CN115967848A - 电子设备、摄像头模组及其马达 - Google Patents

Abstract

本申请主要是涉及电子设备、摄像头模组及其马达，马达包括基座、第一载体、第二载体和第三载体，第三载体用于装设镜头，基座上设有第一驱动结构，第一驱动结构驱动第一载体带着第二载体和第三载体一起相对于基座沿第一方向运动，第一载体或者基座上设有第二驱动结构，第二驱动结构驱动第二载体带着第三载体一起相对于第一载体沿第二方向运动，第二载体上设有压电驱动结构，以通过摩擦力驱动第三载体相对于第二载体沿第三方向运动，以使得马达沿彼此相交的三个方向驱动镜头。第一载体设有避让缺口，压电驱动结构至少部分位于避让缺口内，以减小压电驱动结构作用于第三载体的臂长，增加马达在结构上的紧凑性。

Description

电子设备、摄像头模组及其马达

技术领域

本申请涉及电子设备的技术领域，具体是涉及电子设备、摄像头模组及其马达。

背景技术

随着电子装置的不断普及，电子装置已经成为人们日常生活中不可或缺的社交、娱乐工具，人们对于电子装置的要求也越来越高。以手机这类电子设备为例，用户对手机拍照功能的要求日益严苛，对摄像头模组及其相关结构件提出了更大的挑战。

发明内容

本申请实施例提供了一种马达，马达包括基座以及设置在基座内的第一载体、第二载体和第三载体，第三载体设置在第一载体和第二载体内，并用于装设镜头；基座上设有第一驱动结构，第一驱动结构在通电状态下驱动第一载体带着第二载体和第三载体一起相对于基座沿第一方向运动；第一载体或者基座上设有第二驱动结构，第二驱动结构在通电状态下驱动第二载体带着第三载体一起相对于第一载体沿第二方向运动；第二载体上设有第三驱动结构，第三驱动结构为压电驱动结构，以允许第三驱动结构在通电状态下通过摩擦力驱动第三载体相对于第二载体沿第三方向运动；第一载体设有避让缺口，第三驱动结构至少部分位于避让缺口内；其中，第一方向、第二方向和第三方向彼此相交，且第三方向平行于镜头的光轴方向。

本申请实施例提供了一种摄像头模组，摄像头模组包括镜头、影像传感器和上述实施例所述的马达，镜头装设在第三载体上，影像传感器在镜头的光轴方向上与镜头相对设置。

本申请实施例提供了一种电子设备，电子设备包括显示模组和上述实施例所述的摄像头模组，摄像头模组位于显示模组的一侧，并设置成采集电子设备外部的光线。

本申请的有益效果是：本申请提供的马达不仅可以沿彼此相交的三个方向驱动搭载在其上的镜头，还通过在一载体上设置避让缺口，并使得一驱动结构位于该避让缺口内，以减小该驱动结构作用于该载体的臂长，增加马达在结构上的紧凑性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1是本申请提供的电子设备一实施例的拆解结构示意图；

图2是本申请提供的摄像头模组一实施例的拆解结构示意图；

图3本申请提供的马达一实施例的拆解结构示意图；

图4本申请提供的马达一实施例的拆解结构示意图；

图5是图4中基座和第一载体一实施例的结构示意图；

图6是图5中基座沿第三方向正投影的结构示意图；

图7是图4中第一载体和第二载体一实施例的结构示意图；

图8是图7中第一载体沿第三方向正投影的结构示意图；

图9是图4中第二载体和第三载体一实施例的结构示意图；

图10是图9中第二载体沿第二方向正投影的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其他实施例相结合。

共同参阅图1及图2，图1是本申请提供的电子设备一实施例的拆解结构示意图，图2是本申请提供的摄像头模组一实施例的拆解结构示意图。

本申请中，电子设备10可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备等便携装置。其中，本实施例以电子设备10为手机为例进行示例性的说明。

结合图1，电子设备10可以包括显示模组11、中框12和后盖13。其中，显示模组11和后盖13可以分别设置在中框12的相对两侧，并可以通过卡接、胶接、焊接、螺纹连接等组装方式中的一种或其组合与中框12组装连接，以形成显示模组11与后盖13一同夹持中框12的基本结构。当然，中框12和后盖13也可以为一体连接的壳体；该壳体可以与显示模组11连接。进一步地，显示模组11与后盖13之间还可以形成一具有一定容积的腔体，该腔体可以用于设置摄像头模组14、主板15、电池16等结构件，以使得电子设备10能够实现相应的功能。其中，显示模组11、摄像头模组14等结构件可以通过柔性电路板(Flexible PrintedCircuit,FPC)分别与主板15、电池16等电性连接，以使得他们能够得到电池16的电能供应，并能够在主板15的控制下执行相应的指令。基于此，摄像头模组14可以位于显示模组11的一侧，并设置成采集电子设备10外部的光线(以下简称：外部光线)。

需要说明的是：以手机这类电子设备为例，摄像头模组14既可以为前置式的，也可以为后置式的。其中，本实施例以摄像头模组14为后置摄像头为例进行示例性的说明。进一步地，电子设备10还可以包括装饰件和保护盖，装饰件可以嵌设在后盖13的安装孔内，并可以部分凸出后盖13；保护盖可以固定在装饰件上，并允许外部光线透过保护盖及装饰件的通光孔达到摄像头模组14。

结合图2，摄像头模组14可以包括镜头141、影像传感器142、马达143和红外滤波片144。其中，外部光线在穿过保护盖、装饰件的通光孔之后，可以依次穿过镜头141、红外滤波片144而作用于影像传感器142。

镜头141可以包括凸透镜和/或凹透镜，主要是用于改变光线的传播路径，汇聚外部光线，以便于成像。其中，镜头141可以为玻璃制件或者塑胶制件等。

影像传感器142可以为电荷耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)这类影像传感器，也可以为互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)这类影像传感器。其中，对于CMOS这类影像传感器而言，其具体可以基于RGGB，也可以基于RYYB。进一步地，影像传感器142可以主要是用于接收来自镜头141的光线，并将光信号转化为电信号，以便于实现摄像头模组14的成像需求。此时，影像传感器142可以在镜头141的光轴方向(如图3中点划线145所示)上与镜头141相对设置。

马达143主要是用于搭载镜头141，并设置成能够驱动镜头141，以便于马达143实现镜头141的对焦、防抖、变焦等需求，进而便于改善摄像头模组14的成像效果。

红外滤波片144可以设置在镜头141与影像传感器142之间，红外滤波片144主要是用于过滤红外光，以增加摄像头模组14的成像效果。

需要说明的是：本申请所述的马达143可以使得摄像头模组14实现自动对焦(Autofocus,AF)、光学防抖(Optical image stabilization,OIS)等功能中的一种或其组合。其中，本实施例以马达143实现AF+OIS功能为例进行示例性的说明。基于光学防抖技术，电子设备10(或摄像头模组14)的陀螺仪侦测到镜头的微小的抖动，该抖动在三维空间中可以被分解为彼此正交的三个方向(记作X、Y、Z)上的位移分量；陀螺仪进一步将抖动信号传递至微处理器以计算出马达143需要补偿的位移量，以使得马达143根据镜头141的抖动方向及其位移量对镜头进行补偿，从而改善摄像头模组14因用户在使用过程中发生抖动而产生的成像不稳定。

共同参阅图3及图4，图3本申请提供的马达一实施例的拆解结构示意图，图4本申请提供的马达一实施例的拆解结构示意图。需要说明的是：本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如图3或者图4所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。基于此，本申请所述的第一方向可以为图3或者图4中箭头X所示的方向，第二方向可以为图3或者图4中箭头Y所示的方向，第三方向可以为图3或者图4中箭头Z所示的方向。其中，第一方向、第二方向和第三方向彼此相交，且第一方向和第二方向分别垂直于镜头141的光轴方向，第三方向平行于镜头141的光轴方向。

结合图3，马达143可以包括基座1431、第一载体1432、第二载体1433、第三载体1434、第一壳体1435和第二壳体1436。其中，第一载体1432内置于基座1431，第二载体1433和第三载体1434内置于第一载体1432，并在第三方向上层叠设置。第一壳体1435可以通过卡接、焊接、胶接、螺纹连接等组装方式中的一种或其组合与第一载体1432连接，以形成第一壳体1435与第一载体1432共同夹持第二载体1433、第三载体1434的基本结构。第二壳体1436可以通过卡接、焊接、胶接、螺纹连接等组装方式中的一种或其组合与基座1431连接，以实现马达143的整体组装。

进一步地，第一载体1432能够带着第二载体1433和第三载体1434一起沿第三方向相对于基座1431运动，第二载体1433能够带着第三载体1434一起沿第二方向相对于第一载体1432运动，第三载体1434能够沿第一方向相对于第二载体1433运动。其中，镜头141可以设置在第三载体1434的安装孔内，影像传感器142可以设置在基座1431远离第三载体1434的一侧。如此，马达143能够带动镜头141在三维空间中彼此正交的三个方向上运动，从而实现AF、OIS功能。

作为示例性地，基座1431设有第一线圈101，第一载体1432设有第一磁体102，第一磁体102与第一线圈101相互配合以形成第一驱动结构100。其中，基于弗莱明左手定则，第一线圈101通电之后可以产生一个磁场；而第一磁体102可以为永磁体(本身具有一个磁场)，第一线圈101的磁场与第一磁体102的磁场相互作用而产生一个磁力，该磁力可以在第三方向上推动第一载体1432。基于此，控制第一线圈101中电流的大小及其方向，即可调节马达143带动镜头141在第三方向上的运动量。

进一步地，第一载体1432与基座1431之间还设有第一滚珠200，第一滚珠200使得第一载体1432以滚动摩擦的方式相对于基座1431运动，从而降低磨损，以增加马达143的可靠性。其中，第一滚珠200可以分为两组，两组第一滚珠200可以在第二方向上分别位于第一驱动结构100的两侧；每一组第一滚珠200可以为三颗，他们在第三方向上依次接触排布。

类似地，基座1431设有第二线圈301，第三载体1434设有第二磁体302，第二磁体302与第二线圈301相互配合以形成第二驱动结构300。其中，基于弗莱明左手定则，第二线圈301通电之后可以产生一个磁场；而第二磁体302可以为永磁体(本身具有一个磁场)，第二线圈301的磁场与第二磁体302的磁场相互作用而产生一个磁力，该磁力可以在第二方向上推动第三载体1434。基于此，控制第二线圈301中电流的大小及其方向，即可调节马达143带动镜头141在第二方向上的运动量。

进一步地，第二载体1433与第一载体1432之间还设有第二滚珠400，第二滚珠400使得第二载体1433以滚动摩擦的方式相对于第一载体1432运动，从而降低磨损，以增加马达143的可靠性。其中，第二滚珠400可以分为两组，两组第二滚珠400可以在第一方向上分别位于第二驱动结构300的两侧；每一组第二滚珠400可以为两颗，他们在第二方向上间隔排布。

类似地，基座1431设有第三线圈501，第三载体1434设有第三磁体502，第三磁体502与第三线圈501相互配合以形成第三驱动结构500。其中，基于弗莱明左手定则，第三线圈501通电之后可以产生一个磁场；而第三磁体502可以为永磁体(本身具有一个磁场)，第三线圈501的磁场与第三磁体502的磁场相互作用而产生一个磁力，该磁力可以在第一方向上推动第三载体1434。基于此，控制第三线圈501中电流的大小及其方向，即可调节马达143带动镜头141在第一方向上的运动量。

进一步地，第三载体1434与第二载体1433之间还设有第三滚珠600，第三滚珠600使得第三载体1434以滚动摩擦的方式相对于第二载体1433运动，从而降低磨损，以增加马达143的可靠性。其中，第三滚珠600可以分为两组，两组第三滚珠600可以在第二方向上分别位于第三驱动结构500的两侧；每一组第三滚珠600可以为两颗，他们在第一方向上间隔排布。

需要说明的是：结合图3，为了便于描述，第二滚珠400的球心连接成一个虚线框，第三滚珠600的球心连接成另一个虚线框。

基于上述的详细描述，马达143可以为电磁式马达，主要是通过线圈与永磁体相互作用产生洛伦兹力以推动镜头141；而本申请的发明人在长期的研发工作中发现：正因为是电磁力驱动，所以电磁式马达中的磁路设计至关重要，一个基本的要求是构造线性均匀的磁场，以保证电磁式马达的线性度。然而，对于电子设备10而言，在厂商追求极致轻薄的情况下，电磁式马达存在推力不足和行程不足两大瓶颈，且结构也较为复杂，并不能适用于所有的模组开发。除此之外，在马达的研发阶段，为了验证其性能表现，马达这类精密的结构件一般都需要开模制作，这样不仅研发周期长，而且花费巨大。

与上述实施例的主要区别在于：本实施例中，马达143可以为压电式马达，主要是借助摩擦力将压电定子的微幅振动转化为待驱动件(也即动子)的宏观线性运动。基于此，第一驱动结构100、第二驱动结构300和第三驱动结构500中至少第三驱动结构500可以为压电驱动结构，而第一驱动结构100和第二驱动结构300则可以为电磁驱动结构、压电驱动结构中的任意一种。其中，本实施例以第一驱动结构100、第二驱动结构300和第三驱动结构500均为压电驱动结构为了进行示例性的说明。

结合图4，马达143可以包括基座1431以及设置在基座1431内的第一载体1432、第二载体1433和第三载体1434，第三载体1434可以设置在第一载体1432和第二载体1433内，并用于装设镜头141。

基座1431上设有第一驱动结构100，第一驱动结构100在通电状态下驱动第一载体1432带着第二载体1433和第三载体1434一起相对于基座1431沿第一方向运动。其中，第一驱动结构100既可以为电磁驱动结构，例如包括设置在基座1431的线圈和设置在第一载体1432上的永磁体，且永磁体与线圈可以在第一方向上相对设置；也可以为压电驱动结构，例如包括设置在基座1431上的压电定子，以允许第一驱动结构100在通电状态下通过摩擦力驱动第一载体1432。

第一载体1432或者基座1431上设有第二驱动结构300，第二驱动结构300在通电状态下驱动第二载体1433带着第三载体1434一起相对于第一载体1432沿第二方向运动。其中，第二驱动结构300既可以为电磁驱动结构，例如包括设置在基座1431的线圈和设置在第二载体1433上的永磁体，且永磁体与线圈可以在第二方向上相对设置；也可以为压电驱动结构，例如包括设置在第一载体1432上的压电定子，以允许第二驱动结构300在通电状态下通过摩擦力驱动第二载体1433。

第二载体1433上设有第三驱动结构500，第三驱动结构500为压电驱动结构，以允许第三驱动结构500在通电状态下通过摩擦力驱动第三载体1434相对于第二载体1433沿第三方向运动。

进一步地，第一载体1432上设有避让缺口14321，第三驱动结构1437则至少部分位于避让缺口14321内，以减小第三驱动结构500作用于第三载体1434的臂长，增加马达143在结构上的紧凑性。此时，沿第三方向正投影，第二驱动结构300与第三驱动结构500可以位于马达143的同一侧，以进一步增加马达143在结构上的紧凑性。相应地，沿第三方向正投影，第一驱动结构100可以位于第三驱动结构500背离第二驱动结构300的一侧，这样有利于合理布局马达143中的各个结构件。

在一些实施例中，沿第三方向正投影，第二驱动结构300与第三驱动结构500可以在第二方向上相邻设置。此时，避让缺口14321在第二方向上的尺寸可以大于或者等于第三驱动结构500在第二方向上的尺寸与第二载体1433相对于第一载体1432沿第二方向运动的预设行程之和。其中，前述预设行程可以为马达143在第二方向上为镜头141提供的最大正向补偿量与最大反向补偿量之和。相应地，第二驱动结构300可以为设置在第一载体1432上的压电驱动结构。

在其他一些实施例中，沿第三方向正投影，第二驱动结构300与第三驱动结构500在第一方向上相邻设置。此时，避让缺口14321在第二方向上的尺寸可以等于第三驱动结构500在第二方向上的尺寸，允许第二载体1433相对于第一载体1432沿第二方向运动即可。相应地，第二驱动结构300可以为电磁驱动结构，例如包括设置在基座1431的线圈和设置在第二载体1433上的永磁体，且永磁体与线圈可以在第二方向上相对设置。

共同参阅图5及图6，图5是图4中基座和第一载体一实施例的结构示意图，图6是图5中基座沿第三方向正投影的结构示意图。需要说明的是：为了便于描述，图5所示的第一载体主要为其背离第二载体一侧的结构。相应地，图5中虚线箭头示意了第一载体可视的一侧与基座组装配合。

结合图5，基座1431可以包括环形侧壁14311和与环形侧壁14311的一端连接的底壁14312，底壁14312与环形侧壁14311围设形成一容纳第一载体1432、第二载体1433和第三载体1434的空间。其中，底壁14312既可以用于限制第一载体1432在第三方向上的自由度，又可以用于设置第一驱动结构100。

作为示例性地，第一驱动结构100可以包括第一压电元件103和与第一压电元件103连接的第一摩擦头104，第一压电元件103可以设置成诸如长方体的立方块，第一摩擦头104可以设置成诸如圆柱体的立方块。相应地，基座1431还可以包括与环形侧壁14311和/或底壁14312连接的第一夹持结构，第一夹持结构用于夹持第一压电元件103，例如第一夹持结构以点接触或者线接触的方式在第一方向上约束第一压电元件103，以提供第一压电元件103产生对应微幅振动的边界条件。其中，沿第三方向正投影，第一夹持结构与第一驱动结构100接触的部分可以呈半圆形或者等腰三角形设置。此时，第一摩擦头104背离第一压电元件103的一端沿第二方向延伸，并抵顶在第一载体1432上。如此，第一压电元件103在通电状态下产生机械振动，并通过第一摩擦头104驱动第一载体1432。

进一步地，第一驱动结构100还可以包括与第一压电元件103连接的第一预紧件105，第一预紧件105与第一摩擦头104分别位于第一压电元件103的相背两侧，以便于第一预紧件105使得第一摩擦头104顶紧在第一载体1432上。其中，第一预紧件105可以为与环形侧壁14311啮合的螺钉，也可以为设置在第一压电元件103与环形侧壁14311之间的弹簧。

进一步地，第一驱动结构100还可以包括设置在第一载体1432上的第一摩擦片106，第一摩擦片106代替第一载体1432与第一摩擦头104接触，以兼顾第一载体1432的成本与局部耐磨性。其中，第一摩擦片106的材质和第一摩擦头104的材质可以相同，例如氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化锆(ZrO2)或碳纤维、聚酯纤维等耐磨材料中的一种或其组合，以使得两者在长时间工作下的磨损速率差异不大，进而保证配合精度。

通过上述方式，第一预紧件105施加的预紧力，不仅可以调节第一摩擦头104与第一摩擦片106之间的正压力，以确保第一驱动结构100能够有效地驱动第一载体1432，还可以在断电状态下维持第一载体1432与基座1431之间的相对位置关系，以便于实现马达143的断电自锁功能。

结合图6，第一夹持结构可以包括两组在第一方向上间隔设置的第一夹持臂14313，第一压电元件103位于两组第一夹持臂14313之间。其中，沿第三方向正投影，每一组第一夹持臂14313对第一压电元件103的约束可以汇于一处(例如图6中A点所示)，例如每一组第一夹持臂14313从第一压电元件103的中线位置或其附近位置对第一压电元件103进行约束。如此，以便于增加第一驱动结构100的灵敏度和效率。当然，在其他一些实施例中，沿第三方向正投影，每一组第一夹持臂14313对第一压电元件103的约束也可以汇于多处，例如每一组第一夹持臂14313分别从第一压电元件103相距最远的1/4线位置或其附近位置对第一压电元件103进行约束。

结合图5及图4，在第二方向上，第一载体1432与环形侧壁14311之间还可以设有第一滚珠200，第一滚珠200使得第一载体1432以滚动摩擦的方式相对于基座1431运动，从而降低磨损，以增加马达143的可靠性。其中，第一滚珠200的数量可以为多个，例如两个、四个等，他们可以位于马达143的同一侧，并在第一方向上间隔排布。相应地，第一载体1432和/或环形侧壁14311上可以设有第一滑槽14322，第一滑槽14322沿第一方向延伸，以在第一载体1432相对于基座1431运动的过程中导向。其中，本实施例以第一载体1432上设有第一滑槽14322为例进行示例性的说明。进一步地，环形侧壁14311上可以设有用于限制第一滚珠200自由度的凹陷，该凹陷使得第一滚珠200的运动方式为自转。

进一步地，环形侧壁14311上设有限位槽14314，第一载体1432上设有与限位槽14314配合限位凸起14323，限位凸起14323用于限制第一载体1432相对于基座1431运动的位移量。此时，限位槽14314在第一方向上的尺寸可以等于限位凸起14323在第一方向上的尺寸与第一载体1432相对于基座1431沿第一方向运动的预设行程之和。其中，前述预设行程可以为马达143在第一方向上为镜头141提供的最大正向补偿量与最大反向补偿量之和。

共同参阅图7及图8，图7是图4中第一载体和第二载体一实施例的结构示意图，图8是图7中第一载体沿第三方向正投影的结构示意图。需要说明的是：为了便于描述，图7所示的第二载体主要为其朝向第一载体一侧的结构，也即是图7与图5恰好示意了第一载体相背两侧的结构。相应地，图7中虚线箭头示意了第一载体可视的一侧与第二载体可视的一侧组装配合。

结合图7，第一载体1432可以包括第一环形主体14324和与第一环形主体14324一体连接的第二夹持结构，第三载体1434可以部分位于第一环形主体14324内。其中，避让缺口14321设于第一环形主体14324，例如避让缺口14321沿第一方向和第三方向将第一环形主体14324的一侧打断并分为两部分；第一滑槽14322和限位凸起14323也分别设于第一环形主体14324，例如第一滑槽14322和限位凸起14323分别位于第一环形主体14324朝向环形侧壁14311的一侧并沿第一方向延伸。当然，在其他一些实施例中，第二夹持结构也可以为独立于第一载体1432的结构件，该结构件通过卡接、胶接、螺纹连接等连接方式中一种或其组合与第一载体1432组装。

作为示例性地，第二驱动结构300可以包括第二压电元件303和与第二压电元件303连接的第二摩擦头304，第二压电元件203可以设置成诸如长方体的立方块，第二摩擦头304可以设置成诸如圆柱体的立方块。相应地，第二夹持结构用于夹持第二压电元件303，例如第二夹持结构以点接触或者线接触的方式在第二方向上约束第二压电元件303，以提供第二压电元件303产生对应微幅振动的边界条件。其中，沿第三方向正投影，第二夹持结构与第二驱动结构300接触的部分可以呈半圆形或者等腰三角形设置。此时，第二摩擦头304背离第二压电元件303的一端沿第一方向延伸，并抵顶在第二载体1433上。如此，第二压电元件303在通电状态下产生机械振动，并通过第二摩擦头304驱动第二载体1433。

进一步地，第二驱动结构300还可以包括与第二压电元件303连接的第二预紧件305，第二预紧件305与第二摩擦头304分别位于第二压电元件303的相背两侧，以便于第二预紧件305使得第二摩擦头304顶紧在第二载体1433上。其中，第二预紧件305可以为与第一环形主体14324啮合的螺钉，也可以为设置在第二压电元件303与第一环形主体14324之间的弹簧。

进一步地，第二驱动结构300还可以包括设置在第二载体1433上的第二摩擦片306，第二摩擦片306代替第二载体1433与第二摩擦头304接触，以兼顾第二载体1433的成本与局部耐磨性。其中，第二摩擦片306的材质和第二摩擦头304的材质可以相同，例如氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化锆(ZrO2)或碳纤维、聚酯纤维等耐磨材料中的二种或其组合，以使得两者在长时间工作下的磨损速率差异不大，进而保证配合精度。

通过上述方式，第二预紧件305施加的预紧力，不仅可以调节第二摩擦头304与第二摩擦片306之间的正压力，以确保第二驱动结构300能够有效地驱动第二载体1433，还可以在断电状态下维持第二载体1433与第一载体1432之间的相对位置关系，以便于实现马达143的断电自锁功能。

结合图8，第二夹持结构可以包括两组在第二方向上间隔设置的第二夹持臂14325，第二压电元件303位于两组第二夹持臂14325之间。其中，沿第三方向正投影，每一组第二夹持臂14325对第二压电元件303的约束可以汇于一处(例如图8中B点所示)，例如每一组第二夹持臂14325从第二压电元件303的中线位置或其附近位置对第二压电元件303进行约束。如此，以便于增加第二驱动结构300的灵敏度和效率。当然，在其他一些实施例中，沿第三方向正投影，每一组第二夹持臂14325对第二压电元件303的约束也可以汇于多处，例如每一组第二夹持臂14325分别从第二压电元件303相距最远的1/4线位置或其附近位置对第二压电元件303进行约束。

结合图7及图4，第一环形主体14324上设有第二滑块14326，第二载体1433可以包括第二环形主体14331，第二环形主体14331上设有第二滑槽14332，第二滑块14326伸入第二滑槽14332。其中，第二滑槽14332沿第二方向延伸，以在第二载体1433相对于第一载体1432运动的过程中导向。进一步地，在第一方向上，第二滑块14326与第二环形主体14331之间还可以设有第二滚珠400，第二滚珠400使得第二载体1433以滚动摩擦的方式相对于第一载体1432运动，从而降低磨损，以增加马达143的可靠性。其中，第二滑块14326上可以设有用于限制第二滚珠400自由度的凹陷，该凹陷使得第二滚珠400的运动方式为自转。

进一步地，第二滑块14326可以分为两组，两组第二滑块14326可以在第一方向上间隔设置；每一组第二滑块14326可以为两个，他们在第一方向上间隔排布。相应地，每一个第二滑块14326与第二环形主体14331之间可以设置一颗或者两颗第二滚珠400。

共同参阅图9及图10，图9是图4中第二载体和第三载体一实施例的结构示意图，图10是图9中第二载体沿第二方向正投影的结构示意图。需要说明的是：为了便于描述，图9所示的第二载体主要为其背离第一载体一侧的结构，也即是图9与图7恰好示意了第二载体相背两侧的结构。进一步地，为了便于描述，图10为第二载体在XZ平面上的截面结构示意图。

结合图9，第二载体1433还可以包括与第二环形主体14331一体连接的第三夹持结构，第三载体1434可以部分位于第二环形主体14331内。当然，在其他一些实施例中，第三夹持结构也可以为独立于第二载体1433的结构件，该结构件通过卡接、胶接、螺纹连接等连接方式中一种或其组合与第二载体1433组装。

作为示例性地，第三驱动结构500可以包括第三压电元件503和与第三压电元件503连接的第三摩擦头504，第三压电元件503可以设置成诸如长方体的立方块，第三摩擦头504可以设置成诸如圆柱体的立方块。相应地，第三夹持结构用于夹持第三压电元件503，例如第三夹持结构以点接触或者线接触的方式在第三方向上约束第三压电元件503，以提供第三压电元件503产生对应微幅振动的边界条件。其中，沿第二方向正投影，第二夹持结构与第三驱动结构500接触的部分可以呈半圆形或者等腰三角形设置。此时，第三摩擦头504背离第三压电元件503的一端沿第一方向延伸，并抵顶在第三载体1434上。此时，第三压电元件503在通电状态下产生机械振动，并通过第三摩擦头504驱动第三载体1434。

进一步地，第三驱动结构500还可以包括与第三压电元件503连接的第三预紧件505，第三预紧件505与第三摩擦头504分别位于第三压电元件503的相背两侧，以便于第三预紧件505使得第三摩擦头504顶紧在第三载体1434上。其中，第三预紧件505可以为与第二环形主体14331啮合的螺钉，也可以为设置在第三压电元件503与第二环形主体14331之间的弹簧。

进一步地，第三驱动结构500还可以包括设置在第三载体1434上的第三摩擦片506，第三摩擦片506代替第三载体1434与第三摩擦头504接触，以兼顾第三载体1434的成本与局部耐磨性。其中，第三摩擦片506的材质和第三摩擦头504的材质可以相同，例如氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化锆(ZrO2)或碳纤维、聚酯纤维等耐磨材料中的三种或其组合，以使得两者在长时间工作下的磨损速率差异不大，进而保证配合精度。

通过上述方式，第三预紧件505施加的预紧力，不仅可以调节第三摩擦头504与第三摩擦片506之间的正压力，以确保第三驱动结构500能够有效地驱动第三载体1434，还可以在断电状态下维持第三载体1434与第二载体1433之间的相对位置关系，以便于实现马达143的断电自锁功能。

结合图10，第三夹持结构可以包括两组在第三方向上间隔设置的第三夹持臂14333，第三压电元件503位于两组第三夹持臂14333之间。其中，沿第二方向正投影，每一组第三夹持臂14333对第三压电元件503的约束可以汇于一处(例如图10中C点所示)，例如每一组第三夹持臂14333从第三压电元件503的中线位置或其附近位置对第三压电元件503进行约束。如此，以便于增加第三驱动结构500的灵敏度和效率。当然，在其他一些实施例中，沿第二方向正投影，每一组第三夹持臂14333对第三压电元件503的约束也可以汇于多处，例如每一组第三夹持臂14333分别从第三压电元件503相距最远的1/4线位置或其附近位置对第三压电元件503进行约束。

结合图9及图4，第二环形主体14331上还设有第三滑槽14334，第三载体1434可以包括用于装设镜头141的第三环形主体14341和与第三环形主体14341连接的第三滑块14342，第三滑块14342伸入第三滑槽14334。其中，第三滑槽14334沿第三方向延伸，以在第三载体1434相对于第二载体1433运动的过程中导向。进一步地，在第一方向上，第三滑块14342与第二环形主体14331之间还可以设有第三滚珠600，第三滚珠600使得第三载体1434以滚动摩擦的方式相对于第二载体1433运动，从而降低磨损，以增加马达143的可靠性。

进一步地，第三滑块14342可以为两个，他们在第二方向上位于第三环形主体14341的相对两侧。相应地，每一个第三环形主体14341在第一方向上的相背两侧与第三环形主体14341之间可以分别设置多颗第三滚珠600，例如三颗或者四颗。

需要说明的是：本申请所述的压电定子利用压电材料的逆压电效应，在一定频率下施加交流电信号后，压电元件依靠模态耦合产生微幅振动和驱动力，通过夹持结构使得摩擦头和摩擦片的相互配合，将压电元件的微幅振动转化为动子的宏观线性运动。其中，驱动的交流信号可以为正弦波、三角波、方波等，也可以为几种的混合。模态耦合可以为一阶伸长(L1)振动模态和二阶弯曲振动模态(B2)相耦合的L1B2工作模态、两个相交方向一阶弯曲(B1)相耦合的B1B1工作模态等。压电材料可以为锆钛酸铅(PZT)基压电陶瓷、铌酸钾钠(KNN)基压电陶瓷、钛酸钡(BT)基压电陶瓷、铌镁酸铅-铌铟酸铅(PMN-PT)基压电单晶等。进一步地，本申请所述的压电驱动结构还可以为导柱式惯性压电驱动结构，其原理是利用压电元件单模态的收缩和舒张控制与之连接的定子，利用定子与动子之间的摩擦力耦合以及动子的惯性实现驱动；也可以为音叉式压电驱动结构，其原理是利用两种单模态之间的切换，利用音叉式悬臂梁放大压电元件的微幅振动。

以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种马达，其特征在于，所述马达包括基座以及设置在所述基座内的第一载体、第二载体和第三载体，所述第三载体设置在所述第一载体和所述第二载体内，并用于装设镜头；

所述基座上设有第一驱动结构，所述第一驱动结构驱动所述第一载体带着所述第二载体和所述第三载体一起相对于所述基座沿第一方向运动；

所述第一载体或者所述基座上设有第二驱动结构，所述第二驱动结构驱动所述第二载体带着所述第三载体一起相对于所述第一载体沿第二方向运动；

所述第二载体上设有第三驱动结构，所述第三驱动结构为压电驱动结构，以允许所述第三驱动结构通过摩擦力驱动所述第三载体相对于所述第二载体沿第三方向运动；

所述第一载体设有避让缺口，所述第三驱动结构至少部分位于所述避让缺口内；

其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向彼此相交，且所述第一方向和所述第二方向分别垂直于所述镜头的光轴方向，所述第三方向平行于所述镜头的光轴方向。

2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，沿所述第三方向，所述第二驱动结构与所述第三驱动结构位于所述马达的同一侧。

3.根据权利要求2所述的马达，其特征在于，所述第二驱动结构与所述第三驱动结构在所述第二方向上相邻设置，且所述避让缺口在所述第二方向上的尺寸大于或者等于第三驱动结构在所述第二方向上的尺寸与所述第二载体相对于所述第一载体沿所述第二方向运动的预设行程之和。

4.根据权利要求2所述的马达，其特征在于，所述第一驱动结构位于所述第三驱动结构背离所述第二驱动结构的一侧。

5.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，所述第二驱动结构为设置在所述第一载体上的压电驱动结构，以允许所述第二驱动结构在通电状态下通过摩擦力驱动所述第二载体。

6.根据权利要求5所述的马达，其特征在于，所述第一载体包括第一环形主体和与所述第一环形主体一体连接的第二夹持结构，所述第三载体部分位于所述第一环形主体内，所述避让缺口设于所述第一环形主体，所述第二驱动结构包括第二压电元件和与所述第二压电元件连接的第二摩擦头，所述第二夹持结构以点接触或者线接触的方式在所述第二方向上约束所述第二压电元件，所述第二摩擦头背离所述第二压电元件的一端沿所述第一方向延伸，并抵顶在所述第二载体上，所述第二压电元件在通电状态下产生机械振动，并通过所述第二摩擦头驱动所述第二载体。

7.根据权利要求6所述的马达，其特征在于，所述第二夹持结构包括两组在所述第二方向上间隔设置的第二夹持臂，所述第二压电元件位于两组所述第二夹持臂之间，沿所述第三方向正投影，每一组所述第二夹持臂对所述第二压电元件的约束汇于一处。

8.根据权利要求5所述的马达，其特征在于，所述第一环形主体上设有第二滑块，所述第二载体包括第二环形主体，所述第二环形主体上设有第二滑槽，所述第二滑块伸入所述第二滑槽，且在所述第一方向上，所述第二滑块与所述第二环形主体之间设有第二滚珠。

9.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，所述第二载体包括第二环形主体和与所述第二环形主体一体连接的第三夹持结构，所述第三载体部分位于所述第二环形主体内，所述第三驱动结构包括第三压电元件和与所述第三压电元件连接的第三摩擦头，所述第三夹持结构以点接触或者线接触的方式在所述第三方向上约束所述第三压电元件，所述第三摩擦头背离所述第三压电元件的一端沿所述第一方向延伸，并抵顶在所述第三载体上，所述第三压电元件在通电状态下产生机械振动，并通过所述第三摩擦头驱动所述第三载体。

10.根据权利要求9所述的马达，其特征在于，所述第三夹持结构包括两组在所述第三方向上间隔设置的第三夹持臂，所述第三压电元件位于两组所述第三夹持臂之间，沿所述第二方向正投影，每一组所述第三夹持臂对所述第三压电元件的约束汇于一处。

11.一种摄像头模组，其特征在于，所述摄像头模组包括镜头、影像传感器和权利要求1-10任一项所述的马达，所述镜头装设在所述第三载体上，所述影像传感器在所述镜头的光轴方向上与所述镜头相对设置。

12.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括显示模组和权利要求11所述的摄像头模组，所述摄像头模组位于所述显示模组的一侧，并设置成采集所述电子设备外部的光线。

Images