CN110764217A - 棱镜驱动装置及棱镜组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种棱镜驱动装置和棱镜组件。棱镜驱动装置包括载体、底座、簧片以及电路板。载体用于承载棱镜并通过簧片与底座可转动连接，电路板安装于底座上并设有底部线圈与侧部线圈，载体的底部设有与底部线圈对应的底部磁体，载体的侧部设有与侧部线圈对应的侧部磁体，底部线圈与底部磁体配合以及侧部线圈与侧部磁体配合从而驱动载体绕相互垂直的两条轴线相对于底座旋转。本发明通过利用簧片保证复位，以及限定运动范围，减少零件数量并且简化工艺。

Description

棱镜驱动装置及棱镜组件

技术领域

本发明涉及光学影像设备技术领域，具体涉及一种棱镜驱动装置及棱镜组件。

背景技术

随着科技的发展，现今许多电子装置(例如智能型手机或数字相机)皆具有照相或录像的功能。这些电子装置的使用越来越普遍，并朝着便利和轻薄化的设计方向进行发展，以提供使用者更多的选择。弹簧式棱镜马达作为较为先进的装置，在市场上越来越受到消费者和整机厂商的青睐，然而，现有市场上的弹簧式棱镜马达为单轴旋转，涉及零件过多，安装工艺复杂，组装困难良品率低，可靠性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种棱镜驱动装置及棱镜组件，以解决上述现有技术中存在的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种棱镜驱动装置，所述棱镜驱动装置包括载体、底座、簧片以及电路板，所述载体用于承载棱镜并通过所述簧片与所述底座可转动连接，所述电路板安装于所述底座上并设有底部线圈与侧部线圈，所述载体的底部设有与所述底部线圈对应的底部磁体，所述载体的侧部设有与所述侧部线圈对应的侧部磁体，所述底部线圈与所述底部磁体配合以及所述侧部线圈与所述侧部磁体配合从而驱动所述载体绕相互垂直的两条轴线相对于所述底座旋转。

在一个实施例中，所述簧片垂直于所述底座的底部布置。

在一个实施例中，所述载体包括主体，所述主体的中部设有凹槽以与棱镜配合，所述主体的两侧设有簧片安装部，所述簧片安装部垂直于所述底座的底部布置。

在一个实施例中，所述簧片安装部从主体的两侧一体向两侧凸出形成，并在上部设有上部突出部和下部设有下部凸出部，分别与所述簧片的载体连接部的上部和下部固定连接。

在一个实施例中，所述主体的后侧设有第一侧部磁石安装槽和第二侧部磁石安装槽，所述第一侧部磁石安装槽和第二侧部磁石安装槽分别位于所述主体的后表面的两端，以及在所述主体的下表面设有底部磁石安装槽，以及所述棱镜驱动装置还包括磁石组，所述磁石组包括两块侧部磁体和一块底部磁体，所述两块侧部磁体分别安装于载体的第一侧部磁体安装槽和第二侧部磁体安装槽内，所述底部磁体安装于所述载体的底部磁体安装槽内。

在一个实施例中，所述凹槽的两侧各形成有一块挡板，所述挡板从两侧将安装于所述凹槽内的棱镜围住。

在一个实施例中，所述挡板的顶部还设有避让槽，以方便向凹槽内取出或放入棱镜。

在一个实施例中，所述主体的底部的前方形成有向下凸出的下凸出部，以与底座上的底部载体避让槽配合。

在一个实施例中，所述底座包括底部和后部，所述底部的中部设有底部线圈避让槽以与电路板上的底部线圈配合，所述后部形成有侧部线圈避让槽以与电路板上的侧部线圈配合。

在一个实施例中，所述底部的前部设有载体避让槽。

在一个实施例中，所述侧部线圈避让槽的上方设有载体导入槽。

在一个实施例中，所述后部的两端还一体向前伸出底座簧片安装部，所述底座簧片安装部的底部连接在底座的底部上并与底部一体形成。

在一个实施例中，所述簧片安装部的前表面的上下两端分别形成有簧片上端固定凸起和簧片下端固定凸起，所述簧片上端固定凸起和簧片下端固定凸起位于同一竖直表面上，从而当簧片安装于底座上时与所述簧片与底座的底部垂直。

在一个实施例中，所述簧片由相互连接的第一部分和第二部分组成，所述第一部分固定在载体上，所述第二部分固定在底座上，其中所述第一部分的上端设有第一上端固定部，所述第一部分的下端设有第一下端固定部，所述第一上端固定部和所述第一下端固定部之间通过弯折的第一弹性条连接。

在一个实施例中，所述弯折的第一弹性条的中部形成一个大写字母“M”形弯折的M形弯折部，并在两端形成一个小写字母“n”形弯折的n形弯折部，且所述两端的n形弯折部与所述中部的M形弯折部的方向相反。

在一个实施例中，所述第二部分的上端设有第二上端固定部，所述第二部分的下端设有第二下端固定部，所述第二上端固定部和所述第二下端固定部通过弯折的第二弹性条连接，所述第二部分的第二弹性条的中部形成弯折成小写字母“m”形的m形弯折部，所述第二弹性条的两端形成弯折成小写字母“n”形的n形弯折部，且两端的n形弯折部与中间的m形弯折部的方向相反。

在一个实施例中，所述簧片的第一部分的M弯折部和所述第二部分的m弯折部相对布置，并在中间通过连接部连接，从而所述连接部分别构成M弯折部的一部分和m弯折部的一部分。

在一个实施例中，所述电路板包括竖直部分和水平部分，所述竖直部分的内表面的两端分别设有第一侧部线圈和第二侧部线圈，所述第一侧部线圈和所述第二侧部线圈分别与安装于载体的侧部的侧部磁体配合，并在通电时与侧部磁体形成电磁感应驱动载体绕Y轴旋转，所述水平部分的上表面设有底部线圈，所述底部线圈与布置在所述载体的底部的底部磁体配合，并在通电时与底部磁体形成电磁感应驱动载体绕X轴旋转，其中所述X轴和所述Y轴位于平行于所述底座的后部的平面上并相互垂直。

在一个实施例中，所述底部线圈的内部设置有与所述底部磁体配合的传感器以检测载体底部磁体的位置。

在一个实施例中，所述载体的底部磁石设有贴片，以及在电路板后部即侧部线圈的表面面设有贴片，所述贴片的面积大于两个侧部线圈的面积，从而能够覆盖住两个侧部线圈。

根据本发明的另一方面，提供了一种棱镜组件，所述棱镜组件包括棱镜和上述的棱镜驱动装置。

在本发明中，簧片的上端和下端位于同一竖直平面上，即簧片垂直于底座的底部布置，同时载体的凹槽的两侧形成完整的挡板，从而实现对棱镜更佳的保护效果以及更强的稳定性。

此外，由于簧片成90度竖立安装，通过侧放整个棱镜驱动装置可将簧片放平，便于制作加工，并且使得外壳可覆盖载体的大部分，并且与底座闭合安装容易并且整体可靠性更强。

附图说明

图1是本发明一实施例的棱镜驱动装置的立体图。

图2是图1的棱镜驱动装置的载体的立体图。

图3是图1的棱镜驱动装置的载体的后视图。

图4是图1的棱镜驱动装置的载体的仰视图。

图5是图1的棱镜驱动装置的底座的立体图。

图6是图1的棱镜驱动装置的簧片的立体图。

图7是底座、簧片以及载体组装在一起形成的组件的立体图。

图8是图7的主视图。

图9是图1的棱镜驱动装置的电路板的立体图。

图10是本发明一个实施例的棱镜驱动装置的剖视图。

图11是本发明一个实施例的棱镜驱动装置的另一剖视图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

本发明总体上公开了一种棱镜驱动装置，包括载体、底座、簧片以及电路板，载体用于承载棱镜并通过簧片与底座可转动连接，电路板安装于底座上并设有底部线圈与侧部线圈，载体的底部设有与底部线圈对应的底部磁体，载体的侧部设有与侧部线圈对应的侧部磁体，底部线圈与底部磁体配合以及侧部线圈与侧部磁体配合从而驱动载体环绕相互垂直的两条轴线相对于所述底座旋转。本发明的棱镜驱动装置通过载体绕底座进行双轴旋转，使得潜望模组中的TELE马达仅仅需要驱动AF(自动对焦)方向，从而可降低潜望模组的成本。此外，簧片垂直于所述底座的底部布置，以稳定载体。由于簧片成90度竖立，通过侧放整个驱动装置可将簧片放平，便于制作加工，并且可以采用可覆盖整体的大部分的外壳，使得外壳与底座闭合安装容易并且整体可靠性更强。下面将结合附图对本发明的具体实施例进行说明。

图1是棱镜驱动装置100的立体图。如图1所示，棱镜驱动装置100包括棱镜10、一对簧片20、载体30、底座40、壳体50、电路板60、贴片70以及电磁组80。棱镜10安装于载体30内，载体30安装于底座40上，一对簧片20分别连接在载体30的左右两侧，其中每一块簧片20的一部分连接在载体30上，另一部分连接底座40上，从而将载体30与底座40可活动地连接。

图2是载体30的立体图，图3是载体30的后视图，图4是载体30的仰视图，如图2-4所示，载体30包括载体主体31，主体31的上表面和前表面设有凹槽32，凹槽32的底部形成一个斜面321，从而凹槽32的截面整体上形成一个三角形，以与棱镜20配合，使得棱镜20安装于凹槽32内时，整体上形成一个矩形结构。光线从棱镜20的上表面进入，在经过棱镜20后从前表面离开棱镜20。在凹槽32底部的斜面321上形成有凹坑322，例如可以在凹坑322内放置粘合剂以与棱镜20结合。

在主体31的两侧设有簧片安装部33。簧片安装部33从主体31的两侧一体向两侧凸出形成，并在上部设有上部突出部331和下部设有下部凸出部332，分别与簧片20的载体连接部的上部和下部固定连接。主体31的后侧设有两个侧部磁石安装槽341和342，侧部磁石安装槽341和342分别位于主体31的后表面上的两端并用于安装侧部磁石。在主体31的下表面上设有底部磁石安装槽343以安装底部磁体。

继续参照图2，凹槽32的两侧形成有挡板361和挡板362，挡板361和挡板362从左右两侧将凹槽32围住，当棱镜20布置在凹槽32内时，棱镜的两侧背挡板361和362完全遮挡，从而对棱镜20形成保护。在挡板361和挡板362的顶部还分别设有避让槽351和避让槽352，以方便向凹槽32内取出或放入棱镜20。主体31的底部的前方形成有向下凸出的下凸出部37，以与底座40上的相应凹槽配合。

图5是底座40的立体图。如图5所示，底座40包括底部41和后部42，底部41的中部设有底部线圈避让槽411，底部41的前部载体避让槽412。底部线圈避让槽411用于与电路板60上的底部线圈配合，底部载体避让槽412与载体40的下凸出部37配合。底座40的后部42形成有侧面电路避让槽43，以与电路板上的侧部线圈配合，在侧面电路避让槽43的上方设有载体导入槽44，以方便放入或取出载体30。

继续参照图5，后部42的两端还一体向前伸出底座簧片安装部45，底座簧片安装部45的底部连接在底座40的底部41上并与底部41一体形成。簧片安装部45的前表面的上下两端分别形成有簧片上端固定凸起451和簧片下端固定凸起452，上下两个簧片固定凸起451和452位于同一竖直表面上，从而当簧片20安装于底座40上时与底座40的底部垂直。

综上，本发明的底座40在底部以及侧部都设有避让槽，用于放置电路部分的侧部线圈和底部线圈。此外，底部载体避让槽有一定的限定载体运动范围作用，载体导入槽方便载体安装并且也有一定的限定运动范围作用。

图6是簧片20的立体图。如图6所示，簧片20整体上由相互连接的第一部分21和第二部分22组成，第一部分21固定在载体30上，第二部分22固定在底座40上。具体地，第一部分21的上端设有第一上端固定部211，第一部分21的下端设有第一下端固定部212，第一上端固定部211和第一下端固定部212之间通过弯折的第一弹性条213连接。具体地，弯折的第一弹性条213的中部形成一个大写字母“M”形弯折，并在两端形成一个小写字母“n”形弯折，且两端的“n”形弯折部与中间的“M”形弯折部的方向相反。如此设置，能够方便载体30绕相互垂直的X轴线和Y轴线相对于底座40旋转，X轴线和Y轴线是位于与底座40的后部平行的平面上的相互垂直的两条轴线。

继续参照图6，第二部分22的上端设有第二上端固定部221，第二部分22的下端设有第二下端固定部222，第二上端固定部221和第二下端固定部222通过弯折的第二弹性条223连接。与第一部分类似，第二部分22的第二弹性条223的中部形成弯折成小写字母“m”形的m形弯折部，第二弹性条223的两端形成弯折成小写字母“n”形的n形弯折部，且两端的n形弯折部与中间的m形弯折部的方向相反。

继续参照图6，簧片20的第一部分21的M弯折部和第二部分22的m弯折部相对布置，并在中间通过连接部23连接，即第一部分21的M弯折部和第二部分22的m弯折部的一部分为连接部23，连接部23分别构成M弯折部的一部分和m弯折部的一部分。

图7是底座40、簧片20以及载体30组装在一起形成的组件的立体图，图8是图7的主视图，如图7-8所示，棱镜10安装在载体30上，载体30再安装在底座40上，簧片20连接载体30与底座40。具体地，簧片20的第一部分21的第一上端固定部211固定在载体30的上端固定部331上，簧片20的第一部分21的下端固定部222固定在载体30的下端固定部332上。簧片20的第二部分22的上端固定部221固定在底座40的簧片上端固定凸起451上，簧片20的第二部分22的下端固定部222固定在底座40的簧片下端固定凸起452上，从而载体30与底座40通过簧片20连接。由于簧片20的第一部分21和第二部分22之间通过连接部23连接，因此当电路板上的侧部线圈通电后驱动载体30绕Y轴旋转时，簧片20的第一部分21绕第二部分22旋转，而当电路板上的底部线圈通电后驱动载体30绕X轴旋转时，簧片20的第一部分21绕连接部23旋转，而第二部分22固定在底座40上维持不动，从而使得载体30能够相对于底座40进行绕两条轴线的旋转运动。

在本发明中，如图7和图8所示，簧片20的上端和下端位于同一竖直平面上，即簧片20垂直于底座40的底部布置，同时载体30的凹槽31的两侧形成完整的挡板，从而实现对棱镜10更佳的保护效果以及更强的稳定性。此外，由于簧片成90度竖立安装，通过侧放整个棱镜驱动装置可将簧片20放平，便于制作加工，并且使得外壳可覆盖载体的大部分，并且与底座闭合安装容易并且整体可靠性更强。

图9是电路板60的立体图。如图9所示，电路板60包括竖直部分61和水平部分62。竖直部分61的内表面的两端分别设有第一侧部线圈611和第二侧部线圈612，第一侧部线圈611和第二侧部线圈612分别与安装于载体30的侧部的侧部磁体81配合，并在通电时与侧部磁体形成电磁感应驱动载体30绕Y轴旋转。水平部分62的上表面设有底部线圈621，底部线圈621与布置在载体30的底部的底部磁体82配合，并在通电时与底部磁体形成电磁感应驱动载体30绕X轴旋转。

在一个实施例中，如图9所示，可以在底部线圈621的内部设置传感器622，从而通过传感器622检测载体底部磁体的位置，进而检测载体30的位置。

图10是本发明一个实施例的棱镜驱动装置100的剖视图，图11是本发明一个实施例的棱镜驱动装置100的另一剖视图。如图10-11所示并结合图9，磁体组件80包括两块侧部磁体81和一块底部磁体82，两块侧部磁体81分别安装于载体30的第一侧部磁体安装槽341和第二侧部磁体安装槽342内，底部磁体82安装于载体30的底部磁体安装槽343内。侧部磁体81与同一侧的电路板60上的侧部线圈611对应，底部磁体82与电路板60的底部线圈622对应，传感器622位于底部磁体82的正下方。第一侧部线圈621和第二侧部线圈622通电时，第一侧部线圈621与第一侧部磁体341相互吸引，第二侧部线圈622与第二侧部磁体342相互排斥，从而剖视载体30绕Y轴相对于底座40旋转。而当底部线圈通电时，迫使载体30绕X轴相对于底座40旋转，从而实现载体相对于底座的两轴转动，在与其他潜望式镜头驱动装置配合时，可以实现更佳的光学防抖和自动对焦的效果。

在一个实施例中，载体30的底部磁石82设有贴片，以及在电路板后部即侧部线圈的表面面设有贴片70，贴片70的面积大于两个侧部线圈611和612，从而能够覆盖住两个侧部线圈611和612。

综上，本发明通过利用两片簧片保证复位，以及限定运动范围，减少零件数量并且简化工艺。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种棱镜驱动装置，其特征在于，所述棱镜驱动装置包括载体、底座、簧片以及电路板，所述载体用于承载棱镜并通过所述簧片与所述底座可转动连接，所述电路板安装于所述底座上并设有底部线圈与侧部线圈，所述载体的底部设有与所述底部线圈对应的底部磁体，所述载体的侧部设有与所述侧部线圈对应的侧部磁体，所述底部线圈与所述底部磁体配合以及所述侧部线圈与所述侧部磁体配合从而驱动所述载体绕相互垂直的两条轴线相对于所述底座旋转。

2.根据权利要求1所述的棱镜驱动装置，其特征在于，所述簧片垂直于所述底座的底部布置。

3.根据权利要求1所述的棱镜驱动装置，其特征在于，所述载体包括主体，所述主体的中部设有凹槽以与棱镜配合，所述主体的两侧设有簧片安装部，所述簧片安装部垂直于所述底座的底部布置。

4.根据权利要求3所述的棱镜驱动装置，其特征在于，所述簧片安装部从主体的两侧一体向两侧凸出形成，并在上部设有上部突出部和下部设有下部凸出部，分别与所述簧片的载体连接部的上部和下部固定连接。

5.根据权利要求3所述的棱镜驱动装置，其特征在于，所述主体的后侧设有第一侧部磁石安装槽和第二侧部磁石安装槽，所述第一侧部磁石安装槽和第二侧部磁石安装槽分别位于所述主体的后表面的两端，以及在所述主体的下表面设有底部磁石安装槽，以及所述棱镜驱动装置还包括磁石组，所述磁石组包括两块侧部磁体和一块底部磁体，所述两块侧部磁体分别安装于载体的第一侧部磁体安装槽和第二侧部磁体安装槽内，所述底部磁体安装于所述载体的底部磁体安装槽内。

6.根据权利要求1所述的棱镜驱动装置，其特征在于，所述底座包括底部和后部，所述底部的中部设有底部线圈避让槽以与电路板上的底部线圈配合，所述后部形成有侧部线圈避让槽以与电路板上的侧部线圈配合。

在一个实施例中，所述底部的前部设有载体避让槽。

在一个实施例中，所述侧部线圈避让槽的上方设有载体导入槽。

7.根据权利要求6所述的棱镜驱动装置，其特征在于，所述后部的两端还一体向前伸出底座簧片安装部，所述底座簧片安装部的底部连接在底座的底部上并与底部一体形成。

8.根据权利要求1所述的棱镜驱动装置，其特征在于，所述电路板包括竖直部分和水平部分，所述竖直部分的内表面的两端分别设有第一侧部线圈和第二侧部线圈，所述第一侧部线圈和所述第二侧部线圈分别与安装于载体的侧部的侧部磁体配合，并在通电时与侧部磁体形成电磁感应驱动载体绕Y轴旋转，所述水平部分的上表面设有底部线圈，所述底部线圈与布置在所述载体的底部的底部磁体配合，并在通电时与底部磁体形成电磁感应驱动载体绕X轴旋转，其中所述X轴和所述Y轴位于平行于所述底座的后部的平面上并相互垂直。

9.根据权利要求1所述的棱镜驱动装置，其特征在于，所述底部线圈的内部设置有与所述底部磁体配合的传感器以检测载体底部磁体的位置。

在一个实施例中，所述载体的底部磁石设有贴片，以及在电路板后部即侧部线圈的表面设有贴片，所述贴片的面积大于两个侧部线圈的面积，从而能够覆盖住两个侧部线圈。

10.一种棱镜组件，其特征在于，所述棱镜组件包括棱镜和权利要求1-9任一项所述的棱镜驱动装置。

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