CN116866717A - 相机模块 - Google Patents

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Abstract

实施方式涉及一种致动器和包括该致动器的相机模块。根据实施方式的致动器可以包括:第一电路板,在该第一电路板上设置有图像传感器;第一壳体,该第一壳体设置在第一电路板上;透镜组件,该透镜组件设置在第一壳体中;第二电路板,在该第二电路板上设置有陀螺仪传感器并且第二电路板设置在第一壳体的第一侧部部分上;以及用于驱动透镜组件的第三电路板。第三电路板可以设置在第一壳体的第一侧部部分上并且包括其中设置有用于驱动透镜组件的第一线圈的第一区域。第一线圈可以与第二电路板在垂直于光轴方向的方向上重叠。

Description

相机模块
本申请是申请日为2019年10月31日、申请号为201980083119.0(PCT/KR2019/014618)、发明名称为“相机模块”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本实施方式涉及致动器和包括该致动器的相机模块。
背景技术
相机模块执行拍摄对象并将其存储为图像或者视频的功能,并且相机模块安装在诸如移动电话、膝上型计算机、无人机或车辆之类的移动终端上。
致动器是具有通过上下左右移动相机模块中的透镜而快速聚焦的功能的产品,并且超小或超薄、低功率消耗以及低成本的问题是致动器中的主要技术问题。
这种相机模块被用作移动相机模块或者车辆相机模块。
移动相机模块是诸如智能手机和平板电脑之类的移动装置中的用于拍摄和存储照片的主要部件。移动相机模块使用图像传感器将进入透镜的光线转换成电信号,并通过软件将电信号输出到显示装置,并允许用户对其进行欣赏和存储。
此外,移动相机模块可以通过检测物体的运动比如作为对象的人的面部表情和手部运动来操作数字装置,并且移动相机模块使其应用领域扩展为输入装置。
在这样的移动相机模块中,存在实现诸如图像稳定或广角光学系统等高性能模块的技术问题以及超微和超薄问题。
接下来,车辆相机模块是用于将车辆周围或车辆内的图像发送到显示器的产品,并且车辆相机模块可以主要用于泊车辅助和驾驶辅助系统。
此外,车辆相机模块检测车辆周围的车道和车辆,收集和发送相关数据,使得ECU可以给出警告或控制车辆。
另一方面,诸如智能手机、平板计算机和膝上型计算机等便携式装置具有内置的微型移动相机模块,并且这些移动相机模块自动调整图像传感器与透镜之间的距离以对准透镜的焦距,使得可以执行自动聚焦功能。
近来,相机模块可以通过借助变焦透镜使远处对象的放大率增大或者减小来执行放大或缩小拍摄的变焦功能。
此外,近来的相机模块采用图像稳定(IS)技术来校正或防止由不稳定的固定装置或因用户的运动引起的相机运动而导致的图像抖动。这些IS技术包括光学图像稳定器(OIS)技术和使用图像传感器的防抖技术。
OIS技术是通过改变光线的路径来校正运动的技术,并且使用图像传感器的防抖技术是以机械和电子方式校正运动的技术,并且OIS技术被更广泛地采用。
另一方面,当图像传感器变成更高像素时,图像传感器提高分辨率,使得像素的尺寸减小。然而,当像素变得更小时,同时接收的光量会减少。因此,在黑暗的环境中,越是高像素相机,随着快门速度变得更慢而出现的由手抖引起的图像模糊就更加严重。
因此,为了在黑夜或视频中使用高像素相机捕获不失真的图像,近来不可缺少地采用了OIS功能。
另一方面,OIS技术是通过以移动相机的透镜或图像传感器的方式校正光线路径来校正图像质量的方法。特别地,OIS技术通过陀螺仪传感器检测相机的运动,并计算图像传感器移动的距离。
例如,OIS校正方法包括透镜移位方法和模块倾斜方法。透镜移位方法只移动相机模块中的透镜,以重新布置图像传感器的中心和光轴。另一方面,模块倾斜方法移动包括透镜和图像传感器的整个模块。
特别地,模块倾斜方法比透镜移位方法具有更宽的校正范围,并且由于透镜与图像传感器之间的焦距是固定的,所以模块倾斜方法具有使图像变形最小化的优点。
同时,在透镜移位方法的情况下,使用霍尔传感器来检测透镜的位置和运动。另一方面,在模块倾斜方法中,使用光反射器来检测模块的运动。然而,这两种方法都使用陀螺仪传感器来检测相机用户的运动。
OIS控制器使用由陀螺仪传感器识别的数据来预测透镜或模块应该移动到哪里,以补偿用户的运动。
图1是示出了根据相关技术的相机模块10的视图。
采用相关的OIS技术的相机模块10具有复杂的结构,因为透镜单元12安装在致动器11中,并且透镜运动或模块的倾斜需要机械驱动装置。
另外,在相关技术中,由于驱动元件16或陀螺仪传感器15必须安装在电路板13上,所以对于实现微型相机模块是有限制的。
特别地,如图1中所示,在采用相关的OIS技术的相机模块10结构中,陀螺仪传感器15或驱动元件16沿相机模块10的水平方向布置,使得增大了整个相机模块的尺寸,并且难以实现微型相机模块。
另外,在相关技术中,电路板13包括柔性印刷电路板13a和刚性印刷电路板13b,并且陀螺仪传感器15设置在刚性印刷电路板(PCB)31b上。然而,为了提高OIS驱动的数据精度,陀螺仪传感器的精确校平是非常重要的,但存在着难以达到所要求的精度水平的问题。
另外,根据相关技术,由于陀螺仪传感器设置成与相机模块10间隔开,因此很难根据用户的运动准确地检测相机模块的运动程度。例如,当用户使相机模块10围绕陀螺仪传感器15旋转时,陀螺仪传感器15和致动器11或透镜单元12的运动程度被移动成使得存在由于精度方面的大的差异而导致角加速度数据的精度劣化的问题。
另外,根据近来的技术趋势,需要超小和微小型相机模块。在微型相机模块中,由于OIS操作的空间限制,存在很难实现适用于一般大型相机的OIS功能的问题。因此,存在无法实现非常微型的相机模块的问题。
另外,在相关的OIS技术中,由于OIS驱动器在相机模块的有限尺寸内设置在固体透镜组件的侧部上,因此存在由于透镜的尺寸因OIS被限制而难以保证光线的量的问题。
特别地,为了实现相机模块的最佳光学特性,当通过透镜运动或模块的倾斜来实现OIS时,透镜组之间的对准必须很好地匹配。然而,在相关的OIS技术中,透镜组之间的球心偏离光轴的偏心或者作为透镜倾斜现象的倾斜发生,使得存在发生视角改变或失焦的问题,这对图像质量或分辨率产生不利影响。
另外,在相关的OIS技术中,可以借助于OIS驱动同时实现AF或变焦。然而,由于相机模块的空间限制和现有OIS技术的驱动部分的位置,用于OIS的磁体和用于AF或变焦的磁体紧密放置在一起,导致磁场干扰,使得存在没有正确驱动OIS从而导致偏心或倾斜现象的问题。
另外,相关的OIS技术需要用于透镜运动或模块的倾斜的机械驱动装置,使得结构复杂并且功率消耗增加。
发明内容
技术问题
本实施方式的技术问题之一是提供一种超小型、超薄致动器和包括该致动器的相机模块。
另外,本实施方式的技术问题之一是提供一种能够通过确保陀螺仪传感器的高精度校平来确保陀螺仪传感器的高精度的致动器和包括该致动器的相机模块。
此外,本实施方式的技术问题之一是,关于相机模块的陀螺仪传感器的布置,通过将陀螺仪传感器放置在相机模块附近来提高每次加速度的精度并且还降低由于温度漂移引起的误差率,使得旨在提供一种能够显著提高陀螺仪传感器的精度的致动器和包括该致动器的相机模块。
另外,本实施方式的技术问题之一是提供一种致动器和包括该致动器的相机模块,使得可以在实现OIS时通过解决光学系统的透镜组件中的透镜的尺寸限制来确保足够的光量。
另外,本实施方式的技术问题之一是提供一种能够在实现OIS时通过使偏心或倾斜的发生最小化来表现出最佳光学特性的致动器和包括该致动器的相机模块。
此外,本实施方式的技术问题之一是提供一种能够在实现OIS时防止与用于AF或变焦的磁体的磁场干扰的致动器和包括该致动器的相机模块。
另外,本实施方式的技术问题之一是提供一种能够以低功率消耗实现OIS的致动器和包括该致动器的相机模块。
本实施方式的技术问题不限于本项目中描述的内容,并且包括从本发明的描述中可以理解的内容。
技术解决方案
根据本实施方式的致动器包括:第一电路板414,在第一电路板414上设置有图像传感器;第一壳体20,第一壳体20设置在第一电路板上;透镜组件,透镜组件设置在第一壳体中;第二电路板412,在第二电路板412上设置有陀螺仪传感器并且第二电路板412设置在第一壳体的第一侧部部分22a上;以及第三电路板413,第三电路板413设置在第一壳体的第一侧部部分22a上,并且第三电路板413具有第一区域,在该第一区域中设置有驱动透镜组件的第一线圈142b。第一线圈142b可以与第二电路板412在垂直于光轴方向的方向上重叠。
该实施方式可以包括第四电路板411,第四电路板411连接至第二电路板并且在第四电路板411上设置有连接器。
第三电路板413可以设置在第一壳体的第三侧部部分22c上,并且第三电路板413可以包括第三区域413c和第二区域413b,在第三区域413c中设置有第二线圈412a,第二区域413b设置在连接于第一壳体的第一侧部部分与第三侧部部分之间的第二侧部部分22b上。
第一壳体的第一侧部部分22a包括第一端部22a1和第二端部22a2,第二电路板412设置在第一端部22a1上,第三电路板的第一区域设置在第二端部22a2上。并且可以由第一端部和第二端部形成台阶部22as。
第一壳体的第一侧部部分可以包括孔22ah,并且第一线圈142b可以插入到孔22ah中。
该实施方式包括屏蔽覆盖件,第一壳体设置在屏蔽覆盖件中,并且屏蔽覆盖件可以具有槽,陀螺仪传感器设置在该槽中。
该实施方式可以包括设置在第一壳体上的第二壳体、设置在第二壳体上的棱镜、以及设置在壳体与棱镜之间的光学图像稳定器(OIS)单元。
该实施方式可以包括第五电路板,在第五电路板上设置有驱动OIS单元的第三线圈,并且第一壳体和第二壳体设置在第五电路板上,并且第五电路板与第二电路板连接。
OIS单元可以包括透镜单元、成型器单元和联接至成型器单元并驱动透镜单元的磁体。
第二壳体可以包括第二孔,并且第三线圈可以插入到第二孔中。
第五电路板可以包括设置在第一壳体的第二侧部部分与面向第二侧部部分的第四侧部部分之间的区域以及设置在第二壳体的两个侧部部分上的区域。
第二壳体可以具有第三孔,透镜单元的一部分设置在第三孔中。
图像传感器、透镜组件、透镜单元和棱镜可以在光轴方向上重叠。
另外,根据本实施方式的致动器包括容纳透镜组件的第一壳体20、设置在第一壳体20的侧壁上的第二电路板412、以及设置在第二电路板412中的陀螺仪传感器151。
第二电路板412可以设置为在垂直于光轴的水平坐标面中沿竖向轴线方向延伸。
另外,根据本实施方式的致动器还可以包括位于第一壳体20的外表面上的屏蔽覆盖件510。
屏蔽覆盖件510可以包括预定支承支架513,并且可以包括引导槽513R,第二电路板412在支承支架513中设置在引导槽513R中。
由于第二电路板412固定地设置在支承支架513的引导槽513R中,因此陀螺仪传感器151的精确校平可以保证在1°以内。
该实施方式还包括设置在致动器的一个侧部上的第二致动器,致动器可以是AF或变焦致动器,并且第二致动器可以是OIS致动器。
陀螺仪传感器151可以与第二致动器间隔开并且垂直于致动器的侧表面设置。
另外,根据本实施方式的致动器可以包括用作变焦功能的第一致动器100和设置在第一致动器100的一个侧部上并用作OIS的第二致动器200。
第二致动器200包括第二壳体210、设置在第二壳体210上的包括成型器单元222和第一驱动单元72M的OIS单元220、以及设置在第二壳体210上的第二驱动单元72C。
成型器单元222包括成型器本体222a、从成型器本体222a侧向延伸并联接至第一驱动单元72M的突出部222b、以及设置在成型器本体222a上的透镜单元222c。
透镜单元222c还可以用作用于改变光的路径的棱镜。
第二致动器200可以包括设置在OIS单元220上的棱镜单元230。
第二致动器200的透镜单元222c可以包括透光支承部222c2、透光支承部222c2、第二透光支承部(未示出)、可变棱镜或液体透镜。
在实施方式中,第二致动器200的第一驱动单元72M包括联接至突出部222的磁体,并且第二驱动单元72C可以包括联接至成型器本体222a的线圈。
第二致动器200的突出部222可以包括分别从成型器本体222a向一侧延伸的第一突出部222b1和第二突出部222b2。
作为第一突出部222b1的端部的第一支承部b1e和作为第二突出部222b2的端部的第二支承部b2e可以彼此间隔开。
根据本实施方式的相机模块可以包括图像传感器单元和设置在图像传感器单元的一个侧部处的致动器。
有益效果
本实施方式具有能够提供微小型、超薄致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。例如,根据本实施方式,可以通过将陀螺仪传感器151布置在垂直于水平坐标轴(x轴)方向设置并沿与光轴(z轴)方向水平的方向延伸的电路板上来减小致动器的尺寸。通过将尺寸控制在第一壳体的水平宽度的水平,可以实现超小型和超薄致动器以及包括该致动器的相机模块。
例如,在相关的内部技术中,陀螺仪传感器设置在从致动器沿水平坐标轴(x轴)方向延伸的电路板上,并且电路板的水平宽度达到约3mm至4mm。由于可以通过减小电路板的水平宽度来减小约25%或更多的水平面积,因此存在实现微小型、超薄致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
另外,根据本实施方式,由于其上设置有陀螺仪传感器151的电路板可以牢固地固定和设置在支承支架513的引导槽513R中,因此可以确保陀螺仪传感器151的精确校平达到陀螺仪传感器的高水平。存在可以提供一种微型致动器和包括该微型致动器的相机模块同时确保精度的复杂技术效果。
例如,在本实施方式的相机模块中,支承支架513设置在屏蔽覆盖件510上,并且支承支架513包括其中设置有电路板的引导槽513R,从而引导支承支架513。由于电路板被牢固地固定并设置在槽513R中,因此存在可以提供一种微型致动器和包括该微型致动器的相机模块的特殊技术效果,以及可以确保陀螺仪传感器151的高精度校平的特殊技术效果。
另外,关于相机模块的陀螺仪传感器的布置,陀螺仪传感器151可以靠近相机模块放置,以提高每次加速度的精度,并且同时通过降低由于温度漂移导致的误差率来提高陀螺仪传感器的准确度,使得存在显著提高陀螺仪传感器的准确度并且还提供一种微型相机模块的复杂技术效果。
例如,在本实施方式中,支承支架513可以设置在屏蔽覆盖件510上,并且支承支架513可以包括其中设置有电路板的引导槽513R。因此,电路板可以牢固地固定设置在支承支架513的引导槽513R中,并且陀螺仪传感器151可以靠近相机模块设置。因此,通过将陀螺仪传感器远离产生大量热的图像传感器设置,可以提高陀螺仪传感器的角加速度的准确度,并且可以降低由于温度漂移引起的误差率。因此,存在能够提供微型相机模块同时显著提高陀螺仪传感器的精度的复杂技术效果。
同时,在相关技术中,由于陀螺仪传感器与透镜单元分开设置,因此存在透镜单元的运动程度与由陀螺仪传感器根据用户的运动而感测到的运动程度之间出现误差的技术问题。例如,当相机模块围绕陀螺仪传感器旋转时,陀螺仪传感器的运动程度与透镜单元的运动程度之间的差异变大,从而导致角加速度数据的准确度降低的问题。
然而,在本实施方式中,由于陀螺仪传感器紧密地设置在其中设置有透镜单元的第一壳体的侧部上,因此透镜单元根据用户的运动的运动程度和由陀螺仪传感器检测到的运动信息的误差显著降低,使得存在可以大大提高陀螺仪传感器的角加速度的精度的特殊技术效果。
另外,根据本实施方式,除了屏蔽覆盖件510的屏蔽效果外,还存在由支承支架513屏蔽EMI、EMC等复杂的技术效果。
另外,根据本实施方式的致动器和相机模块可以解决变焦期间的透镜偏心或倾斜问题,使得存在通过匹配多个透镜组之间的对准来防止散焦或改变视角的发生而显著提高图像质量或分辨率的技术效果。
另外,根据本实施方式,存在能够解决变焦期间产生摩擦力矩的问题的技术效果。例如,根据本实施方式,通过从第一驱动壳体的其中定位有第一引导销的上部区域移除除第一销引导部和第二销引导部之外的区域,通过减轻第一驱动壳体的重量来减小摩擦。通过减小扭矩和减小摩擦阻力,存在诸如提高变焦期间的驱动力、降低功率消耗、以及改善控制特性之类的技术效果。
因此,根据本实施方式,存在可以通过在变焦期间防止透镜偏心或倾斜的发生同时使摩擦力矩最小化来显著提高图像质量或分辨率的复杂技术效果。
此外,根据本实施方式,存在即使在紧凑型相机模块中也可以顺利执行变焦功能的技术效果。例如,根据本实施方式,存在可以通过将霍尔传感器布置在第一线圈的内部区域中以减少由霍尔传感器占用的面积来实现紧凑型相机模块的技术效果。
此外,根据本实施方式,存在提供一种超薄、超微小型致动器以及包括该致动器的相机模块的技术效果。
例如,根据本实施方式,存在通过利用棱镜单元230下方的空间并将OIS单元220布置成与棱镜单元230彼此重叠来提供超薄、超微小型致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
此外,根据本实施方式,存在提供一种能够在实现OIS时通过消除光学系统的透镜组件中的透镜的尺寸限制来确保足够的光量的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
例如,根据实施方式,通过将OIS单元220布置在棱镜单元230下面,存在可以提供一种能够在实现OIS时通过消除光学系统的透镜组件中的透镜的尺寸限制来确保足够的光量的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
此外,根据本实施方式,存在提供一种能够在实现OIS时通过使偏心或倾斜现象的发生最小化而表现出最佳光学特性的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
例如,该实施方式可以包括稳定地设置在第二壳体210a上的OIS单元220,并且在该实施方式中,可以使用成型器单元222和第一驱动单元72M通过具有可变棱镜222cp的透镜单元222c来实现OIS。因此,存在提供一种能够通过使偏心或倾斜现象的发生最小化而表现出最佳光学特性的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
此外,根据本实施方式,存在提供一种能够在实现OIS时防止与AF或变焦磁体的磁场干扰的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
例如,根据实施方式,当实现OIS时,作为磁体驱动单元的第一驱动单元72M可以设置在与第一致动器100分开的第二致动器200中,使得存在提供一种能够防止与第一致动器100的AF或变焦磁体的磁场干扰的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
此外,根据本实施方式,存在提供一种能够以低功率消耗实现OIS的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
例如,与移动多个常规的固体透镜不同,在实施方式中,作为磁体驱动单元的第一驱动单元72M和作为线圈驱动单元的第二驱动单元72C可以驱动成型器单元222以驱动包括可变棱镜的透镜单元222c来实现OIS。因此,存在提供一种能够以低功率消耗实现OIS的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
另外,根据本实施方式,由于棱镜单元230和包括可变棱镜的透镜单元222c可以非常紧密地布置,因此即使在透镜单元222c中精细地执行光学路径改变,也存在可以在实际图像传感器单元中加宽光学路径改变的特殊技术效果。
例如,根据本实施方式,包括可变棱镜的透镜单元222c可以非常靠近固定棱镜232设置。同时,透镜单元222c与第一透镜组件(未示出)的图像平面190P之间的距离可以被确保相对较远。因此,在可变棱镜222cp中,可以根据预定角度Θ的斜率的变化广泛地确保在图像平面190P上反射的第一距离D1δ。因此,即使在透镜单元222c中精细地执行光学路径改变,也存在确保实际图像传感器单元中的宽范围光学路径改变的特殊技术效果。
此外,根据本实施方式,成型器单元222的第一突出部222b1和第二突出部222b2可以彼此间隔开,并且第三突出部222b3和第四突出部222b4可以彼此间隔开。因此,当移动各自突出部部分的x轴或y轴时,其他突出部可能受到较小的影响。因此,存在当在每个轴向方向上驱动时通过显著减小与目标值(理想)相比产生的误差变化的量来提高性能的效果(参见图22)。
此外,在实施方式中,第二壳体210可以包括夹具孔ZH,并且可以在预定夹具牢固地联接到第二壳体210的夹具孔ZH时执行第二致动器200的组装工艺。此时,夹具可以穿过夹具孔ZH并被引导到第二壳体210的上侧部,并且成型器单元222可以牢固地设置在突出夹具上。第一夹具至第四夹具可以设置成与成型器本体的第一突出部至第四突出部222b1、222b2、222b3、222b4在竖向方向上重叠。此后,第一驱动单元72M、第二驱动单元72C等可以牢固地联接到成型器单元222,并且存在可以显著防止倾斜发生的特殊技术效果(参见图26b)。
该实施方式的技术效果不限于本项目中描述的内容,并且包括从本发明的描述中理解的内容。
附图说明
图1是示出了根据相关技术的相机模块的视图。
图2是示出了本实施方式的相机模块的立体图。
图3a是从图2所示的实施方式的相机模块移除了屏蔽件的立体图。
图3b是图3a所示的实施方式的相机模块的平面图。
图4a是图3a所示的实施方式的第一致动器在第一方向上的立体图。
图4b是第一壳体的立体图,其中,第一壳体的一部分从图4a所示的实施方式的第一致动器移除。
图5a是图4a所示的实施方式的第一致动器在第二方向上的立体图。
图5b是图5a所示的实施方式的第一致动器的分解立体图。
图6是其中第一壳体本体、第一覆盖件和第二覆盖件从图5a所示的实施方式中的第一致动器移除的立体图。
图7是图6所示的实施方式中的第一致动器中的第一透镜组件和第一驱动单元的立体图。
图8是图示图7所示的实施方式中的第一致动器中的第一磁体与第一线圈部之间的相互作用的示例性图。
图9是图7所示的第一致动器的局部立体图。
图10是示出根据图9所示的第一致动器中的行程的霍尔传感器线性度的曲线图。
图11a是图3a所示的实施方式的相机模块中的第一致动器的详细立体图。
图11b是图11a所示的实施方式的第一致动器的平面图。
图11c是图11a所示的实施方式的相机模块的立体图,其中,第一壳体从第一致动器移除。
图11d是其中第一壳体从图11c所示的实施方式的相机模块中的第一致动器移除的立体图的底部视图。
图11e是图11a所示的实施方式的相机模块中的第一致动器中的第一壳体的立体图。
图12a是图2所示的实施方式的相机模块中的屏蔽罩的立体图。
图12b是图12a所示的实施方式的相机模块中的屏蔽罩的底部立体图。
图13是图12b所示的实施方式的相机模块中的屏蔽罩的局部放大图。
图14a是图3a所示的实施方式的相机模块中的第二致动器在第一方向上的立体图。
图14b是图3a所示的实施方式的相机模块中的第二致动器在第二方向上的立体图。
图15是图14b所示的实施方式的第二致动器的第一电路板和线圈部的立体图。
图16a是图14b所示的实施方式的第二致动器的局部分解立体图。
图16b是从图14b所示的实施方式的第二致动器移除了第一电路板的立体图。
图17a是图16a所示的实施方式的第二致动器的图像抖动控制单元的分解立体图。
图17b是图17a所示的实施方式的第二致动器的图像抖动控制单元的组合立体图。
图17c是图17a所示的图像抖动控制单元中的第一驱动单元的分解立体图。
图18是图17a所示的实施方式的第二致动器的成型器单元的立体图。
图19是透镜单元的沿着图18所示的成型器单元的线A1-A1’的横截面图。
图20a至图20b是图示根据本实施方式的第二致动器的操作的图。
图21a是图示本实施方式的第二致动器的第一操作的图。
图21b是本实施方式的第二致动器的第二操作的示例性图。
图22是本实施方式的第二致动器的第一成型器单元的立体图。
图23是本实施方式的第二致动器的第二成型器单元的立体图。
图24是图示根据本实施方式的第二致动器的第三操作的图。
图25a是根据实施方式实现第二致动器的第二成型器单元时的变化量的特性。
图25b是根据实施方式实现第二致动器的第一成型器单元时的变化量的特性。
图26a是根据实施方式的第二致动器的第一横截面图。
图26b是根据本实施方式的第二致动器的底部视图。
图27是应用了根据实施方式的相机模块的移动终端的立体图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述各实施方式。由于实施方式可以以各种方式进行修改并且具有各种形式,特定实施方式将在附图中示出并且将在正文中详细描述。然而,这并不旨在将实施方式限定于特定的公开形式,应当理解为包括在实施方式的精神和范围内的所有变化、等同物和替代物。
诸如“第一”和“第二”的术语可以用于描述各个元件,但是这些元件不应受所述术语限制。这些术语用于将一个部件与另一部件区分开的目的。另外,在考虑实施方式的构造和操作的情况下特别限定的术语仅用于描述实施方式而并非限制实施方式的范围。
在描述实施方式时,在被描述为形成在每个元件的“上方(上)”或“下方(之下)”的情况下,上方(上)或下方(之下)包括彼此直接接触的元件或者在两个元件之间间接形成一个或更多个其他元件的元件这两者。此外,当表示为“上方(上)”或“下方(之下)”时,不仅可以包括基于一个元件的向上方向的含义,还可以包括基于一个元件的向下方向的含义。
此外,下面使用的诸如“顶部/上部/上方”和“底部/下部/下方”之类的相关术语不一定要求或暗示这样的实体或元件之间的任何物理关系或逻辑关系或顺序,其可以用于将一个实体或元件与另一实体或元件区分开。
(第一实施方式)
图2是示出该实施方式的相机模块1000的立体图,图3a是图2所示的实施方式的相机模块1000的立体图,其中,屏蔽覆盖件510被移除,以及图3b是图3a所示的实施方式的相机模块1000的平面图。
参照图2,该实施方式的相机模块1000可以包括单个相机模块或多个相机模块。例如,该实施方式可以包括第一相机模块1000A和第二相机模块1000B。第一相机模块1000A和第二相机模块1000B可以由预定的屏蔽覆盖件510覆盖。
一起参照图2、图3a和图3b,在实施方式中,第一相机模块1000A可以包括单个致动器或多个致动器。例如,根据该实施方式的第一相机模块1000A可以包括第一致动器100和第二致动器200。
第一致动器100可以电连接到第一组电路板410,并且第二致动器200可以电连接到第二组电路板420。第二相机模块1000B可以电连接到第三组电路板430。
第一致动器100可以是变焦致动器或自动聚焦(AF)致动器,并且第一致动器100可以电连接到第一组电路板410。例如,第一致动器100可以通过预定驱动单元支承一个或多个透镜,并且第一致动器100可以响应于来自预定控制器的控制信号通过上下移动透镜来执行自动聚焦功能或变焦功能。
第二致动器200可以是OIS(光学图像稳定器)致动器,并且第二致动器200可以电连接到第二组电路板420。第二组电路板420可以电连接到第一组电路板410。
同时,第二相机模块1000B可以具有设置在预定镜筒(未示出)中的固定焦距透镜,并且第二相机模块1000B可以电连接到第三组电路板430。固定焦距透镜可以称为“单焦距透镜”或“单透镜”。
在第二相机模块1000B中,能够驱动透镜单元的致动器(未示出)可以设置在预定壳体(未示出)中。致动器可以是音圈马达、微型致动器、硅致动器等,并且致动器可以以各种方式比如静电法、热法、双晶法和静电力法应用,但不限于此。
在下文中,将参照图4a至图11b的附图详细描述根据该实施方式的第一致动器100的特性,并且将参照图14a和以下附图描述第二致动器200的特性。
首先,图4a是图3a所示的实施方式的第一致动器100在第一方向上的立体图,并且图4b是图4a所示的实施方式的第一致动器100的立体图,其中,第一壳体20的一部分从第一致动器100移除。
另外,图5a是图4a所示的实施方式的第一致动器100在第二方向上的立体图,并且图5b是图5a所示的实施方式的第一致动器100的分解立体图。
例如,图4a是第一致动器100中的包括陀螺仪传感器151的装置单元150的前视立体图,并且图5a是其中陀螺仪传感器151设置在后表面上的第一致动器100的立体图。
在图4a、图4b、图5a和图5b所示的xyz轴方向上,z轴是指光轴方向或与光轴方向平行的方向,xz平面是指地面,并且x轴是指地面(xz平面)。x轴表示垂直于z轴的方向,而y轴可以表示垂直于地面的方向。
参照图4a和图4b,在该实施方式的相机模块中,第一致动器100包括第一壳体20、第一组电路板410和设置在第一壳体20外部的装置单元150。
第一壳体20可以包括第一壳体本体22、设置在第一壳体本体22的一个侧部上的第一覆盖件21和设置在另一个侧部上的第二覆盖件22。
第一壳体20的材料可以由塑料、玻璃基环氧树脂、聚碳酸酯、金属或复合材料中的至少一种形成。
在该实施方式中,第一壳体20可以被设计为围绕整个变焦模块以防止外部材料、阻挡光线、固定销和固定透镜的主镜筒结构,但不限于此。第一覆盖件21和第二覆盖件22可以与第一壳体本体22以形状的方式配装,并且第一覆盖件21和第二覆盖件22可以借助于粘合剂联接。
参照图4a和图4b,第一组电路板410可以包括单个或多个电路板。例如,第一组电路板410可以包括第四电路板411、第二电路板412、第三电路板413和第一电路板414。
第二电路板412电连接到第四电路板411,并且用于检测运动的陀螺仪传感器151、第一电子装置152和第二电子装置153设置在第二电路板412上。第一电子装置152可以是驱动器IC,并且第二电子装置153可以是EEPROM,但不限于此。
第三电路板413可以电连接到驱动透镜单元的驱动单元,并且图像传感器190(参照图4b)可以设置在第一电路板414上。
接下来,参照图4b,诸如第一透镜组件110、第二透镜组件120和第三透镜组130之类的各种光学系统可以设置在第一壳体本体22上。第一壳体本体20沿着光轴的方向的第一侧表面可以联接到第一覆盖件21,并且另一个侧部可以联接到第二覆盖件22。可以沿着第二覆盖件22的方向设置有预定图像传感器单元190。
接下来,参照图5b,在实施方式中,第一覆盖件21和第二覆盖件22可以联接到引导销50。例如,引导销50可以包括平行于光轴设置成间隔开的第一引导销51和第二引导销52。第一引导销51和第二引导销52的一个端部可以通过联接到第一覆盖件21固定,并且另一个端部可以联接到第二覆盖件22。
在实施方式中,第一覆盖件21可以包括第一钩(未示出)和第二钩(未示出),第一钩和第二钩从第一覆盖件本体沿第一壳体本体22的方向突出并沿对角线方向设置。
此外,第一壳体本体22可以在对应于第一钩和第二钩的位置处包括第一钩联接部分26a1和第二钩联接部分26a2,并且在第一钩联接部分26a1和第二钩联接部分26a2中的每一者中可以设置有第一孔26h1和第二孔26h2。
第一覆盖件21的第一钩和第二钩可以分别联接到第一壳体本体22的第一孔26h1和第二孔26h2。此外,第一覆盖件21可以使用粘合剂稳定地联接到第一壳体本体22。
此外,第一覆盖件21包括分别联接到第一引导销51和第二引导销52的第一销联接部分(未示出)和第二销联接部分(未示出)。第一引导销51和第二引导销52可以分别插入和联接。
此外,第三透镜组130可以设置在第一覆盖件21上。第三透镜组130可以是固定透镜,但不限于此。
第一透镜组件110和第二透镜组件(参照图6)可以设置在第一壳体本体22内部。
根据实施方式,第一透镜组件110和第二透镜组件120在其中移动的底部槽(未示出)可以平行于光轴z方向形成在第一壳体本体22的底部表面上。底部槽可以根据透镜的外周形状而具有向下凹的形状,但不限于此。
继续参照图5b,在实施方式中,第三驱动部141和第四驱动部142(参见图6)可以设置在第一壳体的本体20的两个侧部上。
接下来,图6是示出图5a所示的实施方式中的第一致动器100的立体图,而第一壳体本体22、第一覆盖件21和第二覆盖件22从第一致动器100移除,并且省略透镜本身。
一起参照图6和图5a,在实施方式中,光学系统和透镜驱动器可以设置在第一致动器100的第一壳体本体22上。例如,在该实施方式中,第一致动器100包括第一透镜组件110、第二透镜组件120、第三透镜组130和第一壳体本体22中的引导销50中的至少一者或更多者。第三驱动单元141和第四驱动单元142可以设置在第一壳体本体22的外侧,从而执行高倍率变焦功能。
同时,第一透镜组件110、第二透镜组件120、第三透镜组130和图像传感器单元可以被分类为光学系统。
此外,第三驱动单元141、第四驱动单元142和引导销50可以被分类为透镜驱动单元,并且第一透镜组件110和第二透镜组件120也用作透镜驱动单元。第三驱动单元141和第四驱动单元142可以是包括线圈和轭的驱动单元,但不限于此。
参照图6,引导销50可以执行待移动的透镜组件的引导功能,并且引导销50可以以单数或复数的形式来提供。例如,引导销50可以包括第一引导销51和第二引导销52,但不限于此。引导销50可以称为杆或轴,但不限于此。
在实施方式中,在第三透镜组130的侧部上可以设置有预定棱镜,并且在第二覆盖件22的侧部上可以设置有预定图像传感器单元190。棱镜也可以包括在光学系统中。
在实施方式中,棱镜可以将入射光改变为平行光。例如,棱镜可以通过将入射光的光路径改变为平行于透镜组的中心轴的光轴(z轴)来将入射光改变为平行光。此后,平行光穿过第三透镜组130、第一透镜组件110和第二透镜组件120,并进入图像传感器单元190以捕获图像。
棱镜可以是具有三角柱形状的光学构件。此外,代替棱镜或除了棱镜之外,该实施方式可以使用反射器或反射镜。
此外,在该实施方式中,当图像传感器单元190未沿垂直于光轴的方向设置时,可以提供附加棱镜(未示出),使得已经穿过透镜组的光被图像传感器单元捕获。
在实施方式中,图像传感器单元190可以垂直于平行光的光轴方向设置。图像传感器单元可以包括设置在预定第一电路板414上的固态成像装置。例如,图像传感器单元190可以包括电荷耦合器件(CCD)图像传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。
在本实施方式的以下描述中,描述了两个移动透镜组的情况,但不限于此,并且可以存在三个、四个或五个或更多个移动透镜组。此外,光轴方向z可以表示与透镜组对准的方向相同或平行的方向。
继续参照图5b和图6,根据该实施方式的第一致动器100可以执行变焦功能。例如,在该实施方式中,第一透镜组件110和第二透镜组件120可以是通过第三驱动单元141、第四驱动单元142和引导销50移动的移动透镜,并且第三透镜组130(参照图5)可以是固定透镜,但不限于此。
在这种情况下,第三透镜组130可以执行用于在特定位置处形成平行光的聚焦器的功能。
接下来,第一透镜组件110可以执行将由作为聚光器的第三透镜组130形成的图像重构到另一位置的可变功能。同时,在第一透镜组件110中,由于到对象的距离或图像距离的大变化,放大倍率变化可以较大。
另一方面,作为可变因素的第一透镜组件110中的图像的图像点可以根据位置而略有不同。
因此,第二透镜组件120可以对由可变功率因数形成的图像执行位置补偿功能。例如,第二透镜组件120执行补偿器的功能,该补偿器起到在实际图像传感器单元的位置处准确地形成在第一透镜组件110中形成的图像点的作用,该第一透镜组件110中形成的图像点是可变因素。
在实施方式中,致动器可以包括移动器和固定部。移动器是对应于固定部的概念,并且移动器可以称为移动部。例如,移动器可以指通过引导销50移动的第一透镜组件110和第二透镜组件120。另一方面,固定部可以表示不移动的第一壳体20、引导销50、第三驱动部141、第四驱动部142等。
继续参照图6,在实施方式中,一个或更多个引导销50可以平行于光轴(z轴)设置。例如,引导销50可以包括平行于光轴方向彼此间隔开的第一引导销51和第二引导销52。第一引导销51和第二引导销52联接到第一壳体的第一覆盖件21、第二覆盖件22(参照图5),并且第一引导销51和第二引导销52可以用作第一透镜组件110、第二透镜组件120的运动引导件。引导销50可以由塑料、玻璃基环氧树脂、聚碳酸酯、金属或复合材料中的至少一种形成,但不限于此。
接下来,在该实施方式中,第一透镜组件110和第二透镜组件120可以分别由于与第三驱动单元141和第四驱动单元142的相互作用而受到电磁力的驱动,但不限于此。
第三驱动单元141和第四驱动单元142可以是具有线圈和轭的驱动单元。例如,第三驱动单元141可以包括第二轭141a和第二线圈单元141b,并且第四驱动单元142可以包括第一轭142a和第一线圈单元142b。
此外,该实施方式的第一透镜组件110可以包括第一壳体112、第一透镜组(未示出)和第一磁体116中的一者或更多者。第一壳体112可以包括容纳第一透镜组(未示出)的第一透镜壳体112a和容纳第一磁体116的第一驱动单元壳体112b。透镜壳体可以称为透镜镜筒,但不限于此。
此外,第一壳体112还包括位于第一驱动单元壳体112b内的在第一磁体116下方的第一——第二轭(未示出),使得可以阻挡第一磁体116的磁力而不影响壳体本体22的内侧。
此外,该实施方式的第二透镜组件120可以包括第二壳体122、第二透镜组(未示出)和第二磁体126中的一者或更多者。第二壳体122可以包括容纳第二透镜组(未示出)的第二透镜壳体122a和容纳第二磁体126的第二驱动单元壳体122b。此外,第二透镜壳体122a可以包括配装到第一引导销51的第五销引导部122p5。
此外,第二壳体122还包括位于第二驱动单元壳体122b内的在第二磁体126下方的第二——第二轭(未示出),使得可以阻挡第二磁体126的磁力而不影响壳体本体22的内侧。
在下文中,将参照图7和图8对第一透镜组件110进行描述。
图7是根据图6所示的实施方式的第一致动器100中的第一透镜组件110和第三驱动单元141的立体图,并且图8是第一致动器100中的第一磁体116与第二线圈单元141b之间相互作用的示例。
参照图7,第一透镜组件110可以包括第一透镜壳体112a和第一驱动单元壳体112b。第一透镜壳体112a用作镜筒或容器,并且可以安装第一透镜组(未示出)。第一透镜组(未示出)可以是移动透镜组,并且第一透镜组可以包括单个透镜或多个透镜。第二透镜组件120的第二壳体122也可以包括第二透镜壳体122a和第二驱动单元壳体122b。
接下来,第一磁体116可以设置在第一透镜组件110的第一驱动部壳体112b上。
第一透镜组件110的第一磁体116可以是磁体驱动单元,但不限于此。例如,第一磁体116可以包括是永磁体的第一磁体。此外,第二透镜组件120的第二驱动单元126也可以是磁体驱动单元,但不限于此。
暂时参照图8,将对根据该实施方式的第一致动器100中的第一磁体116与第二线圈单元141b之间发出电磁力(DEM)的相互作用进行描述。
如图8所示,在根据该实施方式的第一致动器100中,第一磁体116的磁化方法可以是竖向磁化方法。例如,在该实施方式中,第一磁体116的N极116N和S极116S两者均可以被磁化成面向第二线圈部141b。因此,第一磁体116的N极116N和S极116S可以设置成对应于其中电流在第二线圈单元141b中沿垂直于地面的y轴方向流动的区域。
参照图8,在实施方式中,可以在第一磁体116的N极116N处沿与x轴相反的方向施加磁力DM,并且电流DE可以在第二线圈部141b的对应于N极116N的区域中沿y轴方向流动。相应地,电磁力DEM可以根据弗莱明左手定则在z轴方向上作用。
此外,在该实施方式中,可以从第一磁体126的S极116S沿着x轴方向施加磁力DM,并且电流DE可以在对应于S极116S的第二线圈部141b中沿着与垂直于地面的y轴相反方向流动。相应地,电磁力DEM可以根据弗莱明左手定则在z轴方向上作用。
此时,包括第二线圈单元141b的第三驱动单元141处于固定状态,使得作为其中设置有第一磁体116的移动器的第一透镜组件110可以通过根据电流方向的电磁力DEM在平行于z轴方向的方向上来回移动。电磁力DEM可以与施加到第二线圈单元141b的电流DE成比例地被控制。
类似地,在根据该实施方式的相机模块中,在第二磁体126与第一线圈单元142b之间产生电磁力DEM,使得第二透镜组件120可以相对于光轴水平移动。
返回参照图7,在实施方式中,第一驱动单元壳体112b可以通过具有至少一个销引导部112p来在光轴方向上引导第一透镜组件110。在实施方式中,销引导部112p可以包括第一销引导部112p1和第二销引导部112p2。
例如,第一驱动部壳体112b可以包括向上突出的第一销引导部112p1,并且在第一销引导部112p1中可以设置有第一引导孔112h1。
此外,第一驱动部壳体112b还可以包括向上突出并与第一销引导部112p1间隔开的第二销引导部112p2。在第二销引导部112p2中可以设置有第二引导孔112h2。
根据该实施方式,第一引导销51插入到第一销引导部112p1和第二销引导部112p2的第一引导孔112h1和第二引导孔112h2中,使得可以平行于光轴方向精确引导第一透镜组件110。
据此,根据该实施方式,第一壳体112的第一销引导部112p1和第二销引导部112p2与第一引导销51接触以使彼此的接触面积最小,从而减小摩擦阻力。因此,根据该实施方式,存在诸如通过防止在变焦期间发生摩擦力矩而提高驱动力和降低功率消耗的技术效果。
此外,根据该实施方式,通过减轻第一驱动单元壳体112b的重量,可以减小摩擦力矩,从而提高变焦期间的驱动力,降低功率消耗,并改善控制特性。
例如,根据该实施方式,除了第一销引导部112p1和第二销引导部112p2之外的区域从第一驱动部壳体112b的定位有第一引导销51的上部区域移除。因此,通过减轻第一驱动单元壳体112b的重量,可以减小摩擦阻力,从而提高变焦期间的驱动力,降低功率消耗,并改善控制特性。
继续参照图7,第一透镜壳体112a包括至少一个向侧部突出的销引导部112p,使得不仅可以引导第一透镜组件110在光轴方向上的运动,而且还可以通过防止透镜单元上下倾斜来防止中心轴线变形。
例如,第一透镜壳体112a可以包括向侧部突出的第三销引导部112p3,并且在第三销引导部112p3中可以设置有第一引导槽112r1。
根据该实施方式,第二引导销52可以插入到第三销引导部112p3的第一引导槽r1中,使得可以平行于光轴方向精确引导第一透镜组件110。
因此,根据实施方式,通过将第二引导销52支承在第一透镜壳体112a的第三销引导部112p3中,可以防止透镜部分向上和向下倾斜,从而防止中心轴线扭曲。
此外,根据该实施方式,第一透镜壳体112a中的第三销引导部112p3可以与第二引导销52接触,因此可以通过使摩擦面积最小化来防止摩擦阻力,并且存在诸如在变焦期间提高驱动力、降低功率消耗以及改善控制特性等技术效果。
此外,根据该实施方式,可以通过减轻第一透镜壳体112a的重量来减小摩擦力矩,从而在变焦期间提高驱动力,降低功率消耗,并且改善控制特性。
例如,根据该实施方式,通过从第一透镜壳体112a的定位有第二引导销52的侧部区域中移除除第三销引导部112p3之外的区域,可以减轻重量并减小摩擦力矩,因此存在诸如在变焦期间提高驱动力、降低功率消耗和改善控制特性之类的技术效果。
接下来,图9是图7所示的第一致动器100的局部立体图。在根据该实施方式的第一致动器100中,第三驱动单元141还可以包括位于第二线圈单元141b内部的第一霍尔传感器143a。
例如,根据该实施方式,可以通过将第一霍尔传感器143a布置在第二线圈单元141b的内部区域中以减小霍尔传感器所占用的面积来实现紧凑型相机模块。
此外,根据该实施方式,存在使得能够通过共同使用第一驱动磁体116而不使用单独的感测磁体来实现紧凑型相机模块的特定的技术特征。
因此,根据该实施方式,存在即使在紧凑型相机模块中也可以平滑地执行变焦功能的技术效果。
接下来,图10是示出根据图9所示的第一相机模块1000的行程的霍尔传感器线性度的曲线图。
参照图10,可以看出,当根据实施方式的第一致动器100中的透镜组件的行程约为4mm时,霍尔线性度非常优异。
因此,根据该实施方式,第一霍尔传感器143a被放置在第一驱动磁体116的中央,存在仅一个第一霍尔传感器143a就可以大大提高透镜的位置测量的可靠性的技术效果。
接下来,图11a是该实施方式的第一致动器100的详细立体图,并且图11b是图11a所示的实施方式的第一致动器100的平面图。
该实施方式的第一致动器100的第一组电路板410可以包括单个或多个电路板。例如,第一组电路板410可以包括第四电路板411、第二电路板412、第三电路板413、第一电路板414、第一连接基板411C和第二连接基板412C。
第二电路板412可以包括感测运动的陀螺仪传感器151、第一电子装置152和第二电子装置153。第一电子装置152可以是驱动器IC,并且第二电子装置153可以是EEPROM,但不限于此。
第三电路板413可以电连接到驱动透镜单元的驱动单元,并且在第一电路板414上可以设置有图像传感器190。
第四电路板411和第二电路板412可以通过第一连接板411c电连接,并且第二电路板412和第一电路板414可以通过连接基板412c电连接。
在该实施方式中,第一组电路板410可以包括具有布线图案的任何基板,比如刚性印刷电路板(刚性PCB)、柔性印刷电路板(柔性PCB)、刚性柔性印刷电路板(刚性柔性PCB)等。
例如,第一电路板至第四电路板414、412、413和411可以是刚性印刷电路板(刚性PCB),并且第一连接板411c和第二连接板412c可以是柔性PCB或刚性柔性PCB,但不限于此。
参照图11a和图11b,该实施方式的第一致动器100可以通过采用陀螺仪传感器151来检测运动,并且可以移动透镜来校正光路径,从而实现OIS技术来校正图像质量。
相机模块的运动可以主要包括沿着轴线移动的线性运动和绕轴线旋转的旋转运动。
首先,如图11a所示,线性运动可以包括在相机模块的水平坐标轴(x轴)方向上的运动、在相机模块的竖向坐标轴(y轴)方向上的运动、以及在沿相机模块的前后方向布置的光轴(z轴)方向上的运动。
接下来,如图11a中所示,旋转运动可以包括表示使用第一致动器100的水平坐标轴(x轴)作为旋转轴线的竖向旋转运动的俯仰、表示使用第一致动器100的竖向坐标轴(y轴)作为旋转轴线的左右旋转运动的横摆、以及表示穿过第一致动器100的前后方向的光轴(z轴)作为旋转轴线的旋转运动的滚转。
在实施方式中,陀螺仪传感器151可以采用两轴陀螺仪传感器,该两轴陀螺仪传感器检测表示二维图像帧中的大的运动的俯仰和横摆的两个旋转运动量。并且为了更准确地校正手抖,可以采用检测俯仰、横摆和滚转的所有运动量的3轴陀螺仪传感器。根据相机抖动校正方法和校正方向,可以将与由陀螺仪传感器151检测到的俯仰、横摆和滚转相对应的运动转换为适当的物理量。
在实施方式中,第四电路板411可以设置成在第一致动器100的水平坐标轴(x轴)方向上延伸,并且第二电路板412可以沿垂直于水平坐标轴(x轴)方向的y轴方向设置。在这种情况下,第二电路板412可以设置成在与光轴(z轴)方向水平的方向上延伸。
根据该实施方式,由于陀螺仪传感器151设置在第二电路板412上,因此存在实现微型相机模块的技术效果。
例如,在未公开的内部技术中,由于第一组电路板410在相机模块的水平坐标轴(x轴)方向上的长度约为15mm,所以对实现微型相机模块存在限制。
然而,如图11a和图11b所示,陀螺仪传感器151设置在第二电路板412上,第二电路板412竖向于水平坐标轴(x轴)方向并且沿与光轴(z轴)方向水平的方向延伸。因此,通过将第一致动器100的尺寸控制到第一壳体20的水平宽度的水平,存在实现微型相机模块的技术效果。
例如,在相关的内部技术中设置有陀螺仪传感器的沿水平坐标轴(x轴)方向延伸的电路板区域的面积可以减少约3mm至4mm或更多(约25%或更多)的面积,使得存在可以实现微型相机模块的技术效果。
根据实施方式,陀螺仪传感器151可以设置在第二电路板412上,该第二电路板412设置成垂直于水平坐标轴(x轴)方向并且沿与光轴(z轴)方向水平的方向延伸。因此,陀螺仪传感器151的中心轴线可以在水平坐标轴(x轴)方向上水平,但垂直于光轴(z轴)方向。
第二电路板412可以设置为在垂直于光轴的水平坐标平面中沿竖向轴线方向延伸。
因此,在该实施方式中,在陀螺仪传感器151的测量数据中,俯仰运动可以通过用俯仰代替滚转和滚转运动来控制,但本公开不限于此。
替代性地,在设计陀螺仪传感器151的测量数据时,可以将俯仰运动设定为俯仰,并且可以将滚转运动设定为滚转。
同时,在相关的技术中,由于陀螺仪传感器与透镜单元分开设置,因此存在透镜单元的运动程度与由陀螺仪传感器根据用户的运动而感测到的运动程度之间出现误差的技术问题。例如,当相机模块围绕陀螺仪传感器旋转时,陀螺仪传感器的运动程度与透镜单元的运动程度之间的差异变大,从而导致角加速度数据的准确度降低的问题。
然而,在该实施方式中,陀螺仪传感器151可以设置成与第一致动器100的其中设置有透镜单元的第一壳体20的侧部紧密接触。因此,可以显著降低透镜单元根据用户的运动的运动程度和由陀螺仪传感器检测到的运动信息的误差。因此,存在可以大大提高陀螺仪传感器的角加速度的精度的特殊技术效果。
接下来,图11c是图11a所示的实施方式的相机模块的立体图,其中,第一壳体从第一致动器移除,图11d是图11c所示的实施方式的相机模块的其中第一壳体从第一致动器移除的立体图的底部视图,并且图11e是图11a所示的实施方式的相机模块中的第一致动器中的第一壳体的立体图和第一壳体本体22的详细立体图。
参照图11c至图11e,根据该实施方式的致动器可以包括其上设置有图像传感器190的第一电路板414、以及设置在第一电路板414上的第一壳体20、设置在第一壳体20中的透镜组件110和120、设置在第一壳体20的第一侧部部分22a上的其上设置有陀螺仪传感器151的第二电路板412、以及驱动透镜组件的第三电路板413。
参照图11e,第一壳体20的第一壳体基部22可以包括第一侧部部分22a、第二侧部部分22b和第三侧部部分22c。
在这种情况下,第一壳体的第一侧部部分22a可以包括其上设置有第二电路板412的第一端部22a1和其上设置有第三电路板的第一区域413a的第二端部22a2,并且可以由第一端部22a1和第二端部22a2形成台阶部22as。
第一壳体20的第一侧部部分22a可以包括孔22ah,并且第一线圈142b可以牢固地插入到孔22ah中。
返回参照图11c,第三电路板413可以设置在第一壳体的第一侧部部分22a上,并且第三电路板413可以包括第一区域413a,在该第一区域413a中设置有驱动透镜组件的第一线圈142b。
此外,第一线圈142b可以与第二电路板412在垂直于光轴方向的方向上重叠。
参照图11d,该实施方式可以包括第四电路板411,第四电路板411连接到第二电路板412并且在第四电路板411上设置有连接器411c。
参照图11c,第三电路板413可以包括第三区域413c和第二区域413b,第三区域413c设置在第一壳体的第三侧部部分22c上并且在第三区域413c中设置有第二线圈412a,第二区域413b设置在连接在第一壳体的第一侧部部分22a与第三侧部部分22c之间的第二侧部部分22b上。接下来,图12a是图2所示的实施方式的相机模块中的屏蔽罩的立体图,图12b是图12a所示的实施方式的相机模块中的屏蔽罩的底部立体图,并且图13是图12b所示的实施方式的相机模块中的屏蔽罩的局部放大图。
在该实施方式的相机模块1000中,可以在每个相机模块的第一壳体的外表面上另外安装屏蔽覆盖件510。屏蔽覆盖件510也可以称为覆盖件壳体。
屏蔽覆盖件510可以包括对应于第一致动器100的第一屏蔽区域510A、对应于第二致动器200的第二屏蔽区域510B和对应于第二相机模块1000B的第三屏蔽区域510C。
屏蔽覆盖件510可以由诸如钢SUS之类的金属材料形成,并且可以屏蔽流入和流出相机模块的电磁波,并且还可以防止外部材料进入相机模块。
在第一屏蔽区域510A的下端部处可以设置有第一凹部511a,第一组电路板410设置在第一凹部511a中。在第二屏蔽区域510B的下端部处可以设置有第二凹部511b,第二组电路板420设置在第二凹部511b中。
接下来,参照图13,在该实施方式的相机模块中,在屏蔽覆盖件510上可以设置有支承支架513,并且在支承支架513中可以包括引导槽513R,陀螺仪传感器151设置在引导槽513R中。
因此,由于陀螺仪传感器151可以牢固地固定设置在支承支架513的引导槽513R中,因此可以很高程度地确保陀螺仪传感器151的精确校平。
例如,如在该实施方式中,由于陀螺仪传感器151可以牢固地固定和设置在支承支架513的引导槽513R中,所以陀螺仪传感器151的精确校平可以非常精确地保证在约1°的范围内。
在相关的技术中,没有尝试将陀螺仪传感器的中心沿垂直于光轴方向的方向而不是平行于光轴方向的方向布置。特别地,在陀螺仪传感器中,由于校平对于数据的准确性很重要,因此很难尝试将陀螺仪传感器的中心沿不平行于光轴方向的方向布置。
然而,在该实施方式的相机模块中,支承支架513设置在屏蔽覆盖件510上,并且陀螺仪传感器151通过在支承支架513中包括其中设置陀螺仪传感器151的引导槽513R来设置。由于陀螺仪传感器151可以刚性地固定设置,因此存在可以确保陀螺仪传感器151的高精度校平的特殊技术效果和可以提供微小型相机模块的特殊技术效果。引导槽513R可以称为凹部,但不限于此。
此外,关于相机模块的陀螺仪传感器的布置,存在随着陀螺仪传感器离相机模块越远,角加速度误差概率增加的问题,并且存在随着陀螺仪传感器越靠近,由于温度漂移导致的误差率增加的技术矛盾。
然而,在该实施方式中,支承支架513设置在屏蔽覆盖件510上,并且其中设置陀螺仪传感器151的引导槽513R可以包括在支承支架513中,使得陀螺仪传感器151可以刚性地固定设置并可以靠近相机模块的驱动单元和透镜单元设置。因此,通过将陀螺仪传感器远离产生大量的热的图像传感器190设置,可以提高角加速度的准确度,并且可以降低由于温度漂移引起的误差率,使得存在可以提供微型相机模块同时显著提高陀螺仪传感器的精度的复杂技术效果。
此外,在相关技术中,由于陀螺仪传感器与透镜单元间隔开,因此存在透镜单元的运动程度与由陀螺仪传感器根据用户的运动而检测到的运动程度之间出现误差的技术问题。
例如,当相机模块绕陀螺仪传感器旋转时,陀螺仪传感器的运动程度与透镜单元的运动程度之间的差异变大,从而导致角加速度数据的准确度降低的问题。
另一方面,在该实施方式中,由于陀螺仪传感器紧密地设置在其中设置有透镜单元的第一壳体20的侧部上,因此大大降低了透镜单元根据用户的运动的运动程度以及由陀螺仪传感器检测到的运动信息的误差,使得可以显著提高传感器的角加速度的准确度。
此外,根据该实施方式,除了屏蔽覆盖件510的屏蔽效果外,还存在由支承支架513屏蔽EMI、EMC、噪声等复杂技术效果。
接下来,将参照图14a至图26b对第二致动器200进行描述。第二致动器200可以是OIS(光学图像稳定器)致动器,但不限于此。
首先,图14a是图3a所示的实施方式的相机模块中的第二致动器在第一方向上的立体图,并且图14b是图3a所示的实施方式的相机模块中的第二致动器在第二方向上的立体图。
参照图14a和图14b,该实施方式的第二致动器200可以包括第二壳体210、设置在第二壳体210上的OIS单元220、设置在OIS单元220上的棱镜单元230、以及电连接到第二电路板250的第二驱动单元72C(参见图15)。
因此,根据该实施方式,通过提供设置在第二壳体210上的OIS单元220,存在提供超薄、超小型致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
另外,根据该实施方式,通过将OIS单元220设置在棱镜单元230之下,存在当实现OIS时可以通过解决光学系统的透镜组件中的透镜的尺寸限制确保足够的光量的技术效果。
另外,根据该实施方式,提供了稳定地设置在第二壳体210上的OIS单元220,并且提供了稍后将描述的包括成型器单元222和第一驱动单元72M的可变棱镜222cp。当通过所提供的透镜单元222c实现OIS时,存在使偏心或倾斜现象的发生最小化以产生最佳光学特性的技术效果。
此外,根据实施方式,当实现OIS时,作为磁体驱动单元的第一驱动单元72M可以设置在与第一相机致动器100分开的第二致动器200中,因此,存在能够防止与第一致动器100的AF或用于变焦的磁体的磁场干扰的技术效果。
另外,根据该实施方式,与移动多个常规的固体透镜不同,可以使用用于包括可变棱镜222cp的透镜单元222c的成型器单元222和第一驱动单元72M来实现OIS,使得存在可以以低功率消耗实现OIS的技术效果。
将参照以下附图对该实施方式的第二致动器200进行更详细地描述。
图15是图14b所示的实施方式的第二致动器200的第二电路板250和第二驱动单元72C的立体图,图16a是图14b所示的实施方式的第二致动器200的局部分解立体图,并且图16b是从图14b所示的实施方式的第二致动器200移除了第二电路板的立体图。
首先,参照图15,第二电路板250可以连接到预定电源单元(未示出)以向第二驱动单元72C供电。第二电路板250是具有可以电连接的布线图案的电路板,比如刚性印刷电路板(刚性PCB)、柔性印刷电路板(柔性PCB)和刚性柔性PCB。
第二驱动单元72C可以包括单个或多个单元驱动部,并且可以包括多个线圈。例如,第二驱动单元72C可以包括第五单元驱动部72C1、第六单元驱动部72C2、第七单元驱动部72C3和第八单元驱动部(未示出)。
此外,第二驱动单元72C还可以包括霍尔传感器(未示出),以识别稍后描述的第一驱动单元72M(参见图16a)的位置。例如,还可以包括第五单元驱动部72C1中的第一霍尔传感器(未示出)和第七单元驱动部72C3中的第二霍尔传感器(未示出)。
该实施方式包括稳定地设置在第二壳体210上的OIS单元220,并且OIS可以通过使用作为线圈驱动单元的第二驱动单元72C和作为磁体驱动单元的第一驱动单元72M针对包括可变棱镜的透镜单元222c来实现,使得可以通过使偏心或倾斜的发生最小化来实现最佳光学特性。
另外,与移动多个常规的固体透镜不同,在该实施方式中,可以通过使用作为磁体驱动单元的第一驱动单元72M和作为线圈驱动单元的第二驱动单元72C来驱动包括可变棱镜的透镜单元222c。单元222使得存在可以通过驱动成型器单元222以低功率消耗实现OIS的技术效果。
接下来,参照图16a和图16b,该实施方式的第二致动器200可以包括第二壳体210、设置在第二壳体210上并且包括成型器单元222、第一驱动单元72M的OIS单元220、设置在第二壳体210上的第二驱动单元72C、以及包括固定棱镜232并设置在OIS单元220上的棱镜单元2230。
参照图16a,第二壳体210具有预定开口212H和壳体侧部部分214P,光可以通过该预定开口212H穿过壳体本体212,壳体侧部部分214P在壳体本体212上方延伸并且包括其中设置有驱动单元72C的驱动单元孔214H。
例如,第二壳体210可以在壳体本体212上方延伸,并且可以包括第一壳体侧部部分214P1和第二壳体侧部部分214P2,第一壳体侧部部分214P1包括其中设置有第二驱动单元72C的第一驱动单元孔214H1,第二壳体侧部部分214P2包括其中设置有第二驱动单元72C的第二驱动单元孔214H2。
根据实施方式,第二驱动单元72C可以设置在壳体侧部部分214P上,使得可以以通过电磁力相对于包括可变棱镜的透镜单元222c将成型器单元222与作为磁体驱动单元的第一驱动单元72M一起驱动的方式来实现OIS,因此可以以低功率消耗实现OIS。
此外,根据实施方式,包括可变棱镜的透镜单元222c可以通过稳定固定到壳体侧部214P的第二驱动单元72C和作为磁体驱动单元的第一驱动单元72M来控制,从而实现OIS。存在可以通过使偏心或倾斜现象的发生最小化来产生最佳的光学特性的技术效果。
接下来,固定棱镜232可以是直角棱镜,并且可以设置在OIS单元220的第一驱动单元72M内侧。此外,在实施方式中,在固定棱镜232的上侧部上设置有预定棱镜覆盖件234,使得固定棱镜232可以紧密地联接到第二壳体210,使得存在防止棱镜倾斜并且不会导致第二致动器200偏心的技术效果。
此外,根据该实施方式,存在通过利用棱镜单元230下方的空间并将OIS单元220布置成与棱镜单元230彼此重叠来提供超薄、超微小型致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
具体地,根据该实施方式,由于棱镜单元230和包括可变棱镜的透镜单元222c可以非常紧密地布置,因此存在即使在透镜单元222c中精细地执行光路径改变,也可以在实际图像传感器单元中加宽光路径改变的特殊技术效果。
例如,暂时参照图20b,由固定棱镜232改变的光束的第二运动路径L1a可以在可变棱镜222cp中改变以被改变为第三运动路径L1b。
在这种情况下,根据该实施方式,包括固定棱镜232和可变棱镜的透镜单元222c可以非常紧密地布置。因此,可以确保透镜单元222c与第一透镜组件(未示出)的图像平面190P之间的距离相对较远。
因此,可以根据可变棱镜222cp中的预定角度Θ的斜率的变化来确保在图像平面190P上反射的宽的第一距离D1δ,使得精细地执行透镜单元222c中的光路径改变。即便如此,还存在可以确保实际的图像传感器单元中的宽范围的光路径变化的特殊技术效果。
另一方面,根据实施方式,通过如图11a和图11b所示将陀螺仪传感器151设置在第一致动器100上,检测相机模块的运动以改变可变棱镜222cp的预定角度Θ的斜率。据此,可以通过修正光路径来实现校正图像质量的OIS技术。
同时,在相关技术中,由于陀螺仪传感器与透镜单元分开设置,因此存在透镜单元的运动程度与由陀螺仪传感器根据用户的运动而感测到的运动程度之间出现误差的技术问题。例如,当相机模块围绕陀螺仪传感器旋转时,陀螺仪传感器的运动程度与透镜单元的运动程度之间的差异变大,从而导致角加速度数据的准确度降低的问题。
然而,在本实施方式中,由于陀螺仪传感器251设置成与其中设置有透镜单元的第一壳体20的侧部紧密接触,因此透镜单元根据用户的运动的运动程度和由陀螺仪传感器检测到的运动信息的误差显著降低。因此,存在可以大大提高陀螺仪传感器的角加速度的精度的特殊技术效果。
接下来,图17a是图16a所示的实施方式的第二致动器200的OIS单元220的分解立体图,并且图17b是图17a所示的实施方式的第二致动器的OIS单元220的组合立体图,并且图17c是图17a所示的OIS单元220中的第一驱动单元72M的分解立体图。
参照图17a和图17b,在该实施方式中,OIS单元220可以包括成型器单元222和第一驱动单元72M。
成型器单元222可以包括具有光可以穿过的孔的成型器本体222a和从成型器本体222a侧向延伸的突出部222b,并且成型器单元222在第一竖向方向上联接至第一驱动单元72M。
此外,成型器单元222可以包括透镜单元222c,该透镜单元222c在与第一竖向方向相反的第二竖向方向上设置在成型器本体222a上,并且该透镜单元222c包括可变棱镜。
因此,根据实施方式,可以使用包括成型器单元222和第一驱动单元72M的OIS单元220针对包括可变棱镜的透镜单元222c实现OIS,使得存在使偏心或倾斜现象的发生最小化以产生最佳光学特性的技术效果。
具体地,参照图17a和图17b,第一驱动单元72M可以包括联接到突出部222b的单个或多个磁体框架72MH1和72MH2以及设置在磁体框架72MH1、72MH2上的单元驱动部。
例如,第一驱动单元72M可以包括第一磁体框架72MH1和第二磁体框架72MH2。第一单元驱动部72M1、第二单元驱动部72M2可以设置在第一磁体框架72MH1中,而第三单元驱动部72M3、第四单元驱动部72M4可以设置在第二磁体框架72MH2中。
第一单元驱动部至第四单元驱动部72M1、72M2、72M3和72M4中的每一者均可以包括第一磁体至第四磁体。
图17c是图17a所示的OIS单元220中的第一驱动单元72M的分解立体图。
在实施方式中,第一驱动单元72M还可以包括设置在第一磁体框架72MH1和第二磁体框架72MH2上以阻挡磁场的干扰的轭72MY。
例如,第一驱动器72M的第一磁体框架72MH1可以具有框架槽72MR,并且轭72MY可以设置在框架槽72MR中。此后,第一单元驱动部72M1和第二单元驱动部72M2可以分别设置在轭72MY上。
在这种情况下,轭72MY可以具有轭突出部72MYP,并且可以牢固地联接到成型器单元222的突出部222b。
接下来,图18是图17a所示的实施方式的第二致动器的成型器单元222的立体图。
参照图18,成型器单元222可以包括具有光可以穿过的开口的成型器本体222a、从成型器本体222a侧向延伸并在第一竖向方向上联接到第一驱动部72M的突出部222b、以及在与第一竖向方向相反的第二竖向方向上设置在成型器本体222a上并且包括可变棱镜222cp的透镜单元222c。
具体地,在实施方式中,成型器单元222可以包括分别从成型器本体222a向两侧延伸的多个磁体支承部分。例如,成型器单元222可以包括从成型器本体222a向第一侧部分支并延伸的第一突出部222b1、第二突出部222b2、以及朝向第二侧部分支并延伸的第三突出部222b3、第四突出部222b4。
第一驱动单元72M可以包括分别联接到第一突出部至第四突出部222b1、222b2、222b3和222b4的第一单元驱动部至第四单元驱动部72M1、72M2、72M3和72M4。
参照图18,在实施方式中,成型器单元222可以包括位于磁体支承部中的待联接至磁体框架的联接槽222bh。因此,可以组合如图17b所示的OIS单元220。
根据该实施方式,在第一驱动单元72M牢固地联接到成型器单元222的状态下,通过具有可变棱镜的透镜单元222c的光路径控制来实现OIS,使得存在可以通过使现象的发生最小化来产生最佳光学性能的技术效果。
接下来,图19是透镜单元222c的沿着图18所示的成型器单元222的线A1-A1’的横截面图。
参照图19,在实施方式中,透镜单元222c可以包括透光支承部222c2、在透光支承部222c2上设置成具有预定容纳空间的支架222cb、设置在支架222cb的接纳空间中的可变棱镜222cp、设置在可变棱镜222cp上的柔性板222cm、以及设置在柔性板222cm上的第二透光支承件(未示出)。
透光支承部222c2和第二透光支承部(未示出)可以由透光材料形成。例如,透光支承部222c2和第二透光支承部可以由玻璃形成,但不限于此。
透光支承部222c2和第二透光支承部可以具有中空的圆环形状或棱柱环形状。
第二透光支承部(未示出)的尺寸可以形成为小于支架222cb的容纳空间的尺寸。
可变棱镜222cp可以包括设置在由半透明支承件222c2、支承支架222cb和柔性板222cm形成的空间中的光学液体,或者可以包括楔形棱镜。
在该实施方式中,用于可变棱镜222cp的光学液体可以是透明的,可以具有低荧光性,并且可以是无毒的。例如,该实施方式的光学液体可以采用氯氟烃(CFC)成分,但不限于此。
支架222cb可以由弹性材料或非拉伸材料形成。例如,支架222cb可以由弹性膜或金属材料制成,但不限于此。
如果柔性板222cm可以根据第一驱动部72M的运动通过成型器本体222a接收预定力,则柔性板222cm的一部分可以由于柔性弹性材料的特性如图20b所示向上或向下移动,并且可变棱镜222cp的形状可以是可变的。
例如,柔性板222cm可以是反渗透(RO)膜、纳米过滤(NF)膜、超滤(UF)膜、微滤(MF)膜等,但不限于此。这里,RO膜是孔隙尺寸为约1埃至15埃的膜,NF膜是孔隙尺寸为约10埃的膜,并且UF膜是孔隙尺寸为约15埃至200埃的膜,以及MF膜是孔隙尺寸为约200埃至1000埃的膜。
该实施方式可以包括稳定地设置在第二壳体210上的OIS单元220,并且可以使用成型器单元222和第一驱动单元72M针对包括可变棱镜222cp的透镜单元222c实现OIS,使得存在可以通过使偏心或倾斜的发生最小化来产生最佳光学特性的技术效果。
接下来,图20a至图20b是图示根据该实施方式的第一致动器100的操作的图。
例如,图20a是该实施方式的OIS致动器操作之前的示例性视图,并且图20b是该实施方式的OIS致动器操作之后的示例性视图。
从广义上讲,在实施方式中,棱镜可以包括改变预定光束的路径的固定棱镜232以及设置在固定棱镜232下面并改变从固定棱镜232发射的光线的路径的可变类型棱镜222cp。
参照图20a和图20b,该实施方式的第二致动器200可以以通过第一驱动单元72M和第二驱动单元72C改变可变棱镜222cp的形状的方式来控制光学运动路径。
例如,在实施方式中,第二致动器200可以以通过作为磁体驱动单元的第一驱动单元72M改变可变棱镜222cp的顶角Θ的方式来控制光束的路径。
例如,参照图20a,可以通过固定棱镜232将入射光线L1改变到第二运动路径L1a,但是在可变棱镜222cp中不改变光学路径。
另一方面,参照图20b,可以将由固定棱镜232改变的光束的第二运动路径L1a改变为可变棱镜222cp中的第三运动路径L1b。
例如,当柔性板222cm根据第一驱动单元72M的运动通过成型器本体222a接收预定力时,第二透光支承单元(未示出)接收该力。力被传递到柔性板222cm,并且由于柔性板222cm的柔性弹性材料的特性,一部分可以向上或向下移动,并且可变棱镜222cp的形状可以是可变的。
例如,成型器本体222a的左上部通过第一单元驱动部72M1接收沿第二方向的力F2,并且成型器本体222a的右上部被施加到第二单元驱动部72M2。由此,第二单元驱动部72M2可以根据沿第一方向的力F1而变化,并且第二透光支承件(未示出)根据成型器本体222a的运动来接收力,并且柔性板222cm可以通过该力以预定角度Θ的斜率变化。
在下文中,参照图20b,将对用于以通过第一驱动单元72M改变可变棱镜222cp的形状的方式来控制光线路径的防图像抖动设备进行更详细地描述。
首先,根据该实施方式,可能需要根据手抖的发生使图像在设置于第一致动器100中的第一透镜组件(未示出)的图像平面190P上向侧部移动第一距离D1δ。
在这种情况下,D1是从可变棱镜222cp到第一透镜组件的图像平面190P的距离,δ是可变棱镜222cp的色差,并且Θ可以是可变棱镜222cp的顶角。
也就是说,根据该实施方式,在计算出可变棱镜222cp的待改变的顶角Θ之后,可以由通过第一驱动单元72M改变可变棱镜222cp的顶角Θ来将光束的路径控制为第三路径L1b。
此时,在可变棱镜222cp的色差δ与可变棱镜222cp的顶角Θ之间,可以建立δ=(n-1)×Θ的关系(其中,n是可变棱镜222cp相对于感兴趣频带的中心波长的折射率)。
根据该实施方式,由于棱镜单元230和包括可变棱镜的透镜单元222c可以非常紧密地布置,因此即使在透镜单元222c中精细地执行光学路径改变,也存在在实际图像传感器单元中可以广泛地确保光学路径改变的特殊技术效果。
例如,根据该实施方式,由于包括固定棱镜232和可变棱镜的透镜单元222c可以非常紧密地布置,因此可以确保透镜单元222c与第一透镜组件(未示出)的图像平面190P之间的距离相对较远。因此,在可变棱镜222cp中,可以根据预定角度Θ的斜率的变化来广泛地确保在图像平面190P上反射的第一距离D1δ,使得即使在透镜单元222c中精细地执行光学路径改变,也存在确保实际图像传感器单元中的宽范围的光学路径改变的特殊技术效果。
接下来,图21a是图示根据该实施方式的第二致动器的第一操作的图。
例如,图21a是图示根据图14b所示的实施方式的第二致动器200的从z轴方向观察的第一操作的视图。
参照图21a,可以通过第二电路板250向第二驱动器72C供电,使得电流可以流过每个线圈。因此,可以在第二驱动单元72C与第一驱动单元72M之间沿第一方向F1或第二方向F2产生电磁力,使得柔性板222cm可以通过移动第一驱动单元72M被倾斜预定角度,并且因此,可以控制可变棱镜222cp的顶角Θ。
例如,参照图21a,第一单元驱动部72M1和第二单元驱动部72M2可以被放置成在第五单元驱动部72C1和第六单元驱动部72C2的方向上产生磁力。此外,第三单元驱动部72M3和第四单元驱动部72M4可以被放置成在第七单元驱动部72C3和第八单元驱动部72C4的方向上产生磁力。
在这种情况下,当电流C1在第五单元驱动部72C1和第六单元驱动部72C2中流向第一方向时,可以沿第二方向施加力F2。同时,当电流C1在第七单元驱动部72C3和第八单元驱动部72C4中流向第一方向时,可以沿与第二方向相反的第一方向施加力F1。
因此,可以从第一单元驱动部72M1和第二单元驱动部72M2沿第二方向向柔性板222cm施加力F2。此外,可以从第三单元驱动部72M3和第四单元驱动部72M4沿第一方向施加力F1。因此,通过将可变棱镜222cp的顶角Θ改变为处于预定的第一角度,可以改变和控制光的路径。
接下来,图21b是图示根据该实施方式的第二致动器200的第二操作的图。
例如,图21b是根据图14b所示的实施方式的第二致动器200的从z轴方向观察的第二操作的示例性视图。
例如,可以向第二驱动单元72C供电,使得电流可以流过每个线圈。因此,可以在第二驱动单元72C与第一驱动单元72M之间沿第一方向F1或第二方向F2产生电磁力,使得柔性板222cm可以以预定角度倾斜。
例如,参照图21b,第一单元驱动部72M1和第二单元驱动部72M2可以设置成在第五单元驱动部72C1和第六单元驱动部72C2的方向上产生磁力。第三单元驱动部72M3和第四单元驱动部72M4可以设置成在第七单元驱动部72C3和第八单元驱动部72C4的方向上产生磁力。
在这种情况下,沿第一方向的电流C1可以流过第五单元驱动部72C1和第七单元驱动部72C3。此外,沿第二方向的电流C2可以流过第六单元驱动部72C2和第八单元驱动部72C4。
因此,第一单元驱动部72M1和第四单元驱动部72M4可以沿第二方向施加力F2。此外,第二单元驱动部72M2和第三单元驱动部72M3可以沿第一方向施加力F1。
因此,可以从第一单元驱动部72M1和第四单元驱动部72M4沿第二方向向可变棱镜222cp的柔性板222cm施加力F2。此外,第二单元驱动部72M2和第三单元驱动部72M3可以沿第一方向施加力F1。因此,可变棱镜222cp的顶角Θ可以改变为处于预定的第二角度,使得可以改变和控制光的路径。
根据该实施方式,通过将陀螺仪传感器151设置在第一致动器100上,可以检测相机模块的运动,并且可以根据可变棱镜222cp的预定角度Θ的斜率的变化来校正光学路径,使得可以实现校正图像质量的OIS技术。
同时,在相关技术中,由于陀螺仪传感器与透镜单元分开设置,因此存在透镜单元的运动程度与由陀螺仪传感器根据用户的运动而感测到的运动程度之间出现误差的技术问题。例如,当相机模块围绕陀螺仪传感器旋转时,陀螺仪传感器的运动程度与透镜单元的运动程度之间的差异变大,从而导致角加速度数据的准确度降低的问题。
然而,在本实施方式中,由于陀螺仪传感器251设置成与其中设置有透镜单元的第一壳体20的侧部紧密接触,因此透镜单元根据用户的运动的运动程度和由陀螺仪传感器检测到的运动信息的误差显著降低。因此,存在可以大大提高陀螺仪传感器的角加速度的精度的特殊技术效果。
此外,根据该实施方式,存在通过利用棱镜单元230下方的空间并将OIS单元220布置成与棱镜单元230彼此重叠来提供超薄、超微小型致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
另外,根据该实施方式,通过将OIS单元220设置在棱镜单元230之下,存在当实现OIS时可以通过解决光学系统的透镜组件中的透镜的尺寸限制确保足够的光量的技术效果。
此外,该实施方式可以包括稳定地布置在第二壳体210上的OIS单元220,并且可以通过使用成型器单元222和第一驱动单元72M针对具有可变棱镜222cp的透镜单元222c实现OIS,使得存在使偏心或倾斜现象的发生最小化以产生最佳光学特性的技术效果。
此外,根据实施方式,为了实现OIS,作为磁体驱动单元的第一驱动单元72M可以设置在与第一相机致动器100分开的第二致动器200上,使得存在能够防止与第一致动器100的AF或用于变焦的磁体的磁场干扰的技术效果。
接下来,图22是根据该实施方式的第二致动器200的第一成型器单元222A的详细立体图。
参照图22,第一成型器单元222A包括具有光可以穿过的开口222ah的成型器本体222a和从该成型器本体222a侧向延伸的突出区域。
例如,第一成型器单元222A可以包括设置在透镜单元222c上并且包括第一侧部、对应于第一侧部的第二侧部的成型器本体222a、从成型器本体222a的第一侧部表面突出的第一突出区域b12和从成型器本体222a的第二侧部表面突出的第二突出区域b34。
第一突出区域b12可以包括从第一侧部的一个表面突出的第一突出部222b1和从第一侧部的另一个表面突出并与第一突出部222b1间隔开的第二突出部222b2。
第二突出区域b34可以包括从第二侧部的一个表面突出的第三突出部222b3和从第二侧部的另一个表面突出并与第三突出部222b3间隔开的第四突出部222b4。
在这种情况下,第一突出部222b1可以包括从成型器本体222a向第一侧延伸的第一延伸部b1p、第一支承部b1e、以及设置在第一支承部b1e上的第一联接槽bh1。
此外,第二突出部222b2可以包括从第一延伸部b1p分支并从成型器本体222a向第一侧延伸的第二延伸部b2p、第二支承部b2e和设置在第二支承部b2e上的第二联接槽b2h。
第一单元驱动部72M1和第二单元驱动部72M2可以联接到第一联接槽222bh1和第二联接槽b2h。
此外,第三突出部222b3可以包括从成型器本体222a向第二侧延伸的第三延伸部b3p、第三支承部b3e和设置在第三支承部b3e上的第三联接槽b3h。
此外,第四突出部222b4可以包括通过从第三延伸部b3p分支从成型器本体222a向第二侧延伸的第四延伸部b4p、第四支承部b4e和设置在第四支承部b4e上的第四联接槽b4h。
第三单元驱动部72M3和第四单元驱动部72M4可以联接到第三联接槽b3h和第四联接槽b4h。
此时,参照图22,在实施方式中,作为第一突出部222b1的端部的第一支承部b1e和作为第二突出部222b2的端部的第二支承部b2e可以彼此分开并且以第二距离D2间隔开。
另外,参照图22,在该实施方式中,作为第三突出部222b3的端部的第三支承部b3e和作为第四突出部222b4的端部的第四支承部b4e可以彼此分开并且可以以第二距离D2间隔开。
同时,图23是根据该实施方式的第二致动器200的第二成型器单元222B的立体图。
参照图23,在实施方式中,第二成型器单元222B可以包括分别从成型器本体222a向两侧延伸的多个磁体支承部分。例如,第二成型器单元222可以包括第一突出部222b1、从成型器本体222a分支并向其第一侧延伸的第二突出部222b2、以及第三突出部222b3、从成型器本体222a分支并向其第二侧延伸的第四突出部222b4。
此外,第一突出部222b1可以包括从成型器本体222a向第一侧延伸的第一延伸部b1p、第一——第二支承部b1q和设置在第一——第二支承部b1q中的第一联接槽bh1。
此外,第二突出部222b2可以包括第一延伸部b1p、从成型器本体222a分支并向第一侧延伸的第二延伸部b2p、第二——第二支承部b2q和设置在第二——第二支承部b2q中的第二联接槽b2h。
另外,第三突出部222b3可以包括从成型器本体222a向第二侧延伸的第三延伸部b3p、第三——第二支承部b3q和设置在第三——第二支承部b3q上的第三联接槽b3h。
此外,第四突出部222b4可以包括第三延伸部b3p、从成型器本体222a分支并朝向第二侧延伸的第四延伸部b4p、第四——第二支承部b4q和设置在第四——第二支承部b4q中的第四联接槽b4h。
在这种情况下,参照图23,在实施方式中,作为第一突出部222b1的端部的第一——第二支承部b1q和作为第二突出部222b2的端部的第二——第二支承部b2q可以彼此连接。
另外,参照图23,在该实施方式中,作为第三突出部222b3的端部的第三——第二支承部b3q和作为第四突出部222b4的端部的第四——第二支承部b4q可以彼此连接。
图24是根据该实施方式的第二致动器200的操作的示例性视图,并且图24中的X轴方向和Y轴方向可以与先前所示的方向相同或不同。
参照图24,当向第二驱动单元72C供电并且电流流过每个线圈时,可以在第二驱动单元72C与第一驱动单元72M之间沿第一方向或第二方向施加电磁力。柔性板222cm可以通过第一驱动单元72M由于电磁力移动而以预定角度倾斜,并且可以控制可变棱镜222cp的顶角Θ。
在这种情况下,图25a是当操作根据该实施方式的第二致动器200的第二成型器单元222B时的特性。图25b是根据该实施方式的第二致动器200的第一成型器单元222A操作时的特性。
根据该实施方式中使用第二成型器单元222B的未公开的内部实验,如图25a所示,当第一——第二支承部b1q和第二——第二支承部b2q彼此连接并且第三——第二支承部b3q和第四——第二支承部b4q彼此连接时,在沿每个轴向方向驱动时,与目标值(理想)相比,存在误差范围的变化。
另一方面,根据该实施方式中使用第一成型器单元222A的未公开的实验,如图25b所示,当第一支承部b1e和第二支承部b2e彼此以第二间隔距离D2间隔开时,或者当第三支承部b3e和第四支承部b4e彼此以第二间隔距离D2间隔开时,在沿每个轴向方向驱动时,与目标值(理想)相比,变化量显著减小,从而产生了显著的性能提升效果。
也就是说,在该实施方式中,当第一突出部222b1和第二突出部222b2间隔开并且第三突出部222b3和第四突出部222b4彼此间隔开时,由于在x轴或y轴上移动时对其他突出部的影响较小,因此存在可以通过显著降低在每个轴向方向上驱动时与目标值(理想)相比产生的误差变化量来提高性能的特殊技术效果。
接下来,图26a是根据该实施方式的第二致动器200的第一横截面图,并且图26b是根据该实施方式的第二致动器200的底部立体图。
参照图26a和图26b,该实施方式的第二致动器200可以包括第二壳体210、设置在第二壳体210上并包括成型器单元222、第一驱动单元72M的OIS单元220、设置在第二壳体210上的第二驱动单元72C和设置在OIS单元220上的第二棱镜单元230。
根据未公开的内部技术,当成型器单元222没有牢固地支承在第二壳体210上时,已经研究了透镜单元222c和棱镜单元230中发生倾斜的技术问题。
因此,该实施方式可以在第二壳体210中包括夹具孔ZH,在第二致动器200的组装过程期间,可以在预定夹具(未示出)牢固地联接到第二壳体210的夹具孔ZH的状态下执行组装过程。
夹具孔ZH可以设置为多个,并且可以包括第一夹具孔ZH1、第二夹具孔ZH2、第三夹具孔ZH3和第四夹具孔ZH4。夹具还可以包括第一夹具、第二夹具、第三夹具和第四夹具。
例如,第二壳体210可以包括形成为与成型器本体的第一突出部至第四突出部222b1、222b2、222b3、222b4在竖向方向上重叠的第一夹具孔至第四夹具孔ZH1、ZH2、ZH3、ZH4。
第二壳体210可以包括开口212H,在第一夹具孔至第四夹具孔ZH1、ZH2、ZH3和ZH4之间形成的光可以穿过该开口212H。
此时,夹具可以穿过夹具孔ZH并被引导到第二壳体210的上侧部,并且成型器单元222可以牢固地设置在突出夹具上。
第一夹具至第四夹具可以设置成与成型器本体的第一突出部至第四突出部222b1、222b2、222b3、222b4在竖向方向上重叠。
此后,第一驱动单元72M、第二驱动单元72C等可以牢固地联接到成型器单元222,并且存在显著防止倾斜发生的特殊技术效果。
根据该实施方式,存在提供超薄、超紧凑致动器以及包括该致动器的相机模块的技术效果。
此外,根据该实施方式,存在提供能够在实现OIS时通过消除光学系统的透镜组件中的透镜的尺寸限制来确保足够的光量的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
此外,根据该实施方式,存在提供能够在实现OIS时通过使偏心或倾斜现象的发生最小化而表现出最佳光学特性的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
此外,根据该实施方式,存在提供能够在实现OIS时防止与AF或变焦磁体的磁场干扰的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
此外,根据该实施方式,存在提供能够以低功率消耗实现OIS的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
另外,根据该实施方式,由于棱镜单元230和包括可变棱镜的透镜单元222c可以非常紧密地布置,因此即使在透镜单元222c中精细地执行光学路径改变,也存在可以在实际图像传感器单元中广泛地确保光学路径改变的特殊技术效果。
工业适用性
接下来,图27是应用了根据实施方式的相机模块的移动终端的立体图。
如图27所示,根据该实施方式的移动终端1500可以包括设置在后表面上的相机模块1000、闪光灯模块1530和自动聚焦装置1510。
相机模块1000可以包括图像捕获功能和自动聚焦功能。例如,相机模块1000可以包括使用图像的自动聚焦功能。
相机模块1000在拍照模式或视频通话模式下处理由图像传感器获取的静止图像或运动图像的图像帧。处理后的图像帧可以显示在预定显示单元上并存储在存储器中。在移动终端本体的前面也可以设置有相机(未示出)。
例如,相机模块1000可以包括第一相机模块1000A和第二相机模块1000B,并且OIS可以由第一相机模块1000A通过AF或变焦功能来实现。例如,第一相机模块1000A可以包括用作AF或变焦功能的第一致动器和用作OIS功能的第二致动器。
闪光灯模块1530可以包括在其中发光的发光装置。闪光灯模块1530可以通过移动终端的相机操作或用户的控制来操作。
自动聚焦装置1510可以包括作为发光单元的表面发光激光器装置的封装件。
自动聚焦装置1510可以包括使用激光器的自动聚焦功能。自动聚焦装置1510可以主要用于使用相机模块1000的图像的自动聚焦功能恶化的情况下,例如,用在10m或更小的接近或黑暗环境中。自动聚焦装置1510可以包括具有垂直腔面发射激光器(VCSEL)半导体装置的发光单元和将诸如光电二极管的光能转换成电能的光接收单元。
上述实施方式中描述的特征、结构、效果等包括在至少一个实施方式中,并且不一定限于仅一个实施方式。此外,每个实施方式中所示的特征、结构、效果等可以由实施方式所属领域中具有普通知识的人针对其他实施方式进行组合或修改。因此,与这样的组合和修改有关的内容应当被解释为包括在实施方式的范围内。
虽然以上已经描述了实施方式,但这些仅是示例,并不旨在限制实施方式,并且该实施方式所属领域的普通技术人员将认识到,在不脱离实施方式的基本特征的情况下,可以进行未示出的各种修改和应用。例如,可以修改和实现在实施方式中具体示出的每个部件。并且与这些修改和应用相关的差异应该被解释为包括在所附权利要求中设置的实施方式的范围内。

Claims (12)

1.一种相机模块,包括:
第一电路板,在所述第一电路板上设置有图像传感器;
第一壳体,所述第一壳体设置在所述第一电路板上;
透镜组件,所述透镜组件设置在所述第一壳体中;
第二电路板,所述第二电路板设置在所述第一壳体的第一侧部部分上;
陀螺仪传感器,所述陀螺仪传感器设置在所述第一壳体的第二侧部部分上;
棱镜,所述棱镜设置在所述第一壳体中;以及
光学图像稳定器单元,所述光学图像稳定器单元设置在所述第一壳体与所述棱镜之间。
2.根据权利要求1所述的相机模块,还包括位于所述第一壳体上的多个线圈,
其中,所述陀螺仪传感器与所述多个线圈中的至少一个线圈在垂直于光轴方向的方向上重叠。
3.根据权利要求2所述的相机模块,其中,所述陀螺仪传感器设置在所述第二电路板的一个侧部上,并且所述多个线圈中的所述至少一个线圈设置在所述第二电路板的相反侧部上。
4.根据权利要求1所述的相机模块,还包括第三电路板,所述第三电路板设置在所述第一壳体的所述第一侧部部分上并且具有第一区域,所述多个线圈中的驱动所述透镜组件的第一线圈设置在所述第一区域中。
5.根据权利要求1所述的相机模块,还包括屏蔽覆盖件,所述第一壳体设置在所述屏蔽覆盖件中,并且所述陀螺仪传感器设置在所述屏蔽覆盖件与所述第一壳体之间。
6.根据权利要求1所述的相机模块,其中,所述光学图像稳定器单元包括成型器单元。
7.根据权利要求1所述的相机模块,其中,所述棱镜设置在所述光学图像稳定器单元上。
8.根据权利要求1所述的相机模块,其中,所述光学图像稳定器单元包括光学图像稳定器壳体,并且
还包括位于所述光学图像稳定器壳体上的至少一个磁体。
9.根据权利要求8所述的相机模块,其中,所述光学图像稳定器壳体包括至少一个凹部,并且所述至少一个磁体设置在所述至少一个凹部上。
10.根据权利要求9所述的相机模块,其中,所述陀螺仪传感器配置成与所述光学图像稳定器壳体在垂直于光轴方向的方向上重叠。
11.根据权利要求10所述的相机模块,其中,所述陀螺仪传感器配置成与所述至少一个磁体在垂直于所述光轴方向的方向上重叠。
12.根据权利要求1所述的相机模块,其中,所述陀螺仪传感器配置成与所述第二电路板在垂直于光轴的第一方向上重叠。
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