CN114449158A - 光学防抖摄像模组 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种光学防抖摄像模组,其包括:镜头;感光组件;第一驱动部,其适于安装所述镜头并驱动所述镜头在在x轴和y轴方向平移;以及第二驱动部,其适于驱动感光芯片在x轴和y轴方向平移,第二驱动部包括第二基础部和第二可动部,第二基础部包括基座和盖,基座的至少一部分位于感光组件下方,盖的底部连接基座,盖的顶部连接第一驱动部;第二可动部通过滚珠与第二基础部实现活动连接,并且通过滚珠将移动自由度限制在xoy平面内;其中,镜头与感光芯片被配置为同时驱动,且朝向相反的方向移动;滚珠位于所述感光组件的外侧面的外侧。本申请能够提高摄像模组的防抖行程以及防抖响应速度,同时可以有助于减小摄像模组的高度。
Description
技术领域
本发明涉及摄像器材技术领域,具体地说,本发明涉及一种光学防抖摄像模组。
背景技术
随着消费者对于手机拍照需求的增加,手机摄像头(即摄像模组)的功能越来越丰富,人像拍摄、远距拍摄、光学变焦、光学防抖等功能都集成在了体积有限的摄像头中,而其中自动对焦、光学防抖、光学变焦等功能往往都需要依靠光学致动器(有时也可以称为马达)来实现。
图1示出了现有技术中一种典型的具有马达的摄像模组。参考图1,该摄像模组通常包括镜头1、马达机构2(可简称为马达)和感光组件3。该摄像模组在拍摄状态下,来自拍摄对象的光线通过镜头1聚焦到感光组件3的感光元件3a上。在结构上,镜头1固定于马达的马达载体(图1中为具体示出)上,该马达载体是可活动部件,它通常可在马达的驱动元件的作用下,带动镜头1在光轴方向上移动以实现对焦功能。而对于具有光学防抖(OIS)功能的摄像模组,其马达往往具有更复杂的结构。这是因为该马达除了要驱动镜头在光轴方向上移动外,还需要驱动镜头1在其他自由度上(例如垂直于光轴的方向上)移动以补偿拍摄时的抖动。通常来说,摄像模组的抖动包括在垂直于光轴的方向上平移(x轴、y轴方向的平移)和旋转(指在xoy平面内的旋转,其转轴方向可以与光轴大致相同),以及倾斜抖动(指绕x、y轴的旋转,在摄像模组领域中,倾斜抖动又称为tilt抖动)。当模组中的陀螺仪(或其他位置感测元件)检测到某一方向的抖动时,可以发出指令使马达驱动镜头朝相反的方向运动一距离,从而补偿镜头的抖动。通常来说,镜头只在垂直于光轴的方向上进行平移和/或旋转来补偿摄像模组的抖动,这是因为如果让镜头绕x、y轴旋转,即如果通过镜头的tilt调节来实现防抖效果,可能会导致模组的成像品质下降,甚至会造成像糊而难以达到基本的成像品质要求。
然而,随着手机摄像模组的成像质量要求越来越高,镜头的体积和重量越来越大,对马达的驱动力要求也越来越高。而当前电子设备(例如手机)对摄像模组的体积也有很大的限制,马达的占用体积随着镜头的增大而相应的增加。换句话说,在镜头向更大体积、更大重量发展的趋势下,马达所能提供的驱动力却难以相应地增加。在驱动力受限的前提下,镜头越重,马达能够驱动镜头移动的行程越短,影响防抖能力。另一方面,镜头越重,马达能够驱动镜头移动的速度也越慢,镜头到达预定的补偿位置的时间也越长,这也会影响防抖效果。
因此,当前迫切需要一种能够提高摄像模组的防抖行程以及防抖响应速度的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有技术的不足,提供一种能够提高摄像模组的防抖行程以及防抖响应速度的解决方案。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种光学防抖摄像模组,其包括:镜头;感光组件,其具有感光芯片;第一驱动部,其适于安装所述镜头并驱动所述镜头在在x轴和y轴方向平移;以及第二驱动部,其适于驱动所述感光芯片在x轴和y轴方向平移,所述第二驱动部包括第二基础部和第二可动部,所述第二基础部包括基座和盖,所述基座的至少一部分位于所述感光组件下方,所述盖的底部连接所述基座,所述盖的顶部连接所述第一驱动部;所述第二可动部通过滚珠与所述第二基础部实现活动连接,并且通过所述滚珠将移动自由度限制在xoy平面内;其中,所述镜头与所述感光芯片被配置为同时驱动,且朝向相反的方向移动;所述滚珠位于所述感光组件的外侧面的外侧。
其中,所述第二驱动部还用于驱动所述感光芯片在xoy平面上旋转。
其中,根据所检测到的摄像模组的倾斜抖动角度a,确定所述第一驱动模块驱动所述镜头移动的镜头移动距离b,以及所述第二驱动模块驱动所述感光芯片移动的感光芯片移动距离c;其中,所述镜头移动距离b、所述感光芯片移动距离c以及所述摄像模组的像方焦距f之间满足:a=arctan(b/f)+arctan(c/f)。
其中,所述驱动结构还包括驱动逻辑模块,其用于使所述镜头移动距离b和所述感光芯片移动距离c的比例保持在预设的固定比例。
其中,所述驱动结构还包括驱动逻辑模块,其具有一防抖阈值K,所述驱动逻辑模块用于在所述倾斜抖动角度a小于等于所述防抖阈值K时,使所述镜头移动距离b 和所述感光芯片移动距离c的比例保持在预设的固定比例,在所述倾斜抖动角度a 大于所述防抖阈值K时,使所述感光芯片移动距离c到达其移动行程的最大值cmax,所述镜头移动距离b根据关系式b=tan(a/f)-cmax计算获得。
其中,所述镜头移动距离和所述感光芯片移动距离的预设的固定比例根据所述镜头的重量、所述第一驱动部的驱动力、所述感光芯片或感光组件的重量以及所述第二驱动部的驱动力进行设定,以使得所述镜头和所述感光芯片移动到各自防抖目标位置的时间一致。
其中,所述第一驱动部包括第一基础部和第一可动部;所述盖的顶部与所述第一基础部固定在一起,所述第二可动部位于所述基座上方并与所述第二基础部活动连接,所述感光组件固定于所述第二可动部的上表面;所述第二可动部通过所述滚珠与所述第二基础部活动连接,其中所述第二基础部的上表面、所述滚珠和所述第二可动部的下表面在z轴方向上依次承靠,使得所述第二可动部相对于所述第二基础部的移动自由度限制在xoy平面以内,其中所述z轴垂直于所述xoy平面。
其中,在俯视角度下所述滚珠布置在所述第二驱动部的四角区域。
其中,所述第二基础部设置至少三个凹槽,至少三个滚珠设置于所述至少三个凹槽,以在所述xoy平面上承载所述第二可动部。
其中,所述第二可动部包括可动部底板和可动部侧壁,所述可动部侧壁自所述可动部底板的边缘区域向上延伸而形成;所述感光组件置于所述可动部底板和所述可动部侧壁形成的容纳槽中;所述可动部侧壁的内侧面与所述感光组件的外侧面之间具有胶水,以将所述第二可动部与所述感光组件固定在一起。
其中,所述盖包括盖侧壁和自所述盖侧壁的顶部向内延伸而形成的承靠台;所述第二可动部还包括自所述可动部侧壁向外延伸而形成的外延结构;所述基座包括基板和自所述基板的边缘区域向上延伸而形成的基座侧壁,所述基板位于所述感光组件下方,所述基座侧壁的顶面具有第一凹槽,所述滚珠位于所述第一凹槽中,并且所述外延结构的下表面由所述滚珠支撑。
其中,所述盖侧壁与所述基座侧壁连接构成完整的基础部侧壁。
其中,所述外延结构自所述可动部侧壁的顶部向外延伸而形成。
其中,所述承靠台的下表面与所述外延结构的上表面之间具有第四间隙,所述第四间隙小于10μm。
其中,所述滚珠包括第一滚珠和第二滚珠;所述第一滚珠位于所述第一凹槽中,所述外延结构自所述可动部侧壁的中部向外延伸而形成,所述外延结构的上表面具有第二凹槽,所述第二滚珠位于所述第二凹槽中,所述承靠台的下表面由所述第二滚珠支撑。
其中,所述基座包括基板,所述第二驱动部的驱动元件为线圈磁石组合;其中磁石设置在所述基板的边缘区域,线圈设置在所述可动部底板的边缘区域;或者所述线圈和所述磁石分别设置在所述第二可动部和所述第二基础部的侧壁。
其中,所述线圈磁石组合包括第一线圈磁石对、第二线圈磁石对和第三线圈磁石对;其中,所述第一线圈磁石对与所述第二线圈磁石对用于提供x轴方向上的驱动力;所述第三线圈磁石对用于提供y轴方向上的驱动力;并且在俯视角度下,所述第一线圈磁石对与所述第二线圈磁石对可以分别沿着所述第二驱动部的第一边和第二边布置,所述第一边和所述第二边不相交,而所述第二线圈磁石对沿着所述第二驱动部的第三边布置,所述第三边与所述第一边和所述第二边均相交。
其中,所述可动部侧壁与所述基座侧壁之间具有第五间隙,所述第五间隙大于200μm。
与现有技术相比,本申请具有下列至少一个技术效果:
1.本申请能够提高摄像模组的防抖行程,从而可以对摄像模组的较大抖动进行补偿。
2.本申请能够提高摄像模组的防抖响应速度。
3.本申请的光学防抖摄像模组具有结构紧凑的优势,特别适合于小型化的摄像模组。
4.本申请的一些实施例中,可以根据镜头重量、第一驱动部的驱动力、感光芯片(或感光组件)重量、第二驱动部的驱动力等因素进行设定,使得镜头和感光芯片移动到各自防抖目标位置的时间基本一致,从而获得更好的防抖效果。
5.本申请的一些实施例中,第二驱动部不需要设置通光孔,从而使得第二驱动部的基础部或/和可动部的厚度可以减小,从而有助于降低摄像模组的高度。
6.本申请的一些实施例中,第二驱动部的可动部和基础部通过滚珠活动连接,并将移动限制在xoy平面上,并且所述滚珠设置在感光组件的外侧(指设置在感光组件的外侧面的外侧),从而避免占据摄像模组高度方向上的空间,有助于减小摄像模组的高度。
7.本申请的一些实施例中,第二驱动部的可动部和基础部的基座均设置在感光组件的线路板下方,从而避免胶材渗漏而造成的画面污点问题(指因成像光路中渗入污染物而造成的拍摄画面出现污点的问题)。
附图说明
图1示出了现有技术中一种典型的具有马达的摄像模组;
图2示出了本申请一个实施例的具有防抖功能的摄像模组的剖面示意图;
图3示出了本申请另一个实施例的具有防抖功能的摄像模组的比较例的剖面示意图;
图4示出了本申请中四种不同情形下的镜头和感光芯片的移动距离与模组倾斜角度的关系示意图;
图5示出了本申请一个实施例中的摄像模组的剖面示意图;
图6a示出了本申请一个实施例中的第二驱动部的立体示意图;
图6b示出了本申请一个实施例中的第二驱动部的立体分解示意图;
图7示出了本申请一个实施例的摄像模组的剖面示意图;
图8a示出了本申请一个变形的实施例中的第二驱动部的滚珠结构;
图8b示出了可动部在xoy平面内旋转的示意图;
图9示出了本申请一个实施例中第二驱动部的一种典型组装方式的示意图;
图10示出了本申请另一个实施例中第二驱动部的组装前的分解状态的示意图;
图11示出了本申请另一个实施例中第二驱动部的组装过程中的中间状态的示意图;
图12示出了本申请一个实施例中的第二驱动部的驱动元件在俯视角度下的安装位置;
图13a示出了本申请一个实施例中的第二驱动部的含驱动元件的剖面示意图;
图13b示出了本申请另一实施例中的第二驱动部的含驱动元件的剖面示意图;
图14示出了本申请一个实施例中的摄像模组的组装方式的示意图;
图15a示出了本申请一个实施例中的摄像模组及其连接带的布置方式;
图15b示出了本申请一个实施例中的第二驱动部的立体示意图;
图16示出了本申请另一实施例中的感光组件与第二可动部的连接示意图;
图17示出了本申请另一实施例的摄像模组的剖面示意图;
图18示出了本申请又一实施例的摄像模组的剖面示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本申请,将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解,这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述,而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中,相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
应注意,在本说明书中,第一、第二等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来,而不表示对特征的任何限制。因此,在不背离本申请的教导的情况下,下文中讨论的第一主体也可被称作第二主体。
在附图中,为了便于说明,已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
还应理解的是,用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/ 或部件,但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外,当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时,修饰整个所列特征,而不是修饰列表中的单独元件。此外,当描述本申请的实施方式时,使用“可以”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且,用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
如在本文中使用的,用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语,而不用作表程度的用语,并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。
除非另外限定,否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是,用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且将不被以理想化或过度正式意义解释,除非本文中明确如此限定。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步地描述。
图2示出了本申请一个实施例的具有防抖功能的摄像模组的剖面示意图。参考图2,本实施例中,所述摄像模组包括镜头10、感光组件20、第一驱动部30和第二驱动部40。其中感光组件20包括感光芯片21。第一驱动部30被配置为可驱动镜头 10在x、y两个方向上移动,第二驱动部40被配置为可驱动感光芯片21在x、y两个方向上移动。本实施例中,x、y方向互相垂直,且均与感光组件20的感光面平行。 z方向则与感光面的法线方向平行。为便于理解,图2中还示出了基于x、y、z方向所构建的三维直角坐标系。本实施例中,通过控制模块同时驱动镜头10与感光芯片 21向相反的方向移动,来实现摄像模组的光学防抖。具体来说,镜头1与感光芯片 21被配置为同时驱动,且朝向相反的方向移动,例如镜头10被驱动朝x轴正方向移动,则感光芯片21被驱动朝x轴负方向移动;镜头10被驱动朝向y轴正方向移动,则感光芯片21被驱动朝y轴负方向移动;或者镜头10被驱动在x轴及y轴移动,同时感光芯片21被驱动在x轴及y轴朝向与镜头10移动相反的方向移动,换句话说,当需要同时在x轴及y轴移动时,在xoy平面上镜头10的位移矢量和感光芯片 21的位移矢量的方向是相反的。摄像模组通常包括位置传感器,该位置传感器用于检测摄像模组或者终端设备(即搭载该摄像模组的电子设备,例如手机)的抖动。在检测出抖动时,位置传感器发出信号至摄像模组,驱动镜头10和感光芯片21作出相应的移动以补偿所述抖动,从而达到光学防抖的目的。本实施例中,将镜头10 和感光芯片21配置为同时移动,且镜头10和感光芯片21移动方向相反,可以实现更快速的响应,具有更好的防抖效果更好。另外,通常摄像模组的防抖角度范围受悬挂系统和驱动系统的限制,无法做到比较大的补偿角度范围,本实施例中,通过同时驱动镜头10和感光芯片21在相反的方向上移动,实现了大角度的抖动补偿。另外,本实施例中通过同时驱动镜头10或及感光芯片21朝相反的方向移动,相比仅驱动镜头10移动的方案,镜头10与感光芯片21之间具有更大的相对移动的行程 (为便于描述,可将这个相对移动的行程简称为防抖行程),可以具有较好的补偿效果。尤其是,由于防抖行程的增加,本实施例对于摄像模组的倾斜抖动也具有较好的补偿效果。进一步地,本实施例的防抖移动的移动方向可以限定在xoy平面内,不需要使镜头10的光轴或者感光芯片21倾斜,从而避免了防抖移动所造成的像糊问题。
进一步地,在本申请的另一实施例中,所述感光芯片21还可以被第二驱动部40 驱动在xoy平面内旋转,从而实现对摄像模组旋转方向上抖动的补偿。
进一步地,仍然参考图2,在本申请的一个实施例中,摄像模组包括第一驱动部30、镜头10、第二驱动部40和感光组件20。所述镜头10安装于所述第一驱动部30。该第一驱动部30可以具有一个筒形的第一马达载体,该第一马达载体可以作为第一驱动部的可动部,镜头安装于第一马达载体的内侧面。第一驱动部还具有一静止部,或称为基础部。本实施例中,基础部可以被实施为马达壳体。该马达壳体可以包括一底座和一盖体。底座具有通光孔。所述可动部与所述基础部活动连接。驱动元件可以是线圈磁铁组合,其可以安装于可动部和基础部之间。例如可以安装于第一马达载体和马达壳体之间。实际上,本实施例中的第一驱动部可以直接采用现有技术中的光学防抖马达的常见结构。进一步地,本实施例中,第二驱动部40也可以包括基础部和可动部。其中基础部可包括基板和基础部侧壁,所述基础部侧壁的底部与所述基板连接,顶部与所述第一驱动部的基础部连接。为便于描述,本文中有时将第一驱动部30的基础部称为第一基础部,将第二驱动部40的基础部称为第二基础部,将第一驱动部30的可动部称为第一可动部,将第二驱动部40的可动部称为第二可动部。本实施例中,第二可动部位于所述第二基础部的基板的上方,并与所述第二基础部通过滚珠结构实现活动连接。感光组件20包括线路板23、安装于线路板表面的感光芯片21以及围绕在感光芯片21周围的镜座22。所述镜座22的底部可以安装于所述线路板23表面。所述镜座22的中央具有通光孔,并且一滤光片24安装于所述镜座22(滤光片24也可以视为所述感光组件20的一个组成部分)。所述线路板的底面可以固定于(例如粘结于)第二可动部的上表面。这样,在所述第二可动部的带动下,所述感光组件20可以相对于所述基础部在x、y方向上平移或者在 xoy平面上旋转。另一方面,本实施例中,由于第二可动部可以设置在线路板背面,因此第二可动部和第二基础部的基座均可以不设置通光孔,这样,在相同结构强度的情况下,第二可动部可设计得更加轻薄,有利于摄像模组的小型化。为便于理解,下面结合一个比较例进行说明。
图3示出了本申请另一个实施例的具有防抖功能的摄像模组的比较例的剖面示意图。该比较例中,摄像模组包括第一驱动部30、镜头10、第二驱动部40和感光组件20。所述镜头10安装于所述第一驱动部30。第一驱动部30和镜头10的结构和组装方式可以与图2所示的前一实施例一致,不再赘述。该比较例与前一实施例的区别在于:所述第二驱动部40位于镜头10与感光组件20之间。其中,第二基础部41可以直接固定于第一基础部的底面,第二可动部42则位于第二基础部41的下方并与第二基础部41活动连接,使得第二可动部42可在xoy平面上相对于所述第二基础部41移动。感光组件20则安装于所述第二可动部42的下方。其中,感光组件20的镜座22的顶面与所述第二可动部42的底面连接固定,从而所述感光组件20 可以在第二可动部42的带动下,相对于所述第二基础部41在x、y方向上平移或者在xoy平面上旋转。其中,感光组件20的线路板23可以承靠于电子设备(例如手机)的主板90。滤光片24可以安装于镜座22。本比较例中,由于第二基础部41和第二可动部42均位于成像光路上,因此,第二基础部41和第二可动部42均需要在中央设置通光孔,以便光线通过。这样,为了保持所需的结构强度,第二基础部41 和第二可动部的厚度势必要增加,从而可能导致摄像模组的高度增加。而前文所述的基于图2的实施例中,第二基础部41的基座和第二可动部42均设置在感光组件 20的线路板的背面,因此在结构强度相同的前提下,第二基础部41的基座和第二可动部42的厚度均可以减小,从而有助于降低摄像模组的高度,有助于实现摄像模组的小型化。
需要说明,图2中的第二可动部42呈平板状,感光组件20的线路板23的底面可以与第二可动部42的上表面粘结。但这种设计并不是本申请唯一的方案。例如图 16示出了本申请另一实施例中的感光组件与第二可动部的连接示意图。参考图16,该实施例中,所述第二可动部42可以包括可动部底板42a和可动部侧壁42b,所述可动部侧壁42b自可动部底板42a的边缘区域向上延伸而形成。所述感光组件20可以置于所述可动部底板42a和可动部侧壁42b形成的容纳槽中。胶水91可以布置在可动部侧壁42b的内侧面与感光组件20的外侧面之间,即本实施例中通过在侧面布置胶水将所述第二可动部42与所述感光组件20固定在一起。
下面,结合实施例进一步介绍基于本申请的设计思路对摄像模组倾斜抖动的补偿的方法。
图4示出了本申请中四种不同情形下的镜头和感光芯片的移动距离与模组倾斜角度的关系示意图。图中位置A代表用于补偿摄像模组抖动角度a的镜头和感光芯片的移动距离组合。如图4所示,图中镜头移动距离为b,感光芯片(下文中有时简称为芯片)移动距离为c,镜头或者芯片移动距离可等效为光学成像时像面偏离光轴的角度。具体来说,当镜头在xoy平面平移距离为b时,其造成像面偏移角度α1与像距之间具有一算术关系,像距在不同拍摄距离下是不同的,为了计算以及表述方便,这里像距用像方焦距代替。具体的,其造成像面偏移角度α1与镜头像方焦距f 之间的关系为:tan(α1)=b/f,当感光芯片在xoy平面平移距离为c时,其造成像面偏移角度α2与镜头像方焦距f之间的关系为:tan(α2)=c/f。本实施例中,镜头和感光芯片的移动方向相反,因此摄像模组综合补偿角度a的计算方式为:a=α1+ α2=arctan(b/f)+arctan(c/f)。在一个实施例中,镜头和感光芯片的移动距离可以设置成相同,即b=c。在另一个实施例中,镜头与感光芯片移动的距离可以被设置为不相等,例如镜头移动的距离可以大于感光芯片移动的距离,即b>c。该实施例中,第二驱动部可选择尺寸较小的驱动器(如mems驱动器等,此类驱动器的可移动行程通常也相对较小),以帮助摄像模组整体上实现小型化。
进步一地,在本申请的一个实施例中,镜头移动距离和感光芯片移动距离之比可选的设置为保持固定比例,如b/c=6:4,或者b/c=7:3,或者b/c=5:5,无论摄像模组抖动的补偿值(例如综合补偿角度a)是多少,镜头和感光芯片移动的距离都保持该预设比例,有利于在摄像模组在可补偿范围内的补偿效果均匀,也有利于减小摄像模组防抖系统驱动逻辑模块的设计难度。
进一步地,在镜头移动距离和感光芯片移动距离基于固定比例进行防抖移动的配置下,由于感光芯片的可移动范围较小,有时摄像模组的抖动可能超出感光芯片的最大移动行程。因此,在本申请的一个实施例中,可以设置一个防抖阈值,例如对于需要补偿的抖动角度a,可以设置一阈值K,当实际计算出的抖动角度a小于等于防抖阈值K时,镜头移动距离b与感光芯片移动距离c保持在固定比例,该固定比例可以预先设置,例如b/c=6:4,或者b/c=7:3,或者b/c=5:5。而当当实际计算出的抖动角度a大于防抖阈值K时,感光芯片移动距离c取其移动行程的最大值,即感光芯片最大行程cmax,而镜头移动距离b=tan(a/f)-cmax。换句话说,当摄像模组需要补偿的抖动角度在防抖阈值K以上时,基于预设的固定比例,镜头移动到对应于感光芯片移动距离最大值(即感光芯片最大行程cmax)的位置后,第一驱动部可以驱动镜头继续移动,直到镜头移动距离b=tan(a/f)-cmax。而与此同时,感光芯片先同步地向相反方向移动到感光芯片移动距离最大值cmax,然后保持不动。
进一步地,在本申请的另一个实施例中,在xoy平面内,镜头移动的最大行程 bmax所对应的防抖角度(该防抖角度指摄像模组倾斜抖动的角度)可以小于感光芯片最大行程cmax所对应的防抖角度。这种设计下,摄像模组的防抖系统可以具有较快的响应速度。高端镜头中,镜头往往具有较多的镜片数,例如目前智能手机中后置主摄的镜头中的镜片数目可以达到8片,为了进一步地提高成像质量,有的镜头中还使用了玻璃镜片,这些都导致镜头重量较大。当驱动力没有明显增大时,驱动装置驱动镜头移动的速度将下降。而感光芯片或者感光组件的重量相对较轻,可以以较小的驱动力达到预设位置。因此,本实施例的方案中,可以更好地利用感光芯片或感光组件重量相对较近,移动速度相对较快的优势,有效地提高摄像模组防抖系统的响应速度。
进一步地,在本申请的另一实施例中,所述镜头移动距离和所述感光芯片移动距离的固定比例可以根据镜头重量、第一驱动部的驱动力、感光芯片(或感光组件) 重量、第二驱动部的驱动力等因素进行设定,设定合适的固定比例,可以使得镜头和感光芯片移动到各自防抖目标位置的时间基本一致,从而获得更好的防抖效果。具体来说,镜头重量和第一驱动部的驱动力可以基本决定镜头的移动速度,而感光芯片(或感光组件)重量和第二驱动部的驱动力可以基本决定感光芯片的移动速度,当镜头的移动速度小于感光芯片的移动速度(例如镜头重量较大的情形)时,在设定所述的固定比例时,感光芯片的移动距离可以占有较大的比例,这样可以利用感光芯片移动速度较快的特点,使得该感光芯片移动更长的距离,让镜头和感光芯片移动到各自防抖目标位置的时间基本一致。
进一步地,在本申请的另一实施例中,所述第一驱动部可以采用具有较大驱动力的驱动元件,以及具有大行程的悬挂系统。例如第一驱动部可以采用SMA(形状记忆合金)元件进行驱动。相比传统的线圈磁铁组合,SMA元件可以以较小的占用空间提供较大的驱动力,因此第一驱动部可以设计得更紧凑,有利于摄像模组的小型化。
进一步地,图5示出了本申请一个实施例中的摄像模组的剖面示意图。参考图5,本实施例中,第二驱动部40的第二基础部41与第一驱动部30的第一基础部(该第一基础部可以由外壳33和第一底座34共同构成)固定在一起。镜头10可以安装于第一驱动部30的第一可动部(例如可以安装于第一可动部的第一马达载体31)。感光组件20包括线路板23、感光芯片21、镜座22、滤光片24等。感光组件20可以安装于第二驱动部40的第二可动部42。具体来说,移动部42的底面可以承靠于感光组件20的镜座22的顶面。其中,在第二驱动部40中,第二基础部41与第二可动部42之间可以通过悬挂系统弹性连接。本实施例中,悬挂系统允许第二可动部42 相对于第二基础部41在xoy平面平移。可选地,悬挂系统可以为滚珠系统,其优势是:在z方向上,第二可动部42和第二基础部41通过滚珠相接触,第二可动部42 仅在xoy平面内移动,而在光轴方向(即z轴方向)上的移动可以被第二可动部42 和第二基础部41之间的滚珠所阻止,从而避免对摄像模组的对焦产生影响。
可选地,在另一实施例中,所述悬挂系统可以包含一弹性元件(如弹簧),固定部与可动部通过该弹性元件进行连接,其允许可动部相对于基础部在xoy平面平移,但阻止可动部相对于基础部在xoy平面以外的移动。相比于滚珠系统,设置弹性元件的优点是:该弹性元件可以在基础部和可动部之间提供一初始力,该初始力与驱动元件的驱动力相配合即可控制可动部移动的距离或者保持其位置,无需另外设置驱动元件提供共轭驱动力来控制可动部的位置。如果采用滚珠系统,在驱动元件不提供驱动力的情形下,可动部相对于基础部在xoy方向上是自由移动的,因此往往需要提供至少一对互相反向的驱动力才可控制可动部的保持在其初始位置。
进一步地,仍然参考图5,在本申请的一个实施例中,可以通过驱动整个感光组件20移动来实现防抖。同时,线路板23、感光芯片21、镜座22、滤光片24封装为一体,线路板23、镜座22、滤光片24形成一封闭空间,感光芯片21容纳于该封闭空间,提升了感光组件20的封闭性,保证了在摄像模组制作或者使用过程中感光芯片21成像不受灰尘的影响。
仍然参考图5,在本申请的一个实施例中,第一驱动部30被实施为适于驱动镜头10在光轴方向上移动以实现对焦功能,同时还适于驱动镜头10在xoy平面内移动以实现防抖功能。可选地,第一驱动部30至少包括两个载体,分别是第一载体31 与第二载体32,镜头10承靠于第一载体31,第一载体31与第二载体32之间设置有悬挂系统,第二载体32与第一驱动部30的外壳33之间设置有悬挂系统。本实施例中第一载体31与第二载体32之间的悬挂系统(即第一悬挂系统)设置为滚珠系统,第二载体32与外壳33之间的悬挂系统(即第二悬挂系统)可以是滚珠结构(该滚珠结构例如可以包括竖直槽和设置于竖直槽中的多个滚珠),也可以是基于弹性元件(如弹片)的悬挂系统。外壳33的底面可以安装于第一底座34,该第一底座 34和外壳33可以共同构成所述的第一驱动部30的第一基础部。本实施例中,第二悬挂系统设置在第一悬挂系统外侧,第一悬挂系统允许镜头10和第一载体31在xoy 平面内平移以实现防抖功能,第二悬挂系统允许镜头10、第一载体31和第二载体 32整体地在光轴方向上移动以实现对焦功能。可选地,在另一实施例中,第二悬挂系统也可以设置在第一悬挂系统内侧。在另一变形的实施例中,第二悬挂系统还可以设置在第一悬挂系统下方。本实施例中,悬挂系统是指将两个部件可活动连接,且二者的相对移动的自由度(即移动方向)受到一定限制的系统。这两个可活动连接的部件可以分别称为基础部和可动部。通常来说,悬挂系统与驱动元件(例如SMA 元件或者线圈磁铁组合)配合使用。其中,由驱动元件提供驱动力,在该驱动力的作用下,可动部相对于基础部在悬挂系统所限定的移动方向上移动。
进一步地,图6a示出了本申请一个实施例中的第二驱动部的立体示意图。图6b 示出了本申请一个实施例中的第二驱动部的立体分解示意图。进一步地,图7示出了本申请一个实施例的摄像模组的剖面示意图,其中示出了第二驱动部的剖面。参考图7,并结合参考图6a和图6b,本实施例中,第二驱动部40包括第二基础部41 和第二可动部42。为便于描述,本文中在介绍第二驱动部40的段落中,有时将第二基础部41简称为基础部41,将第二可动部42简称为可动部42,下文中不再赘述。本实施例中,基础部41包括基座41a和盖41b,本实施例中,基座41a可以呈平板状,因此也可以称为底板,所述盖41b包括盖侧壁41b1和自盖侧壁41b1顶部向内延伸而形成的承靠台41b2,所述可动部42位于所述承靠台41b2和所述基座41a之间,所述基座41a的四角区域可以设置凹槽41a1,滚珠置于所述凹槽41a1中。所述可动部42的底面与所述滚珠接触并由所述滚珠46支撑,从而形成基础部41与可动部42之间的活动连接。所述承靠台41b2和所述基座41a可以将所述可动部42夹持,从而对可动部42在z轴方向的移动进行限位。这样可动部42相对于基础部41的移动自由度被限制在xoy平面上,具体来说,可动部42相对于基础部41的移动自由度可以包括x轴平移、y轴平移和绕z轴的旋转(即在xoy平面内的旋转)。本实施例中,在滚珠46对应位置设置凹槽41a1,一方面可以在组装过程中将滚珠46放置于凹槽41a1,从而便于第二驱动部40的组装;另一方面,该凹槽41a1可以限制可动部42相对于基础部41的最大移动距离,避免可动部42与基础部41相对移动过程中发生碰撞。如图6b所示,本实施例中,基础部41的基座41a上表面可以设置四个凹槽41a1,滚珠46也为四个,分别设置在第二驱动部40的四角区域(参考图 6b)。当然在其他实施例中,凹槽和滚珠也可设置在第二驱动部的四边处。
进一步地,在本申请的一个实施例中,所述第二驱动部40中,所述基础部41 的侧壁的内侧面与可动部42外侧面具有第一间隙43,第一间隙43大于可动部42防抖移动的最大距离(即单向的最大行程,这里的单向例如可以是x轴正方向、x轴负方向、y轴正方向或y轴负方向),第一间隙43通常情况下可大于200μm。本实施例中,采用滚珠结构实现活动连接,可以降低可动部42的移动阻力,从而减小驱动可动部42移动所需的驱动力,进而可以将可动部42设计为具有较大的行程。因此,在一些实施例中,所述第一间隙43可大于300μm。
进一步地,在本申请的一个实施例中,所述第二驱动部40中,所述承靠台41b2 的下表面与所述可动部42之间也可具有一第二间隙44,该第二间隙44可以小于 10μm,以减小可动部42与承靠台41b2之间的摩擦。这样可以减小摩擦阻力同时也避免摩擦碎屑的产生。同时,由于第二间隙44较小,因此承靠台41b2仍然可以在z 轴方向上对可动部42实现限位,避免可动部42的移动偏离xoy平面。
进一步地,在本申请的一个实施例中,所述第二驱动部40中,可动部42的下表面与基座41a上表面之间具有一第三间隙45。通常来说,滚珠直径大于容纳该滚珠的凹槽的深度。第三间隙45例如可以小于10μm。
进一步地,在本申请的一个实施例中,所述第二驱动部40中,所述盖41b的上表面(即承靠台41b2的上表面)高于感光组件20(镜座)的顶面,以避免感光组件 20在水平移动时摩擦到第一驱动部30。
进一步地,图8a示出了本申请一个变形的实施例中的第二驱动部的滚珠结构。参考图8a,本实施例中,第二驱动部40的基础部41与可动部42之间的滚珠46的数目可以是三个,对应的用于容纳滚珠46的凹槽41a1的数目也可以是三个。事实上,滚珠的数目及其所设置的位置只要能够将可动部42承载于基准面(例如水平面) 即可。其中,基准面即xoy平面。本实施例中,凹槽41a1底面被设置为平面,滚珠可在凹槽41a1底面自由移动,从而允许可动部42在x轴、y轴平移,同时也允许可动部42在xoy平面内平移和旋转(如图8b所示,图8b示出了可动部在xoy平面内旋转的示意图)。另一方面,结合参考图7,本实施例中,滚珠46设置在感光组件 20下方,即滚珠46和感光组件20在基准面上的投影至少有部分重叠,或者说,在俯视角度下看,滚珠46完全位于感光组件20投影范围内或者至少部分位于感光组件20投影范围内。这种设计可以避免滚珠机构在摄像模组的径向方向上(即x轴或 y轴方向上)占据额外空间,有助于减小第二驱动部40的横向尺寸(即x轴或y轴方向上的尺寸),有利于模组的小型化。
进一步地,图9示出了本申请一个实施例中第二驱动部的一种典型组装方式的示意图。参考图9,本实施例中,所述第二驱动部40可以由彼此分离的三个主要构件进行组装,这三个构件分别是基座41a、盖41b和可动部42,它们可以在垂直方向上进行组装。例如,可以先将具有滚珠46的基座41a布置于组装台,然后将可动部42置于所述基座41a的上方,使其由基座41a中的滚珠46所支撑,最后再将盖41b移动至基座41a和可动部42的上方,再将盖41b向下移动使其盖侧壁41b1的底面接近所述基座41a的顶面,进而将盖侧壁41b1的底面与基座41a的顶面粘结,从而完成第二驱动部40的组装。图9中,所述基座41a呈平板状,没有基座侧壁,因此也可以称为基板或底板。但需注意,在其他实施例中,所述基座41a也可以由基座侧壁和基板共同构成,基于这种基座,可以组装成如图13b中所示出的第二驱动部,其组装方法与图9所示的组装方法可以是一致的。即先准备基座、盖和可动部这三个彼此分离的主要构件,然后再在垂直方向上将三者组装在一起。
图10示出了本申请另一个实施例中第二驱动部的组装前的分解状态的示意图。图11示出了本申请另一个实施例中第二驱动部的组装过程中的中间状态的示意图。本实施例中,可以采用侧向组装方式来组装第二驱动部40。具体来说,可以先准备基础部主体41’、可动部42和侧盖41b”这三个彼此分离的主要构件(参考图 10)。其中基础部主体41’可以包括基座41a和与基座41a连接的盖主体41b’(在一些实施例中,基座41a和盖主体41b’可以是一体成型的),所述盖主体41b’是完整的盖41b的一部分,它与所述侧盖41b”共同构成完整的盖41b。本实施例中,盖主体41b’例如可以在三个侧面围绕所述可动部42(或者感光组件),另一侧面则留下用于将可动部42(或者可动部42和感光组件的组合体)从侧面插入所述基础部主体41’的缺口。而侧盖41b”则对应于缺口,待可动部42和感光组件的组合体从缺口插入后(参考图10和图11),可将侧盖41b”从侧面接近所述基座41a,并将基座41a的外侧面与所述侧盖41b”的内侧面粘结在一起,从而构成完整的第二驱动部40。这种从侧边粘接固定的方式下,基础部41上下端面的平行度仅由基础部 41本身制造精度所决定,因此这种从侧边粘接固定的方式可以提高基础部41上下端面的平行度以及基础部41上端面与可动部42之间的平行度。
进一步地,图12示出了本申请一个实施例中的第二驱动部的驱动元件在俯视角度下的安装位置。图13a示出了本申请一个实施例中的第二驱动部的含驱动元件的剖面示意图。结合参考图12和图13a,本申请的一个实施例中,第二驱动部40的驱动元件为线圈磁石组合。其中磁石61可以设置在基础部41的底板(即基座41a)的边缘区域,线圈62可以设置在可动部42的可动部底板42a的边缘区域。本实施例中,磁石可以设置在基础部41的底板。进一步地,线圈62可通过设置在可动部42 上的FPC板(软板)与感光组件20的线路板23焊接导通。将线圈62设置在可动部 42的优势在于,可动部42和感光组件20在防抖过程中是同步移动的,线圈62通过FPC板焊接到线路板23能保证移动过程中导线或者焊接部没有相对运动,从而减小焊接处的电失效的风险。需注意,通过FPC板的连接方式并不是本申请唯一的电连接方式,在另一实施例中,所述线圈还可以通过设置在可动部上表面的触点或触点阵列与线路板的底面实现电连接。图13a所示的驱动元件设置方式有助于减小摄像模组的横向尺寸(即垂直于光轴方向的尺寸)。
进一步地,图13b示出了本申请另一实施例中的第二驱动部的含驱动元件的剖面示意图。本实施例中,线圈62和磁石61可设置在可动部42和基础部41的侧壁。这种设计有利于减小第二驱动部40的厚度,从而降低摄像模组的高度。具体来说,本实施例中,将磁石61设置在基础部41的基座41a而不是盖41b,这种设计可以留出基础部41与第一驱动部30的连接(可以是粘接)区域。
仍然参考图12,在本申请的一个实施例中,优选地,设置三个线圈磁石对(一个线圈磁石对即一个线圈磁石组合),分别称为第一线圈磁石对63、第二线圈磁石对64和第三线圈磁石对65。其中,第一线圈磁石对63与第二线圈磁石64对用于驱动可动部42在x轴方向上的平移,即提供x轴方向上的驱动力。第三线圈磁石对65 用于驱动可动部42在y轴方向上的平移,即提供y轴方向上的驱动力。在俯视角度 (或仰视角度)下,第一线圈磁石对63与第二线圈磁石对64可以分别沿着第二驱动部的两条相对的边布置,这两条相对的边可称为第一边48和第二边49,第一边 48和第二边49不相交。而第二线圈磁石对64可以沿着第二驱动部的第三边47布置,第三边47与第一边48和第二边49均相交。本实施例中,三个线圈磁石对既可以实现x轴平移和y轴平移,也可以实现xoy平面上的旋转。例如第一线圈磁石对63与第二线圈磁石对64提供方向相反的驱动力时,可以产生使可动部在xoy平面上的旋转的组合驱动力。需注意,这种xoy平面上的旋转的驱动力提供方式并不是唯一的,例如第一线圈磁石对63与第三线圈磁石对65工作,也可以产生使可动部在xoy平面上的旋转的组合驱动力。可选的,第一线圈磁石对与第二线圈磁石的位置可以错开(即第一线圈磁石对和第二线圈磁石对的设置位置关于第二驱动部的中轴线可以是不对称的),以提供驱动力实现可动部在xoy平面内的旋转(即Rz方向的移动)。
进一步地,图14示出了本申请一个实施例中的摄像模组的组装方式的示意图。本实施例中,可选地,先将镜头10安装于第一驱动部30,将感光组件20安装于第二驱动部40,然后通过主动校准工艺调整感光组件20和镜头10之间的相对位置,再通过胶水92将第一驱动部30和第二驱动部40粘接固定,使得粘结后的感光组件20和镜头10的相对位置保持在主动校准所确定的相对位置。本实施例中,用于胶水 92例如可以设置在第一驱动部30的基础部和第二驱动部40的基础部之间。
进一步地,图15a示出了本申请一个实施例中的摄像模组及其连接带的布置方式。本实施例中,摄像模组可以包括第一连接带26a和第二连接带26b,第一连接带 26a设置于第一驱动部30的顶部区域,并电连接第一驱动部30,第二连接带26b与感光组件20的线路板23连通。其中第二连接带26b可以设置多个弯折,形成弯曲层叠状,以缓冲感光组件20移动所带来的应力。第二连接带26b的末端可以设置连接器,连接器可选地通过按压的方式固定并电连接于中转柱26c,再通过中转柱26c 导通终端设备的主板(或其他构件)。同样地,第一连接带26a的末端也可以连接一连接器,该连接器通过可通过按压的方式固定并电连接于中转柱26c,再通过中转柱26c导通终端设备的主板(或其他构件)。本实施例的方案中,第一驱动部30的导通电路可以与感光组件20分开,不受感光组件20的移动所影响。第二连接带26b 和中转柱26c可以容纳在第二壳体70(第二壳体70可以是一个连接带收纳壳体)中,第一连接带26a位于第二壳体70外部,第二壳体70的顶部可以具有第三通孔70a,以便第一连接带26a的连接器伸入并与第二连接带26b或者中转柱26c电导通。进一步地,图15b示出了本申请一个实施例中的第二驱动部的立体示意图。结合参考图15a和图15b,可以看出本实施例中,可动部42和基础部41的一个侧面均具有开槽或开窗,以便第一连接带穿过所述可动部42的侧壁和所述基础部41的侧壁。
上述实施例中,所述的第一驱动部和第二驱动部可以构成双光学防抖驱动结构(也可以称为双OIS驱动结构)。该驱动结构中,第一驱动部适于安装镜头,第二驱动部适于安装感光组件,镜头与感光芯片被配置为同时驱动,且朝向相反的方向移动。例如镜头被驱动朝x轴正方向移动,则感光芯片被驱动朝x轴负方向移动;镜头被驱动朝向y轴正方向移动,则感光芯片被驱动朝y轴负方向移动;或者镜头被驱动在x轴及y轴移动,同时感光芯片被驱动在x轴及y轴朝向与镜头移动相反的方向移动,换句话说,当需要同时在x轴及y轴移动时,在xoy平面上镜头的位移矢量和感光芯片的位移矢量的方向是相反的。在本申请一些实施例中,将镜头和感光芯片配置为同时移动,且镜头和感光芯片移动方向相反,可以实现更快速的响应,具有更好的防抖效果更好。另外,通常现有的摄像模组的防抖角度范围受悬挂系统和驱动系统的限制,无法做到比较大的补偿角度范围,而在本申请一些实施例中,通过同时驱动镜头和感光芯片在相反的方向上移动,实现了大角度的抖动补偿。另外,相比某些现有技术中的仅驱动镜头移动的防抖方案,本申请的一些实施例中通过同时驱动镜头或及感光芯片朝相反的方向移动,镜头与感光芯片之间具有更大的相对移动的行程(为便于描述,可将这个相对移动的行程简称为防抖行程),可以具有较好的补偿效果。尤其是,由于防抖行程的增加,本申请对于摄像模组的倾斜抖动也具有较好的补偿效果。进一步地,本申请的一些实施例中,防抖移动的移动方向可以限定在xoy平面内,不需要使镜头的光轴或者感光芯片倾斜,从而避免了防抖移动所造成的像糊问题。
进一步地,图17示出了本申请另一实施例的摄像模组的剖面示意图。参考图17,本实施例中,所述第二驱动部40中,将滚珠结构设置于感光组件20的外侧,从而避免滚珠结构占用摄像模组在高度方向上(即z轴方向上)的空间,以便降低摄像模组的高度。进一步地,所述第二驱动部40中,所述基础部41可以包括基座41a 和盖41b。其中基座41a包括基板41a2和自基板41a2边缘向上延伸而形成的基座侧壁41a3,所述基座侧壁41a3的顶面可以设置第一凹槽41a4,以便容纳滚珠46。所述盖41b包括盖侧壁41b1和自盖侧壁41b1的顶部向内延伸而形成的承靠台41b2。所述盖侧壁41b1的底面可以与基座侧壁41a3的顶面连接(例如粘结),基座侧壁41a3 和盖侧壁41b1可以共同构成一完整的基础部侧壁。所述可动部42可以包括可动部底板42a、可动部侧壁42b和外延结构42c,其中可动部侧壁42b自可动部底板42a 边缘向上延伸而形成,感光组件20可以固定于所述可动部底板42a和可动部侧壁42b所形成的容纳槽中。所述外延结构42c是自所述可动部侧壁42b的顶部向外延伸而形成的。该外延结构42c位于基础部41的承靠台41b2与基座侧壁41a3的顶面之间。所述外延结构42c可以位于所述基座侧壁41a3的顶面第一凹槽41a4的上方,其下表面可以由滚珠46支撑,从而使得可动部42与基础部41形成活动连接。本实施例中,基础部41的承靠台41b2与可动部42的外延结构42c之间可以具有第四间隙,该第四间隙可以小于10μm,以便使承靠台41b2对可动部42可以具有z方向上的限位作用,同时还可以减小承靠台41b2与可动部42之间的摩擦。所述可动部侧壁42b 与所述基座侧壁41a3之间可以具有第五间隙,该第五间隙可以大于200μm,以便允许可动部42具有单向200μm的横向移动行程。进一步地,所述第五间隙还可以大于 300μm,以便进一步地增加可动部42的横向移动行程,提升其防抖能力。本实施例中,摄像模组具有两个驱动部件,其中用于驱动镜头组件的第一驱动部往往具有相对较大的横向尺寸,故本实施例中,即便第二驱动部的横向尺寸略有增加也不会显著增大模组的整体横向尺寸,反而可以更充分地利用感光组件外侧的空间来显著降低模组高度。另一方面,目前移动终端(例如手机)采用多摄成为趋势,移动终端的多摄模组安装区域(该多摄模组安装区域通常在手机背部呈凸台状)的面积也相对较大,因此对其中单个摄像模组的横向尺寸的限制较小。本实施例中,将滚珠结构布置在感光组件的外侧(指感光组件的外侧面的外侧),可以减小摄像模组的高度,有利于减小移动终端(例如手机)的多摄模组安装区域的突出部分的高度,可以明显改善移动终端(例如手机)的用户体验。
进一步地,图18示出了本申请又一实施例的摄像模组的剖面示意图。参考图18,本实施例中,所述第二驱动部40的基础部41和可动部42之间可以设置两层滚珠,从而避免了可动部42在相对基础部41移动时产生的摩擦,同时也能使基础部41的盖41b具有更好的z轴方向上的限位效果。具体来说,所述基础部41可以包括基座 41a和盖41b。其中基座41a包括基板41a2和自基板41a2边缘向上延伸而形成的基座侧壁41a3,所述基座侧壁41a3的顶面可以设置第一凹槽41a4,以便容纳第一滚珠46a。所述盖41b包括盖侧壁41b1和自盖侧壁41b1的顶部向内延伸而形成的承靠台41b2。所述盖侧壁41b1的底面可以与基座侧壁41a3的顶面连接(例如粘结),基座侧壁41a3和盖侧壁41b1可以共同构成一完整的基础部侧壁。所述可动部42可以包括可动部底板42a、可动部侧壁42b和外延结构42c,其中可动部侧壁42b自可动部底板42a边缘向上延伸而形成,感光组件20可以固定于所述可动部底板42a和可动部侧壁42b所形成的容纳槽中。所述外延结构42c是自所述可动部侧壁42b的中部向外延伸而形成的。该外延结构42b位于基础部41的承靠台41b2与基座侧壁41a3 的顶面之间。所述外延结构42b可以位于所述基底侧壁41a3的顶面第一凹槽41a4 的上方,所述外延结构42b的下表面可以由第一滚珠46a支撑,从而使得可动部42 与基础部41形成活动连接。与图17的实施例不同,本实施例中,所述外延结构42c 的上表面设置于第二凹槽42b1,所述第二凹槽42b1中设置有第二滚珠46b,所述基础部41的承靠台41b2可以由所述第二滚珠46b支撑。由于增加了第二滚珠46b,因此承靠台41b2在z轴方向上与可动部42的连接是刚性的,具有优异的限位效果。同时可动部42相对于基础部41横向移动时(指在xoy平面内的移动),第二滚珠46b 还起到了减小移动阻力的作用,并且还可以防止承靠台41b2与外延结构42c摩擦产生碎屑。
进一步地,基于图18及相应实施例的描述,可以理解的是,图7、图8所对应的实施例也可使用两层滚珠的设计进行改进,以改进z轴限位效果,同时避免盖与可动部之间的摩擦。
最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (18)
1.一种光学防抖摄像模组,其特征在于,包括:
镜头;
感光组件,其具有感光芯片;
第一驱动部,其适于安装所述镜头并驱动所述镜头在在x轴和y轴方向平移;以及
第二驱动部,其适于驱动所述感光芯片在x轴和y轴方向平移,所述第二驱动部包括第二基础部和第二可动部,所述第二基础部包括基座和盖,所述基座的至少一部分位于所述感光组件下方,所述盖的底部连接所述基座,所述盖的顶部连接所述第一驱动部;所述第二可动部通过滚珠与所述第二基础部实现活动连接,并且通过所述滚珠将移动自由度限制在xoy平面内;
其中,所述镜头与所述感光芯片被配置为同时驱动,且朝向相反的方向移动;所述滚珠位于所述感光组件的外侧面的外侧。
2.根据权利要求1所述的光学防抖摄像模组,其特征在于,所述第二驱动部还用于驱动所述感光芯片在xoy平面上旋转。
3.根据权利要求1所述的光学防抖摄像模组,其特征在于,根据所检测到的摄像模组的倾斜抖动角度a,确定所述第一驱动模块驱动所述镜头移动的镜头移动距离b,以及所述第二驱动模块驱动所述感光芯片移动的感光芯片移动距离c;其中,所述镜头移动距离b、所述感光芯片移动距离c以及所述摄像模组的像方焦距f之间满足:a=arctan(b/f)+arctan(c/f)。
4.根据权利要求3所述的光学防抖摄像模组,其特征在于,所述驱动结构还包括驱动逻辑模块,其用于使所述镜头移动距离b和所述感光芯片移动距离c的比例保持在预设的固定比例。
5.根据权利要求3所述的光学防抖摄像模组,其特征在于,所述驱动结构还包括驱动逻辑模块,其具有一防抖阈值K,所述驱动逻辑模块用于在所述倾斜抖动角度a小于等于所述防抖阈值K时,使所述镜头移动距离b和所述感光芯片移动距离c的比例保持在预设的固定比例,在所述倾斜抖动角度a大于所述防抖阈值K时,使所述感光芯片移动距离c到达其移动行程的最大值cmax,所述镜头移动距离b根据关系式b=tan(a/f)-cmax计算获得。
6.根据权利要求4或5所述的光学防抖摄像模组,其特征在于,所述镜头移动距离和所述感光芯片移动距离的预设的固定比例根据所述镜头的重量、所述第一驱动部的驱动力、所述感光芯片或感光组件的重量以及所述第二驱动部的驱动力进行设定,以使得所述镜头和所述感光芯片移动到各自防抖目标位置的时间一致。
7.根据权利要求1或2所述的光学防抖摄像模组,其特征在于,所述第一驱动部包括第一基础部和第一可动部;所述盖的顶部与所述第一基础部固定在一起,所述第二可动部位于所述基座上方并与所述第二基础部活动连接,所述感光组件固定于所述第二可动部的上表面;所述第二可动部通过所述滚珠与所述第二基础部活动连接,其中所述第二基础部的上表面、所述滚珠和所述第二可动部的下表面在z轴方向上依次承靠,使得所述第二可动部相对于所述第二基础部的移动自由度限制在xoy平面以内,其中所述z轴垂直于所述xoy平面。
8.根据权利要求7所述的光学防抖摄像模组,其特征在于,在俯视角度下所述滚珠布置在所述第二驱动部的四角区域。
9.根据权利要求7所述的光学防抖摄像模组,其特征在于,所述第二基础部设置至少三个凹槽,至少三个滚珠设置于所述至少三个凹槽,以在所述xoy平面上承载所述第二可动部。
10.根据权利要求7所述的光学防抖摄像模组,其特征在于,所述第二可动部包括可动部底板和可动部侧壁,所述可动部侧壁自所述可动部底板的边缘区域向上延伸而形成;所述感光组件置于所述可动部底板和所述可动部侧壁形成的容纳槽中;所述可动部侧壁的内侧面与所述感光组件的外侧面之间具有胶水,以将所述第二可动部与所述感光组件固定在一起。
11.根据权利要求10所述的光学防抖摄像模组,其特征在于,所述盖包括盖侧壁和自所述盖侧壁的顶部向内延伸而形成的承靠台;所述第二可动部还包括自所述可动部侧壁向外延伸而形成的外延结构;所述基座包括基板和自所述基板的边缘区域向上延伸而形成的基座侧壁,所述基板位于所述感光组件下方,所述基座侧壁的顶面具有第一凹槽,所述滚珠位于所述第一凹槽中,并且所述外延结构的下表面由所述滚珠支撑。
12.根据权利要求11所述的光学防抖摄像模组,其特征在于,所述盖侧壁与所述基座侧壁连接构成完整的基础部侧壁。
13.根据权利要求11所述的光学防抖摄像模组,其特征在于,所述外延结构自所述可动部侧壁的顶部向外延伸而形成。
14.根据权利要求13所述的光学防抖摄像模组,其特征在于,所述承靠台的下表面与所述外延结构的上表面之间具有第四间隙,所述第四间隙小于10μm。
15.根据权利要求11所述的光学防抖摄像模组,其特征在于,所述滚珠包括第一滚珠和第二滚珠;所述第一滚珠位于所述第一凹槽中,所述外延结构自所述可动部侧壁的中部向外延伸而形成,所述外延结构的上表面具有第二凹槽,所述第二滚珠位于所述第二凹槽中,所述承靠台的下表面由所述第二滚珠支撑。
16.根据权利要求15所述的光学防抖摄像模组,其特征在于,所述基座包括基板,所述第二驱动部的驱动元件为线圈磁石组合;其中磁石设置在所述基板的边缘区域,线圈设置在所述可动部底板的边缘区域;或者所述线圈和所述磁石分别设置在所述第二可动部和所述第二基础部的侧壁。
17.根据权利要求16所述的光学防抖摄像模组,其特征在于,所述线圈磁石组合包括第一线圈磁石对、第二线圈磁石对和第三线圈磁石对;其中,所述第一线圈磁石对与所述第二线圈磁石对用于提供x轴方向上的驱动力;所述第三线圈磁石对用于提供y轴方向上的驱动力;并且在俯视角度下,所述第一线圈磁石对与所述第二线圈磁石对可以分别沿着所述第二驱动部的第一边和第二边布置,所述第一边和所述第二边不相交,而所述第二线圈磁石对沿着所述第二驱动部的第三边布置,所述第三边与所述第一边和所述第二边均相交。
18.根据权利要求11所述的光学防抖摄像模组,其特征在于,所述可动部侧壁与所述基座侧壁之间具有第五间隙,所述第五间隙大于200μm。
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