CN203896166U - 五线圈控制镜头倾斜运动的三轴音圈马达 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种五线圈控制镜头倾斜运动的三轴音圈马达，包括由底盖和磁轭构成的外壳、设于外壳内且装有镜头的镜头座、连接镜头座端部和外壳端部的至少1个弹簧片、一对焦线圈、四个偏转线圈及多块磁石，镜头与镜头座同轴且平行于光轴，通过这五个线圈以及多块磁石实现了镜头的对焦以及倾斜运动，本实用新型整体结构简单，方便实用。
Description
技术领域
本实用新型涉及马达设备，尤其涉及一种可以对镜头运动进行控制的音圈马达。
背景技术
随着智能手机的普及，人们对智能手机的功能要求也越来越高，例如，很多用户都希望时刻随身携带的智能手机可以同数码相机一样，拍摄出完美的照片。可是数码相机能够实现相应的功能，是需要相对复杂的机械结构控制镜头的多维度运动，虽然智能手机的厂商也一直致力于此方面的研发，其中以TDK, Mitsumi为代表，已经研发出了带OIS功能的音圈马达（VCM），但是上述各厂商生产的音圈马达都存在各自的缺点，例如量产难度大，不易于马达驱动电路匹配，功耗大，体积略大等。
例如，有的厂商生产的OIS VCM在现有的自动对焦马达的基础上，在其结构的外侧四边位置增加相应的驱动结构，控制镜头倾斜，导致OIS VCM的整体外形尺寸达到了约10mmx10mm，体积较大，无法顺应智能手机超轻超薄的流行趋势，因而大部分手机都无法安装这种自动对焦马达。
并且，现有OIS VCM由于其原理性，采用多组马达驱动，且相应零部件无法公用，导致其零部件较多，结构复杂，组装过程也比较麻烦耗时，整体生产成本较高。
再者，现有OIS VCM驱动部件之间相对独立，分别单独控制，其引脚数量较多，因此所需的驱动电路也相对较复杂。
因此，如何提供一种体积较小的、方便控制镜头倾斜运动、结构简洁的音圈马达是业界亟待解决的技术问题。
发明内容
本实用新型为了解决上述现有技术中存在的技术问题，提出一种五线圈控制镜头倾斜运动的三轴音圈马达，包括由底盖和磁轭构成的外壳、设于外壳内且装有镜头的镜头座、连接镜头座端部和外壳端部的至少1个弹簧片、一对焦线圈、四个偏转线圈及多块磁石，镜头与镜头座同轴且平行于光轴，对焦线圈套装于镜头座的一端，磁石设置在磁轭内壁上，与偏转线圈和对焦线圈相互作用。当对焦线圈通电时，所述磁石对镜头座产生一个平行光轴的作用力，使镜头座延光轴方向前后移动；当偏转线圈通电时，所述磁石对镜头座产生四个平行于光轴但是大小及方向可控的作用力，使镜头座的光轴发生偏转。
在一实施例中，所述磁石在磁轭内壁上均匀设有4块，每块磁石对应偏转线圈的横向中心线进行平面两级充磁。
在另一实施例中，所述磁石在磁轭内壁上设有8块，以偏转线圈的横向中心线为界，其中4块磁石对应各偏转线圈远离对焦线圈的一侧，另外4块磁石对应偏转线圈靠近对焦线圈的一侧以及对焦线圈。
所述弹簧片包括一与镜头座端部相固接的活动块、均布在活动圈外围与外壳端部相固接的多块固定块、连接所述活动块与固定块的弹性连接条。
所述偏转线圈和对焦线圈对应1个公共接地端。
本实用新型通过5个线圈以及八块磁石（或者四块平面两级充磁），即可实现对镜头的对焦和可控偏转，由于驱使镜头进行各个方向运动的各驱动部分之间进行了部件的公用，导致本实用新型结构简单、组装过程省力，并且易于与驱动电路相匹配，扩展性较好，充分节约了生产成本。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例的爆炸图；
图2为本实用新型第一实施例的剖视图。
具体实施方式
如图1至图2所示，本实用新型一实施例提供的五线圈控制镜头倾斜运动的三轴音圈马达，主要包括磁轭1、底盖6、镜头座7、偏转线圈、对焦线圈5、磁石3、弹簧片2。
镜头座7上装有镜头，镜头座的四个侧面上均匀设有4个偏转线圈，相邻的两个偏转线圈所在平面相互垂直，用来实现镜头倾斜。镜头座7的一端外围套有一对焦线圈5，用来实现镜头对焦。磁轭1的内壁上设有与偏转线圈以及对焦线圈5相互作用的磁石3，在本实施例中，磁石3设置了8块，磁轭的每一个内壁上设置了2块磁石，以偏转线圈垂直于光轴的横向中心线为界，其中位于上方的磁石对应偏转线圈远离对焦线圈的上侧部分，与其进行相互作用，磁石的作用面的极性为N极。位于下方的另一块磁石对应偏转线圈的下侧部分及对焦线圈，与它们进行相互作用，且对应对焦线圈及偏转线圈下侧部分的磁石的作用面的极性均为S极。
镜头座7的上端设有弹簧片2，该弹簧片2贴合在镜头座7上端边缘，镜头座15下端也同样设有弹簧片2，该弹簧片2贴合在镜头座7下端边缘，本领域内的技术人员也可以根据需要在镜头座其中一端设置一个弹簧片即可，弹簧片2包括与镜头座7端部相固接的活动块、均布在活动圈外围与外壳端部相固接的多块固定块、连接活动块与固定块的弹性连接条。镜头座7通过上下两个弹簧片2悬挂在金属磁轭1内部，从而该镜头座7在金属磁轭1内可沿着光轴方向前后移动，同时可围绕镜头座7的中心点做微小角度的移轴偏转。
当对焦线圈5通电时，八个磁石中的第一磁石3、第二磁石8、第三磁石9、第四磁石10的磁场作用下，对镜头座15产生一个平行光轴的作用力，使镜头座15前后移动，从而实现镜头的对焦；当四个偏转线圈当中的第一偏转线圈15、第三偏转线圈16通相反方向电流时，在第五磁石11、第一磁石3、第七磁石13、第三磁石9的磁场作用下，对镜头座7产生两个平行于光轴，但方向相反的力，并作用在镜头座7的两个相对的侧面上，使镜头座7发生相对于对焦线圈5所在平面的偏转。当第二偏转线圈4、第四偏转线圈17通相反方向电流时，在第六磁石12、第二磁石8、第八磁石14、第四磁石10的磁场作用下，对镜头座7产生两个平行于光轴，但方向相反的力，并用在镜头座7的两个相对的侧面上，使镜头座7发生相对于对焦线圈5所在平面的偏转；四个偏转线圈：第一偏转线圈15、第二偏转线圈4、第三偏转线圈16、第四偏转线圈17控制镜头在两个正交方向上产生相对与光轴的倾斜运动，从而五个线圈控制镜头在三个及以上自由度运动，此处的自由度指的是物理学上的自由度。
在另一实施例中，8块磁石也可以变形为平面两极充磁的4块磁石，磁轭的4个内壁上分别设有4块磁石，每块磁石上以对应偏转线圈的横向中心线为分界线，进行平面两极充磁，同样也可以实现本实用新型的技术效果。
本实用新型通过五个线圈配合装配与线圈周围的八个磁石，可实现对镜头的对焦和可控水平移动和倾斜，且该机构体积小，长宽可达到8.5*8.5mm，并且多个线圈共用一个公共接地端，易于与驱动电路相匹配。
以上具体实施例仅用以举例说明本实用新型的结构，本领域的普通技术人员在本实用新型的构思下可以做出多种变形和变化，这些变形和变化均包括在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1. 一种五线圈控制镜头倾斜运动的三轴音圈马达，包括由底盖和磁轭构成的外壳、设于外壳内的镜头座、均布于所述镜头座外围的4个偏转线圈、连接镜头座端部和外壳端部的至少1个弹簧片，其特征在于：所述镜头座的一端外围套有对焦线圈，所述磁轭内壁上设有与所述偏转线圈和对焦线圈相互作用的磁石，所述偏转线圈与对焦线圈控制镜头座在至少3个自由度上进行偏转。
2. 如权利要求1所述的三轴音圈马达，其特征在于：所述磁石在磁轭内壁上均匀设有4块，每块磁石对应偏转线圈的横向中心线进行平面两级充磁。
3. 如权利要求1所述的三轴音圈马达，其特征在于：所述磁石在磁轭内壁上设有8块，以偏转线圈的横向中心线为界，其中4块磁石对应各偏转线圈远离对焦线圈的一侧，另外4块磁石对应偏转线圈靠近对焦线圈的一侧以及对焦线圈。
4. 如权利要求2或3所述的三轴音圈马达，其特征在于：所述弹簧片包括一与镜头座端部相固接的活动块、均布在活动圈外围与外壳端部相固接的多块固定块、连接所述活动块与固定块的弹性连接条。
5. 如权利要求4所述的三轴音圈马达，其特征在于：所述偏转线圈和对焦线圈对应1个公共接地端。
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