本實用新型涉及自動對焦音圈馬達，尤其涉及一種光軸不晃動可精確對焦的自動對焦馬達。

背景技術：

目前智能手機攝像頭音圈馬達已經十分普及。音圈馬達簡稱（VCM），它包括固定部分和運動部分，固定部分和運動部分之間通過彈片來連接，彈片就好比一個可沿著光軸伸縮的彈簧，彈片的外圈部分與固定部分固定，內圈部分與運動部分固定，外圈和內圈之間通過彈絲來連接，使得運動部分可以沿著光軸來回移動，這是理想狀態，即彈絲的各個方向所受的合力是沿著光軸的，但是在實際生產過程中，現有的制作工藝沒辦法保證彈絲各個方向上的受力均勻，尤其是彈絲越軟，各方向上的受力越難保持均勻，鏡頭越容易發生傾斜。并且驅動運動部分運動的是通過線圈和磁石之間的作用力，各個方向上的作用力也較難保持一致，導致鏡頭傾斜。

除此之外，在實際使用過程中，人們拿手機的姿勢不同，有沒有晃動，都會使彈絲受到運動部分重力變化的影響以及外界作用力的影響，因此所受的外界合力也沒辦法完全沿著光軸，這些都會導致音圈馬達在做自動對焦過程中鏡頭的位置不精確以及鏡頭會發生傾斜，導致拍照效果不是十分理想。

技術實現要素：

本實用新型為了解決上述現有技術中存在的技術問題，提出一種用于攝像模組的自動對焦馬達，包括：由下蓋和磁軛構成的殼體，設置在殼體內帶鏡頭的鏡頭座，連接所述鏡頭座與殼體的端部的彈片，固定在所述鏡頭座的外壁與磁軛的內側面的驅動組件，所述驅動組件可分別產生順時針或逆時針力矩推動鏡頭座圍繞鏡頭的光軸轉動，所述鏡頭座與殼體之間通過導向組件相接觸，所述導向組件限制鏡頭座在垂直于光軸的平面內的位移，使鏡頭座轉動時沿著攝像模組的圖像傳感器的光軸來回運動進行對焦。

本技術方案中，所述驅動組件包含至少一對相互平行且正對著的磁石與線圈，所述線圈與光軸平行的相對的兩部分導線所受到的磁力線方向相反。所述磁石朝向線圈的一面為平面兩極注磁，或者所述磁石由兩塊獨立的第一、第二磁石組成，第一、第二磁石朝向線圈的一面的極性相異。

本技術方案中，所述導向組件包括分別設置在殼體與鏡頭座的相對面上的弧形斜槽與滾珠固定座，以及固定在滾珠固定座內可沿著弧形斜槽滾動的滾珠；和/或分別設置在殼體與鏡頭座的相對面上的弧形斜槽與斜切凸臺，所述弧形斜槽和斜切凸臺相接觸的面為鏡面接觸；所述安裝有滾珠的滾珠固定座和斜切凸臺的總數不小于三個。所述相對面為鏡頭座的下端面與下蓋的上表面、鏡頭座的上端面與磁軛的下頂面、鏡頭座的外壁與磁軛的內側面當中的任意一組相對面。

在一實施例中，所述導向組件包括間隔均勻地設置在下蓋上表面的四個滾珠固定座，設于滾珠固定座內的四顆滾珠，設置在鏡頭座底面與滾珠固定座位置相對應的四個弧形斜槽，所述弧形斜槽的開口朝下，其底面為傾斜面。

在另一實施例中，所述導向組件包括間隔均勻地設置在磁軛內側壁上的四個滾珠固定座，設于滾珠固定座內的四顆滾珠，設置在鏡頭座外周面上與滾珠固定座位置相對應的四個弧形斜槽，所述弧形斜槽的開口朝向磁軛的側壁，其側面為傾斜面。

在上述兩個實施例中，所述驅動組件設有四對相互對應的磁石與線圈，四個線圈安裝在殼體的四個角上，四塊磁石與線圈一一正對地設置在鏡頭座的外壁上。所述下蓋包括一帶通孔的方形底板、設置在底板四角上的四根支撐柱，所述線圈固定在所述四根支撐柱上。

優選的，所述自動對焦馬達還包括設置在所述下蓋上表面的至少一個用于感應磁石位置的霍爾感應器、用于接收所述霍爾感應器的信號對線圈電流大小進行控制的控制電路。

本實用新型通過導向組件和驅動組件使鏡頭座始終圍繞同一根軸進行轉動，這根軸與圖像傳感器的光軸相重合，并且使其在轉動時可以沿著光軸進行移動，減少了現有音圈馬達運動過程中的位置不準確性和運動過程中的光軸偏轉，能夠顯著提高攝像頭模組的拍照效果。

附圖說明

圖1為本實用新型第一實施例的爆炸圖；

圖2為本實用新型第一實施例的剖視圖；

圖3為本實用新型第一實施例下蓋的結構示意圖；

圖4是本實用新型第一實施例鏡頭座的結構示意圖；

圖5是本實用新型第二實施例鏡頭座的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的原理及結構進行詳細說明。

如圖1、圖2所示，本實用新型第一實施例提供的用于攝像模組的自動對焦馬達，包括殼體、帶鏡頭的鏡頭座、連接殼體和鏡頭座的彈片、推動鏡頭座轉動的驅動組件，和鏡頭座轉動的過程中引導鏡頭座圍繞一個轉動軸運動的導向組件。

本實施例中，殼體是由下蓋2和磁軛1構成的一個方形六面體，殼體的上、下端即磁軛1的頂部和下蓋2上設有可供鏡頭座前后運動的通孔10，下蓋包括方形底板和設置在底板四角上的四根支撐柱21，磁軛1的四個側面的底部與下蓋連接，安裝柱21的頂部與磁軛1的下頂面相接觸。磁軛1采用金屬制成，可以加強殼體內部磁場，并且將馬達內外的磁場隔離，降低外部磁場對馬達內部磁場的干擾。

鏡頭座3設置在殼體內，彈片4連接鏡頭座與殼體的端部，該彈片包括：內圈，設置在內圈外圍的外圈，連接在內圈和外圈之間的多個彈絲。內圈可以與鏡頭座3的上端或下端固定，外圈與磁軛1下頂面或下蓋的上表面連接，彈絲可以提供旋轉方向及沿光軸方向上的彈性。在本實施例中，下蓋上安裝有導向組件，所以彈片連接鏡頭座3的上端和磁軛的下頂面，這樣鏡頭座3通過彈片可以懸掛在殼體內。鏡頭座通過彈片與殼體組裝好后，鏡頭座中鏡頭的光軸與攝像模組的圖像傳感器的光軸相重合。當驅動組件通電后，推動鏡頭座一邊轉動一邊對焦時，鏡頭座會拉動內圈一起相對于外圈及外殼轉動，然后在導向組件的引導下，鏡頭座在轉動過程中可以沿著圖像傳感器的光軸運動實現對焦。

驅動組件固定在鏡頭座3與殼體側壁上，包含至少一對相互對應的磁石6與線圈5，線圈5和磁石6所在平面均與光軸（Z軸）平行，并且線圈5與光軸平行的相對的兩個部分所受到的磁力線方向要相反，也就是說，磁石6朝向線圈5的一面為平面兩極注磁，或者磁石由兩塊獨立的第一、第二磁石組成，第一、第二磁石朝向線圈的一面的極性相異。

圖1所示的實施例中，設置了四對相互對應的磁石6和線圈5，其中四個線圈5間隔均勻地分別安裝在下蓋的四根安裝柱上，與四個線圈5一一正對著的四塊磁石6安裝在鏡頭座3的外壁上，盡量利用了殼體內的四個角的空間，保障音圈馬達的小型化。以圖1中標注出來的第一塊磁石6-1和第一個線圈5-1為例，第一塊磁石6-1的左側為N極和右側為S極，假設當前第一個線圈5-1內的電流方向為順時針方向，第一個線圈5-1與光軸垂直的上、下兩部分由于相同電流方向受到相反的兩種磁力線作用，作用力將相互抵消，第一個線圈5-1與光軸平行的左、右兩部分根據左手定則將會受到圍繞光軸（Z軸）的逆時針的作用力，同樣的，第一塊磁石6-1會收到圍繞光軸（Z軸）的順時針的反作用力，這樣將推動鏡頭座順時針轉動。這四對線圈和磁石中相對的兩對可以為一組，一共兩組。每一組內的線圈繞線方向相同，另一組內的線圈的繞線方向相反。給不同組的線圈通以電流時，將分別產生順時針或逆時針的作用力，推動鏡頭座圍繞鏡頭的光軸轉動。

由于任意一對磁石和線圈均可以產生沿切線方向上的作用力，并且改變電流方向，就可以產生順時針、逆時針的切線方向上的作用力。因此，在其他實施例中，上面四個線圈的繞線方向也可以完全相同，還可以只設置一對線圈和磁石，對線圈通以不同方向的電流時，就可以分別對鏡頭座產生順時針或逆時針力矩。當然，也可以根據具體的需要設置2對或3對線圈和磁石，或者磁石和線圈的位置互換，也都可以產生推動鏡頭座圍繞光軸轉動的作用力。

由于驅動組件只產生順時針、逆時針力矩，推動鏡頭座轉動，為了使鏡頭座可以光軸不晃動地進行精準對焦，本實用新型還設置了導向組件，鏡頭座與殼體之間通過導向組件相接觸，導向組件限制鏡頭座在垂直于光軸的平面內的位移，使鏡頭座在順時針或逆時針的轉動過程中，光軸仍然與圖像傳感器的光軸重合，可以精準沿著光軸上下運動進行對焦，類似于擰螺絲的原理。

導向組件包括分別設置在殼體與鏡頭座3的相對面上的弧形斜槽9與滾珠固定座8，以及固定在滾珠固定座8內可沿著弧形斜槽9滾動的滾珠7，弧形斜槽9以光軸為圓心。弧形斜槽9設置至少三個，可以使鏡頭座3的運動更加平穩，每一個弧形斜槽9與至少一個安裝了滾珠7的滾珠固定座8相對應。

如圖3、圖4所示，在本實用新型導向組件的第一實施例中，設置了四個滾珠固定座8安裝在下蓋2上表面，與線圈和磁石的位置相互錯開，滾珠固定座8上設有一個半圓形槽，用來放置滾珠7，并且滾珠7可以在半圓形槽內自由轉動，滾珠固定座8頂部的鏡頭座3底面對應的位置設有弧形斜槽9，弧形斜槽的開口朝下，其底面為傾斜面，即在光軸方向上一端高一端低。當鏡頭座3轉動時，滾珠7會沿著弧形斜槽9滾動，在光軸方向上抬升或者降低鏡頭座3的高度，從而實現鏡頭的對焦，還可以通過霍爾元件的反饋信號控制電流的通電大小，實現精確的自動對焦，并在此過程中，鏡頭座3和下蓋2以及滾珠7是完全接觸的，避免了鏡頭座光軸由于不平穩產生的偏轉。

在導向組件的第二實施例中，導向組件還可以設置在鏡頭座的外壁、磁軛的內壁上。導向組件包括間隔均勻地設置在磁軛內側壁上的四個滾珠固定座，設于滾珠固定座內的四顆滾珠，設置在鏡頭座外周面上與滾珠固定座位置相對應的四個弧形斜槽，弧形斜槽的開口朝向磁軛的側壁，其側面為傾斜面。圖5給出了鏡頭座的示意圖，鏡頭座3的中間為弧形斜槽9，弧形斜槽9的兩側設置了兩個向內凹陷的磁石/線圈安裝位31，弧形斜槽9相比較于安裝好的磁石/線圈要向外凸出，以確保鏡頭座與磁軛之間通過導向組件相接觸，且不會影響磁石和線圈之間的作用。

在上述兩個實施例，滾珠固定座和弧形斜槽的位置可以互換，并且導向組件還可以安裝在鏡頭座上端面和磁軛下頂面。一個弧形斜槽內還可以有多顆滾珠滾動，每顆滾珠通過一個滾珠固定座固定。除了帶滾珠的滾珠固定座和弧形斜槽配合方式，還可以采用弧形斜槽和斜切凸臺進行鏡面配合的方式來替代滾珠和滾珠固定座，同樣摩擦力也非常小，當然還可以在其他實施例中采用滾珠、滾珠固定座與斜切凸臺相互組合的方式來進行導向，只需要滿足安裝有滾珠的滾珠固定座和斜切凸臺的總數不小于三個，就可以保障鏡頭座的平穩。

本實用新型可以是開環控制，還可以實現閉環控制，若實現閉環控制時，可以在下蓋上表面設置至少一個用于感應磁石位置的霍爾感應器，并且通過一個控制電路來接收霍爾感應器的信號，從而對線圈電流大小進行控制。霍爾感應器能夠實時反饋磁強強度的相關參數，從而確定鏡頭座的相應位置。

以上具體實施例僅用以舉例說明本實用新型的結構，本領域的普通技術人員在本實用新型的構思下可以做出多種變形和變化，這些變形和變化均包括在本實用新型的保護范圍之內。