技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種調(diào)節(jié)鏡頭的焦距的鏡頭模塊以及包括該鏡頭模塊的相機模塊。

背景技術(shù)：

具有高分辨率的相機裝置包括多個透鏡和圖像傳感器。相機裝置可具有使透鏡鏡筒沿著光軸方向移動以形成清晰的圖像的移動單元。

然而，在這樣的結(jié)構(gòu)中，通過使相當(dāng)大質(zhì)量的透鏡鏡筒移動來調(diào)節(jié)焦距，消耗大量的電流，并且由于移動單元的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此不易減小相機裝置的尺寸。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的一方面可提供一種鏡頭模塊及包括該鏡頭模塊的相機模塊，所述鏡頭模塊具有提高的驅(qū)動可靠性并在執(zhí)行聚焦時消耗減少量的電流。

根據(jù)本公開的一方面，一種鏡頭模塊可包括：透鏡鏡筒，具有固定透鏡；驅(qū)動單元，設(shè)置在透鏡鏡筒中并按照使得移動透鏡與固定透鏡在光軸方向上分開的方式支撐移動透鏡；壓電構(gòu)件，結(jié)合到驅(qū)動單元并使驅(qū)動單元按照使得移動透鏡沿著光軸方向移動的方式變形。

根據(jù)本公開的另一方面，一種相機模塊可包括：根據(jù)本公開的示例性實施例的鏡頭模塊；殼體，將所述鏡頭模塊容納在殼體中；圖像傳感器單元，包括結(jié)合到殼體的印刷電路板(PCB)以及安裝在PCB上的圖像傳感器，其中，將驅(qū)動單元和PCB電連接的連接電極設(shè)置在殼體的外表面上。

附圖說明

通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本公開的上述和其他方面、特點及優(yōu)點將會被更加清楚地理解，在附圖中：

圖1是根據(jù)本公開的示例性實施例的相機模塊的分解透視圖；

圖2A是根據(jù)本公開的示例性實施例的相機模塊的部分裝配圖；

圖2B是根據(jù)本公開的示例性實施例的不同角度下的相機模塊的部分裝配圖；

圖3A是沿圖2A的線A-A’截取的剖視立體圖；

圖3B是沿圖2A的線A-A’截取的剖視圖；

圖4是根據(jù)本公開的示例性實施例的相機模塊的平面圖；

圖5是根據(jù)本公開的示例性實施例的驅(qū)動單元的平面圖；

圖6A、圖6B和圖6C是根據(jù)本公開的其他示例性實施例的驅(qū)動單元的平面圖；

圖7A是根據(jù)本公開的示例性實施例的驅(qū)動單元在操作之前的透視圖；

圖7B是根據(jù)本公開的示例性實施例的驅(qū)動單元在操作之后的透視圖；

圖8是圖3B的“B”部分的放大圖；

圖9是根據(jù)本公開的示例性實施例的內(nèi)透鏡鏡筒和外透鏡鏡筒的分解透視圖；

圖10是示出根據(jù)本公開的示例性實施例的內(nèi)透鏡鏡筒、外透鏡鏡筒和下殼體的分解透視圖。

具體實施方式

以下，將參照附圖在下面描述本發(fā)明構(gòu)思的實施例。

然而，本發(fā)明構(gòu)思可以以許多不同的形式實施，并且不應(yīng)被解釋為局限于在此闡述的具體實施例。更確切地說，提供這些實施例以使本公開將是徹底的和完整的，并將本公開的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。

在整個說明書中，將理解的是，當(dāng)元件(諸如，層、區(qū)域或晶片(基板))被稱為“在”另一元件“上”、“連接到”另一元件或“結(jié)合到”另一元件時，其可直接“在”另一元件“上”、“連接到”另一元件或“結(jié)合到”另一元件，或者可存在介于它們之間其他元件。相反，當(dāng)元件被稱為“直接在”另一元件“上”、“直接連接到”另一元件或“直接結(jié)合到”另一元件時，可以不存在介于它們之間的元件 或?qū)?。相同的?biāo)號始終指示相同的元件。如在此所使用的，術(shù)語“和/或”包括所列出的相關(guān)項的一項或更多項的任何和全部組合。

將明顯的是，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等可在此用于描述各個構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但這些構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅用于將一個構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分與另一構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此，在不脫離示例性實施例的教導(dǎo)的情況下，下面論述的第一構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分可被命名為第二構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分。

在這里可使用諸如“在…之上”、“上方”、“在…之下”和“下方”等的空間相對術(shù)語，以易于描述如附圖所示的一個元件與其他元件的關(guān)系。將理解的是，空間相對術(shù)語意圖包含除了在附圖中所描繪的方位之外裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，則被描述為在其他元件“之上”或“上方”的元件隨后將定位為在其他元件“之下”或“下方”。因此，術(shù)語“在…之上”可根據(jù)附圖的特定方向而包括“在…之上”和“在…之下”兩種方位。所述裝置可被另外定位(旋轉(zhuǎn)90度或者在其他方位)，并可對在這里使用的空間相對描述符做出相應(yīng)的解釋。

在此使用的術(shù)語僅用于描述特定實施例，而不是意圖限制本發(fā)明構(gòu)思。如在此所使用的，除非上下文另外清楚地指明，否則單數(shù)的形式“一個(種)”和“該(所述)”也意圖包括復(fù)數(shù)的形式。還將理解的是，在該說明書中使用的術(shù)語“包含”和/或“包括”列舉存在的所陳述的特征、整體、步驟、操作、構(gòu)件、元件和/或它們組成的組，但不排除存在或添加一個或更多個其他附加的特征、整體、步驟、操作、構(gòu)件、元件和/或它們組成的組。

在下文中，將參照示出本發(fā)明構(gòu)思的實施例的示意圖描述本發(fā)明構(gòu)思的實施例。在附圖中，例如，由于生產(chǎn)技術(shù)和/或公差，可估計所示出的區(qū)域的形狀的變形。因此，本發(fā)明構(gòu)思的實施例不應(yīng)被理解為局限于在此示出的區(qū)域的特定形狀，例如，包括由于制造導(dǎo)致的形狀的改變。下面的實施例也可由一個或它們的組合構(gòu)成。

下面描述的本發(fā)明構(gòu)思的內(nèi)容可具有各種構(gòu)造，并且雖然僅提出了在此所需的構(gòu)造，但不限于此。

圖1是根據(jù)示例性實施例的相機模塊的分解透視圖，圖2A是根據(jù)示例性實施例的相機模塊的部分裝配圖，圖2B是根據(jù)示例性實施例的不同角度下 的相機模塊的部分裝配圖，圖3A是沿圖2A的線A-A’截取的剖視立體圖，圖3B是沿圖2A的線A-A’截取的剖視圖，圖4是根據(jù)示例性實施例的相機模塊的平面圖。

參照圖1至圖4，根據(jù)示例性實施例的相機模塊10包括殼體100、圖像傳感器單元200、連接電極300和鏡頭模塊400。

殼體100可形成相機模塊10的外觀，并可包括：上殼體110，其一側(cè)敞開；下殼體120，插入到上殼體110的所述敞開側(cè)中，并且圖像傳感器單元200和鏡頭模塊400能夠結(jié)合到下殼體120。

上殼體110結(jié)合到下殼體120。例如，上殼體110可結(jié)合到下殼體120的頂部。在上殼體110中形成開口，以允許從對象反射的光通過該開口入射。穿過該開口的光入射到鏡頭模塊400。

下殼體120插入地結(jié)合到上殼體110的敞開側(cè)。例如，下殼體120可插入地結(jié)合到上殼體110的下端。

鏡頭模塊400結(jié)合到下殼體120的內(nèi)部，圖像傳感器單元200結(jié)合到下殼體120的底部。穿過鏡頭模塊400的圖像通過圖像傳感器單元200轉(zhuǎn)換為電信號。

圖像傳感器單元200結(jié)合到下殼體120。例如，圖像傳感器單元200可結(jié)合到下殼體120的敞開的下端。

圖像傳感器單元200包括印刷電路板(PCB)210、圖像傳感器220和連接端子230。

例如，圖像傳感器單元200可按照這樣的方式制造：圖像傳感器220和連接端子230安裝在PCB 210上。

圖像傳感器220可被制造為將由鏡頭模塊400投射的圖像轉(zhuǎn)換為電信號。例如，圖像傳感器220可包括諸如電荷耦合元件(CCD)或金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MOSFET)的元件。

連接端子230可被構(gòu)造為將外部裝置電連接到相機模塊10。例如，連接端子230可包括：傳輸端子，被構(gòu)造為傳輸來自相機模塊10的圖像電信號；接收端子，被構(gòu)造為將外部控制信號傳輸?shù)较鄼C模塊10。

PCB 210可被構(gòu)造為連接圖像傳感器220和連接端子230。

例如，連接圖像傳感器220和連接端子230的電路圖案可形成在PCB 210上。

此外，PCB 210可電連接到驅(qū)動單元420。為此，可在下殼體120的外表面上設(shè)置連接電極300。

例如，連接電極300可在下殼體120的外表面上向上延伸，連接電極300的一端可連接到PCB 210，其另一端可連接到驅(qū)動單元420。

這里，連接電極300可通過模塑互連器件(MID)技術(shù)設(shè)置在下殼體120的外表面上。

例如，連接電極300可通過激光直接成型(LDS)方法(一種MID技術(shù))設(shè)置在下殼體120的外表面上。

線圈單元121可設(shè)置在下殼體120的面對鏡頭模塊400的內(nèi)表面上，磁體單元440可設(shè)置在鏡頭模塊400的與線圈單元121相對應(yīng)的外表面上。

線圈單元121可電連接到PCB 210，為此，電連接線圈單元121和PCB 210的電極單元121a可設(shè)置在下殼體120的外表面上。

與連接電極300類似，電極單元121a可通過MID技術(shù)設(shè)置。例如，電極單元121a可通過LDS方法(一種MID技術(shù))設(shè)置在下殼體120的外表面上。

線圈單元121可與設(shè)置在鏡頭模塊400中的磁體單元440電磁地相互作用，以使鏡頭模塊440沿著水平方向(垂直于光軸方向的方向)移動。因此，線圈單元121和磁體單元440可在相機模塊10被驅(qū)動時執(zhí)行光學(xué)防抖(OIS)功能。

同時，在附圖中，雖然示出了線圈單元121設(shè)置在下殼體120的內(nèi)表面上且磁體單元440設(shè)置在鏡頭模塊400的外表面上，但線圈單元121和磁體單元440的構(gòu)造可改變。

例如，磁體單元可設(shè)置在下殼體120的內(nèi)表面上，線圈單元可設(shè)置在鏡頭模塊400的外表面上。

換句話說，線圈單元可設(shè)置在下殼體120的面對鏡頭模塊400的內(nèi)表面或鏡頭模塊400的面對下殼體120的外表面中的任何一個上，磁體單元可設(shè)置在未設(shè)置線圈單元的下殼體的內(nèi)表面或未設(shè)置線圈單元的鏡頭模塊400的外表面上。

鏡頭模塊400設(shè)置在殼體100內(nèi)。例如，鏡頭模塊400可以以如下方式結(jié)合到下殼體120：鏡頭模塊400可水平(沿著垂直于光軸方向的方向)移動。

鏡頭模塊400包括：透鏡鏡筒410，固定透鏡20設(shè)置在透鏡鏡筒410中；驅(qū)動單元420，按照使得移動透鏡30在光軸方向O上與固定透鏡20分開的方式支撐移動透鏡30；壓電構(gòu)件430，結(jié)合到驅(qū)動單元420并按照使得移動透鏡30沿著光軸方向O移動的方式使驅(qū)動單元420變形。

透鏡鏡筒410被構(gòu)造為容納一個或更多個透鏡。例如，容納多個透鏡的容納空間可形成在透鏡鏡筒410中。

透鏡鏡筒410可被分為兩個或更多個構(gòu)件。例如，透鏡鏡筒410可包括：內(nèi)透鏡鏡筒411，其一個表面上設(shè)置有驅(qū)動單元420；透鏡容納部411a，固定透鏡20設(shè)置在透鏡容納部411a中；外透鏡鏡筒412，透鏡容納部411a插入到外透鏡鏡筒412中，并且外透鏡鏡筒412夾住內(nèi)透鏡鏡筒411。

內(nèi)透鏡鏡筒411可具有凸緣部411b和透鏡容納部411a，其中，驅(qū)動單元420設(shè)置在凸緣部411b的一個表面上，透鏡容納部411a從凸緣部411b的另一表面沿著光軸方向延伸并使得固定透鏡20設(shè)置在其中。

例如，凸緣部411b可從透鏡容納部411a的在光軸方向上的上端沿著徑向向外延伸。因此，內(nèi)透鏡鏡筒411沿著光軸方向的截面大體上可呈“T”形。

透鏡容納部411a被構(gòu)造為容納一個或更多個固定透鏡20。例如，在透鏡容納部411a中可容納四個或更多個固定透鏡20。

然而，容納在透鏡容納部411a中的透鏡的數(shù)量不限于四個透鏡，依據(jù)設(shè)計的需要，可在透鏡容納部411a中容納五個或更多個透鏡或者三個或更少的透鏡。

用于容納一個或更多個固定透鏡20的空間形成在透鏡容納部411a中。例如，透鏡容納部411a的內(nèi)部空間可形成為沿著光軸方向O向下變寬。

在透鏡容納部411a的內(nèi)表面上可形成臺階。例如，與固定透鏡20的數(shù)量相對應(yīng)的臺階可形成在透鏡容納部411a的內(nèi)表面上。這樣形成的臺階可用于使得透鏡根據(jù)其尺寸而被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置并使固定透鏡20的光軸對準(zhǔn)。

透鏡容納部411a可插入到外透鏡鏡筒412中，凸緣部411b的其上未設(shè)置驅(qū)動單元420的另一表面可由外透鏡鏡筒412可滑動地夾住。下面，將參照圖9和圖10進(jìn)一步描述外透鏡鏡筒412的水平方向的移動。

磁體單元440可設(shè)置在外透鏡鏡筒412的外表面的兩側(cè)上。磁體單元440可與設(shè)置在下殼體120中的線圈單元121電磁地相互作用，以使外透鏡鏡筒412可滑動地移動。

這里，為了使外透鏡鏡筒412容易滑動，在殼體120的底表面上設(shè)置第一滾珠凹入122，并在外透鏡鏡筒412的下表面上設(shè)置第一導(dǎo)向槽412a。滾珠40安裝在第一滾珠凹入122中，以輔助外透鏡鏡筒412的運動。

凸緣部411b可以可滑動地安裝在外透鏡鏡筒412的上部。

例如，可在外透鏡鏡筒412的上表面上設(shè)置第二滾珠凹入412b，可在凸緣部411b的下表面上設(shè)置第二導(dǎo)向槽411b-1。滾珠40可安裝在第二滾珠凹入412b中并輔助凸緣部411b的運動，換句話說，輔助內(nèi)透鏡鏡筒411的運動。

由于內(nèi)透鏡鏡筒411和外透鏡鏡筒412彼此結(jié)合，因此當(dāng)內(nèi)透鏡鏡筒411移動時，外透鏡鏡筒412也移動，并且當(dāng)外透鏡鏡筒412移動時，內(nèi)透鏡鏡筒411也移動。

此外，磁體單元440可沿著同一方向設(shè)置在凸緣部411b的兩個側(cè)表面上并沿著與所述同一方向交叉的方向設(shè)置在外透鏡鏡筒412的兩個側(cè)表面上。因此，由于內(nèi)透鏡鏡筒411和外透鏡鏡筒412在殼體100內(nèi)沿著交叉的方向相對運動，因此可通過調(diào)節(jié)內(nèi)透鏡鏡筒411和外透鏡鏡筒412的運動路徑而使鏡頭模塊400水平地(沿著與光軸方向垂直的方向)移動。

圖5是根據(jù)示例性實施例的驅(qū)動單元的平面圖。將參照圖5描述設(shè)置在鏡頭模塊400中的驅(qū)動單元420的構(gòu)造。

驅(qū)動單元420可設(shè)置在透鏡鏡筒410中。例如，驅(qū)動單元420可設(shè)置在內(nèi)透鏡鏡筒411的凸緣部411b的上表面上。

驅(qū)動單元420包括固定部421、安裝部422和變形部423。

固定部421可使透鏡鏡筒410固定地安裝于其上。例如，固定部421可固定地安裝在內(nèi)透鏡鏡筒411的凸緣部411b上。

電路圖案可形成在固定部421上，以向壓電構(gòu)件430供電，并可通過端子部421a連接到連接電極300。

安裝部422設(shè)置在固定部421的內(nèi)側(cè)。運動透鏡30可設(shè)置在安裝部422的一個表面上。

這里，運動透鏡30可以是最顯著地影響相機模塊10的焦距的調(diào)節(jié)的透鏡。例如，運動透鏡30可以是被設(shè)置為構(gòu)成相機模塊10的光學(xué)系統(tǒng)的透鏡中最靠近對象的透鏡。在另一示例中，運動透鏡30可以是構(gòu)成相機模塊10的光學(xué)系統(tǒng)的透鏡中具有最大折射率的透鏡。例如，雖然僅示出設(shè)置了一個 運動透鏡30，但可根據(jù)需要設(shè)置兩個或更多個透鏡來調(diào)節(jié)焦距。

安裝部422可僅支撐運動透鏡30的邊緣。例如，安裝部422可呈環(huán)形并具有與運動透鏡30的有效直徑部分相對應(yīng)的孔。

變形部423連接固定部421和安裝部422。例如，多個變形部423可對稱地設(shè)置在固定部421和安裝部422之間，以連接固定部421和安裝部422。

變形部423連接固定部421和安裝部422的構(gòu)造可進(jìn)行各種修改。下面，將參照圖5和圖6描述變形部423的各種構(gòu)造。

首先，參照圖5，變形部423的一側(cè)可連接到安裝部422，且其另一側(cè)可連接到固定部421，其中，變形部423的另一側(cè)與安裝部422分開并沿著安裝部422的邊緣延伸。

參照圖6A，變形部423的一側(cè)可連接到安裝部422并沿著安裝部422的邊緣延伸，且其另一側(cè)可連接到固定部421，其中，變形部423的另一側(cè)沿著安裝部422的邊緣延伸，隨后沿著固定部421的內(nèi)邊緣延伸。

參照圖6B，變形部423的一側(cè)可連接到安裝部422，且其另一側(cè)可連接到固定部421，其中，變形部423的另一側(cè)沿著固定部421的內(nèi)邊緣延伸。

參照圖6C，三個變形部423可被設(shè)置為關(guān)于安裝部422的中心對稱。換句話說，變形部423的結(jié)合到安裝部422的部分可設(shè)置為關(guān)于安裝部422的中心呈120度的夾角。

附圖中示出的構(gòu)造僅是變形部423的示例性實施例，變形部423的構(gòu)造不限于此。換句話說，只要設(shè)置變形部423變形以允許安裝部422沿著光軸方向上下移動的構(gòu)造，變形部的數(shù)量及其變形形式可進(jìn)行各種修改。

圖7A是根據(jù)示例性實施例的驅(qū)動單元在操作之前的透視圖，圖7B是根據(jù)示例性實施例的驅(qū)動單元在操作之后的透視圖，圖8是圖3B的“B”部分的放大圖。

下面，將參照圖7A、圖7B和圖8描述根據(jù)示例性實施例的在相機模塊10中執(zhí)行自動聚焦(AF)功能的過程。

壓電構(gòu)件430設(shè)置在變形部423的一個表面上。壓電構(gòu)件430可通過施加到其的電信號而膨脹或收縮，以使變形部423變形，變形部423通過壓電構(gòu)件430而變形，從而使安裝部422沿著光軸方向上下移動。

換句話說，相機模塊10的自動聚焦功能通過根據(jù)變形部423的變形使運動透鏡30沿著光軸方向移動來執(zhí)行。在根據(jù)示例性實施例的相機模塊10的 情況下，由于僅運動透鏡30沿著光軸方向移動，而不是整個透鏡鏡筒沿著光軸方向運動，因此可減小自動聚焦驅(qū)動的電力消耗并可提高驅(qū)動可靠性。

壓電構(gòu)件430可具有與變形部423的形狀對應(yīng)的形狀并可結(jié)合到變形部423的一個表面，并且壓電構(gòu)件430可通過電信號而膨脹或收縮，從而使變形部423變形。

壓電構(gòu)件430可由聚合物材料或鋯鈦酸鉛(PZT)形成。然而，壓電構(gòu)件430可由各種其他材料形成，只要該材料允許變形部423沿著光軸方向變形即可。

蓋構(gòu)件500結(jié)合到驅(qū)動單元420。蓋構(gòu)件500結(jié)合到驅(qū)動單元420，以防止運動透鏡30從驅(qū)動單元420脫離。根據(jù)需要，可省去蓋構(gòu)件500。例如，在運動透鏡30和驅(qū)動單元420可固定地結(jié)合的情況下，可省去蓋構(gòu)件500。

在蓋構(gòu)件500中設(shè)置使運動透鏡30沿著光軸方向暴露的中空部510。因此，從對象反射的光通過中空部510入射到運動透鏡30中。

霍爾傳感器520設(shè)置在蓋構(gòu)件500的內(nèi)表面上。例如，霍爾傳感器520可設(shè)置在蓋構(gòu)件500的面對運動透鏡30的內(nèi)表面上。

另外，磁體31可按照其與霍爾傳感器520相對應(yīng)的方式設(shè)置在運動透鏡30中。設(shè)置霍爾傳感器520和磁體31，以保持運動透鏡30的水平狀態(tài)。

換句話說，當(dāng)運動透鏡30根據(jù)多個變形部423的變形而沿著光軸方向上下移動時，運動透鏡30的水平狀態(tài)根據(jù)每個變形部423的變形而確定。

因此，通過設(shè)置霍爾傳感器520和磁體31，可測量運動透鏡30的精確的位移，并且通過調(diào)節(jié)設(shè)置在每個變形部423中的壓電構(gòu)件430的變形，運動透鏡30可保持在水平狀態(tài)。

如上所述，根據(jù)示例性實施例，可提高鏡頭模塊和相機模塊的驅(qū)動可靠性，并可降低在聚焦期間的電力消耗。

雖然上面已經(jīng)示出并描述了示例性實施例，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將明顯的是，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可做出修改和變型。