CN110870182A - 致动器和相机装置 - Google Patents

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CN110870182A CN201880044433.3A CN201880044433A CN110870182A CN 110870182 A CN110870182 A CN 110870182A CN 201880044433 A CN201880044433 A CN 201880044433A CN 110870182 A CN110870182 A CN 110870182A
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越智正明
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Abstract

提供了致动器和相机装置。对于该致动器和相机装置，简化了布线结构并且能够扩大运动范围。致动器(2)设置有第一模块(10)、第二模块(20a)和安装单元(100)。第二模块(20a)支撑第一模块(10)，使得第一模块(10)能够绕X轴和Y轴旋转。安装单元(100)支撑第二模块(20a)，以便允许第二模块(20a)旋转。第二模块(20a)相对于安装单元(100)的运动范围为360度以上。第二模块(20a)具有摇摄驱动线圈(32a)、倾转驱动线圈(32b)和第二滚转驱动线圈(37)。

Description

致动器和相机装置
技术领域
本公开内容涉及致动器和相机装置，并且更具体地涉及被配置为驱动待驱动的对象旋转的致动器和相机装置。
背景技术
相机驱动器(致动器)在本领域中已知是用于使作为待驱动的对象的相机单元沿着相互垂直的三个轴方向旋转的装置(例如参见专利文献1)。
然而，根据专利文献1，可移动范围在三个轴方向中的每个轴方向上受到限制。例如，可移动范围在摇摄和倾转方向上为-15度到+15度，在滚转方向上为约5度。
为了扩大相机单元的可移动范围，需要为相机驱动器(致动器)提供诸如马达之类的外部装置，因此有时需要复杂的布线以将外部装置连接至相机驱动器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO 2010/010712 A1
发明内容
鉴于上述背景，本公开内容的目的是提供一种致动器和相机装置，该致动器和相机装置具有在简化布线方案的同时扩大可移动范围的能力。
根据本公开内容的一方面的致动器包括第一模块、第二模块和安装单元。第一模块包括第一磁体和第二磁体。第二模块支撑第一模块，以使第一模块能够绕第一轴线和垂直于第一轴线的第二轴线中的每一者旋转。安装单元包括第三磁体，并且支撑第二模块以使第二模块能够旋转。第二模块相对于安装单元具有360度以上的可移动范围。第二模块包括第一线圈、第二线圈和第三线圈。第一线圈通过在第一线圈自身与第一磁体之间产生磁力来电磁地驱动第一模块相对于第二模块绕第一轴线旋转。第二线圈通过在第二线圈自身与第二磁体之间产生磁力来电磁地驱动第一模块相对于第二模块绕第二轴线旋转。第三线圈通过在第三线圈自身与第三磁体之间产生磁力来电磁地驱动安装单元相对于第二模块旋转。
根据本公开内容的另一方面的相机装置包括上述致动器和布置在第一模块中的相机模块。
根据本公开内容的又一方面的致动器包括第一模块、第二模块、第一驱动单元、第二驱动单元、安装单元和第三驱动单元。第一模块能够绕第一轴线和垂直于第一轴线的第二轴线中的每一者旋转。第二模块支撑第一模块，以使第一模块能够绕第一轴线和第二轴线旋转。第一驱动单元包括第一线圈和第一磁体，并且电磁地驱动第一模块相对于第二模块绕第一轴线旋转。第二驱动单元包括第二线圈和第二磁体，并且电磁地驱动第一模块相对于第二模块绕第二轴线旋转。安装单元待被装配到第二模块。第三驱动单元包括第三线圈和第三磁体，并且电磁地驱动第二模块相对于安装单元绕与第一轴线和第二轴线都垂直的第三轴线旋转，其中，移动范围扩大到360度以上。第一线圈、第二线圈和第三线圈都被设置用于第二模块。
附图说明
图1是示出用于根据本公开内容的第一示例性实施例的相机装置的配置的框图；
图2A是相机装置的立体图；
图2B是相机装置的分解立体图；
图2C是相机装置的剖视图；
图3A是由相机装置中包括的相机模块、可移动单元和固定单元构成的子组件的立体图；
图3B是由相机装置中包括的相机模块、可移动单元和固定单元构成的子组件的平面图；
图4是沿着由相机装置中包括的相机模块、可移动单元和固定单元构成的子组件的平面X1-X1截取的剖视图；
图5是由相机装置中包括的相机模块、可移动单元和固定单元构成的子组件的分解立体图；
图6是相机装置中包括的可移动单元的分解立体图；
图7是示出用于根据本公开内容的第二示例性实施例的相机装置的配置的框图；
图8A是相机装置的立体图；
图8B是相机装置的剖视图；以及
图9是示出相机装置的变型的图。
具体实施方式
注意，以下待描述的实施例及其变型仅是本公开内容的示例，并且不应被解释为限制性的。相反，在不脱离本公开内容的真实精神和范围的情况下，可以根据设计选择或任何其他因素以各种方式容易地修改那些实施例和变型。在第一和第二实施例的以下描述中参考的附图都是示意性表示。也就是说，在附图上示出的各构成元件的尺寸(包括厚度)比并不总是反映它们的实际尺寸比率。
【第一实施例】
将参考图1至图6描述根据第一示例性实施例的相机装置。
(1)概述
如图1所示，根据该实施例的相机装置1包括相机模块3以及用于驱动第一模块(以下也称为“可移动单元”)的摇摄驱动单元30a、倾转驱动单元30b和第一滚转驱动单元30c，第一模块将相机模块3保持在其上。相机装置1还包括用于检测相机装置1的移动的陀螺传感器130和加速度传感器131。例如，相机装置1基于陀螺传感器130、加速度传感器131和磁传感器92(参见图5)的检测结果控制摇摄驱动单元30a、倾转驱动单元30b和第一滚转驱动单元30c。这允许相机装置1用作具有稳定器的相机装置，该稳定器减少相机模块3的不必要的振动。
相机装置1的外观为圆筒状(参见图2A)，并且包括图像捕获单元本体10a，该图像捕获单元本体具有相机模块3、第一模块(可移动单元)10和第二模块20a、以及安装单元100。
在图像捕获单元本体10a中，相机模块3、可移动单元10、第二模块20a和安装单元100按此顺序沿着相机模块3的光轴1a布置(参见图2A)。另外，透镜盖10b设置在相机模块3的尖端(参见图2B)。
图像捕获单元本体10a的第二模块20a设置有可移动单元10，其中，相机模块3沿着相机模块3的光轴1a位于第二模块20a的两个端部中的一个端部处(参见图3A)。安装单元100沿着可移动单元10的光轴1a在两个端部中的另一端部处装配到第二模块20a。
安装单元100电磁地驱动图像捕获单元本体10a相对于安装单元100本身绕相机模块3的光轴1a旋转，其中，可移动范围扩大到360度以上。
相机装置1还包括具有多个操作按钮5a、5b(参见图2A)的操作单元5。用户被允许使用操作单元5来操作相机模块3，诸如开始或结束拍摄。
(2)构造
接下来，将参考图1详细描述根据该实施例的相机装置1的功能构造。
相机装置1可以是例如便携式相机，并且包括致动器2和相机模块3。相机模块3可以由致动器2沿着倾转、摇摄和滚转方向旋转。致动器2用作稳定器，用于沿任何期望的旋转方向驱动相机模块3，同时减少相机模块3的不必要的振动。
相机装置1包括相机模块3、摇摄驱动单元30a、倾转驱动单元30b和第一滚转驱动单元30c、陀螺传感器130和加速度传感器131以及控制单元110。在该实施例中，相机装置1还包括：用于保持相机模块3的可移动单元10(参见图3A)；用于可旋转地支撑可移动单元10的固定单元20(参见图3A)；以及第二滚转驱动单元35。在图1所示的示例中，相机装置1还包括第一驱动器单元120、第二驱动器单元121和电池150。摇摄驱动单元30a、倾转驱动单元30b、第一滚转驱动单元30c、第二滚转驱动单元35、陀螺传感器130、加速度传感器131、控制单元110、第一驱动器单元120和第二驱动器单元121一起形成致动器2。
相机装置1还包括第一保持机构140(参见图1)。固定单元20通过第一保持机构140可移动地保持可移动单元10。稍后将详细描述可移动单元10和固定单元20。
相机装置1还包括第二保持机构141，该第二保持机构用于保持图像捕获单元本体10a，以使得图像捕获单元本体10a可以相对于安装单元100绕光轴1a旋转，其中，可移动范围扩大至360度以上(参见图1)。安装单元100通过能够绕光轴1a旋转的第二保持机构141保持图像捕获单元本体10a。第二保持机构141例如可以被实现为轴承，并且被设置用于安装单元100。在该实施例中，两个第二保持机构141沿着光轴1a并排布置在安装单元100的内周表面上，以便使第二滚转驱动单元35包括的第二滚转驱动磁体36(稍后描述)插入(参见图2B)。这允许相机装置1保持图像捕获单元本体10a，以使图像捕获单元本体10a能够相对于安装单元100旋转。
相机模块3包括图像传感器3a(参见图4)。相机模块3把在图像传感器3a的图像捕获平面上产生的视频转换成作为电信号的视频信号。另外，用于将由图像传感器3a生成的电信号(视频信号)传输至相机控制单元112(稍后描述)的多条电缆通过连接器电连接至相机模块3。
摇摄驱动单元30a、倾转驱动单元30b和第一滚转驱动单元30c驱动可移动单元10，使得可移动单元10相对于固定单元20移动。摇摄驱动单元30a、倾转驱动单元30b和第一滚转驱动单元30c是用于通过使线圈通电来驱动可移动单元10的电磁驱动器。可移动单元10保持相机模块3。因此，驱动可移动单元10的驱动单元30使相机模块3与可移动单元10一起移动。
在该实施例中，可移动单元10(相机模块3)被配置为可以相对于固定单元20在选自由摇摄方向、倾转方向和滚转方向构成的组中的至少两个方向上移动。在下文中，可移动单元10的绕相机模块3的光轴1a(参见图3A)旋转的移动方向将被称为“滚转方向”。在下文中，可移动单元10的绕X轴旋转的移动方向将被称为“摇摄方向”。在下文中，可移动单元10的绕Y轴旋转的移动方向将被称为“倾转方向”。在可移动单元10未被驱动单元30驱动的状态(即，图3A所示的状态)下，X轴和Y轴相互垂直。
摇摄驱动单元30a包括摇摄驱动磁体31a和摇摄驱动线圈32a。使摇摄驱动线圈32a通电使得可移动单元10在摇摄方向上被驱动，其中，电磁力被施加到摇摄驱动磁体31a。
倾转驱动单元30b包括倾转驱动磁体31b和倾转驱动线圈32b。使倾转驱动线圈32b通电使得可移动单元10在倾转方向上被驱动，其中，电磁力被施加到倾转驱动磁体31b。
第一滚转驱动单元30c包括第一滚转驱动磁体31c和第一滚转驱动线圈32c。使第一滚转驱动线圈32c通电使得可移动单元10在滚转方向上被驱动，其中，电磁力被施加到第一滚转驱动磁体31c。
注意，稍后将详细描述摇摄驱动单元30a、倾转驱动单元30b和第一滚转驱动单元30c。
第二滚转驱动单元35被配置为电磁地驱动固定单元20相对于安装单元100绕光轴1a旋转，其中，可移动范围扩大到360度以上。第二滚转驱动单元35可以被实现为例如无刷电机，并且包括第二滚转驱动磁体36和第二滚转驱动线圈37。第二滚转驱动磁体36被设置用于安装单元100，第二滚转驱动线圈37被设置用于第二模块20a。使第二滚转驱动线圈37通电使得图像捕获单元本体10a相对于安装单元100在滚转方向上被驱动，其中，电磁力被施加到第二滚转驱动磁体36。
将参考图2B和图2C来更具体地描述第二滚转驱动单元35。图2C是示意性地示出沿着包括线段A-A并且垂直于光轴1a的平面截取的剖面的剖视图。在图2C中，为了方便起见，简化了图像捕获单元本体10a的构造。
图像捕获单元本体10a包括沿着光轴1a延伸并具有圆筒形状的端部10c，该端部的中心轴线由光轴1a限定。
如图2C所示，多个线圈37被设置成围绕光轴1a并且沿着端部10c的内周表面。具体地，图像捕获单元本体10a在端部10c处包括多个轭38a，多个轭被布置成围绕光轴1a并且沿着端部10c的内周表面。端部10c具有非常小的厚度(参见图2C)，这防止了第二滚转驱动线圈37与第二滚转驱动磁体36之间的间隙变宽。另外，端部10c还防止水从致动器2的外部进入。将导电线卷绕在多个轭38a中的每个轭上允许形成线圈37a。
另外，如图2B和图2C所示，多个磁体36被设置用于安装单元100，以便沿着以光轴1a为中心的另一个圆的圆周布置并围绕多个线圈37a。
以上描述的第二滚转驱动线圈37由多个线圈37a构成。以上描述的第二滚转驱动磁体36由多个磁体36a构成。简而言之，根据该实施例的第二滚转驱动单元35被实现为外转子型的无刷电机。使多个线圈37a通电使得多个磁体36a相对于多个线圈37a绕光轴1a旋转，其中，可移动范围扩大到360度以上。换句话说，图像捕获单元本体10a相对于安装单元100旋转。
陀螺传感器130被设置用于可移动单元(第一模块)10，以检测(感测)相机装置1的取向(即，倾转)。具体地，陀螺传感器130检测可移动单元10的摇摄、倾转和滚转方向上的相应角速度。陀螺传感器130将检测结果输出到驱动控制单元111。
加速度传感器131被设置用于可移动单元(第一模块)10，以检测在可移动单元10的摇摄、倾转和滚转方向上施加到可移动单元10的加速度。加速度传感器131将检测结果输出到驱动控制单元111。
控制单元110包括作为其主要构成元件的微控制器，微控制器包括处理器和存储器，并且通过使其处理器执行存储在其存储器中的程序来执行控制单元110的功能。程序可以预先存储在存储器中。替代性地，程序还可以通过电信线路(诸如因特网)下载，或者在已经被存储在存储介质(诸如存储卡)上之后进行分发。
控制单元110作为驱动控制单元111来执行功能并且作为相机控制单元112来执行功能。驱动控制单元111通过控制摇摄驱动单元30a、倾转驱动单元30b、第一滚转驱动单元30c来驱动可移动单元10。另外，驱动控制单元111还通过控制第二滚转驱动单元35来驱动安装单元100。
驱动控制单元111基于陀螺传感器130、加速度传感器131和磁传感器92(参见图5)的检测结果来控制摇摄驱动单元30a、倾转驱动单元30b、第一滚转驱动单元30c和第二滚转驱动单元35。
驱动控制单元111基于陀螺传感器130检测到的角速度、加速度传感器131检测到的加速度以及磁传感器92(稍后描述)的检测结果来执行用于补偿相机模块3的由拍摄者的手颤抖引起的颤抖。具体地，驱动控制单元111基于陀螺传感器130、加速度传感器131和磁传感器92的相应检测结果来计算相机模块3的旋转角度。
驱动控制单元111控制摇摄驱动单元30a、倾转驱动单元30b、第一滚转驱动单元30c和第二滚转驱动单元35，使得可移动单元10面向某一方向。具体地，驱动控制单元111使第一驱动器单元120控制摇摄驱动单元30a、倾转驱动单元30b和第一滚转驱动单元30c，以使可移动单元10旋转至获得的旋转角度。驱动控制单元111基于获得的旋转角度生成用于在倾转、摇摄和滚转方向上驱动可移动单元10的第一驱动信号。驱动控制单元111将第一驱动信号输出至第一驱动器单元120。此外，驱动控制单元111使第二驱动器单元121控制第二滚转驱动单元35，以使固定单元20相对于安装单元100旋转至获得的旋转角度。驱动控制单元111生成用于使固定单元20相对于安装单元100在滚转方向上旋转的第二驱动信号。然后，驱动控制单元111将第二驱动信号输出至第二驱动器单元121。
第一驱动信号是通过脉冲宽度调制(PWM)生成的信号，并且用于通过改变占空比来驱动可移动单元10。第二驱动信号是通过PWM生成的三相AC信号，并且用于通过改变AC频率和幅度来驱动安装单元100。
第一驱动信号和第二驱动信号具有控制频率为几Hz至几十Hz的振动的能力，以允许致动器2用作稳定器。
在上述实施例中，陀螺传感器130被设置用于第一模块(可移动单元)10。然而，这仅是示例，并且不应被解释为限制性的。替代性地，陀螺传感器130可以被布置在第二模块20a(固定单元20)中。这允许相机装置1基于由第二模块20a(固定单元20)形成并且由陀螺传感器130检测到的角度并且基于由第二模块20a相对于第一模块(可移动单元)10限定并由磁传感器92检测到的相对角度来检测第一模块(可移动单元)10的取向。
相机控制单元112控制相机模块3。例如，如果相机装置1在操作单元5接受了用户的应该开始图像捕获的命令，则相机控制单元112控制相机模块3以使相机模块3开始捕获图像。具体地，相机控制单元112开始处理从图像传感器3a输出的电信号。另一方面，如果相机装置1在操作单元5接受了用户的应该中止图像捕获的命令，则相机控制单元112控制相机模块3以使相机模块3完成(中止)捕获图像。相机控制单元112还具有将视频数据(视频信号)存储在相机装置1的内置存储器或存储介质(诸如存储卡)中的能力。
在上述实施例中，驱动控制单元111和相机控制单元112被实现为单个微控制器。然而，该配置仅是示例，并且不应被解释为限制性的。替代性地，相机控制单元112还可以与驱动控制单元111分开地被实现为另一微控制器。
第一驱动器单元120是接收来自驱动控制单元111的第一驱动信号并根据第一驱动信号指示摇摄驱动单元30a、倾转驱动单元30b和第一滚转驱动单元30c进行操作的驱动器电路。也就是说，第一驱动器单元120通过根据第一驱动信号向摇摄驱动单元30a、倾转驱动单元30b和第一滚转驱动单元30c供应驱动功率来驱动可移动单元10。
第二驱动器单元121是接收来自驱动控制单元111的第二驱动信号并根据第二驱动信号指示第二滚转驱动单元35进行操作的驱动器电路。也就是说，第二驱动器单元121通过根据第二驱动信号向第二滚转驱动单元35供应驱动功率来驱动安装单元100。
电池150例如可以被实现为蓄电池，并且供应功率以驱动相机装置1。
在该实施例中，如图1所示，摇摄驱动磁体31a、倾转驱动磁体31b、第一滚转驱动磁体31c、陀螺传感器130和加速度传感器131一起形成可移动单元10。固定单元20、第二滚转驱动线圈37、第二驱动器单元121和电池150一起形成第二模块20a。摇摄驱动线圈32a、倾转驱动线圈32b、第一滚转驱动线圈32c、控制单元110和第一驱动器单元120一起形成固定单元20。此外，第二滚转驱动磁体36构成安装单元100。
因此，第二模块20a包括固定单元20和第二滚转驱动线圈37，并且因此，旋转驱动所需的信号线可以安装在第二模块20a内。也就是说，不需要将信号线延伸到任何外部装置(诸如安装单元100)以驱动相机装置1旋转。
此外，第二模块20a包括第二滚转驱动线圈37(即，多个线圈37a)和电池150，因此，用于向第二滚转驱动线圈37供应电力的电线可以被安装在第二模块20a内。此外，被实现为轴承的第二保持机构141被设置用于安装单元100。这些电气和机械配置允许多个磁体36a相对于多个线圈37a绕光轴1a旋转，其中，可移动范围扩大至360度以上。换句话说，这些电气和机械配置允许图像捕获单元本体10a相对于安装单元100旋转。
(3)相机装置的示例性结构
接下来，将参考图3A至图6描述根据该实施例的相机装置1的具体结构(尤其是可移动单元10和固定单元20的示例性结构)。
相机模块3包括图像传感器3a、用于在图像传感器3a的图像捕获平面上形成被摄体图像的透镜3b、以及用于保持透镜3b的透镜镜筒3c(参见图4)。透镜镜筒3c沿着相机模块3的光轴1a从致动器2突出。当垂直于光轴1a截取时，透镜镜筒3c具有圆形截面。而且，电连接到相机模块3的多条电缆包括共面波导或微带线。替代性地，多条电缆可以包括各自均具有相同长度的细线同轴电缆。这些电缆被分组为预定数量的电缆束11。
如图3A和图4所示，相机装置1包括上环4、可移动单元10、固定单元20、驱动单元30和印刷电路板90。
可移动单元10包括相机保持架40、第一可移动基部41和第二可移动基部42(参见图6)。可移动单元10装配到固定单元20，其中，在可移动单元10和固定单元20之间留有一定间隙。可移动单元10相对于固定单元20绕相机模块3的透镜的光轴1a旋转(即，滚转)。
在下面的描述中，可移动单元10(相机模块3)的未被驱动单元30驱动的位置(即，图3A和其他附图所示的位置)在此被定义为“中立位置”。在该实施例中，当可移动单元10处于中立位置时光轴1a延伸的方向在下文中被称为“Z轴方向”。Z轴方向与可移动单元10被装配到固定单元20的装配方向对准。此外，透镜镜筒3c沿着Z轴从可移动单元10突出的方向在下文中被称为“向上方向”。也就是说，处于中立位置的可移动单元10能够绕Z轴旋转。可移动单元10还相对于固定单元20绕X轴和Y轴旋转。在这种情况下，X轴和Y轴都垂直于Z轴。此外，X轴和Y轴相互垂直。
在下面的描述中，可移动单元10(相机模块3)绕X轴旋转的方向在此被定义为“摇摄方向”，并且可移动单元10(相机模块3)绕Y轴旋转的方向在此被定义为“倾转方向”。此外，可移动单元10(相机模块3)绕光轴1a旋转(滚转)的方向被定义为“滚转方向”。稍后将描述可移动单元10的详细构造。注意，光轴1a以及X轴、Y轴和Z轴中的所有都是假想的轴线，并且附图上指示X轴、Y轴和Z轴的箭头被示出在那里仅为了描述并且是非实体箭头。还应该注意，这些方向不应被解释为限制使用相机装置1的方向。
相机模块3被附接到相机保持架40。稍后将描述第一可移动基部41和第二可移动基部42的配置。可移动单元10的旋转允许相机模块3也旋转。
固定单元20包括联接构件50和本体51(参见图5)。
联接构件50包括直线状联接棒501和松装配构件502(参见图6)。联接棒501具有在其长度的中间穿透的开口503。松装配构件502包括基部504和壁505(参见图6)。当从基部504的上方向下观察时(即，在平面图中)，基部504具有圆形形状。基部504的较靠近相机模块3的一个表面(即，其上表面)是平坦表面，而基部504的距相机模块3较远的另一个表面(即，其下表面)是球形表面。基部504的上表面的中心部分具有凹部506(参见图6)。壁505从基部504的凹部506周围向上突出(参见图6)。壁505的内周表面，即面向凹部506的表面，构成第二松装配表面507(稍后描述)(参见图6)。壁505的外周的直径大约等于联接棒501的开口503的直径。壁505装配到联接棒501的开口503。
本体51包括一对突出部510。这一对突出部510被设置成在与Z轴垂直并且相对于X轴和Y轴形成45度角的方向上彼此面向。这一对突出部510还被设置成位于所布置的第一线圈单元52与第二线圈单元53之间的间隙中(稍后描述)。联接构件50被旋拧到本体51上，其中，第二可移动基部42插入在联接构件自身与本体51之间。具体地，联接构件50的两个纵向端部分别被旋拧到本体51的一对突出部510上。
本体51设置有两个固定部703，这两个固定部用于将两个电缆束11固定到其上(参见图3A和图4)。两个固定部703被布置成在下述方向上彼此面向，所述方向不仅与Z轴垂直而且与一对突出部510彼此面向的方向垂直。两个固定部703被设置为相对于Z轴倾斜，使得两个固定部703之间的间隔在Z轴方向上朝向相机模块3变宽(参见图5)。两个固定部703中的每一个都包括第一构件704和第二构件705，第一构件和第二构件都形成为板形状。相关的电缆束11被部分地夹持在第一构件704和第二构件705之间。
固定单元20包括一对第一线圈单元52和一对第二线圈单元53，以使可移动单元10可电磁驱动并且可旋转(参见图3B)。一对第一线圈单元52在Y轴方向上彼此面向。一对第二线圈单元53在X轴方向上彼此面向。一对第一线圈单元52允许可移动单元10绕X轴旋转。一对第二线圈单元53允许可移动单元10绕Y轴旋转。
一对第一线圈单元52各自都包括由磁性材料制成的第一磁轭710、驱动线圈720和730、以及磁轭保持器740和750(参见图5)。第一磁轭710中的每一者都具有圆弧形状，该圆弧的中心由旋转中心460(参见图4)限定。驱动线圈730各自都通过将导电线卷绕在其相关联的第一磁轭710上形成，使得其卷绕方向围绕X轴(即，第二线圈单元53彼此面向的方向)限定并且一对第一驱动磁体620(稍后描述)被驱动沿滚转方向旋转。如本文中所使用的，在该实施例中，线圈的卷绕方向是指匝数增加的方向。此外，磁轭保持器740和750用螺钉固定到第一磁轭710的两侧上。此后，驱动线圈720各自都通过将导电线卷绕在其相关联的第一磁轭710上形成，使得其卷绕方向围绕Z轴限定，并且一对第一驱动磁体620被驱动沿摇摄方向旋转。然后，一对第一线圈单元52用螺钉固定到本体51上，以便当从相机模块3观察时彼此面向。具体地，第一线圈单元52中的每一者使其一个端部(即，与相机模块3相反的端部)沿着Z轴用螺钉固定到本体51上。第一线圈单元52中的每一者使其另一端部(即，较靠近相机模块3的端部)沿着Z轴装配到上环4。
一对第二线圈单元53各自都包括由磁性材料制成的第二磁轭711、驱动线圈721和731以及磁轭保持器741和751(参见图5)。第二磁轭711中的每一者都具有圆弧形状，弧的中心由旋转中心460(参见图4)限定。驱动线圈731中各自都通过将导电线卷绕在其相关联的第二磁轭711上形成，使得其卷绕方向围绕Y轴(即，第一线圈单元52彼此面向的方向)限定并且一对第二驱动磁体621(稍后描述)被驱动沿滚转方向旋转。此外，磁轭保持器741和751用螺钉固定到第二磁轭711的两侧上。此后，驱动线圈721各自都通过将导电线卷绕在其相关联的第二磁轭711上形成，使得其卷绕方向围绕Z轴限定，并且一对第二驱动磁体621被驱动沿倾转方向旋转。然后，一对第二线圈单元53用螺钉固定到本体51上，以便当从相机模块3观察时彼此面向。具体地，第二线圈单元53中的每一者使其一个端部(即，与相机模块3相反的端部)沿着Z轴用螺钉固定到本体51上。第二线圈单元53中的每一者使其另一端(即，较靠近相机模块3的端部)沿着Z轴装配到上环4。
其上已经安装有相机模块3的相机保持架40用螺钉固定到第一可移动基部41上。联接构件50插入在第一可移动基部41和第二可移动基部42之间。
印刷电路板90包括多个(例如，在该实施例中为四个)磁传感器92，用于检测相机模块3在摇摄和倾转方向上的旋转位置。在该实施例中，磁传感器92可以被实现为例如霍尔元件。然而，这仅是示例，并且不应被解释为限制性的。替代性地，磁传感器92还可以是例如使用磁阻元件或线圈的传感器。
在印刷电路板90上，还组装有用于控制流过驱动线圈720、721、730和731的电流量的电路以及其他电路。组装在印刷电路板90上的其他电路的示例包括具有图1所示的第一驱动器单元120的能力的电路和具有图1所示的第二驱动器单元121的能力的电路。微控制器或任何其他微处理器还可以被构建在印刷电路板90上。换句话说，尽管未在图4、图5和其他附图中示出，但是控制单元110被设置用于印刷电路板90。
接下来，将描述第一可移动基部41和第二可移动基部42的详细构造。
第一可移动基部41包括本体43、一对保持部分44、松装配构件45和球体46(参见图6)。本体43将刚性部分12夹在其自身与相机保持架40之间，以将刚性部分12固定(保持)在其上。各个保持部分44被设置用于本体43的外周边缘，以便彼此面向(参考图6)。每个保持部分44在其自身与本体43的侧壁431之间夹持并保持相关联的电缆束11(参见图4)。松装配构件45具有在Z轴方向上穿过松装配构件45的通孔451(参见图4)。通孔451的内周表面是锥形的，使得通孔451在远离相机模块3的方向上沿着Z轴增大其直径。
球体46被装配并固定到松装配构件45的通孔451中，并且具有第一松装配表面461作为凸起的球形表面(参见图4)。球体46被宽松地装配到松动装配构件502，使得在第一松动装配表面461和松动装配构件502的第二松动装配表面507(即，壁505的内周表面)之间留有窄间隙。这允许联接构件50枢转地支撑可移动单元10，以使可移动单元10可旋转。枢转地支撑可移动单元10不仅允许可移动单元10在摇摄和倾转方向上自由旋转，而且由于接触面积小而减小了旋转期间的摩擦。在这种情况下，球体46的质心限定可移动单元10的旋转中心460。用于枢转地支撑可移动单元10以允许可移动单元10自由地旋转的该配置对应于上述第一保持机构140。
第二可移动基部42支撑第一可移动基部41。第二可移动基部42包括后轭610、一对第一驱动磁体620和一对第二驱动磁体621(参见图6)。第二可移动基部42还包括底板640、位置检测磁体650和止动构件651(参见图6)。
后轭610包括圆板部分和从圆板部分的外周部朝向相机模块3(即，向上)延伸的四个固定部(臂)。四个固定部中的两个沿着X轴彼此面向，而其他两个固定部沿着Y轴彼此面向。沿着Y轴彼此面向的两个固定部分别面向一对第一线圈单元52。沿着X轴彼此面向的两个固定部分别面向一对第二线圈单元53。
一对第一驱动磁体620分别固定至后轭610的四个固定部中沿着Y轴彼此面向的两个固定部。一对第二驱动磁体621分别固定至在后轭610的四个固定部中沿着X轴彼此面向的两个固定部。
通过第一驱动磁体620和第一线圈单元52进行的电磁驱动以及通过第二驱动磁体621和第二线圈单元53进行的电磁驱动允许可移动单元10(相机模块3)在摇摄、倾转、和滚转方向上旋转。具体地，通过两个驱动线圈720和两个第一驱动磁体620进行的电磁驱动允许可移动单元10在摇摄方向上旋转，并且通过两个驱动线圈721和两个第二驱动磁体621进行的电磁驱动允许可移动单元10在倾转方向上旋转。同时，通过两个驱动线圈730和两个第一驱动磁体620进行的电磁驱动以及通过两个驱动线圈731和两个第二驱动磁体621进行的电磁驱动允许可移动单元10在滚转方向上旋转。
底板640是非磁性构件，并且可以由例如黄铜制成。底板640附接到后轭610，以限定可移动单元10的底部(即，第二可移动基部42的底部)。底板640通过螺钉固定到后轭610和第一可移动基部41上。底板640用作配重。使底板640用作配重允许旋转中心460与可移动单元10的重心一致。因此，当外力施加到整个可移动单元10时，可移动单元10的围绕X轴的旋转力矩和可移动单元10的围绕Y轴的旋转力矩均减小。这允许可移动单元10(或相机模块3)被保持在中立位置，或者以较小的驱动力围绕X轴和Y轴旋转。
底板640的定位成较靠近相机模块3的一个表面(即，上表面)是平坦表面，并且上表面的中心部分具有突出部641。突出部641在尖端具有凹部642。凹部642的底部是向下突出的弯曲表面。松装配构件502定位成比凹部642靠近相机模块3(即，布置在凹部上方)(参见图4)。
底板640的定位成距相机模块3较远的另一个表面(即，下表面)是球形表面，并且该下表面的中心部分具有凹部。在该凹部中，布置有位置检测磁体650和止动构件651(参见图4)。止动构件651防止布置在底板640的凹部中的位置检测磁体650掉落。
在底板640的凹部642与松装配构件502(参见图4)之间留有间隙。底板640的凹部642的底部和松装配构件502的基部504的下表面是彼此面向的弯曲表面。该间隙足够宽，以允许即使当松装配构件502与底板640接触时，第一驱动磁体620和第二驱动磁体621也由于其自身的磁性而返回其原位置。因此，即使相机模块3已经沿着Z轴移动，可移动单元10(相机模块3)仍然能够返回其原位置。
被设置用于印刷电路板90的四个磁传感器92基于位置检测磁体650相对于四个磁传感器92的相对位置来检测可移动单元10相对于固定单元20的相对旋转(移动)。也就是说，当可移动单元10旋转(移动)时，位置检测磁体650改变其位置，从而引起施加到四个磁传感器92的磁力的变化。四个磁传感器92检测磁力的这种变化，并计算关于X轴和Y轴的二维旋转角度。这允许四个磁传感器92检测可移动单元10在倾转和摇摄方向上的旋转角度。
可选地，可移动单元10在滚转方向上的旋转可以通过使可移动单元10在可移动单元与固定单元20之间产生的磁引力下试图返回到原点(即，稳定点)的力(即通过所谓的“磁性弹簧”)来估计。也就是说，相机装置1可以基于驱动信号或从第一驱动器单元120输出到驱动线圈730和731的信号的DC分量(低频分量)来估计可移动单元10相对于固定单元20在滚转方向上的相对旋转(移动)。
在这种情况下，一对第一驱动磁体620用作吸引磁体，从而在一对第一驱动磁体620与面向第一驱动磁体620的第一磁轭710之间产生第一磁吸引力。一对第二驱动磁体621也用作吸引磁体，从而在一对第二驱动磁体621与面向第二驱动磁体621的第二磁轭711之间产生第二磁吸引力。第一磁吸引力中的每一者的矢量方向与将旋转中心460、第一磁轭710中相关联的一个的质心以及第一驱动磁体620中相关联的一个的质心连接在一起的中心线平行。第二磁引力中的每一者的矢量方向与将旋转中心、第二磁轭711中相关联的一个的质心以及第二驱动磁体621中相关联的一个的质心连接在一起的中心线平行。
第一磁吸引力和第二磁吸引力成为由同定单元20相对于松装配构件502的球体46产生的法向力。而且，当可移动单元10处于中立位置时，可移动单元10的磁吸引力在Z轴方向上限定合成矢量。第一磁吸引力、第二磁吸引力和合成矢量之间的这种力平衡类似于平衡玩具的动态配置，并且允许可移动单元10在三个轴线方向上以良好的稳定性旋转。
在该实施例中，一对第一线圈单元52、一对第二线圈单元53、一对第一驱动磁体620和一对第二驱动磁体621一起形成驱动单元30。驱动单元30包括摇摄驱动单元30a、倾转驱动单元30b和第一滚转驱动单元30c。
摇摄驱动单元30a由一对第一磁轭710和包括在一对第一线圈单元52中的一对驱动线圈720以及一对第一驱动磁体620构成。也就是说，一对第一驱动磁体620对应于摇摄驱动磁体31a，并且一对驱动线圈720对应于摇摄驱动线圈32a。
倾转驱动单元30b由一对第二磁轭711和包括在一对第二线圈单元53中的一对驱动线圈721以及一对第二驱动磁体621构成。也就是说，一对第二驱动磁体621对应于倾转驱动磁体31b，并且一对驱动线圈721对应于倾转驱动线圈32b。
第一滚转驱动单元30c由一对第一驱动磁体620、一对第二驱动磁体621、一对第一磁轭710、一对第二磁轭711、一对驱动线圈730和一对驱动线圈731构成。也就是说，一对第一驱动磁体620和一对第二驱动磁体621对应于第一滚转驱动磁体31c，并且一对驱动线圈730和一对驱动线圈731对应于第一滚转驱动线圈32c。
该实施例的相机装置1通过同时向一对驱动线圈720和一对驱动线圈721供应电力来允许可移动单元10进行二维(即，摇摄和倾转)旋转。另外，相机装置1还通过同时向一对驱动线圈730和一对驱动线圈731供应电力来允许可移动单元10绕光轴1a旋转(即，滚转)。
在上述实施例中，假设图像捕获单元本体10a相对于安装单元100绕光轴1a旋转，其中，可移动范围扩大到360度以上。然而，该配置仅是示例，并且不应被解释为限制性的。替代性地，图像捕获单元本体10a还可以相对于安装单元100绕X轴或Y轴旋转，其中，可移动范围扩大到360度以上。例如，多个线圈37a可以沿着以X轴(或Y轴)为中心的圆的圆周布置在图像捕获单元本体10a中。多个磁体36a可以沿着以X轴(或Y轴)为中心的圆的圆周布置在安装单元100中，以围绕多个线圈37a。
【第二实施例】
将描述根据第二示例性实施例的相机装置。在根据第二实施例的相机装置中，第二模块20a可以被分成两个模块，这是与上述第一实施例的主要差异。
现在将参考图7至图8B描述第二实施例。以下描述将集中于第二实施例与第一实施例的差异。在以下描述中，该第二实施例的具有与上述第一实施例的对应物相同功能的任何构成元件将由与该对应物的附图标记相同的附图标记来表示，并且在此将适当地省略其描述。
如图7所示，根据该实施例的相机装置1包括相机模块3、可移动单元(第一模块)10、第二模块20a和安装单元100a。
根据该实施例的第二模块20a包括第三模块20b和第四模块20c。
第三模块20b通过第一保持机构140可旋转地保持可移动单元10。也就是说，第一模块(可移动单元)10通过第一保持机构140宽松地装配到第三模块20b。
第三模块20b能够附接到第四模块20c，并且能够从第四模块移除。另外，第三模块20b还包括导电连接构件145，导电连接构件电连接到控制单元110的驱动控制单元111以及电池150。
相机模块3、可移动单元10和第三模块20b一起形成如图8A所示的圆筒状图像捕获单元本体160。
图像捕获单元本体160包括摇摄驱动单元30a、倾转驱动单元30b和第一滚转驱动单元30c。具体地，可移动单元10包括摇摄驱动磁体31a、倾转驱动磁体31b和第一滚转驱动磁体31c。第三模块20b包括摇摄驱动线圈32a、倾转驱动线圈32b和第一滚转驱动线圈32c。第三模块20b包括控制单元110、第一驱动器单元120和电池150。
第四模块20c包括用于第二滚转驱动单元35的第二滚转驱动线圈37和电池151。电池151可以被实现为例如蓄电池，并且与电池150一起在第三模块20b被附接到第四模块20c时向电路供应电力。第四模块20c包括导电连接构件146，导电连接构件电连接到第二驱动器单元121和电池151。
第四模块20c具有带开口20d的圆筒形状，如图8A所示，图像捕获单元本体160能够附接到该开口。第四模块20c包括锁定机构，用于防止已经插入到开口20d中的图像捕获单元本体160(第三模块20b)掉落。通过锁定机构使附接的第三模块20b锁定防止了第三模块20b从第四模块20c掉落。当需要将第三模块20b从第四模块20c移除时，仅需要解锁锁定机构。
具有待由拍摄者用来捕获他或她自己的图像的工具(即，所谓的“自拍杆”)的安装单元100a能够附接到第四模块20c。安装单元100a被装配(即，附接)成围绕第四模块20c的外周部并将第四模块20c保持在其上。
当第三模块20b附接到第四模块20c时，第三模块20b的连接构件145和第四模块20c的连接构件146彼此连接。这允许第三模块20b和第四模块20c电连接在一起。具体地，第二驱动器单元121、电池151和第三模块20b电连接在一起，并且驱动控制单元111、电池150和第四模块20c也电连接在一起。
根据该实施例的相机装置1还包括第二保持机构141a，第二保持机构用于保持图像捕获单元本体160，使得图像捕获单元本体160能够相对于安装单元100a绕光轴1a旋转，其中，可移动范围扩大到360度以上(参见图8A)。安装单元100a通过能够绕光轴1a旋转的第二保持机构141a保持图像捕获单元本体160。第二保持机构141a可以被实现为例如轴承。在该实施例中，两个第二保持机构141a沿着光轴1a布置在安装单元100a的内周表面上，以便使第二滚转驱动单元35包括的第二滚转驱动磁体36插入(参见图8A)。这允许相机装置1保持图像捕获单元本体160，使得图像捕获单元本体160能够相对于安装单元100a旋转。
将参考图8A和图8B描述根据该实施例的第二滚转驱动单元35。图8B是示意性地示出沿着包括线段B-B并且垂直于光轴1a的平面截取的剖面的剖视图。注意，在图8B中，为了方便起见，图像捕获单元本体160的配置未详细示出，而仅由阴影线表示。
如图8B所示，第四模块20c设置有多个线圈37b，多个线圈沿着以光轴1a为中心的圆的圆周布置。具体地，第四模块20c包括多个轭38b，多个轭沿着以光轴1a为中心的圆的圆周布置。将导电线卷绕在多个轭38b中的每一者上允许形成线圈37b。
另外，如图8B所示，多个磁体36b被设置用于安装单元100a，以沿着以光轴1a为中心的另一个圆的圆周布置，并且围绕多个线圈37b。
第四模块20c具有非常小的厚度(参见图8B)，这防止了第二滚转驱动线圈37与第二滚转驱动磁体36之间的间隙变宽。
根据该实施例的第二滚转驱动线圈37由多个线圈37b构成。根据该实施例的第二滚转驱动磁体36由多个磁体36b构成。简而言之，根据该实施例的第二滚转驱动单元35被实现为外转子型的无刷电机。使多个线圈37b通电使得多个磁体36b相对于多个线圈37b绕光轴1a旋转，其中，可移动范围扩大到360度以上。换句话说，图像捕获单元本体160相对于安装单元100a旋转。
在该实施例中，第二模块20a由第三模块20b和第四模块20c构成，并且第三模块20b能够附接到第四模块20c或从第四模块移除。然而，该配置仅是示例，并且不应被解释为限制性的。替代性地，第二模块20a还可以被实现为不可分离成两个模块的集成模块。
可选地，该实施例的配置可以应用于根据第一实施例的相机装置1。也就是说，在被描述为第一实施例的相机装置1中，第二模块20a可以由第三模块20b和第四模块20c构成，并且第三模块20b能够能够附接到第四模块20c和能够从第四模块移除。
另外，在根据上述实施例的相机装置1中，当被附接到第四模块20c时，假设第三模块20b沿着相机模块3的光轴1a进行附接。然而，该配置仅是示例，并且不应被解释为限制性的。可选地，第三模块20b可以沿着X轴或Y轴即还可以沿着与光轴1a垂直的方向附接到第四模块20c。
在这种情况下，在第四模块20c的尖端处与插入方向垂直的两个端部都可以具有切口20e，以使第三模块20b可垂直于光轴1a进行附接(参见图9)。使图像捕获单元本体160(第三模块20b)的外周部与切口20e邻接允许图像捕获单元本体160(第三模块20b)垂直于光轴1a附接到第四模块20c。在这种情况下，与上述锁定机构类似的机构也防止附接的第三模块20b掉落。另外，第三模块20b和第四模块20c被配置为当第三模块20b在垂直于光轴1a的方向上附接到第四模块20c时电连接在一起。
可选地，控制单元110可以检测图像捕获单元本体160(第三模块20b)与第四模块20c的附接模式。例如，如果第三模块20b和第四模块20c之间的电连接点根据附接模式而改变，则附接模式是可区分的。检测安附接模式允许切换用于控制第二滚转驱动单元35的陀螺传感器130的轴线，从而使该致动器2对于使用者更便利。
可选地，根据该实施例，第三模块20b可以包括用于检测图像捕获单元本体160(第三模块20b)与第四模块20c的附接或从第四模块的移除的附接/移除检测单元。在该情况下，当检测到与第四模块20c的附接时，第三模块20b通过第一滚转驱动单元30c禁用滚转方向上的旋转。另一方面，当检测到从第四模块20c的移除时，第三模块20b通过第一滚转驱动单元30c启用滚转方向上的旋转。当第三模块20b附接到第四模块20c时，这允许节省功率。
此外，在上述实施例中，电池151被设置用于第四模块20c。然而，这仅是示例，并且不应被解释为限制性的。替代性地，电池151可以被设置用于安装单元100a。仍替代性地，电池151还可以被设置用于第四模块20c和安装单元100a两者。设置电池用于第四模块20c或安装单元100a中任一者或两者在单独使用图像捕获单元本体160时减小了整体重量，并且在图像捕获单元本体160用于附接到第四模块20c时允许致动器2使用较长的时间。
此外，在上述实施例中，电池151被共同用于第三模块20b和第四模块20c。然而，这仅是示例，并且不应被解释为限制性的。替代性地，电池151可以专用于第四模块20c。在这种情况下，从第三模块20b仅提供第二驱动信号，并且从第四模块20c的电池151供应驱动第二滚转驱动线圈37的功率。这使得由第三模块20b和第四模块20c供应的电压彼此不同，从而允许第二滚转驱动线圈37具有较大的惯性力并且需要较高的功率以便以高电压进行驱动。
如在上述第一实施例中一样，在该实施例中同样地，第二模块20a也包括固定单元20和第二滚转驱动线圈37，因此，旋转驱动所需的信号线可以安装在第二模块20a内。这消除了将信号线延伸到任何外部装置(诸如安装单元100a)以驱动致动器2旋转的需要。
另外，第二模块20a包括第二滚转驱动线圈37(即，多个线圈37b)和电池150，因此，用于向第二滚转驱动线圈37供应电力的电线可以被安装在第二模块20a内。另外，被实现为轴承的第二保持机构141被设置用于安装单元100a。这些电气和机械配置允许多个磁体36b相对于多个线圈37b绕光轴1a旋转，其中，可移动范围扩大到360度以上。换句话说，这些电气和机械配置允许图像捕获单元本体160相对于安装单元100a旋转。
【变型例】
注意，上述实施例仅是本公开内容的各种实施例的示例，并且不应被解释为限制性的。相反，在不脱离本发明的范围的情况下，可以根据设计选择或任何其他因素以各种方式容易地修改实施例。
在上述实施例中，第二滚转驱动单元35适当地布置在可移动单元10和固定单元20的重心附近。这减小了施加到第二保持机构141(141a)的力的不平衡，并且稳定了旋转期间的摩擦阻力，从而延长了致动器的寿命。
在上述实施例中，第二滚转驱动单元35被实现为无刷电机。然而，这仅是示例，并且不应被解释为限制性的。替代性地，第二滚转驱动单元35还可以被实现为刷式电机。
在上述实施例中，可移动单元10被配置为可以相对于固定单元20在三个轴线方向(即，摇摄方向、倾转方向和滚转方向)上旋转。然而，该配置仅是示例，并且不应被解释为限制性的。可移动单元10仅需要可以相对于固定单元在三个轴线方向(它们是摇摄、倾转和滚转方向)中的至少两个轴线方向上旋转。特别地，可移动单元10可以被配置为可以相对于固定单元在至少摇摄和倾转方向上旋转。
另外，在上述实施例中，第二保持机构141(141a)被实现为轴承。然而，该配置仅是示例，并且不应被解释为限制性的。不如说，第二保持机构141(141a)仅需要是具有可旋转地保持图像捕获单元本体10a(160)的能力的机构。
此外，在上述实施例中，可移动单元10由固定单元20的联接构件50枢转地支撑，以便使可移动单元10可旋转。然而，这不是允许固定单元20保持可移动单元10使得可移动单元10可旋转(可移动)的唯一配置。替代性地，可移动单元10还可以具有凸起的部分球形表面，并且可以由具有凹部的固定单元20可旋转地支撑，可移动单元10的至少一部分被宽松地装配在该凹部中。这允许可移动单元10在摇摄和倾转方向上自由地旋转。另外，这也加宽了使相机模块3容纳在可移动单元10中的空间。
此外，在上述实施例中，致动器2与相机模块3结合。然而，这仅是示例，并且不应被解释为限制性的。替代性地，致动器2还可以与激光指示器、投影仪、触觉装置或任何其他类型的装置结合。
【概括】
从以上描述可以看出，根据第一方面的致动器(2)包括第一模块(10)、第二模块(20a)和安装单元(100、100a)。第一模块(10)包括第一磁体(诸如摇摄驱动磁体31a)和第二磁体(诸如倾转驱动磁体31b)。第二模块(20a)支撑第一模块(10)，以使第一模块(10)能够绕第一轴线(诸如X轴)和垂直于第一轴线的第二轴线(诸如Y轴)中的每一者旋转。安装单元(100、100a)包括第三磁体(诸如第二滚转驱动磁体36)，并且支撑第二模块(20a)以使第二模块(20a)可旋转。第二模块(20a)相对于安装单元(100、100a)具有360度以上的可移动范围。第二模块(20a)包括第一线圈(诸如摇摄驱动线圈32a)、第二线圈(诸如倾转驱动线圈32b)和第三线圈(诸如第二滚转驱动线圈37)。第一线圈通过在第一线圈自身与第一磁体之间产生磁力来电磁地驱动第一模块(10)相对于第二模块(20a)绕第一轴线旋转。第二线圈通过在第二线圈自身与第二磁体之间产生磁力来电磁地驱动第一模块(10)相对于第二模块(20a)绕第二轴线旋转。第三线圈通过在第三线圈自身与第三磁体之间产生磁力来电磁地驱动安装单元(100、100a)相对于第二模块(20a)旋转。
根据该配置，待被供应电力以电磁地驱动致动器的各个线圈为被设置用于第二模块(20a)，从而减少了使布线方案过于复杂的机会。另外，第二模块具有360度以上的可移动范围，其比已知的可移动范围宽。这允许致动器(2)具有较宽的可移动范围，同时简化了布线方案。
另外，在已知的致动器(诸如在背景技术中引用的专利文献1的相机驱动器)中，相机单元仅具有有限的可移动范围。特别地，当相机单元沿着滚转方向旋转时，可移动范围仅为约5度。因此，已知的致动器当然适用于幅度相对较小的运动(诸如步行或跑步)，但不适合于幅度相对较大的运动(诸如高空跳伞、杂技动作和其他繁重的体育运动)、越野摩托车等。相反，上述致动器(2)能够扩大可移动范围，因此也适用于这种幅度相对较大的运动。
根据可以结合第一方面来实现的第二方面的致动器(2)，还包括检测单元(诸如陀螺传感器130或磁传感器92)，以检测第一模块的取向(10)。基于检测单元的检测结果，控制第一模块(10)绕第一轴线和第二轴线中的每一者的旋转驱动。
该配置允许致动器(2)根据第一模块(10)的由检测单元检测到的取向来控制第一模块(10)的旋转驱动。
根据可以结合第一方面或第二方面来实现的第三方面的致动器(2)，还包括传感器单元(诸如加速度传感器131)，以检测第一模块(10)或第二模块(20a)的加速度。基于通过传感器单元获得的结果来控制第一模块(10)，以使其相对于重力面向某一方向。
该配置允许致动器(2)基于通过传感器单元获得的结果来控制第一模块(10)，使得第一模块(10)相对于重力面向某一方向。
根据可以结合第一至第三方面中的任一方面来实现的第四方面的致动器(2)，还包括第一保持机构(140)和第二保持机构(141、141a)。第一保持机构(140)能够绕第一轴线和第二轴线中的每一者旋转，并将第二模块(20a)装配到第一模块(10)中。第二保持机构(141、141a)将安装单元(100、100a)装配到第二模块(20a)，使得安装单元(100、100a)能够相对于第二模块(20a)旋转。第二模块(20a)包括设置有第一线圈的第一轭(诸如第一磁轭710)和设置有第二线圈的第二轭(诸如第二磁轭711)。第二模块(20a)通过由第一轭和第二轭产生的磁吸引力将第一模块(10)吸取并保持在其上。
该配置允许第二模块(20a)可旋转地支撑第一模块(10)。
在根据可以结合第一至第四方面中的任一方面来实现的第五方面的致动器(2)中，第二模块(20a)由安装单元(100、100a)支撑，以便能够绕与第一轴线和第二轴线都垂直的第三轴线旋转。
该配置允许致动器(2)使第二模块(20a)能够绕第三轴线旋转。
在根据可以结合第五方面来实现的第六方面的致动器(2)中，第三线圈由多个驱动线圈(诸如线圈37a、37b)构成。第三磁体由多个驱动磁体(诸如磁体36a、36b)构成。在第二模块(20a)中，多个驱动线圈沿着以第三轴线为中心的圆的圆周布置。多个磁体被设置用于安装单元(100、100a)，以便沿着以第三轴线为中心的另一个圆的圆周布置并且围绕多个驱动线圈。
该配置允许致动器(2)电磁地驱动第二模块(20a)相对于安装单元(100、100a)绕第三轴线旋转，其中，可移动范围扩大到360度以上。
在根据可以结合第五方面来实现的第七方面的致动器(2)中，第三线圈由多个驱动线圈(诸如线圈37a、37b)构成。第三磁体由多个驱动磁体(诸如磁体36a、36b)构成。第一模块(10)设置在第二模块(20a)的沿着第三轴线限定的两个端部中的一个端部处。多个驱动线圈在第二模块(20a)的沿着第三轴线限定的两个端部中的另一端部处沿着以第三轴线为中心的圆的圆周布置。安装单元(100)包括多个驱动磁体，并且在第二模块(20a)的沿着第三轴线限定的两个端部中的另一端部处装配到第二模块。多个驱动磁体被设置用于安装单元(100)，并且沿着以第三轴线为中心的另一个圆的圆周布置，以便围绕多个驱动线圈。
该配置允许致动器(2)电磁地驱动第二模块(20a)相对于安装单元(100)绕第三轴线旋转，其中，可移动范围扩大到360度以上。
在根据可以结合第一至第七方面中的任一方面来实施的第八方面的致动器(2)中，第一模块(10)被电磁地驱动相对于第二模块(20a)围绕与第一轴线和第二轴线都垂直的第三轴线旋转。
该配置允许致动器(2)电磁地驱动第一模块(10)相对于第二模块(20a)绕第三轴线旋转。例如，可以通过以高频率电磁地驱动第一模块(10)来使第一模块相对于第二模块(20a)绕第三轴线旋转。另外，还可以通过以低频率电磁地驱动第二模块(20a)来使第二模块相对于安装单元(100、100a)旋转。如上所述，当使第一模块(10)相对于第二模块(20a)沿滚转方向旋转时，已知的致动器具有仅约5度的可移动范围。通常，频率越高，幅度趋向于越小。因此，当可移动范围小时，适当使用高频率。
在根据可以结合第一至第八方面中的任一方面来实现的第九方面的致动器(2)中，第二模块(20a)由第三模块(20b)和第四模块(20c)构成。第三模块(20b)被配置为能够附接到第四模块(20c)并且能够从第四模块移除。当第三模块(20b)被附接到第四模块(20c)时，第三模块(20b)和第四模块(20c)电连接在一起。第三模块(20b)通过被配置为能够绕第一轴线和第二轴线旋转的第一保持机构(140)装配到第一模块(10)。第四模块(20c)通过被配置为可旋转的第二保持机构(141、141a)装配到安装单元(100、100a)。第三模块(20b)包括第一线圈和第二线圈。第四模块(20c)包括第三线圈。
当第三模块(20b)与第四模块(20c)分离时，该配置允许致动器(2)被用作较小的致动器(即，具有稳定器功能的致动器)。当第三模块(20b)被附接到第四模块(20c)时，该配置还允许致动器(2)被用作绕第三轴线被驱动并且具有360度以上的可移动范围的致动器。
根据可以结合第一至第九方面中的任一方面来实现的第十方面的致动器(2)被用作相机装置(1)。该配置允许致动器(2)被用作具有在简化布线方案的同时扩大可移动范围的能力的相机装置(1)。
根据第十一方面的相机装置(1)包括第一至第九方面中的任一方面的致动器(2)以及布置在第一模块(10)中的相机模块(3)。
该配置允许相机装置(1)在简化布线方案的同时扩大可移动范围。
根据第十二方面的致动器(2)包括第一模块(10)、第二模块(20a)、第一驱动单元(诸如摇摄驱动单元30a)、第二驱动单元(诸如倾转驱动单元30b)、安装单元(100、100a)和第三驱动单元(诸如第二滚转驱动单元35)。第一模块(10)能够绕第一轴线(诸如X轴线)和垂直于第一轴线的第二轴线(诸如Y轴线)中的每一者旋转。第二模块(20a)支撑第一模块(10)，以使第一模块(10)能够绕第一轴线和第二轴线旋转。第一驱动单元包括第一线圈(诸如摇摄驱动线圈32a)和第一磁体(诸如摇摄驱动磁体31a)，并且电磁地驱动第一模块(10)相对于第二模块(20a)绕第一轴线旋转。第二驱动单元包括第二线圈(诸如倾转驱动线圈32b)和第二磁体(诸如倾转驱动磁体31b)，并且电磁地驱动第一模块(10)相对于第二模块(20a)绕第二轴线旋转。安装单元(100、100a)待被装配到第二模块(20a)。第三驱动单元包括第三线圈(诸如第二滚转驱动线圈37)和第三磁体(诸如第二滚转驱动磁体36)，并且电磁地驱动第二模块(20a)相对于安装单元(100、100a)绕与第一轴线和第二轴线都垂直的第三轴线旋转，其中，移动范围扩大到360度以上。第一线圈、第二线圈和第三线圈都被设置用于第二模块(20a)。
根据该配置，待被供应电力以电磁地驱动致动器的各个线圈为被设置用于第二模块(20a)，从而减少了使布线方案过于复杂的机会。另外，第三驱动单元具有360度以上的可移动范围，其比已知的沿着第三轴线的范围宽。这允许致动器(2)具有较宽的可移动范围，同时简化了布线方案。例如，根据第十二方面的致动器(2)能够扩大沿着第三轴线的可移动范围。
另外，在已知的致动器(诸如在背景技术中引用的专利文献1的相机驱动器)中，相机单元在三个轴线方向上仅具有有限的可移动范围。特别地，当相机单元沿着滚转方向旋转时，可移动范围仅为约5度。因此，已知的致动器当然适用于幅度相对较小的运动(诸如步行或跑步)，但不适合于幅度相对较大的运动(诸如高空跳伞、杂技动作和其他繁重的体育运动)、越野摩托车等。相反，上述致动器(2)能够在三个轴线方向中的一个上(诸如在滚转方向上)扩大可移动范围，因此也适用于这种幅度相对较大的运动。
根据可以结合第十二方面来实现的第十三方面的致动器(2)，还包括检测单元(诸如陀螺传感器130或磁传感器92)，以检测第一模块的取向(10)。第一驱动单元、第二驱动单元和第三驱动单元基于检测单元的检测结果来控制旋转。
该配置允许致动器(2)根据第一模块(10)的由检测单元检测到的取向来使第一模块(10)旋转。
根据可以结合第十二或第十三方面来实现的第十四方面的致动器(2)，还包括传感器单元(诸如加速度传感器131)，以检测第一模块(10)或第二模块(20a)的加速度。第一驱动单元、第二驱动单元和第三驱动单元基于通过传感器单元获得的结果来控制第一模块(10)，使得第一模块(10)相对于重力面向某一方向。
该配置允许致动器(2)基于传感器单元获得的结果来控制第一模块(10)，以使第一模块(10)相对于重力面向某一方向。
根据可以结合第十二至第十四方面中的任一方面来实现的第十五方面的致动器(2)，还包括第一保持机构(140)和第二保持机构(141、141a)。第一保持机构(140)能够绕第一轴线和第二轴线中的每一者旋转，并且将第二模块(20a)装配到第一模块(10)中，其中，在第一模块(10)和第二模块(20a)之间留有间隙。第二保持机构(141、141a)能够绕第三轴线旋转，并且将安装单元(100、100a)装配到第二模块(20a)。第二模块(20a)包括设置有第一线圈的第一轭(诸如第一磁轭710)和设置有第二线圈的第二轭(诸如第二磁轭711)。第二模块(20a)通过由第一轭和第二轭产生的磁吸引力将第一模块(10)吸取并保持在其上。
该配置允许第二模块(20a)可旋转地支撑第一模块(10)。
在根据可以结合第十二至第十五方面中的任一方面来实现的第十六方面的致动器(2)中，第三驱动单元是无刷电机。
该配置允许围绕第三轴线的可移动范围扩大到360度以上。
在根据可以结合第十六方面来实现的第十七方面的致动器(2)中，第三线圈由多个驱动线圈(诸如线圈37b)构成。第三磁体由多个驱动磁体(诸如磁体36b)构成。在第二模块(20a)中，多个驱动线圈沿着以第三轴线为中心的圆的圆周布置。多个驱动磁体被设置用于安装单元(100、100a)，以便沿着以第三轴线为中心的另一个圆的圆周布置并且围绕多个驱动线圈。
该配置允许第三驱动单元电磁地驱动第二模块(20a)相对于安装单元(100、100A)绕第三轴线旋转，其中，可移动范围扩大到360度以上。
在根据可以结合第十六方面来实现的第十八方面的致动器(2)中，第三线圈由多个驱动线圈(诸如线圈37a)构成。第三磁体由多个驱动磁体(诸如磁体36a)构成。第一模块(10)被设置在第二模块(20a)的沿着第三轴线限定的两个端部中的一个端部处。多个驱动线圈在第二模块20a的沿着第三轴线限定的两个端部中的另一端部处沿着以第三轴线为中心的圆的圆周布置。安装单元(100)包括多个驱动磁体，并且在第二模块(20a)的沿着第三轴线限定的两个端部中的另一端部处装配到第二模块。多个驱动磁体被设置用于安装单元(100)，并且沿着以第三轴线为中心的另一个圆的圆周布置，以便围绕多个驱动线圈。
该配置允许第三驱动单元电磁地驱动第二模块(20a)相对于安装单元(100)绕第三轴线旋转，其中，可移动范围扩大到360度以上。
根据可以结合第十二至第十八方面中的任一方面来实现的第十九方面的致动器(2)，还包括旋转驱动单元(诸如第一滚转驱动单元30c)，以电磁地驱动第一模块(10)相对于第二模块(20a)绕第三轴线旋转。
该配置允许致动器(2)与第三驱动单元分开地电磁地驱动第一模块(10)相对于第二模块(20A)绕第三轴线旋转。例如，旋转驱动单元可以通过以高频率电磁地驱动第一模块(10)来使第一模块(10)相对于第二模块(20a)绕第三轴线旋转。另外，第三驱动单元可以通过以低频率电磁地驱动第二模块(20a)来使第二模块(20a)相对于安装单元(100、100a)旋转。如上所述，当使第一模块(10)相对于第二模块(20a)沿着滚转方向旋转时，已知的致动器具有仅约5度的可移动范围。通常，频率越高，幅度趋向于越小。因此，当可移动范围小时适当使用高频率。
在根据可以结合第十二至第十九方面中的任一方面来实现的第二十方面的致动器(2)中，第二模块(20a)由第三模块(20b)和第四模块(20c)构成。第三模块(20b)被配置为能够附接到第四模块(20c)并且能够从第四模块移除。当第三模块(20b)附接到第四模块(20c)时，第三模块(20b)和第四模块(20c)电连接在一起。第三模块(20b)相对于能够绕第一轴线和第二轴线旋转的第一保持机构(140)装配到第一模块(10)，其中留有间隙。第四模块(20c)通过能够绕第三轴线旋转的第二保持机构(141、141a)装配到安装单元(100、100a)。第三模块(20b)包括第一线圈、第二线圈和电池(150)，并且第四模块(20c)包括第三线圈。
当第三模块(20b)与第四模块(20c)分离时，该配置允许将致动器(2)被用作较小的致动器(即，具有稳定器功能的致动器)。当第三模块(20b)被附接到第四模块(20c)时，该配置还允许致动器(2)被用作绕第三轴线被驱动并且具有360度以上的可移动范围的致动器。
在根据可以结合第二十方面来实现的第二十一方面的致动器(2)中，第三模块(20b)被配置为可以沿着第一轴线或第二轴线中的任一个附接到第四模块(20c)。
根据第三模块(20b)的附接方式，该配置允许致动器(2)扩大其可移动范围，即使围绕第一轴线或第二轴线旋转也是如此。
根据可以结合第十二至第二十一方面中的任一方面来实现的第二十二方面的致动器(2)被用作相机装置(1)。该配置允许致动器(2)被用作具有在简化布线方案的同时扩大可移动范围的能力的相机装置(1)。
根据第二十三方面的相机装置(1)包括第十二至第二十一方面中的任一相的致动器(2)以及布置在第一模块(10)中的相机模块(3)。
该配置允许相机装置(1)在简化布线方案的同时扩大可移动范围。例如，根据第二十三方面的相机装置(1)可以扩大围绕第三轴线的可移动范围。
附图标记列表
1 相机装置
2 致动器
3 相机模块
10 第一模块(可移动单元)
20 固定单元
20a 第二模块
20b 第三模块
20c 第四单元
30 驱动单元
30a 摇摄驱动单元
30b 倾转驱动单元
30c 第一滚转驱动单元(旋转驱动单元)
31a 摇摄驱动磁体(第一磁体)
31b 倾转驱动磁体(第二磁体)
31c 第一滚转驱动磁体
32a 摇摄驱动线圈(第一线圈)
32b 倾转驱动线圈(第二线圈)
32c 第一滚转驱动线圈
35 第二滚转驱动单元
36 第二滚转驱动磁体(第三磁体)
36a、36b 磁体(驱动磁体)
37 第二滚转驱动线圈(第三线圈)
37a、37b 线圈(驱动线圈)
92 磁传感器(检测单元)
100、100a 安装单元
130 陀螺传感器(检测单元)
131 加速度传感器(传感器单元)
140 第一保持机构
141、141a 第二保持机构
150 电池
710 第一磁轭(第一轭)
711 第二磁轭(第二轭)。

Claims (20)

1.一种致动器，包括：
第一模块，其包括第一磁体和第二磁体；
第二模块，其被配置为支撑所述第一模块，以使所述第一模块能够绕第一轴线和垂直于所述第一轴线的第二轴线中的每一者旋转；以及
安装单元，其包括第三磁体，并且被配置为支撑所述第二模块以使所述第二模块能够旋转，
所述第二模块相对于所述安装单元具有360度以上的可移动范围，
所述第二模块包括：
第一线圈，其被配置为通过在所述第一线圈自身与所述第一磁体之间产生磁力来电磁地驱动所述第一模块相对于所述第二模块绕所述第一轴线旋转；
第二线圈，其被配置为通过在所述第二线圈自身与所述第二磁体之间产生磁力来电磁地驱动所述第一模块相对于所述第二模块绕所述第二轴线旋转；以及
第三线圈，其被配置为通过在所述第三线圈自身与所述第三磁体之间产生磁力来电磁地驱动所述安装单元相对于所述第二模块旋转。
2.根据权利要求1所述的致动器，还包括检测单元，所述检测单元被配置为检测所述第一模块的取向，其中，
基于所述检测单元的检测结果，控制所述第一模块绕所述第一轴线和所述第二轴线中的每一者的旋转驱动。
3.根据权利要求1或2所述的致动器，还包括传感器单元，所述传感器单元被配置为检测所述第一模块或所述第二模块的加速度，其中，
基于通过所述传感器单元获得的结果来控制所述第一模块，以使所述第一模块相对于重力面向某一方向。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的致动器，还包括：
第一保持机构，其被配置为能够绕所述第一轴线和所述第二轴线中的每一者旋转，并且将所述第二模块装配到所述第一模块；以及
第二保持机构，其被配置为将所述安装单元装配到所述第二模块，使得所述安装单元能够相对于所述第二模块旋转，其中，
所述第二模块包括具有所述第一线圈的第一轭和具有所述第二线圈的第二轭，并且
所述第二模块被配置为通过由所述第一轭和所述第二轭产生的磁吸引力来吸取和保持所述第一模块。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的致动器，其中，
所述第二模块由所述安装单元支撑，以便能够绕与所述第一轴线和所述第二轴线都垂直的第三轴线旋转。
6.根据权利要求5所述的致动器，其中，
所述第三线圈由多个驱动线圈构成，
所述第三磁体由多个驱动磁体构成，
在所述第二模块中，所述多个驱动线圈沿着以所述第三轴线为中心的圆的圆周布置，并且
所述多个磁体被设置用于所述安装单元，以便沿着以所述第三轴线为中心的另一个圆的圆周布置并且围绕所述多个驱动线圈。
7.根据权利要求5所述的致动器，其中，
所述第三线圈由多个驱动线圈构成，
所述第三磁体由多个驱动磁体构成，
所述第一模块设置在所述第二模块的沿着所述第三轴线限定的两个端部中的一个端部处，
所述多个驱动线圈在所述第二模块的沿着所述第三轴线限定的所述两个端部中的另一端部处沿着以所述第三轴线为中心的圆的圆周布置，
所述安装单元包括所述多个驱动磁体，并且在所述第二模块的沿着所述第三轴线限定的所述两个端部中的另一端部处装配到所述第二模块，并且
所述多个驱动磁体被设置用于所述安装单元，并且沿着以所述第三轴线为中心的另一个圆的圆周布置，以便围绕所述多个驱动线圈。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的致动器，其中，
所述第一模块被电磁地驱动，以相对于所述第二模块围绕与所述第一轴线和所述第二轴线都垂直的第三轴线旋转。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的致动器，其中，
所述第二模块由第三模块和第四模块构成，
所述第三模块被配置为能够附接到所述第四模块，并且能够从所述第四模块移除；当所述第三模块被附接到所述第四模块时，所述第三模块和所述第四模块电连接在一起，
所述第三模块通过被配置为能够绕所述第一轴线和所述第二轴线中的每一者旋转的第一保持机构装配到所述第一模块，
所述第四模块通过被配置为能够旋转的第二保持机构装配到所述安装单元，
所述第三模块包括所述第一线圈和所述第二线圈，并且
所述第四模块包括所述第三线圈。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的致动器，其中，
所述致动器被用作相机装置。
11.一种相机装置，包括：
根据权利要求1至9中任一项所述的致动器；以及
相机模块，其被布置在所述第一模块中。
12.一种致动器，包括：
第一模块，其被配置为能够绕第一轴线和垂直于第一轴线的第二轴线中的每一者旋转；
第二模块，其被配置为支撑所述第一模块，以使所述第一模块能够绕所述第一轴线和所述第二轴线中的每一者旋转；
第一驱动单元，其包括第一线圈和第一磁体，并且被配置为电磁地驱动所述第一模块相对于所述第二模块绕所述第一轴线旋转；
第二驱动单元，其包括第二线圈和第二磁体，并且被配置为电磁地驱动所述第一模块相对于所述第二模块绕所述第二轴线旋转；
安装单元，其将被装配到所述第二模块；以及
第三驱动单元，其包括第三线圈和第三磁体，并且被配置为电磁地驱动所述第二模块相对于所述安装单元绕与所述第一轴线和所述第二轴线都垂直的第三轴线旋转，其中，移动范围扩大到360度以上，
所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈被设置用于所述第二模块。
13.根据权利要求12所述的致动器，还包括检测单元，所述检测单元被配置为检测所述第一模块的取向，其中，
所述第一驱动单元、所述第二驱动单元和所述第三驱动单元被配置为基于所述检测单元的检测结果来控制旋转。
14.根据权利要求12或13所述的致动器，还包括传感器单元，所述传感器单元被配置为检测所述第一模块或所述第二模块的加速度，其中，
所述第一驱动单元、所述第二驱动单元和所述第三驱动单元基于通过所述传感器单元获得的结果来控制所述第一模块，使得所述第一模块相对于重力面向某一方向。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的致动器，还包括：
第一保持机构，其被配置为能够绕所述第一轴线和所述第二轴线中的每一者旋转，并且将所述第二模块装配到所述第一模块，其中，在所述第一模块和所述第二模块之间留有间隙；以及
第二保持机构，其被配置为能够绕所述第三轴线旋转，并且将所述安装单元装配到所述第二模块，其中，
所述第二模块包括具有所述第一线圈的第一轭和具有所述第二线圈的第二轭，并且
所述第二模块被配置为通过由所述第一轭和所述第二轭产生的磁吸引力来吸取和保持所述第一模块。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的致动器，其中，
所述第三驱动单元是无刷电机。
17.根据权利要求16所述的致动器，其中，
所述第三线圈由多个驱动线圈构成，
所述第三磁体由多个驱动磁体构成，
在所述第二模块中，所述多个驱动磁体沿着以所述第三轴线为中心的圆的圆周布置，并且
所述多个驱动磁体被设置用于所述安装单元，以便沿着以所述第三轴线为中心的另一个圆的圆周布置并且围绕所述多个驱动线圈。
18.根据权利要求16所述的致动器，其中，
所述第三线圈由多个驱动线圈构成，
所述第三磁体由多个驱动磁体构成，
所述第一模块被设置在所述第二模块的沿着所述第三轴线限定的两个端部中的一个端部处，
所述多个驱动线圈在所述第二模块的沿着所述第三轴线限定的所述两个端部中的另一端部处沿着以所述第三轴线为中心的圆的圆周布置，
所述安装单元包括多个驱动磁体，并且在所述第二模块的沿着所述第三轴线限定的所述两个端部中的另一端部处装配到所述第二模块，并且
所述多个驱动磁体被设置用于所述安装单元，并且沿着以所述第三轴线为中心的另一个圆的圆周布置，以便围绕所述多个驱动线圈。
19.根据权利要求12至18中的任一项所述的致动器，还包括旋转驱动单元，所述旋转驱动单元被配置为电磁地驱动所述第一模块相对于所述第二模块绕所述第三轴线旋转。
20.根据权利要求12至19中任一项所述的致动器，其中，
所述第二模块由第三模块和第四模块构成，
所述第三模块被配置为能够附接到所述第四模块，并且能够从所述第四模块移除；当所述第三模块被附接到所述第四模块时，所述第三模块和所述第四模块电连接在一起，
所述第三模块相对于被配置为能够绕所述第一轴线和所述第二轴线中的每一者旋转的第一保持机构装配到所述第一模块，其中留有间隙，
所述第四模块通过被配置为能够绕所述第三轴线旋转的第二保持机构装配到所述安装单元，
所述第三模块包括所述第一线圈、所述第二线圈和电池，
所述第四模块包括所述第三线圈。
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