摄像装置及便携式电子设备的制作方法

摄像装置及便携式电子设备
1.本技术要求于2022年03月31日提交日本专利局、申请号为2022-059567的日本专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本技术中。
技术领域
2.本技术涉及电子技术领域，尤其涉及一种摄像装置及便携式电子设备。


背景技术：

3.随着摄影技术的飞速发展，包括镜头驱动在内的成像装置在众多摄像设备中得到了广泛的应用。应用于普通便携式电子设备的镜头驱动系统的驱动机构通常包括一个在光轴方向调整焦点的自动对焦机构和一个在与光轴正交的平面内驱动镜头的防抖机构。
4.现有摄像设备中的柔性基板多选用聚酰亚胺(polyimide，pi)作为基材，由于pi具有较高的弹性，因此防抖机构在运动过程中极易发生系统共振，影响防抖机构的驱动精度，使防抖效果较差。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种摄像装置及便携式电子设备，该摄像装置通过降低第一柔性基板的弹性提高了防抖机构的驱动精度，进而提升了防抖效果。
6.本技术实施例提供一种摄像装置，包括：镜头、镜头驱动机构和防抖机构，镜头具有一光轴，所述镜头驱动机构驱动所述镜头沿所述光轴方向移动，所述防抖机构包括可移动框以及设置于所述可移动框上的图像传感器芯片和第一柔性基板，所述防抖机构能够在所述图像传感器芯片所在的平面内移动，所述第一柔性基板的材质为液晶聚合物。
7.在一种可能的设计中，所述防抖机构还包括：第一线圈和第一磁铁，所述第一线圈固定于所述可移动框，所述第一柔性基板能够为所述第一线圈供电，所述第一磁铁能够驱动所述第一线圈带动所述可移动框在所述图像传感器芯片所在的平面内移动。
8.在一种可能的设计中，所述可移动框包括设置于所述图像传感器芯片前侧的滤光片。
9.在一种可能的设计中，所述第一线圈上搭载有至少两个第一位置检测元件，所述第一位置检测元件用于与所述第一磁铁配合实现位置检测。
10.在一种可能的设计中，与所述第一线圈、所述第一位置检测元件及所述图像传感器芯片连接的电线通过所述第一柔性基板配置于所述防抖机构的外侧。
11.在一种可能的设计中，在所述第一线圈和所述第一磁铁外侧，所述第一柔性基板向所述光轴方向至少弯折两次。
12.在一种可能的设计中，所述镜头驱动机构包括：托架、第二线圈、第二柔性基板和第二磁铁，所述镜头设置于所述托架，所述第二线圈卷绕于所述托架，所述第二柔性基板能够为所述第二线圈供电，所述第二磁铁能够驱动所述第二线圈带动所述托架沿所述光轴方向移动，用于实现对所述镜头调焦。
13.在一种可能的设计中，所述镜头包括至少两个之间间隔可改变的镜片。
14.在一种可能的设计中，所述摄像装置还包括设置于所述镜头的前侧和/或后侧的光路改变元件。
15.本技术还提供一种便携式电子设备，所述便携式电子设备包括上述所述的摄像装置。
16.本技术中，第一柔性基板使用lcp基材能够大幅降低现有柔性基板中因具有聚酰亚胺而具有的弹性，从而具有与其他刚体接近的频率特性，不易在防抖机构运动的过程中产生系统共振，能够实现对可移动框更精确的伺服控制，进而使摄像装置具有更高品质的手抖校正控制和图像稳定控制。此外，由于第一柔性基板的弹性降低，第一柔性基板还具有保持防抖机构中的信号线、电源线的形状的功能，从而使信号线、电源线不会随意移动而干涉可移动框的移动，进而影响摄像装置的防抖功能。
17.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的，并不能限制本技术。
附图说明
18.图1为本发明所提供摄像装置在一种具体实施例中的爆炸图；
19.图2是本发明所提供摄像装置在一种具体实施例中的俯视图；
20.图3是本发明所提供摄像装置在一种具体实施例中的侧视图；
21.图4是本发明所提供摄像装置在一种具体实施例中的轴测图；
22.图5是本发明所提供摄像装置沿图2中a-a截面的剖视图；
23.图6是图2中防抖机构的俯视图；
24.图7是本发明所提供的可伸缩的变焦机构的结构示意图；
25.图8是本发明所提供的聚焦或者变焦机构；
26.图9是本发明所提供的便携式电子设备。
27.附图标记：
28.1-镜头；
29.2-第二壳体；
30.2-1-爪构件；
31.3-第一壳体；
32.10a-防抖机构；
33.10-第一基座；
34.11-可移动框；
35.11-1-滤光片；
36.12-磁轭；
37.13-第一支承板；
38.14-支承构件；
39.15-第二支承板；
40.16-第一线圈；
41.16-1-第一位置检测元件；
42.17-第一磁铁；
43.18-图像传感器芯片；
44.19-第一柔性基板；
45.19-1-弯曲面a；
46.19-2-弯曲面b；
47.20a-镜头驱动机构；
48.20-第二基座；
49.21-托架；
50.22-上板簧；
51.23-下板簧；
52.24-第二磁铁；
53.25-第二线圈；
54.26-第二柔性基板；
55.27-第二位置检测元件；
56.28-位置检测磁铁；
57.30-第一减震凝胶；
58.31-第三减震凝胶；
59.32-第二减震凝胶；
60.40-光轴；
61.50-可伸缩的变焦机构；
62.60-聚焦或者变焦机构；
63.70-光路改变原件；
64.100-摄像装置；
65.200-便携式电子设备。
66.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
具体实施方式
67.为了更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
68.应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
69.在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
70.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
71.需要注意的是，本技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本技术实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
72.本技术实施例提供一种摄像装置，以下参照附图对本发明详细进行说明。
73.如图1-图5所示，本技术所提供的摄像装置100的光学系统从物侧起包括镜头1、驱动镜头1的镜头驱动机构20a、防抖机构10a。此外，摄像装置100还包括容纳摄像装置100的光学系统的第一壳体3和第二壳体2。
74.在一种具体的实施方式中，如图1、图5和图6所示，防抖机构10a包括第一基座10、可移动框11、磁轭12、第一支承板13、支承构件14、第二支承板15、第一线圈16、第一磁铁17、图像传感器芯片18和一柔性基板19。
75.其中，第一基座10配置在第一壳体3上，第一磁铁17和第二支承板15被固定于第一基座10，图像传感器芯片18、第一线圈16、第一支承板13和磁轭12被固定于可移动框11。可移动框11由支承构件14支承并能够在与光轴40垂直的平面上自由移动。来自被摄体的光束沿着光轴40入射到镜头1并在图像传感器芯片18的摄像面上成像。
76.在一种具体的实施方式中，如图5所示，可移动框11包括设置于图像传感器芯片18前侧的滤光片11-1。图像传感器芯片18、滤光片11-1与可移动框11为一体化结构，实现了削减构件、提高图像传感器芯片18相对于光轴40的垂直度、削减相对于光轴40有害的倾斜，进而实现了削减图像传感器芯片18的平面安装偏差、提高图像传感器芯片18的整体刚性和针对落下冲击的保护性等。因此，该结构不仅有助于使摄像装置100小型化、低高度化，还使摄像装置100兼具高组装性和防抖机构整体的高性能。
77.在一种具体的实施方式中，如图1和图6所示，第一线圈16上搭载有至少两个第一位置检测元件16-1。第一位置检测元件16-1通过检测第一磁铁17的磁通，能够进行正确的位置检测和防抖控制。
78.在一种具体的实施方式中，第一线圈16以及第一位置检测元件16-1、图像传感器芯片18的信号线、电源线等能够通过第一柔性基板19配置于防抖机构的外侧，从而使得信号线、电源线等不妨碍防抖机构10a的移动。
79.优选的，第一柔性基板19为使用了液晶聚合物(liquid crystal polymer，lcp)基材的柔性基板，能够在第一壳体3与第二壳体2之间设有用于可移动框11自由移动的空间。该空间至少使第一柔性基板19的弯曲面a19-1和弯曲面b19-2能够不被妨碍的在平面上移动。
80.同时，第一柔性基板19使用lcp基材能够大幅降低现有柔性基板中因具有聚酰亚胺(polyimide，pi)而具有的弹性，从而具有与其他刚体接近的频率特性，不易在防抖机构运动的过程中产生系统共振，能够实现对可移动框11更精确的伺服控制，进而使摄像装置100具有更高品质的手抖校正控制和图像稳定控制。
81.此外，由于第一柔性基板19的弹性降低，第一柔性基板19还具有保持防抖机构中的信号线、电源线的形状的功能，从而使信号线、电源线不会随意移动而干涉可移动框11的移动，进而影响摄像装置的防抖功能。
82.在一种具体的实施方式中，安装于可移动框11的第一线圈16与第一磁铁17相对设
置，第一线圈16位于第一磁铁17产生的磁场中，通过向第一线圈16通电产生高效的电磁力，能够使可移动框11在与光轴40垂直的平面上自由地移动，进行防抖动作。
83.在一种具体的实施方式中，如图1、图5和图6所示，磁轭12安装于可移动框11，磁轭12将第一磁铁17产生的磁感线拉近被固定的第一磁铁17的中心。磁轭12和第一磁铁17具有能够将图像传感器芯片18的中心向光轴40拉近的磁性弹簧效果，因此摄像装置100具有松动消除效果，能够降低图像传感器芯片18相对于光轴40的倾斜。此外，该效果既可以通过磁轭12与第一磁铁17之间的磁吸引力实现，也可以通过弹簧等具有回复特性的零件实现。
84.在一种具体的实施方式中，第一支承板13和第二支承板15与支承构件14的接触面具有一定的表面精度，从而使支承构件14能够平滑地旋转。
85.在一种具体的实施方式中，磁轭12具有沿可移动框11移动方向的中心保持功能，并且具有针对支承构件14的脱落预防功能。同时，磁轭12还具有将第一线圈16泄露的磁通有效灵活运用于驱动可移动框11运动的作用，从而允许摄像装置100进行显著的减少部件。
86.优选的，如图5所示，在可移动框11的上部涂敷有第二减震凝胶32。针对防抖机构10a的突发通电，第二减震凝胶32通过产生控制脉动动作的减震效果，能够使摄像装置100具有更准确的防抖功能。
87.优选的，如图5所示，在第一基座10与第一壳体3之间涂敷第一减震凝胶30。针对防抖机构的突发通电，第一减震凝胶30同样通过产生控制脉动动作的减震效果，能够使摄像装置100具有更准确的防抖功能。
88.在一种具体的实施方式中，第一线圈16可以具有多个单一的线圈绕组，也可以是按照第一线圈16的形状成型的形成于第一柔性基板19上的导电性图案。
89.在一种具体的实施方式中，如图1和图5所示，镜头驱动机构20a配置在防抖机构10a上，镜头驱动机构20a包括第二基座20、托架21、上板簧22、下板簧23、第二磁铁24、第二线圈25、第二柔性基板26、第二位置检测元件27和位置检测磁铁28。其中，托架21具备收容镜头1的空间，第二线圈25卷绕于托架21，第二磁铁24固定于第二壳体2。第二线圈25位于第二磁铁24产生的磁场中，通过向第二线圈25通电产生高效的电磁力，能够使镜头1相对于光轴40自由地移动，进行聚焦。
90.在一种具体的实施方式中，如图1和图5所示，上板簧22和下板簧23固定于托架21，上板簧22和下板簧23通过各自的弹性能够在不作用电磁力的状态下将镜头1保持于中空。
91.进一步地，如图1所示，在托架21上搭载位置检测磁铁28，在第二柔性基板26上搭载第二位置检测元件27。与防抖机构10a相同的，第二位置检测元件27通过检测位置检测磁铁28的磁通，能够对镜头1进行准确的位置检测和聚焦控制。
92.在一种具体的实施方式中，第二柔性基板26为了与第一柔性基板19连接配置于镜头驱动机构20a的外侧，同时第二柔性基板26能够与第一柔性基板19一体化。在第一柔性基板19上搭载控制用驱动集成电路时，能够对防抖机构10a、镜头驱动机构20a通电，并根据第二位置检测元件27反馈的信号进行的伺服控制等。
93.优选的，如图5所示，在托架21上涂敷第三减震凝胶31。在该结构下，针对镜头驱动机构20a的突发通电，通过第三减震凝胶31与从第二壳体2突出的爪构件2-1的作用产生控制脉动动作的减震效果，使摄像装置100能够具有更准确的自动聚焦功能。
94.在一种具体的实施方式中，如图7所示，镜头1包括至少两个之间间隔可改变的镜
片，变焦机构能够改变两个镜片之间的间距，可以是可伸缩的变焦机构50实现镜头1的伸缩。
95.在一种具体的实施方式中，如图8所示，摄像装置还包括设置于镜头1的前侧和/或后侧的光路改变元件70，因此该摄像装置可用于潜望镜。其中，光路改变元件70可以为棱镜等。在本实施方式中，镜头1的镜片之间的间隔可以是一定的或者是可改变的，驱动镜头1的机构可以实现镜头1移动聚焦或者改变镜片之间间距实现镜头1伸缩变焦的聚焦或者变焦机构60。
96.当然，在一些其他可选的实施方式中，还可以进一步加入防止手抖引起光轴倾斜(tilt)的手抖校正结构。
97.如图9所示，本技术所提供的摄像装置100也可以用于智能电话、功能电话或平板设备等便携式电子设备200。
98.以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。