CN209765137U - 镜头装置及其透镜模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及镜头装置及其透镜模块，透镜模块包括：透镜单元，具有光轴；固定透镜单元的第一载体；容纳第一载体的第二载体，第一载体连接在第二载体上且可相对于第二载体在光轴方向、垂直方向、以及水平方向的其中至少一个方向上运动；基座，第二载体连接在基座上且可相对于基座其他方向上运动；以及驱动第一载体相对于第二载体、驱动第二载体相对于基座运动的光轴方向、垂直方向、以及水平方向驱动元件；其中，同设置在第一载体和第二载体之间、或同设置在第二载体和基座之间且在两个方向进行驱动的驱动元件的至少其中一驱动元件包括各自的磁轭和磁石，磁石沿着光轴与水平的至少其中一方向的尺寸大于或等于磁轭的对应尺寸。

Description

镜头装置及其透镜模块

技术领域

本实用新型涉及一种镜头装置及其透镜模块。

背景技术

图1是同一申请人的一种现有镜头装置100。如图1所示，该镜头装置100包括基座101、以及沿着光轴方向X依序设置在基座101内的棱镜模块102、透镜模块103、以及成像模块104。其中棱镜模块102用于将垂直方向Z入射的光线反射到光轴方向X，透镜模块103接收从棱镜模块102出射的光线，从透镜模块103出射的光线在成像模块104上形成影像。其中光轴方向X与垂直方向Z垂直。

其中透镜模块103包括透镜单元、用于固定所述透镜单元的第一载体、以及用于容纳所述第一载体的第二载体。第一载体连接在第二载体上且可相对于第二载体运动。镜头装置100还包括驱动第二载体相对于基座101沿着光轴方向X运动以实现对焦的光轴方向驱动元件、驱动第一载体相对于第二载体沿着垂直方向Z运动的垂直方向驱动元件、以及驱动第一载体相对于第二载体沿着水平方向Y运动的水平方向驱动元件。其中光轴方向X、垂直方向Z、水平方向Y三者相互垂直。垂直方向驱动元件包括设置在第一载体和第二载体之间的垂直方向驱动磁石和垂直方向驱动线圈；水平方向驱动元件包括设置在第一载体和第二载体之间的水平方向驱动磁石和水平方向驱动线圈。

这种镜头装置的缺陷在于，当垂直方向驱动元件驱动第一载体相对于第二载体在垂直方向Z运动时，第一载体也会带动水平方向驱动元件的水平方向驱动线圈沿着垂直方向Z运动，从而改变了水平方向驱动线圈与水平方向驱动磁石之间的距离、进而改变两者之间的磁密度，水平方向驱动元件的霍尔元件会检测到这种磁密度的变化，从而改变水平方向驱动线圈的电流。这导致垂直方向驱动元件和水平方向驱动元件之间发生串扰，水平方向驱动元件会出现误操作的情况。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中镜头装置容易发生串扰的缺陷，提供一种镜头装置及其透镜模块，能够减少各方向驱动元件之间的串扰。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种透镜模块，包括：

透镜单元，具有光轴；

用于固定所述透镜单元的第一载体；

用于容纳所述第一载体的第二载体，所述第一载体连接在第二载体上且可相对于第二载体在光轴方向、垂直方向、以及水平方向的其中至少一个方向上运动；

基座，所述第二载体连接在所述基座上且可相对于所述基座在光轴方向、垂直方向、以及水平方向的其他方向上运动,所述其他方向是光轴方向、垂直方向、以及水平方向除所述其中至少一个方向外的剩余方向；以及

驱动所述第一载体相对于所述第二载体、驱动所述第二载体相对于所述基座运动的光轴方向、垂直方向、以及水平方向驱动元件；

其中，同设置在所述第一载体和第二载体之间且在两个方向进行驱动的驱动元件、或同设置在所述第二载体和基座之间且在两个方向进行驱动的驱动元件的至少其中一驱动元件包括各自的磁轭和磁石，所述磁石沿着所述光轴与水平的至少其中一方向的尺寸大于或等于对应的磁轭沿着所述对应的方向的对应尺寸。

根据本实用新型所述的透镜模块，同设置在所述第一载体和第二载体之间且在两个方向进行驱动的驱动元件、或同设置在所述第二载体和基座之间且在两个方向进行驱动的所述驱动元件的所述至少其中一驱动元件包括各自的线圈，所述线圈与所述磁石相对应设置，所述磁轭上设置有孔。

根据本实用新型所述的透镜模块，所述光轴方向驱动元件设置在所述第二载体的底部与所述基座之间。

根据本实用新型所述的透镜模块，所述垂直方向驱动元件设置在所述第一载体的外表面与所述第二载体的内表面之间；所述水平方向驱动元件设置在所述第二载体的顶部与所述基座之间。

根据本实用新型所述的透镜模块，所述光轴方向驱动元件和所述垂直方向驱动元件设置在所述第一载体和所述第二载体之间。

根据本实用新型所述的透镜模块，所述水平方向驱动元件设置在所述第二载体与所述基座之间。

根据本实用新型所述的透镜模块，所述光轴方向、垂直方向、以及水平方向驱动元件分别包括各自的霍尔组件，所述霍尔组件与对应的磁轭分别设置在对应的磁石的相对两侧。

本实用新型还提供了一种镜头装置，包括：

基座：

棱镜模块，固定设置在所述基座内；

如上所述的透镜模块；所述棱镜模块以及所述透镜模块沿着所述光轴方向依序设置在所述基座内；以及

成像模块。

实施本实用新型的镜头装置及其透镜模块，具有以下有益效果：能够减少各方向驱动元件之间的串扰。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是同一申请人的一种现有镜头装置；

图2是本实用新型中的镜头装置的结构示意图；

图3是本实用新型中的镜头装置的分解示意图；

图4是本实用新型中的镜头装置的光轴方向驱动元件的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图2是本实用新型中的镜头装置200的结构示意图；图3是本实用新型中的镜头装置200的分解示意图；图4是本实用新型中的镜头装置200的光轴方向驱动元件的示意图。如图2-4所示，在本发明的一实施例中，镜头装置包括基座21、以及沿着光轴方向X依序设置在基座21内的棱镜模块22、透镜模块23、以及成像模块。其中棱镜模块21用于将垂直方向Z入射的光线反射到光轴方向X，透镜模块23接收从棱镜模块21出射的光线，从透镜模块23出射的光线在成像模块上形成影像。其中光轴方向X与垂直方向Z垂直。

透镜模块23包括透镜单元231、用于固定透镜单元231的第一载体232、以及用于容纳第一载体232的第二载体233。该透镜单元231具有沿着方向X的光轴，且包括一个或多个镜片、以及用于容纳固定这多个镜片的镜筒。第一载体232包括周壁232a、以及连接在周壁232a端部的端壁232b。其中周壁232a的截面大致呈开口的U形，端壁232b靠近成像模块且垂直于光轴方向X。

第一载体232连接在第二载体233上，且可相对于第二载体233至少在光轴方向X、垂直方向Z、以及水平方向Y的其中至少一个方向上运动，而第二载体233连接在基座21上，可相对于基座21在光轴方向X、垂直方向Z、以及水平方向Y的其他方向上运动，其他方向是光轴方向X、垂直方向Z、以及水平方向Y除所述其中至少一个方向外的剩余方向。光轴方向X、垂直方向Z、以及水平方向Y相互垂直。

第二载体233包括相对设置的两侧壁233a、连接在两侧壁233a端部的端壁233b、以及连接在两侧壁233a的底部之间的底板233c。端壁233b靠近成像模块。

该透镜模块23还包括片弹性体234。该片弹性体234连接在第一载体232的周壁232a顶部与第二载体233的两侧壁233a顶部之间，从而起到连接作用且在第一载体232与第二载体233沿着垂直方向Z相互远离时提供复位弹力。

该透镜模块23还包括沿着垂直方向Z延伸的轴弹性体25。该轴弹性体25连接基座21与第二载体233。轴弹性体25具有可挠性，可以是例如弹丝,在受力时能够绕其一端发生偏摆且在外力撤销后可复位。一端分别与第二载体233的顶部四角连接，另一端分别与基座21的第二部分的四角连接，这样使得轴弹性体25的长度足够发生变形。

由于轴弹性体25具有可挠性，当第二载体233相对于基座21移动时，轴弹性体25会绕着其下端发生偏摆，电磁力撤销后，第二载体233在轴弹性体25的作用下复位。

在第二载体233与基座21之间，设置有光轴方向驱动元件。更具体地说，该光轴方向驱动元件设置在第二载体233的底部与基座21的底壁之间。在本发明的实施例中，该光轴方向驱动元件包括设置在第二载体233的底部与基座21的底壁的其中一者上的光轴方向驱动磁轭237a、设置在其中另一者上的光轴方向驱动磁石237b、以及光轴方向霍尔组件237c，其中光轴方向霍尔组件237c与光轴方向驱动磁轭237a分别设置在光轴方向驱动磁石237b的相对两侧。在第二载体233的底部可以设置有对应的容纳凹位。光轴方向驱动磁轭237a和光轴方向驱动磁石237b的数量可以是两个或者其他数量例如一个，关于透镜模块23的光轴对称分布，光轴方向驱动线圈与光轴方向驱动磁石237b相对应设置，当光轴方向驱动线圈通电时，会通过电磁力作用推动第二载体233相对于基座21沿着光轴方向X移动，从而带动透镜单元231在光轴方向X上移动，以进行对焦。电磁力撤销后，第二载体233在轴弹性体25的作用下复位。

在第一载体232和第二载体233之间，设置有垂直方向驱动元件。该垂直方向驱动元件设置在第一载体232的周壁232a外表面与第二载体233的侧壁233a内表面之间。在本发明的实施例中，沿着垂直方向Z，垂直方向驱动元件设置在第一载体232的周壁232a外表面与第二载体233的侧壁233a内表面的中部位置。该垂直方向驱动元件包括设置在第一载体232的周壁232a外表面与第二载体233的侧壁233a内表面的其中一者上的垂直方向磁轭238a、设置在另一者上的垂直方向磁石238b、以及垂直方向霍尔组件。其中垂直方向霍尔组件与垂直方向磁轭238a分别设置在垂直方向磁石238b的相对两侧。其中在第一载体232的周壁232a外表面与第二载体233的侧壁233a内表面上均设置有对应的容纳凹槽。垂直方向磁轭238a和垂直方向磁石238b的数量可以是两个，关于透镜模块23的光轴对称分布，垂直方向磁轭238a上缠绕有垂直方向线圈,当垂直方向线圈通电时，会通过电磁力作用推动第一载体232相对于第二载体233沿着垂直方向Z移动，从而带动透镜单元231在垂直方向Z上移动。当电磁力与片弹性体234的复位弹力平衡时，第一载体232相对于第二载体233稳定。电磁力撤销后，第一载体232在片弹性体234的复位弹力的作用下复位。

在第二载体233与基座21之间，设置有水平方向驱动元件。更具体地说，该水平方向驱动元件设置在第二载体233的两侧壁233a的顶部与基座21之间。在本发明的实施例中，该水平方向驱动元件包括设置在第二载体233的两侧壁233a顶部和基座21之间的水平方向磁石239a、水平方向磁轭239b、以及水平方向霍尔组件，水平方向霍尔组件与水平方向磁轭239b分别设置在水平方向磁石239a的相对两侧。水平方向磁石239a和水平方向磁轭239b中的其中一者设置在第二载体233的两侧壁233a顶部的凹槽内，另一者固定在基座21。水平方向磁轭239b上缠绕有水平方向线圈,水平方向线圈通电时，一侧的电磁力小于另一侧的电磁力，从而推动第二载体233相对于基座21沿着水平方向Y移动，进而带动透镜单元231在水平方向Y上移动。电磁力撤销后，第二载体233在轴弹性体25的作用下复位。

镜头装置20还包括固定在基座21上的音圈马达(未图示)，光轴方向驱动元件、水平方向驱动元件、垂直方向驱动元件电连接至音圈马达。通过音圈马达来为光轴方向驱动元件、水平方向驱动元件、垂直方向驱动元件的线圈提供电力。该镜头装置20还包括与音圈马达电连接的传感器，该传感器检测镜头装置20的振动，并对应地驱动透镜单元231在垂直方向或水平方向上运动，从而实现在垂直方向和水平方向上的振动补偿，获得清晰的影像。

在上述实施例中,在第二载体233与基座21之间同时设置有光轴方向驱动元件和水平方向驱动元件，因此为了避免光轴方向驱动元件与水平方向驱动元件之间的串扰，增加了磁石的尺寸，使得水平方向磁石239a沿着水平方向Y的尺寸大于或等于水平方向磁轭239b沿着水平方向Y的对应尺寸，水平方向磁石239a沿着光轴方向X的尺寸大于或等于水平方向磁轭239b沿着光轴方向X的对应尺寸；光轴方向驱动磁石237b沿着光轴方向X的尺寸大于或等于光轴方向驱动磁轭237a沿着光轴方向X的对应尺寸，光轴方向驱动磁石237b沿着水平方向Y的尺寸大于或等于光轴方向驱动磁轭237a沿着水平方向Y的对应尺寸。这样，水平方向磁石239a沿着水平方向Y的截面面积大于水平方向磁轭239b沿着水平方向Y的截面面积；光轴方向驱动磁石237b沿着水平方向Y的截面面积大于光轴方向驱动磁轭237a沿着水平方向Y的截面面积。即使在垂直方向或水平方向上驱动第二载体233相对于基座21运动以补偿振动，例如在垂直方向上运动时，水平方向磁石239a与水平方向磁轭239b仍能彼此相对，而不会发生磁密度的改变；在水平方向上运动时，垂直方向磁轭238a和垂直方向磁石238b仍能彼此相对，而不会发生磁密度的改变，从而避免了串扰的发生。

此外，各方向驱动元件还包括线圈，对应的线圈缠绕在磁轭上或相对应磁石设置。至少在光轴方向磁轭和水平方向磁轭上设置有孔，这种开孔的形状有助于磁通量更集中且减少杂散磁通量，约束线圈产生的磁力线向外散放，使磁力线束集中在感应线圈周围，以提高感应效率并起磁屏蔽作用，防止磁通量以其他方向的形势影响霍尔组件的检测。

虽然本实用新型以以上实施例进行了说明，但本实用新型并不限于此，光轴方向驱动元件和垂直方向驱动元件可以设置在第一载体232和第二载体233之间，而水平方向驱动元件设置在第二载体233与基座21之间。或者，光轴方向驱动元件和水平方向驱动元件设置在第一载体232和第二载体233之间，而垂直方向驱动元件设置在第二载体233与基座21之间，此时设置在第一载体232和第二载体233之间的磁石、以及霍尔组件依照上述的实施例进行对应的设置。但，设置在第二载体233与基座21之间的磁石、以及霍尔组件也可以进行同样的设置。轴弹性体可以沿着光轴方向X延伸设置，各方向驱动组件以及霍尔组件亦对应的调整设置。

以下说明镜头装置在作动时的流程步骤：

(一)自动对焦时，启动光轴方向驱动线圈并进行通电，会通过电磁力作用推动第二载体233相对于基座21沿着光轴方向X移动，从而带动透镜单元231在光轴方向X上移动，以进行对焦。电磁力撤销后，第二载体233在轴弹性体25的作用下复位。

(二)水平方向影像振动补偿时，霍尔组件感测相对应的磁石的移动所产生的磁场变化，且磁轭设置有孔让磁通量更集中减少杂散磁通量，使得检测到磁通量不受其他方向的磁通量变化所影响进而判断第二载体233移动的位移量，并计算出加反馈讯号至水平方向驱动元件，以控制第二载体233往相反方向移动进行补偿，当水平方向线圈通电时，一侧的电磁力小于另一侧的电磁力，从而推动第二载体233相对于基座21沿着水平方向Y移动，进而带动透镜单元231在水平方向Y上移动。电磁力撤销后，第二载体233在轴弹性体25的作用下复位。

(三)垂直方向影像振动补偿时，霍尔组件感测相对应的磁石的移动所产生的磁场变化，且磁轭设置有孔让磁通量更集中减少杂散磁通量，使得检测到磁通量不受其他方向的磁通量变化所影响，进而判断第二载体233移动的位移量，并计算出加反馈讯号至垂直方向驱动元件，以控制第二载体233往相反方向移动进行补偿，当垂直方向线圈通电时，会通过电磁力作用推动第一载体232相对于第二载体233沿着垂直方向Z移动，从而带动透镜单元231在垂直方向Z上移动。当电磁力与片弹性体234的复位弹力平衡时，第一载体232相对于第二载体233稳定。电磁力撤销后，第一载体232在片弹性体234的复位弹力的作用下复位。

本实用新型改变了磁石的设置，可以减少个方向驱动元件之间的串扰。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种透镜模块，其特征在于，包括：

透镜单元，具有光轴；

用于固定所述透镜单元的第一载体；

用于容纳所述第一载体的第二载体，所述第一载体连接在第二载体上且可相对于第二载体在光轴方向、垂直方向、以及水平方向的其中至少一个方向上运动；

基座，所述第二载体连接在所述基座上且可相对于所述基座在光轴方向、垂直方向、以及水平方向的其他方向上运动,所述其他方向是光轴方向、垂直方向、以及水平方向除所述其中至少一个方向外的剩余方向；以及

驱动所述第一载体相对于所述第二载体、驱动所述第二载体相对于所述基座运动的光轴方向、垂直方向、以及水平方向驱动元件；

其中，同设置在所述第一载体和第二载体之间且在两个方向进行驱动的驱动元件、或同设置在所述第二载体和基座之间且在两个方向进行驱动的驱动元件的至少其中一驱动元件包括各自的磁轭和磁石，所述磁石沿着所述光轴与水平的至少其中一方向的尺寸大于或等于对应的磁轭沿着所述对应的方向的对应尺寸。

2.根据权利要求1所述的透镜模块，其特征在于，同设置在所述第一载体和第二载体之间且在两个方向进行驱动的驱动元件、或同设置在所述第二载体和基座之间且在两个方向进行驱动的所述驱动元件的所述至少其中一驱动元件包括各自的线圈，所述线圈与所述磁石相对应设置，所述磁轭上设置有孔。

3.根据权利要求2所述的透镜模块，其特征在于，所述光轴方向驱动元件设置在所述第二载体的底部与所述基座之间。

4.根据权利要求3所述的透镜模块，其特征在于，所述垂直方向驱动元件设置在所述第一载体的外表面与所述第二载体的内表面之间；所述水平方向驱动元件设置在所述第二载体的顶部与所述基座之间。

5.根据权利要求2所述的透镜模块，其特征在于，所述光轴方向驱动元件和所述垂直方向驱动元件设置在所述第一载体和所述第二载体之间。

6.根据权利要求1所述的透镜模块，其特征在于，所述水平方向驱动元件设置在所述第二载体与所述基座之间。

7.根据权利要求1所述的透镜模块，其特征在于，所述光轴方向、垂直方向、以及水平方向驱动元件分别包括各自的霍尔组件，所述霍尔组件与对应的磁轭分别设置在对应的磁石的相对两侧。

8.一种镜头装置，其特征在于，包括：

基座：

棱镜模块，固定设置在所述基座内；

根据权利要求1-7任一项所述的透镜模块；所述棱镜模块以及所述透镜模块沿着所述光轴方向依序设置在所述基座内；以及

成像模块。