[实用新型]直线电动机及对焦模组、图像捕捉模组和电子设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及驱动物体直线运动的直线电动机。

背景技术

对焦是图像捕捉技术中的重要一环，它的主要目的是将待捕捉的图像聚焦到图像传感元件上。目前的对焦技术中，图像传感元件一般保持固定，而镜片可由电动机驱动沿着其光轴前后移动，从而将以一定方向入射到镜片上的光线汇聚到该固定的图像传感器上。可见，如何驱动镜片沿光轴的移动，以及如何保持镜片在沿光轴的位置是对焦中必需解决的技术问题。

在便携式的图像捕捉设备，例如带有摄影/摄像功能的手机中，对包括镜片在内的对焦设备的尺寸要求很高，对焦设备应尽可能地小。所以，目前镜片的移动一般由尺寸很小的音圈电动机所驱动。音圈电动机的基本原理是通过将通电线圈置于磁场之中，从而产生洛仑兹力作用于线圈，继而驱动线圈移动。线圈与镜片通过镜片的框架固定连接，磁性材料沿光轴方向布置，从而线圈可以带动镜片沿光轴方向直线移动。

目前，普遍使用的对焦设备的结构是这样的：在平行于光轴方向设置弹性结构将音圈电动机的动子与底座相连，例如使用弹片支撑或者弹簧悬挂，该弹性结构产生的弹力与光轴方向平行。音圈电动机在电流控制下驱动镜片组件克服该弹力沿光轴移动。

实用新型内容

可见，现有技术的缺点包括：由于弹性结构本身具有一定长度且在镜片移动方向上伸缩，导致镜片可移动的距离较短；并且为了使镜片保持在某个位置，需要给音圈电动机持续提供电流以平衡弹性结构施加给镜片组件的弹力，导致对焦设备的功耗较大。

至少出于解决这一技术问题的目的，本实用新型提供了一种驱动物体直线运动的直线电动机。

根据本实用新型的第一个方面，提供了一种直线电动机，包括动子和用于驱动所述动子沿直线方向移动的定子，其特征在于，所述动子具有第一摩擦表面，该电动机还包括：

-施压元件；

所述定子和/或所述施压元件具有与所述第一摩擦表面相接触的第二摩擦表面；

所述施压元件用于为所述第一和第二摩擦表面提供相互的压力，所述压力使得所述第一和第二摩擦表面之间能够产生将所述动子保持在其当前位置的摩擦力。

根据以上方面，在动子被移动到所需的位置时，摩擦力被允许产生以将其保持在该位置，相对于现有的、需要持续施加电流生成抵消弹片的力以保持动子位置，该方面不需要持续施加电流，从而大大节省了直线电动机的能耗。

在一个优选的实施方式中，所述定子用于在驱动所述动子从静止状态开始移动前，使所述动子产生振动，所述振动将所述定子驱动所述动子从静止状态开始移动需克服的静摩擦力转变为动摩擦力。在该优选的实施方式中，能够减少驱动动子移动所需的力，节省该装置的能量消耗。

在一个进一步的实施方式中，所述定子和动子分别包括磁体和线圈两者中的一个和另一个，该直线电动机还包括：电路，用于向所述线圈提供变化的电流，以产生所述定子对所述动子的、变化的作用力，从而使所述动子在所述直线方向产生振动。本实施方式实现比较简便，能够比较容易地产生振动。

在另一个优选的实施方式中，所述定子驱动所述动子以分段的方式移动，在每一段中，所述动子从静止状态开始移动，并至少加速和减速，最后回到静止状态，且各段移动的位移的差异小于一定阈值。在该优选的实施方式中，能够比较精确且一致地控制动子的移动。

在又一个优选的实施方式中，所述施压元件包括弹性部件。使用弹性部件提供压力的好处在于弹性部件受外界环境，例如湿度、温度等变化的影响较小，使得弹力能够在该装置的整个设计寿命中基本维持恒定，从而使该直线电动机比较稳定。与所述直线方向相垂直的至少一个方向上，所述弹性部件相对的第二摩擦表面与所述动子相对的第一摩擦表面接触，且为每对相接触的第一和第二摩擦表面提供相互压力。在该优选的实施方式中，采用夹持的方式产生摩擦力，比较稳定。

在再一个优选的实施方式中，所述施压元件包括弹性部件，所述弹性部件由电磁屏蔽材料制成，在与所述直线方向相垂直的截面上闭合地包围所述定子和所述动子，且沿所述直线方向至少在所述动子的移动范围内延伸。在该优选的实施方式中，提供了较好的电磁屏蔽性，避免直线电动机对其它器件产生电磁干扰。

根据本实用新型的第二个方面，提供了一种对焦模组，包括：镜片；根据本实用新型第一个方面所述的直线电动机，该直线电动机的动子与所述镜片固定连接，且动子移动的直线方向与所述镜片的光轴一致。在该方面中，提供了基于本实用新型的直线电动机的、一体化的对焦模组。本实用新型应用在对焦模组中，空间小，符合对焦模组尺寸小的要求。