透镜驱动装置的制作方法

本实用新型涉及一种透镜驱动装置。

背景技术：

目前，随着科技的发展和生活水平的提高，手机的照相功能越来越多，而这对手机的摄像头的要求也越来越高。在现有的摄像头中，摄像头广泛使用VCM（Voice Coil Motor，音圈马达）实现自动对焦功能，并配置了位置传感器来实现闭环控制，可呈现更清晰的图像。

现有的闭环透镜驱动音圈马达（以下简称透镜驱动装置）包括底座及扣合在底座上的壳体。底座及壳体形成一收容空间，收容用于装载透镜的透镜支架、固定在透镜支架外侧壁的驱动线圈、设置在驱动线圈外周侧并与驱动线圈隔空对置的驱动磁铁、位置检测用磁铁、位置传感器和用于根据位置传感器的输出控制驱动线圈的电路板。电路板一般固定在外壳内侧壁上，位置传感器固定在电路板上，而位置检测用磁铁固定在位置传感器对面的透镜支架上。电路板一般为柔性线路板（FPC，flexible printed circuit），下端形成有输入输出端子，且输入输出端子均超出马达位于光轴方向后方的端面。为了固定柔性线路板的输入输出端子，如图1所示，底座上向光轴方向后方延伸一挡板71，供FPC 72的下端承靠。而底座一般为塑胶件制成，要求挡板71具有一定的厚度才能确保强度足够。该厚度减小了透镜驱动装置与相机模组之间的涂胶空间（一般为图2中虚线及箭头A所标志位置，位于底座背面），易导致透镜驱动壮汉子与相机模组之间粘结牢固程度不够。且，为了确保FPC与基板有足够的焊锡空间，因此FPC都会朝向光轴方向内折一角度，增加FPC与基板的焊锡空间。当FPC内折时，挡板需设计为横截面呈梯形，在确保刚度的前提下导致挡板厚度进一步增加，导致占用涂胶空间的问题更严重。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种底座上无需设置挡板的透镜驱动装置。

一种透镜驱动装置，用于驱动一透镜，定义被摄物体位于所述透镜的光轴方向前方，所述透镜驱动装置包括:底座；外壳，其下端部与底座相连，与底座一起围成一收容空间；透镜支架，其上形成有用于装载所述透镜的通孔；用于将所述透镜支架悬架支撑于所述外壳内的弹性构件；用于驱动透镜支架在收容空间内沿透镜光轴方向或沿垂直于光轴的方向移动的驱动单元；以及柔性线路板，其与所述驱动单元电性连接。所述透镜驱动装置还包括一设置在外壳与底座之间的挡板，所述挡板的下端部延伸至外壳和底座的下端以下，所述柔性线路板固定在所述挡板上。

作为一种实施方式，所述柔性线路板朝向所述透镜支架的一面上固定有电子元器件，所述挡板上形成有与所述电子元器件对应的避空位。

作为一种实施方式，所述挡板的延伸至外壳下端以下的至少一部分朝向透镜光轴方向弯折，用于承靠柔性线路板的输入输出端子。

作为一种实施方式，所述挡板与柔性线路板的接地端电性连接，所述挡板还具有一延伸至外壳下端以下的一用作接地端的插脚。

作为一种实施方式，所述驱动单元包括：一个或多个驱动线圈，固定于所述透镜支架的外周侧壁；以及多个驱动磁铁，固定在所述底座上，并在垂直于所述透镜的光轴的方向上与所述一个或多个驱动线圈隔空对置。其中，所述底座包括：底板，其中心部形成有通孔；从底板上垂直延伸而出的多个立柱；以及从底板或多个立柱上延伸而出的多个限位部。其中，每个驱动磁铁在垂直于所述光轴方向的第一方向上限位于两个立柱之间，在朝向或背离与其对置的驱动线圈的方向上限位于至少一个限位部，从而所述多个限位部可限制驱动磁铁与与其对置的驱动线圈之间的距离。

作为一种实施方式，所述底座内嵌有两个互不相连的高导磁材料制成的导电件。

作为一种实施方式，从所述透镜光轴的方向观察，所述导电件与底板的面积比为20%~50%。

作为一种实施方式，所述驱动线圈的数量为多个时，可多个均绕垂直于所述透镜的光轴的方向卷绕，也可均绕所述透镜的光轴方向缠绕于所述透镜支架的外周壁上；所述驱动线圈的数量为一个时，其绕所述透镜的光轴方向缠绕于所述透镜支架的外周壁上；所述透镜支架外周壁上还形成有至少两个绕线柱和用于引导电性连接所述驱动线圈和弹性构件的导线的导线槽；所述多个驱动磁铁间隔设置，所述至少两个绕线柱设置在其中一个驱动磁铁之间的间隔内，并不与任何驱动磁铁相对置；所述透镜支架的外周壁上还设置有位置传感用磁铁或感应器，所述位置传感用磁铁或感应器设置在另外一个驱动磁铁之间的间隔内。

作为一种实施方式，所述柔性线路板固定在所述挡板的位于透镜径向外侧的一面上。

作为一种实施方式，所述外壳侧壁上与所述挡板对应的位置形成有开口，所述开口贯通外壳侧壁的下端边缘，所述柔性线路板具有与所述开口所匹配的外周形状

本实用新型的透镜驱动装置的外壳上配置一独立的挡板，利用该挡板固定柔性线路板，并供柔性线路板整体承靠。由于挡板为独立元件，厚度可定制，可以做到很薄，因此底座的涂胶空间及设计调整空间增大。此外，挡板可根据需求制定弯折角度而不增加厚度。由于挡板为独立组件，可先将柔性线路板预先固定在挡板的预设位置上之后，再将挡板固定在外壳与底座之间。相对现有的柔性线路板的组装方式，线路板定位和组装更简单，也无需借助其他塑胶件来定位线路板。

附图说明

图1为现有透镜驱动装置的局部结构示意图。

图2为现有透镜驱动装置的另一视角的局部结构示意图。

图3为本实用新型一实施例的透镜驱动装置的爆炸图。

图4为图3中透镜支架的俯视图。

图5为现有技术中采用旋转对称设计的绕线柱时线圈缠绕状态示意图。

图6为本实用新型一实施例的透镜支架与线圈缠绕状态示意图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型的透镜驱动装置优选为VCM（Voice Coil Motor，音圈马达）型驱动马达，驱动单元包括相互隔空对置的驱动线圈和驱动磁铁。支撑部件包括用于装载透镜的透镜支架、设置于透镜支架外周侧的外围支撑部件以及将透镜支架悬架支撑于外围支撑部件内的弹性构件。驱动线圈和驱动磁铁中的一者固定在透镜支架上，而另一者固定在外围支撑部件上。工作中，对处于驱动磁铁磁场中的驱动线圈通电，利用产生的洛伦兹力推动透镜支架实现对镜头的对焦驱动功能。此外还可通过配置位置感应用传感器和磁铁来实现闭环控制功能。

其中，透镜支架的外形可大体（也即实质上或近似于）为圆形或方形或六边形等多边形，对应的，磁铁可为直板状或弧形板状或L型板状，外围支撑部件的形状也对应设置。驱动线圈可绕垂直于所述透镜的光轴的方向卷绕，然后固定于透镜支架外侧壁，也可绕透镜的光轴方向缠绕于透镜支架的外周壁上。当驱动线圈绕垂直于透镜的光轴的方向卷绕时，一般数量设置为两个（隔着透镜支架相对并平行设置）、四个（旋转对称地设置在透镜支架的外周侧壁上）或六个、八个等。当驱动线圈绕透镜的光轴方向缠绕于透镜支架的外周壁上时，一般数量设置为一个或两个（在光轴方向上前后设置）。多个驱动磁铁互不相连地间隔设置，一般为旋转对称设置或轴对称设置。

以下，以外形大体呈方形的透镜驱动装置为例进行说明，且设置一个绕透镜的光轴方向卷绕的驱动线圈和两个直板状的驱动磁铁。本领域技术人员可以理解的，部件外形形状和数量不应限制本实用新型的保护范围。

以下，为描述方便，定义被摄物体位于透镜驱动装置（也即透镜）的前方，则在透镜光轴方向上靠近被摄物体一侧为前侧（前方，前，上），在光轴方向上远离被摄物体一侧为后侧（后方，后，下）。定义与透镜的光轴平行的方向为Z方向，与Z方向垂直的且相互垂直的两个方向分布为X方向和Y方向。

如图3所示，本实用新型一实施例中，透镜驱动装置主要包括底座1、从底座1前方扣合在底座1上的外壳2、以及设置在外壳2和底座1围成的收容空间内的：形成有用于装载透镜（图未示出）的通孔的透镜支架3、绕光轴方向卷绕在透镜支架3外周侧壁的驱动线圈31、设置在驱动线圈31外周侧的两块驱动磁铁32、固定在透镜支架3上的位置检测用磁铁33、与位置检测用磁铁33对置的位置检测用传感器（图未示）、固定位置检测用传感器的柔性线路板6、内嵌（也即包裹，从底座外部无法观察到的）在底座1内的导电件4以及用于将透镜支架3悬架支撑在外壳2内侧并可使透镜支架3沿光轴方向移动的弹性构件5。

其中，外壳2呈方形盖状，包括方形的盖板及与盖板垂直的三个侧壁，第四个侧壁缺失形成为开口21或第四个侧壁上形成有贯穿侧壁下端部的大体呈U型的开口21。三个侧壁下端部与底座相连。本实施例中，位于+X侧的侧壁作为上述第四个侧壁，其上形成有贯穿侧壁下端部的大体呈U型的开口21。一挡板23从开口21内侧封闭该开口21。封闭开口21的方式可为：（1）挡板23固定在外壳2的内侧壁上并封闭开口21；或者（2）挡板23固定在底座1上，底座1与外壳2连接固定时挡板23封闭开口21。其他实施例中，当第四个侧壁缺失形成为开口21时，挡板23侧边可固定在相邻的侧壁及盖板上或固定在底座1上，从而封闭开口。

外壳2为低导磁材料或非导磁材料制成。在此，定义磁导率（magnetic permeability，一般用符号μ表示，μ等于磁介质中磁感应强度B与磁场强度H之比，即μ=B/H）大于或等于1.5为高导磁材料，磁导率低于1.5为低导磁材料。

挡板23优选为导电金属或合金制成，大体呈方形。具体的，挡板23分为位于光轴方向前方的第一板231、从第一板231下端部一体延伸而出的第二板232、以及从第一板231下端部一体延伸而出的用作接地端的插脚233。第一板231的其余三条边固定在外壳内侧壁（或第一板231固定在底座1上），使得其封闭开口21，而第二板232和插脚233延伸至外壳2下端以下。第一板231上形成有与固定在柔性线路板6上的电子元器件，特别是位置检测用传感器对应的避空位2311，使得位置检测用传感器可以与固定在透镜支架3上的位置检测用磁铁33隔空对置。第二板232用于供形成在柔性线路板6下端的输入输出端子61承靠。柔性线路板6固定在挡板23的位于透镜径向外侧的一面上，下端形成有输入输出端子，除下端外的外周形状与形成开口21的边匹配。从而在组装时，可先将柔性线路板6固定在挡板23的预设位置上，使柔性线路板的固定有电子元器件的一面朝向透镜支架，电子元器件穿过通孔2311与透镜支架相对，且柔性线路板整体包括其输入输出端子承靠在挡板23上。然后将挡板23固定在开口21内侧（直接固定在外壳2内侧壁上；或直接固定在底座1上，再连接底座1和外壳2，使挡板23位于开口21内侧），使柔性线路板6的上部嵌入开口21内，组装定位准确又简单。由于挡板在很薄的情况下即可具备满足要求的刚度和强度，因此底座的涂胶空间及设计调整空间增大。

根据实际需要，第二板232可相对第一板231朝向透镜光轴稍稍弯折，增加与柔性线路板6的基板的焊锡空间。由于挡板23为独立板状，易实现准确弯折角度，因此可根据需求制定弯折角度而不增加厚度。

此外，由于采用了导电材质的挡板23，挡板23可作为柔性线路板6和整个透镜驱动装置的接地端。柔性线路板6的接地端与挡板23电性连接即可。可以理解的，挡板23表面除插脚233的一部分及与柔性挡板23电性连接的一部分外，都覆盖有绝缘层。

底座1用于固定驱动磁铁32、弹性构件5和导电件4。底座1包括大体呈四边形的底板11、从底板11的四角垂直延伸而出的立柱12、从底板11上垂直延伸而出的多个限位部13和一个或多个支撑板14。底板11的中部开有通孔，与透镜相对。立柱12从底板11的四角垂直延伸而出。弹性构件5连接在立柱12的前端面上。由于设置有立柱12，外壳2与底座1连接时，立柱12外侧表面可与外壳2内侧表面粘贴，从而两者的接着面积显著增大，透镜驱动装置的整体结构强度增强。

本实施例中，限位部13分别从底板11的靠近两边处延伸而出，大体呈表面平行于X方向的长方形板状。在此，定义限位部13位于底座1的+Y侧和-Y侧，且立柱12具有平行于Y方向的侧表面122，该侧表面122与限位部13的平行于X方向的一个表面形成L形限位结构。驱动磁铁32的两侧端面，即+X侧端面和-X侧端面与立柱12的侧表面122接触（也可同时通过胶黏的方式连接），从而每个驱动磁铁32在Y方向上限位于两个立柱12之间。驱动磁铁32的与驱动线圈31相背的方向上的端面与限位部13接触（优选同时通过胶黏的方式连接），从而在朝向透镜的方向限位于限位部13。此外，限位部13还可限制驱动磁铁32在平行于光轴方向的位置。从而省略了现有驱动装置中固定在外壳内侧的用于限位驱动磁铁和FPC的塑胶件支架。

支撑板14从底板11的位于+X侧的侧边上一体延伸而出。本实施例中，支撑板14也用于固定挡板23，也即，挡板的一面与外壳2内侧壁相连，另一面与底座1的支撑板14相连。支撑板14的外侧表面的一部分也可与外壳2内侧表面粘贴，从而底座1与外壳2的接着面积显著增大，透镜驱动装置的整体结构强度增强。本实施例中，支撑板14大体呈方形，中部形成有通孔，供柔性线路板上的电子元器件伸入。

此外，如上所述，底座1还内嵌（包裹）有两个互不相连的高导磁材料制成的导电件4，也即导电件4为底座1在注塑成型时包裹在底座1内的。本实施例中，两个导电件4分别靠近两组限位部13设置，也即分别设于底座1的+Y侧和-Y侧。每个导电件4均包括垂直于光轴方向，也即Z方向的第二导电片43、从第二导电片43上一体垂直延伸而出的两个第一导电片44。两个第一导电片44分别延伸至支撑板14下端，并从支撑板14下端暴露在外或通过一弯折结构伸出支撑板14，并与柔性线路板6电性连接。

此外，每个导电件4的第二导电片43上还延伸出一L形第四导电片41。也即第四导电片41首先垂直从第二导电片43上延伸而出，然后朝向外侧弯折延伸，形成为L形。且，第四导电片41延伸至底板11上形成的孔处，使得其部分暴露，方便与弹性构件5连接。

特别的，从透镜光轴的方向观察，导电件4与底板11的面积比为20%~50%，如此，在组装产品时，可在组装面上设置大面积磁铁，然后将底座1设置在磁铁上进行组装，如此，底座1受到较大的向下磁吸力稳固在治具上，不易因受到驱动磁铁的影响而出现浮起和歪斜的情况，便于产品的组装，从而无需重新设计压杆限制底座1的移动。

弹性构件5包括前侧簧片51和后侧簧片52，均包括用于与透镜支架3相连的内侧部、用于与底座1相连的外侧部、以及蜿蜒延伸的用于连接内侧部和外侧部的腕部。本实施例中，前侧簧片51的内侧大体形成为环形，并与透镜支架3的前端连接，前侧簧片51的外侧也大体形成为环形并与立柱12前端面连接，并扣在凸起121上。后侧簧片52需作为导电路径，因此分为互不相连的两片，每片的内侧部与透镜支架的后端连接，每片的外侧部与底板11的四角处连接，并通过底板11上形成的孔与对应的导电件4电性连接。

如此，弹性构件5将透镜支架3悬架支撑在外壳2内侧，并允许透镜支架3沿光轴方向移动。

如上所述，本实施例中，透镜支架3大体呈方形，驱动线圈31绕透镜的光轴缠绕在透镜支架3的外周侧壁上并与两个驱动磁铁32隔空对置。请同时参考图4，透镜支架3的朝向-X方向的外周壁上还形成有两个绕线柱33，透镜支架的从绕线柱33到驱动线圈31的安装部位、以及从绕线柱33到后侧簧片52的安装部位上还形成有用于引导电性连接驱动线圈和弹性构件的导线的导线槽。从驱动线圈31引出的两根导线将沿导线槽到达绕线柱33，然后绕绕线柱33旋转几周后沿导线槽到达透镜支架的与后侧簧片52连接的部位，并与后侧簧片52电性连接。本实施例中，两个绕线柱33设置在透镜支架3上的同一侧，即-X侧，也即不设置驱动磁铁的一侧，同时背对着设置有位置传感用磁铁的另一侧。如此，导线槽只需设置在透镜支架3上与绕线柱33的同一侧即可，导线槽的长度大大缩短，从而降低了模具的设计难度，其他部件的可利用空间增大，使得整体结构朝微小化的趋势发展。同理，透镜支架上对应设置有两块驱动磁铁32，当两个绕线柱33设置在未对应磁铁的同一侧时，驱动线圈31的绕线方式简单，绕线距离较短，导线槽的设计难度降低。当两个绕线柱33均设置在柔性线路板6的对侧时，使得绕线柱的设计不会对电路板的使用造成影响，且绕线柱33有更多的空间，使得绕线柱33的设计更加合理。

此外，还可克服现有技术中采用旋转对称的绕线柱所产生的透镜支架两侧的线圈缠绕圈数有差异的问题（请参考图5）。如图5，当采用旋转对称的绕线柱时，驱动线圈起始端从位于图5上侧的绕线柱开始缠绕，并在图5中下侧的绕线柱处结束缠绕，会出现位于图5中透镜支架左侧的驱动线圈的绕圈数少于右侧的情况，导致驱动时产生不平衡的磁推动力。而采用本实用新型的绕线柱方案时，如图6所示，透镜支架两侧与驱动磁铁隔空对置的线圈的绕圈数完全相等。

需要说明的是，当所使用的驱动线圈和驱动磁铁的数量增加时，绕线柱的数量对应地增加。但无论绕线柱33设置三个或三个以上，绕线柱33的设计位置仍应当设计在驱动磁铁两两之间的间隔内，并不与任何驱动磁铁相对置，而位置传感用磁铁或感应器设置在另外一个驱动磁铁之间的间隔内。如此可达到与上述实施例同样的效果。

工作中，藉由柔性线路板6、导电件和弹性构件5为驱动线圈31供电，实现对透镜的驱动。整个装置仅仅在后侧簧片与驱动线圈相连时采用了导线，其余导电路径均内置和点对点焊接，电路更稳定，有利于镜头模组上性能的提升和优化。

其他实施例中，当底板为其他形状时，立柱12对称地，优选为旋转对称地设置在底板上即可。其他实施例中，限位部可从立柱上沿着X方向延伸而出，且不与底板接触，限位部也可从底部上延伸而出但不与立柱接触。其他实施例中，限位部的数量可为两个或四个以上，且形状不限于板状，只要具有一平行于X方向的平面即可。另外，立柱12和限位部13也可以为其他形状，以能限制驱动磁铁32的平移以及驱动磁铁32与驱动线圈31之间的距离即可。其他实施例中，当透镜支架的外周壁上设置有位置传感用感应器时，位置传感用感应器与电路板对置，且电路板上设置有位置传感用磁铁。其他实施例中，后侧簧片可分为独立且互不相连的三个或以上的部分，对应的，嵌入在底座内的高导磁导电件的数量为三个或三个以上或仍然为两个，根据不同的电路功能设计，后侧簧片的不同部分与对应的高导磁导电件电性连接。其他实施例中，当嵌入在底座内的导电件的数量为三个或三个以上时，其中一个或多个导电件可为低导磁材料或非导磁材料制成。

其他实施例中，透镜驱动装置可为其他类型的透镜马达，例如形状记忆合金驱动型透镜马达，压电器件驱动型透镜马达，上述外壳配置独立的金属片，且FPC固定在金属片上的结构也适用于形状记忆合金驱动型透镜马达和压电器件驱动型透镜马达。

其他实施例中，可省略支撑板14，挡板可直接固定在外壳内壁上。其他实施例中，也可将挡板仅固定在支撑板14上，而不与外壳内壁固定连接。

其他实施例中，外壳上可不设置开口21。

其他实施例中，挡板也可通过设置在外壳内壁上或底座上的卡扣件固定在外壳内壁上或底座上，或挡板仅仅夹持在外壳内壁和底座之间。

其他实施例中，外壳可为高导磁材料制成，挡板也可为非金属材料制成，仅用于承靠柔性线路板及其输入输出脚。

其他实施例中，可省略底座内嵌入的导电件，后侧弹性构件或前侧弹性构件可直接与柔性线路板电性连接并为驱动线圈供电。

虽然对本实用新型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。