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CN113187683A - 致动装置和摄像装置 - Google Patents

致动装置和摄像装置 Download PDF

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CN113187683A
CN113187683A CN202110493784.6A CN202110493784A CN113187683A CN 113187683 A CN113187683 A CN 113187683A CN 202110493784 A CN202110493784 A CN 202110493784A CN 113187683 A CN113187683 A CN 113187683A
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China
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bottom plate
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memory alloy
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CN202110493784.6A
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张伯维
苏旅昂
李承峻
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Changzhou Ruitai Photoelectric Co Ltd
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Changzhou Ruitai Photoelectric Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种致动装置和摄像装置，致动装置包括固定基座、转动基座、转轴组件、驱动机构以及与驱动机构连接的电路板；固定基座包括第一底板，转动基座包括第二底板，转轴组件夹设于第一底板和第二底板之间，第一底板上开设有第一避位口，第二底板上设有朝向第一避位口延伸出的两个悬挂部；驱动机构包括两根SMA线，与两个悬挂部一一对应连接；各SMA线分别连接对应的悬挂部和第一底板远离第二底板一侧，转轴组件的中心轴垂直于第一底板，其中一根SMA线驱动转动基座绕中心轴逆时针旋转，另一根SMA线驱动转动基座绕中心轴顺时针旋转。通过以上方式，实现SMA线控制转动基座绕镜头光轴的转动。

Description

致动装置和摄像装置
【技术领域】
本发明涉及光学成像技术领域，具体涉及一种致动装置和摄像装置。
【背景技术】
目前，在镜头光学防抖的领域中，一般通过形状记忆合金(Shape memory alloys,SMA)线来驱动镜头。现有技术中通常将SMA线运动于垂直镜头光轴的X和Y方向的移動，还没有将SMA线应用于绕光轴的Roll軸上的旋转。鉴于此，提供一种新的致动装置和摄像装置。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种致动装置和摄像装置，通过两组U型设置的SMA线实现镜头绕光轴转动。
本发明的技术方案如下：本发明提供了一种致动装置，包括：
固定基座、安装于所述固定基座上的转动基座、夹设于所述固定基座和所述转动基座之间的转轴组件、设于所述固定基座远离所述转动基座一侧且驱动所述转动基座转动的驱动机构以及与所述驱动机构连接的电路板；
所述固定基座包括第一底板以及围设于所述第一底板周侧的第一围壁，所述转动基座包括第二底板以及围设于所述第二底板周围的第二围壁，所述转轴组件夹设于所述第一底板和所述第二底板之间，所述第一底板上开设有第一避位口，所述第二底板上设有朝向所述第一避位口延伸出的两个悬挂部；
所述驱动机构包括两根形状记忆合金线，与两个所述悬挂部一一对应连接；各所述形状记忆合金线分别连接对应的所述悬挂部和所述第一底板远离所述第二底板一侧，所述转轴组件的中心轴垂直于所述第一底板，其中一根所述形状记忆合金线驱动所述转动基座绕所述中心轴逆时针旋转，另一根所述形状记忆合金线驱动所述转动基座绕所述中心轴顺时针旋转。
优选的，各所述形状记忆合金线包括固设于所述第一底板的两个端部以及设于两个端部之间的中间端，所述中间端悬挂于对应的所述悬挂部。
优选的，所述驱动机构还包括两对绑线夹对，与两根所述形状记忆合金线一一对应；
各所述绑线夹对包括两个绑线夹，与对应所述形状记忆合金线的两个端部一一对应；
各绑线夹设于所述第一底板上，且一侧连接对应的端部，另一侧电连接设于所述第一底板远离所述转动基座一侧的所述电路板。
优选的，两个所述悬挂部相对于第一对称轴对称设置，两对所述绑线夹对分设于所述第一对称轴两侧，两根所述形状记忆合金线分设于所述第一对称轴两侧，且其中一根所述形状记忆合金线向所述第一对称轴的第一侧倾斜，另一根所述形状记忆合金线向所述第一对称轴第一侧的相反一侧倾斜。
优选的，所述转轴组件包括夹设于所述第一底板和所述第二底板之间的四个球体，所述四个球体在同一圆的的圆周上均匀间隔分布，且所述中心轴穿过所述圆的圆心。
优选的，所述第一底板设有朝向所述第二底板延伸的若干第一限位块，若干所述第一限位块的弧形周缘围合成圆，圆上设有自弧形周缘向圆心凹陷的四个均匀分布的限位槽，所述球体与所述限位槽一一对应设置且容设于所述限位槽内；
所述第二底板上设有朝向所述第一底板延伸的若干第二限位块，若干所述第二限位块的弧形周缘抵接封闭所述限位槽。
优选的，所述第一围壁设有对称的开口，所述第二围壁与所述第一围壁相对设置且设有朝向所述开口延伸的凸台，所述凸台贯穿所述开口且在所述开口内运动。
优选的，所述第二围壁设有若干朝向所述第一围壁延伸的限位柱，所述限位柱的延伸的长度小于所述凸台，若干所述限位块分布于所述凸台的两侧。
优选的，所述第一底板和所述第二底板设有相对设置的第二避位口和第三避位口，所述第二避位口和所述第三避位口内容置有相互吸引的第一磁钢和第二磁钢；
和/或，所述第二底板朝向所述第一底板一侧设有容置槽，所述容置槽内容设有第三磁钢，所述第一底板上还设有贯通的第四避位口，所述第四避位口容设有霍尔传感器且与所述容置槽对应设置，所述第三磁钢配合霍尔传感器用于检测位移偏差。
本发明提供了一种摄像装置，包括：
如以上所述的致动装置；
光学镜头模组，安装于所述致动装置的转动基座上，所述光学镜头模组的光轴与所述致动装置的中心轴重合。
本发明的有益效果在于：提供了一种致动装置和摄像装置，所述致动装置包括固定基座、安装于所述固定基座上的转动基座、夹设于所述固定基座和所述转动基座之间的转轴组件、设于所述固定基座远离所述转动基座一侧且驱动所述转动基座转动的驱动机构以及与所述驱动机构连接的电路板；所述固定基座包括第一底板以及围设于所述第一底板周侧的第一围壁，所述转动基座包括第二底板以及围设于所述第二底板周围的第二围壁，所述转轴组件夹设于所述第一底板和所述第二底板之间，所述第一底板上开设有第一避位口，所述第二底板上设有朝向所述第一避位口延伸出的两个悬挂部；所述驱动机构包括两根形状记忆合金线，与两个所述悬挂部一一对应连接；各所述形状记忆合金线分别连接对应的所述悬挂部和所述第一底板远离所述第二底板一侧，所述转轴组件的中心轴垂直于所述第一底板，其中一根所述形状记忆合金线驱动所述转动基座绕所述中心轴逆时针旋转，另一根所述形状记忆合金线驱动所述转动基座绕所述中心轴顺时针旋转。通过以上方式，实现SMA线控制转动基座绕镜头光轴的转动。
【附图说明】
图1为本发明实施例致动装置的正面结构示意图；
图2为图1致动装置第一视角的分解图；
图3为图2致动装置与第一视角相反视角的分解图；
图4为图1致动装置中转动基座和固定基座组合后的反面结构示意图；
图5为本发明实施例摄像装置的结构示意图；
图6为图5摄像装置的分解图；
附图说明：致动装置100；固定基座1；第一底板11；第一围壁12；第一避位口13；第一限位块14；限位槽15；开口16；第二避位口17；第一磁钢18；第四避位口19；转动基座2；第二底板21；第二围壁22；悬挂部23；第二限位块24；凸台25；限位柱26；第三避位口27；第二磁钢28；容置槽29；球体3；驱动机构4；形状记忆合金线41；绑线夹42；电路板5；第三磁钢6；霍尔传感器7；摄像装置200；光学镜头模组210；光轴01；中心轴02；第一对称轴03。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请参阅图1-图4，为本发明实施例的致动装置100。致动装置100包括固定基座1、转动基座2、转轴组件、驱动机构4和电路板5。转动基座2可转动的安装于固定基座1上，转轴组件夹设于固定基座1和转动基座2之间，驱动机构4设于固定基座1上且与转动基座2连接，电路板5与驱动机构4连接。驱动机构4驱动与之相连的转动基座2，转动基座2通过转轴组件在固定基座1上转动。
固定基座1包括第一底板11和自第一底板11边缘朝向背离第一底板11延伸的第一围壁12，第一底板11为矩形，第一围壁12对称围设于第一底板11的两相对侧边。转动基座2包括第二底板21和自第二底板21边缘朝向背离第二底板21延伸的第二围壁22，第二底板21为矩形，第二围壁22对称围设于第二底板21的两相对侧边。第二围壁22与第一围壁12相对设置，且第一围壁12间隔围设于第二围壁22外，第二底板21设于第一底板11上，第一底板11上开设有第一避位口13，第一避位口13贯穿第一底板11，第二底板21上设有朝向第一底板11延伸的两个悬挂部23，两个悬挂部23从第一避位口13延伸出来，悬挂部23为圆柱体。可选的，第一底板11和第二底板21平行设置。
驱动机构4包括与两根形状记忆合金线41，分别与两个悬挂部23一一对应设置。各所述形状记忆合金线41分别连接对应的悬挂部23和第一底板11远离所述第二底板21一侧，转轴组件的中心轴02垂直于第一底板11，其中一根形状记忆合金线41驱动转动基座2绕中心轴02逆时针旋转，另一根形状记忆合金线41驱动转动基座绕2中心轴02顺时针旋转。可选的，各形状记忆合金线41包括两个端部以及设于两个端部之间的中间部，两个端部分别固定第一底板11远离第二底板21一侧，中间部悬挂于悬挂部23，两个端部到对应悬挂部23之间的形状记忆合金线41平行设置，转轴组件的中心轴02垂直于所述第一底板11，其中一根形状记忆合金线41驱动转动基座2绕中心轴02逆时针旋转，另一根形状记忆合金线41则驱动转动基座2绕中心轴02顺时针旋转，通过两根形状记忆合金线41控制转动基座2顺时针或逆时针绕中心轴02进行转动。可选的，两根形状记忆合金线41围合形成U型。
本发明实施例中的致动装置100，两根第一SMA线，在通以电流时，第一SMA线温度升高后收缩，驱动悬挂于悬挂部23的第一SMA线转动，带动转动基座2通过转轴组件在第一底板11上转动，通过控制两根SMA线电流的通断，调整转动基座2在垂直第一底板11上绕转动组件的中心轴转动的角度。本发明实施例的致动装置100，结构紧致，大大缩小了致动装置100的体积。
在一个可选的实施方式中，驱动机构4还包括两对绑线夹对，与两根形状记忆合金线41一一对应设置。绑线夹对固设于第一底板11远离第二底板21一侧，各对绑线夹对包括两个绑线夹42，各绑线夹42分别与对应形状记忆合金线41的两个端部一一对应连接。各绑线夹42还电连接设于所述第一底板11远离所述转动基座2一侧的所述电路板5。可选的，两个悬挂部23相对于第一对称轴03对称设置，且两对绑线夹对分设于第一对称轴03的两侧，两根形状记忆合金线41也分布于第一对称轴03的两侧，且其中一根所述形状记忆合金线41向所述第一对称轴03的左侧倾斜，另一根形状记忆合金线41向第一对称轴03的右侧倾斜。可选的，两对绑线夹对也相对于第一对称轴03对称设置，且两根形状记忆合金线41也相对于第一对称轴03对称设置。
在一个可选的实施方式中，转轴组件包括夹设于第一底板11和第二底板21之间的4个球体3，4个球体3设于同一圆的圆周上，且均匀间隔设置，同时，中心轴02穿过四个球体3所在圆的圆心，且与第一底板11和第二底板12垂直设置。
在一个可选的实施方式中，第一底板11设有朝向所述第二底板21延伸的若干第一限位块14，若干所述第一限位块14形状可相同也可不同，但是要满足若干所述第一限位块14均设有弧形周缘，且若干所述第一限位块14的弧形周缘围合成圆，圆上设有自弧形周缘向圆心凹陷的四个均匀分布的限位槽15，限位槽15为弧形，球体3与限位槽15一一对应设置且容设于限位槽15内，在转动基座2转动的过程中，4个球体3可以在限位槽15内沿着弧形周缘滚动。可选的，4个限位槽15的形状完全相同。可选的，第二底板21上设有朝向所述第一底板11延伸的若干第二限位块24，若干第二限位块24的弧形周缘抵接封闭限位槽15的槽口，将球体3限定于在限位槽15内，避免球体3在滚动过程中滚出限位槽15。
在一个可选的实施方式中，相对的第一围壁12设有对称的开口16，第二围壁22且设有朝向开口16延伸的凸台25，凸台25贯穿开口16且在开口16内运动。通过开口16和凸台25的配合，能够限制转动基座2的转动，使转动基座2在固定基座1上转动，且转动轴与第一底板11平行。
在一个可选的实施方式中，所述第二围壁22设有若干朝向所述第一围壁12延伸的限位柱26，所述限位柱26的延伸的长度小于所述凸台25，若干所述限位块分布于所述凸台25的两侧。可以使转动基座2在固定基座1内转动的过程中，进一步限定第二底板21在第一底板11上转动的区域，且避免第二围壁22与第一围壁12之间发生直接的碰撞。
在一个可选的实施方式中，所述第一底板11设有第二避位口17，所述第二底板21设有第三避位口27，当第二底板21设于第一底板11上，所述第二避位口17和第三避位口27正相对设置，第二避位口17内容置有第一磁钢18，第三避位口27内容置有第二磁钢28，第一磁钢18和第二磁钢28相互吸引。通过在第一底板11和第二底板21上设置相互吸引的第一磁钢18和第二磁钢28能够避免固定基座1和转动基座2在垂直转动的方向上的距离产生偏移。
在一个可选的实施方式中，致动装置100还包括第三磁钢6和配合第三磁钢使用的霍尔传感器7，第一底板11上设有贯通的第四避位口19用于容设霍尔传感器7，第二底板21朝向第一底板11一侧设有容置槽29用于收容于第三磁钢6，且容置槽29和第四避位口19对应设置，以使霍尔传感器7和第三磁钢6间隔正对，第三磁钢6可以配合霍尔传感器7使用，用于检测固定基座1和转动基座2两个的位移偏差。可选的，霍尔传感器7还设于电路板5上。
请参阅图5和图6，本发明还提供了一种摄像装置200，包括：致动装置100以及光学镜头模组210。致动装置100为前文记载的致动装置100，光学镜头模组210安装于致动装置100内的转动基座2上，光学镜头模组210的光轴01与致动装置100的中心轴02重合，通过致动装置100带动光学防抖模组210在垂直光轴01的平面上绕光轴01转动；光学镜头模组210可以实现内部的镜头自动对焦功能和光学防抖功能。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种致动装置，其特征在于，包括：
固定基座、安装于所述固定基座上的转动基座、夹设于所述固定基座和所述转动基座之间的转轴组件、设于所述固定基座远离所述转动基座一侧且驱动所述转动基座转动的驱动机构以及与所述驱动机构连接的电路板；
所述固定基座包括第一底板以及围设于所述第一底板周侧的第一围壁，所述转动基座包括第二底板以及围设于所述第二底板周围的第二围壁，所述转轴组件夹设于所述第一底板和所述第二底板之间，所述第一底板上开设有第一避位口，所述第二底板上设有朝向所述第一避位口延伸出的两个悬挂部；
所述驱动机构包括两根形状记忆合金线，与两个所述悬挂部一一对应连接；各所述形状记忆合金线分别连接对应的所述悬挂部和所述第一底板远离所述第二底板一侧，所述转轴组件的中心轴垂直于所述第一底板，其中一根所述形状记忆合金线驱动所述转动基座绕所述中心轴逆时针旋转，另一根所述形状记忆合金线驱动所述转动基座绕所述中心轴顺时针旋转。
2.如权利要求1所述的致动装置，其特征在于，各所述形状记忆合金线包括固设于所述第一底板的两个端部以及设于两个端部之间的中间端，所述中间端悬挂于对应的所述悬挂部。
3.如权利要求2所述的致动装置，其特征在于，所述驱动机构还包括两对绑线夹对，与两根所述形状记忆合金线一一对应；
各所述绑线夹对包括两个绑线夹，与对应所述形状记忆合金线的两个端部一一对应；
各绑线夹设于所述第一底板上，且一侧连接对应的端部，另一侧电连接设于所述第一底板远离所述转动基座一侧的所述电路板。
4.如权利要求3所述的致动装置，其特征在于，两个所述悬挂部相对第一对称轴对称设置，两对所述绑线夹对分设于所述第一对称轴两侧，两根所述形状记忆合金线分设于所述第一对称轴两侧，且其中一根所述形状记忆合金线向所述第一对称轴的第一侧倾斜，另一根所述形状记忆合金线向所述第一对称轴第一侧的相反一侧倾斜。
5.如权利要求1所述的致动装置，其特征在于，所述转轴组件包括夹设于所述第一底板和所述第二底板之间的四个球体，所述四个球体在同一圆的圆周上均匀间隔分布，且所述中心轴穿过所述圆的圆心。
6.如权利要求5所述的致动装置，其特征在于，所述第一底板设有朝向所述第二底板延伸的若干第一限位块，若干所述第一限位块的弧形周缘围合成圆，圆上设有自弧形周缘向圆心凹陷的四个均匀分布的限位槽，所述球体与所述限位槽一一对应设置且容设于所述限位槽内；
所述第二底板上设有朝向所述第一底板延伸的若干第二限位块，若干所述第二限位块的弧形周缘抵接封闭所述限位槽。
7.如权利要求5所述的致动装置，其特征在于，所述第一围壁设有对称的开口，所述第二围壁与所述第一围壁相对设置且设有朝向所述开口延伸的凸台，所述凸台贯穿所述开口且在所述开口内运动。
8.如权利要求7所述的致动装置，其特征在于，所述第二围壁设有若干朝向所述第一围壁延伸的限位柱，所述限位柱的延伸的长度小于所述凸台，若干所述限位块分布于所述凸台的两侧。
9.如权利要求1所述的致动装置，其特征在于，所述第一底板和所述第二底板设有相对设置的第二避位口和第三避位口，所述第二避位口和所述第三避位口内容置有相互吸引的第一磁钢和第二磁钢；
和/或，所述第二底板朝向所述第一底板一侧设有容置槽，所述容置槽内容设有第三磁钢，所述第一底板上还设有贯通的第四避位口，所述第四避位口容设有霍尔传感器且与所述容置槽对应设置，所述第三磁钢配合霍尔传感器用于检测位移偏差。
10.一种摄像装置，其特征在于，包括：
如权利要求1-9任一所述的致动装置；
光学镜头模组，安装于所述致动装置的转动基座上，所述光学镜头模组的光轴与所述致动装置的中心轴重合。
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