CN111146919A - 一种具有ois功能的闭环音圈马达 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有OIS功能的闭环音圈马达,包括动模块和固定模块,所述动模块与固定模块通过设有的弹簧片组连接并在未受外力作用下达到悬浮状态,所述镜头模块设置在动模块上并由动模块相对固定模块的定向移动实现防抖和对焦功能;所述动模块通过设有的由外部通电的线圈使得动模块在磁场内受力定向移动,并通过设置在动模块上的反馈组件对位移量进行反馈指导;所述弹簧片组包括下弹簧片,所述下弹簧片一端固定在固定模块上,另一端固定在动模块上,在下弹簧片上设有连接两个固定端并提供Z轴方向上的弹性回复力的双弦丝。通过设有的双弦丝结构在相同推力情况下和相同弹性系数的情况下,弹簧的应力分布均匀且最大应力值更小。
Description
技术领域
本发明属于电控设备技术领域,具体涉一种具有OIS功能的闭环音圈马达。
背景技术
音圈马达(VCM)是一种将电能转化为机械能的装置,并实现直线型及有限摆角的运动。利用来自永久磁钢的磁场与通电线圈导体产生的磁场中磁极间的相互作用产生有规律的运动的装置。则原理是在一个固定的磁场内,通过改变VCM线圈电流的大小,来控制VCM马达移动的位置,从而改变镜片之间的距离来达到对焦的功能,基本上在许多移动终端设备上均有应用。因为通电导体在磁场中受到力的作用,VCM马达线圈受到直线的力。通过直线往复运动从而来调节摄像头的焦距达到自动对焦的目的。当然要通过软件算法来确定马达的位置。
现有的音圈马达从上到下依次包括壳体、前垫片、上弹簧片、支架、载体、线圈、下弹簧片、后垫片和底座,其中所述线圈设置在载体上,而在支架或底座上设有用于产生固定磁场的永久磁铁。由于现有的音圈马达需要提高载体的变焦移动效率,同时应对具有光学防抖功能时整个活动部件的稳定性,需要对上弹簧片和下弹簧片进行优化。目前弹簧片采用传统设计上的弹簧系数值大,则导致弹簧的丝尺寸就要加大,宽的弹簧丝在弹簧形状相同的情况下,应力就会变大,在空间有限的情况下,弹簧丝的形状没有办法调整,导致设计的弹簧系数值和应力就变成矛盾体,从而影响产品结构,使用效果差。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题,本发明提供一种具有OIS功能的闭环音圈马达。
本发明所采用的技术方案为:
一种具有OIS功能的闭环音圈马达,设置在摄像模组内用于控制镜头模块变焦和防抖,包括动模块和固定模块,所述动模块与固定模块通过设有的弹簧片组连接并在未受外力作用下达到悬浮状态,所述镜头模块设置在动模块上并由动模块相对固定模块的定向移动实现防抖和对焦功能;
所述动模块通过设有的由外部通电的线圈使得动模块在磁场内受力定向移动,并通过设置在动模块上反馈组件对固定有的镜头模块进行位移量测量并反馈指导;
所述弹簧片组包括下弹簧片,所述下弹簧片一端固定在固定模块上,另一端固定在动模块上,在下弹簧片上设有连接两个固定端并提供Z轴方向上的弹性回复力的双弦丝。
本发明属于一种闭环VCM马达,且具有OIS功能,首先VCM马达即为音圈马达,是一种通过电磁组件控制、以电磁感应原理来实现镜头模块的定向移动的电控运动组件,所谓的电磁组件既在一个动作结构和固定结构之间通过设有的电磁线圈和弹性机构控制动作结构相对于固定结构进行移动。而一般在固定结构上设有永久磁铁形成永久磁场,通过对线圈通电并控制进入的直流电方向和大小来控制动作结构的动作方向。
而该VCM马达要实现闭环功能,需要通过单独设有的位移检测机构进行位移量反馈,从而根据因控制命令导致的结果作为其他控制命令的参考条件,而使被控的电磁组件处于受控状态。相较于普通的马达组件,是通过电流控制实现对焦,这个对焦过程因为没有位置反馈,所以需要来回动作寻找对焦位置,所以对于其定位位置无法有效的进行确定,因为输入信号不受输出信号控制,则导致镜头模组需要克服提供回复力的弹性机构进行来回运动对焦来达到最画质,也就是常说的“拉风箱”效果,此方式对焦时间长且非常耗电。通过增加的Driver IC进行位移检测反馈,从而提高对焦效率而且省电。
而所述的OIS功能,也就是光学防抖功能,是通过物理技术实现镜头模块与固定模块产生的抖动方向的补偿。因为镜头模块是通过弹簧片组实现相较于固定模块的悬浮状态,则需要给予其运动补偿,则需要在垂直于对焦运动方向的平面上同样通过电磁组件对在该平面内的相对位移量进行反向运动补偿。
也就是说,整个马达中的动模块相对于固定模块之间会产生的运动方式可采用三轴立体坐标系进行定义,包括X轴、Y轴和Z轴,其中XOY所在平面则是镜头模块抖动位移的主要平面,则通过在该平面上进行主要的运动补偿。而Z轴是对应镜头模块的对焦运动方向,该方向上的主要位移分量与变焦控制位移量大致相等。则在马达中会对应两个运动部分会单独设有用于实现对应功能的功能模块,也就是变焦组件和防抖组件,但因为该马达应用在小型或微型摄像组件中,故为了提高组件紧凑程度,尽可能提高空间利用率并保持较小的整体体积,所述变焦组件和防抖组件会存在共用的部分,例如两个部分均会使用的固定永久磁场和弹簧片组。
现有技术中,同样设有多个弹簧片,其中每个弹簧片中均设有具有一定力臂长度的弦丝结构,通过该具有较长长度的弦丝机构来提供较好的回复效果。但现有技术中大都采用单弦丝结构,其尺寸过宽,导致整个弹簧的应力过大,在设计应力需要低于材料屈服应力的情况下,推力就无法设计大,因为推力小就无法推动大镜头,在像素一直提升的情况下,马达的设计就遇到了瓶颈,所以导致推动镜头模块成像效果不理想;若采用单一弹簧丝设计来达到弹性系数,弹簧的设计应力就很难设计到材料的屈服应力下,导致在机械冲击实验过程中出现弹簧设计应力大于材料屈服应力的情况,容易断裂的情况,则影响产品结构,使用效果差。
本发明的双弦丝结构,在制造时可直接在原本的单根宽弦丝加宽后在模板上沿其中线切割形成通槽,从而实现双弦丝机构。该结构相较于单弦丝在保留了结构稳定性的前提下还具有相同的弹性阻力,能够解决单弦丝所产生的应力集中和机械冲击实验弦丝断裂的问题。
值得说明的是,因为该马达需要提供变焦和防抖功能,而该功能是以镜头模块与传感器之间产生位移为主,但因为是产生相对位移,则根据不同的参照物,其产生相对位移的主体不一致,本发明也是相对于固定模块而限定动模块,但仅仅是表明存在两个能够产生相对位移的组件,并未限定其一定固定或一定活动。
而且,要实现动模块与固定模块之间的相对位移,至少需要通电线圈和磁场两个要素,但因为在该设备中产生磁场的方式较多,一般采用永久磁体。则从力与反作用力来说,通电线圈在磁场中会产生电磁感应力,而产生磁场的磁铁同样也会受到反作用力。则可利用该特性,将两个要素的相对位移对象进行调整,从而实现不同的效果,而本发明也包含有两种方式,既线圈固定,带有磁铁一侧移动;或磁铁固定,带有线圈一侧移动。
进一步的,所述下弹簧片还包括设有的朝向Z轴折弯延伸的折弯筋条,所述折弯筋条与所述双弦丝所在平面的夹角不为零且用于给动模块提供X轴和Y轴所在平面的弹性回复力。
现有的弹簧片组内的弹簧片均为平面结构,也就是在一定厚度的金属板材上进行切割形成的等厚材料,该结构能够对垂直于该弹簧片所在平面方向上的弹力回复效果。但因为为达到动模块的悬浮目的,则在空间有限的情况下弹簧片边缘过于细长,目前加工尺寸最小宽度能保持到0.05mm左右,加工精度并不能完全保证,导致该材料在该宽度下的可靠性实验中容易出现断裂现象,造成产品不良。同时由于平面设计方式在宽度过于窄的情况下也不能提升结构的强度,对悬浮的支架支撑效果有限,且还增加整体结构重量。
本发明通过设有的折弯筋条结构,相对于现有的平面弹簧片,能够具有较好的结构强度,用于在XOY平面内提供较好的弹性回复力。如图所示,可以看到折弯筋条设置在整个下弹簧片的外围,并在安装后以图中的上方基准,所述折弯筋条是相较于双弦丝结构向上弯折形成等宽的金属片体,且因为该折弯筋条为环形结构,则折弯筋条不仅向上翻折九十度,而且在Z轴方弯折形成环形机构,并在折弯处设有褶皱,从而加强结构强度。
进一步的,所述动模块包括活动连接的支架和载体,所述载体在支架上相对支架在沿Z轴的方向进行往复直线位移;且所述弹簧片组设置在支架与载体之间用于提供回复力;
所述支架与固定模块活动连接并以固定模块为参照在XOY平面进行移动;
所述支架上设有形成磁场的磁铁。
进一步的,所述下弹簧片包括多个下弹体,所述下弹体绕镜头模组轴线等圆心角设置在固定模块与动模块之间;
所述下弹体包括内固定端、中固定端外固定端;
所述内固定端与所述载体连接,所述中固定端与所述支架连接,在内固定端与中固定端之间设有双弦丝;
所述外固定端与固定模块连接,并在中固定端与外固定端之间设有折弯筋条。
进一步的,所述固定模块包括底座,所述底座一侧设有将动模块扣合在底座上的壳体;
所述底座上设有一体绕线组,通过一体绕线组与所述动模块上形成磁场的结构产生相对推力致使所述动模块在底座上沿XOY平面运动抵消镜头模块抖动。
进一步的,所述底座包括相互扣合的上底组件和下底组件,所述上底组件和下底组件上均设有触点和引脚,所述一体绕线组设置在上底组件表面并与设置在上底组件表面的触点电连接。
进一步的,所述上底组件内设有上底电路,所述上底电路一端与上底组件的触点连接,另一端与上底组件的引脚连接;
所述下底组件内设有下底电路;所述下底电路一端与下底组件的触点连接,另一端与下底组件的引脚连接;
其中所述上底电路与下底电路均为使用模具冲压形成的导电体结构,且通过注塑方式分别形成对应的分层结构。
其中,底座的两个部分,通过使用模具冲压3D金属电路结合注塑机进行分层注塑,然后通过定位销孔进行扣合,使两个不同电路板面结合在一起,形成一个3D电路底座,有效避免由加装柔性电路板所带来的工艺繁琐,效率低,面板变形等问题,通过使用一体3D电路底座,提升了作业效率,降低了人工成本,提升了产品的质量及可靠性。
具体来说,是先进行金属冲压做出3D电路走向线,然后把金属通过注塑方式固定在一起,分别做出两个底座部件,然后在把两个成型后的部件通过点胶和定位销扣合在一起,实现和软板一样的分层电路目的。
在上底组件的表面设有多个触点,便于所述下弹簧片连接导电,并将从引脚进入的电流引入对应的线圈内,从而实现内置导电的效果。
进一步的,所述一体绕线组为单根金属导体形成环形结构,在一体绕线组上通过定向缠绕形成的多个绕线圈,而所述绕线圈之间为拉紧的直线导体段;
通过将直线导体段贴合在上底组件表面的对应触点上进行固定,并在每个绕线圈的两端的直线导体段均焊接在对应的触点上时在同根直线导体的两个触点之间切割形成四个独立的绕线圈。
也就是说,为了更好的固定绕线圈,同时为后续将相互连接的多个绕线圈分割为多个独立的绕线圈,优选地,所述的用来固定直线导体段的固定结构,采用平行成对设置,位于相邻两个绕线圈的中间位置。采用上述结构对相邻的两个绕线圈进行分别固定,同时利于后续的绕线圈分割,分割后的铜线产生的两个自由端头均通过所述固定结构进行固定不会对绕线圈造成任何影响,亦不受外力作用,分割工序与焊接工序并无固定的前后顺序,更加方便操作,触点始终与直线导体段位置对应,极大的降低了焊接的难度,提高了焊接的精准度和一次性成功率。
则先把一体绕线组直接通过注塑方式把整体固定在底座上,并使得直线导体段通过所有的触点,而对靠近每个绕线圈两端的直线导体段通过塑料的固定结构进行固定,在同一直线导体段的两个固定点中间位置做切割槽,焊接完成后在分割槽位置切断铜线使四个绕线圈独立,焊接脚与其它产品焊接这样就形成独立的电流回路,使产品达到分别控制电流大小目的。
进一步的,所述支架内设有由导电材料形成的电路体,所述电路体与构成支架的材料一同注塑成型。
进一步的,所述支架上设有用于连接载体的上弹簧片,所述上弹簧片包括用于提供弹性回复力的上弦丝;
所述支架下部设有用于固定磁铁的多个安装槽;
所述反馈组件包括设置在载体上的反馈磁体,还包括设置在支架上的霍尔传感器,所述霍尔传感器设置在支架内壁开设的IC槽内。
本发明的有益效果为:
(1)本发明采用的双弦丝结构在相同推力情况下,K值比原有单一值提升较大,阻力更小承重更大,应力分布均匀,能很好的解决由单一弦丝所产生的K值和应力矛盾问题,使用效果更佳;
(2)本发明通过把下弹簧片通过机器进行折弯,折弯后就形成弹簧片就形成3D样式。并在下弹簧片组装后,去除装配环,形成独立的四个电流回路装置;通过悬浮磁效应可以独立驱动四角支架进行X/Y轴移动,该组装结构和组装方法工艺简单,弹簧片结构强,提升产品的品质;
(3)本发明的底座先进行金属冲压做出3D电路走向线,然后把金属通过注塑方式固定在一起,分别做出两个底座,然后在把两个成型后的部品通过点胶和定位销扣合在一起,实现和软板一样的分层电路目的,通过使用模具冲压3D金属电路结合注塑机进行分层注塑,然后通过定位销孔进行扣合,使两个不同电路板面结合在一起,形成一个3D电路底座,有效避免由加装柔性电路板所带来的工艺繁琐,效率低,面板变形等问题,通过使用一体3D电路底座,提升了作业效率,降低了人工成本,提升了产品的质量及可靠性;
(4)本发明采用银浆使下弹簧片和底座进行焊接,既保证产品通电效果,也提升了作业效率,降低了物料成本及设备成本,提升了产品的可靠性,保证了产品的清洁度,提升产品质量;
(5)本发明中的支架结构在支架注塑成型时内嵌导电体的方式,采用导电银浆、锡膏、激光焊接将上弹簧片、下弹簧片与支架上内嵌的导电体结构连接在一起;与现有的外部设置外部走线的方式,解决一直困扰业界的组装过程繁多容易造成部品损伤,产生掉屑风险,制造成本高等问题。
附图说明
图1是本发明的整体装配轴侧图;
图2是本发明的整体轴侧竖向放置的结构示意图;
图3是本发明的整体斜向放置的轴侧视角图;
图4是本发明的整个下弹簧片的多角度示意图,其中a部分为轴侧图,b部分为俯视图,c部分为用于体现折弯筋条的侧视图;
图5是本发明用于控制Z轴移动的变焦组件装配示意图;
图6是本发明图5结构的俯视图;
图7是本发明支架和支架内的电路体结构向外移出的状态示意图;
图8是本发明图7中的A局部放大示意图;
图9是本发明支架的透视图,主要用于查看内部的电路体放置方式;
图10是本发明图5结构的仰视图,用于查看磁铁的设置位置和方式;
图11是本发明整个动模块的分拆结构示意图;
图12是本发明图11中的B局部放大示意图,主要为了展示上弹簧体的局部结构;
图13是本发明中的下底组件的多角度示意图,其中a部分为下底组件的轴侧图,b部分为下底组件的俯视图,c部分为下底组件内设有的下底电路的俯视图,d部分为下底组件内设有的电路结构的侧视图;
图14是本发明中的上底组件的多角度示意图,其中a部分为上底组件的轴侧图,b部分为上底组件的俯视图,c部分为上底组件内设有的上底电路的俯视图,d部分为上底组件内设有的电路结构的侧视图;
图15是本发明中带有一体绕线组的上底组件多状态示意图,其中a部分为一体绕线组的轴侧示意图,b部分为a部分中的局部放大图,c部分为带有一体绕线组的上底组件的俯视图,d部分为带有一体绕线组的上底组件的侧视图;
图16是本发明中用于展示整体结构的X、Y、Z轴方向。
图中:1-壳体,2-底座,2.1-下底组件,2.2-下底电路,2.3-上底组件,2.4-上底电路,2.5-绕线体,2.6-一体绕线组,3-支架,3.1-电路体,4-载体,5-上弹簧片,5.1-上弦丝,6-下弹簧片,6.1-折弯筋条,6.2-双弦丝,6.3-装配环,6.4-内固定端,6.5-中固定端,6.6-外固定端,7-磁铁,8-线圈,9-IC槽,10-反馈磁体。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。
实施例1:
本实施例公开一种闭环VCM马达,其具有OIS功能,所谓的VCM马达即为音圈马达,是一种通过电磁组件控制、以电磁感应原理来实现镜头模块的定向移动的电控运动组件,所谓的电磁组件既在一个动作结构和固定结构之间通过设有的电磁线圈8和弹性机构控制动作结构相对于固定结构进行移动。
而一般在固定结构上设有永久磁铁7形成永久磁场,通过对线圈8通电并控制进入的直流电方向和大小来控制动作结构的动作方向。但现有技术中,同样设有多个弹簧片,其中每个弹簧片中均设有具有一定力臂长度的弦丝结构,通过该具有较长长度的弦丝机构来提供较好的回复效果。但现有技术中大都采用单弦丝结构,其尺寸过宽,导致整个弹簧片阻力大,结构应力大,推动镜头模块成像效果不理想;且若减小单一弦丝的宽度,导致其因为尺寸小而在实验过程中出现容易断裂的情况,则影响产品结构,使用效果差。
为了解决该技术问题,本实施例具体为一种具有OIS功能的闭环音圈马达,包括动模块和固定模块,动模块与固定模块通过设有的弹簧片组连接并在未受外力作用下达到悬浮状态,镜头模块设置在动模块上并由动模块相对固定模块的定向移动实现防抖和对焦功能。
动模块通过设有的由外部通电的线圈8使得动模块在磁场内受力定向移动,并通过设置在动模块上的反馈组件对位移量进行反馈指导;弹簧片组包括下弹簧片6,下弹簧片6一端固定在固定模块上,另一端固定在动模块上,在下弹簧片6上设有连接两个固定端并提供Z轴方向上的弹性回复力的双弦丝6.2。
下弹簧片6包括多个下弹体,所述下弹体绕镜头模组轴线等圆心角设置在固定模块与动模块之间;所述下弹体包括内固定端6.4、中固定端6.5外固定端6.6;所述内固定端6.4与所述载体4连接,所述中固定端6.5与所述支架3连接,在内固定端6.4与中固定端6.5之间设有双弦丝6.2;所述外固定端6.6与固定模块连接,并在中固定端6.5与外固定端6.6之间设有折弯筋条6.1。
双弦丝6.2解决的技术问题就是比两根弦丝宽度总和形成的单弦丝强度和应力更容易控制,更加的柔和,解决了弹簧弹性系数变大导致的应力变大的矛盾问题,更适用于音圈马达中线圈8的控制,解决内应力大,不利于调节的技术问题;同时由于是两根弦丝同时受力,比单一的细弦丝强度更好,可靠性更好,不容易发生异常断裂,且在安装过程中,自变形量也小,亦更利于安装,提升装配效率以及产品特性中的轴心轴倾斜问题。
其中,动模块包括活动连接的支架3和载体4,载体4在支架3上相对支架3在沿Z轴的方向进行往复直线位移;且弹簧片组设置在支架3与载体4之间用于提供回复力;支架3与固定模块活动连接并以固定模块为参照在XOY平面进行移动;支架3上设有形成磁场的磁铁7。
而固定模块包括底座2,所述底座2一侧设有将动模块扣合在底座2上的壳体1;底座2上设有一体绕线组2.6,通过一体绕线组2.6与所述动模块上形成磁场的结构产生相对推力致使所述动模块在底座2上沿XOY平面运动抵消镜头模块抖动。
其中,下弹簧片6还包括设有的朝向Z轴折弯延伸的折弯筋条6.1,所述折弯筋条6.1与所述双弦丝6.2所在平面的夹角不为零且用于给动模块提供X轴和Y轴所在平面的弹性回复力。
如图4所示,其中展示出下弹簧片6的多个角度的展示图,其中可以看到,下弹簧片6有四个下弹体组成,且每个下弹体形状尺寸相同。虽然分拆成多个部分能够提供较为均匀稳定的回弹效果,但因为采用多块结构进行组装,在装配时不仅造成装配效率降低,且因为零部件过小容易在装配式出现差错,导致良率降低。为了避免因采用多块结构造成装配效率的降低,本发明在整个下弹簧片6外侧设有单独的装配环6.3结构,在图的b部分可看见,该结构是在于下弹簧片6一体成型的材料,具有较大的面积和宽度,能够将下弹簧片6的多个上弹体连接形成一体式结构,装配时直接夹住装配环6.3使得所有上弹体均被固定在装配环6.3上进行一同装配,则省去了多个固定步骤,在整个下弹簧片6固定后将装配环6.3与各上弹体的连接部位切断,则完整装配。
因为现有技术的加工精度并不能完全保证,导致该材料在该宽度下的可靠性实验中容易出现断裂现象,造成产品不良。同时由于平面设计方式在宽度过于窄的情况下也不能提升结构的强度,对悬浮的支架3支撑效果有限,且还增加整体结构重量。
本发明通过设有的折弯筋条6.1结构,相对于现有的平面弹簧片,能够具有较好的结构强度,用于在XOY平面内提供较好的弹性回复力。如图所示,可以看到折弯筋条6.1设置在整个下弹簧片6的外围,并在安装后以图中的上方基准,所述折弯筋条6.1是相较于双弦丝6.2结构向上弯折形成等宽的金属片体,且因为该折弯筋条6.1为环形结构,则折弯筋条6.1不仅向上翻折九十度,而且在Z轴方弯折形成环形机构,并在折弯处设有褶皱,从而加强结构强度。
实施例2:
本实施例是一种具有OIS功能的闭环音圈马达,包括动模块和固定模块,动模块与固定模块通过设有的弹簧片组连接并在未受外力作用下达到悬浮状态,镜头模块设置在动模块上并由动模块相对固定模块的定向移动实现防抖和对焦功能。
动模块通过设有的由外部通电的线圈8使得动模块在磁场内受力定向移动,并通过设置在动模块上的反馈组件对位移量进行反馈指导;弹簧片组包括下弹簧片6,下弹簧片6一端固定在固定模块上,另一端固定在动模块上,在下弹簧片6上设有连接两个固定端并提供Z轴方向上的弹性回复力的双弦丝6.2。
其中,动模块包括活动连接的支架3和载体4,载体4在支架3上相对支架3在沿Z轴的方向进行往复直线位移;且弹簧片组设置在支架3与载体4之间用于提供回复力;支架3与固定模块活动连接并以固定模块为参照在XOY平面进行移动;支架3上设有形成磁场的磁铁7。而弹簧片组包括下弹簧片6和上弹簧片5,下弹簧片6同时连接底座2、支架3和载体4,而上弹簧片5仅连接支架3和载体4,主要提供Z轴方向的变焦回弹力。固定模块包括底座2,所述底座2一侧设有将动模块扣合在底座2上的壳体1;底座2上设有一体绕线组2.6,通过一体绕线组2.6与所述动模块上形成磁场的结构产生相对推力致使所述动模块在底座2上沿XOY平面运动抵消镜头模块抖动。
如图15所示,底座2包括相互扣合的上底组件2.3和下底组件2.1,所述上底组件2.3和下底组件2.1上均设有触点和引脚,所述一体绕线组2.6设置在上底组件2.3表面并与设置在上底组件2.3表面的触点电连接。所述上底组件2.3内设有上底电路2.4,所述上底电路2.4一端与上底组件2.3的触点连接,另一端与上底组件2.3的引脚连接;
下底组件2.1内设有下底电路2.2;所述下底电路2.2一端与下底组件2.1的触点连接,另一端与下底组件2.1的引脚连接;
其中所述上底电路2.4与下底电路2.2均为使用模具冲压形成的导电体结构,且通过注塑方式分别形成对应的分层结构。
其中,底座2的两个部分,通过使用模具冲压3D金属电路结合注塑机进行分层注塑,然后通过定位销孔进行扣合,使两个不同电路板面结合在一起,形成一个3D电路底座2,有效避免由加装柔性电路板所带来的工艺繁琐,效率低,面板变形等问题,通过使用一体3D电路底座2,提升了作业效率,降低了人工成本,提升了产品的质量及可靠性。
具体来说,是先进行金属冲压做出3D电路走向线,然后把金属通过注塑方式固定在一起,分别做出两个底座2部件,然后在把两个成型后的部件通过点胶和定位销扣合在一起,实现和软板一样的分层电路目的。
在上底组件2.3的表面设有多个触点,便于所述下弹簧片6连接导电,并将从引脚进入的电流引入对应的线圈8内,从而实现内置导电的效果。一体绕线组2.6为单根金属导体形成环形结构,在一体绕线组2.6上通过定向缠绕形成的多个绕线圈8,而所述绕线圈8之间为拉紧的直线导体段。而因为一体绕线组2.6为单根铜线缠绕形成的结构,为了便于固定该铜线的两端,将其两端端部绕成一个圆柱体结构,即为图10中的绕线体2.5。
通过将直线导体段贴合在上底组件2.3表面的对应触点上进行固定,并在每个绕线圈8的两端的直线导体段均焊接在对应的触点上时在同根直线导体的两个触点之间切割形成四个独立的绕线圈8。也就是说,先把一体绕线组2.6直接通过注塑方式把整体固定在底座2上,并使得直线导体段通过所有的触点,而对靠近每个绕线圈8两端的直线导体段通过塑料的固定结构进行固定,在同一直线导体段的两个固定点中间位置做切割槽,焊接完成后在分割槽位置切断铜线使四个绕线圈8独立,焊接脚与其它产品焊接这样就形成独立的电流回路,使产品达到分别控制电流大小目的
实施例3:
本实施例在上述实施例2的基础上进行优化限定,如图1-15所示,支架3内设有由导电材料形成的电路体3.1,所述电路体3.1与构成支架3的材料一同注塑成型。所述支架3上设有用于连接载体4的上弹簧片5,所述上弹簧片5包括用于提供弹性回复力的上弦丝5.1;所述支架3下部设有用于固定磁铁7的多个安装槽;所述反馈组件包括设置在载体4上的反馈磁体10,还包括设置在支架3上的霍尔传感器,所述霍尔传感器设置在支架3内壁开设的IC槽9内。
为了避免单独设置导电电路部分而造成整体体积增加的问题发生,则本实施例通过一体式浇注成型的方式,将现有的PCB或软性排线的方式修改为导电材料直接注塑形成电路结构。若采用PCB或者FPC软质排线的方式,则需要单独设置空间进行安装,对于这种微型设备,一般均采用装配治具进行组装,若单独设置多个独立的连接组件,不仅降低装配效率,同时也会影响良率。而本实施例中所采用的导电材料直接浇注成型的方式,在支架3内形成规则的实体电路带,然后安装时只需将部件固定好后需要焊接的连接结构则已经处在同一位置,则可直接点焊连接,方便快捷。
其中,支架3为环形结构,相较于现有的镶嵌金属导体的方式,通过原本注塑工艺使得电路体3.1能够与支架3的连接更加紧密。其两个环状开口端面上分别设有上焊点开口和下焊点开口,电路体3.1从上焊点开口穿出并在端部设有上焊接点;电路体3.1从下焊点开口穿出并在端部设有下焊接点。在整个音圈马达内,支架3结构上设有上弹簧片5结构,而下部连接有下弹簧片6结构,两个弹簧片均为金属导电材料,不仅能够给活动部件提供限位回复力,同时也用于导通固定部件和活动部件之间的电路。
因为本实施例中的支架3结构可用于单独的闭环马达中,同时也可以应用于集成OIS的平面防抖功能的音圈马达中。而本实施例中的音圈马达集成有OIS功能,则所述支架3同样相对于底座2处于水平悬浮状态,此时只能通过下弹簧片6与支架3结构内的电路连接。而如果仅仅是具有变焦调节功能的音圈马达,则可将支架3固定在底座2上,并在底座2上设有连接支架3结构内部电路的导电结构。
而上焊接点和下焊接点均为连接外部电路的焊接位,一般为平面结构,且注塑成型时为了区分对应焊接点的功能区别,可在该焊接点表面印有对应的接点标记,从而便于装配时进行快速装配。因为线圈8固定在载体4上,所述上弹簧片5内圆定位孔固定在载体4上表面,所述上弹簧片5与载体4铜线缠绕柱焊接。而上弹簧片5外侧定位孔固定在支架3上,上弹簧片5外围焊接缺口与支架3上焊接点使用导电银胶焊接;所述下弹簧片6内与载体4下端面使用胶水固定,所述下弹簧片6内侧焊接缺口也支架3下焊接点进行导电银浆焊接,下弹簧片6外侧焊接缺口与其它部件进行焊接,从而形成一个电流回路。
而线圈8嵌套在载体4的下部,通过上弹簧片5导电使得线圈8中进入可控电流,则线圈8在由四个磁铁7形成的磁场中定向直线运动,从而达到Z轴对焦的效果。
本发明不局限于上述可选的实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制,本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准,并且说明书可以用于解释权利要求书。
Claims (10)
1.一种具有OIS功能的闭环音圈马达,设置在摄像模组内用于控制镜头模块变焦和防抖,其特征在于:包括动模块和固定模块,所述动模块与固定模块通过设有的弹簧片组连接并在未受外力作用下达到悬浮状态,所述镜头模块设置在动模块上并由动模块相对固定模块的定向移动实现防抖和对焦功能;
所述动模块通过设有的由外部通电的线圈使得动模块在磁场内受力定向移动,并通过设置在动模块上反馈组件对固定有的镜头模块进行位移量测量并反馈指导;
所述弹簧片组包括下弹簧片(6),所述下弹簧片(6)一端固定在固定模块上,另一端固定在动模块上,在下弹簧片(6)上设有连接两个固定端并提供Z轴方向上的弹性回复力的双弦丝(6.2)。
2.根据权利要求1所述的一种具有OIS功能的闭环音圈马达,其特征在于:所述下弹簧片(6)还包括设有的朝向Z轴折弯延伸的折弯筋条(6.1),所述折弯筋条(6.1)与所述双弦丝(6.2)所在平面的夹角不为零且用于给动模块提供X轴和Y轴所在平面的弹性回复力。
3.根据权利要求2所述的一种具有OIS功能的闭环音圈马达,其特征在于:所述动模块包括活动连接的支架(3)和载体(4),所述载体(4)在支架(3)上相对支架(3)在沿Z轴的方向进行往复直线位移;且所述弹簧片组设置在支架(3)与载体(4)之间用于提供回复力;
所述支架(3)与固定模块活动连接并以固定模块为参照在XOY平面进行移动;
所述支架(3)上设有形成磁场的磁铁(7)。
4.根据权利要求3所述的一种具有OIS功能的闭环音圈马达,其特征在于:所述下弹簧片(6)包括多个下弹体,所述下弹体绕镜头模组轴线等圆心角设置在固定模块与动模块之间;
所述下弹体包括内固定端(6.4)、中固定端(6.5)外固定端(6.6);
所述内固定端(6.4)与所述载体(4)连接,所述中固定端(6.5)与所述支架(3)连接,在内固定端(6.4)与中固定端(6.5)之间设有双弦丝(6.2);
所述外固定端(6.6)与固定模块连接,并在中固定端(6.5)与外固定端(6.6)之间设有折弯筋条(6.1)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种具有OIS功能的闭环音圈马达,其特征在于:所述固定模块包括底座(2),所述底座(2)一侧设有将动模块扣合在底座(2)上的壳体(1);
所述底座(2)上设有一体绕线组(2.6),通过一体绕线组(2.6)与所述动模块上形成磁场的结构产生相对推力致使所述动模块在底座(2)上沿XOY平面运动抵消镜头模块抖动。
6.根据权利要求5所述的一种具有OIS功能的闭环音圈马达,其特征在于:所述底座(2)包括相互扣合的上底组件(2.3)和下底组件(2.1),所述上底组件(2.3)和下底组件(2.1)上均设有触点和引脚,所述一体绕线组(2.6)设置在上底组件(2.3)表面并与设置在上底组件(2.3)表面的触点电连接。
7.根据权利要求6所述的一种具有OIS功能的闭环音圈马达,其特征在于:所述上底组件(2.3)内设有上底电路(2.4),所述上底电路(2.4)一端与上底组件(2.3)的触点连接,另一端与上底组件(2.3)的引脚连接;
所述下底组件(2.1)内设有下底电路(2.2);所述下底电路(2.2)一端与下底组件(2.1)的触点连接,另一端与下底组件(2.1)的引脚连接;
其中所述上底电路(2.4)与下底电路(2.1)均为使用模具冲压形成的导电体结构,且通过注塑方式分别形成对应的分层结构。
8.根据权利要求5所述的一种具有OIS功能的闭环音圈马达,其特征在于:所述一体绕线组(2.6)为单根金属导体形成环形结构,在一体绕线组(2.6)上通过定向缠绕形成的多个绕线圈,而所述绕线圈之间为拉紧的直线导体段;
通过将直线导体段贴合在上底组件(2.3)表面的对应触点上进行固定,并在每个绕线圈的两端的直线导体段均焊接在对应的触点上时在同根直线导体的两个触点之间切割形成四个独立的绕线圈。
9.根据权利要求5所述的一种具有OIS功能的闭环音圈马达,其特征在于:所述支架(3)内设有由导电材料形成的电路体(3.1),所述电路体(3.1)与构成支架(3)的材料一同注塑成型。
10.根据权利要求5所述的一种具有OIS功能的闭环音圈马达,其特征在于:所述支架(3)上设有用于连接载体(4)的上弹簧片(5),所述上弹簧片(5)包括用于提供弹性回复力的上弦丝(5.1);
所述支架(3)下部设有用于固定磁铁(7)的多个安装槽;
所述反馈组件包括设置在载体(4)上的反馈磁体(10),还包括设置在支架(3)上的霍尔传感器,所述霍尔传感器设置在支架(3)内壁开设的IC槽(9)内。
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Cited By (1)
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WO2022022315A1 (zh) * | 2020-07-27 | 2022-02-03 | 华为技术有限公司 | 音圈马达以及摄像模组、电子设备 |
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