CN111656276B - 相机模块 - Google Patents
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Abstract
一种相机模块,该相机模块包括:液体透镜单元;透镜保持件,液体透镜单元布置在该透镜保持件中;主板,该主板构造成供给驱动信号以驱动液体透镜单元;以及基部,该基部布置在主板上,该基部具有内部空间,液体透镜单元布置在该内部中间中,其中,液体透镜单元包括:液体透镜,该液体透镜包括上部电极和下部电极;以及下部连接基板,该下部连接基板连接至下部电极,并且其中,基部包括:上部连接部分,该上部连接部分构造成将上部电极电连接至主板,该上部连接部分布置成在平面图中与上部电极邻近;以及下部连接部分,该下部连接部分构造成将下部连接基板电连接至主板。
Description
技术领域
实施方式涉及相机模块。
背景技术
使用便携式设备的人们需要具有高分辨率、小型且具有各种拍摄功能的光学装置。例如,这些各种拍摄功能可以是光学放大/缩小功能、自动对焦(AF)功能、手抖补偿或光学图像稳定(OIS)功能中的至少一者。
在常规技术中,为了实现上述各种拍摄功能,使用了一种组合多个透镜并直接移动所组合的透镜的方法。但是,在透镜的数量增大的情况下,光学装置的尺寸会增大。
通过在光轴方向或垂直于光轴的方向上移动或倾斜固定至透镜保持件并且沿光轴对准的多个透镜来执行自动对焦功能和手抖补偿功能。为此目的,使用单独的透镜移动装置来移动由多个透镜组成的透镜组件。然而,透镜移动装置具有高功耗,并且为了保护透镜移动装置,需要独立于相机模块设置附加的防护玻璃,从而导致了常规相机模块的整体尺寸增大的问题。为了解决该问题,已经对液体透镜单元进行了研究,该液体透镜单元通过电动地调节两种类型的液体之间的界面的曲率来执行自动对焦功能和手抖补偿功能。
发明内容
技术问题
实施方式可以提供一种相机模块,该相机模块是小的、具有数量减少的部件、具有简单的制造工艺并且是便宜的。
本公开要实现的目的不限于上述目的,并且根据以下描述,本领域技术人员将清楚地理解本文中未提及的其他目的。
技术方案
根据实施方式的相机模块可以包括:液体透镜单元;透镜保持件,液体透镜单元布置在该透镜保持件中;主板,该主板构造成供给驱动信号以驱动液体透镜单元;以及基部,该基部布置在液体透镜单元与主板之间。液体透镜单元可以包括:液体透镜,该液体透镜包括上部电极和下部电极;以及下部连接基板,该下部连接基板连接至下部电极。基部可以包括:上部连接部分,该上部连接部分构造成将上部电极电连接至主板,并且该上部连接部分布置成在平面图中与上部电极邻近;以及下部连接部分,该下部连接部分构造成将下部连接基板电连接至主板。
例如,下部连接基板可以包括外部端子,该外部端子朝向基部突出以便连接至下部连接部分。
例如,透镜保持件可以包括:第一侧部部分,该第一侧部部分包括第一开口;第二侧部部分,该第二侧部部分包括在垂直于光轴方向的方向上与第一开口相对地布置的第二开口;以及上部部分,该上部部分具有与第一开口和第二开口一起朝向基部暴露液体透镜单元的上部电极的形状。上部连接部分可以包括:第一上部连接部分,该第一上部连接部分构造成将暴露的上部电极中的邻近于第一开口布置的第一上部电极电连接至主板;以及第二上部连接部分,该第二上部连接部分构造成将暴露的上部电极中的邻近于第二开口的第二上部电极电连接至主板。
例如,基部可以包括:第一侧壁,该第一侧壁面对透镜保持件的第一侧部部分;第二侧壁,该第二侧壁面对透镜保持件的第二侧部部分;以及第三侧壁和第四侧壁,第三侧壁和第四侧壁在第一侧壁与第二侧壁之间彼此相对地布置。上部连接部分和下部连接部分可以布置在基部的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁或第四侧壁的至少一部分的表面上。
例如,第一上部连接部分可以包括:第一上部端子,该第一上部端子布置在第一侧壁的第一顶表面上并且连接至第一上部电极;以及第二上部端子,该第二上部端子在第一上部端子与主板之间布置在第一侧壁的侧表面上。
例如,第二上部连接部分可以包括:第三上部端子,该第三上部端子布置在第二侧壁的第二顶表面上并且连接至第二上部电极;端子连接部分,该端子连接部分从第三上部端子通过第三侧壁或第四侧壁中的至少一者延伸至第一侧壁;以及第四上部端子,该第四上部端子在端子连接部分与主板之间布置在第一侧壁的侧表面上,同时与第二上部端子间隔开。
例如,下部连接部分可以包括:第一下部端子,该第一下部端子布置在第一侧壁的第三顶表面上并且连接至外部端子;以及第二下部端子,该第二下部端子在第一下部端子与主板之间布置在第一侧壁的侧表面上,同时与第二上部端子和第四上部端子间隔开。
例如,主板可以包括:第一焊盘,该第一焊盘布置成与第二上部端子接触;第二焊盘,该第二焊盘连接至第四上部端子;以及第三焊盘,该第三焊盘连接至第二下部端子。
例如,第一顶表面至第三顶表面的高度可以彼此不同。
例如,第一上部电极和第一上部端子可以使用金属环氧树脂、焊接、软、焊或引线接合中的至少一者彼此电连接,第二上部电极和第三上部端子可以使用金属环氧树脂、焊接、钎焊或引线接合中的至少一者彼此电连接,并且外部端子和第一下部端子可以使用金属环氧树脂、焊接、钎焊或引线接合中的至少一者电连接。
例如,在第一开口和第二开口彼此面对的方向上、即在垂直于光轴的方向上,透镜保持件的上部部分的中央的第一宽度可以大于透镜保持件的周缘部分的第二宽度。
例如,第二上部端子、第四上部端子和第二下部端子中的每一者可以包括:第一部分,该第一部分具有第三宽度,并且该第一部分布置成与第一上部端子、第三上部端子或第一下部端子接触;第二部分,该第二部分具有大于第三宽度的第四宽度并且布置成与第一焊盘、第二焊盘或第三焊盘接触;以及第三部分,该第三部分布置在第一部分与第二部分之间并且具有大于第四宽度的第五宽度。
例如,下部连接基板还可以包括:框架,该框架布置在液体透镜的底部部分或侧部部分中的至少一者上;以及内部端子,该内部端子从框架向内突出并且连接至下部电极。
例如,下部连接基板的框架和内部端子可以具有允许液体透镜安装在下部连接基板中、坐置在下部连接基板中、与下部连接基板接触、固定至下部连接基板、临时固定至下部连接基板、由下部连接基板支承、联接至下部连接基板或布置在下部连接基板中的形状。
有利效果
在根据实施方式的相机模块中,由于在不使用第一柔性印刷电路板(FPCB)的情况下使用上部连接部分将上部电极和主板彼此连接,因此将第一FPCB连接至上部电极的过程是不必要的,因此减少了制造时间和成本。在将驱动电压从主板传输至液体透镜的第一FPCB和第二FPCB弯曲成直接连接至主板的情况下,第一FPCB和第二FPCB与主板之间的接触部分处的公差可能由于第一FPCB和第二FPCB的弯曲而增大。但是,在本实施方式中,由于不需要使下部连接基板弯曲,因此下部连接基板与基部之间的接触部分处的公差相对较小。因此,由于提高了公差的精度,可以更可靠地实现下部连接基板与主板之间的电连接。由于下部连接基板构造成围绕液体透镜以对液体透镜进行保护,因此不需要用于该功能的间隔件。当第一FPCB和第二FPCB弯曲成连接至主板时,如果主板的尺寸小,则第一FPCB和第二FPCB与主板之间的电接触可能有缺陷。然而,在本实施方式中,由于下部连接基板在不弯曲的情况下连接至主板,因此即使当主板的尺寸小时,也可以可靠地实现下部连接基板与主板之间的电接触,并且因此可以进一步减小主板(或相机模块)的尺寸。即使当下部连接基板的尺寸小时,也可以防止下部连接基板断开连接或分离,并且因此可以提高下部连接基板的可靠性。由于下部连接基板不需要被弯曲,因此下部连接基板的设计所需的条件并不复杂,并且因此可以增大下部连接基板的设计的自由度。由于上部连接部分和下部连接部分设置有第三部分,因此在主动对准期间容易实现通过上部连接部分和下部连接部分向液体透镜供给驱动电压,由此可以容易且准确地执行主动对准过程,并且因此可以提高相机模块的可靠性。如上所述,由于不需要间隔件或第一FPCB,因此可以减少部件的数量、可以快速执行比如主动对准的制造过程、可以减小相机模块的与光轴垂直的水平面积、由此可以减小相机模块的尺寸、可以降低相机模块的制造成本、并且可以简化相机模块制造过程。
然而,可以通过本公开获得的效果不限于上述效果,并且根据以下描述,本领域技术人员将清楚地理解本文中未提及的其他效果。
附图说明
图1图示了根据实施方式的相机模块的示意性框图。
图2图示了图1中所示的相机模块的实施方式的联接立体图。
图3图示了图2中所示的相机模块的联接立体图,为了更好地理解,从相机模块移除了盖。
图4图示了图2中所示的相机模块的分解立体图。
图5图示了沿图2中所示的相机模块中的线A-A’截取的右视横截面图。
图6图示了图2中所示的相机模块的平面图,为了更好地理解,从相机模块移除了盖。
图7图示了图3至图6中所示的液体透镜单元的分解立体图。
图8图示了图7中所示的液体透镜单元的实施方式的横截面图。
图9图示了图3至图6中所示的基部的实施方式的立体图。
图10是相机模块的示意性框图。
图11(a)至图11(f)是用于对制造根据上述实施方式的照相机模块的方法进行解释的过程立体图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细地描述示例性实施方式。尽管易于对本公开作出各种改型和替代形式,但是在附图中通过示例的方式示出了本公开的具体实施方式。然而,本公开不应该被解释为限于本文中所阐述的实施方式,而是相反,本公开将覆盖落入实施方式的精神和范围内的所有改型、等同方案和替代方案。
可以理解的是,尽管本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件,但是这些元件不受这些术语的限制。这些术语通常仅用于将一个元件和另一元件进行区分。另外,考虑到实施方式的构型和操作而特别定义的术语仅用于描述实施方式,而不限定实施方式的范围。
在以下对实施方式的描述中,将理解的是,当每个元件被称为在另一元件“上”或“下”时,该元件可以直接在另一元件上或在另一元件下,或者可以间接地形成为使得还存在一个或更多个中间元件。另外,当元件被称为“上”或“下”时,基于该元件可以包括“在元件下”以及“在元件上”。
另外,诸如“上/上部/上方”和“下/下部/下方”之类的关系术语仅用于在一个对象或元件与另一对象或元件之间进行区分,而不必要求或涉及这些对象或元件之间的任何物理或逻辑关系或顺序。
在本说明书中使用的术语用于解释特定的示例性实施方式,而不用于限制本公开。除非上下文另外明确地指出,否则单数表达包括复数表达。在说明书中,术语“包括”或“包含”应当理解为表示特征、数量、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在,但是不排除一个或更多个其他特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在或添加。
除非另有定义,否则本文中所使用的包括技术和科学术语的所有术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。还将理解的是,除非在本文中明确地定义,否则比如在常用字典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义,并且不应以理想化或过度形式化的含义解释。
另外,除非另外具体地提及,否则本文中所描述的各种示例性实施方式可以彼此组合。
另外,关于在各种示例性实施方式中的任何一个示例性实施方式的描述中的省略,除非另外具体地提及,否则可以将其他实施方式的描述应用于该实施方式。
在下文中,将参照附图描述根据实施方式的相机模块100。
图1图示了根据实施方式的相机模块100的示意性框图。
参照图1,根据实施方式的相机模块100可以包括透镜组件22、控制电路24和图像传感器26。
首先,透镜组件22可以包括多个透镜单元和在其中容纳所述多个透镜单元的透镜保持件。如将在下面所描述的,多个透镜单元可以包括液体透镜,并且还可以包括第一透镜单元或第二透镜单元。替代性地,多个透镜单元可以包括液体透镜单元以及第一透镜单元和第二透镜单元。
控制电路24用于向液体透镜单元供给驱动电压(操作电压、操作信号或驱动信号)。
上面所描述的控制电路24和图像传感器26可以布置在单个印刷电路板(PCB)上,但是这仅通过示例的方式给出,并且实施方式不限于此。
当根据实施方式的相机模块100应用于光学装置(或光学仪器)时,可以根据光学装置中所需的规格以不同的方式设计控制电路24的构型。特别地,控制电路24可以被实现为单个芯片,以便减小施加至透镜组件22的驱动电压的大小。由此,安装在便携式设备中的光学装置的尺寸可以进一步减少。
图像传感器26可以起到将已经穿过透镜组件22的光转换成图像数据的作用。为此目的,控制电路24可以控制图像传感器26。
在下文中,将使用笛卡尔坐标系来描述图1中所示的相机模块100的实施方式100A,但是实施方式不限于此。另外,在笛卡尔坐标系中,x轴、y轴和z轴彼此垂直,但是实施方式不限于此。也就是说,x轴、y轴和z轴可以彼此相交,而不是彼此垂直。
图2图示了图1中所示的相机模块100的实施方式100A的联接立体图,图3图示了图2中所示的相机模块100A的联接立体图,其中,从相机模块100A移除了盖170,图4图示了图2中所示的相机模块100A的分解立体图,图5图示了沿图2中所示的相机模块100A中的线A-A’截取的右视横截面图,并且图6图示了图2中所示的相机模块100A的平面图,其中,从相机模块100A移除了盖170。
参照图2至图6,相机模块100A可以包括透镜组件、主板150、基部172和图像传感器182。另外,相机模块100A还可以包括盖170和传感器保持件178。另外,相机模块100A还可以包括滤光器176。另外,相机模块100A还可以包括线材174。
可以省略图2至图6中所示的相机模块100A的部件110至182中的至少一者。替代性地,相机模块100A中还可以包括与图2至图6中所示的部件110至182不同的至少一个部件。
参照图2至图6,透镜组件可以包括第一透镜单元110、透镜保持件120、第二透镜单元130或液体透镜单元140中的至少一者,并且该透镜组件可以对应于图1中所示的透镜组件22。透镜组件可以布置在主板150上。
在透镜组件中,为了与液体透镜单元140区分开来,第一透镜单元110和第二透镜单元130可以分别被称为“第一固体透镜单元”和“第二固体透镜单元”。但是,透镜组件可以不包括第一透镜单元110和第二透镜单元130。
第一透镜单元110可以布置在透镜组件的上侧,并且第一透镜单元110可以是光从透镜组件的外部入射到其上的区域。也就是说,第一透镜单元110可以在透镜保持件120内布置在液体透镜单元140的上方。两个或更多个透镜可以沿着中心轴线对准以形成光学系统。
在此,中心轴线可以是光学系统的光轴LX,该光学系统由相机模块100中所包括的第一透镜单元110、液体透镜单元140或第二透镜单元130中的至少一者形成,或者中心轴线可以是平行于光轴LX的轴线。光轴LX可以对应于图像传感器182的中心轴线。也就是说,第一透镜单元110、液体透镜单元140、第二透镜单元130和图像传感器182可以沿着光轴LX彼此对准,并且可以布置成使得通过主动对准(AA)彼此重叠。
在此,主动对准可以表示下述操作:将第一透镜单元110、第二透镜单元130和液体透镜单元140的光轴彼此对准,并且对图像传感器182与透镜单元110、130和140之间的轴向关系或距离关系进行调节,以便获得改善的图像。将参照将稍后描述的制造相机模块的方法来详细地描述主动对准。
第一透镜单元110可以被实现为单个透镜,或者可以被实现为两个或更多个透镜。例如,参照图4和图5,第一透镜单元110可以包括多个透镜L1至L3。暴露透镜可以布置在第一透镜单元110的上侧。在此,暴露透镜可以是第一透镜单元110中所包括的透镜中的最外面的透镜。也就是说,位于第一透镜单元110的最上侧部处的透镜可以向上突出,并且因此可以用作暴露透镜。由于暴露透镜从透镜保持件120向外突出,因此暴露透镜面临其表面损坏的风险。当暴露透镜的表面损坏时,由相机模块100A捕获的图像的质量会下降。因此,为了防止或抑制对暴露透镜的表面的损坏,可以布置防护玻璃,或者可以在暴露透镜的顶部上形成涂层。替代性地,为了防止对暴露透镜的表面的损坏,暴露透镜可以由具有比其他透镜单元的透镜的刚度高的刚度的耐磨材料形成。
另外,第一透镜单元110中所包括的透镜的外径可以相同,如图5中所示,或者与图5的图示不同,第一透镜单元110中所包括的透镜的外径可以朝向底部(例如沿-z轴方向)逐渐增大,但是实施方式不限于此。
参照图5,透镜保持件120可以包括其中布置有液体透镜单元140的空间,并且可以包括第一孔H1和第二孔H2、第一侧部部分至第四侧部部分S1、S2、S3和S4以及上部部分US。
参照图4,第一孔H1和第二孔H2可以分别形成在透镜保持件120的上部部分和下部部分中,以分别使透镜保持件120的上部部分和下部部分敞开。在此,第一孔H1和第二孔H2可以是通孔。第一透镜单元110可以容纳在形成于透镜保持件120中的第一孔H1中、安装在第一孔H1中、坐置在第一孔H1中、与第一孔H1接触、固定至第一孔H1、临时固定至第一孔H1、由第一孔H1支承、联接至第一孔H1或布置在第一孔H1中,并且第二透镜单元130可以容纳在形成于透镜保持件120中的第二孔H2中、安装在第二孔H2中、坐置在第二孔H2中、与第二孔H2接触、固定至第二孔H2、临时固定至第二孔H2、由第二孔H2支承、联接至第二孔H2或布置在第二孔H2中。
另外,透镜保持件120的第一侧部部分S1和第二侧部部分S2可以布置成使得在与光轴LX的方向垂直的方向(例如,y轴方向)上彼此面对,并且第三侧部部分S3和第四侧部部分S4可以布置成使得在与光轴LX的方向相交(或垂直)的方向(例如,x轴方向)上彼此面对。另外,第一侧部部分S1可以包括第一开口OP1,并且第二侧部部分S2可以包括第二开口OP2,第二开口OP2具有与第一开口OP1的形状相同或相似的形状。因此,布置在第一侧部部分S1中的第一开口OP1和布置在第二侧部部分S2中的第二开口OP2可以布置成使得在垂直于光轴LX的方向的第一方向(例如,y轴方向)上彼此面对。
由于第一开口OP1和第二开口OP2,透镜保持件120的其中布置有液体透镜单元140的内部空间可以是敞开的。在这种情况下,液体透镜单元140可以通过第一开口OP1或第二开口OP2中的至少一者插入,以便安装在透镜保持件120的内部空间中、坐置在透镜保持件120的内部空间中、与透镜保持件120的内部空间接触、固定至透镜保持件120的内部空间、临时固定至透镜保持件120的内部空间、由透镜保持件120的内部空间支承、联接至透镜保持件120的内部空间或布置在透镜保持件120的内部空间中。例如,液体透镜单元140可以通过第一开口OP1或第二开口OP2插入到透镜保持件120的内部空间中。
这样,为了允许液体透镜单元140通过第一开口OP1或第二开口OP2插入到透镜保持件120的内部空间中,在光轴LX的方向(例如z轴方向)上,第一开口OP1或第二开口OP2的尺寸可以大于液体透镜单元140的厚度。替代性地,为了允许液体透镜单元140通过第一开口OP1或第二开口OP2插入到保持件120的内部空间中,在从y轴方向观察时,第一开口OP1或第二开口OP2的尺寸可以大于液体透镜单元140的横截面面积。
另外,透镜保持件120的上部部分US可以具有与第一开口OP1和第二开口OP2一起暴露液体透镜单元140的上部电极(或上部电极扇区)E1至E4的形状。在此,上部电极扇区可以是电极中的一些电极,如稍后将详细地描述的。
如所图示的,当多个电极E1至E4布置在液体透镜142的四个上部拐角处时,透镜保持件120的上部部分US可以具有使电极E1至E4暴露于外部的平面形状。
参照图6,在第一开口OP1和第二开口OP2彼此面对的方向上,即在垂直于光轴的方向(例如,y轴方向)上,透镜保持件120的中央部分的第一宽度W1可以大于透镜保持件120的周缘部分的第二宽度W2。也就是说,在平面图中透镜保持件120的周缘部分的第二宽度W2小于透镜保持件120的中央部分的第一宽度W1的原因是为了允许透镜保持件120与第一开口OP1和第二开口OP2一起暴露出上部电极E1至E4。
另外,在平面图中,透镜保持件120的周缘部分的第二宽度W2可以小于第一透镜单元110中所包括的透镜中的每个透镜(例如,L1至L3)的直径,但是实施方式不限于此。
第二透镜单元130可以在透镜保持件120内布置在液体透镜单元140的下方。第二透镜单元130和第一透镜单元110可以在光轴方向(例如,z轴方向)上彼此间隔开。
从相机模块100A的外部引入到第一透镜单元110中的光可以穿过液体透镜单元140,并且可以被引入到第二透镜单元130中。第二透镜单元130可以使用单个透镜实现,或者可以使用沿着中心轴线对准以形成光学系统的两个或更多个透镜L4至L7来实现,如图5中所示。
与液体透镜单元140不同,第一透镜单元110和第二透镜单元130中的每一者可以是由玻璃或塑料形成的固体透镜,但是实施方式不限制为第一透镜单元110和第二透镜单元130中的每一者的特定材料。
同时,液体透镜单元140的一部分可以在光轴LX的方向上或在平行于光轴LX的方向的方向(例如z轴方向)上在透镜保持件120中的第一孔H1与第二孔H1之间安装在内部空间中、坐置在内部空间中、与内部空间接触、固定至内部空间、临时固定至内部空间、由内部空间支承、联接至内部空间或布置在内部空间中。也就是说,液体透镜单元140的一部分可以布置在第一透镜单元110与第二透镜单元130之间。然而,实施方式不限于此。例如,根据另一实施方式,第一透镜单元110或第二透镜单元130可以被省去,液体透镜单元140可以在透镜保持件120内布置在第一透镜单元110的上方,或者液体透镜单元140可以在透镜保持件120内布置在第二透镜单元130的下方。
另外,参照图5,液体透镜单元140的其他部分可以布置在透镜保持件120中的第一开口OP1和第二开口OP2中。另外,液体透镜单元140可以包括从第一开口OP1和第二开口OP2突出至透镜保持件120的第一侧部部分S1或第二侧部部分S2中的至少一者的外部的部件(例如,外部端子OT1和OT2)。
液体透镜单元140可以包括液体透镜(或液体透镜本体)142。
将在下面描述液体透镜142。
图7图示了图3至图6中所示的液体透镜单元140的分解立体图,并且图8图示了图7中所示的液体透镜单元140的实施方式的横截面图。图8仅是为了便于理解液体透镜142而给出的示例,并且实施方式不限制为液体透镜142的特定结构。
液体透镜142可以包括腔CA。如图8中所示,腔CA的沿光被引入的方向定向的开口面积可以小于腔CA的沿与光被引入的方向的相反方向定向的开口面积。替代性地,液体透镜142可以布置成使得腔CA的倾斜方向与图示中的方向相反。也就是说,与图8的图示不同,腔CA的沿光被引入的方向定向的开口面积可以大于腔CA的沿与光被引入的方向的相反方向定向的开口面积。另外,当液体透镜142布置成使得腔CA的倾斜方向与图示中的方向相反时,可以改变液体透镜142中所包括的部件中的全部部件或一些部件的布置,或者根据液体透镜142的倾斜方向,可以仅改变腔CA的倾斜方向,并且可以不改变其余部件的布置。
液体透镜142可以包括:多种不同类型的液体LQ1和LQ2;第一板至第三板147、145和146;“n”个上部电极(或“单独电极”)E1至En;下部电极(或“共用电极”)CO;以及绝缘层148。在此,“n”可以是1或更大的正整数。当“n”为1时,可以根据一个上部电极与一个下部电极CO之间的电压来调节液体透镜142的界面BO,由此执行对焦功能。但是,当“n”是2或更大的正整数例如4时,可以根据四个上部电极E1至E4与一个下部电极CO之间的电压来调节液体透镜142的界面的倾斜,由此执行手抖补偿或光学图像防抖(OIS)功能以及自动对焦(AF)功能。
液体LQ1和LQ2可以被容纳在腔CA中,并且可以包括导电的第一液体LQ1和不导电的第二液体(或绝缘液体)LQ2。第一液体LQ1和第二液体LQ2可以彼此不混合,并且界面BO可以形成在第一液体LQ1与第二液体LQ2之间的接触部分处。例如,第二液体LQ2可以布置在第一液体LQ1上,但是实施方式不限于此。
另外,在液体透镜142的横截面形状中,第一液体LQ1和第二液体LQ2的边缘可以比其中央部分薄。
第一液体LQ1可以由例如乙二醇和溴化钠(NaBr)的混合物形成。第二液体LQ2可以是油,并且例如可以是基于苯基的硅油。
第一液体LQ1和第二液体LQ2中的每一者可以包括抗氧化剂或消毒剂中的至少一者。该抗氧化剂可以是基于苯基的抗氧化剂或基于磷(P)的抗氧化剂。另外,消毒剂可以是基于醇的、基于醛的和基于酚的消毒剂中的任何一者。当第一液体LQ1和第二液体LQ2中的每一者都包含抗氧化剂和消毒剂时,可以防止由于第一液体LQ1和第二液体LQ2的氧化或微生物的繁殖而引起的第一液体LQ1和第二液体LQ2的物理性质的变化。
第一板147的内表面可以形成腔CA的侧壁i。第一板147可以包括具有预定倾斜表面的上部开口和下部开口。也就是说,腔CA可以被定义为由第一板147的倾斜表面、与第二板145接触的第三开口以及与第三板146接触的第四开口围绕的区域。
第三开口和第四开口中的较大的开口的直径可以根据液体透镜142所需的视场(FOV)或液体透镜142在相机模块100A中所起的作用而变化。根据实施方式,第三开口O1的尺寸(面积或宽度)可以大于第四开口O2的尺寸(面积或宽度)。在此,第三开口和第四开口中的每一者的尺寸可以是水平方向(例如,x轴方向或y轴方向)上的横截面面积。例如,当第三开口和第四开口中的每一者具有圆形横截面时,第三开口和第四开口的尺寸可以是半径,并且当第三开口和第四开口中的每一者具有正方形横截面时,第三开口和第四开口的尺寸可以是对角线长度。
第三开口和第四开口中的每一者可以采取具有圆形横截面的孔的形式,并且第三开口和第四开口中的每一者的倾斜表面可以具有在55°至65°范围内的倾斜角度或在50°至70°范围内的倾斜角度,并且可以具有例如60°的倾斜角度。由两种液体形成的界面BO可以通过驱动电压沿着腔CA的倾斜表面移动。
第一液体LQ1和第二液体LQ2被填充在、容纳在或布置在位于第一板147中的腔CA中。另外,腔CA是已经穿过第一透镜单元110光穿过的部分。第一板147可以由透明材料形成,或者可以包括杂质,使得光不容易穿过该第一板147。
上部电极E1至E4和下部电极CO可以布置在第一板147上。也就是说,上部电极E1至E4可以布置在第一板147的顶表面、侧表面和底表面上。下部电极CO可以布置在第一板147的底表面的至少一部分上,并且可以与第一液体LQ1直接接触。
另外,上部电极E1至E4和下部电极CO中的每一者可以包括至少一个电极扇区。例如,如图7中所示,上部电极的电极扇区E1至E4可以分别布置在液体透镜142的上部拐角上,并且下部电极的电极扇区CO可以分别布置在液体透镜142的下部拐角上。也就是说,上部电极的电极扇区E1、E2、E3或E4可以表示上部电极的被暴露的而不是被第二板145覆盖的部分,并且下部电极的电极扇区CO可以表示下部电极的被暴露的而不是被第三板146覆盖的部分。本说明书中的附图标记E1至E4表示上部电极的电极扇区,但是在某些情况下,附图标记E1至E4被描述为表示上部电极本身。
上部电极E1至E4可以包括第一上部电极和第二上部电极。第一上部电极可以是在上部电极E1至E4中邻近第一开口OP1的上部电极(例如,E1和E4),并且第二上部电极可以是在上部电极E1至E4中邻近第二开口OP2的上部电极。
参照图7,上部电极E1至E4和下部电极CO中的每一者可以包括围绕光轴沿顺时针方向(或逆时针方向)循序地布置的多个电极扇区。
下部电极CO的布置在第一板147的另一表面上的一部分可以暴露于导电的第一液体LQ1。
上部电极E1至E4和下部电极CO中的每一者可以由导电材料形成,导电材料例如为金属,并且具体地,可以包括铬(chrome,Cr)。铬(chromium)或铬(chrome)是易碎、不易变色且具有高熔点的有光泽的银色刚性过渡金属。另外,由于包含铬的合金表现出高的耐腐蚀性和刚性,因此可以以与其他金属合金化的形式使用铬。特别地,由于铬(Cr)不容易被腐蚀或变色,因此铬对导电且被填充到腔CA中的第一液体LQ1表现出高抵抗性。
另外,第二板145可以布置在上部电极E1至E4的表面上。也就是说,第二板145可以布置在第一板147上。具体地,第二板145可以布置在上部电极E1至E4的顶表面上且布置在腔CA上。
第三板146可以布置在下部电极CO的表面上。也就是说,第三板146可以布置在第一板147的下面。具体地,第三板146可以布置在下部电极CO的底表面的下面且布置在腔CA的下面。
第二板145和第三板146可以布置成使得彼此面对,其中,第一板147插置在第二板145与第三板146之间。另外,可以省去第二板145或第三板146中的至少一者。
第二板145或第三板146中的至少一者可以具有矩形的平面形状。第二板145和第三板146中的每一者可以是光穿过的区域,并且可以由透光材料形成。例如,第二板145和第三板146中的每一者可以由玻璃形成,并且可以由相同的材料形成以便于处理。另外,第二板145和第三板146中的每一者的边缘可以具有矩形形状,但不必限于此。
第二板145可以构造成使得允许从第一透镜单元110引入的光传播到位于第一板147中的腔CA中。
第三板146可以构造成使得允许已经穿过第一板147中的腔CA的光传播至第二透镜单元130。第三板146可以与第一液体LQ1直接接触。
根据实施方式,第三板146的直径可以大于第一板147的第三开口和第四开口中的较大的开口的直径。
另外,液体透镜142的实际有效的透镜面积可以小于第一板147中的第三开口和第四开口中的较大的开口的直径(例如,O2)。例如,在围绕液体透镜142的中心的小半径内的区域用作实际的光传输路径时,第三板146的中央区域的直径(例如,O3)可以小于第一板147中的第三开口和第四开口中的较大的开口的直径(例如,O2)。
绝缘层148可以布置成使得覆盖第二板145的底表面的位于腔CA的上部区域中的一部分。也就是说,绝缘层148可以布置在第二液体LQ2与第二板145之间。
另外,绝缘层148可以布置成使得覆盖上部电极E1至E4的形成腔CA的侧壁的部分。另外,绝缘层148可以布置在第一板147的底表面上,以覆盖上部电极E1至E4的一部分、第一板147的暴露在上部电极E1至E4与下部电极CO之间的底表面的一部分。因此,通过绝缘层148可以防止上部电极E1至E4与第一液体LQ1之间的接触以及上部电极E1至E4与第二液体LQ2之间的接触。
绝缘层148可以例如由比如聚对二甲苯C的涂层剂形成,并且还可以包括白色染料。该白色染料可以增加来自形成腔CA的侧壁i的绝缘层148的光的反射率。
绝缘层148可以覆盖上部电极E1至E4或下部电极CO中的至少一者(例如上部电极E1至E4),并且可以使另一电极(例如下部电极CO)的一部分暴露,从而将电能施加至导电的第一液体LQ1。
另外,液体透镜单元140还可以包括至少一个基板。在此,所述至少一个基板可以包括下部连接基板(或共用电极连接基板)144。
根据实施方式,当驱动电压施加至上部电极E1至E4和下部电极CO时,第一液体LQ1与第二液体LQ2之间的界面BO可能变形,并且因此,液体透镜142的比如曲率的形状或焦距中的至少一者可以被改变(或调节)。例如,液体透镜142的焦距可以在形成在液体透镜142中的界面BO的弯曲度或倾斜度中的至少一者根据驱动电压改变时调节。当对界面BO的变形或曲率半径进行控制时,液体透镜142、包括液体透镜142的透镜组件110、120、130和140、相机模块100A和光学装置可以执行AF功能和OIS功能。
下部连接基板144可以布置在液体透镜142的底部部分或侧部部分中的至少一者上,并且可以电连接至下部电极CO。
根据实施方式,没有连接基板布置在液体透镜142上方。因此,从主板150供给的四个不同的驱动电压(或“单独电压”)可以通过基部172的上部连接部分UP直接施加至上部电极E1至E4的电极扇区,这将在稍后描述。具体地,从主板150供给的四个不同的单独电压中的一些单独电压可以通过第一上部连接部分UP1直接施加至第一上部电极(例如,E1和E4)的电极扇区,并且这四个不同的单独电压的其余部分可以通过第二上部连接部分UP2直接施加至第二上部电极(例如,E2和E3)的电极扇区。
另一方面,从主板150供给的驱动电压(或“共用电压”)可以通过基部172的下部连接部分LP经由下部连接基板144施加至下部电极CO,这将在稍后描述。共用电压可以包括DC电压或AC电压,并且当共用电压以脉冲的形式施加时,脉冲的宽度或占空比可以是恒定的。
参照图7,下部连接基板144可以包括框架F、内部端子IT以及第一外部端子OT1和第二外部端子OT2。
框架F是布置在液体透镜142的底部部分或侧部部分中的至少一者上、附接至液体透镜142的底部部分或侧部部分中的至少一者、或连接至液体透镜142的底部部分或侧部部分中的至少一者的零部件。例如,框架F可以布置在液体透镜142的侧部部分上、附接至液体透镜142的侧部部分、或联接至液体透镜142的侧部部分。
内部端子IT是与包括在液体透镜142中的下部电极CO的电极扇区电连接的零部件。液体透镜142的下部电极CO的电极扇区布置在液体透镜142的四个下部拐角上,如图7中所示。因此,内部端子IT可以在框架F的内部边缘上布置成面对电极扇区CO,以便电连接至电极扇区CO。
尽管未示出,但是内部端子IT中的每个内部端子均可以包括通孔。在这种情况下,内部端子IT可以通过通孔电连接至液体透镜142的下部电极的电极扇区CO。例如,当导电材料例如导电环氧树脂被填充到通孔中时,下部电极的内部端子IT和电极扇区CO可以彼此接触、彼此联接并且彼此电连接。
外部端子是从框架F向外突出、即朝向基部172突出的零部件,并且外部端子可以包括第一外部端子OT1和第二外部端子OT2,但是实施方式不限于此。也就是说,根据另一实施方式,可以省去第一外部端子OT1或第二外部端子OT2。第一外部端子OT1可以朝向基部172的下部连接部分LP突出,这将在随后描述,并且第一外部端子OT1可以电连接至下部连接部分LP。
尽管上述内部端子IT以及外部端子OT1和OT2中的每一者的底表面被图示为平坦的,但是实施方式不限于此。根据另一实施方式,如在图7中在圆形虚线中与坐标系一起示出的,下部连接基板144还可以包括外部突出部OPT,该外部突出部OPT具有从外部端子OT1的底表面沿朝向主板150定向的方向(例如,-z轴方向)突出的形状。在这种情况下,外部端子(例如,OT1)可以包括形成在其顶表面中的凹入部分ORT。例如,当通过压制加工来压制外部端子(例如,OT1)的顶表面时,外部突出部OPT和凹入部分ORT可以同时形成。
外部端子OT1是电连接至基部172的下部连接部分LP的部件。因此,当外部端子OT1包括外部突出部OPT时,外部端子OT1可以稳定地电连接至基部172的下部连接部分LP。
另外,外部端子OT1和OT2的靠近框架F(在下文中,连接框架CF)的部分可以具有弹性。当使第一外部端子OT1的底表面(或外部突出部OPT)与下部连接部分LP接触时,如果不提供具有弹性的连接框架CF,则第一外部端子OT1完全没有弹性,并且可能因此损坏。为了防止这种情况,外部端子OT1可以包括具有弹性的连接框架CF。
尽管未示出,但是与外部端子OT1和OT2一样,内部端子IT可以包括形成在内部端子IT的顶表面中的凹入部分和形成在内部端子IT的底表面中的内部突出部。在此,内部突出部可以具有与外部突出部OPT相同的形状。例如,当通过压制加工压制内部端子IT的顶表面时,内部突出部和凹入部分可以同时形成。
另外,框架F可以具有围绕并容纳液体透镜142以及内部端子IT的形状。这是为了保护液体透镜142免受外部冲击。也就是说,下部连接基板144的框架F和内部端子IT可以具有下述形状:该形状允许液体透镜142安装在下部连接基板144中、坐置在下部连接基板144中、与下部连接基板144接触、固定至在下部连接基板144、临时固定至在下部连接基板144、由下部连接基板144中支承、联接至下部连接基板144、或布置在下部连接基板144中。
例如,下部连接基板144可以被实现为FPCB或单个金属基板(导电金属板)。根据另一实施方式,下部连接基板144可以具有不需要朝向主板150弯曲的板形状,并且板的材料可以是金属。
同时,基部172布置在液体透镜单元140与主板150之间,并且用于将从主板150输出的驱动信号传输至液体透镜单元140。
图9示图示了图3至图6中所示的基部172的实施方式的立体图。
基部172可以布置在图像传感器182上,并且基部172可以布置成围绕形成在透镜保持件120中的第二孔H2。也就是说,透镜保持件120可以布置在基部172中,并且基部172可以容纳透镜保持件120,并且基部可以布置成围绕透镜保持件120的侧表面。基部172可以包括用于容纳第二孔H2的容纳孔172H。容纳孔172H的直径可以大于或等于第二孔H2的外径。在此,尽管基部172中的容纳孔172H和第二孔H2中的每一者的形状被图示为圆形,但是实施方式不限于此,并且基部172中的容纳孔172H和第二孔H2中的每一者的形状可以是各种其他形状中的任一种形状。容纳孔172H可以形成在靠近基部172的中央的位置处,该位置对应于布置在相机模块100A中的图像传感器182的位置。容纳孔172H可以是通孔,或者可以是盲孔。
基部172可以安装在传感器保持件178上,或者当传感器保持件178被省去时可以安装在主板150上。
基部172可以包括第一侧壁至第四侧壁SW1至SW4。第一侧壁SW1可以面对透镜保持件120的第一侧部部分S1,第二侧壁SW2可以面对透镜保持件120的第二侧部部分S2,第三侧壁SW3可以面对透镜保持件120的第四侧部部分S4,并且第四侧壁SW4可以面对透镜保持件120的第三侧部S3部分。第三侧壁SW3和第四侧壁SW4可以在第一侧壁SW1与第二侧壁SW2之间彼此相对地布置。
另外,基部172可以包括上部连接部分UP和下部连接部分LP。上部连接部分UP可以将上部电极E1至E4电连接至主板150。下部连接部分LP可以将下部连接基板144电连接至主板150。也就是说,下部连接基板144的外部端子OT1可以朝向基部172突出并且可以电连接至下部连接部分LP。
上部连接部分UP和下部连接部分LP可以布置在基部172的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁或第四侧壁SW1至SW4的至少一部分的表面上。基部172的其上布置有上部连接部分UP和下部连接部分LP的表面可以是侧壁SW1至SW4中的每一者的外表面和顶表面,或者与图示不同,可以是侧壁SW1至SW4中的每一者的侧壁的内表面。
基部172可以包括:第一端部部分,上部连接部分UP布置在该第一端部部分上;以及第二端部部分,下部连接部分LP布置在该第二端部部分上。第一端部部分和第二端部部分可以形成为使得具有形成在第一端部部分与第二端部部分之间的台阶状部。可以设置一个或两个或更多个上部连接部分,并且相应地,基部可以包括一个或两个或更多个第一端部部分,使得上部连接部分别布置在其上。基部可以包括其上布置有上部连接部分的突出部分。突出部分的一个端部可以是第一端部部分。突出部分的数量可以对应于布置在液体透镜上的电极的数量。可以设置一个或两个或更多个下部连接部分,并且相应地,基部可以包括一个或两个或更多个第二端部部分,下部连接部分布置在第二端部部分上。基部可以包括其中布置有下部连接部分的凹槽。其中布置有下部连接部分的凹槽可以布置在其上布置有上部连接部分的突出部分之间。其中布置有下部连接部分的凹槽的数量可以对应于布置在液体透镜下面的电极的数量。另外,突出部分与凹槽之间的高度差可以对应于液体透镜的上部电极与下部电极之间的高度差。第一端部部分和第二端部部分的位置可以是与液体透镜的上部电极的顶表面和下部电极的底表面对应的位置。参照图9描述了一个实施方式,由于在液体透镜上布置有多个单独的电极,并且在液体透镜下面布置有一个共用电极,所以基部可以包括:四个突出部分,上部连接部分布置在所述四个突出部分上;以及一个凹槽,下部连接部分布置在该凹槽中。由于基部的形状和连接部分的布置,易于将液体透镜的电极连接至外部。
基部可以包括:第一壁,在该第一壁上布置有第一上部端子和下部端子;第二壁,该第二壁与第一壁相对并且与第一壁间隔开,并且在第二壁上布置有与第一上部端子不同的第二上部端子;以及连接壁,该连接壁将第一壁和第二壁彼此连接。连接壁在光轴方向上的最大高度可以小于第一壁或第二壁在光轴方向上的最大高度。第二上部端子可以沿着第二壁延伸至第一壁的侧表面,并且第二上部端子可以布置在第一壁的侧表面上。第一上部端子和下部端子可以延伸至第一壁的侧表面并布置在第一壁的侧表面上。第一上部端子、第二上部端子以及下部端子可以延伸至第一壁的下部端部并且布置在第一壁的下部端部上。基部的第一壁和第二壁可以分别布置在与保持件中的第一开口和第二开口对应的位置。因为电信号能够由于端子的布置和延伸而被施加至基部的壁中的一个壁,因此可以容易地执行组装和控制。
上部连接部分UP可以包括第一上部连接部分UP1和第二上部连接部分UP2。
第一上部连接部分UP1可以将上部电极E1至E4中的邻近于第一开口OP1的第一上部电极E1和E4电连接至主板150。为此目的,第一上部连接部分UP1可以包括1-1上部连接部分UP11和1-2上部连接部分UP12。1-1上部连接部分UP11可以将上部电极E1至E4中的邻近于第一开口OP1的第一上部电极E1和E4中的一个上部电极E1电连接至主板150。1-2上部连接部分UP12可以将上部电极E1至E4中的邻近于第一开口OP1的第一上部电极E1和E4中的另一个上部电极E4电连接至主板150。
第二上部连接部分UP2可以将上部电极E1至E4中的邻近于第二开口OP2的第二上部电极E2和E3电连接至主板150。为此目的,第二上部连接部分UP2可以包括2-1上部连接部分UP21和2-2上部连接部分UP22。2-1上部连接部分UP21可以将上部电极E1至E4中的邻近于第二开口OP2的第二上部电极E2和E3中的一个上部电极E2电连接至主板150。2-2上部连接部分UP22可以将上部电极E1至E4中的邻近于第二开口OP2的第二上部电极E2和E3中的另一个上部电极E3电连接至主板150。
另外,第一上部连接部分UP1可以包括第一上部端子和第二上部端子。也就是说,在第一上部连接部分UP1中,1-1上部连接部分UP11可以包括:第一上部端子UT11,该第一上部端子UT11布置在第一侧壁SW1的第一顶表面172S1上并且连接至第一上部电极E1和E4中的一个上部电极E1;以及第二上部端子UT12,该第二上部端子UT12在第一上部端子UT11与主板150之间布置在第一侧壁SW1的侧表面上。在第一上部连接部分UP1中,1-2上部连接部分UP12可以包括:第一上部端子UT21,该第一上部端子UT21布置在第一侧壁SW1的第一顶表面172S2上并且连接至第一上部电极E1和E4中的另一个上部电极E4;以及第二上部端子UT22,该第二上部端子UT22在第一上部端子UT21与主板150之间布置在第一侧壁SW1的侧表面上。
另外,第二上部连接部份UP2可以包括第三上部端子、端子连接部分和第四上部端子。在第二上部连接部分UP2中,2-1上部连接部分UP21可以包括第三上部端子UT13、端子连接部分TC1和第四上部端子UT14。第三上部端子UT13可以布置在第二侧壁SW2的第二顶表面172S3上,并且可以连接至第二上部电极E2和E3中的一个上部电极E2。端子连接部分TC1可以从第三上部端子UT13通过第三侧壁SW3和第四侧壁SW4中的一个侧壁SW3延伸至第一侧壁SW1,并且端子连接部分TC1可以布置在第一侧壁SW1上。第四上部端子UT14可以在端子连接部分TC1与主板150之间布置在第一侧壁SW1的侧表面上。
在第二上部连接部分UP2中,2-2上部连接部分UP22可以包括第三上部端子UT23、端子连接部分TC2和第四上部端子UT24。第三上部端子UT23可以布置在第二侧壁SW2的第二顶表面172S4上,并且第三上部端子UT23可以连接至第二上部电极E2和E3中的一个上部电极E3。端子连接部分TC2可以从第三上部端子UT23通过第三侧壁SW3和第四侧壁SW4中的另一个侧壁SW4延伸至第一侧壁SW1,并且端子连接部分TC2可以布置在第一侧壁SW1上。第四上部端子UT24可以在端子连接部分TC2与主板150之间布置在第一侧壁SW1的侧表面上。
另外,下部连接部分LP可以包括第一下部端子LP1和第二下部端子LP2。第一下部端子LP1可以布置在第一侧壁SW1的第三顶表面172S5上,并且第一下部端子LP1可以连接至下部连接基板144的外部端子OT1。第二下部端子LP2可以在第一下部端子LP1与主板150之间布置在第一侧壁SW1的侧表面上。
第二上部端子UT12和UT22、第四上部端子UT14和UT24以及第二下部端子LP2可以在第一侧壁SW1的外表面上彼此间隔开。这是为了防止部件之间的电短路。
另外,第一顶表面172S1至第三顶表面172S5的高度可以彼此不同。
另外,参照图3,第二上部端子UT12和UT22、第四上部端子UT14和UT24以及第二下部端子LP2中的每一者可以包括第一部分、第二部分和第三部分。例如,第四上部端子UT14可以包括第一部分P1至第三部分P3。第一部分P1可以具有第三宽度W3,第二部分P2可以具有第四宽度W4,并且第三部分P3可以具有第五宽度W5。在此,第四宽度W4可以大于第三宽度W3,并且第五宽度W5可以大于第四宽度W4。第一部分P1是与第一上部端子UT11和UT21、第三上部端子UT13和UT23或第一下部端子LP1接触的部分。第二部分P2是与主板150的第一焊盘至第三焊盘P11、P12、P21、P22和P3接触的部分,并且第三部分P3是布置在第一部分P1与第二部分P2之间的部分。
当第二部分P2的第四宽度W4大时,第一焊盘至第三焊盘P11、P12、P21、P22和P3与第二部分P2之间的电接触可以更稳定。
另外,当执行主动对准时,第三部分P3可以由夹持器夹持,以便向液体透镜142施加驱动电压。随着该部分P3的第五宽度W5增大,驱动电压可以在主动对准期间更稳定地供给至液体透镜142。
另外,第一上部电极E1和E4以及第一上部端子UT11和UT21可以使用金属环氧树脂(例如,Ag环氧树脂)、焊接、钎焊或引线接合中的至少一者彼此电连接。第二上部电极E2和E3以及第三上部连接部分UT13和UT23也可以使用金属环氧树脂、焊接、钎焊或引线接合中的至少一者彼此电连接。外部端子OT1和第一下部端子LP1也可以使用金属环氧树脂、焊接、钎焊或引线接合中的至少一者彼此电连接。
例如,参照图6,第一上部电极E1和E4以及第一上部端子UT11和UT21可以分别经由第一线材174a1和第四线材174a4彼此电连接。第二上部电极E2和E3以及第三上部连接部分UT13和UT23可以分别经由第二线材174a2和第三线材174a3彼此连接。
另外,参照图6,在平面图中,上部连接部分UP11和UP12可以邻近于上部电极E1至E4布置。也就是说,在平面图中,在上部连接部分UP1和UP2中,第一上部端子UT11和UT21可以分别邻近于第一上部电极E1和E4布置,并且在平面图中,在上部连接部分UP1和UP2中,第三上部端子UT13和UT23可以分别邻近于第二上部电极E2和E3布置。该邻近布置可以便于邻近部分之间的电连接。
如所图示的,上部连接部分UP和下部连接部分LP中的每一者可以是形成在基部172的表面上的表面电极或表面电极图案,但是实施方式不限制为上部连接部分UP和下部连接部分LP中的每一者的特定形式。
如上所述,基部172可以设计为模制互连装置(MID)类型,使得上部连接部分UP和下部连接部分LP布置在基部172的表面上。
另外,由于上部连接部分UP和下部连接部分LP仅布置在基部172的多个侧壁中的一个侧壁(例如SW1)上,因此相机模块100A的垂直于光轴LX的水平面积与当上部连接部分UP和下部连接部分LP布置在基部172的多个侧壁中的不同的相应侧壁上时相比可以减小。
同时,滤光器176可以布置在基部172与图像传感器182之间,并且可以对已穿过第一透镜单元110、液体透镜单元140和第二透镜单元130的光中的在特定波长范围内的光进行过滤。滤光器176可以是阻挡IR光的红外(IR)光阻挡滤光器、或阻挡UV光的紫外(UV)光阻挡滤光器,但是实施方式不限于此。滤光器176可以布置在图像传感器182上。IR光或UV光阻挡滤光器176可以布置在传感器保持件178的内部。例如,滤光器176可以布置或安装在传感器保持件178的内部凹部中或布置或安装在传感器保持件178的台阶状部分上。
传感器保持件178可以布置在基部172的下面,并且可以附接至主板150。传感器保持件178可以围绕图像传感器182,并且可以保护图像传感器182免受异物或外部冲击。
其中布置有基部172、第二透镜单元130、液体透镜单元140和第一透镜单元110的透镜保持件120可以布置在传感器保持件178上。
同时,主板150可以布置在基部172的下方,并且图像传感器182可以安装在主板150的与光轴LX相交的平面上、坐置在主板150的与光轴LX相交的平面上、与主板150的与光轴LX相交的平面接触、固定至主板150的与光轴LX相交的平面、临时固定至主板150的与光轴LX相交的平面、由主板150的与光轴LX相交的平面支承或联接至主板150的与光轴LX相交的平面。替代性地,根据另一实施方式,主板150中可以形成有用于容纳图像传感器182的凹部(未示出),但是实施方式不限制为图像传感器182在主板150上的特定布置类型。
主板150可以包括第一焊盘至第三焊盘P11、P12、P21、P22和P3以供给驱动电压。从主板150供给的驱动电压可以通过第一焊盘至第三焊盘P11、P12、P21、P22和P3以及上部连接部分UP和下部连接部分LP供给至液体透镜142。
同时,盖170可以布置成围绕透镜保持件120、液体透镜单元140和基部172,并且盖170可以保护这些部件120、140和172免受外部冲击。特别地,由于盖170的布置,可以保护构成光学系统的多个透镜免受外部冲击。
另外,盖170可以包括形成在盖170的顶表面中的上部开口170H,使得布置在透镜保持件120中的第一透镜单元110暴露于外部光。
另外,上部开口170H可以是孔,或者在该孔中布置有由透光材料形成的窗口,从而防止诸如灰尘或水分之类的异物进入相机模块100A。
图像传感器182可以起到将已经穿过透镜组件110、120、130和140的第一透镜单元110、液体透镜单元140和第二透镜单元130的光转换成图像数据的作用。更具体地,图像传感器182可以通过包括多个像素的像素阵列将光转换成模拟信号,并且图像传感器182可以合成与模拟信号相对应的数字信号从而生成图像数据。
主板150可以构成控制模块,该控制模块控制液体透镜单元140和图像传感器182。在此,下面将参照图10描述控制模块。
图10是相机模块200的示意性框图。
参照图10,相机模块200可以包括控制电路210和透镜组件250。控制电路210可以对应于图1中所示的控制电路24,并且透镜组件250可以对应于图1中所示的透镜组件22或图4中所示的透镜组件110、120、130和140。
控制电路210可以包括控制单元220,并且控制电路210可以对包括液体透镜280的液体透镜单元140的操作进行控制。在此,液体透镜280可以对应于上述液体透镜142。
控制单元220可以包括陀螺仪传感器225、控制器230和电压驱动器235。陀螺仪传感器225可以是不包括在控制单元220中的独立部件,或者陀螺仪传感器225可以包括在控制单元220中。
陀螺仪传感器225可以感测在包括偏航轴方向和俯仰轴方向的两个方向上的运动的角速度,以便补偿光学装置的竖向方向和水平方向上的手抖。陀螺仪传感器225可以产生与感测到的角速度相对应的运动信号,并且可以将运动信号提供至控制器230。
控制器230可以使用低通滤波器(LPF)从运动信号中去除高频噪声分量,以便仅提取用于实现OIS功能的所需频带,控制器230可以使用已经去除噪声的运动信号来计算手抖的量,并且控制器230可以计算与液体透镜模块260的液体透镜280为了补偿所计算出的手抖的量而需要具有的形状相对应的驱动电压。
控制器230可以从光学装置或相机模块200的内部部件(例如,图像传感器182)或外部部件(例如,距离传感器或应用处理器)接收用于AF功能的信息(即,距物体的距离的信息),并且控制器230可以使用距离信息基于聚焦在物体上所需的焦距来计算与液体透镜280的期望形状相对应的驱动电压。
控制器230可以存储驱动电压表,在该驱动电压表中映射了驱动电压和用于使电压驱动器235产生驱动电压的驱动电压代码,控制器230可以通过参照驱动电压表来获取与所计算的驱动电压相对应的驱动电压代码,并且控制器230可以将获取的驱动电压代码输出至电压驱动器235。
电压驱动器235可以基于从控制器230提供的数字形式的驱动电压代码生成与驱动电压代码相对应的呈模拟形式的驱动电压,并且电压驱动器235可以将驱动电压提供至透镜组件250。
电压驱动器235可以包括:升压器,该升压器在接收到供给电压(例如,从单独的供电电路供给的电压)时增大电压水平;稳压器,该稳压器用于稳定升压器的输出;以及切换单元,该切换单元用于选择性地将升压器的输出供给至液体透镜280的每个端子。
在此,切换单元可以包括被称为H桥的电路部件。从升压器输出的高电压被施加为切换单元的供电电压。切换单元可以将所施加的供电电压和接地电压选择性地供给至液体透镜280的相对端部。
另外,为了允许电压驱动器235根据从控制器230提供的呈数字形式的驱动电压代码来控制施加至液体透镜280的驱动电压,升压器可以控制电压水平的增大,并且切换单元可以控制施加至共用电极和单独电极的脉冲电压的相位,以便产生与驱动电压代码相对应的呈模拟形式的驱动电压。
也就是说,控制单元220可以对施加至上部电极E1至E4和下部电极CO中的每一者的电压进行控制。
控制电路210还可以包括连接器(未示出),该连接器执行控制电路210的通信或接口功能。例如,连接器可以执行通信协议转换,以进行使用内置集成电路(I2C)通信方法的控制电路210与使用移动产业处理器接口(MIPI)通信方法的透镜组件250之间的通信。另外,连接器可以从外部源(例如,电池)接收电力,并且连接器可以供给用于控制单元220和透镜组件250的操作所需的电力。
透镜组件250可以包括液体透镜模块260,并且液体透镜模块260可以包括驱动电压提供器270和液体透镜280。
驱动电压提供器270可以从电压驱动器235接收驱动电压,并且驱动电压提供器270可以将驱动电压提供至液体透镜280。
驱动电压提供器270可以包括电压调节电路(未示出)或噪声去除电路(未示出),以用于补偿由于控制电路210与透镜组件250之间的端子连接而引起的损耗,或者驱动电压提供器270可以对从电压驱动器235提供至液体透镜280的电压进行转移。
驱动电压提供器270可以布置在构成连接器的至少一部分的FPCB(或基板)上,但是实施方式不限于此。连接器可以包括驱动电压提供器270。
液体透镜280可以根据驱动电压在液体透镜280的在第一液体LQ1与第二液体LQ2之间的界面BO中变形,由此执行AF功能或OIS功能中的至少一者。
在下文中,将描述制造根据上述实施方式的相机模块100A的方法。
图11(a)至图11(f)是用于解释制造根据上述实施方式的相机模块100A的方法的过程立体图。在此,与根据上述实施方式的相机模块100A的部件相同的部件由相同的附图标记表示,并且将省略其重复描述。
为了便于描述,尽管未图示,但是假定在将第一透镜单元110和第二透镜单元130安装在透镜保持件120中并且将图像传感器182和传感器保持件178安装在主板150上之后执行图11(a)至图11(f)的过程。然而,以下描述也可以应用于除了上述情况以外的情况。
此后,参照11(a),将液体透镜142连接至下部连接基板144。为此目的,可以使用导电环氧树脂(例如Ag)或热环氧树脂。
此后,参照图11(b),将液体透镜单元140插入到透镜保持件120中并布置在透镜保持件120内。
此后,参照图11(c),将透镜保持件120插入到基部172中的容纳孔172H中并联接至基部172中的容纳孔172H。
此后,参照图11(d),如附图标记402至408所指示的,上部电极E1至E4和上部连接部分UP在上部电极E1至E4和上部连接分部UP在平面图中布置成彼此面对的状态下使用导电的金属环氧树脂(例如,Ag环氧树脂)、焊接、钎焊、或引线接合中的至少一者彼此电连接。
此后,参照图11(e),在夹持器500对位于基部172的第一侧壁SW1上的第三部分P3进行夹持的状态下,将驱动电压供给至液体透镜单元140的液体透镜142,并且同时,调节第一透镜单元110、第二透镜单元130和液体透镜单元140相对于彼此的位置,由此首先执行将第一透镜单元110、第二透镜单元130和液体透镜142的光轴彼此对准的主动对准。
此后,第一透镜单元110和第二透镜单元130以及液体透镜单元140彼此联接。此时,第一透镜单元110和第二透镜单元130以及液体透镜单元140可以使用UV固化或热固化中的至少一者彼此联接。
此后,基部172被夹持器夹持并且被移动至各个位置,从而调节图像传感器182和透镜保持件120相对于彼此的位置,由此其次执行将第一透镜单元110、第二透镜单元130和图像传感器182的光轴彼此对准的主动对准。
此后,参照图11(f),基部172的第一侧壁SW1的第二部分P2与主板150的第一焊盘至第三焊盘P11、P12、P21、P22和P3通过焊接等彼此电连接。
此后,盖170可以布置成使得围绕透镜保持件120和基部172。
另外,对于在以上描述中用于将部件彼此联接的环氧树脂,可以首先执行UV固化,并且其次可以进行热固化,但是实施方式不限于任何特定的环氧树脂固化方法。
同时,下面将描述根据实施方式的相机模块100A和根据对比示例的相机模块。
根据对比示例的相机模块包括液体透镜单元、主板以及第一柔性印刷电路板和第二柔性印刷电路板。根据对比示例的相机模块的液体透镜单元、主板和第二柔性印刷电路板执行与根据实施方式的相机模块100A的液体透镜单元140、主板150和下部连接基板144相同的功能。在根据对比示例的相机模块中,第一柔性印刷电路板用于将液体透镜单元电连接至主板。
另外,在根据对比示例的相机模块中,液体透镜单元包括第一电极、第二电极、隔离件和液体透镜。在此,第一电极、第二电极和液体透镜执行与根据实施方式的相机模块100A的上部电极E1至E4、下部电极CO和液体透镜142相同的功能。
在根据对比示例的相机模块中,为了将液体透镜单元电连接至主板,连接至液体透镜单元的第一柔性印刷电路板和第二柔性印刷电路板中的每一者弯曲成电连接至主板。这可能会导致如下所述的若干问题。
当主板的尺寸小时,可能无法准确地使第一柔性印刷电路板和第二柔性印刷电路板在弯曲时与主板接触,从而导致第一柔性印刷电路板和第二柔性印刷电路板与主板之间的电连接不良的缺陷。
另外,液体透镜单元与第一柔性印刷电路板和第二柔性印刷电路板之间的连接也可能变得有缺陷。特别地,当第一柔性印刷电路板和第二柔性印刷电路板的尺寸小时,第一柔性印刷电路板和第二柔性印刷电路板可能与液体透镜单元断开连接或分离,并且因此其可靠性可能劣化。
另外,由于需要弯曲第一柔性印刷电路板和第二柔性印刷电路板,因此当设计第一柔性印刷电路板和第二柔性印刷电路板时,需要将第一柔性印刷电路板和第二柔性印刷电路板的弯曲作为设计考虑因素,这增加了设计约束。
另一方面,在根据实施方式的相机模块100A中,透镜保持件120的结构、基部172的结构和液体透镜单元140的结构被修改成使得上部电极E1至E4经由布置在基部172的表面上的上部连接部分UP电连接至主板150,而无需诸如对比示例的第一柔性印刷电路板之类的构件的帮助。在第一柔性印刷电路板布置在液体透镜上的情况下,比如对比示例,第一柔性印刷电路板的x轴长度需要为至少0.45mm,并且第一柔性印刷电路板的y轴长度需要为至少0.85mm。然而,由于实施方式不需要第一柔性印刷电路板,因此相机模块100A的垂直于光轴的水平面积(也就是说,x轴长度和y轴长度的乘积)减小,从而减小了相机模块100A的尺寸,并且用于将第一柔性印刷电路板连接至上部电极的过程是不必要的,从而降低了制造成本。
在对比示例中,由于将驱动电压从主板传输至液体透镜的第一柔性印刷电路板(FPCB)和第二柔性印刷电路板(FPCB)弯曲成直接连接至主板,因此第一柔性印刷电路板和第二柔性印刷电路板与主板之间的接触部分处的公差可能由于第一柔性印刷电路板和第二柔性印刷电路板的弯曲而增大。然而,在实施方式中,由于不需要第一柔性印刷电路板并且基部172的下部连接部分LP将下部连接基板144电连接至主板150,所以下部连接基板144不需要弯曲,并且因此,下部连接基板144与基部172之间的接触部分处的公差小于对比示例中的公差。这样,由于提高了公差的精度,所以可以可靠地实现下部连接基板144与主板150之间的电连接。
另外,对比示例需要隔离件以保护液体透镜。另一方面,根据实施方式,由于下部连接基板144构造成围绕液体透镜142以对液体透镜142进行保护,因此液体透镜单元140不需要间隔件。因此,减少了部件的数量,并且因此可以减小尺寸和制造成本。
另外,当第一柔性印刷电路板和第二柔性印刷电路板弯曲时,如果主板的尺寸小,则每个柔性印刷电路板与主板之间的电接触可能有缺陷。然而,在本实施方式中,即使当主板150的尺寸小时,也能够可靠地实现下部连接基板144与主板150之间的电接触,并且因此主板150(或相机模块100A)的尺寸可以进一步减少。
另外,可靠地实现了液体透镜单元140与下部连接基板144之间的电连接。特别地,即使在下部连接基板144的尺寸小时,也能够防止下部连接基板144与液体透镜单元断开连接或分离,并且因此提高了可靠性。
另外,由于上部连接部分UP和下部连接部分LP设置有第三部分P3,因此在主动对准期间,容易实现通过上部连接部分UP和下部连接部分LP向液体透镜142供给驱动电压,由此,可以容易且准确地执行主动对准过程,并且因此可以提高相机模块的可靠性。
另外,由于诸如间隔件和第一柔性印刷电路板之类的部件的数量小于对比示例的部件的数量,因此可以快速地执行比如主动对准的制造过程。
同时,可以使用包括根据上述实施方式的透镜组件的相机模块100A来实现光学装置。在此,光学装置可以包括可以处理或分析光信号的装置。光学装置的示例可以包括相机/视频装置、望远镜装置、显微镜装置、干涉仪、光度计、旋光仪、光谱仪、反射仪、自动准直仪和检镜仪,并且实施方式可以应用至可以包括透镜组件的光学装置。
另外,光学装置可以实施在比如例如智能电话、膝上型计算机或平板计算机的便携式设备中。这样的光学装置可以包括:相机模块100A;显示单元(未示出),该显示单元构造成输出图像;电池(未示出),该电池构造成向相机模块100A供电;以及本体壳体,相机模块100A、显示单元以及电池安装在该本体壳体中。光学装置还可以包括可以与其他装置进行通信的通信模块以及可以存储数据的存储器单元。通信模块和存储器单元也可以安装在本体壳体中。
尽管上面仅描述了有限数量的实施方式,但是各种其他实施方式也是可能的。上述实施方式的技术内容可以组合为各种形式,只要它们不是彼此不兼容并且因此可以在新的实施方式中实现即可。
对于本领域技术人员将明显的是,在不脱离本文中所阐述的本公开的精神和实质特征的情况下,可以进行形式和细节上的各种改变。因此,以上详细描述不意在被解释为在所有方面限制本公开,并且以上详细描述作为示例考虑。应该通过对所附权利要求的合理解释来确定本公开的范围,并且在不脱离本公开的情况下作出的所有等同改型应该包括在所附权利要求中。
发明实施方式
已经在具体实施方式部分中描述了用于实施本公开的各种实施方式。
工业实用性
根据实施方式的相机模块可以用于相机/视频装置、望远镜装置、显微镜装置、干涉仪、光度计、偏振计、光谱仪、反射仪、自动准直仪、检镜仪、智能手机、膝上型计算机、平板计算机中等。
Claims (19)
1.一种相机模块,包括:
液体透镜单元;
透镜保持件,所述液体透镜单元布置在所述透镜保持件中;
主板,所述主板构造成供给驱动信号以驱动所述液体透镜单元;以及
基部,所述基部布置在所述主板上,所述基部具有内部空间,所述液体透镜单元布置在所述内部空间中,
其中,所述液体透镜单元包括:
液体透镜,所述液体透镜包括上部电极和下部电极;以及
下部连接基板,所述下部连接基板连接至所述下部电极,并且
其中,所述基部包括:
上部连接部分,所述上部连接部分构造成将所述上部电极电连接至所述主板,所述上部连接部分布置成在平面图中与所述上部电极邻近;以及
下部连接部分,所述下部连接部分构造成将所述下部连接基板电连接至所述主板,以及
其中,所述透镜保持件包括:
第一侧部部分,所述第一侧部部分包括第一开口;
第二侧部部分,所述第二侧部部分包括第二开口,所述第二开口在垂直于光轴方向的方向上与所述第一开口相对地布置;以及
上部部分,所述上部部分具有与所述第一开口和所述第二开口一起暴露所述液体透镜单元的所述上部电极的形状,并且
其中,所述上部连接部分包括:
第一上部连接部分,所述第一上部连接部分构造成将暴露的所述上部电极中的邻近于所述第一开口布置的第一上部电极电连接至所述主板;以及
第二上部连接部分,所述第二上部连接部分构造成将暴露的所述上部电极中的邻近于所述第二开口布置的第二上部电极电连接至所述主板。
2.根据权利要求1所述的相机模块,其中,所述下部连接基板包括外部端子,所述外部端子朝向所述基部突出以便连接至所述下部连接部分。
3.根据权利要求2所述的相机模块,其中,所述下部连接基板包括外部突出部,所述外部突出部具有从所述外部端子的底表面沿朝向所述主板定向的方向突出的形状。
4.根据权利要求1所述的相机模块,其中,在所述第一开口和所述第二开口彼此面对的垂直于光轴的方向上,所述透镜保持件的所述上部部分的中央的第一宽度大于所述透镜保持件的周缘部分的第二宽度。
5.根据权利要求1所述的相机模块,其中,所述基部包括:
第一侧壁,所述第一侧壁面对所述透镜保持件的所述第一侧部部分;
第二侧壁,所述第二侧壁面对所述透镜保持件的所述第二侧部部分;以及
第三侧壁和第四侧壁,所述第三侧壁和所述第四侧壁在所述第一侧壁与所述第二侧壁之间彼此相对地布置,并且
其中,所述上部连接部分和所述下部连接部分布置在所述基部的所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第三侧壁或所述第四侧壁的至少一部分的表面上。
6.根据权利要求5所述的相机模块,其中,所述第一上部连接部分包括:
第一上部端子,所述第一上部端子布置在所述第一侧壁的第一顶表面上并且连接至所述第一上部电极;以及
第二上部端子,所述第二上部端子在所述第一上部端子与所述主板之间布置在所述第一侧壁的侧表面上。
7.根据权利要求6所述的相机模块,其中,所述第二上部连接部分包括:
第三上部端子,所述第三上部端子布置在所述第二侧壁的第二顶表面上并且连接至所述第二上部电极;
端子连接部分,所述端子连接部分从所述第三上部端子通过所述第三侧壁或所述第四侧壁中的至少一者延伸至所述第一侧壁;以及
第四上部端子,所述第四上部端子在所述端子连接部分与所述主板之间布置在所述第一侧壁的所述侧表面上,所述第四上部端子与所述第二上部端子间隔开。
8.根据权利要求7所述的相机模块,其中,所述下部连接基板包括外部端子,所述外部端子朝向所述基部突出以便连接至所述下部连接部分,并且所述下部连接部分包括:
第一下部端子,所述第一下部端子布置在所述第一侧壁的第三顶表面上并且连接至所述外部端子;以及
第二下部端子,所述第二下部端子在所述第一下部端子与所述主板之间布置在所述第一侧壁的所述侧表面上,所述第二下部端子与所述第二上部端子和所述第四上部端子间隔开。
9.根据权利要求8所述的相机模块,其中,所述主板包括:
第一焊盘,所述第一焊盘布置成与所述第二上部端子接触;
第二焊盘,所述第二焊盘连接至所述第四上部端子;以及
第三焊盘,所述第三焊盘连接至所述第二下部端子。
10.根据权利要求8所述的相机模块,其中,所述第一上部电极和所述第一上部端子使用金属环氧树脂、焊接、钎焊或引线接合中的至少一者彼此电连接,
其中,所述第二上部电极和所述第三上部端子使用金属环氧树脂、焊接、钎焊或引线接合中的至少一者彼此电连接,并且
其中,所述外部端子和所述第一下部端子使用金属环氧树脂、焊接、钎焊或引线接合中的至少一者彼此电连接。
11.根据权利要求9所述的相机模块,其中,所述第二上部端子、所述第四上部端子和所述第二下部端子中的每一者包括:
第一部分,所述第一部分具有第三宽度,所述第一部分与所述第一上部端子、所述第三上部端子或所述第一下部端子接触;
第二部分,所述第二部分具有大于所述第三宽度的第四宽度,所述第二部分与所述第一焊盘、所述第二焊盘或所述第三焊盘接触;以及
第三部分,所述第三部分布置在所述第一部分与所述第二部分之间,所述第三部分具有大于所述第四宽度的第五宽度。
12.根据权利要求8所述的相机模块,其中,所述上部连接部分和所述下部连接部分仅布置在所述基部的所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第三侧壁和所述第四侧壁中的一个侧壁上。
13.根据权利要求12所述的相机模块,其中,所述第二上部端子、所述第四上部端子和所述第二下部端子在所述一个侧壁的外表面上彼此间隔开。
14.根据权利要求8所述的相机模块,其中,所述第一顶表面至所述第三顶表面的高度彼此不同。
15.根据权利要求2所述的相机模块,其中,所述下部连接基板包括:
框架,所述框架布置在所述液体透镜的底部部分或侧部部分中的至少一者上;以及
内部端子,所述内部端子从所述框架向内突出并且连接至所述下部电极。
16.根据权利要求15所述的相机模块,其中,所述下部连接基板的所述框架和所述内部端子具有允许所述液体透镜安装在所述下部连接基板中、坐置在所述下部连接基板中、与所述下部连接基板接触、固定至所述下部连接基板、临时固定至所述下部连接基板、由所述下部连接基板支承、联接至所述下部连接基板或布置在所述下部连接基板中的形状。
17.根据权利要求15所述的相机模块,其中,所述下部连接基板包括内部突出部,所述内部突出部具有从所述内部端子的底表面沿朝向所述主板定向的方向突出的形状。
18.根据权利要求15所述的相机模块,其中,所述外部端子包括与所述框架邻近并且具有弹性的连接框架。
19.根据权利要求15所述的相机模块,其中,所述下部电极和所述内部端子使用导电材料彼此接触、彼此联接并且彼此电连接。
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