CN216599778U - 透镜驱动对焦检测机构、透镜驱动装置和摄像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于对焦马达技术领域，尤其涉及一种透镜驱动对焦检测机构、透镜驱动装置和摄像装置。它解决了现有导向卡死等技术问题。本透镜驱动对焦检测机构，用于检测伸缩镜筒的对焦位置，所述检测机构包括：柔性电路板，固定于伸缩镜筒上；位置传感器，固定于柔性电路板上；磁石，分布于伸缩镜筒外围并且与位置传感器呈相对分布；位置传感器检测磁石的磁场变化数据以达到检测伸缩镜筒对焦位置目的。本实用新型优点在于：提高了推重性能以及延长了对焦行程。

Description

透镜驱动对焦检测机构、透镜驱动装置和摄像装置

技术领域

本实用新型属于对焦马达技术领域，尤其涉及一种透镜驱动对焦检测机构、透镜驱动装置和摄像装置。

背景技术

摄像装置包括手机等等终端。

以手机为例，手机相机为了追求单反相机同样的图像品质，在微型摄像头上将采用大像素、大光圈来提升光学性能，从而微型镜头的实际焦距增大。在手机有限空间内，为了满足前述需求，微型摄像头在使用时，镜头的驱动机构要能够伸缩凸出手机表面。所以，微型镜筒伸缩摄像头不仅能解决大像素、大光圈镜头在手机上安置和使用，而且还能极大地提升图像品质。

为了提高对焦运动精度，许多发明人设计了检测磁石和IC芯片相对应检测方式，检测磁石固定在伸缩镜筒或者对焦载体上，而IC芯片则固定在底座上，利用这种方式达到对焦运动距离的检测。

上述的方案其虽然能够达到检测的目的，但是，上述的方案其存在一个很大的缺陷：IC芯片需要和电路板连接，此时对焦驱动磁石其只能设计为2-3块，导致无法满足大推重的目的，大幅缩小了对焦行程。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种可以解决上述技术问题的透镜驱动对焦检测机构、透镜驱动装置和摄像装置。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

本透镜驱动对焦检测机构，用于检测伸缩镜筒的对焦伸缩距离，所述检测机构包括：

柔性电路板，固定于伸缩镜筒上；

位置传感器，固定于柔性电路板上；

磁石，分布于伸缩镜筒外围并且与位置传感器呈相对分布；

位置传感器检测磁石的磁场变化数据以达到检测伸缩镜筒对焦位置目的。

在上述的透镜驱动对焦检测机构中，所述的磁石为驱动伸缩镜筒对焦运动的驱动磁石。

在上述的透镜驱动对焦检测机构中，所述柔性电路板与簧片连接，柔性电路板接收位置传感器的检测数据并通过簧片将信号输出，该簧片用于连接伸缩镜筒和底座。

在上述的透镜驱动对焦检测机构中，所述簧片和数据传输内嵌件连接，上述检测数据通过数据传输内嵌件输出。

在上述的透镜驱动对焦检测机构中，所述簧片包括第一弹性板簧和第二弹性板簧，在底座内嵌固有第一内嵌导电件和第二内嵌导电件，第一弹性板簧和第一内嵌导电件电连，第二弹性板簧和第二内嵌导电件电连，第一内嵌导电件和第二内嵌导电件用于与供电端连接从而对柔性电路板供电。

在上述的透镜驱动对焦检测机构中，所述柔性电路板呈L形。

本实用新型还提供了一种透镜驱动装置，所述透镜驱动装置具有所述的透镜驱动对焦检测机构。

本实用新型还提供了一种摄像装置，具有如上所述的透镜驱动装置。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：

在镜筒上装置位置传感器，并通过底部簧片将位置传感器信号引之马达外部的控制电路上，这种设计其可以满足精准检测对焦伸缩距离的要求，还可以使得本申请的驱动磁石可以设计为4块，不仅可以提高推重性能，而且还可以延长对焦行程，设计更加合理。

结构紧凑，极大地减少了部件(检索了检测磁石，即，驱动磁石共用)，提高可靠性，简化生产工艺，降低成本。

附图说明

图1是本实用新型提供的透镜驱动装置立体角度结构示意图。

图2是本实用新型提供的透镜驱动装置结构示意图。

图3是图2中A-A沿线剖视结构示意图。

图4是图2中B-B沿线剖视结构示意图。

图5是本实用新型提供的透镜驱动装置爆炸结构示意图。

图6是本实用新型提供的透镜驱动装置另一视角爆炸结构示意图。

图7是本实用新型提供的伸缩镜筒组合透镜驱动装置用导柱夹具后的结构示意图。

图8是本实用新型提供的导柱和透镜驱动装置用导柱夹具爆炸结构示意图。

图9是本实用新型提供的伸缩镜筒结构示意图。

图10是本实用新型提供的底座内部内嵌件结构示意图。

图11是本实用新型提供的电路结构示意图。

图12是本实用新型提供的实施例二结构示意图。

图中，底座1、角部立柱10、第一台阶100、第二台阶101、加强构件11、导柱定位孔110、磁石定位凸台12、第一内嵌导电件13、第二内嵌导电件14、外露接触导电面15、板簧外角部固定面16、数据传输内嵌件17、外露接触面170、伸缩镜筒2、凸肩20、夹套避让槽200、弹性臂避让槽201、固定凸台202、避让通孔21、位置传感器22、柔性电路板23、导柱支架30、中间保持环300、悬臂板301、导柱端部孔302、导柱31、定位柱310、透镜驱动装置用导柱夹具32、导柱夹套320、弹性臂321、电磁驱动机构4、线圈40、驱动磁石41、簧片5、第一弹性板簧50、第二弹性板簧51、外壳6、防水密封垫7、外环状固定部70、环状波浪形部71、磁石避让槽72、角片73。

具体实施方式

以下是实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

本实施例中的Z轴即为对焦光轴。

如图1-图4所示，本实施例的透镜驱动装置包括底座1、伸缩镜筒2、导柱支架30、导柱31、透镜驱动装置用导柱夹具32、电磁驱动机构4、外壳6和防水密封垫7，以及透镜驱动对焦检测机构。

如图5-图6所示，底座1的四个角部分别具有角部立柱10，角部立柱10用于限制外壳6扣于底座1上的位置，实现外壳6的精准扣合。

优选地，在角部立柱10的两外立面和底座1之间形成台阶，扣合时，外壳6的内壁服帖两外立面，安装到位后，外壳6则安装在台阶位置。

伸缩镜筒2用于承载透镜；如图7所示，本实施例的伸缩镜筒2包括中间圆筒体，以及固定在中间圆筒体远离入射光一端外壁的凸肩20，而且凸肩20的外周面设有线圈绕设槽。

如图3-图6所示，导柱支架30套在伸缩镜筒2外围并且固定在底座1的角部立柱10上；固定可以采用相互配合的台阶结构方式，以确保准确安装定位。

导柱31有若干根；每一根导柱31的一端固定在底座1上，所述每一根导柱31的另一端固定在导柱支架30上；导柱支架30的作用使得导柱31远离底座1的一端被固定，提高导柱31的固定稳定性，同时，这种结构其还可以使得若干导柱其相互平行，以提高运行精度。

优选地，本实施例的导柱31有四根并且呈圆周均匀分布，此种结构其可以确保伸缩镜筒2重心分布均衡性，以进一步提高对焦运动的精准性。

透镜驱动装置用导柱夹具32数量与所述的导柱31数量相等；所述透镜驱动装置用导柱夹具32固定在伸缩镜筒2上并且每一根导柱31上套设有一透镜驱动装置用导柱夹具32，导柱31强迫透镜驱动装置用导柱夹具32弹性形变从而使得透镜驱动装置用导柱夹具32的轴心线和导柱31的轴心线始终重合；

透镜驱动装置用导柱夹具32的轴心线可以跟随导柱31的轴心线而变化，实现两者轴心线的始终重合，这种重合使得伸缩镜筒2的对焦运动更加平顺，杜绝了卡死等等现象，不仅提高了对焦效率，而且还确保了对焦精度。

电磁驱动机构4驱动伸缩镜筒2在光轴轴向对焦运动。

其次，在伸缩镜筒2靠近底座1的一端面和底座1之间设有簧片5。簧片5起到供电和弹性复位的多个作用，使得在断电状态下能够迫使伸缩镜筒2伸缩回手机外壳以内，确保透镜驱动装置使用安全。

如图5-图9所示，在伸缩镜筒2靠近底座1的一端外部设有凸肩20，伸缩镜筒2和凸肩20一体成型，结构强度高并且能够提高生产效率。在凸肩20上设有供导柱31一一贯穿的避让通孔21，所述透镜驱动装置用导柱夹具32位于避让通孔21远离底座1的一端孔口。

凸肩20上设计的避让通孔21其用于避让导柱31，以及用于固定透镜驱动装置用导柱夹具32，使得透镜驱动装置用导柱夹具32固定更加稳定可靠，以防止透镜驱动装置用导柱夹具32脱落。

具体地，如图7-图9所示，本实施例的透镜驱动装置用导柱夹具32包括导柱夹套320和连接在导柱夹套320外壁的弹性臂321，弹性臂321远离导柱夹套320的一端固定在凸肩20上。

弹性臂321其会随着导柱夹套320轴心线的变化而形变，使得导柱夹套320和导柱31两者的轴心线始终重合，以防止运动卡死等等现象。

优选地，本实施例的弹性臂321有两块并且以导柱夹套320的轴心线呈对称分布。即，两块弹性臂321位于同一直线上，可以便于加工制造，同时，还可以使得导柱夹套320的导向作用更加稳定，以延长导柱夹套320的使用寿命。

在凸肩20上设有用于避让导柱夹套320并且与避让通孔21连通的夹套避让槽200，夹套避让槽200其可以形成避让，以供导柱夹套320的位置以及角度变化，防止干涩而使得导柱夹套320无法达到相应位置以及角度，其次，夹套避让槽200的槽底和导柱夹套320靠近槽底的一端预留避让间隙，即，导柱夹套320呈悬空状态，导柱夹套320置于夹套避让槽200中并且导柱夹套320的外圆周面和夹套避让槽200的槽壁留有间隙。

进一步地，在凸肩20上设有用于避让弹性臂321的弹性臂避让槽201，所述弹性臂避让槽201和夹套避让槽200连通，同上述的原理，弹性臂避让槽201用于避让弹性臂321的弹性形变，使得导柱夹套320到达相应位置以及角度。

弹性臂321置于相应弹性臂避让槽201中并且弹性臂321的厚度小于弹性臂避让槽201的宽度；例如，弹性臂在其厚度方向上的扭曲，或者厚度方向上的摆动，使得导柱夹套320到达相应位置以及角度。

在弹性臂避让槽201远离夹套避让槽200的一侧槽底设有固定凸台202，所述弹性臂321远离导柱夹套320的一端端部固定在固定凸台202上。进一步地，在弹性臂321远离导柱夹套320的一端设有与固定凸台202配合的固定台阶，使得两者固定，当然，在这个位置还可以增加胶使得固定凸台202和固定台阶稳定固定在一起，防止脱落等等现象。

优选方案，本实施例的透镜驱动装置用导柱夹具32由两块弹性板材组合形成。即，两块弹性板材其各自成型后再进行组合，组合方式有焊接或者胶合连接。

弹性板材为金属带材，例如，弹簧钢带材等等。

预先成型的弹性板材其中部具有弯曲段，以及连接在弯曲段两端的直线段，两块弹性板材的直线段相互固定使得两弯曲段合围形成供导柱滑动的空间，这个空间可以是正方形，也可以是圆形，当然，还可以有其它形状的平替方案，本实施例不进行穷举。

进一步地，本实施例所述导柱夹套320为圆形夹套和多边形夹套中的任意一种。多边形夹套例如：菱形和正方形。

当一组导柱出现轻微不平行状况，导柱夹套320会弹性地进行轻微调整，避免一组导柱滑行时卡死现象。

如图5-图6所示，在底座1上设有若干导柱避让通孔19，所述导柱31远离导柱支架30的一端一一伸入相应的导柱避让通孔19中，导柱避让通孔19用于供导柱的插入及避让，以使得导柱固定在设定的中心位置，当然，为了进一步固定导柱31，可以在导柱31和导柱避让通孔19之间设置胶。在底座1内部嵌固有加强构件11，加强构件11呈环形框状并且由金属板材制得，底座1通过注塑成型并且加强构件11嵌固在底座1内部，加强构件11其可以对底座形成结构加强，同时，加强构件11还可以对导柱形成基准固定，使得导柱相互之间的平行度非常好，进一步地，在加强构件11上设有若干与所述导柱避让通孔19一一连通的导柱定位孔110，在注塑成型时，先将设有导柱定位孔110的加强构件11预先固定在注塑模具的设定位置，当然，可以以导柱定位孔110作为加强构件11预先固定的基准，例如，注塑模中的定位插入导柱定位孔110，合模后开始注塑，注塑完毕之后则脱模即可保留导柱定位孔110，在导柱31伸入导柱避让通孔19中的一端部设有定位柱310，定位柱310的直径小于导柱31的直径，定位柱310插于导柱定位孔110中并且两者固定连接，导柱31设有定位柱310的一端部抵于加强构件11上。

利用以上的结构使得导柱31能够在加强构件11上进行固定，确保导柱相互之间的平行度，以进一步提高后续伸缩镜筒对焦运动的顺畅性。

当然，作为一种平替方案，所述导柱定位孔110的孔径略微小于导柱31的外径，两者之间间隙配合。

还有，本实施例的伸缩镜筒2能够回缩至外壳6和底座1合围形成的腔室内，或者伸缩镜筒2能够从外壳6的顶部伸出，即，在电磁驱动机构的驱动下可以达到如上的目的。

而所述防水密封垫7套在伸缩镜筒2远离底座的一端并且服帖于外壳6顶部的内顶面。这种设计其可以防止外界污染物从伸缩镜筒2和外壳之间预留的间隙进入至外壳内部，以导致电磁驱动机构的性能下降，以及簧片的弹性下降等等现象。

如图1-图6所示，导柱支架30位于防水密封垫7和底座1之间。以使得导柱能够被限制在相对密封的空间内，以防止污染物滞留在导致上而导致导柱和导柱夹套320之间的滑动阻力增大，即，可以延长导柱和导柱夹套320的使用寿命，以及大幅提高两者相对运动的顺畅性，确保对焦效率和精度。

具体地，本实施例的导柱支架30包括中间保持环300，中间保持环300套在伸缩镜筒的外围，以起到辅助导向和轴心线约束的作用，以及连接在中间保持环300外周的四块悬臂板301，四块悬臂板301呈圆周均匀分布，以使得结构便于组装和加工制造，所述悬臂板301的悬空端一一固定于角部立柱10的第一台阶100上，当然，可以在第一台阶100的台阶面上设计定位销子的方式以进一步提高悬臂板301的安装精度，同时，悬臂板301和第一台阶100之间可以设计胶，以确保悬臂板301的悬空端固定稳定，所述导柱31有四根，在每块悬臂板301的中部分别设有导柱端部孔302，所述导柱31的上端一一插于所述导柱端部孔302中。

本实施例的角部立柱10和第一台阶100均为注塑时一体制得，使得精度容易控制，以确保导柱支架30安装精度，也就可以确保导柱的安装精度。

如图1-图6所示，电磁驱动机构4包括绕设于伸缩镜筒2靠近底座1一端的线圈40，在底座1上设有至少两块呈相对分布的驱动磁石41，驱动磁石41服帖于外壳6内壁，驱动磁石41分布于线圈40外围。优选地，本实施例的驱动磁石41有四块并且分布于外壳的四内壁。其次，在底座1设有角部立柱的一表面四侧边分别设有磁石定位凸台12，驱动磁石41安装在相应磁石定位凸台12上并且服帖在外壳的相应内壁，当然，驱动磁石41和外壳的内壁可以采用胶进行进一步的加固，以及驱动磁石41远离磁石定位凸台12的一表面服帖于外壳的内顶面。驱动磁石41长度方向两端部位于相邻两角部立柱之间。

线圈40由簧片5进行供电。

具体地，如图5、图10和图11所示，本实施例的簧片5包括第一弹性板簧50和第二弹性板簧51，在底座1内嵌固有第一内嵌导电件13和第二内嵌导电件14，第一内嵌导电件13一端和第二内嵌导电件14一端分别具有从底座1下表面伸出的外露导电端子18，而第一内嵌导电件13的另一端和第二内嵌导电件14的另一端分别具有外露接触导电面15，在底座1设有角部立柱的一表面四角部分别具有板簧外角部固定面16，而外露接触导电面15位于相应板簧外角部固定面16内，并且外露接触导电面15和板簧外角部固定面16齐平，即，第一弹性板簧50的外角部和第二弹性板簧51的外角部各自服帖于板簧外角部固定面16并与相应的外露接触导电面15接触，实现供电。

即，外露导电端子与电源连接，此时电通过第一内嵌导电件13和第二内嵌导电件14传递于外露接触导电面15，也就导电于第一弹性板簧50的外角部和第二弹性板簧51，此时线圈则得电，而线圈和驱动磁石的配合产生洛伦兹力，以达到对焦运动的目的。

当然，可以在每个板簧外角部固定面16上分别设有板簧定位销，以使得第一弹性板簧50的外角部和第二弹性板簧51的外角部固定在设定位置。即，在第一弹性板簧50的外角部和第二弹性板簧51的外角部分别设有销孔，销孔和板簧定位销配对实现定位。

为了能够使得对焦运动更加精准，如图3、图4和图11所示，透镜驱动对焦检测机构包括柔性电路板23、位置传感器22和磁石：在伸缩镜筒2靠近底座1的一端外壁固定有位置传感器22，位置传感器22和固定在伸缩镜筒2上的柔性电路板23连接，

磁石分布于伸缩镜筒外围并且与位置传感器呈相对分布；

位置传感器检测磁石的磁场变化数据以达到检测伸缩镜筒对焦位置目的。

优选地，本实施例的磁石为电磁驱动机构的一块驱动磁石，即，位置传感器22与其中一块驱动磁石呈相对分布，柔性电路板23给位置传感器22供电后则可以检测对焦运动时的伸缩镜筒对焦位置，以提高摄像清晰度。

本实施例的柔性电路板23呈L形，其直接固定于凸肩的台阶面上。

所述柔性电路板23与簧片5连接，柔性电路板接收位置传感器的检测数据并通过簧片将信号输出。以及所述簧片和数据传输内嵌件17连接，上述检测数据通过数据传输内嵌件输出。还有，在底座内嵌固有第一内嵌导电件13和第二内嵌导电件14，第一弹性板簧和第一内嵌导电件电连，第二弹性板簧和第二内嵌导电件电连，第一内嵌导电件和第二内嵌导电件用于与供电端连接从而对柔性电路板供电，即从外向内给柔性电路板供电。

具体地，作为上述方案的优化，上述的第一弹性板簧50和第二弹性板簧51各自有3个接电端子52，当然，还可以是各自有2个接电端子，以实际情况进行数量设定，所有的接电端子52均与柔性电路板23电连，其中两路为由第一内嵌导电件13和第二内嵌导电件14给柔性电路板23供电，其中两路为位置传感器22检测后的检测数据从柔性电路板23向外输出至控制终端，而此时底座1其内部还嵌入有两块数据传输内嵌件17，数据传输内嵌件17同样设计了外露接触面170，外露接触面170分别置于剩余的两个板簧外角部固定面16，此时第一弹性板簧50和第二弹性板簧51的相应外角部与外露接触面170服帖并形成电导通，这里解释一下，第一弹性板簧50具有两个外角部，第二弹性板簧51也具有两个外角部，第一弹性板簧50的两个外角部分别和外露接触导电面15、外露接触面170电连，而第二弹性板簧51的两个外角部分别和外露接触导电面15、外露接触面170电连，实现供电以及检测输出的输出，输出通过设计在各自数据传输内嵌件17远离外露接触面170一端的输出端子171输出，输出端子和上述的外露导电端子处于底座1的同一侧，以利于空间避让。

还有2路通过柔性电路板23得电后给线圈供电。控制终端得到检测数据后再控制电磁驱动机构，从而控制伸缩镜筒的对焦伸缩距离，以达到精准对焦的目的。

优选地，本实施例的第一弹性板簧50结构和第二弹性板簧51的结构相同，以第一弹性板簧50为例，其包括具有第一接电端子和第一外角部的第一子簧片体500，具有第二接电端子和第二外角部的第二子簧片体501，以及具有第三接电端子的第三子簧片体502。

第一接电端子和柔性电路板连接，而这里的第一外角部则和外露接触导电面15电连；第二接电端子和柔性电路板连接，第二外角部和外露接触面170电连，第三接电端子和柔性电路板连接，第三子簧片体502远离第三接电端子的一端与线圈连接。

即，位置传感器一般有6个信号，其中2个驱动信号，2个电源信号和2个控制信号，通过柔性电路板23引至伸缩镜筒2的底部并与底部的簧片5端子分别连接，其中2个驱动信号与线圈40连接，2个电源信号和2个控制信号通过簧片5的簧丝引至簧片5的外周与底座1的电极连接，将位置传感器的信号引至外部控制电路。

柔性电路板23也可以称之为FPC电路板。

柔性电路板23在伸缩镜筒上，此时的驱动磁石就可以设置为4块，以提高透镜对焦行程和推重。

优选地，如图5-图6所示，本实施例的防水密封垫7包括外环状固定部70，以及连接于外环状固定部70内侧的环状波浪形部71，所述外环状固定部70通过四块角片73一一固定于所述角部立柱10的第二台阶101上，并且所述外环状固定部70和角片73分别服帖固定于外壳6内顶面，环状波浪形部71套设于伸缩镜筒2远离底座1一端的外壁。

在外环状固定部70的四侧边分别设有磁石避让槽72，以使得驱动磁石在沿光轴的轴向高度增加，以进一步提高推重性能和延长对焦行程。驱动磁石置于相应的磁石避让槽并且与外壳的内顶面服帖。

实施例二

基于实施例一，如图12所示，本实施例提供了一种摄像装置，所述摄像装置具有实施例一所述的透镜驱动装置。透镜驱动装置承载有透镜。摄像装置例如手机和电子平板等等电子设备。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.透镜驱动对焦检测机构，用于检测伸缩镜筒的对焦伸缩距离，其特征在于，所述检测机构包括：

柔性电路板，固定于伸缩镜筒上；

位置传感器，固定于柔性电路板上；

磁石，分布于伸缩镜筒外围并且与位置传感器呈相对分布；

位置传感器检测磁石的磁场变化数据以达到检测伸缩镜筒对焦位置目的。

2.根据权利要求1所述的透镜驱动对焦检测机构，其特征在于，所述的磁石为驱动伸缩镜筒对焦运动的驱动磁石。

3.根据权利要求1所述的透镜驱动对焦检测机构，其特征在于，所述柔性电路板与簧片连接，柔性电路板接收位置传感器的检测数据并通过簧片将信号输出，该簧片用于连接伸缩镜筒和底座。

4.根据权利要求3所述的透镜驱动对焦检测机构，其特征在于，所述簧片和数据传输内嵌件连接，上述检测数据通过数据传输内嵌件输出。

5.根据权利要求4所述的透镜驱动对焦检测机构，其特征在于，所述簧片包括第一弹性板簧和第二弹性板簧，在底座内嵌固有第一内嵌导电件和第二内嵌导电件，第一弹性板簧和第一内嵌导电件电连，第二弹性板簧和第二内嵌导电件电连，第一内嵌导电件和第二内嵌导电件用于与供电端连接从而对柔性电路板供电。

6.根据权利要求1所述的透镜驱动对焦检测机构，其特征在于，所述柔性电路板呈L形。

7.透镜驱动装置，其特征在于，所述透镜驱动装置具有权利要求1-6任意一项所述的透镜驱动对焦检测机构。

8.摄像装置，其特征在于，所述摄像装置具有权利要求7所述的透镜驱动装置。

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