TWI701494B - 無轉軸防抖反射模組及潛望式模組 - Google Patents

無轉軸防抖反射模組及潛望式模組 Download PDF

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Abstract

本發明公開了一種無轉軸防抖反射模組及潛望式模組。該無軸防抖反射模組包括固定座、活動座、反射鏡/反射稜鏡、電磁驅動機構，所述反射鏡/反射稜鏡裝配在所述活動座上；所述活動座通過彈片組與所述固定座連接，以懸浮於所述固定座內；所述電磁驅動機構包括設置在所述固定座上的電磁線圈和設置在所述活動座上的永磁體，所述電磁線圈通電後和永磁體之間形成一磁場合力，以驅動所述活動座帶動所述反射鏡/反射稜鏡產生傾斜；所述彈片組形成一回彈合力，與所述磁場合力共同作用，使得所述活動座帶動所述反射鏡/反射稜鏡停留在防抖所需的傾斜位置上。該無轉軸防抖反射模組內的活動座和固定座之間在防抖時不會產生摩擦力，使得驅動力損耗差異小，防抖精度差異小，尤其適用於開環防抖方案。

Description

無轉軸防抖反射模組及潛望式模組
本發明涉及攝像領域，尤其涉及一種無轉軸防抖反射模組及潛望式模組。
隨著使用者對手機等移動終端的拍攝要求越來越高，潛望式模組的需求也越來越大，與傳統的CCM模組定位於小焦距的廣角拍攝不同，潛望式模組定位於大焦距的遠景拍攝，且其遠景拍攝性能能夠達到專業相機的級別，因此，CCM模組和潛望式模組之間配合使用的話，能夠起到很好的功能互補。
潛望式模組主要包括反射模組和鏡頭模組兩部分，反射模組將成像光線反射90°後入射至所述鏡頭模組內，由所述鏡頭模組進行對焦和成像，在潛望式模組的防抖方案中，一般由所述反射模組負責一個軸上的防抖，由所述鏡頭模組負責另一個軸上的防抖。其中，在反射模組的防抖結構中，帶動反射鏡/反射稜鏡進行轉動防抖的活動座一般通過其中軸方向兩端上的轉軸連接於固定座的軸孔內，導致所述活動座在轉動時，其轉軸不可避免地會與所述固定座的軸孔之間產生轉動摩擦，轉動摩擦損耗掉了一部分驅動力，降低了防抖驅動的精度，而且轉動摩擦的大小與所述轉軸和軸孔之間的鬆緊度相關，即使是使用同一套模具生產出來的反射模組之間，所述轉軸和軸孔之間的鬆緊度由於公差原因也會存在差異，何況在量產時還會同時使用多套模具進行生產，以至於在使用時，同一套防抖驅動演算法對不同反射模組防抖驅動的精度差異大，因此，必須使用霍爾感測器來感測所述活動座的真實轉動角度，使驅動IC能夠依據所述活動座的真實轉動角度來調節電磁線圈的驅動電流，使所述活動座真正轉動至防抖所需的轉動角上。
為了解決上述現有技術的不足，本發明提供一種無轉軸防抖反射模組及潛望模組。該無轉軸防抖反射模組內的活動座和固定座之間在防抖時不會產生摩擦力，使得驅動力損耗差異小，防抖精度差異小，尤其適用於開環防抖方案。
本發明所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現：
一種無轉軸防抖反射模組，包括固定座、活動座、反射鏡/反射稜鏡、電磁驅動機構，所述反射鏡/反射稜鏡裝配在所述活動座上；所述活動座通過彈片組與所述固定座連接，以懸浮於所述固定座內；所述電磁驅動機構包括設置在所述固定座上的電磁線圈和設置在所述活動座上的永磁體，所述電磁線圈通電後和永磁體之間形成一磁場合力，以驅動所述活動座帶動所述反射鏡/反射稜鏡產生傾斜；所述彈片組形成一回彈合力，與所述磁場合力共同作用，使得所述活動座帶動所述反射鏡/反射稜鏡停留在防抖所需的傾斜位置上。
進一步地，所述彈片組由第一彈片和第二彈片組成，所述第一彈片和第二彈片均在同一側上對所述活動座和固定座進行單側連接，使得所述活動座上與所述固定座連接的一側具有較低的自由度，而沒有與所述固定座連接的相對另一側具有較高的自由度；所述活動座形成以所述第一彈片和第二彈片作為擺臂的擺動傾斜。
進一步地，所述第一彈片在所述活動座背向所述反射鏡/反射稜鏡的反射面一面上連接所述活動座和固定座，所述第二彈片在所述活動座朝向所述反射鏡/反射稜鏡的反射面一面上連接所述活動座和固定座。
進一步地，所述活動座的傾斜位置可分解為一個繞中軸方向的轉動角和一個沿入光軸方向或出光軸方向的平移量。
進一步地，所述電磁線圈和永磁體之間沿入光軸方向進行設置，所述電磁線圈和永磁體之間沿出光軸方向相對錯開；所述第一彈片和第二彈片之間也沿入光軸方向進行設置，且所述第一彈片和第二彈片所在的平面均與入光軸方向相垂直。
進一步地，所述電磁線圈和永磁體之間沿出光軸方向Z進行設置，所述電磁線圈和永磁體之間沿入光軸方向相對錯開；所述第一彈片和第二彈片之間也沿出光軸方向進行設置，且所述第一彈片和第二彈片所在的平面均與出光軸方向相垂直。
進一步地，還包括一霍爾感測器，用於通過感測所述永磁體的恆磁場以獲取所述活動座和反射鏡/反射稜鏡的傾斜位置，實現閉環防抖。
進一步地，所述磁場合力的方向與所述回彈合力的方向不在同一直線上。
一種潛望式模組，包括上述的無轉軸防抖反射模組。
本發明具有如下有益效果：該無轉軸防抖反射模組中的活動座通過所述彈片組連接懸浮於所述固定座內，在所述電磁驅動機構驅動所述活動座產生傾斜的過程中，所述活動座不會受到來自於所述固定座的摩擦力干擾，使得不同無轉軸防抖反射模組之間的驅動力損耗差異小，在同一套防抖驅動演算法下的防抖精度差異小，尤其適用於開環防抖方案。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的說明。
實施例一
如圖1和2所示，一種無轉軸防抖反射模組，包括固定座1、活動座2、反射鏡/反射稜鏡3、電磁驅動機構，所述反射鏡/反射稜鏡3裝配在所述活動座2上；所述活動座2通過彈片組與所述固定座1連接，以懸浮於所述固定座1內；所述電磁驅動機構包括設置在所述固定座1上的電磁線圈5和設置在所述活動座2上的永磁體4，所述電磁線圈5通電後和永磁體4之間形成一磁場合力，以驅動所述活動座2帶動所述反射鏡/反射稜鏡3產生傾斜；所述彈片組形成一回彈合力，與所述磁場合力共同作用，使得所述活動座2帶動所述反射鏡/反射稜鏡3停留在防抖所需的傾斜位置上。
該無轉軸防抖反射模組中的活動座2通過所述彈片組連接懸浮於所述固定座1內，在所述電磁驅動機構驅動所述活動座2產生傾斜的過程中，所述活動座2不會受到來自於所述固定座1的摩擦力干擾，使得不同無轉軸防抖反射模組之間的驅動力損耗差異小，在同一套防抖驅動演算法下的防抖精度差異小，尤其適用於開環防抖方案。
本實施例中，所述彈片組由第一彈片8和第二彈片9組成，所述第一彈片8和第二彈片9均在同一側上對所述活動座2和固定座1進行單側連接，使得所述活動座2上與所述固定座1連接的一側具有較低的自由度，而沒有與所述固定座1連接的相對另一側具有較高的自由度；在防抖時，驅動IC向所述電磁線圈5通入驅動電流，使之產生一可變磁場，所述可變磁場和所述永磁體4的恆磁場之間形成的所述磁場合力作用在所述活動座2上時，由於所述活動座2上與所述固定座1連接的一側移動量較小，而沒有與所述固定座1連接的相對另一側移動量較大，所述活動座2會形成以所述第一彈片8和第二彈片9作為擺臂的擺動傾斜。
本實施例中，所述第一彈片8在所述活動座2背向所述反射鏡/反射稜鏡3的反射面31一面上連接所述活動座2和固定座1，所述第二彈片9在所述活動座2朝向所述反射鏡/反射稜鏡3的反射面31一面上連接所述活動座2和固定座1；所述電磁線圈5和永磁體4均位於所述反射鏡/反射稜鏡3的反射面31後方。
在防抖時，所述活動座2的擺動傾斜可以分解為一個繞其中軸方向Y的轉動動作和一個沿入光軸方向X或出光軸方向Z的平移動作，分別對應於一個繞其中軸方向Y的轉動角和一個沿入光軸方向X或出光軸方向Z的平移量，其中，繞其中軸方向Y的轉動角就是手機等終端上的CPU依據陀螺儀在檢測到用戶手部抖動後而計算出的用於糾正在入光軸方向X上的抖動所需所述反射鏡/反射稜鏡3轉動的轉動角；而沿入光軸方向X或出光軸方向Z的平移量沒有改變成像光線的出射方向，因此不會對防抖產生影響。
優選地，所述磁場合力在所述活動座2的中軸方向Y上不存在分力，同樣的，所述回彈合力在所述活動座2的中軸方向Y上不存在分力；所述磁場合力的方向與所述回彈合力的方向不在同一直線上，即所述磁場合力與所述回彈合力之間方向存在非90°夾角，或者，所述磁場合力與所述回彈合力之間方向平行但在所述活動座2上的作用點不同。
本實施例中，所述電磁線圈5通電產生的可變磁場的磁場方向垂直於所述活動座2的中軸方向Y，同樣的，所述永磁體4產生的恆磁場的磁場方向也垂直於所述活動座2的中軸方向Y；所述第一彈片8對所述活動座2的第一回彈力垂直於所述活動座2的中軸方向Y，同樣的，所述第二彈片9對所述活動座2的第二回彈力也垂直於所述活動座2的中軸方向Y。
所述磁場合力的方向與入光軸方向X和出光軸方向Z之間均呈一定夾角。具體的，若所述電磁線圈5和永磁體4之間沿入光軸方向X進行設置，則所述電磁線圈5和永磁體4之間需沿出光軸方向Z稍微相對錯開；若所述電磁線圈5和永磁體4之間沿出光軸方向Z進行設置，則所述電磁線圈5和永磁體4之間需沿入光軸方向X稍微相對錯開。
其中，若所述電磁線圈5和永磁體4之間沿入光軸方向X進行設置，則所述第一彈片8和第二彈片9之間也沿入光軸方向X進行設置，且所述第一彈片8和第二彈片9所在的平面均與入光軸方向X相垂直；若所述電磁線圈5和永磁體4之間沿出光軸方向Z進行設置，則所述第一彈片8和第二彈片9之間也沿出光軸方向Z進行設置，且所述第一彈片8和第二彈片9所在的平面均與出光軸方向Z相垂直。
該無轉軸防抖反射模組除了適用於開環防抖方案之外，還適用於閉環防抖方案，即該該無轉軸防抖反射模組還包括一霍爾感測器6，用於通過感測所述永磁體4的恆磁場以獲取所述活動座2和反射鏡/反射稜鏡3的傾斜位置，實現閉環防抖。
在防抖時，所述霍爾感測器6通過感測所述永磁體4的恆磁場，以向驅動IC回饋所述活動座2的傾斜位置，然後驅動IC依據所述活動座2和反射鏡/反射稜鏡3的傾斜位置，調節所述電磁線圈5的驅動電流。
本實施例中，所述霍爾感測器6設置並電連接在搭載所述電磁線圈5的線路板7上，且位於作為所述電磁線圈5的圈中心。
本實施例中，所述固定座1包括一用於容納所述活動座2和反射鏡/反射稜鏡3以及連接所述彈片組的裝配座11，和一套設於所述裝配座11外的金屬外殼12，所述裝配座11和金屬外殼12在對應於入光軸方向X和出光軸方向Y的側面上均開設有通光口，以供成像光線入射和出射；另外在對應於所述電磁線圈5的側面上也開設有裝配口，以供搭載所述電磁線圈5的線路板7連接至外部的驅動IC。
所述活動座2包括用於裝配所述反射鏡/反射稜鏡3和連接所述第二彈片9的第一裝配體21和用於裝配所述永磁體4和連接所述第一彈片8的第二裝配體22，所述第一裝配體21和第二裝配體22軸向均與所述活動座2的中軸方向Y相平行，其中，所述第二裝配體22為稜柱體，橫截面大致為直角三角形，以斜面相抵方式與所述第一裝配體21背向所述反射鏡/反射稜鏡3的反射面31一面形成一體結構。
本實施例中的所述反射稜鏡3為軸向與所述活動座2的中軸方向Y相平行的稜柱體，裝配於所述第一裝配體21的稜柱形空槽內，其入射面和出射面之間相垂直，其反射面31將從所述入射面入射的成像光線反射90°後從所述出射面出射；所述反射稜鏡3的橫截面大致為直角三角形，所述反射面31分別與所述入射面和出射面之間均呈45°夾角。視具體需求，所述反射稜鏡3的橫截面也可大致為直角梯形，此時為了與所述反射稜鏡3相適配，所述活動座2的第一裝配體21的橫截面也大致為直角梯形。
所述反射稜鏡3的入射面稍微伸出所述固定座1的表面，出射面的邊緣則由所述活動座2上對應側面的邊緣向內延伸出的邊緣折邊所卡住，以防下滑。
實施例二
一種潛望式模組，包括實施例一中所述的無轉軸防抖反射模組和防抖對焦鏡頭模組，所述防抖對焦鏡頭模組的入光端設置在所述無轉軸防抖反射模組的出光端後，所述防抖對焦鏡頭模組具有所述無轉軸防抖反射模組的出光軸方向Z上的對焦功能和所述活動座2的中軸方向Y上的防抖功能。
以上所述實施例僅表達了本發明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制，但凡採用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術方案，均應落在本發明的保護範圍之內。
1:固定座 11:裝配座 12:金屬外殼 2:活動座 21:第一裝配體 22:第二裝配體 3:反射鏡/反射稜鏡 31:反射面 4:永磁體 5:電磁線圈 6:霍爾感測器 7:線路板 8:第一彈片 9:第二彈片 X:入光軸方向 Y:中軸方向 Z:出光軸方向
圖1為本發明提供的無轉軸防抖反射模組的剖視圖； 圖2為本發明提供的無轉軸防抖反射模組的分解圖。
1:固定座
11:裝配座
12:金屬外殼
2:活動座
21:第一裝配體
22:第二裝配體
3:反射鏡/反射稜鏡
31:反射面
4:永磁體
5:電磁線圈
6:霍爾感測器
7:線路板
8:第一彈片
9:第二彈片
X:入光軸方向
Z:出光軸方向

Claims (8)

  1. 一種無轉軸防抖反射模組，包括固定座、活動座、反射鏡/反射稜鏡、電磁驅動機構，所述反射鏡/反射稜鏡裝配在所述活動座上；其特徵在於，所述活動座通過彈片組與所述固定座連接，以懸浮於所述固定座內；所述電磁驅動機構包括設置在所述固定座上的電磁線圈和設置在所述活動座上的永磁體，所述電磁線圈通電後和永磁體之間形成一磁場合力，以驅動所述活動座帶動所述反射鏡/反射稜鏡產生傾斜；所述彈片組形成一回彈合力，與所述磁場合力共同作用，使得所述活動座帶動所述反射鏡/反射稜鏡停留在防抖所需的傾斜位置上；所述彈片組由第一彈片和第二彈片組成，所述第一彈片和第二彈片均在同一側上對所述活動座和固定座進行單側連接，使得所述活動座上與所述固定座連接的一側具有較低的自由度，而沒有與所述固定座連接的相對另一側具有較高的自由度；所述活動座形成以所述第一彈片和第二彈片作為擺臂的擺動傾斜。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的無轉軸防抖反射模組，其特徵在於，所述第一彈片在所述活動座背向所述反射鏡/反射稜鏡的反射面一面上連接所述活動座和固定座，所述第二彈片在所述活動座朝向所述反射鏡/反射稜鏡的反射面一面上連接所述活動座和固定座。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的無轉軸防抖反射模組，其特徵在於，所述活動座的傾斜位置可分解為一個繞中軸方向的轉動角和一個沿入光軸方向或出光軸方向的平移量。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的無轉軸防抖反射模組，其特徵在於，所述電磁線圈和永磁體之間沿入光軸方向進行設置，所述電磁線圈和永磁體之間沿出光軸方向相對錯開；所述第一彈片和第二彈片之間也沿入光軸方向進行設置，且所述第一彈片和第二彈片所在的平面均與入光軸方向相垂直。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的無轉軸防抖反射模組，其特徵在於，所述電磁線圈和永磁體之間沿出光軸方向Z進行設置，所述電磁線圈和永磁體之間沿入光軸方向相對錯開；所述第一彈片和第二彈片之間也沿出光軸方向進行設置，且所述第一彈片和第二彈片所在的平面均與出光軸方向相垂直。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的無轉軸防抖反射模組，其特徵在於，還包括一霍爾感測器，用於通過感測所述永磁體的恆磁場以獲取所述活動座和反射鏡/反射稜鏡的傾斜位置，實現閉環防抖。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的無轉軸防抖反射模組，其特徵在於，所述磁場合力的方向與所述回彈合力的方向不在同一直線上。
  8. 一種潛望式模組，其特徵在於，包括如申請專利範圍第1至7項中的任一項所述的無轉軸防抖反射模組。
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