相機鏡頭模組的製作方法
2023-06-20 11:30:56
專利名稱：相機鏡頭模組的製作方法
技術領域：
相機鏡頭模組技術領域[0001]本實用新型涉及一種相機鏡頭模組，尤其涉及一種具有防抖功能的相機鏡頭模組。
背景技術：
[0002]現今，相機已成為人們旅遊、聚會的必備物品，記錄著生活的點點滴滴。相機的光 學系統決定了相機的性能，其由光學鏡頭及影像傳感器所構成，使用時，鏡頭捕捉景物，並 將光線聚焦到影像傳感器上，影像傳感器則將捕捉到的景物的光信號轉換為電信號，如此 就獲得了拍攝景物的圖像。[0003]在使用的過程中，常會因為外力因素或是手持抖動，造成光路徑的震動偏移並使 得影像傳感器上的成像不穩定，進而導致所拍攝到的影像模糊不清，因此通常在光學透鏡 組或是影像傳感器上設置震動補償裝置，使所擷取到的影像清晰化，但目前此類裝置大多 結構複雜、體積笨重、組裝困難、成本較高，而有進一步改善的空間。實用新型內容[0004]有鑑於此，提供一種能有效防抖、簡單易行的相機鏡頭模組。[0005]一種相機鏡頭模組，包括光學鏡頭、影像傳感器、以及設置於所述光學鏡頭與影像 傳感器之間的防抖裝置，所述光學鏡頭與所述影像傳感器間定義有攝像光軸，所述防抖裝 置包括基板、設置於所述基板上的壓電元件、位置偵測模組、以及控制模組，所述基板具有 垂直於所述攝像光軸的平面，在所述平面上定義第一軸向與第二軸向，所述壓電元件鄰靠 於光學鏡頭的底面，所述位置偵測模組偵測出所述光學鏡頭偏移所述攝像光軸的誤差程 度，所述控制模組與位置偵測模組以及壓電元件電性連接，控制模組根據位置偵測模組所 偵測出的光學鏡頭偏移所述攝像光軸的誤差程度而提供相應的電壓給所述壓電元件，從而 壓電兀件驅使光學鏡頭位移以補償光學鏡頭的偏移。[0006]與現有技術相比，本實用新型相機鏡頭模組利用壓電元件的逆壓電效應，對光學 鏡頭所偏移的誤差量進行補償位移，結構精巧、簡單易行。
[0007]圖1為本實用新型相機鏡頭模組的分解圖。[0008]圖2為圖1的組裝圖。[0009]圖3為圖2的A-A線的剖視圖。
具體實施方式
[0010]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。[0011]請參閱圖1至圖3，本實用新型的相機鏡頭模組包括防抖裝置1、光學鏡頭2、以及影像傳感器3。其中，所述防抖裝置I設置於光學鏡頭2與影像傳感器3之間，光學鏡頭2 與影像傳感器3間定義有一攝像光軸4，以提供將一外界物體的影像光聚集並成像於所述 影像傳感器3上。[0012]所述光學鏡頭2可以是包含了若干個透鏡的定焦或變焦鏡頭，通過線圈與磁 鐵所構成的電磁驅動裝置來驅動透鏡伸縮移動。所述影像傳感器3可由電荷耦合元件 (Charge-coupled Device,CCD)或是互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)等感光元件所構成。通過所述光學鏡頭2將外界物體的影像光經由 所述攝像光軸4成像於影像傳感器3的感光元件上，並由所述影像傳感器3將影像光轉換 為可供計算機識別的數字影像數據。[0013]本實施例中，防抖裝置I設置在所述光學鏡頭2與影像傳感器3的中央處，也就是 位在所述光學鏡頭2與影像傳感器3的所述攝像光軸4路徑上，在光學鏡頭2受到外力震 動而脫離與所述像感測模組3的最佳攝像光軸4路徑時，防抖裝置I可將所述鏡頭2所偏 移的誤差量進行補償位移，達到回歸於正常較佳的所述攝像光軸4路徑上。[0014]如圖1所示，所述防抖裝置I包括垂直於攝像光軸4的基板11、壓電元件 (piezoelectric member) 12、12』、摩擦片13、若干彈性元件14、位置偵測模組15、15』、以及 電路元件16。所述電路元件16包括控制模組161。[0015]所述基板11的中央處設有一通孔111以提供所述光學鏡頭2與影像傳感器3間 的攝像光軸4路徑，所述基板11具有朝向所述攝像光軸4的第一表面112、及相對的第二表 面113。於所述第一表面112上定義了第一軸向7與第二軸向8。[0016]所述第一表面112設有第一凹槽1121、以及第二凹槽1122，所述第一凹槽1121與 所述第二凹槽1122是相互呈垂直90度，分別位於所述第一軸向7與所述第二軸向8之上， 壓電元件12、12』分別嵌附於其中且其頂部是鄰靠於所述光學鏡頭2的底面上所設的摩擦 片13。也就是說，所述第一軸向7與所述第二軸向8亦即分別代表著所述基板11於所述第 一表面112上的X軸與Y軸的兩相互呈垂直的軸向；另外，所述攝像光軸4是分別垂直於所 述第一軸向7與第二軸向8，也就是構成上述與X軸、Y軸垂直的第三維的Z軸向。[0017]本實施例中，所述壓電元件12、12』為壓電馬達，用以負責所述光學鏡頭2相對於 所述基板11的所述第二軸向8與所述第一軸向7的偏差位移的補償。所述壓電元件12、 12』由壓電材料形成，常見的壓電材料有石英、電氣石、羅德鹽、氧化鋅、聚合物、陶瓷材料、 複合材料等，其中陶瓷材料因為製造容易、可製成任何形狀、且其特性可隨組成做多樣性的 變化等優點，目前已經成為壓電元件的主流。一般而言，壓電陶瓷材料具有體積小、響應快 速、位移量小、消耗功率低等特色。利用逆壓電效應，即材料因加入電壓而造成體積變化的 特性，對壓電馬達施予一電壓以產生制動力，藉以達到將該光學鏡頭位移修正至最佳攝像 位置。具體地，當對壓電元件12施加電壓時，可驅使光學鏡頭2沿所述第二軸向8的線性 位移；當對壓電元件12』施加電壓時，可驅使光學鏡頭2沿所述第一軸向7的線性位移，進 而達到在與攝像光軸4 (Z軸向)相垂直的水平面上調整光學鏡頭2的於X軸與Y軸方向上 的位置的功能。[0018]所述基板11的第二表面113覆蓋於影像傳感器3上，透過所述基板11中央處的 通孔111使所述光學鏡頭2與所述影像傳感器3相互對應。[0019]所述基板11的第一表面112的兩側邊位置處分別設有第一定位槽1123、第二定位槽1124，以收容固定位置偵測模組15、15』，並通過所述位置偵測模組15、15』計算出光學鏡 頭2偏移攝像光軸4的偏差位移量，也就是所述光學鏡頭2在所述第一軸向7以及所述第 二軸向8上偏移所述攝像光軸4的程度，並將修正位移的補償值透過所述基板11上的所述 控制模組161經由所述壓電元件12、12』針對所接觸的所述光學鏡頭2加以修正偏移量，使 所述光學鏡頭2與所述影像傳感器3回復於同一較佳的所述攝像光軸4的路徑上。[0020]所述摩擦片13是設置於所述光學鏡頭2的底面並與所述基板11的第一表面112 相對應，且彈性壓附於所述壓電元件12、12』的頂部上，以增加所述光學鏡頭2與所述壓電 元件12、12』間的摩擦力，並於所述摩擦片13中央處設有一貫穿孔131以提供所述攝像光 軸4穿過。本實施例中，所述彈性元件14是由呈波形來回彎曲的細長金屬薄片所構成的 彈簧，以四組彈簧平均分布並固定於所述基板11的周圍四側邊近角落處，利用所述彈簧的 下、上兩端分別固定於所述基板11以及所述光學鏡頭2的方式，進一步將所述光學鏡頭2 彈性固定於基板11的第一表面112上方；換句話說，透過若干個彈性元件14環繞且固定於 所述基板11周圍，並以垂直於所述基板11方向也就是平行於所述攝像光軸4的Z軸方向 將所述光學鏡頭2彈性固定於所述基板11上，不僅可使所述光學鏡頭2不會因震動而自基 板11脫落，且更可以提供一把光學鏡頭2朝向基板11下拉的預拉力，使光學鏡頭2底面的 摩擦片13與壓電元件12、12』之間可以保有適量的摩擦力以令壓電元件12、12』可帶動光 學鏡頭2水平移動。此外，所述細長金屬薄片彈簧狀的彈性元件14還可以作為電性連接光 學鏡頭2與電路元件16的導電線路，用以傳達控制訊號或電源訊號於光學鏡頭2與電路元 件16之間，進而能驅動及控制所述光學鏡頭2進行自動對焦或變焦的操作。[0021]本實施例中，所述電路元件16為軟性電路板，設置於基板11之上並位於所述光學 鏡頭2以及所述基板11之間，其上方預設有與所述通孔111相對應的一開孔162以利於所 述攝像光軸4穿過。所述電路元件16設有兩開口 163、163』與兩破口 164、164』，使所述基 板11上的所述壓電元件12、12』以及所述位置偵測模組15、15』穿過所述電路元件16與所 述摩擦片13進行接觸，以利於修正與偵測所述光學鏡頭2的偏差位移量。[0022]本實施例中，所述位置偵測模組15、15』可以是包含有磁力感測元件的感磁式位置 偵測模組，並在光學鏡頭2的底面相對於位置偵測模組15、15』的位置處設置有磁鐵；通過 磁力感測元件來偵測磁鐵的磁力變化並由所述電路元件16上的控制模組161來計算出光 學鏡頭2於第一與第二軸向7、8上的位置偏移量。於另一實施例中，所述位置偵測模組15、 15』也可以是包含有發光元件與光接收元件的光學式位置偵測模組，並在光學鏡頭2的底 面相對於位置偵測模組15、15』的位置處設置有光反射面；通過發光元件發出光經所述光 反射面的反射後再由光接收元件接收以其變化，並由所述電路元件16上的控制模組161來 計算出光學鏡頭2於第一與第二軸向7、8上的位置偏移量。[0023]所述電路元件16分別與所述壓電元件12、12』以及位置偵測模組15、15』電性連 接，使所述位置偵測模組15、15』偵測出所述光學鏡頭2偏移所述攝像光軸4的位置偏移 量，經由所述電路元件16上的所述控制模組161計算出位置偏移量的修正值，並進一步控 制提供給所述壓電元件12、12』的電壓來驅使光學鏡頭2於所述第一軸向7與所述第二軸 向8上的位移，以修正所述光學鏡頭2於所述第一軸向7與所述第二軸向8上的位置偏移 量加以修正補償，使所述光學鏡頭2回復至所述影像傳感器3所對應的最佳所述攝像光軸 4之上。[0024]此外，為因應所述壓電元件12、12』與所述摩擦片13接觸所可能造成光學鏡頭2 的水平偏斜，在基板11的第一表面112上分別設置有與壓電元件12、12』相對應位置的平 衡支撐部1125、1125』。平衡支撐部1125、1125』突出第一表面112的高度與壓電元件12、 12』突出第一表面112的高度相當，且同時於所述電路元件16上增設有對應於所述平衡支 撐部1125、1125』的一穿孔165、165』，使所述平衡支撐部1125、1125』得以分別貫穿所述穿 孔165、165』與所述摩擦片13進行接觸，以令所述光學鏡頭2與所述基板11維持一平行間 距。於本實施例中，所述平衡支撐部1125、1125』是設置於基板11的第一表面112上的凸 點；而在另一實施例中，所述平衡支撐部1125、1125』也可以是放置在基板11的第一表面 112上的滾珠。[0025]綜上所述，本實用新型相機鏡頭模組其防抖裝置I設置於光學鏡頭2與影像傳感 器3之間，透過位置偵測模組15感測出光學鏡頭2的震動並計算出所述光學鏡頭2偏移攝 像光軸4的偏移程度，進一步將修正位移的補償值透過所述控制模組161經由所述壓電元 件12針對所述光學鏡頭2上所固接的所述摩擦片13加以修正其偏移量，使所述光學鏡頭2 進行相對於所述基板11的所述第一軸向7與所述第二軸向8進行位移偏差量的修正補償， 令所述光學鏡頭2與所述影像傳感器3回到於同一較佳的所述攝像光軸4之上，藉以達到 防止光學鏡頭2震動並獲取較佳成像，以達到將所述光學鏡頭2位移修正至最佳攝像位置。[0026]以上所述僅為本實用新型的較佳可行實施例，非因此即局限本實用新型的專利範 圍，舉凡運用本實用新型說明書及附圖內容所為的等效結構變化，均理同包含於本實用新 型的範圍內。
權利要求1.一種相機鏡頭模組，包括光學鏡頭、影像傳感器、以及設置於所述光學鏡頭與影像傳感器之間的防抖裝置，所述光學鏡頭與所述影像傳感器間定義有攝像光軸，其特徵在於所述防抖裝置包括基板、設置於所述基板上的壓電元件、位置偵測模組、以及控制模組，所述基板具有垂直於所述攝像光軸的平面，在所述平面上定義第一軸向與第二軸向，所述壓電元件鄰靠於光學鏡頭的底面，所述位置偵測模組偵測出所述光學鏡頭偏移所述攝像光軸的誤差程度，所述控制模組與位置偵測模組以及壓電元件電性連接，控制模組根據位置偵測模組所偵測出的光學鏡頭偏移所述攝像光軸的誤差程度而提供相應的電壓給所述壓電元件，從而壓電兀件驅使光學鏡頭位移以補償光學鏡頭的偏移。
2.如權利要求1所述的相機鏡頭模組，其特徵在於所述壓電元件包括二壓電馬達，所述兩壓電馬達相對呈垂直設置於所述基板之上，分別負責補償所述光學鏡頭相對於所述基板的第一軸向與第二軸向的偏差位移。
3.如權利要求2所述的相機鏡頭模組，其特徵在於所述基板的平面上設有分別沿第一軸向與第二軸向延伸的第一凹槽以及第二凹槽，所述二壓電馬達分別收容於第一凹槽與第二凹槽內。
4.如權利要求1所述的相機鏡頭模組，其特徵在於還包括若干彈簧，所述彈簧分別固定於所述基板的側邊，以平行於所述攝像光軸方向將所述光學鏡頭彈性固定於所述基板之上，提供將所述光學鏡頭朝向所述基板下拉的預拉力。
5.如權利要求4所述的相機鏡頭模組，其特徵在於所述彈簧電性連接所述光學鏡頭與所述控制模組。
6.如權利要求1所述的相機鏡頭模組，其特徵在於還包括摩擦片，所述摩擦片設置於所述光學鏡頭的底面，並且彈性壓附於所述壓電元件的頂部上，以增加所述光學鏡頭與所述壓電元件間的摩擦力。
7.如權利要求6所述的相機鏡頭模組，其特徵在於還包括電路板，所述電路板上設有開口與破口，所述壓電兀件與位置偵測模組穿過所述電路板上的開口與破口與摩擦片接觸，所述控制模組固定於電路板上。
8.如權利要求6所述的相機鏡頭模組，其特徵在於還包括設置於基板的平面上且與壓電元件相對應的平衡支撐部，所述電路板上設有對應於所述平衡支撐部的穿孔，所述平衡支撐部貫穿所述穿孔與所述摩擦片接觸，使光學鏡頭與基板維持一定間距。
9.如權利要求1所述的相機鏡頭模組，其特徵在於所述影像傳感器是電荷耦合元件或互補金屬氧化物半導體。
10.如權利要求1所述的相機鏡頭模組，其特徵在於所述基板的兩側邊位置處分別設有第一定位槽與第二定位槽，所述位置偵測模組為兩個且分別收容於第一定位槽與第二定位槽內。
專利摘要一種相機鏡頭模組，包括光學鏡頭、影像傳感器、以及設置於光學鏡頭與影像傳感器之間的防抖裝置，所述光學鏡頭與影像傳感器間定義有攝像光軸，所述防抖裝置包括基板、設置於基板上且電性連接的壓電元件、位置偵測模組、及控制模組，所述基板具有垂直於所述攝像光軸的平面，在所述平面上定義了第一軸向與第二軸向，所述壓電元件鄰靠於光學鏡頭的底面，所述位置偵測模組偵測光學鏡頭偏移所述攝像光軸的誤差程度，所述控制模組根據位置偵測模組所偵測出的光學鏡頭偏移所述攝像光軸的誤差程度而提供相應的電壓給所述壓電元件，從而利用壓電元件的逆壓電效應，驅使光學鏡頭位移以補償光學鏡頭的偏移，結構精巧、簡單易行。
文檔編號H04N5/232GK202837765SQ20122047321
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月17日 優先權日2012年9月17日
發明者潘鵬程 申請人:碩穎數碼科技(中國)有限公司