CN213750476U - 光学元件驱动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学元件驱动机构，包括载体、底座、框架、支架以及电路板。支架安装于所述框架上，载体可活动地安装于框架和支架内并设有第一组线圈，电路板固定安装于底座上并设有第二组线圈，框架设有与第一组线圈配合的第一组磁石以及与第二组线圈配合的第二组磁石。第一组线圈通电时与第一组磁石配合驱动载体沿光轴方向运动，第二组线圈通电时与第二组磁石配合驱动该底座在垂直于光轴的平面上运动。本实用新型可以实现更优异的变焦和防抖效果，从而获得更好的成像质量。

Description

光学元件驱动机构

技术领域

本实用新型涉及光学领域，具体涉及一种光学元件驱动机构。

背景技术

随着科技的发展，现今许多电子装置(例如智能型手机或数字相机)皆具有照相或录像的功能。这些电子装置的使用越来越普遍，并朝着便利和轻薄化的设计方向进行发展，以提供使用者更多的选择。然而，目前的手机拍摄过程中有时拍出的照片会发虚，即拍摄出来的画面不够清晰，甚至发生重影或模糊的情况。这些原因，除了偶尔的失焦(即相机未能正常对焦)以外，很大程度上是因为拍摄景物曝光时发生微小抖动所致。

一般而言，在手持条件下经常会发生这种轻微的抖动的现象，由此会引发摄像装置的镜头偏离，使得图像传感器捕获到的图像质量产生劣化。故近年来对防抖技术功能开发需求相对较大。

然而，现有技术中的大多是通过同一部件(载体)的运动来实现光学变焦和光学防抖功能，载体的运动范围受到重量、体积等的限制，无法有效地解决拍摄过程中因手抖动而造成拍出模糊照片的困扰。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光学元件驱动机构，以将光学变焦和光学防抖通过不同的部件运动实现，从而解决拍摄过程中因手抖动而造成拍出模糊照片的问题。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种光学元件驱动机构，所述光学元件驱动机构包括载体、底座、框架、支架以及电路板，所述支架安装于所述框架上，所述载体可活动地安装于所述框架和所述支架内并设有第一组线圈，所述电路板固定安装于所述底座上并设有第二组线圈，所述框架设有与所述第一组线圈配合的第一组磁石以及与所述第二组线圈配合的第二组磁石，其中，所述第一组线圈通电时与所述第一组磁石配合驱动所述载体沿光轴方向运动，所述第二组线圈通电时与所述第二组磁石配合驱动所述底座在垂直于所述光轴的平面上运动。

在一个实施例中，所述第一组磁石和所述第二组磁石为同一组磁石组并安装于所述框架的侧部，所述磁石组的内表面与所述第一组线圈相对布置，以及所述磁石组的下表面与所述第二组线圈相对布置。

在一个实施例中，所述底座与所述支架通过悬挂件连接。

在一个实施例中，所述悬挂件由导电材料制成并与所述第一组线圈电连接。

在一个实施例中，所述底座的四个角部设有悬挂件安装部，所述支架的四个角部设有悬挂部，所述悬挂件的一端连接于所述支架的所述悬挂部，所述悬挂件的另一端连接于所述底座的所述悬挂件安装部。

在一个实施例中，所述支架角部的内壁设有悬挂件避让槽，所述悬挂件避让槽的下端开放，所述悬挂件避让槽的上端形成所述悬挂部。

在一个实施例中，所述支架包括四个支架侧部和四个支架角部，所述四个支架角部设有凸出部，以及所述框架具有四个框架侧部和四个框架角部，所述四个框架角部形成缺口以与所述凸出部配合，所述四个框架侧部的下表面与所述四个支架侧部从下表面配合。

在一个实施例中，所述载体的中部设有光学元件安装孔，环绕所述光学元件安装孔形成载体侧部，环绕所述载体侧部的外周设有所述第一组线圈。

在一个实施例中，所述光学元件驱动机构还包括芯片，所述载体设有光学元件安装孔以安装光学元件，环绕所述光学元件安装孔形成所述载体侧部，所述第一组线圈设置于所述载体侧部并相对布置，所述芯片设置于所述底座上并与所述光学元件配合以接收通过所述光学元件传入的光线。

在一个实施例中，所述光学元件驱动机构还包括上簧片和下簧片，所述上簧片将所述框架的上表面与所述载体的上表面可活动连接，所述下簧片将所述框架的下表面与所述载体的下表面可活动连接。

本实用新型的光学元件驱动机构由于变焦的运动部件与光学防抖的运动部件不同，可以实现更大范围的运动，实现更优异的变焦和防抖效果，从而获得更好的成像质量。

附图说明

图1是本申请一个实施例的光学元件驱动机构的立体分解图。

图2是图1的框架的立体图。

图3是图1的支架的立体图。

图4是图1的载体的立体图。

图5是图1的光学元件驱动机构的仰视图，其中底座和电路板已移除。

图6是图1的底座的立体图。

图7是图1的光学元件驱动机构的俯视图，其中外壳已移除。

图8是图7的光学元件驱动机构沿线A-A剖开的剖视图。

图9是图7的光学元件驱动机构沿线B-B剖开的剖视图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

在以下描述中，为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

本申请总体上涉及一种光学元件驱动机构，其可以用于诸如手机、平板电脑等终端产品内实现拍照、录像等功能。该光学元件驱动机构可以包括载体、底座、框架、支架以及电路板，框架安装于支架上，载体用于承载诸如镜头的光学元件并可活动地安装于框架和支架内，电路板固定安装于底座上，其中载体设有第一组线圈，底座设有第二组线圈，框架设有与第一组线圈配合的第一组磁石以及与第二组线圈配合的第二组磁石，该第一组磁石和第二组磁石可以相同也可以不同，第一组线圈通电时与第一组磁石配合驱动载体沿光轴方向运动以实现变焦功能，第二组线圈通电时与第二组磁石配合驱动底座在垂直于光轴的平面上运动以实现光学防抖功能。需要说明的是，虽然此处用第一组磁石和第二组磁石区分与第一组线圈和第二组线圈配合的磁石，然而，第一组磁石和第二组磁石可以是同一组磁石，例如在下文的具体实施例中所介绍的磁石组50，其一方面与第一组线圈配合实现变焦，另一方面也与第二组线圈配合实现光学防抖。此外，第一组磁石可以仅包括一块磁石，第二组磁石也可以仅包括一块磁石，此处的第一组合第二组不够成对磁石数量的限制。

本申请的光学元件驱动装置的运动方式不同于常规光学元件驱动装置，常规光学元件驱动装置通过驱动载体沿光轴方向运动实现光学变焦，通过驱动载体在垂直于光轴的平面上运动实现光学防抖，而本申请则通过驱动载体沿光轴方向运动实现光学变焦，通过驱动底座带动底座上的悬挂件在垂直于光轴的平面上运动实现光学防抖。由于变焦的运动部件与光学防抖的运动部件不同，无论是载体还是底座都可以实现更大范围的运动，实现更优异的变焦和防抖效果，从而获得更好的成像质量。

此外，在本申请的一个实施例中，框架与底座之间通过支架连接，换句话说，框架通过支架支撑于底座上，因此，底座可以相对于框架以及框架内的载体实现更大范围的运动，实现更好的防抖功能，此外，支架还具有更大的承载能力，可以承载更重的框架和载体。

在本文中，为了描述方便，引入“光轴”概念，用于表示光线在光学元件内的传播方向，其是一个抽象概念，并不是指存在一个物理意义上的轴。

下面结合图1-9对本申请一个实施例的光学元件驱动机构进行详细描述。

图1是本申请一个实施例的光学元件驱动机构的立体分解图，参照图 1，光学元件驱动机构100包括外壳10、上簧片21、载体30、框架40、磁石组50、下簧片22、支架60、电路板70、底座80以及悬挂件90。定义外壳10所在的位置为上，底座80所在的位置为下，光线从外壳向底座的方向传播，并定义光线传播的方向为光轴方向。

载体30用于安装诸如镜头的光学元件并可活动地安装于框架40内，上簧片21将载体30的上表面与框架40的上表面可活动连接，下簧片22 将载体30的下表面与框架40的下表面可活动连接，此处的上表面指的是朝向外壳10的表面，下表面指的是朝向底座80的表面。磁石组50固定安装于框架40内，载体30设有第一组线圈并与磁石组50中的至少部分磁石 (称为第一组磁石)配合，以在载体30内的线圈通电时，通过磁场力的作用驱动载体30沿光轴方向运动，以实现变焦功能。

框架40安装于支架60上，电路板70固定安装用于底座80上，底座 80通过悬挂件90与支架70可活动连接，芯片(图未示)设置于底座80 上并位于载体30的底部以在载体30内安装光学元件时与光学元件对准从而接收通过光学元件传入的光线。电路板70内设有第二组线圈(图未示)，第二组线圈与磁石组50的至少部分磁石(称为第二组磁石)配合，以在通电时驱动底座并进而驱动芯片在垂直于光轴的平面上运动，从而实现光学防抖功能。

通过以上描述可以看出，本申请一个实施例的光学元件驱动机构100 通过驱动载体30沿光轴方向运动实现变焦功能，通过驱动底座80运动进而驱动芯片运动实现光学防抖功能，也就是说，实现变焦功能与实现防抖功能的运动部件不是同一部件，而是相互独立的部件，从而底座和载体都可以在更大范围内运动，实现更优异的变焦和防抖效果。

图2是图1的框架40的立体图。参照图2，框架40整体上形成一个近似矩形的框架，其中部形成框架开口42用于安装载体30，环绕框架开口 42形成四个框架侧部43和四个框架角部44，四个框架侧部43两两相对布置，每两个相邻的框架侧部43之间设置一个框架角部44。每一个框架侧部 43的内壁，即面向框架开口42的侧壁设有侧部磁石安装槽431，磁石组50 安装于侧部磁石安装槽431内，每一个框架角部44形成缺口以与支架60 的凸出部配合。

图3是图1的支架60的立体图。如图3所示，支架60的中部形成支架开口61以安装载体30，环绕支架开口61形成四个支架侧部62和四个支架角部，四个支架侧部62两两相对布置，每两个相邻支架侧部62之间设置一个支架角部，每一个支架角部设有向外壳方向凸出的凸出部63，支架角部的内壁上设有悬挂件避让槽64，悬挂件避让槽64的下端开放，上端形成悬挂部641，悬挂件90布置在悬挂件避让槽64内并通过一端悬挂于悬挂部641(参照图9)。支架侧部62的面向外壳的表面与框架40的框架侧部 43配合，也就是说，框架40安装于支架60上时，框架侧部43的下表面与支架侧部62的上表面接触(参照图8)。支架60的外周壁设有台阶部65，外壳10套装于支架60上并与台阶部65配合，通过台阶部65对外壳进行限位。凸出部63与外壳10的顶壁设有一定间隙或接触，这里不进行限定。

图4是图1的载体30的立体图。如图4所示，载体30的内部设有光学元件安装孔31，环绕光学元件安装孔31形成载体侧部32，环绕载体侧部32的外周设有第一组线圈33，第一组线圈33与框架40上安装的磁石组 50的至少一部分磁石(称为第一组磁石)配合，并在通电时通过电磁感应驱动载体30沿光轴方向运动，以实现变焦功能。

图5是图1的光学元件驱动机构100的仰视图，其中底座和电路板已移除。如图5所示，磁石组50包括四块磁石并分别设置于框架40的四个侧部磁石安装槽431内，磁石组50的内表面与载体30上的第一组线圈33 相对布置，以在通电时驱动载体沿光轴方向运动实现变焦。需要说明的是，虽然在本实施例中，框架40的四个框架侧部43都各设有一块磁石，然而，本领域的技术人员可以理解，也可以仅在四个框架侧部43中的部分框架侧部上安装磁石，例如，仅仅在其中一对相对的框架侧部上各安装一块磁石，对应地，载体30上的线圈也可以仅仅设置于其中一对相对的载体侧部，并与安装磁石的框架侧部对应。本领域的技术人员可以理解，为了让载体30 沿光轴方向运动实现光学变焦，框架40还可以有其他磁石设置方式，此处不再一一列举。

返回参照图1，上簧片21和下簧片22都包括固定于载体上的第一部分和固定于框架上的第二部分，第一部分和第二部分之间通过连接部连接，连接部例如可以通过弯折的连接件形成，从而第一部分与第二部分可以相互运动。需要说明的是，图1示出的上簧片21和下簧片22仅仅是一种示例，其他可以将载体的上表面与框架的上表面可活动连接，以及将框架的下表面与载体的下表面可活动连接的方式都可以应用于本实施例的光学元件驱动机构100。

图6是图1的底座80的立体图，其中部设有用于安装芯片的底座开口 81，返回参照图1，电路板70的中部设有对芯片进行避让的电路板开口71，环绕电路板开口71安装第二组线圈(图未示)，该第二组线圈用于与框架 40上安装的磁石组50的至少部分磁石(称为第二组磁石)配合，从而在第二组线圈通电时通过电磁感应驱动底座进而驱动底座上的芯片在垂直于光轴的平面上运动，从而实现光学防抖功能。

需要说明的是，在本实施例的光学元件驱动机构100中，磁石组50同时具有与第一组线圈配合的第一组磁石和与第二组线圈配合的第二组磁石的功能，具体地，磁石组50的内表面与第一组线圈33配合，驱动载体30 沿光轴方向运动，磁石组50的朝向底座的表面与第二组线圈配合，驱动底座在垂直于光轴的平面上运动。然而，本领域的技术人员需要理解的是，在其他实施例中，可以设置成磁石组50中的部分磁石与第一组线圈配合驱动载体沿光轴运动实现变焦，另一部分磁石与第二组线圈配合实现光学防抖。例如，其中一对相对的磁石与第一组线圈配合，驱动载体沿光轴方向运动实现变焦，另一对相对的磁石与第二组线圈配合驱动底座在垂直于光轴的平面上运动，例如在垂直于光轴的平面上沿相互垂直的两条轴线运动，以实现光学防抖。

继续参照图6，电路板70固定安装于底座80上，芯片(图未示)固定安装于底座上。底座80整体上形成矩形机构，并在四个角部设有悬挂件安装部82，悬挂件90的一端设置于悬挂件安装部82，悬挂件90的另一端连接在支架60的悬挂部641上(参照图8)。

图7是图1的光学元件驱动机构的俯视图，其中外壳已移除，图8是图7的光学元件驱动机构的沿线A-A剖开的剖视图，图9是图7的光学元件驱动机构沿线B-B剖开的剖视图。如图7-9所示，电路板70固定安装于底座80上，电路板70内部设有第二组线圈(图未示)，磁石组50安装于框架40内，磁石组50的下端面与电路板70内的第二组线圈配合，以驱动底座带动芯片在垂直于光轴的平面上运动，实现光学防抖，磁石组50的内表面与安装于载体30上的第一组线圈33配合，以驱动载体30沿光轴方向进行运动，实现光学变焦。第一组线圈33环绕载体30安装。底座80通过悬挂件90悬挂于支架60上，使得底座80能够相对于支架60进行运动。框架40安装于支架60上。悬挂件90具有导电功能，其可以将电流引入到安装于载体30上的第一组线圈33内。

运行时，框架40、磁石组50以及支架60构成不动部分，例如直接安装于诸如手机、平板电脑等终端上，载体30、底座80以及底座80上安装的电路板70和芯片构成活动部分。其中，当载体30上的第一组线圈33内通电时，与磁石组50形成电磁感应并驱动载体30沿光轴方向运动，实现变焦功能，电路板70内的第二组线圈通电时，与磁石组50形成电磁感应并驱动底座80带动芯片和电路板在垂直于光轴的平面上运动，实现光学防抖。因此，本申请的镜头驱动机构通过载体运动实现变焦，通过底座带动芯片运动实现光学防抖，并通过悬挂件连接底座和支架，使得底座和支架可以在一定范围内进行相对运动，并具有电路导通功能，不需要另外增加导电元件，节约了生产成本。此外，本申请通过支架对框架和底座进行支撑，提高了镜头驱动机构的整体强度。

以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种光学元件驱动机构，其特征在于，所述光学元件驱动机构包括载体、底座、框架、支架以及电路板，所述支架安装于所述框架上，所述载体可活动地安装于所述框架和所述支架内并设有第一组线圈，所述电路板固定安装于所述底座上并设有第二组线圈，所述框架设有与所述第一组线圈配合的第一组磁石以及与所述第二组线圈配合的第二组磁石，其中，所述第一组线圈通电时与所述第一组磁石配合驱动所述载体沿光轴方向运动，所述第二组线圈通电时与所述第二组磁石配合驱动所述底座在垂直于所述光轴的平面上运动。

2.根据权利要求1所述的光学元件驱动机构，其特征在于，所述第一组磁石和所述第二组磁石为同一组磁石组并安装于所述框架的侧部，所述磁石组的内表面与所述第一组线圈相对布置，以及所述磁石组的下表面与所述第二组线圈相对布置。

3.根据权利要求1所述的光学元件驱动机构，其特征在于，所述底座与所述支架通过悬挂件连接。

4.根据权利要求3所述的光学元件驱动机构，其特征在于，所述悬挂件由导电材料制成并与所述第一组线圈电连接。

5.根据权利要求3所述的光学元件驱动机构，其特征在于，所述底座的四个角部设有悬挂件安装部，所述支架的四个角部设有悬挂部，所述悬挂件的一端连接于所述支架的所述悬挂部，所述悬挂件的另一端连接于所述底座的所述悬挂件安装部。

6.根据权利要求5所述的光学元件驱动机构，其特征在于，所述支架角部的内壁设有悬挂件避让槽，所述悬挂件避让槽的下端开放，所述悬挂件避让槽的上端形成所述悬挂部。

7.根据权利要求1所述的光学元件驱动机构，其特征在于，所述支架包括四个支架侧部和四个支架角部，所述四个支架角部设有凸出部，以及所述框架具有四个框架侧部和四个框架角部，所述四个框架角部形成缺口以与所述凸出部配合，所述四个框架侧部的下表面与所述四个支架侧部从下表面配合。

8.根据权利要求1所述的光学元件驱动机构，其特征在于，所述载体的中部设有光学元件安装孔，环绕所述光学元件安装孔形成载体侧部，环绕所述载体侧部的外周设有所述第一组线圈。

9.根据权利要求1所述的光学元件驱动机构，其特征在于，所述光学元件驱动机构还包括芯片，所述载体设有光学元件安装孔以安装光学元件，环绕所述光学元件安装孔形成所述载体侧部，所述第一组线圈设置于所述载体侧部并相对布置，所述芯片设置于所述底座上并与所述光学元件配合以接收通过所述光学元件传入的光线。

10.根据权利要求1所述的光学元件驱动机构，其特征在于，所述光学元件驱动机构还包括上簧片和下簧片，所述上簧片将所述框架的上表面与所述载体的上表面可活动连接，所述下簧片将所述框架的下表面与所述载体的下表面可活动连接。

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