本發(fā)明涉及一種具有多自由度的電路板及防抖微型致動器。

背景技術：

近年來具有拍攝功能的小型移動裝置十分普及，應用范圍亦不斷擴展，包括航拍﹑運動相機﹑以及行車記錄儀。在現(xiàn)有的裝置中，包含至少一顆小型相機模組(compactcameramodule)。因此，模組的市場很龐大，增長亦穩(wěn)步上揚。

在拍照及拍影片時，裝置拍出來的照片及影片很可能受到外來振動而出現(xiàn)模糊或晃動，影響照片及影片質素。當振動比較激烈，或在低光情況下，這問題會更加嚴重。為了解決這些問題，市場上已經出現(xiàn)很多小型防抖技術。當中，通過機械方法補償因振動做成的影像模糊及晃動，改進影像質素的效果最為優(yōu)秀。機械方法可以是通過防抖致動器平移一組鏡頭，或旋轉一組鏡頭及影像傳感器，達致防抖效果。旋轉式機械方法的防抖效果通常比平移式機械方法更佳。

由于旋轉式防抖致動器在防抖過程中需要移動影像傳感器，所以連接影像傳感器的電路板需要通過能導電的彈性結構連接其他部件，讓其他外部部件(例如：小型移動裝置主板上的單片機及供電部件)能夠和影像傳感器在電路上連接及溝通，攝取圖像及提供電源。

中國專利201310706020.6提供了一種圖像模糊校正裝置，包括：驅動電流輸出單元，其被配置來輸出第一驅動電流和第二驅動電流，第一驅動電流用于驅動第一校正機構，第一校正機構用于校正在垂直于光軸的第一方向上的圖像模糊，第二驅動電流用于驅動第二校正機構，第二校正機構用于校正在垂直于光軸和第一方向的第二方向上的圖像模糊；以及，驅動電流限制單元，其被配置來將第一驅動電流限制為第一限制值，將第二驅動電流限制為第二限制值，將第一驅動電流和第二的總和值限制為小于第一限制值和第二限制值的總和值的第三限制值，通過改變第一驅動電流的電力供應時間來改變第一限制值，并且通過改變第二驅動電流的電力供應時間來改變第二限制值。

中國專利201180028200.2公開了一種帶抖動修正功能的光學單元。在帶抖動修正功能的光學單元中，在可動組件即攝像單元的外周面繞光軸l的周向上隔開的多個部位設置永磁體，在固定體中設置有整體化具備多個在周向上延伸且與永磁體相對的線圈部的薄片狀線圈。在片狀線圈中，由于端子部朝向與永磁體相對一側的相反側的外側，因此，能方便地對線圈部進行電連接。

上述技術方案的缺陷在于，電路板中的彈性結構需要折疊，其形狀較長，所需空間較大，整體組裝及生產工藝復雜，生產成本高，生產效率低。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明提供了一種具有多自由度的電路板及防抖微型致動器，其結構簡單緊湊，生產效率高，成本低，彈性結構無需折疊，便能實現(xiàn)多軸的彈性防抖，抗跌性好。

為了實現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種具有多自由度的電路板，其包括平板及設在平板上的導電彈性單元，導電彈性單元包括：內部載板、外部載板、以及至少一個彈性連接件；

外部載板上設有中空部，內部載板設置在中空部，彈性連接件設置在中空部；彈性連接件連接內部載板和外部載板；

彈性連接件包括外連接部、與外連接部相對應的內連接部、及位于外連接部、內連接部之間的延伸部；延伸部設有外端和內端；外連接部一端連接外部載板，另一端連接延伸部的外端；內連接部的一端連接內部載板，另一端連接延伸部的內端。

本發(fā)明中通過彈性連接部將內部載板和外部載板進行連接，延伸部設置在與中空部，延伸部無需折疊，整個結構均位于平板上，結構簡單，實現(xiàn)方便，多個彈性連接部之間相互作用，具有良好的多軸彈性。

本發(fā)明中通過設置彈性部分，當外部載板固定，內部載板活動時，保證了可動部件具有多自由度的運動，具有良好的抗跌性。

根據(jù)本發(fā)明的另一種具體實施方式，延伸部至少包括第一連接臂、第二連接臂、彎折部，第一連接臂、第二連接臂之間通過彎折部連接。其中，彎折部可以為規(guī)則的彎折部，如弧形，也可以根據(jù)實際情況進行調整。本方案中，延伸部包括但不限于兩個連接臂，相鄰的連接臂之間均設有彎折部，例如，延伸部還包括第三連接臂，第二連接臂與第三連接臂之間設有彎折部。

根據(jù)本發(fā)明的另一種具體實施方式，第一連接臂上的第一中線與第二連接臂上的第二中線之間設有夾角，夾角的范圍為45°－135°。本方案中，中線是指穿過連接臂兩端橫截面中心點的線。通過設置多條連接臂，實現(xiàn)整個彈性部便于向與每一連接臂中線平行的方向變形，實現(xiàn)彈性連接部具有多軸的自由度；根據(jù)配合情況選擇不同的夾角。

根據(jù)本發(fā)明的另一種具體實施方式，夾角為90°。第一連接臂與第二連接臂垂直設置。

根據(jù)本發(fā)明的另一種具體實施方式，第一連接臂、第二連接臂均為波浪形連接臂。

根據(jù)本發(fā)明的另一種具體實施方式，第一連接臂、第二連接臂均為桿狀連接臂。

根據(jù)本發(fā)明的另一種具體實施方式，彈性連接件數(shù)目為3－8個，其間隔設置在內部載板、外部載板之間。優(yōu)選的，彈性連接件數(shù)目為4個，其均勻的分布在中空部中。

根據(jù)本發(fā)明的另一種具體實施方式，外部載板、內部載板上均設有用于方便安裝的定位機構。例如定位槽，螺紋孔、螺栓孔等。

根據(jù)本發(fā)明的另一種具體實施方式，外部載板對應外連接部的位置、內部載板對應內連接部的位置均設有圓角或倒角。通過設置圓角或倒角，便于與彈性連接部更好的連接外部載板、內部載板，達到更好的防抖效果。

本發(fā)明中，每一連接臂的中線距離連接臂的邊緣的最大距離dmax相較于連接臂的整體長度均較小，并且可以根據(jù)不同使用情況進行調整。

另一方面，本發(fā)明還提供一種防抖微型致動器，防抖微型致動器還包括外殼、定位座、磁石組、彈簧系統(tǒng)、鏡頭及鏡頭載體、影像傳感器、線圈組；定位座設在外殼上，磁石組設置在外殼上，鏡頭載體設置在定位座上，線圈組對應磁石組設置在鏡頭載體的外側；鏡頭設置在鏡頭載體上，導電彈性單元的外部載板安裝在定位座上，影像傳感器設置在導電彈性單元的內部載板上。

本發(fā)明中，外殼、定位座、磁石組、電路板的外部載板在致動器外部組成固定結構，彈簧系統(tǒng)、鏡頭及鏡頭載體、影像傳感器、線圈組及電路板的內部載板組成活動結構；通過改變線圈組的電流及方向，可以改變多軸旋轉自由度的磁場力矩(magnetictorques)，實現(xiàn)活動組件圍繞彈簧系統(tǒng)中的旋轉中心旋轉；旋轉中心的位置在運動過程中不會出現(xiàn)位移；當活動組件相對固定組件的旋轉和外來旋轉振動的方向相反，但幅度接近時，振動就會被消除，達致多軸的防抖效果，減少因振動而影響影像及圖像的質素。

本發(fā)明中，通過電路板實現(xiàn)影像傳感器與外部部件連接，如小型移動裝置主板上的單片機等，實現(xiàn)影像傳感器和單片機的電連接，以便獲得圖像及提供電源。

本發(fā)明中，帶有導電彈性單元的電路板實現(xiàn)了活動結構多自由度的運動，所以電路板不會阻礙活動結構在防抖過程中的動作；電路板抵受了在跌落過程中可能出現(xiàn)的激烈多軸運動，具有良好的抗跌性，彈性連接部不會出現(xiàn)永久變形，有效的提高了致動器的可靠性。

本發(fā)明的有益之處在于：

1、電路板的彈性連接部無需折疊，實現(xiàn)活動結構的多軸自由度；

2、具有良好的抗跌性，增加跌落時的可靠性；

3、電路板整體設計在一個平面內，無需折疊，其結構簡單，成本低；

4、簡化防抖致動器的尺寸結構，降低成本。

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

附圖說明

圖1是實施例1的一種具有多自由度的電路板的整體結構示意圖；

圖2是實施例1的一種具有多自由度的電路板的示意圖，其顯示了a-a截面；

圖3是實施例1的一種具有多自由度的電路板導電彈性部分的示意圖，其顯示了一種受力狀態(tài)；

圖4是實施例1的一種具有多自由度的電路板導電彈性部分的示意圖，其顯示了另一種受力狀態(tài)；

圖5是實施例2的一種具有多自由度的電路板導電彈性部分的結構示意圖；

圖6是實施例3的一種具有多自由度的電路板導電彈性部分的結構示意圖；

圖7是實施例4的一種具有多自由度的電路板導電彈性部分的結構示意圖；

圖8是實施例5的一種防抖微型致動器的整體結構示意圖；

圖9是實施例5的一種防抖微型致動器的爆炸示意圖；

圖10是實施例5的一種防抖微型致動器的狀態(tài)示意圖；

圖11是實施例5的一種防抖微型致動器的受力示意圖。

具體實施方式

實施例1(電路板)

本實施例提供了一種具有多自由度的電路板，如圖1－4所示，其包括平板11及設在平板11上的導電彈性單元12，導電彈性單元12包括：內部載板13、外部載板14、彈性連接件15。

其中，外部載板14上設有中空部141，內部載板13設置在中空部141，彈性連接件15設置在中空部141；彈性連接件15連接內部載板13和外部載板14；外部載板14與內部載板13呈“回”字型設置。

彈性連接部15數(shù)目為四個，每一彈性連接部15均包括外連接部151、與外連接部151相對應的內連接部152、及位于外連接部151、內連接部152之間的延伸部153；延伸部153設有外端和內端；外連接部151一端連接外部載板14，另一端連接延伸部153的外端；內連接部152的一端連接內部載板13，另一端連接延伸部153的內端。

延伸部153包括第一連接臂154、第二連接臂155、彎折部156，第一連接臂154、第二連接臂155之間通過彎折部156連接；第一連接臂154、第二連接臂155均為桿狀連接臂；彎折部156為弧形；第一連接臂154上的第一中線157與第二連接臂155上的第二中線158之間設有夾角，夾角為90°。

本實施例中，每一連接臂的中線距離連接臂的邊緣的最大距離dmax相較于連接臂的整體長度均較小，并且可以根據(jù)不同使用情況進行調整。

本實施例中，外部載板14為正方形，具有四個側邊，相鄰側邊的位置設有倒角141，外連接部151連接倒角142所在的位置，便于生產。內部載板13為正八邊形，內連接部152連接其中一個側邊，內連接部152垂直連接內部載板13。

如圖3所示，彈性連接部15間隔設置在中空部141，相互垂直設置的第一連接臂154、第二連接臂155實現(xiàn)了內部載板13多個自由度運動，提供了內部載板13運動時所需要的彈性及變形；外部載板14固定，當內部載板13向y(+)方向移動時(即移動方向和第一中線157垂直，但是和第二中線158平行)，第一連接臂154會彎曲變形，但是第二連接臂155接近沒有出現(xiàn)變形，即第一連接臂154提供了內部載板13向y(+)方向移動時所需要的變形。

如圖4所示，外部載板14固定，當內部載板13向x(－)方向移動時(即移動方向和第二中線158垂直，但是和第一中線157平行)，第二連接臂155會彎曲變形，但是第一連接臂154接近沒有出現(xiàn)變形，即第二連接臂155提供了內部載板13想x(－)方向移動時所需要的變形。

本實施例中所提供的電路板，可以實現(xiàn)內部載板多個自由度的運動，電路板的彈性連接部無需折疊，便能實現(xiàn)活動結構的多軸自由度；電路板整體設計在一個平面內，無需折疊，其結構簡單，成本低。

實施例2(電路板)

本實施例與實施例1的區(qū)別在于，如圖5所示，彈性連接部25的形狀不同，彈性連接部25與內部載板23、外部載板24的連接位置也不相同；外連接部251垂直連接外部載板24其中一個側邊的中央部分，內連接部252垂直連接內部載板23的一個側邊，其中，外連接部251與內連接部252垂直設置。

實施例3(電路板)

本實施例與實施例1的區(qū)別在于，如圖6所示，彈性連接部35的形狀不同，彈性連接部35與內部載板33、外部載板34的連接位置也不相同；彈性連接部35中，第一連接臂354、第二連接壁355為波浪形，波浪形凸起沿平行于內部載板33、外部載板34所在平面的方向設置。其中，外連接部351垂直連接外部載板34其中一個側邊的中央部分，內連接部352垂直連接內部載板33的一個側邊，其中，外連接部351與內連接部352垂直設置。

本實施例中，連接臂的中線距離連接臂的邊緣的最大距離dmax相較于連接臂的整體長度均較小，并且可以根據(jù)不同使用情況進行調整。

實施例4(電路板)

本實施例與實施例1的區(qū)別在于，如圖7所示，外部載板44上設有用于安裝定位的螺栓孔441，外部載板44上一個側邊開有槽442，用于連接或者定位；內部載板43上不相鄰的側邊上均設有限位槽431，方便該電路板的安裝使用。

實施例5(防抖微型致動器)

本實施例提供了一種防抖微型致動器，如圖8－11所示，其包括外殼51、定位座52、磁石組53、彈簧系統(tǒng)54、帶有導電彈性單元的電路板55、鏡頭56及鏡頭載體57、影像傳感器58、線圈組59；外殼包括上殼體511、下殼體512，定位座52設在外殼51上，磁石組53設置在外殼51上，鏡頭載體57設置在定位座52上，線圈組59對應磁石組53設置在鏡頭載體57的外側；鏡頭56設置在鏡頭載體57上，導電彈性單元的外部載板安裝在定位座52上，影像傳感器58設置在導電彈性單元的內部載板上。

如圖10－11所示，通過改變線圈組的電流及方向，可以改變多軸旋轉自由度的磁場力矩，實現(xiàn)包含鏡頭及影像傳感器等活動的零部件圍繞彈簧系統(tǒng)中的旋轉中心旋轉；旋轉中心的位置在運動過程中不會出現(xiàn)位移；當活動的零部件相對固定的部件的旋轉和外來旋轉振動的方向相反，但幅度接近時，振動就會被消除，實現(xiàn)防抖效果，減少因振動而影響影像及圖像的質素。

本實施例中，活動零部件旋轉時，內部載板也進行旋轉，此時外部載板固定，電路板上的導電彈性單元的彈性連接部發(fā)生變形，滿足旋轉的需要，實現(xiàn)了活動零部件多自由度的運動，達到了良好的防抖效果；整個結構具有良好的抗跌性，增加跌落時的可靠性。

雖然本發(fā)明以較佳實施例揭露如上，但并非用以限定本發(fā)明實施的范圍。任何本領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的發(fā)明范圍內，當可作些許的改進，即凡是依照本發(fā)明所做的同等改進，應為本發(fā)明的范圍所涵蓋。