一种用于镜头模组的驱动装置及镜头模组的制作方法

1.本发明涉及摄像技术领域，尤其涉及一种用于镜头模组的驱动装置及镜头模组。


背景技术：

2.随着多媒体技术的飞速发展，数码相机、摄像机、平板电脑及带有摄像头的手机越来越受广大消费者青睐，在数码相机、摄像机及手机摄像头等摄影装置中，镜头模组是一个不可缺少的部件。相机模组通常包括镜筒、镜座、镜头和图像传感器。所述镜头收容于镜筒，所述图像传感器设置于镜座，马达驱动图像传感器移动用于防抖。
3.图像传感器通常自带有刚度较大的fpc(flexible printed circuit)线路板,传统电磁式vcm马达推力有限很难推动图像传感器。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于镜头模组的驱动装置及镜头模组，解决终端设备的图像光学防抖。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种用于镜头模组的驱动装置，包括从下到上依次层叠设置的第一执行单元、下移动板、第二执行单元和上移动板，所述上移动板包括图像传感器安装区域；
7.所述第一执行单元包括第一移动区域，所述下移动板设置在所述第一移动区域内，所述第一执行单元包括第一形状记忆合金线组，所述第一形状记忆合金线组在通电后收缩以驱动所述下移动板在垂直于所述第一形状记忆合金线组的x方向移动；
8.所述第二执行单元包括第二移动区域，所述上移动板设置在所述第二移动区域内，所述第二执行单元包括第二形状记忆合金线组，所述第二形状记忆合金线组在通电后收缩以驱动所述上移动板在垂直于所述第二形状记忆合金线组的y方向移动。
9.优选地，所述第一执行单元还包括第一固定组件、第一连接组件、第一连接杆和多个第一支撑杆；
10.所述第一连接组件包括多个第一连接部，所述第一执行单元的四个拐角均设置有所述第一连接部，所述第一固定组件与两侧的所述第一连接部通过所述第一连接杆连接，所述第一支撑杆与所述第一连接部连接，所述第一支撑杆、所述第一连接杆之间形成类三角状结构；
11.所述第一执行单元包括环绕所述第一移动区域的第一驱动区域，所述第一移动区域内包括有多个所述第一支撑杆，所述下移动板设置在所述第一支撑杆上；
12.第一驱动区域内，所述第一形状记忆合金线组包括相对设置的第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线，所述第一形状记忆合金线和所述第二形状记忆合金线的两端均与所述第一连接部连接。
13.优选地，所述第一执行单元还包括第一承托板，所述第一承托板设置在所述第一移动区域内，所述第一承托板与所述第一支撑杆连接。
14.优选地，所述第一固定组件包括第一公共端、第一通电固定端和第二通电固定端，所述第一通电固定端用于所述第一形状记忆合金线通电，所述第二通电固定端用于所述第二形状记忆合金线通电。
15.优选地，所述第二执行单元还包括第二固定组件、第二连接组件、第二连接杆和多个第二支撑杆，所述第二固定组件固定在所述下移动板上；
16.所述第二连接组件包括多个第二连接部，所述第二执行单元的四个拐角均设置有所述第二连接部，所述第二固定组件与两侧的所述第二连接部通过所述第二连接杆连接，所述第二支撑杆与所述第二连接部连接，所述第二支撑杆、所述第二连接杆之间形成类三角状结构；
17.所述第二执行单元包括环绕所述第二移动区域的第二驱动区域，所述第二移动区域内包括有多个所述第二支撑杆，所述下移动板设置在所述第二支撑杆上；
18.所述第二驱动区域内，所述第二形状记忆合金线组包括相对设置的第三形状记忆合金线和第四形状记忆合金线，所述第三形状记忆合金线和所述第四形状记忆合金线的两端均与所述第二连接部连接。
19.优选地，所述第二执行单元还包括第二承托板，所述第二承托板设置在所述第二移动区域内，所述第二承托板与所述第二支撑杆连接。
20.优选地，所述第二固定组件包括第二公共端、第三通电固定端和第四通电固定端，所述第三通电固定端用于所述第三形状记忆合金线通电，所述第四通电固定端用于所述第四形状记忆合金线通电。
21.优选地，还包括壳体和固定底板，所述第一执行单元设置在所述固定底板上，所述第一固定组件固定在所述固定底板上，所述第一执行单元和所述第二执行单元的外围卡在所述壳体内。
22.优选地，所述上移动板和所述下移动板间隙之间设置有多个滑动轴承或滚珠。
23.一种镜头模组，包括图像传感器单元、基座外壳、镜头和所述的驱动装置；
24.所述基座外壳开设有安装孔，所述镜头设置在安装孔内，所述图像传感器单元设置在所述上移动板上。
25.与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
26.形状记忆合金线形成的推力通常是传统电磁式vcm马达推力的5～20倍，可以满足推力要求。第一形状记忆合金线组在通电后收缩以驱动下移动板在x方向移动，移动方向垂直于第一形状记忆合金线组，第二执行单元设置在下移动板上，设置在上移动板上的图像传感器单元也随第二执行单元和上移动板在x方向移动。
27.第二执行单元包括第二形状记忆合金线组，第二形状记忆合金线组在通电后收缩以驱动上移动板在y方向移动，移动方向垂直于第二形状记忆合金线组，上移动板上的图像传感器单元也随上移动板在y方向移动。图像传感器单元实现x方向和y方向的独立移动。
28.本技术的驱动装置通过层叠设置的第一执行单元、下移动板、第二执行单元和上移动板，使得图像传感器单元能够实现水平方向的平移，从而解决终端设备的图像光学防抖的问题。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
30.图1为本发明实施例提供的驱动装置爆炸结构示意图；
31.图2为本发明实施例提供的镜头模组爆炸结构示意图；
32.图3为本发明实施例提供的镜头模组整体结构示意图。
33.图示说明：第一执行单元1、下移动板3、第二执行单元2、上移动板4、固定底板5、壳体6、图像传感器单元7、基座外壳8、镜头9；
34.第一形状记忆合金线111、第二形状记忆合金线112、第一公共端121、第一通电固定端122、第二通电固定端123、第一连接部13、第一支撑杆14、第一连接杆15、第一承托板16；
35.第三形状记忆合金线211、第四形状记忆合金线212、第二公共端221、第三通电固定端222、第四通电固定端223、第二连接部23、第二支撑杆24、第二连接杆25、第二承托板26。
具体实施方式
36.为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。
38.此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本发明的限制。
39.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
40.实施例一
41.请参阅图1，一种用于镜头模组的驱动装置，驱动装置包括第一执行单元1、第二执行单元2、下移动板3和上移动板4，第一执行单元1、下移动板3、第二执行单元2和上移动板4从下到上依次层叠设置，上移动板4包括图像传感器安装区域，；
42.第一执行单元1包括第一移动区域，下移动板3设置在第一移动区域内，第一执行单元1包括第一形状记忆合金线组，第一形状记忆合金线组在通电后收缩以驱动下移动板3在垂直于第一形状记忆合金线组的x方向移动；
43.第二执行单元2包括第二移动区域，上移动板4设置在第二移动区域内，第二执行单元2包括第二形状记忆合金线组，第二形状记忆合金线组在通电后收缩以驱动上移动板4
在垂直于第二形状记忆合金线组的y方向移动。
44.首先，形状记忆合金线形成的推力通常是传统电磁式vcm马达推力的5～20倍，可以满足推力要求。第一形状记忆合金线组在通电后收缩以驱动下移动板3在x方向移动，移动方向垂直于第一形状记忆合金线组，第二执行单元2设置在下移动板3上，第二执行单元2随下移动板3一起在x方向移动，上移动板4设置在第二执行单元2上，上移动板4包括图像传感器安装区域，由此设置在上移动板4上的图像传感器单元也随第二执行单元2和上移动板4在x方向移动。
45.第二执行单元2包括第二形状记忆合金线组，第二形状记忆合金线组在通电后收缩以驱动上移动板4在y方向移动，移动方向垂直于第二形状记忆合金线组，上移动板4上的图像传感器单元也随上移动板4在y方向移动。
46.本实施例的驱动装置通过层叠设置的第一执行单元1、下移动板3、第二执行单元2和上移动板4，使得图像传感器单元能够实现水平方向的平移，从而解决终端设备的图像光学防抖的问题。
47.当前较大型终端比如数码相机通过采用像素叠加的原理提高像素的品质，而像素叠加需要像素在移动过程中的位移量是亚微米级。而一些小型终端尤其是手机由于内部空间小，内部设置的vcm马达仅能实现推动像素微米级移动，而目前的形状记忆合金线收缩产生的位移量也是在微米级以上，无法实现像素叠加。
48.为进一步提升像素品质，在一个可选的实施方式中，第一执行单元1还包括第一固定组件、第一连接组件、第一连接杆15和多个第一支撑杆14；
49.第一连接组件包括多个第一连接部13，第一执行单元1的四个拐角均设置有第一连接部13，第一固定组件与两侧的第一连接部13通过第一连接杆15连接，第一支撑杆14与第一连接部13连接；
50.第一执行单元1包括环绕第一移动区域的第一驱动区域，第一移动区域内包括有多个第一支撑杆14，下移动板3设置在第一支撑杆14上；
51.第一驱动区域内，第一形状记忆合金线组包括相对设置的第一形状记忆合金线111和第二形状记忆合金线112，第一形状记忆合金线111和第二形状记忆合金线112的两端均与第一连接部13连接。本实施例中，第一形状记忆合金线111和第二形状记忆合金线112设置在第一执行单元1的相对的两侧，第一固定组件12设置在另外两侧。
52.具体的，第一固定组件是固定不动的，第一执行单元1的四个拐角均设置有第一连接部13，第一形状记忆合金线111和第二形状记忆合金线112的两端均与第一连接部13连接，第一形状记忆合金线111和第二形状记忆合金线112相对设置，第一支撑杆14与第一连接部13连接，第一支撑杆14、第一连接杆15之间形成类三角状结构，第一执行单元1形成有两个类三角状结构。
53.当第一形状记忆合金线111通电收缩产生驱动力，驱动力推动第一连接部13和第一支撑杆14朝靠近第二形状记忆合金线112的方向移动，为便于描述此处定义为向左移动，下移动板3设置在第一支撑杆14上，下移动板3也向左移动，设置在上移动板4上的图像传感器单元由此也实现了向左移动。同样，当第二形状记忆合金线112通电收缩产生驱动力，设置在上移动板4上的图像传感器单元实现也向右移动。当需要驱动上移动板4向左移动时，第一形状记忆合金线111通增大的电流，第二形状记忆合金线112通减小的电流。
54.因为上述类三角状结构，第一形状记忆合金线111收缩产生的位移量大于分解到第一支撑杆14上的位移量。第一固定组件与两侧的第一连接部13通过第一连接杆15连接，由于第一连接组件是固定不动的，第一形状记忆合金线111驱动的过程中，第一连接杆15也产生分力，第一支撑杆14两侧分别有分力和驱动力，因此第一支撑杆14上的合力是大于第一形状记忆合金线111收缩产生的驱动力。因此，第一执行单元1使得图像传感器单元具有较大的合力同时移动的位移量缩小。若本实施例采用10倍缩小比例，第一形状记忆合金线组收缩的位移量是5微米，则图像传感器单元的像素点每次位移量则是0.5微米，达到了亚微米级的移动量。第一执行单元1的结构设计可用于解决图像光学防抖的精度问题，也可用于图像像素平移合成高精度图像，实现提高图像分辨率功能。
55.为使得图像传感器单元的像素点在y方向上也实现亚微米级的移动量，进一步地，第二执行单元2还包括第二固定组件、第二连接组件、第二连接杆25和多个第二支撑杆24，第二固定组件固定在下移动板3上；
56.第二连接组件包括多个第二连接部23，第二执行单元2的四个拐角均设置有第二连接部23，第二固定组件与两侧的第二连接部23通过第二连接杆25连接，第二支撑杆24与第二连接部23连接，第二支撑杆24、第二连接杆25之间形成类三角状结构；
57.第二执行单元2包括环绕第二移动区域的第二驱动区域，第二移动区域内包括有多个第二支撑杆24，下移动板3设置在第二支撑杆24上；
58.第二驱动区域内，第二形状记忆合金线组包括相对设置的第三形状记忆合金线211和第四形状记忆合金线212，第三形状记忆合金线211和第四形状记忆合金线212的两端均与第二连接部23连接。
59.进一步地，第一执行单元1还包括第一承托板16，第一承托板16设置在第一移动区域内，第一承托板16与第一支撑杆14连接。第二执行单元2还包括第二承托板26，第二承托板26设置在第二移动区域内，第二承托板26与第二支撑杆24连接。第一承托板16用于放置下移动板3。第二承托板26用于放置上移动板4。可选的，第一承托板16设置在第一支撑杆14上，第二承托板26设置在第二支撑杆24上。
60.本技术中，第一固定组件包括第一公共端121、第一通电固定端122和第二通电固定端123，第一通电固定端122给第一形状记忆合金线111通电，第二通电固定端123给第二形状记忆合金线112通电，两侧分别给电从而避免第一执行单元1短路。
61.第二固定组件包括第二公共端221、第三通电固定端222和第四通电固定端223，第三通电固定端222给第三形状记忆合金线211通电，第四通电固定端223给第四形状记忆合金线212通电。
62.进一步地，驱动装置还包括壳体6和固定底板5，第一执行单元1设置在固定底板5上，第一固定组件固定在固定底板5上，第一执行单元1和第二执行单元2的外围卡在壳体6内，壳体6保护第一执行单元1和第二执行单元2以防止被擦伤。
63.壳体6开设有通孔，上移动板4设置在通孔内。固定底板5固定设置在壳体6的底部，固定底板5和壳体6形成容置空间，第一执行单元1、下移动板3、第二执行单元2和上移动板4均容纳在容置空间内。
64.第二执行单元2工作的过程中，上移动板4相对下移动板3滑动。在一个可选的实施方式中，上移动板4和下移动板3间隙之间设置有多个滑动轴承或滚珠，利于上移动板4移
动，保证上移动板4和下移动板3两个面板之间的间隙不变，有利于保持上移动板4在z方向产生的位移很小。
65.第一执行单元1和第二执行单元2为缩小位移的执行器，同时实现x方向和y方向的独立移动，特别适用于手机，手机的内部空间小，利用该驱动装置可以实现高品质的像素。
66.实施例二
67.请参阅图2-3，一种镜头模组，镜头模组包括图像传感器单元7、基座外壳8、镜头9和实施例一种的驱动装置；
68.基座外壳8开设有安装孔，镜头9设置在安装孔内，图像传感器单元7贴附在上移动板4上。
69.驱动装置包括从下到上依次层叠设置的第一执行单元1、下移动板3、第二执行单元2和上移动板4，上移动板4包括图像传感器安装区域，图像传感器单元7设置在图像传感器安装区域；
70.第一执行单元1包括第一移动区域，下移动板3设置在第一移动区域内，第一执行单元1包括第一形状记忆合金线组，第一形状记忆合金线组在通电后收缩以驱动下移动板3在垂直于第一形状记忆合金线组的x方向移动；
71.第二执行单元2包括第二移动区域，上移动板4设置在第二移动区域内，第二执行单元2包括第二形状记忆合金线组，第二形状记忆合金线组在通电后收缩以驱动上移动板4在垂直于第二形状记忆合金线组的y方向移动。
72.根据镜头模组的抖动情况，驱动装置驱动图像传感器单元7在水平方向移动，解决图像光学防抖的情况，由此使得图像传感器单元7所呈现的图像更清晰。
73.此外，第一支撑杆14、第一连接杆15之间形成第一类三角状结构，第一形状记忆合金线111和第二形状记忆合金线112相对设置在第一类三角状结构的两侧。第二支撑杆24、第二连接杆25之间形成第二类三角状结构，第三形状记忆合金线211和第四形状记忆合金线212相对设置在第二类三角状结构的两侧。第一执行单元1和第二执行单元2形成较大的推力推动图像传感器单元7，且使得图像传感器单元7具有较小的位移量，图像传感器单元7中的像素点的位移量实现亚微米级，通过像素叠加提高图像的像素品质。本技术的镜头模组不仅能够提高图像光学防抖的精度问题，也可用于图像像素平移合成高精度图像，提高图像分辨率功能。
74.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。