CN116347207A - 自动对焦摄像头结构 - Google Patents

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谭眭良
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Yibin Tianlong Communication Co ltd
Shenzhen Tinno Wireless Technology Co Ltd
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Yibin Tianlong Communication Co ltd
Shenzhen Tinno Wireless Technology Co Ltd
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Abstract

本发明涉及摄像设备技术领域,特别是涉及手机应用的自动对焦摄像头结构,包括玻璃基板,并于该玻璃基板一侧设置具有像侧曲面的形变玻璃板,其中,所述玻璃基板及所述形变玻璃板之间设置有支撑所述形变玻璃板的像侧曲面的高分子树脂层,以使所述玻璃基板、所述高分子树脂层及所述形变玻璃板形成会聚透镜;且在围绕所述形变玻璃板的像侧曲面处设置压电薄膜环,以通过所述压电薄膜环产生的变形实现焦距的改变,本发明在现有定焦摄像头模组基础上,透过组装一形变玻璃板,在形变玻璃板周边施加可调控制的电压所述压电薄膜产生变形,进而调节形变玻璃板曲率,改变模组镜头的焦距,从而实现自动对焦功能且同时摄像头模组XY方向的尺寸实现小型化。

Description

自动对焦摄像头结构
技术领域
本发明涉及摄像设备技术领域,特别是涉及手机应用的自动对焦摄像头结构。
背景技术
随着手机行业的迅速发展,人们对手机产品模块的体积要求越来越高。目前手机前置摄像头使用越来越多,前摄设计方案非常多,基于手机结构工业设计超薄超小型化需求趋势,同时要兼顾自动对焦(AF)功能,实现不同距离下拍照清晰,传统方式需要使用音圈马达(VCM)驱动镜头对焦动作,由于VCM尺寸较大,导致整机厚度以及尺寸变大。
例如目前市场上的全面屏手机,要求前摄像头的体积越小越好。但目前的设计中,驱动芯片和存储芯片与设置在镜头处的音圈马达分离,甚至设置在镜头以外的电路板上,驱动芯片藉由与音圈马达电连接,来驱动镜头移动。如此相机模块尺寸太大,不利于整机体积减小。再者,音圈马达中有磁铁和铁质外框,容易与周围电子器件产生电磁干扰效应,影响手机的电子屏蔽性能。且VCM自动对焦技术中,推动镜片移动的音圈马达受到重力以及惯性影响,会出现震动效应,影响对焦的速度和稳定性。
发明内容
鉴于以上现有技术的缺点,本创作的目的在于提供一种自动对焦摄像头结构,提供一种有效减少体积实现小型化同时具备自动对焦(AF)功能的摄像头结构。
为实现上述目的,本申请提供一种自动对焦摄像头结构,其特征在于,包括:一种自动对焦摄像头结构,包括玻璃基板,并于该玻璃基板一侧设置具有像侧曲面的形变玻璃板,其中,所述玻璃基板及所述形变玻璃板之间设置有支撑所述形变玻璃板的像侧曲面的高分子树脂层,以使所述玻璃基板、所述高分子树脂层及所述形变玻璃板形成会聚透镜;且在围绕所述形变玻璃板的像侧曲面处设置压电薄膜环,以通过所述压电薄膜环产生的变形实现焦距的改变。
更进一步的,所述形变玻璃板中间区域形成远离所述玻璃基板的像侧曲面。
更进一步的,所述压电薄膜环位于所述形变玻璃板远离所述高分子树脂层的另一侧。
更进一步的,所述压电薄膜环通过施加电压产生变形,利用此变形施加压力改变所述形变玻璃板的像侧曲面的曲率,实现焦距的改变。
更进一步的,所述形变玻璃板的材质为透明有机软玻璃。
更进一步的,所述有机软玻璃为自热塑性弹性体TPE、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET或聚氯乙烯PVC之中任意一种。
更进一步的,所述压电薄膜环为压电致动件,受电压控制在垂直所述玻璃基板表面方向的变形状态,用以控制所述形变玻璃板周围在垂直所述玻璃基板表面的方向上下位移,以改变所述形变玻璃板的像侧曲面的曲率。
更进一步的,所述高分子树脂层用于支撑所述形变玻璃板的像侧曲面的曲率改变时,维持所述形变玻璃板的像侧曲面中心与所述玻璃基板的间距。
更进一步的,所述高分子树脂包括醇酸树脂关、氨基树脂类、硝基类、纤维素类、过氯乙烯树脂类、乙烯树脂关、丙烯酸树脂类、聚酯树脂类、环氧树脂类、聚氨酯树脂类、有机硅树脂类和橡胶类中的一种或多种。
更进一步的,所述玻璃基板表面蒸镀有一层In2O3或SnO2透明导电层。
如上所述,在手机设计中,由于操作空间的限制,摄像头模组小型化有非常强烈需求;由于感光芯片像素尺寸与光圈的限制,成像的景深都比较有限。本申请一种自动对焦摄像头结构,可以很好地解决这个问题。本申请利用形变玻璃板与压电薄膜环实现对焦摄像头小型化同时具备自动对焦(AF)功能。在现有定焦摄像头模组基础上,透过组装一形变玻璃板,在形变玻璃板周边施加可调控制的电压所述压电薄膜产生变形,进而调节形变玻璃板曲率,改变模组镜头的焦距,从而实现自动对焦(AF)功能且同时摄像头模组XY方向的尺寸实现小型化。
附图说明
图1为本申请的自动对焦摄像头结构的剖面示意图。
标号说明
玻璃基板100、形变玻璃板200、像侧曲面210、高分子树脂层300、压电薄膜环400。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本创作可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本创作所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本创作所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“第一”、“第二”等用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本创作可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本创作可实施的范畴。
请参阅图1,为本申请的自动对焦摄像头结构的剖面示意图。应用于前手机摄像头基于手机结构工业设计超薄超小型化需求趋势,同时要兼顾自动对焦(AF)功能,实现不同距离下拍照清晰。本申请的自动对焦摄像头结构,包括:玻璃基板100,并于该玻璃基板100一侧设置具有像侧曲面210的形变玻璃板200,其中,所述玻璃基板100及所述形变玻璃板200之间设置有支撑所述形变玻璃板200的像侧曲面210的高分子树脂层300,以使所述玻璃基板100、所述高分子树脂层300及所述形变玻璃板200形成会聚透镜;且在围绕所述形变玻璃板200的像侧曲面210处设置压电薄膜环400,以通过所述压电薄膜环400产生的变形实现焦距的改变。
作为本实施例的优选,玻璃基板100表面蒸镀有一层In2O3或SnO2透明导电层,更进一步优选时,应用上可为一般透明玻璃。
本实施例中,形变玻璃板200,所述形变玻璃板200位于所述玻璃基板100一侧,且所述形变玻璃板200中间区域形成远离所述玻璃基板100的像侧曲面210;该像侧曲面210对应于手机内的感光芯片(图中未示)。
本实施例进行应用时,所述形变玻璃板200的材质为透明有机软玻璃。
作为本实施例的优选,形变玻璃板200材质选自热塑性弹性体(TPE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚氯乙烯(PVC)之其中一种。
本实施例中,高分子树脂层300位于所述玻璃基板100及所述形变玻璃板200之间,支撑所述形变玻璃板200的像侧曲面210凸向手机内的感光芯片,使所述玻璃基板100、所述高分子树脂层300及所述形变玻璃板200形成会聚透镜,使平行光经所形成的会聚透镜折射后,光会聚于一点对焦于手机内的感光芯片,实现不同距离下拍照清晰目的。
本实施例进行应用时,高分子树脂层300具弹性,且支撑所述形变玻璃板200及维持平时所述形变玻璃板200的像侧曲面210的状态。所述高分子树脂层300材料为透明材质选自热塑性弹性体(TPE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚氯乙烯(PVC)之其中一种。
本实施例中,高分子树脂层300相对分子量不确定但通常较高,常温下呈固态、中固态、假固态,有时也可以是液态的有机物质。具有软化或熔融温度范围,在外力作用下有流动倾向,破裂时常呈贝壳状。
本实施例优选的为聚对苯二甲酸乙二醇酯,在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能,使用温度可达120℃,电绝缘性优良,甚至在高温高频下,其电性能仍较好,但耐电晕性较差,抗蠕变性,耐疲劳性,耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。
作为本实施例的优选,压电薄膜环400位于所述形变玻璃板200远离所述高分子树脂层300的另一侧,且所述压电薄膜环400围绕所述形变玻璃板200的像侧曲面210周边;通过施加电压使所述压电薄膜环400产生变形,利用此变形状态施加压力改变所述形变玻璃板的像侧曲面的曲率,实现焦距的改变。
本实施例进行应用时,压电薄膜环400为压电致动件,所述压电薄膜环400受电压控制在垂直(Z轴方向)所述玻璃基板表面方向的变形状态,用以控制所述形变玻璃板200的周边在垂直所述玻璃基板表面的方向上下位移(Z轴方向),改变所述形变玻璃板200的像侧曲面210的曲率。
本实施例压电薄膜环400被拉伸或弯曲一片压电聚偏氟乙烯PVDF高分子膜(压电薄膜),薄膜上下电极表面之间就会产生一个电信号(电荷或电压),并且同拉伸或弯曲的形变成比例。一般的压电材料都对压力敏感,但对于压电薄膜来说,在纵向施加一个很小的力时,横向上会产生很大的应力,而如果对薄膜大面积施加同样的力时,产生的应力会小很多。因此,压电薄膜对动态应力非常敏感,28μm厚的PVDF的灵敏度典型值为10~15mV/微应变(长度的百万分率变化)
本实施例中,所述高分子树脂层300用以支撑所述形变玻璃板200的像侧曲面210的曲率改变时,维持所述形变玻璃板200的像侧曲面210中心与所述玻璃基板100的间距。
本申请的技术特征在于提供一种自动对焦摄像头结构,提供一种有效减少体积实现小型化同时具备自动对焦(AF)功能的摄像头结构。在所述形变玻璃板200周边由压电薄膜环400施加压力,改变所述形变玻璃板200的曲率,实现整组会聚透镜焦距的改变,而不是通过传统方式在音圈马达弹片两个引脚施加电流,控制镜头实现对焦过程;
在手机设计中由于感光芯片像素尺寸与光圈的限制,成像的景深都比较有限。本申请一种自动对焦摄像头结构,可以很好地解决这个问题。本申请利用形变玻璃板与压电薄膜环实现对焦摄像头小型化同时具备自动对焦(AF)功能。在现有定焦摄像头模组基础上,透过组装一形变玻璃板,在形变玻璃板周边施加可调控制的电压所述压电薄膜产生变形,进而调节形变玻璃板曲率,改变模组镜头的焦距,从而实现自动对焦(AF)功能且同时摄像头模组XY方向的尺寸实现小型化。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本创作所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本创作的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种自动对焦摄像头结构,其特征在于,包括玻璃基板,并于该玻璃基板一侧设置具有像侧曲面的形变玻璃板,其中,所述玻璃基板及所述形变玻璃板之间设置有支撑所述形变玻璃板的像侧曲面的高分子树脂层,以使所述玻璃基板、所述高分子树脂层及所述形变玻璃板形成会聚透镜;且在围绕所述形变玻璃板的像侧曲面处设置压电薄膜环,以通过所述压电薄膜环产生的变形实现焦距的改变。
2.根据权利要求1所述的一种自动对焦摄像头结构,其特征在于,所述形变玻璃板中间区域形成远离所述玻璃基板的像侧曲面。
3.根据权利要求1所述的一种自动对焦摄像头结构,其特征在于,所述压电薄膜环位于所述形变玻璃板远离所述高分子树脂层的另一侧。
4.根据权利要求3所述的一种自动对焦摄像头结构,其特征在于,所述压电薄膜环通过施加电压产生变形,利用此变形施加压力改变所述形变玻璃板的像侧曲面的曲率,实现焦距的改变。
5.根据权利要求1所述的一种自动对焦摄像头结构,其特征在于,所述形变玻璃板的材质为透明有机软玻璃。
6.根据权利要求5所述的一种自动对焦摄像头结构,其特征在于,所述有机软玻璃为自热塑性弹性体TPE、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET或聚氯乙烯PVC之中任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种自动对焦摄像头结构,其特征在于,所述压电薄膜环为压电致动件,受电压控制在垂直所述玻璃基板表面方向的变形状态,用以控制所述形变玻璃板周围在垂直所述玻璃基板表面的方向上下位移,以改变所述形变玻璃板的像侧曲面的曲率。
8.根据权利要求1所述的一种自动对焦摄像头结构,其特征在于,所述高分子树脂层用于支撑所述形变玻璃板的像侧曲面的曲率改变时,维持所述形变玻璃板的像侧曲面中心与所述玻璃基板的间距。
9.根据权利要求1所述的一种自动对焦摄像头结构,其特征在于,所述高分子树脂包括醇酸树脂关、氨基树脂类、硝基类、纤维素类、过氯乙烯树脂类、乙烯树脂关、丙烯酸树脂类、聚酯树脂类、环氧树脂类、聚氨酯树脂类、有机硅树脂类和橡胶类中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的一种自动对焦摄像头结构,其特征在于,所述玻璃基板表面蒸镀有一层In2O3或SnO2透明导电层。
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