CN215453078U - 一种基于传感器位移技术的定焦马达结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及摄像器材技术领域，公开了一种基于传感器位移技术的定焦马达结构，包括图像传感器，还包括用于驱动所述图像传感器运动的驱动机构，以及容纳所述图像传感器和驱动机构的壳体；所述壳体内设有用于安装图像传感器柔性电路板，所述柔性电路板底面设有与壳体连接的弹性海绵。本申请通过在用于安装图像传感器并随之同步运动的柔性电路板底部设置与壳体连接的弹性海绵，来减小图像传感器运动后复位时的惯性作用，为图像传感器防抖运动提供缓冲；同时使用特殊材料制成的导热系数较高的弹性海绵还可以构建柔性电路板到壳体的导热通道，增强马达的散热能力，保障马达内部零件的工作精度。

Description

一种基于传感器位移技术的定焦马达结构

技术领域

本申请涉及摄像器材技术领域，具体涉及一种基于传感器位移技术的定焦马达结构。

背景技术

目前越来越多手机采用Sensor-Shift技术来取代以前所搭载的OIS光学防抖，借此提升相机捕捉动态的效果，在此之前，OIS光学防抖方案是通过VCM马达驱动镜头进行角度补正来实现，然而这样的方案长期以来都存在功耗大、防抖效果受限、产品体积偏大、单价高等弊端。随着手机拍照的场景越来越丰富，对于防抖的诉求也越来越多，提升手机在运动摄影这一场景中的拍摄效果不可避免；除此之外，终端品牌对于零部件产品成本的管控也愈发严苛，最后由于OIS功能的VCM马达产品体积较大，与终端品牌对于整机外形轻薄的诉求相悖，而Sensor-Shift这项技术恰好可以规避这个问题。综上几点，可以看出Sensor-Shift技术的实现有望对手机终端产品带来更多细节方面的改善。采用Sensor-Shift新技术，则有可能是通过MEMS OIS的方式实现，主要特色是相关组件位于CMOS图像传感器底部，能够在X/Y方向上快速地、精确地移动图像传感器。

采用Sensor-Shift这项技术除了新增一些更精密的零件，组装工艺复杂也与传统的有所不同，对诸如FPC、模组等厂商来说都有较大的挑战，因此相关产品现阶段也尚未广泛进行开发，量产后初期的产能也不会太大。为了强化手机等产品的拍照功能，一般都对VCM马达进行各种的改进加入自动对焦乃至各种各样的防抖功能，但是各类马达都存在自身的缺陷，如在音圈马达的过程中，摄像模组中的图像传感器很难做到防尘，容易导致报废，另外马达需要与之匹配的镜头方能组成摄像模组，因此马达的设计限制了镜头的设计。体积小的马达无法匹配大的镜头。还有对于光学防抖马达，只能实现两个方向的防抖补偿，而实际拍照中的抖动是三个方向的，三方向光学防抖只能通过移动图像传感器来实现。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的的问题，本申请提供一种基于传感器位移技术的定焦马达结构。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种基于传感器位移技术的定焦马达结构，包括图像传感器，还包括用于驱动所述图像传感器运动的驱动机构，以及容纳所述图像传感器和驱动机构的壳体；所述壳体内设有用于安装图像传感器柔性电路板，所述柔性电路板底面设有与壳体连接的弹性海绵。

本方案提供的定焦马达结构是基于Sensor-Shift技术使图像传感器做防抖运动的马达结构，马达结构中的壳体起到支撑和保护的作用的部分，图像传感器和驱动机构均被容纳在其中，在完整的摄像装置中，图像传感器是与镜头配合，完成光电转换，使得镜头前的画面被机器识别的部件，拍摄过程中手部的抖动会造成通过镜头折射在图像传感器上的图像抖动而成像不清晰，而驱动机构驱动图像传感器做与抖动方向相反的运动，从而补偿拍摄中的抖动，增加成像的清晰度。本方案中的图像传感器通过柔性电路板被活动安装在壳体内，根据传感器位移技术的工作原理，图像传感器相对于壳体在一定范围内活动，则柔性电路板随图像传感器一同运动，弹性海绵连接柔性电路板和壳体，柔性电路板和图像传感器运动完能在弹性海绵的弹力恢复作用下复位，且弹性海绵吸收柔性电路板和图像传感器复位运动的部分惯性，为其复位提供缓冲，保证防抖运动控制的精确度。此外，为了解决壳体内部机构发热的问题，弹性海绵可以构建柔性电路板到壳体的导热通道，此处的弹性海绵则是指添加有导热系数较高材料如石墨等的特殊海绵，而不是导热系数极低的普通海绵。

值得说明的是，本方案中的柔性电路板为图像传感器的防抖运动提供了必要的安装条件，保证图像传感器的运动轨迹和运动范围可控，而驱动机构作为驱动图像传感器运动的结构，不限于现有技术中采用微型电机或线圈磁铁配合的任意一种。

进一步的，所述驱动机构包括与图像传感器固定连接的线圈支架，固定安装在所述线圈支架上的线圈，以及分布在所述线圈周围的多个磁石。本方案的驱动机构中利用线圈通电后产生的磁场在磁石本身的磁场内受力，线圈和线圈支架运动，从而带动图像传感器运动。

进一步的，所述柔性电路板包括与壳体固定连接的固定部以及用于安装图像传感器的活动部，以及活动部通过弹性臂与活动部活动连接成一体。

进一步的，所述壳体包括顶部中心敞口的上盖以及与所述上盖扣合形成空腔的下盖，所述图像传感器对准上盖顶部敞口处。本申请中的马达结构仅用于驱动图像传感器运动，设置上盖和下盖扣合形成容纳图像传感器和驱动机构的空腔，使得本申请中的马达结构能够保持相对独立的状态，直接将镜头组件安装在上盖的上方，透镜对准图像传感器表面。此外，基于本申请中马达结构的独立性，还可以配合不同规格的镜头组件使用。

进一步的，所述活动部表面固定连接图像传感器，所述图像传感器的中心与活动部的重心位于同一竖直线，所述弹性海绵连接活动部与下盖且位于该竖直线上。

本申请的有益效果是：本申请通过在用于安装图像传感器并随之同步运动的柔性电路板底部设置与壳体连接的弹性海绵，来减小图像传感器运动后复位时的惯性作用，为图像传感器防抖运动提供缓冲；同时使用特殊材料制成的导热系数较高的弹性海绵还可以构建柔性电路板到壳体的导热通道，增强马达的散热能力，保障马达内部零件的工作精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的立体结构示意图；

图2是本申请隐藏镜头组件和上盖后的结构示意图；

图3是本申请的完全分解示意图；

图4是本申请中下盖、弹性海绵和柔性电路板的结构示意图。

图中：1-下盖；2-弹性海绵；3-柔性电路板；301-固定部；302-弹性臂；303-活动部；4-图像传感器；5-磁石；6-线圈；7-线圈支架；8-上盖；9-镜头组件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“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，或者是该申请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申请和简化描述，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申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”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，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”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。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“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申请中的具体含义。

实施例1：

如图1和图4所示的一种基于传感器位移技术的定焦马达结构，包括图像传感器4，以及用于驱动所述图像传感器4运动的驱动机构，以及容纳所述图像传感器4和驱动机构的壳体；所述壳体内设有用于安装图像传感器4柔性电路板3，所述柔性电路板3底面设有与壳体连接的弹性海绵2。

工作原理如下：

图4为柔性电路板3、弹性海绵2和部分壳体的分解示意图，柔性电路板3的一面通过弹性海绵2与壳体连接，另一面固定图像传感器4，当驱动机构驱动图像传感器4做防抖运动时，柔性电路板3连接图像传感器4的部分随之运动，运动的同时，弹性海绵2受到拉扯，由于弹性海绵2的材料具有一定的伸缩性和弹性，一方面柔性电路板3和图像传感器4运动完能在弹性海绵2的弹力恢复作用下复位，且弹性海绵2吸收柔性电路板3和图像传感器4复位运动的部分惯性，为其复位提供缓冲，保证防抖运动控制的精确度；另一方面为了解决壳体内部机构发热的问题，弹性海绵可以构建柔性电路板到壳体的导热通道，此处的弹性海绵则是指添加有导热系数较高材料如石墨等的特殊海绵，而不是导热系数极低的普通海绵，从而增强马达的散热能力，保障马达内部零件的工作精度。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，进行了进一步优化与限定。

如图1-图4所示，所述驱动机构包括与图像传感器4固定连接的线圈支架7，固定安装在所述线圈支架7上的线圈6，以及分布在所述线圈6周围的多个磁石5。所述柔性电路板3包括与壳体固定连接的固定部301以及用于安装图像传感器4的活动部303，以及活动部303通过弹性臂302与活动部303活动连接成一体。所述壳体包括顶部中心敞口的上盖8以及与所述上盖8扣合形成空腔的下盖1，所述图像传感器4对准上盖8顶部敞口处。所述活动部303表面固定连接图像传感器4，所述图像传感器4的中心与活动部303的重心位于同一竖直线，所述弹性海绵2连接活动部303与下盖1且位于该竖直线上。

如图1所示为本申请中的马达结构与镜头组件9配合后的整体结构示意图，镜头组件9安装在壳体的上方，驱动机构中磁石5被固定在壳体内，而线圈6则通过线圈支架7与图像传感器4固定连接，利用线圈6通电后产生的磁场和磁石5相互作用，线圈6受力带动线圈支架7和图像传感器4运动。柔性电路板3为图像传感器4在壳体内的运动提供了必要的安装条件，具体的，柔性电路板3由固定部301、弹性臂302和活动部303组成一体，固定部301与壳体固定连接保证图像传感器4的活动范围可控，弹性臂302利用自身形状和弹性使得活动部303能相对于固定部301活动连接。根据现有的柔性电路板3，可直接使用由高聚物和导电金属多层材料组合式柔性电路板3，弹性臂302直接去除高聚物层后切割形成。

值得说明的是，本申请中的马达结构仅用于驱动图像传感器4运动，设置上盖8和下盖1扣合形成容纳图像传感器4和驱动机构的空腔，使得本申请中的马达结构能够保持相对独立的状态，直接将镜头组件9安装在上盖8的上方就能组成完整的摄像模块，此处所述的镜头组件9可以如图1所示是单独的透镜组，直接安装在马达结构上方形成不能调节焦距的光学防抖镜头，也可以是透镜与用于驱动镜头沿轴向运动调节焦距的马达组成的镜头组件9。此外，基于本申请中马达结构的独立性，还可以配合不同规格的镜头组件9使用。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于传感器位移技术的定焦马达结构，包括图像传感器（4），其特征在于：还包括用于驱动所述图像传感器（4）运动的驱动机构，以及容纳所述图像传感器（4）和驱动机构的壳体；所述壳体内设有用于安装图像传感器（4）柔性电路板（3），所述柔性电路板（3）底面设有与壳体连接的弹性海绵（2）。

2.根据权利要求1所述的一种基于传感器位移技术的定焦马达结构，其特征在于：所述驱动机构包括与图像传感器（4）固定连接的线圈支架（7），固定安装在所述线圈支架（7）上的线圈（6），以及分布在所述线圈（6）周围的多个磁石（5）。

3.根据权利要求2所述的一种基于传感器位移技术的定焦马达结构，其特征在于：所述柔性电路板（3）包括与壳体固定连接的固定部（301）以及用于安装图像传感器（4）的活动部（303），以及活动部（303）通过弹性臂（302）与活动部（303）活动连接成一体。

4.根据权利要求3所述的一种基于传感器位移技术的定焦马达结构，其特征在于：所述壳体包括顶部中心敞口的上盖（8）以及与所述上盖（8）扣合形成空腔的下盖（1），所述图像传感器（4）对准上盖（8）顶部敞口处。

5.根据权利要求3所述的一种基于传感器位移技术的定焦马达结构，其特征在于：所述活动部（303）表面固定连接图像传感器（4），所述图像传感器（4）的中心与活动部（303）的重心位于同一竖直线，所述弹性海绵（2）连接活动部（303）与下盖（1）且位于该竖直线上。

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