CN108156367B - 相机模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种相机模块。根据本发明的一实施例的相机模块可以包括：载体，收容镜头模块；焦距调整部，构成为使所述镜头模块及所述载体沿光轴方向移动；抖动校正部，构成为使所述镜头模块沿垂直于所述光轴方向的第一方向及第二方向移动；以及弹性部件，一侧结合于所述载体，另一侧结合于所述镜头模块。并且所述弹性部件可构成为抑制所述镜头模块旋转，且当所述镜头模块沿所述第一方向及所述第二方向移动时发生弹性变形。

Description

相机模块
技术领域
本发明涉及一种相机模块。
背景技术
近期，超小型相机模块被采用在智能手机以及平板PC、笔记本电脑等移动通信终端。
由于移动通信终端的小型化程度对于拍摄影像时的手抖的影响较大，而导致画质降低。因此，为获得清楚的影像需要一种对手抖的校正技术。
当拍摄影像的时候发生手抖时，为了校正手抖可以使用应用光学稳像(OpticalImage Stabilization；OIS)技术的OIS致动器。OIS致动器可以使镜头模块沿垂直于光轴的方向移动。
由于镜头模块在抖动校正过程中沿垂直于光轴的方向连续移动，因此镜头模块的位置不断被改变。
因此，使镜头模块移动的驱动力可能发生偏差，由此可能产生镜头模块以光轴为中心旋转的问题。
这种镜头模块的旋转成为画质降低的原因。
发明内容
根据本发明的一实施例的目的在于，提供一种如下的相机模块：为了校正抖动使镜头模块沿垂直于光轴方向的方向移动，并且可以抑制镜头模块旋转。
根据本发明的一实施例的相机模块可以包括：载体，收容镜头模块；焦距调整部，构成为使所述镜头模块及所述载体沿光轴方向移动；抖动校正部，构成为使所述镜头模块沿垂直于所述光轴方向的第一方向及第二方向移动；以及弹性部件，一侧结合于所述载体，另一侧结合于所述镜头模块。并且，所述弹性部件构成为抑制所述镜头模块旋转，且当所述镜头模块沿所述第一方向及所述第二方向移动时发生弹性变形。
根据本发明的另一实施例的相机模块可以包括：载体，收容镜头模块；焦距调整部，构成为使所述镜头模块及所述载体沿光轴方向移动；抖动校正部，构成为使所述镜头模块沿垂直于所述光轴方向的第一方向及第二方向移动；多个球部件，布置于所述镜头模块与所述载体之间；以及弹性部件，一侧结合于所述载体，另一侧结合于所述镜头模块，其中，所述弹性部件包括以光轴为基准在彼此相反侧连接所述载体及所述镜头模块的第一连接端及第二连接端，以抑制所述镜头模块旋转。
根据本发明的一实施例的相机模块可以为了校正抖动而使镜头模块沿垂直于光轴方向的方向移动，并且抑制镜头模块旋转。
附图说明
图1是根据本发明的一实施例的相机模块的立体图。
图2是根据本发明的一实施例的相机模块的示意性的分解立体图。
图3是图示根据本发明的一实施例的相机模块的焦距调整部的部分分解立体图。
图4是图示根据本发明的一实施例的相机模块的抖动校正部的部分分解立体图。
图5是图示在根据本发明的一实施例的相机模块中弹性部件与镜头模块结合的形态的平面图。
图6是弹性部件的平面图。
图7是图示弹性部件的变形例的平面图。
符号说明
110：壳体 130：外壳
200：镜头模块 210：镜筒
230：镜头支架 300：载体
400：焦距调整部 500：抖动校正部
600：基板 700：弹性部件
800：图像传感器模块 810：图像传感器
830：印刷电路板 900：多个球部件
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行详细的说明。但是，本发明的思想并不局限于所提出的实施例。
例如，理解本发明的思想的本领域技术人员能够通过构成要素的添加、变更或删除等而提出被包含在本发明的思想范围内的其他实施例，而且这也将被包含在本发明的思想范围内。
图1是根据本发明的一实施例的相机模块的立体图，图2是根据本发明的一实施例的相机模块的示意性的分解立体图。
参照图1及图2，根据本发明的一实施例的相机模块1000包括：镜头模块200；焦距调整部400及抖动校正部500，使镜头模块200移动；弹性部件700，抑制镜头模块200的旋转；图像传感器模块800，用于将通过镜头模块200入射的光转换为电信号；以及壳体110及外壳130，用于收容镜头模块200。
镜头模块200可以包括具有拍摄被摄体的多个透镜的镜筒210以及与镜筒210结合的镜头支架230。多个透镜沿光轴布置于镜筒210的内部。
焦距调整部400及抖动校正部500是使镜头模块200移动的装置。
作为一例，焦距调整部400可以通过使镜头模块200沿光轴方向(Z轴方向)移动而调整焦距，抖动校正部500可以通过使镜头模块200沿垂直于光轴方向(Z轴方向)的方向移动而校正拍摄时的抖动。
图像传感器模块800是用于将通过镜头模块200入射的光转换为电信号的装置。
作为一例，图像传感器模块800可包括图像传感器810以及与图像传感器810连接的印刷电路板830，还可以包括红外线滤光器。
红外线滤光器执行阻挡通过镜头模块200入射的光中的红外线区域的光的功能。
图像传感器810将通过镜头模块200入射的光转换为电信号。作为一例，图像传感器810可以是电荷耦合装置(CCD：Charge Coupled Device)或者互补金属-氧化物半导体(CMOS：Complementary Metal-Oxide Semiconductor)。
由图像传感器810转换的电信号通过便携式电子设备的显示单元而输出为影像。
图像传感器810固定于印刷电路板830，并且通过引线接合(wire bonding)电连接于印刷电路板830。
镜头模块200被收容于壳体110。
作为一例，壳体110是上部和下部开放的形状，并且在壳体110的内部空间收容有镜头模块200。
在壳体110的下部布置有图像传感器模块800。
外壳130以包围壳体110的外表面的方式结合于壳体110，并执行保护相机模块1000的内部构成部件的功能。
并且，外壳130可以执行屏蔽电磁波的功能。
作为一例，外壳130可以屏蔽电磁波，以使在相机模块产生的电磁波不会对便携式电子设备内的其他电子部件造成影响。
并且，由于除了相机模块以外还有多种电子部件被安装于便携式电子设备，所以外壳130可以屏蔽电磁波，以使在这些电子部件产生的电磁波不会对相机模块造成影响。
外壳130可以利用金属材质制成，并通过配备于印刷电路板830的接地焊盘而接地，由此可以屏蔽电磁波。
图3是图示根据本发明的一实施例的相机模块的焦距调整部的部分分解立体图。
参照图2及图3，对根据本发明的一实施例的相机模块1000的焦距调整部400进行说明。
在根据本发明的一实施例的相机模块1000，为了对焦于被摄体而使镜头模块200移动。
作为一例，本发明配备用于使镜头模块200沿光轴方向(Z轴方向)移动的焦距调整部400。
焦距调整部400包括收容镜头模块200的载体300以及产生使镜头模块200及载体300沿光轴方向(Z轴方向)移动的驱动力的磁体410及线圈430。
磁体410安装于载体300。作为一例，磁体410可以安装于载体300的一面。
线圈430安装于壳体110。作为一例，线圈430可以以基板600为媒介而被安装于壳体110。线圈430固定于基板600，且基板600安装于壳体110。
磁体410是安装于载体300而与载体300一同沿光轴方向(Z轴方向)移动的移动部件，线圈430是固定于壳体110的固定部件。但是，本发明并不限定于此，还可以将磁体410与线圈430的位置互换。
如果向线圈430施加电源，则凭借磁体410与线圈430之间的电磁影响力，可以使载体300沿光轴方向(Z轴方向)移动。
由于镜头模块200被收容于载体300，所以借助于载体300的移动，镜头模块200也与载体300一同沿光轴方向(Z轴方向)移动。
当载体300移动时，为了减少载体300与壳体110之间的摩擦力，在载体300与壳体110之间布置有滚动部件460。滚动部件460可以是球形态。
滚动部件460布置于磁体410的两侧。
在壳体110布置有第一磁轭(yoke)440。作为一例，第一磁轭440布置为中间隔着线圈430而与磁体410相向。
在第一磁轭440和磁体410之间沿垂直于光轴方向(Z轴方向)的方向产生引力。
因此，凭借第一磁轭440与磁体410之间的引力，滚动部件460可以维持与载体300及壳体100的接触状态。
并且，第一磁轭440还执行使磁体410的磁力聚集的功能。据此，可以防止产生漏磁。
作为一例，第一磁轭440与磁体410形成磁路(Magnetic circuit)。
此时，优选地，第一磁轭440的光轴方向(Z轴方向)长度大于磁体410的光轴方向(Z轴方向)长度。
如果第一磁轭440的光轴方向(Z轴方向)长度小于磁体410的光轴方向(Z轴方向)长度，则当磁体410沿光轴方向(Z轴方向)移动时，以使磁体410的中心朝向第一磁轭440的中心的方式起作用的引力变大。
据此，使磁体410返回原位置的复原力较强地作用，因此导致用于使磁体410移动的电流的量增加，进而增加消耗的电力。
但是，如果第一磁轭440的光轴方向(Z轴方向)长度大于磁体410的光轴方向(Z轴方向)长度，则以使磁体410的中心朝向第一磁轭440的中心的方式起作用的引力相对变小，因此可以相对减小消耗的电力。
另外，载体300与磁体410之间可布置第二磁轭420。
第二磁轭420执行使磁体410的磁力聚集的功能。据此，可以防止产生漏磁。
作为一例，第二磁轭420与磁体410形成磁路(Magnetic circuit)。
本发明使用一种感测镜头模块200的位置而进行反馈的闭环控制方式。
因此，为了进行闭环控制而需要配备位置传感器450。位置传感器450可以是霍尔传感器。
位置传感器450可以布置于线圈430的内侧或外侧，并且可以安装于安装有线圈430的基板600。
并且，位置传感器450可以与向焦距调整部400提供驱动信号的电路元件一体地形成。但是，本发明不限于此，还可以以独立的部件的形式分别提供位置传感器450与电路元件。
如果接通相机模块的电源，则由位置传感器450感测镜头模块200的初始位置。并且，镜头模块200从感测的初始位置移动至初始设定位置。在此，初始位置可以表示当相机模块的电源被接通时的镜头模块200在光轴方向(Z轴方向)上的位置，而初始设定位置可以表示镜头模块200的焦距为无限大时的位置。
根据电路元件的驱动信号，镜头模块200从初始设定位置移动至目标位置，从而可以调整焦距。
在调整焦距的过程中，镜头模块200可以沿着光轴方向(Z轴方向)前进及后退(即，可以双向移动)。
图4是图示根据本发明的一实施例的相机模块的抖动校正部的部分分解立体图。
抖动校正部500为了校正在拍摄图像或拍摄视频时由于使用者的手抖等原因而导致的图像模糊或视频抖动的现象而被使用。
例如，当由于使用者的手抖等原因而在拍摄影像时候发生抖动时，抖动校正部500通过向镜头模块200赋予对应于抖动的相对位移进而补偿抖动。
作为一例，抖动校正部500使镜头模块200沿垂直于光轴方向(Z轴方向)的方向移动以校正抖动。
参照图4，抖动校正部500包括产生使镜头模块200沿垂直于光轴方向(Z轴方向)的方向移动的驱动力的多个磁体511、531及多个线圈513、533。
凭借由多个磁体511、531与多个线圈513、533产生的驱动力，镜头模块200在载体300内沿垂直于光轴方向(Z轴方向)的方向移动。
多个磁体511、531与多个线圈513、533中的一部分产生沿垂直于光轴方向(Z轴方向)的第一方向(X轴方向)的驱动力，其余部分产生沿垂直于光轴方向(Z轴方向)的第二方向(Y轴方向)的驱动力。
在此，第一方向(X轴方向)及第二方向(Y轴方向)可表示相互垂直的方向。
在本实施例中，多个磁体511、531可表示两个磁体，且两个磁体511、531在垂直于光轴(Z轴)的平面彼此正交而布置。
多个磁体511、531安装于镜头模块200，与多个磁体511、531相向的多个线圈513、533以基板600为媒介而安装于壳体110(参照图3)。
多个磁体511、531是与镜头模块200一同沿垂直于光轴方向(Z轴方向)的方向移动的移动部件，多个线圈513、533是固定于壳体110的固定部件。但是，本发明并不限定于此，还可以将多个磁体511、531与多个线圈513、533的位置互换。
本发明的相机模块1000使用一种在校正抖动的过程中感测镜头模块200的位置而进行反馈的闭环控制方式。
因此，提供用于闭环控制的位置传感器515、535。位置传感器515、535可以布置于多个线圈513、533的内侧。
位置传感器515、535可以是霍尔传感器，且位置传感器515、535可以通过多个磁体511、531而感测镜头模块200的位置。
另外，本发明提供支撑镜头模块200的多个球部件900。多个球部件900在抖动校正过程中执行引导镜头模块200的功能。
作为一例，多个球部件900引导镜头模块200的沿第一方向(X轴方向)及第二方向(Y轴方向)的移动。
在产生沿第一方向(X轴方向)的驱动力的情况下，多个球部件900沿第一方向(X轴方向)做滚动运动。据此，多个球部件900引导镜头模块200沿第一方向(X轴方向)的移动。
并且，在产生沿第二方向(Y轴方向)的驱动力的情况下，多个球部件900沿第二方向(Y轴方向)做滚动运动。据此，多个球部件900引导镜头模块200沿第二方向(Y轴方向)的移动。
在本实施例中，多个球部件900包括4个球轴承，然而本发明并不限定于此，多个球部件900可构成为至少包括3个球轴承。
在载体300与镜头模块200沿光轴方向(Z轴方向)彼此相向的面分别形成收容多个球部件900的多个引导槽231、310。
多个球部件900被收容于多个引导槽231、310，并夹设于载体300与镜头模块200之间。
在多个球部件900收容于多个引导槽231、310的状态下，多个球部件900可沿第一方向(X轴方向)及第二方向(Y轴方向)移动。作为一例，球部件900可以沿第一方向(X轴方向)及第二方向(Y轴方向)做滚动运动。
为此，多个引导槽231、310的平面形状可以是圆形。
图5是图示在根据本发明的一实施例的相机模块中弹性部件与镜头模块结合的形态的平面图，图6是弹性部件的平面图，图7是图示弹性部件的变形例的平面图。
参照图5至图7，根据本发明的一实施例的相机模块1000包括弹性部件700。
弹性部件700的一侧结合于载体300，另一侧结合于镜头模块200。
这种弹性部件700可以使镜头模块200维持与多个球部件900的接触状态，并且可以防止镜头模块200由于外部的冲击而向载体300的外部脱离。
弹性部件700其一侧结合于载体300，另一侧结合于镜头模块200，且包括连接载体300与镜头模块200的连接端750。
作为一例，弹性部件700包括与载体300结合的固定端710、与镜头模块200结合的移动端730、以及连接固定端710与移动端730的连接端750。
并且，连接端750包括至少弯曲一次而形成的弯曲部751a、753a。
连接端750构成为，当与弹性部件700的连接端750结合的镜头模块200沿第一方向(X轴方向)及第二方向(Y轴方向)移动时发生弹性变形。
因此，镜头模块200可以以被弹性部件700的弹性支撑状态沿第一方向(X轴方向)及第二方向(Y轴方向)移动。
另外，在抖动校正过程中，对应使用者的手抖等，需要使镜头模块200沿第一方向(X轴方向)及第二方向(Y轴方向)在瞬间进行连续移动。
作为一例，由于使用者的手抖等原因造成相机模块的抖动以每秒数十Hz的程度快速地进行，因此仅由多个磁体511、531与多个线圈513、533之间的电磁力可能难以引起对应于相机模块抖动的振动。
因此，可以同时利用镜头模块200移动时产生的弹性力(复原力)和多个磁体511、531与多个线圈513、533之间的电磁力，而使镜头模块200沿第一方向(X轴方向)及第二方向(Y轴方向)移动。
据此，可对应于抖动而使镜头模块200连续移动，并且在减小消耗的电力方面可以更有利。
另外，在多个线圈513、533没有被施加电源的情况下，可以借助于弹性部件700的弹性力而使镜头模块200回到初始位置。
另外，在根据本发明的一实施例的相机模块1000，弹性部件700构成为抑制镜头模块200的旋转。
镜头模块200对应于抖动而沿第一方向(X轴方向)及第二方向(Y轴方向)连续移动，因此使得镜头模块200的位置在抖动校正过程中不断改变。
因此，使镜头模块200移动的驱动力有可能发生偏差，由此可能存在镜头模块200以光轴为中心旋转的问题。
这种镜头模块200的旋转成为画质低下的原因。
但是，本发明在抖动校正过程中可以通过弹性部件700防止镜头模块200以光轴(Z轴)为中心旋转。
弹性部件700可以包括以光轴为基准在彼此相反侧连接载体300及镜头模块200的第一连接端751及第二连接端753。
作为一例，弹性部件700的连接端750可以包括以光轴为基准而布置在彼此相反侧的第一连接端751及第二连接端753。
第一连接端751构成为以光轴为基准而在一侧连接固定端710及移动端730，第二连接端753构成为以光轴为基准而在另一侧连接固定端710及移动端730。
第一连接端751及第二连接端753可以构成为，当产生以光轴为基准的旋转力时，可以使上述旋转力相互抵消。
在此，参照图6及图7，第一连接端751及第二连接端753的宽度可形成为小于固定端710及移动端730的宽度。
并且，参照图6，第一连接端751从固定端710的一侧边角延长而沿固定端710延长，在对应于固定端710的另一侧边角的位置可具有弯曲多次而形成的弯曲部751a。
第二连接端753从固定端710的一侧边角的对角位置延长而沿固定端710延长，在对应于固定端710的一侧边角的对角位置的位置可具有弯曲多次而形成的弯曲部753a。
另外，参照图7，作为其他实施例，弹性部件700'的第一连接端751从固定端710的一侧边角延长而沿固定端710延长，且可具有弯曲两次而形成的弯曲部751a。
第二连接端753从固定端710的一侧边角的对角位置延长而沿固定端710延长，且可具有弯曲两次而形成的的弯曲部753a。
通过以上的实施例，根据本发明的一实施例的相机模块为了校正抖动而使镜头模块200沿垂直于光轴方向的方向移动，并且可以抑制镜头模块200旋转。
上文中，以根据本发明的实施例为基准而对本发明的构成及特征进行了说明，但是本发明并不局限于此，本领域的技术人员将明确理解在本发明的思想和范围内可以实现多样的变更或变形，因此，上述的变更或变形属于权利要求书的范围内。

Claims (15)

1.一种相机模块，包括：
载体，收容镜头模块；
焦距调整部，构成为使所述镜头模块及所述载体沿光轴方向移动；
抖动校正部，构成为使所述镜头模块相对于所述载体沿垂直于所述光轴方向的第一方向及第二方向移动；以及
弹性部件，构成为抑制所述镜头模块以所述光轴方向为中心旋转，且当所述镜头模块沿所述第一方向及所述第二方向移动时发生弹性变形，
其中，所述弹性部件包括：
固定端，与所述载体结合；
移动端，布置于所述固定端的内侧，并且与所述镜头模块结合；以及
第一连接端以及第二连接端，连接所述固定端与所述移动端，
所述第一连接端从所述固定端的第一边角延伸而沿所述固定端延伸，并且包括在与所述第一边角相邻的位置形成的第一弯曲部以及在与第二边角对应的位置形成的第二弯曲部，所述第二边角与所述第一边角位于同一侧，
所述第二连接端从所述固定端的与所述第一边角对角的位置的第三边角延伸而沿所述固定端延伸，并且包括在与所述第三边角相邻的位置形成的第三弯曲部以及在与第四边角对应的位置形成的第四弯曲部，所述第四边角与第三边角位于同一侧，
其中，所述第一连接端与所述第二连接端在彼此相向的位置分别连接于所述移动端，并且构成为当产生以所述光轴方向为基准的旋转力时，能够使旋转力相互抵消。
2.如权利要求1所述的相机模块，其中，
所述第一连接端与所述第二连接端构成为当所述镜头模块沿所述第一方向及所述第二方向移动时发生弹性变形。
3.如权利要求1所述的相机模块，其中，
所述第一方向与所述第二方向彼此垂直。
4.如权利要求1所述的相机模块，其中，
所述第一弯曲部至第四弯曲部至少弯曲一次而形成。
5.如权利要求4所述的相机模块，其中，
所述第一弯曲部两侧的延伸方向以及所述第二弯曲部两侧的延伸方向彼此垂直。
6.如权利要求4所述的相机模块，其中，
所述第三弯曲部两侧的延伸方向以及所述第四弯曲部两侧的延伸方向彼此垂直。
7.如权利要求1所述的相机模块，其中，所述连接端包括：
所述移动端仅在所述第二边角与所述第四边角之间延伸而形成。
8.如权利要求1所述的相机模块，其中，
所述第一连接端以及所述第二连接端的宽度小于所述固定端及所述移动端的宽度。
9.如权利要求1所述的相机模块，其中，
在所述镜头模块与所述载体之间配备有支撑所述镜头模块的多个球部件，以使所述镜头模块能够沿所述第一方向及所述第二方向移动，
所述弹性部件能够使所述镜头模块与所述多个球部件维持接触状态。
10.如权利要求1所述的相机模块，其中，
还包括收容所述载体的壳体，
在所述载体与所述壳体之间布置有支撑所述载体的滚动部件，以使所述载体能够沿所述光轴方向移动。
11.如权利要求1所述的相机模块，其中，
所述焦距调整部包括贴附于所述载体的一面的磁体以及与所述磁体相向布置的线圈。
12.如权利要求1所述的相机模块，其中，
所述抖动校正部包括：
垂直地布置的两个磁体，贴附于所述镜头模块；以及
两个线圈，与所述两个磁体相向布置。
13.如权利要求1所述的相机模块，其中，
所述镜头模块包括具有多个透镜的镜筒以及与所述镜筒结合的镜头支架。
14.一种相机模块，包括：
载体，收容镜头模块；
焦距调整部，构成为使所述镜头模块及所述载体沿光轴方向移动；
抖动校正部，构成为使所述镜头模块相对于所述载体沿垂直于所述光轴方向的第一方向及第二方向移动；以及
弹性部件，构成为抑制所述镜头模块以所述光轴方向为中心旋转，并且构成为当所述镜头模块沿所述第一方向以及所述第二方向移动时发生弹性变形，
其中，所述弹性部件包括：
固定端，与所述载体结合；
移动端，布置于所述固定端的内侧，并且与所述镜头模块结合；以及
第一连接端以及第二连接端，连接所述固定端与所述移动端，
所述第一连接端从所述固定端的第一边角延伸而沿所述固定端延伸，并且包括在与第二边角对应的位置形成的第一弯曲部以及在与第三边角对应的位置形成的第二弯曲部，所述第二边角与所述第一边角位于同一侧，所述第三边角位于与所述第一边角对角的位置，
所述第二连接端从所述固定端的与所述第一边角对角的位置的第三边角延伸而沿所述固定端延伸，并且包括在与第四边角对应的位置形成的第三弯曲部以及在与所述第一边角对应的位置形成的第四弯曲部，所述第四边角与所述第三边角位于同一侧，所述第一边角与所述第三边角位于对角的位置，
其中，所述第一连接端与所述第二连接端在彼此相向的位置分别连接于所述移动端，并且构成为当产生以所述光轴方向为基准的旋转力时，能够使旋转力相互抵消。
15.如权利要求14所述的相机模块，其中，
所述第一弯曲部至第四弯曲部至少弯曲一次而形成，
所述第一连接端及所述第二连接端构成为在所述镜头模块沿所述第一方向及所述第二方向移动时发生弹性变形。
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