CN101964582A - 弹片及音圈马达 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种弹片，其包括第一固定部、第一弹性部、第二弹性部、第二固定部及第三固定部，所述第一固定部具有相对的第一侧边和第二侧边，所述第一弹性部包括与第一侧边相连接的第一延伸段、与所述第二固定部相连接的第二延伸段以及连接于第一延伸段与第二延伸段之间的第一连接段，所述第一延伸段和第二延伸段相邻且基本均沿平行于第一固定部的第一侧边的方向延伸，所述第二弹性部包括与第二侧边连接的第三延伸段、与第三固定部相连接的第四延伸段以及连接于第三延伸段和第四延伸段之间的第二连接段，所述第三延伸段和第四延伸段相邻且基本均沿平行于第一固定部的第二侧边的方向延伸。本发明还涉及一种音圈马达。

Description

弹片及音圈马达

技术领域

本发明涉及光学防抖技术，特别涉及一种能够应用于光学防抖的音圈马达及应用于该音圈马达的弹片。

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”。

随着数码相机技术不断发展，相机的机身往往既小且轻，容易造成手震，导致影像模糊。以下三种情况容易产生模糊的影像：一，长焦聚拍摄，由于长镜头会将相机的振幅放大，轻微的抖动也会造成较大的模糊，因此手部震动对画面清晰度的影响较使用广角镜头明显。二，弱光环境拍摄，在室内、黄昏等弱光源环境，相机会将快门速度调得较慢以增加入光量，因此较易发生手震。三，微距拍摄，细微对象在镜头高倍放大的情况下，轻微震动也会变得相当明显。这些情况都可以造成手震，使得影像变得模糊。由于所拍摄的物体距离远大于相机晃动的位移，所以通常手震造成影像模糊的主要原因都是相机本身的偏转，而非相机本身的位移，特别是在远距离拍摄时这种情形特别严重。

因此，有必要提供一种能够在拍摄过程中防止由于相机的抖动造成成像偏移的音圈马达及能够应用于上述音圈马达的弹片。

发明内容

下面将以具体实施例说明一种弹片及一种音圈马达。

一种弹片，其包括第一固定部、第一弹性部、第二弹性部、第二固定部及第三固定部，所述第一固定部具有相对的第一侧边和第二侧边，所述第一弹性部包括与第一侧边相连接的第一延伸段、与所述第二固定部相连接的第二延伸段以及连接于第一延伸段与第二延伸段之间的第一连接段，所述第一延伸段和第二延伸段相邻且基本均沿平行于第一固定部的第一侧边的方向延伸，所述第二弹性部包括与第二侧边连接的第三延伸段、与第三固定部相连接的第四延伸段以及连接于第三延伸段和第四延伸段之间的第二连接段，所述第三延伸段和第四延伸段相邻且基本均沿平行于第一固定部的第二侧边的方向延伸。

一种音圈马达，其包括其包括固定组件、可动组件、滚动元件、第一磁性元件及第二磁性元件及所述弹片，所述固定组件具有第一收容空间，所述可动组件收容于所述第一收容空间内，所述弹片的第二固定部和第三固定部固定于固定组件，所述第一固定部固定于可动组件，所述滚动元件可滚动地耦合于固定组件与可动组件之间，所述第一磁性元件固设于所述固定组件，所述第二磁性元件固设于可动组件，并与第一磁性元件相对，所述第一磁性元件和第二磁性元件其中之一为电磁铁，用于产生相互作用的磁力以使得可动组件通过滚动元件的滚动而相对于固定组件转动。

本技术方案提供的弹片，可以在第一固定部相对于第二固定部及第三固定部绕不同的方向发生偏转时提供弹性回复力。并且，本技术方案中的弹片中的两个弹性部相对于内固定部相互对称设置，可以保证内固定部受到的弹性力平衡。本技术方案提供的音圈马达，在可动组件和固定组件之间设置了上述的弹片进行连接，通过控制线圈中的电流的方向，使得相应的两个磁性元件之间产生洛仑兹力，可以可动组件绕着滚动元件发生转，从而本技术方案提供的音圈马达可以应用于相机模组防抖。

附图说明

图1是本技术方案第一实施例提供的弹片的立体示意图。

图2是本技术方案第一实施例提供的弹片的平面示意图。

图3是本技术方案第二实施例提供的弹片的平面示意图。

图4是本技术方案第三实施例提供的弹片的平面示意图。

图5是本技术方案第四实施例提供的音圈马达的立体示意图。

图6是图5沿VI-VI线的剖面示意图。

图7是图5沿VII-VII线的剖面示意图。

图8是可动组件相对于固定组件绕Y轴偏转的示意图。

图9是可动组件相对于固定组件绕X轴偏转的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和多个实施例对本技术方案的弹片及音圈马达作进一步详细说明。

请一并参阅图1及图2，本技术方案第一实施例提供一种弹片100，其包括一体成型的第一固定部110、第一弹性部120、第二弹性部130、第二固定部140及第三固定部150。第一固定部110

第一固定部110用于与音圈马达的可动组件固定连接。本实施例中，第一固定部110位于第一弹性部120和第二弹性部130之间。第一固定部110大致呈长方形的片状，其具有沿宽度方向延伸的第一侧边111、与第一侧边111相对的第二侧边112、沿长度方向延伸的第三侧边113、与第三侧边113相对的第四侧边114。为了方便与可动组件需要光线透过的区域相配合，自第三侧边113向第四侧边114形成有半圆形的开口115。本实施例中，在第一固定部110内还开设有相互对称的两个L型通孔116，以减轻弹片100的重量并且节约制造弹片100的材料。

第一弹性部120连接于第一固定部110与第二固定部140之间。第一弹性部120大致呈“U”型，其包括相互连接的第一延伸段121、第一连接段122及第二延伸段123。第一延伸段121及第二延伸段123均与第一固定部110的宽度方向大致平行且长度基本相等。第一延伸段121与第一固定部110的第一侧边11 1相连接，第二延伸段123与第二固定部140相连接，第一连接段122连接于第一延伸段121和第二延伸段123之间。优选地，第一连接段122平滑连接于第一延伸段121和第二延伸段123之间。第一延伸段121和第二延伸段123的长度可以根据实际需要的弹性形变的大小进行设定。

第二弹性部130连接于第一固定部110与第三固定部150之间。第二弹性部130的形状与第一弹性部120的形状相同。第一弹性部120与第二弹性部130关于第一固定部110的中心轴线对称。第二弹性部130也大致呈“U”型，包括相互连接的第三延伸段131、第二连接段132及第四延伸段133。第三延伸段131与第四延伸段133大致平行于第一固定部110的宽度方向且长度基本相等。第三延伸段131与第一固定部110的第二侧边112相连接，第四延伸段133与第三固定部150相连接，第二连接段132连接于第三延伸段131和第四延伸段133之间。优选地，第二连接段132平滑连接于第三延伸段131和第四延伸段133之间。第三延伸段131和第四延伸段133的长度可以根据实际需要的弹性形变的大小进行设定。

第二固定部140和第三固定部150用于固定于音圈马达的固定组件。第二固定部140和第三固定部150均大致呈L型。第二固定部140包括相互连接的第一固定段141和第二固定段142，第二固定段141和第二固定段142的延伸方向相互垂直，其中，第一固定段141与第一侧边111相对，第二固定段142与第四侧边114相对。第一弹性部120与第一固定段141相连。本实施例中，在第二固定部140内开设有第一固定孔143，用于通过其将第二固定部140与固定组件固定连接。可以理解，第二固定部140的形状也可以只包括第一固定段141。

第三固定部150包括相互连接的第三固定段151和第四固定段152，第三固定段151和第四固定段152的延伸方向相互垂直。其中，第三固定段151与第二侧边112相对，第四固定段152与第四侧边114相对。第二弹性部130与第三固定段151相连接。从而，第二固定部140与第三固定部150关于第一弹性部110的中心对称。本实施例中，在第三固定部150内开设有第二固定孔153，用于通过其将第三固定部150与固定组件固定连接。可以理解，第三固定部150的形状也可以只包括第一固定段151。

请参见图2，本技术方案第二实施例提供的一种弹片200，其结构与本技术方案第一实施例提供的弹片100的结构相近。不同之处在于，在第一固定部210的第一侧边211和第二固定部240之间相邻设置有两个第一连接部220。两个第一连接部220的第一延伸段221均与第一侧边211相连，两个第一连接部220的第二延伸段222均与第二固定部240相连。在第二侧边212与第三固定部250之间相邻设置有两个第二弹性部230。本实施例中，第一延伸段221、第二延伸段222、第三延伸段231和第四延伸段232相比于第一实施例中长度较小。本实施例提供的弹片200可应用于弹性部发生弹性变形的尺寸较小而需要较大弹性回复力的音圈马达中。

可以理解，可以根据实际需要的弹力的大小设置第一弹性部220和第二弹性部230的个数和尺寸。

请参阅图4，本技术方案第三实施例提供的一种弹片300，其结构与本技术方案第一实施例提供的弹片100的结构相近，不同之处在于，在第一侧边311和第二固定部340之间设置的第一弹性部320包括依次相连的第一延伸段321、第一连接段322、第三延伸段325、第二连接段324及第二延伸段323，第一延伸段321、第三延伸段325与第二延伸段323大致平行且长度基本相等。第一延伸段321与第一侧边311相连接，第二延伸段323与第三固定部340相连接，第一连接段322连接于第一延伸段321和第三延伸段325的一端之间，第二连接段324连接于第二延伸段323与第三延伸段325的另一端之间。第二弹性部330的结构与第一弹性部320的结构相同。本实施例提供的弹片300中的第一弹性部320和第二弹性部330中包括更多的通过连接部相互连接的延伸部，从而可以产生较大尺寸的弹性变形。弹片300可以应用于可动组件相对于固定组件产生较大相对位置移动的音圈马达中。

请一并参阅图5至图7，本技术方案第四实施例提供一种音圈马达400，其包括固定组件410、可动组件420、连接于固定组件410和可动组件420之间的弹片430、第一磁性元件441、第三磁性元件442、第五磁性元件443、第二磁性元件451、第四磁性元件452、第六磁性元件453及转动地耦合于固定组件410与可动组件420之间的滚动元件460。弹片430可以为本技术方案第一实施例、第二实施例或第三实施例提供的弹片，下面以采用第一实施例提供的弹片为例进行说明。

固定组件410包括一个固定框架411及一个固定板412。

固定框架411长方形固定框架，其包括第一侧壁4111、第二侧壁4141、第三侧壁4113及第四侧壁4114，第一侧壁4111、第二侧壁4112、第三侧壁4113及第四侧壁4114围成一第一收容空间4115。其中，第一侧壁4111与第二侧壁4112相对设置，第三侧壁4113与第四侧壁4114相对设置。第二侧壁4112的中心开设有第一收容孔4116，第三侧壁4113的中心开设有第二收容孔4117，第四侧壁4114的中心开设有第三收容孔4118。在第一侧壁4111的平行于固定框架411的中心轴线方向的一端的中心，形成有一个凹陷4119，用于将固定板412固定配合于固定框架411。

固定板412固定于固定框架411，其用于将弹性元件430固定于固定框架411并且用于与滚动元件460配合连接。固定板412的形状与固定框架410的形状相配合。固定板412包括收容部4121和与收容部4121相互连接的固定部4122。收容部4121的形状与凹陷4119的形状相配合，收容部4121收容于凹陷4119内，固定部4122固定于第一侧壁4111、第三侧壁4113和第四侧壁4114。在收容部4122靠近收容空间4115的内表面4123开设有圆形的第一收容槽4124，用于配合收容滚动元件460。

可动组件420包括收容框架421及连接板422。

收容框架421收容于第一收容空间4115内，其包括第一侧板4211、第二侧板4212、第三侧板4213、第四侧板4214及顶板4215。第一侧板4211、第二侧板4212、第三侧板4213、第四侧板4214及顶板4215围成一长方体形第二收容空间4216。第二收容空间4216用于收容需要音圈马达400驱动的元件，如镜片或镜头模组等。第一侧板4211与第一侧壁4111相邻，第二侧板4212与第二侧壁4112相邻，第三侧板4213与第三侧壁4113相邻，第四侧板4214与第四侧壁4114相邻。

连接板422固定于收容框架421，其用于与固定板413共同配合收容滚动元件460。本实施例中，连接板422固定于收容框架421的顶4215和第一侧板4211。连接板422具有连接部4221，连接部4221设置于固定板412的收容部4121和第一侧板4211之间，连接部4221与收容部4121不相接触。在与第一收容槽4124相对应的位置开设有第二收容槽4222。第二收容槽4222也为半球形凹槽。优选地，第二收容槽4222与第一收容槽4124大小相等。

可以理解，第一收容槽4124也可以开设于第一侧壁4111，第二收容槽4222开设于第一侧板4211，仅需第一收容槽4124和第二收容槽4222相对，围成的空间可收容滚动元件460即可。

第一固定部431固定于可动组件420，使得固定组件410的中心轴线垂直于弹片430。将弹片100所在的平面定义为XY平面，将与第一固定部110宽度方向定义X轴方向，将XY平面与X轴方向垂直的方向定义为Y轴方向，将垂直于XY平面的方向定义为Z轴方向。本实施例中，第二固定部434固定于第三侧壁4113及第一侧壁4111，第三固定片435固定于第四侧壁4114及第一侧壁4111。

本实施例中，第一磁性元件441、第三磁性元件442及第五磁性元件443为电磁铁。第一磁性元件441固定于第二侧壁4112，第三磁性元件442固定于第三侧壁4113，第五磁性元件443固定于第四侧壁4114。第一磁性元件441中心轴线垂直于第二侧壁4112，第三磁性元件442的中心轴线垂直于第三侧壁4113，第五磁性元件443的中心轴线垂直于第四侧壁4114。本实施例中，第一磁性元件441收容并固定于第一收容孔4116内，第三磁性元件442收容并固定于第二收容孔4117内，第五磁性元件443收容并固定于第三收容孔4118内。

第一磁性元件441与第二磁性元件451相对，其包括位于其中心轴线以上的第一部分4411以及位于其中心轴线以下的第二部分4412。可以理解，当第一磁性元件441中通有电流时，第一部分4411的电流流向与第二部分4412的电流流向相反。

第二磁性元件451固定于第二侧板4212。当第一磁性元件441中通有电流时，第二磁性元件451与第一磁性元件441之间产生平行于Z轴方向的磁力。第二磁性元件451包括与所述第一部分441 1相对的第一永磁铁4511和与第二部分4412相对的第二永磁铁4512。第一永磁铁1511和第二永磁铁4512沿平行于Z轴方向相邻设置，且第一永磁铁4511和第二永磁铁4512的磁力线方向相反。本实施例中，第一永磁铁4511的S极靠近第二侧板4212，第一永磁铁4511的N极远离第二侧板4212。第二永磁铁4512的N极靠近第二侧板4212，第二永磁铁4512的S极远离第二侧板4212。当然，在第一永磁铁4511的N极靠近第二侧板4212的情况下，第一永磁铁4511的S极也可以远离第二侧板4212。第二永磁铁4512的S极靠近第二侧板4212，第二永磁铁4512的N极远离第二侧板4212。

从而，当第一磁性元件441中通有电流时，所述第一部分4411与第二部分4412中的电流方向相反，它们所处的第一永磁铁4511和第二永磁铁4512的产生的磁场中的磁力线方向也相反，从而使得第一永磁铁4511和第二永磁铁4512受到的平行于固定组件410中心轴线的洛仑兹力的方向相同。

第三磁性元件442与第四磁性元件452相对，其包括位于其中心轴线以上的第三部分以及位于其中心轴线以下的的第四部分。可以理解，当第三磁性元件442中通有电流时，第三部分4421的电流流向与第四部分4422的电流流向相反。

第四磁性元件452固定于第三侧板4213。第四磁性元件452用于当第三磁性元件442中通有电流时，第四磁性元件452受到平行于Z轴方向的力。第四磁性元件452包括与第三部分4421相对的第三永磁铁4521和与第四部分4422相对的第四永磁铁4522。第三永磁铁4521和第四永磁铁4522沿平行于Z轴方向相邻设置，且第三永磁铁4521和第四永磁铁4522的磁力线方向相反。从而，当第三磁性元件442中通有电流时，第三部分与第四部分电流流向相反，它们所处的第三永磁铁4521和第四永磁铁4522产生的磁场的磁力线方向相反，从而使得第三永磁铁4521和第四永磁铁4522受到平行于固定组件410中心轴线的洛仑兹力的方向相同。

相似的，第六磁性元件453固定于第四侧板4213，并与第五磁性元件443相对应。第六磁性元件453用于当第五磁性元件443中通有电流时，使得第六磁性元件453受到平行于Z轴方向的力。并且，通过控制第一磁性元件441和第五磁性元件443中的电流的方向，使得第二磁性元件451和第六磁性元件453受力方向相反，从而使得可动组件420转动。当然，音圈马达400也可以不包括第六磁性元件453及第五磁性元件443。

滚动元件460配合收容于固定组件410和可动组件420之间，使得可动组件420可以相对于固定组件410转动。本实施例中，滚动元件460为一个圆球形滚珠，其配合收容于第一收容槽4124与第二收容槽4222内，并与第一收容槽4124的内壁和第二收容槽4222的内壁接触。当第二磁性元件451受到平行于Z轴方向的作用力时，则可动组件420则可以滚动元件460为支点绕平行于Y轴的直线相对于固定组件410转动。当第四磁性元件452及第六磁性元件组453受到平行于Z轴方向的作用力时，且它们受到的作用力的方向相反时，则可动组件420则可以滚动元件460为支点绕平行于X轴方向的直线相对于固定组件410转动。

可以理解，当音圈马达400仅用于在当第二磁性元件451受到平行于Z轴方向的作用力，则可动组件420则可以绕平行于Y轴的直线转动时，滚动元件460也可以为设置于可动组件420与固定组件410之间的平行于Y轴方向的枢轴，所述枢轴可以为滚柱等元件。在此情况之下，音圈马达400则不需要设置第三磁性元件442、第四磁性元件452、第五磁性元件443及第六磁性元件453。

请一并参阅图5及图8，当第一磁性元件141与第二磁性元件151之间的作用力使得第一固定部431绕Y轴发生偏转，第一固定部431沿Z轴的方向发生偏转，使得与第一固定部431相连的第一弹性部432和第二弹性部433也相应产生方向相反的弹性变形，从而对第一固定部431产生方向相反的弹性回复力。当第一固定部431受到的力停止作用或减小时，则第一固定部431在第一弹性部432和第二弹性部433的作用下，回到初始位置。

请参阅图9，当可动组件420受到第三磁性元件442和第四磁性元件452之间的磁力的作用相对于固定组件410发生偏转，则第一固定部431相对于第二固定部434和第三固定部435发生偏转。在第一固定部431发生偏转同时，与第一侧边4311相连接第一弹性部432向Z轴负或者正方向发生变形，从而对第一侧边4311施加Z轴正或者负方向的弹性回复力。与第四侧边4314相连的第二弹性部433向Z轴正或者负方向发生变形，从而对第二侧边4312施加Z轴负或者正方向的弹性回复力。从而，第一固定部431受到的力停止作用或减小时，则第一固定部431在第一弹性部432和第二弹性部433的作用下，回到初始位置。

本技术方案提供的弹片，可以在内固定部相对于外固定部绕不同的方向发生偏转时提供弹性回复力。并且，本技术方案中的弹片中的两个弹性部相对于内固定部相互对称设置，可以保证内固定部受到的弹性力平衡。本技术方案提供的音圈马达，在可动组件和固定组件之间设置了上述的弹片进行连接，通过控制线圈中的电流的方向，使得相应的两个磁性元件之间产生洛仑兹力，可以可动组件绕着滚动元件发生转，从而本技术方案提供的音圈马达可以应用于相机模组防抖。

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)

1.一种弹片，其包括第一固定部、第一弹性部、第二弹性部、第二固定部及第三固定部，所述第一固定部具有相对的第一侧边和第二侧边，所述第一弹性部包括与第一侧边相连接的第一延伸段、与所述第二固定部相连接的第二延伸段以及连接于第一延伸段与第二延伸段之间的第一连接段，所述第一延伸段和第二延伸段相邻且基本均沿平行于第一固定部的第一侧边的方向延伸，所述第二弹性部包括与第二侧边连接的第三延伸段、与第三固定部相连接的第四延伸段以及连接于第三延伸段和第四延伸段之间的第二连接段，所述第三延伸段和第四延伸段相邻且基本均沿平行于第一固定部的第二侧边的方向延伸。

2.如权利要求1所述的弹片，其特征在于，第一延伸段与第二延伸段的长度相等，第三延伸段与第四延伸段长度相等。

3.如权利要求1所述的弹片，其特征在于，第一弹性部还包括第三连接段和第五延伸段，所述第五延伸段平行于第一延伸段，所述第一连接段连接于第一延伸段和第五延伸段的一端之间，第三连接段连接于第二延伸段与第五延伸段的另一端之间，所述第二弹性部还包括第四连接段和第六延伸段，所述第六延伸段平行于第三延伸段，所述第二连接段连接于第三延伸段和第六延伸段的一端之间，第四连接段连接于第四延伸段与第六延伸段的另一端之间。

4.如权利要求1所述的弹片，其特征在于，所述第一弹性部和第二弹性部关于第一固定部的中心对称设置，所述第二固定部与第三固定部关于第一固定部的中心对称设置。

5.如权利要求1所述的弹片，其特征在于，所述第二固定部和第三固定部相互连接。

6.如权利要求1所述的弹片，其特征在于，第二固定部与第一侧边之间设置有沿第一固定部宽度方向相邻设置的两个第一弹性部，第三固定部和第二侧边之间设置有沿第一固定部宽度方向相邻设置的两个第二弹性部。

7.如权利要求1所述的弹片，其特征在于，所述第一固定部、第一弹性部、第二弹性部、第三固定部及第四固定部位于同一平面上。

8.一种音圈马达，其包括其包括固定组件、可动组件、滚动元件、第一磁性元件及第二磁性元件及如权利要求1至7任一项所述的弹片，所述固定组件具有第一收容空间，所述可动组件收容于所述第一收容空间内，所述弹片的第二固定部和第三固定部固定于固定组件，所述第一固定部固定于可动组件，所述滚动元件可滚动地耦合于固定组件与可动组件之间，所述第一磁性元件固设于所述固定组件，所述第二磁性元件固设于可动组件，并与第一磁性元件相对，所述第一磁性元件和第二磁性元件其中之一为电磁铁，用于产生相互作用的磁力以使得可动组件通过滚动元件的滚动而相对于固定组件转动。

9.如权利要求8所述的音圈马达，其特征在于，所述固定组件的中心轴线垂直于所述弹片。

10.如权利要求8所述的音圈马达，其特征在于，所述固定组件包括第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁，第一侧壁与第二侧壁相对设置，所述第三侧壁连接于第一侧壁与第二侧壁之间且垂直于第一侧壁，所述可动组件包括第一侧板、第二侧板及第三侧板，第一侧板与第一侧壁相邻，第二侧壁与第二侧板相邻，所述第三侧壁与第三侧板相邻，所述滚动元件配合设置于第一侧板与第一侧壁之间，所述第一磁性元件固定于第二侧壁，所述第二磁性元件固设于第二侧板，所述音圈马达还包括第三磁性元件及第四磁性元件，所述第三磁性元件固定于第三侧壁，所述第四磁性元件固设于第三侧板，所述所述第一磁性元件和第二磁性元件用于产生相互作用的磁力以使可动组件相对于固定组件绕平行于第三侧壁中心轴线的方向转动，所述第三磁性元件和第四磁性元件用于产生相互作用的磁力以使可动组件相对于固定组件绕平行于第一侧壁中心轴线的方向转动。

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