CN114500777A - 摄像模组和终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了摄像模组和终端设备。摄像模组包括感光组件和镜头组件，镜头组件包括光学镜头和马达，马达包括固定部、活动部、驱动组件和电磁阻尼组件。固定部至少包括马达外壳和马达底座，在马达外壳与马达底座之间形成空腔以容纳活动部、驱动组件和电磁阻尼组件。活动部至少包括用于承载光学镜头的镜头载体。驱动组件包括第一磁石部件和可通电导体，用于驱动活动部相对于固定部沿预定方向运动。电磁阻尼组件包括第二磁石部件和独立于可通电导体的电磁阻尼导体，第二磁石部件与电磁阻尼导体被构造成可彼此相对运动的，以提供阻碍活动部相对于固定部沿预定方向运动的阻尼力。本发明能够实现快速稳定对焦，且阻尼效果稳定，不受外界环境影响。
Description
技术领域
本发明涉及光学成像领域，特别是涉及一种摄像模组以及一种具有该摄像模组的终端设备。
背景技术
随着移动电子设备的普及，与应用于移动电子设备的摄像模组(用于获取影像，如视频或图像)相关的技术得到了迅猛的发展和进步。而且近年来，摄像模组在诸如医疗、安防、工业生产等诸多领域都得到了广泛应用。为了满足越来越广泛的市场需求，摄像模组的高像素、高帧率、快速对焦等特征都是现有的摄像模组不可逆转的发展趋势。
在对焦过程中，摄像模组的光学镜头在电磁力的驱动下移动，通过对比相邻两位置的亮度差锁定成像最清晰的位置，然后将光学镜头拉回到该位置。此时，光学镜头应该尽可能快速地静止在该位置。然而，由于机械结构限制，光学镜头难免会出现小幅振荡，限制了对焦速度的提升。
此外，随着手机等移动终端设备的拍照需求提升，光学镜头像素越来越高，尺寸越来越大，质量也越来越重，对马达推力的要求也越来越高，而且对摄像模组对焦速度的要求也越来越高。因此，解决快速对焦的问题尤其重要。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种摄像模组以及一种具有该摄像模组的终端设备，其能够利用独立于可通电导体的电磁阻尼导体与磁石的配合作用来提供阻碍光学镜头运动的阻尼力，从而在阻尼效果稳定、不受外界环境影响的情况下实现摄像模组的快速且稳定的对焦。此外，通过独立的电磁阻尼导体，能够实现将电磁阻尼导体更加灵活且多变地应用在摄像模组中。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种摄像模组，所述摄像模组包括感光组件和镜头组件，所述镜头组件包括光学镜头和马达，所述马达包括固定部、活动部、驱动组件和电磁阻尼组件。所述固定部至少包括马达外壳和马达底座，在所述马达外壳与所述马达底座之间形成空腔以容纳所述活动部、所述驱动组件和所述电磁阻尼组件。所述活动部至少包括用于承载所述光学镜头的镜头载体。所述驱动组件包括第一磁石部件和可通电导体，用于驱动所述活动部相对于所述固定部沿预定方向运动。所述电磁阻尼组件包括第二磁石部件和独立于所述可通电导体的电磁阻尼导体，所述第二磁石部件与所述电磁阻尼导体被构造成可彼此相对运动的，以提供阻碍所述活动部相对于所述固定部沿所述预定方向运动的阻尼力。
在此，固定部为摄像模组中不可运动的部分，而活动部为摄像模组中可运动的部分。
电磁阻尼指的是，当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动(楞次定律)。电磁阻尼现象源于电磁感应原理：当闭合导体与磁极发生相对运动时，两者之间会产生电磁阻力，阻碍相对运动，即闭合导体与磁体发生切割磁感线的运动时，由于闭合导体所穿透的磁通量发生变化，闭合导体会产生感生电流，这一电流所产生的磁场会阻碍两者的相对运动。因此能够起到类似机械阻尼的效果，使移动部件快速停止。
本发明通过将电磁阻尼组件、尤其是电磁阻尼导体作为一个独立的阻尼结构，使得电磁阻尼组件能够更加灵活、更加多变地运用到摄像模组中，以便在摄像模组的运动结构中起到稳定作用。按照本发明的摄像模组不仅能够实现快速稳定的对焦，而且能够实现稳定的阻尼效果，消除现有阻尼材料易消耗且易受外界环境影响的缺点。
特别有利的是，不同于驱动组件的导体需要通电的特点，按照本发明的电磁阻尼导体被构造为不通电的电磁阻尼导体，即按照本发明的电磁阻尼组件不需要接入电路，也不需要与外界导通。作为独立的组件，可以根据需要提供的阻尼方向及阻尼力的大小设计电磁阻尼组件的具体结构及安装位置。由此能够进一步灵活地设置电磁阻尼组件。
在本发明的一些优选实施方式中，所述固定部可以包括所述第一磁石部件和所述第二磁石部件，所述第一磁石部件和所述第二磁石部件被固定容纳在所述空腔中。所述活动部可以包括所述可通电导体和所述电磁阻尼导体，所述镜头载体、所述可通电导体和所述电磁阻尼导体以可运动的方式被容纳在所述空腔中。通过对驱动组件的可通电导体进行通电，在可通电导体与第一磁石部件的配合作用下活动部相对于固定部运动。当驱动组件停止驱动之后，活动部仍会由于惯性作用而继续运动，此时由于电磁阻尼组件提供的反向阻尼力，使得活动部或者说光学镜头更快速地停止，从而实现对焦过程中的快速稳定。
在本发明的一些实施方式中，所述电磁阻尼导体可以包括至少一个金属片。特别优选的是，所述电磁阻尼导体可以包括至少一个中间开孔的金属片。对于中间开孔的金属片，能够更容易准确地计算产生的阻尼力，即能够更加容易地精确确定可产生的阻尼力，其中，阻尼力的物理量级比较小。
在本发明的一些优选实施方式中，所述第二磁石部件可以包括至少三个磁石，所述第二磁石部件的至少三个磁石被布置成使得，所述第二磁石部件的背离所述电磁阻尼导体的第一端的磁力线朝向所述第二磁石部件的中间被压缩，而所述第二磁石部件的朝向所述电磁阻尼导体的第二端的磁力线远离所述第二磁石部件的中间被扩张。通过这样构造的第二磁石部件，能够使得在第二磁石部件产生的磁场中经过电磁阻尼导体磁力线以更接近垂直的角度被电磁阻尼导体切割，进而能更有效地利用第二磁石部件产生的磁场并提供更大的阻尼力。在所需阻尼力相同的情况下，该磁石结构具有较小的体积，能够减少安装空间，便于灵活设置。
例如，所述第二磁石部件可以包括依次并排的第一磁石、第二磁石和第三磁石，所述第二磁石位于所述第一磁石与第三磁石之间。所述第一磁石和所述第三磁石的各自两个磁极的连线基本上垂直于所述电磁阻尼导体，所述第一磁石的朝向所述电磁阻尼导体的磁极与所述第三磁石的朝向所述电磁阻尼导体的磁极相反。所述第二磁石的两个磁极的连线基本上平行于所述电磁阻尼导体，所述第二磁石的朝向所述第一磁石的磁极与所述第一磁石的朝向所述电磁阻尼导体的磁极相同，所述第二磁石的朝向所述第三磁石的磁极与所述第三磁石的朝向所述电磁阻尼导体的磁极相同。通过这样构造的第二磁石部件，能够实现使得第二磁石部件的背离电磁阻尼导体的第一端的磁力线朝向第二磁石部件的中间被压缩，而第二磁石部件的朝向电磁阻尼导体的第二端的磁力线远离第二磁石部件的中间被扩张，进而能更有效地利用第二磁石部件产生的磁场并提供更大的阻尼力。
在本发明的一些优选实施方式中，所述第一磁石部件可以包括至少三个磁石，所述第一磁石部件的至少三个磁石被布置成使得，所述第一磁石部件的背离所述可通电导体的第一端的磁力线朝向所述第一磁石部件的中间被压缩，而所述第一磁石部件的朝向所述可通电导体的第二端的磁力线远离所述第一磁石部件的中间被扩张。由此能够提升驱动组件的推力效果，使驱动组件能够推动更大重量的光学镜头。此外，由于第一磁石部件的背离可通电导体的第一端的磁力线朝向第一磁石部件的中间被压缩，从而起到一定的防漏磁效果，减少对相邻模组和电声器件的影响，配合外部导磁外壳，能够起到良好的电磁屏蔽效果。
例如，所述第一磁石部件包括依次并排的第四磁石、第五磁石和第六磁石，所述第五磁石位于所述第四磁石与第六磁石之间。所述第四磁石和所述第六磁石的各自两个磁极的连线基本上垂直于所述可通电导体，所述第四磁石的朝向所述可通电导体的磁极与所述第六磁石的朝向所述可通电导体的磁极相反。所述第五磁石的两个磁极的连线基本上平行于所述可通电导体，所述第五磁石的朝向所述第四磁石的磁极与所述第四磁石的朝向所述可通电导体的磁极相同，所述第五磁石的朝向所述第六磁石的磁极与所述第六磁石的朝向所述可通电导体的磁极相同。由此能够提升驱动组件的推力效果，同时能够防止漏磁。
在本发明的一些优选实施方式中，所述可通电导体被构造为线圈，和/或所述电磁阻尼导体被构造为线圈。
在本发明的一些备选实施方式中，所述第二磁石部件包括至少一个磁石，所述电磁阻尼导体包括多个金属片，或者所述第二磁石部件包括多个磁石，所述电磁阻尼导体包括至少一个金属片；所述电磁阻尼组件包括多个电磁阻尼单元，每个电磁阻尼单元由至少一个磁石和至少一个金属片构成。通过形成多个小的电磁阻尼单元，能够使得阻尼结构更加灵活，例如能够更加灵活地利用马达的内部空间。
在本发明的一些备选实施方式中，所述第一磁石部件和所述第二磁石部件可以具有至少一个共同的磁石。
在本发明的一些优选实施方式中，所述马达外壳可以由导磁性材料制成，以用于保磁以及加强磁力。
在本发明的一些优选实施方式中，所述马达外壳可以具有多个沿着平行于光轴的方向延伸的突出部。
在本发明的一些实施方式中，所述摄像模组还可以包括位移传感器，用于检测所述活动部相对于所述固定部的运动位移。由此能够使用闭环控制方式驱动镜头载体，达到自动对焦效果。
在本发明的一些实施方式中，所述活动部和/或固定部还可以包括用于弹性地夹持所述镜头载体的簧片，尤其是第一簧片和第二簧片。由此，在活动部相对于固定部移动时，通过例如第一簧片以及第二簧片的弹性夹持限制镜头载体的移动范围，避免光学元件驱动机构移动或受到外力冲击时，镜头载体由于碰撞到外壳或底座而造成镜头载体以及在其内的光学元件损坏。第一簧片和第二簧片可以选择设置在活动部上，或者选择设置在固定部上，或者在活动部和固定部上分别设置簧片。
在本发明的一些备选的实施方式中，取代簧片的设置，所述活动部和/或固定部可以包括滚珠和滚珠轨道。不同于簧片上下震动可能会造成的非垂直的运动偏移，采用滚珠和滚珠轨道的运动轨迹更为稳定。此外，由于现有的阻尼材料一般设置于滚珠轨道或者滚珠之间以起到快速稳定对焦的作用，采用电磁阻尼组件可以在外部给予阻尼，不需要减弱滚珠结构作用力，能够更好地发挥滚珠结构的优势，且减少该滚珠结构由于阻尼元件所造成的损耗。滚珠和滚珠轨道可以选择设置在活动部上，或者选择设置在固定部上，或者在活动部和固定部上分别设置滚珠和滚珠轨道。
在本发明的一些实施方式中，所述摄像模组还可以包括设置在所述感光组件与所述光学镜头之间的滤光片。
为了实现本发明的目的，本发明第二方面提供一种终端设备，该终端设备包括根据本发明第一方面的摄像模组和显示模组，所述摄像模组用于拍摄目标物体，所述显示模组用于显示所述摄像模组所拍摄的目标物体。
根据本发明第一方面提供的摄像模组的特征和优点同样适用于本发明第二方面提供的终端设备。
附图说明
图1为按照本发明的摄像模组的一种实施例的示意图；
图2为没有阻尼的摄像模组与按照本发明的摄像模组的振动衰减曲线图；
图3为规律布置的磁石的磁场的示意图；
图4为按照本发明的具有三个磁石的电磁阻尼组件的示意图；
图5为按照图4的电磁阻尼组件的磁场的示意图；
图6为按照本发明的具有三个磁石的驱动组件的示意图；
图7为按照本发明的具有一个磁石和闭合金属片的电磁阻尼组件的单极充磁的示意图；
图8为按照本发明的具有一个或多个磁石和闭合金属片的电磁阻尼组件的多极充磁的示意图；
图9A至9C为按照本发明的具有多个电磁阻尼单元的电磁阻尼组件的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施例进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
需要说明的是，本发明实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换。
传统的机械阻尼结构，如阻尼胶、硅橡胶、泡棉等柔性材料，通过挤压或者摩擦的方式提供阻尼以实现快速稳定的效果。然而，传统的机械阻尼、如阻尼胶具有如下缺点：
1)阻尼效果不稳定，需要通过调整、验证不同的胶量来达到预期的阻尼效果，且阻尼胶的分布状态/固化状态以及阻尼结构的间隙变化等对阻尼效果影响很大；不同产品之间的阻尼效果差异较大，品质稳定性差，对后期PID调试要求较高；
2)随着使用寿命的加长，机械阻尼性质会出现变化(老化)，影响阻尼效果；
3)机械阻尼受外界环境如温度、湿度的影响较大，如高温高湿试验后，阻尼效果会有变化；
4)受到跌落或者冲击后，机械阻尼胶有断裂、脱离的风险，导致马达失效，无法正常对焦。
为了克服上述现有技术中的至少一个缺点，本发明首先提供了一种具有快速对焦功能的摄像模组1000。如图1的分解图所示，该摄像模组1000包括感光组件(未示出)和镜头组件，该镜头组件包括光学镜头1100和马达1200。马达1200用于驱动光学镜头1100运动，以便实现对焦。例如，感光组件由线路板、感光芯片、电子元器件组成。感光组件也可以包括模塑体，模塑体包覆电子元器件并且包覆感光芯片的部分感光区。
此外，摄像模组1000还包括未示出的设置在感光组件与光学镜头之间的滤光组件，该滤光组件包括滤光片，该滤光片安装于镜座，镜座可以选择性通过胶水安装于线路板、模塑体、感光芯片非感光区三者中任一者。马达也可以通过粘接剂选择性地安装于线路板、模塑体、镜座三者中任一者。
马达1200包括固定部1210、活动部1220、驱动组件1230和电磁阻尼组件
1240。固定部1210为摄像模组1000中固定不动的部分，并且至少包括马达外壳1211和马达底座1212。在马达外壳1211与马达底座1212之间形成空腔，活动部1220、驱动组件1230和电磁阻尼组件1240被容纳在所述空腔中，其中，活动部1220以可运动的方式被容纳在所述空腔中。活动部1220至少包括用于承载光学镜头1100的镜头载体1221。例如，马达外壳1211可以通过粘接、焊接或熔接等方式与马达底座1212结合，以形成所述空腔。
驱动组件1230包括第一磁石部件和可通电导体，用于驱动活动部1220相对于固定部1210沿预定方向运动。在此，驱动组件1230的第一磁石部件可以为固定部1210的一部分，即第一磁石部件是固定不动的。而驱动组件1230的可通电导体为活动部1220的一部分，即可通电导体以可运动的方式被容纳在所述空腔中。此时，固定部的马达外壳1211、第一磁石部件、马达底座1212依序地沿着固定部的中心轴排列，马达外壳1211位于第一磁石部件以及马达底座1212上方，其中，固定部的中心轴定义为穿过固定部的中心的虚拟轴线，当镜头组件、驱动组件与感光元件对准时，镜头组件的光轴与固定部的中心轴重合。
电磁阻尼组件1240包括第二磁石部件和独立于所述可通电导体的电磁阻尼导体。第二磁石部件与电磁阻尼导体被构造成可彼此相对运动的，以提供阻碍活动部1220相对于固定部1210沿所述预定方向运动的阻尼力。也就是说，通过能够彼此相对运动的第二磁石部件与电磁阻尼导体，基于楞次定律能够提供阻碍所述相对运动的阻尼力。
因此，通过本发明提供的具有独立的电磁阻尼组件的摄像模组，能够实现下列优点中的至少一个：
1)电磁阻尼可量化，即可以直接通过计算、仿真来计算阻尼力，达到预期阻尼效果；
2)阻尼效果稳定，电磁阻尼组件由导体和磁石组成，一旦设计完成或装配完成，阻尼力即确定，一致性好，产品之间几乎没有差异，品质稳定性高，对后期PID调试要求较低；
3)不受外界环境条件的影响，在马达正常使用的环境条件范围内，电磁阻尼的效果几乎不变，且没有老化风险；
4)电磁阻尼组件的无触点特性，机械稳定性高，在马达能承受的可靠性条件内，电磁阻尼组件不受影响；
5)电磁阻尼组件能够有效抑制定子的振动，显著增加系统阻尼系数，减小谐振峰值；
6)能够改善系统的动态响应。
在此特别有利的是，驱动组件需要通电实现驱动，而电磁阻尼组件不需要连通电路，可作为独立的组件安装在马达上，电磁阻尼组件的第二磁石部件和电磁阻尼导体的相对运动方向与驱动组件的第一磁石部件和可通电导体的相对运动方向基本上平行。由于楞次定律，闭合导体与磁体发生切割磁感线的运动时，由于闭合导体所穿透的磁通量发生变化，闭合导体会产生感生电流，这一电流所产生的磁场会阻碍两者的相对运动，提供一个阻力，故电磁阻尼组件根据驱动组件的运动方向来安装，由此给驱动组件提供一个相对方向的阻尼力，实现快速稳定的功能。
由于电磁阻尼组件并不与外界进行电连接，它所提供的阻尼力根据设定一旦存在就客观存在，这一点类似于阻尼胶或者阻尼材料。
在一个具体的实施例中，电磁阻尼组件1240如下地实现活动部1220的快速稳定：
驱动组件1230给活动部1220提供所需驱动力，活动部1220从位移0开始沿与预定方向移动，该预定方向与电磁阻尼组件提供的阻尼力的方向平行且相反，即，电磁阻尼组件1240给活动部1220提供固定的阻力，这时电磁阻尼组件主要发挥负面作用；
当驱动组件1230停止驱动之后，活动部1220仍会由于惯性作用向预定方向持续移动，此时电磁阻尼组件1240提供的阻尼力就会给活动部的惯性运动一个阻力，增加活动部惯性位移过程中的摩擦力，使活动部惯性位移能够更快速地停止，减少活动部直到停止所耗费的时间，从而实现对焦过程中的快速稳定。
如图2所示，S1为没有阻尼的情况下的振动衰减曲线，S2为有电磁阻尼的振动衰减曲线，S2的振幅约在1秒时趋于零，能够节约大约2.5秒的时间。由于电磁阻尼组件相对于驱动组件独立存在并且电磁阻尼组件通过电磁场形成阻尼力，弥补了阻尼胶等类似的阻尼材料易磨损、使用时间有限及阻尼效果不稳定等缺点。
在一些优选实施例中，马达外壳1211由导磁性材料制成，尤其是由具有高磁导率的材料制成。例如，马达外壳1211由铁磁性材料，例如铁、镍、钴或其合金等制成。更进一步地，马达外壳1211具有多个、例如四个沿着平行于光轴的方向延伸的突出部。由此有利于保磁以及加强磁力。
进一步地，在图1所示的实施例中，活动部1220和/或固定部1210还可以包括用于弹性地夹持镜头载体1221的簧片，例如第一簧片1222和第二簧片1223。第一簧片和第二簧片具有弹性，例如由金属(一般为金属合金)制成。第二簧片与驱动组件电性连接。在此，第一簧片以及第二簧片弹性地夹持镜头载体，具体而言，第一簧片连接马达底座的凸起部分、马达外壳内侧以及镜头载体的顶面，而第二簧片连接马达底座的一部分以及镜头载体的底面。在活动部相对于固定部移动时，通过第一簧片以及第二簧片的弹性夹持限制镜头载体的移动范围，避免光学元件驱动机构移动或受到外力冲击时，镜头载体由于碰撞到外壳或是底座而造成镜头载体以及在其内的光学元件损坏。第一簧片和第二簧片可以选择设置在活动部上，或者选择设置在固定部上，或者在活动部和固定部上分别设置簧片。
备选地，也可以不设置第一簧片1222和第二簧片1223，而是设置滚珠组件来引导镜头载体的运动。滚珠组件包括滚珠和容纳滚珠的滚珠轨道，在驱动组件驱动活动部运动时，滚珠在滚珠轨道中运动，其中，滚珠在滚珠轨道中的运动方向与马达驱动方向或者说镜头载体的运动方向一致。相比于簧片上下震动而可能造成非垂直向运动偏移(即偏离镜头载体的运动方向)，滚珠组件的运动轨迹更为稳定。在此，滚珠运动方向、给滚珠运动提供动力的马达驱动方向以及提供阻尼力的电磁阻尼组件的阻尼力方向平行。滚珠和滚珠轨道可以选择设置在活动部上，或者选择设置在固定部上，或者在活动部和固定部上分别设置滚珠和滚珠轨道。
此外，如图1所示，镜头载体1221构造为中空的，以承载镜头组件。镜头载体与镜头组件之间可配置有相互对应的螺纹结构，使得光学元件更佳地固定于镜头载体。当然，也可以采用无螺纹结构，使用胶水将镜头和镜头载体粘接固定。有利地，镜头载体与固定部的磁石以及马达底座皆间隔开距离，即镜头载体未直接接触外框以及马达底座。
在一些实施例中，所述固定部1210包括所述第二磁石部件，即所述第二磁石部件被固定容纳在所述空腔中，第二磁石部件为固定部的一部分。而活动部1220包括所述电磁阻尼导体，该电磁阻尼导体以可运动的方式被容纳在所述空腔中，即电磁阻尼导体为活动部1220的一部分。当驱动组件驱动活动部1220相对于固定部1210运动时，电磁阻尼导体即相对于第二磁石部件运动，从而产生阻碍该运动的阻尼力。当然，在其他实施例中，第二磁石部件和电磁阻尼导体可以互换位置，将第二磁石部件固定在活动部1220上，而将电磁阻尼导体固定在固定部1210上。本发明对第二磁石部件和电磁阻尼导体的布置位置不作具体限定，只要本发明的第二磁石部件和电磁阻尼导体能够相对运动，产生电磁阻尼效果即可。例如，第二磁石部件和电磁阻尼导体的布置可根据马达结构和安装体积进行调整。
在图1所示的实施例中，驱动组件1230由磁石和线圈组成，该线圈需要通电、例如通过引入电源线或者通过摄像模组的线路板引线来通电，以便实现驱动作用。磁石一般是采用钕铁硼永磁材料通过粉末烧结加工而成，用来提供固定的磁场。线圈一般采用自粘漆包线绕制而成，作为通电导体在磁石提供的磁场中受力，产生推力，进而推动光学镜头移动。在一些实施例中，驱动组件1230的线圈例如缠绕在镜头载体1221的外围，而驱动组件1230的磁石布置在马达底座1212内的周缘处。
在一些实施例中，电磁阻尼导体可以包括至少一个金属片。特别优选的是，电磁阻尼导体可以包括至少一个中间开孔的金属片、即线圈形状的中空片体或者其他形状的中空片体。当然，在其他实施例中，电磁阻尼导体可以包括闭合的金属片，即非中空片体，采用闭合金属片能够获得更好的阻尼效果。由于对于有中间腔的金属片(类似于线圈形状)，可以根据固定的计算公式来计算电阻，而对于无中间腔的金属片，电阻采用积分的形式求得，因此对于中间开孔的金属片、即类似于线圈结构的金属片，能够更好地计算阻尼力的大小，从设计和计算上能够更准确地确定需要的阻尼力。
此外，电磁阻尼导体采用高导电率/低电阻率的金属或者合金材料制成，例如铜/铜合金、银/银合金等。
优选地，电磁阻尼组件与驱动组件可以均具有磁石与线圈的结构。
如图3所示，常规的磁石充磁方向会使磁感应线形成一个闭环，类圆的磁感应线呈角度地被位于磁场中的导体切割产生电流。由于磁石形成一个闭环，与磁石平行方向放置的导体切割磁感应线时是呈一个角度切割的。
为了改善阻尼效果，在一些特别优选的实施例中，第二磁石部件1241包括至少三个磁石，第二磁石部件的至少三个磁石被布置成使得，第二磁石部件1241的背离电磁阻尼导体1242的第一端100的磁力线朝向第二磁石部件1241的中间被压缩，而第二磁石部件1241的朝向电磁阻尼导体1242的第二端200的磁力线远离第二磁石部件1241的中间被扩张。通过这样布置的磁石，能够改变磁力线走向，从而给线圈/导体提供更有利的切割角度，进而改善阻尼效果。
在一个具体的实施例中，如图4和图5所示，第二磁石部件1241包括依次并排的第一磁石110、第二磁石120和第三磁石130，第二磁石120位于第一磁石110与第三磁石130之间。第一磁石110和第三磁石130的各自两个磁极的连线(即充磁方向)基本上垂直于电磁阻尼导体1242、例如线圈，而第二磁石120的两个磁极(即充磁方向)的连线基本上平行于电磁阻尼导体。第一磁石110的朝向电磁阻尼导体1242的磁极111(S极)与第三磁石130的朝向电磁阻尼导体1242的磁极131(N极)相反，第二磁石120的朝向第一磁石110的磁极121(S极)与第一磁石110的朝向电磁阻尼导体1242的磁极111(S极)相同，第二磁石120的朝向第三磁石130的磁极122(N极)与第三磁石130的朝向电磁阻尼导体1242的磁极131相同(N极)。
在图4和图5所示的实施例中，第二磁石部件1241的三个磁石的充磁方向(图4和5中的箭头方向)与常规不同，如图5所示，通过该方式使得上方磁力线被压缩/压扁，而下方磁力线扩张/拉伸，即第二磁石部件1241的背离电磁阻尼导体1242的第一端100的磁力线朝向第二磁石部件1241的中间被压缩，而第二磁石部件1241的朝向电磁阻尼导体1242的第二端200的磁力线远离第二磁石部件1241的中间被扩张。这种磁石排列方式可以定向地对一侧磁场(第二磁石部件1241的朝向电磁阻尼导体1242的一侧200)进行加强，由于该侧的磁石磁极是相同的，同极互斥，使磁感应线不规律的向外运动，呈一个类长方体的闭环分布，使得经过电磁阻尼导体、例如线圈的磁感应线以一个更接近垂直的角度被其切割，由此更有效地提高其磁场利用率，从而提高电磁力，能够提供更大的阻尼力。
在一些实施例中，驱动组件也可以具有上述类似于电磁阻尼组件的多于三个磁石的布置结构。即，第一磁石部件可以包括至少三个磁石，所述第一磁石部件的至少三个磁石被布置成使得，所述第一磁石部件的背离所述可通电导体的第一端的磁力线朝向所述第一磁石部件的中间被压缩，而所述第一磁石部件的朝向所述可通电导体的第二端的磁力线远离所述第一磁石部件的中间被扩张。通过将这一磁石结构应用于驱动组件中，能起到提升马达推力的效果，使马达能够推动更大重量的镜头。
在一个具体的示例中，如图6所示，所述第一磁石部件1231包括依次并排的第四磁石140、第五磁石150和第六磁石160，第五磁石150位于第四磁石140与第六磁石160之间。第四磁石和第六磁石的各自两个磁极的连线基本上垂直于可通电导体1232，而第五磁石的两个磁极的连线基本上平行于所述可通电导体1232。第四磁石的朝向可通电导体1232的磁极与第六磁石的朝向可通电导体1232的磁极相反，第五磁石的朝向第四磁石的磁极与第四磁石的朝向可通电导体1232的磁极相同，第五磁石的朝向第六磁石的磁极与第六磁石的朝向可通电导体1232的磁极相同。
在加强一侧(第一磁石部件1221的朝向可通电导体1232的一侧)磁场的同时，由于另一侧(第一磁石部件1221的背离可通电导体1232的一侧)是不同的磁极，因而可以减小另一侧磁场发散的趋势，从而起到一定的防漏磁效果，减少对相邻模组和电声器件的影响，配合外部导磁外壳，就可以起到良好的电磁屏蔽效果。
在备选的实施例中，第二磁石部件1241也可以具有少于三个的磁石，例如一个磁石或两个磁石。作为示例，图7示出具有一个磁石和闭合金属片的第二磁石部件的示意图，其中，唯一的箭头方向代表单极充磁方向。在此可以通过一个磁石实现单个充磁方向。
作为示例，图8示出具有一个或两个磁石和闭合金属片的第二磁石部件的示意图，其中，箭头方向代表多极充磁方向。在此，可以选择使用一个磁石实现两个充磁方向；也可以选择使用两个(或者多个)磁石实现两个充磁方向。
当然，也可以采用具有一个或多个磁石以及线圈的第二磁石部件。
在一些实施例中，如图9A至9C所示，所述第二磁石部件包括至少一个磁石，所述电磁阻尼导体包括多个金属片，或者所述第二磁石部件包括多个磁石，所述电磁阻尼导体包括至少一个金属片。所述电磁阻尼组件包括多个电磁阻尼单元，每个电磁阻尼单元由至少一个磁石和至少一个金属片构成。通过将电磁阻尼组件拆分成小的电磁阻尼单元，能够使得阻尼结构布置更加灵活。例如，每个电磁阻尼单元可以具有上述图4和5所示的三磁石结构。
在一些备选实施例中，所述第一磁石部件和所述第二磁石部件可以具有至少一个共同的磁石。例如，所述第一磁石部件和所述第二磁石部件可以为同一磁石部件。
此外，所述摄像模组还包括位移传感器、例如霍尔效应传感器，用于检测所述活动部相对于所述固定部的运动位移，从而能够使用闭环控制方式驱动镜头载体，达到自动对焦效果。在闭环控制方式下，需要对应增加电路板，电路板可为软性电路板或软硬复合板等，电子元件设置在电路板并且可包括被动元件，例如电容、电阻或电感等。电路板以及电子元件可设置于驱动组件的一侧。在另一些实施例中，电路板以及电子元件设置于马达底座之上。
本发明还提供一种终端设备，该终端设备包括上述摄像模组并且具有显示模组，所述摄像模组用于拍摄目标物体，所述显示模组用于显示所述摄像模组所拍摄的目标物体。
按照本发明的终端设备可以是移动终端设备，例如手机、平板电脑等。
以上在说明书、附图以及权利要求书中提及的特征或者特征组合，只要在本发明的范围内是有意义的并且不会相互矛盾，均可以任意相互组合使用或者单独使用。针对本发明提供的摄像模组所说明的优点和特征以相应的方式适用于本发明提供的终端设备，反之亦然。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (19)
1.一种摄像模组，其特征在于，所述摄像模组包括感光组件和镜头组件，所述镜头组件包括光学镜头和马达，所述马达包括固定部、活动部、驱动组件和电磁阻尼组件；
所述固定部至少包括马达外壳和马达底座，在所述马达外壳与所述马达底座之间形成空腔以容纳所述活动部、所述驱动组件和所述电磁阻尼组件；
所述活动部至少包括用于承载所述光学镜头的镜头载体；
所述驱动组件包括第一磁石部件和可通电导体，用于驱动所述活动部相对于所述固定部沿预定方向运动；
所述电磁阻尼组件包括第二磁石部件和独立于所述可通电导体的电磁阻尼导体，所述第二磁石部件与所述电磁阻尼导体被构造成可彼此相对运动的，以提供阻碍所述活动部相对于所述固定部沿所述预定方向运动的阻尼力。
2.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述电磁阻尼导体被构造为不通电的电磁阻尼导体。
3.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述固定部包括所述第一磁石部件和所述第二磁石部件，所述第一磁石部件和所述第二磁石部件被固定容纳在所述空腔中；
所述活动部包括所述可通电导体和所述电磁阻尼导体，所述镜头载体、所述可通电导体和所述电磁阻尼导体以可运动的方式被容纳在所述空腔中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像模组，其特征在于，所述电磁阻尼导体包括至少一个金属片。
5.根据权利要求4所述的摄像模组，其特征在于，所述电磁阻尼导体包括至少一个中间开孔的金属片。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的摄像模组，其特征在于，所述第二磁石部件包括至少三个磁石，所述第二磁石部件的至少三个磁石被布置成使得，所述第二磁石部件的背离所述电磁阻尼导体的第一端的磁力线朝向所述第二磁石部件的中间被压缩，而所述第二磁石部件的朝向所述电磁阻尼导体的第二端的磁力线远离所述第二磁石部件的中间被扩张。
7.根据权利要求6所述的摄像模组，其特征在于，所述第二磁石部件包括依次并排的第一磁石、第二磁石和第三磁石，所述第二磁石位于所述第一磁石与第三磁石之间；
所述第一磁石和所述第三磁石的各自两个磁极的连线基本上垂直于所述电磁阻尼导体，所述第一磁石的朝向所述电磁阻尼导体的磁极与所述第三磁石的朝向所述电磁阻尼导体的磁极相反；
所述第二磁石的两个磁极的连线基本上平行于所述电磁阻尼导体，所述第二磁石的朝向所述第一磁石的磁极与所述第一磁石的朝向所述电磁阻尼导体的磁极相同，所述第二磁石的朝向所述第三磁石的磁极与所述第三磁石的朝向所述电磁阻尼导体的磁极相同。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的摄像模组，其特征在于，所述第一磁石部件包括至少三个磁石，所述第一磁石部件的至少三个磁石被布置成使得，所述第一磁石部件的背离所述可通电导体的第一端的磁力线朝向所述第一磁石部件的中间被压缩，而所述第一磁石部件的朝向所述可通电导体的第二端的磁力线远离所述第一磁石部件的中间被扩张。
9.根据权利要求8所述的摄像模组，其特征在于，所述第一磁石部件包括依次并排的第四磁石、第五磁石和第六磁石，所述第五磁石位于所述第四磁石与第六磁石之间；
所述第四磁石和所述第六磁石的各自两个磁极的连线基本上垂直于所述可通电导体，所述第四磁石的朝向所述可通电导体的磁极与所述第六磁石的朝向所述可通电导体的磁极相反；
所述第五磁石的两个磁极的连线基本上平行于所述可通电导体，所述第五磁石的朝向所述第四磁石的磁极与所述第四磁石的朝向所述可通电导体的磁极相同，所述第五磁石的朝向所述第六磁石的磁极与所述第六磁石的朝向所述可通电导体的磁极相同。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的摄像模组，其特征在于，所述可通电导体被构造为线圈，和/或所述电磁阻尼导体被构造为线圈。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的摄像模组，其特征在于，所述第二磁石部件包括至少一个磁石，所述电磁阻尼导体包括多个金属片，或者所述第二磁石部件包括多个磁石，所述电磁阻尼导体包括至少一个金属片；
所述电磁阻尼组件包括多个电磁阻尼单元，每个电磁阻尼单元由至少一个磁石和至少一个金属片构成。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的摄像模组，其特征在于，所述第一磁石部件和所述第二磁石部件具有至少一个共同的磁石。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的摄像模组，其特征在于，所述马达外壳由导磁性材料制成。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的摄像模组，其特征在于，所述马达外壳具有多个沿着平行于光轴的方向延伸的突出部。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的摄像模组，其特征在于，所述摄像模组还包括位移传感器，用于检测所述活动部相对于所述固定部的运动位移。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的摄像模组，其特征在于，所述活动部和/或固定部还包括用于弹性地夹持所述镜头载体的簧片。
17.根据权利要求1至15中任一项所述的摄像模组，其特征在于，所述活动部和/或固定部还包括滚珠和滚珠轨道。
18.根据权利要求1至15中任一项所述的摄像模组，其特征在于，所述摄像模组还包括设置在所述感光组件与所述光学镜头之间的滤光片。
19.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：
根据权利要求1至18中任一项所述的摄像模组，用于拍摄目标物体；
显示模组，用于显示所述摄像模组所拍摄的目标物体。
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| CN115225791A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-10-21 | 维沃移动通信有限公司 | 马达、摄像模组和电子设备 |
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