圖像對(duì)焦系統(tǒng)、拍攝裝置和電子設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N圖像對(duì)焦系統(tǒng)、拍攝裝置和電子設(shè)備，其中，該圖像對(duì)焦系統(tǒng)，包括：微機(jī)電系統(tǒng)，所述微電機(jī)系統(tǒng)包括：固定電極；及與所述固定電極配合的活動(dòng)電極；及與所述活動(dòng)電極固定連接的鏡頭組件；所述固定電極及所述活動(dòng)電極用于在驅(qū)動(dòng)電壓的作用下產(chǎn)生靜電力，所述活動(dòng)電極用于在所述靜電力的作用下移動(dòng)，以帶動(dòng)所述鏡頭組件移動(dòng)，以進(jìn)行對(duì)焦。本申請(qǐng)的實(shí)施例，通過(guò)由半導(dǎo)體制造技術(shù)制造的微機(jī)電系統(tǒng)帶動(dòng)鏡頭組件移動(dòng)以進(jìn)行對(duì)焦，有利于圖像對(duì)焦系統(tǒng)的小型化，提高對(duì)焦效率。
【專利說(shuō)明】
圖像對(duì)焦系統(tǒng)、拍攝裝置和電子設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請(qǐng)涉及圖像對(duì)焦技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種圖像對(duì)焦系統(tǒng)、拍攝裝置和電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大多移動(dòng)終端的前置攝像頭為定焦攝像頭，只能固定一個(gè)對(duì)焦距離。目前的馬達(dá)，如音圈馬達(dá)(Voice Coil 10切^￥010的高度最低在2.3111111以上，因此如果使用音圈馬達(dá)進(jìn)行對(duì)焦，則會(huì)導(dǎo)致攝像頭模組體積和高度都會(huì)增加。此外，大多數(shù)音圈馬達(dá)是彈片式的，由于彈簧有彈性，因此對(duì)焦時(shí)需要一定的穩(wěn)定時(shí)間，對(duì)焦時(shí)間較長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本申請(qǐng)旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問(wèn)題。
[0004]為此，本申請(qǐng)的第一個(gè)目的在于提出一種圖像對(duì)焦系統(tǒng)，有利于圖像對(duì)焦系統(tǒng)的小型化，提尚對(duì)焦效率。
[0005]本申請(qǐng)的第二個(gè)目的在于提出一種拍攝裝置。
[0006]本申請(qǐng)的第三個(gè)目的在于提出一種電子設(shè)備。
[0007]為達(dá)上述目的，根據(jù)本申請(qǐng)第一方面實(shí)施例提出了一種圖像對(duì)焦系統(tǒng)，包括:
[0008]微機(jī)電系統(tǒng)，所述微電機(jī)系統(tǒng)包括:
[0009]固定電極;及
[0010]與所述固定電極配合的活動(dòng)電極;及
[0011]與所述活動(dòng)電極固定連接的鏡頭組件；
[0012]所述固定電極及所述活動(dòng)電極用于在驅(qū)動(dòng)電壓的作用下產(chǎn)生靜電力，所述活動(dòng)電極用于在所述靜電力的作用下移動(dòng)，以帶動(dòng)所述鏡頭組件移動(dòng)，以進(jìn)行對(duì)焦。
[0013]根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的圖像對(duì)焦系統(tǒng)，還可具有如下附加技術(shù)特征:
[0014]在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述固定電極及所述活動(dòng)電極為相互配合的梳狀電極。
[0015]在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)電壓與所述鏡頭組件的移動(dòng)距離呈線性關(guān)系O
[0016]在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，如果所述活動(dòng)電極與所述鏡頭組件遠(yuǎn)離感光芯片的一端固定連接，則所述鏡頭組件與所述感光芯片的距離與所述驅(qū)動(dòng)電壓呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
[0017]在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，如果所述活動(dòng)電極與所述鏡頭組件接近感光芯片的一端固定連接，則所述鏡頭組件與所述感光芯片的距離與所述驅(qū)動(dòng)電壓呈正相關(guān)關(guān)系。
[0018]在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述微機(jī)電系統(tǒng)包括多對(duì)所述固定電極和所述活動(dòng)電極，所述多對(duì)所述固定電極和所述活動(dòng)電極分別設(shè)置在所述鏡頭組件的多側(cè)。
[0019]在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述鏡頭組件為移動(dòng)終端的前置攝像頭中的鏡頭組件。
[0020]在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述固定電極與電源的正極相連，所述活動(dòng)電極與所述電源的負(fù)極相連。
[0021]本申請(qǐng)第二方面實(shí)施例提供了一種拍攝裝置，包括本申請(qǐng)第一方面任一實(shí)施例的圖像對(duì)焦系統(tǒng)。
[0022]本申請(qǐng)第二方面實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括本申請(qǐng)第二方面任一實(shí)施例的拍攝裝置。
[0023]本申請(qǐng)實(shí)施例的圖像對(duì)焦系統(tǒng)、拍攝裝置和電子設(shè)備，通過(guò)微電機(jī)系統(tǒng)的活動(dòng)電極在驅(qū)動(dòng)電壓的作用下帶動(dòng)鏡頭組件移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)焦，由于微電機(jī)系統(tǒng)尺寸小，因此有利于圖像對(duì)焦系統(tǒng)的小型化。此外，通過(guò)微電機(jī)系統(tǒng)的活動(dòng)電極帶動(dòng)鏡頭組件移動(dòng)，并不依賴與彈性性別，因此能夠快速、穩(wěn)定地控制鏡頭組件的位置，對(duì)焦時(shí)間短，提高了對(duì)焦效率。
[0024]本申請(qǐng)的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本申請(qǐng)的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0025]本申請(qǐng)的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0026]圖1為根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例的圖像對(duì)焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2a為根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例的微電機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2b為根據(jù)本申請(qǐng)另一個(gè)實(shí)施例的微電機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]主要元件符號(hào)說(shuō)明:
[0030]圖像對(duì)焦系統(tǒng)1、微機(jī)電系統(tǒng)12、鏡頭組件14、固定電極122、活動(dòng)電極124、基板16、感光芯片18及支撐件19
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面詳細(xì)描述本申請(qǐng)的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本申請(qǐng)，而不能理解為對(duì)本申請(qǐng)的限制。
[0032]下面參考附圖描述根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的圖像對(duì)焦系統(tǒng)、拍攝裝置和電子設(shè)備。
[0033]圖1為根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例的圖像對(duì)焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]如圖1所示，根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的圖像對(duì)焦系統(tǒng)1包括:微機(jī)電系統(tǒng)(microelectro-mechanical system，MEMS) 12和鏡頭組件14。微機(jī)電系統(tǒng)12包括:固定電極122及活動(dòng)電極124。
[0035]其中，活動(dòng)電極124與固定電極122相配合。
[0036]鏡頭組件14與活動(dòng)電極124固定連接。
[0037]固定電極122及活動(dòng)電極124用于在驅(qū)動(dòng)電壓的作用下產(chǎn)生靜電力，活動(dòng)電極124用于在所述靜電力的作用下移動(dòng)，以帶動(dòng)鏡頭組件14移動(dòng)，以進(jìn)行對(duì)焦。該微機(jī)電系統(tǒng)12作為對(duì)焦馬達(dá)，行程一般為200微米，移動(dòng)精度(該微機(jī)電系統(tǒng)12單次移動(dòng)的最小距離)可到達(dá)I微米(像素尺寸級(jí)別)。
[0038]MEMS是在微電子技術(shù)(半導(dǎo)體制造技術(shù))基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，融合了光刻、腐蝕、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密機(jī)械加工等技術(shù)制造的高科技電子機(jī)械器件，相較于現(xiàn)有的音圈馬達(dá)具有較小的尺寸(毫米級(jí))，有利于采用圖像對(duì)焦系統(tǒng)的小型化。
[0039]根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的圖像對(duì)焦系統(tǒng)，通過(guò)微電機(jī)系統(tǒng)的活動(dòng)電極在驅(qū)動(dòng)電壓的作用下帶動(dòng)鏡頭組件移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)焦，由于微電機(jī)系統(tǒng)尺寸小，因此有利于圖像對(duì)焦系統(tǒng)的小型化。此外，通過(guò)微電機(jī)系統(tǒng)的活動(dòng)電極帶動(dòng)鏡頭組件移動(dòng)，并不依賴與彈性性別，因此能夠快速、穩(wěn)定地控制鏡頭組件的位置，對(duì)焦時(shí)間短，提高了對(duì)焦效率。
[0040]在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，微機(jī)電系統(tǒng)12可包括多對(duì)固定電極122和活動(dòng)電極124，多對(duì)固定電極122和活動(dòng)電極124可分別設(shè)置在鏡頭組件14的多側(cè)。舉例來(lái)說(shuō)，可如圖1所示，兩對(duì)固定電極122和活動(dòng)電極124可分別設(shè)置在鏡頭組件14的兩側(cè)?；蛘?，還可將多對(duì)固定電極122和活動(dòng)電極124按照間隔預(yù)設(shè)角度分布在鏡頭組件14周圍，以通過(guò)多組活動(dòng)電極124帶動(dòng)鏡頭組件14移動(dòng)，從而提升鏡頭組件14的移動(dòng)速度，以提升對(duì)焦效率。
[0041]在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，圖像對(duì)焦系統(tǒng)可包括基板16、設(shè)置在基板16上的感光芯片18及用于支撐微機(jī)電系統(tǒng)12和鏡頭組件的支撐件19。
[0042]固定電極122可固定在支撐件19上。
[0043]具體地，在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，固定電極122可固定在支撐件19的靠近鏡頭組件14上部的位置，活動(dòng)電極124則設(shè)置在靠近鏡頭組件14下部的位置，即活動(dòng)電極124與鏡頭組件14接近感光芯片18的一端固定連接。從而，活動(dòng)電極124可在驅(qū)動(dòng)電壓的作用下帶動(dòng)鏡頭組件14向遠(yuǎn)離感光芯片18的方向移動(dòng)。在此條件下，鏡頭組件14與感光芯片18的距離與驅(qū)動(dòng)電壓呈正相關(guān)關(guān)系。也就是說(shuō)，驅(qū)動(dòng)電壓越大，鏡頭組件14與感光芯片18的距離越大。
[0044]在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例中，與圖1所示實(shí)施例相反，固定電極122可固定在支撐件19的靠近鏡頭組件14下部的位置，活動(dòng)電極124則設(shè)置在靠近鏡頭組件14上部的位置，SP活動(dòng)電極134與鏡頭組件14遠(yuǎn)離感光芯片18的一端固定連接。從而，活動(dòng)電極124可在驅(qū)動(dòng)電壓的作用下帶動(dòng)鏡頭組件14向靠近感光芯片18的方向移動(dòng)。在此條件下，鏡頭組件14與感光芯片18的距離與驅(qū)動(dòng)電壓呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。也就是說(shuō)，驅(qū)動(dòng)電壓越大，鏡頭組件14與感光芯片18的距離越小。
[0045]在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，微機(jī)電系統(tǒng)12的固定電極122與電源的正極相連，活動(dòng)電極124與電源的負(fù)極相連，從而電源可為微機(jī)電系統(tǒng)12提供驅(qū)動(dòng)電壓。
[0046]具體地，隨著驅(qū)動(dòng)電壓的增大，活動(dòng)電極124可逐漸向固定電極122所在方向移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)鏡頭組件14的移動(dòng)距離越大。
[0047]在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電壓與鏡頭組件14的移動(dòng)距離呈線性關(guān)系。也就是說(shuō)，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓可唯一對(duì)應(yīng)一個(gè)移動(dòng)距離?？深A(yù)先設(shè)定各個(gè)驅(qū)動(dòng)電影與鏡頭組件14的移動(dòng)距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系。進(jìn)而，可通過(guò)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓的大小控制鏡頭組件14的移動(dòng)至不同的位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)焦。
[0048]舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓為O時(shí)，活動(dòng)電極124與固定電極122為完全分離狀態(tài)，即離的最遠(yuǎn)的狀態(tài)，鏡頭組件14的移動(dòng)距離為O。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓逐漸增大時(shí)，活動(dòng)電極124向固定電極122靠近。
[0049]由此，可通過(guò)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓準(zhǔn)確地控制鏡頭組件14的移動(dòng)距離，相對(duì)于傳統(tǒng)的通過(guò)彈片式音圈馬達(dá)帶動(dòng)鏡頭組件移動(dòng)的方式來(lái)說(shuō)，穩(wěn)定時(shí)間極短，從而有效提高對(duì)焦效率。
[0050]如圖2a所示，在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，固定電極122及活動(dòng)電極124為相互配合的梳狀電極。通過(guò)采用梳狀電極，固定電極122及活動(dòng)電極124之間的面積配合更多，驅(qū)動(dòng)電壓轉(zhuǎn)化成靜電力的效率高，從而可降低功耗。
[0051]對(duì)于圖2a所示的梳狀電極，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到最大值時(shí)，固定電極122與活動(dòng)電極124達(dá)到最近距離，如圖2b所示。
[0052]在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，鏡頭組件14可以是移動(dòng)終端的前置攝像頭中的鏡頭組件。由于移動(dòng)終端中的前置攝像頭大多只能固定一個(gè)對(duì)焦焦距，拍攝效果不理想。因此，本申請(qǐng)實(shí)施例的圖像對(duì)焦系統(tǒng)應(yīng)用在移動(dòng)終端的前置攝像頭中能在盡可能小的增加前置攝像頭大小和體積的前提下提升前置攝像頭的拍攝效果，示例性地，本申請(qǐng)實(shí)施例的圖像對(duì)焦系統(tǒng)應(yīng)用在移動(dòng)終端的前置攝像頭，可兼顧到手持式和自拍桿的距離進(jìn)行清晰對(duì)焦，特別是對(duì)物距范圍在30厘米至120厘米之間的前置拍攝目標(biāo)而言。
[0053]對(duì)于移動(dòng)終端的前置攝像頭來(lái)說(shuō)，主要用于近景拍攝，因此，鏡頭組件14的初始位置可設(shè)置為接近感光芯片18的位置，即圖1中鏡頭組件14的位置。對(duì)于固定電極122固定在支撐件19的靠近鏡頭組件14上部的位置，活動(dòng)電極124則設(shè)置在靠近鏡頭組件14下部的位置的設(shè)置方式，初始驅(qū)動(dòng)電壓可設(shè)置為0，從而可通過(guò)逐漸增加驅(qū)動(dòng)電壓控制鏡頭組件14逐漸遠(yuǎn)離感光芯片18，以進(jìn)行對(duì)焦。
[0054]對(duì)于固定電極122固定在支撐件19的靠近鏡頭組件14下部的位置，活動(dòng)電極124則設(shè)置在靠近鏡頭組件14上部的位置的設(shè)置方式，初始驅(qū)動(dòng)電壓可設(shè)置為最大值，從而可通過(guò)逐漸減小驅(qū)動(dòng)電壓控制鏡頭組件14逐漸遠(yuǎn)離感光芯片18，以進(jìn)行對(duì)焦。
[0055]本申請(qǐng)還提出一種拍攝裝置。
[0056]根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的拍攝裝置，包括本申請(qǐng)任一實(shí)施例的圖像對(duì)焦系統(tǒng)，通過(guò)微電機(jī)系統(tǒng)的活動(dòng)電極在驅(qū)動(dòng)電壓的作用下帶動(dòng)鏡頭組件移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)焦，由于微電機(jī)系統(tǒng)尺寸小，因此有利于圖像對(duì)焦系統(tǒng)的小型化。此外，通過(guò)微電機(jī)系統(tǒng)的活動(dòng)電極帶動(dòng)鏡頭組件移動(dòng)，并不依賴與彈性性別，因此能夠快速、穩(wěn)定地控制鏡頭組件的位置，對(duì)焦時(shí)間短，提高了對(duì)焦效率。
[0057]本申請(qǐng)還提出一種電子設(shè)備。
[0058]根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的電子設(shè)備，包括本申請(qǐng)任一實(shí)施例的拍攝裝置，通過(guò)微電機(jī)系統(tǒng)的活動(dòng)電極在驅(qū)動(dòng)電壓的作用下帶動(dòng)鏡頭組件移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)焦，由于微電機(jī)系統(tǒng)尺寸小，因此有利于圖像對(duì)焦系統(tǒng)的小型化。此外，通過(guò)微電機(jī)系統(tǒng)的活動(dòng)電極帶動(dòng)鏡頭組件移動(dòng)，并不依賴與彈性性別，因此能夠快速、穩(wěn)定地控制鏡頭組件的位置，對(duì)焦時(shí)間短，提高了對(duì)焦效率。
[0059]需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)實(shí)施方式的電子設(shè)備為手機(jī)或平板電腦，而本申請(qǐng)實(shí)施方式的拍攝裝置可為手機(jī)或平板電腦的前置相機(jī)或者后置相機(jī)。
[0060]本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說(shuō)明書及實(shí)踐這里公開(kāi)的申請(qǐng)后，將容易想到本申請(qǐng)的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本申請(qǐng)的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本申請(qǐng)的一般性原理并包括本公開(kāi)未公開(kāi)的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說(shuō)明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本申請(qǐng)的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。
[0061]應(yīng)當(dāng)理解的是，本申請(qǐng)并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本申請(qǐng)的范圍僅由所附的權(quán)利要求來(lái)限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種圖像對(duì)焦系統(tǒng)，其特征在于，包括: 微機(jī)電系統(tǒng)，所述微電機(jī)系統(tǒng)包括: 固定電極;及 與所述固定電極配合的活動(dòng)電極;及 與所述活動(dòng)電極固定連接的鏡頭組件； 所述固定電極及所述活動(dòng)電極用于在驅(qū)動(dòng)電壓的作用下產(chǎn)生靜電力，所述活動(dòng)電極用于在所述靜電力的作用下移動(dòng)，以帶動(dòng)所述鏡頭組件移動(dòng)，以進(jìn)行對(duì)焦。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定電極及所述活動(dòng)電極為相互配合的梳狀電極。3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述驅(qū)動(dòng)電壓與所述鏡頭組件的移動(dòng)距離呈線性關(guān)系。4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 如果所述活動(dòng)電極與所述鏡頭組件遠(yuǎn)離感光芯片的一端固定連接，則所述鏡頭組件與所述感光芯片的距離與所述驅(qū)動(dòng)電壓呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 如果所述活動(dòng)電極與所述鏡頭組件接近感光芯片的一端固定連接，則所述鏡頭組件與所述感光芯片的距離與所述驅(qū)動(dòng)電壓呈正相關(guān)關(guān)系。6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述微機(jī)電系統(tǒng)包括多對(duì)所述固定電極和所述活動(dòng)電極，所述多對(duì)所述固定電極和所述活動(dòng)電極分別設(shè)置在所述鏡頭組件的多側(cè)。7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述鏡頭組件為移動(dòng)終端的前置攝像頭中的鏡頭組件。8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述固定電極與電源的正極相連，所述活動(dòng)電極與所述電源的負(fù)極相連。9.一種拍攝裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的圖像對(duì)焦系統(tǒng)。10.—種電子設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求9所述的拍攝裝置。
【文檔編號(hào)】H04N5/232GK106060366SQ201610616111
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月29日
【發(fā)明人】韋怡, 李小朋
【申請(qǐng)人】廣東歐珀移動(dòng)通信有限公司