一种多功能弹片结构的制作方法

1.本发明属于音圈马达技术领域，具体涉及一种多功能弹片结构。


背景技术：

2.vcm马达是一种将电能转化为机械能的装置，并实现直线型及有限摆角的运动。利用来自永久磁钢的磁场与通电线圈导体产生的磁场中磁极间的相互作用产生有规律的运动的装置。因为音圈马达是一种非换流型动力装置，其定位精度完全取决于反馈及控制系统，与音圈马达本身无关。vcm马达的出现，将智能手机摄像头从定焦转变为自动对焦，同时赋予小型或微型摄像头防抖功能，它的最大作用就是是的摄像头能够自动对焦，也能够提供运动补偿。
3.手机摄像头的vcm需要driver ic配合完成对焦和防抖，现有的vcm通过driver ic控制vcm供电电流的大小，来确定vcm搭载的镜头移动的距离，从而调节到适当的位置拍摄清晰图像。vcm马达实际上是通过通电线圈在磁场中受到作用力的原理，进行移动，精确控制需要借助一些外部的部件，其中还需要采用弹片对传感器或镜头模组进行弹性限位和支撑，以提供支撑固定效果和弹性运动状态。
4.但是随着像素要求越来越高，马达镜头镜头越来越大越重，在小尺寸高像素的要求下，马达空间布局及利用就非常考验结构设计，特别是在af闭环控制时，大镜头需要采用条形磁石才能驱动，t型磁石已无满足推力需求，这样会更进一步压缩空间，af闭环控制很难实现直接采用smt的方式进行，只能采用传统的pcb/fpc的方式实现，但是要实现ic及af导通结构也会相对复杂。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种多功能弹片结构，可在生产时通过外部直接装配的弹性件就能够同时满足弹性支撑和导电效果，从而替代部分或全部的insert电路，降低制造成本。
6.本发明所采用的技术方案为：
7.第一方面，本发明提供一种多功能弹片结构，用于设置在vcm马达中的载体与支架之间作为活动连接的弹性件，包括至少两部分，一部分为固定在支架上且用于导电的玄丝，另一部分为设置在载体与支架之间用于导电和弹性连接的弹片。
8.值得说明的是，载体与支架是设置在vcm马达中活动连接或可发生相对位移的两个独立部件，不仅可用于af(自动对焦，也就是作为推动镜头沿其轴线运动的两个部分)使用，同时也可以作为ois(光学防抖，包括镜头防抖和传感器防抖两种，也作为采用磁性部件进行相对运动的两个部分)两个运动部件。在两个部件之间设有弹性体用于弹性支撑和限位，并由外部供电致使分设在两个部分上的线圈或磁体作用推动两个部分动作。
9.玄丝与弹片为相同或相似的金属导电结构，均具有弹性，但弹片主要给支架与载体之间提供弹性连接效果，同时具有导电特性。而玄丝并不承担弹性支撑功能，仅用于替代
现有支架中的insert电路、fpc电路或pcb电路。由于玄丝起到导线作用，而支架上仅分为供电和信号两条线路，并不具有较为复杂的电路结构。
10.则在设计时可根据支架大小进行玄丝结构设计，在同块或多块金属板材上蚀刻获得材料，并在装配时与弹片一同放置在支架与载体上，通过焊接、点胶等方式进行固定连接。
11.结合第一方面，本发明提供第一方面的第一种实施方式，所述玄丝与弹片为同块材料蚀刻制成。
12.结合第一方面，本发明提供第一方面的第二种实施方式，所述玄丝与弹片均为独立结构。
13.结合第一方面及其第一方面的第一或第二种实施方式，本发明提供第一方面的第三种实施方式，所述弹性件具有内、外两个料环进行固定安装。
14.值得说明的是，玄丝与弹片可作为一体式结构设计，在同一块金属板材上蚀刻形成相互连接的部分，而这种一体连接方式包括多种。
15.由于载体与支架均为环形结构件，玄丝和弹片也是以镜头模组的轴线为圆心均匀分布在载体或支架上的结构。则蚀刻时，为了保证两个功能部分均能够一同进行安装，可采用多种方式进行结构设计。
16.其中采用内外两个料环的固定方式中，内部料环连接弹片的内侧端部，而外部料环连接悬丝的外侧端部，均通过具有切口的连接体连接。这种切口是在蚀刻后通过切刀或其他工具在对应部位切割形成的半切槽，在安装后可通过工具直接折断分离。
17.同时，因为处于外圈的玄丝本身在去掉料环后可形成独立的多个部分，则并不是完整环形结构，在部分位置具有空间，可供内部料环部分向外延伸直接连接外部料环形成一体连接形式。
18.同样的，也可以采用依次连接的方式，玄丝与弹片均处于同一厚度重叠范围内(即处于同一水平面上)，依次是外部料环、玄丝、弹片和内部料环，而两两连接处均设有可折断的连接体连接。相较于上述方式，这种折断部分较多，且因为玄丝和弹片之间的连接体较小，折断后无法有效清除，则仅作为理论实时方式展示。
19.同样的，也包括玄丝与弹片分别为两个独立结构，采用不同的料环进行固定。因为在竖向平面上玄丝和弹片并未存在相互重叠的部分，则可作为独立结构同时装配或分时装配。这种玄丝和弹片为独立结构的方式，也可以采用同一片金属板材蚀刻形成，从而尽可能节省材料降低成本。
20.结合第一方面及其第一方面的第一或第二种实施方式，本发明提供第一方面的第四种实施方式，所述弹性件均由设置在外部或内部的单个料环固定安装，所述料环与玄丝、弹片均通过可折断的连接体连接。
21.值得说明的是，由于玄丝和弹片本身并不是完整的环状结构，则在部分位置具有开口，可供连接体穿过进行连接固定。单个料环固定的方式，同样能够适用于一体式或分体式设置的弹片玄丝结构中，则通过多个连接体进行连接，且单个料环能够在折断后取下即可。
22.结合第一方面及其第一方面的第一或第二种实施方式，本发明提供第一方面的第五种实施方式，所述玄丝与弹片在安装后在厚度方向上具有不重叠的高度范围。
23.值得说明的是，所谓的不重叠的高度范围，是指玄丝和弹片在镜头模组的轴线方向上并不处在同于水平面上，虽然具有一定厚度，但并不重叠，导致这种结构设计可通过同一料环从从上下设置两层连接体的方式连接两个部分。
24.同样的，悬丝与弹片本身可根据使用需要设置成不同厚度的材料，在蚀刻是采用两种厚度的板材进行处理，形成两个独立结构后，同时安装在载体支架上。且由于处于不同的水平安装面，则之间的连接体可相互独立互不干扰。
25.结合第一方面及其第一方面的第一或第二种实施方式，本发明提供第一方面的第六种实施方式，所述玄丝与弹片均具有焊盘端，所述焊盘端均设置在同一区域内并与该区域内设置在支架上的同块pcb板组件连接。
26.值得说明的是，所谓焊盘端是指玄丝与弹片具有一个膨大端，该膨大端为同样厚度但增加宽度的方式，与pcb板组件导电焊接。由于本身采用玄丝和弹片进行导电，则pcb板组件主要用于供电控制和信号处理，可设置在支架的一侧，具有较小的体积。
27.结合第一方面的第六种实施方式，本发明提供第一方面的第七种实施方式，所述pcb板组件连接有用于实现af闭环控制的霍尔传感器；
28.所述玄丝具有连接霍尔传感器提供ic信号传递的部分，以及供电连接的部分。
29.值得说明的是，这里的ic信号同样是电信号，但采用独立的玄丝连接pcb 板组件和外部线路，将设置在pcb板组件上的霍尔传感器读取数据向外发出，从而达到移动距离反馈进行闭环控制的效果。
30.结合第一方面的第七种实施方式，本发明提供第一方面的第八种实施方式，所述支架内置有导电金属件，导电金属件在支架上具有多个触点，所述玄丝具有与触点连接的端部并通过导电金属件与外部线路连接。
31.结合第一方面的第六种实施方式，本发明提供第一方面的第九种实施方式，所述载体上具有供线圈端部绕线的绕线端，所述弹片具有贴合在绕线端的端部。
32.本发明的有益效果为：
33.(1)本发明通过采用与弹片相同的弹性件平面材料替代现有的内置金属线路、完全的pcb板电路和fpc电路，从而具有更小体积，并能够在制作弹片时一并完成并同时安装，从而降低制造难度和制造成本；
34.(2)本发明可通过更加灵活的玄丝和弹片结构设计，在保留部分内部电路的同时，尽可能降低电路在整个马达中所占用的空间尺寸，从而为降低整个摄像模组的体积而提供支撑。
附图说明
35.图1是本发明整个弹簧装配时的载体与支架俯视图；
36.图2是本发明图1中的a局部放大示意图；
37.图3是本发明整个弹簧装配时的载体与支架的侧视图；
38.图4是本发明整个弹簧装配时的载体与支架的第一轴侧示意图；
39.图5是本发明图4中的b局部放大示意图；
40.图6是本发明整个弹簧装配时的载体与支架的第二轴侧示意图；
41.图7是本发明图6中的c局部放大示意图。
42.图中：1-载体，2-支架，3-弹片，4-玄丝，5-内置导体，6-pcb板组件，7-磁石，8-料环，9-霍尔传感器。
具体实施方式
43.下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。
44.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
45.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
46.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
47.在本技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。此外，本技术的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
48.此外，本技术的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
49.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
50.实施例1：
51.本实施例公开一种多功能弹片结构，如图1-7所示，该弹片结构是设置在微型摄像模组的音圈马达中用于支撑两个活动部件的结构。
52.首先，本实施例中的微型摄像模组包括镜头模组、传感器和音圈马达，其中音圈马达用于控制镜头模组相对与传感器进行相对运动，主要起到af自动对焦功能。
53.其中，音圈马达主要包括两个相对活动的部分，即如图中所展示的支架2和载体1结构。两个结构为相互嵌套的环形注塑件，而支架2固定在音圈马达的壳体上，而载体1通过设置在上下表面的弹性件与支架2配合。
54.现有的音圈马达均通过磁体和通电线圈相互配合，在线圈通电后形成磁场，通过控制电流方向和大小从而产生特定磁场，与磁体配合实现可控的相对运动。
55.在本实施例中，支架2四个方向各设有一个磁体，而在载体1外侧表面设有环形槽，在环形槽内设置有线圈。该方式是本实施例中所采用的实施方式，但技术方案不仅限于此。
56.整个音圈马达上设有fpc电路与外部设备连接，一般采用btb连接器。而外部设备给音圈马达供电并进行控制，供电电路包括设置在底部的fpc和与fpc连接的通过在注塑过程中设置在支架2内的内内置导体5。该内置导体5 具有两个端部，一侧端部向下延伸并与底部的fpc连接，而另一侧端部向上延伸在支架2顶部环形表面露出形成触点。该方式是本实施例中所采用的实施方式，但技术方案不仅限于此。
57.本实施例中，由于需要对af模块进行供电运动控制，同时还需要通过内部设置的位移检测模块实时检测载体1相对于支架2的位移量，则至少具有两条线路，即供电线路和ic信号线路。
58.在支架2中设置有至少四个独立的内置导体5，包括两条供电用线路和两条ic信号线路。
59.本实施例中，将现有音圈马达中在支架2与载体1上所单纯采用的fpc电路、pcb电路和内置导体5形成电路的方式进行优化，通过在上表面均采用弹性体替代电路来降低成本和体积。
60.本实施例在载体1与支架2上表面设有多个环形金属弹性件，包括玄丝4 和弹片3两种。
61.其中，如图1和图2所示，玄丝4是与弹片3处在相同水平面上且具有相同厚度的条形金属材料。其中玄丝4处在外圈，而弹片3处于内圈。玄丝4仅设置在支架2的上表面，并以轴线方向等分为两组四个独立金属件，每组玄丝 4包括一长一短两条。该方式是本实施例中所采用的实施方式，但技术方案不仅限于此。
62.由于玄丝4是独立结构，虽然布置后形成类似环形结构，但在两个或一个角落上形成开口，可供同一水平面的材料伸入内部与其他材料连接。
63.而弹片3是连接载体1与支架2之间的弹性件，其主要功能是给支架2与载体1提供相对弹性限位效果，从而达到对载体1的弹性支撑效果。
64.同时，弹片3也作为导电体，其一端具有膨大端，靠近设置在载体1外壁上设有的绕线柱，该绕线柱上缠绕有线圈的端部，通过锡焊等方式使得弹片3 与线圈两个端部连接，从而形成给线圈供电的线路。
65.可选的，在本实施例中，由于采用弹性件替代现有的电路结构，则本身可采用一体式结构设计在安装时直接装配成型，而省去在注塑时需要设置大量金属件导致其成本和重量较高的问题。则在本实施例中，在支架2一侧角落处设有一个凹槽，在该凹槽内设有一块竖向放置的pcb板组件6。该pcb板组件6 具有多个触点，并在靠近载体1一侧设有一个霍尔传感器9。而在载体1的对应位置设有一块磁石7，通过霍尔传感器9对磁石7的检测从而获取位置信息、
66.而玄丝4与弹片3均具有位于pcb板组件6位置的端部，并在端部上设有焊盘，通过将焊盘与pcb板组件6连接形成完整电路。
67.图2中可以看到，pcb板组件6上对应每个触点均设有标识，包括两个连接弹片3的out触点，用于供电的vdd和vss触点，以及两个作为i2c总线进行数据传输的sda和scl触点。
68.其中，scl通过与该位置内置导体5的触点连接形成电路。而其余触点均与玄丝4或
弹片3的焊盘连接。
69.可选的，为了提高制作工艺中的装配效率和成本控制，本实施例中还对该弹片3结构的装配方式和装配时的形态结构进行限定。其中，在装配时，整个弹性件具有内、外两个料环8进行固定安装。
70.可选的，玄丝4与弹片3作为一体式结构设计，在同一块金属板材上蚀刻形成相互连接的部分，而这种一体连接方式包括多种。由于载体1与支架2均为环形结构件，玄丝4和弹片3也是以镜头模组的轴线为圆心均匀分布在载体 1或支架2上的结构。则蚀刻时，为了保证两个功能部分均能够一同进行安装，可采用多种方式进行结构设计。
71.其中采用内外两个料环8的固定方式中，内部料环8连接弹片3的内侧端部，而外部料环8连接悬丝的外侧端部，均通过具有切口的连接体连接。这种切口是在蚀刻后通过切刀或其他工具在对应部位切割形成的半切槽，在安装后可通过工具直接折断分离。因为处于外圈的玄丝4本身在去掉料环8后可形成独立的多个部分，则并不是完整环形结构，在部分位置具有空间，可供内部料环8部分向外延伸直接连接外部料环8形成一体连接形式。
72.可选的，也可以采用依次连接的方式，玄丝4与弹片3均处于同一厚度重叠范围内(即处于同一水平面上)，依次是外部料环8、玄丝4、弹片3和内部料环8，而两两连接处均设有可折断的连接体连接。相较于上述方式，这种折断部分较多，且因为玄丝4和弹片3之间的连接体较小，折断后无法有效清除，则仅作为理论实时方式展示。
73.可选的，也包括玄丝4与弹片3分别为两个独立结构，采用不同的料环8 进行固定。因为在竖向平面上玄丝4和弹片3并未存在相互重叠的部分，则可作为独立结构同时装配或分时装配。这种玄丝4和弹片3为独立结构的方式，也可以采用同一片金属板材蚀刻形成，从而尽可能节省材料降低成本。
74.可选的，如图所示，本实施例中的弹性件均由设置在外部的单个料环8固定安装，所述料环8与玄丝4、弹片3均通过可折断的连接体连接。由于玄丝4 和弹片3本身并不是完整的环状结构，则在部分位置具有开口，可供连接体穿过进行连接固定。单个料环8固定的方式，同样能够适用于一体式或分体式设置的弹片3玄丝4结构中，则通过多个连接体进行连接，且单个料环8能够在折断后取下即可。
75.可选的，玄丝4与弹片3在安装后在厚度方向上具有不重叠的高度范围。所谓的不重叠的高度范围，是指玄丝4和弹片3在镜头模组的轴线方向上并不处在同于水平面上，虽然具有一定厚度，但并不重叠，导致这种结构设计可通过同一料环8从从上下设置两层连接体的方式连接两个部分。
76.可选的，玄丝4和弹片3可采用不同厚度方式进行设置，由于玄丝4本身并不具有承力需求，故可采用较薄材料制成。而弹片3需要考虑对载体1的支撑效果，则根据需求可适当增加厚度。如上述内容中采用分体式结构设计，则保持两种厚度的弹性件分别或同时安装均可实现。
77.若采用一体式结构设计，则可以采用多层结构方式，其中的玄丝4仅为单层材料，而弹片3为双层或双层以上的材料制成，虽然同为同一料环8固定，但在折断后形成独立个体。
78.本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护
范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。