光学器件防抖机构的制作方法

文档序号:14942994发布日期:2018-07-13 21:32

本发明涉及的是一种光学设备领域的技术,具体是一种光学器件防抖机构。



背景技术:

现有的手持式光学设备均无法避免使用过程中来自手或外部的轻微振动,使得光轴在拍摄过程中发生抖动。因此,针对携带用的拍摄用光学装置等所使用的拍摄用光学单元,提出了这样的技术:通过弹性体将可动模块支撑在固定体上,并在可动模块的各侧面上构成利用压电元件的致动器,根据手抖动检测传感器的检测结果使可动模块绕与致动器光轴方向(Z轴方向)正交的X轴和Y轴摆动,从而修正手抖动。



技术实现要素:

本发明针对现有技术存在的上述不足,提出一种光学器件防抖机构,实现磁铁与引导轴并存,减小磨损,增强使用寿命。

本发明是通过以下技术方案实现的:

本发明包括:活动设置于盖板与底座之间的移动机构,其中:盖板上设有电磁场动态生成机构,对应移动机构上设有驱动磁石组,从而实现基于磁力的动态防抖。

所述的移动机构包括:移动框、设置于移动框上的感应器和与感应器相连的柔性电路板。

所述的电磁场动态生成机构包括:用于感应移动机构在水平方向上的位置变化的位置传感器、四组驱动线圈以及与之相连的电路连接线,其中:驱动线圈受电后产生磁场并对驱动磁石组产生磁力,使得移动机构可以在水平面上自由移动以及高精度的控制。

所述的移动机构、盖板之间设有限位机构,该限位机构通过设置于盖板上的引导轴实现移动机构的移动框在移动过程中的平面运动,且去除移动框绕光轴方向的旋转。

所述的盖板与移动机构上分别设有两对垂直方向相互吸引的保持磁石组,使得无电流驱动的情况下,保证移动框上的传感器位于初始位置。

所述的盖板上设有限定移动机构位移的限位结构,该限位结构为设置于盖板上的弯折凸筋,移动机构容纳在弯折凸筋围成的空间内。

所述的柔性电路板与移动框相固定且柔性电路板具有至少两个折弯结构。

所述的引导轴与移动机构和盖板之间采取间隙配合的方式并设有润滑层从而大大降低了滑动摩擦的摩擦力。

技术效果

与现有技术相比,本发明采用磁铁和导轴并存的结构,在移动机构和盖板上呈垂直方向安装有保持磁石组,在一定距离时,移动机构会被盖板吸引。吸引悬浮的结构简单且呈垂直方向安装磁石组可以很好的保证了移动框相对于底板的位置,从而保证了位置精度。在一定距离内,保证移动框与盖板吸引,并且在无电流驱动的情况下,保证移动框上的传感器位于初始设计位置,在不使用防抖功能时可以关闭防抖功能,从而增强使用寿命。本装置设有两个移动机构可以很好的保证了主要移动机构移动时可以保持水平面内移动并且移动框不会绕光轴方向的旋转。移动机构和盖板之间安装陶瓷球,陶瓷球使得移动件和底座始终保证移动框在指定平面内平滑运动,中间有陶瓷球作为中间介质做滚动摩擦。盖板上有对移动机构水平位置限制的机构,使得移动件不会偏离太远导致移动件脱出防抖装置。本发明摩擦损耗小,耐温性能好,精度高,使用寿命长。

附图说明

图1是本发明立体结构示意图之一;

图2是本发明立体结构示意图之二;

图3是本发明底座、移动组件和盖板的分解结构示意图之一;

图4是本发明底座、移动组件和盖板的分解结构示意图之二;

图5是本发明盖板和移动机构的结构示意图之一;

图6是本发明盖板和移动机构的结构示意图之二;

图7是本发明移动机构结构示意图;

图8是本发明盖板结构示意图之一;

图9是本发明盖板结构示意图之二;

图10是本发明限位机构示意图;

图11是磁组安装示意图;

图12是本发明驱动线圈和驱动磁石组尺寸图;

图中:底座1、移动机构2、盖板3、限位机构4、保持磁石组5、移动滚珠6、引导轴7、驱动磁石组8、感应磁铁组9、位置传感器10、驱动线圈11、移动框21、遮光片22、感应器211、柔性电路板212、一次折弯212-1、二次折弯212-2、螺钉213、螺母214、金属片槽215、导轴座216、凹陷孔217、遮光片22、电路连接线31、限位结构32、滚珠槽33、排气孔35、导轴座34、安装槽36、金属片61。

具体实施方式

如图1所示,本实施例包括:活动设置于盖板3与底座1之间的移动机构2,其中:盖板3上设有电磁场动态生成机构,对应移动机构2上设有驱动磁石组8,从而实现基于磁力的动态防抖。

如图7-8所示,所述的移动机构2包括:移动框21、设置于移动框上21的感应器211和与感应器211相连的柔性电路板212,其中:感应器通过三个螺母214固定在移动框21上,三个螺母214呈三角分布。

所述的感应器与移动框21中间进一步设有用于滤去杂光的遮光片22。

如图7-8所示,所述的柔性电路板212与移动框21相固定并且采用了至少两次折弯(一次折弯212-1,二次折弯212-2)的结构,每次折弯处只受一个方向的力,避免了扭力的产生。且该柔性电路板212的出线方向与移动框21的移动方向平行并且增长了可移动的长度减少了移动时所受的拉扯力,从而增长了柔性电路板212的使用寿命。相比于一般折弯的柔性电路板来说,采用多次折弯技术且将柔性电路板212的出线位置设置与移动框21的移动方向平行可以有效的减少移动框21移动时只会受到一个方向的拉力而不会受到来自其它方向的力从而产生多余的扭力,可以更有效的保证柔性电路板212的使用寿命。并且柔性电路板212的长度留有足够的余量可以在移动时降低单位上所受的拉力,这样可以更有效的增加柔性电路板212的使用寿命。

所述的电磁场动态生成机构包括:用于感应移动机构2在水平方向上的位置变化的位置传感器10、四组驱动线圈11以及与之相连的电路连接线31,其中:驱动线圈11受电后产生磁场并对驱动磁石组8产生磁力,使得移动机构2可以在水平面上自由移动以及高精度的控制。

如图4-9所示,所述的移动机构2、盖板3之间设有限位机构4,该限位机构4通过设置于盖板3上的引导轴7实现移动机构2的移动框21在移动过程中的平面运动,且去除移动框21绕光轴方向的旋转。引导轴7分别安装在移动机构2上的导轴座216与盖板3上的导轴座34中。

所述的引导轴7与移动机构2和盖板3之间采取间隙配合的方式并设有润滑层从而大大降低了滑动摩擦的摩擦力。相比于普通的只安装了驱动线圈和驱动磁铁的驱动机构而言,安装该限位机构4可以很有效的保证移动机构2只在平面内进行移动且保证了移动机构2在平面内移动时不会因为四边所受的磁力不均匀而发生平面内歪斜的现象。

在盖板3与移动机构2之间设有用于限位以及减小摩擦力的移动滚珠6,此间距为移动机构2与底座1和盖板3层叠的轴向间距。

如图9所示,所述的盖板3与移动机构2上分别设有至少两对垂直方向相互吸引的保持磁石组5,使得在一定距离内,该保持磁石组5保证移动框23与盖板3吸引,并且在无电流驱动的情况下,保证移动框23上的传感器21位于初始位置,即在不使用防抖功能时可以关闭防抖功能;该保持磁石组5优选通过设置于盖板3上的安装槽36固定,安装后通过点胶固定。

如图9所示,所述的盖板3上设有限定移动机构2位移的限位结构32,该限位结构32为设置于盖板3上的弯折凸筋,移动机构2容纳在弯折凸筋围成的空间内。

如图3-9所示,所述的驱动磁石组8、保持磁石组5均由两个驱动磁石组成,每个驱动磁石和保持磁石的南北极在其厚度方向的两端,两个驱动磁石并排设置并且同面极向相反;并且两组保持磁石组5的磁力远小于驱动磁石组8的磁力,更方便于移动机构2的移动,即:Fcoil>>F保持+F重+F摩擦,其中:Fcoil为驱动磁石组8产生的驱动磁力,F保持为保持磁石组5产生的保持磁力,F重为移动机构2自身的重力,F摩擦为移动时产生的摩擦力。

上述保持磁石组5的磁力可以根据磁石安装槽的深度,磁石块的大小等来调整。

如图3-12所示,所述的盖板3上设有的驱动线圈11与移动机构2上的驱动磁石组8分别为对应的四个,且驱动线圈11的横截面大小需小于驱动磁石组8大小。

当驱动磁石组8和驱动线圈11的尺寸满足:W1-W2>2Δd且L1-L2>2Δd,其中:驱动线圈11的长度为L1宽度为W1,驱动线圈11的长度为L2宽度为W2,Δd为移动框21的单边移动的距离。这种结构设计可以更好的保证移动框21移动时受力均匀不会因为移动框21移动之后产生受力不均的现象。该结构驱动移动机构2在水平方向上移动。驱动每个驱动线圈11单独采用时序电流驱动。

如图7-9所示,所述的滚珠6为三个,呈三角形结构分布在盖板3上,在移动机构2与盖板3之间,材质选择为陶瓷珠,保证移动框21在指定平面内平滑运动,且陶瓷珠使用寿命长,符合防抖寿命要求。

如图10所示,所述的盖板3上安装驱动线圈11的安装位设有排气孔35,在连续运动的时候,驱动线圈11发热严重,增加散热对产品性能有很好的提升。

如图7-8所示,所述的固定螺母214接在移动框21的凹陷孔217内,然后与螺钉213配合将传感器211和柔性电路板212固定在移动框21上。

如图7-10所示,所述的盖板3和移动机构2的相对侧上分别设有与滚珠6相接触的金属片61,滚珠6夹在上、下两个金属片61之间,金属片61与滚珠6接触的一面上设有润滑层,在做滚动摩擦时,润滑脂起到减少磨损,增加寿命的作用。

所述的滚珠6优选为陶瓷制成,可以增长使用寿命。盖板3上设有滚珠槽33,移动机构2的移动框21上设有金属片槽215,滚珠6上下两个金属片61分别设置于滚珠槽33和金属片槽215内,滚珠6与两个金属片61相抵时,在滚珠槽33内移动。滚珠槽33的边长要大于滚珠6的直径与移动框21的两倍单边移动距离之和。

上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整,本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限,在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

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