CN117518682A - 摄像头模组 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像头模组，通过外部动圈和内部动磁两套机构分别驱动，其中，外磁石与线圈组件中的至少部分线圈配合，用于驱动线圈组件和载体组件共同沿着镜头组件的光轴方向运动，内磁石与线圈组件中的至少部分线圈配合，用于驱动载体组件脱离线圈组件单独沿着镜头组件的光轴方向运动，从而实现镜头组件的两段伸缩调焦控制，具有较高的控制精度、较低的功耗、较长的调焦行程等优点，并且具有可编程灵活性，可实现更复杂的调焦模式和操作。

Description

摄像头模组

技术领域

本发明涉及图像成像技术领域，尤其涉及一种摄像头模组。

背景技术

随着智能手机的快速发展，手机摄像头模组（Cell phone Camera Module，CCM）对镜头调焦装置的技术要求趋于低功耗、低成本、大行程，成像高品质等，为达到此技术要求，目前主要是通过增大镜头和图像传感器光学尺寸来提高拍摄质量，镜头增大对摄像头马达的驱动能力也形成了一种挑战，满足上述技术和品质要求有一定难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种摄像头模组，实现较高的控制精度、较低的功耗、较长的调焦行程。

本发明提供一种摄像头模组，包括：固定单元，所述固定单元包括磁石支架以及设置于所述磁石支架上的外磁石；移动单元，所述移动单元包括线圈组件、载体组件和镜头组件；所述线圈组件包括线圈支架以及设置于所述线圈支架上的至少两组线圈；所述载体组件包括套接于所述线圈支架中的移动载体以及设置于所述移动载体上的内磁石；所述镜头组件固定于所述移动载体中；所述外磁石与所述线圈组件中的至少部分线圈配合，用于驱动所述线圈组件和载体组件共同沿着所述镜头组件的光轴方向运动；所述内磁石与所述线圈组件中的至少部分线圈配合，用于驱动所述载体组件脱离所述线圈组件单独沿着所述镜头组件的光轴方向运动；从而实现所述镜头组件的两段伸缩调焦控制。

优选的，所述线圈支架的内圈侧壁设置有多个第一凹槽，所述移动载体的外圈侧壁对应设置有多个第二凹槽，所述第一凹槽分别与第二凹槽配合以形成载体滑轨，所述载体滑轨中容纳有滚珠。

优选的，所述固定单元还包括底座和外壳，所述磁石支架固定于所述外壳中，所述磁石支架与所述底座之间设置有多个导向柱；所述线圈组件还包括与所述线圈支架连接的托板滑轨，所述托板滑轨具有与所述导向柱对应设置的多个滑槽，所述滑槽分别与所述导向柱配合以限制所述线圈组件的运动方向。

优选的，所述移动载体的顶部设置有滚珠盖板，用于防止所述滚珠脱离所述载体滑轨。

优选的，多个第二凹槽均匀分布于所述移动载体周边，且分别位于相邻的内磁石之间。

优选的，所述线圈组件还包括电连接弹性件，所述电连接弹性件的一端分别连接所述至少两组线圈，另一端连接设置于所述底座上的电路板。

优选的，所述托板滑轨上还设置有感应磁石，所述底座上还设置有第一磁传感器，所述第一磁传感器与所述感应磁石对应设置，通过所述第一磁传感器监测反馈所述感应磁石的位置，对所述线圈组件的运动形成闭环控制。

优选的，所述底座上还设置有第二磁传感器，所述第二磁传感器与所述内磁石对应设置，通过所述第二磁传感器监测反馈所述内磁石的位置，对所述载体组件的运动形成闭环控制。

优选的，所述外磁石、至少两组线圈、内磁石沿着所述镜头组件的径向方向由外向内依次分布。

优选的，所述外磁石、内磁石在所述镜头组件的径向方向上的投影不重叠。

优选的，所述外磁石、内磁石在所述镜头组件的光轴方向上的投影不重叠。

优选的，所述外磁石、内磁石的充磁方向分别沿着所述镜头组件的径向方向且彼此相反。

优选的，所述外磁石包括均匀设置于所述磁石支架四角的四组磁石。

优选的，所述内磁石包括均匀设置于所述移动载体周边的四组磁石。

优选的，所述至少两组线圈包括沿着所述镜头组件的光轴方向堆叠设置的上线圈、下线圈。

优选的，当驱动所述线圈组件和所述载体组件共同沿着所述镜头组件的光轴方向运动时，所述下线圈为与所述外磁石配合的主线圈，所述上线圈为与所述外磁石配合的辅线圈。

优选的，当驱动所述载体组件脱离所述线圈组件单独沿着所述镜头组件的光轴方向运动时，所述上线圈为与所述内磁石配合的主线圈，所述下线圈为与所述内磁石配合的辅线圈。

优选的，本发明的摄像头模组还包括位于所述移动单元底部的锁止结构，所述锁止结构为磁吸锁止结构、弹片锁止结构、机械锁止结构或步进锁止结构中的至少一种。

本发明的摄像头模组，通过外部动圈和内部动磁两套机构分别驱动，其中，外磁石与线圈组件中的至少部分线圈配合，用于驱动线圈组件和载体组件共同沿着镜头组件的光轴方向运动，内磁石与线圈组件中的至少部分线圈配合，用于驱动载体组件脱离线圈组件单独沿着镜头组件的光轴方向运动，从而实现镜头组件的两段伸缩调焦控制，具有较高的控制精度、较低的功耗、较长的调焦行程等优点，并且具有可编程灵活性，可实现更复杂的调焦模式和操作。

此外，通过合理设置外磁石、内磁石的充磁方向分别沿着镜头组件的径向方向且彼此相反，可以实现在未通电的状况下，向外甩出的外力导致线圈组件中的线圈切割外磁石磁力线产生电流，内磁石和该电流相互作用产生电磁力，该电磁力与向外甩出的外力方向相反，因而无需额外的锁止结构就可以做到摄像头模组断电后，镜头组件甩不出去，保持镜头组件的静止位置不变，提供更好的拍照画质。当然也可以搭配各种额外的锁止结构进一步提高锁止力，以应对不同使用环境，保证镜头组件的稳定和安全。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明的摄像头模组的爆炸图；

图2为本发明的摄像头模组的剖视图；

图3为本发明的摄像头模组的固定单元的爆炸图；

图4为本发明的摄像头模组的线圈组件的爆炸图；

图5为本发明的摄像头模组的线圈支架的示意图；

图6为本发明的摄像头模组的载体组件的爆炸图；

图7-图9为本发明的摄像头模组的磁石分布示意图。

在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置（模块）或步骤。

实施方式

本发明提供一种摄像头模组，通过外部动圈和内部动磁两套机构分别驱动，其中，外磁石与线圈组件中的至少部分线圈配合，用于驱动线圈组件和载体组件共同沿着镜头组件的光轴方向运动，内磁石与线圈组件中的至少部分线圈配合，用于驱动载体组件脱离线圈组件单独沿着镜头组件的光轴方向运动，从而实现镜头组件的两段伸缩调焦控制，具有较高的控制精度、较低的功耗、较长的调焦行程等优点，并且具有可编程灵活性，可实现更复杂的调焦模式和操作。

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。

下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述。

图1为根据本发明一个优选实施例的摄像头模组的爆炸图，图2为该摄像头模组的剖视图，图3-图6分别为该摄像头模组的中主要部件的结构示意图，图7-图9为该摄像头模组的磁石分布示意图。

参见图1-图2，本发明的摄像头模组包括固定单元以及移动单元。其中，所述固定单元包括磁石支架112以及设置于磁石支架112上的外磁石113（图1中示出为外磁石组件106）。所述移动单元包括线圈组件104、载体组件105和镜头组件（未示出），所述线圈组件104包括线圈支架114以及设置于所述线圈支架114上的至少两组线圈，在此示出为上线圈115、下线圈116；所述载体组件105包括套接于所述线圈支架114中的移动载体110以及设置于所述移动载体110上的内磁石109；未示出的镜头组件固定于所述移动载体110中，可以随着移动载体110一起移动。

因此，本发明的摄像头模组，可以通过外部动圈和内部动磁两套机构分别驱动，其中，外磁石113与线圈组件104中的至少部分线圈配合，用于驱动线圈组件104和载体组件105共同沿着镜头组件的光轴Z方向运动；内磁石109与线圈组件104中的至少部分线圈配合，用于驱动载体组件105脱离线圈组件104单独沿着镜头组件的光轴Z方向运动；从而实现镜头组件的两段伸缩调焦控制，具有较高的控制精度、较低的功耗、较长的调焦行程等优点，并且具有可编程灵活性，可实现更复杂的调焦模式和操作。

参见图1-图3，本发明摄像头模组的固定单元还包括底座101和外壳107。外壳107和底座101配合扣接，为模组内部构造起到电磁屏蔽、减少磁漏、防止静电的作用。磁石支架112固定于外壳107中，磁石支架112上设置外磁石113，在此示出为均匀设置于磁石支架112四角的四组三角形磁石113，本领域技术人员可以理解，在未示出的其他实施例中，外磁石113的形状、数量、位置可以根据需要进行设置，在此不做限制。所述磁石支架112与所述底座101之间设置有多个导向柱103，优选的，所述磁石支架112上端开有四个圆形通孔127正对底座101上四个圆形凹槽128，分别用于固定均匀分布的四个导向柱103，所述线圈组件104还包括与线圈支架114连接的托板滑轨117，所述托板滑轨117具有与所述导向柱103对应设置的多个滑槽120，所述滑槽120分别与所述导向柱103配合以便在通电后电磁力推动线圈组件104运动过程中限制线圈组件104的运动方向。通过导向柱103配合滑槽120的运动方式，可以实现外部动圈机构稳定移动较远的行程。

优选的，底座101上还固定（例如粘接）有电路板102。参见图4，所述线圈组件104还包括电连接弹性件118，所述电连接弹性件118的一端分别连接所述线圈组件104中的至少两组线圈115、116，另一端连接设置于所述底座101上的电路板102，从而分别为线圈115、116供电。所述电连接弹性件件118的四角可以固定于底座101上。

优选的，所述底座101上可以设置第一磁传感器，例如，第一磁传感器集成于所述电路板102中，所述托板滑轨117上还设置有用于固定感应磁石（未示出）的凹槽119，所述第一磁传感器与所述感应磁石对应设置，通过所述第一磁传感器监测反馈所述感应磁石的位置，从而实现对所述线圈组件104的运动形成闭环控制。

参见图4-图6，所述线圈支架114的内圈侧壁设置有多个第一凹槽126，所述移动载体110的外圈侧壁对应设置有多个第二凹槽125，所述第一凹槽126分别与第二凹槽125配合以形成载体滑轨，所述载体滑轨中容纳有滚珠108。优选的，第一凹槽126、第二凹槽125均为半圆形凹槽，对应形成四条圆形载体滑轨，每条载体滑轨中容纳有三颗滚珠108，滚珠108紧靠载体滑轨，构成滚动摩擦结构。通过滚珠108配合载体滑轨125、126的运动方式，可以限制载体组件105相对线圈组件104的运动方向，并为两组件在移动过程中提供滚动摩擦和保持稳定间距，从而实现内部动磁机构具有更加稳定的运动效果，保证对焦精度。优选的，所述移动载体110的顶部设置有滚珠盖板111，用于防止所述滚珠108脱离所述载体滑轨125、126。

优选的，移动载体110的外圈侧壁设置有四段圆环形凹槽，分别用于固定内磁石109，在此示出为均匀设置于所述移动载体110周边的四组环形磁石109，本领域技术人员可以理解，在未示出的其他实施例中，内磁石109的形状、数量、位置可以根据需要进行设置，在此不做限制。优选的，多个第二凹槽125均匀分布于所述移动载体110周边，且分别位于相邻的内磁石109之间。

优选的，所述底座101上可以设置第二磁传感器，例如，第二磁传感器集成于所述电路板102中，所述第二磁传感器与所述内磁石109对应设置，通过所述第二磁传感器监测反馈所述内磁石109的位置，从而实现对所述载体组件105的运动形成闭环控制。

参见图2、图7-图9，优选的，所述外磁石113、至少两组线圈115、116、内磁石109沿着所述镜头组件的径向方向（垂直于光轴Z的方向）由外向内依次分布。进一步优选的，所述外磁石113、内磁石109在所述镜头组件的径向方向上的投影不重叠，所述外磁石113、内磁石109在所述镜头组件的光轴方向上的投影不重叠，此结构设计最大限度避开外磁石113和内磁石109在空间结构上的重叠所产生的磁吸力或磁斥力，使得载体组件105和线圈组件104移动过程中稳定性得到保障。在本实施例中，线圈组件104包括沿着所述镜头组件的光轴方向堆叠设置的上线圈115、下线圈116，并且在所述镜头组件的光轴方向上，内磁石109位于外磁石113上方，因此，当驱动所述线圈组件104和所述载体组件105共同沿着所述镜头组件的光轴方向运动时，所述下线圈116为与所述外磁石113配合的主线圈，所述上线圈115为与所述外磁石113配合的辅线圈。随着线圈组件104移动行程的增加，线圈组件中的下线圈116与外磁石113之间的电磁作用力由强转弱，线圈组件中的上线圈115与内磁石109之间的电磁作用力由弱转强。当驱动所述载体组件105脱离所述线圈组件104单独沿着所述镜头组件的光轴方向运动时，所述上线圈115为与所述内磁石109配合的主线圈，所述下线圈116为与所述内磁石109配合的辅线圈。

此外，所述外磁石113、内磁石109的充磁方向分别沿着所述镜头组件的径向方向且彼此相反，可以实现在未通电的状况下，向外甩出的外力导致线圈组件中的线圈切割外磁石113磁力线产生电流，内磁石109和该电流相互作用产生电磁力，该电磁力与向外甩出的外力方向相反，因而无需额外的锁止结构就可以做到摄像头模组断电后，镜头组件甩不出去，保持镜头组件的静止位置不变，提供更好的拍照画质。在未示出的其他实施例中，也可以搭配各种额外的锁止结构进一步提高锁止力，以应对不同使用环境，进一步保证镜头组件的稳定和安全。

综上所述，本发明的摄像头模组，通过外部动圈和内部动磁两套机构分别驱动，其中，外磁石与线圈组件中的至少部分线圈配合，用于驱动线圈组件和载体组件共同沿着镜头组件的光轴方向运动，内磁石与线圈组件中的至少部分线圈配合，用于驱动载体组件脱离线圈组件单独沿着镜头组件的光轴方向运动，从而实现镜头组件的两段伸缩调焦控制，具有较高的控制精度、较低的功耗、较长的调焦行程等优点，并且具有可编程灵活性，可实现更复杂的调焦模式和操作。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (18)

1.一种摄像头模组，其特征在于，包括：

固定单元，所述固定单元包括磁石支架以及设置于所述磁石支架上的外磁石；

移动单元，所述移动单元包括线圈组件、载体组件和镜头组件；所述线圈组件包括线圈支架以及设置于所述线圈支架上的至少两组线圈；所述载体组件包括套接于所述线圈支架中的移动载体以及设置于所述移动载体上的内磁石；所述镜头组件固定于所述移动载体中；

所述外磁石与所述线圈组件中的至少部分线圈配合，用于驱动所述线圈组件和载体组件共同沿着所述镜头组件的光轴方向运动；所述内磁石与所述线圈组件中的至少部分线圈配合，用于驱动所述载体组件脱离所述线圈组件单独沿着所述镜头组件的光轴方向运动；从而实现所述镜头组件的两段伸缩调焦控制。

2.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述线圈支架的内圈侧壁设置有多个第一凹槽，所述移动载体的外圈侧壁对应设置有多个第二凹槽，所述第一凹槽分别与第二凹槽配合以形成载体滑轨，所述载体滑轨中容纳有滚珠。

3.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述固定单元还包括底座和外壳，所述磁石支架固定于所述外壳中，所述磁石支架与所述底座之间设置有多个导向柱；所述线圈组件还包括与所述线圈支架连接的托板滑轨，所述托板滑轨具有与所述导向柱对应设置的多个滑槽，所述滑槽分别与所述导向柱配合以限制所述线圈组件的运动方向。

4.如权利要求2所述的摄像头模组，其特征在于，所述移动载体的顶部设置有滚珠盖板，用于防止所述滚珠脱离所述载体滑轨。

5.如权利要求2所述的摄像头模组，其特征在于，多个第二凹槽均匀分布于所述移动载体周边，且分别位于相邻的内磁石之间。

6.如权利要求3所述的摄像头模组，其特征在于，所述线圈组件还包括电连接弹性件，所述电连接弹性件的一端分别连接所述至少两组线圈，另一端连接设置于所述底座上的电路板。

7.如权利要求3所述的摄像头模组，其特征在于，所述托板滑轨上还设置有感应磁石，所述底座上还设置有第一磁传感器，所述第一磁传感器与所述感应磁石对应设置，通过所述第一磁传感器监测反馈所述感应磁石的位置，对所述线圈组件的运动形成闭环控制。

8.如权利要求3所述的摄像头模组，其特征在于，所述底座上还设置有第二磁传感器，所述第二磁传感器与所述内磁石对应设置，通过所述第二磁传感器监测反馈所述内磁石的位置，对所述载体组件的运动形成闭环控制。

9.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述外磁石、至少两组线圈、内磁石沿着所述镜头组件的径向方向由外向内依次分布。

10.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述外磁石、内磁石在所述镜头组件的径向方向上的投影不重叠。

11.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述外磁石、内磁石在所述镜头组件的光轴方向上的投影不重叠。

12.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述外磁石、内磁石的充磁方向分别沿着所述镜头组件的径向方向且彼此相反。

13.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述外磁石包括均匀设置于所述磁石支架四角的四组磁石。

14.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述内磁石包括均匀设置于所述移动载体周边的四组磁石。

15.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述至少两组线圈包括沿着所述镜头组件的光轴方向堆叠设置的上线圈、下线圈。

16.如权利要求15所述的摄像头模组，其特征在于，当驱动所述线圈组件和所述载体组件共同沿着所述镜头组件的光轴方向运动时，所述下线圈为与所述外磁石配合的主线圈，所述上线圈为与所述外磁石配合的辅线圈。

17.如权利要求15所述的摄像头模组，其特征在于，当驱动所述载体组件脱离所述线圈组件单独沿着所述镜头组件的光轴方向运动时，所述上线圈为与所述内磁石配合的主线圈，所述下线圈为与所述内磁石配合的辅线圈。

18.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，还包括位于所述移动单元底部的锁止结构，所述锁止结构为磁吸锁止结构、弹片锁止结构、机械锁止结构或步进锁止结构中的至少一种。