CN201273955Y - 一种透镜驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种透镜驱动装置，解决了现有的透镜驱动装置尺寸大、耗能高、透镜易产生径向摇晃的技术问题，特别适用于小型照相机或带有照相功能的手机。本实用新型包括一兼做框架和导磁体的磁轭壳体，固设在磁轭壳体内侧面上的磁石，设置在磁轭壳体内装有透镜的透镜支撑体，设置在透镜支撑体外周的线圈，透镜支撑体的前端设有前侧板式弹簧，后端设有后侧板式弹簧，在透镜支撑体的外周侧喷涂或电镀有一导磁层，由具有导磁性质的材料制成，能够聚集更多磁力线穿过线圈，提高电磁感应力，可更有效地利用磁场，从而节约电能。导磁层与透镜支撑体及线圈紧密贴合在一起，不需要留有空气间隙，因此驱动装置的结构更紧凑、小巧。

Description

一种透镜驱动装置

技术领域

本实用新型涉及一种透镜驱动装置。具体地说是一种应用于照相机、摄像机或具有拍照功能的手机等设备上以驱动镜头移动从而调解焦距的镜头驱动装置。

背景技术

传统的照相机其调节焦距的驱动装置通常包括步进电机、齿轮、凸轮及连杆等构件组成，如中国专利文献CN2938165Y公开了一种具有稳定自动对焦功能的镜头结构，包括壳体、马达、第一齿轮、第二齿轮、镜头模块及弹性组件，所述马达设置于该壳体内，所述第一齿轮设置于该壳体内并固定于该马达的轴心上，所述第二齿轮设置于该壳体内并与该第一齿轮垂直地啮合在一起，所述第二齿轮的上表面具有一螺旋状斜面，所述镜头模块设置于该壳体内，并且镜头模块具有一与第二齿轮的螺旋状斜面接触的凸块。其中涉及电机、两个齿轮、壳体、螺旋斜面和凸块及镜头模块，部件众多，使得照相机的尺寸较大，传动复杂，因此很难适应照相机小型化的趋势。

为适应相机小型化的需要，一种采用利用磁场产生动力的驱动装置使用越来越广泛，如中国专利文献CN201035200Y公开了一种透镜驱动装置，包括一安装在底座上的具有带圆孔的方形外廓并兼为透镜驱动装置的外部筐体的磁轭环，该磁轭环内安置有磁石与线圈，磁轭环的圆孔中设置有带一透镜载体的透镜，该透镜载体的前后各设置有带前侧垫片的前侧弹簧与带后侧垫片的后侧弹簧。这种技术方案的原理是将线圈置于磁石产生的磁场中，给线圈通电使其受到电磁力的驱动从而带动与其固定在一起的透镜载体移动，将透镜驱动到预定的位置。由于这种装置无需电机、齿轮、凸轮、螺杆等传动工具因此体积小，且制作与装配工艺简单。但上述专利文献所批露的技术方案，磁石产生的磁力线较为分散，线圈中的磁感应强度较小，使得驱动带有镜头的载体的电磁力也较小。要使其达到驱动带有镜头的载体的目的，需要增大线圈的长度或加大线圈中的电流，而增加线圈的长度就必然会加大驱动装置的尺寸。因此，目前一般生产厂家都是采用加大线圈中的电流的方法，这就造成了能量的浪费。并且透镜驱动装置的磁路是经磁石的一极到环口，再沿环口回到磁石另一极。即所述磁路依靠环口来完成，这需要在磁石与线圈之间、线圈和载体之间保留一定的空隙，这不利于将驱动装置的结构设计得更加紧凑，而且也不利于线圈和载体之间的固定。另外，在透镜支撑体沿光轴方向移动的过程中，易受到径向的力而摇晃，导致透镜拍摄到的图像模糊。

发明内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构紧凑、并且磁石产生的磁力线更为集中以增大驱动镜头载体作用力的透镜驱动装置。为解决上述技术问题，本实用新型的一种透镜驱动装置，包括：一个作为框架的磁轭壳体，设置在所述磁轭壳体内装有透镜的透镜支撑体，固定设置在所述透镜支撑体外周的线圈；所述磁轭壳体内侧面上固定有磁石；所述透镜支撑体的前端设有前侧板式弹簧，后端设有后侧板式弹簧；所述前侧板式弹簧固设于所述磁轭壳体内部前侧，所述后侧板式弹簧固设于所述磁轭壳体内部后侧；所述透镜支撑体的外周面和所述线圈之间设有导磁层。

所述导磁层为喷涂或电镀在所述透镜支撑体外周面上的导磁性材料层。

所述导磁层的轴向尺度大于线圈的轴向尺度。

所述导磁层的厚度为0.005mm-0.02mm。

所述前侧板式弹簧和所述后侧板式弹簧均包括外周部和内周部，所述内周部和外周部之间设置有多个均匀分布的缓冲部。

所述缓冲部包括至少三条在同一平面内基本平行的臂部，相邻的两条臂部之间通过弧形连接部连接，相邻的两个弧形连接部的弧形方向相反。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1.本实用新型利用磁石、磁轭壳体和导磁层共同配合来形成磁路结构。设置在线圈和透镜支撑体之间的导磁层，由具有导磁性质的材料制成，能够聚集更多磁力线穿过线圈，增强线圈附近的磁场，相应地提高了电磁感应力，更有效地利用了磁场，同时由于磁感应强度变大，线圈中的电流可适当调小，因此可节约电能，方便使用者在外出时长时间地使用。

2.导磁层具有良好的导磁性能，导磁层与透镜支撑体及线圈紧密贴合在一起，不需要设置空气气隙，可使得驱动装置更小巧，结构更紧凑。

3.所采用的板式弹簧外周部和内周部之间设置的缓冲部包括至少三条在同一平面内基本平行的臂部，相邻的两条臂部之间通过弧形连接部连接，相邻的两个弧形连接部的弧形方向相反，能够相互抵消彼此之间所受到的力的冲击，避免应力集中现象的发生，能够抵挡本实用新型装置在与弹簧平行方向上受到的冲击力，使弹簧具有较好的耐冲击性，不易损坏。同时保证透镜支撑体在沿光轴方向移动时不会产生偏移和摇晃。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型透镜驱动装置的实施例的立体分解结构示意图；

图2为本实用新型透镜驱动装置的实施例组合状态的前视图；

图3为图2的A-A剖面视图；

图4(a)为本实用新型透镜驱动装置的实施例的前侧板式弹簧的示意图；

图4(b)为本实用新型透镜驱动装置的实施例的后侧板式弹簧的示意图；

图5(a)为本实用新型透镜驱动装置的实施例的透镜支撑体定位配合部分的结构示意图；

图5(b)为本实用新型透镜驱动装置的实施例的基座定位配合部分的结构示意图；

图6(a)为本实用新型透镜驱动装置的实施例通电前的剖面视图；

图6(b)为本实用新型透镜驱动装置的实施例通电后的剖面视图。

图中附图标记表示为：2-透镜，3-透镜支撑体，4-磁轭壳体，5-磁石，5a-磁石的侧棱部位，5b-弧形面，6-线圈，7-前侧垫片，8a-前侧板式弹簧，8b-后侧板式弹簧，9-后侧垫片，10-基座，11-导磁层，84-外周部，88-内周部，85-缓冲部，85a-臂部，12-导电端子，87-弧形连接部，30-底座，30a-凹槽，31-透镜支撑体的底部，39-透镜支撑体的顶部，3a-定位块，10a-定位槽。

具体实施方式

本实用新型是一种透镜驱动装置，图1，图2，图3为本实用新型的第一实施例的结构示意图。为了能够详细说明该实施例的特点，配合附图说明如下：

参考图1，磁轭壳体4内侧顶部固定有前侧板式弹簧8a，磁轭壳体4的底部设有基座10，基座10上固定有后侧板式弹簧8b。磁轭壳体4与基座10之间采用嵌合配套的方式固定在一起。磁轭壳体4内侧的四个角部镶嵌有磁石5。磁轭壳体4内中部设有透镜支撑体3，透镜支撑体3上装有透镜2，透镜支撑体3通过前侧板式弹簧8a与磁轭壳体4内侧顶部相连接，通过后侧板式弹簧8b与磁轭壳体底部的基座10相连接。透镜支撑体3的外周喷涂或电镀有导磁层11，在导磁层11的外周缠绕有线圈6。线圈6通电后受到电磁力，驱动透镜支撑体3沿透镜光轴方向进行移动，给线圈6通相反方向的电流，透镜支撑体3沿相反的方向进行移动。本文中所称“前侧”与“后侧”的位置关系都是相对于照相机所拍摄的物体而言的，就是离所拍摄物体近的位置用“前侧”来表示，反之则用“后侧”来表示。

磁轭壳体4由具有导磁性质的材料如铁、钴、镍及其合金等材料制成，在本实施例中设置成中心贯通的方形外廓。磁轭壳体4既是磁轭，同时又可作为框架，其他部件都可以磁轭壳体4为基础进行嵌合组装，省去了如框架、小帽等部件，进一步缩小了驱动装置的尺寸，简化了安装工艺，有利于对产品进行标准工艺的大规模生产。另外，磁轭壳体4还具有屏蔽电磁的作用，防止透镜支撑体的运动受到外界磁场作用的影响。

磁石5的形状为直四棱柱形，对磁石沿径向进行磁化。磁石5的侧棱部位5a与磁轭壳体4的内壁紧密贴合固设在一起，其靠近光轴方向的一侧加工成内凹的弧形面5b，磁石5的这种形状使其与透镜支撑体3、导磁层11、线圈6之间形成同心设置，可提高线圈的电磁感应强度，保证磁场强度的均衡。

透镜支撑体3是由树脂性材料制成的，其形状为圆筒状。透镜支撑体3的前端通过螺纹安装有透镜2。透镜支撑体3的底部设置有底座30。

导磁层11由具有导磁性质的材料如铁、钴、镍及其合金等材料制成。导磁层11的轴向尺度大于线圈6的轴向尺度，这样能聚集较多的磁力线通过线圈6，使线圈6周围的磁场强度增强，从而使线圈6受到的磁场力更大。导磁层11的厚度为0.005mm-0.02mm。

在导磁层11的外周缠绕有线圈6，线圈6的形状是在卷线后经过热压形成的圆筒形状。本实用新型的线圈6与导磁层11及透镜支撑体3之间无需间隙，可以节省结构空间，有利于驱动结构设计得更加小巧，且由于线圈6是缠绕在透镜支撑体3上的，对线圈6自身的硬度和强度要求不高，这样就降低了线圈6的生产难度，节约了成本。

图4(a)和图4(b)是本实用新型前侧板式弹簧和后侧板式弹簧的结构示意图，下面结合图1和图5(a)、图5(b)进行详细说明。

所述的透镜支撑体3的前侧设置有一前侧板式弹簧8a，后侧设置有一后侧板式弹簧8b，前侧板式弹簧8a和后侧板式弹簧8b是由具有导电性质的弹性好的金属如铜合金等薄板材制成的，前后侧板式弹簧都设置有外周部84和内周部88，形状为外方内圆，前后侧板式弹簧的不同之处在于后侧板式弹簧8b是由对称而又不接触的两部分组成，且其两部分各设置有导电端子12。前侧板式弹簧8a和磁轭壳体4之间设置有前侧垫片7，前侧板式弹簧8a的外周部84固定在磁石5与前侧垫片7之间，内周部88固定在透镜支撑体3的顶部位置39；由图6(b)可以看出，前侧垫片7自身的厚度就是透镜支撑体3的最大可移动量。在磁石5和后侧板式弹簧8b之间设置有一后侧垫片9，后侧垫片9是由具有绝缘性质的材料制成的。后侧板式弹簧8b的外周部84固定在基座10的脚部10a上，内周部88固定在透镜支撑体3的底部位置31上。

如图4(a)和图4(b)所示，所述的外周部84和内周部88之间设置有多个以光轴为中心对称布置的缓冲部85，缓冲部85由多条臂部85a组成的，且相邻的两条臂部85a之间加工成可以避免应力集中现象出现的弧形连接部87来过渡，每个缓冲部85都至少有两个呈反方向设置的弧形连接部87，反方向的弧形连接部87能够相互抵消彼此之间所受到的力的冲击，这种结构能够保证透镜支撑体在沿光轴方向移动时不会产生偏移和摇晃，尤其是能够抵挡本实用新型装置在与弹簧平行方向上的所受到的冲击力。

如图6(a)，所述本实用新型在驱动前状态下，前侧板式弹簧8a的外周部84与内周部88存在段差，透镜支撑体3承受前侧板式弹簧8a向后方向的预压力。如图6(b)所示，在驱动后状态下，透镜支撑体3沿光轴方向移动，当行程达到最大时，透镜支撑体3的顶部位置39抵于磁轭壳体。

图5(a)和图5(b)为本实用新型装置的定位配合部分的结构示意图，在透镜支撑体3的底部31加工有若干个定位块3a，基座10上加工有与之嵌合配套的若干个定位槽10a。二者的嵌套配合可以防止在组装过程中，镜头2旋入透镜支撑体3时，引起透镜支撑体3产生旋转破坏弹簧的形状。

下面就本实用新型的装配程序及工作原理加以说明：

(1)在透镜支撑体3的外周侧喷涂或电镀上导磁层11，将透镜支撑体3的底部卡于底座30上的定位凹槽30a内；

(2)将线圈6缠绕在导磁层11的外周侧；

(3)将后侧板式弹簧8b的内周部88固定在透镜支撑体3的底部；

(4)将线圈6的两个抽头线分别焊接在后侧板式弹簧8b的内周部88的接点上；

(5)将后侧板式弹簧8b的外周部84固定在基座10的底部；

(6)将前侧垫片7插入磁轭壳体4的内侧并固定；

(7)将前侧板式弹簧8a插入磁轭壳体4的内侧，弹簧的外周部84固定在前侧垫片7上；

(8)将磁石5分别插入磁轭壳体4内侧的四个角部并固定；

(9)将带有线圈6、透镜支撑体3、后侧板式弹簧8b的基座10倒扣装入磁轭壳体4内并固定；

(10)将前侧板式弹簧8a的内周部88固定在透镜支撑体3的顶部位置39上。

根据以上步骤就完成了本实用新型的组装。

组装后的透镜驱动装置，向线圈6通电后，在由磁轭壳体4、磁石5、导磁层11所组成的闭合磁路范围内，产生沿光轴方向的电磁力，电磁力克服前、后侧板式弹簧的作用力使得透镜支撑体3沿光轴方向上移动，通过调整通电的电流大小就可以调整透镜支撑体3的移动位置。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种透镜驱动装置，包括：一个作为框架的磁轭壳体，设置在所述磁轭壳体内装有透镜的透镜支撑体，固定设置在所述透镜支撑体外周的线圈；所述磁轭壳体内侧面上固定有磁石；所述透镜支撑体的前端设有前侧板式弹簧，后端设有后侧板式弹簧；所述前侧板式弹簧固设于所述磁轭壳体内部前端，所述后侧板式弹簧固设于所述磁轭壳体内部后端；其特征在于：所述透镜支撑体的外周侧和所述线圈之间还设有导磁层。

2.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述导磁层为喷涂或电镀在所述透镜支撑体外周面上的导磁性材料层。

3.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述导磁层的轴向尺度大于线圈的轴向尺度。

4.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述导磁层的厚度为0.005mm-0.02mm。

5.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述前侧板式弹簧和后侧板式弹簧均包括外周部和内周部，所述内周部和外周部之间设置有多个均匀分布的缓冲部。

6.根据权利要求5所述的透镜驱动装置，其特征在于：所述缓冲部包括至少三条在同一平面内基本平行的臂部，相邻的两条臂部之间通过弧形连接部连接，相邻的两个弧形连接部的弧形方向相反。

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