CN218352622U - 一种对焦装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及图像设备技术领域，公开了一种对焦装置，包括依次排列的AF移动单元、具有容纳空间的外框架和柔性电路板，柔性电路板固定于外框架上，柔性电路板上设有线圈组和驱动芯片组，第一磁石组、AF磁石组和线圈组相对设置；AF移动单元包括设置于外框架内部的AF框架、设置于AF框架上的第二承载体、设置于第二承载体上的第一承载体、固定设置在第一承载体上的第一磁石组和固定于AF框架上的AF磁石组，AF移动单元和外框架之间设有使AF框架相对外框架沿Z轴方向滑动的AF滑道，第二承载体和AF框架之间设有使第二承载体相对AF框架沿X轴方向滑动的第二滑道，第一承载体和第二承载体之间设有使第一承载体相对第二承载体沿Y轴方向滑动的第一滑道；外框架、AF框架、第一承载体和第二承载体均包括树脂层以及位于树脂层内的金属层。

Description

一种对焦装置

技术领域

本实用新型涉及图像设备技术领域，具体涉及一种对焦装置。

背景技术

摄像头模组是当前智能设备中不可或缺的器件，自动对焦装置是摄像头模组所具备的常见功能，其主要通过改变镜头与摄像头模组内图像传感器之间的距离，从而实现自动对焦。现有的自动对焦装置的设计主要包括弹簧片、外框架、磁铁、线圈、载体等结构，当线圈通电时，载体因为电磁感应产生位移，从而实现摄像头的变焦、对焦；载体的上部和下部端面还设有弹片产生弹性，以保证在线圈不通电时，载体能够恢复至初始的水平状态位置。

自动对焦装置广泛应用于手机中，对于手机拍摄而言，拍摄画面的亮度均匀性一致非常重要，然而造成画面亮度不一致的原因有很多，其中有一项就是自动对焦装置内部部件机械受到外部撞击后，使得内部零件产生凹坑，在自动对焦过程中增加了滑动的阻力，影响对焦的速度和效果因此有必要提升对焦装置的防撞性能。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种对焦装置，以提供一种防撞性能好的的自动对焦装置。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种对焦装置，包括依次排列的AF移动单元、具有容纳空间的外框架和柔性电路板，柔性电路板固定于外框架上，柔性电路板上设有线圈组和驱动芯片组，第一磁石组、AF磁石组和线圈组相对设置；AF移动单元包括设置于外框架内部的AF框架、设置于AF框架上的第二承载体、设置于第二承载体上的第一承载体、固定设置在第一承载体上的第一磁石组和固定于AF框架上的AF磁石组，AF移动单元和外框架之间设有使AF框架相对外框架沿Z轴方向滑动的AF滑道，第二承载体和AF框架之间设有使第二承载体相对AF框架沿X轴方向滑动的第二滑道，第一承载体和第二承载体之间设有使第一承载体相对第二承载体沿Y轴方向滑动的第一滑道；外框架、AF框架、第一承载体和第二承载体均包括树脂层以及位于树脂层内的金属层。

本方案的有益效果为：

1.本方案中第一承载体、第二承载体、AF框架和外框架之间可以相对滑动实现X轴、Y轴和Z轴方向的运动的设计，分3层完成3个方向的移动，其中AF框架相对外框架沿Z轴方向滑动是为了前后移动调整焦距；分层进行X轴和Y轴方向滑动的复合结构是能够提升装置的防抖能力，防抖过程中对焦装置带动镜头在X方向和Y方向上滑动以获取更加清晰的图像，相比于一层结构同时完成两个方向的位移而言，本方案分两层进行防抖行程更稳定，并且能够实现对镜头模组的较大抖动进行补偿。

2.首先提升了对焦装置的防撞击能力。采用金属嵌入树脂成型材料制成的结构，避免装置受到撞击时，内部零部件撞击后将树脂材料撞击砸出凹陷的问题，另外能降低树脂材料因受到撞击而掉屑，掉屑落在滤光片上，造成区域图像偏暗的概率；采用金属嵌入树脂成型材料，装置在受到撞击时，其中的金属能够承受大部分的应力，树脂材料不易因撞击而产生凹陷；同时嵌入金属也能有效提升零部件的硬度，使得零部件不易因受到破坏而产生变形。

优选的，作为一种改进，AF框架表面和相对的外框架内壁上均设有两个V形槽，AF滑道由相对的V型槽拼合而成，AF滑道中均滑动连接有AF滚珠组，AF框架通过AF滚珠组和外框架滑动连接，所述AF滚珠组包括B滚珠两个A滚珠，B滚珠设置在A滚珠之间，B滚珠的直径小于A滚珠。

如此设置，首先设有两个AF滑道，能够保证AF框架在滑动的过程中平稳滑动，不会向某一侧倾斜；其次V形槽的两个面均与AF滚珠组接触，不仅提供给了AF滚珠组明确的滑动方向，同时V型槽也对AF滚珠组进行了限位；在AF滚珠组中设有两个直径相同的A滚珠目的是进一步保证滑动过程的平稳，保证AF框架水平移动，提升对焦装置对焦的精密度；发明人在试验过程中发现，三个直径相同的小球并列滑动时会偶尔出现卡死的现象，影响AF框架的滑动流畅度，通过设置直径更小一些的B滚珠就能够避免滚珠移动中出现卡死现象，提升装置运行的可靠性和耐久性；采用滚珠支撑AF框架的滑动的优势在于，滚珠与滑道点接触，摩擦力最小化，能够引导AF框架更加灵活的移动，灵敏度更高。

优选的，作为一种改进，第一承载体相对第二承载体一面的四个角设有两组滑槽，一组滑槽为V型槽，另一组为矩形槽，第二承载体相对第一承载体一面的四个角均设有固定块，固定块也均开设有V型槽，第一滑道是由第一承载体和第二承载体相对的滑槽拼合而成的，第一滑道内滑动连接有第一滚珠组，第一承载体通过第一滚珠组和第二承载体在X轴方向上滑动连接；第一承载体相对第二承载体一面的四个角的滑槽，一侧为V形槽，另一侧为矩形槽。

如此设置，V型槽能够限制滚珠的移动方向，第一滚珠组在第一滑道中沿X轴方向滑动，同时采用V形槽的设计，在滑动过程中V形槽的两面均为滚珠接触面，摩擦力小，使用寿命长，V形槽具有引导滚珠导向、和滚珠良好接触的优势，提升了AF移动单元的光学防抖性能。由于V形槽是严格依据滚珠的形状和直径进行加工切割的，如果均设置为V形槽对加工精度的要求较高，会影响到产品的良品率。所以第一承载体相对第二承载体这一面的四个角的滑槽一侧设为矩形槽，这样设置一侧的V型槽提供给第一承载体精确的滑动导向作用，另一侧的矩形槽能够给滚珠一定的横向活动范围，在不降低滑动精度的情况下降低了生产成本提升了良品率。

优选的，作为一种改进，第二承载体相对AF框架一面的四个角也设有滑槽，AF框架相对第二承载体的内壁的四个角设有滑槽，第二滑道由第二承载体和AF框架两个相对的滑槽拼合形成，设有第二滚珠组与第二滑道滑动连接，第二承载体通过第二滚珠组和AF框架在Y方向上滑动连接；所述AF框架相对第二承载体内壁的四个角的滑槽为V形槽，第二承载体相对AF框架这一面的四个角的滑槽，一侧为V形槽，另一侧为矩形槽。

如此设置，通过第一承载体、第二承载体、第一滚珠组和第二滚珠组的设置，第一滑道在X轴方向滑动和第二滑道在Y方向上滑动分两层进行，相比于将X轴方向和Y轴方向的位移设置在同一层的对焦装置而言，本申请文件提高了对焦模组的防抖行程，提升了装置的防抖精度；手机摄像模组的成像质量要求越来越高，镜头的体积和重量越来越大，滚珠的滑动摩擦力小，采用滚珠支撑的方式，使得对焦装置能够承载质量更大的镜头，提升装置的防抖性能。

优选的，作为一种改进，第一磁石组包含X磁石和Y磁石，X磁石和Y磁石设置在第一承载体的相邻侧壁上，柔性电路板上设有分别和X磁石、Y磁石和AF磁石组相对的侧向线圈，所述驱动芯片组包括三个驱动芯片。

如此设置，三个驱动芯片和柔性电路板电性连接控制三个侧向线圈的电流，从而通过电磁感应精准控制AF移动单元在X轴、Y轴和Z轴方向的移动距离，使得镜头移动到各自防抖目标的时间基本一致，从而获得更好的防抖效果；同时3个驱动芯片独立控制也能够提升AF单元的防抖相应速度，使其能够在更短的时间内实现防抖效果。

优选的，作为一种改进，还包括限位钢板和壳体，所述壳体罩设在外框架上。

如此设置，能够通过壳体保护对焦装置内部的结构，同时壳体也能避免灰尘等杂物掉进内部影响对焦质量。

优选的，作为一种改进，限位钢板四角设置有向AF移动单元延伸的卡板，卡板上开有通孔，所述AF框架上设有相应凸块，限位钢板通过卡板卡合凸块连接在AF框架上。

如此设置，限位钢板能够限制AF移动单元的位移行程，使其在目标的行程范围完成对焦。

优选的，作为一种改进，第二承载体和AF框架的滑槽远离框架中心的一端均设有限位凸起。

如此设置，限位凸起能够限制第一滚珠组和第二滚珠组的位移行程，保证滚珠在相应行程范围内移动，同时避免在受到撞击时，滚珠掉落出去以影响装置的对焦效果，进一步提升装置的防撞击能力。

优选的，作为一种改进，AF移动单元还包括吸磁片，吸磁片嵌入安装在AF框架上，X磁石和Y磁石通过吸磁片固定于第一承载体上，AF磁石组通过吸磁片固定在AF框架上。

如此设置，设置吸磁片能够便于磁石的组装和固定，同时能够增强装置内部的结构强度。

附图说明

图1为本实用新型实施例使用组装图；

图2为本实用新型实施例的爆炸图；

图3为本实用新型实施例AF滚珠组的细节图；

图4为本实用新型实施例第一承载体、第二承载体和AF框架一个方向的斜视图；

图5为本实用新型实施例第一承载体、第二承载体和AF框架另一个方向的斜视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：外壳1、限位钢板2、卡板3、第一承载体4、第一滚珠组5、第二承载体6、固定块7、第二滚珠组8、AF框架9、AF滚珠组10、凸块11、外框架12、柔性电路板13、吸磁板14、X磁石15、Y磁石16、限位凸起17、侧向线圈18、驱动芯片19、AF磁石组20、V型槽21、矩形槽22。

实施例基本如图1-图5所示，如图1和图2所示的一种对焦装置，包括依次排列的AF移动单元、具有容纳空间的外框架12和柔性电路板13，AF移动单元包括设置于外框架12内部的AF框架9、设置于AF框架9上的第二承载体6、设置于第二承载体6上的第一承载体4、固定设置在第一承载体4上的AF磁石组20和固定于AF框架9上的AF磁石组20。

AF移动单元和外框架12之间设有使AF框架9相对外框架12沿Z轴方向滑动的AF滑道，如图3所示，AF框架9表面和相对的外框架12内壁上均开设有两个V形槽，相对的V形槽合在一起形成两条AF滑道，AF滑道中均滑动连接有AF滚珠组10。如图3所示，AF滚珠组10包括两个直径相同的A滚珠，在这两个滚珠之间设有一个直径略小的B滚珠，AF框架9通过AF滚珠组10和外框架12滑动连接。如图2所示AF框架9右侧通过吸磁片固定有AF磁石组20，AF磁石组20包括S和N两极磁石。

如图4所示，第一承载体4相对第二承载体6这一面的四个角均设有滑槽，上侧两处滑槽为矩形槽22，下侧两处滑槽为V形槽21。如图5所示，第二承载体6相对第一承载体4这一面的四个角设有固定块7，固定块7上均开设有V型槽21。第一滑道第一承载体4和第二承载体6相对的滑槽拼合而成且滑道中滑动连接有第一滚珠组5，第一承载体4通过第一滚珠组5和第二承载体6滑动连接，通过V型槽21的导向，第一承载体4相对第二承载体6在X轴方向上滑动。

如图4所示，第二承载体6相对AF框架9这一面的四个角也设有滑槽，左侧的两处滑槽为V形槽，右侧的两处滑槽为矩形槽22。如图5所示，AF框架9相对第二承载体6的内壁的四个角设有V形槽，第二承载体6和AF框架9两个相对的槽合拢形成第二滑道。第二滑道内设有第二滚珠组8，第二承载体6通过第二滚珠组8和AF框架9滑动连接，通过V型槽21的导向，第二承载体6相对AF框架9在Y轴方向上滑动，X轴、Y轴和Z轴方向均彼此垂直。

如图2所示，X磁石15通过吸磁片固定在第一承载体4的左侧壁上，Y磁石16通过吸磁片固定在第一承载体4的相邻侧壁上，柔性电路板13固定在外框架12上。柔性线路板分为三段，每一段均嵌设有侧向线圈18和驱动芯片19，侧向线圈18、驱动芯片19均与X磁石15、Y磁石16和AF磁石组20相对设置，驱动芯片19均与柔性电路板13电连接控制三个侧向线圈18的电流强度和电流方向。柔性电路板的型号是FPS。

本实施例中的AF滚珠组10、第一滚珠组5和第二滚珠组8的材质为陶瓷材质，由于陶瓷材质比树脂材料的硬度高，在受到撞击时更不易使其产生掉屑。本实施例中的吸磁片均是通过树脂浇注的方式固定第一承载体4和AF框架9上的。

本实施例中的对焦装置还包括限位钢板2和壳体，限位钢板2四角设置有向AF移动单元延伸的卡板3，卡板3上开有通孔，AF框架9上设有相应凸块11，限位钢板2通过卡板3卡合凸块11连接在AF框架9上。

本实施例中，由图2所示，第二承载体6向着第一承载体4这一面的V型槽21一端均设置有限位凸起17，AF框架9的上的V型槽21远离AF框架9中心的一端也均设置有限位凸起17。

本实施例中外框架12、AF框架9、第一承载体4和第二承载体6采用SUS钢片嵌入树脂成型材料制成，外框架12、AF框架9、第一承载体4和第二承载体6均包括树脂层以及位于树脂层内的金属层，金属层选用SUS钢片，这样设置能够增加上述结构的强度，使其在受到撞击时不易因受力而产生凹陷。

具体实施过程如下：

对焦时，电流通过驱动芯片19、侧向线圈18、柔性电路板13构成的回路，驱动芯片19控制对应的侧向线圈18的电流，电流通过侧向线圈18和相应的磁石产生电磁感应带动AF移动单元进行对焦和防抖对焦时，AF磁石组20带动AF框架9在Z轴方向滑动，从而实现自动对焦。抖动时，X磁石15带动第一承载体4沿着X轴方向滑动，Y磁石16带动第一承载体4和第二承载体6沿着Y轴方向滑动，从而实现光学防抖。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种对焦装置，其特征在于：包括依次排列的AF移动单元、具有容纳空间的外框架和柔性电路板，柔性电路板固定于外框架上，柔性电路板上设有线圈组和驱动芯片组，第一磁石组、AF磁石组和线圈组相对设置；AF移动单元包括设置于外框架内部的AF框架、设置于AF框架上的第二承载体、设置于第二承载体上的第一承载体、固定设置在第一承载体上的第一磁石组和固定于AF框架上的AF磁石组，AF移动单元和外框架之间设有使AF框架相对外框架沿Z轴方向滑动的AF滑道，第二承载体和AF框架之间设有使第二承载体相对AF框架沿X轴方向滑动的第二滑道，第一承载体和第二承载体之间设有使第一承载体相对第二承载体沿Y轴方向滑动的第一滑道；外框架、AF框架、第一承载体和第二承载体均包括树脂层以及位于树脂层内的金属层。

2.根据权利要求1所述的一种对焦装置，其特征在于：AF框架表面和相对的外框架内壁上均设有两个V形槽，AF滑道由相对的V型槽拼合而成，AF滑道中均滑动连接有AF滚珠组，AF框架通过AF滚珠组和外框架滑动连接，所述AF滚珠组包括B滚珠两个A滚珠，B滚珠设置在A滚珠之间，B滚珠的直径小于A滚珠。

3.根据权利要求2所述的一种对焦装置，其特征在于：第一承载体相对第二承载体一面的四个角设有两组滑槽，一组滑槽为V型槽，另一组为矩形槽，第二承载体相对第一承载体一面的四个角均设有固定块，固定块也均开设有V型槽，第一滑道是由第一承载体和第二承载体相对的滑槽拼合而成的，第一滑道内滑动连接有第一滚珠组，第一承载体通过第一滚珠组和第二承载体在X轴方向上滑动连接；第一承载体相对第二承载体一面的四个角的滑槽，一侧为V形槽，另一侧为矩形槽。

4.根据权利要求3所述的一种对焦装置，其特征在于：第二承载体相对AF框架一面的四个角也设有滑槽，AF框架相对第二承载体的内壁的四个角设有滑槽，第二滑道由第二承载体和AF框架两个相对的滑槽拼合形成，设有第二滚珠组与第二滑道滑动连接，第二承载体通过第二滚珠组和AF框架在Y方向上滑动连接；所述AF框架相对第二承载体内壁的四个角的滑槽为V形槽，第二承载体相对AF框架这一面的四个角的滑槽，一侧为V形槽，另一侧为矩形槽。

5.根据权利要求4所述的一种对焦装置，其特征在于：第一磁石组包含X磁石和Y磁石，X磁石和Y磁石设置在第一承载体的相邻侧壁上，柔性电路板上设有分别和X磁石、Y磁石和AF磁石组相对的侧向线圈，所述驱动芯片组包括三个驱动芯片。

6.根据权利要求5所述的一种对焦装置，其特征在于：还包括限位钢板和壳体，所述壳体罩设在外框架上。

7.根据权利要求6所述的一种对焦装置，其特征在于：作为一种改进，限位钢板四角设置有向AF移动单元延伸的卡板，卡板上开有通孔，所述AF框架上设有相应凸块，限位钢板通过卡板卡合凸块连接在AF框架上。

8.根据权利要求7所述的一种对焦装置，其特征在于：第二承载体和AF框架的滑槽远离框架中心的一端均设有限位凸起。

9.根据权利要求8所述的一种对焦装置，其特征在于：AF移动单元还包括吸磁片，吸磁片嵌入安装在AF框架上，X磁石和Y磁石通过吸磁片固定于第一承载体上，AF磁石组通过吸磁片固定在AF框架上。

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