[发明专利]一种可实现镜头可控倾斜的音圈马达结构

说明书

 

技术领域

    本发明公开一种控制镜头倾斜的音圈马达，特别是一种可实现镜头可控倾斜的音圈马达结构。

背景技术

    随着手机生产技术的不断提高，尤其是智能手机的出现以后，手机的功能越来越多，手机的摄像与拍照功能几乎已经成为每个手机的必备功能，随着5M、8M、12M等高像素摄像头在智能手机中的日益普及，使得手机拍照的素质越来越接近数码相机。但是，现有技术中的高像素手机摄像头却通常不含有数码相机的一些光学和机械部件，这种硬件上的缺失，无疑会让拍照手机的拍照效果比数码相机差很多。目前的拍照手机通常最多只有一个自动对焦马达来实现近焦、远焦的转换功能，其对镜头的控制至多是单维度的令镜头靠近或远离图像传感器。而高级的数码相机中，则同时是通过更加复杂的机械装置控制镜头相对于图像传感器进行多维度的运动，例如利用镜头平移来实现光学防抖动（OIS）,以及利用镜头适度倾斜来实现移轴摄影等。

为了使具有拍照功能的手机的摄像效果进一步向数码相机靠拢，不少国际知名的手机对焦马达厂商都开始研发三轴对焦马达，如TDK，Mistumi,富士康等厂商已经开发了基于镜头平移的光学防抖对焦马达。但是这些马达的结构非常复杂，体积和功耗较大，因此一直未能在智能手机市场上推广开来。

爱佩仪光电技术有限公司也为此开发了一款能令镜头产生可控倾斜的对焦马达，实现了自动对焦加光学防抖动的功能，并实现了器件的小型化突破，使得三轴马达的体积第一次做到跟传统单轴马达一样小，功耗也得到了良好控制，真正为三轴马达在手机中的应用铺平了道路。爱佩仪的这款马达设计利用了分布在镜头周边的若干个（大于等于3个）相同致动器，分别独立推动镜头在大致平行于光轴的方向上运动，通过控制每个致动器的移动量来实现镜头的对焦和可控倾斜角度，而镜头的倾斜的同时又能产生镜头的等效平移，从而可结合陀螺仪传感控制实现光学防抖的拍摄效果。然而，该款马达具有量产难度相对较大，不易与马达驱动电路相匹配等缺点，因而也未在智能手机中大量推广。

爱佩仪光电技术有限公司目前的对焦马达通常是采用四个相同的致动器共同推动镜头运动，其中每一个致动器对镜头的对焦和偏转都有贡献，所以需要四个致动器协同配合才能精确控制镜头的姿态。镜头运动时需要将马达对焦位置、X方向偏转角度和Y方向偏转角度这三个控制参量经过复杂的换算，转换成为驱动四个致动器的四个电流参量，才能实现所需要的控制。因此，控制芯片需要植入复杂的转换算法。此种对焦马达中，每个致动器的线圈阻抗偏小（< 10Ω），不利于与驱动电路匹配，且需要四个相同的驱动电路，用以控制四个相互独立的致动器。每个驱动电路都承担了控制马达对焦位置和偏转角度的任务，驱动电流为控制对焦的电流与控制偏转的电流的叠加。由于每个驱动电路的电流输出动态范围的限制，对焦电流的大小变化将影响偏转电流的动态范围，因此对焦运动和偏转运动两种运动容易互相牵制。

发明内容

针对上述提到的现有技术中智能手机中镜头驱动马达功能简单，或者结构复杂、难于量产等缺点，本发明提供一种新的可实现镜头可控倾斜的音圈马达结构，其通过多个与光轴相对垂直，且彼此间互相平行的线圈组成，其中一个线圈独立控制镜头在垂直于图像传感器的方向上运动，实现镜头的对焦；其余的线圈各自控制镜头分别对于两个垂直于光轴且相互正交的转轴进行可控偏转。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种可实现镜头可控倾斜的音圈马达结构，音圈马达结构包括用于固定安装镜头的镜头座、对焦线圈、偏转线圈和磁石，对焦线圈和偏转线圈分别固定套装在镜头座外侧，磁石排布在对焦线圈和偏转线圈四周，使得对焦线圈能够与磁石相互作用，使对焦线圈带动镜头座前后运动，实现镜头对焦，偏转线圈能够与磁石相互作用，使偏转线圈带动镜头座做倾斜运动，实现镜头的移轴。

本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的对焦线圈设有一个，偏转线圈设有两个，分别为第一偏转线圈和第二偏转线圈，两个偏转线圈分别设置在对焦线圈两侧，对焦线圈和偏转线圈相互平行，且对焦线圈和偏转线圈分别垂直于镜头座内的镜头的光轴设置。

所述的磁石设有四个，其中第一磁石和第二磁石为一组，第一磁石和第二磁石相对设置，其产生的磁场主要作用于第一偏转线圈和对焦线圈；第三磁石和第四磁石为一组，第三磁石和第四磁石相对设置，其产生的磁场主要作用于第二偏转线圈和对焦线圈。