CN107526232B

CN107526232B - 镜头驱动装置

Info

Publication number: CN107526232B
Application number: CN201610555278.4A
Authority: CN
Inventors: 范振贤; 陈树山
Original assignee: TDK Taiwan Corp
Current assignee: TDK Taiwan Corp
Priority date: 2016-06-20
Filing date: 2016-07-14
Publication date: 2020-11-24
Anticipated expiration: 2036-07-14
Also published as: US20170363837A1; TWI582513B; US10101558B2; TW201809847A; CN107526232A

Abstract

本发明公开了一种镜头驱动装置，包括一外框、一镜头承载座及一防尘结构，其中外框具有一顶壳及一底座，镜头承载座活动地设置于外框内并具有一防扭凹槽，且底座的表面上形成有对应于防扭凹槽的一防扭凸部，而防尘结构亦形成于底座的表面上，并避免粉尘进入底座的用以容置一影像感测器的一容置孔。本发明提供的镜头驱动装置可避免其中的簧片受到镜头被旋入镜头承载座的贯穿孔时所产生的扭力的破坏，及可避免其中的影像感测器的影像感测品质受到粉尘的影响。

Description

镜头驱动装置

技术领域

本发明涉及一种镜头驱动装置，尤其涉及一种具有防扭(Anti-twist)及防尘(Dust-proof)设计的镜头驱动装置。

背景技术

目前行动装置(例如行动电话)几乎都具备数位摄像的功能，此要归功于镜头驱动装置的微型化。现今普遍被使用的一种微型镜头驱动装置是音圈马达(Voice Coil Motor，简称VCM)，其利用线圈、磁铁及簧片的组合，以承载镜头于摄像光轴方向进行前后移动，进而达到对焦或变焦的功能。

然而，在现有镜头驱动装置中，当镜头被旋入一镜头承载座的贯穿孔时，所产生的扭力可能破坏与镜头承载座相连接的簧片，而影响到该簧片的使用寿命。

另一方面，当镜头承载座承载镜头于摄像光轴方向进行前后移动时，其与镜头驱动装置中的其他部件发生碰撞所产生的粉尘也容易进入镜头驱动装置中的用以容置一影像感测器(image sensor)的空间，而影响到该影像感测器的影像感测品质。

发明内容

有鉴于上述现有的技术问题点，本发明的一主要目的在于提供一种具有防扭(Anti-twist)及防尘(Dust-proof)设计的镜头驱动装置，可避免其中的簧片受到镜头被旋入镜头承载座的贯穿孔时所产生的扭力的破坏，及可避免其中的影像感测器的影像感测品质受到粉尘的影响。

根据本发明一实施例，提供一种镜头驱动装置，包括一外框、一镜头承载座及一防尘结构。前述外框具有一顶壳及一底座，前述镜头承载座活动地设置于外框内，其中镜头承载座具有一防扭凹槽，且前述底座的一表面上形成有对应于防扭凹槽的一防扭凸部，而前述防尘结构形成于前述底座的表面上，并避免粉尘进入底座的用以容置一影像感测器的一容置孔。

根据本发明一实施例，前述防尘结构沿着前述容置孔突出于前述底座的表面。

根据本发明一实施例，前述防尘结构为一环状凸起结构。

根据本发明一实施例，当前述镜头承载座移动且前述防扭凹槽的底面与前述防扭凸部的顶面接触时，镜头承载座不接触前述防尘结构。

根据本发明一实施例，前述镜头承载座与底座的材质硬度大致相同。

根据本发明一实施例，前述镜头承载座还具有多个防扭凹槽，且前述底座的表面上还形成有对应于该些防扭凹槽的多个防扭凸部。

根据本发明一实施例，前述镜头驱动装置还包括一黏性材料层，涂布于前述底座的表面上。

根据本发明一实施例，前述黏性材料层还涂布于前述防扭凸部与防尘结构之间的前述底座的表面上。

根据本发明一实施例，前述防扭凸部具有一主体部分及一基座部分，其中基座部分连接于前述底座的表面与主体部分之间，用以增加防扭凸部的整体结构强度。

根据本发明一实施例，提供一种镜头驱动装置，包括一外框、一镜头承载座及一防尘结构。前述外框具有一顶壳及一底座，前述镜头承载座活动地设置于外框内，其中镜头承载座具有一防扭凸部，且前述底座的一表面上形成有对应于防扭凸部的一防扭凹槽，而前述防尘结构形成于前述底座的表面上，并避免粉尘进入底座的用以容置一影像感测器的一容置孔。

本发明提供的镜头驱动装置的有益效果和优点在于：本发明提供的镜头驱动装置可避免其中的簧片受到镜头被旋入镜头承载座的贯穿孔时所产生的扭力的破坏，及可避免其中的影像感测器的影像感测品质受到粉尘的影响。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的镜头驱动装置的爆炸图。

图2为图1中的底座于另一视角的放大示意图。

图3为图1中的镜头承载座于另一视角的放大示意图。

图4为图2中的底座上的防扭凸部与图3中的镜头承载座上的防扭凹槽相互对应的剖面示意图。

图5为图4中的防扭凹槽的底面与防扭凸部的顶面接触时的剖面示意图。

图6为图2中的底座的表面上涂布有黏性材料层的局部示意图。

图7为图4中的镜头承载座与镜头驱动装置中的其他部件发生碰撞所产生的粉尘的移动路径的示意图。

附图标记说明

1～镜头驱动装置；

10～顶壳；

10A～顶壁；

10B～侧壁；

12～开孔；

20～底座；

22～容置孔；

24～防扭凸部；

24A～主体部分；

24B～基座部分；

26～防尘结构；

30～镜头承载座；

32～贯穿孔；

34～防扭凹槽；

40～线圈；

50～驱动磁铁；

60～上簧片；

60’～下簧片；

70～电路板；

80～磁场感测元件；

90～磁性元件；

C～黏性材料层；

F～外框；

G～间隙；

O～摄像光轴；

R1、R2、R3～粉尘路径；

S1～表面；

S2～表面。

具体实施方式

现在配合图式说明本发明的较佳实施例。

请参照图1，其为根据本发明一实施例的镜头驱动装置1的爆炸图。应先了解的是，镜头驱动装置1为一音圈马达(Voice Coil Motor，简称VCM)，定义有X轴、Y轴与Z轴三个相互垂直的方向，并设有一镜头(图未示)于其中，该镜头定义有一摄像光轴O，大致平行于Z轴。

如图1所示，根据本发明一实施例，镜头驱动装置1包括一顶壳10、一底座20、一镜头承载座30、一线圈40、多个(两个)驱动磁铁50、一上簧片60、一下簧片60’、一电路板70、一磁场感测元件80以及一磁性元件90。

在本实施例中，顶壳10包括一顶壁10A及由顶壁10A垂直延伸的四个侧壁10B，其中顶壁10A与四个侧壁10B共同形成一容置空间，且顶壁10A上形成有一开孔12，其中设置于镜头驱动装置1中的镜头(图未示)可通过开孔12而对外界进行光影的撷取。

另外，前述顶壳10可与底座20相互结合而形成镜头驱动装置1的外框F，以容置镜头驱动装置1中的前述其他部件。底座20上还形成有一容置孔22，可用以容置一影像感测器(例如一CCD或一CMOS，图未示)，其中影像感测器可对应于前述镜头。于一些实施例中，前述影像感测器亦可设置于镜头驱动装置1之外，并通过底座20的容置孔22而对应于镜头。

在本实施例中，镜头承载座30为一中空环状结构，并具有一贯穿孔32，其中贯穿孔32与前述镜头之间具有相互对应的螺牙结构(图未示)，使得镜头可被旋入贯穿孔32。

在本实施例中，线圈40可卷绕于前述镜头承载座30外围，而两个长条状驱动磁铁50可为永久磁铁，并固定于底座20的两个侧边。经由线圈40通电可产生与驱动磁铁50相斥或相吸的磁场，进而可驱动镜头承载座30及其内的镜头沿着摄像光轴O进行对焦移动。值得一提的是，驱动磁铁50的数量与形状并不以本实施例(图1)为限，而可依据实际需求来调整。

另外，前述镜头承载座30活动地设置于镜头驱动装置1的外框F内，并通过上簧片60与下簧片60’由其两相对侧予以弹性夹持。由此，上簧片60与下簧片60’可限制镜头承载座30的行程范围，并提供镜头承载座30在X轴、Y轴及Z轴上的位移缓冲。前述上簧片60与下簧片60’、镜头承载座30、顶壳10及底座20间的连接方式属于本领域的现有技术，故在此不多做介绍。

在本实施例中，镜头驱动装置1还可具有自动对焦(Auto focus，简称AF)的功能。具体而言，电路板70(例如一软性电路板(FPC))可固定于外框F内的一侧，磁场感测元件80(例如为一霍尔效应感测器(Hall effect sensor))设置于电路板70上，且磁性元件90(例如为一磁铁)可设置于镜头承载座30的邻近于磁场感测元件80的一侧，由此，磁场感测元件80可感测磁性元件90的磁场强度变化(亦即磁通量密度变化)而得知磁性元件90及镜头承载座30于摄像光轴O上的移动位置，并可通过电路板70上的一控制器(与磁场感测元件80电性连接，图未示)调整通入线圈40中的电流大小，以改变镜头承载座30及其内的镜头于摄像光轴O(亦即Z轴)上的移动速度，进而可调整镜头的对焦移动速度。

值得一提的是，虽然本实施例(图1)中的镜头驱动装置1以音圈马达(VCM)的应用作为举例，但本发明并不以此为限。于一些实施例中的镜头驱动装置亦可能包括使镜头承载座30于X轴及Y轴方向上移动的驱动部件，亦即也可以应用在具备光学防手震技术(Optical image stabilization，OIS)的相机模块。

接着，请同时参照图2至图4，其中图2为图1中的底座20于另一视角的放大示意图，图3为图1中的镜头承载座30于另一视角的放大示意图，而图4为图2中的底座20上的防扭凸部24与图3中的镜头承载座30上的防扭凹槽34相互对应的剖面示意图。

如图2至图4所示，在本实施例中，底座20的内侧表面S1上还形成有朝Z轴方向突出的多个(四个)防扭凸部24，分别位于底座20上的容置孔22的相对侧，且对应于底座20的四个角落。另一方面，镜头承载座30的底侧表面S2上还形成有朝Z轴方向凹陷的多个(四个)对应于前述防扭凸部24的防扭凹槽34。但是，本发明并不以本实施例(图2至图4)为限，于一些实施例中，四个防扭凸部24亦可分别对应于底座20的四个角落之间的侧边，或者底座20的表面S1上亦可形成有一个、两个、三个、甚至四个以上的防扭凸部24。另外，镜头承载座30的表面S2上亦可形成有一个、两个、三个、甚至四个以上的防扭凹槽34(对应于防扭凸部24的数量)。

据此，当本实施例的镜头驱动装置1组装完成后(请参照图4)，底座20上的防扭凸部24与镜头承载座30上的防扭凹槽34可相互卡合，从而能够限制镜头承载座30于XY平面(请参照图2至图4)上的旋转角度。如此一来，当镜头被旋入镜头承载座30的贯穿孔32时，所产生的扭力即不致过大，而可避免与镜头承载座30连接的前述上簧片60与下簧片60’受到破坏。进一步地，此设计亦可限制镜头承载座30的旋转角度而可避免扭转破坏，以增加镜头驱动装置1的信赖性。

值得一提的是，在本实施例(图2至图4)中，底座20上的每一防扭凸部24可具有一主体部分24A及一基座部分24B，其中基座部分24B连接于底座20的表面S1与主体部分24A之间，可增加防扭凸部24的整体结构强度，并避免防扭凸部24轻易变形。

请继续参照图2，在本实施例中，一防尘结构26还形成于底座20的表面S1上。更具体而言，防尘结构26为一围绕底座20上的圆形容置孔22的环状凸起结构。但是，于一些实施例中，容置孔22亦可能为其他形状(例如方形)，此时防尘结构26可配合容置孔22的形状沿着容置孔22突出于20底座的表面S1。

需特别说明的是，前述防尘结构26可避免粉尘进入容置孔22(用以容置影像感测器)，以维持影像感测器的影像感测品质，此工作原理于后面段落将做进一步介绍。

请参照图5，其为图4中的防扭凹槽34的底面与防扭凸部24的顶面接触时的剖面示意图。值得一提的是，当镜头承载座30沿着摄像光轴O移动并抵接底座20时，镜头承载座30上的防扭凹槽34的底面可与底座20上的防扭凸部24的顶面接触，但镜头承载座30不会接触前述防尘结构26(亦即两者之间具有一间隙G)，如此一来，可避免镜头承载座30与防尘结构26发生碰撞所产生的粉尘直接落入容置孔22。

接着，请同时参照图2及图6，其中图6为图2中的底座20的表面S1上涂布有黏性材料层的局部示意图。在本实施例中，底座20的表面S1上还可涂布一黏性材料层C，其材料包括一双面胶或其他可选用的胶水。更具体而言，黏性材料层C可涂布于底座20的表面S1上的未设有防扭凸部24的全部区域，包括防扭凸部24与防尘结构26之间的区域(请参照图6)。

由此，当镜头承载座30与镜头驱动装置1中的其他部件发生碰撞所产生的粉尘掉落至底座20的表面S1上时，黏性材料层C可黏附该粉尘，并减少粉尘进入底座20上的容置孔22的机会。

更详细而言，请参照图7，其为图4中的镜头承载座30与镜头驱动装置1中的其他部件发生碰撞所产生的粉尘的移动路径的示意图。当镜头承载座30向上移动并与顶壳10发生碰撞时，所产生的粉尘可掉落至底座20的防扭凸部24以外的表面S1上(如图7中的粉尘路径R1所示)，并由表面S1上的黏性材料层C所黏附。另一方面，当镜头承载座30向下移动并与底座20发生碰撞时，镜头承载座30上的防扭凹槽34的底面与底座20上的防扭凸部24的顶面之间所产生的粉尘亦可掉落至底座20的防扭凸部24的外侧及内侧的表面S1上(如图7中的粉尘路径R2及粉尘路径R3所示)，并由表面S1上的黏性材料层C所黏附。如此一来，粉尘经由表面S1反弹而进入底座20上的容置孔22的机会可被大大地减少。

为了减少粉尘产生，镜头承载座30与底座20的材质硬度应大致相同，举例而言，在本实施例中的镜头承载座30与底座20均以硬度接近的塑胶材质制成，但本发明并不以此为限。

值得一提的是，如图7所示，通过防尘结构26的设计，还可阻挡沿着粉尘路径R3移动且未被黏性材料层C所黏附的粉尘，从而可避免该粉尘进入容置孔22(用以容置影像感测器)，以维持影像感测器的影像感测品质。

综上所述，本发明提供一种具有防扭(Anti-twist)及防尘(Dust-proof)设计的镜头驱动装置，主要包括一外框、一镜头承载座及一防尘结构，其中外框具有一顶壳及一底座，镜头承载座活动地设置于外框内并具有一防扭凹槽，且底座的一表面上形成有对应于防扭凹槽的一防扭凸部，而防尘结构亦形成于底座的表面上，并避免粉尘进入底座的用以容置一影像感测器的一容置孔。值得一提的是，在一些实施例中，前述防扭凸部及防扭凹槽的位置亦可互换，即，防扭凸部可形成于镜头承载座的底侧表面上，而防扭凹槽可形成于底座的内侧表面上并对应于防扭凸部。通过上述结构设计，可避免镜头驱动装置中的簧片受到镜头被旋入镜头承载座的贯穿孔时所产生的扭力的破坏，及可避免镜头驱动装置中的影像感测器的影像感测品质受到粉尘的影响。

虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可做些许的更动与润饰。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的保护范围为准。

Claims

1.一种镜头驱动装置，其中，包括：

一外框，包括一顶壳及一底座；

一镜头承载座，用以承载一镜头，活动地设置于该外框内，其中该镜头承载座具有一防扭凹槽，且该底座的一表面上形成有对应于该防扭凹槽的一防扭凸部；以及

一防尘结构，形成于该底座的该表面上，并避免粉尘进入该底座的用以容置一影像感测器的一容置孔；

其中该防尘结构位于该防扭凸部与该镜头的一摄像光轴之间，且当该镜头承载座移动且该防扭凹槽的底面与该防扭凸部的顶面接触时，该镜头承载座不接触该防尘结构。

2.如权利要求1所述的镜头驱动装置，其中该防尘结构沿着该容置孔突出于该底座的该表面。

3.如权利要求2所述的镜头驱动装置，其中该防尘结构为一环状凸起结构。

4.如权利要求1所述的镜头驱动装置，其中该镜头承载座与该底座的材质硬度相同。

5.如权利要求1所述的镜头驱动装置，其中该镜头承载座还具有多个防扭凹槽，且该底座的该表面上还形成有对应于多个该防扭凹槽的多个防扭凸部。

6.如权利要求1所述的镜头驱动装置，其中还包括一黏性材料层，涂布于该底座的该表面上。

7.如权利要求6所述的镜头驱动装置，其中该黏性材料层还涂布于该防扭凸部与该防尘结构之间的该底座的该表面上。

8.如权利要求1所述的镜头驱动装置，其中该防扭凸部具有一主体部分及一基座部分，该基座部分连接于该底座的该表面与该主体部分之间，用以增加该防扭凸部的整体结构强度。

9.一种镜头驱动装置，其中，包括：

一外框，包括一顶壳及一底座；

一镜头承载座，用以承载一镜头，活动地设置于该外框内，其中该镜头承载座具有一防扭凸部，且该底座的一表面上形成有对应于该防扭凸部的一防扭凹槽；以及