相机模块自动对焦致动器制造技术

一种用于相机模块的自动对焦致动器，该自动对焦致动器包括作为致动元件的SMA线(17)和作为滑动辅助件的至少六个球体(27)，所述至少六个球体(27)容纳在至少三个槽(26)中，所述至少三个槽(26)形成于透镜架(12)中并围绕安装在底板(13)上的导引销(15)对称地设置，由此导引销(15)、槽(26)和球体(27)形成用于透镜架(12)在底板(13)上的滑动轴向运动的线性支承件，由此每组包括至少两个球体的两组附加的球体通过球体止挡结构被保持就位。

Camera module auto focus actuator

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相机模块自动对焦致动器
本专利技术涉及用于相机模块的自动对焦(AF)致动器，该自动对焦致动器结合有作为致动元件的形状记忆合金(SMA)线、且特别地与移动电话相机模块有关。
技术介绍
一般而言，使用SMA线作为致动元件相对于其他致动系统在重量、功耗、成本方面提供了各种优点。这些优点也已经在相机模块领域中得到认可，并且已经成为各种专利申请的主题，比如国际专利申请WO2007/113478、WO2011/122438、WO2016/075606和美国专利8159762，这些专利全都描述了具有与透镜架接触并固定至相机模块壳体的SMA线的相机模块。经由SMA线的焦耳效应(Jouleeffect)进行的受控加热导致SMA线的收缩以及透镜架相对于壳体的运动，而复位弹性元件导致透镜架在SMA线停用时运动返回至透镜架的静置位置。上面引用的前两个国际专利申请未解决壳体与透镜架之间的摩擦现象以及致动器寿命方面的相关问题，而该方面在WO2016/075606和US8159762中借助于滚动构件被标出，滚动构件置于壳体与透镜架之间并容纳在形成于所述元件中的导引通道中。尽管该解决方案在摩擦力管理方面进行了改进，但是在摩擦和磨损程度方面仍存在一些缺陷，这些缺陷在经常使用的致动系统中、比如相机模块AF中可能导致过早的故障或者导致要通过使用升级部件来补偿。更具体地，滚动构件是由金属或陶瓷材料制成的，然而由于导引通道形成在壳体中和透镜架中，因而导引通道是由塑料制成的，因此摩擦不是最佳的，并且由于滚动构件的更大的表面硬度，因而存在对于导引通道的磨损问题。在导引通道中提供金属或陶瓷涂层或插入件将解决这些问题，但是另一方面将导致制造过程复杂得多并导致致动器的成本显著增加。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是克服现有技术在处理基于SMA的自动对焦致动器中的摩擦力方面仍然存在的缺点，并且本专利技术的第一方面包括一种相机模块自动对焦致动器，该相机模块自动对焦致动器包括：-底板，-可移动透镜架，该可移动透镜架具有突出部，该突出部具有顶点以用于容置SMA线，-防护罩，-SMA线，-至少六个球体，-导引销，-两个电端子，所述两个电端子位于相对于突出部的顶点不同的高度处，-复位弹性元件，-防旋转装置，该防旋转装置防止透镜架在透镜架的运动期间围绕透镜架的光轴旋转，并且在该致动器中，-透镜架以可滑动的方式安装在防护罩与底板之间，-所述两个电端子固定到底板上，-SMA线与透镜架的突出部的顶点接触，并且SMA线的末端锁定至底板上的所述两个电端子，-复位弹性元件安装在防护罩与透镜架之间并在透镜架上施加与SMA线在透镜架上的力相反的力，-导引销安装在底板上，其中，导引销的纵向轴线平行于透镜架的光轴，-防旋转装置设置在底板与透镜架之间、优选地设置在与导引销相反的位置处，并且防旋转装置包括挠曲件和/或至少一个球体，-透镜架设置有至少三个槽，所述至少三个槽各自容纳并保持至少两个球体，所述槽围绕导引销对称地形成并且平行于导引销延伸，使得容纳在槽中的球体在致动器的操作期间总是与导引销接触。对于根据本专利技术的相机模块AF致动器的最常见变型中的一种变型是设想存在(柔性)印刷电路板(FPC/PCB)，该(柔性)印刷电路板(FPC/PCB)与磁体和霍尔传感器共同提供关于透镜架位移和位置的信息。要强调的是，这样的元件是可选的，这是由于可以采用其他等效的技术方案，比如，例如WO2008/099156中描述的光学传感器或SMA线的电阻反馈。附图说明将借助于以下附图来进一步说明本专利技术，在附图中：图1是构成根据本专利技术的AF致动器的元件的竖向分解俯视立体图；图2是图1的AF致动器在组装状态下的俯视立体图，其中，添加了透镜并且以透明的方式描绘了防护罩；图3是图2的AF致动器的俯视平面图，其中，没有防护罩；图4是图3的AF致动器的放大细节；图5是类似于图2的视图，其中，没有防护罩并且以透明的方式描绘了透镜架；图6是从方向A观察的图5的AF致动器的放大细节，以及图7是构成根据本专利技术的替代实施方式的AF致动器的元件的竖向分解俯视立体图；图8是图7的AF致动器在组装状态下的俯视立体图，其中，没有防护罩；以及图9是图8的AF致动器的俯视平面图，其中，以透明的方式描绘了一些元件。具体实施方式在以上附图中，元件的尺寸和尺寸比可能不是准确的，并且在一些情况下、比方说例如关于SMA线直径已经被修改以加强对图的理解。这些附图示出了：在根据本专利技术的AF致动器的优选实施方式中，AF致动器的结构主要包括将以可滑动的方式安装在底板13上的可移动透镜架12覆盖的防护罩11。防护罩11与透镜架12之间设置有复位弹簧14，底板13与防护罩11之间安装有导引销15，其中，导引销15的纵向轴线平行于透镜架12移动所沿的光轴，并且在透镜架12与底板13之间、在大致垂直于光轴的平面中安装有挠曲件16。致动器还包括SMA线17，SMA线17连接至两个端子18，所述两个端子18安装在底板13上并且又连接至也安装在底板13上的印刷电路板(PCB)19，该印刷电路板19承载有霍尔传感器20，该霍尔传感器20与安装在透镜架12上的磁体21配合以检测透镜架12的位置。可移动透镜架12具有用于容置SMA线17的前突出部22，特别地，该突出部具有下部顶点23，并且SMA线17通过由位于较高高度(沿着光轴)处的两个端子18产生的约束作用而被保持在下部顶点23的下方。该前突出部22还具有顶部凹部24，该顶部凹部24用作用于复位弹簧14的坐置部，该复位弹簧14优选地设计成具有压缩长度以向透镜架12提供预加载力。可移动透镜架12还具有第一拐角突出部25以及相反的第二拐角突出部28，该第一拐角突出部25设置有以导引销15为中心对称地设置的三个轴向槽26，所述三个轴向槽26各自容纳一组三个球体27，相反的第二拐角突出部28中的轴向凹部29与底板13的拐角部30一起形成用于单个球体31的导引通道。应当指出的是，由于透镜架12具有大致圆形的形状，因此定义“拐角突出部”指的是这样的突出部延伸到具有大致正方形形状的底板13的拐角部中，并且理想地，导引销15与SMA线17的钩住位置、即顶点23之间的距离应当尽可能最小，这意味着前突出部22与第一拐角突出部25应当尽可能靠近。因此，透镜架12的导引机构包括作为导引接触的球体27和销15，而不是上述现有技术致动器的导引通道。实际上，与其中接触介于金属/陶瓷球体与塑料导引通道之间而使得不可避免地具有较大的表面硬度差的先前的致动器相比，球体27和销15两者均是由金属或陶瓷材料制成的，并且当使用具有相当表面硬度的元件时，球体27和销15的接触提供了更好的摩擦并且不会产生磨损问题。所述三个轴向槽26容纳三组球体27，以将球体27的滚动运动限制为仅某本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相机模块自动对焦致动器，包括：/n-底板(13)，/n-可移动透镜架(12)，所述可移动透镜架(12)具有突出部(22)，所述突出部(22)具有顶点(23)以用于容置SMA线(17)，/n-防护罩(11)，/n-SMA线(17)，/n-至少六个球体(27)，/n-两个电端子(18)，/n-复位弹性元件(14)，/n-防旋转装置，所述防旋转装置用以防止所述透镜架(12)在所述透镜架(12)的运动期间围绕所述透镜架(12)的光轴旋转，/n并且在所述致动器中，/n-所述透镜架(12)以可滑动的方式安装在所述防护罩(11)与所述底板(13)之间，/n-所述防旋转装置设置在所述透镜架(12)与所述底板(13)之间，/n-所述两个电端子(18)固定到所述底板(13)上，/n-所述SMA线(17)与所述透镜架突出部顶点(23)接触，并且所述SMA线(17)的末端锁定至位于相对于所述突出部的所述顶点(23)不同的高度处的所述两个电端子(18)，/n-所述复位弹性元件(14)在所述透镜架(12)上施加与所述SMA线(17)在所述透镜架(12)上的力相反的力，/n其特征在于，所述相机模块自动对焦致动器还包括：/n-导引销(15)，所述导引销(15)安装在所述底板(13)上，其中，所述导引销(15)的纵向轴线平行于所述透镜架(12)的所述光轴，并且所述导引销(15)具有与所述球体(27)的表面硬度相当的表面硬度，以及/n-至少三个槽(26)，所述至少三个槽(26)形成在所述透镜架(12)中，所述至少三个槽(26)各自容纳并保持至少两个球体(27)，所述槽(26)围绕所述导引销(15)对称地形成并平行于所述导引销(15)延伸，使得容纳在所述槽(26)中的所述球体(27)总是与所述导引销(15)接触，由此所述导引销(15)、所述槽(26)和所述球体(27)形成线性支承件。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170704 IT 102017000074728;20170705 US 62/528,8221.一种相机模块自动对焦致动器，包括：
-底板(13)，
-可移动透镜架(12)，所述可移动透镜架(12)具有突出部(22)，所述突出部(22)具有顶点(23)以用于容置SMA线(17)，
-防护罩(11)，
-SMA线(17)，
-至少六个球体(27)，
-两个电端子(18)，
-复位弹性元件(14)，
-防旋转装置，所述防旋转装置用以防止所述透镜架(12)在所述透镜架(12)的运动期间围绕所述透镜架(12)的光轴旋转，
并且在所述致动器中，
-所述透镜架(12)以可滑动的方式安装在所述防护罩(11)与所述底板(13)之间，
-所述防旋转装置设置在所述透镜架(12)与所述底板(13)之间，
-所述两个电端子(18)固定到所述底板(13)上，
-所述SMA线(17)与所述透镜架突出部顶点(23)接触，并且所述SMA线(17)的末端锁定至位于相对于所述突出部的所述顶点(23)不同的高度处的所述两个电端子(18)，
-所述复位弹性元件(14)在所述透镜架(12)上施加与所述SMA线(17)在所述透镜架(12)上的力相反的力，
其特征在于，所述相机模块自动对焦致动器还包括：
-导引销(15)，所述导引销(15)安装在所述底板(13)上，其中，所述导引销(15)的纵向轴线平行于所述透镜架(12)的所述光轴，并且所述导引销(15)具有与所述球体(27)的表面硬度相当的表面硬度，以及
-至少三个槽(26)，所述至少三个槽(26)形成在所述透镜架(12)中，所述至少三个槽(26)各自容纳并保持至少两个球体(27)，所述槽(26)围绕所述导引销(15)对称地形成并平行于所述导引销(15)延伸，使得容纳在所述槽(26)中的所述球体(27)总是与所述导引销(15)接触，由此所述导引销(15)、所述槽(26)和所述球体(27)形成线性支承件。


2.根据权利要求1所述的相机模块自动对焦致动器，其特征在于，所述至少三个槽(26)形成在所述透镜架(12)的第一拐角突出部(25)中，所述第一拐角突出部(25)优选地尽可能靠近与所述SMA线(17)接合的所述透镜架突出部顶点(23)。


3.根据权利要求1或2所述的相机模块自动对焦致动器，其特征在于，所述防旋转装置位于与所述导引销(15)相反的位置处，并且所述防旋转装置包括挠曲件(16)和/或至少一个球体(31)。


4.根据前一权利要求所述的相机模块自动对焦致动器，其特征在于，所述透镜架(12)设置有第二拐角突出部(28)，所述第二拐角突出部(28)中的轴向凹部(29)与所述底板(13)的拐角部(30)一起形成导引通道，所述导引...

【专利技术属性】
技术研发人员：丘祺纬，陆宏嘉，许锽玮，
申请(专利权)人：艾斯科技公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE