CN1790084A - 透镜驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种透镜驱动装置，包括：凹形圆筒状的环口，安装环口的底座，设置在环口内的磁石和线圈，置于环口内且将线圈固定在其外周部的透镜支撑体，设置在透镜支撑体前后的前后侧弹簧；其特点是：前后侧弹簧呈环状的板簧，在前后侧弹簧的内外周侧端部之间设置多个腕部；各腕部之间分别设有插入空间，插入空间与透镜支撑体突起相适配且紧密结合；线圈在不通电时，前后侧弹簧赋予透镜支撑体向着底座的预压力；线圈通电后产生电磁力，驱使透镜支撑体向光轴方向移动。本发明透镜驱动装置由于前后侧弹簧的回复力使之具备良好的耐冲击性；同时前后侧弹簧上腕部的设置可缓冲圆周方向的冲击力，提高前后侧弹簧连接部的连接强度，并且结构简单组装容易。
Description
技术领域
本发明涉及一种透镜驱动装置，尤其涉及一种用于携带型小型照相机上的可变焦用的透镜驱动装置。
背景技术
现有技术的照相机透镜驱动装置其结构通常是，照相机的透镜支撑体通过齿轮与马达轴相连接。其中，
请参见日本专利公报1995年第140523号(平成7-140523号)专利公告，在上述专利文件中，描述了在照相机的透镜支撑体通过齿轮与马达轴连接的结构中，马达驱动促使支撑体移动的同时，弹簧在透镜支撑体上的预压力会使透镜支撑体回复到原来的初期位置；
请参见公开于2003-262779号公报上的专利文件，在上述专利文件中，描述了在照相机的透镜支撑体通过齿轮与马达轴连接的结构中，当透镜支撑体按所定距离移动时，弹簧则被设计成一种被押着后蓄压的状态。由于透镜支撑体与凸槽和销栓之间的嵌合，从而会防止移动时出现震荡。
上述的透镜驱动装置虽然在当透镜支撑体通过马达驱动移后回复到原来初期位置以及在防止移动时出现震荡方面具有一定分效果，但是在实际使用过程中，存在的问题是：
由于透镜驱动装置是用于携带式小型照相机上的，因此很多场合下会把小型照相机放置在口袋中或小包中后带着行走，因此当带着小型照相机行走时(非使用时)，透镜驱动装置时常会受到摇晃和冲击。
上述的摇晃和冲击对透镜支撑体容易造成错位和损伤，尤其是如果透镜支撑体不是通过和凸轮、销栓之间嵌合以及通过齿轮的齿合来达到驱动，而是通过利用电磁力作用来驱动的透镜驱动装置的结构和场合中，由于透镜支撑体受到摇晃和冲击后容易引起震荡，因此，即使照相机在不使用的情况下，透镜支撑体在受到摇晃和冲击后仍然会产生错位和损伤。
因此，在现有技术中，虽然在透镜支撑体上设置固定弹簧，相对于透镜支撑体的移动，根据弹簧预压力虽可认为固定弹簧的设置会缓和透镜支撑体的移动；但是固定弹簧对于透镜驱动装置所受到的摇晃和冲击没有起到缓和的作用，其原因是，当支撑体移动时，弹簧的预压力才开始发挥作用，所以现有技术虽然在透镜支撑体上设置固定弹簧，但仍然存在耐冲击性差的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种透镜驱动装置，它能在由电磁力驱使透镜支撑体的构造中，通过用简单的结构来提供透镜驱动装置具有耐冲击性的特点。
本发明的目的是这样实现的：
一种透镜驱动装置，包括：凹形圆筒状的环口，安装环口的底座，设置在环口内的磁石和线圈，置于环口内且将线圈固定在其外周部的透镜支撑体，设置在透镜支撑体前后的前侧弹簧和后侧弹簧；其特点是：
所述的前侧弹簧和后侧弹簧呈环状的板簧，在前后侧弹簧的内外周侧端部之间设置多个腕部；所述的前后侧弹簧上的各腕部之间分别设有插入空间，该插入空间与透镜支撑体突起相适配且与透镜支撑体突起紧密结合；
所述的线圈在不通电的状态下，前侧弹簧和后侧弹簧赋予透镜支撑体向着底座的预压力，使透镜支撑体押着于底座上；线圈通电后产生电磁力，驱使透镜支撑体向光轴方向移动。
在上述的透镜驱动装置中，其中，所述的设置在前后侧弹簧的内周侧端部和外周侧端部之间的多个腕部沿着圆周方向延伸，在各腕部上设有数个连续的弯曲部。
在上述的透镜驱动装置中，其中，所述的腕部在圆周方向上呈S状延伸。
在上述的透镜驱动装置中，其中，所述的腕部具有与内周侧端部相连接的连接部和与外周侧端部相连接的连接部，腕部在与外周侧端部相连接的连接部上形成了径方向的弯曲部。
在上述的透镜驱动装置中，其中，所述的腕部上的径方向弯曲部呈凸状。
在上述的透镜驱动装置中，其中，所述的腕部上的径方向弯曲部呈凹状。
在上述的透镜驱动装置中，其中，所述的腕部由与外周侧端部相连接的连接部和与内周侧端部相连接的连接部弯曲后形成。
在上述的透镜驱动装置中，其中，所述的前后侧弹簧的内周侧端部和外周侧端部之间形成断层。
本发明透镜驱动装置由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
1.本发明由于前后侧弹簧的内周侧端部与透镜支撑体固定连接、外周侧端部与环口固定连接，且内周侧端部呈突出的状态，前后侧弹簧的回复力合力将透镜支撑体压向底座，由此即便在产生摇晃和冲击的场合中，很难造成透镜支撑体的摇晃，使之具有优良的耐冲击性；
2.本发明由于透镜支撑体通过前后侧弹簧的预压力的合力压向底座，由此对于单个弹簧无需较大的预压力，由此可见，由于弹簧的预压力对组装影响小，从而使组装容易并且结构简单；
3.本发明由于透镜支撑体通过电磁力的作用进行移动，无需传统的齿轮和凸轮槽相嵌合的结构，使之不仅精度高且结构小；
4.本发明由于前后侧弹簧呈环状的板簧，因此结构简单且安装简便；
5.本发明由于在前后侧弹簧上设置腕部，该腕部在圆周方向上形成有连续的弯曲部，通过弯曲部的伸缩，从而可缓冲圆周方向的冲击力；
6.本发明由于前后侧弹簧上的腕部呈S字形，缓和了径方向和圆周方向所受到的冲击力，由此可见缓和冲击的自由度较高；
7.本发明由于腕部设置在前后侧弹簧的内外周侧端部之间，因此提高了环状前后侧弹簧的外周侧端部和内周侧端部之间连接部的连接强度；
8.本发明由于将前后侧弹簧的内外周侧端部设置呈断层的弹簧板，组装时通过减小断层，就可以提高弹簧的预压力，由此可见，通过高预压力就可把透镜支撑体压向底座，从而进一步能提高耐冲击性。
附图说明
通过以下对本发明透镜驱动装置的若干实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：
图1是本发明透镜驱动装置第一实施例在驱动前状态下的剖视结构示意图；
图2是图1透镜驱动装置中前侧弹簧的放大侧剖结构示意图；
图3是图1所示的透镜驱动装置的分解结构示意图；
图4是图3所示的透镜驱动装置中前侧弹簧的结构示意图；
图5是图4中B-B段截面的结构示意图；
图6是图4的C-C向截面的结构示意图；
图7是本发明透镜驱动装置第一实施例在驱动状态下的剖视结构示意图；
图8是本发明透镜驱动装置第二实施例在组装工程中的剖视结构示意图；
图9是本发明透镜驱动装置第三实施例中前侧弹簧的结构示意图；
图10是本发明透镜驱动装置中前后侧弹簧的腕部变形实施例的截面结构示意图。
具体实施方式
本发明透镜驱动装置是一种装入手机中的可变焦照相机的透镜驱动装置，它包括：圆筒状的环口3，提供环口3座落与装配的底座5，安置在环口3内的磁石13和线圈15，设置在环口3内并且将线圈15固定在其外周部将透镜20安置在内的透镜支撑体7，固定设置在透镜支撑体7前后的前侧弹簧9和后侧弹簧11；本发明透镜驱动装置通过向线圈15通电后所产生的电磁力相抗于前侧弹簧9和后侧弹簧11的预压力，驱使透镜支撑体7向光轴方向移动。
请参见图1至图7所示，它们是本发明透镜驱动装置第一实施例的结构示意图。第一实施例所示的透镜驱动装置1是一种装入手机中的可变焦照相机的透镜驱动装置(图1中，上下端分别为透镜驱动装置的前侧和后侧)。
请参见图1和图3所示，本发明透镜驱动装置1包括：呈圆筒状的环口3，提供环口3座落与装配的底座5，设置在环口3内的透镜支撑体7，固定内周侧端部于透镜支撑体7，前侧弹簧9设置在透镜支撑体7中的透镜光轴方向前侧，后侧弹簧11设置在透镜光轴方向后侧。
所述的环口3座落在底座5上，环口3的截面呈凹字形形状；磁石13设置在凹字形的环口3内部；在凹字形的环口3内部还设有线圈15，该线圈15是设置在磁石13的内周侧；磁石13通过后方垫片17固定在底座5上；线圈15固定在透镜支撑体7的外周部7a上，透镜支撑体7的外周部7a进入凹字形环口3内，由此透镜支撑体7的外周部7a就可在凹字形环口3的凹字形间隙中移动了。
所述的底座5设置在环口3下并将环口3包围在其中，以提供环口3座落与装配。底座5具有与环口3外周面相适配的外周壁5a和与外周壁5a底部垂直连接的位于环口3后侧(即透镜光轴方向后侧)的基底部5b，环口3固定在底座5的内周侧；后侧弹簧11安置在底座5上，其中，后侧弹簧11的外周端部11b被固定在基底部5b和后方垫片17之间。
另外，传感器支架19安装在底座5的基底部5b上。
所述的透镜支撑体7设置在环口3的内周侧，透镜支撑体7呈圆筒状，在透镜支撑体7内部安置有透镜20，透镜支撑体7和透镜20可沿着光轴方向在环口3的内周侧自由移动。
在所述的透镜支撑体7和环口3上依次安置前方垫片21、前侧弹簧9、框架23、小帽24。
所述的前侧弹簧9是呈环状的板簧结构，前侧弹簧9设计呈具有内周侧端部9a和外周侧端部9b；前侧弹簧9内周侧端部9a夹固在透镜支撑体7和小帽24之间，外周侧端部9b则被夹固于环口3和框架23之间；前方垫片21则介于前侧弹簧9外周侧端部9b和环口3之间。
所述的后侧弹簧11的形状与上述的前侧弹簧9大致相同呈环状的的板簧结构，后侧弹簧11设计呈具有内周侧端部11a和外周侧端部11b；其中，内周侧端部11a固定在透镜支撑体7的后端，外周侧端部9b则被固定于底座5的基底部5b和后方垫片17之间。
请结合图1和图3参见图2所示，上述的前侧弹簧9和后侧弹簧11在安装前的自然状态(即无施加负载的状态)下是平坦的(见图3)，但在安装后的状态则如图2所示，图2是前侧弹簧的放大侧剖结构示意图(由于后侧弹簧11的形状与上述的前侧弹簧9大致相同，为此省略后侧弹簧11的放大结构示意图)。为了使前侧弹簧9和后侧弹簧11的内周侧端部9a和11a分别位于前侧弹簧9和后侧弹簧11的外同侧端部9b和11b的前方位置而要使前侧弹簧9和后侧弹簧11处于变形着的安装状态。由于弹簧回复力(预压力)的作用，使得前侧弹簧9和后侧弹簧11的内周侧端部9a、11a始终有一个向着底座5基底部5b的预压力在作用着。
请结合图1和图3参见图2与图4、图5、图6所示，图2与图4、5、6是本发明透镜驱动装置中的前侧弹簧的结构示意图。
现对前侧弹簧9和后侧弹簧11的结构及其作用进行更为详尽的说明，但是由于前侧弹簧和后侧弹簧11的结构和作用大致相同，所以就前侧弹簧9进行说明，省略对后侧弹簧11的结构及其作用的详尽描述。
所述的前侧弹簧9，在其内周侧端部9a和外周侧端部9b之间设置多个腕部；至于设置几个腕部视具体情况而定，在本实施例中，内周侧端部9a和外周侧端部9b之间设有3个腕部25，各腕部25连接着内周侧端部9a和外周侧端部9b。各腕部25沿着圆周方向延伸开，在相邻腕部25和25之间，设有供透镜支撑体7突起7b部分(请参见图1和图3所示)嵌入的插入空间27(见图4)。由于透镜支撑体7的突起7b部分嵌入此前侧弹簧9的插入空间27，从而使透镜支撑体7与底座5基底部5b形成对接。
请参见图4与图5所示，图5是图4中前侧弹簧B-B段截面的结构示意图。前侧弹簧9腕部25如图所示的那样，在其圆周方向上形成有连续的弯曲部25c，使前侧弹簧9在圆周方向上具有弹性变形的功能。
请结合图4与图5参见图6所示，图6是图4中前侧弹簧C-C向截面的结构示意图。如图4与图6所示的那样，前侧弹簧9腕部25在与外周侧端部9b相连接的连接部25a上形成了径方向的弯曲部25d，这样就能防止在连接部25a中的歪曲，提高了强度。
同样，图4所示的E-E向截面几个情况与图6相同，因此省略了E-E向截面结构示意图。前侧弹簧9腕部25在与内周侧端部9a相连接的连接部25b上也形成了径方向的弯曲部25d，由此可预防歪曲并提高了强度。
下面就本发明透镜驱动装置的组装步骤、作用原理及其优点和效果加以说明。
第一，本发明透镜驱动装置的组装步骤是：
(a)，在透镜支撑体7上安装后侧弹簧11，即将后侧弹簧11的内周侧端部11a固定在透镜支撑体7上，并将线圈15套置在透镜支撑体7上；
(b)，把磁石13固定在环口3内，再将包含透镜20的透镜支撑体7、安置在透镜支撑体7上的线圈15和后侧弹簧11配置进环口3的内部；
(3)，在底座5的基底部5b中安装且固定后方垫片17；
(4)，接着，在后侧弹簧11的插入空间27中插入透镜支撑体7的突起7b；
(5)，然后，在前方垫片21和环口3之间载进前侧弹簧9的内周侧端部9a后，用小帽24进行固定。
(6)，同时，在底座5上安装好框架23后，通过框架23来固定外周侧端部9b；
(7)，最后，将传感器支架19安装在底座5的基底部5b上。
如此便完成了本发明透镜驱动装置的组装工作。
第二，本发明透镜驱动装置的作用和效果是：
请参见图1和图2所示，透镜驱动装置在安装好后的状态时，前侧弹簧9和后侧弹簧11它们各自的内周侧端部9a、11a分别与其外周侧端部9b、11b相比，内周侧端部9a、11a位置是呈前方突出的状态状设定(见图2)，并且透镜支撑体7的突起7b对接于底座5的基底部5b上，因此，前侧弹簧9和后侧弹簧11各自均具有弹簧回复力的作用(见图2箭头所示)。由此可见，通过前侧弹簧9和后侧弹簧11两弹簧的合力来把透镜支撑体7押向底座5的基底部5b上的；所以，即便在产生摇晃和冲击的场合中，对透镜支撑体7本身而言也很难造成摇晃不稳的情况，因此它具有优良的耐冲击性。
在上述情况中，由于透镜支撑体7是通过前侧弹簧9和后侧弹簧11两者的合力而压向底座5的基底部5b的，所以单个弹簧(前侧弹簧9和后侧弹簧11)的预压力即便小，也能够得到较大的预压力。并且因对于单个弹簧无需较大的预压力，所以弹簧的预压力就对组装的影响小，从而不仅组装容易并且结构简单。
同时，由于透镜支撑体7是通过电磁力的作用来进行移动的，没有传统的那种通过齿轮和凹凸槽相嵌合的结构，所以不仅可避免由此精度误差所引起的摇晃不稳，与此同时，实现了结构的小型化。
并且，由于前侧弹簧9和后侧弹簧11在各自腕部25的圆周方向上分别形成有连续的弯曲部25c，所以即便在圆周方向上有冲击力作用，通过腕部25的伸缩便可减缓周方向上冲击。
另外，即便向前侧弹簧9和后侧弹簧11作用一个径方向上的冲击力，因在腕部25的外周侧端部和内周侧端部的连接部25a、25b上形成有弯曲部，所以通过腕部25的伸缩来减缓径方向上的冲击，同时还可提高连接强度。
请参见图7所示，本发明透镜驱动装置一旦线圈15通上电流，就如图7所示那样，通过电磁力的作用可使得透镜支撑体7按一定量向前方移动，进行透镜焦距的调节。
接下来，对本发明透镜驱动装置的其它实施例进行说明。以下要说明的实施例中，对于涉及到与上述实施例起相同作用效果的部分用同一符号表示，并省略其详细说明，而针对与上述实施例的主要不同点进行说明。
请参见图8所示，图8所示的是本发明透镜驱动装置第二实施例的剖视结构示意图。在本实施例中，框架23在安装前状态时，前侧弹簧9处在自然状态(即无负载状态)下，与上述实施例不同的是，前侧弹簧9的内周侧端部9和外周侧端部9b呈断层；而且，为了使前侧弹簧9在安装时，内周侧端部9和外周侧端部9b的断层减小，在本实施例中，采用的是安装好框架23后再进行前侧弹簧9外周侧端部9b的固定安装。由此可见，由于前侧弹簧9中内周侧端部9a和外周侧端部9b之间设成的断层，使得组装后的弹簧预压力(回复力)得以进一步提高，因此便可以用较大的预压力把透镜支撑体7押向底座5的基底部5b上，从而可进一步提高前侧弹簧9的耐冲击性。
请参见图9所示，图9所示的是本发明透镜驱动装置第三实施例的前侧弹簧(和后侧弹簧)的结构示意图。在本实施例中，前侧弹簧9或后侧弹簧11(图9所示的是前侧弹簧)的腕部25在径方向上呈S字状成形。因此，即便在周方向和径方向或相对倾斜方向上受到摇动或冲击的作用力时，也因通过通过S字形状腕部25的变形而会得以消解周方向和径方向或相对倾斜方向上所受到冲击力，由此提高了缓冲的自由度，因此赋予了本发明透镜驱动装置优良的耐冲性能。
本发明透镜驱动装置并不限于上述的实施形态，只要不脱离本发明的宗旨，而可作种种形态上的变动。
如，在前侧弹簧9和后侧弹簧11的腕部25上既可成形(如图6所示的)凸状的径方向弯曲部25d，也可呈如图10所示的凹状的弯曲部25e。
又如，在图9所示的第三实施例中，可与第一实施例那样，在腕部25设计如图5所示的上弯曲部25c，也可把与外周侧端部9b、11b和内周侧端部9a、11a相连接的腕部25各连接部25a、25b弯曲后成形，以此弯曲的连接部25a和25b消解所受到冲击力，提高耐冲击性能。
综上所述，本发明透镜驱动装置由于前后侧弹簧的回复力合力将透镜支撑体压向底座，由此具备良好的耐冲击性，并且结构简单组装容易；同时，由于在前后侧弹簧上设置腕部，从而可缓冲圆周方向的冲击力并提高了前后侧弹簧的外周侧端部和内周侧端部之间连接部的连接强度；并且，由于将前后侧弹簧的内外周侧端部设置呈断层的弹簧板，提高弹簧的预压力，从而进一步能提高耐冲击性。
Claims (8)
1.一种透镜驱动装置，包括：凹形圆筒状的环口(3)，安装环口(3)的底座(5)，设置在环口(3)内的磁石(13)和线圈(15)，置于环口(3)内且将线圈(15)固定在其外周部的透镜支撑体(7)，设置在透镜支撑体(7)前后的前侧弹簧(9)和后侧弹簧(11)；
本发明手机一种透镜驱动装置，包括：凹形圆筒状的环口，安装环口的底座，设置在环口内的磁石和线圈，置于环口内且将线圈固定在其外周部的透镜支撑体，设置在透镜支撑体前后的前侧弹簧和后侧弹簧；其特点是：
其特征在于：
所述的前侧弹簧(9)和后侧弹簧(11)呈环状的板簧，在前后侧弹簧(9)与(11)的内外周侧端部(9a与9b)和(11a和11b)之间设置多个腕部(25)；
所述的前后侧弹簧(9)与(11)上的各腕部(25)之间分别设有插入空间(27)，该插入空间(27)与透镜支撑体(7)突起(7b)相适配且与透镜支撑体(7)突起(7b)紧密结合；
所述的线圈(15)在不通电的状态下，前侧弹簧(9)和后侧弹簧(11)赋予透镜支撑体(7)向着底座(5)的预压力，使透镜支撑体(7)押着于底座(5)上；线圈(15)通电后产生电磁力，驱使透镜支撑体(7)向光轴方向移动。
2.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述的设置在前后侧弹簧(9、11)的内周侧端部(9a、11a)和外周侧端部(9b、11b)之间的多个腕部(25)沿着圆周方向延伸，在各腕部(25)上设有数个连续的弯曲部。
3.如权利要求1或2所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述的腕部(25)在圆周方向上呈S状延伸。
4.如权利要求1或2所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述的腕部(25)具有与内周侧端部(9a)相连接的连接部(25b)和与外周侧端部(9b)相连接的连接部(25a)，腕部(25)在与外周侧端部(9b)相连接的连接部(25a)上形成了径方向的弯曲部。
5.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述的腕部(25)上的径方向弯曲部呈凸状。
6.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述的腕部(25)上的径方向弯曲部呈凹状。
7.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述的腕部(25)由与外周侧端部(9b)相连接的连接部(25a)和与内周侧端部(9a)相连接的连接部(25b)弯曲后形成。
8.如权利要求1或2所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述的前后侧弹簧(9、11)的内周侧端部(9a、11a)和外周侧端部(9b、11b)之间形成断层。
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