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可变焦摄像模组的制作方法

2022-12-20 20:10:11 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及摄像模组领域,尤其涉及可变焦摄像模组,其中,所述可变焦摄像模组采用新型的压电致动器作为驱动元件来满足所述可变焦摄像模组的变焦需求。并且,采用合理的布设方案将所述压电致动器布设于所述可变焦摄像模组中,以进一步满足可变焦摄像模组的结构和尺寸要求。


背景技术:

2.随着移动电子设备的普及,被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。
3.为了满足越来越广泛的市场需求,高像素、大芯片、小尺寸是现有摄像模组不可逆转的发展趋势。随着感光芯片朝着高像素和大芯片的方向发展,与感光芯片适配的光学镜头的尺寸也逐渐增大,这给用于驱动光学镜头以进行光学性能调整(例如,光学对焦、光学防抖等)的驱动元件带来的新的挑战。
4.具体地,现有的用于驱动光学镜头的驱动元件为电磁式马达,例如,音圈马达(voice coil motor:vcm)、形状记忆合金驱动器(shape of memory alloy actuator:sma)等。然而,随着光学镜头尺寸增加而导致的重量增加,现有的电磁式马达已逐渐无法提供足够的驱动力来驱动光学镜头移动。量化来看,现有的音圈马达和形状记忆合金驱动器仅适于驱动重量小于100mg的光学镜头,也就是,如果光学镜头的重量超过100mg,现有的驱动器将无法满足摄像模组的应用需求。
5.此外,随着市场需求的变化和发展,近年来还要求配置于终端设备的摄像模组能够实现变焦拍摄的功能,例如,通过光学变焦来实现远景拍摄的需求。相较于传统的摄像模组(例如,动焦摄像模组),光学变焦摄像模组不仅包括具有更大尺寸和重量的镜头,也就是,要求驱动器提供更大的驱动力,而且,还要求用于驱动镜头移动的驱动器能够提供精度更高和行程更长的驱动性能。上述技术要求,现有的电磁式驱动马达已无法满足。同时,现有的电磁式致动器还存在电磁干扰的问题。
6.因此,需要一种适配的用于摄像模组的新型驱动方案,且,新型的驱动器能够满足摄像模组轻型化和薄型化的发展需求。


技术实现要素:

7.本技术的一优势在于提供了一种可变焦摄像模组,其中,所述可变焦摄像模组采用新型的压电致动器作为驱动元件以不仅能够提供足够大的驱动力,而且,能够提供精度更高和行程更长的驱动性能,以满足所述可变焦摄像模组的光学性能调整的需求,例如,光学变焦的需求。
8.本技术的又一优势在于提供了一种可变焦摄像模组,其中,采用合理的布设方案将所述压电致动器布设于所述可变焦摄像模组中,以满足可变焦摄像模组的结构和尺寸要
求。
9.通过下面的描述,本技术的其它优势和特征将会变得显而易见,并可以通过权利要求书中特别指出的手段和组合得到实现。
10.为实现上述至少一优势,本技术提供一种可变焦摄像模组,其包括:
11.变焦透镜组,包括:固定部分、变焦部分和对焦部分,其中,所述变焦透镜组设有一光轴;
12.被保持于所述变焦透镜组的通光路径上的感光组件,包括线路板和电连接于所述线路板的感光芯片;以及
13.驱动组件,包括:驱动壳体、被设置于所述驱动壳体内第一载体和第二载体、第一驱动元件和第二驱动元件,所述变焦部分被安装于所述第一载体,所述对焦部分被安装于所述第二载体,其中,所述第一驱动元件具有第一驱动端,所述第二驱动元件具有第二驱动端,所述第一驱动元件被配置为在被导通后以所述第一驱动端旋转着行进的方式作动于所述第一载体以带动所述变焦部分沿着所述光轴所设定的方向移动,所述第二驱动元件被配置为在被导通后以所述第二驱动端旋转着行进的方式作动于所述第二载体以带动所述对焦部分沿着所述光轴所设定的方向移动,通过这样的方式,以进行光学变焦。
14.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述第一载体包括形成于其侧部且沿着所述光轴所设定的方向延伸的第一驱动槽,所述第二载体包括形成于其侧部且沿着所述光轴所设定的方向延伸的第二驱动槽,其中,所述第一驱动元件的第一驱动端嵌合于所述第一驱动槽内,所述第二驱动元件的第二驱动端嵌合于所述第二驱动槽内。
15.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述第一驱动元件和/或所述第二驱动元件被实施为压电致动器。
16.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述压电致动器包括:套筒结构、压电组件、驱动杆和电路系统,其中,所述套筒结构具有贯穿于其中的螺纹孔,所述驱动杆以螺纹连接的方式啮合于所述螺纹孔内,所述压电组件形成于所述套筒结构的外表面,所述电路系统电连接于所述压电组件,通过这样的方式使得在所述压电致动器被导通后,所述压电组件在所述电路系统所提供的驱动信号的作用下发生弯曲形变以带动所述套筒结构弯曲形变进而带动所述驱动杆在所述螺纹孔内旋转地移动,其中,所述驱动杆的第一端形成所述第一驱动端或所述第二驱动端。
17.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述压电组件包括至少二压电元件,所述至少二压电元件被相邻地设置于所述套筒结构的外表面。
18.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述压电致动器进一步包括被设置于所述套筒结构的第二端部的安装部,所述第二端部远离所述第一端,其中,所述压电致动器以所述安装部附着于所述驱动壳体的内侧壁的方式被安装于所述驱动壳体内。
19.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述套筒结构的螺纹孔的延伸方向与所述光轴所设定的方向相平行。
20.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述第一端的端面为曲面。
21.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述第一端的形状为半球状。
22.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述驱动杆具有凹陷地形成于所述第一端的收容槽,所述压电致动器进一步包括设置于所述收容槽内的滚珠。
23.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述第一载体包括第一载体主体和自所述第一载体主体侧向延伸的第一延伸部,所述第一驱动槽凹陷地形成于所述第一延伸部;所述第二载体包括第二载体主体和自所述第二载体主体侧向延伸的第二延伸部,所述第二驱动槽凹陷地形成于所述第二延伸部。
24.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述第一驱动槽的内径等于所述第一驱动端的外径,所述第二驱动槽的内径等于所述第二驱动端的外径。
25.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述第一驱动元件和所述第二驱动元件被布设于所述变焦透镜组的第一侧,且所述第一驱动元件和所述第二驱动元件在所述变焦透镜组的第一侧的高度方向上相互对齐。
26.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述驱动组件,进一步包括设置于所述变焦透镜组的与所述第一侧相对的第二侧的导引结构,所述导引结构被配置为引导所述对焦部分和所述变焦部分沿着该光轴移动。
27.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述导引结构,包括:相间隔地形成于所述驱动壳体的第一支撑部和第二支撑部,以及,架设于所述第一支撑部和第二支撑部之间且贯穿所述第一载体和所述第二载体的至少一导杆,所述导杆与该光轴平行,以使得所述第一载体和所述第二载体能够被导引沿着平行于该光轴的所述导杆移动。
28.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述导引结构进一步包括设置于所述第一载体和所述驱动壳体之间的第一导引机构和设置于所述第二载体和所述驱动壳体之间的第二导引机构,其中,所述第一导引机构被配置为引导所述变焦部分沿着该光轴移动,所述第二导引机构被配置为引导所述对焦部分沿着该光轴移动。
29.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述第一导引机构,包括设置于所述第一载体和所述驱动壳体之间的至少一滚动元件,以及,设置于所述第一载体和所述驱动壳体之间的用于容纳所述至少一滚动元件的滚动槽;所述第二导引机构,包括设置于所述第二载体和所述驱动壳体之间的至少滚动元件,以及,设置于所述第二载体和所述驱动壳体之间的用于容纳所述至少一滚动元件的滚动槽。
30.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述第一导引机构,包括:设置于所述第一载体和所述驱动壳体之间的至少一滑块,以及,设置于所述驱动壳体与所述第一载体之间的适于所述至少一滑块滑动的滑轨;所述第二导引机构,包括:设置于所述第二载体和所述驱动壳体之间的至少一滑块,以及,设置于所述驱动壳体与所述第二载体之间的适于所述至少一滑块滑动的滑轨。
31.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述驱动组件进一步包括抵触于所述第一载体的第一回复元件和抵触于所述第二载体的第二回复元件,所述第一回复元件适于带动所述第一载体回复至原始位置,所述第二回复元件适于带动所述第二载体回复至原始位置。
32.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述第一载体包括第一载体主体和自所述第一载体主体侧向延伸的第一延伸部,其中,所述第一延伸部为第一轴承,所述第一驱动槽为所述第一轴承的第一轴承孔,所述第一驱动元件的第一驱动端被固定于所述第一轴承孔内;所述第二载体包括第二载体主体和自所述第二载体主体侧向延伸的第二延伸部,其中,所述第二延伸部为第二轴承,所述第二驱动槽为所述第二轴承的第二轴承孔,所述第二驱动元件的第二驱动端被固定于所述第二轴承孔内。
33.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述第一载体包括第一载体主体和自所述第一载体主体侧向延伸的第一延伸部,所述第二载体包括第二载体主体和自所述第二载体主体侧向延伸的第二延伸部,其中,所述第一载体进一步包括被固定于所述第一延伸部的第一轴承,所述第二载体进一步包括被固定于所述第二延伸部的第二轴承,所述第一驱动槽为所述第一轴承的第一轴承孔,所述第二驱动槽为所述第二轴承的第二轴承孔,其中,所述第一驱动元件的第一驱动端被固定于所述第一轴承孔内,所述第二驱动元件的第二驱动端被固定于所述第二轴承孔内。
34.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述驱动组件,进一步包括分别设置于所述变焦透镜组的相对的第一侧和第二侧的第一导引机构和第二导引机构,所述第一导引机构被配置为从所述变焦透镜组的第一侧引导所述第一载体和所述第二载体沿着所述光轴所设定的方向移动,所述第二导引机构被配置为所述变焦透镜组的第二侧引导所述第一载体和所述第二载体沿着所述光轴所设定的方向移动。
35.根据本技术的可变焦摄像模组,进一步包括:用于将成像光线转折至所述变焦透镜组的光转折元件。
36.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述对焦部分和所述变焦部分相邻地设置。
37.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述变焦部分位于所述固定部分和所述对焦部分之间。
38.在根据本技术的可变焦摄像模组中,所述对焦部分位于所述固定部分和所述变焦部分之间。
39.通过对随后的描述和附图的理解,本技术进一步的目的和优势将得以充分体现。
40.本技术的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明,附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
41.通过结合附图对本技术实施例进行更详细的描述,本技术的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本技术实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本技术实施例一起用于解释本技术,并不构成对本技术的限制。在附图中,相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
42.图1图示了根据本技术实施例的可变焦摄像模组的示意图。
43.图2图示了根据本技术实施例的所述可变焦摄像模组的光学系统的示意图。
44.图3a图示了根据本技术实施例的所述可变焦摄像模组的截面示意图。
45.图3b图示了根据本技术实施例的所述可变焦摄像模组的导引结构的一个变形实施示意图。
46.图3c图示了根据本技术实施例的所述可变焦摄像模组的导引结构的另一个变形实施的示意图。
47.图4a图示了根据申请实施例的压电致动器的示意图。
48.图4b图示了根据本技术实施例的所述压电致动器的另一示意图。
49.图4c图示了根据本技术实施例的所述压电致动器的电路系统的信号输出的示意图。
50.图4d图示了根据本技术实施例的所述压电致动器的又一示意图。
51.图4e图示了根据本技术实施例的所述压电致动器的一个变形实施的示意图。
52.图4f图示了根据本技术实施例的所述压电致动器的另一个变形实施的示意图。
53.图5图示了根据本技术实施例的所述可变焦摄像模组的一个变形实施的示意图。
54.图6图示了根据本技术实施例的所述可变焦摄像模组的另一个变形实施例的示意图。
55.图7图示了根据本技术实施例的所述可变焦摄像模组的又一个变形实施的示意图。
具体实施方式
56.下面,将参考附图详细地描述根据本技术的示例实施例。显然,所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例,而不是本技术的全部实施例,应理解,本技术不受这里描述的示例实施例的限制。
57.申请概述
58.如上所述,现有的用于驱动摄像模组中的各个组件,比如光学镜头和变焦组件的驱动元件为电磁式马达,例如,音圈马达(voice coil motor:vcm)、形状记忆合金驱动器(shape of memory alloy actuator:sma)等。由于传统上,摄像模组沿着电子设备,比如手机的厚度方向设置,因此摄像模组中的各个组件以轻薄和小型化为趋势,在这种情况下,电磁式马达可以提供足够的驱动力。但是,随着潜望式摄像模组等新型的摄像模组改变了摄像模组相对于电子设备的结构和位置关系,也就是,可以沿着电子设备的长度或者宽度方向设置,使得摄像模组不再受到电子设备的厚度方向的尺寸限制,从而可以在尺寸增加方面获得更大的自由度。
59.并且,随着对于摄像模组的成像性能的要求提高,对于摄像模组的各个组件,尤其是变焦组件提出了更高的要求,伴随着尺寸增加方面的限制减小,为了实现更强的功能,摄像模组的组件设计也带来了组件尺寸的增大,从而导致组件的重量也进一步增大。在这种情况下,传统的电磁式马达不再能够提供足够的驱动力,量化来看,现有的音圈马达驱动器仅能够驱动重量小于100mg的光学镜头,而记忆合金马达则需要较大的行程空间设置,也就是,如果摄像模组中的待驱动的组件的重量超过100mg,现有的驱动器将无法满足摄像模组的应用需求或者需要增加非常多的驱动器尺寸,以提供较大推力,因此必须为摄像模组开发新一代的驱动方案。
60.基于此,本技术的技术路线是提供一种基于能够提供更大驱动力的压电致动器的可变焦摄像模组的设计,从而满足新型的可变焦摄像模组中的组件大型化之后对组件驱动力的需求。
61.这里,本领域技术人员可以理解的是,由于新型的可变焦摄像模组的技术要求与传统的需要实现小型化的可变焦摄像模组的技术要求完全相反,因此在针对新型的可变焦摄像模组的技术路线中,需要一整套基于新型的可变焦摄像模组的技术要求的设计方案,而不仅是简单地将新型的压电致动器应用于传统的可变焦摄像模组的设计当中。
62.具体地,本技术的技术方案提供了一种可变焦摄像模组,包括:变焦透镜组,包括:固定部分、变焦部分和对焦部分,其中,所述变焦透镜组设有一光轴;对应于所述变焦透镜
组的感光组件;以及,驱动组件,包括:驱动壳体、位于所述驱动壳体内的至少一个驱动元件,其中,所述至少一个驱动元件被设置于所述变焦透镜组的第一侧,被配置为驱动所述变焦部分和/或所述对焦部分沿着该光轴移动,且所述至少一个驱动元件为压电致动器。
63.这样,通过以能够提供更大驱动力的压电致动器为基础的可变焦摄像模组的整体结构配置,将压电致动器作为需要移动的变焦部分和/或对焦部分的驱动元件,可以驱动重量更大的可变焦摄像模组的光学组件,也就是,重量远大于100毫克,例如直到重量超过1克的光学组件。并且,即使压电致动器单次形变所提供的行程有限,也可以通过叠加多次形变提供的行程的方式,来实现待移动的光学组件的较长距离的移动,且压电致动器单次形变加上恢复的时间很短,在毫秒量级,完全可以满足变焦时间上的需要。
64.值得注意的是,以下以根据本技术实施例的可变焦摄像模组被实施为可变焦潜望式摄像模组,来说明所述可变焦摄像模组。当然,本领域普通技术人员应可以理解,虽然在本技术实施例中,以所述可变焦摄像模组被实施为可变焦潜望式摄像模组为示例,但是,在本技术其他示例中,所述可变焦摄像模组也可以被实施为其他类型的摄像模组,对此,并不为本技术所局限。
65.示例性可变焦摄像模组
66.图1图示了根据本技术实施例的可变焦摄像模组的示意图。如图1所示,根据本技术实施例的所述可变焦摄像模组被实施为潜望式摄像模组,其包括:光转折元件10、变焦透镜组20、感光组件30和驱动组件40。
67.相应地,如图1和图2所示,在本技术实施例中,所述光转折元件10,用于接收来自被摄目标的成像光线,并将该成像光线转折至所述变焦透镜组20。特别地,在本技术实施例中,所述光转折元件10被配置为将来自被摄目标的成像光线进行90
°
的转折,以使得所述可变焦摄像模组的整体高度尺寸可得以缩减。这里,考虑到制造公差,在实际工作过程中,所述光转折元件10对成像光线进行转折的角度可能存在1
°
以内的误差,对此,本领域普通技术人员应可以理解。
68.在本技术的具体示例中,所述光转折元件10可被实施为反射镜(例如,平面反射镜),或者,光转折棱镜(例如,三棱镜)。例如,当所述光转折元件10被实施为光转折棱镜时,所述光转折棱镜的光入射面与其光出射面相互垂直且所述光转折棱镜的光反射面与所述光入射面和所述光出射面成45
°
角倾斜,这样,当成像光线以垂直于所述光入射面的方式进入所述光转折棱镜后,该成像光线能够在所述光反射面处发生90
°
转折,以垂直于所述光出射面的方式从所述光出射面输出。
69.当然,在本技术其他示例中,所述光转折元件10还可以被实施为其他类型的光学元件,对此,并不为本技术所局限。并且,在本技术实施例中,所述可变焦摄像模组还可以包括更多数量的光转折元件10,其一个原因在于:引入所述光转折元件10的一个作用为:对成像光线进行转折,以对具有较长光学总长(ttl:total track length)的所述可变焦摄像模组的光学系统能够进行结构维度上的折叠。相应地,当所述可变焦摄像模组的光学总长(ttl)过长时,可设置更多数量的光转折元件10,以满足所述可变焦摄像模组的尺寸要求,例如可以设置所述光转折元件10于所述可变焦摄像模组的像侧或者所述变焦透镜组20中任意两个透镜之间。
70.如图1和图2所示,在本技术实施例中,所述变焦透镜组20对应于所述光转折元件
10,用于接收来自所述光转折元件10的成像光线以该成像光线进行汇聚。相应地,如图2所示,所述变焦透镜组20沿着其所设定的光轴方向,包括:固定部分21、变焦部分22和对焦部分23,其中,所述变焦部分22和所述对焦部分23能够在所述驱动组件40的作用下相对于所述固定部分21的位置分别进行调整,从而实现所述可变焦摄像模组的光学性能的调整,包括但不限于光学对焦和光学变焦功能。具体地,可通过所述驱动组件40调整所述变焦部分22和所述对焦部分23,以使得所述可变焦摄像模组的变焦透镜组20的焦距被调整,从而能够清楚地拍摄不同距离的被摄对象。
71.具体地,在本技术实施例中,所述固定部分21包括第一镜筒和被容置于所述第一镜筒内的至少一光学透镜。在本技术实施例中,所述固定部分21适于被固定于所述驱动组件40中非移动部分,以使得所述固定部分21在所述变焦透镜组20中位置保持恒定。
72.值得一提的是,在本技术其他示例中,所述固定部分21也可以不设有所述第一镜筒,其仅包括至少一光学透镜,例如,其仅包括相互嵌合的多片光学透镜。也就是,在申请其他示例中,所述固定部分21可被实施为“裸镜头”。
73.具体地,在本技术实施例中,所述变焦部分22包括第二镜筒和被容置于所述第二镜筒内的至少一光学透镜,其中,所述变焦部分22适于被所述驱动组件40所驱动以沿着所述变焦透镜组20所设定的光轴方向进行移动,从而实现所述可变焦摄像模组的光学变焦功能,以使得所述可变焦摄像模组能够实现对不同距离的被摄目标的清晰拍摄。
74.值得一提的是,在本技术其他示例中,所述变焦部分22也可以不设有所述第二镜筒,其仅包括至少一光学透镜,例如,其仅包括相互嵌合的多片光学透镜。也就是,在申请其他示例中,所述变焦部分22也可被实施为“裸镜头”。
75.具体地,在本技术实施例中,所述对焦部分23包括第三镜筒和被容置于所述第三镜筒内的至少一光学透镜,其中,所述对焦部分23适于被所述驱动组件40所驱动以沿着所述变焦透镜组20所设定的光轴方向进行移动,从而实现所述可变焦摄像模组的对焦功能。更明确地,通过驱动所述对焦部分23所实现的光学对焦能够补偿因移动所述变焦部分22而导致的焦点偏移,从而补偿所述可变焦摄像模组的成像性能,使得其成像质量满足预设要求。
76.值得一提的是,在本技术其他示例中,所述对焦部分23也可以不设有所述第三镜筒,其仅包括至少一光学透镜,例如,其仅包括相互嵌合的多片光学透镜。也就是,在申请其他示例中,所述对焦部分23也可被实施为“裸镜头”。
77.更具体地,如图1和图2所示,在本技术实施例中,所述变焦透镜组20的固定部分21、所述变焦部分22和所述对焦部分23被依次地设置(也就是,在所述变焦透镜组20中,所述变焦部分22位于所述固定部分21和所述对焦部分23之间),即,来自所述光转折元件10的成像光线在穿过所述变焦透镜组20时,其将依次透过所述固定部分21、再透过所述变焦部分22,然后,再穿过所述对焦部分23。
78.当然,在本技术的其他示例中,也可以调整所述固定部分21、所述变焦部分22和所述对焦部分23之间的相对位置关系,例如,将所述固定部分21设置于所述变焦部分22和所述对焦部分23之间,再如,将所述对焦部分23设置于所述变焦部分22和所述固定部分21之间。应可以理解,在本技术实施例中,所述固定部分21、所述变焦部分22和所述对焦部分23之间的相对位置关系可根据所述可变焦摄像模组的光学设计要求和结构设计要求进行调
整。
79.但特别地,在本技术实施例中,考虑到所述可变焦摄像模组的结构设计,优选地,所述对焦部分23和所述变焦部分22相邻地设置。也就是,根据本技术实施例的所述变焦透镜组20中各个部分的位置,优选地被配置为:所述变焦部分22位于所述固定部分21和所述对焦部分23之间,或者,所述对焦部分23位于所述固定部分21和所述变焦部分22之间。应可以理解,所述变焦部分22和所述对焦部分23是所述变焦透镜组20中需要移动的部分,因此,将所述对焦部分23和所述变焦部分22相邻地设置,这样的位置设定有利于布置所述驱动组件40,关于此部分将在所述驱动组件40的具体描述中展开。
80.还值得一提的是,在如图2所示意的示例中,虽然以所述变焦透镜组20,包括一个所述固定部分21、一个所述变焦部分22和一个所述对焦部分23为示例,但是,本领域普通技术人员应知晓,在本技术其他示例中,所述固定部分21、所述变焦部分22和所述对焦部分23的具体数量选择,并不为本技术所局限,其可根据所述可变焦摄像模组的光学设计要求进行调整。
81.为了对进入所述感光组件30的成像光线进行限制,在本技术一些示例中,所述可变焦摄像模组,进一步包括设置于所述感光组件30的感光路径上的光阻挡元件(未有图示意),其中,所述光阻挡元件能够至少部分地阻挡成像光线投射,以尽可能地减少杂散光对所述可变焦摄像模组的成像质量的影响。
82.如图2所示,在本技术实施例中,所述感光组件30对应于所述变焦透镜组20,用于接收来自所述变焦透镜组20的成像光线并进行成像,其中,所述感光组件30包括线路板31、电连接于所述线路板31的感光芯片32和被保持于所述感光芯片32的感光路径上的滤光元件33。更具体地,在如图2所示意的示例中,所述感光组件30,进一步包括设置于所述线路板31的支架34,其中,所述滤光元件33被安装于所述支架34上以被保持于所述感光芯片32的感光路径上。
83.值得一提的是,在本技术其他示例中,所述滤光元件33被保持于所述感光芯片32的感光路径上的具体实施方式并不为本技术所局限,例如,所述滤光元件33可被实施为滤波膜并涂覆于所述变焦透镜组20的某一光学透镜的表面,以起到滤光的效果,再如,所述感光组件30可进一步包括安装于所述支架的滤光元件支架(未有图示意),其中,所述滤光元件33以被安装于所述滤光元件支架的方式被保持于所述感光芯片32的感光路径上。
84.如前所述,为了满足越来越广泛的市场需求,高像素、大芯片、小尺寸是现有摄像模组不可逆转的发展趋势。随着所述感光芯片32朝着高像素和大芯片的方向发展,与所述感光芯片32适配的所述变焦透镜组20的尺寸也逐渐增大,这给用于驱动所述变焦透镜组20的所述对焦部分23和所述变焦部分22的驱动元件提出了新的技术要求。
85.新的技术要求主要集中于两个方面:相对更大的驱动力,以及,更优的驱动性能(具体地包括:更高精度的驱动控制和更长的驱动行程)。并且,除了需要寻找满足新技术要求的驱动器以外,在选择新驱动器时还需要考虑所选择的驱动器能够适应于当下摄像模组轻型化和薄型化的发展趋势。
86.经研究和试验,本技术发明人提出了一种具有新型结构的压电致动器,该压电致动器能够满足所述可变焦摄像模组对于驱动器的技术要求。并且,进一步地采用合适的布置方式将所述压电致动器布置于所述可变焦摄像模组内,以使得其满足所述可变焦摄像模
组的结构设计要求和尺寸设计要求。
87.具体地,如图1和图3c所示,在本技术实施例中,用于驱动所述变焦透镜组20的所述驱动组件40,包括:驱动壳体41、第一驱动元件42、第二驱动元件43、第一载体44和第二载体45,其中,所述第一驱动元件42、所述第二驱动元件43、所述第一载体44和第二载体45被收容于所述驱动壳体41内,这样所述可变焦摄像模组具有相对更为紧凑的结构布置。
88.具体地,在该实施例中,所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43被实施为压电致动器100,所述变焦部分22被安装于所述第一载体44,所述对焦部分23被安装于所述第二载体45,其中,所述第一驱动元件42具有第一驱动端421并被配置为在被导通后以所述第一驱动端421旋转着进行的方式作动于所述第一载体44以带动所述变焦部分22沿着所述变焦透镜组20的光轴所设定的方向移动,所述第二驱动元件43具有第二驱动端431并配置为在被导通后以所述第二驱动端旋转着进行的方式作动与所述第二载体45以带动所述对焦部分23沿着所述光轴所设定的方向移动,通过这样的方式,以进行光学变焦。也就是,在本实施例中,以压电致动器100作为驱动器,用于驱动所述变焦透镜组20中的所述变焦部分22和所述对焦部分23。
89.图4a至图4f图示了根据申请实施例的压电致动器的示意图。如图4a所示,根据本技术实施例的所述压电致动器100,包括:套筒结构110、压电组件120、驱动杆130和电路系统140。在本技术的一个具体示例中,所述套筒结构110具有贯穿于其中的螺纹孔101,所述驱动杆130以螺纹连接的方式啮合于所述螺纹孔101内,所述压电组件120形成于所述套筒结构110的外表面,所述电路系统140电连接于所述压电组件120,通过这样的方式使得在所述压电致动器100被导通后,所述压电组件120在所述电路系统140所提供的驱动信号的作用下发生弯曲形变以带动所述套筒结构110弯曲形变进而带动所述驱动杆130在所述螺纹孔101内旋转地移动,进而驱动所述第一载体44以带动所述变焦部分22沿着所述光轴所设定的方向移动,或驱动所述第二载体45以带动所述对焦部分23沿着所述光轴所设定的方向移动。
90.具体地,为了保证所述驱动杆130在所述套筒结构110的带动下在所述螺纹孔101内旋转地移动,进而驱动所述第一载体44以带动所述变焦部分22沿着所述光轴所设定的方向平稳地移动,或驱动所述第二载体45以带动所述对焦部分23沿着所述光轴所设定的方向平稳地移动。在本技术实施例中,所述套筒结构110的螺纹孔101的延伸方向与所述光轴所设定的方向相平行。
91.值得一提的是,如上所述,在本技术的一个具体示例中,所述套筒结构110具有贯穿于其中的螺纹孔101,也就是说,所述螺纹孔101贯穿于所述套筒结构110,即,所述螺纹孔101从所述套筒结构110的一端延伸至另一端。应可以理解,在本技术的其他示例中,所述螺纹孔101可为非贯穿孔,也就是说,所述套筒结构110具有非贯穿于其中的螺纹孔101,对此,并不为本技术所局限。
92.也应可以理解,可在所述螺纹孔101的整个内壁设置螺纹结构,也可在所述螺纹孔101的内壁的局部区域设置螺纹结构,对此,同样不为本技术所局限。
93.在本技术实施例中,所述压电致动器100通过能够发生形变的所述驱动杆130驱动所述第一载体44或者第二载体45。相应地,所述驱动杆130具有第一端131和与所述第一端131相对的第二端132,其中,所述驱动杆130的所述第一端131形成所述第一驱动端421或所
述第二驱动端431。被用作所述第一驱动元件42的压电致动器100的驱动杆130的第一端131形成所述第一驱动元件42的第一驱动端421,以驱动所述第一载体44进而带动所述变焦部分22沿着所述光轴所设定的方向移动;被用作所述第二驱动元件43的压电致动器100的驱动杆130的第一端131形成所述第二驱动元件43的第二驱动端431,以驱动所述第二载体45进而带动所述对焦部分23沿着所述光轴所设定的方向移动。
94.具体地,所述驱动杆130可通过直接作用于或间接作用于所述第一载体44或者第二载体45的方式驱动所述第一载体44或者第二载体45,其中,所述驱动杆130直接作用于所述第一载体44或者第二载体45表示:所述第一载体44或者所述第二载体45的至少部分表面形成接触表面,所述驱动杆130与所述第一载体44或者所述第二载体45的接触表面接触,以使得所述驱动杆130与所述第一载体44或者第二载体45直接接触进而能够驱动所述第一载体44或者第二载体45;所述驱动杆130间接作用于所述第一载体44或者第二载体45表示:所述驱动杆130与所述第一载体44或者所述第二载体45不直接接触,但是所述驱动杆130与所述第一载体44或者所述第二载体45之间仍存在作用力,以使得所述驱动杆130能够驱动所述第一载体44或者第二载体45,例如,所述驱动杆130与所述第一载体44之间设置一转接件,所述转接件的一端与所述第一载体44连接,另一端的至少部分表面形成接触表面,并与所述驱动杆130接触,使得所述驱动杆130能够通过带动所述转接件运动来驱动所述第一载体44。
95.进一步地,在本技术的一些实施例中,驱动杆130可活动地耦合于所述第一载体44或者第二载体45,当所述驱动杆130驱动所述第一载体44或所述第二载体45时,所述驱动杆130和所述接触表面之间可以发生相对移动。为了降低所述驱动杆130和所述接触表面之间的摩擦力,以使得所述驱动杆130能够按照预设的轨迹和速度在所述螺纹孔101内旋转地移动以驱动所述第一载体44,在本技术的一个具体示例中,所述驱动杆130的第一端131面设置为曲面。具体地,所述驱动杆130的第一端131的形状设计为半球状,以使得所述第一端131面为曲面,进而降低所述驱动杆130和所述接触表面之间的摩擦力,如图4d所示。在本技术的另一个示例中,所述驱动杆130通过滚珠来降低所述驱动杆130和所述接触表面之间的摩擦力。具体地,所述驱动杆130具有凹陷地形成于所述第一端131的收容槽102,所述压电致动器100进一步包括设置于所述收容槽102内的滚珠160,所述驱动杆130作用于所述第一载体44或第二载体45时,所述滚珠160处于所述收容槽102和所述接触表面之间,以降低所述驱动杆130和所述接触表面之间的摩擦力,如图4e所示。
96.应可以理解,也可以通过其他方式降低所述驱动杆130和接触表面之间的摩擦力,例如,通过其他驱动杆130结构或者压电致动器100的结构降低所述驱动杆130和接触表面之间的摩擦力,或者,通过在所述驱动杆130的所述第一端131涂覆光滑的涂层等方式降低所述驱动杆130和接触表面之间的摩擦力。
97.在本技术的另一些示例中,所述驱动杆130固定于所述第一载体44或者第二载体45,相应地,所述驱动杆130的结构可设置为其他类型,而无需考虑降低所述驱动杆130和接触表面之间的摩擦力,如图4f所示。具体地,可通过固定元件(例如:轴承)将所述驱动杆130固定于所述第一载体44或者第二载体45。
98.在本技术实施例中,所述压电组件120形成于所述套筒结构110的外表面,且包括至少二压电元件121,当所述压电元件121在其厚度方向上存在电势差时将发生形变。所述
至少二压电元件121被相邻地设置于所述套筒结构110的外表面,使得所述压电组件120发生弯曲形变时带动所述套筒结构110弯曲形变进而带动所述驱动杆130在所述螺纹孔101内旋转地移动。
99.具体地,所述至少二压电元件121由压电材料制成。在本技术的一些实施例中,所述至少二压电元件121具有板状结构,相应地,每个所述压电元件121包括至少一层压电板结构。所述至少二压电元件121可通过多种方式设置于所述套筒结构110,例如:通过粘合剂粘接、焊接等。需注意的是,当所述至少二压电元件121通过粘合剂粘接于所述套筒结构110时,需选用具有导电性的粘合剂,例如:导电银胶。
100.在本技术实施例中,所述压电组件120进一步包括设置于所述至少二压电元件121的至少二电极122。所述至少二电极122可通过多种方式设置于所述压电元件121,例如:通过粘合剂粘接、焊接等。需注意的是,当所述电极122通过粘合剂粘接于所述二压电元件121时,需选用具有导电性的粘合剂,例如:导电银胶。
101.值得一提的是,在所述压电致动器100被导通后,被相邻地设置于所述套筒结构110外表面的所述至少二压电元件121在不同的驱动信号的作用下分别发生第一弯曲形变和第二弯曲形变,进而使得与所述至少二压电元件121连接的所述套筒结构110发生弯曲形变以带动所述驱动杆130在所述螺纹孔101内旋转地移动。在这里,所述第一弯曲形变是指:在垂直于所述驱动杆130的长度方向的第一平面内的弯曲形变,所述第二弯曲形变是指:在垂直于所述驱动杆130的长度方向的第二平面内的弯曲形变。在本技术的一个具体示例中,所述第一平面被实施为y-z平面,所述第二平面被实施为x-z平面,如图4a所示。
102.相应地,在本技术实施例中,所述电路系统140电连接于所述压电组件120,以为所述压电组件120中的所述至少二压电元件121提供第一驱动信号143(1)和第二驱动信号143(2),使得所述二压电元件121在不同的驱动信号的作用下分别发生第一弯曲形变和第二弯曲形变。通过这样的方式使得在所述压电致动器100被导通后,所述压电组件120在所述电路系统140所提供的驱动信号的作用下发生弯曲形变以带动所述套筒结构110弯曲形变进而带动所述驱动杆130在所述螺纹孔101内旋转地移动。
103.具体地,所述电路系统140通过所述至少二电极122电连接于所述压电组件120的所述至少二压电元件121。所述电路系统140包括第一驱动电路141和第二驱动电路142,分别用于输出所述第一驱动信号143(1)和所述第二驱动信号143(2),其中,所述第一驱动信号143(1)和所述第二驱动信号143(2)可以是如图4c所示的方波振动信号,也可以是其他信号,例如,正弦曲线状信号。
104.在本技术的一个具体示例中,所述压电组件120包括四个压电元件121,分别为:第一压电元件、第二压电元件、第三压电元件和第四压电元件,其中,所述第一压电元件和所述第二压电元件被相邻地设置于所述套筒结构110的表面,所述第三压电元件和第四压电元件被相邻地设置于所述套筒结构110的表面,所述第一压电元件和所述第三元件被相对地设置于所述套筒结构110的表面,所述第二压电元件和所述第四电压元件被相对地设置于所述套筒结构110的表面,如图4a和4b所示。所述第一压电元件、所述第二压电元件、所述第三压电元件和所述第四压电元件可对称地设置于所述套筒结构110的外表面,也可非对称地设置于所述套筒结构110的外表面。优选地,所述第一压电元件、所述第二压电元件、所述第三压电元件和所述第四压电元件可对称地设置于所述套筒结构110的外表面。应可以
理解,在本技术的其他示例中,所述压电元件121的数量可以为8、12、16或者其他值,对此,并不为本技术所局限。
105.相应地,如图4a至图4c所示,所述电路系统140的第一驱动电路141电连接于所述第一压电元件和所述第三压电元件,所述电路系统140的第二驱动电路142电连接于所述第二压电元件和所述第四压电元件。当所述压电致动器100被导通后,所述第一驱动电路141输出所述第一驱动信号143(1)以使得所述第一压电元件和所述第三压电元件发生所述第一弯曲形变,所述第二驱动电路142输出所述第二驱动信号143(2)以使得所述第二压电元件和所述第四压电元件发生第二弯曲形变,进而使得与所述至少二压电元件121连接的所述套筒结构110发生弯曲形变以带动所述驱动杆130在所述螺纹孔101内旋转地移动。具体地,所述第一驱动信号143(1)和所述第二驱动信号143(2)的相位相差90
°
,且,所述第一驱动信号143(1)和所述第二驱动信号143(2)的频率与所述压电致动器100的套筒结构110所标称的(即,产品上标明的)谐振频率基本一致。
106.值得一提的是,在本技术实施例中,所述电路系统140由柔性电路结构形成,如图4a和图4b所示,所述柔性电路结构可弯曲以环绕地设置于所述压电组件120外围。所述柔性电路结构包括多条电连接线以电连接于所述压电组件120,其中所述多条电连接线中有一部分电连接线电连接于设置于所述至少二压电元件121垂直于其厚度方向的第一侧面的所述至少二电极122,另有一部分电连接线电连接于所述压电元件121的与所述第一侧面相对的第二侧面并接地。当所述压电致动器100被导通后,所述压电元件121因在其厚度方向上存在电势差而发生形变。
107.应可以理解,所述电路系统140可通过其他结构形成,例如,连接于所述压电组件120的电路板结构,对此,并不为本技术所局限。
108.进一步地,所述套筒结构110具有第一端部111和与所述第一端部111相对的第二端部112,其中,所述第一端部111靠近所述驱动杆130的所述第一端131,所述第二端部112远离所述第一端131。所述压电致动器100进一步包括设置于所述套筒结构110的所述套筒结构110的第二端部112的安装部150。需注意的是,优选地,所述安装部150的厚度较薄,其厚度尺寸在0.25毫米至0.50毫米之间,且所述安装部150的应尽量靠近所述压电致动器100振动振幅最低的位置,以使得所述压电致动器100被稳定地安装于所述驱动壳体41内。
109.相较于传统的电磁式驱动器,所述压电致动器100具有体积小、推力大,精度高的优势。除了能够提供相对较大的驱动力以外,相较于传统的电磁式马达方案和记忆合金马达方案,所述压电致动器100还具有其他优势,包括但不限于:尺寸相对较小(具有细长状),响应精度更佳,结构相对更为简单,驱动控制相对更为简单,产品一致性高,没有电磁干扰,具有相对更大的行程,稳定时间短,重量相对较小等。
110.具体来说,所述可变焦摄像模组需要其所配置的驱动器具有驱动行程较长且需要保证较好的对准精度等特征。在现有的音圈马达方案中,为了保证运动线性度需要额外设计导杆或滚珠导轨,同时需要在镜头侧部适配大尺寸的驱动磁铁/线圈等,同时需要设置滚珠、弹片、悬丝等辅助定位装置,为容纳较多的部件、保障结构强度和预留结构间隙,往往导致模组横向尺寸偏大,且结构设计复杂,模组重量较重。而记忆合金马达方案,受限于记忆合金方案同比例能够提供的行程相对较少,同时存在潜在断线等可靠性风险。
111.而所述压电致动器100具有相对较为简单的结构,组装结构更加简单,另外其压电
组件120、套筒结构110等元件大小与运动行程大小基本无关,因此在光学变焦类产品中所述压电致动器100可以实现大推力、小尺寸,小重量等优势,同时匹配更大行程或更重器件重量进行设计,设计中的集成度也更高。
112.在选择以所述压电致动器100为所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43后,需将所述压电致动器100以合理的方式布设于所述可变焦摄像模组内,更具体地,在该实施例中,需采用合理的方式将所述压电致动器100布设于所述驱动壳体41内,以满足所述可变焦摄像模组的光学性能调整要求、结构设计要求和尺寸设计要求。
113.在本技术实施例中,所述压电致动器100以所述安装部150附着于所述驱动壳体41的内侧壁的方式被安装于所述驱动壳体41内。也就是,所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43分别以各自的安装部150附着于所述驱动壳体41的内侧壁的方式被安装于所述驱动壳体41内。
114.具体地,本技术的一个具体示例中,所述驱动壳体41的内侧壁具有第一凸起和第二凸起,所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43通过粘着剂将各自的安装部150分别附着于所述驱动壳体41的第一凸起和第二凸起。应可以理解,也可以通过其他方式将所述压电致动器100布设于所述驱动壳体41内,例如,以所述压电致动器100卡合于所述驱动壳体41和所述第一载体44或第二载体45之间的方式布设于所述驱动壳体41内,对此,并不为本技术所局限。
115.如图1所示,在本技术实施例中,所述第一载体44包括形成于其侧部且沿着所述光轴所设定的方向延伸的第一驱动槽401,所述第二载体45包括形成于其侧部且沿着所述光轴所设定的方向延伸的第二驱动槽402,其中,所述第一驱动元件42的第一驱动端421嵌合于所述第一驱动槽401内,所述第二驱动元件43的第二驱动端431嵌合于所述第二驱动槽402内。通过这样的方式,当嵌合于所述第一驱动槽401内的所述第一驱动端421旋转着行进时所述第一驱动元件42作动于所述第一载体44以带动所述变焦部分22沿着所述光轴所设定的方向移动;当嵌合于所述第二驱动槽402内的所述第二驱动端431旋转着行进时所述第二驱动元件43作动于所述第二载体45以带动所述对焦部分23沿着所述光轴所设定的方向移动,以进行光学变焦。
116.进一步地,所述第一载体44包括第一载体主体441和自所述第一载体主体441侧向延伸的第一延伸部442,所述第一驱动槽401凹陷地形成于所述第一延伸部442;所述第二载体45包括第二载体主体451和自所述第二载体主体451侧向延伸的第二延伸部452,所述第二驱动槽402凹陷地形成于所述第二延伸部452。
117.值得一提的是,为了使得所述第一驱动端421和所述第二驱动端431分别嵌合于所述第一驱动槽401和所述第二驱动槽402,所述第一驱动槽401的内径应大于或等于所述第一驱动端421的外径,所述第二驱动槽402的内径应大于或等于所述第二驱动端431的外径。
118.进一步地,为了保证所述第一驱动元件42在旋转地行进的过程中作动于所述第一载体44以带动所述变焦部分22沿着所述光轴所设定的方向移动,优选地,所述第一驱动槽401的内径等于所述第一驱动端421的外径,以规范所述第一驱动端421在所述第一驱动槽401内的活动范围,避免在其旋转地行进的过程中所述变焦部分22偏离所述光轴所设定的方向移动。
119.相应地,为了保证所述第二驱动元件43在旋转地行进的过程中作动于所述第二载
体45以带动所述对焦部分23沿着所述光轴所设定的方向移动,优选地,所述第二驱动槽402的内径等于所述第二驱动端431的外径,以规范所述第二驱动端431在所述第二驱动槽402内的活动范围,避免在其旋转地行进的过程中所述对焦部分23偏离所述光轴所设定的方向移动。
120.如图1和图3a所示,在该实施例中,选择将所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43同时设置于所述变焦透镜组20的第一侧,也就是,选择将所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43设置于所述变焦透镜组20的同一侧,这样,所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43的在所述驱动壳体41内的布置紧凑度更高,所占据的所述驱动壳体41的纵向空间更小。这里,所述驱动壳体41的纵向空间指的是所述驱动壳体41在其长度方向上所占据的空间,相应地,所述驱动壳体41的横向空间指的是所述驱动壳体41在其宽度方向上所占据的空间,所述驱动壳体41的高度空间指的是所述驱动壳体41在其高度方向上所占据的空间。
121.并且,当所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43被设置于所述变焦透镜组20的同一侧时,在通过所述第一驱动元件42驱动所述变焦部分22和通过所述第二驱动元件43驱动所述对焦部分23时,所述变焦部分22和所述对焦部分23之间的相对位置关系误差(尤其是相对倾斜关系)能够得以降低,以提高所述对焦部分23和所述变焦部分22之间的一致性,减小所述可变焦摄像模组因所述变焦部分22和所述对焦部分23的倾斜而导致的成像质量下降的可能性。
122.优选地,当所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43位于所述变焦透镜组20的同一侧时,所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43在所述变焦透镜组20的第一侧的高度方向上对齐地设置,也就是,所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43具有相同的安装高度,这样,所述对焦部分23和所述变焦部分22在所述驱动壳体41所设定的高度方向上的一致性相对更高,也就是,在通过所述第一驱动元件42驱动所述变焦部分22和通过所述第二驱动元件43驱动所述对焦部分23后,所述变焦部分22和所述对焦部分23在所述驱动壳体41所设定的高度方向上的一致性相对更高,以确保所述可变焦摄像模组的成像质量。
123.如前所述,在本技术实施例中,优选地,所述变焦透镜组20的所述对焦部分23和所述变焦部分22相邻地设置。在这样的位置关系下,所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43也可以相邻地设置,从而缩减所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43两者整体所占据的所述驱动壳体41的纵向空间大小,利于所述可变焦摄像模组的小型化的发展趋势。
124.为了使得所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43能够更为平稳地驱动所述第一载体44和所述第二载体45,并且,保持所述第一载体44和所述第二载体45之间的相对位置关系具有相对较高的精度,如图1和3所示,在本技术实施例中,所述驱动组件40,进一步包括导引结构46,所述导引结构46被配置为引导所述对焦部分23和所述变焦部分22沿着所述光轴所设定的方向移动。
125.考虑到所述可变焦摄像模组的结构设计,优选地,在本技术实施例中,将所述导引结构46设置于所述变焦透镜组20的与所述第一侧相对的第二侧。也就是,在本技术实施例中,优选地,所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43(作为第一部分)和所述导引结构46(作为第二部分)分别被设置于所述变焦透镜组20的相对的二侧,通过这样的方式,使得所述可变焦摄像模组的内部空间被充分地应用,以利于所述可变焦摄像模组的轻型化和薄
型化。
126.如图1和图3a所示,在该实施例中,所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43共同对应于一个导引结构46,也就是,所述第一载体44和所述第二载体45对应于共同一个导引结构46,通过这样的方式,有利于稳定地保持所述第一载体44和所述第二载体45之间的相对位置关系,以利于稳定地保持所述变焦透镜组20的所述对焦部分23和所述变焦部分22之间的相对位置关系,以提高所述变焦透镜组20的解像能力。
127.更具体地,如图1和图3a所示,在本技术的一个具体示例中,所述导引结构46,包括:相间隔地形成于所述驱动壳体41的第一支撑部461和第二支撑部462,以及,架设于所述第一支撑部461和第二支撑部462之间且贯穿所述第一载体44和所述第二载体45的至少一导杆463,所述导杆463与所述光轴平行,以使得所述第一载体44和所述第二载体45能够被导引沿着平行于所述光轴的所述导杆463移动。也就是,在该示例中,所述导引结构46为导杆型结构。
128.相应地,在该示例中,所述第一支撑部461和所述第二支撑部462的作用在于架设所述导杆463。例如,在该示例的一个具体的实施方案中,可在位于所述变焦透镜组20的第二侧的所述驱动壳体41的第一侧壁安装所述第一支撑部461和所述第二支撑部462(例如,所述第一支撑部461和所述第二支撑部462可被实施为支撑架),当然,所述第一支撑部461和所述第二支撑部462也可以一体成型于所述驱动壳体41的第一侧壁,对此,并不为本技术所局限。当然,在该示例的其他具体的实施方案中,所述第一支撑部461和所述第二支撑部462也可以分别安装于所述驱动壳体41的与所述第一侧壁相邻的第二侧壁和第三侧壁;或者所述第一支撑部461和所述第二支撑部462也可以分别一体地成形于所述第二侧壁和所述第三侧壁;再或者,所述第一支撑部461和所述第二支撑部462分别被实施为所述第二侧壁和所述第三侧壁,也就是说,所述驱动壳体41的第二侧壁和第三侧壁分别形成所述第一支撑部461和所述第二支撑部462。
129.相应地,为了允许所述导杆463穿过,可在所述第一支撑部461和所述第二支撑部462上设置导杆槽464,在所述第一载体44和所述第二载体45内形成贯穿于其两侧表面的导杆通道465,这样,所述导杆463能够以安装于所述导杆槽464的方式被架设于所述第一支撑部461和所述第二支撑部462,并同时穿过所述第一载体44和所述第二载体45的导杆通道465。进一步地,在该具体示例中,可选择在所述第一载体44和所述第二载体45的导杆通道465内设置润滑介质,以减小摩擦。
130.图3b图示了根据本技术实施例的所述可变焦摄像模组的导引结构46的一个变形实施的示意图。如图3b所示,在该示例中,所述驱动组件40,进一步包括设置于所述第一载体44和所述驱动壳体41之间的第一导引机构61和设置于所述第二载体45和所述驱动壳体41之间的第二导引机构62,其中,所述第一导引机构61被配置为引导所述变焦部分22沿着所述光轴所设定的方向移动,所述第二导引机构62被配置为引导所述对焦部分23沿着所述光轴所设定的方向移动。
131.具体地,如图3b所示,所述第一导引机构61,包括设置于所述第一载体44和所述驱动壳体41之间的至少一滚动元件601(例如,滚珠),以及,设置于所述第一载体44和所述驱动壳体41之间的用于容纳所述至少一滚珠的滚动槽602。也就是,所述第一导引机构61为滚珠-滚动槽型结构。所述第二导引机构62,包括设置于所述第二载体45和所述驱动壳体41之
间的至少一滚动元件601(例如,滚珠),以及,设置于所述第二载体45和所述驱动壳体41之间的用于容纳所述至少一滚动元件601的滚动槽602。也就是,在该示例中,所述第二导引机构62同样为滚珠-滚动槽型结构。
132.在一个具体实施中,可在所述第一载体44的侧表面以及在所述驱动壳体41的内侧壁的表面形成滚动槽602,使所述至少一滚动元件601在所述滚动槽602内滑动或者滚动,所述滚动槽602的长度方向上与所述光轴所设定的方向相一致。相应地,可在所述第二载体45的侧表面以及所述驱动壳体41的内侧壁的表面形成所述滚动槽602,使得所述至少一滚动元件601在所述滚动槽602内滑动或者滚动。
133.优选地,所述第一导引机构61与所述第二导引机构62的配置相同,并且,所述第一导引机构61的滚动元件601与所述第二导引机构62的滚动元件601处于同一直线上且相互连接,从而使得所述第一载体44和所述第二载体45之间的倾斜度可以被降低。
134.图3c图示了根据本技术实施例的所述可变焦摄像模组的导引结构46的另一个变形实施的示意图。如图3c所示,在该示例中,所述第一导引机构61,包括:设置于所述第一载体44和所述驱动壳体41之间的至少一滑块603,以及,设置于所述驱动壳体41与所述第一载体44之间的适于所述至少一滑块603滑动的滑轨604。也就是,在该示例中,所述第一导引机构61为滑块-滑轨型结构。所述第二导引机构62,包括:设置于所述第二载体45和所述驱动壳体41之间的至少一滑块603,以及,设置于所述驱动壳体41与所述第二载体45之间的适于所述至少一滑块603滑动的滑轨604。也就是,在该示例中,所述第二导引机构62同样为滑块-滑轨结构。
135.在该示例的一个具体实施方案中,所述滑块603突出地形成于所述第一载体44的侧表面,所述滑轨604凹陷地形成所述驱动壳体41的内侧壁的表面的对应位置。在该具体方案中,所述滑块603突出地形成于所述第二载体45的侧表面,所述滑轨604凹陷地形成于所述驱动壳体41的内侧壁的表面的对应位置。
136.优选地,所述第一载体44和所述驱动壳体41之间的滑块603和滑轨604设置于所述第二载体45和所述驱动壳体41之间滑块603和滑轨604设置相同,特别是滑块603的尺寸以及滑轨604的尺寸。进一步地,设置在所述驱动壳体41上的对应于所述第一载体44和所述第二载体45的两处滑轨604处于同一直线上并可以相互连接,从而使得所述第一载体44和所述第二载体45的倾斜度可被进一步降低。
137.在本技术实施例中,所述第一驱动元件42的驱动杆130可活动地耦合于所述第一载体44,所述第二驱动元件43的驱动杆130可活动地耦合于所述第二载体45。当所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43向所述第一载体44和所述第二载体45的驱动力撤离时,所述第一载体44和所述第二载体45无法自主地回复至原始位置(即,回复至未被所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43驱动时的位置)。也就是说,当所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43分别作动于所述第一载体44和所述第二载体45以带动所述变焦透镜组20沿着所述光轴所设定的方向移动进而实现光学调焦后,所述第一载体44、所述第二载以及所述变焦透镜组20将保持实现该次光学调焦后的状态,而无法实现下一次调焦。
138.为此,在本技术实施例中,所述驱动组件40进一步包括回复结构,以使得所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43驱动所述第一载体44和所述第二载体45进而实现光学调焦后,所述第一载体44和所述第二载体45带动所述变焦透镜组20复位(即,回复至未被所
述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43驱动时的位置,也就是,回复至原始位置),进而通过所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43进行下一次光学调焦。
139.具体地,所述驱动组件40进一步包括抵触于所述第一载体44的第一回复元件48和抵触于所述第二载体45的第二回复元件49,所述第一回复元件48适于带动所述第一载体44回复至原始位置,所述第二回复元件49适于带动所述第二载体45回复至原始位置。
140.更具体地,如图1所示,在本技术的一个具体示例中,所述第一回复元件48和所述第二回复元件49被实施为弹片。所述第一回复元件48的一端被固定于所述驱动壳体41的内侧壁,当所述第一驱动元件42驱动所述第一载体44沿着所述光轴所设定的方向前进(即,沿着所述光轴所设定的方向且远离所述原始位置的方向移动)时,所述第一回复元件48发生形变,并抵触于所述第一载体44;当所述第一驱动元件42提供给所述第一载体44的驱动力撤离时,所述第一回复元件48将回复至原始形状,与所述第一回复元件48相抵触的所述第一载体44随着所述第一回复元件48的形状的回复而回复至所述原始位置。
141.相应地,所述第二回复元件49的一端被固定于所述驱动壳体41的内侧壁,当所述第二驱动元件43驱动所述第二载体45沿着所述光轴所设定的方向前进(即,沿着所述光轴所设定的方向且远离所述原始位置的方向移动)时,所述第二回复元件49发生形变,并抵触于所述第二载体45;当所述第二驱动元件43提供给所述第二载体45的驱动力撤离时,所述第二回复元件49将回复至原始形状,与所述第二回复元件49相抵触的所述第二载体45随着所述第二回复元件49的形状的回复而回复至所述原始位置。
142.可选地,所述第一回复元件48可设置于所述变焦部分22的入光侧或者出光侧。所述第一回复元件48的数量可为1,2,或者更多,对此,并不为本技术所局限。所述第二回复元件49可设置于所述对焦部分23的入光侧或者出光侧。所述第二回复元件49的数量可为1,2,或者更多,对此,并不为本技术所局限。
143.应可以理解,所述第一回复元件48和所述第二回复元件49可被实施为其他具有回复力的元件,例如,橡胶,对此,并不为本技术所局限。所述第一回复元件48和所述第二回复元件49可被实施为同样类型的具有回复力的元件,也可被实施为不同类型的具有回复力的元件,对此,同样不为本技术所局限。
144.图5图示了根据本技术实施例的所述可变焦摄像模组的一个变形实施的示意图,其中,在该变形实施例中,所述第一回复元件48和所述第二回复元件49的类型发生了变化。具体地,在该变形实施例中,所述第一回复元件48和所述第二回复元件49均被实施为弹簧,使得所述第一回复元件48具有第一通道481,所述第二回复元件49具有第二通道491。相应地,所述导引结构46为导杆型结构,包括:相间隔地形成于所述驱动壳体41的第一支撑部461和第二支撑部462,以及,架设于所述第一支撑部461和第二支撑部462之间且贯穿所述第一载体44和所述第二载体45的至少一导杆463,所述导杆463与所述光轴平行,以使得所述第一载体44和所述第二载体45能够被导引沿着平行于所述光轴的所述导杆463移动。所述导杆463贯穿于所述第一回复元件48的第一通道481和所述第二回复元件49的第二通道491。
145.值得一提的是,所述导引结构46进一步包括设置于所述第一载体44和所述第二载体45之间的第三支撑部466,如图5所示。所述第一回复元件48设置于所述第一支撑部461和所述第一载体44之间,所述第二回复元件49设置于所述第三支撑部466和所述第二载体45
之间。在该变形实施例中,所述第一支撑部461、所述第二支撑部462以及所述第三支撑部466一方面起到架设所述导杆463的作用,另一方面,起到阻挡所述弹簧向前运动的作用。
146.具体地,在该变形实施例中,所述第一回复元件48的长度等于所述第一支撑部461和所述第一载体44之间的距离,所述第二回复元件49的长度等于所述第三支撑部466和所述第二载体45之间的距离。这样,当所述第一驱动元件42驱动所述第一载体44沿着所述光轴所设定的方向前进(即,沿着所述光轴所设定的方向且远离所述原始位置的方向移动)时,所述第一支撑部461阻挡所述第一回复元件48向前运动,所述第一回复元件48被挤压而发生形变,并抵触于所述第一载体44;当所述第二驱动元件43驱动所述第二载体45沿着所述光轴所设定的方向前进(即,沿着所述光轴所设定的方向且远离所述原始位置的方向移动)时,所述第三支撑部466阻挡所述第二回复元件49向前运动,所述第二回复元件49被挤压而发生形变,并抵触于所述第二载体45。
147.相应地,当所述第一驱动元件42提供给所述第一载体44的驱动力撤离时,所述第一回复元件48将回复至原始形状,与所述第一回复元件48相抵触的所述第一载体44随着所述第一回复元件48的形状的回复而回复至所述原始位置;当所述第二驱动元件43提供给所述第二载体45的驱动力撤离时,所述第二回复元件49将回复至原始形状,与所述第二回复元件49相抵触的所述第二载体45随着所述第二回复元件49的形状的回复而回复至所述原始位置。
148.图6图示了根据本技术实施例的所述可变焦摄像模组的另一个变形实施的示意图,其中,在该变形实施例中,所述第一驱动元件42和所述第一载体44之间的连接关系以及所述第二驱动元件43和所述第二载体45之间的连接关系发生变化。
149.如前所述,在图1和图3a所示的所述可变焦摄像模组中,在本技术实施例中,所述第一驱动元件42的驱动杆130可活动地耦合于所述第一载体44,所述第二驱动元件43的驱动杆130可活动地耦合于所述第二载体45。当所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43向所述第一载体44和所述第二载体45的驱动力撤离时,所述第一载体44和所述第二载体45无法自主地回复至原始位置(即,回复至未被所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43驱动时的位置),为此,设置了回复结构。
150.在图6所示的变形实施例中,所述第一载体44固定于所述第一驱动元件42,所述第二载体45固定于所述第二驱动元件43。当所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43向所述第一载体44和所述第二载体45提供的驱动力撤离,且所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43回复至其原始位置时,所述第一载体44和所述第二载体45也回复至各自的原始位置,无需设置回复结构。
151.具体地,在该变形实施例中,所述第一载体44和所述第二载体45通过轴承结构分别固定于所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43,其中所述第一载体44通过第一轴承447固定于所述第一驱动元件42,所述第二载体45通过第一轴承448固定于所述第二驱动元件43。
152.更具体地,在该变形实施例的一个具体示例中,所述轴承结构作为所述第一载体44或所述第二载体45的延伸部,所述轴承结构的轴承孔作为所述第一载体44或所述第二载体45的驱动槽。也就是,所述第一载体44包括第一载体主体441和自所述第一载体主体441侧向延伸的第一延伸部442,其中,所述第一延伸部442为第一轴承447,所述第一驱动槽401
为所述第一轴承447的第一轴承孔407,所述第一驱动元件42的第一驱动端421被固定于所述第一轴承孔407内。这样,当所述第一驱动元件42向所述第一载体44和所述第二载体45提供的驱动力撤离,且所述第一驱动元件42回复至其原始位置时,所述第一载体44也随之回复至其原始位置。
153.所述第二载体45包括第二载体主体451和自所述第二载体主体451侧向延伸的第二延伸部452,其中,所述第二延伸部452为第一轴承448,所述第二驱动槽402为所述第一轴承448的第一轴承孔408,所述第二驱动元件43的第二驱动端431被固定于所述第一轴承孔408内。这样,当所述第二驱动元件43向所述第二载体45和所述第二载体45提供的驱动力撤离,且所述第二驱动元件43回复至其原始位置时,所述第二载体45也随之回复至其原始位置。
154.应可以理解,也可在图1和图3a所示的所述可变焦摄像模组中所述第一载体44的第一延伸部442和/或所述第二载体45的第二延伸部452另外设置轴承结构,所述轴承结构的轴承孔作为驱动槽。也就是,所述第一载体44包括第一载体主体441和自所述第一载体主体441侧向延伸的第一延伸部442,所述第二载体45包括第二载体主体451和自所述第二载体主体451侧向延伸的第二延伸部452,其中,所述第一载体44进一步包括被固定于所述第一延伸部442的第一轴承447,所述第二载体45进一步包括被固定于所述第二延伸部452的第一轴承448,所述第一驱动槽401为所述第一轴承447的第一轴承孔407,所述第二驱动槽402为所述第一轴承448的第一轴承孔408,其中,所述第一驱动元件42的第一驱动端421被固定于所述第一轴承孔407内,所述第二驱动元件43的第二驱动端431被固定于所述第一轴承孔408内。通过这样的方式,使得所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43向所述第一载体44和所述第二载体45提供的驱动力撤离,且所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43回复至其原始位置时,所述第一载体44和所述第二载体45也回复至各自的原始位置。
155.图7图示了根据本技术实施例的所述可变焦摄像模组的又一个变形实施的示意图,其中,在该变形实施例中,所述导引结构46的布设方式发生变化。具体地,如图7所示,所述导引结构46包括设置于所述变焦透镜组20的第一侧的第一导引机构61和与所述第一侧相对的第二侧的第二导引机构62,以使得所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43能够更为平稳地驱动所述第一载体44和所述第二载体45。
156.更具体地,在该变形实施例中,所述驱动组件40,进一步包括分别设置于所述变焦透镜组20的相对的第一侧和第二侧的第一导引机构61和第二导引机构62,所述第一导引机构61被配置为从所述变焦透镜组20的第一侧引导所述第一载体44和所述第二载体45沿着所述光轴所设定的方向移动,所述第二导引机构62被配置为所述变焦透镜组20的第二侧引导所述第一载体44和所述第二载体45沿着所述光轴所设定的方向移动。
157.所述第一导引机构61和所述第二导引机构62可为多种类型的结构,例如:导杆型结构、滚珠-滚动槽型结构、滑块-滑轨型结构等,对此,并不为本技术所局限。导杆型结构、滚珠-滚动槽型结构、滑块-滑轨型结构已经在上面参考图1到图3c的所述可变焦摄像模组的描述中得到了详细介绍,并因此,将省略其重复描述。所述第一导引机构61和所述第二导引机构62的数量均可为1,2,3,或者更多,对此,同样,并不为本技术所局限。
158.值得一提的是,在图1到图3c的所述可变焦摄像模组中的驱动槽的作用之一在于引导规范所述第一驱动端421和所述第二驱动端431的运动轨迹,使所述第一驱动端421和
所述第二驱动端431驱动所述第一载体44和所述第二载体45沿着所述光轴所设定的方向移动。而在该变形实施例中,通过在所述变焦透镜组20的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧分别设置导引机构即可使得所述第一驱动元件42和所述第二驱动元件43相对较为平稳地驱动所述第一载体44和所述第二载体45。相应地,在该变形实施例中,所述第一载体44和所述第二载体45不包括所述第一驱动槽401和所述第二驱动槽402。
159.综上,基于本技术实施例的所述可变焦摄像模组被阐明,其中,所述可变焦摄像模组采用压电致动器100作为驱动器以不仅能够提供足够大的驱动力,而且,能够提供精度更高和行程更长的驱动性能,以满足所述可变焦摄像模组的变焦需求。
160.进一步地,在本技术实施例中,所述压电致动器100具有相对较小的尺寸,以更好地适配于摄像模组轻型化和薄型化的发展趋势。并且,所述可变焦摄像模组采用合理的布设方案将所述压电致动器100布设于所述可变焦摄像模组中,以满足可变焦摄像模组的结构和尺寸要求。
161.本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
再多了解一些

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