一种具有OIS功能的闭环音圈马达制造技术

本发明专利技术公开了一种具有OIS功能的闭环音圈马达，包括动模块和固定模块，所述动模块与固定模块通过设有的弹簧片组连接并在未受外力作用下达到悬浮状态，所述镜头模块设置在动模块上并由动模块相对固定模块的定向移动实现防抖和对焦功能；所述动模块通过设有的由外部通电的线圈使得动模块在磁场内受力定向移动，并通过设置在动模块上的反馈组件对位移量进行反馈指导；所述弹簧片组包括下弹簧片，所述下弹簧片一端固定在固定模块上，另一端固定在动模块上，在下弹簧片上设有连接两个固定端并提供Z轴方向上的弹性回复力的双弦丝。通过设有的双弦丝结构在相同推力情况下和相同弹性系数的情况下，弹簧的应力分布均匀且最大应力值更小。

【技术实现步骤摘要】
一种具有OIS功能的闭环音圈马达
本专利技术属于电控设备
，具体涉一种具有OIS功能的闭环音圈马达。
技术介绍
音圈马达(VCM)是一种将电能转化为机械能的装置，并实现直线型及有限摆角的运动。利用来自永久磁钢的磁场与通电线圈导体产生的磁场中磁极间的相互作用产生有规律的运动的装置。则原理是在一个固定的磁场内，通过改变VCM线圈电流的大小，来控制VCM马达移动的位置，从而改变镜片之间的距离来达到对焦的功能，基本上在许多移动终端设备上均有应用。因为通电导体在磁场中受到力的作用，VCM马达线圈受到直线的力。通过直线往复运动从而来调节摄像头的焦距达到自动对焦的目的。当然要通过软件算法来确定马达的位置。现有的音圈马达从上到下依次包括壳体、前垫片、上弹簧片、支架、载体、线圈、下弹簧片、后垫片和底座，其中所述线圈设置在载体上，而在支架或底座上设有用于产生固定磁场的永久磁铁。由于现有的音圈马达需要提高载体的变焦移动效率，同时应对具有光学防抖功能时整个活动部件的稳定性，需要对上弹簧片和下弹簧片进行优化。目前弹簧片采用传统设计上的弹簧系数值大，则导致弹簧的丝尺寸就要加大，宽的弹簧丝在弹簧形状相同的情况下，应力就会变大，在空间有限的情况下，弹簧丝的形状没有办法调整，导致设计的弹簧系数值和应力就变成矛盾体，从而影响产品结构，使用效果差。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种具有OIS功能的闭环音圈马达。本专利技术所采用的技术方案为：一种具有OIS功能的闭环音圈马达，设置在摄像模组内用于控制镜头模块变焦和防抖，包括动模块和固定模块，所述动模块与固定模块通过设有的弹簧片组连接并在未受外力作用下达到悬浮状态，所述镜头模块设置在动模块上并由动模块相对固定模块的定向移动实现防抖和对焦功能；所述动模块通过设有的由外部通电的线圈使得动模块在磁场内受力定向移动，并通过设置在动模块上反馈组件对固定有的镜头模块进行位移量测量并反馈指导；所述弹簧片组包括下弹簧片，所述下弹簧片一端固定在固定模块上，另一端固定在动模块上，在下弹簧片上设有连接两个固定端并提供Z轴方向上的弹性回复力的双弦丝。本专利技术属于一种闭环VCM马达，且具有OIS功能，首先VCM马达即为音圈马达，是一种通过电磁组件控制、以电磁感应原理来实现镜头模块的定向移动的电控运动组件，所谓的电磁组件既在一个动作结构和固定结构之间通过设有的电磁线圈和弹性机构控制动作结构相对于固定结构进行移动。而一般在固定结构上设有永久磁铁形成永久磁场，通过对线圈通电并控制进入的直流电方向和大小来控制动作结构的动作方向。而该VCM马达要实现闭环功能，需要通过单独设有的位移检测机构进行位移量反馈，从而根据因控制命令导致的结果作为其他控制命令的参考条件，而使被控的电磁组件处于受控状态。相较于普通的马达组件，是通过电流控制实现对焦，这个对焦过程因为没有位置反馈，所以需要来回动作寻找对焦位置，所以对于其定位位置无法有效的进行确定，因为输入信号不受输出信号控制，则导致镜头模组需要克服提供回复力的弹性机构进行来回运动对焦来达到最画质，也就是常说的“拉风箱”效果，此方式对焦时间长且非常耗电。通过增加的DriverIC进行位移检测反馈，从而提高对焦效率而且省电。而所述的OIS功能，也就是光学防抖功能，是通过物理技术实现镜头模块与固定模块产生的抖动方向的补偿。因为镜头模块是通过弹簧片组实现相较于固定模块的悬浮状态，则需要给予其运动补偿，则需要在垂直于对焦运动方向的平面上同样通过电磁组件对在该平面内的相对位移量进行反向运动补偿。也就是说，整个马达中的动模块相对于固定模块之间会产生的运动方式可采用三轴立体坐标系进行定义，包括X轴、Y轴和Z轴，其中XOY所在平面则是镜头模块抖动位移的主要平面，则通过在该平面上进行主要的运动补偿。而Z轴是对应镜头模块的对焦运动方向，该方向上的主要位移分量与变焦控制位移量大致相等。则在马达中会对应两个运动部分会单独设有用于实现对应功能的功能模块，也就是变焦组件和防抖组件，但因为该马达应用在小型或微型摄像组件中，故为了提高组件紧凑程度，尽可能提高空间利用率并保持较小的整体体积，所述变焦组件和防抖组件会存在共用的部分，例如两个部分均会使用的固定永久磁场和弹簧片组。现有技术中，同样设有多个弹簧片，其中每个弹簧片中均设有具有一定力臂长度的弦丝结构，通过该具有较长长度的弦丝机构来提供较好的回复效果。但现有技术中大都采用单弦丝结构，其尺寸过宽，导致整个弹簧的应力过大，在设计应力需要低于材料屈服应力的情况下，推力就无法设计大，因为推力小就无法推动大镜头，在像素一直提升的情况下，马达的设计就遇到了瓶颈，所以导致推动镜头模块成像效果不理想；若采用单一弹簧丝设计来达到弹性系数，弹簧的设计应力就很难设计到材料的屈服应力下，导致在机械冲击实验过程中出现弹簧设计应力大于材料屈服应力的情况，容易断裂的情况，则影响产品结构，使用效果差。本专利技术的双弦丝结构，在制造时可直接在原本的单根宽弦丝加宽后在模板上沿其中线切割形成通槽，从而实现双弦丝机构。该结构相较于单弦丝在保留了结构稳定性的前提下还具有相同的弹性阻力，能够解决单弦丝所产生的应力集中和机械冲击实验弦丝断裂的问题。值得说明的是，因为该马达需要提供变焦和防抖功能，而该功能是以镜头模块与传感器之间产生位移为主，但因为是产生相对位移，则根据不同的参照物，其产生相对位移的主体不一致，本专利技术也是相对于固定模块而限定动模块，但仅仅是表明存在两个能够产生相对位移的组件，并未限定其一定固定或一定活动。而且，要实现动模块与固定模块之间的相对位移，至少需要通电线圈和磁场两个要素，但因为在该设备中产生磁场的方式较多，一般采用永久磁体。则从力与反作用力来说，通电线圈在磁场中会产生电磁感应力，而产生磁场的磁铁同样也会受到反作用力。则可利用该特性，将两个要素的相对位移对象进行调整，从而实现不同的效果，而本专利技术也包含有两种方式，既线圈固定，带有磁铁一侧移动；或磁铁固定，带有线圈一侧移动。进一步的，所述下弹簧片还包括设有的朝向Z轴折弯延伸的折弯筋条，所述折弯筋条与所述双弦丝所在平面的夹角不为零且用于给动模块提供X轴和Y轴所在平面的弹性回复力。现有的弹簧片组内的弹簧片均为平面结构，也就是在一定厚度的金属板材上进行切割形成的等厚材料，该结构能够对垂直于该弹簧片所在平面方向上的弹力回复效果。但因为为达到动模块的悬浮目的，则在空间有限的情况下弹簧片边缘过于细长，目前加工尺寸最小宽度能保持到0.05mm左右，加工精度并不能完全保证，导致该材料在该宽度下的可靠性实验中容易出现断裂现象，造成产品不良。同时由于平面设计方式在宽度过于窄的情况下也不能提升结构的强度，对悬浮的支架支撑效果有限，且还增加整体结构重量。本专利技术通过设有的折弯筋条结构，相对于现有的平面弹簧片，能够具有较好的结构强度，用于在XOY平面内提供较好的弹性回复力。如图所示，可以看到折弯筋条设置在整个下弹簧片的外围，并在安装后以图中的上方基准，所述折弯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有OIS功能的闭环音圈马达，设置在摄像模组内用于控制镜头模块变焦和防抖，其特征在于：包括动模块和固定模块，所述动模块与固定模块通过设有的弹簧片组连接并在未受外力作用下达到悬浮状态，所述镜头模块设置在动模块上并由动模块相对固定模块的定向移动实现防抖和对焦功能；/n所述动模块通过设有的由外部通电的线圈使得动模块在磁场内受力定向移动，并通过设置在动模块上反馈组件对固定有的镜头模块进行位移量测量并反馈指导；/n所述弹簧片组包括下弹簧片(6)，所述下弹簧片(6)一端固定在固定模块上，另一端固定在动模块上，在下弹簧片(6)上设有连接两个固定端并提供Z轴方向上的弹性回复力的双弦丝(6.2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有OIS功能的闭环音圈马达，设置在摄像模组内用于控制镜头模块变焦和防抖，其特征在于：包括动模块和固定模块，所述动模块与固定模块通过设有的弹簧片组连接并在未受外力作用下达到悬浮状态，所述镜头模块设置在动模块上并由动模块相对固定模块的定向移动实现防抖和对焦功能；
所述动模块通过设有的由外部通电的线圈使得动模块在磁场内受力定向移动，并通过设置在动模块上反馈组件对固定有的镜头模块进行位移量测量并反馈指导；
所述弹簧片组包括下弹簧片(6)，所述下弹簧片(6)一端固定在固定模块上，另一端固定在动模块上，在下弹簧片(6)上设有连接两个固定端并提供Z轴方向上的弹性回复力的双弦丝(6.2)。


2.根据权利要求1所述的一种具有OIS功能的闭环音圈马达，其特征在于：所述下弹簧片(6)还包括设有的朝向Z轴折弯延伸的折弯筋条(6.1)，所述折弯筋条(6.1)与所述双弦丝(6.2)所在平面的夹角不为零且用于给动模块提供X轴和Y轴所在平面的弹性回复力。


3.根据权利要求2所述的一种具有OIS功能的闭环音圈马达，其特征在于：所述动模块包括活动连接的支架(3)和载体(4)，所述载体(4)在支架(3)上相对支架(3)在沿Z轴的方向进行往复直线位移；且所述弹簧片组设置在支架(3)与载体(4)之间用于提供回复力；
所述支架(3)与固定模块活动连接并以固定模块为参照在XOY平面进行移动；
所述支架(3)上设有形成磁场的磁铁(7)。


4.根据权利要求3所述的一种具有OIS功能的闭环音圈马达，其特征在于：所述下弹簧片(6)包括多个下弹体，所述下弹体绕镜头模组轴线等圆心角设置在固定模块与动模块之间；
所述下弹体包括内固定端(6.4)、中固定端(6.5)外固定端(6.6)；
所述内固定端(6.4)与所述载体(4)连接，所述中固定端(6.5)与所述支架(3)连接，在内固定端(6.4)与中固定端(6.5)之间设有双弦丝(6.2)；
所述外固定端(6.6)与固定模块连接，并在中固定端(6.5)与外固定端(6.6)之间设有折弯筋条(6.1)。


5.根据权利要求1-4任一项所述的一种具有OIS功能的闭环音圈马达，其特征在于：所述固定模块包括底座(2)，所述底座(2)一侧设有将动模块扣合在底座(2)上的壳体(1)；
所述底座(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢煌杰，白华，
申请(专利权)人：成都易迅光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51