CN220085212U - 镜头驱动装置及其底座、相机和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种镜头驱动装置，其包括不导电材质制成的底板；嵌入在所述底板内的导电电路，其具有多个从底板侧壁或后表面延伸而出的后引脚，还具有多个从所述底板的前表面暴露的导电焊盘或从所述底板的前表面伸出的前引脚；以及多个防抖用线圈，其卷绕轴垂直于所述底板。其中所述镜头驱动装置的底座还包括多个线路板，每个线路板内一体形成有一个或多个所述防抖用线圈。每个线路板的边缘形成有至少两个缺口，防抖用线圈的输入端和输出端分别从对应的缺口处暴露，防抖用线圈通过设置在所述缺口和对应的导电焊盘或前引脚间的焊锡或导电胶电性连接。本申请的底板具有易于组装、供电路径的使用寿命长、质量轻便、结构紧凑的优点。

Description

镜头驱动装置及其底座、相机和电子设备

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及其底座、相机和电子设备。

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，这也造成了拍摄时产生的抖动的影响明显增加。因此高端手持电子设备均配置有抖动补偿功能。一般是通过设置在底座上的多个防抖用线圈配合可动部的磁铁来驱动可动部沿垂直于镜头光轴的方向移动，实现抖动补偿功能。另外，自动对焦功能的实现需要通过设置在可动部的一个或多个对焦用线圈实现。而防抖用线圈和对焦用线圈的供电也是镜头驱动装置的一个难点，影响到相机微型化和寿命。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种驱动线圈的供电路径结构紧凑、使用寿命长的镜头驱动装置及其底座，以及具有该镜头驱动装置的相机和电子设备。

一种镜头驱动装置的底座，包括不导电材质制成的底板；嵌入在所述底板内的导电电路，其具有多个从底板侧壁或后表面延伸而出的后引脚，还具有多个从所述底板的前表面暴露的导电焊盘或从所述底板的前表面伸出的前引脚；以及多个防抖用线圈，其卷绕轴垂直于所述底板。其中所述镜头驱动装置的底座还包括多个线路板，每个线路板内一体形成有一个或多个所述防抖用线圈。每个线路板的边缘形成有至少两个缺口，防抖用线圈的输入端和输出端分别从对应的缺口处暴露，防抖用线圈通过设置在所述缺口和对应的导电焊盘或前引脚间的焊锡或导电胶电性连接。

该底座内置导电电路，将防抖用线圈的导电路径内置其中加以保护，在具有供电路径结构紧凑的优点的同时，使供电路径不易被损坏，寿命更长。

作为一种实施方式，从所述底板的前表面和/或后表面观察，所述缺口呈台阶状。如此，焊锡或导电胶与缺口和对应的导电焊盘或前引脚的接触面积更大，连接更牢固，确保良好的电连接。

作为一种实施方式，所述缺口包括分别形成在底板的前表面和后表面的前侧台阶和后侧台阶，所述防抖用线圈的输入端和输出端包括暴露在缺口的后侧台阶的单层焊盘，所述前侧台阶和后侧台阶不与底板的前表面和后表面齐平。并且，当所述缺口与底板上的导电焊盘相对时，所述与缺口相对的导电焊盘与导电焊盘的表面的距离为0.02~0.35毫米。如此，容易使焊锡或导电胶充分与单层焊盘及其相对的导电焊盘接触，增加导电成功率。该结构设计也无需增加防抖用线圈的绕线组数或层数，制作工艺简单易实现。

作为另一种实施方式，所述缺口包括分别形成在底板的前表面和后表面的前侧台阶和后侧台阶，所述防抖用线圈的输入端和输出端包括第一层暴露在缺口的前侧台阶、第二层暴露在缺口的后侧台阶的双层焊盘；所述前侧台阶和后侧台阶不与底板的前表面和后表面齐平。如此可增加焊锡或导电胶与输入端和输出端的接触面积，增加导电成功率。

作为一种实施方式，所述导电电路包括用于将所述多个防抖用线圈串联或并联连接起来的导电线路，使得导电路径仅紧凑和隐蔽，更安全可靠。

作为一种实施方式，所述底板中部形成有通孔，底板的前表面上还凸出有n个第一止档部以及2n个第二止档部；所述n个第一止档部靠近所述通孔，且每个第一止档部用于对两个所述线路板形成限位；所述第二止档部呈L形，设置在所述底板的边缘处，每个第二止档部的内角与一个线路板的一个角部相对，从而对该线路板形成限位；n为非零自然数。如此，在保证限位效果的同时，占用最小的面积。

作为一种实施方式，每个第二止档部的其中一个外侧壁与底板的外侧壁齐平，可增加底座的强度。且所述缺口可靠近第一止档部，可将止档部作为限制焊锡或导电胶流淌的限位部。

作为一种实施方式，所述底板的前表面或后表面还形成有用于固定芯片的凹槽；所述导电电路具有从所述凹槽的底部暴露的导电焊盘。如此，可增加底座的利用率，使相机结构更紧凑。

一种镜头驱动装置，包括：固定部；用于承载镜头的可动部；用于将所述可动部支撑在固定部内侧，并允许可动部相对固定部移动的支撑组件；以及用于驱动可动部相对固定部移动的驱动装置。其中，所述固定部包括如上所述的底座。

一种相机，其包括如上所述的镜头驱动装置。

一种电子设备，其包括如上所述的相机。

本申请的镜头驱动装置的底板上可固定多个线路板，每块线路板内可设置一个或多个的线圈，并可通过在线路板边缘处的缺口内填充焊锡的方式将线路板焊接到底板上的焊盘上，组装简易，良率高，提高供电路径的使用寿命。由于不同的线圈可设置在不同的线路板内，不同的线路板之间的空隙可以组装、固定其他部件，增加了线路板的利用率，线路板质量更轻便，镜头驱动装置的结构更紧凑。驱动线圈的供电路径可大部分设置在线路板内，供电路径结构紧凑。

附图说明

图1为本申请实施例一的镜头驱动装置的底座的结构示意图。

图2为本申请实施例一的底座的一块线路板的截断示意图。图3为图2中线路板的截断示意图，其中线路板中部被省略。

图4为本申请实施例一的变形例中底座的一块线路板的截断示意图。

图5为本申请一实施例的底座的底板及其内的导电电路的爆炸图。

图6为本申请一实施例的镜头驱动装置的爆炸图。

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及其底座、相机和电子设备作进一步详细描述。

为方便描述，定义一空间直角坐标系，使镜头的光轴平行于Z轴，且被摄物体位于镜头的+Z轴侧。则下文中任一部件的+Z轴一侧为前侧/前方，-Z轴一侧为后侧/后方。

请参考图1-3及图5，一较佳实施例中，一种镜头驱动装置的底座110主要包括不导电材质制成的底板111、嵌入在底板111内的导电电路112和多个固定在底板111前表面（位于+Z轴侧的表面）的防抖用线圈113。

本实施例中，底板111为大体呈方形的塑胶材质板状物，中部形成圆形或椭圆形的通光孔1111。应用到镜头驱动装置时，镜头位于底板111的前方。导电电路112埋设在底板111内，具体可通过将塑胶材料直接射出成型在导电电路112表面的方式使底板111和导电电路112一体成型。如此，可以节省塑胶材料，提高底座110的强度、稳定性和抗损坏能力。

导电电路112具有多个从底板111侧壁延伸而出，然后弯折向底板111后方（-Z轴方向）延伸的后引脚1121，作为底座110的输入输出端口。导电电路112还具有多个从底板111的前表面暴露的导电焊盘1122、1123，作为与底座110前侧部件，例如但不限于防抖用线圈113的电连接端口。如此，将导电线路埋设在底板111内，增强底座110强度的同时，使供电路径结构紧凑，导电电路112不易损坏，提高供电路径的使用寿命。还可以通过SMT（SurfaceMounted Technology，表面贴装技术）实现自动化组装防抖用线圈113和其他芯片，提高组装效率和成品率。

本实施例中，防抖用线圈113为采用线路板成型工艺形成在硬质或柔性线路板中的积层式线圈（Fine Pitch Coil, 细间距线圈）。优选的，共有四个防抖用线圈113，对称地设置在底板111前表面的四边处或四角处，线圈的卷绕轴垂直于底板111，且每个防抖用线圈113形成在一个线路板114内。如此，可以灵活地根据需要的数量配置防抖用线圈113，某一防抖用线圈113出现故障后也可独立更换，降低维修成本。采用线路板式的防抖用线圈113还方便实现组装自动化。不同的线路板114之间的空隙可以组装、固定其他部件，增加了底板111前表面的空间利用率，镜头驱动装置的结构更紧凑，线路板114整体质量更轻便。

特别的，如图2所示，每个线路板114的边缘形成有两个缺口1141，防抖用线圈113的输入端和输出端分别从两个缺口1141处暴露。组装时，将线路板114设置在底板111上，使每个缺口1141与一个导电焊盘1122在Z轴方向上正对，然后将焊锡或导电胶填入缺口1141内，使焊锡或导电胶将防抖用线圈113的输入端和输出端与对应的导电焊盘1122电性连接起来，同时将线路板114和底板111固定连接起来。组装更简单，且不易出现导电不良的情况。

且，无论从线路板114的前表面和后表面观察，缺口1141均呈台阶状。也即，底板111的前表面和后表面均形成有围在缺口1141边缘的凹槽，该凹槽可为单层的（仅有一个台阶，如图2、图3所示），也可以为双层或更多层（有两个或两个以上的台阶）。本实施例中，如图2、图3所示，缺口1141包括分别形成在底板的前表面和后表面的前侧台阶1142和后侧台阶1143，前侧台阶和后侧台阶不与底板的前表面和后表面齐平。而防抖用线圈113的输入端和输出端均包括单层焊盘1145。该单层焊盘1145暴露在缺口的后侧台阶1143。为了增加单层焊盘1145面积，本实施例中，单层焊盘1145覆盖了后侧台阶1143的表面，并与防抖用线圈113的上层末端或下层末端电相连。

此外，为了增加单层焊盘1145与对应的导电焊盘1122的导电成功率，应控制两者之间的距离在0.02~0.35毫米（本实施例中为0.12毫米），以确保焊锡或导电胶从缺口1141前侧进入缺口1141时，可充分填充在单层焊盘1145和导电焊盘1122之间，增加导电/焊接成功率，提高防抖用线圈113和底板内导电电路112的电连接可靠性。另外，单层焊盘的设计并不需要增加线路板的导电层数，不会增加防抖用线圈的制造成本。本实施例中，由于线路板114较薄，后侧台阶1143尺寸较小，因此与缺口1141相对的、位于底板111上的导电焊盘1122应位于底板111上的下沉槽1116内，具体是暴露在下沉槽1116底部，以使单层焊盘1145与对应的导电焊盘1122之间的距离在0.02~0.35毫米。

图4示出了实施例一的线路板114的一个变形例，该变形例中，电路板114’与电路板114的实质区别是防抖用线圈113的输入端和输出端均包括双层焊盘。该双层焊盘的第一层1144暴露在缺口的前侧台阶1142、第二层1145’暴露在缺口的后侧台阶1143。为了增加双层焊盘面积，本实施例中，双层焊盘覆盖了前侧台阶1142和后侧台阶1143的表面。双层焊盘还通过形成在线路板114内的埋孔1146电相连，埋孔1146与防抖用线圈113的上层末端或下层末端电相连。通过设置双层焊盘，可使第二层1145’与底板111上的导电焊盘1122相对。当焊锡或导电胶从缺口1141前侧进入缺口1141时，可与第一层1144充分接触，然后经过缺口侧壁填充在第二层1145’和导电焊盘1122之间，可增加焊接成功率，提高防抖用线圈113和底板内导电电路112的电连接可靠性。另外，双层焊盘的设计并不需要增加线路板的导电层数，不会增加防抖用线圈的制造成本。在变形例中，也可根据需要将与双层焊盘相对的导电焊盘1122设置在底板111的下沉槽底部，使第二层1145’与导电焊盘1122之间的距离满足0.02~0.35毫米。如此，在填充焊锡或导电胶时，也利用液体表面张力使焊锡或导电胶充分填充缺口1141处，使其与防抖用线圈113的输入端和输出端以及导电焊盘1122的接触面积更大，确保连接效果和稳定性。此外，将每个线路板114形成为外侧较大，内侧较小的形状，方便对其进行限位。另外将缺口1141设置在靠近内侧处，可使底板111内的导电电路112布局更自由，使导电电路112具有更多的输入输出接口，连接更多的芯片或电子元器件。

本实施例中，如图5所示，底板111的前表面上凸出有4个第一止档部1112以及8个第二止档部1113。其中，第一止档部1112靠近通光孔1111，设置在两个线路板114的内侧端部之间，呈多边形结构，不同的边与两个线路板114的内侧端部抵靠或接触，每个第一止档部1112用于对两个线路板114形成限位。第二止档部1113呈L形，设置在底板111的边缘处，每个第二止档部1113的其中一个外侧壁与底板111的外侧壁齐平，增大了底板111外侧壁的面积，使其与其他部件，例如外壳相连时，与外壳的接触面积更大，结构更稳定。每个第二止档部1113的内角与一个线路板114的一个外侧的角部相对，从而对该线路板114形成限位。也即，利用两个第一止档部1112和两个第二止档部1113对一个线路板114形成限位，使线路板114无法在底板111上表面平移。第一止档部1112和第二止档部1113的高度可低于线路板114的高度，如此可防止底座110前侧的可动部移动时撞击第一止挡部1112造成损伤。本实施例中，缺口1141靠近第一止档部1112，从而具有更大的布局空间。

此外，底板111的前表面或后表面还形成有用于固定芯片的凹槽1114。导电电路112具有从凹槽1114的底部暴露的导电焊盘1123。凹槽1114内可固定位置检测用芯片1115，例如霍尔芯片。

为了实现上述功能，导电电路112包括用于将相对的两个防抖用线圈113串联连接起来的导电线路1124，共两条。这两条导电线路1124相互独立，两端均与暴露在底板111前表面的导电焊盘1122连接，不与作为底座110的输入输出端口的后引脚1121连接。如此，不同的防抖用线圈113的串联或并联连接是通过底板111内的导电线路实现的，底板111上方无需走线，线路更安全可靠。导电电路112的其余导电用线路均一端与暴露在底板111前表面的导电焊盘1122连接，另一端与后引脚1121连接。此外，导电电路112还包括两个仅用于固定直线弹簧端部，不作为导电路径的金属片1125，使直线弹簧的端部固定更稳固。

上述实施例中，底板111大体呈方形板状，可以理解的，其他实施例中，底板可大体呈圆形或八角形，以适应镜头驱动装置的外壳形状。

上述实施例中，后引脚1121从底板111的侧壁延伸而出，可以理解的，其他实施例中，后引脚可直接从底板后表面延伸而出。

上述实施例中，底板111的前表面形成有导电焊盘1122，可以理解的，其他实施例中，可由从底板前表面伸出或暴露出的前引脚（延伸方向平行于Z轴的导电插针或插片）取代全部或部分的导电焊盘。

上述实施例中，采用了形成在线路板114内的防抖用线圈113，可以理解的，其他实施例中，还可采用导线缠绕的普通线圈。

上述实施例中，每个线路板114内一体形成有一个或多个所述防抖用线圈113。可以理解的，其他实施例中，每个线路板内可一体形成有两个或更多的防抖用线圈，此时，每个线路板内的线圈可能为并联连接，而不同的线路板内的线圈可串联连接，如此可简化底板内电路布局。

上述实施例中，无论从底板111的前表面和后表面观察，缺口1141均呈台阶状。可以理解的，其他实施例中，缺口可仅一侧呈台阶状，便于焊锡或导电胶的导入和增加粘结面积即可。

上述实施例中，设置了4个第一止档部1112以及8个第二止档部1113来对4个线路板114进行限位。可以理解的，其他实施例中，可根据线路板的数量配置对应数量的第一止档部和第二止档部即可。例如，具有三个线路板时，配置3个第一止档部和6个第二止档部。

上述的底座110可应用于如图6所示的镜头驱动装置。该镜头驱动装置可主要包括固定部、承载有镜头的可动部、用于将可动部支撑在固定部内侧的支撑组件、以及用于驱动可动部相对固定部移动的驱动装置。

其中，固定部主要包括上述实施例所述的底座110和扣合在底座110上的顶盖120，两者定义一收容可动部的空间。顶盖120在Z轴方向上形成有通光孔。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。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可通过支撑组件与载体220连接，并可相对载体220沿镜头的光轴方向移动。支撑组件允许可动部相对固定部移动，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连接，并可相对固定部沿垂直于镜头光轴的方向移动。

本实施例中，支撑组件采用了弹簧。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和其中两根线型弹簧330需要作为对焦用线圈的导电路径。第一弹性组件310包括两个相互独立的、导电材料制成的板弹簧。线型弹簧330也为导电金属制成，其上端与第一弹性组件310电性连接，下端与底座110内导电电路112电性连接。

驱动部设置在透镜座210、载体220和固定部之间，用于驱动可动部移动。本实施例中，驱动部主要包括卷绕在透镜座210外周壁的对焦用线圈231、固定在载体220上并与对焦用线圈231隔空对置的四个驱动磁铁232和防抖用线圈113。驱动磁铁232还在Z轴方向上与防抖用线圈113隔空对置。

工作中，通过向对焦用线圈231输入控制电流，对焦用线圈231与驱动磁铁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。通过向防抖用线圈113输入控制电流，防抖用线圈113与驱动磁铁232配合产生使载体220沿X轴方向和/或Y轴方向移动的推动力，以补偿X轴和/或Y轴方向的抖动分量。

此外，底座110的凹槽1114内还固定有位置检测用芯片1115，分别用于感测驱动磁铁232的位置，获得镜头在垂直于Z轴方向的位置，从而可根据检测到的镜头的位置通过控制输入防抖用线圈113的电流来实现X轴和Y轴方向的闭环控制，控制更精确。

上述的镜头驱动装置可直接应用于一相机，该相机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。

上述的相机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相机的控制器电相连。

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 (11)

1.一种镜头驱动装置的底座，包括：

不导电材质制成的底板；

嵌入在所述底板内的导电电路，其具有多个从底板侧壁或后表面延伸而出的后引脚，还具有多个从所述底板的前表面暴露的导电焊盘或从所述底板的前表面伸出的前引脚；以及

多个防抖用线圈，其卷绕轴垂直于所述底板；

其特征在于，还包括多个线路板，每个线路板内一体形成有一个或多个所述防抖用线圈；每个线路板的边缘形成有至少两个缺口，防抖用线圈的输入端和输出端分别从对应的缺口处暴露，防抖用线圈通过设置在所述缺口和对应的导电焊盘或前引脚间的焊锡或导电胶电性连接。

2.根据权利要求1所述的底座，其特征在于，从所述底板的前表面和/或后表面观察，所述缺口呈台阶状。

3.根据权利要求1所述的底座，其特征在于，所述缺口包括分别形成在底板的前表面和后表面的前侧台阶和后侧台阶，所述防抖用线圈的输入端和输出端包括暴露在缺口的后侧台阶的单层焊盘；所述前侧台阶和后侧台阶不与底板的前表面和后表面齐平；当所述缺口与底板上的导电焊盘相对时，所述与缺口相对的导电焊盘与导电焊盘的表面的距离为0.02~0.35毫米。

4.根据权利要求1所述的底座，其特征在于，所述缺口包括分别形成在底板的前表面和后表面的前侧台阶和后侧台阶，所述防抖用线圈的输入端和输出端包括第一层暴露在缺口的前侧台阶、第二层暴露在缺口的后侧台阶的双层焊盘；所述前侧台阶和后侧台阶不与底板的前表面和后表面齐平。

5.根据权利要求1所述的底座，其特征在于，所述导电电路包括用于将所述多个防抖用线圈串联或并联连接起来的导电线路。

6.根据权利要求1所述的底座，其特征在于，所述底板中部形成有通孔，底板的前表面上还凸出有n个第一止档部以及2n个第二止档部；所述n个第一止档部靠近所述通孔，且每个第一止档部用于对两个所述线路板形成限位；所述第二止档部呈L形，设置在所述底板的边缘处，每个第二止档部的内角与一个线路板的一个角部相对，从而对该线路板形成限位；n为非零自然数。

7.根据权利要求6所述的底座，其特征在于，每个第二止档部的其中一个外侧壁与底板的外侧壁齐平。

8.根据权利要求1所述的底座，其特征在于，所述底板的前表面或后表面还形成有用于固定芯片的凹槽；所述导电电路具有从所述凹槽的底部暴露的导电焊盘。

9.一种镜头驱动装置，包括：

固定部；

用于承载镜头的可动部；

用于将所述可动部支撑在固定部内侧，并允许可动部相对固定部移动的支撑组件；以及

用于驱动可动部相对固定部移动的驱动装置；

其特征在于，所述固定部包括如权利要求1至8项中任一项所述的底座。

10.一种相机，其特征在于，包括如权利要求9所述的镜头驱动装置。

11.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求10所述的相机。