CN108121129B - 一种弹性元件、对焦装置及摄像模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弹性元件、对焦装置和摄像模组。该弹性元件用于对焦装置中，为采用弹性材料制作的环形结构，其内侧用于固定连接对焦装置的活动组件，外侧用于固定连接对焦装置的固定组件。该弹性元件具有制作精度要求低、产品良率高、疲劳寿命长、装配简单、可靠性和密封性好等优势。

Description

一种弹性元件、对焦装置及摄像模组

技术领域

本发明涉及摄像领域，尤其涉及一种弹性元件、对焦装置及摄像模组。

背景技术

目前，在手机摄像领域中，普遍使用音圈马达来实现镜头的对焦。现有的音圈马达主要包括一用于承载镜头并且通电产生变磁场的活动组件以及一产生永磁场的固定组件构成，活动组件容纳在固定组件内，活动组件的变磁场和固定组件的永磁场之间的相互作用力驱动活动组件在光轴方向上移动。其中，活动组件和固定组件之间会通过上端的上金属弹片和下端的下金属弹片连接，上金属弹片和下金属弹片的弹力用于与永磁场和变磁场之间的相互作用力构成一对平衡力，共同控制活动组件保持在对焦位置上。

由于金属材质是硬性材质，采用金属材质制成的金属弹片虽然线性度好，但是疲劳寿命短，而且，如图1所示，为了使金属弹片具有弹性，需要在用于连接活动组件的内圈2’和用于连接固定组件的外圈1’之间制作复杂的弹丝结构3’，以获得在光轴方向上的弹力，这些复杂的弹丝结构3’对于制作精度的要求非常高，导致产品良率低，而且密封性很差，装配金属弹片的过程繁琐复杂，而且连接的可靠性也很低。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种弹性元件、对焦装置和摄像模组。该弹性元件具有制作精度要求低、产品良率高、疲劳寿命长、装配简单、可靠性和密封性好等优势。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种弹性元件，用于对焦装置中，为采用弹性材料制作的环形结构，其内侧用于固定连接对焦装置的活动组件，外侧用于固定连接对焦装置的固定组件。

进一步地，具有与其共圆心的至少一道折环结构。

进一步地，所述折环结构的横截面呈C形、U形、W形或S形。

一种对焦装置，包括：

活动组件，用于产生永磁场和承载镜头；

固定组件，用于通电产生变磁场；

上弹性元件，用于连接固定所述活动组件的上端和所述固定组件的上端；

下弹性元件，用于连接固定所述活动组件的下端和所述固定组件的下端；

永磁场和变磁场之间的相互作用力驱动所述活动组件在光轴方向上移动，所述上弹性元件和下弹性元件的弹力与永磁场和变磁场之间的相互作用力构成一对平衡力，共同控制所述活动组件保持在对焦位置上，其中，所述上弹性元件和/或下弹性元件为上述的弹性元件。

进一步地，所述活动组件容纳在所述固定组件内。

进一步地，所述上弹性元件和/或下弹性元件密封所述活动组件和固定组件之间的缝隙。

进一步地，所述活动组件包括：

载体，用于承载镜头，以及连接固定所述上弹性元件的内侧和所述下弹性元件的内侧；

永磁组，用于产生永磁场，固定设置在所述载体上。

进一步地，所述固定组件包括：

底座，用于连接固定所述下弹性元件的外侧；

外壳，用于连接固定所述上弹性元件的外侧，套设在所述底座上；

线圈，用于通电产生变磁场，环绕在所述活动组件的***上。

进一步地，所述固定组件还包括环形支架，用于缠绕所述线圈，设置在所述底座上且环绕在所述活动组件的***上。

一种摄像模组，包括上述的对焦装置。

本发明具有如下有益效果：该弹性元件用于对焦装置中作为连接固定组件和活动组件的上弹性元件和/或下弹性元件，其采用弹性材料制作，材料自身已经具有弹力，无需像现有技术中的金属弹片那样需要通过制作复杂的弹丝结构才能获得弹力，因此，对制作精度的要求低，产品良率高，而且由于无需弹丝结构，可以将其内侧和外侧之间制作成无缝隙、无断开和无镂空的膜状结构或块状结构来提高对焦装置的密封性，达到良好的防尘、防水性能，另外，弹性材料的疲劳寿命长，可以承受多次往复伸缩拉扯。

附图说明

图1为现有的金属弹片的示意图；

图2为本发明提供的弹性元件的示意图；

图3为图2所示的弹性元件的A-A图；

图4为本发明提供的对焦装置的分解图；

图5为本发明提供的对焦装置的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。

实施例一

如图2所示，一种弹性元件3，用于对焦装置中，为采用弹性材料制作的环形结构，其内侧31用于固定连接对焦装置的活动组件，外侧32用于固定连接对焦装置的固定组件。

该弹性元件3用于对焦装置中作为连接固定组件和活动组件的上弹性元件和/或下弹性元件，其采用弹性材料制作，材料自身已经具有弹力，无需像现有技术中的金属弹片那样需要通过制作复杂的弹丝结构才能获得弹力，因此，对制作精度的要求低，产品良率高，而且由于无需弹丝结构，可以将其内侧31和外侧32之间制作成无缝隙、无断开和无镂空的膜状结构或块状结构来提高对焦装置的密封性，达到良好的防尘、防水性能，另外，弹性材料的疲劳寿命长，比如橡胶类或塑胶类的高分子材料就具有很好的疲劳寿命，可以承受多次往复伸缩拉扯，甚至于橡胶类的高分子材料还被广泛应用于车辆的避震***中。

该弹性元件3为环形结构并非指其内侧31和外侧32的轮廓均为圆形，而是指因其中心具有通光孔而形成的类似环形的结构，其内侧31和外侧32的轮廓既可以是圆形，也可以是多边形，视对焦装置的活动组件和固定组件的固定面而定。

该弹性元件3可采用PET、PC、PEEK、PES、PSC或PEN等塑胶类材质或者热塑性动态硫化橡胶或丁晴橡胶等橡胶类材质，当然也可以采用硅胶类材质，最优地采用弹性模量小、受力易变形的丁晴橡胶，其拉伸强度较大，不易发生局部集中塑性变形。其中，塑料类材质优选但不限于通过热吹成形工艺制作，橡胶类材质优选但不限于通过射出成形工艺制作。

优选地，该弹性元件3上具有与其同圆心的至少一道折环结构33，如图3所示，所述折环结构33的横截面包括但不限于呈C形、U形、W形或S形等形状。

所述折环结构33不仅可以降低该弹性元件3在光轴方向上的弹性系数，使得该弹性元件3在光轴方向上受力容易变形，减小了对焦装置所需的驱动电流，节省电量；还可以提高该弹性元件3在元件平面上的弹性系数，使得活动组件保持在光轴上，不会发生偏移、抖动和倾斜等不良情况。

所述折环结构33的内端连接该弹性元件3的内侧31或与内端相邻的另一道折环结构33，外端连接该弹性元件3的外侧32或与外端相邻的另一道折环结构33。

所述折环结构33既可以向上***，也可以向下***，当然也可以向上和向下同时***，但是应尽量避开对焦装置的其他内部元件，以免在对焦过程中对其他内部元件产生结构干涉；至于所述折环结构33的宽度、高度等应视具体情况而定，与该弹性元件3自身的材料弹性搭配后能够使对焦装置的驱动电流和活动组件的位移量之间成正比关系为宜。

实施例二

如图4和5所示，一种对焦装置，包括：

活动组件1，用于产生永磁场和承载镜头；

固定组件2，用于通电产生变磁场；

上弹性元件3A，用于连接所述活动组件1的上端和所述固定组件2的上端；

下弹性元件3B，用于连接所述活动组件1的下端和所述固定组件2的下端；

永磁场和变磁场之间的相互作用力驱动所述活动组件1在光轴方向上移动，所述上弹性元件3A和下弹性元件3B的弹力与永磁场和变磁场之间的相互作用力构成一对平衡力，共同控制所述活动组件1保持在对焦位置上，其中，所述上弹性元件3A和/或下弹性元件3B为实施例一中所述的弹性元件3。

本实施例中，所述上弹性元件3A和下弹性元件3B均为实施例一中所述的弹性元件3，而在实际使用时，所述上弹性元件3A和下弹性元件3B中的其中一个可以采用现有技术中的金属弹片。

该对焦装置采用所述上弹性元件3A来连接固定所述活动组件1的上端和所述固定组件2的上端，采用所述下弹性元件3B来连接固定所述活动组件1的下端和所述固定组件2的下端，利用所述上弹性元件3A和下弹性元件3B的弹力来与所述活动组件1的永磁场和所述固定组件2的变磁场之间的相互作用力构成一对平衡力，共同控制所述活动组件1保持在对焦位置上；并且，将现有技术中的固定组件2产生永磁场、活动组件1通电产生变磁场的对焦驱动形式变为所述固定组件2通电产生变磁场、所述活动组件1产生永磁场的对焦驱动形成，所述固定组件2内的线圈23直接与PIN脚5连接以接通摄像模组的线路板来获得电量产生变磁场，以解决所述下弹性元件3B不导电、无法作为线圈23和PIN脚5之间的导通元件的问题。

在对焦过程中，所述活动组件1的永磁场和所述固定组件2的变磁场之间的相互作用力驱动所述活动组件1在光轴方向上移动，而所述上弹性元件3A和下弹性元件3B通过向所述活动组件1施加与所述活动组件1的移动方向相反的弹力，作为永磁场和变磁场之间的相互作用力的反作用力，来共同控制所述活动组件1保持在对焦位置上。

所述上弹性元件3A和/或下弹性元件3B优选但不限于通过点胶或者点胶加热铆的方式来连接固定在所述活动组件1和固定组件2上。

所述活动组件1容纳在所述固定组件2内。

所述上弹性元件3A和/或下弹性元件3B密封所述活动组件1和固定组件2之间的缝隙，以提高防尘、防水性能。

所述活动组件1包括：

载体11，用于承载镜头，以及连接固定所述上弹性元件的内侧和所述下弹性元件的内侧；

永磁组12，用于产生永磁场，固定设置在所述载体11上。

其中，所述永磁组12包括至少一对永磁体，每对永磁体对称固定设置在所述载体11上，不同对的永磁体之间均匀分布，在驱动力足够的情况下，所述永磁组12仅需采用一对永磁体，两块永磁体对称固定设置在所述载体11上；本实施例中，所述永磁组12包括两对永磁体，四块永磁体呈90°等角偏置固定设置在所述载体11上。

所述固定组件2包括：

底座22，用于连接固定所述下弹性元件3B的外侧；

外壳24，用于连接固定所述上弹性元件3A的外侧，套设在所述底座22上；

线圈23，用于通电产生变磁场，环绕在所述活动组件1的***上。

所述活动组件1和线圈23容纳在所述底座22和外壳24形成的容腔内，所述外壳24采用非导磁材料制作。

其中，所述底座22在注塑时内嵌有两个PIN脚5，分别作为正极端子和负极端子，两个PIN脚5的一头在所述底座22的顶面露出以连接所述线圈23，另一头在所述底座22的底面露出以连接摄像模组的线路板。

所述固定组件2还包括：环形支架21，用于缠绕所述线圈23，设置在所述底座22上且环绕在所述活动组件1的***上。

所述环形支架21的上部顶住所述上弹性元件3A的外侧，将所述上弹性元件3A的外侧仅仅压合在所述外壳24的顶面上。

本实施例中，所述底座22和环形支架21之间通过注塑工艺形成一体的承载元件，在实际使用时，所述底座22和环形支架21之间也可以通过点胶、溶解、卡接、铆接等工艺来连接固定。

实施例三

一种摄像模组，包括实施例二中所述的对焦装置。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种对焦装置，其特征在于，包括：

活动组件，用于产生永磁场和承载镜头；

固定组件，用于通电产生变磁场；

上弹性元件，用于连接固定所述活动组件的上端和所述固定组件的上端；

下弹性元件，用于连接固定所述活动组件的下端和所述固定组件的下端；

永磁场和变磁场之间的相互作用力驱动所述活动组件在光轴方向上移动，所述上弹性元件和下弹性元件的弹力与永磁场和变磁场之间的相互作用力构成一对平衡力，共同控制所述活动组件保持在对焦位置上；

其中，所述上弹性元件和/或下弹性元件为采用弹性材料制作的环形结构，其内侧用于固定连接对焦装置的活动组件，外侧用于固定连接对焦装置的固定组件；所述弹性材料为橡胶、硅胶或塑胶中的一种；其内侧和外侧之间为无缝隙、无断开和无镂空的膜状结构或块状结构；

所述固定组件包括：

底座，用于连接固定所述下弹性元件的外侧，设有两个PIN脚，所述两个PIN脚的一头在所述底座的顶面露出，另一头在所述底座22的底面露出以连接摄像模组的线路板；

外壳，用于连接固定所述上弹性元件的外侧，套设在所述底座上；

线圈，用于通电产生变磁场，环绕在所述活动组件的***上，与所述两个PIN脚连接；

环形支架，用于缠绕所述线圈，设置在所述底座上且环绕在所述活动组件的***上。

2.根据权利要求1所述的对焦装置，其特征在于，具有与其共圆心的至少一道折环结构。

3.根据权利要求2所述的对焦装置，其特征在于，所述折环结构的横截面呈C形、U形、W形或S形。

4.根据权利要求1所述的对焦装置，其特征在于，所述活动组件容纳在所述固定组件内。

5.根据权利要求1或4所述的对焦装置，其特征在于，所述上弹性元件和/或下弹性元件密封所述活动组件和固定组件之间的缝隙。

6.根据权利要求1或4所述的对焦装置，其特征在于，所述活动组件包括：

载体，用于承载镜头，以及连接固定所述上弹性元件的内侧和所述下弹性元件的内侧；

永磁组，用于产生永磁场，固定设置在所述载体上。

7.一种摄像模组，其特征在于，包括权利要求1-6中任一所述的对焦装置。

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