摄像模组及电子设备的制作方法

专利2022-05-09  3


本申请属于电子设备技术领域,具体涉及一种摄像模组及电子设备。



背景技术:

目前随着电子设备的发展,拍照功能成为了电子设备不可或缺的功能。以智能手机为例,市场对于手机的接受以及使用频率越来越高。拍照作为智能手机的一项不可缺少的功能,在平常的生活中使用越来越多。随着手机中摄像模组的普及,市场对拍照质量越来越高。

在先技术中,摄像模组中通常会设置对焦马达作为手机拍照的摄像模组中的驱动结构,带动镜头(lens)移动,实现自动对焦的功能,照出更清晰的照片;随着对拍照质量要求的提高,摄像模组中的感光芯片(sensor)像素越来越高,尺寸越来越大、相应的lens越来越大越来越重,因此对于对焦马达要求越来越严格。

但是,现有技术中对焦马达需要占用较多的控制,进而增加了摄像模组的体积。



技术实现要素:

本申请实施例的目的是提供一种摄像模组及电子设备,能够解决现有技术中摄像模组的占用空间较大的问题。

为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:

第一方面,本申请实施例提供了一种摄像模组,包括镜头、承载组件和感光芯片;

所述镜头与所述承载组件连接,所述承载组件上设置有导光通道,所述镜头处于所述导光通道内,所述镜头与所述感光芯片相对设置,所述感光芯片至少部分地覆盖所述导光通道的一侧;

所述承载组件包括活动件和磁体,所述活动件与所述磁体连接,所述镜头与所述活动件连接;

所述感光芯片上设置有线圈,所述线圈与所述磁体相对设置,所述线圈通电后驱动所述磁体靠近或远离所述感光芯片。

第二方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括如上述的摄像模组。

在本申请实施例中,镜头是摄像模组中成像过程必不可少的光学器件,可以通过镜头和感光芯片表面在承载组件的配合下,间距发生改变可以实现摄像模组对焦和防抖功能。具体地,活动件的设置可以带动镜头活动,通过磁体和线圈的配合下,可以对活动件的活动位置进行控制,进而控制镜头与感光芯片之间的距离,实现摄像模组对焦和防抖功能。线圈的设置可以通过产生的电磁场控制磁体的距离,可以通过导入线圈的电压或电流的控制来改变电磁场,进而控制线圈和磁体之间的电磁力,在线圈集成在感光芯片上后,可以降低整个摄像模组的体积。本申请的实施例具有在实现摄像模组对焦和防抖功能的同时,缩小摄像模组体积的有益效果。

附图说明

图1是本申请实施例中摄像模组的爆炸示意图;

图2是本申请实施例中感光芯片和基板配合时驱动ic处于基板上的结构示意图;

图3是本申请实施例中感光芯片和基板配合时驱动ic处于感光芯片上的结构示意图;

图4是本申请实施例中线圈集成在感光芯片内部时的结构示意图;

图5是本申请实施例中线圈集成在感光芯片外侧时的结构示意图;

图6是本申请实施例中感光区嵌设于感光芯片时的结构示意图;

图7是本申请实施例中感光芯片上设置有一个线圈时的结构示意图;

图8是本申请实施例中感光芯片上设置有四个线圈时的结构示意图;

图9是本申请实施例中感光芯片上设置有四个线圈且安装于基板时的结构示意图;

图10是本申请实施例中感光芯片上设置有四个线圈的电路控制示意图;

图11是本申请实施例中镜头和感光芯片配合进行对焦或防抖功能时的前后变化示意图。

附图标记说明:

10、镜头;20、承载组件;21、弹性件;211、第一弹片;212、第二弹片;22、活动件;23、磁体;24、壳体;241、外壳;242、底座;30、感光芯片;31、芯片主体;32、感光区;33、支撑部;34、线圈;40、基板;41、驱动ic;42、金线。

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。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。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。

下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的摄像模组及电子设备进行详细地说明。

参见图1至图11,本申请的实施例提供了一种摄像模组,包括镜头10、承载组件20和感光芯片30;

所述镜头10与所述承载组件20连接,所述承载组件20上设置有导光通道,所述镜头10处于所述导光通道内,所述镜头10与所述感光芯片30相对设置,所述感光芯片30至少部分地覆盖所述导光通道的一侧;

所述承载组件20包括活动件22和磁体23,所述活动件22与所述磁体23连接,所述镜头10与所述活动件22连接;

所述感光芯片30上设置有线圈34,所述线圈34与所述磁体23相对设置,所述线圈34通电后驱动所述磁体23靠近或远离所述感光芯片30。

在本申请实施例中,镜头10是摄像模组中成像过程必不可少的光学器件,可以通过镜头10和感光芯片30表面在承载组件20的配合下,间距发生改变可以实现摄像模组对焦和防抖功能。具体地,活动件22的设置可以带动镜头10活动,通过磁体23和线圈34的配合下,可以对活动件22的活动位置进行控制,进而控制镜头10与感光芯片30之间的距离,实现摄像模组对焦和防抖功能。线圈34的设置可以通过产生的电磁场控制磁体23的距离,可以通过导入线圈34的电压或电流的控制来改变电磁场,进而控制线圈34和磁体23之间的电磁力,在线圈34集成在感光芯片30上后,可以降低整个摄像模组的体积。本申请的实施例具有在实现摄像模组对焦和防抖功能的同时,缩小摄像模组体积的有益效果。

需要说明的是,本申请的磁体23可以设置为永磁体23也可以设置为电磁体23。设置为永磁体23时,需要安照对应的磁极方向进行排布,以便于通过线圈34的电磁场对磁体23进行控制,具体可以将磁体23中靠近感光芯片30的磁极和远离感光芯片30的磁极设置地相反,一端为n极,另一端为s极,可以通过线圈34的电磁场对磁体23产生吸力或斥力,进而通过控制磁体23的位置以控制活动件22的位置,进而对镜头10的位置进行控制。上述的磁体23可以为。在磁体23设置为电磁体23时,需要进行通电,以便于控制电磁体23的磁场,进而可以和线圈34的电磁场进行相互作用。

需要说明的是,本申请中磁体23的成分可以是铁、钴、镍等原子,其原子的内部结构比较特殊,本身就具有磁矩。磁体能够产生磁场,具有吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属的特性。磁体种类较多,其中,形状类磁体:方块磁体、瓦形磁体、异形磁体、圆柱形磁体、圆环磁体、圆片磁体、磁棒磁体、磁力架磁体,属性类磁体:钐钴磁体、钕铁硼磁体(强力磁体)、铁氧体磁体、铝镍钴磁体、铁铬钴磁体,行业类磁体:磁性组件、电机磁体、橡胶磁体、塑磁等等种类。磁体分永久磁体与软磁,永久磁体是加上强磁,使磁性物质的自旋与电子角动量成固定方向排列,软磁则是加上电。(也是一种加上磁力的方法)等电流去掉软铁会慢慢失去磁性。

可选地,在本申请的实施例中,所述承载组件20还包括弹性件21,所述弹性件21与所述活动件22连接,所述活动件22配合所述弹性件21带动所述镜头10靠近或远离所述感光芯片30。

在本申请实施例中,弹性件21的设置可以使活动件22具有一定的活动余量,在弹性件21的配合下,可以对磁体23的位置进行改变,同时可以通过弹性件21对活动件22的复位,实现对磁体23的复位。

需要说明的是,感光芯片30是摄像模组中核心器件,可将光信号转换成电信号;可以在感光芯片30内部的四周有设置上述的线圈34,线圈34可以选取电阻率更低的材质(如:石墨烯等),在磁场环境下,通不同大小的电流时可以产生不同的作用力,进而通过与磁体23的作用下带动活动件22活动;上述弹性件21可以从自身延伸出用于支撑的力臂结构,进而辅助对活动件22进行支撑,也可以通过与支撑结构连接的方式实现对活动件22进行支撑。

需要说明的是,本申请中的摄像模组还包括基板40,基板40用于安装感光芯片30,基板40与承载组件20可以进行可拆卸地连接,基板40覆盖导光通道的一侧。基板40上蚀刻有线路板,是整个摄像模组的承载台,同时具备电信号传输功能,基板40用于连接感光芯片30和手机平台,使能够进行电信号传输;基板40上设置有金线42,金线42的设置用于连接感光芯片30和基板40,实现感光芯片30和基板40之间的电信号连接。

可选地,在本申请的实施例中,所述基板40上设置有驱动ic41,所述驱动ic41与所述线圈34电连接,所述驱动ic41用于控制所述线圈34的电流大小或电流方向。

在本申请实施例中,驱动ic41的设置可以便于控制感光芯片30内部线圈34流过电流的大小。进而可以间接对磁体23进行吸引排斥,线圈34和驱动ic41的配合设置可以通过产生的电磁场控制磁体23与感光芯片30的距离,可以通过导入线圈34的电压或电流的控制来改变电磁场,进而控制线圈34和磁体23之间的电磁力,在线圈34集成在感光芯片30上后,可以降低整个摄像模组的体积。

需要说明的是,上述的驱动ic41可以集成在基板40上,也可以根据需要集成在感光芯片30上(参见图2和图3)。具体根据实际需要选的对应的安装位置。

可选地,在本申请的实施例中,所述镜头10与所述活动件22螺纹连接,所述导光通道贯穿所述活动件22。

在本申请实施例中,上述结构在镜头10与活动件22螺纹连接后,可以使镜头10和活动件22的连接更加稳定可以,并且可以使镜头10能够和活动件22可拆卸,可以根据需要更换不同的镜头10。在导光通道贯穿活动件22后,可以保证镜头10相对于感光芯片30的导光性,可以保证透过镜头10的光线可以投射到感光芯片30上。当然,也可以根据需要将镜头10和活动件22一体设置,或者将镜头10和活动件22采用其他方式固定连接。在镜头10和活动件22一体设置后,对应的弹性件21和磁体23井与镜头10直接连接。

需要说明的是,上述的活动件22是负责承载镜头10的载体,同时也可以装载磁体23,活动件22可以同时连接第一弹片211与第二弹片212。

可选地,在本申请的实施例中,所述线圈34设置于所述感光芯片30的表面,或者所述线圈34设置于所述感光芯片30的内部。

在本申请实施例中,线圈34的设置可以集成在感光芯片30的表面,也可以根据需要集成在感光芯片30的内部,只要可以实现和磁体23的相互作用即可。线圈34的数量可以根据需要设置,可以设置一个较大的线圈34,此时的线圈34环绕感光芯片30的中心位置,可以设置于感光区32的外侧,此时可以通过对线圈34的控制实现镜头10靠近或远离感光芯片30的效果,进而实现对焦的功能;也可以将线圈34设置为至少两个,可以通过对线圈34的分别控制,以实现对焦和防抖的功能。

需要说明的是,可以根据需要将所述线圈34设置于所述感光芯片30靠近所述镜头10的一侧;或者将所述线圈34设置于所述感光芯片30的内侧;所述线圈34设置于所述感光芯片30背离所述镜头10的一侧,所述线圈34可用于支撑所述感光芯片30。

需要说明的是,由于线圈34具有一定的稳定性和强度,进而可以起到支撑作用,因此在线圈34设置于感光芯片30背离镜头10的一侧时,线圈34可用于支撑感光芯片30。在线圈34设置于感光芯片30内侧的情况下,线圈34可以通过光刻集成在感光芯片30内部。

可选地,在本申请的实施例中,所述线圈34为石墨烯线圈或者金属线圈。

在本申请实施例中,上述两种线圈34均可以具有较强的导电性,可以满足线圈34的使用需求。可以根据需要采用不同类型的线圈34,具体需要考虑材料成本及工艺成本来选用合适的线圈34。本申请的线圈34类型不限于上述的石墨烯线圈或者金属线圈。

可选地,在本申请的实施例中,在所述线圈34设置与所述感光芯片30表面的情况下,所述线圈34处于所述感光芯片30靠近所述镜头10的一侧,或者所述线圈34处于所述感光芯片30背离所述镜头10的一侧。

在本申请实施例中,线圈34可以根据需要设置在不同侧,具体利用了电磁场的穿透性能,只要可以实现线圈34和磁体23的相互作用,线圈34可以设置在感光芯片30靠近所述镜头10的一侧,或者相对于感光芯片30背离所述镜头10的一侧,当然也可以将线圈34集成在感光芯片30的内部。当然,也可以根据需要将线圈34集成在基板40上。

可选地,在本申请的实施例中,所述感光芯片30包括芯片主体31、感光区32和支撑部33;

所述芯片主体31用于承载所述感光区32、所述支撑部33和所述线圈34;

所述感光区32设置于所述芯片主体31靠近所述镜头10的一侧,所述支撑部33处于所述芯片主体31背离所述感光区32的一侧。

在本申请实施例中,芯片主体31的设置用于承载感光区32、支撑部33和线圈34,感光区32的设置用于配合镜头10将光信号转换成电信号;支撑部33的设置用于将感光芯片30和基板40连接在一起。感光区32设置于芯片主体31靠近镜头10的一侧后,可以更好地与镜头10进行配合,以接收镜头10收集到的光线,进而将光信号转换成对应的电信号;支撑部33处于芯片主体31背离感光区32的一侧后,可以更好地支撑芯片主体31,也可以便于将感光芯片30和基板40连接在一起。

可选地,在本申请的实施例中,所述线圈34设置有至少一个,所述磁体23的数量与所述线圈34数量相同,所述磁体23与所述线圈34一一对应。

在本申请实施例中,线圈34的数量可以根据需要设置,可以设置一个较大的线圈34,此时的线圈34环绕感光芯片30的中心位置,可以设置于感光区32的外侧,此时可以通过对线圈34的控制实现镜头10靠近或远离感光芯片30的效果,进而实现对焦的功能;也可以将线圈34设置为至少两个,可以通过对线圈34的分别控制,以实现对焦和防抖的功能。

可选地,在本申请的实施例中,所述线圈34和所述磁体23均设置有四个,四个所述线圈34环绕所述感光芯片30的中心位置。

在本申请实施例中,在线圈34和磁体23均设置有四个后,可以更好地对镜头10进行防抖,通过不同位置的四个线圈34可以使镜头10在空间范围内进行防抖。四个线圈34可以分别设置在感光芯片30的四个角部位置。当然,本申请还可以根据需要设置三组、五组或六组线圈34和磁体23,只要可以实现镜头10的对焦和防抖功能即可。

需要说明的是,在线圈34设置为四个时,可以包括a、b、c、d,当a、b、c、d线圈34的电流一致且变大时,镜头10呈现向上运动趋势,镜头10和感光芯片30之间的间距变大,a、b、c、d点对应的位置,镜头10和感光芯片30之间的间距保持一致,实现模组远景到近景拍摄对焦;反之,当a、b、c、d线圈34的电流一致且变小时,实现模组近景到远景拍摄对焦;

当a、b、c、d线圈34的电流中有任意一个线圈34电流偏大时,a、b、c、d点对应的位置,镜头10和感光芯片30之间会出现倾斜,从而实现光学防抖功能;

当ab、ac、cd、bd线圈34组合中,任意一组线圈34电流偏大时,a、b、c、d点对应的位置,镜头10和感光芯片30之间同样会出现倾斜,从而实现光学防抖功能。

需要说明的是,本申请的线圈34可以通过光刻集成在感光芯片30内部或表面,感光芯片30感光区32主要起到进行光电转化的功能,感光芯片30的感光区32可以与线圈34错位设置,进而避免线圈34对感光芯片30造成干扰,使线圈34不会对感光芯片30的工作受到影响,从而不影响摄像模组正常成像。感光芯片30底部支撑部33分正常保留,保护感光芯片30内部线路不受外力影响。线圈34材质可以选取常规的金属基材,随着芯片技术的发展,线圈34可以选取石墨烯等电阻率更低的材质,可以将芯片做小,集成更多的功能。

可选地,在本申请的实施例中,所述承载组件20还包括壳体24,所述壳体24围合成容纳腔,所述导光通道贯穿所述壳体24,所述弹性件21与所述壳体24连接。

在本申请实施例中,壳体24的设置可以作为弹性件21的支撑载体,可以将弹性件21的一个力臂与壳体24连接,另一个力臂与活动件22连接,活动件22可以通过弹性件21具有一定的活动空间,配合磁体23和线圈34的相互作用,可以对活动件22的为进行控制,实现对摄像模组的对焦或防抖功能。

需要说明的是,本申请的弹性件21可以设置为弹片、弹圈、弹簧、卷簧、扭簧等,或者其他形式的异形弹性件21,只要可以辅助活动件22活动即可。当然也可以将弹性件21替换为滑移组件、齿轮齿条组件等结构。

需要说明的是,可以将弹性件21设置为环形结构,弹性件21上可以设置有至少两个弹性连接部,以使活动件22可壳体24具有多处弹性连接的位置,可以使活动件22及其上的磁体23进行更复杂的活动,实现对摄像模组的对焦或防抖。

可选地,在本申请的实施例中,所述壳体24包括外壳241和底座242,所述外壳241和所述底座242可拆卸地连接,所述外壳241好所述底座242围合成所述容纳腔;

所述弹性件21包括第一弹片211和第二弹片212,所述第一弹片211的两个力臂分别连接于所述外壳241和所述活动件22,所述第二弹片212的两个力臂分别连接于所述底座242和所述活动件22,所述第一弹片211和所述第二弹片212分别处于所述活动件22相对地两侧。

在本申请实施例中,上述结构中通过第一弹片211和第二弹片212的配合设置可以使活动件22的活动更加稳定可控。第一弹片211和第二弹片212的设置均可以在受到外力时进行伸缩运动,进而可以带动活动件22进行一定区域的活动。上述的外壳241可以在连接第一弹片211的同时,起到保护摄像模组内部结构和支撑作用;上述的底座242可以在连接第二弹片212的同时,起到保护摄像模组内部结构和支撑作用,并且可以对容纳腔进行一定程度的密封。

本申请的实施例具有以下效果:

1.实现了摄像模组自动对焦和镜头10倾斜式防抖功能;

2.对焦马达(承载组件20、线圈34及驱动ic41的组合)和摄像模组基板40不需要通过特殊的焊接工艺进行电信连接,摄像模组的生产工艺简化,良率提升,成本降低;

3.对焦马达中结构简单,无需考虑线圈34设计暂用空间,摄像模组外形尺寸可以做小;

4.对焦马达中无电信号传递,可以优化摄像模组和手机之间的电磁干扰;

5.对焦马达中无电信号传递,不产生热量,减少摄像模组发热影响;

6.集成在感光芯片30内部线圈34,线路内部更低,发热功率更低,线圈34自身发热更少减少摄像模组发热影响;

7.线圈34靠近基板40,线圈34本地产生的热量可以及时通过基板40传导,实现高效率散热,减少摄像模组发热影响;

本申请的实施例还提供了一种电子设备,包括如上述的摄像模组。

在本申请实施例中,镜头10是摄像模组中成像过程必不可少的光学器件,可以通过镜头10和感光芯片30表面在承载组件20的配合下,间距发生改变可以实现摄像模组对焦和防抖功能。具体地,弹性件21的设置可以使活动件22具有一定的活动余量,活动件22的设置可以带动镜头10活动,通过磁体23和线圈34的配合下,可以对活动件22的活动位置进行控制,进而控制镜头10与感光芯片30之间的距离,实现摄像模组对焦和防抖功能。线圈34的设置可以通过产生的电磁场控制磁体23的距离,可以通过导入线圈34的电压或电流的控制来改变电磁场,进而控制线圈34和磁体23之间的电磁力,在弹性件21的配合下,可以对磁体23的位置进行改变,同时可以通过弹性件21对活动件22的复位,实现对磁体23的复位。在线圈34集成在感光芯片30上后,可以降低整个摄像模组的体积。本申请的实施例具有在实现摄像模组对焦和防抖功能的同时,缩小摄像模组体积的有益效果。

本申请的电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、个人游戏机等,也可以为其他具有摄像模组的电子设备。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。

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