CN115542632A - 一种防抖机构及具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种防抖机构及具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置，本发明的防抖机构通过FPC代替现有的电路组件，将下卡爪和OIS支座集成于FPC上，FPC自带绝缘作用，减少了传统绝缘基板的设置，从而有效减少部品数量、简化组装工艺、降低产品成本和装配成本，同时更利于结构减薄，从而利于产品的小型化、薄型化设计；本发明的透镜驱动装置采用滚珠驱动，结构简单，简化组装工艺，克服现有技术AF马达通过上、下弹簧带动载体做Z向运动时需要克服上、下弹簧的弹性力的问题，以及载体光轴稳定性差、存在姿势差等问题，利于结构小型化、低功耗，提高设备的耐用度。

Description

一种防抖机构及具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置

技术领域

本发明涉及摄像器材技术领域，尤其涉及一种防抖机构及具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置。

背景技术

微型自动聚焦摄像头广泛应用于手机、汽车、无人飞机、安防监控、智能家居等产品之中。普通的微型自动聚焦摄像头是由一个音圈马达来驱动镜头沿其光轴移动；一般的音圈马达主要包括壳体、活动配合于壳体内的镜头支架、配合在镜头支架上的驱动线圈以及至少两个固定在壳体内的驱动磁铁，镜头固定在镜头支架上，壳体上开设有正对镜头的通光孔，使用时，通过控制芯片来控制输入给驱动线圈的电流，以驱动磁铁与驱动线圈相互作用以驱动所述镜头支架移动，从而实现自动聚焦的功能。但是拍照摄像时，镜头会因为人的抖动或其他原因不能保持绝对平稳，会产生一定偏移，此时摄像头的聚焦和进光量都会受到影响，进而影响摄像头获取图像的质量。

为此现有技术开发了防抖致动器，其能驱动音圈马达沿垂直于镜头光轴的方向进行移动，从而弥补镜头因为人的抖动或其他原因产生的偏移。现有的SMA防抖致动器包括SMA丝线、OIS簧片、压片组件、OIS基板、支撑组件等，存在结构复杂、组装工艺难度大等问题；现有的AF马达内部结构也存在复杂程度高等问题，两者组合后，装配的繁琐度，人工损耗以及产品质量均受到较大影响。

发明内容

本发明的目的在于提出一种有效简化内部结构，提升产品装配效率和装配质量的防抖机构及具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置。

为达到上述目的，本发明提出一种防抖机构，包括SMA丝线、OIS簧片、上卡爪、底座和FPC组件；

其中，FPC组件包括FPC、OIS支座、下卡爪和连接块；OIS支座固定于FPC表面，下卡爪通过连接块固定于FPC表面，并且下卡爪通过连接块与FPC信号导通；

FPC固定于底座上，OIS簧片支撑于OIS支座上，上卡爪固定于OIS簧片上，SMA丝线的两端分别固定于上卡爪和下卡爪上，SMA丝线通电后，利用SMA丝线的长短变化带动OIS簧片水平位移的调整。

进一步的，连接块通过焊接或者SMT在FPC表面；

OIS支座焊接于FPC表面。

进一步的，FPC上设有四条输入电路和至少一条接地电路；

每一条输入电路的导入端连接一个输入引脚，输入电路的导出端各连接一个下卡爪；

接地电路的输入端连通OIS簧片，接地电路的输出端连接一个输出引脚；

四个输入引脚和输出引脚有序布置于FPC的一侧。

进一步的，四个下卡爪两两为一组，分为两组，两组分别设于FPC的对角处，每一组中的两个下卡爪左右对称布置；

上卡爪的数量为两个，每个上卡爪包括两个左右对称布置的接线柱，两个上卡爪分别设于OIS簧片的对角处；

上卡爪布置的对角线和下卡爪布置的对角线为两条交错的对角线，相邻的接线柱和下卡爪之间布置一根SMA丝线，使得四根SMA丝线围成一个正方形或长方形结构。

进一步的，OIS簧片的两边各设有一条簧片弹性臂；至少一条的簧片弹性臂与接地电路的输入端焊接固定后实现信号导通。

进一步的，上卡爪与OIS簧片一体成型或者分体连接；

当所述上卡爪与所述OIS簧片一体成型时，所述上卡爪的延伸部分弯折形成接线柱，弯折角度为90度，接线柱的端部设有用于缠绕所述SMA丝线的线槽；当上卡爪与OIS簧片分体连接时，上卡爪与OIS簧片焊接固定。

本发明还提出一种具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置，包括屏蔽罩、镜头载体、驱动组件、AF底座和防抖机构；

镜头载体设于AF底座内部，镜头载体的侧壁与AF底座的内壁设有相互配合的滚珠槽，多个滚珠按照镜头载体的高度方向设于滚珠槽内；在驱动组件的驱动下，镜头载体相对AF底座实现高度方向的垂直位移；屏蔽罩盖设于AF底座的表面；

AF底座的底部设有与防抖机构中OIS簧片连接凸起，通过凸起和AF底座的固定连接，实现防抖机构和AF马达的搭接；

AF马达的中部以及防抖机构的中部同轴设有用于安置镜头的通孔。

进一步的，驱动组件包括AF驱动线圈、电路板、位置传感器和AF驱动磁；

电路板设于AF底座的一侧，位置传感器和AF驱动磁均设于电路板上，AF驱动磁设于镜头载体的侧壁，与AF驱动线圈同侧设置，AF驱动线圈通电后与AF驱动磁感应形成磁场，驱动镜头载体实现垂直位移。

进一步的，滚珠槽设有至少两组，分别位于镜头载体的对角处；

AF底座相对镜头载体的一侧，以及AF底座相对屏蔽罩的一侧均设有防撞凸起；

屏蔽罩通过卡扣的连接形式与AF底座固定连接；

AF马达外还套设有一个外壳，外壳的中部设有与AF马达中部同轴的通孔，便于镜头的安装。

进一步的，电路板的引脚和防抖机构中FPC的引脚同侧布置，便于电路的导通；

防抖机构中底座的侧面设有用于支撑和定位电路板引脚的挡板；

电路板为PCB或者FPC。

与现有技术相比，本发明的优势之处在于：

1、本申请的防抖机构采用FPC代替现有的电路组件，将下卡爪和OIS支座集成于FPC上，从而有效减少部品数量、简化组装工艺、减少了装配成本，同时更利于结构减薄，从而利于产品的小型化(薄型化)设计。

2、本申请防抖机构中用FPC代替现有电路组件后，自带绝缘作用，减少了绝缘基板的设置，进一步的减少了装备整体成本以及简化组装工艺。

3、上卡爪和下卡爪均采用传导件折叠90度的工艺设计，且设有绕线槽，相比于传统的卡线的设计结构，卡爪的加工难度更低，大大提高了生产效率，同时接线也更便捷，提高装配效率。

4、本发明AF马达采用滚珠驱动，结构简单，简化组装工艺，克服现有技术AF马达通过上、下弹簧带动载体做Z向运动时需要克服上、下弹簧的弹性力的问题，以及载体光轴稳定性差、存在姿势差等问题，利于结构小型化、低功耗，提高设备的耐用度。

5、本发明的镜头载体区别于传统的绕线载体，改为与磁石固定后，通过和不动线圈产生的磁场来驱动，结构简化，降低生产难度，且有效提高驱动性能。

附图说明

图1为本发明实施例中防抖机构的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中防抖机构的爆炸图；

图3为本发明实施例中FPC组件的结构示意图；

图4为本发明实施例中FPC电路图；

图5为本发明实施例中上下卡爪的结构示意图；

图6为本发明实施例中一体化OIS基板和分体式OIS基板的示意图；

图7为本发明实施例中具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置的爆炸图；

图8为本发明实施例中具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置与防抖机构装配后的整体结构示意图；

图9为本发明实施例中具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置与防抖机构装配的爆炸图；

图10为本发明实施例中外壳、AF马达与防抖机构装配的爆炸图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案作进一步的说明。

本发明提出一种具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置，包括AF马达以及防抖机构组成。

本实施例中，首先从防抖机构进行结构描述，如图1和图2所示，防抖机构包括SMA丝线1、OIS簧片2、上卡爪3、底座4和FPC组件；

其中，如图3所示，FPC组件包括FPC5、OIS支座6、下卡爪7和连接块8；OIS支座6焊接于FPC5表面，通过焊接可大幅度降低掉落风险，提高结构稳定性；下卡爪7通过连接块8固定于FPC5表面，连接块8通过焊接或者SMT在FPC5表面；并且下卡爪7通过连接块8与FPC5信号导通；

FPC5固定于底座4上，OIS簧片2支撑于OIS支座6上，上卡爪3固定于OIS簧片2上，SMA丝线1的两端分别固定于上卡爪3和下卡爪7上，SMA丝线1通电后，利用SMA丝线1的长短变化带动OIS簧片2水平位移的调整。

在本实施例中，如图4所示，FPC5上设有四条输入电路10和至少一条接地电路11；

每一条输入电路10的导入端连接一个输入引脚12，输入电路10的导出端各连接一个下卡爪7；

接地电路11的输入端连通OIS簧片2，接地电路的输出端连接一个输出引脚13；

四个输入引脚12和输出引脚13有序布置于FPC5的一侧。

与上述四条输入电路10对应，下卡爪7的数量为四个，四个下卡爪7两两为一组，分为两组，两组分别设于FPC5的对角处，每一组中的两个下卡爪7左右对称布置；

上卡爪3的数量为两个，每个上卡爪3包括两个左右对称布置的接线柱，两个上卡爪3分别设于OIS簧片2的对角处；

如图5所示，上卡爪3和下卡爪7可以才有多种卡接结构，优选的方案为：如图5b，将上卡爪3和下卡爪7的延伸部分弯折形成接线柱，弯折角度为90度，接线柱的端部设有用于缠绕所述SMA丝线1的线槽；SMA丝线1缠绕在线槽后，通过焊接与接线柱固定，这种结构相比于其他的卡爪结构卡爪的加工难度更低，大大提高了生产效率，同时接线也更便捷，提高装配效率。

上卡爪3布置的对角线和下卡爪7布置的对角线为两条交错的对角线，相邻的接线柱和下卡爪7之间布置一根SMA丝线1，使得四根SMA丝线1围成一个正方形或长方形结构。

在本实施例中，OIS簧片2的两边各设有一条簧片弹性臂14；至少一条的簧片弹性臂14与接地电路的输入端焊接固定后实现信号导通。

在本实施例中，如图6所示，上卡爪3与OIS簧片2一体成型或者分体连接；

如图6a所示,当所述上卡爪3与所述OIS簧片2一体成型时，可简化组装工艺；当上卡爪3与OIS簧片2分体连接时，上卡爪3与OIS簧片2焊接固定，如图6b分体结构可灵活调整部品材料及厚度，设计的上卡爪3和OIS簧片2厚度可以不尽相同。

下面，将对本申请的防抖机构工作原理进行描述：OIS簧片2与AF马达连接，对AF马达镜头进行防抖补偿调整，如通过调整OIS簧片2水平的X轴和Y轴方向的位移，(X轴和Y轴方向如附图1的标识所示)带动AF马达归位，从而实现防抖的技术效果，避免影响摄像装备的影像效果。具体的，当传感器感测到镜头产生X轴和Y轴的方向的偏移，根据偏移量，向FPC5的输入电路10输入电信号，输入电路10将电信号通过下卡爪7传导至相连接的SMA丝线1上，SMA丝线1导电后，基于热缩冷涨的特点，根据电流大小，相应伸长或者缩短相应的长度，由于SMA丝线1固定在下卡爪7的一端是固定端，SMA丝线1长度的变化就会拉动OIS簧片2产生X轴和/或Y轴的位移量，即实现了带动镜头防抖归位的效果，在本实施例的SMA防抖结构中，电流回路如下：输入电路10输入电流至相应的下卡爪7，下卡爪7将电流输入到对应的SMA丝线1上，SMA丝线1将电流传输至对应的上卡爪3上，上卡爪3通过OIS簧片2的簧片弹性臂14将电流传输至接地电路11，最后传输到信号输出引脚13上。

本发明基于防抖机构，还提出了具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置，具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置通过屏蔽罩15、镜头载体16、驱动组件和AF底座17组成；

其中，如图8和图9所示，AF底座17的底部设有与防抖机构中OIS簧片2连接的凸起26，通过凸起26和AF底座17的固定连接，实现防抖机构和AF马达的搭接，AF马达的中部以及防抖机构的中部同轴设有用于安置镜头的通孔。

如上所描述的，防抖机构通过调整OIS簧片2水平的X轴和Y轴方向的位移，(X轴和Y轴方向如附图1的标识所示)带动AF马达归位，从而实现镜头防抖的技术效果。那么，进一步的，具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置即利用驱动电路实现镜头载体16的垂直位移(Z轴方向的位移)，从而实现镜头的焦距调整，因而使整体驱动装置具备镜头的对焦、防抖功能。

具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置的具体结构如下：如图7所示，镜头载体16设于AF底座17内部，镜头载体16的侧壁与AF底座17的内壁设有相互配合的滚珠槽18，多个滚珠19按照镜头载体16的高度方向设于滚珠槽18内；在驱动组件的驱动下，镜头载体16相对AF底座17实现高度方向的垂直位移；屏蔽罩15盖设于AF底座17的表面；

在本实施例中，如图7所示，滚珠槽18设有至少两组，分别位于镜头载体16的对角处；也可以采用四组等其他数目的滚珠槽18设于镜头载体16和AF底座17内壁的不同位置。采用滚珠驱动，结构简单，简化组装工艺，克服现有技术AF马达通过上、下弹簧带动载体做Z向运动时需要克服上、下弹簧的弹性力的问题，以及载体光轴稳定性差、存在姿势差等问题，利于结构小型化、低功耗，提高设备的耐用度。

在本实施中，驱动组件包括AF驱动线圈20、电路板21、位置传感器22和AF驱动磁23；

电路板21设于AF底座17的一侧，电路板21为PCB或者FPC。位置传感器22和AF驱动磁23均设于电路板21上，AF驱动磁23设于镜头载体16的侧壁，与AF驱动线圈20同侧设置，AF驱动线圈20通电后与AF驱动磁23感应形成磁场，驱动镜头载体16实现垂直位移(即为Z轴位移)。

在本实施例中，AF底座17相对镜头载体16的一侧，以及AF底座17相对屏蔽罩15的一侧均设有防撞凸起24；避免磁场过大，镜头载体16垂直位移量过大，与上下部件发生碰撞损坏，防撞凸起24可以采用柔性材料。

屏蔽罩15通过卡扣的连接形式与AF底座17固定连接，方便定位和提高连接稳定性；屏蔽罩15一方面作为磁性材料可对AF驱动磁23石起聚磁和降低对外界的磁干扰；另一方面可以防止滚珠19外窜。

如图10所示，AF马达外还套设有一个外壳25，外壳25起到容纳以及对内部机构保护的作用，外壳25的中部设有与AF马达中部同轴的通孔，便于镜头的安装。

在本实施例中，电路板21的引脚和防抖机构中FPC5的引脚同侧布置，便于电路的导通，电路的布置不会过于杂乱。防抖机构中底座4的侧面设有用于支撑和定位电路板21引脚的挡板9，便于AF马达相对防抖机构的定位安装。

具体的，具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置的工作原理如下：在镜头需要调焦的情况下，通过电路板21的引脚向AF驱动线圈20通电，通电后与AF驱动磁23石产生磁场，从而通过AF驱动磁23石带动镜头载体16实现Z轴位移，最终完成镜头的焦距调整，在拍摄过程中，防抖机构带动AF马达和镜头同步调整X轴和Y轴的偏移量，实现对焦和防抖的效果。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防抖机构，其特征在于，包括SMA丝线、OIS簧片、上卡爪、底座和FPC组件；

其中，所述FPC组件包括FPC、OIS支座、下卡爪和连接块；所述OIS支座固定于所述FPC表面，所述下卡爪通过所述连接块固定于所述FPC表面，并且所述下卡爪通过所述连接块与所述FPC信号导通；

所述FPC固定于所述底座上，所述OIS簧片支撑于所述OIS支座上，所述上卡爪固定于所述OIS簧片上，SMA丝线的两端分别固定于所述上卡爪和所述下卡爪上，所述SMA丝线通电后，利用所述SMA丝线的长短变化带动所述OIS簧片水平位移的调整。

2.根据权利要求1所述的防抖机构，其特征在于，所述连接块通过焊接或者SMT在FPC表面；

所述OIS支座焊接于所述FPC表面。

3.根据权利要求1所述的防抖机构，其特征在于，所述FPC上设有四条输入电路和至少一条接地电路；

每一条所述输入电路的导入端连接一个输入引脚，所述输入电路的导出端各连接一个所述下卡爪；

所述接地电路的输入端连通所述OIS簧片，所述接地电路的输出端连接一个输出引脚；

四个所述输入引脚和所述输出引脚有序布置于所述FPC的一侧。

4.根据权利要求3所述的防抖机构，其特征在于，四个所述下卡爪两两为一组，分为两组，两组分别设于所述FPC的对角处，每一组中的两个所述下卡爪左右对称布置；

所述上卡爪的数量为两个，每个所述上卡爪包括两个左右对称布置的接线柱，两个所述上卡爪分别设于所述OIS簧片的对角处；

所述上卡爪布置的对角线和所述下卡爪布置的对角线为两条交错的对角线，相邻的所述接线柱和所述下卡爪之间布置一根所述SMA丝线，使得四根所述SMA丝线围成一个正方形或长方形结构。

5.根据权利要求3所述的防抖机构，其特征在于，所述OIS簧片的两边各设有一条簧片弹性臂；至少一条的所述簧片弹性臂与所述接地电路的输入端焊接固定后实现信号导通。

6.根据权利要求1所述的防抖机构，其特征在于，所述上卡爪与所述OIS簧片一体成型或者分体连接；

当所述上卡爪与所述OIS簧片一体成型时，所述上卡爪的延伸部分弯折形成接线柱，弯折角度为90度，接线柱的端部设有用于缠绕所述SMA丝线的线槽；

当所述上卡爪与所述OIS簧片分体连接时，所述上卡爪与所述OIS簧片焊接固定。

7.一种具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置，其特征在于，使用如权利要求1-6中任意一项所述的防抖机构，包括屏蔽罩、镜头载体、驱动组件、AF底座和所述防抖机构；

所述镜头载体设于所述AF底座内部，所述镜头载体的侧壁与所述AF底座的内壁设有相互配合的滚珠槽，多个滚珠按照所述镜头载体的高度方向设于所述滚珠槽内；在所述驱动组件的驱动下，所述镜头载体相对所述AF底座实现高度方向的垂直位移；所述屏蔽罩盖设于所述AF底座的表面；

所述AF底座的底部设有与所述防抖机构中OIS簧片连接的凸起，通过所述凸起和所述AF底座的固定连接，实现所述防抖机构和所述AF马达的搭接；

所述AF马达的中部以及所述防抖机构的中部同轴设有用于安置镜头的通孔。

8.根据权利要求7所述的具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置，其特征在于，所述驱动组件包括AF驱动线圈、电路板、位置传感器和AF驱动磁石；

所述电路板设于所述AF底座的一侧，所述位置传感器和AF驱动磁均设于所述电路板上，所述AF驱动磁设于所述镜头载体的侧壁，与所述AF驱动线圈同侧设置，所述AF驱动线圈通电后与所述AF驱动磁感应形成磁场，驱动所述镜头载体实现垂直位移。

9.根据权利要求7所述的具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置，其特征在于，所述滚珠槽设有至少两组，分别位于所述镜头载体的对角处；

所述AF底座相对所述镜头载体的一侧，以及所述AF底座相对所述屏蔽罩的一侧均设有防撞凸起；

所述屏蔽罩通过卡扣的连接形式与所述AF底座固定连接；

所述AF马达外还套设有一个外壳，所述外壳的中部设有与所述AF马达中部同轴的通孔，便于镜头的安装。

10.根据权利要求8所述的具有防抖及对焦功能的透镜驱动装置，其特征在于，所述电路板的引脚和所述防抖机构中FPC的引脚同侧布置，便于电路的导通；

所述防抖机构中底座的侧面设有用于支撑和定位所述电路板引脚的挡板；

所述电路板为PCB或者FPC。

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