[發(fā)明專(zhuān)利]形狀記憶驅(qū)動(dòng)的線性致動(dòng)器和具有這種線性致動(dòng)器的光學(xué)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980090276.4
• 申請(qǐng)日: 2019-01-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113348394B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬科·埃羅馬基
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B7/02
• 分類(lèi)號(hào): G02B7/02;F03G7/06
• 代理公司: 廣州三環(huán)專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 胡麗平

一種線性致動(dòng)器(20)，包括：驅(qū)動(dòng)構(gòu)件(25)，耦合至細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金(Shape?Memory Alloy，SMA)構(gòu)件(，32，33，34)以驅(qū)動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)的透鏡或透鏡組；以及一種光學(xué)系統(tǒng)，包括這種致動(dòng)器。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及一種線性致動(dòng)器，包括：驅(qū)動(dòng)構(gòu)件，耦合至細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金（Shape-Memory Alloy，SMA）構(gòu)件以驅(qū)動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)的透鏡或透鏡組；以及一種光學(xué)系統(tǒng)，包括這種致動(dòng)器。

背景技術(shù)

本領(lǐng)域中使用基于壓電（SIDM）和VCM（磁線圈）的致動(dòng)系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)中的兩個(gè)或多個(gè)透鏡組，例如變焦攝像頭。這些通常需要長(zhǎng)行程距離（幾毫米），取決于變焦因子，并且離散移動(dòng)透鏡組（變焦，聚焦）通常需要兩個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器。

一些成像應(yīng)用需要長(zhǎng)行程致動(dòng)器才能工作，尤其是光學(xué)變焦應(yīng)用，其具有兩個(gè)或多個(gè)移動(dòng)透鏡組，每個(gè)透鏡組的行程為5 mm-7 mm。目前，帶有導(dǎo)螺桿和壓電致動(dòng)器（SIDM，Squiggle）的（步進(jìn)式）電機(jī)用作常用致動(dòng)器。然而，這些致動(dòng)器具有某些缺點(diǎn)，即價(jià)格（尤其是壓電）和可聽(tīng)噪聲（因?yàn)樗鼈儽憩F(xiàn)出高音調(diào)30 dBA-40 dBA電平噪聲，干擾靈敏麥克風(fēng)）。當(dāng)為光學(xué)變焦攝像頭選擇適合的致動(dòng)器時(shí)，尺寸和形狀因素也很重要，因?yàn)樗鼈兊谋緳C(jī)尺寸將變大。

在光學(xué)變焦攝像頭中，基于壓電（SIDM）和VCM（磁線圈）的致動(dòng)系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)或多個(gè)透鏡組，其中，至少一組用于變焦，一組用于聚焦。這種布置通常需要長(zhǎng)行程距離，例如幾毫米，取決于變焦因子，并且離散移動(dòng)透鏡組以分別進(jìn)行變焦和聚焦通常需要兩個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器。此外，由于這種布置包括移動(dòng)實(shí)際透鏡，因此占空間、速度慢且噪音大。

因此，這些已知的現(xiàn)有技術(shù)的致動(dòng)器具有幾個(gè)缺點(diǎn)，即價(jià)格（尤其是壓電）和可聽(tīng)噪聲（因?yàn)樗鼈儽憩F(xiàn)出高音調(diào)30 dBA-40 dBA電平噪聲，干擾靈敏麥克風(fēng)）。當(dāng)為光學(xué)變焦攝像頭選擇適合的致動(dòng)器時(shí)，尺寸和形狀因素也很重要，因?yàn)樗鼈兊谋緳C(jī)尺寸將變大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服或至少減少上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。

上述及其它目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)形式在從屬權(quán)利要求、具體說(shuō)明和附圖中顯而易見(jiàn)。

根據(jù)第一方面，提供了一種用于驅(qū)動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)的透鏡的致動(dòng)器，所述致動(dòng)器包括：殼體、驅(qū)動(dòng)構(gòu)件、至少第一細(xì)長(zhǎng)SMA構(gòu)件和第二細(xì)長(zhǎng)SMA構(gòu)件，其中

所述第一細(xì)長(zhǎng)SMA構(gòu)件在第一位置機(jī)電連接至所述殼體；

以及

在第一附接位置機(jī)電連接至所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件；

所述第二細(xì)長(zhǎng)SMA構(gòu)件在第二位置機(jī)電連接至所述殼體，其中

所述第二位置與所述第一位置不同；以及

在第二附接位置機(jī)電連接至所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件；

帶有側(cè)表面的桿，其中，所述桿可滑動(dòng)地容納在所述殼體的通道中；控制器，用于依次收縮并隨后展開(kāi)所述第一細(xì)長(zhǎng)SMA構(gòu)件和所述第二細(xì)長(zhǎng)SMA構(gòu)件，以通過(guò)傳導(dǎo)電流依次通過(guò)所述第一細(xì)長(zhǎng)SMA構(gòu)件和所述第二細(xì)長(zhǎng)SMA構(gòu)件來(lái)在所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件上施加循環(huán)移動(dòng)；

所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件在所述循環(huán)移動(dòng)期間與所述桿的所述側(cè)表面間歇摩擦接觸，其中，所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的所述循環(huán)移動(dòng)引起所述桿的線性移動(dòng)。