CN112424684A - 自动对焦装置 - Google Patents

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CN112424684A CN201980046604.0A CN201980046604A CN112424684A CN 112424684 A CN112424684 A CN 112424684A CN 201980046604 A CN201980046604 A CN 201980046604A CN 112424684 A CN112424684 A CN 112424684A
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balls
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尹学九
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李东成
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Micro Actuator Co ltd
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Abstract

本发明的自动对焦装置包括：具有容纳槽的基座；设置在所述基座的所述容纳槽中的透镜载体；设置在所述透镜载体的一表面上的磁铁；设置在所述基座中面向所述磁铁的线圈；形成在所述基座的面向所述透镜载体的所述磁铁的内表面一侧的角落的主球容纳部；设置在所述基座的未形成所述主球容纳部，并且支撑所述透镜载体未设置有所述磁铁的另一表面的内表面上的副球容纳部；设置在所述透镜载体上位于所述磁铁的一侧并且朝向所述主球容纳部突出的引导凸起；以及设置在所述主球容纳部和所述引导凸起之间以及所述副球容纳部和所述透镜载体的所述另一表面之间的多个球，其中，一球设置在所述副球容纳部和所述透镜载体的所述另一表面之间。

Description

自动对焦装置
技术领域
本公开涉及能够通过调整焦距来拍摄清晰图像的自动对焦装置。
相关技术的描述
近来，设置在例如移动通信终端的便携式设备中的相机的透镜组件可以像普通数码相机那样拍摄高像素的图像，例如13,000,000像素的图像，并且因此可以实现高分辨率。如上所述，由于安装在移动通信终端上的相机的透镜组件具有高性能，而随之不仅应用了光学变焦功能，还有例如自动调焦功能或图像稳定功能的各种功能。
具体地，通过自动调焦功能，可以根据相机和物体之间的距离自动拍摄干净且清晰的图像。
同时，常规技术中的具有自动调焦功能的相机的透镜组件具有当透镜载体在光轴方向上移动以进行自动调焦时，由于透镜载体受磁力倾斜的现象，可能发生透镜载体不能精确移动的现象等问题。
此外，常规技术的相机的透镜组件具有通过使用多个球来引导透镜载体移动的结构，但是存在透镜载体在坠落期间可能发生被球破坏的现象的问题。
本发明的详述
技术问题
本公开是考虑到上述问题而设计的，并且涉及可以提高透镜载体移动的可靠性和耐久性，使得可以拍摄清晰的图像的自动对焦装置。
技术方案
根据本公开的一方面的自动对焦装置包括具有容纳槽的基座，设置在基座的所述容纳槽中的透镜载体，设置在透镜载体的一表面上的磁铁，设置在所述基座中向所述磁铁的线圈，形成在基座的面向透镜载体的所述磁铁的内表面一侧的角落的主球容纳部，设置在所述基座的未形成所述主球容纳部，并且支撑所述透镜载体未设置有磁铁的另一表面的内表面上的副球容纳部，设置在透镜载体上位于磁铁的一侧并且朝向主球容纳部突出的引导凸起，以及设置在主球容纳部和引导凸起之间以及副球容纳部和透镜载体的所述另一表面之间的多个球，其中，一球可以设置在所述副球容纳部和所述透镜载体的所述另一表面之间。
这里，所述主球容纳部可以形成为具有矩形截面的槽，并且所述主球容纳部的底表面可以形成为相对于所述基座的设置有所述线圈的一表面倾斜。
此外，所述引导凸起的前端可以形成为圆形形状，并且所述多个球可以在所述主球容纳部中以所述引导凸起的所述前端为中心，在光轴方向上设置为两排。
另外，引导销可以设置在所述引导凸起的与多个球接触的部分上。
进一步地，所述引导凸起的所述前端可以形成为倒“L”形槽，并且所述多个球可以成排地设置在引导凸起的所述前端和所述主球容纳部之间。
此外，引导销可以设置在引导凸起前端的所述倒“L”形槽的角落中，以便与所述多个球中的每一个点接触。
另外，所述副球容纳部可以形成为使得球在透镜载体的纵向方向上支撑所述透镜载体的中心。
进一步地，容纳在所述主球容纳部中的球可以在X-Y方向上支撑所述透镜载体，并且容纳在副球容纳部中的球可以在Y方向上支撑透镜载体。
本发明的效果
本公开实施方案的具有上述配置的自动对焦装置具有透镜载体的引导凸起由容纳在基座的主球容纳部中的多个球支撑，并且设置有引导凸起的表面和透镜载体的另一表面由容纳在副球容纳部中的一球支撑。由此，透镜载体可以根据预定路线沿光轴方向被驱动而不会晃动。因此，本公开实施方案的自动对焦装置可以执行精确且稳定的自动对焦功能。
此外，对于本公开实施方案的自动对焦装置，强度大的引导销布置在由容纳在主球容纳部中的多个球支撑的部分上。因此，可以减少支撑透镜载体的球的数量，并且可以提高可靠性和耐久性。
附图的简要说明
图1示出了本公开实施方案的自动对焦装置的立体图；
图2示出了图1所示的自动对焦装置的分解立体图；
图3示出了图1所示的自动对焦装置的平面图，其中盖已经被移除；
图4示出了在图3所示的自动对焦装置的主球容纳部中容纳了多个球的局部剖视立体图；
图5示出了图3所示的自动对焦装置的侧视图；
图6示出了本公开实施方案的自动对焦装置的修改实方案的平面图；
图7示出了本公开另一实施方案的自动对焦装置的立体图；
图8示出了图7所示的自动对焦装置的分解立体图；
图9示出了图7所示的自动对焦装置的平面图，其中盖已经被移除；
图10示出了本公开另一实施方案的自动对焦装置的修改实施方案的平面图；以及
图11示出了本公开另一实施方案的自动对焦装置的另一修改实施例的平面图。
本发明的最佳实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的自动对焦装置的实施方案。
考虑到本公开的各种实施例中的功能，选择通用词语作为本说明书和权利要求书中使用的词语。然而，这些词语可以根据本领域技术人员的意图、法律或技术解释或新技术的出现而变化。此外，存在由申请人任意指定的一些词语，并且这些词语的含义可以如本说明书中所定义的解释。同时，可以基于本说明书的整体内容和相关领域的普通技术知识来解释本公开中未具体定义的词语。
此外，本说明书的每一附图中描述的相同的引用数字或符号指代基本上执行相同功能的部件或元件。为了便于解释和理解，将在不同的实施方案中通过使用相同的引用数字或符号来描述部件或元件。换言之，即使在多个图中示出所有部件具有相同的引用编号，但是这多个图并不意指一个实施方案。
另外，在本说明书中，单数表述包括复数表述，除非在文中有明显不同的定义。此外，在本公开中，例如“包括”和“包含”的词语应被解释为指定存在说明书中描述的这样的特性、数量、步骤、操作、元件、部件或其组合，但不预先排除一个或多个其他特性、数量、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在或添加的可能性。
此外，在本公开的实施例中，一部件与另一部件“相连”的描述不仅包括直接相连，还包括通过另一介质的间接相连。此外，部件“包括”元件的描述可以被解释为意味着可以另外包括其他元件，但不排除其他元件，除非存在任何相反的具体描述。
图1示出了本公开实施方案的自动对焦装置的立体图。图2示出了图1所示的自动对焦装置的分解立体图。图3示出了图1所示的自动对焦装置的平面图，其中盖已经被移除。图4示出了在图3所示的自动对焦装置的主球容纳部中容纳了多个球的局部剖视立体图。图5示出了图3所示的自动对焦装置的侧视图。作为参考，图4和图5示出了不包括透镜镜筒的透镜载体。
参照图1至图5，根据本公开实施方案的自动对焦装置1可以包括基座10、透镜载体20、驱动部30和多个球41、42。
在基座10的中心，设置有容纳透镜载体20的容纳槽11。在容纳槽11的底部，即基座10的下表面，形成有供外部光线通过的通光孔12。通光孔12的直径形成为小于透镜载体20的直径。因此，当透镜载体20插入基座10的容纳槽11时，透镜载体20不会落入通光孔12中。此外，容纳槽11形成为与透镜载体20的外侧表面对应的形状。
在基座10的一个侧表面上，设置有安装线圈31的线圈安装部13。在线圈安装部13上形成开口14，使得安装在透镜载体20上的磁铁33可以露出。
在基座10的内表面上，即在容纳槽11的内侧表面上，设置有容纳多个球41、42的球容纳部。球容纳部设置为与容纳槽11相连。此外，球容纳部可以包括设置在线圈31一侧(换言之，磁铁33的一侧)的主球容纳部15和形成在线圈31另一侧的与基座10的安装线圈31的前表面的内表面不同的表面上的副球容纳部17。
在主球容纳部15和透镜载体20之间容纳有多个球41，并且该多个球41支撑透镜载体20在光轴方向上的滑动运动。此外，在副球容纳部17和透镜载体20之间容纳有一球42，并且该球42支撑透镜载体20在光轴方向上的滑动运动。这里，光轴方向系指垂直于基座10的形成有通光孔12的下表面的方向。
参考图3，主球容纳部15形成在基座10的面向透镜载体20的磁铁33的内表面一侧的角落。主球容纳部15形成为具有大致矩形截面的槽。这里，主球容纳部15的底表面15a形成为相对于基座10的安装有线圈31的一个表面，即基座10的设置有线圈安置部13的前表面的内表面倾斜。因此，主球容纳部15形成在不平行于基座10的前表面的内表面的另一表面上。在该实施方案的情况下，主球容纳部15的底表面15a形成为与基座10的前表面的内表面构成钝角。
如上所述，相较于在与基座10的前表面平行的表面上形成主球容纳部15的情况，如果主球容纳部15形成在相对于基座10的前表面的内表面倾斜的表面上，则在基座10和线圈31的尺寸保持相同的情况下，容纳在主球容纳部15中的球41变得更远离线圈31。此外，如果主球容纳部15形成为倾斜的，则可以减少由于磁铁33和线圈31之间的电磁力而发生在透镜载体20中的倾斜现象。
副球容纳部17设置在基座10内部，使得其可以支撑透镜载体20的另一表面，即与透镜载体20的安装有磁铁33的一表面或透镜载体20的由容纳在主球容纳部15中的多个球41支撑的表面不同的表面。在图3所示的实施方案的情况下，副球容纳部17设置在基座10的与安装有线圈安装部13的表面的内表面构成近似直角的内表面上，位于远离线圈31的位置。具体地，副球容纳部17设置在相对于主球容纳部15近似对角线的方向上。因此，容纳在副球容纳部17中的球42可以支撑透镜载体20的端部。
此外，副球容纳部17形成为使得一球42可以在透镜载体20的纵向方向上位于透镜载体20的中心。换言之，副球容纳部17的下端17b可以位于基座10的大致纵向方向上的近似中心。因此，容纳在副球容纳部17中的一球42可以稳定地支撑透镜载体20。
副球容纳部17的宽度w形成为大于球42的直径，并且副球容纳部17的深度t形成为小于球42的直径。因此，容纳在副球容纳部17中的球42可以通过两点接触来支撑透镜载体20。换言之，如图3所示，容纳在副球容纳部17中的球42接触透镜载体20的一表面和副球容纳部17的底表面17a并支撑透镜载体20。
由于如上所述构成的容纳在主球容纳部15中的多个球41和容纳在副球容纳部17中的球42分别支撑透镜载体20的不同表面，所以可以稳定地支撑透镜载体20在光轴方向上的移动。
线圈31安装在设置在基座10的外侧表面上的线圈安装部13上，并且线圈31的一表面面向安装在透镜载体20上的磁铁33。线圈31通过缠绕导线形成，并且形成为近似轨道形状。线圈31与安装在透镜载体20上的磁铁33一同形成产生移动透镜载体20的力的驱动部30。
在基板35的一表面上，可以设置安装在线圈31的外侧并向线圈31供电的端子部(未示出)。由此，线圈31可从基板35接收电力并通过与磁铁33相互作用产生使透镜载体20移动的驱动力。作为示例，基板35可以是柔性印刷电路板(FPCB)，并且线圈31可以与基板35电子地相连并同时固定。
轭37可以布置在线圈31的外侧，并且固定到基座10的外表面。轭37可以形成为具有比线圈31的面积更大的面积，并且由此可以增加线圈31与磁铁33之间形成的磁场的强度，并且同时可以扩展磁场。
同时，在基板35上，可以安装霍尔传感器(未示出)。霍尔传感器可以以相邻距离与磁铁33的外周表面间隔开，并且可以与基板35电子地相连。自动对焦装置1的控制器(未示出)可以通过霍尔传感器感应透镜载体20的位置(或透镜的位置)，并且可基于通过霍尔传感器感应到的透镜的位置信息来计算透镜载体20在自动对焦操作中待移动的方向和移动的距离。
然而，霍尔传感器的安装位置不限于基板35。霍尔传感器可以与安装在透镜载体20侧的磁铁33平行地布置，并且霍尔传感器和磁铁33可以面对彼此，并且霍尔传感器可以安装在各种位置，例如线圈31的上部、线圈31的侧部、线圈31的下部等。
透镜载体20可以包括与形成在基座10上的通光孔12对应的中空部21，并且其外表面可以形成为与形成在基座10上的容纳槽11对应的形状。在透镜载体20的外表面上，设置有引导凸起23。引导凸起23可以在与基座10的主球容纳部15对应的位置突出，并且引导凸起23的前端23a可以位于基座10的主球容纳部15的入口中。
参照图3和图4，引导凸起23可以定位为从透镜载体20的一表面的中心偏向一侧。引导凸起23的前端23a形成为圆形形状。因此，如果引导凸起23的前端23a位于主球容纳部15的入口中，则容纳在主球容纳部15中的多个球41可以以引导凸起23的前端23a为中心彼此间隔开，并且布置成两排。在主球容纳部15中安装为两排的多个球41构成光轴方向上的层叠结构。在图4所示的实施方案的情况下，其中三个球41在光轴方向上形成层叠成一排的配置。
这里，容纳在主球容纳部15中的多个球41通过三点接触支撑透镜载体20。具体地，一球41接触透镜载体20的引导凸起23的前端23a以及主球容纳部15的底表面15a和侧表面15b，因此球41可以通过三点接触来支撑透镜载体20。
如果插入到主球容纳部15中的多个球41接触透镜载体20的引导凸起23的前端23a并且在X-Y方向上支撑透镜载体20的一侧，则透镜载体20的另一侧可能由于磁铁33和线圈31之间的电磁力的影响而在Y方向上倾斜。这里，插入到副球容纳部17中的球42可仅通过两点接触来支撑透镜载体20的另一表面，并且由此可以最小化透镜载体20的倾斜。
在透镜载体20的一表面上，可以设置安装磁铁33的磁铁安装部25。例如，磁铁安装部25可以位于与引导凸起23不同的表面上，并且可以从透镜载体20的一表面突出。因此，引导凸起23形成为从相对于透镜载体20的具有磁铁安装部25的一表面倾斜的表面突出。此外，在磁铁安装部25上可以形成安装磁铁33的安装槽26。
磁铁33可以磁化多个极，使得极性相交。例如，在磁铁33中N极和S极可以分别在一侧和另一侧的内/外周表面上被磁化。换言之，在磁铁33的面向线圈31的表面上，分别地，N极可以在一侧被磁化，并且S极可以在另一侧被磁化，以及在相对表面上，分别地，S极可以在一侧被磁化，并且N极可以在另一侧被磁化。
如上所述，通过在磁铁33两侧的内/外周表面上分别将N极和S极磁化为四个极，可以形成由霍尔传感器感应到的磁力的强度均匀地增加或减小的磁场部分。
在透镜载体20上设置有透镜镜筒50。透镜镜筒50可以包括至少一透镜。
透镜镜筒50可以与透镜载体20的中空部21结合。例如，可以在透镜架20的中空部21的内周表面上形成内螺纹22，并且可以在透镜镜筒50的外周表面上形成外螺纹52，从而使透镜镜筒50可以与透镜载体20螺纹结合。因此，即使在透镜镜筒50与透镜载体20结合后，也可以将透镜镜筒50与透镜载体20分离。
因此，在由于透镜镜筒50有缺陷而需要更换的情况下，可以仅将透镜镜筒50与透镜载体20分离并更换为新的透镜镜筒50。由此，在设置在透镜镜筒50上的透镜有缺陷的情况下，不会出现必须丢弃整个自动对焦装置1的问题。
同时，将透镜镜筒50与透镜载体20结合的方法不限于螺纹紧固，它可以是可拆卸方法，例如按压结合、粘合结合或其组合。
在本公开实施例的具有如上所述的配置的自动对焦装置1中，通过透镜载体20的引导凸起23由容纳在基座10的主球容纳部15中的多个球41支撑，并且透镜载体20的与安装有引导凸起23的表面不同的一表面由容纳在基座10的副球容纳部17中的一球42支撑的配置，透镜载体20可根据预定路线沿光轴方向被驱动而不会晃动。因此，不管构成自动对焦装置1的部件的制造公差如何，透镜载体20都可以精确且稳定地执行向前和向后方向上的移动。
此外，盖70可以与基座10结合，以便覆盖基座10的侧表面和顶表面。在盖70的顶表面上设置有供外部光线通过的通光孔71。设置盖70以屏蔽外部的电磁影响。例如，对于盖70可以使用利于屏蔽电磁波的例如钢、不锈钢、镍-银等的材料。盖70可以形成为对应于基座10的形状和尺寸。
为了防止盖70与基座10的误结合，可以在盖70和基座10上设置结合部。例如，在基座10的一侧表面上，可以设置突出特定高度的结合表面19，并且在盖70的一侧表面上可以设置与基座10的结合表面19对应的结合槽79。因此，如果盖70的结合槽79插入基座10的结合表面19，则盖70可以容易且精确地与基座10结合。
在下文中，将参考图1至图5描述本公开实施方案的具有上述配置的自动对焦装置1的操作。
作为参考，在下文中，透镜载体20的“向前方向”系指使基座10的下表面和与之相对的透镜载体20的下表面之间的间隙增大的透镜载体20的移动方向，并且透镜载体20的“向后方向”系指使基座10的下表面和与之相对的透镜载体20的下表面之间的间隙减小的透镜载体20的移动方向。
如果向安装在基座10上的线圈31供应一个方向上的电流，则在磁铁33和安装在透镜载体20上的线圈31之间产生电磁力，并且磁铁33朝向前方向移动。因此，透镜载体20沿着光轴方向朝向前方向移动。随着透镜载体20朝向前方向移动，基座10的底表面和与之相对的透镜载体20的下表面之间的间隙增大。
这里，主球容纳部15中的多个球41和副球容纳部17中的球42支撑透镜载体20以使其可滑动，并且因此透镜载体20可以稳定地移动。具体地，由于主球容纳部15安装在相对于安装有磁铁33和线圈31的一表面倾斜的一表面上，因此可以最小化作用于磁铁33和线圈31之间的电磁力引起的透镜载体20的倾斜。此外，由于副球容纳部17位于与主球容纳部15构成近似对角线的方向上，因此可以进一步减小透镜载体20的倾斜。
霍尔传感器感应根据磁铁33的位置变化而变化的磁铁33的电磁力的强度，并且将相关的感应信号发送至自动对焦装置1的控制器(未示出)。自动对焦装置1的控制器可以被包括在安装有自动对焦装置1的便携式设备(未示出)的控制器(未示出)中。
控制器可以通过霍尔传感器的感应信号来控制透镜载体20的移动距离。例如，当设定透镜载体20的移动距离时，控制器可通过控制驱动部30的线圈31的电流来控制向前或向后距离。
如果使供应至线圈31的电流的方向为相反方向，则透镜载体20可以朝向后方向移动。换言之，在透镜载体20的向后操作中，如果供应至线圈31的电流的方向与在透镜载体20的向前操作中供应的电流的方向相反，则在线圈31和磁铁33之间产生与透镜载体20的向前移动方向相反的电磁力，并且磁铁33以与透镜载体20的向前操作相反的方式朝向后方向被推动。因此，透镜载体20朝向后方向移动。
如果透镜载体20朝向后方向移动，则基座10的底表面和与之相对的透镜载体20的下表面之间的间隙减小。在这种情况下，透镜载体20仍被容纳在主球容纳部15中的多个球41和容纳在副球容纳部17中的球42支撑为可滑动的，并且因此透镜载体20可以稳定地朝向后方向移动。
如上所述，当通过本公开实施方案的自动对焦装置1移动透镜载体20以调焦时，透镜载体20被容纳在主球容纳部15中的多个球41和容纳在安装在与磁铁33不同的表面上的副球容纳部17中的球42引导为可滑动的。
由以上可以看出，安装在基座10上的多个球41、42通过点接触支撑透镜载体20，并由此可以防止由外部冲击或各种振动引起的晃动。此外，由于透镜载体20的与安装磁铁33的表面不同的表面由容纳在主球容纳部15中的多个球41支撑，并且透镜载体20的另一表面由容纳在副球容纳部17中的一球42支撑，因此当移动透镜载体20时，可以最小化或消除由磁铁33和线圈31之间产生的电磁力引起的透镜载体20的倾斜。
图6示出了本公开实施方案的自动对焦装置的修改实施方案的平面图。作为参考，图6示出了已将盖移除的状态。
除了透镜载体20’的引导凸起23’之外，图6所示的自动对焦装置1’与图1至图5所示的自动对焦装置1相同。
参考图6，在透镜载体20’的引导凸起23’上，引导销28设置在与多个球41接触的位置。引导销28可以由例如铁的刚度大的金属形成。因此，容纳在主球容纳部15中的多个球41通过接触设置在引导凸起23’上的引导销28来支撑透镜载体20’。与作为常规注塑成型产品的透镜载体的引导凸起相比，引导销28可以形成为具有更高的强度和更小的表面粗糙度。
因此，如图6所示，如果自动对焦装置1’被配置为主球容纳部15中的多个球41由引导销28引导，则在安装有自动对焦装置1’的便携式设备掉落的情况下，可以防止由球41支撑的透镜载体20’的引导凸起23’的破裂，并且可以减小球41的滚动阻力。
图7示出了本公开另一实施方案的自动对焦装置的立体图。图8示出了图7所示的自动对焦装置的分解立体图。图9示出了图7所示的自动对焦装置的平面图，其中盖已经被移除。
参考图7至图9，本公开实施方案的自动对焦装置2可以包括基座110、透镜载体120、驱动部130和多个球141、142。
在基座110的中心，设置有容纳透镜载体120的容纳槽111。在容纳槽111的底部，即在基座110的下表面，形成有供外部光线通过的通光孔112。通光孔112的直径形成为小于透镜载体120的直径。因此，当透镜载体120插入基座110的容纳槽111中时，透镜载体120不会落入通光孔112中。此外，容纳槽111形成为与透镜载体120的外侧表面对应的形状。
在基座110的前表面上，设置有安装线圈131的线圈安装部113，。在线圈安装部113上形成开口114，使得安装在透镜载体120上的磁铁133可以露出。
在基座110的容纳槽111中，设置有容纳多个球141、142的球容纳部。球容纳部设置为与容纳槽111相连。此外，球容纳部可以包括设置在线圈131的一侧(换言之，磁铁133的一侧)的主球容纳部115和形成在线圈131另一侧的与基座110的安装有线圈131的前表面的内表面不同的表面上的副球容纳部117。
在主球容纳部115和透镜载体120之间容纳有多个球141，并且该多个球141支撑透镜载体120在光轴方向上的滑动运动。此外，在副球容纳部117和透镜载体120之间容纳有一球142，并且该球142支撑透镜载体120在光轴方向上的滑动运动。这里，光轴方向系指垂直于基座110的形成有通光孔112的下表面的方向。
参照图9，主球容纳部115形成在基座110的面向透镜载体120的磁铁133的内表面一侧的角落。换言之，由基座110的设置有线圈安装部113的前表面的内表面和形成为与内表面垂直的基座110的内部侧表面形成的角部形成主球容纳部115。这里，基座110的前表面的内表面和基座110的内部侧表面相交的角落115形成为具有比球141的半径小的曲率半径。因此，球141可以同时接触基座110的前表面的内表面和基座110的内部侧表面。
副球容纳部117形成在基座110的内表面上，使得其可以支撑透镜载体120的另一表面，即与透镜载体120的安装有磁铁133的一表面或由容纳在主球容纳部115中的多个球141支撑的透镜载体120的表面不同的表面。在图9所示的实施方案的情况下，副球容纳部117设置在基座110的与安装有线圈安装部113的基座110的前表面构成近似直角的内部侧表面上，位于远离线圈安装部113的位置。具体地，副球容纳部117设置在相对于主球容纳部115的近似对角线的方向上。因此，容纳在副球容纳部117中的球142可以支撑透镜载体120的端部。
此外，副球容纳部117形成为使得一球142可以在透镜载体120的纵向方向上位于透镜载体120的中心。换言之，副球容纳部117的下端可以位于基座110的大致纵向方向上的近似中心。因此，容纳在副球容纳部117中的一球142可以稳定地支撑透镜载体120。
副球容纳部117的宽度w形成为大于球142的直径，副球容纳部117的深度t形成为小于球142的直径。因此，容纳在副球容纳部117中的球142可以通过两点接触来支撑透镜载体120。换言之，如图9所示，容纳在副球容纳部117中的球142接触透镜载体120的一表面和副球容纳部117的底表面117a并支撑透镜载体120。
由于如上所述构成的容纳在主球容纳部115中的多个球141和容纳在副球容纳部117中的球142分别支撑透镜载体120的不同表面，所以可以稳定地支撑透镜载体120在光轴方向上的移动。
线圈131安装在设置在基座110的前表面上的线圈安装部113上，并且线圈131的一表面面向安装在透镜载体120上的磁铁133。线圈131通过缠绕导线形成，并且形成为近似轨道形状。线圈131与安装在透镜载体120上的磁铁133一同形成产生移动透镜载体120的力的驱动部130。
在基板135的一表面上，可以设置安装在线圈131的外侧并向线圈131供电的端子部(未示出)。由此，线圈131可从基板135接收电力，并通过与磁铁133相互作用产生使透镜载体120移动的驱动力。作为示例，基板135可以是柔性印刷电路板(FPCB)，并且线圈131可以与基板135电子地相连并同时固定。
轭137可以布置在线圈131的外侧，并且固定到基座110的外表面。轭137可以形成为具有比线圈131的面积更大的面积，并且由此可以增加线圈131与磁铁133之间形成的磁场的强度，并且同时可以扩展磁场。
同时，可以在基板135上安装霍尔传感器(未示出)。霍尔传感器可以以相邻距离与磁铁133的外周表面间隔开，并且可以与基板135电子地相连。自动对焦装置2的控制器(未示出)可通过霍尔传感器感应透镜载体120的位置(或透镜的位置)，并且可基于通过霍尔传感器感应到的透镜的位置信息来计算透镜载体120在自动对焦操作中待移动的方向和移动的距离。
透镜载体120可以包括与形成在基座110上的通光孔112对应的中空部121，并且其外表面可以形成为与形成在基座110上的容纳槽111对应的形状。在透镜载体120的外表面上，设置有引导凸起123。引导凸起123可以在与基座110的主球容纳部115对应的位置突出，并且引导凸起123的前端123a可以形成为阻挡基座110的主球容纳部115的前侧。
参考图9，引导凸起123可以定位为从透镜载体120的一表面的中心偏向一侧。换言之，引导凸起123形成为朝向角部115，即基座110的主球容纳部突出。引导凸起123的前端123a形成为大致倒“L”形槽，并且形成为阻挡基座110的主球容纳部115的前侧。因此，由主球容纳部115和引导凸起123的前端123a形成容纳多个球141的空间。
多个球141成排地安装在引导凸起123和主球容纳部115之间。在该实施方案的情况下，如图8所示，三个球141在引导凸起123和主球容纳部115之间层叠成一排。
这里，容纳在主球容纳部115中的多个球141通过四点接触支撑透镜载体120。具体地，一球141接触透镜载体120的引导凸起123的倒L形槽的两个侧表面以及基座110的前表面的内表面和基座110的内部侧表面，由此球141可以通过四点接触来支撑透镜载体120。
如果容纳在主球容纳部115中的多个球141接触透镜载体120的引导凸起123的引导销128并且在X-Y方向上支撑透镜载体120的一侧，则透镜载体120的另一侧可能由于磁铁133和线圈131之间的电磁力的影响而在Y方向上倾斜。这里，插入到副球容纳部117中的球142可以仅通过两点接触来支撑透镜载体120的另一表面，从而可以最小化透镜载体120的倾斜。
在透镜载体120的一表面上，可以设置安装磁铁133的磁铁安装部125。例如，磁铁安装部125可以位于与引导凸起123不同的表面上，并且可以从透镜载体120的一表面突出。因此，引导凸起123形成为从相对于透镜载体120的安装有磁铁安装部125的一表面倾斜的表面突出。由此，透镜载体120可以通过容纳在主球容纳部115中的多个球141接收倾斜方向上的力。此外，在磁铁安装部125上可以形成安装磁铁133的安装槽126。
磁铁133可以磁化多个极，使得极性相交。例如，在磁铁133中，N极和S极可以分别在一侧和另一侧的内/外周表面上被磁化。换言之，在磁铁133的面向线圈131的表面上，分别地，N极可以在一侧被磁化，并且S极可以在另一侧被磁化，以及在相对表面上，分别地，S极可以在一侧被磁化，并且N极可以在另一侧被磁化。
如上所述，通过在磁铁133的两侧的内/外周表面上分别将N极和S极磁化为四个极，可以形成由霍尔传感器感应到的磁力的强度均匀地增加或减小的磁场部分。
透镜镜筒150可以与透镜载体120的中空部121。例如，可以在透镜载体120的中空部121的内周表面上形成内螺纹122，并且可以在透镜镜筒150的外周表面上形成外螺纹152，从而使透镜镜筒150可以与透镜载体120螺纹结合。因此，即使在透镜镜筒150与透镜载体120结合后，也可以将透镜镜筒150与透镜载体120分离。
在本公开实施方案的具有如上所述的配置的自动对焦装置2中，通过透镜载体120的引导凸起123由容纳在基座110的主球容纳部115中的多个球141支撑，并且透镜载体120的与安装有引导凸起123的表面不同的一表面由容纳在基座110的副球容纳部117中的一球142支撑的配置，透镜载体120可以根据预定路线沿光轴方向被驱动而不会晃动。此外，在对于该实施方案的自动对焦装置2，强度大的引导销128布置在由容纳在主球容纳部115中的多个球141支撑的部分上。因此，具有可以减少支撑透镜载体120的球141的数量的优点。
此外，盖170可以与基座110结合，以便覆盖基座110的侧表面和顶表面。在盖170的顶表面上设置有供外部光线通过的通光孔171。设置盖170以屏蔽外部的电磁影响。例如，对于盖170可以使用利于屏蔽电磁波的例如钢、不锈钢、镍-银等的材料。盖170可以形成为对应于基座110的形状和尺寸。
为了防止盖170与基座110的误结合，可以在盖170和基座110上设置结合部。例如，在基座110的一侧表面上，可以设置突出特定高度的结合表面119，并且在盖170的一侧表面上可以设置与基座110的结合表面119对应的结合槽179。因此，如果盖170的结合槽179插入基座110的结合表面119中，则盖170可以容易且精确地与基座110结合。
在下文中，将参考图7至图9描述本公开实施方案的具有上述配置的自动对焦装置的操作。
如果向安装在基座110上的线圈131供应一个方向上的电流，则在磁铁133和安装在透镜载体120上的线圈131之间产生电磁力，并且磁铁133朝向前方向移动。因此，透镜载体120沿着光轴方向朝向前方向移动。随着透镜载体120朝向前方向移动，基座110的底表面和与之相对的透镜载体120的下表面之间的间隙增大。
这里，主球容纳部115中的多个球141和副球容纳部117中的球142支撑透镜载体120以使其可滑动，因此透镜载体120可以稳定地移动。具体地，由于主球容纳部115安装在基座110的与安装有磁铁133和线圈131的一表面分离最远的角落中，因此可以最小化作用于磁铁133和线圈131之间的电磁力引起的透镜载体120的倾斜。此外，由于副球容纳部117位于与主球容纳部115构成近似对角线的方向上，因此可以进一步减小透镜载体120的倾斜。
霍尔传感器感应根据磁铁133的位置变化而变化的磁铁133的电磁力的强度，并且将相关感应信号发送至自动对焦装置2的控制器(未示出)。自动对焦装置2的控制器可以被包括在安装有自动对焦装置2的便携式设备(未示出)的控制器(未示出)中。
控制器可以通过霍尔传感器的感应信号来控制透镜载体120的移动距离。例如，当设置透镜载体120的移动距离时，控制器可通过控制驱动部130的线圈131的电流来控制向前或向后距离。
如果使供应至线圈131的电流的方向为相反方向，则透镜载体120可以朝向后方向移动。换言之，在透镜载体120的向后操作中，如果供应至线圈131的电流的方向与在透镜载体120的向前操作中供应的电流的方向相反，则在线圈131和磁铁133之间产生与透镜载体120的向前移动方向相反的电磁力，并且磁铁133以与透镜载体120的向前操作相反的方式朝向后方向被推动。因此，透镜载体120朝向后方向移动。
如果透镜载体120朝向后方向移动，则基座110的底表面和与之相对的透镜载体120的下表面之间的间隙减小。在这种情况下，透镜载体120仍被容纳在主球容纳部115中的多个球141和容纳在副球容纳部117中的球142支撑为可滑动的，并且因此透镜载体120可以稳定地朝向后方向移动。
到目前为止，描述了透镜载体120由容纳在布置在对角线上的主球容纳部115和副球容纳部117中的多个球141、142支撑的情况，但是副球容纳部117的位置不限于此。副球容纳部117可以形成在基座110的与安装有透镜载体120的磁铁安装部125的一表面近似垂直的内侧表面上的任何位置。
图10示出了本公开另一实施方案的自动对焦装置的修改实施方案的平面图。
除了透镜载体120’的引导凸起123’之外，图10所示的自动对焦装置2’与图7至图9所示的自动对焦装置2相同。
参考图10，在透镜载体120’的引导凸起123’的前端123’a，两个引导销128设置在与多个球141接触的位置，即在倒“L”形槽的两个侧表面上。引导销128可以安装成使得它们的一些部分突出至引导凸起的前端123a的倒“L”形槽的侧表面上，以便与容纳在主球容纳部115中的多个球141中的每一个点接触。引导销128可以由刚度大的例如如铁的金属形成。因此，容纳在主球容纳部115中的多个球141通过接触设置在引导凸起123’上的两个引导销128来支撑透镜载体120’。与作为常规注塑成型产品的透镜载体的引导凸起相比，引导销128可以形成为具有更高的强度和更小的表面粗糙度。
因此，如图10所示，如果自动对焦装置2’被配置为主球容纳部115中的多个球141由两个引导销128引导，则在安装有自动对焦装置2’的便携式设备掉落的情况下，可以防止由球141支撑的透镜载体120’的引导凸起123’的破裂，并且可以减小球141的滚动阻力。
图11示出了本公开另一实施方案的自动对焦装置的另一修改实施方案的平面图。
参照图11，本公开另一实施方案的自动对焦装置2”可包括基座110”、透镜载体120”、驱动部130和多个球141、142。
基座110”和透镜载体120”与图10所示的自动对焦装置2’的基座110和透镜载体120’大致相同，但是副球容纳部117’的位置不同。因此，在下文中，将仅描述副球容纳部117’的位置。
参考图11，副球容纳部117’安装为在近似垂直于基座110”的安装有线圈131的前表面的内表面的内侧表面上与磁铁133相邻。例如，副球容纳部117’可以安装为支撑透镜载体120”的前部F的侧表面的近似中心。这里，透镜载体120”的前部F系指从透镜载体120”的中心到磁铁安装部125的区域。
副球容纳部117’形成为近似“L”形，并且形成为与球142两点接触。此外，副球容纳部117’形成为使得一球142可以在透镜载体120”的纵向方向上位于透镜载体120”的中心。因此，容纳在副球容纳部117’中的一球142可以稳定地支撑透镜载体120”。
由容纳在副球容纳部117’中的球142支撑的透镜载体120”的部分形成为相对于磁铁安装表面125倾斜的倾斜表面129。因此，容纳在副球容纳部117’中的球142可以通过三点接触来支撑透镜载体120”。换言之，副球容纳部117’中的球142可以通过与透镜载体120”的倾斜表面129和基座110”的副球容纳部117’的两个表面的点接触来支撑透镜载体120”。
根据如上所述的本公开实施方案的自动对焦装置，通过透镜载体的引导凸起由容纳在主球容纳部中的多个球支撑，并且透镜载体的与安装有引导凸起的表面不同的一表面由容纳在基座的副球容纳部中的一球支撑的配置，透镜载体可以根据预定路线沿光轴方向被驱动而不会晃动。因此，本公开实施方案的自动对焦装置可以精确且稳定地执行安装有透镜座的透镜载体的移动，并由此其可以执行精确且稳定的自动对焦功能。
此外，对于本公开实施方案的自动对焦装置，强度大的引导销布置在由容纳在主球容纳部中的多个球支撑的部分上。因此，具有可以减少支撑透镜载体的球的数量并且可以提高可靠性的优点。
在以上描述中，参考示例性实施方案解释了本公开。然而，应当注意的是，本文使用的词语是用于解释本公开，并且这些术语不应被理解为限制本公开。此外，可以基于以上描述对本公开进行各种修改和变型。因此，本公开可以在所附权利要求的范围内自由地实现，除非在此方面未另有提及。
工业实用性
本公开涉及能够通过调整焦距来拍摄清晰图像的自动对焦装置。

Claims (8)

1.自动对焦装置，其包括：
具有容纳槽的基座；
设置在所述基座的所述容纳槽中的透镜载体；
设置在所述透镜载体的一表面上的磁铁；
设置在所述基座中面向所述磁铁的线圈；
形成在所述基座的面向所述透镜载体的所述磁铁的内表面一侧的角落的主球容纳部；
设置在所述基座的未形成所述主球容纳部，并且支撑所述透镜载体未设置有所述磁铁的另一表面的内表面上的副球容纳部；
设置在所述透镜载体上位于所述磁铁的一侧并且朝向所述主球容纳部突出的引导凸起；以及
设置在所述主球容纳部和所述引导凸起之间以及所述副球容纳部和所述透镜载体的所述另一表面之间的多个球，
其中，一球设置在所述副球容纳部和所述透镜载体的所述另一表面之间。
2.如权利要求1所述的自动对焦装置，
其中，所述主球容纳部形成为具有矩形截面的槽，并且所述主球容纳部的底表面形成为相对于所述基座的设置有所述线圈的一表面倾斜。
3.如权利要求2所述的自动对焦装置，
其中所述引导凸起的前端形成为圆形形状，并且
所述多个球在所述主球容纳部中以所述引导凸起的所述前端为中心在光轴方向上设置为两排。
4.如权利要求3所述的自动对焦装置，
其中，引导销设置在所述引导凸起的与所述多个球接触的部分上。
5.如权利要求1所述的自动对焦装置，
其中，所述引导凸起的所述前端形成为倒“L”形槽，并且
所述多个球成排地设置在所述引导凸起的所述前端和所述主球容纳部之间。
6.如权利要求5所述的自动对焦装置，
其中，引导销设置在所述引导凸起前端的所述倒“L”形槽的两个侧表面上，以便与所述多个球中的每一个点接触。
7.如权利要求1所述的自动对焦装置，
其中，所述副球容纳部形成为使得所述球在所述透镜载体的纵向方向上支撑所述透镜载体的中心。
8.如权利要求1所述的自动对焦装置，
其中，容纳在所述主球容纳部中的球在X-Y方向上支撑所述透镜载体，并且
容纳在所述副球容纳部中的球在Y方向上支撑所述透镜载体。
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