CN114080797A - 阻尼器和包括该阻尼器的相机用致动器 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一种相机用致动器的特征在于包括：基部，该基部限定内部空间；载体，该载体被设置在基部内部并且被配置为在光轴方向、与光轴垂直的第一方向以及与光轴和第一方向垂直的第二方向当中的至少一个方向上移动；以及阻尼器，阻尼器被设置到载体或基部并且被配置为具有在光轴方向、第一方向和第二方向当中的两个或更多个方向上延伸的形状。

Description

阻尼器和包括该阻尼器的相机用致动器
技术领域
本公开涉及一种阻尼器和一种包括该阻尼器的相机用致动器，并且更具体地，本公开涉及一种能够减轻多方向冲击的阻尼器和一种包括该阻尼器的致动器。
背景技术
随着用于图像处理的硬件技术已发展并且用户对图像拍摄的需要已增加，诸如自动对焦(AF)和光学图像稳定(OIS)的功能已被应用于安装到诸如蜂窝电话和智能电话的便携式终端以及独立相机装置的相机模块等。
自动对焦AF)功能(或自动聚焦功能)意指通过在光轴方向上线性地移动具有镜头的载体来调整到对象的焦距以在位于镜头的后部的图像传感器(CMOS、CCD等)处产生清楚图像的功能。
另外，光学图像稳定(OIS)功能意指通过在一方向上自适应地移动具有镜头的载体来提高图像的清晰度以补偿在镜头由于颤抖而被摇动时的摇动的功能。
最近，正在使用集成AF和OIS功能的装置或致动器。在这种情况下，用于在AF载体内部沿与光轴垂直的X轴方向和/或Y轴方向上移动其上安装有镜头的OIS载体的结构被与AF结构一体地实现。根据实施方式，还使用镜头被安装到AF载体并且设置在AF载体外部的OIS载体在与光轴方向垂直的方向上移动的结构，。
此外，随着安装到移动终端的相机模块的规格增加，镜头它本身的重量和尺寸在逐渐地增大。因此，物理上支撑并驱动镜头的致动器的重量和尺寸也在增大，并且此外，镜头移动的移动距离(也称为行程)被设计为增大。
随着致动器的重量或移动距离如上所述增大，由于外部碰撞或摇动而导致的传递到致动器的内部组件的冲击量和内部组件之间的物理冲击量急剧地增大。
致动器的内部组件具有各种结构和形状并且由诸如塑料和金属的异质材料制成。因此，物理冲击量在具有诸如重量较重的规格的致动器的情况下增大，所以内部组件可能更容易和更大地磨损、损坏、断裂等。
以这种方式，当在内部组件处出现磨蚀或损坏时，故障可能性本身增加，并且此外，产生并散射诸如与内部组件等分离的颗粒(颗粒、碎屑等)的异物。在这种情况下，每个组件的驱动精度降低，并且在诸如CCD的拾取装置中会产生坏像素(死像素等)，这可能显著地影响图像质量。
公开内容
技术问题
本公开被设计来解决相关技术的问题，因此本公开旨在提供一种致动器，该致动器可以通过同时急剧地减少内部组件之间的损坏、磨蚀等的现象来显著地减少由外部冲击等引起的异物的出现，同时即使安装了重型镜头等也进一步减轻传递到致动器的内部组件的冲击量。
本公开的这些及其它目的和优点可以从以下详细描述中理解并且将从本公开的示例性实施方式中变得更充分地显而易见。另外，将容易地理解的是，可以通过所附权利要求中示出的手段及其组合来实现本公开的目的和优点。
技术方案
在本公开的一个方面中，提供了一种相机用致动器，致动器包括：基部，该基部具有形成在其中的内部空间；载体，该载体设置在基部内部并且被配置为在光轴方向、与光轴垂直的第一方向以及与光轴和第一方向垂直的第二方向当中的至少一个方向上移动；以及阻尼器，该阻尼器被设置到载体或基部并且被配置为具有在光轴方向、第一方向和第二方向当中的两个或更多个方向上延伸的形状。
优选地，本公开的阻尼器可以被设置在载体的边缘或顶点部分处并且具有在光轴方向、第一方向和第二方向当中的两个或更多个方向上面向基部或联接到基部的壳体的内侧的形状。
此外，本公开的阻尼器可以被设置在载体的顶点部分处并且具有在光轴方向、第一方向和第二方向中的所有方向上面向基部或壳体的内侧的形状。
另外，本公开的载体可以包括：AF载体，该AF载体被配置为在光轴方向上移动；以及OIS载体，该OIS载体被配置为在第一方向和第二方向上移动，其中，阻尼器被设置到AF载体和OIS载体当中位于外侧的载体。
这里，本公开的OIS载体可以被设置在AF载体内部，AF载体还可以包括被配置为防止OIS载体在光轴方向上移动的止动器，并且阻尼器可以被设置在止动器的外边缘或顶点部分处。
在这种情况下，本公开的阻尼器可以被设置在止动器的顶点部分处并且具有在光轴方向、第一方向和第二方向中的所有方向上面向基部或联接到基部的壳体的内侧的形状。
更优选地，阻尼器可以包括：平面部分，该平面部分与光轴垂直；第一部分，该第一部分在平面部分的外侧弯曲以向下延伸；以及第二部分，该第二部分在平面部分的位于与第一部分不同位置的另一外侧处弯曲以向下延伸。
在本公开的另一方面中，还提供了一种被设置到相机用致动器的多方向阻尼器，相机用致动器包括：基部，基部具有形成在其中的内部空间；以及载体，载体被设置在基部内部并且被配置为在光轴方向、与光轴垂直的第一方向以及与光轴和第一方向垂直的第二方向当中的至少一个方向上移动，其中，阻尼器被设置到载体或基部并且被配置为具有在光轴方向、第一方向和第二方向当中的两个或更多个方向上延伸的形状。
有益效果
根据本公开的优选实施方式，可以配置为使得可以在多个方向上一起减轻或减少外部震动，并且因此，特别是在被安装有重型镜头的致动器中，可以使外部震动对内部组件的影响最小化。
根据本公开的另一优选实施方式，由于阻尼器被配置为一种具有能够减轻或减少由于外部震动等而可能出现载体的间隙或移动所沿着的所有三个方向上的震动的新结构，所以可以在所有方向上简单地且有效地减轻震动，并且可以进一步提高组装过程的效率。
另外，根据本公开，由于可以急剧地减少致动器的内部组件之间的物理碰撞、干涉、磨损、损坏等，所以可以显著地减少由于内部组件之间的碰撞而导致的异物的出现，从而进一步提高致动器的驱动精度并且进一步减少诸如由于异物而导致的坏像素的产生的问题。
附图说明
附图例示了本公开的优选实施方式并且与前面的公开内容一起，用来提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不被解释为限于附图。
图1是示出了根据本公开的优选实施方式的相机用致动器的配置的分解图，
图2是示出了图1中描绘的相机用致动器的内部结构的图，
图3是示出了根据本公开的安装在止动器处的阻尼器的实施方式的图，
图4是示出了根据本公开的优选实施方式的阻尼器的配置的图，并且
图5是示出了根据本公开的另一优选实施方式的阻尼器的配置的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本公开的优选实施方式。在描述之前，应该理解的是，在说明书和所附权利要求中使用的术语不应该被解释为限于一般和词典含义，而是在允许发明人适当地定义术语以获得最好说明的原则的基础上基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。
因此，本文提出的描述只是仅出于例示目的的优选示例，而不旨在限制本公开的范围，所以应该理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，能够对其做出其它等效和修改。
图1是示出了本公开的相机用致动器(在下文中，称为“致动器”)100的配置的分解图，并且图2是示出了致动器100的内部结构的图。
在下文中，将首先参照图1和图2描述本公开的整体配置，并且将稍后详细地描述本公开的阻尼器170。
尽管图1所示的本公开的致动器100是在其中实现AF和OIS两者的实施方式，但是可以根据实施方式将本公开的致动器100实现为仅针对AF的致动器或仅针对OIS的致动器。
如图1所示，本公开的致动器100可以包括镜头105、基部110、AF载体120、第一OIS载体130、第二OIS载体140、止动器150、阻尼器170和壳体180。
图1等中例示的Z轴方向是光被引入到镜头或镜头组件105中的光轴方向，并且与AF载体120前后移动的方向相对应。
如果AF载体120在光轴方向上向前或向后移动，则调整诸如安装在致动器100的后端的CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体)的拾取装置(未示出)与镜头105之间的焦距，从而实现自动对焦功能。
此外，作为与光轴方向(Z轴方向)垂直的两个方向的X轴方向和Y轴方向是指镜头105通过OIS操作移动以补偿由手颤抖引起的摇动的方向。
在以下描述中，X轴方向被称为第一方向而Y轴方向被称为第二方向，但是这仅是根据相对视点的示例，并且X轴方向和Y轴方向中的任意一个方向可以是第一方向并且另一个方向可以是第二方向。
如图1所示，根据本公开的实施方式的致动器100具有基于充当一种外壳的基部110依次设置AF载体120、第二OIS载体140和第一OIS载体130的结构。然而，附图中示出的载体的顺序或结构仅是一个实施方式，并且可能的是以不同顺序或结构来实现载体。
如果对设置到基部110的第一线圈C1施加适当幅度和方向的功率，则在面向第一线圈C1的方向上设置的第一磁体M1处产生磁力，并且通过使用磁力作为驱动力，本公开的AF载体120沿着光轴前后移动。
如图所示，布置在光轴方向上的第一滚珠B1被设置在基部110与AF载体120之间，并且本公开的AF载体120在光轴方向上以通过第一滚珠B1的接触点最小化的摩擦力更精确地并且灵活地移动。
设置到基部110的磁轭115由诸如金属的磁性材料制成以与第一磁体M1一起产生吸引力。本公开的AF载体120在通过磁轭115与第一磁体M1之间的吸引力与基部110维持特定距离的同时继续与第一滚珠B1的接触点。
AF载体120和基部110中的至少一个可以具有导向轨或具有V形或U形截面的凹槽的凹槽轨以防止第一滚珠B1分离并且有效地引导第一滚珠B1的线性移动。
本公开的第一OIS载体130是在与光轴垂直的第一方向(X轴方向)上移动的移动主体，并且如果对第二线圈C2施加根据反向移动的适当幅度和方向的功率以补偿诸如手颤抖的移动，则在第二线圈C2与第二磁体M2之间产生磁力，并且本公开的第一OIS载体130通过使用磁力作为驱动力在第一方向上移动。
如图1所示，在第一OIS载体130的下部与第二OIS载体140的上部之间，放置了通过接触点物理上支撑第一OIS载体130在第一方向上的线性移动的第二滚珠B2。
如上所述，第一OIS载体130或第二OIS载体140中的至少一个可以具有用于引导第二滚珠B2的线性移动的导向轨或凹槽轨。
可以通过反馈控制来实现由手颤抖引起的反向移动，在所述反馈控制中循环地应用使用霍尔效应的霍尔传感器H2的位置感测和根据其对功率的施加。可以将反馈控制应用于上面描述的AF载体120的线性移动(通过应用霍尔传感器H1)，以及稍后描述的第二OIS载体140的线性移动(通过应用霍尔传感器H3)。
霍尔传感器H1、H2、H3中的每一个可以被实现为单个模块，但是霍尔传感器也可以与驱动驱动器一起被实现为单个芯片，以使得通过使用数字码等将适当幅度和方向的功率施加到线圈。
与上述第一OIS载体130一样，本公开的第二OIS载体140与在第二方向上移动以补偿在第二方向(Y轴方向)上产生的手颤抖的移动对象相对应。
如果对第三线圈C3施加用于校正第二方向(Y轴方向)上的手颤抖的适当幅度和方向的功率，则在第三线圈C3与第三磁体M3之间产生磁力，并且第二OIS载体140通过使用所产生的磁力作为驱动力来在第二方向上移动。
如图所示，第三滚珠B3位于第二OIS载体140的下部与基部110的底面的上部之间，并且用于引导第三滚珠B3的线性移动的导向轨或凹槽轨形成在第二OIS载体140的下部或基部110的底面的上部处。
在图所示的实施方式中，第三磁体M3具有在其中安装有第一OIS载体130的形式，并且如果在第三线圈C3与第三磁体M3之间产生磁力，则所产生的磁力作为一个整体在第二方向(Y轴方向)上产生吸引力和排斥力F3。
用于引导被放置在第一OIS载体130与第二OIS载体140之间的第二滚珠B2的导向轨(凹槽轨)被形成在第一OIS载体130的下部和/或第二OIS载体140的上部处。
由于导向轨(凹槽轨)被形成为在X轴方向(即，在与Y轴方向垂直的方向)上延伸，所以即使产生了排斥力F3，第一OIS载体130它本身也不基于第二OIS载体140移动。
也就是说，产生了排斥力F3，第二OIS载体140和被安装到第二OIS载体140的第一OIS载体130作为一个整体在第二方向上移动，并且因此，被安装到第二OIS载体140的镜头105也在第二方向上移动，从而补偿镜头105在第二方向上的手颤抖。
可以将上述第一线圈C1、第二线圈C2、第三线圈C3和霍尔传感器H1、H2、H3实现为被安装在如附图所例示的一个FPCB 111上。
本公开的止动器150是如图2所例示的那样物理上联接到AF载体120的组件，并且在第一OIS载体130和第二OIS载体140联接到AF载体120之后，止动器150与物理上限制位于AF载体120的内侧或上侧的第一OIS载体130和第二OIS载体140不向上(基于Z轴)移动的组件相对应。
如图2所例示的，根据实施方式，止动器150可以包括在多个位置处向下(基于Z轴)延伸的腿151。在这种情况下，止动器150可以联接到AF载体120，使得形成在腿151处的联接凹槽152和形成在AF载体120等的侧表面处的联接突起121通过装配彼此联接。
当出现外部冲击等时，止动器150可以有效地抑制第一OIS载体130或第二OIS载体140不分离到外部，并且此外可以更有效地引发第一OIS载体130和第二OIS载体140在每个方向上的线性移动。
如上所述，根据实施方式，可以将本公开的载体实现为在光轴上移动的AF载体120、在与光轴垂直的第一方向(X轴方向)上移动的第一OIS载体130以及在与光轴和第一方向两者垂直的第二方向(Y轴方向)上移动的第二OIS载体140中的一个或其组合。
本公开的基部110具有形成在其中的内部空间，并且因此与将包括AF载体120、第一OIS载体130和第二OIS载体140中的一个或更多个的载体容纳在其中的组件相对应。如图所示，本公开可以包括在基部110的上部处联接并且被实现为屏蔽磁力等的屏蔽罐的壳体180。
另外，基部110通常由诸如LCP(液晶聚合物)、PC等的塑料材料制成并且是通过注塑成型制造的。优选地，基部110可以被配置为使得当重型镜头105等被安装到其时，通过***注塑等将诸如金属材料的结构框架113集成到其以提高物理刚性或支撑力。
尽管在图中示出了在一个侧方向上设置有结构框架113的示例，但是根据该实施方式，可以在侧方向上设置多个结构框架113，并且此外，还可以在不仅基部110的底表面处而且在基部110的侧表面处一起以弯曲形状等设置结构框架113。
本公开的载体(AF载体120、第一OIS载体130和第二OIS载体140)如上所述位于基部110的内部空间中并且在基部110内部物理上移动，因此基于X轴方向、Y轴方向和Z轴方向中的所有方向在基部110与载体之间存在物理上分离的空间。
在下文中，基于AF载体120位于最外侧的实施方式，将使用AF载体120作为示例来描述形成与基部110物理上的分离空间的载体。
本公开的阻尼器170是插置在分离空间中以使得使外部震动对内部组件的影响被最小化的组件，并且可以被设置到AF载体120的外侧或基部110或联接到基部110的壳体180的内侧。
为了在每个方向上一体地实现减震结构并且提高组装过程的效率，如稍后所描述的，本公开的阻尼器170被设置到AF载体120或基部110并且被实现为具有在光轴方向(Z轴方向)、第一方向(X轴方向)和第二方向(Y轴方向)当中的两个或更多个方向上一起延伸的形状。
图3至图5是示出了本公开的阻尼器170的实施方式的图。如图3所示，本公开的阻尼器170可以被设置到联接至AF载体120的上部的止动器150。
参照图3描述的本公开的阻尼器170仅采取适合于被设置到止动器150的形状，并且还可以通过诸如适当的形式或形状的一些改变被设置到载体(AF载体120)、基部110或联接到基部110的壳体180。
在图3中，示例性地示出了两种类型的阻尼器170-1、170-2。第一阻尼器170-1被设置在止动器150的顶点部分处并且被实现为能够在所有三个方向(光轴方向、第一方向和第二方向)上缓冲的结构，并且第二阻尼器170-2被设置在止动器150的边缘部分处并且被实现为能够在两个方向(例如，光轴方向和第二方向)上缓冲的结构。
图3中例示的阻尼器170被设置在AF载体120或止动器150的边缘或顶点部分处并且具有在光轴方向(Z轴方向)、第一方向(X轴方向)和第二方向(Y轴方向)当中的两个或更多个方向上面向基部110或联接到基部110的壳体180的内侧的形状。
特别地，第一阻尼器170-1被设置在止动器150或AF载体120的顶点部分处并且被配置为具有在光轴方向、第一方向和第二方向中的所有方向上面向基部110或壳体180的内侧的形状。
具体地，第一阻尼器170-1和第二阻尼器170-2包括具有与垂直于光轴的平面(X-Y平面)相对应的平面的平面部分171以便于减轻如图3所示在Z轴方向上的冲击。
另外，阻尼器170-1、170-2包括具有在平面部分171的外侧中与Y轴方向相对应的位置处弯曲以向下延伸的形状的第一部分173，并且第一阻尼器170-1包括具有在平面部分171的外侧中与X轴方向相对应的位置处弯曲以向下延伸的形状的第二部分172。
另外，优选地，至少一个突起175或凹槽175-1在每个部分171、172、173的表面处，以使得可以根据所施加的外部震动的幅度更自适应地吸收或扩散外部震动。
可以与阻尼器170的主体的规格不同地配置诸如突起175的厚度或材料的物理规格，使得可以更有效地实现这样的逐步震动吸收。
由于本公开的阻尼器170具有在其中如图4所示形成空间174的结构，所以可以将阻尼器170更容易地放置在止动器150或AF载体120的边缘或顶点部分处。
另外，阻尼器170可以被配置为具有形成在第一部分173与第二部分172之间的边缘空间176，使得即使在止动器150或AF载体120的顶点部分等处存在其它物理结构时，阻尼器170也更自适应地联接到止动器150或AF载体120。
如上所述，本公开的阻尼器170特别是第一阻尼器170-1被配置为具有能够在光轴方向、第一方向和第二方向中的所有方向上缓冲的集成物理形状。因此，只要该功能是可用的，就可以以包括图5中例示的形式的各种形状或结构实现阻尼器170。
本公开的阻尼器170是一种减轻对内部配置的物理冲击的缓冲构件，并且可以由诸如橡胶、硅酮、泡沫橡胶、PORON和泡沫树脂的材料制成以吸收震动或碰撞。
另外，可以通过使用诸如凹槽和突起的对应结构的物理接合方法或使用粘合剂等的施加的化学接合方法以及通过在制造止动器170或AF载体120的同时执行***注塑来将本公开的阻尼器170设置到止动器170等。
已详细地描述了本公开。然而，应该理解的是，详细描述和特定示例在指示本公开的优选实施方式的同时，仅作为例示被给出，因为根据此详细描述，本公开的范围内的各种变化和修改将变得对本领域技术人员而言显而易见。
在本说明书的以上描述中，诸如“第一”、“第二”、“上”、“下”的术语仅仅是用于根据彼此相对地标识组件的概念术语，因此不应该将它们解释为用于表示特定顺序、优先级等的术语。
用于例示本公开及其实施方式的附图可以被以稍微夸大的形式示出以便强调或突出本公开的技术内容，但是应该理解的是，本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围的情况下考虑到附图的以上描述和例示做出各种修改。

Claims (11)

1.一种相机用致动器，该相机用致动器包括：
基部，所述基部具有形成在其中的内部空间；
载体，所述载体被设置在所述基部内部并且被配置为在光轴方向、与所述光轴垂直的第一方向以及与所述光轴和所述第一方向垂直的第二方向当中的至少一个方向上移动；以及
阻尼器，所述阻尼器被设置到所述载体或所述基部并且被配置为具有在所述光轴方向、所述第一方向和所述第二方向当中的两个或更多个方向上延伸的形状。
2.根据权利要求1所述的相机用致动器，
其中，所述阻尼器被设置在所述载体的边缘或顶点部分处并且具有在所述光轴方向、所述第一方向和所述第二方向当中的两个或更多个方向上面向所述基部或联接至所述基部的壳体的内侧的形状。
3.根据权利要求2所述的相机用致动器，
其中，所述阻尼器被设置在所述载体的顶点部分处并且具有在所述光轴方向、所述第一方向和所述第二方向中的所有方向上面向所述基部或所述壳体的内侧的形状。
4.根据权利要求1所述的相机用致动器，
其中，所述载体包括：
AF载体，所述AF载体被配置为在所述光轴方向上移动；以及
OIS载体，所述OIS载体被配置为在所述第一方向和所述第二方向上移动，
其中，所述阻尼器被设置到所述AF载体和所述OIS载体当中位于外侧的载体。
5.根据权利要求4所述的相机用致动器，
其中，所述OIS载体被设置在所述AF载体内部，
其中，所述AF载体还包括止动器，所述止动器被配置为防止所述OIS载体在所述光轴方向上移动，并且
其中，所述阻尼器被设置在所述止动器的外边缘或顶点部分处。
6.根据权利要求5所述的相机用致动器，
其中，所述阻尼器被设置在所述止动器的顶点部分处并且具有在所述光轴方向、所述第一方向和所述第二方向中的所有方向上面向所述基部或联接到所述基部的壳体的内侧的形状。
7.根据权利要求3所述的相机用致动器，
其中，所述阻尼器包括：
平面部分，所述平面部分与所述光轴垂直；
第一部分，所述第一部分在所述平面部分的外侧弯曲以向下延伸；以及
第二部分，所述第二部分在所述平面部分的位于与所述第一部分不同位置的另一外侧处弯曲以向下延伸。
8.一种被设置到相机用致动器的多方向阻尼器，所述相机用致动器包括：基部，所述基部具有形成在其中的内部空间；以及载体，所述载体被设置在所述基部内部并且被配置为在光轴方向、与所述光轴垂直的第一方向以及与所述光轴和所述第一方向垂直的第二方向当中的至少一个方向上移动，
其中，所述阻尼器被设置到所述载体或所述基部并且被配置为具有在所述光轴方向、所述第一方向和所述第二方向当中的两个或更多个方向上延伸的形状。
9.根据权利要求8所述的多方向阻尼器，
其中，所述阻尼器被设置在所述载体的边缘或顶点部分处并且具有在所述光轴方向、所述第一方向和所述第二方向当中的两个或更多个方向上面向所述基部或联接至所述基部的壳体的内侧的形状。
10.根据权利要求9所述的多方向阻尼器，
其中，所述阻尼器被设置在所述载体的顶点部分处并且具有在所述光轴方向、所述第一方向和所述第二方向中的所有方向上面向所述基部或所述壳体的内侧的形状。
11.根据权利要求8所述的多方向阻尼器，该多方向阻尼器包括：
平面部分，所述平面部分与所述光轴垂直；
第一部分，所述第一部分在所述平面部分的外侧弯曲以向下延伸；以及
第二部分，所述第二部分在所述平面部分的位于与所述第一部分不同位置的另一外侧处弯曲以向下延伸。
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