一种Z向限位的传感器位移防抖马达的制作方法

一种z向限位的传感器位移防抖马达
技术领域
1.本技术涉及摄像装置技术领域，具体涉及一种z向限位的传感器位移防抖马达。


背景技术：

2.传感器位移防抖技术即sensor-shift技术，现目前的sensor-shift技术，是通过mems ois的方式实现，相关组件位于cmos图像传感器底部，能够在x/y方向上非常快速地、精确地移动图像传感器。但是由于整个组件在运动过程中，不仅仅只是存在x/y方向的位移，图像传感器及相关运动部件在运动过程中也存在z方向(即光轴方向)的运动位移，使整个运动组件运动时，在z方向容易引起运动不平稳、波动等问题，无法解决图像传感器在z向运动的可控性问题。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术存在图像传感器在z向运动不平稳，容易波动的问题，本技术提供一种z向限位的传感器位移防抖马达。
4.为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案为：
5.一种z向限位的传感器位移防抖马达，包括用于容纳图像传感器的壳体以及驱动图像传感器运动的驱动机构，所述壳体内设有支撑机构，所述支撑机构包括与壳体固定连接的固定部，以及与所述固定部活动连接并固定安装图像传感器的活动部；所述壳体内设有多个与所述活动部表面接触的滚珠，所述滚珠绕自身圆心原地滚动。
6.本方案中的传感器位移防抖马达是sensor-shift技术中用于驱动图像传感器进行防抖运动的完整摄像模组中的一部分。拍摄成像依赖于镜头和图像传感器这两个光学元件的配合，传统的光学防抖技术是驱动镜头进行防抖运动以抵消拍摄过程中的抖动，与之相似的，sensor-shift技术则是驱动图像传感器进行防抖运动。本方案中的壳体构成马达的主体支撑结构，壳体内部容纳图像传感器，利用支撑机构将图像传感器安装在壳体内并在一定范围内进行的防抖运动，驱动机构提供防抖运动的动力源。由于支撑机构需要兼顾其与壳体的固定连接以保证图像传感器安装在壳体内，以及其与图像传感器的固定连接以保证图像传感器具有一定的运动自由度，因此，支撑机包括固定部和活动部两个部分，则活动部的运动自由度取决于其与固定部之间的活动连接方式。
7.值得说明的是，图像传感器的防抖运动包括x、y、z方向的防抖，相关驱动部件一般位于图像传感器底部，虽然能保证图像传感器在x/y方向的准确位移，但图像传感器在运动时容易产生z向上不可控的波动。因此，本方案中在壳体与支撑机构的活动部之间设置滚珠，一方面，滚珠与活动部的接触增加了对活动部的限制，另一方面，滚珠原地滚动使得滚珠与活动部之间的摩擦力极小，既保证了活动部正常的运动自由度，又增加其运动平稳度，使其在运动过程中可以平稳的运动到指定位置。此外，现有利用传感器位移技术的摄像模组中常采用mems或vcm等作为驱动机构，关于驱动机构的选用和设置属于本领域技术人员所熟知的现有技术，本方案中对其不做赘述。
8.进一步的，所述固定部为框形柔性电路板，所述活动部包括与所述柔性电路板通过弹性臂连接的中心电路板，以及与所述滚珠表面接触的fpc补强板。本方案对支撑机构的具体结构进行进一步的优化，支撑结构总体采用与现有技术类似的柔性电路板、弹性臂和中心电路板构成，而本方案中为了配合滚珠的设置，额外在活动部中设置fpc补强板，以弥补中心电路板在空间和强度上与滚珠匹配度低的缺陷。
9.进一步的，所述驱动机构包括围绕图像传感器设置并与壳体固定连接的多个磁石，以及与所述磁石一一对应并与活动部固定连接的线圈，所述fpc补强板与线圈固定连接成一体。将线圈固定到fpc补强板上，基于fpc补强板、线圈与中心电路板的配合，增加了结构的整体性，便于零部件的整体装配。
10.进一步的，所述壳体包括相互扣合的上盖和下盖，所述上盖中心为与图像传感器相适应的镂空结构，所述活动部在上盖和下盖之间悬空。由上盖和下盖扣合构成具有空腔的壳体，其中容纳上述驱动机构、支撑机构、图像传感器和滚珠，同时，为了使图像传感器能与镜头配合使用，上盖中心镂空，图像传感器对准镂空处，安装镜头构成完整的摄像模组时，镜头同样对准该镂空处。支撑机构中固定部需始终维持与壳体的固定连接，常采用焊接或粘接等连接方式且接触面积尽可能大，而为了保证活动部在壳体内具有必要的自由度，活动部需悬空设置。
11.进一步的，所述上盖靠近fpc补强板的一面设有用于容纳安装滚珠的凹槽。凹槽的设置不仅便于安装滚珠时定位，同时避免了滚珠在上盖和fpc补强板之间错动，保证其原地滚动的运动状态。
12.本技术的有益效果是：
13.(1)本技术中设置原地滚动的滚珠来与支撑机构中与图像传感器同步运动的活动部接触，在有效位移内能够使图像传感器和活动部在z方向移动更加平稳，同时也在一定程度上可以保证运动组件在移动过程中部品与部品间不产生干涉，使整个运动过程更加流畅。
14.(2)额外设置与线圈连接的fpc补强板，并用fpc补强板来与滚珠接触，弥补中心电路板直接与滚珠接触容易因强度不足造成变形和控制误差等缺陷。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本技术的整体结构示意图；
17.图2是本技术的分解结构示意图；
18.图3是本技术另一角度的分解结构示意图；
19.图4是本技术中滚珠、壳体和fpc补强板的配合结构示意图；
20.图5是本技术中上盖的结构示意图。
21.图中：1-上盖；101-凹槽；2-滚珠；3-磁石；4-线圈；5-支撑机构；501-fpc补强板；502-柔性电路板；503-中心电路板；6-下盖。
具体实施方式
22.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
25.在本技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，本技术的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.此外，本技术的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
27.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
28.实施例1：
29.如图1和图2所示的一种z向限位的传感器位移防抖马达，包括用于容纳图像传感器的壳体以及驱动图像传感器运动的驱动机构，所述壳体内设有支撑机构5，所述支撑机构5包括与壳体固定连接的固定部，以及与所述固定部活动连接并固定安装图像传感器的活动部；所述壳体内设有多个与所述活动部表面接触的滚珠2，所述滚珠2绕自身圆心原地滚动。
30.工作原理如下：
31.本技术中的马达是sensor-shift技术中驱动图像传感器做防抖运动的结构，仅仅是完整摄像模组中的一部分，需配合镜头才能构成具有拍摄功能的摄像模组，支撑机构5将图像传感器安装在壳体中且是的图像传感器具有一定的运动自由度，当拍摄过程中抖动时，驱动机构驱动图像传感器运动以抵消拍摄的抖动，滚珠2被安装在壳体内且保持与活动部的接触，增加了对活动部的限制，限制活动部不受控的抖动，而由于滚珠2能原地滚动，使得活动部与滚珠2之间的摩擦力极小，避免滚珠2干扰活动部及与之连接的图像传感器在z轴方向的正常防抖运动。
32.实施例2：
33.本实施例在实施例1的基础上，进行了进一步优化与限定。
34.如图2所示，所述固定部为框形柔性电路板502，所述活动部包括与所述柔性电路板502通过弹性臂连接的中心电路板503，以及与所述滚珠2表面接触的fpc补强板501。所述驱动机构包括围绕图像传感器设置并与壳体固定连接的多个磁石3，以及与所述磁石3一一对应并与活动部固定连接的线圈4，所述fpc补强板501与线圈4固定连接成一体。
35.本实施例提供了一种支撑机构5的具体示例，框形的柔性电路板502与壳体固定连接且始终保持固定，框内通过弹性臂连接中心电路板503，中心电路板503为与图像传感器连接并随之同步运动的部件。驱动机构中的磁石3形成磁场，线圈4通电后在磁场中受安培力的作用运动，电流大小决定线圈受力的大小，从而决定线圈4、中心电路板503和图像传感器的运动姿态。
36.值得说明的是，由于支撑结构中弹性臂和中心电路板503需要保持运动状态，柔性电路板502与壳体之间的连接具有较大的接触面积，因此，实际上，弹性臂和中心电路板503与柔性电路板502不在一个平面上，弹性臂和中心电路板503应当避免与壳体的接触从而保持运动的自由度。此外，本技术图中所展示的滚珠2数量与线圈4相同仅是一种实例，在不干扰中心电路板503等部件正常防抖运动到情况下，滚珠2的数量亦可以多于或少于线圈4。
37.实施例3：
38.本实施例在实施例2的基础上，进行了进一步的优化与限定。
39.如图3所示，所述壳体包括相互扣合的上盖1和下盖6，所述上盖1中心为与图像传感器相适应的镂空结构，所述活动部在上盖1和下盖6之间悬空。如图5所示，所述上盖1靠近fpc补强板501的一面设有用于容纳安装滚珠2的凹槽。本方案中上盖1中心处的镂空设置是为图像传感器与摄像模组中的镜头配合提供条件，上盖1内部设置凹槽专门安装滚珠2，利用凹槽与滚珠2的配合使滚珠2始终保持在原地滚动。
40.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。