摄像模组和电子设备的制作方法

专利2022-05-09  3


本申请涉及电子器件领域,尤其涉及一种摄像模组和电子设备。



背景技术:

目前随着电子设备的发展,人们常常通过电子设备拍摄图像。随着人们需求的提高,对图像的质量要求也越来越高。

电子设备的摄像模组中的驱动结构,可带动镜头移动,实现自动对焦的功能,从而拍摄到更清晰的图像。

传统的摄像模组采用音圈式和滚珠方式的对焦方式,对焦效果较差。



技术实现要素:

本申请实施例提供一种摄像模组和电子设备,以解决目前摄像模组的对焦效果差问题。

本申请实施例第一方面提供一种摄像模组,包括:壳体、镜头、成像芯片、电路板、载体、第一磁组件和第二磁组件;

所述壳体与所述电路板相配合形成容置腔体,所述载体、所述第一磁组件和所述第二磁组件位于所述容置腔体内,所述壳体的与所述电路板相对的面设置有开口,所述镜头设置在所述开口处;

所述第一磁组件套设于所述载体,所述载体开设有通孔,所述第二磁组件与所述壳体连接且位于在所述通孔中,所述第一磁组件与所述第二磁组件相对设置;

所述载体与所述电路板连接,所述成像芯片设置在所述电路板上且与所述镜头相对;

所述载体在所述第一磁组件与所述第二磁组件之间的作用力的推动下,带动所述电路板上的所述成像芯片沿所述镜头的光轴方向远离或靠近所述镜头。

可选的,所述壳体包括从所述开口处朝向所述电路板延伸的延伸部,所述第二磁组件与所述延伸部固定连接。

可选的,所述摄像模组还包括位于所述容置腔体内且设置在所述壳体上的第三磁组件,所述第三磁组件与所述第一磁组件相对。

可选的所述载体为第一方形结构件,所述第一方形结构件在四个角部位置朝向所述电路板的方向设置有第一台阶;

所述第三磁组件包括四个磁石,所述四个磁石分别位于所述载体的四个第一台阶处。

可选的,所述第二磁组件包括多个弧形磁石组成的环形磁组件。

可选的,所述电路板包括层叠设置的第一电路板和第二电路板,所述成像芯片设置于所述第一电路板;

所述第一电路板分别与所述成像芯片和所述第二电路板电连接;

所述载体与所述第一电路板连接。

可选的,所述摄像模组还包括检测件和被检测件,所述被检测件设置在所述镜头上,所述检测件设置在所述电路板上,所述检测件和所述被检测件相对设置,其中,所述检测件用于检测所述被检测件的位置。

可选的,所述载体设置在所述电路板上,所述成像芯片在所述电路板上的正投影位于所述通孔在所述电路板上的正投影范围内。

可选的,所述壳体为第二方形结构件,所述壳体的顶面在四个角部位置朝向所述电路板的方向设置有第二台阶,所述顶面为与所述电路板相对的面

本申请实施例第二方面提供一种电子设备,包括第一方面所述的摄像模组。

本申请实施例中的摄像模组,包括壳体、镜头、成像芯片、电路板、载体、第一磁组件和第二磁组件;所述壳体与所述电路板相配合形成容置腔体,所述载体、所述第一磁组件和所述第二磁组件位于所述容置腔体内,所述壳体的与所述电路板相对的面设置有开口,所述镜头设置在所述开口处;所述第一磁组件套设于所述载体,所述载体开设有通孔,所述第二磁组件与所述壳体连接且位于所述通孔中,所述第一磁组件与所述第二磁组件相对设置;所述载体与所述电路板连接,所述成像芯片设置在所述电路板上且与所述镜头相对;所述载体在所述第一磁组件与所述第二磁组件之间的作用力的推动下,带动所述电路板上的所述成像芯片沿所述镜头的光轴方向远离或靠近所述镜头。摄像模组对焦时,在所述第一磁组件接通电源的情况下,与第二磁组件之间存在吸引力或排斥力,从而带动载体沿朝向镜头的方向或沿远离镜头的方向运动,成像芯片设置在载体上,在载体运动的情况下,成像芯片也跟随载体一并沿朝向镜头的方向或沿远离镜头的方向运动,从而调整成像芯片与镜头之间的距离,提高对焦效果。

附图说明

图1是本申请实施例提供的摄像模组的爆炸图;

图2-图7是本申请实施例提供的摄像模组的部分结构示意图;

图8是本申请实施例提供的摄像模组的剖面图;

图9是本申请实施例提供的摄像模组的部分结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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他实施例,都属于本申请保护的范围。

请参见图1,本实施例提供一种摄像模组,包括:镜头1、壳体2、成像芯片12、电路板a(包括第一电路板9和第二电路板10)、载体7、第一磁组件6和第二磁组件5;所述壳体2与所述电路板a相配合形成容置腔体,所述载体7、所述第一磁组件6和所述第二磁组件5位于所述容置腔体内,所述壳体2的与所述电路板a相对的面设置有开口,所述镜头1设置在所述开口处;

所述第一磁组件6套设于所述载体7,所述载体7开设有通孔,所述第二磁组件5与所述壳体2连接且位于所述通孔中,所述第一磁组件6与所述第二磁组件5相对设置,所述载体7与所述电路板a连接,所述成像芯片12设置在所述电路板a上且与所述镜头1相对;

所述载体7在所述第一磁组件6与所述第二磁组件5之间的作用力的推动下,带动所述电路板a上的所述成像芯片12沿所述镜头1的光轴方向远离或靠近所述镜头1。

具体的,镜头1固定设置在壳体2的开口处,例如,可通过胶水粘贴在壳体2的开口处,镜头1与开口连接处采用胶水进行密封,可将壳体2内部与外部隔离,起到防尘的作用。电路板上的相关电子元件通过表面组装技术(surfacemounttechnology,smt)制程贴附在电路板上,成像芯片12通过胶水粘接在电路板上,电路板放置在钢板11上。载体7可为塑胶载体。

第一磁组件6可为线圈,线圈可与电路板上的驱动芯片电连接,第二磁组件5位于载体7的通孔中。

可选的,所述第一磁组件6包括绕线和环形磁芯,所述环形磁芯套设在所述载体7上,所述绕线绕设在所述环形磁芯上,且所述绕线的线头和线尾分别与所述电路板a电连接。

如图3所示,所述载体7为一方形结构件,所述载体7的角部位置处各设置有一个绕线柱j,所述绕线的线头和线尾可分别固定在载体7的两个绕线柱j上,两个所述绕线柱j分别与所述电路板a电连接,图3中,标号i所示可为线头或线尾。

摄像模组对焦时,在驱动芯片控制下,线圈通电产生磁性,与第二磁组件5之间存在吸引力或排斥力,从而带动载体7沿朝向镜头1的方向或沿远离镜头1的方向运动,成像芯片12设置在载体7上,在载体7运动的情况下,成像芯片12也跟随载体7一并沿着镜头1的光轴方向沿朝向镜头1的方向或远离镜头1的方向运动,从而调整成像芯片12与镜头1之间的距离,实现镜头1对焦的目的。

如图2和图8所示,所述壳体2包括从所述开口处朝向所述电路板a延伸的延伸部21,所述第二磁组件5与所述延伸部21固定连接,具体的,第二磁组件5与开口形状匹配,第二磁组件5粘贴在延伸部21上,例如,固定套设在所述延伸部21上。可选的,第二磁组件5包括多个弧形磁石组成的环形磁组件,如图2所示,第二磁组件5由4个弧形磁石组成。

如图1、图7所示,摄像模组还包括位于所述容置腔体内且设置在所述壳体2上的第三磁组件4,所述第三磁组件4与所述第一磁组件6相对。第一磁组件6位于所述第二磁组件5和第三磁组件4之间。

第二磁组件5和第三磁组件4固定在壳体2上,组成定子结构,载体7、第一磁组件6、滤光片8、第一电路板9和第二电路板10组成动子结构。

如图3、图7所示,所述载体7为第一方形结构件,所述第一方形结构件在四个角部位置朝向所述电路板a的方向设置有第一台阶71;所述第三磁组件4包括四个磁石,所述四个磁石分别位于所述载体7的四个第一台阶71处。

环形磁石与四个磁石(可称为四角磁石)搭配(如图7所示),共同形成一个稳定的磁场,磁场的磁通量会更大,根据安培力左手定则,当需要的推力相同时,相比于仅采用环形磁石或四角磁石,采用环形磁石和四角磁石时需要提供的电流会更小,根据功耗计算公式:

s=ui;其中,s表示摄像模组的功耗,u表示加载在摄像模组上的电压;i表示通过线圈的电流。

当电压一定时,电流减小,摄像模组本身的功耗就会减小。

也就是说,在载体7的通孔中设置第二磁组件5,在载体7的外侧设置第三磁组件4,可增加磁通量,使驱动同样重量的动子部件时所需的电流更小,从而降低摄像模组的功耗。

如图4、图5所示,所述电路板a包括层叠设置的第一电路板9和第二电路板10,所述成像芯片12设置于所述第一电路板9;所述第一电路板9分别与所述成像芯片12和所述第二电路板10电连接;所述载体7与所述第一电路板9连接。

其中,第一电路板9可为硬质电路板,连接成像芯片12和第二电路板10,起导通成像芯片12和第二电路板10的作用;第二电路板10可为软质电路板,可接收第一电路板9传递过来的电信号,且可与第一电路板9在第一磁组件6电导通的状态下跟随载体7运动。第二电路板10可做成回字形可活动结构,载体7带动第二电路板10运动时,第二电路板10可随之伸缩活动。

如图4所示,所述摄像模组还包括检测件13和被检测件(图中未示出),所述被检测件设置在所述镜头1上,所述检测件13设置在所述电路板a上,所述检测件13和所述被检测件相对设置,其中,所述检测件13用于检测所述被检测件的位置。

载体7运动时带动检测件13运动,被检测件固定在镜头1上不动,若检测件13在沿朝向镜头1的方向运行,则检测件13与被检测件的距离减小;若检测件13在沿远离镜头1的方向运行,则检测件13与被检测件的距离增加。被检测件可为感应磁铁,检测件13可为位置感应芯片,例如霍尔芯片。被检测件设置在镜头1上时,不能对镜头1有遮挡,避免影响成像芯片12的成像效果。可选的,被检测件可设置在镜头1的侧壁上,避免被检测件遮挡镜头1采集的光线,影响成像效果。可选的,被检测件也可设置在壳体2的靠近所述开口处,在此不做限定。

霍尔磁石可集成到镜头1底部,相比于传统摄像模组,可减少模组内霍尔磁石的占用空间,提升模组内部的空间利用率。相比于传统摄像模组,同样外形尺寸的壳体2,采用本申请中的结构可装载直径或螺纹规格更大的镜头1。

摄像模组对焦时,在驱动芯片控制下,第一磁组件6通电产生磁性,与第二磁组件5之间存在吸引力或排斥力,从而带动载体7沿朝向镜头1的方向或沿远离镜头1的方向运动,成像芯片12设置在载体7上,在载体7运动的情况下,成像芯片12也跟随载体7一并沿朝向镜头1的方向或沿远离镜头1的方向运动,从而调整成像芯片12与镜头1之间的距离,霍尔芯片可以检测到感应磁铁的磁场,从而确定成像芯片12的位置,实现成像芯片12闭环对焦。

可将驱动芯片(也可称为控制芯片)或位置反馈元件(即检测件)设置在第一电路板9上,进而减少了传统闭环模组搭配的马达需要设置柔性电路板用于安装驱动芯片的结构,减少马达柔性电路板的同时,也可以减少传统闭环马达用于固定柔性电路板的框架,同时减少了传统闭环马达的焊接端子数量,有利于模组堆叠以及模组焊接工艺提升。

如图1、图2所示,所述摄像模组还包括设置在所述容置腔体中的弹性件3,所述弹性件3位于所述镜头1与所述载体7之间,弹性件3可为与壳体2匹配的方形结构件,所述弹性件3包括环形弹性部,以及与所述环形弹性部连接的延伸部,所述延伸部包括支撑部和与所述支撑部连接的动旋部,所述动旋部位于所述弹性件3的角部位置处,可跟随载体7上下移动,静止时弹片形状恢复。动旋部包括弯曲设置的弹性结构。

如图6、图7所示,所述载体7设置在所述电路板a上,所述成像芯片12在所述电路板a上的正投影位于所述通孔在所述电路板a上的正投影范围内,使得成像芯片12与镜头1之间无遮挡,成像芯片12可接收镜头1采集的光信号,并将光信号变为电信号。

如图9所示,所述壳体2为第二方形结构件,所述壳体2的顶面在四个角部位置朝向所述电路板a的方向设置有第二台阶14,可起到预压作用,所述顶面为与所述电路板a相对的面。图9中,镜头1外侧与壳体2开孔侧壁采用胶水密封组装,可将外界与壳体2内部封闭,外界的灰尘、异物等无法进入壳体2内部,起到防尘作用。壳体2一侧面为卡爪形,便于固定电路板的出线端。壳体2可设计成长方形,可减小壳体2外形尺寸,为摄像模组及整机设计节约空间。

当使用摄像模组时,通过连接器接收命令信号及供电,通过电路板上的驱动芯片驱动动子结构进行上下运动,通过位置感应芯片反馈动子结构的位置,达到整体闭环效果;

驱动芯片根据对焦需求向线圈(即第一磁组件6)输出电流,在如图2所示的由四边磁石与圆筒磁石所形成的场中,受络伦磁力作用,带动动子结构运动,从而带动成像芯片12运动,实现模组对焦。

本申请中的摄像模组,将霍尔磁石迁移到镜头1底部进行固定,可减少模组所用的焊接端子数量,降低了模组的结构复杂程度;镜头1用于装载霍尔磁石的空间属于镜头1空间的有效开发利用;在载体7内部增加圆筒磁石(即第二磁组件5),增加了整个电磁闭环系统的磁通量,使驱动同样重量的部件所需的供电电流减小,从而降低模组功耗,可提升电子设备的使用时长。

本申请还提供一种电子设备,包括上述实施例中的摄像模组。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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