專利名稱：相機(jī)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于光學(xué)成像領(lǐng)域的相機(jī)模塊。
背景技術(shù)：
光圈是成像裝置的相機(jī)模塊上用以控制進(jìn)入成像裝置內(nèi)的感光元件(如感光膠 片、影像傳感器等)上的進(jìn)光量，該光圈的大小決定著透過(guò)鏡頭進(jìn)入感光元件的進(jìn)光量，且 光圈值越大表示進(jìn)入感光元件的光線越多。但是，有些時(shí)候，如拍攝較大景深需要足夠的進(jìn) 光量，反而不需要光圈，因此，如何需要在有光圈與無(wú)光圈之間變換成為需要解決的技術(shù)問(wèn) 題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種能在有光圈與無(wú)光圈之間變換的相機(jī)模塊。一種相機(jī)模塊，其包括一控制單元及沿從該相機(jī)模塊的物側(cè)至像側(cè)方向依次排列 的一透光腔體、一感光元件及一電磁鐵組件。該腔體內(nèi)充滿透明磁性流體。該電磁鐵組件 包括呈圓環(huán)狀的第一電磁鐵及纏繞在該第一電磁鐵上且與該控制單元電性連接的第一線 圈。該腔體包括一物側(cè)表面及一與該物側(cè)表面相對(duì)的像側(cè)表面。該磁性流體包括一透明載 液及多個(gè)均勻分散在該透明載液內(nèi)且由表面活性劑包覆的磁性納米微粒。該控制單元通過(guò) 控制該第一線圈通電使該第一電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)以吸引該磁性納米微粒聚集至該腔體的像 側(cè)表面上并構(gòu)成一光圈；該控制單元撤銷該第一線圈的電流使該第一電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)消 失時(shí)，構(gòu)成該光圈的磁性納米微粒均勻分散在該透明載液中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述相機(jī)模塊將大量由表面活性劑包覆的磁性納米微粒與透明 載液構(gòu)成的透明磁性流體容納在透光腔體內(nèi)，通過(guò)控制單元控制纏繞在第一電磁鐵上的第 一線圈的通電與斷電，從而控制該第一電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)，進(jìn)而控制該大量磁性納米微粒構(gòu) 成光圈或均勻分散在該載液中，使該相機(jī)模塊能在有光圈與無(wú)光圈之間變換。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施方式提供的一種相機(jī)模塊的截面示意圖。圖2為圖1中相機(jī)模塊的狀態(tài)示意圖。圖3為圖1中相機(jī)模塊的另一種狀態(tài)示意圖。圖4為本發(fā)明第二實(shí)施方式提供的一種相機(jī)模塊的截面示意圖。圖5為本發(fā)明第三實(shí)施方式提供的一種相機(jī)模塊的截面示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)一并參閱圖1及圖2，為本發(fā)明第一實(shí)施方式提供的相機(jī)模塊100。該相機(jī)模塊 100包括一個(gè)控制單元10及沿從該相機(jī)模塊100的物側(cè)至像側(cè)方向依次排列的一個(gè)鏡頭
320、一個(gè)用于承載該鏡頭20的基座30、一個(gè)透光腔體40、一個(gè)感光元件50、一個(gè)用于電性連 接該感光元件50的電路板60及一電磁鐵組件70。該透光腔體40、該感光元件50、該電路 板60及該電磁鐵組件70收容在該基座30內(nèi)。該控制單元10電性設(shè)置在該電路板60上。鏡頭20包括一個(gè)鏡筒21、一個(gè)透鏡22、一個(gè)間隔環(huán)23及一個(gè)濾光片24。該鏡筒 21用于收容透鏡22、間隔環(huán)23及濾光片24。該透鏡22用于匯聚被拍攝物體反射的光線以 在該感光元件50上形成影像。該間隔環(huán)23設(shè)置在透鏡22與濾光片24之間，用于在透鏡 22與濾光片24之間隔開(kāi)一定距離，防止二者接觸或碰撞而造成損壞。該濾光片24設(shè)置于 透鏡22靠近該感光元件50的一側(cè)，用于截止某種波段的光線的通過(guò)。該基座30通過(guò)螺紋 與鏡筒21耦合，并將鏡筒21收容在內(nèi)。該腔體40內(nèi)充滿透明磁性流體41，且該腔體40包括一個(gè)物側(cè)表面42、一個(gè)與該 物側(cè)表面42相對(duì)的像側(cè)表面43及一個(gè)垂直連接該物側(cè)表面42與該像側(cè)表面43的一個(gè)側(cè) 壁45。優(yōu)選地，該側(cè)壁45的形狀為環(huán)型。該物側(cè)表面42及該像側(cè)表面43是可透光的；而 該側(cè)壁45的材質(zhì)則以不透光材料為佳。容納在該腔體40內(nèi)的磁性流體41包括大量磁性納米微粒410及透明載液412。 該磁性納米微粒410由表面活性劑包覆，其均勻分布在該載液412中。該磁性納米微粒410 可選用四氧化三鐵(Fe3O4)、錳鈷鐵氧磁體(MnFe204、CoFe2O4)等磁性納米微粒，其粒徑大小 優(yōu)選為10 100納米。該磁性納米微粒410在該磁性流體41中的含量?jī)?yōu)選為1 4%。 該載液412可選用水、硅油、乙醇、甲醇、環(huán)己烷或正辛烷等透明液態(tài)物質(zhì)。該表面活性劑可 選用聚乙烯醇、油酸、亞油酸或橄欖油等高分子材料。在本實(shí)施方式中，該載液412為水，該 表面活性劑為油酸。由于磁性納米微粒410 —般由Fe3CV MnFe2O4, CoFe2O4等單晶所構(gòu)成， 其不溶于水，因此需要在磁性納米微粒410表面披覆上一層親水性的表面活性劑，以使磁 性納米微粒410能穩(wěn)定地分散在水中。在無(wú)外加磁場(chǎng)下，該磁性流體41無(wú)自發(fā)性磁偶極。 但當(dāng)有磁場(chǎng)施加在該磁性流體41時(shí)，液體中的磁性納米微粒410之磁矩會(huì)傾向沿著外加磁 場(chǎng)方向，因而產(chǎn)生了磁偶極。而當(dāng)外加磁場(chǎng)移除時(shí)，由于磁性納米微粒410受水分子熱擾動(dòng) 的作用，再度呈現(xiàn)出零磁偶極，這現(xiàn)象即所謂的超順磁性(superparamagnetism)。由于水分 子之熱擾動(dòng)現(xiàn)象會(huì)加速磁性納米微粒410安定的分散在水中，該相機(jī)模塊100還可配置有 加熱元件47，該加熱元件47可為電阻絲等。該加熱元件47可設(shè)置在該腔體40的側(cè)壁45 內(nèi)，且該加熱元件47由該控制單元10控制加熱與否。進(jìn)一步說(shuō)明，該加熱元件47與該控 制單元10的電性連接可以通過(guò)埋藏在該側(cè)壁45內(nèi)的導(dǎo)線(圖未示)連接。該感光元件50可為電荷耦合器件(Charge Coupled Device, CCD)傳感器或互補(bǔ) 金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)傳感器等。該電磁鐵組件70包括呈圓環(huán)狀的電磁鐵71及纏繞在該電磁鐵71上的線圈73。該 線圈73與該控制單元10電性連接，并由該控制單元10控制該線圈73的通電與斷電。該線 圈73通電時(shí)，該電磁鐵71產(chǎn)生磁場(chǎng)；該線圈73斷電時(shí)，該電磁鐵71產(chǎn)生的磁場(chǎng)消失。進(jìn) 一步說(shuō)明，該線圈73與該控制單元10的電性連接可以通過(guò)埋藏在該側(cè)壁45內(nèi)的導(dǎo)線(圖 未示)連接。請(qǐng)結(jié)合圖3，對(duì)物體進(jìn)行拍攝前，從物側(cè)表面42 —側(cè)入射至該腔體40內(nèi)的光線， 經(jīng)過(guò)透明磁性流體41到達(dá)像側(cè)表面43。該控制單元10通過(guò)控制該線圈73通電使該電磁 鐵71產(chǎn)生磁場(chǎng)以吸引該磁性納米微粒410聚集至腔體40的像側(cè)表面43上構(gòu)成一光圈49?？梢岳斫猓摴馊?9的形狀與該電磁鐵71的形狀相同，均呈圓環(huán)型。該控制單元10撤銷 該線圈73的電流使該電磁鐵71產(chǎn)生的磁場(chǎng)消失時(shí)，構(gòu)成該光圈49的磁性納米微粒410均 勻分散在該透明載液412中。該控制單元10控制該加熱元件47產(chǎn)生熱量以加熱磁性流體 41，從而可加快磁性納米微粒410退磁，使其更快地均勻地分散在透明載液412中?？梢岳?解，通過(guò)設(shè)計(jì)該控制單元10的運(yùn)行程序就可以控制該加熱元件47與該線圈73的通電順序 及通電時(shí)間。綜上所述，對(duì)物體進(jìn)行拍攝時(shí)，相機(jī)模塊100具有兩種工作狀態(tài)(a)第一狀態(tài)，參見(jiàn)圖3，給纏繞在該電磁鐵71上的線圈73供電，該電磁鐵71將 產(chǎn)生一磁場(chǎng)，磁化分散在透明載液412中的磁性納米微粒410，從而使該磁性納米微粒410 聚集至腔體40的像側(cè)表面43上形成該光圈49。(b)第二狀態(tài)，參見(jiàn)圖2，停止給纏繞在該電磁鐵71上的線圈73供電，由于該電磁 鐵71不產(chǎn)生磁場(chǎng)，所述腔體40內(nèi)的磁性納米微粒410將立即退磁，當(dāng)停止給線圈73供電 的時(shí)給加熱元件47供電，使加熱元件47產(chǎn)生熱量以加熱磁性流體41，從而可加快磁性納米 微粒410退磁，使其更快地均勻地分散在透明載液412中。所述相機(jī)模塊100將大量由表面活性劑包覆的磁性納米微粒410與透明載液412 構(gòu)成的透明磁性流體41容納在透光腔體40內(nèi)，通過(guò)控制單元10控制纏繞在電磁鐵71上的 線圈73的通電與斷電，從而控制該電磁鐵71產(chǎn)生磁場(chǎng)，進(jìn)而控制該大量磁性納米微粒410 構(gòu)成光圈49或均勻分散在該載液412中，使該相機(jī)模塊100能在有光圈49與無(wú)光圈49之 間變換，具有變換光圈49的功能。請(qǐng)參閱圖4，為本發(fā)明第二實(shí)施方式提供的相機(jī)模塊100a。該相機(jī)模塊IOOa與第 一實(shí)施方式提供的相機(jī)模塊100的區(qū)別在于該相機(jī)模塊IOOa的電磁鐵組件70a包括兩 個(gè)直徑不同并呈圓環(huán)型的第一電磁鐵71a與第二電磁鐵71b及兩個(gè)分別纏繞在該第一電磁 鐵71a與該第二電磁鐵71b上的第一線圈73a與第二線圈73b，該第二電磁鐵71b收容在 該第一電磁鐵71a內(nèi)且該第一電磁鐵71a與該第二電磁鐵71b同心設(shè)置；該相機(jī)模塊IOOa 的控制單元IOa控制該第一線圈73a通電使第一電磁鐵71a產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)構(gòu)成一光圈 49a ；該控制單元控制該第二線圈73b通電使第二電磁鐵71b產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)構(gòu)成另一光 圈49b。該光圈49b收容在該光圈49a內(nèi)，且該光圈49a與該光圈49b同心設(shè)置，該光圈49a 與該光圈49b構(gòu)成多段光圈491。該相機(jī)模塊可以變換該多段光圈491。請(qǐng)參閱圖5，為本發(fā)明第三實(shí)施方式提供的相機(jī)模塊100c。該相機(jī)模塊IOOc與第 一實(shí)施方式提供的相機(jī)模塊100相比，該相機(jī)模塊100的電磁鐵組件70c包括兩個(gè)呈圓環(huán) 型的第一電磁鐵71c與第二電磁鐵71d及分別纏繞在該第一電磁鐵71c、該第二電磁鐵71d 上的第一線圈73c、第二線圈73d。該第一電磁鐵71c與第一線圈73c在該相機(jī)模塊IOOc 中的設(shè)置第一實(shí)施方式中的相機(jī)模塊100的電磁鐵71與線圈73在該相機(jī)模塊100中的設(shè) 置相同，在此不再細(xì)述。該第二電磁鐵71d收容在該側(cè)壁45a內(nèi)且與該側(cè)壁45a同心設(shè)置。該控制單元IOa控制該第一線圈73c的通電使該第一電磁鐵71c產(chǎn)生磁場(chǎng)，此時(shí) 由該磁場(chǎng)構(gòu)成一光圈49c (如圖5中的虛線所示)。該控制單元IOa控制該第二線圈73d 的通電使該第二電磁鐵71d產(chǎn)生磁場(chǎng)，此時(shí)由該磁場(chǎng)構(gòu)成一光圈49d。該光圈49c與該光 圈49d直徑不同，因此，該相機(jī)模塊IOOc可改變光圈的直徑大小。進(jìn)一步說(shuō)明，該第一線圈 73c與該第二線圈73d不同時(shí)供電，從而該光圈49c與該光圈49d不同時(shí)出現(xiàn)。該相機(jī)模塊IOOc可變換直徑不同的光圈49c與光圈49d?？梢岳斫?，第二實(shí)施方式提供的電磁鐵組件70a中的第二電磁鐵71b及第二線圈 73b還可以增加在第三實(shí)施方式提供的電磁鐵組件70c中，使相應(yīng)的光圈不僅實(shí)現(xiàn)變換功 能，還實(shí)現(xiàn)直徑可變及多段功能。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施方式披露如上，但是，其并非用以限定本發(fā)明，另外，本 領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化等。當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變 化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種相機(jī)模塊，其特征在于，其包括一控制單元及沿從該相機(jī)模塊的物側(cè)至像側(cè)方向依次排列的一透光腔體、一感光元件及一電磁鐵組件，該腔體內(nèi)充滿透明磁性流體，該電磁鐵組件包括呈圓環(huán)狀的第一電磁鐵及纏繞在該第一電磁鐵上且與該控制單元電性連接的第一線圈，該腔體包括一物側(cè)表面及一與該物側(cè)表面相對(duì)的像側(cè)表面，該磁性流體包括一透明載液及多個(gè)均勻分散在該透明載液內(nèi)的磁性納米微粒，該控制單元通過(guò)控制該第一線圈通電使該第一電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)以吸引該磁性納米微粒聚集至該腔體的像側(cè)表面上并構(gòu)成一光圈，該控制單元撤銷該第一線圈的電流使該第一電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)消失時(shí)，構(gòu)成該光圈的磁性納米微粒均勻分散在該透明載液中。
2.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)模塊，其特征在于，該腔體還包括一個(gè)垂直連接該物側(cè)表 面與該像側(cè)表面的側(cè)壁，該相機(jī)模塊還包括一收容在該側(cè)壁內(nèi)的加熱元件以在該第一電磁 鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)消失時(shí)，加熱該磁性流體以加快該磁性納米微?？焖偻舜哦鶆蚍稚⒃谠撏?明載液中。
3.如權(quán)利要求2所述的相機(jī)模塊，其特征在于，該加熱元件為電阻絲。
4.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)模塊，其特征在于，該腔體還包括一個(gè)垂直連接該物側(cè)表 面與該像側(cè)表面的環(huán)形側(cè)壁，該電磁鐵組件還包括一個(gè)收容在該環(huán)型側(cè)壁內(nèi)且與該環(huán)型側(cè) 壁同心的呈圓環(huán)狀的第二電磁鐵及纏繞在該第二電磁鐵上的第二線圈，該控制單元與該第 二線圈電連接以控制第二線圈的通電與斷電。
5.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)模塊，其特征在于，該磁性納米微粒的材質(zhì)選自四氧化三 鐵及錳鈷鐵氧磁體中的一種。
6.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)模塊，其特征在于，該磁性納米微粒的重量比含量范圍為 1 4%。
7.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)模塊，其特征在于，該透明載液選自水、硅油、乙醇、甲醇、 環(huán)己烷及正辛烷中的一種。
8.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)模塊，其特征在于，該磁性流體還包括表面活性劑，該表面 活性劑自聚乙烯醇、油酸、亞油酸及橄欖油中的一種。
9.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)模塊，其特征在于，該電磁鐵組件還包括一呈圓環(huán)狀的第 二電磁鐵及分別纏繞在該第二電磁鐵上的一第二線圈，且該第二電磁鐵與該第一電磁鐵同 心設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種相機(jī)模塊，其包括控制單元及沿從相機(jī)模塊的物側(cè)至像側(cè)方向依次排列的透光腔體、感光元件及電磁鐵組件。腔體內(nèi)充滿透明磁性流體。電磁鐵組件包括呈圓環(huán)狀的第一電磁鐵及纏繞在第一電磁鐵上且與控制單元電性連接的第一線圈。腔體包括物側(cè)表面及與物側(cè)表面相對(duì)的像側(cè)表面。磁性流體包括一透明載液及多個(gè)均勻分散在透明載液內(nèi)且由表面活性劑包覆的磁性納米微粒?？刂茊卧ㄟ^(guò)控制第一線圈通電使第一電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)以吸引磁性納米微粒聚集至腔體的像側(cè)表面上并構(gòu)成一光圈；控制單元撤銷第一線圈的電流使第一電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)消失時(shí)，構(gòu)成光圈的磁性納米微粒均勻分散在透明載液中。所述相機(jī)模塊能在有光圈與無(wú)光圈之間變換。
文檔編號(hào)H01F1/10GK101902568SQ200910302589
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者周代栩, 黃友謙 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司