CN114911022A - 一种透镜驱动装置、摄像装置及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种透镜驱动装置、摄像装置及移动终端，透镜驱动装置包括底座以及设置在底座上的防抖机构；所述防抖机构包括框架、透镜载体和防抖驱动单元；所述透镜载体设置在所述框架的载体容置腔内，透镜载体与框架之间设置有2自由度滑动支撑结构和防止透镜载体与框架脱离的防脱结构。本发明透镜驱动装置通过设置2自由度滑动支撑结构和防止透镜载体与框架脱离的防脱结构；使防抖机构不采用悬丝结构进行悬挂连接；比悬丝式连接结构更耐用，且降低了制作难度；提高了产品的可靠性。

Description

一种透镜驱动装置、摄像装置及移动终端

技术领域

本发明涉及摄像器材技术领域，具体涉及一种用于微型摄像头的透镜驱动装置及应用该透镜驱动装置的微型摄像头和安装上述摄像头的手机、笔记本或其他具有摄像模块的摄像装置。

背景技术

随着相机的高精确度、高倍率的要求的日益增加，对于智能手机等电子设备的相机的防止抖动、振动等而进行补正的光学防抖(OIS)功能的补正性能的需要日益变高。现有技术提供的防抖驱动装置多采用悬丝式结构，悬丝式结构复杂，制作难度极大，安装精度和定位精度要求高，并且容易损坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构新颖独特，使用方便，并且能够完全不采用悬丝式结构的透镜驱动装置；具体技术方案为：

一种透镜驱动装置，包括底座以及设置在底座上的防抖机构；所述防抖机构包括框架、透镜载体和防抖驱动单元；所述透镜载体设置在所述框架的载体容置腔内，透镜载体与框架之间设置有2自由度滑动支撑结构。

进一步，水平滑动支撑结构采用滚珠滑动支撑结构结合防止透镜载体与框架脱离的防脱结构，所述透镜载体与所述框架之间设置有若干支撑滚珠，所述容置腔的底部设置有框架滑槽，载体的底部设置有载体滑槽，所述框架滑槽与所述载体滑槽在空间形成容纳每个所述支撑滚珠的十字滑槽。

进一步，还包括调焦机构，所述调焦机构包括调焦驱动单元、竖直滑动支撑结构。

进一步，所述竖直滑动支撑结构包括防止底座与框架脱离的防脱结构以及若干竖直滑动滚珠、滚珠容置槽和与所述竖直滑动滚珠配合的竖直方向的滑动槽；所述滑动槽至少两个。

进一步，还底座和所述框架均为矩形框，所述滑动槽为两个，分别设置在所述矩形框相邻的两个角部。

进一步，所述防脱结构由驱动单元的磁体和吸磁体组成。

进一步，所述防抖驱动单元和所述调焦驱动单元的线圈均通过PCB板与所述底座固定连接。

进一步，所述PCB板为FPC板。

本发明还公开了一种摄像装置，采用上述的透镜驱动装置。

本发明还公开了一种移动终端，采用上述的摄像装置。

本发明透镜驱动装置通过设置2自由度滑动支撑结构和防止透镜载体与框架脱离的防脱结构；使防抖机构不采用悬丝结构进行悬挂连接；比悬丝式连接结构更耐用，且降低了制作难度；提高了产品的可靠性。

附图说明

图1为本发明透镜驱动装置内部结构示意图；

图2为图1俯视图；

图3为本发明透镜驱动装置结构分解示意图；

图4为驱动单元局部结构示意图；

图5为防抖驱动结构示意图；

图6为防抖单元分解结构示意图1；

图7为防抖单元分解结构示意图2；

图8为上盖体结构示意图；

图9为上盖体安装结构示意图；

图10为变焦驱动单元结构示意图。

图中：1、外壳；2、上盖板；21、撞击凸台；3、透镜载体；31、磁性柱；32、水平滚珠上滑槽；4、框架；41、竖直滚珠；42、水平滚珠；43、水平滚珠下滑槽；44、导头；5、FPC板；6、底座；61、吸磁片；7、第一驱动单元；71、第一驱动单元线圈；72、第一驱动单元磁体；73、第一驱动单元吸磁片；74、第一驱动单元霍尔元件；8、第二驱动单元；81、第二驱动单元线圈；82、第二驱动单元磁体；83、第二驱动单元吸磁片；84、第二驱动单元霍尔元件；9、第三驱动单元；91、第三驱动单元线圈；92、第三驱动单元磁体； 93、第三驱动单元霍尔元件。

具体实施方式

下面利用实施例对本发明进行更全面的说明。本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1至图3所示，本实施例中的透镜驱动装置，包括底座6以及设置在底座6上的防抖机构。其中，所述防抖机构包括框架4、透镜载体3和防抖驱动单元。透镜（图中未示出）固定设置在透镜载体3上。

所述透镜载体3设置在所述框架4的载体容置腔内，透镜载体3与框架4之间设置有2自由度（例如X轴和Y轴杆两个方向）滑动支撑结构。通过防抖驱动单元可以驱动透镜载体3在容置腔内实现正交的2自由度移动，消除抖动的影响。当然，透镜载体3的外缘与载体容置腔内壁应留有足够的间隙，以保证透镜载体3有足够的移动空间用于防抖功能。

如图4所示，透镜驱动装置设置有驱动透镜沿X轴方向运动的第一驱动单元7；驱动透镜沿Y轴方向运动的第二驱动单元8；驱动透镜沿Z轴方向运动的第三驱动单元9。

其中，第一驱动单元7包括第一驱动单元线圈71、第一驱动单元磁体72、第一驱动单元霍尔元件74；第二驱动单元8包括第二驱动单元线圈81、第二驱动单元磁体82、第二驱动单元霍尔元件84；第三驱动单元9包括第三驱动单元线圈91、第三驱动单元磁体92、第三驱动单元霍尔元件93。

防抖单元中每个方向的驱动线圈可以是采用一个；由于防抖线圈只设置在一侧，不再对称设置；采用多个驱动线圈，可以获得更大的驱动力；更有利于抵消外壳对驱动磁石的吸力。

2自由度滑动支撑结构可以采用两组正交的滑块与滑轨或滑块与滑槽结合的方式实现。例如：其中一组滑轨或滑槽沿X轴方向延伸，固定在透镜载体3底端面；另一组滑轨或滑槽按Y轴方向延伸，固定在容置腔的底面；两组机构通过共用的滑块连接。还可以采用现有技术中的其他方式实现防抖方向的2自由度滑动支撑结构。

如图5至图7所示，2自由度滑动支撑结构可以采用滚珠滑动支撑结构和防止透镜载体3与框架4脱离的防脱结构结合来实现，结构更简单。具体结构为：所述透镜载体3与所述框架4之间设置有至少3个水平滚珠42，所述容置腔的底部设置有水平滚珠下滑槽43作为框架滑槽，载体的底部设置有水平滚珠上滑槽32作为载体滑槽，所述框架滑槽与所述载体滑槽正交，在空间形成容纳每个所述支撑滚珠的十字滑槽。水平滚珠42既可以沿框架滑槽滑动，也可以沿载体滑槽滑动；所述透镜载体3与所述框架4通过水平滚珠42滑动实现X轴和Y轴相对移动。

在透镜驱动装置处于非正立状态下，或者处于剧烈震动中，透镜载体3与框架4可能会产生分离，导致滚珠滑动支撑结构无法正常工作；因此，滚珠滑动支撑结构还设置了防止透镜载体3与框架4脱离的防脱结构；配合水平滚珠42在透镜载体3底面与容置腔底面之间的间隙，利用磁体与吸磁体产生的吸引力，或者相反磁极产生的吸引力，将透镜载体3与框架4浮动连接。或者在对侧用相同磁极产生的斥力实现透镜载体3与框架4浮动连接。

例如：在透镜载体3底部固定设置磁性柱31；在框架4的容置腔底部设置吸磁片61；通过磁性柱31和吸磁片61之间的吸引力，将透镜载体3与框架4浮动连接。

为了使磁引力均衡，磁体和吸磁体应至少设置3组；3组结构最好在载体底面均布。还可以利用驱动单元的磁石；在第一驱动单元磁体下方，框架4上设置第一驱动单元吸磁片73；在第二驱动单元磁体下方，框架4上设置第二驱动单元吸磁片83。

2自由度滑动支撑结构与悬丝式结构不同，不需要弹性的悬丝，因此，也避免了采用悬丝式结构所带来的结构复杂，制作难度极大，安装精度和定位精度要求高，并且容易损坏等问题。

在透镜驱动装置还可以增加调焦机构实现自动调焦功能。所述调焦机构包括第三驱动单元9作为调焦驱动单元、竖直滑动支撑结构。竖直滑动支撑结构可以采用滑块和滑轨配合，滑块或滑槽配合来实现滑动、支撑两个功能。也可以采用滚珠在滑槽中滚动的滑动机构来实现纵向滑动、支撑两个功能；滚珠滑槽结构的数量与活动件的横截面形状有关，圆形截面的至少需要3组；矩形截面的，则四个面均需要滚珠滑槽结构，其中，两个面至少两组滚珠滑槽结构；其他两个面至少一组滚珠滑槽结构，即至少需要6组，以保证透镜载体3的变焦运动顺畅。

竖直滑动支撑结构的活动件与静止件之间必须留有间隙，以免影响滑动运动；为了避免间隙影响防抖机构的调控；竖直滑动支撑结构还设置了防止底座6与框架4脱离的防脱结构。通过防脱结构，使框架4在上下运动时，始终有一侧紧贴底座6；这样，滚珠滑槽结构可以仅设置两组。

所述滚珠滑槽结构包括竖直滚珠41、滚珠容置槽和与所述竖直滑动滚珠配合的竖直方向的滑动槽。滚珠容置槽两端应保留导头44；导头41与导槽配合，由于导头41位置相对于透镜载体3固定；更有利于降低防抖运动的干扰。

可以将滑块固定在框架4的角部；在底座的侧壁设置竖直方向的通槽作为滑槽；滚珠容置槽设置在滑块外侧；这样加工更方便。

如图10所示，所述底座和所述框架均为矩形框，所述滑动槽为两个，分别设置在所述矩形框相邻的两个角部。

变焦机构的防脱结构也是由磁体和吸磁体组成。可以利用变焦驱动单元的磁体第三驱动单元磁体作为防脱结构的磁体；利用吸磁材料不锈钢制作的壳体作为吸磁体；透镜载体3的吸附侧通过两组滚珠滑槽结构实现Z轴轴向的滑动运动。

将驱动单元的磁石固定安装在活动件上，所述防抖驱动单元和所述调焦驱动单元的驱动线圈均通过PCB板与所述底座固定连接；驱动线圈相对于底座不再活动，连接更牢固。

所述PCB板可以采用FPC板5；节省空间。

如图8、图9所示，在框架4的上方设置有上盖板2，上盖板2粘贴在框架4上；在上盖板2的角部设置有撞击凸台21；撞击凸台21采用较软的材料如橡胶制成，能起到缓冲作用，避免框架4与外壳1直接撞击。撞击凸台21可以采用TPU材质（Thermoplasticpolyurethanes热塑性聚氨酯弹性体橡胶），便于热塑成型。同样，底座6的底部上表面的角部也设置有能起到缓冲作用的撞击凸台21。撞击凸台21还有利于限制透镜载体3上下端部与框架4上下两端的距离，防止在撞击时，水平滚珠42从滑槽中脱落。

使用时，系统通过控制第一驱动单元线圈71的电流，驱动第一驱动单元磁体72带动透镜载体3沿X轴移动，第一驱动单元霍尔元件74用于反馈透镜载体3的X轴位移；第二驱动单元线圈81的电流，驱动第二驱动单元磁体82带动透镜载体3沿Y轴移动，第二驱动单元霍尔元件84用于反馈透镜载体3的Y轴位移。4个水平滚珠42用于支撑透镜载体3，并与水平滚珠上滑槽32和水平滚珠下滑槽43配合，保证透镜载体3在容置腔内实现XY2自由度移动。

透镜载体3侧壁固定的第一驱动单元磁体72和框架4底部固定的第一驱动单元吸磁片73相吸；透镜载体3侧壁固定的第二驱动单元磁体82和框架4底部固定的第二驱动单元吸磁片83相吸；透镜载体3底部固定的磁性柱31和框架4底部固定的吸磁片61相吸；共同防止透镜载体3的底端面与容置腔的底面脱离；使透镜载体3与框架4之间只能在防抖平面运动；在变焦方向通过磁体的吸引力和水平滚珠42的支撑达到平衡实现相对固定。

系统通过控制第三驱动单元线圈91的电流，驱动第三驱动单元磁体92带动框架4沿Z轴移动，第三驱动单元霍尔元件93用于反馈框架4的Z轴位移。由于透镜载体3与框架4在Z轴方向位置相对固定，即可驱动透镜沿Z轴运动，实现变焦。第三驱动单元磁体92与外壳1之间产生吸引力与框体4两个角部的竖直滚珠41产生的支撑力平衡，使框架4紧贴底座设置第三驱动单元磁体92的一侧，可以避免透镜载体3防抖运动在X轴方向产生的干扰；滑槽与滑块的配合则可以避免透镜载体3防抖运动在Y轴方向产生的干扰。

采用本实施例中的方案，防抖机构采用了2自由度的滑动支撑结构；配合防脱结构，可以使防抖机构沿XY轴两个自由度滑动，不再采用悬丝式结构连接透镜载体3和框架4。变焦机构也可以采用竖直滑动机构与防脱结构配合，使框架4与透镜载体3一起沿Z轴方向移动，同样不采用悬丝式结构连接底座6和框架4。减少悬丝式结构的应用，有利于避免悬丝式结构复杂，制作难度极大，安装精度和定位精度要求高，并且容易损坏的问题。

本实施例中的透镜驱动装置可以用于微型摄像头器件、摄像头、相机、摄影机等摄像装置；微型摄像头器件还可以用于手机、笔记本电脑等移动终端。

上述示例只是用于说明本发明，除此之外，还有多种不同的实施方式，而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本发明思想后能够想到的，故，在此不再一一列举。

Claims (10)

1.一种透镜驱动装置，包括底座以及设置在底座上的防抖机构；所述防抖机构包括框架、透镜载体和防抖驱动单元；所述透镜载体设置在所述框架的载体容置腔内，其特征在于，透镜载体与框架之间设置有2自由度滑动支撑结构。

2.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述2自由度水平滑动支撑结构采用滚珠滑动支撑结构，所述透镜载体与所述框架之间设置有若干支撑滚珠，所述容置腔的底部设置有框架滑槽，载体的底部设置有载体滑槽，所述框架滑槽与所述载体滑槽在空间形成容纳每个所述支撑滚珠的十字滑槽；2自由度水平滑动支撑结构还设置有防止透镜载体与框架脱离的防脱结构。

3.如权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在于，还包括调焦机构，所述调焦机构包括调焦驱动单元、竖直滑动支撑结构。

4.如权利要求3所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述竖直滑动支撑结构包括若干竖直滑动滚珠、滚珠容置槽和与所述竖直滑动滚珠配合的竖直方向的滑动槽；所述滑动槽至少两个；竖直滑动支撑结构还设置有防止底座与框架脱离的防脱结构。

5.如权利要求4所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述底座和所述框架均为矩形框，所述滑动槽为两个，分别设置在所述矩形框相邻的两个角部。

6.如权利要求3所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述防脱结构由驱动单元的磁体和磁吸片组成。

7.如权利要求3所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述防抖驱动单元和所述调焦驱动单元的线圈均通过PCB板与所述底座固定连接。

8.如权利要求7所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述PCB板为FPC板。

9.一种摄像装置，其特征在于，包括根据权利要求1所述的透镜驱动装置。

10.一种移动终端，其特征在于，包括根据权利要求1所述的摄像装置。

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