CN105511047A - 一种光学变焦马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学变焦马达，包括底座，铁壳，铁壳内设置有第一透镜载体和第二透镜载体，第一透镜载体的一侧嵌设有第一磁石，第二透镜载体的一侧嵌设有第二磁石；在所述第一磁石的外侧设置有与所述第一磁石相配合的第一线圈，所述第二磁石的外侧设置有与所述第二磁石相配合的第二线圈，所述第一线圈和第二线圈安装在位于铁壳一侧的线路板上，线路板外侧设有轭铁，第一线圈中心设置有第一霍尔元件，第二线圈中心设置有第二霍尔元件，第一透镜载体和第二透镜载体的与铁壳之间设置滚珠。本发明采用霍尔元件实现反馈，并且由于控制芯片具有记忆能力，因此调节反应速度快，分别控制两个透镜载体运动，增加了该光学变焦马达的调焦范围。

Description

一种光学变焦马达

技术领域

本发明涉及透镜驱动装置，具体涉及一种应用于照相机、摄像机或具有拍照功能的手机等设备上以驱动镜头移动从而调节焦距的光学变焦马达。

背景技术

随着数码产品的功能多样化，配备有摄像机或照相机的数码设备，如手机、多媒体播放器等，得到高速发展和广泛应用。上述摄像机或者照相机，通常会采用焦距可调或者自动对焦的镜头，而调节的过程则是改变镜头的位置，用于驱动镜头移动通常是用驱动马达。光学变焦驱动器通过调节镜头位置改变透镜组的焦距，从而达到变焦的作用。

传统的照相机其调节焦距的驱动装置通常包括步进电机、齿轮、凸轮以及连杆等构件组成，申请号为CN201210402795.X的发明申请公开一种用于高像素手机镜头的机械装置，包括有起支撑定位作用的固定筒、凸轮筒和第一、二、三群框以及外壳和马达组，该马达组包括有调焦马达和变焦马达，其均属于微型高精度步进马达，传动平稳，定位准确，可重复精度高，所述第一、二群框设置在固定筒里，所述的凸轮筒套在固定筒上，所述第一、二群框由凸轮筒和固定筒限位并导向，所述第三群框的一端设在固定筒里，另一端定伸出固定筒与调焦马达连接并由调焦马达带动上、下移动，所述的变焦马达带动凸轮筒转动，凸轮筒的转动带动第一、二群框作相对的上、下移动。

所述的第一、二群框的框下沿分别设有第一、第二导轴组，在所述的凸轮筒内表面开有第一、第二变焦曲线槽组，在固定筒的筒壁上开有第一、第二直线槽组，所述第一群框3的第一导轴组穿过固定筒上的第一直线槽组进入凸轮筒上相对应的第一变焦曲线槽组里，所述第二群框的第二导轴组穿过固定筒上的第二直线槽组进入凸轮筒上相对应的第二变焦曲线槽里，第一、第二导轴组在第一、第二直线槽组里只能上、下移动，当凸轮筒左右转动时，第一、第二导轴组在第一、第二变焦曲线槽组里随着变焦曲线槽的轨迹移动，而且在第一、第二直线槽组作用下，第一、二群框作相对的上、下移动，实现光学变焦功能；所述的第三群框设有一个定位孔和一个螺纹孔，定位孔由轴定位在固定筒上，螺纹孔和调焦马达上的螺杆相配合，当调焦马达转动时，在螺杆的作用下，第三群框的定位孔由轴定位在固定筒1上，故第三群框只能作上、下的移动，实现自动对焦功能。

所述的凸轮筒的外部下端设有齿圈，所述的变焦马达还设有起传动变速作用的齿轮组，使设在变焦马达轴上的马达齿轮通过中间的传动齿轮作用下，由驱动齿轮驱动凸轮筒上的齿圈，使凸轮筒转动并由此带动第一、二群框作相对的上、下移动，该齿轮组具有高传动比---传动比高达24，低噪音---噪声低于40Db,高效率---效率达96%。所述凸轮筒的第一、第二变焦线槽组曲各自包括有三个均匀分布的变焦曲线槽，第一、二群框的第一、第二导轴组，也各自包括有三个均匀分布的导轴，各个导轴进入相对应的变焦曲线槽里，组成一个传动平稳，定位精准的曲线导轨系统，在系统多段式光学变焦时，保证了系统的光学变焦精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种调光精度更高的光学变焦马达。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种光学变焦马达，包括底座，与底座配合设置的铁壳，铁壳内设置有第一透镜载体和第二透镜载体，第一透镜载体的一侧嵌设有第一磁石，第二透镜载体的一侧嵌设有第二磁石；在所述第一磁石的外侧设置有与所述第一磁石相配合的第一线圈，所述第二磁石的外侧设置有与所述第二磁石相配合的第二线圈，所述第一线圈和第二线圈安装在位于铁壳一侧的线路板上，线路板外侧设有轭铁，第一线圈中心设置有第一霍尔元件，第二线圈中心设置有第二霍尔元件，第一透镜载体和第二透镜载体的与铁壳之间设置滚珠。

根据本发明的优选实施例，所述第一透镜载体顶部和铁壳之间设置垫片。

根据本发明的优选实施例，所述底座为方形框架结构，底座的底部设置圆形开孔，底座的顶部开设与第一透镜载体和第二透镜载体相配合的开口，底座其中一个侧面包括设置在该侧面两侧的两根线路板安装边条，所述两根线路板安装边条之间形成开口，所述两根线路板安装边条外侧朝向开口一侧向内凹陷，形成安装凹槽，所述安装凹槽上设置有限位卡件，线路板的两侧位于该安装凹槽内，线路板两侧设置有与所述底座的限位卡件相配合的限位孔，线路板外侧设置轭铁，所述轭铁的两侧设置有与底座的限位卡件相配合的半圆形槽口，所述轭铁的顶部也设置有若干个半圆形槽口。

光学变焦马达的原理是通过法拉第左手法则的原理，通电线圈产生磁场，与磁石的磁场之间产生作用力，完成对镜头载体的推动。线圈中心的霍尔元件感应磁石的位置，输出电信号，控制芯片接收该电信号后进行运算，输出信号控制所述线圈的输入电流大小发生变化，从而控制透镜载体在一定位置达到平衡。本发明通过调节镜头位置改变透镜组的焦距，从而达到变焦的作用。两组载体分别承载两组镜头组，通过软件分别控制，达到变焦的目的。本发明采用霍尔元件实现反馈，并且由于控制芯片具有记忆能力，因此调节反应速度快，并且通过两个通电线圈分别控制两个透镜载体运动，增加了该光学变焦马达的调焦范围。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为图1的爆破图。

图3为轭铁和底座的安装示意图。

图4为线路板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作详细说明。

图中包括：底座1，铁壳2，第一透镜载体3，第二透镜载体4，第一磁石5，第二磁石6，第一线圈7，第一霍尔元件8，第二线圈9，第二霍尔元件10，滚珠11，线路板12，垫片13，轭铁14，安装边条15，安装凹槽16，限位卡件17，限位孔18，半圆形槽口19，凹槽20，外接引脚部21。

如图1和图2所示，一种光学变焦马达，包括底座1，与底座1配合设置的铁壳2，铁壳2内设置有第一透镜载体3和第二透镜载体4，第一透镜载体3的一侧嵌设有第一磁石5，第二透镜载体4的一侧嵌设有第二磁石6；在所述第一磁石5的外侧设置有与所述第一磁石5相配合的第一线圈7，所述第二磁石6的外侧设置有与所述第二磁石相配合的第二线圈9，所述第一线圈7和第二线圈9安装在位于磁轭铁壳2一侧的线路板12上，线路板12外侧设有轭铁14，第一线圈7中心设置有第一霍尔元件8，第二线圈中心设置有第二霍尔元件10，第一透镜载体3和第二透镜载体4的与底座1之间设置滚珠11。

所述第一透镜载体3顶部和铁壳2内侧之间设置垫片13。所述底座1为方形框架结构，底座1的底部设置圆形开孔，底座1的顶部开设与第一透镜载体3配合的开口，底座1其中一个侧面包括设置在该侧面两侧的两根线路板安装边条15，所述两根线路板安装边条15之间形成开口，所述两根线路板安装边条外侧朝向开口一侧均向内凹陷，形成安装凹槽16，所述安装凹槽16上设置有两个限位卡件17，两个限位卡件17之间还设置有一凹槽20，线路板12的两侧位于该安装凹槽16内，线路板12两侧设置有与所述底座的限位卡件相配合的限位孔18，线路板12外侧设置轭铁14，所述轭铁14的两侧设置有与底座的限位卡件相配合的半圆形槽口19，所述轭铁14的顶部也设置有若干个半圆形槽口。所述线路板12底部设置外接引脚部21，所述外接引脚部21伸出至轭铁14外。底座1外罩有铁壳2，所述铁壳2为一方形壳体，铁壳2的顶部设置圆形开口，铁壳2的底部不设底板，铁壳2的一个侧面设置有与底座1的线路板安装边条相配合的两个边条，所述两个边条的上端连接有上边条，所述线路板12的顶部延伸到上边条底部的上方，轭铁14的顶部则位于上边条的下方。

线路板12内侧焊接有第一线圈7和第二线圈9，第一线圈7的中心焊接有第一霍尔元件8，第二线圈9的中心焊接有第二霍尔元件10，底座1内依次放入第二透镜载体4和第一透镜载体3，所述第一透镜载体3与线路板对应的一侧设置与第一线圈7相配合的第一磁石5，所述第二透镜载体4与线路板对应的一侧设置与第二线圈9相配合的第二磁石6，第二透镜载体4的四个角和底座1之间设有滚珠11，第一透镜载体3的四个角和底座1之间也设有滚珠11，第一透镜载体3的上方设置垫片13。

该光学变焦马达可外置控制单元，所述外置控制单元的输入端与霍尔元件连接，外置控制单元的输出端与线圈连接，所述外置控制单元的输入端和输出端均与PCB板电连接连接。PCB板底部设置外接引脚部与所述外置控制单元连接。

通电线圈产生磁场，与磁石的磁场之间产生作用力，推动透镜载体前后运动，线圈中心的霍尔元件感应磁石的位置，输出电信号，外置控制单元接收该电信号后进行运算，输出信号控制所述线圈的输入电流大小发生变化，从而控制透镜载体在一定位置达到平衡。本发明通过同时调节两个透镜载体的位置来调节透镜组的焦距，增加了该光学变焦马达的调焦范围。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种光学变焦马达，包括底座，与底座配合设置的铁壳，铁壳内设置有第一透镜载体和第二透镜载体，第一透镜载体的一侧嵌设有第一磁石，第二透镜载体的一侧嵌设有第二磁石；在所述第一磁石的外侧设置有与所述第一磁石相配合的第一线圈，所述第二磁石的外侧设置有与所述第二磁石相配合的第二线圈，所述第一线圈和第二线圈安装在位于铁壳一侧的线路板上，线路板外侧设有轭铁，第一线圈中心设置有第一霍尔元件，第二线圈中心设置有第二霍尔元件，第一透镜载体和第二透镜载体的与铁壳之间设置滚珠。

2.按权利要求1所述的光学变焦马达，其特征在于：所述第二透镜载体位于底座上方，第一透镜载体位于第二透镜载体上方，第一透镜载体顶部和铁壳之间设置垫片。

3.按权利要求2所述的光学变焦马达，其特征在于：所述底座为方形框架结构，底座的底部设置圆形开孔，底座的顶部开设与第一透镜载体和第二透镜载体相配合的开口，底座其中一个侧面包括设置在该侧面两侧的两根线路板安装边条，所述两根线路板安装边条之间形成开口，所述两根线路板安装边条外侧朝向开口一侧向内凹陷，形成安装凹槽，所述安装凹槽上设置有限位卡件，线路板的两侧位于该安装凹槽内，线路板两侧设置有与所述底座的限位卡件相配合的限位孔，线路板外侧设置轭铁，所述轭铁的两侧设置有与底座的限位卡件相配合的半圆形槽口，所述轭铁的顶部也设置有若干个半圆形槽口。

4.按权利要求3所述的光学变焦马达，其特征在于：所述线路板底部设置外接引脚部，所述外接引脚部伸出轭铁外。

5.按权利要求4所述的光学变焦马达，其特征在于：所述铁壳为一方形壳体，铁壳的顶部设置圆形开口，铁壳的一个侧面设置有与底座的线路板安装边条相配合的两个边条，所述两个边条的上端连接有上边条，所述线路板的顶部延伸到上边条底部的上方，轭铁的顶部则位于上边条的下方。