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用于可调透镜的具有基于形状记忆合金的执行器的光学装置的制作方法

2022-03-31 10:24:26 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种用于光发射或光接收装置的光学系统的光学装置。该光学装置尤其适用于摄像头模块,例如智能手机等移动设备中使用的摄像头模块。该光学装置包括可调透镜,其由弹性透镜来实现,并且可以使用一根或多根形状记忆合金(shape memory alloy,sma)线来控制弹性透镜形状。本发明还提供了一种包括光学装置的光学系统以及一种用于操作光学装置的方法,即,使用一根或多根sma线驱动弹性元件。


背景技术:

2.光学装置,例如安装在智能手机等中的摄像头模块,是移动行业的关键差异装置。随着性能水平的稳步提高,需要新的功能。例如,通过引入可调透镜(例如,弹性可变形透镜),新型光学装置能够更高效地执行或支持对焦、防抖或其它光学操作。然而,这些光学装置需要合适的可调透镜和合适的机电执行器来调整透镜。
3.对于实现垂直于图像传感器移动镜筒的执行器,应用最广泛的技术是音圈电机(voice coil motor,vcm)执行器。另一种应用广泛的技术是压电电机执行器。此外,已考虑通过倾斜整个镜筒来实现光学防抖的执行器。
4.然而,所有这些执行器产生的力通常太小,尤其是在希望使光学装置中的弹性可调透镜变形时。例如,这种弹性透镜的变形材料(例如液体和聚合物)需要相当大的物理变形,因此需要更大的力。不利的是,例如,vcm执行器几乎无法在合理的空间内和合理的功耗下产生50mn的操作力。这种力不足以实现上述应用场景,即,使弹性透镜变形以在光学装置中执行对焦和/或光学防抖操作。


技术实现要素:

5.鉴于上述挑战和缺点,本发明的实施例旨在提供一种经过改进的光学装置,例如,可用于移动设备的摄像头模块中的光学装置。具体而言,目的是提供一种包括可调(弹性)透镜的光学装置,所述可调(弹性)透镜可以通过足够大的力非常精确地控制。所述光学装置应该能够通过驱动所述弹性透镜来实现高速对焦和/或防抖操作。此外,所述光学装置应具有较低的功耗,所述光学装置应采用紧凑的结构且具有合理的生产成本。
6.该目的通过所附独立权利要求中描述的本发明的实施例实现。从属权利要求中进一步定义了本发明实施例的有利实现方式。
7.本发明的第一方面提供了一种光学装置,所述光学装置包括:弹性透镜;活动结构,连接到所述弹性透镜;一根或多根sma线,耦合到所述活动结构;其中,所述一根或多根sma线的长度变化导致所述活动结构发生移动,所述活动结构的所述移动导致所述弹性透镜发生变形。
8.所述第一方面的光学装置可以位于光接收装置(例如照相机)或光发射装置(例如光发射器)中。所述光学装置可以适用于安装在智能手机或平板电脑等移动设备中的这类光接收装置或光发射装置。所述弹性透镜是可调透镜,并且可以通过使所述透镜的至少一
个表面变形来调整其透镜性能。
9.因此,所述第一方面的光学装置具有用于所述弹性透镜的基于sma的执行器,从而使其优于传统光学装置。具体而言,所述光学装置的结构极其紧凑,生产成本低,因此可用于移动设备的摄像头模块等中。所述光学设备的所述弹性透镜可以通过足够大的力非常精确地调整,因此可用于执行对焦和/或防抖操作。此外,所述光学装置允许快速操作,即,使所述弹性透镜快速变形,以便执行高速对焦和非常精确的光学防抖。此外,由于只需驱动一根或多根sma线来调整所述弹性透镜,因此所述光学装置的功耗很低。
10.在所述第一方面的一种实现方式中,所述光学装置用于通过使所述弹性透镜变形来执行对焦操作和/或防抖操作。
11.此外,所述光学装置结构紧凑且功耗低。因此,所述光学装置非常适合安装在移动设备(例如,智能手机、平板电脑、笔记本电脑、手持相机等)等的摄像头模块中。
12.在所述第一方面的一种实现方式中,所述对焦操作导致所述弹性透镜的表面曲率发生变化。
13.通过这种方式,可以改变所述弹性透镜的折射率,即调整所述透镜,并且通常可以通过调整所述弹性透镜来执行光折射操作。这使得所述光学装置能够执行对焦和/或防抖操作。
14.在所述第一方面的一种实现方式中,所述光学装置还包括:保持结构,附接到所述弹性透镜;其中,所述活动结构和所述保持结构在所述弹性透镜的相对侧上附接到所述弹性透镜。
15.所述保持结构使所述弹性透镜保持稳定,并确保所述弹性透镜能够以精确、可控的方式变形。
16.在所述第一方面的一种实现方式中,所述一根或多根sma线包括一根或多根第一组sma线,其中,所述一根或多根第一组sma线用于沿第一轴移动所述活动结构,从而改变所述弹性透镜的表面曲率。
17.本发明中的“一组sma线”可以包括一根或多根sma线。换言之,一组或多组sma线可以仅包括一根sma线。“一组sma线”可以定义为一起操作的一根或多根sma线,例如,以相同的驱动电流或施加电压进行操作。在施加驱动电流或电压的情况下,“一组sma线”中的多根sma线可以都是相同类型(例如,可以具有相同的直径和/或长度和/或材料特性等),从而表现出相同或类似的长度收缩特性。
18.在所述第一方面的一种实现方式中,所述光学装置还包括一个或多个弹性元件,用于沿所述第一轴向所述活动结构上施加力。
19.具体而言,所述一个或多个弹性元件用于沿所述第一轴提供回弹力。因此,所述弹性元件与所述一根或多根sma线之间具有对抗效应。
20.在所述第一方面的一种实现方式中,所述光学装置还包括一个或多个传感器,所述传感器用于测量所述活动结构的位置。
21.具体而言,所述一个或多个传感器可以是一个或多个霍尔传感器,并且使得所述光学装置能够执行非常精确的对焦和/或防抖操作。
22.在所述第一方面的一种实现方式中,所述活动结构包括基座部件和倾斜部件,其中,所述倾斜部件耦合到所述基座部件,并且可围绕第二轴相对于所述基座部件倾斜并连
接到所述弹性透镜;所述一根或多根sma线包括多根第二组sma线,所述多根第二组sma线用于围绕所述第二轴倾斜所述倾斜部件,从而围绕所述第二轴倾斜所述弹性透镜。
23.所述基座部件可以具有活动部件,并且可以负责执行所述光学装置的对焦操作。倾斜部件可以负责执行所述光学装置的光学防抖操作。然而,所述两个部件可以耦合,因此可以同时执行这两种光学操作。所述基座部件和所述倾斜部件可以与所述一根或多根sma线一起形成所述光学装置的基于sma的执行器,即用于驱动/调整所述弹性透镜。具体而言,所述第二组sma线可以用于以2.5
°
至4
°
之间的角度围绕所述第二轴倾斜所述弹性透镜。
24.在所述第一方面的一种实现方式中,所述倾斜部件包括:第一构件,所述第二组sma线附接到所述第一构件;第二构件,所述第二构件耦合到所述第一构件,并且可围绕第三轴相对于所述第一构件倾斜并连接到所述弹性透镜。
25.在所述第一方面的一种实现方式中,所述一根或多根sma线包括多根第三组sma线,所述多根第三组sma线连接到所述第二构件,且用于围绕所述第三轴倾斜所述第二构件,从而围绕所述第三轴倾斜所述弹性透镜。
26.具体而言,所述第三组sma线可以用于以2.5
°
至4
°
之间的角度围绕所述第三轴倾斜所述弹性透镜。所述一根或多根第三组sma线可以包括或者可以是所述一根或多根第二组sma线。
27.在所述第一方面的一种实现方式中,所述活动结构还包括轴承,用于引导所述第二构件倾斜。
28.这使得能够更精确、更好地控制所述光学装置的光学防抖操作。
29.在所述第一方面的一种实现方式中,所述基座部件与所述倾斜部件机械耦合。因此,所述倾斜部件可以跟随所述基座部件发起的移位运动,而所述基座部件可以不跟随所述倾斜部件发起的倾斜运动。
30.在所述第一方面的一种实现方式中,所述基座部件和所述倾斜部件用于选择性地独立或同时移动。
31.这意味着,所述活动结构的两个部件可以彼此独立、按顺序或同时移动。
32.在所述第一方面的一种实现方式中,所述光学装置还包括:镜筒,其中,所述弹性透镜布置在所述镜筒的一端,所述活动结构布置在所述镜筒周围。
33.所述镜筒可以包括一个或多个其它透镜(即,除所述弹性透镜以外的透镜),例如一个或多个可移动和/或固定透镜,或者其它光学元件(如滤光片)。设置在所述镜筒中的所述一个或多个其它透镜和/或光学元件可以与所述弹性透镜一起工作,以便执行所述光学装置的对焦和/或光学防抖操作。
34.本发明的第二方面提供了一种光学系统,包括:图像传感器;根据所述第一方面或其任何实现方式所述的光学装置,用于在所述图像传感器上生成图像;其中,所述光学装置用于通过移动所述活动结构来执行对焦操作和/或防抖操作。
35.对焦操作可以是包括(或旨在)将图像聚焦在所述图像传感器上的操作。防抖操作可以是包括(或旨在)消除所述图像传感器上的图像模糊(特别是由透镜抖动导致的模糊)的操作。所述第二方面的光学系统具有所述第一方面的光学装置的上述所有优点和效果。
36.本发明的第三方面提供了一种用于执行对焦操作和/或防抖操作的方法,所述方法包括:驱动一根或多根sma线,以改变其长度,其中,所述sma线耦合到活动结构,所述活动
结构连接到弹性透镜,所述sma线的所述长度变化导致所述活动结构发生移动,所述活动结构的所述移动使所述弹性透镜变形。
37.所述方法可以通过操作所述第一方面或其实现方式的所述光学装置来执行,特别是通过驱动所述一根或多根sma线。所述方法还可以通过操作所述第二方面或其实现方式中的光学系统的光学装置来执行。所述方法可实现与上述相同的优点和效果。
38.总之,本发明的实施例描述了一种用于光学装置或系统(例如在移动相机内部)的机电执行装置,所述光学装置或系统包含(基于变形的)可调透镜。本发明的实施例可以利用三个叠放的且相对移动的部件(即,所述基座部件的活动部件和所述倾斜部件的两个构件)。这些部件可以由所述一根或多根sma线(特别是不同组的sma线)悬挂。
39.所述基座部件(底部,即最靠近图像传感器)可用于执行z轴运动(即,在垂直于图像传感器平面的方向上的移位,所述移位分别增加或减小所述基座部件与所述图像传感器之间的距离),以执行对焦操作。所述操作可以利用自测量能力,例如通过一个或多个霍尔传感器实现。所述倾斜部件的两个构件可用于执行沿x轴和y轴(其中,x轴、y轴和z轴互相垂直并形成坐标系)的倾斜运动。
40.所述活动部件可以具有与所述弹性透镜耦合的连接件,所述弹性透镜的光学表面因所产生的运动以及所产生的折射率变化而变形。适当的悬架和紧凑的耦合结构可以设置在所述光学装置的部件之间,注意操作、组装和可靠性方面。
41.所述光学装置产生的力很大、驱动精度好且速度快,可以使所述弹性透镜产生变形。此外,由于可以避免相邻磁场之间的干扰,因此电磁抗扰性也非常有利的,例如当所述系统组合成多摄像头系统时。
42.需要说明的是,本技术中描述的所有设备、元件、单元和模块可以通过软件或硬件元件或其任何类型的组合实现。本技术中描述的各种实体执行的所有步骤和所描述的将由各种实体执行的功能旨在表明相应的实体用于执行相应的步骤和功能。虽然在以下具体实施例的描述中,外部实体执行的具体功能或步骤没有在执行具体步骤或功能的实体的具体详述元件的描述中反映,但是技术人员应清楚,这些方法和功能可以通过相应的硬件或软件元件或其任何组合实现。
附图说明
43.结合所附附图,下面具体实施例的描述阐述上述本发明的各方面及实现方式。
44.图1示出了本发明实施例提供的光学装置;
45.图2示出了本发明实施例提供的光学装置;
46.图3示意性地示出了本发明实施例提供的布置在图像传感器上的光学装置;
47.图4示出了本发明实施例提供的光学系统;
48.图5示出了本发明实施例提供的光学装置的保持结构和活动结构的一部分;
49.图6(a)和图6(b)示出了本发明实施例提供的用于执行对焦操作的光学装置的活动结构的移动;
50.图7示出了本发明实施例提供的光学装置的活动结构的基座部件;
51.图8示出了本发明实施例提供的用于执行光学防抖操作的光学装置的活动结构的移动;
52.图9示出了本发明实施例提供的光学装置的活动结构的倾斜部件;
53.图10示出了本发明实施例提供的光学装置的活动结构的倾斜部件。
具体实施方式
54.图1示出了本发明实施例提供的光学装置100。所述光学装置100适合用于光学系统400(参见图4),例如用于光发射装置或光接收装置(如摄像头模块)。具体而言,所述光学装置100可用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动设备的摄像头模块中。
55.所述光学装置100包括:弹性透镜101;连接到所述弹性透镜101的活动结构102;耦合到所述活动结构102的一根或多根sma线103。
56.可以操作所述一根或多根sma线103以改变其长度104,即可以操作每根sma线103以改变其长度104,例如通过驱动电流或电压。因此,所述一根或多根sma线103中的每一根可以独立于至少一根其它sma线103操作/驱动,或者与至少一根其它sma线同时操作/驱动,以改变其长度104。一根或多根sma线103还可以分组为一组或多组sma线103,所述一组或多组sma线103可以通过相同的驱动电流或电压操作。所述一根或多根sma线103的所述长度变化104可以全部相同或不同。所述一根或多根sma线103的所述长度变化104导致所述活动结构102发生移动105。不同的sma线103或各组sma线103可以耦合到所述活动结构102的不同部件,并且可以分别仅使所述活动结构102的该部件发生移动105。例如,一组sma线103可导致所述活动结构102的一个或多个部件发生移位运动,而另一组sma线可导致所述活动结构102在被驱动时其一个或多个部件发生倾斜运动。
57.所述活动结构102或所述活动结构102的一个或多个部件的任何移动105都会导致所述弹性透镜101发生一定变形106。所述弹性透镜101的变形106可用于执行对焦操作和/或光学防抖操作。
58.众所周知,sma(以及所述一根或多根sma线103)的特征在于两相之间的结构转变,即所谓的马氏体相和所谓的奥氏体相,前者在较低温度下具有稳定性,后者在较高温度下具有稳定性。sma有四种温度:mf、ms、as、af。mf是sma完全处于马氏体相(即具有马氏体结构)所低于的温度;af是sma完全处于奥氏体相(即具有奥氏体结构)所高于的温度。可以对由sma制成的线(也称为sma线)进行训练,以在温度从低于mf变为高于af时改变其形状,反之亦然。sma线的加工和训练是该领域广为人知的程序,如可追溯到2004年秋季训练部分“me559—智能材料与结构”(me559-smart materials and structures)的论文“形状记忆合金形状训练教程”(shape memory alloy shape training tutorial)所示。
59.而且众所周知,由sma制成的线(例如,所述一根或多根sma线103)在等于或高于奥氏体起始温度as的温度时开始缩短,并且在等于或高于奥氏体最终温度af的温度下加热时达到其最终长度。
60.在传统光学装置中,通常将整个光学(透镜)堆栈向上/向下移动(z方向)以执行对焦操作和/或移动整个镜筒(在x-y平面中)以执行光学防抖操作(例如,由vcm执行器驱动)。与传统光学装置相比,所述光学装置100基于可调弹性透镜101,可以通过所述活动结构102和所述一根或多根sma线103来驱动。因此,所述活动结构102和所述一根或多根sma线103可以形成所述弹性透镜101的执行器,适合独立或同时执行对焦和/或光学防抖操作。
61.图2示出了本发明实施例提供的光学装置100,该实施例构建于图1所示实施例的
基础上。这意味着,图2示出了图1所示光学装置100的更多可选细节。
62.具体而言,优选地,所述光学装置100的弹性透镜101可以位于不可移动的镜筒203的顶部。所述弹性透镜101还可以连接到保持结构200。所述保持结构200可以是或者可以附接到所述光学装置100的外壳等固定结构。所述保持结构200也可以是所述弹性透镜101的一部分,在这种情况下,所述弹性透镜101可以通过所述保持结构200连接到所述外壳。所述保持结构200可以在与所述活动结构102相对的一侧上附接到所述弹性透镜101,其中,所述活动结构102用于实现对焦和/或防抖操作。所述弹性透镜101的形状可以是具有两个相对表面的圆盘或另一种扁平元件。图2示出了处于未变形状态的弹性透镜101,即具有两个平坦且平行的相对表面,所述保持结构200和所述活动结构102分别附接到所述表面上。然而,所述弹性透镜101当然可以通过移动所述活动结构102来变形,这尤其会改变所述弹性透镜101的至少一个表面的表面曲率。
63.所述活动结构102可以包括基座部件201和倾斜部件202。所述倾斜部件202耦合到所述基座部件201并连接到所述弹性透镜101。所述倾斜部件202可以包括第一构件202a(下部)和第二构件202b(上部),它们彼此耦合,其中,所述第二构件202b连接到所述弹性透镜101。所述倾斜部件202可相对于所述基座部件201倾斜。所述基座部件201可相对于所述弹性透镜101移动,具体而言可以具有以这种方式移动的活动部件201a,并且可以包括非活动部件201b,以便为所述活动部件201a提供硬止挡。
64.图3示意性地示出了图2所示的光学装置100,其布置在图像传感器300上。所述图像传感器300可以属于包括所述光学装置100的光学系统400(参见图4),但在实施例中也可以属于所述光学装置100。
65.图3还示出了如何将所述活动结构102的倾斜部件202的第二构件202b和所述保持结构200布置在所述弹性透镜101的相对侧上,以及如何将所述弹性透镜101布置在所述镜筒203的上方。所述镜筒203和所述弹性透镜101可以布置在所述图像传感器300上。所述光学装置100可以相对于所述图像传感器300布置,使得其能够在所述图像传感器300上生成图像。具体而言,可以布置和配置所述光学装置100,使得其能够在所述图像传感器300上执行图像的对焦操作和/或光学防抖操作,尤其是通过驱动所述sma线103(未示出)移动/控制所述活动结构102。
66.图4示出了本发明实施例提供的光学系统400,所述光学系统包括图3中所示的光学装置100和图像传感器300。所述光学装置100布置在所述光学系统400中,使得其能够在所述图像传感器300上生成图像。
67.所述光学系统400还可以包括外壳401,所述外壳分别保护所述光学装置100和所述图像传感器300。此外,所述光学系统400可以包括图像传感器板301,所述图像传感器300布置并支撑在所述图像传感器板301上。可选地,传感器盖302可以布置在所述图像传感器300和所述光学装置100之间。所述传感器盖302可以包括滤光片,例如红外滤光片或法布里-珀罗滤光片。所述光学装置100的具体设计可以如图2所示,即它可以包括所述保持结构200、所述弹性透镜101和所述活动结构102(其具有所述基座部件201和所述倾斜部件202)。此外,所述光学装置100的所述镜筒203可以包括多个透镜402,尤其是一个或多个可移动和/或固定透镜。所述镜筒203还可以包括其它光学元件,如滤光片。
68.图5示出了所述活动结构102的倾斜部件202的第二构件202b(白色)和保持结构
200(黑色)的示例。值得注意的是,在一实施例中,所述弹性透镜101可以包括所述保持结构200和/或所述第二构件202b,或者可以与这些部件中的任意一个形成整体。具体而言,所述保持结构200和所述第二构件202b的形状都可以遵循所述弹性透镜101的形状的轮廓,例如,对于盘状弹性透镜101,它们的形状可以是环状(在俯视图中)。此外,所述保持结构200和所述第二构件202b都可以包括多个臂500,例如分别包括四个臂500,这些臂围绕其环状结构布置,特别是以90
°
的固定间隔布置。所述保持结构200的所述臂500可用于将其附接到固定结构,例如外壳401。所述第二构件202b的所述臂500可用于将所述倾斜部件202附接到所述弹性透镜101,使得可以通过在多个方向上(例如,x-y平面)倾斜所述倾斜部件202,来倾斜所述弹性透镜101。具体而言,通过移动所述第二构件202b的所述臂500中的一个或多个臂,可以因此改变所述弹性透镜101的形状,特别是通过变形106。所述弹性透镜101产生的(变形)形状可以在光学上实现对焦和/或光学防抖操作。因此,所述活动结构102优选地设计为具有两个独立的活动部件(分别为所述基座部件201(其活动部件201a)和所述倾斜部件202),它们可以独立或同时工作以分别执行这些操作。
69.图6(a)和图6(b)示出了本发明实施例提供的光学装置100的活动结构102的移动(尤其是所述基座部件201的移动/移位),以执行对焦操作。
70.可用于驱动所述对焦操作的所述活动结构102的基座部件201布置在所述图像传感器300上。一组或多组sma导线103可以耦合到所述基座部件201,以便移动其活动部件201a。具体而言,可以驱动所述活动部件201a以及与其耦合的所述倾斜部件202一起垂直于所述图像传感器300(例如,z方向)移动。因此,所述活动部件201a可以相对于所述基座部件201的非活动部件201b移动。所述基座部件201的所述非活动部件201b可以为所述活动部件201a提供硬止挡。
71.在断电状态下(参见图6(a)),所述基座部件201可以处于其最大z位置(即,与所述图像传感器300的距离),从而使得所述活动结构102的活动部件与所述保持结构200之间的距离为最小可能距离。在该位置,所述弹性元件101可以处于变形状态。
72.当对焦操作处于活动状态时,即处于通电状态时(参见图6(b)),图像信号处理器(image signal processor,isp)可以将所述基座部件201驱动到指定位置,目的是在图像传感器300上捕获可能的最佳(最清晰)图像。具体而言,所述isp可以驱动一根或多根sma线103。通过一根或多根sma线103(例如,属于连接到所述基座部件201的第一组sma线103)驱动电流时,所述基座部件201的所述活动部件201a可以平行于所述镜筒203移动105,即朝向或远离所述图像传感器300(例如,z方向)。所述移动105可以直接连接到所述倾斜部件202,使得其跟随所述移动105。所述基座部件201可以采用以下设计:例如,所述移动105使附接到所述弹性透镜101的所述第二构件202b的所有臂500(如图5所示)同时发生移动105。因此,所有臂500可以具有相同的行程。所述活动部件201a的最大全行程可以受到所述非活动部件201b提供的硬止挡的限制,这对于保护所述基座部分201的执行器在装置测试中执行跌落测试时免受损坏非常重要。
73.图7示出了可用于图6(a)和图6(b)所示光学装置100中的基座部件201的示例性实现方式。可以将力引入所述基座部件201的所述活动部件201a,从而使指定位置保持断电状态,例如通过向所述基座部件201的所述活动部件201a施加弹簧载荷。这可以通过偏置弹簧700来实现,例如通过叶片或螺旋弹簧来实现。可以通过供应电流进行焦耳加热等收缩原始
线长1%-4%的一根或多根sma线103(例如,所述第一组sma线103)可以附接到所述基座部件201的所述非活动部件201b(例如,使用压接连接701),并且可以附接到所述基座部件201的所述活动部件201a。因此,所述一根或多根sma线103的收缩(长度变化104)将迫使所述活动部件201a朝向所述非活动部件201b。因此,所述一根或多根sma线103施加的力可以与所述偏置弹簧700产生对抗效应,所述偏置弹簧用于将所述活动部件201a推向其最大z位置(在图7中向上)。
74.图8示出了本发明实施例提供的用于执行光学防抖操作的光学装置100的活动结构101的移动(尤其是所述倾斜部件202的倾斜)。
75.所述活动结构102的所述倾斜部件202可以包括与一根或多根sma导线103(例如,第二组sma导线103)附接的所述第一构件202a(下部),并且还可以包括耦合到所述第一构件202a的所述第二构件202b。在所述倾斜部件202的示例性实现方式中,所述第二组sma线103可以用于倾斜所述倾斜部件202,即围绕轴800一起倾斜所述第一和第二构件202a和202b(移动105),从而使所述弹性透镜101围绕所述轴800倾斜。然而,在另一实现方式中,所述第二构件202b也可以相对于所述第一构件202a倾斜,如下文进一步描述。
76.所述倾斜部件202可以具体采用以下设计:其第一构件202a安装在所述基座部件201的活动部件201a的顶部,所述第二构件202b附接到所述弹性透镜101。在断电状态下,所述倾斜部件202以及与其耦合的sma线103(光学防抖执行器)可能不会对移动特性产生任何力。例如,在通电状态下,可以使用四根sma线103围绕限定的枢轴点以摆动模式操作所述倾斜部件202。总摆角可以位于2.5
°
到4
°
之间。因此,所述sma线103可以推拉所述两个构件202a和202b。
77.图9和图10示出了倾斜部件202的示例性实现方式。所述第二构件202b可以相对于所述第一构件202a倾斜。所述第二构件202b连接到所述弹性透镜101。具体而言,耦合到所述倾斜部件202的一根或多根sma线103(例如,第三组sma线103)可以用于围绕轴1000倾斜所述第二构件202b,从而围绕所述轴1000倾斜所述弹性透镜101。
78.例如,对于x和y摆动操作,可以使用两根sma线103,如图9所示。所述倾斜部件202的所述第二构件202b可以采用以下设计:在使所述移动遵循给定圆形轮廓(参见图10)的结构的情况下,所述摆动是连续的。所述移动105的引导可以通过滚珠轴承或滑动轴承来实现。
79.通过所述弹性透镜101等可调透镜来实现光学防抖和对焦操作时,这些操作的行程要求比传统要求高出3到8倍,其中,力高出3到10倍,不过动态要求没有传统光学器件那样苛刻。因此,所述一根或多根sma线103的性能(较大的力/较大的行程)可提供最佳封装和力规格,并且也有利于驱动更大的弹性透镜101。此外,感测所述活动结构102的位置,即确定其移动105,使得能够省略额外的位置传感器,以实现更小的封装,如目前对智能手机所要求的那样。
80.综上所述,本发明的实施例提供了一些主要优点,列举如下:
81.·
所述光学装置100具有经过优化的机电架构,所述结构利用sma线技术来驱动所述弹性透镜101。这使得能够通过应用垂直运动(所述基座部件201的所述活动部件201a的线性运动)来执行对焦操作,并通过所述倾斜部件202的倾斜运动来执行防抖操作。
82.·
所述活动结构102至少是3层驱动结构(活动部件201a、第一构件202a和第二构
件202b),其能够分隔这些运动,从而形成易于控制且没有相互干扰的系统。
83.·
所述光学装置100的关键系统部件之间具有经过优化的机械布置:所述弹性透镜101的驱动机构包括所述一根或多根sma线103并提供用于静态光学器件的安装基座,其中,所述光学器件包含壳体(镜筒203)等。这进一步为所述弹性透镜101提供了安装基座。所述弹性透镜101可以包含变形部分和产生变形(即用于耦合到所述驱动机构)的构件。
84.·
所述光学装置100中的所述驱动机构可以产生较大的力(数百mn),用于使所述弹性透镜101产生较大变形并执行增强对焦和防抖操作。
85.·
所述光学装置100可以精确且灵敏地控制所述对焦操作,这可以通过使用霍尔传感器测量运动来实现。
86.·
所述光学装置100还可以产生所述倾斜部件202的受控倾斜运动,例如沿着弯曲轨道,其中,所述枢轴点可以布置在所述弹性透镜101的光学变形表面附近,以便最小化侧向应力。
87.·
所述光学装置100的所述驱动机构对相邻磁场具有电磁抗扰性,所述磁场可能由使用vcm执行器的摄像头模块产生。这种抗电磁干扰的特性体现在多模组组装的场景。
88.已经结合作为示例的各种实施例以及实现方式描述了本发明。但是,根据对附图、本发明和独立权利要求的研究,本领域技术人员在实践所要求保护的发明时,能够理解和实现其它变型。在权利要求书以及说明书中,词语“包括”不排除其它元件或步骤,且不定冠词“一个”不排除多个。单个元件或其它单元可满足权利要求书中所列举的若干实体或项目的功能。在互不相同的从属权利要求中列举一些措施并不表示这些措施的组合不能用于有益的实现方式。
再多了解一些

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