專利名稱：音圈馬達(dá)組合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)防抖技術(shù)，特別涉及一種應(yīng)用于相機模組中的音圈馬達(dá)組合。
背景技術(shù)：
相機模組通過快門控制光線投射到影像感測器的時間長短，比如，快門速度為1/2 秒時，表示影像感測器感光的時間為1/2秒，若在這1/2秒內(nèi)由于抖動的原因同一束光線 在影像感測器上發(fā)生移動，影像感測器就會記錄下該光線的運動軌跡，使拍攝的照片模糊 不清。為了補償由于抖動造成的光線偏移量，上世紀(jì)九十年代開始出現(xiàn)利用影像穩(wěn)定系統(tǒng) 以防止抖動的相機模組。具體請參閱Cardani B.等人2006年4月在Control Systems Magazine, IEEE (Volume 26, Issue 2, Page (s)± L 白勺 ife t “Optical image stabilizationfor digital cameras，，。相機模組的防抖技術(shù)主要分為電子防抖和光學(xué)防抖兩大類。其中，電子防抖主要 指在相機模組上采用強制提高影像感測器的感光參數(shù)同時加快快門并針對影像感測器上 大約2/3面積上取得的圖像進(jìn)行分析，然后利用邊緣圖像進(jìn)行補償?shù)姆蓝都夹g(shù)，但由于在 圖像處理過程中不可避免的要拋棄部分圖像信息，因此實際上電子防抖技術(shù)降低了影像感 測器的利用效率光學(xué)防抖技術(shù)又可分為成像器件防抖和鏡頭防抖兩類。成像器件防抖主要指在感 知相機模組抖動后，改變影像感測器的位置或角度來保持成像的穩(wěn)定性，但成像器件防抖 需采用高精度的機構(gòu)改變影像感測器的位置或角度，相應(yīng)地大大增加了相機模組的制造成 本。鏡頭防抖主要指在鏡頭模組中設(shè)置專門的防抖補償鏡片，根據(jù)相機模組的抖動方向和 程度，補償鏡片相應(yīng)調(diào)整位置和角度，使光路保持穩(wěn)定，但增加額外的補償鏡片會增加相機 模組在光軸方向的總高度，不利于相機模組的輕薄化以及在輕薄手機上的推廣應(yīng)用。因此，有必要提供一種無需設(shè)置專門的防抖補償鏡片、結(jié)構(gòu)簡單且可有效降低相 機模組在光軸方向的總高度的音圈馬達(dá)組合。

發(fā)明內(nèi)容
下面將以具體實施例說明一種音圈馬達(dá)組合。一種音圈馬達(dá)組合，包括音圈馬達(dá)、框體、電磁驅(qū)動單元和彈性組件，該電磁驅(qū)動 單元用于驅(qū)動音圈馬達(dá)相對框體在垂直于音圈馬達(dá)中心軸方向的平面內(nèi)移動，該彈性組件 包括內(nèi)框、外框以及兩端分別連接于該內(nèi)框與外框之間的四個微彈簧，該內(nèi)框與音圈馬達(dá) 相連固定，該外框與框體相連固定，從而該彈性組件將音圈馬達(dá)彈性懸掛于框體上。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)方案的音圈馬達(dá)組合利用彈性組件的內(nèi)框與音圈馬達(dá) 相連固定，外框與框體相連固定，并利用連接于該內(nèi)框與外框之間的四個微彈簧將音圈馬 達(dá)彈性懸掛于框體上，使得該音圈馬達(dá)在驅(qū)動其內(nèi)的鏡片沿中心軸方向移動進(jìn)行對焦的同 時，還可在電磁驅(qū)動單元的驅(qū)動下相對框體在垂直于音圈馬達(dá)中心軸方向的平面內(nèi)移動以 修正抖動，其無需設(shè)置專門的防抖補償鏡片，結(jié)構(gòu)簡單且可有效降低相機模組在光軸方向
3的總高度，有利于相機模組的薄型化，且節(jié)省了使用防抖補償鏡片的成本。


圖1是本技術(shù)方案第一實施例提供的音圈馬達(dá)組合的示意圖。圖2是圖1的分解示意圖。圖3是圖2的磁鐵組件與線圈組件排列方式示意圖。圖4是圖2的IV區(qū)域的局部放大圖。圖5是本技術(shù)方案第二實施例提供的音圈馬達(dá)組合的微彈簧的示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖和實施例對本技術(shù)方案的音圈馬達(dá)組合作進(jìn)一步詳細(xì)說明。請參閱圖1 2，本技術(shù)方案第一實施例提供的音圈馬達(dá)組合100，包括音圈馬達(dá) 10、框體20、電磁驅(qū)動單元30和彈性組件40。該電磁驅(qū)動單元30用于驅(qū)動音圈馬達(dá)10相 對框體20在垂直于音圈馬達(dá)10中心軸方向的平面內(nèi)移動。該彈性組件40包括內(nèi)框42、外 框44以及兩端分別連接于該內(nèi)框42與外框44之間的四個微彈簧46。該內(nèi)框42與音圈馬 達(dá)10相連，該外框44與框體20相連，從而該彈性組件40將音圈馬達(dá)10彈性懸掛于框體 20上。該音圈馬達(dá)10在兩相互垂直方向上開設(shè)有第一置磁部11與第二置磁部12。該音 圈馬達(dá)10內(nèi)收容有鏡片(圖未示)。該框體20包括兩個相對的第一側(cè)壁21與兩個相對的第二側(cè)壁22。本實施例中， 該第一側(cè)壁21與第二側(cè)壁22相互垂直。該兩個相對的第一側(cè)壁21與兩個相對的第二側(cè) 壁22圍合形成一收容腔202。該收容腔202收容該音圈馬達(dá)10與彈性組件40。第一側(cè)壁 21具有第一內(nèi)壁212，第二側(cè)壁22具有第二內(nèi)壁222，該第一內(nèi)壁212與第二內(nèi)壁222垂 直。優(yōu)選地，該框體20可采用金屬材料制作形成，從而該金屬框體20可具有屏蔽外界的電 磁干擾的作用。該電磁驅(qū)動單元30包括第一磁鐵組件31、第二磁鐵組件32、與第一磁鐵組件31 的磁場耦合以產(chǎn)生安培力的第一線圈組件33及與第二磁鐵組件32的磁場耦合以產(chǎn)生安培 力的第二線圈組件34。該第一磁鐵組件31收容于第一置磁部11，該第二磁鐵組件32收容 于第二置磁部12，該第一線圈組件33固定至第一內(nèi)壁212，該第二線圈組件34固定至第二 內(nèi)壁222。當(dāng)然，也可將第一線圈組件33、第二線圈組件34分別收容于第一置磁部11與第 二置磁部12，將第一磁鐵組件31、第二磁鐵組件32分別固定至第一內(nèi)壁212與第二內(nèi)壁 222，以利用安培力的反作用力驅(qū)動音圈馬達(dá)10在垂直于音圈馬達(dá)10中心軸方向的平面內(nèi) 移動。該第一磁鐵組件31、第二磁鐵組件32相互垂直設(shè)置。本實施例中，電磁驅(qū)動單元 30包括兩個第一磁鐵組件31和兩個第二磁鐵組件32。兩個第一磁鐵組件31分別固設(shè)于 兩相對的第一置磁部11內(nèi)，兩個第二磁鐵組件32分別固設(shè)于兩相對的第二置磁部12內(nèi)。 每一第一磁鐵組件31相對的第一線圈組件33具有三個線圈，每一第二磁鐵組件32相對的 第二線圈組件34也具有三個線圈。具體地，請參閱圖3，本實施例中，由于每一第一磁鐵組件31均對應(yīng)第一線圈組件33的三個線圈，為使得第一線圈組件33通電后其平行于中心軸方向的相對兩邊的導(dǎo)線產(chǎn) 生的安培力的方向一致，該第一磁鐵組件31為四段式磁鐵。該四段式磁鐵的磁極與第一線 圈組件33相對，其可按S極、N極、S極、N極的方式排列，或者按N極、S極、N極、S極的方 式排列。該第一磁鐵組件31中間的兩個磁極分別與第一線圈組件33中間的一個線圈的兩 邊及分別與該中間線圈兩邊相鄰的兩端的線圈的兩邊相對。該第一磁鐵組件31兩端的兩 個磁極分別與第一線圈組件33兩端的線圈的互相遠(yuǎn)離的兩邊相對。該第一線圈組件33的 三個線圈分別通以順時針、逆時針、順時針的電流，或逆時針、順時針、逆時針的電流時，該 第一磁鐵組件31便可驅(qū)動音圈馬達(dá)10在垂直于中心軸的某一軸向上移動。同理，第二磁 鐵組件32也為四段式磁鐵，其磁極排列方式與第一磁鐵組件31的磁極排列方式相同，與每 一第二磁鐵組件32相對的第二線圈組件34的三個線圈通電的方向也與第一線圈組件相類 似。當(dāng)然，也可采用其它的磁鐵與線圈的排列組合，其只需使得第一磁鐵組件31與第一線 圈組件33形成的安培力合力的方向在與中心軸垂直的第一軸向上，該第二磁鐵組件32與 第二線圈組件34通電后受到的安培力合力的方向在與中心軸垂直的第二軸向上即可。
本實施例中，彈性組件40的數(shù)目為兩個，該兩個彈性組件40分別套設(shè)于音圈馬達(dá) 10的兩端。該內(nèi)框42圍合形成有一個與音圈馬達(dá)10相匹配的固定腔422。該音圈馬達(dá)10穿 過該固定腔422與該內(nèi)框42固定連接。該外框44與框體20的收容腔202相匹配。該外 框44穿過該收容腔202與該框體20固定連接。優(yōu)選地，當(dāng)該內(nèi)框42與外框44相鄰的兩 邊之間的距離相等時，該四個微彈簧46的延伸方向相交于該音圈馬達(dá)10的中心軸上的一
點ο該內(nèi)框42、外框44與微彈簧46為一體形成。該內(nèi)框42、外框44與微彈簧46在 音圈馬達(dá)10的中心軸方向的厚度相同。請參閱圖4，該微彈簧46包括交替設(shè)置的多個第一彈性部461和多個第二彈性部 462，即除微彈簧46首尾兩端處的第一彈性部461或第二彈性部462外，每個第一彈性部 461的兩端分別與相鄰的兩個第二彈性部462相連，每個第二彈性部462的兩端分別與相鄰 的兩個第一彈性部461相連，且與每個第一彈性部461相連的兩個第二彈性部462向大體 相反的方向延伸。本實施例中，第一彈性部461與第二彈性部462均呈弧形。以該第一彈性部461為例，其具有相對的上表面401和下表面402，以及相對的第 一側(cè)面411與第二側(cè)面412。該上表面401與下表面402平行且垂直于音圈馬達(dá)10的中心 軸。該第一側(cè)面411與第二側(cè)面412平行，且第一側(cè)面411與第二側(cè)面412均平行于音圈 馬達(dá)10的中心軸。將該微彈簧46在音圈馬達(dá)10中心軸方向的厚度，即該上表面401與下 表面402之間的距離定義為微彈簧46的深度。將該微彈簧46在垂直于音圈馬達(dá)10中心 軸方向的厚度，即該第一側(cè)面411與第二側(cè)面412之間的距離定義為微彈簧46的寬度。本 實施例中，該微彈簧46的深度尺寸范圍優(yōu)選為50微米 200微米，該微彈簧46的寬度尺 寸范圍優(yōu)選為5微米 50微米。一般地，為使該微彈簧46具有可具有彈性，該微彈簧46 的深寬比(深度與寬度的比值)大于等于1 1，且小于等于200 1。優(yōu)選地，為使音圈 馬達(dá)10在安培力的作用下在垂直于中心軸方向的第一軸向與第二軸向移動時，該音圈馬 達(dá)10盡可能不會沿平行于中心軸方向移動，該微彈簧46可具有較大的深寬比，即其深寬比 應(yīng)大于等于4 1。并且，為了保證微彈簧46具有足夠的剛度將音圈馬達(dá)10彈性懸掛于框
5體20上并保持較高的穩(wěn)定性，該微彈簧46的深寬比應(yīng)小于等于20 1。此外，該微彈簧46的剛度與其自身的寬度、彈性連接于內(nèi)框42與外框44之間的 長度有關(guān)。要達(dá)到要求的某一相同的剛度，當(dāng)該微彈簧46的寬度較小時，其要求該微彈簧 46具有較短的長度；反之，當(dāng)該微彈簧46的寬度較大時，該微彈簧46可具有較長的長度。 本實施例中，該內(nèi)框42與外框44均為矩形框架，該內(nèi)框42與該外框44同心。為了盡量縮 減內(nèi)框42與外框44的距離，并使得該微彈簧46保持要求的剛度，該四個微彈簧46可優(yōu)選 地分別連接于該內(nèi)框42與外框44相對的兩頂角之間。當(dāng)然，該四個微彈簧46也可分別連 接于該內(nèi)框42與外框44相鄰的兩邊框之間。另外，該內(nèi)框42與外框44相對的兩邊框之 間也可具有多于一個的微彈簧46。該彈性組件40可通過微機電系統(tǒng)技術(shù)的蝕刻工藝制作形成。該蝕刻工藝可包括 電感耦合等離子體蝕刻(Inductively Coupled Plasma, ICP)、反應(yīng)式離子蝕刻(Reactive IonEtching，RIE)、深度反應(yīng)式離子蝕刻(Deep Reactive Ion Etching，DIRE)、光刻電鑄成 型(Lithography Electroforming and Molding,LIGA)等蝕刻技術(shù)。使用微機電系統(tǒng)技術(shù) 的蝕刻工藝可以制作得到最小寬度為1微米的微彈簧46，使得該微彈簧46可應(yīng)用于體積很 小的彈簧組件40中。本實施例中，該彈性組件40可優(yōu)先選用化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定且容易取 得的單晶硅、多晶硅、氧化硅、氮化硅等適合制作微彈簧的硅類材料。當(dāng)然，該彈性組件40 也可為適合制作微彈簧的其它半導(dǎo)體材料或金屬材料。請參閱圖5，本技術(shù)方案第二實施例提供的音圈馬達(dá)組合與第一實施例提供的音 圈馬達(dá)組合100大致相同，其不同之處在于，該微彈簧48的第一彈性部481與第二彈性部 482沿直線延伸，每兩個相鄰的第一彈性部481與第二彈性部482構(gòu)成一 V字形彈性單元。該第一彈性部481與第二彈性部482的夾角范圍為20° 160°。該第一彈性部481具有相對的上表面421和下表面422，以及相對的第一側(cè)面431 與第二側(cè)面432。該上表面421與下表面422平行且垂直于音圈馬達(dá)10的中心軸。該第一 側(cè)面431與第二側(cè)面432平行，且第一側(cè)面431與第二側(cè)面432均平行于音圈馬達(dá)10的中 心軸。該微彈簧48在音圈馬達(dá)10中心軸方向的厚度，即該上表面421與下表面422之間 的距離定義為微彈簧48的深度。該微彈簧48在垂直于音圈馬達(dá)10中心軸方向的厚度，即 該第一側(cè)面431與第二側(cè)面432之間的距離定義為微彈簧48的寬度?？梢岳斫獾氖?，該彈性組件的內(nèi)框與外框的形狀可分別根據(jù)音圈馬達(dá)與框體的具 體形狀確定，以使得該彈性組件可將音圈馬達(dá)彈性懸掛于框體上。例如，當(dāng)音圈馬達(dá)為圓形 時，該固定體也可相應(yīng)地設(shè)置成圓形，從而該內(nèi)框與外框也可為圓形框架，該四個微彈簧在 圓周方向等間距設(shè)置并連接于該內(nèi)框與外框之間。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)方案的音圈馬達(dá)組合利用彈性組件的內(nèi)框與音圈馬達(dá) 相連固定，外框與框體相連固定，并利用連接于該內(nèi)框與外框之間的四個微彈簧將音圈馬 達(dá)彈性懸掛于框體上，使得該音圈馬達(dá)在驅(qū)動其內(nèi)的鏡片沿中心軸方向移動進(jìn)行對焦的同 時，還可在電磁驅(qū)動單元的驅(qū)動下相對框體在垂直于音圈馬達(dá)中心軸方向的平面內(nèi)移動以 修正抖動，其無需設(shè)置專門的防抖補償鏡片，結(jié)構(gòu)簡單且可有效降低相機模組在光軸方向 的總高度，有利于相機模組的薄型化，且節(jié)省了使用防抖補償鏡片的成本?？梢岳斫獾氖?，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本技術(shù)方案的技術(shù)構(gòu) 思做出其它各種相應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本技術(shù)方案權(quán)利要求
6的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種音圈馬達(dá)組合，包括音圈馬達(dá)、框體、電磁驅(qū)動單元和彈性組件，該電磁驅(qū)動單元用于驅(qū)動音圈馬達(dá)相對框體在垂直于音圈馬達(dá)中心軸方向的平面內(nèi)移動，該彈性組件包括內(nèi)框、外框以及兩端分別連接于該內(nèi)框與外框之間的四個微彈簧，該內(nèi)框與音圈馬達(dá)相連固定，該外框與框體相連固定，從而該彈性組件將音圈馬達(dá)彈性懸掛于框體上。
2.如權(quán)利要求1所述的音圈馬達(dá)組合，其特征在于，該內(nèi)框、外框和四個微彈簧一體形成。
3.如權(quán)利要求2所述的音圈馬達(dá)組合，其特征在于，該內(nèi)框、外框和四個微彈簧通過蝕 刻工藝一體蝕刻形成。
4.如權(quán)利要求2所述的音圈馬達(dá)組合，其特征在于，該微彈簧包括交替設(shè)置的多個第 一彈性部和多個第二彈性部。
5.如權(quán)利要求4所述的音圈馬達(dá)組合，其特征在于，該第一彈性部與第二彈性部的夾 角的范圍為20° 160°。
6.如權(quán)利要求2所述的音圈馬達(dá)組合，其特征在于，該微彈簧在音圈馬達(dá)中心軸方向 的厚度定義為微彈簧的深度，該微彈簧在垂直于音圈馬達(dá)中心軸方向的厚度定義為微彈簧 的深度，該微彈簧的深度尺寸范圍在50微米 200微米，該微彈簧的寬度尺寸范圍在5微 米 50微米。
7.如權(quán)利要求1所述的音圈馬達(dá)組合，其特征在于，該四個微彈簧的延伸方向相交于 該音圈馬達(dá)的中心軸上的一點。
8.如權(quán)利要求1所述的音圈馬達(dá)組合，其特征在于，該微彈簧的深寬比大于等于 1 1，且小于等于200 1。
9.如權(quán)利要求8所述的音圈馬達(dá)組合，其特征在于，該微彈簧的深寬比大于等于 4 1，且小于等于20 1。
全文摘要
本發(fā)明提供一種音圈馬達(dá)組合，包括音圈馬達(dá)、框體、電磁驅(qū)動單元和彈性組件，該電磁驅(qū)動單元用于驅(qū)動音圈馬達(dá)相對框體在垂直于音圈馬達(dá)中心軸方向的平面內(nèi)移動，該彈性組件包括內(nèi)框、外框以及兩端分別連接于該內(nèi)框與外框之間的四個微彈簧，該內(nèi)框與音圈馬達(dá)相連固定，該外框與框體相連固定，從而該彈性組件將音圈馬達(dá)彈性懸掛于框體上。
文檔編號H02K33/18GK101924449SQ200910303118
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月10日
發(fā)明者周代栩 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司