红外图像传感器和红外相机模块的制作方法

红外图像传感器和红外相机模块
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年10月26日提交至韩国知识产权局的第10-2020-0139603号韩国专利申请的优先权益处，上述韩国专利申请的全部公开内容通过引用出于所有目的并入本文。
技术领域
3.本公开涉及红外图像传感器和红外相机模块。


背景技术：

4.通过使用由物体发射的红外线使得物体即使在不发光的环境中也能被看到的红外成像装置目前广泛用于国防、医疗和工业领域。过去，红外成像系统主要开发用于国防领域。然而，近年来，市场一直在迅速扩展，集中在诸如车辆视觉辅助装置和安全相机的民用领域。近年来，正在进行用于移动装置和可穿戴装置的研究和开发。因此，对具有相对小的尺寸和使用相对低的电量的便携式红外相机的需求正在增加。
5.上述信息仅作为背景信息来呈现，以帮助理解本公开内容。对以上任何内容是否可以用作关于本公开内容的现有技术没有作出确定，也未作出断言。


技术实现要素：

6.提供本发明内容部分旨在以简要的形式介绍对发明构思的选择，而在下面的具体实施方式部分中将进一步描述这些发明构思。本发明内容部分目的不在于确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
7.在一个总的方面，红外图像传感器包括第一集成电路(ic)、设置在第一ic的一个表面上或上方的配置为检测穿过透镜模块的红外线的辐射热计、电连接第一ic和辐射热计的通孔、以及设置在第一ic与辐射热计之间的反射层，其中，第一ic包括读出(ro)元件和图像信号处理(isp)元件中的至少一个以及自动聚焦(af)控制元件和光学图像稳定(ois)控制元件中的至少一个，其中，读出(ro)元件配置为执行用于辐射热计的模拟处理以生成红外感测信息，图像信号处理元件配置为基于辐射热计执行数字处理以生成红外图像信息，自动聚焦(af)控制元件和光学图像稳定(ois)控制元件配置为调节透镜模块与辐射热计之间的位置关系。
8.红外图像传感器还可包括第二ic，第二ic设置在第一ic的与第一ic的一个表面相对的另一表面上，其中，第二ic包括isp元件的至少一部分，并且可配置为将红外图像信息输出到第二ic外部，并且其中第一ic可配置为将与透镜模块要移动的距离相对应的值输出到第一ic外部。
9.第一ic可包括ro元件和isp元件，并且isp元件可配置为将红外感测信息转换和数字处理为数字值。
10.第一ic可包括isp元件，可配置为将红外图像信息输出到第一ic外部，并且可配置
为将与透镜模块要移动的距离相对应的值输出到第一ic外部。
11.isp元件可配置为基于红外感测信息和红外图像信息中的至少一个来提取透镜模块的位置信息和加速度信息中的至少一个，并且其中，af控制元件和ois控制元件中的至少一个可配置为基于位置信息和加速度信息中的至少一个来生成与透镜模块要移动的距离相对应的值。
12.af控制元件和ois控制元件中的至少一个可配置为接收来自位置传感器和加速度传感器中的至少一个的检测结果，并且将基于来自位置传感器和加速度传感器中的至少一个的检测结果的、与透镜模块要移动的距离相对应的值输出到第一ic外部。
13.第一ic可包括af控制元件和ois控制元件。
14.红外相机模块可包括红外图像传感器、布置成透射指向红外图像传感器的红外线的透镜模块、以及驱动器，驱动器配置为基于与透镜模块要移动的距离相对应的值、基于红外图像传感器的自动聚焦(af)控制元件和红外图像传感器的光学图像稳定(ois)控制元件中的至少一个来驱动透镜模块，以控制透镜模块的位置或加速度中的至少一个。
15.在另一总的方面，红外图像传感器包括彼此堆叠的第一集成电路(ic)和第二ic、布置在第一ic和第二ic中的一个的一个表面上或上方的配置为检测穿过透镜模块的红外线的辐射热计、将第一ic和第二ic中的一个电连接到辐射热计的通孔、以及布置在辐射热计与第一ic和第二ic中的一个之间的反射层，其中，第一ic包括读出(ro)元件和图像信号处理(isp)元件中的至少一个，读出(ro)元件配置为对辐射热计执行模拟处理以生成红外感测信息，图像信号处理(isp)元件配置为基于辐射热计执行数字处理以生成红外图像信息，并且其中，第二ic包括自动聚焦(af)控制元件和光学图像稳定(ois)控制元件中的至少一个，自动聚焦(af)控制元件和光学图像稳定(ois)控制元件配置为调整透镜模块与辐射热计之间的位置关系。
16.第二ic可包括isp元件的至少一部分，第一ic可配置为将isp元件的剩余部分的处理结果或ro元件的处理结果传送到第二ic，并且第二ic可配置为将红外图像信息输出到第二ic外部，并且可配置为将与透镜模块要移动的距离相对应的值输出到第二ic外部。
17.第一ic可包括ro元件和isp元件，isp元件可配置为将红外感测信息转换并数字处理为数字值，第一ic可配置为将红外图像信息输出到第一ic外部，以及第二ic可配置为将与透镜模块要移动的距离相对应的值输出到第二ic外部。
18.红外图像传感器还可包括堆叠在第一ic和第二ic中的一个上或堆叠在第一ic和第二ic之间的第三ic，其中，第三ic可包括isp元件的至少一部分，并且可配置为将红外图像信息输出到第三ic外部。
19.第一ic可包括isp元件，isp元件可配置为基于红外感测信息和红外图像信息中的至少一个来提取透镜模块的位置信息和加速度信息中的至少一个，并且af控制元件和ois控制元件中的至少一个可配置为将基于位置信息和加速度信息中的至少一个的、与透镜模块要移动的距离相对应的值输出到第二ic外部。
20.af控制元件和ois控制元件中的至少一个可配置为接收来自位置传感器和加速度传感器中的至少一个的检测结果，并且可配置为将基于来自位置传感器和加速度传感器中的至少一个的检测结果的、与透镜模块要移动的距离相对应的值输出到第二ic外部。
21.第二ic可包括af控制元件和ois控制元件。
22.第一ic和第二ic可通过设置在其间的导电焊盘或硅通孔(tsv)彼此电连接。
23.根据所附的权利要求书、附图以及下面的具体实施方式，其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
24.图1是示出其中根据本公开的实施方式的红外图像传感器的集成电路(ic)以单数形式设置的结构的视图。
25.图2a至图2d是示出其中根据本公开的实施方式的红外图像传感器的集成电路(ic)以复数形式设置的结构的视图。
26.图3a是示出图1中所示的红外图像传感器的框图。
27.图3b是示出图2a中所示的红外图像传感器的框图。
28.图4a和图4b是示出根据本公开的实施方式的用于提取可用于红外图像传感器的af/ois控制元件的位置/加速度信息的改进结构的框图。
29.图5是示出根据本公开的实施方式的红外图像传感器和红外相机模块的侧视图。
30.图6是根据本公开的实施方式的红外相机模块的组合立体图。
31.图7是根据本公开的实施方式的红外相机模块的分解立体图。
32.图8是根据本公开的另一实施方式的红外相机模块的分解立体图。
33.在所有附图和具体实施方式中，相同的附图标记指代相同的元件。出于清楚、说明和方便的目的，附图可能未按照比例绘制，并且附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可能被夸大。
具体实施方式
34.在下文中，虽然将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式，但应注意，示例不限于上述示例性实施方式。
35.提供以下具体实施方式以帮助读者获得对本文中所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本公开内容之后，本文中所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同将是显而易见的。例如，除了必须以特定顺序发生的操作之外，本文中所描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在本文中所阐述的顺序，而是可以做出在理解本公开内容之后将显而易见的改变。此外，为了更加清楚和简洁，可省略本领域中已知的特征和构造的描述。
36.本文中所描述的特征可以以不同的形式实施，而不应被理解为限于本文中所描述的示例。更确切地，提供本文所描述的示例仅仅是为了说明实施本文中所描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式，在理解本公开内容之后，这些可行方式将是显而易见的。
37.在本文中，应注意，关于实施方式或示例使用措辞“可以”(例如，关于实施方式或示例可包括或实现什么)意味着存在其中包括或实现这种特征的至少一个实施方式或示例，而所有示例和实施方式不限于此。
38.在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为位于另一元件“上”、“连接到”或“联接到”另一元件时，该元件可直接位于另一元件“上”、直接“连接到”或直接“联
接到”另一元件，或者可存在介于该元件与该另一元件之间的一个或多个其它元件。相反地，当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件时，则不存在介于该元件与该另一元件之间的其它元件。如本文中所使用的，元件的“部分”可包括整个元件或整个元件的少于整个元件的部分。
39.如本文中所使用的，措辞“和/或”包括相关联的所列项目中的任何一项以及任何两项或更多项的任何组合；同样地，“至少一个”包括相关联的所列项目中的任何一项以及任何两项或更多项的任何组合。
40.尽管在本文中可以使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的措辞来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些措辞的限制。更确切地，这些措辞仅用于将一个构件、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，在不背离本文中描述的示例的教导的情况下，示例中提及的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可以被称作第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
41.诸如“在
……
之上”、“较上”、“在
……
之下”和“较下”等的空间相对措辞可以在本文中为了描述便利而使用，以描述如附图中示出的一个元件相对于另一元件的关系。除了涵盖附图中所描绘的定向之外，这些空间相对措辞旨在还涵盖装置在使用或操作中的不同的定向。例如，如果附图中的装置翻转，则描述为位于另一元件“之上”或相对于另一元件“较上”的元件将位于该另一元件“之下”或相对于该另一元件“较下”。因此，根据装置的空间定向，措辞“在
……
之上”涵盖“在......之上”和“在......之下”两种定向。该装置还可以以其它方式定向(例如，旋转90度或处于其它定向)，并且本文中使用的空间相对措辞应被相应地解释。
42.本文中使用的术语仅用于描述各种示例，而不用于限制本公开内容。除非上下文另有明确指示，否则冠词“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。措辞“包括”、“包含”和“具有”说明所陈述的特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合的存在，但不排除一个或多个其它特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合的存在或添加。
43.由于制造技术和/或公差，附图中所示的形状可能发生变化。因此，本文中所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间发生的形状变化。
44.本文中所描述的示例的特征可以以各种方式组合，这些方式在理解本公开内容之后将是显而易见的。此外，尽管本文中所描述的示例具有多种配置，但是在理解本公开内容之后将显而易见的是，其它配置也是可能的。
45.本公开的一个方面是提供红外图像传感器和红外相机模块。
46.图1是示出其中根据本公开的实施方式的红外图像传感器的集成电路(ic)以单数形式设置的结构的视图，以及图3a是示出图1中所示的红外图像传感器的框图。
47.参考图1，根据本公开的实施方式的红外相机模块80a可包括根据本公开的实施方式的红外图像传感器40a，并且红外图像传感器40a可包括辐射热计10、反射层15、通孔20和第一ic 31a。
48.红外线(ir)可被辐射热计10吸收。在这种情况下，辐射热计10的电参数(例如，电阻值、电流、电压等)可随着红外线(ir)被吸收而变化。因此，可通过辐射热计10的电参数来检测其中设置有辐射热计10的位置的红外信息。
49.例如，辐射热计10可具有其中多个辐射热计单元被二维地布置的结构。可基于多个辐射热计单元中的每个的红外信息的组合来生成红外图像。
50.例如，辐射热计10可包括氧化钒(vo
x
)和/或非晶硅，并且可通过硅晶圆工艺实现。因此，可有效地实现辐射热计10和第一ic 31a的组合结构。
51.当第一ic 31a设置在红外线(ir)穿过透镜模块的路径中时，辐射热计10可检测红外线(ir)。
52.反射层15可设置在第一ic 31a与辐射热计10之间，并且可反射红外线(ir)。第一ic 31a的上表面可用作反射层15的布置空间。反射层15与辐射热计10之间的分离距离可与红外线(ir)的波长的1/4相对应。
53.通孔20可电连接第一ic 31a和辐射热计10，并且可用作辐射热计10的电参数(例如，电阻值、电流、电压等)的传输路径。
54.例如，通孔20的数量可以是辐射热计10中的多个辐射热计单元的数量的n倍(其中，n是自然数)，并且通孔20在z轴方向上的长度可被设计成使得反射层15与辐射热计10之间的分离距离与红外线(ir)的波长的1/4相对应。
55.第一ic 31a可包括读出(ro)元件和图像信号处理(isp)元件中的至少一个，其中，ro元件执行用于辐射热计10的模拟处理以生成红外感测信息，isp元件基于辐射热计10执行数字处理以生成红外图像信息。
56.例如，ro元件可包括向辐射热计10的多个辐射热计单元中的每个供应偏置电压(或电流)的偏置提供电路、控制辐射热计10的曝光时间段的时序电路、以及将曝光时间段期间整合的热能转换并输出为红外感测信息(例如，模拟电压)的感测电路中的至少一个。
57.例如，isp元件可包括将红外感测信息(例如，模拟电压)转换为数字值的模数转换电路。isp元件可包括非均匀性校正(nuc)单元，该nuc单元去除数字值的噪声并改善辐射热计10的多个辐射热计单元的每个位置的灵敏度均匀性。isp元件可包括图像流水线以生成红外图像信息，其中，图像流水线包括计算与红外线(ir)相对应的物体的温度的温度计算单元。isp元件可包括串行传输单元，用于将红外图像信息传输到应用处理器。串行传输单元可使用串行外围接口(spi)通信或移动工业处理器接口(mipi)通信。根据设计，isp元件还可包括存储校准数据的一次可编程(otp)存储器和生成多个时钟的锁相环(pll)电路中的至少一个。
58.另外，第一ic 31a可包括自动聚焦(af)控制元件和光学图像稳定(ois)控制元件中的至少一个，以调节透镜模块与辐射热计10之间的位置关系。
59.例如，af控制元件可包括af控制逻辑，在af控制逻辑中，透镜模块与辐射热计10之间的位置关系配置为生成与透镜模块在z轴方向(例如，红外方向)上移动的距离相对应的值，以在焦点未被优化的状态下优化可包括在透镜模块中的至少一个透镜的焦点。例如，af控制逻辑可接收透镜模块的当前位置信息和/或加速度信息的反馈，并且可通过比例-积分-微分(pid)控制生成与透镜模块在z轴方向上移动的距离相对应的值。
60.ois控制元件可包括ois控制逻辑，在ois控制逻辑中，透镜模块和/或辐射热计10配置为生成与透镜模块在x轴方向和/或y轴方向上移动的距离相对应的值，以在透镜模块由于人手抖动而在x轴方向和/或y轴方向上(例如，在与红外线垂直的方向上)移动时，在光学上校正红外图像中模糊的发生。例如，ois控制逻辑可接收关于透镜模块的当前位置信息
和/或加速度信息的反馈，并且可通过pid控制生成与透镜模块在x轴方向和/或y轴方向上移动的距离相对应的值。
61.因此，根据本公开的实施方式的红外图像传感器40a可获得更清晰的红外图像信息。由于第一ic 31a可包括ro元件和/或isp元件，并且可包括af控制元件和ois控制元件，因此根据本公开的实施方式的红外图像传感器40a可包括一个集成电路以获得清晰的红外图像信息，可减小用于获得清晰的红外图像信息的红外图像传感器40a的尺寸，并且可减小用于实现获得清晰的红外图像信息的红外图像传感器40a的成本。
62.根据红外图像传感器40a或红外相机模块80a的使用(例如，作为便携式终端、安装型相机等)或规范(例如，分辨率、图像的帧频率、颜色实现、hdr的使用等)，第一ic 31a可仅包括af控制元件和ois控制元件中的一个，或者可包括af控制元件和ois控制元件两者。
63.第一ic 31a可将红外图像信息输出到第一ic 31a外部，并且可将与透镜模块移动的距离相对应的值输出到第一ic 31a外部。例如，第一ic 31a可通过第一引脚将红外图像信息传输到应用处理器，并且可通过第二引脚将与透镜模块移动的距离相对应的值传输到驱动器53a。
64.驱动器53a可设置在基板55或55a上。例如，驱动器53a可包括线圈，可接收与透镜模块从第一ic 31a移动的距离相对应的驱动电流，并且可通过洛伦兹力与可设置在透镜模块中的磁性结构相互作用，以驱动透镜模块。
65.传感器57a可设置在基板55或55a上，并且可感测透镜模块的位置信息和加速度信息。例如，传感器57a可包括霍尔传感器，并且可感测由可设置在透镜模块中的磁性结构形成的磁通，以感测透镜模块的位置，并且可包括陀螺传感器以感测透镜模块的加速度。
66.第一ic 31a的af控制元件和ois控制元件中的至少一个可接收来自传感器57a的检测结果，并且可将基于来自传感器57a的检测结果的、与透镜模块移动的距离相对应的值输出到第一ic 31a外部。致动器50可包括驱动器53a、传感器57a和基板55或55a。
67.参考图3a，图1中所示的传感器57a可包括加速度传感器57b和/或位置传感器57c，以及第一ic 31a可将红外图像信息传输到第一ic 31a外部(例如，传输到应用处理器和接口)，并且可将与透镜模块移动的距离相对应的值(例如，流过线圈的驱动电流)提供给驱动器53。
68.图2a至图2d是示出其中根据本公开的实施方式的红外图像传感器的集成电路(ic)以复数形式设置的结构的视图，以及图3b是示出图2a中所示的红外图像传感器的框图。
69.参考图2a，根据本公开的实施方式的红外相机模块80b可包括根据本公开的实施方式的红外图像传感器40b，并且红外图像传感器40b可包括彼此堆叠的多个ic 30b。
70.例如，多个ic 30b可通过设置在多个ic 30b之间的导电焊盘或硅通孔(tsv)彼此联接，而不在其间插入诸如印刷电路的基板。
71.因此，多个ic 30b的尺寸可与图1中所示的第一ic 31a的尺寸基本上不同。例如，当多个ic 30b在z轴方向上的长度大于图1中所示的第一ic 31a在z轴方向上的长度时，多个ic 30b在x轴方向和/或y轴方向上的尺寸可小于图1中所示的第一ic 31a在x轴方向和/或y轴方向上的尺寸。
72.多个ic 30b可包括第一ic 31b和设置在第一ic 31b的下表面上的第二ic 32b。第
一ic 31b可包括读出(ro)元件，可包括af控制元件和/或ois控制元件，并且可将与透镜模块移动的距离相对应的值输出到第一ic 31b外部。第二ic 32b可包括图1中所示的第一ic 31a的isp元件的至少一部分，以替代第一ic 31b的isp元件的至少一部分，并且可从第一ic 31b接收红外感测信息，以及可将红外图像信息输出到第二ic 32b外部。
73.参考图3b，第一ic 31b可将与透镜模块移动的距离相对应的值(例如，流过线圈的驱动电流)提供给驱动器53，并且可将红外感测信息提供给第二ic 32b，并且第二ic 32b可将红外图像信息传输到第二ic 32b外部(例如，传输到应用处理器和接口)。
74.参考图2b，根据本公开的实施方式的红外相机模块80c可包括根据本公开的实施方式的红外图像传感器40c，并且红外图像传感器40c可包括彼此堆叠的多个ic 30c。多个ic 30c可包括第一ic 31c和第二ic 32c。
75.第一ic 31c可包括ro元件，并且可将与ro元件的处理结果或isp元件的一部分的处理结果相对应的红外感测信息提供给第二ic 32c。第二ic 32c可包括isp元件的至少一部分，可包括af控制元件和/或ois控制元件，并且可将红外图像信息和与透镜模块移动的距离相对应的值输出到第二ic 32c外部。
76.参考图2c，根据本公开的实施方式的红外相机模块80d可包括根据本公开的实施方式的红外图像传感器40d，并且红外图像传感器40d可包括彼此堆叠的多个ic 30d。多个ic 30d可包括第一ic 31d和第二ic 32d。
77.第一ic 31d可包括ro元件和/或isp元件，并且可将红外图像信息输出到第一ic 31d外部。第二ic 32d可包括af控制元件和/或ois控制元件，并且可将与透镜模块移动的距离相对应的值输出到第二ic 32d外部。
78.参考图2d，根据本公开的实施方式的红外相机模块80e可包括根据本公开的实施方式的红外图像传感器40e，并且红外图像传感器40e可包括彼此堆叠的多个ic 30e。多个ic 30e可包括第一ic 31e、第二ic 32e和第三ic 33e。
79.第三ic 33e可堆叠在第一ic 31e和第二ic 32e中的一个上，或者可堆叠在第一ic 31e与第二ic 32e之间。例如，第三ic 33e可通过tsv 35e或导电焊盘36e电连接到第一ic 31e和第二ic 32e。
80.第一ic 31e可包括ro元件，并且可将红外感测信息提供给第三ic 33e。第二ic 32e可包括af控制元件和/或ois控制元件，并且可将与透镜模块移动的距离相对应的值输出到第二ic 32e外部。第三ic 33e可包括isp元件，并且可将红外图像信息输出到第三ic 33e外部。
81.图4a和图4b是示出根据本公开的实施方式的用于提取可用于红外图像传感器的af/ois控制元件的位置/加速度信息的改进结构的框图。
82.参考图4a，根据本公开的实施方式的红外相机模块80f可包括根据本公开的实施方式的红外图像传感器40f，并且第一ic 31f可包括ro元件30-1、isp元件30-2和af/ois元件30-3。
83.例如，第一ic 31f还可包括位置/加速度检测元件30-4。位置/加速度检测元件30-4可基于由ro元件30-1生成的红外感测信息和/或由isp元件30-2生成的红外图像信息来提取透镜模块的位置信息和/或加速度信息。位置/加速度检测元件30-4可以是isp元件30-2的一部分。
84.例如，位置/加速度检测元件30-4可生成与时间(t)处的红外图像信息的特定像素的位置和时间(t+1)处的红外图像信息的特定像素的位置之间的距离相对应的位置信息，并且可基于时间(t)处的特定像素的位置、时间(t+1)处的特定像素的位置和时间(t-1)处的特定像素的位置之间的关系来生成加速度信息。
85.因此，根据本公开的实施方式的红外相机模块80f可根据设计省略位置传感器和/或加速度传感器。
86.af/ois元件30-3可将基于由位置/加速度检测元件30-4生成的位置信息和/或加速度信息的、与透镜模块移动的距离相对应的值提供给驱动器53。
87.参考图4b，根据本公开的实施方式的红外相机模块80g可包括根据本公开的实施方式的红外图像传感器40g，以及第一ic 31g可包括ro元件30-1和isp元件30-2，并且第二ic 32g可包括af/ois元件30-3和位置/加速度检测元件30-4。位置/加速度检测元件30-4可以是isp元件30-2的一部分。
88.图5是示出根据本公开的实施方式的红外图像传感器和红外相机模块的侧视图。
89.参考图5，根据本公开的实施方式的红外相机模块80h可包括根据本公开的实施方式的红外图像传感器40h。
90.红外相机模块80h可包括具有第一部分55b-1、第二部分55b-2和第三部分55b-3的基板。例如，基板可实现为柔性印刷电路板(fpcb)，并且第一部分55b-1、第二部分55b-2和第三部分55b-3的上表面的法线方向可为不同的方向。基板可被屏蔽外壳64包围。
91.红外图像传感器40h可设置在基板的第三部分55b-3中，并且可电连接到基板的布线。
92.第一驱动器53b-1可设置在基板的第一部分55b-1上，可通过红外图像传感器40h和基板接收基于ois元件生成的值，并且可根据所接收的值形成用于透镜模块63的第一驱动力。在这种情况下，珠支承件72和73可通过第一驱动力旋转，并且透镜模块63可通过珠支承件72和73的旋转在x轴方向和/或y轴方向上移动。第一驱动器53b-1可包括第一线圈，并且可与设置在透镜模块63上的第一磁体51b-1相互作用，以生成第一驱动力。
93.第二驱动器53b-2可设置在基板的第二部分55b-2上，可通过红外图像传感器40h和基板接收基于af元件生成的值，并且可根据所接收的值形成用于透镜模块63的第二驱动力。在这种情况下，珠支承件71可通过第二驱动力旋转，并且透镜模块63可通过珠支承件71的旋转在z轴方向上移动。第二驱动器53b-2可包括第二线圈，并且可与设置在透镜模块63上的第二磁体51b-2相互作用，以生成第二驱动力。
94.框架62可支承珠支承件71、72和73以根据珠支承件71、72和73的旋转移动透镜模块63。
95.图6是根据本公开的实施方式的红外相机模块的组合立体图。
96.参考图6，红外相机模块100可包括壳体单元110和透镜镜筒120，并且壳体单元110可包括壳体111和屏蔽外壳112。红外相机模块100可包括自动聚焦控制功能和手抖动校正功能中的至少一个。例如，为了使红外相机模块100执行自动聚焦控制功能和手抖动校正功能，透镜镜筒120可分别在光轴方向和与光轴垂直的方向上在壳体单元110内部移动。
97.图7是根据本公开的实施方式的红外相机模块的分解立体图。
98.参考图7，根据本公开的实施方式的红外相机模块200可包括屏蔽外壳210、透镜模
块220、壳体230、止动件240、致动器250和珠支承件单元270。
99.透镜模块220可包括透镜镜筒221和在其中容纳透镜镜筒221的透镜支架223。
100.透镜镜筒221可具有中空圆柱形形状以在其中容纳用于拍摄物体的多个透镜，并且多个透镜可在光轴方向1上设置在透镜镜筒221中。根据透镜模块220的设计，多个透镜可根据需要堆叠多次，并且可分别具有相同或不同的光学特性，诸如，折射率。
101.透镜镜筒221可联接到透镜支架223。例如，透镜镜筒221可插入设置在透镜支架223中的中空部中，透镜镜筒221和透镜支架223可通过螺纹连接方法或通过粘合剂联接。透镜模块220可容纳在壳体230中，并且可在光轴方向1上移动以进行自动聚焦控制。
102.致动器250可在光轴方向1上驱动透镜模块220。为了在光轴方向1上移动透镜模块220，致动器250可包括安装在透镜支架223的一侧上的磁体251和设置成与磁体251相对的驱动线圈253。驱动线圈253可安装在基板255上，并且基板255可安装在壳体230上，使得驱动线圈253与磁体251相对。
103.致动器250可向驱动线圈253施加驱动信号。致动器250可具有能够在两个方向上驱动的h桥电路，并且可通过音圈马达方法向驱动线圈253施加驱动信号。
104.致动器250可向驱动线圈253施加驱动信号，以在光轴方向1上移动透镜模块220。具体地，致动器250可向驱动线圈253施加驱动信号，以向磁体251提供驱动力，以及透镜模块220可通过磁体251的驱动力在光轴方向1上移动。当驱动信号被提供给驱动线圈253时，可在驱动线圈253中生成磁通，并且驱动线圈253的磁通可与磁体251的磁场相互作用，以根据弗莱明的左手规则生成用于在光轴方向1上移动透镜模块220的驱动力。
105.磁体251可包括第一磁体和第二磁体。第一磁体和第二磁体可通过使磁体251极化而形成，因此，透镜模块220可容易地移动。磁体251可用于致动器250，以检测透镜模块220的位置。
106.致动器250可包括与磁体251相对并安装在基板255上的感测线圈257。感测线圈257可设置在驱动线圈253外部，并且如图7中所示，感测线圈257可设置为至少一个线圈。
107.感测线圈257的电感可根据磁体251的位置变化而变化。具体地，当磁体251在一个方向上移动时，可改变影响感测线圈257的电感的磁体251的磁场强度，并且因此，可改变感测线圈257的电感。
108.致动器250可根据感测线圈257的电感变化来确定透镜模块220的位移。例如，致动器250可另外包括至少一个电容器，并且该至少一个电容器和感测线圈257可形成预定振荡电路。例如，可将至少一个电容器设置成与感测线圈257的数量相对应，并且一个电容器和对应的一个感测线圈257可配置为具有与预定lc振荡器相同的形式。除了上述之外，至少一个电容器和感测线圈257可配置为具有与本领域中公知的科尔皮茨(colpitts)振荡器相同的形式。
109.致动器250可根据由振荡电路生成的振荡信号的频率变化来确定透镜模块220的位移。具体地，当形成振荡电路的感测线圈257的电感变化时，可改变由振荡电路生成的振荡信号的频率，并且因此可基于频率变化来检测透镜模块220的位移。
110.作为用于当透镜模块220在光轴方向1上在壳体230内移动时引导透镜模块220的移动的引导装置，珠支承件单元270可被提供。珠支承件单元270可包括一个或多个珠支承件。当提供多个珠支承件时，多个珠支承件可设置在光轴方向1上。珠支承件单元270可与透
镜支架223的外表面和壳体230的内表面接触，以引导透镜模块220在光轴方向1上的移动。例如，珠支承件单元270可设置在透镜支架223与壳体230之间，并且可通过在光轴方向1上的滚动运动引导透镜模块220的移动。
111.止动件240可安装在壳体230上以限制透镜模块220的移动距离。例如，止动件240可安装在壳体230的上部分上，并且当不向驱动线圈253施加电力时，止动件240和透镜模块220可布置成在光轴方向1上间隔开。因此，当向驱动线圈253施加电力以在光轴方向1上移动透镜模块220时，透镜模块220的移动距离可由止动件240限制，使得透镜模块220可在与止动件240的间隙的范围内移动。由于止动件240和透镜模块220可能彼此碰撞，止动件240可由具有弹性的材料形成以减轻碰撞冲击。
112.屏蔽外壳210可联接到壳体230以包围壳体230的外表面，并且可用于屏蔽在红外相机模块200的驱动期间生成的电磁波。
113.当驱动红外相机模块200时，可生成电磁波。当外部地发射这种电磁波时，电磁波可能影响其它电子组件以导致通信失败或故障。为了防止这种情况，屏蔽外壳210可由金属材料形成，并且可接地到安装在壳体230的下部分上的基板的接地焊盘，以屏蔽电磁波。当屏蔽外壳210设置为塑料注入材料时，导电涂料可施加到屏蔽外壳210的内表面，以屏蔽电磁波。导电环氧树脂可用作导电涂料，但本公开不限于此。可使用具有导电性的各种材料作为导电涂料，并且还可使用将导电膜或导电带附着到屏蔽外壳210的内表面的方法。
114.图8是根据本公开的另一实施方式的红外相机模块的分解立体图。
115.参考图8，根据本公开的另一实施方式的红外相机模块300可包括壳体单元310、致动器单元320和透镜模块330。
116.壳体单元310可包括壳体311和屏蔽外壳312。壳体311可由可容易模制的材料形成。例如，壳体311可由塑料材料形成。一个或多个致动器单元320可安装在壳体311上。例如，第一致动器321的一部分可安装在壳体311的第一侧表面上，以及第二致动器322的一部分可安装在壳体311的第二侧表面至第四侧表面上。壳体311可配置为在其中容纳透镜模块330。例如，透镜模块330完全或部分容纳在其中的空间可形成在壳体311内部。
117.壳体311可具有六个开口的表面。例如，用于安装红外图像传感器的孔可形成在壳体311的下表面上，以及用于安装透镜模块330的孔可形成在壳体311的上表面上。另外，第一致动器321的第一驱动线圈321a插入其中的孔可形成在壳体311的第一侧表面上，以及第二致动器322的第二驱动线圈322a插入其中的孔可形成在壳体311的第二侧表面至第四侧表面上。
118.屏蔽外壳312可配置为覆盖壳体311的一部分。例如，屏蔽外壳312可配置为覆盖壳体311的上表面和四个侧表面。另外，与此不同，屏蔽外壳312可配置为仅覆盖壳体311的四个侧表面，或者屏蔽外壳312可配置为部分地覆盖壳体311的上表面和四个侧表面。
119.致动器单元320可包括多个致动器。例如，致动器单元320可包括第一致动器321和第二致动器322，其中，第一致动器321配置为在z轴方向上移动透镜模块330，第二致动器322配置为在x轴方向和y轴方向上移动透镜模块330。
120.第一致动器321可安装在壳体311和透镜模块330的第一框架331上。例如，第一致动器321的一部分可安装在壳体311的第一侧表面上，并且第一致动器321的剩余部分可安装在第一框架331的第一侧表面上。第一致动器321可在光轴方向上(在图8中的z轴方向上)
移动透镜模块330。例如，第一致动器321可包括第一驱动线圈321a、第一磁体321b、第一基板321c和至少一个第一感测线圈321d。第一驱动线圈321a和至少一个第一感测线圈321d可形成在第一基板321c上。第一基板321c可安装在壳体311的第一侧表面上，以及第一磁体321b可安装在第一框架331的与第一基板321c相对的第一侧表面上。
121.第一致动器321可向第一驱动线圈321a施加驱动信号。第一致动器321可具有能够在两个方向上驱动的h桥电路，并且可通过音圈马达方法向第一驱动线圈321a施加驱动信号。当驱动信号被施加到第一驱动线圈321a时，可在第一驱动线圈321a中生成磁通。第一驱动线圈321a的磁通可与第一磁体321b的磁场相互作用，以生成使得第一框架331和透镜镜筒334能够相对于壳体311相对移动的驱动力。与图7的致动器250类似，第一致动器321可根据至少一个第一感测线圈321d的电感变化来确定透镜镜筒334和第一框架331的位移。如所示的，第一磁体321b可设置在第一框架331的一个表面331c上，并且与此不同，第一磁体321b可设置在第一框架331的边缘331d中的一个上。
122.第二致动器322可安装在壳体311和透镜模块330的第三框架333上。例如，第二致动器322的一部分可安装在壳体311的第二侧表面至第四侧表面上，并且第二致动器322的剩余部分可安装在第三框架333的第二侧表面至第四侧表面上。或者，第二致动器322可安装在壳体311和第三框架333的第一侧表面至第四侧表面彼此接触的第二边缘至第四边缘上。在上述描述中，已经描述了第二致动器322可形成在第二侧至第四侧或第二边缘至第四边缘上，但是形成在相应侧表面或相应边缘上的致动器可独立地向透镜模块330提供驱动力。因此，根据实施方式，第二致动器322可形成在第二侧表面至第四侧表面的一部分上。在下文中，为了便于说明，可假定形成在第二侧表面上的致动器可以是第二致动器322。然而，以下描述可应用于形成在其他侧表面或其他边缘上的致动器。
123.第二致动器322可在与光轴垂直的方向上移动透镜镜筒334。例如，第二致动器322可包括第二驱动线圈322a、第二磁体322b、第二基板322c和至少一个第二感测线圈322d。第二驱动线圈322a和至少一个第二感测线圈322d可形成在第二基板322c上。第二基板322c可大致形成为具有“c”形状，并且可安装成包围壳体311的第二侧表面至第四侧表面。第二磁体322b可安装在第三框架333的第二侧表面至第四侧表面上，以与第二基板322c相对。
124.第二致动器322可改变在第二驱动线圈322a与第二磁体322b之间生成的磁力的大小和方向，以使得第二框架332或第三框架333能够相对移动。透镜镜筒334可通过第二框架332或第三框架333的移动而在与第二框架332或第三框架333相同的方向上移动。
125.与图7的致动器250类似，第二致动器322可根据至少一个第二感测线圈322d的电感变化来检测第二框架332的位置或第三框架333的位置。
126.透镜模块330可安装在壳体单元310上。例如，透镜模块330可被容纳在由壳体311和屏蔽外壳312形成的存储空间中，以可在至少三个轴方向上移动。
127.透镜模块330可包括多个框架。例如，透镜模块330可包括第一框架331、第二框架332和第三框架333。第一框架331可相对于壳体311移动。例如，第一框架331可通过上述第一致动器321在壳体311的光轴方向(z轴方向)上移动。多个引导槽331a和331b可形成在第一框架331中。例如，在光轴方向(z轴方向)上延伸的第一引导槽331a可形成在第一框架331的第一侧表面上，例如，第一引导槽331a可分别形成在第一框架331的第一侧表面的两个边缘上。例如，在第一水平方向(y轴方向)上延伸的第二引导槽331b可分别形成在第一框架
331的内底表面的四个边缘上。第一框架331可制造成具有其中至少三个侧表面开口的形式。例如，第一框架331的第二侧表面至第四侧表面可以是开口的，使得第三框架333上的第二磁体322b和壳体311上的第二驱动线圈322a彼此相对。
128.第二框架332可安装在第一框架331上。例如，第二框架332可安装在第一框架331的内部空间中。第二框架332可相对于第一框架331在第一水平方向(y轴方向)上移动。例如，第二框架332可沿着第一框架331的第二引导槽331b在第一水平方向(y轴方向)上移动。多个引导槽332a可形成在第二框架332中。例如，在第二水平方向(x轴方向)上延伸的四个第三引导槽332a可形成在第二框架332的边缘上。
129.第三框架333可安装在第二框架332上。例如，第三框架333可安装在第二框架332的上表面上。第三框架333可配置为相对于第二框架332在第二水平方向(x轴方向)上移动。例如，第三框架333可沿着第二框架332的第三引导槽332a在第二水平方向(x轴方向)上移动。多个第二磁体322b可安装在第三框架333上。例如，至少两个第二磁体322b可分别安装在第三框架333的第二侧表面至第四侧表面上，并且例如，三个第二磁体322b可分别安装在第三框架333的第二侧表面至第四侧表面上。
130.上述第三框架333可与第二框架332一体地形成。在这种情况下，可省略第三框架333，并且第二框架332可在第一水平方向(y轴方向)和第二水平方向(x轴方向)上移动。
131.透镜模块330可包括透镜镜筒334。例如，透镜模块330可包括包含一个或多个透镜的透镜镜筒334。透镜镜筒334可安装在第三框架333上。例如，透镜镜筒334可插入第三框架333中以与第三框架333一体地移动。透镜镜筒334可在光轴方向(z轴方向)上和在水平方向(x轴方向和y轴方向)上移动。例如，透镜镜筒334可通过第一致动器321在光轴方向(z轴方向)上移动，并且可通过第二致动器322在水平方向(x轴方向和y轴方向)上移动。
132.珠支承件单元340可引导透镜模块330的移动。例如，珠支承件单元340可配置为在光轴方向上和在水平方向上平滑地移动透镜模块330。珠支承件单元340可包括第一珠支承件341、第二珠支承件342和第三珠支承件343。例如，第一珠支承件341可设置在第一框架331的第一引导槽331a中，以在光轴方向上平滑地移动第一框架331。作为另一示例，第二珠支承件342可设置在第一框架331的第二引导槽331b中，以在第一水平方向上平滑地移动第二框架332。作为另一示例，第三珠支承件343可设置在第二框架332的第三引导槽332a中，以在第二水平方向上平滑地移动第三框架333。
133.第一珠支承件341可具有设置在第一引导槽331a中的至少三个滚珠，或者当第一引导槽331a多于一个时，第一珠支承件341可具有设置在第一引导槽331a中的每个中的至少三个滚珠。另外，第二珠支承件342和第三珠支承件343中的每个可具有四个滚珠，并且每个珠支承件的四个滚珠可分别设置在第二引导槽331b和第三引导槽332a中。
134.用于减小摩擦和噪音的润滑材料可填充在其中设置有珠支承件单元340的所有部分中。例如，粘性流体可被注入到引导槽331a、331b和332a中的每个中。可使用具有优异的粘度和润滑性能的润滑脂作为粘性流体。
135.根据本公开的一个或多个实施方式，红外图像传感器和红外相机模块可获得清晰的红外感测信息和/或红外图像信息，并且可减小其尺寸和/或实施成本。
136.红外相机模块、红外图像传感器、辐射热计、第一ic、第二ic、第三ic、驱动器、接口、ro元件、isp元件、af元件、ois元件、af控制元件、ois控制元件、af/ois元件、af/ois控制
元件、控制元件、加速度检测元件、位置检测元件、位置/加速度检测元件、位置传感器、加速度传感器、红外图像传感器、物体检测器、移动物体检测设备、处理器、存储器、深度传感器、颜色传感器、以及本文参考图1至图8描述的其它设备、装置、单元、模块和组件由硬件组件实现或表示硬件组件。在适当的情况下，可用于执行本技术中描述的操作的硬件组件的示例包括控制器、传感器、发生器、驱动器、存储器、比较器、算术逻辑单元、加法器、减法器、乘法器、除法器、积分器、电路以及配置为执行本技术中所描述的操作的任何其它电子组件。在其它示例中，执行本技术中描述的操作的一个或更多个硬件组件通过计算硬件来实现，例如，通过一个或更多个处理器或计算机来实现。处理器或计算机可由一个或更多个处理元件(诸如，逻辑门阵列、控制器和算术逻辑单元)、数字信号处理器、微型计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器或配置为以限定的方式响应和执行指令以实现期望结果的任何其它装置或装置的组合来实现。在一个示例中，处理器或计算机包括存储由处理器或计算机执行的指令或软件的一个或更多个存储器，或连接到存储由处理器或计算机执行的指令或软件的一个或更多个存储器。由处理器或计算机实现的硬件组件可执行指令或软件，诸如，操作系统(os)和在os上运行的一个或更多个软件应用程序，以执行在本技术中描述的操作。硬件组件还可响应于执行指令或软件来访问、操纵、处理、创建和存储数据。为简单起见，单数术语“处理器”或“计算机”可用于描述本技术中所描述的示例，但在其它示例中，可使用多个处理器或计算机，或者处理器或计算机可包括多个处理元件或多种类型的处理元件或多个处理元件和多种类型的处理元件两者。例如，单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件可通过单个处理器或者两个或更多个处理器或者处理器和控制器来实现。一个或更多个硬件组件可由一个或更多个处理器或者处理器和控制器来实现，并且一个或更多个其它硬件组件可由一个或更多个其它处理器或者另一处理器和另一控制器来实现。一个或更多个处理器或者处理器和控制器可实现单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件。硬件组件可具有任何一个或更多个不同的处理配置，其示例包括单个处理器、独立处理器、并行处理器、单指令单数据(sisd)多处理、单指令多数据(simd)多处理、多指令单数据(misd)多处理和多指令多数据(mimd)多处理。
137.虽然在上文已经示出且描述了具体示例性实施方式，但在理解本公开内容之后将显而易见的是，在不背离权利要求及其等同的精神和范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种变化。本文中所描述的示例应仅以描述性意义解释，而非出于限制的目的。对每个示例中的特征或方面的描述应被认为可适用于其它示例中的相似的特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术，和/或如果以不同的方式组合和/或用其它组件或它们的等同件替换或增补所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则也可以获得合适的结果。因此，本公开内容的范围不通过具体实施方式限定，而是通过所附权利要求及其等同限定，并且在所附权利要求及其等同的范围之内的全部变型应被理解为包括在本公开内容中。