变焦驱动致动器的制作方法

1.本实用新型涉及一种变焦驱动致动器，更具体地，该变焦驱动致动器可更稳定地提高根据镜头扩张的移动距离的驱动性能。


背景技术：

2.随着针对影像处理的硬件技术的发展，对影像摄影等使用者需求的提高，在如独立相机装置、手机、智能手机等安装于移动终端的相机模块等，实现了自动聚焦(af,auto focus)，防抖补正(ois,optical image stabilization，光学防抖)等功能。
3.另外，最近出现了通过放大(zoom-in)以及缩小(zoom-out)等调整焦距从而可以多样地改变拍摄对象的大小等的变焦镜头用致动器，还出现了根据实施形式组合性适用多个镜头的相互位置关系从而进一步多样地实现变焦功能的致动器。
4.针对这种变焦镜头用致动器，其沿着光轴方向移动的变焦镜头的移动距离相比于一般镜头会更延长或者扩张，因此，应设计为确保该更延长或者扩张的大小的驱动力。
5.然而，为了分别确保多个载体的各个独立的移动空间，现有致动器设计为使驱动载体的物理结构实现为单纯多个的形态。
6.因此，现有致动器中致动器本身的大小在增大，因此很难适用于将大小或体积等作为重要问题的智能手机等应用装置上。


技术实现要素：

7.所要解决的技术问题
8.本实用新型是为了解决所述背景中的问题而实用新型的，其目的在于提供一种变焦驱动致动器，其能够更稳定地维持各载体的驱动，而且更有效地实现致动器的空间利用率。
9.本实用新型的另一目的以及优点可通过以下说明被理解，根据本实用新型的实施例能够更明确地知晓。另外，本实用新型的目的以及优点可通过权利要求书中出现的结构和其结构的组合来实现。
10.解决问题的手段
11.为了实现所述目的的本实用新型变焦驱动致动器，包括：第一载体，其包括装载有第一镜头组装体的第一贴装机、安装有第一磁体的第一支持部、以所述第一贴装机为基准设置于所述第一支持部的反侧的第一引导件，能够沿着光轴方向移动；第二载体，其包括装载有第二镜头组装体的第二贴装机、安装有第二磁体的第二支持部、以所述第二贴装机为基准设置于所述第二支持部的反侧的第二引导件，能够在所述第一载体上部或者下部沿着光轴方向移动；壳体，其容纳所述第一以及第二载体；第一线圈部，其与所述第一磁体面对面设置；以及第二线圈部，其与所述第二磁体面对面设置，其中，所述第一载体包括使所述第二引导件移动而形成通路的第一空间，所述第二载体包括使所述第一引导件移动而形成通路的第二空间。
12.其中，本实用新型的所述第一支持部，以光轴方向为基准具有相比于所述第一贴装机更延长的形状，并包括所述壳体上形成的与第一导轨面对面设置的第一轨道，所述第一引导件包括所述壳体上形成的与第二导轨面对面设置的第二轨道，此时，本实用新型还包括分别配置于所述第一轨道和第一导轨之间、所述第二轨道和第二导轨之间的滚珠。
13.另外，本实用新型的所述第二支持部，以光轴方向为基准具有相比于所述第二贴装机更延长的形状，即具有沿着与所述第一支持部的延长方向相反的方向延长的形状，并包括所述壳体上形成的与第三导轨面对面设置的第三轨道，所述第二引导件包括所述壳体上形成的与第四导轨面对面设置的第四轨道，此时，本实用新型还包括分别配置于所述第三轨道和第三导轨之间、所述第四轨道和第四导轨之间的滚珠。
14.优选地，本实用新型的所述第一空间形成于所述第一贴装机和所述第一支持部之间，本实用新型的所述第二空间形成于所述第二贴装机和所述第二支持部之间。
15.进一步，本实用新型还包括：磁轭，其设置于所述壳体上，与所述第一磁体产生引力；以及第一平衡磁体，其设置于所述第一引导件上，与所述磁轭产生引力。
16.根据实施形式，本实用新型还包括：磁轭，其设置于所述壳体上，与所述第二磁体产生引力；以及第二平衡磁体，其设置于所述第二引导件上，与所述磁轭产生引力。
17.实用新型效果
18.根据本实用新型的一实施例，通过将多个载体的物理结构以互相相反的方向对称设置，从而充分确保装载于各载体上的各镜头的独立的各个移动范围。
19.根据本实用新型的一实施例，各载体的一部分相互以交叉或者重叠的形式改善物理结构，从而不仅能够有效地确保多个载体分别独立地移动，还能将装置整体结构和形状实现成更能空间缩小的形式，从而能够实现整体空间最小化以及更能适用于通过其的移动中端的小型化等。
20.根据本实用新型的一实施例，以装载镜头的空间为基准，每各载体呈非对称形式以提供磁体装载空间，从而使充分大小的磁体设置于各载体上，以更有效地增强各载体的驱动力。
附图说明
21.本说明书中所附的以下附图用于本实用新型的优选实施例，并用于与后述的实用新型内容一起更加有效地理解本实用新型的技术思想，但不能解释为本实用新型被这些附图所示的内容所限制。
22.图1是显示根据本实用新型优选一实施例的变焦驱动致动器以及相机模块的整体结构的示意图。
23.图2是显示根据本实用新型优选一实施例的变焦驱动致动器的整体结构的示意图。
24.图3是显示根据本实用新型优选一实施例的第一载体等详细结构的示意图。
25.图4是显示根据本实用新型优选一实施例的第二载体等详细结构的示意图。
26.图5及图6是显示第一以及第二载体的相互关系的示意图。
27.图7是说明本实用新型的详细结构的截面图。
28.图8是显示根据本实用新型一实施例的轨道以及导轨结构的示意图。
具体实施方式
29.以下，参考所附的附图对本实用新型的优选实施例进行详细的说明。在此之前，不能将本说明书及权利要求书中使用的用语或者单词解释为常用或者字典上限定的含义，实用新型人为了将自己的实用新型以最好的方式进行说明，切入对用语概念恰当定义的原则，应当解释成符合本实用新型技术思想的含义和概念。
30.另外，本说明书中记载的实施例和附图中所示的结构仅仅是本实用新型的最优选的一实施例，并不能代表本实用新型的整个技术思想，可以理解的是，对于本技术而言，可具有能够代替它们的多种同等物和变形例。
31.图1是显示根据本实用新型优选一实施例的变焦驱动致动器(以下简称为“致动器”)100以及相机模块1000的整体结构的示意图。
32.本实用新型的致动器100本身当然为独立装置，如图1所示，与反射计模块200等一起还能构成为相机模块1000。
33.如下所述，本实用新型的致动器100是指将装载有镜头(镜头组装体)的多个载体分别沿着光轴方向线性移动从而实现自动聚焦(af,auto focus)或者变焦(zoom)的致动器。
34.设置于致动器100的前方或上部(光轴方向为基准)的反射计模块200执行将拍摄对象的光(light)路径z1反射或者折射成镜头方向的路径z的功能。这种沿着光轴方向反射或者折射的光通过设置于载体的镜头(镜头组装体)进入到cmos，ccd等图像传感器。
35.改变光路径的反射计模块200包括由镜子(mirror)或者棱镜(prism)中选择的一个或者它们的组合来构成的反射计210。所述反射计210由将外部进入的光改变成沿着光轴方向的多种材料构成，然而，优选地由用于提高光学性能的玻璃(glass)材质构成。
36.与反射计模块200等一同被包括的本实用新型的相机模块1000构成为将光路径折射成使光沿着镜头方向进入，从而不会将装置本身设置成沿着便携终端的厚度方向而是沿着长度方向，不会增加便携终端的厚度以最适于便携终端的小型化或者轻薄化等。
37.根据实施形式，反射计210构成为可由如磁体或者线圈等产生磁力的驱动部件等旋转移动。由此，当反射计210移动或者旋转移动时，通过反射计210进行反射(折射)的拍摄对象的光沿着
±
y方向以及/或者
±
x方向移动从而进入镜头以及摄像元件，以实现由于手抖的x轴以及/或者y轴方向的补正。
38.通过反射计模块200被反射的拍摄对象的光射入设置于致动器100内部的第一镜头组装体60和第二镜头组装体70等，在此过程中，第一镜头组装体60和第二镜头组装体70的各个位置(光轴方向为基准)被组合性地调整从而实现变焦或者af等功能。
39.根据实施形式，为了提高如致动器100的变焦倍率等光学性能，如图1所示，致动器100的前方(光轴方向为基准)设置有固定镜头组装体50。
40.根据以下本实用新型的说明，将与从第一镜头60等光进入的路径对应的方向轴定义为光轴(z轴)，与此光轴(z轴)垂直的平面上的两个轴定义为x轴以及y轴。
41.固定镜头组装体50、第一镜头组装体60、第二镜头组装体70由一个以及以上的镜头或者光学元件和壳体等构成，然而，图中为了更明确地显示出内部结构，示出了没有装载镜头等的固定镜头组装体50、第一镜头组装体60、第二镜头组装体70。
42.图2是显示根据本实用新型优选一实施例的致动器100的整体结构的示意图。
43.本实用新型的致动器100对应致动器100的基本框架，并包括：容纳内部结构的壳体110，与所述壳体110结合并起到屏蔽罩的功能的盒190、第一载体120以及第二载体130。
44.装载有第一镜头组装体60的第一载体120以及装载有第二镜头组装体70的第二载体130相当于分别沿着光轴方向(z轴方向)线性移动的移动体，与其相应的相对观点来看，壳体110相当于固定体。
45.图2等图示的实施例中，第二镜头组装体70装载于第二载体130上，第二镜头组装体70装载于第二载体130从而以光轴方向为基准跟第一镜头组装体60相比位于更往上或者更往下，在此状态下第二载体130沿着光轴方向线性移动。
46.如下所述，第一载体120上设置有第一磁体m1，壳体110侧设置有与所述第一磁体m1面对面设置从而往所述第一磁体m1提供驱动力的第一线圈部c1。
47.通过第一驱动程序(未图示)的控制将适当大小和方向的电源施加至第一线圈部c1时，第一线圈部c1和第一磁体m1之间产生电磁力，第一载体120由所述产生的电磁力沿着光轴方向进退移动。所述第一线圈部c1等以安装于第一电路板170-1的状态设置于壳体110的开放的面部。
48.从类似观点出发，通过第二驱动程序(未图示)的控制将适当大小和方向的电源施加至第二线圈部c2时，由设置于第二载体130的第二磁体m2和第二线圈部c2之间产生电磁力，第二载体130沿着光轴方向线性移动。所述第二线圈部c2等以安装于第二电路板170-2的状态设置于壳体110的开放的面部。
49.图中示出了装载有第一镜头组装体60的第一载体120以及装载有第二镜头组装体70的第二载体130，当然作为一实施例，可根据实施形式设置有更多个数的镜头组装体和载体。
50.以下说明中，为了说明的效率，将致动器100中设置的载体示例为2个，以图2的光轴为基准，位于上部(前方)的载体称为第一载体120，位于下部(后方)的载体称为第二载体130。
51.第一载体120以及第二载体130分别沿着光轴方向线性移动，装载于各载体的镜头(镜头组装体)也沿着光轴方向线性移动，通过这些镜头的相对位置关系实现af或者变焦功能。
52.如上所述，为了符合致动器100的光学性能或者标准等，根据实施形式第一镜头组装体60的前面可设置有固定镜头组装体50。
53.另外，为了使第一载体120和第二载体130以最小化的摩擦力更柔滑地线性移动，第一载体120和壳体110之间以及和第二载体130和壳体110之间配置滚珠b1～b4(参考图7)。
54.壳体110的下部面(yz平面)上设置有金属材质的磁轭180，其与第一磁体m1和第二磁体m2产生引力，从而引导第一载体120和第二载体130以将滚珠b1～b4置于它们之间的状态朝向壳体110方向贴合。
55.图3至图6是显示根据本实用新型优选一实施例的第一载体120、第二载体130以及壳体110等详细结构和相互关系的示意图。
56.如上所述，装载有第一镜头组装体60的第一载体120为沿着光轴方向线性移动的移动体，具体地，包括：装载有第一镜头60的第一贴装机121、装载有第一磁体m1的第一支持
部123以及第一引导件125。
57.如图示例，第一贴装机121具有与第一镜头组装体60形状对应的空间以装载第一镜头60(第一镜头组装体)，根据实施形式，为了防止第一镜头组装体60沿着x轴方向等脱离，第一贴装机121的上部可设置有盒子或者塞子(stopper)(未图示)。
58.加载有第一磁体m1的第一支持部123设置于第一贴装机121的左侧或者右侧中的一侧，如图所示，以光轴方向为基准具有相比于第一贴装机121的光轴方向长度(d2，参考图5)更延长的形状(d1，参考图5)。
59.第一支持部123和第一贴装机121一体成型，为了实现与后述的第二载体130的第二支持部133互相对称的物理结构，优选地，具有朝向光轴方向(z轴方向)中的一个方向延长的形状。
60.如此，由于本实用新型的第一支持部123具有朝向光轴方向延长的形状，从而能够装载与其扩张区域对应大小的第一磁体m1，以进一步提高第一载体120的驱动力。
61.另外，第一支持部123形成有与形成于壳体110上的第一导轨111面对面设置的第一轨道128。此时，第一滚珠b1在第一导轨111和第一轨道128之间配置成其一部分被容纳的形态。
62.第一引导件125设置于第一贴装机121的左侧或者右侧中不具有所述第一支持部123的相反侧，如图所示，具有相比于第一支持部123更低的高度(x轴为基准)，并形成为相比于第一贴装机121的光轴方向长度更延长的条(bar)形状。
63.该第一引导件125形成有与形成于壳体110上的第二导轨112面对面设置的第二轨道129，本实用新型的第二滚珠b2在第二导轨112和第二轨道129之间配置成其一部分被容纳的形态。
64.如此，第一载体120通过第一支持部123和第一引导件125可更稳定地支持沿着第一镜头组装体60的光轴方向的移动，所述第一支持部123和第一引导件125以第一贴装机121为基准分别位于左侧和右侧并具有相比于第一贴装机121更延长的形状。
65.第一载体120的第一引导件125设置有与磁轭180产生引力的第一平衡磁体bm1，如上所述，设置于第一载体120的第一支持部123上的第一磁体m1与设置于壳体110上的磁轭180产生引力。
66.因此，本实用新型的第一载体120通过第一磁体m1和磁轭180之间以及第一平衡磁体bm1和磁轭180之间的引力，在整体上维持平衡的同时朝向壳体110方向贴合，从而更加稳定地实现由滚珠b1、b2的物理性引导。
67.优选地，为了提高驱动力，设置于壳体110侧的第一线圈部c1形成有以光轴方向为基准上下排列的n(n为2个及以上的自然数)个线圈。
68.第二载体130具有与所述第一载体120相应的物理结构，如图所示，在相反的方向构成为与第一载体120相互对称的结构。
69.具体地，第二载体130包括：装载有第二镜头组装体70的第二贴装机131、装载有第二磁体m2的第二支持部133以及第二引导件135。
70.第二载体130的第二支持部133设置于第二贴装机131的左侧或者右侧中的一侧，并设置在与朝向具有第一载体120的第一支持部的方向相反的方向上，沿着光轴方向具有相比于所述第二贴装机131的长度(d4，参考图5)更延长的形状(d3，参考图5)，具有朝向与
第一载体120的第一支持部123延长的方向相反方向延长的形状。
71.由此，第一载体120和第二载体130具有整体上类似的物理结构，在中央部分设置装载有第一镜头组装体60的第一贴装机121和装载有第二镜头组装体70的第二贴装机131，从而确保第一以及第二镜头组装体60、70的充分的移动距离。
72.同时，用于驱动第一载体120的第一磁体m1以及用于驱动第二载体130的第二磁体m2通过第一支持部123和第二支持部133以相对更大的大小进行设置，从而有助于有效地增强驱动力。
73.进一步地，第一磁体m1和第二磁体m2分别地往左侧和右侧(以y轴为基准)互相分隔设置，与其对应地，与第一磁体m1面对面设置的第一线圈部c1以及与第二磁体m2面对面设置的第二线圈部c2也同样分隔设置。
74.如此，第一磁体m1和第一线圈部c1，第二磁体m2和第二线圈部c2互相远距离分隔设置，从而最小化用于各载体驱动的电磁力的相互干涉和影响，以更精确地实现第一载体120和第二载体130的独立驱动。
75.第二支持部133上形成有与形成于壳体110上的第三导轨113面对面设置的第三轨道138，此时，第三滚珠b3在第三导轨113和第三轨道138之间配置成其一部分被容纳的形态。
76.第二引导件135设置于第二贴装机131的左侧或者右侧中不具有所述第二支持部133的相反侧，如图所示，具有相比于第二支持部133更低的高度(x轴为基准)，并形成为相比于第二贴装机131的光轴方向长度更延长的条(bar)形状。
77.该第二引导件135形成有与形成于壳体110上的第四导轨114面对面设置的第四轨道139，本实用新型的第四滚珠b4在第四导轨114和第四轨道139之间配置成其一部分被容纳的形态。
78.如此，第二载体130通过第二支持部133和第二引导件135可更稳定地支持沿着第二镜头组装体70的光轴方向的移动，所述第二支持部133和第二引导件135以第二贴装机131为基准分别位于左侧和右侧并具有相比于第二贴装机131更延长的形状。
79.第二载体130的第二引导件135设置有与磁轭180产生引力的第二平衡磁体bm2，设置于第二载体130的第二支持部133上的第二磁体m2与设置于壳体110上的磁轭180产生引力。
80.因此，本实用新型的第二载体130通过第二磁体m2和磁轭180之间以及第二平衡磁体bm2和磁轭180之间的引力在整体上维持平衡的同时朝向壳体110方向贴合，从而更加稳定地实现由滚珠b3、b4的物理性引导。
81.如图3至图6所示，第一载体120包括第一空间127，其具有朝向光轴方向延长形状的通路以使第二载体130的第二引导件135移动。
82.与此相应，第二载体130包括第二空间137，其具有朝向光轴方向延长形状的通路以使第一载体120的第一引导件125移动。
83.通过这种第一载体120的第一空间127以及第二载体130的第二空间137的物理结构，第一载体120的第一引导件125引入至第二载体130的第二空间137，第二载体130的第二引导件135引入至第一载体120的第一空间127。
84.由此，本实用新型的第一载体120和第二载体130自然可以分别独立地移动，各个
的一部分结构可实现相互交叉或者重叠形态的物理结构，从而更加提高空间利用性。
85.图7是说明本实用新型的详细结构的截面图，图8是显示根据本实用新型一实施例的轨道128、129、138、139以及导轨111、112、113、114的结构的示意图。
86.如图7所示，第二载体130的第二引导件135位于第一载体120的第一空间127，第二载体130移动时，受第四滚珠b4的物理性引导沿着光轴方向线性移动。
87.从相应的观点出发，第一载体120的第一引导件125位于第二载体130的第二空间137，第一载体120移动时，通过第二空间137受第二滚珠b2的物理性引导沿着光轴方向线性移动。
88.如此，本实用新型的第一载体120和第二载体130的各个的一部分可实现相互层叠或者重叠形态的物理结构，以确保各个独立的驱动的同时缩小整体大小，从而更加提高空间利用性。
89.为了更加提高这种空间性设计的效率，优选地，所述第一空间127形成于第一贴装机121和第一支持部123之间，第二空间137形成于第二贴装机131和第二支持部133之间。
90.如图8所示，壳体110的底面(x轴为基准)上形成有第一至第四导轨111、112、113、114。
91.第一导轨111和第二导轨112构成为为了引导位于第一载体120和壳体110之间的滚珠b1、b2，第一导轨111与第一轨道128面对面，第二导轨112与第二轨道129面对面。
92.第三导轨113与形成于第二载体130的第二支持部133的第三轨道138面对面，第四导轨114与形成于第二载体130的第二引导件135的第四轨道139面对面。
93.第三导轨113和第三轨道138之间以及第四导轨114和第四轨道139之间分别配置有第三滚珠b3和第四滚珠b4。
94.如上所述，本实用新型的第一载体120和第二载体130分别是装载有镜头的部分和装载有驱动用磁体的部分形成二元化，装载有磁体的部分具有朝向光轴方向延长的形状，第一载体120和第二载体130本身以互相相反的方向为基准构成为对称的物理性结构。
95.由此，如上所述，可以将导轨的结构更向光轴方向扩张，以此为基础，可以更有效地扩张第一载体120和第二载体130的光轴方向移动距离，而不会有由于移动导致的干涉或者物理性妨碍。
96.为了实现对线形性的有效引导，在轨道128、129、138、139或者/以及导轨111、112、113、114的一个及以上中，滚珠b1、b2、b3、b4以容纳其一部分的形态设置。
97.虽然在上面，本实用新型由限定的实施例和附图进行了说明，但本实用新型并不会被上述说明所限定，本实用新型的技术思想和下面记载的权利要求书的等同范围内，当然地，本实用新型所属技术领域中的技术人员可以进行多种修改以及变形。
98.所述本实用新型的说明中，如第一以及第二等的修饰语仅仅是为了相对性地区分相互之间的构成要素而使用的工具性概念的用语，并不能解释为为了显示特定的顺序、优先顺序等而使用的用语。
99.为了强调或者刻画本实用新型的技术内容，所附的用于图示本实用新型的说明和对其的实施例的附图等是可以以夸张的形态示出，应该理解的是，考虑到以上所述的内容和附图中图示的内容等，显然本技术领域的技术人员可以得出多种形态的变形实施例。
100.附图标记说明
101.1000：相机模块
102.50：固定镜头组装体
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60：第一镜头组装体
103.70：第二镜头组装体
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200：反射计模块
104.100：致动器
105.110：壳体
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111、112、113、114：导轨
106.c1：第一线圈部
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c1：第二线圈部
107.120：第一载体
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121：第一贴装机
108.123：第一支持部
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125：第一引导件
109.128:第一轨道
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129:第二轨道
110.m1:第一磁体
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bm1:第一平衡磁体
111.130:第二载体
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131:第二贴装机
112.133:第二支持部
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135:第二引导件
113.138:第三轨道
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139:第四轨道
114.m2:第二磁体
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bm2:第二平衡磁体
115.b1(b2、b3、b4):滚珠
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170-1(170-2):电路板
116.180:磁轭
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190:盒。