CN110933277A - 液态镜头对焦和防抖机构、照相模块和电子设备 - Google Patents

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蔡日新
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Abstract

本发明公开了液态镜头的对焦机构、照相模块和电子设备。液态镜头对焦和防抖机构，包括：液态镜头；SMA致动器，SMA致动器包括有两个第一触板、SMA线和被驱动件，第一触板为导体，SMA线的两端分别与两个第一触板电连接，被驱动件与SMA线的一侧接触并使SMA线弯折成V字形，SMA线可在与被驱动件保持接触的状态下在被驱动件的表面滑动，当SMA线收缩时SMA线弯折的夹角增大并带动被驱动件运动；调焦环，连接被驱动件，SMA线可通收缩带动驱动件和调焦环运动，调焦环运动可接触挤压液态镜头。本发明可使液态镜头对焦和防抖机构的结构简单、紧凑且易于制造，并有利于减小被驱动件和调焦环发生异常偏斜的风险，有利于提高成像质量。

Description

液态镜头对焦和防抖机构、照相模块和电子设备
技术领域
本发明涉及电子领域，特别涉及液态镜头对焦和防抖机构、照相模块和电子设备。
背景技术
液态镜头通常包括有环形镜框、分别封闭环形镜框两端面的透光盖板和透光膜，环形镜框内部封装有液体，通过接触并挤压透光膜将使其内部的液体流动，从而可以改变液体的形状，进而改变液态镜头的曲率和焦距等。
设有液态镜头的照相模块一般还包括有调节组件和致动器，调节组件设置在液态镜头具有透光膜的一侧，致动器用于驱动调节组件运动，以使其环与透光膜接触挤压或分离。该照相模块的致动器一般采用音圈马达或SMA致动器。
音圈马达是通过通电线圈在磁场中产生的洛伦兹力而产生驱动力的，而照相模块中通常还具有传感器及其他电子元器件，而音圈马达中的通电线圈和磁场产生电磁干扰在一定程度上会影响到其他电子元器件的正常运行。
SMA致动器中的驱动元件是SMA(shape memory alloy)，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 memory effect,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，通电加热后可恢复变形前的形状，从而实现可电控的收缩，进而产生驱动力。现有的SMA致动器结构较为复杂，导致SMA致动器的所占的体积较大，且制造难度较高。此外，为了实现照相模块的对焦和防抖，照相模块中通常需要设置多组SMA致动器，导致占用体积较大且制造难度较高的问题更加明显。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种结构简单小巧的液态镜头调焦装置、照相模块和电子设备。
为解决上述技术问题所采用的技术方案：
液态镜头对焦和防抖机构，包括：液态镜头，可通过接触挤压改变曲率焦距；SMA致动器，所述SMA致动器包括有两个第一触板、SMA线和被驱动件，所述第一触板为导体，所述SMA线的两端分别与两个所述第一触板电连接，所述被驱动件与所述SMA线的接触并使所述SMA线弯折成V字形，所述SMA线可在与所述被驱动件保持接触的状态下在所述被驱动件的表面滑动，当所述SMA线收缩时带动所述被驱动件运动；调焦环，连接所述被驱动件，所述SMA线可通收缩带动所述驱动件和调焦环运动，调焦环运动可接触挤压液态镜头。
液态镜头对焦和防抖机构至少具有以下有益效果：
通过SAM线收缩以驱动调焦环，不会产生电磁干扰而影响其他电子元件的正常工作；并且，SMA线弯折成V字形并与被驱动件的表面接触，从而可带动被驱动件运动，使SMA致动器的结构简单、紧凑，从而有利于液态镜头对焦和防抖机构的小型化。SMA线与被驱动件的表面之间可相互滑动，使SMA线可在张紧状态下自动校正，可防止出现SMA线相对被驱动件不对称的情况，有利于减小被驱动件和调焦环发生异常偏斜的风险，有利于提高成像质量。
在本发明的一种可能的实施方式中，所述被驱动件上设有凹槽，所凹槽的槽底设置有凸起，所述SMA线与所述凸起接触并可相对所述凸起滑动。SMA线可嵌入凹槽内，使SMA线不易脱出凹槽外，有利于减小SMA线错位和松脱的风险。
在本发明的一种可能的实施方式中，所述被驱动件的侧面设置有凸块，所述凹槽设置在所述凸块上。通过将凹槽设置在凸块上可以避免SMA线与被驱动件其他的部位之间出现不必要的接触和干涉，有利于提高对焦和防抖调节过程中的精度。
在本发明的一种可能的实施方式中，还包括有调节座，所述调焦环设置在所述调节座上，所述被驱动件与所述调节座一体成型。
在本发明的一种可能的实施方式中，所述SMA致动器分为第一SMA致动器和第二SMA致动器，所述液态镜头对焦和防抖机构包括至少一个第一SMA致动器10a和/或至少一个第二 SMA致动器10b。第一SMA致动器与第二SMA致动器中SMA线形成的V字形的夹角的开口方向相反，从而可向相反方向驱动调节座，可驱动调节座向更多方向运动，有利于扩展照相模块的对焦和防抖功能。
照相模块，包括所述液态镜头对焦和防抖机构。
在本发明的一种可能的实施方式中，照相模块还包括有底座和固定镜头，所述液态镜头设置在所述底座上方，所述固定镜头连接在所述底座上，且位于所述液态镜头下方，所述SMA 致动器连接在所述底座上，且所述调焦环处于所述液态镜头与所述固定镜头之间，从而实现对焦或防抖。
在本发明的一种可能的实施方式中，照相模块还包括有盖体，所述盖体罩设在所述底座上，且所述盖体与底座之间形成容纳腔；所述底座的中心开设有用于嵌装固定镜头的第一安装孔，所述盖体顶部的中心开设有用于嵌装液态镜头的第二固定孔；所述SMA致动器设置在容纳腔内部，底座的四个边角处均设置有向容纳腔内延伸的四个连接柱，所述第一触板连接在所述连接柱上，且一端穿过所述底座并延伸到所述容纳腔外部。通过设置盖体可以便于连接液态镜头与底座，并且通过将SMA致动器和固态镜头等封装于容纳腔内部，可以使结构更加紧凑有利于构成独立的产品部件，同时也有利于对内部部件进行保护。而通过将第一触板的一端延伸出容纳腔则有以利于照相模块与电子设备的总电路连接。
在本发明的一种可能的实施方式中，液态镜头对焦和防抖机构还包括有调节组件，所述调节组件包括调节座和弹簧，所述被驱动件为所述调节座，所述弹簧与所述调节座固定连接，所述弹簧设有若干弹性臂，所述弹性臂的一端与所述底座连接，所述弹性臂使所述弹簧支撑所述调节座并使所述调节座相对所述底座可动。
在本发明的一种可能的实施方式中，所述弹性臂的一端连接到连接柱的顶部，从而可以使调节座悬挂在底座的上方，便于调焦环与液态镜头接触挤压。
电子设备，包括液态镜头对焦和防抖机构。
电子设备，包括照相模块。
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为本发明实施例的照相模块的分解示意图；
图2为本发明实施例的第一SMA致动器10a和第二SMA致动器10b的结构示意图；
图3为本发明实施例的被驱动件的局部放大结构示意图；
图4为本发明实施例的镜头组件和被驱动件的连接结构示意图；
图5为本发明实施例的底座的结构示意图。
图6本发明实施例的液态镜头的结构示意图。
附图标记：
SMA致动器1、SMA线110、第一触板120、被驱动件130、凸棱131、凹槽132、凸块133；
镜头组件2、调节座210、弹性臂220、弹簧230、定位柱211；
底座3、连接柱301、第一安装孔302、开口槽303；
盖体4、第二安装孔401；
液态镜头5、透光盖板501、环形镜框502、透光膜503、液体504；
调焦环6、固定镜头7。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
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。
参照图1至6，本发明所述的照相模块，包括本发明所述的液态镜头对焦和防抖机构。
液态镜头对焦和防抖机构，包括液态镜头5、调焦环6和SMA致动器1。
液态镜头5包括有环形镜框502、分别封闭环形镜框502两端面的透光盖板501和透光膜503，环形镜框502内部封装有液体504，通过接触并挤压透光膜503将使其内部的液体504流动，从而可以改变液体504的形状，进而可以改变液态镜头5的曲率和焦距。
SMA致动器1，包括两个第一触板120、两段SMA线110和被驱动件130；第一触板120为导体，所述SMA线110的两端分别与两个所述第一触板120电连接；所述被驱动件130与所述SMA线110的一侧接触并使所述SMA线110弯折成V字形，所述SMA线110可在与所述被驱动件130保持接触的状态下在所述被驱动件130的表面滑动，当所述SMA线110收缩时所述SMA线110弯折的夹角增大并带动所述被驱动件130运动。
调焦环6，连接所述被驱动件130，所述SMA线110可通收缩带动所述驱动件130和调焦环6运动，调焦环6运动可接触挤压液态镜头5。
上述液态镜头对焦和防抖机构至少具有以下有益效果：
通过SAM线110收缩以驱动调焦环6，不会产生电磁干扰而影响其他电子元件的正常工作；并且，SMA线110弯折成V字形并与被驱动件130的表面接触，从而可带动被驱动件130 运动，使SMA致动器1的结构简单、紧凑且易于制造。SMA线110与被驱动件130的表面之间可相互滑动，使SMA线110可在张紧状态下自动校正，可防止出现SMA线110相对被驱动件130不对称的情况，有利于减小被驱动件130和调焦环6发生异常偏斜的风险，有利于提高成像质量。
关于第一触板120，第一触板120为金属板。第一触板120固定在底座3上。
关于SMA线110，SMA线110是指形状记忆合金线。SMA线110的两端通过第一触板120实现通电。SMA线110在通电受热的情况下可收缩，在断电降温后可伸长并恢复到原有长度。因此，SMA线110可实现电控收缩。两段SMA线110对称布置且夹角大于零，在本实施例中呈现为V字形，两段SMA线110的收缩运动可合成为被驱动件130的直线运动。
关于被驱动件130，被驱动件130与调节座210是一体成型的。当SMA线110拉动被驱动件130时，可带动调节座210运动，从而实现调节座210的角度和位置调整。
关于调节座210，调焦环6设置在所述调节座210上，调节座210的四个侧面上分别设有一个被驱动件130。
关于调焦环6，调焦环6固定连接在调节座210上。可以理解的是，根据实际情况，在其他一些实施例中，调焦环6还可以设置成与调节座210一体成型。
在本实施例中，被驱动件130上设有凹槽132，凹槽132的槽底设置凸起131，SMA线110与凸起131接触并可相对凸起131滑动。SMA线110可嵌入凹槽132内，使SMA线110 不易脱出凹槽132外，有利于减小SMA线110错位和松脱的风险。
关于凸起131，凸起131的宽度与凹槽132的宽度相同，且凸起131与SMA线110的接触面设置成光滑的曲面，从而在SMA线110滑动过程中下可减少两者之间的阻力。
在本实施例中，所述被驱动件130的侧面设置有凸块133，所述凹槽132设置在所述凸块133上。通过将凹槽133设置在凸块133上可以避免SMA线110与被驱动件130其他的部位之间出现不必要的接触和干涉，有利于提高对焦和防抖调节过程中的精度。
关于SMA致动器1，所述SMA致动器1分为第一SMA致动器10a和第二SMA致动器10b，第一SMA致动器10a与第二SMA致动器10b中SMA线110弯折形成的V字形的夹角的开口方向相反；液态镜头对焦和防抖机构包括至少一个第一SMA致动器10a和至少一个第二SMA致动器10b，由于两段SMA线110之间夹角的开口方向不同，从而可向相反方向驱动调焦环6，可驱动调焦环6向更多方向运动，有利于扩展液态镜头对焦和防抖机构的对焦和防抖功能。
在本实施例中，第一SMA致动器10a的数量为两个，第二SMA致动器10b的数量为两个，两个第一SMA致动器10a和两个第二SMA致动器10b分别布置在调节座210的四周，两个第一SMA致动器10a关于调节座210对称布置，两个第二SMA致动器10b关于调节座210对称布置。两个第一SMA致动器10a和两个第二SMA致动器10b分别对称布置在调节座210的两侧，通过分别检测或控制各个SMA致动器1，可实现对调节座210和调焦环6的倾角和位移的检测或控制，有利于进一步扩展照相模块的倾角调节和位置调节功能，有利于进一步扩展照相模块的对焦和防抖功能。
在本实施例中，照相模块包括底座3和固定镜头7，所述液态镜头5设置在所述底座3 上方，所述固定镜头7连接在所述底座3上，且位于所述液态镜头5下方，所述SMA致动器 1连接在所述底座3上，且所述调焦环6处于所述液态镜头5与所述固定镜头7之间，所述液态镜头对焦和防抖机构能够驱动所述调焦环6运动，进而接触和挤压所述液态镜头5实现对焦和防抖功能。
关于照相模块，还包括有调节组件2，所述调节组件2包括调节座210和弹簧230，所述弹簧230与所述调节座210固定连接，所述弹簧220设有若干弹性臂220，所述弹性臂220的一端与所述底座3连接，所述弹性臂220使所述弹簧230支撑所述调节座210并使所述调节座210相对所述底座3可动。
关于弹簧230，弹簧230与调节座210的上表面贴合固定。弹簧230与弹性臂220为一体成型的金属片，弹性臂220使调节座210可在底座3上形成弹性的悬挂状态，从而使调节座210在各个SMA致动器1上易于驱动。弹簧230构成镜头组件2的悬挂***。此处弹簧230 不是指机械领域常见的螺旋弹簧、涡卷弹簧或板弹簧，而是专用于调节组件2悬挂的异形弹簧。
当然根据实际情况，在其他一些实施例中，所述弹簧230的数量可以选择设置有多个，例如可以设置有两个，其中一个弹簧230与调节座210的上表面贴合固定，另一个弹簧230 与调节座210的下表面贴合固定。
关于照相模块，还包括有盖体4，盖体4罩设在底座3的上方，且盖体4与底座3之间形成容纳腔，底座3的中心开设有用于嵌装固定镜头7的第一安装孔302，盖体4顶部的中心开设有用于嵌装液态镜头5的第二固定孔401，固定镜头7、调节座210、调焦环6、SMA 致动器1均设置在容纳腔内部。
关于底座3，底座3的四个边角处均设置有向容纳腔内延伸的四个连接柱301，弹性臂 220的一端连接到连接柱301的顶部，SMA致动器1中的第一触板120均连接在连接柱301的侧面，并且四个SMA致动器1分别对应底座3的四边，并且为了便于进行电路连接，第一触板120一端穿过所述底座3并延伸到容纳腔外部，底座3开设有容许第一触板120穿出的开口槽303。
本技术方案中的液态镜头对焦和防抖机构和照相模块可用于电子设备中。

Claims (10)

1.液态镜头对焦和防抖机构，其特征在于，包括：
液态镜头，可通过接触挤压改变曲率焦距；
SMA致动器，所述SMA致动器包括有两个第一触板、SMA线和被驱动件，所述第一触板为导体，所述SMA线的两端分别与两个所述第一触板电连接，所述被驱动件与所述SMA线接触并使所述SMA线弯折成V字形，所述SMA线可在与所述被驱动件保持接触的状态下在所述被驱动件的表面滑动，当所述SMA线收缩时带动所述被驱动件运动；
调焦环，连接所述被驱动件，所述调焦环可跟随所述被驱动件运动以接触挤压液态镜头。
2.根据权利要求1所述的液态镜头对焦和防抖机构，其特征在于：所述被驱动件上设有凹槽，所凹槽的槽底设置有凸起，所述SMA线与所述凸起接触并可相对所述凸起滑动。
3.根据权利要求1所述的液态镜头对焦和防抖机构，其特征在于：所述被驱动件的侧面设置有凸块，所述凹槽设置在所述凸块上。
4.根据权利要求1所述的液态镜头对焦和防抖机构，其特征在于：还包括有调节座，所述调焦环设置在所述调节座上，所述被驱动件与所述调节座一体成型。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的液态镜头对焦和防抖机构，其特征在于：所述SMA致动器分为第一SMA致动器和第二SMA致动器，第一SMA致动器与第二SMA致动器中SMA线弯折形成的夹角的开口方向相反；所述液态镜头对焦和防抖机构包括至少一个第一SMA致动器10a和/或至少一个第二SMA致动器10b。
6.照相模块，其特征在于：包括权利要求1至5任意一项所述的液态镜头对焦和防抖机构。
7.根据权利要求6所述的照相模块，其特征在于：还包括有底座和固定镜头，所述液态镜头设置在所述底座上方，所述固定镜头连接在所述底座上，且位于所述液态镜头下方，所述SMA致动器连接在所述底座上，且所述调焦环处于所述液态镜头与所述固定镜头之间。
8.根据权利要求6所述的照相模块，其特征在于：还包括有盖体，所述盖体罩设在所述底座上，且所述盖体与底座之间形成容纳腔；所述底座的中心开设有用于嵌装固定镜头的第一安装孔，所述盖体顶部的中心开设有用于嵌装液态镜头的第二固定孔；所述SMA致动器设置在容纳腔内部，底座的四个边角处均设置有向容纳腔内延伸的四个连接柱，所述第一触板连接在所述连接柱上，且一端穿过所述底座并延伸到所述容纳腔外部。
9.电子设备，其特征在于：包括权利要求1至5任意一项所述的液态镜头对焦和防抖机构。
10.电子设备，其特征在于：包括权利要求6至8任意一项所述的照相模块。
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