专利名称：相机模组的制作方法
技术领域：
本发明涉及封装技术领域，尤其涉及一种能够对致动器具有保护作用的相机模组。
背景技术：
随着光学成像技术的发展，镜头模组在各种成像装置如数码相机、摄像机中得 广泛应用(j^SiiLCapturing images with digital still cameras,Micro, IEEE Volume 18, issue :6,Nov. -Dec. 1998Page(s) :14_19)。整合有镜头模组的手机等便携式电子装置， 更是得到众多消费者的青睐。相机模组的对焦及变焦功能通常是采用致动器来实现的。目前，常见的致动器通 常为音圈马达。请参见图4，相机模组400包括电路板410、致动器420、镜头模组430及致 动器电源控制元件440。致动器420及致动器电源控制元件440均封装于电路板410。致 动器420通常为本技术领域常见的音圈马达，其通常包括固定装筒421、活动装筒422及弹 片423。弹片423将活动装筒422连接于固定装筒421。弹片423通常为金属薄片。在致 动器420中，通常固定装筒421内设置磁性元件424，在活动装筒422设置表面绕设有线圈 425。镜头模组430收容于活动装筒422中，致动器电源控制元件440与线圈425相连，用于 控制线圈425中的电流。由于电磁感性现象，在线圈425中通入电流时，线圈425受到磁性 元件424磁场的作用力而产生运动，在活动装筒422相对于固定装筒421运动时，弹片423 发生形变，弹片423的回复力与线圈425受到磁场的共同作用使得活动装筒422位于某一 位置。然而，在实际的使用过程中，往往会由于人为的操作错误或摔落等造成对相机模 组400的冲击，使得相机模组400的致动器420的弹片423产生的变形超过其弹性变形的 范围，而产生永久变形，导致相机模组400的在进行对焦或变焦产生误差，甚至故障无法作 动等问题，严重影响相机模组400的成像质量。
发明内容
因此，有必要提供一种相机模组，避免相机模组因外力冲击导致致动器的弹片产 生永久变形。以下将以实施例说明一种相机模组。本发明涉及一种相机模组，其包括镜头模组、致动器、致动器电源控制元件及运动 感测器。所述致动器包括固定装筒、用于收容镜头模组的活动装筒及连接于活动装筒与固 定装筒之间的弹片。所述固定装筒设置有磁性元件，所述活动装筒设置有与所述磁性元件 相对应的线圈。所述线圈与所述致动器电源控制元件电气连通，所述致动器电源控制元件 用于控制线圈中的电流以调节线圈与磁性元件之间的作用力。所述运动感测器用于感测 相机模组的运动，所述致动器电源控制元件与所述运动感测器电连接，用于根据运动感测 器的感测结果控制线圈中的电流，从而控制相机模组运动时活动装筒与固定装筒的相对位置，以使得弹片在其弹性范围内运动。本技术方案中，由于采用运动感测器感测相机模组的运动情况，并将其感测到的 信号传递给致动器电源控制元件，从而致动器电源控制元件控制通向致动器的电流的大 小或者方向，从而，控制致动器的弹片在其弹性范围内运动，有效的避免了弹片产生永久变 形，从而，可以避免由于弹片发生永久变形造成相机模组的对焦、变焦不准或故障的问题， 提了相机模组成像的质量。
图1是本技术方案第一实施例提供的相机模组的示意图。图2是本技术方案第二实施例提供的相机模组的示意图。图3是本技术方案第三实施例提供的相机模组的示意图。图4是现有技术中的相机模组的示意图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本技术方案提供的相机模组作进一步说明。请参阅图1，本技术方案第一施例提供的相机模组100，其包括电路板110、致动器 120、镜头模组130、影像感测器140、致动器电源控制元件150及运动感应器160。电路板110呈板状，其具有第一表面111。本实施例中，电路板110为手机、数码相 机等个人电子设备的主板，其具有实现电子设备功能的各种电子元件及实现上述各电子元 件功能的电路。电路板110用于承载致动器120、及镜头模组130、影像感测器140、致动器 电源控制元件150及运动感应器160。致动器120包括活动装筒121、固定装筒122及弹片123。活动装筒121用于收容 镜头模组130。所述活动装筒121与影像感测器140相对应，以使得收容于活动装筒121的 镜头模组130与影像感测器140相对应。镜头模组130可以包括多个透镜、间隔环等光学 元件，用于形成影像，以使得影像感测器140可将镜头模组130的影像转换成电信号并通过 电路板110传输至外界。活动装筒121收容于固定装筒122。活动装筒121通过弹片123 与固定装筒122相连接。本实施例中，活动装筒121与固定装筒122同轴设置，为了使得活 动装筒121相对于固定装筒122运动时中心轴线不产生偏移，本实施例中，致动器120具有 两个弹片123。所述两个弹片123分别设置于活动装筒121的两端，且均垂直于活动装筒 122的中心轴线。活动装筒121套设有线圈124，线圈124的缠绕方向垂直于活动装筒121 的中心轴线。所述固定装筒122内与线圈124相对应的位置设置有磁性元件125，磁性元 件125可以由钕铁硼合金、钐钴合金、铝镍钴合金等永磁材料制成。线圈124位于磁性元件 125的磁场中，并且磁性元件125的磁力线方向垂直于124的中心轴线方向，即垂直于活动 装筒122的中心轴线方向。根据弗莱明左手定则，控制线圈124的电流大小及方向可驱使活 动装筒122及安装于活动装筒122中的镜头模组130沿固定装筒121中心轴线方向移动， 也就是说，可以控制活动装筒122与固定装筒121的相对位置。致动器电源控制元件150用于控制相机模组120中致动器的电流大小，其与致动 器120中的线圈124电气相连，用于调节124中的电流大小从而控制线圈124与磁性元件 125的相互作用力，从而调整固定装筒121与活动装筒122的相对位置。本实施例中，致动器电源控制元件150也封装于电路板110的第一表面111，并通过电路板110中的电路与运 动感测器130及致动器120中的线圈124电气相连。运动感测器130用于相机模组100的运动情况，例如相机模组100运动的加速度 等，并将上述运动的加速度进行处理，得到数字信号、电信号或其他信号。运动感测器160 与致动器电源控制元件150电连接，以使得140可以根据运动感测器130的感测结果控制 线圈124中的电流，从而控制相机模组100运动时活动装筒122与固定装筒121的相对位 置，以使得弹片123在其弹性范围内运动。本实施例中，运动感测器130封装于电路板110 的第一表面111。本实施例中，致动器120、运动感应器160及致动器电源控制元件150可以通过表 面贴装等技术组装于电路板110。运动感测器160与致动器电源控制元件150电气连接，致 动器电源控制元件150与致动器120的线圈124的电气相连。请参见图1，当相机模组100受到外来的冲击或者人为操作不当时，使得活动装筒 122可能受到冲击力而产生发生形变的趋势。例如，活动装筒122可能受到向相机模组100 物侧的冲击力而使得弹片123产生向相机模组100的物侧发生形变的趋势，即产生向相机 模组100的物侧的加速度。此时，运动感测器160可感应到该加速度，并转化为数字信号或 者电信号，并将该信号传递到致动器电源控制元件150。致动器电源控制元件150对致动 器120中线圈124中的电流进行控制，从而控制活动装筒122与固定装筒121的相对位置， 以使得123的变形始终在其弹性变形范围内。即，使得致动器120中的线圈124由于电磁 感应现象在磁性元件125的磁场中产生向相机模组100的相侧的电磁力，从而使得活动装 筒122相对于固定装筒121向相机模组100的相侧运动，并带动连接于固定装筒121与活 动装筒122之间的弹片123向相机模组100的相侧运动。弹片123往相机模组100的相侧 运动的加速度与由于外力冲击产生的往相机模组100的物侧的加速度相互抵消，从而可以 降低弹片123由于外力冲击造成的变形，使得弹片123的变形始终在其弹性变形范围内，而 不会产生永久的变形。请参见图2，本技术方案第二实施例提供的相机模组200，其结构与本技术方案第 一实施例的相机模组100的结构相近，不同之处在于运动感应器220封装于影像感测器 210。由于影像感测器210封装于电路板230，电路板230内设置有电路，所述电路可使得所 述运动感测器220与致动器电源控制元件240电连通，并可使得所述致动器250与致动器 电源控制元件240电连通。本实施例中，运动感应器220通过系统封装(SIP)的方式封装于影像感测器210 上，从而影像感测器210和运动感测器220成为一个整体，以提高封装的密度，从而，可以节 省相机模组200占踞的空间。当然，影像感测器210上也可以封装实现其他功能的芯片。致动器电源控制元件240与运动感应器220电气相连，致动器250中的线圈254 与致动器电源控制元件240电气连通。从而，当运动感应器220感应到的相机模组200运 动的信号传递给致动器电源控制元件240时，致动器电源控制元件240控制致动器250的 线圈254的电流。致动器250中的活动装筒251与固定装筒252之间产生与外界冲击力方 向相反的作用力，以防止由于外来冲击导致的弹片253的变形超过其弹性范围，即可以保 证弹片253不会产生永久变形。即当相机模组200受到外来的冲击或者人为操作不当时， 使得活动装筒251可能受到冲击力而产生发生形变的趋势。例如，活动装筒251可能受到向相机模组200物侧的冲击力而使得弹片253产生向相机模组200的物侧发生形变的趋 势，即产生向相机模组200的物侧的加速度。此时，运动感测器220可感应到该加速度，并 转化为数字信号或者电信号，并将该信号传递到致动器电源控制元件240。致动器电源控 制元件240对线圈254中的电流进行控制，从而控制活动装筒251与固定装筒252的相对 位置，以使得弹片253的变形始终在其弹性变形范围内。即，使得线圈254由于电磁感应现 象在磁性元件255的磁场中产生向相机模组200的相侧的电磁力，从而使得活动装筒251 相对于固定装筒252向相机模组200的相侧运动，并带动连接于固定装筒252与活动装筒 251之间的弹片253向相机模组200的相侧运动。弹片253往相机模组200的相侧运动的 加速度与由于外力冲击产生的往相机模组200的物侧的加速度相互抵消，从而可以降低弹 片253由于外力冲击造成的变形，使得弹片253的变形始终在其弹性变形范围内，而不会产 生永久的变形。请参见图3，本技术方案第三实施例提供的相机模组300，其结构与第二实施例的 相机模组200的结构相近，不同之处在于300包括一个芯片340，芯片340包括基板330及 集成于基板330的影像感测器310及运动感测器320。所述影像感测器310、运动感测器 320通过微机电制程形成于基板330，然后经过shellcase封装的方式集成于基板330。芯 片340封装于电路板350，电路板350内设置有电路，所述电路使得运动感测器320与致动 器电源控制元件370电连通，并使得致动器电源控制元件370与致动器中的线圈361电连
ο本实施例中，由于影像感测器310及运动感测器320形成于同一芯片340上，具有 晶元级的尺寸，可以减小影像感测器310及运动感测器320在电子设备中占踞的空间。因 此，本实施例中的相机模组300具有可以应用于小尺寸的电子设备中。本技术方案中，由于采用运动感测器感测相机模组的运动情况，并将其感测到的 信号传递给致动器电源控制元件，从而致动器电源控制元件控制通向致动器的线圈中电流 的大小或者方向。从而，控制致动器的弹片在其弹性范围内运动，有效的避免了弹片产生永 久变形。可以避免由于弹片发生永久变形造成相机模组的光轴偏移和对焦、变焦不准或故 障等问题，提了相机模组成像的质量。可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
一种相机模组，其包括镜头模组、致动器和致动器电源控制元件，所述致动器包括固定装筒、用于收容镜头模组的活动装筒及连接于活动装筒与固定装筒之间的弹片，所述固定装筒设置有磁性元件，所述活动装筒设置有与所述磁性元件相对应的线圈，所述线圈与所述致动器电源控制元件电气连通，所述致动器电源控制元件用于控制线圈中的电流以调节线圈与磁性元件之间的作用力，其特征在于，所述相机模组还包括运动感测器，所述运动感测器用于感测相机模组的运动，所述致动器电源控制元件与所述运动感测器电连接，用于根据运动感测器的感测结果控制线圈中的电流，从而控制相机模组运动时活动装筒与固定装筒的相对位置，以使得弹片在其弹性范围内运动。
2.如权利要求1所述的相机模组，其特征在于，所述相机模组还包括电路板，所述致动 器、运动感测器及致动器电源控制元件封装于电路板，所述致动器电源控制元件通过电路 板与运动感测器及线圈电连接。
3.如权利要求2所述的相机模组，其特征在于，所述相机模组还包括封装于电路板的 影像感测器，所述影像感测器与所述镜头模组光学耦合。
4.如权利要求1所述的相机模组，其特征在于，所述相机模组还包括影像感测器，所述 运动感测器集成于影像感测器。
5.如权利要求4所述的相机模组，其特征在于，所述相机模组还包括电路板，所述影像 感测器封装于电路板，所述致动器电源控制元件通过电路板与运动感测器及线圈电连接。
6.如权利要求1所述的相机模组，其特征在于，所述相机模组还包括一芯片及电路板， 所述芯片集成有影像感测器与运动感测器，所述芯片封装于电路板，所述致动器电源控制 元件通过电路板与运动感测器及线圈电连接。
7.如权利要求6所述的相机模组，其特征在于，所述芯片还包括基板，所述影像感测器 与运动感测器集成于基板。
8.如权利要求1所述的相机模组，其特征在于，所述相机模组包括两个弹片，其中一个 弹片连接于活动装筒与固定装筒靠近物侧的一端，另一个弹片连接于活动装筒与固定装筒 靠近相侧的一端。
9.如权利要求1所述的相机模组，其特征在于，所述磁性元件由永磁材料制成。
10.如权利要求1所述的相机模组，其特征在于，所述磁性元件的磁力线方向垂直于线 圈的中心轴线。
全文摘要
本发明涉及一种相机模组，其包括镜头模组、致动器、致动器电源控制元件及运动感测器。所述致动器包括固定装筒、用于收容镜头模组的活动装筒及连接于活动装筒与固定装筒之间的弹片。所述固定装筒设置有磁性元件，所述活动装筒设置有与所述磁性元件相对应的线圈。所述线圈与所述致动器电源控制元件电气连通，所述致动器电源控制元件用于控制线圈中的电流以调节线圈与磁性元件之间的作用力，所述运动感测器用于感测相机模组的运动。所述致动器电源控制元件与所述运动感测器电连接，用于根据运动感测器的感测结果控制线圈中的电流，从而控制相机模组运动时活动装筒与固定装筒的相对位置，以使得弹片在其弹性范围内运动。
文档编号G02B7/04GK101819312SQ200910300608
公开日2010年9月1日 申请日期2009年2月27日 优先权日2009年2月27日
发明者周代栩, 廖家宏, 柯朝元, 游祥杰, 王毓斌, 黄议模 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司