CN106873119A - 应用热变驱动器的镜头组件和摄像模组及其自动对焦方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一应用热变驱动器的镜头组件和摄像模组及其自动对焦方法，该方法包括步骤:(a)藉由一电路板向一热变驱动器输送驱动电压；以及(b)所述热变驱动器在所述驱动电压的作用下产生热力学形变从而促使一镜头产生位移，并调整所述镜头和一感光芯片之间的距离以实现自动对焦。

Description

应用热变驱动器的镜头组件和摄像模组及其自动对焦方法

技术领域

本发明涉及镜头组件领域，特别涉及一种应用热变驱动器移动镜头的镜头组件和摄像模组及其制作方法和自动对焦方法。

背景技术

在智能手机、平板等手持式智能装置早已普及的今日，更加轻薄短小的穿戴式智能装置以及各式物连网应用装置的普遍化可说是势在必行，在此之中，各装置大多必须具备摄像能力以应用于快速输入、纪录、观测及辨识等用途，像是利用智能眼镜即时观测道路以辅助导航，或是藉由智能手表扫描三维条码以获取进一步讯息等。这些具备影像模块的装置除了必须因应趋势极力缩小体积之外，更必须同时确保高精密度及精准度，从而稳定提供在许多应用上不可或缺的高分辨率摄像。

基于上述目的，目前许多用于组装一般影像模块的组件因为体积难以在一定的成本之内进一步缩小，已不再适合应用于制作新一代的轻薄的影像模块，这当中最主要的组件就是用来移动影像模块中的镜头以调整焦距的马达。过去在一般摄像装置中常见的传统马达搭配齿轮的作法，由于组件复杂且体积难以进一部缩小，在制作轻薄影像模块的工艺中已几乎被完全淘汰，取而代之者是应用与喇叭原理类似的音圈马达。改用音圈马达移动镜头的镜头组件因为无须装设齿轮等传动装置，直接整合马达、镜头组件外壳与镜头三者，使镜头组件的厚度得以大幅缩小，时至今日音圈马达的部份技术发展迄今已可以作到厚约3毫米，并且倘若应用超薄技术方案，甚至可将厚度减少到逼近2毫米，相较于传统作法，其在轻薄度方面的进步幅度不可谓不大。

可惜的是，从另一个角度来看，在装置及各组件轻薄化的趋势仍持续的情况下，音圈马达的厚度缩小到目前已经进入瓶颈，也因此限制了整个影像模块的尺寸难以再继续轻薄化。

除此之外，音圈马达技术本身基于其运作原理，更存在有许多难以避免的缺点，像是磁滞差异、复杂度高、一致性差、精度较低等。主要是因为音圈马达本质上仍近似于电动马达，属于应用电磁互换及磁力作用达到移动效果的组件，然而在永久磁铁磁性及电磁铁通电后的暂时磁性作用下，其铁磁性材料往往基于各种因素而滞留有微小磁性，也就是磁滞效应，其导致后续以相同电力通过该音圈马达时，所获得的移动幅度与最初的设定不同。此时，该影像模块或智能装置仅能设法透过软体补偿此一偏差，否则将产生对焦上的误差。

此外，音圈马达虽然可以直接固定套于镜头上，从而省去传统的马达及齿轮传动模组，但就音圈马达本身而言，仍必须具有线圈、供固定线圈及镜头的套筒、外壳、磁铁及其固定结构及两端各一个兼具拦挡及导电功能的簧片或类似物以供应线圈电源。因此其结构仍无法摆脱相当的复杂性，同时为了让这些零件彼此正确且精密地结合，其中所需付出的设备及制造工序相关成本也将难以降低。

更有甚者，由于音圈马达对于多种零组件本身及其组装过程的精密度要求都高，使得欲变更其中一种零组件的规格时，很可能必须连带变更其他所有零组件的规格。并且各零组件即便在可以组装成为一个镜头组件的情况下，也未必能达到最佳的运作效能及精密度。往往在零组件相互配合间存有微小差异的情况下，其彼此做动程度并非一致，对该镜头组件的精密度产生不良影响，导致最后采用该镜头组件的影像模块的成像效果不佳或影像失真。

此外，涉及越多零组件的组合加工本质上就越不容易控制产品的精密度，换言之，目前的音圈马达因其多样复杂的零组件，生产者即便取得设计及品质都很精良的零组件并投入高成本于组装设备及人力，所组装出的影像模块成品也依然很难达到趋势所需的精密度，导致应用音圈马达技术制作的影像模块产品注定渐趋式微，对于能克服此一问题的下一代产品的需求也越来越强。毕竟唯有能够同时在厚度限制、磁滞、零组件复杂度、一致性及精密度等方面获得突破，才能解除当前摄像模组发展的主要瓶颈，使超薄高像素摄像模组的实现成为可能。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种应用热变驱动器移动镜头的镜头组件及摄像模组，所述应用热变驱动器移动镜头的镜头组件能较应用音圈马达移动镜头的镜头组件厚度更薄。

本发明的一个目的在于提供一种应用热变驱动器移动镜头的镜头组件及摄像模组，所述应用热变驱动器移动镜头的镜头组件能避免应用音圈马达移动镜头的镜头组件的磁滞效应导致的镜头移动偏差。

本发明的一个目的在于提供一种应用热变驱动器移动镜头的镜头组件及摄像模组，所述应用热变驱动器移动镜头的镜头组件能较应用音圈马达移动镜头的镜头组件使用更少零组件以组装镜头组件，从而降低成品复杂度、增加生产效率、提高成品精密度及减少生产成本。

本发明的一个目的在于提供一种应用热变驱动器移动镜头的镜头组件及摄像模组，所述应用热变驱动器移动镜头的镜头组件能较应用音圈马达移动镜头的镜头组件使用更少工序以组装镜头组件，从而降低成品复杂度、增加生产效率、提高成品精密度及减少生产成本。

本发明的一个目的在于提供一种应用热变驱动器移动镜头的镜头组件及摄像模组，所述应用热变驱动器移动镜头的镜头组件制作方法较应用音圈马达移动镜头的镜头组件制作方法涉及较少零组件，从而具备更高的生产效率、能生产出更高精密度的成品并能减少生产成本。

本发明的一个目的在于提供一种应用热变驱动器移动镜头的镜头组件及摄像模组，所述应用热变驱动器移动镜头的镜头组件制作方法较应用音圈马达移动镜头的镜头组件制作方法涉及较少工序，从而具备更高的生产效率、能生产出更高精密度的成品并能减少生产成本。

为达到本发明的上述目的，本发明提供一应用热变驱动器移动镜头的镜头组件，一应用热变驱动器移动镜头的镜头组件，适于与相匹配的感光组件连接组成一摄像模组，其包括：

一镜头；以及

一热变驱动器，其一端连接于所述镜头，用于依据外部电压输入以产生热力学形变从而使所述镜头产生位移。

在一个实施例中，所述镜头组件还包括一支架，所述热变驱动器的另一端连接于所述支架。

在一个实施例中，所述镜头组件还包括一镜头载体，所述镜头载体具有一镜头容纳腔，所述镜头设置于所述镜头容纳腔，所述镜头载体连接于所述热变驱动器，以在所述热变驱动器的形变作用下移动从而驱动所述镜头产生位移。

在一个实施例中，所述镜头载体包括一镜筒部和凸起地延伸于所述镜筒部的一限位部，所述限位部连接于所述热变驱动器，所述镜筒部形成所述镜头容纳腔，以组装所述镜头。

在一个实施例中，所述限位部包括一体地并且凸起地延伸于所述镜筒部的一环形外表面的一连接部以及一体地延伸于所述连接部的一外筒，其中所述外筒连接于所述热变驱动器。

在一个实施例中，所述热变驱动器包括一环状顶壁和一体地延伸于所述环状顶壁的一筒状侧壁，其中所述环状顶壁具有一通孔，其位置与所述镜头相对应，所述筒状侧壁形成一内腔。

在一个实施例中，所述镜筒部包括延伸至所述外筒的一底端部，其中所述底端部进一步地延伸穿过所述热变驱动器的所述环状顶壁的所述通孔并进入所述内腔。

在一个实施例中，所述镜头组件还包括一滤色片，其组装于所述支架并且位于所述内腔中。

在一个实施例中，所述镜头组件还包括一镜头载体，所述镜头载体包括多个载体单元，各个所述载体单元包括一载体部和一体地延伸于所述载体部的一定位部，其中所述载体部夹持固定所述镜头，所述定位部连接于所述热变驱动器。

在一个实施例中，所述热变驱动器包括多个驱动单元，各个所述驱动单元连接至对应的所述定位部。

在一个实施例中，各个所述驱动单元包括一个或多个驱动部件，其中各个所述驱动部件由同样热膨胀系数材料制成或不同热膨胀系数材料制成。

在一个实施例中，所述支架进一步地包括一环状底壁和延伸于所述环状底壁的支架主体，其中所述环状底壁设有一个或多个穿孔，所述热变驱动器包括一个或多个电连接引脚，各个所述电连接引脚穿过对应的所述穿孔以用于电连接至所述摄像模组的一电路板。

在一个实施例中，所述镜头组件还包括一机壳，其组装于所述支架，以起到防尘和防止所述镜头载体倾斜的作用。

根据本发明的另外一方面，本发明还提供一摄像模组，其包括：

一感光组件，其包括一电路板和电连接于所述电路板的一感光芯片；以及

上述镜头组件，其中所述镜头组件的所述热变驱动器电连接于所述电路板。

根据本发明的另外一方面，本发明还提供一摄像模组的自动对焦方法，其包括如下步骤：

(a)藉由一电路板向一热变驱动器输送驱动电压；以及

(b)所述热变驱动器在所述驱动电压的作用下产生热力学形变从而促使一镜头产生位移，并调整所述镜头和一感光芯片之间的距离以自动对焦。

在一个实施例中，所述方法的所述步骤(b)进一步地包括步骤：

(b.1)所述热变驱动器形变时驱动一镜头载体产生位移；以及

(b.2)所述镜头载体进一步地驱动所述镜头产生位移。

在一个实施例中，所述方法的所述步骤(b)进一步地实施为如下步骤：所述热变驱动器形变时驱动所述镜头载体的一限位部移动，从而带动所述镜头载体的连接于所述限位部的一镜筒部移动，从而容纳于所述镜筒部内的所述镜头产生位移。

在一个实施例中，所述方法还包括步骤：所述热变驱动器的一筒状侧壁和延伸于所述筒状侧壁的一环状顶壁产生热力学形变，所述环状顶壁驱动所述限位部移动。

在一个实施例中，所述方法还包括步骤：驱动所述热变驱动器的多个驱动单元产生形变，并且多个所述驱动单元驱动所述镜头载体产生位移从而驱动所述镜头产生位移。

在一个实施例中，所述方法还包括步骤：驱动所述热变驱动器的多个驱动单元产生同样的形变，并且多个所述驱动单元驱动所述镜头载体产生位移从而驱动所述镜头产生前后方向的位移。

在一个实施例中，所述方法还包括步骤：驱动所述热变驱动器的多个驱动单元产生不同程度的形变，并且多个所述驱动单元驱动所述镜头载体产生位移从而校正所述镜头的倾斜。

附图说明

图1是根据本发明的第一个优选实施例的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件的剖面示意图。

图2是根据本发明的上述第一个优选实施例的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件的分解示意图。

图3是根据本发明的上述第一个优选实施例的应用热变驱动器移动镜头的摄像模组的剖面示意图。

图4是根据本发明的上述第一个优选实施例的应用热变驱动器移动镜头的摄像模组的分解示意图。

图5是根据本发明的第二个优选实施例的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件的剖面示意图。

图6是根据本发明的第二个优选实施例的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件的分解示意图。

图7是根据本发明的上述第一个优选实施例的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件的制作方法的流程示意图。

图8是根据本发明的上述第二个优选实施例的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件的制作方法的流程示意图。

图9是根据本发明的上述优选实施例的应用热变驱动器移动镜头的摄像模组的自动对焦方法的流程示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

如图1及图2所示，根据本发明的第一个优选实施例的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件，其包括：一机壳10、一热变驱动器20、一镜头载体30、一支架40、以及一镜头50。如图3和图4所示，所述镜头组件进一步地搭配一感光组件60，从而形成一摄像模组。所述镜头50组装于所述镜头载体30，所述热变驱动器20组装于所述支架40，并且藉由电热驱动产生形变而促使所述镜头50和所述镜头载体30产生位移，从而实现所述摄像模组的自动对焦。所述机壳10起到防尘和控制所述镜头载体30倾斜的作用。

在本发明的这个优选实施例中，所述热变驱动器20在驱动电压的作用下因为热变作用而驱动所述镜头载体30产生前后位移，从而所述镜头载体30进一步地驱动所述镜头50前后位移，从而调整所述镜头50和所述感光组件60之间的距离，以实现自动对焦。

更具体地，在这个优选实施例中，所述镜头载体30包括一镜筒部31和凸起地延伸于所述镜筒部31的外表面的一限位部32。所述镜筒部31，其呈筒状结构，并且其内形成一延长形的柱形的镜头容纳腔33，所述镜头50容纳于所述镜头容纳腔33内，如通过粘接的方式固定于所述镜筒部31内。更具体地，在这个优选实施例中，所述限位部32一体地凸起地延伸于所述镜筒部31的中部的外表面，从而所述镜筒部31具有暴露在外的一顶端部311和一底端部312。更具体地，在这个优选实施例中，所述限位部32进一步地包括一连接部321，以及一外筒322，所述连接部321一体地并且垂直地延伸于所述镜筒部31的一环状外缘，所述外筒322一体地延伸于所述连接部321并且延伸方向与所述镜筒部31一致，即所述外筒322和所述镜筒部32可以是共轴的两个筒形结构。可以理解的是，上述镜头载体30的结构只作为举例而并不限制本发明。所述镜筒部31除了呈圆柱型套筒状以外，也可以呈其他环绕对称结构，例如三角柱状、简单环状、王冠状等。

所述热变驱动器20包括一环形顶壁21和一体地延伸于所述环形顶壁21的一筒状侧壁22，所述环形顶壁21和所述筒状侧壁22可以一体成形并且具有相同的内径，也可以如图1中所示，所述环形顶壁21具有位于中间的一通孔23，所述筒状侧壁22具有一内腔24，并且所述筒状侧壁22相对于所述环形顶壁21具有较大的内径。并且如图3和图4所示，所述热变驱动器20组装于所述支架40时，所述摄像模组进一步地包括的一滤色片70，如红外截止滤色片(IR CutFilter)可以设置于所述内腔24并且与所述镜头50对准以过滤穿过所述镜头50的光线。

在这个实施例中，所述镜头载体30的所述镜筒部31的所述底端部312可以穿过所述热变驱动器20的所述环形顶壁21的所述通孔23并延伸进入所述内腔24，如图3和图4中所示，从而减小整个结构的厚度，并且方便调整所述镜筒部31内的所述镜头50和所述感光组件60之间的距离。可以理解的是，在另外的实施例中，也可能没有所述镜头载体30的所述底端部312，所述镜头载体30组装于热变驱动器20的顶侧。

所述镜头载体30连接于所述热变驱动器20，例如连接于所述镜筒部31或连接于所述限位部32，在这个实施例中，所述限位部32连接于所述热变驱动器20的所述环形顶壁21，如通过粘接的方式相连接，当然也可以是其他连接方式例如使用焊接、热熔、UV胶、卡榫、螺旋锁合等方式连接，从而达到类似的稳定固定的效果。更具体地，所述限位部32的所述外筒322的底表面粘接于所述环形顶壁21的顶表面，从而所述热变驱动器20支撑所述镜头载体30。这样，当所述热变驱动器20因为电热驱动的作用下产生形变时，所述限位部32被驱动前后位移，例如整个摄像模组竖直放置时，其竖直方向移动，从而所述镜筒部31沿竖直方向移动，这样所述镜头50被驱动沿竖直方向产生位移，从而调整与所述感光组件60之间的距离，从而实现自动对焦。所述镜头载体30相应地起到了调整配合高度并且控制所述镜头50的倾斜角度的作用。

所述支架40包括一环形底壁41和延伸于所述环形底壁41的一支架主体42，并且形成一限位槽43，所述热变驱动器20组装于所述限位槽43，所述限位槽43底侧形成一窗口。所述环形底壁41进一步地具有一个或多个穿孔44，所述热变驱动器20进一步地包括一个或多个电连接引脚25，其穿过对应的所述穿孔44并连接于所述感光组件60。更具体地，所述感光组件60包括一感光芯片61，以及一电路板62。所述电连接引脚25连接于所述电路板62，从而所述热变驱动器20与所述电路板62电连接，这样所述电路板62的供电驱动模块能够为所述热变驱动器20提供电力供应，并且输入驱动电压，这样在所述驱动电压的作用下，产生热力学形变，从而促使所述镜头50产生位移以实现自动对焦。

另外，所述机壳10组装于所述支架40的顶侧，并且其内径可以与所述镜头载体30相适配，以起到防止所述镜头载体30的过度倾斜，并且进一步地起到防尘作用。

相应地，在这个实施例中，其提供了一摄像模组的自动对焦方法，其包括步骤：

(a)藉由一电路板62向一热变驱动器20输送驱动电压；以及

(b)所述热变驱动器20在所述驱动电压的作用下产生热力学形变从而促使一镜头50产生位移，并调整所述镜头50和一感光芯片61之间的距离以自动对焦。

在这个优选实施例中，所述步骤(b)进一步地包括步骤：

(b.1)所述热变驱动器20形变时驱动一镜头载体30产生位移；以及

(b.2)所述镜头载体30进一步地驱动所述镜头50产生位移。

如图5和图6所示，根据本发明的第二个优选实施例的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件，其包括一机壳10、一热变驱动器20、一镜头载体30、一支架40、以及一镜头50。在这个实施例中，所述热变驱动器20包括多个互相独立的驱动单元，例如图中所示的两个驱动单元26，所述镜头载体30也可以包括多个载体单元，如两个载体单元34，其各自包括一载体部341和一定位部342，两个所述载体单元34的两个所述载体部341对称地布置并且用于限位所述镜头50。各个所述定位部342延伸于所述载体部342的外表面并连接至所述热变驱动器20，以在所述热变驱动器20的形变作用下被驱动而产生位移从而使所述镜头50产生位移。

值得一提的是，在这个优选实施例中，各个所述驱动单元26可以由同样的热膨胀系数的材料制成，也可以由不同的热膨胀系数的材料制成。其可以输入相同的驱动电压，也可以输入不同的驱动电压。也就是说，两个所述驱动单元26可以输入同样的驱动电压，并且产生大致相同的形变，从而导致所述镜头50产生前后位移，而输入不同的驱动电压，并且产生不一样的形变时，还可以矫正所述镜头50的倾斜，用于光学防抖等场合。

在这个优选实施例中，各个所述驱动单元26进一步地可以包括一个或多个驱动部件，如可以包括一第一驱动部件261和一第二驱动部件262，并且进一步包括用来连接至电路板的一个或多个穿过所述支架40的底壁41的电连接引脚25，以供外部电源导入所述第一驱动部件211与所述第二驱动部件212。所述电连接引脚25在其他实施方式中也可被实施为包含热导线或热传感器的部件，或仅分别导通其中一个所述驱动部件。

在图中所示的例子中，所述第一驱动部件261及所述第二驱动部件262可以呈大致L形形状，花前月下彼此贴合形成一垂直的板状构造，其在室温(25℃)下能保持上述垂直状，但当温度上升时，所述第二驱动部件262比所述第一驱动部件261可以使用热膨胀系数较高的材料制成，因此所述第二驱动部件262将比所述第一驱动部件261更加膨胀，从而使原本的垂直的板状构造暂时变形为向顶壁突起的钝角板状构造。两个所述驱动单元26构造相同并且对称地布置时，在同样的加热条件下，共同产生同样的变形幅度，从而平衡一致地朝同一方向移动所述镜头50。熟习此技术领域的技术人员应当理解，两个所述驱动单元26的实施方式及数量皆不应该被视为对本发明的内容和范围的限制，在实际应用中，还可以设置更多或更少的类似所述驱动单元26，如只有一个所述驱动单元，或者三个所述驱动单元并且对称地布置，以达到同样或类似效果。此外也可将两个所述驱动单元26在可以确保达到预期的移动效果的前提下实施为全然不同的热变驱动单元，例如两者体积形状不同、非设置于对称位置、热膨胀系数不一的情况下，透过分布角度、强度及软体运算校正等方式，能在一定范围内控制所述镜头50以预定方式移动，因此其实施方式并不限于本实施例所列举之方式。

所述镜头50为一用于聚焦影像的摄像镜头，其具有一外壁51、一入射端52、及一投射端53。所述镜头50由所述外壁51固定于所述镜头载体30，间接受连接于所述支架40的所述热变驱动器20支撑于所述镜头组件中。

类似地，在这个实施例中，所述支架40被实施为一用于固定所述机壳10及所述热变驱动器20的基座或架子，其中央有一窗口，对应于所述镜头50的所述投射端53。所述机壳10则被实施为一用于保护所述镜头组件的罩体，其中央也具有一供所述镜头50的所述入射端52透视的窗口，其中所述机壳10固定于所述支架40后，所述镜头50藉由所述热变驱动器20的驱动被支撑于所述支架40与所述机壳10中央的窗口之间移动以实施对焦。

在应用或使用本发明时，根据本发明的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件需要被组装于相匹配的感光组件，以构成一具有摄像功能的影像模块，其实施方式包括将所述支架40连接固定于一感光组件(如图3和图4中所示的感光组件60)，一方面使藉由所述镜头50的投射端53投射出的影像能被该感光组件60感应及转换为电子讯息或纪录，以进一步被其他设备或装置处理或利用。所述感光芯片61被设置于所述电路板62朝向所述镜头的所述投射端53的那一侧，以感应所述投射端53投射出的影像，并转换为电子讯号后传送至所述线路板。所述电路板62并具有对外电性连接的排线，从而可以藉由连接外界装置或线路获取电源及沟通信息。所述线路板朝向所述投射端53侧还具有匹配所述电连接引脚25的形状态与数量的接脚或插口或焊盘，从而允许所述电路板62自主或传递来自外界装置或线路的指令，以控制所述热变驱动器20移动所述镜头50。

如图7所示，根据本发明的第一个优选实施例的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件的制作方法，包括如下步骤：(S1)固定热变驱动器20一端于一支架40、(S2)通过镜头载体30固定热变驱动器20另一端于镜头50、(S3)对准并固定机壳10于支架40、以及(S4)校正镜头50相对于支架40的距离与倾斜角。在上述步骤中，所述步骤(S1)可进一步实施为：(S1-1)固定热变驱动器20一端于一支架40，并确保热变驱动器20的电连接引脚25通过该支架40的穿孔44。所述步骤(S2)则可进一步实施为：(S2-1)固定镜头载体30的限位部32于该热变驱动器2的另一端、及(S2-2)固定镜头50于镜头载体30的镜筒部31。

其中所述步骤(S1-1)是用于将一个足以稳定支撑及移动镜头50的热变驱动器20安装固定于支架40上，为了确保热变驱动器20能够被驱动，安装固定时需确保其电连接引脚25通过该支架40的穿孔44，从而延伸至该支架40外侧以连接至电路板以驱动该热变驱动器20。由上述说明可知，无论所述步骤(S1)和(S2)或所述步骤(S1-1)、(S2-1)、及(S2-2)都是为了将镜头50直接或间接连接于热变驱动器20，及将热变驱动器20连接于支架40，因此无论是所述步骤(S1)和(S2)彼此的次序，或是所述步骤(S1-1)、(S2-1)、及(S2-2)之间的次序都可以被自由变换，并仍可制成根据本发明的一个实施例的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件。因此生产者于实际应用时，可依机具设备、材料及个别设计方案等调整上述制造方法的步骤。

所述步骤(S3)是用于将机壳10对准并固定于支架40上，从而使位于支架40上的镜头50、镜头载体30、及热变驱动器20可以获得机壳10的覆盖及保护。所述步骤(S4)是用于在最后藉由校正镜头50相对于支架40的距离与倾斜角，以确保镜头50被精确地安装在外部由支架40及机壳10构成的镜头组件中，从而确保该镜头组件被进一步与一感光组件构成一影像模块或被直接安装于其他具有类似感光组件的部件的设备时，能被用以精确对焦。

如图8所示，根据本发明的第二个优选实施例的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件的制作方法，包括如下步骤：(S11)固定热变驱动器20的两个驱动单元26的一端于一支架40，并确保各个电连接引脚25分别通过对应的穿孔44、(S12)分别固定各个载体单元34的定位部342于对应的驱动单元26的另一端、(S13)固定各个载体单元34的载体部341于镜头50的外壁51、(S14)对准并固定机壳10于支架40、及(S15)校正镜头50相对于支架40的距离与倾斜角。

在上述步骤中，所述步骤(S11)是用于将一个足以稳定支撑及移动镜头50的热变驱动器20安装固定于支架40上，其中该热变驱动器20由两个驱动单元26以彼此相对的方式构成。所述步骤(S12)中也就是将两个驱动单元26的自由端固定于镜头载体30的外侧，也就是将所述驱动单元26的顶表面连接于所述镜头载体30的所述定位部342的底表面。所述步骤(S13)则是进一步把镜头50的外壁51两侧分别固定于两个所述载体部341的内表面，使镜头50透过镜头载体30间接被热变驱动器20支撑于所述支架40，并从而容许镜头50随着热变驱动器20改变形状而移动位置。

同样地，所述步骤(S11)、(S12)、及(S13)也都是为了将镜头50直接或间接连接于热变驱动器20，及将热变驱动器20连接于支架40，因此所述步骤(S11)、(S12)、及(S13)之间的次序可以被自由变换，并仍可制成根据本发明的一个实施例的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件。因此生产者于实际应用时，可依机具设备、材料及个别设计方案等调整上述制造方法的步骤。

类似地，所述步骤(S14)是用于将机壳10对准并固定于支架40上，从而使位于支架40上的镜头50、镜头载体30、及热变驱动器20可以获得机壳10的覆盖及保护。所述步骤(S15)同样是用于在最后藉由校正镜头50相对于支架40的距离与倾斜角，以确保镜头50被精确地安装在外部由支架40及机壳10构成的镜头组件中，而确保该镜头组件被进一步与一感光组件构成一影像模块或被直接安装于其他具有类似感光组件的部件的设备时，能被用以精确对焦。

值得一提的是，本发明在提升自动对焦摄像模块中镜头组件在驱动的性能方面，做出了许多改进，包括：减小模组厚度、消除磁滞、降低复杂度、及提高一致性与精度。首先，应用传统技术的镜头组件是以音圈马达移动镜头，但音圈马达的厚度一般在3公厘以上，即使超薄方案也在2公厘以上，而且存在行程和载荷缩短的不足的问题。然而本专利使用的热变驱动器部件使用标准晶圆制作，整体厚度等于晶圆厚度0.5mm，实际驱动部分厚度只有0.05mm，根据实际需求，热变驱动器制作的驱动马达厚度最小可压缩至1mm以下。其次，音圈马达所仰赖的电磁控制由于原理限制，必然存在磁滞造成的行程误差，而需要另外或随着时间以软件进行补偿。但本发明使用的热变驱动器运动距离与温度相关，与运动方向无关，可直接避免音圈马达磁滞的影响，同时也降低了软件方面的需求，间接节省或提升了应用本发明的镜头组件的影像模块或设备的运算效能。

再者，应用音圈马达的镜头组件组装过程中需要组装多达八种以上的部件，其中须经过数十道工序，导致内部成本较高。但本发明所应用的热变驱动器可采用晶圆工艺制作，脱模后组装成马达所需部件不超过五个，其制作工序也不超过十道。最后，由于本发明所应用的热变驱动器可采用晶圆工艺制作，尺寸精度以及重复精度都达到微米级，实际使用中控制精度与软件校准精度相较于传统的音圈马达也都能得到很大提高。

因此本发明在减少了镜头组件的部件数量及简化其制造方法的情况下，也降低了镜头组件产品的制造公差和复杂度，从而间接提高了产品的质量和良率，并减低制造成本及提高产品精度。最重要的是大幅降低了核心部件的厚度时，也为未来影像模块产品总厚度的降低提供了可能。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (22)

1.一应用热变驱动器移动镜头的镜头组件，适于与相匹配的感光组件连接组成一摄像模组，其特征在于，包括：

一镜头；以及

一热变驱动器，其一端连接于所述镜头，用于依据外部电压输入以产生热力学形变从而使所述镜头产生位移。

2.如权利要求1所述的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件，还包括一支架，所述热变驱动器的另一端连接于所述支架。

3.如权利要求2所述的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件，还包括一镜头载体，所述镜头载体具有一镜头容纳腔，所述镜头设置于所述镜头容纳腔，所述镜头载体连接于所述热变驱动器，以在所述热变驱动器的形变作用下移动从而驱动所述镜头产生位移。

4.如权利要求3所述的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件，其中所述镜头载体包括一镜筒部和凸起地延伸于所述镜筒部的一限位部，所述限位部连接于所述热变驱动器，所述镜筒部形成所述镜头容纳腔，以组装所述镜头。

5.如权利要求4所述的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件，其中所述限位部包括一体地并且凸起地延伸于所述镜筒部的一环形外表面的一连接部以及一体地延伸于所述连接部的一外筒，其中所述外筒连接于所述热变驱动器。

6.如权利要求4所述的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件，其中所述热变驱动器包括一环状顶壁和一体地延伸于所述环状顶壁的一筒状侧壁，其中所述环状顶壁具有一通孔，其位置与所述镜头相对应，所述筒状侧壁形成一内腔。

7.如权利要求5所述的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件，其中所述热变驱动器包括一环状顶壁和一体地延伸于所述环状顶壁的一筒状侧壁，其中所述环状顶壁具有一通孔，其位置与所述镜头相对应，所述筒状侧壁形成一内腔。

8.如权利要求7所述的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件，其中所述镜筒部包括延伸至所述外筒的一底端部，其中所述底端部进一步地延伸穿过所述热变驱动器的所述环状顶壁的所述通孔并进入所述内腔。

9.如权利要求8所述的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件，还包括一滤色片，其组装于所述支架并且位于所述内腔中。

10.如权利要求2所述的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件，还包括一镜头载体，所述镜头载体包括多个载体单元，各个所述载体单元包括一载体部和一体地延伸于所述载体部的一定位部，其中所述载体部夹持固定所述镜头，所述定位部连接于所述热变驱动器。

11.如权利要求10所述的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件，其中所述热变驱动器包括多个驱动单元，各个所述驱动单元连接至对应的所述定位部。

12.如权利要求11所述的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件，其中各个所述驱动单元包括一个或多个驱动部件，其中各个所述驱动部件由同样热膨胀系数材料制成或不同热膨胀系数材料制成。

13.如权利要求2至12中任一所述的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件，其中所述支架进一步地包括一环状底壁和延伸于所述环状底壁的支架主体，其中所述环状底壁设有一个或多个穿孔，所述热变驱动器包括一个或多个电连接引脚，各个所述电连接引脚穿过对应的所述穿孔以用于电连接至所述摄像模组的一电路板。

14.如权利要求3至12中任一所述的应用热变驱动器移动镜头的镜头组件，还包括一机壳，其组装于所述支架，以起到防尘和防止所述镜头载体倾斜的作用。

15.一摄像模组，其特征在于，包括：

一感光组件，其包括一电路板和电连接于所述电路板的一感光芯片；以及

如权利要求1至14中任一所述的镜头组件，其中所述镜头组件的所述热变驱动器电连接于所述电路板。

16.一摄像模组的自动对焦方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)藉由一电路板向一热变驱动器输送驱动电压；以及

(b)所述热变驱动器在所述驱动电压的作用下产生热力学形变从而促使一镜头产生位移，并调整所述镜头和一感光芯片之间的距离以自动对焦。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述步骤(b)进一步地包括步骤：

(b.1)所述热变驱动器形变时驱动一镜头载体产生位移；以及

(b.2)所述镜头载体进一步地驱动所述镜头产生位移。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述步骤(b)进一步地实施为如下步骤：所述热变驱动器形变时驱动所述镜头载体的一限位部移动，从而带动所述镜头载体的连接于所述限位部的一镜筒部移动，从而容纳于所述镜筒部内的所述镜头产生位移。

19.如权利要求18所述的方法，还包括步骤：所述热变驱动器的一筒状侧壁和延伸于所述筒状侧壁的一环状顶壁产生热力学形变，所述环状顶壁驱动所述限位部移动。

20.如权利要求17所述的方法，还包括步骤：驱动所述热变驱动器的多个驱动单元产生形变，并且多个所述驱动单元驱动所述镜头载体产生位移从而驱动所述镜头产生位移。

21.如权利要求20所述的方法，还包括步骤：驱动所述热变驱动器的多个驱动单元产生同样的形变，并且多个所述驱动单元驱动所述镜头载体产生位移从而驱动所述镜头产生前后方向的位移。

22.如权利要求21所述的方法，还包括步骤：驱动所述热变驱动器的多个驱动单元产生不同程度的形变，并且多个所述驱动单元驱动所述镜头载体产生位移从而校正所述镜头的倾斜。