CN105911668A - 相机模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种相机模块。所述相机模块包括：第一壳体，具有安装于其中的至少一个固定透镜；第二壳体，结合到所述第一壳体并具有安装于其中的可移动透镜；致动器，被构造为相对于所述第一壳体移动所述第二壳体。

Description

相机模块

本申请要求于2015年2月25日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0026701号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用包含于此。

技术领域

本申请涉及具有一种快速聚焦功能的相机模块。

背景技术

高分辨率相机设备包括多个透镜和图像传感器。这种相机设备包括沿光轴方向移动透镜镜筒而获得清晰图像的移动机构。

然而，这样的结构可能是小型化相机设备的障碍，由于透镜镜筒(具有较重质量的构件)被移动以调节焦距，这导致相对高的电流消耗，且其移动机构的结构复杂。

发明内容

提供本发明内容，以按照简化形式介绍构思的选择，将在下面的具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容无意确定要求保护的主题的关键特征或必要特征，也无意用于确定要求保护的主题的范围。

根据一个总的方面，一种相机模块包括：第一壳体，具有安装于其中的至少一个固定透镜；第二壳体，结合到第一壳体并具有安装于其中的可移动透镜；致动器，被构造为相对于第一壳体而移动第二壳体。

相机模块可进一步包括弹性构件，所述弹性构件连接第一壳体和第二壳体并支撑所述第二壳体，以使第二壳体能够相对于移第一壳体动。

致动器可包括：设置在第一壳体上的线圈构件；设置在第二壳体上的磁体构件。

第二壳体可安装在第一壳体中。

可移动透镜可包括沿垂直于可移动透镜的光轴方向延伸的一个或更多个突起。

容纳所述可移动透镜的一部分的凹槽可形成在第二壳体中。

第二壳体可具有开口，所述开口被构造为当致动器相对于第一壳体移动第二壳体时容纳所述至少一个固定透镜中的固定透镜的至少一部分。

相机模块还可包括可容纳第一壳体和第二壳体的屏蔽罩。

相机模块还可包括第三壳体，所述第三壳体结合到所述第一壳体并具有安装在其中的至少一个固定透镜。

第二壳体可设置在第一壳体和第三壳体之间。

相机模块可进一步包括被构造为感测第二壳体的位置的传感器。

根据另一个总的方面，一种相机模块包括：第一壳体，具有安装于其中的固定透镜；第二壳体，结合到第一壳体并具有安装于其中的可移动透镜；致动器，被构造为相对于固定透镜移动可移动透镜。

相机模块还可包括弹性构件，所述弹性构件设置在第二壳体中并支撑所述可移动透镜，以使可移动透镜能够相对于所述第二壳体移动。

致动器可包括：设置在第二壳体上的线圈构件；设置在可移动透镜上的磁体构件。

相机模块还可包括可容纳第一壳体和第二壳体的屏蔽罩。

根据另一个总的方面，一种相机模块包括：第一壳体，具有安装于其中的固定透镜；第二壳体，具有安装于其中的可移动透镜；致动器，被构造为相对于固定透镜移动可移动透镜；其中，所述第二壳体被设置在第一壳体和相机模块的像平面之间。

可移动透镜可以是最接近于相机模块的像平面的透镜。

相机模块可进一步包括弹性构件，所述弹性构件将所述可移动透镜连接到所述第二壳体并被构造为使可移动透镜能够相对于第二壳体移动。

致动器可包括：设置在第二壳体上的线圈构件；设置在可移动透镜上的磁体构件。

固定透镜可以是安装在所述第一壳体中的多个固定透镜中的一个；可移动透镜可以是安装在第二壳体中的唯一的透镜。

从下面的详细描述、附图以及权利要求，其他的特征和方面将变得明显。

附图说明

图1是相机模块的示例的分解透视图。

图2是图1所示的相机模块的装配透视图。

图3是沿图2中的III-III线截取的相机模块的剖视图。

图4和图5是示出图1中所示的相机模块的操作状态的剖视图。

图6和图7是示出对准图1所示的可移动透镜的光轴的方法的平面图。

图8是沿图2中的III-III线截取的相机模块的另一示例的剖视图。

图9是沿图2中的III-III线截取的相机模块的另一示例的剖视图。

图10是沿图2中的III-III线截取的相机模块的另一示例的剖视图。

在整个附图和具体实施方式中，相同的标号指示相同的元件。附图不一定按照比例绘制，为了清楚、说明和便利起见，可能会夸大附图中元件的相对尺寸、比例和描绘。

具体实施方式

提供以下具体实施方式，以协助读者获得对描述于此的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，描述于此的方法、设备和/或系统的各种改变、变型以及等同物对于本领域的普通技术人员将是明显的。对于本领域的普通技术人员来说明显的是，在此所描述的操作的顺序仅是示例，并且不限制于阐述于此的示例，除了必须以特定顺序出现的操作之外，可对描述于此的操作的顺序进行改变。此外，为了更加清楚和简洁，可省略本领域的普通技术人员公知的功能和结构的描述。

描述于此的特征可按照不同的形式实施，并且不应该被解释为限制于描述于此的示例。更确切地说，提供描述于此的示例，以使本公开将是彻底的和完整的，并将本公开的全部范围传达给本领域的普通技术人员。

根据本申请的相机模块执行快速聚焦功能。例如，相机模块可沿光轴方向仅移动一个透镜。作为另一示例，相机模块可沿光轴方向仅移动最小的透镜或最轻的透镜。

由于如上所述，相机模块仅移动一个透镜或者最小的透镜或最轻的透镜，所以驱动透镜的必要电流量减小，且驱动透镜需要的驱动时间也减少。

图1是相机模块的示例的分解透视图。

相机模块100包括第一壳体110、第二壳体120、固定透镜130、可移动透镜140和致动器160。此外，相机模块100包括连接第一壳体110和第二壳体120的弹性构件150。此外，相机模块100包括阻挡有害的电磁波的屏蔽罩180。

第一壳体110将多个组件容纳于其中。例如，第一壳体110将一个或更多个固定透镜130容纳于其中。此外，第一壳体110将第二壳体120容纳于其中。作为另一示例，第一壳体110容纳致动器160的一部分。

第二壳体120容纳一个或更多个可移动透镜140。在本示例中，第二壳体120容纳一个可移动透镜140。然而，容纳于第二壳体120中的可移动透镜140的数量不限于一个。例如，第二壳体120可容纳两个或更多个可移动透镜140。第二壳体120可部分地容纳固定透镜130。例如，第二壳体120的一个表面可具有开口，以当第二壳体120沿光轴方向移动时容纳固定透镜130的一部分。

第二壳体120可连接到可移动透镜140的部分。在本示例中，被可移动透镜140的部分插入其中的凹槽122形成在第二壳体120的表面中。

固定透镜130被安装在第一壳体110中。例如，一个或更多个固定透镜130沿第一壳体110的高度方向(图1的竖直方向)依次设置。固定透镜130固定到第一壳体110。例如，一个或更多个固定透镜130可通过粘合剂或紧固件牢固地固定到第一壳体110。

可移动透镜140安装在第二壳体120中。在本示例中，一个可移动透镜140安装在第二壳体120的一个表面上。可移动透镜140被设置为与固定透镜130具有相同光轴。例如，可移动透镜140的光轴和固定透镜130的光轴彼此重合。这个状况有利于提高相机模块100的分辨率。

移动可移动透镜140以调整可移动透镜140和固定透镜130之间的距离。例如，使可移动透镜140沿着光轴方向移动，以调整所述可移动透镜和固定透镜130之间的距离。例如，可移动透镜140可沿远离固定透镜130的方向移动。此外，可移动透镜140可沿朝着固定透镜130的方向移动。可移动透镜140的运动通过致动器160来执行。

可移动透镜140连接到第二壳体120。在本示例中，可移动透镜140包括插入到第二壳体120的凹槽122的一个或更多个突起142。

弹性构件150连接第一壳体110和第二壳体120。在本示例中，弹性构件150的边缘部分连接到第一壳体110，弹性构件150的中央部分连接到第二壳体120。

弹性构件150由可容易变形的材料制成。因此，第二壳体120可相对于第一壳体110移动。例如，当弹性构件150变形时，第二壳体120移动到第一壳体110的外面(图1的向上方向)。作为另一示例，当弹性构件150变形时，第二壳体120移动到第一壳体110中(图1中的向下方向)。

弹性构件150可包括具有板弹簧形式的部分。例如，连接第一壳体110和第二壳体120的弹性构件150的一部分可具有板弹簧形式。

致动器160调节可移动透镜140的位置。在本示例中，致动器160沿光轴方向移动第二壳体120以改变可移动透镜140的位置。

致动器160包括线圈构件162和磁体构件164。致动器160通过线圈构件162和磁体构件164之间产生的电磁力来移动第二壳体120或可移动透镜140。

线圈构件162可设置在第一壳体110上。作为另一示例，线圈构件162可设置在第一壳体110的外表面。

磁体构件164可设置在第二壳体120上。作为另一示例，磁体构件164可设置在第二壳体120的面对线圈构件162的一部分上。

致动器160根据施加到线圈构件162的电信号改变线圈构件162和磁体构件164之间产生的电磁力的方向，以调整第二壳体120的位置或可移动透镜140的位置。作为示例，致动器160可使可移动透镜140沿光轴方向移动。作为另一示例，致动器160可使可移动透镜140倾斜，使得可移动透镜140的光轴与相机模块的光轴重合。

屏蔽罩180保护第一壳体110和第二壳体120。作为示例，屏蔽罩180保护安装在第一壳体110和第二壳体120中的组件免受有害的电磁波的干扰。为此，屏蔽罩180可由金属形成。但是，形成屏蔽罩180的材料并不限定于金属。作为示例，屏蔽罩180可由包括金属粉末或其他金属组分的树脂混合物形成。

屏蔽罩180允许有效的光入射到其中。例如，具有与透镜130和140的直径大致相同的直径的孔182形成在屏蔽罩180的一个表面中。孔182形成在屏蔽罩180的一个表面上的与透镜130和140的光轴重合的位置。

图2是图1所示的相机模块的装配透视图。

相机模块100装配形成单个部件。作为示例，相机模块100被装配使得第一壳体110将所有其他组件容纳于其中。作为另一示例，相机模块100可被装配使得由第一壳体110和屏蔽罩180形成的封闭空间可容纳所有其他组件。

相机模块100可容易地安装在小的便携式电子设备中。

图3是沿图2中的III-III线截取的相机模块的剖视图。

相机模块100被构造为使得固定透镜130和可移动透镜140依次设置在第一壳体110中。在本示例中，多个固定透镜130(132、134和136)依次设置在第一壳体110的下部，可移动透镜140设置在第一壳体110的上部。

第二壳体120设置在第一壳体110中。在本示例中，第二壳体120以第二壳体120容纳可移动透镜140的状态而设置在第一壳体110中。

第二壳体120可在第一壳体110中沿光轴方向移动。作为示例，第二壳体120可通过致动器160在第一壳体110中向下或向上移动。

第二壳体120的位置是由传感器166感测的。例如，传感器166可感测由形成在第二壳体120上的磁体构件164所产生的磁力，从而感测第二壳体120的位置。作为另一示例，传感器166可通过感测在线圈构件162和磁体构件164之间产生的磁通的大小而感测第二壳体120的位置。作为参考，致动器160的线圈构件162的高度L可有利于与第二壳体120驱动范围相同或大于第二壳体120的驱动范围。

图4和图5是示出图1所示的相机模块的操作状态的剖视图。

相机模块100执行自动聚焦功能。作为示例，相机模块100沿物体的使被捕获的远处的物体实现清晰图像的方向移动可移动透镜140(见图4)。作为另一示例，相机模块100沿使被捕获的近处物体实现清晰图像的像平面的方向(图像传感器的方向)移动可移动透镜140(见图5)。作为另一示例，不管物体的距离如何，相机模块100自由移动可移动透镜140的位置以使被捕获的物体实现清晰的图像。

由于相机模块100只沿物体方向或像平面方向移动几个可移动透镜140，所以可快速地执行聚焦功能。此外，在本示例的相机模块100中，由于致动器160只移动几个可移动透镜140(本示例中为一个可移动透镜140)，所以可以显著减少执行聚焦功能所消耗的电流量。

图6和图7是示出对准可移动透镜140的光轴的方法的平面图。

本示例中的相机模块100使得可移动透镜140的光轴被对准。例如，可调整第二壳体120中的可移动透镜140的位置。作为示例，可移动透镜140可在可移动透镜140安装在第二外壳120中的状态下沿光轴的垂直方向和凹槽122的长度方向的其他方向移动。为此，第二壳体120的凹槽122形成为大于可移动透镜140的突起142。

接下来，将描述对准可移动透镜140的光轴的方法。

本示例中的对准可移动透镜140的光轴的方法按照以下顺序执行：1)安装可移动透镜140，2)对准可移动透镜140的光轴，3)固定可移动透镜140。

1)安装可移动透镜140

将可移动透镜140安装在第二壳体120中。作为示例，可移动透镜140通过将突起142插入到凹槽122中而安装在第二壳体120中。

2)对准可移动透镜140的光轴

将可移动透镜140的光轴C2与固定透镜130的光轴C1对准。作为示例，在将可移动透镜140安装在第二壳体120中的状态下，在可移动透镜140的光轴C2未与固定透镜130的光轴C1对准的情况下(见图6)，通过沿校准方向移动可移动透镜140而将可移动透镜140的光轴C2与固定透镜130的光轴C1对准(见图7)。

可进一步执行调整可移动透镜140的倾斜角度的一系列过程。

3)固定可移动透镜140

将可移动透镜140和第二壳体120固定在一起。作为示例，通过在第二壳体120中的凹槽122施加粘合剂190而将可移动透镜140牢固地固定到第二壳体120。

接下来，将描述对准可移动透镜140的光轴的方法的另一示例。本示例中对准可移动透镜140的光轴的方法按照以下顺序执行：1)安装可移动透镜140，2)暂时固定可移动透镜140，3)对准可移动透镜140的光轴，4)固定可移动透镜140。

1)安装可移动透镜140

将可移动透镜140安装在第二壳体120中。作为示例，通过将突起142插入到凹槽122中而将可移动透镜140安装在第二壳体120中。

2)暂时固定可移动透镜140

可移动透镜140的位置被暂时固定。作为示例，通过将粘合剂施加到第二壳体120中的凹槽122而将第二壳体120中可移动透镜140的位置暂时固定。此处使用的粘合剂可以是需要通过额外的固化工艺而牢固地固化的类型的粘合剂。作为示例，可使用热固性粘合剂或光固化粘合剂。

3)对准可移动透镜140的光轴

将可移动透镜140的光轴C2与固定透镜130的光轴C1对准。作为示例，在可移动透镜140安装在第二壳体120的状态下，在可移动透镜140的光轴C2未与固定透镜130的光轴C1对准的情况下(见图6)，通过沿校准方向移动可移动透镜140(参照图7)，可移动透镜140的光轴C2与固定透镜130的光轴C1对准。

4)固定可移动透镜140

将可移动透镜140和第二壳体120牢固地固定在一起。作为示例，施加到第二壳体120的凹槽122的粘合剂190被固化。

接下来，将描述相机模块的其它示例。作为参考，在下面的描述中，与上述的相机模块的示例相同的组件将用相同的参考标号表示，并且其详细描述将被省略。

图8是沿图2的III-III线截取的相机模块的另一示例的剖视图。

本示例中的相机模块100通过第二壳体120的布置而区别于上述的相机模块。在本示例中，第二壳体120设置在第一壳体110的上部，使得第一壳体110和第二壳体120沿光轴方向并排布置。这种布置有利于包括多个透镜的相机模块100。

本示例中的相机模块100通过弹性构件150的连接而区别于上述相机模块。例如，弹性构件150连接第二壳体120和可移动透镜140。更具体地，弹性构件150连接第二壳体120和可移动透镜140，使得可移动透镜140可相对于第二壳体120进行移动。

本示例中的相机模块100通过致动器160的布置而区别于上述的相机模块。在本示例中，致动器160的线圈构件162设置在第二壳体120上，致动器160的磁体构件164设置在可移动透镜140上。

图9是沿图2的III-III线截取的相机模块的另一示例的剖视图。

本示例的相机模块100通过第二壳体120的布置而区别于上述的相机模块。在本示例中，第二壳体120设置在第一壳体110的下部，以容纳作为最接近相机模块100的像方的透镜的可移动透镜140。这种布置有利于相机模块100的像方部分(例如，像方透镜和图像传感器之间的部分)设置有足够的空间的情况。可替代地，这种布置有利于由于设置在像方的透镜而使得聚焦功能有效的情况。

图10是沿图2的III-III线截取的相机模块的另一示例的剖视图。

本示例中的相机模块100通过该相机模块100还包括第三壳体而区别于上述相机模块。在本示例中，相机模块100还包括容纳另一固定透镜134的第三壳体170。本示例有利于相机模块100的各部件为单独制造的情况。作为示例，本示例有利于第一壳体110在自动生产线上制造且第三壳体170为部分手工制造的情况。

本示例的相机模块100通过第二壳体120的布置而区别于上述的相机模块。在本示例中，第二壳体120设置在第一壳体110和第三壳体170之间。这种布置有利于由于透镜设置在中间使得聚焦功能是有效的情况。

上述的示例使得相机模块快速地执行聚焦功能。

虽然本公开包括特定示例，但是对本领域的普通技术人员将明显的是，在不脱离权利要求以及其等同物的精神和范围的情况下，可对这些示例在形式和细节方面做出各种改变。描述于此的示例仅被视为描述意义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述被视为适用于其它示例中的类似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术、和/或如果按照不同的方式来组合所描述的系统、结构、装置或电路中的组件、和/或由其它组件或其等同物来替换或增补所描述的系统、结构、装置或电路中的组件，则可能会实现合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且权利要求及其等同物的范围内的各种改变也将被理解为包括在本公开中。

Claims (20)

1.一种相机模块，包括：

第一壳体，具有安装于其中的至少一个固定透镜；

第二壳体，结合到所述第一壳体并具有安装于其中的可移动透镜；

致动器，被构造为相对于所述第一壳体而移动所述第二壳体。

2.根据权利要求1所述的相机模块，还包括弹性构件，所述弹性构件连接所述第一壳体和所述第二壳体并支撑所述第二壳体，以使得所述第二壳体能够相对于所述第一壳体移动。

3.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述致动器包括：

线圈构件，设置在所述第一壳体上；

磁体构件，设置在所述第二壳体上。

4.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第二壳体安装在所述第一壳体中。

5.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述可移动透镜包括垂直于所述可移动透镜的光轴延伸的一个或更多个突起。

6.根据权利要求1所述的相机模块，其中，在所述第二壳体中形成用于容纳所述可移动透镜的一部分的凹槽。

7.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第二壳体具有开口，所述开口被构造为当所述致动器相对于所述第一壳体移动所述第二壳体时容纳所述至少一个固定透镜中的固定透镜的至少一部分。

8.根据权利要求1所述的相机模块，还包括容纳所述第一壳体和所述第二壳体的屏蔽罩。

9.根据权利要求1所述的相机模块，还包括结合到所述第一壳体并具有安装于其中的至少一个固定透镜的第三壳体。

10.根据权利要求9所述的相机模块，其中，所述第二壳体设置在所述第一壳体和所述第三壳体之间。

11.根据权利要求1所述的相机模块，还包括被构造为感测所述第二壳体的位置的传感器。

12.一种相机模块，包括：

第一壳体，具有安装于其中的固定透镜；

第二壳体，结合到所述第一壳体并具有安装于其中的可移动透镜；

致动器，被构造为相对于所述固定透镜而移动所述可移动透镜。

13.根据权利要求12所述的相机模块，还包括弹性构件，所述弹性构件设置在所述第二壳体中并支撑所述可移动透镜，使得所述可移动透镜能够相对于所述第二壳体移动。

14.根据权利要求12所述的相机模块，其中，所述致动器包括：

线圈构件，设置在所述第二壳体上；

磁体构件，设置在所述可移动透镜上。

15.根据权利要求12所述的相机模块，还包括容纳所述第一壳体和所述第二壳体的屏蔽罩。

16.一种机模块，包括：

第一壳体，具有安装于其中的固定透镜；

第二壳体，具有安装于其中的可移动透镜；

致动器，被构造为相对于所述固定透镜而移动所述可移动透镜，

其中，所述第二壳体设置在所述相机模块的所述第一壳体和像平面之间。

17.根据权利要求16所述的相机模块，其中，所述可移动透镜是最接近所述相机模块的所述像平面的透镜。

18.根据权利要求16所述的相机模块，还包括弹性构件，所述弹性构件将所述可移动透镜连接到所述第二壳体并被构造为使得所述可移动透镜能够相对于所述第二壳体移动。

19.根据权利要求16所述的相机模块，其中，所述致动器包括：

线圈构件，设置在所述第二壳体上；

磁体构件，设置在所述可移动透镜上。

20.根据权利要求16所述的相机模块，其中，所述固定透镜是安装在所述第一壳体的多个固定透镜中的一个；所述可移动透镜是安装在所述第二壳体中的唯一的透镜。