光学元件驱动机构

技术领域

本发明涉及光学影像设备技术领域，具体涉及一种光学元件驱动机构。

背景技术

随着科技的发展，现今许多电子装置(例如智能型手机或数字相机)皆具有照相或录像的功能。这些电子装置的使用越来越普遍，并朝着便利和轻薄化的设计方向进行发展，以提供使用者更多的选择。然而，目前的手机拍摄过程中有时拍出的照片会发虚，即拍摄出来的画面不够清晰，甚至发生重影或模糊的情况。这些原因，除了偶尔的失焦(即相机未能正常对焦)以外，很大程度上是因为拍摄景物曝光时发生微小抖动所致。

然而，目前手机摄像头的传感器大多数安放在马达外的模组内，侧FPC采用柔性电路板，产生翘起等问题，传感器检测不稳定，同时侧FPC采用柔性电路板，安装不平整会影响实际运动行程。

发明内容

本发明的目的是提供一种光学元件驱动机构，以解决光学元件驱动机构的侧FPC翘起、传感器检测不稳定导致成像质量不理想的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种光学元件驱动机构，包括载体、框架、上簧片、下簧片、磁石组以及底部电路板，所述载体用于安装光学元件并缠绕有载体线圈，所述框架具有中心开口，环绕所述中心开口形成框架侧部，所述载体设置于所述中心开口内，所述磁石组设置于所述框架侧部并与所述载体线圈配合，所述下簧片将所述框架和所述载体的下表面可活动连接，所述上簧片将所述框架和所述载体的上表面可活动连接，所述底部电路板设置于所述框架和所述载体的底部，所述框架内设有框架内嵌金属片，所述框架内嵌金属片将所述下簧片或上簧片与所述载体线圈电连接。

在一个实施例中，所述框架内嵌金属片具有电器元件连接部以及多个电路连接端，所述电器元件连接部与所述多个电路连接端电连接。

在一个实施例中，所述电器元件连接部安装用于所述框架的其中一个侧部，该侧部设有电器元件安装槽，电器元件安装于所述电器元件安装槽内并与所述电器元件连接部电连接。

在一个实施例中，所述多个电路连接端凸出于所述框架的上表面或下表面并与所述上簧片或所述下簧片电连接。

在一个实施例中，所述多个电路连接端由所述框架内嵌金属片一体伸出形成。

在一个实施例中，所述多个电路连接端包括向所述框架的上表面凸出的第一电路连接端以及向所述框架的下表面凸出的第二电路连接端，所述第一电路连接端与上簧片电连接，所述第二电路连接端与所述下簧片电连接。

在一个实施例中，所述电器元件连接部的两端沿所述框架的侧部延伸形成框架内嵌金属片的第一侧部和第二侧部，所述框架内嵌金属片的第一侧部和第二侧部分别布置在所述框架的相对的两个侧部内，所述框架内嵌金属片的第一侧部和第二侧部分别延伸至与所述电器元件连接部相对的侧部并向上折弯形成两个所述第一电路连接端，所述电器元件连接部向上延伸形成另外两个第一电路连接端，以及所述电器元件连接部向下延伸形成两个所述第二电路连接端。

在一个实施例中，所述框架具有四个框架侧部和四个框架角部，每两个所述框架侧部之间设置一个所述框架角部，所述磁石组包括三块磁石，所述三块磁石设置于所述框架的其中三个框架侧部，所述电器元件连接部安装于所述框架的未设置框架磁石的框架侧部，以及所述框架角部设有载体限位结构，所述载体限位结构与所述载体配合以限制所述载体的运动范围。

在一个实施例中，所述载体限位结构包括从所述框架的内壁一体伸出的两个凸出部以及在所述两个凸出部之间形成的限位凹槽，所述限位凹槽的底部设有阻尼胶安装部；所述载体设有与所述限位凹槽配合的限位凸起，所述限位凸起设有阻尼胶安装槽，所述阻尼胶安装槽与所述阻尼胶安装部配合以安装阻尼胶。

在一个实施例中，所述上簧片与所述框架内嵌金属片电连接，所述光学元件驱动机构还包括悬丝，所述悬丝设置于所述光学元件驱动机构的四个角部并将所述底部电路板与所述上簧片电连接。

在一个实施例中，所述光学元件驱动机构还包括侧部传感器和底部传感器，所述载体上与所述侧部传感器对应的位置设有传感器磁石，所述侧部传感器安装于所述电器元件安装槽并与所述电器元件连接部电连接，其中，所述侧部传感器与所述传感器磁石配合以检测所述载体沿光轴方向的位移，以及所述底部传感器安装于所述底部电路板并与所述磁石组中的至少部分磁石配合以检测所述载体在垂直于光轴的平面上的位移。

与现有技术对比，本发明采用框架内嵌金属片进行电路导通，让框架具备侧面柔性电路板(侧FPC)的功能，与通过柔性电路板实现电路连接的方案相比，具有结构简单，传感器检测稳定，安装方便快捷的技术效果，同时框架内设有框架内嵌金属片还能够加强框架的结构强度，提高整个光学元件驱动机构的使用寿命。

附图说明

图1是本申请一个实施例的光学元件驱动机构的立体分解图；

图2是本申请一个实施例的载体的立体图。

图3是本申请一个实施例的框架的立体图。

图4是本申请一个实施例的框架内嵌金属片的立体图。

图5是本申请一个实施例的光学元件驱动机构的剖视图。

图6是本申请一个实施例的上簧片的立体图。

图7是本申请一个实施例的下簧片的立体图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

本申请总体上涉及一种光学元件驱动机构，其可以用于诸如手机、平板电脑等终端产品内与光学元件配合实现拍照、录像等功能。该光学元件驱动机构可以包括载体、框架、上簧片、下簧片、磁石组以及底部电路板，载体用于安装光学元件并缠绕有载体线圈，框架具有中心开口，环绕中心开口形成框架侧部，载体设置于中心开口内，磁石组设置于框架侧部并与载体线圈配合，下簧片将框架和载体的下表面可活动连接，上簧片将框架和载体的上表面可活动连接，底部电路板设置于框架和载体的底部，框架内设有框架内嵌金属片，框架内嵌金属片将下簧片或上簧片与载体线圈电连接。

在一个实施例中，电路板内设有底部线圈，底部线圈布置于磁石组的下方并与磁石组配合驱动载体在垂直于光轴的平面上运动实现光学防抖功能，载体线圈与磁石组配合驱动载体沿光轴方向运动实现变焦功能。

在一个实施例中，光学元件驱动机构还包括悬丝，悬丝设置于光学元件驱动机构的四个角部并将底部电路板与上簧片电连接，上簧片与框架内嵌金属片电连接，框架内嵌金属片与下簧片电连接，从而通过框架内嵌金属片将底部电路板的电流导入到载体线圈内。

在一个实施例中，悬丝的一端固定在底座上，并通过悬丝将载体和框架悬挂于底座上，其中，下簧片与底座可以接触也可以不接触，此处不进行限制。

下面参照图1-7对本申请的一个实施例进行详细描述。

图1是本申请一个实施例的光学元件驱动机构100的立体分解图。如图1所示，光学元件驱动机构100包括外壳10、上簧片11、载体20、侧部传感器磁石22、框架30、框架内嵌金属片40、磁石组50、下簧片12、底部电路板70以及底座80。其中，载体20上缠绕有载体线圈21并在其中一个侧部设有传感器磁石22，框架内嵌金属片40设置于框架30框架内并具有电路连接端以及电器元件连接部，电器元件连接部用于安装各种电器元件并与电路连接端电连接，电器元件例如可以是传感器等元件。框架30具有中心开口以安装载体，环绕中心开口形成框架30的框架侧部，其中，磁石组50包括三块磁石，三块磁石分别安装于框架30的三个框架侧部31，另一个框架侧部32与框架内嵌金属片40的电器元件连接部配合并设有电器元件安装槽33(参照图3)，诸如侧部传感器的电器元件布置在电器元件安装槽33内并与框架内嵌金属片40的电器元件连接部电连接。

上簧片11将框架30的上表面与载体20的上表面可活动连接，下簧片12将框架30的下表面与载体20的下表面可活动连接，在一个实施例中，光学元件驱动机构还包括悬丝71，悬丝71安装于光学元件驱动机构的角部并在一端固定于底座80，将框架30和载体20悬挂于底座80上，上簧片11与框架内嵌金属片40电连接，下簧片12与框架内嵌金属片和载体线圈21电连接，电流由底部电路板70经悬丝71流向上簧片11，再由上簧片11流向框架内嵌金属片40，通过框架内嵌金属片40流向载体线圈21。

因此，本申请通过在框架内设置框架内嵌金属片，一方面对框架的结构强度进行了加强，另一方面通过框架内嵌金属片实现电路导通，避免使用侧面柔性电路板，杜绝了侧部柔性电路板产生翘起、传感器检测不稳定、侧部柔性电路板安装不平整影响实际运动行程的问题，具有结构简单，性能稳定的有益技术效果。

图2是本申请一个实施例的载体20的立体图，图3是本申请一个实施例的框架30的立体图，如图2-3所示，载体20具有用于安装光学元件的中心开口，环绕中心开口形成四个载体侧部和四个载体角部，每两个载体侧部之间形成一个载体角部，其中一对相对的载体侧部设有载体线圈21。框架30包括四个框架侧部和四个框架角部，每两个框架侧部之间形成一个框架角部。磁石组50包括三块磁石，三块磁石分别安装于框架30的其中三个框架侧部，磁石组50的其中一对安装于框架30的其中一对相对的侧部上的磁石与载体20上的载体线圈21配合，以驱动载体20在光轴方向上运动，实现光学变焦功能。

参照图2-3，每一个框架角部的内壁设有载体限位结构34，载体限位结构34与载体20配合并对载体20进行一定范围的限位。在本实施例中，载体限位结构34包括从框架内壁一体向内伸出的两个凸出部341，以及在两个凸出部341之间形成限位凹槽，限位凹槽的底部设有阻尼胶安装部342。对应地，载体20设有限位凹槽配合的限位凸起23，限位凸起23上设有阻尼胶安装槽24，阻尼胶安装槽24与框架30的阻尼胶安装部342配合以安装阻尼胶，增加载体20与框架30相对运动时的平稳度。

图4是本申请一个实施例的框架内嵌金属片的立体图。如图4所示，框架内嵌金属片40整体形成大致U形结构，U形结构的底部形成电器元件连接部42，电器元件连接部42安装于框架30未安装磁石的侧部并与载体20上的设有载体传感器磁石的侧部配合，从电器元件连接部42的两端沿框架30的侧部延伸形成框架内嵌金属片40的第一侧部43和第二侧部44，第一侧部43和第二侧部44分别布置在框架30的相对的两个侧部内，第一侧部43和第二侧部44分别延伸至与电器元件连接部42相对的侧部并向上折弯形成两个第一电路连接端45，电器元件连接部42分别向上和向下凸出形成另外两个第一电路连接端45和两个第二电路连接端41，四个第一电路连接端45以及两个第二电路连接端41都与电器元件连接部42电连接。当框架内嵌金属片40布置于框架30内时，四个第一电路连接端45凸出于框架30的上表面并与上簧片11电连接，两个第二电路连接端41凸出于框架30的下表面并与下簧片12电连接。

图5是本申请一个实施例的光学元件驱动机构100的剖视图，如图5所示，载体20用于安装光学元件并设置于框架30内，载体20的其中相对的两个载体侧部设有载体线圈21，载体线圈21与对应安装于框架30上的一对磁石配合，从而在通电时驱动载体20沿光轴方向运动，实现光学变焦功能。载体20的与框架30上安装的侧部传感器(图未示)对应的载体侧部设有传感器磁石22，传感器磁石22与侧部传感器(图未示)配合以检测载体在光轴方向上的位移。

底部电路板70固定安装于底座80上并设有多个底部线圈81，多个底部线圈81布置在底部电路板70内并与磁石组50对应配合，当底部线圈81通电时，通过电磁感应驱动框架30带动载体20沿水平方向运动，从而实现光学防抖功能。也就是说，磁石组50中的其中一对相对的磁石即与载体上的载体线圈21配合驱动载体沿光轴方向运动实现光学变焦功能，也与底座80上的底部线圈81配合驱动框架带动载体在垂直于光轴的平面上运动，例如沿垂直于Z轴(光轴方向延伸的轴)的X轴和Y轴运动，以实现光学防抖功能。在一个实施例中，底部线圈81内设置底部传感器(图未示)，底部传感器与磁石组50配合以检测载体在垂直于光轴的平面上的位移。

图6是本申请一个实施例的上簧片的立体图，图7是本申请一个实施例的下簧片的立体图。参照图6-7，上簧片11包括与框架30的上表面固定连接的上簧片第一部分111和与载体20的上表面固定连接的上簧片第二部分112，上簧片第一部分111与上簧片第二部分112之间通过弯折的上簧片连接部113连接，由于上簧片连接部113形成有弯折部分，因此，上簧片第一部分111和上簧片第二部分112可以相对运动。类似地，下簧片12也包括与框架30的下表面可活动连接的下簧片第一部分121和载体20的下表面可活动连接的下簧片第二部分122，下簧片第一部分121和下簧片第二部分122之间通过弯折的下簧片连接部123连接，由于下簧片连接部123形成有弯折部分，因此，下簧片第一部分121和下簧片第二部分122之间可以相对运动。

载体20与框架30分别在上表面通过上簧片11连接以及在下表面通过下簧片12连接，因此，载体20可以相对于框架30在一定范围内运动。具体地，当载体20上的载体线圈21通电时，与框架30内的磁石组50配合，从而载体相对于框架在光轴方向上进行运动，实现变焦功能。当底座80内的底部线圈81通电时，其与框架30内的磁石组50配合，驱动框架30带动载体20在垂直于光轴的平面上运动，此时框架30与载体20之间基本没有相对运动或只有少量的相对运动。

在一个实施例中，下簧片12还设有线圈连接部124和下簧片框架内嵌金属片连接部125，线圈连接部124与载体线圈21电连接，下簧片框架内嵌金属片连接部125与框架内嵌金属片40电连接，具体地，下簧片框架内嵌金属片连接部125与框架内嵌金属片40的第二电路连接端电连接。上簧片11设有悬丝连接部114和上簧片框架内嵌金属片连接部115，上簧片框架内嵌金属片连接部115与框架内嵌金属片电连接，悬丝连接部114与悬丝71连接，具体地，在光学元件驱动机构100的四个角部分别设有悬丝71，悬丝71的一端与悬丝连接部114电连接，悬丝71的另一端与底部电路板70电连接，从而通过悬丝71将底部电路板70与上簧片11电连接。电流经过底部电路板70到达悬丝71，经过悬丝71到达上簧片11，经过上簧片11到达框架内嵌金属片40，经过框架内嵌金属片40流向下簧片12，再经过下簧片12流向载体线圈21，载体线圈21与磁石组50配合驱动载体20沿光轴方向运动。

需要说明的是，在本实施例中，上簧片11整体上由四个独立的部分构成，每一个部分的结构和形状基本相同，并都包括上面描述的上簧片的特征，例如都包括第一部分、第二部分、悬丝连接部以及上簧片框架内嵌金属片连接部等。然而，在另外的实施例中，上簧片11也可以不是由四个独立的部分构成，而是由例如两个独立的部分，或三个独立的部分、或一个部分构成，其每一个部分上也不是都必须要包括这些特征。

类似地，在以上描述的实施例中，下簧片12也由四个独立的部分构成，其中有两个部分的结构和形状相同，包括与框架连接的第一部分121、与载体连接的第二部分122、连接第一部分21和第二部分22的连接部123、线圈连接部124和下簧片框架内嵌金属片连接部125。而另外两个部分只包括与框架连接的第一部分121、与载体连接的第二部分122以及连接第一部分21和第二部分22的连接部123。在其他实施例中，下簧片12还可以由三个独立部分、五个独立部分、两个独立部分或一个部分等构成，其个部分的结构和功能可以用相同，也可以不同，此处不进行限制。

组装时，框架内嵌金属片40安装于框架30内，在载体20中插入传感器磁石21，将下簧片12与载体20固定连接，然后将各个磁石分别安装于框架30的各个侧部并固定。再将载体组件装入框架30内，将上簧片11固定连接到框架30和载体20的上表面，底座80上安装底部电路板70，然后通过悬丝71将固定了上簧片和下簧片的框架和载体悬挂于底座组件，再由外壳10与底座80将框架与载体组成的所有部件封装于外壳10与底座80限定的空间内。

本发明采用框架内嵌金属片进行电路导通，让框架具备侧面柔性电路板(侧FPC)的功能，与通过框架内嵌金属片和柔性电路板实现电路连接的方案相比，具有结构简单，传感器检测稳定，安装方便快捷的技术效果，同时框架内设有框架内嵌金属片，还能够加强框架的结构强度，提高整个光学元件驱动机构的使用寿命。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。