CN114879336A - 可变焦摄像模组 - Google Patents
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Abstract
公开了一种可变焦摄像模组，其包括：变焦透镜组，包括固定部分、变焦部分和对焦部分，所述变焦透镜组设有一光轴；对应于所述变焦透镜组的感光组件；以及，驱动组件，包括：驱动壳体、位于所述驱动壳体内的第一驱动元件和第二驱动元件，所述第一驱动元件和所述第二驱动元件被设置于所述变焦透镜组的第一侧，所述第一驱动元件被配置为驱动所述变焦部分沿着该光轴移动，所述第二驱动元件被配置为驱动所述对焦部分沿着该光轴移动。特别地，所述可变焦摄像模组采用压电致动器作为驱动元件以提供足够大的驱动力。并且，采用合理的布设方案将压电致动器布设于所述可变焦摄像模组中，以满足可变焦摄像模组的结构和尺寸要求。
Description
技术领域
本申请涉及摄像模组领域，尤其涉及可变焦摄像模组，其中，所述可变焦摄像模组采用压电致动器作为驱动元件以提供足够大的驱动力。并且，采用合理的布设方案将压电致动器布设于所述可变焦摄像模组中，以满足可变焦摄像模组的结构和尺寸要求。
背景技术
随着移动电子设备的普及，被用于移动电子设备的用于帮助使用者获取影像(例如，视频或者图像)的摄像模组的相关技术得到了迅猛的发展和进步，并且在近年来，摄像模组在诸如医疗、安防、工业生产等诸多的领域都得到了广泛的应用。
为了满足越来越广泛的市场需求，高像素、大芯片、小尺寸是现有摄像模组不可逆转的发展趋势。随着感光芯片朝着高像素和大芯片的方向发展，与感光芯片适配的光学镜头的尺寸也逐渐增大，这给用于驱动光学镜头以进行光学性能调整(例如，光学对焦、光学防抖等)的驱动元件带来的新的挑战。
具体地，现有的用于驱动光学镜头的驱动元件为电磁式马达，例如，音圈马达(Voice Coil Motor:VCM)、形状记忆合金驱动器(Shape of Memory Alloy Actuator:SMA)等。然而，随着光学镜头尺寸增加而导致的重量增加，现有的电磁式马达已逐渐无法提供足够的驱动力来驱动光学镜头移动。量化来看，现有的音圈马达和形状记忆合金驱动器仅适于驱动重量小于100mg的光学镜头，也就是，如果光学镜头的重量超过100mg，现有的驱动器将无法满足摄像模组的应用需求。
此外，随着市场需求的变化和发展，近年来还要求配置于终端设备的摄像模组能够实现变焦拍摄的功能，例如，通过光学变焦来实现远景拍摄的需求。相较于传统的摄像模组(例如，动焦摄像模组)，光学变焦摄像模组不仅包括具有更大尺寸和重量的镜头，也就是，要求驱动器提供更大的驱动力，而且，还要求用于驱动镜头移动的驱动器能够提供精度更高和行程更长的驱动性能。上述技术要求，现有的电磁式驱动马达已无法满足。同时，现有的电磁式致动器还存在电磁干扰的问题。
因此，需要一种适配的用于摄像模组的新型驱动方案，且，新型的驱动器能够满足摄像模组轻型化和薄型化的发展需求。
发明内容
本申请的一优势在于提供了一种可变焦摄像模组，其中，所述可变焦摄像模组采用压电致动器作为驱动器以不仅能够提供足够大的驱动力，而且，能够提供精度更高和行程更长的驱动性能，以满足所述可变焦摄像模组的变焦需求。
本申请的另一优势在于提供了一种可变焦摄像模组，其中，所述压电致动器具有相对较小的尺寸，以更好地适配于摄像模组轻型化和薄型化的发展趋势。
本申请的又一优势在于提供了一种可变焦摄像模组，其中，采用合理的布设方案将所述压电致动器布设于所述可变焦摄像模组中，以满足可变焦摄像模组的结构和尺寸要求。
通过下面的描述，本申请的其它优势和特征将会变得显而易见，并可以通过权利要求书中特别指出的手段和组合得到实现。
为实现上述至少一优势，本申请提供一种可变焦摄像模组，其包括：
变焦透镜组，包括：固定部分、变焦部分和对焦部分，其中，所述变焦透镜组设有一光轴；
对应于所述变焦透镜组的感光组件；以及
驱动组件，包括：驱动壳体、位于所述驱动壳体内的第一驱动元件和第二驱动元件，其中，所述第一驱动元件和所述第二驱动元件被设置于所述变焦透镜组的第一侧，所述第一驱动元件被配置为驱动所述变焦部分沿着该光轴移动，所述第二驱动元件被配置为驱动所述对焦部分沿着该光轴移动。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述驱动组件进一步包括用于承载所述变焦部分的第一载体和用于承载所述对焦部分的第二载体，所述第一驱动元件被配置为驱动所述第一载体以带动所述变焦部分，所述第二驱动元件被配置为驱动所述第二载体以带动所述对焦部分的第二驱动元件，其中，所述第一驱动元件和所述第二驱动元件为压电致动器。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述压电致动器所产生的驱动力的大小为0.6N至2N。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述压电致动器，包括：振动部、可传动地连接于所述振动部的振动部的从动部，以及，可动地设置于所述从动部的移动部，其中，所述移动部在所述振动部和所述从动部的作用下被配置为驱动第一载体或所述第二载体，以带动所述变焦部分或所述对焦部分沿着该光轴移动。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述振动部包括电极板和叠置于所述电极板的至少一压电基板。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述至少一压电基板，包括第一压电基板和第二压电基板，所述电极板被夹设于所述第一压电基板和所述第二压电基板之间。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述从动部包括固定于所述振动部的传动轴。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，在所述变焦透镜组中，所述变焦部分与所述对焦部分相邻地设置。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述第一驱动元件和所述第二驱动元件在所述变焦透镜组的第一侧的高度方向上对齐地设置。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述第一驱动元件与所述第二驱动元件同向地设置。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述第一驱动元件和所述第二驱动元件异向地设置。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述第一驱动元件的振动部被固定于所述驱动壳体的第一侧壁，所述第二驱动元件的振动部被固定于所述驱动壳体的与所述第一侧壁相对的第二侧壁。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述第一驱动元件和所述第二驱动元件在所述变焦透镜组的第一侧的宽度方向非对齐地设置。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述第一驱动元件和所述第二驱动元件在所述变焦透镜组的第一侧的高度方向上非对齐地设置。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述第一驱动元件的传动轴至少部分地位于所述第二驱动元件的传动轴的正下方或者正上方。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述第一驱动元件的振动部被固定于所述驱动壳体的第一侧壁，所述第二驱动元件的振动部被固定于所述驱动壳体的与所述第一侧壁相对的第二侧壁。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述驱动组件，进一步包括设置于所述变焦透镜组的与所述第一侧相对的第二侧的导引结构，所述导引结构被配置为引导所述对焦部分和所述变焦部分沿着该光轴移动。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述导引结构，包括：相间隔地形成于所述驱动壳体的第一支撑部和第二支撑部，以及，架设于所述第一支撑部和第二支撑部之间且贯穿所述第一载体和所述第二载体的至少一导杆，所述导杆与该光轴平行，以使得所述第一载体和所述第二载体能够被导引沿着平行于该光轴的所述导杆移动。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述第一支撑部和所述第二支撑部突出地一体成型于所述驱动壳体的底表面。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述驱动组件，进一步包括设置于所述第一载体和所述驱动壳体之间的第一导引机构和设置于所述第二载体和所述驱动壳体之间的第二导引机构，其中，所述第一导引机构被配置为引导所述变焦部分沿着该光轴移动，所述第二导引机构被配置为引导所述对焦部分沿着该光轴移动。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述第一导引机构，包括设置于所述第一载体和所述驱动壳体之间的至少一滚珠，以及，设置于所述第一载体和所述驱动壳体之间的用于容纳所述至少一滚珠的收容槽。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述第一导引机构，包括：设置于所述第一载体和所述驱动壳体之间的至少一滑块，以及，设置于所述驱动壳体与所述第一载体之间的适于所述至少一滑块滑动的滑轨。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述第二导引机构，包括设置于所述第二载体和所述驱动壳体之间的至少一滚珠，以及，设置于所述第二载体和所述驱动壳体之间的用于容纳所述至少一滚珠的收容槽。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述第二导引机构，包括：设置于所述第二载体和所述驱动壳体之间的至少一滑块，以及，设置于所述驱动壳体与所述第二载体之间的适于所述至少一滑块滑动的滑轨。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述可变焦摄像模组，进一步包括：设置于所述感光组件的感光路径上的光阻挡元件。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述可变焦摄像模组，进一步包括：用于将成像光线转折至所述变焦透镜组的光转折元件。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述变焦部分位于所述固定部分和所述对焦部分之间。
在根据本申请的可变焦摄像模组中，所述对焦部分位于所述固定部分和所述变焦部分之间。
通过对随后的描述和附图的理解，本申请进一步的目的和优势将得以充分体现。
本申请的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1图示了根据本申请实施例的可变焦摄像模组的示意图。
图2图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的光学系统的示意图。
图3图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的光阻挡元件的一个具体示例的示意图。
图4图示了根据申请实施例的所述可变焦摄像模组的压电致动器的示意图之一。
图5图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的所述压电致动器的示意图之二。
图6A图示了根据本申请实施例的所述压电致动器的另一个实施例的示意图之一。
图6B图示了根据本申请实施例的所述压电致动器的另一个实施例的示意图之二。
图7A图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的第一驱动元件和第二驱动元件的布局示意图。
图7B图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的一个变形实施中所述第一驱动元件和所述第二驱动元件的布局示意图。
图7C图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的另一个变形实施中所述第一驱动元件和所述第二驱动元件的布局示意图。
图7D图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的又一个变形实施中所述第一驱动元件和所述第二驱动元件的布局示意图。
图7E图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的又一个变形实施中所述第一驱动元件和所述第二驱动元件的布局示意图。
图8A图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的导引结构的示意图。
图8B图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的所述导引结构的一个变形实施的示意图。
图8C图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的所述导引结构的另一变形实施的示意图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。
申请概述
如上所述，现有的用于驱动摄像模组中的各个组件，比如光学镜头和变焦组件的驱动元件为电磁式马达，例如，音圈马达(Voice Coil Motor:VCM)、形状记忆合金驱动器(Shape of Memory Alloy Actuator:SMA)等。由于传统上，摄像模组沿着电子设备，比如手机的厚度方向设置，因此摄像模组中的各个组件以轻薄和小型化为趋势，在这种情况下，电磁式马达可以提供足够的驱动力。但是，随着潜望式摄像模组等新型的摄像模组改变了摄像模组相对于电子设备的结构和位置关系，也就是，可以沿着电子设备的长度或者宽度方向设置，使得摄像模组不再受到电子设备的厚度方向的尺寸限制，从而可以在尺寸增加方面获得更大的自由度。
并且，随着对于摄像模组的成像性能的要求提高，对于摄像模组的各个组件，尤其是变焦组件提出了更高的要求，伴随着尺寸增加方面的限制减小，为了实现更强的功能，摄像模组的组件设计也带来了组件尺寸的增大，从而导致组件的重量也进一步增大。在这种情况下，传统的电磁式马达不再能够提供足够的驱动力，量化来看，现有的音圈马达驱动器仅能够驱动重量小于100mg的光学镜头，而记忆合金马达则需要较大的行程空间设置，也就是，如果摄像模组中的待驱动的组件的重量超过100mg，现有的驱动器将无法满足摄像模组的应用需求或者需要增加非常多的驱动器尺寸，以提供较大推力，因此必须为摄像模组开发新一代的驱动方案。
基于此，本申请的技术路线是提供一种基于能够提供更大驱动力的压电致动器的可变焦摄像模组的设计，从而满足新型的可变焦摄像模组中的组件大型化之后对组件驱动力的需求。
这里，本领域技术人员可以理解的是，由于新型的可变焦摄像模组的技术要求与传统的需要实现小型化的可变焦摄像模组的技术要求完全相反，因此在针对新型的可变焦摄像模组的技术路线中，需要一整套基于新型的可变焦摄像模组的技术要求的设计方案，而不仅是简单地将新型的致动元件应用于传统的可变焦摄像模组的设计当中。
具体地，本申请的技术方案提供了一种可变焦摄像模组，包括：变焦透镜组，包括固定部分、变焦部分和对焦部分，其中，所述变焦透镜组设有一光轴；对应于所述变焦透镜组的感光组件；以及，驱动组件，包括：驱动壳体、位于所述驱动壳体内的至少一个驱动元件，其中，所述至少一个驱动元件被设置于所述变焦透镜组的第一侧，被配置为驱动所述变焦部分和/或所述对焦部分沿着该光轴移动，且所述至少一个驱动元件为压电致动器。
这样，通过以能够提供更大驱动力的压电致动器为基础的可变焦摄像模组的整体结构配置，将压电致动器作为需要移动的变焦部分和/或对焦部分的驱动元件，可以驱动重量更大的可变焦摄像模组的光学组件，也就是，重量远大于100毫克，例如直到重量超过1克的光学组件。并且，即使压电致动器单次形变所提供的行程有限，也可以通过叠加多次形变提供的行程的方式，来实现待移动的光学组件的较长距离的移动，且压电致动器单次形变加上恢复的时间很短，在毫秒量级，完全可以满足变焦时间上的需要。
值得注意的是，以下以根据本申请实施例的可变焦摄像模组被实施为可变焦潜望式摄像模组，来说明所述可变焦摄像模组。当然，本领域普通技术人员应可以理解，虽然在本申请实施例中，以所述可变焦摄像模组被实施为可变焦潜望式摄像模组为示例，但是，在本申请其他示例中，所述可变焦摄像模组也可以被实施为其他类型的摄像模组，对此，并不为本申请所局限。
并且，本领域技术人员可以理解的是，虽然在本申请实施例中，以压电致动器为例进行了说明，根据本申请实施例的可变焦摄像模组的技术方案也可以等效地应用于压电致动器以外的其它可以提供更大驱动力的致动器，本申请并不意在对此进行任何限制。
示例性可变焦摄像模组
图1图示了根据本申请实施例的可变焦摄像模组的示意图。如图1所示，根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组被实施为潜望式摄像模组，其包括：光转折元件10、变焦透镜组20、感光组件30和驱动组件40。
相应地，如图1和图2所示，在本申请实施例中，所述光转折元件10，用于接收来自被摄目标的成像光线，并将该成像光线转折至所述变焦透镜组20。特别地，在本申请实施例中，所述光转折元件10被配置为将来自被摄目标的成像光线进行90°的转折，以使得所述可变焦摄像模组的整体高度尺寸可得以缩减。这里，考虑到制造公差，在实际工作过程中，所述光转折元件10对成像光线进行转折的角度可能存在1°以内的误差，对此，本领域普通技术人员应可以理解。
在本申请的具体示例中，所述光转折元件10可被实施为反射镜(例如，平面反射镜)，或者，光转折棱镜(例如，三棱镜)。例如，当所述光转折元件10被实施为光转折棱镜时，所述光转折棱镜的光入射面与其光出射面相互垂直且所述光转折棱镜的光反射面与所述光入射面和所述光出射面成45°角倾斜，这样，当成像光线以垂直于所述光入射面的方式进入所述光转折棱镜后，该成像光线能够在所述光反射面处发生90°转折，以垂直于所述光出射面的方式从所述光出射面输出。
当然，在本申请其他示例中，所述光转折元件10还可以被实施为其他类型的光学元件，对此，并不为本申请所局限。并且，在本申请实施例中，所述可变焦摄像模组还可以包括更多数量的光转折元件10，其一个原因在于：引入所述光转折元件10的一个作用为：对成像光线进行转折，以对具有较长光学总长(TTL：Total Track Length)的所述可变焦摄像模组的光学系统能够进行结构维度上的折叠。相应地，当所述可变焦摄像模组的光学总长(TTL)过长时，可设置更多数量的光转折元件10，以满足所述可变焦摄像模组的尺寸要求，例如可以设置所述光转折元件10于所述可变焦摄像模组的像侧或者所述变焦透镜组20中任意两个透镜之间。
如图1和图2所示，在本申请实施例中，所述变焦透镜组20对应于所述光转折元件10，用于接收来自所述光转折元件10的成像光线以该成像光线进行汇聚。相应地，如图2所示，所述变焦透镜组20沿着其所设定的光轴方向，包括：固定部分21、变焦部分22和对焦部分23，其中，所述变焦部分22和所述对焦部分23能够在所述驱动组件40的作用下相对于所述固定部分21的位置分别进行调整，从而实现所述可变焦摄像模组的光学性能的调整，包括但不限于光学对焦和光学变焦功能。具体地，可通过所述驱动组件40调整所述变焦部分22和所述对焦部分23，以使得所述可变焦摄像模组的变焦透镜组20的焦距被调整，从而能够清楚地拍摄不同距离的被摄对象。
具体地，在本申请实施例中，所述固定部分21包括第一镜筒和被容置于所述第一镜筒内的至少一光学透镜。在本申请实施例中，所述固定部分21适于被固定于所述驱动组件40中非移动部分，以使得所述固定部分21在所述变焦透镜组20中位置保持恒定。
值得一提的是，在本申请其他示例中，所述固定部分21也可以不设有所述第一镜筒，其仅包括至少一光学透镜，例如，其仅包括相互嵌合的多片光学透镜。也就是，在申请其他示例中，所述固定部分21可被实施为“裸镜头”。
具体地，在本申请实施例中，所述变焦部分22包括第二镜筒和被容置于所述第二镜筒内的至少一光学透镜，其中，所述变焦部分22适于被所述驱动组件40所驱动以沿着所述变焦透镜组20所设定的光轴方向上进行移动，从而实现所述可变焦摄像模组的光学变焦功能，以使得所述可变焦摄像模组能够实现对不同距离的被摄目标的清晰拍摄。
值得一提的是，在本申请其他示例中，所述变焦部分22也可以不设有所述第二镜筒，其仅包括至少一光学透镜，例如，其仅包括相互嵌合的多片光学透镜。也就是，在申请其他示例中，所述变焦部分22也可被实施为“裸镜头”。
具体地，在本申请实施例中，所述对焦部分23包括第三镜筒和被容置于所述第三镜筒内的至少一光学透镜，其中，所述对焦部分23适于被所述驱动组件40所驱动以沿着所述变焦透镜组20所设定的光轴方向上进行移动，从而实现所述可变焦摄像模组的对焦功能。更明确地，通过驱动所述对焦部分23所实现的光学对焦能够补偿因移动所述变焦部分22而导致的焦点偏移，从而补偿所述可变焦摄像模组的成像性能，使得其成像质量满足预设要求。
值得一提的是，在本申请其他示例中，所述对焦部分23也可以不设有所述第三镜筒，其仅包括至少一光学透镜，例如，其仅包括相互嵌合的多片光学透镜。也就是，在申请其他示例中，所述对焦部分23也可被实施为“裸镜头”。
更具体地，如图2所示，在本申请实施例中，所述变焦透镜组20的固定部分21、所述变焦部分22和所述对焦部分23被依次地设置(也就是，在所述变焦透镜组20中，所述变焦部分22位于所述固定部分21和所述对焦部分23之间)，即，来自所述光转折元件10的成像光线在穿过所述变焦透镜组20时，其将依次透过所述固定部分21、再透过所述变焦部分22，然后，再穿过所述对焦部分23。
当然，在本申请的其他示例中，也可以调整所述固定部分21、所述变焦部分22和所述对焦部分23之间的相对位置关系，例如，将所述固定部分21设置于所述变焦部分22和所述对焦部分23之间，再如，将所述对焦部分23设置于所述变焦部分22和所述固定部分21之间。应可以理解，在本申请实施例中，所述固定部分21、所述变焦部分22和所述对焦部分23之间的相对位置关系可根据所述可变焦摄像模组的光学设计要求和结构设计要求进行调整。
但特别地，在本申请实施例中，考虑到所述可变焦摄像模组的结构设计(更明确地，所述驱动组件40的结构设计要求)，优选地，所述对焦部分23和所述变焦部分22相邻地设置。也就是，根据本申请实施例的所述变焦透镜组20中各个部分的位置，优选地被配置为：所述变焦部分22位于所述固定部分21和所述对焦部分23之间，或者，所述对焦部分23位于所述固定部分21和所述变焦部分22之间。应可以理解，所述变焦部分22和所述对焦部分23是所述变焦透镜组20中需要移动的部分，因此，将所述对焦部分23和所述变焦部分22相邻地设置有利于布置所述驱动组件40，关于此部分将在所述驱动组件40的具体描述中展开。
还值得一提的是，在如图2所示意的示例中，虽然以所述变焦透镜组20，包括一个所述固定部分21、一个所述变焦部分22和一个所述对焦部分23为示例，但是，本领域普通技术人员应知晓，在本申请其他示例中，所述固定部分21、所述变焦部分22和所述对焦部分23的具体数量选择，并不为本申请所局限，其可根据所述可变焦摄像模组的光学设计要求进行调整。
为了对进入所述感光组件30的成像光线进行限制，在本申请一些示例中，所述可变焦摄像模组，进一步包括设置于所述感光组件30的感光路径上的光阻挡元件50，其中，所述光阻挡元件50能够至少部分地阻挡成像光线投射，以尽可能地减少杂散光对所述可变焦摄像模组的成像质量的影响。
图3图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的光阻挡元件50的一个具体示例的示意图。如图3所示，在该具体示例中，所述光阻挡元件50被安装于所述光转折元件10的出光面，其中，所述光阻挡元件50具有透光孔500，其适于使成像光线中的有效部分透过并阻挡至少部分成像光线中的杂散光。优选地，所述透光孔500为圆形孔，以配合所述可变焦透镜组20的圆形有效光学区，尽可能地减少杂散光对成像质量的影响。
值得一提的是，在本申请其他示例中，所述光阻挡元件50可被设置于所述光转折元件10的其他位置，例如，所述光转折元件10的光入射面或者光反射面，对此，并不为本申请所局限。还值得一提的是，在本申请其他示例中，所述光阻挡元件50也可以作为一个独立的部件被设置于所述感光组件30的感光路径上，例如，作为一个独立的部件被设置于所述光转折元件10和所述变焦透镜组20之间，再如，作为一个独立的部分被设置于所述变焦透镜组20和所述感光组件30之间，对此，并不为本申请所局限。
如图2所示，在本申请实施例中，所述感光组件30对应于所述变焦透镜组20，用于接收来自所述变焦透镜组20的成像光线并进行成像，其中，所述感光组件30包括线路板31、电连接于所述线路板31的感光芯片32和被保持于所述感光芯片32的感光路径上的滤光元件33。更具体地，在如图2所示意的示例中，所述感光组件30，进一步包括设置于所述线路板31的支架34，其中，所述滤光元件33被安装于所述支架34上以被保持于所述感光芯片32的感光路径上。
值得一提的是，在本申请其他示例中，所述滤光元件33被保持于所述感光芯片32的感光路径上的具体实施方式并不为本申请所局限，例如，所述滤光元件33可被实施为滤波膜并涂覆于所述变焦透镜组20的某一光学透镜的表面，以起到滤光的效果，再如，所述感光组件30可进一步包括安装于所述支架的滤光元件支架(未有图示意)，其中，所述滤光元件33以被安装于所述滤光元件支架的方式被保持于所述感光芯片32的感光路径上。
如前所述，为了满足越来越广泛的市场需求，高像素、大芯片、小尺寸是现有摄像模组不可逆转的发展趋势。随着所述感光芯片32朝着高像素和大芯片的方向发展，与所述感光芯片32适配的所述变焦透镜组20的尺寸也逐渐增大，这给用于驱动所述变焦透镜组20的所述对焦部分23和所述变焦部分22的驱动器提出了新的技术要求。
新的技术要求主要集中于两个方面：相对更大的驱动力，以及，更优的驱动性能(具体地包括：更高精度的驱动控制和更长的驱动行程)。并且，除了需要寻找满足新技术要求的驱动器以外，在选择新驱动器时还需要考虑所选择的驱动器能够适应于当下摄像模组轻型化和薄型化的发展趋势。
经研究和试验，本申请发明人发现选择采用压电致动器能够满足所述可变焦摄像模组对于驱动器的技术要求，并且，采用合适的布置方式也能够使得所述压电致动器满足所述可变焦摄像模组的结构设计要求。
具体地，如图1和图2所示，在本申请实施例中，用于驱动所述变焦透镜组20的所述驱动组件40，包括：驱动壳体41、位于所述驱动壳体41内的第一驱动元件42和第二驱动元件43，其中，所述第一驱动元件42被配置为驱动所述变焦部分22沿着该光轴移动，所述第二驱动元件43被配置为驱动所述对焦部分23沿着该光轴移动。
如图1和图2所示，所述驱动组件40进一步包括用于承载所述变焦部分22的第一载体44和用于承载所述对焦部分23的第二载体45，所述第一驱动元件42被配置为驱动所述第一载体44以带动所述变焦部分22，所述第二驱动元件43被配置为驱动所述第二载体45以带动所述对焦部分23，其中，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43为压电致动器100。也就是，在本申请实施例中，以压电致动器100作为驱动器，用于驱动所述变焦透镜组20中的所述变焦部分22和所述对焦部分23。
图4图示了根据申请实施例的所述可变焦摄像模组的压电致动器100的示意图之一。图5图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的所述压电致动器100的示意图之二。如图4和图5所示，根据本申请实施例的所述压电致动器100，包括：振动部110、可传动地连接于所述振动部110的振动部110的从动部120，以及，可动地设置于所述从动部120的移动部130，其中，所述移动部130在所述振动部110和所述从动部120的作用下被配置为驱动第一载体44或所述第二载体45，以带动所述变焦部分22或所述对焦部分23沿着该光轴移动。
在如图4和图5所示意的示例中，所述振动部110包括电极板111和叠置于所述电极板111的至少一压电基板。所述压电基板是具有逆压电效应并且根据极化方向和电场方向收缩或膨胀的基板，例如，其可以通过在单晶或者多晶陶瓷、聚合物等在厚度方向上使用基板极化来制成并使用。这里，逆压电效应是指在电介质的极化方向施加电场，电介质在产生电势差时会发生机械变形。
更具体地，在如图4和图5所示意的示例中，所述至少一压电基板，包括第一压电基板112和第二压电基板113，所述电极板111被夹设于所述第一压电基板112和所述第二压电基板113之间。并且，在该示例中，所述振动部110进一步包括分别形成于所述第一压电基板112的上表面和下表面的电极层115，以及，分别形成于所述第二压电基板113的上表面和下表面的电极层115，以通过所述电极层115和所述电极板111为所述第一压电基板112和所述第二压电基板113提供脉冲电压。
在该示例中，所述电极板111可以由带有一定弹性的板状元件构成，例如，带有一定弹性的金属板构成。如图4和图5所示，所述振动部110，进一步包括与所述电极板111电连接的至少一电导通部位114，例如，所述至少一电导通部位114可通过焊接的方式焊接于所述电极板111，或者是所述至少一电导通部位114与所述电极板111一体形成。值得一提的是，当所述电导通部位114的数量为多个时，优选地，所述多个电导通部位114对称地分布于所述电极板111的外表面。
在该示例中，所述第一压电基板112和所述第二压电基板113分别通过所述电极层115被附着于所述电极板111的第一侧表面和与所述第一侧表面相对的第二侧表面。例如，在该示例中，所述第一压电基板112和所述第二压电基板113可以与所述电极板111以相互面与面啮合的方式固定，或者，所述第一压电基板112和所述第二压电基板113通过导电银胶被附着于所述电极板111。
优选地，在该示例中，所述第一压电基板112和所述第二压电基板113的形状的大小与所述电极板111相近或者相一致，从而使得所述振动部110具有更优的振动效率。在该具体示例中，所述第一压电基板112、所述第二压电基板113和所述电极板111为圆形板。
如图4和图5所示，在该示例中，所述从动部120包括固定于所述振动部110的传动轴121。相应地，在该示例中，所述传动轴121的截面形状为圆形或者多边形，优选为圆形。所述传动轴121被固定于所述振动部110，例如，通过黏着剂附着于所述振动部110的中心。具体地，所述传动轴121可通过黏着剂被附着于所述第一压电基板112的外表面的电极层115上，或者，通过黏着剂被嵌套地附着于所述第一压电基板112的外表面的电极层115的中心孔内，或者，所述第一压电基板112具有一中心孔，所述传动轴121进一步被嵌合于所述第一压电基板112的中心孔内，或者，所述振动部110具有贯穿于其上下表面的中心孔，所述传动轴121通过黏着剂被被嵌合于所述振动部110的中心孔内。在具体实施中，所述传动轴121可被实施为碳棒。
如图4和图5所示，在该示例中，所述移动部130可活动地设置于所述传动轴121上。在该示例中，所述移动部130与所述传动轴121通过摩擦配合，以使得所述移动部130可活动地设置于所述传动轴121上，也就是，所述移动部130与所述传动轴121紧配。更具体地，在该示例中，所述移动部130可被实施为夹持所述传动轴121的夹持机构，其中，所述夹持机构可以是夹持力可调整的夹持机构，或者，部分或全部由弹性材料制成的夹持机构。
如图5所示，在所述振动部110表面暴露的所述电极层115电连接于电源控制部位116的正电极117，所述电极板111通过所述电导通部位114被电连接于所述电源控制部位116的负电极118，这样，当所述电源控制部位116给所述电极层115和所述电极板111反复施加脉冲电压时，所述第一压电基板112和所述第二压电基板113在逆压电效应的作用下朝着一个方向变形，并在所述电极板111的弹性作用下快速恢复为平板状。在上述形变过程中，所述传动轴121在其所设定的轴方向上往返移动，而由于所述移动部130与所述传动轴121之间为摩擦配合，因此，当所述振动部110向着一个方向变形时，所述移动部130和所述传动轴121共同移动，而当所述振动部110快速地恢复为原状时，所述传动轴121也逆向移动而所述移动部130则由于惯性作用无法跟随所述传动轴121的动作而未能返回原来的位置，只能停留在所在的位置。因此，在一个形变过程中，所述移动部130的位置发生改变，相应地，通过反复施加脉冲电压，可重复上述移动，从而使得所述移动部130被移动至目标位置。
图6A图示了根据本申请实施例的所述压电致动器100的另一个实施例的示意图之一。图6B图示了根据本申请实施例的所述压电致动器100的另一个实施例的示意图之二。如图6A和6B所示，在该示例中，所述压电致动器100包括：振动部110、可传动地连接于所述振动部110的振动部110的从动部120，以及，可动地设置于所述从动部120的移动部130，其中，所述移动部130在所述振动部110和所述从动部120的作用下被配置为驱动第一载体44或所述第二载体45，以带动所述变焦部分22或所述对焦部分23沿着该光轴移动。
如图6A和6B所示，在该示例中，所述振动部110包括压电元件111A，所述压电元件111A具有如图6A中所示意的层叠结构。具体地，如图6A所示，所述压电元件111A包括多个压电伸缩件112A和多个电极113A，所述多个压电伸缩件112A和所述多个电极113A之间交替层叠设置。特别地，通过如上所述的层叠结构，所述压电元件111A即便在施加了很小的电场的情况下，也可获得相对较大的形变量。
在该示例中，为了便于说明，将交替地夹着多个压电伸缩件112A而成的电极113A定义为内部电极，而将配设于所述压电伸缩件112A的表面且位于所述压电元件111A的上表面和下表面的电极分别定义为上电极和下电极，同时，将配设于所述压电伸缩件112A的表面且位于所述压电元件111A的侧表面的电极113A定义为侧电极。相应地，在多层的情况下，相同极性的电极113A通过所述侧电极进行电连接。
如图6B所示，在该示例中，所述从动部120包括移动轴，所述移动轴具有圆柱形状并通过黏着剂附着于所述压电元件111A的上表面的中间区域，以使得所述移动轴接合于所述压电元件111A。当然，在本申请其他示例中，所述移动轴的形状也可以做出调整，对此，并不为本申请所局限。
并且，所述移动轴130由以“碳、重金属、重金属的碳化物、重金属的硼化物以及重金属的氮化物”中的任一为主要成分的材料制成，所述压电元件111A具有长方体形状，其具有分别沿着相互正交的X轴、Y轴以及Z轴的边。在该示例中，所述压电元件111A的X轴方向长度为1mm，所述压电元件111A的Y轴方向长度为1mm，所述压电元件111A的Z轴方向长度(高度)为2mm。
值得一提的是，相较于传统的电磁式驱动器，图6A和图6B所示意的所述压电致动器100具有体积小、推力大，精度高的优势。并且，相较于图4和图5所示意的压电致动器100，图6A和图6B所示意的所述压电致动器100的所述振动部110具有相对更小的截面尺寸，适于在空间紧凑的模组中使用，但是其厚度尺寸相对较达，同时，所述压电元件111A的内部结构相对较为复杂。
相应地，根据本申请实施例的所述压电致动器100能够提供相对较高的驱动力。更明确地，本申请所选择的所述压电致动器100能够提供的驱动力大小为0.6N至2N，其足以驱动重量大于100mg的部件。
并且，除了能够提供相对较大的驱动力以外，相较于传统的电磁式马达方案和记忆合金马达方案，所述压电致动器100还具有其他优势，包括但不限于：尺寸相对较小(具有细长状)，响应精度更佳，结构相对更为简单，驱动控制相对更为简单，产品一致性高，没有电磁干扰，具有相对更大的行程，稳定时间短，重量相对较小等。
具体来说，所述可变焦摄像模组需要其所配置的驱动器具有驱动行程较长且需要保证较好的对准精度等特征。在现有的音圈马达方案中，为了保证运动线性度需要额外设计导杆或滚珠导轨，同时需要在镜头侧部适配大尺寸的驱动磁铁/线圈等，同时需要设置滚珠、弹片、悬丝等辅助定位装置，为容纳较多的部件、保障结构强度和预留结构间隙，往往导致模组横向尺寸偏大，且结构设计复杂，模组重量较重。而记忆合金马达方案，受限于记忆合金方案同比例能够提供的行程相对较少，同时存在潜在断线等可靠性风险。
而所述压电致动器100具有相对较为简单的结构，组装结构更加简单，另外其振动部110、从动部120和移动部130等主动元件大小与运动行程大小基本无关，因此在光学变焦类产品中所述压电致动器100可以实现大推力、小尺寸，小重量等优势，同时匹配更大行程或更重器件重量进行设计，设计中的集成度也更高。
进一步地，所述压电致动器100利用振动时的摩擦力和惯性，以摩擦接触的方式推动待推动对象(例如，所述对焦部分23或所述变焦部分22)进行微米级运动，其相较于电磁式方案非接触的方式驱动待推动对象需要依靠电磁力抵消重力，摩擦力的方式，具有更大推力，更大位移和更低功耗的优势，同时控制精度更高，可实现高精度连续变焦。而且在存在多个马达机构时，所述压电致动器100不存在磁铁线圈结构，无磁干扰问题。另外，所述压电致动器100可依靠部件之间的摩擦力自锁，因此可以降低所述可变焦摄像模组在进行光学变焦时的晃动异响。
在选择以所述压电致动器100为所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43后，需将所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43以合理的方式布设于所述可变焦摄像模组内，更具体地，将所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43以合理的方式布设于所述驱动壳体41内。
特别地，在本申请实施例中，首先，选择将所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43设置于所述变焦透镜组20的第一侧，也就是，选择将所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43设置于所述变焦透镜组20的同一侧，这样，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43的在所述驱动壳体41内的布置紧凑度更高，所占据的所述驱动壳体41的纵向空间更小。这里，所述驱动壳体41的纵向空间指的是所述驱动壳体41在其长度方向上所占据的空间，相应地，所述驱动壳体41的横向空间指的是所述驱动壳体41在其宽度方向上所占据的空间，所述驱动壳体41的高度空间指的是所述驱动壳体41在其高度方向上所占据的空间。
并且，当所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43被设置于所述变焦透镜组20的同一侧时，在通过所述第一驱动元件42驱动所述变焦部分22和通过所述第二驱动元件43驱动所述对焦部分23时，所述变焦部分22和所述对焦部分23之间的相对位置关系(尤其是相对倾斜关系)能够得以降低，以提高所述对焦部分23和所述变焦部分22之间的一致性，减小所述可变焦摄像模组因所述变焦部分22和所述对焦部分23的倾斜而导致的成像质量下降的可能性。
图7A图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的第一驱动元件42和第二驱动元件43的布局示意图。如图7A所示，在本申请实施例中，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43位于所述变焦透镜组20的同一侧，且所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43在所述变焦透镜组20的第一侧的高度方向上对齐地设置，也就是，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43具有相同的安装高度，这样，所述对焦部分23和所述变焦部分22在所述驱动壳体41所设定的高度方向上的一致性相对更高，也就是，在通过所述第一驱动元件42驱动所述变焦部分22和通过所述第二驱动元件43驱动所述对焦部分23后，所述变焦部分22和所述对焦部分23在所述驱动壳体41所设定的高度方向上的一致性相对更高，以确保所述可变焦摄像模组的成像质量。
更特别地，如图7A所示，在该示例中，位于同一侧的所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43异向地设置，或者说，位于同一侧的所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43相对地设置，通过这样的方式，增加所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43的在所述驱动壳体41所形成的空间内布置的紧凑性。在本申请实施例中，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43被实施为压电致动器100，其包括振动部110和自所述振动部110延伸的从动部120。如果设定所述振动部110为所述压电致动器100的头部，所述从动部120为所述压电致动器100的尾部，并且设定所述压电致动器100的头部在前、其尾部在后为第一方向，设定所述压电致动器100的头部在后、尾部在前为第二方向，则在该示例中，所述第一驱动元件42以第一方向布置，而所述第二驱动元件43以第二方向布置。也就是，在该示例中，所述第一驱动元件42的头部邻近于所述第二驱动元件43的尾部。
更特别地，在该示例中，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43在所述驱动壳体41的高度空间上可以被设置为处于同一直线上，即，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43在所述变焦透镜组20的第一侧的宽度方向也对齐地设置，以进一步地增加所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43在空间布置上的一致性和紧凑性。
如前所述，在本申请实施例中，优选地，所述变焦透镜组20的所述对焦部分23和所述变焦部分22相邻地设置。在这样的位置关系下，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43也可以相邻地设置，从而缩减所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43的两者整体所占据的所述驱动壳体41的纵向空间大小，利于所述可变焦摄像模组的小型化的发展趋势。
在具体实施中，可通过将所述第一驱动元件42的振动部110固定于所述驱动壳体41的第一侧壁的方式，将所述第一驱动元件42安装于所述驱动壳体41内，例如，将所述第一驱动元件42的振动部110通过黏着剂附着于所述驱动壳体41的第一侧壁，其中，所述黏着剂优选地具有一定弹性。同时，通过将所述第二驱动元件43的振动部110固定于所述驱动壳体41的与所述第一侧壁相对的第二侧壁的方式，将所述第二驱动元件43安装于所述驱动壳体41，例如，将所述第二驱动元件43的振动部110通过黏着剂附着于所述驱动壳体41的第二侧壁，其中，所述黏着剂优选地具有一定弹性。通过上述安装方式，使得所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43在所述变焦透镜组20的第一侧的高度方向上对齐地设置且相互对应。
值得一提的是，所述第一驱动元件42的从动部120也可以通过具有弹性的黏着剂附着于其他部件上，或者，所述第一驱动元件42的从动部120可以悬持于所述驱动壳体41内，使得所述第一驱动元件42的所述振动部110和所述从动部120可以自由振动。相应地，所述第二驱动元件43的从动部120也可以通过具有弹性的黏着剂附着于其他部件上，或者，所述第二驱动元件43的从动部120可以悬持于所述驱动壳体41内，使得所述第二驱动元件43的所述振动部110和所述从动部120可以自由振动。
图7B图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的一个变形实施中所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43的布局示意图。如图7B所示，在该变形实施中，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43位于所述变焦透镜组20的同一侧。但是，与如图7A所示意的布置方式不同的是，在该变形实施中，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43在所述变焦透镜组20的第一侧的高度方向上非对齐地设置，也就是，从侧视方向上来看，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43在安装高度上存在差异。
进一步地，如图7B所示，在该变形实施例中，所述第一驱动元件42的传动轴121至少部分地位于所述第二驱动元件43的传动轴121的正下方或者正上方。也就是，从俯视视角来看，所述第一驱动元件42的传动轴121和所述第二驱动元件43的传动轴121至少部分地重叠，通过这样的布置方式，可进一步地减小所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43整体所占据的所述驱动壳体41的纵向空间，利于所述可变焦摄像模组的小型化的发展趋势。
在具体实施中在具体实施中，可通过将所述第一驱动元件42的振动部110固定于所述驱动壳体41的第一侧壁的方式，将所述第一驱动元件42安装于所述驱动壳体41内，例如，将所述第一驱动元件42的振动部110通过黏着剂附着于所述驱动壳体41的第一侧壁，其中，所述黏着剂优选地具有一定弹性。同时，通过将所述第二驱动元件43的振动部110固定于所述驱动壳体41的与所述第一侧壁相对的第二侧壁的方式，将所述第二驱动元件43安装于所述驱动壳体41，例如，将所述第二驱动元件43的振动部110通过黏着剂附着于所述驱动壳体41的第二侧壁，其中，所述黏着剂优选地具有一定弹性。通过上述安装方式，使得所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43在所述变焦透镜组20的第一侧的高度方向上非对齐地设置。
值得一提的是，所述第一驱动元件42的从动部120也可以通过具有弹性的黏着剂附着于其他部件上，或者，所述第一驱动元件42的从动部120可以悬持于所述驱动壳体41内，使得所述第一驱动元件42的所述振动部110和所述从动部120可以自由振动。相应地，所述第二驱动元件43的从动部120也可以通过具有弹性的黏着剂附着于其他部件上，或者，所述第二驱动元件43的从动部120可以悬持于所述驱动壳体41内，使得所述第二驱动元件43的所述振动部110和所述从动部120可以自由振动。
图7C图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的另一个变形实施中所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43的布局示意图。如图7C所示，在该变形实施例中，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43位于所述变焦透镜组20的同一侧，且所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43在所述变焦透镜组20的第一侧的高度方向上对齐地设置，也就是，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43具有相同的安装高度。
但是，与如图7A所示的布置方式不同的是，在该具体示例中，位于同一侧的所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43同向地设置。在本申请实施例中，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43被实施为压电致动器100，其包括振动部110和自所述振动部110延伸的从动部120。这里，如果设定所述振动部110为所述压电致动器100的头部，所述从动部120为所述压电致动器100的尾部，并且设定所述压电致动器100的头部在前、其尾部在后为第一方向，设定所述压电致动器100的头部在后、尾部在前为第二方向，则在该示例中，所述第一驱动元件42以第一方向布置，而所述第二驱动元件43同样以第一方向布置。
在具体实施中，可通过将所述第一驱动元件42的振动部110固定于所述驱动壳体41的第一侧壁的方式，将所述第一驱动元件42安装于所述驱动壳体41，例如，将所述第一驱动元件42的振动部110通过黏着剂附着于所述驱动壳体41的第一侧壁，其中，所述黏着剂优选地具有一定弹性。同时，通过将所述第二驱动元件43的振动部110通过具有弹性的黏着剂附着于被设置于所述驱动壳体41的支撑架的方式安装于所述驱动壳体41内。通过上述安装方式，使得所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43在所述变焦透镜组20的第一侧的高度方向上对齐地设置且位于同一侧的所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43同向地设置。
值得一提的是，所述第一驱动元件42的从动部120也可以通过具有弹性的黏着剂附着于其他部件上，或者，所述第一驱动元件42的从动部120可以悬持于所述驱动壳体41内，使得所述第一驱动元件42的所述振动部110和所述从动部120可以自由振动。相应地，所述第二驱动元件43的从动部120也可以通过具有弹性的黏着剂附着于其他部件上，或者，所述第二驱动元件43的从动部120可以悬持于所述驱动壳体41内，使得所述第二驱动元件43的所述振动部110和所述从动部120可以自由振动。
图7D图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的又一个变形实施中所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43的布局示意图。如图7D所示，在该变形实施例中，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43位于所述变焦透镜组20的同一侧，且所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43在所述变焦透镜组20的第一侧的高度方向上对齐地设置，也就是，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43具有相同的安装高度。
进一步地，在该具体示例中，位于同一侧的所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43异向地设置。但是，与如图7A所示的布置方式不同的是，在该变形实施中，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43的朝向做出了调整。具体地，如果设定所述压电致动器100的头部在前、其尾部在后为第一方向，并且设定所述压电致动器100的头部在后、尾部在前为第二方向，则在该示例中，所述第一驱动元件42以第二方向布置，而所述第二驱动元件43以第一方向布置。也就是，在该变形实施中，所述第一驱动元件42的振动部110邻近于所述第二驱动元件43的振动部110。
在具体实施中，可通过将所述第一驱动元件42的振动部110支撑于被设置于所述驱动壳体41的支撑架的方式安装于所述驱动壳体41内，同时，通过将所述第二驱动元件43的振动部110支撑于被设置于所述驱动壳体41的支撑架的方式安装于所述驱动壳体41内，通过这样的安装方式，使得所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43在所述变焦透镜组20的第一侧的高度方向上对齐地设置且位于同一侧的所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43异向地设置。
值得一提的是，这样的布置方式有利于所述驱动组件40的电路设计，例如，可使得所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43从一处共同往外接电。
图7E图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的又一个变形实施中所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43的布局示意图。如图7E所示，在该变形实施例中，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43位于所述变焦透镜组20的同一侧，且所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43在所述变焦透镜组20的第一侧的高度方向上对齐地设置，也就是，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43具有相同的安装高度，
但是，与图7A所示意的布置方式不同的是，在该变形实施例中，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43在所述变焦透镜组20的第一侧的宽度方向非对齐地设置，也就是，从俯视视角来看，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43占据不同的宽度空间。
在具体实施中在具体实施中，可通过将所述第一驱动元件42的振动部110固定于所述驱动壳体41的第一侧壁的方式，将所述第一驱动元件42安装于所述驱动壳体41内，例如，将所述第一驱动元件42的振动部110通过黏着剂附着于所述驱动壳体41的第一侧壁，其中，所述黏着剂优选地具有一定弹性。同时，通过将所述第二驱动元件43的振动部110固定于所述驱动壳体41的与所述第一侧壁相对的第二侧壁的方式，将所述第二驱动元件43安装于所述驱动壳体41，例如，将所述第二驱动元件43的振动部110通过黏着剂附着于所述驱动壳体41的第二侧壁，其中，所述黏着剂优选地具有一定弹性。通过这样的安装方式，使得所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43在所述变焦透镜组20的第一侧的高度方向上对齐地设置但是在所述变焦透镜组20的第一侧的宽度方向非对齐地设置。
值得一提的是，所述第一驱动元件42的从动部120也可以通过具有弹性的黏着剂附着于其他部件上，或者，所述第一驱动元件42的从动部120可以悬持于所述驱动壳体41内，使得所述第一驱动元件42的所述振动部110和所述从动部120可以自由振动。相应地，所述第二驱动元件43的从动部120也可以通过具有弹性的黏着剂附着于其他部件上，或者，所述第二驱动元件43的从动部120可以悬持于所述驱动壳体41内，使得所述第二驱动元件43的所述振动部110和所述从动部120可以自由振动
值得一提的是，在本申请实施例中，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43可通过如下方式电连接于外接电源。例如，其可通过一连接电路电连接于所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43的电极层115以及电极板111的电导通部位114，该连接电路可被实施为软板连接带或者多条引线，以通过该连接电路与外部电连接。进一步地，当该压电致动器100设置在驱动壳体41中时，所述压电致动器100适于直接通过软板向外导出，从而与所述感光组件30的线路板31进行电连接。
在本申请其他示例中，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43也可以直接通过软板向外导出，并与所述感光组件30的线路板31电连接。或者，在所述驱动壳体41的表面设置至少二LDS槽，所述LDS槽深度不大于20～30μm，宽度不小于60μm，在槽内运用LDS(激光直接成型技术)，在LDS槽表面镀设导电镀层(例如可以是镍钯金的镀层)，从而可以避免内部其他金属干扰，将所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43的连接电路与LDS槽中的导电镀层相连接，从而导出电路，并与所述感光组件30的线路板31电连接。又或者，还可以通过Insert Molding(嵌入式注塑)技术，将至少二导线成型在所述驱动壳体41中，从而将所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43的连接电路与导线电连接从而导出电路，并与所述感光组件30的线路板31电连接。
相应地，在本申请实施例中，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43被实施为压电致动器100，其中，所述第一驱动元件42的所述移动部130在所述振动部110和所述从动部120的作用下被配置为驱动所述第一载体44，以带动所述变焦部分22沿着该光轴方向移动；所述第二驱动元件43的所述移动部130在所述振动部110和所述从动部120的作用下被配置为驱动所述第二载体45，以带动所述对焦部分23沿着该光轴方向移动。
为了使得所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43能够更为平稳地驱动所述第一载体44和所述第二载体45，并且，保持所述第一载体44和所述第二载体45之间的相对位置关系，如图1和2所示，在本申请实施例中，所述驱动组件40，进一步包括导引结构46，所述导引结构46被配置为引导所述对焦部分23和所述变焦部分22沿着该光轴移动。
考虑到所述可变焦摄像模组的结构设计，优选地，在本申请实施例中，将所述导引结构46设置于所述变焦透镜组20的与所述第一侧相对的第二侧。也就是，在本申请实施例中，优选地，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43(作为第一部分)和所述导引结构46(作为第二部分)分别被设置于所述变焦透镜组20的相对的二侧，通过这样的方式，使得所述可变焦摄像模组的内部空间被充分地应用，以利于所述可变焦摄像模组的轻型化和薄型化。
图8A图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的导引结构46的示意图。如图8A所示，在该示例中，所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43共同一个导引结构46，也就是，所述第一载体44和所述第二载体45共同一个引导结构，通过这样的方式，有利于稳定地保持所述第一载体44和所述第二载体45之间的相对位置关系，以利于稳定地保持所述变焦透镜组20的所述对焦部分23和所述变焦部分22之间的相对位置关系，以提高所述变焦透镜组20的解像能力。
更具体地，如图8A所示，在该示例中，所述导引结构46，包括：相间隔地形成于所述驱动壳体41的第一支撑部461和第二支撑部462，以及，架设于所述第一支撑部461和第二支撑部462之间且贯穿所述第一载体44和所述第二载体45的至少一导杆463，所述导杆463与该光轴平行，以使得所述第一载体44和所述第二载体45能够被导引沿着平行于该光轴的所述导杆463移动。
相应地，在该示例中，所述第一支撑部461和所述第二支撑部462的作用在于架设所述导杆463。例如，在该示例的一个具体的实施方案中，可在所述驱动壳体41的底表面上安装所述第一支撑部461和所述第二支撑部462(例如，所述第一支撑部461和所述第二支撑部462可被实施为支撑架)，当然，所述第一支撑部461和所述第二支撑部462也可以一体成型于所述驱动壳体41的底表面上，对此，并不为本申请所局限。当然，在该示例的其他具体的实施方案中，所述第一支撑部461和所述第二支撑部462也可以被实施为所述驱动壳体41的侧壁，也就是，所述驱动壳体41的相对的两个侧壁形成所述第一支撑部461和所述第二支撑部462。
相应地，为了允许所述导杆463穿过，可在所述第一支撑部461和所述第二支撑部462上设置导杆槽464，在所述第一载体44和所述第二载体45内形成贯穿于其两侧表面的导杆通道465，这样，所述导杆463能够以安装于所述导杆槽464的方式被架设于所述第一支撑部461和所述第二支撑部462，并同时穿过所述第一载体44和所述第二载体45的导杆通道465。进一步地，在该具体示例中，可选择在所述第一载体44和所述第二载体45的导杆通道465内设置润滑介质，以减小摩擦。
值得一提的是，优选地，在本申请实施例中，所述导杆463与所述第一驱动元件42的传动轴121和/或所述第二驱动元件43的传动轴121齐平，这样可以减小所述对焦部和所述变焦部之间产生倾斜的风险，以确保所述可变焦摄像模组的成像质量。
图8B图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的所述导引结构46的一个变形实施的示意图。如图8B所示，在该示例中，所述驱动组件40，进一步包括设置于所述第一载体44和所述驱动壳体41之间的第一导引机构47和设置于所述第二载体45和所述驱动壳体41之间的第二导引机构，其中，所述第一导引机构47被配置为引导所述变焦部分22沿着该光轴移动，所述第二导引机构48被配置为引导所述对焦部分23沿着该光轴移动。
具体地，在如图8B所示意的示例中，所述第一导引机构47，包括设置于所述第一载体44和所述驱动壳体41之间的至少一滚珠401，以及，设置于所述第一载体44和所述驱动壳体41之间的用于容纳所述至少一滚珠401的收容槽402。也就是，所述第一导引机构47为滚珠401导引结构46。
在该示例的具体实施中，可在所述第一载体44与所述驱动壳体41相对的面上形成有所述收容槽402，使所述至少一滚珠401在所述收容槽402内滑动或者滚动，所述收容槽402的长度方向上与该光轴方向相一致。所述第一载体44与所述驱动壳体41的相对的面上还可以设有通过磁力相互吸引的磁吸结构，例如在所述第一载体44上设置磁性元件，而在所述驱动壳体41的底表面上形成适于被磁性元件吸引的磁吸元件，使得所述第一载体44能够被所述驱动壳体41所吸附，并使所述滚珠401被固定在所述第一载体44与所述驱动壳体41之间。
相应地，在如图8B所示的示例中，所述第二导引机构48，包括设置于所述第二载体45和所述驱动壳体41之间的至少一滚珠401，以及，设置于所述第二载体45和所述驱动壳体41之间的用于容纳所述至少一滚珠401的收容槽402。也就是，在该示例中，所述第二导引机构48同样为滚珠401导引结构46。
也就是，在该具体示例中，所述第二载体45的所述第二导引机构48与所述第一载体44的第一导引机构47相似。具体地，所述第二载体45与所述驱动壳体41的相对的面上形成有所述收容槽402，使所述至少一滚珠401在所述收容槽402内滑动或者滚动。同样地，所述第二载体45与所述驱动壳体41的相对的面上还可以设有通过磁力相互吸引的磁吸结构，例如在所述第二载体45的底表面上设置磁性元件，而在所述驱动壳体41的底表面上形成适于被磁性元件吸引的磁吸元件，使得所述第二载体45能够被所述驱动壳体41所吸附，从而使得所述至少一滚珠401被可滚动地设置于所述第二载体45与所述驱动壳体41之间。
优选地，所述第一导引机构47与所述第二导引机构48的配置相同，并且，所述第一导引机构47的收容槽402与所述第二导引机构48的收容槽402处于同一直线上且相互连接，从而使得所述第一载体44和所述第二载体45之间的倾斜度可以被降低。
图8C图示了根据本申请实施例的所述可变焦摄像模组的所述导引结构46的另一变形实施的示意图。如图8C所示，在该示例中，所述第一导引机构47，包括：设置于所述第一载体44和所述驱动壳体41之间的至少一滑块403，以及，设置于所述驱动壳体41与所述第一载体44之间的适于所述至少一滑块403滑动的滑轨404。也就是，在该示例中，所述第一导引机构47为滑块403和滑轨404结构。
在该示例的一个具体实施方案中，所述滑块403被固定于所述第一载体44的下表面，所述滑轨404形成于所述驱动壳体41的底表面的对应位置。当然，在该示例的其他实施方案中，还可以采用其他方式设置所述滑轨404和所述滑块403，例如，进一步地在所述第一载体44的下表面设置滑轨404等。进一步地，在该示例中，可以在所述第一载体44和所述驱动壳体41之间设有磁吸结构，使得所述第一载体44能够被吸附于所述驱动壳体41。
如图8C所示，在该示例中，所述第二导引机构48，包括：设置于所述第二载体45和所述驱动壳体41之间的至少一滑块403，以及，设置于所述驱动壳体41与所述第二载体45之间的适于所述至少一滑块403滑动的滑轨404。也就是，在该示例中，所述第二导引机构48为滑块403和滑轨404结构。
在该示例的一个具体实施方案中，所述滑块403被固定于所述第二载体45的下表面，所述滑轨404形成于所述驱动壳体41的底表面的对应位置。当然，在该示例的其他实施方案中，还可以采用其他方式设置所述滑轨404和所述滑块403，例如，进一步地在所述第二载体45的下表面设置滑轨404等。进一步地，在该示例中，可进一步地在所述第二载体45和所述驱动壳体41之间设有磁吸结构，使得所述第二载体45能够被吸附于所述驱动壳体41。
优选地，所述第一载体44和所述驱动壳体41之间的滑块403和滑轨404设置与所述第二载体45和所述驱动壳体41之间滑块403和滑轨404设置相同，特别是滑块403的尺寸以及滑轨404的尺寸。进一步地，设置在所述驱动壳体41上的对应于所述第一载体44和所述第二载体45的两处滑轨404处于同一直线上并可以相互连接，从而使得所述第一载体44和所述第二载体45的倾斜度可被进一步降低。
综上，基于本申请实施例的所述可变焦摄像模组被阐明，其中，所述可变焦摄像模组采用压电致动器100作为驱动器以不仅能够提供足够大的驱动力，而且，能够提供精度更高和行程更长的驱动性能，以满足所述可变焦摄像模组的变焦需求。
进一步地，在本申请实施例中，所述压电致动器100具有相对较小的尺寸，以更好地适配于摄像模组轻型化和薄型化的发展趋势。并且，所述可变焦摄像模组采用合理的布设方案将所述压电致动器100布设于所述可变焦摄像模组中，以满足可变焦摄像模组的结构和尺寸要求。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (28)
1.一种可变焦摄像模组，其特征在于，包括：
变焦透镜组，包括：固定部分、变焦部分和对焦部分，其中，所述变焦透镜组设有一光轴；
对应于所述变焦透镜组的感光组件；以及
驱动组件，包括：驱动壳体、位于所述驱动壳体内的第一驱动元件和第二驱动元件，其中，所述第一驱动元件和所述第二驱动元件被设置于所述变焦透镜组的第一侧，所述第一驱动元件被配置为驱动所述变焦部分沿着该光轴移动，所述第二驱动元件被配置为驱动所述对焦部分沿着该光轴移动。
2.根据权利要求1所述的可变焦摄像模组，其中，所述驱动组件进一步包括用于承载所述变焦部分的第一载体和用于承载所述对焦部分的第二载体，所述第一驱动元件被配置为驱动所述第一载体以带动所述变焦部分，所述第二驱动元件被配置为驱动所述第二载体以带动所述对焦部分的第二驱动元件，其中，所述第一驱动元件和所述第二驱动元件为压电致动器。
3.根据权利要求2所述的可变焦摄像模组，其中，所述压电致动器所产生的驱动力的大小为0.6N至2N。
4.根据权利要求3所述的可变焦摄像模组，其中，所述压电致动器，包括：振动部、可传动地连接于所述振动部的振动部的从动部，以及，可动地设置于所述从动部的移动部，其中，所述移动部在所述振动部和所述从动部的作用下被配置为驱动第一载体或所述第二载体，以带动所述变焦部分或所述对焦部分沿着该光轴移动。
5.根据权利要求4所述的可变焦摄像模组，其中，所述振动部包括电极板和叠置于所述电极板的至少一压电基板。
6.根据权利要求5所述的可变焦摄像模组，其中，所述至少一压电基板，包括第一压电基板和第二压电基板，所述电极板被夹设于所述第一压电基板和所述第二压电基板之间。
7.根据权利要求6所述的可变焦摄像模组，其中，所述从动部包括固定于所述振动部的传动轴。
8.根据权利要求2所述的可变焦摄像模组，其中，在所述变焦透镜组中，所述变焦部分与所述对焦部分相邻地设置。
9.根据权利要求8所述的可变焦摄像模组，其中，所述第一驱动元件和所述第二驱动元件在所述变焦透镜组的第一侧的高度方向上对齐地设置。
10.根据权利要求9所述的可变焦摄像模组，其中，所述第一驱动元件与所述第二驱动元件同向地设置。
11.根据权利要求9所述的可变焦摄像模组，其中，所述第一驱动元件和所述第二驱动元件异向地设置。
12.根据权利要求11所述的可变焦摄像模组，其中，所述第一驱动元件的振动部被固定于所述驱动壳体的第一侧壁，所述第二驱动元件的振动部被固定于所述驱动壳体的与所述第一侧壁相对的第二侧壁。
13.根据权利要求9所述的可变焦摄像模组，其中，所述第一驱动元件和所述第二驱动元件在所述变焦透镜组的第一侧的宽度方向非对齐地设置。
14.根据权利要求8所述的可变焦摄像模组，其中，所述第一驱动元件和所述第二驱动元件在所述变焦透镜组的第一侧的高度方向上非对齐地设置。
15.根据权利要求14所述的可变焦摄像模组，其中，所述第一驱动元件的传动轴至少部分地位于所述第二驱动元件的传动轴的正下方或者正上方。
16.根据权利要求15所述的可变焦摄像模组，其中，所述第一驱动元件的振动部被固定于所述驱动壳体的第一侧壁，所述第二驱动元件的振动部被固定于所述驱动壳体的与所述第一侧壁相对的第二侧壁。
17.根据权利要求2所述的可变焦摄像模组，其中，所述驱动组件，进一步包括设置于所述变焦透镜组的与所述第一侧相对的第二侧的导引结构，所述导引结构被配置为引导所述对焦部分和所述变焦部分沿着该光轴移动。
18.根据权利要求17所述的可变焦摄像模组，其中，所述导引结构，包括：相间隔地形成于所述驱动壳体的第一支撑部和第二支撑部，以及，架设于所述第一支撑部和第二支撑部之间且贯穿所述第一载体和所述第二载体的至少一导杆，所述导杆与该光轴平行，以使得所述第一载体和所述第二载体能够被导引沿着平行于该光轴的所述导杆移动。
19.根据权利要求18所述的可变焦摄像模组，其中，所述第一支撑部和所述第二支撑部突出地一体成型于所述驱动壳体的底表面。
20.根据权利要求2所述的可变焦摄像模组，其中，所述驱动组件，进一步包括设置于所述第一载体和所述驱动壳体之间的第一导引机构和设置于所述第二载体和所述驱动壳体之间的第二导引机构，其中，所述第一导引机构被配置为引导所述变焦部分沿着该光轴移动，所述第二导引机构被配置为引导所述对焦部分沿着该光轴移动。
21.根据权利要求20所述的可变焦摄像模组，其中，所述第一导引机构，包括设置于所述第一载体和所述驱动壳体之间的至少一滚珠，以及，设置于所述第一载体和所述驱动壳体之间的用于容纳所述至少一滚珠的收容槽。
22.根据权利要求20所述的可变焦摄像模组，其中，所述第一导引机构，包括：设置于所述第一载体和所述驱动壳体之间的至少一滑块，以及，设置于所述驱动壳体与所述第一载体之间的适于所述至少一滑块滑动的滑轨。
23.根据权利要求20所述的可变焦摄像模组，其中，所述第二导引机构，包括设置于所述第二载体和所述驱动壳体之间的至少一滚珠，以及，设置于所述第二载体和所述驱动壳体之间的用于容纳所述至少一滚珠的收容槽。
24.根据权利要求20所述的可变焦摄像模组，其中，所述第二导引机构，包括：设置于所述第二载体和所述驱动壳体之间的至少一滑块，以及，设置于所述驱动壳体与所述第二载体之间的适于所述至少一滑块滑动的滑轨。
25.根据权利要求1所述的可变焦摄像模组，进一步包括：设置于所述感光组件的感光路径上的光阻挡元件。
26.根据权利要求1所述的可变焦摄像模组，进一步包括：用于将成像光线转折至所述变焦透镜组的光转折元件。
27.根据权利要求8所述的可变焦摄像模组，其中，所述变焦部分位于所述固定部分和所述对焦部分之间。
28.根据权利要求8所述的可变焦摄像模组，其中，所述对焦部分位于所述固定部分和所述变焦部分之间。
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