CN104049334A - 一种摄像模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摄像模组，其包括：微机电驱动装置及透镜组件，微机电驱动装置包括座体及驱动部，驱动部包括电极驱动框，其固定于座体；及电极转动框，其枢接可转动的设置在座体上。透镜组件包括可动透镜组，其包括第一载台、第一基板及多个第一透镜，多个第一透镜阵列设置于第一基板上，第一基板安装于第一载台，第一载台与电极转动框连接；及固定透镜组，其包括第二载台、第二基板及多个第二透镜，多个第二透镜阵列设置于第二基板上，且每个第二透镜与对应一个第一透镜同轴，第二基板安装于第二载台；通过电极驱动框与电极转动框之间的静电极相互作用，使得电极转动框相对于座体枢转，从而带动电极转动框上的可动透镜组沿着光轴相对于固定透镜组移动。

Description

一种摄像模组

技术领域

本发明涉及摄像模组，特别是具有阵列式镜片且利用MEMS致动器快速自动对焦的摄像模组。

背景技术

现有的手机摄像头对焦驱动装置基本采用VCM(音圈马达,voice coilmotor)，这种驱动结构的体积大、对焦时间长且耗电量较大。

另外，现有的手机摄像头通常是通过驱动可动镜片相对于固定镜片移动来进行对焦。然而，目前的可动镜片和固定镜片均为单片式，即，每个镜片上仅设有一个光学部，因此，若要获得更高像素的图像，通常是增加固定镜片的数量，如此增加手机摄像头的高度，增大整体体积。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的为提供一种摄像模组，其体积小、对焦时间短且耗电量小，并能在不增大体积的情况下，提高图像像素。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种摄像模组，其包括：镜头座、镜筒、微机电驱动装置及透镜组件。镜筒部分容置于镜头座内；微机电驱动装置安装于镜筒内，且包括：座体，其安装于镜筒内；及驱动部，其包括：电极驱动框，其固定于座体；及电极转动框，其枢接可转动的设置在所述座体上。透镜组件包括：可动透镜组，其包括第一载台、第一基板及多个第一透镜，多个第一透镜阵列设置于第一基板上，第一基板安装于第一载台，第一载台与电极转动框连接；及固定透镜组，其包括第二载台、第二基板及多个第二透镜，多个第二透镜阵列设置于第二基板上，且每个第二透镜与对应一个第一透镜同轴，第二基板安装于第二载台，第二载台固定于镜筒内。

其中，通过电极驱动框与电极转动框之间的静电极相互作用，使得电极转动框相对于座体枢转，从而带动电极转动框上的可动透镜组沿着光轴相对于固定透镜组移动。

本发明与现有技术相比，本发明采用微机电驱动装置能够快速移动可动透镜组、准确调节移动距离，且与现有的VCM相比，微机电驱动装置具有体积小、耗电量小等优点。另外，透镜组件均采用阵列式的镜片在不增大体积的情况下，提高图像像素。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明摄像模组立体分解结构示意图；

图2为本发明摄像模组分解结构主视图；

图3为本发明摄像模组组装配结构主视图；

图4为本发明摄像模组的轴向剖视图；

图5为本发明摄像模组的端面图；

图6为本发明摄像模组的微机电驱动装置的立体图；

图7为本发明摄像模组的第一载台的立体图；

图8为本发明摄像模组的微机电驱动装置的简化侧视图；

图9为本发明摄像模组的微机电驱动装置的简化俯视图；

图10为本发明摄像模组的微机电驱动装置的静电力作用示意图；及

图11为本发明摄像模组的透镜组件示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明提供一种摄像模组，其可应用于各种电子产品中，如手机、摄像机、电脑等，如图1、2所示，摄像模组包括镜头座100、镜筒200、微机电驱动装置300及透镜组件400。镜筒200部分容置于镜头座100内。

微机电驱动装置300为微机电系统(MEMS)致动装置，例如为静电梳状致动器。如图6所示，微机电驱动装置300安装于镜筒200内，且包括安装于镜筒200内的座体310以及驱动部320。驱动部320包括电极驱动框321及电极转动框322。电极驱动框321固定于座体310。电极转动框322枢接可转动的设置在座体310上。

透镜组件400包括可动透镜组410及固定透镜组420。如图7所示，可动透镜组410包括第一载台411、第一基板412及多个第一透镜413，多个第一透镜413阵列设置于第一基板412上，第一基板412安装于第一载台411，第一载台411与电极转动框322连接。第一基板412及第一透镜413均由透明材料制成，第一基板412可以是玻璃，第一透镜413可以于第一基板412上涂布透明胶体后通过压印形成。

如图2所示，固定透镜组420包括第二载台421、第二基板422及多个第二透镜423，多个第二透镜423阵列设置于第二基板421上，且每个第二透镜与对应一个第一透镜413同轴，第二基板422安装于第二载台421，第二载台421固定于镜筒200内。第二基板422及第二透镜423均由透明材料制成，第二基板422可以是玻璃，第二透镜423可以于第二基板422上涂布透明胶体后通过压印形成。

其中，微机电驱动装置300启动后，电极驱动框321与电极转动框322之间产生静电极相互作用，使得电极转动框322相对于座体310枢转，从而带动电极转动框322上的可动透镜组410沿着光轴相对于固定透镜组420移动。具体为，如图8所示，在静电力作用下，电极转动框322绕座体310相对于电极驱动框321枢转预定角度α，即电极转动框322与电极驱动框321之间的夹角由0°变为α，使得与电极转动框322连接的第一载台411相对于座体310被抬升高度H，从而使可动透镜组410相对于固定透镜组420移动，由此进行对焦。可以理解，电极转动框322与电极驱动框321之间的初始角度不限于0°。

本发明采用微机电驱动装置能够快速移动可动透镜组，且与现有的VCM相比，微机电驱动装置具有体积小、耗电量小等优点。另外，透镜组件均采用阵列式的镜片能够在不增大体积，甚至减小体积的情况下，提高图像像素。

图10示出了摄像模组的微机电驱动装置的静电力作用示意图，如该图所示，电极驱动框321上设置有第一微观梳状电极P1，电极转动框322上设置有第二微观梳状电极P2，第二微观梳状电极P2与第一微观梳状电极P1匹配，电极驱动框321设有枢转轴(未示出)，电极转动框322绕枢转轴枢转。梳状电极包括大量齿状部，图中仅为示意性表示。

本实施例中，如图6所示，微机电驱动装置300还可包括可动平台330及弹性臂340。弹性臂340的一端连接至可动平台330，另一端连接至电极转动框322。如图8所示，第一载台410设置于可动平台330上，电极转动框322绕枢转轴枢转的过程中，带动可动平台330升降。

本实施例中，座体310的轮廓大致呈圆形，其包围可动平台330及驱动部320。可动平台330包括连接部331，可动平台330通过连接部331与座体310连接，连接部310允许可动平台330具有上升或下降的活动量。例如，连接部331的一端为勾部，其可活动的挂设于座体310。连接部331的一端的截面大致呈三角形，以稳定支撑第一载台410。应当理解，连接部的结构不限于此。

如图7所示，第一载台410的下表面凸设有点胶凸起414，其与连接部331的上表面相对应，第一载台410通过在点胶凸起414上点胶与连接部331固定连接。优选为，第一载台410设置在微机电驱动装置300的居中位置。

本实施例中，如图6所示，驱动部320的数量为均匀分布的三个，每一驱动部320的电极转动框322的两端各连接一弹性臂340。可动平台330居中具有通孔332，通孔332孔径小于第一载台410外径。第一载台410的底部具有凸台415，点胶凸起414位于凸台415的外周，凸台415外径等于通孔332孔径，使得凸台415能够伸入通孔332内，且第一载台410被可动平台330支撑。

其中，连接部331的数量为三个，其绕通孔332的外周均匀设置，每一连接部331位于两个弹性臂340之间。因此，可动平台330被均匀分布的三个连接部331及六个弹性臂340共同支撑。微机电驱动装置300启动后，各个电极转动框322绕电极驱动框321同步枢转，从而转动相同角度，使得可动平台330沿光轴方向升降，且与座体310保持平行。

如图1、2所示，镜筒200包括上罩体210及下罩体220，微机电驱动装置300夹设于上罩体210与下罩体220之间，本实施例中，微机电驱动装置300、上罩体210及下罩体220的外周可设有相互匹配的凹槽或突块，以便于对位。下罩体220部分容置于镜头座100内，固定透镜组420固定于下罩体220内，上罩体210居中的设有上通孔211，第一载台410的外径小于或等于上通孔211的孔径，使得第一载台410能够穿过上通孔211运动。

如图11所示，本实施例中，可动透镜组410的数量为一个，多个第一透镜413以1×2、2×2、2×3、3×3、3×4或4×4阵列方式分布。固定透镜组420的数量为平行排列的多个，本实施例为三个，每个固定透镜组420上多个第二透镜423以1×2、2×2、2×3、3×3、3×4或4×4阵列方式分布。每一固定透镜组上第二透镜423与每一可动透镜组的第一透镜413相对应。本实施例中，可动透镜组410位于最上层，多个固定透镜组420位于可动透镜组410之下，在其他实施例中，可动透镜组和固定透镜组的排布、位置不限于此，因此，微机电驱动装置的位置也可相应改变。以上变形皆包含在本发明的保护范围内。

综上所述，本发明采用微机电驱动装置能够快速移动可动透镜组、准确调节移动距离，且与现有的VCM相比，微机电驱动装置具有体积小、耗电量小等优点。另外，透镜组件均采用阵列式的镜片能够在不增大体积，甚至减小体积的情况下，提高图像像素。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (14)

1.一种摄像模组，其包括：

镜头座；

镜筒，其部分容置于镜头座内；

微机电驱动装置，其安装于镜筒内，且包括：

座体，其安装于镜筒内；及

驱动部，其包括：

电极驱动框，其固定于座体；及

电极转动框，其枢接可转动的设置在所述座体上；及

透镜组件，其包括：

可动透镜组，其包括第一载台、第一基板及多个第一透镜，多个第一透镜阵列设置于第一基板上，第一基板安装于第一载台，第一载台与电极转动框连接；及

固定透镜组，其包括第二载台、第二基板及多个第二透镜，多个第二透镜阵列设置于第二基板上，且每个第二透镜与对应一个第一透镜同轴，第二基板安装于第二载台，第二载台固定于镜筒内；

其中，通过电极驱动框与电极转动框之间的静电极相互作用，使得电极转动框相对于座体枢转，从而带动电极转动框上的可动透镜组沿着光轴相对于固定透镜组移动。

2.如权利要求1所述的摄像模组，其中，电极驱动框上设置有第一微观梳状电极，电极转动框上设置有第二微观梳状电极，第二微观梳状电极与第一微观梳状电极匹配，电极驱动框设有枢转轴，电极转动框绕枢转轴枢转。

3.如权利要求2所述的摄像模组，其中，微机电驱动装置还包括可动平台及弹性臂，弹性臂的一端连接至可动平台，另一端连接至电极转动框，第一载台设置于可动平台上，电极转动框绕枢转轴枢转的过程中，带动可动平台升降。

4.如权利要求3所述的摄像模组，其中，座体包围可动平台及驱动部，可动平台包括连接部，可动平台通过连接部与座体连接，连接部允许可动平台具有上升或下降的活动量。

5.如权利要求4所述的摄像模组，其中，第一载台的下表面凸设具有点胶凸起，其与连接部的上表面相对应，第一载台通过在点胶凸起上点胶与连接部固定连接。

6.如权利要求5所述的摄像模组，其中，可动平台居中具有通孔，通孔孔径小于第一载台外径。

7.如权利要求6所述的摄像模组，其中，第一载台的底部具有凸台，点胶凸起位于凸台的外周，凸台外径等于通孔孔径，使得凸台能够伸入通孔内，且第一载台被可动平台支撑。

8.如权利要求6所述的摄像模组，其中，驱动部的数量为均匀分布的三个，每一驱动部的电极转动框的两端各连接一弹性臂。

9.如权利要求8所述的摄像模组，其中，连接部的数量为三个，其绕通孔的外周均匀设置，每一连接部位于两个弹性臂之间。

10.如权利要求9所述的摄像模组，其中，微机电驱动装置启动后，各个电极转动框绕电极驱动框同步枢转，从而转动相同角度，使得可动平台沿光轴方向升降，且与座体平行。

11.如权利要求1-10中任一项所述的摄像模组，其中，镜筒包括上罩体及下罩体，微机电驱动装置夹设于上罩体与下罩体之间，下罩体部分容置于镜头座内，固定透镜组固定于下罩体内，上罩体居中的设有上通孔，第一载台的外径小于或等于上通孔的孔径，使得第一载台能够穿过上通孔运动。

12.如权利要求11所述的摄像模组，其中，可动透镜组的数量为一个，多个第一透镜以1×2、2×2、2×3、3×3、3×4或4×4阵列方式分布。

13.如权利要求11所述的摄像模组，其中，固定透镜组的数量为平行排列的多个，每个固定透镜组上多个第二透镜以1×2、2×2、2×3、3×3、3×4或4×4阵列方式分布。

14.如权利要求13所述的摄像模组，其中，每一固定透镜组上第二透镜与每一可动透镜组的第一透镜相对应，第一透镜于第一基板上涂布透明胶体后通过压印形成，第二透镜于第二基板上涂布透明胶体后通过压印形成。