CN114384659A - 镜头组件及其组装方法和包括该镜头组件的摄像模组 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种镜头组件及其组装方法和包括该镜头组件的摄像模组。所述镜头组件包括光学镜头和驱动马达，驱动马达活动部与光学镜头固定连接；按照本发明，驱动马达固定部附设有用于确定光学镜头与驱动马达之间相对位置的基准件，该基准件具有基准面，在组装状态下，光学镜头的光轴相对于基准面的位置偏差不超过预定的范围。由此，在组装镜头组件时，便可对马达和镜头组装的角度进行管控，从而优化镜头组件的组装工艺和成品质量，特别是有效地解决了马达和镜头安装误差过大以及马达安装过程中存在的污点超标问题。

Description

镜头组件及其组装方法和包括该镜头组件的摄像模组

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，具体而言，本发明涉及一种镜头组件、一种镜头组件的组装方法和一种摄像模组，该摄像模组特别是包括所述镜头组件。

背景技术

在摄像模组技术中，为了有效地提升摄像模组的成像质量，一般都会给摄像模组的镜头配置相应的驱动装置，目前最常见的驱动装置为马达结构。其中，马达结构根据驱动的方式不同，可以分为弹片马达、悬丝马达和滚珠马达，这些不同结构的马达主要用于在拍摄过程中实现摄像模组的对焦和防抖功能。滚珠马达结构由于其可以同时实现对焦和防抖作用，并且设计结构简单，而受到众多厂商的欢迎。

但是目前在滚珠马达组装的过程中，环境中存在的落尘以及马达内部各器件之间的碰撞，使得组装后的马达结构内部存在污点超标的问题，将其组装到摄像模组结构中时，将会造成摄像模组成像不良等缺陷；同时，在滚珠马达和镜头组装完成之后，需要将该安装单元和摄像模组的其他组件如感光芯片、线路板、滤光片、支架等结构进行组装，如果镜头在安装到马达的过程中已然出现较大的倾斜，那么，不仅会影响组装之后整体模组的尺寸，还会降低后续模组组装过程中的精度，使得组装过程中的累积公差增加，最终影响摄像模组的成像质量。

针对此问题，目前急需提供一种镜头驱动装置或者说一种带有驱动装置的镜头组件，以有效地解决上述部分或者大部分的问题。

发明内容

本发明旨在优化镜头组件的组装工艺和成品质量，提出一种镜头组件、一种镜头组件的组装方法和一种包括该镜头组件的摄像模组。

本发明的基本思想在于：针对包含驱动马达的镜头组件/摄像模组，摒弃首先分别独立地形成马达结构和镜头、再将二者彼此结合为安装单元装配于摄像模组其他组件(如包括感光芯片、线路板等的感光组件)的传统组装工艺，而采取将驱动马达的各组成元件与光学镜头一起组装的方式，在此过程中，以镜头的光轴为基准，调整并确定马达各组成元件的相对位置，例如，特别是找准马达各组成元件的中心位置(亦即镜头安装孔的中心)，依次进行组装，最后将光学镜头和驱动马达固定在一起，形成摄像模组的镜头组件。以此方式，从根本上对马达和镜头安装的位置偏差实施管控，特别是至少使二者之间的倾斜(tilt)位置偏差符合预设的标准或者得以最小化。

按照本发明的第一方面，提供一种镜头组件，包括：

光学镜头，光学镜头由镜筒和设置于镜筒内部的至少一个镜片组成；和

驱动马达，驱动马达包括活动部和固定部并且具有用于容纳所述光学镜头的镜头安装孔，所述活动部与所述光学镜头固定连接；

其中，所述驱动马达的固定部附设有用于确定光学镜头与驱动马达之间相对位置的基准件，所述基准件具有基准面，在组装状态下，所述光学镜头的光轴相对于所述基准面的位置偏差不超过预定的范围。

于是，本发明针对镜头组件提出一种特殊的配置方式，允许实行相应的管控措施，使得光学镜头与驱动马达在安装后的位置偏差不超过预定的范围(具体位置参量及其数值范围可依据产品设计和制造工艺而定)。本领域技术人员应能理解，所述基准件及其基准面可以采取不同的构造形式，例如，基准件具体实施为板状元件，那么基准面可以是其顶部或底部平面，此时所管控的位置偏差可以是镜头的光轴相对于该平面的垂直度偏差；基准件具体实施为圆柱形元件，那么基准面可以是其侧向圆周面，此时所管控的位置偏差可以是镜头的光轴相对于该圆周面的同轴度/同心度偏差。

依据本发明的一种优选实施方式，所述基准面为垂直于所述镜头安装孔中心轴线的平面，在组装状态下，所述光学镜头的光轴相对于该平面的垂直度偏差不超过预定的范围。

在一些实施例中，所述驱动马达的固定部包括马达基座，所述基准件为固定于马达基座底部的平面状元件(例如钢片)，所述平面状元件的外形与马达基座相适配并具有对应于所述镜头安装孔的通孔，该平面状元件的底表面形成所述基准面。

在一些实施例中，本发明特别针对目前滚珠马达安装过程中存在的污点和偏心/倾斜问题，提供适宜的解决方案，于是，所述驱动马达为滚珠马达，其包括属于所述固定部的基座和外壳，所述基准件为固定于所述基座底部的平面状元件(例如钢片)，所述平面状元件的外形与基座相适配并具有对应于所述镜头安装孔的通孔，该平面状元件的底表面形成所述基准面。

如上所述，基准件可以设计为固定于马达基座底部的平面状元件(例如钢片)，在此情况下，该基准件不仅保证了马达下部表面的平整度，便于实施镜头组件的高精度组装以及后续整个摄像模组的装配，同时还可起到补强板的作用，有效地加固马达结构。

在此，所述滚珠马达还包括属于所述活动部并且与所述光学镜头固定连接的至少一个载体、以及用于驱动所述活动部相对于所述固定部移动的驱动构件，所述活动部和所述驱动构件容纳于由所述基座和外壳共同形成的内部空间中。

有益的是，在一些实施例中，所述活动部与至少一个磁石组成一个基础元件，所述固定部与至少一个PCB线圈组成一个驱动构件，在组装状态下，磁石被固定连接于所述至少一个载体并且磁石的位置与PCB线圈的位置相对应，以便能够产生驱动所述光学镜头移动的作用力。

通常，所述至少一个载体包括用于带动光学镜头沿x方向运动的X轴载体、用于带动光学镜头沿y方向运动的Y轴载体和用于带动光学镜头沿z方向运动的Z轴载体，其中x、y、z方向分别对应于空间直角坐标系的x轴、y轴、z轴。控制光学镜头在x-y平面中的运动，用于在拍摄过程中实现防抖(OIS)功能；而控制光学镜头z方向的运动是用于实现对焦(AF)功能。

在此，所述滚珠马达的各组成元件(包括所述基准件)分别具有用作镜头安装孔的通孔，所述基础元件连同作为基准件固定于所述基座上的平面状元件、所述X轴载体和相应的X轴滚珠件、所述Y轴载体和相应的Y轴滚珠件、一封装载体、所述Z轴载体和相应的Z轴滚珠件、包含PCB线圈的所述驱动构件依次以所述通孔嵌套安装在镜筒的外部，在组装状态下，所述通孔内部形成允许光线通过的通光孔。

在此，所述驱动马达的活动部与所述光学镜头的镜筒可以通过卡扣结构、螺纹结构或者胶料粘合相互固定连接。

有益的是，所述光学镜头和所述驱动马达一体式封装。在由此形成的镜头组件中，光学镜头与驱动马达之间具有稳定、正确的相对位置关系。该一体式封装的镜头组件便于进一步装配操作，应用于摄像模组。

按照本发明的第二方面，提供一种镜头组件的组装方法，包括如下步骤：

步骤一，提供光学镜头，该光学镜头由镜筒和设置于镜筒内部的至少一个镜片组成；

步骤二，提供驱动马达的组成元件，包括活动部组成元件和固定部组成元件，各组成元件分别具有通孔，作为用于容纳所述光学镜头的镜头安装孔；

步骤三，将基准件附设于所述驱动马达固定部的一组成元件，所述基准件具有基准面；

步骤四，固定光学镜头；

步骤五，将驱动马达的各组成元件依次以所述通孔嵌套安装在镜筒的外部，其中，调整和确定光学镜头与驱动马达之间的相对位置，使光学镜头的光轴相对于所述基准面的位置偏差不超过预定的范围；

步骤六，将光学镜头和驱动马达固定到一起。

根据本发明的一些实施例，在步骤三中，采用平面状元件作为所述基准件，所述平面状元件具有垂直于所述镜头安装孔中心轴线的平面，并以该平面作为所述基准面；在步骤五中，使所述光学镜头的光轴相对于该平面的垂直度偏差不超过预定的范围。

对此，根据本发明的一些实施例，在步骤四中，将光学镜头固定在一安装平台上，并调整光学镜头在安装平台支撑平面上的相对位置，使光学镜头的光轴相对于所述支撑平面的垂直度偏差不超过预定的范围。

对此，根据本发明的一些实施例，在步骤五中，使所述基准件的基准面直接承靠在安装平台的支撑平面上。

根据本发明的一些实施例，在步骤五中，在驱动马达的各组成元件安装于镜筒外部之后，以光学镜头的光轴为中心，调整并定位各组成元件的位置，使各组成元件的通孔的中心轴线与光学镜头的光轴保持一致。

根据本发明的一些实施例，在步骤二中，提供固定部组成元件包括马达基座；在步骤三中，将平面状元件作为所述基准件固定于所述马达基座底部，所述平面状元件的外形与马达基座相适配并具有对应于所述镜头安装孔的通孔，该平面状元件的底表面形成所述基准面。

本发明特别针对目前滚珠马达安装过程中存在的污点和偏心/倾斜问题，提供了一种适宜的解决方案。相应地，根据本发明的一些实施例，在步骤二中，采用滚珠马达作为所述驱动马达，相应地提供属于固定部组成元件的基座和外壳；在步骤三中，将平面状元件作为所述基准件固定于所述基座底部，所述平面状元件的外形与基座相适配并具有对应于所述镜头安装孔的通孔，该平面状元件的底表面形成所述基准面。

对此，在步骤二中，提供属于活动部组成元件的至少一个载体以及提供驱动构件，所述至少一个载体包括用于带动光学镜头沿x方向运动的X轴载体、用于带动光学镜头沿y方向运动的Y轴载体和用于带动光学镜头沿z方向运动的Z轴载体，其中x、y、z方向分别对应于空间直角坐标系的x轴、y轴、z轴。

在此有益的是，在步骤二中，将所述活动部与至少一个磁石组成一个基础元件，将所述固定部与至少一个PCB线圈组成一个驱动构件；在步骤五中，使磁石被固定连接于所述至少一个载体并且使磁石的位置与PCB线圈的位置相对应。

对此，在步骤五中，将所述基础元件连同作为基准件固定于所述基座上的平面状元件、所述X轴载体和相应的X轴滚珠件、所述Y轴载体和相应的Y轴滚珠件、一封装载体、所述Z轴载体和相应的Z轴滚珠件、包含PCB线圈的所述驱动构件依次以所述通孔嵌套安装在镜筒的外部。

有益的是，在步骤六中或在步骤六之后，将光学镜头和驱动马达一体式封装。

按照本发明的第三方面，提供一种摄像模组，包括：

如上所述的镜头组件；

感光组件，该感光组件包含线路板和贴附在所述线路板上的感光芯片。

通常，所述镜头组件与所述感光组件通过主动对准(AA＝Active Alignment)技术调整位置并定位固定。

根据本发明的一些实施例，所述镜头组件通过所述基准件固定在一个镜座上并进而经由该镜座与感光组件固定连接。在此，所述基准件可以所述基准面粘接固定于所述镜座的相应装配面。

根据本发明的一些实施例，所述镜头组件通过所述基准件固定在一个与感光组件的线路板成整体构造的镜座上。在此，所述基准件可以所述基准面粘接固定于所述支座的相应装配面。

不言而喻，根据本发明第一方面提供的镜头组件和根据本发明第二方面提供的镜头组件的组装方法的特征和优点同样适用于本发明第三方面提供的摄像模组。

与现有技术相比，本发明镜头组件/摄像模组的组装工艺和成品质量得以改进，尤其是，本申请所提出的技术方案可以实现至少一个如下所述的有益技术效果：

(1)以镜头的光轴为中心进行组装，可以保证镜头的光轴和马达的机械中心(该机械中心具体可定义为镜头安装孔的中心)保持在预定的范围内，在后续将镜头组件粘接到支撑座(如镜座)上以组装形成摄像模组时，减少主动对准(AA)调整的时间，有效地提升整个摄像模组的组装效率；

(2)将马达组成元件和镜头部件一起组装，可以在等级更高的无尘环境中进行组装作业，减少运输过程中进入马达内部的落尘，可以有效地解决马达内部的污点超标问题；

(3)在一些实施例中，将驱动马达和光学镜头一体式封装，在封装马达的同时完成镜头和马达的固定，与单独组装马达和镜头的工艺相比，可以显著地节省装配成本、提高生产效率；

(4)在一些实施例中，作为基准件，在马达基座底部固定了补强板，此补强板可以设计为与马达基座形状相适配的钢片结构，此结构在保证马达下部表面平整度的同时还可额外地起到加强马达结构的作用。

附图说明

在附图中示出了本发明的一些示例性实施例。本文所公开的实施例和附图应被视作说明性的，而非限制性的。另外值得注意的是，为了图示清楚起见，在附图中对于部分结构细节并不是按照实际比例绘制的。

图1是镜头组件示意图；

图2是驱动马达外形示意图；

图3A是光学镜头和驱动马达在安装状态下的相对位置示意图，其中示出的是理想安装状态；

图3B是光学镜头和驱动马达在安装状态下的相对位置示意图，其中示出的是具有倾斜偏差的安装状态；

图4是镜头组件的组装工艺示意图；

图5是滚珠马达各组成元件的分解示意图；

图6是滚珠马达的基础元件示意图；

图7是滚珠马达的包含PCB线圈的驱动构件示意图；

图8是摄像模组示意图；

图9是镜头组件的组装方法流程图。

具体实施方式

下文的描述用于阐释本发明的技术方案，以便本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明精神和范围的其他技术方案。同时，值得注意的是，文中结合某一实施例描述的特征、结构或特性并不一定限于该特定的实施方式，也不表示与其他实施方式互斥，在本领域技术人员的能力范围内，可以考虑实现不同实施例中各个特征的不同组合方式。

在说明书和权利要求书中的措辞“第一”、“第二”等等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”/“包含”和“具有”以及它们的任何变换措辞，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、产品或设备并不局限于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。在本申请的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系而言的，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不意味着相应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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。另外，术语“一”应理解为“至少一个”或者“一个或多个”，即在某一实施例中，某一元件的数量可以为一个，而在另一实施例中，该元件的数量可以为多个，也就是说，术语“一”不能理解为对数量的限制。

除非另有限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)，均具有与本领域普通技术人员通常理解相同的含义，并可依据它们在相关技术描述上下文中的语境作具体解释。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1示出了用于摄像模组的镜头组件示意图，图2示出了驱动马达外形示意图。该镜头组件包括光学镜头1和驱动马达2，光学镜头1通常由镜筒12和设置于镜筒内部的至少一个镜片11组成；驱动马达2包括活动部和固定部并且具有用于容纳所述光学镜头的镜头安装孔21，所述活动部与所述光学镜头固定连接，以便能够在拍摄过程中受控地带动光学镜头移动而实现防抖(OIS)功能和/或对焦(AF)功能。马达的驱动构件设置在外壳22与基座23之间所形成的空间中。

为了提升摄像模组的组装精度以保证拍摄质量，需要在组装的过程中多次利用主动对准(AA)技术来调整和确定镜头组件与感光组件的相对位置，而后面的校准步骤是建立在前一校准步骤基础之上的，因此，为了使得组装后的摄像模组具有较好的精度，就需要保证各组成部分初始安装的精度。通常，在摄像模组的组装过程中，首先将镜头和马达组装成镜头组件，然后将感光组件和镜头组件通过主动对准技术进行组装，在此过程中，需要保证镜头的光轴和感光芯片的中心位置保持在容许的一定范围之内，如果两者之间出现较大偏离，则会使得组装以后的模组成像质量下降。在组装镜头组件和感光组件时，马达的下表面需要承靠在感光组件的支架上面，如果在初始安装的过程中，使得马达中心和镜头光轴的中心保持一致，那么在后续的组装过程中，当马达承靠在感光组件的支架上时，就可以保证镜头组件和感光组件的倾斜(tilt)角度保持在容许的一定范围之内，缩短主动对准过程的时间，从而提升模组生产的效率。

如上所述，形成镜头组件(包括镜头和马达)是模组组装的初始步骤，也是后续主动对准的基础，为了保证镜头和马达在组装状态下中心保持在预定的范围内(此范围可根据不同型号的产品确定)，需要提供一种用于镜头和马达组装的适宜方法以及适用于此的镜头组件结构。

在镜头组件中，当光学镜头固定安装就位时，镜头会凸出于驱动马达上表面一定的高度(如图1所示)，驱动马达的下表面拟固定在摄像模组的支架(该支架构成镜座)上，通过焊脚将马达和模组的线路导通，以实现马达工作过程中的电流供给。驱动马达例如为滚珠马达，其主要工作原理如下：在马达活动部和固定部上分别固定有磁铁结构和线圈结构，亦即其一固定有磁铁结构、另一固定有线圈结构且两者之间的固定位置是相对的，当给线圈中通入电流的时候，磁铁和线圈之间产生相对作用力，驱使活动部相对于固定部发生移动，而镜头与马达活动部固定连接，于是，当活动部移动时便会带动镜头进行移动，从而实现对镜头位置的调整，以达到对焦和/或防抖作用。一般情况下，马达活动部和镜头的固定有几种不同形式：卡扣式、螺纹式和粘胶式。无论采取何种方式，都是需要先将马达和镜头进行固定，然后再与摄像模组的其他部件进行组装，但是由于在安装时马达上的镜头安装孔和镜头本体之间存在着间隙P(参见图3A和3B)，可能会使得固定在马达上的镜头出现倾斜，进而导致后续的组装过程出现困难，例如主动对准时间较长、模组高度超规格等。

图3A示出了光学镜头1和驱动马达2在安装状态下的相对位置示意图，其中示出的是理想安装状态，图中O表示光学镜头的光轴，亦即镜头中心，镜头和马达在组装状态下中心应保持一致；图3B示出了光学镜头1和驱动马达2在安装状态下的相对位置示意图，其中示出的是具有倾斜偏差的安装状态。特别是，一定程度的倾斜会使得摄像模组成像质量受损，严重时可能使得累积公差太大，导致整个模组结构不良，甚至报废，增加了模组制造的成本。现有的安装工艺一般是将马达封装成一个独立单元，然后将其与镜头安装固定，在安装过程中，对马达和镜头的相对倾斜(tilt)位置不予管控，仅仅关注于保证定高(即模组的整体高度)符合要求，利用此种方式组装形成的镜头组件，很容易出现上述的问题：镜头和马达倾斜(tilt)安装误差过大，影响后续的组装过程。

在传统的镜头组件中，马达和镜头的安装误差过大，往往是由于在组装过程中缺乏可测定的且可调校的设置结构(其对应于特定的位置参数)而难以依据设计要求进行方位管控造成的。本发明则针对镜头组件提出一种特殊的配置方式，实行相应管控措施，使得光学镜头与驱动马达的位置偏差不超过预定的范围(具体位置参量及其数值范围可依据产品设计和制造工艺而定)。

本发明的基本思想在于：针对包含驱动马达的镜头组件/摄像模组，摒弃首先分别独立地形成马达结构和镜头、再将二者彼此结合为安装单元装配于摄像模组其他组件(如包括感光芯片、线路板等的感光组件)的传统组装工艺，而采取将驱动马达的各组成元件与光学镜头一起组装的方式，在此过程中，以镜头的光轴为基准，调整并确定马达各组成元件的相对位置，例如，特别是找准马达各组成元件的中心位置(亦即镜头安装孔的中心)，依次进行组装，最后将光学镜头和驱动马达固定在一起，形成摄像模组的镜头组件。以此方式，从根本上对马达和镜头安装的位置偏差实施管控，特别是至少使二者之间的倾斜(tilt)位置偏差控制在预定的范围内或者得以最小化。

具体而言，本发明提供一种镜头组件1001，参见图1、图2和图8，该镜头组件包括：光学镜头1，光学镜头由镜筒12和设置于镜筒内部的至少一个镜片11组成；和驱动马达2，驱动马达包括活动部和固定部并且具有用于容纳所述光学镜头的镜头安装孔21，所述活动部与所述光学镜头固定连接；其中，所述驱动马达的固定部附设有用于确定光学镜头1与驱动马达2之间相对位置的基准件200，所述基准件具有基准面，在组装状态下，所述光学镜头的光轴相对于所述基准面的位置偏差不超过预定的范围。

在本发明提出的镜头组件中，由于基准件的设置，驱动马达可以基于光学镜头的光轴确定其相对位置。尤其是，在组装镜头组件时，便可调整镜头一方的光轴和马达一方的基准面的相对位置，使二者保持正确的相对位置关系，进而使镜头组件成品中光学镜头与驱动马达的位置偏差得以管控，确保不出现安装误差过大的情形。

本领域技术人员应能理解，所述基准件及其基准面可以采取不同的构造形式，例如，基准件具体实施为板状元件，那么基准面可以是其顶部或底部平面，此时所管控的位置偏差可以是光轴相对于该平面的垂直度偏差；基准件具体实施为圆柱形元件，那么基准面可以是其侧向圆周面，此时所管控的位置偏差可以是光轴相对于该圆周面的同轴度/同心度偏差。

依据本发明的一种优选实施方式，所述基准面为垂直于所述镜头安装孔中心轴线的平面，在组装状态下，所述光学镜头的光轴相对于该平面的垂直度偏差不超过预定的范围。

在一些实施例中，所述驱动马达的固定部包括马达基座，所述基准件为固定于马达基座底部的平面状元件(例如钢片)，所述平面状元件的外形与马达基座相适配并具有对应于所述镜头安装孔的通孔，该平面状元件的底表面形成所述基准面。

优选地，本发明特别针对目前滚珠马达安装过程中存在的污点和偏心/倾斜问题，提供适宜的解决方案，于是，所述驱动马达为滚珠马达，图5示出了滚珠马达主要组成元件的分解示意图，其包括属于所述固定部的基座和外壳，并设计有属于活动部的接纳座201和属于固定部的罩壳体208，所述基准件为固定于所述基座底部的平面状元件(例如钢片)，该平面状元件的底表面形成所述基准面。

如图8所示，基准件200可以设计为固定于马达基座底部的平面状元件(例如带有通孔的钢片)，在此情况下，该基准件不仅保证了马达下部表面的平整度，便于实施镜头组件的高精度组装以及后续整个摄像模组的装配，同时还可起到补强板的作用，有效地加固马达结构。

在此，所述滚珠马达还包括属于所述活动部并且与所述光学镜头固定连接的至少一个载体、以及用于驱动所述活动部相对于所述固定部移动的驱动构件，所述活动部和所述驱动构件容纳于由所述基座和外壳共同形成的内部空间中。

有益的是，在一些实施例中，所述活动部(这里可以是接纳座201)与至少一个磁石202组成一个基础元件，所述固定部(这里可以是罩壳体208)与至少一个PCB线圈207组成一个驱动构件，在组装状态下，磁石被固定连接于所述至少一个载体并且磁石的位置与PCB线圈的位置相对应，以便能够产生驱动所述光学镜头移动的作用力。

通常，所述至少一个载体包括用于带动光学镜头沿x方向运动的X轴载体203、用于带动光学镜头沿y方向运动的Y轴载体204和用于带动光学镜头沿z方向运动的Z轴载体206，其中x、y、z方向分别对应于空间直角坐标系的x轴、y轴、z轴。控制光学镜头在x-y平面中的运动，用于在拍摄过程中实现防抖(OIS)功能；而控制光学镜头z方向的运动是用于实现对焦(AF)功能。在此，可以采用三磁石和三线圈的配置结构，在组装状态下，每一磁石分别与一个线圈相对布置，以便产生相应的磁驱动力。

在此，所述滚珠马达的各组成元件(包括所述基准件)分别具有用作镜头安装孔的通孔，所述基础元件连同作为基准件固定于基座上的平面状元件、所述X轴载体203和相应的X轴滚珠件209、所述Y轴载体204和相应的Y轴滚珠件209、一封装载体205、所述Z轴载体206和相应的Z轴滚珠件209、包含PCB线圈的所述驱动构件依次以所述通孔嵌套安装在镜筒的外部，在组装状态下，所述通孔内部形成允许光线通过的通光孔。

在此，所述驱动马达的活动部与所述光学镜头的镜筒可以通过卡扣结构、螺纹结构或者胶料粘合相互固定连接。

有益的是，所述光学镜头和所述驱动马达一体式封装。在由此形成的镜头组件中，光学镜头与驱动马达之间具有稳定、正确的相对位置关系。该一体式封装的镜头组件便于进一步装配操作，应用于摄像模组。

按照本发明的第二方面，提供一种镜头组件的组装方法，包括如下步骤：

步骤一，提供光学镜头，该光学镜头由镜筒和设置于镜筒内部的至少一个镜片组成；

步骤二，提供驱动马达的组成元件，包括活动部组成元件和固定部组成元件，各组成元件分别具有通孔，作为用于容纳所述光学镜头的镜头安装孔；

步骤三，将基准件附设于所述驱动马达固定部的一组成元件，所述基准件具有基准面；

步骤四，固定光学镜头；

步骤五，将驱动马达的各组成元件依次以所述通孔嵌套安装在镜筒的外部，其中，调整和确定光学镜头与驱动马达之间的相对位置，使光学镜头的光轴相对于所述基准面的位置偏差不超过预定的范围；

步骤六，将光学镜头和驱动马达固定到一起。

图9概略示出了镜头组件的组装方法流程图。

根据本发明的一些实施例，在步骤三中，采用平面状元件作为所述基准件，所述平面状元件具有垂直于所述镜头安装孔中心轴线的平面，并以该平面作为所述基准面；在步骤五中，使所述光学镜头的光轴相对于该平面的垂直度偏差不超过预定的范围。

图4示出了一种可行的组装工艺示意图。据此，根据本发明的一些实施例，在步骤四中，将光学镜头1固定在一安装平台T上，并调整光学镜头在安装平台支撑平面上的相对位置，使光学镜头的光轴O相对于所述支撑平面的垂直度偏差不超过预定的范围。对此，在步骤五中，使所述基准件200的基准面直接承靠在安装平台的支撑平面上。

如上文所述，本发明的设计要点在于：依据基准件200(具体为基准面)和光轴O的方位来调整和确定光学镜头1与驱动马达2(或者说其组成元件)之间的相对位置。在这一基本思想框架下，本领域技术人员也可考虑采用不同的组装工艺设备，并对组装步骤的顺序进行相应调整。可以设想，例如利用夹具夹持固定镜头，相对于承靠在安装平台上的基准件/基准平面改变镜头的方位，以此方式来调整和确定镜头与马达之间的相对位置；而并非一定要先将镜头固定在安装平台上。

进一步有益的是，根据本发明的一些实施例，在步骤五中，在驱动马达的各组成元件安装于镜筒外部之后，以光学镜头的光轴为中心，调整并定位各组成元件的位置，使各组成元件的通孔的中心轴线与光学镜头的光轴保持一致。

根据本发明的一些实施例，在步骤二中，提供固定部组成元件包括提供马达基座；在步骤三中，将平面状元件作为所述基准件固定于所述马达基座底部，所述平面状元件的外形与马达基座相适配并具有对应于所述镜头安装孔的通孔，该平面状元件的底表面形成所述基准面。

本发明特别针对目前滚珠马达安装过程中存在的污点和偏心/倾斜问题，提供了一种适宜的解决方案。相应地，根据本发明的一些实施例，在步骤二中，采用滚珠马达作为所述驱动马达(其主要组成元件如图5所示)，相应地提供属于固定部组成元件的基座和外壳；在步骤三中，将平面状元件作为所述基准件固定于所述基座底部，该平面状元件的底表面形成所述基准面。

对此，在步骤二中，提供属于活动部组成元件的至少一个载体以及提供驱动构件，所述至少一个载体包括用于带动光学镜头沿x方向运动的X轴载体、用于带动光学镜头沿y方向运动的Y轴载体和用于带动光学镜头沿z方向运动的Z轴载体，其中x、y、z方向分别对应于空间直角坐标系的x轴、y轴、z轴。

在此有益的是，在步骤二中，将所述活动部(这里可以是接纳座201)与至少一个磁石202组成一个基础元件，将所述固定部(这里可以是罩壳体208)与至少一个PCB线圈207组成一个驱动构件；在步骤五中，使磁石被固定连接于所述至少一个载体并且使磁石的位置与PCB线圈的位置相对应。

图6是滚珠马达的基础元件示意图，该基础元件由磁石和接纳座201预先组装到一起而形成；图7是滚珠马达的包含PCB线圈的驱动构件示意图，该构件由PCB线圈预固定在罩壳体208的内部而形成。可以理解，在马达和镜头的组装过程中，将所述基础元件和驱动构件当做马达的一个装配单元进行组装作业，可以有效地提升组装的效率。

对此，在步骤五中，将所述基础元件连同作为基准件固定于基座上的平面状元件、所述X轴载体203和相应的X轴滚珠件209、所述Y轴载体204和相应的Y轴滚珠件209、一封装载体205、所述Z轴载体206和相应的Z轴滚珠件209、包含PCB线圈的所述驱动构件依次以所述通孔嵌套安装在镜筒的外部。其中，大致是根据图5示出的组成元件顺序，从下至上，一一进行组装

有益的是，在步骤六中或在步骤六之后，将光学镜头和驱动马达一体式封装。

关于本发明提出的镜头组件组装工艺，概括地说，是将驱动马达和光学镜头一起进行组装，其中优选地，先将镜头调整固定在安装平台上，调整镜头的光轴使其与竖直方向的倾角保持在预定的范围内；与常规马达安装不同的是，在马达基座的底部固定有平面状元件，如钢片，作为基准件，其在保证马达下表面平整度的同时，还可起到补强板的作用；在后续的组装过程中，马达下表面直接承靠在支架(镜座)上面，将固定有钢片结构的马达与支架粘接在一起的时候，可以保证马达处于确定的倾角方位。

驱动马达的具体组装方式可以是：将钢片结构和马达基座先行固定，然后将两者的组合件放置到安装平台上，其上的预留的安装孔嵌套于镜筒外周，根据图5示出的组成元件顺序，从下至上，一一进行组装。其中有益的是，将PCB线圈预固定在罩壳体的内部，将其视为一个装配单元(即“驱动构件”)和马达的其他部分进行组装；以及，将磁石和接纳座预先组装到一起，将两者作为一个装配单元(即“基础元件”)与其他部分进行组装，组装时，马达的各组成元件预留的镜头安装孔按照如下顺序嵌套在镜筒外部：基础元件—X轴载体—水平X滚珠件—Y轴载体—水平Y滚珠件—封装载体—Z轴载体—Z轴滚珠件—包含PCB线圈的驱动构件。马达的所有组成元件都是围绕镜头光轴为中心进行组装的，基座所形成的框架可以将外壳以外的部件容纳在其内部，将Z轴调整的滚珠通过探针的形式注入到基座和Z轴载体对应的位置后进行马达结构的封装，其中外壳的内部空间大于基座，可以恰好将基座中的构件封盖在其内部。当所有的元件组装之后，可以根据镜头的光轴为中心再次进行调整，待符合要求后可以进行点胶(主要是在镜头和马达的间隙位置)，将镜头和马达结构固定起来。最后将马达和镜头一体式封装，在封装马达的同时，镜头和马达得以固定。

由此，与单独组装马达和镜头的工艺相比，可以显著地节省装配成本，同时由于在马达/镜头组件组装过程中保证了马达和镜头光轴的倾角一致，故而在后续的主动对准过程中，可以快速地对镜头光轴和感光组件的中心进行调整，保证整个摄像模组组装的精度，提高生产效率。而且，在摄像模组后续组装的过程中，可以将马达与镜头一体式封装所形成的镜头组件作为一个单元与的感光组件进行组装，在模组组装过程中，组装单元越少，累积的组装公差也就越小，由此组装而成的摄像模组的精度就越高。再者，在组装的过程中，马达是在未通电的状态下进行组装的，当马达以镜头光轴为中心组装完成后，实际上马达的机械中心与镜头的光学中心是一致的，由于马达的下表面具有钢片来保证其平整度，当马达固定在模组支架上的时候，可以保证马达的机械中心和感光芯片的中心保持一致，从而有利于后续的主动对准过程。

按照本发明的第三方面，提供一种摄像模组，其包括：如上所述的镜头组件1001；感光组件1002，该感光组件包含线路板和贴附在所述线路板上的感光芯片。

图8为摄像模组示意图，该摄像模组特别是可以应用于手机等电子设备。如图所示，摄像模组通常还包括滤色片和镜座结构，滤色片可以设置在光学镜头与感光芯片之间，镜座结构可以固定在线路板上，用以安装和支撑镜头组件。

通常，所述镜头组件与所述感光组件通过主动对准(AA)技术调整位置并定位固定。

根据本发明的一些实施例，所述镜头组件通过所述基准件200固定在一个镜座3上并进而经由该镜座与感光组件固定连接。在此，所述基准件200可以所述基准面粘接固定于所述镜座3的相应装配面。

本发明技术方案的实现并不局限于特定的镜座构造形式。镜座可以是固定于线路板上的单独的模制件，也可以是与线路板一体模制的集成式构件。

根据本发明的另一些实施例，所述镜头组件通过所述基准件200固定在一个与感光组件的线路板成整体构造的镜座上。在此，所述基准件以所述基准面粘接固定于所述支座的相应装配面。

综上，按照本发明提出的技术方案，在组装镜头组件时，便可对马达和镜头组装的角度进行管控，使其倾角保持在预定的范围内；同时，马达以镜头的光轴为中心进行组装，可以保证镜头的光轴和马达的机械中心保持一致，在后续将镜头组件粘接到支架(或者说镜座)上时，减少主动对准调整的时间，有效地提升摄像模组的组装效率；再者，将马达部和镜头部件一起组装，可以在等级更高的无尘环境中进行组装作业，从而减少运输过程中进入马达内部的落尘，可以有效地解决马达内部的污点超标问题。

虽然在上面已经描述了本发明的示例性的实施例，但是本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以对本发明的示例性实施例进行多种变化和改变，所有变化和改变均包含在本发明的保护范围内。

以上描述仅为本申请的较佳实施方式以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (25)

1.一种镜头组件，包括：

光学镜头，光学镜头由镜筒和设置于镜筒内部的至少一个镜片组成；和

驱动马达，驱动马达包括活动部和固定部并且具有用于容纳所述光学镜头的镜头安装孔，所述活动部与所述光学镜头固定连接；

其特征在于，所述驱动马达的固定部附设有用于确定光学镜头与驱动马达之间相对位置的基准件，所述基准件具有基准面，在组装状态下，所述光学镜头的光轴相对于所述基准面的位置偏差不超过预定的范围。

2.根据权利要求1所述的镜头组件，其特征在于，所述基准面为垂直于所述镜头安装孔中心轴线的平面，在组装状态下，所述光学镜头的光轴相对于该平面的垂直度偏差不超过预定的范围。

3.根据权利要求2所述的镜头组件，其特征在于，所述驱动马达的固定部包括马达基座，所述基准件为固定于马达基座底部的平面状元件，所述平面状元件的外形与马达基座相适配并具有对应于所述镜头安装孔的通孔，该平面状元件的底表面形成所述基准面。

4.根据权利要求2所述的镜头组件，其特征在于，所述驱动马达为滚珠马达，包括属于所述固定部的基座和外壳，所述基准件为固定于所述基座底部的平面状元件，所述平面状元件的外形与基座相适配并具有对应于所述镜头安装孔的通孔，该平面状元件的底表面形成所述基准面。

5.根据权利要求4所述的镜头组件，其特征在于，所述滚珠马达还包括属于所述活动部并且与所述光学镜头固定连接的至少一个载体、以及用于驱动所述活动部相对于所述固定部移动的驱动构件，所述活动部和所述驱动构件容纳于由所述基座和外壳共同形成的内部空间中。

6.根据权利要求5所述的镜头组件，其特征在于，所述活动部与至少一个磁石组成一个基础元件，所述固定部与至少一个PCB线圈组成一个驱动构件，在组装状态下，磁石被固定连接于所述至少一个载体并且磁石的位置与PCB线圈的位置相对应，以便能够产生驱动所述光学镜头移动的作用力。

7.根据权利要求6所述的镜头组件，其特征在于，所述至少一个载体包括用于带动光学镜头沿x方向运动的X轴载体、用于带动光学镜头沿y方向运动的Y轴载体和用于带动光学镜头沿z方向运动的Z轴载体，其中x、y、z方向分别对应于空间直角坐标系的x轴、y轴、z轴。

8.根据权利要求7所述的镜头组件，其特征在于，所述滚珠马达的各组成元件分别具有用作镜头安装孔的通孔，所述基础元件连同作为基准件固定于所述基座上的平面状元件、所述X轴载体和相应的X轴滚珠件、所述Y轴载体和相应的Y轴滚珠件、一封装载体、所述Z轴载体和相应的Z轴滚珠件、包含PCB线圈的所述驱动构件依次以所述通孔嵌套安装在镜筒的外部，在组装状态下，所述通孔内部形成允许光线通过的通光孔。

9.根据权利要求1所述的镜头组件，其特征在于，所述驱动马达的活动部与所述光学镜头的镜筒通过卡扣结构、螺纹结构或者胶料粘合相互固定连接。

10.根据权利要求1至9之任一项所述的镜头组件，其特征在于，所述光学镜头和所述驱动马达一体式封装。

11.一种镜头组件的组装方法，包括如下步骤：

步骤一，提供光学镜头，该光学镜头由镜筒和设置于镜筒内部的至少一个镜片组成；

步骤二，提供驱动马达的组成元件，包括活动部组成元件和固定部组成元件，各组成元件分别具有通孔，作为用于容纳所述光学镜头的镜头安装孔；

步骤三，将基准件附设于所述驱动马达固定部的一组成元件，所述基准件具有基准面；

步骤四，固定光学镜头；

步骤五，将驱动马达的各组成元件依次以所述通孔嵌套安装在镜筒的外部，其中，调整和确定光学镜头与驱动马达之间的相对位置，使光学镜头的光轴相对于所述基准面的位置偏差不超过预定的范围；

步骤六，将光学镜头和驱动马达固定到一起。

12.根据权利要求11所述的镜头组件的组装方法，其特征在于，在步骤三中，采用平面状元件作为所述基准件，所述平面状元件具有垂直于所述镜头安装孔中心轴线的平面，并以该平面作为所述基准面；在步骤五中，使所述光学镜头的光轴相对于该平面的垂直度偏差不超过预定的范围。

13.根据权利要求12所述的镜头组件的组装方法，其特征在于，在步骤四中，将光学镜头固定在一安装平台上，并调整光学镜头在安装平台支撑平面上的相对位置，使光学镜头的光轴相对于所述支撑平面的垂直度偏差不超过预定的范围。

14.根据权利要求13所述的镜头组件的组装方法，其特征在于，在步骤五中，使所述基准件的基准面直接承靠在安装平台的支撑平面上。

15.根据权利要求11至14之任一项所述的镜头组件的组装方法，其特征在于，在步骤五中，在驱动马达的各组成元件安装于镜筒外部之后，以光学镜头的光轴为中心，调整并定位各组成元件的位置，使各组成元件的通孔的中心轴线与光学镜头的光轴保持一致。

16.根据权利要求12至14之任一项所述的镜头组件的组装方法，其特征在于，在步骤二中，提供固定部组成元件包括马达基座；在步骤三中，将平面状元件作为所述基准件固定于所述马达基座底部，所述平面状元件的外形与马达基座相适配并具有对应于所述镜头安装孔的通孔，该平面状元件的底表面形成所述基准面。

17.根据权利要求12至14之任一项所述的镜头组件的组装方法，其特征在于，在步骤二中，采用滚珠马达作为所述驱动马达，相应地提供属于固定部组成元件的基座和外壳；在步骤三中，将平面状元件作为所述基准件固定于所述基座底部，所述平面状元件的外形与基座相适配并具有对应于所述镜头安装孔的通孔，该平面状元件的底表面形成所述基准面。

18.根据权利要求17所述的镜头组件的组装方法，其特征在于，在步骤二中，提供属于活动部组成元件的至少一个载体以及提供驱动构件，所述至少一个载体包括用于带动光学镜头沿x方向运动的X轴载体、用于带动光学镜头沿y方向运动的Y轴载体和用于带动光学镜头沿z方向运动的Z轴载体，其中x、y、z方向分别对应于空间直角坐标系的x轴、y轴、z轴。

19.根据权利要求18所述的镜头组件的组装方法，其特征在于，在步骤二中，将所述活动部与至少一个磁石组成一个基础元件，将所述固定部与至少一个PCB线圈组成一个驱动构件；在步骤五中，使磁石被固定连接于所述至少一个载体并且使磁石的位置与PCB线圈的位置相对应。

20.根据权利要求19所述的镜头组件的组装方法，其特征在于，在步骤五中，将所述基础元件连同作为基准件固定于所述基座上的平面状元件、所述X轴载体和相应的X轴滚珠件、所述Y轴载体和相应的Y轴滚珠件、一封装载体、所述Z轴载体和相应的Z轴滚珠件、包含PCB线圈的所述驱动构件依次以所述通孔嵌套安装在镜筒的外部。

21.根据权利要求11所述的镜头组件的组装方法，其特征在于，在步骤六中或在步骤六之后，将光学镜头和驱动马达一体式封装。

22.一种摄像模组，包括：

根据权利要求1至10之任一项所述的镜头组件；

感光组件，该感光组件包含线路板和贴附在所述线路板上的感光芯片。

23.根据权利要求22所述的摄像模组，其特征在于，所述镜头组件与所述感光组件通过主动对准技术调整位置并定位固定。

24.根据权利要求22或23所述的摄像模组，其特征在于，所述镜头组件通过所述基准件固定在一个镜座上并进而经由该镜座与感光组件固定连接，所述基准件以所述基准面粘接固定于所述镜座的相应装配面。

25.根据权利要求22或23所述的摄像模组，其特征在于，所述镜头组件通过所述基准件固定在一个与感光组件的线路板成整体构造的镜座上，所述基准件以所述基准面粘接固定于所述支座的相应装配面。

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