CN117135436A - 一种驱动马达、摄像头模组和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种驱动马达、摄像头模组和电子设备,涉及电子设备技术领域,能够在光学元件高速旋转后实现快速止停刹车。其中,驱动马达包括座体、第一载体、第一驱动组件、第二驱动组件和第一制动组件。第一载体连接于座体上。第一驱动组件用于驱动第一载体相对于座体绕第一轴线转动。第二驱动组件用于驱动第一载体相对于座体绕第二轴线转动,第二轴线与第一轴线垂直。第一制动组件包括第一制动件和第二制动件,第一制动件设于座体,第二制动件设于第一载体,第一制动件包括凹球面,第二制动件包括凸球面,凸球面与凹球面贴合。驱动马达用于驱动光学元件转动以实现运动对象的追踪。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域,尤其涉及一种驱动马达、摄像头模组和电子设备。
背景技术
目前,诸如手机、平板电脑、个人电脑(Personal Computer,PC)等电子设备具有摄像头模组。摄像头模组用于实现视频和图像的拍摄。
随着技术的发展,要求摄像头模组具有追踪运动对象的功能。基于此,可以在摄像头模组内设置驱动马达。驱动马达用于带动光学元件(比如光路转折元件或者光学镜头)相对于电子设备的壳体高速转动,以在整机的位置固定的前提下,快速切换摄像头模组的拍摄角度,从而实现运动对象的追踪。但是,由于光学元件以及承载光学元件的载体质量较大,在快速转动过程中的惯性较大,因此难以实现快速止停刹车。
发明内容
本申请的实施例提供一种驱动马达、摄像头模组和电子设备,能够在光学元件高速旋转后实现快速止停刹车。
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,提供了一种驱动马达,该驱动马达包括座体、第一载体、第一驱动组件、第二驱动组件和第一制动组件。第一载体连接于座体上。第一驱动组件用于驱动第一载体相对于座体绕第一轴线转动。第二驱动组件用于驱动第一载体相对于座体绕第二轴线转动。其中,第二轴线与第一轴线垂直。第一制动组件包括第一制动件和第二制动件,第一制动件设于座体,第二制动件设于第一载体,第一制动件包括凹球面,第二制动件包括凸球面,凸球面与凹球面贴合。
这样一来,在第一载体相对于座体绕第一轴线和第二轴线转动时,凸球面与凹球面因相对运动而产生摩擦力。当第一载体在高速旋转,且第一驱动组件和第二驱动组件的驱动力撤销后,可以借助该摩擦力实现第一载体的快速刹车。此结构简单,方便操作。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第一制动件包括第一制动件本体,凹球面设于第一制动件本体。第二制动件包括第二制动件本体,凸球面设于第二制动件本体。第一制动件本体和第二制动件本体的材质为聚甲醛、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、不锈钢、橡胶或者硅胶。这些材料的耐磨性较优,寿命较长,能够提升驱动马达的结构稳定性,延长使用寿命。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第一制动件还包括第一弹性件,该第一弹性件设于第一制动件本体与座体之间,第一弹性件向第一制动件本体施加指向第二制动件本体的弹性力。和/或,第二制动件还包括第二弹性件,第二弹性件设于第二制动件本体与第一载体之间,第二弹性件向第二制动件本体施加指向第一制动件本体的弹性力。这样一来,借助第一弹性件和/或第二弹性件,可以增大第一制动件本体与第二制动件本体之间的挤压作用力,从而提升摩擦力,能够实现快速刹车。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第一制动件还包括第一驱动结构,该第一驱动结构与第一制动件本体连接,第一驱动结构用于驱动第一制动件本体向远离第二制动件本体的方向移动,以使第一制动件本体与第二制动件本体分离。和/或,第二制动件还包括第二驱动结构,该第二驱动结构与第二制动件本体连接,第二驱动结构用于驱动第二制动件本体向远离第一制动件本体的方向移动,以使第二制动件本体与第一制动件本体分离。这样一来,在驱动马达运行时,可以借助第一驱动结构和/或第二驱动结构,使第一制动件本体与第二制动件本体分离,以减小第一载体的转动阻力,减小磨损,延长使用寿命。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第一驱动结构包括第一电磁体和第一弹性件。第一电磁***于第一制动件本体的背对第二制动件本体的一侧,且第一电磁体与座体相对固定。第一弹性件包括第一固定部、第一弹臂部和第一支撑部。第一固定部与座体相对固定。第一支撑部位于第一电磁体与第一制动件本体之间,第一制动件本体固定于第一支撑部上,第一弹臂部连接于第一固定部与第一支撑部之间。第一电磁体处于断电状态,第一支撑部与第一电磁体之间具有间隙。当第一电磁体通电时,第一支撑部与第一电磁体吸合,第一制动件本体与第二制动件本体分离。此第一驱动结构的结构简单,控制方便,且体积较小,能够提升驱动马达的结构紧凑性。
在第一方面的一种可能的实现方式中,驱动马达还包括第二载体,第二载体绕第一轴线可转动连接于座体,第一载体绕第二轴线可转动连接于第二载体。第一驱动组件设于座体与第二载体之间,并用于驱动第二载体相对于座体绕第一轴线转动。第二驱动组件设于第二载体与第一载体之间,并用于驱动第一载体相对于第二载体绕第二轴线转动。其中,座体与第二载体组成点头旋转组件,第二载体与第一载体组成摆头旋转组件。由此,借助该点头旋转组件和摆头旋转组件,使得第一载体能够相对于座体绕第一轴线和第二轴线转动。此结构的紧凑性较优,且两级旋转组件分别独立运动,有利于提升运动控制精度。
在第一方面的一种可能的实现方式中,座体包括沿第一轴线间隔排列且相对设置的第一侧壁和第二侧壁。第一侧壁设有第一半圆孔,第二侧壁设有第二半圆孔。第一半圆孔对应的圆心线、第二半圆孔对应的圆心线均与第一轴线共线。沿第一半圆孔的周向,第一半圆孔的内壁面包括第一圆弧面和第一平面,第一圆弧面、第一平面沿第二轴线的长度方向排列。沿第二半圆孔的周向,第二半圆孔的内壁面包括第二圆弧面和第二平面,第二圆弧面、第二平面也沿第二轴线的长度方向排列。第二载***于第一侧壁与第二侧壁之间,第二载体设有第一半圆轴和第二半圆轴,第一半圆轴对应的圆心线与第二半圆轴对应的圆心线共线。第一半圆轴容置于第一半圆孔内并能够在第一半圆孔内转动,第二半圆轴容置于第二半圆孔内并能够在第二半圆孔内转动。这样一来,借助第一半圆轴与第一半圆孔配合,同时借助第二半圆轴与第二半圆孔配合,使第二载体绕第一轴线可转动连接于座体上,此结构简单。而且,由于第一圆弧面、第一平面沿第二轴线的长度方向排列,第二圆弧面、第二平面沿第二轴线的长度方向排列,因此第一半圆孔和第一半圆轴、以及第二半圆孔和第二半圆轴的尺寸可以制作得较大,能够提升第二载体在座体上的支撑稳定性。同时,第一半圆孔和第一半圆轴、以及第二半圆孔和第二半圆轴在第二轴线的长度方向上的尺寸较小,能够缩小座体和第二载体在第二轴线的长度方向上的长度,有利于驱动马达的体积小型化,便于在内部空间有限的电子设备内进行安装。
在第一方面的一种可能的实现方式中,沿第一半圆轴的周向,第一半圆轴的侧面包括第三圆弧面和第三平面,第三圆弧面与第一圆弧面相对,且第三圆弧面对应的圆心线与第一圆弧面对应的圆心线共线,第三平面与第一平面相对且间隔设置。沿第二半圆轴的周向,第二半圆轴的侧面包括第四圆弧面和第四平面,第四圆弧面与第二圆弧面相对,且第四圆弧面对应的圆心线与第二圆弧面对应的圆心线共线,第四平面与第二平面相对且间隔设置。这样一来,第三圆弧面相对于第一圆弧面绕第一轴线转动,使得第一半圆轴在第一半圆孔内绕第一轴线转动,此结构简单,操作方便。第三平面与第一平面之间具有间隙,该间隙用于在第一半圆轴转动过程中,避让第一半圆轴。同理的,第四圆弧面相对于第二圆弧面绕第一轴线转动,使得第二半圆轴在第二半圆孔内绕第一轴线转动,此结构简单,操作方便。第四平面与第二平面之间同样具有间隙,该间隙用于在第二半圆轴转动过程中,避让第二半圆轴。由此使得第一半圆轴能够在第一半圆孔内转动,同时使得第二半圆轴能够在第二半圆孔内转动,此结构简单。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第一圆弧面设有第一限位槽,第一限位槽沿第一圆弧面的弧形轮廓线延伸。第一限位槽与第三圆弧面之间设有至少一个第一滚珠。第二圆弧面设有第二限位槽,第二限位槽沿第二圆弧面的弧形轮廓线延伸,第二限位槽与第四圆弧面之间设有至少一个第二滚珠。这样一来,第三圆弧面与第一圆弧面之间借助第一滚珠实现滚动摩擦,第四圆弧面与第二圆弧面之间借助第二滚珠实现滚动摩擦,滚动摩擦的摩擦力较小,磨损较小,有利于延长点头致动装置的寿命。而且,借助第一限位槽可以对第一滚珠进行限位,同时借助第二限位槽可以对第二滚珠进行限位,能够防止第一滚珠和第二滚珠脱出。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第一限位槽沿第一轴线的长度方向贯穿第一侧壁的朝向第二侧壁的表面。或者,第二限位槽沿第一轴线的长度方向贯穿第二侧壁的朝向第一侧壁的表面。这样一来,可以提升第一半圆轴与第一半圆孔之间、以及第二半圆轴与第二半圆孔之间沿第一轴线的长度方向的安装容错率,避免因尺寸偏差出现不能装配的现象,从而降低安装难度,提升安装效率。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第一侧壁包括第一侧壁主体和第一限位件。第一侧壁主体沿第二轴线的长度方向的两端分别为第一端和第二端,第一端设有向第二端凹陷的缺口。缺口包括第一缺口部分和第二缺口部分,第二缺口部分位于第一缺口部分的远离第一端的一侧,且第一侧壁主体的围成第二缺口部分的内壁面形成第一圆弧面。第一缺口部分在第一方向上的最小宽度大于或者等于第二缺口部分在第一方向上的最大宽度。第一限位件固定于第一缺口部分内,且第一限位件的朝向第二缺口部分的一端端面的至少部分区域形成第一平面。其中,第一方向与第一轴线的长度方向垂直,且第一方向还与第二轴线的长度方向垂直。这样一来,在经由第一缺口部分将第一半圆轴和第一滚珠安装至第二缺口部分之后,可以将第一限位件固定在第一缺口部分内,以实现止挡限位。此安装难度较低,良率较优。
在第一方面的一种可能的实现方式中,座体还包括第三侧壁,该第三侧壁连接于第一侧壁与第二侧壁之间。第一驱动组件包括第一线圈和第一磁体。第一线圈设于第三侧壁,第一磁体设于第二载体,第一线圈与第一磁体相对。此第一线圈和第一磁体组成的驱动组件控制简单,驱动力较大。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第二载体的朝向第三侧壁的表面包括第一凸弧面,该第一凸弧面向第三侧壁凸起,第一凸弧面对应的圆心线与第一轴线平行或共线。这样一来,当第二载体相对于座体绕第一轴线转动时,第二载体转动所需避让空间较小,有利于减小驱动马达的体积,提高结构紧凑性。同时,在驱动马达的体积一定的前提下,可以增大第一载体相对于第二载体的转动角度,从而增大摄像头模组的最大追踪角度。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第一凸弧面设有第一沉槽,第一磁体设于第一沉槽内,且第一磁体包括第一表面和第二表面。第一表面朝向第三侧壁,第一表面为向第三侧壁凸起的圆弧面,该圆弧面对应的圆心线与第一轴线平行或共线。第二表面与第一表面相背对,第二表面为平面。这样一来,借助第一沉槽,可以避免第一磁体凸出第二载体的表面,避免与第一线圈、座体产生干涉,同时能够保证结构紧凑性。而且,由于第一表面为向第三侧壁凸起的圆弧面,因此第二载体在绕第一轴线转动的过程中,所需的避让空间较小,在第二载体的最大旋转角度一定的前提下,有利于减小驱动马达的体积,能够在空间有限的电子设备内进行安装。在驱动马达的体积一定的前提下,能够增大第二载体的最大旋转角度,以便于实现大角度追踪。另外,由于第二表面为平面,平面的成型工艺简单,良率较高,因此能够降低第二载体的制作成本。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第二载体包括第四侧壁、第五侧壁和第六侧壁。第四侧壁与第五侧壁相对且间隔设置,第一半圆轴设于第四侧壁的背对第五侧壁的表面,第二半圆轴设于第五侧壁的背对第四侧壁的表面。第六侧壁连接于第四侧壁与第五侧壁之间,第六侧壁与第三侧壁相对,第一凸弧面位于第六侧壁的朝向第三侧壁的表面。此第二载体的结构简单,布局合理。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第一载***于第四侧壁与第五侧壁之间,且第六侧壁可转动连接有转轴,转轴的轴线与第二轴线共线,第一载体连接于转轴上。这样一来,受转轴的约束,第一载体相对于第二载体的旋转运动的精度较高,可靠性较优。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第一载体的朝向第四侧壁的表面为第二凸弧面,该第二凸弧面向第四侧壁凸起,且第二凸弧面对应的圆心线与第二轴线平行或共线。第四侧壁的朝向第一载体的表面为第一凹弧面,第一凹弧面向远离第一载体的方向凹陷,第一凹弧面对应的圆心线与第二轴线平行或者共线,第一凹弧面与第二凸弧面相面对。第一载体的朝向第五侧壁的表面为第三凸弧面,该第三凸弧面向第五侧壁凸起,且第三凸弧面对应的圆心线与第二轴线平行或共线。第五侧壁的朝向第一载体的表面为第二凹弧面,第二凹弧面向远离第一载体的方向凹陷,第二凹弧面对应的圆心线与第二轴线平行或共线,第二凹弧面与第三凸弧面相面对。这样一来,当第一载体相对于第二载体绕第二轴线转动时,第二凸弧面在第一凹弧面内旋转,第三凸弧面在第二凹弧面内旋转,第一载体转动所需避让空间较小,有利于减小驱动马达的体积。同时,在驱动马达的体积一定的前提下,可以增大第一载体相对于第二载体的转动角度,从而增大摄像头模组的最大追踪角度。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第二驱动组件包括第二线圈、第三线圈、第二磁体和第三磁体。第二线圈和第三线圈设于第一载体的朝向第六侧壁的表面,且第二线圈和第三线圈位于转轴的相对两侧,并关于该转轴对称设置。第二磁体和第三磁体设于第六侧壁的朝向第一载体的表面,且第二磁体与第二线圈相对,第三磁体与第三线圈相对。此第二线圈、第三线圈、第二磁体和第三磁体组成的驱动组件控制简单,驱动力较大。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第二线圈和第三线圈的环绕路径均为等腰梯形,等腰梯形的顶边位于等腰梯形的底边的远离转轴的一侧。这样一来,第二线圈以及第三线圈的靠近转轴的一端在第一方向上的高度较大,第二线圈以及第三线圈的远离转轴的一端在第一方向上的高度较小,能够减小第一载体相对于第二载体转动时,第二线圈和第三线圈所需的避让空间,有利于提高结构紧凑性,缩小驱动马达的体积。在驱动马达的体积一定的前提下,有利于增大第一载体绕第二轴线摆动的最大角度,提高追踪角度。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第二线圈包括相对的第一斜腰边和第二斜腰边,第一斜腰边连接于第二线圈的顶边的一端与第二线圈的底边的一端之间,第二斜腰边连接于第二线圈的顶边的另一端与第二线圈的底边的另一端之间。第二磁体包括第三磁体单元和第四磁体单元,第三磁体单元、第四磁体单元沿第一方向间隔排列。第三磁体单元的充磁方向、第四磁体单元的充磁方向均与第二轴线的长度方向平行,第三磁体单元的充磁方向与第四磁体单元的充磁单元相反。第一斜腰边与第三磁体单元相对,第二斜腰边与第四磁体单元相对。此结构简单,驱动力较大。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第三磁体单元的朝向第四磁体单元的侧面为第一斜面,该第一斜面的朝向第二轴线的边缘为第一边缘,第一斜面的远离第二轴线的边缘为第二边缘,由第一边缘至第二边缘,第一斜面向远离第四磁体单元的方向倾斜。第四磁体单元的朝向第三磁体单元的侧面为第二斜面,该第二斜面的朝向第二轴线的边缘为第三边缘,第二斜面的远离第二轴线的边缘为第四边缘。由第三边缘至第四边缘,第二斜面向远离第三磁体单元的方向倾斜。这样一来,第一斜面与第二斜面之间形成三角形间隙,该三角形间隙可以避免出现第一斜腰边、第二斜腰边均与第三磁体单相对,以及第一斜腰边、第二斜腰边均与第四磁体单元相对的情况。从而能够保证第一载体的驱动力,避免驱动失效。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第一载体包括第一载体单元、第二载体单元和第三驱动组件。第一载体单元可转动连接于转轴上。第二载体单元绕第三轴线可转动连接于第一载体单元上。第三驱动组件用于驱动第二载体单元相对于第一载体单元绕第三轴线转动。其中,第三轴线与第一轴线平行或共线。这样一来,可以将光路元件承载于第二载体单元上,并借助第一载体实现OIS驱动。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第一载体单元包括基部、第一支撑部和第二支撑部。第一支撑部和第二支撑部设于基部上,且第一支撑部和第二支撑部沿第三轴线的长度方向间隔排列。第一支撑部上设有第一半圆弧凹面,第二支撑部上设有第二半圆弧凹面,第一半圆弧凹面对应的圆心线、第二半圆弧凹面对应的圆心线均与第三轴线共线。第二载体单元设有第一半圆凸部和第二半圆凸部,第一半圆凸部对应的圆心线、第二半圆凸部对应的圆心线共线,且第一半圆凸部支撑于第一半圆弧凹面并能够沿第一半圆弧凹面转动,第二半圆凸部支撑于第二半圆弧凹面并能够沿第二半圆弧凹面转动。这样一来,第一半圆凸部和第二半圆凸部的尺寸可以制作得较大,能够保证支撑稳定性。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第一载体单元还包括第一侧部和第二侧部。第一侧部设置于第一支撑部的背对第二支撑部的一侧,第二侧部设置于第二支撑部的背对第一支撑部的一侧。第二凸弧面位于第一侧部的背对第一支撑部的表面,第三凸弧面位于第二侧部的背对第二支撑部的表面。这样一来,可以将第一半圆弧凹面和第二凸弧面分散布局在第一支撑部和第一侧部上,将第二半圆弧凹面和第三凸弧面分散布局在第二支撑部和第二侧部上,此布局合理,能够保证结构强度。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第一载体单元还包括第三侧部。第三侧部连接于第一侧部与第二侧部之间并与第六侧壁相对设置,第二载体单元位于第一侧部与第二侧部之间并位于第三侧部的背对第六侧壁的一侧,第二线圈和第三线圈设置于第三侧部的朝向第六侧壁的表面,第二磁体和第三磁体设于第六侧壁的朝向第三侧部的表面。这样一来,可以借助第一侧部、第二侧部、第三侧部对第一支撑部、第二支撑部以及第二载体单元进行保护,避免第二载体单元在相对于第一载体单元转动时,与第二载体以及座体之间产生干涉。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第三驱动组件包括第四线圈和第四磁体。第四线圈设于基部,第四磁体设于第二载体单元的朝向基部的表面,第四磁体与第四线圈相对。此第四线圈和第四磁体组成的驱动组件控制简单,驱动力较大。
在第一方面的一种可能的实现方式中,驱动马达还包括第二制动组件,该第二制动组件包括第三制动件和第四制动件。第三制动件设于座体,第四制动件设于第二载体。第三制动件包括第一限位部,第四制动件包括第二限位部,第一限位部与第二限位部配合,以阻止第二载体相对于座体绕第一轴线转动。这样一来,当驱动马达停机且复位时,借助第三制动件和第四制动件,可以阻止第二载体相对于座体转动,能够减小噪声,保证停机稳定性及可靠性。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第三制动件还包括第三驱动结构,第三驱动结构与第一限位部连接,第三驱动结构用于驱动第一限位部向远离第二限位部的方向移动,以使第一限位部与第二限位部分离。和/或,第四制动件还包括第四驱动结构,第四驱动结构与第二限位部连接,第四驱动结构用于驱动第二限位部向远离第一限位部的方向移动,以使第二限位部与第一限位部分离。这样一来,在驱动马达启动时,可以借助第三驱动结构和/或第四驱动结构,使第一限位部与第二限位部分离,以减小第二载体的转动阻力,减小磨损,延长使用寿命。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第三驱动结构包括第二电磁体和第二弹性件。第二电磁***于第一限位部的背对第二限位部的一侧,且第二电磁体与座体相对固定。第二弹性件包括第二固定部、第二弹臂部和第二支撑部。第二固定部与座体相对固定。第二支撑部位于第二电磁体与第一限位部之间,第一限位部设于第二支撑部上,第二弹臂部连接于第二固定部与第二支撑部之间。第二电磁体处于断电状态,第二支撑部与第二电磁体之间具有间隙。当第二电磁体通电时,第二支撑部与第二电磁体吸合,第一限位部与第二限位部分离。此第三驱动结构的结构简单,控制方便,且体积较小,能够提升驱动马达的结构紧凑性。
第二方面,又提供一种摄像头模组,该摄像头模组包括光路转折元件、光学镜头、感光器件和如上任一技术方案所述的驱动马达。光学镜头位于光路转折元件的出光侧。感光器件位于光学镜头的出光侧。光路转折元件固定于驱动马达的第一载体上。
由于本申请提供的摄像头模组包括如上任一技术方案所述的驱动马达,因此二者能够解决相同的技术问题,并达到相同的效果。
第三方面,还提供一种电子设备,该电子设备包括显示屏、背壳、摄像头模组和电路板组件。背壳与显示屏固定。摄像头模组为如上技术方案所述的摄像头模组,该摄像头模组容置于背壳内。电路板组件容置于背壳内,且电路板组件与摄像头模组电连接。
由于本申请提供的电子设备包括如上技术方案所述的摄像头模组,因此二者能够解决相同的技术问题,并达到相同的效果。
附图说明
图1为本申请一些实施例提供的电子设备的立体图;
图2为图1所示电子设备的分解结构示意图;
图3为本申请一些实施例提供的摄像头模组的结构框图;
图4为图3所示摄像头模组在追踪一种运动对象过程中的运动状态示意图;
图5为图3所示摄像头模组在追踪又一运动对象过程中的运动状态示意图;
图6为本申请一些实施例提供的驱动马达与光路转折元件的装配图;
图7为图6所示装配结构的分解结构示意图;
图8为图7所示装配结构中驱动马达的分解结构示意图;
图9为图8所示驱动马达中点头致动装置的装配图;
图10为图9所示点头致动装置的分解结构示意图;
图11为图10所示点头致动装置在另一视角下的分解结构示意图;
图12为图10和图11所示点头致动装置内座体的部分结构的立体图;
图13为图10和图11所示点头致动装置内第二载体的立体图;
图14为图10和图11所示点头致动装置中第一驱动组件的结构及受力分析图;
图15为图10所示点头致动装置中第二载体与第一磁体的分解结构示意图;
图16为图10和图11所示点头致动装置中第一驱动芯片的朝向第一磁体的表面的结构示意图;
图17为图10和图11所示点头致动装置中第一驱动芯片的朝向第一电路板的表面的结构示意图;
图18为图8所示驱动马达中摆头致动装置的装配图;
图19为图18所示摆头致动装置的分解结构示意图;
图20为图19所示摆头致动装置在另一视角下的分解结构示意图;
图21为图20所示摆头驱动装置中第二线圈、第三线圈、第二磁体和第三磁体的相对位置示意图;
图22为图21所示组件中第一磁体和第二磁体的结构示意图;
图23为图21所示组件在第二线圈和第三线圈顺时针旋转至最大角度时的相对位置示意图;
图24为图21所示组件在第二线圈和第三线圈逆时针旋转至最大角度时的相对位置示意图;
图25为图19和图20所示摆头致动装置中第三电路板在一种视角下的立体图;
图26为图25所示第三电路板在另一种视角下的立体图;
图27为图19和图20所示摆头致动装置中第三电路板、第一载体、第二线圈、第三线圈和第二驱动芯片的装配图;
图28为图27所示装配结构在另一视角下的立体图;
图29为图8所示驱动马达中第一载体的立体图;
图30为图29所示第一载体的分解结构示意图;
图31为图30所示第一载体在另一视角下的分解结构示意图;
图32为图30所示第一载体在另一视角下的分解结构示意图;
图33为图25和图26所示第三电路板与图29-图32所示第一载体中第一载体单元、第三驱动组件的装配图;
图34为图33所示装配结构沿A-A向的截面结构示意图;
图35为图10和图11所示点头致动装置中第二电路板的结构示意图;
图36为图8所示驱动马达中第一载体与第二制动件的装配结构;
图37为图7所示组件中驱动马达沿B-B向的截面结构示意图;
图38为本申请又一些实施例提供的第一制动组件的结构示意图;
图39为图38所示第一制动组件中第一制动件本体与第二制动件本体分离后的相对位置示意图;
图40为图37所示驱动马达中第一限位部与第二限位部分离后的相对位置示意图。
具体实施方式
在本申请实施例中,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”、“第八”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”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”、“第八”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本申请实施例中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
在本申请实施例中,“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例中,除特别说明之外,描述“平行”均表示允许一定误差范围内的大致平行,该误差范围可以为相对于绝对平行偏差角度小于或者等于5°的范围。描述“垂直”均表示允许一定误差范围内的大致垂直,该误差范围可以为相对于绝对垂直偏差角度小于或者等于5°的范围。描述“共线”均表示一定误差范围内的大致共线,该误差范围可以相对于绝对共线偏差角度小于或者等于5°的范围。
本申请提供一种电子设备,该电子设备为具有拍摄功能的一类电子设备。具体的,该电子设备可以是便携式电子装置或其他合适的电子装置。例如,电子设备可以是手机、大屏设备、照相机、监控器、平板电脑(tablet personal computer)、笔记本电脑、车载设备、可穿戴设备、增强现实(augmented reality,AR)眼镜、AR头盔、虚拟现实(virtualreality,VR)眼镜或者VR头盔等。
请参阅图1,图1为本申请一些实施例提供的电子设备100的立体图,本实施例以及下文各实施例是以电子设备100为手机进行示例性说明。电子设备100大致呈矩形平板状,基于此,为了方便后文各实施例的描述,建立XYZ坐标系,具体定义电子设备100的宽度方向为X轴方向,电子设备100的长度方向为Y轴方向,电子设备100的厚度方向为Z轴方向。可以理解的是,电子设备100的坐标系可以根据实际需要进行灵活设置,在此不做具体限定。当电子设备100为其他产品时,电子设备100也可以大致呈正方体状、立柱状、球状、椭球状或者其他不规则形状等等,在此不做具体限定。
请一并参阅图1和图2,图2为图1所示电子设备100的分解结构示意图。电子设备100包括屏幕10、背壳20、摄像头模组30、电路板组件40和摄像头装饰盖50。
可以理解的是,图1和图2示意性的示出了电子设备100包括的一些部件,这些部件的实际形状、实际大小、实际位置和实际构造不受图1和图2的限制。在其他一些示例中,电子设备100也可以不包括屏幕10和摄像头装饰盖50。
屏幕10用于显示图像、视频等。屏幕10包括透光盖板101和显示屏102。透光盖板101与显示屏102层叠设置。透光盖板101主要用于对显示屏102起到保护以及防尘作用。透光盖板101的材质包括但不限于玻璃。显示屏102可以采用柔性显示屏,也可以采用刚性显示屏。例如,显示屏102可以为有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)显示屏,有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrix organiclight-emitting diode,AMOLED)显示屏,迷你发光二极管(mini light-emitting diode)显示屏,微型发光二极管(micro light-emitting diode)显示屏,微型有机发光二极管(micro organic light-emitting diode)显示屏,量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diode,QLED)显示屏,液晶显示屏(liquid crystal display,LCD)。
背壳20用于保护电子设备100的内部电子器件。背壳20包括背盖201和边框202。背盖201位于显示屏102远离透光盖板101的一侧,并与透光盖板101、显示屏102层叠设置。边框202位于背盖201与透光盖板101之间。且边框202固定于背盖201上。示例性的,边框202可以通过粘胶固定连接于背盖201上。边框202也可以与背盖201为一体成型结构,也即边框202与背盖201为一个整体结构。透光盖板101通过胶粘固定于边框202上。透光盖板101、背盖201与边框202围成电子设备100的内部容纳空间。该内部容纳空间将显示屏102容纳在内。
摄像头模组30用于实现视频或图像的拍摄。摄像头模组30固定于电子设备100的内部容纳空间中。在一些实施例中,请重点参阅图2,电子设备100还包括中板203。中板203固定于边框202的内表面一周。示例的,中板203可以通过焊接固定于边框202上。中板203也可以与边框202为一体成型结构。中板203用作电子设备100的结构“骨架”,摄像头模组30可以通过螺纹连接、卡接、焊接等方式固定并支撑于该中板203上。
摄像头模组30可以用作后置摄像头模组。在其他实施例中,摄像头模组30也可以用作前置摄像头模组。本实施例以及下文各实施例是以摄像头模组30用作后置摄像头模组进行示例性说明。
具体的,请继续重点参阅图2,摄像头模组30可以固定于中板203的朝向背盖201的表面。摄像头模组30的入光面朝向背盖201。背盖201上设有安装口60。摄像头装饰盖50覆盖并固定于安装口60处。摄像头装饰盖50用于保护摄像头模组30。一些实施例中,摄像头装饰盖50凸出至背盖201的外侧。这样一来,摄像头装饰盖50可以增加摄像头模组30在电子设备100内沿Z轴方向的安装空间。在另一些实施例中,摄像头装饰盖50也可以与背盖201平齐或者内凹至电子设备100的内部容纳空间内。摄像头装饰盖50上设有透光部501。透光部501允许外界光线透过,并射入摄像头模组30的入光面。
电路板组件40包括电路板以及设于电路板上的电子元器件,电子元器件包括但不限于中央处理器(central processing unit,CPU)、智能算法芯片、图像处理芯片或电源管理芯片(power management IC,PMIC)。
电路板组件40固定于电子设备100的内部容纳空间中。示例的,电路板组件40可以通过螺纹连接、卡接等方式固定于中板203上。当电子设备100不包括中板203时,电路板组件40也可以通过螺纹连接、卡接等方式固定于显示屏102靠近背盖201的表面。
电路板组件40与摄像头模组30电连接。电路板组件40用于接收并处理来自摄像头模组30的包含图像信息的电信号,还用于控制摄像头模组30工作以实现大角度追踪、超广角摄像、光学防抖(optical image stabilization,OIS)或者自动对焦(automaticfocusing,AF)。
下面主要对摄像头模组30进行介绍。
摄像头模组30包括但不限于直立式摄像头模组和潜望式摄像头模组。下面首先以潜望式摄像头模组为例介绍摄像头模组30的具体结构。
请参阅图3,图3为本申请一些实施例提供的摄像头模组30的结构框图。摄像头模组30包括光路转折元件301、光学镜头302、感光器件303和驱动马达(图3中未示出)。
其中,光路转折元件301、光学镜头302、感光器件303沿X轴方向排列,由此能够减小摄像头模组30在Z轴方向上的占用高度,有利于电子设备100的薄型化。
光路转折元件301用于改变光路的传输路径。
具体的,请继续参阅图3,光路转折元件301可以为三棱镜。光路转折元件301包括入光面S1、出光面S2和反光面S3。
在图3所示状态中,入光面S1与XY平面平行。入光面S1朝向上述透光部501。出光面S2与YZ平面平行,出光面S2与入光面S1垂直。反光面S3相对于入光面S1和出光面S2倾斜45°。
外界光线由透光部501射入电子设备100内后,经由入光面S1射入光路转折元件301,进一步经反光面S3反射后,由出光面S2射出,光线的传输路径为L0路径。由此,将光线进行一次转折,以形成L型传输路径,由此使得光路转折元件301、光学镜头302、感光器件303能够沿X轴方向排列,以减小摄像头模组30在Z轴方向上的占用高度,有利于电子设备100的薄型化。
在其他实施例中,光路转折元件301也可以为倾斜设置的平板状棱镜或者镜面反射镜。
光学镜头302用于对被拍摄对象进行成像。
请返回参阅图3,光学镜头302位于光路转折元件301的出光侧,具体的,光学镜头302位于出光面S2所朝向的一侧。
光学镜头302可以包括镜筒和光学镜片组。镜筒用于固定并保护光学镜片组。镜筒呈筒状,镜筒的轴向沿X轴方向延伸。光学镜片组安装于镜筒内。光学镜片组包括至少一个光学镜片。当光学镜片组包括多个光学镜片时,该多个光学镜片沿镜筒的轴向依次层叠设置。
光线由出光面S2射出后,可以射入光学镜头302内的光学镜片组,以对被拍摄对象进行成像。基于此,感光器件303位于光学镜头302的出光侧,这样成像后的光信号射入感光器件303。感光器件303用于感应光信号,并将光信号转换成电信号输出至前述电路板组件40。由此实现图像的拍摄。
驱动马达用于驱动光路转折元件301转动,具体的,请参阅图3,驱动马达用于驱动光路转折元件301绕第一轴线O1和第二轴线O2转动,以对运动对象进行追踪。其中,第一轴线O1可以与Y轴平行,第二轴线O2可以与X轴平行,第二轴线O2与第一轴线O1垂直。
第二轴线O2与第一轴线O1可以共面设置,也即是二者有交点,也可以不共面设置,也即是二者无交点。本实施例以及下文各实施例是在第二轴线O2与第一轴线O1共面设置的基础上进行的说明,这不能认为是对本申请构成的特殊限制。
示例的,请参阅图4,图4为图3所示摄像头模组30在追踪一种运动对象过程中的运动状态示意图。在本示例中,运动对象为运动员一。相对于电子设备100,运动员一处于沿X轴方向的连续跳跃过程中。当运动员一由A1位置运动至A2位置时,驱动马达驱动光路转折元件301绕第一轴线O1由B1位置旋转至B2位置,光路也由L1路径切换为L2路径,以对运动员一进行追踪。
又示例的,请参阅图5,图5为图3所示摄像头模组30在追踪又一运动对象过程中的运动状态示意图。在本示例中,运动对象为运动员二。相对于电子设备100,运动员二处于沿Y轴方向的连续跳跃过程中。当运动员二由A3位置运动至A4位置时,驱动马达驱动光路转折元件301绕第二轴线O2由B3位置旋转至B4位置,光路也由L3路径切换为L4路径,以对运动员二进行追踪。
可以知道的是,由于运动对象的移动路径以及运动对象相对于电子设备100的位置不同,因此大多数追踪场景下,驱动马达在驱动光路转折元件301绕第一轴线O1转动的同时,还联合驱动光路转折元件301绕第二轴线O2转动,以追踪不同的运动对象。
相对于图3所示状态,光路转折元件301绕第一轴线O1向左或者向右的最大旋转角度为第一最大旋转角度,光路转折元件301绕第二转轴O2向前或者向后的最大旋转角度为第二最大旋转角度。第一最大旋转角度和第二最大旋转角度可以大于或者等于5°,且小于或者等于30°。具体的,该第一最大旋转角度和第二最大旋转角度可以为5°、6°、7°、10°、20°、25°或者30°。
需要说明的是,为了更形象地描述光路转折元件301的运动形式,光路转折元件301绕第一轴线O1的旋转运动可以称之为点头运动,光路转折元件301绕第二轴线O2的旋转运动可以称之为摆头运动。
下面主要对驱动马达进行介绍。
请参阅图6和图7,图6为本申请一些实施例提供的驱动马达304与光路转折元件301的装配图,图7为图6所示装配结构的分解结构示意图。
在本实施例中,请重点参阅图7,光路转折元件301除了包括入光面S1、出光面S2和反光面S3之外,还包括过渡面S4、过渡面S5、过渡面S6、过渡面S7和过渡面S8,以防止光路转折元件301的表面出现尖角,避免光路转折元件301在生产、运输、包装或者安装过程中划伤人手或者其他设备。
请参阅图8,图8为图7所示装配结构中驱动马达304的分解结构示意图。驱动马达304包括座体1、壳体2、第一载体3、第二载体7、第一驱动组件4、第二驱动组件5、第一制动组件6和第二制动组件9。
座体1用作驱动马达304的支撑骨架,用于支撑并固定其他结构件。
壳体2连接于座体1,用于保护驱动马达304的内部结构。壳体2的材质包括但不限于金属和塑胶。
第一载体3位于壳体2内,第一载体3用于承载光路转折元件301。在一些实施例中,请参阅图8,第一载体3具有支撑面a,光路转折元件301支撑于支撑面a上,且光路转折元件301的反光面S3与支撑面a相对。
第一载体3连接于座体1上,并能够相对于座体1绕第一轴线O1和第二轴线O2转动。
在一些实施例中,第一载体3可以借助弹性件连接于座体1上,弹性件可以为弹片。当第一载体3相对于座体1绕第一轴线O1和/或第二轴线O2转动时,可以迫使弹性件产生弹性变形,并积蓄弹性力。当第一载体3相对于座体1运动的驱动力消失时,弹性件积蓄的弹性力可以带动第一载体3复位。此结构简单,成本低。
在其他实施例中,请参阅图8,第一载体3与座体1之间也可以通过多级旋转组件连接。具体的,第二载体7绕第一轴线O1可转动连接于座体1上,第一载体3绕第二轴线O2可转动连接于第二载体7上。
其中,座体1与第二载体7组成点头旋转组件,第二载体7与第一载体3组成摆头旋转组件。由此,借助该点头旋转组件和摆头旋转组件,使得第一载体3能够相对于座体1绕第一轴线O1和第二轴线O2转动。此结构的紧凑性较优,且两级旋转组件分别独立运动,有利于提升运动控制精度。
第一驱动组件4用于驱动第一载体3相对于座体1绕第一轴线O1转动。在一些实施例中,请参阅图8,第一驱动组件4设于座体1与第二载体7之间,第一驱动组件4用于驱动第二载体7相对于座体1绕第一轴线O1转动,以带动第一载体3绕第一轴线O1转动。
第二驱动组件5用于驱动第一载体3相对于座体1绕第二轴线O2转动。在一些实施例中,请继续参阅图8,第二驱动组件5设于第二载体7与第一载体3之间,第二驱动组件5用于驱动第一载体3相对于第二载体7绕第二轴线O2转动,以带动第一载体3绕第二轴线O2转动。
座体1、第二载体7和第一驱动组件4组成点头致动装置,第二载体7、第一载体3和第二驱动组件5组成摆头致动装置。基于此,下面结合附图对该点头致动装置和摆头致动装置进行详细描述。
请参阅图9-图11,图9为图8所示驱动马达304中点头致动装置的装配图,图10为图9所示点头致动装置的分解结构示意图,图11为图10所示点头致动装置在另一视角下的分解结构示意图。
座体1包括第一侧壁11、第二侧壁12和第三侧壁13。第一侧壁11、第二侧壁12沿Y轴方向间隔排列并相对设置。第三侧壁13连接于第一侧壁11与第二侧壁12之间。
第一侧壁11上设有第一半圆孔14,第二侧壁12上设有第二半圆孔15。第一半圆孔14对应的圆心线、第二半圆孔15对应的圆心线均与第一轴线O1共线。
而且,请重点参阅图10和图11,沿第一半圆孔14的周向,第一半圆孔14的内壁面包括第一圆弧面141和第一平面142。第一圆弧面141对应的圆心角可以为180°,也可以大于180°,还可以小于180°,在此不做具体限定。第一圆弧面141、第一平面142沿X轴方向排列。
相应的,沿第二半圆孔15的周向,第二半圆孔15的内壁面包括第二圆弧面151和第二平面152。第二圆弧面151对应的圆心角可以为180°,也可以大于180°,还可以小于180°,在此不做具体限定。第二圆弧面151、第二平面152沿X轴方向排列。
在上述基础上,第二载体7设有第一半圆轴74和第二半圆轴(图中未示出)。在一些实施例中,第二载体7包括第四侧壁71、第五侧壁72和第六侧壁73。第四侧壁71、第五侧壁72沿Y轴方向间隔排列并相对设置。第六侧壁73连接于第四侧壁71与第五侧壁72之间。
第一半圆轴74设置于第四侧壁71的背对第五侧壁72的表面,第二半圆轴设置于第五侧壁72的背对第四侧壁71的表面。第一半圆轴74对应的圆心线与第二半圆轴对应的圆心线共线。
第一半圆轴74容置于第一半圆孔14内并能够在第一半圆孔14内转动。第二半圆轴容置于第二半圆孔15内并能够在第二半圆孔15内转动。
这样一来,借助第一半圆轴74与第一半圆孔14配合,同时借助第二半圆轴与第二半圆孔15配合,使第二载体7绕第一轴线O1可转动连接于座体1上,此结构简单。
而且,由于第一圆弧面141、第一平面142沿X轴方向排列,第二圆弧面151、第二平面152沿X轴方向排列,因此第一半圆孔14和第一半圆轴74、以及第二半圆孔15和第二半圆轴的尺寸可以制作得较大,能够提升第二载体7在座体1上的支撑稳定性。
同时,第一半圆孔14和第一半圆轴74、以及第二半圆孔15和第二半圆轴在X轴方向上的尺寸较小,能够缩小座体1和第二载体7在X轴方向上的长度,有利于驱动马达304的体积小型化,便于在内部空间有限的电子设备内进行安装。
在其他实施例中,第一半圆孔14和第一半圆轴74的设置位置可以互换。具体的,第一半圆孔14设于第四侧壁71,第一半圆轴74设于第一侧壁11。相应的,第二半圆孔15和第二半圆轴的设置位置也可以互换。具体的,第二半圆孔15设于第五侧壁72,第二半圆轴设于第二侧壁12。
为了使得第一半圆轴74能够在第一半圆孔14内转动,同时使得第二半圆轴能够在第二半圆孔15内转动,第一半圆轴74的侧面与第一半圆孔14的内壁面之间、以及第二半圆轴的侧面与第二半圆孔15的内壁面之间可以具有间隙。
具体的,在一些实施例中,请重点参阅图10和图11,沿所述第一半圆轴74的周向,第一半圆轴74的侧面包括第三圆弧面741和第三平面742。
第三圆弧面741与第一圆弧面141相对,且第三圆弧面741对应的圆心线与第一圆弧面141对应的圆心线共线。
其中,第一圆弧面141对应的圆心线也即是前述第一半圆孔14对应的圆心线,根据前文描述,第一半圆孔14对应的圆心线与第一轴线O1共线,因此第三圆弧面741对应的圆心线、第一圆弧面141对应的圆心线均与第一轴线O1共线。
第三圆弧面741相对于第一圆弧面141绕第一轴线O1转动,使得第一半圆轴74在第一半圆孔14内绕第一轴线O1转动,此结构简单,操作方便。
在上述基础上,第三平面742与第一平面142相对且间隔设置。第三平面742与第一平面142之间具有间隙,该间隙用于在第一半圆轴74转动过程中,避让第一半圆轴74。
同理的,沿第二半圆轴的周向,第二半圆轴的侧面包括第四圆弧面和第四平面。
第四圆弧面与第二圆弧面151相对,且第四圆弧面对应的圆心线与第二圆弧面151对应的圆心线共线。
第四圆弧面相对于第二圆弧面151绕第一轴线O1转动,使得第二半圆轴在第二半圆孔15内绕第一轴线O1转动,此结构简单,操作方便。
在上述基础上,第四平面与第二平面152相对且间隔设置。第四平面与第二平面152之间同样具有间隙,该间隙用于在第二半圆轴转动过程中,避让第二半圆轴。
第一侧壁11和第二侧壁12可以为一个结构件整体,也可以由多个部分装配形成。在一些实施例中,请参阅图10和图11,第一侧壁11包括第一侧壁主体111和第一限位件112。
第一侧壁主体111沿第二轴线O2的长度方向的两端分别为第一端n1和第二端n2。第一端n1设有向第二端n2凹陷的缺口,该缺口包括第一缺口部分和第二缺口部分。
第二缺口部分位于第一缺口部分的远离第一端n1的一侧,第二缺口部分也即是第一半圆孔14,第一侧壁主体111的围成第二缺口部分的内壁面形成第一圆弧面141。
第一缺口部分在第一方向(也即是Z轴方向)上的最小宽度大于或者等于第二缺口部分在Z轴方向上的最大宽度。
这样一来,第一半圆轴74可以经由第一缺口部分安装至第二缺口部分。
在上述基础上,第一限位件112固定于第一缺口部分内,且第一限位件112的朝向第二缺口部分的一端端面的至少部分区域形成第一平面142。
具体的,第一限位件112可以通过粘接、卡接、螺纹连接等方式固定于第一缺口部分内。可选的,请参阅图10和图11,第一缺口部分沿Z轴方向的两端边缘设有卡槽145,第一限位件112沿Z轴方向的两端设有卡接凸起112a,第一限位件112容置于第一缺口部分内,且卡接凸起112a固定于卡槽145内。
这样一来,在经由第一缺口部分将第一半圆轴74和第一滚珠143安装至第二缺口部分之后,可以将第一限位件112固定在第一缺口部分内,以实现止挡限位。此安装难度较低,良率较优。
同理的,请继续参阅图10和图11,第二侧壁12可以包括第二侧壁主体121和第二限位件122。
第二侧壁主体121沿第二轴线O2的长度方向的两端分别为第三端n3和第四端n4。第三端n3设有向第四端n4凹陷的缺口,该缺口包括第三缺口部分和第四缺口部分。
第四缺口部分位于第三缺口部分的远离第三端n3的一侧,第四缺口部分也即是第二半圆孔15,第二侧壁主体121的围成第三缺口部分的内壁面形成第二圆弧面151。
第三缺口部分在Z轴方向上的最小宽度大于或者等于第四缺口部分在Z轴方向上的最大宽度。
这样一来,第二半圆轴可以经由第三缺口部分安装至第四缺口部分。
在上述基础上,第二限位件122固定于第三缺口部分内,且第二限位件122的朝向第四缺口部分的一端端面的至少部分区域形成第二平面152。
其中,第二限位件122在第三缺口部分内的固定方式可以与前述第一限位件112在第一缺口部分内的固定方向相同,在此不做赘述。
这样一来,在经由第三缺口部分将第二半圆轴安装至第四缺口部分之后,可以将第二限位件122固定在第三缺口部分内,以实现止挡限位。此安装难度较低,良率较优。
在上述基础上,具体的,第三侧壁13连接于第一侧壁主体111与第二侧壁主体121之间。在一些实施例中,第三侧壁13、第一侧壁主体111与第二侧壁主体121可以为一个结构件整体,这样,点头致动装置包括的零部件较少,成本较低,装配效率高。
第三圆弧面741与第一圆弧面141之间、以及第四圆弧面与第二圆弧面151之间可以滑动摩擦,也可以滚动摩擦。
在一些实施例中,请继续参阅图10和图11,第一圆弧面141与第三圆弧面741之间设有至少一个第一滚珠143。具体的,第一滚珠143的数量可以为6个,当然,第一滚珠143还可以有其他数量。同理的,第二圆弧面151与第四圆弧面之间设有至少一个第二滚珠153。具体的,第二滚珠153的数量可以为6个,当然,第二滚珠153还可以有其他数量。
这样一来,第三圆弧面741与第一圆弧面141之间借助第一滚珠143实现滚动摩擦,第四圆弧面与第二圆弧面151之间借助第二滚珠153实现滚动摩擦,滚动摩擦的摩擦力较小,磨损较小,有利于延长点头致动装置的寿命。
请参阅图12,图12为图10和图11所示点头致动装置内座体1的部分结构的立体图。
第一圆弧面141设有第一限位槽141a,该第一限位槽141a沿第一圆弧面141的弧形轮廓线延伸,上述至少一个第一滚珠143设于第一限位槽141a与第三圆弧面741之间。同时,第二圆弧面151设有第二限位槽151a,该第二限位槽151a沿第二圆弧面151的弧形轮廓线延伸,上述第二滚珠153设于第二限位槽151a与第四圆弧面之间。
这样一来,借助第一限位槽141a可以对第一滚珠143进行限位,同时借助第二限位槽151a可以对第二滚珠153进行限位,能够防止第一滚珠143和第二滚珠153脱出。
在一些实施例中,请继续参阅图12,第一限位槽141a沿第一轴线O1的长度方向贯穿第一侧壁11的朝向第二侧壁12的表面。具体的,请继续参阅图12,第一限位槽141a沿第一轴线O1的长度方向贯穿第一侧壁主体111的朝向第二侧壁主体121的表面。
在其他实施例中,也可以为第二限位槽151a沿第一轴线O1的长度方向贯穿第二侧壁13的朝向第一侧壁12的表面。
这样一来,可以提升第一半圆轴74与第一半圆孔14之间、以及第二半圆轴与第二半圆孔15之间沿第一轴线O1的长度方向的安装容错率,避免因尺寸偏差出现不能装配的现象,从而降低安装难度,提升安装效率。
在上述基础上,可选的,请参阅图13,图13为图10和图11所示点头致动装置内第二载体7的立体图。第三圆弧面741设有第三限位槽741a,该第三限位槽741a沿第三圆弧面741的弧形轮廓线延伸,上述第一滚珠143设于第一限位槽141a与第三限位槽741a之间。同时,上述第四圆弧面设有第四限位槽,该第四限位槽沿第四圆弧面的弧形轮廓线延伸,上述第二滚珠153设于第二限位槽151a与第四限位槽之间。
这样一来,借助第一限位槽141a与第三限位槽741a配合,以对第一滚珠143进行限位,同时借助第二限位槽151a与第四限位槽配合,以对第二滚珠153进行限位,能够进一步防止第一滚珠143和第二滚珠153脱出。
第三限位槽741a和第四限位槽包括但不限于V型槽和倒梯形槽,在此不做具体限定。在一些实施例中,第三限位槽741a和第四限位槽均为V型槽。
在一些实施例中,请返回参阅图11,第二载体7的朝向第三侧壁13的表面包括第一凸弧面73a。可选的,第一凸弧面73a设于第六侧壁73的朝向第三侧壁13的表面。第一凸弧面73a向第三侧壁13凸起,第一凸弧面73a对应的圆心线与第一轴线O1平行或共线。
这样一来,当第二载体7相对于座体1绕第一轴线O1转动时,第二载体7转动所需避让空间较小,有利于减小驱动马达304的体积,提高结构紧凑性。同时,在驱动马达304的体积一定的前提下,可以增大第一载体3相对于第二载体7的转动角度,从而增大摄像头模组的最大追踪角度。
请返回参阅图10和图11,第一驱动组件4包括第一线圈41、第一磁体42、第一驱动芯片43、第一电路板44、第一补强板45和第二电路板46。
在一些实施例中,第一线圈41的数量为两个,两个第一线圈41设于第三侧壁13。当然,第一线圈41的数量也可以为一个或者三个以上,本实施例是以第一线圈41的数量为两个进行示例性说明,这不能认为是对本申请构成的特殊限制。
第一线圈41可以直接设于第三侧壁13,也可以设于固定在第三侧壁13的其他结构上。
在一些实施例中,请参阅图10和图11,第三侧壁13设有开口16,第一电路板44设于第三侧壁13的背对第二载体7的一侧,并覆盖于开口16处。第一电路板44包括但不限于印制电路板(printed circuit board,PCB)、柔性电路板(flexible printed circuit,FPC)或者由柔性材料与导线编织形成的板状结构。
在上述基础上,第一补强板45设于第一电路板44的背对开口16的表面,用于对第一电路板44起到补强作用。第一补强板45的材质包括但不限于铁、铁合金、铝、铝合金、钛合金、镁铝合金等金属或者塑胶。在其他实施例中,当第一电路板44的强度足够时,也可以不设置该第一补强板45。
第一线圈41的至少部分容置于开口16内,且第一线圈41固定并电连接于第一电路板44上。
这样一来,第一线圈41设于固定在第三侧壁13的第一电路板44上。由此,一方面,方便第一线圈41与第一电路板44的电连接;另一方面,借助开口16对第一线圈41形成避让,能够减小第一线圈41与第三侧壁13组成的整体在X轴方向上的厚度,提升结构的紧凑性,缩小驱动马达304的体积。
在上述基础上,请重点参阅图10,第一磁体42的数量可以为两个,两个第一磁体42设于第六侧壁73。
两个第一磁体42中的一个第一磁体42与两个第一线圈41中的一个第一线圈41相对,并在该一个第一线圈41通电时,产生沿Z轴方向的第一安培力F1。
两个第一磁体42中的另一个第一磁体42与两个第一线圈41中的另一个第一线圈41相对,并在该另一个第一线圈41通电时,产生沿Z轴方向的第二安培力F2。
第一安培力F1和第二安培力F2的方向相同,且第一安培力F1和第二安培力F2至第一轴线O1的距离大于0,从而产生两个同向的驱动力矩,以驱动第二载体7相对于座体1绕第一轴线O1转动。这样一来,驱动力矩较大,驱动效率较优。
具体的,请参阅图14,图14为图10和图11所示点头致动装置中第一驱动组件4的结构及受力分析图。第一磁体42包括沿Z轴方向排列的第一磁体单元421和第二磁体单元422。
第一磁体单元421和第二磁体单元422均沿X轴方向充磁,也就是说,第一磁体单元421和第二磁体单元422的N极、S极沿X轴方向排列。
第二磁体单元422的充磁方向与第一磁体单元421的充磁方向相反。
在上述基础上,第一线圈41包括相对的第一边411和第二边412,第一边411、第二边412与Y轴方向平行。第一边411与第一磁体单元421相对,第二边412与第二磁体单元422相对。当第一线圈41通电时,第一磁体单元421和第二磁体单元422受到沿Z轴向上或者向下的安培力,且第一磁体单元421和第二磁体单元422所受安培力方向相同。基于此,上述第一安培力F1为其中一个第一磁体42内第一磁体单元421和第二磁体单元422所受安培力的合力,第二安培力F2为其中另一个第一磁体42内第一磁体单元421和第二磁体单元422所受安培力的合力。
此第一线圈41和第一磁体42组成的驱动组件控制简单,驱动力较大。在其他实施例中,第一线圈41和第一磁体42组成驱动组件也可以替换为形状记忆合金(shape memoryalloy,SMA)等其他驱动组件,在此不做具体限定。
需要说明的是,上述第一线圈41和第一磁体42的设置位置可以互换。具体的,第一线圈41可以设于第六侧壁73,第一磁体42设于第三侧壁13,在此不做具体限定。
在一些实施例中,请一并参阅图10和图15,图15为图10所示点头致动装置中第二载体7与第一磁体42的分解结构示意图。第一凸弧面73a设有两个第一沉槽73b。两个第一磁体42分别设置于两个第一沉槽73b内。这样一来,可以避免两个第一磁体42凸出第二载体7的表面,避免与第一线圈41、座体1产生干涉,同时能够保证结构紧凑性。
第一磁体包42括第一表面Sa和第二表面Sb。
第一表面Sa朝向第三侧壁13,第一表面Sa为向第三侧壁13凸起的圆弧面,该圆弧面对应的圆心线与第一轴线O1平行或共线。
其中,第一表面Sa可以与第一凸弧面73a平齐,也可以与第一凸弧面73a具有一定的高度差。
这样一来,第二载体7在绕第一轴线O1转动的过程中,所需的避让空间较小,在第二载体7的最大旋转角度一定的前提下,有利于减小驱动马达304的体积,能够在空间有限的电子设备100内进行安装。在驱动马达304的体积一定的前提下,能够增大第二载体7的最大旋转角度,以便于实现大角度追踪。
在上述基础上,可选的,请重点参阅图15,第二表面Sb与第一表面Sa相背对,且第二表面Sb为平面。
这样一来,第一沉槽73b的底面Sc可以设置为平面,平面的成型工艺简单,良率较高,能够降低第二载体7的制作成本。
请返回参阅图10和图11,第一驱动芯片43设于第一电路板44上,并借助第一电路板44与两个第一线圈41电连接。
请参阅图16,图16为图10和图11所示点头致动装置中第一驱动芯片43的朝向第一磁体42的表面的结构示意图。
第一驱动芯片43集成有第一霍尔器件431,第一霍尔器件431与第一磁体42配合,可以检测第二载体7相对于座体1的旋转角度,以生成第一旋转角度信号。第一旋转角度信号用于实现对第一驱动组件4的闭环控制。
请参阅图17,图17为图10和图11所示点头致动装置中第一驱动芯片43的朝向第一电路板44的表面的结构示意图。第一驱动芯片43可以包括电源输出端子VSS2、接地输出端子VDD2、第一电源输入端子VSS1、第一接地输入端子VDD1、第一串行数据端子SDA和第一串行时钟端子SCL。借助第一电路板44,可以将两个第一线圈41串联或者并联在电源输出端子VSS2和接地输出端子VDD2的两端,以实现两个第一线圈41的驱动。
第一电源输入端子VSS1和第一接地输入端子VDD1用于输入第一电源信号。第一串行数据端子SDA和第一串行时钟端子SCL用于输入第一控制信号,并实现第一旋转角度信号的输出。第一驱动芯片43用于根据该第一电源信号和第一控制信号,确定电源输出端子VSS2和接地输出端子VDD2输出的电流大小及输出电流时间,从而达到驱动控制的目的。
在上述基础上,请返回参阅图11,第一电路板44上设有第一端口44a,第一端口44a包括4个引脚,分别为引脚1-引脚4,该4个引脚分别与第一电路板44的第一电源输入端子VSS1、第一接地输入端子VDD1、第一串行数据端子SDA、第一串行时钟端子SCL电连接。
进一步的,请继续参阅图11,第二电路板46上设有电连接在一起的第二端口46a和第三端口46b,第二端口46a与第一电路板44的第一端口44a电连接,第三端口46b与控制器(图中未示出)电连接。由此,第一电路板44进一步借助第二电路板46与控制器电连接,以接收来自控制器的第一电源信号和第一控制信号,同时将第一旋转角度信号输出至控制器0,控制器可以根据该第一旋转角度信号,生成前述第一控制信号。此布局合理,结构稳定性较优。
其中,控制器可以包括在前述电路板组件40内,也可以设置于摄像头模组30上用于承载感光器件303的电路板上,在此不做具体限定。
在上述实施例中,第二电路板46包括但不限于PCB、FPC或者由柔性材料与导线编织形成的板状结构。请一并参阅图9和图11,第二电路板46承载于支撑板0上,支撑板0固定于座体1上。这样一来,借助支撑板0支撑并补强第二电路板46。其中,支撑板0包括但不限于金属板、塑胶板和PCB板。
请参阅图18-图20,图18为图8所示驱动马达304中摆头致动装置的装配图,图19为图18所示摆头致动装置的分解结构示意图,图20为图19所示摆头致动装置在另一视角下的分解结构示意图。
第一载体3设于第四侧壁71与第五侧壁72之间,且第六侧壁73可转动连接有转轴8。在一些实施例中,转轴8与第六侧壁73之间借助轴承81可转动连接。转轴8的轴线与第二轴线O2共线,第一载体3连接于转轴8上。
这样一来,受转轴8的约束,第一载体3相对于第二载体7的旋转运动的精度较高,可靠性较优。
在上述实施例中,第一载体3与第六侧壁73之间可以滑动摩擦,也可以滚动摩擦。
在一些实施例中,请重点参阅图19,第一载体3与第六侧壁73之间设有第三滚珠75。第一载体3与第六侧壁73之间借助第三滚珠75实现滚动摩擦,滚动摩擦的摩擦力较小,磨损较小,有利于延长摆头致动装置的寿命。
其中,第三滚珠75的数量可以为一个,也可以为多个。在一些实施例中,请继续参阅图19,第三滚珠75的数量为两个。两个第三滚珠75设于转轴8的相对两侧,并关于转轴8对称设置。这样一来,可以保证对第一载体3的支撑稳定性,防止第一载体3歪斜或者卡死。在其他实施例中,第三滚珠75的数量可以为三个或者三个以上的数量,这些第三滚珠75围绕转轴8的周向均匀设置,以进一步提升对第一载体3的支撑稳定性。
在一些实施例中,请继续参阅图19,第六侧壁73的朝向第一载体3的表面设有第一圆弧形限位槽76,第一圆弧形限位槽76的延伸路径对应的圆心线与第二轴线O2共线。在此基础上,第三滚珠75的至少部分位于第一圆弧形限位槽76内。这样一来,借助第一圆弧形限位槽76可以对第三滚珠75进行限位,防止第三滚珠75脱出。
在上述基础上,可选的,请重点参阅图20,第一载体3的朝向第六侧壁73的表面设有第二圆弧形限位槽77,第二圆弧形限位槽77与第一圆弧形限位槽76相对。第二圆弧形限位槽77的延伸路径对应的圆心线与第二轴线O2共线。在此基础上,第三滚珠75的至少部分位于第二圆弧形限位槽77内。这样一来,借助第二圆弧形限位槽77可以进一步对第三滚珠75进行限位,防止第三滚珠75脱出。
在一些实施例中,请继续参阅图19和图20,第一载体3的朝向第四侧壁71的表面为第二凸弧面3a,第二凸弧面3a向第四侧壁71凸起,且第二凸弧面3a对应的圆心线与第二轴线O2平行或共线。在此基础上,第四侧壁71的朝向第一载体3的表面为第一凹弧面71a,第一凹弧面71a向远离第一载体3的方向凹陷,第一凹弧面71a对应的圆心线与第二轴线O2平行或共线。第一凹弧面71a与第二凸弧面3a相面对。
这样一来,当第一载体3相对于第二载体7绕第二轴线O2转动时,第二凸弧面3a在第一凹弧面71a内旋转,第一载体3转动所需避让空间较小,有利于减小驱动马达304的体积。同时,在驱动马达304的体积一定的前提下,可以增大第一载体3相对于第二载体7的转动角度,从而增大摄像头模组的最大追踪角度。
同理的,请继续参阅图19和图20,第一载体3的朝向第五侧壁72的表面为第三凸弧面3b。第三凸弧面3b向第五侧壁72凸起,且第三凸弧面3b对应的圆心线与第二轴线O2平行或共线。在此基础上,第五侧壁72的朝向第一载体3的表面为第二凹弧面72a,第二凹弧面72a向远离第一载体3的方向凹陷,第二凹弧面72a对应的圆心线与第二轴线O2平行或共线。第二凹弧面72a与第三凸弧面3b相面对。
这样一来,当第一载体3相对于第二载体7绕第二轴线O2转动时,第三凸弧面3b在第二凹弧面72a内旋转,第一载体3转动所需避让空间较小,有利于减小驱动马达304的体积。同时,在驱动马达304的体积一定的前提下,可以增大第一载体3相对于第二载体7的转动角度,从而增大摄像头模组的最大追踪角度。
在上述基础上,请继续参阅图19和图20,第二驱动组件5包括第二线圈51、第三线圈52、第二磁体53、第三磁体54、第二驱动芯片55和第三电路板56。
第二线圈51和第三线圈52设于第一载体3的朝向第六侧壁73的表面,且第二线圈51和第三线圈52位于转轴8的相对两侧,并关于该转轴8对称设置。
第二磁体53和第三磁体54设于第六侧壁73的朝向第一载体3的表面,且第二磁体53与第二线圈51相对,第三磁体54与第三线圈52相对。
第二磁体53与第二线圈51配合产生Z轴方向的第三安培力F3,第三磁体54与第三线圈52配合产生Z轴方向的第四安培力F4。
第三安培力F3与第四安培力F4的方向相反,且第三安培力F3至第二轴线O2的距离,以及第四安培力F4至第二轴线O2的距离均大于0,由此产生的力矩方向相同,能够驱动第一载体3相对于第二载体7绕第二轴线O2转动。
此第二线圈51、第三线圈52、第二磁体53和第三磁体54组成的驱动组件控制简单,驱动力较大。在其他实施例中,第二线圈51、第三线圈52、第二磁体53和第三磁体54组成驱动组件也可以替换为形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)等其他驱动组件,在此不做具体限定。
需要说明的是,上述第二线圈51和第二磁体53的设置位置可以互换。具体的,第二线圈51可以设于第六侧壁73的朝向第一载体3的表面,第二磁体53设于第一载体3的朝向第六侧壁73的表面。同理的,第三线圈52和第三磁体54的设置位置也可以互换。具体的,第三线圈52可以设于第六侧壁73的朝向第一载体3的表面,第三磁体54设于第一载体3的朝向第六侧壁73的表面。
需要说明的是,在其他实施例中,也可以不设置第三线圈52和第三磁体54,只借助第二线圈51与第二磁体53配合,以驱动第一载体3相对于第二载体7绕第二轴线O2转动,在此不做具体限定。
在一些实施例中,请继续参阅图19和图20,第二线圈51和第三线圈52的环绕路径均为等腰梯形,等腰梯形包括顶边和底边以及连接于顶边与底边之间的两斜腰,等腰梯形的顶边位于等腰梯形的底边的远离转轴8的一侧。
这样一来,第二线圈51以及第三线圈52的靠近转轴8的一端在Z轴方向上的高度较大,第二线圈51以及第三线圈52的远离转轴8的一端在Z轴方向上的高度较小,能够减小第一载体3相对于第二载体7转动时,第二线圈51和第三线圈52所需的避让空间,有利于提高结构紧凑性,缩小驱动马达304的体积。在驱动马达304的体积一定的前提下,有利于增大第一载体3绕第二轴线O2摆动的最大角度,提高追踪角度。
下面重点描述第二线圈51、第三线圈52、第二磁体53和第三磁体54的具体结构。
请参阅图21,图21为图20所示摆头驱动装置中第二线圈51、第三线圈52、第二磁体53和第三磁体54的相对位置示意图。
第二线圈51包括相对的第一斜腰边511和第二斜腰边512。
第二磁体53包括第三磁体单元531和第四磁体单元532,第三磁体单元531、第四磁体单元532沿Z轴方向排列。第三磁体单元531的充磁方向以及第四磁体单元532的充磁方向均与第二轴线O2的长度方向平行,且第三磁体单元531的充磁方向与第四磁体单元532的充磁方向相反。
在上述基础上,第一斜腰边511与第三磁体单元531相对,第二斜腰边512与第四磁体单元532相对。当第二线圈51通电时,第一斜腰边511与第三磁体单元531配合产生安培力F31,第二斜腰边512与第四磁体单元532配合产生安培力F32,安培力F31在Z轴方向的分力与安培力F32在Z轴方向的分力之和为图19和图20中的第三安培力F3。此结构简单,驱动力较大。
相应的,请继续参阅图21,第三线圈52包括相对的第三斜腰边521和第四斜腰边522。
第三磁体54包括第五磁体单元541和第六磁体单元542,第五磁体单元541、第六磁体单元542沿Z轴方向排列。第五磁体单元541的充磁方向以及第六磁体单元542的充磁方向均与第二轴线O2的长度方向平行,且第五磁体单元541的充磁方向与第六磁体单元542的充磁方向相反。
在上述基础上,第三斜腰边521与第五磁体单元541相对,第四斜腰边522与第六磁体单元542相对。当第二线圈51通电时,第三斜腰边521与第五磁体单元541配合产生安培力F41,第四斜腰边522与第六磁体单元542配合产生安培力F42,安培力F41在Z轴方向的分力与安培力F42在Z轴方向的分力之和为图19和图20中的第四安培力F4。
可以知道的是,请继续参阅图21,在第一载体3相对于第二载体7绕第二轴线O2转动的过程中,应避免第一斜腰边511、第二斜腰边512均与第三磁体单元531相对,同时也应避免第一斜腰边511、第二斜腰边512均与第四磁体单元532相对,否则会使得安培力F31在Z轴方向的分力与安培力F32在Z轴方向的分力相反,产生相互抵消,从而不能有效驱动第一载体3转动。同理的,请继续参阅图21,在第一载体3相对于第二载体7绕第二轴线O2转动的过程中,应避免第三斜腰边521、第四斜腰边522均与第五磁体单元541相对,同时也应避免第三斜腰边521、第四斜腰边522均与第六磁体单元542相对,否则会使得安培力F41在Z轴方向的分力与安培力F42在Z轴方向的分力相反,产生相互抵消,从而不能有效驱动第一载体3转动。
为了达到上述目的,请参阅图22,图22为图21所示组件中第一磁体53和第二磁体54的结构示意图。第三磁体单元531的朝向第四磁体单元532的侧面为第一斜面531a。在此基础上,定义第一斜面531a的朝向第二轴线O2的边缘为第一边缘k1,第一斜面531a的远离第二轴线O2的边缘为第二边缘k2。由第一边缘k1至第二边缘k2,第一斜面531a向远离第四磁体单元532的方向倾斜。
请继续参阅图22,第四磁体单元532的朝向第三磁体单元531的侧面为第二斜面532a。在此基础上,定义第二斜面532a的朝向第二轴线O2的边缘为第三边缘k3,第二斜面532a的远离第二轴线O2的边缘为第四边缘k4。由第三边缘k3至第四边缘k4,第二斜面532a向远离第三磁体单元531的方向倾斜。
同理的,请继续参阅图22,第五磁体单元541的朝向第六磁体单元542的侧面为第三斜面541a。在此基础上,定义第三斜面541a的朝向第二轴线O2的边缘为第五边缘k5,第三斜面541a的远离第二轴线O2的边缘为第六边缘k6。由第五边缘k5至第六边缘k6,第三斜面541a向远离第六磁体单元542的方向倾斜。
请继续参阅图22,第六磁体单元542的朝向第五磁体单元541的侧面为第四斜面542a。在此基础上,定义第四斜面542a的朝向第二轴线O2的边缘为第七边缘k7,第四斜面542a的远离第二轴线O2的边缘为第八边缘k8。由第七边缘k7至第八边缘k8,第四斜面542a向远离第五磁体单元541的方向倾斜。
这样一来,请参阅图23和图24,图23为图21所示组件在第二线圈51和第三线圈52顺时针旋转至最大角度时的相对位置示意图,图24为图21所示组件在第二线圈51和第三线圈52逆时针旋转至最大角度时的相对位置示意图。由图23和图24可知,第一斜面531a与第二斜面532a之间形成三角形间隙,该三角形间隙可以避免出现第一斜腰边511、第二斜腰边512均与第三磁体单元531相对,以及第一斜腰边511、第二斜腰边512均与第四磁体单元532相对的情况。同时,第三斜面541a与第四斜面542a之间也形成三角形间隙,该三角形间隙可以避免产生第三斜腰边521、第四斜腰边522均与第五磁体单元541相对,以及第三斜腰边521、第四斜腰边522均与第六磁体单元542相对的情况。从而能够保证第一载体3的驱动力,避免驱动失效。
在上述实施例的基础上,请返回参阅图22,第三磁体单元531指向第四磁体单元532的方向,与第五磁体单元541指向第六磁体单元542的方向相同。
在上述基础上,请继续参阅图22,第三磁体单元531的朝向第五磁体单元541的侧面为第一侧面531b。第三磁体单元531还包括第二侧面531c,第二侧面531c连接于第一侧面531b与上述第一斜面531a之间,且由第一侧面531b至第一斜面531a,第二侧面531c向靠近第四磁体单元532并远离第五磁体单元541的方向倾斜。这样一来,第一侧面531b与第一斜面531a之间,由第二侧面531c过渡,可以避免第三磁体单元531的边缘产生尖角,防止划伤其他部件。
同理的,请继续参阅图22,第四磁体单元532的朝向第六磁体单元542的侧面为第三侧面532b。第四磁体单元532还包括第四侧面532c,第四侧面532c连接于第三侧面532b与上述第二斜面532a之间,且由第三侧面532b至第二斜面532a,第四侧面532c向靠近第三磁体单元531并远离第六磁体单元542的方向倾斜。这样一来,第三侧面532b与第二斜面532a之间,由第二侧面531c过渡,可以避免第四磁体单元532的边缘产生尖角,防止划伤其他部件。
同理的,请继续参阅图22,第五磁体单元541的朝向第三磁体单元531的侧面为第五侧面541b。第五磁体单元541还包括第六侧面541c,第六侧面541c连接于第五侧面541b与上述第三斜面541a之间,且由第五侧面541b至第三斜面541a,第六侧面541c向靠近第六磁体单元542并远离第三磁体单元531的方向倾斜。这样一来,第五侧面541b与第三斜面541a之间,由第六侧面541c过渡,可以避免第五磁体单元541的边缘产生尖角,防止划伤其他部件。
同理的,请继续参阅图22,第六磁体单元542的朝向第四磁体单元532的侧面为第七侧面542b。第六磁体单元542还包括第八侧面542c,第八侧面542c连接于第七侧面542b与上述第四斜面542a之间,且由第七侧面542b至第四斜面542a,第八侧面542c向靠近第五磁体单元541并远离第四磁体单元532的方向倾斜。这样一来,第七侧面542b与第四斜面542a之间,由第八侧面542c过渡,可以避免第六磁体单元542的边缘产生尖角,防止划伤其他部件。
根据以上实施例的描述,请返回参阅图19和图20,第二磁体53和第三磁体54设置于第六侧壁73的朝向第一载体3的表面,两个第一磁体42也设于第六侧壁73,具体的,两个第一磁体42设置于第六侧壁73的背对第一载体3的表面。两个第一磁体42与第二磁体53、第三磁体54的设置位置较近,磁场容易产生串扰。
为了解决上述问题,在一些实施例中,请继续参阅图19和图20,第六侧壁73内部还嵌设有隔磁片(图中未示出),两个第一磁体42位于隔磁片的一侧,第二磁体53和第三磁体54位于隔磁片的另一侧。这样一来,借助该隔磁片可以起到隔离磁场的作用,避免两个第一磁体42与第二磁体53、第三磁体54的磁场产生串扰。
请返回参阅图19和图20,第三电路板56包括但不限于PCB、FPC或者由柔性材料与导线编织形成的板状结构。第三电路板56固定于第一载体3上。
请参阅图25和图26,图25为图19和图20所示摆头致动装置中第三电路板56在一种视角下的立体图,图26为图25所示第三电路板56在另一种视角下的立体图。
第三电路板56包括第一电路板部分561、第二电路板部分562、第三电路板部分563、第四电路板部分564、第五电路板部分568和第一连接部分565。
第二电路板部分562、第一电路板部分561、第三电路板部分563依次相接。第一连接部分565连接于第二电路板部分562与第四电路板部分564之间,并与第二电路板部分562、第四电路板部分564相接。第五电路板部分568与第一电路板部分561相接。
请参阅图27和图28,图27为图19和图20所示摆头致动装置中第三电路板56、第一载体3、第二线圈51、第三线圈52和第二驱动芯片55的装配图,图28为图27所示装配结构在另一视角下的立体图。
第一电路板部分561设于第一载体3的朝向前述支撑板0的表面。
请重点参阅图27,第二电路板部分562设于第一载体3的朝向前述第五侧壁72的表面。第二线圈51电连接于第二电路板部分562。
在一些实施例中,请继续参阅图27,第一载体3的朝向前述第五侧壁72的表面设有第一凹槽3c和第二凹槽3d,第二电路板部分562容置于第一凹槽3c内,且第二电路板部分562与第二线圈51之间的电连接线路(图中未示出)容置于第二凹槽3d内。这样一来,可以保证第一载体3的表面平整性,避免第一载体3在相对于第二载体7转动时,与第二载体7产生干涉。
请重点参阅图28,第三电路板部分563设于第一载体3的朝向前述第四侧壁71的表面。第四电路板部分564设于第一载体3的朝向前述第六侧壁73的表面。第三线圈52和第二驱动芯片55固定并电连接于第四电路板部分564上。
在一些实施例中,请继续参阅图28,第一载体3的朝向前述第四侧壁71的表面设有第三凹槽3e和第四凹槽3f,第三电路板部分563容置于第三凹槽3e内,第一连接部分565容置于第四凹槽3f内。这样一来,可以保证第一载体3的表面平整性,避免第一载体3在相对于第二载体7转动时,与第二载体7产生干涉。
第二驱动芯片55借助第三电路板56与第二线圈51、第三线圈52电连接。第二驱动芯片55用于向第二线圈51、第三线圈52输出驱动电流。同时,第二驱动芯片55还用于实现第一载体3相对于第二载体7的旋转角度检测,以生成第二旋转角度信号。第二旋转角度信号用于实现对第二驱动组件5的闭环控制。
其中,第二驱动芯片55的结构形式可以与第一驱动芯片55的结构形式相同,在此不做赘述。
在上述基础上,请参阅图25和图26,第三电路板56包括第四端口(图中未示出),第四端口设置于第五电路板部分568上,且第四端口借助第三电路板56与第二驱动芯片55电连接,以向第二驱动芯片55输入第二电源信号和第二控制信号,并实现第二旋转角度信号的输出。
基于此,请结合参阅图10和图11,第二电路板46还包括第五端口46c。第五电路板部分568上的第四端口与第二电路板46的第五端口46c固定并电连接。第五端口46c借助第二电路板46与第三端口46b电连接。第三端口46b与前述控制器电连接。
由此,进一步借助第二电路板46与控制器电连接,以接收来自控制器的第二电源信号和第二控制信号,同时将第二旋转角度信号输出至控制器,以使得控制器生成前述第二控制信号。
以上介绍了点头致动装置和摆头致动装置的具体结构,点头致动装置用于驱动第一载体3相对于座体1绕第一轴线O1转动,摆头致动装置用于驱动第一载体3相对于座体1绕第二轴线O2转动。
在上述基础上,第一载体3可以为一个结构件整体,也可以包括集成有OIS功能的组件,在此不做具体限定。
在一些实施例中,请参阅图29-图32,图29为图8所示驱动马达304中第一载体3的立体图,图30为图29所示第一载体3的分解结构示意图,图31为图30所示第一载体3在另一视角下的分解结构示意图,图32为图30所示第一载体3在另一视角下的分解结构示意图。
第一载体3包括第一载体单元31、第二载体单元32和第三驱动组件33。
图19和图20中的第二线圈51、第三线圈52、第三电路板56均固定于第一载体单元31上,且第一载体单元31可转动连接于图19和图20中的转轴8上。
在上述基础上,支撑面a设于第二载体单元32上。第二载体单元32绕第三轴线03可转动连接于第一载体单元31上。
其中,第三轴线O3可以与第一轴线O1平行或者共线,也可以与第二轴线O2平行或者共线,还可以相对于第一轴线O1或第二轴线O2倾斜,在此不做具体限定。本实施例是以第三轴线O3与第一轴线O1共线进行示例性说明,这不能认为是对本申请构成的特殊限制。
具体的,请重点参阅图30和图31,第一载体单元31可以包括基部311、第一支撑部312和第二支撑部313。
第一支撑部312和第二支撑部设置于基部311上,且第一支撑部312和第二支撑部313沿第三轴线O3的长度方向间隔排列。第一支撑部312上设有第一半圆弧凹面312a,第二支撑部313上设有第二半圆弧凹面313a。第一半圆弧凹面312a和第二半圆弧凹面313a对应的圆心角可以为180°,也可以大于180°,还可以小于180°,在此不做具体限定。第一半圆弧凹面312a对应的圆心线、第二半圆弧凹面313a对应的圆心线均与第三轴线O3共线。
在上述基础上,请继续参阅图30和图31,第二载体单元32设有第一半圆凸部32a和第二半圆凸部32b。第一半圆凸部32a对应的圆心线、第二半圆凸部32b对应的圆心线共线。且第一半圆凸部32a支撑于第一半圆弧凹面312a并能够沿第一半圆弧凹面312a转动。第二半圆凸部32b支撑于第二半圆弧凹面313a并能够沿第二半圆弧凹面313a转动。
这样一来,第一半圆凸部32a和第二半圆凸部32b的尺寸可以制作得较大,能够保证支撑稳定性。
在一些实施例中,请继续参阅图30和图31,第一半圆弧凹面312a与第一半圆凸部32a之间设有至少一个第四滚珠317,第二半圆弧凹面313a与第二半圆凸部32b之间设有至少一个第五滚珠318。可选的,第四滚珠317和第五滚珠318的数量均为两个。第四滚珠317和第五滚珠318用于降低磨损,延长寿命。
在上述实施例的基础上,请继续参阅图30和图31,第一半圆弧凹面312a上对应每个第四滚珠317的位置设有第三圆弧形限位槽317a,第二半圆弧凹面313a上对应每个第五滚珠318的位置设有第四圆弧形限位槽318a。
基于此,请重点参阅图32,第一半圆凸部32a上对应上述至少一个第四滚珠317的位置设有第五圆弧形限位槽317b。第四滚珠317设置于第三圆弧形限位槽317a与第五圆弧形限位槽317b之间,以防止第四滚珠317脱出。
请继续参阅图32,第二半圆凸部32b上对应上述至少一个第五滚珠318的位置设有第六圆弧形限位槽318b。第五滚珠318设置于第四圆弧形限位槽318a与第六圆弧形限位槽318b之间,以防止第五滚珠318脱出。
在上述基础上,请继续参阅图29-图31,第一载体单元31还包括第一侧部314和第二侧部315。
第一侧部314设置于第一支撑部312的背对第二支撑部313的一侧,第二侧部315设置于第二支撑部313的背对第一支撑部312的一侧。前述第二凸弧面3a位于第一侧部314的背对第一支撑部312的表面,第三凸弧面3b位于第二侧部315的背对第二支撑部313的表面。
这样一来,可以将第一半圆弧凹面312a和第二凸弧面3a分散布局在第一支撑部312和第一侧部314上,将第二半圆弧凹面313a和第三凸弧面3b分散布局在第二支撑部313和第二侧部315上,此布局合理,能够保证结构强度。
在上述基础上,请继续参阅图29-图31,第一载体单元31还包括第三侧部316。第三侧部316连接于第一侧部314与第二侧部315之间并与第六侧壁73相对设置。在此基础上,第二载体单元32位于第一侧部314与第二侧部315之间,并位于第三侧部316的背对第六侧壁73的一侧。第二线圈51和第三线圈52设置于第三侧部316的朝向第六侧壁73的表面。第二磁体53和第三磁体54设于第六侧壁73的朝向第三侧部316的表面。第一载体单元31具体借助第三侧部316连接于前述转轴8上。
这样一来,可以借助第一侧部314、第二侧部315、第三侧部316对第一支撑部312、第二支撑部313以及第二载体单元32进行保护,避免第二载体单元32在相对于第一载体单元31转动时,与第二载体7以及座体1之间产生干涉。
请继续参阅图30-图32,第三驱动组件33用于驱动第二载体单元32绕第三轴线O3相对于第一载体单元31转动,以实现OIS。
在一些实施例中,请参阅图30-图32,第三驱动组件33包括第四线圈331、第四磁体332、第三驱动芯片333、第二补强板334和支撑件335。
第四线圈331设于基部311。在一些实施例中,请重点参阅图30和图31,基部311的朝向第二载体单元32的表面设有第二沉槽311a。请返回参阅图25和图26,第三电路板56还包括第六电路板部分566和第二连接部分567,第二连接部分567连接于第六电路板部分566与第一电路板部分561之间。请参阅图33和图34,图33为图25和图26所示第三电路板56与图29-图32所示第一载体3中第一载体单元31、第三驱动组件33的装配图,图34为图33所示装配结构沿A-A向的截面结构示意图。
第六电路板部分566、第四线圈331和第三驱动芯片333容置于第二沉槽311a内,且第四线圈331和第三驱动芯片333均设于第六电路板部分566上。
第二沉槽311a用于避免第四线圈331凸出基部311的表面,避免在第二载体单元32相对于第一载体单元31转动时,与第二载体单元32产生干涉。
第三驱动芯片333借助第六电路板部分566与第四线圈331电连接。第三驱动芯片333用于向第四线圈331输出驱动电流。同时,第三驱动芯片333还用于实现第二载体单元32相对于第一载体单元31的旋转角度检测,以生成第三旋转角度信号。第三旋转角度信号用于实现对第三驱动组件33的闭环控制。
其中,第三驱动芯片333的结构形式可以与第一驱动芯片55的结构形式相同,在此不做赘述。
在上述基础上,请结合参阅图25和图26,第五电路板部分568上的第四端口还借助第三电路板56与第三驱动芯片333电连接,以向第三驱动芯片333输入第三电源信号和第三控制信号,并实现第三旋转角度信号的输出。
基于此,请结合参阅图10和图11,第五电路板部分568上的第四端口与第二电路板46的第五端口46c固定并电连接。第五端口46c借助第二电路板46与第三端口46b电连接。第三端口46b与前述控制器电连接。
由此,进一步借助第二电路板46与控制器电连接,以接收来自控制器的第三电源信号和第三控制信号,同时将第三旋转角度信号输出至控制器,以使得控制器生成前述第三控制信号。
在上述基础上,请重点参阅图34,第二补强板334设置于第六电路板部分566与第二沉槽311a的底面之间,第二补强板334用于对第六电路板部分566起到补强作用,避免因第二沉槽311a的底面凹凸不平,而导致第六电路板部分566不平整或者被刮伤。
第二补强板334的材料包括但不限于不锈钢、铝合金、铜合金、镁铝合金等金属和聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、PC+玻璃纤维和ABS塑料(acrylonitrile butadienestyrene plastic)等塑胶。
在一些实施例中,请重点参阅图33,基部311上对应第二连接部分567的位置设有第三沉槽311b,第二连接部分567容置于第三沉槽311b内,避免第二连接部分567干扰第二载体单元32的转动。
请返回参阅图30-图32,第四磁体332设于第二载体单元32。
在一些实施例中,请重点参阅图32,第二载体单元32的朝向第一载体单元31的表面设有第四沉槽32c,第四磁体332容置于第四沉槽32c内,以避免在第二载体单元32相对于第一载体单元31转动的过程中,第四磁体332与第一载体单元31之间产生干涉,从而能够提升结构紧凑性。
在一些实施例中,请继续参阅图32,支撑件335设置于第四磁体332与第四沉槽32c之间,以避免第四沉槽32c的内表面不平整,而导致第四磁体332产生歪斜或者错位。
第四线圈331与第四磁体332相对。
具体的,请参阅图30-图32,第四线圈331包括相对的第三边331a和第四边331b。第三边331a的长度方向、第四边331b的长度方向与Y轴方向平行。
第四磁体332包括第七磁体单元332a和第八磁体单元332b。第七磁体单元332a、第八磁体单元332b沿X轴方向排列。
第七磁体单元332a的充磁方向、第八磁体单元332b的充磁方向均与Z轴方向平行,且第七磁体单元332a的充磁方向与第八磁体单元332b的充磁方向相反。
第三边331a与第七磁体单元332a相对,第四边331b与第八磁体单元332b相对。
当第四线圈331通电时,第七磁体单元332a和第八磁体单元332b受到沿X轴向的安培力,且第七磁体单元332a和第八磁体单元332b所受安培力方向相同。示例的,第七磁体单元332a和第八磁体单元332b所受安培力的合力可以为合力F5,合力F5的作用线至第三轴线O3的距离大于0。这样一来,可以驱动第二载体单元32相对于第一载体单元31绕第三轴线O3转动。
需要说明的是,上述第四线圈331和第四磁体332的设置位置可以互换。具体的,第四线圈331可以设于第二载体单元32,第四磁体332设于第一载体单元31,在此不做具体限定。
此第四线圈331和第四磁体332组成的驱动组件控制简单,驱动力较大。在其他实施例中,第四线圈331和第四磁体332组成驱动组件也可以替换为形状记忆合金(shapememory alloy,SMA)等其他驱动组件,在此不做具体限定。
在上述任一实施例的基础上,第一载体3相对于座体1的运动方式包括绕第一轴线O1转动和绕第二轴线O2转动。第二电路板46连接于第一载体3与座体1之间。在此基础上,为了避免第二电路板46干扰第一载体3转动。在一些实施例中,请参阅图35,图35为图10和图11所示点头致动装置中第二电路板46的结构示意图。
第二电路板46包括固定段461、连接段462和自由段463。
固定段461与图10和图11所示点头致动装置中的支撑板0固定,连接段462与图19和图20所示摆头致动装置中的第三电路板56固定,具体的,连接段462可以与第三电路板56的第五电路板部分568固定。
自由段463连接于固定段461与连接段462之间。自由段463呈自由状态,也即是自由段463不与其他结构固定。第二电路板46的至少自由段463为柔性结构。
在上述基础上,自由段463呈曲线延伸状,以使得连接段462相对于固定段461具有绕第一轴线O1和第二轴线O2旋转的自由度。
具体的,请继续参阅图35,自由段463包括多个第一延伸段463a和多个第二延伸段463b。
第一延伸段463a的延伸方向与第一轴线O1平行,第二延伸段463b的延伸方向与第二轴线O2平行。
由固定段461至连接段462,多个第一延伸段463a和多个第二延伸段463b依次交替设置。在图35所示的实施例中,第一延伸段463a的数量为5个,第二延伸段463b的数量为4个。当然,在其他实施例中,第一延伸段463a和第二延伸段463b还可以有其他数量,在此不做具体限定。
请返回参阅图8,第一制动组件6包括第一制动件61和第二制动件62。
第一制动件61设于座体1上。具体的,第一制动件61可以直接设于座体1,也可以设于连接在座体1的其他结构上。在一些实施例中,请参阅图9-图11,第一制动件61设于连接在座体1上的支撑板0上,在此不做具体限定。
在上述基础上,请继续参阅图8,第二制动件62设于第一载体3。具体的,第二制动件62设于第一载体3的朝向支撑板0的表面。请参阅图36,图36为图8所示驱动马达304中第一载体3与第二制动件62的装配结构。第二制动件62固定于第一载体3内第一载体单元31的基部311以及第三电路板56的第一电路板部分561上。
请结合参阅图8和图36,第一制动件61包括凹球面61a,第二制动件62包括凸球面62a。
在一些实施例中,凸球面61a的球心以及凹球面62a的球心大致与第一轴线O1、第二轴线O2的交点重合。
请参阅图37,图37为图7所示组件中驱动马达304沿B-B向的截面结构示意图。凸球面61a与凹球面62a贴合。
这样一来,在第一载体3相对于座体1绕第一轴线O1和第二轴线O2转动时,凸球面61a与凹球面62a因相对运动而产生摩擦力。当第一载体3以及承载于第一载体3上的光路转折元件301在高速旋转,且第一驱动组件4和第二驱动组件5的驱动力撤销后,可以借助该摩擦力实现第一载体3以及承载于第一载体3上的光路转折元件301的快速刹车。此结构简单,方便操作。
另外,凸球面61a与凹球面62a配合,可以在X轴方向和Y轴方向上对第一载体3起到一定的限位作用,能够使得图10和图11所示点头致动装置中第三圆弧面741对应的圆心线保持在与第一圆弧面141对应的圆心线共线的位置,第四圆弧面对应的圆心线保持在与第二圆弧面151对应的圆心线共线的位置。
在一些实施例中,请一并参阅图8和图37,第一制动件611包括第一制动件本体611。凹球面61a设于第一制动件本体611上。第二制动件62包括第二制动件本体621。凸球面62a设于第二制动件本体621。
在上述基础上,第一制动件本体611和第二制动件本体621的材质包括但不限于聚甲醛(polyformaldehyde,POM)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(acrylonitrile butadienestyrene,ABS)、不锈钢、橡胶或者硅胶。其中,橡胶具体可以为热塑性聚氨酯弹性体橡胶(thermoplastic polyurethanes,TUP)。这些材料的耐磨性较优,寿命较长,能够提升驱动马达304的结构稳定性,延长使用寿命。
在上述任一实施例的基础上,在一些实施例中,请继续一并参阅图8和图37,第一制动件61还包括第一弹性件612。第一弹性件612设于第一制动件本体611与座体1之间。在一些实施例中,请继续参阅图8和图37,第一弹性件612设于第一制动件本体611与支撑板0之间。第一弹性件612向第一制动件本体611施加指向第二制动件本体621的弹性力。
或者,第二制动件62还包括第二弹性件(图中未示出),第二弹性件设于第二制动件本体621与第一载体3之间,该第二弹性件向第二制动件本体621施加指向第一制动件本体611的弹性力。
或者,第一制动件本体611与支撑板0之间设有第一弹性件612,同时,第二制动件本体621与第一载体3之间设有第二弹性件。
这样一来,借助第一弹性件612和/或第二弹性件,可以增大第一制动件本体611与第二制动件本体621之间的挤压作用力,从而提升摩擦力,能够实现快速刹车。
在上述实施例中,第一弹性件611和第二弹性件可以为弹簧、弹性垫片、弹片或者其他弹性结构。在一些实施例中,请重点参阅图8,第一弹性件611为弹片。
具体的,请继续参阅图8,第一弹性件611可以包括第一固定部分611a、第二固定部分611b、承载部分611c、第一弹性臂611d和第二弹性臂611e。
第一固定部分611a和第二固定部分611b固定于支撑板0上,且第一固定部分611a与第二固定部分611b间隔设置。为了方便下文表述,定义第一固定部分611a、第二固定部分611b的排列方向为第二方向,该第二方向与XY平面平行。具体的,该第二方向可以与X轴平行,也可以与Y轴平行。图8所示的实施例中,第二方向与Y轴平行。
承载部分611c位于第一固定部分611a与第二固定部分611b之间,且第一制动件本体611固定于承载部分611c上。
承载部分611c位于第一固定部分611a、第二固定部分611b之间连线的远离支撑板0的一侧,并与支撑板0间隔设置。
第一弹性臂611d连接于承载部分611c沿上述第二方向的一端与第一固定部分611a之间,第二弹性臂611e连接于承载部分611c沿上述第二方向的另一端与第二固定部分611b之间。
第一弹性臂611d和第二弹性臂611e可以产生弯曲变形,以向第一制动件本体611施加指向第二制动件本体621的弹性力。
此结构简单,稳定性较优,且占用高度较小,有利于减小驱动马达304的高度。
在上述实施例的基础上,第二弹性件的结构可以参照第一弹性件612的结构实施,在此不做赘述。
在其他一些实施例中,请参阅图38,图38为本申请又一些实施例提供的第一制动组件6的结构示意图。在本实施例中,第一制动件61除了包括第一制动件本体611之外,还包括第一驱动结构613。第一驱动结构613与第一制动件本体611连接,第一驱动结构613用于驱动第一制动件本体611向远离第二制动件本体621的方向移动,以使第一制动件本体611与第二制动件本体621分离。请参阅图39,图39为图38所示第一制动组件6中第一制动件本体611与第二制动件本体621分离后的相对位置示意图。
或者,第二制动件62除了包括第二制动件本体621之外,还包括第二驱动结构,第二驱动结构与第二制动件本体621连接,第二驱动结构用于驱动第二制动件本体621向远离第一制动件本体611的方向移动,以使第二制动件本体621与第一制动件本体611分离。
或者,第一制动件61包括第一制动件本体611和第一驱动结构613,同时,第二制动件62包括第二制动件本体621和上述第二驱动结构。
这样一来,在驱动马达304运行时,可以借助第一驱动结构613和/或第二驱动结构,使第一制动件本体611与第二制动件本体621分离,以减小第一载体3的转动阻力,减小磨损,延长使用寿命。
在上述实施例中,第一驱动结构613和第二驱动结构的结构形式有多种。
在一些实施例中,请继续参阅图38和图39,第一驱动结构613包括第一电磁体6131和第一弹性件6132。第一电磁体6131位于第一制动件本体611的背对第二制动件本体621的一侧,且第一电磁体6131与座体1相对固定。可选的,请参阅图38和图39,第一电磁体6131可以固定于支撑板0上。
第一弹性件6132包括第一固定部6132a、第一弹臂部6132b和第一支撑部6132c。
第一固定部6132a与座体1相对固定。可选的,请参阅图38和图39,第一固定部6132a固定于支撑板0上。
第一支撑部6132c位于第一电磁体6131与第一制动件本体611之间。第一制动件本体611固定于第一支撑部6132c上。第一弹臂部6132b连接于第一固定部6132a与第一支撑部6132c之间。
在图38所示的状态中,第一电磁体6131处于断电状态,第一支撑部6132c与第一电磁体6131之间具有间隙。当第一电磁体6131通电时,请参阅图39,第一支撑部6132c与第一电磁体6131吸合,第一制动件本体611与第二制动件本体621分离。
此第一驱动结构613的结构简单,控制方便,且体积较小,能够提升驱动马达304的结构紧凑性。
在上述基础上,第二驱动结构的结构也可以参照第一驱动结构613的结构实施,在此不做赘述。
请返回参阅图8,第二制动组件9设置于座体1与第二载体7之间,用于阻止第二载体7相对于座体1转动。
具体的,请参阅图11,第二制动组件9包括第三制动件91和第四制动件92。第三制动件91设于座体1。具体的,第三制动件91可以直接设置于座体1,也可以设置于固定在座体1上的其他结构。在一些实施例中,第三制动件91设于固定在座体1上的第一电路板44。
请继续参阅图11,第四制动件92设于第二载体7。在一些实施例中,请结合参阅图37,第四制动件92可以呈弧片状,且嵌设于第二载体7内。第四制动件92的材料包括但不限于不锈钢、铝合金、镁铝合金等金属,金属的硬度及耐磨性较优,能够延长使用寿命。
在上述基础上,请参阅图10,第三制动件91包括第一限位部91a,请参阅图11,第四制动件92包括第二限位部92a。第一限位部91a和第二限位部92a中的一个为限位槽或者限位孔等凹部,另一个为限位凸起或者限位柱等凸部。其中,限位槽可以为齿形槽,限位孔可以为锥形孔。第一限位部91a与第二限位部92a配合,以阻止第二载体9相对于座体1绕第一轴线O1转动。
这样一来,当驱动马达304停机且复位时,借助第三制动件91和第四制动件92,可以阻止第二载体7相对于座体1转动,能够减小噪声,保证停机稳定性及可靠性。
其中,驱动马达304可以借助前述第一驱动组件4和第二驱动组件5驱动实现复位。
在上述实施例中,第三制动件91还包括第三驱动结构,该第三驱动结构与第一限位部91a连接,该第三驱动结构用于驱动第一限位部91a向远离第二限位部92a的方向移动,以使第一限位部91a与第二限位部92a分离。
或者,第四制动件92还包括第四驱动结构,该第四驱动结构与第二限位部92a连接,第四驱动结构用于驱动第二限位部92a向远离第一限位部91a的方向移动,以使第二限位部92a与第一限位部91a分离。
或者,第二制动组件9同时包括上述第三驱动结构和第四驱动结构。
这样一来,在驱动马达304启动时,可以借助第三驱动结构和/或第四驱动结构,使第一限位部91a与第二限位部92a分离,以减小第二载体7的转动阻力,减小磨损,延长使用寿命。
在上述实施例中,第三驱动结构和第四驱动结构的结构形式有多种。
在一些实施例中,请参阅图10,第三驱动结构包括第二电磁体911和第二弹性件912。
请结合参阅图11,第二电磁体911位于第一限位部91a的背对第二限位部92a的一侧,且第二电磁体911与座体1相对固定。在一些实施例中,第二电磁体911固定在第一电路板44上。
第二弹性件912包括第二固定部9121、第二弹臂部9122和第二支撑部9123。
第二固定部9121与座体1相对固定。在一些实施例中,第二固定部9121固定在第一电路板44上。
第二支撑部9123位于第二电磁体911与第一限位部91a之间,第一限位部91a设于第二支撑部9123上。第二弹臂部9122连接于第二固定部9121与第二支撑部9123之间。
在图37所示的状态中,第二电磁体911处于断电状态,第二支撑部9123与第二电磁体911之间具有间隙。当第二电磁体911通电时,第二支撑部9123与第二电磁体911吸合,第一限位部91a与第二限位部92a分离。请参阅图40,图40为图37所示驱动马达中第一限位部91a与第二限位部92a分离后的相对位置示意图。
此第三驱动结构的结构简单,控制方便,且体积较小,能够提升驱动马达304的结构紧凑性。
在上述基础上,第四驱动结构的结构也可以参照第三驱动结构的结构实施,在此不做赘述。
以上各实施例介绍了驱动马达304在应用于潜望式摄像头模组中的应用场景,在其他实施例中,驱动马达304也可以应用于直立式摄像头模组中,以驱动直立式镜头旋转,绕X轴或者Y轴旋转,以达到追踪目的。而且也可以在直立式镜头与座体之间设置上述第一制动组件和第二制动组件,本申请不作赘述。
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 (31)
1.一种驱动马达,其特征在于,包括:
座体;
第一载体,所述第一载体连接于所述座体上;
第一驱动组件,所述第一驱动组件用于驱动所述第一载体相对于所述座体绕第一轴线转动;
第二驱动组件,所述第二驱动组件用于驱动所述第一载体相对于所述座体绕第二轴线转动,所述第二轴线与所述第一轴线垂直;
第一制动组件,所述第一制动组件包括第一制动件和第二制动件,所述第一制动件设于所述座体,所述第二制动件设于所述第一载体,所述第一制动件包括凹球面,所述第二制动件包括凸球面,所述凸球面与所述凹球面贴合。
2.根据权利要求1所述的驱动马达,其特征在于,所述第一制动件包括第一制动件本体,所述凹球面设于所述第一制动件本体;
所述第二制动件包括第二制动件本体,所述凸球面设于所述第二制动件本体;
所述第一制动件本体和所述第二制动件本体的材质为聚甲醛、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、不锈钢、橡胶或者硅胶。
3.根据权利要求2所述的驱动马达,其特征在于,所述第一制动件还包括第一弹性件;所述第一弹性件设于所述第一制动件本体与所述座体之间,所述第一弹性件向所述第一制动件本体施加指向所述第二制动件本体的弹性力;和/或,
所述第二制动件还包括第二弹性件,所述第二弹性件设于所述第二制动件本体与所述第一载体之间,所述第二弹性件向所述第二制动件本体施加指向所述第一制动件本体的弹性力。
4.根据权利要求2或3所述的驱动马达,其特征在于,所述第一制动件还包括第一驱动结构,所述第一驱动结构与所述第一制动件本体连接,所述第一驱动结构用于驱动所述第一制动件本体向远离所述第二制动件本体的方向移动,以使所述第一制动件本体与所述第二制动件本体分离;和/或,
所述第二制动件还包括第二驱动结构,所述第二驱动结构与所述第二制动件本体连接,所述第二驱动结构用于驱动所述第二制动件本体向远离所述第一制动件本体的方向移动,以使所述第二制动件本体与所述第一制动件本体分离。
5.根据权利要求4所述的驱动马达,其特征在于,所述第一驱动结构包括第一电磁体和第一弹性件;
所述第一电磁***于所述第一制动件本体的背对所述第二制动件本体的一侧,且所述第一电磁体与所述座体相对固定;
所述第一弹性件包括第一固定部、第一弹臂部和第一支撑部,所述第一固定部与所述座体相对固定;所述第一支撑部位于所述第一电磁体与所述第一制动件本体之间,所述第一制动件本体固定于所述第一支撑部上,所述第一弹臂部连接于所述第一固定部与所述第一支撑部之间;
所述第一电磁体处于断电状态,所述第一支撑部与所述第一电磁体之间具有间隙;当所述第一电磁体通电时,所述第一支撑部与所述第一电磁体吸合,所述第一制动件本体与所述第二制动件本体分离。
6.根据权利要求1-5任一项所述的驱动马达,其特征在于,还包括:
第二载体,所述第二载体绕所述第一轴线可转动连接于所述座体,所述第一载体绕所述第二轴线可转动连接于所述第二载体;
所述第一驱动组件设于所述座体与所述第二载体之间,并用于驱动所述第二载体相对于所述座体绕所述第一轴线转动;
所述第二驱动组件设于所述第二载体与所述第一载体之间,并用于驱动所述第一载体相对于所述第二载体绕所述第二轴线转动。
7.根据权利要求6所述的驱动马达,其特征在于,所述座体包括沿所述第一轴线间隔排列且相对设置的第一侧壁和第二侧壁;
所述第一侧壁设有第一半圆孔,所述第二侧壁设有第二半圆孔;所述第一半圆孔对应的圆心线、所述第二半圆孔对应的圆心线均与所述第一轴线共线;
沿所述第一半圆孔的周向,所述第一半圆孔的内壁面包括第一圆弧面和第一平面,所述第一圆弧面、所述第一平面沿所述第二轴线的长度方向排列;
沿所述第二半圆孔的周向,所述第二半圆孔的内壁面包括第二圆弧面和第二平面,所述第二圆弧面、所述第二平面也沿所述第二轴线的长度方向排列;
所述第二载***于所述第一侧壁与所述第二侧壁之间,所述第二载体设有第一半圆轴和第二半圆轴,所述第一半圆轴对应的圆心线与所述第二半圆轴对应的圆心线共线;
所述第一半圆轴容置于所述第一半圆孔内并能够在所述第一半圆孔内转动,所述第二半圆轴容置于所述第二半圆孔内并能够在所述第二半圆孔内转动。
8.根据权利要求7所述的驱动马达,其特征在于,沿所述第一半圆轴的周向,所述第一半圆轴的侧面包括第三圆弧面和第三平面,所述第三圆弧面与所述第一圆弧面相对,且所述第三圆弧面对应的圆心线与所述第一圆弧面对应的圆心线共线,所述第三平面与所述第一平面相对且间隔设置;
沿所述第二半圆轴的周向,所述第二半圆轴的侧面包括第四圆弧面和第四平面,所述第四圆弧面与所述第二圆弧面相对,且所述第四圆弧面对应的圆心线与所述第二圆弧面对应的圆心线共线,所述第四平面与所述第二平面相对且间隔设置。
9.根据权利要求8所述的驱动马达,其特征在于,所述第一圆弧面设有第一限位槽,所述第一限位槽沿所述第一圆弧面的弧形轮廓线延伸;所述第一限位槽与所述第三圆弧面之间设有至少一个第一滚珠;
所述第二圆弧面设有第二限位槽,所述第二限位槽沿所述第二圆弧面的弧形轮廓线延伸,所述第二限位槽与所述第四圆弧面之间设有至少一个第二滚珠。
10.根据权利要求9所述的驱动马达,其特征在于,所述第一限位槽沿所述第一轴线的长度方向贯穿所述第一侧壁的朝向所述第二侧壁的表面;或者,
所述第二限位槽沿所述第一轴线的长度方向贯穿所述第二侧壁的朝向所述第一侧壁的表面。
11.根据权利要求7-10任一项所述的驱动马达,其特征在于,所述第一侧壁包括第一侧壁主体和第一限位件;
所述第一侧壁主体沿所述第二轴线的长度方向的两端分别为第一端和第二端,所述第一端设有向所述第二端凹陷的缺口;
所述缺口包括第一缺口部分和第二缺口部分,所述第二缺口部分位于所述第一缺口部分的远离所述第一端的一侧,且所述第一侧壁主体的围成所述第二缺口部分的内壁面形成所述第一圆弧面;
所述第一缺口部分在第一方向上的最小宽度大于或者等于所述第二缺口部分在所述第一方向上的最大宽度;所述第一限位件固定于所述第一缺口部分内,且所述第一限位件的朝向所述第二缺口部分的一端端面的至少部分区域形成所述第一平面;
其中,所述第一方向与所述第一轴线的长度方向垂直,且所述第一方向还与所述第二轴线的长度方向垂直。
12.根据权利要求7-11任一项所述的驱动马达,其特征在于,所述座体还包括第三侧壁,所述第三侧壁连接于所述第一侧壁与所述第二侧壁之间;
所述第一驱动组件包括第一线圈和第一磁体;所述第一线圈设于所述第三侧壁,所述第一磁体设于所述第二载体,所述第一线圈与所述第一磁体相对。
13.根据权利要求12所述的驱动马达,其特征在于,所述第二载体的朝向所述第三侧壁的表面包括第一凸弧面,所述第一凸弧面向所述第三侧壁凸起,所述第一凸弧面对应的圆心线与所述第一轴线平行或共线。
14.根据权利要求13所述的驱动马达,其特征在于,所述第一凸弧面设有第一沉槽,所述第一磁体设于所述第一沉槽内,且所述第一磁体包括第一表面和第二表面;
所述第一表面朝向所述第三侧壁,所述第一表面为向所述第三侧壁凸起的圆弧面,所述圆弧面对应的圆心线与所述第一轴线平行或共线;
所述第二表面与所述第一表面相背对,所述第二表面为平面。
15.根据权利要求13或14所述的驱动马达,其特征在于,所述第二载体包括第四侧壁、第五侧壁和第六侧壁;
所述第四侧壁与所述第五侧壁相对且间隔设置,所述第一半圆轴设于所述第四侧壁的背对所述第五侧壁的表面,所述第二半圆轴设于所述第五侧壁的背对所述第四侧壁的表面;
所述第六侧壁连接于所述第四侧壁与所述第五侧壁之间,所述第六侧壁与所述第三侧壁相对,所述第一凸弧面位于所述第六侧壁的朝向所述第三侧壁的表面。
16.根据权利要求15所述的驱动马达,其特征在于,所述第一载***于所述第四侧壁与所述第五侧壁之间,且所述第六侧壁可转动连接有转轴,所述转轴的轴线与所述第二轴线共线,所述第一载体连接于所述转轴上。
17.根据权利要求16所述的驱动马达,其特征在于,所述第一载体的朝向所述第四侧壁的表面为第二凸弧面,所述第二凸弧面向所述第四侧壁凸起,且所述第二凸弧面对应的圆心线与所述第二轴线平行或共线;所述第四侧壁的朝向所述第一载体的表面为第一凹弧面,所述第一凹弧面向远离所述第一载体的方向凹陷,所述第一凹弧面对应的圆心线与所述第二轴线平行或者共线,所述第一凹弧面与所述第二凸弧面相面对;
所述第一载体的朝向所述第五侧壁的表面为第三凸弧面,所述第三凸弧面向所述第五侧壁凸起,且所述第三凸弧面对应的圆心线与所述第二轴线平行或共线;所述第五侧壁的朝向所述第一载体的表面为第二凹弧面,所述第二凹弧面向远离所述第一载体的方向凹陷,所述第二凹弧面对应的圆心线与所述第二轴线平行或共线,所述第二凹弧面与所述第三凸弧面相面对。
18.根据权利要求17所述的驱动马达,其特征在于,所述第二驱动组件包括第二线圈、第三线圈、第二磁体和第三磁体;
所述第二线圈和所述第三线圈设于所述第一载体的朝向所述第六侧壁的表面,且所述第二线圈和所述第三线圈位于所述转轴的相对两侧,并关于所述转轴对称设置;
所述第二磁体和所述第三磁体设于所述第六侧壁的朝向所述第一载体的表面,且所述第二磁体与所述第二线圈相对,所述第三磁体与所述第三线圈相对。
19.根据权利要求18所述的驱动马达,其特征在于,所述第二线圈和所述第三线圈的环绕路径均为等腰梯形,所述等腰梯形的顶边位于所述等腰梯形的底边的远离所述转轴的一侧。
20.根据权利要求19所述的驱动马达,其特征在于,所述第二线圈包括相对的第一斜腰边和第二斜腰边,所述第一斜腰边连接于所述第二线圈的顶边的一端与所述第二线圈的底边的一端之间,所述第二斜腰边连接于所述第二线圈的顶边的另一端与所述第二线圈的底边的另一端之间;
所述第二磁体包括第三磁体单元和第四磁体单元,所述第三磁体单元、所述第四磁体单元沿第一方向间隔排列;所述第一方向与所述第一轴线的长度方向垂直,且所述第一方向还与所述第二轴线的长度方向垂直;
所述第三磁体单元的充磁方向、所述第四磁体单元的充磁方向均与所述第二轴线的长度方向平行,所述第三磁体单元的充磁方向与所述第四磁体单元的充磁单元相反;
所述第一斜腰边与所述第三磁体单元相对,所述第二斜腰边与所述第四磁体单元相对。
21.根据权利要求20所述的驱动马达,其特征在于,所述第三磁体单元的朝向所述第四磁体单元的侧面为第一斜面,所述第一斜面的朝向所述第二轴线的边缘为第一边缘,所述第一斜面的远离所述第二轴线的边缘为第二边缘,由所述第一边缘至所述第二边缘,所述第一斜面向远离所述第四磁体单元的方向倾斜;
所述第四磁体单元的朝向所述第三磁体单元的侧面为第二斜面,所述第二斜面的朝向所述第二轴线的边缘为第三边缘,所述第二斜面的远离所述第二轴线的边缘为第四边缘;由所述第三边缘至所述第四边缘,所述第二斜面向远离所述第三磁体单元的方向倾斜。
22.根据权利要求18-21任一项所述的驱动马达,其特征在于,所述第一载体包括第一载体单元、第二载体单元和第三驱动组件;
所述第一载体单元可转动连接于所述转轴上;
所述第二载体单元绕第三轴线可转动连接于第一载体单元上;
所述第三驱动组件用于驱动所述第二载体单元相对于所述第一载体单元绕所述第三轴线转动;
其中,所述第三轴线与所述第一轴线平行或共线。
23.根据权利要求22所述的驱动马达,其特征在于,所述第一载体单元包括基部、第一支撑部和第二支撑部;
所述第一支撑部和所述第二支撑部设于所述基部上,且所述第一支撑部和所述第二支撑部沿所述第三轴线的长度方向间隔排列;
所述第一支撑部上设有第一半圆弧凹面,所述第二支撑部上设有第二半圆弧凹面,所述第一半圆弧凹面对应的圆心线、所述第二半圆弧凹面对应的圆心线均与所述第三轴线共线;
所述第二载体单元设有第一半圆凸部和第二半圆凸部,所述第一半圆凸部对应的圆心线、所述第二半圆凸部对应的圆心线共线,且所述第一半圆凸部支撑于所述第一半圆弧凹面并能够沿所述第一半圆弧凹面转动,所述第二半圆凸部支撑于所述第二半圆弧凹面并能够沿所述第二半圆弧凹面转动。
24.根据权利要求23所述的驱动马达,其特征在于,所述第一载体单元还包括第一侧部和第二侧部;
所述第一侧部设置于所述第一支撑部的背对所述第二支撑部的一侧,所述第二侧部设置于所述第二支撑部的背对所述第一支撑部的一侧;
所述第二凸弧面位于所述第一侧部的背对所述第一支撑部的表面,所述第三凸弧面位于所述第二侧部的背对所述第二支撑部的表面。
25.根据权利要求24所述的驱动马达,其特征在于,所述第一载体单元还包括第三侧部;
所述第三侧部连接于所述第一侧部与所述第二侧部之间并与所述第六侧壁相对设置,所述第二载体单元位于所述第一侧部与所述第二侧部之间并位于所述第三侧部的背对所述第六侧壁的一侧,所述第二线圈和所述第三线圈设置于所述第三侧部的朝向所述第六侧壁的表面,所述第二磁体和所述第三磁体设于所述第六侧壁的朝向所述第三侧部的表面。
26.根据权利要求23-25任一项所述的驱动马达,其特征在于,所述第三驱动组件包括第四线圈和第四磁体;
所述第四线圈设于所述基部,所述第四磁体设于所述第二载体单元的朝向所述基部的表面,所述第四磁体与所述第四线圈相对。
27.根据权利要求6-26任一项所述的驱动马达,其特征在于,还包括:
第二制动组件,所述第二制动组件包括第三制动件和第四制动件,所述第三制动件设于所述座体,所述第四制动件设于所述第二载体;所述第三制动件包括第一限位部,所述第四制动件包括第二限位部,所述第一限位部与所述第二限位部配合,以阻止所述第二载体相对于所述座体绕所述第一轴线转动。
28.根据权利要求27所述的驱动马达,其特征在于,所述第三制动件还包括第三驱动结构,所述第三驱动结构与所述第一限位部连接,所述第三驱动结构用于驱动所述第一限位部向远离所述第二限位部的方向移动,以使所述第一限位部与所述第二限位部分离;和/或,
所述第四制动件还包括第四驱动结构,所述第四驱动结构与所述第二限位部连接,所述第四驱动结构用于驱动所述第二限位部向远离所述第一限位部的方向移动,以使所述第二限位部与所述第一限位部分离。
29.根据权利要求28所述的驱动马达,其特征在于,所述第三驱动结构包括第二电磁体和第二弹性件;
所述第二电磁***于所述第一限位部的背对所述第二限位部的一侧,且所述第二电磁体与所述座体相对固定;
所述第二弹性件包括第二固定部、第二弹臂部和第二支撑部,所述第二固定部与所述座体相对固定;所述第二支撑部位于所述第二电磁体与所述第一限位部之间,所述第一限位部设于所述第二支撑部上,所述第二弹臂部连接于所述第二固定部与所述第二支撑部之间;
所述第二电磁体处于断电状态,所述第二支撑部与所述第二电磁体之间具有间隙;当所述第二电磁体通电时,所述第二支撑部与所述第二电磁体吸合,所述第一限位部与所述第二限位部分离。
30.一种摄像头模组,其特征在于,包括:
光路转折元件;
光学镜头,所述光学镜头位于所述光路转折元件的出光侧;
感光器件,所述感光器件位于所述光学镜头的出光侧;
权利要求1-29任一项所述的驱动马达,所述光路转折元件固定于所述驱动马达的第一载体上。
31.一种电子设备,其特征在于,包括:
显示屏;
背壳,所述背壳与所述显示屏固定;
权利要求30所述的摄像头模组,所述摄像头模组容置于所述背壳内;
电路板组件,所述电路板组件容置于所述背壳内,且所述电路板组件与所述摄像头模组电连接。
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