[发明专利]应用热变驱动器的镜头组件和摄像模组及其自动对焦方法

说明书

本发明公开一应用热变驱动器的镜头组件和摄像模组及其自动对焦方法，该方法包括步骤:(a)藉由一电路板向一热变驱动器输送驱动电压；以及(b)所述热变驱动器在所述驱动电压的作用下产生热力学形变从而促使一镜头产生位移，并调整所述镜头和一感光芯片之间的距离以实现自动对焦。

技术领域

本发明涉及镜头组件领域，特别涉及一种应用热变驱动器移动镜头的镜头组件和摄像模组及其制作方法和自动对焦方法。

背景技术

在智能手机、平板等手持式智能装置早已普及的今日，更加轻薄短小的穿戴式智能装置以及各式物连网应用装置的普遍化可说是势在必行，在此之中，各装置大多必须具备摄像能力以应用于快速输入、纪录、观测及辨识等用途，像是利用智能眼镜即时观测道路以辅助导航，或是藉由智能手表扫描三维条码以获取进一步讯息等。这些具备影像模块的装置除了必须因应趋势极力缩小体积之外，更必须同时确保高精密度及精准度，从而稳定提供在许多应用上不可或缺的高分辨率摄像。

基于上述目的，目前许多用于组装一般影像模块的组件因为体积难以在一定的成本之内进一步缩小，已不再适合应用于制作新一代的轻薄的影像模块，这当中最主要的组件就是用来移动影像模块中的镜头以调整焦距的马达。过去在一般摄像装置中常见的传统马达搭配齿轮的作法，由于组件复杂且体积难以进一部缩小，在制作轻薄影像模块的工艺中已几乎被完全淘汰，取而代之者是应用与喇叭原理类似的音圈马达。改用音圈马达移动镜头的镜头组件因为无须装设齿轮等传动装置，直接整合马达、镜头组件外壳与镜头三者，使镜头组件的厚度得以大幅缩小，时至今日音圈马达的部份技术发展迄今已可以作到厚约3毫米，并且倘若应用超薄技术方案，甚至可将厚度减少到逼近2毫米，相较于传统作法，其在轻薄度方面的进步幅度不可谓不大。

可惜的是，从另一个角度来看，在装置及各组件轻薄化的趋势仍持续的情况下，音圈马达的厚度缩小到目前已经进入瓶颈，也因此限制了整个影像模块的尺寸难以再继续轻薄化。

除此之外，音圈马达技术本身基于其运作原理，更存在有许多难以避免的缺点，像是磁滞差异、复杂度高、一致性差、精度较低等。主要是因为音圈马达本质上仍近似于电动马达，属于应用电磁互换及磁力作用达到移动效果的组件，然而在永久磁铁磁性及电磁铁通电后的暂时磁性作用下，其铁磁性材料往往基于各种因素而滞留有微小磁性，也就是磁滞效应，其导致后续以相同电力通过该音圈马达时，所获得的移动幅度与最初的设定不同。此时，该影像模块或智能装置仅能设法透过软体补偿此一偏差，否则将产生对焦上的误差。

此外，音圈马达虽然可以直接固定套于镜头上，从而省去传统的马达及齿轮传动模组，但就音圈马达本身而言，仍必须具有线圈、供固定线圈及镜头的套筒、外壳、磁铁及其固定结构及两端各一个兼具拦挡及导电功能的簧片或类似物以供应线圈电源。因此其结构仍无法摆脱相当的复杂性，同时为了让这些零件彼此正确且精密地结合，其中所需付出的设备及制造工序相关成本也将难以降低。

更有甚者，由于音圈马达对于多种零组件本身及其组装过程的精密度要求都高，使得欲变更其中一种零组件的规格时，很可能必须连带变更其他所有零组件的规格。并且各零组件即便在可以组装成为一个镜头组件的情况下，也未必能达到最佳的运作效能及精密度。往往在零组件相互配合间存有微小差异的情况下，其彼此做动程度并非一致，对该镜头组件的精密度产生不良影响，导致最后采用该镜头组件的影像模块的成像效果不佳或影像失真。

此外，涉及越多零组件的组合加工本质上就越不容易控制产品的精密度，换言之，目前的音圈马达因其多样复杂的零组件，生产者即便取得设计及品质都很精良的零组件并投入高成本于组装设备及人力，所组装出的影像模块成品也依然很难达到趋势所需的精密度，导致应用音圈马达技术制作的影像模块产品注定渐趋式微，对于能克服此一问题的下一代产品的需求也越来越强。毕竟唯有能够同时在厚度限制、磁滞、零组件复杂度、一致性及精密度等方面获得突破，才能解除当前摄像模组发展的主要瓶颈，使超薄高像素摄像模组的实现成为可能。

发明内容