相机模块及包括相机模块的电子设备
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年9月29日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0127467号韩国专利申请和于2021年1月26日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0010811号韩国专利申请的优先权的权益,上述韩国专利申请的全部公开内容通过引用并入本文中以用于所有目的。
技术领域
3.本公开涉及相机模块,并且更具体地,涉及能够将由相机收集的光的路径切换至少一次的结构。
背景技术:4.在移动设备中设置的相机模块已经被制造成具有与传统相机的性能水平相当的性能水平。具体地,随着使用移动设备捕获图像的频率增加,对能够提供高变焦放大率的相机模块的需求增加。
5.同时,为了增加变焦放大率,必须增加入射到相机中的光移动到图像传感器的距离,即总轨迹长度(ttl),并且为了实现相对较长的总轨迹长度,相机的总长度可能增加。
6.最近的相机模块已经设置有通过使用诸如棱镜的反射器将来自移动设备的后部的光切换约90度来实现的相对较长的总轨道长度。然而,即使这种包括反射器的相机模块在进一步增加变焦放大率方面也具有局限性。
7.同时,可以通过增大或减小透镜和图像传感器之间的距离来调整变焦放大率。为了提供大范围的变焦放大率,必须增加透镜模块的移动范围。然而,随着透镜模块的移动距离增加,透镜模块可能在不同于预期方向的方向上移动,或者透镜模块的位置可能不能被精确地检测,这可能导致变焦放大率控制功能或焦点控制功能中的问题。
8.上述信息仅作为背景信息来呈现,以帮助理解本公开。关于以上中的任何内容是否可以用作关于本公开的现有技术,没有做出确定,也没有做出断言。
技术实现要素:9.提供本实用新型内容部分旨在以简要的形式介绍对发明构思的选择,而在下面的具体实施方式部分中将进一步描述这些发明构思。本实用新型内容部分目的不在于确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不籍此帮助确定所要求保护的主题的范围。
10.在一个总的方面,相机模块包括壳体;透镜支架,配置成在壳体中在光轴方向上移动,以及透镜镜筒,联接到透镜支架,其中透镜支架包括在光轴方向上从一个侧表面延伸的第一支承结构以及位于与第一支承结构相对的侧表面上并且在光轴方向上延伸的第二支承结构,以及其中第一支承结构包括在光轴方向上突出超过第二支承结构的延伸部。
11.透镜镜筒可以关于包括光轴的平面对称,该平面垂直于第一支承结构和第二支承结构彼此面对的方向。
12.透镜镜筒可以关于包括光轴的平面对称,该平面平行于第一支承结构和第二支承结构彼此面对的方向。
13.透镜支架可以在垂直于光轴的方向上被支承,并且支承透镜支架的至少一个支承点可以设置在延伸部中。
14.至少一个支承点可包括设置在壳体和延伸部之间的球构件。
15.延伸部可包括在光轴方向上延伸并容纳球构件的至少一部分的引导槽。
16.透镜支架可以至少部分地由设置在透镜支架和壳体的底表面之间的第一球构件、第二球构件和第三球构件支承。
17.第一球构件可以设置在第二支承结构和底表面之间,第二球构件可以设置在第一支承结构的与第二支承结构相对应的部分和底表面之间,以及第三球构件可以设置在第一支承结构的延伸部和底表面之间。
18.相机模块还可包括:第一磁性构件,设置在透镜支架的面向底表面的部分中;以及第二磁性构件,其设置在底表面上并面向第一磁性构件,其中在第一磁性构件和第二磁性构件之间可产生磁吸引。
19.第一磁性构件可设置在由分别设置在第一球构件、第二球构件和第三球构件中的支承点围绕的区域内。
20.透镜支架还可以包括连接第一支承结构和第二支承结构并面向底表面的下部结构,并且第一磁性构件可以设置在下部结构中。
21.透镜镜筒可以包括面对底表面的第一表面和面对底表面且比第一表面从底表面更远地间隔开的第二表面,并且下部结构可以设置在第二表面和底表面之间。
22.相机模块还可以包括设置在壳体中并且设置成在光轴方向上面对延伸部的端部的止动件。
23.相机模块还可以包括设置在透镜支架中的挡板,该挡板设置在透镜镜筒的一侧上,并且具有入射孔,该入射孔配置成允许已经穿过透镜镜筒的光穿过。
24.相机模块还可以包括第一反射构件,其配置成朝向透镜镜筒改变在一个方向上入射的光的方向。
25.相机模块还可以包括图像传感器,其被设置为使得其成像面面向与透镜镜筒的光轴相交的方向;以及第二反射构件,其配置成朝向成像面改变穿过透镜镜筒的光的方向。
26.电子设备可以包括相机模块和图像模块,图像模块配置成生成与穿过透镜镜筒的光相对应的图像信号。
27.在另一个总的方面,相机模块包括壳体;透镜支架,配置成在壳体中沿光轴方向移动;透镜镜筒,联接到透镜支架,以及第一反射构件,配置成将在第一方向上入射的光的方向改变到光轴方向,其中透镜镜筒关于包括光轴的第一平面对称,第一平面平行于第一方向,并且透镜支架关于第一平面不对称。
28.透镜镜筒可以关于包括光轴的第二平面对称,第二平面垂直于第一方向。
29.在另一个总的方面,电子设备包括相机模块,相机模块包括壳体;透镜支架,可移动地设置在壳体中并且包括在第一侧上的第一支承结构和在相对侧上的第二支承结构,其中第一支承结构的延伸部在光轴方向上延伸超过第二支承结构,以及其中第一支承结构通过与第二支承结构相对的支承点和延伸部的支承点可移动地支承在壳体上。
30.第二支承结构可以通过与第一支承结构上的支承点之间的区域相对的支承点可移动地支承在壳体上。
31.根据所附权利要求、附图和下面的具体实施方式,其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
32.图1是根据示例性实施方式的相机模块的立体图。
33.图2是在示例性实施方式中没有盖的相机模块的立体图。
34.图3是根据示例性实施方式的没有盖的相机模块的俯视图。
35.图4是根据示例性实施方式的相机模块的分解立体图。
36.图5是沿图2中的透镜模块的线i-i'截取的截面图。
37.图6是沿图2中的透镜模块的线ii-ii'截取的横截面图。
38.图7是根据示例性实施方式的透镜模块的驱动单元的分解立体图。
39.图8示出了在示例性实施方式中当从上方观察相机模块时透镜模块的支承点和磁体之间的位置关系。
40.图9示出了在示例性实施方式中设置在相机模块中的止动件。
41.图10是沿着图3的线iii-iii'截取的截面图。
42.图11示意性地示出了其中光的方向被改变一次的相机模块。
43.图12示出了包括根据示例性实施方式的相机模块的便携式设备。
44.在整个附图和具体实施方式中,相同的附图标记指代相同的元件。出于清楚、说明和方便的目的,附图可能未按照比例绘制,并且附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可能被夸大。
具体实施方式
45.提供以下具体实施方式以帮助读者获得对本技术中所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而,本技术中所描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同对本领域的普通技术人员来说将是显而易见的。本技术中所描述的操作的顺序仅仅是示例,并且除了必须以特定顺序发生的操作之外,不限于在本技术中所阐述的顺序,而是可以改变的,这对本领域的普通技术人员来说将是显而易见的。另外,为了更加清楚和简洁,可省略对将是公知的功能和构造的描述。
46.本技术中所描述的特征可以以不同的形式实施,而不应被理解为受限于本技术中所描述的示例。更确切地,本技术中所描述的示例仅被提供来说明在理解本公开之后将显而易见的、实现本技术中所描述的方法、装置和/或系统的许多可能方式中的一些方式。
47.应当注意,在本技术中,相对于实施方式或示例使用措辞“可以”(例如,关于实施方式或示例可以包括或实现的内容)意味着存在其中包括或实现这样的特征的至少一个实施方式或示例,而所有的实施方式和示例并不限制于此。
48.在整个说明书中,当诸如层、区域或基板的元件被描述为位于另一元件“上”、“连接到”或“联接到”另一元件时,该元件可直接位于该另一元件“上”、直接“连接到”或直接“联接到”另一元件,或者可存在介于该元件与该另一元件之间的一个或多个其它元件。相
反地,当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件时,则不存在介于该元件与该另一元件之间的其它元件。
49.如本技术中所使用的,措辞“和/或”包括相关联的所列项目中的任何一项以及任何两项或更多项的任何组合。
50.尽管在本技术中可以使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的措辞来描述各种构件、部件、区域、层或部分,但是这些构件、部件、区域、层或部分不受这些措辞的限制。更确切地,这些措辞仅用于将一个构件、部件、区域、层或部分与另一个构件、部件、区域、层或部分区分开。因此,在不背离本技术中所描述的示例的教导的情况下,这些示例中提及的第一构件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分也可以被称作第二构件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。
51.诸如“在
……
之上”、“较上”、“在
……
之下”和“较下”的空间相对措辞可以在本技术中为了描述便利而使用,以描述如附图中所示的一个元件相对于另一个元件的关系。除了涵盖附图中所描绘的定向之外,这些空间相对措辞旨在还涵盖设备在使用或操作中的不同的定向。例如,如果附图中的设备翻转,则描述为位于另一元件“之上”或相对于另一元件“较上”的元件将位于该另一元件“之下”或相对于该另一元件“较下”。因此,根据设备的空间定向,措辞“在
……
之上”涵盖“在......之上”和“在......之下”的两个定向。该设备还可以以其它方式定向(例如,旋转90度或在其它定向上),并且本技术中使用的空间相对措辞应被相应地解释。
52.本技术中使用的术语仅用于描述各种示例,而不用于限制本公开。除非上下文另有明确指示,否则冠词“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。措辞“包括”、“包含”和“具有”说明存在所述特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合,但不排除一个或多个其它特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合的存在或添加。
53.由于制造技术和/或公差,可出现附图中所示形状的变化。因此,本技术中描述的示例不限于附图中所示的具体形状,而是包括在制造期间出现的形状变化。
54.可以以在获得对本公开的理解之后将显而易见的各种方式组合本技术中描述的示例的特征。此外,尽管本技术中描述的示例具有多种配置,但是在获得对本公开的理解之后将显而易见的其它配置也是可行的。
55.本公开的一个方面是在包括折叠模块的相机中获取具有优异质量的图像。具体地,本公开的一个方面提供了一种支持光学图像防抖(ois)功能和/或自动对焦功能的结构,其具有优异的性能并有助于相机模块的小型化和薄型化。
56.具体地,本公开的一个方面是即使在提供高变焦放大率的相机模块中也稳定地执行焦点控制功能或变焦放大率控制功能。
57.图1是示例性实施方式中的相机模块1000的立体图。图2是示例性实施方式中的省略了盖1030的相机模块1000的立体图。图3是示例性实施方式中的省略了盖1030的相机模块1000的俯视图。图4是根据示例性实施方式的相机模块1000的分解立体图。
58.参照图1,相机模块1000的外部可以包括壳体1010的一部分和盖1030。折叠模块1100、透镜模块1200或图像传感器模块1300可以设置在由壳体1010和盖1030限定的空间中。
59.参照图1,盖1030可以包括用于在其中接收光的开口1031。光可以通过开口1031进
入相机模块1000。参照图2,进入开口1031的光l可以入射在折叠模块1100的第一反射构件1110上,并且第一反射构件1110可以反射光l。第一反射构件1110可以配置成朝向透镜镜筒1210改变在一个方向上入射的光的方向。
60.参照图2和图4,在示例性实施方式中,相机模块1000可以包括折叠模块1100、透镜模块1200和图像传感器模块1300。
61.在示例性实施方式中,折叠模块1100可以配置成改变光l的方向。通过覆盖相机模块1000的上部部分的盖1030的开口1031入射的光l的方向可以通过折叠模块1100朝向透镜模块1200改变。例如,在相机模块1000的厚度方向(z轴方向)上入射的光l可以通过折叠模块1100在方向上改变成与光轴(y轴)方向近似一致。将参照图9至图11描述折叠模块1100的细节。
62.在示例性实施方式中,透镜模块1200可以折射从折叠模块1100反射的光l。透镜模块1200可以包括沿着光轴布置的多个透镜,并且光l可以在穿过多个透镜的同时被折射。
63.参照图4,在示例性实施方式中,透镜模块1200可以包括透镜镜筒1210和透镜支架1220。透镜镜筒1210可以在其中包括多个透镜。多个透镜可以具有圆形形状或边缘被切割的形状(所谓的d形切割透镜)。当透镜镜筒1210包括d形切割透镜时,透镜镜筒1210的外部也可以具有与d形切割透镜相对应的形状。
64.在示例性实施方式中,透镜镜筒1210和透镜支架1220可以是单独的部件。例如,在分别制造透镜镜筒1210和透镜支架1220之后,它们可以彼此联接。
65.在示例性实施方式中,透镜模块1200还可以包括用于防止耀斑的挡板1250。挡板1250可以具有其中包括入射孔1251的框架形状,并且可以装配到透镜支架1220中。
66.在示例性实施方式中,挡板1250可以沿透镜镜筒1210的+y方向设置。挡板1250包括入射孔1251,该入射孔1251配置成允许已经穿过透镜镜筒1210的光穿过。
67.穿过透镜镜筒1210的光的一部分可以由挡板1250吸收或者可以由挡板1250漫反射。这可以防止或禁止耀斑的发生。
68.在示例性实施方式中,反射模块1400可以配置成朝向图像传感器1310改变穿过透镜模块1200的光的方向。包括反射模块1400的相机模块1000可以提供相对大的总轨道长度(ttl),而不会显著增加光轴方向上的长度(即,y轴方向上的长度)。总轨迹长度被定义为设置在透镜模块1200中的多个透镜之中最靠近物侧的透镜表面与图像传感器的传感器表面之间的最大距离。较长的总轨迹长度在实现较高的变焦放大率方面是有利的,因此包括反射模块1400的相机模块1000可以提供相对较高的变焦放大率。
69.在示例性实施方式中,图像传感器1310的成像面可以面向与透镜镜筒1210的光轴方向相交的方向(例如,x方向)。第二反射构件1410可配置成朝向图像传感器1310的成像面改变穿过透镜镜筒1210的光的方向。
70.在示例性实施方式中,反射模块1400可以包括第二反射构件1410和容纳第二反射构件1410的支架1420。壳体1010可以包括能够容纳支架1420的支承结构1020。例如,支承结构1020可以包括在一个方向上延伸的凹槽1022,并且支架1420可以包括与凹槽1022相对应的结构。
71.在根据本公开的示例性实施方式的相机模块1000中,可以通过折叠模块1100和反射模块1400来使光路改变至少两次。参照图2,在z轴方向上入射到折叠模块1100上的光l可
以通过第一反射构件1110将方向改变到y轴方向上,并且光l可以穿过透镜模块1200,然后可以通过反射模块1400的第二反射构件1410将方向改变到x轴方向上。
72.在所示的示例性实施方式中,参照图3,穿过反射模块1400的光l被弯曲的方向指向+x方向,并且图像传感器设置在反射模块1400的+x方向上,但是本公开的示例性实施方式不限于此,并且在其他示例性实施方式中,反射模块1400可以在各个方向上弯曲光。穿过反射模块1400的光被弯曲的方向可以是-x方向,并且在这种情况下,图像传感器模块1300相对于反射模块1400设置在-x方向上。
73.在示例性实施方式中,图像传感器模块1300可以包括图像传感器1310和其上安装有图像传感器1310的基板1320。图像传感器1310可以设置成使得传感器的光收集表面(或成像面)面向反射模块1400的第二反射构件1410,并且产生与从第二反射构件1410反射的光相对应的图像信号。
74.在示例性实施方式中,图像传感器模块1300可以包括过滤从透镜模块1200入射的光的滤光器。滤光器可以包括红外截止滤光器。
75.在示例性实施方式中,壳体1010可以包括配置成容纳折叠模块1100、透镜模块1200和图像传感器模块1300的内部空间。在示例性实施方式中,图像传感器模块1300的一部分可以设置在壳体1010的外部。例如,包括在图像传感器模块1300中的基板1320可以附接到壳体1010的外部。
76.在示例性实施方式中,壳体1010可以一体地设置,使得折叠模块1100、透镜模块1200和图像传感器模块1300都容纳在其内部空间中。然而,本公开不限于此,并且在另一示例性实施方式中,壳体1010可以具有这样的结构,在该结构中,配置成容纳折叠模块1100、透镜模块1200和图像传感器模块1300中的一些或每一个的壳体1010相互连接。
77.在所示的示例性实施方式中,图像传感器模块1300设置在壳体1010中,但是在另一示例性实施方式中,配置成容纳图像传感器模块1300的单独的壳体1010可以连接到容纳折叠模块1100和透镜模块1200的壳体1010。
78.在示例性实施方式中,可以在壳体1010中设置用于防止耀斑的挡板1040。挡板1040可以具有其中包括贯通部分1041的框架形状,并且可以装配到壳体1010的内部结构中。挡板1040可以具有与形成在壳体1010中的开口1011相对应的形状。从第二反射构件1410反射并被引导到图像传感器1310的光的一部分可以由挡板1040吸收或者可以由挡板1040漫反射。这可以防止或禁止耀斑的发生。
79.同时,由于在电子设备中使用的相机提供各种功能(例如,ois、自动对焦)和高性能,因此在减小相机模块1000的厚度方面存在限制。电子设备的厚度可以由相机模块1000的厚度来确定。
80.参照图12,第一相机模块100(对应于图1的相机模块1000)与第二相机模块200一起设置在电子设备1的后表面a上。由于第二相机模块200的厚度大,因此由于相机,突出部分a'相对于其它部分从电子设备1的后表面a突出。由于这可能损害外部的可用性和美观性,因此减小突出部分a'的面积是重要的。
81.第一相机模块100可包括类似于图1的相机模块1000的台阶部分s,并且台阶部分s可有助于减小由于相机而从电子设备1的后表面a突出的突出部分a'的面积。
82.在示例性实施方式中,相机模块1000可以包括在其中间部分具有减小的厚度的台
阶部分s。在示例性实施方式中,台阶部分s可以大致位于相机模块1000的中间。例如,台阶部分s可以在光轴方向上设置在相机模块1000的长度的1/3到2/3的点处。在示例性实施方式中,相机模块1000可以在透镜模块1200和反射模块1400之间在垂直于光路的平面上具有台阶边界。例如,台阶部分s可以位于从透镜模块1200的靠近对象的最前透镜到反射模块1400的光路上。
83.参照图1,盖1030可以包括y轴方向上的台阶部分s1,并且相机模块1000可以基于台阶部分s1具有不同高度(或厚度)。在根据示例性实施方式的相机模块1000中,光接收开口1031位于其上的、相对于台阶部分s的一侧的高度可以高于相对侧。
84.参照图4,在示例性实施方式中,透镜模块1200和壳体1010都可以具有与暴露于相机模块1000外部的台阶部分s相对应的台阶。
85.在示例性实施方式中,透镜模块1200可以包括彼此区分开的透镜镜筒1210和透镜支架1220,透镜镜筒1210和透镜支架1220中的每个可以包括至少一个台阶(例如,s2、s3和s4)。例如,透镜支架1220可以包括第二台阶s2,并且透镜镜筒1210可以包括第三台阶s3和第四台阶s4。
86.在示例性实施方式中,透镜支架1220的第二台阶s2和透镜镜筒1210的第三台阶s3可以设置在与暴露于相机模块1000外部的台阶部分s相对应的位置。为了方便将透镜镜筒1210与透镜支架1220组装在一起,可以设置透镜镜筒1210的第四台阶s4。
87.在示例性实施方式中,壳体1010可以包括对应于台阶部分s的第五台阶s5。例如,构成壳体1010的侧壁1010b可以具有基于第五台阶s5的不同高度(z轴方向上的长度)。
88.回到图12,第一相机模块100在x轴方向上与第二相机模块200间隔开。第一相机模块100可以包括在x轴方向上与第二相机模块200重叠的第一部分和不重叠的第二部分。此外,第一相机模块100可以包括位于第一部分和第二部分之间的台阶部分s。如果第一部分和第二部分的厚度相同,则从电子设备的后表面突出的部分的宽度(y轴方向的长度)将大于所示部分a'的宽度。由于第一相机模块100中的第二部分的厚度小于第一部分的厚度,所以由于第一相机模块100和第二相机模块200而突出的突出部分a'的宽度可以小于第一相机模块的宽度。
89.图5是沿着图2中的线i-i'截取的透镜模块1200的截面图。图6是沿着图2中的线ii-ii'截取的透镜模块1200的截面图。
90.在示例性实施方式中,透镜支架1220可以配置成容纳透镜镜筒1210。在示例性实施方式中,透镜支架1220可以包括在光轴方向(y轴方向)上延伸的第一支承结构1201和第二支承结构1202。透镜镜筒1210可以容纳在第一支承结构1201和第二支承结构1202之间的空间中。
91.在示例性实施方式中,第一支承结构1201和第二支承结构1202可以相对于光轴设置在相对方向上。第一支承结构1201和第二支承结构1202可以以光轴处于其之间的方式彼此面对。例如,第一支承结构1201和第二支承结构1202可以以在光轴方向上延伸并且在x方向上彼此面对的板的形式设置。
92.在示例性实施方式中,透镜支架1220的内部结构可以具有与透镜镜筒1210的外部结构相对应的形状。例如,透镜镜筒1210可以包括弯曲表面,并且第一支承结构1201和第二支承结构1202面对透镜镜筒1210的部分也可以包括与透镜镜筒1210的弯曲表面相对应的
弯曲表面。例如,透镜镜筒1210可以包括在光轴方向上带阶梯的部分,并且第一支承结构1201和第二支承结构1202的内部结构也可以包括与透镜镜筒1210的阶梯相对应的阶梯。
93.在示例性实施方式中,第一支承结构1201在光轴方向上具有比第二支承结构1202更长的长度。例如,第一支承结构1201可以包括在x方向上面对第二支承结构1202的第一部分1201a和在+y方向上从第一部分1201a的端部延伸的第二部分(或延伸部)1201b。第一支承结构1201的第一部分1201a可以具有与第二支承结构1202相同或基本相同的光轴长度,并且由于第一支承结构1201的第二部分1201b,第一支承结构1201可以在+y方向上突出超过第二支承结构1202。由于第二部分1201b,第一支承结构1201可以在透镜镜筒1210的后部(+y方向)突出超过第二支承结构1202。
94.在示例性实施方式中,第二支承结构1202可以设置成不干扰从反射模块1400引导到图像传感器1310的光。
95.在示例性实施方式中,透镜支架1220可以包括连接第一支承结构1201和第二支承结构1202的结构。在示例性实施方式中,透镜支架1220可以包括连接第一支承结构1201的上部部分和第二支承结构1202的上部部分的上部结构1203。在示例性实施方式中,透镜支架1220可以包括连接第一支承结构1201的下部部分和第二支承结构1202的下部部分的下部结构1204。
96.透镜支架1220的上部结构1203和下部结构1204可以分别设置在透镜镜筒1210的上方(+z方向)和下方(-z方向)。透镜镜筒1210的厚度(在z轴方向上的长度)朝向后部(+y方向)递减,并且由于减小的厚度,透镜支架1220的上部结构1203和下部结构1204可以设置于在透镜镜筒1210的上部部分和下部部分中获得的空间1212中。
97.例如,当在x轴方向观察时,基于作为边界的第三台阶s3或第四台阶s4,透镜镜筒1210的后部的厚度小于其前部的厚度。由于透镜镜筒1210的厚度减小,上部结构1203和下部结构1204的一部分可以设置于在透镜镜筒1210的上部部分和下部部分中获得的空间1212中。因此,由于透镜镜筒1210和透镜支架1220被设置为单独的部件而导致的透镜模块1200的厚度的增加可以被最小化。
98.在示例性实施方式中,自动对焦所需的驱动元件可以设置在透镜支架1220中。在示例性实施方式中,第一磁体1231可以设置在第二支承结构1202上。在示例性实施方式中,第二磁体1232可以设置在第一支承结构1201上。参照图7,在示例性实施方式中,第一磁性构件1233可以设置在下部结构1204中。第一磁性构件1233可以设置在下部结构1204的面对壳体1010的底表面1010a的部分中。
99.参照图7,引导槽1221、1222和1223可以设置在第一支承结构1201和第二支承结构1202的底表面上。第一支承结构1201可包括位于底表面上的第二引导槽1222和第三引导槽1223。第二支承结构1202可包括位于底表面上的第一引导槽1221。
100.在示例性实施方式中,第三引导槽1223的至少一部分设置在延伸部1201b中,并且第三球构件1243可以沿着第三引导槽1223滑动或滚动。第三球构件1243可以支承延伸部1201b,并且可以用作支承透镜模块1200的几个支承点中的一个。
101.同时,为了使相机模块1000提供高变焦放大率,透镜镜筒1210可以具有相对长的行程。为了稳定地支承具有长行程的透镜镜筒1210,支承透镜镜筒1210的支承点之间的距离必须大。例如,透镜镜筒1210可以由设置在透镜镜筒1210和壳体1010之间的球构件1241、
1242和1243支承,并且当球构件1241、1242和1243之间的间隔大时,透镜模块1200可以稳定地移动而不摆动。将参照图8详细描述由球构件1241、1242和1243支承透镜模块1200。
102.在示例性实施方式中,透镜模块1200可以被形成为不对称的,以增加球构件1241、1242和1243之间的距离。当在z轴方向上观察时,透镜模块1200可以具有关于光轴的不对称结构。参照图7,为了增加第二球构件1242和第三球构件1243之间的距离,第一支承结构1201可以包括从透镜镜筒1210向后突出超过第二支承结构1202的延伸部1201b。
103.随着第一支承结构1201的长度增加,第二球构件1242和第三球构件1243之间的距离可以增加,并且由球构件1241、1242和1243围绕的区域(例如,图8的支承区域t)的面积可以增加。这有助于透镜模块1200以相对较长的行程移动。
104.同时,当透镜模块1200被形成为不对称时,透镜镜筒1210和透镜支架1220可以有利地设置为单独的部件。构成透镜模块1200的结构可以根据制造或使用透镜模块1200的环境而变形。当透镜模块1200不对称地形成时,变形程度可以变得更大。包括在透镜模块1200中的透镜1211沿着光轴精确地布置是很重要的,并且由于上述变形,透镜1211可能不对准,这可能导致图像质量的劣化。
105.在示例性实施方式中,透镜镜筒1210可以具有关于光轴的对称结构,并且与透镜镜筒1210分开设置的透镜支架1220可以具有关于光轴的不对称结构。
106.在示例性实施方式中,透镜镜筒1210可以关于包括光轴的平面对称,该平面垂直于第一支承结构1201和第二支承结构1202彼此面对的方向(即,x轴方向)。例如,参照图5,透镜镜筒1210可以具有关于平行于y-z平面的平面对称的形状,该平面包括光轴。在示例性实施方式中,透镜镜筒1210可配置成关于包括光轴并与第一支承结构1201和第二支承结构1202彼此面对的方向平行的平面对称。例如,参考图6,透镜镜筒1210可以具有关于平行于x-y平面并包括光轴的平面的对称形状。
107.参照图5,沿第一方向a1(例如,-z方向)入射到第一反射构件1110上的光l由第一反射构件1110的反射表面1110a朝向光轴反射。在示例性实施方式中,透镜镜筒1210可以设置为关于包括光轴并平行于第一方向的第一平面的对称形状。例如,透镜镜筒1210可以具有关于平行于y-z平面并包括光轴的平面的对称形状。参照图5,相对于光轴在-x方向上设置的第一支承结构1201可以具有与在+x方向上设置的第二支承结构1202的结构不同的结构,因此,与透镜镜筒1210不同,透镜支架1220设置成关于第一平面不对称。
108.参照图6,在示例性实施方式中,透镜镜筒1210可以设置成关于包括光轴并垂直于第一方向的平面对称。在示例性实施方式中,透镜镜筒1210可以设置成具有关于包括光轴并与第一反射构件1110的反射表面1110a垂直的平面的对称形状。例如,参照图6,透镜镜筒1210可以具有关于平行于x-y平面并包括光轴的平面的对称形状。
109.在示例性实施方式中,即使透镜模块1200具有非对称结构以具有长行程,透镜镜筒1210也具有对称结构,从而可以防止或最小化透镜1211的未对准。
110.图7是示例性实施方式中的透镜模块1200的驱动单元的分解立体图。图8示出了在示例性实施方式中,当从上方观察相机模块1000时,透镜模块1200的支承点与第一磁性构件1233之间的位置关系。图8是图3的截面图。图8是相机模块1000的截面图,其被截取以使得设置在透镜模块1200中的第一磁性构件1233和设置在壳体1010中的第二磁性构件1260显现。
111.在示例性实施方式中,透镜模块1200可以可移动地设置在壳体1010中。在示例性实施方式中,在透镜模块1200相对于壳体1010在一个方向上往复运动的同时,可以调整形成在图像传感器1310上的图像的焦点或放大率。在示例性实施方式中,透镜模块1200可以相对于壳体1010在平行于光轴(y轴)的方向上移动。
112.在示例性实施方式中,球构件1241、1242和1243以及引导槽1221、1222、1223、1014、1015和1016可用于引导透镜模块1200的移动。透镜模块1200和壳体1010可以包括分别在彼此面对的部分中在光轴方向(y轴方向)上延伸的引导槽1221、1222、1223、1014、1015和1016。球构件1241、1242和1243可以设置在设置于透镜模块1200和壳体1010中的引导槽1221、1222、1223、1014、1015和1016之间。
113.在示例性实施方式中,由于球构件1241、1242、1243仅在引导槽1221、1222、1223、1014、1015和1016延伸的方向上移动,透镜模块1200相对于壳体1010的运动方向可以被限制为引导槽1221、1222、1223、1014、1015和1016的长度方向(y轴方向)。
114.在示例性实施方式中,透镜支架1220可以包括位于下表面1220b上的第一引导槽1221、第二引导槽1222和第三引导槽1223。壳体1010可以包括位于底表面1010a上的分别对应于第一引导槽1221、第二引导槽1222和第三引导槽1223的第四引导槽1014、第五引导槽1015和第六引导槽1016。第一球构件1241可以设置在第一引导槽1221和第四引导槽1014之间,第二球构件1242可以设置在第二引导槽1222和第五引导槽1015之间,以及第三球构件1243可以设置在第三引导槽1223和第六引导槽1016之间。
115.在示例性实施方式中,相机模块1000可以包括向透镜模块1200提供驱动力的驱动单元。在示例性实施方式中,驱动单元可以包括设置在透镜模块1200中的磁体1231和1232以及设置在壳体1010中的线圈1251和1252。
116.在示例性实施方式中,第一磁体1231和第二磁体1232可以设置在透镜支架1220的侧表面1220a上。壳体1010可以包括分别对应于第一磁体1231和第二磁体1232的第一线圈1251和第二线圈1252。透镜模块1200可以通过线圈1251和1252与磁体1231和1232之间的电磁相互作用相对于壳体1010在一个方向上往复运动。例如,在线圈1251和1252以及磁体1231和1232中产生的洛伦兹力可以导致透镜模块1200相对于壳体1010在一个方向上移动。
117.在示例性实施方式中,第一线圈1251和第二线圈1252可以附接到设置在壳体1010的外表面上的基板1050。附接到基板1050的第一线圈1251和第二线圈1252可以通过壳体1010中的开口1012和1013分别与第一磁体1231和第二磁体1232相互作用。设置在壳体1010中的开口1012和1013可以设置有与第一线圈1251和第二线圈1252相对应的尺寸。
118.在示例性实施方式中,透镜支架1220必须在与壳体1010紧密接触的状态下移动。换句话说,当透镜支架1220相对于壳体1010移动时,球构件1241、1242、1243必须保持与设置在两侧上的引导槽1221、1222、1223、1014、1015和1016接触。参照图7,第一球构件1241必须保持与第一引导槽1221和第四引导槽1014的接触,第二球构件1242必须保持与第二引导槽1222和第五引导槽1015的接触,以及第三球构件1243必须保持与第三引导槽1223和第六引导槽1016的接触。如果第一球构件1241、第二球构件1242或第三球构件1243中的任一个从引导槽1221、1222、1223、1014、1015和1016释放,则透镜支架1220的运动方向不再限于一个方向。例如,透镜支架1220必须仅在y轴方向上移动,但是当球构件1241、1242和1243与引导槽1221、1222、1223、1014、1015和1016之间的接触被释放时,透镜支架1220可以在z轴方
向上或甚至在x轴方向上摆动。这可能导致自动对焦功能和图像质量的劣化。
119.因此,壳体1010和透镜支架1220可以各自包括相互拉动的元件。在示例性实施方式中,透镜支架1220和壳体1010可以在彼此面对的部分中包括至少一个磁性构件1233和1260。
120.设置在透镜支架1220和壳体1010中的磁性构件1233和1260的组合可以配置成在它们之间产生磁吸引。例如,设置在壳体1010中的磁性构件1260可以是磁体,并且设置在透镜支架1220中的第一磁性构件1233可以是磁体或磁轭。作为另一示例,设置在壳体1010中的磁性构件1260可以是磁轭,并且设置在透镜支架1220中的第一磁性构件1233可以是磁体。
121.参照图7,第一磁性构件1233可以设置在透镜支架1220的下表面1220b上,并且第二磁性构件1260可以设置在壳体1010的底表面1010a上。透镜支架1220可以包括用于容纳第一磁性构件1233的凹陷。
122.参照图8,第二磁性构件1260可以设置在壳体1010的外部,并且壳体1010可以设置开口1070,第二磁性构件1260的一部分通过开口1070暴露于壳体1010的内部。根据透镜模块1200的驱动,壳体1010的一部分可以设置在第一磁性构件1233和第二磁性构件1260之间,但是在第一磁性构件1233和第二磁性构件1260之间仍然可以发生磁吸引。
123.将透镜支架1220拉到壳体1010的底表面1010a的力可以由于磁性构件1233和1260而连续地作用在透镜支架1220上,并且因此,透镜支架1220可以在与壳体1010的底表面1010a紧密接触的状态下移动。也就是说,基于磁性构件1233和1260的磁吸引可以帮助球构件1241、1242和1243保持与设置在其两侧上的引导槽1221、1222、1223、1014、1015和1016接触。
124.在示例性实施方式中,透镜支架1220可以形成为非对称的。参照图4和图7,在示例性实施方式中,透镜支架1220可以包括在光轴方向上延伸的延伸部1201b。透镜支架1220可以包括从相对于光轴的两侧围绕透镜镜筒1210的两个支承结构(或侧壁)1201和1202。一侧支承结构1201在光轴方向上的长度可以比另一侧支承结构1202在光轴方向上的长度长。这里,一侧支承结构1201中在光轴方向上比另一侧支承结构1202的长度延伸更长的部分可以被定义为延伸部1201b。
125.在示例性实施方式中,透镜支架1220可以与壳体1010的底表面1010a紧密接触,同时具有至少三个或更多个支承点。在示例性实施方式中,至少一个支承点可以存在于透镜支架1220的延伸部1201b中。例如,第三引导槽1223的至少一部分可以设置在延伸部1201b中,并且部分地容纳在第三引导槽1223中的第三球构件1243可以提供一个支承点。
126.在示例性实施方式中,透镜支架1220可以至少部分地由设置在透镜支架1220和壳体1010的底表面1010a之间的第一球构件1241、第二球构件1242和第三球构件1243支承。第一球构件1241可以设置在第二支承结构1202和底表面1010a之间,第二球构件1242可以设置在第一支承结构1201的对应于第二支承结构1202的部分和底表面1010a之间(例如,在图5的第一部分1201a和底表面1010a之间),以及第三球构件1243可以设置在第一支承结构1201的延伸部1201b和底表面1010a之间。
127.这里,一个支承点在物理上并不意味着一个点,并且可以包括个彼此靠近设置的两个或更多接触点。例如,当第三引导槽1223具有v形横截面时,第三球构件1243可以具有
与第三引导槽1223的两个接触点,并且这两个接触点可以形成单个支承点。作为另一示例,当第三引导槽1223具有宽的底表面时,第三球构件1243可以具有与第三引导槽1223的底表面的一个接触点,并且一个接触点可以形成单个支承点。
128.参照图8,第二磁性构件1260可配置成覆盖第一磁性构件1233的整个移动部分。例如,第二磁性构件1260在y轴方向上的长度可对应于第一磁性构件1233的移动部分。即使第一磁性构件1233根据透镜模块1200的驱动而移动,第一磁性构件1233也可以总是设置在第二磁性构件1260上,并且磁吸引可以总是形成在第一磁性构件1233和第二磁性构件1260之间。
129.参照图8,第一磁性构件1233可以位于由球构件1241、1242和1243限定的三角形支承区域t内。在示例性实施方式中,第二磁性构件1260也可以位于由球构件1241、1242和1243限定的三角形支承区域t内。
130.参照图6和图7,在示例性实施方式中,透镜支架1220还可以包括连接第一支承结构1201和第二支承结构1202并面向底表面1010a的下部结构1204,并且第一磁性构件1233可以设置在下部结构1204中。在示例性实施方式中,透镜镜筒1210可以包括面向底表面1010a的第一表面1210a和面向底表面1010a的第二表面1210b,第二表面在+z方向上比第一表面1210a更远离底表面1010a。第三台阶s3设置在第二表面1210b和第一表面1210a之间。在这种情况下,下部结构1204可以设置在第二表面1210b和底表面1010a之间。
131.同时,第一磁性构件1233位于由球构件1241、1242和1243限定的支承区域t内对于透镜模块1200的稳定驱动是有利的。例如,假设第二球构件1242和第三球构件1243之间的距离比示例性实施方式中所示的距离窄,当第一磁性构件1233在y轴方向上移动时,第一磁性构件1233可以设置在支承区域t的边缘处或设置在偏离支承区域t的位置处。在这种情况下,透镜模块1200可以通过第一磁性构件1233和第二磁性构件1260之间的磁吸引倾斜,并且可以释放球构件1241、1242和1243与引导槽1221、1222、1223、1014、1015和1016的接触。具体地,由于提供高变焦放大率的相机模块1000中的透镜模块1200的驱动长度相对较大,如果支承区域t较窄,则上述问题的可能性可能更高。
132.在示例性实施方式中,透镜模块1200可以包括延伸部1201b,并且延伸部1201b的一部分可以限定第三引导槽1223。由于第三球构件1243设置在设置于延伸部1201b中的第三引导槽1223中,因此第二球构件1242和第三球构件1243之间的距离可以被设计成相对较大。当第二球构件1242和第三球构件1243之间的距离增加时,由球构件1241、1242和1243限定的支承区域t的面积可以增加,这意味着第一磁性构件1233可以移动的范围可以增加。
133.因此,具有相对长的驱动长度的透镜模块1200也可以由壳体1010稳定地支承。此外,即使为了提供高变焦放大率而增大透镜模块1200的驱动距离,根据本公开的示例性实施方式也可以稳定地驱动透镜模块1200。
134.在示例性实施方式中,第一磁性构件1233可以设置在透镜支架1220的下表面1220b上,并且可以设置成更靠近第一支承结构1201而不是第二支承结构1202。例如,第一磁性构件1233可以设置成更靠近第二引导槽1222和第五引导槽1015(或第三引导槽1223和第六引导槽1016)而不是第一引导槽1221和第四引导槽1014。透镜支架1220可以由三个球构件1241、1242和1243支承,并且三个球构件1241、1242和1243之中的两个球构件1242和1243可以设置在设置于第一支承结构1201中的引导槽1222和1223中。
135.当第一磁性构件1233设置得更靠近第一支承结构1201时,透镜支架1220被稳定地支承是有利的。参照图8,第一磁性构件1233沿着光轴(y轴)移动,并且位于靠近由第二球构件1242和第三球构件1243限定的一侧,第一磁性构件1233可以在由球构件1241、1242和1243限定的支承区域t内移动的范围可以增加。
136.同时,当透镜模块1200相对于壳体1010移动时,球构件1241、1242、1243也可以在相同的方向上滚动,这意味着支承区域t也沿着壳体1010移动。然而,由于球构件1241、1242和1243滚动的距离仅与透镜模块1200的移动距离一致,并且球构件1241、1242和1243的中心移动的距离没有达到透镜模块1200的移动距离,并且因此,球构件1241、1242和1243提供大的支承区域t仍然是重要的。因此,延伸部1201b和设置在延伸部1201b中的第三球构件1243仍然有助于稳定地支承透镜模块1200。
137.在本公开的示例性实施方式中,支承点中的一个设置在延伸部1201b中,并且支承点不需要设置为球构件和引导槽的组合(例如,第一球构件1241、第一引导槽1221和第四引导槽1014)。例如,延伸部1201b可以包括朝向壳体1010的底表面1010a突出的部分,并且透镜模块1200的支承点中的一个可以由突出部提供。作为另一示例,从壳体1010的底表面1010a朝向延伸部1201b延伸的突出部可以为透镜模块1200提供支承点。
138.在示例性实施方式中,除了三个球构件1241、1242和1243之外,其它结构可以部分地支承透镜模块1200。在示例性实施方式中,透镜支架1220可以包括在透镜支架1220的下表面1220b上朝向壳体1010的底表面1010a突出的突出部1280。突出部1280可用于辅助地支承透镜模块1200。当透镜模块1200附接到壳体1010时,在突出部1280的端部和壳体1010的底表面1010a之间可能存在气隙。当对透镜模块1200施加强冲击时,突出部1280可以与球构件1241、1242和1243一起支承透镜模块1200。在另一个示例性实施方式中,突出部1280可以用分别设置在壳体1010和透镜支架1220中并设置有球构件的引导槽代替。
139.图9示出了在示例性实施方式中设置在相机模块1000中的止动件。图10是图3的iii-iii'截面图。图10是相机模块1000的截面图,其被截取以使止动件显现。
140.折叠模块1100或透镜模块1200可以在壳体1010内移动的范围是有限的。折叠模块1100或透镜模块1200的运动范围可以由壳体1010的内部结构来限制。
141.参照图9,壳体1010可以包括向内突出的止挡突出部1081、1082和1083。当透镜模块1200在光轴方向(y轴方向)上移动时,透镜模块1200可以接触止挡突出部1081、1082和1083,这可以确定透镜模块1200的移动范围的上限和下限。在所示的示例性实施方式中,可以在透镜模块1200的一侧上设置第一止挡突出部1081和第二止挡突出部1082,并且可以在透镜模块1200的另一侧上设置第三止挡突出部1083。在示例性实施方式中,第一止挡突出部1081和第二止挡突出部1082还可用于确定折叠模块1100的旋转范围。
142.然而,当透镜模块1200或折叠模块1100处于运动范围的上限或下限时,当透镜模块1200或折叠模块1100接触壳体1010的内部结构时,可能出现噪声。在这种情况下,壳体1010的内部结构、透镜模块1200或折叠模块1100可能由于大量冲击或重复碰撞而损坏。
143.在示例性实施方式中,相机模块1000可以包括在壳体1010和透镜模块1200(或折叠模块1100)之间的止动件1500,以减少噪声和冲击。
144.在示例性实施方式中,止动件1500可以设置在透镜模块1200(或折叠模块1100)和壳体1010之间。即使透镜模块1200(或折叠模块1100)尽可能多地移动到一侧,透镜模块
1200(或折叠模块1100)的端部也不直接撞击壳体1010,而是撞击止动件1500。止动件1500可以包括具有弹性的材料以用作缓冲器。
145.参照图10,在示例性实施方式中,止动件可包括缓冲构件(例如,1521或1531)和用于将缓冲构件固定到壳体1010的紧固构件(例如,1522或1532)。紧固构件可联接到壳体1010的内部结构。例如,缓冲构件可以由橡胶、硅树脂等形成。
146.参照图9和图10,在示例性实施方式中,第一止动件1510、第二止动件1520和第三止动件1530可以分别设置在第一止挡突出部1081,第二止挡突出部1082和第三止挡突出部1083中。在示例性实施方式中,透镜模块1200的端部1220c和1220d可以撞击止动件1500,而不直接撞击止挡突出部1081、1082和1083,并且因此,可以抑制或防止在透镜模块1200撞击止挡突出部1081、1082和1083时可能发生的噪声或损坏。
147.在示例性实施方式中,第三止动件1530可以设置成在光轴方向上面对透镜支架1220的延伸部1201b的端部1220c。例如,当透镜支架1220在+y方向上移动时,延伸部1201b的端部1220c可能与第三止动件1530碰撞,并且因此,透镜支架1220在+y方向上的移动范围可能受到限制。
148.参照图9,可以在第一止挡突出部1081和第二止挡突出部1082中设置第四止动件1540和第五止动件1550。折叠模块1100的端部(例如,图10中的1120a)可以撞击第四止动件1540和第五止动件1550,而不直接撞击第一止挡突出部1081和第二止挡突出部1082,并且因此,可以抑制或防止在折叠模块1100撞击第一止挡突出部1081和第二止挡突出部1082时可能发生的噪音或损坏。
149.图11示意性地示出了其中光的方向被改变一次的相机模块2000。
150.与图1至图10的相机模块1000不同,图11的相机模块2000不包括反射模块1400。入射在折叠模块2100上的光l仅以大约90度改变一次并到达图像传感器2300。
151.以上参考图1至图10描述的透镜模块1200或折叠模块1100也可以类似地应用于图11所示的相机模块2000。
152.以上参考图4至图6描述的透镜模块1200也可以应用于图11的相机模块2000。例如,透镜模块2200可以包括透镜镜筒和透镜支架,并且透镜支架可以不对称地形成。
153.图12示出了在示例性实施方式中包括相机模块1000的便携式设备1。
154.参照图12,根据本公开中的示例性实施方式的便携式电子设备1可以是配备有第一相机模块100(例如,图1的相机模块1000或图11的相机模块2000)的诸如移动通信终端、智能电话或平板pc的便携式电子设备。
155.在该示例性实施方式中,第一相机模块100中的透镜模块的光轴可以面向垂直于便携式电子设备1的厚度方向的方向。
156.因此,即使第一相机模块100配备有诸如自动对焦(af)、变焦和光学图像防抖(ois)的功能,便携式电子设备1的厚度也不会增加。因此,便携式电子设备1可以变得紧凑。
157.在示例性实施方式中,便携式电子设备1可以配备有两个或更多个相机模块以对对象进行成像。例如,便携式电子设备1还可以包括第二相机模块200以及第一相机模块100。
158.在使用两个相机模块100和200的情况下,光通过其入射到两个相机模块100和200的入射孔可以被设置成尽可能地彼此靠近。与所示的示例性实施方式不同,第一相机模块
100和第二相机模块200的位置可以互换。
159.在示例性实施方式中,第一相机模块100和第二相机模块200可以配置成具有不同的视角。第一相机模块100可以配置成具有相对窄的视角(例如,摄远相机),并且第二相机模块200可以配置成具有相对宽的视角(例如,广角相机)。
160.如上所述,根据本公开中的示例性实施方式,相机可以提供具有优异质量的图像。具体地,本公开可以提供优异的ois功能和自动对焦功能以及相机模块的小型化或薄型化。具体地,即使在提供高变焦放大率的相机模块中,也可以稳定地执行自动对焦功能和变焦放大率控制功能。
161.虽然上文已经示出和描述了具体的示例性实施方式,但是在理解本公开之后将显而易见的是,在不背离权利要求及其等同方案的精神和范围的情况下,可对这些示例作出形式和细节上的各种改变。本技术中描述的示例应仅以描述性的意义进行理解,而不是出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述应理解为可适用于其它示例中的类似特征或方面。如果所描述的技术被执行为具有不同的顺序,和/或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的部件以不同的方式组合和/或由其它部件或其等同物替换或补充,则仍可实现适当的结果。因此,本公开的范围不由具体实施方式限定,而是由权利要求及其等同方案限定,并且在权利要求及其等同方案的范围内的所有变型都应被理解为包括在本公开中。