镜头驱动装置的制造方法
【专利说明】镜头驱动装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]这个申请要求2013年9月27日提交的美国临时专利申请N0.61/883,275的权益,该美国临时专利申请的内容通过引用合并在此。
技术领域
[0003]本专利申请总体涉及光学成像技术,更具体地涉及一种镜头驱动装置,具有三轴镜头移位机构,用于聚焦图像,并防止拍摄因不期望的抖动(例如用户的手的抖动)而导致的模糊图像。
【背景技术】
[0004]现今,便携式成像设备,诸如移动电话或数码相机今天已被广泛。这种设备具有照相机,照相机带有镜头结构,以聚焦图像。此外,当用来拍摄照片时,这样的设备可能受到一定量的不期望的抖动。这种抖动的一个例子是用户的手的抖动。因此,期望有镜头驱动装置以及镜头移位机构,能够执行自动聚焦和防抖动功能,并实现尺寸减小、成本降低、快速响应、以及以简单的结构稳定致动,并且期望具有配备有这种镜头移位机构的图像拍摄装置。
【发明内容】
[0005]本专利申请涉及一种镜头驱动装置。在一方面,镜头驱动装置包括:固定组件,所述固定组件包括基座框架;可移动组件,包括镜筒;围绕所述可移动组件的一组磁铁;三组线圈;以及弹簧系统,附接在所述可移动组件和所述固定组件之间,且配置为支撑所述可移动组件,并形成悬挂系统,以允许所述可移动组件沿第一、第二和第三正交轴移动。镜筒被配置为承载镜头单元,所述第三轴平行于所述镜头单元的光轴,而第一和第二轴分别垂直于第三轴。
[0006]三组线圈可以被配置为与所述磁铁相互作用并驱动所述可移动组件沿三个轴移动。三组线圈包括一组聚焦线圈和两组侧线圈。聚焦线圈可以被配置为驱动可移动组件沿所述第三轴移动以进行聚焦动作。两组侧线圈可以被配置为驱动可移动组件分别沿所述第一和第二轴移动以进行防抖动动作。聚焦线圈可以围绕镜筒的外周侧壁缠绕,聚焦线圈的缠绕方向可平行于所述第三轴,而两组侧线圈可以附接在镜筒的侧壁上,且分别围绕第一轴和第二轴缠绕。磁铁面向线圈和可移动组件的极性表面可以是相同磁极性的。
[0007]弹簧系统可以包括顶部弹簧和底部弹簧。每个弹簧可以包括外部部分、内部部分和弹簧臂。顶部弹簧和底部弹簧的内部部分可以附接在镜筒的两个端部,顶部弹簧和底部弹簧的外部部分可附接到固定组件,且弹簧的外部部分和内部部分可以由弹簧臂分别连接。对于顶部弹簧和底部弹簧,弹簧臂宽度与弹簧厚度的比率可以小于或等于1.1。
[0008]每个弹簧的弹簧常数可具有分别沿第一轴、第二轴和第三轴的第一弹簧常数分量、第二弹簧常数分量和第三弹簧常数分量,而第一弹簧常数分量与第三弹簧常数分量的比率、以及第二弹簧常数分量与第三弹簧常数分量的比率可以均位于1-8的范围内。顶部弹簧沿三个轴的弹簧常数分量可以分别大约等于底部弹簧沿三个轴的弹簧常数分量。弹簧系统的中心可位于接近顶部弹簧和底部弹簧之间的中间位置。
[0009]镜头驱动装置还可以包括阻尼元件。阻尼元件可布置在可移动组件和固定部分之间,并配置为吸收一个弹簧臂的不期望的振动,所述固定部分是基座框架或磁铁。
[0010]在另一方面,所述镜头驱动装置包括:外部壳体;固定组件,所述固定组件包括基座框架;可移动组件,所述可移动组件包括配置为承载镜头单元的镜筒;围绕所述可移动组件的一组磁铁,所述一组磁铁包括四个磁性元件;三组线圈;以及弹簧系统,附接在可移动组件和固定组件之间,且配置为支撑所述可移动组件,并形成悬挂系统,以允许所述可移动组件沿第一、第二和第三正交轴移动。第三轴平行于所述镜头单元的光轴。该弹簧系统包括顶部弹簧和底部弹簧。每个弹簧包括外部部分、内部部分和弹簧臂。顶部弹簧和底部弹簧的内部部分被附接在镜筒的两个端部,顶部弹簧和底部弹簧的外部部分被附接到固定组件,弹簧的外部部分和内部部分分别由弹簧臂连接。
[0011]每个弹簧的弹簧常数可具有分别沿第一轴、第二轴和第三轴的第一弹簧常数分量、第二弹簧常数分量和第三弹簧常数分量,而第一弹簧常数分量与第三弹簧常数分量的比率、以及第二弹簧常数分量与第三弹簧常数分量的比率可以均位于1-8的范围内。
[0012]对于顶部弹簧和底部弹簧,弹簧臂宽度与弹簧厚度的比率可以小于或等于1.1。顶部弹簧沿三个轴的弹簧常数分量可以分别大约等于底部弹簧沿三个轴的弹簧常数分量。四个磁性元件可附接到外部壳体的内壁上。
[0013]在又一方面,所述镜头驱动装置,包括:外部壳体;固定组件,所述固定组件包括基座框架;可移动组件,所述可移动组件包括配置为承载镜头单元的镜筒;围绕所述可移动组件的一组磁铁,所述一组磁铁包括四个磁性元件;三组线圈;以及弹簧系统,附接在可移动组件和固定组件之间,且配置为支撑所述可移动组件,并形成悬挂系统,以允许所述可移动组件沿第一、第二和第三正交轴移动。第三轴平行于所述镜头单元的光轴。外部壳体、四个磁性元件与基座框架形成中心空的空间,中心空的空间被配置为接收所述可移动组件。在四个磁性元件中,第一磁性元件与第三磁性元件相对,所述第二磁性元件与第四磁性元件相对,且基座框架被放置在图像传感器上。弹簧系统包括顶部弹簧和底部弹簧,每个弹簧包括外部部分、内部部分和弹簧臂,顶部弹簧和底部弹簧的内部部分被附接在镜筒的两个端部,所述顶部弹簧和底部弹簧的外部部分被附接到固定组件,且弹簧的外部部分和内部部分分别由弹簧臂连接。四个磁性元件附接于外部壳体的内壁。
[0014]每个弹簧的弹簧常数可具有分别沿第一轴、第二轴和第三轴的第一弹簧常数分量、第二弹簧常数分量和第三弹簧常数分量,而第一弹簧常数分量与第三弹簧常数分量的比率、以及第二弹簧常数分量与第三弹簧常数分量的比率可以均位于1-8的范围内。
[0015]对于顶部弹簧和底部弹簧,弹簧臂宽度与弹簧厚度的比率可以小于或等于1.1。顶部弹簧沿三个轴的弹簧常数分量可以分别大约等于底部弹簧沿三个轴的弹簧常数分量。
【附图说明】
[0016]图1A是根据本专利申请的实施例的具有三轴镜头移位机构的镜头驱动装置的爆炸透视图。
[0017]图1B是图1A所描述的镜头驱动装置的透视图。
[0018]图1C示出了三组线圈与被线圈组围绕的磁铁组相互作用、产生驱动力来沿三个正交方向移动所述移动部分。
[0019]图2A示出了图1A所描述的镜头驱动装置的顶部弹簧的俯视图。
[0020]图2B示出了图1A所描述的镜头驱动装置的顶部弹簧的透视图。
[0021]图3是图1A所描述的镜头驱动装置中的弹簧的截面图。
【具体实施方式】
[0022]现在将详细参照本专利申请中所公开的镜头驱动装置的优选实施例,本专利申请的例子也在以下的描述中提供。本专利申请中所公开的镜头驱动装置的示例性实施例被详细描述,但对于本领域的技术人员来说很明显,为了清楚起见,对于理解镜头驱动装置不是特别重要的一些特征没有示出。
[0023]此外,应该理解,在本专利申请中公开的镜头驱动装置并不限于以下描述的精确实施例,本领域技术人员可做出各种变化和修改,而不脱离保护的精神或范围。例如,不同的阐述性实施例的元件和/或特征可以在本公开的范围内彼此组合和/或彼此替代。
[0024]本专利申请的实施例提供镜头驱动装置,该镜头驱动装置用于驱动成像镜头移动,以便执行光学功能。镜头驱动装置可应用于包括光接收面的成像设备。成像设备被配置为将形成于光接收表面上的光学图像转换成电信号。镜头驱动装置包括:成像镜头,将物体的图像引导至光接收表面;可移动组件,其包括成像镜头和镜筒;以及固定部分,保持成像设备,并支撑可在三个轴上平移移动的可移动组件。第一轴平行于成像镜头的光轴(Z轴)的方向。第二 X和第三Y轴垂直于成像镜头的光轴。
[0025]在这个实施例中,镜头驱动装置包括:包括成像镜头和镜筒的可移动组件、固定组件、包括一组聚焦线圈和两组侧线圈的三组线圈、围绕可移动组件的一组磁铁、附接在可移动组件和固定组件之间并配置用于支撑可移动组件并形成悬挂系统以允许可移动组件沿三个轴(Z、X和Y轴)移动的弹簧系统。Z轴平行于成像镜头的光轴。X轴和Y轴是垂直于Z轴的两个正交轴。弹簧系统