1.本公开涉及电子摄像领域,具体地,涉及一种光学致动器、摄像模组及电子设备。
背景技术:
2.随着人们生活水平的提升,人们对摄影设备的功能需求也越来越多,对摄影质量的要求越来越高,为了满足消费者对影像的极致追求,通常需要实现摄像设备的调焦和防抖功能。以应用于手机摄像头为例,为了引入光学变焦功能,但同时要满足手机超薄化设计,因此引入了光路偏转系统配合长焦镜头使用。例如,申请号为202010177641.x的中国专利,提供一种光学元件驱动机构,包括载体、基座、电磁发生装置以及弹性元件,其中弹性元件连接在载体和基座之间,以在电磁感应的作用下使载体相对于基座转动。然而,这种使用弹性件作为虚拟旋转轴的方式运动不够稳定,当布置在载体上的镜头重量较大时,则存在一定运动隐患。
技术实现要素:
3.本公开的目的是提供一种光学致动器、摄像模组及电子设备,以至少部分地解决相关技术中存在的问题。
4.为了实现上述目的,本公开提供一种光学致动器,包括:载体,用于承载光学器件;第一基座,用于安装所述载体;第二基座,用于容纳所述第一基座;第一转动构件,支撑在所述载体和所述第一基座之间,所述载体通过所述第一转动构件可转动地连接于所述第一基座;第二转动构件,支撑在所述第一基座和所述第二基座之间,所述第一基座通过所述第二转动构件可转动地连接于所述第二基座;第一驱动部,用于驱动所述载体相较于所述第一基座旋转;第二驱动部,用于驱动所述第一基座带动所述载体相较于所述第二基座旋转;以及复位部,弹性连接在所述载体与所述第二基座之间,以在所述载体相较于所述第二基座运动时提供复位力。
5.可选地,所述第一转动构件包括对称布置在所述载体两侧的两个支撑组件,每个所述支撑组件包括设置在所述载体和所述第一基座中一者上的弧形凹部,以及设置在所述载体和所述第一基座中另一者上的与所述弧形凹部形状配合的弧形凸部。
6.可选地,每个所述支撑组件包括两端分别固定在所述载体上且中间部位凸出于所述载体的板簧,其中,所述板簧的靠近中间的位置内凹形成所述弧形凹部。
7.可选地,所述第一基座的与所述弧形凹部对应的位置设置有滚珠,所述滚珠形成所述弧形凸部。
8.可选地,所述第二转动构件包括固定在所述第二基座上的旋转轴和固定在所述第一基座上的套筒,其中,所述旋转轴和所述套筒通过轴承套接。
9.可选地,所述复位部为簧片组件,所述簧片组件包括分别固定在所述第二基座上的两个第一簧片、位于两个所述第一簧片之间且固定在所述载体上的第二簧片以及连接在所述第一簧片和所述第二簧片之间的簧丝。
10.可选地,所述簧丝以波浪状延伸且对称地环绕在所述第二簧片的四周,以能够在所述载体绕所述第一转动构件进行旋转运动时提供复位力,和/或在所述第一基座带动所述载体以绕所述第二转动构件进行旋转运动时提供复位力。
11.可选地,所述第一驱动部包括固定在所述载体上的第一驱动磁石和固定在所述第二基座上的与所述第一驱动磁石配合的第一驱动线圈,所述第二驱动部包括固定在所述第一基座上的第二驱动磁石和固定在所述第二基座上的与所述第二驱动磁石配合的第二驱动线圈。
12.可选地,所述第二驱动部包括对称布置在所述第一基座两侧的两组相互配合的第二驱动磁石和第二驱动线圈。
13.根据本公开的第二个方面,提供一种摄像模组,包括光学器件和上述的光学致动器。
14.根据本公开的第三个方面,提供一种电子设备,包括上述的摄像模组。
15.通过上述技术方案,在载体和第一基座之间设置第一转动构件、在第一基座和第二基座之间设置第二转动构件,可以分别为载体相较于第二基座沿两个不同方向旋转运动时提供运动支撑结构,可以使得载体在相较于第二基座进行旋转运动时支撑相对稳定,具有一定的支撑强度,可以适用于重量较大的镜头。此外,在载体和第二基座之间弹性连接有复位部,可以使光学致动器受到外部冲击时,偏移的载体可以在复位部的作用下恢复至初始位置,保证致动器正常运行。
16.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
17.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:
18.图1是根据本公开的一示例性实施方式示出的光学致动器第一角度的爆炸图;
19.图2是图1示出的光学致动器第二角度的爆炸图;
20.图3是图1示出的光学致动器的后视图;
21.图4是图1示出的光学致动器的部分结构的示意图;
22.图5是图1示出的光学致动器的载体的示意图;
23.图6是图1示出的光学致动器的支撑组件的示意图。
24.附图标记说明
25.100-载体;110-凹槽;120-凸柱;130-避让孔;200-第一基座;300-第二基座;400-第一转动构件;410-支撑组件;411-弧形凹部;412-弧形凸部;413-板簧;414-滚珠;500-第二转动构件;510-旋转轴;520-套筒;610-第一驱动磁石;620-第一驱动线圈;710-第二驱动磁石;720-第二驱动线圈;800-簧片组件;810-第一簧片;820-第二簧片;830-簧丝;900-光学器件。
具体实施方式
26.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。
27.本公开中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“内、外”是基于相关零部件在使用时的方位而言的,例如:板簧的靠近中间的位置“内”凹形成弧形凹部指的是板簧的靠近中间的位置朝向载体方向凹入,以形成弧形凹部。
28.除此之外,在本公开中,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。
29.参照图1-图2,根据本公开的第一个方面,提供一种光学致动器,包括:用于承载光学器件900的载体100、用于安装载体100的第一基座200、用于容纳第一基座200的第二基座300、支撑在载体100和第一基座200之间的第一转动构件400、支撑在第一基座200和第二基座300之间的第二转动构件500、第一驱动部、第二驱动部及复位部。其中,光学器件900可以为棱镜也可以为其他适当的平面镜、凸透镜等,本公开实施例的附图以三棱镜为例做说明。载体100通过第一转动构件400可转动地连接于第一基座200,第一基座200通过第二转动构件500可转动地连接于第二基座300,第一驱动机构用于驱动载体100相较于第一基座200旋转,第二驱动机构用于驱动第一基座200带动载体100相较于第二基座300旋转,复位部弹性连接在载体100与第二基座300之间,以在载体100相较于第二基座300运动时提供复位力。
30.在本公开的实施例中,第一驱动机构可以直接驱动载体100相较于第一基座200以第一转动构件400为支撑进行旋转(旋转是绕沿y方向延伸的轴线进行)。在该过程中,第一基座200和第二基座300相对静止,故载体100也同时相较于第二基座300绕沿y方向延伸的轴线进行旋转。第二驱动机构则可以驱动第一基座200相较于第二基座300以第二转动构件500为支撑进行旋转(旋转是绕沿z方向延伸的轴线进行)。由于载体100设置在第一基座200上,故相当于第二驱动机构可以驱动载体100相较于第二基座300绕沿z方向延伸的轴线进行旋转。综上所述,载体100可以根据实际需求,被驱动机构驱动相对第二基座300进行两个不同方向的旋转,以实现对光路的调整。需要说明的是,图示的z方向与y方向仅是用于示例性说明,并非两个旋转运动所环绕的轴线方向一定是垂直关系。在其他的一些实施例中,二者之间的角度也可以根据实际需求适应性地设计为70
°
、120
°
等。
31.在本公开的实施例中,复位部可以弹性连接在载体100和第二基座300之间,以能够在载体100相较于第二基座300作上述的旋转运动时起到复位的作用,本公开不对复位部的具体结构进行限制,只要其能够提供对应的复位力即可,具体的结构将在下文的实施例中介绍。
32.本公开也不对上述的第一转动构件400和第二转动构件500的结构进行限制,只要其能够支撑在与其对应的两个部件之间,并且两个部件在驱动力的作用下可以相对旋转即可。类似地,本公开也不对第一驱动机构和第二驱动机构作限制,其可以是电磁驱动、也可以是机械驱动等。
33.通过使用上述技术方案,在载体100和第一基座200之间设置第一转动构件400、在第一基座200和第二基座300之间设置第二转动构件500,可以分别为载体100相较于第二基座300沿两个不同方向旋转运动时提供运动支撑结构,可以使得载体100在相较于第二基座300进行旋转运动时的支撑相对稳定,具有一定的支撑强度,以可以适用于重量较大的镜头。此外,在载体100和第二基座300之间弹性连接的复位部,可以使光学致动器受到外部冲击时,偏移的载体100可以在复位部的作用下恢复至初始位置,无论镜头的重量如何,都能
有效地将其控制在预定位置,保证致动器正常运行。
34.参照图1,在本公开的实施例中,第一转动构件400可以包括对称布置在载体100两侧的两个支撑组件410,每个支撑组件410可以包括设置在载体100和第一基座200中一者上的弧形凹部411,以及设置在载体100和第一基座200中另一者上的与弧形凹部411形状配合的弧形凸部412。使用时,将弧形凸部412形状匹配地伸入弧形凹部411中。由于弧面结构之间的摩擦力较小,所以二者除了可以提供对载体100的支撑力外,也同时可以为载体100相较于第一基座200的旋转运动提供良好的运动条件(运动摩擦小)。
35.需要说明的是,本公开不对弧形凹部411和弧形凸部412的具体形状作限制,其可以是下文将描述的球面,也可以是光滑的弧形曲面(非球体)等。此外,在其他的一些实施例中,支撑组件410也可以配置包括为孔和轴的配合组件。
36.参照图1-图2、图4和图6,在本公开的实施例中,每个支撑组件410可以包括两端分别固定在载体100上且中间部位凸出于载体100的板簧413。其中,板簧413的靠近中间的位置可以内凹形成上述的弧形凹部411。由于板簧413具有一定的弹性,故在载体100受到冲击运动时(载体100和第一基座200相互靠近),位于载体100和第一基座200之间的板簧413可以起到很好的缓冲减震以及复位的作用。
37.参照图5和图6,为了节省空间,缩小光学致动器的尺寸,载体100的用于安装板簧413的位置处可以开设有长条凹槽110,凹槽110的靠近两端的位置分别形成有凸柱120。相应地,板簧413的靠近两端的位置分别开设有与凸柱120配合使用的安装圆孔。凹槽110的与弧形凹部411对应的位置也可以开设有与弧形凹部411形状匹配的避让孔130,以使载体100受到冲击运动时,板簧413可以压缩并使弧形凹部411进入避让孔130中,即可以在有限的空间内,提升板簧413被压缩后的变形量,避免与载体100发生撞击。
38.此外,在其他的一些实施例中,为了提升板簧413被压缩后的形变响应速度,可以在板簧413的两端安装位置处开设长条安装孔,螺栓穿过长条安装孔并将板簧413固定在载体100上。如此设计,在板簧413受到冲击时,板簧413的两端能够相对于螺栓在长条安装孔的延伸方向上移动,从而加大板簧413的形变量,提升弹性力。
39.参照图1和图6,在本公开的实施例中,第一基座200的与弧形凹部411对应的位置可以设置有滚珠414,滚珠414形成上述的弧形凸部412。通过设置滚珠414形成弧形凸部412,由于滚珠414转动灵活,可以降低二者之间相对旋转的摩擦力,降低磨损,并且球体自身具有强度高、耐用的优势。除了上述的滚珠414外,在其他的一些实施例中,弧形凸部412还可以是由半球体形成,本公开对此不作限制。
40.参照图1,为了使第一基座200可以带动载体100相较于第二基座300旋转运动,在本公开的实施例中,第二转动构件500可以包括固定在第二基座300上的旋转轴510和固定在第一基座200上的套筒520,其中,旋转轴510和套筒520可以通过轴承套接。此外,在其他的一些实施例中,旋转轴510和套筒520的位置也可以互换,本公开对此不作限制。
41.在本公开的实施例中,套筒520和旋转轴510可以是与和其对应的基座一体成型的。此外,在其他的一些实施例中,套筒520和旋转轴510也可以是焊接或其他方式组装在与其对应的基座上。
42.参照图1-图3,在本公开的实施例中,复位部可以为簧片组件800,簧片组件800可以包括分别固定在第二基座300上的两个第一簧片810、位于两个第一簧片810之间且固定
在载体100上的第二簧片820以及连接在第一簧片810和第二簧片820之间的簧丝830。如此设计,在载体100相较于第二基座300进行旋转时,簧片组件800发生形变(簧丝830提供主要的复位力),产生弹性复位力,可以驱使载体100复位。此外,在其他的一些实施例中,复位部也可以包括布置在第二基座300和载体100上的磁吸组件,例如磁轭和磁石,通过磁吸组件之间的磁吸力实现复位。
43.为了使一个簧片组件800可以实现载体100沿多个方向运动后的复位,参照图3,在本公开的实施例中,簧丝830可以以波浪状延伸且对称地环绕在第二簧片820的四周,以能够在载体100绕第一转动构件400进行旋转运动时提供复位力。或者,在第一基座200带动载体100以绕第二转动构件500进行旋转运动时提供复位力。再或者,在载体100绕第一转动构件400进行旋转运动时且第一基座200带动载体100以绕第二转动构件500进行旋转运动时提供两个方向的复位力。
44.此外,在其他的一些实施例中,复位部也可以包括彼此独立的两个簧片组件800,其中一个连接在载体100和第一基座200之间,另一个连接在第一基座200和第二基座300之间,本公开对此不作限制。
45.参照图1-图2,在本公开的实施例中,第一驱动部可以包括固定在载体100上的第一驱动磁石610和固定在第二基座300上的与第一驱动磁石610配合的第一驱动线圈620。具体地,第一驱动线圈620可以设置在第二基座300的设置有旋转轴510的壁面上,第一驱动磁石610则对应的设置在载体100的面对第一驱动线圈620的壁面上的与第一驱动线圈620对应的位置。并且在初始状态下,二者产生的磁力沿x方向且在z-y平面上的投影与两个支撑组件410的连线在z-y平面上的投影相错,以可以产生使载体100以第一转动构件400为支撑旋转的力矩。当然,这里第一驱动线圈620和第一驱动磁石610的位置可以互换。
46.参照图1-图2,在本公开的实施例中,第二驱动部可以包括固定在第一基座200上的第二驱动磁石710和固定在第二基座300上的与第二驱动磁石710配合的第二驱动线圈720。具体地,第二驱动线圈720可以设置在第二基座300的位于旋转轴510一侧的壁面上,第二驱动磁石710则可以设置在第一基座200的位于套筒520一侧的壁面上,并且二者位置相对,可以在线圈通电时产生磁力。在初始位置时,该磁力沿x方向,且在y-z平面内的投影与第二转动构件500在y-z平面内的投影相错,以可以产生使载体100以第二转动构件500为支撑旋转的力矩。当然,这里第二驱动线圈720和第二驱动磁石710的位置可以互换。
47.进一步地,为了使第二驱动机构提供的驱动力对称均匀,参照图1-图2,在本公开的实施例中,第二驱动部可以包括对称布置在第一基座200两侧的两组相互配合的第二驱动磁石710和第二驱动线圈720。
48.根据本公开的第二个方面,提供一种摄像模组,包括光学器件900和上述的光学致动器,由于该摄像模组具有上述光学致动器的所有有益效果,这里不再赘述。
49.根据本公开的第三个方面,提供一种电子设备,包括上述的摄像模组,由于该电子设备具有上述摄像模组的所有有益效果,这里不再赘述。
50.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。
51.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。
52.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。