本發(fā)明涉及鏡頭組件領(lǐng)域,特別涉及一種應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件和攝像模組及其制作方法和自動(dòng)對(duì)焦方法。
背景技術(shù):
在智能手機(jī)、平板等手持式智能裝置早已普及的今日,更加輕薄短小的穿戴式智能裝置以及各式物連網(wǎng)應(yīng)用裝置的普遍化可說(shuō)是勢(shì)在必行,在此之中,各裝置大多必須具備攝像能力以應(yīng)用于快速輸入、紀(jì)錄、觀測(cè)及辨識(shí)等用途,像是利用智能眼鏡即時(shí)觀測(cè)道路以輔助導(dǎo)航,或是藉由智能手表掃描三維條碼以獲取進(jìn)一步訊息等。這些具備影像模塊的裝置除了必須因應(yīng)趨勢(shì)極力縮小體積之外,更必須同時(shí)確保高精密度及精準(zhǔn)度,從而穩(wěn)定提供在許多應(yīng)用上不可或缺的高分辨率攝像。
基于上述目的,目前許多用于組裝一般影像模塊的組件因?yàn)轶w積難以在一定的成本之內(nèi)進(jìn)一步縮小,已不再適合應(yīng)用于制作新一代的輕薄的影像模塊,這當(dāng)中最主要的組件就是用來(lái)移動(dòng)影像模塊中的鏡頭以調(diào)整焦距的馬達(dá)。過(guò)去在一般攝像裝置中常見(jiàn)的傳統(tǒng)馬達(dá)搭配齒輪的作法,由于組件復(fù)雜且體積難以進(jìn)一部縮小,在制作輕薄影像模塊的工藝中已幾乎被完全淘汰,取而代之者是應(yīng)用與喇叭原理類(lèi)似的音圈馬達(dá)。改用音圈馬達(dá)移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件因?yàn)闊o(wú)須裝設(shè)齒輪等傳動(dòng)裝置,直接整合馬達(dá)、鏡頭組件外殼與鏡頭三者,使鏡頭組件的厚度得以大幅縮小,時(shí)至今日音圈馬達(dá)的部份技術(shù)發(fā)展迄今已可以作到厚約3毫米,并且倘若應(yīng)用超薄技術(shù)方案,甚至可將厚度減少到逼近2毫米,相較于傳統(tǒng)作法,其在輕薄度方面的進(jìn)步幅度不可謂不大。
可惜的是,從另一個(gè)角度來(lái)看,在裝置及各組件輕薄化的趨勢(shì)仍持續(xù)的情況下,音圈馬達(dá)的厚度縮小到目前已經(jīng)進(jìn)入瓶頸,也因此限制了整個(gè)影像模塊的尺寸難以再繼續(xù)輕薄化。
除此之外,音圈馬達(dá)技術(shù)本身基于其運(yùn)作原理,更存在有許多難以避免的缺 點(diǎn),像是磁滯差異、復(fù)雜度高、一致性差、精度較低等。主要是因?yàn)橐羧︸R達(dá)本質(zhì)上仍近似于電動(dòng)馬達(dá),屬于應(yīng)用電磁互換及磁力作用達(dá)到移動(dòng)效果的組件,然而在永久磁鐵磁性及電磁鐵通電后的暫時(shí)磁性作用下,其鐵磁性材料往往基于各種因素而滯留有微小磁性,也就是磁滯效應(yīng),其導(dǎo)致后續(xù)以相同電力通過(guò)該音圈馬達(dá)時(shí),所獲得的移動(dòng)幅度與最初的設(shè)定不同。此時(shí),該影像模塊或智能裝置僅能設(shè)法透過(guò)軟體補(bǔ)償此一偏差,否則將產(chǎn)生對(duì)焦上的誤差。
此外,音圈馬達(dá)雖然可以直接固定套于鏡頭上,從而省去傳統(tǒng)的馬達(dá)及齒輪傳動(dòng)模組,但就音圈馬達(dá)本身而言,仍必須具有線(xiàn)圈、供固定線(xiàn)圈及鏡頭的套筒、外殼、磁鐵及其固定結(jié)構(gòu)及兩端各一個(gè)兼具攔擋及導(dǎo)電功能的簧片或類(lèi)似物以供應(yīng)線(xiàn)圈電源。因此其結(jié)構(gòu)仍無(wú)法擺脫相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性,同時(shí)為了讓這些零件彼此正確且精密地結(jié)合,其中所需付出的設(shè)備及制造工序相關(guān)成本也將難以降低。
更有甚者,由于音圈馬達(dá)對(duì)于多種零組件本身及其組裝過(guò)程的精密度要求都高,使得欲變更其中一種零組件的規(guī)格時(shí),很可能必須連帶變更其他所有零組件的規(guī)格。并且各零組件即便在可以組裝成為一個(gè)鏡頭組件的情況下,也未必能達(dá)到最佳的運(yùn)作效能及精密度。往往在零組件相互配合間存有微小差異的情況下,其彼此做動(dòng)程度并非一致,對(duì)該鏡頭組件的精密度產(chǎn)生不良影響,導(dǎo)致最后采用該鏡頭組件的影像模塊的成像效果不佳或影像失真。
此外,涉及越多零組件的組合加工本質(zhì)上就越不容易控制產(chǎn)品的精密度,換言之,目前的音圈馬達(dá)因其多樣復(fù)雜的零組件,生產(chǎn)者即便取得設(shè)計(jì)及品質(zhì)都很精良的零組件并投入高成本于組裝設(shè)備及人力,所組裝出的影像模塊成品也依然很難達(dá)到趨勢(shì)所需的精密度,導(dǎo)致應(yīng)用音圈馬達(dá)技術(shù)制作的影像模塊產(chǎn)品注定漸趨式微,對(duì)于能克服此一問(wèn)題的下一代產(chǎn)品的需求也越來(lái)越強(qiáng)。畢竟唯有能夠同時(shí)在厚度限制、磁滯、零組件復(fù)雜度、一致性及精密度等方面獲得突破,才能解除當(dāng)前攝像模組發(fā)展的主要瓶頸,使超薄高像素?cái)z像模組的實(shí)現(xiàn)成為可能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件及攝像模組,所述應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件能較應(yīng)用音圈馬達(dá)移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件厚度更薄。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件及攝 像模組,所述應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件能避免應(yīng)用音圈馬達(dá)移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件的磁滯效應(yīng)導(dǎo)致的鏡頭移動(dòng)偏差。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件及攝像模組,所述應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件能較應(yīng)用音圈馬達(dá)移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件使用更少零組件以組裝鏡頭組件,從而降低成品復(fù)雜度、增加生產(chǎn)效率、提高成品精密度及減少生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件及攝像模組,所述應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件能較應(yīng)用音圈馬達(dá)移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件使用更少工序以組裝鏡頭組件,從而降低成品復(fù)雜度、增加生產(chǎn)效率、提高成品精密度及減少生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件及攝像模組,所述應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件制作方法較應(yīng)用音圈馬達(dá)移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件制作方法涉及較少零組件,從而具備更高的生產(chǎn)效率、能生產(chǎn)出更高精密度的成品并能減少生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件及攝像模組,所述應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件制作方法較應(yīng)用音圈馬達(dá)移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件制作方法涉及較少工序,從而具備更高的生產(chǎn)效率、能生產(chǎn)出更高精密度的成品并能減少生產(chǎn)成本。
為達(dá)到本發(fā)明的上述目的,本發(fā)明提供一應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件,一應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件,適于與相匹配的感光組件連接組成一攝像模組,其包括:
一鏡頭;以及
一熱變驅(qū)動(dòng)器,其一端連接于所述鏡頭,用于依據(jù)外部電壓輸入以產(chǎn)生熱力學(xué)形變從而使所述鏡頭產(chǎn)生位移。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述鏡頭組件還包括一支架,所述熱變驅(qū)動(dòng)器的另一端連接于所述支架。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述鏡頭組件還包括一鏡頭載體,所述鏡頭載體具有一鏡頭容納腔,所述鏡頭設(shè)置于所述鏡頭容納腔,所述鏡頭載體連接于所述熱變驅(qū)動(dòng)器,以在所述熱變驅(qū)動(dòng)器的形變作用下移動(dòng)從而驅(qū)動(dòng)所述鏡頭產(chǎn)生位移。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述鏡頭載體包括一鏡筒部和凸起地延伸于所述鏡筒部的一限位部,所述限位部連接于所述熱變驅(qū)動(dòng)器,所述鏡筒部形成所述鏡頭容納腔,以組裝所述鏡頭。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述限位部包括一體地并且凸起地延伸于所述鏡筒部的一環(huán)形外表面的一連接部以及一體地延伸于所述連接部的一外筒,其中所述外筒連接于所述熱變驅(qū)動(dòng)器。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述熱變驅(qū)動(dòng)器包括一環(huán)狀頂壁和一體地延伸于所述環(huán)狀頂壁的一筒狀側(cè)壁,其中所述環(huán)狀頂壁具有一通孔,其位置與所述鏡頭相對(duì)應(yīng),所述筒狀側(cè)壁形成一內(nèi)腔。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述鏡筒部包括延伸至所述外筒的一底端部,其中所述底端部進(jìn)一步地延伸穿過(guò)所述熱變驅(qū)動(dòng)器的所述環(huán)狀頂壁的所述通孔并進(jìn)入所述內(nèi)腔。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述鏡頭組件還包括一濾色片,其組裝于所述支架并且位于所述內(nèi)腔中。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述鏡頭組件還包括一鏡頭載體,所述鏡頭載體包括多個(gè)載體單元,各個(gè)所述載體單元包括一載體部和一體地延伸于所述載體部的一定位部,其中所述載體部夾持固定所述鏡頭,所述定位部連接于所述熱變驅(qū)動(dòng)器。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述熱變驅(qū)動(dòng)器包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元,各個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元連接至對(duì)應(yīng)的所述定位部。
在一個(gè)實(shí)施例中,各個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元包括一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件,其中各個(gè)所述驅(qū)動(dòng)部件由同樣熱膨脹系數(shù)材料制成或不同熱膨脹系數(shù)材料制成。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述支架進(jìn)一步地包括一環(huán)狀底壁和延伸于所述環(huán)狀底壁的支架主體,其中所述環(huán)狀底壁設(shè)有一個(gè)或多個(gè)穿孔,所述熱變驅(qū)動(dòng)器包括一個(gè)或多個(gè)電連接引腳,各個(gè)所述電連接引腳穿過(guò)對(duì)應(yīng)的所述穿孔以用于電連接至所述攝像模組的一電路板。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述鏡頭組件還包括一機(jī)殼,其組裝于所述支架,以起到防塵和防止所述鏡頭載體傾斜的作用。
根據(jù)本發(fā)明的另外一方面,本發(fā)明還提供一攝像模組,其包括:
一感光組件,其包括一電路板和電連接于所述電路板的一感光芯片;以及
上述鏡頭組件,其中所述鏡頭組件的所述熱變驅(qū)動(dòng)器電連接于所述電路板。
根據(jù)本發(fā)明的另外一方面,本發(fā)明還提供一攝像模組的自動(dòng)對(duì)焦方法,其包括如下步驟:
(a)藉由一電路板向一熱變驅(qū)動(dòng)器輸送驅(qū)動(dòng)電壓;以及
(b)所述熱變驅(qū)動(dòng)器在所述驅(qū)動(dòng)電壓的作用下產(chǎn)生熱力學(xué)形變從而促使一鏡頭產(chǎn)生位移,并調(diào)整所述鏡頭和一感光芯片之間的距離以自動(dòng)對(duì)焦。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述方法的所述步驟(b)進(jìn)一步地包括步驟:
(b.1)所述熱變驅(qū)動(dòng)器形變時(shí)驅(qū)動(dòng)一鏡頭載體產(chǎn)生位移;以及
(b.2)所述鏡頭載體進(jìn)一步地驅(qū)動(dòng)所述鏡頭產(chǎn)生位移。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述方法的所述步驟(b)進(jìn)一步地實(shí)施為如下步驟:所述熱變驅(qū)動(dòng)器形變時(shí)驅(qū)動(dòng)所述鏡頭載體的一限位部移動(dòng),從而帶動(dòng)所述鏡頭載體的連接于所述限位部的一鏡筒部移動(dòng),從而容納于所述鏡筒部?jī)?nèi)的所述鏡頭產(chǎn)生位移。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述方法還包括步驟:所述熱變驅(qū)動(dòng)器的一筒狀側(cè)壁和延伸于所述筒狀側(cè)壁的一環(huán)狀頂壁產(chǎn)生熱力學(xué)形變,所述環(huán)狀頂壁驅(qū)動(dòng)所述限位部移動(dòng)。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述方法還包括步驟:驅(qū)動(dòng)所述熱變驅(qū)動(dòng)器的多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元產(chǎn)生形變,并且多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述鏡頭載體產(chǎn)生位移從而驅(qū)動(dòng)所述鏡頭產(chǎn)生位移。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述方法還包括步驟:驅(qū)動(dòng)所述熱變驅(qū)動(dòng)器的多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元產(chǎn)生同樣的形變,并且多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述鏡頭載體產(chǎn)生位移從而驅(qū)動(dòng)所述鏡頭產(chǎn)生前后方向的位移。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述方法還包括步驟:驅(qū)動(dòng)所述熱變驅(qū)動(dòng)器的多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元產(chǎn)生不同程度的形變,并且多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述鏡頭載體產(chǎn)生位移從而校正所述鏡頭的傾斜。
附圖說(shuō)明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件的剖面示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的上述第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件的分解示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的上述第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的攝像模組的剖面示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的上述第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的攝像模組的分解示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件的剖面示意圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件的分解示意圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的上述第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件的制作方法的流程示意圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的上述第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件的制作方法的流程示意圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的攝像模組的自動(dòng)對(duì)焦方法的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
以下描述用于揭露本發(fā)明以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。以下描述中的優(yōu)選實(shí)施例只作為舉例,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見(jiàn)的變型。在以下描述中界定的本發(fā)明的基本原理可以應(yīng)用于其他實(shí)施方案、變形方案、改進(jìn)方案、等同方案以及沒(méi)有背離本發(fā)明的精神和范圍的其他技術(shù)方案。
如圖1及圖2所示,根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件,其包括:一機(jī)殼10、一熱變驅(qū)動(dòng)器20、一鏡頭載體30、一支架40、以及一鏡頭50。如圖3和圖4所示,所述鏡頭組件進(jìn)一步地搭配一感光組件60,從而形成一攝像模組。所述鏡頭50組裝于所述鏡頭載體30,所述熱變驅(qū)動(dòng)器20組裝于所述支架40,并且藉由電熱驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生形變而促使所述鏡頭50和所述鏡頭載體30產(chǎn)生位移,從而實(shí)現(xiàn)所述攝像模組的自動(dòng)對(duì)焦。所述機(jī)殼10起到防塵和控制所述鏡頭載體30傾斜的作用。
在本發(fā)明的這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述熱變驅(qū)動(dòng)器20在驅(qū)動(dòng)電壓的作用下因?yàn)闊嶙冏饔枚?qū)動(dòng)所述鏡頭載體30產(chǎn)生前后位移,從而所述鏡頭載體30進(jìn)一步地驅(qū)動(dòng)所述鏡頭50前后位移,從而調(diào)整所述鏡頭50和所述感光組件60之間的 距離,以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦。
更具體地,在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述鏡頭載體30包括一鏡筒部31和凸起地延伸于所述鏡筒部31的外表面的一限位部32。所述鏡筒部31,其呈筒狀結(jié)構(gòu),并且其內(nèi)形成一延長(zhǎng)形的柱形的鏡頭容納腔33,所述鏡頭50容納于所述鏡頭容納腔33內(nèi),如通過(guò)粘接的方式固定于所述鏡筒部31內(nèi)。更具體地,在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述限位部32一體地凸起地延伸于所述鏡筒部31的中部的外表面,從而所述鏡筒部31具有暴露在外的一頂端部311和一底端部312。更具體地,在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述限位部32進(jìn)一步地包括一連接部321,以及一外筒322,所述連接部321一體地并且垂直地延伸于所述鏡筒部31的一環(huán)狀外緣,所述外筒322一體地延伸于所述連接部321并且延伸方向與所述鏡筒部31一致,即所述外筒322和所述鏡筒部32可以是共軸的兩個(gè)筒形結(jié)構(gòu)??梢岳斫獾氖牵鲜鲧R頭載體30的結(jié)構(gòu)只作為舉例而并不限制本發(fā)明。所述鏡筒部31除了呈圓柱型套筒狀以外,也可以呈其他環(huán)繞對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),例如三角柱狀、簡(jiǎn)單環(huán)狀、王冠狀等。
所述熱變驅(qū)動(dòng)器20包括一環(huán)形頂壁21和一體地延伸于所述環(huán)形頂壁21的一筒狀側(cè)壁22,所述環(huán)形頂壁21和所述筒狀側(cè)壁22可以一體成形并且具有相同的內(nèi)徑,也可以如圖1中所示,所述環(huán)形頂壁21具有位于中間的一通孔23,所述筒狀側(cè)壁22具有一內(nèi)腔24,并且所述筒狀側(cè)壁22相對(duì)于所述環(huán)形頂壁21具有較大的內(nèi)徑。并且如圖3和圖4所示,所述熱變驅(qū)動(dòng)器20組裝于所述支架40時(shí),所述攝像模組進(jìn)一步地包括的一濾色片70,如紅外截止濾色片(IR Cut Filter)可以設(shè)置于所述內(nèi)腔24并且與所述鏡頭50對(duì)準(zhǔn)以過(guò)濾穿過(guò)所述鏡頭50的光線(xiàn)。
在這個(gè)實(shí)施例中,所述鏡頭載體30的所述鏡筒部31的所述底端部312可以穿過(guò)所述熱變驅(qū)動(dòng)器20的所述環(huán)形頂壁21的所述通孔23并延伸進(jìn)入所述內(nèi)腔24,如圖3和圖4中所示,從而減小整個(gè)結(jié)構(gòu)的厚度,并且方便調(diào)整所述鏡筒部31內(nèi)的所述鏡頭50和所述感光組件60之間的距離??梢岳斫獾氖?,在另外的實(shí)施例中,也可能沒(méi)有所述鏡頭載體30的所述底端部312,所述鏡頭載體30組裝于熱變驅(qū)動(dòng)器20的頂側(cè)。
所述鏡頭載體30連接于所述熱變驅(qū)動(dòng)器20,例如連接于所述鏡筒部31或連接于所述限位部32,在這個(gè)實(shí)施例中,所述限位部32連接于所述熱變驅(qū)動(dòng)器20 的所述環(huán)形頂壁21,如通過(guò)粘接的方式相連接,當(dāng)然也可以是其他連接方式例如使用焊接、熱熔、UV膠、卡榫、螺旋鎖合等方式連接,從而達(dá)到類(lèi)似的穩(wěn)定固定的效果。更具體地,所述限位部32的所述外筒322的底表面粘接于所述環(huán)形頂壁21的頂表面,從而所述熱變驅(qū)動(dòng)器20支撐所述鏡頭載體30。這樣,當(dāng)所述熱變驅(qū)動(dòng)器20因?yàn)殡姛狎?qū)動(dòng)的作用下產(chǎn)生形變時(shí),所述限位部32被驅(qū)動(dòng)前后位移,例如整個(gè)攝像模組豎直放置時(shí),其豎直方向移動(dòng),從而所述鏡筒部31沿豎直方向移動(dòng),這樣所述鏡頭50被驅(qū)動(dòng)沿豎直方向產(chǎn)生位移,從而調(diào)整與所述感光組件60之間的距離,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦。所述鏡頭載體30相應(yīng)地起到了調(diào)整配合高度并且控制所述鏡頭50的傾斜角度的作用。
所述支架40包括一環(huán)形底壁41和延伸于所述環(huán)形底壁41的一支架主體42,并且形成一限位槽43,所述熱變驅(qū)動(dòng)器20組裝于所述限位槽43,所述限位槽43底側(cè)形成一窗口。所述環(huán)形底壁41進(jìn)一步地具有一個(gè)或多個(gè)穿孔44,所述熱變驅(qū)動(dòng)器20進(jìn)一步地包括一個(gè)或多個(gè)電連接引腳25,其穿過(guò)對(duì)應(yīng)的所述穿孔44并連接于所述感光組件60。更具體地,所述感光組件60包括一感光芯片61,以及一電路板62。所述電連接引腳25連接于所述電路板62,從而所述熱變驅(qū)動(dòng)器20與所述電路板62電連接,這樣所述電路板62的供電驅(qū)動(dòng)模塊能夠?yàn)樗鰺嶙凃?qū)動(dòng)器20提供電力供應(yīng),并且輸入驅(qū)動(dòng)電壓,這樣在所述驅(qū)動(dòng)電壓的作用下,產(chǎn)生熱力學(xué)形變,從而促使所述鏡頭50產(chǎn)生位移以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦。
另外,所述機(jī)殼10組裝于所述支架40的頂側(cè),并且其內(nèi)徑可以與所述鏡頭載體30相適配,以起到防止所述鏡頭載體30的過(guò)度傾斜,并且進(jìn)一步地起到防塵作用。
相應(yīng)地,在這個(gè)實(shí)施例中,其提供了一攝像模組的自動(dòng)對(duì)焦方法,其包括步驟:
(a)藉由一電路板62向一熱變驅(qū)動(dòng)器20輸送驅(qū)動(dòng)電壓;以及
(b)所述熱變驅(qū)動(dòng)器20在所述驅(qū)動(dòng)電壓的作用下產(chǎn)生熱力學(xué)形變從而促使一鏡頭50產(chǎn)生位移,并調(diào)整所述鏡頭50和一感光芯片61之間的距離以自動(dòng)對(duì)焦。
在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述步驟(b)進(jìn)一步地包括步驟:
(b.1)所述熱變驅(qū)動(dòng)器20形變時(shí)驅(qū)動(dòng)一鏡頭載體30產(chǎn)生位移;以及
(b.2)所述鏡頭載體30進(jìn)一步地驅(qū)動(dòng)所述鏡頭50產(chǎn)生位移。
如圖5和圖6所示,根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件,其包括一機(jī)殼10、一熱變驅(qū)動(dòng)器20、一鏡頭載體30、一支架40、以及一鏡頭50。在這個(gè)實(shí)施例中,所述熱變驅(qū)動(dòng)器20包括多個(gè)互相獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)單元,例如圖中所示的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元26,所述鏡頭載體30也可以包括多個(gè)載體單元,如兩個(gè)載體單元34,其各自包括一載體部341和一定位部342,兩個(gè)所述載體單元34的兩個(gè)所述載體部341對(duì)稱(chēng)地布置并且用于限位所述鏡頭50。各個(gè)所述定位部342延伸于所述載體部342的外表面并連接至所述熱變驅(qū)動(dòng)器20,以在所述熱變驅(qū)動(dòng)器20的形變作用下被驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生位移從而使所述鏡頭50產(chǎn)生位移。
值得一提的是,在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,各個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元26可以由同樣的熱膨脹系數(shù)的材料制成,也可以由不同的熱膨脹系數(shù)的材料制成。其可以輸入相同的驅(qū)動(dòng)電壓,也可以輸入不同的驅(qū)動(dòng)電壓。也就是說(shuō),兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元26可以輸入同樣的驅(qū)動(dòng)電壓,并且產(chǎn)生大致相同的形變,從而導(dǎo)致所述鏡頭50產(chǎn)生前后位移,而輸入不同的驅(qū)動(dòng)電壓,并且產(chǎn)生不一樣的形變時(shí),還可以矯正所述鏡頭50的傾斜,用于光學(xué)防抖等場(chǎng)合。
在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,各個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元26進(jìn)一步地可以包括一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件,如可以包括一第一驅(qū)動(dòng)部件261和一第二驅(qū)動(dòng)部件262,并且進(jìn)一步包括用來(lái)連接至電路板的一個(gè)或多個(gè)穿過(guò)所述支架40的底壁41的電連接引腳25,以供外部電源導(dǎo)入所述第一驅(qū)動(dòng)部件211與所述第二驅(qū)動(dòng)部件212。所述電連接引腳25在其他實(shí)施方式中也可被實(shí)施為包含熱導(dǎo)線(xiàn)或熱傳感器的部件,或僅分別導(dǎo)通其中一個(gè)所述驅(qū)動(dòng)部件。
在圖中所示的例子中,所述第一驅(qū)動(dòng)部件261及所述第二驅(qū)動(dòng)部件262可以呈大致L形形狀,花前月下彼此貼合形成一垂直的板狀構(gòu)造,其在室溫(25℃)下能保持上述垂直狀,但當(dāng)溫度上升時(shí),所述第二驅(qū)動(dòng)部件262比所述第一驅(qū)動(dòng)部件261可以使用熱膨脹系數(shù)較高的材料制成,因此所述第二驅(qū)動(dòng)部件262將比所述第一驅(qū)動(dòng)部件261更加膨脹,從而使原本的垂直的板狀構(gòu)造暫時(shí)變形為向頂壁突起的鈍角板狀構(gòu)造。兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元26構(gòu)造相同并且對(duì)稱(chēng)地布置時(shí),在同樣的加熱條件下,共同產(chǎn)生同樣的變形幅度,從而平衡一致地朝同一方向移動(dòng)所述鏡頭50。熟習(xí)此技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元26的實(shí)施方式及數(shù)量皆不應(yīng)該被視為對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容和范圍的限制,在實(shí)際應(yīng)用中,還可 以設(shè)置更多或更少的類(lèi)似所述驅(qū)動(dòng)單元26,如只有一個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元,或者三個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元并且對(duì)稱(chēng)地布置,以達(dá)到同樣或類(lèi)似效果。此外也可將兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元26在可以確保達(dá)到預(yù)期的移動(dòng)效果的前提下實(shí)施為全然不同的熱變驅(qū)動(dòng)單元,例如兩者體積形狀不同、非設(shè)置于對(duì)稱(chēng)位置、熱膨脹系數(shù)不一的情況下,透過(guò)分布角度、強(qiáng)度及軟體運(yùn)算校正等方式,能在一定范圍內(nèi)控制所述鏡頭50以預(yù)定方式移動(dòng),因此其實(shí)施方式并不限于本實(shí)施例所列舉之方式。
所述鏡頭50為一用于聚焦影像的攝像鏡頭,其具有一外壁51、一入射端52、及一投射端53。所述鏡頭50由所述外壁51固定于所述鏡頭載體30,間接受連接于所述支架40的所述熱變驅(qū)動(dòng)器20支撐于所述鏡頭組件中。
類(lèi)似地,在這個(gè)實(shí)施例中,所述支架40被實(shí)施為一用于固定所述機(jī)殼10及所述熱變驅(qū)動(dòng)器20的基座或架子,其中央有一窗口,對(duì)應(yīng)于所述鏡頭50的所述投射端53。所述機(jī)殼10則被實(shí)施為一用于保護(hù)所述鏡頭組件的罩體,其中央也具有一供所述鏡頭50的所述入射端52透視的窗口,其中所述機(jī)殼10固定于所述支架40后,所述鏡頭50藉由所述熱變驅(qū)動(dòng)器20的驅(qū)動(dòng)被支撐于所述支架40與所述機(jī)殼10中央的窗口之間移動(dòng)以實(shí)施對(duì)焦。
在應(yīng)用或使用本發(fā)明時(shí),根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件需要被組裝于相匹配的感光組件,以構(gòu)成一具有攝像功能的影像模塊,其實(shí)施方式包括將所述支架40連接固定于一感光組件(如圖3和圖4中所示的感光組件60),一方面使藉由所述鏡頭50的投射端53投射出的影像能被該感光組件60感應(yīng)及轉(zhuǎn)換為電子訊息或紀(jì)錄,以進(jìn)一步被其他設(shè)備或裝置處理或利用。所述感光芯片61被設(shè)置于所述電路板62朝向所述鏡頭的所述投射端53的那一側(cè),以感應(yīng)所述投射端53投射出的影像,并轉(zhuǎn)換為電子訊號(hào)后傳送至所述線(xiàn)路板。所述電路板62并具有對(duì)外電性連接的排線(xiàn),從而可以藉由連接外界裝置或線(xiàn)路獲取電源及溝通信息。所述線(xiàn)路板朝向所述投射端53側(cè)還具有匹配所述電連接引腳25的形狀態(tài)與數(shù)量的接腳或插口或焊盤(pán),從而允許所述電路板62自主或傳遞來(lái)自外界裝置或線(xiàn)路的指令,以控制所述熱變驅(qū)動(dòng)器20移動(dòng)所述鏡頭50。
如圖7所示,根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件的制作方法,包括如下步驟:(S1)固定熱變驅(qū)動(dòng)器20一端于一支架40、(S2)通過(guò)鏡頭載體30固定熱變驅(qū)動(dòng)器20另一端于鏡頭50、(S3)對(duì)準(zhǔn)并固定機(jī)殼10于支架40、以及(S4)校正鏡頭50相對(duì)于支架40的距離與傾斜角。在上述 步驟中,所述步驟(S1)可進(jìn)一步實(shí)施為:(S1-1)固定熱變驅(qū)動(dòng)器20一端于一支架40,并確保熱變驅(qū)動(dòng)器20的電連接引腳25通過(guò)該支架40的穿孔44。所述步驟(S2)則可進(jìn)一步實(shí)施為:(S2-1)固定鏡頭載體30的限位部32于該熱變驅(qū)動(dòng)器2的另一端、及(S2-2)固定鏡頭50于鏡頭載體30的鏡筒部31。
其中所述步驟(S1-1)是用于將一個(gè)足以穩(wěn)定支撐及移動(dòng)鏡頭50的熱變驅(qū)動(dòng)器20安裝固定于支架40上,為了確保熱變驅(qū)動(dòng)器20能夠被驅(qū)動(dòng),安裝固定時(shí)需確保其電連接引腳25通過(guò)該支架40的穿孔44,從而延伸至該支架40外側(cè)以連接至電路板以驅(qū)動(dòng)該熱變驅(qū)動(dòng)器20。由上述說(shuō)明可知,無(wú)論所述步驟(S1)和(S2)或所述步驟(S1-1)、(S2-1)、及(S2-2)都是為了將鏡頭50直接或間接連接于熱變驅(qū)動(dòng)器20,及將熱變驅(qū)動(dòng)器20連接于支架40,因此無(wú)論是所述步驟(S1)和(S2)彼此的次序,或是所述步驟(S1-1)、(S2-1)、及(S2-2)之間的次序都可以被自由變換,并仍可制成根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件。因此生產(chǎn)者于實(shí)際應(yīng)用時(shí),可依機(jī)具設(shè)備、材料及個(gè)別設(shè)計(jì)方案等調(diào)整上述制造方法的步驟。
所述步驟(S3)是用于將機(jī)殼10對(duì)準(zhǔn)并固定于支架40上,從而使位于支架40上的鏡頭50、鏡頭載體30、及熱變驅(qū)動(dòng)器20可以獲得機(jī)殼10的覆蓋及保護(hù)。所述步驟(S4)是用于在最后藉由校正鏡頭50相對(duì)于支架40的距離與傾斜角,以確保鏡頭50被精確地安裝在外部由支架40及機(jī)殼10構(gòu)成的鏡頭組件中,從而確保該鏡頭組件被進(jìn)一步與一感光組件構(gòu)成一影像模塊或被直接安裝于其他具有類(lèi)似感光組件的部件的設(shè)備時(shí),能被用以精確對(duì)焦。
如圖8所示,根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件的制作方法,包括如下步驟:(S11)固定熱變驅(qū)動(dòng)器20的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元26的一端于一支架40,并確保各個(gè)電連接引腳25分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的穿孔44、(S12)分別固定各個(gè)載體單元34的定位部342于對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)單元26的另一端、(S13)固定各個(gè)載體單元34的載體部341于鏡頭50的外壁51、(S14)對(duì)準(zhǔn)并固定機(jī)殼10于支架40、及(S15)校正鏡頭50相對(duì)于支架40的距離與傾斜角。
在上述步驟中,所述步驟(S11)是用于將一個(gè)足以穩(wěn)定支撐及移動(dòng)鏡頭50的熱變驅(qū)動(dòng)器20安裝固定于支架40上,其中該熱變驅(qū)動(dòng)器20由兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元26以彼此相對(duì)的方式構(gòu)成。所述步驟(S12)中也就是將兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元26的自由端固定于鏡頭載體30的外側(cè),也就是將所述驅(qū)動(dòng)單元26的頂表面連接于所述鏡頭載 體30的所述定位部342的底表面。所述步驟(S13)則是進(jìn)一步把鏡頭50的外壁51兩側(cè)分別固定于兩個(gè)所述載體部341的內(nèi)表面,使鏡頭50透過(guò)鏡頭載體30間接被熱變驅(qū)動(dòng)器20支撐于所述支架40,并從而容許鏡頭50隨著熱變驅(qū)動(dòng)器20改變形狀而移動(dòng)位置。
同樣地,所述步驟(S11)、(S12)、及(S13)也都是為了將鏡頭50直接或間接連接于熱變驅(qū)動(dòng)器20,及將熱變驅(qū)動(dòng)器20連接于支架40,因此所述步驟(S11)、(S12)、及(S13)之間的次序可以被自由變換,并仍可制成根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的應(yīng)用熱變驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)鏡頭的鏡頭組件。因此生產(chǎn)者于實(shí)際應(yīng)用時(shí),可依機(jī)具設(shè)備、材料及個(gè)別設(shè)計(jì)方案等調(diào)整上述制造方法的步驟。
類(lèi)似地,所述步驟(S14)是用于將機(jī)殼10對(duì)準(zhǔn)并固定于支架40上,從而使位于支架40上的鏡頭50、鏡頭載體30、及熱變驅(qū)動(dòng)器20可以獲得機(jī)殼10的覆蓋及保護(hù)。所述步驟(S15)同樣是用于在最后藉由校正鏡頭50相對(duì)于支架40的距離與傾斜角,以確保鏡頭50被精確地安裝在外部由支架40及機(jī)殼10構(gòu)成的鏡頭組件中,而確保該鏡頭組件被進(jìn)一步與一感光組件構(gòu)成一影像模塊或被直接安裝于其他具有類(lèi)似感光組件的部件的設(shè)備時(shí),能被用以精確對(duì)焦。
值得一提的是,本發(fā)明在提升自動(dòng)對(duì)焦攝像模塊中鏡頭組件在驅(qū)動(dòng)的性能方面,做出了許多改進(jìn),包括:減小模組厚度、消除磁滯、降低復(fù)雜度、及提高一致性與精度。首先,應(yīng)用傳統(tǒng)技術(shù)的鏡頭組件是以音圈馬達(dá)移動(dòng)鏡頭,但音圈馬達(dá)的厚度一般在3公厘以上,即使超薄方案也在2公厘以上,而且存在行程和載荷縮短的不足的問(wèn)題。然而本專(zhuān)利使用的熱變驅(qū)動(dòng)器部件使用標(biāo)準(zhǔn)晶圓制作,整體厚度等于晶圓厚度0.5mm,實(shí)際驅(qū)動(dòng)部分厚度只有0.05mm,根據(jù)實(shí)際需求,熱變驅(qū)動(dòng)器制作的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)厚度最小可壓縮至1mm以下。其次,音圈馬達(dá)所仰賴(lài)的電磁控制由于原理限制,必然存在磁滯造成的行程誤差,而需要另外或隨著時(shí)間以軟件進(jìn)行補(bǔ)償。但本發(fā)明使用的熱變驅(qū)動(dòng)器運(yùn)動(dòng)距離與溫度相關(guān),與運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān),可直接避免音圈馬達(dá)磁滯的影響,同時(shí)也降低了軟件方面的需求,間接節(jié)省或提升了應(yīng)用本發(fā)明的鏡頭組件的影像模塊或設(shè)備的運(yùn)算效能。
再者,應(yīng)用音圈馬達(dá)的鏡頭組件組裝過(guò)程中需要組裝多達(dá)八種以上的部件,其中須經(jīng)過(guò)數(shù)十道工序,導(dǎo)致內(nèi)部成本較高。但本發(fā)明所應(yīng)用的熱變驅(qū)動(dòng)器可采用晶圓工藝制作,脫模后組裝成馬達(dá)所需部件不超過(guò)五個(gè),其制作工序也不超過(guò)十道。最后,由于本發(fā)明所應(yīng)用的熱變驅(qū)動(dòng)器可采用晶圓工藝制作,尺寸精度以 及重復(fù)精度都達(dá)到微米級(jí),實(shí)際使用中控制精度與軟件校準(zhǔn)精度相較于傳統(tǒng)的音圈馬達(dá)也都能得到很大提高。
因此本發(fā)明在減少了鏡頭組件的部件數(shù)量及簡(jiǎn)化其制造方法的情況下,也降低了鏡頭組件產(chǎn)品的制造公差和復(fù)雜度,從而間接提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和良率,并減低制造成本及提高產(chǎn)品精度。最重要的是大幅降低了核心部件的厚度時(shí),也為未來(lái)影像模塊產(chǎn)品總厚度的降低提供了可能。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解,上述描述及附圖中所示的本發(fā)明的實(shí)施例只作為舉例而并不限制本發(fā)明。本發(fā)明的目的已經(jīng)完整并有效地實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的功能及結(jié)構(gòu)原理已在實(shí)施例中展示和說(shuō)明,在沒(méi)有背離所述原理下,本發(fā)明的實(shí)施方式可以有任何變形或修改。