CN114827449A - 用于反射器的致动器 - Google Patents

Abstract

用于反射器的致动器。根据本公开的用于反射器的致动器包括：具有形成在其后部的第一槽轨并被构造为使反射器安装在其前部的承载件；基于光轴方向设置在承载件之上的第一磁体；具有形成在其前部以面对槽轨的第一导轨和形成在其后部的轨道形状的第二槽轨的中间引导件；设置在第一槽轨和第一导轨间的第一滚珠；设置在中间引导件的后部的第二磁体；具有形成为面对第二槽轨的第二导轨并构造为面对中间引导件的基座；设置在第二槽轨和第二导轨间的第二滚珠；配备有被构造为面对第一磁体的第一线圈和面对第二磁体的第二线圈的电路板；设置在中间引导件的前部的牵引轭；以及设置在承载件的后部以面对牵引轭并被构造为产生对牵引轭的吸引力的牵引磁体。

Description

用于反射器的致动器

技术领域

本公开涉及一种用于反射器的致动器，并且更具体地，涉及一种通过在垂直方向上驱动改变光路的反射器来实现OIS(光学图像稳定)的用于反射器的致动器。

背景技术

随着用于图像处理的硬件技术的发展以及用户对图像拍摄需求的增加，诸如自动聚焦(AF)和光学图像稳定(OIS)的功能已经应用于安装至诸如蜂窝电话和智能电话之类的便携终端以及独立相机装置的相机模块等。

自动对焦(AF)功能(或自动地对焦的功能)是指通过在光轴方向上线性移动具有镜头的承载件以在位于镜头后部的图像传感器(CMOS、CCD等)上生成清晰图像来实现距对象的焦距的功能。

另外，光学图像稳定(OIS)功能是指在镜头由于震颤而抖动时通过在补偿抖动的方向上自适地移动具有镜头的承载件，来提高图像清晰度的功能。

实现AF或OIS功能的一种典型方法是在动子(承载件)上安装磁体(线圈)，并且在定子(壳体或其他类型的承载件等)上安装线圈(磁体)，然后在线圈和磁体之间产生电磁力，使得动子在光轴方向或垂直于光轴的方向上移动。

近来，移动终端配备有变焦镜头，该变焦镜头具有用于可变地调节焦距或从远处捕获图像的规格，以便满足增加的用户需求并以更多样化的方式来实现用户便利。

变焦镜头具有其中多个镜头或镜头组并排布置的结构，或者具有镜头具有长的光轴方向的特性，因此必须在移动终端中提供更大的安装空间。

近来，为了将变焦镜头的物理特性与便携终端的几何特性有机地融合，已经公开了具有允许使用放置在镜头前方的反射器来折射对象的光的物理结构的致动器或相机模块。

采用反射器的致动器等在发生抖动时无法正确地移动镜头，而是通过在一个或两个轴上朝向镜头移动反射对象的光的反射器来实现OIS。

通常，在移动体和固定体上形成有导轨，并且在它们之间设置有多个滚珠，使得移动体在被滚珠支撑的同时沿着导轨旋转。

然而，在这种传统装置的情况下，由于反射器的移动必须基于垂直于光轴(Z轴)的两个方向(X和Y轴)独立地实现，因此结构相当复杂并且难以保持行驶精度。

另外，当移动体由滚珠物理地支撑和引导时，通常增加轭结构，以使与滚珠接触的对象紧密地粘附至滚珠。然而，在传统装置的情况下，由于通过复杂的物理结构执行在每个方向(X轴和/或Y轴)上的移动，因此轭结构本身难以实现，并且通常也通过添加单独的构造来实现该移动。

因此，组装过程的效率降低，并且必须精确地实现的在每个方向上的独立移动也可能彼此干扰。另外，为了避免这种现象，必须附加地安装另一物理构造或结构，然而这极大地降低了空间利用率。

发明内容

技术问题

本公开旨在解决现有技术的问题，因此，本公开致力于提供一种用于反射器的致动器，其可以通过改进用于实现在各个方向上的移动的物理结构以及用于将移动体和固定体在滚珠介于它们之间的情况下紧密地粘附在一起的结构，根据安装有反射器的承载体的旋转移动进一步提高精度。

从下面的详细描述中可以理解本公开的这些和其他目的和优点，并且从本公开的示例性实施方式中，本公开的这些和其他目的和优点将变得更加显而易见。而且，将容易理解的是，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求示出的装置及其组合来实现。

技术方案

在本公开的一个方面，提供了一种用于反射器的致动器，其包括：承载件，其具有形成在该承载件的后部的第一槽轨，并且被构造为使得反射器安装在该承载件的前部；第一磁体，其基于光轴方向设置在承载件之上；中间引导件，其具有形成在所述中间引导件的前部以面对槽轨的第一导轨，并且具有形成在其后部的轨道形状的第二槽轨；第一滚珠，其设置在第一槽轨和第一导轨之间；第二磁体，其设置在中间引导件的后部；基座，其具有形成为面对第二槽轨的第二导轨并且构造为面对中间引导件；第二滚珠，其设置在第二槽轨和第二导轨之间；电路板，其配备有第一线圈和第二线圈，该第一线圈被构造为面对第一磁体，该第二线圈被构造为面对第二磁体；牵引轭，其设置在中间引导件的前部；以及牵引磁体，其设置在承载件的后部以面对牵引轭，并且被构造为产生对牵引轭的吸引力。

在这种情况下，本公开的第二磁体优选地在垂直于第一磁体的方向上设置。

另外，本公开的中间引导件可以构造为在以平面对平面的方式面对基座的同时，基于基座旋转。

优选地，本公开的第一槽轨可以分别形成于承载件的两侧，并且在这种情况下，牵引磁体可以设置在第一槽轨的中间。

另外，根据本公开的用于反射器的致动器可以还包括：第一后轭，其设置在第一磁体和承载件之间，并具有与第二磁体相邻形成的第一壁；或者第二后轭，其设置在第二磁体和中间引导件之间，并具有与第一磁体相邻形成的第二壁。

在实施方式中，根据本公开的用于反射器的致动器可以还包括：突出导向件，其设置在承载件的后部和中间引导件的前部中的任一个处；以及导向件槽部分，其设置在承载件的后部和中间引导件的前部中的没有设置突出导向件的另一处，该导向件槽部分被构造为容纳突出导向件。

技术效果

根据本公开的实施方式，由于用于实现在每个方向上的移动的物理结构彼此有机地组合，因此可以以更简单的结构来实现用于在每个方向上移动反射器的运动关系，从而进一步提高了致动器的空间利用率，并进一步提高了在每个方向上的驱动精度。

根据本公开的另一实施方式，由于可以在没有任何其他物理构件或结构的情况下以更简单结构来实现用于将承载件和中间引导件紧密地彼此粘附的构造，因此可以从根本上防止由于在每个方向上的移动而引起的干扰，并且可以基于中间引导件更有效地恢复承载件的基准位置。

根据本公开的又一实施方式，由于用于实现在每个方向上的移动的电磁场被布置为彼此正交，并且还改善了用于集中磁力的后轭的物理结构，因此可以更有效地实现在每个方向上的移动的独立性，并且可以更有效地阻止相邻磁体之间的磁影响。

附图说明

附图例示了本公开的优选实施方式，并且附图与前述发明内容一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不被解释为限于附图。

图1是示出了根据本公开实施方式的致动器和相机模块的整体构造的图，

图2是示出了根据本公开实施方式的致动器和相机模块的详细构造的分解图，图3和图4是示出了本公开的承载件和中间引导件的详细构造的图，以及

图5至图7是示出了本公开的中间引导件和基座的详细构造的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。在描述之前，应该理解的是，说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限制于一般词典含义，而是在允许发明人为最佳解释而适当定义术语的原则的基础上，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释这些术语。

因此，本文提出的描述仅是出于示例性目的的优选示例，并非旨在限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其做出其他等同替换和修改。

图1是用于例示根据本公开实施方式的用于反射器的致动器100(在下文中，被称为“致动器”)和包括致动器的相机模块1000的整体构造的图。

本公开的致动器100可以被实现为单个装置，并且如图1所示还可以以相机模块1000的形式实现，相机模块1000配备有至少一个镜头50、60、70并且包括用于变焦或自动对焦的镜头驱动模块200、图像传感器30等。

根据本公开，对象的光不直接流入镜头50(或类似物)中，但是所述光在借助于设置在本公开的致动器100中的反射器110(通过折射、反射等)改变光的路径之后被引入。

如图1所示，从外部进入的光的路径为Z1，并且在被反射器110折射或反射之后引入镜头50中的光的路径为Z。

在下面的描述中，将与光被引入镜头50的方向相对应的Z轴方向称为光轴或光轴方向，并且将与其垂直的两个方向称为X轴和Y轴。另外，基于图1中所示的本公开的致动器100的位置和方向，将正Y轴方向称为前侧或前表面，并且将负Y轴方向称为后侧或后表面。

基于光轴方向，可以在镜头驱动模块200的后端设置将光信号转换为电信号的诸如CCD或CMOS之类的图像传感器30，并且可以其中设置阻挡或透过特定频带的光信号的滤光器。

如稍后将详细描述的，当基于垂直于光轴的X轴方向或/和Y轴方向由于手抖动等而发生抖动时，本公开的致动器100对应于通过在补偿运动的方向上旋转反射器110而在X轴方向或/和Y轴方向上实现OIS的装置。

尽管附图示出了其中整体地执行在X轴方向和Y轴方向上的图像稳定化的实施方式，但这仅是示例。依据实施方式，也可以仅应用用于在X轴方向和Y轴方向中的任一个方向上的图像稳定的结构，并且通过线性移动配备有镜头60、70的承载件来实现另一方向上的图像稳定。

图2是示出了根据本公开实施方式的致动器100的详细构造的分解图。

如图2所示，本公开的致动器100可以被构造为包括用作屏蔽罐的壳体190、反射器110、承载件120、中间引导件130和基座140。

首先，将首先参照图2描述致动器100的整体构造，并且稍后将描述用于在各个方向上进行OIS驱动的致动器100的详细构造和驱动关系。

如图2所示，当Z1路径的光通过壳体190的开口部分193进入本公开的致动器100时，本公开的反射器110改变(折射、反射等)向光轴方向(Z)引入的光的路径，并且将光引向镜头驱动模块200。

反射器110可以是从镜子和棱镜中选择的任意一种或者它们的组合，并且反射器110还可以使用能够改变从外部向光轴方向引入的光的各种构件来实现。

由于如上所述，本公开被构造为在光的路径被反射器110折射之后使光流入镜头驱动模块200，因此不需要将镜头驱动模块200安装在移动终端的厚度方向上。因此，即使将诸如变焦镜头之类的在光轴方向上具有长物理特性的光学构件安装至便携终端，便携终端的厚度也不会增加。这可以被优化以用于便携终端的小型化。

如本领域中公知的，通过在补偿由手抖动所引起的抖动的方向上移动镜头来实现OIS驱动。然而，在本公开的实施方式中，与使镜头等反向移动的以上方法不同，通过移动反射器110来实现OIS驱动。

基于图2所示的实施方式，在面对从致动器100向其引入光的壳体190的开口部分193的方向上(即，朝向在Y轴方向上的前表面)安装本公开的反射器110。

在如图2所示的承载件120的前部等安装反射器110，并且承载件120由中间引导件130物理地支撑并且相对于中间引导件130旋转。

如稍后将描述的，如果本公开的承载件120相对于中间引导件130旋转(基于YZ平面)，则安装在承载件120处的反射器110也在相同方向上旋转，并且由于反射器110的旋转，被引向图像传感器的光的路径向Y轴方向偏移(shift)，从而补偿了在Y轴方向上的手抖动。

在下面的描述中，与在Y轴方向上的图像稳定有关的基于YZ平面的旋转方向将被称为第一方向，并且如后所描述的，与在X轴方向上的图像稳定有关的关于XZ平面的面至面旋转方向将被称为第二方向。

本公开的承载件120相当于与在第一方向上的移动有关的移动体，并且从相对应的观点来看，本公开的中间引导件130相当于固定体。

基于光轴方向在承载件120之上设置第一磁体M1，并且第一线圈C1设置为面对第一磁体M1。如果向第一线圈C1施加适当大小和方向的电力，则在第一线圈C1和第一磁体M1之间产生电磁力，并且承载件120由于产生的电磁力而旋转。

第一线圈C1实现为安装至电路板170，并且如图所示，电路板170可以具有第一霍尔传感器H1，该第一霍尔传感器H1使用霍尔效应检测反射器110的Y轴位置，尤其是第一磁体M1的Y轴位置等。

如果输入了第一霍尔传感器H1的电信号，则操作驱动器D控制与要施加到第一线圈C1的第一霍尔传感器H1的输入信号相对应的大小和方向的电力。

如稍后所描述的，在本公开的承载件120的后部形成有面对形成在中间引导件130处的第一导轨133的第一槽轨121，并且第一滚珠B1设置在第一槽轨121和第二导轨141之间。

同时，中间引导件130由基座140物理地支撑以基于基座140(基于XZ平面)旋转。

由于如上所述，安装有反射器110的承载件120安装至中间引导件130，并且第一滚珠B1介于它们之间，因此如果中间引导件130基于XZ平面(即，基于作为轴向RA(参见图7)的Y轴方向)旋转，则反射器110也随着物理移动沿相同方向旋转。

如果反射器110在以上第二方向旋转，则引入图像传感器的光的路径向X轴方向偏移，从而补偿在X轴方向上的抖动。

在这方面，基于用于在X轴方向上的图像稳定的旋转移动(沿第二方向的旋转移动)，本公开的中间引导件130相当于移动体，并且从相对应的观点来看基座140用作固定体。因此，本公开的中间引导件130相当于在X轴方向的OIS中的移动体，但是相当于在Y轴方向的OIS中的固定体。

第二磁体M2安装在中间引导件130的后部(参见图3)，并且第二线圈C2设置成面对第二磁体M2。如果向操作驱动器D输入与第二磁体M2的磁力的方向和大小相对应的第二霍尔传感器H2的电信号，则控制操作驱动器D以向第二线圈C2施加适当的大小和方向的电力。

如果向第二线圈C2施加电力，则在第二磁体M2处产生磁力，并且由于产生的磁力，中间引导件130基于XZ平面旋转。

如图2所示，第一磁体M1可以被构造为通过形成于基座140的上部分中的开口147(基于Z轴)暴露于第一线圈C1，使得可以增强第一线圈C1和第一磁体M1之间的磁力。

另外，通过将用于在各个方向上进行驱动的磁力构造成正交，优选的是安装于承载件120之上的第一磁体M1和设置在中间引导件130的后部的第二磁体M2彼此垂直地设置，以使每个方向上的磁力对另一方向上的磁力的影响最小化。另外，为了对应于该结构，第一线圈C1和第二线圈C2为安装为在被实现为柔性电路板等的电路板170上彼此垂直。

依据实施方式，如图2所示，用于吸收外部冲击等的阻尼器195可以设置于基座140。

在下文中，将参照附图详细描述用于通过基于中间引导件130在第一方向上旋转承载件120而实现在Y轴方向上的OIS的本公开的详细构造。

面对第一线圈C1的第一磁体M1安装在承载件120之上，在承载件120的前部安装有反射器110。根据实施方式，第一后轭180-1优选地设置在第一磁体M1和承载件120之间，即，在第一磁体M1面对第一线圈C1的相反方向上，使得第一线圈C1和第一磁体M1之间的磁力可以增强。

在这种情况下，如图3的上部放大图所示，优选的是在第一后轭180-1的与第二磁体M2相邻的部分中形成具有弯曲形状的第一壁181-1。

在这种构造中，除了第一磁体M1和第二磁体M2彼此正交的位置构造之外，还可以更有效地阻挡第一磁体M1和第二磁体M2之间的磁力的影响。

从相对应的观点来看，设置在第二磁体M2和中间引导件130之间的第二后磁轭180-2也优选地具有形成在与第一磁体M1相邻的部分中的第二壁181-2。

如图3所示，形成在承载件120的后部的第一槽轨121具有圆形形状，并且具有对应形状的第一导轨133形成在中间引导器130的前部。

如图3所示，第一滚珠B1可以设置在第一槽轨121和第一导轨133之间，并且第一滚珠B1可以设置为局部地容纳在第一槽轨121或/和第一导轨133中的至少一个中，以便有效地引导旋转移动。

在这种情况下，在借助于第一滚珠B1与中间引导件130保持适当距离的同时，承载件120可以由于第一滚珠B1的移动和滚动而以最小的摩擦力更灵活且线性地移动，从而降低噪音，并且使承载件120的移动所需的驱动力最小化。

为了更稳定地实现在第一方向上的移动，第一槽轨121优选地形成为相对于承载件120的两侧对称。

在这种构造中，如图4所示，通过第一滚珠B1、第一槽轨121和第一导轨133的物理引导，安装有反射器110的承载件120基于中间引导件130在第一方向上(基于YZ平面)旋转。

同时，如图3所示，在承载件120的后部设置牵引磁体150，并且在中间引导件130的前部设置有面对牵引磁体150且由产生对牵引磁体150的吸引力的金属材料制成的牵引磁体150。

因为承载件120由于在牵引轭160和牵引磁体150之间产生的吸引力而朝向中间引导件130牵引，因此可以连续地保持承载件120与第一滚珠B1之间以及第一滚珠B1与中间引导件130之间的点接触。

优选地，牵引磁体150设置在分别形成于承载件120的两侧的第一槽轨121的中间。

在这种构造中，由于以平衡且均匀的方式施加牵引磁体150和牵引轭160之间的吸引力，因此可以在多个第一滚珠B1上引起吸引力而不会偏向特定的第一滚珠B1，从而提高了驱动精度。另外，当施加到第一线圈C1的电力终止时，可以更有效地将承载件120恢复到默认位置。

依据实施方式，还可以在承载件120的后部和中间引导件130的前部中的任何一处设置突出导向件137，并且在承载件120的后部和中间引导件130的前部中的没有设置突出导向件137的另一个处设置引导槽127，使得突出导向件137容纳在引导槽内。

在这种构造中，可以更有效地物理引导承载件120的旋转移动，并且可以将承载件120的旋转移动有效地限制在特定范围。

由于上述本公开的突出导向件137和引导槽127以及牵引磁体150和牵引轭160设置在承载件120和中间引导件130彼此面对的部分处，因此，可以有效地抑制体积增加，并且可以进一步改善空间利用率。

图5至图7是示出了本公开的中间引导件130和基座140的详细构造的图。

在下文中，将参照附图详细地描述本公开的具体构造，该具体构造通过基于基座140在第二方向上旋转中间引导件130来实现在X轴方向的OIS。

如图所示，整体上具有轨道形状的第二槽轨131形成于中间引导件130的后部，并且具有与第二槽轨131相对应的形状的第二导轨141形成于基座140的前部。

设置在中间引导件130和基座140之间的第二滚珠B2被布置为局部地容纳在第二槽轨131或/和第二导轨141中。

如图所示，第二槽轨131和第二导轨141具有圆形轨道形状，该圆形轨道形状具有基于XZ平面的曲率半径(R)。

尽管在附图中示出了四个导轨131和四个槽轨141彼此分离，但这仅是示例，并且它们可以设置为不同的数量。

由于形成基于XZ平面的轨道形状的第二槽轨131和第二导轨141如上设置在中间导轨130的后部和基座140的前部，因此，本公开的中间引导件130在以平面对平面的方式面对基座140的同时基于基座140旋转。

如上所述，形成于承载件120处的第一槽轨121和形成于中间引导件130的前部的第一导轨133在不同于上述第二槽轨131的方向上具有轨道结构。

因此，如果中间引导件130在第二方向上旋转，则中间引导件130的物理驱动力原样传递到承载件120。因此，如果中间引导件130基于基座140以平面对平面的方式旋转，则反射器110也基于作为如图4所示的旋转轴(RA)的Y轴旋转，从而实现在X轴方向分量上的图像稳定。

已经详细描述了本公开。然而，应当理解，详细描述和特定示例虽然指示了本公开的优选实施方式，但是仅以示例的方式给出，因为在本公开的范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员而言从这个详细描述将变得显而易见。。

在本说明书的以上描述中，诸如“第一”、“第二”、“上”和“下”之类的术语仅是用于彼此相对地标识组件的概念性术语，因此不应将其解释为表示特定次序、优先级等。

为了强调或突出本公开的技术内容，可以以某种程度的放大形式示出用于例示本公开及其实施方式的附图，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以考虑以上描述和附图的例示进行各种修改。

附图标记

1000：本公开的相机模块

100：本公开的致动器

110：反射器120：承载件

121：第一槽轨127：引导槽

130：中间引导件131：第二槽轨

133：第一导轨137：突出导向件

140：基座141：第二导轨

147：开口150：牵引磁体

160：牵引轭170：电路板

180-1：第一后轭180-2：第二后轭

181-1：第一壁181-2：第二壁

190：壳体193：开口部分

195：阻尼器

M1：第一磁体M2：第二磁体

C1：第一线圈C2：第二线圈

H1：第一霍尔传感器H2：第二霍尔传感器

D：操作驱动器

Claims (7)

1.一种用于反射器的致动器，该用于反射器的致动器包括：

承载件，该承载件具有形成在所述承载件的后部的第一槽轨，并且被构造为使得所述反射器安装在所述承载件的前部；

第一磁体，该第一磁体基于光轴方向设置在所述承载件之上；

中间引导件，该中间引导件具有形成在所述中间引导件的前部以面对所述槽轨的第一导轨，并且具有形成在所述中间引导件的后部的轨道形状的第二槽轨；

第一滚珠，该第一滚珠设置在所述第一槽轨和所述第一导轨之间；

第二磁体，该第二磁体设置在所述中间引导件的后部；

基座，该基座具有形成为面对所述第二槽轨的第二导轨，并且构造为面对所述中间引导件；

第二滚珠，该第二滚珠设置在所述第二槽轨和所述第二导轨之间；

电路板，该电路板配备有第一线圈和第二线圈，该第一线圈被构造为面对所述第一磁体，该第二线圈被构造为面对所述第二磁体；

牵引轭，该牵引轭设置在所述中间引导件的前部；以及

牵引磁体，该牵引磁体设置在所述承载件的后部以面对所述牵引轭，并且被构造为产生对所述牵引轭的吸引力。

2.根据权利要求1所述的用于反射器的致动器，

其中，所述第二磁体在垂直于所述第一磁体的方向上设置。

3.根据权利要求1所述的用于反射器的致动器，

其中，所述中间引导件在以平面对平面的方式面对所述基座的同时，基于所述基座旋转。

4.根据权利要求1所述的用于反射器的致动器，

其中，所述第一槽轨分别形成于所述承载件的两侧，并且

其中，所述牵引磁体设置在所述第一槽轨的中间。

5.根据权利要求1所述的用于反射器的致动器，所述用于反射器的致动器还包括：

第一后轭，该第一后轭设置在所述第一磁体和所述承载件之间并且具有与所述第二磁体相邻形成的第一壁。

6.根据权利要求1所述的用于反射器的致动器，所述用于反射器的致动器还包括：

第二后轭，该第二后轭设置在所述第二磁体和所述中间引导件之间并且具有与所述第一磁体相邻形成的第二壁。

7.根据权利要求1所述的用于反射器的致动器，所述用于反射器的致动器还包括：

突出导向件，该突出导向件设置在所述承载件的后部和所述中间引导件的前部中的任一个处；以及

导向件槽部分，该导向件槽部分设置在所述承载件的后部和所述中间引导件的前部中的没有设置所述突出导向件的另一个处，该导向件槽部分被构造为容纳所述突出导向件。

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