CN111835942A - 一种摄像头驱动装置、摄像头模组及移动终端 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种摄像头驱动装置、摄像头模组及移动终端，该摄像头驱动装置包括一个底座及支架，该支架用于支撑光学组件。且支架通过弹性件与所述底座连接，且所述支架至少可沿第一轴线相对所述底座转动；该摄像头驱动装置还设置了一个用于驱动支架转动的第一驱动装置，其包括与所述支架固定连接的驱动块；以及用于驱动所述驱动块转动的形状记忆合金丝；在形状以及合金丝恢复到初始长度时，通过弹性件能够带动驱动块回到初始的位置。通过上述描述可以看出，在采用第一驱动装置驱动支架转动时，第一驱动装置不会产生磁场，进而降低了对摄像头模组周边器件的影响，提高了移动终端的使用效果。

Description

一种摄像头驱动装置、摄像头模组及移动终端

技术领域

本申请涉及到通信技术领域，尤其涉及到一种摄像头驱动装置、摄像头模组及移动终端。

背景技术

随着人们对手机、平板电脑等终端设备拍照和摄像能力的要求不断提高，具有OIS、AF功能的新型终端摄像模组也随之出现，其原理是利用VCM马达、压电马达等致动装置，使光学组件发生定向的平移或旋转运动，改变光学组件与光学图像传感器之间的距离或角度，从而达到最佳的拍照效果。

其中,为了加大变焦倍率，同时为保持手机的轻薄，需要将镜头水平布置，因而提出潜望式折叠光路架构。而在潜望式架构中，为达成防抖要求，需要马达带动光学元件,发生定向的移轴旋转运动。业界内一般采用VCM马达作为摄像模组中光学组件运动的方式。但VCM马达中所必有的磁石、线圈等部品，对周边器件如主摄像头光学图像传感器、话筒、天线等造成磁干扰问题。

发明内容

本申请提供了一种摄像头驱动装置、摄像头模组及移动终端，用以降低驱动装置对移动终端内器件的影响，提高移动终端的使用效果。

第一方面，提供了一种摄像头驱动装置，该摄像头驱动装置应用于摄像头模组并用于驱动摄像头模组中的光学元件转动。在具体设置该摄像头驱动装置时，该摄像头驱动装置包括一个底座及支架，其中，该底座为一个固定座用于支撑支架，而支架用于支撑光学组件。在具体设置该支架时，所述支架通过弹性件与所述底座连接，且所述支架至少可沿第一轴线相对所述底座转动。此外该摄像头驱动装置还设置了一个用于驱动该支架转动的第一驱动装置，该第一驱动装置为SMA马达，其具体结构包括分别设置在所述支架相对的两侧的两个驱动块，以及用于驱动所述驱动块带动所述支架沿所述第一轴线转动的形状记忆合金丝。在驱动支架转动时，形状记忆合金丝导电后缩短长度从而带动位于支架两侧的驱动块一个上升一个下降(相对于底座)，进而带动支架沿第一轴线转动，此外，设置的弹性件可以使得在形状记忆合金丝断电后恢复到初始长度时带动驱动块回到初始的位置。通过上述描述可以看出，在采用第一驱动装置驱动支架转动时，第一驱动装置不会产生磁场，进而降低了对摄像头模组周边器件的影响，提高了移动终端的使用效果。

在具体设置该第一驱动装置时，其形状记忆合金丝可以采用不同的设置方式，如在一个具体的实施方案中，该第一驱动装置包括与每个驱动块对应的两个形状记忆合金丝；并且在具体设置两个形状记忆合金丝时，两个形状记忆合金丝相对设置；为了方面描述形状记忆合金丝的设置方式，首先说明一下对应的驱动块的结构，该驱动块的中间部位与支架固定连接，而驱动块具有位于所述中间部位两侧的两端；在具体设置形状记忆合金丝时，每个形状记忆合金丝的两端分别与所述底座固定连接中间部分抵压在所述驱动块的一端并形成V形结构。即两个形状记忆合金丝形成两个相对开口的V形结构。通过两个形状记忆合金丝来驱动驱动块转动提高了驱动块的转动效果。

在具体设置上述底座时，所述底座具有两个相对的侧壁；且每个侧壁上设置有间隔的两个立柱，所述驱动块位于所述两个立柱之间，且所述形状记忆合金丝的两端一一对应固定在所述两个立柱；每个立柱上设置有与所述形状记忆合金丝电连接的接线端子。通过设置的两个立柱作为支撑来设置固定形状记忆合金丝。

在具体设置弹性件时，每个驱动块的两侧分别通过所述弹性件与所述立柱固定连接。并通过弹性形变来带动驱动块回到初始位置。

在具体设置驱动块时，所述驱动块为柔性驱动块，且所述驱动块的端部的宽度大于所述驱动块与所述支架固定连接的中间部分的宽度。如在一个具体的可实施方案中，该驱动块为矩形驱动块，且位于中间部分设置了对称的缺口。

在具体设置驱动块时，该驱动块端部的宽度与驱动块中间部分的宽度比例介于2:1。

在具体设置驱动块时，该驱动块通过可发生扭曲的柔性轴与支架固定连接。

在具体设置时，所述支架可沿第二轴线先对所述底座转动；所述摄像头驱动装置还包括用于驱动所述支架沿所述第二轴线转动的第二驱动装置。通过设置的第二驱动装置提高了光学组件的自由度。

在具体设置该第二驱动装置时，所述第二驱动装置为VCM马达；且所述VCM马达包括与所述支架固定连接的第一磁铁，以及与所述底座固定连接且用于推动所述第一磁铁的电磁线圈。通过电磁线圈与第一磁铁的配合提高其驱动力。

在驱动设置第二驱动装置时，所述第二驱动装置还包括：用于检测所述支架转动角度的传感器。通过设置的传感器来检测支架的转动角度，提高检测效果。

在具体设置该传感器时，可以采用不同的传感器。如传感器包括第二磁铁以及霍尔传感器；其中，所述第二磁铁及所述霍尔传感器相对设置且其中的一个设置在支架上，另一个设置在所述的支架上。通过霍尔传感器检测磁信号，提高检测的准确性。

在具体设置支架及支架时，所述第一轴线与所述第二轴线相互垂直。

第二方面，提供了一种摄像头模组，该摄像头模组包括上述任一项所述的摄像头驱动装置以及固定在所述摄像头驱动装置上的光学组件。

通过上述描述可以看出，在采用第一驱动装置驱动支架转动时，第一驱动装置不会产生磁场，进而降低了对摄像头模组周边器件的影响，提高了移动终端的使用效果。

第三方面，提供了一种移动终端，该移动终端包括壳体以及设置在所述壳体内的如上述任一项所述的摄像头驱动装置或上述的摄像头模组。通过上述描述可以看出，在采用第一驱动装置驱动支架转动时，第一驱动装置不会产生磁场，进而降低了对摄像头模组周边器件的影响，提高了移动终端的使用效果。

附图说明

图1为本申请实施例的摄像头模组的结构参考图；

图2为本申请实施例提供的第一驱动装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的支架、支架转动所绕轴线示意图；

图4为本申请实施例提供的第二驱动装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

为了方便理解本申请实施例提供的摄像头驱动装置首先说明一下其应用场景，该摄像头驱动装置用于驱动摄像头中的光学组件40运动。该摄像头为移动终端内的摄像头，如笔记本电脑、手机、或者平板电脑等移动终端，在摄像头使用时需要进行调焦，该摄像头驱动装置用于驱动摄像头中的光学组件40转动，以调整焦距。在具体驱动摄像头中的光学组件40时，现有技术中的驱动装置中的磁场会对移动终端内的其他器件造成影响，如听筒、闪光灯等。为此本申请实施例提供了一种新的摄像头驱动装置。下面结合附图对其结构进行详细的描述。

首先参考图1，图1中示出了本申请实施例提供的摄像头驱动装置的结构示意图。该摄像头驱动装置包括一个底座10以及支架30，其中，该底座10作为支撑支架30的固定座，而支架30用于固定摄像头的光学组件40，在具体设置支架30及底座10时，两者之间采用转动的方式进行连接。下面逐一对摄像头驱动装置的结构进行说明。

继续参考图1，在本申请实施例提供的摄像头驱动装置的底座10为一个U形的结构，其包含两个相对设置的侧壁，并且两个侧壁相对设置并与底座10的底板固定连接围成容纳支架30的一个空间。当然应当理解的是图1仅仅示出了底座10的一个具体的结构形式，在本申请实施例提供的底座10还可以选择其他的结构形式，只需要能够支撑支架30转动即可。

对于本申请实施例提供的支架30，如图1中所示，该支架30为一个U形的结构并且作为光学元件的支撑结构，在装配时光学组件40直接固定在支架30内。在支架30与底座10连接时，支架30嵌套在底座10中并且支架30通过弹性件60悬浮在底座10中。由于该支架30悬浮在底座10中，并且通过弹性件60的弹性形变使得支架30可以相对底座10转动，在具体转动时可以根据需要驱动支架30沿设定的方向转动。在图1所示的结构中，该支架30可以沿第一轴线a相对底座10转动。当然了对于支架30相对底座10转动方向来说，由于支架30通过弹性件60与底座10连接，因此支架30除了沿上述的第一轴线a外，还可以沿其他方向的转轴转动。下面首先以支架30与底座10之间相对第一轴线a转动的方案进行说明。

在驱动支架30转动时，本申请实施例提供的摄像头驱动装置设置了一个第一驱动装盒子50，该第一驱动装盒子50用于驱动支架30沿第一轴线a相对底座10转动。在具体设置第一驱动装盒子50时，可以采用不同个数的第一驱动装盒子50来驱动支架30。一并参考图1及图2，其中，图1及图2中示出了该第一驱动装盒子50的结构。在本申请实施例提供的第一驱动装盒子50采用SMA马达，其具体结构包括：驱动块以及形状记忆合金丝。为了方便理解首先说明一下形状记忆合金丝，该形状记忆合金丝在达到某一温度(导电后发热)时，其内部发生由马氏体向奥氏体的转变，从而发生形状变化，具体为长度发生变化。

继续参考图1，其中驱动块的个数为两个并分列在支架30的两侧，且驱动块与支架30固定连接并跟随支架30一起转动。对于每个驱动块，其均采用一长条状的结构，并且驱动块的中间部位与支架30固定连接，而驱动块具有位于中间部位两侧的两端。在具体实现时可以采用不同的性状结构来实现，如一些对称结构，具体的可以为长方形、棱形、或者椭圆形等不同的形状。如图1及图2所示，驱动块为一个矩形的长方体结构。但是无论采用哪种结构，在具体设置驱动块时，该驱动块的两端的连线方向至少不垂直于底座10上设置的两个立柱的长度方向，其中不垂直指的是与驱动块的两端的连线方向与立柱的长度方向平行或者呈一定的角度。

在装配底座10与支架30时，首先将支架30与驱动块固定连接，之后再装配在底座10上。对应的底座10上设置了与驱动块配合的避让结构：在具体设置底座10的侧壁时，该底座10的侧壁上设置了有间隔的两个立柱，其中立柱的长度方向垂直于底座10的底板。在装配时，驱动块位于两个立柱之间的空间内，并且底座10的侧壁上设置了一个与驱动块配合的缺口。应当理解的是上述设置的缺口具有足够的空间满足驱动块的转动。

此外，该驱动块除了作为第一驱动装盒子50的结构外，还作为支架30与底座10连接的结构。在支架30通过弹性件60与底座10悬浮支撑时，每个驱动块的两侧分别通过一个弹性件60与对应的立柱固定连接。如图1中所示，该弹性件60可采用螺旋的弹簧，也可以采用弹簧片或者弹性橡胶等常见的结构。在具体连接时，每个弹性件60的一端与立柱固定连接另一端与驱动块的中间部分固定连接。当然除了上述采用两个弹性件60来悬浮支撑一个驱动块外，还可以采用一个弹性件60来支撑该驱动块，此时，弹性件60的两端分别固定在两个立柱上，而驱动块固定在该弹性件60上，同样的也可以悬浮支撑该驱动块。

在具体带动支架30转动时，是通过形状记忆合金丝来带动驱动块转动的。下面详细说明一下第一驱动装盒子50中的形状记忆合金丝。如如图1中所示，对于每个驱动块来说，采用两个形状记忆合金丝来带动驱动块转动。为了方便描述两个形状记忆合金丝，将其分别命名为第一合金丝及第二合金丝。在具体设置第一合金丝及第二合金丝时，如图1中所示，两个形状记忆合金丝相对而置，并且每个形状记忆合金丝的两端分别与底座10固定连接，而形状记忆合金丝的中间部分抵压在驱动块的一端并形成V形结构。继续参考图1，在形状记忆合金丝具体固定连接时，形状记忆合金丝的两端一一对应固定在底座10的侧壁上的两个立柱上，并且对应的在每个立柱上设置有与该形状记忆合金丝电连接的接线端子51。在具体形成V形结构时，以第一合金丝为例，在第一合金丝与两个立柱连接后，以图1所示的摄像头驱动装置的放置方向为参考方向，第一合金丝的中间位置绕在驱动块位于弹性件60上方的一端，而第二合金丝的两端的连线位于弹性件60的下方，即第一合金丝的缠绕在驱动块的部位与两端分别位于弹性件60相对的两侧。以同样的方式设置第二合金丝，但是应该注意的是该第二合金丝绕过驱动块位于弹性件60下方的另一端。此时两个形状记忆合金条相对而置，且两个形状记忆合金丝的V形的开口方向相对。

在具体驱动该支架30转动时，通过同时驱动位于支架30相对的两侧的一个第一形状记忆合金丝52和第二形状记忆合金丝53来完成的。如图1中所示，当需要沿图1中所示的箭头的方向转动时，分别给位于支架30不同侧的第一形状记忆合金丝52和第二形状记忆合金丝53通电，两个形状记忆合金丝同时缩短；此时，第一形状记忆合金丝52由于缩短会向下压其中的一个驱动块，而第二形状记忆合金丝53由于缩短会向上抬另外的一个驱动块。通过两个形状记忆合金丝的作用拉动位于支架30的两个驱动块一个向上抬升，另外一个向下压缩；而另外的两个形状记忆合金丝由于未通电，在其自身的弹性作用下不会影响驱动块的运动，从而使支架30沿第一轴线a转动。当需要反方向转动时，对之前通电的第一形状记忆合金丝52及第二形状记忆合金丝53断电，给另外的第一形状记忆合金丝52及第二形状记忆合金丝53通电即可，其运动原理与上述相同在此不再赘述。此外，在上述的形状记忆合金丝断电后，通过设置的弹性件60使得支架30回复到最初位置。

在上述描述中可以看出，对于上述驱动块来说，由于通过抬高或者压低驱动块来带动支架30转动，因此对于驱动块的柔性没有限定，既可以采用刚性的驱动块也可以采用柔性的驱动块。此外，通过形状记忆合金丝带动驱动块运动即可实现驱动支架30沿第一轴线a转动。而该第一驱动装盒子50不是通过磁力来带动支架30的，因此也就不存在漏磁的情况，从而改善了摄像头驱动装置对摄像头内其他部件的影响。

由上述描述可以看出该支架30在相对底座10转动时，不仅限于沿第一轴线a转动。如图3中所示，该支架30还可以沿第二轴线b转动，其中，该第二轴线b与第一轴线a相互垂直。

由图3可以看出，在支架30相对第二轴线b转动时，该支架30会带动驱动块一块发生转动，同时形状记忆合金丝也会相对驱动块运动，这就造成形状记忆合金丝会受到摩擦力，由于形状记忆合金丝比较细(直径近似于十分之一的头发丝)，因此支架30长期沿第二支架30运动会损害形状记忆合金丝。为此，该驱动块在设置时采用柔性驱动块，并且驱动块的端部的宽度大于驱动块与支架30固定连接的中间部分的宽度，如驱动块端部的宽度与驱动块中间部分的宽度比例介于2:1。从而使得在驱动块发生形变时，中间部分的形变较大，两端发生扭曲的形变量较小，从而降低形状记忆合金丝与驱动块之间的相对运动。在如图2中所示的结构中，当该驱动块为矩形驱动块时，其位于中间部分设置了对称的缺口。

当然除了采用上述柔性驱动块外，还可以采用刚性的驱动块，此时，刚性驱动块与支架30之间通过可发生扭曲的柔性轴固定连接。在支架30相对底座10沿第二轴线b转动时，该柔性轴发生扭曲，从而降低驱动块相对形状记忆合金丝的摩擦，提高形状记忆合金丝的使用寿命。

继续参考图3，在支架30沿第二轴线b相对底座10转动时，摄像头驱动装置还包括用于驱动支架30沿第二轴线b转动的第二驱动装置70。该第二驱动装置70为VCM马达，该VCM马达包括与支架30固定连接的第一磁铁71，以及与底座10固定连接且用于推动第一磁铁71的电磁线圈72。在具体设置第一磁铁71及电磁线圈72时，如图4中所示，该电磁线圈72固定在了底座10的底板上，并且设置的电磁线圈72朝向支架30，如图4中所示，该底座10的底板上设置了一个凸台，电磁线圈72固定在该凸台上，以使得电磁线圈72能够靠近支架30。此外，设置该凸台上设置了一个柔性电路板，电磁线圈72通过柔性电路板与移动终端中的主板连接并通过主板供电。而第一磁铁71设置在支架30朝向底座10的一面，并与电磁线圈72相对设置。如图4中所示，在竖直方向上，第一磁铁71与电磁线圈72部分重叠，以便于在电磁线圈72导电时推动第一磁铁71运动。由于VCM马达为比较常见的驱动装置，因此对于上述的第一磁铁71与电磁线圈72的具体结构在此不再详细描述。继续参考图3，在电磁线圈72导电时，通过电磁线圈72推动第一磁铁71运动，第一磁铁71带动支架30沿第二轴线b转动。通过控制给电磁线圈72通电的电流方向控制支架30沿第二轴线b转动的方向。从而可以在另外一个方向(第二轴线b)来调整光学组件40。在电磁线圈72断电后，通过设置的弹性件60使得支架30回复到最初位置。

为了方便控制第二驱动装置70驱动支架30转动的角度，该第二驱动装置70还包括：用于检测支架30转动角度的传感器80。该传感器80可以根据需要设置成不同的传感器。如传感器80包括第二磁铁82以及霍尔传感器81；其中，第二磁铁82及霍尔传感器81相对设置且其中的一个设置在支架30上，另一个设置在的支架30上。在具体设置时，可以第二磁铁82设置在底座10上而霍尔传感器81设置在支架30上，也可以采用第二磁铁82设置在支架30上而霍尔传感器81设置在底座10上。在一个具体的实施方案中，该霍尔传感器81设置在底座10上，从而方便霍尔传感器81与移动终端的主板连接。当然上述列举的第二磁铁82或霍尔传感器81仅仅为一个具体的示例，本申请实施例提供的传感器还可以采用距离传感器或者其他常见的可检测转动角度的传感器。通过设置的上述传感器来检测支架30的转动角度，提高对支架30转动的控制效果。

本申请实施例还提供了一种摄像头模组，该摄像头模组包括上述任一项的摄像头驱动装置以及固定在摄像头驱动装置上的光学组件40。在采用第一驱动装盒子50驱动支架30转动时，第一驱动装盒子50不会产生磁场，进而降低了对摄像头模组周边器件的影响，提高了移动终端的使用效果。

此外，本申请实施例还提供了一种移动终端，该移动终端可以为笔记本电脑、平板电脑或者手机等常见的移动终端。但是无论采用上述的哪种终端，均包括壳体以及设置在壳体内的如上述任一项的摄像头驱动装置或上述的摄像头模组。通过上述描述可以看出，在采用第一驱动装盒子50驱动支架30转动时，第一驱动装盒子50不会产生磁场，进而降低了对摄像头模组周边器件的影响，提高了移动终端的使用效果。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种摄像头驱动装置，其特征在于，包括：底座以及与用于支撑光学组件的支架；其中，所述支架通过弹性件与所述底座连接，且所述支架至少可沿第一轴线相对所述底座转动；

还包括第一驱动装置，所述第一驱动装置包括：分别设置在所述支架相对的两侧的两个驱动块，以及用于驱动所述驱动块带动所述支架沿所述第一轴线转动的形状记忆合金丝。

2.根据权利要求1所述的摄像头驱动装置，其特征在于，所述第一驱动装置包括与每个驱动块对应的两个形状记忆合金丝；且所述两个形状记忆合金丝相对设置；

所述驱动块的中间部位与所述支架固定连接，且所述驱动块具有位于所述中间部位两侧的两端；

每个形状记忆合金丝的两端分别与所述底座固定连接中间部分抵压在所述驱动块的一端并形成V形结构。

3.根据权利要求2所述的摄像头驱动装置，其特征在于，所述底座具有两个相对的侧壁；且每个侧壁上设置有间隔的两个立柱，所述驱动块位于所述两个立柱之间，且所述形状记忆合金丝的两端一一对应固定在所述两个立柱；每个立柱上设置有与所述形状记忆合金丝电连接的接线端子。

4.根据权利要求2所述的摄像头驱动装置，其特征在于，每个驱动块的两侧分别通过所述弹性件与所述立柱固定连接。

5.根据权利要求2所述的摄像头驱动装置，其特征在于，所述驱动块为柔性驱动块，且所述驱动块的端部的宽度大于所述驱动块与所述支架固定连接的中间部分的宽度。

6.根据权利要求2所述的摄像头驱动装置，其特征在于，所述驱动块的中间部位与所述支架通过可发生扭曲的柔性轴固定连接。

7.根据权利要求1～6任一项所述的摄像头驱动装置，其特征在于，所述支架可沿第二轴线先对所述底座转动；

所述摄像头驱动装置还包括用于驱动所述支架沿所述第二轴线转动的第二驱动装置。

8.根据权利要求7所述的摄像头驱动装置，其特征在于，所述第二驱动装置包括与所述支架固定连接的第一磁铁，以及与所述底座固定连接且用于推动所述第一磁铁的电磁线圈。

9.根据权利要求8所述的摄像头驱动装置，其特征在于，所述第二驱动装置还包括：用于检测所述支架转动角度的传感器。

10.根据权利要求9所述的摄像头驱动装置，其特征在于，所述传感器包括第二磁铁以及霍尔传感器；其中，所述第二磁铁及所述霍尔传感器相对设置且其中的一个设置在支架上，另一个设置在所述的支架上。

11.根据权利要求7～10任一项所述的摄像头驱动装置，其特征在于，所述第一轴线与所述第二轴线相互垂直。

12.一种摄像头模组，其特征在于，包括如权利要求1～11任一项所述的摄像头驱动装置以及固定在所述摄像头驱动装置上的光学组件。

13.一种移动终端，其特征在于，包括壳体以及设置在所述壳体内的如权利要求1～11任一项所述的摄像头驱动装置或如权利要求12所述的摄像头模组。

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