CN114326003B - 对焦动框锁止机构、透镜驱动装置及摄像设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于光学对焦驱动技术领域，尤其涉及一种对焦动框锁止机构、透镜驱动装置及摄像设备。它解决了现有技术设计不合理等缺陷。本对焦动框锁止机构包括对焦动框；锁止插销，分布在所述对焦动框外围；锁止位，设于所述对焦动框上；锁止驱动组件，驱动所述锁止插销抵顶于锁止位上以使得所述对焦动框在光轴轴向锁止，以及所述锁止驱动组件驱动锁止插销脱离锁止位。本申请优点：利用锁止插销和锁止位的锁止，使得对焦动框在沉底状态时其在光轴轴向被锁止，可以防止在轴向外力等等情况下所述对焦动框被甩出至外壳外的现象，设计更加合理以及可以延长对焦动框使用寿命，以及可以提高对焦精度。

Description

对焦动框锁止机构、透镜驱动装置及摄像设备

技术领域

本发明属于光学对焦驱动技术领域，尤其涉及一种对焦动框锁止机构、透镜驱动装置及摄像设备。

背景技术

透镜驱动需要在光轴轴向进行对焦运动，而透镜其固定于透镜载框中，透镜载框其在光轴轴向对焦伸缩运动，达到最终的对焦目的。

当透镜载框复位(或沉底)状态时，现有的透镜载框其不具备光轴轴向的锁止，导致在外力(轴向力等等)作用下该透镜载框容易被外力甩出，影响对焦精度以及透镜载框的使用寿命。

经过本发明人的检索，发现现有专利也并未有提出用于解决透镜载框容易被甩出的技术方案，因此，急需设计一种可以解决上述技术问题的透镜驱动装置。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种可以解决上述技术问题的对焦动框锁止机构、透镜驱动装置及摄像设备。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

本对焦动框锁止机构包括对焦动框；

锁止插销，分布在所述对焦动框外围；

锁止位，设于所述对焦动框上；

锁止驱动组件，驱动所述锁止插销抵顶于锁止位上以使得所述对焦动框在光轴轴向锁止，以及所述锁止驱动组件驱动锁止插销脱离锁止位。

在上述的对焦动框锁止机构中，所述锁止驱动组件驱动锁止插销在所述对焦动框的径向线性运动。

在上述的对焦动框锁止机构中，所述锁止位包括锁止平面，所述锁止插销抵顶于锁止平面上以实现锁止。

在上述的对焦动框锁止机构中，所述对焦动框在光轴轴向具有外端面和内端面，在所述内端面上设有加固板，所述加固板具有至少一个角部凸出于对焦动框的外周面，并且所述凸出于对焦动框外周面的该角部形成上述的锁止位。

在上述的对焦动框锁止机构中，所述锁止驱动组件为电磁线圈驱动组件。

在上述的对焦动框锁止机构中，所述锁止驱动组件包括：

锁止驱动线圈，套于对焦动框外侧；

驱动磁石，位于所述锁止驱动线圈内侧；

所述驱动磁石和锁止驱动线圈配合产生的洛伦兹力驱动锁止驱动线圈在所述的光轴轴向运动，并且锁止驱动线圈通过楔形传动结构推动锁止插销处于锁止位置或非锁止位置。

在上述的对焦动框锁止机构中，所述锁止驱动线圈包括具有线圈槽的线圈框架，所述线圈框架通过弹性件与底座连接，在线圈槽内固定有驱动绕制线圈。

在上述的对焦动框锁止机构中，所述楔形传动结构具有两组并且分布于所述线圈框架的斜对角。

在上述的对焦动框锁止机构中，所述楔形传动结构包括连接于线圈框架上的楔形传动部，在所述锁止插销上设有与所述楔形传动部接触的接触部。

在上述的对焦动框锁止机构中，所述弹性件包括四片呈圆周分布的弹性簧片，所述线圈框架为方形架，所述弹性簧片的一端连接于线圈框架的相应侧边中部，所述弹性簧片的另一端通过抗扭力部连接于底座的相应立柱上。

在上述的对焦动框锁止机构中，所述锁止插销上设有避让通孔，所述接触部设于避让通孔的孔壁，所述楔形传动部插于所述避让通孔并且所述楔形传动部的下楔形面和接触部接触。

在上述的对焦动框锁止机构中，所述锁止插销活动安装于插销外壳中，在所述插销外壳上设有相互贯通的外插销避让孔和内插销避让孔，所述锁止插销设有接触部的一端从外插销避让孔中向外伸出并且所述接触部位于该外插销避让孔的外孔口外侧，在所述插销外壳内设有套设在锁止插销上的弹簧，所述弹簧的一端作用于插销外壳设有外插销避让孔的一内侧壁，所述弹簧的另一端作用于锁止插销的外凸部上。

在上述的对焦动框锁止机构中，所述锁止插销与锁止位抵顶接触的一端翻折有防伤部。

本发明提供了一种透镜驱动装置包括底座和扣合于底座上的外壳，以及对焦动框，所述对焦动框内置于所述底座和外壳形成的腔室中，所述装置具有所述的对焦动框锁止机构。

在上述的透镜驱动装置中，所述的对焦动框外侧设有对焦驱动线圈，所述的对焦驱动线圈位于所述的驱动磁石内侧。

本发明提供了另一种摄像设备，具有所述的透镜驱动装置。

与现有的技术相比，本申请的优点在于：

利用锁止插销和锁止位的锁止，使得对焦动框在沉底状态时其在光轴轴向被锁止，可以防止在轴向外力等等情况下所述对焦动框被甩出至外壳外的现象，设计更加合理以及可以延长对焦动框使用寿命，以及可以提高对焦精度。

装置体积紧凑并且成本低。

锁止驱动方式简单并且易于操控，稳定性好。

附图说明

图1是本发明提供的对焦动框锁止机构结构示意图。

图2是本发明提供的锁止驱动线圈结构示意图。

图3是图1中A-A沿线剖面转动45°后的结构示意图。

图4是本发明提供的锁止插销结构示意图。

图5是本发明提供的插销外壳结构示意图。

图6是本发明提供的插销外壳另一视角结构示意图。

图7是本发明提供的断电状态到通电状态演变示意图。

图8是本发明提供的对焦动框锁止机构立体结构示意图。

图9是本发明提供的透镜驱动装置爆炸结构示意图。

图10是本发明提供的透镜驱动装置安装透镜后的结构示意图。

图11是本发明提供的实施例四结构示意图。

图中，对焦动框1、锁止位10、锁止平面100、外端面11、内端面12、加固板13、立柱14、锁止插销2、接触部20、避让通孔21、插销外壳22、外插销避让孔220、内插销避让孔221、弹簧23、外凸部24、防伤部25、锁止驱动组件3、锁止驱动线圈30、线圈槽301、线圈框架302、驱动绕制线圈303、驱动磁石31、楔形传动结构32、楔形传动部320、弹性件33、弹性簧片330、抗扭力部331、底座4、外壳5、对焦驱动线圈6。

具体实施方式

以下是发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图9所述，本实施例的三坐标即为X轴、Y轴和Z轴，三者为相互垂直分布。

实施例一

如图1-图8所示，本对焦动框锁止机构包括对焦动框1、锁止插销2、锁止位10和锁止驱动组件3。

对焦动框1在Z轴运动，达到对焦目的。

对焦运动驱动可以是电磁线圈驱动方式，还可以是步进电机齿轮条驱动方式，还可以是压电驱动方式。

锁止插销2在垂直于光轴的X方向线性运动，以提高整体结构的紧凑性，同时，这种方式其便于驱动组件的选用设计，成本低并且结构简单。

具体地，本实施例的锁止插销2分布在所述对焦动框1外围，从外向内的线性运动，达到抵顶接触锁止目的，以及取消锁止目的。为了便于实现锁止，本实施例的锁止位10设于所述对焦动框1上。

锁止驱动组件3驱动所述锁止插销2抵顶于锁止位10上以使得所述对焦动框1在光轴轴向锁止，以及所述锁止驱动组件3驱动锁止插销2脱离锁止位10。

锁止驱动组件3可以是电磁线圈驱动组件，还可以是直线驱动器的驱动组件，还可以是丝杆螺母配合电机的驱动方式。

本实施例利用锁止驱动组件3驱动锁止插销2在对焦动框1的径向内外移动，即，锁止驱动组件3驱动锁止插销2在所述对焦动框1的径向线性运动，径向向内达到锁止目的，而径向向外则达到取消锁止的目的，利用锁止插销2和锁止位10的锁止，使得对焦动框1在沉底状态时其在光轴轴向被锁止，可以防止在轴向外力等等情况下所述对焦动框1被甩出至外壳外的现象，设计更加合理以及可以延长对焦动框1使用寿命，以及可以提高对焦精度。

优选方案，如图1-图8所示，锁止位10包括锁止平面100，所述锁止插销2抵顶于锁止平面100上以实现锁止，即，锁止插销2压在锁止平面100上，实现锁止。进一步地，对焦动框1在光轴轴向具有外端面11和内端面12，在内端面12上设有加固板13，加固板13具有至少一个角部凸出于对焦动框1的外周面，并且凸出于对焦动框1外周面的该角部形成上述的锁止位10。

锁止位10的数量还可以是多个，优选为两个并且呈对称分布，以确保锁止的平衡，锁止位10数量不宜过多，过多会导致锁止插销2成本加大，同时，还会增加接触摩擦力，进一步加大驱动力的消耗。

加固板13上有若干定位销孔，在内端面12上设有若干定位销，定位销一一插入相应的定位销孔中，实现准确安装，然后再利用胶使得两者固定在一起。

加固板13的材质可以选用金属板，耐磨并且使用寿命长，当然还可以选用工程塑料板。

优选方案，本实施例的所述锁止驱动组件3包括锁止驱动线圈30和驱动磁石31，即，采用洛伦兹力的驱动方式。

锁止驱动线圈30套于对焦动框1外侧；

驱动磁石31位于所述锁止驱动线圈30内侧；

所述驱动磁石31和锁止驱动线圈30配合产生的洛伦兹力驱动锁止驱动线圈30在所述的光轴轴向运动，并且锁止驱动线圈30通过楔形传动结构32推动锁止插销2处于锁止位置或非锁止位置。

上述的方式其可以在有限的内部空间中进行设计分布，使得整体的进行体积尽可能的最小化。

其次，如图1-图8所示，锁止驱动线圈30包括具有线圈槽301的线圈框架302，线圈框架302为钣金件，线圈槽301的槽口朝下，所述线圈框架302通过弹性件33与底座4连接，在线圈槽301内固定有驱动绕制线圈303。线圈槽301可以对驱动绕制线圈303形成保护，以防止摩擦导致驱动绕制线圈303的损坏。

当然，可以考虑在线圈框架302的相对侧壁上设计若干减重缺口，以适当降低重量。

驱动绕制线圈303呈环状，而本实施例的驱动磁石31有四块并且呈圆周均匀分布固定于底座4上，以提供一个稳定的磁推力。

优选地，本实施例的楔形传动结构32具有两组并且分布于所述线圈框架302的斜对角。可以确保动力传动的平衡性。具体地，该楔形传动结构32包括连接于线圈框架302上的楔形传动部320，在所述锁止插销2上设有与所述楔形传动部320接触的接触部20。

楔形传动部320以对焦动框1的径向从上往下朝内分布。

线圈框架302和楔形传动部320一体成型，确保两者连接处的结构强度，以及确保楔形传动部320的倾斜角度稳定性。

优选地，本实施例的弹性件33包括四片呈圆周分布的弹性簧片330，所述线圈框架302为方形架，所述弹性簧片330的一端连接于线圈框架302的相应侧边中部，所述弹性簧片330的另一端通过抗扭力部331连接于底座4的相应立柱14上。

弹性件33可以使得线圈框架302处于悬空状态，当洛伦兹力进行驱动时，可以使得线圈框架302在光轴轴向运动，而线圈框架302的运动则带动楔形传动部320位置发生变化，在这个变化过程中，与楔形传动部320接触的接触部20其会带动锁止插销2线性运动，达到锁止和取消锁止的目的。进一步地，在锁止插销2上设有避让通孔21，所述接触部20设于避让通孔21的孔壁，所述楔形传动部320插于所述避让通孔21并且所述楔形传动部320的下楔形面和接触部20接触，避让通孔21形成避让，确保动力传动的稳定性，以及确保锁止插销2的结构强度。

其次，本实施例的锁止插销2活动安装于插销外壳22中，在所述插销外壳22上设有相互贯通的外插销避让孔220和内插销避让孔221，这里的插销避让孔也可以称之为导向孔，对插销起到导向作用，所述锁止插销2设有接触部20的一端从外插销避让孔220中向外伸出并且所述接触部20位于该外插销避让孔220的外孔口外侧，在所述插销外壳22内设有套设在锁止插销2上的弹簧23，所述弹簧23的一端作用于插销外壳22设有外插销避让孔220的一内侧壁，所述弹簧23的另一端作用于锁止插销2的外凸部24上，所述楔形传动部320和接触部20的传动动力迫使所述锁止插销2远离接触部20的一端从内插销避让孔221中伸出至插销外壳22外并与所述锁止位10抵顶接触，或者所述楔形传动部320和接触部20的传动动力迫使所述锁止插销2脱离接触部20。插销外壳22固定于底座4的容纳孔位中。

另外，在锁止插销2与锁止位10抵顶接触的一端翻折有防伤部25。防伤部25和锁止插销2通过弧形部连接，并且防伤部25和锁止插销2形成小于90°的夹角。楔形传动部320和弧形部呈相切状态。

锁止过程如下：

锁止驱动线圈30断电，此时的锁止插销2在弹簧23弹力恢复驱动下在对焦动框1的径向向内线性运动，楔形传动部320在弹力作用下迫使与楔形传动部320连接的线圈框架302在光轴(或Z轴)向远离底座4的一侧运动，而此时的对焦动框1则处于靠近底座4的沉底状态，锁止插销2设有防伤部25的一端从内插销避让孔221中伸出至插销外壳22外并与所述锁止位10抵顶接触，此时对焦动框1在光轴(或Z轴)无法对焦运动。

取消锁止过程如下：

锁止驱动线圈30通电，锁止驱动线圈30和驱动磁石产生的洛伦兹力迫使线圈框架302向底座4侧运动，而此时的楔形传动部320不断靠近底座4则迫使弹簧23压缩，最终使得锁止插销2径向向外脱离锁止位10。

实施例二

本实施例的结构和原理与实施例一基本相同，不同的结构在于：楔形传动结构32包括连接于线圈框架302上的楔形传动部320，在所述锁止插销2上设有与所述楔形传动部320吻合接触的匹配楔形部。

实施例三

基于实施例一或实施例二，如图9-图10所示，本实施例提供了一种透镜驱动装置包括底座4和扣合于底座4上的外壳5，以及对焦动框1，对焦动框1内置于所述底座4和外壳5形成的腔室中，本实施例还包括实施例一或实施例二的对焦动框锁止机构a。

其次，在对焦动框1外侧设有对焦驱动线圈6，所述的对焦驱动线圈6位于所述的驱动磁石31内侧。

即，对焦动框1的对焦运动和锁止驱动线圈30在光轴(或Z轴)的运动共用驱动磁石31，在最大程度降低成本，以及节省内部空间，使得整体结构更加紧凑。

对焦动框1和底座4通过导向柱和导向孔的方式实现对焦的导向，例如，导向柱固定于底座4上，在对焦动框1的外壁裙边设有导向孔。

实施例四

如图11所示，本实施例提供了一种摄像设备，具有实施例三的透镜驱动装置。本实施例的摄像设备例如是手机等等电子产品。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (14)

1.对焦动框锁止机构，包括对焦动框（1），其特征在于，所述的锁止机构还包括：

锁止插销（2），分布在所述对焦动框（1）外围；

锁止位（10），设于所述对焦动框（1）上；

锁止驱动组件（3），驱动所述锁止插销（2）抵于锁止位（10）上以使得所述对焦动框（1）在光轴轴向锁止，以及所述锁止驱动组件（3）驱动锁止插销（2）脱离锁止位（10）；

所述锁止驱动组件（3）包括：

锁止驱动线圈（30），套于对焦动框（1）外侧；

驱动磁石（31），位于所述锁止驱动线圈（30）内侧；

所述驱动磁石（31）和锁止驱动线圈（30）配合产生的洛伦兹力驱动锁止驱动线圈（30）在所述的光轴轴向运动，并且锁止驱动线圈（30）通过楔形传动结构（32）推动锁止插销（2）处于锁止位置或非锁止位置；所述对焦动框（1）的对焦运动和锁止驱动线圈（30）在光轴的运动共用驱动磁石（31）。

2.根据权利要求1所述的对焦动框锁止机构，其特征在于，所述锁止驱动组件（3）驱动锁止插销（2）在所述对焦动框（1）的径向线性运动。

3.根据权利要求1所述的对焦动框锁止机构，其特征在于，所述锁止位（10）包括锁止平面（100），所述锁止插销（2）抵于锁止平面（100）上以实现锁止。

4.根据权利要求1或2或3所述的对焦动框锁止机构，其特征在于，所述对焦动框（1）在光轴轴向具有外端面（11）和内端面（12），在所述内端面（12）上设有加固板（13），所述加固板（13）具有至少一个角部凸出于对焦动框（1）的外周面，并且所述凸出于对焦动框（1）外周面的该角部形成上述的锁止位（10）。

5.根据权利要求1所述的对焦动框锁止机构，其特征在于，所述锁止驱动组件（3）为电磁线圈驱动组件。

6.根据权利要求1所述的对焦动框锁止机构，其特征在于，所述锁止驱动线圈（30）包括具有线圈槽（301）的线圈框架（302），所述线圈框架（302）通过弹性件（33）与底座（4）连接，在线圈槽（301）内固定有驱动绕制线圈（303）。

7.根据权利要求6所述的对焦动框锁止机构，其特征在于，所述楔形传动结构（32）具有两组并且分布于所述线圈框架（302）的斜对角。

8.根据权利要求7所述的对焦动框锁止机构，其特征在于，所述楔形传动结构（32）包括连接于线圈框架（302）上的楔形传动部（320），在所述锁止插销（2）上设有与所述楔形传动部（320）接触的接触部（20）。

9.根据权利要求8所述的对焦动框锁止机构，其特征在于，所述弹性件（33）包括四片呈圆周分布的弹性簧片（330），所述线圈框架（302）为方形架，所述弹性簧片（330）的一端连接于线圈框架（302）的相应侧边中部，所述弹性簧片（330）的另一端通过抗扭力部（331）连接于底座（4）的相应立柱（14）上。

10.根据权利要求8所述的对焦动框锁止机构，其特征在于，所述锁止插销（2）上设有避让通孔（21），所述接触部（20）设于避让通孔（21）的孔壁，所述楔形传动部（320）插于所述避让通孔（21）并且所述楔形传动部（320）的下楔形面和接触部（20）接触。

11.根据权利要求10所述的对焦动框锁止机构，其特征在于，所述锁止插销（2）活动安装于插销外壳（22）中，在所述插销外壳（22）上设有相互贯通的外插销避让孔（220）和内插销避让孔（221），所述锁止插销（2）设有接触部（20）的一端从外插销避让孔（220）中向外伸出并且所述接触部（20）位于该外插销避让孔（220）的外孔口外侧，在所述插销外壳（22）内设有套设在锁止插销（2）上的弹簧（23），所述弹簧（23）的一端作用于插销外壳（22）设有外插销避让孔（220）的一内侧壁，所述弹簧（23）的另一端作用于锁止插销（2）的外凸部（24）上。

12.根据权利要求11所述的对焦动框锁止机构，其特征在于，所述锁止插销（2）与锁止位（10）抵顶接触的一端翻折有防伤部（25）。

13.透镜驱动装置，包括底座（4）和扣合于底座（4）上的外壳（5），以及对焦动框（1），所述对焦动框（1）内置于所述底座（4）和外壳（5）形成的腔室中，其特征在于，所述装置具有对焦动框锁止机构（a），所述的锁止机构还包括：

锁止插销（2），分布在所述对焦动框（1）外围；

锁止位（10），设于所述对焦动框（1）上；

锁止驱动组件（3），驱动所述锁止插销（2）抵于锁止位（10）上以使得所述对焦动框（1）在光轴轴向锁止，以及所述锁止驱动组件（3）驱动锁止插销（2）脱离锁止位（10）；

所述锁止驱动组件（3）包括：

锁止驱动线圈（30），套于对焦动框（1）外侧；

驱动磁石（31）；

所述驱动磁石（31）和锁止驱动线圈（30）配合产生的洛伦兹力驱动锁止驱动线圈（30）在所述的光轴轴向运动，并且锁止驱动线圈（30）推动锁止插销（2）处于锁止位置或非锁止位置；

所述的对焦动框（1）外侧设有对焦驱动线圈（6）；

所述对焦动框（1）的对焦运动和锁止驱动线圈（30）在光轴的运动共用驱动磁石（31）。

14.摄像设备，其特征在于，所述设备具有权利要求13所述的透镜驱动装置。