CN109960000A - 一种透镜驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种透镜驱动装置，通过若干簧片将可动部悬架支撑在固定部内侧，所述簧片包括呈蜿蜒状的弹性部和分别设置在所述弹性部两端的第一连接部和第二连接部，第一连接部与固定部连接，第二连接部与可动部的外周面的中段连接。本发明通过将簧片与可动部外周面的中段连接，使簧片的固定面距离可动部的顶部和底部都有一段距离，且该距离均大于簧片的缓冲行程，从而将簧片的缓冲行程包含在透镜上下作动的对焦行程内，释放了原本为缓冲行程预留的空间，使透镜驱动装置进一步薄形化。

Description

一种透镜驱动装置
技术领域
本发明涉及一种透镜驱动装置，特别涉及一种装载于便携式电子产品的摄像头中的透镜驱动装置。
背景技术
近年来，智能手机、平板电脑和可穿戴设备等便携式电子产品得到了广泛的普及。电子产品轻便化、薄形化是未来发展的趋势，其要求内部零部件相应缩减高度，若无法缩减至相应的高度，就会出现零部件突出于设备表面的现象，影响便携式电子设备的整体美观度。
摄像头是电子产品的重要部件，也是薄形化的重点和难点。现有很多款式的手机摄像头凸出于壳体表面，造成手机整体外观美观度及触感下降，此外，手机意外跌落时，手机摄像头也更容易成为第一撞击点而损坏。
现有的摄像头广泛采用了使用音圈马达的透镜驱动装置，此类透镜驱动装置一般沿透镜光轴方向在透镜支架的前后方各设置一片板簧。板簧分别固定在透镜支架的前端面和后端面，当摄像头跌落或滚动时，板簧会在因惯性甩动而超出动作行程，因此，透镜支架在光轴方向的前端和后端要留有一定空间，以满足透镜支架的对焦行程外加板簧的缓冲行程。而这两个行程的缩短都会影响摄像头的光学品质。这导致摄像头整体高度很难进一步被降低。
因此，需要高度能进一步降低的摄像头，特别是驱动摄像头镜片的透镜驱动装置。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种透镜驱动装置，其将簧片的缓冲行程包含在对焦行程内，能够减小装置内部为缓冲行程保留的空间，使摄像头进一步薄形化。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种透镜驱动装置，用于驱动一透镜，定义被摄物体位于所述透镜的光轴方向的前方，所述透镜驱动装置包括：中空的固定部，其在光轴方向形成有开口；用于固定透镜的可动部，所述可动部设置在所述固定部内侧，可相对固定部沿所述光轴方向前后移动；固定于所述固定部并与可动部的外周面对置的磁性部件；用于将所述可动部悬架支撑在所述固定部内侧的簧片，所述簧片包括呈蜿蜒状的弹性部和分别设置在所述弹性部两端的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述固定部连接，所述第二连接部与所述可动部的外周面的中段连接。
进一步的，所述可动部包括透镜支架和线圈；所述透镜支架为在光轴方向上形成有开孔的筒状，具有位于光轴方向前方的前端面、位于光轴方向后方的后端面及连接前端面和后端面的外侧面及内侧面；所述线圈设置在所述透镜支架的外侧面，与所述磁性部件隔空相对；所述外侧面的中部或靠近中部处向外侧延伸出多个用于连接所述第二连接部的缘部。
进一步的，所述固定部包括从所述光轴方向的前方罩在所述可动部和磁性部件的前侧和外周侧的磁轭，以及从光轴方向后方连接磁轭的底座；所述底座朝向光轴方向前方延伸而出多个凸台，所述第一连接部固定于凸台上。
进一步的，所述固定部包括从所述光轴方向的前方罩在所述可动部和磁性部件的前侧和外周侧的磁轭，以及从光轴方向后方连接磁轭的底座；所述磁轭包括顶面及从顶面周边朝光轴方向后方延伸的侧壁，所述顶面朝向光轴方向后方凹陷形成多个凹台，所述第一连接部固定于所述磁轭内部的凹台内表面上。
5.根据权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述簧片包括上簧片和下簧片，所述缘部包括上缘部和下缘部，所述上簧片的第一连接部和第二连接部分别与所述固定部和上缘部连接，所述下簧片的第一连接部和第二连接部分别与所述固定部和下缘部连接。
进一步的，所述固定部包括从所述光轴方向的前方罩在所述可动部和磁性部件的前侧和外周侧的磁轭，以及从光轴方向后方连接磁轭的底座；所述底座朝向光轴方向前方延伸而出多个凸台；所述磁轭包括顶面及从顶面周边朝向光轴方向后方延伸的侧壁，所述顶面朝向光轴方向后方凹陷形成多个凹台，所述多个凸台和凹台隔空相对设置；所述上簧片的第一连接部与所述凹台的内表面连接，第二连接部与所述缘部的前端面连接；所述下簧片的第一连接部与所述凸台的上端连接，第二连接部与所述缘部的后端面连接。
进一步的，所述固定部包括从所述光轴方向的前方罩在所述可动部和磁性部件的前侧和外周侧的磁轭、固定于磁轭内侧顶端的上侧固定架、以及从光轴方向后方连接磁轭的底座；所述底座朝向光轴方向前方延伸而出多个凸台；所述上侧固定架朝向所述凸台延伸出多个凸柱，所述多个凸台和凸柱隔空相对设置；所述上簧片的第一连接部与所述凸柱连接，第二连接部与所述缘部的前端面连接；所述下簧片的第一连接部与所述凸台的上端连接，第二连接部与所述缘部的后端面连接。
进一步的，所述簧片的固定面至所述透镜支架前端面和后端面的距离均大于所述簧片向光轴前方和后方的缓冲行程。
进一步的，所述线圈数量为一个或以上。
进一步的，所述固定部为用于固定所述磁性部件的磁铁固定支架；所述透镜驱动装置还包括从所述光轴方向的前方罩在所述可动部和固定部的前侧和外周侧的磁轭、从光轴方向后方连接磁轭的底座、以及将所述固定部悬架支撑在底座上的直线弹簧；所述固定部朝向所述缘部延伸出多个固定台，所述第一连接部固定于所述固定部的固定台上。
本发明通过将簧片与可动部外侧面的中段连接，使簧片所在平面距离可动部的顶部和底部都有一段距离，且该距离均大于簧片的缓冲行程，从而将簧片的缓冲行程包含在透镜上下作动的对焦行程内，释放了原本为缓冲行程预留的空间，使透镜驱动装置薄形化。
附图说明
图1为本发明第一实施方式的透镜驱动装置的分解立体图。
图2为本发明第一实施方式的透镜驱动装置的纵向剖视图。
图3为本发明一种透镜驱动装置的簧片的结构示意图。
图4为本发明第二实施方式的透镜驱动装置的分解立体图。
图5为本发明第三实施方式的透镜驱动装置的分解立体图。
图6为本发明第四实施方式的透镜驱动装置的分解立体图。
图7为本发明第五实施方式的透镜驱动装置的分解立体图。
具体实施方式
以下，通过实施方式来详说本发明，以下的实施方式并不限定权利要求书所述的发明，而且，并不限定实施方式中所说明的全部特征组合为发明的解决手段必须的。
在本说明书中，为方便说明，定义被摄物体位于透镜的光轴方向的前方。以下涉及的部件中，位于所述光轴方向的前方的一端/表面称为该部件的前方/前表面/上方/上表面，位于所述光轴方向的后方的一端/表面称为该部件的后方/后表面/下方/下表面。
参阅图1、图2，本发明的第一实施方式的透镜驱动装置主要包括：用于支撑透镜并可沿光轴方向前后移动的可动部、设置在可动部的光轴方向后方的底座6、设置于可动部的外周侧并与可动部对置的磁性部件4、从光轴方向的前方罩在可动部和磁性部件4的前侧和外周侧的磁轭1、以及用于将可动部悬架支撑在磁轭1内侧的簧片2。
其中，底座6和磁轭1构成透镜驱动装置的中空的固定部，底座6和磁轭1均在光轴方向上开有开口。可动部包括透镜支架3和线圈。透镜支架3为在光轴方向上形成有通孔3a的筒状，具有位于光轴方向前方的前端面、位于光轴方向后方的后端面及连接前端面和后端面的外侧面及内侧面。其中，内侧面设有用于固定透镜的螺纹。从光轴方向看，外侧面呈八边形，以下为方便描述，每条边所在的面均为一个外侧面。八个外侧面中，间隔一个外侧面的外侧面（也即其中的四个外侧面）的中部或靠近中部处（也即中段）向外侧（也即沿基本垂直于光轴的方向）延伸而出多个用于连接簧片2的缘部3b。缘部3b的上表面用于固定簧片2，各缘部3b的上表面均位于同一平面内，该平面垂直于光轴的方向。本实施例中，线圈的数量为两个，分别为上线圈5a和下线圈5b。上线圈5a绕透镜光轴方向缠绕在透镜支架3的外侧面且靠近缘部3b的上表面，下线圈5b绕透镜光轴方向缠绕在透镜支架3的外侧面且靠近缘部3b的下表面。
磁性部件4为四个长条形板状磁铁，以包围透镜支架3的方式设置在可动部的外周侧，并固定在磁轭1的内周面上，磁极面与线圈隔空对置。磁性部件4使上线圈5a和下线圈5b处于磁场中，当对上线圈5a和下线圈5b分别或同时通电，上线圈5a和下线圈5b会产生沿透镜光轴方向的洛伦兹力，从而驱动透镜支架3向预定位置移动。
磁轭1包括一大体呈方形的面板1a，面板1a的中央部形成有开口，该面板1a的周边形成有向下延伸且围合成环状的侧壁1b，从光轴方向的前方罩在可动部和磁性部件4的前侧和外周侧。
底座6大体呈方形，由塑料制成，其中央部形成有圆形开口，四个角部均设有竖直向上（朝向光轴方向前方）延伸的凸台6a。底座6从光轴方向后方连接磁轭1，形成一收容空间。
参阅图3，簧片2包括弹性部2a、第一连接部2b和第二连接部2c。其中，弹性部2a呈蜿蜒状，其两端分别与第一连接部2b和第二连接部2c连接。第一连接部2b的形状与凸台6a的表面形状相对应，安装在凸台6a的表面上。第二连接部2c的形状与透镜支架3的缘部3b的形状相对应，安装在缘部3b上。本实施方式中，使用四个簧片2将可动部悬架在磁轭1内侧。当可动部受洛伦兹力驱动沿光轴方向移动时，簧片2对可动部形成恢复力，使可动部移动到与簧片2的恢复力平衡的位置。
根据如上所述的实施方式，簧片2与透镜支架3的缘部3b连接，簧片2的固定面与可动部的上端面和下端面的距离均大于簧片2向光轴前方和后方的缓冲行程，从而使簧片2的缓冲行程包含在透镜上下作动的对焦行程内，可动部与磁轭1和底座6之间只需预留保证透镜对焦行程的空间，而无需预留簧片2的缓冲空间，从而实现透镜驱动装置的薄形化。此外，簧片2与可动部连接的位置靠近可动部的质心，使可动部更稳定，有效降低可动部在不同角度下受重力影响偏离光轴的问题。
图4为本发明的第二实施方式，本实施方式与第一实施方式的不同之处在于，线圈采用四个腰型（也叫长圆形）线圈5c，分别固定在未延伸出缘部的透镜支架3的外侧面上，且与四个磁性部件4相互对置。线圈的卷绕轴垂直于光轴方向。
图5为本发明的第三实施方式，本实施方式与第一实施方式的不同之处在于，线圈采用单一线圈5d，线圈5d绕光轴方向缠绕在透镜支架3的外侧面靠近缘部3b的下表面处。
第二实施方式和第三实施方式能够获得与第一实施方式同样的效果，由此，本发明的透镜驱动装置内的线圈可根据设计需要灵活选择不同的型号以及安装位置。
图6为本发明的第四实施方式，本实施方式与第一实施方式的不同之处在于，磁性部件4包括第一磁性部件4a和第二磁性部件4b，第一磁性部件4a和第二磁性部件4b均包括两个相互对置的磁铁，四个磁铁环绕在线圈周围。第一磁性部件4a朝向可动部的一面（磁极面）的面积比第二磁性部件4b朝向可动部的一面（磁极面）的面积大。本实施方式的磁铁面积不一致，可降低其他模组的磁干扰，且通过改变磁铁面积可调整可动部所受的洛伦兹力，使可动部受力更均匀，移动更平滑。
图7为本发明的第五实施方式，本实施方式与第一实施方式的不同之处在于，簧片2包括上簧片2d和下簧片2e，透镜支架3对应设有位于同一平面的上缘部3c和位于另一平面上的下缘部3d，底座6的角部沿光轴方向向前延伸形成的凸台6a，磁轭1的角部沿光轴方向向后延伸形成的凹台1c。上簧片2d的两端分别与凹台1c和上缘部3c连接，下簧片2e的两端分别与凸台6a和下缘部3d连接。本实施例通过上簧片2d与下簧片2e同时对可动部支撑，使可动部更稳定。
在第五实施方式的变形例中，磁轭1的角部可省略凹台，可利用一固定在磁轭内侧的上侧固定架取代凹台1c。具体的，上侧固定架朝向凸台6a延伸出多个凸柱，多个凸台和凸柱隔空相对设置。上簧片的第一连接部与上侧固定架的凸柱连接，第二连接部与缘部的前端面连接。下簧片的第一连接部与底座的凸台的上端连接，第二连接部与缘部的后端面连接。
在其他实施例中，透镜驱动装置可为光学防抖型驱动装置，则其固定部可为用于固定磁性部件的磁铁固定支架。透镜驱动装置还包括从光轴方向的前方罩在可动部和固定部的前侧和外周侧的磁轭、从光轴方向后方连接磁轭的底座、以及将固定部悬架支撑在底座上的直线弹簧。固定部朝向透镜支架的缘部延伸出多个固定台，第一连接部固定于固定部的固定台上。其效果与上述几个实施例的类似，不再赘述。
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种透镜驱动装置，用于驱动一透镜，定义被摄物体位于所述透镜的光轴方向的前方，所述透镜驱动装置包括：
中空的固定部，其在光轴方向形成有开口；
用于固定透镜的可动部，所述可动部设置在所述固定部内侧，可相对固定部沿所述光轴方向前后移动；
固定于所述固定部并与可动部的外周面对置的磁性部件；
用于将所述可动部悬架支撑在所述固定部内侧的簧片，其特征在于，所述簧片包括呈蜿蜒状的弹性部和分别设置在所述弹性部两端的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述固定部连接，所述第二连接部与所述可动部的外周面的中段连接。
2.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述可动部包括透镜支架和线圈；所述透镜支架为在光轴方向上形成有开孔的筒状，具有位于光轴方向前方的前端面、位于光轴方向后方的后端面及连接前端面和后端面的外侧面及内侧面；所述线圈设置在所述透镜支架的外侧面，与所述磁性部件隔空相对；所述外侧面的中部或靠近中部处向外侧延伸出多个用于连接所述第二连接部的缘部。
3.根据权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述固定部包括从所述光轴方向的前方罩在所述可动部和磁性部件的前侧和外周侧的磁轭，以及从光轴方向后方连接磁轭的底座；所述底座朝向光轴方向前方延伸而出多个凸台，所述第一连接部固定于凸台上。
4.根据权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述固定部包括从所述光轴方向的前方罩在所述可动部和磁性部件的前侧和外周侧的磁轭，以及从光轴方向后方连接磁轭的底座；所述磁轭包括顶面及从顶面周边朝光轴方向后方延伸的侧壁，所述顶面朝向光轴方向后方凹陷形成多个凹台，所述第一连接部固定于所述磁轭内部的凹台内表面上。
5.根据权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述簧片包括上簧片和下簧片，所述缘部包括上缘部和下缘部，所述上簧片的第一连接部和第二连接部分别与所述固定部和上缘部连接，所述下簧片的第一连接部和第二连接部分别与所述固定部和下缘部连接。
6.根据权利要求5所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述固定部包括从所述光轴方向的前方罩在所述可动部和磁性部件的前侧和外周侧的磁轭，以及从光轴方向后方连接磁轭的底座；所述底座朝向光轴方向前方延伸而出多个凸台；所述磁轭包括顶面及从顶面周边朝向光轴方向后方延伸的侧壁，所述顶面朝向光轴方向后方凹陷形成多个凹台，所述多个凸台和凹台隔空相对设置；所述上簧片的第一连接部与所述凹台的内表面连接，第二连接部与所述缘部的前端面连接；所述下簧片的第一连接部与所述凸台的上端连接，第二连接部与所述缘部的后端面连接。
7.根据权利要求5所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述固定部包括从所述光轴方向的前方罩在所述可动部和磁性部件的前侧和外周侧的磁轭、固定于磁轭内侧顶端的上侧固定架、以及从光轴方向后方连接磁轭的底座；所述底座朝向光轴方向前方延伸而出多个凸台；所述上侧固定架朝向所述凸台延伸出多个凸柱，所述多个凸台和凸柱隔空相对设置；所述上簧片的第一连接部与所述凸柱连接，第二连接部与所述缘部的前端面连接；所述下簧片的第一连接部与所述凸台的上端连接，第二连接部与所述缘部的后端面连接。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述簧片的固定面至所述透镜支架前端面和后端面的距离均大于所述簧片向光轴前方和后方的缓冲行程。
9.根据权利要求2至7中任一项所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述线圈数量为一个或以上。
10.根据权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述固定部为用于固定所述磁性部件的磁铁固定支架；所述透镜驱动装置还包括从所述光轴方向的前方罩在所述可动部和固定部的前侧和外周侧的磁轭、从光轴方向后方连接磁轭的底座、以及将所述固定部悬架支撑在底座上的直线弹簧；所述固定部朝向所述缘部延伸出多个固定台，所述第一连接部固定于所述固定部的固定台上。
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