CN107786792A - 相机模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种相机模块，根据本发明的优选的一实施例的相机模块包括：镜筒，配备有多个透镜；透镜架，在内部收容所述镜筒；壳体，将所述透镜架以能够沿着光轴方向移动的方式收容于内部空间；以及支撑部件，向所述壳体的内部空间突出配备以使光学滤光器得到固定，其中，所述镜筒的光轴方向下端部的外径可以配备成小于所述支撑部件所形成的内径。并且，在所述透镜架向光轴方向的下方移动的情况下，所述镜筒的光轴方向下端部能够向所述支撑部件的内侧移动，据此可以使能够体现自动对焦功能(Auto Focus)的自由空间沿光轴方向延伸到支撑部件的内侧，从而可以减少相机模块的整体厚度。

Description

相机模块
技术领域
本发明涉及一种相机模块。
背景技术
随着智能手机或平板计算机(Tablet PC)的纤薄化，相机模块也正被纤薄化，并且本发明的目的在于实现一种相机模块尤其是一种纤薄的相机模块。在这种趋势中，能够用以往的部件实现的纤薄化程度存在限制。
在相同条件下，用于制造纤薄的相机模块的特殊的封装技术被判断为是该公司的技术，并且这一点可以被视作是市场竞争力。
基于现有技术的相机模块通过目前在较多的公司实现的板上芯片(COB：Chip onBoard)方式而用透镜、壳体、滤光器、传感器、电路基板等制造相机模块。
利用这种方式体现纤薄化时存在限制，因此目前亟需研究用于实现纤薄化的结构。
发明内容
本发明为了解决上述问题而提出，本发明的目的在于提供一种能够实现纤薄化的相机模块。
根据本发明的优选的一实施例的相机模块包括：镜筒，配备有多个透镜；透镜架，在内部收容所述镜筒；壳体，将所述透镜架以能够沿着光轴方向移动的方式收容于内部空间；以及支撑部件，向所述壳体的内部空间突出配备以使光学滤光器得到固定，其中，所述镜筒的光轴方向下端部的外径配备成小于所述支撑部件所形成的内径。
根据本发明的另一实施例的相机模块包括：透镜架，在内部收容配备有多个透镜的镜筒；上部壳体及下部壳体，将所述透镜架以能够沿着光轴方向移动的方式收容于内部空间；支撑部件，向所述壳体的内部空间突出地配备以使光学滤光器得到固定；以及卡接台，从所述透镜架的上端部朝向半径方向的外侧突出设置以卡接到所述下部壳体的上端部，并且外径大于所述下部壳体的内径，所述透镜架的光轴方向下端部的外径配备成小于所述支撑部件所形成的内径。
并且，在所述透镜架朝向光轴方向的下方移动的情况下，所述镜筒的光轴方向下端部能够向所述支撑部件的内侧移动，据此可以使能够实现自动对焦功能(Auto Focus)的自由空间沿光轴方向延伸到支撑部件的内侧，从而可以减小相机模块的整体厚度。
根据本发明的优选实施例的相机模块可以通过以往结构的简单的变更而将自动对焦(Auto Focus)的性能维持或改良，并使相机模块的整体厚度变薄。
附图说明
图1是根据现有技术和本发明的一实施例的相机模块的立体图。
图2是根据现有技术的相机模块的分解立体图。
图3是根据现有技术的相机模块的剖面图。
图4是根据本发明的一实施例的相机模块的剖面图。
图5是根据本发明的另一实施例的相机模块的剖面图。
图6是根据本发明的另一实施例的相机模块的剖面图。
图7是根据本发明的另一实施例的相机模块的剖面图。
符号说明
100、101、102、103：相机模块
110、111、112、113：镜筒
115、116、117：透镜架
120：壳体
130：光学滤光器
140：图像传感器
150：电路基板
具体实施方式
本发明的目的、特定的优点以及新的特征将会通过与附图相关的以下的详细说明及优选的实施例而更加明确。本说明书中，在对各个附图的构成要素附加参照符号时，即使相同的构成要素在不同的附图中显示，也尽可能对相同的构成要素附加相同的符号。并且，在对本发明进行说明时，在判断为对相关公知技术的具体说明会不必要地模糊本发明的宗旨的情况下，将省略详细的说明。
另外，根据现有技术的相机模块和根据本发明的一实施例的相机模块装配后在外观上没有差异，因此将两者的立体图均示出在图1中。
以下，参考附图而对本发明的优选实施例进行详细的说明。
参照图1至图3，示出了根据现有技术的相机模块10。如图1至图3所示，根据现有技术的相机模块10具有难以实现小型化及纤薄化的结构，并包括镜筒11、壳体12、红外滤光器(光学滤光器)13、图像传感器14及电路基板15。
其中，至少一个透镜在镜筒11的内部依次层叠而配备，从而布置于壳体12的内部。
并且，在镜筒11的下部配备有固定于壳体12的红外(IR)滤光器(光学滤光器)13，并且在壳体12的下部结合有在上表面贴附图像传感器14的电路基板15。
通过这种结构，入射到镜筒11的上部的光经过透镜并经过红外滤光器(光学滤光器)13而被图像传感器14收光，从而实现拍摄。
但是，在根据现有技术的相机模块10中，为了将红外滤光器(光学滤光器)13固定配备于壳体12，而配备有支撑部件12a，并且包括镜筒11的透镜架(lens holder)配备于支撑部件12a的上部。
即，在壳体12配备有支撑部件12a而占据沿着光轴方向(相机模块10的厚度方向)的空间，并且由于支撑部件12a的影响，透镜架只能配备于支撑部件12a的上部。
即，根据现有技术的相机模块10由于具有将红外滤光器(光学滤光器)13固定配备于壳体12的结构，所以结构上不得不导致相机模块10的光轴方向的长度变长。
参照图1及图4，公开一种根据本发明的一实施例的相机模块100。
如图1及图4所示，根据本发明的一实施例的相机模块100以能够实现小型化及纤薄化的方式被提供，并包括镜筒110、透镜架115、壳体120、光学滤光器130(红外滤光器等)、图像传感器140、电路基板150。
壳体120在内部收容镜筒110、透镜架115、光学滤光器130(红外滤光器等)、图像传感器140、电路基板150。当然，图像传感器140可以安装于电路基板150，并且电路基板150可以以形成壳体120的底面的形式被安装。
壳体120形成相机模块100的外观并保护配备于内部的各种部件等。并且，壳体120具有能够使在内部配备的各种部件容易被安装的结构。
镜筒110在其内部包括一个或多个透镜而构成，并用于将被摄体的图像收集在相机模块100内部的图像传感器140，并且可以借助形成于镜筒110的外周面的螺纹而固定卡接于透镜架115的内部。
透镜架115将镜筒110收容于内部，并以能够沿着光轴方向或垂直于光轴方向的方向移动的方式配备于壳体120的内部。
即，透镜架115可以为了实现作为自动调焦的自动对焦(AF，Auto Focus)而沿着光轴方向移动，并且可以为了实现手抖校正功能(OIS，Optical ImageStabilization)而沿着垂直于光轴方向的方向移动。当然，为了实现自动对焦功能和手抖校正功能，需要在透镜架115和壳体120分别配备线圈和磁体以能够实现透镜架115和壳体120之间的相互作用。这种功能是已经公知的功能，所以省略详细的说明。
透镜架115将镜筒110整体地支撑并从外部进行保护，且保护光学滤光器130等安装于周围的部件。
其中，透镜架115可以在结合镜筒110的内周面配备与镜筒110的螺纹啮合的螺纹槽。
光学滤光器130，如红外滤光器是为了消除红外线区域的波长而需要的部件。更加详细地，拍照手机的相机使用CCD或CMOS而将光信号转换成电信号并成像，但是能够感测到的上述光信号除了人眼可见的可见光区域(400-700nm)以外还包括红外线区域(～1150nm)，因此导致与实际颜色或图像无关的信号使感测器饱和，因此为了消除红外线区域的波长而需要红外截止滤光器(IR-Cut Filter)。
图像传感器140表示将外部的图像转换成电信号而存储的部件，并且是代替以往的胶片而使图像传感器存储外部的图像的方式。图像传感器可以分为CCD和CIS型，并且CCD为Charge Coupled Device的缩写，是利用电荷耦合元件的图像传感器。并且，CIS为CMOSImage Sensor的缩写，是利用互补金属氧化物半导体的图像传感器。
CCD采用将信号以电子形态直接传输的方式，而CIS以电压形态传递信号。当信号以电压形态被传递时，在传递电压信号的过程中产生或从外部流入的噪声混进电压信号的可能性较大。因此，利用电子信号的CCD在抗噪声方面比CIS更强。
在一个像素的面积中，收光部所占的比例被称为填充率(Fill Factor)，收光部的面积越大，相对于相同的入射光而能够接收更多的光，因此如果收光部的面积增加，则生成的电子的数量也变多。
即，被用作信号的电子的数量变多而使灵敏度变好，并且由于信号的强度相较于噪声而变大，所以抗噪声的能力也强。CIS在像素内配备有需要将电子转换为电压的电路，因此填充率比CCD低。这表示CCD比CIS在画质方面更优秀。
CCD具有填充率比CIS高的特性，并且由于将电子作为信号，所以在抗噪声方面具有强处，但是无法使用目前主要使用的CMOS工艺，并且无法将周围电路部件片装(On Chip)化，因此制造成本较高且集成度较低。并且，由于CCD利用多个电压，所以功率消耗较高。相反，CIS利用单一的电压来驱动电路，并使用CMOS，因此能够降低功率消耗。
电路基板150以在上部固定安装有图像传感器140的状态被安装在壳体120的下部，并为了收发电信号而在上部安装有电路或者各种无源元件及集成电路。在此，图像传感器140可以通过引线接合(Wire bonding)160而电连接到电路基板150，并且不限于此，通过倒装芯片(Flip chip)方式，可以不单独进行引线接合而被电连接。
另外，光学滤光器130固定安装于在壳体120向内部空间突出的支撑部件120a的光轴方向的下表面。光学滤光器130可以将粘合剂等作为媒介而粘合到支撑部件120a的下表面。其中，支撑部件120a可配备为环形。或者，支撑部件120a可以是沿着圆周方向配备于壳体120的多个突出片。
其中，决定相机模块的整体高度的TTL长度(从镜筒部的上端到图像传感器的上端的距离)根据相机的像素及种类而恒定，因此需要一种可以在不影响TTL长度的范围内减小相机模块的长度的方案。
本实施例中，可以将镜筒110以最大程度地靠近图像传感器140的上表面的方式配备，从而减小TTL的长度。据此，由于相机模块100的整体长度变短，所以能够实现相机模块100的纤薄化。以下进行详细的说明。
参照图4，在本实施例中，光学滤光器130固定安装于从壳体120向内部空间突出的支撑部件120a的光轴方向的下表面。并且，配备镜筒110的透镜架115以能够沿着光轴方向移动而实现自动对焦的方式配备于壳体120的内部空间。
在此情况下，如果是通常的结构，则镜筒110可以被布置成以支撑部件120a为基准而使所述镜筒110的下端部配备于光轴方向的上部。
然而在本实施例中，镜筒110以能够沿着光轴方向而向支撑部件120a的内侧移动的方式配备。即，存在镜筒110和支撑部件120a在光轴方向上位于相同位置的情形，因此，可以存在镜筒110和支撑部件120a沿着半径方向重叠的部分。
进而，对此进行更结构性的说明，镜筒110的光轴方向下端部的外径可以配备成小于支撑部件120a所形成的内径。据此，镜筒110可以与支撑部件120a无干涉地向支撑部件120a的内侧移动。
在此，镜筒110可以相比于透镜架115的下端部而朝向光轴方向的下部突出。并且，透镜架115的光轴方向下端部的内径可以配备成小于支撑部件120a所形成的内径。这是镜筒110被插入到透镜架115的结构，并且由于镜筒110小于支撑部件120a的内径，因此可以被认为是显而易见的结构。
并且，透镜架115的光轴方向下端部的外径可以配备成大于支撑部件120a所形成的内径，据此，在透镜架115沿着光轴方向移动的情况下，被支撑部件120a卡住，因此可以起到止动件的作用。
另外，在支撑部件120a的光轴方向下表面配备有光学滤光器130，因此为了防止镜筒110和光学滤光器130之间的干涉，镜筒110从透镜架115的下端部的突出长度d1可以配备成小于支撑部件120a的光轴方向厚度D1。当然，光学滤光器130借助粘合剂而固定于支撑部件120a，因此如果还考虑到粘合剂的厚度，则镜筒110从透镜架115的下端部的突出长度d1可以配备成与支撑部件120a的光轴方向厚度D1大约近似。
参照图1及图5，公开根据本发明的另一实施例的相机模块101。
根据另一实施例的相机模块101与根据一实施例的相机模块100仅在镜筒111的形状上存在差异，而其余构成都相同，因此省略针对除了镜筒111之外的构成的详细说明，并使用相同的附图符号。
本实施例中，镜筒111以能够沿着光轴方向而向支撑部件120a的内侧移动的方式配备。即，存在镜筒111和支撑部件120a在光轴方向位于相同位置的情形，据此，可以存在镜筒111和支撑部件120a沿着半径方向重叠的部分。
对此进行更结构性的说明，镜筒111可以以光轴方向的下端部形成台阶的方式配备，并且由于台阶部而形成最小直径的镜筒111的光轴方向的下端部的外径可以配备成小于支撑部件120a所形成的内径。据此，镜筒111可以在没有所述镜筒111与支撑部件120a之间的干涉的情况下向支撑部件120a的内侧移动。
据此，镜筒111的下端部可以相比于透镜架115的下端部而向光轴方向的下部突出。
并且，透镜架115的光轴方向下端部的内径可以配备成小于、等于或大于支撑部件120a所形成的内径。这是因为，虽然是镜筒111插入到透镜架115的结构，但是在镜筒111配备有台阶，因此镜筒111的下端部的外径配备成小于支撑部件120a的内径，所以与透镜架115的内径无关。
并且，透镜架115的光轴方向下端部的外径可以配备成大于支撑部件120a所形成的内径。据此，在透镜架115沿着光轴方向移动的情况下，被支撑部件120a卡住，因此可以起到止动件的作用。
另外，在支撑部件120a的光轴方向下表面配备有光学滤光器130，因此为了防止镜筒111和光学滤光器130之间的干涉，从镜筒111的台阶部到下端部的突出长度d2可以配备成小于支撑部件120a的光轴方向厚度D1。当然，光学滤光器130借助粘合剂而固定于支撑部件120a，因此如果还考虑到粘合剂的厚度，则从镜筒111的台阶部到下端部的突出长度d2可以配备成与支撑部件120a的光轴方向厚度D1大约近似。
参照图1及图6，公开根据本发明的另一实施例的相机模块102。
根据另一实施例的相机模块102与根据一实施例的相机模块100仅在透镜架116的形状以及镜筒112与透镜架116的结合结构方面存在差异，而其余构成都相同，因此将省略除此之外的构成的详细说明，并使用相同的附图符号。
本实施例中，镜筒112以能够沿着光轴方向而向支撑部件120a的内侧移动的方式配备。即，存在镜筒112和支撑部件120a在光轴方向上位于相同位置的情形，据此可以存在镜筒112和支撑部件120a沿着半径方向重叠的部分。
对此进行更结构性的说明，透镜架116的光轴方向下端部以形成台阶的方式配备，镜筒112被插入固定至由于台阶部而形成最小直径的光轴方向的下端部的内部。
并且，透镜架116的由于台阶部而形成最小直径的光轴方向的下端部的外径可以配备成小于支撑部件120a所形成的内径。据此，在内部配备镜筒112的透镜架116的下端部可以在没有所述透镜架116与支撑部件120a之间的干涉的情况下向支撑部件120a的内侧移动。
据此，镜筒112的下端部可以相比于透镜架116的下端部而向光轴方向的下部突出。
并且，透镜架116的光轴方向下端部的外径可以配备成小于支撑部件120a所形成的内径。因为镜筒112在插入于透镜架116的状态下向支撑部件120a的内部移动，所以可以认为是显而易见的结构。
并且，透镜架116的以台阶部为基准而位于光轴方向上侧的下端部的外径可以配备成大于支撑部件120a所形成的内径，据此，在透镜架116沿着光轴方向移动的情况下，所述透镜架116的阶梯部的外侧被支撑部件120a卡住，因此可以起到止动件的作用。
另外，在支撑部件120a的光轴方向下表面配备有光学滤光器130，因此为了防止镜筒112和光学滤光器130之间的干涉，从透镜架116的台阶部到下端部的突出长度d3可以配备成小于支撑部件120a的光轴方向厚度D1。当然，光学滤光器130借助粘合剂而固定于支撑部件120a，因此如果还考虑到粘合剂的厚度，则从透镜架116的台阶部到下端部的突出长度d3可以配备成与支撑部件120a的光轴方向厚度D1大约近似。
参照图1及图7，公开根据本发明的另一实施例的相机模块103。
根据另一实施例的相机模块103与根据一实施例的相机模块100仅在透镜架117的形状以及镜筒113与透镜架117之间的结合结构方面存在差异，而其余构成都相同，因此将省略除此之外的其他构成的详细说明，并使用相同的附图符号。
本实施例中，镜筒113以能够沿着光轴方向而向支撑部件120a的内侧移动的方式配备。即，存在镜筒113和支撑部件120a在光轴方向上位于相同位置的情形，据此可以存在镜筒113和支撑部件120a沿着半径方向重叠的部分。
对此进行更结构性的说明，镜筒113插入固定于透镜架117的内部，且透镜架117可以配备成光轴方向下端部的外径小于支撑部件120a所形成的内径。据此，在内部配备镜筒113的透镜架117的下端部可以在没有所述透镜架117与支撑部件120a之间的干涉的情况下向支撑部件120a的内侧移动。
并且，镜筒113的下端部可以与透镜架117的下端部对齐地配备。当然，根据情况，镜筒113的下端部可以突出或向内侧凹入。
并且，透镜架117的光轴方向下端部的外径可以配备成小于支撑部件120a所形成的内径。因为镜筒113需要在插入于透镜架117的状态下向支撑部件120a的内部移动，所以可以认为是显而易见的结构。
并且，可以配备有卡接台117a，所述卡接台117a从透镜架117的上端部向半径方向的外侧突出配备，并且配备成外径大于壳体121的内径。并且，在透镜架117沿着光轴方向移动的情况下，卡接台117a卡接于下部壳体121，因此可以起到止动件的作用。
另外，为了发挥卡接台117a的止动件作用，壳体120可以包括下部壳体121和用于从上部覆盖下部壳体121的上部壳体123。并且，下部壳体121的上端部可以以在壳体120的内部形成台阶的形状配备，以使卡接台117a卡接。
并且，在支撑部件120a的光轴方向下表面配备有光学滤光器130，因此为了防止镜筒113和光学滤光器130之间的干涉，从透镜架117的卡接台117a的下表面到透镜架117的下端部的长度d4可以配备成小于从下部壳体121的上端部到支撑部件120a的光轴方向下表面的长度D2。当然，光学滤光器130借助粘合剂而固定于支撑部件120a，因此如果还考虑到粘合剂的厚度，则从透镜架117的卡接台117a的下表面到透镜架117的下端部的长度d4可以配备成与从下部壳体121的上端部到支撑部件120a的光轴方向下表面的长度D2大约近似。
以上，通过具体的实施例而对本发明进行了详细的说明。但这仅用于具体地说明本发明，并且根据本发明的相机模块不限于此，显然的是，在本发明的技术思想内具有本领域的基本知识的人可以实现变形或改良。
本发明的简单的变形乃至变更都属于本发明的范围内，并且本发明的具体保护范围应根据权利要求书而确定。

Claims (16)

1.一种相机模块，其特征在于，包括：
镜筒，配备有多个透镜；
透镜架，在内部收容所述镜筒；
壳体，将所述透镜架以能够沿着光轴方向移动的方式收容于内部空间；以及
支撑部件，向所述壳体的内部空间突出设置以使光学滤光器得到固定，
其中，所述镜筒的光轴方向下端部的外径配置成小于所述支撑部件所形成的内径。
2.如权利要求1所述的相机模块，其特征在于，
在所述透镜架向光轴方向的下部移动的情况下，所述镜筒的光轴方向下端部能够向所述支撑部件的内侧移动。
3.如权利要求1所述的相机模块，其特征在于，
所述镜筒与所述透镜架的光轴方向下端部相比向下方突出。
4.如权利要求3所述的相机模块，其特征在于，
所述透镜架的光轴方向下端部的外径配置成大于所述支撑部件所形成的内径。
5.如权利要求3所述的相机模块，其特征在于，
所述透镜架的光轴方向下端部的内径配备成小于所述支撑部件所形成的内径。
6.如权利要求1所述的相机模块，其特征在于，
所述镜筒的光轴方向的下端部以形成台阶的方式配备，
所述镜筒的光轴方向的下端部中，以台阶部为基准的内侧部分的外径配置成小于所述支撑部件所形成的内径。
7.如权利要求6所述的相机模块，其特征在于，
所述镜筒的光轴方向的下端部中，以台阶部为基准的外侧部分的外径配置成大于或小于所述支撑部件所形成的内径。
8.如权利要求6所述的相机模块，其特征在于，
所述透镜架的光轴方向下端部的外径配置成大于所述支撑部件所形成的内径。
9.如权利要求1所述的相机模块，其特征在于，
所述透镜架的光轴方向的下端部以形成台阶的方式配备，
所述透镜架的光轴方向的下端部中，以台阶部为基准的内侧部分的外径配置成小于所述支撑部件所形成的内径。
10.如权利要求1所述的相机模块，其特征在于，
所述透镜架的光轴方向的下端部以形成台阶的方式配备，
所述透镜架的光轴方向的下端部中，以台阶部为基准的外侧部分的外径配置为大于所述支撑部件所形成的内径。
11.如权利要求9或10所述的相机模块，其特征在于，
所述镜筒的光轴方向的下端部和所述透镜架的光轴方向的下端部对齐。
12.如权利要求3所述的相机模块，其特征在于，
所述镜筒从所述透镜架的下端部的突出长度小于所述支撑部件的光轴方向上的厚度。
13.如权利要求6所述的相机模块，其特征在于，
所述镜筒的所述台阶部的光轴方向上的长度小于所述支撑部件的光轴方向上的厚度。
14.如权利要求9所述的相机模块，其特征在于，
所述透镜架的所述台阶部的光轴方向上的长度小于所述支撑部件的光轴方向上的厚度。
15.如权利要求1所述的相机模块，其特征在于，
在所述支撑部件的光轴方向下表面固定有光学滤光器。
16.一种相机模块，其特征在于，包括：
透镜架，在内部收容配备有多个透镜的镜筒；
上部壳体及下部壳体，将所述透镜架以能够沿着光轴方向移动的方式收容于内部空间；
支撑部件，向所述壳体的内部空间突出设置以使光学滤光器得到固定；以及
卡接台，从所述透镜架的上端部朝半径方向的外侧突出设置以卡接到所述下部壳体的上端部，并且外径大于所述下部壳体的内径，
所述透镜架的光轴方向下端部的外径配置成小于所述支撑部件所形成的内径。
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