镜头驱动装置和摄像模组的制作方法

本发明涉及摄像头应用领域，具体涉及一种镜头驱动装置和摄像模组。

背景技术

在移动设备中，通常设有用于拍照或录像的摄像头模组。摄像头模组中除了用于感光的感光元件(如图像传感器)，还会包含光学透镜组。在部分高端的摄像头模组中，光学透镜组可以做平行于或垂直于感光元件受光面的运动，用以抵消由于设备抖动导致的图像晃动或进行自动对焦。

现有的光学防抖系统可以采用音圈马达或者形状记忆合金线驱动镜头支架。但是音圈马达结构复杂，很难实现薄型化；同时音圈马达中有大量磁铁，在多模组并列靠近使用时，容易出现相互干扰。而目前光学防抖系统中的采用形状记忆合金(shapememoryalloys,sma)制成的驱动线连接的电极通过铆接、粘接、焊接等方式与支撑结构固定连接。当驱动线受控伸缩时，驱动线的张力无法得到良好的缓冲，容易与支撑结构松脱或者自身断裂，导致实际生产产品的稳定性差，良率较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种镜头驱动装置和摄像模组，可以使得驱动线受控伸缩时得到良好的缓冲，减少驱动线与支撑结构脱落或自身断裂，提高了产品的稳定性和良率。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种镜头驱动装置，包括：

支撑结构；

多个电极，与所述支撑结构连接，被配置为在受到的拉力大于预定阈值时发生弹性形变；

镜头支架，用于固定光学透镜组；

多个驱动线，与对应的所述电极连接，所述驱动线被配置为受控伸缩时驱动所述镜头支架以相对于所述支撑结构在垂直于光轴的平面上移动。

优选地，所述多个电极包括第一电极、第二电极、第三电极和第四电极，第一电极和第二电极设置于所述支撑结构的第一侧边上，所述第三电极和第四电极设置于与所述第一侧边相对的第二侧边上；

所述多个驱动线包括第一驱动线和第二驱动线，所述第一驱动线的两端分别与所述第一电极和第三电极电连接，中间部分与所述镜头支架连接，所述第二驱动线的两端分别与所述第二电极和第四电极电连接，中间部分与所述镜头支架连接，所述第一驱动线和第二驱动线被配置为受控伸缩时带动所述镜头支架相对于所述支撑结构沿第一方向移动。

优选地，所述多个电极还包括第五电极、第六电极、第七电极和第八电极，第五电极和第六电极设置于所述支撑结构的第三侧边上，所述第七电极和第八电极设置于与所述第三侧边相对的第四侧边上；

所述多个驱动线还包括第三驱动线和第四驱动线，所述第三驱动线的两端分别与所述第五电极和第七电极电连接，中间部分与所述镜头支架连接，所述第四驱动线的两端分别与所述第六电极和第八电极电连接，中间部分与所述镜头支架连接，所述第三驱动线和第四驱动线被配置为受控伸缩时带动所述镜头支架相对于所述支撑结构沿与所述第一方向垂直的第二方向移动。

优选地，所述第一驱动线和第二驱动线设置于所述支撑结构和所述镜头支架的顶部，所述第三驱动线和第四驱动线设置于所述支撑结构和所述镜头支架的底部。

优选地，所述电极包括：

固定部，与所述支撑结构固定连接；

弹性部，沿所述固定部延伸，与所述支撑结构之间形成间隙；

其中，所述驱动线的两端与对应的所述电极的弹性部连接，所述驱动线受控伸缩超过伸缩阈值时拉动对应的所述弹性部发生弹性形变。

优选地，所述弹性部的一侧具有u形槽，所述驱动线的两端具有凸起，所述驱动线通过凸起与所述u形槽相对固定。

优选地，所述镜头驱动装置还包括：

预应力调整螺钉，与所述镜头支架可拆卸地连接，所述驱动线的中间部分绕过所述预应力调整螺钉与所述镜头支架连接。

优选地，所述预应力调整螺钉为圆形变截面结构。

优选地，所述镜头支架设置有多个引线槽，分别用于引导所述驱动线的走向。

优选地，所述驱动线为形状记忆合金线。

优选地，所述支撑结构的侧边设置有多个限位槽，用于限制所述弹性部与所述支撑结构之间的距离。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种摄像模组，包括：

镜头外壳；

如第一方面所述的镜头驱动装置，设置于所述镜头外壳内；

光学镜头组，设置于所述镜头驱动装置内；

感光元件，与所述光学镜头组相对设置；

振动传感器，设置于所述镜头外壳内，用于检测获取所述镜头驱动装置的振动信号。

本发明实施例公开了一种镜头驱动装置和摄像模组，所述镜头驱动装置包括支撑结构、多个电极、镜头支架和多个驱动线，通过将多个电极与支撑结构连接，多个驱动线与对应的电极连接，驱动线被配置为受控伸缩时驱动镜头支架以相对于所述支撑结构在垂直于光轴的平面上移动，当驱动线伸缩达到预定阈值时拉动电极发生弹性形变。由此在实现光学防抖的同时可以使得驱动线受控伸缩时得到良好的缓冲，减少驱动线与支撑结构脱落或自身断裂，提高了产品的稳定性和良率。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本发明第一实施例的镜头驱动装置的结构示意图；

图2是本发明第一实施例的镜头驱动装置的又一结构示意图；

图3是本发明第一实施例的驱动线和电极连接的立体示意图；

图4是本发明第一实施例的驱动线和电极连接的俯视图；

图5是本发明第一实施例的驱动线和电极连接的仰视图；

图6是本发明第一实施例的预应力调整螺钉和驱动线连接的主视图；

图7是本发明第一实施例的预应力调整螺钉和驱动线连接的俯视图；

图8是本发明第二实施例的镜头驱动装置的结构示意图；

图9是本发明第二实施例的镜头驱动装置的又一结构示意图；

图10是本发明第二实施例的镜头驱动装置的又一结构示意图；

图11是本发明第三实施例的摄像模组的结构示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

图1为本发明实施例的镜头驱动装置的结构示意图。如图1所示，镜头驱动装置a包括支撑结构1、镜头支架2、第一电极3、第二电极4、第三电极5、第四电极6、第一驱动线7和第二驱动线8。镜头支架2通过驱动线与支撑结构1相对固定连接，所述镜头支架2用于固定光学透镜组b。当驱动线受控进行伸缩时，驱动线可以驱动镜头支架2相对于支撑结构1在垂直于光轴的平面中的任何方向上的移动，进而抵消由用户移动引起的捕捉图像时的抖动。

第一电极3和第二电极4设置于所述支撑结构1的第一侧边11上，所述第三电极5和第四电极6设置于所述支撑结构1的第二侧边12上。所述第一侧边11与所述第二侧边12相对。第一驱动线7的两端分别与第一电极3和第三电极5相对固定物理连接和电连接，中间部分与镜头驱动装置2连接，形成v字形。第二驱动线8的两端分别与第二电极4和第四电极6相对固定物理连接和电连接，中间部分与镜头支架2连接，形成与所述第一驱动线7方向相反的v字形。由此，镜头支架2通过第一驱动线7和第二驱动线8与所述支撑结构1实现相对固定连接。第一驱动线7和第二驱动线8设置为v字形结构，可以使得第一驱动线7或第二驱动线8在伸缩时可以带动镜头支架2相对于支撑结构1沿第一方向(如图1所示的x轴)进行移动。

在另一可选实现方式中，第一电极3和第二电极4设置于所述支撑结构1的第三侧边13上，所述第三电极5和第四电极6设置于所述支撑结构1的第四侧边14上，所述第三侧边13与所述第四侧边14相对，如图2所示。第一驱动线7的两端分别与第一电极3和第二电极4相对固定物理连接和电连接，中间部分与镜头驱动装置2连接，形成v字形。第二驱动线8的两端分别与第三电极5和第四电极6相对固定物理连接和电连接，中间部分与镜头支架2连接，形成与所述第一驱动线7方向相反的v字形。由此，镜头支架2通过第一驱动线7和第二驱动线8与所述支撑结构1实现相对固定连接。第一驱动线7和第二驱动线8设置为v字形结构，可以使得第一驱动线7或第二驱动线8在伸缩时可以带动镜头支架2相对于支撑结构1沿第一方向(如图2所示的x轴)进行移动。

在本实施例中，所述第一电极3、第二电极4、第三电极5和第四电极6可以采用具有弹性的导电金属片制成。当第一驱动线7或第二驱动线8受控伸缩超过伸缩阈值时拉动对应的电极发生弹性形变，为第一驱动线7或第二驱动线8提供结构缓冲，以避免所述第一驱动线7或第二驱动线8受控超过伸缩阈值时与镜头支架2或支撑结构1发生脱落或者自身断裂。例如，在装配完成时，驱动线上的张力处于0-0.3n范围内(可调)，而电极相对于支撑结构1的相对位移始终保持在0.6mm。当因外界环境温度升高，或者驱动线通电后温度升高，产生了结构相变，此时驱动线中的应力升高，出现伸缩。当此拉力的力度在0.3n范围内时，电极的形状和位置仍保持不变，使得镜头支架2可以稳定移动。当驱动线的温度进一步升高，导致驱动线应力继续升高超出预定的工作应力范围(即应力大于0.3n)时，电极开始出现弹性变形，此时电极相对于支撑结构1的“相对位移”减小，直至与支撑结构1相接触。由于电极的弹性变形，为驱动线提供了额外的结构缓冲，使得驱动线的应力不至于超过安全工作限值。

所述电极可以通过不锈钢或铜合金等材料制成。所述电极的弹力大小可以通过改变电极的材料或形状尺寸进行调节。优选地，所述电极的厚度为0.05mm-0.3mm。为保障电极与外部驱动电路的电接触的可靠性，可以在所述电极的表面设置一层银镀层或金镀层。

在本实施例中，电极包括一体成型的固定部a和弹性部b，如图3-5所示。固定部a与所述支撑结构1可以通过螺栓、焊接等方式固定连接。弹性部b沿所述固定部a延伸，与所述支撑结构1之间形成间隙，用于为弹性部b的弹性形变提供可移动的空间。所述驱动线的两端与对应的所述电极的弹性部b固定连接，所述驱动线受控伸缩超过伸缩阈值时拉动对应的所述弹性部b发生弹性形变，即当弹性部b受到的拉力大于预定阈值时，弹性部b发生弹性形变，两者之间距离减小。

在一个可选实现方式中，所述弹性部b的一侧具有u形槽c，第一驱动线7和第二驱动线8的两端分别具有凸起d，如图3-图5所示。u型槽c的宽度大于驱动线7、8的直径小于凸起d的宽度，驱动线7、8穿入u型槽内后，通过凸起d与弹性部b相对固定。形成于驱动线7和8两端的凸起d可以通过铆接、压焊或熔球的工艺在驱动线7和8的两端形成。例如，电极可以采用0.15mm厚度sus301-h不锈钢制成，表面电镀0.2um。驱动线的直径为25um，其末端采用熔球工艺形成凸起，凸起的直径为0.2mm；电极上开有一个狭小的u形槽c，u形槽c宽度为0.1mm，由此将驱动线牢牢卡住。

在一个可选实现方式中，所述支撑结构1的外侧还设置有多个限位槽15。电极的固定部a与限位槽15的靠近镜头支架一侧的侧边固定连接，弹性部b与限位槽15的远离镜头支架一侧的侧边接触，用于限制所述弹性部b在限位槽15的内的弹性形变距离，即用于限制电极的弹性形变的空间。当镜头驱动装置a与镜头外壳固定连接时，可以避免电极与镜头外壳接触，影响电极传导电信号。在本实施例中，所述限位槽15可以通过支撑结构1的内外两部分包围形成。

所述第一驱动线7和第二驱动线8可以为形状记忆合金线。所述形状记忆合金线是通过在奥氏体与马氏体之间进行相变实现伸缩或延伸。在本实施例中，所述形状记忆合金线的直径为25um，可以采用镍-钛合金制成。优选地，形状记忆合金线可以采用saesgetters公司型号为5s04007的材料。当外部驱动电路给第一电极3和第三电极5施加电信号时，第一驱动线7根据热电阻效应温度逐渐升高，当温度超过相变温度时，第一驱动线7伸缩，拉动镜头支架2沿x轴向左移动；当外部驱动电路给第二电极4和第四电极6施加电信号时，第二驱动线8根据热电阻效应温度逐渐升高，当温度超过相变温度时，第二驱动线8伸缩，拉动镜头支架2沿x轴向右移动。当摄像模组发生x轴方向的抖动时，可以通过控制第一驱动线7和第二驱动线8补偿由x轴方向抖动引起的图像质量，进而实现光学防抖。

在本实施例中，所述第一驱动线7和第二驱动线8可以同时设置于所述支撑结构1和所述镜头支架2的顶部或者同时设置于所述支撑结构1和所述镜头支架2的底部，也可以分别设置于所述支撑结构1和所述镜头支架2的顶部以及所述支撑结构1和所述镜头支架2的底部。优选地，第一驱动线7和第二驱动线8同时设置于所述支撑结构1和所述镜头支架2的顶部，以使得第一驱动线7和第二驱动线8受控伸缩可以拉动镜头支架2沿x轴方向精确移动，避免移动方向出现偏差，而影响捕捉的图像质量。

在本实施例中，镜头驱动装置a还包括两个预应力调整螺钉9，可以通过方式与镜头支架2可拆卸地连接，如图6-图7所示。在其它实现方式中，所述预应力调整螺钉9可以采用压接或点胶工艺与镜头支架2固定连接。第一驱动线7和第二驱动线8的中间部分绕过预应力调整螺钉9与镜头支架2实现连接。优选地，驱动线绕过预应力调整螺钉9后可以设置为等腰的v字形结构。当驱动线伸缩时，预应力调整螺钉两侧的驱动线伸缩长度相同，由此控制镜头支架2沿第一方向移动。所述预应力调整螺钉9为圆形变截面结构。当预应力调整螺钉9旋进镜头支架2内的深度不同时，其露出部分的直径不同，绕过所述预应力调整螺钉9的驱动线的长度不同，由此可以在安装时达到调节驱动线长度以及预张力的目的。

镜头支架2上还设置有多个引线槽21，设置于所述预应力调整螺钉9的附近，用于引导对应的驱动线的走向。本实施例公开了一种镜头驱动装置，所述镜头驱动装置包括支撑结构、四个电极、镜头支架和两个驱动线，通过将四个电极与支撑结构连接，两个驱动线与对应的电极连接，驱动线被配置为受控伸缩时驱动镜头支架以相对于所述支撑结构在垂直于光轴的平面上沿第一方向移动，当驱动线伸缩达到预定阈值时拉动电极发生弹性形变。由此在实现光学防抖的同时可以使得驱动线受控伸缩时得到良好的缓冲，减少驱动线与支撑结构脱落或自身断裂，提高了产品的稳定性和良率。

实施例二：

图8为本发明实施例的镜头驱动装置的结构示意图。如图8所示，本实施例的镜头驱动装置与实施例一的驱动装置的区别在于，所述镜头驱动装置还包括第五电极30、第六电极40、第七电极50、第八电极60、第三驱动线70和第四驱动线80。第五电极30和第六电极40设置于所述支撑结构1的第三侧边13上，所述第七电极50和第八电极60设置于与所述第三侧边13相对的第四侧边上14。所述第三驱动线70的两端分别与所述第五电极30和第七电极50电连接，中间部分与所述镜头支架2连接，形成v字形。所述第四驱动线80的两端分别与所述第六电极40和第八电极60电连接，中间部分与所述镜头支架2连接，形成与所述第三驱动线70方向相反的v字形。由此，镜头支架2可以通过第一驱动线7、第二驱动线8、第三驱动线70和第四驱动线80与所述支撑结构1实现相对固定连接。第一驱动线7和第二驱动线8设置为v字形结构，可以使得第一驱动线7或第二驱动线8在伸缩时可以带动镜头支架2相对于支撑结构1沿第一方向(如图8所示的x轴)进行移动。第三驱动线70和第四驱动线80设置为v字形结构，可以使得第三驱动线70或第四驱动线80在伸缩时可以带动镜头支架2相对于支撑结构1沿第二方向(如图8所示的y轴)进行移动，所述第一方向与第二方向垂直。

在本实施例中，所述第一驱动线7和第二驱动线8设置于所述支撑结构1和所述镜头支架2的顶部，所述第三驱动线70和第四驱动线80设置于所述支撑结构1和所述镜头支架2的底部，如图8所示，由此可以提高四个驱动线交叉设置时，驱动镜头支架2移动的精度。在另一可选实现方式中，所述第一驱动线7和第二驱动线8可以设置于所述支撑结构1和所述镜头支架2的底部，所述第三驱动线70和第四驱动线80可以设置于所述支撑结构1和所述镜头支架2的顶部。

在另一可选实现方式中，第一电极3和第二电极4设置于所述支撑结构1的第三侧边13上，所述第三电极5和第四电极6设置于所述支撑结构1的第四侧边14上，第五电极30和第六电极40设置于所述支撑结构1的第一侧边11上，所述第七电极50和第八电极60设置于所述支撑结构1的第二侧边12上，所述第一侧边11与所述第二侧边12相对设置，所述第三侧边13与所述第四侧边14相对设置，如图9所示。第一驱动线7的两端分别与第一电极3和第二电极4相对固定物理连接和电连接，中间部分与镜头驱动装置2连接，形成v字形。第二驱动线8的两端分别与第三电极5和第四电极6相对固定物理连接和电连接，中间部分与镜头支架2连接，形成与所述第一驱动线7方向相反的v字形。第三驱动线70的两端分别与第五电极30和第六电极40相对固定物理连接和电连接，中间部分与镜头驱动装置2连接，形成v字形。第四驱动线80的两端分别与所述第七电极50和第八电极60相对固定物理连接和电连接，中间部分与镜头支架2连接，形成与所述第三驱动线70方向相反的v字形。第一驱动线7和第二驱动线8设置为v字形结构，可以使得第一驱动线7或第二驱动线8在伸缩时可以带动镜头支架2相对于支撑结构1沿第一方向(如图9所示的x轴)进行移动。第三驱动线70和第四驱动线80设置为v字形结构，可以使得第三驱动线70或第四驱动线80在伸缩时可以带动镜头支架2相对于支撑结构1沿第二方向(如图9所示的y轴)进行移动，所述第一方向与第二方向垂直。

在本实施例中，四个驱动线可以同时设置在支撑结构1和镜头支架2的顶部或底部，也可以分别设置于支撑结构1和镜头支架2的顶部或底部，如图10所示。

本发明实施例公开了一种镜头驱动装置，所述镜头驱动装置包括支撑结构、多个电极、镜头支架和多个驱动线，通过将多个电极与支撑结构连接，多个驱动线与对应的电极连接，驱动线被配置为受控伸缩时驱动镜头支架以相对于所述支撑结构在垂直于光轴的平面上移动，当驱动线伸缩达到预定阈值时拉动电极发生弹性形变。由此在实现光学防抖的同时可以使得驱动线受控伸缩时得到良好的缓冲，减少驱动线与支撑结构脱落或自身断裂，提高了产品的稳定性和良率。

实施例三：

本实施例中还提供一种摄像模组，摄像模组包括镜头外壳b、光学镜头组c、感光元件d(图中未示出)、振动传感器e和镜头驱动装置a，如图11所示。其中，镜头驱动装置a与实施例一或实施例二中的镜头驱动装置a相同，设置于镜头外壳b内。振动传感器e设置于镜头外壳b内，与镜头驱动装置a连接。所述振动传感器e可以是加速度传感器、角速度传感器等任意可用于检测设备的运动参数的传感器。光学镜头组c设置于所述镜头驱动装置a的镜头支架2内，如图11所示。所述光学透镜组c可以具有任何数量的光学镜片。感光元件d设置于所述镜头外壳b内，与所述光学镜头组c相对设置，用于捕获通过光学镜头组c传递的图像信号，以控制镜头驱动装置a对所述光学镜头组c进行垂直于光轴平面上任意方向的移动。所述感光元件d可以为电荷耦合器件或互补金属氧化物半导体芯片。本实施例摄像模组通过感测应用设备中的振动传感器e可以侦测到设备运动的状态，相应通过控制施加在对应电极的电信号的强度，可以控制光学镜头组c的平移量实现反向的补偿，达到控制拍摄图像在感光元件d上的稳定成像。

本发明实施例的镜头驱动装置a和摄像模组可以应用于任意具有摄像功能的电子设备上。例如，手机、平板电脑、笔记本电脑、无人机、汽车摄像系统等。

本发明实施例公开了一种镜头驱动装置和摄像模组，所述镜头驱动装置包括支撑结构、多个电极、镜头支架和多个驱动线，通过将多个电极与支撑结构连接，多个驱动线与对应的电极连接，驱动线被配置为受控伸缩时驱动镜头支架以相对于所述支撑结构在垂直于光轴的平面上移动，当驱动线伸缩达到预定阈值时拉动电极发生弹性形变。由此在实现光学防抖的同时可以使得驱动线受控伸缩时得到良好的缓冲，减少驱动线与支撑结构脱落或自身断裂，提高了产品的稳定性和良率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。