CN113193720A - 微型光学防抖马达及微型摄像模组 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种微型光学防抖马达及微型摄像模组，马达包括固定部、可移动地安装至固定部的运动部，以及能够在垂直于光学器件的光轴的第一方向上产生驱动力的至少一个第一电磁发生装置，其中，固定部包括底座和罩设在底座外周的外壳，运动部安装于底座，第一电磁发生装置包括设置在固定部和运动部中的一者上的第一线圈，和设置在固定部和运动部中的另一者上的能够与第一线圈产生电磁感应的第一磁石，第一电磁发生装置配置为所产生的驱动力能够驱动运动部在垂直于光轴的平面内转动，一方面可以通过旋转提高防抖效果，另一方面还可以抵抗运动部产生不必要的旋转。

Description

微型光学防抖马达及微型摄像模组

技术领域

本公开涉及光学技术领域，具体地，涉及一种微型光学防抖马达及微型摄像模组。

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，例如可以应用到广泛应用于手机、汽车、无人飞机、安防监控、智能家居等产品之中的微型摄像模组。随着科技的发展，这些微型摄像模组的照相和录像效果也越来越清晰。例如，在微型摄像模组中引入光学防抖马达，可以解决在拍摄过程中抖动造成的成像不清晰的困扰。相关技术中，光学防抖马达能够使光学器件沿一定方向产生平移，但是在某些情况下，这种光学防抖马达依然无法起到良好的补偿抖动的效果。

发明内容

本公开的目的是提供一种微型光学防抖马达及微型摄像模组，以起到更好的防抖效果。

为了实现上述目的，本公开提供一种微型光学防抖马达，包括固定部、可移动地安装至所述固定部的运动部，以及能够在垂直于光学器件的光轴的第一方向上产生驱动力的至少一个第一电磁发生装置，

其中，所述固定部包括底座和罩设在所述底座外周的外壳，所述运动部安装于所述底座，

所述第一电磁发生装置包括设置在所述固定部和所述运动部中的一者上的第一线圈，和设置在所述固定部和所述运动部中的另一者上的能够与所述第一线圈产生电磁感应的第一磁石，

所述第一电磁发生装置配置为所产生的驱动力能够驱动所述运动部在垂直于所述光轴的平面内转动。

可选地，所述第一电磁发生装置还配置为所产生的驱动力能够驱动所述运动部沿所述第一方向平移。

可选地，所述微型光学防抖马达还包括设置在所述固定部和所述运动部之间并能够支撑所述运动部的多个滚珠。

可选地，所述第一电磁发生装置的数量为两个，两个所述第一电磁发生装置设置在所述运动部的沿所述第一方向延伸的中心轴的两侧。

可选地，两个所述第一电磁发生装置配置为：

在两个所述第一电磁发生装置产生的两个驱动力的大小相同、方向相同时，所述运动部能够沿所述第一方向平移；

在两个所述第一电磁发生装置产生的两个驱动力的大小相同、方向相反时，所述运动部能够在垂直于所述光轴的平面内转动；以及

在两个所述第一电磁发生装置产生的两个驱动力的大小不同时，所述运动部能够沿所述第一方向平移，并能够在垂直于所述光轴的平面内转动。

可选地，所述微型光学防抖马达还包括能够在垂直于所述光轴的第二方向上产生驱动力的至少一个第二电磁发生装置，所述第二电磁发生装置包括设置在所述固定部和所述运动部中的一者上的第二线圈和设置在所述固定部和所述运动部中的另一者上的第二磁石，所述第二方向与所述第一方向垂直。

可选地，所述微型光学防抖马达包括两个所述第二电磁发生装置，两个所述第二电磁发生装置设置在所述运动部的对侧且正对设置。

可选地，所述第二电磁发生装置配置为所产生的驱动力能够驱动所述运动部能够在垂直于所述光轴的平面内转动。

可选地，所述微型光学防抖马达还包括与所述第一电磁发生装置连接的通电线路、设置在所述固定部或所述运动部中的一者上的并与所述通电线路连接的位置传感器，以及设置在所述固定部和运动部中的另一者上的与所述位置传感器位置对应的感应器件，所述位置传感器包括用于检测所述运动部的沿所述第一方向平移的位置的第一位置传感器以及用于检测所述运动部的转动位置的第二位置传感器，所述感应器件包括与所述第一位置传感器位置对应的第一感应器件和与所述第二位置传感器位置对应的第二感应器件。

可选地，所述第一线圈的背向所述第一磁石的一侧设置有磁性件，所述磁性件设置成，在所述固定部和所述运动部之间产生相对于初始位置的偏移时，所述磁性件和所述第一磁石所产生的磁吸力能够使得所述运动部产生向初始位置复位的趋势。

根据本公开的第二个方面，还提供一种微型摄像模组，所述微型摄像模组包括本公开提供的微型光学防抖马达。

通过上述技术方案，本公开实施例中的微型光学防抖马达可以通过第一电磁发生装置产生的驱动力为运动部提供使运动部具有转动趋势的旋转力矩，一方面该旋转力矩可以驱动运动部在垂直于光轴的平面内旋转，以实现补偿抖动的效果，提高成像清晰度；另一方面该旋转力矩可以在马达通过其他方式，如平移的方式进行防抖时，抵抗运动部在平移时产生不必要的旋转。

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微型光学防抖马达的展开示意图；

图2是本公开一示例性实施方式提供的微型光学防抖马达的结构示意图；

图3是本公开另一示例性实施方式提供的微型光学防抖马达的结构示意图；

图4是本公开再一示例性实施方式提供的微型光学防抖马达的结构示意图；

图5是本公开再一示例性实施方式提供的微型光学防抖马达的结构示意图；

图6是本公开再一示例性实施方式提供的微型光学防抖马达的结构示意图；

图7是本公开再一示例性实施方式提供的微型光学防抖马达的结构示意图；

图8是本公开再一示例性实施方式提供的微型光学防抖马达的结构示意图；

图9是本公开再一示例性实施方式提供的微型光学防抖马达的结构示意图；

图10是本公开再一示例性实施方式提供的微型光学防抖马达的结构示意图；

图11是本公开一示例性实施方式提供的微型光学防抖马达的立体图；

图12是本公开一示例性实施方式提供的微型摄像模组的示意图。

附图标记说明

10-固定部，11-底座，12-外壳，20-运动部，311-第一线圈，312-第二线圈，321-第一磁石，322-第二磁石，40-滚珠，50-通电线路，60-位置传感器，70-磁性件，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2至图10的图面方向定义的，“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11所示，本公开提供一种微型光学防抖马达，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，以及能够在垂直于光学器件的光轴的第一方向上产生驱动力的至少一个第一电磁发生装置，该第一方向为在垂直于上述光轴方向的平面内的平移方向，这里将第一方向定义为图2至图10的图面方向的左右方向。需要说明的是，光学器件安装于运动部20，在电磁感应的作用下通过运动部20带动光学器件沿第一方向运动实现防抖的效果。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。这里，参照图1，固定部10可以包括底座11和罩设在底座11外周的外壳12，运动部20安装于底座11，并能够被外壳12罩设在其中，以使马达能够构成一个整体安装到电子产品中，在其他实施例中，固定部10也可以不包括外壳12，可以将电子产品的外壳作为马达的外壳以对马达的内部结构进行保护。每个第一电磁发生装置包括设置在固定部10和运动部20中的一者上的第一线圈311，和设置在固定部10和运动部20中的另一者上的能够与第一线圈311产生电磁感应的第一磁石321。本文中，将以线圈设置在固定部10上，磁石设置在运动部20上为例进行描述。其中，第一电磁发生装置可以配置为所产生的驱动力能够驱动运动部20在垂直于光轴的平面内转动。

通过上述技术方案，本公开实施例中的微型光学防抖马达可以通过第一电磁发生装置产生的驱动力为运动部20提供使运动部20具有转动趋势的旋转力矩，一方面该旋转力矩可以驱动运动部20在垂直于光轴的平面内旋转，以实现补偿抖动的效果，提高成像清晰度；另一方面该旋转力矩可以在马达通过其他方式，如平移的方式进行防抖时，抵抗运动部20在平移时产生不必要的旋转。

本公开实施例中，第一电磁发生装置还可以配置为所产生的驱动力能够驱动运动部2沿第一方向平移，即，第一电磁发生装置可以驱动运动部20仅沿第一方向平移、或者第一电磁发生装置可以驱动运动部20仅在垂直于光轴的平面内转动，又或者第一电磁发生装置可以驱动运动部20既沿第一方向平移又在垂直于光轴的平面内转动。这样，本公开实施例中的马达可以通过多方位补偿抖动，使具有高清晰度的成像效果。

第一电磁发生装置的数量在此不做限定，在第一电磁发生装置只有一个时，其产生的驱动力偏置于运动部20的中心，以驱动运动部20转动，该运动部20的转动中心不在驱动力的延长线上。在第一电磁发生装置的数量大于一时，多个电磁发生装置的协同作用来驱动运动部20。例如，参照图1至图11，第一电磁发生装置的数量可以为两个，两个第一电磁发生装置设置在运动部20的沿第一方向延伸的中心两侧，即设置在图2至图10的图面中的运动部20的沿左右方向延伸的中心两侧，也即是说图面的上下两侧。具体地，参照图2、图4、图5和图8所示，两个第一电磁发生装置可以设置在微型光学防抖马达的同侧且关于上述中心对称布置。或者参照图3、图6、图9和图10所示，两个第一电磁发生装置也可以设置在微型光学防抖马达的对侧且错开布置在图面的上下两侧。

在本公开实施例中，无论采用上述哪种布置方式，当两个第一电磁发生装置产生的两个驱动力的大小相同、方向相同时，即运动部20在中心两侧所受到的力的大小和方向相同，从而使得运动部20能够沿第一方向向左或向右平移；当两个第一电磁发生装置产生的两个驱动力的大小相同、方向相返时，即运动部20在中心两侧所受到的力的大小相同方向相反，从而使得运动部20能够在垂直于光轴的方向上发生转动，例如在图2的图面中位于上方的第一电磁发生装置的驱动方向向左、位于下方的第一电磁发生装置的驱动方向向右时，运动部20能够产生逆时针的转动，反之运动部20能够产生顺时针转动，例如在图3的图面中位于左侧的第一电磁发生装置的驱动方向向左、位于右侧的第一电磁发生装置的驱动方向向右时，运动部20能够产生顺时针转动，反之运动部20能够产生逆时针转动；当两个第一电磁发生装置产生的两个驱动力的大小不同时，无论两个力的方向是否相同，由于运动部20在中心两侧的受力不同，因此运动部20既能够沿着第一方向平移，又能够在垂直于光轴的平面内转动，以图2和图3为例，当两个驱动力方向均向左，而上侧的驱动力大于下侧的驱动力时，运动部20能够向左平移同时又能够产生逆时针转动，当上侧的驱动力向右，下侧的驱动力向左，且上侧的驱动力大于下侧的驱动力时，运动部20能够向右平移同时又能够产生顺时针转动，这里还可以具有其他的设置方式并能产生不同的运动效果，这里不一一进行详述。本公开实施例中，可以通过控制通过线圈的电流的大小和方向来控制驱动力的大小和方向。

此外，第一电磁发生装置的数量也可以为四个，参照图7所示，四个第一电磁装置设置在马达的对侧，且每侧可以设置有两个，可以将每侧的两个看作为上文中描述的一侧的电磁发生装置，这样，根据每侧两个的电磁发生装置的驱动力的大小和方向来控制运动部20的运动状态。

根据本公开的一种实施方式，参照图1、图4至图11所示，微型光学防抖马达还可以包括能够在垂直于光轴的第二方向上产生驱动力的至少一个第二电磁发生装置，第二电磁发生装置包括设置在固定部10和运动部20中的一者上的第二线圈312和设置在固定部10和运动部20中的另一者上的第二磁石322，第二方向与第一方向垂直。这里可以将第二方向定义为图2至图10图面的上下方向，与上述定位为图面的左右方向的第一方向垂直。本公开中的微型光学防抖马达，既能使运动部20沿第一方向平移，又能使运动部20沿第二方向平移，还可以产生转动，使得其可以在多方向实现防抖，以提高防抖效果。

参照图4，第二电磁发生装置的数量可以为一个，与第一电磁发生装置邻侧设置，在运动部20的一侧进行驱动。参照图5至图7，微型光学防抖马达也可以包括两个第二电磁发生装置，两个第二电磁发生装置可以设置在运动部20的对侧且正对设置，两个第二电磁发生装置只能使得运动部20沿第二方向产生平移。这种情况下，一方面，两个第二电磁发生装置可以使运动部20在对侧的受力均匀，另一方面，在两个第一电磁发生装置的驱动方向相反而使得运动部20产生转动趋势时，两个第二电磁发生装置可以保持运动部20在中间位置，即保持运动部20可以在不偏移的情况下转动，从而可以更好地控制运动部20的运动位置，换言之，在马达补偿抖动过程中，可以精准地控制运动部20平移或转动。

在另一种实施例中，第二电磁发生装置可以配置为所产生的驱动力能够驱动运动部20在垂直于光轴的平面内转动。也即是说，将第二电磁发生装置设置成如第一电磁发生装置的原理相同，既能够驱动运动部20平移，又能够驱动运动部20转动，也能驱动运动部20平移的同时转动。这样，运动部20的转动就可以通过在不同侧的第一电磁发生装置和第二电磁发生装置来驱动实现，从而可以增加驱动力，保证驱动效果。

具体地，两个第二电磁发生装置的设置方式可以与上述第一电磁发生装置的设置方式相同，可以设置在运动部20的沿第二方向延伸的中心轴的两侧，即图8至图10中运动部20的左右两侧。如在图8至图9中，两个第二电磁发生装置设置在同侧且对称设置。又如在图10中，两个第二电磁发生装置可以设置在马达的对侧且错开布置在运动部20的左右两侧。同样地，在两个第二电磁发生装置产生的两个驱动力的大小相同、方向相同时，运动部20能够沿第二方向平移；在两个第二电磁发生装置产生的两个驱动力的大小相同、方向相反时，运动部20能够在垂直于光轴的平面内转动；以及在两个第二电磁发生装置产生的两个驱动力的大小不同时，运动部20能够沿第二方向平移，同时能够在垂直于光轴的平面内转动。在图10的实施例中，在运动部20的四侧都设置有电磁发生装置，并可以将四个电磁发生装置的结构设置得相同，这样，运动部20可以更加平稳均匀的被驱动。此外，第二电磁发生装置的数量也可以为四个，并且布置方式可以与上文介绍的四个第一电磁发生装置的布置方式相同，这里不再重复。

根据本公开的一种实施方式，参照图1至图11，微型光学防抖马达还可以包括设置在固定部10和运动部20之间并能够支撑运动部20的多个滚珠40。滚珠40支撑可以不限制运动部20的运动方向，即不会限制运动部20转动。通过滚珠支撑与可转动的运动部20结合设置，可以实现微型光学防抖马达的多方向防抖。此外，在运动部20运动过程中，滚动摩擦的摩擦系数较小，从而可以减小对运动部20的阻力。

本公开实施例中，参照图1，微型光学防抖马达还可以包括与第一电磁发生装置连接的通电线路50、设置在固定部10或运动部20中的一者上的并与通电线路50连接的位置传感器60，以及设置在固定部10和运动部20中另一者上的与位置传感器60位置对应的感应器件。这里，通电线路50可以为电路板结构，或者也可以为其它能够给线圈供电的线路结构，感应器件如可以为磁性器件，或者更具体地为霍尔磁石。通电线路50、位置传感器60以及感应器件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60能够通过检测感应器件的位置信号来判断运动部20的位置信号，并将该信号反馈至通电线路50，通电线路50能够对线圈通电以控制运动部20产生动作。本公开实施例中，位置传感器可以包括一组用于检测运动部20的沿第一方向平移的位置的第一位置传感器，以及一组用于检测运动部20的转动位置的第二位置传感器，并且感应器件相应地可以包括与第一位置传感器位置对应的第一感应器件以及与第二位置传感器位置对应的第二感应器件，其中，每组传感器和每组感应器件的数量均可以为多个，以使运动部20的位置检测更加精准。当马达还具有上述第二电磁发生装置时，还可以另外增加一组用于检测运动部20沿第二方向平移的位置的第三位置传感器和与第三位置传感器位置对应的第三感应器件，同样，第三位置传感器与第三感应器件的数量也可以分别为多个，以提高运动部20的位置检测的精准性。

本公开实施例中，参照图11，第一线圈311的背向第一磁石321的一侧可以设置有磁性件70，磁性件70可以设置成，在固定部10和运动部20之间产生相对于初始位置的偏移时，磁性件70和第一磁石321所产生的磁吸力能够使得运动部20产生向初始位置复位的趋势。这里，初始位置指的是马达不通电且不考虑重力或其它外力等因素时马达所处的位置。在马达处于初始位置时，第一磁石321与磁性件70的中心对准；在马达需要进行抖动补偿时，第一线圈311会驱动第一磁石321使得固定部10和运动部20之间产生相对运动，进而导致磁性件70和第一磁石321之间发生相对位移；完成防抖动作后，磁性件70会对第一磁石321产生磁吸力而使得运动部20回到初始位置，其中，该磁吸力还可以对运动部20起到导向作用，即，使得运动部20在沿某方向产生直线位移的情况下不会发生旋转，从而保证驱动过程更加平滑。本公开提供的马达可以提供断电回复力，从而可以节省能耗，并避免晃动撞击异响，并且这种结构设计的复位过程更加稳定，从而可以提高微型光学防抖马达的可靠性。

根据本公开的第二个方面，参照图12，还提供一种微型摄像模组，该微型摄像模组包括光学器件100和上述的微型光学防抖马达，光学器件100可以安装于马达的运动部20。该微型摄像模组具有上述微型光学防抖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)

1.一种微型光学防抖马达，其特征在于，包括固定部(10)、可移动地安装至所述固定部(10)的运动部(20)，以及能够在垂直于光学器件的光轴的第一方向上产生驱动力的至少一个第一电磁发生装置，

其中，所述固定部(10)包括底座(11)和罩设在所述底座(11)外周的外壳(12)，所述运动部(20)安装于所述底座(11)，

所述第一电磁发生装置包括设置在所述固定部(10)和所述运动部(20)中的一者上的第一线圈(311)，和设置在所述固定部(10)和所述运动部(20)中的另一者上的能够与所述第一线圈(311)产生电磁感应的第一磁石(321)，

所述第一电磁发生装置配置为所产生的驱动力能够驱动所述运动部(20)在垂直于所述光轴的平面内转动。

2.根据权利要求1所述的微型光学防抖马达，其特征在于，所述第一电磁发生装置还配置为所产生的驱动力能够驱动所述运动部(20)沿所述第一方向平移。

3.根据权利要求1所述的微型光学防抖马达，其特征在于，所述微型光学防抖马达还包括设置在所述固定部(10)和所述运动部(20)之间并能够支撑所述运动部(20)的多个滚珠(40)。

4.根据权利要求2所述的微型光学防抖马达，其特征在于，所述第一电磁发生装置的数量为两个，两个所述第一电磁发生装置设置在所述运动部(20)的沿所述第一方向延伸的中心轴的两侧。

5.根据权利要求4所述的微型光学防抖马达，其特征在于，两个所述第一电磁发生装置配置为：

在两个所述第一电磁发生装置产生的两个驱动力的大小相同、方向相同时，所述运动部(20)能够沿所述第一方向平移；

在两个所述第一电磁发生装置产生的两个驱动力的大小相同、方向相反时，所述运动部(20)能够在垂直于所述光轴的平面内转动；以及

在两个所述第一电磁发生装置产生的两个驱动力的大小不同时，所述运动部(20)能够沿所述第一方向平移，并能够在垂直于所述光轴的平面内转动。

6.根据权利要求1所述的微型光学防抖马达，其特征在于，所述微型光学防抖马达还包括能够在垂直于所述光轴的第二方向上产生驱动力的至少一个第二电磁发生装置，所述第二电磁发生装置包括设置在所述固定部(10)和所述运动部(20)中的一者上的第二线圈(312)和设置在所述固定部(10)和所述运动部(20)中的另一者上的第二磁石(322)，所述第二方向与所述第一方向垂直。

7.根据权利要求6所述的微型光学防抖马达，其特征在于，所述微型光学防抖马达包括两个所述第二电磁发生装置，两个所述第二电磁发生装置设置在所述运动部(20)的对侧且正对设置，

可选地，所述第二电磁发生装置配置为所产生的驱动力能够驱动所述运动部(20)在垂直于所述光轴的平面内转动。

8.根据权利要求1所述的微型光学防抖马达，其特征在于，所述微型光学防抖马达还包括与所述第一电磁发生装置连接的通电线路(50)、设置在所述固定部(10)或所述运动部(20)中的一者上的并与所述通电线路(50)连接的位置传感器(60)，以及设置在所述固定部(10)和运动部(20)中的另一者上的与所述位置传感器(60)位置对应的感应器件，所述位置传感器(60)包括用于检测所述运动部(20)的沿所述第一方向平移的位置的第一位置传感器以及用于检测所述运动部(20)的转动位置的第二位置传感器，所述感应器件包括与所述第一位置传感器位置对应的第一感应器件和与所述第二位置传感器位置对应的第二感应器件。

9.根据权利要求1所述的微型光学防抖马达，其特征在于，所述第一线圈(311)的背向所述第一磁石(321)的一侧设置有磁性件(70)，所述磁性件(70)设置成，在所述固定部(10)和所述运动部(20)之间产生相对于初始位置的偏移时，所述磁性件(70)和所述第一磁石(321)所产生的磁吸力能够使得所述运动部(20)产生向初始位置复位的趋势。

10.一种微型摄像模组，其特征在于，所述微型摄像模组包括根据权利要求1-9中任一项所述的微型光学防抖马达。

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