CN104977776A - 相机模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种相机模块，所述相机模块包括：镜头单元，被构造为沿光轴的方向和垂直于光轴的方向运动；壳体单元，容纳所述镜头单元；吸震构件，设置在所述壳体单元与所述镜头单元之间，以减小当所述壳体单元和所述镜头单元碰撞时产生的冲击和噪声。

Description

相机模块
本申请要求于2014年4月11日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0043833号、于2014年5月30日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0066563号、于2014年8月8日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0102588号和于2014年10月16日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0139736号韩国专利申请的优先权和权益，所述申请公开的内容通过引用被包含于此。
技术领域
本发明构思涉及一种安装在便携式终端中的相机模块。
背景技术
安装在便携式终端中的相机模块通常具有聚焦功能。此外，这样的相机模块通常具有用于减轻由于手抖动导致的分辨率降低的光学防抖(opticalimage stabilization，OIS)功能。
具有上述功能的相机模块可具有这样的结构：镜头单元可相对于相机模块的壳体沿光轴方向或沿垂直于光轴方向的方向运动。
然而，在这样的结构中，由于外部冲击导致镜头单元可能容易与相机模块的壳体发生碰撞，因此，需要一种用于减小由于这样的外部冲击导致的损坏或噪声的结构。
【现有技术文献】
第2011-0011192A号韩国专利
发明内容
本发明构思的一方面可提供一种具有抵抗外部冲击的结构的相机模块。
根据本发明构思的一方面，相机模块可具有用于消除或减小镜头单元与壳体之间的碰撞的结构。
根据本发明构思的另一方面，相机模块可具有能够减小镜头单元与遮蔽罩之间的碰撞的结构。
根据本发明构思的另一方面，相机模块可具有能够减小镜头单元与壳体或镜头支架之间的碰撞的结构。
根据本发明构思的另一方面，一种相机模块可包括：镜头单元，安装在壳体单元中；致动器单元，被构造为允许所述镜头单元相对于所述壳体单元的相对运动；吸震构件，设置在所述壳体单元与所述镜头单元之间，以减小所述壳体单元和所述镜头单元碰撞时产生的噪声。
根据本发明构思的另一方面，一种相机模块可包括：壳体单元，所述壳体单元中安装有被构造为沿不同方向传递驱动力的致动器单元；第一框架，安装在所述壳体单元中并被构造为相对于所述壳体单元沿第一方向运动；第二框架，安装在所述第一框架中并被构造为相对于所述第一框架沿第二方向运动；第三框架，安装在所述第二框架中、与透镜镜筒结合并被构造为相对于所述第二框架沿第三方向运动；吸震构件，设置在所述壳体单元与所述第三框架之间。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明构思的上述和其他方面、特点和其他优点将会被更清楚地理解，其中：
图1是根据本发明构思的示例性实施例的相机模块的分解透视图；
图2是图1的相机模块的结合的透视图；
图3是图2的相机模块处于移除了遮蔽罩的状态的透视图；
图4是沿图2的A-A线截取的相机模块的剖切透视图；
图5是图4的B部分的放大截面图，示出了由于外部冲击导致的吸震构件的变形状态；
图6是图4的C部分的放大透视图；
图7是图4的C部分的放大截面图，示出了由于外部冲击导致的吸震构件的变形状态；
图8A和图8B是分别具有其他形式的吸震构件的截面图；
图9A和图9B分别是图8A和图8B的吸震构件的变形状态的视图；
图10是根据本发明构思的另一示例性实施例的相机模块的局部剖切透视图；
图11是由于外部冲击导致的第二吸震构件的变形状态的视图。
具体实施方式
现在将参照附图详细地描述本发明构思的示例性实施例。
然而，本发明构思可以以多种不同的形式例示并且不应该被解释为局限于阐述于此的特定实施例。更确切地说，提供这些实施例以使本公开将是彻底的和完整的，并将本发明构思的范围完全传达给本领域的技术人员。
在附图中，为了清楚起见，可夸大元件的形状和尺寸，并且相同的标号将始终用于指示相同或相似的元件。
如在此使用的，在本发明构思中，还将理解的是，当在本发明构思中使用术语“包括”和/或“具有”时，除非另有说明，否则指定存在元件但不排除存在或增加一个或更多个其他元件。
参照图1，将描述根据本发明构思的示例性实施例的相机模块。
相机模块10可包括壳体单元100、致动器单元200和镜头单元300。此外，相机模块10还可包括一个或更多个吸震构件500。
壳体单元100可包括壳体110和遮蔽罩120。
壳体110可由可容易地塑造的材料形成。例如，壳体110可由塑料材料制造。一个或更多个致动器单元200可安装在壳体110中。例如，第一致动器210的一部分可安装在壳体110的第一侧表面上，第二致动器220的部分可分别安装在壳体110的第二至第四侧表面上。壳体110可被构造为将镜头单元300容纳在其中。例如，壳体110内部可形成有用于将镜头单元300全部或部分容纳在其中的容纳空间。壳体110可具有包括分别在其中形成有开口的六个表面。例如，壳体110可具有其中形成有用于图像传感器的矩形开口的底表面并可具有其中形成有用于将镜头单元300安装在其中的方形开口的顶表面。此外，壳体110可具有第一侧表面，用于将第一致动器210的第一线圈212插入到其中的开口形成在该第一侧表面中，并且壳体110可具有第二至第四侧表面，用于将第二致动器220的第二线圈222插入到其中的开口分别形成在第二至第四侧表面中。
遮蔽罩120可被构造为覆盖壳体110的一部分。例如，遮蔽罩120可被构造为覆盖壳体110的顶表面和壳体110的四个侧表面。然而，遮蔽罩120的形状不限于覆盖所有的上述部分的形状。例如，遮蔽罩120可被构造为仅覆盖壳体110的四个侧表面。可选地，遮蔽罩120可被构造为部分地覆盖壳体110的顶表面和壳体110的四个侧表面。
致动器单元200可被构造为使镜头单元300沿一个或更多个方向运动。例如，致动器单元200可被构造为使镜头单元300沿光轴的方向(参照图1，z轴方向)和沿垂直于光轴的方向(参照图1，x轴方向和y轴方向)运动。
致动器单元200可包括多个致动器单元。作为示例，致动器单元200可包括：第一致动器210，被构造为使镜头单元300沿z轴方向(参照图1)运动；第二致动器220，被构造为使镜头单元300沿x轴方向和y轴方向(参照图1)运动。
第一致动器210可安装在壳体110和镜头单元300的第一框架310中。例如，第一致动器210的一部分可安装在壳体110的第一侧表面上，第一致动器210的剩余部分可安装在第一框架310的第一侧表面上。第一致动器210可包括用于使镜头单元300沿光轴的方向运动的元件。作为示例，第一致动器210可包括第一线圈212、第一永磁体214、第一基板216和第一传感器218。第一线圈212和第一传感器218可形成在第一基板216上。第一基板216可安装在壳体110的第一侧表面上，第一永磁体214可安装在第一框架310的面对第一基板216的第一侧表面上。
如上构造的第一致动器210可通过改变第一线圈212与第一永磁体214之间产生的磁力的强度和方向而允许第一框架310和透镜镜筒340相对于壳体110的相对运动。此外，如上构造的第一致动器210可基于经由第一传感器218检测的磁通量的改变来检测第一框架310的位置。
第二致动器220可安装在壳体110和镜头单元300的第三框架330中。例如，第二致动器220的部分可分别安装在壳体110的第二至第四侧表面上，第二致动器220的剩余部分可安装在第三框架330的第二至第四侧表面上。第二致动器220可包括用于使镜头单元300沿垂直于光轴的方向运动的元件。作为示例，第二致动器220可包括多个第二线圈222、多个第二永磁体224、第二基板226和一个或更多个第二传感器228。所述多个第二线圈222和所述一个或更多个第二传感器228可形成在第二基板226上。第二基板226可通常形成为具有形并可被安装为围住壳体110的第二至第四侧表面。所述多个第二永磁体224可分别安装在第三框架330的面对第二基板226的三个表面的第二至第四侧表面上。
如上构造的第二致动器220可通过改变所述多个第二线圈222与所述多个第二永磁体224之间产生的磁力的强度和方向而允许第二框架320和第三框架330相对于第一框架310的相对运动。作为参考，透镜镜筒340可通过第二框架320和第三框架330的运动而沿与第二框架320和第三框架330的运动方向相同的方向运动。如上构造的第二致动器220可基于经由第二传感器228检测的磁通量的改变来检测第二框架320和第三框架330的位置。
镜头单元300可安装在壳体单元100中。例如，镜头单元300可按照镜头单元300可沿至少三个轴线方向运动的方式容纳在通过壳体110和遮蔽罩120形成的容纳空间中。
镜头单元300可由多个框架构成。例如，镜头单元300可包括第一框架310、第二框架320和第三框架330。
第一框架310可被构造为相对于壳体110运动。作为示例，第一框架310可通过第一致动器210沿壳体110的高度方向(参照图1，z轴方向)运动。第一框架310中可形成有多个引导槽312和314。作为示例，细长地形成为沿光轴的方向(参照图1，z轴方向)延伸的第一引导槽312可形成在第一框架310的第一侧表面中，细长地形成为沿垂直于光轴的方向(参照图1，y轴方向)延伸的第二引导槽314可分别形成在第一框架310的内底表面的四个拐角处。第一框架310可被制造为具有包括分别在其中形成有开口的至少三个侧表面。例如，第一框架310的第二至第四侧表面可分别包括开口，以使第三框架330的通过开口暴露的第二永磁体224可分别面对壳体110的第二线圈222。
第二框架320可安装在第一框架310中。例如，第二框架320可安装在第一框架310的内部。第二框架320可被构造为沿垂直于光轴的方向相对于第一框架310运动。例如，第二框架320可沿着第一框架310的第二引导槽314在垂直于光轴的方向(参照图1，y轴方向)上运动。第二框架320中可形成有多个第三引导槽322。例如，细长地形成为沿垂直于光轴的方向(参照图1，x轴方向)延伸的四个第三引导槽322可分别形成在第二框架320的拐角处。
第三框架330可安装在第二框架320中。例如，第三框架320可安装在第二框架320的顶表面上。第三框架330可被构造为沿垂直于光轴的方向相对于第二框架320运动。例如，第三框架330可沿着第二框架320的第三引导槽322在垂直于光轴的方向(参照图1，x轴方向)上运动。所述多个第二永磁体224可安装在第三框架330中。例如，三个第三永磁体224可分别安装在第三框架330的第二至第四侧表面中。
镜头单元300可包括透镜镜筒340。例如，镜头单元300可包括包含一个或更多个透镜的透镜镜筒340。透镜镜筒340可安装在第三框架330中。例如，透镜镜筒340可插入到第三框架330中，以与第三框架330一体地运动。透镜镜筒340可被构造为沿光轴的方向和垂直于光轴的方向运动。例如，透镜镜筒340可通过第一致动器210沿光轴的方向运动并可通过第二致动器220沿垂直于光轴的方向运动。
镜头单元300还可包括盖构件350、球止动件360和磁体370。
盖构件350可被构造为防止第二框架320和第三框架330脱离第一框架310的内部。例如，盖构件350可与第一框架310结合，以抑制第二框架320和第三框架330向上脱离第一框架310。
球止动件360可安装在第一框架310中。例如，球止动件360可被设置为挡住第一框架310的第一引导槽312，以抑制安装在第一引导槽312中的第一球构件410脱离第一引导槽312。
磁体370可安装在第一框架310中。例如，磁体370可安装在第一框架310的第二至第四侧表面中的至少一个中，以在第二致动器220的第二线圈222与第二永磁体224之间产生磁性吸引力。在致动器单元200不作用的状态下，如上构造的磁体370可固定第二框架320和第三框架330相对于第一框架310的位置。例如，可通过磁体370与第二线圈222之间的磁性吸引力将镜头单元300保持在壳体110内部的预定位置。
球构件400可被构造为使镜头单元300平稳地运动。例如，球构件400可被构造为使镜头单元300沿光轴的方向和垂直于光轴的方向平稳地运动。基于设置位置可将球构件400分为第一球构件410、第二球构件420和第三球构件430。作为示例，第一球构件410可设置在第一框架310的第一引导槽312的每个中，以使第一框架310沿光轴的方向平稳地运动。作为另一示例，第二球构件420可设置在第一框架310的第二引导槽314的每个中，以使第二框架320沿垂直于光轴的方向平稳地运动。作为另一示例，第三球构件430可设置在第二框架320的第三引导槽322的每个中，以使第三框架330沿垂直于光轴的另一方向平稳地运动。作为参考，虽然图1中未示出，但是其中设置有球构件400的相机模块10的全部部分中可填充有用于减小摩擦和降低噪声的润滑剂。例如，引导槽312、314和322的每个中可注入有粘性流体。这样的粘性流体可使用具有优良粘度特性和润滑特性的润滑脂。
吸震构件500可被构造为降低由镜头单元300的运动导致的噪声。例如，吸震构件500可被构造为降低由于外部冲击使得镜头单元300沿光轴的方向和垂直于光轴的方向运动导致的碰撞噪声。作为示例，吸震构件500可形成在盖构件350上，以降低镜头单元300与壳体单元100之间产生的碰撞噪声。
吸震构件500可由具有相对高的泊松比的材料制造。例如，吸震构件500可由具有高于0.4的泊松比的材料制造。作为示例，吸震构件500可由橡胶材料形成。作为另一示例，吸震构件500可由处于室温时能够胶凝的液化材料形成。也就是说，吸震构件500可由溶胶状态的材料、凝胶状态的材料等形成。
参照图2，将描述相机模块10的结合形式。
相机模块10可具有自动聚焦功能和光学防抖(OIS)功能两者。例如，透镜镜筒340可在壳体单元100内部沿光轴的方向和垂直于光轴的方向运动。因此，可相对容易地实现根据本示例性实施例的相机模块10的小型化和纤薄化。
参照图3，将描述处于移除了遮蔽罩120的状态的相机模块10。
相机模块10可包括一个或更多个吸震构件500。作为示例，如图3中示出的所述一个或更多个吸震构件500可形成在镜头单元300的盖构件350上。如上形成的吸震构件500可降低由透镜镜筒340的快速运动或外部冲击导致透镜镜筒340振动所产生的噪声。作为示例，吸震构件500可减小第一框架310的盖构件350和遮蔽罩120碰撞时由于透镜镜筒340的振动而产生的冲击和碰撞噪声。
参照图4，将描述相机模块10的截面结构。
相机模块10可具有图4中示出的截面结构。例如，第一框架310可通过第一球构件410与壳体110点接触，第二框架320可通过第二球构件420与第一框架310点接触。
如上构造的相机模块10由于壳体110与第一框架310之间以及第一框架310与第二框架320之间的相对低的摩擦阻力可使镜头单元300能够平稳地运动。
此外，吸震构件500可形成在镜头单元300与壳体单元100之间，从而减小由于外部冲击导致镜头单元300与壳体单元100之间出现的碰撞和产生的碰撞噪声。
参照图5，将描述通过使用吸震构件500减小振动噪声的方案。
吸震构件500可被构造为减小由镜头单元300快速向上(参照图4，z轴方向)运动产生的碰撞能和碰撞噪声。例如，吸震构件500可设置在盖构件350(即，镜头单元300的一部分)与遮蔽罩120(即，壳体单元100的一部分)之间，以减小由于盖构件350与遮蔽罩120之间的碰撞导致的冲击和碰撞噪声。
也就是说，吸震构件500可按照这样的方式进行变形：当盖构件350和遮蔽罩120碰撞时吸震构件500与盖构件350接触的面积增大或吸震构件500的长度减小，从而可增加盖构件350与遮蔽罩120之间的接触时间t。接触时间t这样的增加相对于具有预定量的冲击能(W＝F*t)可减小力F的强度，从而可减小碰撞噪声以及实际施加到盖构件350或遮蔽罩120的力F。
参照图6，将描述相机模块10的C部分。
吸震构件500可形成在镜头单元300的下部。例如，一个或更多个吸震构件500可形成在镜头单元300的第一框架310与壳体单元100的壳体110之间。
如上设置的吸震构件500可减小由于镜头单元300快速向下(参照图6，与z轴方向相反的方向)运动导致的与壳体单元100的碰撞能并可减小碰撞时产生的碰撞噪声。
参照图7将描述通过使用吸震构件500减小碰撞噪声的方案。
吸震构件500可被构造为减小由于镜头单元300快速向下(参照图4，与z轴方向相反的方向)运动产生的碰撞能和碰撞噪声。例如，吸震构件500可设置在第一框架310(即，镜头单元300的一部分)与壳体110(即，壳体单元100的一部分)之间，以减小由于第一框架310与壳体110之间的碰撞产生的冲击和碰撞噪声。
也就是说，吸震构件500可按照这样的方式进行变形：当第一框架310和壳体110碰撞时吸震构件500与第一框架310接触的面积增大或吸震构件500的长度减小，从而可增加第一框架310与壳体110之间的接触时间t。接触时间t这样的增加相对于具有预定量的冲击能(W＝F*t)可减小力F的强度，从而可减小碰撞噪声以及实际施加到第一框架310或壳体110的力F。
参照图8A和图8B，将描述吸震构件的其他形式。
吸震构件500可按照图8A和图8B中示出的进行变型。例如，吸震构件500可具有由于冲击而容易地弹性变形的形式。
吸震构件500可由固定到镜头单元300的固定单元502和经由冲击而变形的变形单元504构成。固定单元502可具有可插入到镜头单元300中的突出形状，变形单元504可由于冲击而弯曲或被压缩。
参照图9A和图9B，将描述吸震构件500由于冲击而变形的形状。
图8A的吸震构件500可由于冲击而容易被压缩。例如，如图9A所示，吸震构件500可由于盖构件350与遮蔽罩120之间的碰撞而被压缩，从而减小碰撞噪声。
图8B的吸震构件500可由于冲击而容易地弯曲。例如，如图9B所示，吸震构件500可由于盖构件350与遮蔽罩120之间的碰撞而弯曲，从而减小碰撞噪声。
参照图10，将描述根据另一示例性实施例的相机模块。
根据另一示例性实施例的相机模块10可在吸震构件500的设置形式方面与根据示例性实施例的相机模块不同。例如，吸震构件500可包括：第一吸震构件510，用于减小沿光轴的方向产生的碰撞噪声和碰撞；第二吸震构件520，用于减小沿垂直于光轴的方向出现的碰撞和产生的碰撞噪声。
第一吸震构件510可形成在镜头单元300的垂直于光轴的平面(参照图10，x-y平面)上。例如，第一吸震构件510可形成在镜头单元300的上表面和下表面上。如上形成的第一吸震构件510可减小由于外部冲击使得镜头单元300沿光轴的方向快速运动而导致的相对于壳体单元100产生的碰撞噪声和碰撞。
第二吸震构件520可形成在镜头单元300的平行于光轴的平面(参照图10，x-z平面和y-z平面)上。例如，第二吸震构件520可形成在镜头单元300的四个侧表面上。如上形成的第二吸震构件520可减小由于外部冲击使得镜头单元300沿垂直于光轴的方向快速运动而导致的相对于壳体单元100产生的碰撞噪声和碰撞。
参照图11，将描述使用第二吸震构件520减小碰撞噪声的方案。
第二吸震构件520可被构造为减小由镜头单元300的快速的水平运动(参照图10，x-y方向)产生的碰撞能和碰撞噪声。例如，第二吸震构件520可设置在第一框架310与第三框架330之间，以减小由于第一框架310与第三框架330之间的碰撞导致的碰撞噪声。
也就是说，第二吸震构件520可按照这样的方式进行变形：当第一框架310和第三框架330碰撞时第二吸震构件520与第三框架330接触的面积增大并且吸震构件520的长度减小，从而可减小由于第一框架310与第三框架330之间的碰撞导致的碰撞噪声。
如上所述，根据本发明构思的示例性实施例，可减小由于外部冲击导致的相机模块中出现的损坏和产生的噪声。
虽然以上已经示出并描述了示例性实施例，但是对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，可对其进行修改和变型。

Claims (18)

1.一种相机模块，所述相机模块包括：
镜头单元，安装在壳体单元中；
致动器单元，被构造为允许所述镜头单元相对于所述壳体单元的相对运动；
吸震构件，设置在所述壳体单元与所述镜头单元之间，以减小所述壳体单元和所述镜头单元碰撞时产生的噪声。
2.如权利要求1所述的相机模块，其中，所述吸震构件形成在所述镜头单元中。
3.如权利要求1所述的相机模块，其中，所述吸震构件形成在所述壳体单元中。
4.如权利要求1所述的相机模块，其中，所述吸震构件包括：
第一吸震构件，被构造为减小当所述镜头单元沿光轴的方向运动时产生的碰撞噪声；
第二吸震构件，被构造为减小当所述镜头单元沿垂直于所述光轴的方向运动时产生的碰撞噪声。
5.如权利要求1所述的相机模块，其中，所述吸震构件被构造为由于所述镜头单元与所述壳体单元之间的碰撞而变形。
6.如权利要求1所述的相机模块，其中，所述吸震构件包括：
固定单元，被构造为固定到所述壳体单元和所述镜头单元中的一个；
变形单元，被构造为通过与所述壳体单元和所述镜头单元中的另一个接触而变形。
7.如权利要求1所述的相机模块，其中，所述壳体单元包括：
壳体，被构造为容纳所述镜头单元；
遮蔽罩，被构造为容纳所述镜头单元和所述壳体。
8.如权利要求1所述的相机模块，其中，所述致动器单元包括：
第一致动器，被构造为使所述镜头单元沿光轴的方向运动；
第二制动器，被构造为使所述镜头单元沿垂直于光轴的方向运动。
9.如权利要求1所述的相机模块，其中，所述镜头单元包括：
第一框架，被构造为相对于所述壳体单元沿第一方向运动；
第二框架，被构造为相对于所述第一框架沿第二方向运动；
第三框架，被构造为相对于所述第二框架沿第三方向运动；
透镜镜筒，安装在所述第三框架中并包括一个或更多个透镜。
10.一种相机模块，所述相机模块包括：
壳体单元，所述壳体单元中安装有被构造为沿不同方向传递驱动力的致动器单元；
第一框架，安装在所述壳体单元中并被构造为相对于所述壳体单元沿第一方向运动；
第二框架，安装在所述第一框架中并被构造为相对于所述第一框架沿第二方向运动；
第三框架，安装在所述第二框架中、与透镜镜筒结合并被构造为相对于所述第二框架沿第三方向运动；
吸震构件，设置在所述壳体单元与所述第三框架之间。
11.如权利要求10所述的相机模块，所述相机模块还包括磁体，所述磁体安装在所述第一框架中、与所述致动器单元互操作并被构造为固定镜头单元相对于所述壳体单元的初始位置。
12.如权利要求10所述的相机模块，所述相机模块还包括：
第一球构件，设置在所述壳体单元与所述第一框架之间；
第二球构件，设置在所述第一框架与所述第二框架之间；
第三球构件，设置在所述第二框架与所述第三框架之间。
13.如权利要求12所述的相机模块，其中，所述第一框架中沿第一方向细长地形成有第一引导槽，并且所述第一球构件设置在所述第一引导槽中。
14.如权利要求12所述的相机模块，其中，所述第二框架中沿第二方向细长地形成有第二引导槽，并且所述第二球构件设置在所述第二引导槽中。
15.如权利要求12所述的相机模块，其中，所述第三框架中沿第三方向细长地形成有第三引导槽，并且所述第三球构件设置在所述第三引导槽中。
16.如权利要求10所述的相机模块，其中，所述致动器单元包括：
第一致动器，被构造为使镜头单元沿光轴的方向运动；
第二制动器，被构造为使所述镜头单元沿垂直于所述光轴的方向运动。
17.如权利要求16所述的相机模块，其中，所述第一致动器包括：
第一线圈，安装在所述壳体单元中；
第一永磁体，安装在所述第一框架中。
18.如权利要求16所述的相机模块，其中，所述第二致动器包括：
第二线圈，安装在所述壳体单元中；
第二永磁体，安装在所述第三框架中。
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