CN101141103A - 微型马达 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种微型马达，其包括激励机构及传动机构，所述激励机构包括腔体，收容在腔体内的互不混溶的导电水性溶液和非导电油性溶液，以及电极，该导电水性溶液和非导电油性溶液之间形成有一个分界面，该电极用于产生电场并使所述分界面的形状发生变化；所述传动机构包括薄膜及传动件，该薄膜设置在腔体内分界面处并可随分界面发生形状变化，其包括位于分界面的导电水性溶液一侧的亲水表面及与该亲水表面相对的位于分界面的非导电油性溶液一侧的疏水表面。传动件与所述亲水表面和疏水表面中的任意一者相连接，其可在薄膜的传动作用下沿自身轴线方向作线性运动。该种微型马达可用于对镜头模组进行变焦调节，其具有结构简单、紧凑的优点。

Description

微型马达
技术领域
本发明涉及一种微型马达，尤其涉及一种可应用于镜头模组变焦调节的线性微型马达。
背景技术
随着多媒体技术的发展，数码相机已被人们广泛应用，同时近年来便携式电子装置向高性能、多功能化方向的快速发展，使得数码相机与便携式电子装置的结合成为移动多媒体技术的发展趋势。目前，具有数码摄像功能的电子装置，其主要通过结合在电子装置中的镜头模组来实现影像记录的目的。
通常，镜头模组通过凸轮结构将驱动马达的旋转运动转换成直线运动，以带动镜头模组的光学元件沿光轴方向运动，从而调节镜头模组的焦距。然而，应用在镜头模组中的凸轮，其结构复杂且包含较多元件，不利于镜头模组的小型化发展，导致镜头模组在便携式电子装置中的应用受到限制。
有鉴于此，有必要提供一种微型马达以用于对镜头模组进行变焦调节，且其具有结构简单、紧凑之优点。
发明内容
下面将以实施例说明一种微型马达，其可用于对镜头模组进行变焦调节且具有结构简单、紧凑之优点。
一种微型马达，其包括激励机构及传动机构，所述激励机构包括腔体，收容在腔体内的互不混溶的导电水性溶液和非导电油性溶液，以及电极，该导电水性溶液和非导电油性溶液之间形成有一个分界面，该电极用于产生电场，以作用于导电水性溶液，使该导电水性溶液产生电润湿现象并使所述分界面的形状发生变化；所述传动机构包括薄膜及传动件，该薄膜设置在腔体内分界面处并可随分界面发生形状变化，其包括亲水表面及与该亲水表面相对的疏水表面，该亲水表面位于分界面的导电水性溶液一侧，该疏水表面位于分界面的非导电油性溶液一侧，该传动件与所述亲水表面和疏水表面中的任意一者相连接，其可在薄膜的传动作用下沿自身轴线方向作线性运动。
所述微型马达，其通过薄膜与传动件形成传动机构，并通过向激励机构的电极施加电压产生电场，以使激励机构的分界面形状改变，进而使所述传动件在薄膜的传动作用下沿自身轴线方向作线性运动。应用在镜头模组中时，该微型马达无需凸轮的转换作用即可沿轴向作线性运动，其具有结构简单、紧凑的优点。
附图说明
图1是本发明所提供的微型马达结构示意图。
图2是图1所示的微型马达施加电压后的状态示意图。
图3是本发明另一实施例所提供的微型马达结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。
参见图1，本发明实施例提供的微型马达10包括激励机构12及传动机构14。
所述激励机构12包括腔体11，导电水性溶液122，非导电油性溶液123，第一电极124，第二电极125及疏水绝缘层126。
所述腔体11由圆柱管120及基座121构成。所述圆柱管120包括末端1200及与该末端1200相对的开口端(图未标示)，所述末端1200设有开口1202。所述基座121设置于圆柱管120的开口端，并将圆柱管120的开口端封闭。该圆柱管120的材质可为玻璃、陶瓷等，其内径可等于或小于2毫米。该基座121的材质可与圆柱管120的材质相同。
所述导电水性溶液122与非导电油性溶液123不相混溶。该导电水性溶液122与非导电油性溶液123收容在腔体11内，并分别位于圆柱管120内的开口端一侧及末端一侧，二者之交界处形成一个分界面127。所述导电水性溶液122可为盐水溶液。所述非导电油性溶液123可为硅酮油或链烷。优选的，该导电水性溶液122及非导电油性溶液123具有相等或相近的密度，从而可使得该激励机构10在实际应用过程中可避免受到重力效应的影响。
所述第一电极124可为设置在圆柱管120内侧壁上的圆筒形电极，其材质可为金属。当然，该第一电极124也可为形成在圆柱管120内侧壁上的导电涂层。
所述第二电极125可为设置在圆柱管120开口端与基座121之间的环形电极。该第二电极125的至少一部分位于腔体11内，从而可与收容在腔体11内的导电水性溶液122相接触。该第二电极125的材质可与第一电极相同。
所述疏水绝缘层126形成于第一电极124之远离腔体11内侧壁的一侧，其将第一电极124与腔体11内的导电水性溶液122及非导电油性溶液123隔开。该疏水绝缘层126的材质可为聚对二甲苯。
如图2所示，所述传动机构14包括薄膜140及传动件142。
所述薄膜140设置于导电水性溶液122与非导电油性溶液123的分界面127处，且该薄膜140的形状与分界面127的形状相配合，并可随分界面127的形状变化而改变。该薄膜140之邻近导电水性溶液122的一侧为亲水表面1402，该薄膜140之邻近非导电油性溶液123的一侧为疏水表面1404。所述亲水表面1402与疏水表面1404相对设置，二者可以是分别形成在薄膜140两个侧面上的亲水层及疏水层。所述亲水层的材质可为尼龙或聚醚砜等，所述疏水层的材质可为四氟乙烯、聚碳酸酯或聚对二甲苯等。优选的，该薄膜140为柔性薄膜，其材质可为塑料。
所述传动件142可为圆柱体或棱柱体等，其一端固定在薄膜140的疏水表面1404一侧，另一端穿过圆柱管120的开口1202、并延伸出至圆柱管120的外部。该传动件142的材质可为塑料。该传动件142可通过胶合的方式与薄膜140相连，也可是与薄膜140一体成型的。
下面将具体描述该微型马达10的工作过程：
(a)图1所示为微型马达10的第一状态，微型马达10的第一电极124与第二电极125之间未施加电压。由于导电性导电水性溶液122在疏水绝缘层126之疏水作用下具有较为紧缩的形状，该导电水性溶液122与疏水绝缘层126之间具有相对较小的接触面和大于90度的接触角θ1。分界面127向非导电油性溶液123一侧凸起，从而可通过薄膜140驱动传动件142沿其轴线向圆柱管120的外部运动。
(b)图2所示为微型马达10的第二状态，通过电压源20向微型马达10的第一电极124与第二电极125之间提供一电压。导电水性溶液122受到第一电极124与第二电极125之间电场的作用后产生电润湿现象，其可克服疏水绝缘层126之疏水作用而具有较为扩张的形状，该导电水性溶液122与疏水绝缘层126之间具有较大的接触面和小于90度的接触角θ2。此刻，分界面127向导电水性溶液122一侧凸起，从而可通过薄膜140驱动传动件142沿其轴线向圆柱管120的内部运动。
当给第一电极124与第二电极125之间提供脉冲电压时，该微型马达10将交替地处于(a)、(b)两种状态，从而使传动件142沿其自身的轴线方向交替地向外突伸、向内收缩。
需要说明的是，所述激励机构12的第一电极124并不局限于设在圆柱管120的内侧壁上，只要保证施加电压后，第一电极124与第二电极125之间产生的电场可作用于导电水性溶液122以产生电润湿现象即可。例如，如图3所示，该第一电极124也可以设置在圆柱管120的外侧壁上，相应的，可直接在圆柱管120的内侧壁上形成疏水缘层126。
所述微型马达10，其通过薄膜140与传动件142形成传动机构14，并通过向激励机构12的电极124、125施加电压产生电场，以使激励机构12的分界面127形状改变，进而使所述传动件142在薄膜140的传动作用下沿自身轴线方向作线性运动。应用在镜头模组中时，该微型马达10无需凸轮的转换作用即可沿轴向运动，其具有结构简单、紧凑的优点。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，如适当变换激励机构的电极形成位置，适当变换薄膜及传动件的材质等，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种微型马达，其包括：
激励机构，该激励机构包括腔体，收容在腔体内的互不混溶的导电水性溶液和非导电油性溶液，以及电极，所述互不混溶的导电水性溶液和非导电油性溶液之间形成有一个分界面，所述电极用于产生电场，以作用于导电水性溶液，使该导电水性溶液产生电润湿现象并使所述分界面的形状发生变化；
传动机构，该传动机构包括薄膜及传动件，所述薄膜设置在腔体内分界面处并可随分界面发生形状变化，其包括亲水表面及与该亲水表面相对的疏水表面，该亲水表面位于分界面的导电水性溶液一侧，该疏水表面位于分界面的非导电油性溶液一侧，所述传动件与所述亲水表面和疏水表面中的任意一者相连接，其可在薄膜的传动作用下沿自身轴线方向作线性运动。
2.如权利要求1所述的微型马达，其特征在于，所述腔体由圆柱管及基座围成，所述圆柱管具有开口端，所述基座封闭圆柱管的开口端。
3.如权利要求2所述的微型马达，其特征在于，所述腔体内侧壁上形成有疏水层。
4.如权利要求3所述的微型马达，其特征在于，所述疏水层是电绝缘的，所述电极包括第一电极及第二电极，该第一电极设置在圆柱管内侧壁上并通过疏水层与导电水性溶液、非导电油性溶液隔开，该第二电极设置在基座与圆柱管的接合处并且该第二电极的至少一部分接触所述导电水性溶液。
5.如权利要求3述的微型马达，其特征在于，所述电极包括第一电极及第二电极，该第一电极设置在圆柱管外侧壁上，该第二电极设置在基座与圆柱管的接合处并且该第二电极的至少一部分与所述导电水性溶液接触。
6.如权利要求2所述的微型马达，其特征在于，所述圆柱管的内径不大于2毫米。
7.如权利要求1所述的微型马达，其特征在于，所述导电水性溶液为盐水溶液，所述非导电油性溶液选自硅酮油及链烷。
8.如权利要求1所述的微型马达，其特征在于，所述薄膜及传动件的材质为塑料。
9.如权利要求1所述的微型马达，其特征在于，所述传动件与薄膜的连接方式为胶合连接或一体成型。
10.如权利要求1所述的微型马达，其特征在于，所述薄膜为柔性薄膜。
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