CN101931305A - 音圈马达组合 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种音圈马达组合，包括框架、电磁驱动单元、及收容于该框架内的音圈马达。该音圈马达组合还包括多个弹性臂，该弹性臂具有相对的第一端与第二端，每个弹性臂的第一端连接于该音圈马达，第二端连接于该框架从而将该音圈马达弹性支持在该框架以使该音圈马达可在该电磁驱动单元驱动下在框架内垂直于音圈马达轴向的平面内移动。

Description

音圈马达组合
技术领域
本发明涉及光学防抖技术，特别涉及一种应用于相机模组中的音圈马达组合。
背景技术
相机模组通过快门控制光线投射到影像感测器的时间长短，比如，快门速度为1/2秒时，表示影像感测器感光的时间为1/2秒，若在这1/2秒内由于抖动的原因同一束光线在影像感测器上发生移动，影像感测器就会记录下该光线的运动轨迹，使拍摄的照片模糊不清。为了补偿由于抖动造成的光线偏移量，上世纪九十年代开始出现利用影像稳定系统以防止抖动的相机模组。具体请参阅Cardani B.等人2006年4月在Control Systems Magazine，IEEE(Volume 26，Issue 2，Page(s)：21-22)上发表的论文“Optical image stabilizationfor digital cameras”。
相机模组的防抖技术主要分为电子防抖和光学防抖两大类。其中，电子防抖主要指在相机模组上采用强制提高影像感测器的感光参数同时加快快门并针对影像感测器上大约2/3面积上取得的图像进行分析，然后利用边缘图像进行补偿的防抖技术，但由于在图像处理过程中不可避免的要抛弃部分图像信息，因此实际上电子防抖技术降低了影像感测器的利用效率。
光学防抖技术又可分为成像器件防抖和镜头防抖两类。成像器件防抖主要指在感知相机模组抖动后，改变影像感测器的位置或角度来保持成像的稳定性，但成像器件防抖需采用高精度的机构改变影像感测器的位置或角度，相应地大大增加了相机模组的制造成本。镜头防抖主要指在镜头模组中设置专门的防抖补偿镜片，根据相机模组的抖动方向和程度，补偿镜片相应调整位置和角度，使光路保持稳定，但增加额外的补偿镜片会增加相机模组在光轴方向的总高度，不利于相机模组的轻薄化以及在轻薄手机上的推广应用。
因此，有必要提供一种无需设置专门的防抖补偿镜片、结构简单且可有效降低相机模组在光轴方向的总高度的音圈马达组合。
发明内容
下面将以具体实施例说明一种音圈马达组合。
一种音圈马达组合，包括框架、电磁驱动单元、及收容于该框架内的音圈马达，该音圈马达组合还包括多个弹性臂，该弹性臂具有相对的第一端与第二端，每个弹性臂的第一端连接于该音圈马达，第二端连接于该框架从而将该音圈马达弹性支持在该框架以使该音圈马达可在该电磁驱动单元驱动下在框架内垂直于音圈马达轴向的平面内移动。
相对于现有技术，本技术方案的音圈马达组合利用多个弹性臂的第一端连接于该音圈马达，第二端连接于该框架以将该音圈马达弹性支持在该框架，从而使该音圈马达可在该电磁驱动单元驱动下在框架内垂直于音圈马达轴向的平面内移动，并且该音圈马达自身可驱动其内的镜片沿光轴方向移动进行对焦，所以该音圈马达组合既具有自动对焦功能，又可对相机模组的抖动进行修正，且无需设置专门的防抖补偿镜片，其结构简单且可有效降低相机模组在光轴方向的总高度，有利于相机模组的薄型化，且节省了使用防抖补偿镜片的成本。
附图说明
图1是本技术方案第一实施例提供的音圈马达组合的示意图。
图2是图1的分解图。
图3是本技术方案第一实施例的磁铁组件与线圈组件的排列示意图。
图4是本技术方案第一实施例的线圈组件通电状态示意图。
图5是本技术方案第二实施例提供的音圈马达组合的示意图。
图6是本技术方案第三实施例提供的音圈马达组合的音圈马达与弹性臂的连接示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本技术方案的音圈马达组合作进一步详细说明。
请参阅图1～2，本技术方案第一实施例提供的音圈马达组合100，包括框架10、电磁驱动单元20、收容于该框架10内的音圈马达30、及多个弹性臂40。该弹性臂40具有相对的第一端与第二端。每个弹性臂40的第一端连接于该音圈马达30，第二端连接于框架10从而将音圈马达30弹性支持在该框架10以使该音圈马达30可在电磁驱动单元20驱动下在框架10内垂直于音圈马达30轴向的平面内移动。
音圈马达30包括可动组件31、固定组件32以及分别将可动组件31两端弹性连接于固定组件32两端的第一弹片33与第二弹片34。可动组件31内收容有镜片(图未示)，可动组件31收容于固定组件32内，可动组件31可相对固定组件32在音圈马达30轴向移动以带动镜片相对固定组件32移动进行对焦。音圈马达30包括相对的第一侧面301与第二侧面302，以及相对的第三侧面303与第四侧面304。第一侧面301与第二侧面302相互平行且垂直于第一弹片33与第二弹片34，第三侧面303与第四侧面304相互平行且垂直于第一弹片33与第二弹片34。第一侧面301与第三侧面303垂直。音圈马达30在第一侧面301与第二侧面302向内分别开设有一第一置磁部321，在第三侧面303与第四侧面304向内分别开设有一第二置磁部322。
框架10包括上框11与下框12。上框11包括框体110以及垂直向同一侧延伸的第一固定脚111、第二固定脚112、第三固定脚113、第四固定脚114。本实施例中，框体110为一正方形框体，第一固定脚111、第二固定脚112、第三固定脚113、第四固定脚114分别从框体110的四个顶角垂直向框体100同一侧延伸。
下框12包括框体120以及垂直向该框体120同一侧延伸的第一固定脚121、第二固定脚122、第三固定脚123、第四固定脚124。本实施例中，框体120为一正方形框体，第一固定脚121、第二固定脚122、第三固定脚123、第四固定脚124分别从框体120的四个顶角垂直向框体100同一侧延伸。
第一固定脚111、121上分别形成有相配合的卡合结构，例如本实施例中，第一固定脚111端部靠近框体110中心的一侧形成有一卡槽1011。相应地，第二固定脚121端部靠近框体120中心的一侧形成有一卡合凸起1021，因此当第一固定脚111、121接合时，该卡合凸起1021卡设于该卡槽1011中。上框11与下框12其他的固定脚与第一固定脚111、121相似，不再赘述。值得注意的是，为了防止上框11与下框12在水平方向上滑动，可将位于对角位置上的固定脚上的卡槽(或卡合凸起)设置于相同侧，例如，在本实施例中，第一固定脚111与第三固定脚113上的卡槽均形成于靠近框体110中心的一侧。为进一步增加上框11与下框12之间卡合的稳定性，还可将相邻的固定脚上的卡槽(或卡合凸起)形成于不同侧，例如，在本实施例中，第一固定脚111的卡槽形成于靠近框体110中心的一侧，第二固定脚112与第四固定脚114的卡槽形成于背对框体110的一侧。
下框12的第一固定脚121、第二固定脚122、第三固定脚123、第四固定脚124依次与上框11的第一固定脚111、第二固定脚112、第三固定脚113、第四固定脚114配合固定，从而围合形成第一收容部101与第二收容部102。第一收容部101与第一置磁部321相对，第二收容部102与第二置磁部322相对。
电磁驱动单元20包括第一磁铁组件21、第二磁铁组件22、与第一磁铁组件21的磁场耦合以产生安培力的第一线圈组件23及与第二磁铁组件22的磁场耦合以产生安培力的第二线圈组件24。第一磁铁组件21收容于第一置磁部321，第二磁铁组件22收容于第二置磁部322，第一磁铁组件21、第二磁铁组件22相互垂直设置。第一线圈组件23收容于第一收容部101，第二线圈组件24收容于第二收容部102。当然，也可将第一磁铁组件21与第一线圈组件23互换位置、将第二磁铁组件22与第二线圈组件24互换位置。
本实施例中有两个第一磁铁组件21和两个第二磁铁组件22。两个第一磁铁组件21分别固设于两相对平行的第一置磁部321内。两个第二磁铁组件22分别固设于两相对平行的第二置磁部322内。相对应地，每一第一磁铁组件21对应一第一线圈组件23、每一第一磁铁组件21对应一第二线圈组件24。
请参阅图3～4，本实施例中，每一第一磁铁组件21相对的第一线圈组件23包括两个线圈。第一磁铁组件21为三段式磁铁，其磁极按S极、N极、S极的方式排列，或者按N极、S极、N极的方式排列。第一磁铁组件21中间的磁极与两个线圈相邻的两边相对，两端的两个磁极则分别与两个线圈相远离的两边相对。从而，当第一线圈组件23的两个线圈分别通以顺时针、逆时针的电流时，第一线圈组件23产生的安培力方向一致，可驱动音圈马达30在垂直于其轴向的平面内移动。同理，第二磁铁组件22与第二线圈组件24也可以同样的方式设置以驱动音圈马达30在垂直于其轴向的平面内移动。
本实施例中，多个弹性臂40包括两个第一弹性臂41与两个第二弹性臂42。第一弹性臂41包括第一弹性部411及自第一弹性部411一端延伸而出的第二弹性部412。两个第一弹性臂41的第一弹性部411分别与该第一延伸部331相对的两侧相连，且分别沿第三侧面303、第四侧面304并分别与第三侧面303、第四侧面304成一锐角延伸。该两个第一弹性臂41的第二弹性部412与第二侧面302相对并与第二侧面302成一锐角。优选地，该锐角为5到30度之间的任一角度。
第二弹性臂42包括第一弹性部421及自第一弹性部421一端延伸而出的第二弹性部422。该两个第二弹性臂42的第一弹性部421分别与该第二延伸部341相对的两侧相连，且分别沿第三侧面303、第四侧面304并分别与第三侧面303、第四侧面304成一锐角延伸。两个第二弹性臂42的第二弹性部422与第一侧面301相对并与第一侧面301成一锐角。优选地，该锐角为5到30度之间的任一角度。
弹性臂40的第二端可采用多种方式固定于框架10上，例如采用螺丝固定，胶水黏贴、或者采用卡合的方式固定，例如在本实施例中为方便固定弹性臂40，框体110靠近第一固定脚111处开设有第一槽口1101，靠近第三固定脚113处开设有第二槽口1102。第一固定脚111与第四固定脚114相对的一侧形成有第一凸块1111。第三固定脚113与第二固定脚112相对的一侧形成有第二凸块1112。框体120靠近第二固定脚122处开设有第一槽口1201，靠近第四固脚124处开设有第二槽口1202。第二固定脚122与第三固定脚123相对的一侧形成有第一凸块1211。第四固定脚124与第一固定脚121相对的一侧形成有第二凸块1212。
本实施例中，两个第一弹性臂41的第二弹性部412分别形成有与上框11、下框12的第一槽口1101、1201相匹配的凸起以及分别与上框11、下框12的第一凸块1111、1112相匹配的卡合孔，该两个第二弹性臂42的第二弹性部422分别形成有与上框11、下框12的第二槽口1102、1202相匹配的凸起以及分别与上框11、下框12的第二凸块1112、1212相匹配的卡合孔。以下以一个弹性臂为例说明弹性臂40如何卡合到框架10上。
第二弹性部412与框架10连接的一端具有卡合部413。卡合部413形成有一与上框11的第一槽口1101相匹配的凸起4131，以及一与上框11的第一凸块1111相匹配的卡合孔4132。凸起4131与第一槽口1101卡合，卡合孔4132与第一凸块1111卡合，从而第一弹性臂41的第二端通过卡合部413连接于框架10。
可以理解的是，第一磁铁组件21与第一线圈组件23、第二磁铁组件22与第二线圈组件24的组合方式并不限于上述例举的方式，电磁驱动单元20可为其他任意熟知的电磁驱动组合结构，其只需使得第一线圈组件23、第二线圈组件24通电后受到的安培力合力的方向一致，并驱动音圈马达30在垂直于其轴向的平面内移动即可。
请参阅图5，本技术方案第二实施例提供的音圈马达组合200与第一实施例提供的音圈马达组合100大致相同，其不同之处在于，音圈马达组合200的框架210为一体形成的框体，弹性臂240包括一个第一弹性臂241与一个第二弹性臂242，第一弹性臂241与第二弹性臂242固定于音圈马达200的固定组件232上。音圈马达200包括相对的第一侧面401与第二侧面402，以及相对的第三侧面403与第四侧面404。
框架210具有第一固定脚211、第二固定脚212、第三固定脚213与第四固定脚214。第一固定脚211与第四固定脚214相对的一侧上形成有第一凸块201。第三固定脚213与第二固定脚212相对的一侧上形成有第二凸块202。
第一弹性臂241包括第一弹性部2411及自第一弹性部2411一端延伸而出的第二弹性部2412。第一弹性部2411的一端与音圈马达230的固定组件232相连接。第二弹性部2412上形成有与第一凸块201匹配的卡合孔2401。第一弹性部2411沿第四侧面404并与第四侧面404成一锐角延伸，第二弹性部2412与第二侧面402相对并与第二侧面402成一锐角。
第二弹性臂242包括第一弹性部2421及自第一弹性部2421一端延伸而出的第二弹性部2422。第二弹性臂242的第一弹性部2421、第二弹性部2422分别与第一弹性臂241的第一弹性部2411、第二弹性部2412相对。第一弹性部2421与音圈马达230的固定组件232相连接。第二弹性部2422上形成有与第二凸块202匹配的卡合孔2402。第一弹性部2421沿第三侧面403并与第三侧面403成一锐角延伸，第二弹性部2422与第一侧面401相对并与第一侧面401成一锐角。
因此，第一弹性臂241的卡合孔2401与第一凸块201卡合，第二弹性臂242的卡合孔2402与第二凸块202卡合，从而第一弹性臂241与第二弹性臂242可将音圈马达230弹性支持在框架210内。
请参阅图6，本技术方案第三实施例提供的音圈马达组合300与第二实施例提供的音圈马达组合200大致相同，其不同之处在于，该音圈马达组合300包括一个第一弹性臂311、一个第二弹性臂312、一个第三弹性臂313与一个第四弹性臂314，第一弹性臂311、第二弹性臂312、第三弹性臂313与第四弹性臂314均为一段式。该第一弹性臂311、第二弹性臂312、第三弹性臂313与第四弹性臂314的第一端均与音圈马达330的固定组件332相连接固定。
音圈马达200包括相对的第一侧面401与第二侧面402，以及相对的第三侧面403与第四侧面404。第一弹性臂311沿第一侧面401并与第一侧面401成一锐角延伸，第二弹性臂312沿第二侧面402并与第二侧面402成一锐角延伸，第三弹性臂313沿第三侧面403并与第三侧面403成一锐角延伸，第四弹性臂314沿第四侧面404并与第四侧面404成一锐角延伸。
第一弹性臂311、第二弹性臂312、第三弹性臂313与第四弹性臂314的第二端均形成有卡合孔305。
第一弹性臂311、第二弹性臂312、第三弹性臂313与第四弹性臂314的卡合孔305可分别与框架上相匹配的凸块(图未示)卡合，从而第一弹性臂311、第二弹性臂312、第三弹性臂313与第四弹性臂314可将音圈马达330弹性支持在框架内。
可以理解的是，该音圈马达组合的多个弹性臂还可以为其它的形状与结构，框架也可以为其它的形状与结构，只需该多个弹性臂的第一端与该音圈马达连接，第一端与框架连接，即可将该音圈马达弹性支持在该框架上以使该音圈马达可在该电磁驱动单元驱动下在框架内垂直于音圈马达轴向的平面内移动。
相对于现有技术，本技术方案的音圈马达组合利用一端连接于该音圈马达，另一端连接于该框架的多个弹性臂将该音圈马达弹性支持在该框架，从而使该音圈马达可在该电磁驱动单元驱动下在框架内垂直于音圈马达轴向的平面内移动，并且该音圈马达自身可驱动其内的镜片沿光轴方向移动进行对焦，所以该音圈马达组合既具有自动对焦功能，又可对相机模组的抖动进行修正，且无需设置专门的防抖补偿镜片，其结构简单且可有效降低相机模组在光轴方向的总高度，有利于相机模组的薄型化，且节省了使用防抖补偿镜片的成本。
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 (10)

1.一种音圈马达组合，包括框架、电磁驱动单元、及收容于该框架内的音圈马达，其特征在于，该音圈马达组合还包括多个弹性臂，该弹性臂具有相对的第一端与第二端，每个弹性臂的第一端连接于该音圈马达，第二端连接于该框架从而将该音圈马达弹性支持在该框架以使该音圈马达可在该电磁驱动单元驱动下在框架内垂直于音圈马达轴向的平面内移动。
2.如权利要求1所述的音圈马达组合，其特征在于，该音圈马达包括固定组件、收容于该固定组件内的可动组件、以及分别将该可动组件两端弹性连接于该固定组件两端的第一弹片与第二弹片，该音圈马达包括相对的第一侧面与第二侧面，该第一弹片一端具有一沿该第一侧面延伸的第一延伸部，该第二弹片一端具有一沿该第二侧面延伸的第二延伸部，该多个弹性臂的第一端分别连接于该第一延伸部与第二延伸部。
3.如权利要求2所述的音圈马达组合，其特征在于，该第一侧面与第二侧面相互平行且垂直于该第一弹片与第二弹片。
4.如权利要求2所述的音圈马达组合，其特征在于，该音圈马达包括相对的第三侧面与第四侧面，该多个弹性臂包括两个第一弹性臂与两个第二弹性臂，第一弹性臂与第二弹性臂每个包括第一弹性部及自该第一弹性部一端延伸而出的第二弹性部，该两个第一弹性臂的第一弹性部分别与该第一延伸部相对的两侧相连，且分别沿第三侧面、第四侧面并分别与第三侧面、第四侧面成一锐角延伸，该两个第二弹性臂的第一弹性部分别与该第二延伸部相对的两侧相连，且分别沿第三侧面、第四侧面并分别与第三侧面、第四侧面成一锐角延伸，该两个第一弹性臂的第二弹性部与该第二侧面相对并与第二侧面成一锐角，该两个第二弹性臂的第二弹性部与该第一侧面相对并与第一侧面成一锐角。
5.如权利要求4所述的音圈马达组合，其特征在于，该锐角为5到30度之间的任一角度。
6.如权利要求1所述的音圈马达组合，其特征在于，该多个弹性臂的第二端采用采用螺丝固定，胶水黏贴、或者采用卡合的方式固定于框架上。
7.如权利要求4所述的音圈马达组合，其特征在于，该框架包括上框及下框，该上框与下框均包括有框体及从该框体的四个顶角垂直向框体同一侧延伸的第一固定脚、第二固定脚、第三固定脚与第四固定脚，该上框与下框通过其分别对应的两个第一固定脚、两个第二固定脚、两个第三固定脚、两个第二固定脚各自形成的相配合的卡合结构接合。
8.如权利要求7所述的音圈马达组合，其特征在于，该上框的框体靠近第一固定脚处开设有第一槽口，靠近第三固定脚处开设有第二槽口，该上框的第一固定脚与第四固定脚相对的一侧形成有第一凸块，该上框的第三固定脚与第二固定脚相对的一侧形成有第二凸块；该下框的框体靠近第二固定脚处开设有第一槽口，靠近第四固脚处开设有第二槽口，该下框的第二固定脚与第三固定脚相对的一侧形成有第一凸块，该下框的第四固定脚与第一固定脚相对的一侧形成有第二凸块，该两个第一弹性臂的第二弹性部分别形成有与上框、下框的第一槽口相匹配的凸起以及分别与上框、下框的第一凸块相匹配的卡合孔，该两个第二弹性臂的第二弹性部分别形成有与上框、下框的第二槽口相匹配的凸起以及分别与上框、下框的第二凸块相匹配的卡合孔。
9.如权利要求1所述的音圈马达组合，其特征在于，每一弹性臂的第二端形成有卡合孔，该框架上形成有分别与每一弹性臂的卡合孔相匹配的凸块，每一弹性臂的卡合孔分别与其相对应的凸块卡合。
10.如权利要求1所述的音圈马达组合，其特征在于，该音圈马达包括相对的第一侧面与第二侧面，以及相对的第三侧面与第四侧面，该多个弹性臂包括一个第一弹性臂、一个第二弹性臂、一个第三弹性臂与一个第四弹性臂，该第一弹性臂沿第一侧面并与第一侧面成一锐角延伸，该第二弹性臂沿第二侧面并与第二侧面成一锐角延伸，该第三弹性臂沿第三侧面并与第三侧面成一锐角延伸，该第四弹性臂沿第四侧面并与第四侧面成一锐角延伸。
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