CN117008279A - 一种光学组件和摄像模组 - Google Patents

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CN117008279A CN202210473081.1A CN202210473081A CN117008279A CN 117008279 A CN117008279 A CN 117008279A CN 202210473081 A CN202210473081 A CN 202210473081A CN 117008279 A CN117008279 A CN 117008279A
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郭美杉
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Abstract

本申请提供一种驱动装置及其光学组件,所述驱动装置的固定部包括一外壳和一底座,所述外壳上具有一容纳空间,所述第一镜头部固定在所述外壳的上表面,所述第三镜头部被固定在所述底座上,所述外壳、所述第一镜头部和所述第三镜头部在三者之间形成一容置空间,所述第二镜头部被设置为可在所述容置空间内运动,进一步的,所述第二镜头部在所述可动空间内适于进行多自由度方向的运动。

Description

一种光学组件和摄像模组
技术领域
本申请涉及摄像模组技术领域,尤其涉及一种可进行光学防抖的内对焦的光学组件和摄像模组。
背景技术
光学镜头是摄像模组的必要部件之一,其能够汇聚入射光线而使摄像模组成像。近年来,随着用户对于摄像模组的成像品质的要求越来越高,摄像模组的像素也在不断的提升,与此同时,为了提升摄像模组的成像质量,感光芯片的尺寸也相应的增加,因此对与其适配的光学镜头的设计要求也越来越高。现有的被配置于摄像模组的一体式光学镜头,其包括一个镜筒和被设置于该镜筒的多个镜片,由于一体式光学镜头的设计和组装方法的技术限制,导致配置有一体式光学镜头的摄像模组难以满足对于大芯片摄像模组小型化的要求,同时镜头总高较高,为了实现自动对焦功能,还需要在模组内预留一定的避让空间用于镜头进行对焦移动。
如何实现与大尺寸芯片适配的光学镜头的对焦和防抖,并同时保证其整体结构的小型化,仍是目前急需解决的技术问题。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种适用于大尺寸芯片内对焦的镜头驱动结构,在实现防抖功能的同时,可以解决现有一体式镜头方案中存在的部分或大部分的问题。
本发明提供一种适用于大像面的内对焦摄像模组光学组件,为了提升摄像模组的成像质量,感光芯片的尺寸随之增加,同时对于防抖和对焦的驱动力要求也增加,如何在提升摄像模组成像质量的同时,保证整体结构的小型化,是目前急需解决的问题之一。
感光芯片的尺寸增加后,与其适配的光学镜头的尺寸也增加,同时光学镜头的重量也增加,在部分情况下,由于光学镜头过重可能导致驱动装置提供的驱动力不足以驱动其进行对焦和防抖。如果对驱动装置本身的结构进行改进使其提供较大的驱动力,则会使得驱动装置体积整体尺寸增加,不符合目前其发展小型化的趋势。
基于上述存在的技术难点,通过将光学镜头分成多个镜头群组,使得驱动装置驱动其中的部分群组移动,实现大芯片成像过程中的对焦和防抖作用,在提升摄像模组成像质量的同时,兼顾整体结构的小型化。
本发明的一个目的在于提供一种光学组件和摄像模组,将整体光学镜头分为多个镜头群组,驱动其中的部分镜头部移动,在提升成像质量的同时,保证整体结构的小型化。
本发明的另一个目的在于提供一种光学组件和摄像模组,给多群组光学镜头中的至少一个镜头部配置驱动装置。
本发明的另一个目的在于提供一种光学组件和摄像模组,其光学镜头群组主要包括三个镜头部,使得第二镜头部可动,解决驱动力不足。
本发明的另一个目的在于提供一种光学组件和摄像模组,使得第一镜头部和第三镜头部在固定安装时,第二镜头部之间被设置在第一镜头部和第三镜头部之间并保持一定的间隙,预留出第二镜头部对焦的距离。
本发明的另一个目的在于提供一种光学组件和摄像模组,第一镜头部和第三镜头部固定在驱动装置的固定部,第二镜头部被固定在驱动装置的可动部,驱动部分镜头实现防抖或对焦功能。
本发明的另一个目的在于提供一种光学组件和摄像模组,驱动装置的光学防抖部,驱动第二镜头部进行光学防抖,实现镜头群内的光学防抖。
本发明的另一个目的在于提供一种光学组件和摄像模组,驱动装置的对焦部,驱动第二镜头部进行对焦,实现镜头群内的对焦。
本发明的另一个目的在于提供一种光学组件和摄像模组,其光学组件内对焦和防抖模块共用磁石对,可以充分的利用驱动装置内部的空间,实现整体结构的小型化。
本发明的另一目的在于提供一种光学组件和摄像模组,其光学组件内对焦和防抖模块共用磁石对,使得减少结构件,结构紧凑,降低光学组件的尺寸,从而实现小型化。
本发明的另一目的在于提供一种光学组件和摄像模组,第二镜头部在壳体内移动,充分利用内部空间进行对焦和防抖,实现结构的合理配置,满足结构的小型化。
本发明的另一目的在于提供一种光学组件和摄像模组,壳体为第一镜头部提供承靠面,为第二镜头部提供容纳空间,结构紧凑,从而实现Z方向上的尺寸减小。
本发明的另一目的在于提供一种光学组件和摄像模组,防抖部件被设置在底座上方,第三镜头部直接固定于底座,安装在底座下侧的安装位,实现Z方向上的尺寸减小。
本发明的另一个目的在于提供一种光学组件和摄像模组,其将第三镜头部固定在马达底座上,为第二镜头部的移动预留出活动空间,防止第二镜头部和驱动装置底座之间的撞击。
本发明的另一个目的在于提供一种光学组件和摄像模组,在马达底座的下表面设置第三镜头部安装位,为第三镜头部提供充分的安装空间,保证第三镜头连接的稳定性。
本发明的另一个目的在于提供一种光学组件和摄像模组,驱动装置的底座内部注塑有线路结构。
本发明的另一个目的在于提供一种光学组件和摄像模组,其通过磁轭片在底座中内嵌注塑成型的方式,利用两个侧边相邻并连接来设置磁轭片,减小活动载体回复的阻力。
本发明的另一个目的在于提供一种光学组件和摄像模组,其通过提供一种基于模塑基座形成的感光组件结构,将线路板和感光芯片接合处进行模塑,提供一种小型化的摄像模组。
本发明的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。
依本发明的一个方面,本发明提供一光学组件,其包括:
光学镜头,包括:
沿光轴方向由物侧至像侧依次设置的第一镜头部、第二镜头部、第三镜头部,
驱动装置,包括:
光学防抖部,所述光学防抖部驱动所述第二镜头部沿着垂直于光轴运动;
壳体,所述第一镜头部被固定承载在壳体的上方;
底座,所述第三镜头部被固定承载在底座的下方,所述壳体被设置在所述底座的上方;
所述第一镜头部、壳体和所述底座构成一容纳空间,所述光学防抖部被容纳在所述容纳空间内。
根据本发明的一实施例,所述光学防抖部在所述容纳空间内沿着垂直于光轴运动。
根据本发明的一实施例,所述光学防抖部包括一光学防抖载体,所述壳体与所述光学防抖载体之间的水平间隙大于所述光学防抖载体沿着垂直于光轴的水平方向移动的行程距离。
根据本发明的一实施例,所述光学防抖部包括至少一光学防抖线圈、至少一光学防抖磁石,所述光学防抖线圈设置在所述底座主体上,所述光学防抖磁石设置在所述光学防抖载体上,所述光学防抖线圈与所述光学防抖磁石对应设置适于驱动所述第二镜头部沿着垂直于所述光轴的方向移动。
根据本发明的一实施例,所述驱动装置还包括一对焦部,所述对焦部驱动所述第二镜头部沿着所述光轴的方向移动。
根据本发明的一实施例,所述对焦部在所述容纳空间沿着光轴运动。
根据本发明的一实施例,所述第一镜头部和所述第二镜头部在沿光轴的方向之间预留有第一间隙,所述第二镜头部与所述第三镜头部之间在沿光轴的方向预留有第二间隙,所述第一间隙和第二间隙适于所述第二镜头部在所述容纳空间内,在所述对焦部提供的对焦驱动力下沿着光轴向上或向下移动的过程中,不会与所述第一镜头部和所述第三镜头部发生碰撞。
根据本发明的一实施例,所述壳体包括一主体、承靠部,所述主体呈中空环形,靠近物侧的上端面向内延伸形成所述承靠部,所述承靠部的下端面、所述第一镜头部的底部构成所述容纳空间的上顶面,与所述对焦部的上移动端面构成所述第一间隙。
根据本发明的一实施例,所述底座包括底座主体和支撑部,所述支撑部为自所述底座主体的周缘区域向下延伸形成的一环形结构,所述支撑部和所述底座主体形成一安装位,安装所述第三镜头部,所述底座主体的上端面、所述第三镜头部的顶部构成所述容纳空间的下底面,所述容纳空间的所述下底面与所述对焦部的下移动端面构成所述第二间隙。
依本发明的另一方面,本发明提供一摄像模组,其包括:
感光组件;以及
如前述任一所述的光学组件,其中,所述光学组件被安装于所述感光组件的上方,且保持于所述感光组件的光学路径上。
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。
本申请的这些和其他目的、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示出了本申请中具有分体式光学镜头的光学组件的整体结构示图。
图2示出了本申请中具有分体式光学镜头的光学组件的截面示意图。
图3示出了本申请中所述光学组件的立体爆炸图。
图4示出了本申请中驱动装置上对焦部和光学防抖部的分解示意图。
图5示出了本申请中驱动装置对焦部和光学防抖部组合的结构示意图。
图6示出了本申请中第三镜头安装于底座的结构示意图。
图7示出了本申请中光学组件的光学防抖部和底座的分解示意图。
图8示出了本申请中驱动装置的底座结构的截面示意图。
图9示出了本申请中设置有光学组件的摄像模组结构示意图。
图10示出了本申请中设置有光学组件的摄像模组的截面图。
图11示出了本申请中第二镜头部和驱动装置的分解示意图。
图12示出本申请中第二镜头部和驱动装置组装后的剖视图。
具体实施方式
下面,将参考附图详细地描述根据本发明的示例实施例。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是本发明的全部实施例,应理解,本发明不受这里描述的示例实施例的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,对于方位词,如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作,不能理解为限制本发明的具体保护范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等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。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以是接触连接或通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。
示例性光学组件
如图1至图8所示,根据本申请实施例的光学组件被阐明,其中,所述光学组件包括光学镜头20和驱动装置30。其中,所述光学镜头20为分体式光学镜头部,包括多个镜头部,所述多个镜头部被沿着光轴的方向设置,其中,所述光学镜头20的部分被设置于所述驱动装置30的内部,被所述驱动装置30保持和驱动。
所述光学镜头包括第一镜头部21、第二镜头部22和第三镜头部23,所述第一镜头部21、第二镜头部22和第三镜头部23沿着光轴的方向由物侧至像侧被依次设置。其中,所述第一镜头部21被设置在所述驱动装置30的上侧,所述第二镜头部22被设置于所述驱动装置30的内部,所述第三镜头部23被设置在所述驱动装置30的下方,以允许光线依次穿过所述光学镜头20的所述第一镜头部21、所述第二镜头部22以及所述第三镜头部23。
其中,所述第一镜头部21包括第一镜筒211和安装于所述第一镜筒211内的至少第一镜片组212,所述第二镜头部22包括第二镜筒221和安装于所述第二镜筒221内的至少第二镜片组222,所述第三镜头部23包括第三镜筒231和安装于所述第三镜筒231内的至少第三镜片组232,所述第一镜片组212、所述第二镜片组222以及所述第三镜片组232相互配合以形成可成像光学系统。
本领域普通技术人员应知晓,对于由所述第一镜头部21和所述第二镜头部22以及第三镜头部23形成的可成像光学系统而言,在预定镜片组的数量范围内,所述可成像光学系统的有效焦距与光学镜片组的数量成正比,其解像力也与光学镜片组数量正比。
基于这样的技术要求,如果所述分体式镜头被实施为常规的驱动装置,即驱动装置驱动整体光学镜头进行对焦和防抖,由于各镜头群组之间具有固定的相对位置关系,则分体式镜头将具有相对较大的高度尺寸,进而导致驱动装置整体具有相对较大的高度尺寸,难以满足光学组件小型化的要求。
针对上述技术问题,在本申请实施例中,将所述分体式镜头20中的中间镜头部配置为在可动镜头,即,所述第二镜头部22相对于所述第一镜头部21、所述第三镜头部23的相对位置可发生调整,其中,所述第一镜头部21和所述第三镜头部23与所述驱动装置30的固定部分别固定,这样,在拍摄的过程中,所述分体式光学镜头的所述第二镜头部22被设置于所述驱动装置30的可动部,将所述第二镜头部22调整至预定位置以形成清晰的图像,在解决驱动装置30驱动整体光学镜头而驱动力不足的同时,满足光学组件小型化的设计要求。
所述第二镜头部22被设置于所述驱动装置30的内部并与所述驱动装置30的可动部连接,所述驱动装置30可被实施为提供所述第二镜头部22对焦驱动力和光学防抖驱动力,即,在所述可动部包括对焦部32和光学防抖部33,在一个实施例中,所述第二镜头部22被固定在所述驱动装置30的对焦部32的对焦载体321内,所述对焦部32被容纳于所述光学防抖部33的内部,所述对焦部32可随着所述光学防抖部33同步移动。所述第二镜头部22可被对焦部32驱动沿着光轴的方向移动,从而实现拍摄过程中的对焦作用;所述第二镜头部22可被光学防抖部33驱动沿着垂直于光轴的方向移动,从而实现拍摄过程中的防抖作用。
在本申请实施例中,所述光学镜头20和所述驱动装置30的结构配置,使得所述驱动装置30可以驱动尺寸增大的光学镜头20移动以实现拍摄。其中,所述驱动装置30驱动所述第二镜头部22移动,所述第一镜头部21和所述第三镜头部23被分别固定于所述驱动装置30,所述第二镜头部22被固定于所述驱动装置30内部,使所述驱动装置30驱动光学镜头20的部分即所述第二镜头部22移动,从而实现用相对较小的驱动装置达到光学防抖和对焦作用,以解决摄像模组在大像面趋势下镜头整体高度大和驱动力不足的问题。
基于上述结构,所述驱动装置30的固定部包括一外壳31和一底座34,所述外壳上具有一容纳空间313,所述第一镜头部21固定在所述外壳31的上表面,所述第三镜头部23被固定在所述底座34上,所述外壳31、所述第一镜头部21和所述第三镜头部23在三者之间形成一容置空间,所述第二镜头部22通过与驱动装置30上的对焦部32固定,被容纳于所述容置空间内,被设置于所述容置空间内,被设置为可在所述驱动装置30的驱动作用力下位移。所述第二镜头部22被设置为可在所述容置空间内运动,进一步的,所述第二镜头部22在所述可动空间内适于进行XYZ方向的运动。为方便说明,通过建立空间坐标系进一步说明其实现光学对焦和光学防抖的实施方式。定义所述光学系统光轴方向为Z轴方向(即,Z轴所设定的方向),垂直于所述光轴所在平面内的第一预设方向为X轴方向(即,X轴所设定的方向),垂直于光轴所在平面内的第二预设方向为Y轴方向(即,Y轴所设定的方向)。在本申请实施例中,X轴方向和Y轴方向相互垂直,Z轴方向垂直于X轴方向和Y轴方向所在平面,换言之,X轴、Y轴和Z轴构成了三维立体直角坐标系。
具体地,如图3至8所示,在本申请实施例中,所述驱动装置30包括一壳体31、一对焦部32、一光学防抖部33、一底座34,其中,所述第二镜头部22被设置在所述驱动装置30内部,所述对焦部32被配置为驱动所述第二镜头部22沿着光轴的方向移动以实现光学对焦,所述光学防抖部33被配置为驱动第二镜头部22沿着垂直于光轴的方向移动以实现光学防抖。
在一些实施例中,所述对焦部32被容纳于所述光学防抖部33的内侧,所述第二镜头部22被设置于所述对焦部32,当所述光学防抖部33驱动所述第二镜头部22沿着垂直于光轴的方向移动时,带动所述对焦部32与所述第二镜头部22一同沿着垂直于光轴的方向移动,以实现拍摄过程中的防抖作用。
值得一提的是,所述对焦部32和所述光学防抖部33的位置关系在本发明的所述光学组件中不受限制。在另一些实施例中,所述光学防抖部33可位于所述对焦部32的内侧,当所述对焦部32驱动第二镜头部22沿着光轴的方向移动时,可同时带动所述光学防抖部33沿着光轴的方向移动,以实现拍摄过程中的对焦作用。
进一步地,如图3所示,所述驱动装置30的所述壳体31具有一主体311、承靠部312,所述壳体31的所述主体311呈中空环形,靠近物侧的上端面向内延伸形成所述承靠部312,用于承靠所述第一镜头部21。所述承靠部312具有至少一开口3121和至少一避让槽3122,所述开口3121与所述第一镜头部21对应,以使得光线经所述第一镜头部21进入,在沿开口3121的径向或沿光轴方向形成有所述避让槽3122,所述避让槽3122被设置于所述承靠面312与所述第一镜头部21之间。所述壳体31还具有一容纳空间313,所述壳体31的所述主体311与所述承靠部312构成所述容纳空间313,以将所述对焦部32和所述光学防抖部33容纳在其内部。
进一步地,在本申请实施例中,所述避让槽3122形成所述第二镜头部22的调整空间,以方便在后续的组装过程中对所述第二镜头部22的位置进行调整。在一个具体实施例中,所述避让槽313的数量可以为两个,其分别设置于所述第二镜头部22的两侧,且相对于所述第二镜头部22对称设置,所述避让槽313的数量也可以为四个,其围绕所述第二镜头部22等间距设置。
其中,所述避让槽3122的设计是为了便于工艺组装,即在组装光学组件时,组装设备从外侧夹取位于所述驱动装置30内的所述第二镜头部22,基于整个镜头光学成像系统的成像质量进行实时调整来进行组装,从而提高组装的精度、可靠性和效率。
在本申请的一个具体示例中,如图4至图5所示,所述对焦部32包括一对焦载体321、至少一对焦线圈322、至少一对焦磁石323、框架324以及一保持件325和对焦感测件326,其中,所述对焦载体321具有一承载外侧3211、对应于所述承载外侧的承载内侧3212以及一通光孔3213。所述通光孔3213位于所述对焦载体321的内部,所述第二镜头部22被设置在所述通光孔3213,被固定在于所述对焦载体321的承载内侧3212,所述对焦线圈322设置在所述对焦载体321的承载外侧3211上,所述对焦磁石323被设置在所述框架324上,其与所述对焦线圈322的位置相对应。当所述对焦线圈322通电,与所述对焦磁石323发生相互作用力,使得所述对焦部32驱动所述第二镜头部22沿着光轴移动,用以实现对焦。
更具体地,所述对焦载体321呈环形,所述第二镜头部22被设置在所述对焦载体321的所述承载内侧3212,所述对焦线圈322绕设于所述对焦载体321的承载外侧3211,所述对焦磁石323环绕设置在所述对焦线圈322的周围。所述框架324呈环形,位于所述第二镜头部22的外侧,其中,所述对焦磁石323可以为两个,所述对焦磁石323被相互对称的方式设置在所述框架324的相对两侧。
在一些实施例中,所述对焦载体321的所述承载外侧3211形成一环形的绕线槽3214,其中,所述对焦线圈322绕设在所述对焦载体321的所述绕线槽3214,以保证所述对焦线圈322被固定设置在所述对焦载体321的所述承载外侧3211。
在另一些实施例中,所述对焦载体321的所述承载外侧3211形成有多个凸起,用于环绕所述对焦线圈322,所述对焦线圈322以对称的方式设置在侧边。
值得一提的是,所述对焦磁石323和所述框架324的装配方式在本发明的所述光学组件中不受限制,例如所述对焦磁石323可以被粘贴于所述框架324的内壁,以使所述对焦磁石323被固定地设置于所述框架324。在图1至图5示出的所述光学组件的具体的实施例中,所述框架324包括至少一嵌装槽3241,其中所述对焦磁石323被嵌装于所述框架324的所述嵌装槽3241,以固定地设置所述对焦磁石323于所述框架324的所述嵌装槽3241内部。
在一些实施例中,所述第二镜筒211和所述对焦载体321可为同一个结构,所述第二镜片组222被直接固定在对焦载体321的内部,即所述第二镜片组222被直接设置在所述对焦载体321的所述承载内侧3212,直接形成所述第二镜头部22,所述第二镜片组222的数量可以是多个或一个。通过此种设计方式,所述第二镜片组222被直接固定在所述对焦载体321的内部形成所述第二镜头部22,除保证光学系统的完整性,还可以简化驱动组件的结构设计,实现整体结构的小型化。
进一步的,所述对焦部32还包括一保持件325,用于将所述对焦载体321可活动地保持于所述框架324。参考图4至图5,所述保持件325可以包括至少一弹性件,更具体地,所述保持件325包括上弹性件3251和下弹性件3252,其中,所述上弹性件3251被固定于所述对焦部32的上表面,所述上弹性件3251被固定于所述框架324的上表面,即,所述上弹性件3251被设置于所述第二镜头部22的入光侧,所述下弹性件3252被固定于所述对焦部32的下表面,所述下弹性件3252被固定于所述框架324的下表面,即,所述下弹性件3252被设置在所述第二镜头部22的出光侧。如此,所述上弹性件3251和所述下弹性件3252与所述对焦载体321相互配合以允许所述第二镜头部22悬浮地保持在所述框架324的内部。所述上弹性件3251和所述下弹性件3252整体呈薄片状,通过所述上弹性件3251和所述下弹性件3252的作用,将所述对焦载体321保持在所述框架324的内部,所述上、下弹性件不仅可以使得对焦载体321保持在所述框架324中,还可以利用其本身的弹性提供一种回复力,即当对焦载体321在驱动力的作用下沿着光轴带动第二镜头部22移动进行对焦后,所述保持件325可以利用其自身的弹力作用,使得所述对焦载体321回复到初始的位置。
进一步地,所述对焦部32还包括一对焦电路327,所述对焦电路327与所述框架324上的线路相互导通,以保证所述对焦部32的电路连接,其中,所述对焦电路326通过注塑的工艺形成在所述对焦载体321的内部,将所述对焦电路326的线路接口预留在所述对焦载体321的表面,使所述对焦线圈322通过所述对焦电路326与所述框架324电连接,从而形成所述对焦部32的工作电路,以保证所述对焦部32在通电后为所述第二镜头部22提供对焦驱动力。
值得一提的是,在本申请的实施例中,所述对焦部32还包括对焦感测件326,主要用于感测所述对焦载体321所处的位置,根据拍摄需求进行对焦以得到成像清晰的图片。其中,所述对焦感测件326包括IC控制器3261和位置感测器3262,所述IC控制器主要用于根据所述位置感测器3262所监测的位置信息,以控制所述对焦线圈322中的电流,包括电流的大小和方向,来调整所述对焦载体321所处的位置。
所述光学防抖部33包括一光学防抖载体331、至少一光学防抖线圈332、至少一光学防抖磁石333,所述光学防抖部33主要用于实现拍摄过程中的防抖作用,以驱动所述第二镜头部22沿着垂直于光轴的方向移动,具体的,本申请中的垂直于光轴的方向主要指X方向和Y方向。
在一些实施例中,所述对焦载体321被容纳于光学防抖载体331的内部,所述光学防抖载体331上具有所述光学防抖磁石333的安装位,所述光学防抖磁石333被固定在所述光学防抖载体331形成的安装位上。
在一些实施例中,所述光学防抖载体331呈方状环形,所述光学防抖磁石333可以为四个,被对称地设置在所述光学防抖载体331上,所述光学防抖线圈332被设置于所述光学防抖磁石333的下方,与所述光学防抖磁石333一一对应,用于提供光学防抖的驱动力。
所述光学防抖部33还包括至少一光学防抖感测件334,其主要用于感测所述光学防抖载体331所处的位置,其中,所述第二镜头部22被容纳于所述光学防抖载体331的内部,所述第二镜头部22随着所述光学防抖载体331的移动而移动,从而调整所述第二镜头部22在垂直于光轴的水平方向上的位置,以实现拍摄过程中的抖动矫正。
其中,所述光学防抖感测件334包括X方向感测器3341和Y方向感测器3342,所述X方向感测器3341和所述Y方向感测器3342用于监测所述光学防抖载体331所处的位置,以将其位置信息反馈给驱动装置控制中心,驱动装置控制中心根据反馈的位置信息,控制所述光学防抖线圈332中的电流,包括电流的大小和方向,以调整所述光学防抖载体331所处的位置。
值得一提的是,在本申请的具体实施例中,所述对焦部32和所述光学防抖部33共用同一组磁石对,即所述的光学防抖磁石333和所述对焦磁石323为同一组磁石对,同时,所述对焦部32的框架324与所述光学防抖载体331为同一结构,即述对焦线圈322被设置在所述对焦载体321上,位于所述框架324内部,所述对焦磁石323被设置在所述框架324上,被实施为对焦和光学防抖的共用磁石,所述光学防抖线圈332被设置在与所述对焦磁石322相对应的位置上。并且,通过增大所述对焦部32和所述光学防抖部33的共用磁石的高度的方式使得所述共用磁石同时配合所述对焦部32和所述光学防抖部33的其他部件以驱动所述第二镜头部22沿着光轴和垂直于光轴的方向移动。如此,使得减少结构件,结构紧凑,降低光学组件的尺寸,从而实现小型化。
通过对所述驱动装置30的合理设计,用于驱动所述第二镜头部22的对焦部32和用于驱动所述第二镜头部22的光学防抖部33共用部分驱动部件,以充分利用所述驱动装置30的内部空间,缩减所述光学组件的高度尺寸。
在本申请的另一些实施例中,也可以通过其他方式使得所述对焦部32和所述光学防抖部33的共用磁石同时配合所述对焦部32和所述光学防抖部33的其他部件以驱动所述第二镜头部22移动,对此,并不为本申请所局限。
所述光学防抖线圈332位于与所述光学防抖磁石333对应的位置,在一些实施例中,所述光学防抖线圈332设置于所述光学防抖磁石333的下方,位于光学防抖载体331的下表面,所述光学防抖线圈332位于所述光学防抖磁石333的磁场内,当所述光学防抖线圈332通电时,为所述第二镜头部22提供充足的驱动力,实现大行程的防抖。
为实现所述光学防抖部33在工作的过程中的电路导通,以保证为所述光学防抖载体331提供沿着X/Y方向移动的驱动力,所述光学防抖驱动部33还包括一光学防抖电路335,所述光学防抖电路335主要用于导通光学防抖线圈332,以及为光学防抖感测件334提供其工作过程中所需要的电流。
参考图1至图8,为了使得所述驱动装置30和所述第三镜头部23的安装更为稳定,本申请还提供一种与所述第三镜头部23相适配的所述底座34,所述底座34包括底座主体341、设置于所述底座主体341的底座支柱342以及支撑部343。所述底座支柱342沿所述底座主体341的角落区域一体地向上延伸,使得所述底座支柱342与所述底座主体341的表面形成具有高低落差的安装面。所述底座支柱342的数量为至少两个,且优选地,所述底座支柱342相对称地设置于所述底座主体341,并与所述底座主体341固定。在本申请的具体实施例中,所述底座支柱342位于所述底座主体341的四个转角处,沿底座主体341的四角区域一体地向上延伸,且对称分布。
所述底座34环绕于所述第三镜头部23,所述底座34的所述底座主体341的周缘区域向下延伸形成一环形结构,为所述支撑部343,所述支撑部343和所述底座主体341形成一安装位,用于安装所述第三镜头部23。具体地,所述底座主体341的下表面和所述支撑部343的内表面形成所述安装位,所述第三镜头部23的所述第三镜筒231承靠在所述底座34的所述安装位。
在一些实施例中,所述底座支柱342和所述支撑部343的具体形成方式并不为本申请所局限,所述底座支柱342和所述支撑部343可与所述底座主体341通过注塑工艺一体成型,也可在已成型的底座主体341上进一步通过注塑工艺成型。
所述光学防抖线圈332被设置在所述底座34上,更具体地,所述光学防抖线圈332包括X方向防抖线圈和Y方向防抖线圈,设置在所述底座主体341上,与所述光学防抖磁石334相对。
其中,所述光学防抖线圈332被设置于所述底座34的上表面,在所述底座34的上表面沿着其通光孔的四周设置有器件安装位,其中,所述器件可为位置感测器、线圈或线路板,在本申请中,所述光学防抖线圈332被设置于所述底座34上,围绕着所述底座34的通光孔均匀设置,所述光学防抖线圈的数量可以为多个,在具体的实施例中,所述光学防抖线圈332可以为四个,与本申请中的光学防抖磁石333的数量一致。所述光学防抖线圈332与底座34固定后,其光学防抖线圈332上方的位置对应设置有光学防抖磁石333,其中,所述光学防抖磁石333固定设置在所述框架324上,其光学防抖磁石333固定安装后其形成的下表面与所述光学防抖线圈332形成的上表面平行。
在另一些实施例中,所述第三镜头部23的所述第三镜筒231可以与所述底座34一体成型,即所述第三镜片组232被直接设置在所述底座34的所述安装位上。
在一些实施例中,所述第三镜头组23的所述第三镜片组232凸出于所述第三镜筒231,所述第三镜头组23固定于所述底座主体341后,所述第三镜头组23的顶部与所述底座34的上端面保持齐平,即在所述第二镜头组22和第三镜头组23之间预留出一定的间隙。在一些实施例中,所述底座34沿着其上表面底座延伸面,所述延伸面为水平面,所述延伸面可以用于安装所述驱动装置的壳体31,且所述壳体31也可作为第一镜头部21的安装承载面,所述底座延伸出的水平面与所述驱动装置壳体31之间水平接触,可以保证驱动结构安装的平整度。
同时,在所述底座34的所述底座主体341的上表面开设有光学防抖感测件安装槽3412,所述光学防抖感测件安装槽3412形成在所述底座34上,其通过内部凹陷的方式形成,并在底座34上形成槽状结构,以将所述光学防抖感测件334容纳在其中。且所述感测件334与内嵌在底座34内部的光学防抖电路335导通,以提供给所述光学防抖感测件334工作所需的电流。
所述光学防抖感测件安装槽3412包括X方向安装槽和Y方向安装槽,其分别位于所述底座主体341相邻的两个侧边,且所述光学防抖线圈332位于所述底座34的上表面,所述光学防抖线圈的332的数量为多个,在本申请中,所述光学防抖线圈332的数量可以为四个,其围绕通光孔分别设在所述底座34的上表面,所述光学防抖感测件334位于所述光学防抖线圈332的正中间,并与所述光学防抖磁石333的下表面的位置相对应,以随时监测所述光学防抖载体331所处的位置。
为了使得所述光学防抖部33更加平稳地在垂直于光轴的平面内移动,在一些实施例中,所述驱动装置30还进一步包括导向支撑结构35,用于提高在光学防抖过程中运动的稳定性。所述导向支撑结构35被设置在所述光学防抖载体331与所述底座34之间。更具体地,所述导向支撑结构35被设置在所述光学防抖载体331与所述底座主体341之间,使得所述光学防抖载体331相对于所述底座34移动的过程中,所述导向支撑结构35能够始终对所述光学防抖载体331起到支撑和导向的作用,使得所述光学防抖载体331能够平稳地移动。
所述导向支撑结构35设置在所述底座34与所述光学防抖载体331之间,使得所述底座34通过所述导向支撑结构35与所述光学防抖载体331之间始终保持可活动地接触。当所述光学防抖线圈332通电后,所述光学防抖线圈332与所述光学防抖磁石333之间相互作用,驱动所述光学防抖载体331沿X轴方向和Y轴方向移动。
参考图7的具体实施例中,所述导向支撑结构35被实施为具有轨道-滚珠结构的机构,所述导向支撑结构35包括设置于所述光学防抖载体331和所述底座34之间的轨道以及设置于轨道内的滚珠351。由于滚珠设置于限位区域内,滚珠的运动轨迹被限制在轨道内,滚珠可以按照预设的运动模式在限位区域内滑动或滚动,在减少所述光学防抖部33运动过程中摩擦力的同时,也可以保证所述光学防抖部33移动时的平行度。
所述滚珠351包括至少两个,优选地,所述滚珠351为3个或以上,被设置在所述底座34的角落位置或侧边位置,所述光学防抖载体331的底部向下延伸或凹陷有第一限位区域3311,所述底座34的所述底座主体341向上延伸或凹陷有第二限位区域3411,所述第一限位区域3311和所述第二限位区域3411形成用于容纳所述滚珠351的容纳位,以将所述滚珠限制在两者形成的空间内,以辅助防抖载体331的移动。并且,在本申请实施例中,所述轨道的形状不为本申请所局限,其可被实施为“十”字型、矩形等。应可以理解,所述轨道的形状引导着所述光学防抖载体331带着所述第二镜头部22移动,在一些实施例中,所述限位区域实施为包含沿着X轴延伸和/或沿着Y轴延伸的轨道。
在一些实施例中,所述驱动装置30还进一步包括稳定件36,所述稳定件36可以为导磁构件361,所述导磁构件361被设置于所述底座34的所述底座主体341内,且位于所述光学防抖磁石333的正下方,所述导磁构件361可以为铁片,其与固定在所述光学防抖载体331上的所述光学防抖磁石333之间产生吸引力,以使得所述光学防抖部33和所述底座34之间保持相对稳定,以辅助所述光学防抖载体331的移动。
在一些实施例中,所述导磁构件361的数量为4个,所述光学防抖线圈332、所述光学防抖磁石333和所述导磁构件361的数量相一致,所述光学防抖磁石333沿所述光学防抖载体331的四个侧边设置。
所述导磁构件361的形成方式并不为本申请所局限,在一些实施例中,所述导磁构件361通过嵌件注塑工艺一体成型于底座34的底座主体341,所述导磁构件361也可以通过粘胶的方式固定于所述底座34的底座主体341,以使得所述导磁构件361能够与所述磁石333相对。
所述驱动装置30还包括一电连接构件37,所述电连接构件37被设置于所述底座34,并电连接于所述保持件325,以便通过所述电连接构件37和所述保持件325为所述对焦线圈322和所述光学防抖线圈332提供工作电路连接。
参考图1至图5的一个具体实施例中,所述电连接构件37包括上端部371、中部372和下端部373。所述上端部371、所述中部372和所述下端部373相互导通。
所述电连接构件37的中部372设置于所述底座主体341内,所述电连接构件37的上端部371自所述底座主体341沿着所述底座支柱342一体地向上延伸,所述电连接构件37的下端部373自所述底座主体341向下延伸,以与所述驱动装置30外部的电路元件实现电导通。所述电连接构件37的中部372包括多个电连接元件,所述电连接构件37的中部372的多个电连接元件中的至少一个一体地向上延伸至所述底座支柱342的顶端,以形成所述电连接构件37的上端部371;所述电连接构件37的中部372的多个电连接元件中的至少一个一体地向下延伸出至所述底座34的所述支撑部343的底端,以形成所述电连接构件37的下端部373。
所述电连接构件37的形成方式并不为本申请所局限,在本申请的一个具体实施例中,所述电连接构件37通过嵌件注塑工艺一体成型于底座34,也就是说,所述电连接构件37的中部372一体成型于所述底座主体341内,所述电连接构件37的上端部371一体成型于所述底座支柱342,所述电连接构件37的下端部373自底座主体341向下延伸,也可以是一体成型于所述支撑部343,并延伸至所述支撑部343的底部,裸露电接触点。在另一些实施例中,所述电连接构件37通过贴附的方式成型于底座主体341的表面,所述支撑部343的外周侧形成一软板结构,所述下端部373被设置在软板结构内,实现柔性电连接。
进一步地,所述电连接构件37的中部372包括用于对焦和防抖的电路。所述对焦线圈322通过所述上弹性件3251或所述下弹性件3252与所述电连接构件37的上端部371电连接,所述光学防抖线圈332与所述电连接构件37的中部372电连接,更具体地,所述对焦线圈322通过所述对焦电路327与所述上弹性件3251或所述下弹性件3252电连接,所述所述上弹性件3251或所述下弹性件3252与所述所述电连接构件37的中部372电连接,所述光学防抖线圈332与所述光学防抖电路335电连接,所述光学防抖电路335与所述电连接构件37的中部372电连接。
具体地,用于导通所述对焦线圈332的所述上弹性件3251或所述下弹性件3252包括对焦弹性部分32511和防抖弹性部分32512,所述对焦弹性部分32511和所述防抖弹性部分32512在垂直于所述光轴的平面上延伸。所述对焦弹性部分32511位于所述防抖弹性部分32512的内周,所述对焦弹性部分32511的内侧延伸至和被固定于所述对焦载体321的上表面,所述对焦弹性部分32511的外侧延伸至和被固定于所述框架324的上表面,所述防抖弹性部分32512的内侧延伸至和被固定于所述框架324的上表面,所述防抖弹性部分32512的外侧延伸至和被固定于所述底座34的所述底座支座342的上表面。所述驱动装置30适于驱动所述对焦载体321相对于所述框架324沿着所述光轴所设定的方向进行移动以进行光学对焦,且所述驱动装置30适于驱动所述框架324以带动承载有所述光学镜头的对焦载体324在垂直于所述光轴的平面内进行移动以进行光学防抖。
当所述驱动装置30驱动所述对焦载体321沿所述光轴所设定的方向(即,所述Z轴方向)移动时,所述对焦弹性部分32511发生形变以积蓄弹性力;当所述驱动装置30停止驱动时,所述对焦弹性部分32511的弹性力得以释放,驱动所述对焦载体321回复至原始位置。当所述驱动装置30驱动所述框架324在垂直于所述光轴的平面内沿X轴方向和Y轴方向移动,所述防抖弹性部分32512发生形变以积蓄弹性力;当所述驱动装置30停止驱动,所述防抖弹性部分32511的弹性力得以释放,驱动所述框架324回复至原始位置。
所述第二镜头部22被设置在所述驱动装置30内,在所述驱动装置30的驱动力下,所述第二镜头部22可以沿光轴移动实现对焦,也可以沿垂直于光轴的平面内移动实现光学防抖,为实现更好的图像质量,在光学设计时,在具体实施例中,所述第二镜头部22的光学敏感度高于其他镜头部,其中,所述第二镜头部22包括光学区和结构区,其中,在一种具体实施例中,所述第二镜头部22的光学区边界与光轴的尺寸小于第一镜头部21的光学区与光轴的尺寸,所述第二镜头部22的光学区边界与光轴的尺寸小于第三镜头部23的光学区与光轴的尺寸。
所述第三镜头23被设置在所述底座34的安装位,其中,所述第三镜片组232的数量为多个,在本申请中,所述第三镜片组232的数量为3个以上。
进一步地,所述第一镜头部21和所述第二镜头部22在沿光轴的方向之间预留有第一间隙,所述第二镜头部22与所述第三镜头部23之间在沿光轴的方向预留有第二间隙。
更具体地,所述壳体31的所述承靠部312的下端面、所述第一镜头部21的底部构成所述容纳空间313的上顶面,所述对焦载体321的上端面与所述第二镜头部22的顶部构成所述可动部的上移动端面,所述容纳空间313的所述上顶面与所述可动部的所述上移动端面构成所述第一间隙。
所述底座主体341的上端面、所述第三镜头部23的顶部构成所述容纳空间313的下底面,所述对焦载体321的下端面与所述第二镜头部22的底部构成可动部的所述下移动端面,所述容纳空间313的所述下底面与所述可动部的所述下移动端面构成所述第二间隙。
所述第一间隙用于所述第二镜头部22沿着光轴向上移动,所述第二间隙用于所述第二镜头部22在沿光轴向下移动。
所述壳体31的所述主体311构成所述容纳空间313的周侧面,所述光学防抖载体331的外周侧面与所述容纳空间313的周侧面构成所述第三间隙,所述第三间隙用于所述光学防抖载体331沿垂直于光轴方向水平移动。
所述光学防抖载体331的周侧面与所述底座支柱342构成所述第四间隙,所述第四间隙限定所述光学防抖载体331沿垂直于光轴水平移动的行程距离。
所述第三间隙和所述第四间隙用于所述光学防抖载体331沿垂直于光轴的水平方向移动,即所述壳体31与所述光学防抖载体331之间的水平间隙大于所述光学防抖载体331沿垂直于光轴的水平方向移动的行程距离。
所述对焦部32、所述光学防抖部33以及所述第二镜头部22形成的可动部被收容于所述壳体31的所述容纳空间313内,在所述容纳空间313内,所述第二镜头部22在驱动力的作用下,沿光轴方向或者沿垂直于光轴的方向移动,以实现摄像模组的光学对焦和光学防抖功能。
所述壳体31为所述第一镜头部21提供一承靠面,将第一镜头部21保持在所述第二镜头部22的上方,另一方面,所述壳体31与所述底座34形成一容纳空间,限定所述对焦部32以及所述光学防抖机构33运动的行程空间。
综上,基于本申请实施例的光学组件的具体结构被阐明,其中,所述光学组件通过驱动分体式光学镜头20的第二镜头部22移动,以解决驱动装置30驱动力不足和马达尺寸增大之间的矛盾。通过驱动第二镜头部22移动,将拍摄过程中的对焦和防抖利用一个驱动装置30来实现,可以有效的利用驱动装置的内部空间,缩减整体光学组件的高度尺寸。
实施例摄像模组
根据本发明的第二个方面,如图9至图10所示,所述光学组件结合于一感光组件40形成一摄像模组,所述感光组件40包括至少一线路板41、至少一感光芯片42以及一滤光元件43,所述感光芯片42安装并电连接于所述线路板41,所述滤光元件43被保持在所述感光芯片42的感光路径上。所述光学组件被保持于所述感光组件40的感光路径上,从而使得进入所述光学组件的光线经所述光学组件后到达所述感光组件40的所述感光芯片42,从而实现成像。
所述线路板41可作为所述感光组件40的基板,用于承所述载感光组件40的其他部分。所述线路板41可具有第一表面411和与第一表面411相背的第二表面412,所述第一表面411朝向物侧,所述第二表面422背向物侧。所述线路板41包括线路板主体、连接带和连接器部分(其中,所述连接带和所述连接器部分图中未示出)。所述连接带部分连接于所述线路板主体和所述连接器部分之间,以实现所述线路板主体和所述连接器部分之间的电导通,所述连接器用于与外部设备进行连接。
所述感光芯片42可为感光耦合元件(CCD)或互补性氧化金属半导体元件(COMS)。并且所述感光芯片42可包括位于中心的感光区域和围绕感光区域的非感光区域。所述感光芯片42的感光区域可接收经由包括所述第一镜头部件21、所述第二镜头部22和所述第三镜头部件23的光学系统的光线,并且具有与感光区域相对应的感光路径。
所述感光芯片42可设置于所述线路板41的所述第一表面411。具体地,感光芯片42可贴装于所述线路板41的所述第一表面411的中心区域。
所述感光芯片42电连接于所述线路板41的具体实施方式并不为本申请所局限。例如,所述感光芯片42可通过引线键合(打金线)、焊接、芯片倒装(Flip-Chip,FC)、再布线层(RDL,Redistribution Layer)等方式电连接于所述线路板41的线路板主体。示例性地,电连接可实施为引线键合。在感光芯片42贴装于所述线路板41后,通过打金线工艺使金线的一端连接所述感光芯片42,另一端连接所述线路板41。连接线还可为其他类型,例如银线、铜线等。
在一些实施例中,所述线路板41具有容纳所述感光芯片42的安装槽,并且该安装槽的形状与所述感光芯片42的形状相对应。示例性地,安装槽的深度可等于所述线路板41的厚度。所述感光组件40还可以包括一加强板46,当所述感光芯片42的厚度小于或等于所述线路板41的厚度时,所述感光芯片42可完全地嵌入线路板41的安装槽中,并且还可在所述线路板41的所述第二表面411设置所述加强板46,例如钢板,用于增强所述线路板41的强度。
在另一些实施例中,安装槽的深度可小于所述线路板41的厚度,当所述感光芯片42嵌入至该安装槽时,所述感光芯片42可凸出于所述线路板41的第一表面411。同样地,还可在所述线路板41的第二表面412设置所述加强板46,例如钢板,用于增强所述线路板41的强度。
通过在所述线路板41上设置与所述感光芯片42配合的安装槽可整体上减小所述感光组件40的体积和重量,有利于对所述感光组件40降低其高度,实现其整体结构的小型化。
所述滤光元件43被保持于所述感光芯片42的感光路径上,用于对进入所述感光芯片42的成像光线进行过滤。在一些实施例中,所述感光组件40还包括一支架44,用于支撑保持所述滤光元件43。所述滤光元件43被安装于所述支架44上,且对应于所述感光芯片42的至少部分感光区域,以被保持于所述感光芯片42的感光路径上。
所述支架44与所述线路板41的结合方式并不为本申请所局限。可以是所述支架44单独成型,以形成与所述线路板41相互独立的结构,所述滤光元件支架44通过黏着剂附着于所述线路板41上,可用于支撑其他部件。在另一些实施例中,所述滤光元件支架44与所述线路板41通过模塑工艺一体成型于所述线路板主体的预设位置。所述感光组件40还包括至少一电子元器件45,所述电子元器件45被设置在所述线路板41上,电连接于所述线路板41。所述电子元器件45可设置于所述线路板41的所述第一表面411,并与感光芯片42间隔设置。具体地,所述电子元器件45可贴装于所述线路板41的第一表面411的边缘区域,并且与所述感光芯片42间隔一定的距离。所述电子元器件45可例如被实施为电容、电阻、驱动器件等。
所述支架44设置于线路板41的第一表面411,并且具有阶梯式通光孔,阶梯式通光孔与所述感光芯片42的感光路径相对应。阶梯式通光孔可具有直径不同的至少两个腔体,并且最远离所述感光芯片42的腔体可为第一腔体。
在一个实施方式中,所述支架44可具有平行于所述线路板41的所述第一表面411的顶面,并且阶梯式通光孔靠近所述感光芯片42的腔体可具有倾斜的内侧面。示例性地,所述支架44可设置于所述线路板41的所述第一表面41边缘区域,并且与所述感光芯片42不重叠。作为一种选择,所述支架44可设置于所述线路板41的所述第一表面411的边缘区域,并与所述感光芯片42的非感光区域重叠。
所述支架44通过模塑工艺将所述线路板41与所述感光芯片连接的连接线一体成型在其内部,在保护金线的同时可以取代传统的滤色元件支架,可以减轻摄像模组的重量的同时,还可以降低摄像模组的高度。
在一些实施例中,所述支架44包覆所述电子元器件45和连接线通过模塑工艺与所述线路板41形成整体。换言之,所述电子元器件45可被所述支架44封装于其内部。示例性地,所述支架44与线路板41所形成的整体还可包括所述感光芯片42的非感光区域。将所述电子元器件45封装于所述支架44和线路板41之间,可有效地保护电子元器件45。
所述所述滤色元件43可设置于阶梯式通光孔的第一腔体内,并且所述滤色元件43在光轴上的厚度小于或者等于阶梯式通光孔的第一腔体在光轴上的高度,所述滤色元件43与所述感光芯片42之间形成间隔空间。当所述滤色元件43的厚度小于或者等于阶梯式通光孔的第一腔体在光轴上的高度时,可使所述滤色元件43与所述支架44的顶面处于一个平面,或者相对于所述支架44的顶面凹陷。这样有助于降低感光组件40的整体高度,从而降低摄像模组的整体高度。此外,采用所述支架44支撑所述滤色元件43,可取消独立设置的所述滤色元件43的安装座,这样可整体上减小感光组件40的体积和重量,有利于对感光组件40的防抖控制精确度,并且使得形成的摄像模组实现整体结构的小型化。
本申请提供一种大芯片的摄像模组结构,如图10所示,所述摄像模组结构包括上述的模组壳体10、光学镜头20、驱动装置30和感光组件40,其中,所述光学镜头为分体式光学镜头,包括第一镜头部21、第二镜头部22、第三镜头部23,在光学系统成像的过程中,所述第一镜头部21和第三镜头部23的位置处于固定状态,而所述第二镜头部22处于可调整状态。
进一步的,所述驱动装置30与所述第二镜头部22固定连接,并在所述驱动装置30的作用下,在工作过程中,所述第二镜头部22可沿着光轴的方向和垂直于光轴的方向移动,以实现拍摄过程中的对焦和防抖功能。
其中,所述摄像模组还包括一感光组件40,所述感光组件40设置于所述驱动装置30的正下方,且所述驱动装置30的光轴中心与所述感光组件40的中心一致,所述感光组件40主要接收通过所述光学系统的光线,以形成所拍摄的图像。
进一步的,所述感光组件40利用模塑工艺形成,将所述感光芯片42的非感光区和所述电子元器件45以及两者之间的连接线模塑在其形成的所述支架44内部,并在其上形成所述滤色元件43的安装座结构,利用设置在线路板41底部的加强板46来增加线路板的强度,以保证本方案中大芯片的平整度,在实现整体感光组件40高度降低的同时,保证整体结构的稳定性。
在一些实施例中,如图10所示,所述摄像模组还包括一模组壳体10,所述模组壳体10将上述的元件容纳在其与感光组件40形成的空间内部,所述模组壳体10的上表面具有开孔,所述开孔将所述第一镜头部21容纳在其中,且所述第一镜头部21的入光孔径与所述开孔的中心保持一致,所述模组壳体10的下表面与所述感光组件40的线路板边缘粘接固定,以更好的保护内部的元件,同时保证整体结构的稳定性。
本申请提供的摄像模组结构,其内置的感光芯片42的尺寸可超过一英寸,可以更好的提升摄像模组的成像质量。同时利用光学镜头20内部对焦的技术方案即通过驱动其中部分镜头部移动以实现拍摄过程中的对焦和防抖功能,在保证整体结构小型化的同时,有利于提供一种大尺寸感光芯片的防抖和对焦方案。同时,利用驱动部分镜头实现拍摄和防抖,其他的镜头部在拍摄过程中保持固定作用,可以利用固定的部分镜头对可动的镜头部进行位置的实时校正,以得到较为精确的光学成像系统,同时保证简化组装工艺、提升组装的精度。
特别的,相较于常规的配置有大芯片的摄像模组,本申请中提供的驱动分体式光学镜头中部分镜头群组移动以实现对焦和抖动矫正作用,可以解决增大马达驱动力和马达尺寸增加之间的矛盾,得到一种小型化的摄像模组结构。
光学组件的组装方法
依本发明的另一个方面,本发明进一步提供一种光学组件即驱动装置和光学镜头的组装方法,其中所述组装方法包括如下步骤:
(a)提供一光学镜头20,所述光学镜头20包括沿光轴方向由物侧至像侧依次设置的第一镜头部21、第二镜头部22和第三镜头部23;
(b)将所述第三镜头部23与光学组件的固定部固定设置;
(c)沿着所述第三镜头部23的光轴将第一镜头部21预定位;
(d)组装校准所述第一镜头部21、所述第二镜头部22和所述第三镜头部23以形成清晰成像的光学镜头20;
(e)固定所述第一镜头部21于所述固定部,将所述第二镜头部22固定于光学组件的可动部。
在一个具体实施例中,所述光学组件包括一光学镜头20和一驱动装置30,其中,所述光学组件的可动部包括驱动装置30的对焦载体321,所述光学组件的固定部包括壳体31和底座34。所述光学镜头20包括第一镜头部21、第二镜头部22和第三镜头部23,所述第一镜头部21和所述第三镜头部23的相对位置由所述驱动装置30的壳体31和底座34分别规定,所述第二镜头部22由所述驱动装置30内部的对焦载体321所承载,并与所述第一镜头部21和第三镜头部23之间保持一定的距离。
在一个具体实施例中,所述光学组件的组装方法中的所述步骤(d),组装校准所述第一镜头部、所述第二镜头部、所述第三镜头部,包括:
以所述第三镜头部为基准,校准所述第二镜头部的Z方向的间隙;
以所述第三镜头部和所述第二镜头部为基准,校正所述第一镜头部的Z方向的间隙;
以所述第三镜头部为基准,校正所述第二镜头部的XY方向的位置;
以所述第三镜头部和所述第二镜头部为基准,校正所述第一镜头部的XY方向的位置。
值得一提的是,所述光学镜头20的这些镜头部的关系是:(1)Z方向的间隙主要影响所述光学镜头20的场曲;(2)XY方向的位置主要影响所述光学镜头20的峰值;(3)各镜头群组之间的倾斜主要影响所述光学镜头20的倾斜和像散等。
在一些实施例中,所述第一镜头部21、第二镜头部22以及第三镜头部23的组装方法包括:首先,以所述第三镜头部23为基准,校准所述第二镜头部21的Z方向的间隙,其次,以所述第三镜头部23和所述第二镜头部22为基准,校准所述第一镜头部21的Z方向的间隙,再次,以所述第三镜头部23为基准,校正所述第二镜头部22的XY方向的位置,最后,以所述第三镜头部23和所述第二镜头部22为基准,校正所述第一镜头部XY方向的位置。
因此,在对所述光学镜头20进行光学设计时,需要均衡考虑所述光学镜头20的整体光学性能的敏感度,即不会导致某一具体镜片或者某一具体所述镜头部受到这些镜头部的关系的影响而过于敏感,易导致所述光学镜头20的整体光学性能因为该镜片或者改镜头群组敏感度较高而造成整体光学性能下降的问题。但是由于镜片的作用不同和光焦度不同,势必会存在敏感度从低到高的所述镜头群组,即,所述第二镜头部22的敏感度高于所述第三镜头部23的敏感度,所述第一镜头部21的敏感度高于所述第二镜头部22的敏感度。因此,在本发明的所述组装方法中,在校准这些镜头群组Z方向的间隙后,需要按照敏感度从低到高依次校准这些所述镜头群组XY方向的位置,如此保证所述光学镜头20的整体光学性能。
其中,在本申请的光学镜头20中,为了便于工艺的组装,同时为了提升光学镜头的成像质量,所述第一镜头部21包括的第一镜片组211的数量为多个,在一个具体实施例中,第一镜片组212的数量为5片;所述第二镜头部22包括的第二镜片组222的数量为至少为一片,在一个具体实施例中,第二镜片组的数量为1片;所述第三镜头部23的数量为多个,在一个具体实施例中,第三镜片组232的数量为2片。
值得一提的是,为了便于对第二镜头部22进行调整,所述第二镜头部22侧边具有夹持部2221,其沿着第二镜片组222的侧边一体的向外延伸而形成,所述夹持部2221的数量为多个,在具体的实施例中,如图11所示,所述夹持部2221的数量为2个,其沿着所述第二镜片组222对称设置,并延伸至所述壳体31形成的避让槽3122的空间内,以通过此避让槽3122的空间对第二镜片组222的位置进行调整,使其满足光学成像的需求。
依本发明的另一个方面,本发明进一步提供所述光学镜头20的各镜头部和驱动装置30的组装方法,其中所述组装方法包括如下步骤:
(A)提供所述壳体31,其中所述壳体31具有容纳空间以及分别连通于所述容纳空间的顶部开口3121和底部开口;
(B)经所述壳体31的所述底部开口设置组装有所述第二镜头部22的所述对焦部32和光学防抖部33于所述壳体31内,以允许所述第二镜头部22对应于所述壳体31的所述顶部开口3121的方式被可活动的保持于所述壳体31的所述容纳空间;以及
(C)经所述壳体31的所述底部开口固定地设置所述第三镜头部23于所述底座34上,和贴装于所述第一镜头部21于所述壳体31,以得到所述光学镜头20,其中所述第一镜头部21、所述第二镜头部22和所述第三镜头部23沿着所述光学镜头20的光轴依次布置。
在一个具体实施例中,在所述步骤(C)中,首先,预固定所述第一镜头部21于所述壳体31;其次,校准所述第一镜头部21、所述第二镜头部22、所述第三镜头部23;再次,固定所述第一镜头部21与所述壳体31。
在一个具体实施例中,在所述步骤(B)中,所述驱动装置30的对焦部32设置第二镜头部22时即单镜片时,所述对焦载体321的上表面高出所述光学防抖部载体331的上表面,将所述第二镜头部22通过驱动装置壳体31上预留的避让槽313的位置插入,通过所述避让槽313预留的空间,将所述第二镜头部22插入到所述对焦部载体321上进行预组装。
优选的,在所述步骤(C)中,所述驱动装置50的所述对焦部32的所述对焦部载体321环绕于所述第三镜头部23的外侧,如此能够避让所述第三镜头部23在底座上的位置,以有利于预留出所述第二镜头部23的活动空间,从而保证第三镜头部23固定连接的同时,以有利于降低所述光学镜头20的高度尺寸,从而降低所述光学组件的高度尺寸。
根据上述的步骤对光学镜头20进行预组装,待进行光学系统可成像检测后,其中,所述第一镜头部21和第三镜头部23通过固定介质与驱动装置30固定连接,所述固定介质可以为胶水或者其他具有粘性的化学物质;再次,移动第二镜头部22即第二镜片组22移动,其中,所述移动的方向为多个自由度方向,如X/Y/Z方向的旋转、平移和倾斜等,待第二镜片组222与所述第一镜头部21、所述第三镜头部23形成的光学镜头20可满足成像的要求时,可对第二镜片组222进行固定。
在上述第二镜头部22移动的过程中,主要是通过驱动装置壳体31上预留的避让槽3122进行调整,即所述避让槽3122的位置设置可夹持装置,所述夹持装置夹持所述第二镜片组222沿着不同的方向调整,待第二镜片组222与所述第一镜头部21、所述第三镜头部23满足成像的需求参数时,可对第二镜片组222进行固定,使其与所述第一镜头部21、所述第三镜头部23形成可成像的光学镜头20。
进一步在,在所述驱动装置底座34的上表面,设置有驱动装置壳体31的水平安装面,所述第三镜头部23固定在驱动装置底座34预留的第三镜头安装孔355内部,并与所述驱动装置底座34进行固定,再次将驱动装置30的对焦部32和光学防抖部33设置在所述第三镜头部23的上表面,利用壳体31上的容纳空间313将其容纳在壳体内部,且所述壳体上的开口3121、与所述对焦部载体321上的通光孔和所述第三镜头部23的安装孔保持一致,再通过夹持装置将第二镜头部22和第一镜头部21分别进行预组装;即第二镜头部22通过其马达壳体31上预留的避让槽3122被摄于对焦部载体321上,所述第一镜头部21被设置于所述驱动装置壳体31的开口3122上,待校正可成像后对各群组镜头进行固定。
进一步的,如图12所示,所述第二镜头部22安装在所述对焦部32的载体中,其中,第二镜头部22侧边上的夹持部2221延伸至所述壳体31上预留的避让槽3122之内。通过所述避让槽3122预留的空间,对所述第二镜头部22的位置进行相应的调整,待其位置满足成像的需求时,通过点胶等工艺使其固定在所述对焦部载体321上。
本申请提供的光学镜头20和驱动装置30的组装方法,通过以固定第三镜头部23以其光轴为基准,同步调整第一镜头部21和第二镜头部22的所处位置,根据光学镜头敏感度的影响,先固定敏感度较高的第一镜头部21与驱动装置30的壳体31上,其次再调整次敏感度的第二光学镜头部22的位置,最后所述第二镜头部22可清晰成像后将其固定在驱动装置30的对焦载体321上,最后形成组装形成本申请中所述的光学组件。通过此种组装方法,可在简化组装工艺流程的同时,保证其组装成的光学组件的精确度。
以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种光学组件,其特征在于,包括:
光学镜头,包括:
沿光轴方向由物侧至像侧依次设置的第一镜头部、第二镜头部、第三镜头部,
驱动装置,包括:
光学防抖部,所述光学防抖部驱动所述第二镜头部沿着垂直于光轴运动;
壳体,所述第一镜头部被固定承载在壳体的上方;
底座,所述第三镜头部被固定承载在底座的下方,所述壳体被设置在所述底座的上方;
所述第一镜头部、壳体和所述底座构成一容纳空间,所述光学防抖部被容纳在所述容纳空间内。
2.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述光学防抖部在所述容纳空间内沿着垂直于光轴运动。
3.根据权利要求2所述的光学组件,其特征在于,所述光学防抖部包括一光学防抖载体,所述壳体与所述光学防抖载体之间的水平间隙大于所述光学防抖载体沿着垂直于光轴的水平方向移动的行程距离。
4.根据权利要求3所述的光学组件,其特征在于,所述光学防抖部包括至少一光学防抖线圈、至少一光学防抖磁石,所述光学防抖线圈设置在所述底座主体上,所述光学防抖磁石设置在所述光学防抖载体上,所述光学防抖线圈与所述光学防抖磁石对应设置适于驱动所述第二镜头部沿着垂直于所述光轴的方向移动。
5.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述驱动装置还包括一对焦部,所述对焦部驱动所述第二镜头部沿着所述光轴的方向移动。
6.根据权利要求5所述的光学组件,其特征在于,所述对焦部在所述容纳空间沿着光轴运动。
7.根据权利要求6所述的光学组件,其特征在于,所述第一镜头部和所述第二镜头部在沿光轴的方向之间预留有第一间隙,所述第二镜头部与所述第三镜头部之间在沿光轴的方向预留有第二间隙,所述第一间隙和第二间隙适于所述第二镜头部在所述容纳空间内,在所述对焦部提供的对焦驱动力下沿着光轴向上或向下移动的过程中,不会与所述第一镜头部和所述第三镜头部发生碰撞。
8.根据权利要求7所述的光学组件,其特征在于,所述壳体包括一主体、承靠部,所述主体呈中空环形,靠近物侧的上端面向内延伸形成所述承靠部,所述承靠部的下端面、所述第一镜头部的底部构成所述容纳空间的上顶面,与所述对焦部的上移动端面构成所述第一间隙。
9.根据权利要求8所述的光学组件,其特征在于,所述底座包括底座主体和支撑部,所述支撑部为自所述底座主体的周缘区域向下延伸形成的一环形结构,所述支撑部和所述底座主体形成一安装位,安装所述第三镜头部,所述底座主体的上端面、所述第三镜头部的顶部构成所述容纳空间的下底面,所述容纳空间的所述下底面与所述对焦部的下移动端面构成所述第二间隙。
10.一种摄像模组,其特征在于,包括:
感光组件;以及
如权利要求1至9任一所述的光学组件,其中,所述光学组件被安装于所述感光组件的上方,且保持于所述感光组件的光学路径上。
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