CN117849978B - 一种潜望式长行程对焦马达 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学防抖技术领域，涉及一种潜望式长行程对焦马达，其包括固定部、对焦可动部和对焦驱动部；固定部包含相盖合的外盖和底座，对焦可动部包含镜头承座和滚珠群，镜头承座设置在底座内，镜头承座的底部与底座的底部设有相配合的循环滚珠槽和滚珠线槽；借此，通过将滚珠槽设计为循环滚珠槽，配合滚珠线槽，使得镜头在沿光轴方向进行对焦或变焦时，滚珠群在循环滚珠槽内循环滚动，而循环滚珠槽对于滚珠群而言不存在长度限制或端点，避免现有技术中常规滚珠槽本身的长度或端点限制滚珠的滚动行程，导致的对焦、变焦行程限制或滚珠卡顿造成的对焦、变焦失败的问题。

Description

一种潜望式长行程对焦马达

技术领域

本发明涉及光学防抖技术领域，特别涉及一种潜望式长行程对焦马达。

背景技术

现有电子设备的相机的拍摄功能越来越强大，常规摄影镜头仅能拍摄近景（1～10米）的影像, 若要针对远景(10～50米)进行清晰拍摄, 则镜头必须要具备远拍或变焦功能。而此类镜头往往需要较长的行程来实现变焦，导致镜头总长度相对较长,镜头高度超出电子设备的厚度,难以符合移动终端设备轻薄化或薄型化的需求。

对此，通常会采用如图1所示的潜望式的设计,即将光路平躺设计，并加上一转折镜将光路转动90度,让整个光学***躺平以降低整体高度，并配合对焦马达完成对焦或变焦。但传统潜望式镜头的对焦马达在进行对焦或变焦的过程中，大多采用滚珠配合滚珠线槽的形式使镜头运动，受整体马达的体积限制，其滚珠线槽本身存在长度限制，同时滚珠自身还存在位移，当滚珠抵达滚珠线槽的起点或终点时，会产生滚珠卡顿的现象，造成对焦或变焦行程短、失败的问题。

需要说明的是，公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

为解决上述背景技术中的难题，本发明提出一种潜望式长行程马达，其包括固定部、对焦可动部和对焦驱动部。

所述固定部包含相盖合的外盖和底座。

所述对焦可动部包含镜头承座和滚珠群，所述镜头承座设置在所述底座内，所述镜头承座与所述底座活动连接，所述镜头承座内设有镜头，所述镜头承座朝向所述底座的一侧设有至少两个循环滚珠槽，所述滚珠群位于两个所述循环滚珠槽中且能够在所述循环滚珠槽内循环滚动，所述底座的底部设有与所述循环滚珠槽相配合的滚珠线槽，所述滚珠群与所述滚珠线槽活动连接。

所述对焦驱动部设置在所述底座与所述镜头承座之间，所述对焦驱动部包含线圈和磁石，所述线圈贴附在所述底座内壁上，所述磁石固定在所述镜头承座上且与所述线圈的位置相对应。

进一步地，所述潜望式长行程对焦马达还包括导磁底板，所述导磁底板设置在所述底座的底部且位于所述底座与所述镜头承座之间，所述滚珠线槽位于所述导磁底板上，所述滚珠线槽与所述滚珠群滚动连接。

进一步地，所述滚珠线槽的长度等于所述导磁底板的长度。

进一步地，所述对焦可动部还包括导磁片，所述导磁片贴附在所述镜头承座上，所述导磁片的一端设置在所述镜头承座与所述磁石之间，所述导磁片的另一端设置在所述镜头承座与所述导磁底板之间。

进一步地，所述循环滚珠槽的中心点与所述镜头承座的中心点处于同一垂直于光轴的水平直线上。

进一步地，所述循环滚珠槽包含受力槽、第一循环槽和第二循环槽，所述受力槽的直径等于或小于所述滚珠群的直径，所述第一循环槽的直径和所述第二循环槽的直径大于所述滚珠群的直径，所述第二循环槽的深度大于所述第一循环槽的深度。

进一步地，所述滚珠线槽与所述受力槽的轨迹方向和所述镜头的光轴方向一致。

进一步地，所述受力槽的长度表达为：

其中，L为镜头承座的长度。

进一步地，所述循环滚珠槽为椭圆形循环滚珠槽。

进一步地，所述镜头承座上设置有缓冲件。

基于上述，本发明提供的潜望式长行程对焦马达，相对于现有技术而言，通过将滚珠槽设计为循环滚珠槽，配合滚珠线槽，使得镜头在沿光轴方向进行对焦或变焦时，滚珠群在循环滚珠槽内循环滚动，而循环滚珠槽对于滚珠群而言不存在端点，避免现有技术中常规滚珠线槽出现滚珠行至端点时，导致的对焦、变焦行程限制或滚珠卡顿造成的对焦、变焦失败的问题。

本发明的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地特征和有益效果可以通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他有益效果可通过在说明书等内容中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；在下面描述中附图所述位置关系，若无特别指明，皆是以图示中组件绘示的方向为基准。

图1是现有技术潜望式镜头的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的潜望式长行程对焦马达的结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的潜望式长行程对焦马达的***结构示意图；

图4是图2中A-A处的剖视图；

图5是图2中B-B处的剖视图；

图6是本发明一实施例提供的循环滚珠槽的结构示意图；

图7是图4中E处的局部放大图；

图8是图5中F处的局部放大图；

图9是本发明一实施例提供的潜望式长行程对焦马达在对焦过程中滚珠群在镜头承座上的运动示意图；

图10是本发明一实施例提供的潜望式长行程对焦马达在对焦过程中滚珠群在导磁底板上的运动示意图；

图中标记：

10-固定部；20-对焦可动部；30-循环滚珠槽；40-滚珠线槽；50-对焦驱动部；60-导磁底板；70-驱动IC芯片；80-导磁片；90-缓冲件；11-外盖；12-底座；21-镜头承座；22-滚珠群；23-镜头；31-受力槽；32-第一循环槽；33-第二循环槽；51-线圈；52-磁石；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；下面所描述的本发明不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，皆为“至少包含”的意思。

请参阅图2和图3，图2是本发明一实施例提供的潜望式长行程对焦马达的结构示意图；图3是本发明一实施例提供的潜望式长行程对焦马达的***结构示意图。

为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的一实施例提供一种潜望式长行程对焦马达。如图2和图3所示，该潜望式长行程对焦马达包括：固定部10、对焦可动部20和对焦驱动部50。

固定部10包含相盖合的外盖11和底座12。具体实施时，底座12中预先埋设有信号及电源线路，以便于控制线圈51和驱动IC芯片70，同时也便于成品组装。

对焦可动部20包含镜头承座21和滚珠群22，镜头承座21设置在底座12内，镜头承座21与底座12活动连接。镜头承座21内设有镜头23。镜头承座21朝向底座12的一侧设有至少两个循环滚珠槽30，滚珠群22位于两个循环滚珠槽30中且能够在循环滚珠槽30内循环滚动。底座12的底部设有与循环滚珠槽30相配合的滚珠线槽40，滚珠群22与滚珠线槽40活动连接。

具体实施时，滚珠群22均匀且紧密的排列在循环滚珠槽30中，循环滚珠槽30与滚珠线槽40相互配合，将滚珠群22限位在循环滚珠槽30中，避免滚珠群22偏离或移位，当对焦和变焦时，镜头承座21沿光轴Z的方向进行正向或负向的移动，带动滚珠群22在循环滚珠槽30内循环滚动，此时，循环滚珠槽30对于滚珠群22而言不存在长度限制。

可以理解的是，滚珠群22本身是有多个直径相等的滚珠组成，当滚珠群22在循环滚珠槽30中循环滚动时，各个滚珠对镜头承座21的支撑保持一致，使得镜头承座21始终处于稳定的横向移动状态，不会出现由于滚珠直径不同导致的镜头承座21不稳的情况。

具体地说，现有技术中常规马达都是一个滚珠线槽配合一颗滚珠，该方案除了滚珠线槽长度限制和端点之外，在马达不进行对焦工作时，滚珠自身会在滚珠线槽中发生位移，进一步增加了滚珠出现在滚珠线槽端点的概率，导致了对焦或变焦失败的概率大幅提升。

优选地，循环滚珠槽30为椭圆形循环滚珠槽，不过本案不限于此，亦可以采用其他例如圆角矩形，或其他形状的循环滚珠槽，对此不做限制。

需要说明的是，本实施例为了便于阐述，采用的循环滚珠槽30的数量为两个，且两个循环滚珠槽30为左右对称设计，在实际实施时，循环滚珠槽的数量可以根据实际需要进行设计，循环滚珠槽30的设置位置可以根据数量进行调整，只要能使滚珠群22能够对镜头承座21起到稳定的支撑和平稳的运动效果即可，本案对此不做限制。

例如当循环滚珠槽30为3个时，循环滚珠槽30的位置可以为左侧一个右侧两个，且三个循环滚珠槽30沿镜头承座21的中心点D上下对称设计，保证镜头承座21的稳定和运动过程中的平稳。

对焦驱动部50设置在底座12与镜头承座21之间。对焦驱动部50包含线圈51和磁石52，底座12的其中一侧内壁上开设有一槽口，该槽口开设的位置与底座12中预先埋设的信号及电源线路相对应，线圈51贴附在该槽口中，线圈51的内侧还贴附有驱动IC芯片70，线圈51与驱动IC芯片70和底座12中预先埋设的信号及电源线路之间电连接。

磁石52固定在镜头承座21上，且磁石52的固定位置与线圈51的位置相对应。

具体实施时，线圈51通电产生磁场，与磁石52的磁场反应，使得磁石52的位置发生偏移，进而带动镜头承座21沿光轴Z的方向进行正向或负向的移动，达到对焦或变焦的目的。

需要说明的是，本实施例中对焦驱动部50采用单边动磁式磁路架构，即将线圈51作为固定件，固定在底座12上，磁石52作为动件，固定在镜头承座21上，而底座12中预先埋设了信号及电源线路，可以直接与线圈51连接，避免复杂的连接线路，利于自动组装，也能够避免常规线圈51作为动件运动过程中，造成的线路拉扯现象，且底座12上不设置线圈51的其他侧壁，在高度集成的移动终端设备的环境下，能够避免对周边其他马达的磁干扰。

请结合图3参阅图4和图5，在一些优选实施例中，如图中所示，潜望式长行程对焦马达还包括导磁底板60和导磁片80。

导磁底板60固定在底座12的底部且位于底座12与镜头承座21之间，滚珠线槽40开设在导磁底板60上。优选地，滚珠线槽40的长度g与导磁底板的长度G相等，避免滚珠线槽40的长度限制镜头承座21的运动行程。

在上述的基础上，滚珠线槽40的横截面为“类波浪型”，即滚珠线槽40的两侧边角为圆角设计，使得滚珠群22在循环滚珠槽30跟滚珠线槽40之间的滚动更加顺滑。

导磁片80贴附在镜头承座21上，导磁片80的一端设置在镜头承座21与磁石52之间，导磁片80的另一端设置在镜头承座21与导磁底板60之间。

具体实施时，导磁片80的一端与磁石52相接触，导磁片80被磁化产生磁性，此时导磁片80与导磁底板60之间产生磁吸力，以保证在任何姿势下，对焦可动部20都会被牢牢的吸附在导磁底板60上，避免对焦可动部20偏移导致的滚珠群22脱轨的问题。

可以理解的是，线圈51和磁石52之间的磁场相互作用下产生的推力必然大于导磁片80与导磁底板60之间的磁吸力，以保证马达能够正常的进行对焦或变焦。

具体地，在向下姿态时（对焦可动部20在下，底座12在上），若发生震动，会产生约等于对焦可动部20自身重量的10倍的力将底座12与对焦可动部20分开，而为避免对焦可动部20偏移或移位，导磁片80与导磁底板60之间的磁吸力为对焦可动部20自身重量的10-40倍。在综合考虑对焦驱动部50的体积与成本的情况下，优选为10倍。

在一些优选实施例中，如图6所示，循环滚珠槽30的中心点d与镜头承座21的中心点D处于同一垂直于光轴Z的水平直线上，以保证在镜头承座21运动过程中，滚珠群22对于镜头承座21的支撑是均匀的，避免因为镜头承座21的中心点前后的支撑不均导致成不稳。

请结合图6，参阅图7和图8，在一些优选实施例中，循环滚珠槽30包含受力槽31、第一循环槽32和第二循环槽33。受力槽31的直径W1等于或小于滚珠群22的直径W，第一循环槽32的直径W2和第二循环槽33的直径W3大于滚珠群22的直径W，第二循环槽33的深度h2大于第一循环槽32的深度h1。

具体实施时，由于受力槽31的直径W1等于或小于滚珠群22的直径W，处于受力槽31中的滚珠受力，对镜头承座21起到支撑作用，第一循环槽32的直径W2和第二循环槽33的直径W3大于滚珠群22的直径W，处于第一循环槽32和第二循环槽33中的滚珠不受力，第二循环槽33的深度h2大于第一循环槽32的深度h1，使得滚珠能够通过第二循环槽33在受力槽31和第一循环槽32之间循环。

如图9和图10所示，当镜头承座21沿光轴Z的方向进行正向或负向的运动时，带动受力槽31中的滚珠滚动，受力槽31中的滚珠推动第一循环槽32和第二循环槽33的滚珠，使得滚珠群22在循环滚珠槽30中循环滚动，避免常规滚珠线槽出现滚珠行至端点时，对焦或变焦失败的情况发生。

在一些优选实施例中，滚珠线槽40与受力槽31的轨迹方向和镜头23的光轴Z的方向一致，以保证镜头承座21能够沿光轴Z的方向进行稳定的正向或负向运动。

在一些优选实施例中，受力槽的长度表达为：

其中，L为镜头承座的长度。以保证在镜头承座21运动的过程中，受力槽中的滚珠对镜头承座21的支撑力和支撑长度，避免因支撑长度短导致的镜头承座21的运动不稳定或偏移。

在一些优选实施例中，镜头承座21上设置有缓冲件90，具体实施时，缓冲件沿光轴Z的方向，前后设置在镜头承座21上，且前后两侧的数量一致，用于吸收镜头承座21与底座12之间的冲击力。

综上所述，本发明提供的潜望式长行程对焦马达，相对于现有技术而言，通过将滚珠槽设计为循环滚珠槽，配合滚珠线槽，使得镜头在沿光轴方向进行对焦或变焦时，滚珠群在循环滚珠槽内循环滚动，而循环滚珠槽对于滚珠群而言不存在端点，避免现有技术中常规滚珠线槽出现滚珠行至端点时，导致的对焦、变焦行程限制或滚珠卡顿造成的对焦、变焦失败的问题。

另外，本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本发明的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种潜望式长行程对焦马达，其特征在于：所述潜望式长行程对焦马达包括：

固定部，所述固定部包含相盖合的外盖和底座；

对焦可动部，所述对焦可动部包含镜头承座和滚珠群，所述镜头承座设置在所述底座内，所述镜头承座与所述底座活动连接，所述镜头承座内设有镜头，所述镜头承座朝向所述底座的一侧设有至少两个循环滚珠槽，所述滚珠群位于两个所述循环滚珠槽中且能够在所述循环滚珠槽内循环滚动，所述底座的底部设有与所述循环滚珠槽相配合的滚珠线槽，所述滚珠群与所述滚珠线槽活动连接；

对焦驱动部，所述对焦驱动部设置在所述底座与所述镜头承座之间，所述对焦驱动部包含线圈和磁石，所述线圈贴附在所述底座内壁上，所述磁石固定在所述镜头承座上且与所述线圈的位置相对应；

其中，所述循环滚珠槽包含受力槽、第一循环槽和第二循环槽，所述受力槽的直径等于或小于所述滚珠群的直径，所述第一循环槽的直径和所述第二循环槽的直径大于所述滚珠群的直径，所述第二循环槽的深度大于所述第一循环槽的深度；

所述受力槽的长度表达为：

其中，L为镜头承座的长度。

2.根据权利要求1所述的潜望式长行程对焦马达，其特征在于：所述潜望式长行程对焦马达还包括导磁底板，所述导磁底板设置在所述底座的底部且位于所述底座与所述镜头承座之间，所述滚珠线槽位于所述导磁底板上，所述滚珠线槽与所述滚珠群滚动连接。

3.根据权利要求2所述的潜望式长行程对焦马达，其特征在于：所述滚珠线槽的长度等于所述导磁底板的长度。

4.根据权利要求2所述的潜望式长行程对焦马达，其特征在于：所述对焦可动部还包括导磁片，所述导磁片固定在所述镜头承座上，所述导磁片的一端设置在所述镜头承座与所述磁石之间且贴近所述磁石，所述导磁片的另一端设置在所述镜头承座与所述导磁底板之间。

5.根据权利要求1所述的潜望式长行程对焦马达，其特征在于：所述循环滚珠槽的中心点与所述镜头承座的中心点处于同一垂直于光轴的水平直线上。

6.根据权利要求1所述的潜望式长行程对焦马达，其特征在于：所述滚珠线槽与所述受力槽的轨迹方向和所述镜头的光轴方向一致。

7.根据权利要求1所述的潜望式长行程对焦马达，其特征在于：所述循环滚珠槽为椭圆形循环滚珠槽。

8.根据权利要求1所述的潜望式长行程对焦马达，其特征在于：所述镜头承座上设置有缓冲件。