CN112887522B - 一种压电致动装置、摄像模组和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种压电致动装置、摄像模组和电子设备,涉及电子设备技术领域,能够提高压电致动装置的输出效率,减小压电致动装置的体积。压电致动装置包括壳体和设置于该壳体内的第一定子、转子、第二定子和弹性件;壳体包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁;第一定子通过弹性件连接于第一侧壁上,第二定子固定连接于第二侧壁上;或者,第一定子固定连接于第一侧壁上,第二定子通过弹性件连接于第二侧壁上;或者,第一定子通过弹性件连接于第一侧壁上,第二定子通过弹性件连接于第二侧壁上;转子位于第一定子与第二定子之间,弹性件弹性变形并向第一定子或第二定子施加指向转子的弹性力。本申请实施例提供的压电致动装置用于摄像模组。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域,尤其涉及一种压电致动装置、摄像模组和电子设备。
背景技术
由于智能手机、平板电脑、车载监控器等电子设备的厚度尺寸的限制,使得这些电子设备上的摄像模组的尺寸越来越小,为得到更好的影像品质,摄像模组内设置的成像传感器的尺寸越来越大,随之而来的是摄像模组内镜头与成像传感器之间的距离越来越大,摄像模组在光轴方向上的高度越来越高,而电子设备的厚度不变甚至越来越薄,因此需要一种既能使用大光学尺寸,又能装入厚度较薄的电子设备的摄像模组。为了满足此需求,现有技术提供一种可伸缩镜头的摄像模组,只有在拍照时镜头伸出到电子设备外部,未拍照时缩回电子设备内,既实现了高质量的拍摄效果,同时又不影响电子设备的整体外观,为了实现镜头的可伸缩,则需要配套一款尺寸小、行程长、驱动力大、精度高、能自锁、可控制度高的致动装置。
图1、图2和图3为现有技术提供的一种超声波电机(也即是压电致动装置),如图2和图3所示,该超声波电机包括:电机轴70,依次套设在电机轴70上的电机座10、定子、转子30以及对转子30施加预压力的预压装置40;电机轴70与电机座10之间通过轴承80转动连接,定子包括弹性体20以及设置在弹性体20下表面并用于激励出振动的压电陶瓷振动50,压电陶瓷振动50下表面设置有至少两个电极60,电极60的下表面设置有电机柔性电路板90,各电极60通过电机柔性电路板90与电源连接,定子和电机柔性电路板90通过固定件100固定于电机座10上;转子30上设置有至少一个接触齿31,转子30通过接触齿31与弹性体20接触;预压装置40包括预压螺母41和弹性件42,电机轴70与预压螺母41固定连接,弹性件42支撑于预压螺母41与转子30之间,以向转子30施加弹性压紧力,以将转子30压紧于定子上。
图1~图3所示的超声波电机在工作时,转子30与弹性件42之间、弹性件42与预压螺母41之间存在滑动摩擦,轴承80的内圈与外圈之间存在滚动摩擦,因此转子30的输出效率存在损失,超声波电机的输出效率较低。同时,压电陶瓷振动50的布设区域较大,导致超声波电机的体积较大,在应用于摄像模组内时,不利于摄像模组的小型化设计。
发明内容
本申请的实施例提供一种压电致动装置、摄像模组和电子设备,能够提高压电致动装置的输出效率,减小压电致动装置的体积。
为达到上述目的,本申请的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本申请实施例提供一种压电致动装置,包括壳体和设置于该壳体内的第一定子、转子、第二定子和弹性件;壳体包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁;第一定子通过弹性件连接于第一侧壁上,第二定子固定连接于第二侧壁上;或者,第一定子固定连接于第一侧壁上,第二定子通过弹性件连接于第二侧壁上;或者,第一定子通过弹性件连接于第一侧壁上,第二定子通过弹性件连接于第二侧壁上;转子位于第一定子与第二定子之间,弹性件弹性变形并向第一定子或第二定子施加指向转子的弹性力,以使第一定子和第二定子夹紧转子。
与现有技术相比,由于本申请实施例提供的压电致动装置包括第一定子和第二定子,转子位于第一定子和第二定子之间,第一定子通过弹性件连接于第一侧壁上,第二定子固定连接于第二侧壁上;或者,第一定子固定连接于第一侧壁上,第二定子通过弹性件连接于第二侧壁上;或者,第一定子通过弹性件连接于第一侧壁上,第二定子通过弹性件连接于第二侧壁上,弹性件弹性变形并向第一定子或第二定子施加指向转子的弹性力,以使第一定子和第二定子夹紧转子,这样,采用第一定子和第二定子实现了转子的位置固定,无需设置轴和轴承等可旋转连接结构将转子可旋转连接于壳体上,从而避免转子的输出效率出现损失,在输入效率一定的前提下,能够提高压电致动装置的输出效率。同时,本申请实施例提供的压电致动装置采用第一定子和第二定子同步驱动转子旋转,压电陶瓷振动分散布置于两个定子(包括第一定子和第二定子)内,单个定子的径向尺寸可以设计得较小,有利于减小压电致动装置的体积,在将该压电致动装置应用于摄像模组内时,能够减小摄像模组的体积。
可选的,壳体包括底座和盖体,所述盖体可拆卸连接于底座上,盖体与底座围成壳体的内部空间,盖体远离底座的一侧侧壁为壳体的第一侧壁,底座构成壳体的第二侧壁。
可选的,第一定子上与转子接触的表面为第一圆锥面,该第一圆锥面的中轴线与转子的旋转轴线重合,转子上与第一圆锥面接触的表面为第二圆锥面,第二圆锥面与第一圆锥面相匹配。这样,第一定子在驱动转子旋转时,能够通过第一圆锥面与第二圆锥面相匹配,以阻止转子在旋转时沿径向产生错位。
可选的,第一圆锥面的直径较小端位于第一圆锥面的直径较大端远离第二定子的一侧。这样,第一定子作用于转子上的弹性挤压力具有沿转子的径向指向转子的中心的分力,能够保证转子在运动和停止时均不会产生径向错位。
可选的,第二定子上与转子接触的表面为第三圆锥面,该第三圆锥面的中轴线与转子的旋转轴线重合,转子上与第三圆锥面接触的表面为第四圆锥面,该第四圆锥面与第三圆锥面相匹配。这样,第二定子在驱动转子旋转时,能够通过第三圆锥面与第四圆锥面相匹配,以阻止转子在旋转时沿径向产生错位。
可选的,第三圆锥面的直径较小端位于第三圆锥面的直径较大端远离第一定子的一侧。这样,第二定子作用于转子上的弹性挤压力具有沿转子的径向指向转子的中心的分力,能够保证转子在运动和停止时均不会产生径向错位。
可选的,弹性件为弹簧。
可选的,弹性件为弹片。
可选的,弹片包括位于边缘区域的片状基部和位于中部区域的凸起部,片状基部与壳体固定,凸起部远离片状基部的一端与第一定子或第二定子固定。此弹片结构简单,弹性力较大,稳定性较好,能够避免第一定子和第二定子在驱动转子旋转时,第一定子或第二定子相对于壳体旋转,从而减小了效率损失。
可选的,第一定子包括第一弹性体和第一压电陶瓷,第一弹性体与转子接触,第一压电陶瓷固定于第一弹性体远离转子的表面,第一压电陶瓷用于激励出振动,第一弹性体用于与第一压电陶瓷产生共振以放大振动;第二定子包括第二弹性体和第二压电陶瓷,第二弹性体与转子接触,第二压电陶瓷固定于第二弹性体远离转子的表面,第二压电陶瓷用于激励出振动,第二弹性体用于与第二压电陶瓷片第二压电陶瓷产生共振以放大振动。此结构的定子简单,驱动力较强。
可选的,第一定子还包括第一柔性电路板,第一柔性电路板固定于第一压电陶瓷背离第一弹性体的表面,第一压电陶瓷通过第一柔性电路板与电源连接;第二定子还包括第二柔性电路板,第二柔性电路板固定于第二压电陶瓷背离第二弹性体的表面,第二压电陶瓷通过第二柔性电路板与电源连接。这样,通过第一柔性电路板和第二柔性电路板能够分别实现第一压电陶瓷和第二压电陶瓷与电源之间的线路整理,能够保证压电致动装置的内部整洁性。
可选的,第一定子还包括第一支撑件,第一支撑件由弹性体材料制作,第一支撑件位于第一压电陶瓷背离第一弹性体的一侧,且第一压电陶瓷通过第一支撑件与第一侧壁或弹性件固定;第二定子还包括第二支撑件,第二支撑件由弹性体材料制作,第二支撑件位于第二压电陶瓷背离第二弹性体的一侧,且第二压电陶瓷通过第二支撑件与第二侧壁或弹性件固定。这样,第一压电陶瓷与第一侧壁或弹性件之间通过第一支撑件弹性连接,避免第一压电陶瓷被第一侧壁或弹性件握死而导致无法振动;第二压电陶瓷与第二侧壁之间通过第二支撑件弹性连接,避免第二压电陶瓷被第二侧壁或弹性件握死而导致无法振动。
可选的,弹性体材料包括但不限于泡棉和硅胶。
第二方面,本申请实施例提供一种摄像模组,包括印制电路板、成像传感器、镜头和如上任一技术方案所述的压电致动装置,该压电致动装置上设有安装孔,安装孔贯穿压电致动装置,且安装孔的中轴线与压电致动装置的转子的旋转轴线重合,压电致动装置沿安装孔的轴向上的一端固定于印制电路板上,成像传感器设置于印制电路板上与安装孔相对的区域,镜头安装于安装孔内并与转子通过螺纹连接,螺纹的轴线与转子的旋转轴线重合,镜头与转子之间还设有限位结构,限位结构阻止镜头随转子旋转,允许镜头沿安装孔的轴向移动。
与现有技术相比,由于本申请实施例提供的摄像模组包括上述任一技术方案所述的压电致动装置,因此本申请实施例提供的摄像模组与上述任一技术方案所述的压电致动装置能够解决相同的技术问题,并达到相同的预期效果。
可选的,限位结构包括两个限位孔和两个限位柱,两个限位孔设置于镜头上,且两个限位孔的轴向与镜头的轴向平行,两个限位柱设置于印制电路板上,两个限位柱分别穿设于两个限位孔内并能够沿两个限位孔的轴向滑动。此限位结构简单,容易实现。
第三方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括电子设备本体和摄像模组,电子设备本体的表面设有安装槽,摄像模组为如上任一技术方案所述的摄像模组,该摄像模组安装于安装槽内,且摄像模组的镜头靠近安装槽的开口设置,摄像模组的印制电路板靠近安装槽的底面设置。
与现有技术相比,由于本申请实施例提供的电子设备包括上述任一技术方案所述的摄像模组,因此本申请实施例提供的电子设备与上述任一技术方案所述的摄像模组能够解决相同的技术问题,并达到相同的预期效果。
附图说明
图1为现有技术提供的一种超声波电机的俯视图;
图2为图1所示现有技术提供的一种超声波电机沿F-F的截面结构示意图;
图3为图1所示现有技术提供的一种超声波电机的爆炸图;
图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种摄像模组的结构示意图;
图6为图5所示摄像模组的截面结构示意图;
图7为本申请实施例提供的一种压电制动装置的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种压电制动装置在去除盖体后的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的一种压电制动装置的爆炸图;
图10为本申请实施例提供的一种压电制动装置的截面结构示意图;
图11为图10所示压电制动装置的截面结构示意图中区域I的放大图。
附图标记:
70-电机轴;10-电机座;20-弹性体;50-压电陶瓷片;30-转子;31-触齿;40-预压装置;41-预压螺母;42-弹性件;80-轴承;60-电极;90-电机柔性电路板;100-固定件;1-电子设备本体;2-摄像模组;3-安装槽;21-印制电路板;22-成像传感器;23-镜头;24-压电致动装置;241-壳体;2411-底座;2412-盖体;242-第一定子;2421-第一弹性体;2422-第一压电陶瓷;2423-第一柔性电路板;2424-第一支撑件;243-转子;244-第二定子;2441-第二弹性体;2442-第二压电陶瓷;2443-第二柔性电路板;2444-第二支撑件;245-弹性件;25-安装孔;26-限位结构;261-限位孔;262-限位柱;27-红外滤光片;28-螺纹;281-内螺纹;282-外螺纹。
具体实施方式
在本申请实施例中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在诸如智能手机、平板电脑、车载监控器等电子设备中,通常具有摄像模组,该摄像模组用于获取影像信息。在电子设备的厚度尺寸的限制下,电子设备上的摄像模组越来越小,为得到更好的影像品质,摄像模组内设置的成像传感器的尺寸越来越大,随之而来的是摄像模组内镜头与成像传感器之间的距离越来越远,摄像模组在光轴方向上的高度越来越高,而电子设备的厚度不变甚至越来越薄,因此需要一种既能使用大光学尺寸,又能装入厚度较薄的电子设备的摄像模组。为了满足此需求,可以设计一种可伸缩镜头的摄像模组,只有在拍照时镜头伸出到电子设备外部,未拍照时缩回电子设备内,既实现了高质量的拍摄效果,同时又不影响电子设备的整体外观,为了实现镜头的可伸缩,则需要给镜头配套一款尺寸小、行程长、驱动力大、精度高、能自锁、可控制度高的致动装置,在众多类型的致动装置中,压电致动装置为一种可选的实现方案,压电致动装置利用定子的超声振动来驱动转子旋转,采用螺纹将镜头连接于转子内,该螺纹的轴线与转子的旋转轴线重合,同时采用限位结构阻止镜头随转子旋转,允许镜头沿转子的轴向移动,由此能够驱动镜头沿转子的轴向移动,从而实现了镜头的可伸缩。在压电致动装置内,定子固定于压电装置的壳体内,为了固定转子与定子之间的相对位置,以使定子的超声振动能够作用于转子上,同时使转子能够相对于壳体旋转,通常采用轴和轴承等可旋转连接结构将转子可旋转连接于壳体上,但是,由于转子与轴之间以及轴承内不可避免地会存在摩擦,因此转子的输出效率会存在损失,导致压电致动装置的输出效率较低。
为了解决上述技术问题,图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图,如图4所示,电子设备包括电子设备本体1和摄像模组2,电子设备本体1的表面设有安装槽3,摄像模组2安装于安装槽3内。该电子设备包括但不限于智能手机、平板电脑、车载监控器。
图5和图6为本申请实施例提供的一种摄像模组的结构示意图,如图5和图6所示,该摄像模组2包括印制电路板21、成像传感器22、镜头23和压电致动装置24,压电致动装置24上设有安装孔25,安装孔25贯穿压电致动装置24,且安装孔25的中轴线与压电致动装置24的转子243的旋转轴线重合,压电致动装置24沿安装孔25的轴向上的一端固定于印制电路板21上,成像传感器22设置于印制电路板21上与安装孔25相对的区域,镜头23安装于安装孔25内并与转子243通过螺纹28连接,螺纹28的轴线与转子243的旋转轴线重合,镜头23与转子243之间还设有限位结构26,限位结构26阻止镜头23随转子243旋转,允许镜头23沿安装孔25的轴向移动,在将该摄像模组2安装于图4中的安装槽3内时,摄像模组2的镜头23靠近安装槽3的开口设置,摄像模组2的印制电路板21靠近安装槽3的底面设置。这样,通过压电制动装置的转子243旋转,能够带动镜头23沿安装孔25的轴向移动,以使镜头23在拍照时伸出到电子设备外部,在未拍照时缩回电子设备内。
为了实现镜头23与转子243之间的螺纹连接,在一些实施例中,如图6所示,转子243上构成安装孔25的内壁的表面设有内螺纹281,镜头23的侧壁上设有外螺纹282,镜头23通过外螺纹282与转子243上的内螺纹281实现螺纹连接。此结构简单,容易实现。在另一些实施例中,转子243上构成安装孔25的内壁的表面固定有螺母,该螺母的轴线与转子243的旋转轴线重合,镜头23的侧壁上设有外螺纹,镜头23通过外螺纹螺纹连接于螺母内,由此通过螺母实现镜头23与转子243之间的螺纹连接。此结构简单,且可以选用轴向尺寸较大的螺母固定于转子243内,以增大镜头23的伸缩行程。其中,螺母可以与转子243一体成型,也可以通过卡扣或螺纹连接件等结构固定于转子243内,在此不做具体限定。
限位结构26的结构形式有多种,在此不做具体限定,只要该限位结构26能够阻止镜头23随转子243旋转,允许镜头23沿安装孔25的轴向移动即可。在一些实施例中,限位结构26包括方形限位孔和方形限位柱,方形限位孔设置于镜头23上,且方形限位孔的轴向与镜头23的轴向平行,方形限位柱设置于印制电路板21上,方形限位柱配合穿设于方形限位孔内并能够沿方形限位孔的轴向滑动。此限位结构简单,容易实现。在另一些实施例中,如图6所示,限位结构26包括两个限位孔261和两个限位柱262,两个限位孔261设置于镜头23上,且两个限位孔261的轴向与镜头23的轴向平行,两个限位柱262设置于印制电路板21上,两个限位柱262分别穿设于两个限位孔261内并能够沿两个限位孔261的轴向滑动。此限位结构26简单,容易实现。其中,两个限位孔261可以沿镜头23的周向均匀布置,这样,镜头23受力平衡,能够避免镜头23在伸缩移动过程中出现卡死。
如图6所示,摄像模组2还包括红外滤光片27,红外滤光片27设置于镜头23与成像传感器22之间,用于滤除红外光,还原物像的真实颜色,避免颜色失真。
图7~图11为本申请实施例提供的一种压电致动装置的结构示意图,如图7~图11所示,压电致动装置24包括壳体241和设置于该壳体241内的第一定子242、转子243、第二定子244和弹性件245;壳体241包括相对设置的第一侧壁a和第二侧壁b;第一定子242通过弹性件245连接于第一侧壁a上,第二定子244固定连接于第二侧壁b上;或者,第一定子242固定连接于第一侧壁a上,第二定子244通过弹性件245连接于第二侧壁b上;或者,第一定子242通过弹性件245连接于第一侧壁a上,第二定子244通过弹性件245连接于第二侧壁b上;转子243位于第一定子242与第二定子244之间,弹性件245弹性变形并向第一定子242或第二定子244施加指向转子243的弹性力,以使第一定子242和第二定子244夹紧转子243。
在上述实施例中,第一定子242通过弹性件245连接于第一侧壁a上,是指,弹性件245位于第一定子242与第一侧壁a之间,且弹性件245的一端与第一定子242连接,弹性件245的另一端与第一侧壁a连接。同理的,第二定子244通过弹性件245连接于第二侧壁b上,是指,弹性件245位于第二定子244与第二侧壁b之间,且弹性件245的一端与第二定子244连接,弹性件245的另一端与第二侧壁b连接。
壳体241可以包括两个对半壳体,也可以包括底座和盖体,在此不做具体限定。在一些实施例中,如图7所示,壳体241包括底座2411和盖体2412,盖体2412可拆卸连接于底座2411上,盖体2412与底座2411围成壳体241的内部空间,底座2411构成壳体241的第一侧壁a,盖体2412远离底座2411的一侧侧壁构成壳体241的第二侧壁b。这样,在打开盖体2412时,可以维修压电致动装置24的内部结构,比如更换被磨损的转子243。
为了提高转子243的耐磨性能,转子243上与第一定子242或第二定子244接触的表面涂覆有耐磨材料,耐磨材料包括但不限于高锰钢、高锰合金、高中低铬合金铸铁。
在第一定子242和第二定子244驱动转子243旋转时,为了防止转子243沿径向产生错位,可选的,如图11所示,第一定子242上与转子243接触的表面为第一圆锥面,该第一圆锥面的中轴线与转子243的旋转轴线重合,转子243上与第一圆锥面接触的表面为第二圆锥面,第二圆锥面与第一圆锥面相匹配。这样,第一定子242在驱动转子243旋转时,能够通过第一圆锥面与第二圆锥面相匹配,以阻止转子243在旋转时沿径向产生错位。又可选的,如图11所示,第二定子244上与转子243接触的表面为第三圆锥面,该第三圆锥面的中轴线与转子243的旋转轴线重合,转子243上与第三圆锥面接触的表面为第四圆锥面,该第四圆锥面与第三圆锥面相匹配。这样,第二定子244在驱动转子243旋转时,能够通过第三圆锥面与第四圆锥面相匹配,以阻止转子243在旋转时沿径向产生错位。
需要说明的是,第一圆锥面与第二圆锥面相匹配,也即是,第一圆锥面的直径较大端、直径较小端的排列方向与第二圆锥面的直径较大端、直径较小端的排列方向一致,且第一圆锥面的锥角与第二圆锥面的锥角相等,第一圆锥面与第二圆锥面能够相互贴合;同理的,第三圆锥面与第四圆锥面相匹配,也即是,第三圆锥面的直径较大端、直径较小端的排列方向与第四圆锥面的直径较大端、直径较小端的排列方向一致,且第三圆锥面的锥角与第四圆锥面的锥角相等,第三圆锥面与第四圆锥面能够相互贴合。其中,第一圆锥面的直径较大端和直径较小端分别是指第一圆锥面沿轴向上的两端中直径较大的一端和直径较小的一端;第二圆锥面的直径较大端和直径较小端分别是指第二圆锥面沿轴向上的两端中直径较大的一端和直径较小的一端;第三圆锥面的直径较大端和直径较小端分别是指第三圆锥面沿轴向上的两端中直径较大的一端和直径较小的一端;第四圆锥面的直径较大端和直径较小端分别是指第四圆锥面沿轴向上的两端中直径较大的一端和直径较小的一端。
在一些实施例中,如图11所示,第一圆锥面的直径较小端位于第一圆锥面的直径较大端远离第二定子244的一侧。这样,第一定子242作用于转子243上的弹性挤压力具有沿转子243的径向指向转子243的中心的分力,能够保证转子243在运动和停止时均不会产生径向错位。
在一些实施例中,如图11所示,第三圆锥面的直径较小端位于第三圆锥面的直径较大端远离第一定子242的一侧。这样,第二定子244作用于转子243上的弹性挤压力具有沿转子243的径向指向转子243的中心的分力,能够保证转子243在运动和停止时均不会产生径向错位。
弹性件245包括但不限于弹簧和弹片。
在一些实施例中,如图9所示,弹性件245为弹片,弹片的厚度较小,弹性较大,有利于减小压电制动装置的体积。
在上述实施例中,弹片的结构形式有多种,在此不做具体限定。在一些实施例中,如图11所示,弹片包括位于边缘区域的片状基部2451和位于中部区域的凸起部2452,片状基部2451与壳体241固定,凸起部2452远离片状基部2451的一端与第一定子242或第二定子244固定。此弹片结构简单,弹性力较大,稳定性较好,能够避免第一定子242和第二定子244在驱动转子243旋转时,第一定子242或第二定子244相对于壳体241旋转,从而减小了效率损失。
在一些实施例中,如图9所示,第一定子242包括第一弹性体2421和第一压电陶瓷2422,第一弹性体2421与转子243接触,第一压电陶瓷2422固定于第一弹性体2421远离转子243的表面,第一压电陶瓷2422用于激励出振动,第一弹性体2421用于与第一压电陶瓷2422产生共振以放大振动;第二定子244包括第二弹性体2441和第二压电陶瓷2442,第二弹性体2441与转子243接触,第二压电陶瓷2442固定于第二弹性体2441远离转子243的表面,第二压电陶瓷2442用于激励出振动,第二弹性体2441用于与第二压电陶瓷2442产生共振以放大振动。此结构的定子简单,驱动力较强。
第一压电陶瓷2422可以用于激励出驻波振动,也可以用于激励出行波振动,在此不做具体限定。第二压电陶瓷2442可以用于激励出驻波振动,也可以用于激励出行波振动,在此不做具体限定。
第一压电陶瓷2422和第二压电陶瓷2442可以呈片状、块状和柱状等等,在此不做具体限定。在一些实施例中,如图9所示,第一压电陶瓷2422和第二压电陶瓷2442呈片状。
第一压电陶瓷2422可以采用胶粘、卡接或者螺纹连接的方式固定于第一弹性体2421远离转子243的表面,在此不做具体限定。在一些实施例中,第一压电陶瓷2422采用胶粘的方式固定于第一弹性体2421远离转子243的表面,胶粘粘接的外观整洁性较优,成本较低。
第二压电陶瓷2442可以采用胶粘、卡接或者螺纹连接的方式固定于第二弹性体2441远离转子243的表面,在此不做具体限定。在一些实施例中,第二压电陶瓷2442采用胶粘的方式固定于第二弹性体2441远离转子243的表面,胶粘粘接的外观整洁性较优,成本较低。
第一压电陶瓷2422包括沿第一压电陶瓷2422的周向设置的多个小压电陶瓷,通过向多个小压电陶瓷通入不同的电极,能够使第一压电陶瓷2422激励出振动;同理的,第二压电陶瓷2442包括沿第二压电陶瓷2442的周向设置的多个小压电陶瓷,通过向多个小压电陶瓷通入不同的电极,能够使第二压电陶瓷2442激励出振动。
在一些实施例中,如图9所示,第一定子242还包括第一柔性电路板2423,第一柔性电路板2423固定于第一压电陶瓷2422背离第一弹性体2421的表面,第一压电陶瓷2422通过第一柔性电路板2423与电源连接;第二定子244还包括第二柔性电路板2443,第二柔性电路板2443固定于第二压电陶瓷2442背离第二弹性体2441的表面,第二压电陶瓷2442通过第二柔性电路板2443与电源连接。这样,通过第一柔性电路板2423和第二柔性电路板2443能够分别实现第一压电陶瓷2422和第二压电陶瓷2442与电源之间的线路整理,能够保证压电致动装置24的内部整洁性。
第一柔性电路板2423可以采用胶粘、卡接或者螺纹连接的方式固定于第一压电陶瓷2422背离第一弹性体2421的表面,在此不做具体限定。在一些实施例中,第一柔性电路板2423采用胶粘的方式固定于第一压电陶瓷2422背离第一弹性体2421的表面,胶粘粘接的外观整洁性较优,成本较低。
第二柔性电路板2443可以采用胶粘、卡接或者螺纹连接的方式固定于第二压电陶瓷2442背离第二弹性体2441的表面,在此不做具体限定。在一些实施例中,第二柔性电路板2443采用胶粘的方式固定于第二压电陶瓷2442背离第二弹性体2441的表面,胶粘粘接的外观整洁性较优,成本较低。
由于壳体241通常为刚性结构,因此,若将第一压电陶瓷2422或第二压电陶瓷2442直接固定于壳体241上,则第一压电陶瓷2422或第二压电陶瓷2442直接被壳体241握死,导致无法震动;同样的,由于弹性件245用于产生弹性变形并向第一定子242或第二定子244施加指向转子243的弹性力,以使第一定子242和第二定子244夹紧转子243,此弹性力较大,弹性件245的柔性较小,若将第一压电陶瓷2422或第二压电陶瓷2442直接固定于弹性件245上,则第一压电陶瓷2422或第二压电陶瓷2442容易被弹性件245握死,导致无法震动。
为了避免上述问题,在一些实施例中,如图9所示,第一定子242还包括第一支撑件2424,第一支撑件2424由弹性体材料制作,第一支撑件2424位于第一压电陶瓷2422背离第一弹性体2421的一侧,且第一压电陶瓷2422通过第一支撑件2424与第一侧壁a或弹性件固定;第二定子244还包括第二支撑件2444,第二支撑件2444由弹性体材料制作,第二支撑件2444位于第二压电陶瓷2442背离第二弹性体2441的一侧,且第二压电陶瓷2442通过第二支撑件2444与第二侧壁b或弹性件固定。这样,第一压电陶瓷2422与第一侧壁a或弹性件之间通过第一支撑件2424弹性连接,避免第一压电陶瓷2422被第一侧壁a或弹性件握死而导致无法振动;第二压电陶瓷2442与第二侧壁b或弹性件之间通过第二支撑件2444弹性连接,避免第二压电陶瓷2442被第二侧壁b或弹性件握死而导致无法振动。
在本申请实施例中,弹性体材料包括但不限于泡棉和硅胶。
与现有技术相比,如图7~图11所示,由于本申请实施例提供的压电致动装置24包括第一定子242和第二定子244,转子243位于第一定子242和第二定子244之间,第一定子242通过弹性件245连接于第一侧壁a上,第二定子244固定连接于第二侧壁b上;或者,第一定子242固定连接于第一侧壁a上,第二定子244通过弹性件245连接于第二侧壁b上;或者,第一定子242通过弹性件245连接于第一侧壁a上,第二定子244通过弹性件245连接于第二侧壁b上,弹性件245弹性变形并向第一定子242或第二定子244施加指向转子243的弹性力,以使第一定子242和第二定子244夹紧转子243,这样,采用第一定子242和第二定子244实现了转子243的位置固定,无需设置轴和轴承等可旋转连接结构将转子243可旋转连接于壳体241上,从而避免转子243的输出效率出现损失,在输入效率一定的前提下,能够提高压电致动装置24的输出效率。同时,本申请实施例提供的压电致动装置24采用第一定子242和第二定子244同步驱动转子243旋转,压电陶瓷分散布置于两个定子(包括第一定子242和第二定子244)内,单个定子的径向尺寸可以设计得较小,有利于减小压电致动装置24的体积,在将该压电致动装置24应用于摄像模组2内时,能够减小摄像模组2的体积。
与现有技术相比,由于本申请实施例提供的摄像模组2包括上述任一技术方案所述的压电致动装置24,因此本申请实施例提供的摄像模组2与上述任一技术方案所述的压电致动装置24能够解决相同的技术问题,并达到相同的预期效果。
与现有技术相比,由于本申请实施例提供的电子设备包括上述任一技术方案所述的摄像模组2,因此本申请实施例提供的电子设备与上述任一技术方案所述的摄像模组2能够解决相同的技术问题,并达到相同的预期效果。在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (11)
1.一种压电致动装置,其特征在于,包括壳体和设置于所述壳体内的第一定子、转子、第二定子和弹性件;
所述壳体包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁;
所述第一定子通过所述弹性件连接于所述第一侧壁上,所述第二定子固定连接于所述第二侧壁上;或者,所述第一定子固定连接于所述第一侧壁上,所述第二定子通过所述弹性件连接于所述第二侧壁上;或者,所述第一定子通过所述弹性件连接于所述第一侧壁上,所述第二定子通过所述弹性件连接于所述第二侧壁上;
所述转子位于所述第一定子与所述第二定子之间,所述弹性件弹性变形并向所述第一定子或所述第二定子施加指向所述转子的弹性力,以使所述第一定子和所述第二定子夹紧所述转子;
所述第一定子上与所述转子接触的表面为第一圆锥面,所述第一圆锥面的中轴线与所述转子的旋转轴线重合,所述转子上与所述第一圆锥面接触的表面为第二圆锥面,所述第二圆锥面与所述第一圆锥面相匹配;所述第一圆锥面的直径较小端位于所述第一圆锥面的直径较大端远离所述第二定子的一侧。
2.根据权利要求1所述的压电致动装置,其特征在于,所述第二定子上与所述转子接触的表面为第三圆锥面,所述第三圆锥面的中轴线与所述转子的旋转轴线重合,所述转子上与所述第三圆锥面接触的表面为第四圆锥面,所述第四圆锥面与所述第三圆锥面相匹配。
3.根据权利要求2所述的压电致动装置,其特征在于,所述第三圆锥面的直径较小端位于所述第三圆锥面的直径较大端远离所述第一定子的一侧。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的压电致动装置,其特征在于,所述弹性件为弹片。
5.根据权利要求4所述的压电致动装置,其特征在于,所述弹片包括位于边缘区域的片状基部和位于中部区域的凸起部,所述片状基部与所述壳体固定,所述凸起部远离所述片状基部的一端与所述第一定子或所述第二定子固定。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的压电致动装置,其特征在于,所述第一定子包括第一弹性体和第一压电陶瓷,所述第一弹性体与所述转子接触,所述第一压电陶瓷固定于所述第一弹性体远离所述转子的表面,所述第一压电陶瓷用于激励出振动,所述第一弹性体用于与所述第一压电陶瓷产生共振以放大所述振动;
所述第二定子包括第二弹性体和第二压电陶瓷,所述第二弹性体与所述转子接触,所述第二压电陶瓷固定于所述第二弹性体远离所述转子的表面,所述第二压电陶瓷用于激励出振动,所述第二弹性体用于与所述第二压电陶瓷产生共振以放大所述振动。
7.根据权利要求6所述的压电致动装置,其特征在于,所述第一定子还包括第一柔性电路板,所述第一柔性电路板固定于所述第一压电陶瓷背离所述第一弹性体的表面,所述第一压电陶瓷通过所述第一柔性电路板与电源连接;
所述第二定子还包括第二柔性电路板,所述第二柔性电路板固定于所述第二压电陶瓷背离所述第二弹性体的表面,所述第二压电陶瓷通过所述第二柔性电路板与电源连接。
8.根据权利要求6或7所述的压电致动装置,其特征在于,所述第一定子还包括第一支撑件,所述第一支撑件由弹性体材料制作,所述第一支撑件位于所述第一压电陶瓷背离所述第一弹性体的一侧,且所述第一压电陶瓷通过所述第一支撑件与所述第一侧壁或所述弹性件固定;
所述第二定子还包括第二支撑件,所述第二支撑件由弹性体材料制作,所述第二支撑件位于所述第二压电陶瓷背离所述第二弹性体的一侧,且所述第二压电陶瓷通过所述第二支撑件与所述第二侧壁或所述弹性件固定。
9.一种摄像模组,其特征在于,包括印制电路板、成像传感器、镜头和权利要求1~8中任一项所述的压电致动装置,所述压电致动装置上设有安装孔,所述安装孔贯穿所述压电致动装置,且所述安装孔的中轴线与所述压电致动装置的转子的旋转轴线重合,所述压电致动装置沿所述安装孔的轴向上的一端固定于所述印制电路板上,所述成像传感器设置于所述印制电路板上与所述安装孔相对的区域,所述镜头安装于所述安装孔内并与所述转子通过螺纹连接,所述螺纹的轴线与所述转子的旋转轴线重合,所述镜头与所述转子之间还设有限位结构,所述限位结构阻止所述镜头随所述转子旋转,允许所述镜头沿所述安装孔的轴向移动。
10.根据权利要求9所述的摄像模组,其特征在于,所述限位结构包括两个限位孔和两个限位柱,所述两个限位孔设置于所述镜头上,且所述两个限位孔的轴向与所述镜头的轴向平行,所述两个限位柱设置于所述印制电路板上,所述两个限位柱分别穿设于所述两个限位孔内并能够沿所述两个限位孔的轴向滑动。
11.一种电子设备,其特征在于,包括电子设备本体和摄像模组,所述电子设备本体的表面设有安装槽,所述摄像模组为权利要求9或10所述的摄像模组,所述摄像模组安装于所述安装槽内,且所述摄像模组的镜头靠近所述安装槽的开口设置,所述摄像模组的印制电路板靠近所述安装槽的底面设置。
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