一种摄像头模组及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及摄像技术领域，尤其涉及一种摄像头模组及电子设备。


背景技术：

2.手机、平板电脑、相机等电子设备通常设有摄像头，随着对成像质量的要求越来越高，对摄像头的焦距和变焦性能的要求也越来越高，为了满足需求，现有技术中，有些电子设备已经使用了可以大范围变焦的伸缩镜头，来提高成像质量。
3.目前电子设备的摄像头模组通常包括镜头以及音圈电机，使用音圈电机(vcm)来驱动镜头伸出或者缩回，从而控制镜头伸缩运动。
4.现有技术的缺陷在于，首先，在镜头伸出后，镜头将高于产品表面，凸出的镜头容易直接受到撞击或者压迫从而受到损坏；其次，在伸出状态下，挤压和碰撞时的力臂也更大，镜头的驱动机构更容易被破坏，内部零部件也更容易变形，从而影响镜头的成像质量以及驱动机构的传动精度，影响摄像头模组的正常工作。
5.因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种摄像头模组及电子设备，对镜头的保护效果更好。
7.为实现上述实用新型目的，一方面，本实用新型提出了一种摄像头模组，包括：
8.第一驱动装置，包括第一外壳以及设置在所述第一外壳内的第一驱动机构；
9.镜头，设于所述第一外壳内且与所述第一驱动机构相连，所述第一驱动机构用于驱动所述镜头伸出或者缩入所述第一外壳；
10.压力传感器，与所述第一外壳相连，所述第一驱动机构根据所述压力传感器的信号控制所述镜头缩入所述第一外壳；以及，
11.镜头保护盖，与所述第一外壳滑动配接并罩设于所述镜头外部，所述镜头保护盖在受压后挤压所述压力传感器。
12.进一步地，所述压力传感器包括与所述第一外壳相连的压力感知层以及设于所述压力感知层表面的保护层。
13.进一步地，所述第一外壳包括供所述镜头伸出的口部以及环绕于所述口部外周的端面，所述镜头保护盖与所述口部滑动配接，所述压力传感器设于所述端面上，且位于所述镜头保护盖和所述端面之间。
14.进一步地，所述压力传感器的数量为一个，且环绕于所述口部外周；或者，
15.所述压力传感器的数量为多个，多个所述压力传感器配合形成环绕于所述口部外周的环形。
16.进一步地，所述第一驱动装置还包括设于所述第一外壳内且与所述第一驱动机构相连的载体，所述镜头与所述载体相连，所述第一驱动机构通过驱动所述载体运动带动所
述镜头运动。
17.进一步地，所述的摄像头模组还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置包括第二外壳以及设于所述第二外壳内的第二驱动机构，所述第一驱动装置设于所述第二外壳内且与所述第二驱动机构相连，所述第二驱动机构用于驱动所述第一驱动装置沿所述镜头的伸缩方向运动。
18.进一步地，所述口部设有外凸的第一凸环，所述盖体包括板体、与所述板体相连的环壁以及自所述环壁向内凸出的第二凸环，第一凸环和第二凸环相互勾连。
19.进一步地，所述第一凸环和所述板体之间设置有柔性层，所述柔性层对所述盖体施加远离所述压力传感器的弹力，所述镜头保护盖在受压后压缩所述柔性层并挤压所述压力传感器。
20.进一步地，所述的摄像头模组还包括与所述压力传感器和所述第一驱动机构电连接的控制系统，所述控制系统根据所述压力传感器的信号向所述第一驱动机构发出控制指令。
21.进一步地，所述控制系统包括与所述压力传感器电连接的信号处理电路以及与所述信号处理电路电连接的主控芯片，所述信号处理电路包括输入正端in 、输入负端in-、与所述输入正端in 相连的滤波电路、与所述输入负端in-和所述滤波电路相连的前级放大电路、与所述前级放大电路相连的单端放大电路、与所述单端放大电路相连的隔直电路以及与所述隔直电路相连的模数转换器adc。
22.进一步地，所述前级放大电路包括运算放大器u1、运算放大器u2和运算放大器u3，所述运算放大器u1的同相输入端和所述输入负端in-相连，所述运算放大器u1的反相输入端和所述运算放大器u2的反相输入端之间串联有电阻r1和电阻r2，所述运算放大器u1的反向输入端和其输出端之间连接有电阻r4，所述运算放大器u1的输出端和所述运算放大器u3的反相输入端之间连接有电阻r5，所述运算放大器u2的同相输入端与输入正端in 之间设置有所述滤波电路，所述运算放大器u2的反相输入端和其输出端之间连接有电阻r3，所述运算放大器u2的输出端和所述运算放大器u3的同相输入端之间设置有电阻r6，所述运算放大器u3的同相输入端与地gnd之间设置有电阻r8，所述运算放大器u3的反相输入端和其输出端之间设置有电阻r7；
23.所述滤波电路包括串联于所述输入正端in 和运算放大器u2的同相输入端之间的电容c1和电阻r12，所述滤波电路还包括电阻r13和电容c2，所述电阻r13一端连接在电容c1和电阻r12之间的电路上，另一端与地gnd相连，所述电容c2一端与运算放大器u2的同相输入端相连，另一端与地gnd相连；
24.所述单端放大电路包括运算放大器u4，所述运算放大器u4的同相输入端与所述运算放大器u3的输出端相连，其反相输入端和其输出端之间连接有电阻r10，其反相输入端和地gnd之间连接有电阻r9；
25.所述隔直电路包括运算放大器u5，所述运算放大器u5的同相输入端和所述运算放大器u4的输出端之间连接有电容c3，且所述运算放大器u5的同相输入端与参考电压vref之间连接有电阻r11，所述运算放大器u5的反相输入端和其输出端相连，所述运算放大器u5的输出端与所述模数转换器adc相连。
26.另一方面，本实用新型还提出一种电子设备，包括如上任一项所述的摄像头模组。
27.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型通过设置与第一外壳相连的镜头保护盖以及与镜头保护盖对应的压力传感器，使得在手机因为不慎跌落而发生碰撞或者与其他物件接触而发生挤压时，镜头保护盖能够对压力传感器施加压力，根据压力传感器的感应信号能够控制第一驱动机构驱动镜头缩入第一外壳内，从而使得镜头处于更为安全的位置，能够更好的保护镜头以及第一驱动机构，保证摄像头模组使用的可靠性。
附图说明
28.图1是本实用新型中一种实施方式的摄像头模组的结构示意图。
29.图2是图1中i部的放大图。
30.图3是本实用新型中一种实施方式的压力传感器与第一外壳相连时的俯视图。
31.图4是本实用新型中一种实施方式的盖体与口部连接的示意图。
32.图5是本实用新型中另一种实施方式的压力传感器与第一外壳相连时的俯视图。
33.图6是本实用新型中另一种实施方式的摄像头模组的结构示意图。
34.图7是本实用新型中一种实施方式的信号处理电路的结构图。
具体实施方式
35.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本技术的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。基于本技术中的实施例，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它实施例，都属于本技术保护的范围。
36.本技术中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
37.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
38.如图1所示，对应于本实用新型一种较佳实施例的摄像头模组，其包括第一驱动装置1、镜头2、压力传感器3以及镜头保护盖4。
39.第一驱动装置1用于驱动镜头2做直线运动，使得镜头2能够按照使用需要伸出或者缩回。第一驱动装置1包括第一外壳10以及设置在第一外壳10内的第一驱动机构，第一外壳10设置有内腔102，镜头2活动设置在内腔102内，内腔102在第一外壳10的第一端具有与外界相通的开口1020，该第一端为第一外壳10朝向电子产品外部的一端。第一驱动机构用于驱动镜头2运动，以使得镜头2能够向外伸出开口1020，或者使得镜头2能够向内收容至内腔102内。
40.进一步结合图2，第一外壳10包括呈环状的本体100以及与本体100相连且呈环状
的口部101，本体100和口部101的形状不限，优选两者均为圆环形，且两者同轴线设置。本体100和口部101共同形成的内部空间即为内腔102，开口1020形成于口部101。本体100的外径大于口部101的外径，因而，在第一外壳10和本体100之间形成肩部103，口部101设置于肩部103的端面1030上。
41.压力传感器3连接于端面1030上，其用于检测受到的压力，在发生碰撞或者挤压时，压力传感器3将检测到压力的变化，可以通过压力变化的快慢、压力变化的剧烈程度或者压力大小等参数来判断是否需要驱动镜头2缩回，例如，可以设置压力大小的阈值，当压力传感器3感应到的压力达到预设的压力阈值时，控制镜头2缩回。
42.作为一种优选的实施方式，压力传感器3包括压力感知层30以及设于感知层30一侧的保护层31。压力感知层30用于感知压力，例如，其能够根据形变产生电信号，优选的，压力感知层30可以为压电材料层、金属应变层或应变油墨层等。保护层31主要起保护和封装的作用，其可以油墨印刷层或者高分子蒸镀层。压力传感器3和端面1030之间设置有连接层32，连接层32用于将压力传感器3固定在端面1030上。优选的，连接层32的材料可以是热固胶、环氧胶或者胶膜等。
43.压力传感器3和第一驱动机构均与摄像头模组的控制系统电连接，控制系统能够接收压力传感器3的信号，并对齐进行处理、分析，之后根据信号对第一驱动机构发出控制指令，以使得第一驱动机构动作。如图3所示，压力传感器3包括第一连接端33和第二连接端34，控制系统包括电路板以及连接在电路板和压力传感器3之间的柔性线路板5。第一连接端33和第二连接端34与柔性线路板5相连，通过柔性线路板5将信号引出至电路板，电路板上设置有主控芯片，主控芯片根据获得的信号进行计算，并施加控制信号控制第一驱动机构动作。电路板还设置有连接于柔性线路板5和主控芯片之间的信号处理电路，通过信号处理电路对信号进行处理后再传输给主控芯片，信号处理电路的具体结构将在下文详述。
44.镜头保护盖4用于保护镜头2，其包括与口部101相连的盖体40以及与盖体40相连的透明片41，透明片41与镜头2相对设置，其不影响光线的传递，且能够防止镜头2与外界直接接触，增强了对镜头的保护力度。镜头保护盖4罩设在镜头2上，镜头2在镜头保护盖4以及第一外壳10配合形成的空间内运动。
45.如图2和图4所示，盖体40与口部101活动配接，其能够沿着镜头2的伸缩方向移动一定距离，以能够向着压力传感器3移动并挤压压力传感器3，同时，其与口部101之间通过限位结构限位，以防止盖体40脱离口部101。在一种优选的实施方式中，口部101设置有外凸的第一凸环1010，而盖体40包括用于固定透明片41的板体400、与板体400相连的环壁401以及自环壁401向内凸出的第二凸环402，第一凸环1010和第二凸环402相互勾连，从而能够防止盖体40脱离口部101，盖体40下端与压力传感器3相对设置，其第二凸环402与板体400之间的距离大于第一凸环1010的厚度，以使得盖体40能够向下活动压迫压力传感器3。为了防止盖体40晃动，第一凸环1010和盖体40之间还可以设置柔性层403，柔性层403能够对盖体40施加远离压力传感器3的弹力，以保持第一凸环1010和第二凸环402之间的抵接，防止盖体40晃动。柔性层403例如可以由硅胶或者橡胶等柔性材料制成。
46.如此，在镜头2伸出时，如果手机因跌落而发生碰撞，或者因为其他原因发生挤压，由于摄像头模组设置有镜头保护盖4，因此，镜头保护盖4将率先与地面或者其他物体接触，对镜头2起到有效的保护，另外，受压的镜头保护盖4将挤压压力传感器3，使得压力传感器3
感应到碰撞、挤压等不利情形的发生，及时的控制镜头2缩回，能够保护镜头2以及第一驱动机构，提高了摄像头模组的可靠性。
47.为了使得压力传感器3能够更好的感应盖体40的挤压，在一种优选的实施方式中，参考图3，压力传感器3呈环状，其环绕设置于口部101外周，可以理解的是，压力传感器3不必须是完整封闭的环状，其可以具有缺口35，以便于与柔性线路板5接线，缺口35较小，以使得压力传感器3能够近似呈完整的环形。在另一种优选的实施方式中，参考图5，压力传感器3的数量有多个(图中为3个)，其环绕设置在口部101外周，优选的，多个压力传感器3以口部101中心为圆心均匀分布，进一步优选的，压力传感器3呈部分的环形，多个压力传感器3配合形成环绕于口部101外周的环形，同样的，环形不一定是封闭的环形，相邻两个压力传感器3之间可以具有一定的间隔。由于压力传感器3在端面上的覆盖区域较为充分，因此，盖体40受到的外力能够更好、更均匀的施加至压力传感器3上，保证在发生意外情况时，镜头2能够可靠缩回。
48.作为一种优选的实施方式，如图1所示，第一驱动装置1还包括载体12，镜头2固定安装在载体12上，第一驱动机构与载体12相连，通过驱动载体12运动带动镜头2运动。通过设置载体12，能够更方便的安装镜头2，且提高对镜头2的保护效果，减少在安装过程中损坏镜头2的风险。
49.第一驱动机构的驱动方式不限，例如，可以通过通电线圈和磁铁的配合实现驱动，或者通过丝杠传动机构实现伸缩运动，又或者通过齿轮齿条传动机构的方式实现伸缩运动。
50.作为一种优选的实施方式，第一驱动装置1为音圈电机，其采用通电线圈和磁铁的配合实现驱动，具体的，其第一驱动机构包括固定设置在第一外壳10内壁上的第一磁性件15以及环绕设置在载体12外周的第一线圈13。第一外壳10设有内腔102，载体12滑动配接在内腔102内，其能够沿着内腔102的轴线移动。第一磁性件15的数量可以有一个或多个，第一磁性件15能够产生磁场，第一线圈13位于磁场内。绕设于载体12上的第一线圈13与电路板相连，能够由电路板供电并受到电路板的控制。当第一线圈13通电后，其将受到安倍力的作用，从而沿着内腔102的轴线移动，如此，第一线圈13即可带着载体12和镜头2做伸缩运动。
51.镜头2的伸缩可以通过对第一线圈13施加相反方向的电流来实现，也可以在第一外壳100和载体12之间设置弹性件(图未视)，在第一线圈13通电时，镜头2伸出，此时弹性件被驱动发生弹性变形，在第一线圈13断电后，弹性件恢复原状，带动镜头2复位，弹性件优选为弹片，也可以是弹簧或者是与第一外壳10一体成型且向内腔102延伸的悬臂。
52.如图1所示，作为一种优选的实施方式，在镜头2下方还可以设置与第一外壳1相连的第一镜片20，通过改变镜头2与第一镜片20之间的距离，即可进行变焦。
53.可以理解的是，摄像头模组不限于仅包括一个驱动装置，其可以包括多个驱动装置以驱动镜头2进行多级的伸缩运动。如图6所示，图6示出了摄像头模组还包括第二驱动装置6时的一种实施方式，第二驱动装置6包括第二外壳60以及设于第二外壳60内的第二驱动机构。第一驱动装置1整体活动设于第二外壳60内，能够沿着镜头2的伸缩方向移动，第二驱动机构与第一驱动装置1的第一外壳10相连，用于驱动第一驱动装置1运动。这样，镜头2能够由两个驱动装置分别驱动进行伸缩运动，变焦效果更好。第二驱动机构的结构可以参考第一驱动机构，例如其也可以包括绕设在第一外壳10外部的第二线圈61以及设置在第二外
壳60内的第二磁性件62，通过对第二线圈61通电提供驱动力。
54.第二驱动机构与控制系统电连接，能够在控制系统的控制指令下驱动第一驱动装置1伸出或者缩回。当压力传感器3感应到挤压时，优选控制系统控制第一驱动装置1和镜头2同时缩回。由于摄像头模组伸出越长，受到更大的挤压力力臂越大，越容易导致内部零部件的变形，因此，在多级伸缩的情况下控制镜头2缩回，能够起到更优异的保护效果。
55.类似的，摄像头模组还可以包括连接在第二外壳60上的第二镜片21，镜头2、第一镜片20以及第二镜片21之间的距离均可以进行改变，更便于对摄像头模组进行变焦、调节，获得更好的成像效果。在其他实施方式中，还可以在镜头2下方设置滤光片进行滤光。
56.作为一种优选的实施方式，信号处理电路的结构如图7所示，其包括输入正端in 、输入负端in-、前级放大电路7、单端放大电路70、隔直电路71、滤波电路72以及模数转换器adc。
57.其中，前级放大电路7包括运算放大器u1、运算放大器u2和运算放大器u3。
58.具体的，运算放大器u1的同相输入端和输入负端in-相连。运算放大器u1的反相输入端和运算放大器u2的反相输入端之间串联有电阻r1和电阻r2。运算放大器u1的反向输入端和其输出端之间连接有电阻r4。运算放大器u1的输出端和运算放大器u3的反相输入端之间连接有电阻r5。运算放大器u2的同相输入端与输入正端in 之间设置有滤波电路72。运算放大器u2的反相输入端和其输出端之间连接有电阻r3。运算放大器u2的输出端和运算放大器u3的同相输入端之间设置有电阻r6。运算放大器u3的同相输入端与地gnd之间设置有电阻r8。运算放大器u3的反相输入端和其输出端之间设置有电阻r7。前级放大电路7中，r1＝r2，r3＝r4，r5＝r6，r7＝r8。
59.滤波电路72包括串联于输入正端in 和运算放大器u2的同相输入端之间的电容c1和电阻r12。滤波电路72还包括电阻r13和电容c2，电阻r13一端连接在电容c1和电阻r12之间的电路上，另一端与地gnd相连；电容c2一端与运算放大器u2的同相输入端相连，另一端与地gnd相连。
60.单端放大电路70包括运算放大器u4，运算放大器u4的同相输入端与运算放大器u3的输出端相连，其反相输入端和其输出端之间连接有电阻r10，其反相输入端和地gnd之间连接有电阻r9。
61.隔直电路71包括运算放大器u5，运算放大器u5的同相输入端和运算放大器u4的输出端之间连接有电容c3，且其同相输入端与参考电压vref之间连接有电阻r11。运算放大器u5的反相输入端和其输出端直接相连。运算放大器u5的输出端与模数转换器adc相连。
62.输入正端in 和输入负端in-和柔性线路板5相连，用于接收压力传感器3的电信号。输入正端接收的信号经滤波电路72滤波后输入前级放大器7，信号由前级放大器7初步放大，之后信号进入单端放大电路70，使信号进一步增强。二次放大后的信号进入隔直电路70，隔直电路70能够通过vref上拉把经过电容c3的交流信号加上直流偏置，使得从隔直电路70输出的信号只有正电平信号，方便后面进行模数转换。模数转换器adc用于将模拟信号转换成数字信号，其与主控芯片电连接，便于主控芯片对信号进行处理运算。通过设置信号处理电路对压力传感器3感应的信号进行处理，能够减小信号失真，保证主控芯片能够根据收到的信号做出准确的控制指令，使得摄像头模组的工作更为可靠。
63.本实用新型还提出一种电子设备，该电子设备包括上文所述的摄像头模组。电子
设备例如可以是手机、平板电脑或者相机等。
64.本实用新型通过设置与第一外壳相连的镜头保护盖以及与镜头保护盖对应的压力传感器，使得在手机因为不慎跌落而发生碰撞或者与其他物件接触而发生挤压时，镜头保护盖能够对压力传感器施加压力，根据压力传感器的感应信号能够控制第一驱动机构驱动镜头缩入第一外壳内，从而使得镜头处于更为安全的位置，能够更好的保护镜头以及第一驱动机构，保证摄像头模组使用的可靠性。
65.上述仅为本实用新型的一个具体实施方式，其它基于本实用新型构思的前提下做出的任何改进都视为本实用新型的保护范围。