CN112666672A - 一种透镜驱动马达、包含其的摄像装置及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种透镜驱动马达、包含其的摄像装置及移动终端，所述透镜驱动马达包括绕线载体、驱动线圈、连接设置在所述绕线载体上方的上弹簧和连接设置在所述绕线载体下方的下弹簧、底座、盖设在所述底座上的外壳、以及设于所述外壳的相对内侧壁上的驱动磁石，所述透镜驱动马达还包括设于所述底座的霍尔芯片及设于所述绕线载体上的霍尔磁石，所述霍尔芯片与所述霍尔磁石沿Z轴光轴方向相对设置；其中，所述底座内埋设有电路连通结构，所述电路连通结构能够将所述霍尔芯片连通至电源、并且能够将所述霍尔芯片的电流信号传输至所述下弹簧，进而所述透镜驱动马达能够通过所述下弹簧向所述驱动线圈附加电流，并驱动所述绕线载体移动。

Description

一种透镜驱动马达、包含其的摄像装置及移动终端

技术领域

本发明涉及一种能够运用于手机照相功能的透镜驱动马达、包含该马达的摄像装置及移动终端。

背景技术

自动聚焦是相机中广泛使用的功能。自动聚焦能够用于手机、手持式相机以及监控相机、静态相机以及摄影机中。

透镜驱动马达是用于手机等便携终端设备的自动聚焦照相机上的装置，闭环马达是现有的透镜驱动马达通常采用的一种类型，专利文献CN106443949A公开了一种作为闭环马达的透镜驱动装置的结构，在该文献所展示的透镜驱动装置结构中，霍尔芯片被布置在PCB板(挠性印刷电路板)中，并通过体连接(bonding)装配到该电路板上，通过PCB板内部的挠性印刷电路连接到电源端。但这种结构存在成本高、组装不简便的缺点。

发明内容

本发明提供一种透镜驱动马达、包含其的摄像装置及移动终端，所述透镜驱动马达在结构设计中无需PCB板即实现了闭环控制的功能，产品结构进一步简化，有利于组装和低成本控制。

本发明的技术方案如下：

一种透镜驱动马达，包括用于安装镜头的绕线载体、绕设在所述绕线载体上的驱动线圈、连接设置在所述绕线载体上方的上弹簧和连接设置在所述绕线载体下方的下弹簧、位于所述下弹簧下方的底座、盖设在所述底座上的外壳、以及设于所述外壳的相对内侧壁上的驱动磁石，所述透镜驱动马达还包括设于所述底座的霍尔芯片及设于所述绕线载体上的霍尔磁石，所述霍尔芯片与所述霍尔磁石沿Z轴光轴方向相对设置；其中，所述底座内埋设有电路连通结构，所述电路连通结构能够将所述霍尔芯片连通至电源、并且能够将所述霍尔芯片的电流信号传输至所述下弹簧，进而所述透镜驱动马达能够通过所述下弹簧向所述驱动线圈附加电流，并驱动所述绕线载体移动。

作为本发明所述的透镜驱动马达的一种优选，所述底座内埋设的所述电路连通结构包括导线线路及引线线路，所述导线线路用于将所述霍尔芯片连通至电源，所述引线线路用于将所述霍尔芯片的电流信号传输至所述下弹簧。

作为本发明所述的透镜驱动马达的一种优选，所述霍尔芯片设置在所述底座上的一凹口部内，所述导线线路包括两条导线，所述两条导线在所述凹口部内具有两端，共具有四个端脚引脚，用于与所述霍尔芯片实现电连接；所述引线线路包括两段引线，每段引线在所述凹口部内设有一桥接端，用于与所述霍尔芯片实现电连接。

作为本发明所述的透镜驱动马达的一种优选，所述霍尔芯片上设有霍尔元件SDA\SCL\VCC\VDD\OUT1\OUT2以实现闭环控制；其中，霍尔元件VDD、VSS分别与所述两条导线的一端的所述端脚引脚相连通，霍尔元件SDA、SCL分别与所述两条导线的另一端的所述端脚引脚相连通，霍尔元件OUT1、OUT2分别与所述每段引线的所述桥接端相连通。

作为本发明所述的透镜驱动马达的一种优选，所述下弹簧分为两段，每段上具有一焊接位；每段所述引线的另一桥接端分别与所述下弹簧的一所述焊接位相焊接以实现电路连通。

作为本发明所述的透镜驱动马达的一种优选，所述下弹簧的每段上还各设有至少一个点焊口，其中一段上的所述点焊口在所述驱动线圈的始线挂线柱处与所述驱动线圈的线圈始线相连通，另一段上的所述点焊口在所述驱动线圈的终线挂线柱处与所述驱动线圈的线圈终线相连通。

作为本发明所述的透镜驱动马达的一种优选，所述霍尔磁石设在所述绕线载体的一凹口部内。

作为本发明所述的透镜驱动马达的一种优选，所述上弹簧具有外圈和内圈、以及连接所述外圈和所述内圈的簧丝，所述簧丝具有至少一处腕部，所述簧丝的至少一处所述腕部涂布有阻尼胶，所述阻尼胶桥接在同一个所述簧丝的两段之间；和/或，所述下弹簧具有位于四角的连接部和内圈、以及连接所述连接部和所述内圈的簧丝，所述簧丝具有至少一处腕部，所述簧丝的至少一处所述腕部涂布有阻尼胶，所述阻尼胶桥接在同一个所述簧丝的两段之间。

作为本发明所述的透镜驱动马达的一种优选，所述上弹簧的所述外圈与所述外壳内表面连接，所述上弹簧的所述内圈与所述绕线载体的上端面连接。

作为本发明所述的透镜驱动马达的一种优选，所述下弹簧的所述连接部与所述底座的上端面连接，所述下弹簧的所述内圈与所述绕线载体的下端面连接。

本发明还提供一种摄像装置，其设有上述任一所述的透镜驱动马达。

本发明还提供一种移动终端，其设有上述任一所述的透镜驱动马达。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

第一、在结构设计中无需PCB板即实现了闭环控制的功能，产品结构进一步简化，有利于组装和低成本控制；

第二、精确控制透镜模块的位置；

第三、到透镜模块的控制位置的会聚更加迅速，缩短检测时间，提升用户拍照体验；

第四、提高产品的成品率和质量，减小损失；

第五、在开环马达基础上导入低成本闭环控制功能，实现快速精准对焦。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本发明透镜驱动马达的实施例中一种实施结构的分解图；

图2为本发明透镜驱动马达的实施例中图1所示实施结构组装后的示意图；

图3为本发明透镜驱动马达的实施例中上弹簧的一种实施结构示意图；

图4为本发明透镜驱动马达的实施例中下弹簧的一种实施结构示意图；

图5为本发明透镜驱动马达的实施例中底座和下弹簧安装在一起的示意图，展示的是底座的俯视图；

图6为本发明透镜驱动马达的实施例中驱动磁石和上弹簧在外壳内的设置示意图；

图7为本发明透镜驱动马达的实施例中绕线载体和下弹簧的设置示意图，展示的是绕线载体的仰视图；

图8为本发明透镜驱动马达的实施例中霍尔磁石与霍尔芯片的设置位置示意图；

图9为本发明透镜驱动马达的实施例中埋设在底座内部的电路连通结构的示意图；

图10为本发明透镜驱动马达的实施例中霍尔芯片与底座内部的导线线路的接线端口及引线线路的两个桥接端相导通的示意图；

图11为本发明透镜驱动马达的实施例中下弹簧和引线的连接示意图；

图12为本发明透镜驱动马达的实施例中霍尔芯片与底座内部的导线线路的引线线路的两个桥接端相导通的示意图；

图13为本发明透镜驱动马达的实施例中霍尔芯片与底座内部的导线线路的接线端口及引线线路的两个桥接端相导通的仰视示意图；

图14为本发明透镜驱动马达的实施例中霍尔芯片的示意图；

图15为本发明透镜驱动马达的实施例中镜头模块驱动的电路路径示意图。

具体实施方式

本发明提供一种透镜驱动马达，马达中的霍尔芯片被直接安装在底座上，并通过在底座内部设置电路连通的方式，在无需PCB板等部件的情况下，同样实现霍尔芯片的电路反馈控制。通过上述结构，本发明的透镜驱动马达与常规闭环马达相比，省去了PCB板，产品结构进一步简略化，有利于组装和低成本控制。

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。

实施例

请参见图1，其展示了本发明的透镜驱动马达的一种示例性结构的分解图。

根据图1，透镜驱动马达主要包括绕线载体1、驱动线圈2、上弹簧3、下弹簧4、底座5、外壳6、驱动磁石7、霍尔芯片8、霍尔磁石9，其中，

外壳6盖合在底座5上，将绕线载体1、驱动线圈2、上弹簧3、下弹簧4、驱动磁石7、霍尔芯片8、霍尔磁石9容置于外壳6与底座5形成的容置空间内，如图2所示；

绕线载体1的内部圆形的中空位置用于安装镜头(镜头无图示)，绕线载体1作为可动部件能够带动镜头一起向目标位置驱动，绕线载体1与镜头共同称为透镜模块；绕线载体1设有始线挂线柱12和终线挂线柱13，绕线载体1上还设有容纳霍尔磁石的凹口部11，请参见图7；

驱动线圈2绕设在绕线载体1上，并且驱动线圈2具有设置在始线挂线柱12上的线圈始线和终线挂线柱13上的线圈终线；当向驱动线圈2附加电流时，能够在Z轴光轴方向产生电磁力以驱动绕线载体1沿Z轴光轴方向移动；

上弹簧3设置位于外壳6的内侧上部与绕线载体1之间，具体地，在图3所示的示例性结构中，上弹簧3具有外圈31和内圈32、连接外圈31和内圈32的簧丝33，其中，外圈31连接设置于外壳6的内侧上部，例如是固定连接或可拆卸连接，内圈32通过其上的安装孔321牢固连接于绕线载体1的上端面，例如是固定连接或可拆卸连接，内圈32通过拉伸簧丝33随绕线载体1一起驱动而移动；

下弹簧4位于底座5与绕线载体1之间；具体地，在图4所示的示例性结构中，下弹簧4为四边形结构，四角分别设有连接部41a、41b、41c、41d，每个连接部通过其上的安装孔411(图示仅标注其中一处)连接于底座5，例如是固定连接或可拆卸连接，下弹簧4还具有内圈42，所述内圈42连接到绕线载体1的下端面，例如是固定连接或可拆卸连接。下弹簧4四角的每个连接部与内圈42之间分别设有簧丝43；内圈42通过拉伸簧丝43随绕线载体1一起驱动而移动；并且，在图4所示的结构中，下弹簧4分为两段；

透镜驱动装置通过上弹簧3和下弹簧4的设置，使绕线载体1被夹持固定于上弹簧3和下弹簧4之间。一旦驱动线圈2被附加电流，则在Z轴光轴方向(前方)上电磁力就开始起作用，驱动绕线载体1移动，绕线载体1开始移动的同时，上弹簧3和下弹簧4的簧丝被拉伸，进而产生了弹性力，该弹性力作用于Z轴光轴方向与电磁力相反的方向(后方)，因此，透镜模块的位置及向前方移动的距离是在上述电磁力和弹性力相平衡的点上。据此，调节附加在驱动线圈2上的电流量，就可决定作为动子部件的绕线载体1的移动量；

底座5设置位于下弹簧4的下方，底座5上设有容纳霍尔芯片8的凹口部51，请参见图5所示；此外，底座5内部设有电路连通结构，用于将电源接入，并且该电路连通结构经过凹口部51并在凹口部51内具有端脚引脚；

驱动磁石7的设置例如是，在图1的示例性结构中，驱动磁石7具有两块，两块驱动磁石7分别组装于外壳6的相对的两个内侧面上，如图6所示；

霍尔芯片8的设置方式例如是，设置位于所述底座5上的凹口部51内，请结合参见图1和图5；并且底座5的凹口部51内部设置的电路连通结构的所述端脚引脚能够将霍尔芯片8连通至电源、并且能够将霍尔芯片8的电流信号传输至下弹簧4，进而能够向驱动线圈2附加电流，驱动绕线载体1移动。

霍尔磁石9的设置方式例如是埋在绕线载体1的一凹口部11内，如图7所示；

并且，霍尔磁石9与霍尔芯片8沿Z轴光轴方向相对设置，请参见图8。

对于上弹簧3而言，更优选地，每个簧丝33具有至少一个腕部，在至少一个簧丝33的至少一个腕部涂布有阻尼胶34，更优选是在多个簧丝33的多处腕部涂布有阻尼胶34，阻尼胶34桥接在同一个簧丝33的两段之间，如图3所示。这种阻尼胶的设置具有缓冲减震的作用，能够使本发明的透镜驱动马达的驱动更为平稳顺畅。

对于下弹簧4而言，更优选地，每个簧丝43具有至少一个腕部，在至少一个簧丝43的至少一个腕部涂布有阻尼胶44，更优选是在多个簧丝43的多处腕部涂布有阻尼胶44，阻尼胶44桥接在同一个簧丝43的两段之间，如图4所示。这种阻尼胶的设置具有缓冲减震的作用，能够使本发明的透镜驱动马达的驱动更为平稳顺畅。

该透镜驱动马达的电路设置如下：

底座5内部埋设的电路连通结构包括导线线路及引线线路，请参见图9所示，其中，所述导线线路包括两条导线，两条导线分别具有接电端口101，并且两条导线在底座5上的凹口部51内的两端分别设有两个端脚引脚，共计四个端脚引脚102，用于将霍尔芯片8连通至电源。导线线路通常为金属导线线路，可以通过INSERT-MOLDING(嵌入成型)方式，一体嵌埋成型于底座5内部。所述引线线路包括两段引线，所述引线为桥接引线，每段引线在所述凹口部内设有一桥接端103，用于与底座5上的凹口部51内放置的所述霍尔芯片8实现电连接并将霍尔芯片8的电流信号导出，每段所述引线的另一桥接端各自设有焊盘104a、104b，焊盘104a、104b露出于底座5的表面。请参见图10，示出了霍尔芯片8与导线线路的端脚引脚102及引线线路的两个桥接端103相导通的示意图。

下弹簧4分为两段，每段上具有一焊接位，具体地，两个焊接位分别位于下弹簧4的四角的其中两个连接部41c、41d上；每段引线的所述焊盘104a、104b与下弹簧4的所述连接部41c、41d上的焊接位各自进行焊接以实现电路连通，将霍尔芯片8的电流信号导出至下弹簧4。更具体地，下弹簧4的两个连接部41c、41d(请参见图11)的焊接位上设有激光孔412，通过激光焊接实现引线线路与下弹簧4的电路导通。

请参见图12，示出了另一视角中霍尔芯片8与引线线路的两个桥接端103相导通的示意图。

请再次参见图12(结合参见图7)，绕线载体1具有始线挂线柱12和终线挂线柱13，下弹簧4的每段上设有一个点焊口45(请结合参见图4)，在点焊口45中涂布上导电焊锡膏，将两个点焊口45分别在始线挂线柱12和终线挂线柱13处与驱动线圈2的线圈始线和线圈终线接通，进而使得驱动线圈2与下弹簧4电连通，并且驱动线圈2能够通过下弹簧4被霍尔芯片8电驱动。通电后，通电的驱动线圈2与驱动线路中的驱动磁石7相互作用，形成电磁力，推动绕线载体1带动镜头向Z轴方向驱动，实现自动调焦。以上点焊口的设置数量仅为示例性目的，本领域技术人员根据上述启示，还可以选择设置其他数量的点焊口。

请参见图13，四个端脚引脚102连接导通于霍尔芯片8。

请参见图14，霍尔芯片8上集成了霍尔传感器与控制部，具体地，霍尔芯片8具有多个霍尔元件SDA\SCL\VCC\VDD\OUT1\OUT2，闭环控制是通过霍尔芯片8的霍尔元件SDA\SCL\VCC\VDD\OUT1\OUT2的综合功能得以实现的。其中，VDD、VSS分别与所述导线线路的两条导线的一端的两个端脚引脚102相连通，SDA、SCL分别与所述导线线路的两条导线的另一端的两个端脚引脚102相连通，OUT1、OUT2分别与每段引线的桥接端103相连通。

该透镜驱动马达的闭环反馈控制原理是：

在透镜驱动马达的运行过程中，事先通电让该马达在整个行程面上先运行一周，通过图像处理器找出图像成像效果最佳图像置点，并建立镜头位置参数及对应的电流输出参数关系。

在之后的控制过程中，霍尔芯片8基于感应Z轴方向随绕线载体1一起移动的霍尔磁石9的磁场的变化，检测Z轴的绕线载体1相对于底座5的位置，就能够探测出镜头所在的位置，并输出数字模拟电信号，霍尔芯片8对该数字模拟电信号加以运算处理，通过上述已建立的位置参数及对应的电流输出参数关系向驱动线圈2施加相应大小的电流，驱使绕线载体1精准快速运行至图像成像效果最佳位置点，从而使得绕线载体1的现行位置基于霍尔芯片8上的霍尔传感器的检测结果而受到反馈控制(即闭环控制)。

请结合参见图11、图12、图14、图15，该透镜驱动马达的镜头模块驱动的电路路径是：霍尔芯片8上的OUT1-底座5内部一引线的焊盘104b-下弹簧4的连接部41d上的焊接位-始线挂线柱12-线圈始线-线圈终线-终线挂线柱13-下弹簧4另一连接部41c上的焊接位-底座5内部另一引线的焊盘104a-霍尔芯片8上的OUT2。

本发明提供的透镜驱动马达能够用于手机等设备的摄像装置及手机，也能够用于类似的摄像装置及移动终端。

本发明的透镜驱动马达具有以下特点：

第一、在结构设计中无需PCB板即实现了闭环控制的功能，产品结构进一步简化，有利于组装和低成本控制；

第二、本发明的透镜驱动马达采用闭环反馈机制，行程短，具备镜头位置反馈***，可以实现快速精准对焦，能够精确控制透镜模块的位置；

第三、提高产品的成品率和质量，减小损失；

第四、本发明的透镜驱动马达导入了低成本闭环控制功能，能够实现快速精准对焦并且到透镜模块的控制位置的会聚更加迅速，缩短检测时间，提升用户拍照体验。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (12)

1.一种透镜驱动马达，其特征在于，包括用于安装镜头的绕线载体、绕设在所述绕线载体上的驱动线圈、连接设置在所述绕线载体上方的上弹簧和连接设置在所述绕线载体下方的下弹簧、位于所述下弹簧下方的底座、盖设在所述底座上的外壳、以及设于所述外壳的相对内侧壁上的驱动磁石，所述透镜驱动马达还包括设于所述底座的霍尔芯片及设于所述绕线载体上的霍尔磁石，所述霍尔芯片与所述霍尔磁石沿Z轴光轴方向相对设置；其中，所述底座内埋设有电路连通结构，所述电路连通结构能够将所述霍尔芯片连通至电源、并且能够将所述霍尔芯片的电流信号传输至所述下弹簧，进而所述透镜驱动马达能够通过所述下弹簧向所述驱动线圈附加电流，并驱动所述绕线载体移动。

2.如权利要求1所述的透镜驱动马达，其特征在于，所述底座内埋设的所述电路连通结构包括导线线路及引线线路，所述导线线路用于将所述霍尔芯片连通至电源，所述引线线路用于将所述霍尔芯片的电流信号传输至所述下弹簧。

3.如权利要求2所述的透镜驱动马达，其特征在于，所述霍尔芯片设置在所述底座上的一凹口部内，所述导线线路包括两条导线，所述两条导线在所述凹口部内具有两端，共具有四个端脚引脚，用于与所述霍尔芯片实现电连接；所述引线线路包括两段引线，每段引线在所述凹口部内设有一桥接端，用于与所述霍尔芯片实现电连接。

4.如权利要求3所述的透镜驱动马达，其特征在于，所述霍尔芯片上设有霍尔元件SDA\SCL\VCC\VDD\OUT1\OUT2以实现闭环控制；其中，霍尔元件VDD、VSS分别与所述两条导线的一端的所述端脚引脚相连通，霍尔元件SDA、SCL分别与所述两条导线的另一端的所述端脚引脚相连通，霍尔元件OUT1、OUT2分别与所述每段引线的所述桥接端相连通。

5.如权利要求3或4所述的透镜驱动马达，其特征在于，所述下弹簧分为两段，每段上具有一焊接位；每段所述引线的另一桥接端设有焊盘，所述焊盘分别与所述下弹簧的一所述焊接位相焊接以实现电路连通。

6.如权利要求5所述的透镜驱动马达，其特征在于，所述下弹簧的每段上还各设有至少一个点焊口，其中一段上的所述点焊口在所述驱动线圈的始线挂线柱处与所述驱动线圈的线圈始线相连通，另一段上的所述点焊口在所述驱动线圈的终线挂线柱处与所述驱动线圈的线圈终线相连通。

7.如权利要求1所述的透镜驱动马达，其特征在于，所述霍尔磁石设在所述绕线载体的一凹口部内。

8.如权利要求1所述的透镜驱动马达，其特征在于，所述上弹簧具有外圈和内圈、以及连接所述外圈和所述内圈的簧丝，所述簧丝具有至少一处腕部，所述簧丝的至少一处所述腕部涂布有阻尼胶，所述阻尼胶桥接在同一个所述簧丝的两段之间；和/或，所述下弹簧具有位于四角的连接部和内圈、以及连接所述连接部和所述内圈的簧丝，所述簧丝具有至少一处腕部，所述簧丝的至少一处所述腕部涂布有阻尼胶，所述阻尼胶桥接在同一个所述簧丝的两段之间。

9.如权利要求8所述的透镜驱动马达，其特征在于，所述上弹簧的所述外圈与所述外壳内表面连接，所述上弹簧的所述内圈与所述绕线载体的上端面连接。

10.如权利要求8或9所述的透镜驱动马达，其特征在于，所述下弹簧的所述连接部与所述底座的上端面连接，所述下弹簧的所述内圈与所述绕线载体的下端面连接。

11.一种摄像装置，其特征在于，设有权利要求1-10中任一所述的透镜驱动马达。

12.一种移动终端，其特征在于，设有权利要求1-10中任一所述的透镜驱动马达。

Images