摄像头模组、摄像头模组的驱动方法

技术领域

本发明涉及摄像头模组技术领域，尤其涉及一种摄像头模组、摄像头模组的驱动方法。

背景技术

随着智能手机行业的快速发展，人们对手机摄像头成像效果的要求也在逐步提高，与传统摄像系统相比，手机摄像模组（Cell phone Camera Module，CCM）因其小型化、低功耗、低成本及高影像品质等优点而广泛地应用于各种新一代便携式摄像设备中。

目前，摄像模组的结构包括镜头单元、音圈马达（Voice Coil Motor，VCM）、红外线截止滤光片、图像传感器、软性电路板（Flexible Printed Circuit board，FPC）或印制电路板（Printed Circuit Board，PCB），以及与手机主板连接的连接器。其中，音圈马达用于实现镜头单元的自动对焦功能，且音圈马达通常包括磁体、线圈等结构，摄像模组工作过程中，首先给线圈通电流，通电线圈在磁场中切割磁感线产生电磁力，线圈或者磁体在电磁力的作用下移动，从而带动与音圈马达连接的镜头单元移动，调整摄像模组的像距与物距，呈现清晰的图像。通常还可以在音圈马达中设置霍尔传感器（Hall-effect Sensor），利用霍尔传感器测定音圈马达中磁场的变化，根据磁场的变化判断线圈或者磁铁的位置，从而实现音圈马达的闭环控制。最常见的是手机摄像头中的自动对焦功能就是完全由整个驱动器来完成的。

随着智能手机行业的快速发展，人们对手机摄像头成像效果的要求也在逐步提高。伸缩摄像模组可以达到更好的微距拍摄效果，但镜头在摄像模组外进行伸缩运动会存在一个较难解决的问题，即摄像模组不工作时移动部件不能自锁会被甩出。

本发明主要是针对这个问题设计出了一种可伸缩的大行程马达。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可伸缩摄像头模组，解决现有技术中摄像模组不工作时移动部件不能自锁会被甩出的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种摄像头模组、摄像头模组的驱动方法，所述摄像头模组，包括：

移动部件，位于底座的承载腔中，所述移动部件在被驱动时，带动镜头组件沿光轴方向移动；

其中，所述承载腔设置有第一磁性部件，所述移动部件的下部设置有第二磁性部件，所述移动部件位于承载腔底部时，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件相互的吸引力，防止所述移动部件沿光轴方向向外滑动。

优选地，所述第一磁性部件包括第一弹性部件，所述第一弹性部件在所述第一磁性部件和第二磁性部件相互靠近并接触的过程中起到缓冲作用。

优选地，所述第一弹性部件至少为两件，分布设置于所述承载腔的底面或者承载腔侧壁的底部，以环绕所述移动部件的周围。

优选地，所述第一弹性部件为导磁弹片。

优选地，所述第一弹性部件为悬臂梁结构，一端固定连接于所述承载腔底部，另一端为自由端，位于所述移动部件的下部。

优选地，所述底座底部设置有限位装置，所述自由端的端头的活动范围由所述限位装置限制。

优选地，当所述移动部件靠近承载腔的底部时，所述第一弹性部件的自由端适于被所述第二磁性部件的磁力吸附，贴靠至所述移动部件的底面。

优选地，包括驱动单元，以提供驱动力使所述移动部件离开所述承载腔的底部和稳定对焦，所述驱动力在驱动所述移动部件离开所述承载腔的底部时为F1，在驱动所述移动部件稳定进行对焦工作时为F2，其中F1≥2F2。

优选地，所述第一弹性部件为导磁弹片。

优选地，所述摄像头模组还包括弹性导磁体，所述弹性导磁体固定设置于所述移动部件侧壁，在第一磁性部件的磁力下，与所述承载腔的内壁弹性贴靠。

优选地，所述第一磁性部件包括布设于所述承载腔四周的磁石和所述承载腔底部的导磁磁轭。

优选地，所述第一磁性部件还包括设置于所述承载腔外部的导磁铁壳，所述导磁铁壳包括一开口，所述摄像头模组的镜头组件从所述开口中伸出。

优选地，所述第一磁性部件还包括位于镜头组件和所述导磁铁壳的开口之间的导磁托膜板，所述导磁托膜板与所述镜头组件的底部之间连接有防尘膜。

优选地，所述第一磁性部件还包括导磁的翻边，所述导磁磁轭四侧都分别设有翻边，所述翻边沿光轴方向正对所述承载腔四周的磁石。

本发明的技术方案还提供了一种如上所述的摄像头模组的驱动方法，包括：

步骤一：对所述摄像头模组提供驱动电流，以驱使所述移动部件离开所述承载腔底面；

步骤二：减小驱动电流，并继续驱使所述移动部件逐渐远离所述承载腔底面。

相对于现有技术，本发明所提供的摄像头模组、摄像头模组的驱动方法具有以下有益效果：

所述摄像头模组不工作时，由于所述第一磁性部件和所述第二磁性部件之间的Z方向的磁吸力作用，所述移动部件的底部能够被自动锁在承载腔的底部，保持稳定。

进一步的，所述第一磁性部件包括第一弹性部件，所述第一弹性部件在所述第一磁性部件和第二磁性部件相互靠近并接触的过程中起到缓冲作用。

进一步的，在本发明所提供的实施例中，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件之间光轴方向Z方向的磁吸力在所述移动部件位于所述承载腔的下部较大，在所述摄像头模组进行正常对焦时则较小，这样避免了锁止的磁吸力干扰摄像头模组的正常对焦工作。

进一步的，在本发明所提供的实施例中，所述摄像头模组为动圈的音圈马达驱动，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件之间的磁吸力在平面方向上产生正压力的合力指向与光轴方向Z方向垂直的方向，这样能够保证摄像头模组在进行对焦时，行程内移动部件和底座之间的摩擦力稳定，从而保证摄像头模组的对焦工作在整个行程中的稳定。

进一步的，在本发明所提供的实施例中，所述摄像头模组的控制方法为在所述移动部件位于底部时，提供大电流驱动线圈移动克服所述第一磁性部件和所述第二磁性部件在移动部件底部的磁吸力，在所述摄像头模组进行正常对焦工作时，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件之间磁吸影响小，这时候可以提供较小的电流，降低功耗。

附图说明

图1至图3为本发明一实施例中摄像头模组底部磁吸自锁工作原理示意图；

图4为本发明一实施例中摄像头模组的结构示意图；

图5为本发明一实施例中摄像头模组的剖面图；

图6为本发明一实施例中摄像头模组中线圈及相关组件的细节示意图；

图7为本发明一实施例中摄像头模组的底座的结构示意图；

图8为本发明一实施例中摄像头模组的底座中磁吸力的合力的示意图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，以下结合附图对本发明的技术方案中所提供的摄像头模组进行详细描述。

实施例一

图1至图3所示的摄像头模组移动过程的原理示意图。参考图1至图3所示，本发明的实施例中提供一种摄像头模组包括：

移动部件200，位于底座100的承载腔中，所述移动部件200在被驱动时，带动镜头组件沿光轴方向Z方向移动；

结合图2所示，其中，所述承载腔设置有第一磁性部件，所述移动部件200的下部设置有第二磁性部件，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件相互吸引，使移动部件位于承载腔底部时，所述移动部件能稳定位于所述承载腔内。

所述第一磁性部件包括第一弹性部件，所述第一弹性部件在所述第一磁性部件和第二磁性部件相互靠近并接触的过程中起到缓冲作用。所述第一弹性部件至少为两件，分布设置于所述承载腔的底面或者承载腔侧壁的底部，以环绕所述移动部件的周围。

具体的，所述承载腔包括底座100和底座支柱构成的空间。在具体的实施例中，所述承载腔外部还包括所述摄像头模组的外壳的侧壁和环绕镜头组件周围的上顶面所限定的内部空间。

在本实施中，所述承载腔的高度包括底座的底面A到外壳的顶面C的高度，所述锁止高度h为从A到距离底面A一定距离的平面B的高度。

结合图1至图3所示的摄像头模组的具体结构示意图，在本实施例中，所述第一磁性部件包括第一导磁弹片344，所述第一导磁弹片344一端为固定端344b，固定连接于所述承载腔底部，另一端为自由端344a，位于所述移动部件200的下部；

具体的，所述第一导磁弹片344至少为两件，均匀设置于所述承载腔的底面或者承载腔侧壁的底部。

所述第二磁性部件包括小磁石340，设置于所述移动部件的底面的四周，与所述第一导磁弹片344对应。

当所述移动部件200在所述承载腔中处于锁止高度h范围内时，所述第一导磁弹片344的自由端344a适于被所述第二磁性部件的磁力吸附，贴靠至所述移动部件200的底面。

具体的，如图1所示，为这样一种实施情况：当第一导磁弹片344的自由端344a朝向承载腔的内部（即朝向光轴）延伸，固定端344b在承载腔在相对外侧的位置固定住。

在P1状态中，所述移动部件200朝向所述底座100的底部移动，且所述移动部件200的底部高于锁止高度h，即在AB范围之外，所述第一导磁弹片344保持自然形态位于所述承载腔的底部。

在P2状态中，所述移动部件200进一步的朝向所述底座100的底部移动，且所述移动部件200的底部开始进入锁止高度h，即开始接触B的水平位置，所述第一导磁弹片344的自由端344a在所述第二磁性部件340的磁力作用下，朝向所述移动部件200的底部移动，直至贴靠所述移动部件200的底部。在这一过程中，由于所述第一导磁弹片344和所述第二磁性部件340的距离逐渐接近，所述移动部件200接受到朝向所述承载腔底部的较大的磁吸力，从而加快了所述移动部件200抵靠到所述承载腔底部的速度。

在P3状态中，所述移动部件200在所述第一导磁弹片344和所述第二磁性部件340的作用下，完全抵靠到所述承载腔底部，并且稳定的被吸附住，即被“锁”住。同时，所述第一导磁弹片344的自由端344a被所述移动部件200压住，也抵靠在了所述承载腔底部。

具体的，如图2所示，为这样一种实施情况：当第一导磁弹片344的固定端344b在更朝向承载腔的内部（即朝向光轴）的位置固定，自由端344a承载腔朝向相对外侧的位置延伸。

在Q1状态中，所述移动部件200朝向所述底座100的底部移动，且所述移动部件200的底部高于锁止高度h，即在AB范围之外，所述第一导磁弹片344保持自然形态位于所述承载腔的底部。

在Q2状态中，所述移动部件200进一步的朝向所述底座100的底部移动，且所述移动部件200的底部开始进入锁止高度h，即开始接触B的水平位置，所述第一导磁弹片344的自由端344a在所述第二磁性部件340的磁力作用下，朝向所述移动部件200的底部移动，直至贴靠所述移动部件200的底部。在这一过程中，由于所述第一导磁弹片344和所述第二磁性部件340的距离逐渐接近，所述移动部件200接受到朝向所述承载腔底部的较大的磁吸力，从而加快了所述移动部件200抵靠到所述承载腔底部的速度。

在Q3状态中，所述移动部件200在所述第一导磁弹片344和所述第二磁性部件340的作用下，完全抵靠到所述承载腔底部，并且稳定的被吸附住，即被“锁”住。同时，所述第一导磁弹片344的自由端344a被所述移动部件200压住，也抵靠在了所述承载腔底部。

具体的，如图3所示，为这样一种实施情况：当第一导磁弹片344的固定端344b在更朝向承载腔的内部（即朝向光轴）的位置固定，自由端344a承载腔朝向相对外侧的位置延伸。所述底座底部设置有限位装置10x，所述自由端344a的端头的活动范围由所述限位装置10x限制。

在K1状态中，所述移动部件200朝向所述底座100的底部移动，且所述移动部件200的底部高于锁止高度h，即在AB范围之外，所述第一导磁弹片344保持自然形态位于所述承载腔的底部。

在K2状态中，所述移动部件200进一步的朝向所述底座100的底部移动，且所述移动部件200的底部开始进入锁止高度h，即开始接触B的水平位置，所述第一导磁弹片344的自由端344a在所述第二磁性部件340的磁力作用下，朝向所述移动部件200的底部移动，直至所述自由端344a的端部被底座上所设置的限位装置10x卡住。本实施例中，所述限位装置10x为在底座底部内壁上设置的限位凸台，当移动部件200有脱扣趋势时，第一导磁弹片344的自由端344a顶部会与限位凸台接触，被所述限位凸台限制住再继续向上移动。这个设置的益处是，马达正常解锁进行工作时，第一导磁弹片344的自由端344a不会随着移动部件200一起运动而增大解锁距离。

在这一过程中，由于所述第一导磁弹片344和所述第二磁性部件340的距离逐渐接近，所述移动部件200接受到朝向所述承载腔底部的较大的磁吸力，从而加快了所述移动部件200抵靠到所述承载腔底部的速度。

在K3状态中，所述移动部件200在所述第一导磁弹片344和所述第二磁性部件340的作用下，完全抵靠到所述承载腔底部，并且稳定的被吸附住，即被“锁”住。同时，所述第一导磁弹片344的自由端344a被所述移动部件200压住，也抵靠在了所述承载腔底部。

在其它的实施方式中，所述第一磁性部件也可以是布设于所述承载腔底部四角的第一小磁石，所述第二磁性部件340也可以是位于所述移动部件200底部的第二导磁弹片，所述第一小磁石位于所述第二导磁弹片正下方。

在其它的实施方式中，所述第一导磁弹片344也可以由位于所述承载腔底部四角的导磁凸台替代，所述导磁凸台为位于所述承载腔底部的导磁磁轭的一部分，所述第二磁性部件340也可以是设置于所述移动部件底部的四角的第二小磁石，所述第二小磁石与所述导磁凸台对应。

在其它的实施方式中，所述第一导磁弹片344也可以由位于所述承载腔底部四角的导磁凸台替代，所述导磁凸台为位于所述承载腔底部的导磁磁轭的一部分，所述第二磁性部件340也可以是位于所述移动部件200底部的第二导磁弹片，所述导磁凸台与所述第二导磁弹片对应设置。

在一种具体的实施例中，所述第一磁性部件包括布设于所述承载腔四周的磁石和所述承载腔底部的导磁磁轭。

进一步的，所述第一磁性部件还包括导磁的翻边，所述导磁磁轭四侧都分别设有两组翻边，所述翻边沿光轴方向正对所述承载腔四周的磁石。

进一步的，所述第一磁性部件还包括设置于所述承载腔外部的导磁铁壳，所述导磁铁壳包括一开口，所述摄像头模组的镜头组件从所述开口中伸出。

进一步的，所述第一磁性部件还包括位于镜头组件和所述导磁铁壳的开口之间的导磁托膜板，所述导磁托膜板与所述镜头组件的底部之间连接有防尘膜。

在其它的实施方式中，所述第一磁性部件还包括导磁的翻边，所述导磁磁轭四侧都分别设有两组翻边，所述翻边沿光轴方向正对所述承载腔四周的磁石。

进一步的，本实施例所提供的摄像头模组还包括驱动单元，以提供驱动力使所述移动部件离开所述承载腔的底部和稳定对焦，所述驱动力在驱动所述移动部件离开所述承载腔的底部时为F1，在驱动所述移动部件稳定进行对焦工作时为F2，其中F1≥2F2。

实施例二

在本实施例中，本发明所提供的摄像头模组的驱动部件为动圈结构的音圈马达。

参考图4至图5所示，本发明的实施例中提供一种摄像头模组包括：

移动部件200，位于底座100的承载腔中，所述移动部件200在被驱动时，带动镜头组件沿光轴方向Z方向移动；

具体的，所述承载腔包括底座100和底座支柱101构成的空间。在具体的实施例中，所述承载腔外部还包括所述摄像头模组的外壳160的侧壁和环绕镜头组件周围的上顶面所限定的内部空间。

结合图4，参考图5所示，所述承载腔的高度包括图5中底座的底面A到外壳160的顶面C的高度，所述锁止高度h为从A到距离底面A一定距离的平面B的高度。

结合图5所示，其中，所述承载腔设置有第一磁性部件，在本实施例中，所述第一磁性部件包括为音圈马达提供驱动线圈所需要的磁场的磁性部件。具体地，继续参考图4所示，本实施例提供的摄像头模组中的所述第一磁性部件包括围绕所述承载腔侧面的磁石140。

在一种具体的实施情况中，所述磁石140包括多块直条型磁石，分别设置于相邻两所述承载柱101之间，为动圈结构的音圈马达提供驱动线圈所需要的磁场。

进一步的，在本实施例中，所述移动部件周围设置有导电线圈300，所述导电线圈300与所述移动部件200固定连接；在通电时，所述导电线圈300切割所述磁石140的磁感线，给所述移动部件200提供沿光轴方向的电磁驱动力。

进一步的，结合图4，参考图6所示，在本实施例中，所述承载腔内壁设置有滑轨370，所述滑轨370的延展方向与光轴方向Z平行，并连接至所述底座100底部的模组引脚（未图示），所述移动部件200上固定设置有导电弹片374，所述模组引脚、滑轨370、第二导磁弹片340与所述导电线圈300电性连接。

所述第二导磁弹片340与所述磁石140之间的磁吸力确保所述移动部件稳定的抵靠在所述滑轨370上移动。

进一步的，在本实施例中，所述第二导磁弹片340还包括导磁弹片侧翼343，所述导磁弹片侧翼343通过导磁弹片主体固定设置于所述导电线圈300上，在第一磁性部件的磁力下，所述导磁弹片侧翼343与所述滑轨370的侧壁弹性贴靠。

进一步的，所述滑轨370为导电滑轨。在本实施例中，所述第二导磁弹片340和滑轨370之间还设置有导电弹片374，所述第二导磁弹片340与所述第一磁性部件之间具有磁吸力，以增加所述滑轨370与所述导电弹片374之间的压力，使得所述滑轨370与所述导电弹片374电性接触稳定。

继续结合图4和图6，参考图7至图8，所述磁石140的主体为直条型，所述磁石140的两端分别为两斜面构成的尖角∠R1、∠R2。相邻两磁石140的相连两端中相对的两斜面相对平行。所述导电弹片374的一部分与所述滑轨370、所述导磁弹片侧翼343以及相邻两所述磁石140相对的斜面平行。这样，所述导磁弹片侧翼343在磁石140的磁吸下，能够紧贴所述导电弹片374，从而增加所述导电弹片374与滑轨370之间的接触压力。

进一步的，结合图4，参考图6，所述导电弹片374的主体为半工字型，包括相连的三段子弹片部，其中相邻两段子弹片部构成直角或者接近直角的弯折部。其开口方向朝向所述导电线圈300的外侧面，并套扣于所述导电线圈300上。其中位于导电线圈300上面的一段子弹片部上设置有开孔，位于所述导电线圈300侧面的一段子弹片部（即导电弹片374中间一端子弹片部）连接所述导电弹片侧翼，所述导电弹片侧翼的第一表面与所述滑轨370平行并接触，剩余一段子弹片部位于所述导电线圈300底面。

进一步的，所述导磁弹片的主体包括一连接弹片，所述连接弹片包括一圆孔，所述圆孔与所述导电线圈300上的开孔相对设置，所述导磁弹片侧翼343与所述导电弹片侧翼的第二表面相贴合。所述导电弹片侧翼的第一表面和第二表面相对。

进一步的，结合图4，参考图7至图8所示，所述第二导磁弹片340为至少两片，分布设置于所述导电线圈300周围，且所述第一磁性部件和所述第二导磁弹片340之间吸附力F1、F2、F3、F4的合力F12+F34指向所述承载腔的一侧，且与所述光轴方向Z垂直。这样使得组装的时候便于安装所述移动组件，以及在对焦移动的时候能够维持镜头的稳定。

进一步的，在本实施例中，所述第一磁性部件除了包括布设于所述承载腔四周的磁石，还包括所述承载腔底部的导磁磁轭42。继续参考图4、图5，结合图6所示，所述导磁磁轭42的主体盘设于所述底座底面，并且位于所述导电线圈300的线圈体下方。所述导磁磁轭42还包括与所述磁轭主体的延展面垂直的翻边360，所述导磁磁轭42四周都分别设有两组翻边360，所述翻边360沿光轴方向正对所述承载腔四周的磁石。所述翻边360位于所述导电线圈300的内圈。所述翻边360可以使磁场形成封闭的磁回路，可以提高线圈的电磁推力。

进一步的，在更优实施例中，所述导磁磁轭42的主体还设置有朝外圈方向延伸的导磁凸台或者导磁弹片344，作为与部件200相匹配的磁吸自锁功能的组件（可以对应实施例一的相应具体实施情况）。

进一步的，在本实施例中，所述第一磁性部件还包括设置于所述承载腔外部的导磁铁壳160，所述导磁铁壳160包括一开口，所述镜头组件从所述开口中伸出。

进一步的，在本实施例中，所述第一磁性部件还包括位于镜头组件和所述导磁铁壳的开口之间的导磁托膜板510。所述导磁托膜板510与所述镜头组件的底部之间连接有防尘膜560。

在一个优选实施例中，所述第一磁性部件包括磁石140、导磁磁轭42、导磁铁壳160、导磁托510，由磁石140、导磁磁轭42、导磁铁壳160、导磁托510共同构成封闭的磁场，以在导电线圈300通电时，切割磁感线，产生稳定的电磁驱动力驱动所述移动部件200对焦移动。

具体地，所述承载腔的高度包括：靠近底部的锁止高度和靠近上部的对焦高度。结合图4，参考图5所示，所述承载腔的高度包括图2中底座的底面A到外壳160的顶面C的高度，所述锁止高度h为从A到距离底面A一定距离的平面B的高度。

优选地，在所述移动部件200位于锁止高度h范围时，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件之间的吸附力较大；所述移动部件200位于所述对焦高度范围（即BC范围）时，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件之间的吸附力较小。

进一步的，本实施例所提供的摄像头模组还包括驱动单元，以提供驱动力使所述移动部件离开所述承载腔的底部和稳定对焦，所述驱动力在驱动所述移动部件离开所述承载腔的底部时为F1，在驱动所述移动部件稳定进行对焦工作时为F2，其中F1≥2F2。

具体的，在本实施例中，在沿着光轴远离所述承载腔底部的方向上，在导电线圈300通电时：

所述移动部件200位于锁止高度h范围时，导电线圈300提供给所述移动部件200的驱动力F1较大；

在所述移动部件200位于对焦高度范围（即BC范围）时候，导电线圈300提供给所述移动部件200的驱动力F2较小。其中F1≥2F2。

进一步的，在本实施例中，在所述移动部件200位于锁止高度范围h或对焦范围（即BC范围）时，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件之间提供的沿光轴向下的磁吸力和侧向磁吸力所产生的摩擦力之和小于导电线圈300提供给所述移动部件200的电磁推力。

进一步的，本实施例还提供一种如上所述的摄像头模组的驱动方法，包括：

步骤一：对所述摄像头模组提供驱动电流，以驱使所述移动部件200离开所述承载腔底面；

步骤二：减小驱动电流，并继续驱使所述移动部件200逐渐远离所述承载腔底面。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。