[发明专利]用于折叠式光学装置的线性滚珠引导音圈电动机

说明书

本发明涉及用于承载和致动具有第一光轴的透镜的致动器，透镜接收从基本上垂直于第一光轴的第二光轴折叠的光，所述致动器包括：耦合到透镜的第一和第二VCM引擎，以及适于在由对应的VCM引擎致动时在两个基本上正交的方向上产生透镜移动的第一和第二线性滚珠引导轨道。

分案申请

本发明专利申请系在先专利申请号为201780002964.1、申请日为2017年7月6日，发明名称为“用于折叠式光学装置的线性滚珠引导音圈电动机”的PCT进中国专利申请的分案申请。该申请对应的国际申请的申请号为PCT/IB2017/054088。

相关申请的交叉引用

本申请要求通过引用的方式被全文合并在本文中的2016年7月7日提交的美国临时专利申请号62/359,222的优先权。

技术领域

本文中所公开的实施例总体上涉及致动机制(“致动器”)，并且特别涉及用于数字摄影机的音圈电动机(VCM)致动器。

背景技术

高端数字摄影机模块(并且特别是蜂窝电话(例如智能电话)数字摄影机)包括允许例如对焦或光学图像稳定(OIS)之类的先进光学功能的机制。这样的机制可以致动(例如移位、偏移或倾斜)光学单元(例如透镜、光学传感器、反射镜)，从而产生期望的光学功能。一种通常使用的致动器是基于音圈电动机(VCM)技术。在VCM技术中，永久(或“固定”)磁体和线圈被用来产生制动力。线圈被定位在固定磁体的磁场附近。当在线圈中驱动电流时，在线圈上产生洛伦兹力，并且作为回应在磁体上施加相等的反作用力。磁体或线圈被刚性地附着到光学单元，从而构造被致动套件。所述被致动套件随后通过磁性洛伦兹力被移动。从现在起，在本说明书中VCM将也被称作“VCM引擎”，并且包括这样的VCM(或VCM引擎)的致动器将被称作“VCM致动器”或者简单地称作“致动器”。

除了磁力之外，还知道用以设定光学单元的运动路线的机械轨道。机械轨道把透镜的运动保持在光学需求所要求的期望的路径中。一种典型的机械轨道是本领域内已知的“弹簧引导轨道”，其中使用一个弹簧或弹簧集合来设定运动方向。包括弹簧引导轨道的VCM被称作“弹簧引导VCM”。举例来说，美国专利申请号20110235196公开了一种在线性弹簧轨道中被偏移从而产生对焦的透镜单元。举例来说，国际专利申请PCT/IB2016/052179公开了在折叠式摄影机结构(“FCS”——也被简单地称作“折叠式摄影机”)中合并和使用弹簧引导VCM。其公开内容教导了偏移透镜单元以产生对焦和OIS，以及通过旋转方式偏移光径折叠单元(OPFE)以产生OIS。此外，PCT/IB2016/052179教导了折叠式致动器中的AF+OIS，其中所述致动器不会增加模块高度。

另一种典型的机械轨道是本领域内已知的“滚珠引导轨道”，例如参见美国专利号8810714。对于滚珠引导轨道，透镜通过被限制在沟槽(也被称作“狭缝(slit)”)中的滚珠集合而被限定在期望的方向上移动。包括滚珠引导轨道的VCM被称作“滚珠引导VCM”。滚珠引导VCM与弹簧引导VCM相比具有几个优点。这些优点包括：(1)更低的功率消耗，这是因为在弹簧引导VCM中，磁力必须与不存在于滚珠引导VCM中的弹簧机械力相反；以及(2)在包括VCM的摄影机的使用寿命期间可能发生的掉落中的更高可靠性。美国专利8810714中的致动方法是针对其中透镜光轴直接指向将要摄影的对象的标准非折叠透镜而设计的，并且无法被使用在折叠式摄影机中。

鉴于前述内容，需要并且有利的将是在折叠式摄影机内部具有线性滚珠引导VCM，从而减小折叠式摄影机规格，特别是摄影机高度和/或宽度。此外还需要在与用于这些摄影机中的OPFE的各种致动机制的组合中示出这样的结构。

发明内容

本文中所公开的实施例的各个方面涉及VCM，涉及包括所述VCM的致动器，其中所述致动器具有用于折叠式摄影机中的AF和OIS的线性滚珠引导轨道，并且还涉及数字摄影机，特别是涉及具有合并了所述VCM的折叠式光学装置的摄影机。