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具有防抖功能的感光组件及相应摄像模组的制作方法

2021-10-23 01:26:00 来源:中国专利 TAG:模组 摄像 地说 感光 防抖


1.本发明涉及摄像模组技术领域,具体地说,本发明涉及具有防抖功能的感光组件及相应摄像模组。


背景技术:

2.随着移动电子设备的普及,被应用于移动电子设备的用于帮助使用者获取影像(例如视频或者图像)的摄像模组的相关技术得到了迅猛的发展和进步,并且在近年来,摄像模组在诸如医疗、安防、工业生产等诸多的领域都得到了广泛的应用。当前,在消费电子领域(例如手机领域),光学防抖功能已成为摄像模组的常见功能之一。电子设备(例如智能手机)在进行图片拍摄时,由于各种原因难免会出现抖动。例如手持智能手机进行拍摄时,拍摄者往往难以长时间持稳手机,在拍摄时的按键动作也容易导致手机不稳,这些情形都会导致取景框中的画面抖动,影响摄像模组的成像质量。目前,光学防抖通常由光学图像稳定器实现。光学图像稳定器即optical image stabilizer,缩写为ois。现有技术中,具有光学防抖功能的摄像模组通常是在光学镜头配置光学图像稳定器。具体来说,为了提升摄像模组的成像质量,目前大多数采用的解决方案都是给镜头配备音圈马达,通过音圈马达来驱动镜头的运动,矫正镜头的抖动并有效提升成像的质量。然而,配置在光学镜头的音圈马达的防抖作用是有限的。一方面,摄像模组需要依靠感光芯片来成像,而在许多实际拍摄场景,抖动的不仅仅是光学镜头,感光芯片可能也会存在抖动。例如,拍摄者由于手持手机不稳而发生抖动,此时不仅是光学镜头的位置发生偏移,感光芯片的位置也会发生偏移,仅调整光学镜头的位置可能不足以矫正取景框偏移的问题。另一方面,配置在光学镜头的音圈马达本身的驱动能力也是有限的,例如音圈马达的行程有限,当抖动幅度较大时难以矫正该抖动。
3.为了有效提升摄像模组的成像质量,现有技术中出现了针对感光芯片的防抖技术。例如,有人提出了在感光组件底部设置云台,感光组件安装在云台上以实现防抖。然而,云台的结构所占的体积较大,会增加手机的厚度,不符合当前智能手机轻薄化的趋势。并且,由于云台的体积较大,对于内部空间极为珍贵的智能手机来说,采用这种基于云台的防抖方案可能会显著增加手机的设计难度,占用其它模块(例如电池)的空间。
4.因此,当前迫切需要一种可实现小型化的感光组件防抖解决方案。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于,克服现有技术的不足,提供一种可实现小型化的感光组件防抖解决方案。
6.为解决上述技术问题,本发明提供了一种具有防抖功能的感光组件,其包括:线路板;感光芯片,其安装于所述线路板的上表面;底座,其位于所述线路板下方并通过支撑轴与所述线路板连接;支撑座,其围绕在所述底座的周沿,并且所述支撑座的顶面适于安装镜头组件;驱动模块,其包括多个子升降驱动模块,所述多个子升降驱动模块设置在所述底座
与所述线路板之间,并且分布在所述支撑轴周围。
7.其中,所述的多个子升降驱动模块分别设置在所述支撑轴的不同方位处。
8.其中,每个所述子升降驱动模块均适于在其所处位置处驱动所述线路板上升或下降,并且通过控制各个所述的子升降驱动模块的驱动力的大小和升降方向来调整所述线路板相对于所述底座的倾角。
9.其中,所述线路板呈矩形;所述的多个子升降驱动模块分别设置在对应于所述线路板的四角的位置处。
10.其中,所述子升降驱动模块包括与所述线路板底面连接的第一磁性元件和与所述底座连接的第二磁性元件。
11.其中,所述第一磁性元件包括与所述线路板底面连接的金属芯和设置于所述金属芯的线圈;或者所述第一磁性元件为磁石。
12.其中,所述第二磁性元件包括与所述底座顶面连接的金属芯和设置于所述金属芯的线圈。
13.其中,所述第二磁性元件为磁石,所述磁石埋设或者部分埋设在所述底座中。
14.其中,所述支撑轴具有弹性。
15.其中,所述支撑轴采用形状记忆合金制作。
16.其中,所述感光组件还包括连接所述底座和所述线路板的弹性支撑元件,多个所述弹性支撑元件在所述线路板的多个位置实现分布式的弹性支撑。
17.其中,所述弹性支撑元件包括多个弹簧,所述弹簧的两端分别连接所述线路板的底面和所述底座的顶面。
18.其中,所述多个子升降驱动模块还适于同步地驱动所述线路板上升或下降,以调整所述线路板相对于所述底座的高度。
19.其中,所述驱动模块还包括第二驱动模块,其包括形状记忆合金推杆、推杆块、底面延伸块和底座延伸块;所述底座延伸块由所述底座的顶面向上延伸形成,所述形状记忆合金推杆的两端分别连接所述底座延伸块和所述推杆块,所述底面延伸块自所述线路板的底面延伸而形成,所述推杆块与所述底面延伸块的侧面相对设置。
20.其中,在形状记忆合金推杆处于常温状态下,所述推杆块与所述底面延伸块的侧面具有间隔;所述形状记忆合金推杆适于在温度升高后伸展,使所述推杆块接触并推动所述底面延伸块在水平方向上移动。
21.其中,所述驱动模块还包括第二驱动模块,所述第二驱动模块包括底面延伸块和形状记忆合金线;所述形状记忆合金线的一端连接所述底面延伸块,另一端连接所述支撑座;所述底面延伸块由所述线路板的底面向下延伸形成。
22.其中,所述驱动模块还包括第二驱动模块,所述第二驱动模块包括底面延伸块和形状记忆合金线;所述形状记忆合金线的一端连接所述底面延伸块,另一端连接底座延伸块;所述底座延伸块由所述底座的顶面向上延伸形成,所述底面延伸块由所述线路板的底面向下延伸形成。
23.其中,所述驱动模块还包括第二驱动模块,所述第二驱动模块包括底面延伸块、形状记忆合金推杆和推杆块;所述形状记忆合金推杆的两端分别连接所述支撑座和所述推杆块,所述底面延伸块自所述线路板的底面向下延伸而形成,所述推杆块与所述底面延伸块
的侧面相对设置。
24.其中,所述驱动模块包括至少一个x轴驱动模块和至少一个y轴驱动模块,其中所述x轴驱动模块是沿着x轴方向布置的所述第二驱动模块,其适于驱动所述线路板沿x轴移动,所述y轴驱动模块是沿着y轴方向布置的所述第二驱动模块,其适于驱动所述线路板沿y轴移动。
25.其中,所述x轴驱动模块布置在所述线路板的x中轴线上,其中x中轴线是所述线路板与x轴平行的中轴线。
26.其中,所述y轴驱动模块布置在所述线路板的与y中轴线上,其中y中轴线是所述线路板与y轴平行的中轴线。
27.其中,所述x轴驱动模块具有偶数个,并且偶数个所述x轴驱动模块在所述线路板的x中轴线的两侧对称布置;其中,通过所述x中轴线两侧的所述x轴驱动模块同步施加驱动力,来驱动所述线路板沿x轴平移;通过位于所述x中轴线单侧的所述x轴驱动模块施加驱动力来形成扭矩,从而驱动所述线路板绕z轴旋转;其中x中轴线是所述线路板的与x轴平行的中轴线。
28.其中,所述y轴驱动模块具有偶数个,并且偶数个所述y轴驱动模块在所述线路板的y中轴线的两侧对称布置;其中,通过所述y中轴线两侧的所述y轴驱动模块同步施加驱动力,来驱动所述线路板沿y轴平移;通过位于所述x中轴线单侧的所述x轴驱动模块,以及位于所述y中轴线单侧的所述y轴驱动模块共同施加驱动力来形成扭矩,进而驱动所述线路板绕z轴旋转;其中y中轴线是所述线路板的与y轴平行的中轴线。
29.其中,所述感光组件还包括:金属线,其两端分别与所述线路板和所述感光芯片电连接;滤光片,其位于所述感光芯片上方;以及滤光片座,其形成于所述线路板的上表面并围绕在所述感光芯片周围,所述滤光片安装于所述滤光片座。
30.其中,所述滤光片座是通过模塑工艺制作于所述线路板的上表面的模塑部,所述金属线被所述模塑部覆盖。
31.其中,所述支撑座与所述底座一体成型。
32.根据本技术的另一方面,还提供了一种摄像模组,其包括:光学镜头;以及前文所述的任一感光组件,所述光学镜头安装于所述感光组件的所述支撑座。
33.其中,所述光学镜头具有马达,所述马达的底部安装于所述感光组件的所述支撑座的顶面。
34.与现有技术相比,本技术具有下列至少一个技术效果:
35.1.本技术可以以较小的空间代价实现感光组件的防抖功能。
36.2.本技术可以实现线路板及其上附着的芯片在z轴方向、rx旋转方向和ry旋转方向的受控移动。其中,x轴、y轴为互相垂直的径向坐标轴,径向是与感光芯片的感光面平行的方向,z轴是轴向(或称为高度方向)的坐标轴,即感光面法线方向的坐标轴。rx表示绕x轴旋转的方向,ry表示绕y轴旋转的方向,rz表示绕z轴旋转的方向。
37.3.本技术可以实现线路板及其上附着的芯片在x轴方向、y轴方向和/或rz轴旋转方向的受控移动。
38.4.本技术可以通过由线路板底面延伸柱形成的电磁铁实现线路板在z轴方向、rx旋转方向和ry旋转方向的受控移动。
39.5.本技术可以通过基于sma的部件实现线路板在x轴方向、y轴方向和/或rz轴旋转方向的受控移动。
40.6.本技术可以克服传统的模组防抖只能移动镜头的弊端,通过移动芯片使其防抖更加准确。
41.7.本技术提供的防抖结构,可实现性和设计性较强,利于进行大批量的生产。
附图说明
42.图1示出了本技术一个实施例中的具有防抖功能的感光组件的侧视示意图;
43.图2示出了本技术一个实施例中的线路板10及驱动模块设置位置的俯视示意图;
44.图3示出了本技术一个实施例中的一个子升降驱动模块的结构和工作机理示意图;
45.图4示出了本技术另一个实施例中的一个子升降驱动模块的结构和工作机理示意图;
46.图5示出了本技术又一个实施例中的一个子升降驱动模块的侧视结构和工作机理示意图;
47.图6示出了本技术一个实施例中的一个x轴驱动模块的侧视示意图;
48.图7示出了本技术一个实施例中的水平驱动模块的俯视示意图;
49.图8示出了本技术另一个实施例中的一个x轴驱动模块的侧视示意图;
50.图9示出了本技术一个实施例中的具有rz旋转功能的水平驱动模块的俯视示意图。
具体实施方式
51.为了更好地理解本技术,将参考附图对本技术的各个方面做出更详细的说明。应理解,这些详细说明只是对本技术的示例性实施方式的描述,而非以任何方式限制本技术的范围。在说明书全文中,相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
52.应注意,在本说明书中,第一、第二等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来,而不表示对特征的任何限制。因此,在不背离本技术的教导的情况下,下文中讨论的第一主体也可被称作第二主体。
53.在附图中,为了便于说明,已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
54.还应理解的是,用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件,但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外,当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时,修饰整个所列特征,而不是修饰列表中的单独元件。此外,当描述本技术的实施方式时,使用“可以”表示“本技术的一个或多个实施方式”。并且,用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
55.如在本文中使用的,用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语,而不用作表程度的用语,并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值
中的固有偏差。
56.除非另外限定,否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本技术所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是,用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且将不被以理想化或过度正式意义解释,除非本文中明确如此限定。
57.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
58.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步地描述。
59.图1示出了本技术一个实施例中的具有防抖功能的感光组件的侧视示意图。参考图1,本实施例中,感光组件100包括线路板10、贴附于线路板10上表面的感光芯片20、形成于所述线路板10上表面并围绕在所述感光芯片20周围的模塑部30,以及安装在所述模塑部30表面的滤光片40(有时也称为滤色片)。本实施例中所述线路板10的底面连接一支撑轴70,该支撑轴70可以位于线路板10的中央区域。支撑轴70的底端连接一底座60,该底座60的边缘部分可连接支撑座61(支撑座61也可以与底座60一体成型),该支撑座61可以呈环形并围绕在所述线路板10周围并与所述线路板10保留一定间隔,以使线路板10具有一定的水平移动空间,并且所述支撑座61的顶面高于所述模塑部30的顶面。所述支撑座61的顶面可以用于支撑和粘结光学镜头组件的底面,从而构成完整的摄像模组。本实施例中,感光芯片20可以通过打线工艺(又称为绑定,即wire bonding)与线路板10电连接。用于实现电连接的金属线(例如金线12)可以被模塑部30覆盖,以减小感光组件100的高度和横向尺寸。这里高度是指摄像模组光轴方向(即感光面的法线方向)的尺寸,横向尺寸是指垂直于摄像模组光轴的方向上的尺寸。本实施例中在线路板10的底面和底座60之间设置驱动模块50,以实现线路板10相对于底座60的受控移动。在感光芯片20发生抖动时,驱动装置可以驱动线路板10移动,从而带动粘贴于线路板10的感光芯片20移动,实现对抖动的补偿。本实施例中,感光芯片20直接固定在线路板10上表面,通过金线12将感光芯片20和电路板10进行导通,利用模塑的工艺将金线12封塑在滤光片40的基座(即前文所述的模塑部30)中,可以保护金线12由于线路板10的频繁运动而出现的断点问题。同时由于模塑的工艺,可以有效的降低模组底座60的高度。光学镜头可以直接通过胶水和支撑座61固定在一起(在另一实施例中,还可以将支撑座61的顶部设计成与光学镜头相匹配的螺纹结构,将光学镜头通过螺纹结构固定在支撑座61上)。由于拍摄装置的抖动,安装在拍摄装置里面的元件也会发生相应的抖动,检测装置检测到此抖动时,可以控制驱动模块50驱动感光芯片20进行相应的抖动补偿,避免抖动对拍摄过程产生的不利影响,从而有效的改善模组的成像质量。采用芯片防抖的结构,当感光芯片20的位置相对于镜头的光轴发生偏移的时候(例如拍摄装置发生了抖动使得感光芯片20的位置也发生了相应的移动),位置检测模块(图1中未示出)可以检测到感光芯片20的偏移,将此信息传递给控制中心,控制中心根据预先设定的程序,控制感光芯片20进行一定的移动,补偿由于抖动造成的影响。驱动模块50会为感光芯片20和线路板10整体的移动提供动力,使得芯片能够移动到合适的位置对抖动进行补偿,从而有效的改善模组的成像质量。
60.进一步地,图2示出了本技术一个实施例中的线路板10及驱动模块设置位置的俯视示意图。参考图2,所述驱动模块包括多点升降驱动模块。通常来说,感光芯片呈矩形。多
点升降驱动模块可以包括对应于感光芯片四角的四个子升降驱动模块,即第一子升降驱动模块1、第二子升降驱动模块3、第三子升降驱动模块4和第四子升降驱动模块6。所述支撑轴70可以具有弹性(例如在特定的条件下具有弹性),对所述线路板10形成弹性支撑。图2中线路板10用虚线表示,该线路板10包括线路板主体、柔性连接带10a和连接器10b。柔性连接带10a用于连接线路板10的线路板主体和连接器10b,本文中,线路板10的中心是指线路板主体的中心,下文中对此不再赘述。本实施例中,当四个子升降驱动模块同时抬升时(其驱动力的方向与z轴平行),线路板10被整体抬升,即沿着z轴向上移动;当四个子升降驱动模块同时下降时,线路板10被整体向下移动,即沿着z轴向下移动。这里z轴即感光面的法线方向。本实施例中,子升降驱动模块可以用电磁驱动原理实现。将两个电磁铁分别设置在线路板10的底面和底座60的顶面相对应的位置,通过控制线圈电流的大小和方向,可以对两个电磁铁的磁极的相互作用力大小进行控制,进而使线路板10移动。本实施例中,多点升降驱动模块不仅可以驱动线路板10及感光芯片沿着z轴方向移动,还可以驱动线路板10及感光芯片在俯仰摇摆和左右摇摆两个方向上倾角调整。这里俯仰摇摆可以记为rx方向,表示绕x轴的旋转,左右摇摆可以记为ry方向,表示绕y轴的旋转。具体来说,各个子升降驱动模块可以基于电磁驱动原理实现。
61.进一步地,图3示出了本技术一个实施例中的一个子升降驱动模块的原理示意图。参考图3,本实施例中,子升降驱动模块可以包括第一磁性元件51a和第二磁性元件51b,其中第一磁性元件51a可以安装于(例如粘附于)线路板10的底面,第二磁性元件51b可以安装于(例如粘附于)底座60的上表面。在一个例子中,第一磁性元件51a可以包括柱状的金属芯和围绕金属芯的线圈,所述金属芯安装于(例如贴附于)线路板10的底面。线圈可以与所述线路板10电连接,从而通过线路板10中布设的电路来控制线圈电流的大小和流向,进行控制第一磁性元件51a的磁场方向和大小。类似地,第二磁性元件51b也可以包括柱状的金属芯和围绕金属芯的线圈,所述金属芯安装于底座60的上表面。第二磁性元件51b的线圈可以与底座60电连接,以便控制第二磁性元件51b的磁场方向和大小。第一磁性元件51a的底面正对第二磁性元件51b的顶面,这样,控制第一磁性元件51a和第二磁性元件51b的线圈的电流方向,即可使第一磁性元件51a和第二磁性元件51b互相排斥或互相吸引。当第一磁性元件51a和第二磁性元件51b互相排斥时,在该子升降驱动模块所处的位置线路板10被抬升,当第一磁性元件51a和第二磁性元件51b互相吸引时,在该子升降驱动模块所处的位置线路板10被拉低。位于四角的四个子升降驱动模块的工作原理和结构都是相同的,当四个驱动模块互相配合,即可使线路板10按照预期进行俯仰摇摆(rx)和/或左右摇摆(ry)。
62.更具体地,俯仰摇摆(rx)、左右摇摆(ry)的工作原理如下:当线路板10需要实现倾斜(tilt)时,第二子升降驱动模块3和第四子升降驱动模块6通入指定方向和大小的电流,由于电磁铁的相互排斥作用,线路板10在相应的位置被顶起一定的高度,实现俯仰摇摆。与此同时,第一子升降驱动模块1和第三子升降驱动模块4可以不通电,这样在第二子升降驱动模块3和第四子升降驱动模块6的位置受力顶升时,第一子升降驱动模块1和第三子升降驱动模块4的位置会下降,整体上实现线路板10俯仰位置的矫正。由于感光芯片贴附于线路板10,所述感光芯片的俯仰位置也会随着线路板10完成矫正。如果需要提高调整芯片倾角的响应速度,可以设置第二子升降驱动模块3和第四子升降驱动模块6,第一子升降驱动模块1和第三子升降驱动模块4同时工作。其中,第二子升降驱动模块3和第四子升降驱动模块
6的电磁铁产生相排斥的力,第一子升降驱动模块1和第三子升降驱动模块4的电磁铁产生相吸引的力。由于线路板10的所接受的驱动力可以加倍,所以可以在短时间内完成对芯片俯仰位置的调整。进一步地,本实施例中,还可以根据实际需求设置线圈电流的大小、方向,从而调整感光芯片俯仰偏转的角度。
63.左右摇摆(ry)方向的倾斜矫正的原理和俯仰方向是一致的。如果需要提高调整感光芯片的响应速度,可以使得多个子升降驱动模块同时工作。例如,第一子升降驱动模块1和第二子升降驱动模块3的电磁铁产生相排斥的力,第三子升降驱动模块4和第四子升降驱动模块6产生相吸引的力,以便在短时间内在左右摇摆的方向上对感光芯片的位置进行调整。当然,在另一例子中,也可以仅一对子升降驱动模块(例如第一子升降驱动模块1和第二子升降驱动模块3)通电,另一对子升降驱动模块(例如第三子升降驱动模块4和第四子升降驱动模块6)不通电。这样也可以实现在左右摇摆的方向上对感光芯片的位置进行调整。进一步地,本实施例中,还可以根据实际需求设置线圈电流的大小、方向,从而调整感光芯片左右摇摆的角度。进一步地,还可以仅对其中一个方位的子升降驱动模块(例如第一子升降驱动模块1)通电,从而调整线路板10在该方位处的倾斜角度(这种倾斜角度调整实际上包含了俯仰摇摆分量和左右摇摆分量的调整)。
64.进一步地,在本技术的另一实施例中,所述子升降驱动模块中,金属芯可以直接在线路板10底部成型。例如当线路板10为pcb板(有时称为硬板)时,可以通过植铜工艺(也可以是其他金属种植工艺)直接在线路板10的底部形成所述金属芯。pcb板本身可以是由导电层和绝缘层交替层压而形成的多层板,不同的导电层可以通过到导通孔实现电连接,而导通孔往往由铜或者其他导电材料填充。形成金属芯的工艺可以参考形成导通孔的植铜工艺实现。该金属芯根部可以形成在线路板10内部,然后延伸出线路板10的底面。金属芯上可以缠绕预制的线圈。需注意,金属芯和导电线圈之间可以用绝缘层进行隔离,在一个实施例中,绝缘层可以是预制的线圈的一部分,即线圈包括绝缘层后再缠绕所述金属芯。类似地,与底座60连接的金属芯也可以通过植铜工艺(也可以是其他金属种植工艺)直接形成在所述底座60的上表面。
65.进一步地,在本技术的又一实施例中,所述子升降驱动模块中,金属芯可以预制然后再附接(例如粘结)至线路板10的底面。本实施例中,可以通过蚀刻工艺(或其他微加工工艺)在金属芯表面直接制作用于形成磁场的线圈结构。线圈结构和金属芯之间可以用绝缘层进行隔离。该绝缘层可以是蚀刻工艺(或其他微加工工艺)中的一个工艺层,例如可以先在金属芯的表面制作绝缘层,然后布设金属层,再对金属层蚀刻形成所需的线圈结构。类似地,与底座60连接的金属芯也可以预先制作然后再与底座60粘结。并且,可以通过蚀刻工艺(或其他微加工工艺)在该金属芯表面直接制作用于形成磁场的线圈结构。在具体实现上,可以在一块基板上批量制作大量的带有线圈结构的金属芯,然后通过切割获得单体的带有线圈结构的金属芯,从而提升生产效率。
66.进一步地,在本技术一个实施例中,所述子升降驱动模块中,可以用永磁材料制作的磁石代替附接于(例如粘结于)线路板10的底面11的电磁铁。而底座60处,可以将电磁铁附接于(例如粘结于)底座60的顶面,从而使子升降驱动模块可以通过控制线圈电流方向和大小来实现线路板10与底座60相对位置和姿态的受控调整。本技术的一个实施例中,底座60可以采用pcb板实现,该pcb板中可以布设电路。这样,线路板10的一部分电路可以转移到
底座60中实现(即底座60中可以内置一部分功能电路),从而降低线路板10的布线难度,也有助于减小线路板10的面积和/或厚度。底座60可以直接和终端设备的主板连接,从而实现通电。
67.进一步地,本技术的一个实施例中,所述底座60上表面的金属芯和线圈可以被磁石代替。所述磁石可以埋设在所述底座60中(图4示出了本技术一个变形的实施例中的一个子升降驱动模块的结构和工作机理示意图,其中第二磁性元件51b为磁石,其埋设在所述底座60中),或者所述磁石的一部分可以埋设在所述底座60中(图5示出了本技术一个变形的实施例中的一个子升降驱动模块的结构和工作机理示意图,其中第二磁性元件51b为磁石,该磁石的一部分被埋设在所述底座60中)。这样可以减少与底座60连接的第二磁性元件51b所占用的高度,从而减小线路板10的底面11与底座60上表面之间的间隙,进而减小感光组件的厚度。另外,当底座60的第二磁性元件51b采用磁石时,底座60可以不布设电路,此时底座60可以不使用pcb板等可实现电路结构的部件。例如,底座60可以是基于模塑工艺制作的模塑板。在模塑过程中,可以将磁石埋设或部分埋设在所述模组板中。底座60周侧的支撑座61也可以通过模塑工艺一体成型。
68.进一步地,仍然参考图1,在本技术的一个实施例中,所述线路板10的底面与底座60的上表面之间可以设置多个弹簧,这些弹簧可以起到辅助支撑作用。即分布在各个位置的弹簧可以辅助位于中央的支撑轴70支撑所述线路板10及制作或安装在线路板10上的各个部件。多个弹簧可以分布在各个所述的子升降驱动模块的周围。弹簧可以呈螺旋状,其两端分别连接线路板10的底面和底座60的上表面,子升降驱动模块大致呈条形并设置在螺旋状弹簧的内部。分布式布置的多个弹簧可以辅助支撑轴70,对线路板10起到较好的支撑的作用,同时由于这种支撑是弹性支撑,驱动模块仍然可以驱动线路板10位移,从而进行位置调节。弹簧的尺寸和材质可以根据实际情况确定,以使其具有合适的弹力,进而使得弹簧既能够对线路板起到辅助支撑作用,又能够避免对驱动模块的驱动造成阻碍(换句话说,弹簧的设置不会对驱动模块的驱动力提出过高要求)。例如,对于每个子升降驱动模块,可以在其周围布置弹性系数较小的多个弹簧,以便起到辅助支撑作用,同时避免对子升降驱动模块的驱动造成阻碍。当然,弹簧的设置方式并不限于分布在子升降驱动模块的周围,例如在另一实施例中,全部或部分弹簧也可以布置在各个所述的子升降驱动模块之间的位置(例如离各个子升降驱动模块较远的位置),这种弹簧布置方式同样可以辅助支撑轴70,对线路板10起到较好的支撑的作用,同时驱动模块仍然可以驱动线路板10位移,从而进行位置调节。在其他实施例中,弹簧也可以用其他形状的弹性部件代替,只要对所述线路板10及制作或安装在线路板10上的各个部件起到辅助支撑作用,并且此弹簧的设置不会影响驱动结构对线路板10不同方向的驱动即可。
69.进一步地,在本技术的一个实施例中,所述支撑轴70可以是弹性部件,以便允许线路板10进行抬升和下降方向上的移动。
70.进一步地,在本技术的一个实施例中,所述支撑轴70可以由形状记忆合金(shape memory alloys,sma)制作。这样,通过改变支撑轴70的温度,可以使支撑轴70具有一定程度的弹性。这种弹性有时也称为形状记忆合金的伪弹性(pseudoelasticity)或超弹性(superelasticity)。利用形状记忆合金的伪弹性(pseudoelasticity)或超弹性(superelasticity),可以允许支撑轴70发生一定程度的形变,从而实现线路板10在各个子
升降驱动模块的驱动下的升降运动、俯仰摇摆以及左右摇摆。
71.在本技术的一些实施例中,需要利用到形状记忆合金(sma)的可伸缩性。形状记忆合金的材料内部发生热弹性马氏体相变,可以使得形状记忆合金制作的部件具有变形恢复能力。通常来说,形状记忆合金可以具有高温相奥氏体相和低温相马氏体相。根据不同的热力载荷条件,形状记忆合金可以呈现出两种性能。某些形状记忆合金具有单程记忆效应,例如形状记忆合金在较低的温度下变形,加热后可恢复变形前的形状。利用这一效应,可以制作一些实施例中的sma推杆(在下文中将有更详细的描述)。一些形状记忆合金温度升高时恢复高温相形状,温度降低时又能恢复低温相形状,具有双程记忆效应。这类形状记忆合金也可以用于制作本技术一些实施例中的sma部件。在sma部件发生热弹性马氏体相变后,所形成的马氏体可以随着温度下降而伸展,随着温度上升而收缩,因此这类形状记忆合金可以作为一些实施例中的sma线的制作材料(在下文中将有关于sma线应用于本技术的更详细的描述)。
72.进一步地,对于一些形状记忆合金,马氏体相变不仅可以由温度引起,也可以由应力引起。对于这种应力诱发的马氏体相变,其相变温度同应力呈线性关系。利用这一特性,可以制作本技术一些实施例中的支撑轴70。在驱动模块的作用下(例如多点升降驱动模块的作用下),支撑轴70的应力发生改变,进而诱发的马氏体相变,从而使支撑轴70的长度发生变化,使支撑轴70具有一定弹性(这里的弹性是指sma的伪弹性或超弹性)。
73.进一步地,在本技术的一个实施例中,所述驱动模块还可以包括水平驱动模块。水平驱动模块也可称为径向驱动模块。水平方向或径向可以理解为与感光芯片的感光面平行的各个移动方向。仍然参考图2,径向驱动模块可以包括第一x轴驱动模块2和第二x轴驱动模块5,这两个x轴驱动模块可以基于形状记忆合金技术实现。图6示出了本技术一个实施例中的一个x轴驱动模块的侧视示意图。参考图6,该x轴驱动模块包括底座延伸块62、sma推杆52、推杆块53和底面延伸块13。所述底座延伸块62自底座60顶面向上延伸而形成。所述底面延伸块13自所述线路板10的底面向下延伸而成。该底面延伸块13可以预先成型然后再粘结至线路板10的底面,也可以直接在线路板10上(例如采用植铜工艺)制成。sma推杆52采用sma材料(即形状记忆合金)制作。该sma推杆52的一端连接底座延伸块62,另一端连接推杆块53。sma推杆52可以呈水平姿态,推杆块53和底面延伸块13相对布置(相对布置是指位置上的相对设置,推杆块53的侧面和底面延伸块13的侧面互相接近并大致平行),在非工作状态下,二者(推杆块53和底面延伸块13)之间可以具有间隙。当sma推杆52处于一定温度区间时,sma推杆52会随着温度的变化而伸缩。因此控制sma推杆52的温度(例如使sma推杆52升温),可以使sma推杆52伸展,推杆块53接触底面延伸块13的侧面,当sma推杆52继续伸展时,推杆块53将推动底面延伸块13向x轴正方向移动(参考图6),进而带动线路板10以及线路板10上的芯片向x轴正方向移动。本实施例中,位于中央的支撑轴70可以具有一定弹性,从而容许线路板10在sma推杆52的推动下实现x轴正方向移动。图6可以视为第二x轴驱动模块5的工作原理示意图。而第一x轴驱动模块2可以采用类似的工作机制,以实现线路板10以及线路板10上的芯片向x轴负方向移动。
74.进一步地,图7示出了本技术一个实施例中的水平驱动模块的俯视示意图。参考图7,本实施例中,所述水平驱动模块可以包括两个x轴驱动模块和两个y轴驱动模块。两个x轴驱动模块可以沿着x轴布置在支撑轴70的两端,两个y轴驱动模块可以沿着y轴布置在支撑
轴70的两端。y轴驱动模块的具体设计和布置方式可以参考前文中对x轴驱动模块的描述,此处不再赘述。
75.进一步地,本技术的一个实施例中,可以通过电流使所述sma推杆自发热,从而达到伸展sma推杆所需的温度。sma推杆可以呈折叠状布置。连接线路板的引线可以沿着支撑轴布置,从而与sma推杆的两个电极连接(输入电极和输出电极)。由于采用折叠状的形状,sma推杆的两个电极可以均布置在与支撑轴连接的一端。而sma推杆的折叠处则视为sma推杆的另一端,推杆块可以在此端与sma推杆连接,即在sma推杆的折叠处与sma推杆连接。
76.进一步地,图8示出了本技术另一个实施例中的一个x轴驱动模块的侧视示意图。参考图8,本实施例中,所述水平驱动模块可以基于sma线54实现,sma线54的两端可以分别连接于底面延伸块13和支撑座61。sma线54的两端拉紧,形成一定张力。通过控制温度可以使sma线54收缩,从而使底面延伸块13及线路板10向x轴正方向移动。具体来说,可以采用随温度升高而收缩的sma线54。支撑轴70可以具有一定弹性,并且支撑轴70在自然状态下可以偏向x轴的负方向。升温使sma线54收缩以克服支撑轴70的弹力,将支撑轴70拉向正中,从而完成基准状态的标定。这样,基于该基准状态,当继续升温时,可以使sma线54继续收缩,以实现线路板10的x轴正方向的移动,而降温可以控制sma线54收缩程度减弱,在支撑轴70弹力的作用下,可以实现线路板10的x轴负方向的移动。换句话说,本实施例中,可以依靠一个x轴驱动模块来实现x轴的双向移动。当然,本技术并不限于这种x轴驱动模块并不限于此。例如在另一实施例中,可以对称地布置两个基于sma线54的x轴驱动模块。通过同时控制两个x轴驱动模块的温度,使其中一个x轴驱动模块的sma线54收缩,另一个x轴驱动模块的sma线54伸展(或收缩程度减弱),即可实现线路板10的x轴正方向或负方向移动。
77.进一步地,本技术的一个实施例中,可以通过电流使所述sma线54自发热,从而达到sma线54的受控伸缩。sma线54的电流可以直接由底座60提供,底座60可以模塑成中空的结构,直接将sma线54的连接点从基座中引出来,其他的线路也可以直接设置在底座60内部,从而较好地保护电路。本实施例中,线路板10的一部分电路可以转移到底座60中实现(即底座60中可以内置一部分功能电路),从而降低线路板10的布线难度,也有助于减小线路板10的面积和/或厚度。底座60可以直接和终端设备的主板连接,从而实现通电。
78.上述实施例中,sma线可以不具有刚性,因此可以具有较小的线径,从而节省sma材料。
79.进一步地,本技术的一个实施例中,所述水平驱动模块可以基于sma线实现。具体来说,所述水平驱动模块可以包括底面延伸块和sma线。所述sma线的一端连接所述底面延伸块,另一端连接底座延伸块。其中所述底座延伸块由所述底座的顶面向上延伸形成,所述底面延伸块由所述线路板的底面向下延伸形成。底座延伸块的位置可以参考图6。与图6的实施例相比,本实施例中将sma推杆及其推杆块替换为sma线。进一步地,在本技术的一个实施例中,所述水平驱动模块可以包括x轴驱动模块和y轴驱动模块。x轴驱动模块和y轴驱动模块可以均基于sma线实现。即,sma线的两端可以分别连接于底面延伸块13和支撑座61。sma线的两端拉紧,形成一定张力。通过控制温度可以使sma线收缩,从而使底面延伸块13及线路板10向x轴或y轴的正方向或负方向移动。需注意,本实施例中,x轴驱动模块的sma线和y轴驱动模块的sma线互相垂直。在实际工作时,需要考虑到两个轴向的互相影响。例如x轴的sma线收缩或伸展可能导致y轴的sma线发生一定程度的倾斜,从而改变y轴的sma线所需
的长度。也就是说,y轴的sma线可能需要进行适配的伸缩以适应线路板10在x轴方向的移动。相反地,y轴的sma线的伸缩,也需要x轴的sma线进行适配的伸缩以适应线路板10在y轴方向的移动。在一个实施例中,可以预先计算所需的线路板10位移矢量,然后计算根据该位移矢量的x轴的sma线和y轴的sma线的所需长度,根据所计算的长度控制所述x轴的sma线和y轴的sma线的伸缩。本实施例中,可以通过单个x轴驱动模块和单个y轴驱动模块以及支撑轴70本身的弹性来实现x轴和y轴各自的双向移动,以及x轴和y轴方向的组合移动(即实现同时具有x轴分量和y轴分量的矢量位移)。在另一实施例中,可以采用两个对称布置的x轴驱动模块和两个对称布置的y轴驱动模块来实现x轴和y轴各自的双向移动,以及x轴和y轴方向的组合移动。
80.进一步地,在本技术的一个实施例中,所述水平驱动模块中,至少一个x轴驱动模块可以与支撑轴70中心错开(这里错开可以理解为:x轴驱动模块的sma线或sma推杆的中轴线与线路板10的x中轴线ax1不重合,可参考图9)一定位置,使得该x轴驱动模块的sma线在收缩或伸展时形成一定扭矩(以支撑轴70中心为旋转中心的扭矩),从而实现线路板10的绕z轴的旋转,即rz方向的旋转。这里z轴方向为感光芯片的感光面的法线方向。在本技术的另一个实施例中,所述水平驱动模块中,至少一个x轴驱动模块和至少一个y轴驱动模块可以均与支撑轴70中心错开一定位置,使得该x轴驱动模块和y轴驱动模块的sma线均在收缩或伸展时形成一定扭矩,从而实现线路板10的绕z轴的旋转,即rz方向的旋转。这种设计可以增加水平驱动模块所提供的总扭矩,有助于提高rz方向的响应速度,从而增强rz方向的防抖能力。
81.进一步地,图9示出了本技术一个实施例中的具有rz旋转功能的水平驱动模块的俯视示意图。参考图9,本实施例中,所述x轴驱动模块可以具有偶数个,并且偶数个所述x轴驱动模块在所述线路板10的x中轴线ax1的两侧对称布置;其中,通过所述x中轴线ax1两侧的所述x轴驱动模块同步施加驱动力,来驱动所述线路板10沿x轴平移;通过位于所述x中轴线ax1单侧的所述x轴驱动模块施加驱动力来形成扭矩,从而驱动所述线路板10绕z轴旋转;其中x中轴线ax1是所述线路板10的与x轴平行的中轴线。
82.进一步地,仍然参考图9,在本技术的一个实施例中,所述y轴驱动模块可以具有偶数个,并且偶数个所述y轴驱动模块在所述线路板10的y中轴线ax2的两侧对称布置;其中,通过所述y中轴线ax2两侧的所述y轴驱动模块同步施加驱动力,来驱动所述线路板10沿y轴平移;通过位于所述x中轴线ax1单侧的所述x轴驱动模块,以及位于所述y中轴线ax2单侧的所述y轴驱动模块共同施加驱动力来形成扭矩,进而驱动所述线路板10绕z轴旋转;其中y中轴线ax2是所述线路板10的与y轴平行的中轴线。参考图9,实线箭头标记出了驱动线路板在rz方向顺时针旋转时的x轴驱动模块和y轴驱动模块的驱动力,其中y中轴线ax2左侧的y轴驱动模块和x中轴线ax1下侧的x轴驱动模块的sma推杆均受热伸展,从而产生如图9实线箭头所示的驱动力,进而产生以支撑轴中心(即线路板中心)为旋转中心的顺时针扭矩。虚线箭头则标记出了驱动线路板在rz方向逆时针旋转时的x轴驱动模块和y轴驱动模块的驱动力,其中y中轴线ax2右侧的y轴驱动模块和x中轴线ax1上侧的x轴驱动模块的sma推杆均受热伸展,从而产生如图9虚线箭头所示的驱动力,进而产生以支撑轴中心(即线路板中心)为旋转中心的逆时针扭矩。
83.本技术的一个实施例中,所述感光组件的线路板10与底座60之间可以设置多个子
驱动模块,这些子驱动模块可以是阵列式的排布。其中一部分子驱动模块是所述的子升降驱动模块,另一部分子驱动模块可以是子水平驱动模块(其结构可以与前文任一实施例中的x轴或y轴驱动模块一致)。子升降驱动模块中金属芯设置在线路板10的底面,子水平驱动模块,底面延伸块13设置在线路板10的底面,这些线路板10底面的金属芯或者延伸块不仅可以帮助实现线路板10和芯片的在各个自由度上的移动,还可以帮助加强线路板10的结构强度,从而对感光芯片进行补强,进而避免或抑制感光芯片受外力、温度、湿度等各种干扰因素的影响出现翘曲的情况。当前摄像模组正朝大尺寸芯片(大尺寸感光面)的方向发展,由于芯片的面积加大,如何解决在制作和使用过程中的芯片翘曲问题,也成为摄像模组技术进步的难点。而本实施例中,由于线路板10底面设置了阵列排布的多个金属芯或延伸块,因此在实现芯片防抖功能的同时,也可以加强线路板10的结构强度,帮助解决大尺寸芯片在模组组装和使用过程中易于弯曲的问题。需注意,线路板10底面设置的多个金属芯或延伸块并不限于规则的阵列排布,即便这些金属芯或延伸块呈不规则的散列排布,也可以加强线路板10的结构强度,帮助解决大尺寸芯片在模组组装和使用过程中易于弯曲的问题。
84.上述实施例中,所述子升降驱动模块均基于电磁驱动原理实现。但本技术并不限于此,在本技术的另一个实施例中,可以在与所述线路板10的四角设置四个sma元件作为线路板10与底座60之间的连接件,这四个连接件之间的工作可以是相互独立的,也可以同步进行工作。利用sma的特性,可以在多个方位相互配合实现对线路板10进行更精准的tilt(即倾斜角)的调整。初始状态下,sma元件可以起到支撑线路板10,连接线路板10和底座60的作用,在施加外部影响使得sma元件发生形变的时候,可以驱动线路板10的对应位置(即连接该sma元件的位置)向着某个设定的方位移动,实现芯片位置的调整。利用此种方法既可以实现芯片的左右摇摆,也可以实现芯片的俯仰摇摆。
85.进一步地,本技术的一个实施例中,还提供了一种摄像模组,该摄像模组可以包括光学镜头和前面任一实施例中的具有防抖功能的感光组件。所述光学镜头可以安装在所述感光组件的支撑座61的顶面。本实施例中,感光芯片可以相对于支撑座61在多个方向上进行受控的移动,从而为摄像模组提供防抖能力。
86.进一步地,本技术的一个实施例中,所述摄像模组可以包括光学镜头和前面任一实施例中的具有防抖功能的感光组件。其中,光学镜头可以具有马达,该马达可以为镜头提供光学防抖功能和对焦功能。所述马达的底面可以安装在所述感光组件的支撑座61的顶面。本实施例中,镜头和感光芯片可以相对于支撑座61各自独立的进行调整,从而更好地实现画面防抖功能,更好地提升拍摄质量。本实施例的摄像模组中,感光组件可以以减小的体积实现芯片在多个方向的受控移动,在实现芯片防抖的同时,保障器件小型化,有助于缩小摄像模组的尺寸。
87.最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
再多了解一些

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