微型光学镜头自动对焦及防抖的驱动装置的制作方法

本实用新型涉及微型光学镜头技术领域，尤其是涉及应用于手机或平板电脑等便携式电子设备的微型光学镜头对焦技术领域。

背景技术：

随着手机或平板电脑等便携式电子设备的发展普及，其所附带的摄像功能要求也相对提升。为了能够实现微型光学镜头聚焦和变焦，需要在微型光学镜头狭小空间内布设驱动装置，以驱动镜头沿光轴运动。由于空间狭小，因此也就限制了所能采用的驱动装置结构类型。现有技术的微型光学镜头中主要是利用磁体与线圈结构实现驱动，但结构还是相对复杂，体积难以缩小，并不能满足产品小型化的要求。

同时，随着微型自动聚焦微型光学镜头广泛应用于手机、汽车、无人飞机、安防监控、智能家居等产品之中。普通的微型自动聚焦微型光学镜头模组由一个微型音圈马达驱动镜头在光轴方向上下移动，拍照时通过控制芯片驱动音圈马达移动，从而实现自动聚焦功能。拍照或摄像时，镜头会因人的抖动或其他原因不能保持绝对平稳，产生一定偏移，此时微型光学镜头的聚焦和进光量都会受到影响，进而影响微型光学镜头获取图像的质量。一般这种镜头偏转发生在垂直光轴的方向上，而自动聚焦音圈马达只能驱动镜头在光轴方向上移动，因此无法解决此类镜头偏转导致的问题。在自动聚焦音圈马达的基础上增加一个光学防抖致动器，驱动镜头在垂直光轴的两个方向上移动，可以补偿镜头的上述偏转，帮助微型光学镜头获取更好的图像质量，这类微型光学镜头马达称之为微型光学防抖微型光学镜头马达。

真正意义的微型光学防抖微型光学镜头马达是一个闭环控制系统，由陀螺仪检测到镜头抖动参数反馈至微型光学镜头模组控制芯片，后者根据镜头传感器提供的位置信息计算出补正的角度或位移并发出指令驱动防抖致动器达到指定位置，从而补正镜头因抖动而产生的位移偏转，使拍照或摄像获得更好的图像质量。

现有技术中，与驱动镜头在光轴方向移动一样，在垂直光轴的两个方向上也可以采用同样的方法，即采用微型音圈马达来实现。常见的微型音圈马达由通电线圈在磁场中产生洛伦磁力驱动镜头移动；而要实现光学防抖，需要在至少两个方向上驱动镜头，这意味着需要布置多个线圈，会给整体结构的微型化带来一定挑战。为此，采用音圈马达原理进行光学防抖的微型致动器一般将多个线圈集成在一块电路板上，称为fp线圈，以此解决光学防抖致动器的尺寸问题。但是，微型音圈马达光学防抖致动器与自动聚焦的微型音圈马达两者是分离的，而镜头往往安装在自动聚焦的微型音圈马达内，要使镜头在垂直光轴方向上移动，也就是使镜头随自动聚焦的微型音圈马达一起运动。因此，这类微型光学防抖微型光学镜头模组装配工艺更困难，也使整个微型马达的结构可靠性降低，同时也难以满足产品小型化的要求，同时对于微型音圈马达的z方向缺少位移反馈，影响拍照或摄像的质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种微型光学镜头自动对焦及防抖的驱动装置，满足产品小型化要求，获得更佳驱动镜头沿光轴运动的聚焦性能，还实现防抖；对自动聚焦的z方向有实时位置信号反馈，提升拍照或摄像的质量。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

微型光学镜头自动对焦及防抖的驱动装置，其具有支撑模块及适合镜头安装组设的运动部件，支撑模块由底板和上座叠设构成，并在底板和上座之间嵌设fpc电路板，该fpc电路板上设有传感器，传感器电性连接微型光学镜头的控制系统；该运动部件通过悬挂系统组装在支撑模块上，该悬挂系统引导运动部件沿镜头的光轴运动；以及还包括第一对驱动模组和第二对驱动模组，第一对驱动模组对称布置于运动部件的其中两个相对侧，第二对驱动模组则对称布置于运动部件剩余的两个相对侧；第一对驱动模组和第二对驱动模组均是基于sma线受热收缩的原理驱动，第一对驱动模组具有第一驱动臂推动运动部件沿镜头的光轴运动，第二对驱动模组具有第二驱动臂推动运动部件沿镜头的光轴运动，第一对驱动模组和第二对驱动模组的驱动运动部件沿镜头光轴运动方向相反；第一对驱动模组和第二对驱动模组的单侧独立控制驱动时实现镜头绕x轴和/或y轴的角度控制，实现调节倾角式的光学防抖；所述传感器反馈运动部件的z方向位置信号及运动部件的倾角，实现镜头的对焦位移和倾角反馈。

上述方案进一步是，所述第一对驱动模组中的单体包括有两根第一驱动臂、第一sma线及两个第一导电支座，该第一导电支座固定在支撑模块上并电性连接微型光学镜头的控制系统，第一导电支座上设有可张合的第一弹性臂，两根第一驱动臂和第一sma线构成可活动的三角形关系，第一sma线的两端分别连接两个第一导电支座上的第一弹性臂，第一驱动臂的一端连接对应第一导电支座的第一弹性臂，第一驱动臂的另一端则铰接连接运动部件；所述第二对驱动模组中的单体包括有两根第二驱动臂、第二sma线及两个第二导电支座，该第二导电支座固定在支撑模块上并电性连接微型光学镜头的控制系统，第二导电支座上设有可张合的第二弹性臂，两根第二驱动臂和第二sma线构成可活动的三角形关系，第二sma线的两端分别连接两个第二导电支座上的第二弹性臂，第二驱动臂的一端连接对应第二导电支座的第二弹性臂，第二驱动臂的另一端则铰接连接运动部件。

上述方案进一步是，所述悬挂系统包括有上弹簧和下弹簧，上弹簧和下弹簧分别连接运动部件的上下端与支撑模块之间；所述上弹簧包括上内环和从上内环外周引出的第一挠性部，上内环固定连接运动部件的上端，第一挠性部的末端固定连接支撑模块；所述下弹簧包括下内环和从下内环外周引出的第二挠性部，下内环固定连接运动部件的下端，第二挠性部的末端固定连接支撑模块。

上述方案进一步是，所述上座留有避空位给传感器容置组装，传感器布设在运动部件的周侧，运动部件上设有感应部，感应部与传感器配合闭环控制；上座背离底板的上侧设有向上凸起的台柱，台柱适配悬挂系统及第一对驱动模组、第二对驱动模组安装；所述运动部件的周侧上设有铰接部，该铰接部分别铰接第一对驱动模组的第一驱动臂及第二对驱动模组的第二驱动臂。

上述方案进一步是，所述两根第一驱动臂和第一sma线构成等腰三角形关系，以及两根第二驱动臂和第二sma线也构成等腰三角形关系，第一sma线和第二sma线为等腰三角形的底边，且第一sma线和第二sma线相对运动部件的轴向上下错位布置。

上述方案进一步是，所述两根第一驱动臂分别与两个第一导电支座一体成型制作；两根第二驱动臂分别与两个第二导电支座一体成型制作，第一弹性臂与第二弹性臂相对倒置设计。

上述方案进一步是，所述支撑模块上还罩设有外盖，该外盖将运动部件、第一对驱动模组及第二对驱动模组罩住，fpc电路板上设置有与其他部件电性连接的端口或焊盘。

本实用新型利用sma（shapememoryalloys）线受热收缩的特点，用于制作手机或平板电脑的微型光学镜头模组的驱动装置，可以驱动镜头上下运动，实现镜头的自动对焦功能，利用通过驱动镜头不同侧的运动，可以调节镜头绕x轴和y轴的倾角，由此通过调节镜头倾角的方式来实现ois（光学防抖）的功能，提升微型光学镜头的使用性能。sma线体型小，并有效简化了驱动结构，使得满足产品小型化要求，产品结构轻巧化和小型化，并降低了制造成本，同时控制简便、精准，适于推广利用。设有传感器，该传感器反馈自动聚焦的z方向位置信号及运动部件的倾角，实现镜头的对焦位移和倾角反馈，聚焦定位更准确，使拍照或摄像获得更好的图像质量。

附图说明：

附图1为本实用新型较佳实施例的结构示意图；

附图2为图1实施例的第一对驱动模组的结构示意图；

附图3为图1实施例的第二对驱动模组的结构示意图；

附图4为图1实施例的运动部件结构示意图；

附图5为图1实施例的支撑模块结构示意图；

附图6为图1实施例的上弹簧结构示意图；

附图7为图1实施例的下弹簧结构示意图。

具体实施方式：

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参阅图1~7所示，是本实用新型较佳实施例示意图，本实用新型有关微型光学镜头自动对焦及防抖的驱动装置，其具有支撑模块1及适合镜头安装组设的运动部件2，当然还包括微型光学镜头装置固有的控制系统及相应外盖等（图中未示），外盖将运动部件2、第一对驱动模组4及第二对驱动模组5罩住。支撑模块1适配安装在手机或平板电脑等便携式电子设备上，支撑模块1由底板11和上座12叠设构成，并在底板11和上座12之间嵌设fpc电路板6，fpc电路板6上设置有与其他部件电性连接的端口或焊盘，该fpc电路板6上组设传感器7，传感器7电性连接微型光学镜头的控制系统。该运动部件2通过悬挂系统3组装在支撑模块1上，该悬挂系统3引导运动部件2沿镜头的光轴运动，运动部件2的中部留有组装孔，满足镜头元件组设，由此运动部件2与镜头元件连体一起运动。以及还包括第一对驱动模组4和第二对驱动模组5，第一对驱动模组4对称布置于运动部件2的其中两个相对侧，第二对驱动模组5则对称布置于运动部件2剩余的两个相对侧；第一对驱动模组4和第二对驱动模组5均是基于sma线受热收缩的原理驱动，第一对驱动模组4具有第一驱动臂41推动运动部件2沿镜头的光轴运动，第二对驱动模组5具有第二驱动臂51推动运动部件2沿镜头的光轴运动，第一对驱动模组4和第二对驱动模组5的驱动运动部件2沿镜头光轴运动方向相反。这样，通过sma线受热收缩带动相应的驱动臂推动运动部件2沿镜头的光轴运动并克服悬挂系统3的反向力，可以驱动镜头上下运动，实现镜头的自动对焦功能，以及利用通过驱动镜头不同侧的运动，可以调节镜头绕x轴和y轴的倾角，由此通过调节镜头倾角的方式来实现ois（光学防抖）的功能。悬挂系统3在工作中具有相应复位能力配合第一对驱动模组4和第二对驱动模组5，以及传感器7反馈运动部件2的z方向位置信号，实现镜头的对焦位移反馈。微型光学镜头的控制系统基于第一对驱动模组4或第二对驱动模组5的sma线长度变化来拉动运动部件2移动，实现镜头的聚焦控制。

参阅图1、2、3所示，本实施例中，所述第一对驱动模组4中的单体包括有两根第一驱动臂41、第一sma线42及两个第一导电支座43，该第一导电支座43固定在支撑模块1上并电性连接微型光学镜头的控制系统。第一导电支座43上设有可张合的第一弹性臂431，两根第一驱动臂41和第一sma线42构成可活动的三角形关系，第一sma线42的两端分别连接两个第一导电支座43上的第一弹性臂431，第一驱动臂41的一端连接对应第一导电支座43的第一弹性臂431，第一驱动臂41的另一端则铰接连接运动部件2。所述第二对驱动模组5中的单体包括有两根第二驱动臂51、第二sma线52及两个第二导电支座53，该第二导电支座53固定在支撑模块1上并电性连接微型光学镜头的控制系统，第二导电支座53上设有可张合的第二弹性臂531，两根第二驱动臂51和第二sma线52构成可活动的三角形关系，第二sma线52的两端分别连接两个第二导电支座53上的第二弹性臂531，第二驱动臂51的一端连接对应第二导电支座53的第二弹性臂531，第二驱动臂51的另一端则铰接连接运动部件2。sma线（如镍钛记忆合金丝）在常温时为马氏体结构，当温度升高时，sma线会发生相变，由马氏体转变为奥氏体，长度变短，电阻变小；当温度降低时，sma线会发生由奥氏体转变为马氏体的相变，长度变长，电阻变大，这两个过程可以反复进行。在发生相变期间，sma线的温度与应变之间线性度不是很好，但是在一定温度范围内，它的电阻与应变呈线性特性。因此通过控制sma线的电阻大小可以精确控制其长度，并且根据sma线的电阻来计算驱动装置的位置和移动距离。由此通过控制系统给第一sma线42和/或第二sma线52通电加热，sma线则会收缩，改变对应的三角形关系，使相应的第一驱动臂41和/或第二驱动臂51推顶运动部件2沿镜头的光轴运动，实现微型光学镜头聚焦和变焦，利用三角形的相对稳定性，可稳定且准确地驱动运动部件2带着镜头聚焦运动。本实施例中，第一对驱动模组4对称布置于运动部件2的其中两个相对侧，第二对驱动模组5则对称布置于运动部件2剩余的两个相对侧，且第一对驱动模组4和第二对驱动模组5的驱动运动部件2沿镜头光轴运动方向相反，实现调焦时，还可通过微型光学镜头的控制系统给予不同的驱动模组通电时，出现运动部件2不同侧运动，由此可实现调节镜头绕x轴和y轴的倾角，由此通过调节镜头倾角的方式来实现ois（光学防抖）的功能，提升微型光学镜头的使用性能。

参阅图1、2、3所示，本实施例进一步是，两根第一驱动臂41和第一sma线42构成等腰三角形关系，以及两根第二驱动臂51和第二sma线52也构成等腰三角形关系，第一sma线42和第二sma线52为等腰三角形的底边，且第一sma线42和第二sma线52相对运动部件2的轴向上下错位布置并水平，该结构动作更平稳，控制更准确。进一步地，所述两根第一驱动臂41分别与两个第一导电支座43一体成型制作，第一驱动臂41由第一导电支座43的第一弹性臂431连体延伸；两根第二驱动臂51分别与两个第二导电支座53一体成型制作，第二驱动臂51由第二导电支座53的第二弹性臂531连体延伸，第一弹性臂431与第二弹性臂531相对倒置设计，优化结构，便于制作及组装，第一导电支座43和第二导电支座53通过焊接连接微型光学镜头的控制系统电路。

图1~7所示，本实施例中，所述上座12留有避空位给传感器7容置组装，传感器7布设在运动部件2的周侧，数量可以是一个或多个，运动部件2上设有感应部22，感应部22与传感器7配合闭环控制。传感器7优选是霍尔传感器，该传感器7面贴焊接在fpc电路板6预设的焊盘上，传感器7配合运动部件2上的感应部22反馈信号，感应部22上设有磁体。利用传感器7反馈信号对镜头的运动实现闭环控制，可以校正运动部件2的移动偏差，获得精准控制。上座12背离底板11的上侧设有向上凸起的台柱121，台柱121适配悬挂系统3及第一对驱动模组4、第二对驱动模组5安装；所述运动部件2的周侧上设有铰接部21，该铰接部21分别铰接第一对驱动模组4的第一驱动臂41及第二对驱动模组5的第二驱动臂51，形成驱动的运动副。所述悬挂系统3包括有上弹簧31和下弹簧32，上弹簧31和下弹簧32分别连接运动部件2的上下端与支撑模块1之间。所述上弹簧31包括上内环311和从上内环311外周引出的第一挠性部312，上内环311固定连接运动部件2的上端，第一挠性部312的末端固定连接支撑模块1；所述下弹簧32包括下内环321和从下内环321外周引出的第二挠性部322，下内环321固定连接运动部件2的下端，第二挠性部322的末端固定连接支撑模块1。该悬挂系统3结构简单，方便制作及组装，体型小，并有效支撑运动部件2悬挂于支撑模块1以及满足运动部件2沿镜头的光轴运动；配合第一对驱动模组4和/或第二对驱动模组5，实现镜头的自动聚焦工作。

本实用新型利用sma（shapememoryalloys）线受热收缩的特点，用于制作手机或平板电脑的微型光学镜头模组的驱动装置，可以驱动镜头上下运动，实现镜头的自动对焦功能，利用通过驱动镜头不同侧的运动，可以调节镜头绕x轴和y轴的倾角，由此通过调节镜头倾角的方式来实现ois（光学防抖）的功能，提升微型光学镜头的使用性能。sma线体型小，并有效简化了驱动结构，使得满足产品小型化要求，产品结构轻巧化和小型化，并降低了制造成本，同时控制简便、精准，适于推广利用。设有传感器，该传感器反馈自动聚焦的z方向位置信号，实现镜头的对焦位移反馈，聚焦定位更准确，使拍照或摄像获得更好的图像质量。

以上虽然结合附图描述了本实用新型的较佳具体实施例，但本实用新型不应被限制于与以上的描述和附图完全相同的结构和操作，对本技术领域的技术人员来说，在不超出本实用新型构思和范围的情况下通过逻辑分析、推理或者有限的实验还可对上述实施例作出许多等效改进和变化，但这些改进和变化都应属于本实用新型要求保护的范围。