CN111258023A - 驱动装置、照相装置以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种驱动装置、照相装置以及电子设备，其具备防抖功能，能缩短驱动时间，并且还能柔性地配置图像传感器。该驱动装置包括第一驱动单元以及防抖驱动单元和基座。其中，第一驱动单元包括透镜和第一驱动机构，第一驱动机构在透镜的光轴方向驱动透镜。防抖驱动单元包括传感器载体，用于承载图像传感器；还包括第二驱动机构，在垂直于所述光轴方向的方向驱动传感器载体。基座在其光轴方向的前侧设置所述第一驱动单元，在其光轴方向的后侧设置所述防抖驱动单元。其中，所述传感器载体设置在所述防抖驱动单元的光轴方向的最后侧，提供有搭载面，所述搭载面设置成用于安装图像传感器的接口。

Description

驱动装置、照相装置以及电子设备

技术领域

本发明涉及驱动装置、采用该驱动装置的照相装置、采用该照相装置的电子设备。

背景技术

中国公开号为“CN102089695A”的专利申请公开了驱动模块，具有：筒状或柱状的被驱动体；在内侧容纳该被驱动体的筒状支撑体；板簧部件，以能够使所述被驱动体相对于所述支撑体沿一定方向移动的方式弹性保持该被驱动体；以及驱动单元，抗拒所述板簧部件的恢复力沿一定方向驱动所述被驱动体，所述驱动模块的特征在于，所述驱动单元具有：形状记忆合金丝，卡合在所述被驱动体上，通过由通电时的发热引起的收缩，从而抗拒所述板簧部件的恢复力而驱动所述被驱动体；以及保持端子，具有保持所述形状记忆合金丝的端部的合金丝保持部，所述保持端子具有与所述支撑体嵌合而被定位的嵌合部和防止相对于所述支撑体转动的限制部，所述保持端子被支撑并固定在所述支撑体上。

驱动模块在变焦之后，镜头稳定地运动到预定位置所需要的时间被期望进一步缩短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种驱动装置、照相装置以及电子设备，其具备防抖功能，能缩短驱动时间，并且还能柔性地配置图像传感器。

一种驱动装置，包括第一驱动单元以及防抖驱动单元和基座。其中，第一驱动单元包括透镜和第一驱动机构，第一驱动机构在透镜的光轴方向驱动透镜。防抖驱动单元包括传感器载体，用于承载图像传感器；还包括第二驱动机构，在垂直于所述光轴方向的方向驱动传感器载体。基座在其光轴方向的前侧设置所述第一驱动单元，在其光轴方向的后侧设置所述防抖驱动单元。其中，所述传感器载体设置在所述防抖驱动单元的光轴方向的最后侧，提供有搭载面，所述搭载面设置成用于安装图像传感器的接口。

在一个实施方式中，所述搭载面包括第一粘结面；以及自第一粘结面向所述传感器载体的光轴方向的前侧凹陷而形成的第二粘结面。

在一个实施方式中，所述第一粘接面为方形，所述第二粘接面为自所述第一粘接面上形成的方形沉孔的孔底面。

在一个实施方式中，所述第二粘接面的至少一个角部设置有定位孔。

在一个实施方式中，所述第二驱动机构包括多个SMA线材、活动板以及固定板，所述SMA线材连接所述活动板和所述固定板，并根据输入的驱动电流而改变长度，以驱动所述活动板相对所述固定板运动，所述传感器载体设置成跟随所述活动板活动。

在一个实施方式中，所述传感器载体在其光轴方向的前侧包括载体前粘接面、以及环绕所述载体前粘接面间隔设置的多个止挡凹部；所述活动板在其光轴方向的后侧包括活动板粘接面，以及环绕所述活动板粘接面间隔设置的多个止挡凸台；所述止挡凸台嵌于所述止挡凹部，以限制所述活动板和所述传感器载体之间在垂直于光轴方向的平面内的自由度；所述载体前粘接面与所述活动板粘接面相粘结。

在一个实施方式中，所述载体前粘接面凸出于所述传感器载体在其光轴方向的前侧的前侧表面，所述止挡凹部相对所述前侧表面呈在光轴方向凹入的形状。

一种照相装置，包括透镜、图像传感器、以及驱动所述透镜以在所述图像传感器上生成图像信号的任一项所述的驱动装置。

一种电子设备，包括如所述的照相装置。

自动变焦和补偿抖动的运动相独立，即自动变焦并不会收到补偿抖动的运动的影响，因此可以使得透镜快速地稳定下来，提高拍摄质量，提升用户的使用感受，并且当传感器载体位于第二驱动单元的最后侧，即传感器载体的搭载面设置成图像传感器的接口，使得图像传感器的配置更具有柔性，即不同的实施主体可以根据对产品的具体设置配置不同的图像传感器，扩展了驱动装置的使用场合，也使得驱动装置更具市场价值。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是驱动装置的第一实施方式的透视图。

图2是驱动装置的第一实施方式的分解视图。

图3A是基座的透视图。

图3B是基座的另一视点的透视图。

图4A是第二驱动机构的透视图。

图4B是第二驱动机构的另一视点的透视图。

图5是第二驱动机构的分解视图。

图6A是传感器载体的透视图。

图6B是传感器载体的另一视点的透视图。

图7A是数据连接器的透视图。

图7B是数据连接器与图像传感器相配合的正投影视图。

图8是驱动装置的第一实施方式的正投影视图。

图9是沿图8中B-B线的剖视图。

图10是驱动装置的第二实施方式的分解视图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本发明的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。

为便于理解，在后述实施方式中将透镜12的光轴方向称为Z方向，将与光轴方向垂直相交的方向称为X方向，以及将与Z方向及X方向垂直相交的方向称为Y方向。此外，将光轴的被摄体侧称为前侧，将其相反侧或未图示的图像传感器所配置的一侧称为后侧。

如图1和图2所示的驱动装置包括第一驱动单元1和第二驱动单元2，还包括基座3。

第一驱动单元1包括直线驱动装置11。在一些实施方式中，透镜12也视为第一驱动单元1的组成。第二驱动单元2也称为防抖驱动单元。

直线驱动装置11的实施方式可参考中国专利公布“CN104765125A”公开的透镜驱动装置。直线驱动装置11通常包括透镜载体110、固定框体111、第一驱动机构112。固定框体111或者称为外壳或者磁轭，其与后述的基座3一起构成一个固定体，通过弹性元件将透镜载体110在透镜的光轴方向可自由移动地支撑。同时参照图8和图9，第一驱动机构112包括磁石1122和线圈1121，磁石1122设置在固定框体111上，线圈1121设置在透镜载体110上，二者的位置也可以互换。当线圈1121内通入励磁电流后，线圈1121与磁石1122之间将产生相互作用力，以推动透镜载体110沿透镜12的光轴方向进行移动。

直线驱动装置11的实施方式不限于此，也可以采用由申请人为“思考电机(上海)有限公司”的中国专利公布“CN101860258A”或“CN102062927A”公布的直线驱动装置。

基座3如前所述，起到支撑第一驱动单元1的作用，不仅如此，还起到支撑第二驱动单元2的作用。

如图3A和图3B所示，基座3包括支撑基板31，在支撑基板31的光轴方向的后侧，沿平行于光轴方向延伸出圈围侧壁32，由圈围侧壁32和支撑基板31围出一个空腔部300。如图9所示，第二驱动单元2容置于空腔部300，即如图2所示，第一驱动单元1固定在基座3的前侧，而第二驱动单元2固定在基座3的后侧。

支撑基板31大致成方形，具有孔30，用于透过透镜12传输的光线。支撑基板31在其前侧的四个角部设置有四个凸柱310，凸柱310外周侧面向支撑基板31外侧的表面与固定框体111的角部配合，固定框体111通过粘结或者其它方式固定在支撑基板31上。

第二驱动单元2包括第二驱动机构21以及传感器载体22。第二驱动机构21的一种实施方式是采用SMA驱动器，其采用SMA(shape memory alloy，形状记忆合金)材料进行驱动。其中的传感器载体22用于搭载图像传感器23，容许图像传感器23根据透镜12透射的光生成图像信号。第二驱动机构21，根据透镜载体110的抖动，在垂直于透镜12的光轴方向的方向驱动传感器载体23进行移动，以补充所述抖动。

第二驱动机构21在图4A、图4B以及图5中显示，其包括四根SMA线材214a、214b、214c、214d。SMA线材可根据输入的驱动电流进行伸缩即变长或变短。

第二驱动机构21还包括活动板213、固定板，固定板包括固定部212以及底板210。活动板213设置成第二驱动机构21的运动输出部，与传感器载体22连接。活动板213包括方形板体216，在方形板体216的两个相对的角部分别设置有线材固定部213a、213b、213c、213d，在方形板体216的相对的两个边的中部开始，各自延伸出挠性臂215、217，挠性臂215、217的基本上跟随方形板体216的外周形状沿相同的旋转方向进行延伸，从其起始边弯折90度绕过方形板体216的一个角部之后延伸到另一个角部之前停止，即挠性臂215具有起始端215a以及自由端215b，起始端215a连接于方形板体216的一个边的中部。挠性臂217具有起始端217a以及自由端217b，起始端217a连接于方形板体217的一个边的中部。

固定部212大致呈方形，在相对的两个角部分别设置有线材固定部212a、212b、212c、212d，在相对的两个边上延伸出端子2121。固定部212固定在底板210的后侧。底板210也大致呈方形。如图5所示，底板210、固定部212、活动板216按照四边基本对齐的方式依次相邻设置。固定部212设置线材固定部212a、212b、212c、212d的两个角部与活动板213设置线材固定部213a、213b、213c、213d的两个角部各自分布在相交的对角线的端部。SMA线材214a的一端固定在线材固定部212a，另一端固定在线材固定部213a。SMA线材214b的一端固定在线材固定部212b，另一端固定在线材固定部213b。SMA线材214c的一端固定在线材固定部212c，另一端固定在线材固定部213c。SMA线材214d的一端固定在线材固定部212d，另一端固定在线材固定部213d。

驱动电流从固定部212的一侧的端子2121输入，以使其中的至少一部分SMA线材伸缩。在平行的相对两侧的SMA线材进行收缩或伸长时，将驱动活动板216连同其上的传感器载体22在垂直于光轴方向的方向进行移动。而不相交侧的SMA线材进行收缩或伸长时，驱动活动板216连同其上的传感器载体22将进行转动。因此由图中未示出的控制器根据镜头载体的位置信号，计算出期望的补偿运动，然后向不同的SMA线材输入相应的驱动电流，将实现抖动补偿，具体的控制方式可以参考已有的抖动补偿控制算法。例如由本申请人在先公布的中国专利文献“CN102262280A”，垂直于光轴方向的运动(防抖补正)，根据陀螺仪组件等作为信号，垂直于光轴方向(Z向)的X方向及Y方向的防抖补正量的大小，计算X方向及Y方向的防抖补正量，来决定传感器载体的移动量，然后往部分或全部SMA线材进行通电。

底板210的前侧表面与基座3的支撑基板31的后侧表面通过粘结或者其它方式固定连接。支撑基板31的孔30、底板210的孔2100、固定部212的孔2120、活动板213的孔2130以及如图6A和图6B中示出的透镜载体22的孔222共轴线设置，以容许透镜12传输的光线全部从其中通过，照射到图像传感器23中。

如图6A和图6B所示，传感器载体22为大致方形的板体，包括前侧表面220，在前侧表面凸出的载体前粘结面221，在前侧表面220的四个角部分别形成止挡凹部22a、22b、22c以及22d。传感器载体22也包括孔222，孔222自载体前粘接面221向后侧贯穿传感器载体22，以容许光线穿过。在传感器载体22的相对边上还分别形成缺口2201，缺口2201设置成端子2121的避让部，在前侧表面220的四个侧边通过减薄厚度的方式还分别形成线材避让部2202，线材避让部2202便于设置四根SMA线材214a、214b、214c、214d，以及提供四根SMA线材214a、214b、214c、214d的活动空间。在传感器载体22的后侧表面为用于搭载图像传感器23的搭载面，该搭载面包括与其四个边上形成有第一粘接面2201，自第一粘结面2201向前侧凹陷而形成的第二粘结面224。通过第一粘接面2201与第二粘接面224分别与图像传感器23粘结，在第二粘接面224的一个角部还提供有定位孔225。

如图1、图2、图7A和图7B所示，图像传感器23通过数据连接器24连接到图中未示出的外部电路。数据连接器24为挠性件，在薄形的塑料片中内置有信号线，包括第一延伸部241、第二延伸部242以及第三延伸部243，第二延伸部242连接第一延伸部241和第三延伸部243。第二延伸部242平行并分离于图像传感器23的第二边232，第三延伸部243平行并分离于图像传感器23的第三边233。第一延伸部241的自由端连接图像传感器23的第一边231，并且朝与第二延伸部242的连接端以渐扩的方式与第一边231分离。在第三延伸部243的背向第三边233的一侧设置外部电路连接部244。各延伸部241、242、243与图像传感器23之间的间隙g提供图像传感器23的活动空间，即在垂直于光轴方向的平面内的移动或旋转的空间。

在前述实施方式中，通过第一驱动单元沿透镜的光轴方向调整透镜12进行自动对焦，通过SMA线材进行驱动的第二驱动单元在垂直于光轴方向的平面内调整图像传感器23的位置，以补偿抖动。自动变焦和补偿抖动的运动相独立，即自动变焦并不会收到补偿抖动的运动的影响，或者补充抖动的运动仅仅根据抖动进行运动，不会受到自动变焦运动影响，因此可以使得透镜12快速地稳定下来，提高拍摄质量，提升用户的使用感受。

在前述实施方式中，第一驱动单元和第二驱动单元共用一个基座，无需额外增加外壳以及底板，长宽可以做得更薄，整体尺寸小，应用到手机等电子设备上时，容许电子设备做得更薄，因此前述实施方式可以达到小型化的效果。

在前述实施方式中，当传感器载体位于第二驱动单元的最后侧，即传感器载体22在基座3的空腔部300的最后侧，圈围侧壁32的后侧围出空腔部300的开口，该开口露出传感器载体22，即传感器载体22的搭载面223、224设置成图像传感器的接口，使得图像传感器的配置更具有柔性，即不同的实施主体可以根据对产品的具体设置配置不同的图像传感器，扩展了驱动装置的使用场合，也使得驱动装置更具市场价值。

在前述实施方式中，数据连接器24围绕图像传感器23的三个边设置，并提供了图像传感器23的活动空间，并且又连接图像传感器23与图中未示出的外部电路，这种设置方式容许图像传感器23由第二驱动单元2进行驱动而在光轴方向的垂直面活动，并且从数据连接器24的第一延伸部241与图像传感器23连接处到数据连接器24的第三延伸部243的外部电路连接部244之间存在一个缓冲长度，该缓冲长度容许数据连接器24有扭转、拧动等变形，但不会在连接处产生过大扭力，迫使数据连接器241与图像传感器23的连接断开，提升产品的品质。

图10示出了驱动装置的第二实施方式，与第一实施方式不同的是，传感器载体22设置在第二驱动装置21’的前侧，位于基座3的支撑基板31和第二驱动装置21’之间。第二驱动装置21’的底板与基座3的圈围侧壁32相接。传感器载体22的后侧与第二驱动机构21’的活动板连接，图像传感器23相应地设置在传感器载体22’的前侧。在图10中示出的传感器载体22’可以采用图6A、图6B示出的结构，但前后侧相反。图10中示出的第二驱动机构21’可以采用图4A、图4B以及图5示出的结构，但前后侧相反，即活动板位于第二驱动机头21’的前侧，底板位于第二驱动机构21’的后侧。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。例如，在一些实施方式中，传感器载体省略或者与第二驱动机构的活动板为一体，图像传感器直接结合于活动板。又如，在一些实施方式中，第二驱动机构的固定板与基座的支撑基板设置成一体。

因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (9)

1.驱动装置，包括：

第一驱动单元，包括：

透镜；

第一驱动机构，在透镜的光轴方向驱动透镜；

其特征在于，

该驱动装置还包括：

防抖驱动单元，包括：

传感器载体，用于承载图像传感器；

第二驱动机构，在垂直于所述光轴方向的方向驱动传感器载体；

基座，在其光轴方向的前侧设置所述第一驱动单元，在其光轴方向的后侧设置所述防抖驱动单元；

其中，所述传感器载体设置在所述防抖驱动单元的光轴方向的最后侧，提供有搭载面，所述搭载面设置成用于安装图像传感器的接口。

2.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述搭载面包括：

第一粘结面；以及

自第一粘结面向所述传感器载体的光轴方向的前侧凹陷而形成的第二粘结面。

3.如权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述第一粘接面为方形，所述第二粘接面为自所述第一粘接面上形成的方形沉孔的孔底面。

4.如权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述第二粘接面的至少一个角部设置有定位孔。

5.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括多个SMA线材、活动板以及固定板，所述SMA线材连接所述活动板和所述固定板，并根据输入的驱动电流而改变长度，以驱动所述活动板相对所述固定板运动，所述传感器载体设置成跟随所述活动板活动。

6.如权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，

所述传感器载体在其光轴方向的前侧包括载体前粘接面、以及环绕所述载体前粘接面间隔设置的多个止挡凹部；

所述活动板在其光轴方向的后侧包括活动板粘接面，以及环绕所述活动板粘接面间隔设置的多个止挡凸台；

所述止挡凸台嵌于所述止挡凹部，以限制所述活动板和所述传感器载体之间在垂直于光轴方向的平面内的自由度；

所述载体前粘接面与所述活动板粘接面相粘结。

7.如权利要求6所述的驱动装置，其特征在于，所述载体前粘接面凸出于所述传感器载体在其光轴方向的前侧的前侧表面，所述止挡凹部相对所述前侧表面呈在光轴方向凹入的形状。

8.一种照相装置，其特征在于，包括透镜、图像传感器、以及驱动所述透镜以在所述图像传感器上生成图像信号的如权利要求1至7中任一项所述的驱动装置。

9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求8所述的照相装置。

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