用于摄像头模块的线性执行器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于摄像头模块的执行器。具体而言，本发明专利技术提供了一种用于摄像头模块的线性执行器，所述线性执行器可以适用于智能手机等移动设备。所述线性执行器包括活塞，可连接到或连接到所述摄像头模块的从动元件。此外，所述线性执行器还包括：一个或多个杠杆臂，连接到所述活塞；一根或多根SMA线，其中，每根SMA线耦合到所述杠杆臂中的一个杠杆臂。可操作所述一根或多根SMA线以改变其长度，从而移动所述一个或多个杠杆臂，以产生所述活塞的线性运动。性运动。性运动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于摄像头模块的线性执行器


[0001]本专利技术涉及一种用于摄像头模块的执行器。具体而言，本专利技术提供了一种用于摄像头模块的线性执行器，所述线性执行器可以适用于智能手机等移动设备。线性执行器使用一根或多根形状记忆合金(shape
‑
memory alloy，SMA)线，可操作该SMA线以移动活塞，从而驱动摄像头模块的从动元件。本专利技术还提供了一种包括执行器的摄像头模块以及一种用于操作执行器以驱动从动元件的方法。

技术介绍

[0002]摄像头模块(例如安装在智能手机中)是移动行业的关键差异器件。随着性能水平的稳步提高，需要新的功能。例如，通过引入可调透镜(例如，可变形透镜)或可移动透镜(通常是不可变形透镜)，新型摄像头模块能够更高效地执行对焦、防抖或其它操作。然而，这些摄像头模块需要合适的机电执行器，使透镜变形或移动。
[0003]对于实现垂直于图像传感器移动镜筒的执行器，应用最广泛的技术是音圈电机(voice coil motor，VCM)执行器。另一种应用广泛的技术是压电电机执行器。此外，静电、电磁或磁致伸缩执行器、步进电机执行器和电活性聚合物执行器也是已知的。
[0004]然而，所有这些执行器产生的力通常太小，尤其是在将这些执行器用于使摄像头模块中的透镜变形或移动时。例如，可调透镜的变形材料(例如液体和聚合物)需要相当大的物理变形，因此需要更大的力。此外，可移动透镜通常相当重，因此需要更大的力才能移动。不利的是，例如，VCM执行器几乎无法在合理的空间内和合理的功耗下产生50mN的操作力。这种力不足以实现上述应用场景。

技术实现思路

[0005]鉴于上述挑战和缺点，本专利技术的实施例旨在提供一种经过改进的用于摄像头模块的执行器。具体而言，目的是提供一种能够产生更大的力的执行器。此外，所述执行器应该能够实现高速操作和精确定位。同时，所述执行器应具有较低的功耗。此外，所述执行器应采用紧凑的结构且具有合理的生产成本。
[0006]该目的通过所附独立权利要求中描述的本专利技术的实施例实现。从属权利要求中进一步定义了本专利技术实施例的有利实现方式。
[0007]本专利技术的第一方面提供了一种用于摄像头模块的线性执行器，所述执行器包括：活塞，所述活塞可连接到或连接到所述摄像头模块的从动元件；连接到所述活塞的一个或多个杠杆臂；一根或多根SMA线，每根SMA线耦合到所述杠杆臂中的一个杠杆臂；其中，可操作所述一根或多根SMA线以改变其长度，从而移动所述一个或多个杠杆臂，以产生所述活塞的线性运动。
[0008]所述活塞的所述线性运动可以基本上是线性的。换言之，它可能偏离完全的线性(即完全的直线)运动，但偏差很小。如果所述线性运动在所述活塞的整个可能运动范围内与直线运动的偏差不超过最大角度偏差(其为某个小角度)，则可以认为所述线性运动基本
上是线性的。例如，最大角度偏差可以小于10
°
，或小于5
°
，甚至小于2
°
。
[0009]所述第一方面的基于SMA线的线性执行器是一种经过改进的用于摄像头模块的执行器。具体而言，与传统执行器相比，所述执行器能够更有效地产生更大的力。所述第一方面的执行器还实现了更好的机电封装密度，即它可以比传统执行器实现更紧凑的结构。此外，通过独立或同时操作所述一根或多根SMA线，可以非常精确地控制所述活塞的所述线性运动，使其可以用于在所述摄像头模块中执行对焦操作。此外，所述第一方面的执行器还允许进行快速操作，即所述活塞的快速运动，特别是沿着某个轴来回移动。这使得所述线性执行器有利于所述摄像头模块中的变焦操作。此外，所述执行器的功耗很低，因此所述摄像头模块的功耗也有限。
[0010]所述一根或多根SMA线可以通过耦合和悬架机构连接到所述执行器或摄像头模块内部的构件，特别是连接到所述杠杆臂或固定结构。这些机构可以满足典型手机的组装、操作和可靠性要求。因此，所述第一方面的线性执行器适用于安装在智能手机等移动设备中的摄像头模块。
[0011]所述第一方面的执行器还可以具有较高的电磁抗扰性，这在将所述执行器与其它执行器组合使用(例如，在多摄像头系统中)时非常有益。电磁抗扰性尤其有助于避免由其它执行器产生的相邻磁场之间的干扰。
[0012]在所述第一方面的一种实现方式中，所述SMA线的所述长度变化通过所述杠杆臂的运动转换为所述活塞的线性运动。
[0013]由于所述杠杆臂的存在，可以产生较大的力，并且可以通过所述一根或多根SMA线的相对较小的长度变化来实现所述活塞的较大行程。
[0014]在所述第一方面的一种实现方式中，所述执行器还包括一个或多个传感器，所述传感器用于测量所述活塞的线性位置。
[0015]每个传感器可以用于测量所述线性位置。所述一个或多个传感器使得所述执行器(活塞)可以进行精确运动和定位，以便准确驱动所述从动元件。例如，这使得能够在所述摄像头模块中实现快速准确的对焦操作。具体而言，所述一个或多个传感器可以是一个或多个霍尔传感器。此类传感器中的一个或多个也可以设置在所述从动元件上。
[0016]在所述第一方面的一种实施方式中，所述一个或多个杠杆臂固定所述活塞。
[0017]因此，所述杠杆臂不仅用于驱动所述活塞(即，用于将动量传递至所述活塞)，而且用于支撑所述活塞，特别是在驱动所述活塞时以及活塞处于静止状态时。因此，所述一个或多个杠杆臂还可以用作轴承、支撑件或底座，在任何时候将所述活塞保持在所需/预期位置。例如，可以通过一个或多个接头(例如一个或多个枢轴)将所述活塞安装到所述杠杆臂中的一个或多个杠杆臂上。
[0018]在所述第一方面的一种实现方式中，所述执行器还包括滑动轴承或滚珠轴承，用于引导所述活塞。
[0019]因此，与单独使用所述杠杆臂相比，可以更准确地引导所述活塞。滑动轴承在成本方面是有利的，而滚珠轴承轴承的摩擦和间隙较小。
[0020]在所述第一方面的一种实现方式中，每个杠杆臂包括第一段和第二段，所述第一段和所述第二段共同形成所述杠杆臂的弯曲部分并在所述杠杆臂的枢轴点处相接；所述杠杆臂的第二段连接到所述活塞；耦合到所述杠杆臂的所述SMA线耦合到所述杠杆臂的所述
第一段；所述SMA线的所述长度变化使所述杠杆臂围绕所述枢轴点旋转。
[0021]因此，所述一个或多个杠杆臂可以不是直臂。通过这种方式，可以为所述活塞的运动产生较大的力和较大的行程。然而，在其它实施例中，所述一个或多个杠杆臂也可以是直的，这可以实现更简单、更紧凑的设计。
[0022]在所述第一方面的一种实现方式中，所述第二段比所述第一段长。
[0023]因此，所述执行器可以特别高效地产生力，即，所述一根或多根SMA线的长度变化产生较大的移动活塞的力。
[0024]在所述第一方面的一种实现方式中，每根SMA线的一端连接到固定结构，另一端连接到所述杠杆臂；或者，每根SMA线的两端连接到固定结构，并且每根SMA线的中间部分连接到所述杠杆臂的附接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于摄像头模块(200)的线性执行器(100)，其特征在于，所述执行器(100)包括：活塞(101)，可连接到或连接到所述摄像头模块(200)的从动元件(110)，一个或多个杠杆臂(102)，连接到所述活塞(101)，一根或多根形状记忆合金(shape
‑
memory alloy，SMA)线(103)，每根SMA线(103)耦合到所述杠杆臂(102)中的一个杠杆臂，其中，可操作所述一根或多根SMA线(103)以改变其长度(104)，从而移动所述一个或多个杠杆臂(102)，以产生所述活塞(101)的线性运动(105)。2.根据权利要求1所述的执行器(100)，其特征在于，还包括：一个或多个传感器，用于测量所述活塞(101)的位置。3.根据权利要求1或2所述的执行器(100)，其特征在于：所述一个或多个杠杆臂(102)固定所述活塞(101)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的执行器(100)，其特征在于，还包括：滑动轴承(900)或滚珠轴承(901)，用于引导所述活塞(101)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的执行器(100)，其特征在于：每个杠杆臂(102)包括第一段(601)和第二段(602)，所述第一段和所述第二段共同形成所述杠杆臂(102)的弯曲部分并在所述杠杆臂(102)的枢轴点(402)处相接，所述杠杆臂(102)的第二段(602)连接到所述活塞(101)，耦合到所述杠杆臂(102)的所述SMA线(103)耦合到所述杠杆臂(102)的所述第一段(601)，所述SMA线(103)的所述长度变化使所述杠杆臂(102)围绕所述枢轴点(402)旋转。6.根据权利要求5所述的执行器(100)，其特征在于：所述第二段(602)比所述第一段(601)长。7.根据权利要求1至6中任一项所述的执行器(100)，其特征在于：每根SMA线(103)的一端连接到固定结构(400)，另一端连接到所述杠杆臂(102)，或者每根SMA线(103)的两端连接到固定结构(400)，并且每根SMA线的中间部分连接到所述杠杆臂(102)的附接部分。8.根据权利要求1至7中任一项所述的执行器(100)，其特征在于，包括：第一杠杆臂(102)和第二杠杆臂(102)，所述第一杠杆臂和所述第二杠杆臂连接到所述活塞(101)上的不同位置，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马科，
申请(专利权)人：艾斯科技公司，
类型：发明
国别省市：