專(zhuān)利名稱(chēng)：鏡片驅(qū)動(dòng)裝置及鏡頭模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鏡片驅(qū)動(dòng)裝置，以及涉及一種使用該鏡片驅(qū)動(dòng)裝置的鏡頭模組。
背景技術(shù)：
相機(jī)模組，通常包括至少一鏡頭模組以及一與鏡頭模組相對(duì)設(shè)置的影像感測(cè)器，在各種 用途的攝像裝置中得到廣泛的應(yīng)用，相機(jī)模組內(nèi)置于各種便攜式電子裝置，例如手機(jī)、攝錄 機(jī)、電腦中，更是得到眾多消費(fèi)者的青睞。
鏡頭模組通常包括一鏡筒及容置于鏡筒內(nèi)的若干鏡片、光圈片等元件。如《光電工程》 2003年2月，第30巻第1期上發(fā)表的《用步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)連續(xù)變焦距光學(xué)鏡頭的變焦控制》 一文 所述，目前光學(xué)鏡頭變焦主要是采用凸輪機(jī)構(gòu)或步進(jìn)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)鏡片移動(dòng)，然而，凸輪機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)復(fù)雜、步進(jìn)電機(jī)重量、體積均較大，而且也耗費(fèi)較大電量。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，提供一種避免使用凸輪機(jī)構(gòu)或步進(jìn)電機(jī)的鏡片驅(qū)動(dòng)裝置，以及使用該鏡片驅(qū) 動(dòng)裝置的鏡頭模組實(shí)為必要。
一種鏡片驅(qū)動(dòng)裝置，其包括一基板、 一導(dǎo)引裝置以及若干熱驅(qū)動(dòng)器。所述導(dǎo)引裝置用于 承載至少一鏡片。每一個(gè)該熱驅(qū)動(dòng)器均具有一熱臂及一冷臂，每一個(gè)該熱驅(qū)動(dòng)器的熱臂及冷 臂分別具有一固定于所述基板上的固定端，以及一與該固定端相對(duì)的自由端，熱臂與冷臂的 自由端相互連接后與所述導(dǎo)引裝置相連，每一個(gè)該熱驅(qū)動(dòng)器的熱臂與冷臂排列方向與所述至 少一鏡片光軸方向相同，在熱膨脹作用下，熱臂向冷臂彎曲，從而促使所述導(dǎo)引裝置沿所述 至少一鏡片光軸方向移動(dòng)。
一種鏡頭模組，其包括一鏡筒、至少一鏡片、 一基板、 一導(dǎo)引裝置以及若干熱驅(qū)動(dòng)器。 所述導(dǎo)引裝置承載所述至少一鏡片。每一個(gè)該熱驅(qū)動(dòng)器均具有一熱臂及一冷臂，每一個(gè)該熱 驅(qū)動(dòng)器的熱臂及冷臂分別具有一固定于所述基板上的固定端，以及一與該固定端相對(duì)的自由 端，熱臂與冷臂的自由端相互連接后與所述導(dǎo)引裝置相連，每一個(gè)該熱驅(qū)動(dòng)器的熱臂與冷臂 排列方向與所述至少一鏡片光軸方向相同，在熱膨脹作用下，熱臂向冷臂彎曲，從而促使所 述導(dǎo)引裝置沿所述至少一鏡片光軸方向移動(dòng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述鏡片驅(qū)動(dòng)裝置中，所述若干熱驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成一陣列，其自由端均與 導(dǎo)引桿相連，熱驅(qū)動(dòng)器陣列受熱后，其熱臂均比冷臂膨脹量大，從而熱臂均向冷臂彎曲，如此推動(dòng)導(dǎo)引桿移動(dòng)，即帶動(dòng)鏡片移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)鏡片的驅(qū)動(dòng)。該鏡片驅(qū)動(dòng)裝置可以驅(qū)動(dòng)鏡 片進(jìn)行對(duì)焦或變焦，從而鏡頭模組對(duì)焦或變焦可以避免使用凸輪機(jī)構(gòu)或步進(jìn)電機(jī)。


圖l是本發(fā)明的第一實(shí)施例提供的鏡頭模組示意圖。 圖2是本發(fā)明的第二實(shí)施例提供的鏡頭模組示意圖。 圖3是本發(fā)明的第三實(shí)施例提供的鏡頭模組局部剖示圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的鏡片驅(qū)動(dòng)裝置及鏡頭模組作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參閱圖l，本發(fā)明的第一實(shí)施例提供的鏡頭模組100包括一第一鏡片10，以及一用于驅(qū) 動(dòng)該第一鏡片10的鏡片驅(qū)動(dòng)裝置20。
所述第一鏡片10可以由塑料或玻璃制成，且可以為球面鏡片或非球面鏡片。所述第一鏡 片10邊緣對(duì)稱(chēng)延伸出兩個(gè)突出結(jié)構(gòu)12。
所述鏡片驅(qū)動(dòng)裝置20包括一平板狀硅基板22、兩個(gè)導(dǎo)引桿26、兩個(gè)多晶硅懸臂梁27以及 若干熱驅(qū)動(dòng)器28 (Thermal Actuator)。所述兩個(gè)導(dǎo)引桿26相對(duì)設(shè)置，所述兩個(gè)導(dǎo)引桿26在 其相背離的表面上開(kāi)設(shè)有若干第一凹槽260，在其相對(duì)的表面上分別開(kāi)設(shè)有一第二凹槽262。 所述兩個(gè)導(dǎo)引桿26的第二凹槽262作為鏡片承載部，所述第一鏡片10的兩個(gè)突出結(jié)構(gòu)12分別 嵌入該兩個(gè)第二凹槽262中。所述兩個(gè)多晶硅懸臂梁27應(yīng)用表面微機(jī)械(Surface Micromachining)加工而成，其一端與所述硅基板22鍵合，另一端與所述兩個(gè)導(dǎo)引桿26相連 。所述若干熱驅(qū)動(dòng)器28由多晶硅材質(zhì)應(yīng)用表面微機(jī)械加工而成，所述若干熱驅(qū)動(dòng)器28均具有 一熱臂282及一冷臂284，且熱臂282比冷臂284寬度尺寸窄，每一個(gè)該熱驅(qū)動(dòng)器28的熱臂282 及冷臂284的一端作為固定端與所述硅基板22鍵合并電性連接，另一端作為自由端且相互連 接后收容入所述兩個(gè)導(dǎo)引桿26的一第一凹槽260中。所述若干熱驅(qū)動(dòng)器28構(gòu)成一驅(qū)動(dòng)器陣列 ，若干熱驅(qū)動(dòng)器28的所有熱臂282均位于同一側(cè)，所有冷臂284均位于同一側(cè)，熱臂282與冷 臂284排列方向與所述第一鏡片10的光軸方向相同。
由于所述若干熱驅(qū)動(dòng)器28的熱臂282比冷臂284窄，因而熱臂282比冷臂284電阻高，當(dāng)熱 臂282及冷臂284分別通入一電流時(shí)，熱臂282比冷臂284產(chǎn)生的熱要多，因而熱臂282比冷臂 284膨脹量大。而由于熱臂282與冷臂284的一端均固定在所述硅基板22上，另一端連接在一 起，因此膨脹量大的熱臂282均向冷臂284彎曲，從而產(chǎn)生推動(dòng)所述兩個(gè)導(dǎo)引桿26移動(dòng)的作用 力，如此帶所述第一鏡片10移動(dòng)。通過(guò)改變所述若干熱驅(qū)動(dòng)器28的熱臂282及冷臂284的材質(zhì) 電阻率或通過(guò)改變電流，可以控制熱臂282向冷臂284彎曲的程度，也即控制兩個(gè)導(dǎo)引桿26及第一鏡片10可以移動(dòng)的距離。所述兩個(gè)多晶硅懸臂梁27為薄板片形式，具有彈性，且其比螺 旋線(xiàn)圈形式的彈簧彈性系數(shù)穩(wěn)定。所述兩個(gè)多晶硅懸臂梁27可以使所述兩個(gè)導(dǎo)引桿26及第一 鏡片10沿該第一鏡片10的光軸方向移動(dòng)，不會(huì)偏斜。
當(dāng)所述若干熱驅(qū)動(dòng)器28沒(méi)有電流通過(guò)時(shí)，所述熱臂282及冷臂284逐漸恢復(fù)平衡狀態(tài)，從 而帶動(dòng)所述兩個(gè)導(dǎo)引桿26及第一鏡片10回復(fù)至先前位置。所述鏡片驅(qū)動(dòng)裝置20從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng) 第一鏡片10的目的。
可以理解的是，上述兩個(gè)多晶硅懸臂梁27也可以由其它半導(dǎo)體材料制成的懸臂梁所取代 。上述兩個(gè)導(dǎo)引桿26可以整合成一個(gè)較寬的導(dǎo)引桿形式。該一個(gè)較寬的導(dǎo)引桿同樣與多個(gè)熱 驅(qū)動(dòng)器28配合。
請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明的第二實(shí)施例提供的鏡頭模組200示意圖。所述鏡頭模組200與鏡 頭模組100基本相同，而區(qū)別在于鏡頭模組200的鏡片驅(qū)動(dòng)裝置20a中，使用一與兩個(gè)導(dǎo)引 桿26a連接的中空?qǐng)A筒264作為鏡片承載部。該中空?qǐng)A筒264兩相對(duì)內(nèi)壁分別開(kāi)設(shè)有一溝槽 266，用于與第一鏡片10a的兩突出結(jié)構(gòu)12a配合。
所述中空?qǐng)A筒264內(nèi)還可以裝設(shè)入一光圈片、 一濾光片以及其它光學(xué)鏡片等(圖未示) 。所述鏡頭模組100及200均可以直接整合到一相機(jī)本體(圖未示)中，所述鏡片驅(qū)動(dòng)裝置 20及20a用于驅(qū)動(dòng)第一鏡片10及10a相對(duì)相機(jī)本體內(nèi)影像感測(cè)元件移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)焦驅(qū)動(dòng)。
請(qǐng)參閱圖3，為本發(fā)明的第三實(shí)施例提供的鏡頭模組300示意圖。所述鏡頭模組300包括 一第一鏡片10b及用于驅(qū)動(dòng)該第一鏡片10b的鏡片驅(qū)動(dòng)裝置20b， 一第二鏡片30，以及一鏡筒 40。
所述鏡片驅(qū)動(dòng)裝置20b包括有硅基板22b、導(dǎo)引桿26b、多晶硅懸臂梁27b以及熱驅(qū)動(dòng)器 28b。所述鏡片驅(qū)動(dòng)裝置20b與上述鏡片驅(qū)動(dòng)裝置20a基本相同，而區(qū)別在于硅基板22b為與 鏡筒40內(nèi)壁相適應(yīng)的圓筒形狀且兩端開(kāi)口；兩個(gè)導(dǎo)引桿26b與中空?qǐng)A筒264b—體成型，多晶 硅懸臂梁27b與中空?qǐng)A筒264b連接。所述硅基板22b貼附固定在鏡筒40內(nèi)。所述第二鏡片30直 接固定在所述鏡筒40內(nèi)，并與所述第一鏡片10b光軸對(duì)準(zhǔn)。所述鏡片驅(qū)動(dòng)裝置20b驅(qū)動(dòng)第一鏡 片10b移動(dòng)，從而整個(gè)鏡頭模組300可以實(shí)現(xiàn)變焦。所述鏡頭模組300可以整合到一相機(jī)本體 (圖未示)中。
可以理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu) 思做出其它各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求
權(quán)利要求1一種鏡片驅(qū)動(dòng)裝置，其包括一基板；一導(dǎo)引裝置，所述導(dǎo)引裝置用于承載至少一鏡片；以及若干熱驅(qū)動(dòng)器，每一個(gè)該熱驅(qū)動(dòng)器均具有一熱臂及一冷臂，每一個(gè)該熱驅(qū)動(dòng)器的熱臂及冷臂分別具有一固定于所述基板上的固定端，以及一與該固定端相對(duì)的自由端，熱臂與冷臂的自由端相互連接后與所述導(dǎo)引裝置相連，每一個(gè)該熱驅(qū)動(dòng)器的熱臂與冷臂排列方向與所述至少一鏡片光軸方向相同，在熱膨脹作用下，熱臂向冷臂彎曲，從而促使所述導(dǎo)引裝置沿所述至少一鏡片光軸方向移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求l所述的鏡片驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述基板為平 板狀或圓筒狀。
3.如權(quán)利要求l所述的鏡片驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述導(dǎo)引裝置 包括兩個(gè)導(dǎo)引桿，該兩個(gè)導(dǎo)引桿相對(duì)設(shè)置，該兩個(gè)導(dǎo)引桿相背離的表面上開(kāi)設(shè)有若干第一凹 槽，每一個(gè)所述熱驅(qū)動(dòng)器的熱臂及冷臂的自由端相互連接后收容入所述至少一導(dǎo)引桿的一第 一凹槽中。
4.如權(quán)利要求3所述的鏡片驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述兩個(gè)導(dǎo)引 桿相對(duì)的表面上分別開(kāi)設(shè)有至少一第二凹槽，所述至少一鏡片兩相對(duì)側(cè)壁分別延伸出一突出 結(jié)構(gòu)，該兩個(gè)突出結(jié)構(gòu)分別嵌入所述兩個(gè)導(dǎo)引桿的第二凹槽中。
5.如權(quán)利要求3所述的鏡片驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述導(dǎo)引裝置 還包括一連接該兩個(gè)導(dǎo)引桿的兩端開(kāi)口的中空?qǐng)A筒，所述至少一鏡片收容在該中空?qǐng)A筒中。
6.如權(quán)利要求l所述的鏡片驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述鏡片驅(qū)動(dòng) 裝置還包括兩個(gè)懸臂梁，該兩個(gè)懸臂梁的一端均與所述基板連接，另一端分別與所述兩個(gè)導(dǎo) 引裝置的相應(yīng)位置連接。
7. 一種鏡頭模組，其包括一鏡筒及至少一鏡片，其特征在于，還包 括收容于所述鏡筒中的以下元件一基板；一導(dǎo)引裝置，所述導(dǎo)引裝置承載所述至少一鏡片；以及若干熱驅(qū)動(dòng)器，每一個(gè)該熱驅(qū)動(dòng)器均具有一熱臂及一冷臂，每一個(gè)該熱驅(qū)動(dòng)器的熱臂 及冷臂分別具有一固定于所述基板上的固定端，以及一與該固定端相對(duì)的自由端，熱臂與冷 臂的自由端相互連接后與所述導(dǎo)引裝置相連，每一個(gè)該熱驅(qū)動(dòng)器的熱臂與冷臂排列方向與所 述至少一鏡片光軸方向相同，在熱膨脹作用下，熱臂向冷臂彎曲，從而促使所述導(dǎo)引裝置沿 所述至少一鏡片光軸方向移動(dòng)。
8.如權(quán)利要求7所述的鏡頭模組，其特征在于，所述基板為平板狀或圓筒狀。
9.如權(quán)利要求7所述的鏡頭模組，其特征在于，所述導(dǎo)引裝置包括 兩個(gè)導(dǎo)引桿，該兩個(gè)導(dǎo)引桿相對(duì)設(shè)置，該兩個(gè)導(dǎo)引桿相背離的表面上開(kāi)設(shè)有若干第一凹槽， 每一個(gè)所述熱驅(qū)動(dòng)器的熱臂及冷臂的自由端相互連接后收容入所述至少一導(dǎo)引桿的一第一凹 槽中。
10.如權(quán)利要求9所述的鏡頭模組，其特征在于，所述兩個(gè)導(dǎo)引桿相 對(duì)的表面上分別開(kāi)設(shè)有至少一第二凹槽，所述至少一鏡片兩相對(duì)側(cè)壁分別延伸出一突出結(jié)構(gòu) ，該兩個(gè)突出結(jié)構(gòu)分別嵌入所述兩個(gè)導(dǎo)引桿的第二凹槽中。
11.如權(quán)利要求9所述的鏡頭模組，其特征在于，所述導(dǎo)引裝置還包 括一連接該兩個(gè)導(dǎo)引桿的兩端開(kāi)口的中空?qǐng)A筒，所述至少一鏡片收容在該中空?qǐng)A筒中。
12.如權(quán)利要求7所述的鏡頭模組，其特征在于，所述鏡頭模組還包 括兩個(gè)懸臂梁，該兩個(gè)懸臂梁的一端均與所述基板連接，另一端分別與所述兩個(gè)導(dǎo)引裝置的 相應(yīng)位置連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鏡片驅(qū)動(dòng)裝置，其包括一基板、一導(dǎo)引裝置以及若干熱驅(qū)動(dòng)器。所述導(dǎo)引裝置承載至少一鏡片。每一個(gè)該熱驅(qū)動(dòng)器均具有一熱臂及一冷臂，每一個(gè)該熱驅(qū)動(dòng)器的熱臂及冷臂分別具有一固定于所述基板上的固定端，以及一與該固定端相對(duì)的自由端，熱臂與冷臂的自由端相互連接后與所述導(dǎo)引裝置相連，每一個(gè)該熱驅(qū)動(dòng)器的熱臂與冷臂排列方向與所述至少一鏡片光軸方向相同，在熱膨脹作用下，熱臂向冷臂彎曲，從而促使所述導(dǎo)引裝置沿所述至少一鏡片光軸方向移動(dòng)。本發(fā)明還提供使用所述鏡片驅(qū)動(dòng)裝置的鏡頭模組。
文檔編號(hào)F03G7/06GK101435907SQ200710202550
公開(kāi)日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2007年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月15日
發(fā)明者張仁淙 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司