[发明专利]具有形状记忆合金的镜头移位机构

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种镜头移位机构(lens displacement mechanism)，尤指一种通过形状记忆合金线(SMA线)与弹簧力来控制镜头的前/后移位以进行自动对焦，供可应用在一自动对焦镜头模块。

背景技术

目前使用的数字相机、具拍摄功能的手机、笔记型计算机等手持式电子装置上，常设有一可自动对焦(auto-focusing，简称AF)的微型相机(镜头)模块(compact camera module，简称CCM)，而所述的镜头模块基本上包含：一容腔(housing)；一由镜片群(lens group)与一镜头夹持部(lens holder)组成的镜头，其是套设在所述的容腔内且位于光轴上，并可朝接近物(object)的方向以滑动方式或螺旋转动方式进行移位；与一镜头移位(控制)机构(lensdisplacement/control mechanism)，主要用以驱动所述的镜头在光轴上产生滑动方式或螺旋转动方式的移位动作，以达成自动对焦的功效。

常见的现有镜头移位机构的设计包含有：一种称为压电马达(piezoelectricmotor)，其是利用压电(piezoelectric)材料原理形成，但一般所使用的压电材料无法耐受回焊(reflow)高温，而可耐受回焊高温的特别压电材料又相当昂贵；又一种称为音圈马达(voice coil motor，简称VCM)，其是利用电磁力与弹性件(如弹簧或弹片)配合形成，但在回焊(reflow)温度时将会损坏音圈马达或降低磁力，因此上述现有的压电马达与音圈马达在组装时都不可使用回焊，致在量产效率上受到限制；又一种具有形状记忆合金(shape memory alloy，简称为SMA)而形成者，其是利用一SMA装置(SMA device)，而通过SMA的「热缩冷涨」特性以驱使镜头产生移位效果，由于SMA可达5％收缩量，远大于一般材质的热涨冷缩变形量，且SMA可耐受回焊高温，致在组装时可使用回焊，故可增加组装产量而有具体实用价值。而目前在镜头移位机构的设计领域中已有甚多利用SMA的现有技术，如：US5,185,621A、US5,279,123A、US5,459,544A、US6,307,678B2、US6,449,434B1、WO2005001540、US20020136548、US2007058070、US2007047938、JP64000938、JP9127398、JP62067738、JP3196781、JP2006329111、JP2005275270、JP2005195998、JP2005156892、JP2004184775、JP2004129950、JP2004069986、JP2004038058、JP2000056208等，而上述各专利案虽然都是利用SMA作为镜头移位的驱动力，但所揭示的技术手段或驱动方式却各有不同；惟，上述各现有技术的结构大部分仍较为复杂，体积相对较大，不符合镜头模块的小型化要求，例如US6,449,434B1，其是利用一SMA线，使其两相对端固定住，并使其介于两相对端之间的中间活动段的长度向中间点(longitudinal mid-point)拉紧悬挂在一可枢转运动的制动器(actuator)的外缘一沟槽上以作为驱动施力点，而所述的制动器的外缘上另设一相对的凸梢并卡入一镜头夹持部(lens holder)的外缘一卡槽中以作为应力点，使可通过所述的SMA线热缩冷涨的特性以驱动所述的制动器(actuator)枢转一角度，使所述的制动器(actuator)上所述的相对的凸梢也同步枢转一角度，进而通过凸梢与镜头夹持部的外缘上卡槽之间的配合，而同步驱动所述的镜头夹持部枢转一角度，使镜头夹持部可通过其它结构如一上、中、下三段式阶梯结构而进入上、中、下三段不同的位置，以达成镜头移位并定位的调整功能，也就是达成镜头的对焦功能。由上可知，US6,449,434B1或其它现有技术虽然相同利用SMA线作为驱动力源，但却都须再通过其它连动装置如制动器(actuator)或其它相类似的杠杆装置等才能驱动镜头夹持部移位，也就是，现有技术在SMA线与镜头夹持部(lens holder)之间几乎都另设一连动装置，用以使SMA的收缩驱动力通过所述的连动装置而转换成镜头夹持部(lens holder)的驱动力；因此现有技术在SMA的应用上，其镜头移位(控制)机构的结构与运动方式过在复杂而不够简化，相对影响镜头模块小型化与降低成本的设计要求，不利于量产化，故仍有进一步改进空间。

发明内容