CN113810561B - 驱动装置、摄像头模组及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种驱动装置、摄像头模组及电子设备，其中，包括固定组件、载体和电致驱动组件；所述电致驱动组件的第一端与所述固定组件连接，所述电致驱动组件的第二端与所述载体相连接；所述载体用于承载功能器件；其中，当对所述电致驱动组件施加电压时，所述电致驱动组件变形以驱动所述载体移动。上述驱动装置的结构中取消了磁电结构，不会对驱动装置周围的电路和器件产生磁场干扰，净化了驱动装置周围的电路和器件的工作环境。

Description

驱动装置、摄像头模组及电子设备
技术领域
本申请涉及电子器件领域，尤其涉及一种驱动装置、摄像头模组及电子设备。
背景技术
目前随着电子设备的发展，人们常常通过电子设备拍摄图像。随着人们需求的提高，对图像的质量要求也越来越高。
电子设备的摄像头模组中的驱动结构，可带动镜头移动，实现自动对焦的功能，从而拍摄到更清晰的图像。
传统的驱动装置采用磁电结构来实现驱动装置的驱动，但是磁电结构会对驱动装置周围的电子器件产生干扰，影响电子器件的性能。
发明内容
本申请实施例提供一种驱动装置、摄像头模组及电子设备，以解决目前驱动装置的磁钢和线圈产生的磁场会对驱动装置周围的器件产生干扰的问题。
为解决上述问题，本申请实施例是这样实现的：
本申请实施例第一方面提供一种驱动装置，包括：固定组件、载体和电致驱动组件；
所述电致驱动组件的第一端与所述固定组件连接，所述电致驱动组件的第二端与所述载体相连接；
所述载体用于承载功能器件；
其中，当对所述电致驱动组件施加电压时，所述电致驱动组件变形以驱动所述载体移动。
进一步的，所述电致驱动组件包括电致驱动片，所述电致驱动片的第一端与所述固定组件连接，所述电致驱动片的第二端与所述载体连接。
进一步的，所述固定组件包括开设有第一通孔的环形结构件，所述载体设置于所述第一通孔中，所述电致驱动片的数量为多个，多个所述电致驱动片关于所述第一通孔的中心轴线对称设置。
进一步的，所述载体包括第二通孔，所述第二通孔形成容置腔体，所述功能器件设置于所述容置腔体中；
当对所述电致驱动片施加电压时，所述电致驱动片变形并驱动所述载体沿着所述第二通孔的轴线方向移动。
进一步的，驱动装置包括壳体，所述环形结构件固定设置于所述壳体，所述固定组件还包括固定件，所述固定件设置于所述第一通孔的内壁，且所述固定件的数量与所述电致驱动片的数量相同，每个所述电致驱动片通过一个所述固定件与所述环形结构件连接。
进一步的，所述电致驱动片为离子传导驱动片，所述离子传导驱动片包括离子交换树脂层以及分别设置于所述离子交换树脂层相对的两个表面的第一电极层和第二电极层，所述离子交换树脂层内具有聚合物电解质。
进一步的，在施加于所述离子传导驱动片的电压为第一电压的情况下，所述离子传导驱动片驱动所述载体沿第一方向移动；
在施加于所述离子传导驱动片的电压为第二电压的情况下，所述离子传导驱动片驱动所述载体沿第二方向移动；
其中，所述第一电压和所述第二电压极性相反，所述第一方向与所述第二方向互为反方向。
进一步的，在施加于所述离子传导驱动片的电压为第一电压的情况下，所述离子传导驱动片驱动所述载体沿第一方向移动第一距离；
在施加于所述离子传导驱动片的电压为第三电压的情况下，所述离子传导驱动片驱动所述载体沿第一方向移动第二距离；
其中，所述第一电压和所述第三电压极性相同，且所述第三电压大于所述第一电压，所述第一距离与所述第二距离不同。
进一步的，在施加于所述离子传导驱动片的电压为第一电压的情况下，所述离子传导驱动片以第一速率驱动所述载体沿第一方向移动；
在施加于所述离子传导驱动片的电压为第三电压的情况下，所述离子传导驱动片以第二速率驱动所述载体沿第一方向移动；
其中，所述第一电压和所述第三电压极性相同，且所述第三电压大于所述第一电压，所述第一速率与所述第二速率不同。
本申请实施例第二方面提供一种摄像头模组，其特征在于，包括第一驱动装置，所述第一驱动装置为上述任一项所述的驱动装置。
进一步的，所述第一驱动装置A中的载体用于承载的功能器件为第一镜片或第一镜片组，且所述摄像头模组还包括第二驱动装置A，所述第二驱动装置A为上述任一项所述的驱动装置，所述第二驱动装置A中的载体用于承载的功能器件为第二镜片或第二镜片组。
本申请实施例第三方面提供一种电子设备，包括上述任一项所述的驱动装置。
本申请实施例中，包括固定组件、载体和电致驱动组件；所述电致驱动组件的第一端与所述固定组件连接，所述电致驱动组件的第二端与所述载体相连接；所述载体用于承载功能器件；其中，当对所述电致驱动组件施加电压时，所述电致驱动组件变形以驱动所述载体移动。上述驱动装置的结构中取消了磁电结构，不会对驱动装置周围的电路和器件产生磁场干扰，净化了驱动装置周围的电路和器件的工作环境。
附图说明
图1是本申请实施例提供的驱动装置的结构示意图；
图2是图1所述结构图的侧视图；
图3是本发明实施例提供的采用IPMC制作的电致驱动片在未施加电压的情况下的示意图；
图4、图5是本发明实施例提供的电致驱动片在施加电压的情况下的形变示意图；
图6是本申请实施例提供的摄像头模组的结构示意图；
图7是本申请实施例提供的摄像头模组变焦的效果示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参见图1、图2，本实施例提供一种驱动装置，包括：固定组件1、载体2和电致驱动组件3；所述电致驱动组件3的第一端与所述固定组件1连接，所述电致驱动组件3的第二端与所述载体2相连接；所述载体2用于承载功能器件；其中，当对所述电致驱动组件3施加电压时，所述电致驱动组件3变形以驱动所述载体2移动。
固定组件1与电致驱动组件3之间可为固定连接或者可拆卸连接，同样的，载体2与电致驱动组件3之间可为固定连接或者可拆卸连接。载体2用于承载功能器件，载体2与功能器件之间可采用可拆卸连接，例如，螺纹连接或卡接，功能器件可为光学器件。例如，光学器件可以为应用于摄像头、红外传感器、闪光灯等器件的透镜(lens)或透镜组件，可以通过驱动装置来调节光学器件输出或接收光信号的光程、光学器件的发散角以及焦点等光学参数；功能器件还可为声学模组，可以通过驱动装置调节声学模组的位置，从而改变声学模组前腔或后腔的体积，以改变声学模组的音频特性等等；功能器件还可以是其他的一些活动器件，如触控笔、接口或卡托等结构，此种情况下，驱动装置为活动器件弹出的驱动结构。
当对所述电致驱动组件3施加电压时，所述电致驱动组件3变形并驱动所述载体2移动，例如，根据电致驱动组件3的形变方向不同，可驱动所述载体 2在朝向第一方向或者第二方向移动，第一方向和第二方向互为反方向。
在本实施例中的驱动装置，包括固定组件1、载体2和电致驱动组件3；所述电致驱动组件3的第一端与所述固定组件1连接，所述电致驱动组件3 的第二端与所述载体2相连接；所述载体2用于承载功能器件；其中，当对所述电致驱动组件3施加电压时，所述电致驱动组件3变形以驱动所述载体2 移动。上述驱动装置的结构中取消了磁电结构，不会对驱动装置周围的电路和器件产生磁场干扰，净化了驱动装置周围的电路和器件的工作环境。
如图1所示，所述电致驱动组件3包括电致驱动片31，所述电致驱动片31的第一端与所述固定组件1连接，所述电致驱动片31的第二端与所述载体 2连接。
在本申请一个实施例中，所述固定组件1包括开设有第一通孔11的环形结构件，所述载体2设置于所述第一通孔11中，所述电致驱动片31的数量为多个，多个所述电致驱动片31关于所述第一通孔11的中心轴线对称设置。
具体的，电致驱动片31的数量可为多个，这多个电致驱动片31关于所述第一通孔11的中心轴线对称设置，可使得作用在载体2上的驱动力均衡分布。优选的，电致驱动片31的数量为四个。
进一步的，所述载体2包括第二通孔21，所述第二通孔21形成容置腔体，所述功能器件设置于所述容置腔体中；当对所述电致驱动片31施加电压时，所述电致驱动片31变形并驱动所述载体2沿着所述第二通孔21的轴线方向移动，载体2的移动带动功能器件一并移动。
在本申请一个实施例中，驱动装置包括壳体，所述环形结构件固定设置于所述壳体，所述固定组件1还包括固定件，所述固定件设置于所述第一通孔 11的内壁，且所述固定件的数量与所述电致驱动片31的数量相同，每个所述电致驱动片31通过一个所述固定件与所述环形结构件连接。
固定件可与电致振动片21采用焊接或者胶水粘结等方式进行连接，固定件可包括上垫片和下垫片，上垫片和下垫片分别与电致振动片21的第一表面和第二表面相接触。驱动装置还包括电路板，电路板可设置在壳体与环形结构件之间的间隙处，固定件与电路板电连接。当固定件与电路板电导通时，施加在上垫片和下垫片上的电压极性相反，从而使得施加在电致振动片21的第一表面和第二表面上的电压极性相反，使得电致振动片21发生形变，驱动载体 2移动。
在本申请一个实施例中，驱动装置还包括设置在载体2上的支架，电致振动片21通过支架与载体2连接。支架可采用价格低廉的绝缘材料制作，以节省电致振动片的用量，降低驱动装置的成本。
在本申请一个实施例中，所述电致驱动片31为离子传导驱动片，所述离子传导驱动片包括离子交换树脂层以及分别设置于所述离子交换树脂层相对的两个表面的第一电极层和第二电极层，所述离子交换树脂层内具有聚合物电解质。
具体的，电致驱动片4可采用离子交换聚合金属材料(ion-exchange polymermetal composite，简称IPMC)制作。IPMC材料是一种新型电致动功能材料，以离子交换树脂层(如氟碳聚合物等)为基体，在基体表面镀贵金属(如铂、银等)，以形成电极层，即第一电极层和第二电极层，如图3所示，图3 中标号101和标号103所示分别为第一电极层和第二电极层。离子交换树脂层 102包括聚合物电解质，聚合物电解质中含有阳离子和阴离子，图3中阳离子和阴离子的位置及数量仅为示意，不代表实际情况。
如图4、图5所示，当对IPMC在厚度方向施加电压时，聚合物电解质中的水合阳离子会移动到阴极侧，引起IPMC的阳极面和阴极面溶胀的差异，从而产生变形，向阳极面弯曲，这样，可通过控制IPMC的通电电压或者电流来控制IPMC弯曲程度，使得IPMC在横向方向上产生位移。
IPMC材料为一种新型驱动材料，具有驱动质轻、产生位移形变大、驱动电压低等优点。驱动装置中采用IPMC的优势明显，例如，IPMC为非磁性材料，不会产生磁干扰；IPMC变形产生的位移和速度与IPMC的厚度成比例地减小，IPMC变形产生的力与IPMC的厚度的立方成比例地增大。因此，可根据实际情况来设置IPMC的厚度，以达到所需的IPMC变形产生的位移、速度和力度。
进一步的，在施加于所述离子传导驱动片的电压为第一电压的情况下，所述离子传导驱动片驱动所述载体2沿第一方向移动；在施加于所述离子传导驱动片的电压为第二电压的情况下，所述离子传导驱动片驱动所述载体2沿第二方向移动；其中，所述第一电压和所述第二电压极性相反，所述第一方向与所述第二方向互为反方向。通过向离子传导驱动片施加极性相反的电压，可使得离子传导驱动片驱动所述载体2沿第一方向或第二方向移动。第一方向与第二方向均为第二通孔21的轴线方向。
进一步的，在施加于所述离子传导驱动片的电压为第一电压的情况下，所述离子传导驱动片驱动所述载体2沿第一方向移动第一距离；在施加于所述离子传导驱动片的电压为第三电压的情况下，所述离子传导驱动片驱动所述载体 2沿第一方向移动第二距离；其中，所述第一电压和所述第三电压极性相同，且所述第三电压大于所述第一电压，所述第一距离与所述第二距离不同。第二距离可大于第一距离。当需要载体2移动较大距离时，可通过向离子传导驱动片施加较大电压来驱动载体2移动较大距离；当需要载体2移动较小距离时，可通过向离子传导驱动片施加较大电压来驱动载体2移动较小距离。施加于离子传导驱动片的电压大小与载体2的移动距离之间具有对应关系，在确定载体 2需要移动的距离的情况下，可根据该对应关系来确定施加于离子传导驱动片的电压大小。
进一步的，在施加于所述离子传导驱动片的电压为第一电压的情况下，所述离子传导驱动片以第一速率驱动所述载体2沿第一方向移动；在施加于所述离子传导驱动片的电压为第三电压的情况下，所述离子传导驱动片以第二速率驱动所述载体2沿第一方向移动；其中，所述第一电压和所述第三电压极性相同，且所述第三电压大于所述第一电压，所述第一速率与所述第二速率不同，第二速率可小于第一速率。当需要载体2移动速率较大时，可通过向离子传导驱动片施加较大电压来驱动载体2以较大速率进行移动；当需要载体2移动速率较小时，可通过向离子传导驱动片施加较小电压来驱动载体2以较小速率进行移动。施加于离子传导驱动片的电压大小与载体2的移动速率之间具有对应关系，在确定载体2需要移动的速率的情况下，可根据该对应关系来确定施加于离子传导驱动片的电压大小。
在本申请一个实施例中，还提供一种摄像头模组，包括第一驱动装置，所述第一驱动装置为上述实施例中所述的驱动装置。
进一步的，所述第一驱动装置的载体用于承载的功能器件为第一镜片或第一镜片组，且所述摄像头模组还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置为上述实施例中所述的驱动装置，所述第二驱动装置中的载体用于承载的功能器件为第二镜片或第二镜片组。
图6为本申请实施例提供的一种摄像头模组结构图，如图6所示，标号 11所示为模组外壳，由合金组成，强度高，可以起到封装并保护模组内部组件的作用。
标号12所示为棱镜，由玻璃材质构成，棱镜斜面可以对进入的光线进行全反射，改变入射光线的光路，因此可以改变摄像头模组在移动终端(例如手机)上的放置方式，突破移动终端的厚度尺寸的限制。由于棱镜可以转动，在模组里还可以起到防抖的作用。
标号13所示为前固定组，由三片非球面镜片组成，起汇聚收光的作用。
标号A1为第一驱动装置，标号A2为第二驱动装置，其中，标号14所示为变倍组，即第一驱动装置A1的载体承载的功能器件，变倍组由两片非球面镜片组成；向第一驱动装置A1的电致驱动组件施加电压，电致驱动组件产生形变驱动载体移动，以改变镜头的焦距，增加变倍倍率，如图7所示的第一驱动装置A1的电致驱动组件推动载体移动的效果图。
标号16所示为补偿组，即第二驱动装置A2的载体承载的功能器件，补偿组由一片非球面镜片组成，该非球面镜片可由塑胶或玻璃组成。向第二驱动装置A2的电致驱动组件施加电压，电致驱动组件产生形变驱动载体移动，以补偿变倍组14移动引起的像面移动，如图7所示的第二驱动装置A2的电致驱动组件推动载体移动的效果图。
标号17所示为后固定组，由一片非球面镜片组成，其作用是将物方的景物汇聚成系统的一次实像。
标号18所示为滤色片，是镀红外截止膜的玻璃片，可以过滤掉进入系统的红外光线。
标号19所示为感光芯片，具备光电转换功能，将矫正像差后的的光信号转换为电信号。
第一驱动装置A1的固定组件可固定设置在模组外壳11上，也可在模组外壳11上设置限位结构或者导向结构，将第一驱动装置A1的固定组件设置在限位结构或者导向结构上。通过限位结构或者导向结构，将第一驱动装置 A1的固定组件限定在预定位置，或者限定在预定方向上移动。
同样的，第二驱动装置A2的固定组件也可设置在限位结构或者导向结构上。
通过变倍组和补偿组的连续运动，变倍组和补偿组位于不同的位置时分别对应于不同的焦距。由于IPMC可以实现大的位移，使得摄像头模组的变倍倍率很高，这种通过IPMC在被施加电压时发生形变，驱动摄像头变倍组和补偿组移动的方案，可实现连续光学变焦。本申请提供的驱动装置具有结构简单、无磁干扰、行程大、变倍倍率大的优点。
在本申请一个实施例中，还提供一种电子设备，上述实施例中的所述的驱动装置。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种驱动装置，其特征在于，包括：固定组件、载体和电致驱动组件；
所述电致驱动组件的第一端与所述固定组件连接，所述电致驱动组件的第二端与所述载体相连接；
所述载体用于承载功能器件；
其中，当对所述电致驱动组件施加电压时，所述电致驱动组件变形以驱动所述载体移动；
所述电致驱动组件包括电致驱动片，所述电致驱动片的第一端与所述固定组件连接，所述电致驱动片的第二端与所述载体连接；
所述固定组件包括开设有第一通孔的环形结构件，所述载体设置于所述第一通孔中，所述电致驱动片的数量为多个，多个所述电致驱动片关于所述第一通孔的中心轴线对称设置；
所述电致驱动片为离子传导驱动片，所述离子传导驱动片包括离子交换树脂层以及分别设置于所述离子交换树脂层相对的两个表面的第一电极层和第二电极层，所述离子交换树脂层内具有聚合物电解质；
在施加于所述离子传导驱动片的电压为第一电压的情况下，所述离子传导驱动片驱动所述载体沿第一方向移动第一距离；
在施加于所述离子传导驱动片的电压为第三电压的情况下，所述离子传导驱动片驱动所述载体沿第一方向移动第二距离；
其中，所述第一电压和所述第三电压极性相同，且所述第三电压大于所述第一电压，所述第一距离与所述第二距离不同。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述载体包括第二通孔，所述第二通孔形成容置腔体，所述功能器件设置于所述容置腔体中；
当对所述电致驱动片施加电压时，所述电致驱动片变形并驱动所述载体沿着所述第二通孔的轴线方向移动。
3.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，包括壳体，所述环形结构件固定设置于所述壳体，所述固定组件还包括固定件，所述固定件设置于所述第一通孔的内壁，且所述固定件的数量与所述电致驱动片的数量相同，每个所述电致驱动片通过一个所述固定件与所述环形结构件连接。
4.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，在施加于所述离子传导驱动片的电压为第一电压的情况下，所述离子传导驱动片驱动所述载体沿第一方向移动；
在施加于所述离子传导驱动片的电压为第二电压的情况下，所述离子传导驱动片驱动所述载体沿第二方向移动；
其中，所述第一电压和所述第二电压极性相反，所述第一方向与所述第二方向互为反方向。
5.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，在施加于所述离子传导驱动片的电压为第一电压的情况下，所述离子传导驱动片以第一速率驱动所述载体沿第一方向移动；
在施加于所述离子传导驱动片的电压为第三电压的情况下，所述离子传导驱动片以第二速率驱动所述载体沿第一方向移动；
其中，所述第一电压和所述第三电压极性相同，且所述第三电压大于所述第一电压，所述第一速率与所述第二速率不同。
6.一种摄像头模组，其特征在于，包括第一驱动装置，所述第一驱动装置为权利要求1-5中任一项所述的驱动装置。
7.根据权利要求6所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一驱动装置中的载体用于承载的功能器件为第一镜片或第一镜片组，且所述摄像头模组还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置为权利要求1-5中任一项所述的驱动装置，所述第二驱动装置中的载体用于承载的功能器件为第二镜片或第二镜片组。
8.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述的驱动装置。
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