[发明专利]形状记忆合金致动器组件

说明书

一种致动器组件(1)，用于将诸如光学元件等的可移动元件(2)定位在相对于框架主体(3)沿移动轴(Z)的至少两个稳定位置之一中。致动器组件(1)具有多稳态定位机构(4)和多条形状记忆合金SMA线(5a、5b)。多稳态定位机构(4)附接到可移动元件(2)和框架主体(3)，并被布置成将可移动元件(2)和框架主体(3)的相互位置保持在沿移动轴(Z)的至少两个稳定位置之一。多条SMA线(5a、5b)附接到可移动元件(2)和框架主体(3)，并被布置成在致动时在可移动元件(2)和框架主体(3)之间施加力。

本申请要求2022年3月22日提交欧洲专利局、申请号为EP22163526.1、发明名称为“Shape-memory-alloy actuatorassembly”的欧洲专利申请的优先权，其全部内容通过应用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及一种致动器组件，用于将可移动(例如光学)元件定位在相对于框架主体沿移动轴(例如光学元件的光轴)的至少两个稳定位置之一。这种致动器组件可用于与移动电话中的变焦镜头一起操作。可移动元件则为透镜(组)，例如弹出式透镜，框架主体则为基础或模组框架，并且例如两个稳定位置沿透镜的光轴设置。

背景技术

用于变焦镜头的传统致动机构是使用旋转电机，例如DC电机，或步进电机和传动机构，例如美国专利公开US7,342,606中所述。在这个概念中，至少一个透镜组通过传动齿轮连接到驱动源(例如旋转电机)。通过致动驱动源，透镜组可以沿光轴连续移动。这种设计很复杂，并且占用的空间相当大。

美国专利公开US2020/0310224描述了一种使用形状记忆合金(Shape MemoryAlloy，SMA)线的连续变焦镜头致动器。透镜组由基于SMA的致动器沿光轴致动，其中致动器由多条SMA线组成。为了将镜头保持在一个位置，例如突出位置，功率必须在SMA线中持续耗散，这对于移动应用来说是不可取的，尤其是在长时间使用长焦距的相机期间。

发明内容

本发明寻求提供一种改进的致动器，用于将主体保持在两个稳定位置之一，例如应用于移动应用中的变焦透镜机构，允许在两个稳定的变焦透镜位置之间切换。

迄今为止已知的可能用于双焦距相机模组的常规致动技术包括DC电机、步进电机或压电电机。电机通常通过传动齿轮或杠杆等传动机构与镜筒连接。这种致动系统的设计相当复杂、成本高并且需要很大的空间。此外，致动速度通常很低(例如，当使用旋转电机时)。对于连续变焦镜头，形状记忆合金(Shape Memory Alloy，SMA)致动器也是一种可能的致动机构，但在所有已发布的设计中，SMA致动器必须持续供电以使镜头保持在至少一个焦距(Focal Length，FL)位置。

根据本发明，提供了一种如上定义的致动器组件，其中致动器组件包括多稳态定位机构和多条形状记忆合金SMA线。多稳态定位机构附接到可移动元件和框架主体，并被布置成将可移动元件和框架主体的相互位置保持在沿移动轴的至少两个稳定位置之一。多条SMA线在它们的端部处附接到可移动元件和框架主体，并被布置成在致动时在可移动元件和框架主体之间施加力。

与诸如上述现有技术方案相比，本发明实施例包括以下组件的组合：

-多条SMA线，或SMA线致动机构。通过利用SMA致动，可以实现较大的力和较高的行程。此外，与使用步进电机和齿轮的系统相比，SMA致动简单且占用空间小得多。

-多(例如双)稳态定位机构。借助多稳态机构，镜筒可以保持在稳定位置而不会消耗动力。此外，通过使用多稳态定位机构，SMA致动器组件不需要在整个行程中移动镜筒，而只需在行程的前半部分移动即可。后半个行程由双稳态机构本身完成，而不消耗外部动力。

-可选的位置感测机构。这种组件有助于保护SMA线免于退化，此外还可以提供对致动完成的确认。

附图说明

下面将参照附图更详细地讨论本发明，其中