CN101221276A - 带阻尼装置的透镜驱动机构 - Google Patents

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Abstract

一种带阻尼装置的透镜驱动机构，包括一安置在底座(9)上的磁轭环(1)，该磁轭环凹槽内安置有前侧垫片(2)、前侧弹簧(3)、磁石(4)与线圈(5)，该磁轭环内周设置有带透镜的透镜支撑体(6)，该透镜支撑体设置有用于透镜支撑体移动均衡与稳定的阻尼装置，它包括片状的并具有方型轮廓的前侧弹簧(3)与后侧弹簧(8)，它们的中央设置一前侧弹簧圆孔(33)与后侧弹簧圆孔(84)；它们的轮廓内侧设置有多个对称布置的弹簧簧丝；前侧弹簧内周沿圆周对称布置多个定位孔与透镜载体的定位孔相对应，后侧弹簧内周沿圆周对称布置多个定位槽与透镜载体的凸部相配的凹入部，前侧弹簧嵌套在前侧垫片与磁石之间，后侧弹簧嵌套置在后侧垫片与底座之间；本发明优点是透镜载体具有良好同心度以防止移动时发生旋转偏移，确保优异的画面质量；其次是可简化装配工艺并提高成品合格率。

Description

带阻尼装置的透镜驱动机构
技术领域
本发明涉及一种照相机透镜驱动装置领域；特别是涉及一种透镜驱动过程中保持其运动均衡性与稳定性并防止透镜载体移动时发生旋转偏移的带阻尼装置的透镜驱动机构；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200410017724.3一种《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；所述磁石和线圈安置在该磁轭环内部，该线圈固定在该磁轭环内周侧的透镜支撑体的外周上，该透镜支撑体伸入所述筒状磁轭环内并可在该磁轭环中移动；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的前侧固定连接，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前侧上，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的前侧上。
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作用力，驱使所述透镜支撑体向光轴方向移动。
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支撑体受到平行的电磁力作用产生位移，同时安置在透镜支撑体的前侧弹簧与后侧弹簧产生反作用力，当作用在透镜支撑体上的电磁力和簧片弹力达到平衡时，该透镜支撑体保持在一定的位置上；采用上述中国专利号为200410017724.3《透镜驱动装置》虽然通过其前后两侧限制透镜支撑体移动，使之具有耐颠簸与冲击性能并具良好的画面质量。然而，它的不足之处之一是所述前侧弹簧与后侧弹簧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，容易引起透镜支撑体发生旋转偏移；其次是上述的《透镜驱动装置》的前侧弹簧与后侧弹簧与所述透镜支撑体之间的连接定位装置工序繁多，且前侧弹簧与后侧弹簧的定位依赖于外部框体和底座的内缘以及前侧弹簧与后侧弹簧的外缘配合定位；一旦上述各部件其中之一配合公差出现问题，极易造成被支撑的透镜支撑体形成极大的同心度和光轴度偏差，使得成像质量降低。由此造成影响成品合格率的重要因素之一。
全部粘合装配完成后，才能测定产品精度与性能合格与否，不利于控制成品合格率，由此为影响产品成本。
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，提供一种可使透镜支撑体移动过程中最大限度地防止透镜支撑体移动时发生旋转偏移使具良好的画面质量的带阻尼装置的透镜驱动机构。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种带阻尼装置的透镜驱动机构，包括一安置在底座上的磁轭环，该磁轭环凹槽内安置有前侧垫片、前侧弹簧、磁石与线圈，该磁轭环内周设置有带透镜的透镜支撑体，该透镜支撑体可在所述磁轭环内前后移动，该透镜支撑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所述阻尼装置，该阻尼装置包括前侧弹簧与后侧弹簧；所述线圈通电后所产生的电磁力相抗于该阻尼装置的阻尼力，驱使该透镜载体向光轴方向移动，其特征在于：
所述前侧弹簧与后侧弹簧设置为片状平板式的并具有方型轮廓，它的中央设置一前侧弹簧圆孔与后侧弹簧圆孔；
该前侧弹簧与后侧弹簧的方型轮廓内侧设置有多个对称布置的前侧弹簧簧丝与后侧弹簧簧丝；
该前侧弹簧与后侧弹簧的中央圆孔设置有沿圆周对称布置的多个与所述透镜载体相配合的定位孔。
所述前侧弹簧嵌套在所述磁轭环内前侧，并与该磁轭环内周四片磁轭板环抱式间隙配合；所述前侧弹簧设置在所述磁轭环内的前侧垫片与所述磁石之间；所述后侧弹簧嵌套在所述后侧垫片和所述底座之间。
采用上述前侧弹簧、后侧弹簧与透镜支撑体之间的定位以及簧丝对称均布结构，嵌套设计方法使得前侧弹簧与后侧弹簧很容易定位，从而确保透镜载体具有良好的同心度；簧丝的对称匀布结构避免了透镜载体在光轴方向位移时产生旋转偏移，使具良好的画面质量，当簧丝沿光轴方向变形时具有所产生的切向作用力被互相抵消的功能，消除了前侧弹簧与后侧弹簧位移形变时所产生的旋转力，以进一步实现最大限度地防止该透镜支撑体发生旋转偏移。
作为本发明进一步改进，所述前侧弹簧设置有多个前侧弹簧的周向定位孔，该前侧弹簧周向定位孔与所述透镜载体的周向定位孔位置相对应；所述后侧弹簧设置有多个后侧弹簧周向定位槽，该后侧弹簧周向定位槽与所述透镜载体的周向定位槽位置相对应。以简化前侧弹簧与后侧弹簧与所述透镜载体之间的连接定位的装配工艺，有利于控制成品合格率，并降低产品成本。
所述前侧弹簧周向定位孔与后侧弹簧周向定位槽可以各设置为四个，且沿圆周方向均布。
四个后侧弹簧周向定位槽大小各异，以避免该后侧弹簧装配时发生方位错误。
所述前侧弹簧与后侧弹簧簧丝可以设置为四个，且沿中心呈上下左右对称布置；该前侧弹簧与后侧弹簧簧丝对称均布方式有利于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，避免透镜载体发生旋转偏移。
所述前侧弹簧与后侧弹簧也可以设置为五边形、或六边形、或八边形或圆形外廓，这要与所述磁轭环的结构相配置。
所述前侧弹簧与后侧弹簧簧丝也可以设置为五个、或六个、或八个，且沿中心呈上下左右对称布置；这可根据所述前侧弹簧与后侧弹簧的结构与几何形状而设置。
所述后侧弹簧设置有与其中心线相对称的两个接电端子；所述线圈的电源引出线通过所述透镜载体两个定位孔分别引向所述后侧簧片簧丝焊接固定；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，推动所述透镜支撑体前后移动以实现照相机自动对焦。
与现有技术相比，本发明结构优点是可防止透镜载体移动时发生旋转偏移，嵌套式装备方式与装配时采用高精度定位工具与前侧弹簧、后侧弹簧、透镜支撑体共同定位装配方法，极大地保证了产品的同心度，所以具有更好的画面质量；其次是可简化装配工艺并提高成品合格率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2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示出了本发明带阻尼装置的透镜驱动机构的一个实施方式。它包括一安置在底座9上的磁轭环1，该磁轭环凹槽内安置有前侧垫片2、前侧弹簧3、磁石4与线圈5，该磁轭环内周设置有带透镜的透镜支撑体6，该透镜支撑体可在所述慈轭环内前后移动，该透镜支撑体的前后各设置有用于该透镜支撑体移动过程中保持均衡性与稳定性的透镜移动阻尼装置，该透镜移动阻尼装置包括一有前侧弹簧3与后侧弹簧8；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，驱使该透镜支撑体向光轴方向移动，该透镜支撑体和所述磁轭环之间还设置有防止该透镜支撑体错位和扭转的限位装置；该限位装置的作用是当透镜支撑体受到外力(如透镜旋进透镜支撑体时所产生的扭力)作用时限制透镜支撑体的错位与扭转，从而避免前侧弹簧与后侧弹簧的变形而引起的失效。
该前侧弹簧与后侧弹簧设置为片状的并具有方型轮廓，它的中央各设置一前侧弹簧圆孔33与后侧弹簧圆孔84；该前侧弹簧与后侧弹簧的方型轮廓内侧各设置有多个对称布置的前侧弹簧簧丝32与后侧弹簧簧丝82；其功能是当透镜支撑体移动时，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，从而避免透镜支撑体发生旋转偏移。
该前侧弹簧与后侧弹簧的中央圆孔中各设置有沿圆周对称布置的多个与所述透镜支撑体的凸部相配合前侧弹簧凹入部与后侧弹簧凹入部83。
所述前侧弹簧设置在磁轭环凹槽内前侧垫片与所述磁石之间；后侧弹簧设置在一后侧垫片与底座9之间。该底座用以定位后侧弹簧、前侧弹簧、透镜载体之间的轴向位置；参见图2、3所示。
前侧弹簧设置有多个前侧弹簧周向定位孔31；后侧弹簧设置有多个后侧弹簧周向定位槽81，该前侧弹簧周向定位孔31、后侧弹簧周向定位槽81与所述透镜载体6的周向定位孔与周向定位槽位置相对应。
前侧弹簧周向定位孔31设置为四个，且沿圆周方向均布；后侧弹簧周向定位槽81设置为四个，且沿圆周方向均布；四个后侧弹簧周向定位槽大小各异，以避免该后侧弹簧装配时发生方位错误。
前侧弹簧簧丝32、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。
根据所述透镜载体的结构与几何形状也可以设置后侧弹簧8为五边形、或六边形、或八边形或圆形外廓，要与所述磁轭环的结构相配置；且中央设置一后侧弹簧圆孔84，该后侧弹簧圆孔与所述透镜载体相配合。
根据所述后侧弹簧的结构与几何形状前侧弹簧簧丝与后侧弹簧簧丝也可以设置为五个、或六个、或八个，且沿中心呈上下左右对称布置。
该后侧弹簧设置有与其中心线相对称的两个接电端子。
该透镜支撑体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固定在透镜支撑体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的引出线焊接在一起，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支撑体6在光轴方向上前移或后移，当透镜支撑体发生位移时，前侧弹簧和后侧弹簧产生反作用阻尼力，当该反作用阻尼力与所述电磁力平衡时，透镜支撑体6就能保持在一定的位置上，达到照相机自动对焦的目的。
图3示出线圈5的引线51、52通过如图3中透镜支撑体6的肋拱中两个定位孔61分别引向后侧簧片簧丝82进行焊接，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；而透镜支撑体移动时的摩擦、断线和短路现象是现有透镜驱动装置所常见的不良原因。
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62相配合，用以定位并固定前、后侧弹簧与透镜载体之间的相对位置，从而防止前、后侧弹簧装配错位。
本发明的嵌套式装配方法，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查，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

Claims (8)

1.一种带阻尼装置的透镜驱动机构，包括一安置在底座(9)上的磁轭环(1)，该磁轭环凹槽内安置有前侧垫片(2)、前侧弹簧(3)、磁石(4)与线圈(5)，该磁轭环内周设置有带透镜的透镜支撑体(6)，该透镜支撑体可在所述磁轭环内前后移动，该透镜支撑体的前后各设置有用于该透镜支撑体移动过程中保持均衡性与稳定性的所述阻尼装置，该阻尼装置包括前侧弹簧(3)与后侧弹簧(8)；所述线圈通电后所产生的电磁力相抗于该阻尼装置的阻尼力，驱使该透镜支撑体向光轴方向移动，其特征在于：
a.所述前侧弹簧(3)与后侧弹簧(8)各设置为片状的并具有方型轮廓，它的中央各设置一前侧弹簧圆孔(33)与后侧弹簧圆孔(84)；
b.该前侧弹簧的方型外廓内侧设置有多个对称布置的前侧簧片簧丝(32)；该后侧弹簧(8)的方型轮廓内侧设置有多个对称布置的后侧弹簧簧丝(82)；
c.该前侧弹簧的中央圆孔(33)设置有沿圆周对称布置的多个与所述透镜载体(6)相配合的定位孔；该后侧弹簧(8)的中央圆孔(84)设置有沿圆周对称布置的多个与所述透镜载体(6)的凸部相配合凹入部(83)。
2.根据权利要求1所述的带阻尼装置的透镜驱动机构，其特征在于：所述前侧弹簧(3)嵌套在所述磁轭环凹槽内前侧，并与该磁轭环内周四片磁轭板环抱式间隙配合；所述前侧弹簧设置在所述磁轭环内的前侧垫片(2)与所述磁石(4)之间；所述后侧弹簧(8)嵌套在所述后侧垫片(7)和所述底座(9)之间。
3.根据权利要求2所述的带阻尼装置的透镜驱动机构，其特征在于：所述前侧弹簧设置有多个前侧弹簧的周向定位孔(31)，该前侧弹簧周向定位孔与所述透镜支撑体的周向定位孔位置相对应；所述后侧弹簧设置有多个后侧弹簧周向定位槽，该后侧弹簧周向定位槽与所述透镜载体的周向定位槽位置相对应。
4.根据权利要求3所述的带阻尼装置的透镜驱动机构，其特征在于：所述前侧弹簧周向定位孔(31)、所述后侧弹簧周向定位槽设置为四个，且沿圆周方向均匀布置。
5.根据权利要求1所述的带阻尼装置的透镜驱动机构，其特征在于：所述前侧簧片簧丝(32)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。
6.根据权利要求2或3所述的带阻尼装置的透镜驱动机构，其特征在于：所述前侧弹簧(3)、所述后侧弹簧(8)设置为五边形、或六边形、或八边形或圆形外廓，且中央设置一后侧弹簧圆孔(84)。
7.根据权利要求5所述的透镜驱动阻尼装置，其特征在于：所述前侧簧片簧丝(32)、所述后侧弹簧簧丝(82)设置为五个、或六个、或八个，且沿中心呈上下左右对称布置。
8.根据权利要求6所述的透镜驱动阻尼装置，其特征在于：所述后侧弹簧(8)设置有与其中心线相对称的两个接电端子。
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