CN207908846U - 光学防抖音圈马达 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种光学防抖音圈马达，其特征是：包括对焦线圈和主磁铁，主磁铁镶嵌在镜筒架的四边，主磁铁内侧面置有对焦线圈，构成沿光轴纵向运动的对焦驱动机构，所述对焦驱动机构连接有抖动补偿驱动机构，主磁铁与对焦线圈之间置有X轴防抖线圈和Y轴防抖线圈，X轴磁铁及Y轴磁铁共用主磁铁，两只X轴防抖线圈或两只Y轴防抖线圈相对设置，并串联构成X轴防抖线圈组或Y轴防抖线圈组，X轴防抖线圈组或Y轴防抖线圈组分别与对应的X轴磁铁组及Y轴磁铁组构成抖动补偿驱动机构。有益效果：本实用新型以现有对焦功能的音圈马达的尺寸实现对焦功能及光学防抖功能于一体的相机模块，具有抗磁干扰能力强的特点，尤其适合于采用双摄像头，怕摄像头之间磁场干扰的情况。
Description
技术领域
本实用新型属于光学领域，尤其涉及一种光学防抖音圈马达。
背景技术
目前，具有防抖功能的手机摄像头能够有效抵消手抖造成的图像偏移，因此在抖动或较暗的环境下也能够拍摄清晰的照片，深受用户欢迎。如图18A和图18B所示，具有单纯对焦功能的音圈马达，基本结构包括对焦线圈5、镜筒架6和四块主磁铁5-1，主磁铁镶嵌在底座的四边，镜筒架通过上、下表面连接的上、下侧弹簧支撑在底座中，对焦线圈套装在镜筒架上，主磁铁镶嵌在底座的四边并包覆在对焦线圈周围，构成沿光轴纵向运动的对焦驱动机构。
光学防抖技术可分为三类，分别为：镜头平移式(Lens Shift)，镜头移轴式(LensTilt)，相机模块移轴式(Module Tilt)。上述三种区别在于，镜头平移式防抖马达：镜头平移，图像传感器不动；镜头移轴式防抖马达：镜头转动，图像传感器不动；相机模块移轴式防抖马达：镜头和图像传感器一起转动，即模块整体转动。其中相机模块移轴式马达需要移动的运动件体积大、重量重，不适合应用在要求小尺寸小体积的手机摄像头。受到尺寸限制，手机摄像头领域主要采用的光学防抖技术是镜头平移式和镜头移轴式两种。两种技术各自优缺点为：镜头平移式马达优点是可补偿较大的抖动，图像解像度高，缺点是结构复杂。镜头移轴式马达优点是结构简单，缺点是图像边缘的解像度较逊色，边角部分失焦模糊。由于镜头平移式马达在抖动补偿能力及图像解像度上的优势，成为手机摄像头防抖马达的主流产品。
传统的镜头平移式防抖马达通常采用悬线将镜头悬吊在图像传感器上方，当机身抖动时防抖模块将镜头沿垂直于光轴方向运动，以补偿手的抖动。这种方式的悬线对于外部冲击脆弱，容易发生变形，产品可靠性难以保证。另一种方式，专利文献公开号CN201610461745.7公开了一种镜头驱动设备，包括：抖动补偿单元，被构造为沿与光轴垂直的方向运动；多个球构件，支撑抖动补偿单元，其中，所述多个球构件中的一个球构件的自由度与所述多个球构件中的另一球构件的自由度不同。该专利申请是行业中普遍采用的结构。结构中采用若干个滚珠来支撑X、Y向移动支撑件，提高了耐冲击可靠性。但内部结构复杂，零件数量多，成本高，整体体积较大，不利于产品的小型化。上述传统防抖功能摄像头模组，驱动镜头做X、Y向移动是靠，固定于镜筒架上的磁铁与固定于底座上的线圈之间的电磁力的相互吸引或排斥来实现的，由于镜筒架上安装有磁铁因此磁性物体靠近摄像头模组时镜筒架容易受到磁力干扰，抗磁干扰能力非常弱，采用双摄像头时，两个摄像头模组必须保持一定距离，才能正常工作，而两个摄像头模组之间距离拉大又不能满足手机设计的要求，因此常常要在双摄像头功能和光学防抖功能之间需要进行艰难的取舍。
能够设计出结构简单、体积小、可靠性高且抗磁干扰能力强的镜头平移式防抖马达是业内亟待解决的难题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种光学防抖音圈马达，在现有单纯对焦功能的音圈马达结构上增加抖动补偿单元，实现了具有对焦和防抖功能兼顾的音圈马达。
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种光学防抖音圈马达，其特征是：包括对焦线圈、主磁铁、镜筒架、上、下侧弹簧和底座，镜筒架通过上、下表面连接的上、下侧弹簧支撑在底座中，对焦线圈套装在镜筒架上，主磁铁镶嵌在底座的四边并包覆在对焦线圈周围，构成沿光轴纵向运动的对焦驱动机构，其特征是：所述对焦驱动机构连接有抖动补偿驱动机构，所述抖动补偿驱动机构包括X轴磁铁组、Y轴磁铁组、X轴防抖线圈组和Y轴防抖线圈组，主磁铁与对焦线圈之间置有X轴防抖线圈和Y轴防抖线圈，X轴磁铁及Y轴磁铁共用主磁铁，相对的两块主磁铁又构成了X轴磁铁组或Y轴磁铁组，两只X轴防抖线圈或两只Y轴防抖线圈相对设置，并串联构成X轴防抖线圈组或Y轴防抖线圈组，X轴防抖线圈组或Y轴防抖线圈组分别与对应的X轴磁铁组及Y轴磁铁组构成抖动补偿驱动机构。
所述对焦线圈形状呈八边形或十二边形，所述X轴防抖线圈和Y轴防抖线圈形状呈矩形框式结构，框式的X轴防抖线圈和Y轴防抖线圈的内框尺寸与对焦线圈厚度相同，X轴防抖线圈和Y轴防抖线圈的内框镶嵌在对焦线圈上。
所述X轴磁铁组及Y轴磁铁组分别镶嵌在底座的四角位置，X轴防抖线圈组或Y轴防抖线圈组与X轴磁铁组及Y轴磁铁组对应设置。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型以现有单纯对焦功能的音圈马达的尺寸实现对焦功能及光学防抖功能于一体的光学防抖音圈马达，具有体积小、成本低、可靠性高、抗磁干扰能力强的特点，尤其适合于采用双摄像头，消除了摄像头之间磁场干扰的情况。
附图说明
图1是实施例1的结构分解示意图；
图2是实施例1的纵向剖面图；
图3是实施例1的立体纵向剖面图；
图4是实施例1的两种线圈位置示意图；
图5是实施例1的两种线圈与磁铁位置示意图；
图6是实施例1两种线圈与镜筒架组装示意图；
图7是实施例1的磁铁及下侧弹簧与底座组装示意图；
图8是实施例1的组装示意图；
图9是对焦线圈通电时电磁力示意图；
图10是本实用新型防抖线圈通电时电磁力示意图；
图11是实施例2的结构分解示意图；
图12是实施例2的对角线圈和防抖线圈位置示意图；
图13是实施例2的两种线圈与磁铁位置示意图；
图14是实施例2两种线圈与镜筒架组装示意图；
图15是实施例2的磁铁及下侧弹簧与底座组装示意图；
图16A-图16C是实施例3的局部分解示意图；
图17A-图17C是实施例4的局部分解示意图；
图18A和图18B是具有单纯对焦功能的音圈马达的结构示意图。
图中：1、外壳，2、上侧弹簧，3、X轴磁铁，3-1、Y轴磁铁，4、X轴防抖线圈，4-1、Y轴防抖线圈，5、对焦线圈，5-1、主磁铁，6、镜筒架，7、下侧弹簧，8、底座。
具体实施方式
下面结合较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。
实施例1
详见附图1-8和图18A，一种光学防抖音圈马达，包括对焦线圈5、主磁铁5-1、镜筒架6、上、下侧弹簧2、7和底座8，镜筒架通过上、下表面连接的上、下侧弹簧支撑在底座中，对焦线圈套装在镜筒架上，主磁铁镶嵌在底座的四边并包覆在对焦线圈周围，构成沿光轴纵向运动的对焦驱动机构，所述对焦驱动机构连接有抖动补偿驱动机构，所述抖动补偿驱动机构包括X轴磁铁组、Y轴磁铁组、X轴防抖线圈组和Y轴防抖线圈组，主磁铁与对焦线圈之间置有X轴防抖线圈4和Y轴防抖线圈4-1，X轴磁铁3及Y轴磁铁3-1共用主磁铁，即其中X轴磁铁兼用主磁铁两只X轴防抖线圈或两只Y轴防抖线圈相对设置，并串联构成X轴防抖线圈组或Y轴防抖线圈组，X轴防抖线圈组或Y轴防抖线圈组分别与对应的X轴磁铁组及Y轴磁铁组构成抖动补偿驱动机构。本实施例所述对焦线圈形状呈八边形，所述X轴防抖线圈和Y轴防抖线圈形状呈矩形框式结构，框式的X轴防抖线圈和Y轴防抖线圈的内框尺寸与对焦线圈厚度相同，X轴防抖线圈和Y轴防抖线圈的内框镶嵌在对焦线圈上。
实施例2
详见附图11-15和图18A，一种光学防抖音圈马达，包括对焦线圈5、主磁铁5-1、镜筒架6、上、下侧弹簧2、7和底座8，镜筒架通过上、下表面连接的上、下侧弹簧支撑在底座中，对焦线圈套装在镜筒架上，主磁铁镶嵌在底座的四边并包覆在对焦线圈周围，构成沿光轴纵向运动的对焦驱动机构，所述对焦驱动机构连接有抖动补偿驱动机构，所述抖动补偿驱动机构包括X轴磁铁组、Y轴磁铁组、X轴防抖线圈组和Y轴防抖线圈组，主磁铁与对焦线圈之间置有X轴防抖线圈4和Y轴防抖线圈4-1，X轴磁铁3及Y轴磁铁3-1共用主磁铁，即其中X轴磁铁兼用主磁铁两只X轴防抖线圈或两只Y轴防抖线圈相对设置，并串联构成X轴防抖线圈组或Y轴防抖线圈组，X轴防抖线圈组或Y轴防抖线圈组分别与对应的X轴磁铁组及Y轴磁铁组构成抖动补偿驱动机构。本实施例所述对焦线圈形状呈十二边形。
如图2所示，镜筒架通过上下侧弹簧悬在底座内部，镜筒架在底座内部可沿X、Y、Z轴方向移动。
工作原理
一对X轴防抖线圈串联连接，线圈两端连接于下侧弹簧，X轴移动控制电流通过下侧弹簧流入到X轴防抖线圈。同样，一对Y轴防抖线圈串联连接，线圈两端连接于下侧弹簧，Y轴移动控制电流通过下侧弹簧流入到Y轴防抖线圈。对焦线圈的两端也连接于下侧弹簧，对焦控制电流通过下侧弹簧流入到对焦线圈。下侧弹簧由6-8片相互分离的弹簧片组成。
磁铁充磁方式为单极充磁，充磁方向为垂直于光轴的方向，4块磁铁相同磁极(N极或S极)面向光轴。
如图9所示，对焦线圈中电流通过，产生向上的电磁力，驱动镜筒架向+Z方向移动，对焦线圈中电流方向相反则，驱动镜筒架向-Z方向移动，Z轴向的移动来调节焦距。当对焦线圈中断电后，镜筒架在上下侧弹簧的作用下恢复到原始位置。
如图10所示，X轴防抖线圈中电流通过，以左侧防抖线圈为例，线圈上半部电流方向为流出方向，线圈下半部电流方向为流入方向，根据左手法则线圈上下部分分别产生垂直于磁力线方向的电磁力，具体地，上半部电磁力方向为左向上(10点方向)，下半部电磁力方向为左向下(8点方向)，上述线圈上半部与下半部电磁力合力方向为向左方向，即驱动镜筒架向-X方向移动，同理，X轴防抖线圈中电流方向相反则，驱动镜筒架向+X方向移动。Y轴向驱动原理同上所述。垂直于光轴的X、Y向的移动来补偿抖动而造成的影像偏移量。当防抖线圈中断电后，镜筒架在上下侧弹簧的作用下恢复到原始位置。
透镜镜筒随光学防抖音圈马达的对焦驱动机构或抖动补偿驱动机构沿光轴纵向移动或沿垂直于光轴的X、Y方向移动来补偿抖动而造成的影像偏移量。
实施例3
详见附图16A-16C，是采用两个相同实施例1的光学防抖音圈马达，共用在同一个底座中平行设置构成双摄像头的光学防抖音圈马达。
实施例4
详见附图17A-17C，是采用两个相同实施例2的光学防抖音圈马达，共用在同一个底座中平行设置构成双摄像头的光学防抖音圈马达。
上述参照实施例对该一种光学防抖音圈马达进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种光学防抖音圈马达，其特征是：包括对焦线圈、主磁铁、镜筒架、上、下侧弹簧和底座，镜筒架通过上、下表面连接的上、下侧弹簧支撑在底座中，对焦线圈套装在镜筒架上，主磁铁镶嵌在底座的四边并包覆在对焦线圈周围，构成沿光轴纵向运动的对焦驱动机构，其特征是：所述对焦驱动机构连接有抖动补偿驱动机构，所述抖动补偿驱动机构包括X轴磁铁组、Y轴磁铁组、X轴防抖线圈组和Y轴防抖线圈组，主磁铁与对焦线圈之间置有X轴防抖线圈和Y轴防抖线圈，X轴磁铁及Y轴磁铁共用主磁铁，相对的两块主磁铁又构成了X轴磁铁组或Y轴磁铁组，两只X轴防抖线圈或两只Y轴防抖线圈相对设置，并串联构成X轴防抖线圈组或Y轴防抖线圈组，X轴防抖线圈组或Y轴防抖线圈组分别与对应的X轴磁铁组及Y轴磁铁组构成抖动补偿驱动机构。
2.根据权利要求1所述的光学防抖音圈马达，其特征是：所述对焦线圈形状呈八边形或十二边形，所述X轴防抖线圈和Y轴防抖线圈形状呈矩形框式结构，框式的X轴防抖线圈和Y轴防抖线圈的内框尺寸与对焦线圈厚度相同，X轴防抖线圈和Y轴防抖线圈的内框镶嵌在对焦线圈上。
3.根据权利要求1所述的光学防抖音圈马达，其特征是：所述X轴磁铁组及Y轴磁铁组分别镶嵌在底座的四角位置，X轴防抖线圈组或Y轴防抖线圈组与X轴磁铁组及Y轴磁铁组对应设置。
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