用于相机模组的致动器、相机装置及移动终端的制作方法

1.本公开涉及相机技术领域，尤其涉及一种用于相机模组的致动器、相机装置及移动终端。


背景技术：

2.相机模组可以用于图像采集，例如，通过图像采集形成相片和/或视频。
3.目前手机等移动终端的影像防抖装置由于空间的限制，都是采用光学防抖。
4.一方面，光学防抖，但是镜头与图像传感器间会有相对位置的变化，对于影像边缘的成像效果差。
5.另一方面，两轴的光学防抖，无法用于长时间的拍摄，如此，使得暗光拍摄成为成像质量提升的瓶颈和局限。


技术实现要素：

6.本公开提供一种用于相机模组的致动器、相机装置及移动终端。
7.本公开实施例第一方面提一种用于相机模组的致动器，所述致动器从外到内依次包括：致动器支架、弹性支架及相机载体；
8.所述相机载体，用于安装相机模组；
9.所述弹性支架上设置有第一凹槽、第二凹槽及第一开孔及第二开孔；
10.所述致动器还包括：第一滚珠、第二滚珠、第三滚珠及第四滚珠；
11.所述第一滚珠，位于所述致动器支架和所述弹性支架之间，且位于所述第一开孔所在区域内，在位于所述第一开孔内时夹持所述相机载体；所述第三滚珠，位于所述致动器支架和所述弹性支架之间，且位于所述第二开孔所在区域内，在位于所述第二开孔内时夹持所述相机载体；
12.所述第二滚珠，位于所述致动器支架和所述弹性支架之间，且位于所述第一凹槽所在区域内，在位于所述第一凹槽内时支撑所述致动器支架；所述第四滚珠，位于所述致动器支架和所述弹性支架之间，且位于所述第二凹槽所在区域内，在位于所述第二凹槽内时支撑所述致动器支架基于上述方案，所述致动器支架内侧上设置有供所述第二滚珠及所述第四滚珠滚动的球面轨道；
13.所述球面轨道所在旋转平面平行于所述相机模组的采集面。
14.基于上述方案，所述球面轨道的轨迹为圆弧状；所述圆弧状的弧心位于所述相机模组的光轴上。
15.基于上述方案，供所述第二滚珠及第四滚珠滚动的所述球面轨道位于同一个平面内。
16.基于上述方案，所述弹性支架为：横截面呈十字型的十字支架；
17.所述第一凹槽和所述第二凹槽，以所述十字支架的中心点对称分布；
18.所述第一开孔及第二开孔，以所述十字支架的中心点对称分布；
19.所述第一凹槽、第一开孔、第二凹槽及所述第二开孔依次分布在所述十字支架上。
20.基于上述方案，所述致动器支架上设置有第一磁力部件；所述相机载体上设置有第二磁力部件；所述第一磁力部件为磁石且所述第二磁力部件为线圈；或者，所述第一磁力部件为线圈且所述第二磁力部件为磁石；
21.所述线圈在通电之后，与所述磁石相互作用，用于控制所述相机载体相对于所述致动器支架的运动和停止。
22.基于上述方案，所述致动器支架及所述相机载体均为矩形支架；
23.一个所述第一磁力部件和一个所述第二磁力部件为一个磁力组；所述致动器共包含三个磁力组，分别设置在致动器支架和所述相机载体的三个边。
24.基于上述方案，所述致动器还包括：
25.磁力传感器，与所述线圈一起设置在所述致动器支架上，或者，与所述线圈一起设置在所述相机载体上；
26.其中，所述磁力传感器，用于检测所述相机载体和所述致动器之间的相对运动。
27.基于上述方案，所述致动器还包括：
28.驱动芯片，位于致动器支架之外，通过柔性电路板fpc，分别与所述线圈及所述磁力传感器连接。
29.基于上述方案，所述相机载体和所述致动器之间连接形状记忆合金；
30.所述形状记忆合金，在通电时具有第一长度且在断电时具有第二长度；
31.所述第二长度不等于所述第一长度；
32.所述形状记忆合金，用于通过自身长度的变化驱动所述相机载体与所述致动器支架之间的相互运动。
33.本公开实施例第二方面提供一种相机装置，包括：
34.相机模组，用于采集图像；
35.如本公开实施例第一方面任一技术方案提供的致动器，用于驱动安装及驱动所述相机模组旋转。
36.本公开实施例第三方面提供一种移动终端，包括：
37.壳体；
38.如本技术公开实施例第二方面提供的相机装置，位于所述壳体内。
39.本技术实施例提供的致动器，包括：致动器支架、弹性支架及相机载体；相机载体，用于安装相机模组；弹性支架上设置有凹槽及开孔；致动器还包括：第一滚珠、第二滚珠、第三滚珠及第四滚珠；第一滚珠及第三滚珠，位于致动器支架和弹性支架之间，且位于开孔所在区域内，在位于开孔内时夹持相机载体；第二滚珠及四滚珠，位于致动器支架和弹性支架之间，且位于凹槽所在区域内，在位于凹槽内时夹持致动器支架。如此，若第一滚珠及三滚珠在开孔内时会抵住相机载体，而第二滚珠及第四滚珠会抵住致动器支架，从而实现相机模组的三轴向旋转运动以实现机械防抖，一方面具有防抖效果佳，另一方面，这种三轴向旋转运动的防抖可以用于长时间拍摄，因此可以用于暗光拍摄场景，提高暗光场景拍摄的图像质量。
40.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
41.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
42.图1是根据一示例性实施例示出的一种用于相机模组的致动器的结构示意图；
43.图2是根据一示例性实施例示出的一种用于相机模组的致动器的结构示意图；
44.图3是根据一示例性实施例示出的一弹性支架的结构示意图；
45.图4是根据一示例性实施例示出的一种用于相机模组的致动器的结构示意图；
46.图5是根据一示例性实施例示出的一种用于相机模组的致动器的结构示意图；
47.图6是根据一示例性实施例示出的一种用于相机模组的致动器的结构示意图；
48.图7是根据一示例性实施例示出的一种用于相机模组的致动器的结构示意图；
49.图8是根据一示例性实施例示出的一种用于相机模组的致动器的结构示意图；
50.图9是根据一示例性实施例示出的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
51.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
52.如图1、图2及图4所示，本实施例提供一种用于相机模组的致动器，所述致动器从外到内依次包括：致动器支架11、弹性支架是12及相机载体13；
53.所述相机载体13，用于安装相机模组；
54.所述弹性支架12上设置有第一开孔21、第二开孔22、第一凹槽23及第二凹槽24；
55.所述致动器还包括：第一滚珠141、第二滚珠142、第三滚珠143及第四滚珠144；
56.所述第一滚珠141，位于所述相机载体13和所述弹性支架是12之间，且位于所述第一开孔21所在区域内，在位于所述第一开孔21内时夹持所述相机载体13；所述第三滚珠143位于所述相机载体13和所述弹性支架是12之间，且位于所述第二开孔22所在区域内，在位于所述第二开孔22内时夹持所述相机载体13
57.所述第二滚珠142，位于所述致动器支架11和所述弹性支架是12之间，且位于所述第一凹槽23所在区域内，在位于所述第一凹槽23内时支撑所述致动器支架11；所述第四滚珠144，位于所述致动器11支架和所述弹性支架12之间，且位于所述第二凹槽24所在区域内，在位于所述第二凹槽24内时支撑所述致动器支架。
58.本技术实施例提供的相机模组的致动器，为相机模组提供安装位且用于驱动相机模组运动。所述致动器可包括：马达。
59.相机载体13为相机模组提供安装位，相机模组可以安装在相机载体13上。
60.所述弹性支架是12可以由弹性材料构成，具有一定弹性。弹性支架是12在外力作用下，发生形变；在外力撤出时，弹性支架是12的弹性恢复。
61.在弹性支架是12上设置有两开孔，分别是开孔21及开孔23，该开孔21、及开孔23为弹性支架是12上开设的通孔，如此，第一滚珠141及第三滚珠143可定位于弹性支架是12。这样，第一滚珠141及第三滚珠143会在弹性支架是12的作用下直接抵住相机载体13，从而实
现相机载体13的固定与一轴向旋转。具体如，第一滚珠位于
62.与此同时，在弹性支架是12上设置有两个凹槽，分别是凹槽23及凹槽24。在本技术实施例中所述凹槽又可以称之为凸包。第二滚珠142、第四滚珠144可嵌入到凹槽23及凹槽24xx内，但是不会穿透弹性支架是12。在弹性支架是12撑开的时候具有弹力，会挤压第二滚珠142及第四滚珠144，第二滚珠142、第四滚珠144会被固定于致动器支架11与弹性支架12间，又致动器支架11与第二滚珠142及第四滚珠144配合的位置由一弧形轨道的凹槽，如此，弹性支架是12及相机载体13作为一个整体能做两轴向的旋转运动，加上另外第一滚珠与第三滚珠使相机载体做的单轴向运动，能实现了三轴向的机械防抖，具有防抖效果佳的优点；与此同时能够环境光较暗场景下的长时间静止采集实现了可能，具有暗场采集的图像质量佳的特点。
63.图4为本技术实施例提供的用于相机模组的致动器的正面示意图；图5是图4所示倾斜示意图。图1是按照图6所示的b-b面的切面示意图。图2是按照图7所示的a-a面的切面示意图。
64.所述相机载体13及所述弹性支架是12都中心开口，该中心开口可供安装在相机载体13内的相机模组的采集面露出，以采集图像。
65.在一些实施例中，如图8所示，所述致动器支架11内侧上设置有供所述第二滚珠142及第四滚珠144滚动的球面轨道41；
66.所述球面轨道41所在旋转平面平行于所述相机模组的采集面。
67.该球面轨道41可允许弹性支架是12及相机载体13作为一个整体绕着相机模组的光轴旋转。与此同时弹性支架是12刻固定在相机载体13上，如此，弹性支架是12和相机载体13作为一个整体，前后摆动及左右摆动，通过球面轨道的设置实现了三轴运动。
68.所述采集面可为相机模组用于传感环境光的一面。
69.所述滚到所在的旋转平面即垂直于所述相机模组在初始位置时的光轴。
70.值得注意的是：本技术的第一滚珠141、第三滚珠143和第二滚珠142、第四滚珠144可以是不同形状或大小的滚珠，也可以是相同大小或形状的滚珠，此处的：“第一”、“第三”及“第二”、“第四”仅是用于区分是位于第一开孔21及第二开孔22、所在区域还是位于在第一凹槽23及第二凹槽24所在区域处。
71.在一些实施例中，所述球面轨道的轨迹为圆弧状；所述圆弧状的弧心位于所述相机模组的光轴上。
72.在一些实施例中，供所述第二滚珠142及第四滚珠144滚动的所述球面轨道位于同一个平面内。
73.致动器内的第二滚珠142及第四滚珠144可为多个，多个滚珠的球面轨道位于同一个平面内，以确保相机载体13的旋转平稳性。
74.弹性支架是12可为具有多个支撑脚的支架，例如，具有4个支撑脚、6个支撑脚及8个支撑脚等。开孔22和凹槽21间隔设置在支撑脚上。一个支撑脚上设置有一个开孔22或一个凹槽21。
75.为了简化结构，如图3所示，所述弹性支架是12为：横截面呈十字型的十字支架；
76.所述第一凹槽23及第二凹槽24为两个，以所述十字支架的中心点对称分布；
77.所述第一开孔21及第二开孔22为两个，以所述十字支架的中心点对称分布。
78.所述第一凹槽23、第一开孔21、第二凹槽24及所述第二开孔22依次分布在所述十字支架上，即，所述凹槽21及所述开孔22在所述十字支架上间隔分布。
79.此处，第一凹槽23及第二凹槽24统称凹槽；第一开孔21及第二开孔22统称开孔。
80.十字支架包括：四个支撑脚，其中：两个支撑脚上设置有开孔；两个支撑脚上设置有凹槽。凹槽和开孔间隔设置在多个支撑脚上。如此，凹槽21和开孔22的对称分布，会使得弹性支架是12和相机载体13的受力均匀，实现相机载体13与致动器支架11之间的平稳制动。
81.在一些实施例中，如图4所示，所述致动器支架11上设置有第一磁力部件31；所述相机载体13上设置有第二磁力部件32；所述第一磁力部件31为磁石且所述第二磁力部件32为线圈；或者，所述第一磁力部件31为线圈且所述第二磁力部件32为磁石；
82.所述线圈在通电之后，与所述磁石相互作用，用于控制所述相机载体13相对于所述致动器支架11的运动和停止。
83.通过线圈的正反向通电与磁石的作用，根据左手定则，使得相机载体13能相对于致动器支架做轴向的旋转运动。
84.在一个实施例中，磁石固定在相机载体13上，而线圈固定在致动器支架11上，如此，方便线圈与供电电路的连接。
85.在一些实施例中，所述致动器支架11及所述相机载体13均为矩形支架；
86.一个所述第一磁力部件31和一个所述第二磁力部件32为一个磁力组；所述致动器共包含三个磁力组，分别设置在致动器支架11和所述相机载体13的三个边；如此，一方面能够提供三轴向旋转运动的动力，另一方面结构简单。
87.在一些实施例中，所述致动器还包括：
88.磁力传感器，与所述线圈一起设置在所述致动器支架11上，或者，与所述线圈一起设置在所述相机载体13上；
89.其中，所述磁力传感器，用于检测所述相机载体13和所述致动器之间的相对运动。
90.该磁力传感器可为霍尔传感器，可以通过检测磁力的大小，用于估算出相机载体13和制动器之间是否有发生位移和/或位移量等。
91.在一些实施例中，如图4所示，所述致动器还包括：
92.驱动芯片33，位于致动器支架11之外，通过柔性电路板fpc，分别与所述线圈及所述磁力传感器连接。
93.该驱动芯片可用于向线圈供电，线圈基于电信号转换为磁场，通过磁场再转换机械能的，驱动相机载体13运动。
94.该驱动芯片可包括：微处理芯片或专用集成电路等，通过fpc与磁力传感器连接之后，能够接收磁力传感器检测的信号，从而实现所述相机载体13和所述致动器之间的相对运动的检测。
95.在一些实施例中，所述相机载体13和所述致动器之间连接形状记忆合金；
96.所述形状记忆合金，在通电时具有第一长度且在断电时具有第二长度；
97.所述第二长度不等于所述第一长度；
98.所述形状记忆合金，用于通过自身长度的变化驱动所述相机载体13与所述致动器支架11之间的相互运动。
99.通过通电，形状记忆合金的内阻会导致其发热，从而改变形状记忆合金的温度。该形状记忆合金在不同温度下会出现膨胀或收缩等形变，使得形状记忆合金可以在不同的长度之间变化，如此，通过向形状记忆合金通电改变形状记忆合金的长度，改变相机载体13和致动器支架11之间的相对位置，从而实现相机运动的驱动。
100.形状记忆合金取代磁力组，驱动相机载体13运动，不会产生磁场，从而减少磁场对驱动芯片或者移动终端内其他磁敏感案器件的干扰。
101.本技术实施例还提供一种相机装置，包括：
102.相机模组，用于采集图像；
103.上述任一技术方案提供的致动器，用于驱动安装及驱动所述相机模组旋转。
104.致动器用于驱动相机模组的运动，且由于该致动器采用三轴向机械防抖，可以实现相机模组的良好的防抖，且有利于相机模组的暗场图像采集。
105.本实施例提供一种移动终端，包括：
106.壳体；
107.如上述任一技术方案提供的相机装置，位于所述壳体内。
108.该移动终端可包括：手机、平板电脑或可穿戴式设备等。
109.该壳体可包括：手机等移动设备的后壳和/或边框等。
110.相机装置位于该壳体内，相当于壳体提供了相机装置的容置空间。
111.在一些实施例中，壳体上开口，该开口可供相机装置的相机模组的采集面采集图像。
112.在另一实施例中，若该相机装置为屏下相机，则相机装置的采集面朝向移动终端的屏幕，通过屏幕的像素之间的间隙采集图像。
113.以下结合上述任意实施例提供一个示例：
114.示例1：
115.参考图1至图8所示，本示例为一种微型三轴旋转致动器，主要设计是使用一体式十字型弹片的一对边透过滚珠夹持相机模组载体，另一对边透过滚珠夹持致动器的支架，其中，在相机模组载体处有相对应的球面凹槽，在致动器支架上有一球面轨道，球型轨道的轨迹为圆弧形，圆弧的中心与相机模组的光轴重合，如此可使得相机模组载体拥有3个轴向的旋转自由度，加上致动器支架上三边的闭回路电磁力控制系统，使得致动器能精准的执行各种输入讯号，达到各种应用的效果。本示例提供使用一对球面轨道与滚珠形成两个轴向的旋转运动，且球面轨道弧心与光轴中心重合，因此不需额外的旋转支点，不增加致动器高度，达到微型化的效果。
116.示例2：
117.本示例为一种的三轴旋转致动器，如图1及图2所示，搭配相机模组可实现超级防抖效果，主要设计是使用一体式十字型弹片(即弹性支架)，如图3，弹片的一对边的夹持位置有两个开孔，另一对边的夹持位置有两个凹槽，利用其开孔固定一对滚珠；再由滚珠与相机模组载体做连接。
118.如图4，使得相机模组载体能做一轴向的旋转运动，利用十字弹片的两个凹槽固定滚。滚珠再与致动器支架做连接，如图8，致动器与滚珠连接的位置为一球面轨道。
119.如图8所示，球面轨道的轨迹为弧形，其弧心与相机模组的光轴中心重合，且致动
器支架的两球面轨道在同一平面上，如此能使相机载体能实现两轴向的旋转运动，致动器的动力系统为电磁力驱动，相机载体三边上有磁石，对应的致动器支架位置有线圈及霍尔传感器，每一个电磁线圈与磁石提供一个轴向的扭力，线圈与霍尔传感器透过柔性电路板与驱动芯片做连接，驱动芯片接收外部(例如：陀螺仪)的输入讯号做相应的致动器运动输出，以达到各种应用的效果。
120.图9是根据一示例性实施例示出的一种终端800的框图。例如，终端800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
121.参照图9，终端800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电力组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(i/o)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。
122.处理组件802通常控制终端800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。
123.存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在设备800的操作。这些数据的示例包括用于在终端800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
124.电力组件806为终端800的各种组件提供电力。电力组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为终端800生成、管理和分配电力相关联的组件。
125.多媒体组件808包括在所述终端800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(lcd)和触摸面板(tp)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当设备800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
126.音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(mic)，当终端800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
127.i/o接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
128.传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为终端800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到设备800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为终端800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测终端800或终端800一个组件的位置改变，用户与终端800接触的存在或不存在，终端800方位或加速/减速和终端800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如cmos或ccd图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
129.通信组件816被配置为便于终端800和其他设备之间有线或无线方式的通信。终端800可以接入基于通信标准的无线网络，如wifi，2g或3g，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(nfc)模块，以促进短程通信。例如，在nfc模块可基于射频识别(rfid)技术，红外数据协会(irda)技术，超宽带(uwb)技术，蓝牙(bt)技术和其他技术来实现。
130.在示例性实施例中，终端800可以被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
131.在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器804，上述指令可由终端800的处理器820执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
132.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本技术旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
133.应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。