CN217283097U - 单轴马达及摄像头模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种单轴马达,包括安装座、载体及至少一驱动组件;安装座包括相间隔的第一、第二侧壁,载体包括承载板及凸设于其一侧面的驱动块,承载板的两端设有第一、第二转轴,第一、第二转轴分别枢接于第一、第二侧壁;驱动组件均包括两固定片以及一形状记忆合金(SMA)驱动件,SMA驱动件挂设于驱动块且其两端与挂设点之间形成一夹角,当SMA驱动件受热收缩时,其两端与挂设点之间的夹角改变,可施力于驱动块以驱动载体绕第一、第二转轴转动,转轴减小转动过程中的跳动或晃动,使载体稳定旋转,提高调节精度,该载体还具有较大的旋转角度,从而使单轴马达可用于实现扫描功能或实现防抖补偿功能,适用范围更广。本实用新型还公开一种摄像头模组。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学成像技术领域,尤其涉及一种调节角度更大的单轴马达以及摄像头模组。
背景技术
现在用户对电子设备(例如手机、平板电脑等)的拍摄要求越来越高,因此,电子设备上所配置的摄像头模组的功能也越来越多样化,例如全景拍摄、广角拍摄、长焦拍摄等等。
目前拍摄全景的方法一般都是用户手持电子设备在水平或竖直位置旋转,由相机记录下图像并通过软件合成得到全景照片,由于用户在旋转电子设备的时候难免会出现抖动,旋转的速度也是时快时慢,因此导致最后合成的照片可能会产生错位或者拉伸,进而影响整体的画面画质。
另外一种定位于大焦距、远景拍摄的潜望式摄像头模组,则是通过特殊光路设计,使对焦方向由电子设备的厚度方向,变为电子设备的宽度方向或长度方向,使得电子设备可以在不增加厚度的前提下,选用更大焦距的镜头,远景拍摄的性能、效果较佳。由于潜望式摄像头模组对光路进行了折叠,因此光学防抖(OIS:Optical image stabilization)的要求更高,目前常见的方式是通过电磁驱动装置或电致变形驱动装置来驱动棱镜组件转动以实现光学防抖,但都存在防抖角度小,防抖效果不佳的缺点。
基于上述问题,有必要提供一种结构简化、调节角度更大、适用范围更广的单轴马达,以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简化、调节角度更大、适用范围更广的单轴马达。
本实用新型的另一目的在于提供一种结构简化、调节角度更大的摄像头模组。
为实现上述目的,本实用新型的技术方案为:提供一种单轴马达,其包括安装座、载体以及至少一组驱动组件;其中,安装座包括相间隔设置的第一侧壁及第二侧壁;载体包括一承载板,所述承载板的一侧面凸设有至少一驱动块,所述承载板的两端凸设有位于一直线上的第一转轴及第二转轴,所述第一转轴、所述第二转轴分别枢接于所述第一侧壁、所述第二侧壁;每一组所述驱动组件均包括两固定片以及一形状记忆合金驱动件,两所述固定片分别固定于所述安装座,所述形状记忆合金驱动件挂设于所述驱动块且其两端与挂设点之间形成一夹角,所述形状记忆合金驱动件的两端分别连接于两所述固定片,当所述形状记忆合金驱动件受热收缩时,其两端与挂设点之间的夹角改变,可施力于所述驱动块以驱动所述载体绕所述第一转轴、所述第二转轴转动。
较佳地,具有偶数组所述驱动组件,偶数组所述驱动组件的所述形状记忆合金驱动件分别挂设于所述驱动块,通过偶数组所述驱动组件分别驱动所述载体向相反方向转动。
较佳地,所述驱动块上与所述形状记忆合金驱动件相接触的部位呈弧面或平面,以减小形状记忆合金驱动件与驱动块之间的摩擦力,从而降低形状记忆合金驱动件的磨损,延长形状记忆合金驱动件的使用寿命,另外,相较于现有的电磁驱动方式,本实用新型采用形状记忆合金驱动件进行驱动,可以使载体具有更大转角,并且功耗更小,同时使单轴马达的体积减小。
较佳地,所述单轴马达还包括至少一弹性件,所述弹性件分别连接于所述安装座及所述载体,所述载体转动时可使所述弹性件产生形变,所述弹性件恢复形变时驱动所述载体复位。
较佳地,所述弹性件包括相间隔设置的第一连接部、第二连接部以及连接于两者之间的至少一个弹性臂,所述第一连接部、所述第二连接部中的一者连接于所述第一侧壁或所述第二侧壁,所述第一连接部、所述第二连接部中的另一者连接于所述承载板,所述载体转动时带动所述弹性臂产生形变。
较佳地,所述承载板的侧面还凸设有一连接块,所述驱动块凸设于所述连接块并与所述承载板相间隔,所述承载板的另一侧面还凸设有相间隔的第一挡板、第二挡板,所述第一挡板、第二挡板之间形成一容置槽。其中,所述容置槽用于安装棱镜、平面镜或其他部件,连接块的设置使得驱动块的成型以及形状记忆合金驱动件的安装都更方便,并且使得驱动块靠近承载板,进而使载体的受力点靠近其转轴,因此使载体的旋转角度增大,这样,当单轴马达用于实现扫描功能时,可扩大载体上的棱镜或平面镜的视场范围,进而增大取景角度,配合图像合成技术,可实现全景照片的效果,达到利用小图像传感器拍大视野的目的,而当单轴马达用于潜望式摄像头模组时,可增大防抖角度,从而具有更好的防抖效果。
较佳地,所述安装座还包括一呈镂空结构的支撑底板,所述第一侧壁、所述第二侧壁连接于所述支撑底板的两端,所述支撑底板的后侧凸伸设有一连接横梁,所述固定片安装于所述连接横梁。呈镂空结构的支撑底板,首先实现对安装座的支撑,同时简化了安装座的底部结构,进而节省了材料成本,其次利用镂空部位来实现形状记忆合金驱动件的安装,使得安装更方便,另外,支撑底板还可在单轴马达受到较大外力时对载体进行限位,从而防止内部部件受到损坏。
较佳地,所述安装座还包括一呈镂空结构的后连接壁,所述后连接壁连接于所述第一侧壁、所述第二侧壁的后侧。呈镂空结构的后连接壁,简化了安装座的后侧部结构,节省了材料成本,同时利用镂空部位来实现形状记忆合金驱动件的安装,使得安装更方便,另一方面,后连接壁还可在单轴马达受到较大外力时对载体进行限位,防止单轴马达的内部部件受到损坏。
较佳地,所述单轴马达还包括外壳体以及柔性电路板,所述外壳体罩设于所述安装座外并具有使所述容置槽露出于其外的开口,所述柔性电路板与所述固定片电连接且其一端凸伸出所述外壳体之外。
对应地,本实用新型还提供一种摄像头模组,其包括图像传感器、反射组件以及如上所述的单轴马达,其中,所述反射组件安装于所述承载板,所述图像传感器对应设于所述反射组件的出光侧。
与现有技术相比,由于本实用新型的单轴马达,首先,其载体的承载板的两端凸设有位于一直线上的第一转轴及第二转轴,载体通过第一转轴、第二转轴枢接于安装座的第一侧壁、第二侧壁,因此在生产过程中可提高载体与安装座之间的装配精度,缩小批量生产的各单轴马达之间的误差,使得批量生产的单轴马达的良品率提高;其次,载体绕第一转轴、第二转轴旋转进行调节,即,载体绕一个转轴转动,可以减小载体转动过程中的跳动或晃动,使载体的旋转更稳定,进而提高调节精度;再者,载体的承载板的一侧面凸设驱动块,该驱动块靠近第一转轴、第二转轴所在轴线,因此使载体的受力点靠近其转轴,进而使载体的旋转角度增大,因此,该单轴马达可用于一般摄像头模组中实现扫描功能,即,扩大载体上的棱镜或平面镜的视场范围,进而增大取景角度,对棱镜或平面镜的全视场范围进行扫描,配合图像合成技术,可实现全景照片的效果,达到利用小图像传感器拍大视野的目的,并且该单轴马达还可用于潜望式摄像头模组,以进行防抖补偿,并增大防抖角度,从而具有更好的防抖效果;另外,采用形状记忆合金驱动件来驱动载体,相较于现有的电磁驱动方式,本实用新型的驱动组件的结构简化,并减小调节时的功耗;最后,本实用新型之单轴马达的整体结构简化,生产时的材料成本较低,有利于单轴马达的小型化生产,并且该单轴马达不仅可用于一般摄像头模组中来实现扫描功能,还可以用于潜望式摄像头模组中实现防抖功能,适用范围更广,对于生产厂商而言可降低生产成本。
对应地,具有本实用新型之单轴马达的摄像头模组,也具有上述技术效果。
附图说明
图1是本实用新型单轴马达的结构示意图。
图2是图1另一角度的结构示意图。
图3是图1的分解图。
图4是图3进一步的分解图。
图5是图4中安装座另一角度的结构示意图。
图6是图5另一角度的结构示意图。
图7是图5的底部结构示意图。
图8是图4中载体另一角度的结构示意图。
图9是图8另一角度的结构示意图。
图10是图8沿一角度的剖视图。
图11是图8沿另一角度的剖视图。
图12是图4中驱动组件与柔性电路板的另一角度的结构示意图。
图13是图12的分解图。
图14是图4中一弹性件另一角度的结构示意图。
图15是图1的剖视图。
图16是通过本实用新型单轴马达驱动棱镜旋转调节的原理示意图。
具体实施方式
现在参考附图描述本实用新型的实施例,附图中类似的元件标号代表类似的元件。需说明的是,本实用新型所涉及到的方位描述,例如上、下、左、右、前、后等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请的技术方案或/和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。所描述到的第一、第二等只是用于区分技术特征,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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
下面先结合图1-图16所示,本实用新型所提供的单轴马达100,用于安装棱镜、平面镜或其他部件,以调节棱镜、平面镜或其他部件相对于图像传感器300的角度,并且具有较大的调节角度,因此,可用于一般摄像头模组中实现扫描功能,具体为,扩大棱镜或平面镜的视场范围,进而增大取景角度,配合图像合成技术,可实现全景照片的效果,达到利用小图像传感器拍摄大视野的目的,还可以用在潜望式摄像头模组中,用以增大防抖角度,从而使潜望式摄像头模组具有更好的防抖效果。
继续结合图1-图15所示,本实用新型所提供的单轴马达100,其包括安装座110、载体120以及至少一组驱动组件130。其中,安装座110包括相间隔设置的第一侧壁111及第二侧壁112;载体120包括一承载板121,承载板121的一侧面用于安装棱镜、平面镜或者其他部件,承载板121的另一侧面凸设有至少一个驱动块,同时承载板121的两端凸设有位于一直线上的第一转轴122a及第二转轴122b,第一转轴122a、第二转轴122b分别枢接于第一侧壁111、第二侧壁112,并且载体120与安装座110之间具有间隙。每组驱动组件130均包括两固定片以及一形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)驱动件,两固定片分别固定于安装座110,形状记忆合金驱动件挂设于驱动块,且其两端与挂设点之间具有一夹角,形状记忆合金驱动件的两端分别连接于两固定片,通过两固定片对形状记忆合金驱动件进行供电,当形状记忆合金驱动件受热收缩时,其两端与挂设点之间的夹角改变,此时可施力于驱动块以驱动载体120绕第一转轴122a、第二转轴122b转动,从而带动其上的棱镜或平面镜转动,调节棱镜或平面镜相对于图像传感器的角度,进而实现扫描功能或者光学防抖功能。
在本实用新型中,所述形状记忆合金驱动件为形状记忆合金(shape memoryalloy,简称SMA)线,利用固定片对SMA线进行供电,当所述SMA线受热收缩时可施力于驱动块,进而驱动载体120转动,当SMA线断电时,载体120可实现复位。相较于现有的电磁驱动方式,本实用新型采用SMA线来进行驱动,可以使载体120具有更大转角,进而扩大棱镜或平面镜的视场范围,使成像效果更佳,或者实现更好的防抖功能,另外,SMA线驱动可以使功耗更小,还使得单轴马达100的体积较小,有利于小型化生产。当然,并不限于采用SMA线来驱动,还可以采用其他形式的SMA驱动件或者其他电致变形驱动件来进行驱动。
更进一步地,所述单轴马达100还包括至少一弹性件140,弹性件140分别连接于安装座110及载体120,载体120转动时可使弹性件140产生形变,弹性件140恢复形变时驱动载体120复位。
下面结合图1-图15所示,在本实用新型的一种实施方式中,所述单轴马达100包括一组驱动组件130以及至少一个弹性件140,通过驱动组件130驱动载体120转动来实现调节,并利用弹性件140来实现载体120的复位功能。
继续结合图1-图15所示,在本实用新型的另一种实施方式中,所述单轴马达100包括偶数组驱动组件130,偶数组驱动组件130的SMA线分别挂设于驱动块,通过偶数组驱动组件130分别驱动载体120向相反方向转动,由此使载体120可实现两个方向的转动调节,并且利用驱动组件130来驱动载体120实现复位,在这种实施方式中可以不另外设置复位件。
在一种更具体的实现方式中,所述单轴马达100设有两组驱动组件130,通过两组驱动组件130来驱动载体120向相反方向转动,由此实现载体120的转动调节以及复位。
更优选地,本实施方式中的单轴马达100还可以进一步设置有至少一个弹性件140,任意一组驱动组件130驱动载体120移动时,均可使弹性件140产生形变,这种方式中利用弹性件140来增强载体120的复位功能,进而缩短载体120的复位时间,提高单轴马达100的响应速度。
下面再次结合图1-图15所示,对本实用新型之单轴马达100的一种具体实施方式进行说明。在本具体实施方式中,所述单轴马达100包括两组驱动组件130以及两个弹性件140。两组驱动组件130相间隔设置并分别挂设于驱动块,两个弹性件140相对称的连接于承载板121的正面的两端,本实施方式中,两个弹性件140连接于承载板121的X轴方向上的两端,如图3所示,并且每个弹性件140还连接于安装座110,任一组驱动组件130施力于驱动块而带动载体120转动时,都可以使两个弹性件140同时产生形变,两个弹性件140的设置可以使载体120的受力平衡,从而提高载体120转动时的稳定性,提高调节精度,并且增加载体120的回复力,提高单轴马达100的响应速度。
可理解地,弹性件140的数量、位置均不以本实施方式中的为限,弹性件140当然也可以仅设置一个或设置更多个,并且弹性件140可安装在承载板121的其他位置。
再结合图1-图4所示,在本具体实施方式中,所述单轴马达100还包括柔性电路板150及外壳体160,柔性电路板150电连接于驱动组件130的固定片,外壳体160罩设于安装座110之外,详见后述。
下面先结合图3-4、图8-11、图15所示,其中,图10是图9的一剖视图,剖面经过第一转轴122a、第二转轴122b的轴心线,图11是图9的另一剖视图,剖面垂直于第一转轴122a、第二转轴122b的轴心线。在本具体实施方式中,所述承载板121的背面凸设有两个驱动块,为便于后续描述,分别表述为第一驱动块123a、第二驱动块123b,第一驱动块123a、第二驱动块123b向相反方向凸伸,具体为相较于第一转轴122a、第二转轴122b所在直线向相反方向凸伸,如图8-图10所示,第一驱动块123a、第二驱动块123b与承载板121之间相间隔,但第一驱动块123a、第二驱动块123b与承载板121之间的间隙较小,并且第一驱动块123a、第二驱动块123b的临近承载板121的侧面形成受力面1231。两组驱动组件130安装于安装座110并相平行设置,并且两组驱动组件130的SMA线分别挂设于第一驱动块123a、第二驱动块123b的受力面1231。
参看图3-4、图8-11所示,在本具体实施方式中,第一驱动块123a、第二驱动块123b的受力面1231优选呈弧面或平面,以减小与SMA线之间的摩擦力,从而降低SMA线的磨损,延长SMA线的使用寿命。在一种具体实施方式中,第一驱动块123a、第二驱动块123b的受力面1231均呈弧面,如图10所示。
更优选地,所述承载板121的背面还凸设有一连接块124,该连接块124可仅凸设于承载板121的中部,也可以横向(X轴方向)延伸后连接于承载板121的两端,在此不作具体限定。第一驱动块123a、第二驱动块123b分别凸设于连接块124的两侧面并向相反方向凸伸,第一驱动块123a、第二驱动块123b具体沿承载板121的纵向向相反方向凸伸,如图9-10所示,通过连接块124的设置,使得第一驱动块123a、第二驱动块123b的成型更容易,同时还使得SMA线挂设于第一驱动块123a、第二驱动块123b上的安装更方便。
继续参看图3-4、图8-11、图15所示,所述承载板121的背面还凸设有相间隔的第一连接座125a、第二连接座125b,第一连接座125a、第二连接座125b设于承载板121的X轴方向的两端并且相对称,第一连接座125a、第二连接座125b的远离承载板121的侧面优选呈弧形结构,前述第一转轴122a、第二转轴122b分别凸设于第一连接座125a、第二连接座125b的侧壁,如图8-9所示,第一转轴122a、第二转轴122b位于同一直线而形成一条转轴。所述连接块124优选连接于第一连接座125a、第二连接座125b,即连接块124沿承载板121的横向延伸,第一驱动块123a、第二驱动块123b连接于连接块124并设于承载板121的X轴方向的中部,第一驱动块123a、第二驱动块123b沿承载板121的纵向延伸。由于第一驱动块123a、第二驱动块123b的受力面1231与承载板121之间的间隙较小,如图11所示,因此,所述受力面1231靠近第一转轴122a、第二转轴122b的轴心线,如图10所示。当SMA线施力于所述受力面1231时,使载体120的受力点靠近其转轴,进而使载体120的旋转角度增大,另外,相较于现有技术中载体通过弹性部件的形变来实现摆动(即,载体大致绕一虚拟的轴转动)的调节方式,本实用新型的载体120绕第一转轴122a、第二转轴122b转动进行调节,第一转轴122a、第二转轴122b可以减小转动过程中的跳动或晃动,使载体120稳定旋转,有利于提高调节精度。
更具体地,第一转轴122a、第二转轴122b可与承载板121一体成型或分别成型后固定连接。在一种优选方式中,将第一转轴122a、第二转轴122b与承载板121分别成型,以便于和安装座110进行安装。
继续结合图3-4、图8、图11所示,所述承载板121的正面凸设有相间隔的第一挡板126a、第二挡板126b,第一挡板126a、第二挡板126b沿X轴方向相间隔,并且第一挡板126a、第二挡板126b均优选呈三角形,但并不限于该形状,第一挡板126a、第二挡板126b之间形成一容置槽120a,所述容置槽120a用于安装棱镜、平面镜或其他部件。当所述容置槽120a内安装棱镜时,棱镜(图未示)的反射面贴合于承载板121,同时棱镜的入光面、出光面位于承载板121的上方,并且棱镜的两侧面贴合于第一挡板126a、第二挡板126b,当光线由棱镜的入光面入射后,经由其反射面反射至出光面出射,此过程中,第一挡板126a、第二挡板126b可防止光线由棱镜的两个侧面透出。可理解地,当载体120用于安装平面镜或其他部件,所述容置槽120a的结构相应设置即可,此为本领域技术人员所熟知的常规方式,不再详细描述。
下面参看图3-7所示,在本实用新型的一种实施方式中,所述安装座110的底部以及后侧部均呈镂空结构,这样一方面可简化安装座110的结构,节约生产时的材料成本,另一方面便于驱动组件130的安装更方便(详见后述)。
如图4-7所示,在一种具体实施方式中,所述安装座110还包括一支撑底板113,该支撑底板113上开设有矩形的通孔,如图7所示,从而使安装座110的底部呈镂空结构,保证支撑稳定性的同时,简化了安装座110的底部结构,节省了材料成本,同时利用所述通孔来将驱动组件130挂设于第二驱动块123b上,使得安装更方便。当然,支撑底板113的通孔的形状并不限于矩形,当然可以开设为其他任意形状。
继续参看图5-7所示,所述支撑底板113的后侧凸设有一连接横梁114,该连接横梁114的轴向沿X轴方向延伸,并且其轴向上的两端优选连接于第一侧壁111、第二侧壁112,但不限于此,只要能够实现固定片的安装即可(详见后述);所述连接横梁114具有呈夹角的多个侧面1141,这里所说的呈夹角的多个侧面1141是指使连接横梁114形成一棱柱,也就是说,连接横梁114的径向上具有个多侧面1141,利用侧面1141来安装于各驱动组件130的固定片,使驱动组件130的安装更方便。在一种具体实施方式中,所述连接横梁114的径向依次设有三个呈夹角的侧面1141,两组驱动组件130的固定片分别固定于相间隔的两个侧面1141上。
继续参看图4-7所示,所述安装座110还进一步包括一后侧壁115,所述后侧壁115连接于第一侧壁111、第二侧壁112以及支撑底板113的后端,并且后侧壁115上开设有矩形的通孔,如图6所示,从而使安装座110的后侧部呈镂空结构,简化了安装座110的后侧部结构,同样节省了材料成本,同时利用该通孔来将驱动组件130挂设于第一驱动块123a,同样使得安装更方便。当然,后侧壁11的通孔的形状并不限于矩形,当然可以开设为其他任意形状。
继续结合图4-7所示,在本具体实施方式中,第一侧壁111、第二侧壁112均大致呈直角三角形,第一侧壁111、第二侧壁112的一直角边连接于支撑底板113,并且第一侧壁111、第二侧壁112与支撑底板113的边缘之间均具有一定距离,从而使支撑底板113的横向上的两端凸出第一侧壁111、第二侧壁112的部分形成一挡边110a。同时,第一侧壁111、第二侧壁112的另一直角边连接于后侧壁115,后侧壁115所在平面与支撑底板113的后侧的边缘之间也具有一定距离,从而使支撑底板113的后侧凸出于后侧壁115的部分同样形成挡边110a,如图6所示,所述挡边110a用于外壳体160的安装。因此,第一侧壁111、第二侧壁112的斜边位于安装座110的前方,如图5所示。
当载体120枢接于第一侧壁111、第二侧壁112后,载体120的承载板121呈倾斜设置,如图3、图15所示;并且,第一驱动块123a优选向承载板121的上方延伸,第二驱动块123b向承载板121的下方延伸,如图15所示。同时,载体120与第一侧壁111、第二侧壁112、支撑底板113、后侧壁115之间均具有间隙,从而保证载体120的枢转。另外,当整个单轴马达100受到较大外力时,后侧壁115、支撑底板113可对载体120进行限位,从而防止棱镜、弹性件140以及其他内部部件受到损坏。
下面结合图1-4、图12-13、图15所示,在本实用新型中,两组驱动组件130的结构相同,为便于后续描述,分别表述为第一驱动组件130a、第二驱动组件130b,第一驱动组件130a、第二驱动组件130b优选相平行设置,但并不限于这种设置方式。
具体地,第一驱动组件130a包括两个第一固定片131a以及一个第一形状记忆合金驱动件132a,两个第一固定片131a的具体结构不作限定,在本实施方式中优选呈长条片状结构,两个第一固定片131a固定于连接横梁114的一侧面1141并间隔设置,并且两者的相远离的一端凸设有端子1311a,第一形状记忆合金驱动件132a的两端分别连接于两个第一固定片131a的端子1311a,利用第一固定片131a对第一形状记忆合金驱动件132a(SMA线)供电,如图12-13所示。
继续参看图12-13、图15所示,第一形状记忆合金驱动件132a的大致中部挂设于第一驱动块123a的受力面1231,使第一形状记忆合金驱动件132a的两端与其挂设点之间具有一夹角,因此,当第一形状记忆合金驱动件132a(SMA线)通电后受热收缩时,可使其两端与其挂设点之间的夹角改变,此时可施力于第一驱动块123a从而带动载体120转动。本具体实施方式中,第一形状记忆合金驱动件132a优选呈V形,但并不限于该形状,其当然可以设为使其两端之间具有一夹角的其他形状。当第一形状记忆合金驱动件132a(SMA线)受热收缩时,使第一形状记忆合金驱动件132a的两端之间的V型夹角变大,从而拉动第一驱动块123a,使载体120沿图15中箭头F1所示方向向上翻转。
继续结合图12-13、图15所示,相对应地,所述第二驱动组件130b包括两个第二固定片131b以及一个第二形状记忆合金驱动件132b,两个第二固定片131b的结构与第一固定片131a的相同,两个第二固定片131b固定于连接横梁114的另一侧面1141并间隔设置,第二形状记忆合金驱动件132b的两端分别连接于两个第二固定片131b的端子1311b,利用第二固定片131b对第二形状记忆合金驱动件132b(SMA线)供电。
参看图12-13、图15所示,第二形状记忆合金驱动件132b的大致中部挂设于第二驱动块123b的受力面1231,使第二形状记忆合金驱动件132b的两端与其挂设点之间同样具有一夹角,当第二形状记忆合金驱动件132b的两端之间的夹角改变时,将施力于第二驱动块123b从带动动载体120转动。本具体实施方式中,第二形状记忆合金驱动件132b同样大致呈V形,当然,第二形状记忆合金驱动件132b也不限于呈V形结构,其可以设为使其两端之间具有一夹角的任何形状。利用第二固定片131b的对SMA线供电,当第二形状记忆合金驱动件132b(SMA线)受热收缩时,使第二形状记忆合金驱动件132b的两端之间的V型夹角变大,从而拉动第二驱动块123b,使载体120沿图15中箭头F2所示方向向下翻转。
可理解地,第一驱动组件130a、第二驱动组件130b的位置并不以上述实施方式中的为限,两者的位置可互换。另外,还可以设置更多组驱动组件130来分别连接于第一驱动块123a、第二驱动块123b。
再次结合图1-4、图12-13、图15所示,在本具体实施方式中,当载体120需沿图15中箭头F1所示方向向上翻转时,则对第一驱动组件130a的第一形状记忆合金驱动件132a(SMA线)通以较大的电流使其发生较大程度的收缩,第一形状记忆合金驱动件132a收缩而施力于第一驱动块123a,从而拉动载体120沿第一转轴122a、第二转轴122b转动而实现向上翻转。在此过程中,还可以对第二形状记忆合金驱动件132b(SMA线)通以较小的电流使其处于张紧状态,使第二形状记忆合金驱动件132b在载体120向上转动的过程中对载体120施以向下的拉力,防止载体120在只受一边拉力而发生偏转,影响调节精度。
相对应地,当载体120需要复位时,可以对第二形状记忆合金驱动件132b(SMA线)通以较大的电流使其发生较大程度的收缩,第二形状记忆合金驱动件132b收缩而施力于第二驱动块123b,从而拉动载体120沿第一转轴122a、第二转轴122b转动而实现向下翻转,实现载体120的复位。此过程中,同样可以对第一形状记忆合金驱动件132a(SMA线)通以较小的电流使其收缩,以防止载体120偏转。
可理解地,对于载体120需沿图15中箭头F2所示方向向下翻转时,则对第二形状记忆合金驱动件132b(SMA线)通以较大的电流使其发生较大程度的收缩,载体120需向上翻转复位时,可以对第一形状记忆合金驱动件132a(SMA线)通以较大的电流使其发生较大程度的收缩,原理与上述原理相同,不再重复描述。
再次参看图1-4、图12-13、图15所示,在本实用新型中,所述柔性电路板150卡设于连接横梁114并与第一固定片131a、第二固定片131b电连接,且柔性电路板150的一端凸伸出外壳体160之外。
如图13所示,该柔性电路板150具有第一电连接部151、第二电连接部152以及第一连接端153、第二连接端154,第一电连接部151、第二电连接部152之间通过第一连接端153相连,并且三者之间夹角与连接横梁114的侧面1141之间的夹角相对应,第二连接端154连接于第一电连接部151或者第二电连接部152。结合图15所示,安装后,第一电连接部151、第一连接端153、第二电连接部152卡设于连接横梁114,使第一电连接部151与两个第一固定片131a电连接,第二电连接部152与两个第二固定片131b电连接,第一连接端153贴合于连接横梁114的侧面1141,同时第二连接端154凸伸出所述外壳体160之外。由于本实用新型中的单轴马达100的整体结构简化,因此柔性电路板150的结构也相应简化,降低整体生产成本。
再次参看图6-7所示,支撑底板113的底部还开设有一卡槽1131,该卡槽1131大致开设于支撑底板113的中部,但不限于此位置,柔性电路板150安装后,其第二连接端154卡合于所述卡槽1131内。
下面结合图1-4、图14所示,在本实用新型中,两个弹性件140的结构相同,下面以其中一个为例对其具体结构进行详细说明。具体参看图4、图14所示,所述弹性件140包括相间隔设置的第一连接部141、第二连接部142以及连接于两者之间的至少一个弹性臂143,第一连接部141、第二连接部142中的一者连接于第一侧壁111或第二侧壁112,第一连接部141、第二连接部142中的另一者连接于承载板121的正面,载体120转动时带动弹性臂143产生形变,利用弹性件140来增强载体120的复位能力。
更具体地,第一连接部141大致呈长条形结构,第一连接部141上开设有第一连接孔1411,第二连接部142呈片状或T形状结构,第二连接部142对应于第一连接部141的大致中部设置并与之相间隔,第二连接部142上开设有第二连接孔1421,并且第一连接部141、第二连接部142的之间连接有相对称的两个弹性臂143,具体地,其中一弹性臂143连接于第一连接部141、第二连接部142的上端,另一弹性臂143连接于第一连接部141、第二连接部142的下端。在本实施方式中,每个弹性臂143均优选具有多个支臂,各支臂之间优选呈S形,当然弹性臂143的形状以及其支臂的数量不以本实施方式中的为限,弹性臂143可以呈弯曲形、弧形等其他任意具有较大形变量的形状及结构。另外,第一连接部141、第二连接部142的形状也不以为本实施方式中的为限。
相对应地,安装座110的第一侧壁111、第二侧壁112的斜面设有与第一连接孔1411相对应的第一连接柱116,如图4-5所示;承载板121的表面设有与第二连接部142的形状对应的固定块127,该固定块127上设有与第二连接孔1421相对应的第二连接柱128,如图4、图8所示。当弹性件140安装时,第一连接部141连接于第一连接柱116,第二连接部142连接于第二连接柱128,使得弹性件140的安装简单,并且固定块127的设置,使得弹性件140位于同一平面内,当然,根据载体120与安装座110之间的具体位置关系,也可以不设置所述固定块127。当载体120向任意方向转动时,都将带动其两端的两个弹性件140的弹性臂143产生形变,由弹性臂143恢复形变所产生的弹性力来驱动载体120复位。
再次参看图1-4所示,在本实用新型中,所述外壳体160罩设于安装座110外并具有使所述容置槽120a露出于其外的开口161。更具体地,外壳体160呈矩形结构,开口161开设于外壳体160的顶面及一侧面,当外壳体160罩设于安装座110外之后,外壳体160的底部抵接于前述挡边110a,如图1-2所示,使外壳体160的安装方便。同时,载体120的第一挡板126a、第二挡板126b位于开口161内并封闭所述开口161,从而使载体120上的棱镜或平面镜露出于外壳体160。
更优选地,由于本实用新型中的安装座110的底部呈镂空结构,因此,所述单轴马达100还进一步设置一底盖170,该底盖170固定于安装座110的底部以对其底部进行密封。可理解地,对于底部非镂空的安装座110,该底盖170可省去。
下面结合图1-16所示,本实用新型还提供一种摄像头模组,其包括图像传感器300、反射组件200以及如上所述的单轴马达100。其中,所述反射组件200安装于所述容置槽120a,反射组件200可以是棱镜、平面镜或其他部件,在此不作具体限定,图像传感器300对应设于所述反射组件200的出光侧,图像传感器300与反射组件200之间的具体安装方式为本领域的常规方式,在此不再详细说明。
本实用新型中的摄像头模组,可以是潜望式摄像头模组,也可以是其他任何类型的摄像头模组,在此不作具体限定。
下面再次结合图1-16所示,以具有第一驱动组件130a、第二驱动组件130b的单轴马达100为例,对其不同的工作模式及原理进行说明。
当载体120需沿图15中箭头F1所示方向向上翻转时,则对第一驱动组件130a的第一形状记忆合金驱动件132a(SMA线)通以较大的电流使其发生较大程度的收缩,第一形状记忆合金驱动件132a受热收缩而施力于第一驱动块123a,从而拉动载体120绕第一转轴122a、第二转轴122b转动而使其沿箭头F1所示方向向上翻转。在此过程中,也可以对第二形状记忆合金驱动件132b(SMA线)通以较小的电流使其处于张紧状态,使第二形状记忆合金驱动件132b在载体120向上翻转的过程中对载体120施以向下的拉力,防止载体120只受一边拉力而发生偏转,影响调节精度。
在载体120沿图15中箭头F1所示方向向上翻转过程中,将带动两个弹性件140均产生形变。当载体120向上翻转到位后,第一形状记忆合金驱动件132a(SMA线)断电,首先可仅利用两个弹性件140恢复形变所产生的弹性力来带动载体120反向转动复位。更进一步地,还可以对第二形状记忆合金驱动件132b(SMA线)通以一定的电流使其受热收缩,第二形状记忆合金驱动件132b受热收缩而施力于第二驱动块123b,从而拉动载体120绕第一转轴122a、第二转轴122b转动而沿图15中箭头F2所示方向向下翻转,实现载体120的复位。通过第二形状记忆合金驱动件132b和弹性件140的共同作用,可驱动载体120快速复位,提高调节时的响应速度。
相对应地,当载体120需沿图15中箭头F2所示方向向下翻转时,则对第二形状记忆合金驱动件132b(SMA线)通以较大的电流使其发生较大程度的收缩,第二形状记忆合金驱动件132b受热收缩而施力于第一驱动块123a,从而拉动载体120绕第一转轴122a、第二转轴122b转动而使其沿箭头F2所示方向向下翻转。在此过程中,同样也可以对第一形状记忆合金驱动件132a(SMA线)通以较小的电流使其受热收缩,使第一形状记忆合金驱动件132a在载体120向下翻转的过程中对载体120施以向上的拉力,防止载体120只受一边拉力而发生偏转,影响调节精度。
在载体120沿箭头F2向下翻转过程中,同样带动两个弹性件140均产生形变。当载体120向下翻转到位后,第二形状记忆合金驱动件132b(SMA线)断电,首先可仅利用两个弹性件140恢复形变所产生的弹性力来带动载体120反向转动复位。进一步地,还可以对第一形状记忆合金驱动件132a(SMA线)通以一定的电流使其受热收缩,第一形状记忆合金驱动件132a受热收缩而施力于第一驱动块123a,从而拉动载体120绕第一转轴122a、第二转轴122b转动而沿箭头F1向上翻转,实现载体120的复位。通过第一形状记忆合金驱动件132a与弹性件140的共同作用,可驱动载体120快速复位,提高响应速度。
在上述过程中,驱动载体120向上或向下转动实现较大角度的调节,因此,当单轴马达100用于一般摄像头模组中时,可扩大棱镜200或平面镜200的视场范围,如图16中箭头F所示,增大取景角度,通过对棱镜200或平面镜200的全视场范围实现扫描,再配合图像合成技术,可以实现全景照片的效果,因此,利用小的图像传感器300即可拍摄大视野;而当单轴马达100用于潜望式摄像头模组时,则驱动棱镜200或平面镜200转动以对摄像头模组或者电子设备的微小抖动进行补偿,由于载体120的调节角度大,因此可增大防抖角度,从而具有更好的防抖效果。
综上所述,由于本实用新型的单轴马达100,首先,其载体120的承载板121的两端凸设有位于一直线上的第一转轴122a及第二转轴122b,载体120通过第一转轴122a、第二转轴122b枢接于安装座110的第一侧壁111、第二侧壁112,因此在生产过程中可提高载体120与安装座110之间的装配精度,缩小批量生产的各单轴马达100之间的误差,使得批量生产的单轴马达100的良品率提高;其次,载体120绕第一转轴122a、第二转轴122b旋转进行调节,即,载体120绕一个转轴转动,相较于现有技术中载体绕一虚拟的轴转动的方式,本实用新型可以减小载体120转动过程中的跳动或晃动,使载体120的旋转更稳定,进而提高调节精度;再者,载体120的承载板121的一侧面1141凸设驱动块,该驱动块靠近第一转轴122a、第二转轴122b所在轴线,因此使载体120的受力点靠近其转轴,进而使载体120的旋转角度增大,因此,单轴马达100可用于一般摄像头模组中实现扫描功能,即,扩大载体120上的棱镜或平面镜的视场范围,进而增大取景角度,通过对棱镜或平面镜的全视场范围进行扫描,再配合图像合成技术,实现全景照片的效果,达到利用小的图像传感器拍摄大视野的目的,单轴马达100还可用于潜望式摄像头模组,以进行防抖补偿,并能增大防抖角度,从而具有更好的防抖效果;另外,驱动组件130采用形状记忆合金驱动件,相较于现有的电磁驱动方式,本实用新型的驱动组件130的结构简化,并减小调节时的功耗;最后,本实用新型之单轴马达100的整体结构简化,生产时的材料成本较低,有利于单轴马达100的小型化生产,并且该单轴马达100不仅可用于一般摄像头模组中来实现扫描功能,还可以用于潜望式摄像头模组中实现防抖功能,适用范围更广,对于生产厂商而言可降低生产成本。对应地,具有本实用新型之单轴马达100的摄像头模组,也具有上述技术效果。
以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已,当然不能以此来限定本实用新型之权利范围,因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化,仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种单轴马达,其特征在于,包括:
安装座,其包括相间隔设置的第一侧壁及第二侧壁;
载体,其包括一承载板,所述承载板的一侧面凸设有至少一驱动块,所述承载板的两端凸设有位于一直线上的第一转轴及第二转轴,所述第一转轴、所述第二转轴分别枢接于所述第一侧壁、所述第二侧壁;
至少一组驱动组件,每一组所述驱动组件均包括两固定片以及一形状记忆合金驱动件,两所述固定片分别固定于所述安装座,所述形状记忆合金驱动件挂设于所述驱动块且其两端与挂设点之间形成一夹角,所述形状记忆合金驱动件的两端分别连接于两所述固定片,当所述形状记忆合金驱动件受热收缩时,其两端与挂设点之间的夹角改变,可施力于所述驱动块以驱动所述载体绕所述第一转轴、所述第二转轴转动。
2.如权利要求1所述的单轴马达,其特征在于,具有偶数组所述驱动组件,偶数组所述驱动组件的所述形状记忆合金驱动件分别挂设于所述驱动块,通过偶数组所述驱动组件分别驱动所述载体向相反方向转动。
3.如权利要求1或2所述的单轴马达,其特征在于,所述驱动块上与所述形状记忆合金驱动件相接触的部位呈弧面或平面。
4.如权利要求1或2所述的单轴马达,其特征在于,还包括至少一弹性件,所述弹性件分别连接于所述安装座及所述载体,所述载体转动时可使所述弹性件产生形变,所述弹性件恢复形变时驱动所述载体复位。
5.如权利要求4所述的单轴马达,其特征在于,所述弹性件包括相间隔设置的第一连接部、第二连接部以及连接于两者之间的至少一个弹性臂,所述第一连接部、所述第二连接部中的一者连接于所述第一侧壁或所述第二侧壁,所述第一连接部、所述第二连接部中的另一者连接于所述承载板,所述载体转动时带动所述弹性臂产生形变。
6.如权利要求1或2所述的单轴马达,其特征在于,所述承载板的侧面还凸设有一连接块,所述驱动块凸设于所述连接块并与所述承载板相间隔,所述承载板的另一侧面还凸设有相间隔的第一挡板、第二挡板,所述第一挡板、第二挡板之间形成一容置槽。
7.如权利要求1或2所述的单轴马达,其特征在于,所述安装座还包括一呈镂空结构的支撑底板,所述第一侧壁、所述第二侧壁连接于所述支撑底板的两端,所述支撑底板的后侧凸设有一连接横梁,所述固定片安装于所述连接横梁。
8.如权利要求7所述的单轴马达,其特征在于,所述安装座还包括一呈镂空结构的后连接壁,所述后连接壁连接于所述第一侧壁、所述第二侧壁的后侧。
9.如权利要求6所述的单轴马达,其特征在于,还包括外壳体以及柔性电路板,所述外壳体罩设于所述安装座外并具有使所述容置槽露出于其外的开口,所述柔性电路板与所述固定片电连接且其一端凸伸出所述外壳体之外。
10.一种摄像头模组,其特征在于,包括图像传感器、反射组件以及如权利要求1-9任一项所述的单轴马达,其中,所述反射组件安装于所述安装板,所述图像传感器对应设于所述反射组件的出光侧。
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