CN117908216A - 一种反射驱动组件以及摄像模组 - Google Patents

一种反射驱动组件以及摄像模组 Download PDF

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CN117908216A CN202410278978.8A CN202410278978A CN117908216A CN 117908216 A CN117908216 A CN 117908216A CN 202410278978 A CN202410278978 A CN 202410278978A CN 117908216 A CN117908216 A CN 117908216A
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Abstract

本申请公开了一种反射驱动组件以及摄像模组。其中,该反射驱动组件包括:反射基座;载体,所述载体被可转动地设置于所述反射基座;以及,反射驱动部,所述反射驱动部包括用于驱动所述载体绕第一轴转动的至少一第一转动磁石和至少一第一转动线圈,以及,用于驱动所述载体绕垂直于该第一轴的第三轴转动的至少一第二转动磁石和至少一第二转动线圈,所述第一转动磁石和所述第一转动线圈沿垂直于该第一轴和该第三轴的第二轴相对设置,所述第二转动磁石和所述第二转动线圈也沿该第二轴相对设置。

Description

一种反射驱动组件以及摄像模组
技术领域
本申请涉及摄像技术领域,尤其涉及一种反射驱动组件以及摄像模组。
背景技术
随着移动电子设备的普及,被应用于移动电子设备的,用于帮助使用者获取影像的摄像模组的相关技术得到了迅猛的发展和进步。目前在市场中,消费者对于被配置于移动电子设备的摄像模组的远距拍摄需求越来越大。
具有长焦摄像功能的摄像模组需要具有较长的焦距,从而获取较远距离的被摄物的清晰图像。然而,具有较长的焦距表示摄像模组具有较长的长度尺寸,因此,可以在摄像模组中设置至少一个可以反射光线的反射模块以折叠摄像模组的光路,从而避免摄像模组的尺寸过长。反射模块中可以相应设置一反射驱动组件以调整摄像模组的光路,从而进一步改善摄像模组的成像功能。
相应地,本申请提供了一种反射驱动组件以及具有反射驱动组件的摄像模组。
发明内容
本申请的一个目的在于提供一种反射驱动组件以及摄像模组,其克服现有技术的不足,优化了反射驱动组件的结构,使具有该反射驱动组件的摄像模组的成像质量提升。
根据本申请的一个方面,提供一种反射驱动组件,其包括:
反射基座;
载体,所述载体被可转动地设置于所述反射基座;以及
反射驱动部,所述反射驱动部包括用于驱动所述载体绕第一轴转动的至少一第一转动磁石和至少一第一转动线圈,以及,用于驱动所述载体绕垂直于该第一轴的第三轴转动的至少一第二转动磁石和至少一第二转动线圈,所述第一转动磁石和所述第一转动线圈沿垂直于该第一轴和该第三轴的第二轴相对设置,所述第二转动磁石和所述第二转动线圈也沿该第二轴相对设置。
在一些实施例中,所述第一转动磁石面向所述第一转动线圈的表面具有至少两个沿该第三轴的方向设置的磁极区域,所述第二转动磁石面向所述第二转动线圈的表面具有至少两个沿该第一轴的方向设置的磁极区域。
在一些实施例中,所述第一转动磁石的数量为二,所述第二转动磁石的数量为一,所述第一转动线圈的数量为二,所述第二转动线圈的数量为一,两个所述第一转动磁石被设置于一个所述第二转动磁石的两侧,两个所述第一转动线圈被设置于一个所述第二转动线圈的两侧。
在一些实施例中,所述第一转动线圈和所述第一转动磁石之间的间隙不小于所述第二转动线圈和所述第二转动磁石之间的间隙,所述第一转动线圈的厚度小于所述第二转动线圈的厚度。
在一些实施例中,所述第一转动线圈的长度方向和所述第二转动线圈的长度方向相互垂直。
在一些实施例中,所述第一转动磁石和所述第二转动磁石被固定于所述载体,所述第一转动线圈和所述第二转动线圈被固定于所述反射基座。
在一些实施例中,该第一轴和该第三轴互不相交,该第一轴和该第三轴互为空间垂直关系。
在一些实施例中,该第二轴和该第三轴互不相交,该第二轴和该第三轴互为空间垂直关系。
在一些实施例中,该第一轴与所述第一转动磁石的中心的垂直距离为2mm-5.5mm。
在一些实施例中,该第一轴位于该第三轴远离所述反射驱动部的一侧。
在一些实施例中,所述反射驱动组件还包括用于获取所述载体的姿态变化信息的第一转动感测元件和第二转动感测元件,所述第一转动感测元件沿该第二轴的方向的投影与该第三轴重叠,所述第二转动感测元件沿该第二轴的方向的投影与该第一轴重叠。
在一些实施例中,所述第一转动磁石的顶面的高度低于所述第二转动磁石的顶面的高度。
在一些实施例中,所述反射驱动组件还包括框架以及被设置于所述反射基座和所述框架之间的第一支撑部、被设置于所述载体和所述框架之间的第二支撑部。
在一些实施例中,所述反射驱动组件还包括反射磁吸部,所述载体通过所述反射磁吸部的磁吸力被隔着所述框架支撑在所述反射基座上,沿该第一轴的方向看,所述反射磁吸部的磁吸力作用方向与该第三轴相交。
在一些实施例中,所述反射磁吸部包括两个第一反射磁性件和两个第二反射磁性件,两个所述第一反射磁性件被分别固定于所述载体的底面,两个所述第二反射磁性件被分别固定于所述反射基座的反射基底的顶部,沿该第一轴的方向看,两个所述第一反射磁性件关于该第三轴对称设置。
在一些实施例中,所述第一支撑部包括转轴支撑件和至少二辅助滚珠,所述转轴支撑件被该第一轴穿过且被固定于所述反射基座或所述框架,所述至少二辅助滚珠被设置于所述框架的至少二辅助上槽和所述反射基座的至少二辅助下槽之间,所述至少二辅助上槽和所述至少二辅助下槽中的一者是直线槽且沿以该第一轴为圆心的虚拟圆的切线方向延伸。
在一些实施例中,所述至少二辅助上槽是所述直线槽,所述至少二辅助下槽是用于定位所述辅助滚珠的定位槽,每个所述辅助下槽的初始位置分别沿该第一轴的方向投影于相对的所述辅助上槽的中间区域,所述至少二辅助滚珠与所述至少二辅助下槽之间的最大间隙小于所述至少二辅助滚珠与所述至少二辅助上槽之间的最大间隙。
根据本申请的另一个方面,还提供一种摄像模组,其包括:
反射模块,所述反射模块包括前任一所述的反射驱动组件和被安装于所述反射驱动组件中的反射元件;
镜头模块,所述镜头模块被保持于所述反射模块的光反射路径上;以及
成像模块,所述成像模块接收所述镜头模块出射的光线进行成像。
本申请中,用于驱动载体绕第一轴和第三轴转动的至少二转动磁石-转动线圈对被设置于载体的同一侧,具体地,该设置方式使得转动磁石和转动线圈被沿第二轴集中设置在一侧,使得反射驱动组件在其他侧不会对具有本申请所述的摄像模组的电子设备中的其他器件造成电磁干扰。
在以下描述中部分地阐述了另外的实施方案和特征,并且本领域技术人员在审阅说明书之后将明白或者通过所公开的主题的实践来学习这些实施方案和特征。可通过参考构成本申请的一部分的说明书和附图的其余部分来实现本申请的特点和优点的进一步理解。
附图说明
图1是根据本申请的摄像模组的截面示意图。
图2是根据本申请的反射驱动组件的爆炸示意图。
图3A是根据本申请的反射驱动组件中包括载体和框架的部分部件的爆炸示意图。
图3B是根据本申请的组装在一起的载体和框架的立体示意图。
图4A和图4B是根据本申请的反射驱动组件中包括框架和反射基座的部分部件的俯视爆炸示意图和仰视爆炸示意图。
图5是根据本申请的反射驱动组件中反射驱动部、转动位置感测部和反射磁吸部的立体示意图。
图6是根据本申请的反射驱动组件中反射驱动部和转动位置感测部的位置关系示意图。
图7是根据本申请的框架的底面的示意图。
图8是图7的局部的放大图。
图9是根据本申请的载体的立体示意图。
图10是根据本申请的反射驱动组件的截面示意图。
图11是根据本申请的沿第一轴的方向俯视反射基座的示意图。
具体实施方式
下面,结合具体实施方式,对本申请做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,对于方位词,如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作,不能理解为限制本申请的具体保护范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是,如在本申请中使用的,用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语,而不用作表程度的用语,并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。
在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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;可以是直接相连,也可以是接触连接或通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。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。
在本文描述中所使用的术语只是为了描述特定实施方案,而并非旨在进行限制。如说明书和所附权利要求中所使用的那样,单数形式的“一个”、“一种”和“该”旨在也涵盖复数形式,除非上下文以其他方式明确地指示。还将理解的是,本文中所使用的术语“和/或”是指并且涵盖相关联地列出的项目中的一个或多个项目的任何和全部可能的组合。还将理解的是,术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时是指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其分组。
图1至图11示出了根据本申请一些实施方案的摄像模组及被设置于摄像模组中的反射驱动组件12。如图1所示,摄像模组包括反射模块10、镜头模块20以及成像模块30,其中,反射模块10用于改变来自被摄目标的光线的传播方向使得光线指向镜头模块20,镜头模块20用于汇聚光线于成像模块30,成像模块30用于输出所成图像。也就是说,反射模块10对来自被摄目标的光线进行转向,镜头模块20被保持于反射模块10的光反射路径上并接收来自反射模块10的光线,成像模块30被保持于镜头模块20的光传播路径上并接收镜头模块20出射的光线进行成像。在一个示例中,反射模块10、镜头模块20以及成像模块30沿光线传播方向依次设置,反射模块10和成像模块30被分别固定于镜头模块20的两侧。
相应地,反射模块10包括反射驱动组件12和被安装于反射驱动组件12中的反射元件11,其中,反射元件11适于反射光线以折叠摄像模组的成像光路。在一个示例中,反射元件11适于将入射的光线转折一定角度后出射至镜头模块20,具体地,该角度可以为90°。换言之,反射元件11将沿第一轴Y的方向传播的光线反射至与第一轴Y呈一定角度相交的第二轴X的方向上,该第一轴Y和第二轴X的夹角可以为90°。其中,第一轴Y与反射模块10的入射光轴平行或者重合,反射模块10的入射光轴也即摄像模组的入射光轴;第二轴X也即反射模块10的出射光轴,当第一轴Y和第二轴X的夹角为90°时,第一轴Y垂直于第二轴X。应可以理解,考虑到制造公差,反射元件11对光线进行转折的角度可能存在1°以内的误差。进一步地,定义一第三轴Z,第三轴Z垂直于第一轴Y和第二轴X。
值得一提的是,在本申请中,两个轴相互垂直的情况可以包括以下两种:一种是两个轴在同一平面内相交,并且交角为直角,形成传统的垂直关系;另一种是两个轴位于不同的平面中,虽然它们不相交,但各自的方向向量相互垂直,构成空间垂直关系。换言之,第一轴Y、第二轴X和第三轴Z中任意两个轴之间的垂直关系可以是相交的,也可以是空间的,当它们相交时,交角为直角,形成传统的垂直关系;当它们不相交时,各自的方向向量相互垂直,构成空间垂直关系。在一个示例中,如图1所示,第一轴Y和第三轴Z互不相交,第一轴Y的方向向量和第三轴Z的方向向量相互垂直,第一轴Y和第三轴Z互为空间垂直关系;进一步地,第二轴X和第三轴Z互不相交,第二轴X的方向向量和第三轴Z的方向向量相互垂直,第二轴X和第三轴Z互为空间垂直关系。
在具体实施方案中,反射驱动组件12适于驱动反射元件11运动,从而改变光线的传播路径,进而实现摄像模组的光学防抖或者摄像角度调整功能。反射元件11可被实施为棱镜(例如三棱镜)或者反射镜。当反射元件11被实施为棱镜时,反射元件11包括光入射面17、光反射面18和光出射面19,光入射面17与光出射面19相互垂直,且光反射面18相对光入射面17和光出射面19均呈45°角倾斜,这样,光线能够在光反射面18处发生90°转折。当反射元件11被实施为反射镜时,反射元件11仅包括光反射面18,该光反射面18相对入射光线和出射光线均呈45°角倾斜设置。
镜头模块20包括光学镜头21,光学镜头21的光轴即是镜头模块20的光轴,光学镜头21的光轴沿第二轴X的方向设置,从而反射模块10反射的光线沿第二轴X的方向入射光学镜头21并经由光学镜头21传播至成像模块30。在一个示例中,光学镜头21具有一固定的焦距,光学镜头21中的光学镜片之间的间距是固定不可调整的,但光学镜头21整体可以被驱动以沿着光学镜头21的光轴的方向移动进而实现对焦功能,或者沿着垂直于光学镜头21的光轴的方向移动进而实现光学防抖功能。在另一个示例中,光学镜头21具有可变焦距(即,镜头模块20的焦距是可变的),光学镜头21包括至少一固定群组211和至少一活动群组212,固定群组211相对于成像模块30在光学镜头21的光轴的方向上的距离固定,活动群组212相对于固定群组211或者成像模块30在光学镜头21的光轴的方向上的距离可调整,从而光学镜头21的焦距可调。具体地,光学镜头21包括一个固定群组211和一个活动群组212,活动群组212被设置于固定群组211和成像模块30之间,固定群组211包括固定镜筒2111和被容置于固定镜筒2111中的至少一固定镜片2112,活动群组212包括活动镜筒2121和被容置于活动镜筒2121中的至少一活动镜片2122。应可以理解,固定群组211和活动群组212的数量也可以不止一个,具体根据需求确定。
进一步地,镜头模块20还包括镜头驱动组件22,光学镜头21被安装于镜头驱动组件22内,镜头驱动组件22驱动光学镜头21移动,改变光线的传播路径,进而实现诸如防抖、对焦、变焦等功能。应可以理解,镜头驱动组件22可以驱动光学镜头21整体移动以实现对焦或者防抖功能;镜头驱动组件22也可以驱动光学镜头21的部分移动,例如,镜头驱动组件22可以驱动光学镜头21的活动群组212移动以实现变焦或者防抖功能。
成像模块30包括感光组件31和滤光组件32。其中,感光组件31包括感光电路板312和被安装于感光电路板312的感光芯片311、电子元件(图中未示出)。感光芯片311通过例如粘接的方式固定于感光电路板312并通过例如引线键合的方式电连接于感光电路板312,从而感光芯片311接收光线进行成像后通过感光电路板312与移动电子设备电连接。滤光组件32包括滤光支架322和被安装于滤光支架322的滤光元件321。滤光支架322通过例如粘接的方式固定于感光电路板312,滤光元件321通过例如粘接的方式固定于滤光支架322从而被保持于感光芯片311的感光路径上,滤光元件321对进入感光芯片311的光线进行过滤。
在本申请一些示例中,成像模块30与镜头模块20相互固定,反射模块10与镜头模块20相互固定,从而形成具有折叠光路的潜望摄像模组。应可以理解,反射模块10与镜头模块20之间的相互固定可以通过粘合介质相互粘接固定(例如反射模块10的反射基座121与镜头模块20的镜头基座221之间通过粘合介质相互粘接固定),或者,反射模块10与镜头模块20之间通过一体成型的方式固定(例如反射模块10的反射基座121与镜头模块20的镜头基座221之间通过一体成型的方式固定),换言之,反射模块10与镜头模块20采用同一基座,反射元件11和光学镜头21被安装于同一基座中,形成一体式的潜望摄像模组。
如前所述,反射元件11适于将入射的光线转折一定角度后出射,从而实现成像光路转折,而进一步设置反射驱动组件12则可以通过反射驱动组件12驱动反射元件11转动,进而实现摄像模组的光学防抖功能或者摄像角度调整功能。为此,本申请提供了一种适于驱动反射元件11转动的反射驱动组件12。
如图2至图11所示,反射驱动组件12包括反射基座121、载体125以及用于驱动载体125相对反射基座121转动的反射驱动部126。其中,反射元件11被固定于载体125,载体125被可转动地设置于反射基座121,反射驱动部126包括至少二转动磁石和至少二转动线圈,至少二转动磁石和至少二转动线圈被分别固定于载体125和反射基座121。至少二转动磁石和至少二转动线圈相对设置,当转动线圈通电时,转动线圈与转动磁石之间产生相互作用力,进而驱动载体125以及被固定于载体125的反射元件11相对反射基座121转动。相应地,反射驱动组件12还可以包括一反射驱动电路,该反射驱动电路电连接于至少二转动线圈并提供驱动电流。应可以理解,反射驱动电路可以被实施为贴附于反射基座121的柔性线路板或者嵌入反射基座121的导电金属嵌件。
转动磁石和转动线圈相对设置形成转动磁石-转动线圈对,通过给转动线圈通电,在转动磁石和转动线圈之间产生相互作用力,进而驱动载体125相对反射基座121转动。应可以理解,为实现反射驱动组件12能够驱动载体125绕第一轴Y和第三轴Z转动,转动磁石和转动线圈的数量分别应至少为两个。例如,转动磁石的数量和转动线圈的数量可以分别为两个、三个、四个或者更多。
在一个示例中,反射驱动部126包括用于驱动载体125绕第一轴Y转动的至少一第一转动磁石1261和至少一第一转动线圈1262,以及,用于驱动载体125绕垂直于第一轴Y的第三轴Z转动的至少一第二转动磁石1263和至少一第二转动线圈1264,至少一第一转动磁石1261和至少一第一转动线圈1262沿垂直于第一轴Y和第三轴Z的第二轴X相对设置,至少一第二转动磁石1263和至少一第二转动线圈1264也沿第二轴X相对设置。
换言之,用于驱动载体125绕第一轴Y和第三轴Z转动的至少二转动磁石-转动线圈对被设置于载体125的同一侧。应可以理解,该设置方式使得转动磁石和转动线圈被沿第二轴X集中设置在一侧,使得反射驱动组件12在其他侧不会对其他器件造成电磁干扰。
具体地,参照图2至图4B所示,载体125包括载体主体1251和沿第三轴Z的方向被固定于载体主体1251的两侧的第一载体侧部1252和第二载体侧部1253,在一个示例中,第一载体侧部1252和第二载体侧部1253通过一体成型的方式固定于载体主体1251。更具体地,载体主体1251具有一倾斜安装面,第一载体侧部1252和第二载体侧部1253被固定于载体主体1251的两侧并与具有倾斜安装面的载体主体1251形成一反射元件容置腔1254,反射元件11通过被安装于反射元件容置腔1254的方式被固定于载体125。这样,反射元件11可以跟随载体125绕反射基座121转动,从而反射元件11可以绕第一轴Y和第三轴Z转动,进而能够在两个方向上调整光线入射和出射反射元件11的角度,并实现摄像模组的两个方向防抖或者两个方向摄像角度调整的功能。应可以理解,载体主体1251的倾斜安装面可以进一步下凹以形成一个凹槽,使得在不影响反射元件11安装的同时,还可以减轻载体125的质量,降低对驱动力的需求。
反射基座121包括反射基底1211和围绕反射基底1211并固定于反射基底1211上的第一反射基座侧部1212、第二反射基座侧部1213和第三反射基座侧部1214,其中,第一反射基座侧部1212和第三反射基座侧部1214相对设置于反射基底1211的两侧,第二反射基座侧部1213连接第一反射基座侧部1212和第三反射基座侧部1214,第二反射基座侧部1213位于远离反射模块10出射光线的一侧,即,第二反射基座侧部1213位于远离镜头模块20的一侧。这样,反射基座121形成一安装空间并具有一朝向光线入射反射模块10的方向的开口和一朝向光线出射反射模块10的方向的开口,从而载体125和反射元件11可以被容置于反射基座121的安装空间中。通过上述两个开口,光线可以沿第一轴Y的方向入射至反射元件11,并在被反射元件11反射后,光线还可以沿第二轴X的方向传播至镜头模块20。
在本申请的一个示例中,至少一第一转动磁石1261和至少一第二转动磁石1263被固定于载体125,至少一第一转动线圈1262和至少一第二转动线圈1264被固定于反射基座121。在该示例中,当转动线圈通电时,转动磁石和载体125相对反射基座121转动,实现动磁式反射驱动组件12,有助于简化反射驱动组件12的电路设计,避免了可动部分通电的问题。
进一步地,为使所有的转动磁石和转动线圈沿第二轴X相对设置,至少一第一转动磁石1261和至少一第二转动磁石1263被固定于载体主体1251面向第二反射基座侧部1213的一侧,至少一第一转动线圈1262和至少一第二转动线圈1264被固定于第二反射基座侧部1213面向载体主体1251的一侧。应可以理解,载体主体1251面向第二反射基座侧部1213的一侧即载体125远离镜头模块20的一侧,载体主体1251面向第二反射基座侧部1213的侧面也可以被称为是载体125的背面,换言之,至少一第一转动磁石1261和至少一第二转动磁石1263均被固定于载体主体1251面向第二反射基座侧部1213的背面。
在一个具体示例中,第一转动磁石1261的数量为二,第二转动磁石1263的数量为一,两个第一转动磁石1261和一个第二转动磁石1263被分别固定于载体主体1251面向第二反射基座侧部1213的一侧。其中,两个第一转动磁石1261被设置于第二转动磁石1263的两侧,这样,可以平衡重力分布,使固定有转动磁石的载体125的转动更稳定均衡。在一个优选示例中,两个第一转动磁石1261被对称地设置于第二转动磁石1263的两侧。
相应地,第一转动线圈1262和第二转动线圈1264的数量分别和第一转动磁石1261和第二转动磁石1263保持一致,第一转动线圈1262的数量为二,第二转动线圈1264的数量为一,两个第一转动线圈1262和一个第二转动线圈1264被分别固定于第二反射基座侧部1213面向载体主体1251的一侧。其中,两个第一转动线圈1262被设置于第二转动线圈1264的两侧,并且两个第一转动线圈1262分别与两个第一转动磁石1261相对设置,第二转动线圈1264与第二转动磁石1263相对设置。
值得一提的是,设置两个第一转动线圈1262还可以在提供相同甚至更大的驱动力下减少每个第一转动线圈1262的圈数,进而使得第一转动线圈1262的厚度不必被设置的较大。其中,线圈的厚度可以理解为线圈沿第二轴X延伸的尺寸。应可以理解,当转动线圈的厚度被设计的较大时,转动线圈中远离转动磁石的导线受到转动磁石的磁场影响较小,对驱动力的影响不大,将转动线圈设置为两个可以使第一转动线圈1262的厚度不必被设置的较大,且具有足够的驱动力。同时,当载体125相对反射基座121绕第一轴Y转动时,两侧的第一转动线圈1262和第一转动磁石1261之间的最小间隙会变小,因此,为避免因第一转动线圈1262和第一转动磁石1261之间的碰撞而导致的损坏,使第一转动线圈1262具有较小的厚度对增加第一转动线圈1262和第一转动磁石1261之间的间隙具有明显的好处。
相应地,在一个示例中,第一转动线圈1262和第一转动磁石1261之间的间隙不小于第二转动线圈1264和第二转动磁石1263之间的间隙。具体地,两侧的两个第一转动线圈1262与两个第一转动磁石1261之间的间隙不小于位于中间的第二转动线圈1264与第二转动磁石1263之间的间隙。进一步地,如图11所示,第一转动线圈1262的厚度小于第二转动线圈1264的厚度,以使两侧的两个第一转动线圈1262和两个第一转动磁石1261之间的间隙设计空间更大。
值得一提的是,在本申请的一个示例中,第一转动磁石1261和第二转动磁石1263可以是仅具有一个N极和一个S极的单极磁石;在本申请的另一个示例中,第一转动磁石1261和第二转动磁石1263可以是具有至少两个N极和至少两个S极的多极磁石或者由多个单极磁石组合而成的磁石。而不论第一转动磁石1261和第二转动磁石1263是否为多极磁石,参考图5所示,第一转动磁石1261面向第一转动线圈1262的表面具有至少两个沿第三轴Z的方向设置的磁极区域,第二转动磁石1263面向第二转动线圈1264的表面具有至少两个沿第一轴Y的方向设置的磁极区域。具体地,第一转动磁石1261面向第一转动线圈1262的表面的N极区域和S极区域沿第三轴Z的方向设置,第二转动磁石1263面向第二转动线圈1264的表面的N极区域和S极区域沿第一轴Y的方向设置。相应地,在第三轴Z的方向上,第二转动磁石1263的尺寸大于第一转动磁石1261的尺寸。应可以理解,在本申请中,一个磁极区域是指一个N极区域或者一个S极区域。
转动磁石具有多个N极和多个S极可以提供更高的磁通量和更复杂的磁场分布,从而提供更精细控制。应可以理解,第二转动磁石1263被设置于两个第一转动磁石1261的中间,当第二转动磁石1263被实施为由两个单极磁石组成时,由于两侧的第一转动磁石1261的磁场影响,两个单极磁石的安装设置会变得困难,因此,在一个具体示例中,位于中间的第二转动磁石1263为具有两个N极和两个S极的多极磁石而不是由两个单极磁石组成。进一步地,考虑到第二转动磁石1263在第三轴Z的方向的尺寸要被设计的尽可能大,从而使绕第三轴Z转动的驱动力尽可能大,而多极磁石的中间部分会存在无磁区,因此,两个第一转动磁石1261可以分别由两个单极磁石组成,进而避免无磁区的存在,从而减小两个第一转动磁石1261在第三轴Z的方向上所占据的空间。
进一步地,如图3B所示,载体主体1251面向反射基座121的一侧向内凹陷形成一转动磁石槽1255,两个第一转动磁石1261和一个第二转动磁石1263被固定于该转动磁石槽1255中。第二反射基座侧部1213面向载体125的一侧向内凹陷形成转动线圈槽1217,两个第一转动线圈1262和一个第二转动线圈1264通过被安装于转动线圈槽1217的方式固定于反射基座121。在一个示例中,反射驱动部126还包括反射导磁片1265,反射导磁片1265嵌入载体125中并被设置于至少二转动磁石远离至少二转动线圈的一侧,从而约束转动磁石的磁场并增强转动磁石面向转动线圈一侧的磁场强度。在一个具体示例中,反射导磁片1265裸露并作为转动磁石槽1255的槽底。
进一步地,反射驱动组件12还包括转动位置感测部128,转动位置感测部128用于获取载体125的姿态变化信息,进而获取被安装于载体125的反射元件11的姿态变化信息。具体地,如图4A、图5和图6所示,转动位置感测部128包括用于获取所述载体125的姿态变化信息的第一转动感测元件1281和第二转动感测元件1282,第一转动感测元件1281和第二转动感测元件1282分别电连接于反射驱动电路。在一个示例中,第一转动感测元件1281和第二转动感测元件1282均被固定于第二反射基座侧部1213,其中,第一转动感测元件1281被设置于其中一第一转动线圈1262的中间并面向其中一第一转动磁石1261,该第一转动感测元件1281用于感测载体125绕第一轴Y转动的姿态变化信息;第二转动感测元件1282被设置于第二转动线圈1264的中间并面向第二转动磁石1263,该第二转动感测元件1282用于感测载体125绕第三轴Z转动的姿态变化信息。应可以理解,在本申请中,第一转动感测元件1281和第二转动感测元件1282可以为TMR(磁阻传感器)、霍尔元件或驱动芯片,本申请并不为此所限。
更具体地,由于载体125需要绕第一轴Y和第三轴Z转动,第一转动感测元件1281和第二转动感测元件1282在检测其中一个方向的位置变化时,会受到其他方向位置变化带来的影响。因此,为了减少其他方向位置变化对感测精度的影响,在本申请的一个具体示例中,参考图6所示,第一转动感测元件1281沿第二轴X的方向的投影与第三轴Z重叠,第二转动感测元件1282沿第二轴X的方向的投影与第一轴Y重叠。进一步地,考虑到转动感测元件与转动磁石的N极区域和S极区域相接区域相对设置的时候具有较好的检测效果,相应地,第一转动感测元件1281与第一转动磁石1261的N极区域和S极区域相接的区域相对设置,第二转动感测元件1282与第二转动磁石1263的N极区域和S极区域相接的区域相对设置。
在本申请中,第一转动线圈1262与第一转动磁石1261相互作用的主要为第一转动线圈1262沿第一轴Y的方向延伸的部分,因此,第一转动线圈1262具有沿第一轴Y的方向延伸的长度方向;第二转动线圈1264与第二转动磁石1263相互作用的主要为第二转动线圈1264沿第三轴Z的方向延伸的部分,因此,第二转动线圈1264具有沿第三轴Z的方向延伸的长度方向。第一转动线圈1262的长度方向和第二转动线圈1264的长度方向相互垂直,相应地,在一个具体示例中,被设置在第一转动线圈1262中的第一转动感测元件1281与被设置在第二转动线圈1264中的第二转动感测元件1282相互垂直设置。
进一步地,继续参照图2至图4B,在本申请中,反射驱动组件12还包括框架123以及被设置于反射基座121和框架123之间的第一支撑部122、被设置于载体125和框架123之间的第二支撑部124。其中,框架123通过第一支撑部122被可转动地支撑在反射基座121上,载体125通过第二支撑部124被可转动地支撑在框架123上,进而载体125被可转动地设置于反射基座121,框架123通过承载载体125间接地承载反射元件11。具体地,载体125相对框架123绕第三轴Z转动,框架123相对反射基座121绕第一轴Y转动,当框架123被驱动相对反射基座121绕第一轴Y转动时,载体125也会随着框架123一起相对反射基座121绕第一轴Y转动,这样,反射元件11能够实现绕第一轴Y和第三轴Z转动,从而可以在两个方向上调整光线入射和出射反射元件11的角度,并实现摄像模组的两个方向防抖或者两个方向摄像角度调整的功能。
如前所述,反射基座121和框架123之间设有第一支撑部122,框架123通过第一支撑部122被可转动地支撑在反射基座121的反射基底1211的上方。第一支撑部122包括转轴支撑件1221和至少二辅助滚珠1222,转轴支撑件1221被第一轴Y穿过且被固定于反射基座121或框架123,至少二辅助滚珠1222被设置于框架123的至少二辅助上槽1235和反射基座121的至少二辅助下槽1216之间。在一个示例中,转轴支撑件1221被固定于反射基座121的反射基底1211,转轴支撑件1221凸出于反射基底1211面向框架123的顶面,框架123面向反射基底1211的底面具有一转轴定位槽1234,转轴支撑件1221被容置于转轴定位槽1234中并与转轴定位槽1234保持接触,转轴支撑件1221和转轴定位槽1234沿第一轴Y的方向相对设置。具体地,转轴定位槽1234的位置与转轴支撑件1221的位置相互对应,转轴定位槽1234与转轴支撑件1221均被第一轴Y穿过,转轴支撑件1221的形状与转轴定位槽1234的形状相匹配,转轴支撑件1221与转轴定位槽1234相互限位,框架123通过转轴定位槽1234和转轴支撑件1221之间的限位关系被限制为相对反射基座121绕第一轴Y转动。此时,第一轴Y即为框架123的旋转轴,第一轴Y与框架123的旋转轴重合,框架123以及被承载于框架123的反射元件11绕第一轴Y转动。相应地,转轴支撑件1221具有弧形的顶面,例如,转轴支撑件1221以半球形状凸出于反射基底1211。当然,半球形状的转轴支撑件1221的顶面也可以具有一平面,从而降低转轴支撑件1221的成型难度。在该示例中,转轴支撑件1221被固定于反射基座121的反射基底1211上,使得框架123的转动不易产生偏移,框架123的转轴定位槽1234与转轴支撑件1221形状相匹配则进一步限定了框架123仅能绕穿过转轴支撑件1221的第一轴Y转动,使得反射元件11的转动不易受到外部的影响。值得一提的是,由于转轴支撑件1221是固定不可动的,对转轴定位槽1234的形状要求降低,转轴定位槽1234与转轴支撑件1221保持至少三个点接触或者线接触即可保证框架123在相对反射基座121的转动过程中其旋转轴不发生偏移。这里,在一个具体示例中,线接触是指圆状线接触。
进一步地,在一个具体示例中,转轴支撑件1221由金属材质制成,转轴支撑件1221通过嵌件注塑工艺嵌合于反射基底1211中,从而可以保持转轴支撑件1221的耐久度。但是,当形成转轴定位槽1234的材质为塑料或者树脂时,金属材质的转轴支撑件1221容易造成转轴定位槽1234形成凹坑,进而影响框架123的转动效果,因此,可以使转轴支撑件1221的材料和形成转轴定位槽1234的材料一致,例如使转轴支撑件1221的材料和形成转轴定位槽1234的材料均为金属、塑料或者树脂,进而减少转轴定位槽1234形成凹坑的几率。具体地,转轴支撑件1221通过注塑工艺一体成型于反射基底1211的顶面,从而转轴支撑件1221被固定于反射基底1211的顶面。
应可以理解,在本申请的其他示例中,转轴支撑件1221也可以被固定于框架123的底面,相应地,反射基底1211的顶面对应具有一转轴定位槽1234。换言之,转轴支撑件1221被固定于反射基座121和框架123中的一者,反射基座121和框架123中的另一者面向转轴支撑件1221的一侧则相应设置一转轴定位槽1234。
进一步地,第一支撑部122还包括的至少二辅助滚珠1222用于辅助转轴支撑件1221支撑框架123,转轴支撑件1221和至少二辅助滚珠1222形成一个用于支撑框架123的支撑平面,从而避免框架123在转动过程中产生不必要的倾斜。应可以理解,在一个示例中,至少二辅助滚珠1222凸出于反射基底1211的高度等于转轴支撑件1221凸出于反射基底1211的高度,从而转轴支撑件1221和至少二辅助滚珠1222可以提供一水平的支撑平面。其中,辅助滚珠1222的直径为0.6-1.2mm,包括两端值,在一个具体示例中,辅助滚珠1222的直径为0.9mm。
为限制至少二辅助滚珠1222在框架123和反射基座121之间的位置,框架123的底面具有至少二辅助上槽1235,反射基底1211的顶面具有至少二辅助下槽1216,至少二辅助上槽1235和至少二辅助下槽1216相互对应并分别形成至少二滚珠运动空间,至少二辅助滚珠1222被设置于框架123的至少二辅助上槽1235和反射基座121的至少二辅助下槽1216之间。在一个示例中,辅助上槽1235的数量以及辅助下槽1216的数量与辅助滚珠1222的数量相等,一个辅助上槽1235和一个辅助下槽1216之间仅容纳一个辅助滚珠1222。例如,本申请图4A所示意,辅助滚珠1222的数量为二,相应地,辅助上槽1235和辅助下槽1216的数量也分别为二。应可以理解,为提升反射驱动组件12的可靠性,辅助上槽1235和辅助下槽1216的深度小于辅助滚珠1222的半径,从而使得辅助滚珠1222被设置在辅助上槽1235或者辅助下槽1216中时,辅助滚珠1222的至少一半露出于辅助上槽1235或者辅助下槽1216。
进一步地,框架123还内嵌有一辅助滚珠支撑金属件1236,辅助滚珠支撑金属件1236通过嵌件注塑工艺嵌合在框架123中并作为辅助上槽1235的槽底露出,从而在增强框架123结构的同时使得辅助上槽1235具有较硬的槽底。
在本申请中,转轴支撑件1221与转轴定位槽1234之间的限位关系提供了框架123转动的旋转轴,至少二辅助滚珠1222仅起到在反射基座121上支撑框架123的作用,为减小由于辅助滚珠1222而产生的阻力,至少二辅助上槽1235和至少二辅助下槽1216中的一者是直线槽且沿以第一轴Y为圆心的虚拟圆的切线方向延伸。其中,辅助滚珠1222被松配地容置于直线槽,辅助滚珠1222与直线槽最少状态下仅一点接触,辅助滚珠1222与直线槽最多状态下仅三点接触。通过这样的方式,在框架123相对反射基座121转动的过程中,至少二辅助滚珠1222的运动自由度提升、摩擦力降低,并减少了至少二辅助滚珠1222与槽壁之间的磨损,提升了反射驱动组件12的能量转换效率,相应的,反射驱动组件12的响应速度得以提升。应可以理解,直线槽是指沿直线方向延伸的槽,在本申请中,上述的直线槽沿以第一轴Y为圆心的虚拟圆的切线方向直线延伸,至少二直线槽沿长度方向的对称轴与该虚拟圆相切。在一个具体示例中,为直线槽的至少二辅助上槽1235或至少二辅助下槽1216沿长度方向的对称轴与上述以第一轴Y为圆心的虚拟圆相切,换言之,至少二辅助上槽1235和至少二辅助下槽1216中的一者是具有沿长度方向与以第一轴Y为圆心的虚拟圆相切的对称轴的直线槽。进一步地,直线槽具有两个长边槽壁和两个短边槽壁,两个长边槽壁相对设置,两个短边槽壁分别连接两个长边槽壁,两个长边槽壁相互平行且分别沿直线延伸。两个短边槽壁与两个长边槽壁的连接处可以为弧形连接,从而可以降低直线槽的成型难度,相应地,直线槽具有圆角矩形的形状。
进一步地,至少二辅助上槽1235和至少二辅助下槽1216中的另一者也可以是直线槽。但是,考虑到当至少二辅助上槽1235和至少二辅助下槽1216均为直线槽后,驱动框架123相对反射基座121转动时,辅助滚珠1222的位置不受控制,从而导致辅助滚珠1222被辅助上槽1235和辅助下槽1216卡住的情形,影响框架123相对反射基座121绕第一轴Y转动。例如,在驱动过程中,当辅助滚珠1222位于用于容置该辅助滚珠1222的辅助下槽1216最靠近框架123转动方向的一侧且位于用于容置该辅助滚珠1222的辅助上槽1235最远离框架123转动方向的一侧,此时继续驱动框架123相对反射基座121转动,该辅助滚珠1222被相应的辅助上槽1235的槽壁和辅助下槽1216的槽壁夹持,该辅助滚珠1222难以滚动或者平移,进而对框架123的转动造成影响。为了解决该问题,可以通过增加辅助上槽1235或辅助下槽1216的长度来实现,但是增加辅助上槽1235或辅助下槽1216的长度会占据框架123或者反射基底1211更多的空间,造成框架123或者反射基底1211的尺寸增加,进而导致反射驱动组件12的尺寸增加。
因此,在本申请的一个示例中,至少二辅助上槽1235和至少二辅助下槽1216中的另一者是用于定位辅助滚珠1222的定位槽,辅助滚珠1222被紧配地容置于定位槽。值得一提的是,被紧配地容置于定位槽并不表示辅助滚珠1222与定位槽之间不存在间隙,辅助滚珠1222与定位槽之间仍可以具有一定的间隙,以使辅助滚珠1222被定位槽定位的同时仍能够在定位槽中滚动或者平移。具体地,紧配地容置是指辅助滚珠1222被居中的设置在定位槽中时,辅助滚珠1222与定位槽的侧壁的最小距离小于等于0.1mm,优选的,该最小距离小于等于0.05mm。相应地,松配地容置是指辅助滚珠1222被居中的设置在直线槽中时,辅助滚珠1222与长边槽壁之间的最小距离大于等于0.1mm,优选地,该最小距离大于等于0.15mm;辅助滚珠1222与短边槽壁之间的最小距离比辅助滚珠1222的移动行程大至少0.2mm。相应地,至少二辅助滚珠1222与至少二辅助下槽1216之间的最大间隙小于至少二辅助滚珠1222与至少二辅助上槽1235之间的最大间隙。
应可以理解,在一个具体示例中,至少二辅助下槽1216是直线槽且沿以第一轴Y为圆心的虚拟圆的切线方向延伸,至少二辅助上槽1235是用于定位辅助滚珠1222的定位槽,至少二辅助滚珠1222被松配地容置于至少二辅助下槽1216,至少二辅助滚珠1222被紧配地容置于至少二辅助上槽1235,此时,至少二辅助滚珠1222分别通过至少二辅助上槽1235定位。在另一个具体示例中,至少二辅助上槽1235是直线槽且沿以第一轴Y为圆心的虚拟圆的切线方向延伸,至少二辅助下槽1216是用于定位辅助滚珠1222的定位槽,至少二辅助滚珠1222被松配地容置于至少二辅助上槽1235,至少二辅助滚珠1222被紧配地容置于至少二辅助下槽1216,此时,至少二辅助滚珠1222分别通过至少二辅助下槽1216定位。从驱动框架123相对反射基座121转动的角度考虑,两个具体示例并无明显优劣,但考虑到组装过程,直线槽并不能定位滚珠,在安装过程中需要先把辅助滚珠1222设置在定位槽中,因此,为简化组装工艺,避免在组装辅助滚珠1222的过程中翻转反射驱动组件12半成品的步骤,优选使至少二辅助下槽1216为用于定位辅助滚珠1222的定位槽。相应地,至少二辅助滚珠1222与至少二辅助下槽1216之间的间隙小于至少二辅助滚珠1222与至少二辅助上槽1235之间的间隙。
进一步结合图7和图8,其中,1216'为辅助下槽1216沿第一轴Y的方向在框架123底面上的投影,C为以第一轴Y为圆心的虚拟圆,A为辅助上槽1235沿长度方向的对称轴。在该示例中,辅助滚珠1222、辅助上槽1235和辅助下槽1216的数量均为二。第一支撑部122包括两个辅助滚珠1222,框架123的底面具有两个辅助上槽1235,反射基底1211具有两个辅助下槽1216,两个辅助上槽1235被对称的形成在框架123的底面,两个辅助下槽1216被对称的形成在反射基底1211的顶面,两个辅助上槽1235分别与两个辅助下槽1216相对设置并形成两个滚珠运动空间。其中,两个辅助上槽1235为直线槽,两个辅助下槽1216为定位槽,以第一轴Y为圆心作一虚拟圆C,两个辅助上槽1235沿该虚拟圆C的切线方向延伸,每个辅助下槽1216的初始位置分别沿第一轴Y的方向投影于相对的辅助上槽1235的中间区域。应可以理解,两个辅助下槽1216的初始位置是指框架123相对反射基座121绕第一轴Y向两个相反方向可转动的角度相等时两个辅助下槽1216的位置,这样,当反射驱动组件12驱动框架123绕第一轴Y转动时,反射元件11向两个方向均可以有较大的转动角度。在一个具体示例中,在初始位置时,两个辅助上槽1235的中心点位于以第一轴Y为圆心的虚拟圆C上。
具体地,两个辅助上槽1235均具有沿长度方向与以第一轴Y为圆心的虚拟圆C相切的对称轴A,两个辅助滚珠1222分别被松配地容置于两个辅助上槽1235中。当辅助滚珠1222被居中的设置在辅助上槽1235中时,辅助滚珠1222与辅助上槽1235的长边槽壁之间的最小距离L2大于0.1mm,优选地,该最小距离L2大于0.15mm;辅助滚珠1222与辅助上槽1235的短边槽壁之间的最小距离L3比辅助滚珠1222的移动行程大至少0.2mm,其中,辅助滚珠1222移动行程与框架123可绕第一轴Y转动的角度和辅助滚珠1222距离第一轴Y的距离相关。进一步地,在一个示例中,从第一轴Y分别到两个辅助上槽1235的垂线的夹角α的角度范围为80°至100°,从而使辅助滚珠1222在框架123的转动过程中提供较好的支撑效果且不会因为辅助上槽1235的设置导致框架123的尺寸过大。在一个具体示例中,从第一轴Y分别到两个辅助上槽1235沿长度方向的对称轴A的垂线的夹角α为90°。
两个辅助下槽1216分别与两个辅助上槽1235相对应,两个辅助滚珠1222被分别被紧配地容置于两个辅助下槽1216中。当辅助滚珠1222被居中的设置在辅助下槽1216中时,辅助滚珠1222与辅助下槽1216的侧壁的最小距离L1小于0.1mm,优选的,该最小距离L1小于0.05mm。相应地,两个辅助滚珠1222与两个辅助下槽1216之间的最大间隙小于两个辅助滚珠1222与两个辅助上槽1235之间的最大间隙。应可以理解,紧配仅是表示辅助滚珠1222被设置在辅助上槽1235和辅助下槽1216之间时,辅助滚珠1222与辅助下槽1216之间的间隙相对辅助滚珠1222与辅助上槽1235之间的间隙更小,从而辅助下槽1216可以起到定位作用,并不是表示辅助滚珠1222被卡合在辅助下槽1216中。
应可以理解,辅助下槽1216与辅助滚珠1222之间的紧配关系使得辅助滚珠1222相对框架123的位置被确定,从而当框架123相对反射基座121转动时,辅助滚珠1222的位置不会处在不利的位置进而导致辅助滚珠1222被卡住,因此,该配置方式具有明显的优势。并且应可以理解,还可以设置更多的辅助滚珠1222以及用于容置辅助滚珠1222的辅助上槽1235和辅助下槽1216,例如均设置为三个、四个或者更多,本申请并不为此所限。
进一步参照图2至图4B所示,框架123包括框架主体1231和沿第三轴Z的方向被固定于框架主体1231的两侧的第一框架侧部1232和第二框架侧部1233,在一个示例中,第一框架侧部1232和第二框架侧部1233通过一体成型的方式固定于框架主体1231。更具体地,第一框架侧部1232和第二框架侧部1233从框架主体1231的两侧向载体125方向延伸,且第一框架侧部1232和第二框架侧部1233面向载体125的顶面分别向下凹陷形成第一转轴下槽12321和第二转轴下槽12331,第二支撑部124包括两个转轴滚珠1241,两个转轴滚珠1241被分别容置于第一转轴下槽12321和第二转轴下槽12331中。两个转轴滚珠1241具有相同的高度且被垂直于第一轴Y和第二轴X的第三轴Z穿过,从而被支撑于两个转轴滚珠1241的载体125能够相对框架123绕第三轴Z转动。第一框架侧部1232和第二框架侧部1233从框架主体1231的两侧向载体125方向延伸从而分别通过第一转轴下槽12321和第二转轴下槽12331的高度调整两个转轴滚珠1241的高度,进而控制穿过两个转轴滚珠1241的第三轴Z的高度。值得一提的是,在一个示例中,通过调整第一框架侧部1232和第二框架侧部1233从框架主体1231向上延伸的高度和在第二轴X的方向上的位置使得第三轴Z穿过反射元件11的重心或者靠近反射元件11的重心,从而保持反射元件11绕第三轴Z转动的稳定性。
为分别容纳凸出的第一框架侧部1232和第二框架侧部1233,如图9所示,第一载体侧部1252和第二载体侧部1253的外侧(即远离反射元件11的一侧)分别凹陷地形成一第一载体侧凹部12521和一第二载体侧凹部12531,从而第一框架侧部1232可以伸入第一载体侧部1252的第一载体侧凹部12521中,第二框架侧部1233可以伸入第二载体侧部1253的第二载体侧凹部12531中。进一步地,第一载体侧部1252面向第一转轴下槽12321的位置相应具有一第一转轴上槽12522,第二载体侧部1253面向第二转轴下槽12331的位置相应具有一第二转轴上槽12532,第一转轴上槽12522和第一转轴下槽12321形成一滚珠运动空间,第二转轴上槽12532和第二转轴下槽12331也形成一滚珠运动空间,两个转轴滚珠1241被分别设置于第一转轴上槽12522和第一转轴下槽12321之间以及第二转轴上槽12532和第二转轴下槽12331之间。通过这样的方式,使两个转轴滚珠1241被分别地设置于第一载体侧部1252和第一框架侧部1232之间以及第二载体侧部1253和第二框架侧部1233之间。应可以理解,两个转轴滚珠1241可以是可滚动地设置在载体125和框架123之间,两个转轴滚珠1241也可以被固定于载体125或者框架123。
具体地,在一个示例中,第一转轴下槽12321和第二转轴下槽12331分别与两个转轴滚珠1241保持至少三个点接触或者线接触,从而两个转轴滚珠1241分别在第一转轴下槽12321和第二转轴下槽12331被确定。第一转轴上槽12522和第二转轴上槽12532中的一个与其中一个转轴滚珠1241保持至少三个点接触或者线接触,第一转轴上槽12522和第二转轴上槽12532中的另一个与另一个转轴滚珠1241仅保持两点接触。例如,第一转轴上槽12522与其中一个转轴滚珠1241保持至少三个点接触或者线接触,第二转轴上槽12532与另一个转轴滚珠1241仅保持两点接触。这样,载体125可以通过其中一个转轴滚珠1241被定位于框架123上,而另一个转轴滚珠1241不起定位作用,从而载体125在通过两个转轴滚珠1241被支撑在框架123上时,不会因为部件的制造公差而导致两个转轴滚珠1241难以一起被分别设置于第一转轴上槽12522和第一转轴下槽12321之间以及第二转轴上槽12532和第二转轴下槽12331之间。在一个具体示例中,线接触指的是圆状线接触。
继续参照图4A和图9所示,第一转轴下槽12321、第二转轴下槽12331和第一转轴上槽12522均为圆台状凹槽,第二转轴上槽12532为沿第三轴Z的方向延伸且具有梯形截面的凹槽,从而其中一个转轴滚珠1241分别与第一转轴下槽12321和第一转轴上槽12522保持线接触,另一个转轴滚珠1241分别与第二转轴下槽12331保持线接触,与第二转轴上槽12532保持两点接触。
相应地,在本申请中,两个转轴滚珠1241和至少二辅助滚珠1222被分别设置在不同的高度上,但是两个转轴滚珠1241和至少二辅助滚珠1222均可以通过高度方向(也即第一轴Y的方向)设置于反射驱动组件12中,这使得反射驱动组件12的组装变得简便,仅需沿高度方向堆叠各部件即可。
在本申请的一个示例中,如图3A所示,载体125的表面还固定有载体缓冲件1257。具体地,载体缓冲件1257通过例如胶合或者二次注塑的工艺被固定于载体125的表面,从而当载体125与框架123或者反射基座121相撞时提供缓冲作用。载体缓冲件1257可以为例如硅胶等柔性材质。
值得一提的是,如前所述,考虑到反射基座121具有朝向光线出射反射模块10的方向的开口,为防止载体125在绕第三轴Z转动时超出转动行程或者脱落,框架123还包括两个旋转止挡件1237,两个旋转止挡件1237分别沿第三轴Z的方向设置在框架主体1231的两侧,并分别沿第二轴X的方向从框架主体1231的两侧一体延伸至第一载体侧部1252和第二载体侧部1253的下方,从而两个旋转止挡件1237在第一轴Y的方向上的投影分别落在第一载体侧部1252和第二载体侧部1253上,进而当载体125的旋转角度超出设计角度时,载体125可以被两个旋转止挡件1237止挡进而停止转动。
进一步地,如图5、图9和图10所示,反射驱动组件12还包括反射磁吸部127。反射磁吸部127包括两个第一反射磁性件1271和两个第二反射磁性件1272,两个第一反射磁性件1271被分别固定于载体125的底面,两个第二反射磁性件1272被分别固定于反射基座121的反射基底1211的顶部,两个第一反射磁性件1271和两个第二反射磁性件1272相互磁吸,从而载体125隔着框架123被磁吸在反射基底1211的顶面。相应地,载体125通过反射磁吸部127的磁吸力被隔着框架123支撑在反射基座121上。其中,第一反射磁性件1271和第二反射磁性件1272中的一者被实施为磁石,第一反射磁性件1271和第二反射磁性件1272中的另一者由能够被磁石吸引的材料制成,例如,第一反射磁性件1271和第二反射磁性件1272中的另一者可以被实施为磁石或者磁轭。
在本申请的一个示例中,两个第一反射磁性件1271被实施为磁吸磁石,两个第二反射磁性件1272被实施为磁吸磁轭。由于被实施为磁吸磁石的两个第一反射磁性件1271相较于被实施为磁吸磁轭的两个第二反射磁性件1272离反射模块10的边缘远,从而可以降低反射磁吸部127对外产生的磁干扰。相应地,为进一步减少该磁干扰问题,两个第一反射磁性件1271被实施为磁吸多极磁石,应可以理解,多极磁石外扩磁感线相对于单极磁石外扩磁感线更近,有利于减少磁漏。
更具体地,两个第一反射磁性件1271凸出于载体125的底面,两个第二反射磁性件1272露出于反射基座121的顶面,从而减小两个第一反射磁性件1271和两个第二反射磁性件1272之间的距离,进而增加第一反射磁性件1271和第二反射磁性件1272之间的磁吸力。进一步地,框架123面向两个第一反射磁性件1271和两个第二反射磁性件1272的位置分别向内凹陷以提供避让空间。应可以理解,框架123面向两个第一反射磁性件1271和两个第二反射磁性件1272的位置也可以直接形成两个通槽来提供避让空间。例如图10所示,框架123面向两个第一反射磁性件1271和两个第二反射磁性件1272的位置直接形成两个通槽,两个第一反射磁性件1271直接分别穿过两个通槽,以使第一磁性件和第二磁性件之间的距离不受限于框架123的设置。
在一个示例中,载体125的底面向内凹陷形成两个载体磁吸槽1256,两个第一反射磁性件1271通过被分别安装在两个载体磁吸槽1256中而被固定于载体125的底面;两个第二反射磁性件1272通过胶合或者嵌件注塑的方式被分别固定于反射基座121的反射基底1211的顶部。为使第一反射磁性件1271和第二反射磁性件1272之间保持足够的间隙而又能够产生足够的磁吸力,还可以增加第二反射磁性件1272的面积。相应地,在一个具体示例中,第一反射磁性件1271在第一轴Y的方向上的投影落在第二反射磁性件1272中,也就是,第一反射磁性件1271在第一轴Y的方向上的投影的面积小于第二反射磁性件1272在第一轴Y的方向上的投影的面积。值得一提的是,为了便于两个第二反射磁性件1272的安装,两个第二反射磁性件1272之间还可以设有磁吸连接部1273,磁吸连接部1273中间具有开孔以避让转轴支撑件1221,磁吸连接部1273向下凸出以便于通过嵌件注塑的方式被固定在反射基座121中。
这里,为了便于第一反射磁性件1271的安装,两个第一反射磁性件1271也被嵌入在载体125中的反射导磁片1265磁吸。在一个示例中,反射导磁片1265从两个载体磁吸槽1256中露出,两个反射磁性件被分别设置在两个载体磁吸槽1256中并与反射导磁片1265相吸引。
进一步地,图11示出了沿第一轴Y的方向俯视反射基座121的示意图,其中,两个转轴滚珠1241、两个第一反射磁性件1271被沿第一轴Y的方向投影在反射基座121的反射基底1211上。应可以理解,当反射磁吸部127通过磁吸力将载体125隔着框架123磁吸在反射基座121上时,反射磁吸部127同时也对第一支撑部122和第二支撑部124施加磁吸力。但如果反射磁吸部127的磁吸力不直接作用在穿过第二支撑部124的两个转轴滚珠1241的第三轴Z上,磁吸力将对载体125相对于框架123绕第三轴Z的转动产生影响。具体来说,当反射磁吸部127的磁吸力作用方向不与第三轴Z相交时,反射磁吸部127的磁吸力没有直接作用在第三轴Z上,会产生较大的回复阻力,阻碍载体125绕第三轴Z转动,进而需要增加反射驱动组件12的推力,并使得载体125相对于框架123绕第三轴Z的转动会偏向一个方向。换言之,为了确保载体125相对框架123转动的正常、稳定运行,需要控制反射磁吸部127的磁吸力作用方向与第三轴Z的位置关系,任何偏差都可能导致转动不均或增加不必要的推力需求,从而影响整个系统的稳定性和效率。值得一提的是,反射磁吸部127的磁吸力作用方向是指反射磁吸部127中的所有磁吸力的合力的作用方向。例如,当反射磁吸部127的两个第一反射磁性件1271和两个第二反射磁性件1272之间分别产生的两个磁吸分力,两个磁吸分力的合力的方向即为反射磁吸部127的磁吸力作用方向。或者,当反射磁吸部127仅产生一个磁吸力时,该磁吸力的作用方向即为反射磁吸部127的磁吸力作用方向。
然而当反射磁吸部127的磁吸力直接作用在第一支撑部122的转轴支撑件1221上时,会增加对转轴支撑件1221的磨损,进而损坏并影响框架123相对反射基座121转动的精度。
为了解决上述问题,在一个示例中,框架123相对反射基座121转动所绕的第一轴Y与载体125相对框架123转动所绕的第三轴Z不相交,第一轴Y与第三轴Z之间存在一定距离。相应地,沿第一轴Y的方向看,第一轴Y不位于第三轴Z上,第三轴Z位于转轴支撑件1221和至少二辅助滚珠1222之间,在一个具体示例中,转轴支撑件1221到第三轴Z的距离小于至少二辅助滚珠1222到第三轴Z的距离。进一步地,沿第一轴Y的方向看,反射磁吸部127的磁吸力作用方向与第三轴Z相交,反射磁吸部127的磁吸力直接作用在第三轴Z上,反射磁吸部127关于第三轴Z对称设置。在一个具体示例中,沿第一轴Y的方向看,两个第一反射磁性件1271关于第三轴Z对称设置。
值得一提的是,由于驱动载体125绕第一轴Y转动的转动磁石均被设置在载体125远离镜头模块20的背面,因此,对于驱动载体125绕第一轴Y转动而言,第一轴Y离反射驱动部126越远,反射驱动部126提供用于绕第一轴Y转动的驱动力的力矩越大。因此,在本申请的一个示例中,第一轴Y距离反射驱动部126的第一转动磁石1261的中心的垂直距离L4大于等于2mm,这样使得反射驱动部126驱动载体125绕第一轴Y转动的驱动力具有足够大的力矩,进而能够驱动载体125、框架123及被固定于上述两者上的其他部件转动。进一步地,考虑到移动电子设备对转动线圈工作电流的限制,转动线圈的工作电流越大,对反射驱动组件12而言其功耗也越大,因此,可以考虑增加第一轴Y与第一转动磁石1261的中心的垂直距离L4,从而使对第一转动线圈1262的最大工作电流的需求降低,例如可以使第一转动线圈1262的最大工作电流被设计在100mA之下。在一个示例中,第一轴Y与第一转动磁石1261的中心的垂直距离L4大于等于3.5mm。
但是,当第一轴Y和第三轴Z之间的距离过大时,会使得被固定于载体125的反射元件11的反射面的利用率不足,这不利于反射模块10的整体设计。因此,进一步考虑到第三轴Z和第一轴Y之间的间距设计问题,结合第一轴Y的位置,第一轴Y与第一转动磁石1261的中心的垂直距离L4可以为2mm-5.5mm,进一步优选为3.5mm-5.5mm,均包括两端值。并且,进一步地,第一轴Y位于第三轴Z远离反射驱动部126的一侧,进而可以在近似条件下,反射驱动部126提供用于绕第一轴Y转动的驱动力可以具有较大的力矩,进而对第一转动线圈1262的工作电流的要求降低,进而反射模块10的功耗能够降低。
值得一提的是,在摄像模组的使用过程中,需要考虑到载体125以及被固定于载体125的元件组成的活动部的重力会在反射模块10的姿势变化过程中阻碍载体125通过反射磁吸部127的磁吸力被隔着框架123支撑在反射基座121上,严重情况下该问题可能导致载体125脱落。为了减小该情况出现的可能性,可以通过降低活动部的重心的高度,使活动部的重心更靠近反射基底1211,从而减少由活动部的重量产生的力矩。相应地,如图3B、图5和图6所示,在本申请的一个示例中,第一转动磁石1261的顶面的高度低于第二转动磁石1263的顶面的高度,从而降低了活动部的重心的高度。进一步地,在一个具体示例中,第一转动磁石1261在第一轴Y的方向的尺寸还小于第二转动磁石1263在第一轴Y的方向的尺寸。
进一步地,结合图1所示,在本申请的一个示例中,第一轴Y和第三轴Z不位于同一平面中,第一轴Y和第三轴Z之间相互垂直但不相交;第二轴X和第三轴Z不位于同一平面中,第二轴X和第三轴Z之间相互垂直但不相交;第一轴Y和第二轴X位于同一平面中,第一轴Y和第二轴X相互垂直且相交。换言之,第一轴Y和第三轴Z互不相交,第一轴Y和第三轴Z互为空间垂直关系;第二轴X和第三轴Z互不相交,第二轴X和第三轴Z互为空间垂直关系;第一轴Y和第二轴X相交并相互垂直,具体的,第一轴Y和第二轴X的交点不位于反射元件11的光反射面18上,第一轴Y和第二轴X的交点位于反射元件11的光反射面18的上方。应可以理解,这样的设置方式,使得反射驱动组件12的设计难度被降低,反射驱动组件12的旋转轴设计不必受限于镜头模块20的光轴位置。当然,在本申请的另一个示例中,第一轴Y和第二轴X的交点也可以位于反射元件11的光反射面18上。
应可以理解,在本申请的另一个示例中,第一轴Y和第二轴X也可以互不相交,使第一轴Y和第二轴X互为空间垂直关系,即,第一轴Y、第二轴X和第三轴Z中任意两个轴互不相交,该第一轴Y、该第二轴X和该第三轴Z互为空间垂直关系,第一轴Y、第二轴X和第三轴Z中任意两个轴均不在同一平面中延伸。
进一步地,如图2所示,反射驱动组件12还包括一反射盖体129,反射盖体129与反射基座121相固定并形成一容纳空间以容纳反射驱动组件12的其他元件。具体地,反射盖体129包括反射盖体顶部1291和被固定于反射盖体顶部1291的第一反射盖体侧部1292、第二反射盖体侧部1293、第三反射盖体侧部1294。其中,反射盖体顶部1291具有一入射窗口12911,第一反射盖体侧部1292和第三反射盖体侧部1294相对设置于反射盖体顶部1291的两侧,第二反射盖体侧部1293连接第一反射盖体侧部1292和第三反射盖体侧部1294,第二反射盖体侧部1293位于远离镜头模块20的一侧。这样,光线可以通过反射盖体顶部1291的入射窗口12911进入反射模块10,并从反射盖体129未设置反射盖体129侧部的一侧离开反射模块10。
综上,基于本申请实施例的摄像模组及反射驱动组件12被阐明,其中,反射驱动组件12通过合理的结构布置来驱动反射元件11转动以实现摄像模组的光学防抖或者摄像角度调整。具体地,本申请所述的反射驱动组件12可以驱动反射元件11绕第一轴Y±2.2°转动,可以驱动反射元件11绕第三轴Z±1.2°转动,其中符号±示意反射元件11可基于初始位置绕转轴(第一轴Y或第三轴Z)沿顺时针或逆时针两个相反方向转动。
以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解,本申请不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理,在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (18)

1.一种反射驱动组件,其特征在于,包括:
反射基座;
载体,所述载体被可转动地设置于所述反射基座;以及
反射驱动部,所述反射驱动部包括用于驱动所述载体绕第一轴转动的至少一第一转动磁石和至少一第一转动线圈,以及,用于驱动所述载体绕垂直于该第一轴的第三轴转动的至少一第二转动磁石和至少一第二转动线圈,所述第一转动磁石和所述第一转动线圈沿垂直于该第一轴和该第三轴的第二轴相对设置,所述第二转动磁石和所述第二转动线圈也沿该第二轴相对设置。
2.根据权利要求1所述的反射驱动组件,其特征在于,所述第一转动磁石面向所述第一转动线圈的表面具有至少两个沿该第三轴的方向设置的磁极区域,所述第二转动磁石面向所述第二转动线圈的表面具有至少两个沿该第一轴的方向设置的磁极区域。
3.根据权利要求2所述的反射驱动组件,其特征在于,所述第一转动磁石的数量为二,所述第二转动磁石的数量为一,所述第一转动线圈的数量为二,所述第二转动线圈的数量为一,两个所述第一转动磁石被设置于一个所述第二转动磁石的两侧,两个所述第一转动线圈被设置于一个所述第二转动线圈的两侧。
4.根据权利要求3所述的反射驱动组件,其特征在于,所述第一转动线圈和所述第一转动磁石之间的间隙不小于所述第二转动线圈和所述第二转动磁石之间的间隙,所述第一转动线圈的厚度小于所述第二转动线圈的厚度。
5.根据权利要求2所述的反射驱动组件,其特征在于,所述第一转动线圈的长度方向和所述第二转动线圈的长度方向相互垂直。
6.根据权利要求1至5任一所述的反射驱动组件,其特征在于,所述第一转动磁石和所述第二转动磁石被固定于所述载体,所述第一转动线圈和所述第二转动线圈被固定于所述反射基座。
7.根据权利要求6所述的反射驱动组件,其特征在于,该第一轴和该第三轴互不相交,该第一轴和该第三轴互为空间垂直关系。
8.根据权利要求7所述的反射驱动组件,其特征在于,该第二轴和该第三轴互不相交,该第二轴和该第三轴互为空间垂直关系。
9.根据权利要求6所述的反射驱动组件,其特征在于,该第一轴与所述第一转动磁石的中心的垂直距离为2mm-5.5mm。
10.根据权利要求9所述的反射驱动组件,其特征在于,该第一轴位于该第三轴远离所述反射驱动部的一侧。
11.根据权利要求6所述的反射驱动组件,其特征在于,所述反射驱动组件还包括用于获取所述载体的姿态变化信息的第一转动感测元件和第二转动感测元件,所述第一转动感测元件沿该第二轴的方向的投影与该第三轴重叠,所述第二转动感测元件沿该第二轴的方向的投影与该第一轴重叠。
12.根据权利要求6所述的反射驱动组件,其特征在于,所述第一转动磁石的顶面的高度低于所述第二转动磁石的顶面的高度。
13.根据权利要求12所述的反射驱动组件,其特征在于,所述反射驱动组件还包括框架以及被设置于所述反射基座和所述框架之间的第一支撑部、被设置于所述载体和所述框架之间的第二支撑部。
14.根据权利要求13所述的反射驱动组件,其特征在于,所述反射驱动组件还包括反射磁吸部,所述载体通过所述反射磁吸部的磁吸力被隔着所述框架支撑在所述反射基座上,沿该第一轴的方向看,所述反射磁吸部的磁吸力作用方向与该第三轴相交。
15.根据权利要求14所述的反射驱动组件,其特征在于,所述反射磁吸部包括两个第一反射磁性件和两个第二反射磁性件,两个所述第一反射磁性件被分别固定于所述载体的底面,两个所述第二反射磁性件被分别固定于所述反射基座的反射基底的顶部,沿该第一轴的方向看,两个所述第一反射磁性件关于该第三轴对称设置。
16.根据权利要求13所述的反射驱动组件,其特征在于,所述第一支撑部包括转轴支撑件和至少二辅助滚珠,所述转轴支撑件被该第一轴穿过且被固定于所述反射基座或所述框架,所述至少二辅助滚珠被设置于所述框架的至少二辅助上槽和所述反射基座的至少二辅助下槽之间,所述至少二辅助上槽和所述至少二辅助下槽中的一者是直线槽且沿以该第一轴为圆心的虚拟圆的切线方向延伸。
17.根据权利要求16所述的反射驱动组件,其特征在于,所述至少二辅助上槽是所述直线槽,所述至少二辅助下槽是用于定位所述辅助滚珠的定位槽,每个所述辅助下槽的初始位置分别沿该第一轴的方向投影于相对的所述辅助上槽的中间区域,所述至少二辅助滚珠与所述至少二辅助下槽之间的最大间隙小于所述至少二辅助滚珠与所述至少二辅助上槽之间的最大间隙。
18.一种摄像模组,其特征在于,包括:
反射模块,所述反射模块包括如权利要求1至17任一所述的反射驱动组件和被安装于所述反射驱动组件中的反射元件;
镜头模块,所述镜头模块被保持于所述反射模块的光反射路径上;以及
成像模块,所述成像模块接收所述镜头模块出射的光线进行成像。
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