CN209299316U - 一种手机摄像头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种手机摄像头，其包括依次设置的对焦马达、通过垫片与支架间隔设置于对焦马达一侧的镜头组、套设于镜头组一侧的镜头套件、固定于镜头套件与底座之间的弹性片，弹性片随对焦马达的运动而同步运动并产生形变，其特征在于，弹性片上设置有压力传感器，压力传感器包括感应膜层，感应膜层包括随弹性片的形变而发生电阻变化的四个桥臂电阻，四个桥臂电阻电连接形成惠斯特电桥，通过检测电阻变化量并计算将电阻变化量转化为对焦马达的位移变化量以实现位移检测。上述手机摄像头将压力传感器设置于随马达位移同步运动的弹性片，压力感应膜层感应位移变化并产生电阻变化，检测并计算后将电阻变化转化为位移变化，实现微米级位移检测。
Description
技术领域
本实用新型技术领域涉及手机摄像头领域，特别涉及一种用于微米级位移变化检测的手机摄像头。
背景技术
随着技术的不断进步，手机拍照功能得到了越来越广泛的认可和使用，已经代替相机成为人们生活中必不可少的一部分。手机摄像头的位移检测精度也越来越高，人们对检测精度的要求已经提高到微米级别。
现有技术中，通常采用电容式传感器或激光传感器等来实现手机摄像头的微米检测。然而，电容式传感器检测位移主要利用改变极板的距离来改变电容的大小以达到检测位移变化的目的，该技术对连接线缆的要求很高，要有其具有较优的屏蔽性能，且需要选择高频电源来供电；此外利用霍尔原理，电流流过薄膜在其两端加上磁场时则会在薄膜两端产生一个电动势以达到测量位移的变化量，该技术对屏蔽性能要求较高，不能有外界磁场的干扰；激光传感器利用介质分界面对激光的反射原理，通过反射时间来测量位移量，精度可达0.1μm，可高精度位移检测，但是激光的产生装置相对庞大而且复杂，对于应用的条件相对苛刻，限制了其应用范围。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种手机摄像头，通过将压力传感器设置于随马达位移同步运动的弹性片，压力感应膜层感应位移变化并产生电阻变化，检测并计算后将电阻变化转化为位移变化，实现手机摄像头微米级位移变化的检测。
为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
一种手机摄像头，包括依次设置的对焦马达、通过垫片与支架间隔设置于对焦马达一侧的镜头组、套设于镜头组一侧的镜头套件、固定于镜头套件与底座之间的弹性片，弹性片随对焦马达的运动而同步运动并产生形变，其特征在于，弹性片上设置有压力传感器，压力传感器包括感应膜层，感应膜层包括随弹性片的形变而发生电阻变化的桥臂电阻，桥臂电阻电连接形成惠斯特电桥，通过检测电阻变化量并计算将电阻变化量转化为对焦马达的位移变化量以实现位移检测。
进一步的，弹性片的至少一侧设置有绝缘膜层，感应膜层设置于绝缘膜层背离弹性片的一侧。
进一步的，弹性片的两侧设置有绝缘膜层。
进一步的，弹性片包括角对称设置的两个弹簧片。
进一步的，每个弹簧片包括间隔设置的两个角部，感应膜层的桥臂电阻设置于弹簧片的角部。
进一步的，每个弹簧片的角部设置有弯折部，感应膜层的桥臂电阻设置于弹簧片的弯折部。
进一步的，弹簧片包括设置于外圈的外螺纹孔与设置于内圈的内螺纹孔，外螺纹孔将弹簧片固定于底座上，内螺纹孔将弹簧片固定于镜头组上。
进一步的，感应膜层印刷或蚀刻于弹性片的至少一侧上。
进一步的，感应膜层的宽度范围为0.08mm-0.6mm。
相比于现有技术，本实用新型具有如下的技术效果：
本实用新型提供了一种手机摄像头，其包括依次设置的对焦马达、通过垫片与支架间隔设置于对焦马达一侧的镜头组、套设于镜头组一侧的镜头套件、固定于镜头套件与底座之间的弹性片，弹性片随对焦马达的运动而同步运动并产生形变，其特征在于，弹性片上设置有压力传感器，压力传感器包括感应膜层，感应膜层包括随弹性片的形变而发生电阻变化的四个桥臂电阻，四个桥臂电阻电连接形成惠斯特电桥，通过检测电阻变化量并计算将电阻变化量转化为对焦马达的位移变化量以实现位移检测。上述手机摄像头通过将压力传感器设置于随马达位移同步运动的弹性片，压力感应膜层感应位移变化并产生电阻变化，检测并计算后将电阻变化转化为位移变化，实现手机摄像头微米级位移变化的检测，具有结构简单、成本低且精度高的优势，提高了适用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本实用新型实施例提供的一种手机摄像头的结构分解示意图；
图2是本实用新型实施例提供的一种手机摄像头的压力传感器的惠斯特电桥示意图；
图3是本实用新型实施例提供的一种手机摄像头的压力传感器的结构示意图；
图4是本实用新型实施例提供的一种手机摄像头的弹性片的结构示意图；
其中：1、对焦马达；2、垫片；3、支架；4、镜头组；5、镜头套件；6、弹性片；61、弹簧片；611、角部；612、弯折部；613、外螺纹；614、内螺纹；7、底座；8、压力传感器；81、感应膜层；9、绝缘膜层。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
如图1-4所示，本实用新型实施例提供了一种手机摄像头，其包括对焦马达1、垫片2、支架3、镜头组4、镜头套件5、弹性片6、底座7；其中，镜头组4与对焦马达1通过垫片2间隔设置，弹性片6上包括多个螺纹孔，其中设置在外圈的外螺纹孔将弹性片6固定在底座7上，设置在内圈的内螺纹孔将弹性片6固定在镜头组4上，镜头套件5套设在镜头组4上。
为了检测马达1的上下移动，该移动的距离仅有几十微米，本实用新型在弹性片6上设置有压力传感器8，该压力传感器8系通过印刷的方式形成在弹性片6的固定位置，例如设置在弹性片6的四个角部或者弯折部，构成压力传感器的四个桥臂电阻，四个桥臂电阻电连接形成惠斯特电桥，如图2所示。当手机摄像头马达运动时，弹性片会同步运动而产生形变，导致设置于其上的压力传感器的感应膜层上的四个桥臂电阻由于形变发生电阻变化。
其基本原理如下：
△R/R＝k△L/L,△L/L≈△H/H (1)
公式(1)中R为传感器电阻，L为感应膜层的长度，H为马达运动的位移距离；
电阻的变化采用惠斯通直流电桥检测：
U0＝(R2R3-R1R4)U1/[(R1+R2)(R3+R4)] (2)
公式(2)中R1、R2、R3与R4对应四个桥臂电阻，U0为输出电压；
当四个桥臂电阻大小相等时，U0＝0；当发生形变时，各传感器的形变量分别为△L1，△L2，△L3，△L4，各电阻的变化量为△R1，△R2，△R3，△R4，利用公式(1)与公式(2)并把高阶项略去可得输出电压：
U0＝U1/4[△R1/R1-△R2/R2+△R4/R4-△R3/R3]
＝KU1/4[△L1/L1-△L2/L2+△L4/L4-△L3/L3] (3)
通过公式(3)将电阻变化量转化为电压变化量，通过本领域常规技术标定方法将电压变化量转化为位移变化量，从而实现位移检测。具体技术标定方法在此不做进一步限定。
优选的，如图3所示，压力传感器包括设置于弹性片6上的感应膜层81，，感应膜层81印刷于弹性片6的至少一侧上。弹性片6的至少一侧设置有绝缘膜层9，压力传感器8的感应膜层81设置于绝缘膜层9背离弹性片6的一侧。绝缘膜层9对至少一侧的感应膜层81起到绝缘、支撑的作用。
优选的，感应膜层81的宽度范围为0.08mm-0.6mm。即感应膜层81宽度的最小值为0.08mm，最大指为0.6mm。
优选的，绝缘膜层9设置于弹性片6的两侧设置，对两侧的感应膜层81起到绝缘、支撑的作用。
优选的，如图4所示，弹性片6包括角对称设置的两个弹簧片61。每个弹簧片包括间隔设置的两个角部611，每个桥臂电阻相应的设置于弹簧片61的角部611，能够感受弹簧片的变形并使得设置于其上的桥臂电阻的电阻发生变化。
优选的，每个弹簧片61的角部611设置有弯折部612，每个桥臂电阻设置于弹簧片61的弯折部612，能够感受弹簧片的变形并使得设置于其上的桥臂电阻的电阻发生变化。弯折部的形状为S型或者其它任意一种，在此不做具体限定。
优选的，弹簧片61包括设置于外圈的外螺纹孔613与设置于内圈的内螺纹孔614，外螺纹孔613将弹簧片61固定于底座7上，内螺纹孔614将弹簧片61固定于镜头组4上。
优选的，为了提高感应膜层81的适用性，其要求具有耐高温和防水效果，能够满足手机摄像头的要求。当手机摄像头马达运动时，弹性片6会同步运动而产生形变，导致设置于其上的桥臂电阻由于形变而使电阻发生变化。
优选的，感应膜层81印刷或蚀刻于弹性片6上，也可以为其它设置方式，在此不做进一步限定。
综上，本实用新型提供的手机摄像头包括依次设置的对焦马达、通过垫片与支架间隔设置于对焦马达一侧的镜头组、套设于镜头组一侧的镜头套件、固定于镜头套件与底座之间的弹性片，弹性片随对焦马达的运动而同步运动并产生形变，其特征在于，弹性片上设置有压力传感器，压力传感器包括感应膜层，感应膜层包括随弹性片的形变而发生电阻变化的四个桥臂电阻，四个桥臂电阻电连接形成惠斯特电桥，通过检测电阻变化量并计算将电阻变化量转化为对焦马达的位移变化量以实现位移检测。上述手机摄像头通过将压力传感器设置于随马达位移同步运动的弹性片，压力感应膜层感应位移变化并产生电阻变化，检测并计算后将电阻变化转化为位移变化，实现手机摄像头微米级位移变化的检测，具有结构简单、成本低且精度高的优势，提高了适用范围。
以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种手机摄像头，包括依次设置的对焦马达、通过垫片与支架间隔设置于所述对焦马达一侧的镜头组、套设于所述镜头组一侧的镜头套件、固定于所述镜头套件与底座之间的弹性片，所述弹性片随所述对焦马达的运动而同步运动并产生形变，其特征在于，所述弹性片上设置有压力传感器，所述压力传感器包括感应膜层，所述感应膜层包括随所述弹性片的形变而发生电阻变化的桥臂电阻，所述桥臂电阻电连接形成惠斯特电桥，通过检测电阻变化量并计算将所述电阻变化量转化为所述对焦马达的位移变化量以实现位移检测。
2.如权利要求1所述的手机摄像头，其特征在于，所述弹性片的至少一侧设置有绝缘膜层，所述感应膜层设置于所述绝缘膜层背离所述弹性片的一侧。
3.如权利要求2所述的手机摄像头，其特征在于，所述弹性片的两侧设置有所述绝缘膜层。
4.如权利要求1所述的手机摄像头，其特征在于，所述弹性片包括角对称设置的两个弹簧片。
5.如权利要求4所述的手机摄像头，其特征在于，每个所述弹簧片包括间隔设置的两个角部，所述感应膜层的桥臂电阻设置于所述弹簧片的角部。
6.如权利要求5所述的手机摄像头，其特征在于，每个所述弹簧片的角部设置有弯折部，所述感应膜层的桥臂电阻设置于所述弹簧片的弯折部。
7.如权利要求4所述的手机摄像头，其特征在于，所述弹簧片包括设置于外圈的外螺纹孔与设置于内圈的内螺纹孔，所述外螺纹孔将所述弹簧片固定于所述底座上，所述内螺纹孔将所述弹簧片固定于所述镜头组上。
8.如权利要求1所述的手机摄像头，其特征在于，所述感应膜层印刷或蚀刻于所述弹性片的至少一侧上。
9.如权利要求1所述的手机摄像头，其特征在于，所述感应膜层的宽度范围为0.08mm-0.6mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201920289845.5U CN209299316U (zh) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | 一种手机摄像头 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022006889A1 (zh) * | 2020-07-06 | 2022-01-13 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | 摄像装置 |
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2019
- 2019-03-07 CN CN201920289845.5U patent/CN209299316U/zh active Active
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