CN111077715A - 一种镜头防抖装置和摄像模组 - Google Patents

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CN111077715A CN201811221483.2A CN201811221483A CN111077715A CN 111077715 A CN111077715 A CN 111077715A CN 201811221483 A CN201811221483 A CN 201811221483A CN 111077715 A CN111077715 A CN 111077715A
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陈振宇
方银丽
丁海灵
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    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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Abstract

本申请公开了镜头防抖装置和具有镜头防抖装置的摄像模组。根据一个实施方式的镜头防抖装置包括：弹片组件，具有用于容纳镜头的中心孔，所述弹片组件包括位于所述中心孔周围的弹片主体、以及从所述弹片主体延伸的第一弹片悬臂和第二弹片悬臂；绕所述弹片组件设置的形状记忆合金SMA线，所述SMA线连接于位于所述弹片组件外侧的一组对角点处的静止连接点和位于所述弹片组件外侧的另一组对角点处的可移动连接点，所述第一弹片悬臂和所述第二弹片悬臂的自由端在所述另一组对角点附近固定连接于所述SMA线；以及多个弹片限位机构，在垂直于所述光轴的方向上分别从外侧包裹所述第一弹片悬臂或所述第二弹片悬臂以及所述弹片主体的一部分。

Description

一种镜头防抖装置和摄像模组
技术领域
本申请涉及镜头防抖装置和摄像模组领域。
背景技术
随着对摄像模组不断小型化的追求，寻求各个组件都能在不牺牲性能的前提下尽量简化结构，减小体积。由于形状记忆合金(shapememory alloys，SMA)具备体积随温度变化而伸缩的性质，可以配合陀螺仪感知镜头的抖动方向和运动量，通过使用电流控制SMA线伸缩来驱动镜头进行运动以实现光学防抖功能。并且由于与传统的光学防抖机构需要线圈驱动镜头完成防抖运动的结构相比，SMA线占用的体积更小，因而能够有效降低摄像模组的体积。
现有一摄像模组机构，通过SMA线的伸缩控制弹片在XY方向运动，带动镜头和马达在XY方向运动实现防抖，但存在这样的问题：由于弹片厚度较薄，在长期承受载荷或遭受冲击后，容易发生形变。由于承载来源主要是镜头马达的重量，承载在弹片主体上；并且摄像模组可动部分为马达载体及其内的镜头，其可动方向为Z方向，遭受冲击主要冲击力方向也为Z方向；所以较容易产生Z方向的形变，进而发生倾斜。若形变后弹片悬臂和弹片主体存在一定角度的倾斜，则无法对应应有的防抖运动量完成相应的位移，同时会产生原本不应有的Z方向的运动，影响防抖效果。
发明内容
本申请的目的在于提供一种镜头防抖装置和具有镜头防抖装置的摄像模组。
根据本申请的一个方面，一种镜头防抖装置包括：弹片组件，具有用于容纳镜头的中心孔，所述弹片组件包括位于所述中心孔周围的弹片主体、以及从所述弹片主体延伸的第一弹片悬臂和第二弹片悬臂；绕所述弹片组件设置的形状记忆合金SMA线，所述SMA线连接于位于所述弹片组件外侧的一组对角点处的静止连接点和位于所述弹片组件外侧的另一组对角点处的可移动连接点，所述第一弹片悬臂和所述第二弹片悬臂的自由端在所述另一组对角点附近固定连接于所述SMA线；以及多个弹片限位机构，在垂直于所述光轴的方向上分别从外侧包裹所述第一弹片悬臂或所述第二弹片悬臂以及所述弹片主体的一部分。
根据本申请的另一方面，一种摄像模组具有上述镜头防抖装置。
根据本申请的镜头防抖装置和具有镜头防抖装置的摄像模组，能够有效地抑制或减少弹片在光轴方向的形变。
附图说明
在参考附图中示出示例性实施例。本文中公开的实施例和附图应被视作说明性的，而非限制性的。
图1示出了根据本申请的实施方式的镜头防抖装置在未使用弹片限位机构时的示意性俯视图；
图2示出了根据本申请一个实施方式的镜头防抖装置的示意性俯视图；
图3示出了图2所示的镜头防抖装置中使用的弹片限位机构；
图4示出了根据本申请另一个实施方式的镜头防抖装置的示意性俯视图；以及
图5示出了图4所示的镜头防抖装置中使用的弹片限位机构。
具体实施方式
为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
应注意，在本说明书中，第一、第二等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，下文中讨论的第一主体也可被称作第二主体。
在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可以”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
如在本文中使用的，用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语，而不用作表程度的用语，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。
除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出了根据本申请的实施方式的镜头防抖装置在未使用弹片限位机构时的示意性俯视图。
如图1所示，该镜头防抖装置包括弹片组件和绕弹片组件设置的SMA线。弹片组件具有用于容纳镜头(未示出)的孔110、位于孔110周围的弹片主体120和从弹片主体120延伸的第一弹片悬臂121和第二弹片悬臂122。绕弹片组件设置的SMA线与弹片组件具有四个连接点，其中一个对角处的连接点是相对于SMA线的运动保持位置不变的静止连接点310和330，另一个对角处的连接点是随SMA线的运动而移动的可移动连接点320和340。SMA线连接于位于弹片组件外侧的一组对角点处的静止连接点310和330，以及位于镜头模块外侧的另一组对角点处的可移动连接点320和340。由此，SMA线包括四段SMA线210、220、230和240。在SMA线收缩时，向对应的可移动连接点施加拉力，由此对应的可移动连接点随着SMA线的收缩而运动。第一弹片悬臂121的固定端在可移动连接点320附近从弹片主体120延伸，绕弹片主体120外侧延伸至可移动连接点340附近，第一弹片悬臂121的自由端在可移动连接点340附近固定连接于SMA线240。在第一弹片悬臂121的对侧，第二弹片悬臂122的固定端在可移动连接点340附近从弹片主体120延伸，绕弹片主体120外侧延伸至可移动连接点320附近，第二弹片悬臂122的自由端在可移动连接点320附近固定连接于SMA线220。在SMA线被驱动的情况下，摄像模组在SMA线的带动下在垂直于光轴的方向上移动。
下表列举出了各个SMA线状态下对应的弹片运动方向。应当理解，SMA线和弹片仅在垂直于光轴的平面内运动。马达载体及其内的镜头固定在弹片主体上随之运动，实现防抖。
SMA线210 SMA线220 SMA线230 SMA线240 弹片运动方向
情况1 伸长 伸长 伸长 伸长 居中
情况2 收缩 收缩 正常 正常 左上
情况3 伸长 收缩 伸长 正常 向上
情况4 正常 收缩 收缩 正常 右上
情况5 正常 伸长 收缩 伸长 向右
情况6 正常 正常 收缩 收缩 右下
情况7 伸长 正常 伸长 收缩 向下
情况8 收缩 正常 正常 收缩 左下
情况9 收缩 伸长 正常 伸长 向左
具体地，在情况1中，当四个SMA线均处于伸长状态时，不向四个连接点施加额外的力，因此弹片保持居中的位置。在情况2中，SMA线210和220的收缩使得可移动连接点320受到向上的拉力并且可移动连接点340受到向左的拉力，由此弹片向左上方运动。在情况3中，SMA线220的收缩使得可移动连接点320受到向上的拉力，并且可移动点340不受力，由此弹片向上方运动。在情况4中，SMA线220和230的收缩分别使得可移动连接点320受到向上和向右的力，从而弹片在合力的作用下向右上方运动。在情况5中，SMA线230的收缩使得可移动连接点320受到向右的力，由此弹片向右运动。在情况6中，SMA线230和240的收缩使得可移动连接点320受到向右的力并且可移动连接点340受到向下的力，由此弹片向右下方运动。在情况7中，SMA线240的收缩使可移动连接点受到向下的拉力，由此弹片向下运动。在情况8中，SMA线210和240的收缩分别使得可移动连接点340受到向左和向下的力，从而弹片在合力的作用下向左下方运动。在情况9中，SMA线210的收缩使得可移动连接点340受到向左的力，由此弹片向左运动。
图2示出了根据本申请一个实施方式的镜头防抖装置的示意性俯视图。图3示出了图2所示的镜头防抖装置中使用的弹片限位机构。图3所示的镜头防抖装置在图1所示的镜头防抖装置的基础上加入了弹片限位机构。
图2示出了4个弹片限位机构，每个弹片限位机构在镜头防抖装置的一侧在垂直于光轴的方向上分别从外侧包裹第一弹片悬臂121或第二弹片悬臂122以及弹片主体120的一部分，以限制第一弹片悬臂121和第二弹片悬臂122在光轴的方向上的运动。具体地，弹片限位机构131在SMA线210所在的侧从外侧包裹第二弹片悬臂122和弹片主体120的一部分，弹片限位机构132在SMA线220所在的侧从外侧包裹第二弹片悬臂122和弹片主体120的一部分，弹片限位机构133在SMA线230所在的侧从外侧包裹第一弹片悬臂121和弹片主体120的一部分，弹片限位机构134在SMA线240所在的侧从外侧包裹第一弹片悬臂121和弹片主体120的一部分。
如图3所示，弹片限位机构包括上表面、下表面和侧表面，上表面和下表面的一侧由侧表面连接，另一侧是开口的，由此形成大致U形的端面。在图2所示的镜头防抖装置中，弹片限位机构的上表面和下表面与光轴垂直，并且第一弹片悬臂121或第二弹片悬臂122以及弹片主体120的一部分被包裹在弹片限位结构的上表面和下表面之间。
由此，当摄像模组有可能发生光轴方向的形变时，由于其防抖装置中的弹片被包裹在垂直于光轴的、弹片限位机构的上下表面之间，因此可能的形变会被阻挡和限制，由此抑制或减少弹片在光轴方向的形变。
图4示出了根据本申请另一个实施方式的镜头防抖装置的示意性俯视图。图5示出了图4所示的镜头防抖装置中使用的弹片限位机构。
图4示出了2个弹片限位机构，每个弹片限位机构在镜头防抖装置的两侧在垂直于光轴的方向上分别从外侧包裹第一弹片悬臂121或第二弹片悬臂122以及弹片主体120的一部分，以限制第一弹片悬臂121和第二弹片悬臂122在光轴的方向上的运动。具体地，弹片限位机构141在SMA线210和220所在的侧从外侧包裹第二弹片悬臂122和弹片主体120的一部分，弹片限位机构142在SMA线230和240所在的侧从外侧包裹第一弹片悬臂121和弹片主体120的一部分。
如图5所示，弹片限位机构在垂直于光轴的平面上大致为L形，由此在两侧提供对弹片的限位。与图3所示的弹片限位机构，图5所示的弹片限位机构也包括上表面、下表面和侧表面，上表面和下表面的一侧由侧表面连接，另一侧是开口的，由此形成大致U形的端面。在图5所示的镜头防抖装置中，弹片限位机构的上表面和下表面与光轴垂直，并且第一弹片悬臂121或第二弹片悬臂122以及弹片主体120的一部分被包裹在弹片限位结构的上表面和下表面之间。
由此，当摄像模组有可能发生光轴方向的形变时，由于弹片被包裹在垂直于光轴的、弹片限位机构的上下表面之间，因此可能的形变会被阻挡和限制，由此抑制或减少弹片在光轴方向的形变。
弹片限位机构141和142可分别固定连接于镜头防抖装置的一组对角点处的静止连接点(未示出)，由此避免图2所示的两个弹片限位机构在长期受载后由于形变不一致而可能造成弹片悬臂弯折或受弯折力的问题。
在根据本申请的镜头防抖装置中，弹片悬臂、弹片主体和SMA线中的一个或多个相对于镜头模块的光轴是对称的。
以上结合附图对根据本申请的镜头防抖装置的示例性实施方式进行了描述，应当理解，包括上述镜头防抖装置的摄像模组也应属于本申请的范围。
以上描述仅为本申请的较佳实施方式以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的保护范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离本申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种镜头防抖装置，其特征在于，包括：
弹片组件，具有用于容纳镜头的中心孔，所述弹片组件包括位于所述中心孔周围的弹片主体、以及从所述弹片主体延伸的第一弹片悬臂和第二弹片悬臂；
绕所述弹片组件设置的形状记忆合金SMA线，所述SMA线连接于位于所述弹片组件外侧的一组对角点处的静止连接点和位于所述弹片组件外侧的另一组对角点处的可移动连接点，所述第一弹片悬臂和所述第二弹片悬臂的自由端在所述另一组对角点附近固定连接于所述SMA线；以及
多个弹片限位机构，在垂直于所述光轴的方向上分别从外侧包裹所述第一弹片悬臂或所述第二弹片悬臂以及所述弹片主体的一部分。
2.如权利要求1所述的镜头防抖装置，其特征在于，所述多个弹片限位机构为四个弹片限位机构，每个弹片限位机构在所述弹片组件的一侧包裹所述第一弹片悬臂或所述第二弹片悬臂以及所述弹片主体的一部分。
3.如权利要求1所述的镜头防抖装置，其特征在于，所述弹片限位机构连接于所述静止连接点。
4.如权利要求1所述的镜头防抖装置，其特征在于，所述多个弹片限位机构为两个弹片限位机构，所述两个弹片限位机构分别固定于位于所述一组对角点处的一个静止连接点，每个弹片限位机构在与对应的静止连接点相关联的两侧包裹所述第一弹片悬臂或所述第二弹片悬臂以及所述弹片主体的一部分。
5.如权利要求1所述的镜头防抖装置，其特征在于，所述第一弹片悬臂和所述第二弹片悬臂相对于光轴是对称的。
6.如权利要求1所述的镜头防抖装置，其特征在于，所述弹片主体相对于光轴是对称的。
7.如权利要求1所述的镜头防抖装置，其特征在于，所述SMA线相对于光轴是对称的。
8.如权利要求1所述的镜头防抖装置，其特征在于，每个弹片限位机构具有与所述光轴垂直的上表面和下表面，所述第一弹片悬臂或所述第二弹片悬臂以及所述弹片主体的一部分被包裹在所述上表面和所述下表面之间。
9.一种摄像模组，其特征在于，具有权利要求1至8中任一项所述的镜头防抖装置。
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