摄像头模块的制作方法
【专利摘要】本发明的示例性实施例包括支撑单元，至少两个或更多从所述支撑单元延伸的连接单元，连接到每一个所述连接单元的透镜耦合单元，所述透镜耦合单元在其内表面形成窗口并耦合了至少一片或者更多片透镜，以及，压电驱动单元，形成在每一个所述连接单元处，用来使所述连接单元和所述透镜耦合单元上升或下降。
【专利说明】摄像头模块
【技术领域】
[0001]根据本发明的示例性的且非限制性的实施例的主旨主要涉及摄像头模块。
【背景技术】
[0002]通常，摄像头模块是通过接收入射进入镜头的物体的光学图像拍摄物体的光学图像。近来，移动电话必不可少的会安装摄像头模块。用户用一只手拿起手机就可以拍摄物体。此时，该物体的光学图像会随着用户的手抖而晃动，因此广泛地需求关于致动器的研究以补偿该光学图像的抖动。
[0003]此外，基于手机的微型化趋势使得手机的尺寸必须被减小的事实，急需开发出能够最小化摄像头模块尺寸的影响致动器。
【发明内容】
[0004]技术问题
[0005]相应地，本发明已经注意到现有技术中出现的上述缺点或问题，本发明的目标是提供种摄像头模块，该摄像头模块被配置用来减少能耗并减小致动器的尺寸，该致动器能够补偿入射到镜头的光线的抖动。
[0006]技术方案
[0007]为了实现上述目标，从本发明的主要方面来讲，本发明提供了摄像头模块，所述摄像头模块包括:支撑单元；至少两个或者更多个从所述支撑单元延伸的连接单元；连接到每所述连接单元的透镜耦合单元，所述透镜耦合单元在内表面形成了窗口并耦合了至少一片或者更多片透镜，以及，驱动单元，形成在每一个所述连接单元处，用来使所述连接单元和透镜耦合单元上升或下降。
[0008]在某些示例性实施例中，所述支撑单元可呈环形，在其内表面形成开口，所述连接单元和透镜耦合单元可以被位于所述支撑单元的开口处。
[0009]在某些示例性实施例中，所述连接单元可以被插入到所述支撑单元和透镜耦合单元之间。
[0010]在某些示例性实施例中，所述透镜可以通过突起与所述透镜耦合单元结合。
[0011 ] 在某些示例性实施例中，所述驱动单元可以是由下电极，压电薄膜，上电极堆叠而形成的压电陶瓷电容。
[0012]在某些示例性实施例中，所述支撑单元，连接单元，透镜耦合单元和压电驱动单元可由微机电系统(MEMS)的方法来制造。
[0013]在某些示例性实施例中，所述环形可以包括多边环形或者圆形环形。
[0014]在某些示例性实施例中，每个所述连接单元可关于透镜耦合单元对称放置。
[0015]在某些示例性实施例中，所述透镜耦合单元可以呈圆环形。
[0016]从本发明的另一个主要方面来讲，本发明提供了一种摄像头模块，该模块包括至少包含一片或者更多片透镜的镜筒；位于所述镜筒底面的印刷电路板(PCB)，该电路印刷版(PCB)上安装了将光学图像转化成电信号的图像传感器；至少两个或者更多个连接单元，该连接单元被位于镜筒的上表面并且从支撑单元延伸，连接到每一个所述连接单元的透镜耦合单元，所述透镜耦合单元在内表面形成窗口并耦合了至少一片或者更多片透镜，以及驱动单元，形成在每一个所述连接单元处，用来使所述连接单元和透镜耦合单元上升或下降。
[0017]在某些示例性实施例中，所述摄像头模块可以进一步包括支撑所述镜筒和致动器的支架并且被粘附到印刷电路板上。
[0018]在某些示例性实施例中，所述驱动单元可以是能够移动所述透镜到最上表面的驱动单元、能够移动所述透镜到最下表面的驱动单元和能够移动中间透镜的驱动单元之一。
[0019]在某些示例性实施例中，所述摄像头模块可以进一步包括能够移动镜筒的致动器。
[0020]在某些示例性实施例中，所述致动器可以包括手抖补偿功能。
[0021 ] 在某些示例性实施例中，所述支撑单元可以呈环形，在其内表面形成开口，所述连接单元和透镜耦合单元可以被位于所述支撑单元的所述开口处。
[0022]在某些示例性实施例中，所述连接单元可以被插入到所述支撑单元和所述透镜耦合单元之间。
[0023]在某些示例性实施例中，所述透镜可以通过突起与所述透镜耦合单元结合。
[0024]在某些示例性实施例中，每一个所述连接单元可以关于所述透镜耦合单元对称放置。
[0025]在某些示例性实施例中，所述透镜耦合单元可以呈圆环形。
[0026]在某些示例性实施例中，每一个所述连接单元可以关于所述透镜耦合单元对称放置。
[0027]有益效果
[0028]根据本发明的摄像头模块的有益效果在于能够补偿入射到透镜上的光的抖动。
[0029]另一个有益效果在于透镜驱动致动器能由微机电系统(MEMS)的方法制造，使致动器微型化、部件集成化并减少能耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1模拟地示出根据本发明示例性实施例的透镜驱动致动器的透视图。
[0031]图2a、图2b和图2c模拟地示出根据本发明示例性实施例的透镜致动器操作的截面图。
[0032]图3模拟的示出根据本发明示例性实施例的包括透镜驱动致动器的摄像头模块的截面图。
[0033]图4示出根据本发明的另一个示例性实施例的透镜驱动致动器的平面图。
【具体实施方式】
[0034]现在，以下将参照附图对根据本发明的示例性实施例的摄像头模块进行详细描述。
[0035]在描述本发明附图中，图层、区域和/或其它因素的尺寸和相对尺寸可以为了清晰和方便而放大或缩小。相应地，在说明书和权利要求书中的具体术语和词汇的意思不应仅限于字面的和常用的意思，而是也可以按照使用者或者操作者的意图或者习惯用法有不同理解，因此，具体的术语和词汇的含义应根据整个说明书的内容而定。
[0036]图1模拟地示出根据本发明的示例性实施例的透镜驱动致动器的透视图。
[0037]根据本发明示例性实施例的透镜驱动致动器包括支撑单元(100)，至少两个或者更多个从支撑单元(100)处延伸的连接单元(101，102，103，104)，连接到每一个连接单元(101，102，103，104)的透镜耦合单元(110)，透镜耦合单元(110)在其内表面形成窗口
(151)并耦合了至少一片或者更多片透镜(200)，以及形成在每一个连接单元(101，102，103,104)处的驱动单元(121，122，123，124)，用来使连接单元和透镜耦合单元(110)上升或下降。
[0038]因此，透镜驱动致动器被配置为使得驱动单元(121，122，123，124)驱动连接单元(101，102，103，104)上升或下降，透镜耦合单元(110)响应连接单元(101，102，103，104)的上升或下降而上升或下降。
[0039]此时，由于透镜耦合单元(110)被耦合到透镜(200)，透镜(200)也会随之上升或下降。也就是说，根据本发明示例性实施例的透镜驱动致动器通过驱动在连接单元(101，102，103，104)处形成的驱动单元(121，122，123，124)来移动连接单元(101，102，103，104)、驱动单元(121，122，123，124)和透镜(200)，以此补偿在透镜里产生的光线的振动和抖动。
[0040]也就是说，根据本发明示例性实施例的透镜驱动致动器可以是用于光学图像稳定
(OIS)的致动器，但是可以被自动聚焦致动器驱动。此时，透镜(200)可以被设计为通过向X轴倾斜和向Y轴倾斜的双向移动来补偿光线的抖动。也就是，透镜(200)可以向图1中的箭头的方向倾斜。
[0041]此外，透镜(200)和窗口(151)可以在通光方向上对齐，以便让穿过所述透镜的光线能够穿过透镜耦合单元(Iio)的窗口 (151)。支撑单元(100)为连接单元(101，102，103，104)、驱动单元(121，122，123，124)，透镜(200)提供支撑服务，也就是说，连接单元(101，102，103，104)、驱动单元(121，122，123，124)和透镜(200)由支撑单元(100)支撑，通过驱动单元(121，122，123，124)驱动使之上升或下降。
[0042]支撑单元(100)可以呈环形，在其内表面形成开口，该环形可以呈任何可以设计的形状，包括方环形和圆环形。更具体地，支撑单元(100)可以呈多边环形和圆环形。此时，连接单元(101，102，103，104)和透镜耦合单元(110)可以位于支撑单元(100)的开口(130)处。
[0043]此外，连接单元(101，102，103，104)可以被插入到支撑单元(100)和透镜耦合单元(Iio)之间，并且每一个连接单元(101，102，103，104)可以关于透镜耦合单元(110)对称的放置。
[0044]也就是，连接单元(101，102，103，104)可以包括两个对称地形成的连接单元、四个对称地形成的连接单元、六个对称地形成的连接单元和八个对称地形成的连接单元，但其数目不限于此。在非限制性实施例中，连接单元101和103对称地形成，连接单元102和104对称地形成,如图1所示。
[0045]另外，透镜耦合单元(110)可以在圆环形的内表面设置方便耦合透镜的窗口(151)来实现。透镜(200)和可以在窗口(151)外被结合到透镜耦合单元(110)上。驱动单元(121，122，123，124)可以是能够通过压电陶瓷力使连接单元(101，102，103，104)上升或下降的驱动单元。压电驱动单元可以是由下电极，压电薄膜，上电极在连接单元(101，102，103，104)上堆叠而形成的压电陶瓷电容。也就是，驱动单元(121，122，123，124)可以是压电驱动单元。
[0046]此外，由支撑单元(100)、连接单元(101，102，103，104)透镜耦合单元(110)和驱动单元(121，122，123，124)形成的透镜驱动致动器可以通过微电子机械系统(MEMS)的方法制造。
[0047]因此，因为本发明能够通过微电子机械系统的方法制造透镜驱动致动器，所以本发明具有使致动器微型化，部件集成化并减少能耗的优点。
[0048]图2a、图2b和图2c模拟地示出根据本发明的示例性实施例的透镜致动器运行的横截面图。
[0049]参见图2a，根据本发明的示例性实施例的透镜驱动致动器被配置为使得支撑单元
(100)被连接单元(101，103)连接，连接单元(101，103)被透镜耦合单元(110)连接，透镜
(200)通过突起(150)与透镜耦合单元(110)结合。驱动单元(121，123)在连接单元(101，103)的上表面形成。因此，在驱动单元(101，103)被驱动的情况下的，连接单元(101，103)、透镜耦合单元(110)和透镜(200) —起运动。
[0050]也就是，在位于图2b左侧驱动单元“123”被施加第一电压的情况下，位于图2b右侧的驱动单元“121”会被施加具有与来自第一电压相反极性的第二电压，连接单元“103”和透镜耦合单元(110)的左边下降，同时连接单元(101)和透镜耦合单元(110)的右边上升，据此，透镜(200)的左边下降，右边上升。
[0051]另外，在位于图2c左侧的驱动单元“123”被施加第二电压的情况下，位于图2c的右侧驱动单元“121”会被施加具有与来自第二电压相反极性的第一电压，连接单元“103”和透镜耦合单元(110)的左边上升，同时连接单元“101”和透镜耦合单元(110)的右边下降，据此，透镜(200)的左边上升，右边下降，其中，第一电压可以是正电压，第二电压可以是负电压，并且相反的情况也适用。
[0052]此时，在驱动单元(121，123)是上文的压电陶瓷电容的情况下，在压电陶瓷电容的上电极和下电极分别施加第一电压和第二电压的情况下，插入到上电极和下电极之间的压电薄膜会形变，使连接单元(101，103)上升或下降。
[0053]作为参考，图2a、图2b和图2c示出的是透镜驱动致动器的横截面模拟图，其中连接单元，透镜耦合单元和透镜的形变被模拟地且放大地示出。
[0054]图3模拟地示出根据本发明的示例性实施例的摄像头模块的横截面图，该摄像头模块包括透镜驱动致动器。
[0055]根据本发明的示例性实施例的摄像头模块包括含有镜筒(510)的透镜驱动致动器，该镜筒包括至少一片或更多片透镜；一块位于镜筒(510)底面并且安装了将光学图像转化为电信号的图像传感器(710)的PCB(700，印刷电路板)；至少两个或更多个位于镜筒(510)上表面并且从支撑单元(100)延伸的连接单元(101)，连接到每一个连接单元(101)的透镜耦合单元(110)，透镜耦合单元(110)在其内表面形成窗口(图中未示出)并至少耦合一片或者更多片透镜(200)，每一个连接单元(101)处形成一个驱动单元，用来使连接单元(101)和透镜耦合单元(110)上升或下降。
[0056]该相机模块可进一步包括移动镜筒(510)的致动器，其中致动器(520)可包括抖动补偿功能。透镜耦合单元(110)不限于图3所示的形状，其它形状也是可行的。此外，镜筒(510)和致动器(520)可被支撑，并且可以包括耦合到印刷电路板(700)的支架(600)。
[0057]因此，根据本发明示例性实施例的摄像头模块，致动器“520”移动镜筒(510)，以执行自动聚焦，并且透镜驱动致动器向X轴倾斜和向Y轴倾斜双向移动镜头来补偿光学抖动。
[0058]图4示出根据本发明的另一个示例性实施例的透镜驱动致动器的平面图。
[0059]在根据本发明的另一个示例性实施例的透镜驱动致动器中，每一个连接单元(101，102，103，104)可以形成为具有通孔(131，132，133，134)组成。此外，通孔(131)可在每一个连接单元(101，102，103，104)中央区域形成，每一个连接单元(101，102，103，104)被通孔(131，132，133，134)分成两个区域，如图4所示。此时，每被通孔(131，132，133，134)分开的连接单元(101，102，103，104)由驱动单元(121a, 121b, 122a, 122b, 123a, 123b,124a，124b)组成。其驱动方法与图2a、图2b和图2c所说明的一样，所以不再解释。
[0060]上述本发明示例性实施例的透镜致动器在透镜的最上表面形成，但是透镜致动器可以在下表面顶端形成或者可以在透镜的中间形成。也就是说，透镜致动器可以被形成为能在最上表面移动透镜的透镜致动器、能在最下表面移动透镜的透镜致动器和能移动中间透镜的透镜致动器之一组成。
[0061]以上提供对的本发明的描述是为了使任何一个所属领域的技术人员能够制造或使用本发明。对本发明的各种修改对所属领域的技术人员来说将是显而易见的，基中定义的一般原理在不脱离本发明的主旨和范围情况下可应用于其它变化中。因此，本发明并非有意地限制本文所描述的实施例，而是最广范围内与本文所公开的原理和新颖性特征一致。
[0062]工业适用性
[0063]根据本发明示例性实施例的摄像头模块的工业适用性在于，透镜驱动致动器可以由微电子机械系统的方法来制造，从而使致动器微型化，部件集成化，并减少能耗。
【权利要求】
1.一种摄像头模块包括:支撑单元；至少两个或更多从所述支撑单元延伸的连接单元；连接到每一个所述连接单元的透镜耦合单元，所述透镜耦合单元在其内表面形成窗口并耦合了至少一片或者更多片透镜；以及，驱动单元，形成在每一个所述连接单元处，用来使所述连接单元和所述透镜耦合单元上升或下降。
2.根据权利要求1所述的摄像头模块，其中，所述支撑单元呈环形，在其内表面形成开口，其中所述连接单元和所述透镜耦合单元位于支撑单元的开口处。
3.根据权利要求2所述的摄像头模块，其中，所述连接单元被插入到所述支撑单元和所述透镜耦合单元之间。
4.根据权利要求1所述的摄像头模块，其中，所述透镜通过突起与所述透镜耦合单元结合。
5.根据权利要求1所述的摄像头模块，其中，所述驱动单元通过在所述连接单元上堆叠下电极、压电薄膜和上电极形成的压电陶瓷电容。
6.根据权利要求1所述的摄像头模块，其中，通过MEMS(微机电系统)的方法来制造所述支撑单元、所述连接单元、所述透镜耦合单元和所述驱动单元。
7.根据权利要求2所述的摄像头模块，其中所述环形包括多边形环形或圆形环形。
8.根据权利要求1所述的摄像头模块，其中所述每一个连接单元位于关于透镜耦合单元对称的位置。
9.根据权利要求1所述的摄像头模块，其中所述透镜耦合单元呈圆环形。
10.一种摄像头模块，包括:镜筒，至少包含一片或者更多片透镜；PCB(印刷电路板)，位于所述镜筒底面，所述PCB上安装了能将光学图像转化成电信号的图像传感器；至少两个或者更多个连接单元，该连接单元位于所述镜筒的上表面并且从支撑单元延伸至此，连接到每一个所述连接单元的透镜耦合单元，所述透镜耦合单元在内表面形成窗口并耦合了至少一片或者更多片透镜，在每一个所述连接单元处形成驱动单元，用来使所述连接单元和透镜耦合单元上升或下降。
11.根据权利要求10所述的摄像头模块，进一步包括支撑所述镜筒和致动器的支架并且粘合到印刷电路板上。
12.根据权利要求10所述的摄像头模块，其中所述驱动单元为能够移动所述透镜到最上表面的驱动单元、能够移动所述透镜到最下表面的驱动单元和能够移动中间透镜的驱动单元之一。
13.根据权利要求10所述的摄像头模块，进一步包括能够移动所述镜筒的致动器。
14.根据权利要求13所述的摄像头模块，其中所述致动器包括手抖补偿功能。
15.根据权利要求10所述的摄像头模块，其中所述支撑单元呈环形，在其内表面形成开口，其中所述连接单元和所述透镜耦合单元位于所述支撑单元的开口处。
16.根据权利要求15所述的摄像头模块，其中所述连接单元被插入到所述支撑单元和透镜耦合单元之间。
17.根据权利要求10所述的摄像头模块，其中所述透镜通过突起与所述透镜耦合单元结合。
18.根据权利要求10所述的摄像头模块，其中每一个所述连接单元位于关于所述透镜耦合单元对称的位置。
19.根据权利要求10所述的摄像头模块，其中所述透镜耦合单元呈圆环形。
20.根据权利要求10所述的摄像头模块，其中每一个连接单元位于关于所述透镜耦合单元对称的 位置。
【文档编号】H04N5/225GK103999444SQ201280060649
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2012年12月6日 优先权日:2011年12月9日
【发明者】金学镐 申请人:Lg伊诺特有限公司