CN103837958A

CN103837958A - 致动器及具有该致动器的相机模块

Info

Publication number: CN103837958A
Application number: CN201210480699.7A
Authority: CN
Inventors: 陈昱翰
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2012-11-23
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2014-06-04

Abstract

本发明涉及一种致动器，其包括底座、固设于底座上的固定架、承载于底座上的可动架及驱动单元。固定架包括容置腔、相邻的两个侧壁及相对的上端与下端。固定架开设位于两个侧壁上的第一及第二缺口以及贯穿下端的第三缺口。第一及第二缺口与容置腔连通，第三缺口与第一及第二缺口均连通。可动架包括收容于第三缺口并与固定架间隔的突出部。驱动单元包括两个分别固设于两个侧壁上的电阻夹持件及两端分别固定于两个电阻夹持件上的SMA线。SMA线包括弯折部及位于弯折部相对两侧的两个直线部。两个直线部分别收容于第一及第二缺口内，弯折部与突出部抵持并收容于第三缺口内。本发明还涉及一种相机模块。

Description

致动器及具有该致动器的相机模块

技术领域

本发明涉及成像领域，尤其涉及一种致动器及具有该致动器的相机模块。

背景技术

随着通讯技术的快速发展，相机模块已被人们广泛地应用于手机、相机以及笔记本电脑等便携式电子设备中。然而，近年来，便携式电子设备功能越来越多样化，导致其集成度越来越高，因此，相机模块的小型化成为设计人员需要解决的课题。

传统的具有自动对焦功能的相机模块一般是利用步进马达型致动器驱动镜头模块至目标位置以达到自动对焦的目的。然而，这种致动器需设置多个传动机构，如两至三个齿轮传动机构来将步进马达的旋转运动转换成线性运动来实现自动对焦。因此，该致动器需要较多机构件，不仅结构复杂，不易组装，而且会增大相机模块的尺寸，难以满足当前具有自动对焦功能的相机模块小型化的发展趋势。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种小型化的能够实现自动对焦功能的致动器及具有该致动器的相机模块。

一种致动器，其包括一个底座、一个固设于该底座上的固定架、一个承载于该底座上的可动架以及一个驱动单元。该固定架包括容置腔、相邻的第一侧壁及第二侧壁以及相对的上端及下端。该固定架开设位于该第一侧壁上的第一缺口、位于该第二侧壁上的第二缺口以及贯穿该下端的第三缺口。该第一缺口及该第二缺口均与该容置腔连通，该第三缺口位于该第一缺口及该第二缺口之间并与该第一缺口及该第二缺口均直接连通。该可动架包括本体部及从该本体部上延伸的突出部，该本体部收容于该容置腔内，该突出部收容于该第三缺口内并与该固定架间隔。该驱动单元包括一根导引杆、一个第一电阻夹持件、一个第二电阻夹持件以及一根SMA线。该导引杆固设于该底座上并依次穿过该突出部及该固定架。该第一电阻夹持件固定于该第一侧壁上，该第二电阻夹持件固设于该第二侧壁上。该SMA线的两端分别固定于该第一电阻夹持件及该第二电阻夹持件上。该SMA线包括一个弯折部及位于该弯折部相对两侧的第一直线部及第二直线部。该第一直线部收容于该第一缺口内，该第二直线部收容于该第二缺口内，该弯折部与该突出部抵持并收容于该第三缺口内。

一种相机模块，其包括镜头模块、基板、影像传感器以及如上所述的致动器。该镜头模块收容于该可动架内。该致动器承载于该基板上。该影像传感器位于该基板上并收容于该底座内。该镜头模块的光轴与该影像传感器的中心对准。

相较于现有技术，该致动器及该相机模块仅需利用该SMA线与该可动架的配合，以及对该SMA线通上电流使其形变即可驱动该可动架实现自动对焦，避免使用多个齿轮传动机构来实现自动对焦，不仅结构简单，体积小，而且组装容易，组装效率高。另外，该致动器及该相机模块将该第一直线部收容于该第一缺口内，将该第二直线部收容于该第二缺口内，及将该弯折部收容于该第三缺口内，能够更进一步地减少该致动器及该相机模块的体积。

附图说明

图1是本发明第一实施方式提供的致动器的立体示意图。

图2是图1中的致动器的分解示意图。

图3是本发明第二实施方式提供的相机模块的剖面示意图。

主要元件符号说明

致动器	100
		底座	10
第一面	12
		通光孔	120
固定孔	122
		第二面	14
凸柱	16
		固定架	20
容置腔	20a
		第一侧壁	22
第一缺口	220
		第一凹槽	222
第二侧壁	24
		第二缺口	240
第二凹槽	242
		相交处	25
第三缺口	250
		上端	26
穿孔	262
		第一卡合柱	264
第二卡合柱	266
		下端	28
盲孔	282
		可动架	30
本体部	32
		收容腔	320
外表面	322
		延伸部	34
突出部	36
		下表面	362
上表面	364
		圆周面	366
通孔	368
		环形凹槽	369
驱动单元	40
		导引杆	42
弹性件	43
		第一电阻夹持件	44
第一连接部	442
		第一夹持部	444
第一卡合孔	440
		第一夹持槽	446
第二电阻夹持件	46
		第二连接部	462
第二夹持部	464
		第二卡合孔	460
第二夹持槽	466
		SMA线	48
弯折部	482
		第一直线部	484
第二直线部	486
		相机模块	200
镜头模块	50
		镜片	52
基板	60
		影像传感器	70

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面结合附图将对本发明实施方式作进一步的详细说明。

请参阅图1，为本发明第一实施方式的致动器100。该致动器100包括一个底座10、一个固定架20、一个可动架30以及一个驱动单元40。

请参阅图2，该底座10为矩形的平板状结构，其包括平行相背的第一面12及第二面14。该底座10开设有一个圆形的通光孔120以及一个固定孔122。该通光孔120位于该底座10的中心位置且贯穿该第一面12及该第二面14。该固定孔122位于该第一面12的一个角落处并与该通光孔120间隔，该固定孔122穿过该第一面12但不贯穿该第二面14，即该固定孔122为盲孔。三个凸柱16从该第一面12垂直延伸，且该三个凸柱16分布于该第一面12的另外三个角落处。可以理解，该固定孔122亦可以是通孔。

该固定架20为矩形框结构并包括一个容置腔20a、一个第一侧壁22、一个第二侧壁24、一个上端26以及一个下端28。该第一侧壁22与该第二侧壁24垂直相交以形成一个相交处25。

该第一侧壁22上开设有一个穿过该第一侧壁22壁厚的第一缺口220及一个没有贯穿该第一侧壁22壁厚的第一凹槽222。该第一缺口220与该容置腔20a及该第一凹槽222均直接连通。该第二侧壁24上开设有一个贯穿该第二侧壁24壁厚的第二缺口240及一个没有贯穿该第二侧壁24壁厚的第二凹槽242。该第二缺口240与该容置腔20a及该第二凹槽242均直接连通。该相交处25开设有一个贯穿该第一侧壁22壁厚及该第二侧壁24壁厚的第三缺口250。该第三缺口250位于该第一缺口220及该第二缺口240之间并与该第一缺口220及该第二缺口240均直接连通。该上端26与该下端28分别位于该固定架20相对的两端。该上端26上开设有一个穿孔262。该穿孔262位于该相交处25且与该第三缺口250连通。两个第一卡合柱264垂直该上端26延伸并与该第一凹槽222的位置对应，两个第二卡合柱266垂直该上端26延伸并与该第二凹槽242的位置对应。该下端28上开设有三个与该凸柱16对应的盲孔282，该凸柱16卡合于对应的盲孔282内从而将该固定架20固设于该底座10上。本实施方式中，该第一缺口220、该第二缺口240以及该第三缺口250均贯穿该下端28。

可以理解，该第一缺口220、该第二缺口240以及该第三缺口250并不局限于均贯穿该下端28，该第一缺口220、该第二缺口240以及该第三缺口250还可以是不贯穿该下端28，只需要满足该第三缺口250与该第一缺口220及该第二缺口240均直接连通即可。另外，该固定架20亦不局限于通过卡合方式固设于该底座10上，还可以是通过螺纹连接、胶合或者焊接等方式固设于该底座10上。

该可动架30包括一个本体部32、一个延伸部34以及一个突出部36。该本体部32为中空的圆柱体结构，其开设有一个用于收容镜头模块50(图3示)的收容腔320。该本体部32收容于该容置腔20a内并承载于该第一面12上。该延伸部34垂直该本体部32的外表面322延伸，本实施方式中，该延伸部34为平板结构。该突出部36为圆柱体结构且与该延伸部34相连，且该突出部36及该本体部32分别位于该延伸部34相对的两端。该突出部36包括一个下表面362、一个与该下表面362平行相背的上表面364、一个连接该上表面364及该下表面362的圆周面366以及一个贯穿该上表面364及该下表面362的通孔368。该下表面362及该延伸部34均承载于该第一面12上，该上表面364与该上端26间隔。该圆周面366上开设有一个环形凹槽369。

该驱动单元40包括一根导引杆42、一个弹性件43、一个第一电阻夹持件44、一个第二电阻夹持件46以及一根形状记忆合金(Shape Memory Alloy，SMA)线48。

该导引杆42的一端卡合于该固定孔122内从而固定于该底座10上，另一端依次穿过该通孔368及该穿孔262。本实施方式中，该导引杆42由不锈钢材料制成。该弹性件43套设于该导引杆42上并分别与该上端26及该上表面364抵持。本实施方式中，该弹性件43为压缩弹簧。

该第一电阻夹持件44为金属导电弹片，该第一电阻夹持件44包括一个第一连接部442及一个第一夹持部444。该第一连接部442开设有两个与该第一卡合柱264对应的第一卡合孔440。该第一连接部442用于通过焊接的方式与外部电路连接以导引入电流。该第一夹持部444包括经金属弯曲形成的第一夹持槽446。两个第一卡合柱264卡合于对应的第一卡合孔440内从而使该第一连接部442固设于该上端26，并使该第一夹持部444收容于该第一凹槽222内。可以理解，该第一电阻夹持件44还可以是通过胶合方式或者焊接方式固设于该固定架20上。

该第二电阻夹持件46为金属导电弹片且其结构与该第一电阻夹持件44的结构基本相同。该第二电阻夹持件46包括一个第二连接部462及一个第二夹持部464。该第二连接部462开设有两个与该第二卡合柱266对应的第二卡合孔460。该第二连接部462用于通过焊接的方式与外部电路连接以导引入电流。该第二夹持部464包括经金属弯曲形成的第二夹持槽466。两个第二卡合柱266卡合于对应的第二卡合孔460内从而使该第二连接部462固设于该上端26，并使该第二夹持部464收容于该第二凹槽242内。可以理解，该第二电阻夹持件46还可以是通过胶合方式或者焊接方式固设于该固定架20上。

该SMA线48的两端分别夹持于该第一夹持槽446内及该第二夹持槽466内。具体地，该SMA线48包括一个弯折部482及位于该弯折部482相对两侧的第一直线部484及第二直线部486。该第一直线部484收容于该第一缺口220内且与该上端26及该下端28均不接触。该第二直线部486收容于该第二缺口240内且与该上端26及该下端28均不接触。该弯折部482收容于该环形凹槽369内而与该突出部36抵持，且该弯折部482位于该第三缺口250内。

组装该致动器100时，首先，导引杆42的一端卡合于固定孔122内从而使其固定于底座10上。接着，可动架30承载于第一面12上，且导引杆42的另一端穿过通孔368，弹性件43套设于导引杆42上，且弹性件43的一端与上表面364抵持。然后，凸柱16卡合于对应的盲孔282内从而将固定架20固设于底座10上，导引杆42的另一端继续穿过穿孔262，弹性件43的另一端与上端26抵持，此时，本体部32收容于该容置腔20a内并承载于第一面12上，延伸部34及突出部36承载于第一面12上且突出部36收容于第三缺口250内。最后，SMA线48的两端分别夹持于第一夹持槽446内及第二夹持槽466内，第一直线部484收容于第一缺口220内且与上端26及该下端28均不接触。第二直线部486收容于第二缺口240内且与上端26及下端28均不接触。弯折部482收容于环形凹槽369内而与该突出部36抵持。

驱动该致动器100时，当外部电路(图未示)提供的电流通过该第一电阻夹持件44及该第二电阻夹持件46而加热该SMA线48时，该SMA线48受热收缩，从而驱使该可动架30带着该镜头模块50沿着该导引杆42朝远离该底座10的方向移动，从而实现自动对焦。在该可动架30朝远离该底座10的方向移动时，该弹性件43受力被压缩。当外部电路停止提供电流，该第SMA线48冷却伸长，该弹性件43弹性回复，从而驱使该可动架30回到初始位置。

本发明的致动器100仅需利用SMA线48与可动架30的配合，以及对SMA线48通上电流使其形变即可驱动可动架30实现自动对焦，避免使用多个齿轮传动机构来实现自动对焦，不仅结构简单，体积小，而且组装容易，组装效率高。

另外，该致动器100将第一直线部484收容于第一缺口220内，将第二直线部486收容于第二缺口240内，及将弯折部482收容于第三缺口250内，能够更加进一步地减少致动器100的体积。再者，第一直线部484与上端26及下端28均不接触，第二直线部486与上端26及下端28均不接触，减少了SMA线48与固定架20的摩擦机会，延长了SMA线48的使用寿命。最后，由于弯折部482收容于第三缺口250内，弯折部482的位置相较于现有技术而言更加收进固定架20内部，使得第一直线部484与第二直线部486的夹角较现有技术中二者之间的夹角增大，从而减少SMA线48与突出部36接触时的应力集中，更进一步延长了SMA线48的使用寿命。

请参阅图3，为本发明第二实施方式提供的相机模块200。该相机模块200包括第一实施方式中的致动器100、镜头模块50、基板60以及影像传感器70。该镜头模块50收容于该收容腔320内并包括至少一个镜片52。该致动器100承载于该基板60上。该影像传感器70位于该基板60上并收容于该通光孔120内。该镜头模块50的光轴OO’与该影像传感器70的中心对准，且与该通光孔120的中心对准。当该相机模块200拍摄时，致动器100的可动架30带动镜头模块50移动而实现自动对焦。

本发明第二实施方式的相机模块200具备的有益效果与第一实施方式的致动器100具备的有益效果相似，在此不再赘述。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims

1.一种致动器，其包括：

一个底座；

一个固设于该底座上的固定架，该固定架包括容置腔、相邻的第一侧壁及第二侧壁以及相对的上端及下端，该固定架开设位于该第一侧壁上的第一缺口、位于该第二侧壁上的第二缺口以及贯穿该下端的第三缺口，该第一缺口及该第二缺口均与该容置腔连通，该第三缺口位于该第一缺口及该第二缺口之间并与该第一缺口及该第二缺口均直接连通；

一个承载于该底座上的可动架，该可动架包括本体部及从该本体部上延伸的突出部，该本体部收容于该容置腔内，该突出部收容于该第三缺口内并与该固定架间隔；以及

一个驱动单元，其包括一根导引杆、一个第一电阻夹持件、一个第二电阻夹持件以及一根SMA线，该导引杆固设于该底座上并依次穿过该突出部及该固定架，该第一电阻夹持件固定于该第一侧壁上，该第二电阻夹持件固设于该第二侧壁上，该SMA线的两端分别固定于该第一电阻夹持件及该第二电阻夹持件上，该SMA线包括一个弯折部及位于该弯折部相对两侧的第一直线部及第二直线部，该第一直线部收容于该第一缺口内，该第二直线部收容于该第二缺口内，该弯折部与该突出部抵持并收容于该第三缺口内。

2.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，该第一缺口贯穿该下端。

3.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，该第二缺口贯穿该下端。

4.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，该第三缺口位于该第一侧壁与该第二侧壁的相交处。

5.如权利要求4所述的致动器，其特征在于，该突出部开设有环形凹槽，该弯折部收容于该环形凹槽内。

6.如权利要求5所述的致动器，其特征在于，该突出部包括一个下表面、与该下表面平行相背的上表面、连接该上表面及该下表面的圆周面以及贯穿该上表面及该下表面的通孔，该下表面承载于该底座上，该上表面与该上端间隔，该环形凹槽位于该圆周面上，该上端开设有与该通孔对应的穿孔，该导引杆依次穿过该通孔及该穿孔。

7.如权利要求6所述的致动器，其特征在于，该驱动单元还包括一个弹性件，该弹性件套设于该导引杆上并分别与该上端及该上表面抵持。

8.如权利要求5所述的致动器，其特征在于，该第一侧壁开设有与该第一缺口连通的第一凹槽，该第一电阻夹持件包括垂直连接的第一连接部及第一夹持部，该第一连接部固设于该上端，该第一夹持部收容于该第一凹槽内，该第二侧壁开设有与该第二缺口连通的第二凹槽，该第二电阻夹持件包括垂直连接的第二连接部及第二夹持部，该第二连接部固设于该上端，该第二夹持部收容于该第二凹槽内。

9.如权利要求8所述的致动器，其特征在于，该第一连接部通过卡合方式固定于该上端，该第二连接部通过卡合方式固定于该上端。

10.一种相机模块，其包括镜头模块、基板、影像传感器以及如权利要求1至9任意一项所述的致动器，其特征在于，该镜头模块收容于该可动架内，该致动器承载于该基板上，该影像传感器位于该基板上并收容于该底座内，该镜头模块的光轴与该影像传感器的中心对准。