CN111736293A - Sma致动机构、防抖致动器和摄像模块 - Google Patents

Sma致动机构、防抖致动器和摄像模块 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种SMA致动机构、防抖致动器和摄像模块；SMA致动机构包括：SMA线，所述SMA线可通电收缩；致动体，设置有两个且对称设置，所述致动体包括有弹性部和连杆；所述弹性部的一端连接所述连杆，且另一端用于固定；两个所述连杆的一端均连接所述弹性部，两个所述连杆另一端分别连接所述SMA线的两端；两个所述弹性部相邻设置，且两个所述连杆之间形成一夹角A。本发明的SMA致动机构具有大行程，且能够避免致动机构之间相互影响，同时还能够带动被驱动件平稳移动。

Description

SMA致动机构、防抖致动器和摄像模块
技术领域
本发明涉及电子领域，特别涉及SMA致动机构、防抖致动器和摄像模块。
背景技术
致动装置(actuating device)是电子领域中常用的驱动机构，可用于驱动摄像模块实现防抖或者对焦。SMA是指形状记忆合金(shape memory alloy)，是致动装置中的一种驱动元件。SMA是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应(shape memoryeffect,SME)的由两种以上金属元素所构成的材料。SMA可在较低的温度下变形，通电加热后可收缩变形，冷却后恢复到变形前的形状，从而实现可电控的收缩。
目前有一种SMA致动机构，其包括有两个支撑部、两个连杆、两个弹性臂和SMA线，每个连杆的一端均通过弹性臂连接一个支撑部，SMA线的两端分别连接两个连杆，使用时需要将两个支撑部进行固定，然后将连杆的另一端均连接到被驱动件上，从而通过SMA线收缩可以带动连杆摆动，进而带动被驱动件沿垂直于SMA线的方向移动；这种SMA致动机构驱动被驱动件的行程可以超过SMA线收缩的长度，因此其具有较大的行程，有利于SMA致动机构的小型化；但是，这种SMA致动机构由于两连杆和SMA线需要构成大致呈三角形的结构，因此两连杆连接被驱动件的一端，需要固定连接到被驱动件的同一位置或者相邻的位置上，才能沿设定方向驱动被驱动件移动；当需要通过多个致动机构驱动被驱动件沿不同的方向移动时，由于连杆连接到了被驱动件上，某一方向的SMA致动机构将会影响到被驱动件另一方向上的移动；并且由于这种SMA致动机构与被驱动件的连接驱动点处于同一位置或相邻的位置，因此通过这种SMA致动机构驱动被驱动件移动并不稳定。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明提出一种具有大行程、能够避免致动机构之间相互影响、且能够带动被驱动件平稳移动的SMA致动机构。
本发明还提出一种具有上述SMA机构的防抖致动器，以及具有上述防抖致动器的摄像模块。
根据本发明的第一方面实施例的SMA致动机构，包括：SMA线，SMA线可通电收缩；致动体，设置有两个且对称设置，致动体包括有弹性部和连杆；弹性部的一端连接连杆，且另一端用于固定；两个连杆的一端均连接弹性部，两个连杆另一端分别连接SMA线的两端；两个弹性部相邻设置，且两个连杆之间形成一夹角A。
根据本发明的第一方面的实施例的SMA机构，至少具有如下有益效果：本发明的SMA致动机构可以通过连杆与被驱动件抵接的形式，来驱动被驱动件，从而可以有效避免采用多个SMA致动机构从而不同方向驱动被驱动件所带来的影响；通过上述SMA致动机构驱动被驱动件时，先将弹性部一端进行固定，然后将两个连杆背离弹性部的一侧连接被驱动件或者与被驱动件抵接，然后向SMA线通电使其收缩，此时弹性部将发生形变，并允许SMA线将带动连杆进行摆动，从而带动被驱动件移动，并且可以使得被驱动件的位移量可大于SMA线的收缩量；而且，由于上述SMA致动机构是通过两个连杆相互远离的两个端部来推动被驱动件的，对比从同一位置或者相邻的两个位置驱动被驱动件，其驱动被驱动件移动的过程将更加平稳。
根据本发明的一些具体实施例，连杆连接SMA线的一端设置有第一凸起，SMA线的端部连接在第一凸起上。
根据本发明的一些实施例，连杆连接SMA线的一端设置有弯折部，弯折部与连杆主体所在的平面形成一夹角B。
根据本发明的一些实施例，弹性部包括有弹性弯曲面，弹性弯曲面垂直于连杆主体所在的平面设置，弹性弯曲面的一端连接连杆。
根据本发明的一些实施例，弹性部包括有固定面，固定面与弹性弯曲面成一夹角C，且设置于弹性弯曲面的一端，用于固定弹性部。
根据本发明的一些实施例，弹性部包括有连接面，连接面与弹性弯曲面成一夹角D，弹性部通过连接面连接连杆，连杆连接弹性部的一端设置有第二凸起，连接面贴合连接在第二凸起上。
根据本发明的第二方面实施例的一种防抖致动器，包括有本发明第一方面实施例的的SMA致动机构。
根据本发明的第二方面实施例的防抖致动器，至少具有如下有益效果：由于防抖致动器至少需要带动镜头组件等沿垂直于镜头组件光轴的两个不同方向来驱动镜头组件，因此通常需要多个致动机构，采用上述SMA致动机构，可以仅与镜头组件抵接的方式来安装SMA致动机构，从而避免其中一个方向的SMA致动机构影响到另一个方向的SMA致动机构对镜头组件的驱动。
根据本发明的一些实施例，防抖致动器包括有底板，SMA致动机构设置在底板上，且弹性部与底板固定连接。
根据本发明的一些实施例，两个SMA致动机构设置为一组，同一组内的两个SMA致动机构分别对应底板的两相邻边设置，底板上设置有一组或两组SMA致动机构。
根据本发明的第三方面实施例的摄像模块，包括本发明第二方面实施例的防抖致动器。
根据本发明的第三方面实施例的摄像模块，至少具有如下有益效果：摄像模块在进行防抖作业时，可以避免摄像模块内其一个方向的SMA致动机构影响到另一个方向的SMA致动机构对镜头组件的驱动，从而提升摄像模块的防抖效果。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的SMA致动机构的结构示意图；
图2为本发明实施例的弹性部的结构示意图；
图3为本发明实施例的防抖致动器的结构示意图；
图4为本发明实施例的摄像模块的结构示意图。
附图标记：
SMA致动机构100、底板200、镜体架300；
SMA线110、弹性部120、弹性弯折面121、固定面122、连接面123、连杆130、第一凸起131、弯折部132、第二凸起133。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参考图1，根据本发明第一方面实施例的SMA致动机构100包括SMA线110和致动体；SMA线110可通电收缩；致动体设置有两个且对称设置，致动体包括有弹性部120和连杆130；弹性部120的一端连接连杆130，且另一端用于固定；两个连杆130的一端均连接弹性部120，两个连杆130另一端分别连接SMA线110的两端；两个弹性部120相邻设置，且两个连杆130之间形成一夹角A。具体地，夹角A的范围可以设置成大于90度的钝角。
在本实施例，是通过两个弹性部120进行固定的，当两个弹性部120固定后，整个SMA致动机构100将呈现大致三角形的结构，此时向SMA线110通电使其收缩时，弹性部120将产生弹性变形，以允许SMA线110带动连杆130转动，从而使连杆130远离弹性部120的一端会产生垂直于SMA线110的一个运动分量，因此即使是将连杆130远离弹性部120的一端直接抵接在被驱动件上，也可以推动被驱动件移动；抵接的状态可以允许该被驱动件与连杆130之间出现另一个方向(平行于SMA线110的方向)相对移动，从而可以在需要采用多个SMA致动机构100从不同方向驱动被驱动件时，避免其中一个方向的SMA致动机构100，影响到另一个方向的SMA致动机构100对被驱动件的驱动；而且，借助连杆130、SMA线110和弹性部120之间形成的大致三角形的结构，还可以使得被驱动件的位移量可大于SMA线110的收缩量；并且，由于上述SMA致动机构100是通过两个连杆130相互远离的两个端部来推动被驱动件的，对比从同一位置或者相邻的两个位置驱动被驱动件，其驱动被驱动件移动的过程将更加平稳。
参考图1，根据本发明的一些具体实施例，为了便于连接SMA线110，连杆130连接SMA线110的一端设置有第一凸起131，SMA线110的端部连接在第一凸起131上。具体地，第一凸起131向背离弹性部120一侧凸出于连杆130，两个连杆130上的第一凸起131对称设置。
参考图1，根据本发明的一些实施例，连杆130连接SMA线110的一端设置有弯折部132，弯折部132与连杆130主体所在的平面形成一夹角B。通过设置弯折部，可以使得SMA致动机构100能够驱动与两个连杆130主体不在同一平面上的被驱动件，例如驱动位于两连杆130主体上方的镜头组件等。具体地，两个连杆130上的弯折部132均向同一侧弯折，且对称设置，夹角B为90度。当然根据实际情况，在其他一些实施例中，两个连杆130上的弯折部132也可以选择向相反的方向弯折，夹角B的大小也可以15度、30度、60度、120度、150度等其他角度值。
参考图2，根据本发明的一些实施例，弹性部120包括有弹性弯曲面121，弹性弯曲面121垂直于连杆130主体所在的平面设置，弹性弯曲面121的一端连接连杆130。通过设置弹性弯曲面121，并使得弹性弯曲面121垂直于连杆130主体所在平面，可以使得弹性部120的弹性变形方向适宜连杆130的摆动，便于SMA线110更容易带动连杆130。
参考图2，根据本发明的一些实施例，为了便于固定弹性部120，弹性部120包括有固定面122，固定面122与弹性弯曲面121成一夹角C，且设置于弹性弯曲面121的一端，用于固定弹性部120。具体地，夹角C设置为90度，以便于将弹性部120固定在平行于两个连杆130主体的平面上，进而便于驱动被驱动件在平行于两个连杆130主体的平面上移动。
参考图1和图2，根据本发明的一些实施例，为了方便连接弹性部120和连杆130，弹性部120包括有连接面123，连接面123与弹性弯曲面121成一夹角D，弹性部120通过连接面123连接连杆130，连杆130连接弹性部120的一端设置有第二凸起133，连接面123贴合连接在第二凸起133上。具体地，连接面123与第二凸起133的连接可以采用焊接的方式，或者也可以选择采用粘接的方式。
参考图3，以下描述本发明第二方面实施例的防抖致动器，防抖致动器包括有本发明第一方面实施例的的SMA致动机构100。
根据本发明的一些实施例，防抖致动器还包括有底板200，SMA致动机构100设置在底板200上，且弹性部120与底板200固定连接。具体地，弹性部120通过固定面122贴合连接在底板200上。
根据本发明的一些实施例，防抖致动器中SMA致动机构100设置有至少两个，以使得防抖致动器至少能够沿着相互垂直的两个方向上，驱动镜头组件在底板200上方移动；底板200外轮廓设置成方形，两个SMA致动机构100设置为一组，同一组内的两个SMA致动机构100分别对应底板200的两相邻边设置；具体地，SMA致动机构100中的SMA线110沿平行于底板200边缘的方向设置，以使得各个SMA致动机构100均能够带动镜头组件沿垂直于对应底板200边缘的方向移动。
防抖致动器可以选择设置一组SMA致动机构100，也可以选择设置两组SMA致动机构100，当仅设置一组SMA致动机构100时，可以设置两个的弹性复位结构，以使得镜头组件能够沿两个方向自动复位，该两个方向与两个SMA致动机构100的致动方向分别反向设置。当设置两组SMA致动机构100时，不同组内的SMA致动机构100的致动方向两两反向设置，即四个SMA致动机构100分别对应设置于底板200的四边，且相对的两个SMA致动机构100的致动方向相反。
由于防抖致动器至少需要带动镜头组件等沿垂直于镜头组件的光轴的两个不同方向来驱动镜头组件，因此采用上述SMA致动机构100，可以仅与镜头组件抵接的方式来安装SMA致动机构100，从而避免其中一个方向的SMA致动机构100影响到另一个方向的SMA致动机构100对镜头组件的驱动。
参考图4，以下描述本发明的第三方面实施例的摄像模块，该摄像模块包括本发明第二方面实施例的防抖致动器。
摄像模块还包括有镜头组件，镜头组件包括有镜体架300，镜体架300设置有用于安装镜头的镜孔；镜头组件设置在底板200和SMA致动机构100的上方，并且SMA致动机构100与镜头组件抵接；SMA致动机构100中的两个连杆130远离弹性部120的一端均与镜头组件抵接，具体地，通过向上弯折的弯折部132抵接。
该摄像模块在进行防抖作业时，可以避免摄像模块内，其一个方向的SMA致动机构100影响到另一个方向的SMA致动机构100对镜头组件的驱动，从而提升摄像模块的防抖效果。
下面参考图1至图4，以一个具体的实施例详细描述根据本发明实施例的SMA致动机构100、防抖致动器和摄像模块。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对发明的具体限制。
本实施例的摄像模块包括本实施例的防抖致动器，本实施例的防抖致动器包括有本实施例的SMA致动机构100。
SMA致动机构100包括SMA线110和致动体；SMA线110可通电收缩；致动体设置有两个且对称设置，致动体包括有弹性部120和连杆130；弹性部120的一端连接连杆130，且另一端用于固定；两个连杆130的一端均连接弹性部120，两个连杆130另一端分别连接SMA线110的两端；两个弹性部120相邻设置，且两个连杆130之间形成一角度为钝角的夹角A。
弹性部120包括有弹性弯曲面121、固定面122和连接面123；弹性弯曲面121垂直于连杆130主体所在的平面设置；固定面122与弹性弯曲面121成一夹角C，且设置于弹性弯曲面121的一端，夹角C的角度值为90度；连接面123与弹性弯曲面121成一夹角D，连接面123设置于弹性弯曲面121的另一端，夹角D的角度值为90度。
连杆130的一端设置有设置有第二凸起133，另一端设置有第一凸起131和向上弯折的弯折部132；连接面123贴合连接在第二凸起133上，SMA线110的两端分别连接到两个第一凸起131上。弯折部132与连杆130所在平面形成一夹角B，夹角B为90度。
防抖致动器还包括有底板200，底板200的外轮廓设置成方形，并且底板200上设置四个SMA致动机构100，四个SMA致动机构100分别对应底板200的四边设置，SMA致动机构100的SMA线110分别平行于底板200的四边设置，并且相对的两个SMA致动机构100的致动方向相反；SMA致动机构100中的弹性部120，均通过固定面122贴合固定在底板200上。
摄像模块还包括有镜头组件，镜头组件包括有镜体架300，镜体架300设置有用于安装镜头的镜孔；镜头组件设置在底板200和SMA致动机构100的上方，并且SMA致动机构100与镜头组件抵接，具体地，为通过弯折部132与镜体架300的底部抵接。
根据本发明实施例的SMA致动机构100、防抖致动器和摄像模块，通过如此设置，可以达成至少如下的一些技术效果：
当两个弹性部120固定后，整个SMA致动机构100将呈现大致三角形的结构，此时向SMA线110通电使其收缩时，弹性部120将产生弹性变形，以允许SMA线110带动连杆130转动，从而使连杆130远离弹性部120的一端会产生垂直于SMA线110的一个运动分量，因此即使是将连杆130远离弹性部120的一端直接抵接在镜头组件上，也可以推动镜头组件移动；抵接的状态可以允许镜头组件与连杆130之间出现另一个方向(平行于SMA线110的方向)相对移动，从而可以在具有多个SMA致动机构100从不同方向驱动镜头组件时，避免其中一个方向的SMA致动机构100，影响到另一个方向的SMA致动机构100对镜头组件的驱动；并且，由于上述SMA致动机构100是通过两个连杆130相互远离的两个端部来推动镜头组件的，对比从同一位置或者相邻的两个位置驱动镜头组件，其驱动过程将更加平稳。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.SMA致动机构，其特征在于，包括：
SMA线，所述SMA线可通电收缩；
致动体，设置有两个且对称设置，所述致动体包括有弹性部和连杆；所述弹性部的一端连接所述连杆，且另一端用于固定；两个所述连杆的一端均连接所述弹性部，两个所述连杆的另一端分别连接所述SMA线的两端；两个所述弹性部相邻设置，且两个所述连杆之间形成一夹角A。
2.根据权利要求1所述的SMA机构，其特征在于，所述连杆连接所述SMA线的一端设置有第一凸起，所述SMA线的端部连接在所述第一凸起上。
3.根据权利要求1所述的SMA机构，其特征在于，所述连杆连接所述SMA线的一端设置有弯折部，所述弯折部与所述连杆主体所在的平面形成一夹角B。
4.根据权利要求1至3任一项所述的SMA机构，其特征在于，所述弹性部包括有弹性弯曲面，所述弹性弯曲面垂直于所述连杆主体所在的平面设置，所述弹性弯曲面的一端连接所述连杆。
5.根据权利要求4所述的SMA机构，其特征在于，所述弹性部包括有固定面，所述固定面与所述弹性弯曲面成一夹角C，且设置于所述弹性弯曲面的一端，用于固定所述弹性部。
6.根据权利要求4所述的SMA机构，其特征在于，所述弹性部包括有连接面，所述连接面与所述弹性弯曲面成一夹角D，所述弹性部通过所述连接面连接所述连杆，所述连杆连接所述弹性部的一端设置有第二凸起，所述连接面贴合连接在所述第二凸起上。
7.一种防抖致动器，其特征在于：包括有权利要求1至6任一项所述的SMA致动机构。
8.根据权利要求7所述的防抖致动器，其特征在于，包括有底板，所述SMA致动机构设置在所述底板上，且所述弹性部与所述底板固定连接。
9.根据权利要求8所述的防抖致动器，其特征在于，两个所述SMA致动机构设置为一组，同一组内的两个所述SMA致动机构分别对应所述底板的两相邻边设置，所述底板上设置有一组或两组所述SMA致动机构。
10.一种摄像模块，其特征在于，包括有权利要求7至9任一项所述的防抖致动器。
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