CN103855903B - 马达 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种马达，涉及摄像器材领域，包括簧片组、内筒、中筒、第一磁体和控制线圈，至少两个所述第一磁体对称设置在所述中筒上，所述中筒套设于所述内筒外，所述内筒和所述中筒通过数个簧片组连接，所述簧片组的位置和个数都与所述第一磁体的相对应，所述簧片组包括至少两个簧片，每个所述簧片两端分别与所述中筒和所述内筒连接，所述簧片上下对称设置，所述控制线圈设置在所述内筒上，所述控制线圈的位置和个数与所述第一磁体的相对应。本发明利用线圈和永磁体之间的受力，通过控制簧片的弹性系数，实现马达对内筒的控制，本发明提供的马达结构相对简单，易于量产，简单快捷的实现了马达的内筒对焦和倾斜运动。

Description

马达

技术领域

本发明涉及摄像器材领域，具体而言，涉及一种对焦马达。

背景技术

智能手机高度普及，其中智能手机的摄像效果是手机用户选取手机的一个重要标准，为了使手机的摄像效果进一步向数码相机靠拢，不少国际知名的手机对焦马达厂商都开始研发三轴对焦马达，使得手机摄像模组具备了光学图象稳定（OIS）功能。当前智能手机OIS摄像模组有两种技术路线，分别为基于平移式（Pureshift）OIS对焦马达以及基于移轴式(Tilt-shift)OIS对焦马达。

平移式OIS对焦马达是将一个独立的AF自动对焦马达固定在一个平移悬挂系统上（通常为4根等长的竖直向上的悬丝），该悬挂系统允许此AF马达在平行于图像传感器的平面上沿任意方向做微小平移（一般在正负100微米以内）。由于镜头悬浮体的总重量较大，而悬挂系统的硬度又有限，因此，在不同的拍照姿态下（朝下、水平朝前、朝上等），镜头悬浮体会在自身重力的作用下相对于图像传感器产生平移，更严重的是，镜头悬浮体(相当于一个弹簧振子)会在外界扰动下产生平移振动，导致图像模糊。

平移式闭环OIS马达的优点在于：理论上可补偿较大的抖动，最大补偿角度可达正负1.5度。其特殊的平移悬挂系统解决了镜头的三维平动问题，镜头在做平移时，仍可保证光轴垂直于图像传感器表面。其缺点是：结构比传统马达复杂很多，物料成本高，制造工艺繁琐，以及由此带来的低良率、低产量和高价格，不利于OIS技术的大面积推广。

移轴式OIS马达的结构相对简单很多，非常接近普通AF马达。所不同的是，普通AF马达的弹簧悬挂系统只允许镜头沿对焦方向移动，而移轴式OIS马达的弹簧悬挂系统不但允许镜头沿对焦方向移动，还允许镜头相对于一个转轴支点做任意方向的微小侧倾（倾斜角度一般在正负1.5度以内）。由于转轴位于靠近镜头底部的位置，因此当镜头左右倾斜时，镜头顶部实际上在相对于图像传感器左右平移。利用这个平移，便可补偿手抖带来的图像抖动。由于一个固定的转轴支点的存在，马达运动部分的重量很大程度上被这个支点分担了，镜头的倾斜角度受拍照姿态的影响小到可以忽略，镜头也不易受外界机械干扰而摆动，镜头的倾斜角是稳定可预测的，完全受偏转电流大小的控制。因此，镜头顶部的平移量也是与马达所通的偏转电流成正比。

移轴式OIS马达的优点在于：结构与普通AF马达接近，上述列出的平移式OIS马达的缺点基本都是移轴式的优点。另外，移轴式OIS马达还有一个独有的优势，即可在手机摄像模组中实现移轴摄影（Tilt-shiftPhotography）这项只有发烧级单反相机才能实现的特效拍照功能，极大增加了手机拍照的可玩性。另外，对于模组生产厂家来说，由于移轴式马达具有镜头光轴角度的调节功能，因此在模组装配中不需要高像素模组装配必备的光轴动态调节系统（AutoAlignmentSystem），这可为模组厂节省很大开支。

移轴式OIS马达的主要缺陷在于：在开启OIS功能后，镜头在做平移时会不可避免的产生光轴的倾斜。当倾斜角度较大时，会导致图像画幅的边角部分失焦模糊。

发明内容

本发明的目的在于提供一种马达，以解决上述问题。

本发明提供的马达，包括簧片组、内筒、中筒、第一磁体和控制线圈，至少两个所述第一磁体对称设置在所述中筒上，所述中筒套设于所述内筒外，所述内筒和所述中筒通过数个簧片组连接，所述簧片组的位置和个数都与所述第一磁体的相对应，所述簧片组包括至少两个簧片，每个所述簧片两端分别与所述中筒和所述内筒连接，所述簧片上下对称设置，所述控制线圈设置在所述内筒上，所述控制线圈的位置和个数与所述第一磁体的相对应。

由于通电导线周围存在磁场，这样通电的导线就可以受到磁场的吸引或排斥，同时，通过控制电流的大小，就能够实现定量的调节，本发明就是利用这些基本原理实现的。

通电后，对称的控制线圈同时流入电流，形成磁场，和第一磁体发生作用，对内筒产生一个力，但由于对称的上下簧片刚性系数不同，内筒顶部和底部受到的簧片的拉力也不同，使得内筒受到一个转矩，形成定轴旋转，实现了整个内筒的纯倾斜运动。

进一步地，还包括外筒和第二磁体，所述第二磁体与所述第一磁体并列设置，所述第二磁体的磁场方向和所述第一磁体的磁场方向相反，所述外筒套设在所述中筒外，所述外筒通过簧片组和所述中筒相连，所述控制线圈设置在所述外筒上，所述控制线圈的位置和个数和所述第二磁体的相对应。通过增设外筒，实现了能够对内筒进行纯平移的运动。

进一步地，所述第一磁体为四个，呈十字分布。十字分布的四个第一磁体，能够让内筒在这四个方向上运动、调节，满足大部分用户的使用需求。

进一步地，所述内筒和所述外筒设有凸块，所述控制线圈套设于所述凸块。将控制线圈固定在凸块上，更加方便而且稳定。

本发明还提供一种镜头，包括外壳，镜片，以上所述的马达，所述镜片安装在所述马达的内筒上，所述外壳罩扣在所述马达外。采用以上所述的马达，能够实现对镜头的快速、准确的调节，而且制造成本同现有技术比较要降低许多。

本发明利用线圈和永磁体之间的受力，通过控制簧片的弹性系数，实现马达对内筒的控制，本发明提供的马达结构相对简单，易于量产，简单快捷的实现了马达的内筒对焦和倾斜运动。

附图说明

图1示出了本发明第一实施例提供的马达；

图2示出了本发明第二实施例提供的马达。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图1所示为本发明第一实施例提供的马达，包括簧片组、内筒1、中筒5、第一磁体3和控制线圈2，至少两个第一磁体3对称设置于中筒5，中筒5套设于内筒1外，内筒1和中筒5通过数个簧片组连接，簧片组的位置和个数都与第一磁体3的相对应，簧片组包括至少两个簧片6，每个簧片6两端分别与中筒5和内筒1连接，簧片6上下对称设置，控制线圈2设置在内筒1上，控制线圈2的位置和个数与第一磁体3的相对应。内筒1上设有凸块7，控制线圈2套设在凸块7上。

本使用新型第一实施例提供的马达两个第一磁体3对称设置，设置时为竖直放置，两个第一磁铁的磁场方向指向相同。控制线圈2的上部的电线接近对应第一磁体3的一极，而下部的电线则接近所对应的第一磁体3的另一极。每个簧片组的两个簧片6的刚性系数不同，位于下方的簧片6的刚性系数要比位于上方的刚性系数大，这样当内筒1受到电磁力的时候，上方的簧片6的伸缩量大，相当于内筒1绕靠近下方的簧片6旋转，实现了内筒1的纯倾斜运动。

如图2所示为本发明第二实施例提供的马达，包括簧片组、内筒1、中筒5、第一磁体3和控制线圈2，至少两个第一磁体3对称设置在中筒5上，中筒5套设于内筒1外，内筒1和中筒5通过数个簧片组连接，簧片组的位置和个数都与第一磁体3的相对应，簧片组包括至少两个簧片6，每个簧片6的两端分别与中筒5和内筒1连接，簧片6上下对称设置，控制线圈2设置在内筒1上，控制线圈2的位置和个数与第一磁体3的相对应。控制线圈2套设在凸块7上。

本实施例提供的马达还包括外筒9和第二磁体4，第二磁体4与第一磁体3并列设置，第二磁体4的磁场方向和第一磁体3的磁场方向相反，外筒9套设在中筒5外，外筒9通过簧片组和中筒5相连，控制线圈2设置在外筒9上，控制线圈2的位置和个数和第二磁体4的相对应。

连接外筒9和中筒5的簧片组的刚性系数也不同，与对应的簧片组的排列方式正好相反，在本实施例中，两个簧片6的刚性系数为上方的簧片6的刚性系数要大于下方簧片6的刚性系数，和连接中筒5和内筒1的簧片组的排列方式正好相反，这样排列，能够使得内筒1、中筒5发生转动时转轴不同，实现纯平移和纯倾斜的运动。

这样，本实施例提供的马达包括内外三层的套筒、分别为外筒9、中筒5和内筒1。第一磁体3磁场方向以及其与控制线圈2的相对位置关系如图1所示。当对四个内线圈通电电流大小相等时，磁场产生使得线圈产生大致沿光轴方向的力，带动内筒1做直线对焦运动。当控制线圈2通电电流大小不同时，因此产生大小不同的力，其中两两组合构成旋转力矩，带动内筒1相对于中筒5做倾斜或平移运动。

在当需要镜头相对于外界做纯倾斜运动时，可控制中筒5和内筒1朝相同的方向倾斜，两个倾斜相叠加，造成内筒1相对于外界发生较显著的、可控的倾斜。由于两个套筒的转轴一个位于顶部附近，一个位于底部附近，因此内筒1顶部和底部会发生错向平移，内套筒中的镜头未发生平移，而只是纯粹倾斜。

在当需要镜头相对于外界做纯平移运动时，可控制中管和内管朝相反的方向进行大小相等的倾斜，两个倾斜互相抵消，造成内筒1相对于外界不发生倾斜。由于两个套筒的转轴一个位于顶部附近，一个位于底部附近，导致总体来说内套筒中的镜头向右发生纯粹平移。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种马达，其特征在于，包括簧片组、内筒、中筒、第一磁体和控制线圈，至少两个所述第一磁体对称设置在所述中筒上，所述中筒套设于所述内筒外，所述内筒和所述中筒通过数个簧片组连接，所述簧片组的位置和个数都与所述第一磁体的相对应，所述簧片组包括至少两个簧片，每个所述簧片两端分别与所述中筒和所述内筒连接，所述簧片上下对称设置，所述控制线圈设置在所述内筒上，所述控制线圈的位置和个数与所述第一磁体的相对应，还包括外筒和第二磁体，所述第二磁体与所述第一磁体并列设置，所述第二磁体的磁场方向和所述第一磁体的磁场方向相反，所述外筒套设在所述中筒外，所述外筒通过簧片组和所述中筒相连，所述控制线圈设置在所述外筒上，所述控制线圈的位置和个数和所述第二磁体的相对应，所述第一磁体为四个，呈十字分布。

2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，所述内筒和所述外筒设有凸块，所述控制线圈套设于所述凸块。

3.一种镜头，其特征在于，包括外壳，镜片，权利要求1-2任意一项所述的马达，所述镜片安装在所述马达的内筒上，所述外壳罩扣在所述马达外。