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CN114779557A - 相机模块 - Google Patents

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CN114779557A
CN114779557A CN202111440233.XA CN202111440233A CN114779557A CN 114779557 A CN114779557 A CN 114779557A CN 202111440233 A CN202111440233 A CN 202111440233A CN 114779557 A CN114779557 A CN 114779557A
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CN
China
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frame
camera module
magnet
housing
disposed
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CN202111440233.XA
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斯米尔诺夫·维亚切斯拉夫
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Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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Abstract

一种相机模块包括：壳体；第一框架，可旋转地安装在壳体中；第二框架，可旋转地安装在第一框架上；反射构件，安装在第二框架上；第一驱动器，包括安装在壳体和第一框架中的任一个上的第一磁体、以及与第一磁体相对的第一线圈；以及第二驱动器，包括安装在壳体和第二框架中的任一个上的第二磁体、以及与第二磁体相对的第二线圈。第一框架配置为绕与入射到反射构件的光的入射方向垂直的第一轴向方向旋转。第二框架配置为绕与入射到反射构件的光的入射方向平行的第二轴向方向旋转。

Description

相机模块
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年1月22日提交至韩国知识产权局的第10-2021-0009594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出于所有目的并入本文。
技术领域
下面的描述涉及一种相机模块。
背景技术
近来，在诸如智能电话、平板PC、膝上型计算机等的便携式电子装置中采用了相机模块，并且向这种相机模块添加了自动聚焦功能、图像稳定功能和变焦功能。
然而，为了实现各种功能，相机模块的结构复杂化，并且相机模块的尺寸增加，使得其上安装有相机模块的便携式电子装置的尺寸也增加。
随着智能手机相机市场的增长，不断地尝试减小实现一般手动相机功能(例如，自动对焦(AF)和光学变焦)的组件的尺寸，以便集成这些功能。根据这种尝试的结构变化，需要除了一般的OIS方法之外的OIS驱动方法。
发明内容
提供本发明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。本发明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，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总的方面，相机模块包括：壳体；第一框架，可旋转地安装在壳体中；第二框架，可旋转地安装在第一框架上；反射构件，安装在第二框架上；第一驱动器，包括安装在壳体和第一框架中的任一个上的第一磁体、以及与第一磁体相对的第一线圈；以及第二驱动器，包括安装在壳体和第二框架中的任一个上的第二磁体、以及与第二磁体相对的第二线圈。第一框架配置为在与入射到反射构件的光的入射方向垂直的第一轴向方向上旋转。第二框架配置为在与入射到反射构件的光的入射方向平行的第二轴向方向上旋转。
第一轴向方向可通过入射到反射构件的光的路径的一个点。第二轴向方向可与入射到反射构件的光的路径间隔开。
第一框架可通过第一铰链构件联接到壳体。
第一铰链构件可包括多个铰链。反射构件可设置在多个铰链之间。
第二框架可通过第二铰链构件联接到第一框架。
第二框架可通过铰链构件联接到第一框架。
铰链构件可设置在第一框架的内表面与第二框架的外表面之间。
第二框架可包括反射构件安装部分、第一延伸部分和第二延伸部分，其中，反射构件安装部分上安装有反射构件，第一延伸部分从反射构件安装部分的一侧延伸，第二延伸部分从第一延伸部分的端部向下延伸。第二磁体和第二线圈中的任一个可设置在第二延伸部分的外表面上。
第二磁体和第二线圈中的另一个可设置在壳体的与第二延伸部分相对的侧壁上。
第一框架可包括连接到第二框架的主框架、设置在反射构件下方的安装部分、以及将主框架连接到安装部分的连接部分。
第一磁体和第一线圈中的任一个可安装在安装部分中。第一磁体和第一线圈中的另一个可安装在壳体的与安装部分相对的相对表面上。
壳体可包括支承第一框架的安装基座。
第一驱动器还可包括设置成与第一磁体重叠的第一磁轭。第二驱动器还可包括设置成与第二磁体重叠的第二磁轭。
相机模块还可包括：透镜单元，在光的路径上设置在反射构件的后侧上；以及图像传感器，在光的路径上设置在透镜单元的后侧上。
相机模块可安装在便携式电子装置上，使得透镜单元的光轴在与从便携式电子装置的前表面到便携式电子装置的后表面的方向垂直的方向上延伸。
根据下面的具体实施方式、所附权利要求和附图，其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
图1是示出根据示例性实施方式的便携式电子装置的立体图。
图2是示出根据实施方式的相机模块的图。
图3是示出图1的相机模块的立体图。
图4是沿着图3中的线A-A'截取的剖视图。
图5是沿着图3中的线B-B'截取的剖视图。
图6是示出根据实施方式的反射模块的平面图。
图7是示出根据实施方式的反射模块的图。
在所有附图和具体实施方式中，相同的附图标记将被理解为指代相同的元件、特征和结构。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
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对本文中所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，本文中所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物对本领域的普通技术人员来说将是显而易见的。除了必须以特定顺序发生的操作之外，本文中所描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在本文中所阐述的顺序，而是可以做出对本领域的普通技术人员来说将是显而易见的改变。此外，为了更加清楚和简洁，可省略对本领域的普通技术人员来说已知的功能和结构的描述。
本文中所描述的特征可以以不同的形式实施，而不应被理解为限于本文中所描述的示例。更确切地，提供本文所描述的示例使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域的普通技术人员充分传达本公开的范围。
本文中，应注意，对于实施方式或示例，使用术语“可以”(例如，关于实施方式或示例可包括或实现什么)意味着存在其中包括或实现这种特征的至少一个实施方式或示例，但所有实施方式和示例都不限于此。
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个元件“上”、“连接到”或“联接到”另一个元件时，该元件可直接位于另一个元件“上”、直接“连接到”或直接“联接到”另一个元件，或者可存在介于该元件与该另一个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”另一个元件“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一个元件时，则不存在介于该元件与该另一个元件之间的其它元件。
如本文中所使用的，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。
尽管在本文中可以使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的措辞来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、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、组件、区域、层或部分与另一个构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不背离本文中所描述示例的教导的情况下，示例中提及的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可以被称作第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
诸如“在……之上”、“较上”、“在……之下”和“较下”的空间相对措辞可以在本文中为了描述便利而使用，以描述如附图中示出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装置在使用或操作中的不同的定向。例如，如果附图中的装置翻转，则描述为位于另一个元件“之上”或相对于另一个元件“较上”的元件将位于该另一个元件“之下”或相对于该另一个元件“较下”。因此，根据装置的空间定向，措辞“在……之上”涵盖“在......之上”和“在......之下”两种定向。该装置还可以以其它方式定向(例如，旋转90度或处于其它定向)，并且本文中使用的空间相对措辞应被相应地解释。
本文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”说明所陈述的特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合的存在，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。
由于制造技术和/或公差，附图中所示的形状可能发生变化。因此，本文中所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间发生的形状变化。
本文中所描述的示例的特征可以以各种方式组合，这些方式在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的。此外，尽管本文中所描述的示例具有多种配置，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，其它配置也是可能的。
图1是示出根据示例性实施方式的便携式电子装置的立体图。
参考图1，便携式电子装置1可以是例如移动通信终端、智能电话或平板PC的便携式电子装置。例如，便携式电子装置1可包括相机模块10和另一相机模块50，以对物体进行成像。
在图1所示的示例性实施方式中，相机模块10可包括多个透镜，并且多个透镜的光轴(Z轴)可在与便携式电子装置1的厚度方向(Y轴方向、从便携式电子装置1的前表面指向后表面的方向、或其相反方向)垂直的方向上延伸。
例如，设置在另一相机模块50中的多个透镜的光轴(Y轴)可布置在便携式电子装置1的厚度方向(Y轴方向)上。
因此，即使当相机模块10包括诸如自动聚焦(下文中称为AF)、变焦和光学图像稳定(下文中称为OIS)的功能时，也可不增加便携式电子装置1的厚度。因此，便携式电子装置1可具有减小的尺寸。
根据示例性实施方式的相机模块10可包括AF、变焦和OIS功能中的任何一个或者任何两个或更多个的任何组合。
具有AF、变焦和OIS功能的相机模块10可具有各种组件，使得与一般的相机模块相比，相机模块10的尺寸可能增加。
当相机模块的尺寸增加时，可能难以减小安装有相机模块的便携式电子装置的尺寸。
例如，在相机模块中，可能增加堆叠透镜的数目用于变焦功能，并且当多个堆叠透镜在便携式电子装置的厚度方向上堆叠时，便携式电子装置的厚度也可根据堆叠透镜的数目而增加。因此，当不增加便携式电子装置的厚度时，可能无法设置足够数量的堆叠透镜，从而可能削弱变焦性能。
此外，为了实现AF和OIS功能，可能需要安装用于在光轴方向上或在与光轴垂直的方向上移动透镜组的致动器，并且当透镜组的光轴(Y轴)布置在便携式电子装置的厚度方向上时，也可能需要在便携式电子装置的厚度方向上安装用于移动透镜组的致动器。因此，便携式电子装置的厚度可能增加。
然而，在相机模块10中，多个透镜的光轴(Z轴)可设置成与便携式电子装置1的厚度方向垂直。因此，即使当安装了包括AF、变焦和OIS功能的相机模块10时，便携式电子装置1也可具有减小的尺寸。
图2是示出根据示例性实施方式的相机模块10的图。图3是示出相机模块10的立体图。
参考图2和图3，相机模块10可包括设置在壳体20中的反射模块100、透镜模块200和图像传感器300。
反射模块100可配置为改变光的行进方向。例如，通过设置在封闭相机模块10的壳体20中的开口22入射的光的行进方向可通过反射模块100改变为朝向透镜模块200引导。为此，反射模块100可包括配置为反射光的反射构件140(参见图4)。
例如，在相机模块10的厚度方向(Y轴方向)上入射的光的路径可通过反射模块100改变为与光轴(Z轴)方向一致(或大致一致)。
透镜模块200可包括多个透镜，已经被反射模块100改变行进方向的光可通过这些透镜。例如，透镜模块200可包括具有多个透镜的第一透镜模块210和第二透镜模块220。然而，本公开不限于透镜模块200的该示例性配置，并且透镜模块200可仅包括一个透镜模块，或者可包括两个或更多个透镜模块。
作为示例，透镜模块200可安装成能够在光轴(Z轴)方向上在壳体20中滑动。为此，透镜模块200可包括AF驱动器(未示出)。例如，AF驱动器可包括AF磁体(未示出)和AF线圈(未示出)。因此，可执行AF功能。
图像传感器300可配置为将通过多个透镜的光转换为电信号，并且图像传感器300可安装在印刷电路板(未示出)上。此外，配置为对从透镜模块200入射的光进行过滤的光学滤光片(未示出)可设置在图像传感器300的前端上。光学滤光片(未示出)可以是红外截止滤光片。
在壳体20的内部空间中，反射模块100可在透镜模块200周围设置在透镜模块200的前侧上，以及图像传感器300可设置在透镜模块200的后侧上。
图4是沿着图3中的线A-A'截取的剖视图。图5是沿着图3中的线B-B'截取的剖视图。图6是示出反射模块的平面图。图7是示出根据另一实施方式的反射模块的图。
如图3所示，反射模块100可设置在壳体20的开口22下方。
参考图4至图6，例如，反射模块100可包括第一框架110、第二框架120、反射构件130、第一驱动器140和第二驱动器150。
第一框架110可以可旋转地安装在壳体20中。作为示例，第一框架110可绕与入射到反射构件130的光的入射方向(Y轴方向)垂直的第一轴向方向(X轴方向)旋转。此外，可以是第一框架110的旋转轴的第一轴向方向可设置成通过入射到反射构件130的光的路径的点中的一个。第一框架110可包括例如主框架112、安装部分114和连接部分116。
主框架112可连接到第二框架120，并且可设置成围绕除了反射构件130的一侧以外的区域。主框架112可通过第一铰链构件160安装在壳体20的安装基座24上。作为示例，第一铰链构件160可包括设置在主框架112的一侧上的1-1铰链构件162和设置在主框架112的另一侧上的1-2铰链构件164。此外，反射构件130可设置在1-1铰链构件162与1-2铰链构件164之间。在示例性实施方式中，第一铰链构件160可包括两个铰链，但是本公开不限于该实施方式，并且铰链构件的数量可变化。
此外，用于安装第一铰链构件160的安装构件24a可设置在壳体20的安装基座24上。
安装部分114可设置在反射构件130下方，以及包括在第一驱动器140中的组件中的一个可安装在安装部分114中。稍后将提供对第一驱动器140的详细描述。
连接部分116可将主框架112连接到安装部分114，并且可从主框架112的一侧延伸。
第二框架120可以可旋转地安装在第一框架110上。作为示例，第二框架120可绕与入射到反射构件130的光的入射方向平行的第二轴向方向(Y轴方向)旋转。作为第二框架120的旋转轴的第二轴向方向可与入射到反射构件130的光的路径间隔开。第二框架120可包括例如反射构件安装部分122、第一延伸部分124和第二延伸部分126。
反射构件130可安装在反射构件安装部分122中。作为示例，反射构件安装部分122可设置为围绕反射构件130的除了反射构件130的上表面和前表面之外的侧表面和后表面。此外，第二铰链构件170可设置在反射构件安装部分122的后表面与第一框架110之间，并且反射构件安装部分122可通过第二铰链构件170从第一框架110旋转。
第一延伸部分124可配置为从反射构件安装部分122的侧表面中的一个侧表面延伸。
第二延伸部分126可配置为从第一延伸部分124的端部向下延伸。作为示例，包括在第二驱动器150中的组件中的一个可安装在第二延伸部分126中。稍后将提供对第二驱动器150的详细描述。
反射构件130可安装在第二框架120上并固定到第二框架120，并且可具有三角形的杆形状。反射构件130可配置为将通过壳体20的开口22入射的光的行进方向改变到透镜模块200的一侧。例如，入射到反射构件130的光(在Y轴方向上行进的光)的路径可通过反射构件130改变为与光轴(Z轴)方向一致(或大致一致)。如上所述，由于反射构件130安装在第二框架120上并固定到第二框架120，因此反射构件130可在两个轴向方向上旋转。因此，可实现OIS功能。作为示例，反射构件130可由棱镜实现。
第一驱动器140可设置在反射构件130下方。作为示例，第一驱动器140可包括安装在壳体20和第一框架110中的一个上的第一磁体142、以及与第一磁体142相对设置(例如，在壳体20和第一框架110中的另一个上)的第一线圈144。在该示例中，第一磁体142可安装在第一框架110的安装部分114的底表面上，以及第一线圈144可安装在壳体20的与第一框架110的安装部分114的底表面相对设置的部分的相对表面(例如，顶表面)上。然而，本公开不限于前述实施方式，并且第一磁体142和第一线圈144的安装位置可改变。
作为示例，第一线圈144的尺寸可大于第一磁体142的尺寸。因此，第一框架110可通过第一磁体142与第一线圈144之间的相互作用而旋转。在这种情况下，如上所述，第一框架110可绕与入射到反射构件130的光的入射方向垂直的第一轴向方向(X轴方向)旋转。
第二驱动器150可设置在反射构件130的侧表面上。作为示例，第二驱动器150可包括安装在壳体20和第二框架120中的一个上的第二磁体152、以及与第二磁体152相对设置(例如，在壳体20和第二框架120中的另一个上)的第二线圈154。在示例性实施方式中，第二磁体152可安装在第二框架120的第二延伸部分126的外表面上，以及第二线圈154可安装在壳体20的与第二框架120的第二延伸部分126的外表面相对设置的部分的相对表面(例如，内表面)上。
作为示例，第二线圈154的尺寸可大于第二磁体152的尺寸。因此，第二框架120可通过第二磁体152与第二线圈154之间的相互作用而旋转。在这种情况下，如上所述，第二框架120可绕与入射到反射构件130的光的入射方向平行的第二轴向方向(Y轴方向)旋转。
如上所述，相机模块10的OIS功能可通过绕两个轴旋转的反射构件130来实现。因此，可实现相机模块10的小型化。
图7是示出根据另一实施方式的反射模块的图。
参考图7，在反射模块100-1中，第一驱动器440可设置在反射构件130下方。作为示例，第一驱动器440可包括安装在壳体20和第一框架110中的一个上的第一磁体442、与第一磁体442相对设置(例如，在壳体20和第一框架110中的另一个上)的第一线圈444、以及设置在第一磁体442上的第一磁轭446。
作为示例，第一线圈444的尺寸可大于第一磁体442的尺寸。因此，第一框架110可通过第一磁体442与第一线圈444之间的相互作用而旋转。在这种情况下，如上所述，第一框架110可绕与入射到反射构件130的光的入射方向垂直的第一轴向方向(X轴方向)旋转。
第二驱动器450可设置在反射构件130的侧表面的一侧上。作为示例，第二驱动器450可包括安装在壳体20和第二框架120中的一个上的第二磁体452、与第二磁体452相对设置(例如，在壳体20和第二框架120中的另一个上)的第二线圈454、以及设置在第二磁体452的后表面上的第二磁轭456。
作为示例，第二线圈454的尺寸可大于第二磁体452的尺寸。因此，第二框架120可通过第二磁体452与第二线圈454之间的相互作用而旋转。在这种情况下，如上所述，第二框架120可绕与入射到反射构件130的光的入射方向平行的第二轴向方向(Y轴方向)旋转。
根据上述示例性实施方式，可实现相机模块的小型化。
虽然本公开内容包括特定的示例，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不背离所附权利要求及其等同的精神和范围的情况下，可在这些示例中作出形式和细节上的各种变化。本文中所描述的示例应仅以描述性意义解释，而非出于限制的目的。对每个示例中的特征或方面的描述应被认为可适用于其它示例中的相似的特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术，和/或如果以不同的方式组合和/或用其它组件或它们的等同件替换或增补所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则也可以获得合适的结果。因此，本公开的范围不通过具体实施方式限定，而是通过权利要求及其等同限定，并且在权利要求及其等同的范围之内的全部变型应被理解为包括在本公开中。

Claims (15)

1.一种相机模块，包括：
壳体；
透镜单元，包括多个透镜；
第一框架，能够旋转地安装在所述壳体中；
第二框架，能够旋转地安装在所述第一框架上；
反射构件，安装在所述第二框架上；
第一驱动器，包括安装在所述壳体和所述第一框架中的一个上的第一磁体、以及与所述第一磁体相对的第一线圈；以及
第二驱动器，包括安装在所述壳体和所述第二框架中的一个上的第二磁体、以及与所述第二磁体相对的第二线圈，
其中，所述第一框架配置为绕与入射到所述反射构件的光的入射方向垂直的第一轴向方向旋转，以及所述第二框架配置为绕与入射到所述反射构件的光的入射方向平行的第二轴向方向旋转。
2.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第一轴向方向通过入射到所述反射构件的所述光的路径的一个点，以及所述第二轴向方向与入射到所述反射构件的所述光的路径间隔开。
3.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第一框架通过第一铰链构件联接到所述壳体。
4.根据权利要求3所述的相机模块，其中，所述第一铰链构件包括多个铰链，以及所述反射构件设置在所述多个铰链之间。
5.根据权利要求4所述的相机模块，其中，所述第二框架通过第二铰链构件联接到所述第一框架。
6.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第二框架通过铰链构件联接到所述第一框架。
7.根据权利要求6所述的相机模块，其中，所述铰链构件设置在所述第一框架的内表面与所述第二框架的外表面之间。
8.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第二框架包括反射构件安装部分、第一延伸部分和第二延伸部分，在所述反射构件安装部分上安装有所述反射构件，所述第一延伸部分从所述反射构件安装部分的一侧延伸，所述第二延伸部分从所述第一延伸部分的端部向下延伸，以及
其中，所述第二磁体和所述第二线圈中的任一个设置在所述第二延伸部分的外表面上。
9.根据权利要求8所述的相机模块，其中，所述第二磁体和所述第二线圈中的另一个设置在所述壳体的与所述第二延伸部分相对的侧壁上。
10.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第一框架包括连接到所述第二框架的主框架、设置在所述反射构件下方的安装部分、以及将所述主框架连接到所述安装部分的连接部分。
11.根据权利要求10所述的相机模块，其中，所述第一磁体和所述第一线圈中的任一个安装在所述安装部分中，以及
其中，所述第一磁体和所述第一线圈中的另一个安装在所述壳体的与所述安装部分相对的相对表面上。
12.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述壳体包括支承所述第一框架的安装基座。
13.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第一驱动器还包括第一磁轭，所述第一磁轭设置成与所述第一磁体重叠，以及
其中，所述第二驱动器还包括第二磁轭，所述第二磁轭设置成与所述第二磁体重叠。
14.根据权利要求1所述的相机模块，还包括：
图像传感器，在所述光的路径上设置在所述透镜单元的后侧上，
其中，所述透镜单元在所述光的路径上设置在所述反射构件的后侧上。
15.根据权利要求14所述的相机模块，其中，所述相机模块安装在便携式电子装置上，使得所述透镜单元的光轴在与从所述便携式电子装置的前表面到所述便携式电子装置的后表面的方向垂直的方向上延伸。
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