專利名稱：自動對焦鏡頭模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種對焦鏡頭，尤指一種由彈簧組的平衡彈簧力與電磁力 以控制光學鏡片組前/后移動而進行對焦的鏡頭模塊。
背景技術(shù)：
數(shù)字相機或具拍攝功能的手機上均設(shè)有一鏡頭模塊，而所述鏡頭模塊的功
能為驅(qū)動光學鏡片組沿著光軸移動，以達到自動對焦(autofocus)且/或變焦 (zoom)的功能。光學鏡片組的移動方法的一為音圈馬達VCM (Voice coil motor), 是通過電流流經(jīng)一線圈產(chǎn)生電磁場，電磁場與永久磁鐵產(chǎn)生驅(qū)動力(driving force)而使光學鏡片組沿著光軸移動。由于此種方法可以縮小鏡頭模塊體積， 近年已大量運用于小型相機、手機相機(camera-equipped cellular phone)或 網(wǎng)絡(luò)相機(web-camera)中。
現(xiàn)有音圈馬達VCM型式的自動對焦模塊如圖1所示，如美國專利 US2008/001 3196、 US6,594，45 0、 US7, 145, 7 38、臺灣專利TWM317027及日本專 利JP3124292、 JP31 32575,其主要由一底蓋110、 二個導(dǎo)電片122、 一絕纟彖片 130、四個永久》茲鐵140、鏡頭套筒150、光學鏡片組160、 一圏狀彈簧(coiled spring) 171、 一線圈180及一上蓋190所構(gòu)成。其中，鏡頭套筒150、光學鏡 片組160、及線圏180是組成一可沿光軸移動的鏡頭組。其中，使用圈狀彈簧 171時，圈狀彈簧171可以產(chǎn)生直接有效的彈性力，使鏡頭套筒150可以快速移 動，但由于使用圈狀彈簧171可能會使鏡頭組在移動過程中產(chǎn)生傾斜(tilt), 致難以達到極高精密的要求。另一種現(xiàn)有音圈馬達VCM型式的自動對焦模塊如 圖2所示，其是使用葉片彈簧172 (blade spring、 leaf spring)的彈性力使鏡 頭套筒150移動，如美國專利US2008/0186601 、 US2006/0181632 、臺灣專利 TWM331687、 T麗318736、日本專利JP63247924等。然而使用葉片彈簧172時， 葉片彈簧172彈性力及運動長度(extension length)較不足，使得鏡頭組移動緩慢，難以符合快速對焦的要求;甚至現(xiàn)有技術(shù)使用二個葉片彈簧172以補足 運動長度不足的缺點，但仍存在移動緩慢的問題。
對于高精密、快速對焦的要求，在盡量減低現(xiàn)有設(shè)計或自動對焦模塊商品 的變更范圍下，利用彈簧組所組合的彈性力，在對焦過程中鏡頭組以近乎等速 度移動，將可有效達到高精密、快速對焦、減低傾斜現(xiàn)象的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的主要目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種自動對焦鏡 頭模塊，其是由彈簧組的平衡彈簣力與電磁力以控制光學鏡片組前/后移動而進 行對焦，以達成快速移動、穩(wěn)定對焦并減少傾斜的功效。
為了達到上述目的，本實用新型主要提供一種自動對焦鏡頭模塊，其主要 是由一底蓋、二導(dǎo)電片、 一絕緣片、四永久磁鐵、 一鏡頭套筒、 一光學鏡片組、 一彈簧組、 一線圈及一上蓋組成，其中所述底蓋，其四角處設(shè)有扣合用四支 架供與所述上蓋扣合成一體，所述底蓋中央處設(shè)有一 中央孔供形成所述光學鏡 片組的光學路徑，所述底蓋內(nèi)面對角處設(shè)有數(shù)個定位稍；所述二導(dǎo)電片，是分 別由定位孔與所述底蓋的定位稍配合，以固設(shè)在所述底蓋上并形成電性隔離狀 態(tài)，又所述二導(dǎo)電片之間形成一中央孔以對應(yīng)所述底蓋的中央孔；所述絕緣片， 其上設(shè)定位孔以對應(yīng)配合所述底蓋的定位稍，使所述絕緣片貼設(shè)在所述二導(dǎo)電 片上，又所述絕緣片上設(shè)一中央孔；所述四永久磁鐵，是對稱形狀且呈圓弧形 的永久磁鐵，分別立置在所述底蓋的四支架的內(nèi)側(cè)；所述鏡頭套筒，是一圓環(huán) 體，設(shè)有一中央孔及一環(huán)狀外凸緣；所述光學鏡片組，是固設(shè)在所述鏡頭套筒 的中央孔中；所述彈簧組，包含至少一圈狀彈簧及一葉片彈簧；所述線圈，是 固定在鏡頭套筒的環(huán)狀外凸緣上，所述線圈的頭、尾端導(dǎo)線分別連接至所述二 導(dǎo)電片的不同電極；所述上蓋，是套設(shè)在所述底蓋上并扣合成一體；而鏡頭套 筒、光學鏡片組及線圏是構(gòu)成一可同步連動的鏡頭組，而所述四個永久磁鐵是 等距且對稱布設(shè)在線圏的外圍且位于底蓋的四內(nèi)角處；其中，彈簧組是包含圈 狀彈簧及葉片彈簧，所述圈狀彈簧是套設(shè)在線圈的內(nèi)圍或外圍并彈性支撐在鏡 頭套筒的環(huán)狀外凸緣與上蓋之間，所述葉片彈簧的內(nèi)圏是固設(shè)在鏡頭套筒一端 面上，其外圏保持定位不動；由此，可通過圈狀彈簧及葉片彈簧兩種不同型態(tài) 的彈簧的延伸或壓縮而構(gòu)成組合的彈簧力，用以與線圈通電后與永久磁鐵之間 所產(chǎn)生的電磁力配合，以使所述由鏡頭套筒、光學鏡片組及線圈所構(gòu)成的鏡頭組可以進^f于對焦移動。
本實用新型的有益效果在于可達成快速移動、穩(wěn)定對焦并減少傾斜的功效。


圖1是現(xiàn)有一具音圈馬達VCM (利用圈狀彈簧)的自動對焦模塊的示意圖。 圖2是現(xiàn)有另 一具音圏馬達VCM(利用葉片彈簧)的自動對焦模塊的示意圖。 圖3是本實用新型第一實施例的立體組合外觀圖。 圖4是本實用新型第一實施例的立體分解圖。
圖5-12是本實用新型第一實施例各構(gòu)件之間的連續(xù)組合關(guān)系示意圖。
圖13是本實用新型第一實施例中葉片彈簧與鏡頭套筒的組裝示意(底視)圖。
圖14是本實用新型第一實施例的一側(cè)面剖視圖。
圖15是本實用新型第二實施例的立體分解圖。
附圖標記說明1 、 la-鏡頭模塊；10-底蓋；ll-支架；12-中央孔；13-定 位稍；14-凸起；20-導(dǎo)電片；21-定位孔；22-凸片；23-中央孔；30-絕緣片； 31-定位孔；32-中央孔；40-永久磁鐵；50-鏡頭套筒；51-中央孔；52-外凸 緣；60-光學鏡片組；70-線圈；80-彈簧組；81-圈狀彈簧；82-葉片彈簧；821-內(nèi)圏；822-外圏；90-上蓋；90a-上環(huán)蓋；IOO-紅外線濾光片。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細的 說明。
〈第一實施例〉
參考圖3、 4所示，本實用新型鏡頭模塊1主要包含一底蓋(base) 10、 二 導(dǎo)電片(copper plate) 20、 一纟色緣片(insulation spacer) 30、四永久磁鐵 (permanent magnet) 40、 一鏡頭套筒(lens holder ) 50、 一光學鏡片組(opt ical lens) 60、 一彈簧組(spring set) 80、 一線圏70及一上蓋(top cover) 90;其 中，所述彈簧組80包含一圈狀彈簧(coil spring) 81及一葉片彈簧(blade spring) 82;而所述鏡頭套筒50、光學鏡片組60與線圈70是組成一可同步移動 的鏡頭組，可在底蓋10與上蓋90之間上/下(前/后)移動而達成對焦功效。請再參考圖5-12，其是本實施例各構(gòu)件之間的連續(xù)組合關(guān)系示意圖；現(xiàn)配 合圖4及圖14分別說明如下
參考圖4、 5、 14所示，底蓋IO是一矩形框架體，其四角處設(shè)有扣合用四 支架11供與上蓋90組合成一體，其中央處設(shè)有一中央孔12供形成光學鏡片組 60的光學路徑，其內(nèi)面分別設(shè)有數(shù)個定位稍13及隔緣用凸起I4;另，中央孔 12下方處可設(shè)一紅外線濾光片(IR cut-off filter) 100如圖4所示。
再參考圖4、 6、 14所示，二導(dǎo)電片20是分別由其定位孔21與定位稍n 配合以固設(shè)在底蓋10上并形成電性隔離狀態(tài)，并各由一凸片22以連接不同電 極；而二導(dǎo)電片20之間形成一中央孔23以對應(yīng)底蓋10的中央孔l2。
再參考圖4、 7所示，絕緣片30是由其定位孔31與定位稍n配合而貼設(shè) 在二導(dǎo)電片20上，又其具一中央孔32以對應(yīng)中央孔U、 23。
再參考圖4、 9、 14所示，四個永久磁鐵40是具對稱形狀且略呈圓弧形， 分別立置固定在矩形底蓋IO的四支架11的內(nèi)側(cè)以固設(shè)在上蓋90與底蓋10之 間，本實施例所述四個永久磁鐵40是分別壓覆并固定在葉片彈簣82的外圈 上面。
再參考圖4、 10、 14所示，鏡頭套筒50是設(shè)于中央孔12、 23中，且使葉 片彈簧82的內(nèi)圏821夾設(shè)固定在鏡頭套筒50的底端的外緣面上；本實施例的 鏡頭套筒50是一圓環(huán)體，設(shè)有一中央孔51及一環(huán)狀外凸緣52;光學鏡片組60 是鎖固在鏡頭套筒50的中央孔51中，鎖固方式不限制，可為螺合方式或粘著 方式。
如圖4、 11、 14所示，彈簧組80中的圈狀彈簧81是套設(shè)鏡頭套筒50的外 緣面上并彈性支撐在鏡頭套筒50的環(huán)狀外凸緣52與上蓋90之間。再如圖4、 8、 14所示，彈簧組80中的葉片彈簧82,具有一內(nèi)圈821及一相連結(jié)的外圈822， 其所述內(nèi)圈821是固設(shè)在鏡頭套筒50上，其外圈822是貼設(shè)在絕緣片30上， 如圖13所示其內(nèi)圈821可夾設(shè)固定在鏡頭套筒50的底端的外緣面上，而其外 圈822是固設(shè)在絕緣片30上并保持不動；而依據(jù)葉片彈簧82的結(jié)構(gòu)特性，所 述內(nèi)圈821與外圏822固定后，通過內(nèi)圈821與外圏822之間的拉伸作用可產(chǎn) 生彈性力。鏡頭組(包含鏡頭套筒50、光學鏡片組60及線圏70)是受電磁力、 圈狀彈簧81的彈性力及葉片彈簧82的彈性力所形成的凈合力(net force)而產(chǎn) 生移動對焦，由于圈狀彈簧81與葉片彈簧82在結(jié)構(gòu)上形成串聯(lián)型態(tài)，其作用 上為兩者彈性系數(shù)之和，由此除可減弱其中任一彈簧力的單獨影響外，其作用方向可對鏡頭套筒50產(chǎn)生接觸面的整體作用，而進一步改善單一彈簧所產(chǎn)生單 點的作用，由以減少鏡頭組在移動過程中產(chǎn)生傾斜(tilt)的現(xiàn)象。再者，圈狀
彈簧81的彈性力及葉片彈簧82的彈性力形成彈性力的合力，可改善現(xiàn)有技術(shù) 只使用葉片彈簧82的位移量不足或彈性力不足而移動緩慢的缺點。
再參考圖4、 12、 14所示，線圈70是套設(shè)在圈狀彈簧81的外圍并固定在 鏡頭套筒50的環(huán)狀外凸緣52上而與鏡頭套筒50組合成一連動體。本實施例進 一步在上蓋90下方設(shè)置一上環(huán)蓋(top ring cover) 90a,使四個永久》茲4失40 可分別固設(shè)在上環(huán)蓋90a的四角內(nèi)緣處，再將上蓋90鎖固在底蓋10的四支架 11上，以使上環(huán)蓋90a夾設(shè)在上蓋90與底蓋10之間，以組裝完成一鏡頭模塊 l,并使四永久磁鐵40夾固在上環(huán)蓋90a的內(nèi)緣面與絕緣片30之間而不會移位。
參考圖4及圖8-14所示，其中所述鏡頭套筒50、光學鏡片組60、圈狀彈 簧81、葉片彈簧82及線圈70等構(gòu)件間的組裝次序并不限制，也就是圖8-12并 非用來限制所述這些構(gòu)件間的組裝次序，如光學鏡片組60及線圈70可先與鏡 頭套筒50(圖8、 9中未示光學鏡片組60)組裝成一體，且葉片彈簧82也可先 組設(shè)在鏡頭套筒50—端面上如圖13所示，再將已組裝有光學鏡片組60、線圈 70及葉片彈簧82的鏡頭套筒50組設(shè)在絕緣片30上。
又彈簧組80的圏狀彈簧81可采用壓縮式圈狀彈簧，當上蓋90與底蓋10 組合成一體時，所述圈狀彈簧81可呈適當?shù)膲嚎s狀態(tài)，并相對壓迫鏡頭套筒50 向下；通過彈簧組80的組合的彈簧力使鏡頭組停置于其伸縮動程中的下(后) 死點位置，而形成遠焦位置；又線圈70的頭、尾端可改變不同電極及電流大小， 由以配合永久^茲4失40的N、 S才及而產(chǎn)生向上/向下(向前/向后)的電；茲力，由 以驅(qū)動鏡頭組(包含鏡頭套筒50、光學鏡片組60及線圏70)及葉片彈簧82的 內(nèi)圈821上/下(前/后)移動以進行對焦動作；而在本實施例中，線圏70與永 久磁鐵40間電磁力的產(chǎn)生方式可選擇只產(chǎn)生向上(向前)電磁力，使在遠焦位 置時，線圈70可不通電流，使鏡頭組不受電磁力作用而停留在下(后)死點位 置(遠焦位置)；當欲進行對焦動作時，則控制一適量電流通過線圈70以產(chǎn)生 一適量電磁力以驅(qū)使鏡頭組向上(前)移動，而形成近焦狀態(tài)，而當鏡頭組上 所受電磁力與彈簧組80的彈性力平衡時，鏡頭組即停留在所述調(diào)整后位置，因 此，鏡頭組由遠焦向上(前)移動至近焦位置須由電磁力，而由近焦位置向下 (后)回復(fù)至遠焦位置則可由彈簧組80的回復(fù)力，由以達成遠近對焦調(diào)整功效。
本實用新型鏡頭模塊1與現(xiàn)有鏡頭模塊比較，通過上述結(jié)構(gòu)及由組合的彈簧力與電磁力，可使鏡頭組快速與穩(wěn)定移動、減少傾斜的現(xiàn)象發(fā)生。 <第二實施例>
參考圖15,本實施例鏡頭模塊la是包含一底蓋10、 二導(dǎo)電片20、 一絕緣 片30、四永久磁鐵40、 一鏡頭套筒50、 一光學鏡片組60、 一彈簧組80、 一線 圈70、及一上蓋90，其中，彈簧組80包含一圏狀彈簧81及一葉片彈簧82;鏡 頭套筒50、光學鏡片組60、線圈80及葉片彈簧82是組成一可同步移動的鏡頭 組，可在底蓋10與上蓋90之間前/后(上/下)移動而達成對焦功效。而本實 施例鏡頭模塊la與第一實施例的鏡頭模塊1的結(jié)構(gòu)大致相同，二者之間的最大 差異是在于所述圈狀彈簧81是套設(shè)在線圈70的外圍，而第一實施例的鏡頭模 塊1的圈狀彈簧81是套設(shè)在線圈70的內(nèi)圍。
本實用新型鏡頭模塊1、 la與現(xiàn)有鏡頭模塊比較，通過上述結(jié)構(gòu)及由組合 的彈簧力與電磁力，可使鏡頭組快速與穩(wěn)定移動、減少傾斜的現(xiàn)象發(fā)生。
以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做 出許多修改，變化，或等效，但都將落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
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權(quán)利要求1.一種自動對焦鏡頭模塊，其特征在于，包含一底蓋、二導(dǎo)電片、一絕緣片、四永久磁鐵、一鏡頭套筒、一光學鏡片組、一彈簧組、一線圈及一上蓋，其中所述底蓋，其四角處設(shè)有扣合用四支架供與所述上蓋扣合成一體，所述底蓋中央處設(shè)有一中央孔供形成所述光學鏡片組的光學路徑，所述底蓋內(nèi)面對角處設(shè)有數(shù)個定位稍；所述二導(dǎo)電片，是分別由定位孔與所述底蓋的定位稍配合，以固設(shè)在所述底蓋上并形成電性隔離狀態(tài)，又所述二導(dǎo)電片之間形成一中央孔以對應(yīng)所述底蓋的中央孔；所述絕緣片，其上設(shè)定位孔以對應(yīng)配合所述底蓋的定位稍，使所述絕緣片貼設(shè)在所述二導(dǎo)電片上，又所述絕緣片上設(shè)一中央孔；所述四永久磁鐵，是對稱形狀且呈圓弧形的永久磁鐵，分別立置在所述底蓋的四支架的內(nèi)側(cè)；所述鏡頭套筒，是一圓環(huán)體，設(shè)有一中央孔及一環(huán)狀外凸緣；所述光學鏡片組，是固設(shè)在所述鏡頭套筒的中央孔中；所述彈簧組，包含至少一圈狀彈簧及一葉片彈簧；所述線圈，是固定在所述鏡頭套筒的環(huán)狀外凸緣上，所述線圈的頭、尾端導(dǎo)線分別連接至所述二導(dǎo)電片的不同電極；所述上蓋，是套設(shè)在所述底蓋上并扣合成一體；其中，所述鏡頭套筒、所述光學鏡片組及所述線圈是組成一可同步移動的鏡頭組；其中，所述圈狀彈簧套設(shè)于所述鏡頭套筒的環(huán)狀外凸緣上并彈性支撐在所述環(huán)狀外凸緣與所述上蓋內(nèi)緣面之間；而所述葉片彈簧具有一內(nèi)圈及及一相連結(jié)的外圈，且其中所述內(nèi)圈固設(shè)在所述鏡頭套筒上而隨所述鏡頭套筒移動，而所述外圈是保持不動；其中，通過所述圈狀彈簧與所述葉片彈簧的組合的彈簧力，用以配合通電后的所述線圈與所述永久磁鐵之間所產(chǎn)生的電磁力作用，使所述鏡頭組進行對焦移動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述自動對焦鏡頭模塊，其特征在于，所述圏狀彈簧套 設(shè)在所述線圏的內(nèi)圍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述自動對焦鏡頭模塊，其特征在于，所述圈狀彈簧套設(shè)在所述線圏的外圍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述自動對焦鏡頭模塊，其特征在于，所述圏狀彈簧采 用延伸式圏狀彈簧。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述自動對焦鏡頭模塊，其特征在于，所述圏狀彈簧采 用壓縮式圈狀彈簧。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述自動對焦鏡頭模塊，其特征在于，其進一步在所述 上蓋的下方的內(nèi)側(cè)設(shè)置一上環(huán)蓋，使所述四永久磁鐵分別先固設(shè)在所述上環(huán)蓋 的四角內(nèi)緣處，再將所述上蓋鎖固在所述底蓋的四支架上，以使所述上環(huán)蓋夾 設(shè)在所述上蓋與所述底蓋之間，并使所述四永久磁鐵夾固在所述上環(huán)蓋的內(nèi)緣 面與所述絕緣片之間。
專利摘要一種自動對焦鏡頭模塊，是由組合的彈簧力與電磁力配合以控制光學鏡片組移動而進行對焦，包含一底蓋、二導(dǎo)電片、一絕緣片、四個永久磁鐵、一鏡頭套筒、一光學鏡片組、一線圈、一彈簧組及一上蓋，其中，鏡頭套筒、光學鏡片組及線圈組成一可連動的鏡頭組，四個永久磁鐵設(shè)在線圈外圍；所述彈簧組包含圈狀彈簧及葉片彈簧，所述圈狀彈簧是套設(shè)在線圈的內(nèi)圍或外圍并彈性支撐在鏡頭套筒的環(huán)狀外凸緣與上蓋之間，所述葉片彈簧的內(nèi)圈是套設(shè)在鏡頭套筒一端面上以可隨鏡頭套筒移動，其外圈則保持定位不動；而通過組合的彈簧力用以配合線圈通電后與永久磁鐵之間所產(chǎn)生的電磁力作用，使鏡頭組可以進行對焦移動，以達成快速移動、穩(wěn)定對焦并減少傾斜的功效。
文檔編號H02K33/02GK201392423SQ20092000641
公開日2010年1月27日 申請日期2009年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日
發(fā)明者吳漢宗, 周進益 申請人:一品光學工業(yè)股份有限公司