一种微型摄像头用四轴防抖音圈电机

摘要

本发明公开一种微型摄像头用四轴防抖音圈电机，包括：三轴防抖音圈电机、密封承载件、单轴旋转防抖音圈电机。所述三轴防抖音圈电机内含动件组，其中一组控制水平方向两个自由度，另外一组控制垂直方向一个自由度，密封承载件用于连接三轴防抖音圈电机及单轴旋转防抖音圈电机，同时可以密封入射光的路线，避免杂光及异物对感光芯片成像造成影响。单轴旋转防抖音圈电机内含用于承载感光芯片的运动件，该运动件在底制驱动的牵引下会沿垂直轴进行旋转。本发明实现传统马达对焦的前提下，增加了水平方向两个自由度的防抖及沿垂直轴旋转的防抖，使得感光芯片成像时变得稳定，高效提高了移动端设备的拍照能力。

说明书

技术领域

本发明专利涉及音圈电机技术领域，尤其涉及一种用于移动端设备中微型摄像头用四轴防抖音圈电机。

背景技术

由于音圈电机(Voice Coil Motor，VCM)具有结构简单、体积小、低能耗、无噪音、高加速度、响应速度快、位移精确和价格低等优点，所以目前对于摄像头自动调焦装置来说，音圈电机的自动调焦功能仍为性价比最高的方案。通过将光学镜头固定在音圈电机驱动载体上，载体作为镜头移动的动力单元，并通过弹性结构连接音圈电机载体与外壳，当电机通电后，载体将沿镜头光轴方向做直线运动，从而实现自动调焦功能。

由于移动端摄像设备目前现有的防抖方案都只能进行水平方向的抖动平衡，高端的摄像设备通过增加垂直方向抖动平衡，也只实现3轴防抖，而实际移动端在进行摄像时，摄像头除了同时出现沿水平方向2轴与沿垂直方向1轴的抖动以外，还会存在绕垂直轴旋转的情况，即绕光轴旋转，此刻成像时，虽然中心位置成像可以保持一定的清晰度，但外侧就会由于旋转，致使成像模糊，如何处理摄像时，由于各个方向抖动及旋转导致的成像模糊，已成为目前移动端摄像头急需解决的一个难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题现有技术中无法消除多个方向抖动及旋转所导致成像模糊的问题。提供一种微型摄像头用四轴防抖音圈电机，

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种微型摄像头用四轴防抖音圈电机，包括：三轴防抖音圈电机(1)，密封承载件(2)，单轴旋转防抖音圈电机(3)；

所述三轴防抖音圈电机(1)内圆里固定有成像镜头；将三轴防抖音圈电机(1)组装粘合在密封承载件(2)上；

将密封承载件(2)与单轴旋转防抖音圈电机(3)组合粘接在一起，构成四轴防抖音圈电机。

优选的，密封承载件(2)中间设有通光孔(5)，底部设有避让槽(4)，该避让槽(4)会与单轴旋转防抖音圈电机(3)上的外接连接板(6)互扣粘接到一起；密封承接件(2)用于承载三轴防抖音圈电机(1)。

优选的，单轴旋转防抖音圈电机(3)主要包括外接连接板(6)、芯片连接柔性电路板(8)、芯片载体(9)、底座(15)、驱动磁石(17)；

外接连接板(6)通过芯片连接柔性电路板(8)与芯片载体(9)连接；芯片载体(9)与底座(15)互扣。

优选的，感光芯片(7)焊接在芯片载体(9)的表面，用于成像数据采集；所述芯片连接柔性电路板(8)具有“L”型多次弯折结构，一端焊接于芯片载体(9)上，另一端焊接于外接连接板(6)，芯片连接柔性电路板(8)给芯片载体(9)一个约束力，保证在驱动线圈(14)未通电的时候，芯片载体(9)不会发生旋转。

优选的，底座(15)上设有至少三组滚珠滑轨一(11)，保证芯片载体(9)扭转不易于偏心，芯片载体(9)与底座(15)互扣，芯片载体(9)背面具有的滚珠滑轨二(16)与滚珠滑轨一(11)互扣，滚珠滑轨二(16)与滚珠滑轨一(11)中间设有滚珠(13)，用于支撑及约束芯片载体(9)，可以稳定围绕滑轨圆心做旋转运动。

优选的，在底座(15)上粘合有多组吸附板(12)，底座(15)上设有至少两组驱动线圈(14)并粘合于吸附板(12)上，芯片载体(9)背面对应驱动线圈(14)设有驱动磁石(17)；当驱动线圈(14)通电后将驱动力作用于驱动磁石(17)上，芯片载体(9)在驱动磁石(17)的牵引力作用下，克服芯片连接柔性电路板(8)产生的约束力，芯片载体(9)围绕滑轨圆心做旋转运动。

优选的，驱动线圈(14)未通电时，由于驱动磁石(17)会与吸附板(12)吸合，同时芯片载体(9)与底座(15)之间设有滚珠(13)，此时驱动磁石(17)产生的吸引力会与滚珠(13)所提供的支持力达到平衡，避免滚珠(13)脱离滚珠滑轨一(11)及滚珠滑轨二(16)，从而对芯片载体(9)提供约束，使芯片载体(9)保持稳定，不易发生偏位现象。

优选的，底座(15)上设有传感器元件(10)，该元件(10)用于检测芯片载体(9)带动感光芯片(7)旋转的角度，将检测到的角度转化为电信号，通过电信号传递调整驱动线圈(14)的电流变化，使得感光芯片(7)精准达到所需的旋转角度，进而实现闭环控制功能。

优选的，三轴防抖音圈电机可以实现成像镜头在水平X、Y两个方向的移动，还可以实现沿着转动轴旋转的运动模态，并可达到360度倾斜于Z轴的状态，在拍摄成像的过程中，因为拍摄端移动造成的偏差，将会由动件组在驱动力的作用下，根据偏差方向进行反向补偿，实现三轴向防抖。

本发明的有益效果为：

本发明通过单轴旋转防抖音圈电机和三轴防抖音圈电机可以平衡水平方向上2轴以及垂直方向上1轴的抖动，并且添加绕垂直轴旋转的防抖方案，使得马达无论是在水平方向，垂直方向还是垂直旋转方向都可以进行相应的抖动补偿，从而实现4轴防抖的目的，使移动端摄像变的更加清晰，稳定。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明中密封承载件结构示意图。

图3为本发明中单轴旋转防抖音圈电机结构爆炸图。

图4为本发明中单轴旋转防抖音圈电机的芯片载体后视图。

具体实施方式

为了使本发明专利的目的、技术方案以及优势更加清晰明确，下面结合附图1-4附图标记对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施案例仅用于解释本发明专利，并不用于限定本发明专利。

如图1所示：一种微型摄像头用四轴防抖音圈电机，包括三轴防抖音圈电机1，密封承载件2，单轴旋转防抖音圈电机3。所述三轴防抖音圈电机1通过锁附粘合的方式，将成像镜头固定在三轴防抖音圈电机1的内圆里，所述三轴防抖音圈电机1可以实现马达水平方向2轴，垂直方向1轴的抖动补偿。然后将三轴防抖音圈电机1组装在一种密封承载件2上，并通过点胶处理后硬化。最后将组装件与单轴旋转防抖音圈电机3组立在一起，所述单轴旋转防抖音圈电机3，实现垂直方向旋转轴的抖动补偿。通过点胶处理后硬化，三者构成一种微型摄像头用四轴防抖音圈电机。三轴防抖音圈电机1的具体结构本申请人已于2020年03月22日申请专利，专利申请号为：202010204762.9，本申请中不在进行该结构的论述。

如图2所示：所述密封承载件2，在于中间设有通光孔5，底部设有避让槽4，该避让槽4会与单轴旋转防抖音圈电机3上的外接连接板6互扣粘接到一起。用于连接三轴防抖音圈电机1及单轴旋转防抖音圈电机3，同时可以密封入射光的路线，避免杂光及异物对感光芯片的成像造成影响。

如图3，4所示：所述单轴旋转防抖音圈电机3，其特征包括：外接连接板6，感光芯片7，芯片连接柔性电路板8，芯片载体9，传感器元件10，滚珠滑轨一11，吸附板12，滚珠13，驱动线圈14，底座15，滚珠滑轨二16，驱动磁石17。

所述感光芯片7焊接在芯片载体9的表面，用于成像数据采集。芯片连接柔性电路板8一侧焊接在芯片载体9上，另一侧焊接在外接连接板6，使得感光芯片7的成像采集数据可以与移动端设备建立通讯；同时由于所述芯片连接柔性电路板8具有特定的“L”型多次弯折结构，会提供芯片载体9一个约束力，保证在驱动线圈14未通电的时候，芯片载体9不会发生旋转。

底座15上设有至少三组滚珠滑轨一11，保证芯片载体9扭转不易于偏心，当芯片载体9与底座15互扣时，芯片载体9另一侧的滚珠滑轨二16与滚珠滑轨一11互扣，中间设有滚珠13用于支撑及约束芯片载体9。在底座15上粘合设有多组吸附板12，至少两组驱动线圈14点胶粘合在吸附板12，而芯片载体9的对应位置粘接着多组驱动磁石17。在所述驱动线圈14未通电时，由于驱动磁石17会与吸附板12吸合，同时芯片载体9与底座15之间设有滚珠13，此时驱动磁石17的吸引力与滚珠13提供的支持力达到了平衡，避免滚珠13脱离滚珠滑轨一11及滚珠滑轨二16，从而对芯片载体9提供约束，使得芯片载体9保持稳定，不易发生偏位现象。当驱动线圈14通电后，芯片载体9在驱动磁石17的牵引力作用下，克服芯片连接柔性电路板8的约束力，使芯片载体9可以稳定围绕滑轨圆心做旋转运动。

所述底座15上设有传感器元件10，该元件10用于检测芯片载体9带动感光芯片7旋转的角度，将检测到的角度变化转化为电信号，通过电信号传递调整驱动线圈14的电流，使得感光芯片7精准达到所需的旋转角度，进而实现闭环控制功能。

除此之外芯片连接柔性电路板8还可一侧直接焊接在感光芯片7上，另一侧焊接在外接连接板6上，通过所述芯片连接柔性电路板8，使得感光芯片7的成像采集数据可以与移动端设备建立通讯，柔性电路板8通过感光芯片7会提供芯片载体9一个约束力，保证在驱动线圈14未通电时，芯片载体9不会发生旋转。

以上结合具体实施例描述了本发明专利的技术原理。这些描述只是为了解释本发明专利的原理，而不能以任何方式解释为对本发明专利保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明专利的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明专利的保护范围之内。