相机模块和便携式电子装置的制作方法

文档序号:15594182发布日期:2018-10-02 19:18阅读:147来源:国知局

技术领域

以下描述涉及一种相机模块和便携式电子装置。



背景技术:

近来,除了智能手机以外,相机模块还已经普遍安装在诸如平板个人电脑(PC)、膝上型电脑等的便携式电子装置中,已经将自动对焦功能、光学图像稳定(OIS)功能、变焦功能等加入到用于移动终端的相机模块。

然而,为了实现各种功能,相机模块的结构已经变得复杂而且相机模块的尺寸已经增大,导致在待安装相机模块的便携式电子装置中难以安装相机模块。

此外,当为了光学图像稳定的目的直接使镜头或图像传感器运动时,应当考虑镜头或图像传感器自身的重量以及镜头或图像传感器所附接到的其他构件的重量,因此需要一定水平的驱动力或更大的驱动力,导致增大的功耗。



技术实现要素:

提供本实用新型内容,用于以简化的形式介绍实用新型构思的选择,实用新型构思在下面的具体实施方式中进一步描述。本实用新型内容并非意图确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不意图用来帮助确定所要求保护的主题的范围。

为了解决上述相机模块的结构复杂、相机模块的尺寸增大等问题,本实用新型提供可具有简单的结构和减小的尺寸并降低功耗的相机模块和便携式电子装置。

在一个总体方面,一种相机模块包括:壳体,具有内部空间;反射模块,设置在所述内部空间中,并且包括反射构件和由所述壳体的内壁可运动地支撑的运动保持件;以及透镜模块,在所述内部空间中设置在所述反射模块后面,所述透镜模块包括透镜镜筒,所述透镜镜筒包括构造为在光轴方向上对准的透镜,使得从所述反射构件反射的光入射到所述透镜,其中,所述运动保持件被构造为相对于所述壳体在与所述光轴方向大致垂直的一个轴方向上能够运动,并且其中,所述透镜模块还包括支撑所述透镜镜筒的承载件,并且被构造为使得所述透镜镜筒相对于所述壳体在与所述光轴方向和所述一个轴方向大致垂直的另一个轴方向上能够运动。

所述运动保持件可以被构造为相对于所述壳体围绕所述另一个轴能够旋转。

两个或更多个支承件可以设置在所述运动保持件与所述壳体之间,其中,所述两个或更多个支承件在所述另一个轴上对准。

所述两个或更多个支承件可以设置在所述运动保持件或所述壳体中以能够自由地运动。

所述两个或更多个支承件可以具有球形或圆柱形形状。

所述两个或更多个支承件可以固定地设置在所述运动保持件或所述壳体中。

所述两个或更多个支承件可以具有球形形状、半球形形状、圆柱形形状、半圆柱形形状或圆形突出形状。

所述运动保持件可以被构造为相对于所述壳体沿着所述一个轴线性地运动。

两个或更多个支承件组可以设置在所述运动保持件与所述壳体之间,其中,所述两个或更多个支承件组中的每组的支承件设置为在所述一个轴方向上对准。

所述两个或更多个支承件组可以固定地设置在所述运动保持件或所述壳体中,或者设置在所述运动保持件或所述壳体中以能够自由地运动。

所述壳体和所述运动保持件可以分别包括牵引磁体或牵引磁轭,所述运动保持件可以通过所述牵引磁体和所述牵引磁轭之间的吸引力而由所述壳体的所述内壁支撑。

两个或更多个支承件组可以设置在所述透镜镜筒和所述承载件之间,所述两个或更多个支承件组中的每组的支承件可在所述另一个轴方向上对准。

所述透镜镜筒可以包括牵引磁轭,所述牵引磁轭允许所述透镜镜筒通过在所述牵引磁轭与所述承载件的驱动磁体之间的吸引力而由所述承载件支撑。

所述承载件可以包括防止所述透镜镜筒的分离的止动件。

所述承载件可以被构造为相对于所述壳体在所述光轴方向上能够运动。

主板可以设置在所述壳体的侧表面及底表面上,其中,所述主板具有安装在所述主板上的用于驱动所述透镜模块和所述反射模块的线圈。

所述主板可以是双侧基板,所述线圈可以安装在所述主板的朝向所述壳体的所述内部空间的内表面上,陀螺仪传感器可以安装在所述主板的与所述主板的所述内表面相对的外表面上。

一种便携式电子装置可以包括所述相机模块。

所述透镜的所述光轴可以在大体与所述便携式电子装置的厚度方向垂直的方向上。

采用本实用新型,相机模块和便携式电子装置可以在实现自动对焦功能、变焦功能和OIS功能的同时具有简单的结构和减小的尺寸,并且,功耗可显著地降低。

附图说明

通过下面的详细描述、附图和权利要求书,其他的特征和方面将是清楚的。

图1是根据实施例的便携式电子装置的透视图。

图2是根据实施例的相机模块的透视图。

图3是根据实施例的相机模块的分解透视图。

图4A和图4B是根据实施例的相机模块的截面图。

图5是示出根据实施例的反射模块和透镜模块结合到相机模块的壳体的透视图。

图6是根据实施例的相机模块的壳体的透视图。

图7是示出根据实施例的其上安装有驱动线圈的板结合到相机模块的壳体的透视图。

图8A和图8B是根据实施例的相机模块中的壳体和运动保持件的分解透视图。

图9是示出根据实施例的反射模块和透镜模块结合到相机模块的壳体的形状的分解图。

图10A至图10C是示出根据实施例的运动保持件围绕第一轴(X轴)旋转的示例的示意图。

图11A至图11C是根据实施例的透镜镜筒在承载件上沿着第一轴(X轴)线性地运动的示例的示意图。

图12是根据实施例的相机模块的透视图。

图13是根据实施例的相机模块的分解透视图。

图14A和图14B是根据实施例的相机模块的截面图。

图15是根据实施例的相机模块的壳体的透视图。

图16A和图16B是根据实施例的相机模块中的壳体和运动保持件的分解透视图。

图17A至图17C是根据实施例的运动保持件在第二轴(Y轴)上线性地运动的示例的示意图。

图18是根据实施例的主板以及安装在主板上的线圈和组件的透视图。

图19是根据另一实施例的便携式电子装置的透视图。

在整个附图和详细描述中,相同的附图标记表示相同的元件。附图可不按比例缩放,并且为了清晰、说明和便利,附图中的元件的相对尺寸、比例和描述可被夸大。

具体实施方式

提供下面的详细描述来帮助读者获得这里描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而,在理解本申请的公开内容之后,这里描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是清楚的。例如,这里描述的操作的顺序仅仅是示例,并不限于在此阐述的这些操作的顺序,而是可以改变为在理解本申请的公开内容之后将是清楚的,除了必须以一定的顺序发生的操作之外。此外,为了更加清楚和简洁,可以省略本领域已知的特征的描述。

这里描述的特征可以以不同的形式来实施,并且将不被解释为局限于这里描述的示例。更确切地说,已经提供了这里描述的示例,仅用于示出在理解本申请的公开内容之后将是清楚的实施这里描述的方法、设备和/或系统的许多可能的方式中的一些。

在整个说明书中,当诸如层、区域或基板的元件被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”或者“结合到”另一元件时,该元件可能直接“在”所述另一元件“上”、“连接到”或“结合到”所述另一元件,或者可能存在介于在它们之间的一个或更多个其他元件。与此相反,当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”或者“直接结合到”另一元件时,在它们之间可不存在其他元件。

如这里使用的,术语“和/或”包括相关列出项中的任意一个和任意两个或更多个的任意组合。

虽然诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语可在这里用于描述各种构件、组件、区域、层或部分,但是这些构件、组件、区域、层或部分将不受这些术语限制。更确切地说,这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此,在不脱离示例的教导的情况下,这里描述的示例中称为第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。

为了便于描述,在这里可使用空间相对术语(诸如“在…上方”、“上面”、“在…下方”和“下面”)来描述如附图中所示的一个元件与另一个元件的关系。除了在附图中描述的方位之外,这样的空间相对术语还意在包含装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果在附图中的装置被翻转,则描述为相对于另一元件位于“上方”或“上面”的元件随后将相对于所述另一元件位于“下方”或“下面”。因此,术语“在…上方”根据装置的空间方位包括“在…上方”和“在…下方”两种方位。所述装置也可被以其他方式定位(例如,旋转90度或者在其它方位),并相应地解释这里使用的空间相对术语。

在此使用的术语仅用于描述各种示例,并且将不用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指出,否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”说明存在所述特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合,但不排除存在或附加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差,会发生附图中示出的形状的变化。因此,这里描述的示例不限于附图中示出的特定形状,而是包括在制造期间发生的形状的改变。

如在理解本申请的公开内容之后将是清楚的,这里描述的示例的特征可以以各种方式组合。此外,尽管这里描述的示例具有各种构造,但是如在理解本申请的公开内容之后将是清楚的其他构造也是可能的。

图1是示出根据实施例的便携式电子装置的透视图。

参照图1,根据实施例的便携式电子装置1可以是其中安装有相机模块1000(1001或1002)的诸如移动通信终端、智能手机、平板个人电脑(PC)的便携式电子装置。

如图1所示,便携式电子装置1设置有相机模块1000以捕获被摄体的图像。

在实施例中,相机模块1000(1001或1002)包括多个透镜,并且每个透镜的光轴(Z轴)指向与便携式电子装置1的厚度方向(Y轴方向,或从便携式电子装置的前表面到便携式电子装置的后表面的方向,或与从便携式电子装置的前表面到便携式电子装置的后表面的方向相反的方向)垂直的方向。

作为示例,包括在相机模块1000中的每个透镜的光轴(Z轴)形成在便携式电子装置1的宽度方向或长度方向上。

因此,即使相机模块1000具有诸如自动对焦(AF)功能、变焦功能、光学图像稳定(在下文中,被称为OIS)功能的功能,便携式电子装置1的厚度也没有增大。因此,便携式电子装置1可以小型化。

根据实施例的相机模块1000可具有AF功能、变焦功能和OIS功能中的一种或更多种。

由于包括AF功能、变焦功能、OIS功能的相机模块1000需要包括各种组件,因此与一般的相机模块相比,相机模块1000的尺寸会增大。

当相机模块1000的尺寸增大时,在使其中安装有相机模块1000的便携式电子装置1小型化方面可能出现问题。

例如,当为了变焦功能的目的增大相机模块中堆叠的透镜的数量并且堆叠的透镜沿便携式电子装置的厚度方向设置在相机模块中时,便携式电子装置的厚度也根据堆叠的透镜的数量而增大。因此,在不增大便携式电子装置的厚度时,不能充分确保堆叠的透镜的数量,使得变焦性能将退化。

此外,为了实现AF功能和OIS功能,需要安装通常在光轴方向或大体垂直于光轴的方向上使透镜组运动的致动器,并且当透镜组的光轴(Z轴)形成在便携式电子装置的厚度方向上时,使透镜组运动的致动器也需要安装在便携式电子装置的厚度方向上。因此,便携式电子装置的厚度将增大。

然而,在根据实施例的相机模块1000中,每个透镜的光轴(Z轴)通常设置为垂直于便携式电子装置1的厚度方向。因此,即使将具有AF功能、变焦功能和OIS功能的相机模块1000安装在便携式电子装置1中,便携式电子装置1也可以小型化。

图2是示出根据实施例的相机模块的透视图,图3是根据实施例的相机模块的分解透视图,图12是根据实施例的相机模块的透视图,图13是示出根据实施例的相机模块的分解透视图。

参照图2、图3、图12和图13,根据实施例的相机模块1001或1002包括设置在壳体1010或1010-2中的反射模块1100或1100-2、透镜模块1200以及图像传感器模块1300。

反射模块1100或1100-2改变光的方向。作为示例,通过覆盖相机模块1001或1002的上部的盖1030的开口1031入射的光的方向通过反射模块1100或1100-2改变,使得光被引导朝向透镜模块1200。为此,反射模块1100或1100-2可以包括反射光的反射构件1110。

通过开口1031入射的光的路径通过反射模块1100或1100-2改变,使得光被引导朝向透镜模块1200。例如,在相机模块1001或1002的厚度方向(Y轴方向)上入射的光的路径通过反射模块1100或1100-2改变为与光轴方向(Z轴方向)大致一致。

透镜模块1200可以包括由反射模块1100已经改变方向的光所穿过的透镜,图像传感器模块1300包括将穿过透镜的光转换成电信号的图像传感器1310以及其上安装有图像传感器1310的印刷电路板1320。此外,图像传感器模块1300可以包括对从透镜模块1200入射到其上的光进行滤光的滤光器1340。滤光器1340可以是红外截止滤光器。

在壳体1010或1010-2的内部空间中,反射模块1100或1100-2设置在透镜模块1200的前面,图像传感器模块1300设置在透镜模块1200后面。

参照图2至图9,根据实施例的相机模块1001包括设置在壳体1010中的反射模块1100、透镜模块1200和图像传感器模块1300。

反射模块1100、透镜模块1200和图像传感器模块1300在壳体1010中从壳体1010的一侧到壳体1010的另一侧顺序地设置。壳体1010具有内部空间,使得反射模块1100、透镜模块1200和图像传感器模块1300插入其中。

壳体1010一体地设置使得反射模块1100和透镜模块1200两者都插入到壳体1010的内部空间中。然而,壳体1010不限于此。例如,反射模块1100和透镜模块1200分别插入其中的分开的壳体也可以彼此连接。

包括在图像传感器模块1300中的印刷电路板1320附接到壳体1010的外部。

壳体1010可以通过盖1030覆盖,使得壳体1010的内部空间不能被观看到。

盖1030具有光入射所通过的开口1031,通过开口1031入射的光的方向通过反射模块1100改变,使得光入射到透镜模块1200。盖1030可以一体地设置为覆盖整个壳体1010,或者可以设置为分别覆盖反射模块1100和透镜模块1200的分开的构件。

反射模块1100包括反射光的反射构件1110。此外,入射到透镜模块1200的光穿过透镜,然后通过图像传感器1310转换并存储为电信号。

壳体1010包括设置在壳体1010的内部空间中的反射模块1100和透镜模块1200。因此,在壳体1010的内部空间中,通过突出壁1007将设置有反射模块1100的空间与设置有透镜模块1200的空间彼此区分开。

此外,反射模块1100设置在突出壁1007的前面,透镜模块1200设置在突出壁1007后面。突出壁1007从壳体1010的相对的侧壁突出到内部空间。

设置在突出壁1007的前面的反射模块1100具有以下结构:运动保持件1120通过设置在壳体1010的内壁表面上的牵引磁轭(pulling yoke)1153与设置在运动保持件1120中的牵引磁体(pulling magnet)1123之间的吸引力紧密地附着到壳体1010的内壁表面并由壳体1010的内壁表面支撑。

这里,尽管未在附图中示出,但是壳体1010也可以设置有牵引磁体,并且运动保持件1120也可以设置有牵引磁轭。然而,为了便于解释,在下文中将描述附图中示出的结构。

此外,第一支承件(例如,球支承件)1130设置在壳体1010的内壁表面和运动保持件1120之间。由于第一支承件1130被部分地插入到如下所述的安置槽1011和1121中的同时紧密地附着到安置槽1011和1121,当运动保持件1120插入到壳体1010的内部空间中时,在运动保持件1120与突出壁1007之间需要微小的空间,并且在运动保持件1120安装在壳体1010中之后,运动保持件1120通过牵引磁轭与牵引磁体之间的吸引力而紧密地附着到壳体1010的内壁表面,因此可以在运动保持件1120和突出壁1007之间保留小的空间。

因此,在实施例中,壳体1010包括装配到突出壁1007上同时支撑运动保持件1120且具有钩形状的止动件1050(即使未设置止动件1050,运动保持件也通过牵引磁体1123和牵引磁轭1153之间的吸引力而固定到壳体)。止动件1050可以具有钩形状,并且在止动件1050的钩部钩在突出壁1007上的状态下支撑运动保持件1120。

当反射模块1100未被驱动时,止动件1050用作支撑运动保持件1120的支架,当反射模块1100被驱动时,止动件1050另外地用作调节运动保持件1120的运动的止动件1050。止动件1050分别设置在从壳体的相对的侧壁突出的突出壁1007上。

在止动件1050和运动保持件1120之间设置空间,使得运动保持件1120平稳地旋转。此外,止动件1050可以利用弹性材料形成,以在运动保持件1120由止动件1050支撑的状态下允许运动保持件1120平稳地运动。

此外,壳体1010包括分别设置的第一驱动部1140和第二驱动部1240,以便驱动反射模块1100和透镜模块1200。第一驱动部1140包括用于驱动反射模块1100的线圈1141b,第二驱动部1240包括用于驱动透镜模块1200的线圈1241b、1243b、1245b和1247b。

此外,线圈1141b、1241b、1243b、1245b和1247b以这些线圈被安装在主板1070上的状态设置在壳体1010中,因此,壳体1010设置有通孔1015、1018和1019,使得将线圈1141b、1241b、1243b、1245b和1247b暴露至壳体1010的内部空间(示出了为第二驱动部1240的线圈1241b、1243b、1245b和1247b设置了用于这些线圈的通孔1018和1019的示例,但通孔不限于此。即,每个线圈也可以通过一个通孔暴露至壳体1010的内部空间)。

这里,如图所示,其上安装有线圈1141b、1241b、1243b、1245b和1247b的主板1070可以完全连接并一体地设置。在这种情况下,设置一个端子,因此,外部电源与信号的连接是容易的。然而,主板1070不限于此,而是也可以设置为通过将其上安装有用于反射模块1100的线圈的板与其上安装有用于透镜模块1200的线圈的板彼此分开的多个板。

反射模块1100改变通过开口1031入射到反射模块1100上的光的路径。当捕获图像或运动画面时,由于用户的手抖动等,图像可能会模糊,或者运动画面可能会抖动。在这种情况下,反射模块1100通过使其上安装有反射构件1110的运动保持件1120运动来根据用户的手抖动等来校正在一个方向上的位移。例如,当由于用户的手抖动等而在捕获图像或运动画面时产生抖动时,可以向运动保持件1120提供与抖动对应的相对位移,以补偿抖动。在本示例性实施例中,反射模块1100通过在大体垂直于光轴方向(Z轴方向)的任何方向上使反射构件1110运动来执行OIS功能(可以在第二轴方向(在附图中的Y轴方向)上使反射构件1110运动,如下所述,在第一轴方向(X轴方向)上的运动通过使设置在透镜模块1200中的透镜镜筒1220在第一轴方向(X轴方向)上相对于承载件1210运动来实现)。

此外,在实施例中,OIS功能可以通过因不存在透镜等而具有相对低的重量的运动保持件1120的运动来部分地实现,因此,功耗可以显著降低。

即,在实施例中,为了实现OIS功能,包括透镜的透镜镜筒1220的运动可以负责在一个方向上的OIS(OIS X)(透镜镜筒1220可以在X轴方向上运动),并且其上设置有反射构件1110的运动保持件1120的运动可以负责在另一个方向上的OIS(OIS Y)(反射构件1110可以在Y轴方向上运动)。反射构件1110改变光的方向(OIS Y),透镜镜筒1220运动使得光入射到其的透镜镜筒1220的位置大致平行于光轴(Z轴)(OIS X)。

反射模块1100包括设置在壳体1010中以由壳体1010支撑的运动保持件1120、安装在运动保持件1120上的反射构件1110以及使运动保持件1120运动的第一驱动部1140。

反射构件1110将光的方向改变为光轴方向(Z轴方向)。例如,反射构件1110可以是反射光的镜子或棱镜(为了便于说明,在与实施例相关的附图中示出了反射构件1110是棱镜的情况)。

反射构件1110固定到运动保持件1120。运动保持件1120具有其上安装反射构件1110的安装表面。

运动保持件1120的安装表面1122是倾斜表面,使得光的路径改变。例如,安装表面1122是相对于每个透镜的光轴(Z轴)倾斜30°到60°的倾斜表面。此外,运动保持件1120的倾斜表面指向盖1030的光入射所通过的开口1031。

其上安装有反射构件1110的运动保持件1120被容纳在壳体1010的内部空间中,使得反射构件1110在第二轴方向(Y轴方向)上是可运动的。例如,运动保持件1120被容纳在壳体1010中以大体围绕第一轴(X轴)是可旋转的。这里,第一轴(X轴)和第二轴(Y轴)表示垂直于光轴(Z轴)的轴,并且大体上彼此垂直。

运动保持件1120通过在第一轴(X轴)上对准的第一支承件1130而由壳体1010支撑,使得反射构件1110在第二轴方向(Y轴方向)上运动。运动保持件1120可以以这样的构造围绕第一轴(X轴)旋转。

在附图中,示出了在第一轴(X轴)上对准的两个第一支承件1130。此外,运动保持件1120可以通过下面将描述的第一驱动部1140来围绕第一轴(X轴)旋转。

这里,在第一轴(X轴)上对准的多个第一支承件1130设置为球形形状、半球形形状或圆形突出形状。此外,在第一轴(X轴)上对准的多个第一支承件1130设置为在第一轴(X轴)上延伸的圆柱形形状、半圆柱形形状或圆形突出形状。

在每种情况下,安置槽1011和1121设置成与第一支承件的形状对应的形状(参见图8A和图8B)。同时,图8B中示出了设置两个第一支承件1130的情况,但是也可以设置在第一轴方向(X轴方向)上延伸以延长的一个或两个或更多个第一支承件1130。

此外,第一支承件1130设置在运动保持件1120与壳体1010的面对的表面之间。此外,运动保持件1120通过设置在运动保持件1120中的牵引磁轭或牵引磁体1123与设置在壳体1010中的牵引磁体或牵引磁轭1153之间的吸引力而由壳体1010支撑,并且第一支承件1130介于运动保持件1120与壳体1010之间。

此外,壳体1010设置有将第一支承件1130部分地插入其中的安置槽1011,运动保持件1120也设置有将第一支承件1130部分地插入其中的安置槽1121。

上述安置槽1011和1121可以设置成半球形或多边形(多棱柱或多棱锥)凹槽形状,使得第一支承件1130容易旋转(为了使第一支承件1130容易旋转,安置槽1011和1121的深度可以小于安置槽1011和1121的半径。第一支承件1130不完全进入安置槽,而是可以部分地暴露,使得运动保持件1120可以容易地旋转)。此外,安置槽1011和1121的位置和数量对应于在第一轴(X轴)上对准的第一支承件1130的位置和数量。

这里,第一支承件1130在安置槽1011和1121中滚动并滑动的同时用作支承件。

同时,第一支承件1130具有在壳体1010和运动保持件1120中的一者或两者中固定地设置第一支承件1130的结构。例如,第一支承件1130可以固定地设置在壳体1010或者运动保持件1120中。在本示例中,只有与固定地设置有第一支承件1130的构件面对的构件设置有安置槽。在这种情况下,第一支承件1130通过第一支承件的滑动而不是第一支承件的旋转来用作摩擦支承件。

当第一支承件1130具有在壳体1010和运动保持件1120中的任意一者中固定地设置第一支承件1130的结构时,第一支承件1130可以设置成球形或半球形形状(第一支承件设置成半球形形状的情况是示例,第一支承件也可以具有比半球大或小的突出长度)。如上所述,也可以类似地应用将第一支承件1130设置成在第一轴(X轴)上延伸的圆柱形形状的情况。

此外,第一支承件1130可以被单独制造,然后附接到壳体1010和运动保持件1120中的任何一者。可选择地,在制造壳体1010和运动保持件1120时,第一支承件1130可以与壳体1010或者运动保持件1120一体地设置。

第一驱动部1140可以产生驱动力,使得运动保持件1120围绕第一轴(X轴)是可旋转的。

作为示例,第一驱动部1140包括磁体1141a和设置为面向磁体1141a的线圈1141b(附图中示出了将一个磁体和一个线圈设置为彼此面对的情况,但是磁体和线圈不限于此。即,可以设置多个磁体和多个线圈。此外,附图中示出了磁体和线圈分别设置在运动保持件1120和壳体1010的底表面上的情况,但是磁体和线圈也可以分别设置在运动保持件1120和壳体1010的侧表面上)。

当将电力施加到线圈1141b时,其中安装有磁体1141a的运动保持件1120通过磁体1141a与线圈1141b之间的电磁相互作用而大体围绕第一轴(X轴)旋转。

磁体1141a安装在运动保持件1120中。作为示例,磁体1141a安装在运动保持件1120的下表面上。

线圈1141b安装在壳体1010中。作为示例,线圈1141b可以通过主板1070安装在壳体1010中。也就是说,线圈1141b可以设置在主板1070上,而主板1070可以安装在壳体1010中。

在附图中示出了完全一体化地设置主板1070使得用于反射模块1100的线圈和用于透镜模块1200的线圈两者安装在主板1070上的示例,主板1070可以设置为其上分别安装有用于反射模块1100的线圈和用于透镜模块1200的线圈的两个或更多个分开的板。

加强板(未示出)可以安装在主板1070下方以便加强主板的强度。

在实施例中,当运动保持件1120旋转时,使用感测并且反馈运动保持件1120的位置的闭环控制方式。

因此,为了执行闭环控制,会需要位置传感器1141c。位置传感器1141c可以是霍尔传感器。

位置传感器1141c设置在线圈1141b的内部或外部,并且可以安装在其上安装有线圈1141b的主板1070上。

同时,主板1070可以设置有感测诸如用户的手抖动的抖动因素的陀螺仪传感器(未示出),并且可以设置有将驱动信号提供给线圈1141b的驱动器集成电路(IC)(未示出)。

从反射模块1100反射的光入射到透镜模块1200。此外,通过设置在透镜模块1200中的透镜镜筒1220的运动来执行入射光在一个方向上的OIS(OIS X)。即,如上所述,反射模块1100通过在第二轴方向(Y轴方向)上使反射构件1110运动来执行在第二轴方向(Y轴方向)上的OIS(OIS Y),并且透镜模块1200通过在第一轴方向(X轴方向)上使透镜镜筒1220运动来执行在第一轴方向(X轴方向)上的OIS(OIS X)。第一轴(X轴)大致垂直于光轴(Z轴),第二轴(Y轴)大致垂直于第一轴(X轴)和光轴(Z轴)。

设置在透镜模块1200中的堆叠的透镜的光轴在Z轴方向(从反射模块1100发出光的方向)上对准。此外,透镜模块1200包括第二驱动部1240,以便实现在第一轴方向(X轴方向)上的OIS功能、AF功能、变焦功能。

透镜模块1200包括承载件1210、透镜镜筒1220以及第二驱动部1240,其中,承载件1210设置在壳体1010的内部空间中以在光轴方向(Z轴方向)上是可运动的,透镜镜筒1220设置在承载件1210上以在第一轴方向(X轴方向)上是可运动的并且包括堆叠在其中的透镜,第二驱动部1240使承载件1210相对于壳体1010在光轴方向(Z轴方向)上运动(也使透镜镜筒1220运动)或者使透镜镜筒1220相对于承载件1210在第一轴方向(X轴方向)上运动。

此外,在承载件1210上设置止动件1219,该止动件1219防止放置在承载件1210上的透镜镜筒1220的分离并且限制透镜镜筒1220的运动。

方向已经被反射模块1100改变为第二轴方向(Y轴方向)的光在穿过透镜的同时被折射。

为了自动对焦(AF)的目的,承载件1210被构造为在光轴方向(Z轴方向)上运动(承载件1210上的透镜镜筒1220也可以运动)。作为示例,承载件1210被构造为在其方向已经被反射模块1100改变为第二轴方向(Y轴方向)的光穿过透镜的方向(包括与该方向相反的方向)上是可运动的。

此外,为了在第一轴方向(X轴方向)上的OIS的目的,透镜镜筒1220可以在与第二轴(Y轴)和光轴(Z轴)大致垂直的第一轴方向(X轴方向)上运动。

因此,第二驱动部1240产生驱动力,使得承载件1210在光轴方向(Z轴方向)上是可运动的,并且透镜镜筒1220在第一轴方向(X轴方向)上是可运动的。也就是说,第二驱动部1240可以使透镜镜筒1220运动以改变透镜镜筒1220和反射模块1100之间的距离,或者透镜镜筒1220可以沿着第一轴方向(X轴方向)运动以允许执行在第一轴方向(X轴方向)上的OIS。

作为示例,第二驱动部1240包括磁体1241a、1243a、1245a和1247a以及设置为面对磁体1241a、1243a、1245a和1247a的线圈1241b、1243b、1245b和1247b。

当对线圈1241b、1243b、1245b和1247b施加电力时,安装有磁体1241a、1243a、1245a和1247a的承载件1210沿光轴方向(Z轴方向)运动,或者透镜镜筒1220通过在磁体1241a、1243a、1245a和1247a与线圈1241b、1243b、1245b和1247b之间的电磁相互作用而在第一轴方向(X轴方向)上运动。

磁体1241a、1243a、1245a和1247a中的一些磁体1241a和1243a安装在承载件1210中。作为示例,一些磁体1241a和1243a安装在承载件1210的侧表面上。此外,其他磁体1245a和1247a安装在透镜镜筒1220中。作为示例,其他磁体1245a和1247a安装在透镜镜筒1220的侧表面上。

线圈1241b、1243b、1245b和1247b中的一些线圈1241b和1243b安装在壳体1010中以面对磁体中的一些磁体1241a和1243a。此外,其他线圈1245b和1247b安装在壳体1010中以面对其他磁体1245a和1247a。

作为示例,主板1070以线圈1241b、1243b、1245b和1247b安装在主板1070上的状态安装在壳体1010中。在此,为了便于说明,附图中示出了用于反射模块1100的线圈和用于透镜模块1200的线圈安装在主板1070上的示例,主板1070不限于此,而是也可以设置为用于反射模块1100的线圈和用于透镜模块1200的线圈分别安装在其上的分开的板。

在实施例中,当承载件1210和透镜镜筒1220运动时,使用感测并反馈承载件1210和透镜镜筒1220的位置的闭环控制方式。因此,可能需要位置传感器1243c和1247c以便执行闭环控制。位置传感器1243c和1247c可以是霍尔传感器。

位置传感器1243c和1247c可以分别设置在线圈1243b和1247b的内部或外部,并且可以安装在其上安装有线圈1243b和1247b的主板1070上。

承载件1210设置在壳体1010中以在光轴方向(Z轴方向)上是可运动的。作为示例,球构件1211设置在承载件1210和壳体1010之间。

球构件1211用作在AF过程中引导承载件1210的运动的支承件。此外,球构件1211用于保持承载件1210与壳体1010之间的间隔。

当在光轴方向(Z轴方向)上产生驱动力时,球构件1211在光轴方向(Z轴方向)上滚动。因此,球构件1211引导承载件1210在光轴方向(Z轴方向)上的运动。

在其中容纳球构件1211的引导槽1213和1013分别形成在承载件1210和壳体1010的面对的表面中,引导槽1213和1013中的一些设置为在光轴方向(Z轴方向)上延长。

球构件1211被容纳在引导槽1213和1013中并且装配在承载件1210和壳体1010之间。

在球构件1211被容纳在引导槽1213和1013中的状态下,可以限制球构件1211在第一轴方向(X轴方向)和第二轴方向(Y轴方向)上运动,球构件1211可以仅在光轴方向(Z轴方向)上运动。

引导槽1213和1013中的每个形成为在光轴方向(Z轴方向)上是延长的。此外,引导槽1213和1013的横截面可以具有诸如圆形形状、多边形形状等的各种形状。

这里,承载件1210被朝向壳体1010按压,使得球构件1211保持在球构件1211与承载件1210和壳体1010接触的状态。

壳体1010设置有面向安装在承载件1210中的磁体1241a和1243a的磁轭1216。磁轭1216利用磁性材料形成。

吸引力在磁轭1216与磁体1241a和1243a之间起作用。因此,承载件1210以承载件1210与球构件1211接触的状态通过第二驱动部1240的驱动力而在光轴方向(Z轴方向)上运动。

透镜镜筒1220设置在承载件1210上以在第一轴方向(X轴方向)上是可运动的。作为示例,第二支承件(例如,球支承件)1250设置在透镜镜筒1220与承载件1210之间,透镜镜筒1220可以通过第二支承件1250而相对于承载件1210滑动或滚动。

第二支承件1250用作在第一轴方向(X轴方向)上的OIS过程中引导透镜镜筒1220的运动的支承件。

当产生在第一轴方向(X轴方向)上的驱动力时,第二支承件1250在第一轴方向(X轴方向)上滚动或滑动。

在其中容纳第二支承件1250的引导槽1224和1214分别形成在透镜镜筒1220和承载件1210的面对的表面中,引导槽中的一些设置为在第一轴方向(X轴方向)上延长。

第二支承件1250被容纳在引导槽1224和1214中,并且装配在透镜镜筒1220与承载件1210之间。

在第二支承件1250被容纳在引导槽1224和1214中的状态下,可以限制第二支承件1250在光轴方向(Z轴方向)和第二轴方向(Y轴方向)上运动,第二支承件1250可以仅在第一轴方向(X轴方向)上运动。

引导槽1224和1214中的每个形成为在第一轴方向(X轴方向)上延长。此外,引导槽1224和1214的横截面可以具有诸如圆形形状、多边形形状等的各种形状。

这里,透镜镜筒1220被朝向承载件1210按压,使得多个第二支承件1250保持在多个第二支承件1250与透镜镜筒1220和承载件1210接触的状态。即,透镜镜筒1220在设置第二支承件1250的方向上被朝向承载件1210按压。

透镜镜筒1220设置有面对安装在承载件1210中的磁体1241a和1243a的磁轭1260。磁轭1260可以利用磁性材料形成。

吸引力在磁轭1260与磁体1241a和1243a之间起作用。因此,透镜镜筒1220以透镜镜筒1220与第二支承件1250接触的状态通过第二驱动部1240的驱动力在第一轴方向(X轴方向)上运动。

图10A至图10C是示出根据实施例的运动保持件大体围绕第一轴(X轴)旋转的示例的示意图。

参照图10A至图10C,当运动保持件1120围绕第一轴(X轴)旋转以便执行在第二轴方向(Y轴方向)上的OIS(OIS Y)时,运动保持件1120围绕设置在运动保持件1120与壳体1010之间并且沿着第一轴(X轴)布置的第一支承件1130来旋转。

图11A至图11C是示出根据实施例的透镜镜筒在承载件上沿着第一轴(X轴)线性地运动的示例的示意图。

参照图11A至图11C,当透镜镜筒1220沿着第一轴(X轴)线性地运动以便执行在第一轴方向(X轴方向)上的OIS(OIS X)时,透镜镜筒1220基于设置为位于承载件1210与透镜镜筒1220之间的至少两个支承件组1250a和1250b并且在第一轴(X轴)上布置的第二支承件1250而在第一轴方向(X轴方向)上线性地运动。

即,在根据实施例的相机模块1001中,设置在透镜模块1200中的透镜镜筒1220相对于承载件1210在第一轴方向(X轴方向)上线性地运动,以便执行在X轴方向上的OIS(OIS X),设置在反射模块1100中的运动保持件1120相对于壳体1010围绕第一轴(X轴)旋转,以便执行在Y轴方向上的OIS(OIS Y)。

参照图13至图16B、图5、图7、图9以及图11A至图11C,根据实施例的相机模块1002包括设置在壳体1010-2中的反射模块1100-2、透镜模块1200和图像传感器模块1300。

由于除了反射模块1100-2的结构以及反射模块1100-2结合到壳体1010-2的结构以外,根据本实施例的相机模块1002的所有组件与根据先前实施例的相机模块1001的组件相同(根据实施例的相机模块1002的透镜模块1200和图像传感器模块1300结合到壳体的结构与先前描述的结构相同),因此将通过相同的附图标记来表示相同的组件。

参照图13至图16B、图5、图7和图9,根据实施例的相机模块1002包括设置在壳体1010-2中的反射模块1100-2、透镜模块1200和图像传感器模块1300。

设置在突出壁1007的前面的反射模块1100-2具有这样的结构:运动保持件1120-2通过设置在壳体1010-2的内壁表面上的牵引磁轭1153与设置在运动保持件1120-2中的牵引磁体1123之间的吸引力紧密地附着到壳体1010-2的内壁表面并通过壳体1010-2的内壁表面支撑。

此外,第三支承件1130-2设置在壳体1010-2的内壁表面与运动保持件1120-2之间,并且在部分地插入到如下面描述的安置槽1011-2和1121-2中的同时紧密地附着到安置槽1011-2和1121-2。

反射模块1100-2改变通过开口1031入射到反射模块1100-2的光的路径。当捕获图像或运动画面时,由于用户的手抖动等,图像可能会模糊,或者运动画面可能会抖动。在这种情况下,反射模块1100-2可以通过使其上安装有反射构件1110的运动保持件1120-2运动来根据用户的手抖动校正在一个方向上的位移。在实施例中,反射模块1100-2通过在垂直于光轴方向(Z轴方向)的任何一个方向上使反射构件1110运动来执行OIS功能(可以在第二轴方向(在附图中的Y轴方向)上使反射构件1110运动,如下所述,在第一轴方向(X轴方向)上的运动可以通过使设置在透镜模块1200中的透镜镜筒1220在第一轴方向(X轴方向)上相对于承载件1210运动来实现)。

在实施例中,为了实现OIS功能,包括透镜的透镜镜筒1220的运动负责在一个方向上的OIS(OIS X)(透镜镜筒1220在X轴方向上运动),并且其上设置有反射构件1110的运动保持件1120-2的运动负责在另一个方向上的OIS(OIS Y)(反射构件1110在Y轴方向上运动)。

反射模块1100-2包括设置在壳体1010-2中以通过壳体1010-2支撑的运动保持件1120-2、安装在运动保持件1120-2上的反射构件1110以及将运动保持件1120-2运动的第一驱动部1140。反射构件1110将光的方向改变为第二轴方向(Y轴方向)。

其上安装有反射构件1110的运动保持件1120-2被容纳在壳体1010-2的内部空间中,使得反射构件1110在第二轴方向(Y轴方向)上是可运动的。例如,运动保持件1120-2被容纳在壳体1010-2中以在第二轴方向(Y轴方向)上是线性地可运动的。

运动保持件1120-2通过在第二轴(Y轴)上对准的两个或更多个支承件组1130a和1130b而由壳体1010-2支撑,以在第二轴方向(Y轴方向)上线性地运动。

在附图中通过示例的方式示出了第三支承件1130-2的在第二轴(Y轴)上对准并且成对构造的两个支承件组1130a和1130b。由于运动保持件1120-2在其由壳体1010-2支撑的状态下沿着第二轴(Y轴)运动,因此第三支承件1130-2的两个或更多个支承件组1130a和1130b需要被设置为平行于第二轴方向(Y轴方向)并且在第一轴方向(X轴方向)上彼此分开,以便使运动保持件1120-2稳定地运动。在这种情况下,两个支承件组1130a和1130b中的任何一者也可以仅包括一个第三支承件1130-2。

这里,在第二轴(Y轴)上对准的第三支承件1130-2可以设置成球形形状、半球形形状或圆形突出形状。此外,在第二轴(Y轴)上对准的多个第三支承件1130-2可以设置成在第二轴(Y轴)上延伸的圆柱形形状、半圆柱形形状或圆形突出形状。

在每种情况下,安置槽1011-2和1121-2设置成与第三支承件的形状对应的形状(参见图16A和16B)。同时,图16B中示出了设置两个第三支承件1130-2的情况,但是也可以设置在第二轴方向(Y轴方向)上延伸以延长的一个或两个或更多个第三支承件1130-2。

第三支承件1130-2设置在运动保持件1120-2与壳体1010-2的面对的表面之间。此外,运动保持件1120-2通过设置在运动保持件1120-2中的牵引磁轭或牵引磁体1123与设置在壳体1010-2中的牵引磁体或牵引磁轭1153之间的吸引力而由壳体1010-2支撑,并且第三支承件1130-2介于运动保持件1120-2与壳体1010-2之间。

此外,壳体1010-2设置有将第三支承件1130-2部分地插入其中的安置槽1011-2,运动保持件1120-2也设置有将第三支承件1130-2部分地插入其中的安置槽1121-2。在这种情况下,运动保持件1120-2需要在第二轴方向(Y轴方向)上滚动或滑动,安置槽1011-2和1121-2中的一些设置为在第二轴方向(Y轴方向)上延长。

上述安置槽1011-2和1121-2可以设置成半球形或多棱锥凹槽形状,使得第三支承件1130-2容易滚动或滑动(为了使第三支承件1130-2容易滚动或滑动,安置槽1011-2和1121-2的深度可以小于第三支承件1130-2的半径。第三支承件1130-2不完全进入安置槽,而是部分地暴露,使得运动保持件1120-2容易地运动)。此外,安置槽1011-2和1121-2的位置和数量对应于在第二轴(Y轴)上对准的第三支承件1130-2的位置和数量。

同时,第三支承件1130-2可以具有在壳体1010-2和运动保持件1120-2中的至少一者中固定地设置第三支承件1130-2的结构。例如,第三支承件1130-2可以固定地设置在壳体1010-2或者运动保持件1120-2中。在此情况下,只有与固定地设置有第三支承件1130-2的构件面对的构件设置有安置槽。在这种情况下,第三支承件1130-2通过第三支承件的滑动而不是第三支承件的旋转而用作摩擦支承件。

当第三支承件1130-2具有在壳体1010-2和运动保持件1120-2中的任意一者中固定地设置第三支承件1130-2的结构时,第三支承件1130-2可以设置成球形或半球形形状(第三支承件设置成半球形形状的情况是示例,第三支承件也可以具有比半球大或小的突出长度)。如上所述,也可以类似地应用将第三支承件1130-2设置成在第一轴(X轴)上延伸的圆柱形形状的情况。

此外,第三支承件1130-2可以被单独制造,然后附接到壳体1010-2和运动保持件1120-2中的任何一者。可选择地,在制造壳体1010-2和运动保持件1120-2时,第三支承件1130-2可以与壳体1010-2或者运动保持件1120-2一体地设置。

当将电力施加到线圈1141b时,其中安装有磁体1141a的运动保持件1120-2通过磁体1141a与线圈1141b之间的电磁相互作用而在第二轴方向(Y轴方向)上线性地运动。

图17A至图17C是示出根据实施例的运动保持件在第二轴上线性地运动的示例的示意图。

参照图17A至图17C所示,当运动保持件1120-2沿着第二轴(Y轴)线性地运动以便执行在Y轴方向上的OIS(OIS Y)时,运动保持件1120-2基于设置为位于壳体1010-2的内表面上的两个或更多个支承件组1130a和1130b并且沿着第二轴(Y轴)布置的第三支承件1130-2(滚动或滑动)而在第二轴方向(Y轴方向)上线性地运动。

参照图11A至图11C,当透镜镜筒1220沿着第一轴(X轴)线性地运动以便执行在X轴方向上的OIS(OIS X)时,类似于前面的实施例,透镜镜筒1220基于设置为位于承载件1210中的两个或更多个支承件组并且在第一轴(X轴)上布置的第二支承件1250而在第一轴方向(X轴方向)上线性地运动。

即,在根据实施例的相机模块1002中,设置在透镜模块1200中的透镜镜筒1220相对于承载件1210在第一轴方向(X轴方向)上线性地运动,以便执行在X轴方向上的OIS(OIS X),设置在反射模块1100-2中的运动保持件1120-2相对于壳体1010-2在第二轴(Y轴)上线性运动以便执行在Y轴方向上的OIS(OIS Y)。

图18是示出根据实施例的主板以及安装在主板上的线圈和组件的透视图。

参照图18,用于驱动反射模块1100或1100-2的第一驱动部1140的线圈1141b以及用于驱动透镜模块1200的第二驱动部1240的线圈1241b、1243b、1245b和1247b安装在根据实施例的主板1070的内表面上。此外,诸如各种无源元件、有源元件等的组件1078、陀螺仪传感器1079等可以安装在主板1070的外表面上。因此,主板1070可以是双侧基板。

详细地,主板1070包括彼此大致平行设置的第一侧基板1071和第二侧基板1072以及将第一侧基板1071和第二侧基板1072彼此连接的底部基板1073,用于连接外部电源和信号的端子部1074可以连接到第一侧基板1071、第二侧基板1072和底部基板1073中的任何一个。

用于驱动透镜模块1200的第二驱动部1240的线圈1241b、1243b、1245b和1247b中的一些线圈1241b和1245b(参见图18)安装在第一侧基板1071上。

用于驱动透镜模块1200的第二驱动部1240的线圈1241b、1243b、1245b和1247b中的一些线圈1243b和1247b(参见图18)以及感测承载件1210和透镜模块1200的透镜镜筒1220的位置的传感器1243c和1247c安装在第二侧基板1072上。

第一驱动部1140的用于驱动反射模块1100的线圈1141b和第一驱动部1140的用于感测反射模块1100的位置的传感器1141c安装在底部基板1073上。

在附图中示出了诸如各种无源元件、有源元件的组件1078以及陀螺仪传感器1079安装在第一侧基板1071上的示例,但是诸如各种无源元件、有源元件的组件1078以及陀螺仪传感器1079可以安装在第二侧基板1072上,或者适当地分布并安装到第一侧基板1071和第二侧基板1072上。

此外,安装在第一侧基板1071、第二侧基板1072和底部基板1073上的线圈1241b、1243b、1245b和1247b以及位置传感器1141c、1243c和1247c根据相机模块的设计而各种各样地分布和安装到相应的基板上。

图19是示出根据另一实施例的便携式电子装置的透视图。

参照图19,根据另一实施例的便携式电子装置2可以是其中安装有多个相机模块500和1000的诸如移动通信终端、智能手机、平板个人电脑(PC)等的便携式电子装置。

在该实施例中,相机模块500和1000安装在便携式电子装置2中。

相机模块500和1000中的一个或两个是根据参照图2至图18描述的实施例的相机模块1000。

即,包括双相机模块的便携式电子装置包括根据实施例的相机模块1000作为两个相机模块中的一个或两个。

如上阐述的,根据实施例的相机模块和包括相机模块的便携式电子装置可以在实现自动对焦功能、变焦功能和OIS功能的同时具有简单的结构和减小的尺寸。此外,功耗显著地降低。

虽然本公开包括特定示例,但是在理解本申请的公开内容之后将清楚的是:在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下,可在这些示例中做出在形式和细节上的各种改变。在此描述的示例将仅以描述性意思来考虑,而不是出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被理解为可被可应用于在其他示例中的相似特征或方面。如果以不同的顺序来执行所描述的技术,和/或如果将所描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式组合和/或被其他组件或者它们的等同物替代或者补充,则可以取得合适的结果。因此,本公开的范围并非由具体实施方式限定,而是由权利要求和它们的等同物所限定,并且在权利要求和它们的等同物的范围内的所有变化将被解释为包含在本公开中。

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