镜头后的幕后功臣：SMA马达的基本组成，以及它如何塑造我们的智能手机摄像头

SMA（形状记忆合金）马达的精确控制正在改变紧凑型光学设备。乍一看，它们看起来可能很复杂。让我们来拆解剑桥机电有限公司（CML）SMA马达的关键零件，并了解其用于光学防抖（OIS）和自动聚焦（AF）的运作核心。

固定部件

每个SMA马达都是始于一个固定部件，通常附着在产品中的另一个元件上，例如手机机身或智能手机的PCB。作为基础，它奠定了整个马达结构。

移动部件

与固定部件相反的是移动部件。这个动态部分是动作发生的地方，无论是调整相机镜头还是图像传感器，移动流体阀或是与设备中的相邻系统交互。

图1: 用于光学图像稳定的4线马达爆炸图

核心 - SMA驱动单元

固定部件和移动部件之间的连接是SMA驱动单元。这可能是与SMA线直接连接的形式。或者，SMA线连接到一个折弯结构，从而调节主线的推力和行程。基本上，通过对成对的SMA线与机构加热与降温带动马达机构实现所需的运动。

图2: SMA线特写。SMA线在未通电时处于松弛状态。通电加热后会缩短并收紧。

附件-压接部件

可靠的SMA线连接是至关重要的。由CML开创和完善的SMA线压接方式，已成为将极细SMA线组装到马达的标准。它确保了机械和电气上的牢固结合。

机械档板

机械限位限制移动部件的位移。它们是安全带，可确保当马达(在设备内)掉落并受到冲击时，移动部件不会过度移动。正确的设计对于确保SMA线和其他精密部件的可靠性至关重要。

运动约束

轴承和折弯结构充当导轨，引导运动。例如，自动对焦（AF）产品有一个螺纹，确保在受控旋转的情况下仅在镜头轴上平移。通过限制自由度，我们优化了功率、装配效率和成本。

驱动和控制SMA线

软件才是SMA马达的灵魂，远超机械本身。驱动程序和控制固件至关重要。它们不仅可以控制SMA线的长度，还可以计算出其位置，精确地引导马达的运动。

CM824芯片对SMA马达系统至关重要，充当其大脑，确保了精确高效的运动。它提高了准确性，优化了功耗，提供了宝贵的实时反馈，提供了广泛的设备兼容性，还确保了可量测性。该芯片不仅是一个附件，而且是一个核心部件，可以提高SMA马达的性能和未来性。

马达演变

将所有部件组合到一个马达中，针对各种应用定制不同的产品，CML的八线、四线和二线配置都脱颖而出。

八线马达技术

多向控制：八线配置提供无与伦比的多功能性。它目前在移动部件上提供三个方向的控制（X、Y和Z）和旋转（Rx、Ry和Rz）。这种多方面的运动控制使其成为需要多位置调整的应用的理想选择，其灵活性使其成为CML八线OIS+AF和云台产品的基础。

简化设计：尽管采用多线系统，但八线马达拥有简洁高效的设计。在不需要额外定位的情况下，SMA线可以独立地确定移动部件的位置。这种自给自足带来了精简高效的设计，最大限度地减少了部件，简化了制程并降低了成本。

精准定位：由于其无摩擦机制和稳健的控制，八线马达确保了精确的放置和定向，这在精度至上的行业中至关重要，例如在高级机器人或用于高清摄像头模组的OIS和AF中。

图3：相机镜头与八线马达设计爆炸图

四线马达技术

特定运动：四线马达擅长沿X和Y轴移动，并可提供绕Z轴的旋转。通过这些维度，它为相机传感器和镜头的横向（位移）OIS调整等需求提供了专门的解决方案。

整合运动约束：该变体以平面轴承的形式引入运动约束，将移动限制在二维平面上。这种设计选择创造了一个稳定、高承载的平台，可以在不影响性能的情况下支持大型镜头、重型VCM AF和可变光圈马达。

多功能、紧凑、高效：四线是一个超薄设计的多功能平台。这使得它可以与单独的自动对焦单元无缝结合，以提供三轴的移动，或者整齐地安装在图像传感器周围，控制其平移和旋转。只需要管理四根SMA线，就可以简化控制并将功耗降至最低，使其非常适合便携式电子产品。

总结

从动态移动部件到先进的控制算法，SMA马达都是工程独创性的证明。随着智能手机和紧凑型电子产品的不断发展，对如何操作这些部件和控制SMA线的深入理解确保了我们始终处于创新的前端。

八线和四线马达技术都满足了不断发展的光学行业的多样需求。无论是八线的广泛通用性，还是四线的紧凑高效性，这些技术都证明了CML的SMA马达平台设计在现代光学设备设计中具有适应性，以及其重要地位。

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关于剑桥机电（CML）：剑桥机电有限公司（CML）是一家世界领先的研发公司，利用其形状记忆合金（SMA）平台整合技术，提供从机械、光学、电气、半导体到软件设计方面的系统级解决方案。采用SMA线（大小细如发丝）的马达解决方案，可以控制到光波长的精度。这些马达特别适用于生产快速和结构紧凑的轻便设计，并同时提供需要高精度和高强度的应用。

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