TW201631346A

TW201631346A - 照相機模組

Info

Publication number: TW201631346A
Application number: TW104137262A
Authority: TW
Inventors: 李重錫; 金暻準; 金裕倡; 金聖熏; 金滿洙; 白在皓; 金浦哲; 李明基
Original assignee: 三星電機股份有限公司
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2016-09-01
Also published as: US20160246159A1; KR20160103827A; CN105911668A

Abstract

一種照相機模組包含：第一外殼，其具有安裝於其中的至少一個固定透鏡；第二外殼，其耦接至第一外殼且具有安裝於其中的可移動透鏡；以及致動器，其經設置以使第二外殼相對於第一外殼移動。

Description

照相機模組

本申請案是有關於具有快速聚焦功能的照相機模組。

高解析度照相機設備包含多個透鏡及一影像感測器。此類照相機設備包含在光軸方向上移動鏡身以獲得清晰影像的移動裝置。

然而，在使照相機設備小型化時，此類結構可為障礙，這是因為移動鏡身來調整焦距，鏡身為具有顯著質量的構件，這種情形導致相對較高的電流消耗量，且其移動機構的結構為複雜的。

提供此發明內容以按簡化形式引入下文在實施方式中進一步描述的概念的選擇。此發明內容並不意欲識別所主張標的物的關鍵特徵或基本特徵，亦不意欲在判定所主張標的物的範疇中用作輔助。

在一個通用態樣中，一種照相機模組包含：第一外殼，其具有安裝於其中的至少一個固定透鏡；第二外殼，其耦接至第一外殼且具有安裝於其中的可移動透鏡；以及致動器，其經設置以使第二外殼相對於第一外殼移動。

照相機模組可更包含彈性構件，其連接第一外殼與第二外殼且支撐第二外殼以使得第二外殼能夠相對於第一外殼移動。

致動器可包含安置於第一外殼上的線圈構件；以及安置於第二外殼上的構件。

第二外殼可安裝於第一外殼中。

可移動透鏡可包含垂直於可移動透鏡的光軸延伸的一或多個突起。

容納可移動透鏡的一部分的凹槽可形成於第二外殼中。

第二外殼可具有開口，其經設置以在致動器使第二外殼相對於第一外殼移動時，容納至少一個固定透鏡中的固定透鏡的至少一部分。

照相機模組可更包含容納第一外殼及第二外殼的屏蔽罩。

照相機模組可更包含第三外殼，其耦接至第一外殼且具有安裝於其中的至少一個固定透鏡。

第二外殼可安置於第一外殼與第三外殼之間。

照相機模組可更包含經設置以感測第二外殼的位置的感測器。

在另一通用態樣中，一種照相機模組包含：第一外殼，其具有安裝於其中的固定透鏡；第二外殼，其耦接至第一外殼且具有安裝於其中的可移動透鏡；以及致動器，其經設置以使可移動透鏡相對於固定透鏡移動。

照相機模組可更包含彈性構件，其安置於第二外殼中且支撐可移動透鏡以使得可移動透鏡能夠相對於第二外殼移動。

致動器可包含安置於第二外殼上的線圈構件；以及安置於可移動透鏡上的磁體構件。

照相機模組可更包含容納第一外殼及第二外殼的屏蔽罩。

在另一通用態樣中，一種照相機模組包含：第一外殼，其具有安裝於其中的固定透鏡；第二外殼，其具有安裝於其中的可移動透鏡；以及致動器，其經設置以使可移動透鏡相對於固定透鏡移動；其中第二外殼安置於第一外殼與照相機模組的影像平面之間。

可移動透鏡可為最靠近照相機模組的影像平面的透鏡。

照相機模組可更包含彈性構件，其將可移動透鏡連接至第二外殼且經設置以使得可移動透鏡能夠相對於第二外殼移動。

固定透鏡可為安裝於第一外殼中的多個固定透鏡中的一者；且可移動透鏡可為安裝於第二外殼中的僅有的透鏡。

自以下實施方式、圖式以及申請專利範圍將顯而易見其他特徵及態樣。

提供以下詳細描述以輔助讀者獲得對本文所描述的方法、設備及/或系統的全面理解。然而，一般熟習此項技術者將顯而易見本文所描述的方法、設備及/或系統的各種改變、修改以及等效物。本文所描述的操作序列僅為實例，且不限於本文所闡述的彼等實例，實際上，除了必須按某一次序發生的操作以外，可改變操作序列，如一般熟習此項技術者將顯而易見的，又，出於增加清晰度以及簡潔性目的，可能省略一般熟習此項技術者所熟知的功能以及構造的描述。

本文所描述的特徵可以不同形式體現，且不應將其解釋為限於本文所描述的實例。確切而言，提供本文所描述的實例，以使得本揭露內容將為透徹的及完整的，且將向一般熟習此項技術者傳達本揭露內容的全部範疇。

根據本申請案的照相機模組執行快速聚焦功能。舉例而言，照相機模組可能在光軸方向上僅移動一個透鏡。作為另一實例，照相機模組可能在光軸方向上僅移動最小透鏡或最輕透鏡。

由於如上文所描述的照相機模組僅移動一個透鏡或最小或最輕透鏡，因此驅動透鏡所必要的電流的量得以減少且驅動透鏡所需的驅動時間亦得以減少。

圖1為照相機模組的實例的分解透視圖。

照相機模組100包含第一外殼110、第二外殼120、固定透鏡130、可移動透鏡140，以及致動器160。另外，照相機模組100包含彈性構件150，其連接第一外殼110與第二外殼120。另外，照相機模組100包含用以阻止有害電磁波的屏蔽罩180。

第一外殼110中容納多個組件。舉例而言，第一外殼110中容納一或多個固定透鏡130。另外，第一外殼110中容納第二外殼120。作為另一實例，第一外殼110容納致動器160的一部分。

第二外殼120容納一或多個可移動透鏡140。在此實例中，第二外殼120容納一個可移動透鏡140。然而，容納於第二外殼120中的可移動透鏡140的數目限於一。舉例而言，第二外殼120可容納兩個或大於兩個可移動透鏡140。第二外殼120可部分地容納固定透鏡130。舉例而言，第二外殼120的一個表面可具有開口，以當第二外殼120在光軸方向上移動時，容納固定透鏡130的一部分。

第二外殼120耦接至可移動透鏡140的部分。在此實例中，供可移動透鏡140的部分插入其中的凹槽122形成於第二外殼120的表面中。

固定透鏡130安裝於第一外殼110中。舉例而言，一或多個固定透鏡130循序地安置於第一外殼110的高度方向（圖1中的垂直方向）上。固定透鏡130固定至第一外殼110。舉例而言，一或多個固定透鏡130可藉由黏著劑或扣件牢固地固定至第一外殼110。

可移動透鏡140安裝於第二外殼120中。在此實例中，一個可移動透鏡140安裝於第二外殼120的一個表面上。可移動透鏡140經安置為具有與固定透鏡130相同的光軸。舉例而言，可移動透鏡140的光軸與固定透鏡130的光軸彼此重合。此狀況在改良照相機模組100的解析度時為有利的。

移動可移動透鏡140以調整可移動透鏡140與固定透鏡130之間的距離。舉例而言，在光軸方向上移動可移動透鏡140以調整可移動透鏡與固定透鏡130之間的距離。舉例而言，可在遠離固定透鏡130的方向上移動可移動透鏡140。另外，可在朝向固定透鏡130的方向上移動可移動透鏡140。可移動透鏡140的移動是由致動器160來執行。

可移動透鏡140耦接至第二外殼120。在此實例中，可移動透鏡140包含插入至第二外殼120的凹槽122中的一或多個突起142。

彈性構件150連接第一外殼110與第二外殼120。在此實例中，彈性構件150的邊緣部分連接至第一外殼110，且彈性構件150的中心部分連接至第二外殼120。

彈性構件150由可易於變形的材料製成。因此，可使第二外殼120相對於第一外殼110移動。舉例而言，當彈性構件150變形時，第二外殼120移動出第一外殼110（在圖1中為其向上方向）。作為另一實例，當彈性構件150變形時，第二外殼120移動至第一外殼110中（在圖1中為其向下方向）。

彈性構件150可包含具有板彈簧形式的部分。舉例而言，連接第一外殼110與第二外殼120的彈性構件150的一部分可具有板彈簧形式。

致動器160調整可移動透鏡140的位置。在此實例中，致動器160在光軸方向上移動第二外殼120以改變可移動透鏡140的位置。

致動器160包含線圈構件162及磁體構件164。致動器160藉由在線圈構件162與磁體構件164之間產生的電磁力移動第二外殼120或可移動透鏡140。

線圈構件162可安置於第一外殼110上。作為另一實例，線圈構件162可安置於第一外殼110的外表面上。

磁體構件164可安置於第二外殼120上。作為另一實例，磁體構件164可安置於第二外殼120的面對線圈構件162的一部分上。

致動器160根據施加至線圈構件162的電信號改變在線圈構件162與磁體構件164之間產生的電磁力的方向，以調整第二外殼120的位置或可移動透鏡140的位置。作為一實例，致動器160可在光軸方向上移動可移動透鏡140。作為另一實例，致動器160可使可移動透鏡140傾斜以使得可移動透鏡140的光軸與照相機模組的光軸重合。

屏蔽罩180保護第一外殼110及第二外殼120。作為一實例，屏蔽罩180保護安裝於第一外殼110及第二外殼120中的組件,使其免受有害電磁波影響。為此，屏蔽罩180可由金屬形成。然而，形成屏蔽罩180的材料不限於金屬。作為一實例，屏蔽罩180可由包含金屬粉末或其他金屬組分的樹脂混合物形成。

屏蔽罩180允許有效光透過其入射。舉例而言，具有與透鏡130及透鏡140的直徑實質上相同的直徑的孔182形成於屏蔽罩180的一個表面中。孔182形成於屏蔽罩180的一個表面中與透鏡130及透鏡140的光軸重合的位置中。

圖2為圖1中所說明的照相機模組的組裝透視圖。

組裝照相機模組100以形成單個零件。作為一實例，組裝照相機模組100以使得第一外殼110中容納所有其他組件。作為另一實例，可組裝照相機模組100以使得藉由第一外殼110及屏蔽罩180形成的封閉空間容納所有其他組件。

照相機模組100可容易地安裝於小的攜帶型電子裝置中。

圖3為沿圖2中的線III-III截取的照相機模組的橫截面圖。

照相機模組100經設置以使得固定透鏡130及可移動透鏡140循序地安置於第一外殼110中。在此實例中，多個固定透鏡130（132、134以及136）循序地安置於第一外殼110的下部部分中，且可移動透鏡140安置於第一外殼110的上部部分中。

第二外殼120安置於第一外殼110中。在此實例中，在第二外殼120容納可移動透鏡140的狀態下，第二外殼120安置於第一外殼110中。

第二外殼120可在第一外殼110中在光軸方向上移動。作為一實例，可藉由致動器160使第二外殼120在第一外殼110中向下或向上移動。

第二外殼120的位置是藉由感測器166得知。舉例而言，感測器166可感測由形成於第二外殼120上的磁體構件164產生的磁力以感測第二外殼120的位置。作為另一實例，感測器166可藉由感測在線圈構件162與磁體構件164之間產生的磁通量的量值而感測第二外殼120的位置。供參考，致動器160的線圈構件162的高度L可有利地與第二外殼120的驅動範圍相同或大於第二外殼120的驅動範圍。

圖4及圖5為說明圖1中所說明的照相機模組的操作狀態的橫截面圖。

照相機模組100執行自動聚焦功能。作為一實例，照相機模組100在研究對象的方向上移動可移動透鏡140以使得能夠捕捉遠端研究對象的清晰影像（參見圖4）。作為另一實例，照相機模組100在影像平面的方向（影像感測器的方向）上移動可移動透鏡140以使得能夠捕捉附近研究對象的清晰影像（參見圖5）。作為另一實例，照相機模組100自由地移動可移動透鏡140的位置以使得能夠捕捉研究對象的清晰影像，而不管研究對象的距離。

由於照相機模組100在研究對象方向或影像平面方向上僅移動幾個可移動透鏡140，因此其可快速地執行聚焦功能。另外，在此實例中，在照相機模組100中，由於致動器160僅移動幾個可移動透鏡140（在此實例中為一個可移動透鏡140），因此所述情形可顯著地減少在執行聚焦功能時消耗的電流的量。

圖6及圖7為說明對準可移動透鏡140的光軸的方法的平面圖。

此實例中的照相機模組100使得能夠對準可移動透鏡140的光軸。舉例而言，可調整第二外殼120中的可移動透鏡140的位置。作為一實例，在可移動透鏡140安裝於第二外殼120中的狀態下，可移動透鏡140可在光軸的垂直方向上及在凹槽122的長度方向上的其他方向上移動。為此，可將第二外殼120的凹槽122形成為大於可移動透鏡140的突起142。

接下來，將描述對準可移動透鏡140的光軸的方法。

此實例中對準可移動透鏡140的光軸的方法是按以下次序執行：1）安裝可移動透鏡140，2）對準可移動透鏡140的光軸，以及3）固定可移動透鏡140。

1）安裝可移動透鏡140

將可移動透鏡140安裝於第二外殼120中。作為一實例，藉由將突起142插入至凹槽122中而將可移動透鏡140安裝於第二外殼120中。

2）對準可移動透鏡140的光軸

使可移動透鏡140的光軸C2與固定透鏡130的光軸C1對準。作為一實例，在可移動透鏡140安裝於第二外殼120中的狀態下，在可移動透鏡140的光軸C2並不與固定透鏡130的光軸C1對準的狀況下（參見圖6），藉由使可移動透鏡140在校準方向上移動而使可移動透鏡140的光軸C2與固定透鏡130的光軸C1對準（參見圖7）。

可進一步執行調整可移動透鏡140的傾斜角的一系列處理程序。

3）固定可移動透鏡140

將可移動透鏡140與第二外殼120固定在一起。作為一實例，藉由將黏著劑190塗覆於第二外殼120的凹槽122中而將可移動透鏡140牢固地固定至第二外殼120。

接下來，將描述對準可移動透鏡140的光軸的方法的另一實例。在此實例中，對準可移動透鏡140的光軸的方法是按以下次序執行：1）安裝可移動透鏡140，2）臨時固定可移動透鏡140，3）對準可移動透鏡140的光軸，以及4）固定可移動透鏡140。

1）安裝可移動透鏡140

2）臨時固定可移動透鏡140

臨時固定可移動透鏡140的位置。作為一實例，藉由將黏著劑塗覆至第二外殼120的凹槽122而臨時固定可移動透鏡140在第二外殼120中的位置。此處所使用的黏著劑可為可藉由額外固化製程而牢固地固化的一種類型的黏著劑。作為一實例，可使用熱固性或光定型黏著劑。

3）對準可移動透鏡140的光軸

4）固定可移動透鏡140

將可移動透鏡140與第二外殼120牢固地固定在一起。作為一實例，使塗覆至第二外殼120的凹槽122的黏著劑190固化。

接下來，將描述照相機模組的其他實例。供參考，在以下描述中，與上文所描述的照相機模組的實例的組件相同的組件將藉由相同參考編號表示且將省略其詳細描述。

圖8為沿圖2中的線III-III截取的照相機模組的另一實例的橫截面圖。

此實例中的照相機模組100可藉由第二外殼120的配置而區別於上文所描述的照相機模組。在此實例中，第二外殼120安置於第一外殼110的上部部分中以使得第一外殼110及第二外殼120在光軸方向上連續地安置。對於包含多個透鏡的照相機模組100而言，此配置為有利的。

此實例中的照相機模組100可藉由彈性構件150的耦接而區別於上文所描述的照相機模組。舉例而言，彈性構件150連接第二外殼120與可移動透鏡140。更具體而言，彈性構件150連接第二外殼120與可移動透鏡140以使得可移動透鏡140可相對於第二外殼120移動。

此實例中的照相機模組100可藉由致動器160的配置而區別於上文所描述的照相機模組。在此實例中，致動器160的線圈構件162安置於第二外殼120上，且致動器160的磁體構件164安置於可移動透鏡140上。

圖9為沿圖2中的線III-III截取的照相機模組的另一實例的橫截面圖。

此實例中的照相機模組100可藉由第二外殼120的配置而區別於上文所描述的照相機模組。在此實例中，第二外殼120安置於第一外殼110的下部部分中以容納最靠近照相機模組100的影像側的透鏡的可移動透鏡140。在足夠空間提供於照相機模組100的影像側部分（例如，影像側透鏡與影像感測器之間的部分）中的狀況下，此配置為有利的。替代地，在歸因於安置於影像側上的透鏡而使得聚焦功能有效的狀況下，此配置為有利的。

圖10為沿圖2中的線III-III截取的照相機模組的另一實例的橫截面圖。

此實例中的照相機模組100可區別於上文所描述的照相機模組在於：照相機模組100更包含第三外殼。在此實例中，照相機模組100更包含容納另一固定透鏡134的第三外殼170。在分別製造照相機模組100的零件的狀況下，此實例為有利的。作為一實例，在於自動生產線上製造第一外殼110且部分地人工地製造第三外殼170的狀況下，此實例為有利的。

此實例中的照相機模組100可依據第二外殼120的配置而區別於上文所描述的照相機模組。在此實例中，第二外殼120安置於第一外殼110與第三外殼170之間。在歸因於安置於中間的透鏡而使得聚焦功能有效的狀況下，此配置為有利的。

上文所描述的實例使得照相機模組能夠快速地執行聚焦功能。

雖然本揭露內容包含特定實例，但一般熟習此項技術者將顯而易見，在不脫離申請專利範圍及其等效物的精神及範疇的情況下，可對此等實例作出形式以及細節上的各種改變。應僅以描述性意義而非出於限制性目的考慮本文所描述的實例。應將每一實例中的特徵或態樣的描述視為適用於其他實例中的類似特徵或態樣。若以不同次序執行所描述技術，及/或若以不同方式組合所描述系統、架構、裝置或電路中的組件及/或用其他組件或其等效物來替換或補充，則可達成合適結果。因此，本揭露內容的範疇並非藉由實施方式界定，而是藉由申請專利範圍及其等效物界定，且應將屬於申請專利範圍及其等效物的範疇內的所有變化解釋為包含於本揭露內容中。

100‧‧‧照相機模組
110‧‧‧第一外殼
120‧‧‧第二外殼
122‧‧‧凹槽
130、132、134、136、140‧‧‧透鏡
142‧‧‧突起
150‧‧‧彈性構件
160‧‧‧致動器
162‧‧‧線圈構件
164‧‧‧磁體構件
166‧‧‧感測器
170‧‧‧第三外殼
180‧‧‧屏蔽罩
182‧‧‧孔
190‧‧‧黏著劑
C、C1、C2‧‧‧光軸
L‧‧‧高度

圖1為照相機模組的實例的分解透視圖。圖2為圖1中所說明的照相機模組的組裝透視圖。圖3為沿圖2中的線III-III截取的照相機模組的橫截面圖。圖4及圖5為說明圖1中所說明的照相機模組的操作狀態的橫截面圖。圖6及圖7為說明對準圖1中所說明的可移動透鏡的光軸的方法的平面圖。圖8為沿圖2中的線III-III截取的照相機模組的另一實例的橫截面圖。圖9為沿圖2中的線III-III截取的照相機模組的另一實例的橫截面圖。圖10為沿圖2中的線III-III截取的照相機模組的另一實例的橫截面圖。貫穿圖式及詳細描述，相同參考編號是指相同元件。圖式可能並未按比例繪製，且為了清晰、說明以及便利起見，可能誇示圖式中的元件的相對大小、比例以及描繪。

100‧‧‧照相機模組

110‧‧‧第一外殼

120‧‧‧第二外殼

122‧‧‧凹槽

130‧‧‧固定透鏡

140‧‧‧可移動透鏡

142‧‧‧突起

150‧‧‧彈性構件

160‧‧‧致動器

162‧‧‧線圈構件

164‧‧‧磁體構件

180‧‧‧屏蔽罩

182‧‧‧孔

Claims

一種照相機模組，包括：第一外殼，其具有安裝於其中的至少一個固定透鏡；第二外殼，其耦接至所述第一外殼且具有安裝於其中的可移動透鏡；以及致動器，其經設置以使所述第二外殼相對於所述第一外殼移動。
如申請專利範圍第1項所述的照相機模組，其更包括彈性構件，所述彈性構件連接所述第一外殼與所述第二外殼且支撐所述第二外殼以使得所述第二外殼能夠相對於所述第一外殼移動。
如申請專利範圍第1項所述的照相機模組，其中所述致動器包括：線圈構件，其安置於所述第一外殼上；以及磁體構件，其安置於所述第二外殼上。
如申請專利範圍第1項所述的照相機模組，其中所述第二外殼安裝於所述第一外殼中。
如申請專利範圍第1項所述的照相機模組，其中所述可移動透鏡包括垂直於所述可移動透鏡的光軸延伸的一或多個突起。
如申請專利範圍第1項所述的照相機模組，其中容納所述可移動透鏡的一部分的凹槽形成於所述第二外殼中。
如申請專利範圍第1項所述的照相機模組，其中所述第二外殼具有開口，所述開口經設置以在所述致動器使所述第二外殼相對於所述第一外殼移動時，容納所述至少一個固定透鏡中的固定透鏡的至少一部分。
如申請專利範圍第1項所述的照相機模組，其更包括容納所述第一外殼及所述第二外殼的屏蔽罩。
如申請專利範圍第1項所述的照相機模組，其更包括第三外殼，所述第三外殼耦接至所述第一外殼且具有安裝於其中的至少一個固定透鏡。
如申請專利範圍第9項所述的照相機模組，其中所述第二外殼安置於所述第一外殼與所述第三外殼之間。
如申請專利範圍第1項所述的照相機模組，其更包括經設置以感測所述第二外殼的位置的感測器。
一種照相機模組，包括：第一外殼，其具有安裝於其中的固定透鏡；第二外殼，其耦接至所述第一外殼且具有安裝於其中的可移動透鏡；以及致動器，其經設置以使所述可移動透鏡相對於所述固定透鏡移動。
如申請專利範圍第12項所述的照相機模組，其更包括彈性構件，所述彈性構件安置於所述第二外殼中且支撐所述可移動透鏡以使得所述可移動透鏡能夠相對於所述第二外殼移動。
如申請專利範圍第12項所述的照相機模組，其中所述致動器包括：線圈構件，其安置於所述第二外殼上；以及磁體構件，其安置於所述可移動透鏡上。
如申請專利範圍第12項所述的照相機模組，其更包括容納所述第一外殼及所述第二外殼的屏蔽罩。
一種照相機模組，包括：第一外殼，其具有安裝於其中的固定透鏡；第二外殼，其具有安裝於其中的可移動透鏡；以及致動器，其經設置以使所述可移動透鏡相對於所述固定透鏡移動；其中所述第二外殼安置於所述第一外殼與所述照相機模組的影像平面之間。
如申請專利範圍第16項所述的照相機模組，其中所述可移動透鏡為最靠近所述照相機模組的所述影像平面的透鏡。
如申請專利範圍第16項所述的照相機模組，其更包括彈性構件，所述彈性構件將所述可移動透鏡連接至所述第二外殼且經設置以使得所述可移動透鏡能夠相對於所述第二外殼移動。
如申請專利範圍第16項所述的照相機模組，其中所述致動器包括：線圈構件，其安置於所述第二外殼上；以及磁體構件，其安置於所述可移動透鏡上。
如申請專利範圍第16項所述的照相機模組，其中所述固定透鏡為安裝於所述第一外殼中的多個固定透鏡中的一者；且所述可移動透鏡為安裝於所述第二外殼中的僅有的透鏡。