马达、摄像模组及电子设备的制作方法
本技术涉及拍摄设备,具体设计一种马达、摄像模组及电子设备。
背景技术:
1、随着智能手机的普及和发展,手机拍照成为人们普遍使用的拍摄方式,并且,具有光学变焦或对焦功能的手机越来越得到用户的喜爱。通常手机中的摄像模组通过磁石与线圈配合产生洛伦兹力,以驱动镜群运动,从而实现光学变焦或对焦功能,然而由于线圈通电后会由于电流的磁效应产生对磁石的磁推力/磁吸力,从而导致镜群产生倾覆,影响摄像模组的使用。
技术实现思路
1、本技术提供了一种马达、摄像模组及电子设备。马达包括底座、载体、第一线圈、第二线圈、第一磁性件及第二磁性件,通过线圈与磁性件的设计,以实现第一磁性件受到第一线圈的磁力与第二磁性件受到第二线圈的磁力方向相反,降低了线圈对磁性件的磁力干扰,有利于载体的平衡。
2、第一方面,本技术提供了一种马达。马达包括底座、载体、第一线圈、第二线圈、第一磁性件及第二磁性件;底座包括相连的底部和第一侧部,第一侧部与底部呈夹角设置,载体连接于底座,载体可相对于底座沿第一方向运动;第一线圈和第二线圈均安装于第一侧部,第一线圈和第二线圈排布于第一方向;第一磁性件和第二磁性件均安装于载体靠近第一侧部的一侧,第一磁性件和第一线圈正对设置,第二磁性件和第二线圈正对设置,第一磁性件和第二磁性件均为海尔贝克磁石;第一磁性件包括排布于第一方向的第一磁石和第二磁石,第一磁石和第二磁石均具有朝向第一线圈的磁极面,第一磁石的极性方向和第二磁石的极性方向相反;第二磁性件包括排布于第一方向的第三磁石和第四磁石,第三磁石的极性方向与第一磁石的极性方向相反,第四磁石的极性方向与第二磁石的极性方向相反。
3、在本技术中,由于第一磁性件和第二磁性件均为海尔贝克磁石,以使得第一磁性件和第二磁性件在同等尺寸下能够产生更强的磁场,从而提高了驱动磁石与驱动线圈作用下产生的洛伦兹力,进而提高了驱动线圈驱动载体相对于底座运动的驱动力,有利于弥补马达单侧驱动的动力不足的问题。
4、在本技术中,通过控制第一线圈与第二线圈的通电电流方向相反,以使得由于电流的磁效应第一线圈产生并作用于第一磁性件的力与第二线圈产生并作用于第二磁性件的力方向相反,从而减小甚至消除了驱动线圈对驱动磁石的推力或吸力,从而减小甚至避免了驱动线圈导致载体发生倾覆的风险。其中,由于海尔贝克磁石中磁石排布特性,以使得在第一线圈与第二线圈的通电电流方向相反的情况下,第一线圈与第一磁性件作用能够产生平行于第一方向的洛伦兹力,由于第一线圈固定于底座,以使得第一磁性件会受到反方向的作用力,第二线圈与第二磁石作用能够产生平行于第一方向的洛伦兹力,由于第二线圈固定于底座,以使得第二磁性件会受到反方向的作用力,且两个力的方向相同。
5、一些可能的实现方式中,第一线圈包括依次首尾相接的第一长边、第一短边、第二长边及第二短边,第一长边与第一磁石正对设置,第二长边与第二磁石正对设置;和/或,第二线圈包括依次首尾相接的第三长边、第三短边、第四长边及第四短边,第三长边与第三磁石正对设置,第四长边与第四磁石正对设置。
6、在本实现方式中,通过第一长边与第一磁石正对设置,第二长边与第二磁石正对设置,能够提高第一线圈通电后与第一磁性件的磁场作用效果,从而提高洛伦兹力的大小,以提高对第一磁性件的驱动力。通过第三长边与第三磁石正对设置,第四长边与第四磁石正对设置,能够提高第二线圈通电后与第二磁性件的磁场作用效果,从而提高洛伦兹力的大小,以提高对第二磁性件的驱动力。
7、一些可能的实现方式中,第一磁石具有第一磁化方向与第一极性方向,第一磁化方向与第一极性方向呈非90°夹角设置,第二磁石具有第二磁化方向与第二极性方向,第二磁化方向与第二极性方向呈非90°夹角设置,第一磁化方向在第一方向上的分量与第二磁化方向在第一方向上的分量的指向相同。
8、在本实现方式中,由于第一磁石的第一磁化方向偏离第一磁性件的中心,以使得第一磁石的n极面指向第二磁石的s极面的磁力线朝向第一磁性件的中心挤压,从而提高了第一磁性件一侧的磁通密度,进而提高了垂直于第一线圈的磁通密度,当第一线圈中通电后,通过第一磁性件的作用,能够在第一线圈产生更大的洛伦兹力,有利于提供更强的驱动力。
9、一些可能的实现方式中,第三磁石具有第三磁化方向与第三极性方向,第三磁化方向与第三极性方向呈非90°夹角设置,第四磁石具有第四磁化方向与第四极性方向,第四磁化方向与第四极性方向呈非90°夹角设置,第三磁化方向在第一方向上的分量与第四磁化方向在第一方向上的分量的指向相同。
10、在本实现方式中,由于第四磁石的第三磁化方向偏离第二磁性件的中心,以使得第四磁石的n极面指向第三磁石的s极面的磁力线朝向第二磁性件的中心挤压,从而提高了第二磁性件一侧的磁通密度,进而提高了垂直于第二线圈的磁通密度,当第二线圈中通电后,通过第二磁性件的作用,能够在第二线圈产生更大的洛伦兹力,有利于提供更强的驱动力。
11、一些可能的实现方式中,第一磁性件还包括第五磁石,第五磁石位于第一磁石和第二磁石之间,第五磁石的极性方向与第一磁石的极性方向、第二磁石的极性方向均不同;和/或,第二磁性件还包括第六磁石,第六磁石位于第三磁石和第四磁石之间,第六磁石的极性方向与第三磁石的极性方向、第四磁石的极性方向均不同。
12、在本实现方式中,在第一磁性件中,通过设计第五磁石对第一磁石与第二磁石的磁场起到了导向作用,有利于增强第一磁性件作用于第一线圈的磁场。在第二磁性件中,通过设计第六磁石对第三磁石和第四磁石的磁场起到了导向作用,有利于增强第二磁性件作用于第二线圈的磁场。
13、一些可能的实现方式中,第一磁性件还包括第五磁石和第七磁石,第五磁石和第七磁石均位于第一磁石和第二磁石之间,第五磁石相对于第七磁石靠近第一磁石,第五磁石的极性方向与第一磁石的极性方向相同,第七磁石的极性方向与第二磁石的极性方向相同。
14、在本实现方式中,通过增加磁石数量,能够增强第一磁性件的磁场强度,从而提高第一磁性件与第一线圈共同作用产生的洛伦兹力,从而提高驱动组件的驱动力。
15、一些可能的实现方式中,第二磁性件还包括第六磁石和第八磁石,第六磁石和第八磁石均位于第三磁石和第四磁石之间,第六磁石相对于第八磁石靠近第三磁石,第六磁石的极性方向与第三磁石的极性方向相同,第八磁石的极性方向与第四磁石的极性方向相同。
16、在本实现方式中,通过增加磁石数量,能够增强第二磁性件的磁场强度,从而提高第二磁性件与第二线圈共同作用产生的洛伦兹力,从而提高驱动组件的驱动力。
17、一些可能的实现方式中,第五磁石具有第五磁化方向和第五极化方向,第五磁化方向与第五极化方向呈非90°夹角设置,和/或,第七磁石具有第七磁化方向和第七极化方向,第七磁化方向与第七极化方向呈非90°夹角设置。
18、在本实现方式中,第五磁石的n极面的朝向和第一磁石的n极面的朝向相同,使得第五磁石能够与第一磁石共同提供垂直于第一线圈的磁场,且第五磁石能够提升第一磁石的磁力线的挤压效果,从而进一步地提升了第一磁性件在第一线圈一侧的磁通密度,进而提高了第一磁性件与第一线圈共同作用产生的洛伦兹力。同理,第七磁石与第二磁石同样能够提高第一磁性件与第一线圈共同作用产生的洛伦兹力。
19、一些可能的实现方式中,第六磁石具有第六磁化方向和第六极化方向,第六磁化方向与第六极化方向呈非90°夹角设置,和/或,第八磁石具有第八磁化方向和第八极化方向,第八磁化方向与第八极化方向呈非90°夹角设置。
20、在本实现方式中,第六磁石的s极面的朝向和第三磁石的s极面的朝向相同,使得第六磁石能够与第三磁石共同提供垂直于第一线圈的磁场,且第六磁石能够提升第三磁石的磁力线的挤压效果,从而进一步地提升了第二磁性件在第二线圈一侧的磁通密度,进而提高了第二磁性件与第二线圈共同作用产生的洛伦兹力。同理,第八磁石与第四磁石同样能够提高第二磁性件与第二线圈共同作用产生的洛伦兹力。
21、一些可能的实现方式中,第一磁性件与第二磁性件为分体式结构,以使得第一磁性件与第二磁性件的组合更为灵活。
22、另一些可能的实现方式中,第一磁性件与第二磁性件为一体式结构,有利于第一磁性件与第二磁性件的安装。
23、一些可能的实现方式中,第二磁石与第三磁石为分体式结构,有利于灵活排布第二磁石和第三磁石。
24、另一些可能的实现方式中,第二磁石与第三磁石为一体式结构。
25、在本实现方式中,由于第二磁石的极性方向和第三磁石的极性方向相同,通过将第二磁石和第三磁石设计为一体结构,有利于避免第二磁石和第三磁石之间的互斥力,从而有利于安装。
26、一些可能的实现方式中,马达还包括外壳和第一屏蔽板,外壳与底座连接,以围合形成收容空间,收容空间收容载体、第一线圈、第二线圈、第一磁性件、第二磁性件及第一屏蔽板,第一屏蔽板位于第一线圈及第二线圈远离第一磁性件和第二磁性件的一侧。
27、在本实现方式中,第一屏蔽板可以面向驱动线圈设置,以对驱动线圈进行遮蔽,从而降低驱动线圈工作时产生的噪音。通过设计第一屏蔽板,能够对第一线圈和第二线圈进行遮挡,以减少第一线圈和第二线圈通电后的噪声穿过外壳,能够起到降低底噪的作用,从而降低马达工作过程中产生的噪音。
28、一些可能的实现方式中,第一线圈和第二线圈在第一屏蔽板上的正投影落在屏蔽板内,以使得第一屏蔽板能够对第一线圈和第二线圈形成更好的遮挡覆盖,有利于提高屏蔽第一线圈和第二线圈工作产生的噪音的效果。
29、一些可能的实现方式中,第一屏蔽板的厚度大于或等于0.25mm。
30、在本实现方式中,由于马达采用单侧驱动的方式,以使得单侧的驱动力要求更高,从而使得第一线圈和第二线圈工作时会产生更大的噪音,通过设计第一屏蔽板的厚度满足以上尺寸,可以有效屏蔽第一线圈和第二线圈工作产生的噪音。
31、其中,通过第一屏蔽板的设计,可以使得马达工作时产生的噪音小于或等于分贝,提高马达工作的静谧性,有利于提高摄像模组、电子设备的使用体验。
32、一些可能的实现方式中,第一侧部包括排布于第一方向的第一支撑板和第二支撑板,第一支撑板与第二支撑板间隔设置,第一线圈和第二线圈均位于第一支撑板与第二支撑板之间,第一屏蔽板位于第一侧部与外壳的内壁之间,第一屏蔽板覆盖第一支撑板与第二支撑板之间在第一方向上的间隔。
33、在本实现方式中,第一屏蔽板覆盖第一支撑板与第二支撑板之间在第一方向上的间隔,以使得第一屏蔽板、第一支撑板、第二支撑板、第一载部及底部能够围合形成容纳第一线圈和第二线圈的空间,在空间设计上能够形成对第一线圈和第二线圈的包裹效果,有利于提高对第一线圈和第二线圈工作产生的噪音的屏蔽效果。
34、一些可能的实现方式中,第一线圈及第二线圈的至少部分嵌设于第一侧部内。
35、在本实现方式中,第一线圈和第二线圈可以通过注塑的方式与第一侧部形成一体结构,以提高第一线圈和第二线圈的安装稳定性。由于第一侧部能够加固第一线圈和第二线圈的安装,且第一侧部能够覆盖第一线圈和第二线圈的至少部分,以使得第一线圈和第二线圈工作产生的振动更小,有利于降低第一线圈和第二线圈工作产生的噪音,从而使得第一屏蔽板无需设计得很厚即可达到预期的噪音屏蔽效果。
36、一些可能的实现方式中,马达还包括位置检测组件,位置检测组件包括磁栅和隧道磁阻传感器;磁栅安装于载体,磁栅沿第一方向延伸设置,隧道磁阻传感器安装于底座,位置检测组件用于检测隧道磁阻传感器相对于磁栅的位置,以检测载体相对于底座的位置。
37、在本实现方式中,位置检测组件可以通过感测隧道磁阻传感器相对于磁栅的位置,以检测载体相对于底座的位置,有利于辅助驱动组件驱动载体运动,通过反馈载体的位置,以提高载体的运动精度,从而提高摄像模组的光学变焦/对焦的质量。
38、在本实现方式中,由于隧道磁阻传感器与磁栅的安装设置,以使得载体相对于底座沿第一方向运动的过程中,隧道磁阻传感器能够通过感测磁栅的磁场变化,以检测出隧道磁阻传感器相对于磁栅的位置,从而检测出载体相对于底座的位置,提高了载体的位置检测精度,有利于提高摄像模组进行光学变焦/对焦的质量。
39、一些可能的实现方式中,载体包括依次首尾相连的第一载部、第二载部、第三载部及第四载部,第一载部相对于第三载部靠近第一侧部,第一载部背向第三载部的一侧安装第一磁性件和第二磁性件,磁栅安装于第一载部。
40、在本实现方式中,由于磁栅安装于第一载部,隧道磁阻传感器与电路板均靠近磁栅设置,以使得隧道磁阻传感器、磁栅、驱动磁石及驱动线圈集中于载体的第一侧部附近,从而使得隧道磁阻传感器与磁栅能够远离马达在第二侧部背向第一侧部一侧的外部磁干扰源,有利于减小隧道磁阻传感器与磁栅受到磁干扰的风险。
41、一些可能的实现方式中,马达还包括第二屏蔽板,第二屏蔽板包括第一子板和第二子板,第一子板与第二子板连接呈l型;第二屏蔽板安装于第一载部面向底部的一侧,磁栅安装于第二屏蔽板,第一子板位于磁栅与第一磁性件和第二磁性件之间,第二子板位于磁栅与线圈之间,隧道磁阻传感器安装于底部。
42、在本实现方式中,第一子板可以位于磁栅与第一磁性件和第二磁性件之间,以减少磁栅与第一磁性件和第二磁性件之间的磁场干扰。第二子板可以位于磁栅背向第三载部的一侧,以遮挡第一磁性件和第二磁性件的磁场,从而减少第一磁性件和第二磁性件对磁栅的磁场干扰。
43、在本实现方式中,第二屏蔽板的第二子板可以位于磁栅与驱动线圈之间,以使得第二子板能够隔开磁栅与驱动线圈,减小驱动线圈通电后,驱动线圈与磁栅之间的磁场干扰,有利于提高位置检测组件的位置检测的稳定性。
44、一些可能的实现方式中,马达还包括第一连接件和第二连接件,第一连接件和第二连接件间隔设置,第一连接件与第二连接件均用于连接载体与底座;第一连接件为滑轴、或簧片、或悬丝、或滚珠;和/或,第二连接件为滑轴、或簧片、或悬丝、或滚珠。
45、在本实现方式中,通过设置第一连接件和第二连接件为滑轴,并分别设置于第一滑槽和第二滑槽内,有利于提高载体相对于底座沿第一方向运动的稳定性。当第一连接件和第二连接件为簧片或悬丝时,载体无需再设置第一滑槽和第二滑槽,且通过簧片或悬丝不仅能够起到载体的运动导向的作用,还可以通过簧片或悬丝的弹性实现载体的运动行程的限定。
46、一些可能的实现方式中,第一侧部包括排布于第一方向的第一支撑板和第二支撑板,第一支撑板与第二支撑板间隔设置,底座还包括第二侧部,第二侧部与第一侧部相对设置,第二侧部连接于底部,第二侧部包括排布于第一方向的第三支撑板、连接板及第四支撑板,连接板连接于第三支撑板与第四支撑板之间;载体包括依次首尾相连的第一载部、第二载部、第三载部及第四载部,第一载部安装第一磁性件和第二磁性件,第一载部的至少部分位于第一支撑板与第二支撑板之间,第二载部相较于第四载部靠近底部,第三载部的至少部分位于第三支撑板与第四支撑板之间。
47、在本实现方式中,通过将第一载部的至少部分安装于第一支撑板与第二支撑板之间,将第三载部的至少部分安装于第三支撑板与第四支撑板之间,减小了载体的额外占用空间,以提高空间利用率,有利于马达的小型化设计。
48、一些可能的实现方式中,马达还包括第一连接件和第二连接件,第一连接件和第二连接件间隔设置,第一连接件与第二连接件均用于连接载体与底座,第一连接件为滑轴,第二连接件为滑轴;第二载部设置有第一滑槽,或者,第一载部设置有第一滑槽,或者,第一载部和第二载部围合形成第一滑槽;第二载部设置有第二滑槽,或者,第三载部设置有第二滑槽,或者,第三载部和第二载部围合形成第二滑槽;第一滑槽的开口朝向底部,第一滑槽的延伸方向平行于第一方向,第一连接件安装于第一滑槽内,并位于载体与底部之间;第二滑槽的开口朝向底部,第二滑槽的延伸方向平行于第一方向,第二连接件安装于第二滑槽内,并位于载体与底部之间。
49、在本实现方式中,通过设置第一连接件和第二连接件为滑轴,并分别设置于第一滑槽和第二滑槽内,有利于提高载体相对于底座沿第一方向运动的稳定性,从而有利于提高摄像模组进行光学变焦/对焦的质量。
50、一些可能的实现方式中,第一滑槽为u型槽或l型槽,第二滑槽为v型槽;或者,第一滑槽为v型槽,第二滑槽为u型槽或l型槽。
51、在本实现方式中,由于第一滑槽和第二滑槽中的一者可以为u型槽或l型槽,另一者可以为v型槽,能够加强第一滑轴和第二滑轴分别于载体的配合连接的稳定性,从而有利于提高载体安装于底座的稳定性,有利于提高载体相对于底座沿第一方向运动的稳定性,从而有利于提高摄像模组进行光学变焦/对焦的质量。
52、一些可能的实现方式中,马达还包括第一缓冲件、第二缓冲件、第三缓冲件及第四缓冲件;第一缓冲件设置于第一载部面向第一支撑板的表面,和/或,第一缓冲件设置于第一支撑板面向第一载部的表面;第二缓冲件设置于第一载部面向第二支撑板的表面,和/或,第二缓冲件设置于第二支撑板面向第一载部的表面;第三缓冲件设置于第三载部面向第三支撑板的表面,和/或,第三缓冲件设置于第三支撑板面向第三载部的表面;第四缓冲件设置于第三载部面向第四支撑板的表面,和/或,第四缓冲件设置于第四支撑板面向第三载部的表面。
53、在本实现方式中,由于第一载部沿第一方向相背的两个表面可以分别设置有第一缓冲件和第二缓冲件,第三载部沿第一方向相背的两个表面可以分别设置有第三缓冲件和第四缓冲件,以使得载体相对于底座沿第一方向运动过程中,第一缓冲件能够对第一载部与第一支撑板之间起到碰撞缓冲作用,第二缓冲件能够对第一载部与第二支撑板之间起到碰撞缓冲作用,第三缓冲件能够对第三载部与第三支撑板之间起到碰撞缓冲作用,第四缓冲件能够对第三载部与第四支撑板之间起到碰撞缓冲作用,从而降低了载体与底座之间发生碰撞损伤的风险,有利于提高马达的使用寿命。
54、一些可能的实现方式中,马达还包括平衡组件,平衡组件连接第三载部与底部,平衡组件用于产生作用于第三载部指向底部的力,和/或,平衡组件用于产生作用于底部指向第三载部的力。
55、在本实现方式中,由于载体的第一载部安装有第一磁性件和第二磁性件,而在载体的第三载部未安装有磁性件,以使得载体在第一载部的载重大于在第三载部的载重,这对载体的运动可能造成平衡干扰,通过设计平衡组件能够作用于第三载部与底部之间,以产生第三载部与底部之间的相向的力,从而将第三载部相对朝向底部拉动,等同于给第三载部增加载重,从而平衡第一载部与第三载部的载重,此时,第一载部与第一连接件之间的压力、第三载部与第二连接件之间的压力能够接近甚至完全相同,从而平衡了载体运动时在第一载部一侧受到的摩擦力与在第三载部一侧受到的摩擦力,有利于提高载体的运动平衡性。
56、一些可能的实现方式中,平衡组件包括平衡磁石和磁性体,平衡磁石与磁性体至少部分正对设置,平衡磁石磁吸磁性体;平衡磁石安装于第三载部,磁性体安装于底部;或者,平衡磁石安装于底部,磁性体安装于第三载部。
57、在本实现方式中,通过设置平衡磁石和磁性体,可以利用两者之间的磁吸力,以将第三载部朝向底部拉住,从而平衡第一载部与第三载部的载重。其中,由于平衡磁石与磁性体在间隔设置下依然能够产生磁吸力,以使得平衡磁石与磁性体的设计不会对载体相对于底座的运动造成摩擦干扰。
58、一些可能的实现方式中,平衡组件包括弹性件,弹性件连接第三载部与底部,弹性件处于拉伸状态。
59、在本实现方式中,由于弹性件处于拉伸状态,以使得弹性件能够通过其弹性恢复的力作用于第三载部与底部,以产生第三载部与底部之间的相向的力,以将第三载部朝向底部拉住,从而平衡第一载部与第三载部的载重。其中,由于弹性件可以发生在各个方向上发生形变,以使得在载体相对于底座运动时,弹性件可以在第一方向上被拉动,不会对载体的运动造成干扰,而且弹性件还可以通过其弹性对载体相对于底座的运动进行限位,将载体限位至运动行程范围内,有利于防撞。
60、一些可能的实现方式中,马达为单侧驱动马达,马达用于通过第一线圈和第二线圈通电后驱动第一磁性件和第二磁性件,以带动载体相对于底座运动。
61、在本实现方式中,由于摄像模组中的马达为单侧驱动马达,且驱动组件安装于载体背向旁侧摄像模组的一侧,以使得驱动组件工作时,旁侧摄像模组中对摄像模组的磁干扰源较远,降低了摄像模组中驱动组件受到磁干扰的风险,从而提高了马达驱动载体运动的平稳性,有利于提高摄像模组实现光学变焦/对焦的质量。
62、第二方面,本技术提供了一种摄像模组。摄像模组包括镜头、图像传感器如前述任一马达,图像传感器位于镜头的像侧,马达的载体安装镜头中的至少部分透镜。
63、在本技术中,通过对马达的设计,提高了马达驱动的平稳性,从而提高了摄像模组实现光学变焦/对焦的质量。
64、第三方面,本技术提供了一种电子设备。电子设备包括壳体和前述摄像模组,摄像模组安装于壳体。
65、在本技术中,通过提高摄像模组的光学变焦/对焦的质量,从而提高了电子设备的使用体验。
66、一些可能的实现方式中,电子设备还包括旁侧摄像模组,旁侧摄像模组安装于壳体,旁侧摄像模组位于摄像模组中马达的底座的第二侧部的一侧。
67、在本实现方式中,由于摄像模组中的马达为单侧驱动马达,且驱动组件安装于载体背向旁侧摄像模组的一侧,以使得驱动组件工作时,旁侧摄像模组中对摄像模组的磁干扰源较远,降低了摄像模组中驱动组件受到磁干扰的风险,从而提高了马达驱动载体运动的平稳性,有利于提高摄像模组实现光学变焦/对焦的质量。
版权声明:本站专利文献数据主要来源于国家知识产权局等公开渠道,由 技术新讯 进行整理汇编。页面设计及数据汇编的著作权归本站所有。全部内容仅供个人学习、科研评估与技术交流参考,严禁用于任何商业用途(包括但不限于直接生产制造、技术转让、倒卖数据等)。
免责条款:专利技术具有时效性,本站不对资料的绝对准确性、完整性和可实施性提供任何明示或暗示的担保。因参考本站内容造成的直接或间接损失,本站不承担相关法律责任。若您认为本站内容有侵权问题,请及时提供权属证明与我们联系,本站将在核实后依法处理。反馈意见:yyfuon@163.com