透镜驱动装置、形状记忆合金线的安装方法及相机装置与流程

本公开涉及一种透镜驱动装置、形状记忆合金线的安装方法及相机装置。

背景技术：

目前，在诸如移动电话等的电子设备或者个人移动终端中均配备有照相机功能，为了使照相机实现自动变焦、光学变焦或光学图像稳定等功能，使用能够驱动透镜的透镜驱动装置是必需的。

透镜驱动装置使用致动器产生的驱动力来驱动透镜，从而改变透镜的距离，从而实现变焦或聚焦等功能。

但是在透镜驱动装置的制造过程中，需要多个部件且制造成本很高、制造过程复杂，因此制造较为困难。

此外，在使用形状记忆合金来实现镜头防抖的方式中，形状记忆合金之间会产生干扰信号，从而影响透镜驱动装置的控制，并且在形状记忆合金的安装过程中，现有技术也存在一些问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种透镜驱动装置、形状记忆合金线的安装方法及相机装置。

根据本公开的一个方面，一种透镜驱动装置，包括：

透镜支撑筒，所述透镜支撑筒用于保持至少一个透镜；

框体，设置在所述透镜支撑筒的外侧；

第一固定部，所述第一固定部的数量为四个，每个第一固定部分别固定至所述框体的四个外侧面中的一个外侧面上；以及

形状记忆合金线，所述形状记忆合金线的数量为四条，每条形状记忆合金线绕过一个第一固定部，并且形状记忆合金线的电流输入输出端固定至所述透镜驱动装置的基座的侧壁部的第二固定部上，

当所述形状记忆合金线通电后，使得所述框体在透镜驱动装置的光轴方向垂直的水平方向中移动，所述框体带动所述透镜支撑筒在所述水平方向中移动，从而实现透镜的光学防抖。

根据本公开的至少一个实施方式，绕过所述第一固定部的形状记忆合金线的两条延伸线相互平行。

根据本公开的至少一个实施方式，四个第一固定部中，固定至所述框体的相邻两个外侧面上的两个固定部相邻设置，其它两个固定部相邻设置，所述两个固定部与所述其它两个固定部相对于所述框体成对角线的方式设置。

根据本公开的至少一个实施方式，四条形状记忆合金线的电流输入输出端两两相邻设置且成对角线的方式设置。

根据本公开的至少一个实施方式，还包括：

致动器，所述致动器对所述透镜支撑筒施加驱动力，以使得所述透镜支撑筒沿着所述光轴方向移动；以及

导向支撑滚珠构件，所述导向支撑滚珠构件包括第一滚珠构件和第二滚珠构件，所述第一滚珠构件和第二滚珠构件与所述透镜支撑筒的外侧壁及所述框体的内侧壁相接触，在所述透镜支撑筒相对于所述框体进行移动时，所述第一滚珠构件和第二滚珠构件进行滚动，

其中，从透镜支撑筒的顶面观察，所述致动器位于平面直角坐标系的一个象限中，所述导向支撑滚珠构件位于平面直角坐标系的另一象限中，所述另一象限为所述一个象限的对角线位置处的象限。

根据本公开的至少一个实施方式，所述致动器为压电陶瓷致动器。

根据本公开的至少一个实施方式，所述第一滚珠构件与所述第二滚珠构件分别包括三个滚珠，所述三个滚珠沿所述光轴方向排列，并且上部滚珠与下部滚珠的直径相同，且大于或等于中部滚珠的直径。

根据本公开的至少一个实施方式，还包括透镜支撑筒位置检测装置，所述透镜支撑筒位置检测装置包括霍尔磁铁及霍尔传感器，所述霍尔磁铁位于所述透镜支撑筒上，所述霍尔传感器在光轴方向中位于所述霍尔磁铁的下方，

所述透镜支撑筒位置检测装置的数量为两个，且成对角线设置，用于分别检测所述透镜支撑筒在所述水平方向中的x方向及y方向的移动。

根据本公开的另一方面，透镜驱动装置中的形状记忆合金线的安装方法，包括：

将每条形状记忆合金线绕过第一固定部，绕过第一固定部的形状记忆合金线的两条延伸线分别以90°的方向绕过拉伸支撑柱，在绕过拉伸支撑柱的两条延伸线的两端分别设置砝码，通过砝码的重力来对形状记忆合金线进行拉伸，拉伸完毕后，将两条延伸线固定至第二固定部上且移除所述砝码。

根据本公开的又一方面，一种相机装置，包括：

如上所述的透镜驱动装置；

固定于所述透镜支撑筒内的至少一个透镜；以及

接收通过所述至少一个透镜的光的图像传感器。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本公开的一个实施方式的透镜驱动装置的外部示意图。

图2是根据本公开的一个实施方式的透镜驱动装置的示意图。

图3是根据本公开的一个实施方式的透镜驱动装置的示意图。

图4是根据本公开的一个实施方式的透镜驱动装置的致动器通电的示意图。

图5是根据本公开的一个实施方式的透镜驱动装置的示意图。

图6是根据本公开的一个实施方式的透镜驱动装置的示意图。

图7是根据本公开的一个实施方式的透镜驱动装置的形状记忆合金线通电的示意图。

图8是根据本公开的一个实施方式的透镜驱动装置的形状记忆合金线安装的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。

除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。

为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

图1示出了根据本公开的一个实施方式的透镜驱动装置的外部示意图。

如图1所示，该透镜驱动装置可以包括透镜支撑筒100、框体101、壳体200及基座300。其中，透镜支撑筒100和框体101位于壳体200与基座300之间。

图2示出了根据本公开的一个实施方式的透镜驱动装置的壳体移除后的示意图。

如图2所示，透镜驱动装置可以包括透镜支撑筒100、基座300、致动器400、和导向支撑滚珠构件500。

基座300可以包括底部301及侧壁部302。侧壁部302沿底部301环绕并且可以在底部301的周缘位置起向图2所示的向上方向延伸，从而形成容纳透镜支撑筒100和框体101的空间。

壳体200可以覆盖至透镜支撑筒100和框体101的上侧及侧壁部302的外周壁处。

致动器400可以位于框体101的内侧与透镜支撑筒100的外侧处。

导向支撑滚珠构件500可以为滚珠的形式，并且在透镜支撑筒100上及框体101上分别开设有滚珠槽，以便容纳导向支撑滚珠构件500。

透镜驱动装置还可以包括透镜支撑筒位置检测装置600。如图3所示，透镜支撑筒位置检测装置600可以包括霍尔磁铁601及霍尔传感器602，霍尔磁铁601及霍尔传感器602相对设置，霍尔磁铁601位于透镜支撑筒100上，霍尔传感器602可以位于霍尔磁铁601的下侧的相应位置处。

下面，将参照图1-3(图3中框体移除)来描述根据本公开的一个实施方式的透镜驱动装置，透镜驱动装置可以是驱动搭载于手机等的相机用透镜的装置。透镜驱动装置可以包括透镜支撑筒100、基座300、致动器400、和导向支撑滚珠构件500。

透镜支撑筒100可以用于保持至少一个透镜，透镜可以安装至透镜支撑筒100的内部，通过调节透镜的位置来实现光学功能。

基座300可以在内部容纳透镜支撑筒100、框体101、致动器400和导向支撑滚珠构件500等部件。

基座300可以包括底部301与从底部立设的侧壁部302。侧壁部302可以遍及底部301的四边而设置，并且与底部301一体地形成。底部301和侧壁部302形成了容纳透镜支撑筒100和框体101的空间。侧壁部302与透镜的光轴方向平行地延伸。

透镜支撑筒100可以具有筒状的筒体部，透镜支撑筒100和框体101配置于底部301和侧壁部302形成的空间中，即在筒体部的内侧，安装有包括透镜的透镜筒。通过驱动力，透镜支撑筒100可以在形成的空间中进行移动。

致动器400对所述透镜支撑筒100施加驱动力，以使得所述透镜支撑筒100沿着光轴方向移动。其中致动器400可以包括位于框体101上的第一部分与位于透镜支撑筒100上的第二部分，通过第一部分与第二部分的相互作用，来实现透镜支撑筒100相对于框体101的相对移动(上下移动)。

根据本公开的一个实施例，致动器400可以为压电陶瓷致动器。其中，该致动器400主要包括基板401、压电元件402、及硅橡胶403。

基板401可以为陶瓷基板，例如可以由sic或者氧化锆等支撑，基板401可以与透镜支撑筒100一体地形成。

硅橡胶403可以设置框体101上。

如图4所示，通过压电元件402背后的硅橡胶403，可以推押在透镜支撑筒100上的陶瓷基板401。压电元件402可以被分为四个区域，当在通电a的方向中通电时，根据d31变位(横方向变位)，上下两个电荷泵404进行两个虚线箭头所示的动作，据此与陶瓷基板相互作用使得透镜支撑筒100向上移动，当在通电b的方向通电时，上下两个电荷泵404进行两个实现箭头所示的动作，据此与陶瓷基板相互作用使得透镜支撑筒100向下移动。

如图3所示，导向支撑滚珠构件500包括第一滚珠构件501和第二滚珠构件502。

第一滚珠构件501可以包括上部滚珠5011、中部滚珠5012及下部滚珠5013。上部滚珠5011与下部滚珠5013的直径可以相同，并且大于中部滚珠5012的直径。

第二滚珠构件502可以包括上部滚珠5021、中部滚珠5022及下部滚珠5023。上部滚珠5021与下部滚珠5023的直径可以相同，并且大于中部滚珠5022的直径。

如图2所示，可以在透镜支撑筒100的外侧及框体101的内侧开设有滚珠槽，以容纳上述滚珠。第一滚珠构件501和第二滚珠构件502与透镜支撑筒100的外侧壁及框体101的内侧壁相接触，在透镜支撑筒100相对于框体101进行移动时，第一滚珠构件501和第二滚珠构件502进行滚动，

这样，通过致动器的作用，使得透镜支撑筒100在滚珠的定位支撑下沿光轴方向进行移动。

如图3所示，从透镜支撑筒100的顶面观察，致动器400位于平面直角坐标系xy的一个象限中，导向支撑滚珠构件500位于平面直角坐标系xy的另一象限中，另一象限为一个象限的对角线位置处的象限。

如图2所示，导向支撑滚珠构件500位于第二象限中，而致动器400则位于第四象限中。其中，导向支撑滚珠构件500和致动器400位于各自象限的角部，即在各自象限的透镜支撑筒100与框体101相邻的位置处。虽然，在图中示出了导向支撑滚珠构件500位于第二象限中而致动器400则位于第四象限中，但是本公开的技术方案对此不进行限定，只要二者位于处于对角线的两个象限中即可。

根据本公开的可选实施例，致动器400的中心位置与第一滚珠构件501及第二滚珠构件502之间的中心位置位于通过透镜支撑筒100的中心点的直线上。

第一滚珠构件501的上部滚珠5011与下部滚珠5013与透镜支撑筒100的外侧壁及框体101的内侧壁紧密配合接触以避免透镜支撑筒100的转动.

第二滚珠构件502的上部滚珠5021与下部滚珠5023与透镜支撑筒100的外侧壁及框体101的内侧壁进行余度安装配合接触以便提供安装余度。

第一滚珠构件501的上部滚珠5011与下部滚珠5013与透镜支撑筒100的外侧壁至少具有两个接触点，以及与框体101的内侧壁至少具有两个接触点。

例如图3所示，第一滚珠构件501的滚珠槽的横截面形状为方形，并且位于方形滚珠槽中的上部滚珠5011与下部滚珠5013与框体101具有两个接触点，与透镜支撑筒100的外侧壁具有两个接触点。本领域的技术人员应当理解，其也可以设置为其他形状，例如透镜支撑筒100的外侧壁的滚珠槽或者框体101的内侧壁的滚珠槽可以设置成半圆形等，设置的形状需要防止透镜支撑筒100在与光轴方向垂直的方向中晃动。

第二滚珠构件502的上部滚珠5021与下部滚珠5022与透镜支撑筒100的外侧壁至少具有一个或两个接触点，以及与框体101的内侧壁至少具有一个或两个接触点。

例如图2所示，第二滚珠构件502的滚珠槽在透镜支撑筒100的一侧的形状为两个面与上部滚珠5021与下部滚珠5022相接触，而在框体101的内侧壁的滚珠槽的形状为平面形，仅有一个面与上部滚珠5021与下部滚珠5022相接触，即仅有一个接触点。

通过第一滚珠构件501和第二滚珠构件502及相应滚珠槽的设置，可以在放置第一滚珠构件501之后(第一滚珠构件501与其滚珠槽紧密配合)，然后放置第二滚珠构件502，并且在第二滚珠构件502放入滚珠槽时，提供了较大的安装余度，这样可以防止因加工精度而导致的第二滚珠构件502无法放入的问题。

此外，第一滚珠构件501及第二滚珠构件502中的直径较小的中部滚珠5012、5022可以用于协助上部滚珠及下部滚珠的转动。

根据本公开的进一步实施方式，根据本公开的透镜驱动装置还可以包括透镜支撑筒位置检测装置600。如图3所示，透镜支撑筒位置检测装置600可以包括霍尔磁铁601及霍尔传感器602，霍尔磁铁601及霍尔传感器602相对设置，霍尔磁铁601位于透镜支撑筒100上，霍尔传感器602可以位于霍尔磁铁601的下方。

透镜支撑筒位置检测装置600位于致动器400所处象限与导向支撑滚珠构件500所处象限之外的其他象限中。需要说明的是，虽然在图中没有示出，但是在图3所示的霍尔磁铁601及霍尔传感器602的对角线的位置处还设有一套霍尔磁铁及霍尔传感器。

在本公开中，霍尔磁铁601可以一体地形成在透镜支撑筒100上。

此外，如图3所示，可以通过柔性电路板700实现霍尔传感器及致动器的与外部电路的信号连通，例如可以通过如图3所示的接口端701与外部电路连通。

这样通过上述的制动器及滚珠，可以实现透镜驱动装置的上下移动(图1中的z方向中的上下移动)。

为了实现光学防抖功能，根据本公开的一个实施方式，采用形状记忆合金(sma)线来实现框体101在水平方向(如图1所示的xy方向)中的移动。

需要注意的是，采用形状记忆合金(sma)线来实现光学防抖的功能，可以适用于上面描述的致动器与滚珠相配合的结构，也可以适用于其他使透镜上下移动的结构。

另外，需要说明的是，框体101并不固定至底座上，其可以通过记忆合金线的作用来进行水平方向中的移动。为了便于理解，本领域的技术人员可以理解为在水平方向上的移动过程中，框体101与透镜支撑筒100为整体结构，通过框体101在水平方向上的移动，来带动透镜支撑筒100的水平方向上的移动，从而实现光学防抖功能。

其中，参照图5及图6，光学防抖装置可以包括形状记忆合金线801、第一固定部802和第二固定部803。

第一固定部802固定连接至框体101的外侧面的一端，并且根据本公开的实施方式，可以包括四个第一固定部，分别固定至框体101的四个侧面的外侧的一端上。在本公开中，优选地，两个第一固定部802固定至框体101两个相邻侧面的相邻处，而另外两个相邻侧面上的两个第一固定部802与其它两个第一固定部802成对角线设置。

形状记忆合金线801可以包括四条，每条形状记忆合金线801分别环绕相应的第一固定部802后沿框体101的侧面延伸。并且每条形状记忆合金线801的延伸的上下部分可以平行设置。在第一固定部802上，可以设置容纳且供形状记忆合金线801环绕的凹槽。

形状记忆合金线801的电流输入输出端804延伸至框体101的外侧面的另一端。四条形状记忆合金线均可以为相同的方式。由于第一固定部的设置方式，因此四条形状记忆合金线的电流输入输出端的两两设置在对角线的位置处。如图5所示，电流输入输出端804可以包括加固部(直径增大部)。

形状记忆合金线801的电流输入输出端804可以固定至第二固定部803上，第二固定部803可以固定至基座300的侧壁部302上。如图6所示，第二固定部803可以包括嵌入至侧壁部302的嵌入部分以及从嵌入部分突出的突出部分。突出部分可以夹持住形状记忆合金线801的电流输入输出端804，并且电流输入输出端804在第二固定部803的位置处连接至外部电路，从而使得电流流入流出形状记忆合金线801。通过上述设置，可以使得每条形状记忆合金线801的上下两部分与框体101的外侧面基本平行。

当形状记忆合金线801通电时(以其中一条为例)，形状记忆合金线801将形成电磁场。如图7示意性示出地，左侧为电流输入端，右侧为电流输出端，电流流入侧的形状记忆合金线801所形成的磁场与电流流出侧的形状记忆合金线801所形成的磁场相反，这样形状记忆合金线801的两部分所形成的电磁场可以相互抵消，从而可以消除所产生的电磁噪音，这样可以更准确地进行控制等。

当形状记忆合金线801通电时，将使得框体101在水平方向移动。在本公开中设置有两个透镜支撑筒位置检测装置600，例如在图1的右上方设置一个透镜支撑筒位置检测装置600，在图1的左下方设置一个透镜支撑筒位置检测装置600。透镜支撑筒位置检测装置600的具体描述可以参照之上。当框体101在水平方向移动时，带动透镜支撑筒100在水平方向移动，通过右上方设置的透镜支撑筒位置检测装置600可以通过检测反馈信号，来控制在x方向中的移动，而通过左下方设置的透镜支撑筒位置检测装置600可以通过检测反馈信号，来控制在y方向中的移动。

根据本公开的一个实施方式，还提供了一种上述形状记忆合金线的安装方法，以一条为例。

在现有技术中，为了以拉伸方式来安装形状记忆合金线，通常采用通电的方式对记忆合金线进行拉伸，然后进行安装。例如通过预先通入42ma的电流，通过该电流使得形状记忆合金线进行拉伸，这样会造成电力的损失等。

根据本公开的安装方法，首先将形状记忆合金线套设在第一固定部802(180°绕过)上，然后使得两条形状记忆合金线分别以90°绕过拉伸柱901，通过设置在两条形状记忆合金线的端部的砝码来对形状记忆合金线进行拉伸。其中砝码的重量可以根据实际设计来进行选择，例如可以使用10g的砝码。

当形状记忆合金线拉伸完毕后，在拉伸柱901附近将形状记忆合金线801固定至第二固定部803。之后移除砝码902和/或多余的形状记忆合金线。

根据本公开的另一实施方式，提供了一种相机装置，其包括上述的透镜驱动装置；固定于所述透镜支撑筒内的至少一个透镜；以及接收通过所述至少一个透镜的光的图像传感器。

根据本公开的再一实施方式，还提供了一种电子设备，可以包括上述相机装置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

附图标记说明

100透镜支撑筒

101框体

200壳体

300基座

301底部

302侧壁部

400致动器

401基板

402压电元件

403硅橡胶

404电荷泵

500导向支撑滚珠构件

501第一滚珠构件

502第二滚珠构件

600位置检测装置

601霍尔磁铁

602霍尔传感器

700柔性电路板

701接口端

801形状记忆合金线

802第一固定部

803第二固定部

804电流输入输出端

901拉伸柱

902砝码

5011上部滚珠

5012中部滚珠

5013下部滚珠

5021上部滚珠

5022中部滚珠

5023下部滚珠。