CN103501402B - 一种用于摄像头模组的控制方法及摄像头模组 - Google Patents

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Abstract

本发明提出摄像头模组的控制方法，摄像头模组包括成像模块、套筒模块、安置于套筒模块中的可对应于套筒模块相对于光轴方向运动的镜头模块、至少一个线圈、至少一个磁性部件、设置于镜头模块与套筒模块之间的弹性部件，该方法包括:弹性部件压靠于镜头模块上，弹性部件垂直于光轴方向的形变为镜头模块施加径向正压力，弹性部件通过正压力在弹性部件与镜头模块的接触面上产生沿光轴方向摩擦力，摩擦力可使镜头模块相对弹性部件在光轴方向上保持静止状态;为至少一个线圈提供电流，至少一个线圈或至少一个磁性部件可选择地与镜头模块相匹配，镜头模块受到沿光轴方向的电磁力，电磁力作为镜头模块沿光轴方向做直线运动的驱动力，以带动镜头模块运动。

Description

一种用于摄像头模组的控制方法及摄像头模组
技术领域
本发明涉及一种微型摄像头模组，所述模组能够控制所述镜筒的运动方向和运动距离，实现所述镜筒的伸缩和/或对焦功能。
背景技术
摄像头模组由感光芯片和成像镜片组组成，成像镜片组置于模组的镜筒中，镜筒位置和感光芯片的有机配合才能获取高品质的图像或视频。现代的手持设备，一方面为了美观的需要被设计得越来越薄，摄像头模组的高度也随之越来越低，对应镜片组总高度降低，另一方面为了图像品质的需要，感光芯片的感光面对角线尺寸越来越大，如何保证镜片组的视场角不变，加大感光芯片尺寸，并满足更薄机身的手持设备外观设计要求一直是手持设备设计行业研究的问题。数码相机尤其是超薄的数码相机采用伸缩镜片组来解决这个问题，诸如螺纹/螺母结构、齿轮结构、或者涡轮涡杆等结构的机械传动结构，但这样的结构相对庞大，无法放置在像手机、笔记本电脑、Pad等更薄的设备中。而现有轻薄型设备中普遍使用的音圈电机，其镜筒无法伸出摄像头模组外，只能用做自动聚焦，工作时不能实现镜片组伸缩的功能，因而无法解决上述摄像头模组高度越来越低而带来的问题。另外，现有的摄像头模组，要使镜筒保持在一定位置，需要持续给线圈提供电流以平衡弹性体的弹力，模组的功耗比较大，而且，镜筒在沿光轴方向作直线运动时，由于光轴方向缺少导向结构，容易发生晃动，导致光路偏心，影响图像质量。
可见，轻薄型电子设备需要有一种新的微型摄像头模组来解决上述现有模组厚度和图像质量之间的矛盾，以及解决现有的模组中所存在的问题，这种新的摄像头模组能够使镜筒伸出模组外，保证在视场角不变的条件下，加大感光芯片的尺寸，提高图像质量，同时要求结构简单，能够应用于手机、pad等轻薄型电子设备中。
发明内容
鉴于对背景技术中的技术问题的理解，如果能够提出一种适于轻薄化的消费类电子产品的新型的摄像头模组以及用于此类的摄像头模组的相应的控制方法，那将是非常有益的。
本发明的第一方面提出了一种用于摄像头模组的控制方法，其中，所述摄像头模组包括成像模块、套筒模块、安置于所述套筒模块中的可对应于套筒模块相对于光轴方向运动的镜头模块、至少一个线圈、至少一个磁性部件、设置于所述镜头模块与所述套筒模块之间的弹性部件，所述控制方法包括以下步骤:
a1.所述弹性部件压靠于所述镜头模块上，所述弹性部件垂直于光轴方向的形变为所述镜头模块施加径向正压力，所述弹性部件通过所述正压力在所述弹性部件与所述镜头模块的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力，所述摩擦力可使所述镜头模块相对所述弹性部件在光轴方向上保持静止状态，或者
a2.所述弹性部件固定连接于所述镜头模块上，所述弹性部件压靠于设置于所述镜头模块与套筒模块之间的一个导电体，所述的导电体与套筒模块相对静止地直接或间接固定;所述弹性部件垂直于光轴方向的形变为所述镜头模块与弹性部件一体地向所述导电体施加径向正压力，所述弹性部件通过所述正压力在所述导电体与所述弹性部件的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力，所述摩擦力可使所述镜头模块与弹性部件一体相对所述套筒模块在光轴方向上保持静止状态;以及
b.为所述至少一个线圈提供电流，所述至少一个线圈或所述至少一个磁性部件可选择地与所述镜头模块相匹配，所述镜头模块受到沿所述光轴方向的电磁力，所述电磁力作为所述镜头模块沿所述光轴方向做直线运动的驱动力，以带动所述镜头模块运动。
优选地，在依据本发明的一个实施例中，所述至少一个线圈中通入的电流是脉冲式的，使所述镜头模块实现非连续性运动;
所述脉冲电流的最大值与最小值的绝对值之比为至少1.2倍;
所述脉冲电流的单个脉宽小于2s，即所述镜头模块的每次持续运动的时间小于2s。
在依据本发明的一个实施例中，在所述步骤b中，给所述至少一个线圈通入初始电流，使所述至少一个线圈与所述至少一个磁性部件相对静止，所述至少一个线圈中的电压除以电流的值保持为第一关系，即:U/I=R。
在依据本发明的一个实施例中，逐步加大所述初始电流的大小，使所述至少一个线圈和所述至少一个磁性部件发生相对运动，导致所述至少一个线圈中的电压除以电流的值为第二关系，即U/I＞R;检测所述至少一个线圈中电压除以电流的值的所述第一关系发生的改变能够判断所述至少一个线圈和所述至少一个磁性部件发生了相对运动，并且得到使所述至少一个线圈和所述至少一个磁性部件发生相对运动的临界电流值。
在依据本发明的一个实施例中，在所述步骤b中，所述镜头模块的运动为相对于弹性部件沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件的径向正压力、所述至少一个线圈中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、所述镜头模块与所述弹性部件之间的摩擦系数决定;改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块的运动。
在依据本发明的一个实施例中，在所述步骤b中，所述镜头模块的运动为相对于套筒模块沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件的径向正压力、所述至少一个线圈中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、所述导电体与所述弹性部件之间的摩擦系数决定;改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块与弹性部件的运动。
在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒、摩擦部件;
所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒可合并为一体;所述运动载座具有于径向发散的若干延伸部;所述至少一个线圈置于所述延伸部中，并适于与所述镜头模块一起运动;所述摩擦部件置于所述延伸部与所述弹性部件之间。
在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒、摩擦部件;
所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒可合并为一体;所述运动载座的外表面设置有所述磁性部件，并可适于与所述镜头模块一起运动;所述套筒模块对应于所述磁性部件的位置处，设置所述至少一个线圈;所述套筒模块的内部不对应于所述至少一个磁性部件的位置处，设置有所述弹性部件;所述摩擦部件置于所述运动载座与所述至少一个弹性部件之间。
在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒;
所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒合并为一体成型或独立装配成型;所述运动载座具有于径向发散的若干延伸部;所述至少一个线圈置于所述延伸部中，并适于与所述镜头模块一起运动;所述的弹性部件连接于所述延伸部或所述线圈的外部，使得所述弹性部件与所述的镜头模块一起运动。
在依据本发明的一个实施例中，所述的导电体接触于供电端上，且所述弹性部件能够导电或具有导电部位，所述至少一个线圈与所述的弹性部件接触连接，从而供电端能够通过导电体再经弹性部件为所述至少一个线圈提供电流。
在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块在步骤a中可有两种结构状态，
第一种状态:所述镜头模块初始时具有对无穷远物体进行直接成像的对焦的状态;
第二种状态:所述镜头模块在初始时未具有对无穷远物体进行直接成像的对焦的状态，所述镜头模块需通过所述线圈提供电流，将镜头模块于套筒模块中伸出的伸缩过程，调整进入对无穷远物体进行成像的对焦的状态。
此外，本发明的第二方面提出了一种摄像头模组，所述摄像头模组包括成像模块、套筒模块、安置于所述套筒模块中的可对应于套筒模块相对于光轴方向运动的镜头模块、至少一个线圈、至少一个磁性部件、设置于所述镜头模块与所述套筒模块之间的弹性部件，其特征在于，
所述弹性部件压靠于所述镜头模块上，所述弹性部件垂直于光轴方向的形变为所述镜头模块施加径向正压力，所述弹性部件通过所述正压力在所述弹性部件与所述镜头模块的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力，所述摩擦力可使所述镜头模块相对所述弹性部件在光轴方向上保持静止状态，或者
所述弹性部件固定连接于所述镜头模块上，所述的弹性部件压靠于一个导电体上，所述的导电体与套筒模块相对静止的直接或间接固定，所述弹性部件垂直于光轴方向的形变为所述导电体施加径向正压力，所述弹性部件通过所述正压力在所述弹性部件与所述导电体的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力，所述摩擦力可使所述镜头模块与弹性部件一体相对于套筒模块在光轴方向上保持静止状态;并且
所述摄像头模组还包括供电控制装置，其为所述至少一个线圈提供电流，所述至少一个线圈或所述至少一个磁性部件可选择地与所述镜头模块相匹配，所述镜头模块受到沿所述光轴方向的电磁力，所述电磁力作为所述镜头模块沿所述光轴方向做直线运动的驱动力，以带动所述镜头模块运动。
在依据本发明的一个实施例中，所述供电控制装置为所述至少一个线圈中通入的电流是脉冲式的，使所述镜头模块实现非连续性运动;
所述脉冲电流的最大值与最小值的绝对值之比为至少1.2倍;
所述脉冲电流的单个脉宽小于2s。
在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块的运动为相对于弹性部件沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件的径向正压力、所述至少一个线圈中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、所述镜头模块与所述弹性部件之间的摩擦系数决定;改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块的运动。
在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块的运动为与弹性部件一体相对于套筒模块沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件的径向正压力、所述至少一个线圈中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、所述导电体与所述弹性部件之间的摩擦系数决定;改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块的运动。
在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒、摩擦部件;
所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒可合并为一体;所述运动载座具有于径向发散的若干延伸部;所述至少一个线圈置于所述延伸部中，并适于与所述镜头模块一起运动;所述摩擦部件置于所述延伸部与所述弹性部件之间。
在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒;
所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒合并为一体成型或独立装配成型;所述运动载座具有于径向发散的若干延伸部;所述至少一个线圈置于所述延伸部中，并适于与所述镜头模块一起运动;所述的弹性部件连接于所述延生部或所述线圈的外部，使得所述弹性部件与所述的镜头模块一起运动。
在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒、摩擦部件;
所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒可合并为一体;所述运动载座的外表面设置有所述磁性部件，并可适于与所述镜头模块一起运动;所述套筒模块对应于所述磁性部件的位置处，设置所述至少一个线圈;所述套筒模块的内部不对应于所述至少一个磁性部件的位置处，设置有所述弹性部件;所述摩擦部件置于所述运动载座与所述至少一个弹性部件之间。
在依据本发明的一个实施例中，所述导电体接触于供电端上，且所述弹性部件能够导电或具有导电部位，所述至少一个线圈与所述的弹性部件接触连接，从而供电端能够通过导电体再经弹性部件为所述至少一个线圈提供电流。
在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块在步骤a中可有两种结构状态，
第一种状态:所述镜头模块初始时具有对无穷远物体进行直接成像的对焦的状态;
第二种状态:所述镜头模块在初始时未具有对无穷远物体进行直接成像的对焦的状态，所述镜头模块需通过所述线圈提供电流，将镜头模块于套筒模块中伸出的伸缩过程，调整进入对无穷远物体进行成像的对焦的状态。
借助于依据本发明所述的控制方法和摄像头模组能够实现摄像头的优化控制，从而使得这种新的摄像头模组能够使镜筒伸出模组外，保证在视场角不变的条件下，加大感光芯片的尺寸，提高图像质量，同时其结构简单，能够应用于手机、pad等轻薄型电子设备中。再者，在镜筒静止时不需要额外的电流，从而节省了摄像头模组的功耗，这点对于便携式设备尤其重要。
附图说明
图1是根据本发明的摄像头模组的外观立体结构示意图；
图2是根据本发明的第一种实施例的摄像头模组的结构分解示意图;
图3是根据本发明的第一种实施例的摄像头模组沿光轴方向的侧面剖视图;
图4是根据本发明的第二种实施例的摄像头模组的结构分解示意图;
图5是根据本发明的第二种实施例的摄像头模组沿光轴方向的侧面剖视图;
图6是根据本发明的第三种实施例的摄像头模组的结构分解示意图；
图7是根据本发明第三种实施例的摄像头模组沿光轴方向的俯视图;
图8是根据本发明的电压源驱动下的电压和电流信号示意图;
图9是根据本发明的电流源驱动下的电流和电压信号示意图;
图10是根据本发明的控制摄像头模组镜筒作单步运动的方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图1-10，详细描述本发明的具体实施例。
图1是根据本发明的摄像头模组的外观立体结构示意图。从图中可以看出，在中央的镜头模组能够伸出整个模组之外，并且能够处于未伸出、伸出一部分以及伸出至最远端等三种状态。
第一实施例:
图2是根据本发明的第一种实施例的摄像头模组的结构分解示意图，图3是根据本发明的第一种实施例的摄像头模组沿光轴方向的侧面剖视图;
从图中可以看出，依据本发明所述的摄像头模组包括:成像模块12、套筒模块20、安置于套筒模块20中的可对应于套筒模块20相对于光轴方向运动的镜头模块30、至少一个线圈7(在本实施例中为一个线圈)、至少一个磁性部件4(在本实施例中为可组合为一圈的八个磁性部件)、设置于镜头模块30与套筒模块20之间的弹性部件9，其中，为了能够在静止状态下不需要电流来维持该静止状态从而减小整个摄像头模组的耗电功率，在依据本发明所述的摄像头模组中，弹性部件9压靠于镜头模块30上，弹性部件9垂直于光轴方向的形变为镜头模块30施加径向正压力，弹性部件9通过该正压力在弹性部件9与镜头模块30的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力，该摩擦力可使镜头模块30相对弹性部件9在光轴方向上保持静止状态;并且
在本实施例中，电源装置为该摄像头模组提供电流，经由成像模块的供电控制装置(如图8所示)进行控制为线圈7提供电流，线圈7与镜头模块30相匹配，镜头模块30受到沿光轴方向的电磁力，电磁力作为镜头模块30沿光轴方向做直线运动的驱动力，以带动所述镜头模块30运动。
同时参见图2、图3、图8、图9、图10，图8是根据本发明的电压源驱动下的电压和电流信号示意图;图9是根据本发明的电流源驱动下的电流和电压信号示意图;图10是根据本发明的控制摄像头模组镜筒作单步运动的方法的流程图。具体地，驱动单元(未标注)通过供电控制装置(未标注)的控制为线圈7中通入的电流是脉冲式的，使所述镜头模块30实现非连续性运动，脉冲电流的最大值与最小值的绝对值之比为至少1.2倍，在本实施例中采用2倍，并且脉冲电流的单个脉宽小于2s，在本实施例中为1s。在第一时刻时，驱动单元通过供电控制装置的控制给线圈7通入初始电流，使线圈7与磁性部件4相对静止，通过检测反馈单元(未标注)的检测线圈7中的电压除以电流的值保持为第一关系，即:U/I＝R。接着，将逐步加大初始电流的大小，使线圈7和磁性部件4发生相对运动，导致线圈7中的电压除以电流的值为第二关系，即U/I＞R;检测反馈单元检测线圈7中电压除以电流的值的第一关系发生的改变能够判断线圈7和磁性部件4发生了相对运动，并且得到使线圈7和磁性部件4发生相对运动的临界电流值。其中，镜头模块30的运动为相对于弹性部件沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件9的径向正压力、所述线圈7中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、镜头模块30与弹性部件9之间的摩擦系数决定;具体为:
单步运动的距离公式
其中，n是线圈匝数，B是磁感应强度，L是一匝线圈的有效长度，m是运动部件的质量，f是摩擦力大小，Iw是驱动电流，θ是镜筒运动方向与重力的夹角，Δt是方波脉宽。
改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块30的运动。
如图2、图3所示，所述镜头模块30还包括运动载座6、镜筒(位于运动载座内未标明)、摩擦部件8;
镜筒安置于运动载座6中，运动载座和镜筒可合并为一体成型也可单独分别成型;运动载座6具有于径向发散的若干延伸部61;线圈7置于所述延伸部61中，并适于与镜头模块30一起运动;摩擦部件8置于延伸部61与所述弹性部件9之间。此外，套筒模块20还包括磁轨环2与置于所述磁轨环2内部的套筒单元1，套筒单元20伸出所述磁轨环2的外端面0.2mm以上，起到为镜头模块30导向和保护镜头模30块的作用。再者，磁轨环2中可置有轭铁块3，轭铁块3为导磁材质，起到了为磁性部件4导磁的作用;轨铁块3与磁轭环2内壁面之间有空气间隙，线圈7置于空气间隙中并且能够沿光轴方向运动，空气间隙的光轴方向长度占摄像头模组的光轴方向总厚度的三分之一以上。其中，套筒模块20的磁轨环2、套筒单元1与轨铁块3为一体成型或单独设置的。
线圈7与镜头模块30上的第一导电部位(未标注)相连接，导电部位与弹性部件9相接触，弹性部件9接触于供电端上适于通过电源装置供电，且弹性部件9能够导电或具有第二导电部位，从而使得供电端能够通过弹性部件9或弹性部件9的第二导电部位为线圈7提供电流。线圈7包括两种固定结构，在第一固定结构中，线圈7直接与延伸部61相固定连接;在第二固定结构中，线圈7与延伸部61之间在光轴方向上具有相对运动距离，相对运动距离在10微米与1毫米之间。供电控制装置的控制发送控制信号至驱动单元进而提供于摄像头模组的线圈7相应的驱动信号
在第一固定结构中，所述电流存在两种驱动方式，第一驱动方式:线圈7通入与相对正向方向相一致的电流，直接推动所述镜头模块30移动;第二驱动方式:线圈7通入与相对反向方向相一致的电流，使镜头模块30存储一定的弹性势能并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，推动镜头模块30移动，并在摩擦力作用下静止。
在第二固定结构中电流驱动方式为:为线圈7通入与相对反向方向相一致的电流，使线圈7存储一定的弹性势能并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，电磁力做正功，线圈7积累动能并且与所述镜头模块30碰撞，以推动所述镜头模块30移动，并且在摩擦力作用下静止。此外，摄像头模组还设置有基座10，基座10设置于成像模块12上起到限定镜头模块30光轴方向运动位置的作用，摄像头模组还可包括红外滤光片，铺设于成像模块12的图像传感器的感光面上。
第二实施例:
请同时参照图4、图5、图8、图9、图10，图4是根据本发明的第二种实施例的摄像头模组的结构分解示意图;图5是根据本发明的第二种实施例的摄像头模组沿光轴方向的侧面剖视图；
驱动单元通过供电控制装置的控制为线圈7’中通入的电流是脉冲式的，使所述镜头模块30’实现非连续性运动，脉冲电流的最大值与最小值的绝对值之比为至少1.2倍，在本实施例中采用2倍，并且脉冲电流的单个脉宽小于2s，在本实施例中为1s。在第一时刻时，驱动单元通过供电控制装置的控制给线圈7’通入初始电流，使线圈7’与磁性部件4'相对静止，通过检测反馈单元的检测线圈7’中的电压除以电流的值保持为第一关系，即:U/I＝R。接着，将逐步加大初始电流的大小，使线圈7'和磁性部件4'发生相对运动，导致线圈7’中的电压除以电流的值为第二关系，即U/I＞R;检测反馈单元检测线圈7’中电压除以电流的值的第一关系发生的改变能够判断线圈7’和磁性部件4'发生了相对运动，并且得到使线圈7’和磁性部件4’发生相对运动的临界电流值。其中，镜头模块30’的运动为相对于弹性部件9’沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件9’的径向正压力、所述线圈7'中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、镜头模块30'与弹性部件9'之间的摩擦系数决定;具体为:
单步运动的距离公式
其中，n是切割磁力线的有效线圈匝数，B是磁感应强度，L是一匝线圈的有效长度，m是运动部件的质量，f是摩擦力大小，Iw是驱动电流，θ是镜筒运动方向与重力的夹角，Δt是方波脉宽。
改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块30'的运动。
请参照图4、图5所示，在本发明的第二实施例中，镜头模块30’还包括运动载座6’、镜筒(未标注)、摩擦部件(未标注);
镜筒安置于运动载座6’中，运动载座6’和镜筒可合并为一体运动载座6'设置有向外延伸的间隔设置的若干延伸部61’，运动载座6’的外表面设置有磁性部件4’，磁性部件4’设置于所述的延伸部61’之间、并可适于与镜头模块30’一起运动;套筒模块20’对应于磁性部件4’的位置处，设置线圈7';套筒模块20’与镜头模块30’之间，设置有弹性部件9'，摩擦部件8置于延伸部61与所述弹性部件9之间。摄像头模组还包括:基座10'，基座10’设置于成像模块12’上起到限定镜头模块30'光轴方向运动位置的作用线圈7'直接接触于供电端上，供电端为线圈7'提供电流。磁性部件4’包括两种固定结构，第一固定结构中，磁性部件4'直接与运动载座6'上的延伸部61’相固定连接;第二固定结构中所述磁性部件4'与运动载座6’之间沿光轴方向上具有相对运动距离，相对运动距离在10微米与1毫米之间。供电控制装置的控制发送控制信号至驱动单元进而提供于摄像头模组的线圈7’相应的驱动信号。在第二实施例的第一固定结构中，电流存在两种驱动方式，
第一驱动方式:线圈7'通入与相对正向方向相一致的电流，导致所述磁性部件4'直接推动所述镜头模块30’移动;
第二驱动方式:线圈7'通入与相对反向方向相一致的电流，使所述镜头模块30'存储一定的弹性势能，并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，导致磁性部件4'推动所述镜头模块30’移动，并且在摩擦力作用下静止。在所述第二固定结构中，电流驱动方式为:先给线圈7'通入与相对反向方向相一致的电流，使磁性部件4’存储一定的弹性势能，并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，电磁力做正功，磁性部件4'积累动能并且与所述镜头模块30’碰撞，以推动所述镜头模块30’移动，并在摩擦力作用下静止。
第三实施例
请参照图6、图7。图6是根据本发明的第三种实施例的摄像头模组的结构分解示意图;
图7是根据本发明第三种实施例的摄像头模组沿光轴方向的俯视图;从图中可以看出，依据本发明所述的摄像头模组包括:成像模块12”、套筒模块20”、安置于套筒模块20”中的可对应于套筒模块20相对于光轴方向运动的镜头模块30”(此部分可参照第一实施例，但本实施例中的镜头模块30”未设置有摩擦部件)、至少一个线圈7”(在本实施例中为一个线圈)、至少一个磁性部件4”(在本实施例中为可组合为的竖直设置的2个磁性部件，但不以此为限)、设置于镜头模块30”与套筒模块20”之间的弹性部件9”，其中，为了能够在静止状态下不需要电流来维持该静止状态从而减小整个摄像头模组的耗电功率，在依据本发明所述的摄像头模组中，弹性部件9”卡扣连接于镜头模块30”上，弹性部件9”压靠于设置于镜头模块30”与套筒模块20”之间的一导电体13”，导电体13”与套筒模块20”相对静止的直接或间接固定;弹性部件9”垂直于光轴方向的形变为镜头模块30”与弹性部件9”一体向导电体13”施加径向正压力，弹性部件9”通过正压力在导电体13”与弹性部件9”的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力，摩擦力可使镜头模块30”与弹性部件9”一体相对套筒模块20”在光轴方向上保持静止状态;并且
在本实施例中，电源装置为该摄像头模组提供电流，经由成像模块的供电控制装置(如图8所示)进行控制为线圈7”提供电流，线圈7”与镜头模块30”相匹配，镜头模块30”受到沿光轴方向的电磁力，电磁力作为镜头模块30”沿光轴方向做直线运动的驱动力，以带动所述镜头模块30”运动。
同时参见图6、图7、图8、图9、图10，图8是根据本发明的电压源驱动下的电压和电流信号示意图;图9是根据本发明的电流源驱动下的电流和电压信号示意图;图10是根据本发明的控制摄像头模组镜筒作单步运动的方法的流程图。具体地，驱动单元(未标注)通过供电控制装置(未标注)的控制为线圈7”中通入的电流是脉冲式的，使所述镜头模块30”实现非连续性运动，脉冲电流的最大值与最小值的绝对值之比为至少1.2倍，在本实施例中采用2倍，并且脉冲电流的单个脉宽小于2s，在本实施例中为1s。在第一时刻时，驱动单元通过供电控制装置的控制给线圈7”通入初始电流，使线圈7”与磁性部件4”相对静止，通过检测反馈单元(未标注)的检测线圈7”中的电压除以电流的值保持为第一关系，即:U/I=R。接着，将逐步加大初始电流的大小，使线圈7”和磁性部件4”发生相对运动，导致线圈7”中的电压除以电流的值为第二关系，即U/I＞R;检测反馈单元检测线圈7”中电压除以电流的值的第一关系发生的改变能够判断线圈7”和磁性部件4”发生了相对运动，并且得到使线圈7”和磁性部件”4发生相对运动的临界电流值。其中，镜头模块30”的运动为与弹性部件9”一体的相对于套筒模块20”沿光轴方向的相对正向或反向运动，;所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件9”的径向正压力、所述线圈7”中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、弹性部件9”与导电体13”之间的摩擦系数决定;具体为:
单步运动的距离公式
其中，n是线圈匝数，B是磁感应强度，L是一匝线圈的有效长度，m是运动部件的质量，f是摩擦力大小，Iw是驱动电流，θ是镜筒运动方向与重力的夹角，Δt是方波脉宽。
改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块30的运动。
如图6、图7所示，所述镜头模块30”还可包括运动载座6”、镜筒(位于运动载座内未标明);
镜筒安置于运动载座6”中，运动载座6”和镜筒可合并为一体成型也可单独分别成型;运动载座6”具有于径向发散的若干延伸部61”;线圈7”置于所述延伸部61”中，并适于与镜头模块30”一起运动;。此外，本实施例还可与第一实施例相同，对应的于套筒模块20”还包括磁轨环2”与置于所述磁轨环2”内部的套筒单元1”，套筒单元20”伸出所述磁轭环2”的外端面0.2mm以上，起到为镜头模块30”导向和保护镜头模块30”的作用。再者，磁轭环2”中可置有轭铁块3”，轭铁块3”为导磁材质，起到了为磁性部件4”导磁的作用;轭铁块3”与磁轨环2”内壁面之间有空气间隙，线圈7”置于空气间隙中并且能够沿光轴方向运动，空气间隙的光轴方向长度占摄像头模组的光轴方向总厚度的三分之一以上。其中，套筒模块20”的磁轭环2”、套筒单元1”与轨铁块3”为一体成型或单独设置的。
线圈7”与镜头模块30”上的第一导电部位(未标注)相连接，第一导电部位与弹性部件9”接触，弹性部件9”接触于供电端上适于通过电源装置供电，且弹性部件9”能够导电或具有第二导电部位，从而使得供电端能够通过弹性部件9”或弹性部件9”的导电部位为线圈7”提供电流。线圈7”包括两种固定结构，在第一固定结构中，线圈7”直接与延伸部61”相固定连接;在第二固定结构中，线圈7”与延伸部61”之间在光轴方向上具有相对运动距离，相对运动距离在10微米与1毫米之间。供电控制装置的控制发送控制信号至驱动单元进而提供于摄像头模组的线圈7”相应的驱动信号在第一固定结构中，所述电流存在两种驱动方式，第一驱动方式:线圈7”通入与相对正向方向相一致的电流，直接推动所述镜头模块30”移动;第二驱动方式:线圈7”通入与相对反向方向相一致的电流，使镜头模块30”存储一定的弹性势能并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，推动镜头模块30”移动，并在摩擦力作用下静止。
在第二固定结构中电流驱动方式为:为线圈7”通入与相对反向方向相一致的电流，使线圈7”存储一定的弹性势能并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，电磁力做正功，线圈7”积累动能并且与所述镜头模块30”碰撞，以推动所述镜头模块30”移动，并且在摩擦力作用下静止。此外，摄像头模组还设置有基座10”，基座10”设置于成像模块12”上起到限定镜头模块30”光轴方向运动位置的作用，摄像头模组还可包括红外滤光片，铺设于成像模块12”的图像传感器的感光面上。
请参照第一实施例、第二实施例和第三实施例的结构中，镜头模块30、30'、30”在最初的光学状态时都有两种光学对焦状态，分别为:
第一种状态:镜头模块30、30'、30”初始时具有对无穷远物体进行直接成像的对焦的状态;
第二种状态;镜头模块30、30'、30”在初始时未具有对无穷远物体进行直接成像的对焦的状态，镜头模块30、30’、30”需通过线圈7、7'、7”提供电流，将镜头模块30、30'、30”于套筒模块20’中伸出的伸缩过程，调整进入对无穷远物体进行成像的对焦的状态。当所述第二种状态时，镜头模块30、30'、30”完成伸出套筒模块20、20’、20”端面或缩回套筒模块20、20'、20”内的时间小于20s。当第一状态或第二状态时，镜头模块30、30'、30”为不连续地运动，每次持续运动的距离不大于100微米，实现搜索对焦位置的功能。镜头模块30、30’、30”相对所述套筒模块20、20'、20”移动时，通过所述成像模块12、12'、12”输出图像，检测所述图像清晰度，根据图像清晰度的变化确定并匹配所述第一状态或第二状态，实现所述镜头模块30、30’、30”的伸缩和/或对焦功能。
在第一实施例、第二实施例与第三实施例中，如图8和图9分别示出了两种不同的分别采用电压源和电流源的示意图。忽略线圈7、7’、7”的电感，线圈7、7’、7”两端电压与电流关系为U=RI+nBLv，其中，U是线圈7、7’、7”两端电压，R是线圈7、7’、7”的电阻值，I是线圈7、7'、7”中的电流值，n是线圈匝数，B是磁感应强度，L是一匝线圈7、7'、7”的有效长度，v是线圈7、7’、7”运动速度。
根据该公式可知，如图8所示，采用电压源时，电压值U恒定，a.当线圈7、7'、7”运动时，根据力学原理，运动速度会先增大再恒定，所以线圈7、7'、7”中的电流I会先减小再恒定;b.当线圈7、7’、7”不运动时，线圈7、7'、7”中的电流I恒定。
而如图9所示，采用电流源时，电流值I恒定，a.当线圈7、7’、7”运动时，随着运动速度的增大，线圈7、7’、7”两端电压U也逐渐增大;b.当线圈不运动时，线圈7、7’、7”两端电压U恒定。由此便能控制镜头模块30或30'的运动。
图10示出了根据本发明的控制摄像头模组镜筒作单步运动的方法的流程图。请同时参照图8、图9在镜筒运动过程中，检测反馈单元检测线圈7、7'、7”中因镜头模块30、30’、30”运动所产生的电压除以电流的值的变化，将相关检测信息传送至供电控制装置，供电控制装置根据这一比值的变化，得出使镜头模块30、30’、30”发生相对运动的临界电流值，并提供相应控制信号至驱动单元，驱动单元提供驱动信号至摄像头模组，控制摄像头模组中的镜头模块30、30’、30”分别在第一实施例、第三实施例中的线圈7、7”同步光轴方向运动或在第二实施例中与磁性部件4'同步光轴方向运动，并通过不断的检测反馈、控制计算、驱动致使镜头模块30、30’、30”在套筒模块20、20'、20”中相对的正向与反向运动。
具体的，供电控制装置根据电压除以电流的值的变化，在线圈7、7’、7”中通上相应大小的脉冲电流，使驱动镜头模块30、30’、30”的电磁力克服摩擦力等阻力，推动镜筒相对弹性部件9、9’、9”的接触面滑动，然后在动摩擦力作用下停止在某一位置，即镜头模块30或30'实现一次步进。
优选地，镜头模块30、30'、30”的一次步进，即镜头模块30、30'、30”相对弹性部件9、9'、9”的接触面滑动一定距离，可选择的镜头模块30、30'、30”为弹性部件9、9’、9”一体，此时，弹性部件9、9'、9”与镜头模块30、30'、30”相对于套筒模块20、20’、20”滑动一定距离，该距离由弹性部件9、9’、9”的径向弹力，轴向刚度、电磁力、摩擦系数等因素决定，每一次步进的距离不大于100微米，且具备可重复性，所以重复上述步进过程，就能够控制镜头模块30、30'、30”的位置，实现摄像头模组的伸缩和/或对焦功能。
在镜头模块30、30’、30”步进过程中，镜头模块30、30’、30”由运动变为与模组相对静止的过程中，通过电磁驱动力的控制，使每次的一次步进，即镜头模块30、30'、30”相对弹性部件9、9’、9”的接触面滑动一定距离。
借助于依据本发明所述的控制方法和摄像头模组能够实现摄像头的优化控制，从而使得这种新的摄像头模组能够使镜头模块30、30'、30”伸出模组外，保证在视场角不变的条件下，加大感光芯片的尺寸，提高图像质量，同时其结构简单，能够应用于手机、pad等轻薄型电子设备中。再者，在镜头模块30、30’、30”静止时不需要额外的电流，从而节省了摄像头模组的功耗，这点对于便携式设备尤其重要。
尽管在附图和前述的描述中详细阐明和描述了本发明，应认为该阐明和描述是说明性的和示例性的，而不是限制性的;本发明不限于上述实施方式。
那些本技术领域的一般技术人员能够通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在本发明的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。

Claims (42)

1.一种摄像头模组的控制方法，其中，所述摄像头模组包括成像模块、套筒模块、安置于所述套筒模块中的可对应于套筒模块相对于光轴方向运动的镜头模块、至少一个线圈、至少一个磁性部件、设置于所述镜头模块与所述套筒模块之间的弹性部件，所述控制方法包括以下步骤：
a1.所述弹性部件压靠于所述镜头模块上，所述弹性部件垂直于光轴方向的形变为所述镜头模块施加径向正压力，所述弹性部件通过所述正压力在所述弹性部件与所述镜头模块的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力，所述摩擦力可使所述镜头模块相对所述弹性部件在光轴方向上保持静止状态，或者
a2.所述弹性部件固定连接于所述镜头模块上，所述弹性部件压靠于设置于所述镜头模块与套筒模块之间的一个导电体，所述的导电体与套筒模块相对静止地直接或间接固定；所述弹性部件垂直于光轴方向的形变为所述镜头模块与弹性部件一体地向所述导电体施加径向正压力，所述弹性部件通过所述正压力在所述导电体与所述弹性部件的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力，所述摩擦力可使所述镜头模块与弹性部件一体相对所述套筒模块在光轴方向上保持静止状态；以及
b.为所述至少一个线圈提供电流，所述至少一个线圈或所述至少一个磁性部件选择地与所述镜头模块相匹配，所述镜头模块受到沿所述光轴方向的电磁力，所述电磁力作为所述镜头模块沿所述光轴方向做直线运动的驱动力，以带动所述镜头模块运动，
其中，所述镜头模块还包括运动载座；
所述运动载座具有于径向发散的若干延伸部，所述至少一个线圈置于所述延伸部中，并适于与所述镜头模块一起运动，并且所述至少一个线圈包括两种固定结构，在第一固定结构中，所述至少一个线圈直接与所述延伸部相固定连接；在第二固定结构中，所述至少一个线圈与所述延伸部之间在光轴方向上具有相对运动距离，所述相对运动距离在10微米与1毫米之间；或
所述运动载座的外表面设置有所述磁性部件，其适于与所述镜头模块一起运动，所述磁性部件包括两种固定结构，第一固定结构中，所述至少一个磁性部件直接与所述延伸部相固定连接；第二固定结构中所述至少一个磁性部件与所述运动载座之间沿光轴方向上具有相对运动距离，所述相对运动距离在10微米与1毫米之间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述至少一个线圈中通入的电流是脉冲式的，使所述镜头模块实现非连续性运动；
所述脉冲电流的最大值与最小值的绝对值之比为至少1.2倍；
所述脉冲电流的单个脉宽小于2s。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤b中，给所述至少一个线圈通入初始电流，使所述至少一个线圈与所述至少一个磁性部件相对静止，所述至少一个线圈中的电压除以电流的值保持为第一关系，即：U/I＝R。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，逐步加大所述初始电流的大小，使所述至少一个线圈和所述至少一个磁性部件发生相对运动，导致所述至少一个线圈中的电压除以电流的值为第二关系，即U/I＞R；检测所述至少一个线圈中电压除以电流的值的所述第一关系发生的改变能够判断所述至少一个线圈和所述至少一个磁性部件发生了相对运动。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述镜头模块的运动为相对于弹性部件沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件的径向正压力、所述至少一个线圈中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、所述镜头模块与所述弹性部件之间的摩擦系数决定；改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块的运动。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述镜头模块的运动为相对于套筒模块沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件的径向正压力、所述至少一个线圈中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、所述导电体与所述弹性部件之间的摩擦系数决定；改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块与弹性部件的运动。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镜头模块还包括镜筒和摩擦部件；
所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒合并为一体成型或独立装配成型；所述摩擦部件置于所述延伸部与所述弹性部件之间。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镜头模块还包括镜筒；
所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒合并为一体成型或独立装配成型；所述的弹性部件连接于所述延伸部或所述线圈的外部，使得所述弹性部件与所述的镜头模块一起运动。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述套筒模块包括磁轭环与置于所述磁轭环内部的套筒单元，所述套筒单元伸出所述磁轭环的外端面0.2mm以上，起到为所述镜头模块导向和保护镜头模块的作用。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述磁轭环中置有轭铁块；所述轭铁块与所述磁轭环内壁面之间有空气间隙，所述至少一个线圈置于所述空气间隙中并且能够沿光轴方向运动，所述空气间隙的光轴方向长度占所述摄像头模组的光轴方向总厚度的三分之一以上。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述套筒模块的所述磁轭环、所述套筒单元与所述轭铁块为一体成型或单独设置。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个线圈与所述镜头模块上的导电部位相连接，所述导电部位与所述弹性部件相接触，所述弹性部件接触于供电端上，且所述弹性部件能够导电或具有导电部位，从而使得所述供电端能够通过所述弹性部件或所述弹性部件的导电部位为所述至少一个线圈提供电流。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的导电体接触于供电端上，且所述弹性部件能够导电或具有导电部位，所述至少一个线圈与所述的弹性部件接触连接，从而供电端能够通过导电体再经弹性部件为所述至少一个线圈提供电流。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一固定结构中，所述电流存在两种驱动方式，
第一驱动方式：所述至少一个线圈通入与相对正向方向相一致的电流，直接推动所述镜头模块移动；
第二驱动方式：所述至少一个线圈通入与相对反向方向相一致的电流，使所述镜头模块存储一定的弹性势能并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，推动所述镜头模块移动，并在所述摩擦力作用下静止。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二固定结构中，所述电流驱动方式为：为所述至少一个线圈通入与相对反向方向相一致的电流，使所述至少一个线圈存储一定的弹性势能并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，电磁力做正功，所述至少一个线圈积累动能并且与所述镜头模块碰撞，以推动所述镜头模块移动，并且在摩擦力作用下静止。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镜头模块还包括镜筒、摩擦部件；
所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒合并为一体或单独设置；所述套筒模块对应于所述磁性部件的位置处，设置所述至少一个线圈；所述套筒模块与所述镜头模块之间，设置有所述弹性部件；所述摩擦部件置于所述运动载座与所述至少一个弹性部件之间。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述套筒模块包括基座与置于所述基座内部的套筒单元，所述套筒单元伸出所述基座的外端面0.2mm以上，起到为所述镜头模块导向和保护镜头模块的作用。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述至少一个线圈直接接触于供电端上，所述供电端为所述至少一个线圈提供电流。
19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一固定结构中，所述电流存在两种驱动方式，
第一驱动方式：所述至少一个线圈通入与相对正向方向相一致的电流，导致所述磁性部件直接推动所述镜头模块移动；
第二驱动方式：所述至少一个线圈通入与相对反向方向相一致的电流，使所述镜头模块存储一定的弹性势能，并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，导致所述磁性部件推动所述镜头模块移动，并且在所述摩擦力作用下静止。
20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二固定结构中，所述电流驱动方式为：先给所述至少一个线圈通入与相对反向方向相一致的电流，使所述至少一个磁性部件存储一定的弹性势能，并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，电磁力做正功，所述至少一个磁性部件积累动能并且与所述镜头模块碰撞，以推动所述镜头模块移动，并在摩擦力作用下静止。
21.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镜头模块在步骤a中可有两种结构状态，
第一种状态：所述镜头模块初始时具有对无穷远物体进行直接成像的对焦的状态；
第二种状态：所述镜头模块在初始时未具有对无穷远物体进行直接成像的对焦的状态，所述镜头模块需通过所述线圈提供电流，将镜头模块于套筒模块中伸出的伸缩过程，调整进入对无穷远物体进行成像的对焦的状态。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，当所述第二种状态时，所述镜头模块完成伸出套筒模块端面或缩回套筒模块内的时间小于20s。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，当所述第一状态或第二状态时，所述镜头模块为不连续地运动，每次持续运动的距离不大于100微米，实现搜索对焦位置的功能。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述镜头模块相对所述套筒模块移动时，通过所述成像模块输出图像，检测所述图像清晰度，根据所述图像清晰度的变化确定并匹配所述第一状态或第二状态，实现所述镜头模块的伸缩和/或对焦功能。
25.一种摄像头模组，所述摄像头模组包括成像模块、套筒模块、安置于所述套筒模块中的可对应于套筒模块相对于光轴方向运动的镜头模块、至少一个线圈、至少一个磁性部件、设置于所述镜头模块与所述套筒模块之间的弹性部件，其特征在于，
所述弹性部件压靠于所述镜头模块上，所述弹性部件垂直于光轴方向的形变为所述镜头模块施加径向正压力，所述弹性部件通过所述正压力在所述弹性部件与所述镜头模块的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力，所述摩擦力可使所述镜头模块相对所述弹性部件在光轴方向上保持静止状态，或者
所述弹性部件固定连接于所述镜头模块上，所述的弹性部件压靠于一个导电体上，所述的导电体与套筒模块相对静止的直接或间接固定，所述弹性部件垂直于光轴方向的形变为所述导电体施加径向正压力，所述弹性部件通过所述正压力在所述弹性部件与所述导电体的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力，所述摩擦力可使所述镜头模块与弹性部件一体相对于套筒模块在光轴方向上保持静止状态；并且
所述摄像头模组还包括供电控制装置，其为所述至少一个线圈提供电流，所述至少一个线圈或所述至少一个磁性部件可选择地与所述镜头模块相匹配，所述镜头模块受到沿所述光轴方向的电磁力，所述电磁力作为所述镜头模块沿所述光轴方向做直线运动的驱动力，以带动所述镜头模块运动，
其中，所述镜头模块还包括运动载座；
所述运动载座具有于径向发散的若干延伸部，所述至少一个线圈置于所述延伸部中，并适于与所述镜头模块一起运动，并且所述至少一个线圈包括两种固定结构，在第一固定结构中，所述至少一个线圈直接与所述延伸部相固定连接；在第二固定结构中，所述至少一个线圈与所述延伸部之间在光轴方向上具有相对运动距离，所述相对运动距离在10微米与1毫米之间；或
所述运动载座的外表面设置有所述磁性部件，其适于与所述镜头模块一起运动，所述磁性部件包括两种固定结构，第一固定结构中，所述至少一个磁性部件直接与所述延伸部相固定连接；第二固定结构中所述至少一个磁性部件与所述运动载座之间沿光轴方向上具有相对运动距离，所述相对运动距离在10微米与1毫米之间。
26.根据权利要求25所述的摄像头模组，其特征在于，所述供电控制装置为所述至少一个线圈中通入的电流是脉冲式的，使所述镜头模块实现非连续性运动；
所述脉冲电流的最大值与最小值的绝对值之比为至少1.2倍；
所述脉冲电流的单个脉宽小于2s。
27.根据权利要求26所述的摄像头模组，其特征在于，所述供电控制装置为所述至少一个线圈通入初始电流，使所述至少一个线圈与所述至少一个磁性部件相对静止，所述至少一个线圈中的电压除以电流的值保持为第一关系，即：U/I＝R。
28.根据权利要求27所述的摄像头模组，其特征在于，逐步加大所述初始电流的大小，使所述至少一个线圈和所述至少一个磁性部件发生相对运动，导致所述至少一个线圈中的电压除以电流的值为第二关系，即U/I＞R；检测所述至少一个线圈中电压除以电流的值的所述第一关系发生的改变能够判断所述至少一个线圈和所述至少一个磁性部件发生了相对运动。
29.根据权利要求25所述的摄像头模组，其特征在于，所述镜头模块的运动为相对于弹性部件沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件的径向正压力、所述至少一个线圈中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、所述镜头模块与所述弹性部件之间的摩擦系数决定；改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块的运动。
30.根据权利要求25所述的摄像头模组，其特征在于，所述镜头模块的运动为与弹性部件一体相对于套筒模块沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件的径向正压力、所述至少一个线圈中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、所述导电体与所述弹性部件之间的摩擦系数决定；改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块的运动。
31.根据权利要求25所述的摄像头模组，其特征在于，所述镜头模块还包括镜筒和摩擦部件；
所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒可合并为一体；所述摩擦部件置于所述延伸部与所述弹性部件之间。
32.根据权利要求25所述的摄像头模组，其特征在于，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒；
所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒合并为一体成型或独立装配成型；所述的弹性部件连接于所述延伸部或所述线圈的外部，使得所述弹性部件与所述的镜头模块一起运动。
33.根据权利要求31或32所述的摄像头模组，其特征在于，所述套筒模块包括磁轭环与置于所述磁轭环内部的套筒单元，所述套筒单元伸出所述磁轭环的外端面0.2mm以上，起到为所述镜头模块导向和保护镜头模块的作用。
34.根据权利要求33所述的摄像头模组，其特征在于，所述磁轭环中置有轭铁块；所述轭铁块与所述磁轭环内壁面之间有空气间隙，所述至少一个线圈置于所述空气间隙中并且能够沿光轴方向运动，所述空气间隙的光轴方向长度占所述摄像头模组的光轴方向总厚度的三分之一以上。
35.根据权利要求25所述的摄像头模组，其特征在于，所述至少一个线圈与所述镜头模块上的导电部位相连接，所述导电部位与所述弹性部件相接触，所述弹性部件接触于供电端上，且所述弹性部件能够导电或具有导电部位，从而使得所述供电端能够通过所述弹性部件或所述弹性部件的导电部位为所述至少一个线圈提供电流。
36.根据权利要求25所述的摄像头模组，其特征在于，所述导电体接触于供电端上，且所述弹性部件能够导电或具有导电部位，所述至少一个线圈与所述的弹性部件接触连接，从而供电端能够通过导电体再经弹性部件为所述至少一个线圈提供电流。
37.根据权利要求25所述的摄像头模组，其特征在于，在所述第一固定结构中，所述电流存在两种驱动方式，
第一驱动方式：所述至少一个线圈通入与相对正向方向相一致的电流，直接推动所述镜头模块移动；
第二驱动方式：所述至少一个线圈通入与相对反向方向相一致的电流，使所述镜头模块存储一定的弹性势能并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，推动所述镜头模块移动，并在所述摩擦力作用下静止。
38.根据权利要求25所述的摄像头模组，其特征在于，在所述第二固定结构中，所述电流驱动方式为：为所述至少一个线圈通入与相对反向方向相一致的电流，使所述至少一个线圈存储一定的弹性势能并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，电磁力做正功，所述至少一个线圈积累动能并且与所述镜头模块碰撞，以推动所述镜头模块移动，并且在摩擦力作用下静止。
39.根据权利要求25所述的摄像头模组，其特征在于，所述镜头模块还包括镜筒、摩擦部件；
所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒可合并为一体；所述套筒模块对应于所述磁性部件的位置处，设置所述至少一个线圈；所述套筒模块的内部不对应于所述至少一个磁性部件的位置处，设置有所述弹性部件；所述摩擦部件置于所述运动载座与所述至少一个弹性部件之间。
40.根据权利要求25所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一固定结构中，所述电流存在两种驱动方式，
第一驱动方式：所述至少一个线圈通入与相对正向方向相一致的电流，导致所述磁性部件直接推动所述镜头模块移动；
第二驱动方式：所述至少一个线圈通入与相对反向方向相一致的电流，使所述镜头模块存储一定的弹性势能，并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，导致所述磁性部件推动所述镜头模块移动，并且在所述摩擦力作用下静止。
41.根据权利要求40所述的摄像头模组，其特征在于，在所述第二固定结构中，所述电流驱动方式为：先给所述至少一个线圈通入与相对反向方向相一致的电流，使所述至少一个磁性部件存储一定的弹性势能，并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，电磁力做正功，所述至少一个磁性部件积累动能并且与所述镜头模块碰撞，以推动所述镜头模块移动，并在摩擦力作用下静止。
42.根据权利要求25所述的摄像头模组，其特征在于，所述镜头模块在步骤a中可有两种结构状态，
第一种状态：所述镜头模块初始时具有对无穷远物体进行直接成像的对焦的状态；
第二种状态：所述镜头模块在初始时未具有对无穷远物体进行直接成像的对焦的状态，所述镜头模块需通过所述线圈提供电流，将镜头模块于套筒模块中伸出的伸缩过程，调整进入对无穷远物体进行成像的对焦的状态。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103501402B (zh) * 2013-08-13 2017-10-13 格科微电子（上海）有限公司 一种用于摄像头模组的控制方法及摄像头模组
CN104267480B (zh) * 2014-09-23 2017-12-26 格科微电子（上海）有限公司 用于摄像头模组的控制方法及摄像头模组
KR102542645B1 (ko) 2015-08-18 2023-06-14 엘지이노텍 주식회사 렌즈구동장치, 카메라 모듈 및 광학기기
KR101859377B1 (ko) 2015-12-07 2018-05-21 삼성전기주식회사 액추에이터 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2018139169A1 (ja) 2017-01-27 2018-08-02 富士フイルム株式会社 カメラシステム、カメラ、交換レンズ、及び、カメラシステムの互換性判定方法
CN107147904B (zh) * 2017-06-08 2019-05-24 Oppo广东移动通信有限公司 摄像头模组的测试方法、装置及及计算机可读存储介质
CN110703540B (zh) * 2018-07-09 2022-07-15 格科微电子（上海）有限公司 光学指纹摄像头模组的实现方法
CN108600602A (zh) * 2018-07-26 2018-09-28 维沃移动通信有限公司 一种移动终端及移动终端的摄像模组
CN111212199A (zh) 2018-11-21 2020-05-29 北京小米移动软件有限公司 驱动机构、摄像头模组及电子设备
CN112653827B (zh) * 2020-12-25 2022-05-10 维沃移动通信有限公司 摄像头组件和电子设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1881068A (zh) * 2005-06-14 2006-12-20 力相光学股份有限公司 镜头自动对焦装置
CN101191889A (zh) * 2006-11-22 2008-06-04 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 镜头模组
CN101398526A (zh) * 2007-09-25 2009-04-01 中山联合光电科技有限公司 电磁力驱动对焦的高像素微型光学自动对焦系统
CN101520538A (zh) * 2008-02-28 2009-09-02 三美电机株式会社 透镜驱动装置
CN102437706A (zh) * 2011-12-21 2012-05-02 格科微电子（上海）有限公司 实现驱动物体直线运动装置的方法和直线电动机

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07239437A (ja) * 1994-02-25 1995-09-12 Sony Corp 電磁駆動装置及び電磁駆動装置を用いたレンズ駆動機構
JP4946675B2 (ja) * 2007-07-05 2012-06-06 コニカミノルタオプト株式会社 形状記憶合金の駆動装置およびそれを用いる撮像装置ならびに形状記憶合金の駆動方法
JP2009110581A (ja) * 2007-10-29 2009-05-21 Toshiba Corp 光ディスク装置及び光ディスク処理方法
JP2009204714A (ja) * 2008-02-26 2009-09-10 Sanyo Electric Co Ltd 撮像装置
KR101058679B1 (ko) * 2009-02-16 2011-08-22 삼성전자주식회사 카메라 렌즈 어셈블리
US8189280B2 (en) * 2010-07-16 2012-05-29 Nokia Corporation Voice coil motor with pulse-width modulation driver
US20120069238A1 (en) * 2010-09-16 2012-03-22 Panasonic Corporation Image capturing device
JP5870278B2 (ja) * 2011-01-05 2016-02-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 半導体発光素子の点灯装置およびそれを用いた照明器具
TWI493838B (zh) * 2011-06-03 2015-07-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 音圈馬達及取像模組
CN103176260B (zh) 2011-12-23 2016-08-31 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 驱动装置
CN203054321U (zh) 2012-12-25 2013-07-10 格科微电子（上海）有限公司 一种驱动微型镜头直线运动的装置
CN103501402B (zh) * 2013-08-13 2017-10-13 格科微电子（上海）有限公司 一种用于摄像头模组的控制方法及摄像头模组

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1881068A (zh) * 2005-06-14 2006-12-20 力相光学股份有限公司 镜头自动对焦装置
CN101191889A (zh) * 2006-11-22 2008-06-04 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 镜头模组
CN101398526A (zh) * 2007-09-25 2009-04-01 中山联合光电科技有限公司 电磁力驱动对焦的高像素微型光学自动对焦系统
CN101520538A (zh) * 2008-02-28 2009-09-02 三美电机株式会社 透镜驱动装置
CN102437706A (zh) * 2011-12-21 2012-05-02 格科微电子（上海）有限公司 实现驱动物体直线运动装置的方法和直线电动机

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