一种侧绕式电容测距闭环音圈马达的制作方法

1.本实用新型涉及音圈电机技术领域，具体涉及一种侧绕式电容测距闭环音圈马达，适于驱动镜头等光学元件实现对焦及调焦功能。


背景技术：

2.由于音圈电机(voice coil motor，vcm)具有结构简单、体积小、低能耗、无噪音、高加速度、响应速度快、位移精确和价格低等优点，所以目前对于摄像头自动调焦装置来说，音圈电机的自动调焦功能仍为性价比最高的方案。通过将光学镜头固定在音圈电机载体上，载体作为镜头移动的动力单元，并通过簧片连接音圈电机载体与定子部分，当电机通电后，载体将沿镜头光轴方向做直线运动，从而实现自动对焦及调焦功能。
3.在此过程中，音圈电机采用闭环控制组件反馈载体位移量，适时调整对应的驱动电流大小，但存在如下问题：现有的音圈电机大都采用霍尔传感元件检测电机内磁场变化，从而实现闭环控制目的，但是霍尔传感元件及与其配合的磁石、线圈的布置空间要求较大，否则不能保证对载体的足够推力，然而在达到设定推力的情况下，音圈电机内部体积会相对较大，这不符合应用音圈电机的电子产品逐渐轻、薄、小型化的设计要求，因此，现有音圈马达的推力一直受到结构制约。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了提供一种结构更为合理、使用更为可靠的侧绕式电容测距闭环音圈马达，解决现有音圈马达采用霍尔传感元件、磁石与线圈的配合结构导致对载体推力受到制约的问题，节省了内部空间，与现有音圈马达相比，同等体积下推力增大，同时增强了对焦及调焦补偿效果。
5.本实用新型的技术方案是：
6.一种侧绕式电容测距闭环音圈马达，包括保护壳、基座、设于保护壳与基座形成的保护腔中的镜头载体、弹片组件和驱动组件、设于基座内部的金属料带组以及用于检测、反馈及调节镜头载体相对基座运动的闭环控制组件，所述驱动组件包括固定于镜头载体外侧框体上的线圈、与线圈对应的磁石，所述弹片组件包括连接于镜头载体与基座之间的下弹片、连接于镜头载体与保护壳之间的上弹片，其技术要点是：所述闭环控制组件包括设于所述镜头载体外侧框体上的检测金属端子i、与检测金属端子i平行间隔布置的检测金属端子ⅱ和检测金属端子ⅲ，所述检测金属端子ⅱ和检测金属端子ⅲ固定于相对镜头载体的固定部，检测金属端子ⅱ和检测金属端子ⅲ沿音圈马达光轴方向间隔布置，所述检测金属端子i与检测金属端子ⅱ和检测金属端子ⅲ分别具有投影交叠面，所述金属料带组中设有用于与检测金属端子i、检测金属端子ⅱ和检测金属端子ⅲ连接的独立金属料带，三个独立金属料带引出基座边缘形成三个检测信号端。
7.上述的侧绕式电容测距闭环音圈马达，所述金属料带组中设有用于向线圈传送电流信号的电信号输入料带和电信号输出料带，所述下弹片中设有与电信号输入料带电连的
下弹片分体部ⅰ、与电信号输出料带电连的下弹片分体部ⅱ，所述镜头载体的外侧框体上设有与线圈的输入端和输出端连接的两个接线柱，所述下弹片分体部ⅰ设有与其中一个接线柱连接的输入导电端，所述下弹片分体部ⅱ设有与另一个接线柱连接的输出导电端，所述电信号输入料带和电信号输出料带分别引出基座边缘形成电信号输入端和电信号输出端。
8.上述的侧绕式电容测距闭环音圈马达，所述下弹片中另设有下弹片分体部ⅲ，所述金属料带组中用于与检测金属端子i连接的独立金属料带与下弹片分体部ⅲ电连， 所述镜头载体中内置与检测金属端子i连接的导电部，所述下弹片分体部ⅲ与导电部电连。
9.上述的侧绕式电容测距闭环音圈马达，所述金属料带组中另设有接地料带，所述保护壳设有接地端口，所述接地料带的接地端与保护壳连通并通过接地端口接地，以起到屏蔽作用。
10.上述的侧绕式电容测距闭环音圈马达，所述线圈的数量为两个并利用连接线连通，所述镜头载体外侧框体的两个相对面上分别设有用于固定线圈的限位块，所述磁石固定于相对镜头载体的固定部，其数量为两组且与线圈一一对应，每组磁石与对应线圈上、下部的两块磁石构成。
11.上述的侧绕式电容测距闭环音圈马达，所述基座四角和镜头载体底部分别设有若干固定柱，所述下弹片上设有与固定柱对应的圆孔，下弹片通过固定柱与基座和镜头载体固定。
12.上述的侧绕式电容测距闭环音圈马达，所述基座设有挡墙，所述检测金属端子ⅱ和检测金属端子ⅲ位于挡墙中，所述检测金属端子ⅱ和检测金属端子ⅲ所在的独立金属料带在挡墙中的部分为向上折弯段。
13.本实用新型的有益效果是：
14.1、本实用新型采用检测金属端子结构代替霍尔传感元件，解决了现有采用霍尔元件磁石与线圈无法加大，推力受到限制的问题，电容极板几乎不占用内部空间，同等体积下推力增大，同时增强了马达对焦及调焦补偿效果。
15.2、本实用新型采用检测金属端子结构代替霍尔传感元件，通过侧置布局的方式，根据检测金属端子上不同的电荷量进行差分信号运算，减少元件误差，提高对焦调焦精度。
16.3、本实用新型检测金属端子结构设置在马达整体结构的侧面，节省空间，极板组装简单，生产工序简单，甚至可以通过金属料带组直接成型，便于量产加工。
17.4、本实用新型检测金属端子进行差分信号运算，能够减少元件误差，提高对焦调焦精度。
18.5、本实用新型不易受外界磁场与温度的影响，推力稳定。
附图说明
19.图1是本实用新型的结构示意图（不包括保护壳）；
20.图2是本实用新型的基座结构示意图；
21.图3是本实用新型的上弹片结构示意图；
22.图4是本实用新型的镜头载体结构示意图；
23.图5是本实用新型的线圈结构示意图；
24.图6是本实用新型的磁石结构示意图；
25.图7是本实用新型的下弹片结构示意图；
26.图8是本实用新型的金属料带组结构示意图；
27.图9是本实用新型的保护壳结构示意图；
28.图10是本实用新型的驱动组件结构示意图；
29.图11是本实用新型的线圈、下弹片、金属料带组的组装结构示意图。
30.图中：1.基座、11.挡墙、12.固定柱、2.上弹片、3.镜头载体、31.接线柱、32.限位块、33.螺纹孔、4.磁石、5.线圈、51.连接线、6.下弹片、61.下弹片分体部ⅰ、62.下弹片分体部ⅱ、63.下弹片分体部ⅲ、64.输入导电端、65.输出导电端、7.金属料带组、71.检测金属端子i、72.检测金属端子ⅱ、73.检测金属端子ⅲ、74.电信号输入料带、75.独立金属料带、76.独立金属料带、77.接地料带、78.独立金属料带、79.电信号输出料带、8.保护壳、81.接地端口。
具体实施方式
31.结合附图对本实用新型作详细描述。
32.如图1-图11所示，该侧绕式电容测距闭环音圈马达，包括保护壳8、基座1、设于保护壳8与基座1形成的保护腔中的镜头载体3、弹片组件和驱动组件、设于基座1内部的金属料带组7以及用于检测、反馈及调节镜头载体3相对基座1运动的闭环控制组件。所述驱动组件包括固定于镜头载体3外侧框体上的线圈5、与线圈5对应的磁石4。所述弹片组件包括连接于镜头载体3与基座1之间的下弹片6、连接于镜头载体3与保护壳8之间的上弹片2。所述镜头载体3内壁设有用于固定摄像镜头的螺纹孔33。
33.其中，所述闭环控制组件包括设于所述镜头载体3外侧框体上的检测金属端子i71、与检测金属端子i71平行间隔布置的检测金属端子ⅱ72和检测金属端子ⅲ73。所述检测金属端子ⅱ72和检测金属端子ⅲ73固定于相对镜头载体3的固定部，检测金属端子ⅱ72和检测金属端子ⅲ73沿音圈马达光轴方向间隔布置，所述检测金属端子i71与检测金属端子ⅱ72和检测金属端子ⅲ73分别具有投影交叠面。所述金属料带组7中设有用于与检测金属端子i71、检测金属端子ⅱ72和检测金属端子ⅲ73连接的独立金属料带75、76、78，三个独立金属料带75、76、78引出基座1边缘形成三个检测信号端。
34.本实施例中，所述金属料带组7中设有用于向线圈5传送电流信号的电信号输入料带74和电信号输出料带79。所述下弹片6中设有与电信号输入料带74电连的下弹片分体部ⅰ61、与电信号输出料带79电连的下弹片分体部ⅱ62，所述镜头载体3的外侧框体上设有与线圈5的输入端52和输出端53连接的两个接线柱31，所述下弹片分体部ⅰ61设有与其中一个接线柱31连接的输入导电端64，所述下弹片分体部ⅱ62设有与另一个接线柱31连接的输出导电端65，所述电信号输入料带74和电信号输出料带79分别引出基座1边缘形成电信号输入端和电信号输出端。所述下弹片3中另设有下弹片分体部ⅲ63，所述金属料带组7中用于与检测金属端子i71连接的独立金属料带75与下弹片分体部ⅲ63电连， 所述镜头载体3中内置与检测金属端子i71连接的导电部，所述下弹片分体部ⅲ63与导电部电连。所述金属料带组7中另设有接地料带77，所述保护壳8设有接地端口81，所述接地料带77的接地端与保护壳8连通并通过接地端口81接地，以起到屏蔽作用。所述基座1设有挡墙11，所述检测金属端子ⅱ72和检测金属端子ⅲ73位于挡墙11中，所述检测金属端子ⅱ和72检测金属端子ⅲ73所
在的独立金属料带76、78在挡墙11中的部分为向上折弯段。本实施例中，检测金属端子i71、检测金属端子ⅱ72与检测金属端子ⅲ73分别采用与光轴平行的电容极板的结构形式。
35.所述线圈5的数量为两个并利用连接线51连通，所述镜头载体3外侧框体的两个相对面上分别设有用于固定线圈5的限位块32。所述磁石4固定于相对镜头载体3的固定部，如保护壳8内壁，磁石4数量为两组且与线圈5一一对应，每组磁石4与对应线圈5上、下部的两块磁石4构成。接线柱31和检测金属端子i71位于与线圈5不同侧的镜头载体3外侧框体的两个相对面侧。
36.所述基座1四角和镜头载体3底部分别设有若干固定柱12，所述下弹片6上设有与固定柱12对应的圆孔，下弹片6通过固定柱12与基座1和镜头载体3固定。
37.工作原理：
38.将驱动电流加载于金属料带组7，驱动电流由电信号输入料带74的电信号输入端输入，传递至下弹片6的下弹片分体部ⅰ61，再由下弹片分体部ⅰ61经输入导电端64和接线柱31传递至其中一个线圈5，另一个线圈5利用连接线51导通电流，而后经输出导电端65与另一接线柱31传递至下弹片6的下弹片分体部ⅱ62，最后电流由电信号输出料带79的电信号输出端输出，驱动镜头载体3在基座1内沿光轴运动，以此实现马达的对焦功能。
39.与此同时，将检测信号分别加载于三个检测信号端，其中一个检测信号端的检测信号通过对应的独立金属料带75传递至下弹片6的下弹片分体部ⅲ63，再由下弹片分体部ⅲ63传递至检测金属端子i71，第二个检测信号通过对应的独立金属料带76传递至检测金属端子ⅱ72，第三个检测信号通过对应的独立金属料带78传递至检测金属端子ⅲ73，由于镜头载体3的运动，检测金属端子i71、检测金属端子ⅱ72与检测金属端子ⅲ73累积了不同数量的电荷量，形成了一定的容值差，与检测金属端子i71、检测金属端子ⅱ72与检测金属端子ⅲ73分别连接的外接装置进行差分信号运算后，向各自路线分别发送反馈信号，从而判断镜头载体3及其上承载的镜头的位置，根据反馈信号再次调整驱动电流，以此实现马达的闭环调焦功能。