CN109819152B - 对焦摄像模组及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种对焦摄像模组，所公开的对焦摄像模组包括基板、支架、镜头、感光芯片和压电形变组件，其中，所述支架固定在所述基板上，所述镜头固定在所述支架上，所述感光芯片设置在所述支架内、且与所述镜头相对设置，所述压电形变组件设置在所述感光芯片与所述基板之间。上述方案能解决目前的对焦摄像模组体积较大的问题。本发明还公开一种终端设备。

Description

对焦摄像模组及终端设备

技术领域

本发明涉及通讯设备技术领域，尤其涉及一种对焦摄像模组及终端设备。

背景技术

随着用户需求的提升以及终端设备的迭代更新，目前的终端设备的集成度越来越高，随之而来的是终端设备集成的功能器件越来越多。一种较为突出的表现为：目前的终端设备上的摄像模组的数量在增加。不同种类的摄像模组能够满足用户不同的拍摄需求。例如，对焦摄像模组能够满足拍摄过程中的调焦拍摄，定焦摄像模组能够满足用户的定焦拍摄。

目前用户对终端设备的外观性能有较高的需求，终端设备向着越来越薄的方向发展是当前的主流。在终端设备高度集成的同时还需要终端设备的厚度更薄，这就要求终端设备内的各个器件的尺寸越来越小，各个器件之间的装配越来越紧凑。

现有技术在保证移动终端内的器件性能的前提下，当器件的尺寸进一步缩小时，多数情况下会增加成本或者受技术条件的限制而较难实现。以对焦摄像模组为例，受限于变焦马达的尺寸限制，对焦摄像模组的整体尺寸较难进一步缩小。目前的对焦摄像模组中，变焦马达安装在底座上，镜头安装在变焦马达上，镜头能够在变焦马达的驱动下调整与感光芯片之间的距离，达到调焦的目的。而变焦马达尺寸较大，导致整个对焦摄像模组的整机体积较大，不利于终端设备向着更薄的方向设计。

发明内容

本发明公开一种对焦摄像模组，以解决目前的对焦摄像模组体积较大的问题。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

一种对焦摄像模组，包括基板、支架、镜头、感光芯片和压电形变组件，其中，所述支架固定在所述基板上，所述镜头固定在所述支架上，所述感光芯片设置在所述支架内、且与所述镜头相对设置，所述压电形变组件设置在所述感光芯片与所述基板之间。

一种终端设备，包括上文所述的对焦摄像模组。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本发明公开的对焦摄像模组，将镜头通过支架固定在基板上，而感光芯片通过压电形变组件支撑于基板上，压电形变组件能够在通电状态下通过自身的形变驱动感光芯片移动，进而能够调整感光芯片与镜头之间的距离，达到调焦的目的。相比于目前镜头通过专门的变焦马达驱动而言，本发明实施例公开的对焦摄像模组则通过压电形变组件调节感光芯片的移动来达到调焦的目的，此种情况下，对焦摄像模组能够取消变焦马达，由于压电形变组件设置在支架内，能够充分利用支架的内部空间，因此在实现调焦的前提下，能够使得对焦摄像模组的整体体积更小。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例公开的对焦摄像模组的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的对焦摄像模组的调节流程示意图；

图3为本发明实施例公开的压电形变组件的结构示意图。

附图标记说明：

100-基板、

200-支架、

300-镜头、

400-感光芯片、

500-压电形变组件、510-限位支架、520-压电结构件、530-柔性体、

600-第二电路板、610-柔性电连接件、620-导线。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。

请参考图1，本发明实施例公开一种对焦摄像模组，所公开的对焦摄像模组包括基板100、支架200、镜头300、感光芯片400和压电形变组件500。

基板100作为基板，能够为对焦摄像模组的其它组成部件提供安装基础，本发明实施例中，基板100可以是第一电路板，此种情况下，基板100也可以实现对焦摄像模组与终端设备的电源侧(例如终端设备的主板)电连接的部件。在基板100为第一电路板的前提下，基板100可以为硬质电路板，当然，基板100也可以为柔性电路板。在基板100为柔性电路板的前提下，为了确保支撑强度，柔性电路板的一侧的板面可以设置有补强板，例如金属补强板。优选的方案中，补强板可以为金属补强板，此种情况下，金属补强板不但能够发挥补强的作用，而且还能起到辅助整个对焦摄像模组散热的作用。具体的，金属补强板可以是不锈钢板。

支架200为镜头300提供安装基础，同时，支架200也能对感光芯片400起到防护的作用。通常情况下，支架200可以为塑胶结构支架，塑胶结构支架具有制备简单的优点。当然，本发明实施例不限制支架200的具体材质，支架200也可以是金属支架。支架200固定在基板100上。具体的，支架200可以通过胶层粘接固定在基板100上。

镜头300固定在支架200上，镜头300能够对入射光线进行偏析成像。通常情况下，镜头300可以为透明塑胶镜头、玻璃镜头等。同理，本发明实施例不限制镜头300的具体材质。镜头300固定在支架200上，而支架200固定在基板100上，也就是说，镜头300和支架200均无法相对于基板100活动。

感光芯片400设置在支架200内，能够受到支架200的防护。感光芯片400与镜头300相对设置，感光芯片400能够感应透过镜头300的光线，通过自身的感光功能将光信号转换为电信号进行成像。感光芯片400可以为CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合器件)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)等，本发明实施例不限制感光芯片400的具体种类。感光芯片400与基板100电连接，进而由基板100供电。

压电形变组件500设置在感光芯片400与基板100之间。压电形变组件500工作时需要通电，优选的方案中，在基板100为第一电路板的前提下，压电形变组件500可以与第一电路板电连接，从而使压电形变组件方便工作，并节约模组内的空间。在通电状态下，压电形变组件500能够发生形变，在断电状态下，压电形变组件500则会变形恢复。本发明实施例中，压电形变组件500通过通断电来实现自身形变的调节，进而来调节感光芯片400与镜头300之间的距离。当然，在基板100为普板板材(即不具备电连接功能)的前提下，压电形变组件500还可以通过其他的电连接方式(例如导线)实现与终端设备的电源侧之间的电连接。

具体的，由于压电形变组件500支撑在感光芯片400与基板100之间，而镜头300通过支架200固定在基板100上，因此压电形变组件500发生形变，就能调节感光芯片400与镜头300之间的距离。我们知道，调焦通过调节感光芯片400与镜头300之间的距离实现，压电形变组件500通过自身的形变能够改变感光芯片400与镜头300之间的距离，因此能够实现调焦。

本发明实施例公开的对焦摄像模组，将镜头300通过支架200固定在基板100上，而感光芯片400通过压电形变组件500支撑于基板100上，压电形变组件500能够在通电状态下通过自身的形变驱动感光芯片400移动，进而能够调整感光芯片400与镜头300之间的距离，达到调焦的目的。相比于目前镜头300通过专门的变焦马达驱动而言，本发明实施例公开的对焦摄像模组则通过压电形变组件500调节感光芯片400的移动来达到调焦的目的，此种情况下，对焦摄像模组能够取消变焦马达，同时由于压电形变组件500设置在支架200内，能够充分利用支架200的内部空间，因此在实现调焦的前提下，能够使得对焦摄像模组的体积更小。

压电形变组件500可以由电流控制其形变，进而能调节感光芯片400与镜头300之间的距离。相比于变焦马达而言，电流的控制更容易实现连续、精准的控制，确保调焦的速度和精度。

本发明实施例公开的对焦摄像模组，通过改变传统的驱动镜头移动的方式，将镜头300固定，同时驱动感光芯片400移动来达到同样的调焦目的。此种情况下，由于镜头300与支架200之间相互固定，因此感光芯片400的感光方向不存在可移动的组件，因此能够避免在使用或生产过程中由于感光方向的组件频繁移动导致的不良现象。例如，镜头300不发生移动，也就不会发生镜头300由于移动导致在感光芯片400上落尘的现象，也就不会对感光芯片400的感光工作产生不良影响。

另外，传统采用变焦马达，变焦马达的壳体几乎与基板100的面积相当，而本发明实施例中，压电形变组件500的面积只与感光芯片400的面积相当，因此整个对焦摄像模组的整体尺寸能够得到较大程度地减小，有利于在终端设备内的集成装配，同时节省的空间还有利于终端设备集成更多的电子器件。

如上文所述，感光芯片400通过感光达到成像的目的，在基板100为第一电路板的前提下，感光芯片400可以与第一电路板电连接，实现感光芯片400与第一电路板电连接的方式有多种，例如，感光芯片400直接与第一电路板电连接。优选的方案中，本发明实施例公开的对焦摄像模组还可以包括第二电路板600，感光芯片400安装在第二电路板600上，第二电路板600设置在压电形变组件500上，感光芯片400与第二电路板600电连接，第二电路板600与第一电路板电连接。压电形变组件500需要通过形变实现对感光芯片400的驱动，第二电路板600的设置不但能方便感光芯片400的装配，同时更方便感光芯片400与第一电路板之间的电连接。

一种具体的实施方式中，第二电路板600可以为软硬结合板，软硬结合板不但能够保证第二电路板600的整体强度，而且还具有一定的变形能力，进而有利于感光芯片400的安装。当然，第二电路板600也可以为普通的电路板。

在具体的工作过程中，感光芯片400会相对于基板100移动，因此为了较好地适应感光芯片400的移动，优选的方案中，第二电路板600可以通过柔性电连接件610与第一电路板电连接，柔性电连接件610能够通过自身的形变来适应感光芯片400移动过程中位置的变化，进而能够确保电连接的稳定性。具体的，柔性电连接件610可以是柔性电路板，也可以是柔性导线。

感光芯片400可以安装在第二电路板600上，感光芯片400与第二电路板600一起在压电形变组件500的驱动下移动。感光芯片400与第二电路板600可以通过导线620电连接，采用导线620连接感光芯片400与第二电路板600具有连接简单的优点。通常情况下，导线620具有一定的柔性，因此导线620可以通过自身的变形来适应感光芯片400在第二电路板600上的安装位置。由于感光芯片400和第二电路板600之间不存在相对的移动，因此感光芯片400无疑可以通过更多的电连接方式实现与第二电路板600之间的电连接。例如，感光芯片400可以通过锡焊的方式实现与第二电路板600之间的电连接。

压电形变组件500通电后能够发生形变，在调焦的过程中，对焦摄像模组可以通过控制压电形变组件500的电流大小，实现对感光芯片400移动距离的调整。在具体的调节过程中，对焦摄像模组可以根据获取的图像的清晰度来反馈调节压电形变组件500的电流，从而使得图像的清晰度达到要求。请参考图2，一种具体的调节流程如下：

S101、感光芯片400通过镜头300感应光信号并将光信号转换为电信号。

S102、将电信号转换为图像数字信号。

S103、通过图像处理的方式对图像数字信号进行处理。

S104、对经过处理的图像数字信号进行清晰度的对比，当然此步骤进行的清晰度对比与预设清晰度进行对比。

S105、在经过处理的图像数字信号的清晰度未达到预设清晰度的情况下，控制压电形变组件500的电流大小或正负，直至经过处理的图像数字信号的清晰度达到预设清晰度。

本步骤中，通过控制驱动压电形变组件500的电流的大小和正负，来调节驱动感光芯片400的移动距离和移动方向。

一种具体的实施方式中，本发明实施例公开的对焦摄像模组还可以包括控制器，控制器与压电形变组件500相连，控制器用于控制压电形变组件500的电流大小和正负，因此控制器能够使得压电形变组件500的形变更加精确，进而能够提高变焦精度。电流的大小可以与压电形变组件500的形变量成正比。具体的，控制器可以是终端设备的中央处理器。

本发明实施例中，压电形变组件500可以至少包括由压电材料制成的结构件，在压电材料制成的结构件通电形变的过程中能够实现整个压电形变组件500的形变。压电形变组件500的结构可以有多种，请参考图3，一种具体的实施方式中，压电形变组件500可以包括限位支架510、压电结构件520和柔性体530，限位支架510构成容置空间，限位支架510固定在基板100上，柔性体530的至少一部分设置在容置空间中，柔性体530与感光芯片400相连。可选的，压电结构件520的至少一部分也可以设置在该容置空间内。在具体的工作过程中，压电结构件520可以驱动柔性体530变形。柔性体530与感光芯片400相连，柔性体530的变形推动感光芯片400移动。

当压电结构件520上施加的电压大于或等于预设电压，或者压电结构件520上施加的电流大于或等于预设电流时，该压电结构件520与柔性体530接触。

具体的，一种可能的情况是：在压电结构件520上施加的电压大于或等于预设电压时，压电结构件520与柔性体530接触，在压电结构件520上施加的电压小于该预设电压时，压电结构件520可以与柔性体530分开。

当然，可选地，该预设电压可以为零，此时，无论压电结构件520上是否施加电压，压电结构件520与柔性体530均接触，此种情况下，由于压电结构件520与柔性体530一直保持接触状态，因此只要压电结构件520发生变形，那么就会实现柔性体530的驱动，最终能够提高驱动的灵敏度。

需要说明的是，上文中在压电结构件520施加的电压均指的是电压数值大小，与压电结构件520上施加的电压的正负(即电压方向)无关。

此外，还可以是如下情况：在压电结构件520上施加的电流大于或等于预设电流时，压电结构件520可以与柔性体530接触，在压电结构件520上施加的电压小于该预设电流时，压电结构件520可以与柔性体530分开。

当然，可选地，该预设电流可以为零，此时，无论压电结构件520是否通有电流，压电结构件520与柔性体530均接触，同理，此种情况下，由于压电结构件520与柔性体530一直保持接触状态，因此只要压电结构件520发生变形，那么就会实现柔性体530的驱动，最终能够提高驱动的灵敏度。

同理，需要说明的是，上文中在压电结构件520施加的电流均指的是电流数值大小，与压电结构件520上施加的电流的正负(即电流方向)无关。

在具体的工作过程中，压电结构件520在通电后能够发生形变，压电结构件520的形变会挤压柔性体530，进而使得柔性体530在容置空间内发生形变，进而达到驱动感光芯片400移动的目的。

容置空间不但起到容置柔性体530的作用，而且还能起到规范柔性体530形变的作用。限位支架510构成容置空间，容置空间可以具有开口，柔性体530能够从容置空间的开口通过变形伸出，进而驱动感光芯片400移动。

更为优选的方案中，压电结构件520可以成对设置，柔性体530可以具有沿伸缩方向延伸的中心线，同一对压电结构件520可以对称地设置在柔性体530的中心线的两侧。采用此种布置方式压电结构件520能够更均衡地驱动柔性体530变形，进而能够提高感光芯片400移动的精度。

柔性体530可以由柔性高分子材料制成。例如，柔性体530可以为硅胶件。当然，柔性体530还可以为其它结构。一种具体的实施方式中，柔性体530可以包括薄膜和填充物，薄膜构成封闭空间，填充物填充在薄膜的封闭空间之内，填充物可以是液态高分子聚合物、液晶等具有一定流动性的物质。此种结构的柔性体530无疑具有更好的变形能力。本发明实施例不限制填充物的具体材质，当然，填充物还可以为其它种类能够容易发生变形的材质。

基于本发明实施例公开的对焦摄像模组，本发明实施例还公开一种终端设备，所公开的终端设备包括上文实施例所述的对焦摄像模组。

根据本发明实施例的终端设备，通过利用本发明上述实施例中的对焦摄像模组，通过压电形变组件调节感光芯片的移动来达到调焦的目的，此种情况下，对焦摄像模组能够取消变焦马达，由于压电形变组件设置在支架内，能够充分利用支架的内部空间，因此在实现调焦的前提下，能够使得终端设备内的对焦摄像模组的整体体积更小。

本发明实施例公开的终端设备可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、可穿戴设备(例如智能手表)、游戏机等电子设备，本发明实施例不限制终端设备的具体种类。

本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种对焦摄像模组，其特征在于，包括基板、支架、镜头、感光芯片和压电形变组件，其中，所述支架固定在所述基板上，所述镜头固定在所述支架上，所述感光芯片设置在所述支架内、且与所述镜头相对设置，所述压电形变组件设置在所述感光芯片与所述基板之间；

所述压电形变组件包括限位支架、压电结构件和柔性体，所述限位支架固定在所述基板上，所述限位支架构成容置空间，所述柔性体的至少一部分设置在所述容置空间内，所述容置空间用于规范所述柔性体的形变，所述容置空间具有开口，所述柔性体能够从所述容置空间的所述开口通过变形伸出，

所述柔性体与所述感光芯片相连，所述压电结构件用于驱动所述柔性体变形，所述柔性体的变形推动所述感光芯片移动；其中，所述柔性体包括薄膜和填充物，所述薄膜构成封闭空间，所述填充物填充在所述封闭空间内，所述填充物为具有一定流动性的物质。

2.根据权利要求1所述的对焦摄像模组，其特征在于，所述基板为第一电路板，所述压电形变组件与所述第一电路板电连接。

3.根据权利要求2所述的对焦摄像模组，其特征在于，所述对焦摄像模组还包括第二电路板，所述感光芯片安装在所述第二电路板上，所述第二电路板设置在所述压电形变组件上，所述感光芯片与所述第二电路板电连接，所述第二电路板与所述第一电路板电连接。

4.根据权利要求3所述的对焦摄像模组，其特征在于，所述第二电路板通过柔性电连接件与所述第一电路板电连接。

5.根据权利要求3所述的对焦摄像模组，其特征在于，所述感光芯片通过导线与所述第二电路板电连接。

6.根据权利要求1所述的对焦摄像模组，其特征在于，所述对焦摄像模组还包括控制器，所述控制器与所述压电形变组件相连。

7.根据权利要求1所述的对焦摄像模组，其特征在于，当所述压电结构件上施加的电压大于或等于预设电压，或者，所述压电结构件上施加的电流大于或等于预设电流时，所述压电结构件与所述柔性体接触。

8.根据权利要求7所述的对焦摄像模组，其特征在于，所述压电结构件成对设置，所述柔性体具有沿伸缩方向延伸的中心线，同一对所述压电结构件对称地设置在所述中心线的两侧。

9.一种终端设备，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的对焦摄像模组。

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