CN113347344A - 传感器位移防抖机构、摄像模组及摄像模组封装方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电子产品技术领域，公开了传感器位移防抖机构、摄像模组及摄像模组封装方法，其中传感器位移防抖机构包括图像传感器，以及驱动所述图像传感器进行防抖运动的位移驱动机构，还包括：支撑组件，安装并支撑所述图像传感器，始终提供位于图像传感器重心的支撑基点。摄像模组包括独立设置于所述图像传感器上方的AF马达,所述AF马达与镜头配合使镜头沿Z轴方向移动。本申请设置支撑组件为图像传感器提供一个始终存在的支撑基点，无论图像传感器如何运动，都能得到稳定的支撑，提高了图像传感器做防抖运动的精确度。同时，限位卡扣和支撑球销的配合还简化了模组的结构构成，大大缩小体积。

Description

传感器位移防抖机构、摄像模组及摄像模组封装方法

技术领域

本申请涉及电子产品技术领域，具体涉及传感器位移防抖机构、摄像模组及摄像模组封装方法。

背景技术

目前手机的摄像防抖的OIS光学防抖方案都是通过VCM马达驱动镜头进行角度补正来实现，然而，这样的方案长期以来都存在功耗大、防抖效果受限、产品体积偏大、单价高等弊端。随着手机拍照的场景越来越丰富，对于防抖的诉求也越来越多，也就是说，提升智能手机在运动摄影这一场景中的拍摄效果是不可避免的；除此之外，终端品牌对于零部件产品成本的管控也愈发严苛，OIS之所以未能在一些平价手机上普及，主要原因就是造价过高。最后，由于OIS功能的VCM马达(音圈马达)产品体积较大，与终端品牌对于整机外形轻薄的诉求相悖，而Sensor-Shift这项技术恰好可以规避这个问题。然而，Sensor-Shift这项技术除了新增一些更精密的零件，组装工艺相较于传统的也较为复杂，在市场越来越追求轻薄化，摄像组件的结构力求简洁，如何为图像传感器提供稳定支撑并不干扰其防抖运动极为重要。

发明内容

为了解决现有技术存在的传感器位移防抖机构追求结构简洁轻薄而难以兼顾防抖精确度的问题，本申请提供了一种传感器位移防抖机构、摄像模组及摄像模组封装方法。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

传感器位移防抖机构，包括图像传感器，以及驱动所述图像传感器进行防抖运动的位移驱动机构，还包括：支撑组件，安装并支撑所述图像传感器，始终提供位于图像传感器重心的支撑基点。

传统的光学防抖技术是利用摄像头的移动来抵消拍摄的抖动，但是基于摄像头本身的体积不小，驱动摄像头移动的马达同样具有较大体积，则与市场的轻薄化诉求相悖。由于影响手机等设备摄像效果的因素包括镜头和图像传感器，利用图像传感器运动同样能起到防抖的效果。

本方案中的传感器位移防抖机构是基于Sensor-Shift技术的机构，仅仅是构成完整摄像头的一部分，本方案用支撑组件安装并支撑图像传感器，利用位移驱动机构驱动图像传感器进行防抖运动，以抵消拍摄过程中镜头的抖动。根据本领域人员所熟知的技术，驱动图像传感器运动的机构与驱动摄像头运动类似，可选择VCM OIS技术或MEMS OIS技术，VCM即音圈马达，其工作原理是在一个永久磁场内，通过改变马达内线圈的直流电流大小，来控制弹簧片的拉伸位置，从而引起运动；MEMS即静电马达，利用静电吸附效果来移动图像传感器。

值得说明的是，支撑组件提供了一个位于图像传感器重心处的支撑基点，无论图像传感器进行平移还是旋转运动，该支撑基点始终利用点接触或面接触为图像传感器提供稳定且灵活的支撑力，从而在保证防抖效果的基础上简化模组的结构构成，大大缩小体积。此外，由于本申请中的图像传感器要进行防抖运动，根据本领域现有的技术手段，除了需要保证图像传感器与固定部件的活动连接以为，还需要在图像传感器周边提供一定的活动空间。

进一步的，所述支撑组件包括框形的柔性电路板，柔性电路板中心镂空处通过弹性臂连接有硬质电路板，所述图像传感器固定在硬质电路板上。在现有的摄像装置中，大多设有柔性电路板和硬质电路板这类占用空间体积小的零件来导电，本方案对直接与图像传感器连接的支撑结构进行进一步的优化，将图像传感器固定在硬质电路板表面，硬质电路板与柔性电路板之间通过弹性臂连接，图像传感器和硬质电路板一同运动时，柔性电路板保持固定，弹性臂变形来保证图像传感器的运动。值得说明的是，本申请中的柔性电路板优选由多层材料组合而成的结构，则柔性电路板、弹性臂和硬质电路板实际可以是一个整体，弹性臂可以是去除高聚物衬底基板后暴露出铜层，再对其进行切割形成弹性臂，这样可以使模组的内部结构更加简洁，缩小整体体积。

进一步的，还包括相互扣合构成用于容纳图像传感器、位移驱动机构和支撑组件的空腔的壳体，所述壳体包括上盖和下盖，所述柔性电路板与下盖连接，所述硬质电路板和弹性臂与下盖之间具有间隙。由于硬质电路板表面与图像传感器的表面固定连接，两者同步运动，可被看作一个整体，在硬质电路板与下盖之间设置间隙为图像传感器和硬质电路板的运动提供空间条件。值得说明的是，由于柔性电路板同时与下盖和弹性臂连接，有两种设置方法来形成间隙，一是在下盖的上表面设置与硬质电路板活动范围相适应的下陷的凹槽，另一种是将硬质电路板或者弹性臂和硬质电路板共同设置在高于柔性电路板的位置，从而，柔性电路板、弹性臂和硬质电路板虽然连接在一体，但不处于同一水平面。

进一步的，所述硬质电路板下表面固定连接有限位卡扣，所述下盖表面设有与所述限位卡扣相适应的支撑球销。

进一步的，所述位移机构包括分布在所述图像传感器四周的线圈，以及位于所述线圈与图像传感器之间并与线圈一一对应的磁体；还包括用于固定所述磁体的磁体支架，所述磁体支架为框形并与图像传感器侧面连接。

进一步的，所述壳体内设有使四个线圈与柔性电路板上触点形成导电连接的环形引脚。

摄像模组，包括上述任意一项所述的传感器位移防抖机构，其特征在于：还包括独立设置于所述图像传感器上方的AF马达,所述AF马达与镜头配合使镜头沿Z轴方向移动。

摄像模组封装方法，用于封装如权利要求7所述的摄像模组包括如下步骤：S1、硬质电路板底面中心处预结着限位卡扣，下盖上表面预结着支撑球销；S2、柔性电路板下表面与下盖的上表面粘接或焊接，同时限位卡扣与支撑球销相互配合；S3、图像传感器底面与硬质电路板固定连接，侧面与磁体支架固定连接，磁体与磁体支架连接；S4、环形引脚与线圈导电连接后，将环形引脚与柔性电路板的导电连接；S5、镜头安装在AF马达内，AF马达的柔性材质引脚与图像传感器连接；S6、上盖底面与柔性电路板上表面固定粘接或焊接。

本申请的有益效果是：

(1)本申请设置支撑组件为图像传感器提供一个始终存在的支撑基点，无论图像传感器如何运动，都能得到稳定的支撑，提高了图像传感器做防抖运动的精确度。

(2)限位卡扣和支撑球销的配合还简化了模组的结构构成，大大缩小体积。

(3)采用预结着的方式固定限位卡扣和支撑球销，不仅有利于简化封装流程，还有利于安装柔性电路板和图像传感器时的定位，

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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他的附图。

图1是本申请的立体结构示意图；

图2是本申请的部分分解结构示意图；

图3是图2中A处的局部放大示意图；

图4是本申请的完全分解结构示意图

图5是本申请中下盖上设置支撑球销的结构示意图。

图中：1-下盖；2-柔性电路板；3-图像传感器；4-磁体；5-磁体支架；6-环形引脚；7-线圈；8-上盖；9-AF马达；10-镜头；11-限位卡扣；12-支撑球销。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

如图2所示的传感器位移防抖机构，包括图像传感器3，以及驱动所述图像传感器3进行防抖运动的位移驱动机构；以及支撑组件，安装并支撑所述图像传感器3，始终提供位于图像传感器3重心的支撑基点。

工作原理如下：

本实施例中的传感器位移防抖机构是基于Sensor-Shift技术的摄像模组中的用于实现图像传感器3防抖运动的机构，与镜头10配合即构成能完成拍摄的装置。手机摄像头在进行拍摄时，物方光线经过镜头10到达图像传感器3，被图像传感器3进行光电转换形成可被机器识别的电信号，并经过一系列处理在屏幕上形成和物体一样的图像。拍摄时的抖动会造成成像不清晰，而为了使成像更清晰，可以用镜头10和/或图像传感器3进行与抖动方向相反的运动来抵消拍摄时的抖动，而本实施例中的机构则是专用于实现图像传感器3运动的机构。位移驱动机构提供运动所需的动力，如现有技术中的音圈马达或静电马达等均可以提供驱动力。支撑组件则是既保证图像传感器3稳定安装，又能完成防抖运动的主要部件，本实施例中的支撑组件为图像传感器3提供了位于其重心位置的一个支撑基点，且无论图像传感器3做平移运动还是旋转运动，图像传感器3的重心处始终受到来自支撑组件的支撑力。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，进行了进一步优化与限定。

如图1-5所示，所述支撑组件包括框形的柔性电路板2，柔性电路板2中心镂空处通过弹性臂连接有硬质电路板，所述图像传感器3固定在硬质电路板上。还包括相互扣合构成用于容纳图像传感器3、位移驱动机构和支撑组件的空腔的壳体，所述壳体包括上盖8和下盖1，所述柔性电路板2与下盖1连接，所述硬质电路板和弹性臂与下盖1之间具有间隙。所述硬质电路板下表面固定连接有限位卡扣11，所述下盖1表面设有与所述限位卡扣11相适应的支撑球销12。

本方案提供了支撑组件为图像传感器3提供支撑基点的结构的具体示例，用支撑球销12来与限位卡扣11配合，支撑球销12的表面为球面，从而限位卡扣11随硬质电路板和图像传感器3做平移或旋转运动时，支撑球销12的表面与限位卡扣11之间始终保持接触，支撑球销12从该接触点为硬质电路板和图像传感器3提供支撑。

值得说明的是，如图所示，硬质电路板与下盖1之间具有间隙，其设置方法为在下盖1上设置凹槽。这种设置方法会导致下盖1外表面形成凸起，为了避免壳体形状不规则而影响摄像模组在手机中的装配困难，还可以设置为弹性臂和硬质电路板高于柔性电路板2的结构，使得弹性臂和硬质电路板远离下盖1，为弹性臂的变形和硬质电路板的活动提供空间条件。

值得说明的是，限位卡扣11和支撑球销12虽然与图像传感器3的重心位置相对应，但优选的，限位卡扣11安装于硬质电路板的中心位置，图像传感器3的重心与硬质电路板的中心重合。

实施例3：

本实施例在实施例1或实施例2的基础上，进行了进一步优化与限定。

如图2和图4所示，所述位移机构包括分布在所述图像传感器3四周的线圈7，以及位于所述线圈7与图像传感器3之间并与线圈7一一对应的磁体4；还包括用于固定所述磁体4的磁体支架5，所述磁体支架5为框形并与图像传感器3侧面连接。所述壳体内设有使四个线圈7与柔性电路板2上触点形成导电连接的环形引脚6。

工作原理如下：如图2所示，线圈7和磁体4均位于图像传感器3的四个侧面的外侧，磁体4被磁体支架5固定，同时，磁体支架5与图像传感器3固定连接。环形引脚6同时起到固定线圈7和为线圈7导电的作用，四个线圈7不串联，便于分别通过不同方向和大小的电流，磁体4正对线圈7的一面既有N极也有S极，线圈7通电后产生磁场，与磁体4相互作用，驱动磁体4、磁体支架5和图像传感器3一同运动。

实施例4：

本实施例在上述实施例的基础上，提供了一种利用上述实施例中的传感器位移防抖机构来构成完整的摄像模组的示例。

摄像模组，包括如实施例1-3任意一项所述的传感器位移防抖机构，还包括独立设置于所述图像传感器3上方的AF马达9,所述AF马达9与镜头10配合使镜头10沿Z轴方向移动。本实施中的摄像模组直接将镜头10与AF马达9固定在传感器位移防抖机构上方，驱动镜头10移动的AF马达9与传感器位移防抖机构相对独立，便于将规格不同的图像传感器3、AF马达9和镜头10搭配，减小了工业生产难度且便于提高产能。

实施例5：

摄像模组封装方法，用于封装实施例4所述的摄像模组，包括如下步骤：

S1、硬质电路板底面中心处预结着限位卡扣11，下盖1上表面预结着支撑球销12；

S2、柔性电路板2下表面与下盖1的上表面粘接或焊接，同时限位卡扣11与支撑球销12相互配合；

S3、图像传感器3底面与硬质电路板固定连接，侧面与磁体支架5固定连接，磁体4与磁体支架5连接；

S4、环形引脚6与线圈7导电连接后，将环形引脚6与柔性电路板2的导电连接；

S5、镜头10安装在AF马达9内，AF马达9的柔性材质引脚与图像传感器3连接；

S6、上盖8底面与柔性电路板2上表面固定粘接或焊接。

值得说明的是，以限位卡扣11为例，所述预结着是指提前将限位卡扣11固定在硬质电路板的底面，其固定方式包括粘结或焊接等多种方式，基于硬质电路板上设有电路，限位卡扣11优选使用不导电粘胶来粘接在硬质电路板上，支撑球销12则可以焊接在下盖1上。优选的，图像传感器焊接在硬质电路板上。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.传感器位移防抖机构，包括图像传感器(3)，以及驱动所述图像传感器(3)进行防抖运动的位移驱动机构，其特征在于：还包括：支撑组件，安装并支撑所述图像传感器(3)，始终提供位于图像传感器(3)重心的支撑基点。

2.根据权利要求1所述的传感器位移防抖机构，其特征在于：所述支撑组件包括框形的柔性电路板(2)，柔性电路板(2)中心镂空处通过弹性臂连接有硬质电路板，所述图像传感器(3)固定在硬质电路板上。

3.根据权利要求2所述的传感器位移防抖机构，其特征在于：还包括相互扣合构成用于容纳图像传感器(3)、位移驱动机构和支撑组件的空腔的壳体，所述壳体包括上盖(8)和下盖(1)，所述柔性电路板(2)与下盖(1)连接，所述硬质电路板和弹性臂与下盖(1)之间具有间隙。

4.根据权利要求3所述的传感器位移防抖机构，其特征在于：所述硬质电路板下表面固定连接有限位卡扣(11)，所述下盖(1)表面设有与所述限位卡扣(11)相适应的支撑球销(12)。

5.根据权利要求1所述的传感器位移防抖机构，其特征在于：所述位移机构包括分布在所述图像传感器(3)四周的线圈(7)，以及位于所述线圈(7)与图像传感器(3)之间并与线圈(7)一一对应的磁体(4)；

还包括用于固定所述磁体(4)的磁体支架(5)，所述磁体支架(5)为框形并与图像传感器(3)侧面连接。

6.根据权利要求5所述的传感器位移防抖机构，其特征在于：所述壳体内设有使四个线圈(7)与柔性电路板(2)上触点形成导电连接的环形引脚(6)。

7.摄像模组，包括如权利要求1-6任意一项所述的传感器位移防抖机构，其特征在于：还包括独立设置于所述图像传感器(3)上方的AF马达(9),所述AF马达(9)与镜头(10)配合使镜头(10)沿Z轴方向移动。

8.摄像模组封装方法，用于封装如权利要求7所述的摄像模组，其特征在于：包括如下步骤：

S1、硬质电路板底面中心处预结着限位卡扣(11)，下盖(1)上表面预结着支撑球销(12)；

S2、柔性电路板(2)下表面与下盖(1)的上表面粘接或焊接，同时限位卡扣(11)与支撑球销(12)相互配合；

S3、图像传感器(3)底面与硬质电路板固定连接，侧面与磁体支架(5)固定连接，磁体(4)与磁体支架(5)连接；

S4、环形引脚(6)与线圈(7)导电连接后，将环形引脚(6)与柔性电路板(2)的导电连接；

S5、镜头(10)安装在AF马达(9)内，AF马达(9)的柔性材质引脚与图像传感器(3)连接；

S6、上盖(8)底面与柔性电路板(2)上表面固定粘接或焊接。

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