CN114257726B - 摄像模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的摄像模组及电子设备,摄像模组包括镜头组件、弹性支撑结构、芯片组件和动力组件,芯片组件设于弹性支撑结构的活动板,动力组件包括第一支架、连接支架、第一弹性部件和第一动力部件,第一支架连接于弹性支撑结构的承载板,连接支架连接于芯片组件,第一弹性部件的两端分别连接于第一支架和连接支架,第一弹性部件向第一方向弯折延伸,第一方向为第一弹性部件与第一支架的连接处到第一弹性部件与连接支架的连接处的方向,第一动力部件连接于第一支架和连接支架,并用于使芯片组件沿光轴方向移动进行自动对焦。采用本实施例,能够在实现摄像模组小型化设计的同时,减小芯片组件在沿光轴方向移动时受到的阻力,提高自动对焦的响应速度。
Description
技术领域
本发明涉及成像装置技术领域,尤其涉及一种摄像模组及电子设备。
背景技术
相关技术的相机、智能手机、智能手表等电子设备中常常设置有摄像模组,为了提高拍摄时的拍摄质量,绝大部分的摄像模组会包括驱动马达,以通过驱动马达驱动镜头运动实现自动对焦,以提高摄像模组的拍摄质量。随着感光芯片像素等级的升高,芯片的外形尺寸随之增大,同步地,镜头的尺寸和重量也随之增加,对驱动马达的承重和带动力的要求越来越高,需要驱动马达的承重性能越来越高,带动力越来越大,导致驱动马达的外形尺寸增大,从而导致摄像模组的整体尺寸增大,不利于摄像模组的小型化设计。
发明内容
本发明实施例公开了一种摄像模组及电子设备,在实现摄像模组的小型化设计的同时,减小芯片组件在沿光轴方向移动时受到的阻力,从而有利于提高自动对焦的响应速度,便于进行自动对焦。
为了实现上述目的,第一方面,本发明公开了一种摄像模组,包括:
镜头组件;
弹性支撑结构,所述弹性支撑结构设于所述镜头组件的像侧,所述弹性支撑结构包括承载板和与所述承载板电连接的活动板;
芯片组件,所述芯片组件设置于所述活动板并位于所述活动板和所述镜头组件之间;以及
动力组件,所述动力组件位于所述镜头组件的像侧,所述动力组件包括第一支架、连接支架、第一弹性部件和第一动力部件,所述第一支架连接于所述承载板,所述连接支架连接于所述芯片组件,所述第一弹性部件的两端分别连接于第一支架和所述连接支架,且所述第一弹性部件向第一方向弯折以形成至少一个第一弯折部,所述第一动力部件分别连接于所述第一支架和所述连接支架,所述第一动力部件用于使所述连接支架沿所述镜头组件的光轴方向发生移动,以使所述芯片组件沿所述光轴方向发生移动,以实现所述摄像模组的自动对焦;
其中,所述第一方向为从所述第一弹性部件与所述第一支架的连接处到所述第一弹性部件与所述连接支架的连接处的方向。
在本申请提供的摄像模组中,通过设置动力组件以带动芯片组件发生沿光轴方向的移动,以实现摄像模组的自动对焦,虽然随着芯片组件像素等级的升高,芯片组件和镜头组件的外形尺寸和重量都随之增大,但增大后的芯片组件的重量通常还是比镜头组件的重量要轻得多,相较于通过动力组件带动镜头组件沿光轴方向移动以实现自动对焦的方式,通过动力组件带动芯片组件沿光轴方向移动进行摄像模组的自动对焦,对动力组件的承重和带动力的要求较低,故而能够采用外形尺寸较小的动力组件便可带动芯片组件沿光轴方向移动,实现摄像模组的自动对焦功能,这样有利于减小摄像模组的整体尺寸,以实现摄像模组的小型化设计。
另外,本申请中的第一支架和连接支架通过第一弹性部件连接,在第一动力部件带动连接支架沿光轴方向移动,以使芯片组件沿光轴方向移动进行自动对焦时,第一弹性部件受到连接支架的作用会以第一弹性部件与第一支架的连接处为支点发生单臂摆动并发生形变,通过限定第一弹性部件沿第一方向弯折以形成至少一个第一弯折部,使得第一弹性部件具有较长的摆臂,从而使得第一弹性部件在进行自动对焦时仅需要克服较小的材料应力便可弯曲、形变,减小连接支架在沿光轴方向移动时受到来自第一弹性部件的牵扯力,使得芯片组件在进行对焦时受到的阻力较小,进而有利于提高芯片组件的自动对焦响应速度,便于进行自动对焦。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述动力组件位于所述弹性支撑结构和所述镜头组件之间,或者,所述动力组件位于所述弹性支撑结构的背向所述镜头组件的一侧,可见,动力组件的设置位置不局限于一个位置,可以根据实际需求将动力组件设置在不同的位置,适用范围更广。而且,当将动力组件设于所述弹性支撑结构的背向所述芯片组件的一侧,相较于将动力组件设置在弹性支撑结构和镜头组件之间的方式,能够缩短镜头组件到芯片组件的距离,相当于可以减小摄像模组的像距,能够做成短后焦摄像模组;同时还可以减小摄像模组在光轴方向上的整体厚度,有利于摄像模组的小型化设计。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述第一弹性部件包括多个第一弹性部分,多个所述第一弹性部分依次连接,且相邻的两个所述第一弹性部分成角度连接形成所述第一弯折部,多个所述第一弹性部分中,位于首部的第一弹性部分与所述第一支架连接,位于尾部的第一弹性部分与所述连接支架连接,且位于首部的第一弹性部分和位于尾部的第一弹性部分的延伸方向均与所述第一方向平行。第一弹性部件采用这样的结构,使得第一弹性部件在光轴方向上具有较小的反作用力,而在垂直于光轴的方向上具有较大的反作用力。也正是因为第一弹性部件在光轴方向上具有较小的反作用力,使得连接支架在沿光轴方向移动时受到来自第一弹性部件的反作用力较小,同时由于第一弹性部件在垂直于光轴的方向上具有较大的反作用力,使得连接支架在沿垂直于光轴的方向移动时受到来自第一弹性部件的反作用力较大,因此,第一弹性部件采用上述结构,有利于芯片组件沿光轴方向移动,而不利于芯片组件沿垂直于光轴的方向移动,方便第一动力部件带动芯片组件沿光轴方向移动,以进行自动对焦。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述动力组件还包括第二支架、第二弹性部件以及第二动力部件,所述第二支架连接于所述镜头组件,所述第二弹性部件的两端分别连接于第二支架和所述第一支架,且所述第二弹性部件沿第二方向弯折以形成至少一个第二弯折部,所述第二方向为从所述第二弹性部件与所述第二支架的连接处到所述第二弹性部件与所述第一支架的连接处的方向,所述第二动力部件连接于所述第二支架和所述第一支架,所述第二动力部件用于带动所述第一支架相对所述第二支架运动,以使所述芯片组件运动进行光学防抖。本申请能够利用动力组件的第一动力部件使芯片组件沿光轴方向移动,以进行自动对焦,同时还能利用动力组件的第二动力部件使芯片组件沿垂直于光轴方向移动以及绕光轴转动,以进行光学防抖,即,所述动力组件既能带动芯片组件发生沿光轴方向上的移动,以实现摄像模组的自动对焦功能;同时还能带动芯片组件沿垂直于光轴的方向移动和绕光轴转动,以实现摄像模组的光学防抖功能,从而有利于提高所述摄像模组的拍摄质量。
另外,本申请中的第二支架和第一支架通过第二弹性部件连接,在第二动力部件带动第一支架沿垂直于光轴方向移动,以使芯片组件沿垂直于光轴方向移动进行光学防抖时,第二弹性部件受到第一支架的作用会以第二弹性部件与第二支架的连接处为支点发生单臂摆动并发生形变,通过限定第二弹性部件沿第二方向弯折以形成至少一个第二弯折部,使得第二弹性部件具有较长的摆臂,从而使得第二弹性部件在进行自动对焦时仅需要克服较小的材料应力便可弯曲、形变,减小第一支架运动时受到来自第二弹性部件的牵扯力,使得芯片组件在进行光学防抖时受到的阻力较小,进而有利于提高芯片组件的光学防抖响应速度,便于进行光学防抖。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述第二弹性部件包括多个第二弹性部分,多个所述第二弹性部分依次连接,且相邻的两个所述第二弹性部分成角度连接形成所述第二弯折部,多个所述第二弹性部分中,位于首部的第二弹性部分与所述第二支架连接,位于尾部的第二弹性部分与所述第一支架连接,且位于首部的第二弹性部分和位于尾部的第二弹性部分的延伸方向均与所述第二方向平行。第二弹性部件采用这样的结构,使得第二弹性部件在垂直于光轴的方向上具有较小的反作用力,而在光轴方向上具有较大的反作用力。也正是因为第二弹性部件在垂直于光轴的方向具有较小的反作用力,使得第一支架在沿垂直于光轴的方向移动时受到来自第二弹性部件的反作用力较小,同时由于第二弹性部件在光轴方向上具有较大的反作用力,使得第一支架在沿光轴方向移动时受到来自第二弹性部件的反作用力较大,因此,第二弹性部件采用上述结构,有利于芯片组件沿垂直于光轴的方向移动,而不利于芯片组件沿光轴方向移动,方便第二动力部件带动芯片组件沿垂直于光轴的方向移动,以进行光学防抖。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述芯片组件和/或所述活动板设有垫块,所述芯片组件和所述活动板通过所述垫块连接。这主要是考虑到:如果将芯片组件直接叠设在活动板上,芯片组件会与柔性连接带接触,在芯片组件沿着光轴方向移动,具体是沿着背向镜头组件的方向移动(即向下移动)时,柔性连接带的与承载板连接的第一连接端会抵接于芯片组件,导致干涉阻碍芯片组件的向下移动,因此,通过在芯片组件和活动板之间垫块,使得芯片组件和柔性连接带之间可以存在间隙,这相当于给芯片组件一个向下的活动空间,从而避免芯片组件向下移动时与第一连接端触碰而影响芯片组件移动的情况,为芯片组件的移动提供可能。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述承载板为镂空基板,所述承载板包括镂空部,所述活动板为多个,多个所述活动板间隔设置并位于所述镂空部内;
所述弹性支撑结构还包括连接部和多条呈螺旋状的柔性连接带,所述连接部位于所述镂空部内,多条所述柔性连接带间隔设置并位于所述镂空部内,多条所述柔性连接带均固定且电连接于所述连接部,并且各条所述柔性连接带分别绕所述连接部向同一方向螺旋延伸,多条所述柔性连接带中,一部分所述柔性连接带远离所述连接部的一端具有第一连接端,另一部分所述柔性连接带远离所述连接部的一端具有第二连接端,所述第一连接端与所述承载板电连接,各个所述活动板分别设于对应的所述第二连接端并与对应的所述第二连接端电连接,所述芯片组件设于各个所述活动板并与各个所述活动板电连接。
可以知道的是,当芯片组件沿光轴方向移动进行自动对焦时,活动板会随着芯片组件一起沿光轴方向移动,使得柔性连接带会发生形变,因此,通过设置多条柔性连接带,以实现活动板与承载板之间的电连接,能够在保证走线量不变的情况下,即能够在不影响芯片组件的接电导通的情况下,柔性连接带呈带状,在受力时仅需要克服较小的材料应力便可弯曲、形变,从而使得芯片组件在移动时受到的阻力较小;并且,柔性连接带呈螺旋延伸,相对于直线状的条形结构,其具有一定的冗余量,在进行芯片组件运动时仅需要克服较小的材料应力便可弯曲、形变,从而有利于减小柔性连接带变形时所需要克服的阻力,使得芯片组件在沿光轴方向移动时受到的阻力更小。换言之,在进行自动对焦时,可以减小感光芯片在沿光轴方向移动时受到的阻力,从而有利于提高自动对焦的响应速度,便于进行自动对焦。
或者,所述弹性支撑结构还包括多条呈螺旋状的柔性连接带,多条所述柔性连接带独立设置并位于所述镂空部内,且各条所述柔性连接带具有第一连接端和第二连接端,所述第一连接端与所述承载板电连接,各个所述活动板设于对应的所述第二连接端并与对应的所述第二连接端电连接,所述芯片组件设于各个所述活动板并与各个所述活动板电连接。
通过使多条柔性连接带相对独立设置,即各条柔性连接带彼此断开间隔设置,这样,在各条柔性连接带受力被拉伸形变过程中,能够减小各条柔性连接带之间的牵制作用,以避免在变形时发生相互干扰,使得各条柔性连接带更容易被拉伸发生形变,以进一步减小芯片组件在沿光轴方向移动时受到的阻力,从而可以进一步提高自动对焦的响应速度,更加方便进行自动对焦。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述弹性支撑结构还包括直立式软板,所述直立式软板包括悬臂部、第一连接臂和第二连接臂,所述悬臂部环绕在所述承载板外,所述第一连接臂连接于所述悬臂部,且从所述悬臂部向所述承载板的方向弯折并与所述承载板电连接,所述第二连接臂连接于所述悬臂部,且从所述悬臂部背向所述承载板的方向弯折并用于与外部电路电连接。
采用直立式软板实现芯片组件与外部电路之间的电连接,在芯片组件沿垂直于光轴方向移动以及绕光轴转动,以进行光学防抖时,能够以第二连接臂与外部电路的连接处为支点,以第一连接臂和悬臂部为悬臂发生摆动,这样能够使直立式软板具有较长的摆臂,从而在进行光学防抖时,可以减小芯片组件运动的阻力,从而有利于提高光学防抖的响应速度,便于进行光学防抖。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述悬臂部为弯折板,所述悬臂部包括多个悬臂部分,多个所述悬臂部分依次连接,且相邻的两个所述悬臂部分成角度设置以形成包围空间,至少一个所述悬臂部分朝向所述承载板弯折形成所述第一连接臂,至少另一个所述悬臂部分背向所述承载板弯折形成所述第二连接臂,至少四分之一的所述承载板位于所述包围空间中,即,悬臂部可以对所述承载板实现四分之一包围、二分之一包围、四分之三包围或者是大致的全包围,以确保悬臂部具有较长的长度,以确保直立式软板具有更长的摆臂,从而在进行光学防抖时,能够进一步减小芯片组件运动的阻力,从而更有利于提高光学防抖的响应速度,便于进行光学防抖。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,在所述动力组件位于所述弹性支撑结构和所述镜头组件之间时,所述第二支架具有开口背向所述镜头组件的第一容置空间,所述弹性支撑结构、所述芯片组件、所述第一支架、所述连接支架、所述第一弹性部件、所述第一动力部件、所述第二弹性部件和所述第二动力部件均位于所述第一容置空间中,所述摄像模组还包括底座,所述底座盖合于所述第一容置空间的开口,且所述底座具有与所述第一容置空间连通的避让槽,所述避让槽用于在所述芯片组件沿所述光轴方向发生移动时避让所述芯片组件和所述活动板。
通过在第二支架设置第一容置空间,以将弹性支撑结构、芯片组件、第一支架、连接支架、第一弹性部件、第一动力部件、第二弹性部件和第二动力部件等零部件设置在第一容置空间中,上述零部件占用的是第二支架的内部空间,这样能够使得动力组件的结构更加紧凑,体积更小,有利于使摄像模组的整体体积更小,从而有利于摄像模组的小型化设计;而且,第一容置空间的设置,使得第二支架的质量比较轻,有利于使摄像模组的整体质量更轻,从而有利于摄像模组的轻量化设计。
通过在第一容置空间设置开口,便于将弹性支撑结构、芯片组件、第一支架、连接支架、第一弹性部件、第一动力部件、第二弹性部件和第二动力部件等零部件组装在第一容置空间中,方便摄像模组的组装;同时还设置底座以封盖第一容置空间的开口,以使摄像模组形成为一个封闭的结构,不仅能避免外界光线从第一容置空间的开口进入镜头组件而影响镜头组件的成像效果,还能对封装在内部的弹性支撑结构、芯片组件、第一支架、连接支架、第一弹性部件、第一动力部件、第二弹性部件和第二动力部件等零部件起到与外界隔绝的保护作用。而且,由于在进行自动对焦时,芯片组件和活动板会沿着光轴方向发生移动,为了避免芯片组件和活动板与底座之间存在干涉,底座设有开口朝向活动板的避让槽,从而所述避让槽可用于在芯片组件沿光轴方向发生移动时避让芯片组件和活动板,为芯片组件和活动板的移动提供可能。
或者,在所述动力组件位于所述弹性支撑结构的背向所述镜头组件的一侧时,所述第二支架具有开口朝向所述镜头组件的第一容置空间,所述镜头组件的像侧具有开口朝向所述第二支架的第二容置空间,所述镜头组件与所述第二支架连接,且所述第二容置空间与所述第一容置空间连通,所述弹性支撑结构、所述第一支架、所述连接支架、第一弹性部件、第一动力部件、所述第二弹性部件和所述第二动力部件均位于所述第一容置空间中,所述芯片组件位于所述第二容置空间中。
通过在第二支架设置第一容置空间,以将弹性支撑结构、第一支架、连接支架、第一弹性部件、第一动力部件、第二弹性部件和第二动力部件等零部件设置在第一容置空间中,占用的是第二支架的内部空间,这样能够使得动力组件的结构更加紧凑,体积更小,有利于使摄像模组的整体体积更小,从而有利于摄像模组的小型化设计;而且,第一容置空间的设置,使得第二支架的质量比较轻,有利于使摄像模组的整体质量更轻,从而有利于摄像模组的轻量化设计。
通过在第一容置空间设置开口,便于将弹性支撑结构、第一支架、连接支架、第一弹性部件、第一动力部件、第二弹性部件和第二动力部件等零部件组装在第一容置空间中,方便摄像模组的组装;同时在镜头组件的像侧开设开口朝向第二支架的第二容置空间,镜头组件与第二支架连接,并利用彼此封盖第一容置空间的开口和第二容置空间的开口,以使摄像模组形成为一个封闭的结构,无需额外设置盖板,零部件较少,有利于使摄像模组的整体结构更加紧凑,体积更小,从而有利于摄像模组的小型化设计。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述摄像模组还包括滤波片,所述滤波片设于所述芯片组件的朝向所述镜头组件的一侧,所述芯片组件通过所述滤波片与所述动力组件连接,或者,所述滤波片设于所述镜头组件的朝向所述芯片组件的一侧并与所述芯片组件对应设置,或者,在所述动力组件位于所述弹性支撑结构和所述镜头组件之间时,所述滤波片设于所述连接支架并与所述芯片组件对应设置。
通过设置滤波片,例如红外滤波片,从而可滤除诸如可见光等其他波段的光线,而仅让红外光通过,因此,选用红外滤波片,通过滤除红外光,提升成像品质,使成像更加符合人眼的视觉体验;以及摄像模组可作为红外摄像模组使用,即,摄像模组能够在昏暗的环境及其他特殊的应用场景下也能成像并能获得较好的影像效果。
而当将滤波片设于镜头组件的朝向芯片组件的一侧,或者将滤波片设于连接支架,相较于将滤波片直接设置在芯片组件上,且连接支架与芯片组件连接并环绕在滤波片的外周的方式,无需在芯片组件的垂直光轴方向的一面上预留滤波片的贴附位置,使得连接支架在垂直光轴方向上的尺寸可以相应的缩小,从而有利于减小动力组件在垂直光轴方向上的整体尺寸,符合小型化设计。
第二方面,本发明公开了一种电子设备,所述电子设备具有如上述第一方面所述的摄像模组。具有所述摄像模组的电子设备,在实现摄像模组的小型化设计的同时,减小芯片组件在沿光轴方向移动时受到的阻力,从而有利于提高自动对焦的响应速度,便于进行自动对焦。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
(1)能够实现摄像模组的小型化设计。本发明实施例提供的摄像模组及电子设备,通过设置动力组件以带动芯片组件发生沿光轴方向的移动,以实现摄像模组的自动对焦,虽然随着芯片组件像素等级的升高,芯片组件和镜头组件的外形尺寸和重量都随之增大,但增大后的芯片组件的重量通常还是比镜头组件的重量要轻得多,相较于通过动力组件带动镜头组件沿光轴方向移动以实现自动对焦的方式,通过动力组件带动芯片组件沿光轴方向移动进行摄像模组的自动对焦,对动力组件的承重和带动力的要求较低,故而能够采用外形尺寸较小的动力组件便可带动芯片组件沿光轴方向移动,实现摄像模组的自动对焦功能,这样有利于减小摄像模组的整体尺寸,以实现摄像模组的小型化设计。
(2)能够提高自动对焦的响应速度,确保对焦效果。本申请中的动力组件包括第一支架、连接支架、第一弹性部件和第一动力部件,第一支架和连接支架通过第一弹性部件连接,在第一动力部件带动连接支架沿光轴方向移动,以使芯片组件沿光轴方向移动进行自动对焦时,第一弹性部件受到连接支架的作用会以第一弹性部件与第一支架的连接处为支点发生单臂摆动并发生形变,通过限定第一弹性部件沿第一方向弯折以形成至少一个弯折部,使得第一弹性部件具有较长的摆臂,从而使得第一弹性部件在进行自动对焦时仅需要克服较小的材料应力便可弯曲、形变,减小连接支架在沿光轴方向移动时受到来自第一弹性部件的牵扯力,使得芯片组件在进行对焦时受到的阻力较小,进而有利于提高芯片组件的自动对焦响应速度,便于进行自动对焦。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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发明的一些实施例,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是本发明实施例公开的摄像模组的结构示意图;
图2是本发明实施例公开的摄像模组的分解结构示意图;
图3是本发明实施例公开的摄像模组的俯视图;
图4是图3中的摄像模组沿A-A方向的第一种剖视图;
图5是本发明实施例公开的第一支架、连接支架和第一弹性部件的结构简图;
图6是本发明实施例公开的第一支架、第二支架和第二弹性部件的结构简图;
图7是图3中的摄像模组沿A-A方向的第二种剖视图;
图8是图3中的摄像模组沿A-A方向的第三种剖视图;
图9是图3中的摄像模组沿A-A方向的第四种剖视图;
图10是本发明实施例公开的弹性支撑结构的第一种结构示意图;
图11是本发明实施例公开的弹性支撑结构的第二种结构示意图;
图12是本发明实施例公开的弹性支撑结构的第三种结构示意图;
图13是图12中M处的局部放大图;
图14是本发明实施例公开的电子设备的结构示意图。
图标:100、摄像模组;1、镜头组件;11、第二容置空间;2、弹性支撑结构;21、承载板;211、镂空部;22、活动板;23、连接部;24、柔性连接带;24a、子柔性连接带;241、第一连接端;242、第二连接端;25、直立式软板;251、悬臂部;2511、悬臂部分;252、第一连接臂;253、第二连接臂;3、芯片组件;31、电路板;32、感光芯片;4、动力组件;41、第一支架;42、连接支架;43、第一弹性部件;431、第一弹性部分;44、第一动力部件;441、线圈;442、磁性部;45、第二支架;451、第一容置空间;452、凹陷部;46、第二弹性部件;461、第二弹性部分;47、第二动力部件;5、底座;51、避让槽;6、滤波片;7、垫块;200、电子设备;201、壳体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
在本发明中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同),并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。
下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。
请参阅图1至图4,本发明实施例公开了一种摄像模组,可应用于手机、平板电脑等电子设备,该摄像模组100可包括镜头组件1、弹性支撑结构2、芯片组件3、动力组件4,弹性支撑结构2设于镜头组件1的像侧,弹性支撑结构2包括承载板21和与承载板21电连接的活动板22,承载板21可通过金手指、板对板连接器等与电子设备的主板电连接,芯片组件3设置于活动板22并位于活动板22和镜头组件1之间,该芯片组件3还与活动板22电连接,以使芯片组件3可通过弹性支撑结构2与电子设备的电连接。动力组件4位于镜头组件1的像侧,动力组件4可包括第一支架41、连接支架42、第一弹性部件43和第一动力部件44,第一支架41连接于承载板21,连接支架42连接于芯片组件3,第一弹性部件43的两端分别连接于第一支架41和连接支架42,且第一弹性部件43向第一方向弯折以形成至少一个第一弯折部,第一动力部件44分别连接于第一支架41和连接支架42,第一动力部件44用于使连接支架42沿镜头组件1的光轴方向发生移动,以使芯片组件3沿光轴方向发生移动,以实现摄像模组100的自动对焦。
其中,结合图4和图5所示,第一方向为第一弹性部件43与第一支架41的连接处到第一弹性部件43与连接支架42的连接处的方向,如图5中的a方向。第一弹性部件43沿第一方向弯折是指:第一弹性部件43弯折后形成的结构的整体长度方向(第一弹性部件43的延展方向)与第一方向一致的设置方式。示例性地,第一弹性部件43可以呈螺旋状设置,也可以呈回型状设置,还可以呈波纹状设置,螺旋状、回型状和波纹状结构实现起来比较简单,工艺要求低,便于降低第一弹性部件43的加工难度。
示例性地,本实施例中的芯片组件3可包括电路板31和设于电路板31上的感光芯片32。本实施例中的弹性支撑结构2可为既能发生形变又能导电的板状结构,例如柔性线路板,从而既能实现芯片组件3与外部电路的电连接,又能在受力时发生形变。本实施例中的第一支架41和连接支架42均可为中空的柱状结构,第一支架41环绕在连接支架42的外周,连接支架42的中空部对应镜头组件1的透镜和芯片组件3的感光芯片32设置,以使经镜头组件1进入的入射光线能够穿过连接支架42的中空部进入芯片组件3并能够在芯片组件3的感光芯片32的感光面成像。
在本申请提供的摄像模组100中,通过设置动力组件4以带动芯片组件3发生沿光轴方向的移动,以实现摄像模组100的自动对焦,虽然随着芯片组件3像素等级的升高,芯片组件3和镜头组件1的外形尺寸和重量都随之增大,但增大后的芯片组件3的重量通常还是比镜头组件1的重量要轻得多,相较于通过动力组件4带动镜头组件1沿光轴方向移动以实现自动对焦的方式,通过动力组件4带动芯片组件3沿光轴方向移动进行摄像模组100的自动对焦,对动力组件4的承重和带动力的要求较低,故而能够采用外形尺寸较小的动力组件4便可带动芯片组件3沿光轴方向移动,实现摄像模组100的自动对焦功能,这样有利于减小摄像模组100的整体尺寸,以实现摄像模组100的小型化设计。
可以知道的,本申请中的第一支架41和连接支架42通过第一弹性部件43连接,在第一动力部件44带动连接支架42沿光轴方向移动,以使芯片组件3沿光轴方向移动进行自动对焦时,第一弹性部件43受到连接支架42的作用会以第一弹性部件43与第一支架41的连接处为支点发生单臂摆动并发生形变,通过限定第一弹性部件43沿第一方向弯折延伸,使得第一弹性部件43具有较长的摆臂,从而使得第一弹性部件43在进行自动对焦时仅需要克服较小的材料应力便可弯曲、形变,减小连接支架42在沿光轴方向移动时受到来自第一弹性部件43的牵扯力,使得芯片组件3在进行对焦时受到的阻力较小,进而有利于提高芯片组件3的自动对焦响应速度,便于进行自动对焦。
一些实施例中,如图5所示,第一弹性部件43可包括多个第一弹性部分431,多个第一弹性部分431依次连接,且相邻的两个第一弹性部分431成角度连接形成前述的第一弯折部,在多个第一弹性部分431中,位于首部的第一弹性部分431与第一支架41连接,位于尾部的第一弹性部分431与连接支架42连接,且位于首部的第一弹性部分431和位于尾部的第一弹性部分431的延伸方向均与第一方向平行。第一弹性部件43采用这样的结构,使得第一弹性部件43在光轴方向上具有较小的反作用力,而在垂直于光轴的方向上具有较大的反作用力。也正是因为第一弹性部件43在光轴方向上具有较小的反作用力,使得连接支架42在沿光轴方向移动时受到来自第一弹性部件43的反作用力较小,同时由于第一弹性部件43在垂直于光轴的方向上具有较大的反作用力,使得连接支架42在沿垂直于光轴的方向移动时受到来自第一弹性部件43的反作用力较大,因此,第一弹性部件43采用上述结构,有利于芯片组件3沿光轴方向移动,而不利于芯片组件3沿垂直于光轴的方向移动,方便第一动力部件44带动芯片组件3沿光轴方向移动,以进行自动对焦。
如图4所示,本申请的第一动力部件44可为自动对焦马达(Auto Focus Motor,简称AF马达),第一动力部件44可包括线圈441和磁性部442,线圈441与磁性部442沿垂直于光轴O的方向间隔设置,且线圈441可设于第一支架41上,磁性部442可设于连接支架42上,从而在线圈441接通电源时,线圈441会对磁性部442产生推力,使得磁性部442带动连接支架42沿光轴方向移动,以使芯片组件3沿光轴方向移动进行自动对焦,同时还会使第一弹性部件43以第一弹性部件43与第一支架41的连接处为支点发生单臂摆动并发生形变,而之后在对线圈441停止通电时,第一弹性部件43回复形变,以将连接支架42拉回原位,从而将芯片组件3拉回原位。其中,磁性部442可为磁铁或磁石等。可以理解的是,在其他实施例中,第一动力部件44也可为压电结构对焦马达。
一些实施例中,如图4所示,动力组件4位于弹性支撑结构2和镜头组件1之间,即,第一支架41、连接支架42、第一弹性部件43和第一动力部件44位于弹性支撑结构2的朝向镜头组件1的一侧;或者,如图7所示,动力组件4位于弹性支撑结构2的背向镜头组件1的一侧,即第一支架41、连接支架42、第一弹性部件43和第一动力部件44位于弹性支撑结构2的背向镜头组件1的一侧,可见,动力组件4的设置位置不局限于一个位置,可以根据实际需求将动力组件4设置在不同的位置,适用范围更广。而且,当将动力组件4设于弹性支撑结构2的背向芯片组件3的一侧,相较于将动力组件4设置在弹性支撑结构2和镜头组件1之间的方式,能够缩短镜头组件1到芯片组件3的距离,相当于可以减小摄像模组100的像距,能够做成短后焦摄像模组100;同时还可以减小摄像模组100在光轴方向上的整体厚度,有利于摄像模组100的小型化设计。
一些实施例中,结合图4、图6和图7所示,动力组件4还可包括第二支架45、第二弹性部件46以及第二动力部件47,第二支架45连接于镜头组件1,第二弹性部件46的两端分别连接于第二支架45和第一支架41,且第二弹性部件46沿第二方向弯折以形成至少一个第二弯折部,所述第二方向为从所述第二弹性部件46与所述第二支架45的连接处到所述第二弹性部件46与所述第一支架41的连接处的方向,第二动力部件47连接于第二支架45和第一支架41,第二动力部件47用于带动第一支架41相对第二支架45运动,以使芯片组件3运动进行光学防抖,即,第二动力部件47能够带动第一支架41、连接支架42、第一弹性部件43、第一动力部件44、弹性支撑结构2和芯片组件3这一整体沿垂直于光轴方向移动以及绕光轴O转动,以进行光学防抖。
由前述描述可知,本申请能够利用动力组件4的第一动力部件44使芯片组件3沿光轴方向移动,以进行自动对焦,在这一过程中,连接支架42、芯片组件3和弹性支撑结构2的活动板22在第一动力部件44的作用下一起沿着光轴方向移动,而第一弹性部件43会发生形变,同时本申请还能利用动力组件4的第二动力部件47使芯片组件3沿垂直于光轴方向移动以及绕光轴O转动,以进行光学防抖,在这一过程中,第一支架41、连接支架42、第一弹性部件43、第一动力部件44、芯片组件3以及弹性支撑结构2的承载板21和活动板22在第二动力部件47的作用下一起沿着垂直于光轴的方向移动,而第二弹性部件46会发生形变。可见,本申请中的动力组件4既能带动芯片组件3发生沿光轴方向上的移动,以实现摄像模组100的自动对焦功能;同时还能带动芯片组件3沿垂直于光轴O的方向移动和绕光轴O转动,以实现摄像模组100的光学防抖功能,从而有利于提高摄像模组100的拍摄质量。
可以理解的是,在其他实施例中,第一弹性部件43的两端可分别连接于第一支架41和第二支架45,第一动力部件44分别连接于第一支架41和第二支架45,以使芯片组件3沿光轴方向移动,以进行自动对焦,在这一过程中,第一支架41、连接支架42、第二弹性部件46、第二动力部件47、芯片组件3以及弹性支撑结构2的承载板21和活动板22在第一动力部件44的作用下一起沿着光轴方向移动进行自动对焦,而第一弹性部件43会发生形变。第二弹性部件46的两端可分别连接于连接支架42和第一支架41,第二动力部件47连接于连接支架42和第一支架41,并用于带动连接支架42相对第一支架41运动,以使芯片组件3运动进行光学防抖,在这一过程中,连接支架42、芯片组件3和弹性支撑结构2的活动板22在第二动力部件47的作用下一起沿着垂直于光轴的方向移动进行光学防抖,而第二弹性部件46会发生形变。
其中,如图4、图6和图7所示,第二方向为第二弹性部件46与第二支架45的连接处到第二弹性部件46与第一支架41的连接处的方向,如图6中的b方向。第二弹性部件46沿第二方向弯折是指:第二弹性部件46弯折后形成的结构的整体长度方向(第二弹性部件46的延展方向)与第二方向一致的设置方式。示例性地,第二弹性部件46可以呈螺旋状设置,也可以呈回型状设置,还可以呈波纹状设置,螺旋状、回型状和波纹状结构实现起来比较简单,工艺要求低,便于降低第二弹性部件46的加工难度。
可以知道的,本申请中的第二支架45和第一支架41通过第二弹性部件46连接,在第二动力部件47带动第一支架41沿垂直于光轴方向移动,以使芯片组件3沿垂直于光轴方向移动进行光学防抖时,第二弹性部件46受到第一支架41的作用会以第二弹性部件46与第二支架45的连接处为支点发生单臂摆动并发生形变,通过限定第二弹性部件46沿第二方向弯折延伸,使得第二弹性部件46具有较长的摆臂,从而使得第二弹性部件46在进行自动对焦时仅需要克服较小的材料应力便可弯曲、形变,减小第一支架41运动时受到来自第二弹性部件46的牵扯力,使得芯片组件3在进行光学防抖时受到的阻力较小,进而有利于提高芯片组件3的光学防抖响应速度,便于进行光学防抖。
需要说明的是,本申请实施例提供的摄像模组100具有一个内部坐标系(也称内参坐标系),请参考图1和图2,该内部坐标系为立体坐标系,其以芯片组件3的中心为原点,该内部坐标系包括:与镜头组件1的光轴方向平行的z轴,垂直于z轴且与该镜头组件1的长度方向平行的x轴,以及垂直于z轴且与该镜头组件1的长度方向垂直的y轴。其中,围绕z轴旋转称为转动(roll),也称为提供roll补偿。为了更清楚的示出该坐标系,图1和图2中所示的内部坐标系的原点相对于实际的坐标系原点进行了平移,但并不表示坐标系的实际位置。
在本申请提供的摄像模组100中,第一动力部件44能够带动芯片组件3沿着z方向移动,以进行自动对焦,而第二动力部件47能够带动芯片组件3沿x方向移动(即提供x方向补偿)、沿y方向移动(即提供y方向补偿)以及围绕z轴旋转(即提供roll补偿),以进行光学防抖,从而提升摄像模组100的成像品质。
一些实施例中,如图6所示,第二弹性部件46可包括多个第二弹性部分461,多个第二弹性部分461依次连接,且相邻的两个第二弹性部分461成角度连接形成前述的第二弯折部,在多个第二弹性部分461中,位于首部的第二弹性部分461与第二支架45连接,位于尾部的第二弹性部分461与第一支架41连接,且位于首部的第二弹性部分461和位于尾部的第二弹性部分461的延伸方向均与第二方向平行。第二弹性部件46采用这样的结构,使得第二弹性部件46在垂直于光轴的方向上具有较小的反作用力,而在光轴方向上具有较大的反作用力。也正是因为第二弹性部件46在垂直于光轴的方向具有较小的反作用力,使得第一支架41在沿垂直于光轴的方向移动时受到来自第二弹性部件46的反作用力较小,同时由于第二弹性部件46在光轴方向上具有较大的反作用力,使得第一支架41在沿光轴方向移动时受到来自第二弹性部件46的反作用力较大,因此,第二弹性部件46采用上述结构,有利于芯片组件3沿垂直于光轴的方向移动,而不利于芯片组件3沿光轴方向移动,方便第二动力部件47带动芯片组件3沿垂直于光轴的方向移动,以进行光学防抖。
结合图4至图7所示,本申请的第二动力部件47即为OIS(Optical ImageStabilization)马达,例如第二动力部件47可为悬丝结构防抖马达,具体可为第二支架45和第一支架41之间通过形状记忆合金(Shape Memory Alloys,SMA)悬线连接,SMA悬线在加热时收缩,在散热时拉伸,以利用SMA悬丝的收缩、拉伸,带动第一支架41、连接支架42、第一弹性部件43、第一动力部件44和芯片组件3这一整体沿垂直于光轴方向(x、y方向)移动,以及绕光轴O(roll轴)转动,进行光学防抖。可以理解的是,在其他实施例中,第二动力部件47也可为磁石结构防抖马达或者压电结构防抖马达等防抖马达。
作为一种可选的实施方式,如图4所示,在动力组件4位于弹性支撑结构2和镜头组件1之间时,第二支架45可具有开口背向镜头组件1的第一容置空间451,弹性支撑结构2、芯片组件3、第一支架41、连接支架42、第一弹性部件43、第一动力部件44、第二弹性部件46和第二动力部件47均可位于第一容置空间451中。所述摄像模组100还可包括底座5,所述底座5盖合于第一容置空间451的开口,且底座5具有与第一容置空间451连通的避让槽51,所述避让槽51可用于在芯片组件3沿光轴方向发生移动时避让芯片组件3和活动板22,为芯片组件3和活动板22的移动提供可能。
通过在第二支架45设置第一容置空间451,以将弹性支撑结构2、芯片组件3、第一支架41、连接支架42、第一弹性部件43、第一动力部件44、第二弹性部件46和第二动力部件47等零部件设置在第一容置空间451中,上述零部件占用的是第二支架45的内部空间,这样能够使得动力组件4的结构更加紧凑,体积更小,有利于使摄像模组100的整体体积更小,从而有利于摄像模组100的小型化设计;而且,第一容置空间451的设置,使得第二支架45的质量比较轻,有利于使摄像模组100的整体质量更轻,从而有利于摄像模组100的轻量化设计。
另外,通过在第一容置空间451开设有开口,便于将弹性支撑结构2、芯片组件3、第一支架41、连接支架42、第一弹性部件43、第一动力部件44、第二弹性部件46和第二动力部件47等零部件组装在第一容置空间451中,方便摄像模组100的组装;同时还设置底座5以封盖第一容置空间451的开口,以使摄像模组100形成为一个封闭的结构,不仅能避免外界光线从第一容置空间451的开口进入镜头组件1而影响镜头组件1的成像效果,还能对封装在内部的弹性支撑结构2、芯片组件3、第一支架41、连接支架42、第一弹性部件43、第一动力部件44、第二弹性部件46和第二动力部件47等零部件起到与外界隔绝的保护作用。而且,由于在进行自动对焦时,芯片组件3和活动板22会沿着光轴方向发生移动,为了避免芯片组件3和活动板22与底座5之间存在干涉,底座5设有开口朝向活动板22的避让槽51,从而避让槽51可用于在芯片组件3沿光轴方向发生移动时避让芯片组件3和活动板22,为芯片组件3和活动板22的移动提供可能。
在图4示出的实施方式中,第二支架45的背向底座5的一侧面向内凹陷形成有凹陷部452,且所述凹陷部452的底部设有通光孔,所述通光孔与连接支架42的中空部连通,镜头组件1设于凹陷部452,且镜头组件1的透镜对应所述通光孔设置,以使经镜头组件1进入的入射光线能够依次穿过通光孔、连接支架42的中空部进入芯片组件3并能够在芯片组件3的感光芯片32的感光面成像。通过在第二支架45的背向底座5的一侧面设置凹陷部452,以容纳镜头组件1,使得镜头组件1占用的是第二支架45的内部空间,从而有利于减小摄像模组100在光轴方向上的整体厚度,进而有利于实现摄像模组100的小型化设计。
作为另一种可选的实施方式,如图7所示,在动力组件4位于弹性支撑结构2的背向镜头组件1的一侧时,第二支架45可具有开口朝向镜头组件1的第一容置空间451,而镜头组件1的像侧可具有开口朝向第二支架45的第二容置空间11,镜头组件1与第二支架45连接,且第二容置空间11与第一容置空间451连通,所述弹性支撑结构2、第一支架41、连接支架42、第一弹性部件43、第一动力部件44、第二弹性部件46和第二动力部件47均可位于第一容置空间451中,所述芯片组件3位于第二容置空间11中。
通过在第二支架45设置第一容置空间451,以将弹性支撑结构2、第一支架41、连接支架42、第一弹性部件43、第一动力部件44、第二弹性部件46和第二动力部件47等零部件设置在第一容置空间451中,上述零部件占用的是第二支架45的内部空间,这样能够使得动力组件4的结构更加紧凑,体积更小,有利于使摄像模组100的整体体积更小,从而有利于摄像模组100的小型化设计;而且,第一容置空间451的设置,使得第二支架45的质量比较轻,有利于使摄像模组100的整体质量更轻,从而有利于摄像模组100的轻量化设计。
另外,通过在第一容置空间451开设有开口,便于将弹性支撑结构2、第一支架41、连接支架42、第一弹性部件43、第一动力部件44、第二弹性部件46和第二动力部件47等零部件组装在第一容置空间451中,方便摄像模组100的组装;同时在镜头组件1的像侧开设开口朝向第二支架45的第二容置空间11,镜头组件1与第二支架45连接,并利用彼此封盖第一容置空间451的开口和第二容置空间11的开口,以使摄像模组100形成为一个封闭的结构,无需额外设置盖板,零部件较少,有利于使摄像模组100的整体结构更加紧凑,体积更小,从而有利于摄像模组100的小型化设计。
如图4、图7、图8和图9所示,本申请中的摄像模组100还可利用第二动力部件47使第一支架41、连接支架42、第一弹性部件43、第一动力部件44、芯片组件3以及弹性支撑结构2的承载板21和活动板22悬空设置,避免在第二动力部件47带动芯片组件3沿垂直于光轴的方向移动时,弹性支撑结构2的承载板21和活动板22与底座5接触产生摩擦,或者第一支架41与第二支架45接触产生摩擦,减小芯片组件3沿垂直于光轴的方向移动时的阻力,便于进行光学防抖。
一些实施例中,如图7至图9所示,摄像模组100还可包括滤波片6,所述滤波片6设于镜头组件1和芯片组件3之间。通过设置滤波片6,例如红外滤波片,从而可滤除诸如可见光等其他波段的光线,而仅让红外光通过,因此,选用红外滤波片,通过滤除红外光,提升成像品质,使成像更加符合人眼的视觉体验;以及摄像模组100可作为红外摄像模组100使用,即,摄像模组100能够在昏暗的环境及其他特殊的应用场景下也能成像并能获得较好的影像效果。
作为第一种可选的实施方式,如图4和图7所示,滤波片6可设于芯片组件3的朝向镜头组件1的一侧,从而可滤除诸如可见光等其他波段的光线,而仅让红外光通过,以提升成像品质,使成像更加符合人眼的视觉体验。在此实施方式中,所述芯片组件3可通过滤波片6与动力组件4连接。例如,在图4示出的实施方式中,具体是可通过固定支架设于芯片组件3的朝向镜头组件1的一侧,动力组件4的第一支架41的一端通过第一弹性部件43连接于镜头组件1,而另一端连接于弹性支撑结构2的承载板21,动力组件4的连接支架42可通过固定支架与芯片组件3的电路板31连接,在进行自动对焦时,第一动力部件44会带动连接支架42沿光轴方向相对第一支架41发生移动,以带动芯片组件3沿光轴方向移动,从而实现摄像模组100的自动对焦功能。
作为第二种可选的实施方式,如图8所示,在动力组件4位于弹性支撑结构2和镜头组件1之间时,滤波片6可设于连接支架42并与芯片组件3对应设置,具体是在动力组件4的连接支架42的朝向镜头组件1的一侧面设置有第一容置槽,所述滤波片6内置在第一容置槽中。采用这样的设计方式,相较于将滤波片6直接设置在芯片组件3上,且连接支架42与芯片组件3连接并环绕在滤波片6的外周的方式,无需在芯片组件3的垂直光轴方向的一面上预留滤波片6的贴附位置,使得连接支架42在垂直光轴方向上的尺寸可以相应的缩小,从而有利于减小动力组件4在垂直光轴方向上的整体尺寸,符合小型化设计。
作为第三种可选的实施方式,如图9所示,滤波片6可设于镜头组件1的朝向芯片组件3的一侧并与芯片组件3对应设置,具体是在镜头组件1的朝向芯片组件3的一侧面设置有第二容置槽,所述滤波片6内置在第二容置槽中。同样地,采用这样的设计方式,相较于将滤波片6直接设置在芯片组件3上,且连接支架42与芯片组件3连接并环绕在滤波片6的外周的方式,无需在芯片组件3的垂直光轴方向的一面上预留滤波片6的贴附位置,使得连接支架42在垂直光轴方向上的尺寸可以相应的缩小,从而有利于减小动力组件4在垂直光轴方向上的整体尺寸,符合小型化设计。
作为一种可选的实施方式,如图10所示,所述承载板21为镂空基板,即承载板21可包括镂空部211,活动板22可为多个,多个活动板22间隔设置并位于镂空部211内;且所述弹性支撑结构2还可包括连接部23和多条呈螺旋状的柔性连接带24,连接部23位于镂空部211内,多条柔性连接带24间隔设置并位于镂空部211内,多条柔性连接带24均固定且电连接于连接部23,并且各条柔性连接带24分别绕连接部23向同一方向螺旋延伸,在多条柔性连接带24中,一部分柔性连接带24远离连接部23的一端具有第一连接端241,另一部分柔性连接带24远离连接部23的一端具有第二连接端242,第一连接端241与承载板21电连接,各个活动板22分别设于对应的第二连接端242并与对应的第二连接端242电连接,芯片组件3设于各个活动板22并与各个活动板22电连接。例如在图10示出的实施方式中,活动板22可为两个,柔性连接带24可为4条,其中两条柔性连接带24远离连接部23的一端具有第一连接端241,两个第一连接端241均与承载板21电连接,另两条柔性连接带24远离连接部23的一端具有第二连接端242,两个活动板22分别设于对应的第二连接端242并与对应的第二连接端242电连接,芯片组件3设于两个活动板22并与两个活动板22电连接。
可以知道的是,当芯片组件3沿光轴方向移动进行自动对焦时,各个活动板22均会随着芯片组件3一起沿光轴方向移动,使得柔性连接带24会发生形变,因此,通过设置多条柔性连接带24,以实现多个活动板22与承载板21之间的电连接,能够在保证走线量不变的情况下,即能够在不影响芯片组件3的接电导通的情况下,柔性连接带24呈带状,在受力时仅需要克服较小的材料应力便可弯曲、形变,从而使得芯片组件3在移动时受到的阻力较小;并且,柔性连接带24呈螺旋延伸,相对于直线状的条形结构,其具有一定的冗余量,在进行芯片组件3运动时仅需要克服较小的材料应力便可弯曲、形变,从而有利于减小柔性连接带24变形时所需要克服的阻力,使得芯片组件3在沿光轴方向移动时受到的阻力更小。换言之,在进行自动对焦时,可以减小感光芯片32在沿光轴方向移动时受到的阻力,从而有利于提高自动对焦的响应速度,便于进行自动对焦。
作为另一种可选的实施方式,如图11所示,所述承载板21为镂空基板,即承载板21可包括镂空部211,活动板22可为多个,多个活动板22间隔设置并位于镂空部211内;且所述弹性支撑结构2还可包括多条呈螺旋状的柔性连接带24,多条柔性连接带24独立设置并位于镂空部211内,且各条柔性连接带24具有第一连接端241和第二连接端242,第一连接端241与承载板21电连接,各个活动板22设于对应的第二连接端242并与对应的第二连接端242电连接,芯片组件3设于各个活动板22并与各个活动板22电连接。例如在图11示出的实施方式中,活动板22可为两个,柔性连接带24可为两条,两条柔性连接带24均具有第一连接端241和第二连接端242,两个第一连接端241均与承载板21电连接,两个活动板22分别设于对应的第二连接端242并与对应的第二连接端242电连接,芯片组件3设于两个活动板22并与两个活动板22电连接。
通过使多条柔性连接带24相对独立设置,即各条柔性连接带24彼此断开间隔设置,这样,在各条柔性连接带24受力被拉伸形变过程中,能够减小各条柔性连接带24之间的牵制作用,以避免在变形时发生相互干扰,使得各条柔性连接带24更容易被拉伸发生形变,以进一步减小芯片组件3在沿光轴方向移动时受到的阻力,从而可以进一步提高自动对焦的响应速度,更加方便进行自动对焦。
一些实施例中,如图12和图13所示,至少一条柔性连接带24包括多条子柔性连接带24a,在图12和图13示出的实施方式中,各条柔性连接带24均包括多条子柔性连接带24a,多条子柔性连接带24a沿垂直于光轴O的方向排列间隔设置。这相当于将单条较宽的柔性连接带24分解为多条更细的子柔性连接带24a,这样,能够在保证走线量不变的情况下,降低柔性连接带24的弹性模量,并可以提高柔性连接带24的柔软性,减小变形阻力,以使柔性连接带24更容易被拉伸发生形变,减小芯片组件3沿光轴方向移动时受到的阻力,从而可以提高自动对焦的响应速度,以确保对焦效果。
一些实施例中,结合图8和图9所示,芯片组件3和/或活动板22设有垫块7,芯片组件3和活动板22通过垫块7连接。即,当芯片组件3的电路板31的朝向活动板22的一侧设有所述垫块7时,所述垫块7与活动板22连接;而当活动板22的朝向芯片组件3的一侧设有所述垫块7时,所述垫块7与芯片组件3的电路板31连接;当芯片组件3的电路板31的朝向活动板22的一侧设有所述垫块7,同时活动板22的朝向芯片组件3的一侧设有所述垫块7时,电路板31上的垫块7与活动板22上的垫块7连接。
这主要是考虑到:如果将芯片组件3直接叠设在活动板22上,芯片组件3会与柔性连接带24接触,在芯片组件3沿着光轴方向移动,具体是沿着背向镜头组件1的方向移动(即向下移动)时,柔性连接带24的与承载板21连接的第一连接端241会抵接于芯片组件3,导致干涉阻碍芯片组件3的向下移动,因此,通过在芯片组件3和活动板22之间垫块7,使得芯片组件3和柔性连接带24之间可以存在间隙,这相当于给芯片组件3一个向下的活动空间,从而避免芯片组件3向下移动时与第一连接端241触碰而影响芯片组件3移动的情况,为芯片组件3的移动提供可能。
一些实施例中,如图10至图12所示,所述弹性支撑结构2还可包括直立式软板25,所述直立式软板25可包括悬臂部251、第一连接臂252和第二连接臂253,所述悬臂部251环绕在承载板21外,所述第一连接臂252连接于悬臂部251,且从悬臂部251向承载板21的方向弯折并与承载板21电连接,所述第二连接臂253连接于悬臂部251,且从悬臂部251背向承载板21的方向弯折并用于与外部电路(例如前述的电子设备的主板)电连接,即,承载板21可通过直立式软板25与电子设备的主板电连接。
通过采用直立式软板25实现芯片组件3与外部电路之间的电连接,在芯片组件3沿垂直于光轴方向移动以及绕光轴O转动,以进行光学防抖时,能够以第二连接臂253与外部电路的连接处为支点,以第一连接臂252和悬臂部251为悬臂发生摆动,这样能够使直立式软板25具有较长的摆臂,从而在进行光学防抖时,可以减小芯片组件3运动的阻力,从而有利于提高光学防抖的响应速度,便于进行光学防抖。
进一步地,如图10至图12所示,悬臂部251可为弯折板,悬臂部251包括多个悬臂部分2511,多个悬臂部分2511依次连接,且相邻的两个悬臂部分2511成角度设置以形成包围空间,至少一个悬臂部分2511朝向承载板21弯折形成第一连接臂252,至少另一个悬臂部分2511背向承载板21弯折形成第二连接臂253,至少四分之一的承载板21位于包围空间中,即,悬臂部251可以对承载板21实现四分之一包围(如图10所示)、二分之一包围(如图11所示)、四分之三包围或者是大致的全包围(如图12所示),以确保悬臂部251具有较长的长度,以确保直立式软板25具有更长的摆臂,从而在进行光学防抖时,能够进一步减小芯片组件3运动的阻力,从而更有利于提高光学防抖的响应速度,便于进行光学防抖。
请参阅图13,本发明公开了一种电子设备,电子设备200具有如前述实施例所述的摄像模组100。具体地,如图13所示,所述电子设备200可以包括壳体201和前述摄像模组100,壳体201内设有主板,摄像模组100设于壳体201并与壳体201内的主板电连接,以使电子设备200具有拍照功能。其中,电子设备200可以但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、监控器等。可以理解的,具有前述实施例所述的摄像模组100的电子设备200,也具有前述实施例所述的摄像模组100的全部技术效果。即,具有摄像模组100的电子设备200,通过设置动力组件以带动芯片组件发生沿光轴方向的移动,以实现摄像模组100的自动对焦,虽然随着芯片组件像素等级的升高,芯片组件和镜头组件的外形尺寸和重量都随之增大,但增大后的芯片组件的重量通常还是比镜头组件的重量要轻得多,相较于通过动力组件带动镜头组件沿光轴方向移动以实现自动对焦的方式,通过动力组件带动芯片组件沿光轴方向移动进行摄像模组100的自动对焦,对动力组件的承重和带动力的要求较低,故而能够采用外形尺寸较小的动力组件便可带动芯片组件沿光轴方向移动,实现摄像模组100的自动对焦功能,这样有利于减小摄像模组100的整体尺寸,以实现摄像模组100的小型化设计。
另外,本申请中的动力组件包括第一支架、连接支架、第一弹性部件和第一动力部件,第一支架和连接支架通过第一弹性部件连接,在第一动力部件带动连接支架沿光轴方向移动,以使芯片组件沿光轴方向移动进行自动对焦时,第一弹性部件受到连接支架的作用会以第一弹性部件与第一支架的连接处为支点发生单臂摆动并发生形变,通过限定第一弹性部件沿第一方向弯折延伸,使得第一弹性部件具有较长的摆臂,从而使得第一弹性部件在进行自动对焦时仅需要克服较小的材料应力便可弯曲、形变,减小连接支架在沿光轴方向移动时受到来自第一弹性部件的牵扯力,使得芯片组件在进行对焦时受到的阻力较小,进而有利于提高芯片组件的自动对焦响应速度,便于进行自动对焦。
以上对本发明实施例公开的一种摄像模组及电子设备进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的摄像模组及电子设备及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (11)
1.一种摄像模组,其特征在于,包括:
镜头组件;
弹性支撑结构,所述弹性支撑结构设于所述镜头组件的像侧,所述弹性支撑结构包括承载板和与所述承载板电连接的活动板;
芯片组件,所述芯片组件设置于所述弹性支撑结构的活动板并位于所述活动板和所述镜头组件之间;以及
动力组件,所述动力组件位于所述镜头组件的像侧,所述动力组件包括第一支架、连接支架、第一弹性部件和第一动力部件,所述第一支架连接于所述承载板,所述连接支架连接于所述芯片组件,所述第一弹性部件的两端分别连接于所述第一支架和所述连接支架,且所述第一弹性部件向第一方向弯折以形成至少一个第一弯折部,所述第一动力部件分别连接于所述第一支架和所述连接支架,所述第一动力部件用于使所述连接支架沿所述镜头组件的光轴方向发生移动,以使所述芯片组件沿所述光轴方向发生移动,以实现所述摄像模组的自动对焦;
其中,所述第一方向为从所述第一弹性部件与所述第一支架的连接处到所述第一弹性部件与所述连接支架的连接处的方向;
所述动力组件还包括第二支架、第二弹性部件以及第二动力部件,所述第二支架连接于所述镜头组件,所述第二弹性部件的两端分别连接于第二支架和所述第一支架,且所述第二弹性部件向第二方向弯折以形成至少一个第二弯折部,所述第二动力部件连接于所述第二支架和所述第一支架,所述第二动力部件用于带动所述第一支架相对所述第二支架运动,以使所述芯片组件运动进行光学防抖;
其中,所述第二方向为从所述第二弹性部件与所述第二支架的连接处到所述第二弹性部件与所述第一支架的连接处的方向;
所述第一支架为中空的柱状结构,所述第一弹性部件和所述第一动力部件分别连接在所述第一支架的内周侧面,所述第二动力部件连接在所述第一支架的外周侧面。
2.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,所述动力组件位于所述弹性支撑结构和所述镜头组件之间,或者,所述动力组件位于所述弹性支撑结构的背向所述镜头组件的一侧。
3.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,所述第一弹性部件包括多个第一弹性部分,多个所述第一弹性部分依次连接,且相邻的两个所述第一弹性部分成角度连接形成所述第一弯折部,多个所述第一弹性部分中,位于首部的第一弹性部分与所述第一支架连接,位于尾部的第一弹性部分与所述连接支架连接,且位于首部的第一弹性部分和位于尾部的第一弹性部分的延伸方向均与所述第一方向平行。
4.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,所述第二弹性部件包括多个第二弹性部分,多个所述第二弹性部分依次连接,且相邻的两个所述第二弹性部分成角度连接形成所述第二弯折部,多个所述第二弹性部分中,位于首部的第二弹性部分与所述第二支架连接,位于尾部的第二弹性部分与所述第一支架连接,且位于首部的第二弹性部分和位于尾部的第二弹性部分的延伸方向均与所述第二方向平行。
5.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,所述承载板为镂空基板,所述承载板包括镂空部,所述活动板为多个,多个所述活动板间隔设置并位于所述镂空部内;
所述弹性支撑结构还包括连接部和多条呈螺旋状的柔性连接带,所述连接部位于所述镂空部内,多条所述柔性连接带间隔设置并位于所述镂空部内,多条所述柔性连接带均固定且电连接于所述连接部,并且各条所述柔性连接带分别绕所述连接部向同一方向螺旋延伸,多条所述柔性连接带中,一部分所述柔性连接带远离所述连接部的一端具有第一连接端,另一部分所述柔性连接带远离所述连接部的一端具有第二连接端,所述第一连接端与所述承载板电连接,各个所述活动板分别设于对应的所述第二连接端并与对应的所述第二连接端电连接,所述芯片组件设于各个所述活动板并与各个所述活动板电连接;或者
所述弹性支撑结构还包括多条呈螺旋状的柔性连接带,多条所述柔性连接带独立设置并位于所述镂空部内,且各条所述柔性连接带具有第一连接端和第二连接端,所述第一连接端与所述承载板电连接,各个所述活动板设于对应的所述第二连接端并与对应的所述第二连接端电连接,所述芯片组件设于各个所述活动板并与各个所述活动板电连接。
6.根据权利要求1或5所述的摄像模组,其特征在于,所述弹性支撑结构还包括直立式软板,所述直立式软板包括悬臂部、第一连接臂和第二连接臂,所述悬臂部环绕在所述承载板外,所述第一连接臂连接于所述悬臂部,且从所述悬臂部向所述承载板的方向弯折并与所述承载板电连接,所述第二连接臂连接于所述悬臂部,且从所述悬臂部背向所述承载板的方向弯折。
7.根据权利要求6所述的摄像模组,其特征在于,所述悬臂部为弯折板,所述悬臂部包括多个悬臂部分,多个所述悬臂部分依次连接,且相邻的两个所述悬臂部分成角度设置以形成包围空间,至少一个所述悬臂部分朝向所述承载板弯折形成所述第一连接臂,至少另一个所述悬臂部分背向所述承载板弯折形成所述第二连接臂,至少四分之一的所述承载板位于所述包围空间中。
8.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,在所述动力组件位于所述弹性支撑结构和所述镜头组件之间时,所述第二支架具有开口背向所述镜头组件的第一容置空间,所述弹性支撑结构、所述芯片组件、所述第一支架、所述连接支架、所述第一弹性部件、所述第一动力部件、所述第二弹性部件和所述第二动力部件均位于所述第一容置空间中,所述摄像模组还包括底座,所述底座盖合于所述第一容置空间的开口,且所述底座具有与所述第一容置空间连通的避让槽,所述避让槽用于在所述芯片组件沿所述光轴方向发生移动时避让所述芯片组件和所述活动板;或者
在所述动力组件位于所述弹性支撑结构的背向所述镜头组件的一侧时,所述第二支架具有开口朝向所述镜头组件的第一容置空间,所述镜头组件的像侧具有开口朝向所述第二支架的第二容置空间,所述镜头组件与所述第二支架连接,且所述第二容置空间与所述第一容置空间连通,所述弹性支撑结构、所述第一支架、所述连接支架、第一弹性部件、第一动力部件、所述第二弹性部件和所述第二动力部件均位于所述第一容置空间中,所述芯片组件位于所述第二容置空间中。
9.根据权利要求1-5任一项所述的摄像模组,其特征在于,所述芯片组件和/或所述活动板设有垫块,所述芯片组件和所述活动板通过所述垫块连接。
10.根据权利要求1-5任一项所述的摄像模组,其特征在于,所述摄像模组还包括滤波片,所述滤波片设于所述芯片组件的朝向所述镜头组件的一侧,所述芯片组件通过所述滤波片与所述动力组件连接,或者,所述滤波片设于所述镜头组件的朝向所述芯片组件的一侧并与所述芯片组件对应设置,或者,在所述动力组件位于所述弹性支撑结构和所述镜头组件之间时,所述滤波片设于所述连接支架并与所述芯片组件对应设置。
11.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备具有如权利要求1-10任一项所述的摄像模组。
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