CN112904525A - 自动对焦马达及摄像模组 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种自动对焦马达及摄像模组，马达包括：固定部；运动部，可移动地安装至固定部，运动部的外轮廓构造为非圆形，固定部和运动部中的一者设置有线圈，另一者设置有能够与线圈产生电磁感应的磁石，以驱动运动部相对于固定部移动；以及支撑部，接触设置在运动部和固定部之间，磁石的数量为多个，线圈的远离磁石的一侧设置有磁性件，磁性件的数量为多个，每个磁性件分别对应于一个磁石，磁性件和磁石所产生的磁吸力配置成能够使得运动部具有转动趋势，以使支撑部被抵压在固定部和运动部之间。磁吸力使得运动部产生转动趋势，对支撑部产生抵压，保证运动部的运动过程稳定。磁性件约束磁力线方向、集中磁束分布，提高磁场的利用率，节省能耗。

Description

自动对焦马达及摄像模组

技术领域

本公开涉及光学技术领域，具体地，涉及一种自动对焦马达及摄像模组。

背景技术

光学系统是一种用于成像或做光学信息处理的系统，其可以应用在各种领域，如可以应用到手机摄像头、相机或者投影技术的镜头中，随着光学系统的应用愈加广泛，用户更加追求成像高清晰度的光学系统，为此，自动对焦功能的应用受到广大消费者的青睐。相关技术中，通常采用弹簧悬挂镜头的结构驱动镜头运动来实现自动对焦，但是，弹簧式结构使镜头在运动过程中光轴会产生偏转，导致所拍摄的图像或视频产生抖动，影响光学成像系统的成像质量。此外，采用弹簧悬挂的结构能耗较高，且在应用闭环控制时系统容易产生共振，不易控制。

发明内容

本公开的目的是提供一种自动对焦马达及摄像模组，该自动对焦马达具有较高的稳定性。

为了实现上述目的，本公开提供一种自动对焦马达，包括：

固定部；

运动部，可移动地安装至所述固定部，所述运动部构造为非圆形，其中，所述固定部和所述运动部中的一者设置有线圈，另一者设置有能够与所述线圈产生电磁感应的磁石，以驱动所述运动部相对于所述固定部移动；以及

支撑部，接触设置在所述运动部和所述固定部之间，

其中，所述磁石的数量为多个，所述线圈的远离所述磁石的一侧设置有磁性件，所述磁性件的数量为多个，每个所述磁性件分别对应于一个所述磁石，所述磁性件和所述磁石所产生的磁吸力配置成能够使得所述运动部具有转动趋势，以使所述支撑部被抵压在所述固定部和所述运动部之间。

可选地，所述支撑部包括至少一列沿光学器件的光轴方向延伸的滑轴，以及/或者所述支撑部包括至少一列沿光学器件的光轴方向排列的多个滚珠。

可选地，所述磁性件的数量为两个，两个所述磁性件设置在所述运动部或所述固定部的对侧且错开布置。

可选地，两个所述磁性件的尺寸相同，并且两个所述磁性件关于运动部的中心对称布置。

可选地，所述磁性件包括两个对侧设置且错开布置的第一磁性件和两个对侧设置且错开布置的第二磁性件，所述第一磁性件与所述第二磁性件邻侧设置。

可选地，所述磁性件包括两个对侧设置且错开布置的第一磁性件和两个对侧设置且错开布置的第二磁性件，一个所述第一磁性件与一个所述第二磁性件同侧设置，且所述第一磁性件与磁石产生的磁吸力与所述第二磁性件与磁石产生的磁吸力不同。

可选地，所述磁石的数量为两个，两个所述磁石设置在所述固定部或所述运动部的对侧且错开布置。

可选地，所述磁石设置在所述固定部上，所述线圈和所述磁性件设置在所述运动部上，所述线圈缠绕在所述运动部的周向上，所述自动对焦马达还包括设置在所述固定部上的通电线路和用于将所述线圈与所述通电线路连接的柔性供电结构。

可选地，所述自动对焦马达还包括设置在所述固定部上的通电线路、设置在所述通电线路上的位置传感器以及设置在所述运动部上的与所述位置传感器位置对应的感应器件。

根据本公开的第二个方面，还提供一种摄像模组，包括光学器件和本公开提供的自动对焦马达，所述光学器件安装于所述运动部。

通过上述技术方案，本公开实施例通过设置多个磁性件与磁石配合产生磁吸力，通过磁吸力作用于运动部的不同位置使得运动部具有转动趋势，以使运动部会对接触设置在运动部和固定部之间的支撑部产生抵压，使得运动部在运动过程中可以紧靠支撑部，进而保证运动部的运动过程稳定，有效改善光学成像效果。此外，磁性件还会约束磁力线方向、集中磁束分布，避免漏磁，从而提高磁场的利用率，节省能耗。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一示例性实施方式提供的自动对焦马达的结构示意图；

图2是本公开另一示例性实施方式提供的自动对焦马达的结构示意图；

图3是本公开再一示例性实施方式提供的自动对焦马达的结构示意图；

图4是本公开再一示例性实施方式提供的自动对焦马达的结构示意图；

图5是本公开再一示例性实施方式提供的自动对焦马达的结构示意图；

图6是本公开一示例性实施方式提供的自动对焦马达的分解图；

图7是本公开一示例性实施方式提供的摄像模组的结构示意图。

附图标记说明

10-固定部，20-运动部，31-线圈，32-磁石，40-支撑部，50-磁性件，51-第一磁性件，52-第二磁性件，6-通电线路，7-柔性供电结构，8-位置传感器，9-感应器件，100-光学器件。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”是根据图面方向定义的，“内”、“外”是针对相应零部件的本身轮廓而言的。本公开中所使用的术语如“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，下面的描述在涉及附图时，不同附图中的同一附图标记表示相同或相似的要素。

如图1至图6所示，本公开提供一种自动对焦马达，该马达包括固定部10、可移动地安装至固定部10的运动部20以及接触设置在固定部10和运动部20之间的支撑部40，支撑部40用于对运动部20在移动过程中进行支撑。固定部10和运动部20中的一者设置有线圈31，另一者设置有能够与线圈31产生电磁感应的磁石32，以驱动运动部20相对于固定部10移动。其中，光学器件安装于运动部20，通过运动部20带动光学器件沿光轴方向运动实现摄像模组的自动对焦。光学器件可以包括用于透光的镜体部分和用于接收光线的传感器部分，镜体部分，例如可以包括镜片、安装镜片的镜筒、以及安装镜筒的筒座，传感器部分，例如可以包括胶合封装在一起的滤光片和传感器芯片，镜体部分和传感器部分中的至少一者安装在运动部20上。其中，磁石32的数量可以为多个，线圈31的远离磁石32的一侧设置有磁性件50，磁性件50的数量可以为多个，每个磁性件50分别对应于一个磁石32，这里的对应指的是，在设置有磁性件50的一侧相应的会设置有磁石32，使得磁性件50能够与磁石32配合作用，磁性件50和磁石32所产生的磁吸力配置成能够使得运动部20具有转动趋势，以使支撑部40被抵压在固定部10和运动部20之间。可以理解的是，磁石32的数量可以大于等于磁性件50的数量，例如，磁性件50的数量为两个时，磁石32的数量可以为两个、三个或更多。需要说明的是，运动部20具有转动趋势指的是运动部20在垂直于光学器件的光轴方向的平面内具有转动趋势，可以为运动部20在该平面内不产生偏移的情况下发生转动趋势，也可以为运动部20在该平面内发生偏移的情况下发生转动趋势，只要满足该转动趋势可以实现对支撑部40的抵压即可。其中，本公开实施例中的运动部20的外轮廓形状构造为非圆形结构，如可以为多边形结构或其他不规则形状，当运动部20的外轮廓为非圆形结构时，运动部20无论是在垂直于光学器件的光轴方向的平面内产生偏移的情况下产生转动趋势，还是在不产生偏移的情况下产生转动趋势，均可实现对支撑部40的抵压。

通过上述技术方案，本公开实施例通过设置多个磁性件50与磁石32配合产生磁吸力，通过磁吸力作用于运动部20的不同位置使得运动部20具有转动趋势，以使运动部20会对接触设置在运动部20和固定部10之间的支撑部40产生抵压，使得运动部20在运动过程中可以紧靠支撑部40，进而保证运动部20的运动过程稳定，有效改善光学成像效果。此外，磁性件50还会约束磁力线方向、集中磁束分布，避免漏磁，从而提高磁场的利用率，节省能耗。并且，通过设置运动部20结构为非圆形，使得该马达具有更高的通用性及实用性。

在本公开的一种实施例中，支撑部40可以包括至少一列沿光学器件的光轴方向延伸的滑轴。如包括一列滑轴时，滑轴可以设置在运动部20的一个侧壁的中间位置处，包括两列滑轴时，滑轴可以对称设置在运动部20的相对的侧壁或相邻的侧壁处。在其他实施例中，滑轴的数量还可以为三个、四个或更多均布在运动部20的外周上。通过设置滑轴结构，在马达驱动光学器件自动对焦的过程中，运动部20可以沿着滑轴直线移动，使得光学器件的运动更加平稳，具有较高的运动精度，保证光学器件的光轴不会发生偏摆，提高成像的清晰度。

在本公开的另一种实施例中，支撑部40可以包括至少一列沿光学器件的光轴方向排列的多个滚珠。由成排排列的滚珠代替上述滑轴结构，在保证了与滑轴起到相同作用的情况下，可以通过滚珠的滚动摩擦代替滑轴的滑动摩擦，降低了摩擦系数，从而降低了对运动部20的阻力。这里，例如每排可以设置有三个滚珠，滚珠之间依次相切设置，每排滚珠的布置方式可以与上述滑轴的布置方式相同。在实际应用中，也可以采用滑轴与滚珠结合的方式，如设置一列滑轴加一列滚珠等。

本公开实施例中，参照图1和图2，支撑部40可以包括两列滚珠，也可以包括两列滑轴，或者也可以为一列滚珠一列滑轴。以包括两列滚珠为例，两列滚珠可以设置在运动部20的对角处，即在图1的图面方向，一列滚珠设置在左下角，另一列滚珠设置在右上角。通过在对角处设置支撑部，在运动部20产生转动趋势时，可以同时对两个支撑部进行挤压，以同时抵压在二者上。

在如上述包括两列滚珠时，一列滚珠可以作为导向滚珠，用于引导运动部20沿光轴方向运动，另一列滚珠可以作为支撑滚珠，支撑滚珠与导向滚珠可以协同支撑运动部20，使得运动部20的运动过程更加稳定。具体地，滚珠的支撑和导向作用可以根据其与固定部10和运动部20接触方式来实现。展开来说，参照图1，在运动部20的对侧上分别形成有V型槽，而固定部10的一侧形成有V型槽，相对的一侧构造有槽底为平面的槽型结构，一列滚珠(即图1中右上角的滚珠)被抵压在运动部20的一个V型槽和固定部的V型槽之间，另一列滚珠(即图1中左下角的滚珠)被容纳在运动部的另一个V型槽和固定部的槽型结构的槽底之间。需要说明的是，本文中的对侧指的是关于图面中的点划线对称的两侧，如图1中图面方向的上下两侧为运动部20的一个对侧，左右两侧为运动部20的另一个对侧。在图1中，右上角的多个滚珠与两个V型槽的侧壁相切，即分别与固定部10和运动部20以两条线接触，从而保证滚珠可以始终被保持在两个V型槽之间，由此滚珠可以起到对运动部20进行导向的作用。图1中左下角的滚珠与运动部20的V型槽相切，可以保证滚珠始终支撑在V型槽内，而多个滚珠与固定部的槽型结构的平面槽底形成为位于一条线上的多点接触，在起到支撑作用的同时，可以减小与固定部之间的接触面积，降低摩擦阻力。在其他实施例中，滚珠的列数也可以为三列、四列或五列等，如图3中，可以设置有四列滚珠，再如图4中，可以设置八列滚珠，在这种情况下，多列滚珠可以均设置为支撑滚珠，既可达到支撑与导向的作用，又可以减小摩擦，或者也可以将其中一列设置为导向滚珠，其它列的滚珠设置为支撑滚珠。

根据本公开的一种实施方式，参照图1至图3，磁性件50的数量可以为两个，两个磁性件50设置在运动部20或固定部10的对侧且错开布置。如在图1的实施例中，图1图面中运动部20的上方右半部受到磁石32对磁性件50产生的向上的磁吸力，下方左半部受到磁石32对磁性件50产生的向下的磁吸力，这里两个磁性件50左右错开布置，因此产生的两个磁吸力也会分布在运动部20的中心轴(图面中上下方向的点划线)的两侧，从而使得运动部20产生逆时针转动的趋势，从而会对支撑部40产生挤压。在图2的实施例中，图2图面中左方的磁石32对磁性件50产生向左的磁吸力，图2图面中右方的磁石32对磁性件50产生向右的磁吸力，这里两个磁性件50上下错开布置，因此产生的两个磁吸力也会分布在运动部20的中心轴(图面中左右方向的点划线)的两侧，从而使得运动部20产生逆时针转动的趋势，从而会对支撑部40产生挤压。在图3的实施例中，磁性件50的位置及原理与图1中的类同，区别在于，图3中的支撑部40为四列，四列支撑部分别设置在运动部20的一侧。这里，图1和图2中支撑部40为两列，图1中两列支撑部40分别设置在运动部20的设置有磁性件50的一侧，图2中两列支撑部40分别设置在运动部20的设置有磁性件的相邻的一侧。这里需要说明的是，运动部20产生转动趋势的方向不限于上述的逆时针方向，也可以通过调整磁性件50的布置位置，使得运动部20产生顺时针转动的趋势，这里仅以逆时针方向作为示例性说明。

进一步地，在对侧错开布置的两个磁性件50的尺寸可以相同，并且两个磁性件50关于运动部20的中心对称布置。这里，关于运动部20的中心对称指的是，两个磁性件50分别设置在运动部20的对侧上，并对称分布在图1图面中竖直方向的点划线的左右两侧。将两个磁性件50的尺寸设置相同并对称布置，使得运动部20在对侧所受的磁吸力大小相同且对称，避免运动部20产生转动趋势的同时在图面所示的平面内产生位置偏移，影响成像效果。

参照图4，在一种实施例中，磁性件50可以包括两个对侧设置且错开布置的第一磁性件51和两个对侧设置且错开布置的第二磁性件52，第一磁性件51与第二磁性件52邻侧设置。图4图面中运动部20的上侧右半部受到第一磁性件51与磁石32产生的向上的磁吸力，下侧左半部受到第一磁性件51与磁石32产生的向下的磁吸力，左侧上半部受到第二磁性件52与磁石32产生的向左的磁吸力，右侧下半部受到第二磁性件52与磁石32向右的磁吸力，四个方向不同的磁吸力作用于运动部20的不同位置，使得运动部20可以产生逆时针旋转的趋势，通过设置四个磁性件，可以增加旋转力矩，更便于运动部20抵压在支撑部40上。并且，在这种方式中，通过在运动部20的四侧均设置线圈31和磁石32，也可以有效增大马达的驱动力。在该实施例中，结合上述支撑部40的布置方式，可以运动部20的每相邻两侧的接近角落的位置处均设置支撑部40，即在每个角落设置两列支撑部40，共设置有八列支撑部40，在应用上述四个磁性件的基础上，运动部20可以被驱动产生转动趋势而挤压在每个角落的至少一个支撑部40上，从而保证运动部20的四个角落均被可靠支撑。

参照图5，在一种实施例中，磁性件50可以包括两个对侧设置且错开布置的第一磁性件51和两个对侧设置且错开布置的第二磁性件52，区别于图4的是，该实施例中，一个第一磁性件51与一个第二磁性件52同侧设置，即如图5中，运动部20的图面方向的上方和下方分别设置有一个第一磁性件51和一个第二磁性件52，并且在上方，第一磁性件51在右，第二磁性件52在左，在下方，第一磁性件51在左，第二磁性件52在右。并且，第一磁性件51与磁石32产生的磁吸力与第二磁性件52与磁石32产生的磁吸力不同，如可以通过将第一磁性件51以及与其对应的磁石32的尺寸设置成大于第二磁性件52以及与其对应的磁石32的尺寸，以使第一磁性件51与磁石32产生的磁吸力大于第二磁性件52与磁石32产生的磁吸力。这样，通过设置多个磁性件可以起到较好的束磁效果，提高磁场利用率，同时由于磁性件设置在运动部20的左右两侧，第二磁性件52产生的磁吸力能够被第一磁性件51抵消部分，第一磁性件51未抵消的部分即可驱动运动部20产生转动趋势，从而抵压支撑部40。

在上述实施例中，为了使得运动部20在磁吸力的作用下转动，均采用了布局磁性件50不同位置的方式来实现，在这些实施例中，对磁石32的位置并不进行限制，如磁石32可以与磁性件50的位置正对，或者磁石32可以设置成大于磁性件50的尺寸。根据本公开的一种实施方式，除采用上述方式布置磁性件50外，还可以通过对磁石32的位置进行布局来实现。例如，当磁石32的数量为两个时，相应地，磁性件50的数量也为两个分别对应于磁石32，两个磁石32可以设置在固定部10或运动部20的对侧且错开布置，这种情况下，磁性件50可以设置成与磁石32的布置方式相同，即错开布置，磁性件50也可以正对设置在中心位置处，只要保证磁性件50的至少部分与磁石32有重叠即可。本公开实施例中，布局支撑部40的方式以及使得运动部20产生转动趋势的方式可以有多种，本文中仅以示例性方式进行列举，除列举出的实施例外，还可以采用其他可以任意组合能够达到相应效果的实施方式，上述实施例并不会对本公开进行限制。

本公开实施例中，线圈31和磁石32中的一者设置在固定部10上，另一者设置在运动部20上，以使运动部20能够相对于固定部10移动。例如，磁石32可以设置在固定部10上，线圈31和磁性件50设置在运动部20上，线圈的重量轻，可以使得运动部20的惯性小，从而提高马达的响应速度。具体地，线圈31可以缠绕在运动部20的周向上，这样，可以增加马达的驱动力，并可以在运动部20的周向上均匀施力，使得马达的驱动力更加平衡，保证运动部20的中心更加接近马达的几何中心。可以理解的是，也可以采用将线圈31和磁性件50设置在固定部10上，将磁石32设置在运动部20上的实施例。

在线圈31设置在运动部20的实施例中，参照图6，自动对焦马达还可以包括设置在固定部10上的通电线路6和用于将线圈31与通电线路6连接的柔性供电结构7。当线圈31缠绕在运动部20的一周时，柔性供电结构7也可以布置在运动部20的底部一周，并通过两个连接端与通电线路6电连接。通过柔性供电结构7连接可以实现通电线路6对线圈31的供电。这里，铜电线路6可以为电路板结构，或者也可以为其它能够给线圈31供电的线路结构。柔性通电结构7可以为簧丝，簧丝由于其弹性作用可以对运动部20起到一定的预压作用，可以改善运动部20晃动异响的情况。

本公开实施例中，如图6所示，自动对焦马达除了包括设置在固定部10上的通电线路6外，还可以包括设置在通电线路6上的位置传感器8以及设置在运动部20上的与位置传感器8位置对应的感应器件9，如磁性器件，或者更具体地可以为霍尔磁石。通电线路6、位置传感器8以及感应器件9可以组成用于控制运动部20运动的闭环控制系统，位置传感器8能够通过检测感应器件9的位置信号来判定运动部20的位置信号，并将该信号反馈至通电线路6，通电线路6能够对线圈31通电以控制运动部20产生动作，其中，通电线路6可以为前述的通电线路。

根据本公开的第二个方面，还提供一种摄像模组，参照图7，该摄像模组包括光学器件100和上述的自动对焦马达，光学器件100可以安装于马达的运动部20。该摄像模组具有上述自动对焦马达的所有有益效果，此处不再赘述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种自动对焦马达，其特征在于，包括：

固定部(10)；

运动部(20)，可移动地安装至所述固定部(10)，所述运动部(20)的外轮廓构造为非圆形，其中，所述固定部(10)和所述运动部(20)中的一者设置有线圈(31)，另一者设置有能够与所述线圈(31)产生电磁感应的磁石(32)，以驱动所述运动部(20)相对于所述固定部(10)移动；以及

支撑部(40)，接触设置在所述运动部(20)和所述固定部(10)之间，

其中，所述磁石(32)的数量为多个，所述线圈(31)的远离所述磁石(32)的一侧设置有磁性件(50)，所述磁性件(50)的数量为多个，每个所述磁性件(50)分别对应于一个所述磁石(32)，所述磁性件(50)和所述磁石(32)所产生的磁吸力配置成能够使得所述运动部(20)具有转动趋势，以使所述支撑部(40)被抵压在所述固定部(10)和所述运动部(20)之间。

2.根据权利要求1所述的自动对焦马达，其特征在于，所述支撑部(40)包括至少一列沿光学器件的光轴方向延伸的滑轴，以及/或者

所述支撑部(40)包括至少一列沿光学器件的光轴方向排列的多个滚珠。

3.根据权利要求1或2所述的自动对焦马达，其特征在于，所述磁性件(50)的数量为两个，两个所述磁性件(50)设置在所述运动部(20)或所述固定部(10)的对侧且错开布置。

4.根据权利要求3所述的自动对焦马达，其特征在于，两个所述磁性件(50)的尺寸相同，并且两个所述磁性件(50)关于运动部(20)的中心对称布置。

5.根据权利要求1或2所述的自动对焦马达，其特征在于，所述磁性件(50)包括两个对侧设置且错开布置的第一磁性件(51)和两个对侧设置且错开布置的第二磁性件(52)，所述第一磁性件(51)与所述第二磁性件(52)邻侧设置。

6.根据权利要求1或2所述的自动对焦马达，其特征在于，所述磁性件(50)包括两个对侧设置且错开布置的第一磁性件(51)和两个对侧设置且错开布置的第二磁性件(52)，一个所述第一磁性件(51)与一个所述第二磁性件(52)同侧设置，且所述第一磁性件(51)与磁石(32)产生的磁吸力与所述第二磁性件(52)与磁石(32)产生的磁吸力不同。

7.根据权利要求1或2所述的自动对焦马达，其特征在于，所述磁石(32)的数量为两个，两个所述磁石(32)设置在所述固定部(10)或所述运动部(20)的对侧且错开布置。

8.根据权利要求1所述的自动对焦马达，其特征在于，所述磁石(32)设置在所述固定部(10)上，所述线圈(31)和所述磁性件(50)设置在所述运动部(20)上，所述线圈(31)缠绕在所述运动部(20)的周向上，所述自动对焦马达还包括设置在所述固定部(10)上的通电线路(6)和用于将所述线圈(31)与所述通电线路(6)连接的柔性供电结构(7)。

9.根据权利要求1所述的自动对焦马达，其特征在于，所述自动对焦马达还包括设置在所述固定部(10)上的通电线路(6)、设置在所述通电线路(6)上的位置传感器(8)以及设置在所述运动部(20)上的与所述位置传感器(8)位置对应的感应器件(9)。

10.一种摄像模组，其特征在于，包括光学器件和根据权利要求1-9中任一项所述的自动对焦马达，所述光学器件安装于所述运动部(20)。

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