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摄像模组和电子设备的制作方法

专利查询6月前  34

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1.本技术属于电子技术领域,具体涉及一种摄像模组和电子设备。


背景技术:

2.随着智能手机的发展和普及,人们越来越多的依赖手机的拍摄功能,同时对手机的拍摄效果提出了越来越多的需求。目前有些手机通过配置潜望光学变焦马达来满足不同的拍摄需求,但其设计及制造工艺复杂,组装精度要求十分高,成像效果不理想,同时尺寸也很大,会增加手机厚度。也有些手机通过配置多个摄像头来满足不同的拍摄需求,各个摄像头分别用于实现不同的拍摄功能。
3.相关现有技术中,采用多个镜头与多个成像芯片一一对应形成多个摄像头,但这样会增加摄像模组成本以及模组组装的制造成本。或者,采用一个镜头对应多个成像芯片,通过移动镜头实现多个摄像头的效果。但移动镜头方案对结构的密闭性要求高,难以做到有效防尘防水,设计制造复杂,实现难度高。


技术实现要素:

4.本技术旨在提供一种摄像模组和电子设备,至少解决现有技术中手机的多摄像头方案成本较高或难以做到有效防尘防水的问题。
5.为了解决上述技术问题,本技术是这样实现的:
6.第一方面,本技术实施例提出了一种摄像模组,包括:
7.第一壳体;
8.多个镜头组件,多个所述镜头组件固定设置于所述第一壳体;
9.运动载体,所述运动载体设置于所述第一壳体内并位于所述镜头组件的成像侧,所述运动载体靠近所述镜头组件的一侧设置有成像芯片;
10.驱动组件,所述驱动组件驱动所述运动载体,使所述运动载体带动所述成像芯片移动,以使所述成像芯片与其中任意一个所述镜头组件相匹配。
11.根据本技术提供的摄像模组,所述驱动组件包括线圈和磁铁,所述线圈固定设置于所述运动载体,所述磁铁固定设置于所述第一壳体内并位于所述运动载体远离所述镜头组件的一侧。
12.根据本技术提供的摄像模组,所述线圈的数量为两个,两个所述线圈沿所述磁铁的磁极排布方向排布,两个所述线圈相对所述运动载体的中心线呈相互对称设置。
13.根据本技术提供的摄像模组,所述线圈设有相对的两个直边,所述直边沿垂直于所述磁铁的磁极排布方向延伸,两个所述直边在所述磁极排布方向上间隔设置。
14.根据本技术提供的摄像模组,还包括:
15.电路板,所述电路板固定连接于所述运动载体,所述成像芯片设置于所述电路板靠近镜头组件的一侧,所述电路板上设置有驱动芯片;
16.霍尔元件,所述霍尔元件、所述线圈、所述成像芯片和所述驱动芯片分别与所述电
路板电连接;所述运动载体设有容置槽,所述线圈和所述霍尔元件均收容于所述容置槽内,所述线圈环绕于所述霍尔元件的外侧。
17.根据本技术提供的摄像模组,所述第一壳体包括:
18.镜座,多个所述镜头组件固定于所述镜座;
19.盖体,所述镜座远离所述镜头组件的入光侧的一端与所述盖体连接形成容置腔体,所述运动载体和所述驱动组件均设置于所述容置腔体内。
20.根据本技术提供的摄像模组,还包括:
21.滤光片,所述镜座远离所述镜头组件的入光侧的一端设有沉槽,所述沉槽的形状与所述滤光片的形状相适配,所述滤光片设置于所述沉槽内。
22.根据本技术提供的摄像模组,所述容置腔体的侧壁对应于所述运动载体的移动方向的两侧分别设有轨道槽,所述运动载体的两侧分别可滑动设置于对应的所述轨道槽内。
23.根据本技术提供的摄像模组,所述运动载体与所述轨道槽滚动连接。
24.第二方面,本技术实施例提出了一种电子设备,包括:
25.第二壳体;
26.摄像模组,所述摄像模组为上述任一种摄像模组,所述摄像模组固定设置于所述第二壳体。
27.在本技术的实施例中,通过设置一个成像芯片和多镜头组件,利用驱动组件驱动运动载体以带动成像芯片移动,使成像芯片能够与任一镜头组件相匹配,实现多摄像头的拍摄功能。相比于现有技术中多成像芯片的摄像模组结构,节省了物料成本,且可保证多焦段成像的风格统一,获得一致性好的照片。相比于现有技术中一个移动镜头对应多个成像芯片的摄像模组结构,本技术将镜头组件固定于第一壳体,通过移动位于第一壳体内的成像芯片与其中任意一个镜头组件相匹配,有利于提高摄像模组的防尘防水性。
28.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
29.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
30.图1是本技术提供的摄像模组的爆炸结构示意图;
31.图2是本技术提供的摄像模组的主视图;
32.图3是沿图2中a-a线的剖视图;
33.图4是本技术提供的摄像模组的状态示意图之二;
34.图5是本技术提供的摄像模组的状态示意图之三;
35.图6是沿图2中b-b线的剖视图;
36.图7是本技术提供的摄像模组中驱动组件与第一壳体的装配结构示意图;
37.图8是图7中圈示的a部的放大图。
38.附图标记:
39.1、第一壳体;
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11、镜座;
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12、盖体;
40.13、容置腔体;
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131、避让孔;
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14、轨道槽;
41.2、镜头组件;
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3、运动载体;
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31、容置槽;
42.4、驱动组件;
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41、线圈;
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42、磁铁;
43.5、成像芯片;
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6、电路板;
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7、驱动芯片;
44.8、霍尔元件;
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9、滤光片。
具体实施方式
45.下面将详细描述本技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。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他实施例,都属于本技术保护的范围。
46.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
47.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
48.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
49.下面结合图1-图8描述根据本技术实施例的摄像模组。
50.如图1所示为本技术提供的摄像模组的爆炸结构示意图,根据本技术一些实施例的摄像模组,包括第一壳体1、多个镜头组件2、运动载体3和驱动组件4。多个镜头组件2固定设置于第一壳体1,运动载体3设置于第一壳体1内并位于镜头组件2的成像侧。运动载体3靠近镜头组件2的一侧设置有成像芯片5。驱动组件4驱动运动载体3,使运动载体3带动成像芯片5移动,以使成像芯片5与其中任意一个镜头组件2相匹配。
51.其中,成像芯片5的感光面朝向镜头组件2。第一壳体1包括镜座11,多个镜头组件2固定安装于镜座11上。驱动组件4具有固定端和驱动端,驱动组件4的固定端与第一壳体1固定连接,驱动组件4的驱动端与运动载体3固定连接。
52.运动载体3可在驱动组件4的作用下带动其上的成像芯片5移动至任意一个镜头组件2的成像侧,并与该镜头组件2相匹配形成一个摄像头,实现将光信号转化为电信号,从而获得需要的镜头组件的成像,实现对应的拍摄功能。当需要切换拍摄功能时,通过驱动组件4再次驱动运动载体3移动使成像芯片5移动至另一镜头组件2的成像侧,即可匹配形成具有对应拍摄功能的摄像头。
53.如图2所示为本技术提供的摄像模组的主视图,本技术实施例以图2所示的摄像模组为具体示例。该摄像模组包括三个镜头组件,三个镜头组件沿直线排布且具有与之光路方向同向的轴线,三个镜头组件的轴线相互平行。成像芯片5在运动载体3的带动下在垂直
于所述轴线的平面上平行移动。
54.如图3所示为沿图2中a-a线的剖视图,图3中所示的是本技术提供的摄像模组的状态示意图之一,在此状态下,成像芯片5与中间的镜头组件2相匹配。通过驱动组件4驱动成像芯片5平移至与左侧的镜头组件2相匹配,如图4所示为本技术提供的摄像模组的状态示意图之二;或者,通过驱动组件4驱动成像芯片5平移至与右侧的镜头组件2相匹配,如图5所示为本技术提供的摄像模组的状态示意图之三。从而实现三种拍摄功能的切换。
55.根据本技术实施例的摄像模组,通过设置一个成像芯片5和多镜头组件2,利用驱动组件4驱动运动载体3以带动成像芯片5移动,使成像芯片5能够与任意一个镜头组件2相匹配,实现多摄像头的拍摄功能。相比于现有技术中多成像芯片的摄像模组结构,节省了物料成本,且可保证多焦段成像的风格统一,获得一致性好的照片。相比于现有技术中一个移动镜头对应多个成像芯片的摄像模组结构,本技术提供的摄像模组的镜头组件2固定于第一壳体1,通过移动位于第一壳体1内的成像芯片5与其中一镜头组件2相匹配,有利于提高摄像模组的防尘防水性。
56.根据本技术一些实施例,驱动组件4包括线圈41和磁铁42。线圈41固定设置于运动载体3,磁铁42固定设置于第一壳体1内并位于运动载体3远离镜头组件2的一侧。其中,磁铁42的磁极排布方向与多个镜头组件2的排布方向相同。
57.具体地,如图1和图3所示,运动载体3和成像芯片5均位于镜头组件2和磁铁42之间,且成像芯片5设置于运动载体3靠近镜头组件2的一侧。磁铁42为长条形结构,磁铁42的长度方向与多个镜头组件2的排布方向相同。磁铁42的磁极沿其长度方向排布,线圈41处于磁铁42的外部磁场中。在线圈41通电情况下,线圈41与磁铁42之间产生电磁感应,产生的电磁推力能够推动线圈41沿磁铁42的磁极排布方向移动,从而带动运动载体3和成像芯片5沿多个镜头组件2的排布方向移动。
58.根据本技术一些实施例,线圈41设有相对的两个直边,所述直边沿垂直于磁铁42的磁极排布方向延伸,两个直边在磁铁42的磁极排布方向上间隔设置。具体地,如图1所示,线圈41设置为跑道形,跑道形线圈41的两个长直边与磁铁42的磁极排布方向垂直。使线圈41受到的力集中于沿磁铁42的磁极排布方向,即沿多个镜头组件2的排布方向,实现对运动载体3的有效驱动。
59.其中,磁铁42在其长度方向上进行多级充磁,线圈41的两个直边分别位于相邻两级磁场范围内。当向线圈41通以一定方向电流时,两个直边受到相同方向的力,以推动运动载体3向该方向移动。
60.进一步地,线圈41的数量为两个,两个线圈41沿磁铁42的磁极排布方向排布,两个线圈41相对运动载体3的中心线呈相互对称设置。其中,运动载体3的中心线是指运动载体3在其运动平面上且垂直于磁极排布方向的中心线。例如,如图1所示,运动载体3为矩形块状结构,运动载体3的矩形面与其运动平面相平行,两个线圈41对称分布于矩形面的中心线的两侧。当向两个线圈41通以相同方向的电流时,两个线圈41对运动载体3施加方向相同的作用力,可减小每一线圈41所需的电流。由于两个线圈41对称分布于运动载体3,可使运动载体3的受力均匀,运动平稳。
61.当同时向两个线圈41通以相反方向的电流时,两个线圈41分别对运动载体3施加方向相反的作用力。在磁铁42处于水平状态时,结合位置检测元件反馈运动载体3的位置信
息,可将运动载体3维持在与任一镜头组件2相对应的位置上,实现对成像芯片5的定位。
62.根据本技术一些实施例,还可通过机械限位实现对成像芯片5的定位。例如,第一壳体1对应于多个镜头组件2的位置分别设置有弹块,运动载体3上设有限位槽。弹块的端部设为球面结构。运动载体3移动至任一镜头组件2对应的位置时,弹块在其弹性力作用下伸入运动载体3上的限位槽内,限制运动载体3继续移动。此时切断对线圈41的供电,运动载体3也能够保持在当前位置。当向线圈41通以一定大小的电流时,运动载体3压缩弹块,使弹块解除限位作用,运动载体3继续移动。
63.根据本技术一些实施例的摄像模组,还包括霍尔元件8和电路板6。电路板6固定连接于运动载体3,成像芯片5设置于电路板6靠近镜头组件2的一侧,电路板6上设置有驱动芯片7。霍尔元件8、线圈41、成像芯片5和驱动芯片7分别与电路板6电连接。运动载体3设有容置槽31,线圈41和霍尔元件8均收容于容置槽31内,线圈41环绕于霍尔元件8的外侧。
64.其中,驱动芯片7也可位于电路板6靠近镜头组件2的一侧,与成像芯片5并列排设置。霍尔元件8和线圈41位于电路板6远离镜头组件2的一侧,且霍尔元件8和线圈41通过电路板6电连接。霍尔元件8可设置于电路板6上,在电路板6远离镜头组件2的一侧与运动载体3固定连接后,霍尔元件8正好收容于容置槽31内。
65.在运动载体3移动过程中,霍尔元件8感应磁场的变化,并将运动载体3的位移量反馈至驱动芯片7。驱动芯片7根据霍尔元件8反馈的信息判断运动载体3或成像芯片5是否移动到指定位置,并根据判断结果调节对线圈41施加的电流信号,保证运动载体3上的成像芯片5能够精准的停留在指定的镜头组件2的对应位置,同时实现对成像芯片5的光学防抖。
66.本实施例中,运动载体3设置为平面块状结构,其上开设有容置槽31,线圈41收纳于该容置槽31内并与运动载体3固定连接。霍尔元件8收纳于该容置槽31内并位于线圈41内部。如此,可节省运动载体3与线圈41和霍尔元件8的装配空间,减小摄像模组的体积。当设置有两个线圈41时,霍尔元件8收纳于其中一个线圈41的内部。
67.如图6所示为沿图2中b-b线的剖视图,根据本技术一些实施例的摄像模组,如图3和图6所示,第一壳体1包括镜座11和盖体12,多个镜头组件2固定于镜座11。镜座11远离镜头组件2的入光侧的一端与盖体12连接形成容置腔体13,运动载体3和驱动组件4均设置于该容置腔体13内。
68.具体地,盖体12为无盖盒体结构,其靠近镜座11的一端为开口端,该开口端与镜座11远离镜头组件2的入光侧的一端对接形成容置腔体13。驱动组件4驱动运动载体3在该容置腔体13内移动。
69.其中,容置腔体13的侧壁设有避让孔131,电路板6从该避让孔131穿出至第一壳体1的外部。该避让孔131可形成于盖体12的侧壁,也可以由镜座11与盖体12对接后形成。本实施例的镜座11和盖体12之间形成相对封闭的容置腔体13,有利于提高摄像模组自身的防水性。将成像芯片5、运动载体3和长条形的磁铁42设置于该容置腔体13内,使摄像模组整体尺寸相对较小,节约设备整机安装空间。
70.进一步地,根据本技术一些实施例的摄像模组还包括滤光片9。镜座11远离镜头组件2的入光侧的一端设有沉槽,该沉槽的形状与滤光片9的形状相适配,滤光片9设置于沉槽内。其中,滤光片9可以为红外滤光片或蓝玻璃。沉槽的形状与滤光片9的形状相适配,以便于滤光片9与镜座11的装配,且保证滤光片9的滤光区覆盖多个镜头组件2的成像侧。可通过
不限于点胶等方式将滤光片9固定于沉槽内。
71.如图7所示为本技术提供的摄像模组中驱动组件与第一壳体的装配结构示意图。根据本技术一些实施例,如图6和图7所示,容置腔体13的侧壁对应于运动载体3的移动方向的两侧分别设有轨道槽14。运动载体3的两侧分别可滑动设置于对应的轨道槽14内,如图8所示为图7中圈示的a部的放大图。
72.其中,轨道槽14可由镜座11与盖体12的对接形成,也可以单独设置于盖体12上。磁铁42固定于盖体12的底部。在盖体12的深度方向上,轨道槽14与磁铁42间隔设置,使运动载体3与磁铁42之间存在间隙。运动载体3在线圈41的驱动作用下在轨道槽14内滑动,轨道槽14起到对运动载体3的移动进行导向的作用。上述实施例中所述的第一壳体1对应于多个镜头组件2设置的弹块可设置于轨道槽14内。
73.进一步地,运动载体3设置于轨道槽14内的侧部做圆角处理,以减小运动载体3与轨道槽14之间的摩擦力。
74.进一步地,运动载体3与轨道槽14滚动接触。具体地,运动载体3与轨道槽14的内壁之间通过滚动件连接。例如,在运动载体3与轨道槽14之间设置滚动体,实现运动载体3在轨道槽14内的滚动移动,保持运动载体3移动的平稳性。其中,滚动体可以为滚珠或滚柱,对于滚动体的具体结构形式,本技术不做具体限定。
75.本技术还提供一种电子设备,该电子设备可以为手机、平板电脑或计算机等。根据本技术一些实施例的电子设备,包括第二壳体和摄像模组。所述摄像模组为上述任一实施例所述的摄像模组,所述摄像模组固定设置于所述第二壳体。
76.在本说明书的描述中,参考术语“一些实施例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
77.尽管已经示出和描述了本技术的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本技术的范围由权利要求及其等同物限定。

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