專利名稱：小型成像裝置的制作方法
小型成像裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
在此披露的本發(fā)明涉及一個成像裝置，其包括一個致動器以調(diào)整透鏡組件沿著光軸的位置。
背景技術(shù)：
許多便攜式電子裝置，如手機(jī)和/或個人數(shù)字助理(PDA)，都包括一個小型照相機(jī)模塊。這種模塊可以包括一個圖像感應(yīng)器、一個成像透鏡組件、和/或一個致動器以調(diào)整成像透鏡組件關(guān)于圖像感應(yīng)器的位置。當(dāng)設(shè)計師推出更薄、更小型、和/或更輕便的便攜式電子裝置時，小型照相機(jī)模塊制造商就面對這樣的挑戰(zhàn)需要提供更小型的照相機(jī)模塊去配合裝置中有限的空間，但又保持期望的機(jī)械公差。另外，對于性能不斷增加的小型照相機(jī)模塊，制造成本還要持續(xù)減少。

參照以下附圖，將描述非限制性和非詳盡性的實(shí)施例，其中相同參照碼表示相同部件，除非另外特別說明。圖IA和圖IB是一個實(shí)施例的小型成像模塊的分解透視圖。圖IC是一個實(shí)施例小型成像模塊的覆蓋部透視圖。圖2是一個實(shí)施例小型成像模塊的頂殼透視圖。圖3是一個實(shí)施例小型成像模塊的透鏡支架和彈簧的組裝透視圖。圖4A是一個實(shí)施例小型成像模塊的透鏡支架透視圖。圖4B是一個實(shí)施例小型成像模塊的覆蓋部透視5顯示組裝的頂部彈性元件和透鏡支架的一個實(shí)施例。圖6是另一個實(shí)施例的透鏡支架600的透視圖和平面圖。圖7是一個實(shí)施例的小型成像模塊的頂部彈性元件的透視圖。圖8A是一個實(shí)施例的具有反時針方向的彈性元件的透視圖。圖8B是一個實(shí)施例的具有順時針方向的彈性元件的透視9A和圖9B是一個實(shí)施例小型成像模塊的底殼、底部彈性元件、和T形連接器的透視圖。圖IOA和圖IOB是一個實(shí)施例小型成像模塊的底殼、底部彈性元件、和L形連接器的透視圖。圖11是一個實(shí)施例的小型成像模塊的透鏡組裝件和彈性元件組裝件的示意圖。圖12是另一個實(shí)施例的小型成像模塊的分解透視圖。圖13是另一個實(shí)施例的包括小型成像模塊的部件的截面圖。圖14是一個實(shí)施例的小型成像模塊的分塊覆蓋部的透視圖。圖15-17是一個實(shí)施例的小型成像模塊的分塊覆蓋部和磁體的透視圖。發(fā)明詳述
在以下的詳述里，將會闡述眾多具體細(xì)節(jié)以便能夠全面理解本發(fā)明。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會明白，有時不需要這些具體細(xì)節(jié)也可以實(shí)施本發(fā)明。另外，為了不混淆本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的方法、裝置或系統(tǒng)將不予詳細(xì)描述。在說明書里，“一個實(shí)施例”是指在本發(fā)明至少一個實(shí)施例里的與一個特別實(shí)施例有關(guān)而描述的特別特征、結(jié)構(gòu)或特性。因此，在說明書不同地方出現(xiàn)的“在一個實(shí)施例里”不一定是指同一實(shí)施例或描述的任何一個特定實(shí)施例。此外，將會理解，在一個或多個實(shí)施例里，描述的特別特征、結(jié)構(gòu)、或特性可以以各種方式進(jìn)行組合。當(dāng)然，通常這些問題可能會隨著上下文的特定使用而發(fā)生變化。所以，參照有關(guān)上下文，上下文的特定描述或這些術(shù)語的使用可以提供有效指引。同樣，在此使用的“和”、“和/或”和“或”可以包含各種涵義，同樣至少部分取決于這些術(shù)語使用的上下文。通常，使用時，如果“或”和“和/或”關(guān)聯(lián)到一個列表，如A、B或C，其可以是包含涵義，是指A、B和C，也可以是排他涵義，是A、B或C。另外，在此使用的“一個或多個”可以用來描述單數(shù)的任何特征、結(jié)構(gòu)或特性，或可以用來描述特征、結(jié)構(gòu)或特 性的一些組合。盡管如此，應(yīng)該注意到，這僅是一個描述例子，本發(fā)明并不受限于此例子。用來描述這些實(shí)施例的術(shù)語“在…上”、“在…下”、“上部的”、“下部的”和“在…側(cè)”，是指相對于該小型成像模塊的光軸的位置。特別地，“在…上”和“在…下”是指沿著光軸的位置，其中“在…上”是指一個元件的一側(cè)，而“在…下”是指該元件的另一個相反側(cè)。相對于“在…上”和“在…下”，“在…側(cè)”是指元件的側(cè)面，其偏離光軸，如透鏡的周圍。此夕卜，應(yīng)該理解，這些術(shù)語不一定是指由重力或任何其它特定朝向所定義的方向。相反，這些術(shù)語僅用來識別一個部分相對另一個部分。因此，“上部的”和“下部的”可以與“頂部的”和“底部的”、“第一”和“第二”、“右”和“左”等互換。在此所述的實(shí)施例包括一個小型成像模塊，其提供一個機(jī)制和/或允許一個方法過程來調(diào)整成像透鏡和圖像感應(yīng)器之間的距離。如以下的詳細(xì)描述，小型成像模塊的特別特征可以為設(shè)計師們提供一點(diǎn)優(yōu)勢將這樣的模塊整合入愈加薄型、小型、和/或輕型的便攜式電子裝置內(nèi)，諸如小型相機(jī)。例如，小型成像模塊的特別特征可以允許該模塊部件有相當(dāng)高的裝配精度、允許該模塊關(guān)于光軸有相當(dāng)小的傾斜角度、可以允許該模塊有相當(dāng)?shù)偷难b配或制造成本，這里僅僅舉了一些例子。如以上所述，小型成像模塊，如小型相機(jī)模塊，通過使用一個透鏡驅(qū)動裝置而選擇性地調(diào)整成像透鏡和圖像感應(yīng)器之間的距離，可以提供自動對焦和/或其他成像功能。在一個例子里，小型成像模塊可以安裝在一個主結(jié)構(gòu)中，如一個相機(jī)機(jī)身或一個手機(jī)機(jī)身。因此，該小型成像模塊包括的部件要么關(guān)于主結(jié)構(gòu)是可移動的，要么關(guān)于主結(jié)構(gòu)是固定的。在一個實(shí)施例子中，移動部件可以包括透鏡支架和致動器線圈，而固定部件可以包括外殼、覆蓋部(如磁軛)、一個或多個磁體、膠粘隔離體、和電連接器，這將在以下描述。在一些實(shí)施例中，這個覆蓋部可以是磁軛。在其他實(shí)施例中，這個覆蓋部可以是非磁性材料。因此，覆蓋部可以包括磁軛、金屬罩、或非磁性罩。可以有一個或多個彈簧或其他彈性元件連接到移動和固定部件上，以提供回復(fù)力以抵抗致動器施加的動作。在一個特別實(shí)施例里，小型成像模塊可以包括一個透鏡支架以容納一個或多個透鏡，還包括一個致動器以調(diào)整透鏡支架沿著光軸的位置。該致動器可以包括磁體和至少一個線圈以產(chǎn)生電磁力。小型成像模塊還可以包括一個覆蓋部，其頂部部分有一組定位孔以接納從頂殼上突出的銷。在頂殼和覆蓋部之間有頂部彈性元件(如彈簧，例如片彈簧或平面彈簧)。頂部彈性元件上也有一組定位孔以接納從頂殼上突出的銷。頂部彈性元件包括第一部分和第二部分，第一部分可以隨至少一個線圈而移動，第二部分則是固定在一個非移動結(jié)構(gòu)上，如頂殼。例如，頂部彈性元件的第一部分可以連接到透鏡支架上，而頂部彈性元件的第二部分可以連接到頂殼上，而夾在頂殼和覆蓋部之間。在覆蓋部的頂部部分和磁體之間有膠粘隔離體。膠粘隔離體有缺口區(qū)域以容納粘膠，其將覆蓋部粘到從頂殼突出的銷上。覆蓋部有一個粘膠蓄槽(如圖IC中的138)對應(yīng)該缺口區(qū)，以容納粘膠。所以，缺口區(qū)可以與頂部彈性元件和覆蓋部上的那組定位孔相配合。小型成像模塊還可以包括一個底部彈性元件，其位于底殼和透鏡支架之間。底部彈性元件可以包括一組定位孔以接納從底殼突出的銷。底殼可以包括一個或多個槽以接納一部分導(dǎo)電連接器，導(dǎo)電連接器有上部較寬部分和下部較窄部分，其接觸底部彈性元件。例如，導(dǎo)電連接器可以是L形連接器或T形連接器。在一個特別實(shí)施例中，覆蓋部有一個或多個朝向透鏡支架方向的的突出結(jié)構(gòu)。這些突出結(jié)構(gòu)可以符合或配合透鏡支架相應(yīng)的缺口部 分，以阻止透鏡支架關(guān)于光軸而轉(zhuǎn)動。該裝配配合還會阻止透鏡支架垂直于光軸的橫向位移。在另一個實(shí)施例中，透鏡支架有一個或多個突出結(jié)構(gòu)。這些突出結(jié)構(gòu)可以符合或配合覆蓋部相應(yīng)的缺口部分。而且，如以下詳細(xì)描述的，透鏡支架包括一個緩沖區(qū)域，以允許頂部彈性元件的彈簧臂(spring arm)有位移，而避免彈簧臂和透鏡支架(如果透鏡支架移動的話)之間的碰撞。在一個特別實(shí)施中，頂部彈性元件的彈簧臂是順時針安置的，而底部彈性元件的彈簧臂是反時針安置的。在其他特別實(shí)施例中，頂部彈性元件的彈簧臂是反時針安置的，而底部彈性元件的彈簧臂是順時針安置的。頂部和底部彈性元件的這種相對設(shè)置，可以提高轉(zhuǎn)動剛度(如阻止透鏡支架關(guān)于光軸而轉(zhuǎn)動)，為透鏡支架提供更穩(wěn)定的運(yùn)動。例如，該提高的透鏡支架穩(wěn)定性可以減小透鏡支架內(nèi)的透鏡關(guān)于光軸的傾斜角度，這至少部分會提高小型成像模塊產(chǎn)生圖像的質(zhì)量。在一個特別實(shí)施中，如以下詳細(xì)描述的，頂部和底部彈性元件的組合可以設(shè)置為物理支撐移動部件(如線圈、透鏡、和透鏡支架)的重量W，其中該組合有一個彈簧常量k滿足關(guān)系kxl. 0mm>=20. Oxff (換句話說，k常量乘以I. O毫米大于等于承載重量的20倍)。此處，k的單位是克力每毫米，W的單位是克力。在另一個特別實(shí)施中，頂部和底部彈性元件之間分隔的距離是大于或等于大約I. 8毫米。在另一個特別實(shí)施例中，小型成像模塊包括透鏡支架以容納一個或多個透鏡，還包括致動器以調(diào)整透鏡支架沿著光軸的位置。致動器包括磁體、第一線圈、和第二線圈以產(chǎn)生電磁力。第一線圈靠近磁體，第二線圈位于磁體之下。每個磁體都有一個突起，以在一個特別方位上關(guān)于光軸而對準(zhǔn)定位第二線圈。小型成像模塊還包括一個分塊覆蓋部，其包括缺口區(qū)域以容納粘膠并提供觀察窗口用于觀察磁體在分塊覆蓋部中的對準(zhǔn)定位情況。在一個實(shí)施中，該分塊覆蓋部是二維覆蓋部基座、二維覆蓋部臂、二維覆蓋部齒的組裝件。磁體置于由二維覆蓋部臂和二維覆蓋部齒形成的空間內(nèi)。小型成像模塊還包括頂部彈性元件，其置于頂殼和分塊覆蓋部之間。在一個特別實(shí)施中，頂部彈性元件包括第一部分和第二部分，第一部分關(guān)于至少一個線圈是可移動的，第二部分關(guān)于所述至少一個線圈是固定的。頂部彈性元件的第一部分連接到透鏡支架上，而頂部彈性元件的第二部分連接到頂殼上，而夾在頂殼和分塊覆蓋部之間。當(dāng)然，小型成像模塊的這些細(xì)節(jié)僅僅是例子，本發(fā)明主題不受此限制。圖IA是一個實(shí)施例的一個小型成像模塊100的分解透視圖，圖IB是該小型成像模塊的一部分的分解透視圖。該成像模塊包括圖像感應(yīng)器198，其有一個有效成像區(qū)域，包括諸如像素電荷耦合器件(CCD)陣列和/或一個或多個互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)元件。成像模塊100還可以包括一個透鏡支架165以容納一個或多個透鏡(未顯示)，還包括一個致動器155以調(diào)整該透鏡支架沿著光軸的位置。例如，這些透鏡可以提供圖像到圖像感應(yīng)器198的有效成像區(qū)域上。孔105可以接收進(jìn)入透鏡支架165的光。該圖像不但可以包括可視波長，也可以包括紅外線和/或紫外線波長。從而，該圖像被聚焦到圖像感應(yīng)器198的有效成像區(qū)域上，致動器155可以調(diào)整一部分透鏡組件相對圖像感應(yīng)器198的位置。在一個特別實(shí)施里，致動器155可以調(diào)整透鏡支架165相對圖像感應(yīng)器198的縱向位置。致動器155可以包括磁體150和至少一個線圈160以產(chǎn)生回復(fù)力。小型成像模塊還可以包括一個覆蓋部130，其頂部部分133包括一組定位孔135以接納從頂殼110突出的銷115。這組定位孔可以在頂部部分133的轉(zhuǎn)角區(qū)域，當(dāng)然本發(fā)明主題并不受此限制。頂殼110和覆蓋部130之間可以有一個頂部彈性元件120。頂部彈性元件120也可以包括一組定位孔125 以接納從頂殼110突出的銷115。這組定位孔可以在頂部彈性元件120的轉(zhuǎn)角區(qū)域。覆蓋部130的頂部部分133和磁體150之間可以有一個膠粘隔離體140。膠粘隔離體140可以包括一個缺口區(qū)145以容納粘膠，將覆蓋部130和從頂殼110突出的銷115粘在一起。如圖IC所示，覆蓋部130有一個粘膠蓄槽138對應(yīng)該缺口區(qū)，以容納粘膠。該缺口區(qū)可以位于膠粘隔離體140的轉(zhuǎn)角處。所以，缺口區(qū)145可以與頂部彈性元件120和覆蓋部130上的那組定位孔(如125和135)相契合。小型成像模塊100還包括一個底部彈性元件170，其位于底殼190和透鏡支架165之間。底部彈性元件170可以包括一組定位孔175以接納從底殼190突出的銷195。底殼可以包括一個或多個槽(如圖9所示的193)以接納大部分的(如L形或T形)導(dǎo)電連接器180，而電接觸底部彈性元件170。當(dāng)然，成像模塊100的這些細(xì)節(jié)僅僅是例子，本發(fā)明主題并不受此限制。圖2是一個實(shí)施例的小型成像模塊100的頂殼110的透視圖。和圖I顯示的頂殼110相比，頂殼110在圖2中是倒過來顯示的。盡管本發(fā)明主題并不受此限制，但是頂殼110可以包括從其突出的銷115。這些銷可以位于頂殼110的轉(zhuǎn)角處。如上所述，覆蓋部130可以包括一組定位孔135以接納銷115。圖3是一個實(shí)施例的小型成像模塊如圖I中的100的透鏡支架和彈簧組裝件300的透視圖。例如，線圈160可以圍繞在透鏡支架165的周圍。線圈和透鏡支架的這個裝配可以位于頂部彈性元件120和底部彈性元件170之間。如以下詳細(xì)描述的，一部分頂部彈性元件和一部分底部彈性元件可以連接到透鏡支架165上。如上所述，頂部彈性元件120和底部彈性元件170可以分別包括一組孔125和175。例如，頂部彈性元件120的孔125可以接納從頂殼110突出的銷115，底部彈性元件170的孔175可以接納從底殼190突出的銷195。頂部彈性元件120和底部彈性元件170之間間隔距離D，這將在以下描述。在一個特別實(shí)施中，D可以大于大約I. 8毫米，以允許包括頂部彈性元件120和底部彈性元件170的彈簧系統(tǒng)有相當(dāng)高的轉(zhuǎn)動剛度。該相當(dāng)高的轉(zhuǎn)動剛度可以為透鏡支架165在致動器155驅(qū)動移動期間提供相當(dāng)穩(wěn)定的沿著光軸102的運(yùn)動。圖4A是一個實(shí)施例的小型成像模塊100的透鏡支架165的透視圖，圖4B是覆蓋部130的透視圖。透鏡支架165可以包括一個或多個緩沖空間410，例如它們可以是透鏡支架的缺口部分。覆蓋部130可以有一個或多個朝向透鏡支架方向的突出結(jié)構(gòu)411。例如，當(dāng)透鏡支架165位于覆蓋部130里時，突出結(jié)構(gòu)411可以緊密配合透鏡支架相應(yīng)的緩沖空間410。覆蓋部130和透鏡支架165的該裝配配合可以阻止透鏡支架在覆蓋部內(nèi)關(guān)于光軸而轉(zhuǎn)動。例如，扭轉(zhuǎn)力可能會施加到透鏡支架165上而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(如橫向或扭轉(zhuǎn)運(yùn)動)。覆蓋部130和透鏡支架165的該裝配配合還會限制透鏡支架垂直于光軸的橫向位移。在一個實(shí)施中，透鏡支架165可以有一個緩沖區(qū)420，以允許頂部彈性元件120的彈簧臂(spring arm)的位移，而避免彈簧臂和透鏡支架(如果透鏡支架移動的話)之間的碰撞。例如，圖5顯示頂部彈性元件120和透鏡支架165裝配的一個實(shí)施例，透鏡支架165包括緩沖區(qū)420，以允許頂部彈性元件120的彈簧臂的位移，防止透鏡支架移動時彈簧臂和透鏡支架之間的碰撞。例如，致動器155施加一個力到透鏡支架165上，該透鏡支架可能會沿 著光軸而移動。當(dāng)該透鏡支架沿著光軸的位移增加時，該透鏡支架的移動會引起頂部彈性元件120和底部彈性元件170的變形。在該移動和變形的一個特定點(diǎn)上，部分頂部彈性元件120會接觸到緩沖區(qū)420。因此，接觸到緩沖區(qū)420會阻止該部分頂部彈性元件120沿著光軸進(jìn)一步地移動。當(dāng)然，透鏡支架165和覆蓋部130的這些細(xì)節(jié)僅僅是例子，本發(fā)明主題并不受此限制。圖6是另一個實(shí)施例的透鏡支架600的透視圖和平面圖。透鏡支架600可以包括一個或多個突出結(jié)構(gòu)611。覆蓋部的每個缺口部分可以接納每個突出結(jié)構(gòu)611。例如，當(dāng)透鏡支架600位于該覆蓋部里時，突出結(jié)構(gòu)611可以緊密配合覆蓋部相應(yīng)的缺口部分。覆蓋部和透鏡支架的該裝配配合可以阻止透鏡支架在覆蓋部內(nèi)關(guān)于光軸而轉(zhuǎn)動。例如，扭轉(zhuǎn)力可能會施加到透鏡支架600上而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(如橫向或扭轉(zhuǎn)運(yùn)動)。覆蓋部和透鏡支架的該裝配配合還會限制透鏡支架沿著光軸的位移。當(dāng)然，透鏡支架600的這些細(xì)節(jié)僅僅是例子，本發(fā)明主題并不受此限制。圖7是一個實(shí)施例的小型成像模塊100的頂部彈性元件120的平面圖。外部部分710和內(nèi)部部分720通過彈簧臂730而連接。如上所述，頂部彈性元件120的內(nèi)部部分720可以連接到透鏡支架165上，而頂部彈性元件120的外部部分710可以連接到覆蓋部130上。如上所述，頂部彈性元件120可以包括一組孔125，以接納頂殼110的銷115。圖8A是一個彈性元件(如圖I和圖6所示的頂部彈性元件120)的平面圖。圖8B是一個彈性元件(如圖I所示的底部彈性元件170)的平面圖。在一個實(shí)施例中，頂部彈性元件120和底部彈性元件170在小型成像模塊100中的方位是相互對立的。該方位可以至少部分地基于彈簧臂的方向，將在以下描述。例如，頂部彈性元件120可以是一個反時針方位，而底部彈性元件170可以是順時針方位。此處，方位可以是由彈簧臂630和830從彈性元件內(nèi)部或外部延伸的方向而定義的。例如，在圖8A里，箭頭810表示頂部彈性元件120有反時針方位，而在圖8B里，箭頭811表示底部彈性元件170有順時針方位。和彈性元件的方位相互相同的情況相比，該相反的方位對包括頂部底部彈性元件以及透鏡支架165的彈簧系統(tǒng)來說，具有提高的轉(zhuǎn)動剛度。例如，轉(zhuǎn)動剛度可以為透鏡支架165在致動器155驅(qū)動移動期間提供相當(dāng)穩(wěn)定的運(yùn)動。因此，小型成像模塊100內(nèi)的透鏡支架165的傾斜角度(其可能是不期望的機(jī)械公差特征)可以相當(dāng)小。頂部和底部弾性元件的方位是相對的，例如頂部弾性元件120可以是順時針方位，而底部弾性元件170可以是反時針方位。圖9A和圖9B是ー個實(shí)施例小型成像模塊100的底殼190、底部弾性元件170、和T形連接器180的透視圖。底殼190可以包括一個或多個開孔193，諸如槽，以接納T形連接器180，如箭頭905所示。在一個實(shí)施里，T形連接器180包括一個較寬部分185，因?yàn)槠浔容^寬而不能穿過開孔193。因此，T形連接器180可以“坐”入開孔193，T形連接器180的較寬部分185靠在底殼190之上，例如在區(qū)域920內(nèi)。T形連接器180可以包括導(dǎo)電材料(如金屬)，以通過底部弾性元件170傳導(dǎo)電信號到致動器155或從致動器155傳導(dǎo)出電信號。該T形連接器180有ー些好處。例如，不需要使用環(huán)氧樹脂或其他粘膠去物理固定電連接器底殼190和底部弾性元件170的組合可以牢固地將T形連接器180固定就位。另ー個好處是，T形連接器180的較寬部分185可以在底殼190和底部弾性元件170之間提供相當(dāng)大的接觸面積，而有相當(dāng)小的電阻。如上所述，底部弾性元件170可以有孔175以接納從底殼190突出的銷195。該孔-銷結(jié)構(gòu)可以保證底部弾性元件170和底殼190之間的對準(zhǔn)定位，如箭頭930所示。當(dāng)然，底殼190和底部弾性元件170的這些細(xì)節(jié)僅僅是示例，本發(fā)明主題不受此限制。 圖IOA和圖IOB是另ー個實(shí)施例小型成像模塊100的底殼190、底部彈性元件170、和L形連接器1080的透視圖。底殼190可以包括一個或多個開孔1093，諸如槽，以接納L形連接器1080，如箭頭1005所示。在一個實(shí)施里，L形連接器1080包括一個較寬部分1085，因?yàn)槠浔容^寬而不能穿過開孔1093。因此，L形連接器1080可以“坐”入開孔1093，L形連接器1080的較寬部分1085靠在底殼190之上，例如在區(qū)域1020內(nèi)。L形連接器1080可以包括導(dǎo)電材料(如金屬)，以通過底部弾性元件170傳導(dǎo)電信號到致動器155或從致動器155傳導(dǎo)出電信號。如以上對于T形連接器所述的，該L形連接器1080有ー些好處。例如，不需要使用環(huán)氧樹脂或其他粘膠去物理固定電連接器底殼190和底部弾性元件170的組合可以牢固地將L形連接器1080固定就位。另ー個好處是，L形連接器1080的較寬部分1085可以在底殼190和底部弾性元件170之間提供相當(dāng)大的接觸面積，而有相當(dāng)小的電阻。如上所述，底部弾性元件170可以有孔175以接納從底殼190突出的銷195。該孔-銷結(jié)構(gòu)可以保證底部弾性元件170和底殼190之間的對準(zhǔn)定位，如箭頭1030所示。當(dāng)然，底殼190和底部弾性元件170的這些細(xì)節(jié)僅僅是示例，本發(fā)明主題不受此限制。圖11是ー個實(shí)施例的小型成像模塊如圖I中的100的透鏡支架1120和彈性元件組裝件1111的示意圖。例如，圖3顯示透鏡支架165和彈簧組裝件300的一個實(shí)施例，其類似于透鏡支架1120和弾性元件組裝件1111。移動部件1150可以包括線圈、透鏡支架、和一個或多個透鏡1130的組裝件。致動器如155施加ー個電磁力到移動部件1150，使得移動部件1150沿著光軸1102而移動。除了這個因?yàn)橹聞悠鞫a(chǎn)生的位移，移動部件1150還有因?yàn)樽陨碇亓Χa(chǎn)生的位移。換句話說，移動部件1150的重量會使頂部和底部彈性元件(如120和170)產(chǎn)生變形，而使移動部件1150移動，產(chǎn)生ー個不期望有的位移量1110。因此，在ー個特別實(shí)施中，如上所述，頂部和底部弾性元件的組合可以設(shè)置為物理支撐移動部件(如線圈、透鏡、和透鏡支架)的重量W，其中該組合有一個彈簧常量k滿足關(guān)系kxl. 0mm>=20. Oxff (換句話說，k常量乘以I. O毫米大于等于承載重量的20倍)。此處，k的単位是克カ每毫米，W的単位是克力。在另ー個特別實(shí)施中，頂部和底部弾性元件之間分隔的距離是大于或等于大約I. 8毫米。當(dāng)然，透鏡支架的這些細(xì)節(jié)僅僅是示例，本發(fā)明主題不受此限制。圖12是ー個實(shí)施例小型成像模塊1200的分界透視圖。該成像模塊包括圖像感應(yīng)器1298，其有一個有效成像區(qū)域，包括諸如像素電荷耦合器件(CXD)陣列和/或ー個或多個互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)元件，這些僅僅是ー些例子。成像模塊1200還可以包括一個透鏡支架1240以容納一個或多個透鏡(未顯示)，還包括一個致動器1255以調(diào)整該透鏡支架沿著光軸1202的位置。例如，這些透鏡可以提供圖像到圖像感應(yīng)器1298的有效成像區(qū)域上。孔1205可以接收進(jìn)入透鏡支架1240的光。該圖像不但可以包括可視波長，也可以包括紅外線和/或紫外線波長。從而，該圖像被聚焦到圖像感應(yīng)器1298的有效成像區(qū)域上，致動器1255可以調(diào)整一部分透鏡組件相對圖像感應(yīng)器1298的位置。在ー個特別實(shí)施里，致動器1255可以調(diào)整透鏡支架1240相對圖像感應(yīng)器1298的縱向位置。致動器1255可以包括磁體1250和第一線圈1260和第二線圈1265以產(chǎn)生回復(fù)力。磁體1250包括突出結(jié)構(gòu)1253，將在以下描述。小型成像模塊還可以包括頂部彈性元件1220，其位于頂殼1210和分塊覆蓋部1230之間。在ー個特別實(shí)施中，該頂部弾性元件包括第一部分和第二部分， 第一部分相對于所述至少ー個線圈是可移動的，第二部分相對于所述至少ー個線圈是固定的。頂部彈性元件的第一部分可以連接到透鏡支架1240上，而頂部弾性元件的第二部分可以連接到頂殼1210上，而夾在頂殼1210和分塊覆蓋部1230之間。當(dāng)然，小型成像模塊的這些細(xì)節(jié)僅僅是示例，本發(fā)明主題不受此限制。小型成像模塊1200還可以包括底部弾性元件1270，其位于底殼1290和底部隔墊1245之間。底殼可以包括一個或多個立柱1295，以下將解釋。當(dāng)然，成像模塊1200的這些細(xì)節(jié)僅僅是示例，本發(fā)明主題不受此限制。圖13是ー個實(shí)施例的包括小型成像模塊1200的組件的截面圖。透鏡支架1240位于由磁體1250、第一線圈1260和第二線圈1265形成的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)，以產(chǎn)生電磁力。頂部弾性元件1220位于頂殼1210和分塊覆蓋部1230之間。底部弾性元件1270位于底殼1290和底部隔墊1245之間。根據(jù)ー個實(shí)施例，小型成像模塊1200的ー個部分1278的細(xì)節(jié)顯示在圖13中。分塊覆蓋部可以包括覆蓋部部分1333和覆蓋部部分1363。該分塊覆蓋部及其部分可以是磁滲透性材料(magnetically permeable material),其可以通過磁體1250而產(chǎn)生或形成特定磁場。因此，覆蓋部部分可以至少部分地將磁場1310導(dǎo)磁穿過第一和第二線圈1260和1265。和沒有這種覆蓋部部分和第一和第二線圈的結(jié)構(gòu)相比，該結(jié)構(gòu)設(shè)置會為致動器1255增加磁場強(qiáng)度(如大約26%)。在一個實(shí)施中，第一線圈和第二線圈可以和ー個或多個磁體1250中的同一磁體相互作用。圖14是ー個實(shí)施例小型成像模塊1200的分塊覆蓋部1230的透視圖。例如，分塊覆蓋部1230包括ニ維覆蓋部基座1410、ニ維覆蓋部臂1420、和ニ維覆蓋部齒1430。ニ維覆蓋部基座1410包括缺ロ轉(zhuǎn)角1450，以充當(dāng)組裝的覆蓋部結(jié)構(gòu)的觀察窗ロ，這在以下將描述。這些ニ維部件是平面狀的，這可以通過沖壓板材來制作，當(dāng)然本發(fā)明主題不受此限制。如箭頭1401所示，這些ニ維部件可以組裝在一起而形成分塊覆蓋部1230。因此，分塊覆蓋部1230包括裝配的覆蓋部基座1415、裝配的覆蓋部臂1425、和裝配的覆蓋部齒1435。裝配覆蓋部臂1425和裝配覆蓋部齒1435之間的空間1440可以容納致動器的磁體，如1250。在一個實(shí)施中，裝配覆蓋部齒1435可以是圖13中顯示的內(nèi)部覆蓋部部分1363，而裝配覆蓋部臂1425可以是覆蓋部部分1333。從如上所述的ニ維部件組裝成一個覆蓋部具有ー些好處。例如，這個過程可以使用各種厚度、形狀、或材料的覆蓋部部件。該過程可以有相當(dāng)高精度的覆蓋部裝配。該過程因?yàn)榭梢允怯萌我鈹?shù)量的材料、厚度等等，所以具有低成本的設(shè)計靈活性。當(dāng)然，分塊覆蓋部1230的這些細(xì)節(jié)僅僅是ー些例子，本發(fā)明主題不受此限制。圖15是ー個實(shí)施例小型成像模塊1200的部分1500的透視圖。例如，部分1500包括分塊覆蓋部1230、磁體1250、和底部隔墊1245。部分1500包括缺ロ區(qū)域1550，用以容納粘膠并提供觀察窗ロ，用于觀察磁體1250在分塊覆蓋部1230內(nèi)的對準(zhǔn)定位。例如，在組裝部分1500后，該觀察窗ロ可以提供在任何時間檢查磁體是否對準(zhǔn)定位。該缺ロ區(qū)域1550可以容納底殼1290相應(yīng)的立柱1295，以提供部分1500和底殼1290之間的對準(zhǔn)定位，這會在以下描述。圖16-17是ー個實(shí)施例小型成像模塊1200的部分1500裝配有底殼1290的透視圖。如上所述，缺ロ區(qū)域1550和底殼1290的立柱1295配合，使得部分1500和底殼1290之間對準(zhǔn)定位。其形狀符合缺ロ區(qū)域1550的磁體1250包含在部分1500中。磁體1250包 括突出結(jié)構(gòu)1255，其配合底部隔墊1245的齒ロ 1710，有助于裝配過程中這些部件之間的對準(zhǔn)定位。底部隔墊1245也包括突出結(jié)構(gòu)1720，其配合分塊覆蓋部1230的缺ロ 1725，進(jìn)ー步幫助裝配過程中這些部件之間的對準(zhǔn)定位。當(dāng)然，小型成像模塊的部分1500的這些細(xì)節(jié)僅僅是ー些例子，本發(fā)明主題不受此限制。盡管已經(jīng)描述和敘述了被看作本發(fā)明的示范實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會明白，可以對其作出各種改變和替換，而不會脫離本發(fā)明的精神。另外，可以做出許多修改以將特定情況適配到本發(fā)明的教義，而不會脫離在此描述的本發(fā)明中心概念。所以，本發(fā)明不受限于在此披露的特定實(shí)施例，但本發(fā)明還包括屬于本發(fā)明范圍的所有實(shí)施例及其等同物。
權(quán)利要求
1.一個透鏡驅(qū)動裝置，包括 透鏡支架，用于容納一個或多個透鏡； 磁體和至少一個線圈,用于產(chǎn)生電磁力； 覆蓋部，其包括一頂部部分，所述頂部部分有第一組定位孔，以接納從頂殼突出的銷； 頂部彈性元件，其置于一頂殼和所述覆蓋部之間，所述頂部彈性元件包括第二組定位孔，以接納所述銷； 粘膠隔離體，其置于所述覆蓋部的所述頂部部分和所述磁體之間，所述粘膠隔離體包括缺口區(qū)域以容納粘膠，而將所述頂部彈性元件和所述覆蓋部粘到所述銷上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透鏡驅(qū)動裝置，其中所述覆蓋部包括朝向透鏡支架方向的突出結(jié)構(gòu)，其中所述突出與所述透鏡支架的缺口區(qū)域相配合，以阻止所述透鏡支架關(guān)于所述光軸而轉(zhuǎn)動，或阻止其垂直于所述光軸的橫向運(yùn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透鏡驅(qū)動裝置，其中所述透鏡支架包括一個或多個突出結(jié)構(gòu)，與所述覆蓋部的相應(yīng)缺口部分相配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透鏡驅(qū)動裝置，其中所述透鏡支架包括一緩沖區(qū)域，以允許所述頂部彈性元件的彈簧臂有位移，而避免所述彈簧臂和所述透鏡支架在所述透鏡支架移動期間發(fā)生碰撞。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透鏡驅(qū)動裝置，還包括底部彈性元件，其置于所述底殼和所述透鏡支架之間，所述底部彈性元件包括第三組定位孔，以接納從底殼突出的銷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的透鏡驅(qū)動裝置，其中所述頂部彈性元件的彈簧臂是順時針方向的，所述底部彈性元件的彈簧臂是反時針方向的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的透鏡驅(qū)動裝置，其中所述頂部彈性元件的彈簧臂是反時針方向的，所述底部彈性元件的彈簧臂是順時針方向的。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的透鏡驅(qū)動裝置，其中所述頂部和底部彈性元件的組合是設(shè)置于物理支撐移動部件的重量W，其中所述移動部件包括至少一個線圈、一個或多個透鏡、和所述透鏡支架，其中所述組合有一個彈簧常量k，滿足關(guān)系kxl. 0mm>=20. OxW。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的透鏡驅(qū)動裝置，其中所述頂部和底部彈性元件分隔開的距離大于或等于約I. 8毫米。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的透鏡驅(qū)動裝置，還包括L形或T形導(dǎo)電連接器，其包括上部較寬部分和下部較窄部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的透鏡驅(qū)動裝置，其中所述底殼包括一個或多個槽，以接納所述導(dǎo)電連接器的下部較窄部分，所述導(dǎo)電連接器的上部較寬部分電連接所述底部彈性元件。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透鏡驅(qū)動裝置，其中所述頂部彈性元件包括第一部分和第二部分，所述第一部分隨著所述至少一個線圈是可移動的，所述第二部分固定在一個不可移動結(jié)構(gòu)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的透鏡驅(qū)動裝置，其中所述頂部彈性元件的所述第一部分連接到所述透鏡支架上。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的透鏡驅(qū)動裝置，其中所述頂部彈性元件的所述第二部分連接到所述頂殼上，而夾在所述頂殼和所述覆蓋部之間。
15.一個透鏡驅(qū)動裝置，包括 透鏡支架，用于容納一個或多個透鏡； 至少一個磁體和至少一個線圈，用于產(chǎn)生電磁力； 分塊覆蓋部，其包括缺口區(qū)域，用于容納粘膠，并提供觀察窗口用于觀察在所述分塊覆蓋部內(nèi)的所述磁體的對準(zhǔn)定位情況。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的透鏡驅(qū)動裝置，其中所述分塊覆蓋部是二維覆蓋部基座、二維覆蓋部臂、二維覆蓋部齒的組裝件，其中在所述二維覆蓋部臂和所述二維覆蓋部齒之間的空間內(nèi)容納有所述磁體。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的透鏡驅(qū)動裝置，還包括頂部彈性元件，其位于頂殼和所述分塊覆蓋部之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的透鏡驅(qū)動裝置，還包括覆蓋部，其包括向上延伸的臂，被所述分塊覆蓋部的所述缺口區(qū)域容納。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的透鏡驅(qū)動裝置，其中所述一個或多個線圈包括第一線圈和第二線圈，其與所述一個或多個磁體中同一磁體相互作用。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的透鏡驅(qū)動裝置，其中每個所述磁體包括突出結(jié)構(gòu)，用于將所述一個或多個線圈在一個特別方位上關(guān)于所述分塊覆蓋部對準(zhǔn)定位。
全文摘要
小型成像模塊包括一個覆蓋部，其頂部部分有一組定位孔以接納從頂殼上突出的銷。在頂殼和覆蓋部之間有頂部彈性元件。頂部彈性元件上也有一組定位孔以接納從頂殼上突出的銷。頂部彈性元件包括第一部分和第二部分，第一部分可以隨至少一個線圈而移動，第二部分則是固定在一個非移動結(jié)構(gòu)上，如頂殼。例如，頂部彈性元件的第一部分可以連接到透鏡支架上，而頂部彈性元件的第二部分可以連接到頂殼上，而夾在頂殼和覆蓋部之間。在覆蓋部的頂部部分和磁體之間有膠粘隔離體。膠粘隔離體有缺口區(qū)域以容納粘膠，其將覆蓋部粘到從頂殼突出的銷上。覆蓋部有一個粘膠蓄槽對應(yīng)該缺口區(qū)，以容納粘膠。所以，缺口區(qū)可以與頂部彈性元件和覆蓋部上的那組定位孔相配合。
文檔編號G03B13/34GK102830570SQ201210341890
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者鄭國星, 楊存權(quán) 申請人:香港應(yīng)用科技研究院有限公司