CN102062993B - 小型成像装置 - Google Patents
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Abstract
在此披露的本发明主题涉及一种成像装置,其包括一个具有一个或多个透镜的透镜组件;一个从所述透镜组件接收光的图像感应器;和一个致动器,其用来调整所述透镜组件的位置,所述致动器包括至少一个磁体和至少一个线圈以产生电磁作用力,其中至少一部分所述致动器和/或致动器支架包括至少一个叠层部件。
Description
【技术领域】
在此披露的本发明涉及一种成像装置,其包括一个致动器或致动器支架的叠层部件。
【背景技术】
许多便携式电子装置,如手机和/或个人数字助理(PDA),都包括一个小型照相机模块。这种模块可以包括一个图像感应器、一个成像透镜组件、和/或一个致动器以调整成像透镜组件對于图像感应器的位置。当设计师推出更薄、更小型、和/或更轻便的便携式电子装置时,小型照相机模块制造商就面临这样的挑战:需要提供更小型的照相机模块去配合装置内的有限空间。另外,性能不断增强的小型照相机模块的制造成本也需要越来越低。
【附图说明】
参照以下附图,将描述非限制性和非详尽性的实施例,其中相同参照码表示相同部件,除非另外特别说明。
图1是一个实施例的小型成像模块的一部份的透视图。
图2是一个实施例的小型成像模块的部件的分解示意图。
图3是一个实施例的小型成像模块的部件的截面图。
图4是一个实施例的一个叠层中间垫片的叠层的透视图。
图5是一个实施例的一个叠层中间垫片的叠层的分解示意图。
图6是一个实施例的一个叠层中间垫片的透视图。
图7是一个实施例的一个叠层磁体支架的叠层的俯视图。
图8是一个实施例的一个叠层磁体支架的叠层的分解示意图。
图9是另一个实施例的小型成像模块的透视图。
图10是另一个实施例的小型成像模块的部件的分解示意图。
图11是另一个实施例的小型成像模块的部件的截面图。
图12是一个实施例的一个叠层磁体支架的叠层的分解示意图。
图13是另一个实施例的小型成像模块的透视图。
图14是另一个实施例的小型成像模块的部件的分解示意图。
图15是另一个实施例的小型成像模块的部件的截面图。
图16是另一个实施例的小型成像模块的透视图。
图17是另一个实施例的小型成像模块的部件的分解示意图。
图18是另一个实施例的小型成像模块的部件的截面图。
图19是另一个实施例的小型成像模块的透视图。
图20是另一个实施例的小型成像模块的部件的分解示意图。
图21是另一个实施例的小型成像模块的部件的截面图。
【发明详述】
在以下的详述里,将会阐述众多具体细节以便能够全面理解本发明。但是,本领域技术人员将会明白,有时不需要这些具体细节也可以实施本发明。另外,为了不混淆本发明,本领域技术人员所熟知的方法、装置或系统将不予详细描述。
在说明书里,“一个实施例”是指在本发明至少一个实施例里与一个特别实施例有关而描述的特别特征、结构或特性。因此,在说明书不同地方出现的“在一个实施例里”不一定是指同一实施例或描述的任何一个特定实施例。此外,将会理解,在一个或多个实施例里,描述的特别特征、结构、或特性可以以各种方式进行组合。当然,通常这些问题可能会随着上下文的特定使用而发生变化。所以,参照有关上下文,上下文的特定描述或这些术语的使用可以提供有效指引。
同样,在此使用的“和”、“和/或”和“或”可以包含各种涵义,同样至少部分取决于这些术语使用的上下文。通常,使用时,如果“或”和“和/或”关联到一个列表,如A、B或C,其可以是包含涵义,是指A、B和C,也可以是排他涵义,是A、B或C。另外,在此使用的“一个或多个”可以用来描述单数的任何特征、结构或特性,或可以用来描述特征、结构或特性的一些组合。尽管如此,应该注意到,这仅是一个描述例子,本发明并不受限于此例子。
用来描述这些实施例的术语“在…上”、“在…下”、“上部的”、“下部的”和“在…侧”,是指相对于该小型成像模块的光轴的位置。特别地,“在…上”和“在…下”是指沿着光轴的位置,其中“在…上”是指一个元件的一侧,而“在…下”是指该元件的另一个相反侧。相对于“在…上”和“在…下”,“在…侧”是指元件的侧面,其偏离光轴,如透镜的周围。此外,应该理解,这些术语不一定是指由重力或任何其它特定朝向所定义的方向。相反,这些术语仅用来识别一个部分相对另一个部分。因此,“上部的”和“下部的”可以与“顶部的”和“底部的”、“第一”和“第二”、“右”和“左”等互换。
在此描述的本发明包括一个小型成像模块,其提供一个机制和/或允许一个方法过程来调整成像透镜和图像感应器之间的距离。这种小型成像模块可以为设计师们提供一点优势:将这样的模块整合入愈加薄型、小型、和/或轻型的便携式电子装置内,如小型照相机。
小型成像模块,如小型照相机模块,可以提供自动对焦和/或其它成像功能。在一个特别实施例里,这种小型照相机模块的结构包括一个或多个部分,其包括叠层部件。例如,一个致动器的一个或多个部分可以包括叠层部件。在一个实施里,这种致动器可以包括磁体和线圈以产生磁力在透镜组件上。这个磁体和/或线圈可以被安置在一个支架里,这个支架可能包括叠层支架,如以下所述。总之,这个磁体可以是平坦或平面形状,例如平面圆盘的形状。磁体可以是永磁体或磁场产生器,如线圈。这种线圈可以是线绕线圈、印刷线圈、和/或基板上的电镀线圈。小型成像模块可以包括一个或多个弹簧以提供回复力给透镜组件。
在其它实施例里,小型成像模块可以包括一个致动器,其有一个线圈,当对线圈充电时其与透镜组件一起移动,而磁体對于图像感应器是静止的。在另一个结构里,小型成像模块可以包括一个致动器,其有一个线圈和一个磁体,其中当对线圈充电时磁体与透镜组件一起移动,而线圈保持静止。
在一个特别实施里,该致动器可以包括一个或多个磁体,其安置在一个平面上。在另一个特别实施里,该致动器可以包括一个或多个线圈,其安置在一个平面上。这些线圈的电连接可以是串联和/或并联。在另一个特别实施里,这些线圈可以被安置在和/或位于小型成像模块的透镜组件上。
在另一个实施例里,小型成像模块可以包括一个致动器,其包括至少两组线圈以产生电磁力,其中每组线圈被安置在两个平行平面上。在一个特别实施里,可以安排这两组线圈垂直于该小型成像模块的透镜组件的光轴。在另一个特别实施里,如果对这两组线圈充电,这两组线圈中的一组线圈可以与透镜组件一起移动。当然,小型成像模块的这些细节仅是例子,本发明主题并不受此限制。
在一个实施例里,将包括一个或多个透镜的透镜组件安装和/或连接到致动器的一部分,并安置图像感应器以接收通过透镜组件的光,而得到一个小型成像模块。这个致动器可以包括一个或多个位于图像感应器和透镜组件之间的片弹簧(leaf spring),以及一个或多个位于致动器的线圈和磁体之间的片弹簧。在一个实施里,通过一个(對于图像感应器)静止的支架,致动器的磁体可以安装到图像感应器上,而PCB线圈紧紧连接到透镜组件上。如上所述,该致动器可以纵向地驱动透镜组件以调整透镜组件對于图像感应器的位置。在此使用的“纵向地”是指一个几乎平行于小型成像模块光轴的方向,而“横向地”是指几乎垂直于小型成像模块光轴的平面上的一个方向。当然,小型成像模块的这些细节仅是例子,而本发明主题并不受此限制。
致动器可以相对准确地控制透镜组件的运动,从而各种成像功能,如对焦,能够改善图像质量。这种小型模块的优点是:其覆盖区域可以几乎等于或小于图像感应器的覆盖区域,从而小型模块的俯视面积几乎不会超出图像感应器的俯视面积,尽管本发明主题不受此限制。此外,批量生产过程可以适用于制造至少部分这种小型模块。例如,批量过程可以包括一个晶圆级别的过程,以制造小型图像感应器的致动器的叠层部分,如叠层垫片、叠层磁体支架、叠层线圈支架等。这种过程可以获得相对较高的生产效率,由于小型模块提供变焦功能,从而降低照相机的制造成本。批量过程可以是指,在生产过程中,在一个操作工位上创建一组部件的一个或多个生产工艺,然后再移动该组部件到下一步骤。例如,一个或多个叠层可以包括众多的单个单元。通过组装一个叠层结构,这些众多的单个单元可以同时形成。因此,在一个切割过程后,可以由一个叠层结构而产生许多单个单元。
图1是一个小型成像模块100的一部分的透视图,而图2是一个实施例的构成小型成像模块100的部件的分解示意图。该成像模块包括一个图像感应器105,其包括一个有效成像区域208,其是像素化电荷耦合装置(CCD)阵列和/或一个或多个互补金属氧化物半导体(CMOS)元件。图像感应器105也可以包括一个无效成像区域204,其至少部分地围住有效成像区域208。无效成像区域204可以是有效成像区域208的一个边缘或边框,并可以用来物理支撑小型成像模块100的其它部分,而不会妨碍入射到有效成像区域208上的光线。例如,致动器110的一部分(以下讨论的)可以通过一个底部垫片250被安装和/或连接到图像感应器105的无效成像区域204,尽管本发明主题并不受此限制。
在一个实施例里,成像模块100还包括一个透镜组件230,其可以包括一个或多个透镜以提供图像到图像感应器105的有效成像区域208上。孔120可以让光进入透镜组件230。该图像不但包括可视波长,也可以包括红外线和/或紫外线波长。从而,该图像被聚焦到有效成像区域208上,致动器110可以调整透镜组件230相对图像感应器105的位置。在一个特别实施里,致动器110可以调整至少一部分透镜组件230相对图像感应器105的纵向位置。如上所述,该透镜组件可以包括一个或多个透镜,从而一个或多个该透镜的纵向位置可以作为一组来调整。在一个特别实施里,成像模块100还包括一个叠层底部垫片250和/或一个叠层中间垫片140。该叠层垫片可以包括两层或多层相当薄的叠层薄板,其可以是任何材料或各种材料组合。不同叠层薄板可以有相互不同或相同的外观、形状、和/或厚度。例如,形成叠层中间垫片140的叠层外观的特别变化,使得其有一个三维凹口形的外观130。当然,成像模块100的这些细节仅是例子,而本发明主题并不受此限制。
图3是一个实施例的一个小型成像模块300的部件截面图。例如,该小型成像模块可以类似于图1所示的成像模块100。小型成像模块300包括一个图像感应器350,其可以类似与图1所示的图像感应器105。成像模块300还包括一个透镜组件370以提供图像到图像感应器350的有效成像区域,如图1所示的有效成像区域208。致动器305可以调整透镜组件370相对图像感应器350的位置,以将图像聚焦到图像感应器350上。位置调整方向由箭头360表示。如上所述,透镜组件370可以包括一个或多个透镜,并且一个或多个该透镜的纵向位置可以作为一组而被致动器305调整。在一个特别实施里,小型成像模块300还可以包括一个叠层底部垫片345和/或一个叠层中间垫片340。该叠层垫片可以包括两层或多层叠层薄板,其可以是任何材料或各种材料的组合。例如,叠层底部垫片345包括叠层薄板348,其可以是金属、玻璃纤维、塑料、和陶瓷等,仅仅举了一些例子。不同叠层薄板可以有互相不同或相同的外观、形状、和/或厚度等。当然,成像模块100的这些细节仅是例子,本发明主题并不受此限制。
图4是一个实施例的一个小型成像模块的由叠层410构成叠层底部垫片450的透视图。各个叠层的外观和/或厚度可以是变化不同的,并被排列以形成一个三维结构。制作一个包含在小型成像模块里的叠层垫片(如底部和/或中间垫片)或任何其它部件的好处包括:基于各种考虑(如热传递、电导性、和/或轻量化等),能够改变各种叠层材料。另一个好处包括以下事实:即层压技术成本相对较低,却能够获得相对较高的精度、相对较高的平坦度、以及相对精致小型的外观。在一个特别例子里,参照图4,叠层底部垫片可以包括三层外观相同的0.16mm不锈钢薄板。当然,叠层底部垫片450的这些细节仅是例子,本发明主题并不受此限制。
图5是一个实施例的一个小型成像模块的由叠层500构成图6所示叠层中间垫片600的分解示意图。各个叠层的外观和/或厚度可以不同,被排列以形成一个包括凹陷区620的三维结构。以下描述的由各个叠层构成叠层中间垫片600,意在说明一个小型成像模块的这种叠层部件可以包括众多不同外观、形状、尺寸、材料、厚度等。因此,将会理解,以下叠层的描述细节仅是例子,本发明主题并不受此限制。叠层500包括第一叠层530,其有一个周围开口520和孔510以提供一个光路径。这个周围开口520可以形成凹口形状的外观620。第二叠层540类似于第一叠层530,除了缺少一个周围开口之外。第一组叠层550包括一个或多个叠层(如图5里是4个叠层),它们都有一个突出部,从一个或多个叠层的周边突出来。一个额外叠层560不需要包括这个突出部。第二组叠层570包括一个或多个叠层(如图5里是2个叠层),与前述的叠层相比,其包括一个相对较大的开口。因此,组装(如使用层压技术)叠层530、540、550、560和570可以得到叠层中间垫片600,其具有如凹陷区610和620的三维外观。
图7是一个实施例的可以用于批量组装叠层磁体支架(将在以下详细描述)的叠层700的俯视图。如下所述,这种叠层可以与一个或多个额外叠层组合在一起,它们可以是相同的或者不同的,以形成多个单独的叠层磁体支架。叠层700可以包括任何数目和/或组合的材料710,如上述的金属、玻璃纤维、塑料、陶瓷等。叠层700可以包括对齐和/或定位孔740以在层压过程期间将两个或多个这种叠层(其可以有不同的外观、厚度等)对齐。叠层700可以包括多个磁体支架叠层720,其可以排列在一个阵列730里。尽管叠层700在此被描述成用于磁体支架的叠层,但该叠层可以被用于一个小型成像模块的其它叠层部件的批量过程组装,如叠层垫片、叠层线圈支架(将在以下详细描述)等。
图8是一个实施例的在一个批量过程里制造一个叠层磁体支架的叠层830的透视图。例如,这种叠层可以包括图7所示的磁体支架阵列730的至少一部分。叠层830可以包括磁体支架叠层835的一个阵列。在使用批量过程组装磁体支架期间,叠层830可以被相互排成列,并被层压在一起以形成各个叠层磁体支架的一个阵列850。在被排成列之后,可以在相同的对应位置对每个叠层打一些对齐孔740。对一个组装过程,先在一个叠层上使用一些粘胶,然后放置该叠层到一个有一些凸出定位座的夹具上,这些凸出定位座会引导叠层的定位孔。然后放置另一个叠层(其不需要有粘胶)在第一叠层上。在一个实施里,在叠层组装件的顶部上放置一个质量块体,施加压力到叠层上以增加粘合。然后,通过沿着各个叠层磁体支架820的边缘860进行切割,将这些单独的叠层磁体支架820分割开来。然后,尽管未在图中显示,分割的叠层磁体支架820可以被组装到小型成像模块的致动器和/或其它部件内。当然,小型成像模块的制造过程的这些细节仅是例子,本发明主题并不受此限制。
如上所述,制造包含在小型成像模块内的叠层组件的好处是:基于各种考虑(如热传递、电导性、和/或轻量化等),能够改变各种叠层材料。另一个好处包括以下事实:使用如上所述的批量过程制造技术,可以很容易制造出叠层部件。还有一个好处包括以下事实:层压技术的成本相对较低,却能够获得相对较高的精度、相对较高的平坦度、和相对精致小型的外观。相比较之下,使用蚀刻技术制造部件可能会产生部件各个部分的过度切割、过度蚀刻、蚀刻不足、或其它不精确蚀刻。作为另一个例子,使用激光切割技术来制造部件可能会导致部件各个部分的不精确切割。这些不精确可能是由激光束的集中和/或分散所引起,尽管激光束可以被聚焦到一个将被切割的部件部分。例如,一个将被切割的相对较厚的部分可能会经历到不同直径的激光束。此外,一个将被切割的相对较厚的部分可能会经历不均匀的激光束热,产生热应力导致切割部分尺寸变化。因此,制造叠层部件可以产生相对较高的尺寸精度、相对较好的平坦性、能够制造相对较薄的壁结构等。当然,制造叠层部件的这些好处仅是例子,本发明主题并不受此限制。
图9是一个实施例的一个小型成像模块900的透视图。该小型成像模块包括一个叠层磁体支架910和一个叠层线圈支架940。孔920可以让光进入透镜组件1050内(图10)。如上所述,将叠层集成在小型成像模块内可以提供一个机会有三维外观900,其可以包括沟槽、凹口、狭缝、凹陷区、凸起、脊突等。
图10是一个实施例的小型成像模块900部件的分解示意图。该小型成像模块包括一个图像感应器,如图2所示的图像感应器105。小型成像模块900还包括一个透镜组件1050,其可以包括一个或多个透镜以将图像投影到图像感应器上。孔1010可以让光进入小型成像模块900的透镜组件1050和其它部件内。该图像不但包括可视波长,也可以包括红外线和/或紫外线波长。从而,该图像被聚焦到图像感应器上,致动器可以调整透镜组件1050相对图像感应器的位置。在一个特别实施里,该致动器可以调整至少一部分透镜组件1050相对图像感应器的纵向位置。在一个实施里,该致动器可以包括一个磁体1030、一个叠层磁体支架1020、一个弹簧1040、一个线圈1070、和/或一个叠层线圈支架1060。叠层磁体支架1020可以是一个平面支架,其提供一个区域和/或空间以容纳一个或多个磁体1030。叠层线圈支架1060可以是一个平面支架,其提供一个区域和/或空间以容纳线圈1070。如上所述,这种叠层磁体支架和/或叠层线圈支架可以包括两层或多层叠层。电导线(图中未显示)可以提供电信号给线圈1070。该导线可以是柔性导电体,如带状物、一个或多个导线等。尽管磁体1030在图10内显示包括四个部分,但本发明主题并不受此限制。而且,在成像模块的一个实施例里可以包含磁体支架或线圈支架,不管是否被层压,也可以不包含。成像模块900还可以包括一个置于弹簧1090和叠层底部垫片1095之间的叠层中间垫片1080。如上所述,叠层垫片1080和1095的不同叠层薄板可以有互相不同或相同的外观、形状、和/或厚度等。作为一个例子,形成叠层中间垫片1080的叠层的特别外观变化可以形成一个凹口状的外观1085。当然,小型成像模块的这些细节仅是例子,本发明主题并不受此限制。
图11是另一个实施例的小型成像模块1100的部件的截面图。该小型成像模块包括一个图像感应器1150和一个透镜组件1170以提供图像到图像感应器1150上。致动器可以调整透镜组件1170相对图像感应器1150的位置,以将图像聚焦到图像感应器1150上。该位置方向由箭头1160表示。如上所述,透镜组件1170可以包括一个或多个透镜,并且一个或多个该透镜的纵向位置可以作为一组被致动器调整。在一个实施里,该致动器可以包括一个磁体1110、一个叠层磁体支架1115、一个平面弹簧1130、一个线圈1120、和/或一个叠层线圈支架1125。叠层磁体支架1115可以是一个平面支架,其提供一个区域和/或空间以容纳一个或多个磁体1110。叠层线圈支架1125可以是一个平面支架,其提供一个区域和/或空间以容纳线圈1120。如上所述,该叠层磁体支架和/或叠层线圈支架可以包括两层或多层叠层。对应致动器的移动,磁体1110和磁体支架1115可以在由箭头1160表示的方向上与透镜组件1170一起移动。在一个特别实施里,平面弹簧1130的一部分(如圆周部分)连接到一部分线圈1120和/或线圈支架1125。平面弹簧1130的另一部分(如中央部分)可以连接到一部分磁体1110和/或磁体支架1115以形成一个可移动的部件。成像模块1100还包括一个叠层中间垫片1140,其置于底部弹簧1135和线圈1120之间。此外,成像模块1100可以包括一个叠层底部垫片1145,其置于底部弹簧1135和图像感应器1150之间。如上所述,叠层底部垫片1145、叠层中间垫片1140、叠层线圈支架1125、和/或叠层磁体支架1115的不同叠层薄板可以有互相不同或相同的外观、形状、和/或厚度。当然,小型成像模块1100的这些细节仅是例子,本发明主题并不受此限制。
图12是一个实施例的构成一个叠层磁体支架1250的叠层1210的透视图。该磁体支架可以类似于图11所示的叠层磁体支架1150。在一个特别实施里,叠层1210可以包括外观相同的厚度0.16mm的不锈钢薄板。在另一个特别实施里,叠层1210可以包括厚度介于0.1mm和0.2mm之间不锈钢薄板,外观不同或者几乎相同。如上所述,利用批量生产过程,叠层1210可以被层压在一起,尽管本发明主题并不受此限制。
图13是另一个实施例的一个小型成像模块1300的透视图。该小型成像模块包括一个叠层线圈支架1310和一个叠层磁体支架1340。孔1320可以让光线进入透镜组件1470(图14)。如上所述,将叠层集成到小型成像模块内可以提供一个机会以包括三维外观1330,其可以包括沟槽、凹口、狭缝、凹陷区域、凸起、脊突等。
图14是一个实施例的小型成像模块1300的部件的分解示意图。该小型成像模块包括一个图像感应器,如图2所示的图像感应器105。小型成像模块1300还包括一个透镜组件1470,其可以包括一个或多个透镜以提供图像到图像感应器上。孔1410可以让光线进入小型成像模块1300的透镜组件1470和其它部件内。从而,该图像可以被聚焦到图像感应器上,致动器可以调整透镜组件1470相对图像感应器的位置。在一个特别实施里,该致动器可以调整至少一部分透镜组件1470相对图像感应器的纵向位置。在一个实施里,该致动器可以包括一个磁体1460、一个叠层磁体支架1450、一个弹簧1440、一个线圈1420、和/或一个叠层线圈支架1430。叠层磁体支架1450可以是一个平面支架,其提供一个区域和/或空间以容纳一个或多个磁体1460。叠层线圈支架1430可以是一个平面支架,其提供一个区域和/或空间以容纳线圈1420。如上所述,该叠层磁体支架和/或叠层线圈支架可以包括两层或多层叠层。电导线(图中未显示)可以提供电信号到线圈1420。该导线可以是柔性导电体,如带状物、一个或多个导线等。尽管磁体1460在图14内显示包括四个部分,但本发明主题并不受此限制。而且,在成像模块的一个实施例里可以包括磁体支架或线圈支架,无论是否被层压,也可以不包括。成像模块1300还可以包括一个叠层中间垫片1480,其置于弹簧1490和一个叠层底部垫片1495之间。如上所述,叠层垫片1490和1095的不同叠层薄板可以有互相不同或相同的外观、形状、和/或厚度。作为一个例子,形成叠层中间垫片1480的叠层的特别外观变化可以产生一个凹口形的特征1485。当然,小型成像模块的这些细节仅是例子,本发明主题并不受此限制。
图15是另一个实施例的小型成像模块1500的部件的截面图。该小型成像模块包括一个图像感应器1550和一个透镜组件1570,以将图像投影到图像感应器1550上。致动器可以调整透镜组件1570相对图像感应器1550的位置,以将图像聚焦到图像感应器1550上。该位置方向由箭头1560表示。如上所述,透镜组件1570包括一个或多个透镜,而且一个或多个该透镜的纵向位置可以作为一组被致动器调整。在一个实施里,该致动器可以包括一个磁体1510、一个叠层磁体支架1515、一个平面弹簧1530、一个线圈1520、和/或一个叠层线圈支架1525。叠层磁体支架1515可以是一个平面支架,其提供一个区域和/或空间以容纳一个或多个磁体1510。叠层线圈支架1525可以是一个平面支架,其提供一个区域和/或空间以容纳线圈1520。如上所述,该叠层磁体支架和/或叠层线圈支架可以包括两层或多层叠层。对应致动器的移动,线圈1520和线圈支架1525可以在由箭头1560指示的方向上与透镜组件1570一起移动。在一个特别实施里,平面弹簧1530的一部分(如圆周部分)可以连接到一部分磁体支架1525上。平面弹簧1530的另一部分(如中央部分)可以连接到一部分线圈1520和/或线圈支架1515上以形成一个可移动的部件。成像模块1500还可以包括一个叠层中间垫片1540,其置于底部弹簧1535和磁体1510之间。此外,成像模块1500可以包括一个叠层底部垫片1545,其置于底部弹簧1535和图像感应器1550之间。如上所述,叠层底部垫片1545、叠层中间垫片1540、叠层线圈支架1525、和/或叠层磁体支架1515的不同叠层薄板可以有相互不同或相同的外观、形状和厚度。当然,小型成像模块的这些细节仅是例子,本发明主题并不受此限制。
图16是另一个实施例的一个小型成像模块1600的透视图。该小型成像模块包括一个叠层磁体支架1640和一个叠层底部垫片1615。孔1620可以让光线进入透镜组件1760内(图17)。
图17是一个实施例的小型成像模块1600的部件的分解示意图。该小型成像模块包括一个图像感应器,如图2所示的图像感应器。小型成像模块1600还包括一个透镜组件1760,其可以包括一个或多个透镜以将图像投影到图像感应器上。孔1710可以让光线进入小型成像模块1600的透镜组件1760和其它部件内。从而,该图像可以被聚焦到图像感应器上,致动器可以调整透镜组件1760相对图像感应器的位置。在一个特别实施里,该致动器可以调整至少一部分透镜组件1760相对图像感应器的纵向位置。在一个实施里,该致动器可以包括一个磁体1730、一个叠层磁体支架1740、一个弹簧1720、和/或一个线圈1765(如被圆周地安置在透镜组件1760上)。叠层磁体支架1740可以是一个平面支架,其提供一个区域和/或空间以容纳一个或多个磁体1730。如上所述,该叠层磁体支架可以包括两层或多层叠层。尽管磁体1730在图17内显示具有四个部分,但本发明主题并不受此限制。而且,在成像模块的一个实施例里可以包含磁体支架,无论是否被层压,也可以不包含。成像模块1600还可以包括一个叠层底部垫片1780,其置于底部弹簧1770和图像感应器之间。当然,小型成像模块的这些细节仅是例子,本发明主题并不受此限制。
图18是另一个实施例的小型成像模块1800的部件的截面图。该小型成像模块包括一个图像感应器1850和一个透镜组件1870,以将图像投影到图像感应器1850上。致动器可以调整透镜组件1870相对图像感应器1850的位置,以将图像聚焦到图像感应器1850上。该位置方向由箭头1860表示。如上所述,透镜组件1870可以包括一个或多个透镜,并且一个或多个该透镜的纵向位置可以作为一组被致动器调整。在一个实施里,该致动器可以包括一个磁体1810、一个叠层磁体支架1815、一个顶部平面弹簧1830、和/或一个线圈1820,其可以被圆周连接在透镜组件1870的周围。叠层磁体支架1815可以是一个平面支架,其提供一个区域和/或空间以容纳一个或多个磁体1810。如上所述,该叠层磁体支架可以包括两层或多层叠层。对应致动器的移动,线圈1820可以在一个由箭头1860指示的方向上与透镜组件1870一起移动。在一个特别实施里,底部平面弹簧1835的一部分可以连接到一部分透镜组件1870上。底部平面弹簧1835的另一部分可以连接到一部分垫片1845上以形成一个可移动的部件。当然,小型成像模块1800的这些细节仅是例子,本发明主题并不受此限制。
图19是另一个实施例的小型成像模块1900的透视图。该小型成像模块包括一个叠层线圈支架1910和一个叠层底部垫片1940。孔1920可以让光线进入透镜组件2030内(图20)。
图20是一个实施例的小型成像模块1900的部件的分解示意图。该小型成像模块包括一个图像感应器,如图2所示的图像感应器105。小型成像模块1900还包括一个透镜组件2030,其可以包括一个或多个透镜以将图像投影到图像感应器上。孔2010可以让光线进入小型成像模块1900的透镜组件2030和其它组件内。从而,该图像可以被聚焦到图像感应器上,致动器可以调整透镜组件2030相对图像感应器的位置。在一个特别实施里,该致动器可以调整至少一部分透镜组件2030相对图像感应器的纵向位置。在一个实施里,该致动器可以包括一个磁体2040、一个线圈2050、一个叠层线圈支架2060、和/或一个弹簧2020。叠层线圈支架2060可以是一个平面支架,其提供一个区域和/或空间以容纳一个或多个线圈2050。如上所述,这种叠层线圈支架可以包括两层或多层叠层。尽管磁体2040在图20内显示具有四个部分,但本发明主题并不受此限制。而且,在成像模块的一个实施例里可以包含线圈支架,无论是否被层压,也可以不包含。成像模块1900还可以包括一个叠层底部垫片2080,其置于底部弹簧2070和图像感应器之间。当然,小型成像模块的这些细节仅是例子,本发明主题并不受此限制。
图21是另一个实施例的小型成像模块2100的部件的截面图。该小型成像模块包括一个图像感应器2150和一个透镜组件2170,以将图像投影到图像感应器2150上。致动器可以调整透镜组件2170相对图像感应器2150的位置,以将图像聚焦到图像感应器2150上。该位置的方向由箭头2160表示。如上所述,透镜组件2170可以包括一个或多个透镜,并且一个或多个该透镜的纵向位置可以作为一组被致动器调整。在一个实施里,该致动器可以包括一个磁体2110、一个顶部平面弹簧2130、一个线圈2120、和/或一个叠层线圈支架2125。叠层线圈支架2125可以是一个平面支架,其提供一个区域和/或空间以容纳一个或多个线圈2120。如上所述,该叠层线圈支架可以包括两层或多层叠层。对应致动器的移动,磁体2110可以在一个由箭头2160指示的方向上与透镜组件2170一起移动。在一个特别实施里,底部平面弹簧2135的一部分可以连接到一部分透镜组件2170上。底部平面弹簧2135的另一部分可以连接到一部分垫片2135上以形成一个可移动的部件。当然,小型成像模块2100的这些细节仅是例子,本发明主题并不受此限制。
尽管已经描述和叙述了被看作本发明的示范实施例,本领域技术人员将会明白,可以对其作出各种改变和替换,而不会脱离本发明的精神。另外,可以做出许多修改以将特定情况适配到本发明的教义,而不会脱离在此描述的本发明中心概念。所以,本发明不受限于在此披露的特定实施例,但本发明还包括属于本发明范围的所有实施例及其等同物。
Claims (30)
1.一个光学装置,包括:
一个透镜组件,其包括一个或多个透镜;
一个图像感应器,从所述透镜组件接收光;
一个致动器,用来调整所述透镜组件的位置,所述致动器包括至少一个磁体和至少一个线圈以产生电磁作用力;和
至少一个叠层部件,
所述叠层部件形成叠层支架,所述磁体或所述线圈安置在所述叠层支架里,或者
所述叠层部件形成叠层垫片,所述叠层垫片置于所述致动器与所述图像感应器之间,或者
所述叠层部件形成叠层支架和叠层垫片,所述磁体或所述线圈安置在所述叠层支架里,所述叠层垫片置于所述致动器与所述图像感应器之间。
2.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述叠层垫片包括一个叠层底部垫片以支撑所述致动器。
3.根据权利要求2所述的光学装置,其中所述叠层垫片还包括一个叠层中间垫片,其与所述叠层底部垫片是分开的。
4.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述叠层支架包括一个叠层磁体支架以支撑所述至少一个磁体。
5.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述叠层支架包括一个叠层线圈支架以支撑所述至少一个线圈。
6.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述至少一个叠层部件包括两层或多层金属薄板,它们互相层压在一起。
7.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述至少一个叠层部件包括互相层压在一起的两层或多层材料薄板,其中所述两层或多层材料薄板有相互不同的外观。
8.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述至少一个叠层部件包括互相层压在一起的两层或多层材料薄板,其中所述两层或多层材料薄板有相互不同的厚度。
9.根据权利要求4所述的光学装置,其中包括一个弹簧,其中所述叠层磁体支架相对所述透镜组件是固定的,与所述至少一个线圈通过一个弹簧而分隔开。
10.根据权利要求5所述的光学装置,其中包括一个弹簧,其中所述叠层线圈支架相对所述透镜组件是固定的,与所述至少一个磁体通过一个弹簧而分隔开。
11.根据权利要求4所述的光学装置,其中所述叠层磁体支架相对所述图像感应器是固定的,与所述透镜组件通过所述至少一个线圈而分隔开。
12.根据权利要求5所述的光学装置,其中所述叠层线圈支架相对所述图像感应器是固定的,与所述透镜组件通过所述至少一个磁体而分隔开。
13.一种制作成像装置的方法,包括:
安装一个透镜组件到致动器的一部分,该透镜组件包括一个或多个透镜,该致动器包括至少一个磁体和至少一个线圈以产生电磁作用力;
安置图像感应器以从所述透镜组件接收光;
安装至少一个叠层部件到所述致动器,
所述叠层部件形成叠层支架,所述磁体或所述线圈安置在所述叠层支架里,或者
所述叠层部件形成叠层垫片,所述叠层垫片置于所述致动器与所述图像感应器之间,或者
所述叠层部件形成叠层支架和叠层垫片,所述磁体或所述线圈安置在所述叠层支架里,所述叠层垫片置于所述致动器与所述图像感应器之间。
14.根据权利要求13所述的制作成像装置的方法,其中所述叠层垫片包括一个叠层底部垫片以支撑所述致动器。
15.根据权利要求14所述的制作成像装置的方法,还包括通过以下步骤以批量制作所述叠层底部垫片:
将两层或多层薄板状垫片阵列层压在一起;和
将所述两层或多层薄板状垫片阵列切割以分离所述叠层底部垫片。
16.根据权利要求15所述的制作成像装置的方法,其中所述两层或多层薄板状垫片阵列中的第一薄板状垫片阵列包括第一材料,而所述两层或多层薄板状垫片阵列中的第二薄板状垫片阵列包括第二材料,其中所述第一材料不同于所述第二材料。
17.根据权利要求15所述的制作成像装置的方法,其中所述两层或多层薄板状垫片阵列中的第一薄板状垫片阵列有第一厚度,而所述两层或多层薄板状垫片阵列中的第二薄板状垫片阵列有第二厚度,其中所述第一厚度不同于所述第二厚度。
18.根据权利要求15所述的制作成像装置的方法,其中所述两层或多层薄板状垫片阵列中的第一薄板状垫片阵列有第一外观,而所述两层或多层薄板状垫片阵列中的第二薄板状垫片阵列有第二外观,其中所述第一外观不同于所述第二外观。
19.根据权利要求14所述的制作成像装置的方法,其中所述至少一个叠层部件还包括一个叠层中间垫片,其与所述叠层底部垫片通过一个弹簧而分隔开。
20.根据权利要求13所述的制作成像装置的方法,其中所述至少一个叠层部件包括一个叠层磁体支架以支撑所述至少一个磁体。
21.根据权利要求20所述的制作成像装置的方法,还包括通过以下步骤以批量制作所述叠层磁体支架:
将两层或多层薄板状磁体支架阵列层压在一起;和
将所述叠层薄板状磁体支架阵列切割以分隔开所述叠层磁体支架。
22.根据权利要求13所述的制作成像装置的方法,其中所述至少一个叠层部件包括一个叠层线圈支架以支撑所述至少一个线圈。
23.根据权利要求22所述的制作成像装置的方法,还包括通过以下步骤以批量制作所述叠层线圈支架:
将两层或多层薄板状线圈支架阵列层压在一起;和
将所述叠层薄板状线圈支架阵列切割以分隔开所述叠层线圈支架。
24.根据权利要求13所述的制作成像装置的方法,还包括将两层或多层金属薄板层压在一起以形成所述至少一个叠层部件。
25.根据权利要求13所述的制作成像装置的方法,还包括将两层或多层材料薄板层压在一起以形成所述至少一个叠层部件,其中所述两层或多层材料薄板有互相不同的外观。
26.根据权利要求13所述的制作成像装置的方法,还包括将两层或多层材料薄板层压在一起以形成所述至少一个叠层部件,其中所述两层或多层材料薄板有互相不同的厚度。
27.根据权利要求20所述的制作成像装置的方法,其中包括一个弹簧,其中所述叠层磁体支架相对所述透镜组件是固定的,与所述至少一个线圈通过一个弹簧而分隔开。
28.根据权利要求22所述的制作成像装置的方法,其中包括一个弹簧,其中所述叠层线圈支架相对所述透镜组件是固定的,与所述至少一个磁体通过一个弹簧而分隔开。
29.根据权利要求20所述的制作成像装置的方法,其中所述叠层磁体支架相对所述图像感应器是固定的,与所述透镜组件通过所述至少一个线圈而分隔开。
30.根据权利要求22所述的制作成像装置的方法,其中所述叠层线圈支架相对所述图像感应器是固定的,与所述透镜组件通过所述至少一个磁体而分隔开。
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