CN204679702U - 摄像头模组及摄像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种摄像头模组及摄像装置，包括基板、影像感测芯片、镜座、镜头驱动装置和镜头单元，所述镜座和所述影像感测芯片均设于所述基板上，所述镜头驱动装置包括外壳、磁性元件、线圈和弹性元件，所述镜座连接至所述外壳底部，所述镜头单元收容于所述外壳内，所述线圈缠绕在所述镜头单元外表面，所述磁性元件与所述线圈相对，所述摄像头模组还包括位置传感器，所述位置传感器固定在所述线圈周围。通过弹性元件将所述镜头单元初始位置设置在距离镜头单元两个最大行程位置距离相等处，对焦过程中，位置传感器感测镜头单元上下移动过程中的磁场变化，反馈镜头单元的位置信息，从而使镜头单元的对焦行程缩短，提升了对焦速度及精度。

Description

摄像头模组及摄像装置

技术领域

本实用新型涉及一种摄像头模组，尤其涉及一种闭环控制的摄像头模组。

背景技术

目前，移动电话的照相机模块的自动对焦功能主要是通过音圈马达(VCM)来实现的。随着位置传感器被引入VCM，用于镜头位置测量的霍尔元件(或者霍尔传感器)更多地应用在了VCM上。但是，由于传统的镜头行程较长，镜头稳定时间长，对焦速度低下。而且，当线圈与霍尔元件距离较远时，测量精度就会下降，影响了对焦的效果，从而影响拍照的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种摄像头模组，具有镜头行程短，镜头稳定时间短，对焦效率高等优点。

本实用新型的另一个目的在于提供一种采用上述摄像头模组的摄像装置。

为了实现上述目的，本实用新型实施方式提供如下技术方案：

本实用新型提供了一种摄像头模组，包括基板、影像感测芯片、镜座、镜头驱动装置和镜头单元，所述镜座和所述影像感测芯片均设于所述基板上，且所述镜座形成中空的包围空间，所述影像感测芯片位于所述包围空间中，所述镜头驱动装置包括外壳、磁性元件、线圈和弹性元件，所述外壳包括顶部和底部，所述外壳底部安装至所述镜座上，且所述外壳内部形成收容空间，所述镜头单元收容于所述收容空间内，且与所述影像感测芯片相对，所述线圈缠绕在所述镜头单元外表面，所述磁性元件固定在所述收容空间内部且位于所述线圈的外围，所述弹性元件将所述镜头单元的初始位置定位在所述顶部和所述底部之间的中间位置处，所述线圈在通电状态下在磁石产生的磁场中带动所述镜头单元移动，所述摄像头模组还包括位置传感器，所述位置传感器固定在所述线圈周围，所述位置传感器包括固定在外壳的第一霍尔元件和固定在镜座上的第二霍尔元件，所述位置传感器感应不同位置的所述镜头单元的磁场强度信号，并将所述信号传递至控制芯片，通过所述控制芯片控制所述镜头单元的移动位置。

在一个实施例中，所述第一霍尔元件安装于所述外壳顶部或靠近所述外壳顶部设置，所述第二霍尔元件安装于所述镜座的内侧。

在一个实施例中，所述霍尔元件通过粘接剂固定于所述外壳和镜座上。

在一个实施例中，所述弹性元件包括第一弹片和第二弹片，所述第一弹片连接于所述镜头单元和所述外壳之所述顶部之间，所述第二弹片连接于所述镜头单元和所述外壳之所述底部之间。

在一个实施例中，所述弹性元件包括第一弹片和第二弹片，所述第一弹片连接于所述镜头单元和所述外壳之所述顶部之间，所述第二弹片连接于所述镜头单元和所述镜座之间。

在一个实施例中，所述磁性元件通过粘接剂固定于所述外壳的内侧壁。

在一个实施例中，所述摄像头模组还包括OTP寄存器，所述OTP寄存器设于所述基板上，所述OTP寄存器用于存储所述镜头单元的位置信息，在所述摄像头模组工作的过程中，所述控制芯片读取所述OTP寄存器中的所述位置信息，并控制所述镜头单元进行复位。

在一个实施例中，所述摄像头模组还包括滤光片，所述滤光片位于所述影像感测芯片和所述镜头单元之间，并正对所述影像感测芯片。。

本实用新型所述的摄像头模组和采用上述摄像头模组的摄像装置，通过弹片将镜头单元的初始位置设置在镜头单元的两个极限位置中间，有效的缩短了镜头单元的运动行程，从而减少了镜头稳定时间，达到了提升了对焦的速度的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例、描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种摄像头模组剖面图；

图2为本实用新型实施例提供的一种摄像头模组剖面分解示意图；

具体实施方式

如图1、图2所示，摄像头模组10可包括外壳11、及收容于所述外壳的磁性元件12、线圈13、镜头单元14、弹片15、镜座16、基板17、影像感测芯片18、位置传感器19、滤光片21。

所述镜头单元14可包括镜筒141，及安装于镜筒141内部的镜片组(未编号)。镜筒141呈圆筒状。镜片的数量为多片，用于成像，该镜头单元14可沿镜头的光轴方向往复运动。

所述镜头驱动装置20可以包括外壳11、磁性元件12、线圈13、弹片15，所述外壳11可以包括一个顶部111和底部112，所述外壳11顶部几何中心设有通孔110，所述外壳11设有用于安装所述所述第一霍尔元件191的安装槽113，所述外壳11的底部112连接至所述镜座16上，且所述外壳11内部形成收容空间，所述镜头单元14收容于所述收容空间内。

所述磁性元件12固定在所述收容空间内部且位于所述线圈13的外围。一种实施例中，所述磁性元件12固定于所述外壳11内侧壁，可以通过粘接剂固定，也可以通过螺丝固定，将磁性元件12固定连接在外壳11的内侧壁有利于充分利用外壳的收容空间。在其他实施例中，还可以通过在外壳11的收容空间内设置固定支架，用于固定所述磁性元件12。所述磁性元件12可以为磁铁，或者其他能够提供磁场的物质。

所述线圈13由导线环绕形成，形状可以为柱形、八边形或其他形状，所述线圈13缠绕在所述镜筒141外表面。

所述弹片15可以由金属薄板构成的，所述弹片15具有位于其几何中心的通孔150，所述弹片15包括第一弹片151和第二弹片152，所述第一弹片151连接于所述镜头单元14和所述外壳之所述顶部111之间，所述第二弹片152连接于所述镜头单元和所述外壳之所述底部112之间，通过所述弹片15，将所述镜头单元14的初始位置定位在所述顶部和所述底部之间的中间位置处，即初始位置距离所述镜头单元14的两个极限位置相等处。

另外，在线圈13未通电的情况下，第一弹片151和第二弹片152均保持一定的预压力，使得所述镜筒141在预压力的作用下固定在所述外壳11内部，从而保证了所述镜筒141的稳定性。

所述基板17可以是柔性电路板或者PCB，影像感测芯片18电性连接于所述基板17，影像感测芯片18的作用是接收从镜筒141透过镜片组的光，并且将接收到的光转换成电信号。

所述镜座16用于支撑摄像头模组10的各个组件。镜座16具有上表面161，几何中心设有通孔160，镜座16的上表面161还设有安装槽，安装槽用于容纳所述第二霍尔元件192，所述镜座16连接于所述基板17上，且所述镜座16形成中空的包围空间，所述影像感测芯片18位于所述包围空间中。

所述滤光片21位于所述影像感测芯片18和所述镜头单元14之间，并正对所述影像感测芯片18，在一个实施例中，所述滤光片21收容于所述镜座16之所述包围空间中且连接于所述镜座16，所述滤光片21为选取所需辐射波段的光学器件。

在其他实施例中，滤光片21还可以设置在镜筒当中。

当线圈13通电时，线圈13在磁性元件12所产生的磁场内受到安培力的作用，使得线圈13连同镜筒141一起相对磁性元件12移动，改变通电的方向，可以使镜筒141沿着其光轴方向上下运动。不论镜筒141沿哪个方向移动，都会使第一弹片151和第二弹片152发生变形，取消电力时，弹片复原，使镜筒141复位。

所述位置传感器19用以监测镜头单元14的位置变化，一个实施例中，所述位置传感器19可以为霍尔元件，所述霍尔元件可以包括第一霍尔元件191和第二霍尔元件192，所述第一霍尔元件191可以安装于所述外壳顶部或靠近所述外壳顶部设置，所述第二霍尔元件192安装于所述镜座的内侧，所述位置传感器19可以通过粘接剂粘贴在所述外壳11和镜座16上，使得所述摄像头模组的结构更加紧凑，充分利用了摄像模组的空间。所述位置传感器19可以感应所述镜头单元14处于不同位置的磁场信号，并将所述信号传递至控制芯片，通过所述控制芯片控制所述镜头单元14的移动位移，以实现精确且快速的合焦。

所述控制芯片可以为摄像头模组的一部分，也可以是外部元件，例如，所述摄像头模组应用于摄像装置(例如手机)中，所述控制芯片可以是摄像装置中的主板上的芯片或处理器。

当线圈13通电时，由于所述线圈13带动所述镜筒141沿着其光轴方向上下运动，所述第一霍尔元件191固定在所述外壳的安装槽113上，所述第二霍尔元件192固定在所述镜座上表面115的安装槽上，所述镜筒141的上下运动导致所述位置传感器19周围的磁场发生变化，所述位置传感器19感应此变化，当镜筒141运动到起始位置上方时，第一霍尔元件191感应的磁场变化更加强烈，当镜筒141运动到起始位置下方时，第二霍尔元件192感应的磁场变化更加强烈，通过两个霍尔元件将变化信息更加准确的反馈给控制芯片，控制芯片得到实时准确的反馈，调整输入电流，使得整个结构形成一个闭环系统，从而使所述摄像头模组10能快速准确地实现变焦功能。

所述的基板17上还可以设置一次烧录寄存器(OTP)(图未示)，OTP寄存器中烧录的镜动单元的初始位置可以是离镜头驱动装置的两个极限位置距离相同的位置，生产过程中，只需对镜头的位置进行读取校正，将信息烧录在OTP中，在模组工作时读取OTP中该信息进行复位，省去了机台调焦的环节，简化了工艺流程，降低了生产成本。

以上所揭露的仅为本实用新型实施例较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型实施例之权利范围，因此依本实用新型实施例权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型实施例所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种摄像头模组，包括基板、影像感测芯片、镜座、镜头驱动装置和镜头单元，所述镜座和所述影像感测芯片均设于所述基板上，且所述镜座中空且形成包围空间，所述影像感测芯片位于所述包围空间中，其特征在于，所述镜头驱动装置包括外壳、磁性元件、线圈和弹性元件，所述外壳包括顶部和底部，所述外壳底部安装至所述镜座上，且所述外壳内部形成收容空间，所述镜头单元收容于所述收容空间内，且与所述影像感测芯片相对，所述线圈缠绕在所述镜头单元外表面，所述磁性元件固定在所述收容空间内部且位于所述线圈的外围，所述弹性元件将所述镜头单元的初始位置定位在所述顶部和所述底部之间的中间位置处，所述摄像头模组还包括位置传感器，所述位置传感器固定在所述线圈周围，所述位置传感器包括固定在外壳第一霍尔元件和固定在镜座上的第二霍尔元件，所述位置传感器感应不同位置的所述镜头单元的磁场强度信号，并将所述信号传递至控制芯片，通过所述控制芯片控制所述镜头单元的移动位置，以实现精确且快速的合焦。

2.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于：所述第一霍尔元件安装于所述外壳顶部或靠近所述外壳顶部设置，所述第二霍尔元件安装于所述镜座的内侧。

3.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于：所述霍尔元件通过粘接剂固定于所述外壳和镜座上。

4.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于：所述弹性元件包括第一弹片和第二弹片，所述第一弹片连接于所述镜头单元和所述外壳之所述顶部之间，所述第二弹片连接于所述镜头单元和所述外壳之所述底部之间。

5.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于：所述弹性元件包括第一弹片和第二弹片，所述第一弹片连接于所述镜头单元和所述外壳之所述顶部之间，所述第二弹片连接于所述镜头单元和所述镜座之间。

6.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于：所述磁性元件通过粘接剂固定于所述外壳的内侧壁。

7.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于：还包括OTP寄存器，所述OTP寄存器设于所述基板上，所述OTP寄存器用于存储所述镜头单元的位置信息，在所述摄像头模组工作的过程中，所述控制芯片读取所述OTP寄存器中的所述位置信息，并控制所述镜头单元进行复位。

8.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于：还包括滤光片，所述滤光片位于所述影像感测芯片和所述镜头单元之间，并正对所述影像感测芯片。

9.一种摄像装置，其特征在于：所述摄像装置包括如权利1至8任意一项所述的摄像头模组。