專利名稱：透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳動(dòng)裝置，特別涉及一種用于實(shí)現(xiàn)攜帶式微型照相機(jī)變焦功能的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，透鏡驅(qū)動(dòng)裝置一般由步進(jìn)馬達(dá)和進(jìn)給絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組合而成。圖5示出了這種驅(qū)動(dòng)裝置的典型結(jié)構(gòu)。如圖5所示，在透鏡驅(qū)動(dòng)裝置100中，步進(jìn)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)軸端部插入齒輪102后與進(jìn)給絲桿103端部的齒輪嚙合，由此將步進(jìn)電機(jī)101轉(zhuǎn)軸的圓周運(yùn)動(dòng)變換為進(jìn)給絲桿103的直線運(yùn)動(dòng)，由于透鏡105被固定在導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)進(jìn)給絲桿103的螺母104上，因此步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度決定了透鏡105的位置。
但是，上述透鏡驅(qū)動(dòng)裝置100包含步進(jìn)馬達(dá)101、齒輪102、進(jìn)給絲桿103以及螺母104等零部件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，而且該裝置的透鏡105定位精度不夠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種透鏡驅(qū)動(dòng)裝置，它具有結(jié)構(gòu)輕便和透鏡定位精度高的優(yōu)點(diǎn)。
按照本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置包含包含前透鏡、容納前透鏡的前透鏡框、支承前透鏡框的前支承框和安裝于前支承框上的前線圈的前透鏡驅(qū)動(dòng)單元；包含后透鏡、支承后透鏡的后支承框和安裝于后支承框上的后線圈的后透鏡驅(qū)動(dòng)單元；包含磁石和支承磁石的磁石支承件的靜磁場(chǎng)單元，其中所述磁石支承件為籠狀結(jié)構(gòu)，磁石嵌入籠體支柱之間；
容納靜磁場(chǎng)單元、前透鏡驅(qū)動(dòng)單元和后透鏡驅(qū)動(dòng)單元的框架；連接在所述前透鏡驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)的前支承框與框架之間的前彈簧；以及連接在所述后透鏡驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)的后支承框與框架之間的后彈簧，其中，所述框架為環(huán)狀并包含內(nèi)壁和外壁，所述磁石放置在內(nèi)壁與外壁之間，所述前線圈為環(huán)狀并放置在磁石與外壁之間的間隙中，所述后線圈為環(huán)狀并放置在磁石與內(nèi)壁之間的內(nèi)側(cè)間隙中，所述框架的內(nèi)壁設(shè)有切口，所述后支承框?yàn)榄h(huán)狀并且其內(nèi)周邊設(shè)置若干與切口大小相配合的凸起。
在上述透鏡驅(qū)動(dòng)裝置中，由于所述框架的內(nèi)壁設(shè)有切口，便于后支撐框貫穿其切口，所以可將后透鏡放入磁石內(nèi)側(cè)，使得裝置小型化。另外，由于磁石支承件呈籠形狀，所以提高了強(qiáng)度。
在上述透鏡驅(qū)動(dòng)裝置中，比較好的是，前彈簧和后彈簧處于最后方位置時(shí)具有向外伸張的力。這樣，前彈簧和后彈簧即便被導(dǎo)入到最后方也能組裝，所以可避兔了初期彈簧常數(shù)的扭曲。


圖1為按照本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的剖面示意圖。
圖2為與圖1所示透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的另一剖面示意圖，該剖面與圖1所示剖面呈60度的夾角。
圖3為圖1所示透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的零部件分解視圖。
圖4為圖1和圖2所示透鏡驅(qū)動(dòng)裝置工作狀態(tài)下的剖面示意圖。
圖5為已有技術(shù)透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下借助附圖描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，附圖中相似或相同的零部件采用相同的標(biāo)號(hào)表示。
如圖1和2所示，按照本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置1主要包含前透鏡驅(qū)動(dòng)單元、后透鏡驅(qū)動(dòng)單元、靜磁場(chǎng)產(chǎn)生單元、前彈簧、后彈簧和容納上述單元或零部件的框架，其中前透鏡單元包括前透鏡2、前透鏡框31、前支承框3和前線圈4，后透鏡驅(qū)動(dòng)單元包含后透鏡6、后支承框7和后線圈8，靜磁場(chǎng)產(chǎn)生單元包含磁石10和磁石支承件21，前彈簧連接在前透鏡驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)的前透鏡框31與框架11之間，后彈簧連接在后透鏡驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)的后支承框7與框架11之間。值得指出的是，以下所稱的“前”與“后”的位置關(guān)系都相對(duì)于照相機(jī)所攝物體而言，即，離所攝物體更近的位置用“前”表示，更遠(yuǎn)的用“后”表示。
前支承框3由電氣絕緣材料(例如合成樹(shù)脂等)制成，并且形狀為如圖3所示的環(huán)狀，其內(nèi)周邊的下部設(shè)有四處相鄰間隔為90度的凸起22，因此可將裝入的前透鏡框31固定，而前透鏡2則固定在前透鏡框31內(nèi)。在上述凸起22的尾部還可設(shè)置小的凸起棱23，它與下述的磁石支承件21的外周邊一起摺動(dòng)。前彈簧5的外端部5a固定于前支承框3上端部表面的凸起。前線圈4可套在前支承框3外周邊的下部，其導(dǎo)線穿過(guò)前支承框3外周邊的凹槽后焊接在前彈簧5的外端部5a上。
后支承框7也由電氣絕緣材料(例如合成樹(shù)脂等)制成，并且形狀也為如圖3所示的環(huán)狀，內(nèi)部設(shè)置凸起7a，后透鏡6固定在凸起7a之間，后線圈8放置在后支承框7的內(nèi)周邊與凸起7a之間，后彈簧9的內(nèi)端部9b被固定在后支承框7底面的凸起7b上。
沿徑向磁化的磁石10和磁石支承件21構(gòu)成靜磁場(chǎng)單元。磁石支承件21呈如圖3所示的籠狀并由電氣絕緣材料(例如合成樹(shù)脂等)制成，包含4根位于支承件上下端面之間的支柱21a，四片呈矩形圓弧狀的磁石10被嵌入4根支柱之間，由此將磁石10固定在籠狀的磁石支承件21內(nèi)。
環(huán)狀框架11可由熟鐵磁性體材料制成，如圖3所示，其包含外壁11a、內(nèi)壁11b及底面11c，外壁11a高于內(nèi)壁11b，內(nèi)壁11b以90度為間隔設(shè)置四處切口11d，后支承框7的凸起7a正好可貫穿切口11d。
磁石支承件21的底面固定在框架11的底面上，前彈簧5的外端部5a如上所述固定于前支承框3上端部表面的凸起，內(nèi)端部5b固定于磁石支承件21前端面的凸起上。在磁石支承件21的外周上端面設(shè)置凸起21c，它抵靠在前支承框3內(nèi)的凸起22上而不會(huì)下落，并且抑制了沿前彈簧5徑向的沖擊力而導(dǎo)致的位置變動(dòng)。
前線圈4位于由磁石10和框架11的外壁11a所構(gòu)成的外側(cè)間隙內(nèi)。同樣，后線圈8位于由磁石10與框架11的內(nèi)壁11b所構(gòu)成的內(nèi)側(cè)間隙內(nèi)。由此形成了以磁石10為始端，經(jīng)由框架11的外壁11a、底面11c和內(nèi)壁11b，最終返回至磁石10的一條磁路。
當(dāng)后線圈8插入后支承框7時(shí)，其連接導(dǎo)線沿著凸起7a的側(cè)面貫穿框架11的切口11d并被焊接在后彈簧9的內(nèi)端部9b上，而后彈簧9的外端部9a又被固定在磁石支承件21最后方的底部的凸起上，該凸起與板簧一起作為供電端子。此外，在磁石支承件21的內(nèi)周邊設(shè)置細(xì)長(zhǎng)的棱(共有4處)，從而使得其與后支承框7外周邊之間的摺動(dòng)變得更容易。
前彈簧5和后彈簧9都是由磷青銅材料制成的金屬板簧，其一方面具有板簧功能，另一方面還分別向前線圈4和后線圈8提供導(dǎo)電路徑。前彈簧5的外端部5a被鑲嵌進(jìn)前支承框3的凸起上，隨后通過(guò)板簧5aa得以壓固(熱鉚合)。前彈簧5的內(nèi)端部5b被鑲嵌進(jìn)磁石支承件21的凸起上，隨后通過(guò)板簧5bb得以壓固(熱鉚合)。當(dāng)前支撐框3插入框架11后，由于前支撐框3的凸緣3a抵靠在框架11外壁11a的上表面，所以前彈簧5的外端部5a與內(nèi)端部5b之間產(chǎn)生段差，前彈簧5被拉伸后即完成組裝。板簧5bb的形狀為向內(nèi)周方向突出，因此可防止后支承框7移動(dòng)。
后彈簧9的外端9a被鑲嵌進(jìn)磁石支承件21的凸起上，隨后通過(guò)板簧9aa下壓固定。后彈簧9的內(nèi)端9b被鑲嵌于后支承框7的凸起上，隨后通過(guò)板簧9bb下壓固定。當(dāng)后支承框7插入框架11后，由于后支撐框7的凸起部7b(有4處)抵靠在框架11底面11c上，所以外端9a和內(nèi)端9b之間產(chǎn)生段差，后彈簧9被拉伸后即完成組裝。這樣，前彈簧5和后彈簧9即使位于最后方，也處于被拉伸狀態(tài)，所以可避免板簧固有的初期彈簧常數(shù)扭曲。
圖4為圖1所示透鏡驅(qū)動(dòng)裝置工作狀態(tài)下的剖面示意圖。當(dāng)向前線圈4施加電流時(shí)，磁石10對(duì)線圈4產(chǎn)生電磁作用力，該作用力傳遞至與線圈4固定在一起的前支承框3、前透鏡框31和透鏡2，使得整個(gè)前透鏡驅(qū)動(dòng)單元向前方(在圖4中為上方)移動(dòng)，從而壓迫兩端固定于磁石支承件21和前透鏡框31的前彈簧5，當(dāng)彈簧5壓縮到一定程度時(shí)，其產(chǎn)生的反方向的彈性力與該電磁作用力相等，此時(shí)彈簧5(也即前透鏡驅(qū)動(dòng)單元)處于平衡位置。由于電磁作用力的大小與線圈4內(nèi)所通電流成正比，并且前彈簧5的彈性力與其位移(等同于前透鏡驅(qū)動(dòng)單元的位移)成正比，因此通過(guò)在線圈4內(nèi)施加合適的電流可以使前透鏡驅(qū)動(dòng)單元產(chǎn)生所需的位移。同樣，當(dāng)向后線圈4施加電流時(shí)，磁石10對(duì)線圈8產(chǎn)生電磁作用力，該作用力傳遞至與線圈8固定在一起的后支承框7和后透鏡6，使得整個(gè)后透鏡驅(qū)動(dòng)單元向前方(在圖4中為上方)移動(dòng)，從而壓迫兩端固定于框架11和后支承框7的后彈簧8，當(dāng)彈簧8壓縮到一定程度時(shí)，其產(chǎn)生的反方向的彈性力與該電磁作用力相等，此時(shí)彈簧8(也即后透鏡驅(qū)動(dòng)單元)處于平衡位置。由于電磁作用力的大小與線圈8內(nèi)所通電流成正比，并且后彈簧8的彈性力與其位移(等同于后透鏡驅(qū)動(dòng)單元的位移)成正比，因此通過(guò)在線圈8內(nèi)施加合適的電流可以使后透鏡驅(qū)動(dòng)單元產(chǎn)生所需的位移。
由于通過(guò)在前線圈4和后線圈8內(nèi)通以適當(dāng)?shù)碾娏骷纯烧{(diào)節(jié)前透鏡2和后透鏡6的位移量，所以在照相機(jī)內(nèi)，固定透鏡可設(shè)置在比后透鏡6更靠后位置上(即圖4中后透鏡6的下方)，通過(guò)調(diào)節(jié)這些透鏡的相對(duì)位置，可以使被攝物體聚焦在由電感耦合器件構(gòu)成的成像平面上。
在組裝上述透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的過(guò)程中，前線圈4的導(dǎo)線預(yù)先沿著前支承框3的凹槽引出，而磁石10預(yù)先裝入磁石支承體21中。隨后將前線圈4套在前支承框3的外周邊下部，然后將后透鏡6和后線圈8裝入后支承框7內(nèi)并分別加以固定。
接下來(lái)，將后支承框7裝入磁石支承件21內(nèi)，將后彈簧9及板簧9aa、9bb固定在后支承框7的下端面的凸起上。接著，將前支承框3和前端桿32套在磁石支承件21外部，將前彈簧5及板簧5aa、5bb固定在磁石支承件21與前透鏡框31之間。后線圈8的導(dǎo)線及前線圈4的導(dǎo)線分別焊接到內(nèi)端9b、外端5a上，前端桿32也焊接在外端5a上。
再接下來(lái)，將磁石支承件21裝入框架11，并固定在框架11的底面11c。前透鏡2預(yù)先裝入前透鏡框31中，然后將前透鏡框31固定在磁石支承件21的最前方部分。
在框架11的底面11c的貫通孔部分，前線圈4上的兩個(gè)外部輸入功率是從2個(gè)前方端桿32處引入；而后線圈8上的兩個(gè)外部輸入功率從后彈簧9的兩個(gè)外端9a處引入。
權(quán)利要求
1.一種透鏡驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，包含包含前透鏡、容納前透鏡的前透鏡框、支承前透鏡框的前支承框和安裝于前支承框上的前線圈的前透鏡驅(qū)動(dòng)單元；包含后透鏡、支承后透鏡的后支承框和安裝于后支承框上的后線圈的后透鏡驅(qū)動(dòng)單元；包含磁石和支承磁石的磁石支承件的靜磁場(chǎng)單元，其中所述磁石支承件為籠狀結(jié)構(gòu)，磁石嵌入籠體支柱之間；容納靜磁場(chǎng)單元、前透鏡驅(qū)動(dòng)單元和后透鏡驅(qū)動(dòng)單元的框架；連接在所述前透鏡驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)的前支承框與框架之間的前彈簧；以及連接在所述后透鏡驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)的后支承框與框架之間的后彈簧，其中，所述框架為環(huán)狀并包含內(nèi)壁和外壁，所述磁石放置在內(nèi)壁與外壁之間，所述前線圈為環(huán)狀并放置在磁石與外壁之間的間隙中，所述后線圈為環(huán)狀并放置在磁石與內(nèi)壁之間的內(nèi)側(cè)間隙中，所述框架的內(nèi)壁設(shè)有切口，所述后支承框?yàn)榄h(huán)狀并且其內(nèi)周邊設(shè)置若干與切口大小相配合的凸起。
2.如權(quán)利要求1所述的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述前支承框?yàn)榄h(huán)狀并且其下部周邊以90度為間隔設(shè)置4條棱條，所述磁石支承件為環(huán)狀并且其最前端以90度為間隔設(shè)置4個(gè)凸起。
3.如權(quán)利要求1或2所述的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，前彈簧和后彈簧處于最后方位置時(shí)具有向外伸張的力。
全文摘要
一種透鏡驅(qū)動(dòng)裝置，包含前透鏡驅(qū)動(dòng)單元；后透鏡驅(qū)動(dòng)單元；包含磁石和支承磁石的磁石支承件的靜磁場(chǎng)單元，其中所述磁石支承件為籠狀結(jié)構(gòu)，磁石嵌入籠體支柱之間；容納靜磁場(chǎng)單元、前透鏡驅(qū)動(dòng)單元和后透鏡驅(qū)動(dòng)單元的框架；連接在所述前透鏡驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)的前支承框與框架之間的前彈簧；以及連接在所述后透鏡驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)的后支承框與框架之間的后彈簧，其中，所述框架為環(huán)狀并包含內(nèi)壁和外壁，所述磁石放置在內(nèi)壁與外壁之間，所述前線圈為環(huán)狀并放置在磁石與外壁之間的間隙中，所述后線圈為環(huán)狀并放置在磁石與內(nèi)壁之間的內(nèi)側(cè)間隙中，所述框架的內(nèi)壁設(shè)有切口，所述后支承框?yàn)榄h(huán)狀并且其內(nèi)周邊設(shè)置若干與切口大小相配合的凸起。
文檔編號(hào)G03B13/34GK1514296SQ02160560
公開(kāi)日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2002年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月31日
發(fā)明者吉江守正, 千代原陽(yáng)介, 陽(yáng)介 申請(qǐng)人:思考電機(jī)(上海)有限公司