CN115529400A - Sma马达、摄像模组以及电子设备 - Google Patents

Sma马达、摄像模组以及电子设备 Download PDF

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CN115529400A
CN115529400A CN202110713482.5A CN202110713482A CN115529400A CN 115529400 A CN115529400 A CN 115529400A CN 202110713482 A CN202110713482 A CN 202110713482A CN 115529400 A CN115529400 A CN 115529400A
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丁肇元
万海波
秦诗鑫
缪伟亮
王刚
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Abstract

本申请提供一种SMA马达、摄像模组以及电子设备。SMA马达包括固定部、第一弹性梁、第二弹性梁、第一SMA线、第二SMA线以及活动部,活动部包括第一侧部和第二侧部;第一弹性梁的两端弹性连接固定部,第一弹性梁的中部连接第一侧部,第一SMA线连接至第一弹性梁的两端,用于推动活动部向第一方向移动;第二弹性梁的两端弹性连接固定部,第二弹性梁的中部连接第二侧部,第二SMA线连接至第二弹性梁的两端,用于推动活动部向第二方向移动,其中,第一方向和第二方向垂直;固定部、第一弹性梁及第二弹性梁为一体成型结构。本申请提供的SMA马达精度高。

Description

SMA马达、摄像模组以及电子设备
技术领域
本申请涉及电子设备领域,特别涉及一种SMA马达、摄像模组以及电子设备。
背景技术
随着电子设备技术的发展,人们希望电子设备如手机的拍摄性能能够越来越好。电子设备的摄像模组具有防抖功能,以弥补因外界原因导致的摄像模组抖动引起的影像质量不佳的问题。例如可以通过形状记忆合金(Shape Memory Alloys,简称SMA)马达驱动摄像模组的镜头或图像传感器进行非对焦方向的移动或转动,以实现摄像模组的光学防抖。现有的SMA马达的部件之间相对位置精度低,影响摄像模组的防抖效果。
发明内容
本申请实施例提供一种SMA马达、包括所述SMA马达的摄像模组、以及包括所述摄像模组的电子设备,旨在获得一种精度高的SMA马达,及获得一种防抖效果好的摄像模组和电子设备。
第一方面,提供了一种SMA马达。SMA马达包括固定部、第一弹性梁、第二弹性梁、第一SMA线、第二SMA线以及活动部,固定部间隔围设于活动部的***,活动部包括第一侧部和第二侧部;
第一弹性梁的两端弹性连接固定部,第一弹性梁的中部连接第一侧部,第一SMA线连接至第一弹性梁的两端,第一SMA线用于拉动第一弹性梁弯曲变形,推动活动部向第一方向移动;
第二弹性梁的两端弹性连接固定部,第二弹性梁的中部连接第二侧部,第二SMA线连接至第二弹性梁的两端,第二SMA线用于拉动第二弹性梁弯曲变形,推动活动部向第二方向移动,其中,第一方向和第二方向垂直;
固定部、第一弹性梁及第二弹性梁为一体成型结构。
本申请中的固定部、第一弹性梁及第二弹性梁为一体成型结构,有效避免了第一弹性梁和第二弹性梁由于组装导致的设置位置偏差的问题,第一弹性梁和第二弹性梁之间的相对位置精度高,保证SMA马达的移动精度,能有效提高摄像模组的防抖效果。同时,由于固定部、第一弹性梁及第二弹性梁为一体成型结构,避免了将第一弹性梁、第二弹性梁连接于固定部的步骤,减少了SMA马达的组装步骤,提高产品的生产效率。
一种可能的实现方式中,活动部为一体成型结构。也就是说,活动部的第一侧部和第二侧部为一个整体。当然,在其他实施例中,第一侧部和第二侧部也可以为两个独立的部件。
一种可能的实现方式中,活动部和第一弹性梁为一体成型结构。也就是说,固定部、第一弹性梁、第二弹性梁和活动部为一体成型结构,从而减少了活动部与固定部、第一弹性梁、第二弹性梁之间的组装步骤,提高产品的生产效率。
一种可能的实现方式中,SMA马达还包括电路走线,电路走线设于固定部的表面,电路走线为第一SMA线和第二SMA线分别提供电能。
可以理解的是,由于固定部、第一弹性梁和第二弹性梁为一体成型结构,形成固定部、第一弹性梁和第二弹性梁、的材料相同,固定部、第一弹性梁和第二弹性梁均相互导通。所以第一SMA线和第二SMA线不能分别通过与其对应的弹性梁来通电。本申请通过电路走线为第一SMA线、第二SMA线分别提供电能。
一种可能的实现方式中,当第一SMA线未通电时,第一弹性梁为平直状。也就是说,第一弹性梁在长度方向不弯曲。当第一SMA线未通电时,第一弹性梁与第一SMA线平行设置,第一弹性梁的中部与第一弹性梁的两端间隔第一SMA线的距离相同,从而第一弹性梁在Y轴方向的尺寸小,有利于实现SMA马达的小型化,进而实现摄像模组的小型化。
当第一SMA线通电时,第一SMA线收缩,第一弹性梁的两端受到第一SMA线的拉力发生形变,第一弹性梁由平直状变为弓形状,以推动活动部带动图像传感器移动。也就是说,第一SMA线未通电时,第一弹性梁未发生形变,第一SMA线通电时,第一弹性梁发生形变,即,第一弹性梁发生形变的程度仅取决于第一SMA线的收缩量,能够更好的控制第一弹性梁的变形效果。
一种可能的实现方式中,第一弹性梁还包括边缘部,边缘部连接在第一弹性梁的中部的两端,中部的宽度小于边缘部的宽度。可以理解的是,本实施中的第一弹性梁的中部比边缘部更细,从而第一弹性梁的中部更容易发生形变。当第一SMA线通电收缩时,第一弹性梁的两端受力靠近,第一弹性梁的中部更易朝向远离第一SMA线的方向凸起,以便于推动活动部带动图像传感器移动。相比于中部比较粗的弹性梁,第一SMA线受到的应力更小,使用寿命更长,提高用户体验。
一种可能的实现方式中,边缘部远离中部的端部设有凸块,电路走线延伸至凸块,设于两个边缘部的凸块凸出于边缘部的同一侧,第一SMA线的两端通过卡爪固定于对应的凸块。本实现方式中,通过在边缘部远离中部的端部设置凸块,以便于第一SMA线通过卡爪固定于对应的凸块。可以理解的是,第一弹性梁的边缘部相对中部更粗,更便于固定卡爪。
一种可能的实现方式中,卡爪包括连接的连接段和卡持段,连接段连接凸块,并与电路走线电连接,卡持段卡持固定第一SMA线。
一种可能的实现方式中,固定部包括依次连接的第一固定部、第二固定部、第三固定部和第四固定部,第一固定部与第三固定部相对设置,第二固定部和第四固定部相对设置,第一弹性梁位于第一固定部和第一侧部之间,第二弹性梁位于第二固定部和第二侧部之间平行设置。
一种可能的实现方式中,SMA马达还包括第三弹性梁和第三SMA线,第三弹性梁与第三固定部相对设置,第三弹性梁的两端弹性连接于固定部,第三弹性梁的中部与活动部固定,第三SMA线连接至第三弹性梁的两端,第三弹性梁与固定部为一体成型结构。也就是说,固定部、第一弹性梁、第二弹性梁和第三弹性梁为一体成型结构,有效避免了第一弹性梁、第二弹性梁和第三弹性梁由于组装导致的设置位置偏差的问题,第一弹性梁、第二弹性梁和第三弹性梁之间的相对位置精度高,保证SMA马达的移动精度,能有效提高摄像模组的防抖效果。同时,减少了将第三弹性梁连接于固定部和活动部的步骤,减少了SMA马达的组装步骤,提高产品的生产效率。
一种可能的实现方式中,SMA马达还包括第四弹性梁和第四SMA线,第四弹性梁与第四固定部相对设置,第四弹性梁的两端弹性连接于固定部,第四弹性梁的中部与活动部固定,第四SMA线连接至第四弹性梁的两端,第四弹性梁与固定部为一体成型结构。也就是说,固定部、第一弹性梁、第二弹性梁、第三弹性梁和第四弹性梁为一体成型结构,有效避免了第一弹性梁、第二弹性梁、第三弹性梁和第四弹性梁由于组装导致的设置位置偏差的问题,第一弹性梁、第二弹性梁、第三弹性梁和第四弹性梁之间的相对位置精度高,保证SMA马达的移动精度,能有效提高摄像模组的防抖效果。同时,减少了将第四弹性梁连接于固定部和活动部的步骤,减少了SMA马达的组装步骤,提高产品的生产效率。
一种可能的实现方式中,SMA马达还包括第四SMA线,第四SMA线的两端连接至第二弹性梁的两端,并设于第二弹性梁远离第二SMA线的一侧。本实现方式通过将两个SMA线(第二SMA线和第四SMA线)与一个弹性梁(第二弹性梁)配合,以使弹性梁可以驱动活动部进行往返运动,相比于一个SMA线与一个弹性梁配合能节约弹性梁的数量,降低生产成本,还简化SMA马达的结构,有利于SMA马达的小型化。
一种可能的实现方式中,SMA马达还包括第三SMA线和第四SMA线,第三SMA线的两端段连接至第一弹性梁的两端,并设于第一弹性梁远离第一SMA线的一侧,第四SMA线的两端连接至第二弹性梁的两端,并设于第二弹性梁远离第二SMA线的一侧。
本实现方式通过将两个SMA线(第一SMA线和第三SMA线)与一个弹性梁配合,以使弹性梁可以驱动活动部进行往返运动,相比于一个SMA线与一个弹性梁配合能节约弹性梁的数量,降低生产成本,还简化SMA马达的结构,有利于SMA马达的小型化。本实现方式还通过将另外两个SMA线(第二SMA线和第四SMA线)与另外一个弹性梁配合,以使弹性梁可以驱动活动部进行往返运动,相比于一个SMA线与一个弹性梁配合能节约弹性梁的数量,降低生产成本,还简化SMA马达的结构,有利于SMA马达的小型化。
一种可能的实现方式中,第一SMA线和第三SMA线位于同一方向的一端通过同一卡爪固定于第一弹性梁的一端,卡爪包括连接段和设于连接段两侧的卡持段,连接段连接第一弹性梁的一端,并与电路走线电连接,一个卡持段卡持固定第一SMA线的一端,另一个卡持段卡持固定第三SMA线的一端。也就是说,第一SMA线和第三SMA线位于同一方向的一端共用一个卡爪,相比于第一SMA线和第三SMA线位于同一方向的一端分别用不同的卡爪能节省空间面积,且不存在如何排布两个卡爪的设置位置的问题。
一种可能的实现方式中,SMA马达还包括弹性部,第一弹性梁的两端均通过弹性部连接于固定部,从而第一弹性梁的两端能够相对固定部摆动。
可以理解的是,弹性部第一方面能够对第一弹性梁实现支撑固定的作用,由于第一弹性梁也用于支撑活动部及固定于活动部的部件,因此,弹性部也用于支撑活动部及固定于活动部的部件。第二方面,弹性部还能够实现第一弹性梁的两端弹性连接于第二固定部和第四固定部,以便于第一弹性梁发生形变推动活动部移动。也就是说,由于弹性部具有弹性,从而能够允许第一弹性梁的两端分别相对第二固定部和第四固定部摆动。第三方面,弹性部还起到平衡作用,能带动第一弹性梁复位,防止第一弹性梁过冲。
一种可能的实现方式中,SMA马达还包括弹性臂,弹性臂连接在活动部和固定部之间。弹性臂具有弹性,具有平衡弹性梁变形产生的力的作用,还起到复位作用,能够将活动部拉回原位。
第二方面,提供了一种摄像模组。摄像模组包括壳体、图像传感器和上述的SMA马达,SMA马达的固定部固定至壳体,图像传感器连接至SMA马达的活动部,SMA马达用于驱动活动部带动图像传感器移动。具有该SMA马达的摄像模组移动精度高,防抖效果好。
一种可能的实现方式中,SMA马达的卡爪的卡持段在远离卡爪的连接段的方向上逐渐远离活动部的下表面。也就是说,卡爪的卡持段朝向下弯折,以使卡爪和下壳体具有重叠部分,有利于摄像模组的薄型化。
一种可能的实现方式中,固定部的第四固定部设有避让口,以避让摄像模组的相关元件,有利于实现摄像模组的薄型化。
第三方面,提供了一种电子设备。电子设备包括外壳上的摄像模组,摄像模组安装于外壳。具有该摄像模组的电子设备防抖效果好。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案,下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图;
图2是图1所示电子设备在另一角度的结构示意图;
图3是图2所示的电子设备的摄像模组的结构示意图;
图4是图3所示的摄像模组的分解结构示意图;
图5是图3所示的摄像模组在A-A方向的剖面结构示意图;
图6是图4所示结构的感测组件的结构示意图;
图7是图6所示结构的另一角度的分解结构示意图;
图8是图7所示结构的部分结构的另一角度的结构示意图;
图9是图8所示结构的分解示意图;
图10是图8所示结构在B-B方向的剖面结构示意图;
图11是图9所示结构中的SMA马达的另一角度的结构示意图;
图12是图11所示SMA马达的部分结构示意图;
图13是图12所示结构的第I局部放大结构示意图;
图14是图11所示结构的部分结构示意图;
图15是图14所示结构的另一角度的结构示意图;
图16是图11所示结构的部分结构示意图;
图17是图11所示SMA马达驱动图像传感器移动的一种示意图;
图18是图11所示SMA马达驱动图像传感器移动的另一种示意图;
图19是图11所示SMA马达驱动图像传感器移动的另一种示意图;
图20是图11所示SMA马达驱动图像传感器移动的另一种示意图;
图21是图2所示的电子设备的另一种摄像模组的结构示意图;
图22是图21所示的摄像模组的分解结构示意图;
图23是图22所示结构的感测组件的分解结构示意图;
图24是图22所示结构中的SMA马达的结构示意图;
图25是图22中的感测组件的部分结构示意图;
图26是图24所示SMA马达的另一种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是可拆卸地连接,也可以是不可拆卸地连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接。本申请实施例中所提到的方位用语,例如,“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等,仅是参考附图的方向,因此,使用的方位用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请实施例,而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。“多个”是指至少两个。
可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参阅图1,图1是本申请实施例提供的电子设备1000的结构示意图。电子设备1000可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、相机、车载设备、可穿戴设备、折叠终端设备、电视等具有拍照及摄像功能的其他形态的设备。其中,可穿戴设备可以是智能手环、智能手表、智能头显、智能眼镜等。图1所示实施例的电子设备1000以手机为例进行阐述。
请一并参阅图1和图2,图2是图1所示电子设备1000在另一角度的结构示意图。
为了便于描述,定义电子设备1000的宽度方向为X轴。电子设备1000的长度方向为Y轴。电子设备1000的厚度方向为Z轴。可以理解的是,电子设备1000的坐标系设置可以根据具体实际需要灵活设置。
电子设备1000可以包括外壳100、显示屏200、前置摄像组件300、后置摄像组件400、主板500、处理器600、存储器700以及电池800中的至少一个。例如,当电子设备为折叠终端设备时,电子设备可以不具有前置摄像组件,电子设备的后置摄像组件可以应用于自拍的场景。
显示屏200用于显示图像、视频等,显示屏200还可以集成触摸功能。显示屏200可以采用液晶显示屏(liquid crystal display,LCD),有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED),有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light emitting diode,AMOLED),柔性发光二极管(flex light-emitting diode,FLED),Miniled,MicroLed,Micro-oLed,量子点发光二极管(quantum dotlight emitting diodes,QLED)等。
显示屏200安装于外壳100。外壳100可以包括边框1001和后盖1002。显示屏200和后盖1002分别安装于边框1001的相背两侧。在本实施例中,在电子设备1000的外部空间中,定义显示屏200朝向的空间为电子设备1000的前方,后盖1002朝向的空间电子设备1000的后方。
本实施例中,前置摄像组件300位于外壳100内侧且位于显示屏200下方。显示屏200设有透光部2001,前置摄像组件300经透光部2001采集电子设备1000前方的光线,以实现拍摄。前置摄像组件300可以包括后文实施例中描述的摄像模组,也可以包括其他结构的摄像模组。
后盖1002设有至少一个摄像孔1003。后置摄像组件400位于外壳100内侧,后置摄像组件400经至少一个摄像孔1003采集电子设备1000后方的光线,以实现拍摄。后置摄像组件400包括至少一个摄像模组4001,例如可以包括标准摄像模组、长焦摄像模组、广角摄像模组、超长焦摄像模组、超广角摄像模组中的一者或多者。示例性的,后置摄像组件400包括标准摄像头、广角摄像头及潜望式长焦摄像头。后置摄像组件400的摄像模组可以包括后文实施例中描述的摄像模组,也可以包括其他结构的摄像模组。
后置摄像组件400还可以包括闪光灯模组4002。后盖1002设有闪光灯孔1004,闪光灯模组4002位于外壳100内侧,经闪光灯孔1004射出光线。
主板500位于外壳100内侧,主板500上集成了处理器600、存储器700以及其他各类电路器件。显示屏200、前置摄像组件300及后置摄像组件400耦合处理器600。处理器600可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器600可以包括应用处理器(applicationprocessor,AP),调制解调处理器,图形处理器(graphics processing unit,GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),控制器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,DSP),基带处理器,和/或神经网络处理器(neural-networkprocessing unit,NPU)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。
处理器600可以根据指令操作码和时序信号,产生操作控制信号,完成提取指令和执行指令的控制。
处理器600中还可以设置内部存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中,处理器600中的存储器可以为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器600用过或使用频率较高的指令或数据。如果处理器600需要使用该指令或数据,可从该存储器中直接调用。避免了重复存取,减少了处理器600的等待时间,因而提高了***的效率。
在一些实施例中,处理器600可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit,I2C)接口,集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound,I2S)接口,脉冲编码调制(pulse code modulation,PCM)接口,通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)接口,移动产业处理器接口(mobile industry processor interface,MIPI),通用输入输出(general-purposeinput/output,GPIO)接口,用户标识模块(subscriber identity module,SIM)接口,和/或通用串行总线(universal serial bus,USB)接口等。处理器600可以通过以上至少一种接口连接相关功能模组。
存储器700可以用于存储计算机可执行程序代码,该可执行程序代码包括指令。存储器700可以包括存储程序区和存储数据区。其中,存储程序区可存储操作***,至少一个功能所需的应用程序(比如拍照功能,录像功能等)等。存储数据区可存储电子设备1000使用过程中所创建的数据(比如图像数据,视频数据等)等。此外,存储器700可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件,闪存器件,通用闪存存储器(universal flash storage,UFS)等。处理器600通过运行存储在存储器700的指令,和/或存储在设置于处理器600中的存储器700的指令,执行电子设备1000的各种功能方法或数据处理,例如,使显示屏200显示目标图像,使前置摄像组件300和后置摄像组件400采集目标图像等。电池800用于为电子设备1000供电。
电子设备1000还可以包括天线模组、移动通信模组、传感器模组、马达、麦克风模组、扬声器模组等功能模组中的一者或多者。功能模组耦合处理器600。天线模组用于发射和接收电磁波信号,天线模组可以包括多个天线,每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用,以提高天线的利用率。移动通信模组可以提供应用在电子设备1000上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。传感器模组可以包括压力传感器、陀螺仪传感器、气压传感器、磁传感器、加速度传感器、距离传感器、接近光传感器、指纹传感器、温度传感器、触摸传感器或环境光传感器的一者或多者。马达可以产生振动提示。马达可以用于来电振动提示,也可以用于触摸振动反馈。麦克风模组用于将声音信号转换为电信号。扬声器模组用于将电信号转换为声音信号。
请参阅图1和图3,图3是图2所示的电子设备1000的摄像模组的结构示意图。
摄像模组1固定于电子设备1000的内部。具体的,摄像模组1固定于显示屏200朝向后盖1002的一侧。在其他实施例中,当外壳100包括中板时,摄像模组1可以固定于中板朝向后盖1002的表面。本实施例中,摄像模组1为潜望式摄像模组。当然,在其他实施例中,摄像模组1还可以是直立式摄像模组。
在本实施例中,摄像模组1电连接于主板500。具体的,摄像模组1通过主板500电连接于处理器600。当处理器600接收到用户的指令时,处理器600能够通过主板500向摄像模组1发送信号,以控制摄像模组1拍摄图像或者录像。在其他实施例中,摄像模组1也可以直接接收用户的指令,并根据用户的指令进行拍摄图像或者录像。
请参阅图3和图4,图4是图3所示的摄像模组1的分解结构示意图。
摄像模组1可以包括转光组件10、镜头组件20、透镜组件30及感测组件40。转光组件10固定于镜头组件20的入光侧。其中,转光组件10用于反射通过摄像孔1003(图2)进入外壳100的光线,以使光线传输至镜头组件20内。在本实施例中,转光组件10可以用于将沿Z轴方向传播的光线反射至沿X轴方向传播的光线。在其他实施例中,摄像模组1还可以不包括透镜组件。或者,转光组件10还可以用于将沿Z轴方向传播的光线反射至沿其他方向传播的光线。
透镜组件30固定于镜头组件20的出光侧,感测组件40设于透镜组件30背向镜头组件20的一侧。从镜头组件20出射的光线经过透镜组件30调制,进入感测组件40,最终被感测组件40感测。感测组件40可以电连接于主板500。这样,信号能够在主板500与感测组件40之间传输。
转光组件10包括马达11及转光件12。马达11固定于镜头组件20的入光侧。转光件12位于马达11的内部。转光件12可以为三棱镜,也可以为反射镜。本实施例的转光件12以三棱镜为例进行描述。
请参阅图4和图5,图5是图3所示的摄像模组1在A-A方向的剖面结构示意图。
马达11设有第一透光孔111。第一透光孔111将马达11的内部连通至马达11的外部。第一透光孔111的形状不仅限于图5所示意的长方形。结合图2所示,第一透光孔111与摄像孔1003相对设置。此时,电子设备1外部的光线能够经摄像孔1003、第一透光孔111进入马达11的内部。
马达11设有第二透光孔112。第二透光孔112将马达11的内部连通至马达11的外部。第二透光孔112朝向镜头组件20,马达11具有第二透光孔112的表面连接至镜头组件20。
转光件12包括入光面121、反射面122以及出光面123。反射面122连接于入光面121与出光面123之间。入光面121与第一透光孔111相对设置。出光面123与镜头组件20相对设置。此时,当光线经第一透光孔111进入后,经入光面121进入转光件12内,并在转光件12的反射面122处进行反射。此时,沿Z轴方向传播的光线被反射至沿X轴方向传播。最后,光线再经转光件12的出光面123传出转光件12的外部,进入镜头组件20。
可以理解的是,通过转光件12将沿Z轴方向传播的光线反射至沿X轴方向传播。这样,接收沿X轴方向传播的光线的摄像模组1的器件可以沿X轴方向排布。由于电子设备1000在X轴方向的尺寸较大,摄像模组1内的器件在X轴方向的排布更加的灵活,更加简单。在本实施例中,摄像模组1的光轴方向为X轴方向。在其他实施例中,摄像模组1的光轴方向也可以为Y轴方向。
在本实施例可以通过马达11调整转光件12在Z轴或X轴方向的位置,或者调整转光件12相对X轴和Y轴所在平面(XY平面)的倾斜度。转光件12能够以Y轴为转动轴,在XZ平面转动。另外,转光件12也能够以Z轴为转动轴,在XY平面转动。
可以理解的是,摄像模组1在采集光线的过程中容易发生抖动,此时,光线的传输路径容易发生偏折,从而导致摄像模组1拍摄的图像不佳。在本实施例中,当光线的传输路径发生偏折时,马达11能够驱动转光件12转动,从而利用转光件12来调整光线的传输路径,以实现对焦,减少或者避免光线的传输路径发生偏折,进而保证摄像模组1具有较佳的拍摄效果。故而,转光件12可以起到光学防抖的效果。
如图4和图5,镜头组件20包括第一通光孔21和第二通光孔22。第一通光孔21和第二通光孔22相对设置于镜头组件20的两侧,且均贯通镜头组件20的内部和外部。经过转光件12的出光面123出射的光线通过第一通光孔21进入镜头组件20,经过镜头组件20调整之后从第二通光孔22射出。
镜头组件20可以包括镜头(图未示)、驱动组件(图未示)及镜头电路板(图未示)。镜头可以包括镜筒及固定于镜筒内侧的至少一个镜片。示例性的,镜片的数量可以为多个,多个镜片的光轴重合以组合成镜片组,从而具备更佳的光学性能。
驱动组件电连接至镜头电路板,镜头电路板用于控制驱动组件驱动镜头沿X轴方向移动,以实现镜头的对焦。镜头电路板的连接端23露出镜头组件20,与感测组件40电连接,可以通过感测组件40与主板500之间实现信号传输。当然,本实施例中的镜头组件可以根据需要设计镜头及其驱动组件的类型和配合方式,以使镜头组件具有自动对焦功能、变焦功能及防抖功能。
当然,在其他实施例中,镜头组件20还可以包括马达和导向结构,马达可以通过调节镜头实现摄像模组1的防抖效果。导向结构用于为镜头导向,避免镜头在沿X轴方向移动的过程中发生偏斜,提高摄像模组1的摄像效果。
请参阅图4和图5,透镜组件30包括透镜31及固定透镜31的固定件32。固定件32为两端开口的中空结构,固定件32具有开口的一端固定于镜头组件20,并与镜头组件20的第二通光孔22相对设置,固定件32具有另一个开口的一端固定于感测组件40。透镜31固定于固定件32围设的空间内。
本实施例中,透镜31的数量为一个。经过镜头组件20射出的光线透过透镜31,进入感测组件40被感测组件40感测。光线经过镜头组件20的镜头、透镜组件30的透镜31的共同处理后,符合成像质量(包括修正畸变、像差等等),最终被感测组件40感测。并且通过驱动镜头组件20的镜头,令镜头可以相对透镜31进行X轴方向移动,从而改变镜头、透镜31两者的光学特性(包括光圈、焦距等等),从而达到光学变焦的效果,满足实际使用需求的多种光学特性。当然,在其他实施例中,透镜31的数量还可以为多个。
在其他实施例中,转光组件10和镜头组件20之间也可以设置一个或多个透镜,从而达到光学变焦的效果,满足实际使用需求的多种光学特性。
请参阅图5、图6和图7,图6是图4所示结构的感测组件40的结构示意图。图7是图6所示结构的另一角度的分解结构示意图。
感测组件40可以包括壳体41、反射件42、SMA马达43、图像传感器44及模组电路板45。壳体41包括通光孔411,通光孔411连通壳体41内部和外部。壳体41具有通光孔411的一侧包覆固定件32远离镜头组件20的一侧,并固定于镜头组件20。来自透镜组件30的光线通过通光孔411进入感测组件40。
反射件42固定于壳体41内,反射件42的入光侧朝向通光孔411。SMA马达43固定于壳体41并位于反射件42的出光侧,模组电路板45固定于SMA马达43,图像传感器44固定于模组电路板45朝向反射件42的一侧。也可以理解为,图像传感器44通过模组电路板45间接连接至SMA马达43,且图像传感器44的感光面朝向反射件42的出光侧。
当然,在其他实施例中,感测组件40还可以不包括反射件,此时,模组电路板45设于透镜组件30的出光侧,图像传感器44的感光面朝向透镜组件30的出光侧,也可以理解为,透镜组件30、图像传感器44及模组电路板45在X轴方向依次排列设置。
本实施例中,反射件42为三棱镜,反射件42的入射面朝向透镜组件30,反射件42的出射面朝向图像传感器44。来自透镜组件30的光线经反射件42反射至图像传感器44,也就是说,反射件42将沿X轴方向传播的光线反射至沿Z轴方向传播的光线。当然,在其他实施例中,反射件42还可以为反射镜。
可以理解的是,摄像模组1在采集光线的过程中容易发生抖动,此时,光线的传输路径容易发生偏折,从而导致摄像模组1拍摄的图像不佳。在本实施例中,当光线的传输路径发生偏折时,SMA马达43能够驱动模组电路板45带动图像传感器44移动,以使图像传感器44根据光线的路径进行调整,以使发生偏折的光线也能被图像传感器44感测,进而保证摄像模组1具有较佳的拍摄效果。故而,SMA马达43可以起到光学防抖的效果。
镜头电路板的连接端23和图像传感器44均与模组电路板45电连接,模组电路板45电连接主板500。示例的,模组电路板45可以通过连接电路板46与主板500电连接。这样,当图像传感器44采集光线之后,图像传感器44根据光线产生信号,并将信号经模组电路板45传输至主板500。
本实施例中,摄像模组1还包括滤光片47,滤光片47位于图像传感器44朝向反射件42的一侧。滤光片47可以用于过滤穿过反射件42的光线的杂光,并使过滤后的光线传播至图像传感器44,从而保证电子设备1000拍摄图像具有较佳的清晰度。滤光片47可以为但不仅限于为蓝色玻璃滤光片47。例如,滤光片47还可以为反射式红外滤光片,或者是双通滤光片(双通滤光片可使光线中的可见光和红外光同时透过,或者使光线中的可见光和其他特定波长的光线(例如紫外光)同时透过,或者使红外光和其他特定波长的光线(例如紫外光)同时透过。)。
如图5、图6和图7,壳体41包括上壳体412和下壳体413。SMA马达43固定于上壳体412和下壳体413之间,模组电路板45和图像传感器44均位于SMA马达43背向上壳体412的一侧,收容于下壳体413内。反射件42位于SMA马达43背向下壳体413的一侧,收容于上壳体412内。本实施例中的壳体41包括两个部分(上壳体412和下壳体413)以便于感测组件40的安装。
如图7,本实施例中,上壳体412为中部凸起的罩体,通光孔411形成于上壳体412的凸起部分。凸起部分的形状与反射件42的形状相适应,以便于收容反射件42。反射件42的反射面固定于上壳体412的顶面。示例的,反射件42的反射面可以通过粘接固定于上壳体412的顶面。当然,反射件42还可以通过其他连接方式固定于上壳体412。
反射件42粘接于上壳体412的部分为与反射面相同的斜面,以便于整个反射面大部分能粘接于上壳体412,保证反射件42稳定固定于上壳体412。
上壳体412还包括多个避让缺口4121,以避让感测组件40的相关器件或露出SMA马达43的输入端口。当然,在其他实施例中,上壳体412还可以不设置避让缺口。
请参阅图8、图9和图10,图8是图7所示结构的部分结构的另一角度的结构示意图。图9是图8所示结构的分解示意图。图10是图8所示结构在B-B方向的剖面结构示意图。
下壳体413包括底壁4131、周壁4132和支撑块4133。周壁4132固定于底壁4131,并与底壁4131围设形成空间。支撑块4133设于该空间内,并沿周壁4132设置。SMA马达43的边缘固定于支撑块4133上。模组电路板45和图像传感器44均收容于该空间内,并与底壁4131和周壁4132间隔设置。也就是说,支撑块4133用于支撑SMA马达43,并使模组电路板45等元件处于悬空状态,以便于SMA马达43驱动模组电路板45带动图像传感器44移动,实现防抖,保证摄像模组1具有较佳的拍摄效果。
本实施例中,周壁4132设有避让透镜组件30的缺口A。支撑块4133设有避让感测组件40相关器件的缺口B。当然,在其他实施例中,周壁4132和支撑块4133还可以不设置缺口。
请参阅图9和图10,本实施例中,模组电路板45可以在局部设置沉槽,此时,图像传感器44可以通过粘接安装于沉槽内。这样,图像传感器44与模组电路板45在Z轴方向上具有重叠区域,此时,摄像模组1在Z轴方向上可以设置得较薄。
图像传感器44可以通过金线与模组电路板45电连接。图像传感器44还可以通过板上芯片封装(chif on board,COB)技术贴装在模组电路板45。在其他实施方式中,图像传感器44也可以通过焊球阵列封装(ball grid array,BGA)技术或者栅格阵列封装(land gridarray,LGA)技术封装在模组电路板45。
感测组件40还包括连接架48,模组电路板45还包括安装槽451,安装槽451沿沉槽的边缘设置,并与沉槽连通。连接架48一端固定至安装槽451,具体可以通过粘接固定至安装槽451。由于模组电路板45的重量较大,还可以额外通过焊接、铆接、卡接、螺接等方式加强连接架48与模组电路板45之间的连接。连接架48固定至安装槽451,这样,连接架48与模组电路板45在Z轴方向上具有重叠区域,此时,摄像模组1在Z轴方向上可以设置得较薄。连接架48的另一端固定至SMA马达43。也就是说,模组电路板45通过连接架48与SMA马达43连接。连接架48包括中空部481,图像传感器44露出中空部481。
模组电路板45上还安装有电子元器件或者其他芯片(例如驱动芯片)。电子元器件或者其他芯片设于图像传感器44的周边。电子元器件或者其他芯片用于辅助图像传感器44采集光线,以及辅助图像传感器44对所采集的光线进行信号处理。
请结合参阅图6和图9,模组电路板45两侧均延伸有柔性电路板49,两个柔性电路板49依次经过支撑块4133的缺口B和上壳体412的避让缺口4121伸出设于上壳体412外侧,通过上壳体412的对应的避让缺口4121与SMA马达43的输入端口电连接,以为SMA马达43提供电源。同时,柔性电路板49还与镜头组件20的连接端23(图5)电连接,从而将SMA马达43、镜头组件20和模组电路板45的电路汇集一起,再将柔性电路板49与连接电路板46热压熔锡焊接,从而将整个摄像模组1的电路通过连接电路板46实现与主板500之间的电连接。具体的,柔性电路板49可以分别与SMA马达43的输入端口和镜头组件20的连接端23焊接固定。当然,也可以通过扣接、卡接等实现固定。
本实施例中,为防止柔性电路板49对模组电路板45的作用力过大,导致SMA马达43无法驱动模组电路板45运动,柔性电路板49的长度足够长且薄,以免柔性电路板49因为刚性太大,导致SMA马达43无法驱动模组电路板45。且柔性电路板49的相比于弹性金属成本更低,可靠性也比金线更好。
模组电路板45远离图像传感器44的一侧面设置有补强板50。例如,补强板50为钢板。补强板50能够提高模组电路板45的强度。
本实施例中,如图9和图10,连接架48包括固定槽482,固定槽482的底壁中空以形成中空部481,滤光片47固定至固定槽482内。具体的,滤光片47可以通过粘接固定于滤光片载体51,滤光片载体51可以通过粘接固定至固定槽482。
本实施例中的连接架48一方面用于连接模组电路板45和SMA马达43。另一方面还能固定滤光片47,滤光片47的厚度与连接架48的厚度部分重合,节省空间,摄像模组1在Z轴方向上可以设置得较薄。
在本申请中,SMA马达43有多种设置方式。SMA马达43的多种设置方式可以应用于图3所示的摄像模组1,也可以应用于后续介绍的摄像模组中,还可以应用于需带动镜头或棱镜移动的摄像模组,包括直立式摄像模组、潜望式摄像模组等等。下文将结合相关附图具体介绍SMA马达43的第一种设置方式。
请参阅图8和图11,图11是图9所示结构中的SMA马达43的另一角度的结构示意图。
SMA马达43包括固定部6、驱动部7和活动部8。固定部6间隔围设于活动部8的***,驱动部7用于驱动活动部8,以使活动部8相对固定部6往预设方向移动。
请结合参阅图6和图11,固定部6固定至壳体41的上壳体412和下壳体413之间。具体的,固定部6的下表面连接至下壳体413的支撑块4133,上表面连接至上壳体412。连接架48固定于活动部8,也就是说,模组电路板45通过连接架48间接连接至活动部8,图像传感器44也间接连接至活动部8。驱动部7能够驱动活动部8带动模组电路板45、图像传感器44往预定方向移动。可以理解的是,预定方向为X轴方向和/或Y轴方向。本实施例中,连接架48可以通过粘接、焊接、铆接、卡接或螺接中的一种或多种连接方式固定至活动部8。
如图11,固定部6包括依次连接的第一固定部61、第二固定部62、第三固定部63和第四固定部64。第一固定部61与第三固定部63相对设置,第二固定部62和第四固定部64相对设置。本实施例中,第一固定部61、第二固定部62、第三固定部63和第四固定部64大致围设形成长方形。活动部8设于第一固定部61、第二固定部62、第三固定部63和第四固定部64围设的区域内,驱动部7设于固定部6和活动部8之间。
当然,在其他实施例中,第一固定部61、第二固定部62、第三固定部63和第四固定部64还可以大致围设形成正方形,圆形或其他形状。或者固定部6的结构也可以不限于上述描述。
如图10和图11,本实施例中,第一固定部61和第三固定部63均设有避让开口C。避让开口C用于避让连接于模组电路板45的柔性电路板49,从而不需要设置额外的空间来容纳柔性电路板49。可以理解的是,在Y轴方向柔性电路板49和第一固定部61和第三固定部63均有重叠的部分,有利于实现摄像模组1的薄型化。当然,在其他实施例中,若模组电路板45不通过柔性电路板与连接电路板电连接时,第一固定部61和第三固定部63均可以不设置避让开口。
如图5和图11,本实施例中,第四固定部64设有避让口641,以避让摄像模组1的透镜组件30,从而透镜组件30无论在X轴方向还是Z轴方向均与SMA马达43有重叠的部分,有利于实现摄像模组1的薄型化。
如图11,本实施例中,活动部8包括依次连接的第一侧部81、第二侧部82和第三侧部83。第一侧部81和第三侧部83相对设置。第一侧部81与第一固定部61间隔设置,第二侧部82与第二固定部62间隔设置,第三侧部83与第三固定部63间隔设置。本实施例中,活动部8为一体成型结构,也就是说,第一侧部81、第二侧部82和第三侧部83为一体成型结构。可以理解的是,一体成型结构为通过一体工艺(例如嵌件成型工艺)形成的一个整体的结构。当然,在其他实施例中,第一侧部81、第二侧部82和第三侧部83之间还可以通过连接固定。或者,第一侧部81、第二侧部82和第三侧部83还可以是分体式的,相互之间不连接。
活动部8还包括镂空区84,镂空区84位于活动部8的中部,即,镂空区84位于第一侧部81、第二侧部82和第三侧部83围设的区域内。活动部8对应于镂空区84的部分镂空设置,或者设置透光结构。镂空区84用于允许来自反射件42(图5)的光线通过,使得光线能够通过镂空区84、穿过滤光片47最终被图像传感器44感测。
如图11,本实施例中,驱动部7的数量为三个。为了便于理解,三个驱动部7分别为第一驱动部71、第二驱动部72及第三驱动部73。第一驱动部71位于第一固定部61和第一侧部81之间,且两端弹性连接于固定部6。第二驱动部72位于第二固定部62和第二侧部82之间,且两端弹性连接于固定部6。第三驱动部73位于第三固定部63和第三侧部83之间,且两端弹性连接于固定部6。第一驱动部71用于驱动活动部8朝向第三固定部63的方向移动(Y轴正方向),第二驱动部72用于驱动活动部8朝向第二固定部62的方向(X轴正方向)和第四固定部64的方向(X轴负方向)移动。第三驱动部73用于驱动活动部8朝向第一固定部61的方向移动(Y轴负方向)。
可以理解的是,本实施例中的SMA马达43通过在活动部8的三边设置驱动部7,在活动部8靠近透镜组件30的一边不设置驱动部,以避让透镜组件30。即,在活动部8的三边设置驱动部7以适配于摄像模组1的偏心光路设计。SMA马达43可以通过控制三个驱动部7驱动,以使三个驱动部7协同配合驱动活动部8携带模组电路板45和图像传感器44向预定的方向和位置移动,使得摄像模组1能够通过平移图像传感器44实现防抖。
当然,在其他实施例中,驱动部7的数量还可以为一个、两个、四个及以上。当驱动部7的数量为一个、两个、四个及以上时,SMA马达43均能够驱动活动部8携带模组电路板45和图像传感器44向预定方向的位置移动。
请参阅图11和图12,图12是图11所示SMA马达43的部分结构示意图。
第一驱动部71包括第一弹性梁711和第一SMA线712。第一弹性梁711位于第一固定部61和第一侧部81之间。第一弹性梁711的两端弹性连接固定部6,具体弹性连接于第二固定部62和第四固定部64之间。第一弹性梁711的中部7111连接第一侧部81,第一SMA线712连接至第一弹性梁711的两端。本实施例中,第一SMA线712位于第一弹性梁711远离第一侧部81的一侧,也即,第一SMA线712位于第一固定部61和第一弹性梁711之间。
其中,第一SMA线712采用形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)材料,例如镍钛合金材料。形状记忆合金是一类具有形状记忆效应金属的总称。第一SMA线712通电时,通电产生的热量使得第一SMA线712的温度升高,第一SMA线712产生收缩,拉动第一弹性梁711两端靠近,第一弹性梁711弯曲变形,第一弹性梁711的中部7111朝向远离第一SMA线712的方向凸起,以推动活动部8朝向第一方向运动,可以理解的是,第一方向为远离第一SMA线712方向移动(Y轴正方向),实现活动部8带动图像传感器44朝向远离第一SMA线712的方向移动。
可以理解的是,本申请通过第一SMA线712的收缩来带动第一弹性梁711发生形变,以驱动活动部8带动图像传感器44在Y轴正方向(图12中朝右方向)移动,使图像传感器44的位移量大于第一SMA线712的收缩量,从而可在SMA马达43体积较小的条件下实现较大的图像传感器44行程,有效提高第一SMA线712的驱动效率,解决了第一SMA线712线性收缩过小导致小长度第一SMA线712无法满足图像传感器44大行程位移要求的问题,有利于SMA马达43的小型化。
可以理解的是,本实施例中的第一弹性梁711的中部7111与活动部8的第一侧部81连接,一方面第一弹性梁711发生形变时,产生位移,可以推动活动部8移动。另一方面,第一弹性梁711与活动部8连接,还用于支撑活动部8及固定于活动部8上的模组电路板45、图像传感器44等部件,以使固定于活动部8的模组电路板45、图像传感器44等部件处于悬空状态,以便于活动部8带动模组电路板45、图像传感器44等部件移动。
本实施例中,当第一SMA线712未通电时,第一弹性梁711为平直状,也就是说,第一弹性梁711在长度方向不弯曲。当第一SMA线712未通电时,第一弹性梁711与第一SMA线712平行设置,第一弹性梁711的中部7111与第一弹性梁711的两端间隔第一SMA线712的距离相同,从而第一驱动部71在Y轴方向的尺寸小,有利于实现SMA马达43的小型化,进而实现摄像模组1的小型化。
当第一SMA线712通电时,第一SMA线712收缩,第一弹性梁711的两端受到第一SMA线712的拉力发生形变,第一弹性梁711由平直状变为弓形状,以推动活动部8带动图像传感器44移动。也就是说,第一SMA线712未通电时,第一弹性梁711未发生形变,第一SMA线712通电时,第一弹性梁711发生形变,即,第一弹性梁711发生形变的程度仅取决于第一SMA线712的收缩量,能够更好的控制第一弹性梁711的变形效果。
本实施例中,第一弹性梁711采用弹性金属材料或者弹性金属-塑料的复合材料,弹性金属材料例如可以为碳素弹簧钢、合金弹簧钢、弹簧用不锈钢、弹性合金、铜合金等弹簧钢或者弹簧铜等。第一弹性梁711采用弹性材料,以保证第一弹性梁711具有一定弹性,当第一SMA线712通电时,第一弹性梁711能够受力发生形变,以推动活动部8移动。同时,弹性金属材料或者弹性金属-塑料的复合材料还需要具有一定的硬度,以支撑活动部8及固定于活动部8上的模组电路板45和图像传感器44等部件。
SMA马达43还包括弹性部9,第一弹性梁711的两端分别通过弹性部9连接于固定部6的第二固定部62和第四固定部64,从而第一弹性梁711的两端能够相对固定部6摆动。也就是说,一个弹性部9连接于第二固定部62和第一弹性梁711的一端。另一个弹性部9连接在第四固定部64和第一弹性梁711的另一端。
可以理解的是,弹性部9第一方面能够对第一弹性梁711实现支撑固定的作用,由于第一弹性梁711也用于支撑活动部8及固定于活动部8的部件,因此,弹性部9也用于支撑活动部8及固定于活动部8的部件。
第二方面,弹性部9还能够实现第一弹性梁711的两端弹性连接于第二固定部62和第四固定部64,以便于第一弹性梁711发生形变推动活动部8移动。也就是说,由于弹性部9具有弹性,从而能够允许第一弹性梁711的两端分别相对第二固定部62和第四固定部64摆动。
第三方面,弹性部9还起到平衡作用,能带动第一弹性梁711复位,防止第一弹性梁711过冲。第一SMA线712断电不收缩,第一弹性梁711也不变形,第一弹性梁711没有对外的弹性力。第一SMA线712通电收缩后,第一弹性梁711被迫变形,弹性部9也变形,此时第一弹性梁711对外有弹性力,达到平稳状态时弹性力与第一SMA线712的收缩力/力矩平衡。当第一SMA线712在收缩状态然后断电时,第一SMA线712变松弛,第一SMA线712的收缩力/力矩消失,只剩下第一弹性梁711和弹性部9的弹性力,活动部8及固定于活动部8的部件、第一弹性梁711和弹性部9在弹性力的作用下会恢复到初始位置,回到初始位置后第一弹性梁711和弹性部9的变形也消失了,弹性力也消失了,SMA马达43就达到平衡状态保持在初始位置上。
在这个过程中,第一SMA线712在收缩的较短长度到断电松弛恢复到初始长度的过程中,是需要一些时间的,所以第一弹性梁711和弹性部9与第一SMA线712会相互制约。例如第一SMA线712松弛一点点,然后弹性部9和第一弹性梁711的变形恢复一点点,达到一个暂时的力/力矩平衡位置,然后第一SMA线712又松弛一点点,弹性部9和第一弹性梁711又恢复一点点,如此重复,慢慢恢复到初始位置。
有时第一SMA线712在较大电流、较高温度情况下收缩过快,导致活动部8位移有比较大的加速度,到达目标位置时,较大的加速度依旧存在使得活动部8在目标位置仍有一个向前冲的速度,此时单靠第一SMA线712间接拉住活动部8有可能导致第一SMA线712被拉断,弹性部9会随着活动部8往前冲产生越来越大的弹性力,不停地降低活动部8的向前冲的速度和加速度,通过合理的控制程序,弹性部9能够使得活动部8平稳停在目标位置,而不会对第一SMA线712有过大的拉力,也不会在到达目标位置时依旧往前冲一段距离,以到达平衡和防止过冲的目的。
第一弹性梁711还包括边缘部7112,边缘部7112连接在第一弹性梁711的中部7111的两端,中部7111的宽度小于边缘部7112的宽度。第一弹性梁711的两个边缘部7112分别弹性连接固定部6。可以理解的是,本实施中的第一弹性梁711的中部7111比边缘部7112更细,从而第一弹性梁711的中部7111更容易发生形变。当第一SMA线712通电收缩时,第一弹性梁711的两端受力靠近,第一弹性梁711的中部7111更易朝向远离第一SMA线712的方向凸起,以便于推动活动部8带动图像传感器44移动。相比于中部比较粗的弹性梁,第一SMA线712受到的应力更小,使用寿命更长,提高用户体验。
请参阅图12和图13,图13是图12所示结构的第I局部放大结构示意图。
边缘部7112远离中部7111的端部设有凸块7113。设于两个边缘部7112的凸块7113凸出于边缘部7112的同一侧,第一SMA线712的两端通过卡爪713固定于对应的凸块7113。本实施例中,通过在边缘部7112远离中部7111的端部设置凸块7113,以便于第一SMA线712通过卡爪713固定于对应的凸块7113。可以理解的是,第一弹性梁711的边缘部7112相对中部7111更粗,更便于固定卡爪713。
示例的,卡爪713包括连接的连接段7131和卡持段7132。连接段7131连接凸块7113,卡持段7132卡持固定第一SMA线712。具体的,卡持段7132可以通过弯折夹持第一SMA线712,还可以将第一SMA线712夹持且焊接于卡持段7132,以使第一SMA线712被牢牢夹持在卡爪713中。本实施例中,卡爪713的连接段7131可以通过粘接、卡接、焊接等连接方式直接或间接固定于凸块7113。
本实施例中,卡爪713的卡持段7132在远离卡爪713的连接段7131的方向上逐渐远离活动部8的下表面。也就是说,卡爪713的卡持段7132朝向下弯折,以使卡爪713和下壳体413在Z轴方向具有重叠部分,有利于摄像模组1的薄型化。
请参阅图11和图14,图14是图11所示结构的部分结构示意图。
第二驱动部72包括第二弹性梁721、第二SMA线722和第四SMA线742。第二弹性梁721位于第二固定部62和第二侧部82之间。第二弹性梁721的两端弹性连接固定部6,具体弹性连接于第二固定部62。示例的,第二固定部62朝向第二侧部82的一侧间隔设有两个连接杆,第二弹性梁721的两端可以分别弹性连接于两个连接杆,通过两个连接杆间接弹性连接于第二固定部62。第二弹性梁721的中部7211连接第二侧部82。第二SMA线722和第四SMA线742均连接至第二弹性梁721的两端,第二SMA线722和第四SMA线742分别位于第二弹性梁721的两侧。
本实施例中,第二SMA线722位于第二弹性梁721远离第二侧部82的一侧,也即,第二SMA线722位于第二固定部62和第二弹性梁721之间。第四SMA线742位于第二弹性梁721靠近第二侧部82的一侧,也即,第四SMA线742位于第二弹性梁721和第二侧部82之间。
本实施例中,第二SMA线722和第四SMA线742与第一SMA线712材质及作用均相同。第二SMA线722通电时,通电产生的热量使得第二SMA线722的温度升高,第二SMA线722产生收缩,拉动第二弹性梁721两端靠近,第二弹性梁721弯曲变形,第二弹性梁721的中部7211朝向第二方向凸起,第二方向为远离第二SMA线722的方向(X轴正方向),以推动活动部8朝向远离第二SMA线722方向移动,实现活动部8带动图像传感器44朝向远离第二SMA线722的方向移动。其中,第二方向与第一方向垂直。
第四SMA线742通电时,通电产生的热量使得第四SMA线742的温度升高,第四SMA线742产生收缩,拉动第二弹性梁721两端靠近,第二弹性梁721弯曲变形,第二弹性梁721的中部7211朝向远离第四SMA线742的方向凸起,以拉动活动部8朝向远离第四SMA线742方向移动,实现活动部8带动图像传感器44朝向远离第四SMA线742的方向移动。
本申请通过第二SMA线722和第四SMA线742的收缩来带动第二弹性梁721发生形变,以驱动活动部8带动图像传感器44在X轴方向(X轴正/负方向)移动,使图像传感器44的位移量大于第二SMA线722和第四SMA线742的收缩量,从而可在SMA马达43体积较小的条件下实现较大的图像传感器44行程,有效提高第二SMA线722和第四SMA线742的驱动效率,解决了第二SMA线722和第四SMA线742线性收缩过小导致小长度第二SMA线722和第四SMA线742无法满足图像传感器44大行程位移要求的问题,有利于SMA马达43的小型化。
且本实施例通过将两个SMA线(第二SMA线722和第四SMA线742)与一个弹性梁(第二弹性梁721)配合,以使弹性梁可以驱动活动部8在X轴方向进行往返(X轴正/负方向)运动,相比于一个SMA线与一个弹性梁配合能节约弹性梁的数量,降低生产成本,还简化SMA马达43的结构,有利于SMA马达43的小型化。
可以理解的是,本实施例中的第二弹性梁721的中部7211与活动部8的第二侧部82连接,一方面第二弹性梁721发生形变时,产生位移,可以推动活动部8移动。另一方面,第二弹性梁721与活动部8连接,还用于支撑活动部8及固定于活动部8上的模组电路板45、图像传感器44等部件,以使固定于活动部8的模组电路板45、图像传感器44等部件处于悬空状态,以便于活动部8带动模组电路板45、图像传感器44等部件移动。
本实施例中,第二弹性梁721的具体结构、及第二弹性梁721连接于固定部6的方式与第一弹性梁711大致相同,相同的部分不再赘述。不同在于,设于第二弹性梁721的边缘部7112的凸块7113凸出于边缘部7112的两侧。相应的,卡爪713的卡持段7132的数量为两个,两个卡持段7132连接于连接段7131的两侧,连接段7131连接凸块7113,两个卡持段7132分别伸出凸块7113凸出于边缘部7112的两侧。一个卡持段7132卡持固定第二SMA线722的一端,另一个卡持段7132卡持固定第四SMA线742的一端。
本实施例中的卡爪713可以固定第二SMA线722的一端和第四SMA线742的一端,即第二SMA线722和第四SMA线742位于同一方向的一端共用一个卡爪713,相比于第二SMA线722和第四SMA线742位于同一方向的一端分别用不同的卡爪能节省空间面积,且不存在如何排布两个卡爪的设置位置的问题。
请参阅图15,图15是图14所示结构的另一角度的结构示意图。
本实施例中,第四SMA线742位于第二弹性梁721的下方,以避让与第二弹性梁721连接的活动部8的第二侧部82。第二SMA线722也位于第二弹性梁721的下方,以与第四SMA线742位于同一水平面,保证第二弹性梁721受力平衡。
请参阅图11和图16,图16是图11所示结构的部分结构示意图。
第三驱动部73包括第三弹性梁731和第三SMA线732。第三弹性梁731位于第三固定部63和第三侧部83之间。第三弹性梁731的两端弹性连接固定部6,具体弹性连接于第二固定部62和第四固定部64之间。第三弹性梁731的中部7311连接第三侧部83。第三SMA线732连接至第三弹性梁731的两端。本实施例中,第三SMA线732位于第三弹性梁731远离第三侧部83的一侧,也即,第三SMA线732位于第三固定部63和第三弹性梁731之间。
本实施例中,第三SMA线732与第一SMA线712材质及作用均相同。第三SMA线732通电时,通电产生的热量使得第三SMA线732的温度升高,第三SMA线732产生收缩,拉动第三弹性梁731两端靠近,第三弹性梁731弯曲变形,第三弹性梁731的中部7311朝向远离第三SMA线732的方向凸起,以推动活动部8朝向远离第三SMA线732方向移动,实现活动部8带动图像传感器44朝向远离第三SMA线732的方向移动。
可以理解的是,本申请通过第三SMA线732的收缩来带动第三弹性梁731发生形变,以驱动活动部8带动图像传感器44在Y轴负方向(图16中朝左方向)移动,使图像传感器44的位移量大于第三SMA线732的收缩量,从而可在SMA马达43体积较小的条件下实现较大的图像传感器44行程,有效提高第三SMA线732的驱动效率,解决了第三SMA线732线性收缩过小导致小长度第三SMA线732无法满足图像传感器44大行程位移要求的问题,有利于SMA马达43的小型化。
可以理解的是,本实施例中的第三弹性梁731的中部7311与活动部8的第三侧部83连接,一方面第三弹性梁731发生形变时,产生位移,可以推动活动部8移动。另一方面,第三弹性梁731与活动部8连接,还用于支撑活动部8及固定于活动部8的模组电路板45、图像传感器44等部件,以使固定于活动部8的模组电路板45、图像传感器44等部件处于悬空状态,以便于活动部8带动模组电路板45、图像传感器44等部件移动。
本实施例中,第三弹性梁731的具体结构、及第三弹性梁731与第二固定部62和第四固定部64之间的连接关系均与第一弹性梁711相同,不再赘述。
如图11,SMA马达43还包括弹性臂52,弹性臂52连接在活动部8和固定部6之间。具体的,如图11,弹性臂52的数量为两个,一个弹性臂52连接在第一侧部81靠近第四固定部64的部分和第四固定部64之间,另一个弹性臂52连接在第三侧部83靠近第四固定部64的部分和第四固定部64之间。可以理解的是,活动部8的第一侧部81、第二侧部82和第三侧部83均通过对应的弹性梁连接至固定部6,通过设置弹性臂52将活动部8与第二侧部82相对的部分连接至第四固定部64,以保证活动部8的受力平衡。也就是说,弹性臂52与弹性梁配合实现对活动部8的支撑。同时,弹性臂52具有弹性,具有平衡弹性梁变形产生的力的作用,还起到复位作用,能够将活动部8拉回原位。
如图11,本实施例中,固定部6、第一弹性梁711、第二弹性梁721、第三弹性梁731和活动部8为一体成型结构,避免了将第一弹性梁711、第二弹性梁721和第三弹性梁731连接于固定部6和活动部8的步骤,减少了SMA马达43的组装步骤,提高产品的生产效率。
本实施例中,固定部6、第一弹性梁711、第二弹性梁721、第三弹性梁731和活动部8通过嵌件成型工艺形成一体成型结构。由于固定部6、第一弹性梁711、第二弹性梁721、第三弹性梁731和活动部8为一体成型结构,有效避免了第一弹性梁711、第二弹性梁721和第三弹性梁731由于组装导致的设置位置偏差的问题,第一弹性梁711、第二弹性梁721和第三弹性梁731之间的相对位置精度高,保证SMA马达43的移动精度,能有效提高摄像模组1的防抖效果。
当然,在其他实施例中,SMA马达43中的固定部6、第一弹性梁711、第二弹性梁721和第三弹性梁731为一体成型结构,活动部8可以通过连接固定于固定部6、第一弹性梁711、第二弹性梁721和第三弹性梁731。或者,SMA马达43中的固定部6、第一弹性梁711和第二弹性梁721为一体成型结构,第三弹性梁731和活动部8可以通过连接固定于固定部6。
可以理解的是,由于固定部6、第一弹性梁711、第二弹性梁721、第三弹性梁731和活动部8为一体成型结构,形成固定部6、第一弹性梁711、第二弹性梁721、第三弹性梁731和活动部8的材料相同,固定部6、第一弹性梁711、第二弹性梁721、第三弹性梁731和活动部8均相互导通。所以第一SMA线712、第二SMA线722、第三SMA线732和第四SMA线742不能分别通过与其对应的弹性梁来通电。
本实施例中,SMA马达43还包括电路走线53,电路走线53设于固定部6、弹性部及弹性梁的表面。可以理解的是,电路走线53与固定部6、弹性部及弹性梁绝缘,电路走线53可以贴附于固定部6、弹性部及弹性梁的表面,也可以形成于固定部6、弹性部及弹性梁的表面。电路走线53为第一SMA线712、第二SMA线722、第三SMA线732和第四SMA线742分别提供电能。
可以理解的是,当电路走线53贴附于固定部6、弹性部及弹性梁的表面时,电路走线53与固定部6、弹性部及弹性梁之间通过贴附胶水或贴附膜层实现绝缘。当电路走线53形成于固定部6、弹性部及弹性梁的表面时,在固定部6、弹性部及弹性梁表面通过氧化或其他化学物理方法形成一层绝缘层,再在绝缘层表面通过物理或者化学的方法形成电路走线53。例如:当固定部6、弹性部及弹性梁的材料是弹簧铜材料时,可通过氧化固定部6、弹性部及弹性梁表面形成氧化铜薄层作为绝缘层。
如图11,示例的,电路走线53包括8个信号线,分别对第一信号线、第二信号线、第三信号线、第四信号线、第五信号线、第六信号线、第七信号线及第八信号线。其中,第一信号线包括输入端口A1,第一信号线的输入端口A1位于第二固定部62的中部,第一信号线远离输入端口A1的部分经过第一固定部61、第四固定部64、弹性部9延伸至第一弹性梁711的一端与第一SMA线712电连接。第二信号线包括输入端口A2,第二信号线的输入端口A2位于第二固定部62的中部,第二信号线远离输入端口A2的部分经过弹性部9延伸至第一弹性梁711的另一端与第一SMA线712电连接。
第三信号线包括输入端口B1,第三信号线的输入端口B1位于第二固定部62的中部,第三信号线远离输入端口B1的部分经过弹性部9延伸至第二弹性梁721的一端与第二SMA线722电连接。第四信号线包括输入端口B2,第四信号线的输入端口B2位于第二固定部62的中部,第四信号线远离输入端口B2的部分经过弹性部9延伸至第二弹性梁721的另一端与第二SMA线722电连接。
第五信号线包括输入端口C1,第五信号线的输入端口C1位于第二固定部62的中部,第五信号线远离输入端口C1的部分经过弹性部9延伸至第二弹性梁721的一端与第四SMA线742电连接。第六信号线包括输入端口C2,第六信号线的输入端口C2位于第二固定部62的中部,第六信号线远离输入端口C2的部分经过弹性部9延伸至第二弹性梁721的另一端与第四SMA线742电连接。
第七信号线包括输入端口D1,第七信号线的输入端口D1位于第二固定部62的中部,第七信号线远离输入端口D1的部分经过弹性部9延伸至第三弹性梁731的一端与第三SMA线732电连接。第八信号线包括输入端口D2,第八信号线的输入端口D2位于第二固定部62的中部,第八信号线远离输入端口D2的部分经过第三固定部63、第四固定部64和弹性部9延伸至第三弹性梁731的另一端与第三SMA线732电连接。
如图6和图11,上述输入端口A1、输入端口A2、输入端口B1、输入端口B2、输入端口C1、输入端口C2、输入端口D1和输入端口D2均与柔性电路板49电连接,通过柔性电路板49连接至模组电路板45。模组电路板45通过给上述端口通电,以控制活动部8带动图像传感器44移动至预定位置。
需要注意的是,上述八个输入端口两两之间控制一条SMA线,两两输入端口间可以独立控制,即每条SMA线通电与否、电流大小均可独立控制。
具体的,每个信号线均延伸至与其对应的弹性梁的凸块,卡爪固定连接且电连接至对应的信号线,以间接固定至对应的凸块。具体的,请结合参阅图13,以第二信号线进行说明。第二信号线从第二固定部62延伸至第一弹性梁711的凸块7113处,第二信号线在凸块7113处形成焊盘H,卡爪713包括导电层7133,导电层7133从连接段7131延伸至卡持段7132,卡爪713的导电层7133与第二信号线的焊盘H可以通过导电胶粘接、焊接或者导电颗粒胶水粘接等等方式导接固定,以通过导电层7133连接至第一SMA线712,为第一SMA线712提供电能。
可以理解的是,上述的电路走线53仅为本实施例中的一种实施方式,在其他实施例中,电路走线53还可以根据需要布置走线路径。
请参阅图17、图18、图19和图20,图17是图11所示SMA马达43驱动图像传感器44移动的一种示意图。图18是图11所示SMA马达43驱动图像传感器44移动的另一种示意图。图19是图11所示SMA马达43驱动图像传感器44移动的另一种示意图。图20是图11所示SMA马达43驱动图像传感器44移动的另一种示意图。
请参阅图17,当图像传感器44需要向X轴负方向(图17中向下方向)移动时,电流从B1输入,从B2输出(图11)。第二SMA线722通电收缩,带动第二弹性梁721和第二弹性梁721两端的弹性部9变形,第二弹性梁721向X轴负方向翘曲,从而推动活动部8带动图像传感器44等部件向X轴负方向移动。
请参阅图18,当图像传感器44需要向X轴正方向(图18中向上方向)移动时,电流从C1输入,从C2输出(图11)。第四SMA线742通电收缩,第二弹性梁721和第二弹性梁721两端的弹性部9变形,第二弹性梁721向X轴正方向翘曲,从而拉动活动部8带动图像传感器44等部件向X轴正方向移动。
请参阅图19,当图像传感器44需要向Y轴正方向(图19中向右方向)移动时,电流从A1输入,从A2输出(图11)。第一SMA线712通电收缩,第一弹性梁711和第一弹性梁711两端的弹性部9变形,第一弹性梁711向Y轴正方向翘曲,从而推动活动部8带动图像传感器44等部件向Y轴正方向移动。
请参阅图20,当图像传感器44需要向Y轴负方向(图20中向左方向)移动时,电流从D1输入,从D2输出(图11)。第三SMA线732通电收缩,第三弹性梁731和第三弹性梁731两端的弹性部9变形,第三弹性梁731向Y轴负方向翘曲,从而推动活动部8带动图像传感器44等部件向Y轴负方向移动。
另外,当图像传感器44需要斜向运动时,可控制两条相互正交的SMA线通电变形,从而产生图像传感器44的斜向运动。
可以理解的是,为防止各SMA线工作时与其他SMA线因长度绷紧而相互妨碍运动,非通电状态下的SMA线在卡爪夹持下的状态为松弛状态,当SMA线处于松弛状态时,SMA线在一定程度上下垂,而不是处于紧绷的状态。
以上运动,对各条SMA线(第一SMA线712、第二SMA线722、第三SMA线732或第四SMA线742)的电流大小需控制在SMA线受热线性变形的范围内。由于SMA线在线性收缩率内,其收缩量与电流呈线性关系,而弹性梁(第一弹性梁711、第二弹性梁721或第三弹性梁731)对图像传感器44的位移量也与SMA线的收缩量呈线性关系。故SMA马达43可根据SMA线变形产生的电阻变化进行图像传感器44位移反馈,无需额外增加位移传感器进行图像传感器44位置信号的收集。也就是说,通过SMA马达43可实现图像传感器44在XY轴所在平面的移动,并根据SMA线自身变化电阻效应实现图像传感器44位置的闭环控制,从而实现基于图像传感器44运动的摄像防抖效果。
请参阅图21和图22,图21是图2所示的电子设备的另一种摄像模组1的结构示意图。图22是图21所示的摄像模组1的分解结构示意图。
本实施例中的摄像模组1与图3所示的摄像模组1的不同在于,本实施例中的摄像模组1为直立式摄像模组,包括镜头组件20和感测组件40。也就是说,本实施例中的摄像模组1不包括转光组件和透镜组件。且本实施例中的镜头组件20和感测组件40和图3中的摄像模组1的镜头组件20和感测组件40在结构上也有区别,下文具体说明。
如图21和图22,摄像模组1包括镜头组件20和感测组件40,镜头组件20固定于感测组件40的上方。镜头组件20的出光侧朝向感测组件40。光线通过摄像孔1003进入外壳100,从镜头组件20的入光侧进入,经过镜头组件20调制,进入感测组件40,被感测组件40感测。感测组件40可以电连接于主板500。这样,信号能够在主板500与感测组件40之间传输。
镜头组件20可以包括镜头24、驱动组件25及镜头电路板(图未示)。镜头24可以包括镜筒及固定于镜筒内侧的至少一个镜片。示例性的,镜片的数量可以为多个,多个镜片的光轴重合以组合成镜片组,从而具备更佳的光学性能。
驱动组件25电连接至镜头电路板,镜头电路板用于控制驱动组件25驱动镜头24沿Z轴方向移动,以实现镜头24的对焦。镜头电路板的连接端23露出镜头组件20,与感测组件40电连接,可以通过感测组件40与主板500之间实现信号传输。
当然,本实施例中的镜头组件20可以根据需要设计镜头24及其驱动组件25的类型和配合方式,以使镜头组件20具有自动对焦功能、变焦功能及防抖功能。
当然,在其他实施例中,镜头组件20还可以包括马达和导向结构,马达可以通过调节镜头24实现摄像模组1的防抖效果。导向结构用于为镜头24导向,避免镜头24在沿Z轴方向移动的过程中发生偏斜,影响摄像模组1的摄像效果。
请参阅图22和图23,图23是图22所示结构的感测组件40的分解结构示意图。
本实施例中的感测组件40包括下壳体413、SMA马达43、图像传感器44、模组电路板45及连接电路板46。SMA马达43的边缘固定于下壳体413,SMA马达43与下壳体413围合形成空间,模组电路板45固定于SMA马达43,并位于该空间内。图像传感器44固定于模组电路板45朝向镜头组件20的一侧。也可以理解为,图像传感器44通过模组电路板45间接连接至SMA马达43。SMA马达43与模组电路板45电连接。
可以理解的是,摄像模组1在采集光线的过程中容易发生抖动,此时,光线的传输路径容易发生偏折,从而导致摄像模组1拍摄的图像不佳。在本实施例中,当光线的传输路径发生偏折时,SMA马达43能够驱动模组电路板45带动图像传感器44移动,以使图像传感器44根据光线的路径进行调整,以使发生偏折的光线也能被图像传感器44感测,进而保证摄像模组1具有较佳的拍摄效果。故而,SMA马达43可以起到光学防抖的效果。
连接电路板46连接在镜头组件20和SMA马达43之间。连接电路板46电连接镜头组件20和SMA马达43,还通过SMA马达43实现模组电路板45与主板500之间的电连接。当图像传感器44采集光线之后,图像传感器44根据光线产生信号,并将信号经模组电路板45传输至主板500。
本实施例中,摄像模组1还包括滤光片47,滤光片47位于图像传感器44朝向镜头组件20的一侧。滤光片47可以用于过滤穿过镜头组件20的光线的杂光,并使过滤后的光线传播至图像传感器44,从而保证电子设备1000拍摄图像具有较佳的清晰度。滤光片47可以为但不仅限于为蓝色玻璃滤光片47。例如,滤光片47还可以为反射式红外滤光片47,或者是双通滤光片47(双通滤光片47可使光线中的可见光和红外光同时透过,或者使光线中的可见光和其他特定波长的光线(例如紫外光)同时透过,或者使红外光和其他特定波长的光线(例如紫外光)同时透过。)。
可以理解的是,本实施例中的下壳体413的结构,下壳体413与SMA马达43的配合关系,滤光片47、图像传感器44、模组电路板45及SMA马达43之间的装配关系均与图3所示的摄像模组1大致相同,不在赘述。不同的是,本实施例中模组电路板45的两侧未设置柔性电路板,本实施例中,模组电路板45通过金线54实现与SMA马达43的电连接。且本实施例中的SMA马达43的具体结构也有差异。
下面具体说明本实施例中的SMA马达43的具体结构,本实施例中的SMA马达43为本申请中的SMA马达43的第二种设置方式。请参阅图22和图24,图24是图22所示结构中的SMA马达43的结构示意图。
SMA马达43包括固定部6、驱动部7和活动部8,固定部6间隔围设于活动部8的***,驱动部7用于驱动活动部8,以使活动部8相对固定部6往预设方向移动。固定部6固定至下壳体413和镜头组件20之间。模组电路板45固定至活动部8,驱动部7能够驱动活动部8带动模组电路板45(图23)及设于模组电路板45上的图像传感器44往预定方向移动。可以理解的是,预定方向为X轴方向和/或Y轴方向。
固定部6包括依次连接的第一固定部61、第二固定部62、第三固定部63和第四固定部64,第一固定部61与第三固定部63相对设置,第二固定部62和第四固定部64相对设置。本实施例中,第一固定部61、第二固定部62、第三固定部63和第四固定部64大致围设形成长方形。活动部8设于第一固定部61、第二固定部62、第三固定部63和第四固定部64围设的区域内。驱动部7设于固定部6和活动部8之间。当然,在其他实施例中,第一固定部61、第二固定部62、第三固定部63和第四固定部64还可以大致围设形成正方形,圆形或其他形状。或者固定部6的结构也可以不限于上述描述。
本实施例中,活动部8包括依次连接的第一侧部81、第二侧部82、第三侧部83和第四侧部85。第一侧部81和第三侧部83相对设置,第二侧部82和第四侧部85相对设置。第一侧部81与第一固定部61间隔设置,第二侧部82与第二固定部62间隔设置,第三侧部83与第三固定部63间隔设置,第四侧部85与第四固定部64间隔设置。
活动部8还包括镂空区84,镂空区84位于活动部8的中部,即,镂空区84位于第一侧部81、第二侧部82、第三侧部83和第四侧部85围设的区域内。活动部8对应于镂空区84的部分镂空设置,或者设置透光结构。镂空区84用于允许来自镜头组件20的光线通过,使得光线能够通过镂空区84、穿过滤光片47最终被图像传感器44感测。
本实施例中,驱动部7的数量为四个,为了便于理解,四个驱动部7分别为第一驱动部71、第二驱动部72、第三驱动部73及第四驱动部74。第一驱动部71位于第一固定部61和第一侧部81之间,且两端转动连接于固定部6。第二驱动部72位于第二固定部62和第二侧部82之间,且两端转动连接于固定部6。第三驱动部73位于第三固定部63和第三侧部83之间,且两端转动连接于固定部6,第四驱动部74位于第四固定部64和第四侧部85之间,且两端转动连接于固定部6。第一驱动部71用于驱动活动部8朝向第三固定部63的方向移动,第二驱动部72用于驱动活动部8朝向第四固定部64的方向移动。第三驱动部73用于驱动活动部8朝向第一固定部61的方向移动。第四驱动部74用于驱动活动部8朝向第二固定部62的方向移动。
可以理解的是,本申请的摄像模组1可以通过控制四个驱动部7驱动,以使四个驱动部7协同配合驱动活动部8携带模组电路板45和图像传感器44向预定的方向和位置移动,使得摄像模组1能够通过平移图像传感器44实现防抖。
当然,在其他实施例中,驱动部7的数量还可以为一个、两个、三个或四个以上。当驱动部7的数量为一个、两个、三个或四个以上时,SMA马达43均能够驱动活动部8携带模组电路板45和图像传感器44向预定方向的位置移动。
本实施例中,第一驱动部71和第三驱动部73与图11所示的第一驱动部71和第三驱动部73结构及配合关系均相同,不再赘述。第二驱动部72包括第二弹性梁721和第二SMA线722。第二弹性梁721位于第二固定部62和第二侧部82之间。第二弹性梁721的两端弹性连接固定部6,具体弹性连接于第二固定部62。第二弹性梁721的中部7211连接第二侧部82,第二SMA线722连接至第二弹性梁721的两端,并位于第二弹性梁721远离第二侧部82的一侧。
第四驱动部74包括第四弹性梁741和第四SMA线742。第四弹性梁741位于第四固定部64和第四侧部85之间。第四弹性梁741的两端弹性连接固定部6,具体弹性连接于第四固定部64。第四弹性梁741的中部7411连接第四侧部85,第四SMA线742连接至第四弹性梁741的两端,并位于第四弹性梁741远离第四侧部85的一侧。
本申请通过第二SMA线722和第四SMA线742的收缩分别带动第二弹性梁721和第四弹性梁741发生形变,以驱动活动部8带动图像传感器44在X轴正/负方向移动,使图像传感器44的位移量大于第二SMA线722和第四SMA线742的收缩量,从而可在SMA马达43体积较小的条件下实现较大的图像传感器44行程,有效提高第二SMA线722和第四SMA线742的驱动效率,解决了第二SMA线722和第四SMA线742线性收缩过小导致小长度第二SMA线722和第四SMA线742无法满足图像传感器44大行程位移要求的问题,有利于SMA马达43的小型化。
本实施例中,四个驱动部7设于活动部8四边,且两两对称,相比于图11所示的SMA仅在SMA马达43的三边设置驱动部7,活动部8受力更为平衡均匀,且更方便配合直立式摄像模组1。
可以理解的是,第二弹性梁721和第四弹性梁741与第一驱动部71的第一弹性梁711的结构相同,不再赘述。
SMA马达43还包括弹性臂52,弹性臂52连接在活动部8和固定部6之间。具体的,如图24,弹性臂52的数量为四个,一个弹性臂52连接在第一侧部81和第二固定部62之间,一个弹性臂52连接在第一侧部81和第四固定部64之间,一个弹性臂52连接在第二侧部82和第二固定部62之间,一个弹性臂52连接在第二侧部82和第四固定部64之间。四个弹性臂52两两相对设置,以保证活动部8受力平衡。
可以理解的是,弹性臂52连接在活动部8和固定部6之间,一方面对活动部8起到支撑作用。另一方面,弹性臂52具有弹性,具有平衡弹性梁变形产生的力的作用,还起到复位作用,能够将活动部8拉回原位。
本实施例中,固定部6、第一弹性梁711、第二弹性梁721、第三弹性梁731、第四弹性梁741和活动部8为一体成型结构,避免了将第一弹性梁711、第二弹性梁721、第三弹性梁731和第四弹性梁741连接于固定部6和活动部8的步骤,减少了SMA马达43的组装步骤,提高产品的生产效率。
本实施例中,本实施例中,固定部6、第一弹性梁711、第二弹性梁721、第三弹性梁731、第四弹性梁741和活动部8通过嵌件成型工艺形成一体成型结构。由于固定部6、第一弹性梁711、第二弹性梁721、第三弹性梁731、第四弹性梁741和活动部8为一体成型结构,有效避免了第一弹性梁711、第二弹性梁721、第三弹性梁731和第四弹性梁741由于组装导致的设置位置偏差的问题,第一弹性梁711、第二弹性梁721、第三弹性梁731和第四弹性梁741之间的相对位置精度高,保证SMA马达43的移动精度,能有效提高摄像模组1的防抖效果。
当然,在其他实施例中,SMA马达43中的固定部6、第一弹性梁711、第二弹性梁721、第三弹性梁731和第四弹性梁741为一体成型结构,活动部8可以通过连接固定于固定部6、第一弹性梁711、第二弹性梁721、第三弹性梁731和第四弹性梁741。
可以理解的是,由于固定部6、第一弹性梁711、第二弹性梁721、第三弹性梁731、第四弹性梁741和活动部8为一体成型结构,形成固定部6、第一弹性梁711、第二弹性梁721、第三弹性梁731、第四弹性梁741和活动部8的材料相同,固定部6、第一弹性梁711、第二弹性梁721、第三弹性梁731、第四弹性梁741和活动部8均相互导通,所以第一SMA线712、第二SMA线722、第三SMA线732和第四SMA线742不能分别通过与其对应的弹性梁来通电。
本实施例中,SMA马达43还包括电路走线53,电路走线53设于固定部6的表面。可以理解的是,电路走线53与固定部6绝缘,电路走线53可以贴附于固定部6的表面,也可以形成于固定部6的表面。电路走线53为第一SMA线712、第二SMA线722、第三SMA线732和第四SMA线742分别提供电能。
请参阅图24和图25,图25是图22中的感测组件40的部分结构示意图。
本实施例中的SMA马达43还包括转接线路55,转接线路55设于活动部8和固定部6的表面。可以理解的是,转接线路55与固定部6和活动部8绝缘,转接线路55可以贴附于固定部6和活动部8的表面,也可以形成于固定部6和活动部8的表面。转接线路55一端通过金线54电连接至模组电路板45,另一端通过转接电路板电连接至主板500,以实现模组电路板45与主板500之间的电连接。
当然,图像传感器也可以通过金线与转接线路55连接,通过转接线路55与连接电路板46连接,从而实现图像传感器与主板500之间的电连接。本实施例采用金线54和转接线路55连接,以实现模组电路板45与转接电路板的电连接,相比于通过柔性电路板实现模组电路板45与转接电路板之间的连接,避免了使用柔性电路板因组装偏差给模组电路板45带来的偏向力,导致的模组电路板45无法正常运动的问题。
请参阅图26,图26是图24所示SMA马达43的另一种实施方式的结构示意图。图26所示的SMA马达43为本申请中的SMA马达43的第三种设置方式。
本实施例中的SMA马达43与图24所示的SMA马达43大致相同,不同的是,本实施例中的SMA马达43的驱动部7的数量不同,及活动部8的结构稍有不同。下文将结合附图具体说明。
SMA马达43包括固定部6、驱动部7和活动部8,固定部6间隔围设于活动部8的***,驱动部7用于驱动活动部8,以使活动部8相对固定部6往预设方向移动。固定部6固定至下壳体413和镜头组件20之间。模组电路板45固定至活动部8,驱动部7能够驱动活动部8带动模组电路板45及设于模组电路板45上的图像传感器44往预定方向移动。可以理解的是,预定方向为X轴方向和/或Y轴方向。
固定部6包括依次连接的第一固定部61、第二固定部62、第三固定部63和第四固定部64,第一固定部61与第三固定部63相对设置,第二固定部62和第四固定部64相对设置。本实施例中,第一固定部61、第二固定部62、第三固定部63和第四固定部64大致围设形成长方形。活动部8设于第一固定部61、第二固定部62、第三固定部63和第四固定部64围设的区域内,驱动部7设于固定部6和活动部8之间。当然,在其他实施例中,第一固定部61、第二固定部62、第三固定部63和第四固定部64还可以大致围设形成正方形,圆形或其他形状。或者固定部6的结构也可以不限于上述描述。
本实施例中,活动部8包括第一侧部81、第三侧部83和第四侧部85。第四侧部85连接在第一侧部81和第三侧部83之间,第一侧部81和第三侧部83相对设置。第一侧部81与第一固定部61间隔设置,第三侧部83与第三固定部63间隔设置,第四侧部85与第四固定部64间隔设置。
活动部8还包括镂空区84,镂空区84位于活动部8的中部,即,镂空区84位于第一侧部81、第三侧部83和第四侧部85围设的区域内。活动部8对应于镂空区84的部分镂空设置,或者设置透光结构。镂空区84用于允许来自镜头组件20的光线通过,使得光线能够通过镂空区84、穿过滤光片47最终被图像传感器44感测。
本实施例中,驱动部7的数量为二个,为了便于理解,二个驱动部7分别为第三驱动部73和第四驱动部74。第三驱动部73位于第三固定部63和第三侧部83之间,且两端转动连接于固定部6。第四驱动部74位于第四固定部64和第四侧部85之间,且两端转动连接于固定部6。第三驱动部73用于驱动活动部8朝向或远离第一固定部61的方向移动。第四驱动部74用于驱动活动部8朝向或远离第二固定部62的方向移动。
可以理解的是,本申请的摄像模组1可以通过控制两个驱动部7驱动,以使两个驱动部7协同配合驱动活动部8携带模组电路板45和图像传感器44向预定的方向和位置移动,使得摄像模组1能够通过平移图像传感器44实现防抖。
当然,在其他实施例中,驱动部7的数量还可以为一个或三个及以上。当驱动部7的数量为一个或三个及以上时,SMA马达43均能够驱动活动部8携带模组电路板45和图像传感器44向预定方向的位置移动。
本实施例中,第三驱动部73包括第三弹性梁731、第一SMA线712和第三SMA线732。第三弹性梁731位于第三固定部63和第三侧部83之间。第三弹性梁731的两端弹性连接固定部6,具体弹性连接于第三固定部63。第三弹性梁731的中部7311连接第三侧部83,第一SMA线712和第三SMA线732均连接至第三弹性梁731的两端,第一SMA线712和第三SMA线732分别位于第三弹性梁731的两侧。
本申请通过第一SMA线712和第三SMA线732的收缩来带动第三弹性梁731发生形变,以驱动活动部8带动图像传感器44在Y轴方向移动,使图像传感器44的位移量大于第一SMA线712和第三SMA线732的收缩量,从而可在SMA马达43体积较小的条件下实现较大的图像传感器44行程,有效提高第一SMA线712和第三SMA线732的驱动效率,解决了第一SMA线712和第三SMA线732线性收缩过小导致小长度第一SMA线712和第三SMA线732无法满足图像传感器44大行程位移要求的问题,有利于SMA马达43的小型化。
且本实施例通过将两个SMA线(第一SMA线712和第三SMA线732)与一个弹性梁配合,以使弹性梁可以驱动活动部8在Y轴方向进行往返运动,相比于一个SMA线与一个弹性梁配合能节约弹性梁的数量,降低生产成本,还简化SMA马达43的结构,有利于SMA马达43的小型化。
第四驱动部74包括第四弹性梁741、第二SMA线722和第四SMA线742。第四弹性梁741位于第四固定部64和第四侧部85之间。第四弹性梁741的两端弹性连接固定部6,具体弹性连接于第四固定部64。第四弹性梁741的中部连接第四侧部85。第二SMA线722和第四SMA线742均连接至第四弹性梁741的两端,第二SMA线722和第四SMA线742分别位于第四弹性梁741的两侧。
本申请通过第二SMA线722和第四SMA线742的收缩来带动第四弹性梁741发生形变,以驱动活动部8带动图像传感器44在X轴方向移动,使图像传感器44的位移量大于第二SMA线722和第四SMA线742的收缩量,从而可在SMA马达43体积较小的条件下实现较大的图像传感器44行程,有效提高第二SMA线722和第四SMA线742的驱动效率,解决了第二SMA线722和第四SMA线742线性收缩过小导致小长度第二SMA线722和第四SMA线742无法满足图像传感器44大行程位移要求的问题,有利于SMA马达43的小型化。
且本实施例通过将两个SMA线(第二SMA线722和第四SMA线742)与一个弹性梁配合,以使弹性梁可以驱动活动部8在X轴方向进行往返运动,相比于一个SMA线与一个弹性梁配合能节约弹性梁的数量,降低生产成本,还简化SMA马达43的结构,有利于SMA马达43的小型化。
本实施例中的SMA马达43的驱动部7仅为两个,结构比图11、图24中的SMA马达43更紧凑,有利于SMA马达43在X轴和Y轴的小型化,进而有利于摄像模组1的小型化。
可以理解的是,上述的实施例中,SMA马达43均用于与图像传感器44配合,通过移动图像传感器44以实现摄像模组1的防抖功能。当然,在其他应用场景中,本实施例中的SMA马达43还可以用于与镜头或透镜配合,通过驱动镜头或透镜移动,以实现摄像模组1的防抖作用。当SMA马达43与镜头或透镜配合时,镜头或透镜可以直接或间接固定至活动部8。
以上,仅为本申请的部分实施例和实施方式,本申请的保护范围不局限于此,任何熟知本领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种SMA马达(43),其特征在于,所述SMA马达(43)包括固定部(6)、第一弹性梁(711)、第二弹性梁(721)、第一SMA线(712)、第二SMA线(722)以及活动部(8),所述固定部(6)间隔围设于所述活动部(8)的***,所述活动部(8)包括第一侧部(81)和第二侧部(82);
所述第一弹性梁(711)的两端弹性连接所述固定部(6),所述第一弹性梁(711)的中部(7111)连接所述第一侧部(81),所述第一SMA线(712)连接至所述第一弹性梁(711)的两端,所述第一SMA线(712)用于拉动所述第一弹性梁(711)弯曲变形,推动所述活动部(8)向第一方向移动;
所述第二弹性梁(721)的两端弹性连接所述固定部(6),所述第二弹性梁(721)的中部(7211)连接所述第二侧部(82),所述第二SMA线(722)连接至第二弹性梁(721)的两端,所述第二SMA线(722)用于拉动所述第二弹性梁(721)弯曲变形,推动所述活动部(8)向第二方向移动,其中,所述第一方向和所述第二方向垂直;
所述固定部(6)、所述第一弹性梁(711)及所述第二弹性梁(721)为一体成型结构。
2.根据权利要求1所述的SMA马达(43),其特征在于,所述活动部(8)为一体成型结构。
3.根据权利要求1或2所述的SMA马达(43),其特征在于,所述活动部(8)和所述第一弹性梁(711)为一体成型结构。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的SMA马达(43),其特征在于,所述SMA马达(43)还包括电路走线(53),所述电路走线(53)设于所述固定部(6)的表面,所述电路走线(53)为所述第一SMA线(712)和所述第二SMA线(722)分别提供电能。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的SMA马达(43),其特征在于,当所述第一SMA线(712)未通电时,所述第一弹性梁(711)为平直状。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的SMA马达(43),其特征在于,所述第一弹性梁(711)还包括边缘部(7112),所述边缘部(7112)连接在所述第一弹性梁(711)的中部(7111)的两端,所述中部(7111)的宽度小于所述边缘部(7112)的宽度。
7.根据权利要求6所述的SMA马达(43),其特征在于,所述边缘部(7112)远离所述中部(7111)的端部设有凸块(7113),所述电路走线(53)延伸至所述凸块(7113),设于两个所述边缘部(7112)的所述凸块(7113)凸出于所述边缘部(7112)的同一侧,所述第一SMA线(712)的两端通过卡爪(713)固定于对应的所述凸块(7113)。
8.根据权利要求7所述的SMA马达(43),其特征在于,所述卡爪(713)包括连接的连接段(7131)和卡持段(7132),所述连接段(7131)连接所述凸块(7113),并与所述电路走线(53)电连接,所述卡持段(7132)卡持固定所述第一SMA线(712)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的SMA马达(43),其特征在于,所述固定部(6)包括依次连接的第一固定部(61)、第二固定部(62)、第三固定部(63)和第四固定部(64),所述第一固定部(61)与所述第三固定部(63)相对设置,所述第二固定部(62)和所述第四固定部(64)相对设置,所述第一弹性梁(711)位于所述第一固定部(61)和所述第一侧部(81)之间,所述第二弹性梁(721)位于所述第二固定部(62)和所述第二侧部(82)之间平行设置。
10.根据权利要求9所述的SMA马达(43),其特征在于,所述SMA马达(43)还包括第三弹性梁(731)和第三SMA线(732),所述第三弹性梁(731)与所述第三固定部(63)相对设置,所述第三弹性梁(731)的两端弹性连接于所述固定部(6),所述第三弹性梁(731)的中部与所述活动部(8)固定,所述第三SMA线(732)连接至所述第三弹性梁(731)的两端,所述第三弹性梁(731)与所述固定部(6)为一体成型结构。
11.根据权利要求10所述的SMA马达(43),其特征在于,所述SMA马达(43)还包括第四弹性梁(741)和第四SMA线(742),所述第四弹性梁(741)与所述第四固定部(64)相对设置,所述第四弹性梁(741)的两端弹性连接于所述固定部(6),所述第四弹性梁(741)的中部与所述活动部(8)固定,所述第四SMA线(742)连接至所述第四弹性梁(741)的两端,所述第四弹性梁(741)与所述固定部(6)为一体成型结构。
12.根据权利要求10所述的SMA马达(43),其特征在于,所述SMA马达(43)还包括第四SMA线(742),所述第四SMA线(742)的两端连接至所述第二弹性梁(721)的两端,并设于所述第二弹性梁(721)远离所述第二SMA线(722)的一侧。
13.根据权利要求9所述的SMA马达(43),其特征在于,所述SMA马达(43)还包括第三SMA线(732)和第四SMA线(742),所述第三SMA线(732)的两端段连接至所述第一弹性梁(711)的两端,并设于所述第一弹性梁(711)远离所述第一SMA线(712)的一侧,所述第四SMA线(742)的两端连接至所述第二弹性梁(721)的两端,并设于所述第二弹性梁(721)远离所述第二SMA线(722)的一侧。
14.根据权利要求13所述的SMA马达(43),其特征在于,所述第一SMA线(712)和所述第三SMA线(732)位于同一方向的一端通过同一卡爪(713)固定于所述第一弹性梁(711)的一端,所述卡爪(713)包括连接段(7131)和设于所述连接段(7131)两侧的卡持段(7132),所述连接段(7131)连接所述第一弹性梁(711)的一端,并与所述电路走线(53)电连接,一个所述卡持段(7132)卡持固定所述第一SMA线(712)的一端,另一个所述卡持段(7132)卡持固定所述第三SMA线(732)的一端。
15.根据权利要求1至14中的任一项所述的SMA马达(43),其特征在于,所述SMA马达(43)还包括弹性部(9),所述第一弹性梁(711)的两端均通过所述弹性部(9)连接于所述固定部(6)。
16.根据权利要求1至15中的任一项所述的SMA马达(43),其特征在于,所述SMA马达(43)还包括弹性臂(52),所述弹性臂(52)连接在所述活动部(8)和所述固定部(6)之间。
17.一种摄像模组(1),其特征在于,所述摄像模组(1)包括壳体(41)、图像传感器(44)和权利要求1至16任一项所述的SMA马达(43),所述SMA马达(43)的固定部(6)固定至所述壳体(41),所述图像传感器(44)连接至所述SMA马达(43)的活动部(8),所述SMA马达(43)用于驱动所述活动部(8)带动所述图像传感器(44)移动。
18.根据权利要求17所述的摄像模组(1),其特征在于,所述SMA马达(43)的卡爪(713)的卡持段(7132)在远离所述卡爪(713)的连接段(7131)的方向上逐渐远离所述活动部(8)的下表面。
19.根据权利要求17或18所述的摄像模组(1),其特征在于,所述固定部(6)的第四固定部(64)设有避让口(641),以避让所述摄像模组(1)的相关元件。
20.一种电子设备(1000),其特征在于,所述电子设备(1000)包括外壳(100)和权利要求17至19中任一项所述的摄像模组(1),所述摄像模组(1)安装于所述外壳(100)。
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