CN215580571U - 光学元件的驱动机构及光学模组 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种光学元件的驱动机构及光学模组，其中的驱动机构包括：第一基体；第二基体，能够与第一基体沿预设方向产生相对移动；第一磁石，设置在第二基体上，第一磁石磁极沿预设方向分布；驱动线圈，设置在第一基体上，并在预设方向与第一磁石间隔设置，驱动线圈在通电后所受的电磁力能够在所述预设方向上与相应的第一磁石靠近或远离；以及第一磁性件，构造为开口朝向驱动线圈并围绕在所述第一磁石外周的半包围结构，所述半包围结构的正对所述开口的端壁设置在第一磁石的背向驱动线圈的一侧，半包围结构与所述端壁相邻的侧壁设置在第一磁石的绕所述预设方向的周向侧。能够满足光学元件的大行程要求或重量较大的光学元件的驱动需求。

Description

光学元件的驱动机构及光学模组

技术领域

本公开涉及光学技术领域，具体地，涉及一种光学元件的驱动机构及光学模组。

背景技术

光学系统是一种用于成像或做光学信息处理的系统，其可以应用在各种领域，如可以应用到手机摄像头、相机或者投影技术的镜头中，随着光学系统的应用愈加广泛，用户更加追求成像高清晰度的光学系统。相关技术中，常规的光学元件多采用音圈式的驱动机构，利用通电线圈在磁场中受到作用力的原理，使光学元件产生移动。但在光学元件的行程较大时，磁体会出现边缘效应，两端的电磁力不足。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种光学元件的驱动机构，以适用于光学元件大行程运动。

本公开的第二个目的是提供一种光学模组，该光学模组配置有本公开提供的光学元件的驱动机构。

为了实现上述目的，本公开提供一种光学元件的驱动机构，包括：

第一基体；

第二基体，能够与所述第一基体沿预设方向产生相对移动；

第一磁石，设置在所述第二基体上，所述第一磁石磁极沿所述预设方向分布；

驱动线圈，设置在所述第一基体上，并在所述预设方向与所述第一磁石间隔设置，所述驱动线圈在通电后所受的电磁力能够在所述预设方向上与相应的所述第一磁石靠近或远离；以及

第一磁性件，构造为开口朝向所述驱动线圈并围绕在所述第一磁石外周的半包围结构，所述半包围结构的正对所述开口的端壁设置在所述第一磁石的背向所述驱动线圈的一侧，所述半包围结构与所述端壁相邻的侧壁设置在所述第一磁石的绕所述预设方向的周向侧。

可选地，所述半包围结构构造为开口朝向所述驱动线圈的C型结构，或者所述第一磁性件构造为开口朝向所述驱动线圈的盒状结构。

可选地，所述半包围结构的所述端壁的外轮廓配置为大于所述第一磁石和所述驱动线圈的外轮廓。

可选地，所述半包围结构的所述侧壁的外轮廓配置为在所述驱动机构的最大行程时能够在所述预设方向遮盖至少部分所述驱动线圈。

可选地，所述驱动机构包括至少一组能够驱动所述第一基体与所述第二基体沿第一方向运动的第一驱动组件和至少一组能够驱动所述第一基体与所述第二基体沿第二方向运动的第二驱动组件，所述第一方向与所述第二方向垂直。

可选地，所述驱动机构包括两组对称设置的所述第一驱动组件和两组对称设置的所述第二驱动组件。

可选地，在所述第一磁石靠近所述驱动线圈的一侧的中间区域设置有第二磁性件。

可选地，所述第一基体和所述第二基体之间设置有滚珠，以用于支撑所述第一基体与第二基体之间产生相对运动，所述第一基体和/或所述第二基体上形成有用于容纳所述滚珠的滚珠槽。

可选地，所述驱动机构还包括设置在所述第一基体和所述第二基体中一者上的第二磁石和设置在所述第一基体和所述第二基体中另一者上的与所述第二磁石位置对应的第三磁性件，所述第二磁石和所述第三磁性件之间的磁吸力配置为使得所述第一基体和所述第二基体具有相互靠近的趋势，并配置为在所述第一基体相对于所述第二基体偏移时产生使得所述第一基体和所述第二基体产生向初始位置复位的趋势。

可选地，所述驱动机构还包括用于检测所述第一基体与所述第二基体的相对位置的位置传感器。

本公开的第二个方面，提供一种光学模组，包括根据以上所述的光学元件驱动机构和安装于所述驱动机构的光学元件。

通过上述技术方案，通过在第一磁石的三个侧面设置在面对驱动线圈的一端开口的半包围结构的磁性件，使得第一磁石的磁路可以至少在三个侧面上被约束，增大了第一磁石的磁感应强度，从而可以使得驱动线圈能够受到较大的驱动力，因此可以满足光学元件的大行程要求或重量较大的光学元件的驱动需求。同时，半包围结构将第一磁石包围，并开口朝向驱动线圈一侧，使得驱动线圈和第一磁石以及第一磁性件之间的整体性更强，能够有效地减少空间占用率，提高了空间利用率。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开示例性实施方式提供的光学元件驱动机构的结构示意图；

图2是图1的爆炸图；

图3是本公开示例性实施方式提供的光学元件驱动机构的省去部分结构后的示意图；

图4是本公开示例性实施方式提供的光学元件驱动机构的省去部分结构后的示意图；

图5是本公开示例性实施方式提供的光学元件驱动机构的剖视图；

图6是本公开一示例性实施方式提供的第一磁石的磁力线分布图；

图7是本公开另一示例性实施方式提供的第一磁石的磁力线分布图；

图8是本公开另一示例性实施方式提供的光学元件驱动机构的省去部分结构后的示意图；

图9是本公开再一示例性实施方式提供的光学元件驱动机构的省去部分结构后的示意图；

图10是本公开再一示例性实施方式提供的光学元件驱动机构的省去部分结构后的示意图；

图11是图10的爆炸图。

附图标记说明

11 第一基体 12 第二基体

21 第一磁石 22 第二磁石

3 驱动线圈 41 第一磁性件

42 第二磁性件 43 第三磁性件

5 位置传感器 6 滚珠

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“顶”“底”具体可参照图4所示的图面方向。其中，使用的方位词如“内、外”是针对相应零部件的本身轮廓而言的。此外，本公开实施例中使用的术语“第一、第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

参照图1至图3，本公开提供的一种光学元件的驱动机构，该驱动机构可以包括：第一基体11、能够与第一基体11沿预设方向产生相对移动的第二基体12、第一磁石21以及驱动线圈3。其中，光学元件可以包括用于透光的镜体部分和用于接收光线的传感器部分，镜体部分，例如可以包括镜片、安装镜片的镜筒、以及安装镜筒的筒座，传感器部分，例如可以包括胶合封装在一起的滤光片和传感器芯片，本公开实施例中例如可以将镜体部分安装于第二基体12，传感器部分安装于第一基体11，可以使第一基体11固定设置在该驱动机构所应用的设备上，而将第二基体12设置成运动的部分，在其他实施例中，也可以为与上述相反的方式设置，本公开对此不作限定。

其中，预设方向指的是在光学模组由于手抖等原因造成光学元件的镜头部分与传感器部分偏移时，为了补偿该抖动而使得镜头部分或传感器部分运动的方向，例如，预设方向可以为X(下面将提到的第一方向)方向和Y方向(下面将提到的第二方向)，在实际应用中，该预设方向可以根据具体光学元件的具体设置来确定。

第一磁石21可以设置在第一基体11上，并且第一磁石21磁极可以沿预设方向分布，具体地，第一磁石21的分布方向可以为图6中的左右方向，如左N右S或左S右N。驱动线圈3可以设置在第二基体12上，且驱动线圈3的环形面垂直于预设方向，并在预设方向与第一磁石21间隔设置，以使得驱动线圈3在通电后所受的电磁力能够在预设方向与相应的第一磁石21产生靠近或远离，以实现在两个方向上的运动，起到更好的防抖效果。在图6所示的这种情况下，第一基体11和第二基体12能够沿图6图面的左右方向产生相对移动。同时，第一磁石21和驱动线圈3分别设置在第二基体12预设方向的一侧，能够有效地减少驱动马达在该方向的整体尺寸，减小了结构的空间占用率。

参照图3至图6，驱动机构还包括第一磁性件41，第一磁性件41可以构造为开口朝向驱动线圈3的并围绕在第一磁石21外周的半包围结构，以对第一磁石21的磁力线进行约束，半包围结构的正对该开口的端壁(即图4至图7中的竖直壁)可以设置在第一磁石21的背向驱动线圈3的一侧，半包围结构与端壁相邻的侧壁(即图4至图7中的水平壁)可以分别设置在第一磁石21的绕预设方向的周向侧，其中，端壁和侧壁的延伸方向这里不做限定，可以为上述的竖直壁和水平壁，也可以为倾斜设置的结构。

通过上述技术方案，通过在第一磁石21的三个侧面设置在面对驱动线圈的一端开口的半包围结构的磁性件，使得第一磁石21的磁路可以至少在三个侧面上被约束，增大了第一磁石21的磁感应强度，从而可以使得驱动线圈3能够受到较大的驱动力，因此可以满足光学元件的大行程要求或重量较大的光学元件的驱动需求。同时，半包围结构将第一磁石21包围，并开口朝向驱动线圈3一侧，使得驱动线圈3和第一磁石21以及第一磁性件41之间的整体性更强，能够有效地减少空间占用率，提高了空间利用率。

参照图4和图5，半包围结构构造为开口朝向驱动线圈3的C型结构，该C型结构构造简单，且能够保证对第一磁石21的束磁效果；或者，参照图10和图11，第一磁性件41还可以构造为开口朝向驱动线圈的盒状结构，这样，第一磁性件41能够进一步地提高束磁效果，以确保驱动机构的驱动力，进而保证驱动机构能够满足光学元件的行程要求，并能够保证驱动机构的稳定性。

参照图2和图4以及图5，半包围结构的端壁的外轮廓可以配置为大于第一磁石21和驱动线圈3的外轮廓，换言之，该端壁的外轮廓(即图4的左右方向上)可以完全遮盖第一磁石21和驱动线圈3的外轮廓在预设方向上的投影，以使第一磁性件41可以满足对第一磁石21磁力线的束磁效果，确保驱动线圈3能够具有较大的驱动力，进而有效地确保了驱动机构对光学元件的防抖效果。

参照图2和图4以及图5，半包围结构的侧壁的外轮廓可以配置为在驱动机构的最大行程时能够在预设方向遮盖至少部分驱动线圈3。根据本公开提供的一些实施例，当第一基体11和第二基体12沿预设方向相对运动到最远的行程时，侧壁靠近驱动线圈3一侧的边缘可以与驱动线圈3靠近第一磁性件41一侧的边缘重合，使得驱动线圈3始终被处于集中的磁力线区域内，进而使得驱动机构能够满光学元件的大行程要求。

参照图1和图8，驱动机构可以包括至少一组能够驱动第一基体11与第二基体12沿第一方向运动的第一驱动组件和至少一组能够驱动第一基体11与第二基体12沿第二方向运动的第二驱动组件，第一方向与第二方向垂直，第一方向可以为图1中示出的X方向，第二方向可以为图1中示出的Y方向。根据本公开提供的一些实施例，第一驱动组件和第二驱动组件可以分别设置一组，从而使得驱动机构能够驱动第一基体11与第二基体12可以分别沿X方向和Y方向相对移动，以满足不同方向的防抖需求。在实际应用中，可以根据需求选择合适的设置方式。

根据本公开提供的实施例，参照图9，驱动机构可以包括两组对称设置的第一驱动组件和两组对称设置的第二驱动组件。一方面可以使第二基体12和第一基体11相互靠近或远离时受力均衡，另一方面还可以增大第二基体12和第一基体11之间的驱动力。

参照图2和图5以及图7，在第一磁石21靠近驱动线圈3的一侧的中间区域可以设置有第二磁性件42，由于第一磁石21的中间的磁场强度较小，通过第二磁性件42可以对第一磁石21靠近驱动线圈3一侧的中间区域的磁力线进行约束，以进一步提高驱动线圈3闭可以受到更大地驱动力。第二磁性件42外轮廓可以小于驱动线圈3中间区域的外轮廓，以避免第二磁性件42在驱动线圈3通电以后屏蔽磁路，影响第一磁石21和驱动线圈3之间产生驱动力，进而保证驱动机构能够满足光学元件的行程要求。

参照图2和图3，第一基体11和第二基体12之间可以设置有滚珠6，以用于支撑第一基体11与第二基体12之间产生相对运动。通过滚珠6支撑，使得第一基体11和第二基体12之间产生相对运动时产生的摩擦是滚动摩擦，减小了第一基体11和第二基体12之间的摩擦力，既能够保证驱动机构的驱动力，又能降低第一基体11和第二基体12之间的磨损量，提高了第一基体11和第二基体12之间的使用寿命。

根据本公开提供的一些实施例，滚珠槽可以形成在第一基体11或第二基体12中的一者上，也可以在第一基体11和第二基体12上共同设置有滚珠槽，以用于容纳滚珠6。

根据本公开提供的一些实施例，参照图3，驱动机构可以构造为方形结构，可以在方形结构的至少三处设置有滚珠6。三处的滚珠6可以对基体提供三点支撑，以对第一基体11和第二基体12之间的相对运动提供更加稳固的支撑作用。例如，可以在方形结构的三个角落处设置滚珠6支撑，其中，可以在每个角落处设置多个滚珠6进行支撑。

参照图2和图5，驱动机构还可以包括设置在第一基体11和第二基体12中一者上的第二磁石22，和设置在第一基体11和第二基体12中一另一者上的与第二磁石22位置对应的第三磁性件43，根据本公开提供的一些实施例，第二磁石22可以设置在第一基体11上，第三磁性件43设置在第二基体12上的与第二磁石22对应位置，其中第三磁性件43可以为永磁体，第二磁石22和第三磁性件43之间的磁吸力可以配置为使得第一基体11和第二基体12具有相互靠近的趋势，并配置为在第一基体11相对于第二基体12偏移时产生使得第一基体11和第二基体12产生向初始位置复位的趋势。这里，初始位置指的是驱动机构不通电且不考虑重力或其他外力等因素时所处的位置。在驱动机构需要进行补偿抖动时，在第一磁石21和驱动线圈3的作用下，第一基体11和第二基体12之间会产生相对运动，进而导致第二磁石22和第三磁性件43之间产生相对位移；完成防抖动作后，第二磁石22和第三磁性件43之间的磁吸力会使得第一基体11和第二基体12回到初始位置，以提供断电回复力，从而可以节省能耗，并避免晃动撞击异响，并且这种结构设计的复位过程更加稳定，从而可以提高驱动机构的可靠性。此外，第二磁石22可第三磁性件43还会产生沿z向的磁吸力，使得第一基体11和第二基体12具有相互靠近的趋势，从而使滚珠6可以被稳固的夹持在第一基体11和第二基体12之间，保证了驱动机构的运动稳定性。

参照图2和图4以及图5，驱动机构还可以包括用于检测第一基体11和第二基体12相对位置的位置传感器5。位置传感器5可以检测第一基体11和第二基体12在X和Y轴方向产生的相对位移，并将检测的位置信息可以通过通电线路控制驱动线圈3的通断电以及电流方向和大小，实现第一基体11和第二基体12之间的相对运动，通过这种闭环控制系统，保证了驱动机构的防抖控制过程更加可靠稳定。

根据本公开的第二个方面，还提供一种光学模组，该官学模组包括根据以上所述的光学元件驱动机构和安装于驱动机构的光学元件。该光学模组具有本公开提供的驱动机构的所有有益效果，这里不再赘述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (11)

1.一种光学元件的驱动机构，其特征在于，包括：

第一基体(11)；

第二基体(12)，能够与所述第一基体(11)沿预设方向产生相对移动；

第一磁石(21)，设置在所述第二基体(12)上，所述第一磁石(21)磁极沿所述预设方向分布；

驱动线圈(3)，设置在所述第一基体(11)上，并在所述预设方向与所述第一磁石(21)间隔设置，所述驱动线圈(3)在通电后所受的电磁力能够在所述预设方向上与相应的所述第一磁石(21)靠近或远离；以及

第一磁性件(41)，构造为开口朝向所述驱动线圈(3)并围绕在所述第一磁石(21)外周的半包围结构，所述半包围结构的正对所述开口的端壁设置在所述第一磁石(21)的背向所述驱动线圈(3)的一侧，所述半包围结构与所述端壁相邻的侧壁设置在所述第一磁石(21)的绕所述预设方向的周向侧。

2.根据权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，所述半包围结构构造为开口朝向所述驱动线圈(3)的C型结构，或者所述第一磁性件(41)构造为开口朝向所述驱动线圈(3)的盒状结构。

3.根据权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，所述半包围结构的所述端壁的外轮廓配置为大于所述第一磁石(21)和所述驱动线圈(3)的外轮廓。

4.根据权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，所述半包围结构的所述侧壁的外轮廓配置为在所述驱动机构的最大行程时能够在所述预设方向遮盖至少部分所述驱动线圈(3)。

5.根据权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，所述驱动机构包括至少一组能够驱动所述第一基体(11)与所述第二基体(12)沿第一方向运动的第一驱动组件和至少一组能够驱动所述第一基体(11)与所述第二基体(12)沿第二方向运动的第二驱动组件，所述第一方向与所述第二方向垂直。

6.根据权利要求5所述的驱动机构，其特征在于，所述驱动机构包括两组对称设置的所述第一驱动组件和两组对称设置的所述第二驱动组件。

7.根据权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，在所述第一磁石(21)靠近所述驱动线圈(3)的一侧的中间区域设置有第二磁性件(42)。

8.根据权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，所述第一基体(11)和所述第二基体(12)之间设置有滚珠(6)，以用于支撑所述第一基体与第二基体(12)之间产生相对运动，所述第一基体(11)和/或所述第二基体(12)上形成有用于容纳所述滚珠(6)的滚珠槽。

9.根据权利要求1或8所述的驱动机构，其特征在于，所述驱动机构还包括设置在所述第一基体(11)和所述第二基体(12)中一者上的第二磁石(22)，和设置在所述第一基体(11)和所述第二基体(12)中另一者上的与所述第二磁石(22)位置对应的第三磁性件(43)，所述第二磁石(22)和所述第三磁性件(43)之间的磁吸力配置为使得所述第一基体(11)和所述第二基体(12)具有相互靠近的趋势，并配置为在所述第一基体(11)相对于所述第二基体(12)偏移时产生使得所述第一基体(11)和所述第二基体(12)产生向初始位置复位的趋势。

10.根据权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，所述驱动机构还包括用于检测所述第一基体(11)与所述第二基体(12)的相对位置的位置传感器(5)。

11.一种光学模组，其特征在于，包括根据权利要求1-10中任一项所述的光学元件驱动机构和安装于所述驱动机构的光学元件。

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