CN113132610A - 光学防抖的摄像头模组和数码装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光学防抖的摄像头模组和数码装置，所述光学防抖的摄像头模组，包括一移动单元，所述移动单元适于承载镜头单元朝X、Y或Z方向移动，所述移动单元在X方向、Y方向或Z方向中至少一个方向设置为滑动组件，以适于所述移动单元在此方向滑动移动。本发明所提供的摄像头模组和数码装置能够实现大行程的光学防抖功能。
Description
技术领域
本发明涉及成像技术领域，尤其涉及一种光学防抖的摄像头模组和数码装置。
背景技术
随着智能手机行业的快速发展，人们对手机摄像头成像效果的要求也在逐步提高，目前主要通过增大镜头体积和像素来提高拍摄质量；现有的音圈马达可移动行程较短，不能进行微距拍摄，另一方面，现有的摄像头镜头不能露在手机外进行较大距离的伸缩，这种机械感和视觉感也正是消费者们所追捧的，所以大行程音圈马达已成为行业发展的一大趋势；而镜头质量增大、音圈马达移动行程加大，这都对音圈马达工作时光轴的稳定性提出了较高的要求。
光学防抖（OIS，Optical image stabilization）是最被公众所认可的一种防抖技术，它通过可移动式的部件，对发生手抖的光路进行补偿，从而实现减轻照片模糊的效果。
通过镜头组实现防抖主要依靠磁力包裹悬浮镜头，从而有效克服因相机振动产生的图像模糊，这对于大变焦镜头的数码相机所能起到的效果更加明显。通常，镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动，并且会将信号传至微处理器立即计算需要补偿的位移量，然后通过补偿镜片组，根据镜头的抖动方向及位移量加以补偿，补偿镜组相应调整位置和角度，使光路保持稳定，从而有效的克服因相机的振动产生的影像模糊。
然而，传统技术中，能实现音圈马达的闭环控制且能实现光学防抖的摄像头模组不容易实现镜头模块的较大的移动行程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大行程的防抖摄像头模组，解决现有技术中不容易实现大行程的OIS摄像头模组的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种光学防抖的摄像头模组，包括：所述摄像头模组包括一移动单元，所述移动单元适于承载镜头单元朝X、Y或Z方向移动，所述移动单元在X方向、Y方向或Z方向中至少一个方向设置为滑动组件，以适于所述移动单元在此方向滑动移动。
优选地，所述移动单元包括：X移动框架、Y移动框架和移动底座；
所述X移动框架和Y移动框架位于所述移动底座中；
所述X移动框架适于承载镜头单元沿着X方向移动，所述Y移动框架适于承载所述X移动框架沿着Y方向移动，所述X方向和Y方向相互垂直，且与光轴方向垂直；
所述移动底座适于沿着Z方向移动，Z方向与光轴方向一致。
优选地，还包括：
Z磁性部件，所述Z磁性部件位于所移动底座一侧；
固定单元，所述移动底座位于所述固定单元中，且所述固定单元中至少一侧设置有磁轭，所述磁轭与所述Z磁性部件相对应产生磁吸力；
所述移动底座面朝所述磁轭一侧设置有相互配合的导引槽与导柱，以使所述移动单元适于相对所述固定单元滑动；
所述滑槽的延伸方向与光轴方向平行。
优选地，所述Y移动框架上适于设置所述X磁性部件和所述Y磁性部件，所述X移动框架和Y移动框架组合设置于所述移动底座之中。
优选地，包括：所述X磁性部件设置于X方向上，所述Y磁性部件设置于Y方向上，且与所述磁轭所在一侧相错。
优选地，包括：所述移动底座和所述X移动框架之间由滚珠或者导柱带动移动。
优选地，包括：所述移动底座和所述X移动框架之间为滚珠时，所述移动底座朝向所述X移动框架一面中设置有三个滚动槽，所述三个滚动槽分布为四边形，所述X移动框架朝向所述移动底座一面设置有三个滚动槽，所述滚动槽适于引导所述滚珠沿着X方向移动。
优选地，所述X移动框架和所述Y移动框架之间由滚珠或者导柱带动移动。
优选地，包括：所述X移动框架和所述Y移动框架之间由滚珠带动移动时，所述X移动框架朝向所述Y动框架一面设置有三个滚动槽，所述滚动槽适于引导所述滚珠沿着Y方向移动，所述Y移动框架朝向所述移动底座一面设置有三个滚动槽，所述滚动槽适于引导所述滚珠沿着Y方向移动。
优选地，包括：所述移动底座和所述X移动框架之间为导柱时，所述移动底座朝向所述X移动框架一面中设置有三个导引槽，所述X移动框架朝向所述移动底座一面设置有三个导柱，所述导引槽适于引导所述导柱沿着X方向移动。
优选地，包括：所述X移动框架和所述Y移动框架之间由导柱带动移动时，所述X移动框架朝向所述Y动框架一面设置有三个导引槽，所述Y移动框架朝向所述移动底座一面设置有三个导柱，所述导引槽适于引导所述导柱沿着Y方向移动。
优选地，包括：所述导引槽的截面为倒等腰梯形，所述导柱为圆柱形，适于放置与所述导引槽中，引导所述移动单元在X方向、Y方向或Z方向移动。
优选地，包括：所述导引槽包括至少两个所述倒梯形凹槽，所述倒梯形凹槽沿着所述导柱的延伸方向顺次排布。
优选地，所述导柱为陶瓷柱。
优选地，包括：所述倒等腰梯形两斜边的角度为80°~ 100°。
优选地，所述固定单元还包括基板，设置于所述固定单元相邻三侧，所述磁轭设置于其中一侧的所述基板的外侧；每侧基板内侧设置线圈、驱动芯片和霍尔传感器，所述霍尔传感器检测反馈X磁性部件、X磁性部件或Z磁性部件的相对移动距离。
优选地，包括：所述滑动组件之间涂覆有半湿式润滑剂。
优选地，包括：所述镜头单元上还包括移动单元上盖，所述移动单元上盖适于限制所述X移动框架和Y移动框架的移动行程。
优选地，所述X移动框架或所述Y移动框架的移动行程大于等于80μm。
优选地，包括：所述镜头单元上还包括防尘防水膜，所述防尘膜为可折叠柔性膜，设置于所述镜头单元上端和所述固定单元之间。
优选地，包括：所述移动单元外还包括外壳，所述外壳适于容纳所述移动单元且与所述固定单元的边框。
本发明还提供了一种光学防抖的数码装置，包括：
机身主体；
如上所述的摄像头模组，所述摄像头模组设置于所述机身主体中，当所述摄像头模组对焦时，其镜头单元伸出所述机身主体的表面大于等于800μm。
相对于现有技术，本发明的摄像头模组及数码装置具有以下有益效果：
本发明中，所述移动单元能够稳定的抵靠住所述滑轨，使得所述移动单元的上下移动比较稳定，确保了镜头单元的大行程移动。
所述移动单元能够在X方向，Y方向平稳的移动，保证了所述镜头单元在与光轴方向垂直的平面上，有两个相互垂直的维度的移动方向，能够实现摄像头模组的镜头抖动补偿功能。
附图说明
图1至图16为本发明一实施例中所提供的摄像头模组的结构示意图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，以下结合附图对本发明的摄像头模组的防水防尘方法进行详细描述。
结合图1至图3所示，本发明技术方案的实施例中提供了一种摄像头模组，包括：移动单元200和固定单元100。所述移动单元200适于承载镜头单元260朝X、Y或Z方向移动，所述移动单元200在X方向、Y方向或Z方向中至少一个方向设置为滑动组件，以适于所述移动单元在此方向滑动移动。
具体的，所述移动单元200包括X移动框架202、Y移动框架203、Z磁性部件214和移动底座201。所述X移动框架202和Y移动框架203位于所述移动底座201中，Z磁性部件214位于所移动底座201一侧。
所述固定单元100中至少一侧设置有磁轭170，所述磁轭170与所述Z磁性部件214相对应产生磁吸力。
所述移动底座201面朝所述磁轭170的一侧设置有相互配合的导引槽211与导柱110（图1和图2未显示），以使所述移动单元200适于相对所述固定单元100滑动；设置所述导引槽和导柱的延伸方向与光轴方向平行，即所述移动单元200适于相对所述固定单元100沿着光轴方向上下移动。所述光轴方向即本实施例中的Z轴方向。
所述导柱110表面涂覆有半湿式润滑剂，以减小摩擦力。
在较大的行程范围内，所述滑槽211与所述滑轨110的配合比较稳定，能够支持所述移动单元200较大行程的移动。在本实施例中，所述移动单元200的移动行程至少为800μm。
另外，在与所述导引槽211与导柱110相配合的一侧，所述磁轭170与所述Z磁性部件214相互产生磁吸力，使得所述滑槽211与所述滑轨110的接触比较紧密，所述移动单元能够稳定的抵靠住所述滑轨110，使得所述移动单元200的上下移动比较稳定，确保了镜头单元250的大行程移动。
而X移动框架202和Y移动框架203的设置，使得所述移动单元200不仅可以带动所述镜头单元250在与光轴平行的方向上上下移动，还能带动所述镜头单元250在与光轴方向垂直的平面上，有两个相互垂直的维度的移动方向，能够实现摄像头模组的镜头抖动补偿功能。
具体的，结合参考图2所示，所述X移动框架202适于承载所述镜头单元250沿着X方向移动，所述Y移动框架203上设置所述X磁性部件224和所述Y磁性部件234，所述X移动框架202和Y移动框架203组合设置于所述移动底座201之中。
所述X移动框架202适于带动所述Y移动框架203沿着与光轴方向垂直的X方向移动，所述X方向和Y方向相互垂直，且位于同一水平面。
所述移动底座201和所述X移动框架202之间由滚珠28或者导柱带动移动，所述X移动框架202和所述Y移动框架203之间由滚珠28或者导柱带动移动。
参考图3至图4所示，在一个具体的实施例中，所述移动底座201和所述X移动框架202之间为滚珠28带动移动，所述X移动框架202和所述Y移动框架203之间也由滚珠带动移动。
图5所示为所述移动底座201的具体结构。所述移动底座201朝向所述X移动框架202一面中设置至少有三个滚动槽208，所述滚动槽208分布为四边形。
如图5所示，在本实施例中，所述移动底座201朝向所述X移动框架202一面中设置有四个滚动槽208，所述滚动槽208适于容纳滚珠28在其中滚动。其中三个相邻的滚动槽208中的滚珠28支撑所述X移动框架202，另外一个滚动槽支撑所述Y移动框架203的一角。
图6所示，为所述X移动框架202安置与所述移动底座201中的俯视图，图7所示为所述X移动框架202单独的结构示意图，其在图6中暴露出来的一面（即其朝向Y移动框架203的一面）朝上。为了更好的展示结构细节，图7中所述X移动框架202的放置方向并不与其它图示对应。
参考图7所示，在本实施例中，所述X移动框架202为半环状框架，其中内凹的部分适于设置镜头单元250在其中。所述X移动框架202在与所述移动底座201三个角对应的位置，分别设置了三个滚动槽208，适于滚珠280在其中滚动。如图7中所示，所述X移动框架202的滚动槽为长条状，引导所述滚珠28沿着一个方向滚动。本领域技术人员能够想象的是，当所述Y移动框架与之相对的滚动槽也设置相同的方向，滚珠在两者之间就能沿着一个具体的方向滚动，从而实现两者在这个方向上的相对移动。具体的，在本实施例中，所述X移动框架和所述Y移动框架之间相对移动的方向，即两者之间滚动槽的延伸方向为Y方向。
参考图8至图9所示，图8为所述X移动框架202与所述Y移动框架203相互配合，露出朝向所述移动底座201一面的示意图。图9所示为所述X移动框架202单独的结构示意图，其在图8中暴露出来的一面（即其朝向所述移动底座201的一面）朝上。为了更好的展示结构细节，图9中所述X移动框架202的放置方向并不与其它图示对应。
图中可见，所述X移动框架202朝向所述移动底座201的一面中有两个滚动槽208，其延伸方向与所述X移动框架202朝向所述Y移动框架203一面上的滚动槽的方向互相垂直。
参考图10所示，为所述Y移动框架203朝向所述X移动框架202的一面的仰视图。图中可见，其中有三个滚动槽208，其中容纳滚珠28。三个滚动槽分别对应所述X移动框架202的三个角。所述Y移动框架203朝向所述X移动框架202的一面的三个滚动槽均朝向同一个方向，这个方向与所述X移动框架203和所述Y移动框架203相对的一面的滚动槽为同一个方向，与所述X移动框架203和所述移动底座201之间的滚动槽的方向相反。
如图11至图13所示，为另一个实施例的实施方式。其中所述移动底座201’和所述X移动框架202’之间为导柱和导引槽配合，以滑动的方式带动移动。所述移动底座201’朝向所述X移动框架202一面中设置有三个导引槽208’。相应的，所述X移动框架202’与所述移动底座201’之间，与所述导引槽对应的位置，设置有三个X方向导柱28’，所述X方向导柱28’适于引导所述X移动框架202’沿着X方向移动。
如图14至图15所示，为另一个实施例的实施方式。所述X移动框架202”和所述Y移动框架203”之间由导柱和导引槽配合，以滑动的方式带动移动。所述X移动框架202”朝向所述Y移动框架203”一面设置有三个导引槽，其中对应设置有三个Y方向导柱28”，所述Y方向导柱28”适于引导所述Y移动框架203”沿着Y方向移动。
所述导引槽的截面为倒等腰梯形，所述导柱为圆柱形，适于放置与所述导引槽中，引导所述移动单元在X方向、Y方向或Z方向移动。
进一步的，如上所述导柱为陶瓷柱。
进一步的，如上所述的导引槽包括至少两个所述倒梯形凹槽，所述倒梯形凹槽沿着所述导柱的延伸方向顺次排布。进一步的，所述倒等腰梯形两斜边的角度为80°~ 100°。
在所述移动底座201’和所述X移动框架202’之间为导柱的实施方式和所述X移动框架202”和所述Y移动框架203”之间为导柱的实施方式中，除了滚珠和滚动槽配合的滚动运动的运动方式以及相对应的运动部件，相应的替换为导柱和导引槽配合的滑动运动的方式以及相对应的运动部件之外，其它对应部件的结构和相关原理均对应一致。这是本领域技术人员结合上下文能够完全理解的技术方案和实施方式，在比不另做详细说明。
结合图1和图3，参考图16所示，所述固定单元100三侧设置基板102，所述磁轭170设置于其中一侧的所述基板的外侧，相应的基板内侧设置线圈、驱动芯片和霍尔传感器。所述霍尔传感器反馈移动底座Z磁性部件与固定单元设置的磁轭相对移动位置。
在一个具体的实施例中，每侧基板内侧都会设置线圈、驱动芯片和霍尔传感器，所述霍尔传感器检测反馈与之对应的X磁性部件、X磁性部件或Z磁性部件的相对移动距离。
所述镜头单元250上还包括移动单元上盖。
所述镜头单元250上还包括防尘防水膜，所述防尘防水膜为可折叠柔性膜，设置于所述镜头单元上端和所述固定单元100之间。
所述移动单元外还包括外壳400，所述外壳400容纳所述移动单元200且与所述固定单元100的边框。
另外，本发明所提供的实施例中还提供了一种数码装置，包括：
机身主体；
如上所述的摄像头模组，所述摄像头模组设置于所述机身主体中，当所述摄像头模组对焦时，其镜头单元伸出所述机身主体的表面至少800μm。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (22)
1.一种光学防抖的摄像头模组，其特征在于，包括：所述摄像头模组包括一移动单元，所述移动单元适于承载镜头单元朝X、Y或Z方向移动，所述移动单元在X方向、Y方向或Z方向中至少一个方向设置为滑动组件，以适于所述移动单元在此方向滑动移动。
2.如权利要求1所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，所述移动单元包括：X移动框架、Y移动框架和移动底座；
所述X移动框架和Y移动框架位于所述移动底座中；
所述X移动框架适于承载镜头单元沿着X方向移动，所述Y移动框架适于承载所述X移动框架沿着Y方向移动，所述X方向和Y方向相互垂直，且与光轴方向垂直；
所述移动底座适于沿着Z方向移动，Z方向与光轴方向一致。
3.如权利要求2所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，还包括：
Z磁性部件，所述Z磁性部件位于所移动底座一侧；
固定单元，所述移动底座位于所述固定单元中，且所述固定单元中至少一侧设置有磁轭，所述磁轭与所述Z磁性部件相对应产生磁吸力；
所述移动底座面朝所述磁轭一侧设置有相互配合的导引槽与导柱，以使所述移动单元适于相对所述固定单元滑动；
所述滑槽的延伸方向与光轴方向平行。
4.如权利要求3所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，所述Y移动框架上适于设置所述X磁性部件和所述Y磁性部件，所述X移动框架和Y移动框架组合设置于所述移动底座之中。
5.如权利要求4所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，包括：所述X磁性部件设置于X方向上，所述Y磁性部件设置于Y方向上，且与所述磁轭所在一侧相错。
6.如权利要求2所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，包括：所述移动底座和所述X移动框架之间由滚珠或者导柱带动移动。
7.如权利要求6所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，包括：所述移动底座和所述X移动框架之间为滚珠时，所述移动底座朝向所述X移动框架一面中设置有三个滚动槽，所述三个滚动槽分布为四边形，所述X移动框架朝向所述移动底座一面设置有三个滚动槽，所述滚动槽适于引导所述滚珠沿着X方向移动。
8.如权利要求2所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，所述X移动框架和所述Y移动框架之间由滚珠或者导柱带动移动。
9.如权利要求8所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，包括：所述X移动框架和所述Y移动框架之间由滚珠带动移动时，所述X移动框架朝向所述Y动框架一面设置有三个滚动槽，所述滚动槽适于引导所述滚珠沿着Y方向移动，所述Y移动框架朝向所述移动底座一面设置有三个滚动槽，所述滚动槽适于引导所述滚珠沿着Y方向移动。
10.如权利要求6所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，包括：所述移动底座和所述X移动框架之间为导柱时，所述移动底座朝向所述X移动框架一面中设置有三个导引槽，所述X移动框架朝向所述移动底座一面设置有三个导柱，所述导引槽适于引导所述导柱沿着X方向移动。
11.如权利要求8所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，包括：所述X移动框架和所述Y移动框架之间由导柱带动移动时，所述X移动框架朝向所述Y动框架一面设置有三个导引槽，所述Y移动框架朝向所述移动底座一面设置有三个导柱，所述导引槽适于引导所述导柱沿着Y方向移动。
12.如权利要求3、10或11所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，包括：所述导引槽的截面为倒等腰梯形，所述导柱为圆柱形，适于放置与所述导引槽中，引导所述移动单元在X方向、Y方向或Z方向移动。
13.如权利要求12所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，包括：所述导引槽包括至少两个所述倒梯形凹槽，所述倒梯形凹槽沿着所述导柱的延伸方向顺次排布。
14.如权利要求12所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，所述导柱为陶瓷柱。
15.如权利要求12所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，所述倒等腰梯形两斜边的角度为80°~ 100°。
16.如权利要求4所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，所述固定单元还包括基板，设置于所述固定单元相邻三侧，所述磁轭设置于其中一侧的所述基板的外侧；每侧基板内侧设置线圈、驱动芯片和霍尔传感器，所述霍尔传感器检测反馈X磁性部件、X磁性部件或Z磁性部件的相对移动距离。
17.如权利要求1所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，包括：所述滑动组件之间涂覆有半湿式润滑剂。
18.如权利要求2所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，包括：所述镜头单元上还包括移动单元上盖，所述移动单元上盖适于限制所述X移动框架和Y移动框架的移动行程。
19.如权利要求2所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，所述X移动框架或所述Y移动框架的移动行程大于等于80μm。
20.如权利要求1所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，包括：所述镜头单元上还包括防尘防水膜，所述防尘膜为可折叠柔性膜，设置于所述镜头单元上端和所述固定单元之间。
21.如权利要求1所述的光学防抖的摄像头模组，其特征在于，包括：所述移动单元外还包括外壳，所述外壳适于容纳所述移动单元且与所述固定单元的边框。
22.一种光学防抖的数码装置，包括：
机身主体；
如权利要求1所述的摄像头模组，所述摄像头模组设置于所述机身主体中，当所述摄像头模组对焦时，其镜头单元伸出所述机身主体的表面大于等于800μm。
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