CN219842587U - 镜头驱动装置、摄像头和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种镜头驱动装置、摄像头和电子设备。所述镜头驱动装置包括固定部、具有透镜座和载体的可动部、驱动部和设置在镜头的+Y轴侧的控制电路和第一元件。驱动部位于镜头的+X轴侧、‑X轴侧和‑Y轴侧。所述载体和透镜座中的一者内还埋设有多条联通线路,所述联通线路的一端从载体和透镜座中的一者的侧壁的一个凹坑底部暴露,所述控制电路固定在所述凹坑内并与联通线路的一端电性连接。所述联通线路的另一端从所述载体和透镜座中的一者的表面的不同位置暴露;所述第一元件固定在和透镜座中的另一者的侧壁。本申请在实现有效驱动的前提下具有较大的空间设置控制电路,结构布局紧凑。由于供控制电路安装的位置大,从而可使用功能复杂的控制电路。
Description
技术领域
本申请涉及摄像装置领域,特别的,涉及一种镜头驱动装置、摄像头和电子设备。
背景技术
智能手机的相机模块在微小化情况下,它们的小镜头光圈和低透光的塑胶材料,使得进入图像感测器的光量明显少于数位相机原本接收的光量;这需要更长的曝光时间,这个缺点也造成了手振的影响明显的增加;多年来,光学式图像的防手振技术是消除由于无意识的手部运动或相机抖动造成的模糊效果的最有效方法,也是专业相机中提供高质量图像品质不可或缺的技术。
此外,随着人们对像素的要求越来越高,也使得镜头越来越大,进一步使得镜头驱动装置的小型化越来越难。
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种结构紧凑的镜头驱动装置以及具有该镜头驱动装置的摄像头和电子设备。
一种镜头驱动装置,用于驱动镜头移动,定义一空间直角坐标系,使所述镜头的光轴平行于Z轴,且被摄物体位于+Z轴侧。所述驱动装置包括:固定部;可动部,其包括用于承载镜头的透镜座和设在透镜座外周侧的载体;用于驱动可动部移动的驱动部,驱动部位于镜头的+X轴侧、-X轴侧和-Y轴侧;以及设置在镜头的+Y轴侧的控制电路和第一元件。所述载体和透镜座中的一者内还埋设有多条联通线路,所述联通线路的一端从载体和透镜座中的一者的侧壁的一个凹坑底部暴露,所述控制电路固定在所述凹坑内并与联通线路的一端电性连接;所述联通线路的另一端从所述载体和透镜座中的一者的表面的不同位置暴露;所述第一元件固定在和透镜座中的另一者的侧壁。
本申请的镜头驱动装置的三侧设置驱动部,第四侧设置控制电路和第一元件,在实现有效驱动的前提下具有较大的空间设置控制电路,结构布局紧凑。由于供控制电路安装的位置大,从而可使用功能复杂的控制电路,易于实现闭环控制,使得控制更精确,使得采用该镜头驱动装置的摄像头拍摄效果好。
作为一种实施方式,所述透镜座通过第一弹性组件悬架支撑在载体的内周侧,所述载体通过四条线型弹簧或竖式板簧悬架支撑在固定部内侧。如此设置,可实现自动对焦和防抖功能。
作为一种实施方式,所述第一弹性组件包括四个相互电绝缘的、导电金属制成的外侧连接部,所述也为导电金属制成,其+Z轴侧端部与所述四个外侧连接部电性连接;所述联通线路中的四条线路的另一端分别与所述四个外侧连接部电相连。如此,控制电路可通过联通线路的四条线路、第一弹性组件和四条线型弹簧或竖式板簧实现与固定部一侧的电路连接。电路布局简单,可实现外部电源供电和控制信号输入,从而控制电路可实现复杂功能。
作为一种实施方式,所述联通线路不导磁,当第一元件为感应磁石时,联通线路不会对感应磁石产生磁吸效应,从而不会影响位置检测的准确度。
作为一种实施方式,所述透镜座还通过第二弹性组件悬架支撑在载体内周侧,所述第一弹性组件的内侧连接部与透镜座的+Z轴侧端部相连,所述第二弹性组件与透镜座的-Z轴侧端部相连。通过两个弹性组件将透镜座和载体相连,使得自动对焦时的移动更稳定,驱动效果好。
作为一种实施方式,所述第二弹性组件包括两个相互电绝缘的、导电金属制成的第二板弹簧;所述联通线路还包括分别与两个第二板弹簧电相连的两条线路;所述驱动部包括卷绕轴平行于X轴的两组第一驱动线圈,分别固定在所述透镜座的+X轴侧和-X轴侧的外侧壁上,所述第一驱动线圈通过第二板弹簧和所述两条线路与所述控制电路电性连接。如此,控制电路可通过联通线路的这两条线路和第二板弹簧对第一驱动线圈供电,整体电路连接更简单、占用空间小。
作为一种实施方式,所述第一元件为感应磁石,所述控制电路包括可通过感测所述感应磁石的磁场来检测镜头座位置的位置传感器。如此,可实现自动对焦的闭环控制,镜头驱动更精准。由于镜头驱动装置采用了三边磁路架构,从而包括位置传感器的控制电路和感应磁石就可以设置在第四边,既不需要增加镜头驱动装置的尺寸,又使得感应磁石和驱动磁石位置较远,磁场干扰小,位置检测更准确。此外,还具有镜头驱动装置质量分布均衡,镜头可平稳运动。
作为一种实施方式,所述驱动部还包括:与所述两组第一驱动线圈在所述卷绕轴所在方向隔空对置的两组第一驱动磁铁;设置在光轴的-Y轴侧的一组第二驱动磁铁;设置在第一驱动磁铁的-Z轴方向或+Z轴方向的两组第二驱动线圈;以及设置在第二驱动磁铁的-Z轴方向或+Z轴方向的一组第三驱动线圈。其中,每个第一驱动线圈的位于+Z轴侧的边和位于-Z轴侧的边所对应的第一驱动磁铁的磁极不同;第二驱动线圈和第三驱动线圈的卷绕轴平行于Z轴,且每个第三驱动线圈的位于+Y轴侧的边和位于-Y轴侧的边所对应的第二驱动磁铁的磁极不同。其中,第一和第二驱动磁铁固定在载体上,第二驱动线圈和第三驱动线圈固定在固定部上。上述技术方案中,通过向第一驱动线圈输入一定的电流,第一驱动线圈与第一驱动磁铁配合提供透镜座Z轴方向平移运动的磁推力,以此达到自动对焦的作用;通过向第二驱动线圈输入一定的电流,第二驱动线圈与第一驱动磁铁配合提供X轴方向的推动力;通过向第三驱动线圈输入一定的电流,第三驱动线圈与第二驱动磁铁配合提供Y轴方向的推动力;以此来调整和纠正镜头的偏位,达到X和Y轴防抖的目的。仅利用三边磁路设计,即可实现三轴驱动,结构更紧凑。
作为一种实施方式,所述的镜头驱动装置还包括设置在第一驱动磁铁的-Z轴方向或+Z轴方向的第一位置感测元件,和设置在第二驱动磁铁的-Z轴方向或+Z轴方向的第二位置感测元件。如此,实现了三轴的闭环控制,镜头驱动更精确。
作为一种实施方式,所述第一驱动磁铁固定在载体内周侧,所述载体内还埋设了导磁性金属制成的导磁件;所述导磁件包括位于第一驱动磁铁外侧的两片第一导磁片、以及位于第二驱动磁铁的+Z轴侧或-Z轴侧的第二导磁片,可增加磁铁的磁通,最大化地利用磁铁产生的磁场。
一种摄像头,包括如上所述的镜头驱动装置。
一种电子设备,包括如上所述的摄像头。
与现有技术相比,本申请的镜头驱动装置的三侧设置驱动部,第四侧设置控制电路和第一元件,在实现有效驱动的前提下具有较大的空间设置控制电路,结构布局紧凑。由于供控制电路安装的位置大,从而可使用功能复杂的控制电路,易于实现闭环控制,使得控制更精确,使得采用该镜头驱动装置的摄像头拍摄效果好。装置的加工和组装的难度降低、成品率提高,也降低了开模等制造成本。
附图说明
图1为本申请一实施例的镜头驱动装置的爆炸图。
图2为以实施例的镜头驱动装置的载体的爆炸图。
图3为本申请一实施例的镜头驱动装置的第一弹性组件的部分结构示意图。
图4为本申请一实施例的镜头驱动装置的第二弹性组件的部分结构示意图。
部分附图序号说明:
固定部100、第一位置感测元件111、第二位置感测元件112、底座110、顶盖120、可动部200、透镜座210、第一元件/感应磁石211、载体220、控制电路221、联通线路222、导磁厄铁223、驱动部230、第一驱动线圈231、第一驱动磁铁232、第一磁石2321、第二磁石2322、第三磁石2323、第四磁石2324、第五磁石2325、第六磁石2326、第二驱动磁铁233、第二驱动线圈234、第三驱动线圈235、第一弹性组件310、内侧连接部311、外侧连接部312、弹性部313、弹性部314、第二弹性组件320、第二内侧连接部321、第二外侧连接部322、第二弹性部323、线型弹簧330。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及附图对本申请一种镜头驱动装置和摄像头作进一步详细描述。
请参考图1至图4,一较佳实施例中,一种镜头驱动装置用于驱动镜头800移动以实现自动对焦和防抖功能。为了方便描述,定义一空间直角坐标系,使镜头的光轴平行于Z轴,且被摄物体位于+Z轴侧。
该驱动装置主要包括固定部100、可动部200和用于驱动可动部200移动的驱动部230。
其中,固定部100主要包括底座110和扣合在底座110上的顶盖120,两者定义一收容可动部200的空间。底座110和顶盖120在Z轴方向上均形成有通光孔。底座110的本体为不导电的材料,例如塑料制成,其内可射出成形用于联通镜头驱动装置内部和外部的电路。顶盖120可为不导磁或具有较低导磁率而无法高效导磁的金属材料,例如不锈钢,制成。
可动部200主要包括用于承载镜头的透镜座210和设在透镜座210外周侧的载体220。透镜座210为不导电的材料,例如塑料制成,大体呈圆形或方形的管状,中部的贯通孔用于固定镜头800。载体220为不导电的材料,例如塑料制成,大体呈框状,设置在透镜座210的外周侧。透镜座210可通过支撑组件或导向组件与载体220连接,并可相对载体220沿镜头的光轴方向移动。该支撑组件或导向组件可包括弹簧、滚珠、记忆金属或压电元件中的一种。载体220可通过类似的支撑组件与固定部100连接,并可相对固定部100沿垂直于镜头光轴的方向移动。
驱动部230设置在透镜座210、载体220和固定部100之间,用于驱动可动部200移动。本实施例中,驱动部230位于镜头的+X轴侧、-X轴侧和-Y轴侧,主要包括:卷绕轴平行于X轴的两组第一驱动线圈231、与两组第一驱动线圈231在所述卷绕轴所在方向隔空对置的两组第一驱动磁铁232、设置在光轴的-Y轴侧的一组第二驱动磁铁233、以及第二驱动线圈234和第三驱动线圈235。本实施例中,两组第一驱动线圈231分别固定在透镜座210的位于+X轴侧和-X轴侧的外侧壁上。每组第一驱动线圈231仅包括一个线圈,可以理解的,其他实施例中,每组第一驱动线圈可包括两个或两个以上相互串联或并联的线圈。透镜座210的位于+Y侧的外壁的靠近下端处还设置有两个绕线柱2102。两组第一驱动线圈231的引出线在绕线柱上2102缠绕、固定。
两组第一驱动磁铁232分别固定在载体220的相对的两边上,并与两组第一驱动线圈231隔空对置。每组第一驱动磁铁232可包括沿Z轴并排设置的两块长方形磁铁(2321、2322、2323、2324),每块磁铁的磁极方向(S极到N极方向)均垂直于Z轴,平行于X轴。例如示例性的, N级朝+X轴方向的第一磁石2321和N级朝-X轴方向的第二磁石2322沿Z轴方向叠加并位于镜头的+X轴侧,N级朝-X轴方向的第三磁石2323和N级朝+X轴方向的第四磁石2324沿Z轴方向叠加并位于镜头的-X轴侧。且,每个第一驱动线圈 231均近似椭圆形状,其长边位于+Z轴侧和-Z轴侧,两个长边所对应的第一驱动磁铁232的磁极不同。可以理解的,其他实施例中,可用四块或更多块磁铁取代两块长方形磁铁,其他实施例中,还可以用双极磁铁取代两块长方形磁铁。只要第一驱动线圈的两个长边所对应的第一驱动磁铁232的磁极不同即可,即其中一个长边对应S极时,另一个长边对应N极。
第二驱动磁铁233固定在载体220的位于-Y轴侧的边上,其可包括沿Y轴并排设置的两块长方形磁铁2331、2332, 每块磁铁的磁极方向(S极到N极方向)均平行于Z轴。示例性的,N级朝-Z轴方向的第五磁石2331和N级朝+Z轴方向的第六磁石2332沿Y轴方向叠加。
本实施例中,第二驱动线圈234和第三驱动线圈235均设置在电路板236上,卷绕轴均平行于Z轴,并位于底座110前方(+Z轴侧)、可动部200的后方(-Z轴侧),属于固定部100的一部分。其中,两组第二驱动线圈234与两组第一驱动磁铁232分别沿着Z轴隔空对置。每组第二驱动线圈234均可包括至少一个线圈,且每个线圈的两条长边均平行于Y轴,分别与第一驱动磁铁232的位于-Z轴侧的磁铁的两个磁极相对设置。第三驱动线圈235与第二驱动磁铁233沿着Z轴隔空对置,可包括至少一个线圈,且每个线圈的两条长边均平行于X轴,分别与第二驱动磁铁233的磁铁2331、2332相对设置。
本实施例中,电路板236可设置在可动部200的后方,可以理解的,其他实施例中,电路板236可设置在可动部200的前方(+Z轴侧),也即位于顶盖120的顶板和可动部200之间。
两组第一驱动线圈231和两组第一驱动磁铁232构成自动对焦驱动单元。工作中,通过向第一驱动线圈231输入控制电流,第一驱动线圈231与第一驱动磁铁232配合产生使透镜座210沿Z轴方向移动的磁推力,以此达到自动对焦的目的。第二驱动线圈234和第一驱动磁铁232构成X轴向抖动补偿单元。通过向第二驱动线圈234输入控制电流,第二驱动线圈234与第一驱动磁铁232配合产生使载体220沿X轴方向移动的推动力,以补偿X轴方向的抖动分量。第三驱动线圈235和第二驱动磁铁233构成Y轴向抖动补偿单元。通过向第三驱动线圈235输入控制电流,第三驱动线圈235与第二驱动磁铁233配合产生使载体220沿Y轴方向移动的推动力,以此来补偿Y轴方向的抖动分量。也即,通过分别向第二驱动线圈234和第三驱动线圈235提供对应的驱动电流,可使载体220相对固定部100沿垂直于Z轴的任意方向移动,实现对镜头的抖动补偿,实现防抖的目的。如此,仅通过设置三组驱动磁铁(每组最少两块磁铁或一块双极磁铁)配合三组防抖用驱动线圈和两组对焦用驱动线圈,即可实现镜头的自动对焦功能和防抖功能。且驱动磁铁和驱动线圈分别设置在镜头外周的三侧,第四侧留空,可用于布置也需要占据较大空间的控制电路和第一元件,简化了驱动装置的结构,整体装置加工和组装难度降低,也降低了开模等制造成本。相对现有在镜头外周的四个侧边均设置驱动磁铁和驱动线圈的方案来说,结构更紧凑,留给位置传感器的空间更大,可采用具有位置检测功能的、尺寸大和电路功能复杂的控制电路,从而使得镜头驱动装置的电路设置更简单,电路占用空间更小,结构更紧凑。当控制电路具有位置检测元件,例如霍尔元件时,第一元件可为感应磁石。此时,由于可供感应磁石固定的位置大,可采用尺寸更大的感应磁石,使得位置检测更精确,闭环控制效果更好,结构紧凑的情况下可实现更好的拍摄效果。当第一元件不为感应磁石时,其可为用于平衡装置的配重元件,例如不锈钢块。
应当理解的是,第二驱动线圈234、第三驱动线圈235可是卷绕好的线圈然后焊接至电路板上,也可以是通过蚀刻的方式一体成形在多层电路板内的平面线圈,整体的集成度更高,让组装工序简化。可以理解的,第二驱动线圈和第三驱动线圈可设置在不同的电路板上,也可分别位于框架的+Z轴侧和-Z轴侧。
上述实施例中,第一驱动磁铁232和第二驱动磁铁233固定在载体220上,而第一驱动线圈231固定在透镜座210上。可以理解的,在一种变形例中,第一驱动磁铁和第二驱动磁铁可固定在透镜座上,而第一驱动线圈231固定在载体上。在另一种变形例中,第一驱动磁铁和第二驱动磁铁可固定在透镜座上,而第一驱动线圈231可固定在固定部100(底座或顶盖)上。在又一种变形例中,第一驱动磁铁可固定在透镜座上,第二驱动磁铁可固定在载体上,而第一驱动线圈231可固定在固定部100(底座或顶盖)上。只要第一驱动磁铁232和第二驱动磁铁233和对应的驱动线圈配合可实现自动对焦功能和防抖功能即可。
本施例中,支撑组件或导向组件采用了弹簧。具体的,包括连接透镜座210和载体220的第一弹性组件310以及第二弹性组件320,以及连接第一弹性组件310和固定部100的多条(本实施例为四条)线型弹簧330。其中,第一弹性组件310以及第二弹性组件320为板弹簧,其设置为仅允许透镜座210相对载体220沿光轴方向移动,并在驱动力消失后使透镜座210复位。多条线型弹簧330设置为仅允许载体220相对固定部沿垂直于光轴的方向移动,并在驱动力小时候使载体220带着透镜座210复位。其中,第一弹性组件310、第二弹性组件320和线型弹簧330均需要作为镜头驱动装置的导电路径。
第一弹性组件310需要提供四个电性连接线型弹簧330的导电部分。本实施例中,为实现该目的,第一弹性组件310为导电材料制成的一片式板簧,包括环形的内侧连接部3101、四个具有吸震功能的外侧连接部3102和四个沿镜头轴向和径向方向反复蜿蜒延伸的弹性部3103。弹性部3103将内侧连接部3101和外侧连接部3102连接起来。组装时将内侧连接部3101切断为四段,使第一弹性组件310被分割为互不连接的四段,如图3所示。
可以理解的,其他实施例中,外侧连接部3102采用导电金属制成,内侧连接部3101和弹性部3103采用不导电的材料制成,或虽然为导电材料制成,但弹性部3103和外侧连接部3102之间采用了绝缘处理,例如两者之间涂敷了绝缘材料,则内侧连接部在组装时就无需被切割为四段。或者在变形例中,弹性部3103并不与外侧连接部3102连接。
外侧连接部3102均包括与载体220固定连接的第一连接部31021、与线型弹簧330的上端固定连接的第二连接部31022和两条连接第一连接部31021、第二连接部31022的弹力臂31023。由于弹力臂31023具有减震功能,可减少可动部200对线型弹簧330的冲击力,来自线型弹簧330和镜头800的震动不会相互传导,确保拍摄效果。
线型弹簧330也为导电金属制成,其上端与外侧连接部3102电性连接,下端与底座110内电路电性连接,提供四条导电路径。
可以理解的,可以用竖式板簧取代线型弹簧。竖式板簧也即基本平行于光轴方向延伸的板弹簧,其可为四个L形状的竖式板簧,分别设置在镜头座210的四角外侧,一端连接透镜座210和第一弹性组件310的外侧连接部3102,另一端连接载体220。
第二弹性组件320需要提供两条导电路径。本实施例中,请同时参考图4,为实现该目的,第二弹性组件320 包括以Y轴为对称轴相互对称并相互独立的两个第二板弹簧3201、3202。每个第二板弹簧均包括接近半环形的第二内侧连接部321、两个第二外侧连接部322和沿镜头轴向和径向方向反复蜿蜒延伸的两个第二弹性部323。第二内侧连接部321固定在述透镜座210的下端边沿处,第二外侧连接部322固定在所述载体220上。第二弹性部323连接于第二内侧连接部321和第二外侧连接部322。每个第二板弹簧还包括从第二内侧连接部321上向外侧延伸而出的导电端子324,用于和透镜座210上的绕线柱2102上引出的导线电性连接。
具体实施过程中,第一弹性组件310和第二弹性组件320整体可以看成呈环状,且弹性组件与透镜座210两端延伸而出的柱体套接,不仅能够方便透镜座210与弹性部的连接,还可以保证透镜座210能够更加均匀地受力,从而保证透镜座210的运动不会产生偏斜,以保证移动终端的对焦效果和拍摄效果;应当理解的是,本申请的第一弹性组件和第二弹性组件的形状并不限制于上述形状,还可以根据实际的设计需求设置成其他形状。
本申请的镜头驱动装置在自动对焦环节采用闭环控制,包括设置在光轴的+Y轴侧的控制电路221及对应的第一元件211。本实施例中,第一元件211为感应磁石。具体的,感应磁石211固定在透镜座210的+Y轴侧的外侧壁上,两者在-Y轴方向上对置。透镜座210的+Y轴侧的外侧壁上形成一用于收容感应磁石211的凹槽2101,使感应磁石211的表面面对载体220的内侧面。
本实施例中,控制电路221包括位置传感器(例如霍尔元件)和自动对焦控制电路,以集成电路芯片的形式固定在载体220的位于+Y轴侧的边2202上。其中,自动对焦控制电路是根据外部控制电路传来的位置控制指令以及位置传感器反馈的位置检测数据实时地对第一驱动线圈进行闭环控制,因此控制电路221具有多个电气引脚,需要多条电路来实现电路连接。因此,本实施例中,通过射出成型的方式在载体220内埋设了与控制电路221电连接的联通线路222(如图2所示)。载体220的位于+Y轴侧的外侧壁上形成有凹坑2201,联通线路222的导电引脚暴露在凹坑2201的底部,方便在组装时将控制电路221、电容224焊接到联通线路222的导电引脚上,具有组装方便的优点。联通线路222采用导电且不导磁(包括弱导磁)的金属材料制成,避免对感应磁石211产生磁吸效应。
更具体的,联通线路222包括至少六条在载体220内延伸的导电线路,其中,第一和第二导电线路2221、2222在边2202内分别向+X轴侧和-X轴侧延伸,并向-Z轴侧延伸,最终暴露于载体220的下端部,并分别与第二板弹簧3202、3201的导电端子324电性连接。从而第一和第二导电线路2221、2222作为驱动电流输出线路,通过第二板弹簧3202、3201向两组第一驱动线圈231供电。第三和和第四导电线路2223、2224在边2202内分别向+X轴侧和-X轴侧延伸,并向+Z轴侧延伸,最终暴露于载体220的上端部,并分别与第一弹性组件310的四个外侧连接部3102中的两个(+Y轴侧)电性连接。从而第三和第四导电线路2223、2224可分别作为共地端和电源端,通过两个外侧连接部3102和两根线型弹簧330与底座110内的电路连接。第五和第六导电线路2225、2226在边2202内分别向+X轴侧和-X轴侧延伸,然后在与边2202相邻的边内延伸,最终暴露于载体220的上端部,并分别与第一弹性组件310的四个外侧连接部3102中的另外两个(-Y轴侧)电性连接。从而第五和第六导电线路2225、2226可分别作为数据线和控制线或时钟线,通过-Y轴侧的两个外侧连接部3102和两根线型弹簧330与底座110内的电路连接,实现自动对焦驱动电流的精准控制。
由于联通线路222通过射出成形的方式设置在载体220内,让装置整体尺寸进一步缩小,且让组装工序简化, 使装置整体的集成度得以提高。
上述实施例中,底座110内的电路也可是以射出成型的方式形成在底座内,具有类似的优点。
此外,本申请还通过射出成型的方式在载体220内埋设了导磁性金属制成的导磁件223,用于为第一驱动磁铁232和第二驱动磁铁233导磁,以增加 磁铁的磁通,最大化地利用磁铁产生的磁场。导磁件223包括位于第一驱动磁铁232的外侧的两片第一导磁片2231、以及位于第二驱动磁铁233的+Z轴侧(当第三驱动线圈235位于第二驱动磁铁233的-Z轴侧时)或-Z轴侧(当第三驱动线圈235位于第二驱动磁铁233的+Z轴侧时)的第二导磁片2232。第一导磁片2231和第二导磁片2232优选从用于容纳第一驱动磁铁232和第二驱动磁铁233的槽的表面暴露,以与磁铁直接接触,达到最好的导磁效果。此外,第一导磁片2231和第二导磁片2232还可通过细金属条或片连接,方便生产制造。
导磁件223优选地不与联通线路222连接。
如此,感应磁石211和第一驱动磁铁232、第二驱动磁铁233共同组成四边磁路结构,感应磁石211占用了镜头驱动装置的一边,因此可采用较大的磁石,感测更精确的前提下使产品结构更紧凑。
工作中,控制电路221中的位置传感器通过检测感应磁石211磁场强弱来反馈和演算镜头在Z轴方向上的位置,并进一步通过向第一驱动线圈 231输入一定大小的电流来调整镜头的移动,以此达到自动对焦工作的闭环控制目的。其中,控制电路221与埋设于载体220的内部的联通线路222电连接,让装置整体尺寸进一步缩小,且让组装工序简化, 使装置整体的集成度得以提高,便于特性和故障的集中检测、验证。
此外,底座110上还设置有第一位置感测元件111和第二位置感测元件112,分别用于感测第一驱动磁铁232和第二驱动磁铁233的位置,获得镜头在垂直于Z轴方向的X, Y方向的位置,从而可根据检测到的镜头的位置通过控制输入第二驱动线圈234和第三驱动线圈235的电流来实现X轴和Y轴方向的闭环控制,控制更精确。其中,第一位置感测元件111可位于第二磁石2322的-Z轴侧,第二位置感测元件112可位于第二驱动磁铁233的-Z轴侧,均与底座110内的电路电性连接,并可通过底座内的电路与外部控制电路相连。可以理解的,其他实施例中,第一位置感测元件111还可位于第四磁石2324的-Z轴侧。本实施例中,位置感测元件可为霍尔元件等通过感测磁场强度或磁场方向变化来感测位置的任何位置感测元件。
上述实施例中,将框架悬架支撑在固定部(底座)的支撑结构采用了线型弹簧,可以理解的,其他实施例中,可利用所在平面平行于Z轴方向的竖式板弹簧取代线型弹簧,也可以实现相同的支撑功能和导电功能。
上述实施例中,联通线路埋设在载体中,控制电路固定在载体的外侧壁的凹槽内,而第一元件/感应磁石设置在透镜座的外侧壁的凹槽内。可以理解的,其他实施例中,控制电路和第一元件/感应磁石的位置可以对调,此时联通线路埋设在透镜座中。也可实现相同的技术效果。
上述实施例中,用于容纳控制电路的凹槽设置在载体的外侧壁上,如此方便了控制电路的组装和拆卸,良品率高。可以理解的,其他实施例中,用于容纳控制电路的凹槽也可以设置在载体的内侧壁上,此时不具有组装和拆卸控制电路方便、良品率高的优点。
上述实施例中,第二弹性组件包括两个相互电绝缘的、导电金属制成的第二板弹簧,这两个第二板弹簧作为导电路径。可以理解的,其他实施例中,第二弹性组件可包括相互电绝缘的三个或三个以上的第二板弹簧,可选用其中的两个第二板弹簧作为导电路径即可。
可以理解的,驱动部的具体结构不限于上述实施例,只要其分布在镜头取代装置的三侧即可。
上述实施例中,设置了六条联通线路,可以理解的,其他实施例中,可增设联通线路,此时可通过对应增加线型弹簧/竖式板簧的方式实现电连接。或者,其他实施例中,可根据需要采用少于六条的联通线路。
上述的镜头驱动装置可直接应用于一摄像头,该摄像头还包括固定在镜头驱动装置的-Z轴侧的图像传感器,还可包括固定在图像传感器下方(-Z轴侧)或外侧的控制器。
上述的摄像头可直接应用于一电子设备,例如监控设备、手机或计算机。该电子设备的控制单元与摄像头的控制器电相连。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
虽然对本申请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 (10)
1.一种镜头驱动装置,用于驱动镜头移动,定义一空间直角坐标系,使所述镜头的光轴平行于Z轴,且被摄物体位于+Z轴侧;所述驱动装置包括:
固定部;
可动部,其包括用于承载镜头的透镜座和设在透镜座外周侧的载体;
用于驱动可动部移动的驱动部,驱动部位于镜头的+X轴侧、-X轴侧和-Y轴侧;以及
设置在镜头的+Y轴侧的控制电路和第一元件;
其特征在于,所述载体和透镜座中的一者内还埋设有多条联通线路,所述联通线路的一端从载体和透镜座中的一者的侧壁的一个凹坑底部暴露,所述控制电路固定在所述凹坑内并与联通线路的一端电性连接;所述联通线路的另一端从所述载体和透镜座中的一者的表面的不同位置暴露;所述第一元件固定在和透镜座中的另一者的侧壁。
2.根据权利要求1所述的镜头驱动装置,其特征在于,所述透镜座通过第一弹性组件悬架支撑在载体的内周侧,所述载体通过四条线型弹簧或竖式板簧悬架支撑在固定部内侧;所述第一弹性组件包括四个相互电绝缘的、导电金属制成的外侧连接部,所述四条线型弹簧或竖式板簧也为导电金属制成,其+Z轴侧端部与所述四个外侧连接部电性连接;所述联通线路中的四条线路的另一端分别与所述四个外侧连接部电相连。
3.根据权利要求2所述的镜头驱动装置,其特征在于,所述联通线路不导磁。
4.根据权利要求2所述的镜头驱动装置,其特征在于,所述透镜座还通过第二弹性组件悬架支撑在载体内周侧,所述第一弹性组件的内侧连接部与透镜座的+Z轴侧端部相连,所述第二弹性组件与透镜座的-Z轴侧端部相连;所述第二弹性组件包括两个相互电绝缘的、导电金属制成的第二板弹簧;所述联通线路还包括分别与两个第二板弹簧电相连的两条线路;所述驱动部包括卷绕轴平行于X轴的两组第一驱动线圈,分别固定在所述透镜座的+X轴侧和-X轴侧的外侧壁上,所述第一驱动线圈通过第二板弹簧和所述两条线路与所述控制电路电性连接。
5.根据权利要求4所述的镜头驱动装置,其特征在于,所述第一元件为感应磁石,所述控制电路包括可通过感测所述感应磁石的磁场来检测镜头座位置的位置传感器。
6.根据权利要求5所述的镜头驱动装置,其特征在于,所述驱动部还包括:
与所述两组第一驱动线圈在所述卷绕轴所在方向隔空对置的两组第一驱动磁铁;
设置在光轴的-Y轴侧的一组第二驱动磁铁;
设置在第一驱动磁铁的-Z轴方向或+Z轴方向的两组第二驱动线圈;以及
设置在第二驱动磁铁的-Z轴方向或+Z轴方向的一组第三驱动线圈;
其中,每个第一驱动线圈的位于+Z轴侧的边和位于-Z轴侧的边所对应的第一驱动磁铁的磁极不同;第二驱动线圈和第三驱动线圈的卷绕轴平行于Z轴,且每个第三驱动线圈的位于+Y轴侧的边和位于-Y轴侧的边所对应的第二驱动磁铁的磁极不同;
其中,第一和第二驱动磁铁固定在载体上,第二驱动线圈和第三驱动线圈固定在固定部上。
7.根据权利要求6所述的镜头驱动装置,其特征在于,还包括设置在第一驱动磁铁的-Z轴方向或+Z轴方向的第一位置感测元件,和设置在第二驱动磁铁的-Z轴方向或+Z轴方向的第二位置感测元件。
8.根据权利要求6所述的镜头驱动装置,其特征在于,所述第一驱动磁铁固定在载体内周侧,所述载体内还埋设了导磁性金属制成的导磁件;所述导磁件包括位于第一驱动磁铁外侧的两片第一导磁片、以及位于第二驱动磁铁的+Z轴侧或-Z轴侧的第二导磁片。
9.一种摄像头,其特征在于,包括如权利要求1-8任一所述的镜头驱动装置。
10.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求9所述的摄像头。
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