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一種平移式光學防抖透鏡驅動裝置的制作方法

文檔序號:12458335閱讀:511來源:國知局
一種平移式光學防抖透鏡驅動裝置的制作方法

本發明涉及一種光學攝像頭技術領域,尤其涉及一種平移式光學防抖透鏡驅動裝置。



背景技術:

手機等電子設備在拍攝過程中拍出的照片有時會發虛,即拍攝出來的畫面不夠清晰,發生重影或模糊的情況。這些原因,除了偶爾的失焦(即攝像鏡頭未能正常對焦)以外,很大程度上是因為拍攝景物曝光時發生微小抖動所致。一般而言,在手持條件下經常會發生這種極輕微的抖動的現象,故近年來對防抖技術功能開發需求相對較大。在此背景下,OIS(光學圖像穩定系統)光學防抖功能的提案也隨之增多,微型光學防抖技術逐漸被各類高端手機所采納,借此希望能有效降低低光環境下拍出模糊照片的機率以及有效解決拍攝過程中手抖動所造成的困擾。然而相對于一般自動對焦馬達而言,具備OIS光學防抖功能的設計比較復雜、生產效率及良率較低,故開發有一定的難度。

目前,微型光學防抖的自動對焦馬達技術大致可分為三類:第一類為相機模塊移軸式對焦馬達;第二類為鏡頭平移式對焦馬達;第三類為鏡頭移軸式對焦馬達。具體地,相機模塊移軸式對焦馬達是馬達控制鏡頭和影像傳感器一起轉動;鏡頭平移式對焦馬達是馬達控制鏡頭平移,而影像傳感器不動;鏡頭移軸式對焦馬達是馬達控制鏡頭任意方向轉動,而影像傳感器不動。事實上,不論是平移式還是移軸式,其基本原理都是一樣的,即控制鏡頭相對于圖像傳感器發生相對位移而將手抖造成的圖像偏移抵消補償掉。

上述三種自動對焦馬達各有優點及缺點。其中,相機模塊移軸式對焦馬達的優點是光學防抖效果及影像質素最佳,缺點是移動部件重量最高、功耗最大;鏡頭移軸式對焦馬達的優點是結構與普通AF馬達比較接近,生產相對簡單,缺點是在光學防抖功能開啟后,影像邊緣的解像度較為遜色,鏡頭在做平移時會不可避免的產生光軸的傾斜,當傾斜角度較大時,會導致圖像畫幅的邊角部分失焦模糊;而鏡頭平移式變焦馬達的結構復雜性及影像邊緣解像度介乎于相機模塊移軸式變焦馬達和鏡頭移軸式變焦馬達之間,可以被生產業者及用戶接受,功耗亦能達到可接受范圍。因此,鏡頭平移式變焦馬達成為移動終端如手機等防抖方案中的主流組件。

綜上所述,鏡頭平移式對焦馬達相對而言是目前最為合理的一種方案,對自然手抖帶來的圖像穩定問題起到較現實積極的意義。然而,目前市面上的平移式變焦馬達結構仍稍欠復雜,有制造良率低、可靠性能差等特點,導致成本較高、難以普遍性推廣等一系列問題。



技術實現要素:

本發明的目的是提供一種平移式光學防抖透鏡驅動裝置,通過對其結構的改進,尤其是通過增設定子不動體以及懸絲等部件,并進一步地對應改進其它相關部件,使最終得到的平移式光學防抖雙攝像頭透鏡驅動裝置具有組裝結構優良、防抖功能卓越、實際可行性高等特點。

為了實現上述目的,本發明的技術方案是:

一種平移式光學防抖透鏡驅動裝置,包括一鏡頭平移懸掛系統,所述鏡頭平移懸掛系統包括鏡頭懸浮體、定子不動體和懸絲;所述懸絲的上端固定于所述鏡頭懸浮體上,其下端固定于所述定子不動體上;其中,所述鏡頭懸浮體包括上彈簧、磁石支架、驅動磁石、驅動線圈、透鏡支撐體、下彈簧和金屬墊片,所述定子不動體包括FP線圈板、PCB組件和底座。

需要說明的是,所述鏡頭懸浮體、定子不動體和懸絲三者共同組合成的鏡頭平移懸掛系統,實現了平移式光學防抖對焦功能。所述FP線圈板、PCB組件和底座三者共同組成了所述定子不動體,所述定子不動體的結構可實現對由于手抖因素而造成的鏡頭晃動所產生的圖像位置偏移加以補償控制。

進一步地,所述鏡頭懸浮體和定子不動體之間的垂直距離為0.10-0.20毫米,優選地,為0.15毫米。距離的限定對實現本發明的目的是有利的,因為,距離的長度直接影響懸絲的長度,更直接影響鏡頭懸浮體和定子不動體之間的穩定性,015毫米是一個最佳值。

進一步地,所述平移式光學防抖透鏡驅動裝置還包括機殼,所述機殼為一體式殼體,其與所述底座相配合。優選地,所述機殼為銅合金材料,其由一體金屬壓鑄工藝加工而成,其平面呈方形框架結構。所述機殼上設有鏡頭容腔。所述機殼除具有含藏保護內部組件的作用外,還具有接地防靜電和電磁屏蔽的作用。

進一步地,所述懸絲為至少三根,優選為四根,具體地,四根等長的豎直向上的所述懸絲的最上端固定于上彈簧上,其下端固定于PCB組件的四角上。優選地,所述懸絲為細長型的銀絲材質,具有較強的硬度和韌性。本發明中位于四角的所述4根懸絲作為支撐整個鏡頭平移懸掛系統的重要組成部件,具有非常重要的作用,它是AF系統(鏡頭懸浮體)與光學防抖系統(定子不動體)唯一機械的連接結構。所述四根懸絲以所述定子不動體為支撐基點,不僅支撐起鏡頭懸浮體,還兼起到所述懸絲上端面與所述上彈簧、所述懸絲下端面與所述PCB板電氣性連接的作用。需要說明的是,雖然在很多具體實施例中,描述了所述懸絲為四根,事實上,根據結構及功能的需要,6根、8根或9根等數量的懸絲都在本發明的保護范圍內。

進一步地,關于所述鏡頭懸浮體,具體地:

所述上彈簧呈板狀的板簧結構,位于機殼和磁石支架之間。其外周四角設有四個懸絲貫通孔,用于與懸絲的上端部相套合固定。所述上彈簧上還設有外周定位孔和內周定位孔,所述外周定位孔與磁石支架上表面上的凸起相套合,所述內周定位孔與透鏡支撐體上表面的凸起相套合。

所述磁石支架為一體加工成型的樹脂材料,平面呈方形框架結構。其上表面的四周設有多個大小不等的多個凸起,用于與上彈簧多個外周定位孔相套合。所述磁石支架上設有載體上周端容腔,其形狀與透鏡支撐體的上周端外側部形狀相一致。進一步地,所述磁石支架的下表面上設有多個規則凸起,用于與下彈簧和金屬墊片外周所設的外周定位孔相套合。

所述驅動磁石設于所述磁石支架上,對應于設在所述透鏡支撐體外周的驅動線圈。

所述驅動線圈為規則的八邊形,與所述透鏡支撐體的外周面形狀保持相一致,并卷繞固定于所述透鏡支撐體的外周面上。向所述驅動線圈通上一定電流后,所述驅動線圈和所述驅動磁石就會相作用產生出電磁力,驅使透鏡支撐體沿Z軸(即光軸)方向作直線移動,停留于上彈簧和下彈簧的前后方向施力的合力與此電磁力相均衡的位置上。

所述透鏡支撐體在光軸徑方向呈筒狀形,其上端面和下端面分別被所述上彈簧和所述下彈簧所支撐夾固。其內周側配設所述鏡頭,外周側卷繞有所述驅動線圈。所述透鏡支撐體的外周端為八邊形,所述驅動線圈內外周形狀與所述透鏡支撐體的外周相一致。所述透鏡支撐體的上表面設有多個軸向對稱的凸起,用于與上彈簧內周定位孔相套合,其下表面亦設有多個凸起,用于與下彈簧的多個內周定位孔相套合固定。

所述下彈簧呈外方內圓的薄型板狀結構,其內外周均設有多個定位孔,其中外周圈由磁石支架、內周圈由透鏡支撐體分別加以定位固定,位于磁石支架、透鏡支撐體和墊片之間。

所述金屬墊片為扁平狀結構,采用與所述下彈簧相同材質的銅質金屬材料,其中心具有與所述下彈簧相一致內圓腔體。作為構成鏡頭懸浮體的部材,其存在具有保持所述下彈簧在平面上平整性的作用。

進一步地,關于所述定子不動體,具體地:

所述FP線圈板呈外方內圓一體式結構,其內圓直徑不必與墊片內圓大小保持相一致,可將內周徑加工稍大些,這樣不僅減省部材本身耗量、可節約成本,同時亦能減輕整體驅動裝置的重量。FP線圈板作為定子不動體的組成部分,其周邊具有多個貫通的定位孔,用于與底座上的多個凸起相套合。所述FP線圈板內設有多個線圈組,向所述線圈組施加一定量的電流時,與位于其上方對向的驅動磁石相作用產生電磁力,根據左手法則產生的電磁力驅使所述鏡頭懸浮體沿左右和/或前后水平方向移動,通過系統控制對手抖造成的圖像偏差量進行位置補正。進一步地,所述FP線圈板針對單個攝像頭,其FP線圈板內設有4個線圈組。向所述線圈組施加一定量的電流時,與位于上方對向的驅動磁石相作用產生電磁力,根據左手法則產生的電磁力驅使所述鏡頭懸浮體向X-Y軸水平方向移動,通過系統控制就可對手抖造成的圖像偏差量進行位置補正。

所述PCB組件夾于FP線圈板和底座之間,是由PCB板、霍爾元件、多個側邊引腳部及內部的連接線路所構成。所述PCB板上設有兩個霍爾元件,分別沿左右方向(即X軸方向)和前后方向(Y軸方向)延伸。進一步地,所述PCB板上設有8個通電引腳部,其中,每個霍爾元件對應4個通電引腳部;所述PCB板上還設有6個電氣引腳部,用于控制三維移動的電氣驅動接頭連接。其中,PCB板為一體式結構。作為定子不動體的組成部分,其中心內部的內圓大小與所述FP線圈板內圓保持相一致。其周邊設有與所述FP線圈板相同大小的多個定位孔,同樣用于與所述底座上的多個凸起相套合,最終與所述FP線圈板一起定位于底座上。

所述底座為一體工藝成型結構,其上設有多個凸起,用于與所述FP線圈板及所述PCB板上的多個定位孔配套組合,使所述定子不動體FP線圈板及PCB組件牢牢固定于所述底座上。

進一步地,所述FP線圈板和PCB板對應于底座上的開環部設有懸絲貫通孔,用于懸絲的套合固定。所述懸絲通過所述FP線圈板和PCB板上的懸絲貫通孔,設于所述底座的開環部,并最終通過所述開環部對所述懸絲與所述PCB板進行電氣性焊接。

基于上述技術方案,進一步地,所述平移式光學防抖透鏡驅動裝置為一種平移式光學防抖雙攝像頭透鏡驅動裝置,具體地,包括左側攝像組和右側攝像組,每個攝像組均包括一鏡頭平移懸掛系統。

進一步地,所述平移式光學防抖雙攝像頭透鏡驅動裝置還具有一機殼,所述機殼為一體式殼體,其上設有兩個鏡頭容腔,所述兩個鏡頭容腔的大小形狀相同,且以左右對稱或者平移生成的方式設置。

進一步地,同所述機殼一樣,所述磁石支架上也對應設有兩個載體上周端容腔,所述兩個載體上周端容腔的大小形狀相同,且以左右對稱或者平移生成的方式設置。在所述兩個載體上周端容腔的中間設有一扣接卡槽,用于將雙攝像頭組共用的中間驅動磁石卡設于此扣接卡槽中。

進一步地,所述驅動磁石包括長邊磁石、短邊磁石和中間磁石,兩組長邊磁石和短邊磁石分別沿磁石支架前后邊和左右邊的內側壁面固定,中間磁石作為驅動兩組鏡頭的共用驅動磁石被固定在磁石支架的中部;所述固定優選地是指將所述驅動磁石卡設于扣接卡槽中。如果左側攝像組和右側攝像組的中部的左右兩側各配設一驅動磁石,則左側攝像組和右側攝像組之間的兩個驅動磁石相互之間就會造成磁氣性干擾而影響裝配和成像效果。而采用所述共用的中間驅動磁石,不僅克服了雙攝像頭結構中常常遇到的驅動磁石磁性相互間磁氣干擾問題,成功實現了雙攝的構架和功能,同時賦予了雙攝整體更為寬松的尺寸設計空間。由于降低了部件數,在一定程度上節約了成本,在組裝上也更為容易簡單。

為保證兩組攝像頭在電磁驅動方面完全的穩定性和同步性,所述各驅動磁石與所述驅動線圈之間的各間距保持一致,以達本發明的雙攝像的最優質效果。

另外,所述驅動磁石分布固定于磁石支架的內側四邊及中間部位,其不僅有與同一平面位置上對向的驅動線圈相作用產生出電磁力進而驅動鏡頭向Z軸光軸方向作直線移動的功能,同時作為鏡頭懸浮體的一部分,由于手機拍攝過程中的抖動致使鏡頭懸浮體帶動驅動磁石一起向X-Y軸方向產生位置偏移,所述PCB板上的兩個沿X-Y軸方向上的霍爾元件借由上方對向的位于X-Y軸上的驅動磁石分別加以磁氣感應,就能反饋出鏡頭懸浮體在X-Y軸方向圖像位置的偏移量,進一步通過系統控制對鏡頭懸浮體的X-Y軸方向施以大小相同、方向相反的位置驅動補償,從而將圖像偏移抵消掉,有效地克服因相機的抖動產生的影像模糊現象。而向X-Y軸方向的位置補償功能是通過向所述FP線圈通以一定電流,根據左手法則,與所述驅動磁石相作用產生出電磁力驅使所述鏡頭懸浮體向X-Y軸方向作相應移動來加以實現的。

進一步地,在實現雙攝像頭的功能中,所述左側攝像組對應的周邊的驅動磁石的內側均為S極且所述右側攝像組對應的周邊的驅動磁石的內側均為N極,或者所述左側攝像組對應的周邊的驅動磁石的內側均為N極且所述右側攝像組對應的周邊的驅動磁石的內側均為S極。

進一步地,所述FP線圈板針對雙攝像頭,其FP線圈板內設有7個線圈組,FP線圈板中心部設一共用線圈組。

進一步地,一體式PCB板上集成有兩個霍爾元件,分別沿著X軸和Y軸的方向設置,優選地,所述兩個霍爾元件大小形狀相同。其中,X軸上的霍爾元件對應X軸上的所述驅動磁石磁氣信號反饋算出所述鏡頭懸浮體在X軸上的位置偏移量,Y軸上的霍爾元件對應Y軸上的驅動磁石磁氣信號反饋算出所述鏡頭懸浮體在Y軸向上的位置偏移量。向所述FP線圈板施加一定電流,通過與所述驅動磁石之間相作用產生的電磁力,驅動所述鏡頭懸浮體向X-Y軸偏移位置的相反方向作水平位移補正。需要說明的是,為避免所述驅動磁石對兩個霍爾元件可能造成的磁氣干擾從而影響到各自精準的位移信號反饋,需要使得分別沿X軸和Y軸方向上的兩個所述霍爾元件的相互位置盡可能地遠離。

進一步地,所述底座設有左右對稱或平移生成、大小同等的兩個內圓,內周徑與所述FP線圈板及所述PCB的內圓周徑相同。與兩個霍爾元件相對向位置的所述底座面上,分別設有X軸與Y軸向上的兩個凹部。當所述PCB板與所述底座相組合時,兩個所述霍爾元件則完全嵌沒進兩個凹部中,使所述PCB與所述底座相互很平整貼合。

進一步地,所述底座的兩個長邊周側具有多個凸出外側邊緣的凸緣,當所述機殼與所述底座相組合時,所述機殼的長邊下端側就能很容易搭置于所述底座的兩側凸緣上,能做到容易裝配,整體外觀設計非常合理。

進一步地,所述底座的四角各設有一貫通開環部, 懸絲的最下端面就被插設在所述貫通開環部中,且最終通過所述底座開環部對所述懸絲與所述PCB板進行電氣性焊接。

進一步地,所述底座的兩個短邊側設有多個引腳位,在此引腳位上可用鐳射光雕方式加鑄多個引腳,與PCB板上引腳部電氣性相導通連接。當然也可在PCB板上的引腳部直接引出引腳,但須注意引腳在組裝時的不變形。

附圖說明

圖1是本發明實施例中相關透鏡驅動裝置的外觀立體結構示意圖;

圖2是本發明實施例中相關透鏡驅動裝置的A-A縱截面的立體結構示意圖;

圖3是本發明實施例中相關透鏡驅動裝置的俯視立體分解圖;

圖4是本發明實施例中相關透鏡驅動裝置的仰視立體分解圖;

圖5是本發明實施例中相關透鏡驅動裝置中鏡頭懸浮體的正面立體裝配效果示意圖;

圖6是本發明實施例中相關透鏡驅動裝置中鏡頭懸浮體的背面立體裝配效果示意圖;

圖7是本發明實施例中相關透鏡驅動裝置中定子不動體的正面立體裝配效果示意圖;

圖8是本發明實施例中相關透鏡驅動裝置中驅動磁石的磁極位置關系及驅動方向示意圖。

附圖標記:

01-機殼

02-鏡頭懸浮體

021-上彈簧

022-磁石支架

0221-扣接卡槽

023-驅動磁石

024-驅動線圈

025-透鏡支撐體

026-下彈簧

027-金屬墊片

03-定子不動體

031-FP線圈板

032-PCB組件

0321-霍爾元件

0322-PCB板

03221-焊盤部

03222-引腳部

033-底座

0331-凸緣

0332-開環部

0333-凹部

04-懸絲

51-凸起

52-定位孔

53-懸絲貫通孔。

具體實施方式

本發明提供了一種平移式光學防抖透鏡驅動裝置,包括一鏡頭平移懸掛系統,所述鏡頭平移懸掛系統包括鏡頭懸浮體02、定子不動體03和懸絲04;所述懸絲04的上端固定于所述鏡頭懸浮體02上,其下端固定于所述定子不動體03上;其中,所述鏡頭懸浮體02包括上彈簧021、磁石支架022、驅動磁石023、驅動線圈024、透鏡支撐體025、下彈簧026和金屬墊片027,所述定子不動體03包括FP線圈板031、PCB組件032和底座033。

所述鏡頭懸浮體02和定子不動體03之間的垂直距離為0.10-0.20毫米。

四根等長的豎直向上的所述懸絲04的最上端固定于上彈簧021上,其下端固定于PCB組件中的PCB板0322的四角中。

所述FP線圈板031內設有多個線圈組,向所述線圈組施加一定量的電流時,與位于其上方對向的驅動磁石023相作用產生電磁力,根據左手法則產生的電磁力驅使所述鏡頭懸浮體02沿左右和/或前后水平方向移動,通過系統控制對手抖造成的圖像偏差量進行位置補正。

所述PCB組件032夾于FP線圈板031和底座033之間,是由PCB板0322、霍爾元件0321、多個側邊引腳部03222及內部的連接線路所構成;所述PCB板0322上設有兩個霍爾元件0321,分別沿左右方向和前后方向延伸。

所述PCB板0322上設有8個通電引腳部03222,其中,每個霍爾元件0321對應4個通電引腳部03222;所述PCB板0322上還設有6個電氣引腳部03222,用于控制三維移動的電氣驅動接頭連接。

所述平移式光學防抖透鏡驅動裝置為一種平移式光學防抖雙攝像頭透鏡驅動裝置,包括包括左側攝像組和右側攝像組,每個攝像組均包括一鏡頭平移懸掛系統。

所述驅動磁石023包括長邊磁石、短邊磁石和中間磁石,兩組長邊磁石和短邊磁石分別被卡設在磁石支架的前后邊和左右邊的內側扣接卡槽0221中,位于磁石支架022中部的中間磁石則作為驅動兩組鏡頭的共用驅動磁石被卡設于扣接卡槽0221中。

所述左側攝像組對應的周邊的驅動磁石023的內側均為S極且所述右側攝像組對應的周邊的驅動磁石023的內側均為N極;或者所述左側攝像組對應的周邊的驅動磁石023的內側均為N極且所述右側攝像組對應的周邊的驅動磁石023的內側均為S極。

所述FP線圈板031針對雙攝像頭,其FP線圈板031內設有7個線圈組,FP線圈板中心部設一共用線圈組。

接下來,結合實施圖例對本發明的具體實施形態加以詳細說明。當對平移式光學防抖雙攝像頭透鏡驅動裝置進行描述時,由于本實施例中的二組攝像組內部組成的各部件、結構、形狀、大小皆相同。故講到其中一組攝像組部件時,則表示是對另一組相同部件的性能外觀等的統一概括性說明,后續不再重復介紹。

在一個實施例中,一種平移式光學防抖帶雙攝像頭的透鏡驅動裝置,包括:一體式機殼01、上彈簧021、于其四周內壁及中間部位分別固定驅動磁石023的磁石支架022、支撐透鏡的的透鏡支撐體025、卷繞于透鏡支撐體025外周的驅動線圈024、下彈簧026、保持下彈簧026平整度的金屬墊片027、平移驅動用的FP線圈板031、集成有2個霍爾元件0321的PCB組件032、一體式成型的底座033、分別位于四個角部支撐懸浮體02的四根懸絲04;其中,所述上彈簧021、磁石支架022、驅動磁石023、驅動線圈024、透鏡支撐體025、下彈簧026、金屬墊片027共同組合成為鏡頭懸浮體02;所述FP線圈板031、帶兩個霍爾元件的PCB組件032、底座033三者共同組成定子不動體03,可實現對手抖造成的鏡頭晃動所產生的圖像位置偏移加以補償控制;所述鏡頭懸浮體02的懸掛功能是通過四根等長的豎直向上的懸絲04支撐得以實現,懸絲04最上端被固定于上彈簧021、最下端則被固定于底座033四角的開環部0332中。

在實施例中,所述磁石支架022的四個內側壁分別固定有2組長度不一的磁石,另在其內側壁的中部設有一扣接卡槽0221,作為雙攝像頭組共用的中間驅動磁石被卡設于此扣接卡槽中。

在實施例中,所述透鏡支撐體025的上下端面周向上設有多個凸起51,與上下彈簧內周面上的多個內周定位孔52緊密套合,透鏡支撐025體被上下彈簧所牢牢支撐固定住。

在實施例中,所述上下彈簧外周的四角端部設有多個定位孔52,分別與磁石支架022外周面及內周面上的多個凸起51緊密套合。

在實施例中,所述磁石支架022下表面設有多個凸起51,與金屬墊片027的多個定位孔52緊密套合。

在實施例中,所述底座033上設有多個凸起51,與FP線圈板031及PCB組件032上的多個定位孔52緊密套合。

在實施例中,所述PCB板0322上兩個霍爾元件0321相對向位置的底座033面上,分別設有X軸與Y軸上的兩個凹部0333。當PCB板0322與底座033相組合時,兩個霍爾元件0321完全嵌沒進兩個對向的凹部0333中,使PCB板0322與底座033相互很平整貼合。

所述機殼01為銅合金材料,由一體金屬壓鑄工藝加工而成,其平面呈方形框架結構。其頂部面設有兩個左右對稱、大小形狀相同的鏡頭容腔。所述機殼01除含藏保護內部部品外,還具有接地防靜電和電磁屏蔽作用。

在實施例中,如圖3所示,所述上彈簧021呈板狀板簧結構,位于機殼01和磁石支架022之間。其外周四角設有四個貫通懸絲孔53,與懸絲04上端部相套合固定。所述上彈簧021另設有多個定位孔52,其外周定位孔與磁石支架022表面的凸起51相套合,內周定位孔與透鏡支撐體025最上端面的凸起51相套合。

在實施例中,如圖5所示,所述磁石支架022為一體加工成型的樹脂材料,平面呈方形框架結構。頂部面四周設有多個大小不等的多個凸起51,與上彈簧021外周圈的多個外周定位孔相套合。同所述機殼一樣,其頂部面另有兩個左右對稱、大小形狀相同的載體上周端容腔。磁石支架022的容腔形狀與透鏡支撐體025的上周端外側部形狀相一致。

如圖4所示,所述磁石支架022的下側面亦具有多個規則凸起51,與下彈簧026及墊片027外周四角的多個外周定位孔相套合。另在磁石支架022內側壁的中部設有一扣接卡槽0221,作為雙攝像頭組共用的驅動用磁石被卡設于此扣接卡槽中。

在實施例中,如圖4及圖6所示,所述驅動磁石023為2組長度不一的長條形狀,驅動磁石分別沿磁石支架四個內側壁面貼合固定,位于磁石支架022中部的中間驅動磁石則作為驅動兩組鏡頭的共用驅動磁石被卡設于扣接卡槽0221中。如左側攝像組和右側攝像組的中部的左右兩側各配設一驅動磁石,則左側攝像組和右側攝像組之間的兩個驅動磁石相互之間就會造成磁氣性干擾而影響裝配和成像效果。采用所述共用的中間驅動磁石,不僅克服了雙攝像頭結構中常常遇到的驅動磁石磁性相互間磁氣干擾問題,成功實現了雙攝的構架和功能,同時賦予了雙攝整體更為寬松的尺寸設計空間。由于降低了部品點數,在一定程度上節約了成本,在組裝上也更為容易簡單。

為保證兩組攝像頭在電磁驅動方面完全的穩定性和同步性,所述各驅動磁石023與所述驅動線圈024之間的各間距保持一致,以達本發明的雙攝像的最優質效果。

另外,所述驅動磁石023分布固定于磁石支架022的內側四邊及中間部位,其不僅有與同一平面位置上對向的驅動線圈024相作用產生出電磁力進而驅動鏡頭向Z軸光軸方向作直線移動的功能,同時作為鏡頭懸浮體02的一部分,由于手機拍攝過程中的抖動致使鏡頭懸浮體帶動驅動用磁石一起向X-Y軸方向產生位置偏移,所述PCB板0322上的兩個X-Y軸上霍爾元件0321借由上方對向的位于X-Y軸上的驅動磁石023分別加以磁氣感應,就能反饋出鏡頭懸浮體02在X-Y軸方向圖像位置的偏移量,進一步通過系統控制對鏡頭懸浮體02的X-Y軸方向施以大小相同、方向相反的位置驅動補償,從而將圖像偏移抵消掉,有效地克服因相機的抖動產生的影像模糊現象。而向X-Y軸方向的位置補償功能是通過向所述FP線圈通以一定電流,根據左手法則,與所述驅動磁石023相作用產生出電磁力驅使所述鏡頭懸浮體02向X-Y軸方向作相應移動來加以實現的。所述驅動磁石023的磁極分布請參照圖8所示內容。具體地,所述左側攝像組對應的周邊的驅動磁石的內側均為S極且所述右側攝像組對應的周邊的驅動磁石的內側均為N極;或者所述左側攝像組對應的周邊的驅動磁石的內側均為N極且所述右側攝像組對應的周邊的驅動磁石的內側均為S極。

所述驅動線圈024為規則八邊形,與所述透鏡支撐體025外周面形狀保持相一致,并卷繞固定于所述透鏡支撐體025的外周面上。向所述驅動線圈024通上一定電流后,所述驅動線圈024和所述驅動磁石023就會相作用產生出電磁力,驅使透鏡支撐體025沿Z軸光軸方向作直線移動,停留于上彈簧021和下彈簧026的前后方向施力的合力與此電磁力相均衡的位置上。

所述透鏡支撐體025在光軸徑方向呈筒狀形,其上端面和下端面分別被所述上彈簧021和所述下彈簧026所支撐夾固。其內周側配設所述鏡頭,外周側卷繞有所述驅動線圈024。所述透鏡支撐體025的外周端為八邊形,所述驅動線圈024內外周形狀與所述透鏡支撐體025的外周相一致。其上端面設有多個軸向對稱的凸起51與上彈簧021內周定位孔52相套合,其下端面亦設有多個凸起51,與下彈簧026的多個內周定位孔52相套合固定。

所述下彈簧026呈外方內圓的薄型板狀結構,其內外周具有多個定位孔52,外周圈由磁石支架022、內周圈由透鏡支撐體025分別加以定位固定,位于磁石支架022、透鏡支撐體025和墊片027之間。

所述金屬墊片027為扁平狀結構,采用與所述下彈簧026相同材質的銅質金屬材料,其中心具有與所述下彈簧026相一致內圓腔體。作為構成鏡頭懸浮體02的部材,其存在具有保持所述下彈簧026在平面上平整性的作用。

在實施例中,如圖7所示,所述FP線圈板031(Flexible Printed的英文簡稱FP,意思為柔性電路)呈外方內圓一體式結構,其內圓直徑不必與墊片內圓大小保持相一致,可將內周徑加工稍大些,這樣不僅減省部材本身耗量、可節約成本,同時亦能減輕整體驅動裝置的重量。FP線圈板031作為定子不動體03的組成部分,其周邊具有多個貫通的定位孔52,與底座上的多個凸起51相套合。

所述FP線圈板031針對單個攝像頭,其FP線圈板031內藏4個線圈組,雙攝像頭共具7個線圈組,FP線圈板中心部設一共用線圈組。向所述線圈體施加一定量的電流時,與位于上方對向的驅動磁石023相作用產生電磁力,根據左手法則產生的電磁力驅使所述鏡頭懸浮體02向X-Y軸水平方向移動,通過系統控制就可對手抖造成的圖像偏差量進行位置補正。

所述PCB組件032是由PCB板0322、霍爾元件0321、多個側邊引腳部03222及內部的連接線路所構成,夾于FP線圈板031和底座033之間。其中,PCB板0322為一體式結構。作為定子不動體03的組成部分,其中心內部的內圓大小與所述FP線圈板031內圓保持相一致。其周邊設有與所述FP線圈板031相同大小的多個貫通定位孔,與所述底座033上的多個凸起51相套合,最終與所述FP線圈板031一起定位于底座033上。

如圖4所示,一體式PCB板0322上集成有兩個大小形狀相同的霍爾元件0321,分別設在X軸和Y軸上,X軸上的所述霍爾元件0321對應X軸上的所述驅動磁石023磁氣信號反饋算出所述鏡頭懸浮體02在X軸上的位置偏移量,Y軸上的霍爾元件0321對應Y軸上的驅動磁石023磁氣信號反饋算出所述鏡頭懸浮體02在Y軸向上的位置偏移量。向所述FP線圈板031施加一定電流,通過與所述驅動磁石023之間相作用產生的電磁力,驅動所述鏡頭懸浮體02向X-Y軸偏移位置的相反方向作水平位移補正。

另外,為避免所述驅動磁石對兩個霍爾元件0321可能造成的磁氣干擾從而影響到各自精準的位移信號反饋,如圖所示,分別位于X軸和Y軸上的兩個所述霍爾元件0321相互位置設置盡可能地遠離。例如圖4所示,分別位于PCB板左側板的后端以及位于PCB板0322右側板的右端。

另一方面,由于所述鏡頭懸浮體02的重量較大,而懸掛系統的硬度又有限,因此,在不同的拍照姿態下(朝下、水平朝前、朝上等),所述鏡頭懸浮體02會在自身重力的作用下相對于圖像傳感器也可能會產生平移現象,再加上所述鏡頭懸浮體02會在其它外界擾動下產生平移振動,導致圖像模糊。本發明集成的兩個所述霍爾傳感元件0321特殊構造設置,有助于精確測出鏡頭懸浮體02在兩個正交平移方向上的位置,利用該位置信息結合閉環控制將所述鏡頭懸浮體02的位置鎖定,通過控制系統在向所述FP線圈上通上一定量的電流,所述鏡頭懸浮體在X-Y軸上水平平移進行位置的偏移補正。如此,便不受所述鏡頭懸浮體02自身重力和拍照姿態的影響,也免于外界的機械擾動。

所述底座033為一體工藝成型結構,該底座設有左右對稱、大小同等的兩個內圓,內周徑與所述FP線圈板031及所述PCB板0322的內圓周徑相同。與兩個霍爾元件0321相對向位置的所述底座033面上,分別設有X軸與Y軸向上的兩個凹部0333。當所述PCB板0322與所述底座033相組合時,兩個所述霍爾元件0321則完全嵌沒進兩個凹部0333中,使所述PCB板0322與所述底座033相互很平整貼合。

如圖3及圖7所示,所述底座033面設有多個凸起51,與所述FP線圈板031及所述PCB板0322上的多個貫通定位孔52配套組合,使所述定子不動體03中的FP線圈板031及PCB組件032牢牢固定于所述底座上。

如圖1所示,所述底座033的兩個長邊周側具有多個凸出外側邊緣的凸緣0331,當所述機殼01與所述底座033相組合時,所述機殼01的長邊下端側就能很容易搭置于所述底座的兩側凸緣0331上,能做到容易裝配,整體外觀設計非常合理。

所述底座033的四角各設有一貫通開環部0332, 懸絲04的最下端面通過懸絲貫通孔53被插設在貫通開環部0332中,且最終通過所述底座開環部0332對所述懸絲04與所述PCB組件032進行電氣性焊接。

如圖3所示,所述底座033短邊兩側具有多個引腳位,在此引腳位上可用鐳射光雕方式加鑄多個引腳,與PCB板上的引腳部03222電氣性相導通連接。當然也可在PCB板0322上的引腳部直接引出引腳,但須注意引腳在組裝時的不變形。

所述懸絲04為細長型的銀絲材質,具有較強的硬度和韌性。本發明中位于四角的所述4根懸絲作為支撐整個鏡頭平移懸掛系統的重要組成部件,具有非常重要的作用,它是AF系統(鏡頭懸浮體02)與光學防抖系統(定子不動體03)唯一機械的連接結構。所述四根懸絲04以所述定子不動體為支撐基點,不僅支撐起鏡頭懸浮體02,還兼起到所述懸絲04上端面與所述上彈簧021、所述懸絲04下端面與所述PCB板0322電氣性連接的作用。

參考圖3及圖4,對本發明實施例的組裝方式加以說明,對之前已敘述到的部品結構及功能特征省略其說明。另外,部品之間組裝后的點膠固化等常用手段由于是本技術領域內技術人員容易想到的技術手段,故不在本發明重點突出的說明范圍之內。這里主要說明的是本發明實施例的組裝方式及組裝順序,以說明本發明的實施例的具體可行性。

首先,將卷繞有驅動線圈的透鏡支撐體安裝進磁石支架的內側面中;

進一步,將2組長短不一的驅動磁石安裝進磁石支架的4個內側壁,并將共用的中間驅動磁石扣接卡設于扣接卡槽中;

進一步,將下彈簧安裝在磁石支架上,下彈簧四角的外周定位孔和磁石支架下側面的凸起相套合裝配,其內周定位孔與透鏡支撐體上凸起相套合;

進一步,在下彈簧面上插入墊片,通過墊片的定位孔與磁石支架內側面的凸起相套合裝配;

進一步,將上彈簧安裝到磁石支架面上,上彈簧的多個外周定位孔和磁石支架面上的多個凸起相套合裝配,其內周定位孔與透鏡支撐體上凸起相套合;

通過上述步驟,組合成所述鏡頭懸浮體。

進一步,將PCB組件安裝到底座上,通過PCB組件的定位孔和底座的凸起相套合進行裝配;

進一步,在PCB組件上插入FP線圈板,通過FP線圈板的定位孔與底座的凸起相套合進行裝配;

進一步,在PCB組件內圓周的各凹口焊盤部點焊錫膏加以焊接燙錫,使PCB組件焊盤部與FP線圈板焊盤部對接后電氣性導通連接;

通過上述部件的裝配,組合成所述定子不動體。

所述鏡頭懸浮體與所述定子不動體之間的組裝方式如下:

進一步,在鏡頭懸浮體的下端面置入一個0.15毫米厚度的臨時墊片,再在此臨時墊片的下端面一側加置上定子不動體;然后將4根懸絲沿定子不動體端面側分別插進懸絲貫通孔中,由此鏡頭懸浮體與定子不動體通過懸絲得以串接起來;

進一步,將4根懸絲上下端面的接觸部加以燙錫粘固;

進一步,從組合體中抽取出臨時墊片。鏡頭懸浮體與定子不動體之間具有0.15毫米的間隔;

最后,將機殼安裝到底座上,完成整個裝置的組裝。

接下來,對本發明實施例的電氣性連接方式及作動原理加以說明。

在面向底座的PCB板面的右側配設有8個通電引腳部,其中4個引腳部引向沿X軸方向的霍爾元件,另4個引腳部引向沿Y軸方向的霍爾元件。每個霍爾元件所需正負兩極,加之每極信號的輸入輸出,故本發明單個霍爾元件用到4個引腳部,2個霍爾元件共設置有8個引腳部。X軸上的霍爾元件通過X軸上的驅動用磁石感應鏡頭懸浮體在X軸向上的位置偏移,Y軸上的霍爾元件通過Y軸上的驅動用磁石感應鏡頭懸浮體在Y軸向上的位置偏移,形成閉環的位置感應系統。

在面向底座的PCB板面的左側另配設有6個通電引腳部,用于本發明所需的X軸、Y軸、Z軸三軸的電氣性驅動,另每軸向的電氣驅動控制各需正負兩級的2個引腳部來加以實現。

Z軸向的鏡頭驅動功能是通過如下電氣連接方式實現的:向PCB的一個引腳部通上一定的電流,根據PCB內部連線,電流經懸絲向上彈簧及與上彈簧相連的驅動線圈通電后,驅動線圈與平面上對向的驅動磁石相互之間作用產生電磁力,驅動透鏡支撐體向Z軸光軸方向直線移動。透鏡支撐體停留于上彈簧和下彈簧的前后方向施力的合力與此電磁力相均衡的位置上。

X-Y軸向的鏡頭懸浮體驅動功能是通過以下電氣連接方式實現的:PCB板上左側的其余4個引腳部分別與其內圓周上的4個凹口焊盤部相連接,由于PCB板與FP線圈板之間通過焊盤部有電氣性連接,即向引腳部通上一定電流,FP線圈板與驅動磁石之間相作用產生電磁力,根據左手法則驅動鏡頭懸浮體向X-Y軸向移動。由于霍爾元件的位置感應系統,能精準檢測出鏡頭懸浮體在X-Y軸向上的位置角度偏移量,通過向引腳部通上一定的電流,即可控制鏡頭懸浮體產生一股與偏移角度位置方向相反、大小相等的力。由此,將手抖造成的圖像偏移抵消掉,實現對手抖造成的鏡頭晃動所產生的圖像位置偏移加以補償控制,保證手機在手抖環境中依然保持成像的穩定性,使拍攝的影像畫面不再模糊,具有優良的防抖功能。

本發明實施例中,為防止透鏡支撐體自身在透鏡懸浮體內部的左右輕微晃動,本發明采取了透鏡支撐體的上下端面周向上的多個凸起與上下彈簧內周面上的多個定位孔緊密套合的特殊構造,故透鏡支撐體能被上下彈簧所牢牢支撐固定住。又由于上下彈簧外周的四角端部的多個定位孔分別與磁石支架外周面及內周面上的多個凸起緊密套合。所以,透鏡支撐體與透鏡懸浮體之間的位置移動量可以始終保持相一致。即霍爾元件位置感應系統檢測出的驅動用磁石在X-Y軸上的位置角度偏移量即是透鏡懸浮體的偏移量,也是鏡頭的偏移量。所以,本發明平移式光學防抖帶雙攝像頭的透鏡驅動裝置具有優良的組裝結構,且組裝容易,通過精準檢測鏡頭在X-Y軸向上的位置角度偏移,加以有效補償控制,防抖功能卓越,具有實際的可行性。

本發明不局限于上述實施形態,在不脫離本發明主旨的范圍內可作種種變形。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說,在本發明主旨范圍內所做出若干簡單推演或替換,都應當視為本發明的保護范圍。

例如,本發明揭示的是一種雙攝像頭驅動裝置,本實施例中的平移式光學防抖功能結構及其原理同樣適用于單攝像頭結構。本實施例中的支持驅動兩組攝像頭所述相關部材,部分部品為一體式結構,其余為單體式結構。根據雙攝的具體功能要求,兩組攝像頭的相關部材尺寸大小、規格形狀、攝像頭相互間的距離等還可作相應變動和調整。另外,鏡頭懸浮體與定子不動體之間的間隔距未必非要保持在0.15毫米,根據具體情況可另行自由調設。透鏡支撐體、線圈形狀也不一定要做成八邊形。另外,與上彈簧定位孔相套合的透鏡支撐體上端面凸起數還可設為4個、6個及6個以上。

以上對本發明的具體實施例進行了詳細描述,但其只作為范例,本發明并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領域技術人員而言,任何對該實用進行的等同修改和替代也都在本發明的范疇之中。因此,在不脫離本發明的精神和范圍下所作的均等變換和修改,都應涵蓋在本發明的范圍內。

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