專利名稱：數(shù)碼相機模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種數(shù)碼相機模組，特別是關(guān)于一種用于便攜式電子裝置的數(shù)碼相機模組。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)碼技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)碼相機已被人們廣泛應(yīng)用，特別是近年來移動電話及PDA(Personal Digital Assistant，個人數(shù)字助理)等便攜式電子裝置也在快速向高性能、多功能化方向發(fā)展，數(shù)碼相機與該等便攜式電子裝置的結(jié)合已成為發(fā)展移動多媒體技術(shù)的關(guān)鍵。與便攜式電子裝置結(jié)合的數(shù)碼相機體需要體積較小且結(jié)構(gòu)簡單，因此常采用定焦結(jié)構(gòu)，即其透鏡組與影像傳感器的距離保持不變。然而，定焦結(jié)構(gòu)的數(shù)碼相機模組僅能就一定距離范圍內(nèi)的景像進行清晰聚焦成像，對該范圍外的景像不能通過對焦機構(gòu)使其清晰成像。采用定焦結(jié)構(gòu)的數(shù)碼相機已經(jīng)不能滿足消費者對高性能的需求，故，將對焦機構(gòu)引入攜帶式電子裝置將具有很廣泛的應(yīng)用前景。
請參照圖11，中國專利第92104988.9號揭示一種相機用自動對焦機構(gòu)，其利用電磁機構(gòu)來實現(xiàn)自動對焦功能。該自動對焦機構(gòu)9包括鏡頭90，導(dǎo)引臂92a、92b，導(dǎo)引支柱94a、94b，螺旋彈簧96，電磁機構(gòu)98和驅(qū)動板99，導(dǎo)引臂92a、92b與鏡頭90的環(huán)狀部固連為一體，導(dǎo)引支柱94a、94b自相機基板(未標(biāo)示)向上延伸，電磁機構(gòu)98固接在相機基板上。其中，鏡頭90在螺旋彈簧96的壓力作用下位于近距離對焦位置。當(dāng)電磁機構(gòu)98通電而驅(qū)動板99壓下導(dǎo)引臂92a時，鏡頭90向相機基板移動，直到其移至遠距離對焦位置。惟，上述利用電磁原理實現(xiàn)對焦功能的對焦機構(gòu)，因利用電磁機構(gòu)98、驅(qū)動板99和彈簧96等元件的原因，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且因彈簧易老化等原因，隨著利用頻率的提高，影響對焦精確度。
又一種現(xiàn)有自動對焦機構(gòu)，其一般包括距離傳感器、信號處理單元、馬達驅(qū)動芯片及馬達，該距離傳感器設(shè)置于相機的觀景窗內(nèi)，其可偵測出距離被攝物體的距離并進行處理后傳輸至馬達驅(qū)動芯片以驅(qū)動馬達通過齒輪等傳動裝置帶動對焦鏡片群組，移動至指定位置，完成自動對焦。惟，該自動對焦機構(gòu)是采用馬達驅(qū)動，其體積與重量均較大，不便應(yīng)用于行動電話等攜帶式電子裝置中，且隨著消費者需求的提升，為達到較高性能，一般數(shù)碼相機鏡頭的鏡片已較過去增多，其重量較過去增加，傳動裝置帶動該鏡片組也有一定困難。另一方面，馬達驅(qū)動時電能消耗較大，而攜帶式電子裝置的電能儲備又較為有限，因而將極大縮短攜帶式電子裝置的使用時間，從而影響其基本功能的運用。

發(fā)明內(nèi)容鑒于此，有必要提供一種體積小，功耗低且可運用于行動電話等便攜式電子裝置的自動對焦數(shù)碼相機模組。
一種數(shù)碼相機模組，包括一鏡頭、一影像感測裝置及一音圈激勵器，影像感測裝置連接于該音圈激勵器并與上述鏡頭相對準(zhǔn)，其包括一影像傳感器，通過音圈激勵器驅(qū)動改變影像感測裝置的影像傳感器與鏡頭之間的距離。
所述數(shù)碼相機模組，采用音圈激勵器驅(qū)動影像傳感器。影像傳感器的重量小，該影像傳感器無須后座，可直接裝設(shè)于音圈激勵器，其重量將進一步減小，運動狀態(tài)易發(fā)生改變，響應(yīng)快，遲滯小且能耗低。另外，音圈激勵器是將電能直接轉(zhuǎn)變成驅(qū)動影像傳感器移動所需要的機械動力，無傳動機械，更無傳動機械的磨損，只要向音圈中輸入電流即可驅(qū)動其運動，體積小、能源利用率高。

圖1是本發(fā)明數(shù)碼相機模組一實施方式的立體示意圖。
圖2是圖1 II-II向的剖視圖。
圖3是圖1 III-III向的剖視圖。
圖4是圖1 IV-IV向的剖視圖。
圖5是圖3采用不同磁體的剖視圖。
圖6是是本發(fā)明數(shù)碼相機模組又一實施方式的立體示意圖。
圖7是圖6 VII-VII向的剖視圖。
圖8是圖6 VIII-VIII向的剖視圖。
圖9是本發(fā)明數(shù)碼相機模組再一實施方式的一剖視圖。
圖10是本發(fā)明數(shù)碼相機模組再一實施方式的另一剖視圖。
圖11是現(xiàn)有數(shù)碼相機模組示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1，其是本發(fā)明一實施方式的數(shù)碼相機模組，其適合應(yīng)用于便攜式電子裝置，如行動電話、PDA(Personal Digital Assistant，個人數(shù)字助理)等。該數(shù)碼相機模組包括一鏡頭1、一影像感測裝置2、一音圈激勵器3及一伺服控制裝置4。該影像感測裝置2連接于音圈激勵器3并與上述鏡頭1相對準(zhǔn)，通過伺服控制裝置4控制音圈激勵器3驅(qū)動改變影像感測裝置2與鏡頭1之間的距離從而完成對焦。
請參閱圖2，鏡頭1包括一鏡筒10及設(shè)置于鏡筒10中的至少一鏡片11及紅外截止慮光片12。該鏡筒包括凸緣101與筒身102，凸緣101位于鏡筒10的頂部，其上開設(shè)有一圓形開口103，凸緣101下部的筒身102為中空圓筒狀，其外部設(shè)置有外螺紋104，圓形開口103與筒身102相貫通。該至少一鏡片11一般情況下為多個鏡片11，多個鏡片11設(shè)置于鏡筒10內(nèi)用以將被攝物的影像匯聚成像，其外徑與鏡筒10的筒身102的內(nèi)徑相當(dāng)，該多個鏡片11以一定間隔排布于鏡筒10內(nèi)并通過間隔環(huán)13相互隔離固定于鏡筒內(nèi)部。多個鏡片11的外形可為球面透鏡或非球面透鏡，一般是非球面透鏡，其材質(zhì)可以是玻璃或塑料，一般是由玻璃透鏡及塑料透鏡組合構(gòu)成，設(shè)置于兩端的鏡片因與外界接觸較多，通常是采用溫度穩(wěn)定性好、光學(xué)性能佳且硬度高的玻璃鏡片。紅外截止慮光片12用以慮除光線中的紅外光以提高成像質(zhì)量，其包括一固定在鏡筒10內(nèi)的透明基板121及鍍覆于該透明基板121上的紅外截止膜122。為提高光線的穿透率，鏡筒10內(nèi)的多個鏡片11及紅外截止慮光片12的表面均鍍覆有抗反射膜(圖未示)?？梢岳斫猓R頭1的紅外截止慮光片12亦可將紅外截止膜122直接鍍覆于其中一鏡片的表面以減小鏡頭1的重量及體積。
請復(fù)參閱圖1，影像感測裝置2與鏡頭1同軸對準(zhǔn)設(shè)置，其包括一影像傳感器21及一連接影像傳感器21與便攜式電子裝置電路板(圖未示)的柔性電路22。該影像傳感器21用于將外部被攝物發(fā)射的光線經(jīng)鏡頭1成像的光學(xué)影像信號轉(zhuǎn)換為電信號，其可為一補充性氧化金屬半導(dǎo)體(ComplementaryMetal-Oxide Semeconductor，下稱CMOS)或一電荷耦合裝置(Charge CoupledDevice，下稱CCD)。
請參閱圖1、圖3及圖4，音圈激勵器3是一線性音圈激勵器，其包括一筒狀磁體31、一音圈32、一滑架33及軛鐵34構(gòu)成。該筒狀磁體31為空心矩形體，其一側(cè)具有一狹槽310，通常是一整體結(jié)構(gòu)，亦可由多個條形磁鐵311堆棧形成(圖5參照)。音圈32穿插于筒狀磁體31內(nèi)，其是由線狀導(dǎo)體直接纏繞或纏繞于工程塑料、輕金屬等形成的非磁性骨架上并滲透清漆、樹脂等形成，形狀與筒狀磁體31的內(nèi)部形狀相應(yīng)，亦呈矩形體。音圈32還具有用以與伺服控制裝置4相連的導(dǎo)線321。滑架33包括一固定部331、一連接部332及一安裝部333，該固定部331與音圈31相固定，一般是固定于音圈31內(nèi)且可增強音圈32的剛性，連接部332可穿過狹槽310連接固定部331及安裝部333，安裝部333用以安裝影像感測裝置2。軛鐵34包括相連接的外軛鐵341及中心軛鐵342。外軛鐵341大致為一兩端封閉的筒狀，其圍繞磁鐵31設(shè)置，一側(cè)具有對應(yīng)于狹槽310的供滑架33的連接部332穿過的狹槽340，底面具有一通孔343以供穿插導(dǎo)線，中心軛鐵342貫穿音圈32設(shè)置于音圈激勵器3的中心位置，并于兩端與外軛鐵342相連，從而使磁場集中至磁作用空間，即筒狀磁體31與中心軛鐵342之間，亦即音圈32所在空間。通過導(dǎo)線321對位于磁場中的音圈通以電流，音圈32將產(chǎn)生驅(qū)動力而于筒狀磁體31與中心軛鐵342之間運動，改變電流方向可改變驅(qū)動力的方向，改變電流大小則可改變驅(qū)動力的大小。
伺服控制裝置4包括一位置探測器41及一控制器42，位置探測器41用以探測影像感測裝置2的位置，其可裝設(shè)于影像感測模組2或音圈激勵器3的音圈32或滑架31上并通過導(dǎo)線43連接于控制器42?？刂破?2根據(jù)位置探測器41的探測結(jié)果控制施于音圈激勵器3的音圈32的電流方向及大小，從而移動影像感測裝置2改變其位置，使其移動至良好對焦?fàn)顟B(tài)。
請參閱圖6及圖7，其是本發(fā)明數(shù)碼相機模組又一實施方式，該數(shù)碼相機模組與前述實施方式基本相似，包括一鏡頭5，一影像感測裝置6及一音圈激勵器7以及一伺服控制裝置8(圖8參照)。該影像感測裝置6同樣連接于音圈激勵器7并與鏡頭5相對準(zhǔn)，通過伺服控制裝置8控制音圈激勵器7驅(qū)動改變影像感測裝置6與鏡頭5之間的距離，其不同在于音圈激勵器一端開口且影像感測裝置6是直接設(shè)置于音圈激勵器7內(nèi)。
請一并參閱圖8，影像感測裝置6與鏡頭5同軸對準(zhǔn)設(shè)置，其包括一影像傳感器61及一連接影像傳感器61與便攜式電子裝置電路板(圖未示)的柔性電路62。該影像感測裝置61用于將外部被攝物反射的光線經(jīng)鏡頭5成像的光學(xué)影像信號轉(zhuǎn)換為電信號，其可為CMOS或CCD。
音圈激勵器7是一線性音圈激勵器，其包括一筒狀磁體71、一音圈72、一安裝架73及軛鐵74構(gòu)成。該筒狀磁體71為空心矩形體，其通常是一整體結(jié)構(gòu)，亦可由多個條形磁鐵(圖未示)堆棧形成。音圈72穿插于筒狀磁體71內(nèi)，其是由線狀導(dǎo)體直接纏繞或纏繞于工程塑料、輕金屬等形成的非磁性骨架上并滲透清漆、樹脂等形成，形狀與筒狀磁體71的內(nèi)部形狀相應(yīng)，亦呈矩形體。音圈72還具有用以與伺服控制裝置8相連的導(dǎo)線721。安裝架73設(shè)置于音圈72內(nèi)用以安裝固定影像感測模組6，其可以是音圈的骨架，亦可是固定于音圈骨架上的固持機構(gòu)。軛鐵74為一端開口的矩形體，其圍繞磁鐵71設(shè)置并于底面740設(shè)一通孔743以供穿插導(dǎo)線。請一并參照圖9及圖10，為使磁場集中至磁作用空間，即音圈72所在空間，可自底面740向磁體71內(nèi)延伸四板狀中心軛鐵742，該中心軛鐵742呈板狀，其貫穿音圈72的固定架73設(shè)置于鄰近音圈72的位置。通過導(dǎo)線對位于磁場中的音圈通以電流，音圈72將產(chǎn)生驅(qū)動力而沿磁體72運動，改變電流方向可改變驅(qū)動力的方向，改變電流大小則可改變驅(qū)動力的大小。
伺服控制裝置8與伺服控制裝置4基本相同，亦包括一位置探測器81及一控制器82，位置探測器81用以探測影像感測裝置6的位置，其可裝設(shè)于影像感測模組6或音圈激勵器7的音圈72或安裝架73上并通過導(dǎo)線83連接于控制器82。控制器42根據(jù)位置探測器81的探測結(jié)果控制施于音圈激勵器7的音圈72的電流方向及大小，從而移動影像感測裝置6改變其位置，使其移動至良好對焦?fàn)顟B(tài)。
工作時，該數(shù)碼相機模組的伺服控制裝置根據(jù)被攝物距鏡頭的距離及位置探測器探測影像感測裝置的位置控制輸入音圈激勵器的電流，驅(qū)動音圈激勵器帶動影像感測裝置移動，從而改變相機模組的對焦?fàn)顟B(tài)直至完全對焦。當(dāng)相機模組因震動或被攝物的移動，而使被攝物距鏡頭的距離與鏡頭距影像感測裝置的距離不相對應(yīng)，伺服控制裝置即可控制向音圈激勵器的電流，從而立即對相機模組的對焦?fàn)顟B(tài)予以修正。
可以理解所述數(shù)碼相機模組的音圈激勵器的筒狀磁鐵亦可為其它形狀，如圓形等，當(dāng)筒狀磁鐵為其它形狀時，音圈的形狀亦作配合設(shè)置。另外，鏡頭與影像感測裝置亦可不直接對準(zhǔn)，而藉助其它光學(xué)元件如反射鏡、全反射棱鏡等間接對準(zhǔn)，亦即只要鏡頭與影像感測裝置光學(xué)對準(zhǔn)。
所述數(shù)碼相機模組，采用音圈激勵器驅(qū)動影像傳感器。首先，影像傳感器的重量遠遠小于鏡頭，特別對于高端產(chǎn)品，為達到相應(yīng)的高性能，往往必須設(shè)置多個鏡片，一般達到3-4片，此使鏡頭的重量將大大增加，一般馬達越來越難驅(qū)動其移動，但高端產(chǎn)品的影像傳感器在質(zhì)量上與低端產(chǎn)品相比相差無幾且遠遠小于鏡頭，且該影像傳感器無須后座，可直接裝設(shè)于音圈激勵器，其重量將進一步減小，亦即影像傳感器的慣性將遠小于鏡頭，其運動狀態(tài)較易發(fā)生改變，稍有作用力即可改變其狀態(tài)，響應(yīng)快，遲滯小且能耗低。其次，采用音圈激勵器驅(qū)動影像傳感器，因音圈激勵器將電能直接轉(zhuǎn)變成驅(qū)動影像傳感器移動所需要的機械動力，無傳動機械，更無傳動機械的磨損，只要向音圈中輸入電流即可驅(qū)動其運動，無強制性電壓及電流要求，低壓下仍可工作，其體積小，能源利用率高。簡言的，所述數(shù)碼相機模組采用音圈激勵器作為執(zhí)行機構(gòu)，其體積小、響應(yīng)快、能耗低，特別適合行動電話、PDA等便攜式電子裝置使用。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)碼相機模組，包括一鏡頭及一影像感測裝置，該影像感測裝置包括一影像傳感器，其特征在于該數(shù)碼相機模組還包括一音圈激勵器，所述影像感測裝置連接于該音圈激勵器并與上述鏡頭光學(xué)對準(zhǔn)，通過音圈激勵器驅(qū)動改變影像感測裝置的影像傳感器與鏡頭之間的距離。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機模組，其特征在于所述鏡頭包括一鏡筒及收容固定于該鏡筒內(nèi)的至少一鏡片。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)碼相機模組，其特征在于所述鏡片包括至少一玻璃鏡片及至少一塑料鏡片。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)碼相機模組，其特征在于所述鏡頭的鏡片表面鍍覆抗反射膜。
5.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機模組，其特征在于所述音圈激勵器包括一筒狀磁體及一音圈，所述音圈穿插于所述筒狀磁體內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)碼相機模組，其特征在于所述音圈激勵器包括一滑架，該滑架包括一固定部、一連接部及一安裝部，該固定部與音圈相固定，連接部連接固定部及安裝部，安裝部安裝影像感測裝置，筒狀磁體側(cè)面具有一供穿插連接部的狹槽。
7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)碼相機模組，其特征在于所述音圈激勵器包括一軛鐵，該軛鐵圍繞所述磁體設(shè)置且與磁體側(cè)面的狹槽相應(yīng)位置亦設(shè)置有供穿插連接部的狹槽。
8.如權(quán)利要求6所述的數(shù)碼相機模組，其特征在于所述音圈激勵器包括軛鐵，該軛鐵包括相連的外軛鐵及中心軛鐵，該外軛鐵圍繞所述磁體設(shè)置且與磁體側(cè)面的狹槽相應(yīng)位置亦設(shè)置有供穿插連接部的狹槽，該中心軛鐵貫穿音圈設(shè)置。
9.如權(quán)利要求5所述的數(shù)碼相機模組，其特征在于所述筒狀磁體一端開口，所述影像傳感器安裝固定于所述音圈。
10.如權(quán)利要求9所述的數(shù)碼相機模組，其特征在于所述音圈激勵器包括一軛鐵，該軛鐵圍繞所述磁體設(shè)置。
11.如權(quán)利要求9所述的數(shù)碼相機模組，其特征在于所述音圈激勵器包括一安裝部，所述影像傳感器安裝固定于該安裝部。
12.如權(quán)利要求11所述的數(shù)碼相機模組，其特征在于所述音圈激勵器包括一軛鐵，該軛鐵圍繞所述磁體設(shè)置的外軛鐵及貫穿音圈的中心軛鐵，該中心軛鐵貫穿所述安裝部。
13.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機模組，其特征在于所述數(shù)碼相機模組還包括一伺服控制裝置，該伺服控制裝置包括一用以探測影像感測裝置位置的位置探測器及一控制器，該控制器根據(jù)位置探測器的探測結(jié)果控制輸入音圈激勵器中的電流。
全文摘要
一種數(shù)碼相機模組，包括一鏡頭、一影像感測裝置及一音圈激勵器，影像感測裝置連接于該音圈激勵器并與上述鏡頭相對準(zhǔn)，其包括一影像傳感器，通過音圈激勵器驅(qū)動改變影像感測裝置的影像傳感器與鏡頭之間的距離。該數(shù)碼相機模組采用音圈激勵器驅(qū)動進行對焦，其結(jié)構(gòu)小巧、能耗小、遲滯小，便于應(yīng)用于便攜式電子裝置。
文檔編號G02B7/04GK1955832SQ20051010081
公開日2007年5月2日 申請日期2005年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月28日
發(fā)明者陳杰良 申請人: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