CN108931875B - 双轴倾斜活动装置、照相装置、光学装置以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双轴倾斜活动装置10，该双轴倾斜活动装置10具有：内部保持部18，位于所述内部保持部18周边的外部保持部20，被所述内部保持部18和所述外部保持部20联结、使所述内部保持部18对于所述外部保持部20被保持为绕X轴以及绕与所述X轴垂直相交的Y轴自由倾斜活动的中间部22，固定于所述内部保持部18上的磁铁12，以及固定于外部保持部20上，配置于面对所述磁铁12的位置的多个线圈32；其中，所述磁铁12沿所述X轴与所述Y轴之间的方向磁化。根据本发明可以得到易于小型化的双轴倾斜活动装置、照相装置、光学装置以及电子设备。

Description

双轴倾斜活动装置、照相装置、光学装置以及电子设备

【技术领域】

本发明涉及搭载在手机或智能手机等上的照相装置用双轴倾斜活动装置，具备该双轴倾斜活动装置的照相装置，光学装置，以及电子设备。

【背景技术】

以往的双轴倾斜活动装置可能具备具有常平架结构的弹性支撑部件、多个倾斜线圈和多个永久性磁铁。弹性支撑部件支撑含保持部件的可动部可相对于固定部件倾斜活动。多个倾斜线圈于弹性支撑部件外周设置于可动部或固定部件中的任意一方上。此外，多个永久性磁铁于弹性支撑部件外周设置于可动部或固定部件中的任意其他方上，且配置为向多个倾斜线圈的各个中央部位突出(例如专利文献1)。

【已有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】JP2016-033685A

【发明内容】

【本发明要解决的技术问题】

然而，以往的双轴倾斜活动装置有一个问题点是：多个线圈以及多个永久性磁铁皆设置于弹性支撑部件外周，难以进行小型化。

本发明的目的旨在解决上述的问题点，并提供易于小型化的双轴倾斜活动装置、照相装置、光学装置，以及电子设备。

【技术方案】

本发明的特征在于提供一种双轴倾斜活动装置，该双轴倾斜活动装置具有：内部保持部，位于所述内部保持部周边的外部保持部，被所述内部保持部和所述外部保持部联结、使所述内部保持部对于所述外部保持部被保持为绕X轴以及绕与所述X轴垂直相交的Y轴自由倾斜活动的中间部，固定于所述内部保持部的磁铁，固定于外部保持部，配置于面对所述磁铁的位置的多个线圈；其中，所述磁铁沿所述X轴与所述Y轴之间的方向磁化。

优选地，所述线圈配置为流向面对所述磁铁的部分的电流为所述X轴方向或所述Y轴方向。

此外，优选地，所述磁铁形成为四条边向所述X轴方向或者所述Y轴方向延长的四边形，所述线圈沿所述磁铁的各条边配置。所述磁铁为圆形状亦可。

此外，优选地，所述线圈的面对所述磁铁的对面侧配置有磁性体。

此外，优选地，所述磁铁具有沿与所述X轴以及所述Y轴垂直相交的Z轴方向重叠的多个磁铁片，所述磁铁片的磁化方向相反。

此外，优选地，所述线圈的整个面与所述磁铁片相对。

本发明的另一方面，提供一种照相装置，该照相装置具备：将通过透镜的来自被摄体的光线接受到摄像元件的透镜模块，以及将所述透镜模块固定于所述内部保持部或者外部保持部上的双轴倾斜活动装置。

此外，本发明相关的照相装置具备：使来自被摄体的光线的光路发生折射的折射元件，接收来自所述折射元件的光线的摄像元件，以及将所述折射元件固定于所述内部保持部或者外部保持部上的双轴倾斜活动装置亦可。

此外，本发明相关的照相装置具备：使来自被摄体的光线聚集的透镜，接收来自所述透镜的光线的摄像元件，以及将所述摄像元件固定于所述内部保持部或者外部保持部上的双轴倾斜活动装置亦可。

进而，本发明的另一方面，提供一种为光学装置，其具备：通过光线的光学元件，以及将该光学元件固定于所述内部保持部或者外部保持部上的双轴倾斜活动装置。

进而，本发明的另一方面，提供一种为光学装置，其具备：使光线的光路发生折射的折射元件，以及将所述折射元件固定于所述内部保持部或者外部保持部上的双轴倾斜活动装置。

进而，本发明的另一方面，提供一种具备上述照相装置或光学装置的电子设备。

【有益效果】

根据本发明，具备固定于内部保持部的磁铁和固定于外部保持部，面向磁铁的多个线圈，磁铁沿X轴与Y轴之间的方向磁化，因此可提供易于小型化的双轴倾斜活动装置。

【附图说明】

图1是本发明的第1实施例相关的双轴倾斜活动装置的平面图。

图2是本发明的第1实施例中设有镜子的双轴倾斜活动装置，从+Z轴方向侧看的斜视图。

图3是本发明的第1实施例中设有镜子的双轴倾斜活动装置，从-Z轴方向侧看的斜视图。

图4是本发明的第1实施例相关的双轴倾斜活动装置的分解斜视图。

图5是本发明的第1实施例中设有镜子以及基台的双轴倾斜活动装置的斜视图。

图6是本发明的第1实施例中设有镜子以及基台的双轴倾斜活动装置的平面图。

图7是本发明的第1实施例相关的双轴倾斜活动装置，图6的A-A线剖视图。

图8是本发明的第1实施例相关的双轴倾斜活动装置，图6的B-B线剖视图。

图9是本发明的第1实施例中设有镜子以及基台的双轴倾斜活动装置的侧面图。

图10是本发明的第1实施例相关的双轴倾斜活动装置，图9的C-C线剖视图。

图11是采用了本发明的第1实施例相关的双轴倾斜活动装置的照相装置的斜视图。

图12是本发明的第2实施例相关的双轴倾斜活动装置的平面图。

图13是本发明的第3实施例相关的双轴倾斜活动装置的斜视图。

图14是本发明的第4实施例相关的双轴倾斜活动装置的斜视图。

【附图标记】

10 双轴倾斜活动装置

12 磁铁

14a～14d 线圈

16 常平架

18 内部保持部

20 外部保持部

22 中间部

28 镜子

32 磁轭

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明的实施例进行说明。

图1显示本发明第1实施例相关的双轴倾斜活动装置10所用的主要零件。双轴倾斜活动装置10具备磁铁12和比如4个线圈14A～14d。

磁铁12形成为比如四角板状，四条边向X方向以及与该X轴方向垂直相交的Y轴方向延长。该磁铁12沿X轴方向和Y轴方向之间，比如对X轴方向和Y轴方向成45度的P方向磁化。在X轴方向与Y轴方向之间即可，沿与P方向垂直相交的Q方向磁化亦可。图1示例中，磁铁12的+X侧、+Y侧的边被磁化为N极，-X侧、-Y侧的边被磁化为S极。

四个线圈14a～14d绕着与X轴及Y轴垂直相交的Z轴方向被卷为大致长方形状。四个线圈14a～14d分别与磁铁12的侧面隔着空隙相对。即线圈14a与磁铁12的+Y轴方向的侧面相对，线圈14b与磁铁12的+X轴方向的侧面相对，线圈14c与磁铁12的-Y轴方向的侧面相对，线圈14d与磁铁12的-X轴方向的侧面相对。

线圈14a、14c与磁铁12的Y轴方向侧面相对的部分呈直线状，配线或控制为沿X轴方向相互逆向流动电流。此外，线圈14b、14d与磁铁12的X轴方向侧面相对的部分呈直线状，配线或控制为沿Y轴方向相互逆向流动电流。

图2中双轴倾斜活动装置10具备常平架16。常平架16具备内部保持部18、位于该内部保持部18周边的外部保持部20、配置于内部保持部18与外部保持部20之间的中间部22。内部保持部18、外部保持部20以及中间部22分别形成为四边形的具有弹性的框体。

内部保持部18与中间部22通过面向X轴方向形成薄壁状的第一联结部24a、24a以及24b、24b在Y轴方向联结，此外，第一联结部24a、24a以及24b、24b的X轴方向的端部未与内部保持部18以及中间部22联结。因此，第一联结部24a、24a以及24b、24b沿X轴方向自由弯曲，内部保持部18对着中间部22以X轴为中心自由倾斜活动。

外部保持部20与中间部22通过面向Y轴方向形成薄壁状的第二联结部26a、26a以及26b、26b联结Y轴方向，此外，第二联结部26a、26a以及26b、26b的Y轴方向的端部未与外部保持部20以及中间部22联结。因此，第二联结部26a、26a以及26b、26b沿Y轴方向自由弯曲，外部保持部20对着中间部22以Y轴为中心自由倾斜活动。因而，内部保持部18与外部保持部20通过中间部22相互沿X轴方向以及Y轴方向自由倾斜活动。

镜子28形成为四边形。该镜子28如图3、图4所示，安装于同样形成为四边形的镜子安装台30上。镜子安装台30的Z轴方向端面与内部保持部18形状近乎相同，该Z轴方向端面固定于内部保持部18上。镜子28位于内部保持部18的内侧，反射面面向Z轴方向。从控制精度上讲，镜子28的反射面的Z方向位置宜与第1联结部24a、24a以及24b、24b及第二联结部26a、26a以及26b，26b的槽部分的Z方向位置一致。

但是，镜子28无需与本实施例一样使反射面形成于与Z方向垂直相交的方向，镜子28的角度可适当调整。此外，虽然本实施例中以镜子28为倾斜活动对象，但并不受此限，可以以棱镜、透镜、光传感器等光学零件作为倾斜活动对象。

磁轭32由磁性体构成，如图4所示，具备四边形框状的主体部34和从该主体部34向-Z方向延伸突出的四个突出部36。突出部36与线圈14a～14d无接触地插入该线圈14a～14d的内部。因此，形成了磁铁12与突出部36之间夹着线圈14a～14d的与磁铁12相对的部分的结构，从而增加了与线圈14a～14d交链的磁通量。通过该结构使线圈14a～14d的与磁铁12相对的部分无磁通与其交链。

下面通过图5至图10对本发明的第1实施例相关的双轴倾斜活动装置10进行更详细的说明。

前述常平架16的外部保持部20固定于基台38上。基台38为比如后述照相装置42主体侧的部件，形成为四角板状，于±X轴方向端和±Y轴方向端分别有固定部40向Z方向突出。该固定部40的端部固定于常平架16的外部保持部20上。

前述磁铁12和磁轭32固定于镜子安装台30的背面。因而，磁铁12、镜子28、镜子安装台30和磁轭32合为一体，固定于常平架16的内部保持部18上。

另一方面，线圈14a～14d固定于基台38的内部表面上。因而，线圈14a～14d和基台38合为一体，固定于常平架16的外部保持部20上。如上所述，镜子28对着基台38通过常平架16进行固定，线圈14a～14d固定于基台38侧，磁铁12固定于镜子28侧。

上述结构中，若+X轴侧线圈14b和-X轴侧线圈14d被通电，各自的线圈14b、14d的与磁铁12相对的直线部分别有电流沿比如+Y方向、-Y方向通过。线圈14b侧产生-Z方向的电磁力，线圈14d侧产生+Z方向的电磁力(洛伦兹力)，其反作用力产生于磁铁12。若磁铁12产生电磁力的反作用力，则镜子28会试图与磁铁12、镜子安装台30和磁轭32一同绕Y轴旋转。在此，外部保持部20与中间部22通过沿Y轴方向自由弯曲的薄壁状的第二联结部26a、26a以及26b，26b联结，中间部22通过难以沿Y轴方向弯曲的第一联结部24a、24a以及24b、24b与内部联结部18联结。因此，内部联结部18与中间部22一同绕Y轴倾斜活动，允许镜子28绕Y轴倾斜活动。有同向(比如顺时针方向)电流向+X轴侧线圈14b与-X轴侧线圈14b中通电。流向+X轴侧线圈14b与-X轴侧线圈14b的电流宜为同量，作用于磁铁12的反作用力宜均等。

另一方面，若+Y轴侧线圈14a和-X轴侧线圈14c被通电，各自的线圈14a、14c的与磁铁12相对的直线部分别有电流沿比如+X方向、-X方向通过。线圈14a侧产生+Z方向的电磁力，线圈14c侧产生-Z方向的电磁力(洛伦兹力)，其反作用力产生于磁铁12。若磁铁12产生电磁力的反作用力，则镜子28会试图与磁铁12、镜子安装台30和磁轭32一同绕X轴旋转。在此，内部保持部18与中间部22通过沿X轴方向自由弯曲的薄壁状的第一联结部24a、24a以及24b、24b联结，中间部22通过难以沿X轴方向弯曲的第二联结部26a、26a以及26b、26b与外部联结部20联结。因此，内部联结部18绕X轴倾斜活动，允许镜子28绕X轴倾斜活动。有同向(比如逆时针方向)电流向+Y轴侧线圈14a与-Y轴侧线圈14c中通电。流向+Y轴侧线圈14a与-Y轴侧线圈14c的电流宜为同量，作用于磁铁12的反作用力宜均等。

如上所述，通过控制向±X轴侧线圈14b、14d与±Y轴侧线圈14a、14c的通电量可使镜子28绕着与Z轴垂直相交的任意轴倾斜活动。

图11表示具备上述实施例相关的双轴倾斜活动装置10的照相装置42。该照相装置42中，双轴倾斜活动装置10被用作抖动修正装置的一部分。

照相装置42沿光轴O具备前方透镜44，通过设置于双轴倾斜活动装置10的镜子28向与光轴O垂直相交的光轴W方向反射。后方透镜46沿光轴W设置，聚集镜子28反射的光线。光轴W上设有受光传感器(未图示)，通过后方透镜46聚集的光线由该受光传感器接收。通过前方透镜44与后方透镜46的组合，可使照相装置42具有自动聚焦功能或变焦功能。

双轴倾斜活动装置10调节镜子28的角度。即照相装置42中设有陀螺仪传感器，可使其具备通过对镜子28角度的调节来对该陀螺仪传感器检测出的手抖进行抖动修正的功能。

图12体现的是本发明的第2实施例相关的双轴倾斜活动装置10。相对于前述第1实施例中磁铁12为四边形，该第2实施例中磁铁12形成为圆形(圆板状)。磁铁12与前述第1实施例相同，为沿X轴方向和Y轴方向之间，比如对X轴方向和Y轴方向成45度的P方向磁化。X轴方向与Y轴方向之间即可，沿与P方向垂直相交的Q方向磁化亦可。

图13体现的是本发明的第3实施例相关的双轴倾斜活动装置10。该第3实施例中，线圈14a～14d以Y轴方向或者X轴方向为绕组的轴方向，纵向方向沿X轴方向或Y轴方向设置，使纵向方向的两个直线部位于Z轴方向上。线圈14a～14d的纵向方向的一个直线部与磁铁12的侧面相对。磁轭32与第1实施例相同，但从主体部34沿-Z方向延伸突出的四个突出部36被配置于线圈14a～14d的与磁铁12相对的直线部外侧。因此，形成了磁铁12与突出部36之间夹着线圈14a～14d的直线部的结构，从而增加了与线圈14a～14d交链的磁通量。

并且，该第3实施例中亦与第1实施例和第2实施例相同，磁铁12被沿P方向或者Q方向磁化。

图14体现的是本发明的第4实施例相关的双轴倾斜活动装置10。该第4实施例中，磁铁12由两个磁铁片12a、12b沿Z轴方向重叠构成。而两个磁铁片12a、12b为四边形，形状和大小都相同，但磁化方向相反。比如，+Z轴方向侧的磁铁片12a磁化为+Q方向，-Z轴方向侧的磁铁片12b磁化为-Q方向。

此外，线圈14a～14d各自纵向方向的两个直线部分别与各磁铁片12a、12b相对，根据磁铁12a、12b的相互作用合计而得的洛伦兹力会发生作用。即可将线圈14a～14d的两个直线部都用于驱动。

并且，本实施例的照相装置42中是以镜子28作为固定于内部保持部18上的对象物，以基台38为固定于外部保持部20上的对象物，但反之亦可。同样，前文记述的是内部保持部18对着外部保持部20倾斜活动的结构，但外部保持部20对着内部保持部18倾斜活动的结构也没有问题。

并且，在上述说明中对用于照相装置42的双轴倾斜活动装置10进行了说明，但本发明亦可适用于其他装置。例如，可适用于具备由摄像元件接收来自被摄体、通过透镜的光线的透镜模块和将该透镜模块固定于内部保持部18或者外部保持部20上的双轴倾斜活动装置10的照相装置42。此类照相装置42亦可进行抖动修正。此外，还可适用于具备使来自被摄体的光线聚集的透镜、接收来自该透镜的光线的摄像元件和将该摄像元件固定于内部保持部18或者外部保持部20上的双轴倾斜活动装置10的照相装置42。此类照相装置42亦可进行抖动修正。此外，还可适用于具备光线通过时发生反射、折射、投射等现象的光学元件和将该光学元件固定于内部保持部18或者外部保持部20上的双轴倾斜活动装置10的光学装置。可适用于具备照相装置42和上述光学装置的比如手机和智能手机等电子装置。

Claims (11)

1.一种双轴倾斜活动装置，其特征在于，具有：

内部保持部，

位于所述内部保持部周边的外部保持部，

被所述内部保持部以及所述外部保持部联结、使所述内部保持部对于所述外部保持部被保持为绕X轴以及绕与所述X轴垂直相交的Y轴自由倾斜活动的中间部，

固定于所述内部保持部上的磁铁，

固定于外部保持部上、配置于面对所述磁铁的位置的多个线圈；

其中，

所述磁铁沿所述X轴与所述Y轴之间的方向磁化，所述线圈配置为流向面对所述磁铁的部分的电流为所述X轴方向或所述Y轴方向。

2.根据权利要求1所述的双轴倾斜活动装置，其特征在于：所述磁铁形成为四条边向所述X轴方向或者所述Y轴方向延长的四边形，所述线圈沿所述磁铁的各条边配置。

3.根据权利要求1所述的双轴倾斜活动装置，其特征在于：所述线圈的面对所述磁铁的对面侧配置有磁性体。

4.根据权利要求1所述的双轴倾斜活动装置，其特征在于：所述磁铁具有沿与所述X轴以及所述Y轴垂直相交的Z轴方向重叠的两个磁铁片，两个所述磁铁片的磁化方向相反。

5.根据权利要求4所述的双轴倾斜活动装置，其特征在于：所述线圈的整个面与所述磁铁片相对。

6.根据权利要求1所述的双轴倾斜活动装置，其特征在于：所述磁铁为圆形状。

7.一种照相装置，其特征在于，具备：

将通过透镜的来自被摄体的光线接受到摄像元件的透镜模块，以及

如权利要求1所述的双轴倾斜活动装置，所述透镜模块固定于所述内部保持部或者外部保持部上。

8.一种照相装置，其特征在于，具备：

使来自被摄体的光线的光路发生折射的折射元件，

接收来自所述折射元件的光线的摄像元件，以及

如权利要求1所述的双轴倾斜活动装置，所述折射元件固定于所述内部保持部或者外部保持部上。

9.一种照相装置，其特征在于，具备：

使来自被摄体的光线聚集的透镜，

接收来自所述透镜的光线的摄像元件，以及

如权利要求1所述的双轴倾斜活动装置，所述摄像元件固定于所述内部保持部或者外部保持部上。

10.一种光学装置，其特征在于，具备：

通过光线的光学元件，以及

如权利要求1所述的双轴倾斜活动装置，该光学元件固定于所述内部保持部或者外部保持部上。

11.一种电子装置，其特征在于，具备：

如权利要求7至9中任意一项所述的照相装置或者如权利要求10所述的光学装置。