專利名稱：彈簧、鏡頭驅動裝置、自動對焦相機及有照相功能的手機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于被用在自動對焦照相機等的照相機鏡頭驅動裝置的彈簧。
背景技術：
專利文獻1 (JP2008-310237號公報)，披露了安裝到手機里的自動變焦照相機等 相機鏡頭驅動裝置中，支持配置在環(huán)狀外殼上的鏡頭載體能夠自由移動的彈簧。此專利文獻1上記載的彈簧，是由環(huán)狀的內周部、環(huán)狀的外周部、內周部與外周部 相連接的復數腕部所構成。專利文獻1上關于彈簧的制造方法并沒有具體的記載，但是一 般是按照金屬板的沖壓(沖制)或者蝕刻法，將彈簧與外周部、內周部及腕部用一體成形方 式而制作。但是，至今為止的技術來看，因為彈簧是以金屬板的沖壓及蝕刻法的形式來制作， 外周部、內周部及腕部是用相同的材質，相同的厚度。所以存在的問題是腕部的彈性力(彈 力系數)及彈性方向都將受到限制。特別是，作用在鏡頭載體上的承載力是靠腕部的彈力 來決定，因腕部的材質，厚度及形狀都受到限制，所以存在的問題是彈簧設計的自由度也隨 之變小。特別是，鏡頭載體不僅僅是光軸方向(Z方向)，如果往光軸正交面(X-Y)也自由移 動的話，那么腕部的彈力與彈性的方向也要求用指定的規(guī)格來設計。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供彈簧、鏡頭驅動裝置，自動對焦相機及有照相功能的手機，其中彈簧的 彈力與彈力方向的設計自由空間大。本發(fā)明的彈簧，用在相機鏡頭驅動裝置，能使環(huán)狀的外殼上配置的鏡頭載體對外 殼保持自由移動，其特點是，包括環(huán)狀的內周部、環(huán)狀的外周部、內周部及外周部相連接的 多個腕部，該內周部、外周部以及該多個腕部分開成型，內周部與外周部的同一側面上配置 各腕部，腕部的一端固定在內周部的該側面上，腕部的另一端部固定在外周部的該側面上。所述的彈簧，其進一步的特點是，腕部制作所使用的線材，斷面是用圓形、正方形、 長方形或橢圓形，其厚度尺寸比外周部內周部的板厚尺寸要大。本發(fā)明的鏡頭驅動裝置，其特點是，包括內周上支撐鏡頭的鏡頭載體，鏡頭載體的 外周環(huán)繞設置了第1環(huán)狀線圈，并且間隔90度設置多個第2環(huán)狀線圈，鏡頭驅動裝置還包 括內周部上配置鏡頭載體的環(huán)狀外殼，環(huán)狀外殼固定外周部、鏡頭載體固定內周側的彈簧， 在環(huán)狀外殼上固定的第1磁石和第2磁石，以及控制各線圈通電用的控制部、彈簧是如權利 要求1所記載的彈簧，第1磁石設置在第1環(huán)狀線圈的對面，第2磁石設置在各第2環(huán)狀線 圈的對面，鏡頭載體往光軸方向移動時控制部往第1環(huán)狀線圈通電流，鏡頭載體往光軸直 達X-Y方向移動時，控制部往指定的第2環(huán)狀線圈上通電流。本發(fā)明的自動對焦照相機，其特點是，包括所述的鏡頭驅動裝置，與鏡頭載體的鏡 頭成像側上設置的畫像傳感器。
本發(fā)明的有照相功能的手機，其特征在于，搭載有所述的自動對焦照相機。本發(fā)明的彈簧的腕部的一端部與其他端部向內周部與外周部的一面固定時，是用 焊接(激光焊接或者點焊焊接)，膠水及焊錫等進行。各腕部因環(huán)狀的內周部及環(huán)狀的外周 部可以分開生產制造，所以關于腕部的材質，斷面形狀，厚度，平面形狀，可以不受內周部與 外周部的限制，進行自由的設計。因此，關于彈簧的彈力(彈力系數)及彈性的方向的設計 自由度也將提高。腕部是用線材(彈簧線材)可以加工指定的平面形狀(S字形狀及W形狀等)，易 生產制造的同時不僅僅是平面形狀，并且立體的形狀也可以加工制造。本發(fā)明的鏡頭驅動裝置不僅是鏡頭載體往鏡頭的光軸方向(Z軸方向)，往光軸直 達X-Y方向也能自由移動的設計，所以對于彈簧Z方向，X-Y方向的承載力將被有所要求。 這樣的話，在Z方向，X-Y方向上要求給予不同的承載力(彈力系數)，根據所述的彈簧，比 方說，腕部的斷面形狀等用長方形或者橢圓形等指定的形狀的話，Z方向與X-Y方向就可以 做到承載不同的承載力。也就是說，并不是把彈簧腕部的平面形狀復雜化，而是簡單的將Z 方向與X-Y方向上設定不同的承載力。本發(fā)明的自動對焦相機及有照相功能的手機同樣能取得前述效果。
圖1關于本發(fā)明實施例的彈簧斜視圖。圖2關于本發(fā)明實施例的彈簧分解斜視圖。圖3關于本發(fā)明實施例的鏡頭驅動裝置的分解斜視圖。圖4關于本發(fā)明實施例的鏡頭驅動裝置的水產斷面圖。圖5關于本發(fā)明實施例的鏡頭驅動裝置，圖7A-A的斷面圖。圖6關于第1實施例的鏡頭驅動裝置上，表示鏡頭載體與驅動部之間的關系區(qū)域 圖。圖7表示關于第1實施例的鏡頭驅動裝置外觀的斜視圖。符號說明1鏡頭驅動裝置
3外殼(筐體)
5鏡頭載體
9前側彈簧(彈簧)
9a外周部
9b內周部
9c腕部
16a 16d第2環(huán)狀線圈
17第1磁石
18第2磁石
19第1環(huán)狀線圈
37內周部(一端部)
39外周部(他端部)
具體實施例方式以下，參考附圖1 圖7，將詳細說明本發(fā)明的第1實施例。關于本實施例的鏡頭 驅動裝置1，是往手機里組裝入自動變焦照相機的鏡頭驅動裝置。這個鏡頭驅動裝置1，如圖3所示，包括環(huán)狀的外殼3，鏡頭載體5，外殼3的光軸方 向上的框架7，配置在光軸方向的前側彈簧9 (彈簧)，及外殼3后側上的底座8，光軸方向的 后側彈簧U，后側彈簧11和外殼3之間配置的墊片15 (絕緣材)。如圖3及圖4所示，外殼3大體上是由四角形筒狀組成，往外殼3的各4個角的內 周側上固定第1磁石17。第1磁石17，如圖4所示，從各個前側來看平面是由略三角形組成，內周側是由沿 著鏡頭載體5外周的圓孤形所組成。內周側與外周側的磁極不同，如果內周側面為N極，那 么外周側面則是S極。四角形筒狀外殼3的四個側面的內周，各自固定有第2磁石18。第2磁石，如圖4 所示，內周側一端固定著輔助外殼18a，內周側與外周側的磁極不同。如果內周側為N極，則 外周側為S極。如圖3 圖5所示，鏡頭載體5是略圓筒形，且內周側上固定著鏡頭(圖中沒有顯 示出來)。鏡頭載體5的外周面上設置有繞周向全周的第1環(huán)狀線圈19。第1環(huán)狀線圈19 作為呈帶狀，并配置在鏡頭載體5的外周面上，其與外殼3的角部上相對應的位置是在第1 磁石17對面。第1環(huán)狀線圈19的外周面上，配置有周向上四個等間隔(間隔90度)的第2環(huán) 狀線圈16a、16b、16c、16d。各第2環(huán)狀線圈由各個側面看去成矩形，矩形的內側配置有第2 磁石18。如圖4所示，各個周向的右側一帶M及左側一帶沈，根據左手法則，將形成鏡頭 載體5的半徑方向上作用推力E、F(參考圖6)。如圖3及圖5所示，第2環(huán)狀線圈16a、16b、16c、16d的各前側一帶22，比第1環(huán)狀 線圈10前端19a要向前側突出一些(以光軸方向為參考)，并且突出到第1環(huán)狀線圈19的 直徑方向的內側上。本實施例是，第2環(huán)狀線圈的前側一帶22全部從第1環(huán)狀線圈19的 前端19a突出，并且比第2環(huán)狀線圈的前側一帶22沿這個直徑方向更向內突出，從而形成 一個可供第2磁石18插入的缺口。圖6所示，第1環(huán)狀線圈19，與Z驅動部32相連接，各第2環(huán)狀線圈16a 16d連 接X-Y驅動部33，從各個驅動部32、33連通指定值的電流。另外，本實施例是，第2環(huán)狀16a及16c、16b及16d分別相串聯，在X方向及Y方 向同時在2個環(huán)狀線圈16a及16c、16b及16d同方向上進行驅動。比方說，Z驅動部32，將鏡頭載體5往對焦位置移動(往光軸方向移動)時，往第 1環(huán)狀線圈19接通電流A。同樣的，如果要抖動補償的話，X-Y驅動部33，往第2環(huán)狀線圈16a及16c上通電 流F，讓鏡頭載體5往X方向移動，往第2環(huán)狀線圈16b及16d通電流F，讓鏡頭載體往Y方 向移動。根據這個，鏡頭載體往X-Y方向的移動進行抖動修正。另外，圖6符號A、E、F表示通電電流的基本上所產生的推力方向及大小。如圖3所示，前側彈簧(彈簧)9，組裝前的自然狀態(tài)是平板狀，是由形成平面矩形環(huán)狀的外周部9a、外周部9a的內周上配置的平面圓孤形的內周部％、外周部9a與內周部 9b相連結的4個腕部9c組成。前側彈簧9，圖1表示從前側看的軸測視圖，如圖2所示，圖1的分解軸測視圖，外 周部9a與內周部9b與4個腕部9c，是各自分開生產制造，外周部9a與內周部9b的前側面 (一側面)上配置有腕部9c，腕部9c的外周側端部(一端部)39將固定在外周部9a上，腕 部9c的內周側端部(其他端部)37固定在內周部9b上。本實施例中，固定方法是，基本上 以點焊的方式固定。外周部9a與內周部％，是以金屬板(銅板)沖壓或者蝕刻法來生產制作，腕部9c， 用線材(漆包線材)彎曲成指定的形狀后切斷的方式來加工制作。腕部9c制作所使用的線材，斷面是用圓形，本實施例中，斷面直徑是用了比外周 部9a及內周部9b的板厚，尺寸還要大。線材的直徑及材質，按照要求的彈性(彈力系數) 及彈性的方向能自由的設計，斷面正方形、長方形、橢圓形等形狀、尺寸及材質，可以根據規(guī) 格要求來設置。另外，前側彈簧9的外周部9a是挾持在框架7與外殼3之間，內周部9b是固定在 鏡頭載體5的前端。后側彈簧11，組裝前的自然狀態(tài)是平板狀，是由形成平面矩形形狀的外周部11a、 外周部Ila的內周上配置的平面圓孤形的內周部lib、外周部Ila及內周部lib相連結的4 個腕部Ilc所組成。與前側的彈簧9不同，外周部Ila與內周部lib兩個是相分離的。后側彈簧11，本實施例是，以一塊金屬板的沖壓或者蝕刻法，將外周部Ila及內周 部lib及腕部Ilc 一體形成，與前側彈簧9相同，也是可以分開加工制作并且腕部也是可以 接著固定。后側彈簧11的外周部Ila是挾雜在底座8與后側墊片15之間，內周部lib是固 定在鏡頭載體5的后端上。本實施例，根據前側彈簧9和后側彈簧11，鏡頭載體5支持前后方向(Z方向)及 X-Y方向自由移動。接下來，鏡頭載體5往前方移動時，鏡頭載體5前側彈簧9及后側彈簧11前后方 向的承接力合力，與第一環(huán)狀線圈19及第1磁石17之間產和的電磁力在相均衡的位置停止。鏡頭載體5往X-Y方向移動時，前側彈簧9及后側彈簧11的彈簧合力，與第2環(huán) 狀線圈16a 16d各相對應的第2磁石18之間所產生電磁力，將在均衡位置處停止。接下來，說明關于本實施例相關聯的鏡頭驅動裝置1的構造、作用及效果。首先， 生產制造前側彈簧9及后側彈簧11。前側彈簧是以金屬板(銅板)的沖壓或者蝕刻法來分 開制作，得到外周部9a與內周部％，用線材(漆包線)彎曲成指定形狀后切斷來加工制作 的腕部9c。然后，如圖1及圖2所示，外周部9a及內周部9b上配置腕部9c，將腕部9c的 內周端部(一端部)溶接固定在內周部9b上，腕部9c的外周端部(另一端部)將溶接固 定在內周部9b上。后側彈簧11，以金屬板(銅板)的沖壓及蝕刻法來加工制作的一體成形的外周部 9a與內周部9b及腕部9c，但是，如圖3所示，是分成2塊來加工制作。鏡頭驅動裝置1的結構是，如圖3所示，外殼上，后側彈簧11、后側墊片15、第1環(huán)狀線圈19及第2環(huán)狀線圈16a 16d往外周面上固定的鏡頭載體5，內周側面上固定有各 4個第1磁石17及第2磁石18的外殼3，前側彈簧9，和框架7，以這樣的順序來組成并固定。固定第1環(huán)狀線圈19與第2環(huán)狀線圈16a 16d的鏡頭載體5、將第1磁石17及 第2磁石18固定在內周面的外殼3，它們的組合是，外殼3的內周上從這個后側到前側插入 鏡頭載體5。這時，如圖3線框抽選部所示，第2環(huán)狀線圈16a 16d的前側部22，因為是 配置在從第1環(huán)狀線圈19的前側端部往前側突出的直徑方向內側，所以前側部22將不會 觸犯第2磁石18，可以插入到第2環(huán)狀線圈16a 16d環(huán)內側，鏡頭驅動裝置的組合將變得 簡單。并且，第1環(huán)狀線圈19，各輸入端與輸出端介有后側彈簧Z，并接連驅動部32，第2 環(huán)狀線圈16a 16d，相對線圈16a與16c，1 與16d串聯接連后，往X-Y驅動33連接輸入 端與輸出端。關于本實施例鏡頭驅動裝置1的驅動，Z驅動部32從圖像傳感器31的高域成分 (對比度)的最大值相比較，同時，往合焦點位置上把鏡頭載體5沿Z方向直線移動。(參 照圖6)。往鏡頭載體5的Z方向直線移動時，按照往第1環(huán)狀線圈19通電流值A，磁石17 之間所產生的電磁力與前側彈簧9及后側彈簧11承載力的合力相平衡的位置停止。另外，鏡頭載體5的X-Y控制的是，透鏡支持體5的X-Y控制根據陀螺儀組件等作 為信號接受χ方向的抖動補償量的大小，往X方向的第2環(huán)狀線圈16a、16c上信號量按比 例通電流，鏡頭載體5往X方向移動。同樣，Y方向上，接受根據陀螺儀組件等抖動補償有比例的信號，比例電流值往Y 方向的第2環(huán)狀線圈16a、16d能電鏡頭載體5往Y方向移動。另外，如圖4所示，第2環(huán)狀線圈16a 16d，根據右側部M與左側部沈因往鏡頭 載體5上產生X，Y方向的推力，所以前側部22上就算沒有磁界作用也沒關系。如按本實施例，各腕部因環(huán)狀的內周部及環(huán)狀的外周部可以分開生產制造，所以 關于腕部的材質，斷面形狀，厚度，平面形狀，可以不受內周部與外周部的限制，進行自由的 設計。因此，關于彈簧的彈力(彈力系數)及彈性的方向的設計自由度也將提高。腕部是用線材(彈簧線材)可以加工指定的平面形狀(S字形狀及W形狀等)，易 生產制造的同時不僅僅是平面形狀，并且立體的形狀也可以加工制造。本實施例，不僅是鏡頭載體往鏡頭的光軸方向(Z軸方向)，往光軸直達X-Y方向也 能自由移動的設計，前側彈簧9，各腕部9c，因外周部9a及內周部9b是分開加工制作，所以 Z方向與X-Y方向可以提供不同的承載力(彈性系數)。本發(fā)明，不僅是上述實施例，脫離本宗旨范圍也可以進行各種變形。比方說，腕部 9，不僅用金屬制線材來加工制造，一炭素材(炭素納米材)和樹脂材等線材加工也是可以。不設置后側彈簧11，只有前側彈簧能支持鏡頭載體5移動自如的就可以。鏡頭驅 動裝置1，準備變焦鏡頭，只要能與變焦相吻合的東西也是可以。
權利要求
1.彈簧，用在相機鏡頭驅動裝置，能使環(huán)狀的外殼上配置的鏡頭載體對外殼保持自由 移動，其特征在于，包括環(huán)狀的內周部、環(huán)狀的外周部、內周部及外周部相連接的多個腕部， 該內周部、外周部以及該多個腕部分開成型，內周部與外周部的同一側面上配置各腕部，腕 部的一端固定在內周部的該側面上，腕部的另一端部固定在外周部的該側面上。
2.如權利要求1所述的彈簧，其特征在于，腕部制作所使用的線材，斷面是用圓形、正 方形、長方形或橢圓形，其厚度尺寸比外周部內周部的板厚尺寸要大。
3.鏡頭驅動裝置，其特征在于，包括內周上支撐鏡頭的鏡頭載體，鏡頭載體的外周環(huán)繞 設置了第1環(huán)狀線圈，并且間隔90度設置多個第2環(huán)狀線圈，鏡頭驅動裝置還包括內周部 上配置鏡頭載體的環(huán)狀外殼，環(huán)狀外殼固定外周部、鏡頭載體固定內周側的彈簧，在環(huán)狀外 殼上固定的第1磁石和第2磁石，以及控制各線圈通電用的控制部、彈簧是如權利要求1所 記載的彈簧，第1磁石設置在第1環(huán)狀線圈的對面，第2磁石設置在各第2環(huán)狀線圈的對面， 鏡頭載體往光軸方向移動時控制部往第1環(huán)狀線圈通電流，鏡頭載體往光軸直達X-Y方向 移動時，控制部往指定的第2環(huán)狀線圈上通電流。
4.自動對焦照相機，其特征在于，包括如權利要求3所述的鏡頭驅動裝置，與鏡頭載體 的鏡頭成像側上設置的畫像傳感器。
5.有照相功能的手機，其特征在于，搭載有如權利要求4所述的自動對焦照相機。
全文摘要
彈簧、鏡頭驅動裝置、自動對焦相機及有照相功能的手機，其中的彈簧對于彈力與彈力方向的設計自由空間大，用在相機鏡頭驅動裝置、環(huán)狀的外殼上配置的鏡頭載體對外殼保持自由移動的彈簧9，彈簧9是由環(huán)狀的內周部、環(huán)狀的外周部9a、內周部9b及外周部9a相連接的多個腕部9c組成，內周部9b與外周部9a的一側面上配置各腕部9c，腕部9c的一端固定在內周部9b的一側面上，腕部9c的其它端部39將固定在外周部的一側。
文檔編號H02K33/18GK102129112SQ20101060097
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權日2010年1月18日
發(fā)明者白木學 申請人:思考電機(上海)有限公司