CN104698567A - 透镜驱动马达 - Google Patents

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Abstract

本发明提供透镜驱动马达，在实施例中，上述透镜驱动马达包括：透镜部，收容有一个以上的透镜，致动部，包括固定上述透镜部的绕线筒、卷绕于上述绕线筒的外侧面的线圈部、与上述线圈部相向的磁铁部以及固定上述磁铁部的磁轭部，以及印刷电路板，向上述致动部施加电源；上述绕线筒包括收容上述透镜部的主体、形成于上述主体的外侧面的两个以上的直线部、形成于上述直线部之间的折弯部、以及涂敷于磁铁部的朝向上述绕线筒的前方的阻尼部件。

Description

透镜驱动马达
技术领域
本发明的实施例涉及结构得到改善的透镜驱动马达。
背景技术
随着各种便携式终端的广泛普及和无线互联网服务的普遍使用，与便携式终端有关的消费者的需求也日渐多元化，由此，在便携式终端安装有各种类型的附加装置。
其中，具有代表性的就是透镜驱动马达，它能够以图片或视频形式拍摄被拍摄物，存储相关图像数据之后，根据需要对其进行编辑和传输。
近年来，在笔记本电脑、拍照手机、掌上电脑、智能手机、玩具等各种多媒体领域中，甚至在监控摄像头、磁带录像机的信息终端等影像输入设备中，对于小型的透镜驱动马达的需求越来越高。
以往的透镜驱动马达包括透镜部和使上述透镜部移动的致动部，上述致动部包括使上述透镜部固定的绕线筒、卷绕于上述绕线筒的外周面的线圈部、与上述线圈部相向的磁铁部以及用于支撑上述磁铁部的磁轭部。
但是，在制作工序中，当上述线圈部卷绕于上述绕线筒时，会发生形状失真，这种形状失真会导致精确的影像焦点的可靠性下降。
并且，在固定上述透镜部的绕线筒移动之后，为了返回初始状态需要时间，即，设置时间(setting time)有所变长，进而无法实现迅速的焦点调整。
发明内容
本发明的目的在于，提供可提高透镜驱动马达的可靠性，并且可实现快速的影像聚焦功能的透镜驱动马达。
本发明的实施例提供透镜驱动马达，上述透镜驱动马达包括：透镜部，收容有一个以上的透镜，致动部，包括固定上述透镜部的绕线筒、卷绕于上述绕线筒的外侧面的线圈部、与上述线圈部相向的磁铁部以及固定上述磁铁部的磁轭部，以及印刷电路板，向上述致动部施加电源；上述绕线筒包括收容上述透镜部的主体、形成于上述主体的外侧面的两个以上的直线部以及形成于上述直线部之间的折弯部。
并且，优选为，上述直线部形成有四个，以光轴方向的垂直方向为基准，上述直线部的长度大于上述折弯部的长度。
并且，优选为，在上述直线部和折弯部的下侧形成有引导上述线圈部的卷绕的下侧突出部，在上述折弯部的上侧形成有引导上述线圈部的折弯的折弯突出部，在上述折弯突出部与上述主体之间形成有凹槽。
并且，优选为，上述磁轭部包括：支撑部，用于支撑上述磁铁部；以及弯折部，在上述支撑部的上侧延伸，并与上述凹槽的底面相隔规定间隔。
并且，优选为，还包括底座130，上述底座130安装于上述印刷电路板上，支撑上述透镜部及致动部。
并且，优选为，还包括壳体，上述壳体固定上述磁铁部和磁轭部，并固定于上述底座130上。
并且，优选为，还包括安装于上述绕线筒的上侧的上侧弹性部件、以及设在上述绕线筒的下侧的下侧弹性部件。
并且，优选为，还包括图像传感器，上述图像传感器封装于上述印刷电路板，将从上述透镜部入射的光信号转换成电信号。
并且，优选为，还包括阻尼部件，上述阻尼部件涂敷于磁铁部的朝向上述绕线筒的前方。
并且，优选为，上述阻尼部件由磁流变流体形成，上述磁流变流体为磁流变流体、电流变流体、电共轭流体及磁性流体中的一种。
一方面，实施例提供透镜驱动马达，上述透镜驱动马达包括：透镜部，收容有一个以上的透镜；致动部，包括固定上述透镜部的绕线筒、卷绕于上述绕线筒的外侧面的线圈部、与上述线圈部相向的磁铁部以及固定上述磁铁部的磁轭部；印刷电路板，向上述致动部施加电源；以及阻尼部件，涂敷于磁铁部的朝向上述绕线筒的前方。
并且，优选为，上述阻尼部件由磁流变流体形成，上述磁流变流体可为磁流变流体、电流变流体、电共轭流体及磁性流体中的一种。
并且，优选为，上述绕线筒包括收容上述透镜部的主体、形成于上述主体的外侧面的两个以上的直线部以及形成于上述直线部之间的折弯部。
并且，优选为，上述直线部形成有四个，以光轴方向的垂直方向为基准，上述直线部的长度大于上述折弯部的长度。
并且，优选为，在上述直线部和折弯部的下侧形成有引导上述线圈部的卷绕的下侧突出部，在上述折弯部的上侧形成有引导上述线圈部的折弯的折弯突出部，在上述折弯突出部与上述主体之间形成有凹槽。
并且，优选为，上述磁轭部包括：支撑部，用于支撑上述磁铁部；以及弯折部，在上述支撑部的上侧延伸，并与上述凹槽的底面相隔规定间隔。
并且，优选为，还包括底座130，上述底座130安装于上述印刷电路板上，支撑上述透镜部及致动部。
并且，优选为，还包括壳体，上述壳体固定上述磁铁部和磁轭部，并固定于上述底座130上。
并且，优选为，还包括安装于上述绕线筒的上侧的上侧弹性部件、以及设在上述绕线筒的下侧的下侧弹性部件。
并且，优选为，还包括图像传感器，上述图像传感器封装于上述印刷电路板，将从上述透镜部入射的光信号转换成电信号。
根据本发明的实施例，通过改善绕线筒的结构，可以实现线圈部的优秀的卷绕性，可借助磁轭部来限制绕线筒向上的移动。
并且，本发明设有阻尼部件，由此，设置时间变短，可实现迅速的影像焦点调整。
附图说明
图1为本发明的一实施例的透镜驱动马达的立体图。
图2为从图1的A-A线观察的剖视图。
图3为从图1的B-B线观察的剖视图。
图4为本发明的实施例的绕线筒的立体图。
图5为本发明的实施例的线圈部卷绕于绕线筒的图。
图6a为表示以往的透镜驱动马达的设置时间的图。
图6b为表示本发明的实施例的透镜驱动马达的设置时间的图。
附图标记的说明
100：透镜驱动马达             110：透镜部
120：致动部                   121：绕线筒
121a：主体                    121b：直线部
121c：折弯部                  121d：下侧突出部
121e：折弯突出部              121f：上侧突出部
121g：凹槽                    122：线圈部
123：磁铁部                   124：磁轭部
124a：支撑部                  124b：弯折部
130：底座                     160：阻尼部件
具体实施方式
以下，将参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
除非另行定义，本说明书的所有术语均与本领域技术人员所理解的术语的通常含义相同，若本说明书中所使用的术语与该术语的通常含义相冲突，则以本说明书中所使用的定义为准。
但是，下述发明仅仅是为了说明本发明的实施例，并非用于限定本发明的保护范围，在说明书全文中所使用的相同的附图标记表示相同的结构要素。
以下，将参照附图对实施例的透镜驱动马达进行详细说明。
图1为本发明的一实施例的透镜驱动马达的立体图，图2为从图1的A-A线观察的剖视图，图3为从图1的B-B线观察的剖视图，图4为本发明的实施例的绕线筒的立体图，图5为本发明的实施例的线圈部卷绕于绕线筒的图。
参照图1，透镜驱动马达100大致可包括绕线筒121、线圈部122、磁铁部123、底座130、上侧弹性部件142、下侧弹性部件144、以及磁轭部124，还可包括壳体150。
并且，虽未图示，实施例还可包括防护罩(Shield Can)，上述防护罩收容上述透镜部110及致动部120，并且形成透镜驱动马达100的外观。上述防护罩不仅可以保护内部结构要素免受外部的冲击，还具有防止外部污染物质渗透的功能。这种防护罩还要执行保护透镜驱动马达100的结构要素免受由手机等产生的外部的电波干扰的功能。因此，优选地，上述防护罩由金属材料形成。并且，其中，在上述实施例中，磁轭部124能够发挥防护罩的功能。
并且，虽未图示，实施例还可包括印刷电路板，上述印刷电路板设于后述的底座130的下侧。在上述印刷电路板的上侧面中央部可封装有图像传感器，并且可封装有用于驱动透镜驱动马达100的各种元件。并且，上述印刷电路板可向后述的上述致动部120施加用于驱动致动部120的电源。
并且，虽未图示，上述图像传感器可封装于上述印刷电路板的上侧面中央部，使得与收容于上述透镜部110的一个以上的透镜沿着光轴方向排列。这种图像传感器用于将从上述透镜部入射的对象物的光信号转换为电信号。
在上述绕线筒121固定有透镜部110，上述透镜部110能够是透镜镜筒，但不受此限定，可包含任何能够支撑透镜的支架结构。实施例以上述透镜部为透镜镜筒的情况为例进行说明。
上述透镜部110设置于上述印刷电路板的上侧，配置于与上述图像传感器相对应的位置。这种透镜部110收容一个以上的透镜(未图示)。
并且，在上述图像传感器和上述透镜部110之间可设有红外线滤镜(IR filter)135，这种红外线滤镜135例如能够由膜材质或玻璃材质形成，还能够在拍摄面保护用玻璃罩、玻璃盖等平板状的光学滤镜上配置红外线隔离涂层物质等来形成。
在上述致动部120和印刷电路板之间能够设有底座130，以在执行用于保护上述图像传感器的传感器支架功能的同时，使上述红外线滤镜135定位，并支撑上述致动部120。在此情况下，上述红外线滤镜135可安装于上述底座130的中央的中空部。其中，上述底座130通过安装于上述印刷电路板，来支撑上述透镜部110及致动部120，上述底座130可作为构成上述致动部120的部件与上述致动部120一体化形成，也可与上述底座相互独立地设置，由传感器支架配置于上述底座的下部来围绕图像传感器。
如此，可包含上述透镜驱动马达、透镜部、图像传感器、印刷电路板而构成摄像头模块，上述摄像头模块可组装于手机等来构成数字设备。
上述透镜部110固定于上述绕线筒121的内部，通过上下移动上述绕线筒，来使固定于上述绕线筒的上述透镜部110移动，进而调整影像的焦点。
具体而言，上述致动部120包括：绕线筒121，与上述透镜部110的外周面相结合，固定上述透镜部110；线圈部122，设于上述绕线筒121的外周面；磁铁部123，与上述线圈部122的外侧面相向；以及磁轭部124，固定上述磁铁部123。
当从上述印刷电路板向上述线圈部122施加电源时，借助形成于上述线圈部122的电磁力与上述磁铁部123的磁力，上述透镜部110沿着光轴方向进行上下移动。
这种致动部120可设有应用音圈马达(Voice Coil Motor)的自动聚焦(Auto Focusing)致动器。
上述上侧弹性部件142及下侧弹性部件144可包括板簧。具体而言，上述下侧弹性部件144与绕线筒121的下表面相结合。上述上侧弹性部件142与绕线筒121的上表面相结合。
上述壳体150固定上述磁铁部123及磁轭部124，并固定于上述底座130。并且，上述磁铁部可固定于上述磁轭部。即，在上述磁轭部角部或侧面可配置上述磁铁，上述磁铁的形状可以是三角柱形状、四角柱形状、梯形柱形状等柱形状，各柱形状还可包括部分曲面。磁铁收容凹槽150a可贯通壳体150的侧壁而形成，以此来收容磁铁部123。磁铁部123通过上述磁铁收容凹槽150a与线圈部122以相隔状态相向。
参照图4及图5，本发明的实施例的绕线筒121包括：主体121a，收容上述透镜部110；两个以上的直线部121b，形成于上述主体121a的外侧面；以及折弯部121c，形成于上述直线部121b之间。其中，直线部121b是指垂直于光轴的方向的剖面为直线型的、绕线筒121的外侧面。
上述直线部121b形成有四个，以垂直于光轴的方向为基准，上述直线部121b的长度大于上述折弯部121c。因此，使线圈部122配置于折弯部的部分最小化，由此，防止上述线圈部122的失真变形，通过防止出现这种变形，本发明的透镜驱动马达100在产品生产率层面可减少不合格率。在此情况下，磁铁配置于上述磁轭部的侧面。其中，磁轭部的侧面是指与绕线筒121的直线部121b相向的面。
并且，在磁铁配置于上述磁轭部的角部的情况下，上述折弯部的长度可大于上述直线部的长度。这是为了使磁铁与线圈的电磁力相互作用更加良好。
一方面，为了使上述线圈部122的配置变得容易，在上述直线部121b和折弯部121c的下侧形成引导上述线圈部122的位置的下侧突出部121d。上述下侧突出部121d从上述直线部121b和折弯部121c突出形成。
在上述折弯部121c的上侧形成引导上述线圈部122的折弯的折弯突出部121e。并且，如图所示，为了更加容易地引导上述线圈部122的配置，在上述直线部121b也可形成上侧突出部121f。
并且，在上述折弯突出部121e和上述主体121a之间可形成凹槽121g，再次参照图1，上述凹槽可形成于绕线筒的角部。并且，上述磁轭部124可包括：支撑部124a，用于支撑上述磁铁部123；以及弯折部124b，在上述支撑部124a的上侧延伸，并与上述凹槽121g的底面相隔规定间隔。在此情况下，上述弯折部124b对线圈部122起到内磁轭(inner yoke)的作用，可强化磁铁部123与线圈部122之间的电磁相互作用，可将绕线筒121向上侧的移动限制在与凹槽121a的底面相隔的间距范围内，还可防止绕线筒121因受到冲击而脱离磁轭部124。
由于折弯突出部121e位于弯折部124b和线圈部122之间，由此，可防止在弯折部124b和上述线圈部122之间发生接触。
一方面，参照图1，本发明的实施例还包括阻尼部件160，上述阻尼部件160涂敷于磁铁部123的朝向上述绕线筒121的一面。这种阻尼部件160能够由磁流变流体形成，上述阻尼部件160涂敷于磁铁部123，当上述磁铁部123的磁场形成时，上述阻尼部件160凝集在上述磁铁部123中最具磁性的位置。通常，在磁铁部123中最具磁性的位置是上述磁铁部123的边缘区域。当上述磁流变流体这样密集时，如图所示的水滴状，朝向光轴方向而高度增加，并接触上述绕线筒的外侧面，进而赋予摩擦力。这种磁流变流体作为具有粘性的溶胶或凝胶状态的液体，能够是磁流变(magneto-rheological)流体、电流变(electro-rheological)流体、电共轭(eletro conjugate)流体及磁性流体中的一种。
即，上述磁流变流体在上述磁铁部123的磁场形成时，与绕线筒产生干扰，进而起到阻尼器的作用。对此，下面将进行详细说明。
图6a为表示以往的透镜驱动马达的设置时间的图，图6b为表示本发明的实施例的透镜驱动马达100的设置时间的图。
从动力学层面来看，以往的透镜驱动马达是一种仅由收容有透镜部的绕线筒这一质量块(mass)与用于弹性支撑上述质量块的弹性部件构成的1自由度(1-DOF)***。
其中，1自由度(1-DOF)***可由公式F＝ma+bv+kx来表现，m表示质量、a表示加速度、b表示阻尼系数、v表示速度、k表示弹性部件的弹性常数、x表示变形的位移。
即，以往的透镜驱动马达中不存在起到阻尼作用的***，在上述公式中，b＝0。根据这种条件，如图6a所示，绕线筒移动之后返回原状的时间，即设置时间(setting time)变长。
但是，在本发明的实施例中设有磁流变流体，表达上述1自由度(1-DOF)***的公式中存在b值。如图6b所示，可实现快速的设置时间。
例如，本发明的实施例的透镜驱动马达中，设有结构得到改善的绕线筒121及磁轭部124，可减少在配置线圈部122时所产生的失真变形，由此提高可靠性，还设有阻尼部件160，可实现快速的影像焦点调整。
以上，本领域技术人员可根据上述说明在不脱离本发明的技术思想的范围内实施各种变更及修改，本发明的保护范围并非局限于实施例中记载的内容，而应由本发明所要保护的范围及其等效的范围确定。

Claims (20)

1.一种透镜驱动马达，其特征在于，
包括：
透镜部，收容有透镜，以及
致动部，包括固定上述透镜部的绕线筒、卷绕于上述绕线筒的外侧面的线圈部、与上述线圈部相向的磁铁部以及固定上述磁铁部的磁轭部；
上述绕线筒包括收容上述透镜部的主体、形成于上述主体的外侧面的两个以上的直线部以及形成于上述直线部之间的折弯部。
2.根据权利要求1所述的透镜驱动马达，其特征在于，
上述直线部形成有四个，上述直线部的在垂直于光轴的方向上的长度大于上述折弯部。
3.根据权利要求1所述的透镜驱动马达，其特征在于，
在上述直线部和折弯部的下侧形成有引导上述线圈部的卷绕的下侧突出部，
在上述折弯部的上侧形成有引导上述线圈部的折弯的折弯突出部，
在上述折弯突出部与上述主体之间形成有凹槽。
4.根据权利要求3所述的透镜驱动马达，其特征在于，
上述磁轭部包括：
支撑部，用于支撑上述磁铁部；以及
弯折部，在上述支撑部的上侧延伸，并与上述凹槽的底面相隔规定间隔。
5.根据权利要求1所述的透镜驱动马达，其特征在于，
还包括底座，上述底座安装于上述印刷电路板上，支撑上述透镜部及致动部。
6.根据权利要求5所述的透镜驱动马达，其特征在于，
还包括壳体，上述壳体固定上述磁铁部和磁轭部，并固定于上述底座上。
7.根据权利要求1所述的透镜驱动马达，其特征在于，
还包括为了将上述绕线筒分别相对于上述磁轭部进行弹性支撑而安装于上述绕线筒的上侧的上侧弹性部件、以及设在上述绕线筒的下侧的下侧弹性部件。
8.根据权利要求1所述的透镜驱动马达，其特征在于，
还包括：
印刷电路板，向上述致动部施加电源；以及
图像传感器，封装于上述印刷电路板，将从上述透镜部入射的光信号转换成电信号。
9.根据权利要求1所述的透镜驱动马达，其特征在于，
还包括阻尼部件，上述阻尼部件涂敷于磁铁部的朝向上述绕线筒的一面。
10.根据权利要求9所述的透镜驱动马达，其特征在于，
上述阻尼部件由磁流变流体形成，上述磁流变流体为磁流变流体、电流变流体、电共轭流体及磁性流体中的一种。
11.一种透镜驱动马达，其特征在于，包括：
透镜部，收容有透镜；
致动部，包括固定上述透镜部的绕线筒、卷绕于上述绕线筒的外侧面的线圈部、与上述线圈部相向的磁铁部以及固定上述磁铁部的磁轭部；以及
阻尼部件，涂敷于磁铁部的朝向上述绕线筒的前方。
12.根据权利要求11所述的透镜驱动马达，其特征在于，
上述阻尼部件由磁流变流体形成，上述磁流变流体为磁流变流体、电流变流体、电共轭流体及磁性流体中的一种。
13.根据权利要求11所述的透镜驱动马达，其特征在于，
上述绕线筒包括收容上述透镜部的主体、形成于上述主体的外侧面的两个以上的直线部以及形成于上述直线部之间的折弯部。
14.根据权利要求13所述的透镜驱动马达，其特征在于，
上述直线部形成有四个，以光轴方向的垂直方向为基准，上述直线部的长度大于上述折弯部的长度。
15.根据权利要求13所述的透镜驱动马达，其特征在于，
在上述直线部和折弯部的下侧形成有引导上述线圈部的卷绕的下侧突出部，
在上述折弯部的上侧形成有引导上述线圈部的折弯的折弯突出部，
在上述折弯突出部与上述主体之间形成有凹槽。
16.根据权利要求15所述的透镜驱动马达，其特征在于，
上述磁轭部包括：
支撑部，支撑上述磁铁部；以及
弯折部，在上述支撑部的上侧延伸，并与上述凹槽的底面相隔规定间隔。
17.根据权利要求11所述的透镜驱动马达，其特征在于，
还包括底座，上述底座安装于上述印刷电路板上，支撑上述透镜部及致动部。
18.根据权利要求17所述的透镜驱动马达，其特征在于，
还包括壳体，上述壳体固定上述磁铁部和磁轭部，并固定于上述底座上。
19.根据权利要求11所述的透镜驱动马达，其特征在于，
还包括为了将上述绕线筒分别相对于上述磁轭部进行弹性支撑而安装于上述绕线筒的上侧的上侧弹性部件、以及设在上述绕线筒的下侧的下侧弹性部件。
20.根据权利要求11所述的透镜驱动马达，其特征在于，
还包括：
印刷电路板，向上述致动部施加电源；以及
图像传感器，封装于上述印刷电路板，将从上述透镜部入射的光信号转换成电信号。
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