜驱动装置1作为摄像头模组元件，在与IR滤镜12及摄像元件11一同组装时，异物只会附着在IR滤镜12上，可以起到防止摄像元件11的摄像性能下降的作用。

封堵材料13是一种能够伴随透镜架7沿透镜光轴方向移动而伸缩的材料。这类材料可以采用液态材料，也可以是在常温下为半固体状或具有半流动性的润滑剂，或是非定形软质的高分子物质等。液态材料可以是润滑油、磁性流体等。在常温下为半固体状或具有半流动性的润滑剂可以是油脂类等。非定形软质的高分子物质可以是天然橡胶、合成橡胶等。

接下来，针对如何防止封堵材料13越过规定区域而扩散的结构进行说明。在底座2及透镜架7中，与封堵材料13所接触的区域称为接触区14。另外，在底座2及透镜架7中，与接触区14相邻、但与封堵材料13未接触的区域称为非接触区15。

在该实施形态中，可将底座2的非接触区15采用比底座2的接触区14亲液性低的结构。此外，可将透镜架7的非接触区15采用比透镜架7的接触区14亲液性低的结构。亲液性(lyophilic)是表示物体表面与液体亲和性的一种性质，特别是当液体为水时，称为亲水性(hydrophilic)。

由于非接触区15的亲液性比接触区14低，因此封堵材料13不容易越过接触区14向非接触区15移动。因而，为防止封堵材料13从接触区14渗出后再扩散到非接触区15，建议采用类似结构。

另外，可以对底座2、透镜架7的其中任意一个采用这种结构，也可以对底座2、透镜架7的两者都采用这种结构。

在前述内容中，亲液性可以用封堵材料13相对于底座2(与封堵材料相接处)及透镜架7的表面润湿性，或者底座2及透镜架7的表面粗糙度表示。

用润湿性表示亲液性时，亲液性的高或低即指润湿性的高或低(接触角小或大)。在这种情况下，非接触区15的润湿性要低于接触区14。因此，虽然封堵材料13会在接触区14会扩大润湿范围，但由于在非接触区15不易润湿，所以封堵材料13也就难以从接触区14渗出，再向非接触区15扩散。例如，可使用润湿性较高的材料在接触区14表面形成薄膜，也可使用润湿性较低的材料在非接触区15表面形成薄膜。

用表面粗糙度表示亲液性时，亲液性的高或低即指表面粗糙度的大或小。在这种情况下，非接触区15的表面粗糙度要小于接触区14。换而言之，由于接触区14表面存在的细微凹凸较大(粗糙)，使得保持封堵材料13的表面积增加，从而易于保持封堵材料13。但是，由于非接触区15表面存在的细微凹凸较小(平滑)，所以保持封堵材料13的表面积较小，而不易保持封堵材料13。因此，封堵材料13不容易从接触区14渗出扩散到非接触区15。例如，可以采用提高接触区14的表面粗糙度，或者提高非接触区15的表面平滑度的方案。

在本实施形态中，固定部件底座2上的接触区14设置在底座2的上侧20。另外，移动部件透镜架7的接触区14设置在透镜架7的下侧21。同时，这两个接触区14、14在光轴方向相互对向设置。由于结构简单，因此可以实现低成本制造。

另外，在本实施形态中，可以将底座2的接触区14与透镜架7的接触区14设计成互不抵接的结构。如果透镜架7在光轴方向移动的过程中发生抵接，封堵材料13有可能会从接触区14向非接触区15流动，或造成封堵材料13飞溅，或导致封堵材料13产生气泡。在防止出现这类情况的基础上，在设计时采用底座2的接触区14与透镜架7的接触区14互不抵接的有利结构。

如上所述，在本实施形态中，在透镜架7的下面有一个向下凸出的抵接部位19。抵接部位19与底座2的被抵接部位23相抵接。因此，底座2的接触区14与透镜架7的接触区14互不抵接。

另外，被抵接部位23都将设在底座2的接触区14的外侧。因此，抵接部位19和被抵接部位23因相抵接而产生的异物都会出现在封堵材料13的外侧，从而能够防止因抵接而产生的异物进入贯通孔3。

在本实施形态中，虽然抵接部位19采用了凸出结构，但是不局限哪一方采用凸出结构。比如，被抵接部位23可以为凸出结构，也可以为凹形结构。

如上所述，本实施形态的透镜驱动装置1配备有防尘结构，即沿着整个贯通孔3周边，使用封堵材料13将透镜架7下侧21与底座2的贯通孔3外侧周边的上侧20之间形成的间隙22封堵。利用封堵材料13构成的防尘结构会随透镜架7在光軸方向移动而伸缩，在透镜驱动装置1进行驱动作用时，防尘结构的形状灵活变化。这样就可以防止污粒、尘埃等异物进入间隙22。

本实施形态的防尘结构，可以举出各种各样的示例。

在图1、图2所示的实施形态中，在底座2上封堵材料13所接触的接触区14与在透镜架7上封堵材料13所接触的接触区14，在光轴方向相向设置。

与此相比，在图3、图4所示的实施形态中，在固定部件底座2上封堵材料13所接触的接触区14与在移动部件透镜架7上封堵材料13所接触的接触区14，在与光轴垂直相交的方向相向设置。在这个结构中，即沿着整个贯通孔3周边，用封堵材料13将透镜架7下侧21与底座2的贯通孔3外侧周边的上侧20之间形成的间隙22封堵。

在本实施形态中，由于底座2的接触区14与透镜架7的接触区14，在与光轴垂直相交的方向相向设置，因此即使透镜架7沿光轴方向移动，两者也不会抵接。

在图5、图6的实施形态中，透镜架7在其下方有向下凸出的凸部17，在底座2的上方有凹部18。凹部18可容纳凸部17。而且，在凹部18内部配置封堵材料13。在这种结构中，即沿着整个贯通孔3周边，用封堵材料13将透镜架7下侧21与底座2的上侧20之间形成的间隙22封堵。由于在凹部18内部配置封堵材料13，封堵材料13难以越过凹部18渗到凹部18外部。另外，由于可以贮存较多封堵材料13，所以即便是经过很长时间也不会导致封堵材料13变很少。

在图5、图6的实施形态中，虽然采用透镜架7具有凸部17，底座2具有凹部18的结构，但也可变为底座2具有凸部，透镜架7为可容纳凸部7的凹部，在该凹部内部配置封堵材料13的结构。

在图7、图8的实施形态中，采用磁性流体作为封堵材料13。而且，底座2上，由磁性流体构成的封堵材料13所接触的接触区14，配置有可吸附磁性流体的磁石16。在图示的实施形态中，在底座2的上侧20形成环状段差部20a,在段差部20a配置环状磁石16。磁性流体是一种带有分散的微小磁粉的液体，由于磁粉会被磁石16吸引，因此不容易扩散到磁石16之外的区域。为此，封堵材料13会随透镜架7沿透镜光轴方向移动而伸缩，可使用封堵材料13沿整个贯通孔3周边，将透镜架7下侧21与底座2的上侧20之间形成的间隙22封堵。

此外，在本图示的实施形态中，在透镜架7的接触区14未采用磁石，而是采用了图1、图2所述的可防止封堵材料13越过规定区域扩散的结构。

在磁性流体封堵材料13所接触的接触区14中，配置有吸附磁性流体的磁石16，这种结构的形状并不仅限于实施形态所示。在透镜架7上，既可在磁性流体封堵材料13接触的接触区14中配置吸附磁性流体的磁石16，也可在底座2、透镜架7的磁性流体封堵材料13接触的接触区14中分别配置吸附磁性流体的磁石16。

无论是图3、图4的实施形态，还是图5、图6的实施形态，均可采用磁性流体作为封堵材料13；底座2或透镜架7，或两者在封堵材料13接触的接触区14中，均可配置用于吸附磁性流体的磁石16。

另外，本实施形态中的透镜驱动装置1采用了沿整个贯通孔3周边配备封堵材料13的构造。但是，例如在贯通孔3外侧周边的局部，如果已设有其它防尘结构，而在该结构处无法配置封堵材料13时，则上述中的沿整个贯通孔3周边配备封堵材料13将不包括这个部分的结构。

另外，本实施形态中的透镜驱动装置1采用了在未向线圈8供电的初始状态下，透镜架7被推向底座2的构造。但是，在该初始状态下，也可以采用透镜架7脱离底座2的构造。

还有，本实施形态中的透镜驱动装置1采用了以磁石6与线圈8作为驱动源，利用上侧弹片9与下侧弹片10支撑透镜架7的构造。但是可不仅限于这种形态，也可以采用通过滚珠引导透镜架7移动的构造。此外，还可以采用压电元件或步进马达作为驱动源的方式。

根据上述实施形态中的透镜驱动装置1，在透镜架7沿光轴方向移动时，封堵材料13也会随着移动在光轴方向伸缩。因此，封堵材料13就可沿着整个贯通孔3周边，将透镜架7下侧21与底座2上侧20之间形成的间隙22封堵。这样就可以防止透镜(未图示)在移动时异物进入贯通孔3。

透镜驱动装置1与未图示的透镜、IR滤镜12、和装有摄像元件11的基板24共同作为摄像头模块进行组装。摄像头模块被装入摄像头装置或电子设备。

因此，采用上述实施形态中透镜驱动装置1的摄像头装置或电子设备，可防止污粒、尘埃等异物进入贯通孔3，使污粒、尘埃等异物附着在IR滤镜12上，从而防止摄像元件11的摄像性能下降。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (14)

1.一种透镜驱动装置，配置有：

固定部件，具有贯通孔，作用是让穿过透镜的光线通过；

透镜固定部，用于固定透镜；

移动部件，能够沿透镜的光轴方向移动；

封堵材料，沿整个贯通孔的周边，将贯通孔外侧的周边部与移动部件之间形成的间隙封堵，并可随移动部件的移动而伸缩。

2.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述封堵材料为液态物。

3.根据权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在于：在所述固定部件和/或移动部件中，未接触封堵材料的非接触区与接触封堵材料的接触区相邻，且其亲液性比接触封堵材料的接触区低。

4.根据权利要求3所述的透镜驱动装置，其特征在于：当亲液性以润湿性表示时，所述非接触区的润湿性比接触区低。

5.根据权利要求3所述的透镜驱动装置，其特征在于：当亲液性以表面粗糙度表示时，所述非接触区的表面粗糙度比接触区小。

6.根据权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在于：当液体为磁性流体时，固定部件和/或移动部件中，在磁性流体接触的接触区中配置磁石。

7.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述封堵材料为非定形软质的高分子物质。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述固定部件上接触封堵材料的接触区与所述移动部件上接触的封堵材料接触区，在光轴方向相向设置。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述固定部件上接触封堵材料的接触区与所述移动部件上接触的封堵材料接触区，在与光轴垂直相交的方向相向设置。

10.根据权利要求1至7中任意一项所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述固定部件或移动部件的一方具有凸部，固定部件或移动部件的另一方具有可容纳凸部的凹部，封堵材料被配置在凹部内。

11.根据权利要求1至7中任意一项所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述固定部件上接触的封堵材料的接触区与移动部件上接触的封堵材料接触区，不相互抵接。

12.根据权利要求1至7中任意一项所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述固定部件在光轴方向具有与移动部件抵接部位相抵接的被抵接部位，被抵接部位在固定部件上，且被设置在封堵材料接触区的外侧。

13.一种摄像头装置，配置有权利要求1至12中任意一项所述的透镜驱动装置。

14.一种电子设备，配置有权利要求1至12中任意一项所述的透镜驱动装置。