CN208110139U - 透镜驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种透镜驱动装置，其透镜支架外周壁上还形成有至少两个绕线柱和用于引导电性连接所述驱动线圈和弹性构件的导线的导线槽；所述至少两个绕线柱设置在透镜支架的同一侧或同一边。本实用新型的透镜支架的绕线柱设置在透镜支架的同一侧，如此，导线槽只需设置在透镜支架上与绕线柱的同一侧即可，导线槽的长度大大缩短，从而降低了模具的设计难度，其他部件的可利用空间增大，使得整体结构朝微小化的趋势发展。且当两个绕线柱均设置在一侧时，电路板可设置在其他侧边，使得绕线柱的设计不会对电路板的使用造成影响，且绕线柱有更多的空间，使得绕线柱的设计更加合理。

Description

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。

背景技术

目前，随着科技的发展和生活水平的提高，手机的照相功能越来越多，而这对手机的摄像头的要求也越来越高。在现有的摄像头中，摄像头广泛使用VCM（Voice Coil Motor，音圈马达），其具有自动对焦功能，可以调节镜头的位置，从而呈现更清晰的图像。

摄像头内的线圈在缠绕时，需要设计有绕线柱，目前，绕线柱的设计大多为对称或斜对称的方式设计， VCM上一般设置有磁铁或FPC（Flexible Printed Circuit，柔性电路板）时，为防止绕线对其他部件的影响，绕线柱的位置设计较为困难；另外，在使用双线圈绕线设计时，绕线柱与线圈之间的间距内需要设计引导槽以避免导线勾到其他部件或损伤其他部件，引导槽的设计就占用了VCM一部分的体积，从而导致VCM的体积难以做的更小。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构改进的透镜驱动装置。

一种透镜驱动装置，用于驱动一透镜，定义被摄物体位于所述透镜的光轴方向前方，所述透镜驱动装置包括:

底座；

外壳，其下端部与底座相连，与底座一起围成一收容空间；

透镜支架，其上形成有用于装载所述透镜的通孔；

弹性构件，其用于将所述透镜支架悬架支撑于所述外壳内；

一个或多个驱动线圈，固定于所述透镜支架的外周侧壁；以及

多个驱动磁铁，固定在所述底座上，并在垂直于所述透镜的光轴的方向上与所述一个或多个驱动线圈隔空对置；

其中，所述透镜支架外周壁上还形成有至少两个绕线柱和用于引导电性连接所述驱动线圈和弹性构件的导线的导线槽；所述至少两个绕线柱设置在透镜支架的同一侧或同一边。

作为一种实施方式，所述多个驱动磁铁间隔设置，每两个相邻的驱动磁铁之间形成一个间隔，所述至少两个绕线柱设置在其中一个驱动磁铁之间的间隔内，并不与任何驱动磁铁相对置。

作为一种实施方式，所述透镜支架的外周壁上还设置有位置传感用磁铁或感应器，所述位置传感用磁铁或感应器设置在另外一个驱动磁铁之间的间隔内。

作为一种实施方式，所述底座包括：

底板，其中心部形成有通孔；

从底板上垂直延伸而出的多个立柱；以及

从底板或多个立柱上延伸而出的多个限位部；

其中，每个驱动磁铁在垂直于所述光轴方向的第一方向上限位于两个立柱之间，在朝向与其对置的驱动线圈的方向上限位于至少一个限位部，从而所述多个限位部可限制驱动磁铁与与其对置的驱动线圈之间的距离。

作为一种实施方式，所述弹性构件包括前侧簧片和后侧簧片，所述前侧簧片的内侧部与透镜支架的前端连接，所述前侧簧片的外侧部与所述立柱连接，所述后侧簧片的内侧部与透镜支架的后端连接，所述后侧簧片的外侧部与所述底板连接。

作为一种实施方式，所述后侧簧片分为互不相连的两片；所述底座内嵌有两个互不相连的高导磁材料制成的导电件，所述两个导电件上形成有多个第一金属片，每个限位部内嵌有至少一个第一金属片；所述底板上用于与后侧簧片连接的位置上形成有可暴露所述两个导电件的孔，两片后侧簧片通过所述孔分别与两个导电件电性连接。

作为一种实施方式，从所述透镜光轴的方向观察，所述导电件与底板的面积比为20%~50%。

作为一种实施方式，所述底座还包括从底板上垂直延伸而出的支撑板，用于固定一电路板；所述支撑板的用于固定所述电路板的位置上形成有可暴露所述两个导电件的第二孔，所述电路板通过所述第二孔分别与两个导电件电性连接；当所述透镜支架的外周壁上设置有所述位置传感用磁铁时，所述位置传感用磁铁与电路板对置，且电路板上设置有位置传感用传感器；当所述透镜支架的的外周壁上设置有位置传感用感应器时，所述位置传感用感应器与电路板对置，且电路板上设置有位置传感用磁铁。

作为一种实施方式，所述驱动线圈的数量为多个时，可多个均绕垂直于所述透镜的光轴的方向卷绕，也可均绕所述透镜的光轴方向缠绕于所述透镜支架的外周壁上；所述驱动线圈的数量为一个时，其绕所述透镜的光轴方向缠绕于所述透镜支架的外周壁上。

本实用新型的透镜驱动装置的透镜支架的绕线柱设置在透镜支架的同一侧，如此，导线槽只需设置在透镜支架上与绕线柱的同一侧即可，导线槽的长度大大缩短，从而降低了模具的设计难度，其他部件的可利用空间增大，使得整体结构朝微小化的趋势发展。且当两个绕线柱均设置在一侧时，电路板可设置在其他侧边，使得绕线柱的设计不会对电路板的使用造成影响，且绕线柱有更多的空间，使得绕线柱33的设计更加合理。

附图说明

图1为本实用新型提供一种透镜驱动装置的爆炸示意图。

图2为图1中底座的整体结构示意图。

图3为图1中透镜支架的俯视图。

图4为现有技术中采用旋转对称设计的绕线柱时线圈缠绕状态示意图。

图5为本实用新型一实施例的透镜支架与线圈缠绕状态示意图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型的透镜驱动装置为VCM（Voice Coil Motor，音圈马达）型驱动马达，驱动部件为相互隔空对置的驱动线圈和驱动磁铁。支撑部件包括用于装载透镜的透镜支架、设置于透镜支架外周侧的外围支撑部件以及将透镜支架悬架支撑于外围支撑部件内的弹性构件。驱动线圈和驱动磁铁中的一者固定在透镜支架上，而另一者固定在外围支撑部件上。工作中，对处于驱动磁铁磁场中的驱动线圈通电，利用产生的洛伦兹力推动透镜支架实现对镜头的对焦驱动功能。此外还可通过配置位置感应用传感器和磁铁来实现闭环控制功能。

其中，透镜支架的外形可大体（也即实质上或近似于）为圆形或方形或六边形等多边形，对应的，磁铁可为直板状或弧形板状或L型板状，外围支撑部件的形状也对应设置。驱动线圈可绕垂直于所述透镜的光轴的方向卷绕，然后固定于透镜支架外侧壁，也可绕透镜的光轴方向缠绕于透镜支架的外周壁上。当驱动线圈绕垂直于透镜的光轴的方向卷绕时，一般数量设置为两个（隔着透镜支架相对并平行设置）、四个（旋转对称地设置在透镜支架的外周侧壁上）或六个、八个等。当驱动线圈绕透镜的光轴方向缠绕于透镜支架的外周壁上时，一般数量设置为一个或两个（在光轴方向上前后设置）。多个驱动磁铁互不相连地间隔设置，一般为旋转对称设置或轴对称设置。

以下，以外形大体呈方形的透镜驱动装置为例进行说明，且设置两个绕垂直于透镜的光轴的方向卷绕的驱动线圈和两个直板状的驱动磁铁。本领域技术人员可以理解的，部件外形形状和数量不应限制本实用新型的保护范围。

以下，为描述方便，定义被摄物体位于透镜驱动装置（也即透镜）的前方，则在构件光轴方向上靠近被摄物体一侧为前侧（前方，前，上），在光轴方向上远离被摄物体一侧为后侧（后方，后，下）。定义与透镜的光轴平行的方向为Z方向，与Z方向垂直的且相互垂直的两个方向分布为X方向和Y方向。

如图1、图2和图3所示，本实用新型一实施例中，透镜驱动装置主要包括底座1、从底座1前方扣合在底座1上的外壳2、以及设置在外壳2和底座1围成的收容空间内的：形成有用于装载透镜（图未示出）的通孔的透镜支架3、固定在透镜支架3外周侧壁的两个驱动线圈31、设置在驱动线圈31外周侧的两块驱动磁铁32、内嵌（也即包裹，从底座外部无法观察到的）在底座1内的导电件4、用于将透镜支架3悬架支撑在外壳2内侧并可使透镜支架3沿光轴方向移动的弹性构件5、安装在底座1上的电路板6。

其中，外壳2呈方形盖状，包括方形的盖板及从盖板四边一体延伸而出的四个侧壁。侧壁下端部与底座相连。外壳2为低导磁材料或非导磁材料制成。在此，定义磁导率（magnetic permeability，一般用符号μ表示，μ等于磁介质中磁感应强度B与磁场强度H之比，即μ=B/H）大于或等于1.5为高导磁材料，磁导率低于1.5为低导磁材料。

底座1用于固定驱动磁铁32、电路板6、弹性构件5和导电件4。底座1包括大体呈四边形的底板11、从底板11的四角垂直延伸而出的立柱12、从底板11上垂直延伸而出的多个限位部13和支撑板14、15。底板11的中部开有通孔，与透镜相对。立柱12从底板11的四角垂直延伸而出，其在透镜径向的方向外侧形成有缺角，从而使底板11的前表面的角部露出（也即立柱在底板11的最角部形成了避空位），在避空位对应的四个角部中，相对的两个上形成有凸柱111，另外两个相对的角部上形成有孔112，用于暴露内嵌在底座1内的导电件4。立柱12的前端面上还形成有凸起121，用于连接弹性构件5。由于设置有立柱12，外壳2与底座1连接时，立柱12外侧表面可与外壳2内侧表面粘贴，从而两者的接着面积显著增大，透镜驱动装置的整体结构强度增强。

本实施例中，共设置有四个限位部13，分别从底板11的靠近两边处延伸而出，大体呈表面平行于X方向的长方形板状。在此，定义限位部13位于底座1的+Y侧和-Y侧。则位于+Y侧的两个限位部13分别与位于+Y侧的两个立柱12相连，也即限位部13的其中一个侧边（+X侧或-X侧）与立柱12相连。同样的，位于-Y侧的两个限位部13分别与位于-Y侧的两个立柱12相连，也即限位部13的其中一个侧边（+X侧或-X侧）与立柱12相连。且，立柱12具有平行于Y方向的侧表面122，该侧表面122与限位部13的平行于X方向的一个表面132相接，从而形成L形限位结构。驱动磁铁32的两侧端面，即+X侧端面和-X侧端面与立柱12的侧表面122接触（也可同时通过胶黏的方式连接），从而每个驱动磁铁32在Y方向上限位于两个立柱12之间。驱动磁铁32的朝向与其对置的驱动线圈31的方向上的端面与限位部13的表面132接触（优选同时通过胶黏的方式连接），从而在朝向透镜的方向限位于限位部13。由于限位部13位于驱动磁铁32和驱动线圈31之间，从而限位部13限制了驱动磁铁32与与其对置的驱动线圈31之间的距离。也可以理解，两个呈L形限位结构与外壳2的内壁之间形成刚好可容纳驱动磁铁32的容置空间，驱动磁铁32在该容置空间内，如此，可限制驱动磁铁32的平移以及驱动磁铁32与驱动线圈31之间的距离。此外，限位部13还可限制驱动磁铁32在平行于光轴方向的位置。从而省略了现有驱动装置中固定在外壳内侧的用于限位驱动磁铁和FPC的塑胶件支架。

支撑板14、15分别从底板11的位于-X侧和+X侧的侧边上一体延伸而出，两侧端部分别与立柱12相接。支撑板15用于固定电路板6，电路板6上设置有位置检测用传感器等元件，且凸起于电路板6表面，对应的，支撑板15上开形成有孔，用于使电路元件与透镜支架及其上的元件隔空对置。透镜支架3上设置有与位置检测用传感器隔空对置的位置检测用磁铁。支撑板14、15的外侧表面的一部分也可与外壳2内侧表面粘贴，从而底座1与外壳2的接着面积显著增大，透镜驱动装置的整体结构强度增强。

此外，如上所述，底座1还内嵌（包裹）有两个互不相连的高导磁材料制成的导电件4，也即导电件4为底座1在注塑成型时包裹在底座1内的。本实施例中，两个导电件4分别靠近两组限位部13设置，也即分别设于底座1的+Y侧和-Y侧。每个导电件4均包括垂直于光轴方向，也即Z方向的第二导电片43、从第二导电片43上一体垂直延伸而出的两个第一导电片44和两个第三导电片42。两个第一导电片44分别嵌入在位于+Y侧或-Y侧的两个立柱12内。从而在组装驱动磁铁32的时候，第一导电片44与驱动磁铁吸附，方便驱动磁铁32的准确定位和组装，并同时作为驱动磁铁的导磁片，阻止磁场外溢，避免检测用传感器等元件受到干扰。第三导电片42均嵌入在支撑板15内，且支撑板15上形成有供第三导电片42的部分露出的第二孔152，电路板6通过第二孔152与第三导电片42电性连接。可以理解的，底座1上还形成有用于暴露导电片以连接外部供电源的孔。

此外，每个导电件4的第二导电片43上还延伸出一L形第四导电片41。也即第四导电片41首先垂直从第二导电片43上延伸而出，然后朝向外侧弯折延伸，形成为L形。且，第四导电片41延伸至底板11的孔112处，使得其部分暴露，方便与弹性构件5连接。

特别的，从透镜光轴的方向观察，导电件4与底板11的面积比为20%~50%，如此，在组装产品时，可在组装面上设置大面积磁铁，然后将底座1设置在磁铁上进行组装，如此，底座1受到较大的向下磁吸力稳固在治具上，不易因受到驱动磁铁的影响而出现浮起和歪斜的情况，便于产品的组装，从而无需重新设计压杆限制底座1的移动。

弹性构件5包括前侧簧片51和后侧簧片52，均包括用于与透镜支架3相连的内侧部、用于与底座1相连的外侧部、以及蜿蜒延伸的用于连接内侧部和外侧部的腕部。本实施例中，前侧簧片51的内侧大体形成为环形，并与透镜支架3的前端连接，前侧簧片51的外侧也大体形成为环形并与立柱12前端面连接，并扣在凸起121上。后侧簧片52需作为导电路径，因此分为互不相连的两片，每片的内侧部与透镜支架的后端连接，每片的外侧部与底板11的四角处连接，并通过孔112与对应的导电件4电性连接。

如此，弹性构件5将透镜支架3悬架支撑在外壳2内侧，并允许透镜支架3沿光轴方向移动。

如上所述，本实施例中，透镜支架3大体呈方形，两个驱动线圈31设置在垂直于透镜的光轴的方向上，本实施例中为Y方向上与两个驱动磁铁32隔空对置。透镜支架3的朝向-X方向的外周壁上还形成有两个绕线柱33，透镜支架的从绕线柱33到驱动线圈31的安装部位、以及从绕线柱33到后侧簧片52的安装部位上还形成有用于引导电性连接驱动线圈和弹性构件的导线的导线槽。从驱动线圈31引出的两根导线将沿导线槽到达绕线柱33，然后绕绕线柱33旋转几周后沿导线槽到达透镜支架的与后侧簧片52连接的部位，并与后侧簧片52电性连接。本实施例中，两个绕线柱33设置在透镜支架3上的同一侧，即-X侧，也即不设置驱动磁铁的一侧，同时背对着设置有位置传感用磁铁的另一侧。如此，导线槽只需设置在透镜支架3上与绕线柱33的同一侧即可，导线槽的长度大大缩短，从而降低了模具的设计难度，其他部件的可利用空间增大，使得整体结构朝微小化的趋势发展。同理，透镜支架上对应设置有两块驱动磁铁32，当两个绕线柱33设置在未对应磁铁的同一侧时，驱动线圈31的绕线方式简单，绕线距离较短，导线槽的设计难度降低。当两个绕线柱33均设置在电路板6的对侧时，使得绕线柱的设计不会对电路板的使用造成影响，且绕线柱33有更多的空间，使得绕线柱33的设计更加合理。

在其他实施例中，当使用绕平行于光轴方向的方向缠绕的驱动线圈，并采用设置在透镜支架3上的同一侧的两个绕线柱33时，还可克服现有技术中采用旋转对称的绕线柱所产生的透镜支架两侧的线圈缠绕圈数有差异的问题（请参考图4）。如图4，当采用旋转对称的绕线柱时，驱动线圈起始端从位于图4上侧的绕线柱开始缠绕，并在图4中下侧的绕线柱处结束缠绕，会出现位于图4中透镜支架左侧的驱动线圈的绕圈数少于右侧的情况，导致驱动时产生不平衡的磁推动力。而采用本实用新型的绕线柱方案时，如图5所示，透镜支架两侧与驱动磁铁隔空对置的线圈的绕圈数完全相等。

需要说明的是，当所使用的驱动线圈核驱动磁铁的数量增加时，绕线柱的数量对应地增加。但无论绕线柱33设置三个或三个以上，绕线柱33的设计位置仍应当设计在驱动磁铁两两之间的间隔内，并不与任何驱动磁铁相对置，而位置传感用磁铁或感应器设置在另外一个驱动磁铁之间的间隔内。如此可达到与上述实施例同样的效果。

工作中，导电件与外部供电源电性连接，为电路板6供电，同时藉由弹性构件5为驱动线圈31供电，实现对透镜的驱动。整个装置仅仅在后侧簧片与驱动线圈相连时采用了导线，其余导电路径均内置，并可实现点对点焊接，电路更稳定，有利于镜头模组上性能的提升和优化。

其他实施例中，当底板为其他形状时，立柱12对称地，优选为旋转对称地设置在底板上即可。其他实施例中，限位部可从立柱上沿着X方向延伸而出，且不与底板接触，限位部也可从底部上延伸而出但不与立柱接触。其他实施例中，当底板为其他形状时，立柱的缺角所避空出来的底板表面一部分露出，作为与弹性构件5连接的位置即可，立柱不一定要设置在角部。其他实施例中，底板上用于与弹性构件5连接的位置可同时设置有凸柱111和孔112。其他实施例中，限位部的数量可为两个或四个以上，且形状不限于板状，只要具有一平行于X方向的平面即可。另外，立柱12和限位部13也可以为其他形状，以能限制驱动磁铁32的平移以及驱动磁铁32与驱动线圈31之间的距离即可。其他实施例中，当透镜支架的的外周壁上设置有位置传感用感应器时，位置传感用感应器与电路板对置，且电路板上设置有位置传感用磁铁。其他实施例中，每个限位部内嵌入两个或以上的第一金属片。其他实施例中，限位部内可不嵌入金属片，可直接使用高导磁材料制成的金属片贴附在限位部表面，也可实现同样的技术效果。

其他实施例中，后侧簧片可分为独立且互不相连的三个或以上的部分，对应的，嵌入在底座内的高导磁导电件的数量为三个或三个以上或仍然为两个，根据不同的电路功能设计，后侧簧片的不同部分与对应的高导磁导电件电性连接。其他实施例中，当嵌入在底座内的导电件的数量为三个或三个以上时，其中一个或多个导电件可为低导磁材料或非导磁材料制成。

虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (9)

1.一种透镜驱动装置，用于驱动一透镜，定义被摄物体位于所述透镜的光轴方向前方，其特征在于，所述透镜驱动装置包括:

底座；

外壳，其下端部与底座相连，与底座一起围成一收容空间；

透镜支架，其上形成有用于装载所述透镜的通孔；

弹性构件，其用于将所述透镜支架悬架支撑于所述外壳内；

一个或多个驱动线圈，固定于所述透镜支架的外周侧壁；以及

多个驱动磁铁，固定在所述底座上，并在垂直于所述透镜的光轴的方向上与所述一个或多个驱动线圈隔空对置；

其中，所述透镜支架外周壁上还形成有至少两个绕线柱和用于引导电性连接所述驱动线圈和弹性构件的导线的导线槽；所述至少两个绕线柱设置在透镜支架的同一侧或同一边。

2.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述多个驱动磁铁间隔设置，每两个相邻的驱动磁铁之间形成一个间隔，所述至少两个绕线柱设置在其中一个驱动磁铁之间的间隔内，并不与任何驱动磁铁相对置。

3.根据权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述透镜支架的外周壁上还设置有位置传感用磁铁或感应器，所述位置传感用磁铁或感应器设置在另外一个驱动磁铁之间的间隔内。

4.根据权利要求3所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述底座包括：

底板，其中心部形成有通孔；

从底板上垂直延伸而出的多个立柱；以及

从底板或多个立柱上延伸而出的多个限位部；

其中，每个驱动磁铁在垂直于所述光轴方向的第一方向上限位于两个立柱之间，在朝向与其对置的驱动线圈的方向上限位于至少一个限位部，从而所述多个限位部可限制驱动磁铁与与其对置的驱动线圈之间的距离。

5.根据权利要求4所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述弹性构件包括前侧簧片和后侧簧片，所述前侧簧片的内侧部与透镜支架的前端连接，所述前侧簧片的外侧部与所述立柱连接，所述后侧簧片的内侧部与透镜支架的后端连接，所述后侧簧片的外侧部与所述底板连接。

6.根据权利要求5所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述后侧簧片分为互不相连的两片；所述底座内嵌有两个互不相连的高导磁材料制成的导电件，所述两个导电件上形成有多个第一金属片，每个限位部内嵌有至少一个第一金属片；所述底板上用于与后侧簧片连接的位置上形成有可暴露所述两个导电件的孔，两片后侧簧片通过所述孔分别与两个导电件电性连接。

7.根据权利要求6所述的透镜驱动装置，其特征在于，从所述透镜光轴的方向观察，所述导电件与底板的面积比为20%~50%。

8.根据权利要求6所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述底座还包括从底板上垂直延伸而出的支撑板，用于固定一电路板；所述支撑板的用于固定所述电路板的位置上形成有可暴露所述两个导电件的第二孔，所述电路板通过所述第二孔分别与两个导电件电性连接；当所述透镜支架的外周壁上设置有所述位置传感用磁铁时，所述位置传感用磁铁与电路板对置，且电路板上设置有位置传感用传感器；当所述透镜支架的外周壁上设置有位置传感用感应器时，所述位置传感用感应器与电路板对置，且电路板上设置有位置传感用磁铁。

9.根据权利要求8所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述驱动线圈的数量为多个时，可多个均绕垂直于所述透镜的光轴的方向卷绕，也可均绕所述透镜的光轴方向缠绕于所述透镜支架的外周壁上；所述驱动线圈的数量为一个时，其绕所述透镜的光轴方向缠绕于所述透镜支架的外周壁上。