一种带防抖功能的透镜驱动装置的制作方法

本发明涉及一种带防抖功能的透镜驱动装置。

背景技术：

随着科学技术的发展，各类移动设备如平板电脑、手机或智能手表等可穿戴设备都会安装微型摄像头。使用上述设备在人手拍照时，由于手的晃动，造成抖动，使得拍摄的图片模糊，现有拍照造成图片模糊的原因主要有两个方面：（1）物体相对于镜头移动，造成像的变化；（2）镜头光轴相对与镜头光轴初始位置的偏转，造成像的变化。

为了解决上述问题，一般采用防抖摄像头装置，其中，ois（opticalimagestabilization，光学防抖）是通过镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动，然后将信号传至微处理器，微处理器立即计算需要补偿的位移量，然后通过补偿镜片组，根据镜头的抖动方向及位移量加以补偿，从而有效的克服因振动产生的影像模糊。但现有的ois光学防抖多采用动磁式的四边磁铁或者是四角落磁铁，这种方式较难抵抗外界的磁场干扰，会导致其中一侧的磁铁受磁场干扰，造成镜片的偏移，镜头光轴相对与镜头光轴初始位置发生偏转，造成像的变化，易造成拍摄的图片成像不清晰。此外，四边或四角设置磁铁的方式导致镜头可动部重量和尺寸较大，对悬架弹簧的要求较高，且驱动装置难以实现进一步小型化。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种减少磁干扰、镜头可动部重量轻的带防抖功能的透镜驱动装置。

一种带防抖功能的透镜驱动装置，其包括：中部具有开口的基座；用于固定透镜的镜座；设置在所述镜座外周侧的磁铁支架；用于将所述镜座悬架支撑在磁铁支架内周侧的第一弹簧组件；沿平行于所述透镜的光轴的方向延伸、用于将磁铁支架支撑为可沿垂直于光轴的方向移动的第二弹簧组件；用于驱动镜座沿光轴方向移动的对焦致动器；以及用于驱动镜座沿垂直于光轴的方向移动的防抖致动器。其中，定义被摄体方向侧为前侧，与被摄体相背的方向侧为后侧，且垂直于光轴的第一方向为x轴方向，垂直于光轴和第一方向的第二方向为y轴方向，则所述防抖致动器包括：固定于所述磁铁支架的后侧的第一防抖线圈，其绕平行于光轴的方向卷绕，并位于镜座的y轴方向的一侧或两侧；固定于所述基座一侧的第二防抖线圈，其绕平行于光轴的方向卷绕，并位于所述开口的x轴方向的一侧或两侧；固定于所述磁铁支架上并与所述第二防抖线圈隔空对置的第一磁铁组件；以及固定于所述基座一侧并与所述第一防抖线圈隔空对置的第二磁铁组件。

作为一种实施方式，所述的带防抖功能的透镜驱动装置包括两组所述第二磁铁组件，分别位于基座的开口的y轴方向的两侧。每组第二磁铁组件包括两块双极磁铁，并排设置，两块磁铁相邻的端部之间留有间隙，每块磁铁的两个磁极沿y轴方向前后设置。

优选的，所述的带防抖功能的透镜驱动装置还包括固定于所述磁铁支架的后侧的位置检测元件，其检测中心与两组第二磁铁组件中的一组的两块磁铁之间的间隙相对设置。

作为一种实施方式，所述对焦致动器包括：绕x轴方向卷绕的对焦线圈，其固定于所述镜座的位于x轴方向的外侧面上、以及所述第一磁铁组件，其与所述对焦线圈在x轴方向隔空对置。

作为一种实施方式，所述的带防抖功能的透镜驱动装置包括两个所述对焦线圈，分别固定在所述镜座的位于x轴方向的相背的外侧面上。

作为一种实施方式，所述的带防抖功能的透镜驱动装置还包括固定于所述基板上的电路板，所述第二防抖线圈和第二磁铁组件固定于所述电路板前侧。

作为另一种实施方式，所述的带防抖功能的透镜驱动装置还包括固定于所述基板上的电路板，所述第二防抖线圈为形成在电路板上的平板线圈，所述第二磁铁组件固定于所述电路板前侧。

上述带防抖功能的透镜驱动装置的ois可动部中，仅包括一组或一对磁铁和一组或一对防抖线圈，而另一组或一对磁铁和防抖线圈设置在ois的固定部中，从而可动部的重量与现有的四组或两对磁铁相比大大减轻，对悬架弹簧的要求可降低，整体尺寸容易做的更紧凑。由于可动部上仅设置一组或一对磁铁，从而可通过方位设置，减少至少一个方向的磁干扰，使得镜头的驱动更精准。

附图说明

图1为本发明提供的一种带防抖功能的透镜驱动装置的爆炸示意图。

图2为图1中带防抖功能的透镜驱动装置的位置检测元件与第二磁铁组件的俯视示意图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图对本发明带防抖功能的透镜驱动装置作进一步详细描述。

如图1所示，一较佳实施例中，本发明的带防抖功能的透镜驱动装置主要包括底座1、安装在底座1上的电路板11、与底座1连接的外壳2、以及设置在外壳2内的用于固定透镜（图未示）的镜座31、设置在镜座31的外周侧的磁铁支架32、用于将镜座31悬架支撑在磁铁支架32内周侧的第一弹簧组件41、用于将磁铁支架32支撑为可沿垂直于光轴的方向移动的第二弹簧组件51、用于驱动镜座31沿光轴方向移动的对焦致动器4和用于驱动镜座31沿垂直于光轴的方向移动的防抖致动器5。

以下，为方便描述，定义在光轴方向为z轴方向，光轴方向上的被摄体方向侧为前侧，与被摄体相背的方向侧为后侧，且垂直于光轴的第一方向为x轴方向，垂直于光轴和第一方向的第二方向为y轴方向。则底座1大体呈方形板状，四边分别位于x轴方向和y轴方向上。外壳2大体呈方形盖状，其设置在底座1的光轴方向前侧，与底座1连接后整体形成一方形壳体，从而底座1与外壳2之间形成一用于收容其他各元件的收容空间。外壳2的顶面设置有一开口21作为入光口，底座1中部开有通孔作为出光口。

电路板11固定在底座1的前侧表面，用于对对焦致动器和防抖致动器进行控制。

本实施例中，镜座31呈八边形柱状，中部形成贯穿镜座两端面的用于固定透镜的通孔311。磁铁支架32外周呈方形，中部形成与镜座31外形对应的八边形孔。

第一弹簧组件41分为前侧板弹簧411和后侧板弹簧412。前侧板弹簧411的内侧与镜座31的前侧端面连接，其外侧与磁铁支架的前侧端面连接。后侧板弹簧412的内侧与镜座31的后侧端面连接，其外侧与磁铁支架的后侧端面连接。前侧板弹簧和后侧板弹簧还具有连接其内侧和外侧的具有弹性的腕部，从而可将镜座31悬架支撑在磁铁支架32内周侧，并使镜座31可沿透镜光轴的方向移动。

第二弹簧组件51为沿平行于光轴的方向延伸的直线弹簧（也称为悬架弹簧或悬架线），一端与基座1一侧（本实施例中，与固定在基座上的电路板11）相连，另一端与磁体支架32一侧（本实施例中，与固定在磁铁支架上的第一弹簧组件）相连，用于将磁铁支架32（同时带动镜座一起）支撑为可沿垂直于光轴的方向移动。第二弹簧组件51至少具有四根直线弹簧，分别设置在透镜驱动装置的四角处，也即与电路板和板弹簧的四角相连。

本发明的透镜驱动装置同时具有对焦和防抖功能。其中对焦致动器4用于驱动镜座31沿光轴方向移动，其主要包括对焦线圈42和第一磁铁组件43。本实施例中，包括两个对焦线圈42，均绕x轴方向卷绕，并固定在镜座31的位于x轴方向的相背的两外侧壁上。对焦线圈42卷绕成长圆形，具有大体与y轴方向平行的两个长边和大体与z轴方向平行的两个短边，为了更好的驱动效果，短边应尽可能短。第一磁铁组件43固定在磁铁支架32的内侧，且与对焦线圈42在x轴方向隔空一一对应设置。本实施例中，包括两组第一磁铁组件43，分别与两个对焦线圈42对置。每组第一磁铁组件43包括两个在光轴方向前后设置的双极磁铁，每个磁铁与对焦线圈42的一个长边对置，且磁铁的两个磁极分别在x轴方向上前后设置。

防抖致动器5用于驱动镜座31沿垂直于光轴的方向移动，其主要固定于磁铁支架32的后侧的第一防抖线圈52、固定于基座1一侧并与第一防抖线圈52隔空对置的第二磁铁组件53、第一磁铁组件43、以及固定于基座1一侧并与第一磁铁组件43隔空对置的第二防抖线圈54。

其中，第一防抖线圈52绕平行于光轴的方向卷绕，并固定在磁铁支架32的位于镜座的y轴方向的两侧的后侧上，其与对焦线圈42类似的，呈长圆形，其长边平行于x轴方向。可以理解的，磁铁支架32的后侧上可形成有凹坑或类似固定部，第一防抖线圈52可固定在凹坑或类似固定部内。

第二防抖线圈54绕平行于光轴的方向卷绕，并固定在电路板11的开口的x轴方向的两侧，其也呈长圆形，其长边平行于y轴方向，每一长边分别与第一磁铁组件43的一组磁铁中的靠后的磁铁的一个磁极在光轴方向相对设置。

本实施例中，包括两组第二磁铁组件53，分别固定在基座1的电路板上，并位于基座开口的y轴方向的两侧。每组第二磁铁组件53包括两块双极磁铁，沿着基座位于y轴方向的边并排设置，两块磁铁相邻的端部之间留有间隙，每块磁铁的两个磁极沿y轴方向前后设置，且每一磁极都与第一防抖线圈52的一个长边在光轴方向相对设置。

为了给悬空在驱动装置中心的对焦线圈42和第一防抖线圈52供电，前侧板弹簧411形成为独立的两部分，通过导线与对焦线圈42电性连接，并分别与第二弹簧组件51中的两根直线弹簧电性连接，这两根直线弹簧又与电路板11电性连接，作为对焦线圈42的供电路径。后侧板弹簧412也形成为独立的两部分，通过导线与第一防抖线圈52电性连接，并分别与第二弹簧组件51的另外两根直线弹簧电性连接，这两个直线弹簧与电路板11电性连接，作为第一防抖线圈52的供电路径。第二防抖线圈54固定在电路板11上，可直接与电路板11电性连接。

工作中，当对焦线圈42通电时，在第一磁铁组件43产生的磁场中受到光轴方向的洛仑磁力，可使得镜座沿光轴方向运动，进而实现对焦功能。当检测到抖动发生时，电路板11向第一防抖线圈52，或向第二防抖线圈54，或同时向第一和第二防抖线圈52、54供电，使得处于磁场中的防抖线圈受到x轴方向或y轴方向或x轴方向和y轴方向的合成方向的洛伦兹力，从而控制镜座在垂直于光轴的方向移动，以抵消抖动所产生的影响，实现光学防抖功能。

此外，防抖致动器5还包括固定于磁铁支架32的后侧的位置检测元件6，位置检测元件6的检测中心与第二磁铁组件53中的一组的两块磁铁之间的间隙相对设置，检测范围覆盖两块磁铁的相邻的端部。图2（a）所示为防抖功能未启动时，且透镜驱动装置没有抖动时，位置检测元件6与第二磁铁组件53在光轴方向上的位置关系。图2（b）示出了当防抖致动器5驱动透镜在x轴方向移动时，位置检测元件6与第二磁铁组件53在光轴方向上的位置关系。图2（c）示出了当防抖致动器5驱动透镜在y轴方向移动时，位置检测元件6与第二磁铁组件53在光轴方向上的位置关系。位置检测元件6用于检测磁场变化，电路板上的计算单元可根据检测到的磁场变化得到磁铁支架32在垂直于光轴方向的具体位置，形成闭环控制。本实施例中采用霍尔元件，霍尔元件可设置在第一防抖线圈的前侧或后侧。

上述带防抖功能的透镜驱动装置的致动器中，被第二弹簧组件51所支撑的部分仅包括两组（一对）第一磁铁组件43，一对对焦线圈42和一对第一防抖线圈52。与现有四边或四角设置的四组磁铁和一个对焦线圈相比，第二弹簧组件51所支撑的可动部的重量更轻，从而运动惯性降低，对第二弹簧组件51的强度要求将降低，ois驱动时反应更灵敏，更易控制，且结构更紧凑。此外，在磁铁支架上仅x轴方向设置有磁铁，从而当透镜驱动装置的在y轴方向的外侧存在磁场时，不易对透镜驱动装置的工作产生干扰，装置可正常工作。也方便组成双摄像头。

本实施例中，第二防抖线圈54为独立的绕制式线圈，固定在电路板11前侧，其他实施例中，第二防抖线圈54可为通过蚀刻等方式形成在电路板上的平板线圈。本实施例中，对焦线圈42为固定在镜座的两个相背的外侧的两个线圈，其他实施例中，每侧可设置两个或以上的线圈，从而共具有四个或以上的对焦线圈。对应的第一磁铁组件可拆分为多个磁铁。类似的，每个第一防抖线圈52也可由并排设置的两个或更多个线圈取代。第二磁铁组件也可直接固定在基座上。每组第二磁铁组件也可包括三个或更多个并排设置的磁铁，相邻的磁铁之间形成有空隙。此外，可在x轴方向和y轴方向都设置霍尔元件，从而有两个霍尔元件，分别用于检测镜座在x轴方向和y轴方向的运动位置。

在其他实施例中，可仅设置一组对焦线圈和一组第一磁铁组件，也即，仅在镜座的x轴方向的一侧设置一组对焦线圈和第一磁铁组件，另一侧不设置。从而在组成双摄像头时，可借助另一透镜驱动装置的另一组对焦致动器一起动作。

虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。