CN101860166B - 致动器及防震相机模组 - Google Patents

Abstract

一种致动器包括第一装筒、第二装筒、驱动元件和多个弹簧。所述第二装筒收容于收容于所述第一装筒内。所述驱动元件包括分别设置于所述第一装筒和第二装筒的第一磁性元件和第二磁性元件。所述第一磁性元件和第二磁性元件相对设置，用于产生相互作用力以驱动第二装筒相对于第一装筒在垂直于第一装筒轴线方向的平面内移动。所述多个弹簧弹性连接于第一装筒和第二装筒之间，并环绕第一装筒的轴线等角度分布，用于在第一磁性元件和第二磁性元件不产生相互作用力时向第二装筒提供弹性回复力以使其回复原位。本技术方案还涉及一种具有所述致动器的防震相机模组。

Description

致动器及防震相机模组

技术领域

本发明涉及一种致动器，尤其涉及一种用于防震相机模组的致动器以及具有该致动器的防震相机模组。

背景技术

随着光学成像技术的发展，相机模组在各种成像装置如数码相机、摄像机中得到广泛的应用，具体可参见Rahul Swaminathan等人发表于IEEE Transactions on Pattern Analysisand Machine Intelligence，Vol.22，No.10，October 2000中的文献Nonmetriccalibration of wide-angle lenses and polycameras。

随着数码相机技术不断发展，相机的机身往往既小且轻，容易因取像过程中的震动引起光线对应于相机模组上的成像位置的偏移，进而导致拍摄影像模糊。目前的防手震方法主要分为电子式和光学式，其中以光学防手震效果较好。而光学防手震传统上则可分为两种：一种是镜头防震，即，根据相机的震动方向和程度，相应调整镜头的位置和角度，作出补偿，使光路保持稳定；另一种是成像器件防震，即，在感知相机震动后影像感测器主动做出反向移动，保持成像稳定。无论是镜头防震还是成像器件防震，都需要在相机模组中设置致动器以驱动镜头或影像感测器移动以对震动进行补偿。

现有的用于相机模组的致动器多作自动对焦用，即用于驱动镜头模组或影像感测器沿相机模组的光轴方向移动。例如，常用的音圈马达包括固定装筒、活动装筒、线圈、磁体以及弹片。所述活动装筒同轴设置于固定装筒内，且用于容置镜头模组或影像感测器并带动其发生位移。所述线圈与磁体相对设置于固定装筒与活动装筒之间，用于提供驱动力。所述弹片用于向活动装筒提供沿相机模组的光轴方向的弹性回复力。该弹片自身结构复杂，从而其与固定装筒、活动装筒之间的组装精度要求高。

因此，有必要提供一种结构简单的用于防震相机模组的致动器以及具有该致动器的防震相机模组。

发明内容

一种致动器包括第一装筒、第二装筒、驱动元件和多个弹簧。所述第二装筒收容于收容于所述第一装筒内。所述驱动元件包括分别设置于所述第一装筒和第二装筒的第一磁性元件和第二磁性元件。所述第一磁性元件和第二磁性元件相对设置，用于产生相互作用力以驱动第二装筒相对于第一装筒在垂直于第一装筒轴线方向的平面内移动。所述多个弹簧弹性连接于第一装筒和第二装筒之间，并环绕第一装筒的轴线等角度分布，用于在第一磁性元件和第二磁性元件不产生相互作用力时向第二装筒提供弹性回复力以使其回复原位。

一种具有如上所述的致动器的防震相机模组包括镜头和影像感测器。所述镜头固设于所述致动器的第二装筒内。所述影像感测器设置于所述致动器外部，并与所述镜头光学耦合。

一种具有如上所述的致动器的防震相机模组包括镜头和影像感测器。所述镜头设置于所述致动器外部。所述影像感测器固设于所述致动器的第二装筒内，并与所述镜头光学耦合。

本技术方案的致动器的第二装筒收容于所述第一装筒，占用空间小，结构简单。且可方便地通过控制提供给驱动元件的电流控制第二装筒相对于第一装筒的移动的大小和方向。具有该致动器的防震相机模组可在震动发生后，迅速调整镜头或影像感测器的位置以避免影像模糊，体积小且反应速度快。

附图说明

图1是本技术方案实施例提供的致动器的分解示意图。

图2是本技术方案实施例提供的致动器的结构示意图。

图3是本技术方案实施例提供的致动器的俯视图。

图4是本技术方案实施例提供的防震相机模组的剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本技术方案作进一步的详细说明。

请一并参阅图1至图3，本技术方案第一实施例提供的致动器10包括第一装筒11、第二装筒12、驱动元件13和多个弹簧14。

所述第一装筒11为圆筒形，其具有第一侧壁110，所述第一侧壁110具有相对的第一内表面111和第一外表面112。所述第一侧壁110围合形成第一收容空间113。所述第一装筒11的中心轴线方向平行于Z方向。本实施例中，所述第一侧壁110自第一内表面111向靠近所述第一装筒11的中心轴线方向延伸出多个突起114。本实施例中，所述突起114为三个，且环绕所述第一装筒11的中心轴线等角度分布，每一突起114均为圆柱状，当然，突起114并不限于为圆柱状，还可为三棱柱、四棱柱或其他形状。所述突起114优选为铁磁材质，如软铁等。

所述第二装筒12收容于所述第一收容空间113。优选的，所述第二装筒12与第一装筒11同轴设置。所述第二装筒12具有第二侧壁120，所述第二侧壁120包括相对的第二内表面121和第二外表面122。所述第二外表面122与第一装筒11的第一内表面111相对。所述第二侧壁120围合形成用于收容待驱动物的第二收容空间123。

所述驱动元件13包括分别设置于所述第一侧壁110和第二侧壁120的第一磁性元件131和第二磁性元件132，第二磁性元件132用于与第一磁性元件131相互作用以驱动第二装筒12相对于第一装筒11在垂直于第一装筒11轴线方向的XY平面内移动。所述第一磁性元件131和第二磁性元件132中至少一个为电磁铁，以使得第一磁性元件131和第二磁性元件132之间的作用力可以通过外部电路进行控制。当然，所述第一磁性元件131和第二磁性元件132也可以均为电磁铁。

本实施例中，所述第一磁性元件131包括设置于第一装筒11的多个线圈。具体的，第一磁性元件131包括第一线圈133、第二线圈134和第三线圈135。所述第一线圈133、第二线圈134和第三线圈135分别套设于所述第一装筒11的一个突起114。

所述第二磁性元件132包括设置于第二装筒12的多个永磁铁，其可由钕铁硼合金、钐钴合金、铝镍钴合金等永磁材料制成。与第一磁性元件131相对应的，所述第二磁性元件132包括位于所述第二装筒12的第一表面122的第一磁铁136、第二磁铁137和第三磁铁138。所述第一磁铁136与第一线圈133相对，第二磁铁137与第二线圈134相对，第三磁铁138与第三线圈135相对。本实施例中，所述第一磁铁136、第二磁铁137和第三磁铁138均通过粘接的方式固定于第二装筒12的第一表面122。当然，也可在第二装筒12的第一表面122设置凹槽，所述第一磁铁136、第二磁铁137和第三磁铁138通过卡合的方式固定于第二装筒12。可以理解，所述第一磁性元件131还可设置于第二装筒12，相应地，第二磁性元件132也可设置于第一装筒11。所述线圈或磁铁的数量也可以均为两个，其中一组线圈与磁铁沿X方向设置，另一组线圈与磁铁可沿垂直于X方向的Y方向设置，或与X方向成某一夹角设置，如此，通过第一磁性元件131和第二磁性元件132的配合，也可实现向第二装筒12提供XY平面内任一位移之驱动力。当然，所述线圈或磁铁的数量还可以为三个以上，仅需线圈与磁铁一一对应即可。优选的，所述突起114为软铁材质，当第一磁性元件131的某一线圈内通有电流并产生磁场时，突起114也被磁化，可增加该线圈的磁场强度，从而该线圈与相应的磁铁之间的相互作用力也增大。

所述多个弹簧14弹性连接于第一装筒11和第二装筒12之间，用于在第一磁性元件131和第二磁性元件132不产生相互作用力时向第二装筒12提供垂直于第一装筒11轴线方向的弹性回复力。本实施例中，所述多个弹簧14包括第一弹簧140、第二弹簧141和第三弹簧142。所述第一弹簧140、第二弹簧141和第三弹簧142也环绕所述第一装筒11的中心轴线等角度分布，并与第一线圈133、第二线圈134和第三线圈135间隔设置，即，第一弹簧140位于第一线圈133和第二线圈134之间。第二弹簧141位于第二线圈134和第三线圈135之间。第三弹簧142位于第三线圈135和第一线圈133之间。具体的，所述第一弹簧140、第二弹簧141和第三弹簧142均具有相对的第一端部143和第二端部144，所述第一端部143连接于第一装筒11的第一内表面111，第二端部144连接于第二装筒12的第二外表面122。当然，所述多个弹簧14的数量并不限于三个。

假设外部电路同时向所述第一磁性元件131的第一线圈133和第二线圈134提供相同大小的电流，该电流使得所述第一线圈133与第一磁铁136之间产生一个第一吸引力，第二线圈134与第二磁铁137之间也产生第二吸引力。所述第一吸引力沿X方向的分量与第二吸引力沿X方向的分量相抵消，所述第一吸引力沿Y方向的分量与第二吸引力沿Y方向的分量相叠加，从而在该第一吸引力和第二吸引力的共同作用下，第一弹簧140被压缩，第二弹簧141和第三弹簧142被拉伸，第二装筒12在第一收容空间113内相对于第一装筒11沿Y方向移动一定距离。若停止供应电流，则第一吸引力和第二吸引力也随之消失，第一弹簧140、第二弹簧141和第三弹簧142恢复形变，同时向第二装筒12提供一弹性回复力，使得第二装筒12回到初始位置，即与第一装筒11同轴的位置。

由于本技术方案的所述第一磁性元件131包括设置于第一装筒11的多个线圈，与之对应的，第二磁性元件132包括设置于第二装筒12的多个永磁铁，仅需改变向第一磁性元件131的线圈提供的电流的大小或方向，即可方便地控制第二装筒12相对于第一装筒11在XY平面内任意方向或大小的位移。

可以理解，所述第一装筒11或第二装筒12的形状不限于为圆筒形，还可为空心的三棱柱、四棱柱或其他形状。所述第一装筒11与第二装筒12的形状不一定要求相同，仅需设置于其上的第一磁性元件131和第二磁性元件132相对即可。

本技术方案的致动器10的第二装筒12收容于所述第一装筒11，占用空间小，结构简单。且可方便地通过控制提供给驱动元件13的电流控制第二装筒12相对于第一装筒11的移动的大小和方向。

请一并参阅图1至图4，本技术方案还提供一种具有该致动器10的防震相机模组100，其包括镜头101和影像感测器102。

所述镜头101固设于所述第二装筒12的第二收容空间123，且可随所述第二装筒12相对于所述第一装筒11移动。所述镜头101包括镜筒103和容置于所述镜筒103的光学元件104。

所述影像感测器102位于致动器10外，并与所述镜头101光学耦合。具体地，所述影像感测器102可设置于一个与镜筒103相配合的镜座从而光学耦合于镜头101。

当该防震相机模组100发生震动时，光线经过镜头101后在影像感测器102上的成像位置可能发生偏移，从而可能导致影像模糊。所述致动器10的第一磁性元件131可接收与震动的方向和剧烈程度对应的驱动电流，从而与第二磁性元件132发生作用并带动所述第二装筒12移动，从而可带动位于所述第二装筒12的第二收容空间123的镜头101在XY平面移动，以使得光线经过镜头101后仍在影像感测器102的初始位置成像从而避免影像模糊。

当然，还可将所述镜头101置于致动器10外，而将影像感测器102固设于致动器10并与所述镜头101光学耦合，通过致动器10驱动所述影像感测器102以对防震相机模组100的震动进行补偿。

由于该致动器10占用空间小，本技术方案的防震相机模组100体积小，且可在震动发生后迅速作出相应的补偿动作以避免影像模糊。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本技术方案的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本技术方案权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种致动器，其包括：

第一装筒，所述第一装筒具有筒状的第一侧壁，所述第一侧壁具有相对的第一内表面和第一外表面，该第一内表面和第一外表面平行于该第一装筒的中心轴线，所述第一侧壁围合形成第一收容空间，所述第一侧壁自第一内表面向靠近所述第一装筒的中心轴线方向延伸出多个圆柱状突起，所述多个突起环绕所述第一装筒的中心轴线等角度分布；

第二装筒，其收容于所述第一装筒内的第一收容空间，所述第二装筒具有第二侧壁，所述第二侧壁包括相对的第二内表面和第二外表面，所述第二内表面和第二外表面平行于该第一装筒的中心轴线，所述第二外表面与第一装筒的第一内表面相对；

驱动元件，其包括第一磁性元件和第二磁性元件，所述第一磁性元件包括多个线圈，所述多个线圈分别套设于所述第一装筒的多个突起，所述第二磁性元件包括与多个线圈一一对应的多个磁体，该多个磁体固定于该第二外表面且分别与对应线圈的端部相对设置，该驱动元件的每组线圈与磁体沿垂直于该第一装筒轴线的方向设置，用于产生相互作用力以驱动第二装筒相对于第一装筒在垂直于第一装筒轴线方向的平面内移动；以及

多个弹簧，其弹性连接于第一装筒的第一内表面和第二装筒的第二外表面之间，并环绕第一装筒的轴线等角度分布，用于在第一磁性元件和第二磁性元件不产生相互作用力时向第二装筒提供弹性回复力以使其回复原位。

2.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述多个突起由软铁制成。

3.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述多个弹簧的数量与多个线圈的数量相同，且多个弹簧与多个线圈间隔设置。

4.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，在第一磁性元件和第二磁性元件不产生相互作用力时，所述第一装筒和第二装筒同轴设置。

5.一种具有如权利要求1所述的致动器的防震相机模组，其还包括镜头和影像感测器，所述镜头固设于所述致动器的第二装筒内，所述影像感测器设置于所述致动器外部，并与所述镜头光学耦合。

6.一种具有如权利要求1所述的致动器的防震相机模组，其还包括镜头和影 像感测器，所述镜头设置于所述致动器外部，所述影像感测器固设于所述致动器的第二装筒内，并与所述镜头光学耦合。 

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