CN110262156A - 一种光学采集模组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光学采集模组，包括支架、可旋转地安装至支架的转动组件、用于驱动转动组件相对于支架旋转的驱动组件以及用于复位转动组件的回复组件，转动组件包括本体和安装至本体的棱镜。驱动组件包含磁钢和若干个线圈，本体可转动地安装于支架上，磁钢安装至支架和本体其中之一，线圈安装至支架和本体其中之另一，磁钢沿极化方向包含两个极面，线圈与磁钢的其中一个极面相对。本发明通过磁钢与线圈配合使转动组件可相对安装板发生多个方向的转动，继而提高棱镜的移动范围。

Description

一种光学采集模组
【技术领域】
本发明涉及光学成像技术领域，更具体的，涉及一种光学采集模组。
【背景技术】
OIS(Optical Image Stabilization，光学防抖)，主要作用是调整摄像头视野以方便对用户手抖进行补偿。OIS主要是通过“镜头移位”来实现，也就是当镜头移动或者摄像头倾斜时，镜头和图像传感器会一并倾斜，但这种方法中，棱镜的位置移动范围有限。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种光学采集模组，以解决现有的棱镜转动的范围受限的问题。
本发明的技术方案如下：一种光学采集模组，包括支架、可旋转地安装至所述支架的转动组件、用于驱动所述转动组件相对于支架旋转的驱动组件以及用于复位转动组件的回复组件，所述转动组件包括本体和安装至本体的棱镜，所述驱动组件包含磁钢和若干个线圈，所述本体可转动地安装于所述支架上，所述磁钢安装至所述支架和所述本体其中之一，所述线圈安装至所述支架和所述本体其中之另一，所述磁钢沿极化方向包含两个极面，所述线圈与所述磁钢的其中一个极面相对。
作为一种改进，所述回复组件包括相互间隔设置的第一回复力磁钢和第二回复力磁钢，所述第一回复力磁钢安装至所述支架，所述第二回复力磁钢安装至转动组件，所述第一回复力磁钢和第二回复力磁钢相对且相互吸引。
作为一种改进，所述本体包含转动轴，所述支架包含安装座，所述转动轴与安装座之间为球面配合。
作为一种改进，所述本体还包括安装板，所述棱镜安装于所述安装板一侧，所述磁钢和所述转动轴安装于所述安装板的另一侧。
作为一种改进，所述安装座设通孔，所述转动轴的一端穿过所述通孔与所述第二回复力磁钢连接。
作为一种改进，所述本体还包括连接件，所述连接件一端设凹槽，所述转动轴的一端穿过所述通孔后固定于所述凹槽内，所述连接件的另一端与所述第二回复力磁钢连接。
作为一种改进，所述支架包括下壳体和安装在所述下壳体上的固定板，所述第一回复力磁钢安装至所述下壳体，所述安装座设于所述固定板上。
作为一种改进，所述下壳体包括两个侧壁，所述两侧壁与所述固定板构成三角形形状，所述第一回复力磁钢安装于所述两侧壁的连接处。
作为一种改进，所述三角形为等腰三角形，当所述线圈未通电时，所述安装板、转动轴、第一回复力磁钢以及述第二回复力磁钢的中心在一条直线上。
本发明的有益效果在于：
1、通过磁钢与线圈配合使转动组件可相对安装板发生多个方向的转动，继而提高棱镜的移动范围。
2、固定至转动组件的第一回复力磁钢与固定至支架的第二回复力磁钢相互之间不接触、且相互之间产生吸引力，从而拉住上方的转动组件，使得其旋转中心固定，而且当转动组件转动时，第二回复力磁钢与第一回复力磁钢之间产生的吸力，产生一个回复转矩，便于转动组件产生位移后进行复位。
【附图说明】
图1为本发明光学采集模组的整体结构示意图。
图2为本发明光学采集模组图1中Ⅱ-Ⅱ方向的截面示意图。
图3为本发明光学采集模组整体的爆炸结构示意图。
图4为本发明光学采集模组图3中A的局部放大示意图。
图5为本发明光学采集模组固定板的具体结构示意图。
图6为本发明光学采集模组是支架的爆炸结构示意图。
图7为本发明光学采集模组下壳体的整体结构示意图。
图8为本发明光学采集模组本体的爆炸结构示意图。
图9为本发明光学采集模组图2的部分正面剖视图。
图10为本发明光学采集模组安装板的具体结构示意图。
图11为本发明光学采集模组驱动组件的爆炸结构示意图。
图12为本发明光学采集模组柔性电路板的俯视立体图。
图中：1、支架；11、上壳体；12、固定板；121、安装座；122、收容部；123、通孔；13、下壳体；131、安装槽；132、侧壁；133、凹陷；134、卡槽；2、转动组件；21、本体；211、转动轴；212、安装板；213、连接件；214、弧形部；215、收容腔；216、安装孔；217、凹槽；218、伸出部； 22、棱镜；3、驱动组件；31、磁钢；32、线圈；321、第一线圈组；322、第二线圈组；33、柔性电路板；331、扣板；34、磁性传感器；4、回复组件；41、第一回复力磁钢；42、第二回复力磁钢。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请参阅图1-4，一种光学采集模组，包括支架1、可旋转地安装至支架 1的转动组件2、用于驱动转动组件2相对于支架1旋转的驱动组件3以及用于复位转动组件1的回复组件4。
请一并参阅图2-图5，支架1包括上壳体11、固定板12和下壳体13，下壳体13上开设有若干安装槽131，固定板12穿过若干安装槽131且与下壳体13固定连接。具体地，下壳体13包括一对侧壁132，固定板12的中部设有安装座121，安装座121厚度大于固定板12其他部分的厚度，安装座121包括收容部122以及设置于收容部122上的便于转动组件2穿过安装座121的通孔123加效果。优选地，收容部122为碗形，用于容纳转动组件2的一部分并与之转动接触，以便转动组件2可相对于安装座121 在多个方向上的旋转。加效果。
下壳体13包括两个相对设置的侧壁132，在XY平面内，两侧壁132 与固定板12构成三角形形状，三角形具有稳定性，提高下壳体13与固定板12之间连接的稳定性。两侧壁132的连接处设有凹陷133。
请一并参阅图2、图3、图7和图8，转动组件2包括本体21和安装至本体21的棱镜22，驱动组件3包括磁钢31和若干个线圈32。其中，本体21可转动地安装于支架1上，磁钢31安装至支架1和本体21其中之一，若干线圈32安装至支架1和本体21其中之另一。本体21包括安装板212、固定至安装板212的转动轴211、位于转动轴211末端的连接件213。在本实施例中，棱镜22安装于安装板212的一侧，磁钢31和转动轴211安装于安装板212的背离棱镜22的另一侧，转动轴211的末端穿过安装座121 的通孔123，转动轴211与安装座121的收容部122之间为球面配合，从而使得转动轴211可相对于安装座121在三维空间上的旋转，若干线圈32安装于固定板12的朝向磁钢31的一侧，线圈32与磁钢31相对并间隔一定距离。其中，所述若干线圈32通电后产生感应磁场，感应磁场与磁钢 31的永久磁场相互作用具体为相互吸引或者相互排斥，从而使得磁钢31 带动转动组件2相对支架1转动。
驱动组件3还包括安装在若干线圈32和固定板12之间的柔性电路板 33、均匀固定在柔性电路板33上的磁性传感器34，柔性电路板33与若干线圈32电性连接以用于向线圈32供电。
请一并参阅图2、图3、图4和图9，回复组件4包括第一回复力磁钢 41和第二回复力磁钢42，第一回复力磁钢41安装至下壳体13上的凹陷 133内、也就是两侧壁132的连接处，第二回复力磁钢42可拆卸安装至连接件213的远离转轴211的一端，第二回复力磁钢42与固定在下壳体13 底部的第一回复力磁钢41相互之间间隔一定距离，两回复力磁钢31相对面的极性相反，这样第二回复力磁钢42与第一回复力磁钢41之间产生吸力，从而可拉住上方的转动组件2，使得转动轴211的弧形部214与收容部122始终保持接触并可发生相对转动。第一回复力磁钢41和第二回复力磁钢42形成一个磁力弹簧，优选地，所述磁力弹簧的等效刚度约为 0.0115mNm/deg。
请一并参看图2、图5和图9，安装板212背离棱镜22的一侧设有收容腔215和安装孔216。磁钢31固定于收容腔215中。转动轴211的一端固定于安装孔216内。转动轴211的另一端也叫末端穿过通孔123并固定于连接件213上。转动轴211与安装座121之间为球面配合，从而使得转动轴211可在安装座121内沿任意方向转动。连接件213设有凹槽217，转动轴211的末端插入凹槽217内而固定于连接件213，连接件213的外径大于收容部122的通孔123的内径和转动轴末端的外径，从而可防止转动轴211的末端从收容部122的通孔123退出；而且，连接件213的外径大于转动轴211末端的外径，转动轴211的末端通过连接件213与第二回复力磁钢42固定，从而可以使用较大面积的第二回复力磁钢42，提高磁力弹簧的弹性回复力。效果
在本实施例中，磁钢31单方向充磁，沿其厚度方向(本实施例中，磁钢31的厚度方向平行于转轴的轴线方向)极化，沿极化方向包含两个极面，磁钢31的一面均为N极，另一面均为S极，若干线圈32位于磁钢31沿极化方向的一侧并与磁钢31的其中一个极面相对。优选地，磁钢31为中空的回字形结构，中间设通孔32，四条边框围绕通孔32设置，转轴211穿过所述通孔。
请一并参阅图2和图11，在本实施例中，若干线圈32的数量为四个，呈方形排列，分别安装在固定板12的朝向磁钢31的一侧，优选地，每一个线圈32正对磁钢31的一条边框。在本实施例中，每两个相对的线圈构成一组形成第一线圈组321和第二线圈组322，同一组内的两个线圈分别位于转动轴211的两侧且相互串联并反接，通电后同一组内的两个线圈产生两个相反方向的感应磁场，从而一个通电线圈与磁钢相吸，另一个通电线圈与磁钢相斥，因此通电后同一组内的两个线圈与磁钢之间产生两个相同方向的转矩，以驱动转动组件绕安装座121旋转从而调整棱镜的角度。优选地，线圈未通电时，线圈32所在的平面相对磁钢31所在的平面保持平行。
具体地，请一并参阅图2、图3和图11，转动轴211的弧形部214与安装座121的收容部122之间为球面配合，转动轴211底部的伸出部218 的直径小于通孔123的直径，从而为转动轴211可相对于安装座121旋转提供空间；当线圈32均不通电时，转动组件2相对安装板212处于初始位置，此时，第一回复力磁钢41与第二回复力磁钢42正对。当仅第一线圈组321通电时，第一线圈组321中的一个通电线圈与磁钢31相吸，另一个通电线圈与磁钢31相斥，两通电线圈分别位于转动轴211的两侧，从而产生两个相同方向的转矩，以驱动转动组件2以安装座121为支点绕X轴方向旋转；同理，当仅第二线圈组322通电时，此时转动组件2绕Y轴方向旋转；当第一线圈组321和第二线圈组322均通电时，转动组件2可绕Y 轴和X轴的合成方向旋转。这样，通过调整通电线圈，可使得转动组件2 产生多个方向的旋转。
请参阅图2、图9和图12，柔性电路板33装设于固定板12上，柔性电路板33的一端一体成型有扣板331，柔性电路板33的一端通过扣板331 固定于下壳体13的卡槽134内，从而使下壳体13与柔性电路板33固定连接，以防止柔性电路板33相对下壳体13运动；柔性电路板33上均匀安装有磁性传感器34；在本实施例中，磁性传感器34采用霍尔传感器，霍尔传感器均安装在柔性电路板33上，霍尔传感器用来测量磁钢31磁场的，当棱镜22转动时，回字形磁钢31也一起转动，那么霍尔传感器到磁钢31 的距离就发生了变化，霍尔传感器测量到的磁钢31磁感应强度也随之变化。
需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、内、外、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定状态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系等，如果该特定状态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，该元件可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种光学采集模组，其特征在于，包括支架、可旋转地安装至所述支架的转动组件、用于驱动所述转动组件相对于支架旋转的驱动组件以及用于复位转动组件的回复组件，所述转动组件包括本体和安装至本体的棱镜，所述驱动组件包含磁钢和若干个线圈，所述本体可转动地安装于所述支架上，所述磁钢安装至所述支架和所述本体其中之一，所述线圈安装至所述支架和所述本体其中之另一，所述磁钢沿极化方向包含两个极面，所述线圈与所述磁钢的其中一个极面相对。
2.根据权利要求1所述的光学采集模组，其特征在于：所述回复组件包括相互间隔设置的第一回复力磁钢和第二回复力磁钢，所述第一回复力磁钢安装至所述支架，所述第二回复力磁钢安装至转动组件，所述第一回复力磁钢和第二回复力磁钢相对且相互吸引。
3.根据权利要求2所述的光学采集模组，其特征在于：所述本体包含转动轴，所述支架包含安装座，所述转动轴与安装座之间为球面配合。
4.根据权利要求3所述的光学采集模组，其特征在于：所述本体还包括安装板，所述棱镜安装于所述安装板一侧，所述磁钢和所述转动轴安装于所述安装板的另一侧。
5.根据权利要求3所述的光学采集模组，其特征在于：所述安装座设通孔，所述转动轴的一端穿过所述通孔与所述第二回复力磁钢连接。
6.根据权利要求5所述的光学采集模组，其特征在于：所述本体还包括连接件，所述连接件一端设凹槽，所述转动轴的一端穿过所述通孔后固定于所述凹槽内，所述连接件的另一端与所述第二回复力磁钢连接。
7.根据权利要求3所述的光学采集模组，其特征在于：所述支架包括下壳体和安装在所述下壳体上的固定板，所述第一回复力磁钢安装至所述下壳体，所述安装座设于所述固定板上。
8.根据权利要求7所述的光学采集模组，其特征在于：所述下壳体包括两个侧壁，所述两侧壁与所述固定板构成三角形形状，所述第一回复力磁钢安装于所述两侧壁的连接处。
9.根据权利要求8所述的一种光学采集模组，其特征在于：所述三角形为等腰三角形，当所述线圈未通电时，所述安装板、转动轴、第一回复力磁钢以及述第二回复力磁钢的中心在一条直线上。
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