CN117857906A - 摄像模组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种摄像模组,其包括:静态部件;镜头载体;光学镜头;固定于镜头载体的多个镜头线圈;多个共享磁体,其安装于所述支撑座并且所述的多个共享磁体设置在所述镜头载体的外围,所述镜头线圈位于所述共享磁体的上方或者位于所述共享磁体的侧面,并且多个所述镜头线圈适于驱动所述镜头载体移动以调整所述镜头载体相对于基准面的倾角;芯片载体;安装于芯片载体的感光组件;以及设置于芯片载体的多个芯片线圈;所述的多个芯片线圈位于所述的多个共享磁体的下方;所述的多个芯片线圈适于驱动所述感光组件移动以调整所述感光组件相对于所述基准面的倾角。本申请的摄像模组可以通过双tilt设计来提供更大的光学防抖行程,同时可以更好地保障摄像模组的成像品质。
Description
技术领域
本发明涉及摄像模组技术领域,具体地说,本发明涉及一种具有光学致动器的摄像模组。
背景技术
手机摄像模组是智能设备的重要组成部分之一,其在市场上的应用范围和应用量不断增长。随着技术的进步,不管是工作还是生活都在提倡智能化,而实现智能化的重要前提之一是能够实现与外界环境的良好交互,其中实现良好交互的一个重要方式就是视觉感知,视觉感知依赖的主要是摄像模组。可以说,摄像模组已从默默无闻的智能设备配件转变成为智能设备举足轻重的关键元器件之一。
近年来,为了满足越来越广泛的市场需求,高像素、大芯片、小尺寸成为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部件(例如光学镜头、滤光元件等)的尺寸也逐渐增大,这给用于驱动光学部件以进行光学性能调整的驱动元件带来了新的挑战,例如,给驱动光学镜头以进行光学对焦的驱动元件带来了新的挑战。另一方面,随着智能终端设备(例如智能手机)的不断发展,消费者期待手机摄像模组提供越来越丰富的功能,例如光学防抖(有时也可以称为光学图像稳定或OIS)、自动对焦、背景虚化等等功能。如何在手机中实现集成诸多功能且具有高成像品质的摄像模组,是本行业所面临的主要难题。
现有技术中,手机的主摄往往采用具有大像面的感光芯片,以便提供更大的感光像素面积,提高单像素的进光量,同时也能排布更高数量的像素,实现高像素。然而,大像面的感光芯片导致光学镜头的尺寸和重量也需要相适应的增大,这就导致移动光学镜头所需的驱动力也需要相应地增加。这导致用于实现光学防抖功能的光学致动器的设计难度不断加大。目前,为使摄像模组能够搭载在手机内,手机摄像模组(例如仅镜头做tilt移动的传统光学防抖摄像模组)的光学防抖行程通常在±3°以内,这种防抖行程已经越来越难以满足消费者的使用需求。
为了解决光学致动器占用体积与光学防抖能力之间的矛盾,市场上出现了一种新的解决思路,即利用驱动芯片实现防抖的来代替传统的驱动镜头实现防抖的方案。具体来说,在感光芯片处设置光学致动器,该光学致动器可以具有静态部件和动态部件,将感光芯片安装于动态部件。静态部件和动态部件之间通过挠曲件(或其他类型的弹性元件)连接。感光芯片或动态部件上还设置有驱动线圈,驱动线圈在电磁感应的作用下驱动感光芯片在xoy平面上相对于静态部件平移(xoy平面平行于感光芯片的感光面),从而实现光学防抖。这种设计思路下,由于移动的感光芯片,其质量往往远小于光学镜头,所以光学致动器所需提供的驱动力可以有效地降低,这样可以在不设置大尺寸的线圈和磁石的前提下实现较大范围的光学防抖。然而,这种方案存在一定的局限性。首先,相比光学镜头,感光芯片在xoy平面上的占用面积往往较大,这导致摄像模组内部留给感光芯片在x轴和y轴方向上移动的间隙往往十分狭小,从而导致防抖行程难以增加。例如,采用芯片防抖的方案时,其等效防抖行程往往仍然无法超过±3°。其次,在芯片沿x轴和y轴进行防抖移动时,光学镜头和芯片之间会发生相对位移,有可能导致成像品质受到一定影响。再者,上述芯片防抖方案功能较为单一,往往仅限于实现防抖功能。而在芯片位置处设计一光学致动器在占用体积、器件复杂度和生产成本等诸多方面都会有所增加,人们通常会期待付出上述代价后可以使产品获得更多的功能或优势。
另一方面,云台防抖是手机摄像模组实现光学防抖的另一常见思路。云台防抖是将整个摄像模组安装在一可调整倾角的云台上。当手机发生抖动时,云台调整摄像模组的倾角以补偿手机的偏转,从而使得摄像模组可以稳定地指向被拍摄物,从而实现光学防抖的效果。云台防抖过程中的模组整体移动不会改变模组内光学成像系统中各个光学元件的相对位置关系,因此其可以保持较高的成像品质。然而,由于需要将摄像模组整体安装在云台上,云台防抖装置往往占用体积大,防抖行程难以超过±3°。
综上所述,当前迫切需要提供一种可以提供更大防抖行程、占用体积小、成像品质高、能够提供更多附加功能的光学防抖解决方案。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有技术的不足,提供一种可以提供更大防抖行程、占用体积小、成像品质高、能够提供更多附加功能的光学防抖解决方案。
为解决上述技术问题,本发明提供了摄像模组,其包括:静态部件,其包括壳体和设置在所述壳体内并固定于所述壳体的支撑座;镜头载体,其通过第一悬挂系统安装于所述静态部件;光学镜头,其安装于所述镜头载体;多个镜头线圈,其固定于所述镜头载体;多个共享磁体,其安装于所述支撑座并且所述的多个共享磁体设置在所述镜头载体的外围,所述镜头线圈位于所述共享磁体的上方或者位于所述共享磁体的侧面,并且多个所述镜头线圈适于驱动所述镜头载体移动以调整所述镜头载体相对于基准面的倾角,其中,所述基准面垂直于所述摄像模组在初始状态下的光轴;芯片载体,其通过第二悬挂系统安装于所述静态部件;感光组件,其包括感光芯片,所述感光组件安装于所述芯片载体;以及多个芯片线圈,其设置于所述芯片载体,并且所述的多个芯片线圈位于所述的多个共享磁体的下方;所述的多个芯片线圈适于驱动所述感光组件移动以调整所述感光组件相对于所述基准面的倾角。
其中,所述芯片载体为中央具有通光孔的塑料件,所述芯片线圈安装于所述芯片载体的顶面。
其中,所述感光组件还包括线路板、模塑基座和滤光片,所述感光芯片安装于所述线路板;所述模塑基座成型于所述线路板的上表面,所述模塑基座围绕在所述感光芯片的周围并向内延伸接触所述感光芯片;所述滤光片安装于所述模塑基座;所述模塑基座的顶面固定于所述芯片载体的底面。
其中,所述芯片载体为芯片框架,所述第二悬挂系统包括多个挠曲件,所述挠曲件连接所述芯片框架和所述静态部件,所述感光芯片安装于所述芯片框架,所述芯片框架上安装柔性线路板,所述的多个芯片线圈设置于所述柔性线路板。
其中,所述挠曲件的厚度小于其宽度,其中所述挠曲件的厚度是其z轴方向上的尺寸,所述z轴是垂直于所述基准面的坐标轴。
其中,所述挠曲件的表面具有将所述芯片框架与所述壳体导通的电导线。
其中,所述挠曲件包括:根茎部、悬臂部和芯片连接部;其中,所述根茎部的一端连接所述静态部件,其另一端连接所述悬臂部;所述悬臂部自所述根茎部起沿着所述芯片框架的边延伸而形成,在俯视角度下所述悬臂部呈条状,所述悬臂部的两端分别连接所述根茎部和所述芯片连接部;所述芯片连接部的一端连接所述芯片框架,其另一端连接所述悬臂部,并且所述芯片连接部具有至少一个弯折;其中,所述悬臂部的厚度小于其宽度,其中所述悬臂部的厚度是其z轴方向上的尺寸,所述z轴是垂直于所述基准面的坐标轴。
其中,所述支撑座将所述壳体分割为第一腔体和第二腔体;所述支撑座具有多个安装孔,所述安装孔贯穿所述支撑座的上表面和下表面,每个所述安装孔安装一个所述共享磁体,所述共享磁体在所述第一腔体形成第一磁场,所述共享磁体在所述第二腔体形成第二磁场,所述镜头线圈设置于所述第一磁场中,所述芯片线圈设置于所述第二磁场中。
其中,每个所述共享磁体包括层叠布置的一个第一磁体和一个第二磁体,所述第一磁体位于所述第二磁体的上方;所述芯片线圈位于所述第二磁体的下方,所述镜头线圈位于所述共享磁体的内侧,其中所述内侧是靠近所述摄像模组的光轴的一侧。
其中,每个所述共享磁体包括层叠布置的一个第一磁体和一个第二磁体,所述第一磁体位于所述第二磁体的内侧,其中所述内侧是靠近所述摄像模组的光轴的一侧。
其中,所述第一悬挂系统包括多个弹性元件,所述弹性元件连接所述壳体和所述镜头载体;所述摄像模组还包括镜头驱动单元,所述镜头驱动单元用于向所述镜头线圈输出驱动电流;在所述驱动电流的作用下所形成的多个所述镜头线圈的电磁合力,以及多个所述弹性元件在x轴方向和y轴方向上的弹性系数共同确定一移轴中心,所述光学镜头的光轴在所述电磁合力的作用下围绕所述移轴中心偏转;其中所述x轴和所述y轴是所述基准面上的两个相互垂直的坐标轴。
其中,所述移轴中心设置于所述镜头载体下方。
其中,所述移轴中心设置于所述感光芯片的感光面上。
其中,所述壳体包括盖体和底座;所述感光芯片的背面设置一支撑轴,所述支撑轴的底部连接所述底座,其顶部连接所述感光芯片或者所述芯片框架;在俯视角度下,所述支撑轴位于所述感光面的中心。
其中,所述第二悬挂系统为多个挠曲件;所述摄像模组还包括芯片驱动单元,所述芯片驱动单元用于向所述芯片线圈输出芯片驱动电流;在所述芯片驱动电流的作用下所形成的多个所述芯片线圈的电磁合力,以及所述多个挠曲件的所述x轴方向和所述y轴方向上的弹性系数共同确定一芯片移轴中心,所述感光芯片在多个所述芯片线圈的电磁合力的作用下围绕所述芯片移轴中心旋转。
其中,所述芯片移轴中心与所述光学镜头的光轴偏转的所述移轴中心重合。
其中,所述光学镜头的光轴偏转的所述移轴中心位于所述感光面的上方。
其中,在俯视角度下,所述芯片框架的外轮廓和所述壳体的侧壁均呈矩形,所述挠曲件位于所述芯片框架与所述壳体的侧壁之间的矩形环状间隙,所述挠曲件的所述根茎部设置于所述矩形环状间隙的角落区域。
其中,在俯视角度下,所述挠曲件的所述芯片连接部设置于所述矩形环状间隙的角落区域,并且对于同一所述挠曲件,其根茎部和芯片连接部分别设置在所述矩形环状间隙的两个相邻的角落区域。
其中,多个所述挠曲件平行地布置成排线状并构成挠曲件组,所述挠曲件组设置于所述芯片框架与所述壳体的侧壁之间的间隙。
其中,在俯视角度下,所述芯片框架的外轮廓和所述壳体的侧壁均呈矩形,所述芯片框架与所述壳体的侧壁之间的间隙为矩形环状间隙,所述矩形环状间隙的至少两条平行边分别布置一个所述的挠曲件组;并且位于两条平行边的两个所述挠曲件组的所述根茎部设置在位于对角位置的两个角落区域。
其中,所述矩形环状间隙的四条边各自布置一个所述的挠曲件组;并且位于四条边的所述挠曲件组的走线方向依序构成顺时针方向或逆时针方向,其中对于任意一个所述挠曲件组,其走线方向是自该挠曲件组的根茎部起到其芯片连接部的走线方向。
其中,所述矩形环状间隙具有两条平行的第一边和两条平行的第二边,所述第一边的长度大于所述第二边,所述的挠曲件组的数目为两个,且这两个所述挠曲件组分别布置于所述的两条第一边。
其中,在俯视角度下,对于同一个所述的挠曲件,其悬臂部的宽度大于其芯片连接部的宽度。
其中,在俯视角度下,对于同一个所述的挠曲件组,其中相邻的挠曲件具有镂空的间隔。
其中,并且所述相邻的挠曲件的芯片连接部的间隔距离大于悬臂部的间隔距离。
其中,对于同一个所述的挠曲件组,其中至少两个挠曲件由支撑梁连接。
其中,所述支撑梁设置于所述挠曲件组的弯折处,所述弯折处位于所述根茎部或所述芯片连接部。
其中,所述挠曲件组由半导体工艺制作,所述半导体工艺包括蚀刻和/或光刻。
其中,所述电导线通过所述半导体工艺制作于所述挠曲件的表面,一个所述挠曲件的表面制作有一条或多条平行的电导线,所述电导线由绝缘材料包裹。
其中,对于同一个所述的挠曲件组,其中至少两个挠曲件由支撑梁连接,所述支撑梁通过半导体工艺制作在所述挠曲件组的表面,所述支撑梁的表面具有电导线且该电导线通过金属过孔与位于下层的所述挠曲件的电导线导通。
其中,在所述挠曲件组中,位于最内侧的所述挠曲件的所述悬臂部设置多个PAD点,这些PAD点通过打线工艺与所述芯片框架电连接。
其中,所述支撑座包括多个支撑柱和连接相邻的所述支撑柱的悬梁部,所述悬梁部自所述支撑柱的顶部区域延伸而形成;所述共享磁体安装于所述悬梁部的底面。
其中,所述支撑座中,四个所述支撑柱分别设置在所述壳体的四角区域,在每两个相邻的所述支撑柱之间形成一个所述的悬梁部,四个所述的悬梁部围绕在所述镜头载体的周围。
其中,所述支撑座还包括支撑外壁,所述支撑外壁位于所述支撑柱的外侧,并且每个所述支撑外壁连接两个相邻的所述支撑柱;所述支撑柱、所述支撑外壁和所述悬梁部一体成型,所述支撑外壁的内侧面、所述悬梁部的底面以及所述支撑柱形成安装槽,所述共享磁体安装在所述安装槽中。
其中,所述第一悬挂系统为弹片,所述弹片安装于所述支撑柱或者所述悬梁部的顶面。
其中,所述壳体包括盖体和底座,所述第一悬挂系统为第一弹片,所述第一弹片的固定端安装于所述支撑座的顶面与所述盖体之间;所述第二悬挂系统为第二弹片,所述第二弹片的固定端安装于所述支撑座的底面与所述底座之间。
其中,所述底座具有中央通孔,所述感光组件的一部分位于所述中央通孔中。
其中,所述第二弹片包括设置在所述支撑座或所述底座的角落区域的根部,自所述根据沿着所述芯片载体的边延伸而形成的悬臂部,以及连接所述芯片载体的载体连接部;其中,所述悬臂部的两端分别连接相邻的两个角落区域的所述根部,所述载体连接部具有连接轴,所述载体连接部通过所述连接轴连接至所述悬臂部的中央区域。
其中,在俯视角度下,所述芯片载体的四边各自设置有一个所述的连接轴。
与现有技术相比,本申请具有下列至少一个技术效果:
1.本申请的摄像模组可以通过双tilt设计来提供更大的光学防抖行程,同时可以更好地保障摄像模组的成像品质。
2.本申请的一些实施例可以以较小的体积代价实现感光芯片和光学镜头的双tilt移动。
3.本申请的一些实施例在提升防抖行程的同时,还可以通过双tilt设计来提升摄像模组的背景虚化能力。
4.本申请的一些实施例在提升防抖行程的同时,还可以抑制成像图片的暗角问题。
5.本申请的一些实施例中,通过挠曲件的设计,使得挠曲件可以在抑制感光芯片的x轴和y轴平移同时允许感光芯片的tilt移动。
6.本申请的一些实施例中,挠曲件的表面可以布置电导线以将至少一部分的感光芯片的I/O端子从光学致动器的动态部分电连接至其静态部分,从而减小或消除柔性连接带对感光芯片tilt移动的阻力。
7.本申请的一些实施例中,通过挠曲件组的布局和结构设计,可以增加挠曲件组上可以布置的线路数目,从而将感光芯片大量的I/O端子从光学致动器的动态部分电连接至其静态部分,从而减小或消除柔性连接带对感光芯片tilt移动的阻力。
附图说明
图1示出了本申请一个实施例的具有双tilt光学致动器的立体剖示图;
图2示出了图1实施例的悬挂系统的俯视示意图;
图3示出了图1实施例的具有双tilt调节功能的光学致动器的爆炸图;
图4示出了本申请一个实施例中的双tilt摄像模组的纵向剖面示意图;
图5示出了本申请一个实施例中的壳体、芯片框架和挠曲件的俯视示意图;
图6示出了图4实施例的壳体、支撑座、悬挂系统及镜头载体在俯视角度的示意图;
图7示出了本申请一个实施例中的壳体、支撑座、悬挂系统及光学镜头在侧视角度下的示意图;
图8示出了本申请一个实施例中光学镜头进行tilt调整的示意图;
图9示出了本申请一个实施例的光学镜头和感光芯片均进行tilt调整的摄像模组的侧视示意图;
图10示出了本申请另一个实施例的光学镜头和感光芯片均进行tilt调整的摄像模组的侧视示意图;
图11示出了本申请一个实施例中的在两个平行边设置挠曲件组的设计方案的俯视示意图;
图12示出了本申请一个实施例中的挠曲件的横截面示意图;
图13示出了在本申请的一个改进的实施例中的壳体、芯片框架和挠曲件的俯视示意图;
图14示出了在本申请一个实施例中的挠曲件组及支撑梁的截面示意图;
图15示出了在本申请另一个实施例中的挠曲件组及支撑梁的截面示意图;
图16示出了本申请一个实施例中的第二腔体构造及第二腔体内部部件的纵向剖面示意图;
图17示出了本申请一个实施例中的支撑座及其上安装的共享磁体的俯视示意图;
图18示出了本申请一个实施例中的镜头与芯片的移轴中心重合的摄像模组的侧视示意图;
图19示出了本申请一个变形的实施例的摄像模组的纵向剖面示意图;
图20示出了本申请另一个变形的实施例的摄像模组的纵向剖面示意图;
图21示出了本申请又一个变形的实施例的摄像模组的纵向剖面示意图;
图22示出了图21实施例对应的俯视示意图;
图23示出了本申请一个变形的实施例中的壳体、芯片框架和挠曲件的俯视示意图;
图24示出了本申请另一个变形的实施例中的壳体、芯片框架和挠曲件的俯视示意图;
图25示出了本申请一个实施例中的壳体、芯片框架、挠曲件以及芯片线圈的俯视示意图;
图26示出了本申请另一个实施例中的壳体、芯片框架、挠曲件以及芯片线圈的俯视示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本申请,将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解,这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述,而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中,相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
应注意,在本说明书中,第一、第二等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来,而不表示对特征的任何限制。因此,在不背离本申请的教导的情况下,下文中讨论的第一主体也可被称作第二主体。
在附图中,为了便于说明,已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
还应理解的是,用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件,但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外,当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时,修饰整个所列特征,而不是修饰列表中的单独元件。此外,当描述本申请的实施方式时,使用“可以”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且,用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
如在本文中使用的,用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语,而不用作表程度的用语,并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。
除非另外限定,否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是,用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且将不被以理想化或过度正式意义解释,除非本文中明确如此限定。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
根据本申请的一个实施例,提供了一种镜头和感光芯片均具有tilt调整能力的摄像模组。该摄像模组包括:静态部件、镜头载体、光学镜头、多个镜头线圈、多个共享磁体、芯片载体、感光组件以及多个芯片线圈。本实施例中,静态部件、镜头载体、多个镜头线圈、多个共享磁体、芯片载体以及多个芯片线圈可以构成一具有双tilt功能(即适于分别驱动镜头和感光芯片进行tilt调整)的光学致动器,为便于描述,本文中有时将其称为双tilt光学致动器。将感光组件安装于芯片载体,将光学镜头安装于镜头载体,即可以得到本实施例的具有双tilt调整能力的摄像模组。进一步地,图1示出了本申请一个实施例的具有双tilt调节功能的光学致动器的立体剖示图。图2示出了图1实施例的悬挂系统的俯视示意图。图3示出了图1实施例的具有双tilt调节功能的光学致动器的爆炸图。结合参考图1-3,所述双tilt光学致动器中,所述静态部件可以包括壳体100和设置在所述壳体100内并固定于所述壳体100的支撑座200。所述镜头载体300可以通过第一悬挂系统130安装于所述静态部件。光学镜头安装于所述镜头载体300。所述多个镜头线圈310固定于所述镜头载体300。所述多个共享磁体400安装于所述支撑座200并且所述的多个共享磁体400设置在所述镜头载体300的外围,所述镜头线圈310位于所述共享磁体400的侧面,并且多个所述镜头线圈310适于驱动所述镜头载体300绕x轴和/或绕y轴旋转,其中所述x轴和所述y轴是所述基准面上的两个相互垂直的坐标轴,所述基准面垂直于所述摄像模组在初始状态下的光轴(即光学镜头在初始状态下的光轴)。这里初始状态即未发生抖动或其他扰动时的光学镜头的归零状态。本实施例中,芯片载体500可以通过第二悬挂系统140安装于所述静态部件。感光组件可以安装于所述芯片载体500。所述的多个芯片线圈510设置于所述芯片载体500,并且所述的多个芯片线圈510位于所述的多个共享磁体400的下方。所述的多个芯片线圈510适于驱动所述感光组件在绕x轴和/或绕y轴的自由度上旋转。这里所述感光组件在绕x轴和/或绕y轴的自由度上的旋转即感光组件的tilt移动,该tilt移动可以包括Rx旋转和Ry旋转,从而调整感光组件相对于所述基准面的倾角。需注意,感光组件tilt移动的旋转轴与镜头tilt移动的旋转轴可以是重合的,也可以是不重合的。
本实施例中,所述芯片载体500为中央具有通光孔的塑料件,所述芯片线圈510安装于所述芯片载体500的顶面。所述感光组件包括感光芯片、线路板、模塑基座和滤光片,所述感光芯片安装于所述线路板;所述模塑基座成型于所述线路板的上表面,所述模塑基座围绕在所述感光芯片的周围并向内延伸接触所述感光芯片;所述滤光片安装于所述模塑基座;所述模塑基座的顶面固定于所述芯片载体500的底面。
进一步地,仍然参考图1-3,本申请的一个实施例中,所述支撑座200可以包括多个支撑柱210和连接相邻的所述支撑柱210的悬梁部220,所述悬梁部220自所述支撑柱210的顶部区域延伸而形成;所述共享磁体400安装于所述悬梁部220的底面。所述支撑座200中,四个所述支撑柱210分别设置在所述壳体100的四角区域,在每两个相邻的所述支撑柱210之间形成一个所述的悬梁部220,四个所述的悬梁部220围绕在所述镜头载体300的周围。进一步地,所述支撑座200还可以包括支撑外壁230,所述支撑外壁230位于所述支撑柱210的外侧,并且每个所述支撑外壁230连接两个相邻的所述支撑柱210;所述支撑柱210、所述支撑外壁230和所述悬梁部220一体成型,所述支撑外壁230的内侧面、所述悬梁部220的底面以及所述支撑柱210形成安装槽,所述共享磁体400安装在所述安装槽中。
进一步地,结合参考图1-3,本申请的一个实施例中,所述第一悬挂系统130为弹片,所述弹片安装于所述支撑柱210或者所述悬梁部220的顶面。
进一步地,结合参考图1-3,本申请的一个实施例中,所述壳体100可以包括盖体110和底座120,所述第一悬挂系统130为第一弹片,所述第一弹片的固定端可以安装于所述支撑座200的顶面与所述盖体110之间(即第一弹片的固定端可以被夹持在所述支撑座200的顶面与所述盖体110之间),所述第一弹片的活动端则安装于镜头载体的顶面。本实施例中,所述第二悬挂系统140为第二弹片,所述第二弹片的固定端可以安装于所述支撑座200的底面与所述底座120之间(即第二弹片的固定端可以被夹持在所述支撑座200的底面与所述底座120之间),所述第二弹片的活动端则安装于芯片载体500。需注意,本申请中,上述第一弹片和第二弹片的安装位置和安装方式并不是唯一的。例如,在本申请的另一实施例中,所述第一弹片可以包括上弹片和下弹片,第一上弹片和第一下弹片的活动端可以分别安装在所述镜头载体的顶面和底面,第一上弹片和第一下弹片的固定端则分别安装在支撑座200或壳体100(例如盖体110)等静态部件的适当位置。类似地,第二弹片也可以包括第二上弹片和第二下弹片,它们的活动端可以分别安装在所述芯片载体500的顶面和底面,它们的固定端则可以分别安装在支撑座200或壳体100(例如底座120)等静态部件的适当位置。
进一步地,结合参考图1-3,本申请的一个实施例中,所述壳体100中,所述底座120可以具有中央通孔,所述感光组件的一部分位于所述中央通孔中。即底座120可以开孔,感光组件的一部分下沉至该开孔中。这种设计可以帮助减小摄像模组的高度。
进一步地,结合参考图2,本申请的一个实施例中,所述第二弹片可以包括设置在所述支撑座200或所述底座120的角落区域的根部141,自所述根据沿着所述芯片载体500的边延伸而形成的悬臂部142,以及连接所述芯片载体500的载体连接部143;其中,所述悬臂部142的两端分别连接相邻的两个角落区域的所述根部141,所述载体连接部143具有连接轴144,所述载体连接部143通过所述连接轴144连接至所述悬臂部142的中央区域。对应地,所述连接轴144优选位于所述载体连接部143(或所述芯片载体500的对应边)的中间区域。在俯视角度下,所述芯片载体500的四边位置各自设置有一个所述的连接轴144。其中,两个连接轴144平行于x轴,两个连接轴144平行于y轴。这样,在芯片线圈510的感应力的带动下,感光组件可以绕平行于x轴的连接轴144或绕平行于y轴的连接轴144旋转,从而实现感光芯片的tilt调整。
上述实施例中,感光组件的线路板的可以通过一柔性连接带电连接于电子设备主板(例如手机的主板)。该柔性连接带可以是FPC软板,其可以穿过所述壳体100的侧壁再与所述主板电连接。所述柔性连接带的末端可以具有一连接器,柔性连接带可以通过该连接器的插接来实现与主板的连接。
本申请的上述实施例所提供的摄像模组中,双tilt光学致动器、光学镜头和感光组件可以分别组装,然后再将三者组装在一起构成完整的摄像模组。其中双tilt光学致动器具有可进行tilt调整的镜头载体和可进行tilt调整的芯片载体,将光学镜头和感光组件分别贴附或以其他方式固定于镜头载体和芯片载体,即可得到具有双tilt调整能力的摄像模组(可简称为双tilt摄像模组)。这种设计有利于将现有的各种不同类型的光学镜头和感光组件应用于双tilt摄像模组中。
进一步地,下文中还将结合一系列地实施例,描述本申请针对双tilt摄像模组做出的进一步的小型化设计,以及针对双tilt摄像模组的动态部件的导线(尤其是用于将感光芯片数据输出至手机主板或其他电子设备主板的导线)的一系列优化设计。
图4示出了本申请一个实施例中的双tilt摄像模组的纵向剖面示意图。参考图4,本实施例中,摄像模组包括:壳体100,镜头载体300,光学镜头600,多个镜头线圈310,多个共享磁体400,感光芯片710,芯片框架720,一个或多个挠曲件730,以及多个芯片线圈510。其中,壳体100包括盖体110、支撑座200和底座120,所述盖体110和所述支撑座200的上表面之间形成一容纳光学镜头600的第一腔体,所述盖体110和所述支撑座200均具有通光孔,所述底座120与所述支撑座200的下表面之间形成一容纳感光芯片710的第二腔体(图16示出了本申请一个实施例中的第二腔体构造及第二腔体内部部件的纵向剖面示意图)。镜头载体300设置于所述第一腔体,所述镜头载体300通过悬挂系统安装于所述外壳或所述支撑座200,所述镜头载体300适于安装光学镜头600。在一个实施例中,透镜组可以直接安装于镜头载体300内,以便减小整个摄像模组的体积,但需要注意,在另一实施例中,透镜组也可以先安装于一镜筒(即通过镜筒将多个透镜组立为透镜组),然后再将镜筒安装于所述镜头载体300内。其中镜筒和透镜组可以组成所述的光学镜头600。当透镜组直接安装在所述镜头载体300中时,可以直接将透镜组视为所述光学镜头。所述的多个镜头线圈310固定于所述镜头载体300。本实施例中,在俯视角度下,多个镜头线圈310可以分别设置在镜头载体300的外侧面的不同方位。这些镜头线圈310可以均匀的设置在所述镜头载体300的周围。所述的多个共享磁体400安装于所述支撑座200,所述镜头线圈310位于所述共享磁体400的上方,每个所述镜头线圈310均适于生成倾斜于基准面的驱动力,并且多个所述镜头线圈310的合力适于驱动所述镜头载体300绕x轴和/或绕y轴旋转,其中所述x轴和所述y轴是所述基准面上的两个相互垂直的坐标轴,所述基准面平行于所述支撑座200的表面(例如上表面或下表面)。进一步地,本实施例中,感光芯片710设置于所述第二腔体。芯片框架720,所述感光芯片710安装于所述芯片框架720。所述的一个或多个挠曲件730用于将所述芯片框架720连接到所述支撑座200或所述底座120,并容许所述芯片框架720相对于所述支撑座200在绕x轴和/或绕y轴旋转的自由度上移动。所述的多个芯片线圈510设置于所述芯片框架720,并且位于所述共享磁体400的下方,每个所述芯片线圈510均适于在所述共享磁体400的磁场中生成垂直或倾斜于所述基准面的驱动力,并且多个所述芯片线圈510的合力适于驱动所述感光芯片710在绕x轴和/或绕y轴旋转的自由度上旋转,即在芯片线圈510的带动下,感光芯片710可以进行tilt调整。其中,绕x轴旋转可以记为Rx,绕y轴旋转可以记为Ry。Rx和Ry即tilt调整的两个移动自由度。进一步地,本实施例中,芯片线圈510可以直接安装于芯片框架720的上表面,也可以框架延伸部740的上表面。参考图4,框架延伸部740可以自芯片框架720向外延伸而形成,以使芯片线圈510更加接近于所述的共享磁体400。本实施例中的芯片框架可以视为前文中的芯片载体。芯片框架可以是PCB板。芯片框架可以是中空的,即芯片框架的中央可以具有通孔,感光芯片可以设置在芯片框架的通孔中。在另一实施例中,芯片框架可以是平板状的PCB板,感光芯片可以贴附于该PCB板的表面。框架延伸部740则可以由FPC板实现(框架延伸部740也可以由PCB板实现),本实施例中FPC板相对于PCB板更为柔软,使得框架延伸部740易于在产品组装过程中进行弯折来避让挠曲件730或其他构件,从而使框架延伸部740更易于延伸至共享磁体400的正下方。但需注意,本实施例的FPC板仍然具有一定刚性,使得芯片线圈所产生的驱动力仅促使挠曲件730发生形变,而不会使框架延伸部740发生形变。也就是说,对于芯片线圈所产生的驱动力来说,框架延伸部740(即FPC板)是表现为刚性的,而挠曲件730在z轴方向上是具有弹性的(z轴为垂直于xoy平面的坐标轴)。
上述实施例中,将感光芯片tilt与镜头tilt相结合,以相对较小的体积代价,在确保模组的成像品质的基础上,可以达到增加摄像模组防抖行程,并提升摄像模组的背景虚化能力的技术效果。传统的防抖摄像模组中,通常仅对镜头做tilt调整,导致光学镜头的实际像面与感光芯片的感光面(成像面)之间存在倾斜角,使得感光面的四角区域获取的成像光线亮度较低,进而衍生出暗角问题。而本申请的上述实施例中,感光芯片与镜头均可做tilt防抖移动,可以使镜头始终正对被摄物体的同时,镜头的光轴与感光芯片也可以保证垂直或者接近垂直,使整个成像系统(镜头和感光芯片组成的成像系统)可以相对于被摄物体做整体地tilt防抖移动,从而使摄像模组在防抖移动后可以抑制所摄图像的暗角,同时,本申请的方案还可以减小边缘像素损失,避免拍摄图像出现歪斜,提升图像边缘画质。更进一步地,本申请的方案中,光学镜头与感光芯片可以分别进行tilt调整,使得成像系统的焦距和景深可以被调节,从而实现拍摄图像的背景虚化效果。申请人认为背景虚化功能是消费者所关注的摄像模组的重要能力之一,使摄像模组额外具有背景虚化功能,可以显著提升该摄像模组的市场价值。也就是说,本申请的方案中,通过镜头和感光芯片的双tilt设计,不仅可以增加摄像模组防抖行程,还可以提供背景虚化功能,从而显著提升防抖摄像模组的市场价值。
进一步地,在本申请的一个实施例中,提供一种允许感光芯片做tilt移动,同时限制感光芯片的x轴和y轴平移的挠曲件设计方案。图5示出了本申请一个实施例中的壳体、芯片框架和挠曲件的俯视示意图。参考图5,本实施例中,所述挠曲件730包括根茎部732、悬臂部142和芯片连接部733。其中,所述根茎部732的一端连接所述支撑座200或者所述底座120,其另一端连接所述悬臂部142。所述悬臂部142自所述根茎部732起沿着所述芯片框架720的边延伸而形成,在俯视角度下所述悬臂部142呈长条状,所述悬臂部142的两端分别连接所述根茎部732和所述芯片连接部733。所述芯片连接部733的一端连接所述芯片框架720,其另一端连接所述悬臂部142,并且所述芯片连接部733具有至少一个弯折。所述根茎部732和所述芯片连接部733的弯折可以容许挠曲件730形成一定弹性移动的自由度。进一步地,结合参考图5和图12,本实施例中,所述挠曲件730的厚度可以小于其宽度(厚度是指z轴方向上的尺寸,宽度则是指俯视角度下的宽度)。在具体设计上,例如可以使悬臂部142的厚度可以小于其宽度。其中所述悬臂部142的厚度是其z轴方向上的尺寸,所述z轴是垂直于所述基准面的坐标轴。由于悬臂部142的厚度较薄,且悬臂部142具有较大长度,因此悬臂部142的自由端(即连接芯片连接部733的一端)易于向上或向下弯曲(即在z轴方向上弯曲),从而使得芯片连接部733及其所连接的感光芯片的对应区域(例如角落区域)也易于向上或向下移动,从而允许感光芯片做tilt移动(即调整感光芯片的倾角)。
进一步地,结合参考图4和图12,在本申请的一个实施例中,所述挠曲件730的表面具有将所述芯片框架720与所述壳体100导通的电导线731。这种设计下,所述感光芯片710的至少一部分I/O端子可以通过所述挠曲件730从光学致动器的动态部分电连接至静态部分。从而完全或部分地解决感光芯片710与模组线路板的I/O连接问题。本实施例中,模组线路板安装在摄像模组的静态部分,例如模组线路板可以安装在所述支撑座200的上表面和/或下表面,以便于从模组线路板引出的连接带与手机(或其他搭载该摄像模组的电子设备)的主板电连接。
进一步地,仍然参考图4和图16,在本申请的一个实施例中,设计了一种共享磁体400的安装结构。本实施例中,所述支撑座200可以包括一平板状的基板,该基板可以具有多个安装孔401和一个中央通光孔202,所述安装孔贯穿所述支撑座200的上表面和下表面,每个所述安装孔401安装一个所述共享磁体400,所述共享磁体400的上方形成位于所述第一腔体的第一磁场,所述共享磁体400下方形成位于所述第二腔体的第二磁场,所述镜头线圈310设置于所述第一磁场中,所述芯片线圈510设置于所述第二磁场中。进一步地,本实施例中,每个所述共享磁体400包括层叠布置的一个第一磁体410和一个第二磁体420,所述第一磁体410位于所述第二磁体420的内侧,其中所述内侧是靠近所述透镜组的光轴的一侧。图17示出了本申请一个实施例中的支撑座及其上安装的共享磁体的俯视示意图。
进一步地,图6示出了图4实施例的壳体、支撑座、悬挂系统及镜头载体在俯视角度的示意图。结合参考图4和图6,在本申请的一个实施例中,所述镜头线圈310的绕轴可以垂直于所述共享磁体400的顶面,并且在所述共享磁体400的上方,所述第一磁体410和所述第二磁体420具有相反的磁场方向。所述芯片线圈510的绕轴可以垂直于所述共享磁体400的底面,并且在所述共享磁体400的下方,所述第一磁体410和所述第二磁体420具有相反的磁场方向。例如,在共享磁体400的上方,第一磁体410的磁场方向向上,第二磁体420的磁场方向向下,以便于使得设置在共享磁体400上方的镜头线圈310生成倾斜于基准面的驱动力。在共享磁体400的下方,第一磁体410的磁场方向向上第二磁体420的磁场方向向下,以便于设置在共享磁体400下方的芯片线圈510生成倾斜于或垂直于基准面的驱动力。本实施例中,共享磁体400内侧和外侧的磁场未作利用。本实施例中,镜头线圈310可以固定于线圈支架311,该线圈支架311可以固定于镜头载体300,或者该线圈支架311被实施为镜头载体300的一部分。
进一步地,在本申请的一个实施例中,光学镜头或镜头载体可以通过悬挂系统连接至壳体或支撑座等静态部件。结合参考图4和图6,本实施例中,所述悬挂系统可以包括多个弹性元件131,所述弹性元件131连接所述壳体100和所述镜头载体300。参考图6,本实施例中,可以在支撑座的四角位置设置四个立柱201,弹性元件131的固定端可以固定于立柱201的顶部。所述光学致动器还可以包括镜头驱动单元,所述镜头驱动单元用于向所述镜头线圈310输出驱动电流;在所述驱动电流的作用下所形成的多个所述镜头线圈310的电磁合力,以及多个所述弹性元件在所述x轴方向和所述y轴方向上的弹性系数共同确定一移轴中心,所述透镜组的光轴在所述电磁合力的作用下围绕所述移轴中心偏转。
进一步地,图7示出了本申请一个实施例中的壳体、支撑座、悬挂系统及光学镜头在侧视角度下的示意图。参考图7,在本申请的一个实施例中,所述移轴中心RO可以设置于所述镜头载体300下方(例如移轴中心可以设置在支撑座200的通光孔区域或者更下方的区域)。进一步地,图8示出了本申请一个实施例中光学镜头进行tilt调整的示意图。可以看出,光学镜头600基于移轴中心进行tilt调整,在tilt调整过程中,光学镜头600的光轴以移轴中心RO为旋转中心。
进一步地,图9示出了本申请一个实施例的光学镜头和感光芯片均进行tilt调整的摄像模组的侧视示意图。参考图9,本实施例中,所述移轴中心RO设置于所述感光芯片710的感光面上。进一步地,图10示出了本申请另一个实施例的光学镜头和感光芯片均进行tilt调整的摄像模组的侧视示意图。参考图10,本实施例中,所述感光芯片710的背面可以设置一支撑轴734,所述支撑轴734的底部连接所述底座120,其顶部连接所述感光芯片710或者所述芯片框架720;在俯视角度下,所述支撑轴734位于所述感光面的中心。由于所述移轴中心设置于所述感光芯片710的感光面上,所述在防抖移动过程中,感光芯片710可以始终保持较好的成像品质。
进一步地,结合参考图4-10,在本申请的一些实施例中,所述光学致动器还可以进一步地包括芯片驱动单元,所述芯片驱动单元用于向所述芯片线圈510输出芯片驱动电流;在所述芯片驱动电流的作用下所形成的多个所述芯片线圈510的电磁合力,以及所述多个挠曲件730的所述x轴方向和所述y轴方向上的弹性系数共同确定一芯片移轴中心,所述感光芯片710在多个所述芯片线圈510的电磁合力的作用下围绕所述芯片移轴中心旋转。本实施例中,可以通过调整所述多个上弹片和下弹片的x轴方向和y轴方向上的弹性系数、多个镜头线圈310的电磁合力,以及调整所述多个挠曲件730的x轴方向和y轴方向上的弹性系数和多个所述芯片线圈510的电磁合力,使得所述芯片移轴中心与所述透镜组的光轴偏转的所述移轴中心重合。图18示出了本申请一个实施例中的镜头与芯片的移轴中心重合的摄像模组的侧视示意图。参考图18,本实施例中,光学镜头600和感光芯片710都可以围绕所述的重合的移轴中心RO做tilt调整,光学镜头600和感光芯片710做tilt调整的角度可以相同,方向可以相反,从而在防抖移动过程中使感光芯片710始终保持较高的成像品质。并且,由于所述透镜组(或光学镜头600)的光轴偏转的移轴中心可以位于所述感光面的上方,因此透镜组(或光学镜头600)可以获得更大的移动行程。例如,本实施例中,所述镜头(或所述透镜组)的tilt移动行程可以达到±5°甚至比±5°更大的范围。
进一步地,结合参考图4-10,在本申请的一个实施例中,所述弹性元件131包括多个上弹片和多个下弹片,所述上弹片连接所述壳体100和所述镜头载体300的顶部(镜头载体300的顶部大约位于光学镜头600的肩部的位置),所述下弹片连接所述壳体100和所述镜头载体300的底部。
进一步地,结合参考图4和图5,在本申请的一个实施例中,在俯视角度下,所述芯片框架720的外轮廓和所述壳体100的侧壁均呈矩形,所述挠曲件730位于所述芯片框架720与所述壳体100的侧壁之间的矩形环状间隙,所述挠曲件730的所述根茎部732设置于所述矩形环状间隙的角落区域。
进一步地,结合参考图4和图5,在本申请的一个实施例中,在俯视角度下,所述挠曲件730的所述芯片连接部733设置于所述矩形环状间隙的角落区域,并且对于同一所述挠曲件730,其根茎部732和芯片连接部733分别设置在所述矩形环状间隙的两个相邻的角落区域。两个相邻的角落区域即矩形环状间隙的同一条边所连接的两个角落区域。
进一步地,结合参考图4和图5,在本申请的一个实施例中,多个所述挠曲件730平行地布置成排线状并构成挠曲件组,所述挠曲件组设置于所述芯片框架720与所述壳体100的侧壁之间的间隙。进一步地,在俯视角度下,所述芯片框架720的外轮廓和所述壳体100的侧壁均呈矩形,所述芯片框架720与所述壳体100的侧壁之间的间隙为矩形环状间隙,所述矩形环状间隙的至少两条平行边分别布置一个所述的挠曲件组;并且位于两条平行边的两个所述挠曲件组的所述根茎部732设置在位于对角位置的两个角落区域。进一步地,图11示出了本申请一个实施例中的在两个平行边设置挠曲件组的设计方案的俯视示意图。参考图11,在一个实施例中,所述矩形环状间隙具有两条平行的第一边和两条平行的第二边,所述第一边的长度大于所述第二边,当所述的挠曲件组的数目为两个时,这两个所述挠曲件组分别布置于所述的两条第一边。换句话说,在所述的矩形环状间隙中,第一边为长边,第二边为短边,当挠曲件组仅布置两个时,则将这两个挠曲件组布置在两条长边。这样设计有利于增加挠曲件的悬臂部142的长度,使其在受力后更易于在z轴方向上弯曲,从而使感光芯片710更易于在tilt方向上移动。
进一步地,参考图5,在本申请的另一个实施例中,所述矩形环状间隙的四条边各自布置一个所述的挠曲件组;并且位于四条边的所述挠曲件组的走线方向依序构成顺时针方向或逆时针方向,其中对于任意一个所述挠曲件组,其走线方向是自该挠曲件组的根茎部732起到其芯片连接部733的走线方向。
进一步地,图12示出了本申请一个实施例中的挠曲件的横截面示意图。参考图22,本实施例中,在俯视角度下,对于同一个所述的挠曲件730,其悬臂部142的宽度大于其芯片连接部733的宽度。本实施例中,通过为悬臂部142设计较大的宽度,来避免芯片在x轴或y轴方向上平移。
进一步地,参考图5,在本申请的一个实施例中,在俯视角度下,对于同一个所述的挠曲件组,其中相邻的挠曲件730具有镂空的间隔。并且,所述相邻的挠曲件730的芯片连接部733的间隔距离可以大于悬臂部142的间隔距离。话句话说,芯片连接部733的排线的连接点可以设置得较为稀疏,而悬臂部142的排线则相对密集。芯片连接部733的连接点设置得较为稀疏,有助于减小排线对芯片角落区域在z轴方向移动的束缚,从而便于芯片进行tilt移动。
进一步地,图13示出了在本申请的一个改进的实施例中的壳体、芯片框架和挠曲件的俯视示意图。参考图13,对于同一个所述的挠曲件组,其中至少两个挠曲件730由支撑梁735连接。支撑梁735可以用于避免在防抖移动过程中,相邻挠曲件730因弹性移动而发生碰撞或纠缠,从而提高摄像模组的可靠性。
进一步地,仍然参考图13,在本申请的一个实施例中,所述支撑梁735设置于所述挠曲件组的弯折处,所述弯折处位于所述根茎部732或所述芯片连接部733。挠曲件组的弯折处相对容易因弹性移动而发生碰撞或纠缠,因此,将支撑梁735设置于所述挠曲件组的弯折处,可以更好地避免相邻挠曲件730发生碰撞或纠缠,从而提高摄像模组的可靠性。
进一步地,仍然参考图12,在本申请的一个实施例中,所述挠曲件组由半导体工艺制作,所述半导体工艺包括蚀刻和/或光刻。所述电导线731通过所述半导体工艺制作于所述挠曲件730的表面,一个所述挠曲件730的表面制作有一条或多条平行的电导线731,所述电导线731由绝缘材料736包裹。
进一步地,图14示出了在本申请一个实施例中的挠曲件组及支撑梁的截面示意图。参考图14,在一个实施例中,对于同一个所述的挠曲件组,其中至少两个挠曲件730由支撑梁735连接,所述支撑梁735通过半导体工艺制作在所述挠曲件组的表面,所述支撑梁735的表面具有电导线731且该电导线731通过金属过孔737与位于下层的所述挠曲件730的电导线731导通。
进一步地,仍然参考图14,本申请的一个实施例中,对于同一个所述的挠曲件组,位于内侧的挠曲件730a宽度可以小于位于外侧的挠曲件730b的宽度,以便更好地减小感光芯片tilt移动的阻力。进一步地,利用支撑梁735和过孔737可以将不同挠曲件上的线路(电导线731)导通,以便更好地利用面积较大的外侧挠曲件进行布线。例如,当位于内侧的挠曲件730a的面积不足难以布线时,可以将部分线路通过支撑梁735和过孔737引导至面积较大的位于外侧的挠曲件730b,通过位于外侧的挠曲件730b将该线路连接至支撑座或底座等静态部件。这里内侧是指靠近感光芯片的一侧,外侧是指背离感光芯片的一侧。
进一步地,图15示出了在本申请另一个实施例中的挠曲件组及支撑梁的截面示意图。参考图15,本实施例中,位于内侧的挠曲件730a的厚度可以小于位于外侧的挠曲件730b的厚度,以便更好地减小感光芯片tilt移动的阻力。
进一步地,仍然参考图15,本申请的一个实施例中,支撑梁735可以不设置电导线,本实施例中支撑梁735可以仅用于避免相邻挠曲件发生碰撞或纠缠。
进一步地,结合参考图13和图14,在本申请的一个实施例中,在所述挠曲件组中,位于最内侧的所述挠曲件的所述悬臂部142设置多个PAD点,这些PAD点通过打线工艺与所述芯片框架720电连接。PAD点例如可以是焊盘。本实施例中,可以利用最靠近感光芯片710的挠曲件730,使感光芯片710可以具有更多的I/O通道。例如,可以通过打线工艺(WireBonding)拉出金属线(例如金线)实现感光芯片710或芯片框架PAD点与位于最内侧的所述挠曲件730的所述悬臂部142的PAD点的电连接。本实施例中,挠曲件730的PAD点可设置在接近芯片连接部733的位置,在防抖移动过程中,挠曲件730的芯片连接部733大致上会随着感光芯片710一起移动,因此,挠曲件730的接近芯片连接部733的位置与芯片框架720之间的相对位移较小,通过打线工艺制作的金属线不易断路或接触不良。对于最内侧的挠曲件730,从其PAD点接入的导线731可以直接从该挠曲件730的悬臂部142向根茎部732走线,进而电连接至模组线路板。而该最内侧的挠曲件730的芯片连接部733所引入的导线731,则可以通过支撑梁引导至其他较粗的(或者有富余布线空间的)外围挠曲件730走线,进而电连接至模组线路板。以上设计可在所述挠曲件组的芯片连接部733以外,进一步地增加一些I/O通道。虽然可能需要引入打线工艺,但打线的数目远少于传统的全部I/O通道均由打线工艺实现的方案。并且,由于本实施例中不需要直接将金线连接到壳体100上,仅需要在感光芯片710(或芯片框架720)与最接近的挠曲件730上的PAD点之间进行打线(即WireBonding),因此金线不会过长,在芯片需进行防抖移动的背景下,相对于传统打线工艺具有更高的可靠性。另一方面,本实施例中,可以通过支撑座或底座上的线路可以通过柔性连接带与手机(或其他搭载摄像模组的电子设备)主板电连接。由于支撑座或底座为静态部件,因此柔性连接带与主板的连接不会妨碍感光芯片的tilt移动。
进一步地,图19示出了本申请一个变形的实施例的摄像模组的纵向剖面示意图。参考图19,本实施例中,所述共享磁体400中,所述第二磁体420的顶面可以高于所述第一磁体410的顶面,所述镜头线圈310设置于所述第一磁体410的顶面和所述第二磁体420的内侧面之间形成的凹口中。所述镜头线圈310的绕轴平行于所述第一磁体410的顶面。所述弹性元件包括多个上弹片和多个下弹片,所述上弹片连接所述第二磁体420的顶面和所述镜头载体300的顶部,所述下弹片连接所述第一磁体410的底面和所述镜头载体300的底部。本实施例中,可以将磁体作为支撑座200的支撑柱210使用,使得弹片可以挂载在磁体顶面,从而不需要设置额外的支撑柱210,以便节省模组内部的宝贵空间。
进一步地,图20示出了本申请另一个变形的实施例的摄像模组的纵向剖面示意图。参考图20,本实施例中,所述共享磁体400包括上下层叠布置的第一磁体410和第二磁体420,第一磁体410的底面固定于第二磁体420的顶面。所述镜头线圈310布置于所述共享磁体400的侧面,即镜头线圈310的绕轴平行于所述第一磁体410的顶面。本实施例中,芯片线圈位于第二磁体420的底面的正下方,且芯片线圈的绕轴垂直于第二磁体420的底面。
进一步地,图21示出了本申请又一个变形的实施例的摄像模组的纵向剖面示意图。图22示出了图21实施例对应的俯视示意图。本实施例中,共享磁体400的结构和布置可以与图4的实施例是一致的,区别在于本实施例中将镜头线圈310旋转了90度,即镜头线圈310的绕轴平行于共享磁体的顶面。
进一步地,图23示出了本申请一个变形的实施例中的壳体、芯片框架和挠曲件的俯视示意图。参考图23,相比图5所示的实施例,本实施例的主要区别在于:挠曲件730的悬臂部142可设置多个弯折(例如可以是U形弯折),从而增加悬臂部142的长度,进而使悬臂部142更加便于在z轴方向上进行弯曲。
进一步地,图24示出了本申请另一个变形的实施例中的壳体、芯片框架和挠曲件的俯视示意图。参考图24,相比图5所示的实施例,本实施例的主要区别在于:挠曲件730的芯片连接部733设置在芯片框架的边的中央区域。且在芯片框架的每条边上仅设置一条挠曲件730。即本实施例中,用于悬持感光芯片(或感光组件)的第二悬挂系统未采用排线形式的挠曲件组来实现。
进一步地,图25示出了本申请一个实施例中的壳体、芯片框架、挠曲件以及芯片线圈的俯视示意图。本实施例中,在芯片框架720的四角区域设置四个芯片线圈510,其中每个角落区域设置一个芯片线圈510。进一步地,在位于对角的两个芯片线圈510内可以设置霍尔元件721,所述霍尔元件721避开芯片线圈510正中心的位置,以提高霍尔元件721对感光芯片位置检测的准确度。驱动模块可以根据霍尔元件所检测的感光芯片位置来控制驱动信号(例如驱动电流)的大小和方向,从而对芯片线圈的驱动力的大小和方向进行控制,最终时感光芯片达到防抖所需的移动角度(其包括Rx和Ry两个旋转自由度上的角度,也就是补偿抖动所需的tilt倾角)。在其他实施例中,所述霍尔元件也可以被其他位置传感器取代。
进一步地,图26示出了本申请另一个实施例中的壳体、芯片框架、挠曲件以及芯片线圈的俯视示意图。本实施例中,在芯片框架720的四条边(即四条边缘区域)设置四个芯片线圈510,其中每条边设置一个芯片线圈510。进一步地,在位于对角的两个芯片线圈510内可以设置霍尔元件721,所述霍尔元件721避开芯片线圈正中心的位置,以提高霍尔元件721对感光芯片位置检测的准确度。驱动模块可以根据霍尔元件所检测的感光芯片位置来控制驱动信号(例如驱动电流)的大小和方向,从而对芯片线圈的驱动力的大小和方向进行控制,最终时感光芯片达到防抖所需的移动角度(其包括Rx和Ry两个旋转自由度上的角度,也就是补偿抖动所需的tilt倾角)。在其他实施例中,所述霍尔元件也可以被其他位置传感器取代。
最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.摄像模组,其特征在于,包括:
镜头载体;
芯片载体;
光学镜头,其被安装于所述镜头载体;
感光组件,其被安装于所述芯片载体;
静态部件,其包括壳体和被设置于所述壳体内并固定于所述壳体的支撑座,所述壳体包括盖体和底座;
第一悬挂系统,其是第一弹片,所述第一弹片的固定端被安装于所述支撑座的顶面与所述盖体之间,活动端被安装于所述镜头载体的顶面;以及
第二悬挂系统,其是第二弹片,所述第二弹片的固定端被安装于所述支撑座的底面与所述底座之间,活动端被安装于所述芯片载体。
2.根据权利要求1所述的摄像模组,进一步包括:
多个共享磁体,其被安装于所述支撑座并设置在所述镜头载体的外围;
多个镜头线圈,其被固定于所述镜头载体,所述镜头线圈位于所述共享磁体的侧面,其中所述镜头线圈在被输入驱动电流时产生电磁合力;以及
多个芯片线圈,其被固定于所述芯片载体并位于所述共享磁体的下方,其中所述芯片线圈在被输入驱动电流时产生电磁合力。
3.根据权利要求1所述的摄像模组,其中所述第二弹片可以包括设置在所述支撑座或所述底座的角落区域的根部,自所述根部沿着所述芯片载体的边延伸而形成的悬臂部,以及连接所述芯片载体的载体连接部,所述悬臂部的两端分别连接相邻的两个角落区域的所述根部,所述载体连接部具有连接轴,所述载体连接部通过所述连接轴连接至所述悬臂部的中央区域。
4.根据权利要求3所述的摄像模组,其中所述第二弹片包括四个所述悬臂部,所述载体连接部具有四个所述连接轴,每个所述连接轴分别自所述载体连接部的中间区域延伸至每个所述悬臂部的中间区域,在俯视角度下,两个所述连接轴平行于x轴,两个所述连接轴平行于y轴。
5.摄像模组,其特征在于,包括:
镜头载体;
芯片载体;
光学镜头,其被安装于所述镜头载体;
感光组件,其被安装于所述芯片载体;
静态部件,其包括壳体和被设置于所述壳体内并固定于所述壳体的支撑座,所述壳体包括盖体和底座;
悬挂系统,其包括多个弹性元件,所述弹性元件连接所述壳体和所述镜头载体;
至少一挠曲件,所述挠曲件用于将所述芯片框架连接到所述支撑座或所述底座,并容许所述芯片框架相对于所述支撑座在绕x轴和/或绕y轴旋转的自由度上移动。
6.根据权利要求5所述的摄像模组,其中所述挠曲件包括根茎部、悬臂部和芯片连接部,所述根茎部的一端连接所述支撑座或所述底座,另一端连接所述悬臂部,所述悬臂部自所述根茎部起沿着所述芯片框架的边延伸而形成,在俯视角度下,所述悬臂部呈条状,所述悬臂部的两端分别连接所述根茎部和所述芯片连接部,所述芯片连接部的一端连接所述芯片框架,另一端连接所述悬臂部,并且所述芯片连接部具有至少一个弯折,其中所述悬臂部的厚度小于其宽度,其中所述悬臂部的厚度是其z轴方向上的尺寸,z轴是垂直于所述基准面的坐标轴。
7.根据权利要求5所述的摄像模组,其中所述挠曲件的表面具有将所述芯片框架与所述壳体导通的电导线。
8.根据权利要求7所述的摄像模组,其中在俯视角度下,所述芯片框架的外轮廓和所述壳体的侧壁均呈矩形,所述挠曲件位于所述芯片框架与所述壳体的侧壁之间的矩形环状间隙,所述挠曲件的所述根茎部设置于所述矩形环状间隙的角落区域。
9.根据权利要求8所述的摄像模组,其中在俯视角度下,所述挠曲件的所述芯片连接部设置于所述矩形环状间隙的角落区域,并且对于同一所述挠曲件,所述根茎部和所述芯片连接部分别设置在所述矩形环状间隙的两个相邻的角落区域。
10.根据权利要求5至9中任一所述的摄像模组,其中所述弹性元件包括多个上弹片和多个下弹片,所述上弹片连接所述壳体和所述镜头载体的顶部,所述下弹片连接所述壳体和所述镜头载体的底部。
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