CN213581534U - 镜头驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及摄像设备技术领域，尤其涉及一种镜头驱动装置，所述镜头驱动装置包括：收容镜头的镜筒、壳体、驱动所述镜筒绕所述镜头的光轴旋转的压电驱动件及驱动所述镜筒绕垂直于所述镜头的光轴的方向偏转的第二驱动组件，所述壳体包括收容腔，所述镜筒安装在所述收容腔内，所述镜筒和所述壳体可转动连接；所述压电驱动件设置于所述收容腔内并位于所述壳体和所述镜筒之间，所述压电驱动件朝向所述壳体的一面与所述壳体连接，所述压电驱动件朝向所述镜筒的一面与所述镜筒连接。本实用新型提供的镜头驱动装置，实现镜头在偏摆、俯仰和滚动方向的抖动补偿。

Description

镜头驱动装置
【技术领域】
本实用新型涉及摄像设备技术领域，尤其涉及一种镜头驱动装置。
【背景技术】
近来，随着电子产品的高性能化和小型化的发展，摄像模块已被普遍应用到诸如便携式电话、笔记本和平板PC等的移动装置。通常，摄像模块包括镜头、自动聚焦装置、图像传感器(如，COMS和CCD)等，其中，自动聚焦装置通过使光学系统相对于光轴运动来调节焦点，图像传感器用于将光信号转换为电信号。
用户在拍摄图像或视频时，若身体或手部抖动有可能会造成获取到的图像模糊，故，通常摄像模块还包括光学防抖装置，也称OIS装置(Optical Image Stabilization，光学防抖)。
然而，现有的光学防抖装置仅能在镜头的某个方向上实现防抖，防抖效果不佳，因此，如何实现镜头更优的防抖设计，是本领域技术人员正在研究的一个热门课题。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于提供一种能使镜头实现偏摆、俯仰和滚动方向的抖动补偿的镜头驱动装置。
本实用新型的技术方案如下：本实用新型提供了一种镜头驱动装置，所述镜头驱动装置包括：
收容镜头的镜筒；
壳体，所述壳体包括收容腔，所述镜筒安装在所述收容腔内，所述镜筒和所述壳体可转动连接；
驱动所述镜筒绕所述镜头的光轴旋转的压电驱动件，所述压电驱动件设置于所述收容腔内并位于所述壳体和所述镜筒之间，所述压电驱动件朝向所述壳体的一面与所述壳体连接，所述压电驱动件朝向所述镜筒的一面与所述镜筒连接；及
驱动所述镜筒绕垂直于所述镜头的光轴的方向偏转的第二驱动组件，所述第二驱动组件设置于所述壳体和所述镜筒之间且与所述壳体和所述镜筒相连接。
优选地，所述压电驱动件包括至少两个且环设于所述镜筒周侧；所述镜头驱动装置包括环设于所述镜筒并连接所述压电驱动件与所述镜筒的第一固定块以及与所述第一固定块间隔设置并连接所述压电驱动件与所述壳体的第二固定块。
优选地，所述压电驱动件的延伸方向垂直于所述镜头的光轴。
优选地，所述第一固定块与所述第二固定块分别连接于所述压电驱动件沿其延伸方向的相对两端。
优选地，所述压电驱动件包括至少两个依次叠设的压电层。
优选地，所述第一固定块与所述镜筒一体成型或者分体组装成型；所述第二固定块与所述壳体一体成型或者分体组装成型。
优选地，所述壳体包括底板、从所述底板周缘延伸的侧板以及与所述侧板连接并与所述底板间隔设置的盖板；所述底板、所述侧板和所述盖板围设成所述收容腔，所述盖板对应所述镜筒的位置设有贯穿所述盖板的开口；所述镜头驱动装置还包括设置于所述镜筒与所述底板之间的支点结构。
优选地，所述支点结构包括球体和凸台，所述凸台上开设与所述球体配合的凹槽，所述球体和所述凸台中一个与所述底板连接，所述球体和所述凸台中另一个与所述镜筒连接，所述球体至少部分位于所述凹槽内并与所述凹槽转动连接。
优选地，所述第二驱动组件包括相对设置的驱动线圈和磁性件，所述驱动线圈和所述磁性件中其一连接于所述镜筒，另一连接于所述壳体，所述第二驱动组件和所述压电驱动件沿平行于所述镜头的光轴方向间隔设置。
优选地，所述镜筒包括与所述壳体间隔设置的外侧壁，所述第二驱动组件包括多个，多个所述第二驱动组件围绕所述外侧壁间隔设置，每个所述第二驱动组件的所述驱动线圈和所述磁性件所在的平面均与所述外侧壁相平行。
优选地，所述镜头驱动装置还包括弹性支撑所述镜筒的弹性组件，所述弹性组件包括与所述镜筒连接的第一连接部、与所述壳体连接的第二连接部以及设置于所述第一连接部和所述第二连接部之间且弹性连接所述第一连接部和所述第二连接部的弹性件。
本实用新型的有益效果在于：
压电驱动件朝向壳体的一面与壳体连接，压电驱动件朝向镜筒的一面与镜筒连接，压电驱动件在通电的情况下伸长和/或缩短用于产生驱动镜筒绕镜头的光轴旋转的驱动力，从而实现镜头在滚动方向的抖动补偿。第二驱动组件驱动镜筒绕垂直于镜头的光轴的方向偏转实现镜头在俯仰和偏摆方向上的抖动补偿。
【附图说明】
图1为本实用新型一实施例提供的镜头驱动装置的立体结构示意图；
图2为本实用新型一实施例提供的镜头驱动装置的部分爆炸结构示意图；
图3为图1中沿A-A向的剖视结构示意图；
图4为镜头驱动装置的一实施例的压电驱动组件与镜筒配合的立体结构示意图；
图5为镜筒在压电驱动组件的作用下发生偏转的示意图；
图6为镜筒在两个压电层的作用下绕光轴顺时针发生偏转的示意图；
图7为镜筒在两个压电层的作用下绕光轴逆时针发生偏转的示意图；
图8为镜头驱动装置的第二驱动组件的爆炸结构示意图；
图9为镜筒在驱动线圈和磁性件的作用下沿一个方向发生偏转的示意图；
图10为镜筒在驱动线圈和磁性件的作用下沿另一个方向发生偏转的示意图；
图11为本实用新型一实施例提供的弹性组件的立体结构示意图。
【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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，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，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
请参看图1-3，本实用新型的一实施方式提供了一种镜头驱动装置1，镜头驱动装置1用于驱动镜头，以使镜头实现偏摆、俯仰和滚动方向的抖动补偿的防抖；在本申请中，偏摆即为绕镜筒20绕Y轴进行旋转，俯仰为镜筒20绕X轴进行旋转，滚动方向即为镜筒20绕Z轴进行旋转。Z轴的方向也即为与镜头的光轴方向平行的方向。镜头驱动装置1包括壳体10、镜筒20、驱动组件30、弹性组件40、支点结构50。镜筒20、驱动组件30、弹性组件40、支点结构50安装于壳体10内，其中，镜筒20用于收容镜头，镜筒20通过支点结构50和壳体10可转动连接，弹性组件40分别与壳体10、镜筒20连接，以支撑镜筒20并在镜筒完成偏摆、俯仰和滚动方向的抖动补偿后为镜筒提供回复力，驱动组件30用于驱动镜筒20相对壳体10实现偏摆、俯仰和滚动方向的抖动补偿。
请参看图3-4，壳体10包括底板11、从底板11周缘延伸的侧板12以及与侧板12连接并与底板11间隔设置的盖板13；其中，底板11、侧板12和盖板13围设成收容腔14，盖板13对应镜筒20的位置设有贯穿盖板13的开口131，镜筒20、驱动组件30、弹性组件40和支点结构50位于收容腔14内。优选地，侧板12和底板11垂直。优选地，盖板13和底板11平行。本申请中，侧板12包括四个。
镜筒20的形状和镜头的形状相匹配。镜筒20的材质不做限定，如可以为塑料。镜筒20包括远离开口131一侧的底壁21和从底壁21朝向开口131延伸并与壳体10间隔设置的外侧壁22。优选地，底壁21和外侧壁22垂直。本申请中，外侧壁22包括4个，相邻的两个外侧壁22之间相互垂直。
请再参看图2和3，支点结构50位于收容腔14内，支点结构50分别与底板11、镜筒20的底壁21连接，镜筒20通过支点结构50可相对壳体10转动。
具体地，支点结构50设置于镜筒20与底板11之间，支点结构50包括球体51和凸台52，凸台52上开设与球体51配合的凹槽521，球体51和凸台52中一个与底板11连接，球体51和凸台52中另一个与镜筒20连接，球体51至少部分位于凹槽521内并与凹槽521转动连接；通过设置支点结构50使得镜筒20相对壳体10的转动时受力更为稳定，转动的精度更优。本申请中，球体51与镜筒20的底壁21连接；凸台52与底板11连接。
优选地，支点结构50还包括连接板53，球体51通过连接板53与镜筒20的底壁21连接。优选地，连接板53与凸台52一体成型。
请再参看图2、3，弹性组件40分别与镜筒20的外侧壁22及壳体10的侧板12连接，弹性组件40用于支撑镜筒20并为镜筒20提供回复力。
镜头驱动装置1还包括供电板60，供电板60与驱动组件30电性连接，驱动组件30通过供电板60供电。供电板60可以为柔性电路板。
请参看图3，驱动组件30包括压电驱动件31和第二驱动组件32；压电驱动件31设置于收容腔14内，压电驱动件31分别与壳体10、镜筒20连接，压电驱动件31用于驱动镜筒20在收容腔14内绕镜头的光轴(光轴方向即为图2中L方向)转动、以实现镜筒20在滚动方向上的抖动补偿；第二驱动组件32设置于收容腔14内，第二驱动组件32分别与壳体10、镜筒20连接，用于驱动镜筒20以镜筒20与壳体10转动连接处为支点，沿垂直于镜头的光轴的方向偏转以实现镜筒20在偏摆和俯仰方向上的抖动补偿。
进一步地，压电驱动件31朝向壳体10的一面与壳体10连接，压电驱动件31朝向镜筒20的一面与镜筒20连接，压电驱动件31在通电时，压电驱动件31发生形变以产生第一驱动力用于驱动镜筒20在滚动方向上进行旋转。可以理解，压电驱动件31可以但不限于为压电驱动悬臂梁，压电驱动悬臂梁接通电源后能够发生形变、并产生上述第一驱动力。
请再参看图4和5，压电驱动件31包括至少两个且环设于镜筒20周侧；镜头驱动装置1包括环设于镜筒20并连接压电驱动件31与镜筒20的第一固定块71以及与第一固定块71间隔设置并连接压电驱动件31与壳体10的第二固定块72；在本申请中，压电驱动件31为四个，周向布设于四个侧板12和四个外侧壁22之间，在本申请中，压电驱动件31采用压电片311，压电片311可以是包括依次叠设的至少一层压电层的叠层结构，压电片311通电后伸长和/或收缩以产生上述第一驱动力，第一驱动力用于驱动镜筒20在收容腔14内绕滚动方向上进行旋转、以实现镜筒20在滚动方向上的抖动补偿。也就是说，在镜筒20和镜头受外部影响绕光轴进行转动时，压电片311通电后伸长和/或收缩以产生第一驱动力，以驱动镜筒20在收容腔14内绕光轴反向旋转，从而通过补偿实现镜筒20的防抖。
压电驱动件31的延伸方向垂直于镜头的光轴；第一固定块71与第二固定块72分别连接于压电驱动件31沿其延伸方向的相对两端；具体地，第一固定块71与镜筒20一体成型或者分体组装成型，第二固定块72与壳体一体成型或者分体组装成型。
在本申请中，第一固定块71的一端与压电片311朝向侧板12的一面连接,第一固定块71的另一端与侧板12连接，第二固定块72的一端与压电片311朝向外侧壁22的一面连接，第二固定块72的另一端与外侧壁22连接，第一固定块71、第二固定块72沿压电片311的延伸方向间隔设置，这样，第一固定块71、第二固定块72和压电片311呈“Z”字形；可以理解，第一固定块71可以与壳体10一体成型，第二固定块72可以与镜筒20一体成型。
请参图5，压电驱动件31的压电片311仅包括一个压电层，在压电片311通电时收缩的情况下，压电片产生驱动镜筒20绕光轴逆时针旋转的第一驱动力，实现镜筒20绕光轴逆时针旋转。在压电片311通电时伸长的情况下，压电片产生驱动镜筒20绕光轴顺时针旋转的第一驱动力，实现镜筒20绕光轴顺时针旋转。
请参看图6，本实施例中，压电驱动件31的压电片311也可以为依次叠设的第一压电层301和第二压电层302，第一压电层301朝向侧板12，第一压电层301的一端部与第一固定块71连接，第一压电层301通过第一固定块71与侧板12连接；第二压电层302朝向外侧壁22，第二压电层302远离第一压电层301的一端部的端部与第二固定块72连接，第二压电层302通过第二固定块72与外侧壁22连接。
第一压电层301和第二压电层302的第一种通电情况：第一压电层301通电后伸长、第二压电层302通电后收缩，压电驱动件31产生驱动镜筒20绕Z轴顺时针旋转的驱动力，用于驱动镜筒20在滚动方向实现抖动补偿。
请参看图7，第一压电层301和第二压电层302的第二种通电情况：第一压电层301通电后收缩、第二压电层302通电后伸长，压电驱动件31产生驱动镜筒20绕Z轴逆时针旋转的驱动力，用于驱动镜筒20在滚动方向实现抖动补偿。
请再参看图8-10，第二驱动组件32为多个，多个第二驱动组件32设置于壳体10和镜筒20之间且与壳体10和镜筒20相连接，多个第二驱动组件32围绕外侧壁22间隔设置，每个第二驱动组件32的驱动线圈321和磁性件322所在的平面均与对应的外侧壁22相平行。
在一实施例中，第二驱动组件32为四个，周向布设于四个侧板12和镜筒20的四个外侧壁22之间，每一第二驱动组件32均包括一驱动线圈321和一磁性件322，驱动线圈321和磁性件322中任意一者安装至壳体10的一侧板12，另外一者安装至镜筒20的一外侧壁22；其中，壳体10的一侧板12与镜筒20的一外侧壁22相对设置；如，驱动线圈321安装在镜筒20的外侧壁22上、磁性件322安装在壳体10的侧板12上，或驱动线圈321安装在壳体10的侧板12上、磁性件322安装在镜筒20的外侧壁22上，只需要满足若干驱动线圈321分别与若干磁性件322之间能够产生第二驱动力，用于驱动镜筒20在收容腔14内实现偏摆和俯仰方向上的抖动补偿即可，而不对驱动线圈321和磁性件322安装于哪一个部件或者安装的具体位置做过多限定，这样就能够在镜头驱动装置1因受外部影响，整体在俯仰或偏摆方向旋转时，通过将驱动线圈321通电，使得通电的驱动线圈321和对应的磁性件322之间产生第二驱动力，以驱动镜筒20在收容腔14内以镜筒20与壳体10的连接处为支点进行绕垂直于光轴的方向偏转，从而实现镜筒20在偏摆和俯仰方向上的抖动补偿。
优选地，该磁性件322为磁铁、磁钢或软磁件。
请参看图11，镜头驱动装置1还包括弹性支撑镜筒20的弹性组件40，弹性组件40包括与镜筒20连接的第一连接部41、与壳体10连接的第二连接部42以及设置于第一连接部41和第二连接部42之间且弹性连接第一连接部41和第二连接部42的弹性件43；当驱动组件30驱动镜筒20相对壳体10实现偏摆、俯仰和滚动方向的抖动补偿时，弹性件43发生形变产生回复力，当驱动组件30断电后，弹性件43的回复力用于驱动镜筒20复位。
综上，压电驱动件31在通电的情况下伸长和/或缩短用于产生驱动镜筒20绕镜头的光轴旋转的驱动力，从而实现镜头在滚动方向的抖动补偿。第二驱动组件32驱动镜筒20绕垂直于镜头的光轴的方向偏转实现镜头在俯仰和偏摆方向上的抖动补偿。
需要说明的是，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、内、外、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，该元件可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种镜头驱动装置，其特征在于，所述镜头驱动装置包括：
收容镜头的镜筒；
壳体，所述壳体包括收容腔，所述镜筒安装在所述收容腔内，所述镜筒和所述壳体可转动连接；
驱动所述镜筒绕所述镜头的光轴旋转的压电驱动件，所述压电驱动件设置于所述收容腔内并位于所述壳体和所述镜筒之间，所述压电驱动件朝向所述壳体的一面与所述壳体连接，所述压电驱动件朝向所述镜筒的一面与所述镜筒连接；及
驱动所述镜筒绕垂直于所述镜头的光轴的方向偏转的第二驱动组件，所述第二驱动组件设置于所述壳体和所述镜筒之间且与所述壳体和所述镜筒相连接。
2.如权利要求1所述的镜头驱动装置，其特征在于：所述压电驱动件包括至少两个且环设于所述镜筒周侧；所述镜头驱动装置包括环设于所述镜筒并连接所述压电驱动件与所述镜筒的第一固定块以及与所述第一固定块间隔设置并连接所述压电驱动件与所述壳体的第二固定块。
3.如权利要求2所述的镜头驱动装置，其特征在于：所述压电驱动件的延伸方向垂直于所述镜头的光轴。
4.如权利要求3所述的镜头驱动装置，其特征在于：所述第一固定块与所述第二固定块分别连接于所述压电驱动件沿其延伸方向的相对两端。
5.如权利要求3所述的镜头驱动装置，其特征在于：所述压电驱动件包括至少两个依次叠设的压电层。
6.如权利要求3所述的镜头驱动装置，其特征在于：所述第一固定块与所述镜筒一体成型或者分体组装成型；所述第二固定块与所述壳体一体成型或者分体组装成型。
7.如权利要求1所述的镜头驱动装置，其特征在于：所述壳体包括底板、从所述底板周缘延伸的侧板以及与所述侧板连接并与所述底板间隔设置的盖板；所述底板、所述侧板和所述盖板围设成所述收容腔，所述盖板对应所述镜筒的位置设有贯穿所述盖板的开口；所述镜头驱动装置还包括设置于所述镜筒与所述底板之间的支点结构。
8.如权利要求7所述的镜头驱动装置，其特征在于：所述支点结构包括球体和凸台，所述凸台上开设与所述球体配合的凹槽，所述球体和所述凸台中一个与所述底板连接，所述球体和所述凸台中另一个与所述镜筒连接，所述球体至少部分位于所述凹槽内并与所述凹槽转动连接。
9.如权利要求1所述的镜头驱动装置，其特征在于：所述第二驱动组件包括相对设置的驱动线圈和磁性件，所述驱动线圈和所述磁性件中其一连接于所述镜筒，另一连接于所述壳体，所述第二驱动组件和所述压电驱动件沿平行于所述镜头的光轴方向间隔设置。
10.如权利要求9所述的镜头驱动装置，其特征在于：所述镜筒包括与所述壳体间隔设置的外侧壁，所述第二驱动组件包括多个，多个所述第二驱动组件围绕所述外侧壁间隔设置，每个所述第二驱动组件的所述驱动线圈和所述磁性件所在的平面均与所述外侧壁相平行。
11.如权利要求1所述的镜头驱动装置，其特征在于：所述镜头驱动装置还包括弹性支撑所述镜筒的弹性组件，所述弹性组件包括与所述镜筒连接的第一连接部、与所述壳体连接的第二连接部以及设置于所述第一连接部和所述第二连接部之间且弹性连接所述第一连接部和所述第二连接部的弹性件。
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