相机镜头致动装置制造方法及图纸

一种相机镜头致动装置包括其上安装有图像传感器的支撑结构和被布置成将图像聚焦在图像传感器上的相机镜头元件。SMA丝的两对节段被保持在支撑结构和相机镜头元件之间，当从光轴径向向外观察时，SMA丝的每个节段倾斜。SMA丝的两对节段被布置成在相反方向上向相机镜头元件施加具有平行于光轴的力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相机镜头致动装置本专利技术涉及一种相机镜头致动装置，其包括其上安装有图像传感器的支撑结构和布置成将图像聚焦在图像传感器上的相机镜头元件，其中形状记忆合金(SMA)丝的节段(lengths)被保持在支撑结构和相机镜头元件之间，用于驱动相机镜头元件沿其光轴移动。已知SMA丝用作致动器，并且在微型设备中具有特别的优点。因此，SMA丝作为致动器应用于各种设备中，包括手持设备，诸如相机和移动电话。这种致动器可例如用于微型相机中，用于驱动相机镜头元件沿其光轴移动，例如实现聚焦或变焦。在WO-2007/113478中公开了这种类型的相机镜头致动装置的示例。在一个示例中，致动器包括一根SMA丝，该SMA丝在其端部处连接到支撑结构并钩在相机镜头元件上的钩上。该一根SMA丝在钩的两侧上的部分形成在沿着光轴观察时以小于180°(例如90°)的角度延伸的一对SMA丝的节段，其还向相机镜头元件施加具有平行于光轴的分量、远离图像传感器的力，以用于在收缩时驱动相机镜头元件的力矩沿着光轴远离图像传感器。因为SMA丝的节段形成V形，并且包含SMA丝的两个节段的平面与光轴成一定角度延伸，所以该一根SMA丝由于其相对于光轴的定向而可以被称为布置成“成角度的V形”。在另一个示例中，两根SMA丝以成角度的V形布置，两根SMA丝向相机镜头元件施加具有平行于光轴的分量、远离图像传感器的力。在WO-2007/113478中，相机镜头元件由悬架系统支撑在支撑结构上，该悬架系统包括弹性挠曲件，该弹性挠曲件对SMA丝的节段施加偏置力，用于驱动相机镜头元件平行于光轴朝向图像传感器运动。根据本专利技术，提供了一种相机镜头致动装置，包括：支撑结构，其上安装有图像传感器；相机镜头元件，其被布置成将图像聚焦在图像传感器上并且具有光轴；总共四个节段的SMA丝，其保持在支撑结构和相机镜头元件之间，SMA丝的每个节段在从光轴径向向外观察时倾斜，其中SMA丝的第一对节段布置成在第一方向上向相机镜头元件施加具有平行于光轴的分量的力，并且SMA丝的第二对节段布置成在与第一方向相反的第二方向上向相机镜头元件施加具有平行于光轴的分量的力。因此，SMA丝的两对节段在沿着光轴的相反方向上向相机镜头元件施加力。因此，在操作中，SMA丝的两对节段可各自被同时驱动，以保持丝中的张力，并将相机镜头元件保持在由SMA丝的每对节段的相对收缩控制的位置处。通过区别地驱动SMA丝的两对节段来收缩，可以驱动相机镜头元件沿光轴移动。以这种方式，SMA丝的两对节段相对。具有SMA丝的相对的成对节段的这种布置允许相机镜头致动装置比WO-2007/113478的响应更快，在WO-2007/113478中，SMA丝的所有节段在收缩时在相同方向上驱动移动。WO-2007/113478中的操作速度受限于当希望通过弹性偏置使相机镜头元件朝向图像传感器移动时对于丝冷却所花费的时间。相比之下，对于本专利技术中的SMA丝的相对的成对节段，可以通过加热SMA丝的相应的成对节段来在两个方向上驱动移动，这提供了改进的响应，因为通过电驱动信号加热SMA丝比自然冷却更快。对于SMA丝的节段的各种布置是可能的，例如如下。在一种可能类型的布置中，SMA丝的节段是第一根和第二根SMA丝的部分。在这种情况下，第一根和第二根SMA丝可以各自在它们的端部处连接到支撑结构，并且钩在相机镜头元件上的相应的钩上，使得第一根SMA丝在钩的两侧上的它们被钩在其上的部分形成SMA丝的第一对节段，并且第二根SMA丝在钩的两侧上的它们被钩在其上的部分形成SMA丝的第二对节段。多根SMA丝可以布置有以小于180°的角度延伸的SMA丝的多对节段，例如沿光轴观察的大致为90°，例如以成角度的V形布置。在这种类型的布置中，第一根和第二根SMA丝可以钩在相机镜头元件上的相应钩上，该相应钩布置在围绕光轴的相对角位置处，使得SMA丝的第一对节段和SMA丝的第二对节段被布置成在SMA丝的第一对节段和SMA丝的第二对节段之间在相反方向上垂直于光轴向相机镜头元件施加力。在这种类型的布置中，由于来自SMA丝的两对节段的力在相反方向上并且因此趋于相互抵消，因此施加到相机镜头元件的垂直于光轴的力被减小。横向力的这种减小在相机镜头致动装置的设计中提供了显著的优点。在悬架系统将相机镜头元件悬挂在支撑结构上的情况下，降低了悬架系统上的横向载荷力。这减少了对悬架系统的限制，允许悬架系统的改进设计和/或操作。例如，在悬架系统是滚珠轴承装置的情况下，滚珠轴承装置的负载减小，这允许更简单的滚珠轴承装置并改善响应。类似地，在悬架系统是挠曲装置的情况下，挠曲件需要具有较小的横向刚度，这允许挠曲装置设计成具有改进的响应。在另一种可能类型的布置中，在沿光轴观察时，SMA丝的每个节段被布置在相机镜头元件的四个侧面中的相应一个侧面上，SMA丝的第一对节段被布置在彼此相邻的相机镜头元件的两个侧面上，并且SMA丝的第二对节段被布置在彼此相邻的相机镜头元件的另两个侧面上，使得SMA丝的第一对节段和SMA丝的第二对节段被布置成在SMA丝的第一对节段和SMA丝的第二对节段之间在相反方向上垂直于光轴向相机镜头元件施加力。在这种类型的布置中，由于来自SMA丝的两对节段的力在相反方向上并且因此趋于相互抵消，因此施加到相机镜头元件的垂直于光轴的力被减小。横向力的这种减小在相机镜头致动装置的设计中提供了显著的优点。在悬架系统将相机镜头元件悬挂在支撑结构上的情况下，降低了悬架系统上的横向载荷力。这减少了对悬架系统的限制，允许悬架系统的改进设计和/或操作。例如，在悬架系统是滚珠轴承装置的情况下，滚珠轴承装置的负载减小，这允许更简单的滚珠轴承装置并改善响应。类似地，在悬架系统是挠曲装置的情况下，挠曲件需要具有较小的横向刚度，这允许挠曲装置设计成具有改进的响应。在又一种可能类型的布置中，SMA丝的每个节段是在沿光轴观察时布置在相机镜头元件的四个侧面中的相应一个侧面上的单独一根SMA丝。在这种可能类型的布置的示例中，SMA丝的第一对节段布置在相机镜头元件的彼此相对的两个侧面上，并且布置成在SMA丝的第一对节段之间在相反方向上垂直于光轴向相机镜头元件施加力，并且SMA丝的第二对节段布置在相机镜头元件的彼此相对的另两个侧面上，并且布置成在SMA丝的第二对节段之间在相反的方向上垂直于光轴向相机镜头元件施加力。在这种类型的布置中，由于来自每对内的SMA丝的节段的力在相反方向上并且因此趋于相互抵消，因此施加到相机镜头元件的垂直于光轴的力被减小。横向力的这种减小在相机镜头致动装置的设计中提供了显著的优点。在悬架系统将相机镜头元件悬挂在支撑结构上的情况下，降低了悬架系统上的横向载荷力。这减少了对悬架系统的限制，允许悬架系统的改进设计和/或操作。例如，在悬架系统是滚珠轴承装置的情况下，滚珠轴承装置的负载减小，这允许更简单的滚珠轴承装置并改善响应。类似地，在悬架系统是挠曲装置的情况下，挠曲件需要具有较小的横向刚度，这允许挠曲装置设计成具有改进的响应。本专利技术在应用于微型相机时具有特别的优点，例如相机镜头元件包括直径不超过10mm的多个镜头之一。为了更好地理解，现在将参考附图通过非限制性示例来描述本专利技术的实施例，其中：图1是相机镜头致动装置的示意图；图2是第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相机镜头致动装置，包括：支撑结构，其具有安装在其上的图像传感器；相机镜头元件，其被布置成将图像聚焦在所述图像传感器上并且具有光轴；SMA丝的总共四个节段，其被保持在所述支撑结构和所述相机镜头元件之间，SMA丝的每个节段在从所述光轴径向向外观察时倾斜，其中SMA丝的第一对节段被布置成在第一方向上向所述相机镜头元件施加具有平行于所述光轴的分量的力，并且SMA丝的第二对节段被布置成在与所述第一方向相反的第二方向上向所述相机镜头元件施加具有平行于所述光轴的分量的力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.05 GB 1602100.81.一种相机镜头致动装置，包括：支撑结构，其具有安装在其上的图像传感器；相机镜头元件，其被布置成将图像聚焦在所述图像传感器上并且具有光轴；SMA丝的总共四个节段，其被保持在所述支撑结构和所述相机镜头元件之间，SMA丝的每个节段在从所述光轴径向向外观察时倾斜，其中SMA丝的第一对节段被布置成在第一方向上向所述相机镜头元件施加具有平行于所述光轴的分量的力，并且SMA丝的第二对节段被布置成在与所述第一方向相反的第二方向上向所述相机镜头元件施加具有平行于所述光轴的分量的力。2.根据权利要求1所述的相机镜头致动装置，其中所述SMA丝的节段是第一根SMA丝和第二根SMA丝的部分，所述第一根SMA丝和所述第二根SMA丝各自在它们的端部处连接到所述支撑结构，并且钩在所述相机镜头元件上的相应的钩上，所述第一根SMA丝在它们被钩在其上的钩的两侧上的部分形成所述SMA丝的第一对节段，并且所述第二根SMA丝在它们被钩在其上的钩的两侧上的部分形成所述SMA丝的第二对节段，以及每对的SMA丝的节段在沿所述光轴观察时以小于180°的角度相对于彼此延伸。3.根据权利要求2所述的相机镜头致动装置，其中，所述小于180°的角度基本上是90°。4.根据权利要求2或3所述的相机镜头致动装置，其中，所述第一根SMA丝和所述第二根SMA丝钩在所述相机镜头元件上的相应钩上，所述相应钩布置在围绕所述光轴的相对角位置处，使得所述SMA丝的第一对节段和所述SMA丝的第二对节段被布置成在所述SMA丝的第一对节段和所述SMA丝的第二对节段之间在相反方向上垂直于所述光轴向所述相机镜头元件施加力。5.根据权利要求1所述的相机镜头致动装置，其中SMA丝的每个节段在沿着所述光轴观察时被布置在所述相机镜头元件的四个侧面中的相应一个侧面上；所述SMA丝的第一对节段被布置在所述相机镜头元件的彼此相邻的两个侧面上，并且所述SMA丝的第二对节段被布置在所述相机镜头元件的彼此相邻的另外两个侧面上，使得所述SMA丝的第一对节段和所述SMA丝的第二对节段被布置成在所述SMA丝的第一对节段和所述SMA丝的第二对节段之间在相反方向上垂直于所述光轴向所述相机镜头元件施加力。6.根据权利要求5所述的相机镜头致动装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·豪沃思，斯蒂芬·马修·邦廷，
申请(专利权)人：剑桥机电有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB