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伸缩式驱动装置及摄像头模组

文献发布时间:2024-04-18 19:58:30


伸缩式驱动装置及摄像头模组

技术领域

本申请涉及摄像头技术领域,尤其涉及一种伸缩式驱动装置及摄像头模组。

背景技术

随着移动电子设备的摄像要求的不断提高,拍照场景多样化程度的不断增加,目前已在移动电子设备端发展出广角、超广角、长焦、微距等一系列摄像头模组,其中的长焦望远摄像头备受关注。

以手机为例,目前手机上的长焦望远的一种可选方案是以潜望方式进行呈现,通过棱镜反射,穿过镜头将光线打到成像传感器上,这种摄像头模组结构复杂,体积大,影响手机的空间优化。这是由于潜望式摄像头的成像传感器垂直手机设置,而随着像素的增加,成像传感器尺寸增加,垂直放置的图像传感器要求的手机厚度相应增加,因此由于受到手机厚度方向的尺寸限制,在大底、大像素成像传感器方面的提升较为困难。

手机上的长焦镜头还可以通过伸缩镜头实现,在相关技术中伸缩镜头可通过步进电机驱动进行直上直下的伸缩。然而由于步进电机本身尺寸较大,重量较大,且还需要配套对应的齿轮箱,因此通过步进电机驱动的伸缩镜头存在体积较大,重量较大的问题,无法适应手机进一步小型化,轻量化的需求;若改用音圈马达,则存在推动力小,行程短的问题,无法满足长焦镜头伸缩的需求。

发明内容

本发明提供了一种摄像头模组及其伸缩式驱动装置,以解决或者部分解决目前在移动电子设备端应用的马达驱动伸缩的长焦镜头,存在的尺寸较大,重量较大,无法进一步小型化、轻量化的技术问题。

为解决上述技术问题,第一方面,本发明提供了一种伸缩式驱动装置,应用于摄像头模组;所述驱动装置包括:驱动机构,传动机构和伸缩机构,所述传动机构连接在所述驱动机构与所述伸缩机构之间;

所述驱动机构包括环形固定部和M块磁体,所述环形固定部上设有N个线圈,所述M块磁体固定连接至所述传动机构;M≥2且为整数,N≥2且为整数;

在所述驱动机构工作时,根据设定通电时序和设定电流方向控制所述N个线圈的通电状态,以使所述传动机构转动并驱使所述伸缩机构伸出或缩回所述摄像头模组的镜头组件。

在一些可选的实施例中,所述N个线圈具有相同的绕线方向。

在一些可选的实施例中,所述M块磁体的充磁方向与所述N个线圈的绕轴方向平行,且相邻的两块磁体具有相反的充磁方向。

在一些可选的实施例中,所述M和所述N满足等式:2M=3N。

在一些可选的实施例中,所述伸缩机构包括:

基座套筒,固定连接至所述基座;

镜头套筒,用于套设所述镜头组件;

中间套筒,设置在所述基座套筒与所述镜头套筒之间;所述中间套筒连接至所述传动机构,所述中间套筒在所述传动机构的带动下进行旋转伸缩。

在一些可选的实施例中,所述中间套筒包括第一套筒和第二套筒;所述第一套筒套设在所述基座套筒内,与所述传动机构固定连接;所述第二套筒套设在所述第一套筒与所述镜头套筒之间。

在一些可选的实施例中,

所述基座套筒的内侧壁设有至少一条第一竖直开口槽和至少一条第一螺旋滑槽;

所述第一套筒的外侧壁设有与所述第一螺旋滑槽数量相等的第一滑块,一块所述第一滑块被设置在一条所述第一螺旋滑槽内;所述第一套筒的内侧壁设有至少一条第二螺旋滑槽;

所述第二套筒设有与所述第二螺旋滑槽数量相等的第二竖直开口槽;所述第二套筒的外侧壁设有与所述第一竖直开口槽数量相等的第二滑块,一块所述第二滑块被设置在一条所述第一竖直开口槽内;

所述镜头套筒的外侧壁设有与所述第二螺旋滑槽数量相等的第三滑块;一块所述第三滑块穿过一条所述第二竖直开口槽,被设置在一条所述第二螺旋滑槽内。

在一些可选的实施例中,所述第一螺旋滑槽与所述第二螺旋滑槽的螺旋方向相反。

在一些可选的实施例中,所述传动机构包括第一环形齿轮,柱齿轮和第二环形齿轮;

所述M块磁体固定连接至所述第一环形齿轮;

所述柱齿轮设置在所述第一环形齿轮与所述第二环形齿轮之间;

所述第二环形齿轮连接所述伸缩机构。

在一些可选的实施例中,任意两块磁体在所述第一环形齿轮上的间隔距离相等;任意两个相邻线圈在所述环形固定部上的间隔距离相等。

第二方面,本发明提供了一种摄像头模组,所述摄像头模组包括:

基座;

镜头组件;

前述技术方案中任一项所述的驱动装置;其中,所述驱动机构与所述基座固定连接;所述镜头组件套设在所述伸缩机构内。

第三方面,本发明提供了一种电子设备,所述电子设备包括第二方面提供的摄像头模组。

通过本发明的一个或者多个技术方案,本发明具有以下有益效果或者优点:

本发明提供了一种应用于摄像头模组的伸缩式驱动装置,包括:驱动机构,传动机构和伸缩机构,所述伸缩机构用于在所述驱动机构的控制下,带动所述摄像头模组的镜头组件进行伸缩;其中,所述驱动机构采用设置在环形固定部上的N个线圈,以及设置在传动机构上的M块磁体实现伸缩驱动;在所述驱动机构工作时,通过设定通电时序和设定电流方向控制所述N个线圈的通电状态,线圈通电后磁体受力,磁体的受力驱使与磁体连接的传动机构转动,传动机构的转动带动伸缩机构伸出或缩回镜头组件。通过设置线圈和磁体,控制通电时序和电流方向实现驱动,相较于马达驱动镜头伸缩的摄像头模组,在提供足够的伸缩推动力的前提下,使其结构更为简化,磁体和线圈的用量更少,因此能够进一步缩小摄像头尺寸,且重量更轻,而线圈与环形固定部的配置也使驱动装置和摄像头模组的布线更加简单。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。

在附图中:

图1示出了根据本发明一个实施例的驱动机构的前视图;

图2示出了根据本发明一个实施例的图1驱动机构的A-A剖面图;

图3示出了根据本发明一个实施例的环形固定部,线圈和线圈的绕轴方向示意图;

图4示出了根据本发明一个实施例的处于缩回状态的摄像头模组示意图;

图5示出了根据本发明一个实施例的传动机构的结构示意图;

图6示出了根据本发明一个实施例的基座套筒的结构示意图;

图7示出了根据本发明一个实施例的第一套筒的结构示意图;

图8示出了根据本发明一个实施例的第二套筒的结构示意图;

图9示出了根据本发明一个实施例的镜头套筒的结构示意图;

图10示出了根据本发明一个实施例的处于伸出状态的摄像头模组示意图;

附图标记说明:

1、基座;

2、驱动机构;21、环形固定部;22、线圈;23、磁体;

3、传动机构;31、第一环形齿轮;32、柱齿轮;33、第二环形齿轮;

4、伸缩机构;41、基座套筒;411、第一竖直开口槽;412、第一螺旋滑槽;42、第一套筒;421、第一滑块;422、第二螺旋滑槽;43、第二套筒;431、第二滑块;432、第二竖直开口槽;44、镜头套筒;441、第三滑块;

5、镜头组件。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请,下面结合附图,通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。在整个说明书中,除非另有特别说明,本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此,除非另有定义,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾,本说明书优先。除非另有特别说明,本发明中用到的各种设备等,均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了解决目前应用于移动电子设备端的长焦伸缩镜头,因为马达驱动镜头伸缩产生的尺寸和重量问题,本发明提供了一种伸缩式驱动装置,其整体结构包括:驱动机构,传动机构和伸缩机构,所述传动机构连接在所述驱动机构与所述伸缩机构之间。

如图1~图2所示,所述驱动机构包括环形固定部21和M块磁体23,所述环形固定部21上设有N个线圈22,所述M块磁体23固定连接至所述传动机构;M≥2且为整数,N≥2且为整数;在所述驱动机构工作时,根据设定通电时序和设定电流方向控制所述N个线圈22的通电状态,以使所述传动机构转动并驱使所述伸缩机构伸出或缩回所述摄像头模组的镜头组件。

具体的,驱动机构的环形固定部21可固定连接至摄像头模组的底座或基座上,N个线圈22采用固定连接,如胶粘的方式连接至环形固定部21形成驱动机构的固定部分。驱动机构的磁体23可采用胶粘的方式固定连接在传动机构上,M块磁体23以及磁体23在传动机构的连接部分形成可动部分,驱使传动机构进行传动。

上述伸缩式驱动装置的改进原理为:在所述驱动机构工作时,通过设定通电时序和设定电流方向控制所述N个线圈22进行通电,线圈22通电后磁体23受力,驱使与磁体23连接的传动机构转动,传动机构的转动带动伸缩机构伸出或缩回。通过设置线圈22和磁体23,控制线圈22的通电时序和电流方向实现驱动,相较于马达驱动镜头伸缩的摄像头模组,其结构更为简化,磁体23和线圈22的用量更少,因此能够进一步缩小摄像头尺寸,且重量更轻,而线圈22与环形固定部21的配置也使驱动装置和摄像头模组的布线更加简单。

具体的,为了提高线圈22与磁体23之间的磁作用力驱动效率,可选的,N个线圈22在所述环形固定部21的圆周方向上均匀排列,即任意相邻两个线圈22之间的距离相等或弧长距离相等。传动机构与M块磁体23的连接部分可以是环形的,所述M块磁体23在所述传动机构上呈圆周向均匀排列。

可选的,环形固定部21的轴线与M块磁体23排列成的圆环的轴线同轴或距离不超过第一设定阈值,线圈22排列形成的圆环与磁体23排列形成的圆环可具有相同的半径,或半径之间的差距不超过第二设定阈值。如此可以使磁体23与线圈22在竖直方向上相对设置,从而提高驱动效率。

线圈22的通电时序是指每个线圈22在何时通电,何时断电的周期性时间顺序,而线圈22在通电时的电流方向决定了线圈22在磁场中的受力方向,结合磁体23的充磁方向(即南北极方向)决定了线圈22与磁体23的磁作用力的方向,从而决定了驱使传动机构转动的受力方向,进而决定镜头组件是伸出还是缩回。

例如,若将N个线圈按顺时针或逆时针的排列方向进行排序,并将序号为单数的线圈串联,序号为双数的线圈串联,则一种可选的通电时序是在当前时刻序号为单数(如1,3)的线圈通电,序号为双数(如2,4)的线圈断电;在经过T/2的时间间隔后,序号为单数的线圈断电,序号为双数的线圈通电,再经过T/2的时间间隔后,序号为单数的线圈通电,序号为双数的线圈断电,以此循环。

为了方便控制,可以使所述N个线圈22具有相同的绕线方向,如此所有的通电线圈22将具有相同的电流方向;绕线方向是指线圈22的导体丝的螺旋缠绕方向,如顺时针的绕线方向或逆时针的绕线方向。与之对应的,所述M块磁体23的充磁方向与所述N个线圈22的绕轴方向平行,且相邻的两块磁体23具有相反的充磁方向。其中,绕轴方向是指线圈22在绕制时的螺旋延伸方向,图3示出了一种线圈22的绕轴方向,绕轴方向与线圈22的横截面垂直。通过使磁体23的充磁方向平行于N个线圈22的绕轴方向,使线圈22通电后磁体23受到沿磁体23排列圆周的切向方向上的反作用力,使传动机构沿着设定方向转动,结合线圈22的通电时序,使传动机构始终向着设定方向转动。

一种可选的方案如图1、图3所示,将线圈22布置成其绕轴方向沿竖直方向延伸,对应的磁体23的充磁方向与绕轴方向平行,也为竖直方向,即磁体23在竖直方向上的顶面为南极(或北极),底面为北极(或南极),且任意相邻两块磁体23的充磁方向相反,即南北极反向。例如,当待通电的线圈处于相邻两块磁体的之间的下方区域时,在该线圈通电后,由于该线圈两端的电流方向相反,且两端所处的磁场方向相反,则线圈两端受到的磁作用力方向相同,反馈给磁体的反作用力的方向也相同,从而使驱动机构沿着设定方向转动。

另一种可选方案是将线圈22布置成绕轴方向沿环形固定部21的圆周方向,则此时磁体23的充磁方向同样沿着圆周方向,且相邻两块磁体23的充磁方向相反,其转动原理与上述方案类似,不再赘述。

可选的,线圈22与磁体23之间的数量关系可以是2:3,符合此数量配比的线圈22与磁体23的组合具有更佳的驱动效果。

可选的,任意两块磁体23在所述传动机构的连接部位上均匀设置,即具有相等的间隔距离。磁体23可使用永磁体,如铷铁硼永磁体等,具有较高的磁场强度,能够提高控制灵敏度。

在一些可选的实施例中,传动机构与磁体23的连接部呈环形形状,传动方式可以采用齿轮传动,带传动,链传动等方式,将动能传递给与传动机构相连的伸缩机构。

伸缩机构可以采用套筒伸缩结构或支架伸缩结构。以套筒伸缩结构为例,如图4至图10所示,至少应包括两层套筒,第一层套筒连接至传动机构3,在传动机构3的带动下驱使第二层套筒进行伸缩,第二层套筒用于安装镜头组件5。以支架伸缩结构为例,可包括两级支架,第一级支架连接传动机构3,第二级支架上设置镜头组件5,第一级支架与第二级支架之间可通过连接臂传动;第一级支架在传动机构3的带动下通过连接臂传动至第二级支架伸缩,实现镜头组件5的伸缩。

在一些可选的实施例中,所述伸缩机构4可以包括:基座套筒41,固定连接至所述基座1;镜头套筒44,用于套设所述镜头组件5;中间套筒,设置在所述基座套筒41与所述镜头套筒44之间;所述中间套筒连接至所述传动机构3,所述中间套筒在所述传动机构3的带动下进行旋转伸缩。通过设置中间套筒,可实现镜头组件5的二级伸缩:中间套筒与基座套筒41之间的第一级伸缩,以及镜头套筒44与中间套筒之间的第二级伸缩。

为了直观的说明上述方案,在一个可选的实施例中,结合驱动装置具体应用的摄像头模组的结构进行进一步的说明。

图4示出了本实施例提供了处于缩回状态的摄像头模组,包括:

基座1;

驱动机构2,固定连接至所述基座1;

伸缩机构4;

传动机构3,连接所述驱动机构2与所述伸缩机构4,并位于所述驱动机构2与所述伸缩机构4之间;

镜头组件5,连接至所述伸缩机构4;所述伸缩机构4在所述驱动机构2的控制下,带动所述镜头组件5伸出或缩回。

其中,摄像头模组的印刷电路板(图中未示出)设置在所述基座1上;所述印刷电路板上电连接有感光元件。

本实施例中的驱动机构2采用4个线圈22,6块磁体23的配置方案。传动机构3采用齿轮传动方案。如图5所示,传动机构3包括:第一环形齿轮31,柱齿轮32和第二环形齿轮33;所述6块磁体23固定连接至所述第一环形齿轮31;所述柱齿轮32设置在所述第一环形齿轮31与所述第二环形齿轮33之间;所述第二环形齿轮33连接所述伸缩机构4。

在线圈22通电时,磁体23受力驱使第一环形齿轮31转动;通过柱齿轮32的啮合作用,在第一环形齿轮31转动时带动柱齿轮32转动,柱齿轮32再带动第二环形齿轮33转动;第二环形齿轮33驱使伸缩机构4进行伸缩。为了保证传动精度,提供足够的作用力,可以设置两个以上的柱齿轮32,柱齿轮32的旋转轴可连接在基座1与基座套筒41之间。

本实施例中的任意两块磁体23在所述第一环形齿轮31上的间隔距离相等,即所有磁体23在所述第一环形齿轮31的圆周方向上均匀分布;任意两个相邻线圈22在所述环形固定部21上的间隔距离相等,即所有磁体23在所述环形固定部21上均匀分布。

本实施例中的驱动机构2采用如图1~2所示的线圈22和磁体23的配置,在环形固定部21的圆周上均匀设置4个线圈22,为了方便描述,分别编号为C1,C2,C3,C4;其中,C1和C3串联,C2和C4串联,所有线圈22具有相同的绕线方向,所有线圈22的绕轴方向为竖直方向。第一环形齿轮31的圆周上均匀设置6个磁铁23,分别编号为M1,M2,M3,M4,M5,M6,所有磁铁23的充磁方向也为竖直方向,即磁体23的N极与S极的连线在竖直方向,并垂直于第一环形齿轮31所在的平面;相邻两个磁铁23的充磁方向相反,即极性相反,例如,若磁体M1的N极在上,S极在下,则磁体M2和M6的N极在下,S极在上。

当伸缩机构4处于缩回状态时,根据设定的通电时序,如当前时刻对线圈C1,C3通入顺时针电流,C2,C4不通电流。由于C1线圈的两端电流方向相反,而C1线圈两端所处的磁场方向也相反(因为相邻磁体23的充磁方向相反),使C1线圈两端所受的磁作用力方向相同,均为逆时针方向。C3线圈同理。由于线圈22为固定部分,磁体23为可动部分,因此在顺时针的反作用力的驱动下,磁体23和第一环形齿轮31沿着顺时针方向转动。在转动过程中,C1,C3线圈两端的磁场逐渐由相反转变为相同,受力作用消失。而C2,C4线圈的两端的磁场方向由相同逐渐转变为相反。而根据设定的通电时序,此时C1,C3线圈断开电流,C2,C4通入顺时针电流,从而使磁体23继续受到顺时针方向的反作用力,继续驱动所述第一环形齿轮31沿着顺时针方向运动,驱使伸缩机构4伸出镜头组件5。

若要缩回伸缩机构4,只需要控制通电线圈22的电流方向与伸出时相反,通电时序不变,即可使第一环形齿轮31沿着逆时针方向转动。

如图6至图10所示,本实施例中的伸缩机构4为套筒伸缩机构,包括:基座套筒41,中间套筒和镜头套筒44;其中的中间套筒进一步包括:第一套筒42和第二套筒43;所述第一套筒42套设在所述基座套筒41内,与第二环形齿轮33固定连接;所述第二套筒43套设在所述第一套筒42与所述镜头套筒44之间。

为了实现套筒的伸缩和限位,在套筒上设置滑槽、滑块实现至少二级伸缩,具体如下:

所述基座套筒41的内侧壁设有至少一条第一竖直开口槽411和至少一条第一螺旋滑槽412。所述第一套筒42的外侧壁设有与所述第一螺旋滑槽412数量相等的第一滑块421,一块所述第一滑块421被设置在一条所述第一螺旋滑槽412内。所述第一套筒42的内侧壁设有至少一条第二螺旋滑槽422。所述第二套筒43设有与所述第二螺旋滑槽422数量相等的第二竖直开口槽432;所述第二套筒43的外侧壁设有与所述第一竖直开口槽411数量相等的第二滑块431,一块所述第二滑块431被设置在一条所述第一竖直开口槽411内,位于第二环形齿轮33的下方。所述镜头套筒44的外侧壁设有与所述第二螺旋滑槽422数量相等的第三滑块441;一块所述第三滑块441穿过一条所述第二竖直开口槽432,被设置在一条所述第二螺旋滑槽422内。

接下来结合具体实施结构对上述套筒机构进行说明:

图6示出了一种可选的基座套筒41结构,其内侧壁设有三条第一螺旋滑槽412,侧壁上设有一条第一竖直开口槽411;基座套筒41为第一层套筒,固定连接至所述基座1。具体的,螺旋滑槽为螺旋上升的滑槽,第一竖直开口槽411为竖直方向贯穿侧壁的条形开口槽。

图7示出了一种可选的第一套筒42结构,其内侧壁设有三条第二螺旋滑槽422,外侧壁设有三块第一滑块421,一块第一滑块421适配一条第一螺旋滑槽412;第一套筒42作为第二层套筒,固定连接至所述第二环形齿轮33;其中,第二螺旋滑槽422与第一螺旋滑槽412相比具有相反的螺旋方向,第一螺旋滑槽412在顺时针方向是螺旋下降的,而所述第二螺旋滑槽422在顺时针方向是螺旋上升的。

图8示出了一种可选的第二套筒43结构,其侧壁上设有三条第二竖直开口槽432,第二竖直开口槽432贯穿所述第二套筒43的侧壁。第二套筒43作为第三层套筒,其外侧壁上设有一块第二滑块431,第二滑块431被配置在第一层套筒:基座套筒41的第一竖直开口槽411内滑动。装配后的第二滑块431位于第二环形齿轮33的下方,不会影响第二环形齿轮33和第一套筒42的旋转上升。

图9示出了一种可选的镜头套筒44结构,其外侧壁上设有三块第三滑块441,每一块第三滑块441被配置为穿过一条所述第二竖直开口槽432,位于一条第二螺旋滑槽422内滑动。

接下来,结合驱动机构2、传动机构3和套筒伸缩机构描述伸缩式摄像头模组的完整伸出过程:

附图4示出了摄像头模组处于收缩状态下的剖面示意图,在需要伸出镜头时,控制器根据设定的通电时序和电流方向控制线圈22的通电状态;线圈22通电时在磁场下受到作用力,而磁体23受到反作用力,该反作用力推动与磁体23相连的第一环形齿轮31顺时针旋转。第一环形齿轮31带动柱齿轮32转动,柱齿轮32带动第二环形齿轮33逆时针旋转,从而带动与第二环形齿轮33相连的第一套筒42逆时针旋转。由于第一套筒42与第二环形齿轮33是固定连接,因此在伸缩过程中第二环形齿轮33将在柱齿轮32限定的范围内同步升降。

当所述第一套筒42逆时针旋转时,第一滑块421在所述第一螺旋滑槽412内逆时针滑动;由于第一螺旋滑槽412在逆时针方向是螺旋上升的,故而所述第一套筒42相对所述基座套筒41进行逆时针的旋转伸出,此为镜头组件5的第一级旋转伸出。

由于镜头套筒44的第三滑块441被配置在第一套筒42内壁的第二螺旋滑槽422内,因此在第一套筒42逆时针旋转时,若无其它限制,镜头套筒44将跟随第一套筒42进行逆时针旋转,且不会进行伸缩。而镜头套筒44的第三滑块441是穿过第二套筒43的第二竖直开口槽432设置的,第二套筒43上的第二竖直开口槽432将限制镜头套筒44进行旋转,这是因为:第二套筒43外侧壁的第二滑块431被配置在基座套筒41的第一竖直开口槽411内,由于基座套筒41是固定的,因此第二套筒43在第一竖直开口槽411的限制下不会发生旋转,故而第二套筒43将限制镜头套筒44的旋转。在第一套筒42的旋转和第二套筒43的限制旋转的综合作用下,镜头套筒44的第三滑块441在所述第二螺旋滑槽422内进行顺时针螺旋上升的滑动,并在第二竖直开口槽432的限制下,所述镜头套筒44相对于所述基座套筒41的竖直方向进行伸出,不发生旋转,此为镜头组件5的第二级伸出。

在镜头套筒44的伸出过程中,起初第二套筒43相对于基座套筒41处于未伸出状态,直至在镜头套筒44上升过程中,第三滑块441抵达第二竖直开口槽432的顶端,镜头套筒44的继续伸出使第三滑块441带动所述第二套筒43相对于基座套筒41伸出。

镜头组件5的缩回控制原理与伸出控制原理相同,区别仅在于控制线圈22中的电流反向,使第一环形齿轮31反向旋转,故而此处不再对镜头缩回过程进行赘述。

在伸缩过程中,所述第一螺旋滑槽412的高度范围决定了第一套筒42的伸缩范围,所述第二螺旋滑槽422的高度范围决定了镜头套筒44的伸缩范围。基座套筒41上的第一竖直开口槽411与第二滑块431配合,对第二套筒43限位,使其不发生旋转,第二套筒43上的第二竖直开口槽431与第三滑块441配合,对镜头套筒44限位,使其在伸缩过程中不发生旋转。

需要说明的是,上述内容说明中关于第一螺旋滑槽412和第二螺旋滑槽422的螺旋方向,以及顺时针、逆时针的旋转方向仅是结合本发明附图6~10结构设计的举例说明,并不对本发明提供的摄像头模组的旋转伸缩方式进行限制。在本实施例中,驱动机构2中的第一环形齿轮31顺时针旋转实现镜头伸出,如附图10所示;驱动机构2逆时针旋转实现镜头缩回;当然,通过配置磁体23的充磁方向,通电线圈22的绕线方向或电流方向也可以实现驱动机构2逆时针旋转伸出镜头,顺时针旋转缩回镜头,在此不做限定。

本实施例提供的驱动装置和对应的摄像头模组,具有如下的优势:

1)驱动机构2采用4个线圈22固定在环形固定部21上形成固定部分,6块磁体23固定在第一环形齿轮31上形成转动部分;用更简化的结构,更小的体积和更轻的重量实现了与步进马达,音圈马达类似的伸缩驱动效果,有助于移动电子设备用长焦伸缩镜头的进一步小型化和轻量化。

2)采用驱动机构2带动第一环形齿轮31转动,第二环形齿轮33驱动第一套筒42旋转,通过第一套筒42外侧壁上的第一滑块421在基座套筒41(固定套筒)的内侧壁的第一螺旋滑槽412内滑动实现一级旋转伸缩;镜头套筒44外侧壁的第三滑块441穿过第二套筒43侧壁的第二竖直开口槽432并在第一套筒42内侧壁的第二螺旋滑槽422内滑动,在第二套筒43的限位下实现镜头套筒44相对于基座套筒41的二级伸缩,伸缩过程中不发生旋转。一方面,相比步进电机驱动镜头组件5进行直上直下的直线式伸缩,上述结构设计使摄像头模组在缩小尺寸的同时实现了旋转伸缩;另一方面,通过在伸缩过程中不旋转镜头套筒44的伸缩结构设计,能够保证镜头组件5在伸缩过程中不发生旋转,一方面更方便镜头组件5布线,另一方面可以消除镜头套筒44旋转过程中对镜头组件5施加的应力和扭力影响,提高镜头组件5的使用寿命。

基于前述实施例相同的发明构思,在另一个可选的实施例中,提供了一种电子设备,所述电子设备包括前述实施例中的伸缩式摄像头模组。所述电子设备可以是手机,平板电脑等移动电子设备。

尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

相关技术
  • 深度摄像头模组、移动终端及摄像头模组互扰处理方法
  • 摄像头模组的倾斜角度测试方法及装置
  • 一种双摄像头模组的标定方法、装置及终端
  • 基于手机摄像头模组焊接的快速定位装置
  • 手机摄像头模组焊接固定装置及焊接固定方法
  • 一种摄像头驱动装置、摄像头模组及移动终端
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技术分类

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