CN112612099A - 一种对焦驱动装置及包括该装置的电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电子设备技术领域，具体涉及一种对焦驱动装置及包括该装置的电子设备。所述装置包括：动子部件，用于承载所述光学镜头；定子部件；至少一个对焦弹性部件，其一端与所述定子部件连接，另一端与所述动子部件连接，使所述动子部件相对所述定子部件悬置；其中，所述光学镜头在所述动子部件的带动下可沿所述光学镜头的光轴方向运动；所述至少一个对焦弹性部件由形状记忆合金制备而成。

Description

一种对焦驱动装置及包括该装置的电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，具体涉及一种对焦驱动装置及包括该装置的电子设备。

背景技术

随着各种电子产品的设备小型化、功能的多样化的发展，很多电子产品都具有摄像功能，如具有摄像功能的移动手机、平板电脑等。在拍照和视频等应用场景中，经常需要改变摄像头或镜头的焦点位置以实现自动对焦(auto focus，AF)以及光学防抖(opticalimage stabilization，OIS)，提高成像质量。

自动对焦是利用被摄物体的光反射原理，将被摄物体反射的光经过镜头后在图像传感器上成像及接收，通过计算机处理得到被摄物体的物距，然后根据物距自动移动镜头完成调焦。

光学防抖是指在成像仪器例如照相机中，通过光学元器件的设置，例如镜头设置，来避免或者减少捕捉光学信号过程中出现的仪器抖动现象，以提高成像质量。通常的一种做法是通过陀螺仪做抖动检测，然后通过OIS马达反方向平移或旋转整个镜头，补偿曝光期间因成像仪器设备抖动引起的图像模糊。

实现自动对焦以及光学防抖有多种方法，其中音圈马达应用最为广泛。音圈马达又名音圈直线电机(voice coil motor，VCM)，为电子学里面的音圈电机，是马达的一种。因为原理和扬声器类似，所以叫音圈电机，具有高频响、高精度的特点。音圈马达的主要原理是在一个永久磁场内，通过改变马达内线圈的直流电流大小，来控制弹簧片的拉伸位置，从而带动上下运动。手机摄像头广泛的使用音圈马达实现自动对焦功能，通过音圈马达可以调节镜头的位置，呈现清晰的图像。

对于光学防抖功能，可通过镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动，然后将信号传至微处理器，微处理器立即计算需要补偿的位移量，然后通过补偿镜片组，根据镜头的抖动方向及位移量加以补偿；从而有效的克服因相机的振动产生的影像模糊。这种防抖技术对镜头设计制造要求比较高，而且成本也相对高一些。其中最常用的是悬线式结构。

弹簧片以及悬线式结构中的悬线是音圈马达中最易失效的部件之一。因此，如何延长弹簧片、悬线的耐用性是提高电子产品可靠性的关键。

发明内容

本申请实施例提供了一种对焦驱动装置，具有良好的抗冲击性能，可提高电子设备的拍摄功能的可靠性。

第一方面，提供了一种用于光学镜头的对焦驱动装置，所述装置包括：动子部件，用于承载所述光学镜头；定子部件；至少一个对焦弹性部件，其一端与所述定子部件连接，另一端与所述动子部件连接，使所述动子部件相对所述定子部件悬置；其中，所述光学镜头在所述动子部件的带动下可沿所述光学镜头的光轴方向运动；所述至少一个对焦弹性部件由形状记忆合金制备而成。

本申请实施例提供的对焦驱动装置中的对焦弹性部件由形状记忆合金制备而成，可承受较大的冲击，使得该装置具有良好的抗冲击性能。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述装置还包括弹性支撑部件，所述弹性支撑部件由形状记忆合金制备而成。

在该实现方式中，弹性支撑部件也由形状记忆合金制备而成，可承受较大的冲击，进一步提高了对焦驱动装置的抗冲击性能。

结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述弹性支撑部件包括竖直弹片；所述竖直弹片的上端连接镜头支架，所述竖直弹片的下端固定在所述动子部件上；所述光学镜头固定在所述镜头支架上；所述至少一个对焦弹性部件包括上弹性部件和下弹性部件；所述动子部件的上端与所述上弹性部件连接，所述动子部件的下端与所述下弹性部件连接；所述上弹性部件搭载在所述定子部件上，以使所述动子部件相对所述定子部件悬置。

在该实现方式中，通过将动子部件悬挂在定子部件上，从而可实现镜头在动子部件的带动下沿光轴方向运动。

结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述动子部件位于所述定子部件的内侧。

结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述装置包括多个动子部件，所述多个动子部件相对所述光轴沿角向均匀分布在第一平面上，所述第一平面与所述光轴方向垂直；所述弹性支撑部件包括多个竖直弹片；所述多个动子部件和所述多个竖直弹片一一对应；所述光学镜头在所述多个动子部件中至少一个动子部件的带动下可实现镜头偏转，以实现光学防抖。

在该实现方式中，可通过镜头偏转实现光学防抖。

结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述至少一个对焦弹性部件包括上弹性部件和下弹性部件；所述定子部件的一端连接上弹性部件，另一端连接下弹性部件；所述动子部件的一端连接上弹性部件，另一端连接下弹性部件，以使所述动子部件相对所述定子部件悬置；所述弹性支撑部件为悬线，所述悬线的上端连接所述上弹性部件，所述悬线的下端固定在基座上，以使所述光学镜头相对所述基座悬置，以实现所述光学镜头在所述定子部件的带动下可在第一平面上平行移动，所述第一平面与所述光轴方向垂直。

在该实现方式中，光学镜头可以在定子部件的带动下在垂直于光轴方向的第一平面上平行移动，可实现光学防抖。

结合第一方面第五种可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中，所述动子部件位于所述定子部件的内侧。

结合第一方面，在第一方面第七种可能的实现方式中，其特征在于，所述形状记忆合金为以下任一种：

Ni-Ti基合金、Cu基合金、Fe基合金、Ag基合金。

在该实现方式中，使用特定的形状记忆合金制备弹片，使得弹片可承受较大的冲击。

结合第一方面第七种可能的实现方式，在第一方面第八种可能的实现方式中，所述Ni-Ti基合金为以下任一项：

NiTi合金、NiTiCu合金、NiTiPd合金、NiTiFe合金、NiTiNb合金、NiTiGa合金、NiTiCo合金。

在该实现方式中，使用特定的Ni-Ti基合金制备弹片，使得弹片可承受较大的冲击。

结合第一方面第八种可能的实现方式，在第一方面第九种可能的实现方式中，所述NiTi合金中Ni元素的原子百分数为50.6％-51.3％。

在该实现方式中，使用Ni元素原子百分数为50.6％-51.3％的NiTi合金制备弹片，可以使得弹片在电子设备的使用环境温度下处于奥氏体相，从而可在承受了较大冲击的情况下转为马氏体相，并在没有外部冲击的情况下，可以从马氏体相自动恢复为奥氏体相。

结合第一方面第七种可能的实现方式，在第一方面第十种可能的实现方式中，所述Cu基合金包括以下任一项：

CuZn合金、CuSn合金、CuZnAl合金、CuZnSi合金、CuAlNi合金、CuAlBe合金、CuAlMn合金。

在该实现方式中，使用特定的Cu基合金制备弹片，使得弹片可承受较大的冲击。

结合第一方面第七种可能的实现方式，在第一方面第十一种可能的实现方式中，所述Fe基合金包括以下任一项：

FePt合金、FeNiNb合金、FeMnSi合金、FeNiC合金、FeNiCoTi合金。

在该实现方式中，使用特定的Fe基合金制备弹片，使得弹片可承受较大的冲击。

结合第一方面第七种可能的实现方式，在第一方面第十二种可能的实现方式中，所述Ag基合金包括AgCd合金。

在该实现方式中，使用特定的AgCd合金制备弹片，使得弹片可承受较大的冲击。

结合第一方面，在第一方面第十三种可能的实现方式中，在所述至少一个对焦弹性部件未受冲击的状态下，所述形状记忆合金为奥氏体相。

在该实现方式，在弹片未受冲击的状态下为奥氏体相，在受到较大冲击时，可转变为马氏体相，从而可承受较大冲击；并且在冲击结束后，可从马氏体相恢复为奥氏体相，以防备再次受到冲击。

结合第一方面，在第一方面第十四种可能的实现方式中，所述装置为音圈马达。

第二方面，提供了一种摄像头模组，包括第一方面所述的装置和光学镜头。

第三方面，提供了一种电子设备，包括第一方面所述的装置和光学镜头。

本申请实施例提供的对焦驱动装置具有良好的抗冲击性能，可提高电子设备的拍摄功能的可靠性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种对焦驱动装置的平面示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种对焦驱动装置的平面示意图；

图4a为本申请实施例提供的又一种对焦驱动装置的整体结构示意图；

图4b为图4a所示的对焦驱动装置的爆炸图；

图4c为图4a所述的对焦驱动装置的对焦和防抖工作原理示意图；

图5a为本申请实施例提供的又一种对焦驱动装置的整体结构示意图；

图5b为图5a所示的对焦驱动装置的爆炸图；

图5c为图5a所述的对焦驱动装置的对焦和防抖工作原理示意图；

图6为NiTi合金中Ni元素占比和马氏体相变起始温度的对应关系示意图；

图7为记忆金属与高强度金属应力应变曲线比较示意图；

图8为记忆金属、普通金属和高强度金属抗冲击性能比较示意图；

图9为本申请实施例提供的一种可用于对焦驱动装置的竖直弹片示意图；

图10为对图9所示的弹片进行冲击仿真示意图；

图11为由高强度金属制备的弹片和由记忆金属制备的弹片的冲击仿真结果对比示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本说明书的描述中，如无特殊说明，“多个”是指两个或两个以上。

在本说明书的描述中，“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。

其中，在本说明书的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

在本说明书的描述中，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一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

本申请文件中，“上”是指向光学镜头的物侧方向，“下”是指向光学镜头的像侧方向。

本申请实施例提供的对焦驱动装置可以应用于电子设备100。电子设备100可以为手机、平板电脑、数码相机、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、可穿戴设备、膝上型计算机(laptop)等便携式电子设备。上述便携式电子设备也可以是其他便携式电子设备，诸如具有触敏表面(例如触控面板)的膝上型计算机(laptop)等。还应当理解的是，在本申请其他一些实施例中，电子设备100也可以不是便携式电子设备，而是具有触敏表面(例如触控面板)的台式计算机。本申请实施例对电子设备100的类型不做具体限定。

图1示出了电子设备100的结构示意图。

电子设备100可以包括处理器110，外部存储器接口120，内部存储器121，通用串行总线(universal serial bus，USB)接口130，充电管理模块140，电源管理模块141，电池142，天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，传感器模块180，按键190，马达191，指示器192，摄像头193，显示屏194，以及用户标识模块(subscriber identification module，SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A，陀螺仪传感器180B，气压传感器180C，磁传感器180D，加速度传感器180E，距离传感器180F，接近光传感器180G，指纹传感器180H，温度传感器180J，触摸传感器180K，环境光传感器180L，骨传导传感器180M等。

可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对电子设备100的具体限定。在本申请另一些实施例中，电子设备100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。

电子设备100可以通过ISP，摄像头193，视频编解码器，GPU，显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。

ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如，拍照时，打开快门，光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上，光信号转换为电信号，摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理，转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点，亮度，肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光，色温等参数优化。在一些实施例中，ISP可以设置在摄像头193中。

摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB，YUV等格式的图像信号。在一些实施例中，电子设备100可以包括1个或N个摄像头193，N为大于1的正整数。

摄像头193可以包括对焦驱动装置，可移动镜头完成调焦。在一些实施例中，对焦驱动装置具体可以为音圈马达。

在一些实施例中，参阅图2，摄像头193中的对焦驱动装置可以包括上弹片、下弹片、定子部件、动子部件(未示出)。上弹片的一端与定子部件连接、另一端与动子部件连接，下弹片的一端与定子部件连接、另一端与动子部件连接；使得动子部件可通过上弹片和下弹片悬挂在定子部件悬置。其中，动子部件悬挂在定子部件上也可以称为动子部件相对定子部件悬置。动子部件用于承载镜头。镜头可以在动子部件的带动下沿光学镜头的光轴方向上下运动，以实现对焦。在一个例子中，动子部件可通过4个上弹片和4个弹片悬置在定子部件上。上弹片和下弹片可以统称为对焦弹性部件，也可以统称为弹片。

在这些实施例的一些示例中，参阅图3，该对焦驱动装置还可以包括光学防抖(optical image stabilization，OIS)动子部件和悬线。OIS动子部件用于承载定子部件。OIS动子部件可通过悬线支撑固定在基座上，使得镜头在OIS动子部件的带动下可在第一平面平行移动。在一个例子中，OIS动子部件可通过4个悬线支撑固定在基座上。

在一些实施例中，参阅图4a和图4b，摄像头193中的对焦驱动装置可以包括镜头支架410、上弹片420、竖直弹片430、动子部件440、下弹片450、定子部件460、基座470以及外壳480。镜头支架410用于承载镜头。镜头支架410可搭载在竖直弹片430的上端。竖直弹片430下端可固定(例如通过粘接固定)在动子部件440上，使得镜头支架410可通过竖直弹片430搭载在动子部件440上，使得镜头在动子部件440的带动下可沿光学镜头的光轴方向运动。在一个例子中，镜头支架410可通过4个竖直弹片430搭载在4个动子部件440上。竖直弹片430、上弹片420以及下弹片450可以统称为弹片。上弹片420以及下弹片450可以统称为对焦弹性部件。

动子部件440的上端可通过上弹片420搭载在定子部件460上(使得动子部件440可相对定子部件460悬置，即使得动子部件通过上弹片420悬挂在定子部件460上)，动子部件440的下端可通过下弹片450搭载在基座470上，使得镜头在上下方向(即镜头的光轴方向)上可动。

在这些实施例的一些示例中，如图4a所示，对焦驱动装置可以包括多个(例如4个)动子部件440，该多个动子部件440可相对光学镜头的光轴沿角向均匀分布在第一平面上。第一平面为与光学镜头的光轴垂直的平面。该多个动子部件440的上端可通过多个上弹片420搭载在定子部件460上，动子部件440的下端可通过下弹片420搭载在基座470上。在一个例子中，动子部件440的上端和上弹片420可通过粘接连接。在一个例子中，动子部件440的下端下弹片450可通过粘接连接。

在这些示例的另一个例子中，各个动子部件440内部可设置有线圈，任意动子部件440的线圈的轴线与光轴垂直。定子部件460可以包括多块磁石。

在一种具体实现方式中，如图4b所示，动子部件440的个数可以为四个，定子部件460可包括八块磁石，其中每一动子部件440对应两块磁石。参阅图4c，以任一动子部件440对应的两块磁石为例，该两块磁石为磁石A和磁石B，磁石A和磁石B的极性相反，并且上下(沿镜头的光轴方向)排列。如图4c所示，同一线圈中上下两边分别对应两块磁石中的一块。在线圈通电时，同一线圈中上下两边的电流方向相反，结合磁石A和磁石B，可产生力方向相同的安培力，从而可带动镜头沿镜头光轴方向运动，或带动镜头偏转。

在需要进行对焦的情况下，可使各个动子部件440的线圈均通电，与定子部件460产生安培力，使得各个动子部件440沿镜头光轴方向运动，从而实现对焦。

在需要进行光学防抖的情况下，可对不同动子部件440的线圈进行不同的通电控制，例如是否通电、通电的电流方向等，使得一侧或者相邻两侧的动子部件440沿光轴方向上移或下移，而相对的一侧或两侧不移动或者朝相反方向移动，使镜头的角度发生偏转，从而实现光学防抖。例如，可使一侧的动子部件440中的线圈通电，另一侧的动子部件440的线圈不通电。通电的线圈与定子部件460作用产生安培力，推动其所在的动子部件440沿光轴方向移动。不通电的线圈所在的动子部件440则不沿光轴方向移动。由此，可使镜头的角度发生偏转，实现光学防抖。

在这些示例的一个例子中，动子部件440可以为磁石。定子部件460内部可设置多个独立线圈。该多个独立线圈中任意线圈的轴线与光轴垂直。该多个独立线圈分别与多个动子部件440对应。

在一种具体实现方式中，如图4b所示，动子部件440的个数可以为四个，其中每一动子部件440包括两块磁石，该两块磁石的极性相反，并且上下(沿光轴方向)排列。该两块磁石分别对应线圈的上下(沿光轴方向)两侧。在线圈通电时，同一线圈中上下两边的电流方向相反，结合极性相反的两块磁石，可产生力方向相同的安培力，从而可带动镜头沿光轴方向运动，或带动镜头偏转。

在需要进行对焦的情况下，定子部件460内的多个线圈均通电，以与各自对应的动子部件440作用产生安培力，推动动子部件440沿光轴方向运动，从而实现对焦。

在需要进行光学防抖的情况下，可对定子部件460内不同线圈进行不同的通电控制，例如是否通电、通电的电流方向等，使得一侧或者相邻两侧的动子部件440沿光轴方向上移或下移，而相对的一侧或两侧不移动或者朝相反方向移动，使镜头的角度发生偏转，从而实现光学防抖。例如，可使定子部件460中的一侧的线圈通电，另一侧线圈不通电。通电的线圈与其对应的动子部件440作用产生安培力，推动该动子部件440沿光轴方向移动。不通电的线圈对应的动子部件440则不沿光轴方向移动。由此，可使镜头的角度发生偏转，实现光学防抖。

在一些实施例中，参阅图5a和图5b，摄像头193中的对焦驱动装置可以包括上弹片510、定子部件520、磁石530、动子部件540、悬线550、下弹片560。上弹片510和下弹片560可以统称对焦弹性部件，也可以统称为弹片。

动子部件540可嵌套在定子部件520内侧。磁石530位于动子部件540和定子部件520之间，且搭载在定子部件520上。

动子部件540的上端和定子部件520的上端分别可以通过粘接等方式连接在上弹片510上，动子部件540的下端和定子部件520的下端分别可以通过粘接等方式连接在下弹片560上，使得动子部件530可通过上弹片510和下弹片560悬挂在定子部件520上。动子部件530悬挂在定子部件520上也可以称为动子部件530悬置在定子部件520上。上弹片510呈中空结构，从而可以容纳并固定镜头。动子部件540也为中空结构，以容纳并固定镜头。下弹片560呈中空结构，以容纳镜头并固定镜头沿镜头光轴方向移动。基座570也呈中空结构，以允许镜头沿镜头光轴方向移动。

动子部件540内部可设置有对焦线圈，对焦线圈的轴线与光轴平行。在需要进行对焦的情况下，动子部件540内部的对焦线圈通电，与磁石530作用产生安培力，带动动子部件540沿光轴方向运动，从而实现对焦。具体可参阅图5c，对焦线圈通电时，可以结合磁石530产生沿光轴方向的安培力，可带动动子部件540沿镜头光轴方向运动。

上弹片510上搭载在悬线550的上端，悬线550的下端固定在基座570上，以将镜头撑离基座570，从而使得镜头在第一平面的任意方向上可动。第一平面与光轴方向垂直。

可以在基座570内部设置OIS线圈，OIS线圈的轴线与光轴方向平行。在OIS线圈通电时，可与磁石530作用产生安培力，推动定子部件520在第一平面上平行移动，从而实现光学防抖。

在一个例子中，可以参阅图5c，可设定对焦驱动装置可包括四个磁石530。在基站570内部可设置四个OIS线圈。四个OIS线圈和四个磁石530一一对应。如图5c所示，以四个OIS线圈中OIS线圈A和OIS线圈B为例。OIS线圈A通电，可结合其对应的磁石530产生力方向为第一方向的合力。OIS线圈B通电，可结合其对应的磁石530产生力方向为第一方向的合力。第一方向为第一平面上的方向。从而可使镜头在第一平面上平行移动。

需要说明的是，四个OIS线圈中的各OIS线圈相互独立，可同时通电，也可以任意两个或三个组合同时通电，也可以任意一个通电。

电子设备100采用本申请实施例提供的对焦驱动装置可在拍摄时实现对焦以及光学防抖，提高拍摄的照片或视频的画面清晰度。

提高拍摄的照片或视频的画面清晰度是用户所追求的，电子设备拍摄功能的可靠性也是用户所追求的。在电子设备出厂前，需要对电子设备的拍摄功能进行可靠性测试。主要包括跌落、滚筒、随机振动等测试项。

在测试中，发现对焦驱动装置中的弹片以及悬线是较容易失效的部件之一。特别是对于音圈马达，随着对马达载重、行程要求越来越高，以及弹片、悬线的结构越来越多样化，弹片、悬线的可靠性问题已成为音圈马达发展的重要瓶颈。

提高弹片、悬线可靠性的思路可有结构优化、工艺优化。这两种思路均耗费大量人力物力和时间，并且效果有限。

本申请发明人进行了大量实验研究，来寻找合适材料，以提高对焦驱动装置中的弹片(例如上弹片、下弹片、竖直弹片)以及悬线的抗冲击性能，延长对焦驱动装置的使用寿命，提高电子设备拍摄功能的可靠性。

经过大量实验研究，并在实验中采用上述可靠性测试项目对包括了由不同材料制备的弹片和/或悬线的多个对焦驱动装置进行测试，发现当由形状记忆合金(shape memoryalloys，SMA)制备的弹片和/或悬线不易失效，具有较强的抗冲击性能，可延长对焦驱动装置的使用寿命，提高电子设备拍摄功能的可靠性。

接下来，介绍形状记忆合金。

形状记忆合金又称记忆金属，其特点包括在较高的温度阶段为奥氏体相，在较低温度阶段为马氏体相。在大多数形状记忆合金材料中，奥氏体相呈现超晶格结构，其亚晶格为体心立方。因为奥氏体相的晶格具有较高的晶体对称性，奥氏体相具有许多对称相关的变化马氏体相。以铜锌铝为例，奥氏体相可以转变成十二种不同的马氏体相。温度和机械力都可触发奥氏体相和马氏体相之间的相变，热激励或机械激励的应用形状变化分别与形状记忆效应(shape memory effect，SME)和超弹性(super elasticity，SE)密切相关。在机械力触发的奥氏体相向马氏体相相变的情况下，马氏体相是应力诱导的。

在本申请实施例中，对焦驱动装置中的弹片和/或悬线由记忆金属制备而成，并被制造为在电子设备的正常工作条件(例如-20℃-80℃等)下处于奥氏体相。其中，弹片的制造方式可以为将记忆金属原材料熔炼，然后锻压、轧制。悬线的制造方式可以为将记忆金属原材料熔炼，然后锻压、轧制、拉丝。

在正常工作温度范围内，弹片和/或悬线收到外部载荷作用时，可以通过奥氏体相向马氏体相的相变产生较大的变形，局部变形可高达7％，当外力去除后又能通过逆相变回到最初的形状，而不产生任何残余变形。

本申请实施例提供的对焦驱动装置中的上弹片、下弹片、悬线、竖直弹片中的任一种或任意多种的组合可采用表1所示的记忆金属制备而成。

表1

	合金元素
		Ni-Ti基合金	NiTi，NiTiCu，NiTiPd，NiTiFe，NiTiNb，NiTiGa，NiTiCo
Cu基合金	CuZn，CuSn，CuZnAl，CuZnSi，CuAlNi，CuAlBe，CuAlMn
		Fe基合金	FePt，FeNiNb，FeMnSi，FeNiC，FeNiCoTi
Ag基合金	AgCd

其中，对于NiTi这一记忆金属，其中的Ni元素的原子百分数决定了马氏体相变起始(martensite start，Ms)温度。可参阅图6(可见https：//en.wikipedia.org/wiki/Nickel_titanium)，合金中Ni元素的原子百分数在51％左右时，Ms温度可低达零下几十度。因此，为了使对焦驱动装置在较低的温度下也具有良好的可靠性，可采用Ni元素的原子百分数在51％左右的NiTi来制备该对焦驱动装置的弹片和/或悬线。一种元素在合金中的原子百分数是指在该合金的每100个原子中该种元素的原子所占的原子数，可记作at％。

在一些实施例中，在用于制备弹片和/或悬线的NiTi合金中，Ni元素的原子百分数为50.6％-51.3％。在一个例子中，Ni元素的原子百分数为50.6％。在一个例子中，Ni元素的原子百分数为50.7％。在一个例子中，Ni元素的原子百分数为50.8％。在一个例子中，Ni元素的原子百分数为50.9％。在一个例子中，Ni元素的原子百分数为51.0％。在一个例子中，Ni元素的原子百分数为51.1％。在一个例子中，Ni元素的原子百分数为51.2％。在一个例子中，Ni元素的原子百分数为51.3％。

在一些实施例中，本申请实施例中对焦驱动装置中的弹片和/或悬线可由记忆金属制备得到，记忆金属具体可为表1所示的记忆金属中的任一种或多种的组合。

在一个说明性示例中，对焦驱动装置的弹片和悬线可由相同的记忆金属制备得到。例如都可以由NiTi基合金制备得到，更具体的，制备弹片和悬线的NiTi基合金可以为NiTi，也可以为NiTiCu，也可以为NiTiPd，也可以为NiTiFe，也可以为NiTiNb，也可以为NiTiGa，也可以为NiTiCo。再例如，都可以由Cu基合金制备得到。再例如都可以由Fe基合金制备得到。再例如都可以由Ag基合金制备得到。Cu基合金、Fe基合金、Ag基合金的具体材料可如表1所示。

在一个说明性示例中，对焦驱动装置的弹片和悬线可由不同的记忆金属制备得到。例如弹片可以由NiTi基合金制备得到，悬线可由Cu基合金制备得到。再例如，弹片可以由Fe基合金制备得到，悬线可由Ag基合金制备得到。等等。此处不再一一列举。

在一个说明性示例中，对焦驱动装置中的上弹片和下弹片可以由相同的记忆金属制备得到。例如都可以由NiTi制备得到，也可以由NiTiCu制备得到，也可以由CuZn制备得到，也可以由FePt制备得到，也可以由AgCd制备得到，等等。此处不再一一列举。

在一个说明性示例中，对焦驱动装置中的上弹片和下弹片可以由不同的记忆金属制备得到。例如上弹片可以由NiTi制备得到，下弹片可以由NiTiCu制备得到。再例如，上弹片可以由CuZn制备得到，下弹片可以由FePt制备得到。再例如，上弹片可以由NiTiCu制备得到，下弹片可以由AgCd制备得到。等等。此处不再一一列举。

在一个说明性示例中，若对焦驱动装置为图4a所示的装置时，上弹片、下弹片和竖直弹片可以由相同的记忆金属制备得到。例如都可以由NiTi制备得到，也可以由NiTiCu制备得到，也可以由CuZn制备得到，也可以由FePt制备得到，也可以由AgCd制备得到，等等。此处不再一一列举。

在一个说明性示例中，若对焦驱动装置为图4a所示的装置时，上弹片、下弹片和竖直弹片可以由不同的记忆金属制备得到。例如上弹片和下弹片可以由NiTi制备得到，竖直弹片可以由NiTiCu制备得到。再例如，上弹片和下弹片可以由CuZn制备得到，竖直弹片可以由FePt制备得到。再例如，上弹片和下弹片可以由NiTiCu制备得到，竖直弹片可以由AgCd制备得到。再例如，上弹片可以由NiTi制备得到，下弹片可以由FeNiNb制备得到，竖直弹片可以由NiTiCu制备得到。再例如，上弹片可以由NiTiPd制备得到，下弹片可以由CuZnAl制备得到，竖直弹片可以由FeMnSi制备得到。等等。此次不再一一列举。

由记忆金属(例如NiTi合金)制备的弹片和/或悬线的弹性变形的能力远远大于由高强金属(例如Cu-Ni-Sn合金(BF158))制备的弹片和/或悬线。由记忆金属制备的弹片和/或悬线在受到冲击时能够吸收更多的能量。记忆金属兼具金属和橡胶的优点，由记忆金属制备的弹片和/或悬线，正常工作时展现出常规金属的线弹性，受到较大冲击时展现出像橡胶一样的超弹性。

以记忆金属为NiTi合金，高强金属为Cu-Ni-Sn合金(BF158)为例。在24℃下，NiTi合金和Cu-Ni-Sn合金(BF158)的应力应变曲线如图7所示。可知，NiTi合金相比Cu-Ni-Sn合金(BF158)，可承受更大的应力，并且在应力卸载后，NiTi合金可恢复原来形状。

图8示出了普通金属(例如铁、铜等)、高强度金属(例如Cu-Ni-Sn合金(BF158)等)、记忆金属(例如NiTi合金)的抗冲击性能。如图8所示，在施加冲击载荷时，普通金属和记忆金属发生较大形变，而高强度金属形变较小。当去除载荷时，普通金属的残余形变较大，高强度金属容易发生断裂，而记忆金属断裂风险较低，无残余形变。

在一些实施例中，可采用图9所示的弹片进行冲击仿真测试。在一个例子中，可将图9所示的弹片用作图4a和图4b所示的竖直弹片。在一个例子中，图9所示的弹片的宽度为17mm，厚度为1mm。在本实施例中，弹片也可以称为簧片。

在一个说明性示例中，可采用如图10所示的冲击仿真测试方式进行测试，具体测试方式如下。

在冲击仿真测试中，弹片底部固定，该弹片的顶端的一个与弹片相连的质量块被赋予一定向下的初速度。其中质量块的质量m为3g，初速度v为1m/s。然后观察并记录冲击仿真测试中的弹片的最大应力。

在一个例子中，分别对由高强度金属制备的弹片和由记忆金属制备的弹片进行冲击仿真，以对比两者的冲击仿真结果。高强度金属具体为Cu-Ni-Sn合金(BF158)，其应力失效判据：1200Mpa。记忆金属采用Ni-Ti合金，其应力失效判据：1000MPa。采用图10所示的仿真测试方法。如图11所示，在由冲击仿真测试导致的弹片运动的整个过程中，由高强度金属制备的弹片的最大应力达到1400Mpa以上，远超其失效判据。而由记忆金属制备的弹片的最大应力仅为700-800Mpa，小于其失效判据，且运动状态稳定后弹片能完全恢复。其中，在图11中，不同的灰度代表了不同的应力数值。

将由高强度金属制备的弹片和由记忆金属制备的弹片安装入音圈马达中，进行跌落仿真，同样可得出记忆金属比高强度金属可靠性更高的结论。

本申请实施例提供的对焦驱动装置不但可在拍摄时实现对焦以及光学防抖，提高拍摄的照片或视频的画面清晰度，还具有良好的抗冲击性能，可提高电子设备的拍摄功能的可靠性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种用于光学镜头的对焦驱动装置，其特征在于，所述装置包括：

动子部件，用于承载所述光学镜头；

定子部件；

至少一个对焦弹性部件，其一端与所述定子部件连接，另一端与所述动子部件连接，使所述动子部件相对所述定子部件悬置；其中，所述光学镜头在所述动子部件的带动下可沿所述光学镜头的光轴方向运动；

所述至少一个对焦弹性部件由形状记忆合金制备而成。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括弹性支撑部件，所述弹性支撑部件由形状记忆合金制备而成。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述弹性支撑部件包括竖直弹片；所述竖直弹片的上端连接镜头支架，所述竖直弹片的下端固定在所述动子部件上；所述光学镜头固定在所述镜头支架上；

所述至少一个对焦弹性部件包括上弹性部件和下弹性部件；所述动子部件的上端与所述上弹性部件连接，所述动子部件的下端与所述下弹性部件连接；所述上弹性部件搭载在所述定子部件上，以使所述动子部件相对所述定子部件悬置。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述动子部件位于所述定子部件的内侧。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置包括多个动子部件，所述多个动子部件相对所述光轴沿角向均匀分布在第一平面上，所述第一平面与所述光轴方向垂直；所述弹性支撑部件包括多个竖直弹片；所述多个动子部件和所述多个竖直弹片一一对应；

所述光学镜头在所述多个动子部件中至少一个动子部件的带动下可实现镜头偏转，以实现光学防抖。

6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述至少一个对焦弹性部件包括上弹性部件和下弹性部件；

所述定子部件的一端连接上弹性部件，另一端连接下弹性部件；

所述动子部件的一端连接上弹性部件，另一端连接下弹性部件，以使所述动子部件相对所述定子部件悬置；

所述弹性支撑部件为悬线，所述悬线的上端连接所述上弹性部件，所述悬线的下端固定在基座上，以使所述光学镜头相对所述基座悬置，以实现所述光学镜头在所述定子部件的带动下可在第一平面上平行移动，所述第一平面与所述光轴方向垂直。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述动子部件位于所述定子部件的内侧。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述形状记忆合金为以下任一种：

Ni-Ti基合金、Cu基合金、Fe基合金、Ag基合金。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述Ni-Ti基合金为以下任一项：

NiTi合金、NiTiCu合金、NiTiPd合金、NiTiFe合金、NiTiNb合金、NiTiGa合金、NiTiCo合金。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述NiTi合金中Ni元素的原子百分数为50.6％-51.3％。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述Cu基合金包括以下任一项：

CuZn合金、CuSn合金、CuZnAl合金、CuZnSi合金、CuAlNi合金、CuAlBe合金、CuAlMn合金。

12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述Fe基合金包括以下任一项：

FePt合金、FeNiNb合金、FeMnSi合金、FeNiC合金、FeNiCoTi合金。

13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述Ag基合金包括AgCd合金。

14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述至少一个对焦弹性部件未受冲击的状态下，所述形状记忆合金为奥氏体相。

15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置为音圈马达。

16.一种摄像头模组，其特征在于，包括权利要求1-15任一项所述的装置和光学镜头。

17.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-15任一项所述的装置和光学镜头。

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