摄像头模组和电子设备的制作方法

xiaoxiao8月前  50


本技术涉及摄像,特别涉及一种摄像头模组和电子设备。


背景技术:

1、目前,手机等电子设备通常设置有摄像头模组,摄像头模组通过马达驱动光学镜头运动,以实现自动对焦(automatic focusing,af)和/或光学防抖(optical imagestabilization,ois),由此保证电子设备的拍摄清晰度。其中,sma(shape memory alloy,形状记忆合金)马达基于其具有驱动力大、体积小等特点,而逐渐广泛地应用于摄像头模组。

2、由于摄像头模组的模组肩高影响着电子设备的整机厚度和摄像头装饰件的形状,手机外观造型会受到影响,因此摄像头模组追求较小的模组肩高。摄像头模组的模组肩高主要受马达高度的影响,但是若直接减小sma马达的高度,则会影响到sma马达的驱动性能,导致摄像头模组的拍摄质量不佳。因此,如何在保证摄像头模组的拍摄质量的情况下,同时减小摄像头模组的模组肩高,是各厂商研究的重要方向。


技术实现思路

1、本技术实施例提供一种摄像头模组和电子设备,该摄像头模组能够在保证拍摄质量的情况下,具有较小的模组肩高,有利于电子设备的薄型化设计。

2、为达到上述目的,本技术的实施例采用如下技术方案:

3、第一方面,本技术提供一种摄像头模组。摄像头模组包括镜头和sma马达,sma马达包括载体、座体及sma驱动组件,镜头固定于载体,sma驱动组件连接载体与座体,sma驱动组件用于驱动载体相对座体运动,以实现自动对焦和/或光学防抖。

4、sma马达还包括相对设置的顶板和底板,载体、座体及sma驱动组件位于顶板与底板之间,底板设有正对镜头的第一通孔,底板包括第一部分和四个第二部分,第一部分环绕第一通孔设置,四个第二部分彼此间隔地排布于第一部分的外周侧,第二部分与顶板之间的距离大于第一部分与顶板之间的距离。

5、摄像头模组还包括基板和图像传感器,基板的四角设有凹陷的避让空间,第一部分固定于基板,第二部分至少部分位于避让空间,图像传感器固定于基板的中部且电连接基板,图像传感器面向镜头设置。

6、在本技术中,sma马达的结构简单,驱动力较大,体积较小,既能够实现自动对焦,又能够实现光学防抖,同时还能够减小摄像头模组的体积。

7、在本技术中,摄像头模组的肩高h、sma马达在第三方向上的高度h1、基板在第三方向上的厚度h2、底板的第二部分伸入基板的避让空间的深度t满足:h=h1+h2-t。其中,底板的第二部分伸入基板的避让空间的深度t,是指底板的第二部分的远离顶板的表面与基板的靠近底板的第一部分的表面在第三方向上的间距。

8、在本技术中,sma马达的底板采用段差结构,使得底板的第二部分与顶板之间的距离较大,以确保sma马达的驱动性能,从而能够保证摄像头模组的拍摄质量;同时底板的第一部分与顶板之间的距离较小,底板的第一部分固定于基板,底板的第二部分嵌入位于基板的避让空间,使得sma马达与感光组件组装后的高度较小,从而有效降低摄像头模组的肩高,实现摄像头模组的薄型化,降低对应用该摄像头模组的电子设备的整机厚度及外观造型的影响。

9、一些实施方式中,底板的第二部分的远离顶板的表面与顶板的远离底板的表面之间形成第一距离,基板的远离顶板的表面与顶板的远离底板的表面之间形成第二距离,第一距离略小于第二距离,以在降低摄像头模组的肩高的同时,预留sma马达与感光组件在第三方向上的组装公差,从而提高摄像头模组的组装精度。在其他实施方式中,底板的第二部分的远离顶板的表面也可以与基板的远离顶板的表面齐平,以进一步降低摄像头模组的肩高。换言之,底板的第二部分伸入基板的避让空间的深度t可以接近于基板的厚度与第一胶层的和,一些实施方式中,摄像头模组的肩高相较于传统方案可以降低大约0.4mm至0.6mm的厚度,例如大约0.5mm的厚度。

10、一些可能的实施方式中,sma驱动组件包括四组驱动单元,四组驱动单元围绕载体的周向均匀排列。每组驱动单元均包括一对动卡爪、一对定卡爪和两根sma丝线。一对动卡爪固定于载体,一对定卡爪固定于座体上,一对动卡爪和一对定卡爪沿载体的周向间隔排列,两根sma丝线交叉连接于一对动卡爪与一对定卡爪之间。沿载体的周向,相邻两组驱动单元的一对动卡爪相邻设置,或者相邻两组驱动单元的一对定卡爪相邻设置。

11、一些可能的实施方式中,一对动卡爪包括第一动卡爪和第二动卡爪,第二动卡爪位于第一动卡爪与底板之间,第二动卡爪正对第二部分设置。此时,第二动卡爪沿第三方向投影于底板时,投影落于底板的第二部分。

12、在本实施方式中,底板的第二部分与顶板之间的距离大于底板的第一部分及第三部分与顶板之间的距离,第二动卡爪正对底板的第二部分设置,使得外壳能够在底板的第二部分与顶板之间的距离大于或等于sma马达的上行程、下行程及卡爪高度的和的情况下,降低底板的第一部分及第三部分与顶板之间的距离,以压缩sma马达的局部高度,从而有利于sma马达组装于摄像头模组中时与其他结构的紧凑排布,以降低摄像头模组的肩高。

13、一些实施方式中,sma马达在对焦过程中,载体相对座体下沉时,第二动卡爪可以部分伸入第一沉槽中。

14、一些实施方式中,第一定卡爪可以正对底板的第二部分设置。也即,在同一组驱动单元中,第二动卡爪正对底板其中一个第二部分,第一定卡爪正对底板的另一个第二部分。由于底板的第二部分与顶板之间的距离较大,因此第一定卡爪和第二定卡爪的排布空间充足,有利于确保第一定卡爪与第二定卡爪在第三方向上的间距满足设计需求。

15、一些可能的实施方式中,在同一组驱动单元中,第一动卡爪和第二动卡爪的排布方向平行于镜头的光轴。第一sma丝线与第二sma丝线等长,第一sma丝线与第二sma丝线应对镜头的光轴的倾斜角度大小相等。第一定卡爪和第二定卡爪的排布方向也可以平行于镜头的光轴,也即平行于第三方向。

16、在本实施方式中,第一动卡爪和第二动卡爪的结构相同,两者的排布方向平行于第三方向,可以实现上下对称排布,以降低组装要求,易于实现调试,使得sma马达的组装良率较高。第一定卡爪和第二定卡爪的结构相同,两者的排布方向平行于第三方向,可以实现上下对称排布,以降低组装要求,易于实现调试,使得sma马达的组装良率较高。

17、其中,sma驱动组件的一对动卡爪与一对定卡爪还可以左右对称排布,也即相对xz平面对称或相对yz平面对称,以进一步降低组装要求和调试难度,提高sma马达的组装良率。

18、一些可能的实施方式中,载体包括相邻设置的第一侧面和第四侧面,第一侧面与第四侧面的相交处形成第一棱线,其中一组驱动单元的一对动卡爪固定于第一侧面,另一组驱动单元的一对动卡爪固定于第四侧面。在同一组驱动单元中,第二动卡爪与第一棱线的距离小于第一动卡爪与第一棱线的距离。

19、在本实施方式中,sma驱动组件的动卡爪及定卡爪均上下非对称排布,多根sma丝线在垂直于第三方向,且远离座体的外延部的方向上平移,以避让座体的外延部,多根sma丝线与座体的外延部之间始终保持间隙,从而确保sma马达工作的可靠性。此外,由于第一棱线周围空间为预留的卡爪活动空间,该空间较大,将动卡爪向该空间移动,有利于提高sma马达的空间利用率。

20、其中,第一动卡爪和第二动卡爪为相互独立的结构件,以便于分别向第一sma丝线和第二sma丝线供电。或者,第一动卡爪和第二动卡爪也可以相接形成一个整体,以便于简化sma马达的结构组成,方便装配。

21、其中,载体的第一连接柱的高度和第二连接柱的高度大于第一主体的高度,此时,既可以确保第一动卡爪与第二动卡爪之间的高度(也即卡爪高度)满足设计需要,还能够使得第一主体与座体的第二主体之间形成间隙,以使载体能够相对座体在第三方向上移动。

22、一些可能的实施方式中,两根sma丝线在参考面上的投影形成交叉点,参考面平行于镜头的光轴且平行于两根sma丝线,镜头的光轴在参考面上的投影覆盖交叉点。此时,两根sma丝线的交叉位置居中设置,也即在第一方向上或第二方向上对齐镜头的光轴。

23、在本实施方式中,第一动卡爪、第一sma丝线及第一定卡爪与第二动卡爪、第二sma丝线及第一定卡爪,相对于xz平面或yz平面对称,使得sma马达的驱动组件的驱动动作更易实现,驱动精度高。在其他实施方式中,两根sma丝线的交叉位置也可以不居中设置,例如相对镜头的光轴靠向第一棱线或第二棱线。

24、一些可能的实施方式中,载体包括第一主体、第一连接柱以及第二连接柱。第一主体包括四个第一角部,第一连接柱和第二连接柱分别固定于呈对角的其中两个第一角部,四组驱动单元的动卡爪固定于第一连接柱和第二连接柱,呈对角的另外两个第一角部分别设有第一缺口和第二缺口。

25、座体包括第二主体、第三连接柱以及第四连接柱,第二主体包括四个第二角部,第三连接柱和第四连接柱分别固定于呈对角的其中两个第二角部,四组驱动单元的定卡爪固定于第三连接柱和第四连接柱,呈对角的另外两个第二角部分别设有第三缺口和第四缺口。

26、第二主体位于第一主体与底板之间,第一连接柱部分位于第三缺口,第二连接柱部分位于第四缺口,第三连接柱部分位于第一缺口,第四连接柱部分位于第二缺口。

27、在本技术中,为了保证载体相对于座体的运动平稳性,连接柱的壁面的形状与缺口的壁面的形状相适配。连接柱的壁面与缺口的壁面之间存在间隙,该间隙使得载体能够相对座体在xy平面上移动或者向四周任意方向倾斜,以实现光学防抖。当载体相对座体在xy平面上移动一定距离或者向四周任意方向倾斜一定角度时,连接柱的壁面与缺口的壁面接触,阻挡载体继续运动,以限定载体移动的最大距离和倾斜的最大角度。

28、其中,载体、座体及四组驱动单元本身的结构及组装结构均可以相对第一平面对称,且相对第二平面对称,以提高sma马达驱动的平稳性和可靠性。其中,第一连接柱和第二连接柱的排布方向及载体的轴向可以共同限定出第一平面,第三连接柱和第四连接柱的排布方向及载体的轴向可以共同限定出第二平面,第二平面可以垂直于第一平面。

29、一些可能的实施方式中,第二主体还包括四个第二边部,四个第二边部与四个第二角部一一交替排布,座体还包括至少一个外延部,至少一个外延部固定于四个第二边部的外侧面。在平行于镜头的光轴的方向上,外延部的尺寸大于第二主体的尺寸,至少一个外延部设有外露的金手指。在本实施方式中,由于外延部的高度较大,因此能够有较为充分的空间去实现金手指及其他电连接结构的排布。

30、一些可能的实施方式中,基板包括电路板和补强板,第一部分固定于电路板,补强板层叠于电路板远离第一部分的一侧,避让空间贯穿电路板和补强板。补强板用于增加电路板的结构强度。由于避让空间贯穿电路板和补强板,因此底板的第二部分伸入基板的深度可以较大,有利于进一步降低摄像头模组的模组肩高。

31、一些可能的实施方式中,基板包括电路板和补强板,第一部分固定于电路板,补强板层叠于电路板远离第一部分的一侧,避让空间贯穿电路板且露出部分补强板。补强板用于增加电路板的结构强度。

32、一些可能的实施方式中,第一部分粘接电路板,第二部分粘接补强板。由于sma的底板的第一部分固定连接基板,第二部分也固定连接基板,底板与基板的连接面积较大,从而能够降低底板与基板之间脱胶的风险,提高摄像头模组的结构可靠性。

33、一些可能的实施方式中,摄像头模组还包括滤光片和滤光片支架,滤光片支架固定于基板靠近镜头的一侧,且环绕图像传感器设置,滤光片位于镜头与图像传感器之间,且固定于滤光片支架。其中,滤光片可以用于过滤穿过镜头的景物光线的杂光,从而保证摄像头模组拍摄的图像具有较佳的清晰度。

34、一些可能的实施方式中,底板还包括第三部分。第三部分位于第一部分的内侧,第一通孔形成于第三部分,第三部分与顶板的距离小于第一部分与顶板的距离,座体固定于第三部分。滤光片及滤光片支架位于第一通孔与基板之间和/或第三部分与基板之间。

35、在本实施方式中,感光组件的滤光片及滤光片支架可以排布于底板与基板之间的容纳空间,以使sma马达与感光组件的组装结构更为紧凑,从而降低摄像头模组在第三方向上的高度。

36、一些实施方式中,座体的第二主体固定于底板的第三部分,座体的外延部可以位于底板的第三部分与第一侧板之间,且位于底板的第一部分与顶板之间,也即位于底板的第一部分的上方空间。此时,座体与底板的组装结构,能够充分利用底板的空间,降低sma马达在第三方向上的高度。

37、一些可能的实施方式中,滤光片支架包括绝缘本体和导磁件,导磁件嵌设于绝缘本体,绝缘本体固定于基板,导磁件电连接基板。其中,滤光片支架可以采用嵌件射出(insert-molding)工艺成型。本实施方式中,滤光片支架具有较高的结构强度,有利于降低滤光片出现碎裂的风险。

38、在摄像头模组中,由于sma马达的多根sma丝线是通过pwm(pulse-widthmodulation,脉宽调制)电压控制的,pwm信号容易跟图像传感器的信号发生耦合,导致图像传感器受到干扰,存在花图(例如出现条纹)、卡顿等风险。在本实施方式中,滤光片支架位于图像传感器靠近sma马达的一侧,滤光片支架的导磁件接地,导磁件具有导磁能力,从而能够屏蔽或降低sma马达的pwm信号对图像传感器的干扰,以提高摄像头模组的成像质量。

39、一些可能的实施方式中,绝缘本体呈框状,导磁件呈框状,导磁件相对绝缘本体的内周侧面凸出,滤光片固定于导磁件。此时,导磁件用于提供支撑滤光片的支撑台阶,相较于传统滤光片支架采用的塑胶台阶,本实施方式支撑台阶的厚度可以由0.18mm左右降低至0.1mm左右,有利于降低镜头的后焦,从而降低摄像头模组的总高度。

40、一些可能的实施方式中,摄像头模组还可以包括可变光圈,可变光圈具有光圈孔,光圈孔位于镜头的入光侧,光圈孔的大小可变。可变光圈用于实现进光量的调节,以使摄像头模组可以在多种亮度条件下维持恒定的拍摄品质。

41、其中,可变光圈通过固定于镜头,以相对镜头固定,从而能够与镜头同步运动,以使光圈孔与镜头的相对位置保持不变,从而确保摄像头模组的拍摄质量。或者,可变光圈也可以固定于摄像头模组的其他部件,例如固定于sma马达的载体。

42、第二方面,本技术还提供一种电子设备。电子设备包括图像处理器和上述任一项的摄像头模组,图像处理器与摄像头模组通信连接。摄像头模组能够在保证拍摄质量的情况下,具有较小的模组肩高,使得电子设备的拍摄体验较大,且有利于电子设备的薄型化设计。


技术特征:

1.一种摄像头模组(30),其特征在于,包括镜头(1)和sma马达(2),所述sma马达(2)包括载体(21)、座体(22)及sma驱动组件(23),所述镜头(1)固定于所述载体(21),所述sma驱动组件(23)连接所述载体(21)与所述座体(22),所述sma驱动组件(23)用于驱动所述载体(21)相对所述座体(22)运动,以实现自动对焦和/或光学防抖;

2.根据权利要求1所述的摄像头模组(30),其特征在于,所述sma驱动组件(23)包括四组驱动单元(23a),所述四组驱动单元(23a)围绕所述载体(21)的周向均匀排列;

3.根据权利要求2所述的摄像头模组(30),其特征在于,所述一对动卡爪(231、232)包括第一动卡爪(231)和第二动卡爪(232),所述第二动卡爪(232)位于所述第一动卡爪(231)与所述底板(241)之间,所述第二动卡爪(232)正对所述第二部分(2413)设置。

4.根据权利要求3所述的摄像头模组(30),其特征在于,在同一组所述驱动单元(23a)中,所述第一动卡爪(231)和所述第二动卡爪(232)的排布方向平行于所述镜头(1)的光轴(11)。

5.根据权利要求3所述的摄像头模组(30),其特征在于,所述载体(21)包括相邻设置的第一侧面(2131)和第四侧面(2132),所述第一侧面(2131)与所述第四侧面(2132)的相交处形成第一棱线(2133),其中一组所述驱动单元(23a)的一对动卡爪(231、232)固定于所述第一侧面(2131),另一组所述驱动单元(23a)的一对动卡爪(231、232)固定于所述第四侧面(2132);

6.根据权利要求5所述的摄像头模组(30),其特征在于,所述两根sma丝线(235、236)在参考面上的投影形成交叉点,所述参考面平行于所述镜头(1)的光轴(11)且平行于所述两根sma丝线(235、236),所述镜头(1)的光轴(11)在所述参考面上的投影覆盖所述交叉点。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的摄像头模组(30),其特征在于,所述载体(21)包括第一主体(212)、第一连接柱(213)以及第二连接柱(214),所述第一主体(212)包括四个第一角部,所述第一连接柱(213)和所述第二连接柱(214)分别固定于呈对角的其中两个所述第一角部,所述四组驱动单元(23a)的动卡爪固定于所述第一连接柱(213)和所述第二连接柱(214),呈对角的另外两个所述第一角部分别设有第一缺口(215)和第二缺口(216);

8.根据权利要求7所述的摄像头模组(30),其特征在于,所述第二主体(221)还包括四个第二边部,所述四个第二边部与所述四个第二角部一一交替排布,所述座体(22)还包括至少一个外延部(224),所述至少一个外延部(224)固定于所述四个第二边部的外侧面;

9.根据权利要求1至8中任一项所述的摄像头模组(30),其特征在于,所述基板(31)包括电路板(311)和补强板(312),所述第一部分(2412)固定于所述电路板(311),所述补强板(312)层叠于所述电路板(311)远离所述第一部分(2412)的一侧,所述避让空间(313)贯穿所述电路板(311)和所述补强板(312)。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的摄像头模组(30),其特征在于,所述基板(31)包括电路板(311)和补强板(312),所述第一部分(2412)固定于所述电路板(311),所述补强板(312)层叠于所述电路板(311)远离所述第一部分(2412)的一侧,所述避让空间(313)贯穿所述电路板(311)且露出部分所述补强板(312)。

11.根据权利要求10所述的摄像头模组(30),其特征在于,所述第一部分(2412)粘接所述电路板(311),所述第二部分(2413)粘接所述补强板(312)。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的摄像头模组(30),其特征在于,所述摄像头模组(30)还包括滤光片(36)和滤光片支架(34),所述滤光片支架(34)固定于所述基板(31)靠近所述镜头(1)的一侧,且环绕所述图像传感器(32)设置,所述滤光片(36)位于所述镜头(1)与所述图像传感器(32)之间,且固定于所述滤光片支架(34)。

13.根据权利要求12所述的摄像头模组(30),其特征在于,所述底板(241)还包括第三部分(2414),所述第三部分(2414)位于所述第一部分(2412)的内侧,所述第一通孔(2411)形成于所述第三部分(2414),所述第三部分(2414)与所述顶板(243)的距离小于所述第一部分(2412)与所述顶板(243)的距离,所述座体(22)固定于所述第三部分(2414);

14.根据权利要求12或13所述的摄像头模组(30),其特征在于,所述滤光片支架(34)包括绝缘本体(341)和导磁件(342),所述导磁件(342)嵌设于所述绝缘本体(341),所述绝缘本体(341)固定于所述基板(31),所述导磁件(342)电连接所述基板(31)。

15.根据权利要求14所述的摄像头模组(30),其特征在于,所述绝缘本体(341)呈框状,所述导磁件(342)呈框状,所述导磁件(342)相对所述绝缘本体(341)的内周侧面凸出,所述滤光片(36)固定于所述导磁件(342)。

16.一种电子设备(100),其特征在于,包括图像处理器(60)和如权利要求1至15中任一项所述的摄像头模组(30),所述图像处理器(60)与所述摄像头模组(30)通信连接。


技术总结
本申请提供一种摄像头模组和电子设备。摄像头模组包括镜头、SMA马达、基板以及图像传感器,SMA马达包括载体、座体及SMA驱动组件,镜头固定于载体,SMA驱动组件连接载体与座体,SMA驱动组件用于驱动载体相对座体运动。SMA马达的外壳包括相对设置的顶板和底板,底板包括第一部分和四个第二部分,四个第二部分彼此间隔地排布于第一部分的外周侧,第二部分与顶板之间的距离大于第一部分与顶板之间的距离。基板的四角设有凹陷的避让空间,第一部分固定于基板,第二部分至少部分位于避让空间,图像传感器固定于基板的中部且电连接基板,图像传感器面向镜头设置。上述摄像头模组能够在保证拍摄质量的情况下,具有较小的模组肩高。

技术研发人员:江海霞,王鹏,李斯坤,吴学伟
受保护的技术使用者:华为技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23

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