CN113467043B - 一种活动件、马达、镜头模组及电子设备 - Google Patents
一种活动件、马达、镜头模组及电子设备 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供了一种活动件、马达、镜头模组及电子设备,该活动件包括:活动底座,用于承载反射元件;弹性连接件,用于弹性连接所述反射元件和所述活动底座,所述弹性连接件包括第一连接部和第二连接部,所述第一连接部固定连接于所述活动底座上,所述第二连接部用于固定连接所述反射元件。本申请通过在活动件上设置弹性连接件,该弹性连接件能够将反射元件弹性连接于活动件上,能够减小由于温度变化对反射元件面型精度的影响,提高摄像模组性能的稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及影像技术领域,并且更具体地,涉及一种活动件、马达、镜头模组及电子设备。
背景技术
高倍光学变焦始终是智能手机摄像的发展趋势,而受限于智能手机轻薄化的趋势,传统镜头模组结构将无法满足高倍光学变焦的要求,因此潜望式镜头走向了手机摄像头的舞台,让远距离变焦成为了可能。现有的潜望式摄像模组通常具备光学防抖(opticalimage stabilization,OIS)的功能,以提高拍照质量,提升用户的拍照体验。
光学防抖技术是在手机内的陀螺仪侦测到微小的移动时,将信号传至图像芯片以计算需要补偿的位移量,然后通过音圈马达(voice coil motor,VCM)反方向旋转反射镜等反射元件,以此来克服因手机的抖动产生的图像模糊。
相关技术中,反射镜通常通过胶水直接固定安装于音圈马达的活动件上,在对胶水进行进行固化处理时,需要对活动件进行加热,此外,音圈马达在工作时,需要向线圈通直流电,线圈在通电状态下会产生热量,产生的热量也能够传递到活动件上,上述两个原因都会造成活动件以及活动件上的反射镜发生热胀冷缩效应。由于反射镜和活动件的材质不同,当温度变化时,二者的热胀冷缩程度不一样,产生应力,容易使得反射镜变形,面型精度降低,从而影响反射镜的光学性能,导致摄像模组的拍照效果不理想。
发明内容
本申请提供一种活动件、马达、镜头模组及电子设备,通过在活动件上设置弹性连接件,该弹性连接件能够将反射元件弹性连接于活动件上,能够减小由于温度变化对反射元件面型精度的影响,提高摄像模组性能的稳定性。
第一方面,提供了一种活动件,该活动件包括:活动底座,用于承载反射元件;弹性连接件,用于弹性连接反射元件和活动底座,弹性连接件包括第一连接部和第二连接部,第一连接部固定连接于活动底座上,第二连接部用于固定连接反射元件。
本申请通过在活动件的活动底座上设置有弹性连接件,弹性连接件能够将反射镜弹性连接于活动底座之上,这样在受热状态下,弹性连接件能够匹配由于材料热膨胀系数不同而产生的形变差异,通过自动伸缩或者变形来吸收应力,防止反射镜发生变形,保证反射镜面型的稳定,从而能够提高摄像模组性能的稳定性。
此外,本申请实施例通过弹性连接件来将反射镜弹性连接于活动底座之上,可以减少胶水的用量,或者不使用胶水固定,这样可以减少加热固化处理的时间甚至不需要进行加热固化处理,能够减少或者避免因为加热固化处理造成的形变,弹性连接件能够进一步匹配该部分形变,进而防止反射镜发生变形,保证反射镜面型的稳定,从而能够提高摄像模组性能的稳定性。
在一种可能的设计中,活动底座包括底壁,以及设置于底壁侧部的侧壁,第一连接部与侧壁固定连接,弹性连接件与底壁之间存在间隙。该间隙可以作为弹性连接件和底壁的变形空间,通过以上设置,使得活动底座仅能通过侧壁向弹性连接件传递应力,而无法通过底壁向弹性连接件传递应力,使得弹性连接件的变形更加可控,从而有利于保证反射镜的面型精度。
在一种可能的设计中,弹性连接件被配置为,当反射元件与第二连接部固定连接时,反射元件与底壁和侧壁之间均存在间隙。该间隙可以作为活动底座和反射镜的变形空间,通过以上设置,使得在受热变形的情况下,活动底座和反射镜之间仅能进行弹性连接,而不会进行刚性连接,从而有利于保证反射镜的面型精度。
在一种可能的设计中,第一连接部和第二连接部相互连接并且形成“L”形。
例如,第一连接部和第二连接部可以互相垂直。
在一种可能的设计中,弹性连接件还包括弯折部,所述弯折部的两端分别与第一连接部和第二连接部相连。通过设置弯折部,使得弹性连接件的变形更加可控,从而有利于保证反射镜的面型精度。
在一种可能的设计中,活动件还包括连接弹片,弹性连接件包括多个,多个弹性连接件的第二连接部通过连接弹片相连接。通过设置将多个弹性连接件连接在一起的连接弹片,有利于提高装配效率和装配精度。
在一种可能的设计中,第二连接部用于与反射元件的底面相连接,连接弹片与反射元件的底面相贴合,并且保持滑动连接。通过以上设置,一方面能够对反射镜起到更好的支撑作用,确保反射镜被安装的更加可靠,另一方面,由于连接弹片通常由金属材料构成,金属材料的热膨胀系数通常大于反射镜的膨胀系数,连接弹片与反射镜的底面保持滑动连接,而不是固定连接,能够避免由于二者受热膨胀的形变量差异而引起应力,从而有利于保证反射镜的面型精度不受影响。
可选地,第二连接部可以与反射镜的底面胶接固定。
在一种可能的设计中,第一连接部与所述活动底座胶接。
可选地,第一连接部也可以通过螺接、卡接等方式与侧壁固定连接,本申请对此不做限定。
在一种可能的设计中,反射元件为反射镜或者三棱镜。
第二方面,提供了一种马达,包括:固定件,具有容纳空间;活动件,为前述第一方面中任一种可能设计中的活动件,被可活动的设置在所述所述容纳空间内;致动件,用于产生驱动力以驱动活动件相对固定件运动。
例如,该驱动力可以驱动活动件相对固定件进行旋转运动或者平移运动。
可选地,该马达可以为音圈马达、压电马达(piezomotor)、形状记忆合金(shapememory alloys,SMA)马达、微机电系统(micro-electro-mechanical system)马达等中的任意一种。可选地,该马达为音圈马达,致动件包括磁石和线圈,磁石和线圈可以正对平行设置。磁石和线圈可以分别包括多个。例如,磁石和线圈均包括3个,每个磁石和线圈一一对应设置,共形成三组磁石-线圈组合。
可选地,磁石可以固定设置于活动件上,并且线圈固定设置于固定件上。
可选地,磁石可以固定设置于固定件上,并且线圈固定设置于活动件上。
可选地,在磁石和线圈产生的驱动力作用下,活动件可以相对固定件进行两个自由度或者三个自由度的旋转,即能够进行两轴或者三轴旋转。
应理解,当该马达为压电马达、形状记忆合金马达、微机电系统马达等其他类型时,该致动部还可以为其他结构,本申请对此不做限定。
可选地,为了实现更好的控制,本申请实施例提供的马达还可以包括位置检测传感器和防抖芯片,位置检测传感器用于检测活动件的实时位置,防抖芯片用于接收位置检测传感器发送的信号并且根据该信号对线圈进行控制,例如增大或者减小线圈的电流大小,以及改变电流方向。
可选地,该位置检测传感器可以为霍尔(Hall)传感器或者磁阻(magneticresistance,MR)传感器。
第三方面,提供了一种镜头模组,包括反射元件和前述第二方面中任一种可能设计中的马达,该马达用于驱动所述反射元件运动。例如转动或者平移。
可选地,该镜头模组为潜望式镜头模组。
在一种可能的设计中,反射元件为三角棱镜或者反射镜。
在一种可能的设计中,反射元件的像侧方向依次设置有透镜模组和图像传感器,透镜模组用于将从光学元件入射的光线经过处理后投射在所述图像传感器上。
在一种可能的设计中,透镜模组和图像传感器之间还可以设置多个反射元件,以增大光路的行程,实现高倍光学变焦。
可选地,前述第二方面中任一种可能设计中的马达还可以用于驱动该多个反射元件中的一个或者多个进行平移,以进行对焦。
可选地,在透镜模组和图像传感器之间还设置红外滤光片,用于实现对红外线进行截止、滤光等,红外滤光片例如可以为白玻璃滤光片或者蓝玻璃滤光片等。
第四方面,提供了一种电子设备,包括前述第三方面中任一种可能设计中的镜头模组。
在一种可能的设计中,该电子设备还包括陀螺仪和处理单元,陀螺仪用于采集电子设备的抖动信息,并且将抖动信息发送至处理单元,处理单元用于根据抖动信息对所述马达进行控制。
可选地,处理单元可以通过马达的防抖芯片对马达进行控制。此时,处理单元可以根据抖动信息计算光学元件的抖动补偿信息,并将抖动补偿信息发送给防抖芯片,防抖芯片用于根据抖动补偿信息控制马达的驱动电流(即控制线圈内直流电的大小以及方向),以使马达驱动光学元件进行旋转。
在一种可能的设计中,电子设备还包括壳体和显示屏,陀螺仪和处理单元设置于壳体内,显示屏和镜头模组安装在壳体上,显示屏用于显示镜头模组拍摄的图像。
可选地,壳体可以是为金属壳体,比如镁合金、不锈钢等金属。此外,还可以是塑胶壳体、玻璃壳体、陶瓷壳体等,但不限于此。
可选地,显示屏可以是发光二极管显示屏、液晶显示屏或者有机发光二极管显示屏等,但不限于此。
可选地,壳体内还可以包括其他器件,例如电池、闪光灯、指纹识别模组、听筒、电路板、传感器等,但不限于此。
可选地,电子设备可以为具有摄像或拍照功能的终端设备,例如手机、平板电脑、手提电脑、摄像机、录像机、照相机、智能机器人、车载监控或其他形态的具有拍照或摄像功能的设备。
附图说明
图1是现有技术中反射镜安装于活动件上的安装结构示意图。
图2是图1所示的安装结构在受热状态下发生形变的示意图。
图3是本申请实施例提供的活动件的一例的结构示意图。
图4是图3所示的活动件装配反射镜的结构示意图。
图5是图4所示的活动件装配反射镜的结构的分解示意图。
图6是图3所示的活动件的主视图。
图7是本申请实施例提供的活动底座包括磁石的安装结构的示意图。
图8是图3所示的活动件装配反射镜之后的受热膨胀示意图。
图9是本申请实施例提供的活动件的另一例的结构示意图。
图10是本申请实施例提供的活动件的再一例的结构示意图。
图11是图10所示的活动件装配反射镜的主视图。
图12是本申请实施例提供的活动件的再一例的结构示意图。
图13是本申请实施例提供的马达的结构示意图。
图14是本申请实施例提供的镜头模组的结构示意图。
图15是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
图16是本申请实施例提供的电子设备的控制原理图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
以下,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
还需说明的是,本申请实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件,对于本申请实施例中相同的零部件,图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记,应理解的是,对于其他相同的零件或部件,附图标记同样适用。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“侧”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于安装的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
随着科技的进步和经济的发展,人们对于便携式电子设备的摄像功能的要求越来越高,不仅要求电子设备所配置的摄像模组能够实现背景虚化、夜间拍摄清晰,而且更要求电子设备所配置的摄像模组能够实现更长的焦距。与此同时,为了顺应目前电子设备的轻薄化发展潮流,还不能增加电子设备所配置的摄像模组的高度,因此,潜望式摄像模组以其焦距长、高度短的优势成为近年来摄像模组发展的热门方向。
对于潜望式摄像模组来说,为了达到超长变焦效果,通常通过反射元件(例如反射镜或者三棱镜)的一次或多次反射来达到改变光路方向及增长光线行程的要求。具体地,从物侧的光线沿着手机的厚度方向入射到反射元件上,通过反射元件的反射面发生90度转折之后,可以沿着手机的长度方向射入透镜模组中,经过透镜模组的汇聚作用之后,投射在图像传感器上,实现对物体的成像。
人们在使用摄像头进行拍摄的过程中,存在因摄像头抖动而导致拍摄的图像模糊的问题。潜望式摄像模组由于定位于远景拍摄,同样的抖动角度经长焦放大后产生的模糊像素数要更大,因此,现有的潜望式摄像模组通常具备光学防抖(optical imagestabilization,OIS)的功能,以提高拍照质量,提升用户的拍照体验。
光学防抖是指在成像仪器例如照相机中,通过光学元器件的设置,例如镜头设置,来避免或者减少捕捉光学信号过程中出现的仪器抖动现象,以提高成像质量。通常的一种做法是通过陀螺仪做抖动检测,然后通过音圈马达(voice coil motor,VCM)反方向平移或旋转整个镜头,补偿曝光期间因成像仪器设备抖动引起的图像模糊。
音圈马达又名音圈直线电机,因其结构类似于喇叭的音圈而得名。音圈马达是一种将电能转化为机械能的装置,利用永久磁铁的磁场与通电线圈导体产生的磁场对磁极的作用,产生运动,进而使得磁极带动镜头做直线型以及有限摆角的运动。音圈马达主要应用于小行程、高速、高加速运动,适合用于狭小的空间。
对于潜望式摄像模组来说,为了实现光学防抖功能,通常通过音圈马达来驱动反射元件进行旋转,以进行抖动补偿。
具体地,音圈马达通常包括固定件、活动件以及致动件三个部分,固定件具有容纳空间,用于容纳活动件;活动件可活动的设置于固定件上,用于固定安装反射元件;致动件用于驱动活动件进行旋转,以进行抖动补偿。
致动件通常包括线圈和磁石的组合,线圈以及磁石可以分别固定设置于固定件和活动件上,二者可以正对平行设置,通过给线圈接通直流电能够向磁石提供驱动力,通过改变线圈的直流电流大小和方向能够控制被磁场覆盖的磁石的受力大小和方向,磁石可以将该驱动力提供给活动件以驱动活动件进行旋转,活动件进一步带动反射元件进行旋转,以此达到抖动补偿的功能。
下面结合附图,对反射元件如何固定安装于活动件上进行介绍。
图1是现有技术中反射镜安装于活动件上的安装结构示意图。如图1所示,反射镜a通常通过胶水c直接固定安装于活动件b的底板之上。
在对胶水c进行固化处理时,需要对活动件b以及反射镜a的连接处进行加热处理,该加热处理过程容易造成活动件以及活动件上的反射元件发生热胀冷缩效应。
此外,音圈马达在工作时,需要向线圈通直流电,以此来产生磁场并且向磁石提供电磁力,线圈在通电状态下会产生热量,产生的热量能够传递到活动件上,也会造成活动件以及活动件上的反射元件发生热胀冷缩效应。
图2是图1所示的安装结构在受热状态下发生形变的示意图。如图1和2所示,反射镜a通常为玻璃材质,而活动件b通常为塑胶材质,因为活动件b的线膨胀系数要大于反射镜a的线膨胀系数,在受热状态下,活动件b的形变量要大于反射镜a的形变量,由于反射镜a的下表面与活动件b固定连接,因此造成反射镜a的下表面的形变量也要大于上表面的形变量。相对应的,也造成活动件b底板下表面的形变量要大于底板上表面的形变量,因此,使得包括反射镜a和安装底座b在内的整个安装结构形成图2中所示的外凸的变形结构。
结合上述分析可知,由于反射镜和活动件的材质不同,当温度变化时,二者的热胀冷缩程度不一样,产生应力,容易使得反射镜变形,面型精度降低,从而影响反射镜的光学性能,导致摄像模组的拍照效果不理想。
本申请实施例提供一种活动件、马达、镜头模组及电子设备,通过在活动件上设置弹性连接件,该弹性连接件能够将反射元件弹性连接于活动件上,能够减小由于温度变化对反射元件面型精度的影响,提高摄像模组性能的稳定性。
第一方面,本申请实施例首先提供一种活动件11,该活动件11能够应用于音圈马达等各种马达中,该音圈马达可以进一步应用于各种相机产品的镜头模组中,以进行光学防抖或者对焦。
图3是本申请实施例提供的活动件11的一例的结构示意图。图4是图3所示的活动件11装配反射镜20的结构示意图。图5是图4所示的活动件11装配反射镜20的结构分解示意图。图6是图3所示的活动件11的主视图。
如图3-6所示,本申请实施例提供的活动件11包括活动底座111和弹性连接件112。
其中,活动底座111能够用于固定承载反射元件,以带动反射元件进行活动。例如,该反射元件可以为反射镜或者三棱镜,但不限于此。如图4-6所示,在本申请实施例中,反射元件为反射镜20,即,活动底座111能够用于承载该反射镜20。
如图3所示,弹性连接件112包括相互连接的第一连接部112a和第二连接部112b,其中,第一连接部112a固定连接于活动底座111上,第二连接部112b用于与反射镜20固定连接。
弹性连接件112具有弹性,能够通过变形来吸收应力,用于弹性连接反射镜20和活动底座111,也就是说,弹性连接件112能够将反射镜20弹性连接于活动底座111之上。在弹性连接件112通过变形来吸收应力的同时,反射镜20可以相对活动底座111进行位移。
可选地,活动底座111可以由塑胶材质构成,但不限于此。
可选地,反射镜20可以由玻璃或者树脂材质构成,但不限于此。
本申请实施例提供的活动件11可以应用于音圈马达中,根据前文的介绍可知,音圈马达在工作过程中会产生热量,并且会将产生的热量传递至活动底座111和反射镜20,使得活动底座111和反射镜20会发生热胀冷缩效应。
通常情况下,由于材质的不同,活动底座111的热膨胀系数要大于反射镜20的热膨胀系数,这样在受热情况下,活动底座111的形变量要大于反射镜20的形变量。
本申请实施例在活动件的活动底座111上设置有弹性连接件112,通过弹性连接件112将反射镜20弹性连接于活动底座111之上,这样在受热状态下,弹性连接件112能够匹配由于材料热膨胀系数不同而产生的形变差异,通过自动伸缩或者变形来吸收应力,防止反射镜20发生变形,保证反射镜20面型的稳定,从而能够提高摄像模组性能的稳定性。
此外,本申请实施例通过弹性连接件112来将反射镜20弹性连接于活动底座111之上,可以减少胶水的用量,或者不使用胶水固定,这样可以减少加热固化处理的时间甚至不需要进行加热固化处理,能够减少或者避免因为加热固化处理造成的形变,弹性连接件112能够进一步匹配该部分形变,进而防止反射镜20发生变形,保证反射镜20面型的稳定,从而能够提高摄像模组性能的稳定性。
如图3-6所示,活动底座111包括底壁111a和设置于底壁111a侧部的侧壁111b。
在本申请实施例中,底壁111a呈矩形平板状结构,在其他实施例中,底壁111a也可以为圆形、椭圆形、三角形、梯形等其他形状的平板状或者非平板状结构。例如,底壁111a可以呈曲面(例如球面)型结构。
在本申请实施例中,侧壁111b包括两个,设置于底壁111a相对的两个侧部,并且该相对的两个侧部为矩形的短边,在其他实施例中,两个侧壁111b也可以设置于矩形的长边上,或者,可以环绕底壁111a的四周进行设置,本申请对此不做限定。
在本申请实施例中,两个侧壁111b垂直于底壁111a,以此将活动底座111形成类似“凹”字形结构。
应理解,图3-6所示的活动底座111仅仅是示意图,而不应当理解成对本申请活动底座111结构的限定。本申请实施例提供的活动底座111还可以包括其他未被示出的部分,例如,线圈或者磁石的安装结构,与音圈马达的固定件的连接结构等等,也就是说,本申请实施例提供的活动底座111可以包括更复杂的结构,本申请对此不做限定。
作为一示例,活动底座111还可以包括磁石13的安装结构。图7是本申请实施例提供的活动底座111包括磁石13的安装结构的示意图。如图7所示,活动底座111的外表面(即背离反射镜20一侧的表面)上还可以连接有第一安装板114和第二安装板115,第一安装板114和第二安装板115可以互相倾斜设置,第一安装板114和第二安装板115可以用于安装磁石13。例如,可以在第一安装板114上安装一个磁石13,而在第二安装板15上安装两个磁石13。该磁石13可以和线圈(图中未示出)正对平行设置,以向活动底座111提供驱动力。
可选地,第一安装板114和第二安装板115上可以开设有凹槽结构,以此可以将磁石13嵌入该凹槽内。
可选地,也可以将磁石13胶接固定于第一安装板114和第二安装板115之上。
作为另一示例,底壁111a的外表面上还可以设置球形凸起结构,以此来实现与音圈马达的固定件的活动连接。
作为再一示例,底壁111a的中间部分可以开设通孔,以此来减轻活动底座111的重量,方便活动底座111在驱动力的作用下进行活动。
可选地,活动底座111可以通过注塑等手段一体形成。此外,也可以由多个部分组装形成,本申请对此不作限定。
本申请对弹性连接件112的形状、数量、大小等不做限定,只要能够满足上述弹性连接反射镜20的要求,均应当在本申请囊括的保护范围内。
如图3-6所示,在本申请实施例中,弹性连接件112为两个,并且相对设置。第一连接部112a和第二连接部112b可以均呈平板状,二者可以直接连接并且形成“L”形。
可选地,该第一连接部112a和第二连接部112b可以相互垂直,并且第二连接部112b可以与底壁111a的内表面(即面向反射镜20一侧的表面)相互平行。
如图5、6所示,第一连接部112a可以与侧壁111b固定连接,并且使得弹性连接件112与底壁111a之间存在间隙g1。该间隙g1可以作为弹性连接件112和底壁111a的变形空间,通过以上设置,使得活动底座111仅能通过侧壁111b向弹性连接件112传递应力,而无法通过底壁111a向弹性连接件112传递应力,使得弹性连接件112的变形更加可控,从而有利于保证反射镜20的面型精度。
可选地,第一连接部112a可以与侧壁111b胶接固定。此外,第一连接部112a也可以通过螺接、卡接等方式与侧壁111b固定连接,本申请对此不做限定。
进一步地,弹性连接件112还被配置为,当反射镜20与第二连接部112b固定连接时,反射镜20与底壁111a和侧壁111b之间均存在间隙。
也就是说,本申请实施例还可以通过对弹性连接件112的形状、安装位置等加以限制,使得当反射镜20被固定于活动底座111上后,反射镜20与底壁111a和侧壁111b之间均存在间隙。该间隙可以作为活动底座111和反射镜20的变形空间,通过以上设置,使得在受热变形的情况下,活动底座111和反射镜20之间仅能进行弹性连接,而不会进行刚性连接,从而有利于保证反射镜20的面型精度。
具体地,如图5、6所示,第二连接部112b被配置成与反射镜20的底面(即朝向底壁111a一侧的侧面)相连接,由此使得反射镜20与底壁111a之间也存在间隙g1,另外,反射镜20的侧面与侧壁111b(也是与第一连接部112a)之间存在间隙g2。通过以上设置,在受热变形情况下,使得活动底座111无法与反射镜20进行刚性连接,减少了由于受热膨胀对反射镜20面型的影响,有利于保证反射镜20的面型精度。
可选地,第二连接部112b可以与反射镜20的底面胶接固定。
可选地,在其他实施方式中,第二连接部112b也可以被配置成与反射镜20的侧面相连接,本申请对此不做限定。
图8是图3所示的活动件11装配反射镜20之后的受热膨胀示意图。如图8所示,在受热状态下(该热量包括但不限于来自热固化时接收的热量以及音圈马达线圈工作时产生的热量,例如还可以来自于手机内部其他元件工作时产生的热量),活动底座111和反射镜20会发生膨胀变形,并且活动底座111的形变量要大于反射镜20的形变量,此时,弹性连接件112能够匹配由于材料热膨胀系数不同而产生的形变差异,通过变形来释放应力。
具体地,弹性连接件112具有弹性,第一连接部112a和第二连接部112b可以相互弯折,此时,由于活动底座111的形变量更大,第一连接部112a将向第二连接部112b的方向弯折,第一连接部112a和第二连接部112b形成的角度将小于90度,此时活动底座111向下外凸的变形结构,因为由于弹性连接件112的存在,可以保证反射镜20的面型精度不受影响。
如图8所示,由于反射镜20与侧壁111b(也是与第一连接部112a)之间存在间隙g2,因此即使在第一连接部112a向第二连接部112b的方向弯折的情况下,侧壁111b也无法与反射镜20进行刚性连接,从而有利于保证反射镜20的面型精度。
如图3、5所示,在本申请实施例中,活动件11还包括连接弹片113,连接弹片113用于连接两个弹性连接件112。
具体地,连接弹片113呈片状结构,具有弹性,连接弹片113的两端可以分别与两个弹性连接件112的第二连接部112b固定连接,以及将两个弹性连接件112以及连接弹片113形成一个整体结构,通过以上设置,有利于提高装配效率和装配精度。
应理解,弹性连接件112还可以是更多个,例如四个或者六个等,此时可以通过一个或者多个连接弹片113将两个或者更多个(例如全部)弹性连接件112连接到一起。
在本申请实施例中,弹性连接件112和连接弹片113具有弹性,可选地,弹性连接件112和连接弹片113可以由铜合金、铜锌合金、不锈钢等金属材料构成。
可选地,两个弹性连接件112和连接弹片113可以各自分别形成以后,通过焊接等方式连接到一起,上述三者也可以通过铸造、锻压等手段一体形成,本申请对此不做限定。
如图3所示,在本申请实施例中,连接弹片113呈蜿蜒的蛇形结构,在其他实施例中,连接弹片113也可以为螺旋形、波浪形或者其它任意形状,本申请对此不做限定。
如图6所示,在本申请实施例中,连接弹片113与反射镜20的底面相贴合,并且保持滑动连接。通过以上设置,一方面能够对反射镜20起到更好的支撑作用,确保反射镜20被安装的更加可靠,另一方面,由于连接弹片113通常由金属材料构成,金属材料的热膨胀系数通常大于反射镜20的膨胀系数,连接弹片113与反射镜20的底面保持滑动连接,而不是固定连接,能够避免由于二者受热膨胀的形变量差异而引起应力,从而有利于保证反射镜20的面型精度不受影响。
在这里,连接弹片113与反射镜20滑动连接,是指连接弹片113可以与反射镜20的底面相互接触但不固定,二者之间可以相对滑动。为了保证能够顺畅滑动,反射镜20的底面以及连接弹片113的表面可以设置的相对光滑。
应理解,在这里,连接弹片113相对于反射镜20进行滑动,主要是因为受热状态下连接弹片113的形变量要大于反射镜20的形变量,由此使得连接弹片113能够相对反射镜20进行位移。
图9是本申请实施例提供的活动件11的另一例的结构示意图。相对于图3所示的实施例,在图9所示的实施例中,活动件11的两个弹性连接件112之间可以不设置连接弹片113,从而有利于减轻整个活动件11的重量,方便活动件11进行活动。
图10是本申请实施例提供的活动件11的再一例的结构示意图。图11是图10所示的活动件11装配反射镜20的主视图。相对于图3、9所示的实施例,在图10、11所示的实施例中,弹性连接件112还包括弯折部112c,弯折部112c的两端分别与第一连接部112a和第二连接部112b相连接。也就是说,第一连接部112a可以通过弯折部112c与第二连接部112b相连接,通过设置弯折部112c,使得弹性连接件112的变形更加可控,从而有利于保证反射镜20的面型精度。
如图10、11所示,在本申请实施例中,弯折部112c可以呈“倒V”形结构,在其他实施例中,弯折部112c也可以呈“W”形等其他结构,本申请对此不做限定。
如图11所示,弹性连接件112还包括弯折部112c,此时弹性连接件112与底壁111a之间存在间隙g1,是指整个弹性连接件112与底壁111a之间均存在间隙g1,例如,弯折部112c与底壁111a也不接触而存在该间隙g1。
图12是本申请实施例提供的活动件11的再一例的结构示意图。相对于图10、11所示的实施例,在图12所示的实施例中,两个弹性连接件112通过连接弹片113进行连接。
另一方面,本申请实施例提供一种马达10。该马达10可以为音圈马达、压电马达(piezomotor)、形状记忆合金(shape memory alloys,SMA)马达、微机电系统(micro-electro-mechanical system)马达等中的任意一种,本申请对此不做限定。该马达10可以应用于各种相机产品的镜头模组中,以进行光学防抖或者对焦。图13是本申请实施例提供的马达10的总体装配结构示意图。在本申请实施例中,马达10为音圈马达。
如图13所示,本申请实施例提供的马达10包括固定件12、前述任意一个实施例提供的活动件11以及磁石13、线圈14。
其中,固定件12具有容纳空间;活动件11可活动的设置在该容纳空间内;磁石13以及线圈14的组合用于产生驱动力以驱动活动件11相对固定件12进行运动,例如,进行旋转运动或者平移运动。
可选地,磁石13和线圈14可以正对平行设置。磁石13和线圈14可以分别包括多个。例如,磁石13和线圈14均包括3个,每个磁石13和线圈14一一对应设置,共形成三组磁石-线圈组合。
可选地,磁石13可以固定设置于活动件11上,并且线圈14固定设置于固定件12上。
可选地,磁石13可以固定设置于固定件12上,并且线圈14固定设置于活动件11上。
可选地,在磁石13和线圈14产生的驱动力作用下,活动件11可以相对固定件12进行两个或者三个自由度的旋转,即能够进行两轴或者三轴旋转。
应理解,当该马达为压电马达、形状记忆合金马达、微机电系统马达等其他类型时,致动部还可以为其他结构,本申请对此不做限定。
可选地,为了实现更好的控制,本申请实施例提供的马达10还可以包括位置检测传感器和防抖芯片(图中未示出),位置检测传感器用于检测活动件11的实时位置,防抖芯片用于接收位置检测传感器发送的信号并且根据该信号对线圈14进行控制,例如增大或者减小线圈14的电流大小,以及改变电流方向。
可选地,该位置检测传感器可以为霍尔(Hall)传感器或者磁阻(magneticresistance,MR)传感器。
由于该马达10采用了上述任意一实施例提供的活动件11,因此使得该马达10也具有与活动件11相应的技术效果,在此不再赘述。
再一方面,本申请实施例还提供一种镜头模组,该镜头模组可以是潜望式镜头模组,但不限于此。图14是本申请实施例提供的镜头模组100的结构示意图。
如图14所示,本实施例提供的镜头模组100包括前述实施例提供的马达10,还包括反射元件20,马达10用于驱动反射元件20进行旋转或者平移。
如图14所示,在本申请实施例中,该反射元件20为反射镜。此外,该反射元件20也可以为三角棱镜等其他反射元件,本申请对此不做限定。
进一步地,如图14所示,镜头模组100还包括在反射元件20的像侧方向依次设置的透镜模组30和图像传感器40,透镜模组30用于将从光学元件20入射的光线经过处理后投射在图像传感器40上。
可选地,该透镜模组30还包括镜筒,该镜筒能够用于设置透镜模组30中的多个透镜。
可选地,该多个透镜中包括一个或者多个凸透镜,并且包括一个或者多个凹透镜。
可选地,透镜模组30和图像传感器40之间还可以设置多个反射元件,以增大光路的行程,实现高倍光学变焦。马达10还可以用于驱动该多个反射元件中的一个或者多个进行平移,以进行对焦,本申请对此不做限定。
图像传感器40于将对应于被摄体的光信号变换为图像信号。图像传感器40可以是互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor,CMOS)图像传感器或者电荷耦合元件(charge coupled cevice,CCD)图像传感器,图像传感器40主要用于对光线的光信号进行光电转换以及模拟信号/数字信号(Analog/Digital,A/D)转换,从而输出用于显示屏等显示单元显示的图像数据。
如图14所示,为了提高成像质量,在透镜模组30和图像传感器40之间还设置红外滤光片50,用于实现对红外线进行截止、滤光等,红外滤光片50例如可以为白玻璃滤光片或者蓝玻璃滤光片等。
由于镜头模组100采用了前述实施例提供的活动件11,因此使得镜头模组100也具有与活动件11相应的技术效果,在此不再赘述。
再一方面,本申请实施例还提供了一种电子设备1000,图15是本申请实施例提供的电子设备1000的结构示意图。图16是本申请提供的电子设备1000的控制原理图。
如图15、16所示,电子设备1000包括陀螺仪、处理单元以及前述实施例提供的镜头模组100。其中,陀螺仪用于采集电子设备1000的抖动信息,并且将抖动信息发送至处理单元,处理单元用于根据抖动信息对马达10进行控制。
进一步地,处理单元可以通过马达10的防抖芯片对马达10进行控制。此时,处理单元可以根据抖动信息计算反射元件20的抖动补偿信息,并将抖动补偿信息发送给防抖芯片,防抖芯片用于根据抖动补偿信息控制马达10的驱动电流(即控制线圈内直流电的大小以及方向),以使马达10驱动反射元件20进行旋转。
如图15所示,所述电子设备1000还包括壳体200和显示屏300,陀螺仪和处理单元设置于壳体100内,显示屏300和镜头模组100安装在壳体200上,显示屏300用于显示镜头模组100拍摄的图像。
可选地,陀螺仪为微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)陀螺仪。
可选地,壳体200可以是为金属壳体,比如镁合金、不锈钢等金属。此外,还可以是塑胶壳体、玻璃壳体、陶瓷壳体等,但不限于此。
可选地,显示屏300可以是发光二极管(light emitting diode,LED)显示屏、液晶(liquid crystal display,LCD)显示屏或者有机发光二极管(organic light-emittingdiode,OLED)显示屏等,但不限于此。
可选地,壳体200内还可以包括其他器件,例如电池、闪光灯、指纹识别模组、听筒、电路板、传感器等,但不限于此。
可选地,电子设备可以为具有摄像或拍照功能的终端设备,例如手机、平板电脑、手提电脑、摄像机、录像机、照相机、智能机器人、车载监控或其他形态的具有拍照或摄像功能的设备。
由于电子设备1000采用了前述实施例提供的活动件11,因此使得电子设备1000也具有与活动件11相应的技术效果,在此不再赘述。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种活动件,其特征在于,包括:
活动底座,用于承载反射元件,所述活动底座包括底壁,以及设置于所述底壁侧部的侧壁;
弹性连接件,用于弹性连接所述反射元件和所述活动底座,所述弹性连接件包括第一连接部和第二连接部,所述第一连接部固定连接于所述活动底座上,所述第二连接部用于固定连接所述反射元件,所述第一连接部与所述侧壁固定连接,所述弹性连接件与所述底壁之间存在间隙。
2.根据权利要求1所述的活动件,其特征在于,所述弹性连接件被配置为,当所述反射元件与所述第二连接部固定连接时,所述反射元件与所述底壁和侧壁之间均存在间隙。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的活动件,其特征在于,所述第一连接部和所述第二连接部相互连接并且形成“L”形。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的活动件,其特征在于,所述弹性连接件还包括弯折部,所述弯折部的两端分别与所述第一连接部和所述第二连接部相连。
5.根据权利要求4所述的活动件,其特征在于,所述活动件还包括连接弹片,所述弹性连接件包括多个,多个所述弹性连接件的第二连接部通过所述连接弹片相连接。
6.根据权利要求5所述的活动件,其特征在于,所述第二连接部用于与所述反射元件的底面相连接,所述连接弹片与所述反射元件的底面相贴合,并且保持滑动连接。
7.根据权利要求6所述的活动件,其特征在于,所述第一连接部与所述活动底座胶接。
8.根据权利要求7所述的活动件,其特征在于,所述反射元件为反射镜或者三棱镜。
9.一种马达,其特征在于,包括:
固定件,具有容纳空间;
活动件,为如权利要求1-8中任一项所述的活动件,可活动的设置在所述容纳空间内;
致动件,用于产生驱动力以驱动所述活动件相对所述固定件运动。
10.一种镜头模组,其特征在于,包括:
反射元件;
马达,为如权利要求9所述的一种马达,用于驱动所述反射元件运动。
11.根据权利要求10所述的镜头模组,其特征在于:所述镜头模组还包括在所述反射元件的像侧方向依次设置的透镜模组和图像传感器,所述透镜模组用于将从所述反射元件入射的光线经过处理后投射在所述图像传感器上。
12.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求10或11所述的镜头模组。
13.根据权利要求12所述的电子设备,其特征在于:所述电子设备还包括陀螺仪和处理单元,所述陀螺仪用于采集所述电子设备的抖动信息,并且将所述抖动信息发送至所述处理单元,所述处理单元用于根据所述抖动信息对所述马达进行控制。
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