CN215268437U - 一种悬吊式图像传感器固定结构及采用该结构的摄像模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于摄像传感器技术领域，公开了一种悬吊式图像传感器固定结构及采用该结构的摄像模组，用于设置在摄像模组中实现传感器悬浮可动，包括OIS底座和弹体；所述弹体被固定在摄像模组内，并通过设有至少三根簧线与OIS底座连接；所述弹体与簧线均具有弹性。其中通过使用树脂插件将线圈及影像传感器连接在金属板上，能够提高一体性，同时降低整个摄像模组高度；同时金属板与OIS簧线稳固的接合，还具有图像传感器的基板与OIS线圈之间的传导作用，优化和改善了马达的组立方式。

Description

一种悬吊式图像传感器固定结构及采用该结构的摄像模组

技术领域

本实用新型属于影像设备技术领域，具体涉及一种悬吊式图像传感器固定结构及采用该结构的摄像模组。

背景技术

VCM马达是一种将电能转化为机械能的装置，并实现直线型及有限摆角的运动。利用来自永久磁钢的磁场与通电线圈导体产生的磁场中磁极间的相互作用产生有规律的运动的装置。因为音圈马达是一种非换流型动力装置，其定位精度完全取决于反馈及控制***，与音圈马达本身无关。VCM马达的出现，将智能手机摄像头从定焦转变为自动对焦，同时赋予小型或***头防抖功能，它的最大作用就是是的摄像头能够自动对焦，也能够提供运动补偿。

手机摄像头的VCM需要DriverIC配合完成对焦和防抖，现有的VCM通过DriverIC控制VCM供电电流的大小，来确定VCM搭载的镜头移动的距离，从而调节到适当的位置拍摄清晰图像。VCM马达实际上是通过通电线圈在磁场中受到作用力的原理，进行移动，精确控制需要借助一些外部的部件，其中就通过DriveIC来控制和输出电流的大小和时间，由此来控制音圈驱动器需要到达的位置。在手机中，DriveIC所有的控制的信息由SoC给出，而控制逻辑和具体参数是由工程师设计和制造过程中反复调教获取。

VCM马达在对焦与防抖工作中的控制和动作原理相似，但由于防抖的运动方向更多，则需要复杂的结构设计才能够满足一定的防抖需求。现有的***头中的防抖结构均是对镜头进行运动补偿，但由于镜头模组本身体积和重量较大，在运动控制中需要一定的输入功率和运动空间才能够实现防抖效果，则无疑增加了整个摄像模组的体积，而在具有苛刻的空间安装限制的终端设备中，则为了适配安装需求将OIS机构去掉，从而影响成像质量。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种悬吊式图像传感器固定结构及采用该结构的摄像模组，通过悬吊式的组件能够实现对传感器的运动补偿，从而有效的降低整个摄像模组的体积。

本实用新型所采用的技术方案为：

第一方面，本实用新型公开一种悬吊式图像传感器固定结构，用于设置在摄像模组中实现传感器悬浮可动，包括OIS底座和弹体；

所述弹体被固定在摄像模组内，并通过设有至少三根簧线与OIS底座连接；

所述弹体与簧线均具有弹性。

本实用新型是一种应用在摄像头(尤其是***头模组)内的固定机构，与其他磁性体组件共同构成防抖模块。所谓防抖是指通过对镜头或传感器采用特殊连接设置，使其在摄像头内保持一定的自由度，能够在其他动作体推动下在一定范围内进行定向移动，从而能够对摄像头外部固定设备的晃动进行动作补偿，使得传感器能够在相对静止的状态下接收外部光线。

要实现主动光学防抖功能，则需要在摄像头内设置动作组件(一般为磁体加通电线圈的电磁致动组合)推动镜头和/或传感器进行主动动作，同时需要保持镜头和/或传感器可在摄像头模组内具有一定范围内的活动自由度。现有技术中的OIS光学防抖技术主要是针对镜头防抖，由于与现有的AF自动对焦技术具有相同的致动原理，则对于镜头防抖(尤其是***头模组)来说，具有较为成熟的技术应用，成本较低。

但由于许多电子设备(尤其是手机等掌上终端设备)为了缩小体积，在保证电池等重要元器件的体积不改变的前提下，则需要对内部其他元器件进行体积控制，其中摄像头的体积控制成为了关键。光学摄像头模组的成像质量与传感器尺寸、镜头模组、防抖技术和集成算法等多种因素有关，一旦缩小整个摄像头模组的体积，势必会对成像质量造成影响。为了进一步降低对成像质量的影响，则需要将原本空间占用较大的光学防抖组件进行结构调整，从而提出了传感器防抖技术。

传感器防抖原理与镜头防抖原理相似，由于进入的光线先经过镜头模组后再进入传感器中，调整镜头的运动方向或传感器的运动方向都能够实现运动补偿，但由于传感器具有更小的体积，则传感器防抖机构相较于镜头防抖机构体积更易优化，且由于重量也明显小于镜头模组，其运动控制也相对简单。

本实用新型中的OIS底座则是用于承托传感器的部件，而弹体本身与摄像头固定连接，在弹体与OIS底座之间设置多根簧线连接，使得OIS底座能够在空间中进行一定幅度的翻转或平移。所谓的翻转是指空间翻转，整个OIS底座可看作为一个平面，该平面在受到外部电磁组件的推力时能够绕单根轴线转动，而该轴线为虚拟轴线，即两个OIS底座与簧线连接处的连线。同时平移是指可在OIS底座所在的平面内进行一定范围内的移动，通过上述两种运动方式进行综合防抖，能够提高整个传感器的防抖效果。

值得说明的是，其中弹体与簧线均具有弹性，则均能够给予OIS底座回复力，且由于两段式结构设计，可通过调整簧线长度和方向、调节弹体结构和固定位置来调整整个摄像头模组内的装配顺序，由于具有较多的调节点，更便于布置其他组件，具有较高的适配性。

结合第一方面，本实用新型提供第一方面的第一种实施方式，所述弹体为环形片体结构，并在其上设有多个弦丝，所述弦丝与簧线连接。

其中，弹体的本身主体结构为环形件，主要是一种平面或空间片体结构。平面片体结构具有小的纵向空间占用率，且其弹性方向主要为垂直于该弹体主体结构所在的平面方向，而空间片体则包括一体或分体式拼接结构所具有的多个空间折弯特点，不仅能够提供纵向的弹性回复力，同时也能够提供就横向方向上的弹性回复力。

弹体提供主要的结构支撑力，由于其环形结构的特性，其形变量较小。而在其外沿或内沿的周向上设有的多个弦丝结构具有较大的弹性形变量，能够给予簧线、OIS底座更多的位移量和主要的弹性回复力。

值得说明的是，上诉的纵向与横向方向是以光线的入射方向为参照，入射方向即为纵向或轴向，而与光路垂直的所有平面均为横向方向或水平方向。

结合第一方面的第一种实施方式，本实用新型提供第一方面的第二种实施方式，所述弦丝为与弹体厚度一致的一体成型结构，弦丝宽度小于弹体，且弦丝具有多个转角，并在中部设有与簧线连接的膨大端。

弦丝与弹体为一体成型结构，是通过在同一张金属板材上激光裁切而成，具有较高的结构稳定性，同时制造装配成本较低。而为了具有较好的形变量和韧性，通过降低其宽度和增加其长度，并通过多个折弯设计能够实现较好的弹性形变效果。当簧线上下运动时，弦丝的膨大端会进行同样幅度的上下运动，而膨大端与弹体的主体结构之间会发生相对搓动，致使单侧或两侧的弦丝弯曲和拉长，因为具有较小的宽度和较大的长度，使其更容易产生形变，同时形变又能够被均匀地分散，并在发生较大位移时也能保证良好的稳定性。

结合第一方面的第二种实施方式，本实用新型提供第一方面的第三种实施方式，所述膨大端为圆环形状，弦丝以膨大端为对称中心对称，两侧均包括具有多个弯折且宽度不改变的弹性部和与弹体连接且宽度逐渐变大的连接部。

弹性部则主要为形变主体，而连接部由于具有较大的宽度，且宽度为渐变设置，能够避免因宽度的突然变化而带来的应力集中的问题。其中所谓的逐渐变大是从膨大端到弹体主体结构的方向而定。为了提高稳定性，并使得弦丝在产生形变时能够提供更加稳定的回复效果，则将其设置为对称结构，其形变特性易于掌握，便于后期对其防抖功能的调试。

结合第一方面的第二种实施方式，本实用新型提供第一方面的第四种实施方式，所述簧线与弹体、OIS底座所在平面均垂直。

结合第一方面，本实用新型提供第一方面的第五种实施方式，所述弦丝均为空间折弯结构。

结合第一方面及其第一至五种实施方式，本实用新型提供第一方面的第六种实施方式，所述OIS底座包括注塑成型的主体结构和承托在主体结构上的传感器；所述主体结构内具有金属内体，所述金属内体具有伸出主体结构的伸出端，所述伸出端与弦丝之间通过簧线连接。

结合第一方面的第六种实施方式，本实用新型提供第一方面的第七种实施方式，所述金属内体为分体式结构，包括多个金属条，单个所述金属条至少包括一个向外突出的伸出端和多个向内伸出的导电端，通过导电端与OIS底座上的线路连接。

第二方面，本实用新型还提供一种摄像模组，包括相互扣合的外壳和底盖，还包括设置在外壳中的AF模组和传感器；外壳内设置有上述实施方式中的悬吊式图像传感器固定结构，所述传感器设置在OIS底座上。

结合第二方面，本实用新型提供第二方面的第一种实施方式，所述OIS底座接入外部电路，并依次通过金属内体、簧线和弹体给AF模组通电。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过弹体、弦丝、簧线和OIS底座的运动连接结构设计，能够给传感器提供较好的运动范围和运动稳定性，同时使用树脂插件将OIS线圈及影像传感器连接在金属内体上，有助于改善组装工艺，同时金属内体与OIS的簧线稳固的接合也为OIS底座提供较好的弹性支撑，金属内体还具有传感器的基板、线圈之间的传导作用，达到简化组装工艺的目的。

附图说明

图1是本实用新型实施例2中整个摄像模组的装配状态轴侧示意图；

图2是本实用新型实施例2中整个摄像模组的装配状态侧面示意图；

图3是本实用新型实施例2中整个摄像模组拆分状态下的侧面示意图；

图4是本实用新型实施例2中整个摄像模组拆分状态下的轴侧示意图；

图5是本实用新型实施例1中悬吊式图像传感器固定结构的轴侧示意图；

图6是本实用新型实施例1中固定结构的主要三个连接部件在装配状态下的侧面示意图；

图7是本实用新型实施例1中固定结构的主要三个连接部件在装配状态下的轴侧示意图。

图中：1-外壳，2-AF模组，3-FPC软板，4-OIS底座，5-保护罩，6-底盖，7-弹体，7.1-弦丝，8-传感器，9-簧线，10-金属内体，10.1-伸出端。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步阐释。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示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的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

本实施例提供一种悬吊式图像传感器8固定结构，该结构设置在摄像模组内并与摄像模组的壳体配合实现传感器8的可动连接。

具体来说，如图5-7所示，图中展示了该固定结构的具体装配连接方式，可以看到，该固定结构包括作为主要承载主体的OIS底座4，其中OIS底座4为正方形板体结构，且四角进行切角处理。

OIS底座4上部具有方形的沉槽，在该沉槽内设有传感器8。传感器8即为摄像模组的感光原件，在本实施例中具体为CMOSCMOS感光器件，通过FPC软板3的排线与外部控制线路连接。

OIS底座4上部设有弹体7结构，本实施例中的弹体7为具有一定宽度的金属环形片体结构，其外沿尺寸与OIS底座4相同，且具有切角处理。在弹体7的四个切角处均设有一个弦丝7.1结构，并在弦丝7.1结构的中部具有圆环形的膨大端，通过该膨大端连接有竖向设置的簧线9，簧线9的下端部与OIS底座4伸出机构端部连接，从而形成弹体7、弦丝7.1、簧线9与OIS底座4构成的固定结构。

其中，弹体7与摄像模组的壳体连接，通过直接固定连接或限位卡接的方式在壳体保持稳定，由于采用金属薄片结构设计，使其在纵向方向上具有弯曲形变能力，能够提供一定的弹性回复力，但主要为OIS底座4提供悬吊固定效果。而四角的弦丝7.1是与弹体7一体成型的平面结构，包括膨大端、弹性部和连接部。

如图5和图7所示，弦丝7.1结构以膨大部为中心的对称结构，两侧依次为弹性部和连接部，其中弹性部为具有多个折弯结构的单根等宽金属丝，而连接部为宽度逐渐增大的金属丝，主要用于与弹体7连接并通过平滑过渡避免形成应力集中。

进一步地，图中可以看到，弦丝7.1的弹性部具有三个折弯区域，而中间簧线9穿入膨大端的圆孔中，且膨大端与簧线9通过点胶或者点焊的方式连接。在OIS底座4四个切角位置均设有向外凸出的金属结构，该金属结构为OIS底座4内的金属内体10的伸出端10.1。在伸出端10.1上设有圆孔，簧线9同样穿过该圆孔并通过点胶或点焊的方式连接。

簧线9具有一定弹性，但OIS底座4动作主要通过弦丝7.1的拉长和收缩提供弹性回复力。由于OIS底座4四角处均连接有簧线9，且电磁动作机构设置在其底部，使得OIS底座4能够进行平面位移和翻转倾斜动作。其中，平面位移是沿其所在平面进行移动，此时会同时拉动四根弦丝7.1拉长或收缩。而翻转倾斜动作则是其能够沿两簧线9连接点连线翻转，此时有两组弦丝7.1下拉，而另外两组则上拉。

进一步地，如图7所示，图中展示了被注塑材料包裹的金属内体10结构。本实施例中的金属内体10具有四个相同部分，每个部分均包含有一个直角转角件，并在该直角转角件内凹一侧设有两个连接件，而在转角处外部设有伸出部。在OIS底座4中部且位于传感器8下部还单独设有一层金属板结构，该金属板被外侧的注塑件包裹，能够给传感器8提供较好的支撑固定效果。而金属内体10具有连接传感器8底部基板与OIS底座4下部的线圈的作用，用于传到电能，由于是分体设计，从而可对每个线圈进行单独的输电控制。

实施例2：

本实施例公开一种摄像模组结构，其中具有实施例1中的悬吊式图像传感器8固定结构。

具体来说，该摄像模组为传感器8防抖结构设计，如图1-4所示，图4的分拆结构图中并未按照结构的覆盖顺序依次拆分，故需要说明的是，整个摄像模组的外部由外壳1和底盖6构成，底盖6为单块板结构，扣合在外壳1的底部开口上。

外壳1内的主要功能部件包括AF模组2、传感器8和上述悬吊式固定结构，传感器8设置在OIS底座4上，并在传感器8上覆盖有保护罩5。其中AF模组2放置在外壳1上，并设有单独的FPC排线与外部控制线路和供电线路连接。AF模组2内部具有自动变焦机构，能够在外壳1内自主完成镜头轴线往复运动。而OIS的弹体7设置在外壳1的上部，在弹体7下部还设有与外壳1连接的垫片用于支撑固定。

本实施例中，悬吊式机构包括与弹体7连接的OIS底座4，该底座与上述实施例1相同，采用树脂注塑工艺将金属板、金属内体10、传感器8和底部带有线圈的PCB连接形成一体式结构。而围绕该OIS底座4还设有FPC软板3结构，该FPC软板3与设有传感器8的OIS底座4一侧端面连接，用于供电和控制信号输入。

而在底盖6上还设有多个OIS磁体，该磁体与设置在OIS底座4上的线圈对应，通过外部控制电路向线圈中输入特定电流，从而产生特定磁场致使OIS底座4在磁体上进行定向移动，从而形成运动补偿。

本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种悬吊式图像传感器固定结构，用于设置在摄像模组中实现传感器悬浮可动，其特征在于：包括OIS底座（4）和弹体（7）；

所述弹体（7）被固定在摄像模组内，并通过设有至少三根簧线（9）与OIS底座（4）连接；

所述弹体（7）与簧线（9）均具有弹性。

2.根据权利要求1所述的一种悬吊式图像传感器固定结构，其特征在于：所述弹体（7）为环形片体结构，并在其上设有多个弦丝（7.1），所述弦丝（7.1）与簧线（9）连接。

3.根据权利要求2所述的一种悬吊式图像传感器固定结构，其特征在于：所述弦丝（7.1）为与弹体（7）厚度一致的一体成型结构，弦丝（7.1）宽度小于弹体（7），且弦丝（7.1）具有多个转角，并在中部设有与簧线（9）连接的膨大端。

4.根据权利要求3所述的一种悬吊式图像传感器固定结构，其特征在于：所述膨大端为圆环形状，弦丝（7.1）以膨大端为对称中心对称设置，两侧均包括具有多个弯折且宽度不改变的弹性部和与弹体（7）连接且宽度逐渐变大的连接部。

5.根据权利要求3所述的一种悬吊式图像传感器固定结构，其特征在于：所述簧线（9）与弹体（7）、OIS底座（4）所在平面均垂直。

6.根据权利要求2所述的一种悬吊式图像传感器固定结构，其特征在于：所述弦丝（7.1）均为空间折弯结构。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种悬吊式图像传感器固定结构，其特征在于：所述OIS底座（4）包括注塑成型的主体结构和承托在主体结构上的传感器（8）；所述主体结构内具有金属内体（10），所述金属内体（10）具有伸出主体结构的伸出端（10.1），所述伸出端（10.1）与弦丝（7.1）之间通过簧线（9）连接。

8.根据权利要求7所述的一种悬吊式图像传感器固定结构，其特征在于：所述金属内体（10）为分体式结构，包括多个金属条，单个所述金属条至少包括一个向外突出的伸出端（10.1）和多个向内伸出的导电端，通过导电端与OIS底座（4）上的线路连接。

9.一种摄像模组，其特征在于：包括相互扣合的外壳（1）和底盖（6），还包括设置在外壳（1）中的AF模组（2）和传感器（8）；外壳（1）内设置有权利要求7中的悬吊式图像传感器固定结构，所述传感器（8）设置在OIS底座（4）上。

10.根据权利要求9所述的一种摄像模组，其特征在于：所述OIS底座（4）接入外部电路，并依次通过金属内体（10）、簧线（9）和弹体（7）给AF模组（2）通电。

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