WO2008131637A1 - Driving device for lens - Google Patents

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WO2008131637A1
WO2008131637A1 PCT/CN2008/000477 CN2008000477W WO2008131637A1 WO 2008131637 A1 WO2008131637 A1 WO 2008131637A1 CN 2008000477 W CN2008000477 W CN 2008000477W WO 2008131637 A1 WO2008131637 A1 WO 2008131637A1
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WO
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front side
lens carrier
yoke ring
rear side
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PCT/CN2008/000477
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English (en)
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Inventor
Renzhao Jin
Original Assignee
Ningbo Chengli Technology Development Co., Ltd
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10Power-operated focusing

Definitions

  • the present invention relates to the field of camera lens driving devices; in particular, to a lens driving device for bumping and impact resistance specifically for focusing on a miniature camera; the present invention is mainly applied to a miniature camera having an autofocus function, and Combined with miniaturized, high-quality sensors, it is especially suitable for applications in mobile phones, computers, automobiles and robots. Background technique
  • the electromagnetic force generated after the coil is energized resists the pre-pressure of the front side spring and the rear side spring to urge the lens support to move in the optical axis direction.
  • the lens driving device comprises a yoke ring disposed on the base, a magnet and a coil are disposed in the yoke ring, and a lens carrier with a lens is disposed on the inner circumference of the coil
  • the lens carrier is movable back and forth in the coil;
  • the lens carrier is provided with a lens movement damping device for maintaining balance and stability during movement of the lens carrier; and the electromagnetic force generated after the coil is energized Resisting the damping force of the lens movement damping device to drive the lens carrier to move in the optical axis direction; and positioning means for preventing the lens carrier from being displaced and moved between the lens carrier and the yoke ring;
  • the yoke ring is disposed as a "concave"-shaped cross-sectional structure with a central through hole and a square outer shape, and one side of the "concave"-shaped cross section is provided with an inner cavity outside the inner circle;
  • the magnet is disposed at
  • the positioning device may further include a plurality of openings of the yoke ring and a lens carrier: the outer circumference is provided with a plurality of ribs penetrating up and down; the opening portion is matched with the rib arch; To further prevent misalignment between the yoke ring and the lens carrier in operating conditions.
  • Figure 1 is a front elevational view of the assembled state of the present invention
  • Figure 3 is an exploded perspective view of the present invention
  • the yoke ring can also be arranged in a polygonal shape and a polygonal inner cavity to meet the needs of various lens driving devices; for example, the yoke ring cavity is set to a pentagon, or a hexagon, or an octagon Inner cavity; the magnets 4 are respectively placed at the corners of the pentagon, or hexagonal, or octagonal cavity.
  • the other side of the rear side spacer 7 is attached with a rear side spring 8
  • the other side of the rear side spring 8 is attached with a base 9 .
  • the base 9 is used for positioning and pressing the back side spacer 7 .
  • the front side spring 3 and the rear side spring 8 serve as lens movement dampers for maintaining balance and stability during the movement of the lens carrier, and are resistant to bumps and impacts.
  • a front side spring 3 is disposed between the front side spacer 2 and the magnet 4.
  • the rear side spring 8 is disposed in a square outer shape and centrally provided with a rear side spring circular hole 84; the rear side spring is provided with a plurality of symmetrically disposed rear side spring spring wires 82 ; the rear side spring is provided with a plurality of symmetry A rear side recess 83 is disposed; the rear side recess cooperates with the lens carrier rib 62.
  • the rear side spring is disposed between the rear side gasket and the base.
  • the lens carrier 6 is disposed in the inner hole of the yoke ring 1 and is supported by the front side spring 3 and the rear side spring 8, and a coil 5 is disposed inside the yoke ring 1, and the coil 5 is fixed to the outer circumference of the lens carrier 6.
  • the rear side spring 8 on the lens driving device is connected as a conductive terminal to the lead wire of the coil 5 to drive the power source, and an electric circuit is formed in the coil 5 through the terminal of the rear side reed 8.
  • a current is passed through the coil 5
  • an electromagnetic force is induced in a magnetic field formed inside the magnet 4 and the yoke ring 1, and the lens carrier 6 is moved forward or backward in the optical axis direction by the electromagnetic force, when the lens moves.
  • the front side spring 2 and the rear side spring generate a reaction force.
  • the reaction force is balanced with the electromagnetic force, the lens carrier 6 can be held at a certain position to achieve the purpose of the camera autofocus.
  • the lens driving device of the present invention is characterized by a yoke ring 1 having a square outer shape; see Figs.
  • the yoke ring circumferential positioning groove 11, the front side gasket circumferential positioning groove 21, the front side spring circumferential positioning groove 31, the lens carrier circumferential positioning groove 61, and the rear side gasket circumferential positioning groove 71 are all assembled with the jig
  • the four-point positioning pin is matched.
  • the circumferential positioning grooves are used as the reference for assembly positioning, and can be assembled on the same assembly positioning fixture, which not only improves the above-mentioned yoke ring, front side gasket, front side spring, lens carrier, and rear side gasket parts. The need for coaxiality, and simplifies the assembly process and improves production efficiency.
  • the yoke ring circumferential positioning groove 11 In order to facilitate processing and assembly, the yoke ring circumferential positioning groove 11, the front side gasket circumferential positioning groove 21, the front side spring circumferential positioning groove 31, the lens carrier circumferential positioning groove 61, and the rear side gasket circumferential positioning groove
  • the optimum setting of 71 is four and is evenly distributed in the circumferential direction.
  • the yoke ring 1, the front side spacer 2, the front side spring 3, the rear side spacer 7, and the base 9 of the lens driving device of the present invention are all of a flat structure and are nested with each other, and they do not require a front side.
  • the inlay fitting between the part and the rear part is simpler than the structure of each part of the existing lens driving device, thereby greatly improving the processability of each part.
  • the front side spring 3 is provided with a front side spring wire 32 which is symmetrically arranged at the center of the front side reed
  • the rear side spring 8 is provided with a rear side spring wire 82 which is symmetrically arranged at the center of the rear side spring, the front side spring spring
  • the function of the central symmetrically uniform manner of the wire and the rear side spring wire is that when the lens carrier moves, the tangential force generated when the wire is deformed along the optical axis direction is canceled each other, thereby preventing the lens carrier from rotating. Offset; see Figure 3.
  • the circular hole of the yoke ring 1 is provided with four opening portions 12, and the outer periphery of the lens carrier is provided with four rib arches 62 which are vertically penetrated; the yoke ring opening portion 12 cooperates with the lens carrier rib arch 62 to prevent the lens carrier Rotation, when the lens is screwed into the lens carrier, the lens carrier can be prevented from rotating to cause damage of the front and rear side reeds without the need of additional lens fixing means, which greatly facilitates the user to perform lens adjustment operation.
  • the front portion of the rib arch 62 of the lens carrier is disposed with the yoke ring inner hole opening portion 12; the rear portion 621 of the rib arch 62 of the lens carrier is disposed with the base limiting portion 91 of the base 9, as shown in FIG. 2; Forming a front-rear limit between the lens carrier and the yoke ring and between the lens carrier and the base, thereby preventing damage to the lens driving device caused by vibration and impact.
  • the magnet 4 has a triangular prism shape and is excellent in processing technology. Moreover, the triangular prismatic magnet can make full use of the effective space of the yoke ring 1 of the outer inner circle, which not only increases the effective thickness of the magnet, but also enhances the magnetic field strength generated by the magnet, and also improves the processing of the magnet. Processability and assembly processability, it is easy to ensure that the magnet is closely attached to the magnet during assembly. The inside of the yoke ring to weaken the magnetic resistance between the magnetic circuit.
  • the outer circumference of the yoke ring of the lens driving device of the present invention is also an outer casing of the lens driving device, and the outer casing of the yoke ring is used as a main body to assemble the components in a nested manner, and the rear side gasket and
  • the seamless nesting assembly method of the base prevents fine foreign matter and interference light from entering the inside of the lens driving device, thereby significantly improving assembly accuracy.
  • the shape of the spring wire of the front and rear side reeds is vertically symmetrical, eliminating the rotational offset caused by the deformation, preventing the slight optical axis shift when the lens carrier moves, and therefore having good electrical and mechanical characteristics, and can be satisfied and miniaturized.
  • the high precision and high quality requirements of the sensor is also an outer casing of the lens driving device, and the outer casing of the yoke ring is used as a main body to assemble the components in a nested manner, and the rear side gasket and
  • the seamless nesting assembly method of the base

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Description

一种透镜驱动装置
技术领域
本发明涉及一种照相机透镜驱动装置领域;特别是涉及一种专门配套于微型照相机 对焦用的具有耐颠簸与耐冲击的透镜驱动装置;本发明主要应用在具有自动对焦功能的 微型照相机中, 并与微型化、 高画质的传感器相配合, 尤其适宜于在手机、 电脑、 汽车 以及机器人中配套应用。 背景技术
现有国内外微型照相机中所采用的类似透镜驱动装置结构较为普遍的如中国专利 号为 200410017724. 3—种 《透镜驱动装置》 中所公开的方案, 它包括一安装在底座上 的筒状磁轭环, 该磁轭环内安置有磁石和线圈, 该线圈内周侧设置有带一透镜支撑体的 透镜; 所述筒状磁轭环其截面呈凹字形状, 所述磁石和线圈安置在该凹字形筒状磁轭环 内部, 该线圈固定在该磁轭环内周侧的透镜支撑体的外周上, 该透镜支撑体外周伸入所. 述筒状磁轭环内并可在该磁轭环的凹字形间隙中移动; 所述透镜驱动装置还包括环形的 前侧弹簧片和后侧弹簧片, 它们的外周侧端部与所述磁轭环固定连接, 还有一小帽, 该: 小帽将所述前侧弹簧片内周侧端部固定在所述透镜支撑体上, 还有一框架, 该框架将所,. 述前侧弹簧片外周侧端部固定在所述磁轭环上。
所述线圈通电后所产生的电磁力相抗于所述前侧弹簧与后侧弹簧的预压力,驱使所 述透镜支撑体向光轴方向移动。
所述透镜驱动装置还包括一设置在所述小帽和框架之间的间隙中的防止透镜支撑 体错位和移动的垂直方向限制装置以及设置在该透镜支撑体和磁轭环之间的间隙中的 防止该透镜支撑体错位和移动的旋转方向限制装置。
上述的 《透镜驱动装置》利用磁石的电磁感应作用, 使安置在磁轭环中间的透镜移 动载体受到平行的电磁力作用产生位移, 同时安置在透镜移动载体的前后侧的簧片产生 反作用力, 当作用在透镜移动载体上的电磁力和簧片弹力达到平衡时, 该透镜移动载体 保持在一定的位置上, 达到照相机自动对焦的目的。 该透镜驱动装置的生产、 组装以及 位移精度要求很高, 虽然通过其前后两侧限制透镜支撑体移动, 使之无需增加部件即具 有耐颠簸与冲击性能并具良好的画面质量。然而, 它的不足之处在于外部框体所占用的 空间限制了所述磁轭环的形状, 从而影响了电磁力感应效能, 同时制约了产品的微型化 发展; 其次, 使用所述底座和透镜支撑体作为装配精度的基体, 对该底座和透镜支撑体 的形位公差要求极高, 而且该底座和透镜支撑体的零件形状复杂, 所以它的几何精度 求高, 制作与装配工艺难度较大; 其三是所述前后侧簧片形状呈环形同方向错位配置, 因此在该簧片前后位移发生形变时, 同时会产生同方向的旋转力, 容易引起透镜移动载 体发生旋转偏移; 其四是 装配工序繁多, 且全部粘合装配完成后, 才能测定产品精度 与性能合格与否, 不易有效控制成品合格率, 由此为造成资源浪费。 发明内容
本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的问题,提供一种可提高电磁感应 力、 降低电源驱动功率并可进一步实现产品微型化的透镜驱动装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为: 该透镜驱动装置包括一安置在底座 上的磁轭环, 该磁轭环内安置有磁石与线圈, 该线圈内周设置有带透镜的透镜载体, 该 透镜载体可在所述线圈内前后移动; 该透镜载体的前后各设置有用于该透镜载体移动过 程中保持均衡性与稳定性的透镜移动阻尼装置; 所述线圈通电后所产生的电磁力相抗于 该透镜移动阻尼装置的阻尼力, 驱使该透镜载体向光轴方向移动; 该透镜载体和所述磁 轭环之间还设置有防止该透镜载体错位和移动的定位装置; 其特征在于: 所述磁轭环设 置为带一中央通孔并外廓为方型的 "凹"字形断面结构, 该 "凹"字形断面的一侧设置 有内圆外方的内腔; 所述磁石安置在该内圆外方的内腔的角部。
采用方型外廓的磁轭环有利于该磁石安置在磁轭环内的四个角部的有效空间, 使得' 磁石的配向厚度增加, 从而提高了电磁感应力, 并相对地可实现产品的微型化, 同时又 可降低电源驱动功率, 又节省能源。
所述透镜载体优选地设置为带中心通孔的筒状体, 该筒状体外径与所述磁轭环中央 通孔相配置; 所述透镜载体安装在所述中央通孔中; 该筒状体一端设置一内台阶面, 该 内台阶面与中心通孔的内端面相配合;其作用是有利于透镜载体与磁轭环之间的周向与 轴向定位, 以及实现透镜载体在该磁轭环中央通孔中导向移动; 作为装配精度的基体, 透镜载体与磁轭环的制作与装配工艺相对难度较小。
所述透镜移动阻尼装置优选地由带前侧垫片的前侧弹簧与带后侧垫片的后侧弹簧 组成; 该前侧垫片套置在所述内腔的前侧壁上; 其作用是使该透镜载体移动过程中具有 较好的耐颠簸与冲击性能,并始终保持良好的均衡性与稳定性,因而具良好的画面质量。
作为本实用新型的进一步改进, 所述磁轭环、 所述前侧垫片、 所述前侧弹簧、 所述 透镜载体、 所述后侧弹簧、 所述底座优选采用平板式结构及其嵌套连接的定位装置; 采 用平板式嵌套连接装配方法具有装配工艺简易、 易于达到装配精度, 以及便于对成品进 行电气特性检査, 可以提高成品合格率。 所述磁石优选设置为三角棱形; 所述磁石设置四个, 该四个磁石可以分别安置在所 述内圆外方的内腔的四个角部; 该三角棱形磁石配合所述磁轭环的角部空间, 可获得较 好的电气和机械的特性。
所述透镜载体和所述磁轭环之间定位装置包括所述磁轭环中央通孔内设置有多个 磁轭环周向定位槽、 所述前侧垫片设置有多个前侧垫片周向定位槽、 所述前侧簧片设置 有多个前侧弹簧周向定位槽、 所述透镜载体设置有多个透镜载体周向定位槽、 所述后侧 弹簧设置有多个后侧簧片周向定位槽; 该磁轭环周向定位槽、 前侧垫片周向定位槽、 前 侧簧片周向定位槽、 透镜载体周向定位槽、 后侧垫片周向定位槽的位置均相互对应, 并 且均与装配工夹具中定位针相配合。 本发明是以所述磁轭环的框体作为装配基准, 上述 周向定位槽作为装配定位的基准, 前侧垫片、 前侧弹簧、 磁石、 后侧垫片、 后侧弹簧和 底座均在同一装配定位工夹具上进行装配, 可以提高装配精度且简化了装配工艺。
所述磁轭环周向定位槽、 所述前侧垫片周向定位槽、 所述前侧簧片周向定位槽、 所 述透镜载体周向定位槽、 所述后侧簧片周向定位槽最佳设置为四个, 它们沿圆周方向均 布; 以有防止该透镜载体的错位和移动。
所述定位装置又可以包括所述磁轭环圆孔设置有多个开口部以及所述透镜载体的: 外周设置有上下贯通的多个肋拱; 所述开口部与所述肋拱相配合; 以进一步防止该磁轭 环与透镜载体之间在工况中错位。
所述前侧弹簧可以设置为片状的并具有方型轮廓, 它的中央设置一前侧弹簧圆孔; . 该前侧弹簧设置有多个对称布置的前侧簧片簧丝; 上述前侧簧片簧丝、 后侧簧片簧丝对: 称均布方式具有簧丝沿光轴方向变形时所产生的切向作用力被互相抵消的功能, 以避免 透镜载体发生旋转偏移。
所述前侧弹簧可以设置在所述前侧垫片与所述磁石之间; 以便于更好地使该透镜载 体向前移动过程中具有均衡性与稳定性。
所述磁轭环圆孔开口部、 所述肋拱最佳设置为四个, 它们沿中心呈对称布置; 为的 是实现较好的磁轭环与透镜载体之间的圆周方向定位。
所述透镜载体的前部与所述前侧弹簧固定的结构一个优选方法是该透镜载体设置 有透镜载体肋拱的凸起部, 该前侧弹簧设置有凹入部, 该透镜载体肋拱的凸起部与该前 侧弹簧凹入部相配合, 起到定位的作用。
同样,所述后侧弹簧设置为片状的并具有方型轮廓,它的中央设置一后侧弹簧圆孔; 该后侧弹簧设置有多个对称布置的后侧弹簧簧丝; 该后侧弹簧设置有多个对称布置的后 侧凹入部; 该后侧凹入部与所述透镜载体肋拱相配合。 以上结构用以定位并固定前、 后 侧弹簧与透镜载体之间的相对位置, 从而消除了前、 后侧弹簧位移形变时所产生的旋转 力, 避免了透镜载体在光轴方向位移时容易产生旋转偏移的弊端。 所述后侧弹簧可以设置在所述后侧垫片与所述底座之间; 以便于更好地使该透镜载 体向后移动过程中具有均衡性与稳定性, 使具良好的画面质量。
作为本发明的进一步改进, 所述底座的设置有底座限位部, 所述透镜载体肋拱的 后部与所述底座限位部相配置, 可形成该透镜载体与磁轭环之间、 透镜载体与底座之间 前后限位, 并改善装配工艺性。
所述后侧垫片和所述底座嵌套式无缝隙配合可阻止细微异物和干扰光线进入透镜 驱动装置内部。
所述线圈呈圆筒状并固定在所述透镜载体的外周上; 所述线圈的电源引出线通过所 述透镜载体肋拱中两个定位孔分别引向所述后侧簧片簧丝悍接固定; 该后侧簧片作为导 电端子与所述线圈引出线焊接在一起,驱动电源通过该后侧弹簧的端子在线圈内构成电 气回路产生电磁力, 推动所述透镜载体前后移动以实现照相机自动对焦。
与现有技术相比,本发明采用了方型外廓磁轭环兼作外部框体以及元件平板式的嵌 套连接结构, 因而具有良好的电气和机械的特性, 而且简化装配工艺、 提高装配精度和 产品的成品率; 其次是采用独特的前、 后侧弹簧簧丝形状和布置方法, 消除了簧片位移 形变时所产生的旋转力,从而避免了透镜载体在光轴方向位移时容易产生旋转偏移的弊 端。 附图说明
图 1为本发明的组合状态的前视图;
图 2为图 1的 B- B剖视图;
图 3为本发明的分解状态立体图; 具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
图 1至图 3示出了本发明透镜驱动装置的一个实施方式。它包括一具有外方内圆的磁 轭环 1, 该磁轭环 1兼作驱动透镜装置的外部框体; 该磁轭环设置为带一中央通孔 13并外 廓为方型的 "凹"字形断面结构, 该 "凹"字形断面的一侧设置有内圆外方的内腔 14; 所述中央通孔中安装一透镜载体 6; 该透镜载体设置为带中心通孔 65的筒状体, 该筒状 体外径与所述磁轭环中央通孔 13相配置; 该筒状体一端设置一内台阶面 64, 该内台阶面 与中心通孔 65的内端面相配合
该磁轭环的内圆外方的内腔 14的四个角部内分别安置有三角棱形的磁石 4; 该磁轭 环 1的内前侧壁上套置一前侧垫片 2, 该前侧垫片 2与磁石 4之间设置一前侧弹黉 3; 该磁 石 4的另一侧贴置的所述的透镜载体 6, 该透镜载体 6的另一侧贴置一后侧垫片 7, 该后侧 垫片 7的底部又与所述磁轭环 1的底部相嵌套。
该磁轭环也可以设置为多边形的外形与多边形的内腔, 以满足各式各样透镜驱动装 置的配套需求; 例如磁轭环内腔设置为五边形、 或六边形、 或八边形内腔; 该磁石 4分 别放置在该五边形、 或六边形、 或八边形内腔的角部。
所述后侧垫片 7的另一侧贴置一后侧弹簧 8, 该后侧弹簧 8的另一侧贴置一底座 9; 该底座 9用以定位与该压紧后侧垫片 7、后侧弹簧 8以及所述前侧垫片 2、磁石 4、前侧 弹簧 3、透镜载体 6之间的轴向位置; 参见图 2、 3所示。 前侧弹簧 3与后侧弹簧 8是作 为该透镜载体移动过程中保持均衡性与稳定性的透镜移动阻尼装置, 并使具有耐颠簸与 冲击性能。
前侧弹簧设置为方型外廓且中央设置一前侧弹簧圆孔 33;该前侧弹簧设置有多个对 称布置的前侧簧片簧丝 32; 该前侧弹簧设置有多个对称布置的凹入部 34; 该凹入部与 所述透镜载体肋拱 62相配合。
前侧弹簧 3设置在所述前侧垫片 2与所述磁石 4之间。
所述后侧弹簧 8设置为方型外廓且中央设置一后侧弹簧圆孔 84;该后侧弹簧设置有 多个对称布置的后侧弹簧簧丝 82; 该后侧弹簧设置有多个对称布置的后侧凹入部 83; 该后侧凹入部与所述透镜载体肋拱 62相配合。
该后侧弹簧设置在所述后侧垫片与底座之间。
该透镜载体 6安置在所述磁轭环 1内孔中并由前侧弹簧 3和后侧弹簧 8支撑,磁轭 环 1内部设置一线圈 5, 该线圈 5固定在透镜载体 6的外周上。
本透镜驱动装置上的后侧弹簧 8作为导电端子与线圈 5的引出线悍接在一起, 驱动 电源, 通过后侧簧片 8的端子在线圈 5内构成电气回路。 当线圈 5内通过电流时, 在磁 石 4和磁轭环 1内部构成的磁场里感应出电磁力,在电磁力的推动下使透镜载体 6在光 轴方向上前移或后移, 当透镜移动载体发生位移时, 前侧弹簧 2和后侧弹簧产生反作用 力, 当该反作用力与所述电磁力平衡时, 透镜载体 6就能保持在一定的位置上, 达到照 相机自动对焦的目的。
本发明透镜驱动装置结构特点在于- 具有方型外廓的磁轭环 1 ; 参见图 1、 3所示。
该磁轭环 1作为本透镜驱动装置的外部框体, 不仅省去了一个外部筐体的零件, 而 且极大地节省了结构空间, 并实现了安置在磁轭环 1内的四个角部的磁石 4设置成三角 棱形, 使得磁石 4的配向厚度增大了 30%左右, 从而相应的提高了磁场强度, 在同等工 作电流下能得到更高的电磁感应力, 起到降低电源驱动功率的节省能源的效果。
所述透镜载体 6设置为带中心通孔 65的筒状体,该筒状体一端设置有方型边缘 64; 该筒状体外径与所述磁轭环中央通孔 13相配置。
以磁轭环 1框体作为装配基准。 前侧垫片 2、 前侧弹簧 3、 磁石 4、 后侧垫片 7、 后 侧弹簧 8和底座 9均以嵌套的方式进行装配。即磁轭环 1设置有多个磁轭环周向定位槽 11 ; 同样的, 前侧垫片 2、 前侧弹簧 3、 透镜载体 6、 后侧垫片 7各设置有多个前侧垫片 周向定位槽 21、 前侧弹簧周向定位槽 31、 透镜载体周向定位槽 61、 后侧垫片周向定位 槽 71 ; 参见图 2、 3所示。
磁轭环周向定位槽 11、 前侧垫片周向定位槽 21、 前侧弹簧周向定位槽 31、 透镜载 体周向定位槽 61、 后侧垫片周向定位槽 71均与装配夹具的四点定位针相配合。 上述周 向定位槽均作为装配定位的基准, 可在同一装配定位夹具上进行装配, 不仅提高了上述 的磁轭环、 前侧垫片、 前侧弹簧、 透镜载体、 后侧垫片各零件之间的同轴度的要求, 而 且简化了装配工艺, 提高了生产效率。
为了便于加工与装配, 磁轭环周向定位槽 11、 前侧垫片周向定位槽 21、 前侧弹簧 周向定位槽 31、 透镜载体周向定位槽 61、 后侧垫片周向定位槽 71最佳设置为四个, 并 沿圆周方向均布。
本发明透镜驱动装置的磁轭环 1、 前侧垫片 2、 前侧弹簧 3、 后侧垫片 7以及底座 9 各零件结构均为平板式结构又相互嵌套式装配,它们不需要前侧零件与后侧零件之间的 镶配脚, 比较现有透镜驱动装置的各零件结构更为简易, 因而极大地提高了各零件加工 的工艺性。
前侧弹簧 3设置有四角沿前侧簧片中心对称布置的前侧弹簧簧丝 32、后侧弹簧 8设 置有四角沿后侧弹簧中心对称布置的后侧弹簧簧丝 82,上述前侧弹簧簧丝、后侧弹簧簧 丝的中心对称均布方式的功能是当透镜载体移动时,所述的簧丝沿光轴方向变形时所产 生的切向作用力被互相抵消, 从而避免透镜载体发生旋转偏移; 参见图 3所示。
磁轭环 1的圆孔设置有四个开口部 12,透镜载体的外周设置有四个上下贯通的肋拱 62; 磁轭环开口部 12与透镜载体肋拱 62相配合, 起到防止透镜载体旋转, 当透镜旋入 透镜载体时, 无须附加透镜固定装置即可阻止透镜载体旋转引起前后侧簧片的破坏, 极 大方便了用户进行透镜调距作业。
透镜载体的肋拱 62的前部与磁轭环内孔开口部 12相配置; 透镜载体的肋拱 62的 后部 621与底座 9的底座限位部 91相配置, 参见图 2所示; 从而形成透镜载体与磁轭 环之间、 透镜载体与底座之间前后限位, 由此可避免因振动、 冲击引起对该透镜驱动装 置的破坏。
磁石 4呈三角棱形, 加工工艺性好。 而且, 三角棱形磁石可充分利用所述外方内圆 的磁轭环 1的有效空间, 这不仅增加了磁石的有效厚度, 即增强了磁石所产生的磁场强 度, 而且还改善了磁石加工的工艺性与装配的工艺性, 装配时易于保证将磁石紧贴在磁 轭环内侧, 以减弱磁气回路间的磁阻。
图 3示出线圈 5的引线 51、 52通过如图 3中透镜载体 6的肋拱中两个定位孔 61分 别引向后侧簧片簧丝 82进行悍接, 该引线方式可避免透镜载体移动时产生摩擦、 断线 和短路等缺陷; 而透镜载体移动时的摩擦、 断线和短路现象是现有透镜驱动装置所常见 的不良原因。
该线圈呈圆筒状并固定安装在所述透镜载体的外周上。 透镜载体的肋拱 62 可防止 线圈 5错位, 从而保证线圈 5装配的同轴度。
图 3示出的后侧弹簧片 8设置有与其中心线相对称的两个端子 81,底座 9设置有与 其中心线相对称的两个结合部 92,后侧弹簧端子 81与底座结合部 92相配置;该透镜驱 动装置完成装配后, 对后侧弹簧的端子 81弯折成形后进行热铆定型, 避免后侧簧片的 端子预先折弯对零件配合尺寸的过高要求, 极大提高了装配的工艺性。
图 3示出透镜载体 6的前部与前侧弹簧 3固定的结构,透镜载体 6设置有凸起部 63, 前侧簧片 3设置有凹入部, 凸起部 63与前侧弹簧 3凹入部相配合, 起到定位的作用; 同样, 后侧弹簧 8设置有凹入部 83, 后侧弹簧凹入部 83与透镜载体 6的后突起部 621 相配合, 用以定位并固定前、 后侧簧片与透镜载体之间的相对位置, 从而防止前、 后侧 弹簧装配错位。
本发明透镜驱动装置装配时采用高精度四点定位夹具, 它的装配程序如下:
(1) 将磁轭环 1的周向定位槽 11导入上述定位夹具的四点定位针;
(2)将前侧垫片 2前侧垫片周向定位槽 21导入所述的定位夹具的四点定位针,然后 嵌入磁轭环 1的内侧;
(3) 将前侧弹簧 3的周向定位槽 31导入所述的定位夹具的四点定位针,然后嵌入磁 轭环 1的内侧;
(4) 将三角棱形磁石 4插入磁轭环 1的四个角部;
(5) 将线圈 5顺透镜载体 6的肋拱 62插入, 并固定在透镜载体 6的座架上;
(6)将透镜载体 6的周向定位槽 61导入上述定位夹具的四点定位针,然后插入磁轭 环 1的内孔, 其中线圈 5的位置在磁石 4和磁轭环内侧之间;
(7) 将后侧垫片 7嵌入磁轭环 1的后部;
(8)将后侧弹簧 8嵌入后侧垫片 7的后部;
(9) 将底座 9嵌入后侧垫片 7 的后部;
(10)将后侧弹簧 8的端子 81进行折弯后热铆固定;即完成了本透镜驱动装置的装配。 采用了高精度四点定位夹具, 装配工艺不仅简单, 而且能够极大地保证各零件的装 配同轴度和各零件相对移动部分的间隙匀称性, 从而达到提高装配成品率。
本驱动装置的嵌套式装配方法, 不仅在精度上得到切实的保证, 而且, 无须粘合即 可对成品进行电气特性检査, 然后对合格品进行粘合定型; 对于不合格品进行调整, 以 提高成品合格率。
装配完成后所进行的后侧弹簧端子折弯和热铆工序, 免除了预先折弯对后侧垫片和 底座的过高配合精度的要求, 因此可简化加工工艺。
本发明透镜驱动装置的磁轭环外方内圆, 并兼为透镜驱动装置的外部筐体, 以磁轭 环外部筐体为主体将各部件以嵌套式方法进行装配,后侧垫片和底座的无缝隙嵌套装配 方法阻止细微异物和干扰光线进入透镜驱动装置内部, 因而可显著提高装配精度。 又前 后侧簧片的簧丝形状呈上下左右对称, 消除因形变引起旋转偏移, 防止透镜载体移动时 细微的光轴偏移, 因此, 具有良好的电气和机械的特性, 可满足与微型化传感器配合使 用的高精度高画质的要求。
本发明将磁轭环设计为透镜驱动装置的外部筐体, 极大地提高了有效利用空间, 并 且在相类似结构下可使得外型尺寸更小; 嵌套式的装配方法有效提高各部件间的装配精 度和装配效率, 并简化了各部件的几何形状, 从而零件加工与产品装配的工艺性获得明 显改善; 同时提高产品的合格率以及降低产品成本。

Claims

权 利 要 求
1. 一种透镜驱动装置, 包括一安置在底座 (9)上的磁轭环 (1 ), 该磁轭环内安置 有磁石 (4) 与线圈 (5), 该线圈内周设置有带透镜的透镜载体 (6), 该透镜载体可在 所述线圈内前后移动, 该透镜载体的前后各设置有用于该透镜载体移动过程中保持均衡 性与稳定性的透镜移动阻尼装置,所述线圈通电后所产生的电磁力相抗于该透镜移动阻 尼装置的阻尼力, 驱使该透镜载体向光轴方向移动, 该透镜载体和所述磁轭环之间还设 置有防止该透镜载体错位和移动的定位装置, 其特征在于:
所述磁轭环 (1 ) 设置为带一中央通孔(13) 并外廓为方型的 "凹"字形断面结构, 该 "凹"字形断面的一侧设置有内圆外方的内腔 (14) ;
所述磁石 (4) 安置在该内圆外方的内腔 (14) 的角部。
2. 根据权利要求 1所述的透镜驱动装置, 其特征在于: 所述透镜载体 (6) 安装在 所述中央通孔 (13 ) 中; 所述透镜载体 (6) 设置为带中心通孔 (65 ) 的筒状体, 该筒 状体外径与所述磁轭环中央通孔 (13 ) 相配置; 该筒状体一端设置一内台阶面 (64), 该内台阶面与中心通孔 (65 ) 的内端面相配合。
3. 根据权利要求 1所述的透镜驱动装置, 其特征在于: 所述透镜移动阻尼装置包括 带前侧垫片(2) 的前侧弹簧(3 )与带后侧垫片 (7) 的后侧弹簧(8); 该前侧垫片(2) 套置在所述内腔 (14) 的前侧壁 (15 ) 上。
4. 根据权利要求 3所述的透镜驱动装置, 其特征在于: 所述磁轭环 (1 )、 所述前侧 垫片 (2)、 所述前侧弹簧 (3)、 所述透镜载体 (6)、 所述后侧弹簧 (8)、 所述底座 (9) 采用平板式结构及其嵌套连接的定位装置。
5. 根据权利要求 1所述的透镜驱动装置, 其特征在于: 所述磁石 (4) 的几何形状 设置为三角棱形。
6. 根据权利要求 3所述的透镜驱动装置, 其特征在于: 所述磁石 (4) 设置四个, 该四个磁石 (4) 分别安置在所述磁轭环内腔 (14) 的四个角部。
7. 根据权利要求 1或 4所述的透镜驱动装置, 其特征在于: 所述透镜载体和所述磁 轭环之间定位装置包括所述磁轭环中央通孔(13)内设置有多个磁轭环周向定位槽(11 )、 所述前侧垫片 (2 ) 设置有多个前侧垫片周向定位槽 (21 )、 所述前侧弹簧 (3 ) 设置有 多个前侧弹簧周向定位槽(31 )、所述透镜载体(6)设置有多个透镜载体周向定位槽 (61 )、 所述后侧弹簧(8) 设置有多个后侧弹簧周向定位槽(81 ); 该磁轭环周向定位槽、 该前 侧垫片周向定位槽、 该前侧弹簧周向定位槽、 该透镜载体周向定位槽、 该后侧垫片周向 定位槽的位置均相互对应。
8. 根据权利要求 7所述的透镜驱动装置,其特征在于:所述磁轭环周向定 槽 (.11 )、 所述前侧垫片周向定位槽 (21 )、 所述前侧弹簧周向定位槽(31 )、 所述透镜 f 体周.向定 位槽 (61 )、 所述后侧弹簧周向定位槽 (81 ) 设置为四个, 且沿圆周方向均布。
9. 根据权利要求 1或 4所述的透镜驱动装置, 其特征在于: 所述定位装置包括所 述磁轭环中央通孔 (13) 设置有四个开口部 (12 ), 所述透镜载体 (6) 的外周设置有上 下贯通的四个肋拱(62); 所述开口部(12)与所述肋拱(62)相配合; 该开口部(12 )、 该肋拱 (62) 设置为四个, 且沿中心呈对称布置。
10. 根据权利要求 8所述的透镜驱动装置, 其特征在于: 所述前侧弹簧 (3 ) 设置 为片状的并具有方型轮廓, 它的中央设置一前侧弹簧圆孔 (33); 该前侧弹簧(3) 设置 有多个对称布置的前侧簧片簧丝 (32); 该前侧弹簧(3 ) 设置有多个对称布置的凹入部
(34); 该凹入部 (34) 与所述透镜载体肋拱 (62) 相配合。
11. 根据权利要求 10所述的透镜驱动装置, 其特征在于: 所述前侧簧片簧丝 (32) 设置为四个, 且沿中心呈上下左右对称布置; 该前侧弹簧(3 )设置在所述前侧垫片(2) 与所述磁石 (4) 之间。
12. 根据权利要求 6所述的透镜驱动装置, 其特征在于: 所述后侧弹簧 (8) 设置 为片状的并具有方型轮廓, 它的中央设置一后侧弹簧圆孔 (84); 该后侧弹簧(8) 设置 有多个对称布置的后侧弹簧簧丝 (82); 该后侧弹簧(8) 设置有多个对称布置的后侧凹 入部 (83); 该后侧凹入部与所述透镜载体肋拱 (62) 相配合。
13. 根据权利要求 10所述的透镜驱动装置, 其特征在于: 所述后侧弹簧簧丝 (82) 设置为四个, 且沿中心呈上下左右对称布置; 该后侧弹簧(8)设置在所述后侧垫片(7) 与所述底座 (9) 之间。
14. 根据权利要求 12所述的透镜驱动装置, 其特征在于: 所述底座 (9) 设置有底 座限位部(91 ), 该底座限位部(91 )与所述透镜载体肋拱(62) 的后部(621 )相配置。
15. 根据权利要求 14所述的透镜驱动装置, 其特征在于: 所述线圈 (5) 呈圆筒状 并固定在所述透镜载体的外周上; 该线圈 (5) 的电源引出线 (51 )、 ( 52) 通过所述透 镜载体肋拱 (62) 中两个定位孔分别引向所述后侧弹簧簧丝 (82 ) 并焊接固定。
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