CN203734500U - 马达 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种马达，涉及摄像器材领域，包括簧片组、内筒、中筒、第一磁体和控制线圈，至少两个所述第一磁体对称设置在所述中筒上，所述中筒套设于所述内筒外，所述内筒和所述中筒通过数个簧片组连接，所述簧片组的位置和个数都与所述第一磁体的相对应，所述簧片组包括至少两个簧片，每个所述簧片两端分别与所述中筒和所述内筒连接，所述簧片上下对称设置，所述控制线圈设置在所述内筒上，所述控制线圈的位置和个数与所述第一磁体的相对应。本实用新型利用线圈和永磁体之间的受力，通过控制簧片的弹性系数，实现马达对内筒的控制，本实用新型提供的马达结构相对简单，易于量产，简单快捷的实现了马达的内筒对焦和倾斜运动。
Description
技术领域
本实用新型涉及摄像器材领域，具体而言，涉及一种对焦马达。
背景技术
智能手机高度普及，其中智能手机的摄像效果是手机用户选取手机的一个重要标准，为了使手机的摄像效果进一步向数码相机靠拢，不少国际知名的手机对焦马达厂商都开始研发三轴对焦马达，使得手机摄像模组具备了光学图象稳定（OIS）功能。当前智能手机OIS摄像模组有两种技术路线，分别为基于平移式（Pure shift）OIS对焦马达以及基于移轴式(Tilt-shift)OIS对焦马达。
平移式OIS对焦马达是将一个独立的AF自动对焦马达固定在一个平移悬挂系统上（通常为4根等长的竖直向上的悬丝），该悬挂系统允许此AF马达在平行于图像传感器的平面上沿任意方向做微小平移（一般在正负100微米以内）。由于镜头悬浮体的总重量较大，而悬挂系统的硬度又有限，因此，在不同的拍照姿态下（朝下、水平朝前、朝上等），镜头悬浮体会在自身重力的作用下相对于图像传感器产生平移，更严重的是，镜头悬浮体(相当于一个弹簧振子)会在外界扰动下产生平移振动，导致图像模糊。
平移式闭环OIS马达的优点在于：理论上可补偿较大的抖动，最大补偿角度可达正负1.5度。其特殊的平移悬挂系统解决了镜头的三维平动问题，镜头在做平移时，仍可保证光轴垂直于图像传感器表面。其缺点是：结构比传统马达复杂很多，物料成本高，制造工艺繁琐，以及由此带来的低良率、低产量和高价格，不利于OIS技术的大面积推广。
移轴式OIS马达的结构相对简单很多，非常接近普通AF马达。所不同的是，普通AF马达的弹簧悬挂系统只允许镜头沿对焦方向移动，而移轴式OIS马达的弹簧悬挂系统不但允许镜头沿对焦方向移动，还允许镜头相对于一个转轴支点做任意方向的微小侧倾（倾斜角度一般在正负1.5度以内）。由于转轴位于靠近镜头底部的位置，因此当镜头左右倾斜时，镜头顶部实际上在相对于图像传感器左右平移。利用这个平移，便可补偿手抖带来的图像抖动。由于一个固定的转轴支点的存在，马达运动部分的重量很大程度上被这个支点分担了，镜头的倾斜角度受拍照姿态的影响小到可以忽略，镜头也不易受外界机械干扰而摆动，镜头的倾斜角是稳定可预测的，完全受偏转电流大小的控制。因此，镜头顶部的平移量也是与马达所通的偏转电流成正比。
移轴式OIS马达的优点在于：结构与普通AF马达接近，上述列出的平移式OIS马达的缺点基本都是移轴式的优点。另外，移轴式OIS马达还有一个独有的优势，即可在手机摄像模组中实现移轴摄影（Tilt-shift Photography）这项只有发烧级单反相机才能实现的特效拍照功能，极大增加了手机拍照的可玩性。另外，对于模组生产厂家来说，由于移轴式马达具有镜头光轴角度的调节功能，因此在模组装配中不需要高像素模组装配必备的光轴动态调节系统（Auto Alignment System），这可为模组厂节省很大开支。
移轴式OIS马达的主要缺陷在于：在开启OIS功能后，镜头在做平移时会不可避免的产生光轴的倾斜。当倾斜角度较大时，会导致图像画幅的边角部分失焦模糊。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种马达，以解决上述问题。
本实用新型提供的马达，包括簧片组、内筒、中筒、第一磁体和控制线圈，至少两个所述第一磁体对称设置在所述中筒上，所述中筒套设于所述内筒外，所述内筒和所述中筒通过数个簧片组连接，所述簧片组的位置和个数都与所述第一磁体的相对应，所述簧片组包括至少两个簧片，每个所述簧片两端分别与所述中筒和所述内筒连接，所述簧片上下对称设置，所述控制线圈设置在所述内筒上，所述控制线圈的位置和个数与所述第一磁体的相对应。
由于通电导线周围存在磁场，这样通电的导线就可以受到磁场的吸引或排斥，同时，通过控制电流的大小，就能够实现定量的调节，本实用新型就是利用这些基本原理实现的。
通电后，对称的控制线圈同时流入电流，形成磁场，和第一磁体发生作用，对内筒产生一个力，但由于对称的上下簧片刚性系数不同，内筒顶部和底部受到的簧片的拉力也不同，使得内筒受到一个转矩，形成定轴旋转，实现了整个内筒的纯倾斜运动。
进一步地，还包括外筒和第二磁体，所述第二磁体与所述第一磁体并列设置，所述第二磁体的磁场方向和所述第一磁体的磁场方向相反，所述外筒套设在所述中筒外，所述外筒通过簧片组和所述中筒相连，所述控制线圈设置在所述外筒上，所述控制线圈的位置和个数和所述第二磁体的相对应。通过增设外筒，实现了能够对内筒进行纯平移的运动。
进一步地，所述第一磁体为四个，呈十字分布。十字分布的四个第一磁体，能够让内筒在这四个方向上运动、调节，满足大部分用户的使用需求。
进一步地，所述内筒和所述外筒设有凸块，所述控制线圈套设于所述凸块。将控制线圈固定在凸块上，更加方便而且稳定。
本实用新型还提供一种镜头，包括外壳，镜片，以上所述的马达，所述镜片安装在所述马达的内筒上，所述外壳罩扣在所述马达外。采用以上所述的马达，能够实现对镜头的快速、准确的调节，而且制造成本同现有技术比较要降低许多。
本实用新型利用线圈和永磁体之间的受力，通过控制簧片的弹性系数，实现马达对内筒的控制，本实用新型提供的马达结构相对简单，易于量产，简单快捷的实现了马达的内筒对焦和倾斜运动。
附图说明
图1示出了本实用新型第一实施例提供的马达；
图2示出了本实用新型第二实施例提供的马达。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
如图1所示为本实用新型第一实施例提供的马达，包括簧片组、内筒1、中筒5、第一磁体3和控制线圈2，至少两个第一磁体3对称设置于中筒5，中筒5套设于内筒1外，内筒1和中筒5通过数个簧片组连接，簧片组的位置和个数都与第一磁体3的相对应，簧片组包括至少两个簧片6，每个簧片6两端分别与中筒5和内筒1连接，簧片6上下对称设置，控制线圈2设置在内筒1上，控制线圈2的位置和个数与第一磁体3的相对应。内筒1上设有凸块7，控制线圈2套设在凸块7上。
本使用新型第一实施例提供的马达两个第一磁体3对称设置，设置时为竖直放置，两个第一磁铁的磁场方向指向相同。控制线圈2的上部的电线接近对应第一磁体3的一极，而下部的电线则接近所对应的第一磁体3的另一极。每个簧片组的两个簧片6的刚性系数不同，位于下方的簧片6的刚性系数要比位于上方的刚性系数大，这样当内筒1受到电磁力的时候，上方的簧片6的伸缩量大，相当于内筒1绕靠近下方的簧片6旋转，实现了内筒1的纯倾斜运动。
如图2所示为本实用新型第二实施例提供的马达，包括簧片组、内筒1、中筒5、第一磁体3和控制线圈2，至少两个第一磁体3对称设置在中筒5上，中筒5套设于内筒1外，内筒1和中筒5通过数个簧片组连接，簧片组的位置和个数都与第一磁体3的相对应，簧片组包括至少两个簧片6，每个簧片6的两端分别与中筒5和内筒1连接，簧片6上下对称设置，控制线圈2设置在内筒1上，控制线圈2的位置和个数与第一磁体3的相对应。控制线圈2套设在凸块7上。
本实施例提供的马达还包括外筒9和第二磁体4，第二磁体4与第一磁体3并列设置，第二磁体4的磁场方向和第一磁体3的磁场方向相反，外筒9套设在中筒5外，外筒9通过簧片组和中筒5相连，控制线圈2设置在外筒9上，控制线圈2的位置和个数和第二磁体4的相对应。
连接外筒9和中筒5的簧片组的刚性系数也不同，与对应的簧片组的排列方式正好相反，在本实施例中，两个簧片6的刚性系数为上方的簧片6的刚性系数要大于下方簧片6的刚性系数，和连接中筒5和内筒1的簧片组的排列方式正好相反，这样排列，能够使得内筒1、中筒5发生转动时转轴不同，实现纯平移和纯倾斜的运动。
这样，本实施例提供的马达包括内外三层的套筒、分别为外筒9、中筒5和内筒1。第一磁体3磁场方向以及其与控制线圈2的相对位置关系如图1所示。当对四个内线圈通电电流大小相等时，磁场产生使得线圈产生大致沿光轴方向的力，带动内筒1做直线对焦运动。当控制线圈2通电电流大小不同时，因此产生大小不同的力，其中两两组合构成旋转力矩，带动内筒1相对于中筒5做倾斜或平移运动。
在当需要镜头相对于外界做纯倾斜运动时，可控制中筒5和内筒1朝相同的方向倾斜，两个倾斜相叠加，造成内筒1相对于外界发生较显著的、可控的倾斜。由于两个套筒的转轴一个位于顶部附近，一个位于底部附近，因此内筒1顶部和底部会发生错向平移，内套筒中的镜头未发生平移，而只是纯粹倾斜。
在当需要镜头相对于外界做纯平移运动时，可控制中管和内管朝相反的方向进行大小相等的倾斜，两个倾斜互相抵消，造成内筒1相对于外界不发生倾斜。由于两个套筒的转轴一个位于顶部附近，一个位于底部附近，导致总体来说内套筒中的镜头向右发生纯粹平移。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种马达，其特征在于，包括簧片组、内筒、中筒、第一磁体和控制线圈，至少两个所述第一磁体对称设置在所述中筒上，所述中筒套设于所述内筒外，所述内筒和所述中筒通过数个簧片组连接，所述簧片组的位置和个数都与所述第一磁体的相对应，所述簧片组包括至少两个簧片，每个所述簧片两端分别与所述中筒和所述内筒连接，所述簧片上下对称设置，所述控制线圈设置在所述内筒上，所述控制线圈的位置和个数与所述第一磁体的相对应。
2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，还包括外筒和第二磁体，所述第二磁体与所述第一磁体并列设置，所述第二磁体的磁场方向和所述第一磁体的磁场方向相反，所述外筒套设在所述中筒外，所述外筒通过簧片组和所述中筒相连，所述控制线圈设置在所述外筒上，所述控制线圈的位置和个数和所述第二磁体的相对应。
3.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，所述第一磁体为四个，呈十字分布。
4.根据权利要求2所述的马达，其特征在于，所述内筒和所述外筒设有凸块，所述控制线圈套设于所述凸块。
5.一种镜头，其特征在于，包括外壳，镜片，权利要求1-4任意一项所述的马达，所述镜片安装在所述马达的内筒上，所述外壳罩扣在所述马达外。
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