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光学元件驱动装置、摄像装置及移动终端

文献发布时间:2023-06-19 16:09:34



技术领域

本发明涉及摄像装置领域,具体而言,涉及一种光学元件驱动装置、摄像装置及移动终端。

背景技术

摄像机或者照相机,通常会采用焦距可调或者自动对焦的镜头,而调节的过程则是改变镜头或图像传感器的位置,用于驱动镜头和图像传感器移动通常是用驱动马达。目前,手持式摄像装置—尤其是手机的摄像头的自动调焦基本全部使用音圈电机(VoiceCoil Motor,VCM)来完成,音圈马达是一个由线圈和磁石组成的系统。通电后的线圈在磁场中会受到电磁力,由于电磁力的作用驱使绕线载体沿镜头光轴方向(即Z轴)作直线移动,绕线载体最终停留于环状线圈与驱动磁石之间产生的电磁力与上弹簧及下弹簧的弹性力的合力达到相均衡状态时的位置点。

虽然音圈电机具有技术成熟、成本低、噪音低等优点,但是随着摄像装置对摄像要求的增加,音圈电机在存在磁干扰、推力不足、结构及性能不稳定的问题。例如:双摄马达被开发应用于各种中高端手机中,但实际运用过程中存在一定的困扰难点,特别是两颗双摄马达彼此间存在一定程度的磁干扰现象,影响双摄马达效果的正常发挥,音圈马达无法避免该缺陷,同时,各种改进方案都容易造成马达结构复杂,组装工艺难度的提升;音圈马达中各个部品之间的电气性导通和连接组装均通过焊接、热铆、点胶等方式实现,同时线圈通电需要通过上/下弹簧连通,导致线圈通电的通路较长,由于音圈马达部品数较多,需要焊接、热铆、点胶处较多,当手机一旦在受到跌落撞击等外力时,马达由于外力震荡容易导致内部焊接点或点胶处拉扯脱落或弹簧变形等现象,最终马达内部的电气性能和组合结构受到破坏,影响马达正常性能的发挥,给拍摄效果带来不利后果。

因此,现有技术中存在摄像装置的驱动装置使用性能差的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光学元件驱动装置、摄像装置及移动终端,以解决现有技术中摄像装置的驱动装置使用性能差的问题。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种光学元件驱动装置,包括:外壳;底座,外壳罩设在底座上并与底座之间形成容置空间;承载座,承载座活动设置在容置空间的内部;拨杆组件,拨杆组件的至少一部分可转动地设置在底座上;驱动杆组件,拨杆组件与驱动杆组件驱动连接,驱动杆组件与承载座驱动连接;驱动组件,驱动组件与拨杆组件驱动连接;当驱动组件通电后,驱动组件的至少一部分相对底座运动,并带动拨杆组件相对底座转动,以通过驱动杆组件驱动承载座沿靠近或者远离底座的方向运动。

进一步地,拨杆组件包括至少两个关于承载座中心对称设置的第一杆体,第一杆体与驱动杆组件驱动连接,且第一杆体的两端分别为连接端和活动端,第一杆体的连接端与底座活动连接,以使第一杆体能够相对底座转动。

进一步地,驱动杆组件包括至少两个关于承载座中心对称设置的第二杆体,第二杆体与第一杆体一一对应,第二杆体的一端可转动地设置在底座上并与对应的第一杆体的活动端驱动连接,第二杆体的另一端与承载座驱动连接。

进一步地,两个第一杆体对应设置在底座的一组相互平行的侧边上;和/或两个第二杆体对应设置在底座的另一组相互平行的侧边上。

进一步地,第二杆体的长度方向上和承载座对应第二杆体的侧壁中的一者具有驱动凸起,另一者具有驱动槽,驱动槽的延伸方向与第二杆体的长度方向相同,驱动凸起伸入驱动槽,当第二杆体相对底座转动时,驱动凸起沿驱动槽运动。

进一步地,第二杆体具有驱动槽,承载座具有驱动凸起,且承载座对应第二杆体的侧壁上具有沿第二杆体的长度方向延伸的安装槽或者多个沿第二杆体的长度方向间隔设置的安装孔,驱动凸起的一端固定设置在安装槽内或者可拆卸地设置在多个安装孔中的任意一个安装孔上。

进一步地,拨杆组件还包括多个旋转轴,第一杆体和第二杆体分别通过不同的旋转轴与底座活动连接。

进一步地,第一杆体的活动端和第二杆体与第一杆体驱动连接的一端中的一者具有卡接凸起,另一者具有与卡接凸起配合的卡接凹槽。

进一步地,驱动组件包括:第一丝线,第一丝线为多个;第二丝线,第二丝线为多个,每个第一杆体分别对应至少一个第一丝线和至少一个第二丝线FPC板,FPC板的至少一部分设置在容置空间内,第一丝线的第一端和第二丝线的第一端分别与第一杆体的连接端连接,第一丝线的第二端和第二丝线的第二端分别朝向第一杆体的长度方向延伸并与FPC板连接。

进一步地,第一丝线设置在第一杆体远离底座的一侧,第二丝线设置在第一杆体靠近底座的一侧;或者第一丝线与第二丝线交叉设置。

进一步地,当第一丝线和第二丝线中的一者处于通电状态时,另一者处于断电状态。

进一步地,当第一丝线通电时,第一杆体的转动方向与当第二丝线通电时第一杆体的转动方向相反。

进一步地,光学元件驱动装置还包括多个夹头,第一丝线和第二丝线分别通过不同的夹头与FPC板连接。

进一步地,底座对应第一杆体的连接端和活动端分别设置有安装柱,第一杆体的连接端与安装柱活动连接,夹头设置在第一杆体的活动端对应的安装柱上,第二杆体与对应的活动端对应的安装柱活动连接。

进一步地,活动端对应的安装柱具有用于避让活动端的避让凹槽。

进一步地,光学元件驱动装置还包括多个滚珠,每个安装柱朝向承载座的一侧分别设置有一个第一安装槽,第一安装槽的延伸方向与承载座的运动路径平行,每个第一安装槽内设置有至少一个滚珠,承载座对应第一安装槽设置有第二安装槽。

进一步地,光学元件驱动装置还包括压片,压片设置在承载座远离底座的一侧并与安装柱连接,以为承载座提供朝向底座运动的复位力。

根据本发明的另一方面,提供了一种摄像装置,摄像装置包括上述的光学元件驱动装置。

根据本发明的另一方面,提供了一种移动终端,移动终端包括上述的摄像装置。

应用本发明的技术方案,本申请中的光学元件驱动装置包括外壳、底座、承载座、拨杆组件、驱动杆组件以及驱动组件。外壳罩设在底座上并与底座之间形成容置空间;承载座活动设置在容置空间的内部;拨杆组件的至少一部分可转动地设置在底座上;拨杆组件与驱动杆组件驱动连接,驱动杆组件与承载座驱动连接;驱动组件与拨杆组件驱动连接;当驱动组件通电后,驱动组件的至少一部分相对底座运动,并带动拨杆组件相对底座转动,以通过驱动杆组件驱动承载座沿靠近或者远离底座的方向运动。

使用本申请中的光学元件驱动装置时,将摄像模组内的光学元件安装在承载座上,由于拨杆组件可转动地设置在底座上并且拨杆组件与驱动杆组件驱动连接,所以当拨杆组件相对底座座转动时,能够带动驱动杆组件运动,从而通过驱动杆组件带动承载座沿相对靠近或者远离底座的方向运动,从而实现AF驱动并实现调焦功能。并且,在本申请中由于驱动组件与拨杆组件驱动连接,所以在驱动组件通电后能够带动拨杆组件和驱动杆组件相对底座运动。也就是说,在本申请中,通过光学元件驱动装置的拨杆组件、驱动杆组件和驱动组件代替了原有的音圈马达中的驱动线圈和驱动磁石部分。同时,由于是拨杆组件通过驱动杆组件带动承载座运动,所以能够通过驱动杆组件放大承载座的行程,进而实现承载座的大距离运动。并且,由于本申请中不再需要与驱动磁石和驱动线圈相配合的弹簧等结构,所以本申请中的光学元件驱动装置相对现有的音圈马达的结构更加简单。同时还不存在磁铁,所以不会产生对内或对外的磁干扰问题。并且,本申请中的光学元件驱动装置没有磁路设计问题,整个行程力度平均推力较电磁方式大,因此与现有的音圈马达相比更有效率。并且,没有音圈马达的上、下弹簧设计,跌落和滚筒等测试不会有弹簧变形、镍或异物脱落问题。因此,本申请中的光学元件驱动装置有效地解决了现有技术中摄像装置的驱动装置使用性能差的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本发明的一个具体实施例的光学元件驱动装置的爆炸图;

图2示出了图1中的光学元件驱动装置的内部结构示意图;

图3示出了图1中的光学元件驱动装置的底座、第一杆体、第二杆体以及驱动组件的位置关系示意图;

图4示出了图1中的光学元件驱动装置的底座、第一杆体、第一丝线、第二丝线的位置关系示意图;

图5示出了图1中的光学元件驱动装置的滚珠、承载座、底座的位置关系示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、外壳;20、底座;21、避让槽;22、安装柱;221、第一安装槽;222、避让凹槽;30、承载座;31、安装孔;32、第二安装槽;40、拨杆组件;41、第一杆体;411、连接端;412、活动端;42、旋转轴;50、驱动组件;51、第一丝线;52、第二丝线;53、FPC板;531、第一连接段;532、第二连接段;533、第三连接段;534、卡爪;60、驱动凸起;70、驱动槽;80、夹头;90、滚珠;100、压片;200、驱动杆组件;210、第二杆体;300、卡接凸起;400、镜头;500、卡接凹槽。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是,除非另有指明,本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的,或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的;同样地,为便于理解和描述,“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中摄像装置的驱动装置使用性能差的问题,本申请提供了一种光学元件驱动装置、摄像装置及移动终端。

需要指出的是,本申请中的移动终端具有摄像装置,并且,本申请中的摄像装置具有下述的光学元件驱动装置。

如图1至图5所示,本申请中的光学元件驱动装置包括外壳10、底座20、承载座30、拨杆组件40、驱动杆组件200以及驱动组件50。外壳10罩设在底座20上并与底座20之间形成容置空间;承载座30活动设置在容置空间的内部;拨杆组件40的至少一部分可转动地设置在底座20上;拨杆组件40与驱动杆组件200驱动连接,驱动杆组件200与承载座30驱动连接;驱动组件50与拨杆组件40驱动连接;当驱动组件50通电后,驱动组件50的至少一部分相对底座20运动,并带动拨杆组件40相对底座20转动,以通过驱动杆组件200驱动承载座30沿靠近或者远离底座20的方向运动。

使用本申请中的光学元件驱动装置时,将摄像模组内的光学元件安装在承载座30上,由于拨杆组件40可转动地设置在底座20上并且拨杆组件40与驱动杆组件200驱动连接,所以当拨杆组件40相对底座20座转动时,能够带动驱动杆组件200运动,从而通过驱动杆组件200带动承载座30沿相对靠近或者远离底座20的方向运动,从而实现AF驱动并实现调焦功能。并且,在本申请中由于驱动组件50与拨杆组件40驱动连接,所以在驱动组件50通电后能够带动拨杆组件40和驱动杆组件200相对底座20运动。也就是说,在本申请中,通过光学元件驱动装置的拨杆组件40、驱动杆组件200和驱动组件50代替了原有的音圈马达中的驱动线圈和驱动磁石部分。同时,由于是拨杆组件40通过驱动杆组件200带动承载座30运动,所以能够通过驱动杆组件200放大承载座30的行程,进而实现承载座30的大距离运动。并且,由于本申请中不再需要与驱动磁石和驱动线圈相配合的弹簧等结构,所以本申请中的光学元件驱动装置相对现有的音圈马达的结构更加简单。同时还不存在磁铁,所以不会产生对内或对外的磁干扰问题。并且,本申请中的光学元件驱动装置没有磁路设计问题,整个行程力度平均推力较电磁方式大,因此与现有的音圈马达相比更有效率。并且,没有音圈马达的上、下弹簧设计,跌落和滚筒等测试不会有弹簧变形、镍或异物脱落问题。因此,本申请中的光学元件驱动装置有效地解决了现有技术中摄像装置的驱动装置使用性能差的问题。

需要说明的是,上述中的光学元件一般指的是镜头或者图像传感器。在本申请中当光学元件是镜头400时,外壳10、底座20均具有用于避让移动终端的镜头的开口结构。

在本申请的一个具体实施例中,拨杆组件40包括至少两个关于承载座30中心对称设置的第一杆体41,第一杆体41与承载座30驱动连接,且第一杆体41的两端分别为连接端411和活动端412,第一杆体41的连接端411与底座20活动连接,以使第一杆体41能够相对底座20转动。驱动杆组件200包括至少两个关于承载座30中心对称设置的第二杆体210,第二杆体210与第一杆体41一一对应,第二杆体210的一端可转动地设置在底座20上并与对应的第一杆体41的活动端412驱动连接,第二杆体210的另一端与承载座30驱动连接。也就是说,在本实施例中承载座30的运动是通过两个第一杆体41分别驱动不同的第二杆体210实现的。并且,需要说明的是,当通过两个第一杆体41带动承载座30相对底座20运动时,两个第一杆体41的转动角度的大小需要保持一致,以保证承载座30在运动的过程中不会相对底座20出现偏斜。

并且,需要指出的是,本申请中所描述的承载座30沿靠近或者远离底座20的方向运动,其方向也可以是沿Z轴方向运动。

可选地,两个第一杆体41对应设置在底座20的一组相互平行的侧边上。并且,两个第二杆体210对应设置在底座20的另一组相互平行的侧边上。通过这样设置,能够保证光学元件驱动装置的内部结构更加紧凑,并且还能够保证承载座30在相对底座20运动时的稳定性。

当然,在上述的实施例中虽然提出了承载座30是由两个关于承载座30中心对称设置的第一杆体41带动不同的第二杆体210的转动所驱动的,但是根据实际的使用情况或者说是对驱动力的需求的不同,可以适当增设第一杆体41和第二杆体210的数量,从而提高拨杆组件40和驱动杆组件200对承载座30的驱动力。

也就是说,在本申请中底座20一般呈四边形,并且当拨杆组件40仅包括两个中心对称设置的第一杆体41时,两个第一杆体41分别设置在底座20的一组相对且平行的侧边上。而两个第二杆体210则分别设置在底座20的另一组相对且平行的侧边上。同时,在本申请中,相邻的第一杆体41和第二杆体210都是首尾相邻的。

当然,根据实际的使用需求也可以将底座20设置成其他形状的。

可选地,第二杆体210的长度方向上和承载座30对应第二杆体210的侧壁中的一者具有驱动凸起60,另一者具有驱动槽70,驱动槽70的延伸方向与第二杆体210的长度方向相同,驱动凸起60伸入驱动槽70,当第二杆体210相对底座20转动时,驱动凸起60沿驱动槽70运动。

可选地,第二杆体210具有驱动槽70,承载座30具有驱动凸起60,且承载座30对应第二杆体210的侧壁上具有沿第一杆体的长度方向延伸的安装槽或者多个沿第二杆体210的长度方向间隔设置的安装孔31,驱动凸起60的一端固定设置在安装槽内或者可拆卸地设置在多个安装孔31中的任意一个安装孔31上。也就是说,在本申请中承载座30承载光学元件的部分与驱动凸起60可以是呈分体设置的。

在本申请的一个具体实施例中,承载座30上对应每个第二杆体210的一侧均仅具有一个驱动凸起60,并且在确定驱动凸起60所在的安装孔31后,驱动凸起60不再能够从安装孔31上卸下,以保证承载座30与第二杆体210之间的稳定性。并且,需要说明的是,在本申请中设置多个安装孔31的目的主要是用来调节第二杆体210对承载座30驱动的灵敏度,因此在确定驱动凸起60所在的安装孔31后,也就确定了驱动凸起60与第二杆体210的连接位置,进而确定了第二杆体210驱动承载座30的灵敏度。

优选地,拨杆组件40还包括多个旋转轴42,第一杆体41的连接端411和第二杆体210分别通过不同的旋转轴42与底座20活动连接。通过这样设置能够保证第一杆体41和第二杆体210能够更加灵活地相对底座20转动。

可选地,第一杆体41的活动端412和第二杆体210与第一杆体41驱动连接的一端中的一者具有卡接凸起300,另一者具有与卡接凸起300配合的卡接凹槽500。也就是说,当第一杆体41相对底座20转动时,能够通过卡接凸起300和卡接凹槽500的相互配合,使得第一杆体41能够带动第二杆体210一同运动。

在本申请的一个具体实施例中,驱动组件50包括:第一丝线51,第一丝线51为多个;第二丝线52,第二丝线52为多个,每个第一杆体41分别对应至少一个第一丝线51和至少一个第二丝线52;FPC板53,FPC板53的至少一部分设置在容置空间内,第一丝线51的第一端和第二丝线52的第一端分别与第一杆体41的连接端411连接,第一丝线51的第二端和第二丝线52的第二端分别朝向第一杆体41的长度方向延伸并与FPC板53连接。并且,第一丝线51设置在第一杆体41远离底座20的一侧,第二丝线52设置在第一杆体41靠近底座20的一侧。同时,在本实施例中当第一丝线51和第二丝线52中的一者处于通电状态时,另一者处于断电状态。以及,当第一丝线51通电时,第一杆体41的转动方向与当第二丝线52通电时第一杆体41的转动方向相反。通过这样设置,当第一丝线51通电时,第一杆体41在第一丝线51的作用下转动,并且转动的方向为第一杆体41的活动端412沿靠近底座20的方向运动,从而带动第二杆体210沿远离底座20的方向运动,进而第二杆体210带动承载座30沿远离底座20的方向运动,而当第二丝线52通电时,第一杆体41在第二丝线52的作用下转动,并且转动的方向为第一杆体41的活动端412沿远离底座20的方向运动,从而第二杆体210沿靠近底座20的方向运动,进而第二杆体210带动承载座30沿靠近底座20的方向运动。因此,在本申请中通过控制第一丝线51和第二丝线52的通电,能够实现光学元件驱动装置的AF驱动。

当然,在本申请中对于第一丝线51和第二丝线52的安装方式来说,第一丝线51与第二丝线52也能够交叉设置。

并且,需要说明是,当第一丝线51和第二丝线52均未通电时,第一丝线51和第二丝线52可以均与第一杆体41平行设置。当然,第一丝线51和第一杆体41之间以及第二丝线52和第一杆体41之间也可以呈夹角设置。

优选地,光学元件驱动装置还包括多个夹头80,第一丝线51和第二丝线52分别通过不同的夹头80与FPC板53连接。并且,在本申请的一个具体实施例中,夹头80与FPC板53之间是通过焊接的方式实现连接的。

具体地,FPC板53为多个,且不同的FPC板53分别与不同的第一杆体41对应。

在本申请的一个具体实施例中,FPC板53包括第一连接段531、第二连接段532和第三连接段533,第二连接段532和第三连接段533分别与第一连接段531连接,且第二连接段532远离第一连接段531的一端与夹头80连接,第三连接段533远离第一连接段531的一端具有卡爪534,卡爪534与第一杆体41的连接端411连接,第一丝线51和第二丝线52分别通过卡爪534与第一杆体41连接。

优选地,底座20的侧壁具有用于避让第一连接段531的避让槽21,第一连接段531的至少一部分设置在避让槽21内。通过这样设置能够保证光学元件驱动装置的整体结构更加紧凑。

具体地,底座20对应第一杆体41的连接端411和活动端412分别设置有安装柱22,第一杆体41的连接端411与安装柱22活动连接,夹头80设置在第一杆体41的活动端412对应的安装柱22上,第二杆体210与对应的活动端412对应的安装柱22活动连接。在本申请的一个具体实施例中,底座20朝向承载座30一侧的底面为四边形,并且四边形的每个角部处分别设置有一个安装柱22,每两个不同的安装柱22分别对应一个第一杆体41的连接端411和活动端412,并且安装柱22与其所在的底座20的面相互垂直。同时,其中两个安装柱22安装有第一杆体41,而另外两个安装柱22安装有第二杆体210。同时,活动端412对应的安装柱22具有用于避让活动端412的避让凹槽222。也就是说,安装有第二杆体210的安装柱22具有避让凹槽222。

可选地,光学元件驱动装置还包括多个滚珠90,每个安装柱22朝向承载座30的一侧分别设置有一个第一安装槽221,第一安装槽221的延伸方向与承载座30的运动路径平行,每个第一安装槽221内设置有至少一个滚珠90,承载座30对应第一安装槽221设置有第二安装槽32。也就是说,在本申请中第一安装槽221和第二安装槽32相对并形成用于容置滚珠90的空间,并且第一安装槽221内可以设置有至少两个滚珠90,从而在承载座30运动的过程中能够减少承载座30与安装柱22之间的摩擦力。

在图1至图5所示的实施例中,光学元件驱动装置还包括压片100,压片100设置在承载座30远离底座20的一侧并与安装柱22连接,以为承载座30提供朝向底座20运动的复位力。需要说明的是,在本申请中,当第一丝线51和第二丝线52处于未通电的状态时,可以通过压片100为承载座30提供预紧力,从而在第二丝线52通电后能够通过压片100来提供承载座30沿Z轴运动过程中的平衡力,并在第二丝线52断电后为承载座30提供复位力。

可选地,外壳10由塑料材料制成。

从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:

1、有效地解决了现有技术中摄像装置的驱动装置使用性能差的问题;

2、结构简单,性能稳定。

显然,上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术分类

06120114724162