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摄像头模组、驱动方式及电子设备制造技术

技术编号:41374326 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-20 10:18
本发明专利技术提供一种摄像头模组、驱动方式及电子设备,所述摄像头模组包括:透镜筒及设于所述透镜筒的一侧的压电致动组件,所述压电致动组件振动以摩擦带动所述透镜筒沿所述透镜的光轴移动。基于面内复合模态的原理,所述压电致动组件在满足驱动力及行程的同时,无需丝杆、齿轮、减速机等传统电机的力学传导结构,所形成的摄像头模组结构紧凑,且对加工、装配的要求较低;通过压电件接收激励信号振动并传动弹性振动件以共振,所述压电致动组件具有更大的振动能量,更高的能量密度和更高的驱动效率,在相同体积下,相较于惯性电机能够提供更大的输出力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及摄像头模组领域,具体涉及一种摄像头模组、驱动方式及电子设备


技术介绍

1、随着技术快速发展,智能手机的运行性能已经能够满足绝大部分用户的使用需求,随着用户需求的转移,对智能手机的拍照性能要求越来越高,已成为衡量智能手机的重要性能指标之一。

2、轻薄化设计是当前智能手机发展的主流方向,随着其厚度降低,摄像头模组也随之减薄。不同于数码相机,智能手机无法安装具有较大对焦距离的光学变焦镜头,传统的光学变焦摄像头模组已不再适用于此。而且,随着对焦距变焦范围不断增大的需求,传统的音圈马达行程无法匹配长行程、大驱动力以及闭环的设计需求。

3、现有的手机镜头的压电电机基于惯性驱动,对于动子和定子表面的摩擦力控制有着很高的要求,极易受加工误差、装配误差以及外部环境的干扰,难以保证产品的一致性,不利于大规模的产业化;而且,基于惯性驱动的压电电机非常依赖精确的激励信号,对于驱动控制系统提出了很高的设计要求。此外,其振动效率低、输出力小,无法匹配较大驱动力的产品需求。

4、因此,实现调焦/变焦装置的微型化,并提高摄像头模组的驱动效率,具有较强的现实意义。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种摄像头模组、驱动方式及电子设备,使用压电致动组件驱动的摄像头模组,结构简单,并有效地缩小摄像头模组的体积,提高镜头调焦/变焦的驱动效率。

2、基于以上考虑,本专利技术提供一种摄像头模组,其特征在于,包括:透镜筒,内设有至少一个透镜;压电致动组件,设于所述透镜筒的一侧;其中, 所述压电致动组件振动以摩擦带动所述透镜筒沿所述透镜的光轴移动。

3、优选地,所述压电致动组件包括相连的压电件及弹性振动件,所述压电件振动并传动所述弹性振动件以共振并摩擦所述透镜筒。

4、优选地,所述共振包括同时产生的一阶纵振及二阶弯振以使所述弹性振动件表面各点沿椭圆轨迹振动。

5、优选地,所述压电件为单片分区驱动结构或多片共同驱动结构。

6、优选地,沿所述弹性振动件的长度方向,所述压电件的一端相连所述弹性振动件,另一端设有极化方向相同的两个压电分区或两个压电分片。

7、优选地,所述极化方向平行于所述长度方向。

8、优选地,所述两个压电分区或所述两个压电分片之间对称分布。

9、优选地,所述压电件的上、下表面均设有电极;其中,上表面或下表面的所述电极相连所述弹性振动件并接地;下表面或上表面的所述电极接入激励信号以分别对应所述两个压电分区或所述两个压电分片。

10、优选地,还包括:壳体,内设有对应所述透镜筒的容纳槽及对应所述压电致动组件的安装槽;其中,所述压电件通过软性粘结材料固设于所述安装槽内;所述弹性振动件磁吸和/或抵靠相连所述透镜筒。

11、优选地,所述弹性振动件的材料包括金属材料和/或磁性材料,还包括:磁构件,固设于所述透镜筒的侧壁以磁吸所述弹性振动件。

12、优选地,还包括:弹性支撑件,固设于所述弹性振动件及所述安装槽之间以使所述弹性振动件及所述透镜筒相抵靠。

13、优选地,所述弹性振动件通过点摩擦、线摩擦或面摩擦以带动所述透镜筒。

14、优选地,所述弹性振动件的侧壁固设有与所述透镜筒摩擦接触的陶瓷半球或陶瓷凸台。

15、优选地,所述弹性振动件具有对称的横截面。

16、优选地,所述压电件的材料包括硬质压电材料。

17、优选地,所述透镜筒内设有导向结构以沿所述光轴做直线往返移动并实现所述透镜的调焦。

18、优选地,还包括:位置检测元件以反馈所述透镜筒的位置信息。

19、优选地,所述位置检测元件包括霍尔传感器及容栅传感器中的一种或两种组合。

20、优选地,所述透镜筒的内壁涂覆有抗反射材料或光屏蔽材料。

21、本专利技术的另一方面提供一种摄像头模组的驱动方法,其特征在于,包括: 提供激励信号至压电致动组件;所述压电致动组件接收所述激励信号振动以摩擦带动透镜筒沿内设的透镜的光轴移动。

22、优选地,提供所述激励信号激励所述压电致动组件以振动,反之,所述压电致动组件静摩擦阻塞所述透镜筒以自锁。

23、优选地,所述压电致动组件包括相连的压电件及弹性振动件,所述激励信号包括两相正弦信号;其中,所述压电件接收所述两相正弦信号以振动并传动所述弹性振动件同时产生一阶纵振及二阶弯振。

24、优选地,所述两相正弦信号之间具有相同频率且相位差为90°。

25、优选地,所述一阶纵振及所述二阶弯振之间的特征频率差与所述两相正弦信号的频率的比值不大于0.03。

26、本专利技术还提供一种电子设备,包括上述的摄像头模组。

27、通过压电致动组件接收激励信号振动以摩擦带动透镜筒沿透镜的光轴移动,在满足驱动力及行程的同时,无需丝杆、齿轮、减速机等传统电机的力学传导结构,所形成的摄像头模组具有结构紧凑的特点。

28、进一步,基于面内复合模态的原理,所述摄像头模组对加工、装配的要求较低;并且压电件振动并传动弹性振动件以共振,所以具有更大的振动能量,更高的能量密度和更高的驱动效率。在相同体积下,相较于惯性电机能够提供更大的输出力。

29、进一步,所述弹性振动件可以通过点摩擦、线摩擦或面摩擦以带动所述透镜筒,提供所述激励信号激励压电件振动并传动所述弹性振动件以共振并摩擦所述透镜筒,反之,所述弹性振动件静摩擦阻塞所述透镜筒以自锁,具有防抖功能,保证摄像头模组的稳定工作状态。

30、进一步,通过控制激励信号,实现对所述摄像头模组的精准驱动,且响应速度较快。

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【技术保护点】

1.一种摄像头模组,其特征在于,包括:透镜筒,内设有至少一个透镜;压电致动组件,设于所述透镜筒的一侧;其中,所述压电致动组件振动以摩擦带动所述透镜筒沿所述透镜的光轴移动。

2.如权利要求1所述的摄像头模组,其特征在于,所述压电致动组件包括相连的压电件及弹性振动件,所述压电件振动并传动所述弹性振动件以共振并摩擦所述透镜筒。

3.如权利要求2所述的摄像头模组,其特征在于,所述共振包括同时产生的一阶纵振及二阶弯振以使所述弹性振动件表面各点沿椭圆轨迹振动。

4.如权利要求2所述的摄像头模组,其特征在于,所述压电件为单片分区驱动结构或多片共同驱动结构。

5.如权利要求4所述的摄像头模组,其特征在于,沿所述弹性振动件的长度方向,所述压电件的一端相连所述弹性振动件,另一端设有极化方向相同的两个压电分区或两个压电分片。

6.如权利要求5所述的摄像头模组,其特征在于,所述极化方向平行于所述长度方向。

7.如权利要求5所述的摄像头模组,其特征在于,所述两个压电分区或所述两个压电分片之间对称分布。

8.如权利要求5所述的摄像头模组,其特征在于,所述压电件的上、下表面均设有电极;其中,上表面或下表面的所述电极相连所述弹性振动件并接地;下表面或上表面的所述电极接入激励信号以分别对应所述两个压电分区或所述两个压电分片。

9.如权利要求2所述的摄像头模组,其特征在于,还包括:壳体,内设有对应所述透镜筒的容纳槽及对应所述压电致动组件的安装槽;其中,所述压电件通过软性粘结材料固设于所述安装槽内; 所述弹性振动件磁吸和/或抵靠相连所述透镜筒。

10.如权利要求9所述的摄像头模组,其特征在于,所述弹性振动件的材料包括金属材料和/或磁性材料,还包括:磁构件,固设于所述透镜筒的侧壁以磁吸所述弹性振动件。

11.如权利要求9或10任一项所述的摄像头模组,其特征在于,还包括:弹性支撑件,固设于所述弹性振动件及所述安装槽之间以使所述弹性振动件及所述透镜筒相抵靠。

12.如权利要求2所述的摄像头模组,其特征在于,所述弹性振动件通过点摩擦、线摩擦或面摩擦以带动所述透镜筒。

13.如权利要求12所述的摄像头模组,其特征在于,所述弹性振动件的侧壁固设有与所述透镜筒摩擦接触的陶瓷半球或陶瓷凸台。

14.如权利要求2所述的摄像头模组,其特征在于,所述弹性振动件具有对称的横截面。

15.如权利要求2所述的摄像头模组,其特征在于,所述压电件的材料包括硬质压电材料。

16.如权利要求1所述的摄像头模组,其特征在于,所述透镜筒内设有导向结构以沿所述光轴做直线往返移动并实现所述透镜的调焦。

17.如权利要求16所述的摄像头模组,其特征在于,还包括:位置检测元件以反馈所述透镜筒的位置信息。

18.如权利要求17所述的摄像头模组,其特征在于,所述位置检测元件包括霍尔传感器及容栅传感器中的一种或两种组合。

19.如权利要求1所述的摄像头模组,其特征在于,所述透镜筒的内壁涂覆有抗反射材料或光屏蔽材料。

20.一种摄像头模组的驱动方法,其特征在于,包括:提供激励信号至压电致动组件;所述压电致动组件接收所述激励信号振动以摩擦带动透镜筒沿内设的透镜的光轴移动。

21.如权利要求20所述的驱动方法,其特征在于,提供所述激励信号激励所述压电致动组件以振动,反之,所述压电致动组件静摩擦阻塞所述透镜筒以自锁。

22.如权利要求20所述的驱动方法,其特征在于,所述压电致动组件包括相连的压电件及弹性振动件,所述激励信号包括两相正弦信号;其中,所述压电件接收所述两相正弦信号以振动并传动所述弹性振动件同时产生一阶纵振及二阶弯振。

23.如权利要求22所述的驱动方法,其特征在于, 所述两相正弦信号之间具有相同频率且相位差为90°。

24.如权利要求23所述的驱动方法,其特征在于,所述一阶纵振及所述二阶弯振之间的特征频率差与所述两相正弦信号的频率的比值不大于0.03。

25.一种电子设备,其特征在于,包括:如权利要求1至17任一项所述的摄像头模组。

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【技术特征摘要】

1.一种摄像头模组,其特征在于,包括:透镜筒,内设有至少一个透镜;压电致动组件,设于所述透镜筒的一侧;其中,所述压电致动组件振动以摩擦带动所述透镜筒沿所述透镜的光轴移动。

2.如权利要求1所述的摄像头模组,其特征在于,所述压电致动组件包括相连的压电件及弹性振动件,所述压电件振动并传动所述弹性振动件以共振并摩擦所述透镜筒。

3.如权利要求2所述的摄像头模组,其特征在于,所述共振包括同时产生的一阶纵振及二阶弯振以使所述弹性振动件表面各点沿椭圆轨迹振动。

4.如权利要求2所述的摄像头模组,其特征在于,所述压电件为单片分区驱动结构或多片共同驱动结构。

5.如权利要求4所述的摄像头模组,其特征在于,沿所述弹性振动件的长度方向,所述压电件的一端相连所述弹性振动件,另一端设有极化方向相同的两个压电分区或两个压电分片。

6.如权利要求5所述的摄像头模组,其特征在于,所述极化方向平行于所述长度方向。

7.如权利要求5所述的摄像头模组,其特征在于,所述两个压电分区或所述两个压电分片之间对称分布。

8.如权利要求5所述的摄像头模组,其特征在于,所述压电件的上、下表面均设有电极;其中,上表面或下表面的所述电极相连所述弹性振动件并接地;下表面或上表面的所述电极接入激励信号以分别对应所述两个压电分区或所述两个压电分片。

9.如权利要求2所述的摄像头模组,其特征在于,还包括:壳体,内设有对应所述透镜筒的容纳槽及对应所述压电致动组件的安装槽;其中,所述压电件通过软性粘结材料固设于所述安装槽内; 所述弹性振动件磁吸和/或抵靠相连所述透镜筒。

10.如权利要求9所述的摄像头模组,其特征在于,所述弹性振动件的材料包括金属材料和/或磁性材料,还包括:磁构件,固设于所述透镜筒的侧壁以磁吸所述弹性振动件。

11.如权利要求9或10任一项所述的摄像头模组,其特征在于,还包括:弹性支撑件,固设于所述弹性振动件及所述安装槽之间以使所述弹性振动件及所述透镜筒相抵靠。

12.如权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾书海李俊杜智勇
申请(专利权)人:格科微电子上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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