可防抖的摄像模组、摄像装置的制作方法

本发明涉及摄像模组，尤其涉及一种定焦或对焦的防抖摄像模组，以及使用了该摄像模组的摄像装置。

背景技术：

随着智能手机、智能硬件行业的发展，人们的日常生活、工作、娱乐等各个方面用到拍摄的需求越来越多，对摄像头的功能要求越来越高，需要对焦更快、更灵敏、看得更远、更清晰，并且手持拍摄时具有防抖功能，摄像头体积也要更小，便于控制电子产品本身的体型，更易于携带。对控制镜片的马达也有着更高的要求。其中市场上的马达都存在着各自的缺点，如电磁效率低，重量较重，量产难度大，对焦困难，体积略大，无防抖功能或防抖功能不好，寿命短等。

技术实现要素：

为了解决现有技术中现有的摄像模组的电磁效率低、体积相对较大技术问题，提出了可防抖的摄像模组、摄像装置。

本发明提出的摄像模组，包括由上盖和底座构成的壳体，通过第一弹簧片可运动地固定在壳体内镜头组件，控制镜头组件在垂直于光轴的平面的两个正交方向进行偏转的驱动组件，所述驱动组件包括：与所述镜头组件同轴心且两个极性分别朝向镜头组件两端用于带动所述镜头组件偏转的环形磁石，设置在环形磁石四周的两个正交方向上的偏转线圈，所述每一个偏转线圈面对环形磁石外侧的不同极性且相互平行两部分导线的电流方向相反。

在一个实施例中，所述偏转线圈在所述环形磁石四周均匀设有四个，同一个正交方向上位于所述环形磁石两侧的两个偏转线圈电流方向相同。

在第一实施例中，所述镜头组件为安装有镜头的镜头座，环形磁石固定在镜头座的外壁上。

在第一实施例中，所述第一弹簧片由带弹簧臂的电路板制成，所述电路板的外固定部与壳体固定连接，所述电路板的内固定部与镜头座底部连接，所述外固定部和内固定部之间通过所述弹簧臂连接，所述音圈马达的图像传感器芯片设置在内固定部上。

在第二实施例中，所述镜头组件包括：安装有镜头的镜头座，套装在所述镜头座外壁上与环形磁石内侧的一个极性相对的至少一个环形对焦线圈，通过第二弹簧片与所述镜头座或环形对焦线圈连接的磁石座，所述环形磁石固定在所述磁石座上。

在第二实施例中，所述环形对焦线圈设有两个，两个所述环形对焦线圈分别与所述环形磁石内侧不同极性相对，且电流方向相反。

在第二实施例中，所述第一弹簧片由电路板制成，所述电路板的外固定部与壳体固定连接，所述电路板的内固定部与磁石座底部连接，所述外固定部和内固定部之间通过弹簧臂连接，所述音圈马达的图像传感器芯片设置在内固定部上。

具体的，所述环形磁石为圆环形或方形环形。

具体的，所述驱动组件包括与壳体固定的方框形线圈座，所述偏转线圈固定在所述线圈座的四个侧面的绕线结构上。

本发明提出的摄像装置，使用了上述技术方案所述的摄像模组。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、效率高：仅有一个圆环形磁石，磁场利用率高，力的转化效率高，可以支持负载更重的镜头工作。

2、结构紧凑体积小、简单易量产：弹簧片、线圈、磁石、镜头座等采用嵌套式、层叠式结构分布，结构紧凑、简单利于量产。

3、寿命长：弹簧片经过设计计算、模拟测试，可实现不少于一亿次的工作寿命。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明的外观示意图。

图2是本发明第一实施例的爆炸图。

图3是本发明第一实施例的剖面图。

图4是本发明第一实施例的电磁原理图。

图5是本发明第二实施例的爆炸图。

图6是本发明第二实施例的剖面图。

图7是本发明第二实施例的电磁原理图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的原理及实施例。

如图1至图4所示，本发明的第一实施例展示的是一个定焦防抖摄像模组。该定焦防抖摄像模组包括的部件有：上盖001、镜头002、磁石003、镜头座004、四个偏转线圈005、线圈座006、图像传感器芯片007、带弹簧臂的电路板008、底座009。

上盖001和底座009连接成壳体，当上盖001和底座009组装成壳体时，上盖001和底座009的相对面上设置的通孔相对形成一条光通道。在本实施例中，壳体为方形壳体。

壳体内设置有镜头组件以及控制镜头组件进行偏转运动来实现防抖的驱动组件，镜头组件通过第一弹簧片可运动地与壳体连接。在本实施例中，镜头组件仅仅包含了安装了镜头002的镜头座004，镜头座004外壁呈圆柱形，靠近底座的一端设一圈环形凸台，镜头002与镜头座004通过螺纹连接固定。驱动组件则包括了相应的电磁结构来推动镜头座004进行偏转运动。具体的，在本实施例中驱动组件包括环形磁石003和四个线圈005。其中，圆环形的环形磁石003套装在镜头座004的外壁上，环形磁石003的极性分布情况为两个极性分别设置在环形磁石003的两端，一端朝向图2、图3中镜头座的上端，另一端朝向镜头座004的下端。四个偏转线圈005设置在环形磁石003四周与壳体固定，四个偏转线圈005分别分布在垂直于光轴的一平面上的两个正交方向上，在同一个方向上设置在环形磁石003相对侧的两个偏转线圈005的电流方向相同。每一个偏转线圈005面对环形磁石003外侧的不同极性且相互平行两部分导线的电流方向相反。

在本实施例中，第一弹簧片采用特殊结构设计的电路板008制成，即将现有方案中的弹簧片和电路板的功能，仅仅通过特殊结构设计的电路板008来替代。具有特殊结构设计的电路板008具有外固定部和内固定部，外固定部和内固定部之间通过弹簧臂连接，镜头座004与带弹簧臂的电路板008的内固定部连接，四个偏转线圈005前后左右均布在线圈座006上，线圈座006与带弹簧臂的电路板008外固定部粘接固定，同时，电路板008的外固定部也固定在底座009上，设置在底座009和线圈座006之间，图像传感器芯片007置于带弹簧臂的电路板008中心，即内固定部的中心。线圈座006呈方框形，四个侧边设有四个绕线结构，偏转线圈005绕制在四个绕线结构个，线圈座006用于对偏转线圈005的位置进行限位，可以使偏转线圈005相互平行的两部分导线分别处于面对环形磁石外侧的不同极性的位置，在其他实施例中，也可以改变上盖的结构，使上盖底座具有相应的结构对偏转线圈005的位置进行限位。当偏转线圈005通电，会与环形磁石003之间产生磁场力，由于偏转线圈005是固定的，磁场力会作用于环形磁石003上，带动摄像模组对应的部件（镜头002、环形磁石003、镜头座004、图像传感器芯片007、带弹簧臂的电路板008的内固定部）偏转，有效控制四个线圈的电流方向和大小，使摄像模组对应部件偏转，从而完成摄像头防抖动作。

第一实施例具体的磁路原理如图4所示，剖切面为马达中心直径截面，为了更好地阐述磁路原理，除偏转线圈与环形磁石外其他零部件隐藏，尺寸比例进行虚构处理。假设环形磁石003上半部分为n极，下半部分为s极，磁感应线由n极出发，s极返回。四个偏转线圈005其中相对的两个线圈电流方向从上半截进入，下半截出来，根据左手定则左侧线圈会受到一个向上的安培力，右侧线圈会受到向下的安培力，由于偏转线圈是固定不动的，所以环形磁石会受到反作用力，磁石左侧受力f1向下，右侧受力f2向上，使环形磁石带动整个摄像模组（镜头002、磁石003、镜头座004、图像传感器芯片007、带弹簧臂的电路板008的内固定部）做偏转运动，实现摄像头防抖功能，均布的四个线圈可实现摄像模组两个方向的偏转。即通过相对的一组偏转线圈在沿着光轴的两个相反方向上分别对环形磁石产生对应的作用力，从而驱动环形磁石带动其他相关部件围绕垂直于光轴平面的一个正交方向旋转。

如图5至图7所示，本发明的第二实施例展示的是一个变焦防抖摄像模组。第二实施例的防抖结构与第一实施例相同。但是镜头组件的结构不同，第二实施例在镜头组件中追加了相应的部件来实现防抖摄像模组的变焦。

具体该变焦防抖摄像模组包括的部件有：上盖101、镜头102、两个第二弹簧片103、两个对焦线圈104、镜头座105、磁石106、磁石座107、四个偏转线圈108、线圈座109、图像传感器芯片110、带弹簧臂的电路板111、底座112。

上盖101和底座112组装成壳体，镜头组件设置在壳体内通过带弹簧臂的电路板与壳体可运行连接。镜头组件包含的部件有：镜头102、两个第二弹簧片103、两个对焦线圈104、镜头座105、磁石座107。镜头102与镜头座105通过螺纹连接固定，两个对焦线圈104分别套在镜头座105的上下两端，环形磁石106与磁石座107粘接，两个第二弹簧片103的内固定部分别与上下两个对焦线圈或镜头座粘接，两个第二弹簧片103的外固定部与磁石座107粘接，弹簧片的内、外固定部之间具有弹簧臂，使镜头座105可相对于磁石座107做相对运动，镜头组件的磁石座107与带弹簧臂的电路板111的内固定部连接，带弹簧臂的电路板111的外固定部与壳体连接，四个偏转线圈108前后左右均布在磁石座的四周，具体四个偏转线圈108均布在方框形的线圈座109上，线圈座109与带弹簧臂的电路板111外固定部连接固定，线圈座109和底座112将电路板111的外固定部压在中间。图像传感器芯片110置于带弹簧臂的电路板111中心，即电路板111的内固定部的中心。两个对焦线圈分别与环形磁石内侧不同极性相对，且通电时电流方向相反。镜头座上位于对焦线圈之间设有分割两个对焦线圈的环形凸起。由于带弹簧臂的电路板111内固定部和外固定部之间有弹簧臂，通过外力，即偏转线圈与环形磁石相互作用，可使磁石座107和线圈座109做相对运动，驱动磁石座相对于偏转线圈做偏转运动，在磁石座进行偏转时带动镜头座、对焦线圈、镜头等一起进行偏转。当偏转线圈108通电，会与环形磁石106之间产生磁场力，由于偏转线圈108是固定的，磁场力会作用于环形磁石106上，带动摄像模组对应的部分（镜头102、两个弹簧片103、两个对焦线圈104、镜头座105、环形磁石106、磁石座107、图像传感器芯片110、带弹簧臂的电路板111的内固定部）偏转，有效控制四个偏转线圈的电流方向和大小，使摄像模组偏转，从而完成摄像头防抖动作。当所述对焦线圈104通电，会与磁石106之间产生磁场力，磁场力会作用于对焦线圈104上，带动镜头102、镜头座105上下运动，有效控制两个对焦线圈的电流方向和大小，从而完成摄像头对焦动作。

第二实施例具体的磁路原理如图7所示，该图采用的剖切面为马达中心直径截面，为了更好地阐述磁路原理，除线圈与磁石外其他零部件隐藏，尺寸比例进行虚构处理。假设环形磁石106上半部分为n极，下半部分为s极，磁感应线由n极出发，s极返回。所述四个防抖线圈108与磁石106的磁路原理和定焦防抖模组相同，在此不做赘述。所述上下两个对焦线圈104的电流方向相反，假设上对焦线圈电流方向从左半截面进入，右半截面出来，呈顺时针方向；下对焦线圈电流方向从右半截面进入，左半截面出来，呈逆时针方向。根据左手定则可判断出上下两个通电线圈在磁场中所受安培力方向向下，由于上下对焦线圈和镜头座粘接锁定，所以镜头座整体会受到向下的力f3，通过控制线圈中电流的方向和大小即可让镜头座上下运动，实现摄像头对焦动作。

在其他实施例中，对焦线圈也可以只设置一个，一个对焦线圈仅与环形磁石内侧的一个极性相对，第二弹簧片也可以仅采用一个。在对焦时的推动作用力相应地会减弱，但是也属于本发明的保护范围内。两个实施例的磁石除了圆环形，还可以配合其他镜头座的外围形状采用方形环形，相应的环形对焦线圈也可以采用方形环形。

本发明除了摄像模组，还保护采用了上述摄像模组的摄像装置，包括但不限于用于收集、平板电脑的摄像头，用于笔记本的摄像头，以及用于其他带有摄像头的电子设备。本发明的摄像模组具有电磁效率高，结构简单易量产，能够实现防抖功能，且存在体积小、寿命长等特点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。