CN111953881A - 镜头模组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种镜头模组，其包括具有收容空间的壳体、收容于所述收容空间内的镜头、传感器组件以及驱动装置，其中，所述传感器组件可活动地收容于所述收容空间内并与所述镜头沿所述镜头的光轴方向相对设置，所述驱动装置驱动所述传感器组件相对所述镜头沿/绕光轴方向运动或沿垂直光轴的方向运动。与相关技术相比，上述镜头模组通过移动图像传感器来增加抖动补偿自由度，即补偿绕光轴旋转的抖动，从而提高光学防抖效果；所述驱动装置直接驱动图像传感器器移动，结构简单，占用体积小；所述图像传感器体积小，所述壳体预留所述传感器组件的活动空间也较小，使得所述壳体的体积可以缩小，减小了上述镜头模组的轴向厚度。

Description

镜头模组
【技术领域】
本发明涉及镜头光学成像技术领域，尤其涉及一种镜头模组。
【背景技术】
随着摄像技术的发展，镜头模组在各种用途的摄像装置中得到广泛的应用，镜头模组与各种便携式电子装置如手机、摄像机、电脑等的结合，更是得到消费者的青睐。
镜头模组包括图像传感器，当用户使用上述便携式电子装置进行拍照或录像过程中，便携式电子装置抖动会引起成像光束在图像传感器感光面上的位置偏移，进而导致照片或者视频模糊。光学防抖技术就是一种通过移动(平移、转动)镜头模组来补偿这种偏移，从而使所拍摄照片或者视频更清晰的技术。
相关技术的所述镜头模组包括壳体、收容于壳体内的镜头、设于壳体内的线圈、设于镜头上的磁钢以及与镜头相对设置的图像传感器，当所述镜头模组抖动时，所述线圈通电产生磁场并作用所述磁钢的磁场，使所述磁钢驱动所述镜头活动来补偿所述镜头模组因为抖动而在所述图像传感器上产生的成像光束的偏移。但是，移动镜头无法补偿绕光轴旋转的抖动。
另一种相关技术的镜头模组包括自动对焦组件和光学防抖组件，自动对焦组件通过若干弹性支撑件设于光学防抖组件内，并由若干形状记忆合金线驱动其实现自动对焦和光学防抖功能，所述镜头模组在自动对焦时，使镜头沿镜头的光轴方向移动，在实现光学防抖功能时，使镜头沿垂直镜头的光轴方向移动。但是，自动对焦组件的驱动力作用在镜头上，而实现光学防抖组件的驱动力作用在镜头和传感器上，因此需要额外的结构件来连接镜头和图像传感器，进而增加了所述镜头模组体积；通过光学防抖组件来移动整个摄像头模组来实现光学防抖，在相同的抖动补偿角度下，需要预留的运动空间大，增大了所述镜头模组在光轴方向的尺寸。
因此，必须提供一种新的镜头模组以解决上述技术问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种能补偿绕光轴旋转的抖动、体积小以及能减少轴向厚度的镜头模组。
为了达到上述目的，本发明提供了一种镜头模组，所述镜头模组包括：壳体，具有收容空间；镜头，收容于所述收容空间内；传感器组件，可活动地收容于所述收容空间内并与所述镜头沿所述镜头的沿光轴方向相对设置；以及驱动装置，收容于所述收容空间内并驱动所述传感器组件相对所述镜头沿/绕光轴方向运动或沿垂直光轴的方向运动。
优选地，所述传感器组件包括基板和设于所述基板上靠近所述镜头一侧的图像传感器，所述驱动装置包括相对设置的第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件设于所述基板，所述第二驱动件固定于所述镜头或所述壳体内，所述第一驱动件和所述第二驱动件相互作用，以使所述传感器组件沿垂直光轴的方向移动。
优选地，所述壳体还包括自壳体内壁向壳体中心凸伸出的固定部，所述镜头安装于所述固定部，所述第二驱动件固定于所述固定部与所述基板相对的一端，所述第一驱动件和所述第二驱动件沿光轴方向相对设置。
优选地，所述驱动装置还包括设于所述壳体内的第三驱动件，所述第三驱动件与所述第二驱动件相互作用，以使所述传感器组件沿着所述镜头光轴的方向移动。
优选地，所述第一驱动件为磁钢，所述第二驱动件和所述第三驱动件均为线圈。
优选地，所述第一驱动件和所述第二驱动件沿光轴方向相对设置；所述第一驱动件和所述第三驱动件沿着垂直于所述光轴方向相对设置。
优选地，所述第一驱动件的充磁方向垂直于光轴方向。
优选地，所述驱动装置还包括设于所述壳体内的第三驱动件和设于所述基板上的第四驱动件，所述第三驱动件与所述第四驱动件相互作用，以使所述图像传感器沿着光轴方向移动。
优选地，所述第一驱动件和所述第二驱动件沿光轴方向相对设置；所述第三驱动件与所述第四驱动件沿着垂直于所述光轴方向相对设置，所述第一驱动件位于所述图像传感器和所述第四驱动件之间。
优选地，所述第一驱动件和所述第四驱动件均为磁钢，所述第二驱动件和所述第三驱动件均为线圈。
优选地，所述第一驱动件的充磁方向垂直于所述光轴方向，所述第四驱动件的充磁方向平行于光轴方向。
优选地，所述传感器组件还包括柔性电路板，所述柔性电路板与所述基板固定连接并通过所述基板与所述图像传感器电性连接。
优选地，所述镜头模组还包括弹性连接件，所述弹性连接件连接所述壳体与所述传感器组件，以使所述传感器组件可活动地收容于所述壳体内。
与相关技术相比，上述镜头模组通过移动图像传感器来增加抖动补偿自由度，即补偿绕光轴旋转的抖动，从而提高光学防抖效果；所述驱动装置直接驱动图像传感器器移动，结构简单，占用体积小；所述图像传感器体积小，所述壳体预留所述传感器组件的活动空间也较小，使得所述壳体的体积可以缩小，减小了上述镜头模组的轴向厚度。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1为本发明提供的镜头模组第一实施例的剖面结构示意图，所述镜头模组包括镜头和传感器组件；
图2为图1所示的所述传感器组件沿垂直所述镜头光轴方向移动后的示意图；
图3为本发明提供的镜头模组第二实施例的剖面结构示意图；
图4为图3所示的所述传感器组件沿垂直所述镜头光轴方向移动后的示意图；
图5为图3所示的所述传感器组件沿所述镜头光轴方向移动后的示意图；
图6为本发明提供的镜头模组第三实施例的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1-2为本发明的第一实施方式，请同时参阅图1-2，一种镜头模组100包括具有收容空间的壳体10、收容于所述壳体10的收容空间内的镜头20、传感器组件30、驱动装置40以及弹性连接件61，其中，所述传感器组件30与所述镜头20沿所述镜头20的光轴方向相对设置，所述弹性连接件61连接所述壳体10与所述传感器组件30，以使所述传感器组件30可活动地收容于所述壳体10的收容空间内。所述驱动装置40用于驱动所述传感器组件30相对所述镜头20活动，以实现镜头模组100的防抖及自动对焦的功能。可选地，所述弹性连接件61为弹簧或弹性金属片。
具体地，所述传感器组件30包括基板31、设于所述基板31上靠近所述镜头20一侧的图像传感器32以及与所述基板31固定连接的柔性电路板33，所述柔性电路板33通过所述基板31与所述图像传感器32电性连接，以进行数据传输。
所述基板31通过所述弹性件与所述壳体10的内壁连接，从而将所述传感器组件30可活动地安装在所述壳体10内。当镜头模组100发生抖动时，所述驱动装置40驱动所述传感器组件30活动，所述传感器组件30沿着所述驱动装置40作用力的方向移动，以补偿镜头模组100因抖动而造成的偏移。上述镜头模组100的所述图像传感器32通过所述柔性电路板33传输数据，所述柔性电路板33的刚性低，对所述驱动装置40的阻力小，可以减小所述驱动装置40的驱动力。
在其他实施方式中，所述传感器组件30还可以包括滤波片，所述驱动装置40一并驱动所述滤波片活动。
所述驱动装置40包括能够产生磁场的第一驱动件41和第二驱动件42，而且所述第一驱动件41和所述第二驱动件42中的任一个产生的是恒定磁场，而另一个则产生变化的磁场。所述第一驱动件41设于所述基板31，所述第二驱动件42设于所述镜头20与所述基板31相对的一端，且所述第一驱动件41和所述第二驱动件42相对设置。所述第一驱动件41和所述第二驱动件42产生的磁场不同，在所述第一驱动件41和所述第二驱动件42各自磁场的相互作用下，所述传感器组件30在垂直所述镜头20光轴的方向移动，即沿着垂直Z轴的方向移动，比如沿着X方向移动(如图2所示)或绕着Z轴旋转，以补偿所述镜头模组100由于抖动造成的偏移，使得所述镜头模组100具有防抖功能。可选地，所述第一驱动件41为能产生变化磁场的线圈，而所述第二驱动件42则为能产生恒定磁场的磁钢。在其他实施方式中，所述驱动装置40可以是记忆合金马达或MEMS马达。
另外，由于所述传感器组件30体积小，所述壳体10预留所述传感器组件30的活动空间也较小，使得所述壳体10的体积可以缩小，减小了上述镜头模组100的轴向厚度。所述传感器组件30结构少，重量轻，所述驱动所述传感器组件30所需的驱动力也较小，降低了所述驱动装置40的驱动力需求；所述传感器组件30和驱动装置40能灵活适配不同规格镜头20，缩短了镜头模组的开发周期。
上述镜头模组100还包括设于所述镜头20上的第五驱动件51和设于所述壳体10内壁上的第六驱动件52，所述镜头20通过弹性连接件62与所述壳体10连接，所述第五驱动件51与所述第六驱动件52相互作用，使所述镜头20沿着Z轴的方向移动，以实现所述镜头模组100的自动对焦。可选地，所述第五驱动件51为磁钢，所述第六驱动件52为线圈。
图3-5为本发明的第二实施方式，本实施方式的所述镜头模组200包括壳体10＇、收容于所述壳体10＇内的镜头20＇、传感器组件30＇、驱动装置40＇以及弹性连接件61＇，其中，所述传感器组件30＇与所述镜头20＇相对设置，所述弹性连接件61＇连接所述壳体10＇与所述传感器组件30＇，以使所述传感器组件30＇可活动地收容于所述壳体10＇内。
具体地，所述壳体10＇内包括自壳体10＇内壁向壳体10＇中心凸伸出的固定部11＇，所述镜头20＇安装于所述固定部11＇。
所述传感器组件30＇包括基板31＇、设于所述基板31＇上的图像传感器32＇以及与所述基板31＇固定连接的柔性电路板33＇。所述弹性连接件61＇连接所述基板31＇与所述壳体10＇的内壁，从而将所述传感器组件30＇可活动地安装在所述壳体10＇内。
所述驱动装置40＇包括第一驱动件41＇、第二驱动件42＇以及第三驱动件43＇，所述第一驱动件41＇固定于所述基板31＇，所述第二驱动件42＇固定于所述固定部11＇与所述基板31＇相对的一端，且所述第二驱动件42＇与所述第一驱动件41＇沿着所述光轴方向相对设置，所述第三驱动件43＇固定于所述壳体10＇内壁并正对所述第一驱动件41＇的一侧。所述第一驱动件41＇和所述第三驱动件43＇沿着垂直于所述光轴方向相对设置。可选地，所述第一驱动件41＇为磁钢，所述第二驱动件42＇和所述第三驱动件43＇均为线圈。所述第一驱动件41＇的充磁方向垂直于所述光轴。
工作时，所述第二驱动件42＇和所述第三驱动件43＇通电产生磁场，所述第一驱动件41＇和所述第二驱动件42＇各自磁场的相互作用，以使所述传感器组件30＇在垂直所述镜头20＇光轴的方向移动，以实现所述镜头模组200＇的防抖功能；所述第三驱动件43＇与所述第二驱动件42＇相互作用，以使所述传感器组件300＇沿着所述镜头20＇光轴的方向移动，即沿着Z轴方向，以实现所述镜头模组100＇的自动对焦。也就是说，镜头模组200＇通过第二驱动件42＇和第三驱动件43＇分别作用于第一驱动件41＇即可达到防抖及自动对焦功能，结构简单，占用体积小，可进一步减小所述镜头模组200的整体尺寸。
图6为本发明的第三实施方式，本实施方式的所述镜头模组300包括壳体10’、收容于所述壳体10’内的镜头20’、传感器组件30’、驱动装置40’以及弹性连接件61’，其中，所述传感器组件30’与所述镜头20’相对设置，所述弹性连接件61’连接所述壳体10’与所述传感器组件30’，以使所述传感器组件30’可活动地收容于所述壳体10’内。
具体地，所述壳体10’内包括自壳体10’内壁向壳体10’中心凸伸出的固定部11’，所述镜头20’安装于所述固定部11’。
所述传感器组件30’包括基板31’、设于所述基板31’上的图像传感器32’以及与所述基板31’固定连接的柔性电路板33’。所述弹性连接件61’连接所述基板31’与所述壳体10’的内壁，从而将所述传感器组件30’可活动地安装在所述壳体10’内。
所述驱动装置40’包括第一驱动件41’、第二驱动件42’、第三驱动件43’以及第四驱动件44’，所述第一驱动件41’和所述第四驱动件44’固定于所述基板31’，所述第二驱动件42’固定于所述固定部11’与所述基板31’相对的一端，且所述第二驱动件42’与所述第一驱动件41’相对设置，所述第三驱动件43’固定于所述壳体10’内壁并正对所述第四驱动件44’。可选地，所述第一驱动件41’和所述第四驱动件44’均为磁钢，所述第二驱动件42’和所述第三驱动件43’均为线圈。所述第一驱动件41’和所述第二驱动件42’沿所述光轴方向相对设置；所述第三驱动件43’与所述第四驱动件44’沿着垂直于所述光轴方向相对设置，所述第一驱动件41’位于所述图像传感器32’和所述第四驱动件44’之间。所述第一驱动件41’的充磁方向垂直于所述光轴方向。所述第四驱动件44’的充磁方向平行与所述光轴方向。
工作时，所述第二驱动件42’和所述第三驱动件43’通电产生磁场，所述第一驱动件41’和所述第二驱动件42’各自磁场相互作用，以使所述传感器组件30’在垂直所述镜头20’光轴的方向移动，从而实现所述镜头模组300’的防抖功能；所述第三驱动件43’与所述第四驱动件44’各自磁场相互作用，以使所述传感器组件30’沿着所述镜头20’光轴的方向移动，即沿着Z轴方向，从而实现所述镜头模组300’的自动对焦。
与相关技术相比，上述镜头模组通过移动图像传感器来增加抖动补偿自由度，即补偿绕光轴旋转的抖动，从而提高光学防抖效果；所述驱动装置直接驱动图像传感器器移动，结构简单，占用体积小；所述传感器组件体积小，所述壳体预留所述传感器组件的活动空间也较小，使得所述壳体的体积可以缩小，减小了上述镜头模组的轴向厚度。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种镜头模组，其特征在于，所述镜头模组包括：
壳体，具有收容空间；
镜头，收容于所述收容空间内；
传感器组件，可活动地收容于所述收容空间内并与所述镜头沿所述镜头的光轴方向相对设置；以及
驱动装置，收容于所述收容空间内并驱动所述传感器组件相对所述镜头沿/绕光轴方向运动或沿垂直光轴的方向运动。
2.根据权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述传感器组件包括基板和设于所述基板靠近所述镜头一侧的图像传感器，所述驱动装置包括相对设置的第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件设于所述基板，所述第二驱动件固定于所述镜头或所述壳体，所述第一驱动件和所述第二驱动件相互作用，以使所述传感器组件沿垂直光轴的方向移动。
3.根据权利要求2所述的镜头模组，其特征在于，所述壳体还包括自壳体内壁向壳体中心凸伸出的固定部，所述镜头安装于所述固定部，所述第二驱动件固定于所述固定部与所述基板相对的一端，所述第一驱动件和所述第二驱动件沿光轴方向相对设置。
4.根据权利要求2所述的镜头模组，其特征在于，所述驱动装置还包括设于所述壳体内的第三驱动件，所述第三驱动件与所述第一驱动件相互作用，以使所述传感器组件沿着所述镜头光轴的方向移动。
5.根据权利要求4所述的镜头模组，其特征在于，所述第一驱动件为磁钢，所述第二驱动件和所述第三驱动件均为线圈。
6.根据权利要求4所述的镜头模组，其特征在于，所述第一驱动件和所述第二驱动件沿光轴方向相对设置；所述第一驱动件和所述第三驱动件沿着垂直于光轴方向相对设置。
7.根据权利要求4所述的镜头模组，其特征在于，所述第一驱动件的充磁方向垂直于光轴方向。
8.根据权利要求2所述的镜头模组，其特征在于，所述驱动装置还包括设于所述壳体内的第三驱动件和设于所述基板上的第四驱动件，所述第三驱动件与所述第四驱动件相互作用，以使所述图像传感器沿着光轴方向移动。
9.根据权利要求8所述的镜头模组，其特征在于，所述第一驱动件和所述第二驱动件沿光轴方向相对设置；所述第三驱动件与所述第四驱动件沿着垂直于光轴的方向相对设置，所述第一驱动件位于所述图像传感器和所述第四驱动件之间。
10.根据权利要求8所述的镜头模组，其特征在于，所述第一驱动件和所述第四驱动件均为磁钢，所述第二驱动件和所述第三驱动件均为线圈。
11.根据权利要求10所述的镜头模组，其特征在于，所述第一驱动件的充磁方向垂直于光轴方向，所述第四驱动件的充磁方向平行于光轴方向。
12.根据权利要求2所述的镜头模组，其特征在于，所述传感器组件还包括柔性电路板，所述柔性电路板与所述基板固定连接并通过所述基板与所述图像传感器电性连接。
13.根据权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述镜头模组还包括弹性连接件，所述弹性连接件连接所述壳体与所述传感器组件，以使所述传感器组件可活动地收容于所述壳体内。
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