CN106716242A - 一种相机模块 - Google Patents

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黄仁珠
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Abstract

一种相机模块。所述相机模块包括底座(400)、与底座(400)匹配的，包括中空且顶面具有开口的壳体(200)、以及容置于所述壳体(200)内的镜头组件(100)和载体(300)。所述相机模块还包括设置在所述载体(300)外壁和所述壳体(200)之间的至少两组移动件(600)，所述镜头组件(100)容置于所述载体(300)内，并通过所述至少两组移动件(600)相对于所述底座(400)移动。该相机模块具有内部结构简单，携带方便，对焦响应速度快，对焦性能稳定，成像效果好的突出优点。

Description

一种相机模块
技术领域
本发明涉及一种拍摄装置，更具体地说，涉及一种具有自动对焦功能的相机模块。
背景技术
为便于用户携带，市面上的拍摄装置大都采用了轻量化设计，其内部空间被设计得越来越紧凑。然而，受到内部空间的限制，这种拍摄装置通常内置音圈电机，通过弹片结构实现对焦，因而存在对焦速度慢，对焦精度不高，且对焦不够稳定的性能缺陷。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术中的拍摄装置内置音圈电机并通过弹片结构实现对焦，存在对焦速度慢，对焦精度不高，且对焦不够稳定的技术缺陷，提供一种结构简单，携带方便，且对焦速度快，对焦精度高的相机模块。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种相机模块，所述相机模块包括底座、与底座匹配的，中空且顶面具有开口的壳体、以及容置于所述壳体内的镜头组件和载体；
所述相机模块还包括：
设置在所述载体外壁和所述壳体之间的至少两组移动件，所述镜头组件容置于所述载体内，并通过所述至少两组移动件相对于所述底座移动。
在本发明上述相机模块中，每组移动件包括至少三个滚珠，所述相机模块在所述载体及所述底座之间形成第一容纳区及第二容纳区，所述至少三个滚珠沿垂直于所述底座底面的方向堆叠放置，且所述至少三个滚珠堆叠形成的高度均低于所述第一容纳区或所述第二容纳区沿所述底座底面的高度。
在本发明上述相机模块中，所述底座内壁包括一载体配合面及一镜头组件位移参照面；
所述载体对应包括沿所述载体配合面延伸形成的第一镜头组件限位件、与所述镜头组件位移参照面相对设置的第二镜头组件限位件、以及形成于所述第一镜头组件限位件及所述第二镜头组件限位件之间的两个结合件。
在本发明上述相机模块中，每一所述结合件均朝所述载体轴心方向内凹并在所述第二镜头组件限位件两侧与所述底座侧壁共同形成第一容纳区及第二容纳区。
在本发明上述相机模块中，每一所述结合件均包括第一滚珠限位部及第二滚珠限位部，所述第一滚珠限位部朝所述底座的所述载体配合面的方向突出，所述第二滚珠限位部与所述第二镜头组件限位件的其中一个侧面连接，且所述第二滚珠限位部与所述侧面之间呈圆滑过渡；
所述第一滚珠限位部，所述第二滚珠限位部，所述载体配合面以及所述镜头组件位移参照面共同形成所述第一容纳区及所述第二容纳区。
在本发明上述相机模块中，所述载体在靠近所述第一镜头组件限位件的一侧形成大致为倒U字形的剖面，且在靠近所述第二镜头组件限位件的一侧形成大致为几字形的剖面。
在本发明上述相机模块中，所述载体为一体成型的金属件。
在本发明上述相机模块中，所述第一镜头组件限位件的外表面开设有若干个形状各异，用于对所述镜头组件进行隔离保护的缓冲垫。
在本发明上述相机模块中，所述第二镜头组件限位件外侧开设有第一安装孔，所述底座的所述镜头组件位移参照面对应开设有第二安装孔；
所述相机模块还包括：
嵌入所述第一安装孔的磁铁件及嵌入所述第二安装孔的驱动芯片；
以及设置在所述驱动芯片及所述磁铁件之间，与所述驱动芯片电连接的线圈；其中，通电时的所述线圈驱动所述镜头组件并使其沿所述镜头组件位移参照面与所述底座相对移动，进而带动所述镜头组件中的镜头伸出所述壳体的所述开口或从所述壳体的所述开口缩回。
在本发明上述相机模块中，所述壳体顶面四周开设有至少三个第三安装孔，所述第一镜头组件限位件顶面四周对应开设有与所述第三安装孔数量相同且匹配的第四安装孔，所述壳体及所述载体通过分别穿过至少三对匹配的所述第三安装孔及所述第四安装孔的至少三个紧固件进行固定。
实施本发明相机模块，可达到至少以下有益效果：
一、本发明相机模块内部结构简单，载体及底座之间设有用以分别容纳至少两组滚珠式位移件的第一容纳区及第二容纳区，且该载体的第二镜头组件限位件及该底座的镜头组件位移参照面分别开设有用以嵌入线圈及磁铁件的第一安装孔及第二安装孔，使得本发明相机模块有限的内部空间能够得以充分利用，还实现了对焦功能。
二、在本发明相机模块内部结构中，载体包括大致呈圆环形的第一镜头组件限位件、大致呈矩形的第二镜头组件限位件、以及连接在该第一镜头组件限位件及该第二镜头组件限位件之间的两个结合件，该载体在靠近该第一镜头组件限位件的一侧形成大致为倒U字形的剖面，且在靠近该第二镜头组件限位件的一侧形成大致为几字形的剖面，且该载体由金属件一体成型制成。一方面，采用上述结构设计的载体不仅能够通过两组滚珠式位移件实现镜头组件及底座之间的相对运动，还可在相机模块对焦过程中起到对镜头组件进行限位以将该镜头组件牢牢地固定在相机模块内部的作用；另一方面，该相机模块的壳体及镜头组件通过紧固件被牢牢固定，因此，采用上述内部结构设计的相机模块能够避免对焦过程中镜头组件移动所产生的抖动，避免拍摄画面产生模糊或拖影，提高了对焦的稳定性，因而显著地提高了相机模块的成像品质。
综上所述，本发明相机模块具有内部构造简单，携带方便，对焦响应速度快，对焦性能稳定的突出优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明相机模块进行详细说明，其中：
图1为本发明第一个较佳实施例提供的相机模块的爆炸图；
图2为图1所示的相机模块的镜头组件的放大示意图；
图3为图1所示的相机模块的镜头组件，载体及底座的装配示意图；
图4为图1所示的相机模块包含的线圈及磁铁件的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
下面将结合图1至图4对本发明相机模块的具体构造及其对焦原理进行详细说明：
如图1所示，本发明相机模块包括底座400、与底座400匹配，中空且顶面具有开口的壳体200、以及容置于该壳体200内的镜头组件100和载体300；其中，该镜头组件100为可伸缩的镜头组件100。
优选地，该底座400、该壳体200、该镜头组件100及该载体300同轴设置，且均由金属材料制成。该壳体200为矩形壳体200，其顶面开口呈圆形，该底座400为与该壳体200匹配的矩形底座400。
进一步地，该相机模块还包括：
设置在载体300外壁和壳体200之间的至少两组移动件600，该镜头组件100被容置于该载体300内并通过该至少两组移动件600与该底座400相对运动。
优选地，每组移动件600均包括至少三个滚珠，且该三个滚珠同轴设置，并从上至下排列，形成一条直线。其中，在该至少三个滚珠中，位于上方的滚珠及位于下方的滚珠粒径大小相同，位于中间的滚珠的粒径略小于位于上方的滚珠及位于下方的滚珠的粒径。
如图2所示，该镜头组件100具体包括镜头座以及嵌入镜头座内的镜头。其中，该镜头的直径略小于该壳体200顶面开口的直径。
图3进一步地示出了该镜头组件100、该载体300及该底座400的装配示意图。如图3所示，该相机组件在该载体300及该底座400之间形成有第一容纳区及第二容纳区，该第一容纳区及第二容纳区分别用于装设该至少两组移动件600。该第一容纳区及该第二容纳区采用形状及大小相同的结构设计，该结构设计利于提高该载体300及该底座400之间的结构稳定性。
优选地，该至少三个滚珠沿垂直于该底座400底面的方向堆叠放置，且该至少三个滚珠堆叠形成的高度均低于该第一容纳区或该第二容纳区沿该底座400底面的高度。
进一步地，该底座400内壁包括一个载体配合面(附图未示出)及一个镜头组件位移参照面(附图未示出)；
相应地，该载体300包括沿该载体配合面延伸形成的第一镜头组件限位件301、与该镜头组件位移参照面相对设置的第二镜头组件限位件302、以及形成于该第一镜头组件限位件301及该第二镜头组件限位件302之间的两个结合件303。优选地，该两个结合件303位于该第二镜头组件限位件302两侧，且具有完全相同的形状及结构。
优选地，该载体配合面大致为圆环形表面，该第一镜头组件限位件301为与该圆环形表面匹配的圆环形金属件。该镜头组件位移参照面大致呈矩形，且该第二镜头组件限位件302成型为与该镜头组件位移参照面匹配的矩形形状。该镜头组件位移参照面作为包括该至少两组滚珠的该至少两组移动件600的接触面，其被设计成矩形面的好处在于：增加了该载体300及该底座400之间的接触面的面积，提高了该载体300与该底座400之间的相对运动的稳定性。
进一步地，该两个结合件303均朝该载体300轴心方向内凹，并在该第二镜头组件限位件302两侧与该底座400内壁共同形成该第一容纳区及该第二容纳区。
具体地，上述每一结合件303均包括第一滚珠限位部3031及第二滚珠限位部3032，该第一滚珠限位部3031朝该载体配合面一侧突出，该第二滚珠限位部3032连接于该第二镜头组件限位件302的一个侧面，且该第二滚珠限位部与该侧面之间呈圆滑过渡。该第一滚珠限位部3031，该第二滚珠限位部3032，该底座400的该载体配合面及该镜头组件位移参照面共同形成该第一容纳区及该第二容纳区。该至少两组位移件600被巧妙地安置于该第一容纳区及第二容纳区，并在该载体300及该底座400之间起到了“滑轮”的作用。当相机模块响应用户指令执行对焦操作时，该载体300受到与该镜头组件位移参照面平行的电磁力作用，沿该镜头组件位移参照面与该底座400进行相对运动。
采用了如上结构设计的该载体300在靠近该第一镜头组件限位件301的一侧形成大致为倒U字形的剖面，且在靠近该第二镜头组件限位件302的一侧形成大致为几字形的剖面。在本发明相机模块内部结构中，该载体300可通过该第一镜头组件限位件301及该第二镜头组件限位件302对该镜头组件100进行限位，并通过设置于该第一容纳区及该第二容纳区的该至少两组滚珠实现其与该底座400的相对运动。
优选地，该载体300采用一体成型的金属件制成，使其结构强度得到提高。
当该相机模块处于非对焦状态时，该镜头组件100被牢牢地固定在该相机模块内；当该相机模块处于对焦状态时，该载体300受外力驱动，并在滚珠所起到的“滑轮”作用下沿该镜头组件位移参照面与该底座400进行相对运动，进而带动该镜头组件100伸出该壳体200开口或从该壳体200开口缩回，从而实现自动对焦。
进一步地，如图4所示，该第二镜头组件限位件302外侧开设有第一安装孔，该底座400上的与该第二镜头组件限位件302对应设置的镜头组件位移参照面对应开设有第二安装孔。
该相机模块还包括嵌入该第一安装孔的磁铁件700及嵌入该第二安装孔的驱动芯片500、以及设置在该驱动芯片500及该磁铁件700之间并与该驱动芯片500电连接的线圈800。
请参见图2及图3，进一步地，该壳体200顶面四周开设有至少三个第三安装孔，该第一镜头组件限位件301顶面四周对应开设有与所述第三安装孔数量相同且匹配的第四安装孔，该壳体200及该载体300通过分别穿过至少三对匹配的该第三安装孔及该第四安装孔的至少三个紧固件进行固定。优选地，每一所述第三安装孔及每一所述第四安装孔具有内螺纹，该至少三个紧固件分别设有外螺纹，该壳体200及该载体300通过螺纹连接方式被牢牢地固定，上述螺纹连接方式使得本发明相机模块的结构稳定性得到强化。
下面，将对本发明相机模块的对焦过程详述如下：
当本发明相机模块检测到用户对焦操作时，驱动芯片500接收用户对焦指令，根据用户对焦指令向线圈800输出不同方向的驱动电流。线圈800通电时，该通电线圈800产生磁场，在与磁铁件700的共同作用下对该载体300产生驱动力，该载体300受外力驱动时，借助于第一容纳区及第二容纳区的该至少两组滚珠起到的“滑轮作用”，沿该镜头组件位移参照面与该底座400相对移动，进而带动该镜头组件100的镜头伸出该壳体200开口或从该壳体200开口缩回。
本发明经上述结构设计的相机模块具有以下突出优点：
一、该相机模块内部结构简单，载体300及底座400之间设有用以分别容纳至少两组滚珠式位移件的第一容纳区及第二容纳区，该载体300的第二镜头组件限位件302及该底座400的镜头组件位移参照面分别开设有用以嵌入线圈800及磁铁件700的第一安装孔及第二安装孔，使得本发明相机模块有限的内部空间得以充分利用，且实现了快速对焦功能。
二、载体300包括圆环形的第一镜头组件限位件301、呈矩形的第二镜头组件限位件302以及连接在该第一镜头组件限位件301及该第二镜头组件限位件302之间的两个结合件303，该载体300在靠近该第一镜头组件限位件301的一侧形成大致为倒U字形的剖面，且在靠近该第二镜头组件限位件302的一侧形成大致为几字形的剖面，且该载体300由金属件一体成型制成。采用上述结构设计的载体300不仅通过如上两组滚珠式位移件实现镜头组件100及底座400之间的相对运动，还可在相机模块对焦过程中起到对镜头组件100进行限位，将该镜头组件100牢牢地固定在相机模块内部的作用，避免镜头组件100在移动过程中产生抖动，避免拍摄画面产生模糊或拖影，提高了对焦的稳定性，因而显著地提高了相机模块的成像品质。
综上所述，本发明相机模块具有内部构造简单，携带方便，对焦响应速度快，对焦性能稳定的突出优点。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种相机模块，其特征在于：
所述相机模块包括底座(400)、与底座(400)匹配的，中空且顶面具有开口的壳体(200)、以及容置于所述壳体(200)内的镜头组件(100)和载体(300)；
所述相机模块还包括：
设置在所述载体(300)外壁和所述壳体(200)之间的至少两组移动件(600)，所述镜头组件(100)容置于所述载体(300)内，并通过所述至少两组移动件(600)相对于所述底座(400)移动。
2.根据权利要求1所述的相机模块，其特征在于：
每组移动件(600)包括至少三个滚珠，所述相机模块在所述载体(300)及所述底座(400)之间形成第一容纳区及第二容纳区，所述至少三个滚珠沿垂直于所述底座(400)底面的方向堆叠放置，且所述至少三个滚珠堆叠形成的高度均低于所述第一容纳区或所述第二容纳区沿所述底座(400)底面的高度。
3.根据权利要求1所述的相机模块，其特征在于:
所述底座(400)内壁包括一载体配合面及一镜头组件位移参照面；
所述载体(300)对应包括沿所述载体配合面延伸形成的第一镜头组件限位件(301)、与所述镜头组件位移参照面相对设置的第二镜头组件限位件(302)、以及形成于所述第一镜头组件限位件(301)及所述第二镜头组件限位件(302)之间的两个结合件(303)。
4.根据权利要求3所述的相机模块，其特征在于，每一所述结合件(303)均朝所述载体(300)轴心方向内凹并在所述第二镜头组件限位件(302)两侧与所述底座(400)侧壁共同形成第一容纳区及第二容纳区。
5.根据权利要求4所述的相机模块，其特征在于：
每一所述结合件(303)均包括第一滚珠限位部(3031)及第二滚珠限位部(3032)，所述第一滚珠限位部(3031)朝所述底座(400)的所述载体配合面的方向突出，所述第二滚珠限位部(3032)与所述第二镜头组件限位件(302)的其中一个侧面连接，且所述第二滚珠限位部(3032)与所述侧面之间呈圆滑过渡；
所述第一滚珠限位部(3031)，所述第二滚珠限位部(3032)，所述载体配合面以及所述镜头组件位移参照面共同形成所述第一容纳区及所述第二容纳区。
6.根据权利要求3所述的相机模块，其特征在于：
所述载体(300)在靠近所述第一镜头组件限位件(301)的一侧形成大致为倒U字形的剖面，且在靠近所述第二镜头组件限位件(302)的一侧形成大致为几字形的剖面。
7.根据权利要求6所述的相机模块，其特征在于：
所述载体(300)为一体成型的金属件。
8.根据权利要求3所述的相机模块，其特征在于：
所述第一镜头组件限位件(301)的外表面开设有若干个形状各异，用于对所述镜头组件进行隔离保护的缓冲垫(3011)。
9.根据权利要求3所述的相机模块，其特征在于：
所述第二镜头组件限位件(302)外侧开设有第一安装孔，所述底座(400)的所述镜头组件位移参照面对应开设有第二安装孔；
所述相机模块还包括：
嵌入所述第一安装孔的磁铁件(700)及嵌入所述第二安装孔的驱动芯片(500)；
以及设置在所述驱动芯片(500)及所述磁铁件(700)之间，与所述驱动芯片(500)电连接的线圈(800)；其中，通电时的所述线圈(800)驱动所述镜头组件(100)并使其沿所述镜头组件位移参照面与所述底座(400)相对移动，进而带动所述镜头组件(100)中的镜头伸出所述壳体(200)的所述开口或从所述壳体(200)的所述开口缩回。
10.根据权利要求3所述的相机模块，其特征在于：
所述壳体(200)顶面四周开设有至少三个第三安装孔，所述第一镜头组件限位件(301)顶面四周对应开设有与所述第三安装孔数量相同且匹配的第四安装孔，所述壳体(200)及所述载体(300)通过分别穿过至少三对匹配的所述第三安装孔及所述第四安装孔的至少三个紧固件进行固定。
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