CN109922239B - 相机模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种相机模组，包括线路板、感光元件、马达、镜头、磁感元件和反馈磁体，该感光元件设于该线路板上，并与该线路板电性连接，该镜头设于该马达内，该镜头可在该马达的驱动下相对该线路板沿该镜头的光轴方向上下移动，该磁感元件和该反馈磁体之一相对该线路板固定设置，该磁感元件和该反馈磁体之另一相对该镜头固定设置。本发明的相机模组中，通过测量磁感元件的磁感电阻的变化来测量反馈磁体的磁场的变化，进而得到镜头和镜头支架的位置变化并反馈给马达，由此实现对马达的闭环控制，因此，本相机模组具有精度较高、可靠性较高、低功耗、高响应频率、低成本的特点。

Description

相机模组

技术领域

本发明涉及成像技术领域，特别涉及一种相机模组。

背景技术

目前，手机、相机、电脑等电子产品上普遍会设置相机模组，相机模组的需求越来越多。相机模组包括定焦相机模组和变焦相机模组。在变焦相机模组中，可通过音圈马达驱动镜头移动，实现对焦和变焦。

变焦相机模组的音圈马达有开环马达和闭环马达两种。开环马达是通过电流的大小来改变磁场力从而使马达推动镜头进行位移对焦，但马达输入的电流，输出的是位移，没有反馈过程，存在误差，精确度不够。闭环马达内增加了霍尔芯片，霍尔芯片可以感测镜头的实际位移，马达可根据霍尔芯片的反馈，持续调整马达，调节镜头的位置，使镜头的实际位置与输入的位置保持一致。然而，霍尔传感器存在灵敏度较低、易受应力、温度等的影响、且功率较大等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种精度较高且灵敏度和可靠性较高的相机模组。

一种相机模组，包括线路板、感光元件、马达、镜头、磁感元件和反馈磁体，该感光元件设于该线路板上，并与该线路板电性连接，该镜头设于该马达内，该镜头可在该马达的驱动下相对该线路板沿该镜头的光轴方向上下移动，该磁感元件和该反馈磁体之一相对该线路板固定设置，该磁感元件和该反馈磁体之另一相对该镜头固定设置。

在本发明的实施例中，该磁感元件为隧道磁电阻元件。

在本发明的实施例中，该相机模组还包括底座，该底座设于该线路板上，该马达设于该底座上。

在本发明的实施例中，该马达包括支座、镜头支架、磁体和线圈，该支座固定于该底座上，该镜头支架可沿该镜头的光轴方向相对该支座移动，该磁体设于该支座上，该线圈设于该镜头支架上。

在本发明的实施例中，该磁感元件相对该底座固定设置，该反馈磁体相对该镜头固定设置。

在本发明的实施例中，该磁感元件设于该线路板上，该反馈磁体设于该线圈上。

在本发明的实施例中，该底座的内壁上形成凸台，该凸台和该线路板之间形成有容纳腔，该感光元件位于该容纳腔内。

在本发明的实施例中，该凸台朝该线路板的一侧凹陷，使该底座在该凸台的上方形成容纳槽；该相机模组还包括滤光片，该滤光片位于该容纳槽内，该感光元件设于该滤光片与线路板之间，该感光元件和该滤光片位于该镜头的光轴上。

在本发明的实施例中，该磁感元件位于该底座的该容纳腔内。

在本发明的实施例中，该感光元件通过导线电性连接于该线路板。

本发明的相机模组中，通过测量磁感元件的磁感电阻的变化来测量反馈磁体的磁场的变化，进而得到镜头和镜头支架的位置变化并反馈给马达，由此实现对马达的闭环控制，因此，本相机模组具有精度较高、可靠性较高、低功耗、高响应频率、低成本的特点。

附图说明

图1是本发明一实施例的相机模组的剖面结构示意图。

图2是图1所示相机模组的俯视图。

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，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地描述。

如图1和图2所示，本发明一实施例的相机模组，包括线路板11、感光元件13、底座15、滤光片17、马达19、镜头21、磁感元件23和反馈磁体25。

线路板11可为柔性电路板，软硬结合板或者印刷电路板，其用于将相机模组与外部电路连接，实现相机模组的输入与输出。

感光元件13设于线路板11上，并与线路板11电性连接。感光元件13位于底座15内。具体地，感光元件13通过导线27电性连接于线路板11。具体地，导线27通过打金线的方式形成。具体地，感光元件13可为CCD(电荷耦合器件，charge coupled device)图像传感器或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器。

底座15设于线路板11上，底座15内形成容纳腔152，感光元件13位于容纳腔152。具体地，底座15的内壁上形成凸台154，容纳腔152可形成于凸台154和线路板11之间。更具体地，凸台154朝线路板11的一侧凹陷，使底座15在凸台152的上方形成容纳槽156。

滤光片17也设于底座15内，且感光元件13设于滤光片17与线路板11之间，感光元件13和滤光片17位于镜头21的光轴上。具体地，滤光片17设于凸台154的上方，并位于容纳槽156内，可以理解，滤光片17也可设于凸台154的下方，在此不做限制。

马达19设于底座15上。马达19包括支座、镜头支架、磁体192和线圈194，支座固定于底座15上，镜头支架可沿镜头21的光轴方向相对支座移动，磁体192设于支座上，线圈194设于镜头支架上。需要对焦时，给线圈194通电，通电的线圈194穿过磁体192的磁场时，会产生一个垂直于磁场线的力，即产生使透镜支架向上或向下移动的力，带动镜头支架上下移动改变焦距，实现清晰影像的目的。

具体在本实施例中，磁体192为四个，间隔设置于线圈194的四周。线圈194沿周向形成一整圈。

马达19还包括上弹片、下弹片和外壳，上弹片设于外壳和镜头支架之间，下弹片设于支座与镜头支架之间。

镜头21设于马达19的镜头支架内，以随镜头支架在线圈192产生的力的作用下上下移动。可以理解，镜头支架也可与镜头21一体成型。

磁感元件23设于线路板11上。具体地，磁感元件23位于底座15的容纳腔152内。磁感元件23为TMR(Tunnel Magneto Resistance)元件，即隧道磁电阻元件。可以理解，磁感元件23也可设于底座15上或马达的支座上。磁感元件23设于线路板11可更方便地实现磁感元件23与线路板11的电信号的传输，无需其他连接导线。

反馈磁体25设于线圈194上。可以理解，反馈磁体25也可设于镜头支架或镜头21上，只要其能跟随镜头21一起上下移动即可。可以理解，也可将磁感元件23设于线圈194上，而将反馈磁体25设于线路板11上，只要磁感元件23和反馈磁体25随镜头21的上下移动而相对上下移动即可。

在相机模组对焦时，线圈194产生的力驱动镜头支架和镜头21一起上下移动，同时，反馈磁体25也随之上下移动，随着反馈磁体25位置的变化，磁感元件23所感应到的反馈磁体25的磁场也发生变化，从而引起磁感元件23的磁感电阻发生变化。这样，我们可以通过测量磁感元件23的磁感电阻的变化来测量反馈磁体25的磁场的变化，进而得到镜头21和镜头支架的位置变化并反馈给马达19，由此实现对马达19的闭环控制。磁感元件23具有小型化、低成本、低功耗、高度集成、高响应频率和高灵敏度的特性，因此，本相机模组也具有精度较高、可靠性较高、低功耗、高响应频率、低成本的特点。

具体地，在磁感元件23的磁电阻效应中，铁磁层电极的自旋极化率P为：

P＝N↑-N↓/(N↑+N↓), (1)

其中，N↑和N↓分别为铁磁金属费米面处自旋向上和自旋向下电子的态密度。当外加磁场变化时，自旋向上和自旋向下电子的态密度也会发生变化。

由于Julliere模型可以得到磁感电阻值TMR为：

TMR＝2P1P2/(1-P1P2)， (2)

其中，P1和P2分别是左右铁磁层的有效输运电子态密度的自旋极化率。

可见，由以上公式(1)和公式(2)可计算出磁感电阻的大小。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (6)

1.一种相机模组，其特征在于，包括线路板（11）、感光元件（13）、马达（19）、镜头（21）、磁感元件（23）和反馈磁体（25），该感光元件（13）设于该线路板（11）上，并与该线路板（11）电性连接，该镜头（21）设于该马达（19）内，该镜头（21）可在该马达（19）的驱动下相对该线路板（11）沿该镜头（21）的光轴方向上下移动；该相机模组还包括底座（15），该底座（15）设于该线路板（11）上，该马达（19）设于该底座（15）上，该底座（15）的内壁上形成凸台（154），该凸台（154）和该线路板（11）之间形成有容纳腔（152），该感光元件（13）位于该容纳腔（152）内，该磁感元件（23）位于该底座（15）的该容纳腔（152）内，该磁感元件（23）用于根据该反馈磁体（25）的磁场变化产生磁感电阻变化，该磁感元件（23）相对该底座（15）固定设置，该反馈磁体（25）相对该镜头（21）固定设置。

2.如权利要求1所述的相机模组，其特征在于，该磁感元件（23）为隧道磁电阻元件。

3.如权利要求1所述的相机模组，其特征在于，该马达（19）包括支座、镜头支架、磁体（192）和线圈（194），该支座固定于该底座（15）上，该镜头支架可沿该镜头（21）的光轴方向相对该支座移动，该磁体（192）设于该支座上，该线圈（194）设于该镜头支架上。

4.如权利要求3所述的相机模组，其特征在于，该磁感元件（23）设于该线路板（11）上，该反馈磁体（25）设于该线圈（194）上。

5.如权利要求1所述的相机模组，其特征在于，该凸台（154）朝该线路板（11）的一侧凹陷，使该底座（15）在该凸台（154）的上方形成容纳槽（156）；该相机模组还包括滤光片，该滤光片（17）位于该容纳槽（156）内，该感光元件（13）设于该滤光片（17）与线路板（11）之间，该感光元件（13）和该滤光片（17）位于该镜头（21）的光轴上。

6.如权利要求1所述的相机模组，其特征在于，该感光元件（13）通过导线（27）电性连接于该线路板（11）。