本發明涉及鏡頭模組,特別是涉及一種攝像模組,還涉及一種應用有前述攝像模組的終端設備。
背景技術:
1、隨著生活水平的升高,消費者對于手機、平板等終端設備的攝像功能要求越來越高,不僅要求實現背景虛化、夜間拍攝等效果,還對遠攝提出了需求,消費者需要能夠清楚地拍攝遠處畫面的終端設備。為實現遠攝功能,終端設備中開始引入帶有長焦鏡頭的長焦攝像模組。
2、由于長焦鏡頭通常具有較長的光學總長,依常規的攝像模組組裝方式,長焦鏡頭難以放入厚度較薄的終端設備中。目前市場上通過在攝像模組內設置光轉向元件如棱鏡或反射鏡,將長焦攝像模組的光學系統進行折疊,使之成為潛望式攝像模組,從而使其能夠被橫向地放入手機中,解決了長焦鏡頭光學總長過長導致長焦攝像模組高度過高的問題。
3、無論是常規攝像模組還是潛望式攝像模組,現有的攝像模組通常包括感光組件、光學鏡頭以及鏡頭馬達等重要部件。其中,該鏡頭馬達作為該攝像模組的致動器,主要包括殼體、可移動地約束于殼體的鏡頭載體、以及驅動機構,所述的鏡頭載體供光學鏡頭安裝于其上,而所述的驅動機構用于驅動鏡頭載體相對于感光組件沿光學鏡頭的光軸移動,以實現攝像模組的自動對焦、變焦和防抖等功能,從而使攝像模組具有更好的成像性能。
4、在驅動機構驅動鏡頭載體移動的過程中,為了對鏡頭載體的移動軌跡進行導向,也為了對鏡頭載體和光學鏡頭進行支撐,部分攝像模組會在鏡頭載體和殼體之間設置兩組平行的支撐導向機構。該支撐導向機構有導桿式和滾珠式兩種,其中,導桿式的支撐導向機構通常包括插裝于殼體的導桿、以及開設于鏡頭載體并與導桿配合的導槽(或導向孔),而滾珠式的支撐導向機構則包括開設于殼體和/或鏡頭載體的導槽、以及被約束于導槽內的滾珠。兩組平行的支撐導向機構可以均為導桿式或滾珠式,也可以是一組導桿式和一組滾珠式的組合結構。
5、雖然導桿式的支撐導向機構在長行程導向方面具有優勢,但是,由于導桿與殼體在組裝時需要先將導桿加工出來,再將導桿插裝于殼體的安裝孔或安裝槽內,造成攝像模組的生產工序復雜。并且,現有技術中的殼體材質通常為塑料,為了提高殼體的承載性能,殼體底部會設置剛性的補強板如金屬板,但補強板的組裝和支撐導向機構的組裝需要分別進行,也會造成攝像模組的生產工序復雜、生產效率低。
6、而且,無論是哪種支撐導向機構,兩組支撐導向機構之間的導桿或滾珠本身不可避免地存在加工誤差,注塑成型的殼體在固化后也容易產生結構翹曲之類的變異,這種誤差的累計會導致兩組支撐導向機構的平行度(通常為5’以上)較大,造成鏡頭載體在移動過程中相對于感光組件發生偏移,進而影響攝像模組的tilt,最終影響攝像模組的成像質量。
7、此外,導軌或滾珠的截面通常為完整的圓形,且注塑件殼體本身也存在最低的成型高度(通常為0.15mm以上),導致攝像模組的厚度較厚,不利于攝像模組的小型化設計。
技術實現思路
1、本發明的一優勢在于提供攝像模組,能夠簡化組裝工序,提高組裝效率。
2、本發明的另一優勢在于提供攝像模組,能夠節省原料,降低原料成本。
3、本發明的另一優勢在于提供攝像模組,厚度更薄,或者,容許設置體積更大的驅動機構。
4、本發明的另一優勢在于提供攝像模組,光學元件的移動不容易發生歪斜。
5、本發明的另一優勢在于提供應用有前述攝像模組的攝像模組,為具有光學防抖功能的潛望式攝像模組。
6、本發明的另一優勢在于提供應用有前述攝像模組的終端設備。
7、為了實現上述至少一優勢或其他優勢和目的,本發明提供了攝像模組,其特征在于,包括:殼體,內部具有第一腔室,該第一腔室具有第一壁部;可動鏡頭,其光軸平行于第一壁部;鏡頭載體,供所述的可動鏡頭安裝于其上,所述的鏡頭載體以能沿可動鏡頭的光軸移動的方式被約束于第一腔室的內部,且所述的鏡頭載體具有與第一壁部相對的第二壁部;支撐件,包括其至少局部嵌設于所述第一壁部內的第一補強板;并且,所述的鏡頭載體和支撐件之間設有支撐導向機構,所述的支撐導向機構包括設于所述第二壁部的第一導向部和一體成型于所述第一補強板的第二導向部,所述的第二導向部顯露于第一壁部的表面,且所述的第一導向部和/或第二導向部沿平行于可動鏡頭光軸的方向設置。
8、其中,對可動鏡頭的數量不進行限制,可根據攝像模組的成像功能進行設置。如僅需要實現對焦功能,且要求攝像模組具有小尺寸,可動鏡頭僅設置一組;如需要實現變焦功能,可在可動鏡頭的光軸方向上設置多組可動鏡頭。可以理解的是,攝像模組的成像質量與鏡頭內鏡片數量相關,可通過增減鏡片數量來調控攝像模組的成像質量。
9、該攝像模組通過第一補強板來對殼體的局部進行增強,通過支撐導向機構對鏡頭載體和可動鏡頭的移動進行導向,還通過將第二導向部一體成型于第一補強板,使第二導向部在殼體上的組裝能夠在第一補強板通過insert?molding工藝內嵌于注塑殼體的工序中完成,將兩道組裝工序簡化成一道組裝工序,能夠提高攝像模組的組裝效率,更重要的是,由于支撐件通常為強度高于注塑件的剛性材料,使第二導向部在加工過程中不容易因注塑件固化而產生變形,從而使第二導向部與可動鏡頭光軸的平行度更高,進而使可動鏡頭在移動過程中不容易發生歪斜,減小攝像模組的組裝傾斜。
10、進一步地,所述的第一導向部為凹槽,所述的第二導向部為與凹槽滑動配合的導桿,且所述的第一導向部和第二導向部均沿平行于可動鏡頭光軸的方向延伸。
11、進一步地,導桿在第一補強板上的成型可通過銑削工序實現,這樣要求第一補強板的壁厚較厚,且銑削掉的廢料較多,會造成第一補強板原料的浪費。因此,在本發明的一些實施例中,所述的支撐件為金屬材質,且所述的導桿自第一補強板所在的部位朝向鏡頭載體彎折而成,使第一補強板可通過沖壓工藝形成導桿,能夠減少廢料產生,節省第一補強板的原料,從而節省生產成本。
12、在本發明的一些實施例中,所述的導桿包括其橫截面為圓弧的弧形段,且所述圓弧所對應的圓心角α≤180°。將導桿的橫截面設計成不大于180°的圓弧,與導桿的橫截面為完整的圓形相比,省去了導桿的另一半圓弧,除了能夠節省導桿的原料,更重要的是,能夠縮小導桿在垂直于可動鏡頭光軸方向上的尺寸,進而縮小攝像模組的尺寸,利于攝像模組的小型化設計,或者,能夠減少對馬達內部空間的占用,容許為馬達的驅動機構避讓出更多的安裝空間,容許將驅動機構的體積設計得更大,從而使驅動機構具有更大的驅動力,以使馬達的行程對焦、變焦行程更長。
13、在本發明的另一些實施例中,所述的導桿還包括連接于所述弧形段至少一端的直段。這樣設計,雖然多出了直段,但是,直段在第一補強板沖壓時能夠緩沖第一補強板折彎時產生的應力,使弧形段不容易發生變形,從而不容易影響可動載體的凹槽內壁與導桿的接觸情況,進而不容易影響可動載體與導桿之間的摩擦力。
14、為了避免導桿在受壓后變形,在本發明的一些實施例中,所述的第一壁部設有填充于所述導桿內部的填充部,使第一壁部的填充部能夠支撐導桿,從而使導桿不容易在受壓后變形,使殼體和支撐件組合形成的結構支撐性更好。
15、在本發明的一些實施例中,所述的導桿有兩根,且沿垂直于可動鏡頭光軸的方向間隔設于所述第一補強板的對應側,相應地,所述的凹槽有兩組,且分別供對應側的導桿插入,從而使鏡頭載體在垂直于可動鏡頭光軸的方向上受力更加均衡,并且,由于兩根導桿均是在第一補強板上成型,能夠減小累計誤差,從而減小兩根導桿的平行度,這兩種因素都能使鏡頭載體和可動鏡頭不容易因自重發生偏轉而歪斜,從而能夠降低攝像模組的組裝傾斜,使攝像模組成像質量更好;在兩根所述的導桿之間,所述第一補強板具有中部區域和外圍區域,所述的中部區域裸露于所述的第一壁部,所述的外圍區域被所述的第一壁部覆蓋,從而能夠使第一腔室的第一壁部厚度更小,或,能為鏡頭載體提供更多的避讓空間,進而縮小攝像模組的整體厚度。
16、由于支撐件在加工過程中需要和連接料帶連接,因此,在本發明的一些實施例中,所述的支撐件在鄰近各導桿的端部均設有與第一補強板連接的連接部,該連接部用于與連接料帶連接;并且,在本發明的一些實施例中,導桿在沖壓成型的過程中,支撐件內部存在應力,這種應力容易造成導桿變形,從而影響兩根導桿的平行度,因此,在平行于可動鏡頭的光軸方向上,各連接部與對應端的導桿的端部之間具有間隙,從而在平行于可動鏡頭的光軸方向上將導桿與連接部隔離開,避免沖壓成型過程中的應力導致導桿變形,從而進一步降低兩根導桿的平行度。
17、在本發明的一些實施例中,其中一個凹槽的內壁凸設有第一接觸部和第二接觸部,另外一個凹槽的內壁凸設有第三接觸部,在平行于可動鏡頭光軸的方向上,所述的第一接觸部、第二接觸部和第三接觸部間隔分布,且第三接觸部對應位于第一接觸部和第二接觸部之間。因該第一接觸部、第二接觸部和第三接觸部均凸設于對應的凹槽內壁。
18、在本發明的一些實施例中,所述的鏡頭載體上設有磁性元件,所述的支撐件為吸磁材料;各凹槽均具有與其口部相對的第一側、以及位于其口部和第一側之間的第二側和第三側,各凹槽的第二側和第三側在垂直于可動鏡頭光軸的方向上相對設置,并且,各凹槽的第二側均靠近另一個凹槽,各凹槽的第三側均遠離另一個凹槽;所述的第一接觸部包括位于對應凹槽第一側的第一平面和位于對應凹槽第二側的第一斜面,所述的第一斜面在對應凹槽的朝向上逐漸靠近另一個凹槽;所述的第二接觸部包括位于對應凹槽第一側的第二平面和位于對應凹槽第三側的第二斜面,所述的第二斜面在對應凹槽的朝向上逐漸遠離另一個凹槽;所述的第三接觸部包括第三斜面和位于對應凹槽第一側的第三平面,所述的第三斜面位于對應凹槽的第二側、且在對應凹槽的朝向上逐漸靠近另一個凹槽,或,所述的第三斜面位于對應凹槽的第三側、且在對應凹槽的朝向上逐漸遠離另一個凹槽。其中,“凹槽的朝向”是指凹槽口部的朝向,如凹槽口部朝下,則凹槽的朝向則為向下。
19、為了使第一補強板的增強效果更好,也為了使導桿更加容易被折彎,在本發明的一些實施例中,所述第一補強板的壁厚大于導桿的壁厚,從而能夠提高攝像模組的可靠性,使攝像模組的防摔性能更好。
20、在本發明的一些實施例中,所述殼體的內部設有第二腔室,并且,還包括有:第一載體,以能繞第一轉動軸線旋轉的方式被約束于第二腔室的內部;第二載體,以能繞第二轉動軸線旋轉的方式被約束于第一載體,所述的第一轉動軸線、第二轉動軸線和可動鏡頭的光軸兩兩正交;光轉向元件,被安裝于第二載體并用于改變入射光線的方向,且在光學路徑上,所述光轉向元件位于可動鏡頭的上游;感光組件,用于將接收到光信號轉變為電信號以成像,且在光學路徑上,所述的感光組件位于可動鏡頭的下游;此外,若可動鏡頭的光軸被布置成沿水平方向,則所述的第一腔室具有底壁,并且,所述第一腔室的底壁構成所述的第一壁部。
21、對光轉向元件的種類不進行限制,只要能夠滿足改變光線方向的要求即可。通常,為了便于更好地調控光學路徑,光轉向元件可以是棱鏡、反射鏡或分光鏡。對光轉向元件入射光線的光軸和出射光線的光軸之間的夾角不進行限制,可以根據實際的安裝環境要求選擇夾角為30°、45°、60°或90°等的光轉向元件。更為優選的是,光轉向元件入射光線的光軸和出射光線的光軸之間的夾角為90°。對光轉向元件的數量不進行限制,只要能夠滿足對成像光線進行轉折,以對具有較長光學總長(ttl:total?track?length)的攝像模組的光學系統能夠進行結構維度上的折疊即可。相應地,當攝像模組的光學總長(ttl)過長時,可設置更多數量的光轉向元件,以滿足攝像模組的尺寸要求,例如可以在攝像模組的物側和像側均設置光轉向元件,或者,可以在攝像模組的多個鏡頭之間設置光轉向元件。
22、在本發明的一些實施例中,所述的第二腔室具有垂直于第一轉動軸線的第三壁部,所述的第三壁部設有中心軸和環繞所述中心軸的第一導槽,所述第一補強板的局部構成第一導槽內與其口部相對的內壁;所述的第一載體具有與第三壁部相對的第四壁部,所述的第四壁部設有供中心軸插配的軸孔、以及沿周向間隔設于軸孔外圍的至少兩個第二導槽,各第二導槽均呈弧形,且各第二導槽均與第一導槽共同約束一第一滾珠。
23、為了降低攝像模組的雜光風險,在本發明的一些實施例中,所述的支撐件還包括在光學路徑上位于可動鏡頭和感光組件之間的擋光部,在可動鏡頭光軸的反方向上,所述擋光部在鏡頭載體和/或可動鏡頭上的投影避開可動鏡頭的鏡片,并且,所述擋光部在鏡頭載體上的投影的至少局部落在鏡頭載體上鄰近可動鏡頭出射端的一側表面,和/或,所述擋光部在可動鏡頭上的投影的至少局部落在可動鏡頭鏡筒上鄰近可動鏡頭出射端的一側表面。更為優選的是,擋光部的表面還能夠通過激光霧化的方式增強擋光部表面的漫反射。
24、根據本發明的另一方面,本發明還提供了終端設備,其特征在于,應用有如前所述的攝像模組;所述的感光組件被布置成沿所述終端設備的厚度方向,且所述的終端設備為手機、平板電腦、筆記本電腦、電子書、個人數字助理、相機中的一種。