CN111399165A - 镜头驱动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镜头驱动机构，包括框架、载体、上簧片、下簧片、悬丝、磁石组、电路板以及底座。该载体缠绕有对焦线圈，该框架具有中心开口，该磁石组安装于该框架并环绕该中心开口布置，该载体可活动地设置于该中心开口内，该上簧片将该载体的上表面和该框架的上表面可活动连接，该下簧片将该载体的下表面和该框架的下表面可活动连接，该电路板内设有防抖线圈，该底座内设有底座内嵌金属片，该底座内嵌金属片与该防抖线圈电连接，该底座内嵌金属片通过该悬丝和该上簧片与该对焦线圈电连接。本发明通过底座内嵌金属片将外部电路与对焦线圈和防抖线圈连接，简化了工艺和电路。

Description

镜头驱动机构

技术领域

本发明涉及光学影像设备技术领域，具体涉及一种镜头驱动机构。

背景技术

随着智能手机的大量普及，手机摄像头的应用范围越来越大，然而，目前手机摄像头的传感器大多数安放在马达外的模组内，侧FPC采用柔性电路板，产生翘起等问题，传感器检测不稳定，同时侧FPC采用柔性电路板，安装不平整会影响实际运动行程，中间的载体的垂直方向运动部分，通过悬丝将底部FPC的电力传输到上簧片再传输到载体上的线圈内，在马达受到冲击时或者经过长久时间的运作后，悬丝可靠性变低，容易出现断裂等问题导致整个马达失效。此外，底座内通常都设有电路板，电路板通常包括很多层，外部电路与对焦线圈通过电路板和悬丝等实现连接，结构复杂，电路不够简洁，可靠性受到一定影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种镜头驱动机构，以解决上述现有技术中存在的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种镜头驱动机构，所述镜头驱动机构包括框架、载体、上簧片、下簧片、悬丝、磁石组、电路板以及底座，

所述载体用于安装镜头并缠绕有对焦线圈，所述框架具有中心开口，所述磁石组安装于所述框架并环绕所述中心开口布置，所述载体可活动地设置于所述中心开口内，所述上簧片将所述载体的上表面和所述框架的上表面可活动连接，所述下簧片将所述载体的下表面和所述框架的下表面可活动连接，

所述电路板内设有防抖线圈，所述底座内设有底座内嵌金属片，所述底座内嵌金属片与所述防抖线圈电连接，所述底座内嵌金属片通过所述悬丝和所述上簧片与所述对焦线圈电连接，所述对焦线圈与所述磁石组配合实现对焦功能，所述防抖线圈与所述磁石组配合实现防抖功能。

在一个实施例中，所述镜头驱动机构还包括传感器，所述底座内嵌金属片设有传感器安装部，所述传感器安装于所述传感器安装部并通过所述底座内嵌金属片与外部连接。

在一个实施例中，所述传感器安装部从所述底座内嵌金属片向上凸出一定距离形成，以及所述传感器安装部与所述底座内嵌金属片连接的地方的设有弧形部。

在一个实施例中，所述传感器包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器安装于所述底座内嵌金属片的相邻侧部，以检测所述框架和所述载体在垂直于光轴的平面上的位移。

在一个实施例中，所述底座形成一块矩形板主体，所述矩形板主体的中部设有底座中心孔，环绕所述底座中心孔形成多个底座内嵌金属片定位压孔。

在一个实施例中，所述底座的边缘还设有多个第一料带切槽，以及环绕所述底座的中心孔还设有多个第二料带切槽。

在一个实施例中，所述第一料带切槽和所述第二料带切槽包括底部以及侧壁，所述侧壁上形成有弧形部。

在一个实施例中，所述底座内嵌金属片的四个角部设有悬丝连接部，所述悬丝连接部与所述第一料带切槽连通。

在一个实施例中，所述底座内嵌金属片的内部形成底座内嵌金属片中心开口，环绕所述底座内嵌金属片中心开口设有多个电路板连接部，所述电路板连接部与所述电路板上的所述防抖线圈电连接。

在一个实施例中，所述底座内嵌金属片的四个角部设有悬丝连接部，所述底座的四个角部设有悬丝连接孔，所述悬丝连接部与所述悬丝连接孔对应配合，所述悬丝的下端与所述悬丝连接部连接。

与现有技术对比，本发明取消了侧FPC，结构简化，同时通过底座内嵌金属片将外部电路与对焦线圈连接，以及通过底座内嵌金属片将外部电路与防抖线圈直接连接，简化了工艺和电路，使得产品可靠性更高。

附图说明

图1是本发明一个实施例的镜头驱动机构的立体分解图；

图2是本发明一个实施例的框架的立体图；

图3是本发明一个实施例的载体的立体图；

图4A是本发明一个实施例的底座的立体图；

图4B是图4A的局部放大图，其详细示出传感器安装部；

图5A是本发明一个实施例的底座内嵌金属片的立体图；

图5B是本发明一个实施例的底座内嵌金属片的另一立体图；

图6是本发明一个实施例的镜头驱动机构的俯视图，其中壳体已移除；

图7是本发明一个实施例的镜头驱动机构的仰视图，其中壳体已移除；

图8是本发明一个实施例的镜头驱动机构的剖视图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

本发明总体上涉及一种镜头驱动机构，包括壳体、载体、框架、磁石组、底座、上簧片、下簧片、悬丝、电路板以及底座内嵌金属片。载体用于安装镜头并缠绕有对焦线圈，框架具有中心开口，磁石组安装于框架上并环绕中心开口布置，载体设置于框架的中心开口内，上簧片将载体的上表面与框架的上表面可活动连接，下簧片将载体的下表面与框架的下表面可活动连接，悬丝将框架及其载体悬挂于底座上，电路板内置有防抖线圈，载体上的对焦线圈与磁石组配合用于驱动载体沿光轴(定义为Z轴)方向运动以实现对焦功能，电路板内的防抖线圈与磁石组配合用以驱动框架以及载体沿X轴和Y轴方向进行二维位移运动以实现光学防抖功能，其中X轴、Y轴以及Z轴相互垂直。在本发明中，底座上设有传感器，以检测载体在垂直于光轴方向上的X轴和Y轴方向上的偏移位移，并将该偏移位移传递给控制器，从而控制防抖线圈内的电流大小和方向，使得镜头沿与偏移位移相反的方向运动，实现光学防抖。而在平行于光轴(即Z轴)方向上则不设置传感器，而是通过线圈内电流的大小来进行调节，从而控制自动对焦。例如，在将每个产品的Z轴方向上的行程做检测，假设行程是100，将Z轴行程中设置多个不同的位置，并记录下对应位置的电流大小，提前设置于芯片内，实际驱动中仅需要将电流提至对应强度即可控制驱动位置，实现对焦功能。该设计减少了传感器的数量，使得部件结构简单，制造加工成本降低，同时还提高了产品的可靠性。

此外，在一个实施例中，传感器安装于底座内嵌金属片上并直接通过底座内嵌金属片与外部进行信号和电路连通，提高信号传输效率和可靠性。此外，通过底座内嵌金属片安装部的弧形设计，进一步提高了底座内嵌金属片安装部的强度，增加底座内嵌金属片压入底座时的抗压力。

下面结合附图1-7对本发明的一个实施例的镜头驱动机构进行详细描述。

图1是本发明一实施例的镜头驱动机构的立体分解图。如图1所示，本发明一个实施例的镜头驱动机构100总体上包括壳体10、上簧片20、框架30、磁石组40、载体50、下簧片21、底座60、电路板61、底座内嵌金属片62以及悬丝90。底座内嵌金属片62设置于底座60内，电路板设置于底座60的朝向壳体的表面，上簧片20将载体50的上表面和框架30的下表面可活动连接，下簧片21将载体50的下表面与框架30的下表面可活动连接，磁石组40固定安装于框架30的内壁上。悬丝90将框架30和载体50悬挂于底座60上，载体30及其上簧片20、磁石组40、框架30、下簧片21容纳于壳体10与底座60配合限定出的空间内。载体50设有对焦线圈，电路板61内置防抖线圈，对焦线圈与防抖线圈与磁石组40对应配合，以在通电时驱动载体50沿相互垂直的Z轴、X轴或Y轴运动，以实现镜头驱动机构的对焦功能和光学防抖功能。

下面结合图2-8对本发明的镜头驱动机构的各部件进行说明。

图2是本发明一个实施例的框架30的立体图，如图2所示，框架30具有中心开口31，并在环绕中心开口31的三个内壁设置磁石组40，具体地，磁石组40包括三块磁石，框架30的三个内壁上分别各固定放置一块磁石。框架30的面向壳体的表面(简称为上表面)设置有框架上簧片安装部32，框架上簧片安装部32设置于框架30的上表面的四个角部，并且每一个框架上簧片安装部32上设有框架上簧片安装凸起321，框架上簧片安装凸起321与上簧片20的外圈的上簧片外圈安装孔21配合，从而将上簧片20的外圈与框架30的上表面固定连接。框架30的四个角部还设有沿框架的高度方向延伸的框架悬丝安装槽33，以容纳悬丝90，悬丝90的下端连接于底座60的底座内嵌金属片62上，然后通过框架悬丝安装槽33并在上端连接到上簧片20的悬丝连接部，并经过上簧片20与载体50上的对焦线圈电连通。因此，悬丝90一方面将框架30和载体50悬挂于底座90上，另一买还具有导电的功能，充当了外部电路与对焦线圈的导体。

图3是本发明一个实施例的载体50的立体图，如图3所示，载体50的内部设有载体中心开口54以安装镜头，载体中心开口54的外径与框架30的中心开口31的内径匹配，使得载体50能够可活动地置于框架30的中心开口31内，磁石组40环绕载体50的三侧。载体50的其中两个相对的侧部设有线圈安装部52，线圈安装部52从载体50的表面凸出一定距离形成并缠绕有对焦线圈53，对焦线圈53与磁石组40的其中两块磁石对应配合，当对焦线圈40通电时，由于电磁感应效应，载体50可沿光轴方向，即Z轴向移动，从而实现光学变焦的功能。环绕载体中心开口54设有载体上簧片固定柱55，上簧片20的内圈设有上簧片内圈安装孔22，通过上簧片内圈安装孔22与载体上簧片固定柱55配合，将上簧片20的内圈固定在载体50上。

图4A是本发明一个实施例的底座60的立体图，图4B是图4A的局部放大图，其示出传感器安装部。如图4A-4B所示，底座60整体上形成一块矩形板主体，矩形板主体的中部设有底座中心孔601以与载体内部中心孔54对应配合，环绕底座中心孔601形成两个相对的底座第一侧部60A和两个相对的底座第二侧部60B。两个相对的底座第一侧部60A设有多个第一底座内嵌金属片定位压孔604，相对的底座第二侧部60B设有多个第二底座内嵌金属片定位压孔605，第一底座内嵌金属片定位压孔604的孔径较大，第二底座内嵌金属片定位压孔605的孔径较小。通过第一底座内嵌金属片定位压孔604和第二底座内嵌金属片定位压孔605的大小配合，可以更好实现对底座内嵌金属片62的加工定位，方便对底座内嵌金属片进行准确定位加工，实现底座内嵌金属片62上的特定特征的加工形成。

继续参照图4A，底座第一侧部60A还设有多个第一料带切槽606，较佳地，多个第一料带切槽606布置在第一侧部60A两端和中部。环绕底座中心孔601还设有多个第二料带切槽607，多个第二料带切槽607优选环绕底座中心孔601均匀布置。

下面参照图4B以第一料带切槽606为例对料带切槽进行详细说明，其中第二料带切槽607的具体结构与第一料带切槽606类似，不再赘述。如图4B所示，第一料带切槽606整体上形成“U”形槽并包括底部6061以及侧壁6062，侧壁6062上形成有弧形部6063。通过设置第一料带切槽606和第二料带切槽607以及其独特的结构设计，可以在对底座内嵌金属片62进行激光加工的过程中，防止激光飞溅。环绕底座中心孔601还设有多个底座内嵌金属片连接部避让槽608，以与底座内嵌金属片连接部配合，较佳地，底座内嵌金属片连接部避让槽608设置于每两个第二料带切槽607之间。

参照图4A，底座60还设有多个电路板固定柱602，以将电路板61固定在底座60上。底座60的四个角部还设有悬丝固定孔603，悬丝90的下端固定于悬丝固定孔603内，较佳地，悬丝固定孔603紧邻第一侧部60A的两端的第一料带切槽606布置并连通，使得悬丝60端部的阻尼胶可以容纳于料带切槽内。

图5A是底座内嵌金属片62的立体图，图5B是底座内嵌金属片62的另一立体图，下面参照图5A-5B对本发明一个实施例的底座内嵌金属片62进行说明。如图5A所示，底座内嵌金属片62整体设置于底座60内部并与电路板61电连接。底座内嵌金属片62的四个角部设有悬丝连接部621，悬丝连接部621与底座60的悬丝连接孔603对应配合，悬丝90的下端连接于悬丝连接部621。底座内嵌金属片60的内部形成与底座中心开口配合的底座内嵌金属片中心开口622，环绕底座内嵌金属片中心开口622设有多个电路板连接部623，电路板连接部623位于底座60的电路板连接部避让槽603内，底座内嵌金属片62通过电路板连接部623与电路板61电连接。底座内嵌金属片62的两侧向远离壳体的方向弯曲形成多个外部连接端624，底座内嵌金属片62通过多个外部连接端624与外部电路和控制器等连接。悬丝连接部621设有第一料带6211，底座内嵌金属片62的侧部的中部设有第二料带6212，第一料带6211和第二料带6212与底座60上的第一料带切槽606对应配合。电路板连接部623与其中一个外部连接端624一体形成并设有第三料带6231，第三料带6231与底座60上的第二料带切槽607对应配合。

如图5B所示，底座内嵌金属片62整体上包括两个相对的底座内嵌金属片第一侧部62A和两个相对的底座内嵌金属片第二侧部62B，底座内嵌金属片第二侧部62B设有上述外部电路连接部624。其中一个底座内嵌金属片第一侧部62A和一个底座内嵌金属片第二侧部62B还分别设有第一传感器安装部625和第二传感器安装部626。第一传感器安装部625和第二传感器安装部626的结构类似，现以第一传感器安装部625为例进行说明。

继续参照图5B，第一传感器安装部625与其中两个外部电路连接端624一体形成，具体地，底座内嵌金属片第一侧部62A由两根长条状的金属条组成，该两根金属条的两端位于两个相对的底座内嵌金属片第二侧部62B并弯折形成其中两个外部电路连接部624。两个金属条在底座内嵌金属片第一侧部62A的靠近端部的位置向上弯折形成第一传感器安装部625，以及两个金属条在第一传感器安装部625处断开形成第一传感器连接端6251。第一传感器安装部625与金属条连接的地方形成弧形部6252。传感器安装部由于通过金属条向上凸出变形形成，因此抗压性较弱，在将底座内嵌金属片压62入底座60的过程中，此处容易发生折断破裂，发明人经过大量建模和实验后意外发现，在传感器安装部与金属条连接处设置弧形，可以增加传感器安装部的强度，增强其抗压性。

参照图5A-5B，底座内嵌金属片62的第一传感器安装部625和第二传感器安装部626分别安装第一传感器641和第二传感器642，第一传感器641和第二传感器642分别与磁石组40的相互垂直的两块磁石配合，以检测框架与载体在垂直于光轴(假定为Z轴)的平面上(即X轴和Y轴)上的位移，具体地，返回参照图1，电路板61的内部设有内置线圈(图未示)，该内置线圈与底座内嵌金属片62通过底座内嵌金属片62上的电路板连接部624电连接，并与框架30内设置的磁石组40配合，在通电时驱动框架30和载体50在垂直于光轴的平面上运动。当第一传感器641或第二传感器642检测到框架在X轴或Y轴上的位移后，将该位移信息适时反馈给控制器，控制器控制电路板61内的电流大小和方向，驱动框架和载体在X轴或Y轴上沿与检测到的位移的方向相反的方向运动，从而实现光学防抖功能。

图6是本发明一个实施例的镜头驱动机构的俯视图，其中壳体已移除，图7是本发明一个实施例的镜头驱动机构的仰视图，其中壳体已移除，图8是本发明一个实施例的镜头驱动机构100的剖视图。如图6-8所示并结合图1-5，上簧片20整体上包括外圈、内圈以及连接外圈与内圈的弹性条，外圈设有上簧片框架连接部202，内圈设有上簧片载体连接部201，紧邻其中一个上簧片载体连接部201设有对焦线圈连接部203，上簧片20的外圈通过上簧片框架连接部202与框架30的上表面固定连接，上簧片20的内圈通过上簧片载体连接部201与载体50的上表面固定连接。下簧片21整体上外圈、211、内圈212和连接外圈与内圈的弹性条213，下簧片21的外圈211和内圈212分别与框架30和载体50的下表面固定连接。。本发明的外部电路与防抖线圈(即设置于电路板内的内置线圈)通过底座内嵌金属片62直接电连接，简化了电路，使得电流传送更稳定，传递路程更短，实现高效光学防抖功能。同时外部电路与对焦线圈(即载体上的线圈)通过底座内嵌金属片、悬丝以及上簧片连接，不用通过电路板走线，简化了电路，使得电路稳定性更高，对焦效果更好。同时第一传感器和第二传感器也通过底座内嵌金属片与外部电路和控制器直接连接，信号传递高效稳定，可靠性高。

综上，本发明的镜头驱动机构具有电路简单，强度高，可靠性强等有益技术效果。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种镜头驱动机构，其特征在于，所述镜头驱动机构包括框架、载体、上簧片、下簧片、悬丝、磁石组、电路板以及底座，

所述载体用于安装镜头并缠绕有对焦线圈，所述框架具有中心开口，所述磁石组安装于所述框架并环绕所述中心开口布置，所述载体可活动地设置于所述中心开口内，所述上簧片将所述载体的上表面和所述框架的上表面可活动连接，所述下簧片将所述载体的下表面和所述框架的下表面可活动连接，

所述电路板内设有防抖线圈，所述底座内设有底座内嵌金属片，所述底座内嵌金属片与所述防抖线圈电连接，所述底座内嵌金属片通过所述悬丝和所述上簧片与所述对焦线圈电连接，所述对焦线圈与所述磁石组配合实现对焦功能，所述防抖线圈与所述磁石组配合实现防抖功能。

2.根据权利要求1所述的镜头驱动机构，其特征在于，所述镜头驱动机构还包括传感器，所述底座内嵌金属片设有传感器安装部，所述传感器安装于所述传感器安装部并通过所述底座内嵌金属片与外部连接。

3.根据权利要求2所述的镜头驱动机构，其特征在于，所述传感器安装部从所述底座内嵌金属片向上凸出一定距离形成，以及所述传感器安装部与所述底座内嵌金属片连接的地方的设有弧形部。

4.根据权利要求3所述的镜头驱动机构，其特征在于，所述传感器包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器安装于所述底座内嵌金属片的相邻侧部，以检测所述框架和所述载体在垂直于光轴的平面上的位移。

5.根据权利要求1所述的镜头驱动机构，其特征在于，所述底座形成一块矩形板主体，所述矩形板主体的中部设有底座中心孔，环绕所述底座中心孔形成多个底座内嵌金属片定位压孔。

6.根据权利要求1所述的镜头驱动机构，其特征在于，所述底座的边缘还设有多个第一料带切槽，以及环绕所述底座的中心孔还设有多个第二料带切槽。

7.根据权利要求6所述的镜头驱动机构，其特征在于，所述第一料带切槽和所述第二料带切槽包括底部以及侧壁，所述侧壁上形成有弧形部。

8.根据权利要求7所述的镜头驱动机构，其特征在于，所述底座内嵌金属片的四个角部设有悬丝连接部，所述悬丝连接部与所述第一料带切槽连通。

9.根据权利要求1所述的镜头驱动机构，其特征在于，所述底座内嵌金属片的内部形成底座内嵌金属片中心开口，环绕所述底座内嵌金属片中心开口设有多个电路板连接部，所述电路板连接部与所述电路板上的所述防抖线圈电连接。

10.根据权利要求1所述的镜头驱动机构，其特征在于，所述底座内嵌金属片的四个角部设有悬丝连接部，所述底座的四个角部设有悬丝连接孔，所述悬丝连接部与所述悬丝连接孔对应配合，所述悬丝的下端与所述悬丝连接部连接。

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