一种用于摄像头模组的控制方法及摄像头模组的制作方法
【专利摘要】本发明提出摄像头模组的控制方法，摄像头模组包括成像模块、套筒模块、安置于套筒模块中的可对应于套筒模块相对于光轴方向运动的镜头模块、至少一个线圈、至少一个磁性部件、设置于镜头模块与套筒模块之间的弹性部件，该方法包括:弹性部件压靠于镜头模块上，弹性部件垂直于光轴方向的形变为镜头模块施加径向正压力，弹性部件通过正压力在弹性部件与镜头模块的接触面上产生沿光轴方向摩擦力，摩擦力可使镜头模块相对弹性部件在光轴方向上保持静止状态;为至少一个线圈提供电流，至少一个线圈或至少一个磁性部件可选择地与镜头模块相匹配，镜头模块受到沿光轴方向的电磁力，电磁力作为镜头模块沿光轴方向做直线运动的驱动力，以带动镜头模块运动。
【专利说明】一种用于摄像头模组的控制方法及摄像头模组
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微型摄像头模组，所述模组能够控制所述镜筒的运动方向和运动距离，实现所述镜筒的伸缩和/或对焦功能。
【背景技术】
[0002]摄像头模组由感光芯片和成像镜片组组成，成像镜片组置于模组的镜筒中，镜筒位置和感光芯片的有机配合才能获取高品质的图像或视频。现代的手持设备，一方面为了美观的需要被设计得越来越薄，摄像头模组的高度也随之越来越低，对应镜片组总高度降低，另一方面为了图像品质的需要，感光芯片的感光面对角线尺寸越来越大，如何保证镜片组的视场角不变，加大感光芯片尺寸，并满足更薄机身的手持设备外观设计要求一直是手持设备设计行业研究的问题。数码相机尤其是超薄的数码相机采用伸缩镜片组来解决这个问题，诸如螺纹/螺母结构、齿轮结构、或者涡轮涡杆等结构的机械传动结构，但这样的结构相对庞大，无法放置在像手机、笔记本电脑、Pad等更薄的设备中。而现有轻薄型设备中普遍使用的音圈电机，其镜筒无法伸出摄像头模组外，只能用做自动聚焦，工作时不能实现镜片组伸缩的功能，因而无法解决上述摄像头模组高度越来越低而带来的问题。另外，现有的摄像头模组，要使镜筒保持在一定位置，需要持续给线圈提供电流以平衡弹性体的弹力，模组的功耗比较大，而且，镜筒在沿光轴方向作直线运动时，由于光轴方向缺少导向结构，容易发生晃动，导致光路偏心，影响图像质量。
[0003]可见，轻薄型电子设备需要有一种新的微型摄像头模组来解决上述现有模组厚度和图像质量之间的矛盾，以及解决现有的模组中所存在的问题，这种新的摄像头模组能够使镜筒伸出模组外，保证在视场角不变的条件下，加大感光芯片的尺寸，提高图像质量，同时要求结构简单，能够应用于手机、pad等轻薄型电子设备中。
【发明内容】
[0004]鉴于对【背景技术】中的技术问题的理解，如果能够提出一种适于轻薄化的消费类电子产品的新型的摄像头模组以及用于此类的摄像头模组的相应的控制方法，那将是非常有益的。
[0005]本发明的第一方面提出了一种用于摄像头模组的控制方法，其中，所述摄像头模组包括成像模块、套筒模块、安置于所述套筒模块中的可对应于套筒模块相对于光轴方向运动的镜头模块、至少一个线圈、至少一个磁性部件、设置于所述镜头模块与所述套筒模块之间的弹性部件，所述控制方法包括以下步骤:
[0006]al.所述弹性部件压靠于所述镜头模块上，所述弹性部件垂直于光轴方向的形变为所述镜头模块施加径向正压力，所述弹性部件通过所述正压力在所述弹性部件与所述镜头模块的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力，所述摩擦力可使所述镜头模块相对所述弹性部件在光轴方向上保持静止状态，或者
[0007]a2.所述弹性部件固定连接于所述镜头模块上，所述弹性部件压靠于设置于所述镜头模块与套筒模块之间的一个导电体，所述的导电体与套筒模块相对静止地直接或间接固定；所述弹性部件垂直于光轴方向的形变为所述镜头模块与弹性部件一体地向所述导电体施加径向正压力，所述弹性部件通过所述正压力在所述导电体与所述弹性部件的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力，所述摩擦力可使所述镜头模块与弹性部件一体相对所述套筒模块在光轴方向上保持静止状态；以及
[0008]b.为所述至少一个线圈提供电流，所述至少一个线圈或所述至少一个磁性部件可选择地与所述镜头模块相匹配，所述镜头模块受到沿所述光轴方向的电磁力，所述电磁力作为所述镜头模块沿所述光轴方向做直线运动的驱动力，以带动所述镜头模块运动。
[0009]优选地，在依据本发明的一个实施例中，所述至少一个线圈中通入的电流是脉冲式的，使所述镜头模块实现非连续性运动；
[0010]所述脉冲电流的最大值与最小值的绝对值之比为至少1.2倍；
[0011]所述脉冲电流的单个脉宽小于2s，即所述镜头模块的每次持续运动的时间小于
2s0
[0012]在依据本发明的一个实施例中，在所述步骤b中，给所述至少一个线圈通入初始电流，使所述至少一个线圈与所述至少一个磁性部件相对静止，所述至少一个线圈中的电压除以电流的值保持为第一关系，即:U/I=R。
[0013]在依据本发明的一个实施例中，逐步加大所述初始电流的大小，使所述至少一个线圈和所述至少一个磁性部件发生相对运动，导致所述至少一个线圈中的电压除以电流的值为第二关系，即u/l > R;检测所述至少一个线圈中电压除以电流的值的所述第一关系发生的改变能够判断所述至少一个线圈和所述至少一个磁性部件发生了相对运动，并且得到使所述至少一个线圈和所述至少一个磁性部件发生相对运动的临界电流值。
[0014]在依据本发明的一个实施例中，在所述步骤b中，所述镜头模块的运动为相对于弹性部件沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件的径向正压力、所述至少一个线圈中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、所述镜头模块与所述弹性部件之间的摩擦系数决定；改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块的运动。
[0015]在依据本发明的一个实施例中，在所述步骤b中，所述镜头模块的运动为相对于套筒模块沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件的径向正压力、所述至少一个线圈中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、所述导电体与所述弹性部件之间的摩擦系数决定；改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块与弹性部件的运动。
[0016]在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒、摩擦部件；
[0017]所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒可合并为一体；所述运动载座具有于径向发散的若干延伸部；所述至少一个线圈置于所述延伸部中，并适于与所述镜头模块一起运动；所述摩擦部件置于所述延伸部与所述弹性部件之间。
[0018]在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒、摩擦部件；
[0019]所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒可合并为一体；所述运动载座的外表面设置有所述磁性部件，并可适于与所述镜头模块一起运动；所述套筒模块对应于所述磁性部件的位置处，设置所述至少一个线圈；所述套筒模块的内部不对应于所述至少一个磁性部件的位置处，设置有所述弹性部件；所述摩擦部件置于所述运动载座与所述至少一个弹性部件之间。
[0020]在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒；
[0021]所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒合并为一体成型或独立装配成型；所述运动载座具有于径向发散的若干延伸部；所述至少一个线圈置于所述延伸部中，并适于与所述镜头模块一起运动；所述的弹性部件连接于所述延伸部或所述线圈的外部，使得所述弹性部件与所述的镜头模块一起运动。
[0022]在依据本发明的一个实施例中，所述的导电体接触于供电端上，且所述弹性部件能够导电或具有导电部位，所述至少一个线圈与所述的弹性部件接触连接，从而供电端能够通过导电体再经弹性部件为所述至少一个线圈提供电流。
[0023]在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块在步骤a中可有两种结构状态，
[0024]第一种状态:所述镜头模块初始时具有对无穷远物体进行直接成像的对焦的状态；
[0025]第二种状态:所述镜头模块在初始时未具有对无穷远物体进行直接成像的对焦的状态，所述镜头模块需通过所述线圈提供电流，将镜头模块于套筒模块中伸出的伸缩过程，调整进入对无穷远物体进行成像的对焦的状态。
[0026]此外，本发明的第二方面提出了一种摄像头模组，所述摄像头模组包括成像模块、套筒模块、安置于所述套筒模块中的可对应于套筒模块相对于光轴方向运动的镜头模块、至少一个线圈、至少一个磁性部件、设置于所述镜头模块与所述套筒模块之间的弹性部件，其特征在于，
[0027]所述弹性部件压靠于所述镜头模块上，所述弹性部件垂直于光轴方向的形变为所述镜头模块施加径向正压力，所述弹性部件通过所述正压力在所述弹性部件与所述镜头模块的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力，所述摩擦力可使所述镜头模块相对所述弹性部件在光轴方向上保持静止状态，或者
[0028]所述弹性部件固定连接于所述镜头模块上，所述的弹性部件压靠于一个导电体上，所述的导电体与套筒模块相对静止的直接或间接固定，所述弹性部件垂直于光轴方向的形变为所述导电体施加径向正压力，所述弹性部件通过所述正压力在所述弹性部件与所述导电体的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力，所述摩擦力可使所述镜头模块与弹性部件一体相对于套筒模块在光轴方向上保持静止状态；并且
[0029]所述摄像头模组还包括供电控制装置，其为所述至少一个线圈提供电流，所述至少一个线圈或所述至少一个磁性部件可选择地与所述镜头模块相匹配，所述镜头模块受到沿所述光轴方向的电磁力，所述电磁力作为所述镜头模块沿所述光轴方向做直线运动的驱动力，以带动所述镜头模块运动。
[0030]在依据本发明的一个实施例中，所述供电控制装置为所述至少一个线圈中通入的电流是脉冲式的，使所述镜头模块实现非连续性运动；
[0031]所述脉冲电流的最大值与最小值的绝对值之比为至少1.2倍；
[0032]所述脉冲电流的单个脉宽小于2s。
[0033]在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块的运动为相对于弹性部件沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件的径向正压力、所述至少一个线圈中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、所述镜头模块与所述弹性部件之间的摩擦系数决定；改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块的运动。
[0034]在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块的运动为与弹性部件一体相对于套筒模块沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件的径向正压力、所述至少一个线圈中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、所述导电体与所述弹性部件之间的摩擦系数决定；改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块的运动。
[0035]在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒、摩擦部件；
[0036]所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒可合并为一体；所述运动载座具有于径向发散的若干延伸部；所述至少一个线圈置于所述延伸部中，并适于与所述镜头模块一起运动；所述摩擦部件置于所述延伸部与所述弹性部件之间。
[0037]在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒；
[0038]所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒合并为一体成型或独立装配成型；所述运动载座具有于径向发散的若干延伸部；所述至少一个线圈置于所述延伸部中，并适于与所述镜头模块一起运动；所述的弹性部件连接于所述延生部或所述线圈的外部，使得所述弹性部件与所述的镜头模块一起运动。
[0039]在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒、摩擦部件；
[0040]所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒可合并为一体；所述运动载座的外表面设置有所述磁性部件，并可适于与所述镜头模块一起运动；所述套筒模块对应于所述磁性部件的位置处，设置所述至少一个线圈；所述套筒模块的内部不对应于所述至少一个磁性部件的位置处，设置有所述弹性部件；所述摩擦部件置于所述运动载座与所述至少一个弹性部件之间。
[0041]在依据本发明的一个实施例中，所述导电体接触于供电端上，且所述弹性部件能够导电或具有导电部位，所述至少一个线圈与所述的弹性部件接触连接，从而供电端能够通过导电体再经弹性部件为所述至少一个线圈提供电流。
[0042]在依据本发明的一个实施例中，所述镜头模块在步骤a中可有两种结构状态，
[0043]第一种状态:所述镜头模块初始时具有对无穷远物体进行直接成像的对焦的状态；
[0044]第二种状态:所述镜头模块在初始时未具有对无穷远物体进行直接成像的对焦的状态，所述镜头模块需通过所述线圈提供电流，将镜头模块于套筒模块中伸出的伸缩过程，调整进入对无穷远物体进行成像的对焦的状态。
[0045]借助于依据本发明所述的控制方法和摄像头模组能够实现摄像头的优化控制，从而使得这种新的摄像头模组能够使镜筒伸出模组外，保证在视场角不变的条件下，加大感光芯片的尺寸，提高图像质量，同时其结构简单，能够应用于手机、pad等轻薄型电子设备中。再者，在镜筒静止时不需要额外的电流，从而节省了摄像头模组的功耗，这点对于便携式设备尤其重要。
【专利附图】
【附图说明】[0046]图1是根据本发明的摄像头模组的外观立体结构示意图；
[0047]图2是根据本发明的第一种实施例的摄像头模组的结构分解示意图；
[0048]图3是根据本发明的第一种实施例的摄像头模组沿光轴方向的侧面剖视图；
[0049]图4是根据本发明的第二种实施例的摄像头模组的结构分解示意图；
[0050]图5是根据本发明的第二种实施例的摄像头模组沿光轴方向的侧面剖视图；
[0051]图6是根据本发明的第三种实施例的摄像头模组的结构分解示意图；
[0052]图7是根据本发明第三种实施例的摄像头模组沿光轴方向的俯视图；
[0053]图8是根据本发明的电压源驱动下的电压和电流信号示意图；
[0054]图9是根据本发明的电流源驱动下的电流和电压信号示意图；
[0055]图10是根据本发明的控制摄像头模组镜筒作单步运动的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0056]以下结合附图1-10，详细描述本发明的具体实施例。
[0057]图1是根据本发明的摄像头模组的外观立体结构示意图。从图中可以看出，在中央的镜头模组能够伸出整个模组之外，并且能够处于未伸出、伸出一部分以及伸出至最远端等二种状态。
[0058]第一实施例:
[0059]图2是根据本发明的第一种实施例的摄像头模组的结构分解示意图，图3是根据本发明的第一种实施例的摄像头模组沿光轴方向的侧面剖视图；
[0060]从图中可以看出，依据本发明所述的摄像头模组包括:成像模块12、套筒模块20、安置于套筒模块20中的可对应于套筒模块20相对于光轴方向运动的镜头模块30、至少一个线圈7(在本实施例中为一个线圈)、至少一个磁性部件4(在本实施例中为可组合为一圈的八个磁性部件)、设置于镜头模块30与套筒模块20之间的弹性部件9，其中，为了能够在静止状态下不需要电流来维持该静止状态从而减小整个摄像头模组的耗电功率，在依据本发明所述的摄像头模组中，弹性部件9压靠于镜头模块30上，弹性部件9垂直于光轴方向的形变为镜头模块30施加径向正压力，弹性部件9通过该正压力在弹性部件9与镜头模块30的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力，该摩擦力可使镜头模块30相对弹性部件9在光轴方向上保持静止状态；并且
[0061]在本实施例中，电源装置为该摄像头模组提供电流，经由成像模块的供电控制装置(如图8所示)进行控制为线圈7提供电流，线圈7与镜头模块30相匹配，镜头模块30受到沿光轴方向的电磁力，电磁力作为镜头模块30沿光轴方向做直线运动的驱动力，以带动所述镜头t吴块30运动。
[0062]同时参见图2、图3、图8、图9、图10，图8是根据本发明的电压源驱动下的电压和电流信号示意图；图9是根据本发明的电流源驱动下的电流和电压信号示意图；图10是根据本发明的控制摄像头模组镜筒作单步运动的方法的流程图。具体地，驱动单元(未标注)通过供电控制装置(未标注)的控制为线圈7中通入的电流是脉冲式的，使所述镜头模块30实现非连续性运动，脉冲电流的最大值与最小值的绝对值之比为至少1.2倍，在本实施例中采用2倍，并且脉冲电流的单个脉宽小于2s，在本实施例中为Is。在第一时刻时，驱动单元通过供电控制装置的控制给线圈7通入初始电流，使线圈7与磁性部件4相对静止，通过检测反馈单元(未标注)的检测线圈7中的电压除以电流的值保持为第一关系，即:U/I = Ro接着,将逐步加大初始电流的大小,使线圈7和磁性部件4发生相对运动，导致线圈7中的电压除以电流的值为第二关系，即U/I > R;检测反馈单元检测线圈7中电压除以电流的值的第一关系发生的改变能够判断线圈7和磁性部件4发生了相对运动，并且得到使线圈7和磁性部件4发生相对运动的临界电流值。其中，镜头模块30的运动为相对于弹性部件沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件9的径向正压力、所述线圈7中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、镜头模块30与弹性部件9之间的摩擦系数决定；具体为:
[0063]单步运动的距离公式
nB LI CnB LI ?—/ -f mgcos0)々
[0064]S =--—-At2
irmj —
[0065]其中，n是线圈匝数，B是磁感应强度，L是一匝线圈的有效长度，m是运动部件的质量，f是摩擦力大小，Iw是驱动电流，9是镜筒运动方向与重力的夹角，At是方波脉宽。
[0066]改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块30的运动。
[0067]如图2、图3所示，所述镜头模块30还包括运动载座6、镜筒(位于运动载座内未标明)、摩擦部件8;
[0068]镜筒安置于运动载座6中，运动载座和镜筒可合并为一体成型也可单独分别成型；运动载座6具有于径向发散的若干延伸部61;线圈7置于所述延伸部61中，并适于与镜头模块30 —起运动；摩擦部件8置 于延伸部61与所述弹性部件9之间。此外，套筒模块20还包括磁轨环2与置于所述磁轨环2内部的套筒单元1，套筒单元20伸出所述磁轨环2的外端面0.2mm以上，起到为镜头模块30导向和保护镜头模30块的作用。再者，磁轨环2中可置有轭铁块3，轭铁块3为导磁材质，起到了为磁性部件4导磁的作用；轨铁块3与磁轭环2内壁面之间有空气间隙，线圈7置于空气间隙中并且能够沿光轴方向运动，空气间隙的光轴方向长度占摄像头模组的光轴方向总厚度的三分之一以上。其中，套筒模块20的磁轨环2、套筒单元I与轨铁块3为一体成型或单独设置的。
[0069]线圈7与镜头模块30上的第一导电部位(未标注)相连接，导电部位与弹性部件9相接触，弹性部件9接触于供电端上适于通过电源装置供电，且弹性部件9能够导电或具有第二导电部位，从而使得供电端能够通过弹性部件9或弹性部件9的第二导电部位为线圈7提供电流。线圈7包括两种固定结构，在第一固定结构中，线圈7直接与延伸部61相固定连接；在第二固定结构中，线圈7与延伸部61之间在光轴方向上具有相对运动距离，相对运动距离在10微米与I毫米之间。供电控制装置的控制发送控制信号至驱动单元进而提供于摄像头模组的线圈7相应的驱动信号
[0070]在第一固定结构中，所述电流存在两种驱动方式，第一驱动方式:线圈7通入与相对正向方向相一致的电流，直接推动所述镜头模块30移动；第二驱动方式:线圈7通入与相对反向方向相一致的电流，使镜头模块30存储一定的弹性势能并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，推动镜头模块30移动，并在摩擦力作用下静止。
[0071]在第二固定结构中电流驱动方式为:为线圈7通入与相对反向方向相一致的电流，使线圈7存储一定的弹性势能并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，电磁力做正功，线圈7积累动能并且与所述镜头模块30碰撞，以推动所述镜头模块30移动，并且在摩擦力作用下静止。此外，摄像头模组还设置有基座10，基座10设置于成像模块12上起到限定镜头模块30光轴方向运动位置的作用，摄像头模组还可包括红外滤光片，铺设于成像模块12的图像传感器的感光面上。
[0072]第二实施例:
[0073]请同时参照图4、图5、图8、图9、图10，图4是根据本发明的第二种实施例的摄像头模组的结构分解示意图；图5是根据本发明的第二种实施例的摄像头模组沿光轴方向的侧面首1J视图；
[0074]驱动单元通过供电控制装置的控制为线圈7’中通入的电流是脉冲式的，使所述镜头模块30’实现非连续性运动，脉冲电流的最大值与最小值的绝对值之比为至少1.2倍，在本实施例中采用2倍，并且脉冲电流的单个脉宽小于2s，在本实施例中为Is。在第一时刻时，驱动单元通过供电控制装置的控制给线圈7 ’通入初始电流，使线圈7 ’与磁性部件4’相对静止，通过检测反馈单元的检测线圈7’中的电压除以电流的值保持为第一关系，即:U/I=R0接着，将逐步加大初始电流的大小，使线圈7’和磁性部件4’发生相对运动，导致线圈V中的电压除以电流的值为第二关系，即U/I > R;检测反馈单元检测线圈V中电压除以电流的值的第一关系发生的改变能够判断线圈7’和磁性部件4’发生了相对运动，并且得到使线圈7’和磁性部件4’发生相对运动的临界电流值。其中，镜头模块30’的运动为相对于弹性部件9’沿光轴方向的相对正向或反向运动,所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件9’的径向正压力、所述线圈7’中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、镜头模块30’与弹性部件9’之间的摩擦系数决定；具体为:
[0075]单步运动的距离公式
[0076]
【权利要求】
1.一种摄像头模组的控制方法，其中，所述摄像头模组包括成像模块、套筒模块、安置于所述套筒模块中的可对应于套筒模块相对于光轴方向运动的镜头模块、至少一个线圈、至少一个磁性部件、设置于所述镜头模块与所述套筒模块之间的弹性部件，所述控制方法包括以下步骤: al.所述弹性部件压靠于所述镜头模块上，所述弹性部件垂直于光轴方向的形变为所述镜头模块施加径向正压力，所述弹性部件通过所述正压力在所述弹性部件与所述镜头模块的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力，所述摩擦力可使所述镜头模块相对所述弹性部件在光轴方向上保持静止状态，或者 a2.所述弹性部件固定连接于所述镜头模块上，所述弹性部件压靠于设置于所述镜头模块与套筒模块之间的一个导电体，所述的导电体与套筒模块相对静止地直接或间接固定；所述弹性部件垂直于光轴方向的形变为所述镜头模块与弹性部件一体地向所述导电体施加径向正压力，所述弹性部件通过所述正压力在所述导电体与所述弹性部件的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力，所述摩擦力可使所述镜头模块与弹性部件一体相对所述套筒模块在光轴方向上保持静止状态；以及 b.为所述至少一个线圈提供电流，所述至少一个线圈或所述至少一个磁性部件选择地与所述镜头模块相匹配，所述镜头模块受到沿所述光轴方向的电磁力，所述电磁力作为所述镜头模块沿所述光轴方向做直线运动的驱动力，以带动所述镜头模块运动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述至少一个线圈中通入的电流是脉冲式的，使所述镜头模块实现非连续性运动； 所述脉冲电流的最大值与最小值的绝对值之比为至少1.2倍； 所述脉冲电流的单个脉宽小于2s。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤b中，给所述至少一个线圈通入初始电流，使所述至少一个线圈与所述至少一个磁性部件相对静止，所述至少一个线圈中的电压除以电流的值保持为第一关系，即:U/I=R。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，逐步加大所述初始电流的大小，使所述至少一个线圈和所述至少一个磁性部件发生相对运动，导致所述至少一个线圈中的电压除以电流的值为第二关系，即U/I > R;检测所述至少一个线圈中电压除以电流的值的所述第一关系发生的改变能够判断所述至少一个线圈和所述至少一个磁性部件发生了相对运动。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述镜头模块的运动为相对于弹性部件沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件的径向正压力、所述至少一个线圈中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、所述镜头模块与所述弹性部件之间的摩擦系数决定；改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块的运动。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述镜头模块的运动为相对于套筒模块沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件的径向正压力、所述至少一个线圈中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、所述导电体与所述弹性部件之间的摩擦系数决定；改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块与弹性部件的运动。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒、摩擦部件； 所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒合并为一体成型或独立装配成型；所述运动载座具有于径向发散的若干延伸部；所述至少一个线圈置于所述延伸部中，并适于与所述镜头模块一起运动；所述摩擦部件置于所述延伸部与所述弹性部件之间。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒； 所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒合并为一体成型或独立装配成型；所述运动载座具有于径向发散的若干延伸部；所述至少一个线圈置于所述延伸部中，并适于与所述镜头模块一起运动；所述的弹性部件连接于所述延伸部或所述线圈的外部，使得所述弹性部件与所述的镜头模块一起运动。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述套筒模块包括磁轨环与置于所述磁轭环内部的套筒单元，所述套筒单元伸出所述磁轭环的外端面0.2_以上，起到为所述镜头模块导向和保护镜头模块的作用。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述磁轭环中置有轭铁块；所述轨铁块与所述磁轭环内壁面之间有空气间隙，所述至少一个线圈置于所述空气间隙中并且能够沿光轴方向运动，所述空气间隙的光轴方向长度占所述摄像头模组的光轴方向总厚度的三分之一以上。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述套筒模块的所述磁轨环、所述套筒单元与所述轨铁块为一体成型或单独设置。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个线圈与所述镜头模块上的导电部位相连接，所述导电部位与所述弹性部件相接触，所述弹性部件接触于供电端上，且所述弹性部件能够导电或具有导电部位，从而使得所述供电端能够通过所述弹性部件或所述弹性部件的导电部位为所述至少一个线圈提供电流。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的导电体接触于供电端上，且所述弹性部件能够导电或具有导电部位，所述至少一个线圈与所述的弹性部件接触连接，从而供电端能够通过导电体再经弹性部件为所述至少一个线圈提供电流。
14.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述至少一个线圈包括两种固定结构，在第一固定结构中，所述至少一个线圈直接与所述延伸部相固定连接；在第二固定结构中，所述至少一个线圈与所述延伸部之间在光轴方向上具有相对运动距离，所述相对运动距离在10微米与I毫米之间。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述第一固定结构中，所述电流存在两种驱动方式， 第一驱动方式:所述至少一个线圈通入与相对正向方向相一致的电流，直接推动所述镜头模块移动； 第二驱动方式:所述至少一个线圈通入与相对反向方向相一致的电流，使所述镜头模块存储一定的弹性势能并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，推动所述镜头模块移动，并在所述摩擦力作用下静止。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述第二固定结构中，所述电流驱动方式为:为所述至少一个线圈通入与相对反向方向相一致的电流，使所述至少一个线圈存储一定的弹性势能并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，电磁力做正功，所述至少一个线圈积累动能并且与所述镜头模块碰撞，以推动所述镜头模块移动，并且在摩擦力作用下静止。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒、摩擦部件； 所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒合并为一体或单独设置；所述运动载座的外表面设置有所述磁性部件，并可适于与所述镜头模块一起运动；所述套筒模块对应于所述磁性部件的位置处，设置所述至少一个线圈；所述套筒模块与所述镜头模块之间，设置有所述弹性部件；所述摩擦部件置于所述运动载座与所述至少一个弹性部件之间。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述套筒模块包括基座与置于所述基座内部的套筒单元，所述套筒单元伸出所述基座的外端面0.2mm以上，起到为所述镜头模块导向和保护镜头模块的作用。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述至少一个线圈直接接触于供电端上，所述供电端为所述至少一个线圈提供电流。
20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述磁性部件包括两种固定结构，第一固定结构中，所述至少一个磁性部件直接与所述延伸部相固定连接；第二固定结构中所述至少一个磁性部件与所述运动载座之间沿光轴方向上具有相对运动距离，所述相对运动距离在10微米与I毫米之间。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述第一固定结构中，所述电流存在两种驱动方式， 第一驱动方式:所述至少一个线圈通入与相对正向方向相一致的电流，导致所述磁性部件直接推动所述镜头模块移动； 第二驱动方式:所述至少一个线圈通入与相对反向方向相一致的电流，使所述镜头模块存储一定的弹性势能，并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，导致所述磁性部件推动所述镜头模块移动，并且在所述摩擦力作用下静止。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在所述第二固定结构中，所述电流驱动方式为:先给所述至少一个线圈通入与相对反向方向相一致的电流，使所述至少一个磁性部件存储一定的弹性势能，并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，电磁力做正功，所述至少一个磁性部件积累动能并且与所述镜头模块碰撞，以推动所述镜头模块移动，并在摩擦力作用下静止。
23.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镜头模块在步骤a中可有两种结构状态， 第一种状态:所述镜头模块初始时具有对无穷远物体进行直接成像的对焦的状态； 第二种状态:所述镜头模块在初始时未具有对无穷远物体进行直接成像的对焦的状态，所述镜头模块需通过所述线圈提供电流，将镜头模块于套筒模块中伸出的伸缩过程，调整进入对无穷远物体进行成像的对焦的状态。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，当所述第二种状态时，所述镜头模块完成伸出套筒模块端面或缩回套筒模块内的时间小于20s。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，当所述第一状态或第二状态时，所述镜头模块为不连续地运动，每次持续运动的距离不大于100微米，实现搜索对焦位置的功能。
26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述镜头模块相对所述套筒模块移动时，通过所述成像模块输出图像，检测所述图像清晰度，根据所述图像清晰度的变化确定并匹配所述第一状态或第二状态，实现所述镜头模块的伸缩和/或对焦功能。
27.一种摄像头模组，所述摄像头模组包括成像模块、套筒模块、安置于所述套筒模块中的可对应于套筒模块相对于光轴方向运动的镜头模块、至少一个线圈、至少一个磁性部件、设置于所述镜头模块与所述套筒模块之间的弹性部件，其特征在于， 所述弹性部件压靠于所述镜头模块上，所述弹性部件垂直于光轴方向的形变为所述镜头模块施加径向正压力，所述弹性部件通过所述正压力在所述弹性部件与所述镜头模块的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力,所述摩擦力可使所述镜头模块相对所述弹性部件在光轴方向上保持静止状态，或者 所述弹性部件固定连接于所述镜头模块上，所述的弹性部件压靠于一个导电体上，所述的导电体与套筒模块相对静止的直接或间接固定，所述弹性部件垂直于光轴方向的形变为所述导电体施加径向正压力，所述弹性部件通过所述正压力在所述弹性部件与所述导电体的接触面上产生沿光轴方向的摩擦力，所述摩擦力可使所述镜头模块与弹性部件一体相对于套筒模块在光轴方向上保持静止状态；并且 所述摄像头模组还包括供电控制装置，其为所述至少一个线圈提供电流，所述至少一个线圈或所述至少一个磁性部件可选择地与所述镜头模块相匹配，所述镜头模块受到沿所述光轴方向的电磁力，所述电 磁力作为所述镜头模块沿所述光轴方向做直线运动的驱动力，以带动所述镜头模块运动。
28.根据权利要求27所述的摄像头模组，其特征在于，所述供电控制装置为所述至少一个线圈中通入的电流是脉冲式的，使所述镜头模块实现非连续性运动； 所述脉冲电流的最大值与最小值的绝对值之比为至少1.2倍； 所述脉冲电流的单个脉宽小于2s。
29.根据权利要求28所述的摄像头模组，其特征在于，所述供电控制装置为所述至少一个线圈通入初始电流，使所述至少一个线圈与所述至少一个磁性部件相对静止，所述至少一个线圈中的电压除以电流的值保持为第一关系，即:U/I = R0
30.根据权利要求29所述的摄像头模组，其特征在于，逐步加大所述初始电流的大小，使所述至少一个线圈和所述至少一个磁性部件发生相对运动，导致所述至少一个线圈中的电压除以电流的值为第二关系，即U/I>R;检测所述至少一个线圈中电压除以电流的值的所述第一关系发生的改变能够判断所述至少一个线圈和所述至少一个磁性部件发生了相对运动。
31.根据权利要求27所述的摄像头模组，其特征在于，所述镜头模块的运动为相对于弹性部件沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件的径向正压力、所述至少一个线圈中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、所述镜头模块与所述弹性部件之间的摩擦系数决定；改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块的运动。
32.根据权利要求27所述的摄像头模组，其特征在于，所述镜头模块的运动为与弹性部件一体相对于套筒模块沿光轴方向的相对正向或反向运动，所述每一次的相对正向或反向运动具有第一运动距离，所述第一运动距离由所述弹性部件的径向正压力、所述至少一个线圈中的脉冲电流大小、上升速率、波形宽度、所述导电体与所述弹性部件之间的摩擦系数决定；改变其中一个或多个参数能够改变所述第一运动距离，以控制所述镜头模块的运动。
33.根据权利要求27所述的摄像头模组，其特征在于，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒、摩擦部件； 所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒可合并为一体；所述运动载座具有于径向发散的若干延伸部；所述至少一个线圈置于所述延伸部中，并适于与所述镜头模块一起运动；所述摩擦部件置于所述延伸部与所述弹性部件之间。
34.根据权利要求27所述的摄像头模组，其特征在于，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒； 所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒合并为一体成型或独立装配成型；所述运动载座具有于径向发散的若干延伸部；所述至少一个线圈置于所述延伸部中，并适于与所述镜头模块一起运动；所述的弹性部件连接于所述延生部或所述线圈的外部，使得所述弹性部件与所述的镜头模块一起运动。
35.根据权利要求33或34所述的摄像头模组，其特征在于，所述套筒模块包括磁轨环与置于所述磁轭环内部的套筒单元，所述套筒单元伸出所述磁轨环的外端面0.2_以上，起到为所述镜头模块导向和保护镜头模块的作用。
36.根据权利要求35所述的摄像头模组，其特征在于，所述磁轨环中置有轭铁块；所述轨铁块与所述磁轨环内壁面之间有空气间隙，所述至少一个线圈置于所述空气间隙中并且能够沿光轴方向运动，所述空气间隙的光轴方向长度占所述摄像头模组的光轴方向总厚度的三分之一以上。
37.根据权利要求27所述的摄像头模组，其特征在于，所述至少一个线圈与所述镜头模块上的导电部位相连接，所述导电部位与所述弹性部件相接触，所述弹性部件接触于供电端上，且所述弹性部件能够导电或具有导电部位，从而使得所述供电端能够通过所述弹性部件或所述弹性部件的导电部位为所述至少一个线圈提供电流。
38.根据权利要求27所述的摄像头模组，其特征在于，所述导电体接触于供电端上，且所述弹性部件能够导电或具有导电部位，所述至少一个线圈与所述的弹性部件接触连接，从而供电端能够通过导电体再经弹性部件为所述至少一个线圈提供电流。
39.根据权利要求33或34所述的摄像头模组，其特征在于，所述至少一个线圈包括两种固定结构，在第一固定结构中，所述至少一个线圈直接与所述延伸部相固定连接；在第二固定结构中，所述至少一个线圈与所述延伸部之间在光轴方向上具有相对运动距离，所述相对运动距离在10微米与I毫米之间。
40.根据权利要求38所述的摄像头模组，其特征在于，在所述第一固定结构中，所述电流存在两种驱动方式， 第一驱动方式:所述至少一个线圈通入与相对正向方向相一致的电流，直接推动所述镜头模块移动；第二驱动方式:所述至少一个线圈通入与相对反向方向相一致的电流，使所述镜头模块存储一定的弹性势能并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，推动所述镜头模块移动，并在所述摩擦力作用下静止。
41.根据权利要求39所述的摄像头模组，其特征在于，在所述第二固定结构中，所述电流驱动方式为:为所述至少一个线圈通入与相对反向方向相一致的电流，使所述至少一个线圈存储一定的弹性势能并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，电磁力做正功，所述至少一个线圈积累动能并且与所述镜头模块碰撞，以推动所述镜头模块移动，并且在摩擦力作用下静止。
42.根据权利要求27所述的摄像头模组，其特征在于，所述镜头模块还包括运动载座、镜筒、摩擦部件； 所述镜筒安置于所述运动载座中，所述运动载座和所述镜筒可合并为一体；所述运动载座的外表面设置有所述磁性部件，并可适于与所述镜头模块一起运动；所述套筒模块对应于所述磁性部件的位置处，设置所述至少一个线圈；所述套筒模块的内部不对应于所述至少一个磁性部件的位置处，设置有所述弹性部件；所述摩擦部件置于所述运动载座与所述至少一个弹性部件之间。
43.根据权利要求42所述的摄像头模组，其特征在于，所述磁性部件包括两种固定结构，第一固定结构中，所述至少一个磁性部件直接与所述延伸部相固定连接；第二固定结构中所述至少一个磁性部件与所述运动载座之间沿光轴方向上具有相对运动距离，所述相对运动距离在10微米与1毫米之间。
44.根据权利要求43所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一固定结构中，所述电流存在两种驱动方式， 第一驱动方式:所述至少一个线圈通入与相对正向方向相一致的电流，导致所述磁性部件直接推动所述镜头模块移动； 第二驱动方式:所述至少一个线圈通入与相对反向方向相一致的电流，使所述镜头模块存储一定的弹性势能，并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，导致所述磁性部件推动所述镜头模块移动，并且在所述摩擦力作用下静止。
45.根据权利要求42所述的摄像头模组，其特征在于，在所述第二固定结构中，所述电流驱动方式为:先给所述至少一个线圈通入与相对反向方向相一致的电流，使所述至少一个磁性部件存储一定的弹性势能，并且随后再通入与相对正向方向相一致的电流，电磁力做正功，所述至少一个磁性部件积累动能并且与所述镜头模块碰撞，以推动所述镜头模块移动，并在摩擦力作用下静止。
46.根据权利要求27所述的摄像头模组，其特征在于，所述镜头模块在步骤a中可有两种结构状态， 第一种状态:所述镜头模块初始时具有对无穷远物体进行直接成像的对焦的状态； 第二种状态:所述镜头模块在初始时未具有对无穷远物体进行直接成像的对焦的状态，所述镜头模块需通过所述线圈提供电流，将镜头模块于套筒模块中伸出的伸缩过程，调整进入对无穷远物体进行成像的对焦的状态。
【文档编号】H04N5/232GK103501402SQ201310451996
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年8月13日
【发明者】赵立新, 侯欣楠 申请人:格科微电子（上海）有限公司