CN115390341A - 潜望式摄像模组 - Google Patents

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CN115390341A CN202110496375.1A CN202110496375A CN115390341A CN 115390341 A CN115390341 A CN 115390341A CN 202110496375 A CN202110496375 A CN 202110496375A CN 115390341 A CN115390341 A CN 115390341A
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叶林敏
阙嘉耀
方银丽
黄桢
袁栋立
冯心如
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Abstract

本发明提供一潜望式摄像模组,其中所述潜望式摄像模组包括一摄像模组主体、一反射棱镜以及一棱镜驱动装置,其中所述摄像模组主体具有一光轴,所述反射棱镜沿所述摄像模组主体的所述光轴方向被设置于所述摄像模组主体的入光侧,以供所述反射棱镜反射外界光线至所述摄像模组主体,其中所述反射棱镜被可传动地连接于所述棱镜驱动装置,并由所述棱镜驱动装置驱动所述反射棱镜运动,以改变所述反射棱镜出射光的方向,补偿所述摄像模组主体的光学抖动。

Description

潜望式摄像模组
技术领域
本发明涉及摄像模组领域,尤其涉及一潜望式摄像模组
背景技术
近些年来,如智能手机等具有摄像功能的终端设备都需要具备光学防抖(OIS)功能,为了避免由于人为因素所形成的摄像设备抖动从而影响图像的清晰程度,故采用防抖技术可以使得图像稳定化。
现有防抖方案中,采用的方式为设有反射镜及支撑反射镜的基座,运用不同的枢轴支撑反射镜,并利用磁铁、线圈、霍尔传感器以及弹片/悬丝/滚珠等元件控制反射镜,避免其在使用过程出现的抖动。但此种方案结构复杂,零件数量较多,生产维修困难。线圈与磁铁也普遍尺寸较大,不适用于便携终端逐渐小型化的趋势。同时,由于当前棱镜或反射镜产品体积逐渐变大、重量逐渐增大趋势,现有传统防抖驱动机构推力不足,难以符合未来发展趋势。
发明内容
本发明的一个主要优势在于提供一潜望式摄像模组,其中所述潜望式摄像模组包括至少一压电驱动装置和一反射棱镜,通过所述压电驱动装置驱动所述反射棱镜运动,有利于提高所述反射棱镜运动所需的作用力。
本发明的另一个优势在于提供一潜望式摄像模组,其中所述潜望式摄像模组的反射棱镜座内的驱动轴与压电驱动装置的驱动轴设置于同一侧,均与透镜组光轴所平行且位于同一平面,有利于减小了潜望式摄像模组的整体体积,实现模组结构封装紧凑,使得模组结构更加趋于小型化。
本发明的另一个优势在于提供一潜望式摄像模组,其中所述潜望式摄像模组在连续变焦模组结构中的电路设置优化,使得走线空间更窄,集成度更高。
本发明的另一个优势在于提供一潜望式摄像模组,其中所述潜望式摄像模组利用压电结构与反射棱镜相结合,利用压电马达的大驱动力以及小尺寸来驱动反射棱镜进行更高精度的防抖功能。
本发明的另一个优势在于提供一潜望式摄像模组,其中所述潜望式摄像模组采的压电马达的驱动力大和尺寸小,压电马达能够代替现有防抖方案中的线圈、磁铁等大尺寸结构,且传统防抖驱动机构常会出现推力不足的情况,使用压电马达能够更好地解决这一问题,有利于提高使得模组的稳定性。
本发明的另一个优势在于提供一潜望式摄像模组,其中所述潜望式摄像模组的电路走线设于壳体底部的内部或者贴附于壳体内部的第二长边侧面的表面上,有效地改善摄像模组的内部空间问题,更好地为驱动元件提供了空间,能够使得模组结构更加小型化,实现模组结构封装紧凑。
本发明的另一个优势在于提供一潜望式摄像模组,其中所述潜望式摄像模组利用压电元件直接地驱动透镜组,进一步减小了元件所需尺寸,实现横向尺寸减小,从而减小了模组的整体体积和尺寸,结构趋于小型化。
本发明的另一个优势在于提供一潜望式摄像模组,其中所述潜望式摄像模组通过在连续变焦模组结构中的电路设置优化,进一步简化组装结构,利于组装,组装结构工序更少,节约成本。
本发明的另一个优势在于提供一潜望式摄像模组,其中所述潜望式摄像模组的驱动装置直接驱动对焦/聚焦透镜组,减小驱动件元件所需尺寸。
本发明的另一个优势在于提供一潜望式摄像模组,其中所述潜望式摄像模组的主动元件配置邻近于驱动对焦/聚焦透镜组,减小模组尺寸或实现紧凑化封装。
本发明的另一个优势在于提供一潜望式摄像模组,进一步地简化了所述潜望式摄像模组的组装结构,利于组装,组装结构工序更少,有利于提高生产加工效率。
依本发明的一个方面,能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的一潜望式摄像模组,包括:
一摄像模组主体;
一反射棱镜,其中所述摄像模组主体具有一光轴,所述反射棱镜沿所述摄像模组主体的所述光轴方向被设置于所述摄像模组主体的入光侧,以供所述反射棱镜反射外界光线至所述摄像模组主体;
一棱镜驱动装置,其中所述反射棱镜被可传动地连接于所述棱镜驱动装置,其中所述棱镜驱动装置包括一棱镜驱动轴和一压电驱动器,其中所述压电驱动器和所述棱镜驱动轴相固定地连接,且所述棱镜驱动轴平行于所述摄像模组主体的所述光轴方向,其中所述棱镜驱动轴在所述压电驱动器的驱动作用下沿所述光轴方向直线运动,以改变所述反射棱镜出射光的方向,补偿所述摄像模组主体的光学抖动;以及
至少一透镜驱动装置,其中所述透镜驱动器与所述透镜组相传动地连接,由所述透镜驱动器驱动所述透镜组沿特定方向移动,其中所述透镜驱动装置包括一压电驱动轴和一振动部件,其中所述压电驱动轴与所述摄像模组主体的光轴平行,且所述压电驱动轴的一端被固定,其中所述棱镜驱动装置的所述棱镜驱动轴与所述透镜驱动装置的所述压电驱动轴位于所述壳体内部基准轴X轴正方向的同一侧,均与所述透镜组的光轴相互平行。
根据本发明的一个实施例,进一步包括一棱镜座,其中所述反射棱镜被设置于所述棱镜座,所述棱镜座与所述棱镜驱动装置相传动地连接,由所述棱镜驱动装置驱动所述棱镜座,再由所述棱镜座带动所述反射棱镜同步移动。
根据本发明的一个实施例,所述反射棱镜进一步具有一斜面,所述棱镜座具有一支撑面,其中所述反射棱镜的所述斜面被支撑在所述棱镜座的所述支撑面,并且所述反射棱镜的所述斜面与所述棱镜座的所述支撑面相贴合。
根据本发明的一个实施例,进一步包括一传动装置,其中所述传动装置被可传动地连接于所述棱镜驱动装置和所述棱镜座,其中所述传动装置可被所述棱镜驱动装置驱动,并由所述传动装置以旋转的方式驱动所述棱镜座。
根据本发明的一个实施例,所述棱镜驱动轴与所述传动装置相垂直连接,所述棱镜驱动轴与所述传动装置呈垂直状态,并且所述传动装置转换所述棱镜驱动轴的直线运动为绕基准轴X轴方向的旋转运动,以改变所述反射棱镜的出射光方向。
根据本发明的一个实施例,所述传动装置进一步包括一轴座和被设置于所述轴座的一传动轴,其中所述轴座被设置于所述棱镜座,所述轴座位于所述棱镜座的所述支撑面和所述反射棱镜的对应面。
根据本发明的一个实施例,所述传动装置的所述传动轴作为导向机构受所述棱镜驱动轴驱动,而转换成驱动所述棱镜座转动作用的驱动作用力,以驱动所述棱镜座绕着垂直于基准轴X轴方向进行旋转运动。
根据本发明的一个实施例,所述压电驱动器包括一压电元件,所述压电元件呈层叠结构,且所述压电元件包括多个压电伸缩体以及多个内部电极,所述内部电极交替叠加多个压电伸缩体而成的多个电极,并且多个压电伸缩体和多个内部电极互相层叠。
根据本发明的一个实施例,所述棱镜驱动装置包括一压电马达和一曲柄滑块机构,其中所述压电马达与所述曲柄滑块机构相传动地连接,其中所述曲柄滑块机构被可传动地连接于所述棱镜座,由所述压电马达通过所述曲柄滑块机构驱动所述棱镜座和所述反射棱镜运动。
根据本发明的一个实施例,所述曲柄滑块机构进一步包括一曲柄、一滑块以及一连接轴,其中所述滑块与所述压电马达相传动地连接,由所述压电马达驱动所述滑块沿光轴方向直线地运动。
根据本发明的一个实施例,所述连接轴与基准轴X轴平行,所述曲柄与所述透镜组的光轴和基准轴Y轴所在的平面平行。
根据本发明的一个实施例,所述棱镜驱动装置进一步包括一导向元件,其中所述导向元件一端与所述滑块相连接,另一端与所述棱镜座相连接,当所述压电马达施加驱动力时,会带动所述滑块进行直线运动,所述曲柄和连接轴也会随之运动,所述连接轴可以使得所述滑块和所述曲柄之间保持相对运动。
根据本发明的一个实施例,所述摄像模组主体包括一透镜组、沿光轴方向设置的图像传感器、以及固定所述透镜组和所述图像传感器的一壳体。
根据本发明的一个实施例,所述摄像模组的电路走线被设置于所述壳体的底部内侧;或者所述摄像模组的电路被贴附于壳体内部的一侧面。
根据本发明的一个实施例,所述摄像模组主体进一步包括至少一透镜驱动装置,其中所述透镜驱动器与所述透镜组相传动地连接,由所述透镜驱动器驱动所述透镜组沿特定方向移动,以调整整个系统的焦距。
根据本发明的一个实施例,所述透镜组进一步包括一第一透镜组、一第二透镜组以及一第三透镜组,其中所述反射棱镜位于所述透镜组的所述第一透镜组物侧一端,其中所述反射棱镜反射的光线经所述第一透镜组到所述第二透镜组,第二透镜组位于所述第一透镜组出光侧,所述第三透镜组位于所述第二透镜组出光侧。
根据本发明的一个实施例,述透镜驱动装置进一步包括一第一透镜驱动单元和一第二透镜驱动单元,其中所述第一透镜驱动单元与所述第二透镜组件相传动地连接,由所述第一透镜驱动单元驱动所述第二透镜组件沿光轴方向做水平横向移动,以调整整个系统的焦距;所述第二透镜驱动单元与所述第三透镜组件相传动地连接,由所述第二透镜驱动单元驱动所述第三透镜组件沿光轴方向做水平横向移动,以使得摄像模组起到连续变焦的作用。
根据本发明的一个实施例,所述透镜驱动装置包括一压电驱动轴和一振动部件,其中所述压电驱动轴与所述摄像模组主体的光轴平行,且所述压电驱动轴的一端被固定,另一端与所述振动部件通过粘合剂固定相连,从而使得振动部件带动所述压电驱动轴振动。
根据本发明的一个实施例,所述棱镜驱动装置的所述棱镜驱动轴与所述透镜驱动装置的所述压电驱动轴位于所述壳体内部基准轴X轴正方向的同一侧,均与所述透镜组的光轴相互平行。
根据本发明的一个实施例,进一步包括至少一磁传感器,其中所述磁传感器被设置于所述透镜组和所述壳体之间。
通过对随后的描述和附图的理解,本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
本发明的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明和附图得以充分体现。
附图说明
图1是根据本发明的第一较佳实施例的一潜望式摄像模组的整体示意图。
图2是根据本发明上述第一较佳实施例的所述潜望式摄像模组的摄像模组主体的示意图。
图3是根据本发明上述第一较佳实施例的所述潜望式摄像模组的一反射棱镜结构的示意图。
图4是根据本发明上述第一较佳实施例的所述潜望式摄像模组的一振动部件的结构示意图。
图5是根据本发明上述第一较佳实施例的所述潜望式摄像模组的一反射棱镜的另一驱动结构的可选实施方式的示意图。
图6是根据本发明上述第一较佳实施例的所述潜望式摄像模组的所述驱动结构的立体示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
参照本发明说明书附图之图1至图4所示,依照本发明第一较佳实施例的一潜望式摄像模组在接下来的描述中被阐明。所述潜望式摄像模组包括一摄像模组主体10、一反射棱镜20,以及一棱镜驱动装置30,其中所述反射棱镜20被可传动地连接于所述棱镜驱动装置30,由所述棱镜驱动装置30驱动所述反射棱镜20运动。所述摄像模组主体10具有一光轴O,所述反射棱镜20沿所述摄像模组主体10的所述光轴O方向被设置于所述摄像模组主体10的入光侧。所述反射棱镜20具有一入光口201、一出光口202以及一光反射面203,其中所述反射棱镜20的所述出光口202正对于所述摄像模组主体10,光线经所述反射棱镜20的所述入光口201入射至所述光反射面203,被所述光反射面203反射后经所述出光口202出射至所述摄像模组主体10。
值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,外界光线经所述反射棱镜20反射至所述摄像模组主体10,由所述摄像模组主体10对所述反射棱镜20反射进入的光线成像。
所述棱镜驱动装置30驱动所述反射棱镜20运动,其中所述反射棱镜20在所述摄像模组10的入光侧被所述棱镜驱动装置30驱动以旋转运动的方式运动,从而改变所述反射棱镜20反射出光线的方向,进而改变所述摄像模组主体10的成像效果。值得一提的是,当摄像模组拍摄时发生抖动时,所述摄像模组10因抖动而导致成像效果不佳。因此,所述摄像模组主体10发生抖动时,基于抖动补偿原理,所述棱镜驱动装置30驱动所述反射棱镜20沿特定的方向转动,从而改变外界光线入射到所述摄像模组主体10的入射角度,以弥补由于抖动造成所述摄像模组主体10成像效果,实现所述潜望式摄像模组的防抖效果。
如图3所示,所述潜望式摄像模组进一步包括一棱镜座40,其中所述反射棱镜20被设置于所述棱镜座40,所述棱镜座40与所述棱镜驱动装置30相传动地连接,由所述棱镜驱动装置30驱动所述棱镜座40,再由所述棱镜座40带动所述反射棱镜20同步移动。优选地,在本发明的该优选实施例中,所述反射棱镜20被固定于所述棱镜座40,以使得所述反射棱镜20随所述棱镜座40被所述棱镜驱动装置30驱动而转动。
所述反射棱镜20进一步具有一斜面204,所述棱镜座40具有一支撑面401,其中所述反射棱镜20的所述斜面204被支撑在所述棱镜座40的所述支撑面401。优选地,在本发明的该优选实施例中,所述反射棱镜20的所述斜面204与所述棱镜座40的所述支撑面401相贴合。与所述反射棱镜20的所述斜面204斜边相邻的两个互相平行的三角形面与棱镜座40的两侧面相贴合,具有对反射棱镜20的支撑以及定位作用。
所述潜望式摄像模组进一步包括一传动装置50,其中所述传动装置50被可传动地连接于所述棱镜驱动装置30和所述棱镜座40,其中所述传动装置50可被所述棱镜驱动装置30驱动,并由所述传动装置50以旋转的方式驱动所述棱镜座40。
所述棱镜驱动装置30包括一棱镜驱动轴31和一压电驱动器32,其中所述压电驱动器32和所述棱镜驱动轴31相固定地连接,由所述压电驱动器32驱动所述棱镜驱动轴31。优选地,所述棱镜驱动轴31平行于所述摄像模组主体10的所述光轴O方向,其中所述棱镜驱动轴31在所述压电驱动器32的驱动作用下沿所述光轴O方向直线运动。更优选地,所述棱镜驱动轴31与所述传动装置50相垂直连接,即所述棱镜驱动轴31与所述传动装置50呈垂直状态。所述棱镜驱动轴31在所述压电驱动器32的驱动作用下沿光轴O方向直线运动。所述传动装置50转换所述棱镜驱动轴31的直线运动为绕所述光轴O方向的旋转运动。从而改变所述反射棱镜20的出射光方向,以实现所述潜望式摄像模组的光学防抖效果。
详细地说,所述传动装置50进一步包括一轴座51和被设置于所述轴座51的一传动轴52,其中所述轴座51被设置于所述棱镜座40,所述轴座51位于所述棱镜座40的所述支撑面401和所述反射棱镜20的对应面。所述传动轴52与所述摄像模组主体10的所述光轴O方向垂直,并且所述传动轴52的一端位于所述轴座51内部的轴孔,所述传动轴52的另一端自所述轴座51的所述轴孔向外延伸出,并与棱镜驱动轴31垂直连接。所述棱镜驱动轴与所述摄像模组主体10的所述光轴O相平行。在本发明的一优选实施例中,所述传动轴52与所述棱镜驱动轴31之间有一连接件使二者固定相连,该连接件在图示中并未示出。
优选地,所述棱镜驱动轴31的另一端与所述压电驱动器32通过粘合剂固定相连。
所述传动装置50的所述传动轴52作为导向机构受所述棱镜驱动轴31驱动,而转换成驱动所述棱镜座40转动作用的驱动作用力,以驱动所述棱镜座40绕着垂直于所述光轴O方向进行旋转运动,改变反射棱镜20出射光方向,实现光学防抖效果。值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述棱镜驱动轴31与所述透镜组10光轴平行,此种设计结构减小了壳体13的宽度尺寸,从而减小了模组的整体体积,合理利用壳体的内部空间,便于安装,利于模组的小型化设计。
设所述潜望式摄像模组具有一垂直于所述摄像模组主体10光轴O(Z轴)的基准轴(Y轴),所述基准轴(Y轴)与所述光轴O共面设置,且所述基准轴(Y轴)与所述光轴O所在的平面垂直于所述反射面,所述摄像模组还具有一垂直于所述透镜组10光轴(Z轴)的基准轴(X轴),所述基准轴(X轴)与所述光轴O共面设置,且所述基准轴(X轴)与所述光轴O所在的平面平行于所述反射面。值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述传动轴51作为导向机构将直线运动转变成旋转运动,使得所述棱镜座40与所述反射棱镜20获得一定的倾斜角度,进而使得所述反射棱镜20绕着基准轴(X轴)进行旋转运动,改变反射棱镜20出射光的方向,实现光学防抖的效果。
如图4所示,在本发明的该优选实施例中,所述棱镜驱动装置30的所述压电驱动器32被实施为一压电装置,其中所述棱镜驱动装置30的所述棱镜驱动轴31与所述摄像模组主体10的所述光轴O平行。所述压电驱动器32包括一压电元件321,所述压电元件321呈层叠结构,且所述压电元件321包括多个压电伸缩体3211以及多个内部电极3212,所述内部电极3212交替叠加着多个压电伸缩体3211而成的多个电极,并且多个压电伸缩体3211和多个内部电极3212互相层叠,极大限度地减少了所述压电元件321所占的横截面积,且此层叠结构在施以小型电场的条件下,同样能够具备相同的位移距离。
值得一提的是,所述压电伸缩体3211的上下表面形成上层电极32111和下层电极32112,位于压电伸缩体3211侧面的电极称为侧面电极3213;当压电伸缩体321为单个时,在所述压电伸缩体321的上层电极3211与下层电极3212的表面连接正向电极与负向电极,所述侧面电极3213则连接于外部电路。当压电伸缩体321为多个时,相同极性的电极层通过侧面的电极进行连接,从而能够将正负电极的电极层引出在两个侧面上。可以理解的是,连接方式可采用焊接等形式,能够保证其连接强度。
优选地,所述棱镜驱动轴31与所述压电驱动器32通过粘合剂相固定,且所述棱镜驱动轴31被固定于所述压电元件321上表面的中段部分。
优选地,在本发明的该优选实施例中,所述反射棱镜20为直角三角形棱柱,被安装于摄像模组的入光侧。所述棱镜座40为一体结构式配件,具有与反射棱镜20相对的支撑面,所述反射棱镜20与棱镜座40通过胶水粘合在一起,使得反射棱镜20固定于棱镜座40的支撑面上,避免反射棱镜20与棱镜座40相对滑动。
如图1和图2所示,所述摄像模组主体10包括一透镜组11、沿光轴O方向设置的图像传感器12、以及固定所述透镜组11和所述图像传感器12的一壳体13。所述棱镜座40、透镜组11以及图像传感器12均安装于所述壳体13,所述壳体13整体呈长方形结构,所述壳体在反射棱镜20位置具有一开口,环境光线能够通过入光面射入至反射棱镜20,并被反射面反射到出光面至透镜组11,穿过透镜组11的光线可以进而传送至图像传感器20。所述图像传感器12安装于反射棱镜20的出光侧,所述潜望式摄像模组的出光侧包括将穿过透镜组11的光转换为电信号的图像传感器12及安装有图像传感器12的线路板。
如图1和图2所示,所述摄像模组主体10进一步包括至少一透镜驱动装置14,其中所述透镜驱动器14被设置于所述壳体13,所述透镜驱动器14与所述透镜组11相传动地连接,由所述透镜驱动器14驱动所述透镜组沿特定方向移动,以调整整个系统的焦距。值得一提的是,所述透镜驱动器14驱动所述透镜组11抖动,以补偿所述摄像模组整体抖动带来的成像抖动,进而实现所述潜望式摄像模组的光学防抖。
所述透镜组11进一步包括一第一透镜组111、一第二透镜组112以及一第三透镜组113,其中所述第一透镜组111、所述第二透镜组112以及所述第三透镜组113沿光轴O方向自物侧向像侧依次排列。所述反射棱镜20位于所述透镜组10的所述第一透镜组111物侧一端,其中所述反射棱镜20反射的光线经所述第一透镜组111到所述第二透镜组113。第二透镜组112位于所述第一透镜组111出光侧,所述第三透镜组113位于所述第二透镜组112出光侧。
所述第一透镜组111包括一第一透镜框架1111和被所述第一透镜框架1111固定的至少一第一透镜单元1112,其中所述第一透镜单元1112由第一透镜框架1111所支撑,并固定于所述壳体13内侧。所述第二透镜组112包括一第二透镜框架1121和被所述第二透镜框架1121固定的至少一第二透镜单元1122,其中所述第二透镜组112被可驱动地连接于所述透镜驱动装置14,由所述透镜驱动装置14驱动所述第二透镜组112沿光轴O方向做水平横向移动。换言之,在本发明的该优选实施例中,所述第二透镜组112作为变焦透镜被所述透镜驱动装置14驱动,以调整整个系统的焦距。
所述第三透镜组113包括一第三透镜框架1131和被所述第三透镜框架1131固定的至少一第三透镜单元1132,其中所述第三透镜组113被可驱动地连接于所述透镜驱动装置14,由所述透镜驱动装置14驱动所述第二透镜组112沿光轴O方向做水平横向移动。换言之,在本发明的该优选实施例中,所述第三透镜组113作为聚焦透镜,且位于所述透镜组10的末端,邻近于所述图像传感器12,可以使得摄像模组起到连续变焦的作用。
所述13壳体内部具有第一长边侧面以及第二长边侧面,所述第一长边侧面设有与所述透镜框架相同高度的两条导轨,能够提供所述透镜组11进行来回滑动。所述壳体13内部还具备可以夹持透镜框架的第一固定连接部以及第二固定连接部(图示中未示出),分别夹持作第二透镜框架1121和第三透镜所对应的透镜框架1131,所述固定连接部均位于各自对应透镜框架的基准轴X轴正方向一侧。
所述固定连接部与所述透镜驱动装置14相传动相连,即固定连接部一端夹持第二透镜框架1121或第三透镜所对应的透镜框架1131,另一端夹持所述透镜驱动装置14,所述固定连接部起到一个传动作用,便于所述透镜驱动装置14与固定连接部进行摩擦从而带动所述第二透镜框架1121或第三透镜所对应的透镜框架1131抖动,进一步使得透镜组10实现抖动。值得一提的是,所述透镜组10通过内部透镜的固定与移动可以实现连续变焦的作用。
所述图像传感器12位于所述第三透镜组件113的出光侧,被设置于壳体13内部的短边侧面处,所述透镜组11、反射棱镜20、图像传感器12的中心位置都位于光轴O,进而将接收到的光线传递到图像传感器12。
所述透镜驱动装置14进一步包括一第一透镜驱动单元14a和一第二透镜驱动单元14b,其中所述第一透镜驱动单元14a与所述第二透镜组件112相传动地连接,由所述第一透镜驱动单元14a驱动所述第二透镜组件112移动。所述第二透镜驱动单元14b与所述第三透镜组件113相传动地连接,由所述第二透镜驱动单元14b驱动所述第三透镜组件113移动。
优选地,在本发明的该优选实施例中,所述透镜驱动装置14被实施为压电装置。更优选地,在本发明的该优选实施例中,所述透镜驱动装置14的所述第一透镜驱动单元14a和所述第二透镜驱动单元14b的结构相同。
所述透镜驱动装置14包括一压电驱动轴141和一振动部件142,其中所述压电驱动轴141与所述摄像模组主体10的光轴O平行,且所述压电驱动轴141的一端被所述固定连接部所固定,另一端与所述振动部件142通过粘合剂固定相连,从而使得振动部件142带动所述压电驱动轴141进行振动。
优选地,在本发明的该优选实施例中,所述透镜驱动装置14的所述第一透镜驱动单元14a和所述第二透镜驱动单元14b相对设置,即所述第一透镜驱动单元14a的所述振动部件142与所述第二透镜驱动单元14b的所述振动部件142相面对面地设置,便于内部的电路走线,同时面对面设置也会多出一些内部空间,从而便于封装紧凑。
优选地,在本发明的该优选实施例中,所述振动部件142与所述压电驱动器32的结构相同。具体而言,所述振动部件142包括一压电元件,所述压电元件呈层叠结构,所述层叠结构具备多个压电伸缩体以及多个内部电极,内部电极交替叠加着多个压电伸缩体而成的多个电极,并且多个压电伸缩体和多个内部电极互相层叠,极大限度地减少了压电元件所占的横截面积,且此层叠结构在施以小型电场的条件下,同样能够具备相同的位移距离。所述压电伸缩体的上下表面形成上层电极和下层电极,位于压电伸缩体侧面的电极称为侧面电极;当压电伸缩体为单个时,在所述压电伸缩体的上层电极与下层电极的表面连接正向电极与负向电极,侧面电极则连接于外部电路;当压电伸缩体为多个时,相同极性的电极层通过侧面的电极进行连接,从而能够将正负电极的电极层引出在两个侧面上;其中,连接方式可采用焊接等形式,能够保证其连接强度。所述压电驱动轴与所述振动部件通过粘合剂相固定,位于所述压电元件上表面的中段部分,
在本发明的该优选实施例中,所述第一透镜驱动单元14a和所述第二透镜驱动单元14b的所述压电驱动轴141被安装于所述壳体13内部靠近第二长边侧面的一侧,与所述透镜组11光轴O(Z轴)平行,且所述第一透镜驱动单元14a的所述压电驱动轴和所述第二透镜驱动单元14b的所述压电驱动轴两轴位置相对设置。由于所述振动部件142位于所述压电驱动轴141的一端,故所述第一透镜驱动单元14a的所述振动部件142和所述第二透镜驱动单元14b的所述振动部件彼此也相对设置。
值得一提的是,当对所述透镜驱动装置14施加脉冲电压时,会造成压电伸缩体的形变,形成逆压电效应,进而使得整个的所述振动部件142不断地进行上下振动的现象。采用此种层叠结构的压电元件具备体积小、推力大、精度高的优势,且驱动结构整体较为简单,适用于空间紧凑的摄像模组,仅需较小的电容量便能够提供较大的驱动力。
所述棱镜座50连带反射棱镜40共同设置于壳体上。由于所述棱镜驱动轴31进行的是直线运动,而所述传动轴52相垂直地连接于所述棱镜驱动轴31,并且所述传动轴52作为导向机构将直线运动转变成旋转运动,使得所述棱镜座40与所述反射棱镜20获得一定的倾斜角度。所述反射棱镜20绕着基准轴(X轴)进行旋转运动,改变反射棱镜20出射光的方向,实现光学防抖的效果。
优选地,在本发明的该优选实施例中,所述棱镜驱动装置30的所述棱镜驱动轴31与所述透镜驱动装置14的所述压电驱动轴141位于所述壳体13内部基准轴X轴正方向的同一侧,均与所述透镜组11的光轴O相互平行。此种设计结构减小了壳体13的宽度尺寸,从而减小了模组的整体体积,合理利用壳体的内部空间,便于安装,利于模组的小型化设计。
所述潜望式摄像模组进一步包括至少一磁传感器60,其中所述磁传感器60被设置于所述透镜组11固定连接部的和所述壳体13之间,所述磁传感器60被用于检测所述潜望式摄像模组的所述摄像模组主体10内磁场强度的变化程度。
因此,在本发明的该优选实施例中,当透镜组11中的第二透镜组112与第三透镜组113进行移动时,作为支撑的透镜框架也随之移动,所述磁传感器60便可对于透镜框架移动的距离和方向进行检测,在检测的过程中所述磁传感器60能够表达出磁场强度的变化程度。优选地,在本发明的该优选实施例中,所述磁传感器60可以但不限于磁电阻式传感器。
所述潜望式摄像模组进一步包括至少一电路板70,其中所述电路板70被电气连接于所述磁传感器60。所述电路板70被设置于所述磁传感器60的周围,并且所述电路板70的一端与磁传感器60电气连接,并且所述电路板70紧贴所述壳体内部的第二长边侧面内表面延伸出去,所述电路板70的另一端与所述透镜驱动装置14中的振动部件142的线路相电气连接。优选地,在本发明的该优选实施例中,所述电路板70被实施为挠性电路板(FPC)。可以理解的是,所述电路板的类型在此仅仅作为示例性质的,而非限制。
更优选地,在本发明的该优选实施例中,所述透镜驱动装置14和所述棱镜驱动装置30的电路相导通。在一种实施方式中,所述磁传感器60以及所述电路板70的数量均为两个,与所述透镜驱动装置14的数量相同,且所述电路板70方向彼此相对。优选地,所述电路板70被设置于所述第一透镜驱动单元14a的所述振动部件142a和所述第二透镜驱动单元14b的所述振动部件142b之间。
优选地,所述电路板70被贴附于所述壳体13内部的第二长边侧面的表面处能够使得模组内部空间更为紧凑,在不影响其他元件所占空间的前提下,提高了系统集成度。可选地,在本发明的其他可选实施方式中,所述电路板70被设于壳体13的底部区域中,不占用壳体13的内部空间,也无需贴附于壳体内部的侧面表面上,更好地为其他元件提供了空间,进一步使得模组的整体体积与尺寸趋于小型化,封装更为紧凑。
值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述潜望式摄像模组的电路走线设于壳体底部的内部或者贴附于壳体内部的第二长边侧面的表面上,有效地改善摄像模组的内部空间问题,更好地为驱动元件提供了空间,能够使得模组结构更加小型化,实现模组结构封装紧凑。
参照本发明说明书附图之图5和图6所示,依照本发明上述较佳实施例的所述潜望式摄像模组的一棱镜驱动装置30A的另一可选实施方式在接下来的描述中被阐明。所述棱镜驱动装置30A包括一压电马达31A和一曲柄滑块机构32A,其中所述压电马达31A与所述曲柄滑块机构32A相传动地连接,其中所述曲柄滑块机构32A被可传动地连接于所述棱镜座40,由所述压电马达31A通过所述曲柄滑块机构32A驱动所述棱镜座40和所述反射棱镜20运动,以实现所述潜望式摄像模组的光学防抖。
值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,压电马达31A被设置于靠近壳体13内部的第二长边侧面的一侧,以减少所述棱镜驱动装置30A占用所述壳体13宽度方向的空间。所述曲柄滑块机构32A进一步包括一曲柄321A、一滑块322A以及一连接轴323A,其中所述滑块322A与所述压电马达31A相传动地连接,由所述压电马达31A驱动所述滑块322A沿光轴O方向直线地运动。所述滑块322A作为从动件可被所述压电马达322A驱动,所述曲柄321A与所述滑块322A之间通过所述连接轴323A相连,其中所述曲柄321A的另一端与所述棱镜座40相连接。
值得一提的是,在本发明的该优选实施例,所述连接轴323A与基准轴X轴平行,所述曲柄321A与所述透镜组11的光轴O(Z轴)和基准轴Y轴所在的平面平行。所述棱镜驱动装置30A进一步包括一导向元件33A,其中所述导向元件33A一端与所述滑块322A相连接,另一端与所述棱镜座40相连接,当所述压电马达31A施加驱动力时,会带动所述滑块322A进行直线运动,所述曲柄321A和连接轴323A也会随之运动,所述连接轴323A可以使得所述滑块322A和所述曲柄321A之间保持相对运动。所述曲柄321A带动所述棱镜座40绕着基准轴(X轴)形成一定的倾斜角度,所述导向元件33A能够使得直线运动转变成旋转运动,进一步使得所述棱镜座40以及所述反射棱镜20绕着基准轴(X轴)进行旋转。
优选地,在本发明的该优选实施例中,所述导向元件33A呈“L”型结构。
可选地,在本发明的其他可选实施方式中,所述棱镜驱动装置30A的数量为二,且两个所述的棱镜驱动装置30A呈对称结构被设置于靠近壳体内部的第一长边侧面的一侧。两个所述棱镜驱动装置30A以所述透镜组11光轴O(Z轴)为中心轴呈对称状态,使得所述棱镜座40以及所述反射棱镜20能够更好地进行旋转运动,进一步使得整体棱镜结构在运动的过程中更加稳定。
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 (18)

1.一潜望式摄像模组,其特征在于,包括:
一摄像模组主体;
一反射棱镜,其中所述摄像模组主体具有一光轴,所述反射棱镜沿所述摄像模组主体的所述光轴方向被设置于所述摄像模组主体的入光侧,以供所述反射棱镜反射外界光线至所述摄像模组主体;
一棱镜驱动装置,其中所述反射棱镜被可传动地连接于所述棱镜驱动装置,其中所述棱镜驱动装置包括一棱镜驱动轴和一压电驱动器,其中所述压电驱动器和所述棱镜驱动轴相固定地连接,且所述棱镜驱动轴平行于所述摄像模组主体的所述光轴方向,其中所述棱镜驱动轴在所述压电驱动器的驱动作用下沿所述光轴方向直线运动,以改变所述反射棱镜出射光的方向,补偿所述摄像模组主体的光学抖动;以及
至少一透镜驱动装置,其中所述透镜驱动器与所述透镜组相传动地连接,由所述透镜驱动器驱动所述透镜组沿特定方向移动,其中所述透镜驱动装置包括一压电驱动轴和一振动部件,其中所述压电驱动轴与所述摄像模组主体的光轴平行,且所述压电驱动轴的一端被固定,其中所述棱镜驱动装置的所述棱镜驱动轴与所述透镜驱动装置的所述压电驱动轴位于所述壳体内部基准轴X轴正方向的同一侧,均与所述透镜组的光轴相互平行。
2.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组,进一步包括一棱镜座,其中所述反射棱镜被设置于所述棱镜座,所述棱镜座与所述棱镜驱动装置相传动地连接,由所述棱镜驱动装置驱动所述棱镜座,再由所述棱镜座带动所述反射棱镜同步移动。
3.根据权利要求2所述的潜望式摄像模组,其中所述反射棱镜进一步具有一斜面,所述棱镜座具有一支撑面,其中所述反射棱镜的所述斜面被支撑在所述棱镜座的所述支撑面,并且所述反射棱镜的所述斜面与所述棱镜座的所述支撑面相贴合。
4.根据权利要求2所述的潜望式摄像模组,进一步包括一传动装置,其中所述传动装置被可传动地连接于所述棱镜驱动装置和所述棱镜座,其中所述传动装置可被所述棱镜驱动装置驱动,并由所述传动装置以旋转的方式驱动所述棱镜座。
5.根据权利要求4所述的潜望式摄像模组,其中所述棱镜驱动轴与所述传动装置相垂直连接,所述棱镜驱动轴与所述传动装置呈垂直状态,并且所述传动装置转换所述棱镜驱动轴的直线运动为绕基准轴X轴方向的旋转运动,以改变所述反射棱镜的出射光方向。
6.根据权利要求4所述的潜望式摄像模组,其中所述传动装置进一步包括一轴座和被设置于所述轴座的一传动轴,其中所述轴座被设置于所述棱镜座,所述轴座位于所述棱镜座的所述支撑面和所述反射棱镜的对应面。
7.根据权利要求6所述的潜望式摄像模组,其中所述传动装置的所述传动轴作为导向机构受所述棱镜驱动轴驱动,而转换成驱动所述棱镜座转动作用的驱动作用力,以驱动所述棱镜座绕着垂直于所述基准轴X轴方向进行旋转运动。
8.根据权利要求4所述的潜望式摄像模组,其中所述压电驱动器包括一压电元件,所述压电元件呈层叠结构,且所述压电元件包括多个压电伸缩体以及多个内部电极,所述内部电极交替叠加多个压电伸缩体而成的多个电极,并且多个压电伸缩体和多个内部电极互相层叠。
9.根据权利要求3所述的潜望式摄像模组,其中所述棱镜驱动装置包括一压电马达和一曲柄滑块机构,其中所述压电马达与所述曲柄滑块机构相传动地连接,其中所述曲柄滑块机构被可传动地连接于所述棱镜座,由所述压电马达通过所述曲柄滑块机构驱动所述棱镜座和所述反射棱镜运动。
10.根据权利要求9所述的潜望式摄像模组,其中所述曲柄滑块机构进一步包括一曲柄、一滑块以及一连接轴,其中所述滑块与所述压电马达相传动地连接,由所述压电马达驱动所述滑块沿光轴方向直线地运动。
11.根据权利要求10所述的潜望式摄像模组,其中所述连接轴与基准轴X轴平行,所述曲柄与所述透镜组的光轴和基准轴Y轴所在的平面平行。
12.根据权利要求10所述的潜望式摄像模组,其中所述棱镜驱动装置进一步包括一导向元件,其中所述导向元件一端与所述滑块相连接,另一端与所述棱镜座相连接,当所述压电马达施加驱动力时,会带动所述滑块进行直线运动,所述曲柄和连接轴也会随之运动,所述连接轴可以使得所述滑块和所述曲柄之间保持相对运动。
13.根据权利要求4或9所述的潜望式摄像模组,其中所述摄像模组主体包括一透镜组、沿光轴方向设置的图像传感器、以及固定所述透镜组和所述图像传感器的一壳体。
14.根据权利要求13所述的潜望式摄像模组,其中所述摄像模组的电路走线被设置于所述壳体的底部内侧;或者所述摄像模组的电路被贴附于壳体内部的一侧面。
15.根据权利要求13所述的潜望式摄像模组,其中所述透镜组进一步包括一第一透镜组、一第二透镜组以及一第三透镜组,其中所述反射棱镜位于所述透镜组的所述第一透镜组物侧一端,其中所述反射棱镜反射的光线经所述第一透镜组到所述第二透镜组,第二透镜组位于所述第一透镜组出光侧,所述第三透镜组位于所述第二透镜组出光侧。
16.根据权利要求15所述的潜望式摄像模组,其中述透镜驱动装置进一步包括一第一透镜驱动单元和一第二透镜驱动单元,其中所述第一透镜驱动单元与所述第二透镜组件相传动地连接,由所述第一透镜驱动单元驱动所述第二透镜组件沿光轴方向做水平横向移动,以调整整个系统的焦距;所述第二透镜驱动单元与所述第三透镜组件相传动地连接,由所述第二透镜驱动单元驱动所述第三透镜组件沿光轴方向做水平横向移动,以使得摄像模组起到连续变焦的作用。
17.根据权利要求15所述的潜望式摄像模组,其中所述透镜驱动装置的所述第一透镜驱动单元和所述第二透镜驱动单元的所述雅典驱动器为相对地和面对面地设置。
18.根据权利要求17所述的潜望式摄像模组,进一步包括至少一磁传感器,其中所述磁传感器被设置于所述透镜组和所述壳体之间。
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