CN115086543B - 摄像模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种摄像模组及电子设备,摄像模组通过在外壳内设置至少两组磁性组件,在图像传感器组件中设置至少两组第一驱动组件,磁性组件包括两两相对设置的磁性件,第一驱动组件包括两两相对设置的第一驱动线圈,磁性件与第一驱动线圈一一对应设置,通过第一驱动线圈与磁性件之间产生的磁力,驱动图像传感器组件的相应部位移动。其中,通过使各组磁性组件及与之对应的各组第一驱动组件之间相互交错设置,通过控制通入各第一驱动线圈中的电流,可驱动图像传感器组件绕其自身轴线全方位角度偏转,以通过图像传感器组件的角度偏转移动实现摄像模组的防抖功能;或者,驱动图像传感器组件沿摄像模组的光轴方向移动,实现摄像模组的自动对焦功能。
Description
技术领域
本申请涉及移动终端技术领域,特别涉及一种摄像模组及电子设备。
背景技术
生活中,人们经常使用电子设备(例如智能手机、平板电脑等)进行拍照,电子设备的拍照质量,已经成为衡量电子设备的性能的重要标准之一。
现有搭载在手机等移动终端上的摄像模组,包括定焦(Fix Focus,FF)模组和自动对焦(Auto Focus,AF)模组。FF模组的镜头不可移动,焦距无法改变,不具备自动对焦功能;AF模组具有驱动马达,驱动马达可带动镜头或图像传感器沿镜头的光轴方向移动,调节镜头与图像传感器之间的间距,可实现摄像模组的自动对焦功能。
然而,用户在使用手机等移动终端进行拍摄时,经常会出现由于用户手部抖动,导致拍摄物体产生成像偏差的现象,影响成像效果。
发明内容
本申请提供一种摄像模组及电子设备,摄像模组具有防抖功能,可精确控制图像传感器组件的移动位置,能够提升成像效果,提高电子设备的使用性能。
一方面,本申请提供一种摄像模组,包括:外壳、图像传感器组件、镜头组件和至少两组磁性组件,图像传感器组件和镜头组件安装于外壳内,图像传感器组件位于镜头组件的出光侧并靠近外壳的底部;
磁性组件设置在外壳内,每组磁性组件均包括沿外壳的周向相对设置的两个磁性件,各组磁性组件中,两两相对设置的磁性件之间的连线相互交错;图像传感器组件中设置有至少两组第一驱动组件,每组第一驱动组件均包括相对设置的两个第一驱动线圈,第一驱动线圈与磁性件一一对应设置;
其中,磁性组件通过第一驱动线圈驱动图像传感器组件移动,以改变图像传感器组件相对于外壳的轴线的偏转角度,或者,使图像传感器组件沿镜头组件的光轴方向移动。
本申请提供的摄像模组,通过在外壳内设置至少两组磁性组件,在图像传感器组件中设置至少两组第一驱动组件,磁性组件包括两两相对设置的磁性件,第一驱动组件包括两两相对设置的第一驱动线圈,磁性件与第一驱动线圈一一对应设置,通过第一驱动线圈与磁性件之间产生的磁力,驱动图像传感器组件的相应部位移动。其中,通过使各组磁性组件及与之对应的各组第一驱动组件之间相互交错设置,不同磁性组件中,两两相对设置的磁性件之间的连线相互交错,通过控制通入各第一驱动线圈中的电流,可驱动图像传感器组件绕其自身轴线全方位角度偏转,以通过图像传感器组件的角度偏转移动实现摄像模组的防抖功能;或者,驱动图像传感器组件沿摄像模组的光轴方向移动,实现摄像模组的自动对焦功能。
在一种可能的实施方式中,磁性组件的数量为两组,第一驱动组件的数量为两组。
通过设置两组磁性组件及分别与每组磁性组件相对应的两组第一驱动组件,可驱动图像传感器组件在两个不同方位上的偏转,通过控制通入各第一驱动线圈中的电流方向及电流大小,可实现图像传感器组件的全方位不同角度偏转。
在一种可能的实施方式中,两组磁性组件中,相对设置的磁性件之间的连线相互垂直;两组第一驱动组件中,相对设置的第一驱动线圈之间的连线相互垂直。
两组磁性组件(或者与两组磁性组件分别对应的两组第一驱动组件)中,通过使不同组的相对两个磁性件之间的连线相互垂直,将图像传感器组件需要补偿的偏转方向和位移量分解在两个相互垂直的方向上,便于控制需要向各第一驱动线圈中通入的电流的方向和大小。
在一种可能的实施方式中,图像传感器组件包括印制电路板、图像传感器和柔性电路板;
图像传感器设置在印制电路板上,柔性电路板连接于印制电路板的面向外壳的底部的一侧表面;其中,第一驱动线圈设置在印制电路板上。
从镜头组件射出的光线照射至图像传感器,通过图像传感器将光信号转换为电信号,电信号经由印制电路板及与之连接的柔性电路板传输至外电路。其中,通过将第一驱动线圈设置在印制电路板上,磁性件与第一驱动线圈之间产生的磁力驱动第一驱动线圈移动,第一驱动线圈带动印制电路板移动。
在一种可能的实施方式中,第一驱动线圈封装于印制电路板内,且第一驱动线圈靠近印制电路板的边缘部位设置。
通过将第一驱动线圈封装在印制电路板内,第一驱动线圈位于印制电路板的厚度范围内,不占据额外的厚度空间,可以减小图像传感器组件的整体厚度,进而,减小摄像模组的整体厚度及其占用空间,有利于电子设备的轻薄化。
在一种可能的实施方式中,印制电路板上安装有多个探测器,探测器用于检测印制电路板上对应探测器所在部位的移动量;
其中,多个探测器至少包括分别对应两个相对设置的第一驱动线圈设置的探测器,及对应其余第一驱动线圈中的至少一个设置的探测器。
通过印制电路板上设置的探测器可以检测印制电路板的相应部位的位置,检测印制电路板在防抖方向上的偏位角度,或检测印制电路板在摄像模组的光轴方向上的对焦位移量。其中,通过对应其中一组相对设置的第一驱动线圈分别设置探测器,检测印制电路板在该方位上的偏转角度,配合对应另一组相对设置的第一驱动线圈的其中至少一者设置的探测器,可以精确检测印制电路板的防抖偏转角度。
在一种可能的实施方式中,印制电路板上设置有安装槽,安装槽位于第一驱动线圈的中心环空区域内,探测器安装于安装槽内。
通过在印制电路板上对应于第一驱动线圈的环空区域内开设安装槽,将探测器安装在安装槽内,便于探测器的定位,以使探测器与磁性件对应,保证探测器的测位精度。并且,探测器不占据额外的厚度空间,可减小图像传感器组件的整体厚度。
在一种可能的实施方式中,图像传感器组件还包括滤光片,印制电路板的中部区域开设有透光口,滤光片和图像传感器层叠设置并覆盖透光口;
其中,滤光片位于印制电路板面向镜头组件的一侧,图像传感器位于印制电路板面向外壳的底部的一侧。
通过将滤光片和图像传感器组件均封装在印制电路板上,可以减小摄像模组的整体厚度,减小摄像模组的体积及其占用的空间,有利于电子设备的轻薄化。其中,通过在印制电路板的板面方向上的中部区域开设透光口,使滤光片和图像传感器覆盖在透光口的两侧,以使经镜头组件射出的光线经滤光片滤光后,穿过透光口照射至图像传感器。
在一种可能的实施方式中,柔性电路板包括外环部、内环部和至少两个形变段,内环部位于外环部围设的区域内,形变段连接在内环部和外环部之间,至少两个形变段相对设置;
其中,外环部位于印制电路板的边缘的外侧,且外环部固定于外壳内,内环部位于印制电路板的板面覆盖的区域内,并与印制电路板连接。
柔性电路板的内环部连接在印制电路板面向外壳底部的一侧表面,印制电路板移动可带动内环部同步移动,柔性电路板的外环部固定在外壳内,并且外环部位于印制电路板的板面方向上的外侧,可避免外环部对印制电路板朝向外壳底部的移动造成阻碍。通过在内环部与外环部之间连接形变段,内环部移动时,可带动形变段形变而产生弹性力,通过形变段的弹性力平衡磁力并带动印制电路板复位。
其中,通过至少设置两个相对的形变段,可保证形变段与内环部及外环部连接牢固,并且,提高柔性电路板的弹性力的平衡性,保证弹性力可驱使印制电路板复位,且可延长柔性电路板的使用寿命。
在一种可能的实施方式中,形变段具有弯折部。
通过在形变段上设置弯折部,可以增大形变部的长度,为形变段预留伸长量,以免形变段对内环部的移动造成限制,保证内环部能够向远离外环部的方向移动。并且,还可以避免形变部被过度拉扯而产生塑性变形,保证形变部的回弹性能。
在一种可能的实施方式中,形变段的两端分别连接于外环部及内环部的不同侧。
通过使形变段的两端分别与外环部及内环部的不同侧连接,形变段通过多个弯折部由柔性电路板的一侧延伸至另一侧,可以增大形变段的延伸长度,避免形变段对内环部的移动造成限制。并且,内环部偏位后,形变段发生扭转变形,可从多个方位对内环部的偏移位置进行限制,以提升印制电路板的角度偏转位置的精度。
在一种可能的实施方式中,图像传感器组件还包括限位件,限位件包括框体,框体连接于印制电路板面向外壳的底部的一侧表面,框体与内环部内外贴合。
通过在印制电路板上连接有柔性电路板的一侧表面安装限位件,使限位件的框体与柔性电路板的内环部内外贴合抵接,以限定柔性电路板在印制电路板上的位置,保证柔性电路板的组装精度,并且,保证在跌落、撞击等可靠性场景下,柔性电路板在其自身所在平面内的移动不会超出安全极限。
在一种可能的实施方式中,框体的内周壁与内环部的外周壁抵接,且框体上设置有避让槽,形变段穿过避让槽。
通过将限位件的框体套设在柔性电路板的内环部的外侧,框体对内环部的位置进行限定,保证柔性电路板的形变段及外环部在其自身所在平面上的移动范围不会超出安全极限。其中,通过在框体上对应形变段的部位设置避让槽,使形变段穿过避让槽与框体内侧的内环部连接,避让槽对形变段的限位可以限定形变段的移动范围。
在一种可能的实施方式中,限位件还包括卡接部,卡接部连接于框体,印制电路板上设置有卡口,卡接部卡入卡口内。
通过在框体上设置卡接部,在印制电路板上对应卡接部的部位设置卡口,限位件的卡接部卡入印制电路板的卡口内,限位件卡接于印制电路板,便于限位件的装拆。
在一种可能的实施方式中,卡接部上具有限位面,限位面朝向外壳的底部,且限位面凸出于框体的表面。
通过在卡接部上设置凸出的限位面,图像传感器组件与壳体的内底壁接触时,限位件的限位面首先与壳体的内底壁接触,避免印制电路板的边角部位接触壳体的内底壁,保护印制电路板不受损伤。
在一种可能的实施方式中,外壳内设置有限位框,限位框位于外壳的底部与图像传感器组件之间,外环部与限位框面向图像传感器组件的一侧表面连接。
通过在外壳内位于其底部和图像传感器组件之间的空间内设置限位框,柔性电路板的外环部与限位框固定连接,通过限位框将外环部固定在外壳内,并且,限位框还可限定出印制电路板在外壳内的移动空间,保证印制电路板的移动范围不会超出安全极限,确保柔性电路板的形变段产生可恢复形状的弹性变形。
在一种可能的实施方式中,磁性组件位于图像传感器组件面向镜头组件的一侧,限位框连接在外壳的内底壁上。
通过将磁性组件设置在图像传感器组件面向镜头组件的一侧,磁性件直接与印制电路板相对,两者之间的间距较小,磁场强度大,可提高印制电路板的偏转精度。并且,可将限位框设置在外壳的内底壁上,限位框的厚度范围决定印制电路板向外壳底部偏转时的移动距离范围,印制电路板最大程度能够偏转至与外壳的内底壁抵接。
在一种可能的实施方式中,外环部位于镜头组件的周向上的外侧,镜头组件的外侧壁与外壳的内侧壁之间具有环空区域;
环空区域内设置有内框,内框的外侧壁与外壳的内侧壁贴合,内框的内侧壁与镜头组件的外侧壁贴合。
印制电路板的尺寸通常与镜头组件的出光侧的尺寸相匹配,印制电路板的外缘可以与镜头组件的出光侧的外缘平齐,位于印制电路板的外侧的外环部即位于镜头组件的外侧,外环部占据外壳内部靠近边缘的空间,使得镜头组件与外壳的内侧壁之间形成环空区域,通过在环空区域内设置内框,内框可以密封外壳与镜头组件之间的空隙,保护摄像模组的性能。
在一种可能的实施方式中,内框面向外壳的底部的端面与外环部抵接。
通过内框抵接外环部,外环部的两侧表面分别与限位框及内框抵接,通过内框对外环部的压力作用,可防止在形变段的拉力作用下,外环部翘起或脱离与限位框的连接,保证外环部固定牢靠。
在一种可能的实施方式中,镜头组件包括驱动装置和镜头,驱动装置包括壳体和第二驱动组件;
壳体包括顶壁和围设在顶壁周侧的侧壁,壳体的侧壁伸入外壳内,壳体的顶壁与外壳的内底壁相对,壳体的顶壁设有安装孔,镜头通过安装孔部分容纳在壳体内;第二驱动组件设置于壳体内,第二驱动组件用于驱动镜头移动。
在一种可能的实施方式中,第二驱动组件包括支承座和多个第二驱动线圈,支承座套设于镜头的外侧壁,第二驱动线圈连接在支承座的外侧壁上,磁性组件围设在支承座的外周,且第二驱动线圈与磁性件一一对应设置;
其中,磁性件通过第二驱动线圈驱动镜头移动,以改变镜头的光轴与壳体的轴线之间的夹角,或者,使镜头沿其光轴方向移动。
通过在镜头的外侧壁套设支承座,并在支承座的外侧壁设置多个第二驱动线圈,第二驱动线圈与磁性件一一对应,磁性件与第二驱动线圈之间产生的磁力可驱动支承座移动,支承座带动镜头移动。其中,通过控制通入各第二驱动线圈中的电流大小和方向,可使支承座带动镜头绕其自身光轴产生角度偏转或沿光轴移动。
在一种可能的实施方式中,第二驱动组件还包括第一弹性导电件和第二弹性导电件,第一弹性导电件连接于支承座面向图像传感器组件的一侧端面,第二弹性导电件连接于支承座面向壳体的顶壁的一侧端面;
第一弹性导电件和第二弹性导电件之间电连接,并与图像传感器组件电连接;且,第一弹性导电件和第二弹性导电件中的一者同时与各第二驱动线圈电连接,另一者分别与各第二驱动线圈电连接。
通过在支承座的两侧端面分别连接第一弹性导电件和第二弹性导电件,通过第一弹性导电件和第二弹性导电件将电流传输至各第二驱动线圈,其中,通过使第一弹性导电件和第二弹性导电件中的一者分别与各第二驱动线圈电连接,实现对各第二驱动线圈中的电流进行单独控制。另外,通过第一弹性导电件和第二弹性导电件的弹性力,还可平衡磁力,保证镜头的位置精度并帮助镜头复位。
在一种可能的实施方式中,第一弹性导电件和第二弹性导电件中的一者包括环状主体部,环状主体部连接于支承座的一侧端面,环状主体部同时与各第二驱动线圈电连接;
第一弹性导电件和第二弹性导电件中的另一者包括多个弹性导电部,多个弹性导电部均连接于支承座的另一侧端面,且多个弹性导电部沿支承座的周向间隔设置,各弹性导电部分别与各第二驱动线圈电连接。
通过将第一弹性导电件和第二弹性导电件中的一者设置为包括环状主体部,将另一者设置为包括多个弹性导电部,通过环状主体部同时与各第二驱动线圈电连接,各弹性导电部分别与各第二驱动线圈电连接,以实现对各第二驱动线圈中的电流进行单独控制。
在一种可能的实施方式中,驱动装置还包括支撑组件,支撑组件与图像传感器组件电连接,第一弹性导电件和第二弹性导电件均与支撑组件电连接。
通过设置支撑组件,通过支撑组件与图像传感器组件电连接,将电流输送至与支撑组件电连接的第一弹性导电件和第二弹性导电件,实现向各第二驱动线圈中输送电流。另外,支撑组件可限制镜头组件的行程范围,将第一弹性导电件和第二弹性导电件的形变范围限定在适宜范围内,保证第一弹性导电件和第二弹性导电件的回弹性能,保证镜头行程精确。
在一种可能的实施方式中,支撑组件包括底部支撑件和顶部支撑件,底部支撑件位于支承座面向图像传感器组件的一侧,顶部支撑件位于支承座面向壳体的顶壁的一侧;
底部支撑件和顶部支撑件电连接,第一弹性导电件与底部支撑件电连接,第二弹性导电件与顶部支撑件电连接。
通过在支承座的两侧分别设置底部支撑件和顶部支撑件,分别对镜头向两侧的移动范围进行限制。其中,通过使底部支撑件和顶部支撑件之间电连接,导通支撑组件,并使第一弹性导电件和第二弹性导电件分别与底部支撑件及顶部支撑件对应电连接,将电流传输至第一弹性导电件和第二弹性导电件。
在一种可能的实施方式中,环状主体部和各弹性导电部上均伸出有弹性支脚,第一弹性导电件的弹性支脚与底部支撑件连接,第二弹性导电件的弹性支脚与顶部支撑件连接。
通过在第一弹性导电件和第二弹性导电件上设置弹性支脚,通过弹性支脚实现第一弹性导电件(第二弹性导电件)与底部支撑件(顶部支撑件)的电连接。并且,弹性支脚形变产生的弹性力,可带动支承座复位。
在一种可能的实施方式中,沿环状主体部的周向间隔设置有多个弹性支脚,各弹性导电部均连接有至少一个弹性支脚。
在一种可能的实施方式中,底部支撑件的边缘伸出有第一导电部,顶部支撑件的边缘伸出有第二导电部,第一导电部和第二导电部接触导通;
并且,底部支撑件上连接有导电端子,导电端子与图像传感器组件电连接。
通过在底部支撑件上连接导电端子,导电端子与图像传感器组件连接,导通底部支撑件;并且,通过在底部支撑件和顶部支撑件中内嵌金属材料,并使两者通过第一导电部和第二导电部互相接触,以导通顶部支撑件。
在一种可能的实施方式中,镜头组件包括镜筒和多个透镜,透镜固定于镜筒内,且多个透镜沿镜筒的轴向层叠设置;
其中,镜筒伸入外壳内,磁性组件连接于镜筒面向外壳的底部的一端。
另一方面,本申请提供一种电子设备,包括至少一个如上所述的摄像模组。
本申请提供的电子设备,包括摄像模组,摄像模组通过在外壳内设置至少两组磁性组件,在图像传感器组件中设置至少两组第一驱动组件,磁性组件包括两两相对设置的磁性件,第一驱动组件包括两两相对设置的第一驱动线圈,磁性件与第一驱动线圈一一对应设置,通过第一驱动线圈与磁性件之间产生的磁力,驱动图像传感器组件的相应部位移动。其中,通过使各组磁性组件及与之对应的各组第一驱动组件之间相互交错设置,通过控制通入各第一驱动线圈中的电流,可驱动图像传感器组件绕其自身轴线全方位角度偏转,以通过图像传感器组件的角度偏转移动实现摄像模组的防抖功能;或者,驱动图像传感器组件沿摄像模组的光轴方向移动,实现摄像模组的自动对焦功能。
附图说明
图1为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图;
图2为图1的局部爆炸图;
图3为本申请实施例提供的一种摄像模组的结构示意图;
图4为图3的爆炸图;
图5为电子设备抖动前的拍摄场景示意图;
图6为电子设备抖动后的拍摄场景示意图;
图7为本申请实施例提供的去除镜头组件后的摄像模组的结构图;
图8为图7的剖视图;
图8a为本申请实施例提供的第一驱动线圈和磁性件之间产生磁场的效果图;
图9为本申请实施例提供的通过图像传感器产生角度偏转补偿抖动的场景示意图;
图10为本申请实施例提供的图像传感器组件与外壳的爆炸图;
图11为本申请实施例提供的内框、图像传感器组件及外壳的爆炸图;
图12为图10中的印制电路板、滤光片及图像传感器的爆炸图;
图13为本申请实施例提供的图像传感器组件的结构示意图;
图14为图13的爆炸图;
图15为本申请实施例提供的另一种摄像模组的爆炸图;
图16为本申请实施例提供的镜头组件的爆炸图;
图17为图16中的驱动装置的爆炸图;
图18为本申请实施例提供的摄像模组的剖视图;
图19为本申请实施例提供的驱动装置的仰视图;
图20为本申请实施例提供的镜头和图像传感器均产生角度偏转补偿抖动的场景示意图;
图21为本申请实施例提供的第二驱动组件和磁性组件的爆炸图;
图22为本申请实施例提供的第二驱动组件的一种视角的结构图;
图23为本申请实施例提供的第二驱动组件的另一种视角的结构图;
图24为本申请实施例提供的去除顶部支撑件的第二驱动组件的结构示意图。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。
随着科技的不断进步,拍摄功能已逐渐成为手机、平板电脑、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、智能穿戴设备、销售终端(Point of Sales,POS)、增强现实(augmented reality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备等移动终端的基本配备。
图1为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图;图2为图1的局部爆炸图。参照图1和图2所示,以手机为例,对本申请的电子设备100进行说明。应当理解的是,本实施例的电子设备100包括但不限于为手机,电子设备100还可以为上述平板电脑、笔记本电脑、UMPC、上网本、PDA、POS、AR/VR设备等移动终端。
参照图1和图2所示,电子设备100可以包括外壳2、显示面板3、摄像模组1及电路板4。外壳2围设在电子设备100的背面和侧面,显示面板3安装在外壳2的侧壁围成的区域内,显示面板3位于电子设备100的正面,显示面板3和外壳2共同围成电子设备100的容纳空间,摄像模组1及电路板4均安装于该容纳空间内。此外,容纳空间内还可以设置麦克风、扬声器或者电池等器件。
结合图1所示,示出了摄像模组1位于外壳2顶部靠近边缘的区域。可以理解的是,摄像模组1的位置不限于图1所示的位置。
参照图2所示,外壳2可以包括后盖21和中框22,后盖21位于电子设备100的背面,中框22围设于后盖21的周向边缘,显示面板3与中框22连接并与后盖21相对设置,摄像模组1可以安装在中框22上。以摄像模组1为后置摄像头为例,后盖21上设有透光孔211,摄像模组1的感光面朝向后盖21并与透光孔211相对设置,摄像模组1通过后盖21上的透光孔211采集外部环境光线。其中,外部环境光线穿过透光孔211照射至摄像模组1的感光面,感光面采集外部环境光线,并通过摄像模组1将光信号转换为电信号,以实现摄像模组1的拍摄功能。
摄像模组1还可以为前置摄像头,此时,摄像模组1的感光面朝向显示面板3,显示面板3上正对摄像模组1的感光面的部位具有透光部(未示出),外部环境光线透过显示面板3的透光部照射至摄像模组1的感光面,不再赘述。
图2示出了电子设备100中设置有一个摄像模组1,应说明,在实际应用中,电子设备100中的摄像模组1的数量不局限于为一个,摄像模组1的数量也可以为两个或大于两个。当摄像模组1的数量为多个时,多个摄像模组1可在X-Y平面内任意排布。例如,多个摄像模组1沿X轴方向排布,或者,多个摄像模组1沿Y轴方向排布。
此外,摄像模组1包括但不限于为自动对焦(Auto Focus,AF)模组、定焦(FixFocus,FF)模组、广角摄像模组1、长焦摄像模组1、彩色摄像模组1或者黑白摄像模组1。电子设备100内的摄像模组1可以包括上述任一种摄像模组1,或者,包括上述其中两个或两个以上摄像模组1。当摄像模组1的数量为两个或者两个以上时,两个或者两个以上的摄像模组1可以集成为一个摄像组件。
参照图2所示,摄像模组1可以和电路板4电连接。电路板4例如为电子设备100内的主板,作为一种实施方式,摄像模组1可以通过电连接器与主板电连接。例如,摄像模组1设有电连接器的母座,主板设有电连接器的公座,通过将母座插接于公座,以实现摄像模组1与主板的电连接。其中,主板上例如设有处理器,通过处理器控制摄像模组1拍摄图像。当用户输入拍摄指令时,处理器接收拍摄指令,并根据拍摄指令控制摄像模组1对拍摄对象进行拍摄。
以下对本申请实施例的电子设备100中的摄像模组1进行详细介绍。
实施例一
图3为本申请实施例提供的一种摄像模组的结构示意图。图4为图3的爆炸图。参照图3和图4所示,本实施例提供的摄像模组1包括外壳11、图像传感器组件12和镜头组件13,图像传感器组件12和镜头组件13均设置在外壳11内,镜头组件13的入光侧暴露在外壳11的外部,图像传感器组件12位于镜头组件13的出光侧。示例性的,外壳11可以为金属外壳,金属外壳可以屏蔽外界的电磁信号,对其内部的器件提供磁场保护,减少外界的电磁干扰。
外界环境光线照射至镜头组件13的入光侧,光线从镜头组件13的入光侧进入镜头组件13,镜头组件13内通常设置有透镜(图中未示出),入射光线照射至透镜,透镜可将入射光线进行聚光,经汇聚后的光线从镜头组件13的出光侧射出后,进入图像传感器组件12,图像传感器组件12包括对入射光线信号进行转换处理的图像传感器(图中未示出),经图像传感器的光电转换作用,将出射光线信号转换为电信号,以实现摄像模组1的成像功能。
结合图2和图3所示,以摄像模组1为后置摄像头为例,摄像模组1的外壳11的敞开侧可以面向电子设备100的后盖,镜头组件13的入光侧与后盖上设置的透光孔相对应,外界环境光线穿过透光孔照射至镜头组件13的入光侧,光线从镜头组件13的出光侧射出后照射至图像传感器组件12。与之类似的,若摄像模组1为前置摄像头,摄像模组1的外壳11的敞开侧可以面向电子设备100的显示面板,镜头组件13的入光侧与显示面板上设置的透光部相对应,外界环境光线穿过透光部照射至镜头组件13的入光侧,光线从镜头组件13的出光侧射出后照射至图像传感器组件12。
参照图4所示,作为一种实施方式,摄像模组1的外壳11可以包括底壁112和围设在底壁112四周的侧壁111,示例性的,外壳11的底壁112的平面形状可以为矩形形状,侧壁111环绕连接在底壁112的四侧边缘,侧壁111例如垂直于底壁112,外壳11可以为具有底壁112的矩形框结构,图像传感器组件12和镜头组件13依次从外壳11敞开的一侧安装至外壳11内。
其中,图像传感器组件12可以靠近外壳11的底壁112设置,镜头组件13层叠在图像传感器组件12远离外壳11的底壁112的一侧,镜头组件13的出光侧面向图像传感器组件12设置,镜头组件13的入光侧背离图像传感器组件12,以使镜头组件13的入光侧暴露在外壳11的敞开空间内,便于镜头组件13的入光侧接收外界环境光线。
用户利用手机、平板电脑、PDA、智能穿戴设备或AR/VR等移动终端设备拍照时,常常会由于手部握持不稳而使电子设备100产生抖动,影响成像效果。图5为电子设备抖动前的拍摄场景示意图;图6为电子设备抖动后的拍摄场景示意图。参照图5所示,以抖动前拍摄物体a的中心位于透镜13d的光轴及图像传感器122的中心线上为例,成像光斑b的理想位置应位于图像传感器122的中心;若拍摄过程中电子设备100发生抖动,参照图6所示,抖动后,拍摄物体a的中心偏离透镜13d的光轴,光线传输路径随之发生改变,导致拍摄物体a在图像传感器组件12上的成像光斑b产生偏差,造成拍摄的图像出现模糊现象,影响摄像模组1的成像效果。
对此,继续参照图4所示,为了实现摄像模组1的防抖功能,本实施例中,摄像模组1的外壳11内还设置有磁性组件14,磁性组件14用于带动图像传感器组件12移动。通过图像传感器组件12的移动,补偿用户手部的抖动量,以将由于抖动而偏移后的成像光斑b,补偿至抖动前在图像传感器122上的位置,以提升成像效果,避免出现相糊现象。
其中,图像传感器组件12中设置有第一驱动组件121a,磁性组件14与第一驱动组件121a之间相互作用产生磁力,通过磁力驱动第一驱动组件121a移动,第一驱动组件121a带动图像传感器组件12移动,以达到补偿抖动导致成像光斑b偏移量的目的,通过图像传感器组件12的偏移,使成像光斑b在图像传感器组件12上的位置仍旧处于抖动前的位置。
具体的,参照图4所示,摄像模组1的外壳11内设置有至少两组磁性组件14,每组磁性组件14包括沿外壳11的周向相对设置的两个磁性件141,与之对应的,图像传感器组件12中设置有至少两组第一驱动组件121a,每组第一驱动组件121a包括在图像传感器组件12的板面方向上相对设置的两个第一驱动线圈1211,各第一驱动线圈1211与各磁性件141一一对应设置。
在具体应用中,设置在图像传感器组件12中的第一驱动线圈1211与外电路电连接,例如,第一驱动线圈1211与电子设备100内的主板电连接,第一驱动线圈1211中通电后,第一驱动线圈1211轴向上的两侧会产生磁场,其中,第一驱动线圈1211的一侧的磁极为北极(N极),第一驱动线圈1211的另一侧的磁极为南极(S极)。与第一驱动线圈1211正对的磁性件141的表面(磁极面)与第一驱动线圈1211的磁场垂直,磁性件141与第一驱动线圈1211之间会产生相互吸引或相互排斥的磁力,从而,驱动磁性件141与第一驱动线圈1211之间产生相对运动。
需要说明的是,本实施例中,磁性件141固定安装于摄像模组1的外壳11内部,而图像传感器组件12则可移动的设于外壳11内,因而,磁性件141与第一驱动线圈1211之间产生的磁力,可以驱动图像传感器组件12移动,以通过图像传感器组件12移动来实现摄像模组1的防抖功能。
其中,参照图4所示,图中虚线所示为每组磁性组件14的两个磁性件141之间的连线,本实施例中,通过设置至少两组磁性组件14,且不同的磁性组件14的两两相对设置的磁性件141之间的连线相互交错,如此,通过调节各第一驱动线圈1211中的电流,可以满足图像传感器组件12绕镜头组件13的光轴全方位偏转的需求。
应理解,图4中示出的虚线仅用于指示每组磁性组件14的两个磁性件141之间的位置关系及不同的磁性组件14之间的方位关系,并不构成对磁性组件14的结构的限制。
本实施例通过磁性件141与第一驱动线圈1211之间的磁力,驱动图像传感器组件12绕其自身轴向偏转或沿其自身轴向移动,以通过图像传感器组件12的角度偏转的方式,实现摄像模组1的防抖功能,或者,通过图像传感器组件12沿其自身轴向移动的方式,实现摄像模组1的自动对焦功能。可以理解的是,该结构可以搭载任意镜头13b,例如,搭载自动对焦镜头13b,或者,也可以搭载定焦镜头13b,本实施例对此不做限制。
以图4示出的镜头组件13为自动对焦镜头13b为例,镜头组件13可以包括驱动装置13a和镜头13b,驱动装置13a可以驱动镜头13b移动,例如,驱动装置13a可驱动镜头13b沿其自身的光轴方向移动,以实现镜头13b的自动对焦功能;或者,驱动装置13a还可以驱动镜头13b在不同于其光轴的方向上移动,以通过镜头13b移动实现摄像模组1的防抖功能,例如,驱动装置13a驱动镜头13b在垂直于光轴所在的方向上移动,即在其自身所在平面内平移,或者,驱动装置13a驱动镜头13b绕其光轴角度偏转移动。
驱动装置13a包括壳体131,驱动装置13a的壳体131包括顶壁1311和侧壁1312,侧壁1312围设在顶壁1311的周侧,结合图3所示,驱动装置13a的壳体131的形状可以和摄像模组1的外壳11的形状相匹配,驱动装置13a的壳体131可以位于外壳11围成的空间内。示例性的,驱动装置13a壳体131的顶壁1311可以为矩形形状,侧壁1312垂直连接于顶壁1311的四侧,壳体131的顶壁1311与摄像模组1的外壳11的内底壁相对,壳体131的侧壁1312伸入摄像模组1的外壳11内。
其中,驱动装置13a的壳体131的顶壁1311上设置有安装孔1311a,镜头13b穿设于安装孔1311a内。示例性的,在镜头13b的光轴方向上,镜头13b的部分结构容纳在壳体131内,镜头13b的部分结构暴露在壳体131外,例如,镜头13b的与图像传感器组件12相对的出光侧位于壳体131内,而镜头13b的与其出光侧相对的入光侧则暴露在壳体131外。另外,镜头13b可在安装孔1311a内沿其自的光轴方向移动,以实现镜头13b的自动对焦功能。
对于位于图像传感器组件12的面向镜头组件13一侧的磁性组件14,示例性的,磁性组件14可以安装于驱动装置13a的壳体131内,如此,磁性组件14不额外占用摄像模组1的厚度空间,有利于减小摄像模组1的厚度。并且,便于磁性组件14的安装固定,例如,各磁性件141可以贴装在驱动装置13a的壳体131的内侧壁上。
另外,由于自动对焦镜头13b的镜头13b可以移动,根据拍摄需求,通过处理器控制镜头13b的移动方向及移动距离,因此,镜头13b通常需要与外电路例如主板电连接,以此传输处理器的信号。具体的,参照图4所示,镜头13b上通常设置有接电端子,接电端子与图像传感器组件12连接,图像传感器组件12与外电路连接,以通过图像传感器组件12将信号传输至镜头13b,控制镜头13b的移动。
示例性的,接电端子通常位于镜头组件13的面向图像传感器组件12的一侧,且接电端子由镜头组件13的侧方伸出,以便于接电端子与印制电路板121的边缘接触导通。对此,参照图13所示,位于镜头组件13的外侧壁与外壳11的内侧壁之间的内框16上还开设有避让开口161,避让开口161用于避让镜头组件13的接电端子。
图7为本申请实施例提供的去除镜头组件后的摄像模组1的结构图。图8为图7的剖视图。参照图7和图8所示,以其中一个第一驱动线圈1211及与之对应的磁性件141为例,图8a示意性的给出了第一驱动线圈和磁性件之间产生磁场的效果图,结合图8a所示,若第一驱动线圈1211通电后,其产生的磁场中靠近磁性件141的一侧的磁极为N极,此时,若磁性件141面向第一驱动线圈1211的磁极面为N极,则两者之间产生相斥的磁力,该磁力驱动第一驱动线圈1211向远离磁性件141的方向移动,第一驱动线圈1211带动图像传感器组件12的相应部位向远离磁性件141的方向移动;而若磁性件141面向第一驱动线圈1211的磁极面为S极,则两者之间产生相吸的磁力,该磁力驱动第一驱动线圈1211向靠近磁性件141的方向移动,第一驱动线圈1211带动图像传感器组件12的相应部位向靠近磁性件141的方向移动。
类似的,继续参照图8a所示,若向第一驱动线圈1211中通入方向相反的电流,使其产生的磁场中靠近磁性件141的一侧的磁极为S极,此时,若磁性件141面向第一驱动线圈1211的磁极面为N极,则两者之间产生相吸的磁力,该磁力使第一驱动线圈1211带动图像传感器组件12的相应部位向靠近磁性件141的方向移动;而若磁性件141面向第一驱动线圈1211的磁极面为S极,则两者之间产生相斥的磁力,该磁力使第一驱动线圈1211带动图像传感器组件12的相应部位向远离磁性件141的方向移动。
另外,通入图像传感器组件12的各第一驱动线圈1211中的电流的大小和方向均可以独立控制,示例性的,各第一驱动线圈1211可以分别与外电路(例如主板)电连接,以单独控制各第一驱动线圈1211中的电流的大小、方向。
参照图8a所示,以其中一组磁性组件14及与该组磁性组件14对应的第一驱动组件121a为例,通过向该组第一驱动组件121a中的两个相对设置的第一驱动线圈1211中通入大小不同、方向相同或相反的电流,两个第一驱动线圈1211与相应的两个磁性件141之间产生的磁力大小不同、方向相同或相反,则图像传感器组件12上对应于两个第一驱动线圈1211的部位与相应的磁性件141之间的间距不同,如此,可以调节图像传感器组件12在对应于该组第一驱动组件121a的方位上的偏转角度,即,调节图像传感器组件12在该两个第一驱动线圈1211的连线方向上的偏转角度,改变图像传感器组件12在该方位上与外壳11的轴线之间的夹角。
通过设置至少两组磁性组件14,并且,各组磁性组件14之间相互交错设置。各组磁性组件14中,每组磁性组件14中的两个相对的磁性件141之间的连线对应一个方位,不同的磁性组件14中,两两相对设置的磁性件141之间的连线相互交叉,则不同的磁性组件14对应的方位不同。与之对应,在图像传感器组件12中设置至少两组第一驱动组件121a,各组第一驱动组件121a相互交错设置,即,不同的第一驱动组件121a中,两两相对设置的第一驱动线圈1211之间的连线相互交叉。如此,至少可在两组第一驱动组件121a对应的两个方位上调节图像传感器组件12相对于外壳11的轴线的偏转角度,进而,通过对通入各第一驱动线圈1211中的电流进行调控,可实现图像传感器组件12全方位偏转。
另外,参照图8a所示,可以理解的是,当通入各第一驱动线圈1211中的电流的方向相同、大小相等时,各第一驱动线圈1211和各磁性件141之间产生的磁力方向相同、大小相等,如此,可实现图像传感器组件12的平移,例如,图像传感器组件12沿镜头组件13的光轴方向移动,进而,可实现摄像模组1的自动对焦功能。
也就是说,在电子设备100发生抖动偏位的情况下,可根据镜头组件13的抖动方向及位移量,控制通入各第一驱动线圈1211中的电流的大小和方向,通过各磁性件141与各第一驱动线圈1211之间的磁力,驱动图像传感器组件12进行角度偏转,以进行防抖。或者,在电子设备100未发生抖动的情况下,可通过向各第一驱动线圈1211中通入方向相同、大小相等的电流,驱动图像传感器组件12沿镜头组件13的光轴方向平移,以实现摄像模组1的调焦功能。又或者,可以根据镜头组件13的抖动方向及位移量,调节通入各第一驱动线圈1211中的电流,控制图像传感器组件12进行角度偏转,补偿抖动后,控制向各第一驱动线圈1211中通入方向相同、大小一致的电流,以使图像传感器组件12平移,相继先后实现防抖和调焦功能。
参照图8a所示,作为一种实施方式,摄像模组1的外壳11内设置的磁性组件14的数量可以为两组,与之对应的,图像传感器组件12中设置的第一驱动组件121a的数量可以为两组。每组相对应的磁性组件14及第一驱动组件121a,可驱动图像传感器组件12在一个方位上的偏转,通过设置两组磁性组件14及两组第一驱动组件121a,驱动图像传感器组件12在两个不同方位上的偏转,如此,通过控制通入各第一驱动线圈1211中的电流方向及电流大小,可实现图像传感器组件12的全方位不同角度偏转。
示例性的,摄像模组1的外壳11内设置的两组磁性组件14相互垂直交错设置,即,一组磁性组件14的两个相对的磁性件141之间的连线,与另一组磁性组件14的两个相对的磁性件141之间的连线相互垂直。相应的,图像传感器组件12中设置的两组第一驱动组件121a相互垂直交错设置,即,一组第一驱动组件121a的两个相对的第一驱动线圈1211之间的连线,与另一组第一驱动组件121a的两个相对的第一驱动线圈1211之间的连线相互垂直。
如此设置,以其中一组磁性组件14(或者与该组磁性组件14对应的第一驱动组件121a)为例,若将该组磁性组件14中的两个相对的磁性件141的连线所处的轴向定义为X轴,则另一组磁性组件14(或者与另一组磁性组件14对应的第一驱动组件121a)中的两个相对的磁性件141的连线所处的轴向可以被定义为与X轴垂直的Y轴。如此,通过将图像传感器组件12需要补偿的偏转方向和位移量分解在两个相互垂直的方向上,便于控制需要向各第一驱动线圈1211中通入的电流的方向和大小。
通过磁性件141与第一驱动线圈1211之间的磁力,驱动图像传感器组件12绕其自身轴线进行角度偏转,通过图像传感器组件12的角度偏转实现摄像模组1的防抖功能。图9为本申请实施例提供的通过图像传感器产生角度偏转补偿抖动的场景示意图。参照图9所示,通过图像传感器122的角度偏转,补偿用户手部的抖动量,将拍摄物体a在图像传感器122上的成像光斑b,补偿至抖动前在图像传感器122上的位置。
另外,由于图像传感器组件12的靠近边缘的偏转幅度较大,因而,可以降低图像的边缘的清晰度,使其具有突出中心、虚化边缘的成像能力。对于位于成像区域的中心区域的拍摄物体a来说,通过偏转图像传感器组件12的角度防抖,成像时具有背景虚化的潜在功能。
以下结合图像传感器组件12的结构对其在外壳11内的运动和限位进行详细介绍。
图10为本申请实施例提供的图像传感器组件与外壳的爆炸图。参照图10所示,图像传感器组件12靠近外壳11的内底壁设置,具体的,图像传感器组件12包括印制电路板121、图像传感器122、滤光片124和柔性电路板123,滤光片124和图像传感器122均安装在印制电路板121上,柔性电路板123连接在印制电路板121面向外壳11的底部的一侧表面。
从镜头组件13射出的光线经过滤光片124滤光后,照射至图像传感器122,图像传感器122将光信号经光电转换作用,转换为电信号,经印制电路板121及与印制电路板121连接的柔性电连接件传输至外电路。示例性的,柔性电路板123与电子设备100内的主板连接,经图像传感器122转换后的电信号通过柔性电路板123传输至主板。其中,参照图10所示,柔性电路板123上连接有电连接器1235(例如母座),柔性电路板123通过电连接器1235与主板连接,主板上例如设置有电连接器1235的公座。
本实施例中,连接于印制电路板121面向外壳11的底部的一侧表面的柔性电路板123,不仅可以起到电连接印制电路板121与外电路,将图像传感器122的图像信号传输至外电路的作用;柔性电路板123还可以起到平衡磁力,帮助印制电路板121复位的作用。
具体的,参照图10所示,柔性电路板123包括外环部1231、内环部1232和变形段,内环部1232位于外环部1231围设的区域内,形变段1233连接在内环部1232和外环部1231之间。其中,柔性电路板123的内环部1232固定在摄像模组1的外壳11内,柔性电路板123的内环部1232与印制电路板121固定连接,印制电路板121绕其轴向发生偏转移动时,柔性电路板123的内环部1232随之移动,而外环部1231固定在外壳11内,连接在内环部1232和外环部1231之间的形变段1233受作用力产生形变,该形变产生的弹性力与印制电路板121受到的磁力方向相反,可带动印制电路板121复位。
结合图8和图10所示,在印制电路板121的板面方向上,柔性电路板123的外环部1231位于印制电路板121的边缘的外侧,即,外环部1231在印制电路板121上的正投影位于印制电路板121之外,如此,柔性电路板123的外环部1231不会对印制电路板121朝向外壳11底部的移动造成阻碍。而柔性电路板123的内环部1232则可以位于印制电路板121的板面覆盖的区域内,即,内环部1232在印制电路板121上的正投影位于印制电路板121的覆盖区域内,如此,印制电路板121移动可带动柔性电路板123的内环部1232同步移动。从而,由于内环部1232和外环部1231之间的位置变化,连接在外环部1231和内环部1232之间的形变段1233会发生形变而产生弹性力。
参照图10所示,可以至少在柔性电路板123的相对两侧分别设置两个形变段1233,两个形变段1233分别连接在内环部1232和外环部1231之间的相对两侧,可保证将内环部1232和外环部1231连接牢固。并且,位于两侧的形变段1233可平衡柔性电路板123的弹性力,以印制电路板121沿摄像模组1的轴向移动为例,两侧的形变段1233对印制电路板121的两侧产生作用力,可提高印制电路板121移动的稳定性,保证带动印制电路板121复位。
由于印制电路板121在通过角度偏转来补偿抖动的过程中,靠近印制电路板121的边缘的四个角部的移动量较大,因此,可以在内环部1232和外环部1231之间连接四个形变段1233,该四个形变段1233与印制电路板121的四个角部相对应的,通过形变段1233的弹性力平衡印制电路板121上靠近四角的第一驱动线圈1211受到的磁力,避免印制电路板121
继续参照图10所示,为了避免形变段1233影响内环部1232的移动,形变段1233可以具有弯折部1233a,这样,可以增大形变部的长度。在设计柔性电路板123时,通过设置弯折部1233a,避免将形变段1233设计为连接在内环部1232与外环部1231之间的直线段,预先为形变段1233预留伸长量,保证内环部1232能够向远离外环部1231所在平面的方位移动,以免由于内环部1232的限制而影响印制电路板121的移动。并且,还可避免形变部由于过短而被过度拉扯,在内环部1232随印制电路板121反复移动的过程中,防止形变部产生塑性变形,保证形变部的回弹性能。
示例性的,形变段1233的两端可以分别连接于外环部1231及内环部1232的不同侧,以图10中示出的方位为例,具体以图中位于柔性电路板123左上角的形变段1233为例,形变段1233的一端与内环部1232的左侧连接,形变段1233的另一端与外环部1231的上侧连接。如此,需在形变段1233上设置多个弯折部1233a,通过各弯折部1233a使形变段1233从柔性电路板123的一侧延伸至另一侧,可以增大形变段1233的延伸长度,保证形变段1233不会对内环部1232的移动造成限制。并且,内环部1232偏位后,形变段1233发生扭转变形,可从多个方位对内环部1232的偏移位置进行限制,以提升印制电路板121的角度偏转位置的精度。
另外,参照图10所示,柔性电路板123还可以包括连接段1234,连接段1234的一端与外环部1231连接,连接段1234的另一端伸出至摄像模组1的外壳11之外,柔性电路板123通过连接段1234与外电路(例如主板)连接。其中,连接段1234的伸出至外壳11之外的一端可以设置有电连接器1235。示例性的,外壳11的侧壁111上可以开设有避让缺口,连接段1234穿过该避让缺口伸出至外壳11之外。
继续参照图10所示,为了将柔性电路板123的外环部1231固定在外壳11内,外壳11内还设置有限位框15,限位框15位于外壳11的底部与图像传感器组件12之间。示例性的,限位框15可以与外壳11的内侧壁贴合,柔性电路板123的外环部1231贴近外壳11的内侧壁,例如,外环部1231的外缘与外壳11的内侧壁贴合,外环部1231贴设在限位框15的面向图像传感器组件12的一侧表面上,外环部1231可以粘接在限位框15上,通过限位框15将外环部1231固定在外壳11内。
另外,限位框15除了能够实现对柔性电路板123的固定作用之外,还可以通过限位框15在外壳11内的配合结构,限定出印制电路板121的移动范围,以免在电子设备100遇到撞击或跌落等可靠性场景时,印制电路板121的偏转角度过大,将印制电路板121的移动范围限定在安全极限内,保证柔性电路板123的形变段1233的形变幅度处于弹性变形范围内,避免柔性电路板123在长期使用过程中,发生撕裂甚至断裂等可靠性问题。
需要说明的是,本实施例中,布局磁性组件14和印制电路板121之间的位置关系时,只需满足磁性组件14与印制电路板121的板面相对设置,以使各磁性件141与印制电路板121内封装的各第一驱动线圈1211对应即可。因此,磁性组件14可以位于印制电路板121面向镜头组件13的一侧,或者,磁性组件14可以位于印制电路板121面向外壳11的底部的一侧,此时,磁性件141位于图像传感器组件12与外壳11的底壁112之间的空间内。
结合图8和图10所示,针对于磁性组件14位于印制电路板121面向镜头组件13的一侧的情况,限位框15面向外壳11底部的一侧表面可以连接在外壳11的内底壁上,柔性电路板123的外环部1231连接在限位框15的另一侧表面上,限位框15的厚度范围为印制电路板121朝向的外壳11的底部一侧偏转时的移动距离范围,印制电路板121最大程度能够偏转至与外壳11的内底壁抵接。
针对于磁性组件14位于印制电路板121面向外壳11底部的一侧的情况,示例性的,各磁性件141可以安装在外壳11的内底壁上,限位框15例如可以粘接在各磁性件141背离外壳11底部的一侧表面,柔性电路板123的外环部1231粘接于限位框15的另一侧表面,印制电路板121朝向外壳11底部偏转时的移动距离范围仍然为限位框15的厚度范围,不同的是,印制电路板121最大程度能够偏转至与磁性件141抵接。
磁性件141设置在图像传感器组件12与外壳11的底部之间的空间时,由于印制电路板121与磁性件141之间还设置有柔性电路板123,这增大了磁性件141与印制电路板121之间的间距,并且,柔性电路板123对磁性件141与印制电路板121内的第一驱动线圈1211之间产生的磁场有阻碍作用,可能会影响印制电路板121的偏转精度。因此,可以将磁性组件14设置在印制电路板121面向镜头组件13的一侧,以下均以磁性组件14靠近镜头组件13设置为例进行说明,不再赘述。
由于柔性电路板123的外环部1231的限制,镜头组件13的外侧壁与外壳11的内侧壁之间通常具有环空区域,外环部1231容纳在该环空区域内。图11为本申请实施例提供的内框、图像传感器组件及外壳的爆炸图。参照图11所示,为了提高摄像模组1的密封性能,该环空区域内还可以设置有内框16,结合图3和图11所示,内框16的外侧壁与外壳11的内侧壁贴合,内框16的内侧壁与镜头组件13的外侧壁贴合,通过内框16密封外壳11与镜头组件13之间的间隙,避免外界的灰尘、水汽等异物进入外壳11内,保护摄像模组1的性能不受影响。
继续参照图11,组装时,首先将图像传感器组件12组装至外壳11内,图像传感器组件12依靠柔性电路板123的外环部1231连接在外壳11内的限位框,然后将内框16组装至外壳11内,内框16例如可以粘接在外壳11的内侧壁上。之后,再将镜头组件13组装至外壳11内,示例性的,内框16的内侧壁提供镜头组件13的连接面,镜头组件13的外侧壁例如可以与内框16的内侧壁粘接连接。
并且,结合图8和图11所示,装配内框16时,可以使内框16面向外壳11底部的端面抵接在外环部1231上,如此,外环部1231的两侧表面分别与限位框15及内框16抵接,通过内框16对外环部1231的压力作用,在柔性电路板123的形变部伸长、对外环部1231产生拉力作用时,防止外环部1231局部翘起甚至脱离与限位框15的连接,保证外环部1231在外壳11内固定牢靠。
本实施例中,在将图像传感器122设置在印制电路板121的基础上,通过将滤光片124也安装在印制电路板121上,避免了单独设置支架来固定滤光片124,可以减小图像传感器组件12的厚度,有助于减小摄像模组1的厚度尺寸,减少摄像模组1占据的厚度空间,有利于电子设备100的轻薄化。另外,滤光片124应当设置在图像传感器122的入光侧,以使从镜头组件13射出的光线,先经过滤光片124的滤光作用后,再照射至图像传感器组件12进行光电信号转换。
图12为图10中的印制电路板、滤光片及图像传感器的爆炸图。参照图12所示,为了将滤光片124及图像传感器122均组装至印制电路板121上,并使光线能够穿过滤光片124照射至图像传感器122,在印制电路板121的板面上的中部区域开设有透光口1213,滤光片124及图像传感器122沿印制电路板121的厚度方向层叠设置,滤光片124位于印制电路板121面向镜头组件13的一侧,图像传感器122位于印制电路板121面向外壳11的底部的一侧,且滤光片124及图像传感器122覆盖在透光口1213,如此,从镜头组件13射出的光线首先照射至滤光片124,光线穿过滤光片124后,可继续穿过透光口1213照射至图像传感器122。
示例性的,继续参照图12所示,在印制电路板121上的透光口1213的内周壁设置有一圈环状的固定沿1215,固定沿1215例如可以位于印制电路板121厚度方向上的中间部位,滤光片124和图像传感器122分别与固定沿1215的两侧表面连接,例如,滤光片124的外缘可以粘接于固定沿1215的面向镜头组件13的一侧表面,而固定沿1215的面向外壳11的底部的一侧表面可以设置有焊点,图像传感器122通过焊点焊接于固定沿1215,通过焊点实现图像传感器122与印制电路板121之间的信号导通。
其中,第一驱动线圈1211设置在印制电路板121上,磁性件141与第一驱动线圈1211之间产生的磁力,驱动第一驱动线圈1211移动,第一驱动线圈1211带动印制电路板121偏转,如此,设置在印制电路板121上的图像传感器122随之偏转,将由于抖动导致的成像光斑b偏移,通过图像传感器122的偏转而补偿到抖动前的位置,保证成像质量。
作为一种实施方式,第一驱动线圈1211设置在印制电路板121上,是指第一驱动线圈1211可以连接在印制电路板121的板面上,由于柔性电路板123连接在印制电路板121面向外壳11的底部的一侧表面,因此,可以将第一驱动线圈1211设置在印制电路板121面向镜头组件13的一侧表面,示例性的,第一驱动线圈1211可以焊接或通过导电胶粘接在印制电路板121的表面。
以印制电路板121的形状为矩形为例,两组第一驱动组件121a的四个第一驱动线圈1211可以分别靠近印制电路板121的四个角部设置。以正方形形状的印制电路板121为例,四个第一驱动线圈1211可以分别设于印制电路板121的四个角部,这样,两组第一驱动组件121a的两两相对的第一驱动线圈1211之间的连线相互垂直。
结合图10和图12所示,为了减薄图像传感器组件12的整体厚度,作为另一种实施方式,第一驱动线圈1211可以封装于印制电路板121内,此时,第一驱动线圈1211设置在印制电路板121上,是指第一驱动线圈1211封装于印制电路板121内。其中,由于印制电路板121的中间区域为开设的透光口1213,因而,第一驱动线圈1211可以靠近印制电路板121的边缘部位设置。如此,第一驱动线圈1211位于印制电路板121的厚度范围内,第一驱动线圈1211不占据额外的厚度空间,可以减小图像传感器组件12的整体厚度,从而,减小摄像模组1的厚度及占用空间,有利于电子设备100的轻薄化。
示例性的,以印制电路板121的形状为矩形为例,各第一驱动线圈1211可以分别靠近印制电路板121的各角部设置,具体的,若印制电路板121的形状为正方形,四个第一驱动线圈1211可以分别设于印制电路板121的四个角部,不再赘述。
另外,参照图12所示,对于封装于印制电路板121内部的第一驱动线圈1211,可以在印制电路板121上布设电路走线的过程中,根据第一驱动线圈1211的结构布设走线结构形成第一驱动线圈1211。示例性的,各第一驱动线圈1211可以为封装于印制电路板121的四角的电路走线结构。
参照图12所示,为了提高图像传感器组件12的防抖精度,印制电路板121上还安装有探测器126,通过探测器126检测印制电路板121上对应探测器126所在部位的移动量,例如,通过探测器126检测印制电路板121相对于固定点在摄像模组1的光轴方向上的位移量,以提供图像传感器组件12的位置反馈,也能通过检测到的图像传感器组件12相对与镜头组件13的偏转角度,控制各第一驱动线圈1211内的电流,对图像传感器组件12进行姿势补偿,或者,对图像传感器组件12的对焦距离进行反馈。
结合图10和图12所示,探测器126可以对应于第一驱动线圈1211设置,以使探测器126与磁性件141相对设置,如此,可通过探测器126与磁性件141之间的磁场大小,检测探测器126与磁性件141之间的距离,从而,检测印制电路板121上探测器126所在部位(即第一驱动线圈1211所在部位)与磁性件141之间的距离,据此检测印制电路板121在防抖方向上的偏转角度,或者,印制电路板121沿摄像模组1的光轴方向移动的对焦距离。
具体的,对于印制电路板121上设置的两组第一驱动组件121a,可以对应其中一组第一驱动组件121a的两个第一驱动线圈1211分别设置探测器126,以通过对应该组第一驱动线圈1211设置的探测器126,检测印制电路板121在对应该组第一驱动组件121a的方位上的偏转角度。并且,对应另一组第一驱动组件121a的其中至少一个第一驱动线圈1211设置探测器126,通过该探测器126检测印制电路板121的相应部位的位置,配合其他探测器126检测的印制电路板121的偏转角度,可以精确检测印制电路板121的防抖偏转角度。
参照图12所示,在具体应用中,可以在印制电路板121上设置安装槽1212,安装槽1212对应开设在第一驱动线圈1211所在的部位,例如,安装槽1212开设在印制电路板121上对应于第一驱动线圈1211的环空区域内,探测器126安装于安装槽1212内。如此设置,便于对探测器126进行定位,且探测器126不占据额外的厚度空间。
示例性的,以两组两两相对的第一驱动线圈1211分别设置在印制电路板121的四个角部为例,可以在印制电路板121上对应各第一驱动线圈1211的中心环空区域的部位均开设安装槽1212,即,在印制电路板121上靠近其四角的部位分别开设安装槽1212,在其中至少三个安装槽1212内安装探测器126,或者,在四个安装槽1212内均安装探测器126。
在印制电路板121上布线形成第一驱动线圈1211之前,可以先在印制电路板121上开设安装槽1212,一方面,安装槽1212可以作为预先定位,以围绕安装槽1212布线形成第一驱动线圈1211,另一方面,可保证第一驱动线圈1211结构完整,避免在形成第一驱动线圈1211之后开设安装槽1212,若安装槽1212偏位可能会对第一驱动线圈1211造成损伤。
另外,探测器126例如可以为霍尔传感器,霍尔传感器与磁性件141相对设置,磁性件141在霍尔传感器周围产生磁场,当印制电路板121发生偏转时,霍尔传感器表面的磁场强度发生变化,通过该磁场强度变化,检测印制电路板121的偏转位移量。或者,探测器126可以为隧道磁阻(Tunnel Magneto Resistance,简称TMR)传感器,与霍尔传感器类似的,印制电路板121相对磁性件141移动时,利用TMR传感器感测到的磁场强度变化,检测印制电路板121的偏转位移量。
图13为本申请实施例提供的图像传感器组件的结构示意图;图14为图13的爆炸图。参照图13所示,本实施例中,可以通过将柔性电路板123的内环部1232焊接在印制电路板121上,实现柔性电路板123与印制电路板121的机械连接及电连接。在此基础上,印制电路板121上还安装有限位件125,限位件125位于印制电路板121面向外壳11底部的一侧表面,限位件125用于对柔性电路板123进行限位,保证柔性电路板123的组装精度,并可防止柔性电路板123发生塑性变形。
参照图14所示,具体的,限位件125包括框体1251,框体1251连接于印制电路板121面向外壳11底部的一侧表面,框体1251的形状尺寸与柔性电路板123的内环部1232形状尺寸相匹配,框体1251与内环部1232两者内外贴合设置,通过框体1251可以对内环部1232进行定位,以限定柔性电路板123在印制电路板121上的位置,保证柔性电路板123的组装精度,而柔性电路板123的组装精度影响印制电路板121的偏转位移,因而,可提高图像传感器组件12的偏转防抖性能。
其中,印制电路板121的面向外壳11底部的一侧表面设置有定位环台1216,定位环台1216用于定位限位件125在印制电路板121上的连接位置,定位环台1216的形状尺寸与限位件125的框体1251的形状尺寸相匹配,框体1251的内缘可卡在定位环台1216的外缘,以对框体1251进行定位。示例性的,定位环台1216可以围设在透光口1213的外周。
并且,限位件125的框体1251与柔性电路板123的内环部1232相贴合,限定了内环部1232在印制电路板121的板面方向上的位置,内环部1232可限制形变段1233在印制电路板121的板面方向上的位移,进而,可以限制柔性电路板123在其自身所在平面内的移动,在电子设备100发生跌落、撞击或振动等可靠性场景下,限制柔性电路板123中具有自由度的形变段1233和外环部1231的移动范围,保证柔性电路板123不会超出安全极限,以免形变段1233和外环段产生塑性变形而无法复原,避免柔性电路板123产生撕裂甚至断裂等可靠性问题。
作为一种实施方式,柔性电路板123的内环部1232可以套设在限位件125的框体1251的外侧,即,内环部1232的内周壁与框体1251的外周壁抵接。作为另一种实施方式,限位件125的框体1251可以套设在柔性电路板123的内环部1232的外侧,即,框体1251的内周壁与内环部1232的外周壁抵接;结合图13和图14所示,此时,框体1251上设置有避让槽1251a,避让槽1251a与形变段1233的端部的位置相对应,以便于形变段1233穿过避让槽1251a而与框体1251内侧的内环部1232连接。
通过将框体1251围设在内环部1232的外周,形变段1233穿过框体1251上的避让槽1251a与内环部1232连接,避让槽1251a对形变段1233具有限位作用,可以限制形变段1233的与内环部1232连接的部位在平面方向上的位移,进而,线至形变段1233的偏移,可以防止形变段1233与内环部1232之间的连接部位撕裂或断裂。
至于限位件125与印制电路板121的连接,为了便于装拆限位件125,参照图14所示,限位件125的框体1251上还设置有卡接部1252,印制电路板121上设置有卡口1214,卡接部1252卡入卡口1214内,将限位件125卡设在印制电路板121上。其中,由于限位件125的框体1251的形状尺寸与柔性电路板123的内环部1232的形状尺寸相匹配,而内环部1232位于印制电路板121的板面的覆盖区域内,限位件125的框体1251也位于印制电路板121的板面的覆盖区域内,根据框体1251与印制电路板121的边缘之间的距离,框体1251上设置的卡接部1252可以和印制电路板121的边缘卡接或与印制电路板121的中间区域卡接。
示例性的,结合图13和图14所示,对于限位件125的框体1251上沿周向设有多个卡接部1252的情况,部分卡接部1252可以和印制电路板121的边缘卡接,相应的,卡口1214可以为印制电路板121的边缘设置的缺口,卡接部1252卡入印制电路板121边缘的缺口内;部分卡接部1252可以和印制电路板121的中间区域卡接,相应的,卡口1214可以为印制电路板121的中间区域设置的卡孔,卡接部1252卡入印制电路板121中间区域的卡孔内。
本实施例中,图像传感器组件12通过角度偏转以实现摄像模组1的防抖功能,图像传感器组件12朝向外壳11底部偏转时,印制电路板121的边角部位会与外壳11的内底壁接触,在摄像模组1的长期使用过程中,印制电路板121的边角部位反复碰撞外壳11的内底壁,可能会对印制电路板121的边角部位造成损伤。对此,参照图14所示,在一种实施方式中,限位件125的卡接部1252上还可以具有限位面1252a,限位面1252a朝向外壳11的内底壁,且限位面1252a凸出框体1251的表面,即限位面1252a凸出于框体1251的面向外壳11底部的表面,图像传感器组件12与外壳11的内底壁接触时,限位件125的限位面1252a首先与外壳11的内底壁接触,避免印制电路板121的边角部位接触外壳11的内底壁,保护印制电路板121不受损伤。
在实际应用中,图像传感器组件12的平面尺寸通常与镜头组件13的出光侧的平面尺寸相匹配,即,在摄像模组1的与光轴垂直的平面方向上,图像传感器组件12的外缘与镜头组件13的出光侧的外缘平齐,通常是印制电路板121的外缘与镜头组件13的出光侧的外缘平齐,以保证图像传感器组件12与镜头组件13之间的装配精度,例如,使镜头组件13的光轴穿过图像传感器122的中心。本实施例中,由于柔性电路板123的外环部1231位于印制电路板121的外侧,因而,柔性电路板123的外环部1231位于镜头组件13的周侧的外侧。
图15为本申请实施例提供的另一种摄像模组的爆炸图。参照图15所示,以镜头组件13为定焦镜头13b为例,镜头组件13可以包括镜筒13c及封装于镜筒13c内的透镜13d,示例性的,镜筒13c内可以设置有多个透镜13d,多个透镜13d可以沿镜筒13c的轴向层叠设置,各透镜13d的中心均可以穿过镜头组件13的光轴。
其中,镜筒13c伸入摄像模组1的外壳11内,且镜筒13c的靠近图像传感器组件12的出光侧的横截面形状可以为矩形形状,镜筒13c的靠近图像传感器组件12的部分的形状尺寸与内框16的形状尺寸相匹配,镜筒13c的外侧壁可以粘接在内框16的内侧壁上。另外,磁性组件14可以与镜头组件13固定连接,例如,各磁性件141安装于镜筒13c面向外壳11的内底壁的一端,以使各磁性件141分别与图像传感器组件12中的各第一驱动线圈1211一一对应。
实施例二
本实施例主要针对于摄像模组1搭载自动对焦镜头13b的结构形式,在实施例一通过磁性组件14带动图像传感器组件12偏转角度,以实现摄像模组1的防抖功能的基础上,本实施例中,设置在驱动装置13a的壳体131内的磁性组件14还可以驱动镜头13b移动,不仅能够实现镜头13b沿其自身的光轴方向移动,并且,还能够实现镜头13b绕其光轴角度偏转移动,进而,可以通过镜头13b自身的角度偏转,实现镜头13b的防抖功能。
图16为本申请实施例提供的镜头组件的爆炸图。图17为图16中的驱动装置的爆炸图。图18为本申请实施例提供的摄像模组的剖视图。参照图16所示,驱动装置13a的壳体131内设置有第二驱动组件132,磁性组件14与第二驱动组件132之间产生作用力,驱动第二驱动组件132移动,第二驱动组件132带动镜头13b移动。
结合图17和图18所示,第二驱动组件132包括支承座1321和第二驱动线圈1322,支承座1321套设在镜头13b的外侧壁上,第二驱动线圈1322连接在支承座1321的外侧壁上,例如,第二驱动线圈1322焊接或粘接在支承座1321的外侧壁上。其中,支承座1321的外侧壁上沿周向间隔设置有多个第二驱动线圈1322,各第二驱动线圈1322与驱动装置13a的壳体131的内侧壁上固定的各磁性件141一一对应。
各第二驱动线圈1322与图像传感器组件12电连接,外电路(例如主板)通过图像传感器组件12向各第二驱动线圈1322中输送电流。与图像传感器组件12中的第一驱动线圈1211类似的,第二驱动线圈1322通电后产生磁场,磁性件141与第二驱动线圈1322相对设置,磁性件141与第二驱动线圈1322之间产生磁力,该磁力驱动磁性件141与第二驱动线圈1322之间产生相对运动。其中,由于磁性件141固定在驱动装置13a的壳体131内,磁性件141与第二驱动线圈1322之间的磁力驱动第二驱动线圈1322移动,第二驱动线圈1322通过支承座1321带动镜头13b移动。
结合图17和图18所示,以磁性件141面向印制电路板121的一侧表面为其底面,磁性件141面向支承座1321的一侧为其主侧面为例,本实施例中,设置在印制电路板121上的第一驱动线圈1211与磁性件141的底面对应,设置在支承座1321的外侧壁上的第二驱动线圈1322与磁性件141的主侧面对应。
图19为本申请实施例提供的驱动装置的仰视图。参照图19所示,磁性件141可以连接在驱动装置13a壳体131的内侧壁上,以磁性组件14包括两两相对设置的四个磁性件141为例,支承座1321的外侧壁上可以间隔设置有四个第二驱动线圈1322,各第二驱动线圈1322分别与各磁性件141相对设置。若两组磁性组件14的相对设置的磁性件141之间的连线相互垂直,则两组两两相对设置的第二驱动线圈1322之间的连线相互垂直,示例性的,两组第二驱动线圈1322的两个连线的交叉点位于镜头13b的光轴上。
在实际应用中,各第二驱动线圈1322可以分别与外电路(例如主板)电连接,可独立控制通入各第二驱动线圈1322中的电流。可以根据电子设备100的抖动位移量,分别向各第二驱动线圈1322中通入大小不同、方向相同或相反的电流,不同的第二驱动线圈1322与相应的磁性件141之间产生的磁力的大小可以不同、方向可以相同或相反,以通过各第二驱动线圈1322驱动支承座1321绕其自身轴线偏转角度,改变支承座1321的轴线与驱动装置13a的壳体131的轴线之间的夹角,进而,改变镜头13b的光轴与壳体131的轴线之间的夹角,达到通过镜头13b产生角度偏转来实现镜头13b防抖功能的目的。
示例性的,可以控制向各第一驱动线圈1211中通入电流或向各第二驱动线圈1322中通入电流的方式,使磁性件141驱动图像传感器组件12或镜头13b产生角度偏转,以实现摄像模组1的防抖功能。或者,控制同时向各第一驱动线圈1211和各第二驱动线圈1322中通入电流,使磁性件141同时驱动图像传感器组件12和镜头13b产生角度偏转,通过图像传感器组件12和镜头13b共同进行角度防抖。
在摄像模组1组装完成后,通过向第二驱动线圈1322中通入电流,磁性件141与第二驱动线圈1322之间的磁力驱动镜头13b产生角度偏转,可以补偿镜头13b方位与理想方位之间的偏差,保证镜头13b的组装精度。并且,可以补偿镜头13b与图像传感器组件12之间的方位偏差,提升镜头13b的光轴与图像传感器122的感光面之间的垂直度,提升摄像模组1的成像效果。
图20为本申请实施例提供的镜头和图像传感器均产生角度偏转补偿抖动的场景示意图。参照图20所示,通过向第一驱动线圈1211和第二驱动线圈1322中均通入电流,磁性件141驱动图像传感器组件12和镜头13b均产生角度偏转,在图像传感器组件12偏转的基础上,补偿镜头13b的像面与图像传感器122的像面之间的偏差,达到理想防抖效果。
另外,与各第一驱动线圈1211带动图像传感器组件12沿垂直于其轴线的方向移动同样的,通过控制向各第二驱动线圈1322中通入大小和方向相同的电流,可以驱动镜头13b沿其自身的光轴方向移动,从而实现镜头13b的自动对焦功能。其中,由于图像传感器组件12和镜头13b均可沿摄像模组1的光轴方向移动,两者沿光轴方向的移动行程叠加,可增大摄像模组1的自动对焦行程。
图21为本申请实施例提供的第二驱动组件和磁性组件的爆炸图。结合图18和图21所示,第二驱动组件132还包括第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324,第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324之间电连接且与图像传感器组件12电连接,且第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324与各第二驱动线圈1322电连接,以通过第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324向各第二驱动线圈1322内输送电流。
其中,第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324分别连接在支承座1321的两侧,例如,第一弹性导电件1323焊接在支承座1321面向图像传感器组件12的一侧端面,第二弹性导电件1324焊接在支承座1321面向驱动装置13a的壳体131的顶壁1311的一侧端面。通过将第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324分别设置在支承座1321的两侧,第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324除了起到向各第二驱动线圈1322中传输电流的作用,还可以平衡支承座1321受到的磁力作用,保证镜头13b的位置精度及帮助镜头13b复位。
以支承座1321带动镜头13b朝向驱动装置13a壳体131的顶壁1311移动(角度偏转或平移)为例,第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324产生朝向壳体131顶壁1311方向的形变,当作用在支承座1321上的磁力消除后,第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324由于形变而产生的弹性力,可驱动支承座1321移动至初始位置,支承座1321带动镜头13b复位。其中,该初始位置为第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324处于自然状态时支承座1321的位置,示例性的,此时,镜头13b的光轴与驱动装置13a的壳体131的轴线平行(重合)。
同样的,若支承座1321带动镜头13b朝向图像传感器组件12移动(角度偏转或平移),第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324产生朝向摄像模组1外壳11的底壁112方向的形变,当作用在支承座1321上的磁力消除后,第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324由于形变而产生的弹性力,驱动支承座1321移动带动镜头13b复位。
需要说明的是,第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324中的一者可以同时与各第二驱动线圈1322电连接,而另一者则分别与各第二驱动线圈1322电连接,以便于独立控制向各第二驱动线圈1322中输送电流,以向不同第二驱动线圈1322中通入大小和/或方向不同的电流,实现镜头13b的角度偏转防抖功能。另外,第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324分别与各第二驱动线圈1322的不同部位电连接,以在各第二驱动线圈1322中形成电流回路。
为了实现单独控制各第二驱动线圈1322中的电流,参照图21所示,作为一种实施方式,第一弹性导电件1323可以包括多个弹性导电部1323a,各弹性导电部1323a均连接于支承座1321面向图像传感器组件12的一侧端面,且各弹性导电部1323a沿支承座1321的端面的周向间隔设置,各弹性导电部1323a分别与各第二驱动线圈1322电连接。第二弹性导电件1324包括环状主体部1324a,环状主体部1324a连接于支承座1321面向驱动装置13a壳体131的顶壁1311的一侧端面,环状主体部1324a同时与各第二驱动线圈1322电连接。
其中,弹性导电部1323a的数量与第二驱动线圈1322的数量一致,以第二驱动线圈1322的数量为四个为例,弹性导电部1323a的数量也可以为四个。
作为另一种实施方式,第一弹性导电件1323可以为环状的主体结构,第一弹性导向件同时与各第二驱动线圈1322电连接,而第二弹性导电件1324可以包括多个弹性导电部1323a,各弹性导电部1323a分别与第二驱动线圈1322电连接。本实施例对此不作具体限制,以下均以第一弹性导电件1323包括多个弹性导电部1323a,第二弹性导电件1324包括环状主体部1324a为例,进行说明,不再赘述。
参照图21所示,驱动装置13a的壳体131内还设置有支撑组件,结合图18所示,支撑组件与图像传感器组件12电连接,第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324均与支撑组件电连接,通过与外电路电连接的图像传感器组件12将电流传输至支撑组件,支撑组件将电流传输至第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324,以此在各第二驱动线圈1322中形成电流回路。
在实际应用中,若镜头13b的偏转角度或位移量过大,使第一弹性导电件1323和/或第二弹性导电件1324的变形量过大,导致第一弹性导电件1323和/或第二弹性导电件1324产生塑性变形,无法恢复原有形状,由此导致无法精准控制镜头13b的行程量。对此,支撑组件还可以对镜头13b的移动行程(角度偏转或平移)进行限制,进而,限定第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324的形变范围,保证第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324可回弹复位,保证镜头13b的行程量的精准度。
其中,继续参照图21所示,支撑组件可以包括底部支撑件1325和顶部支撑件1326,底部支撑件1325位于支承座1321面向图像传感器组件12的一侧,顶部支撑件1326位于支承座1321面向驱动装置13a壳体131的顶壁1311的一侧。结合图18所示,支承座1321可在底部支撑件1325和顶部支撑件1326之间围成的空间内移动,支承座1321朝向图像传感器组件12移动时,支承座1321的移动极限位置为其与底部支撑件1325抵接;同样的支承座1321朝向壳体131顶壁1311移动时,支承座1321的移动极限位置为其与顶部支撑件1326抵接。
图22为本申请实施例提供的第二驱动组件的一种视角的结构图;图23为本申请实施例提供的第二驱动组件的另一种视角的结构图;图24为本申请实施例提供的去除顶部支撑件的第二驱动组件的结构示意图。
参照图22所示,至于支撑组件与图像传感器组件12的电连接,作为一种实施方式,底部支撑件1325和顶部支撑件1326之间电连接,例如,底部支撑件1325和顶部支撑件1326两者接触导通,底部支撑件1325和顶部支撑件1326两者中的一者与图像传感器组件12电连接。相较于顶部支撑件1326,底部支撑件1325靠近图像传感器组件12设置,因此,底部支撑件1325可以与图像传感器组件12电连接。示例性的,可以在底部支撑件1325上连接导电端子1325b,导电端子1325b向图像传感器组件12伸出,导电端子1325b与图像传感器组件12连接,例如,导电端子1325b与印制电路板121接触导通。
继续参照图22所示,为了实现底部支撑件1325和顶部支撑件1326的接触导通,本实施例中,底部支撑件1325和顶部支撑件1326内部均可以设置有金属嵌件,即,底部支撑件1325和顶部支撑件1326中均内嵌有金属材料,并且,底部支撑件1325的边缘伸出有第一导电部1325a,顶部支撑件1326的边缘伸出有第二导电部1326a,第一导电部1325a和第二导电部1326a接触导通,并通过底部支撑件1325和顶部支撑件1326中内嵌的金属导通支撑组件。
应理解,底部支撑件1325和顶部支撑件1326中的金属嵌件,不仅可起到导通两者的作用,并且,还可增强底部支撑件1325和顶部支撑件1326的结构强度,进而,增大驱动组件的强度,提升驱动装置13a的可靠性。
另外,连接在支承座1321的底端面(支承座1321面向图像传感器组件12的一侧端面)的第一弹性导电件1323对应与底部支撑件1325电连接,连接在支承座1321的顶端面(支承座1321面向驱动装置13a壳体131的顶壁1311的一侧端面)的第二弹性导电件1324对应与顶部支撑件1326电连接。
具体的,参照图21所示,第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324均设置有弹性支脚c,第一弹性导电件1323的各弹性导电部1323a上均伸出有弹性支脚c,各弹性导电部1323a分别通过各自的弹性支脚c与底部支撑件1325连接,第二弹性导电件1324的环状主体部1324a上伸出有弹性支脚c,第二弹性导电件1324通过弹性支脚c与顶部支撑件1326连接。
参照图22所示,第一弹性导电件1323通过弹性支脚c实现与底部支撑件1325的电连接,参照图23所示,第二弹性导电件1324通过弹性支脚c实现与顶部支撑件1326的电连接。并且,第二驱动线圈1322通电后,支承座1321受磁力在底部支撑件1325与顶部支撑件1326之间的空间内移动时,第一弹性导电件1323和第二弹性导电件1324的弹性支脚c可随支承座1321的移动而产生形变,磁力消失后,弹性支脚c形变产生的弹性力,可带动支承座1321回复初始位置。
继续参照图21,对于第一弹性导电件1323,各弹性导电部1323a均至少连接有一个弹性支脚c,示例性的,各弹性导电部1323a均连接一个弹性支脚c,由于各弹性导电部1323a沿支承座1321的周向间隔设置,因而,各弹性导电部1323a上伸出的弹性支脚c沿第一弹性导电件1323的周向间隔设置,支承座1321移动时,第一弹性导电件1323的各弹性支脚c对支承座1321的作用力,可保证支承座1321的平稳性,各弹性支脚c的弹性力可带动支承座1321复位。对于第二弹性导电件1324,其环状主体部1324a上可以沿周向间隔设置多个弹性支脚c,以在支承座1321移动时,各弹性支脚c的弹性力使支承座1321平稳移动,并能够带动支承座1321顺利复位。
参照图24所示,为了实现第二驱动线圈1322与第一弹性件及第二弹性件的电连接,以其中一个第二驱动线圈1322为例,支承座1321上与该第二驱动线圈1322对应的部位可以设置有凸柱1321a,例如,支承座1321的侧壁上靠近其底端面的部位设有凸柱1321a,该凸柱1321a靠近该第二驱动线圈1322设置,第二驱动线圈1322的某一部位与该凸柱1321a之间绕设有导电线(图中未示出),且导电线与位于支承座1321底端面的第一弹性导电件1323的相应弹性导电部1323a焊接连接,以实现第二驱动线圈1322与第一弹性导电件1323的电连接。
类似的,可以通过在支承座1321的顶端面上设置凸柱1321a,凸柱1321a靠近该第二驱动线圈1322设置,第二驱动线圈1322的另一部位与该凸柱1321a之间绕设有导电线(图中未示出),且导电线与位于支承座1321顶端面的第二弹性导电件1324的环状主体部1324a焊接连接,以实现第二驱动线圈1322与第二弹性导电件1324的电连接。
可通过在支承座1321上对应各第二驱动线圈1322设置凸柱1321a,通过各第二驱动线圈1322与凸柱1321a之间绕设导电线的方式,实现各第二驱动线圈1322与第一弹性导电件1323及第二弹性导电件1324的电连接,此处不再赘述。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
Claims (28)
1.一种摄像模组,其特征在于,包括:外壳、图像传感器组件、镜头组件和至少两组磁性组件,所述图像传感器组件和所述镜头组件安装于所述外壳内,所述图像传感器组件位于所述镜头组件的出光侧并靠近所述外壳的底部;
所述磁性组件设置在所述外壳内,每组所述磁性组件均包括沿所述外壳的周向相对设置的两个磁性件,各组所述磁性组件中,两两相对设置的所述磁性件之间的连线相互交错;所述图像传感器组件中设置有至少两组第一驱动组件,每组所述第一驱动组件均包括相对设置的两个第一驱动线圈,所述第一驱动线圈与所述磁性件一一对应设置;
其中,所述磁性组件通过所述第一驱动线圈驱动所述图像传感器组件移动,以改变所述图像传感器组件相对于所述外壳的轴线的偏转角度,或者,使所述图像传感器组件沿所述镜头组件的光轴方向移动;
通过向每组所述第一驱动组件中的两个相对设置的所述第一驱动线圈中通入大小不同、方向相同或相反的电流,以改变所述图像传感器组件相对于所述外壳的轴线的偏转角度;
通过向各所述第一驱动线圈中通入方向相同、大小相等的电流,以实现所述图像传感器组件沿所述镜头组件的光轴方向移动;
所述图像传感器组件包括印制电路板、图像传感器和柔性电路板;
所述图像传感器设置在所述印制电路板上,所述柔性电路板连接于所述印制电路板的面向所述外壳的底部的一侧表面;其中,所述第一驱动线圈设置在所述印制电路板上;
所述柔性电路板包括外环部、内环部和至少两个形变段,所述内环部位于所述外环部围设的区域内,所述形变段连接在所述内环部和所述外环部之间,至少两个所述形变段相对设置;
其中,所述外环部位于所述印制电路板的边缘的外侧,且所述外环部固定于所述外壳内,所述内环部位于所述印制电路板的板面覆盖的区域内,并与所述印制电路板连接。
2.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,所述磁性组件的数量为两组,所述第一驱动组件的数量为两组。
3.根据权利要求2所述的摄像模组,其特征在于,两组所述磁性组件中,相对设置的所述磁性件之间的连线相互垂直;两组所述第一驱动组件中,相对设置的所述第一驱动线圈之间的连线相互垂直。
4.根据权利要求3所述的摄像模组,其特征在于,所述第一驱动线圈封装于所述印制电路板内,且所述第一驱动线圈靠近所述印制电路板的边缘部位设置。
5.根据权利要求4所述的摄像模组,其特征在于,所述印制电路板上安装有多个探测器,所述探测器用于检测印制电路板上对应所述探测器所在部位的移动量;
其中,多个所述探测器至少包括分别对应两个相对设置的第一驱动线圈设置的探测器,及对应其余第一驱动线圈中的至少一个设置的探测器。
6.根据权利要求5所述的摄像模组,其特征在于,所述印制电路板上设置有安装槽,所述安装槽位于所述第一驱动线圈的中心环空区域内,所述探测器安装于所述安装槽内。
7.根据权利要求3-6任一项所述的摄像模组,其特征在于,所述图像传感器组件还包括滤光片,所述印制电路板的中部区域开设有透光口,所述滤光片和所述图像传感器层叠设置并覆盖所述透光口;
其中,所述滤光片位于所述印制电路板面向所述镜头组件的一侧,所述图像传感器位于所述印制电路板面向所述外壳的底部的一侧。
8.根据权利要求7所述的摄像模组,其特征在于,所述形变段具有弯折部。
9.根据权利要求8所述的摄像模组,其特征在于,所述形变段的两端分别连接于所述外环部及所述内环部的不同侧。
10.根据权利要求8-9任一项所述的摄像模组,其特征在于,所述图像传感器组件还包括限位件,所述限位件包括框体,所述框体连接于所述印制电路板面向所述外壳的底部的一侧表面,所述框体与所述内环部内外贴合。
11.根据权利要求10所述的摄像模组,其特征在于,所述框体的内周壁与所述内环部的外周壁抵接,且所述框体上设置有避让槽,所述形变段穿过所述避让槽。
12.根据权利要求10所述的摄像模组,其特征在于,所述限位件还包括卡接部,所述卡接部连接于所述框体,所述印制电路板上设置有卡口,所述卡接部卡入所述卡口内。
13.根据权利要求12所述的摄像模组,其特征在于,所述卡接部上具有限位面,所述限位面朝向所述外壳的底部,且所述限位面凸出于所述框体的表面。
14.根据权利要求8-9、11-13任一项所述的摄像模组,其特征在于,所述外壳内设置有限位框,所述限位框位于所述外壳的底部与所述图像传感器组件之间,所述外环部与所述限位框面向所述图像传感器组件的一侧表面连接。
15.根据权利要求14所述的摄像模组,其特征在于,所述磁性组件位于所述图像传感器组件面向所述镜头组件的一侧,所述限位框连接在所述外壳的内底壁上。
16.根据权利要求8-9、11-13、15任一项所述的摄像模组,其特征在于,所述外环部位于所述镜头组件的周向上的外侧,所述镜头组件的外侧壁与所述外壳的内侧壁之间具有环空区域;
所述环空区域内设置有内框,所述内框的外侧壁与所述外壳的内侧壁贴合,所述内框的内侧壁与所述镜头组件的外侧壁贴合。
17.根据权利要求16所述的摄像模组,其特征在于,所述内框面向所述外壳的底部的端面与所述外环部抵接。
18.根据权利要求1-6、8-9、11-13、15、17任一项所述的摄像模组,其特征在于,所述镜头组件包括驱动装置和镜头,所述驱动装置包括壳体和第二驱动组件;
所述壳体包括顶壁和围设在顶壁周侧的侧壁,所述壳体的侧壁伸入所述外壳内,所述壳体的顶壁与所述外壳的内底壁相对,所述壳体的顶壁设有安装孔,所述镜头通过所述安装孔部分容纳在所述壳体内;所述第二驱动组件设置于所述壳体内,所述第二驱动组件用于驱动所述镜头移动。
19.根据权利要求18所述的摄像模组,其特征在于,所述第二驱动组件包括支承座和多个第二驱动线圈,所述支承座套设于所述镜头的外侧壁,所述第二驱动线圈连接在所述支承座的外侧壁上,所述磁性组件围设在所述支承座的外周,且所述第二驱动线圈与所述磁性件一一对应设置;
其中,所述磁性件通过所述第二驱动线圈驱动所述镜头移动,以改变所述镜头的光轴与所述壳体的轴线之间的夹角,或者,使所述镜头沿其光轴方向移动。
20.根据权利要求19所述的摄像模组,其特征在于,所述第二驱动组件还包括第一弹性导电件和第二弹性导电件,所述第一弹性导电件连接于所述支承座面向所述图像传感器组件的一侧端面,所述第二弹性导电件连接于所述支承座面向所述壳体的顶壁的一侧端面;
所述第一弹性导电件和所述第二弹性导电件之间电连接,并与所述图像传感器组件电连接;且,所述第一弹性导电件和所述第二弹性导电件中的一者同时与各所述第二驱动线圈电连接,另一者分别与各所述第二驱动线圈电连接。
21.根据权利要求20所述的摄像模组,其特征在于,所述第一弹性导电件和所述第二弹性导电件中的一者包括环状主体部,所述环状主体部连接于所述支承座的一侧端面,所述环状主体部同时与各所述第二驱动线圈电连接;
所述第一弹性导电件和所述第二弹性导电件中的另一者包括多个弹性导电部,多个所述弹性导电部均连接于所述支承座的另一侧端面,且多个所述弹性导电部沿所述支承座的周向间隔设置,各所述弹性导电部分别与各所述第二驱动线圈电连接。
22.根据权利要求21所述的摄像模组,其特征在于,所述驱动装置还包括支撑组件,所述支撑组件与所述图像传感器组件电连接,所述第一弹性导电件和所述第二弹性导电件均与所述支撑组件电连接。
23.根据权利要求22所述的摄像模组,其特征在于,所述支撑组件包括底部支撑件和顶部支撑件,所述底部支撑件位于所述支承座面向所述图像传感器组件的一侧,所述顶部支撑件位于所述支承座面向所述壳体的顶壁的一侧;
所述底部支撑件和所述顶部支撑件电连接,所述第一弹性导电件与所述底部支撑件电连接,所述第二弹性导电件与所述顶部支撑件电连接。
24.根据权利要求23所述的摄像模组,其特征在于,所述环状主体部和各所述弹性导电部上均伸出有弹性支脚,所述第一弹性导电件的弹性支脚与所述底部支撑件连接,所述第二弹性导电件的弹性支脚与所述顶部支撑件连接。
25.根据权利要求24所述的摄像模组,其特征在于,沿所述环状主体部的周向间隔设置有多个所述弹性支脚,各所述弹性导电部均连接有至少一个所述弹性支脚。
26.根据权利要求23-25任一项所述的摄像模组,其特征在于,所述底部支撑件的边缘伸出有第一导电部,所述顶部支撑件的边缘伸出有第二导电部,所述第一导电部和所述第二导电部接触导通;
并且,所述底部支撑件上连接有导电端子,所述导电端子与所述图像传感器组件电连接。
27.根据权利要求1-6、8-9、11-13、15、17任一项所述的摄像模组,其特征在于,所述镜头组件包括镜筒和多个透镜,所述透镜固定于所述镜筒内,且多个所述透镜沿所述镜筒的轴向层叠设置;
其中,所述镜筒伸入所述外壳内,所述磁性组件连接于所述镜筒面向所述外壳的底部的一端。
28.一种电子设备,其特征在于,包括至少一个权利要求1-27任一项所述的摄像模组。
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