CN115023939A - 相机模块 - Google Patents

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CN115023939A
CN115023939A CN202080095064.8A CN202080095064A CN115023939A CN 115023939 A CN115023939 A CN 115023939A CN 202080095064 A CN202080095064 A CN 202080095064A CN 115023939 A CN115023939 A CN 115023939A
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宋荣吉
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LG Innotek Co Ltd
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Abstract

在实施例中公开了一种相机模块,该相机模块包括:壳体;联接到壳体的透镜模块;设置在壳体中的支架;连接壳体和支架的弹性构件;联接到支架的磁体部分和光学构件;以及面对磁体部分的线圈部分,其中支架包括在光轴方向上延伸以便联接到弹性构件的第一突起,并且弹性构件包括联接到第一突起的一个表面的第一联接部分;第一突起包括在光轴方向上从第一突起的一个表面突出的引导突起,其中,引导突起设置在弹性构件的外侧并且具有与第一联接部分的外周的至少一部分相对应的形状。

Description

相机模块
技术领域
实施例涉及相机模块。
背景技术
三维内容正被应用于许多领域,诸如教育、制造和自主行驶以及游戏和文化。需要深度图来获取三维内容。深度图是指示空间距离的信息,并且指示相对于二维图像中的一个点的另一个点的透视信息。
最近,飞行时间(ToF)作为获取深度图的方法正引起关注。根据ToF方法,通过测量飞行时间(即光发射和反射的时间)来计算到物体的距离。ToF方法的最大优点是ToF方法实时快速地提供三维空间的距离信息。此外,用户可以获得精确的距离信息,而无需采用单独的算法或硬件校正。此外,即使在测量非常近的对象或测量移动的对象时,也可以获得精确的深度图。
然而,在当前ToF方法的情况下,存在每帧可获得的信息(即,分辨率)低的问题。
可以增加传感器的像素数以提高分辨率,但是在这种情况下,存在相机模块的体积和制造成本大大增加的问题。
发明内容
[技术问题]
实施例旨在提供一种可以在ToF方法中使用以增加分辨率的相机模块。
此外,实施例旨在提供一种能够执行超分辨率(SR)技术的相机模块。
实施例的目的不限于此,并且还将包括下面描述的技术方案或者可以从实施例中识别的目的或效果。
[技术方案]
根据实施例的相机模块包括:壳体;联接到壳体的透镜模块;设置在壳体中的支架;弹性构件,其被配置成连接壳体和支架;联接到支架的磁体部分和光学构件;以及面对磁体部分的线圈部分,其中支架可包括在光轴方向上延伸并联接到弹性构件的第一突起,弹性构件可包括联接到第一突起的一个表面的第一联接部分,第一突起可包括在光轴方向上从第一突起的一个表面突出的引导突起,引导突起可设置成比弹性构件更向外,并且引导突起可以包括与第一联接部分的外周的至少一部分对应的形状。
支架可以包括:设置在第一突起下方的基部;和设置在基部和第一突起之间的侧壁。
相机模块还可以包括设置在壳体上的盖罩,并且盖罩包括上板和从上板延伸的侧板,其中,在电流没有施加到线圈部分的初始状态下,第一突起可以与上板间隔开第一距离,并且第一距离可以满足下面的方程式1。
[方程式1]
L×tan(0.75×θ)≤第一距离≤L×tan(1.25×θ)
(其中L是指基部的最大长度,并且θ是指支架在对角线方向上的最大倾斜角度)。
第一突起还可以包括在光轴方向上延伸的突起,并且引导突起可以比突起更向外设置。
第一联接部分可以包括突起穿过的孔。
突起可以包括第一突起和第二突起,并且第一突起和第二突起可以定位在对角线方向上。
壳体可以包括透镜模块联接到的内部部分、线圈部分联接到的外部部分以及被配置成连接内部部分和外部部分的连接部分。
外部部分可包括向上突出的壳体突起,并且弹性构件可包括第二联接部分,该第二联接部分包括壳体突起穿过的孔。
第一突起可以形成在侧壁的上部部分上,基部可以包括设置在下表面上的基部凹槽,并且光学构件可以设置在基部凹槽中。
基部凹槽可以包括形成在拐角处的联接凹槽。
相机模块还可以包括粘合构件,粘合构件定位在联接凹槽中以联接基部和光学构件。
磁体部分可包括第一磁体、与第一磁体相对设置的第二磁体、第三磁体和与第三磁体相对设置的第四磁体,并且线圈部分可包括面对第一磁体的第一线圈、面对第二磁体的第二线圈、面对第三磁体的第三线圈和面对第四磁体的第四线圈。
第一线圈和第三线圈可以具有在不同方向上施加的电流,第二线圈和第四线圈可以具有在不同方向上施加的电流,并且光学构件可以在对角线方向上倾斜。
电流可以施加到第一线圈、第二线圈、第三线圈和第四线圈中彼此面对的两个线圈。
根据另一实施例的相机模块包括:壳体;联接到壳体的透镜模块;设置在壳体和透镜模块之间的支架;弹性构件,其被配置成连接壳体和支架;联接到支架的磁体部分和光学构件;以及面对磁体部分的线圈部分,其中支架可包括在光轴方向延伸并联接到弹性构件的第一突起,并且支架可包括向下突出的第二突起。
支架可以包括设置在第一突起和第二突起之间的基部,并且第二突起可以设置在基部的拐角处。
基部可以包括设置在下表面上的基部凹槽。
基部还可以包括设置在其下的拐角处的联接凹槽,并且光学构件可以设置在基部凹槽中并通过粘合构件联接到基部。
根据又一实施例的相机模块包括:壳体;联接到壳体的透镜模块;设置在壳体和透镜模块中的支架;弹性构件,其被配置成连接壳体和支架;联接到支架的磁体部分和光学构件;以及面对磁体部分的线圈部分,其中,壳体可包括设置在外部部分处并在光轴方向上突出的壳体突起,以及比弹性构件更向外设置并在光轴方向上突出的引导部分,弹性构件可包括联接到壳体突起的第二联接部分,并且引导部分可包括与第二联接部分的外周的至少一部分相对应的形状。
壳体可以包括与透镜模块联接的内部部分、与线圈部分联接的外部部分以及被配置成连接内部部分和外部部分的连接部分,并且还可以包括从外部部分向上突出的壳体突起,引导部分可以设置在外部部分上并且比壳体突起更向外设置,并且弹性构件可以包括第二联接部分,该第二联接部分包括壳体突起穿过的孔。
根据实施例的ToF相机设备包括:光发射部分,其被配置成发射光;以及光接收部分,其被配置成接收从物体反射的光,其中该光接收部分可以包括:壳体;联接到壳体的透镜模块;设置在壳体中的支架;弹性构件,其被配置成连接壳体和支架;联接到支架的磁体部分和光学构件;以及面对磁体部分的线圈部分,其中支架可包括在光轴方向上延伸并联接到弹性构件的第一突起,弹性构件可包括联接到第一突起的一个表面的第一联接部分,第一突起可包括在光轴方向上从第一突起的一个表面突出的引导突起,引导突起可设置成比弹性构件更向外,并且引导突起可以包括与第一联接部分的外周的至少一部分相对应的形状。
[有益效果]
根据实施例,即使不显著增加传感器的像素数,也可以获取具有高分辨率的深度图。
此外,可以通过SR技术从根据实施例的相机模块获得的多个低分辨率图像中获取高分辨率图像。
本发明的各种有益的优点和效果不限于上述描述,并且在描述本发明的具体实施例的过程中将更容易理解。
附图说明
图1是根据实施例的相机模块的透视图。
图2是根据实施例的相机模块的分解透视图。
图3a是沿图1中的线AA’截取的横截面图。
图3b是沿图1中的线BB’截取的横截面图。
图3c是沿图1中的线CC’截取的横截面图。
图3d是沿图1中的线DD’截取的横截面图。
图4是根据实施例的相机模块的光接收部分的一些部件的透视图。
图5是根据实施例的相机模块的壳体的透视图。
图6是根据实施例的相机模块的一些部件的透视图。
图7是根据实施例的相机模块的基板和线圈的透视图。
图8是示出根据各种实施例的相机模块的线圈和基板之间的联接的视图。
图9是示出根据实施例的相机模块的支架、磁体和光学构件的分解透视图。
图10是示出根据实施例的相机模块的支架、磁体和光学构件的分解透视图。
图11是从图10中的不同角度观察的透视图。
图12是根据实施例的相机模块的支架、磁体和光学构件的俯视图。
图13是用于描述实施例中的磁体和线圈之间的洛伦兹力的视图。
图14是用于描述实施例中的光学构件的对角倾斜控制的视图。
图15是根据实施例的包括弹性构件的相机模块的一部分的透视图。
图16是根据实施例的包括弹性构件的相机模块的一部分的俯视图。
图17是根据修改示例的实施例的包括弹性构件的相机模块的一部分的视图。
图18是根据实施例的相机模块的透视图。
图19是沿图18中的线EE’截取的横截面图。
图20是沿着图18中的线FF’截取的横截面图。
图21是沿着图18中的线GG’截取的横截面图。
图22是用于描述根据实施例的相机的驱动的视图。
图23是用于描述根据本发明实施例的超分辨率(SR)技术的视图。
图24是概念性地并且顺序地示出从图23中的每个步骤获取的多个图像的概念图。
图25是顺序示出从根据实施例的相机模块为SR技术获取的第一至第四帧的图像的视图。
图26是用于描述SR图像的视图。
图27是根据实施例的相机模块的透视图。
图28是沿着图27中的线HH’截取的横截面图。
图29是沿着图27中的线II’截取的横截面图。
图30是沿图27中的JJ’线截取的横截面图。
图31是用于描述根据另一实施例的相机模块的驱动的视图。
图32是示出根据另一实施例的光路移动过程的视图。
图33是概念性地并且顺序地示出从根据另一实施例的相机模块为SR技术获取的多个图像的概念图。
图34和图35是示出根据实施例的相机模块的倾斜应用示例的视图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细描述本发明的优选实施例。
然而,本发明的技术精神不限于所描述的一些实施例,而是可以以各种不同的形式实现,并且在不脱离本发明的技术精神范围的情况下,可以通过在实施例之间选择性地联接或替换来使用这些部件中的一个或多个部件。
此外,在本发明的实施例中使用的术语(包括技术和科学术语)可以被解释为本发明所属领域的技术人员通常可以理解的含义,除非特别地定义且明确地描述,并且通常使用的术语(诸如字典中定义的术语)的含义可以考虑相关技术的上下文含义来解释。
此外,本发明的实施例中使用的术语旨在描述实施例,并且不是旨在限制本发明。
在本说明书中,单数形式也可以包括复数形式,除非在短语中另有说明,并且当描述为“A和B、C中的至少一个(或一个或多个)”时,它可以包括A、B和C的所有可能组合中的一个或多个。
此外,在描述本发明实施例的部件时,可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语。
这些术语仅旨在将该部件与其它部件区分开,并且相对应部件的本质、顺序或次序不受这些术语的限制。
此外,当描述一个部件“连接”、“联接”或“连接”到另一个部件时,这不仅可以包括该部件直接连接、联接或连接到另一个部件的情况,而且还包括该部件通过***其间的其它部件“连接”、“联接”或“连接”到另一个部件的情况。
此外,当被描述为形成或设置在每个部件的“上(上方)或下(下方)”时,上(上方)或下(下方)不仅包括两个部件彼此直接接触的情况,而且还包括一个或多个其它部件形成或设置在两个部件之间的情况。此外,当表述为“上(上方)或下(下方)”时,这也可以包括相对于一个部件不仅向上方向而且向下方向的意思。
在下文中,将描述根据该实施例的光学设备。
光学设备可以包括蜂窝电话、移动电话、智能电话、便携式智能设备、数码相机、膝上型计算机、数字广播终端、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)和导航设备中的任何一种。然而,光学设备的类型不限于此,并且用于捕获图像或照片的任何设备都可以包括在光学设备中。
该光学设备可以包括主体。主体可以具有条形形状。可替代地,主体可以具有各种结构,诸如滑动型、折叠型、摆动型和旋流型,其中两个或更多个子体被联接以能够相对移动。主体可以包括形成外部外观的壳(外壳、壳体、盖罩)。例如,主体可以包括前壳和后壳。光学设备的各种电子部件可以嵌入在前壳和后壳之间形成的空间中。
光学设备可以包括显示器。显示器可以设置在光学设备的主体的一个表面上。显示器可以输出图像。显示器可以输出由相机捕获的图像。
光学设备可以包括相机。相机可以包括飞行时间(ToF)相机设备。ToF相机设备可以设置在光学设备的主体的前表面上。在这种情况下,ToF相机设备可以用于各种类型的生物识别,诸如用于光学设备的安全认证的用户面部识别和虹膜识别。
在下文中,将参考附图描述根据实施例的ToF相机设备的配置。
图1是根据实施例的相机模块的透视图,图2是根据实施例的相机模块的分解透视图,图3a是沿着图1中的线AA’截取的横截面图,图3b是沿着图1中的线BB’截取的横截面图,图3c是沿着图1中的线CC’截取的横截面图,并且图3d是沿着图1中的线DD’截取的横截面图。
ToF相机设备可以包括相机设备。ToF相机设备可以包括相机模块。
参考图1至图3d,相机模块可以包括光发射部分1。光发射部分1可以是光发射模块、光发射单元、光发射组件或光发射设备。光发射部分1可以产生输出光信号,并且然后将输出光信号照射到物体。此时,光发射部分1可以产生并输出脉冲波或连续波形式的输出光信号。连续波可以是正弦波或方波的形式。例如,通过产生脉冲波或连续波形式的输出光信号,ToF相机设备可以检测从光发射部分1输出的输出光信号和从物体反射并且然后输入到ToF相机设备的光接收部分2的输入光之间的相位差。在本说明书中,输出光可以指从光发射部分1输出并入射到物体上的光,并且输入光可以指从光发射部分1输出以到达物体、从物体反射、并且然后输入到ToF相机设备的光。从物体的角度来看,输出光可以是入射光,并且输入光可以是反射光。
光发射部分1在预定的积分时间内将所产生的输出光信号照射到物体。这里,积分时间意味着一帧时间。当产生多个帧时,重复所设定的积分时间。例如,当ToF相机设备以20FPS捕获物体时,积分时间是1/20[秒]。此外,当产生100帧时,积分时间可以重复100次。
此外,光发射部分1可以产生具有不同频率的多个输出光信号。光发射部分1可以顺序地并且重复地产生具有不同频率的所述多个输出光信号。可替代地,光发射部分1也可以同时产生具有不同频率的所述多个输出光信号。
光发射部分1可以包括光源40。光源40可以产生光。光源40可以输出光。光源40可以照射光。光源40产生的光可以是波长为770nm至3000nm的红外线。可替代地,由光源40产生的光可以是波长为380nm至770nm的可见光线。光源40可以包括被配置成产生和输出光的所有各种元件。例如,光源40可以包括发光二极管(LED)。此外,光源40可以包括多个发光二极管,这些发光二极管具有根据恒定图案布置的形式。此外,光源40可以包括有机发光二极管(OLED)或激光二极管(LD)。
光发射部分1可以包括被配置成调制光的光调制部分。光源40可以通过以特定时间间隔重复打开/关闭来产生脉冲波形式或连续波形式的输出光信号。该特定时间间隔可以是输出光信号的频率。光源40的打开/关闭可以由光调制部分控制。光调制部分可以控制光源40的打开/关闭,以控制光源40产生连续波或脉冲波形式的输出光信号。光调制部分可以通过频率调制、脉冲调制等控制光源40产生连续波或脉冲波形式的输出光信号。
光发射部分1可以包括漫射器50。漫射器50可以是漫射透镜。漫射器50可以设置在光源40的前方。从光源40发出的光可以穿过漫射器50,并且可以入射到物体上。漫射器50可以改变从光源40发出的光的路径。漫射器50可以聚集从光源40发出的光。
光发射部分1可以包括盖罩。盖罩可以被设置成覆盖光源40。盖罩可以设置在主基板4上。盖罩可以包括包含孔的上板和从上板延伸的侧板。
相机模块10可以包括光接收部分2。光接收部分2可以是光接收模块、光接收单元、光接收组件或光接收设备,并且可以是相机模块的一个部件。光接收部分2可以接收从光发射部分1发出并从物体反射的光,并将接收的光转换成电信号。光接收部分2可以产生对应于从光发射部分1输出的输出光信号的输入光。光接收部分2可以与光发射部分1并排设置。光接收部分2可以紧挨着光发射部分1设置。光接收部分2可以设置在与光发射部分1相同的方向上。根据该配置,可以提高光接收部分2中的输入光的接收效率。
具体地,光接收部分2可以包括壳体100、透镜模块200、基板300、线圈部分400、支架500、磁体部分600、弹性构件700、光学构件800、盖罩900和图像传感器IS。
首先,壳体100可以定位在下面将要描述的盖罩900的内侧。壳体100可以联接到透镜模块200、基板300、线圈部分400和弹性构件700,这将在下面描述。下面将给出其详细描述。
在实施例中,壳体100可以包括内部部分110、外部部分120和设置在内部部分110和外部部分120之间的连接部分130。下面将给出其详细描述。
透镜模块200可以使从物体反射的光穿过。透镜模块200的光轴和图像传感器IS的光轴可以对准。此外,透镜模块200可以联接到壳体100。此外,透镜模块200可以固定到壳体100。透镜模块200可以由多个光学构件构成,但是不限于此。
透镜模块200可以包括透镜容纳部分210和透镜盖罩220,光学构件安置于透镜容纳部分210上,透镜盖罩220被配置成围绕透镜容纳部分210。透镜盖罩220可以与壳体100接触,并且可以通过音圈马达等上下移动,如下面将描述的。因此,穿过透镜模块200的光的焦点可以被改变。
基板300可以联接到壳体100。基板300可以联接到形成在壳体100的侧表面上的基板突起。此外,基板300还可以包括端子部分320。端子部分320是从基板300的本体部分310向下延伸的部分,并且可以电连接到主基板4。
线圈部分400可以包括多个线圈,并且可以位于壳体100的侧表面上。线圈部分400可以位于形成在壳体100的侧表面上的每个壳体孔中。线圈部分400可以电连接到基板300。例如,线圈部分400可以通过导线等连接到基板300。此外,由于如上所述基板300联接到壳体100,所以线圈部分400也可以安置于形成在壳体100的侧表面上的壳体孔中并联接到壳体。下面将给出其详细描述。
支架500可以容纳在壳体100中。此外,支架500可以联接到光学构件800和磁体部分600,这将在下面描述。在实施例中,支架500可以倾斜。支架500可以包括基部510、侧壁520和第二突起530。下面将给出其详细描述。
磁体部分600可以由多个磁体构成。磁体部分600可以安置于形成在支架500的侧表面上的支架凹槽中。此外,磁体部分600可以定位成面对线圈部分400。根据该配置,可以产生洛伦兹力,并且磁体部分600、联接到磁体部分600的支架500以及联接到支架500的光学构件800可以通过洛伦兹力倾斜。下面将给出其详细描述。
弹性构件700可以设置在壳体100和支架500上。弹性构件700可以位于盖罩900和支架500之间。下面将给出其详细描述。
光学构件800可以联接到支架500。光学构件800可以设置在透镜模块200和图像传感器IS之间。光学构件800可以设置在物体和图像传感器IS之间的光路上。光学构件800可以过滤具有预定波长范围的光。光学构件800可以透射特定波长的光。换句话说,光学构件800可以反射或吸收,从而阻挡除特定波长之外的光。例如,光学构件800可以使红外线穿过并阻挡除红外线之外的波长的光。可替代地,光学构件800可以使可见光线穿过并阻挡具有除可见光线之外的波长的光。
此外,光学构件800可以移动。光学构件800可以与支架500一体移动。在实施例中,光学构件800可以倾斜。光学构件800可以倾斜以调节光路。当光学构件800倾斜时,入射在图像传感器IS上的光的路径可以改变。光学构件800可以改变入射光的视场(FOV)角或其FOV的方向。
光学构件800可以是滤光器。例如,光学构件800可以是红外线带通滤光器。因此,光学构件800可以仅使红外线通过。可替代地,光学构件可以是与透镜模块分离的单独的焦点固定透镜或可变焦点透镜(例如,液体透镜)。
此外,在该实施例中,当光学构件800倾斜以便被歪斜时,光进入的路径可以改变,从而实现高分辨率的飞行时间(ToF)。
盖罩900可以是托架。盖罩900可以包括盖罩罐。盖罩900可以被设置成围绕壳体100。盖罩900可以联接到壳体100。盖罩900可以在其中容纳壳体100。盖罩900可以位于相机模块的最外侧处。盖罩900可以具有下表面敞开的六面体形状。
此外,盖罩900可以是非磁性物质。此外,盖罩900可以由金属制成。此外,盖罩900可以由金属板形成。
盖罩900可以连接到主基板4的接地部分。因此,盖罩900可以接地。此外,盖罩900可以阻挡电磁干扰(EMI)。此时,盖罩900可以被称为“EMI屏蔽罐”。盖罩900是最终组装的部件,并且可以保护产品免受外部冲击。盖罩900可以由具有小厚度和高刚度的材料制成。
图像传感器IS可以检测输入光。此外,图像传感器IS可以检测输入光并将输入光作为电信号输出。在实施例中,图像传感器IS可以检测具有与从光源40输出的光的波长相对应的波长的光。例如,图像传感器IS可以检测红外线。可替代地,图像传感器IS可以检测可见光线。图像传感器IS可以包括被配置成检测光的各种图像传感器。
图像传感器IS可以包括:像素阵列,其被配置成接收穿过透镜模块200的光以将接收的光转换为对应于光的电信号;驱动电路,其被配置成驱动像素阵列中包括的多个像素;以及读出电路,其被配置成读取每个像素的模拟像素信号。通过将模拟像素信号与参考信号进行比较,读出电路可以通过模数转换产生数字像素信号(或图像信号)。这里,包括在像素阵列中的每个像素的数字像素信号构成图像信号,并且由于图像信号以帧为单位传输,所以它可以被定义为图像帧。换句话说,图像传感器可以输出多个图像帧。
此外,光接收部分2还可以包括位置传感器450。位置传感器450可以用于反馈控制。位置传感器450可以包括霍尔传感器或霍尔IC。位置传感器450可以检测磁体部分600。位置传感器450可以检测磁体部分600的磁力。位置传感器450可以设置在线圈部分400之间。此外,位置传感器450可以设置在基板300的内表面上。然而,本发明不限于此,并且也可以移除位置传感器450以降低相机模块的复杂性。
位置传感器450可以包括多个位置传感器。位置传感器450可以包括两个传感器。位置传感器450可以包括第一位置传感器451和第二位置传感器452。第一位置传感器451和第二位置传感器452可以被设置成使得指向方向彼此垂直。因此,第一位置传感器451和第二位置传感器452可以检测磁体部分600在水平方向上的X轴和Y轴移动。此外,在该实施例中,可以进一步提供被配置成检测磁体部分600在Z轴方向(竖直方向或光轴方向)上的移动的附加传感器。在本说明书中,Z轴方向是作为第三方向的光轴方向或竖直方向。另外,X轴方向是垂直于Z轴方向的方向,并且在实施例中是从光发射部分朝向光接收部分的方向。另外,Y轴方向是垂直于X轴方向和Z轴方向的方向。基于此,下面将给出描述。
光接收部分2还可以包括图像合成部分。图像合成部分可以包括图像处理器,该图像处理器被配置成从图像传感器IS接收图像信号,并处理该图像信号(例如,插值或帧合成)。具体地,图像合成部分可以使用多个帧的图像信号(低分辨率)将图像信号合成为一个帧的图像信号(高分辨率)。换句话说,图像合成部分可以合成包括在从图像传感器IS接收的图像信号中的多个图像帧,并且产生合成结果作为合成图像。由图像合成部分产生的合成图像可以具有比从图像传感器IS输出的多个图像帧的分辨率更高的分辨率。换句话说,图像合成部分可以通过超分辨率(SR)技术产生高分辨率图像。所述多个图像帧可以包括通过由光学构件800的移动改变到不同光路中而产生的图像帧。图像合成部分可以位于光接收部分2的内侧或外侧。
相机模块10可以包括主基板4(印刷电路板(PCB))。光发射部分1和光接收部分2可以设置在主基板4上。主基板4可以电连接到光发射部分1和光接收部分2。
此外,相机模块可以包括连接部分3。连接部分3可以电连接到主基板4。连接部分3可以连接到光学设备的配置。连接部分3可以包括连接到光学设备的配置的连接器7。连接部分3可以包括延伸基板5,连接器7设置在延伸基板5上并且连接到连接基板6。延伸基板5可以是PCB,但是不限于此。
相机模块可以包括连接基板6。连接基板6可以连接主基板4和连接部分3的延伸基板5。连接基板6可以具有柔性。连接基板6可以是柔性印刷电路板(柔性PCB(FPCB))。
此外,主基板4、连接基板6和延伸基板5可以一体形成或分开形成。
相机模块可以包括加强板8。加强板8可以包括加强件。加强板8可以设置在主基板4的下表面上。加强板8可以由不锈钢形成。
相机模块(或光接收部分)可以包括透镜驱动设备。相机模块可以包括音圈马达(VCM)。相机模块可以包括透镜驱动马达。相机模块可以包括透镜驱动致动器。根据该配置,如上面所描述的,根据实施例的相机模块可以对光学构件800执行三维倾斜。此外,当光学构件800倾斜时,穿过光学构件800的输入光的光路可以根据预定规则重复移动。
图4是根据实施例的相机模块的光接收部分的一些部件的透视图,图5是根据实施例的相机模块的壳体的透视图,并且图6是根据实施例的相机模块的一些部件的透视图。
参考图4至图6,在该实施例中,盖罩900可以包括上板910和侧板920。具体地,盖罩900可以包括包含盖罩孔911的上板910和从上板910的外周或边缘向下延伸的侧板920。
壳体100、支架500等可以位于上板910的内侧。此外,侧板920可以位于壳体100的侧表面上。壳体100的第一台阶部分124可以位于侧板920的下端处。
此外,侧板920的内表面可以联接到壳体100。粘合构件(未示出)可以设置在侧板920的内表面和壳体100之间。因此,侧板920可以固定到壳体100。盖罩900的上板910可以包括对应于支架500的支架孔511的盖罩孔911。
此外,盖罩900可以用于支撑基板300和线圈部分400,以便不会被洛伦兹力推动。此外,盖罩900可以用于通过传导来消散由线圈部分400产生的热量。盖罩900的侧板920可以包括弯曲部分,其中侧板920的一部分向内弯曲以与基板300的外表面接触。弯曲部分可以包括挤压部分、压配部分和凹形部分中的一个或多个。在该实施例中,作为散热优化结构,线圈部分400、基板300和盖罩900可以通过弯曲部分与基板300接触的结构连接,以通过传导将由线圈部分400产生的热量消散到外部。
盖罩900的侧板920可以包括多个侧板。所述多个侧板可以包括第一至第四侧板。盖罩900的侧板920可以包括彼此面对或彼此相对设置的第一侧板和第二侧板,以及在第一侧板和第二侧板之间彼此面对或彼此相对设置的第三侧板和第四侧板。此外,第一至第四侧板可以分别与下面将要描述的基板300的第一至第四部分301至304(参见图7)接触。
此外,在该实施例中,壳体100可以设置在主基板4上。
此外,壳体100可以在其中容纳支架500。此外,透镜模块200可以联接到壳体100。壳体100可以联接到透镜模块200的镜筒。
此外,壳体100可以是线圈固定到其上的线圈壳。因此,壳体100可以联接到线圈部分400和连接到线圈部分400的基板300。
具体地,壳体100可以包括与透镜模块200联接的内部部分110和与线圈部分400联接的外部部分120。内部部分110和外部部分120可以一体形成或分开形成。
内部部分110可以位于壳体100内侧。此外,壳体100的内部部分110可以包括孔111。孔111可以是中空的。孔111可以在光轴方向上穿过壳体100。
此外,螺纹112可以设置在内部部分110的内周表面上。内部部分110的螺纹112可以联接到透镜模块200。
在该实施例中,螺纹112可以位于内部部分110的内周表面的底部处。因此,内部部分110的内周表面的顶部可以被设置成面对透镜模块200的外周表面并与透镜模块200的外周表面间隔开。
此外,壳体100的内部部分110可以包括突起113。突起113可以向上延伸。突起113可以防止外来物质注入到位于内部部分110内侧的透镜模块200中。
外部部分120可以设置在内部部分110的外侧。外部部分120和内部部分110可以形成为单独的构件或者一体形成。壳体100的外部部分120可以包括侧壁。壳体100的侧壁可以设置在支架500的外侧。此外,线圈部分可以设置在外部部分120上。
此外,壳体100的侧壁可以包括第一壳体侧壁至第四壳体侧壁。壳体100可以包括彼此相对设置的第一壳体侧壁和第二壳体侧壁,以及在第一壳体侧壁和第二壳体侧壁之间彼此相对设置的第三壳体侧壁和第四壳体侧壁。
此外,壳体100的外部部分120可以包括壳体孔121。壳体孔121可以具有与线圈部分400的形状相对应的形状。壳体孔121的面积可以大于线圈部分400的面积。因此,壳体孔121可以容纳线圈部分400。换句话说,壳体孔121可以位于壳体100的侧壁上。在该实施例中,壳体孔121可以形成在壳体100的第一壳体侧壁至第四壳体侧壁中的每个侧壁中。
壳体孔121可以包括向下延伸的延伸凹槽122。线圈部分400的一端可以设置在延伸凹槽122上。
具体地,壳体100的侧壁可以包括形成为从壳体孔121的下端对角凹进的第一凹槽和第二凹槽。换句话说,第一凹槽和第二凹槽可以形成为朝向壳体100的侧壁邻近壳体孔121凹进。根据该配置,可以容易地实现连接到线圈部分400的导线和基板之间的电连接。
此外,联接突起123可以位于壳体100的外表面上(或者外部部分120的外表面上)。壳体100可以通过联接突起123联接到基板。联接突起123可以定位成对应于基板的本体部分310(参见图7)。可以形成多个联接突起123。
此外,壳体100的外部部分120可以包括第一台阶部分124和第二台阶部分126。第一台阶部分124和第二台阶部分126可以位于壳体100的侧壁的上方和下方。此外,第一台阶部分124和第二台阶部分126可以具有从壳体100的侧壁的外表面向外延伸的结构。此外,第一台阶部分124和第二台阶部分126可以在光轴方向上与基板重叠。
第一台阶部分124可以设置在基板300的一部分下方。在该实施例中,第一台阶部分124可以位于基板300的本体部分310下方。此外,端子部分320和第一台阶部分124可以在垂直于光轴方向的方向上彼此重叠。
第二台阶部分126可以位于壳体100的外表面上和外表面的拐角处。第二台阶部分126可以位于本体部分310的上部部分上。
此外,第一台阶部分124和第二台阶部分126可以形成为对应于基板300的形状。此外,基板300可以通过第一台阶部分124和第二台阶部分126设置在壳体100的侧壁的外表面上。
此外,第一台阶部分124可以包括第一台阶凹槽125。第一台阶凹槽125可以形成在第一台阶部分124中。外来物质防止构件可以设置在第一台阶凹槽125中。根据该配置,可以防止外来物质从外部注入壳体100中。因此,可以提高根据实施例的相机模块的可靠性和精度。
第二台阶部分126可以设置成在其一端处与基板300间隔开。
壳体100的外部部分120可以包括阻尼突起127。阻尼突起127可以形成在壳体100的外部部分120的外表面上。阻尼突起127可以***基板300的基板孔311中。阻尼突起127可以包括多个突起。
壳体100的外部部分120可以包括朝向内侧(例如,支架500)突出的阻尼突起127。阻尼突起127可以位于外部部分120的内表面上。
此外,阻尼突起127可以在垂直于光轴方向的方向上与下面将要描述的弹性构件700重叠。此外,阻尼突起127可以通过阻尼液体联接到弹性构件700的至少一部分。根据这种配置,通过减少倾斜时产生的振动,可以提高设备的可靠性并最小化由于振动引起的光学构件的倾斜。
壳体100的外部部分120可以包括壳体突起128。壳体突起128可以***第二联接部分720的孔中。因此,壳体突起128可以联接到第二联接部分720。
壳体100的外部部分120可以包括壳体引导部分129。壳体引导部分129可以位于壳体100的拐角处。盖罩900可以安置于壳体引导部分129上。换句话说,盖罩900和侧壁520的最上部(例如,侧壁520的最上表面)可以通过壳体引导部分129彼此间隔开。
壳体突起128可以比壳体引导部分129更向内设置。换句话说,壳体引导部分129可以比壳体突起128更向外设置。此外,壳体引导部分129可以比下面将要描述的弹性构件更向外设置。
壳体突起128可以具有比壳体引导部分129的下表面129a更向下定位的下表面128a。换句话说,壳体突起128的下表面128a和壳体引导部分129的下表面129a可以形成台阶部分。
此外,壳体突起128可以具有比壳体引导部分129的上表面更向下定位的上表面。换句话说,壳体引导部分129可以设置成与支架的第一突起间隔开,以提供用于第一突起的空间,从而容易地在壳体100内进行倾斜。
引导部分GP可以设置在弹性构件的外侧。此外,引导部分GP可以在光轴方向或第三方向上从壳体100突出。
引导部分GP可以位于壳体100的每个拐角处。在该实施例中,引导部分GP可以设置在彼此面对的拐角处。此外,引导部分GP可以位于彼此面对的壳体引导部分129之间。例如,引导部分GP和壳体引导部分129可以设置在不同的对角线方向上。根据该配置,弹性构件可以联接到壳体和支架,以最小化由于倾斜、冲击等引起的变形。
引导部分GP可以形成为在光轴方向上从壳体突起128的下表面128a突出。例如,引导部分GP可以位于壳体突起128的下表面128a和壳体引导部分129的下表面129a之间。此外,引导部分GP可以设置在弹性构件和壳体突起128的外侧。
此外,引导部分GP可以包括与弹性构件的第二联接部分的外周的至少一部分相对应的形状。在该实施例中,第二联接部分可以在第一方向(X轴方向)和第二方向(Y轴方向)上延伸。对应地,引导部分GP可以具有与第二联接部分在第一方向上延伸的部分相对应的在第一方向上延伸的侧表面GE2,以及与第二联接部分在第二方向上延伸的部分相对应的在第二方向上延伸的侧表面GE1。换句话说,引导部分GP的内表面可以对应于第二联接部分的外表面。特别地,引导部分GP的内表面可以对应于第二联接部分的面对该内表面的外周或外表面。换句话说,引导部分GP的内表面可以沿着与其相邻的第二联接部分的边缘形成。
根据该结构,弹性构件的位置移动受到壳体100的引导部分GP的限制,并且可以被阻止变形等。换句话说,壳体100的引导部分GP可以防止弹性构件的变形并固定位置,以可靠地保持连接到弹性构件的支架等的精确移动。
壳体100可以包括连接部分130。连接部分130可以连接内部部分110和外部部分120。连接部分130的至少一部分可以在光轴方向上与支架500重叠。连接部分130可以设置在支架500的至少一部分上。
此外,通过上述一体化结构,壳体100可以减小尺寸并减少部件的数目。此外,壳体100可以由非磁性材料制成。
此外,壳体100可以包括对应于支架500的第一拐角部分的第一拐角、对应于支架500的第二拐角部分的第二拐角、对应于支架500的第三拐角部分的第三拐角以及对应于支架500的第四拐角部分的第四拐角,这将在下面描述。
图7是根据实施例的相机模块的基板和线圈的透视图,并且图8是示出根据各种实施例的相机模块的线圈和基板之间的联接的视图。
参考图7和图8,如上面所描述的,基板300可以位于壳体的侧壁的外表面上。此外,基板300可以设置在盖罩的侧板和壳体的侧壁之间。基板300的一部分可以位于壳体的第一台阶部分和第二台阶部分之间。基板300可以被设置成围绕壳体的四个侧壁的外表面。
此外,基板300可以电连接到线圈部分400。线圈部分400可以设置在基板300的内表面上。此外,基板300可以电连接到主基板,以向线圈部分400提供信号。基板300可以固定到壳体100,壳体100是线圈壳,使得线圈部分400被稳定地固定。被配置成检测磁体部分600的位置的位置传感器450也可以联接到基板300。
此外,基板300可以包括FPCB。此外,位置传感器450和线圈部分400可以表面安装在基板300上。该实施例可以提供一种结构,当位置传感器450联接到基板300时,该结构不需要用于对位置传感器450导电的单独部件。
此外,在该实施例中,基板300位于壳体100的外侧,使得基板300的端子部分320和主基板4可以被焊接,从而最小化连接所需的空间。
首先,基板300可以包括第一部分301至第四部分304。基板300可以包括设置在壳体100的第一壳体侧壁上的第一部分301、设置在壳体100的第二壳体侧壁上的第二部分302、设置在壳体100的第三壳体侧壁上的第三部分303以及设置在壳体100的第四壳体侧壁上的第四部分304。
第四部分304可以连接第一部分301和第二部分302,并且第二部分302可以连接第三部分303和第四部分304。
此外,第一部分301和第三部分303可以彼此间隔开。第一部分301的一端和第三部分303的一端可以位于底座部分上,该底座部分形成为从壳体100的第一壳体侧壁和第三壳体侧壁相遇的拐角突出。
此外,第一部分301至第四部分304的长度可以在第三方向上在彼此接触的部分处减小。此外,每个接触的部分的内表面可以具有曲率。因此,在基板300容易联接到壳体100的外表面并在壳体100的外表面处弯曲的区域中,应力可以减小。
更具体地,基板300可以包括本体部分310。线圈部分400可以安置于本体部分310上,并且本体部分310可以联接到线圈部分400。此外,位置传感器450可以联接到本体部分310。
本体部分310可以设置在壳体100的外表面上。基板300的本体部分310可以包括基板孔311。壳体100的联接突起123可以穿过基板孔311。因此,基板300和壳体100可以通过联接突起123和基板孔311彼此联接。
此外,基板300可以包括端子部分320。端子部分320可以从本体部分310向下延伸,并且包括多个端子。换句话说,端子部分320可以从本体部分310朝向下主基板延伸。此外,端子部分320可以通过焊接联接到主基板。端子部分320可以位于主基板和本体部分310之间,因为它位于基板300的下部部分上。根据该配置,可以容易地实现基板300和端子部分320之间的电连接。例如,可以容易地实现线圈部分400和基板300之间的电连接。此外,可以通过最小化用于电连接的空间来确保组装的容易性。
此外,端子部分320可以形成为对应于第一台阶部分124的形状。在该实施例中,端子部分320可以位于第一台阶部分124之间。
基板300可以包括延伸部330。延伸部330可以从本体部分310向上延伸。延伸部330可以位于基板300的上端处。换句话说,延伸部330可以形成为从本体部分310朝向盖罩的上板延伸。
延伸部330可以形成为对应于第二台阶部分126的形状。延伸部330可以位于第二台阶部分126之间。
此外,线圈部分400可以定位在基板300上并联接到基板300。线圈部分400可以通过结合构件等联接到基板300。线圈部分400可以联接到基板300的内表面。此外,线圈部分400可以电连接到基板300。此外,线圈部分400可以定位在壳体100的侧壁的壳体孔中。
此外,线圈部分400可以与将在下面描述的磁体部分相对设置。也就是说,线圈部分400可以被设置成面对磁体部分。此外,线圈部分400可以与磁体部分电磁相互作用。在该实施例中,当电流被供应到线圈部分400以在线圈部分400周围形成电磁场时,磁体部分可以通过线圈部分400和磁体部分之间的电磁相互作用相对于线圈部分400移动。线圈部分400和磁体部分600可以设置在彼此相对的位置。
此外,线圈部分400可以包括用于供应电力的一对端部(引出导线)。此时,第一端部401可以被拉出到线圈部分400的左侧和下侧,并且第二端部402可以被拉出到线圈部分400的右侧和下侧。线圈部分400可以包括联接到基板300的第一端部401和第二端部402。此外,当第一端部401和第二端部402仅在向上方向或向下方向上延伸时,线圈的两个端部集中在中心,因此冲击集中在线圈部分400的中心区域,使得线圈部分容易变形或破裂,并且难以制造线圈部分,但是根据该实施例,可以解决该问题。
如图8(a)所示,第一端部401和第二端部402可以联接到基板300的端子312。在该实施例中,第一端部401和第二端部402可以通过焊接或银环氧树脂联接到基板300的端子312。因此,线圈部分400可以联接到基板300。
同时,如图8(b)所示,作为修改的示例,第一端部401和第二端部402可以通过单独的联接构件305联接到基板300的端子312。联接构件305可以是线圈支撑件。通过应用联接构件305,线圈部分400可以表面安装在基板300上。在这种情况下,优点在于,通过手动焊接布置的可操作性和操作时间的缩短增加了组装便利性,并且优点在于,与手动焊接相比,由于组装而导致的线圈部分400的位置未对准公差减小了。此外,可以防止线圈部分400和磁体部分之间的中心未对准。
第一端部401和第二端部402可以设置在壳体100的延伸凹槽122中。此时,连接到第一端部401和第二端部402的导电材料和/或上述联接构件305也可以设置在壳体100的延伸凹槽122中。
线圈部分400可以包括多个线圈。线圈部分400可以包括四个线圈。线圈部分400可以包括第一线圈410至第四线圈440。电流可以施加到第一线圈410至第四线圈440中的每一个。第一线圈410至第四线圈440可以电分离。可替代地,第一线圈410至第四线圈440可以具有流过彼此面对的线圈的相反方向的电流。例如,第一线圈410和第三线圈430可以形成为彼此反向平行的结构,并且第二线圈420和第四线圈440可以形成为彼此反向平行的结构。
此外,第一线圈410至第四线圈440可以具有施加到彼此面对的线圈的不同方向的电流。因此,可以执行光学构件的对角倾斜或水平倾斜控制。
此外,电流可以施加到第一线圈410、第二线圈420、第三线圈430和第四线圈440中彼此面对的两个线圈。因此,如下面所描述的,可以在水平方向上执行光学构件倾斜控制。下面将给出其详细描述。
具体地,线圈部分400可以包括面对第一磁体601(参见图9)的第一线圈410、面对第二磁体602(参见图9)的第二线圈420、面对第三磁体603(参见图9)的第三线圈430以及面对第四磁体604(参见图9)的第四线圈440。
此外,第一线圈410可以设置在壳体的第一壳体侧壁上。此外,第二线圈420可以设置在壳体的第二壳体侧壁上。第三线圈430可以设置在壳体的第三壳体侧壁上。此外,第四线圈440可以设置在壳体的第四壳体侧壁上。
此外,在该实施例中,四个线圈可以由两个通道控制。第一线圈410和第二线圈420可以电连接。然而,在第一线圈410和第一磁体601之间产生的洛伦兹力的方向和在第二线圈420和第二磁体602之间产生的洛伦兹力的方向可以彼此相反。例如,第一线圈410和第二线圈420可以被设置成使得电流在彼此相反的方向上流动。在该实施例中,第一线圈410和第二线圈420可以被设置成在相反方向上缠绕。可替代地,第一线圈410和第二线圈420可以被设置为在相同方向上缠绕,并且第一磁体601的极性和第二磁体602的极性可以布置在不同方向。同时,第一线圈410和第二线圈420可以电分离,并且也可以由控制单元一体控制。
此外,第三线圈430和第四线圈440可以电连接。然而,在第三线圈430和第三磁体603之间产生的洛伦兹力的方向和在第四线圈440和第四磁体604之间产生的洛伦兹力的方向可以彼此相反。第三线圈430和第四线圈440可以被设置成使得电流在彼此相反的方向上流动。例如,第三线圈430和第四线圈440可以被设置成在相反方向上缠绕。可替代地,第三线圈430和第四线圈440可以被设置为在相同方向上缠绕,并且第三磁体603的极性和第四磁体604的极性可以布置在不同方向。同时,第三线圈430和第四线圈440可以电分离,并且也可以由控制单元一体控制。
图9是示出根据实施例的相机模块的支架、磁体和光学构件的分解透视图,图10是示出根据实施例的相机模块的支架、磁体和光学构件的分解透视图,图11是从图10中的不同角度观察的透视图,图12是根据实施例的相机模块的支架、磁体和光学构件的俯视图,图13是用于描述该实施例中的磁体和线圈之间的洛伦兹力的视图,并且图14是用于描述该实施例中的光学构件的对角倾斜控制的视图。
参考图9至图14,支架500可以联接到磁体部分600和光学构件800。
首先,如上面所描述的,支架500可以包括支架孔511。此外,透镜模块可以安置于支架孔511中。向外延伸的凹槽部分511a可以被添加到支架孔511。在通过凹槽部分511a组装时,组装公差可以最小化。
此外,支架500可以包括侧壁凹槽522,并且磁体部分600可以设置在侧壁凹槽522中。此外,光学构件800可以设置在支架500下方。支架500可以与光学构件800一体移动。例如,当支架500倾斜时,联接到支架500的光学构件800也可以倾斜。此外,当支架500倾斜时,联接到支架9500的磁体部分600也可以倾斜。支架500可以是其中组装光学构件800和磁体部分600的壳。
支架500可以使用非磁性材料,以便最小化磁力对磁体部分600的影响。支架500可以在壳体100内与壳体100间隔开。此外,支架500可以连接到弹性构件700。支架500可以通过在光学构件800的第一对角线方向上联接到弹性构件700而倾斜。由于支架500是实际被驱动的部件,所以重量(尺寸)需要最小化。
支架500可以包括第一侧表面、与第一侧表面相对设置的第二侧表面、以及在第一侧表面和第二侧表面之间彼此相对设置的第三和第四侧表面。支架500可以包括在第一侧表面和第三侧表面之间的第一拐角部分、在第二侧表面和第三侧表面之间的第二拐角部分、在第二侧表面和第四侧表面之间的第三拐角部分以及在第四侧表面和第一侧表面之间的第四拐角部分。对角线方向可以是从第一拐角部分朝向第三拐角部分的方向,或者是从第三拐角部分朝向第一拐角部分的方向。此外,对角线方向可以是从第二拐角部分朝向第四拐角部分的方向,或者是从第四拐角部分朝向第二拐角部分的方向。
支架500可以包括基部510、侧壁520和第二突起530。
基部510可以位于壳体中。光学构件800可以位于基部510下方。在该实施例中,基部510可以包括形成在下表面上的基部凹槽512。光学构件800可以设置在基部凹槽512中。基部凹槽512可以形成为对应于光学构件800的形状。光学构件800的至少一部分可以容纳在基部凹槽512中。此外,在基部凹槽512中,光学构件800可以通过粘合构件联接到基部510。
为了通过粘合构件提高基部510和光学构件800之间的结合力,联接凹槽512a至512d可以位于基部510的下部部分的拐角处。
在该实施例中,基部凹槽512可以包括第一联接凹槽512a、第二联接凹槽512b、第三联接凹槽512c和第四联接凹槽512d。第一联接凹槽512a可以位于第一边缘表面M1和第四边缘表面M4之间。此外,第二联接凹槽512b可以位于第二边缘表面M2和第三边缘表面M3之间。此外,第三联接凹槽512c可以位于第二边缘表面M2和第四边缘表面M4之间。此外,第四联接凹槽512d可以位于第一边缘表面M1和第三边缘表面M3之间。第一边缘表面M1至第四边缘表面M4可以是由基部凹槽512形成的基部510的侧表面。
结合构件可以注入到第一联接凹槽512a、第二联接凹槽512b、第三联接凹槽512c和第四联接凹槽512d中。在该实施例中,在光学构件800被安置在基部凹槽512中之后,结合构件可以被注入到第一联接凹槽512a、第二联接凹槽512b、第三联接凹槽512c和第四联接凹槽512d中。此时,结合构件可以通过毛细现象扩展到基部凹槽512的下表面。换句话说,结合构件可以位于光学构件800的一个表面和基部凹槽512的下表面之间。
此外,光学构件800可以被设置为在第三方向或第一/第二方向上与基部凹槽512间隔开第一分隔距离。第一分隔距离可以是20μm至100μm。存在的问题在于,当分隔距离小于20μm时,光学构件和支架之间的联接力可能降低,并且当分隔距离大于100μm时,难以通过结合构件容易地执行毛细现象,并且支架的尺寸增加。
此外,基部510包括基部孔,并且基部孔可以是中空的。基部孔可以形成为在光轴方向上穿过基部510。
侧壁520可以从基部510向上延伸。侧壁520可以位于基部510的上表面上,并且沿着基部510的边缘设置。磁体部分600可以固定到侧壁520。
侧壁520可以包括第一突起521。第一突起521可以位于侧壁520的上部部分处。第一突起521可以联接到弹性构件。更具体地,第一突起521可以联接到第一联接部分710。此外,第一突起521和壳体可以通过弹性构件彼此联接。
侧壁520或第一突起521可以包括突起521a和引导突起521b。突起521a可以位于第一突起521的上表面上,并且可以向上突出。突起521a可以联接到第一联接部分710。突起521a可以***第一联接部分710的孔中。在该实施例中,突起521a可以定位成对应于第一突起521。第一突起521可以在对角线方向上向上突出。此外,对应于该配置,突起521a可以包括第一突起521a-1和第二突起521a-2。此时,第一突起521a-1和第二突起521a-2可以设置在对角线方向。例如,第一突起521a-1和第二突起521a-2可以设置在彼此面对的拐角部分处,并且在光轴方向上对称设置。
引导突起521b可以位于突起521a的外侧。在该实施例中,引导突起521b可以位于对角线方向上,因为它设置在第一突起521上。此外,设置在对角线方向上的突起521a可以位于设置在对角线方向上的引导突起521b之间。因此,将在下面描述的弹性构件700可以在被联接到突起521a的同时由引导突起521b引导。引导突起521b可以引导弹性构件700安置在支架500的第一突起521上,并且即使当由于倾斜等原因发生冲击时,也防止弹性构件700变形。
引导突起521b的厚度可以与弹性构件700的厚度具有1∶1至1∶2的比率。当厚度的比率小于1∶1时,存在弹性构件由于冲击而发生变形的限制,并且当厚度的比率大于1∶2时,存在光学构件倾斜的范围受到限制并且发生分离的问题。这里,厚度是指第三方向上的长度。
引导突起521b可以包括与设置在弹性构件700的拐角处的第一联接部分710的外周的至少一部分相对应的形状。
引导突起521b可以包括第一引导突起521b-1和第二引导突起521b-2。第一引导突起521b-1和第二引导突起521b-2可以设置成彼此面对。例如,第一引导突起521b-1和第二引导突起521b-2可以具有与第一联接部分的外周的至少一部分相对应的内表面。因此,第一引导突起521b-1和第二引导突起521b-2的内表面可以定位成对应于第一联接部分的外表面。在该实施例中,第一引导突起521b-1的内表面和第二引导突起521b-2的内表面可以定位成面对第一联接部分的外表面。
例如,第一联接部分可以具有在第一方向或第二方向上延伸的外表面。对应于第一联接部分的外表面,引导突起521b可以具有与第一联接部分的外表面相对应的在第一方向或第二方向上延伸的内表面。此时,第一引导突起521b-1和第二引导突起521b-2可以包括在第一方向上延伸的内表面或在第二方向延伸的内表面中的至少一个。此外,第一引导突起521b-1和第二引导突起521b-2可以位于弹性构件的外侧。根据该配置,引导突起521b可以保持弹性构件和突起521a之间的联接力,并且容易地防止弹性构件的移动变形。
侧壁520可以包括侧壁凹槽522。侧壁凹槽522可以位于侧壁520的外表面上。侧壁凹槽522可以定位成对应于壳体的第一壳体侧壁至第四壳体侧壁的壳体凹槽。磁体部分600可以安置于侧壁凹槽522中。侧壁凹槽522可以是凹部。
换句话说,侧壁凹槽522可以支撑磁体部分600。磁体部分600可以通过粘合构件结合到侧壁凹槽522。因此,侧壁凹槽522可以固定磁体部分600。
此外,粘合剂凹槽523可以设置在侧壁520的上端和/或下端处。此外,结合构件可以设置在粘合剂凹槽523中。在该实施例中,磁体部分600可以安置在侧壁凹槽522中,并且结合构件可以通过粘合剂凹槽523注入,用于在支架500和磁体部分600之间的固定。结合构件可以通过沿着粘合剂凹槽523的毛细现象注入到磁体部分600和侧壁凹槽522之间。因此,结合构件可以提高壳体和基板之间的联接力。在这种情况下,磁体部分600和侧壁凹槽522可以具有第二分隔距离d11。第二分隔距离d11可以是20μm至100μm。存在的问题在于,当第二分隔距离小于20μm时,支架和磁体之间的联接力会降低,并且当第二分隔距离大于100μm时,难以通过结合构件容易地执行毛细现象,并且支架的尺寸增加。
此外,结合构件可以通过紫外线(UV)固化、热固化等将磁体部分600固定到侧壁凹槽522。
此外,相机模块的每个部件以及支架500中的台阶结构或孔有助于作为对准标记的部件之间的联接,并且最终通过最小化部件的体积来最小化相机模块的重量。
在该实施例中,组装凹槽520k可以位于侧壁520的上表面上。当壳体100和支架500通过组装凹槽520k联接时,联接位置可以被容易地识别。因此,可以容易地进行组装。
第二突起530可以从基部510向下突出。在本说明书中,上侧或顶部可以表示光轴方向或第三方向上的一个方向,并且下侧或底部可以表示与光轴方向或第三方向上的所述一个方向相反的方向。相对应地,上部部分可以表示在光轴方向或第三方向上的一个方向上的区域,并且下部部分可以表示在与光轴方向或第三方向上的所述一个方向相反的方向上的区域。
光轴方向或第二突起530可以位于基部510的拐角处。当光学构件800和支架500在对角线方向上倾斜时,第二突起530可以限制倾斜范围。此外,可以防止第二突起530在倾斜时直接传递到光学构件800、磁体部分600等。根据该配置,第二突起530可以提高相机模块的可靠性。
磁体部分600可以设置在支架500上。磁体部分600可以设置在支架500的侧壁520上。磁体部分600可以设置在支架500的外周表面上。磁体部分600可以从支架500的外表面突出。磁体部分600可以被设置成面对壳体孔中的上述线圈部分。此外,磁体部分600可以与线圈部分400电磁相互作用。
此外,磁体部分600可以是具有平板形状的扁平磁体。本发明不限于此,并且磁体部分600可以设置在侧壁520之间的拐角处。此时,磁体部分600可以是具有六面体形状的拐角磁体,其内侧表面大于外侧表面。
磁体部分600可以包括多个磁体。磁体部分600可以包括四个磁体。磁体部分600可以包括第一磁体601至第四磁体604。磁体部分600可以包括第一磁体601、与第一磁体601相对设置的第二磁体602、第三磁体603和与第三磁体603相对设置的第四磁体604。
此外,第一磁体601可以设置在支架500的第一侧表面上,第二磁体602可以设置在支架500的第二侧表面上,第三磁体603可以设置在支架500的第三侧表面上,并且第四磁体604可以设置在支架500的第四侧表面上。
在该实施例中,光学构件800(或支架500)可以通过作用在磁体部分600和电流流过的线圈部分400上的洛伦兹力而倾斜。为了产生洛伦兹力,致动器可以大致分为磁体部分和线圈部分。当产生洛伦兹力时,实际操作部分可以是磁体部分600。然而,作为修改的示例,线圈部分400可以通过洛伦兹力移动。为了在向上方向和向下方向上驱动磁体部分600,如图13(b)所示,磁体部分600可以是双极磁化的。换句话说,磁体部分600可以具有堆叠两个具有双极性的磁体的形式。
另外,如图13(c)所示,产生洛伦兹力的电流可以在一个方向(图13(c)中的a)上流过线圈部分400。此外,电流可以在正向方向上流过线圈部分400。同时,电流可以在与所述一个方向(a)相反的另一个方向上流过线圈部分400。换句话说,电流可以在反向方向上流过线圈部分400。此外,通过将N极设置在磁体部分600的上部部分的外部区域中(内部区域中为S极)并且将S极设置在其下部部分的外部区域中(内部区域中为N极)并且使电流在一个方向上流动,驱动方向可以根据洛伦兹力向上作用(图14(a)中的c)。
根据以上描述,通过向第一线圈410至第四线圈440中的两个相邻线圈施加正向电流并向另外两个线圈施加反向电流,光学构件800可以被设置成在光学构件800的对角线方向上倾斜。在该实施例中,通过控制施加到第一线圈410和第三线圈430的电流,光学构件800可以在对角线方向上倾斜。通过向第一线圈410至第四线圈440中的两个相邻线圈施加电流,光学构件800可以被设置成在对角线方向上倾斜。光学构件800可以包括设置在对应于支架500的第一拐角部分的位置处的第一边缘。此时,光学构件800的第一边缘可以通过第一线圈410和第三线圈430从光轴向上倾斜。光学构件800可以包括设置在对应于支架500的第三拐角部分的位置处的第三边缘。此时,光学构件800的第三边缘可以通过第二线圈420和第四线圈440从光轴向下倾斜,并且光学构件800的第一边缘可以通过第二线圈420和第四线圈440从光轴进一步向上倾斜。
在该实施例中,相机模块的倾斜驱动原理如下。使用洛伦兹力的四个驱动部分可以被施加到相机模块。如图14所示,当在包括第一线圈410和第一磁体601的第一驱动部分和包括第三线圈430和第三磁体603的第三驱动部分中在“正(+)方向”上产生洛伦兹力时,并且当在包括第二线圈420和第二磁体602的第二驱动部分和包括第四线圈440和第四磁体604的第四驱动部分中在“负(-)方向”上产生洛伦兹力,则左上对角线可以向上倾斜(图14中的a1),并且相反,右下对角线可以向下倾斜(图14中的a2)。此后,可以在包括第二线圈420和第二磁体602的第二驱动部分和包括第三线圈430和第三磁体603的第三驱动部分中在“正(+)方向”上产生洛伦兹力,并且可以在包括第一线圈410和第一磁体601的第一驱动部分和包括第四线圈440和第四磁体604的第四驱动部分中在“负(-)方向”上产生洛伦兹力。在这种情况下,右上对角线可以向上倾斜(图14中的a3),并且相反,左下对角线可以向下倾斜(图14中的a4)。
接下来,可以在包括第一线圈410和第一磁体601的第一驱动部分和包括第三线圈430和第三磁体603的第三驱动部分中在“负(-)方向”上产生洛伦兹力,并且可以在包括第二线圈420和第二磁体602的第二驱动部分和包括第四线圈440和第四磁体604的第四驱动部分中在“正(+)方向”上产生洛伦兹力。在这种情况下,右下对角线可以向上倾斜(图14中的a5),并且相反,左上对角线可以向下倾斜(图14中的a6)。
接下来,可以在包括第二线圈420和第二磁体602的第二驱动部分和包括第三线圈430和第三磁体603的第三驱动部分中在“负(-)方向”上产生洛伦兹力,并且可以在包括第一线圈410和第一磁体601的第一驱动部分和包括第四线圈440和第四磁体604的第四驱动部分中在“正(+)方向”上产生洛伦兹力。在这种情况下,左下对角线可以向上倾斜(图14中的a7),并且相反,右上对角线可以向下倾斜(图14中的a8)。上面使用的正方向可以是向上方向,并且负方向可以是向下方向。在该实施例中,倾斜驱动可以在四个方向(左上、右上、右下和左下)上顺序执行。
在该实施例中,可以通过将驱动部分施加到四个位置来控制每个驱动部分的力,这有利于精确控制。同时,由于倾斜是以上/下对称执行的,所以倾斜距离可以减小。
弹性构件700可以连接到壳体100。弹性构件700可以连接支架500和壳体100。弹性构件700可以具有弹性。可替代地,弹性构件700可以包括具有弹性的一部分。在该实施例中,弹性构件700可以包括板簧。弹性构件700可以由金属材料制成。
弹性构件700可以组装到壳体100的壳体突起128和支架500的第一突起521的突起521a,并且然后通过结合而固定到壳体100的壳体突起128和支架500的第一突起521的突起521a。在该实施例中,由于弹性构件700的组装和固定部分位于外侧,所以弹性构件700可以具有相对容易的组装结构。在该实施例中,弹性构件700可以具有能够针对弹簧位置具有上/下自由度的结构。在每个实施例中,弹性构件700可以仅位于上侧处,位于上侧和下侧处,或者仅位于下侧处。
弹性构件700可以包括第一联接部分710和第二联接部分720。
第一联接部分710可以联接到支架500的拐角。可以提供两个第一联接部分710。第一联接部分710可以被设置成在光学构件800的第一对角线方向上关于光轴对称。两个第一联接部分可以相对于光轴彼此相对设置。第一联接部分710可以联接到支架500的第一拐角部分和支架500的第三拐角部分中的每一个。
第二联接部分720可以联接到壳体100的对应于支架500的另一个拐角部分的拐角部分,该另一个拐角部分与第一联接部分710联接的支架500的拐角部分相邻。
此外,第二联接部分720可以联接到壳体100的壳体突起128。在该实施例中,可以提供两个第二联接部分720。
第二联接部分720可以被设置成在不同于光学构件800的第一对角线方向的第二对角线方向上关于光轴对称。第二联接部分720可以相对于光轴彼此相对设置。第二联接部分720可以联接到壳体100的第二拐角和壳体100的第四拐角中的每一个。
支架500的突起520a和壳体100的壳体突起128可以被设置成在第一方向(X轴方向)或第二方向(Y轴方向)上至少部分重叠。在该实施例中,突起520a的中心和壳体突起128的中心可以在第一方向(X轴方向)或第二方向(Y轴方向)上不对准。因此,突起520a的中心和壳体突起128的中心在第一方向(X轴方向)或第二方向(Y轴方向)上可以不重叠。因此,即使当支架500安置在壳体100内侧时,壳体100和支架500之间的联接力也由弹性构件700产生,并且冲击或振动可以被容易地阻挡。如上面所描述的,支架500和壳体100可以通过弹性构件700彼此连接和固定。
弹性构件700可以包括弹性连接部分730。弹性连接部分730可以连接第一联接部分710和第二联接部分720。弹性连接部分730可以弹性地连接第一联接部分710和第二联接部分720。弹性连接部分730可以具有弹性。弹性连接部分730可以包括弯曲部分731。弯曲部分731可以是不通过折叠形成的部分,而是以锯齿形形成。弹性连接部分730可以包括弯曲部分或圆形部分。多个弯曲部分731可以在弹性连接部分730的纵向方向上连续形成。
弹性构件700可以在壳体100的上部部分和支架500的上部部分上联接到壳体100和支架500。
此外,弹性构件700可以形成为各种形状,以找到最佳的形状和刚度。
在该实施例中,弹性连接部分730的弯曲部分731可以在与壳体100的阻尼突起127相对应的区域(例如,彼此面对的区域)中形成为平坦的。此外,阻尼突起127可以通过阻尼构件dp联接到相邻的弹性连接部分730。因此,弹性构件700也可能由于支架500和光学构件800的倾斜而振动。此时,阻尼构件dp可以容易地减小弹性构件700的振动,从而提高设备的可靠性。阻尼构件dp可以由通过紫外线或热固化的材料制成。
此外,弹性连接部分730可以形成为在弹性连接部分730与第一联接部分710和第二联接部分720相遇的点处呈圆形。
在修改的示例中,如图17所示,弹性连接部分730可以包括多个弯曲部分731。弹性连接部分730可以包括弹性突起732。此外,可以提供壳体100的多个阻尼突起127-1和127-2。此时,阻尼突起127-1和127-2可以在第一方向(X轴方向)或第二方向(Y轴方向)上至少部分地与弹性突起732重叠。此外,弹性突起732和阻尼突起127-1和127-2可以通过阻尼构件dp彼此联接。阻尼突起127-1和127-2可以防止阻尼构件dp流到除了阻尼突起127-1和127-2之外的区域。此外,可以最小化阻尼构件dp对弹性构件700的刚度的影响。
此外,根据布置位置,诸如支架500的下部部分或上部部分,弹性构件700可以具有连接到支架或壳体的不同对角线方向。因此,可以防止支架500在初始状态下倾斜,并以相同的电流执行对角线方向控制。
此外,在该实施例中,弹性构件700可以在第一方向(X轴方向)、第二方向(Y轴方向)和第三方向(Z轴方向)上分布应力,使得不会发生由于来自外部冲击的应力引起的变形。例如,弹性构件700在第一方向(X轴方向)、第二方向(Y轴方向)和第三方向(Z轴方向)上可以具有大于或等于2的安全系数。
此外,弹性连接部分730可以位于支架500的第一侧表面、第二侧表面、第三侧表面和第四侧表面中的每一个上,以对称地设置。换句话说,当沿顺时针方向或逆时针方向移动90度时,弹性构件700的弹性连接部分730可以具有相同的形状。因此,支架500的倾斜(例如,对角倾斜)可以对称地执行。
此外,第一联接部分710和第二联接部分720中的每一个都具有用于与突起521a和壳体突起128联接的第一联接孔和第二联接孔,并且第一联接孔和第二联接孔还可以包括联接凹槽,这些联接凹槽形成为朝向相邻的弹性连接部分730延伸。联接凹槽可以通过吸收外部冲击来最小化由于外部冲击引起的弹性构件700的变形。
在该实施例中,弹性构件700的刚度可以在53mN/mm至80mN/mm的范围内。此时,弹性构件700的刚度可以是弹性构件700的弹性连接部分730的刚度。当弹性构件700的刚度小于53mN/mm时,存在的问题是,即使当参考分析操作中的测量值时电流电平减小时,倾斜角度也大于目标倾斜角度,并且在该实施例中,80mN/mm可能是有限空间中的最大值。
此外,在该实施例中,施加到线圈部分400的电流电平的范围可以从18mA到22mA。当施加到线圈部分400的电流小于18mA时,存在的问题是,在当施加到线圈部分400的电流小于18mA时的分析操作测试时,当弹性构件700的刚度为53mN/mm时,倾斜角度较小,并且存在当电流超过22mA时电流消耗大并且线圈中产生热量的限制。
此外,壳体100可以包括止动件,该止动件被配置成限制支架500在第一方向(X轴方向)或第二方向(Y轴方向)上的倾斜范围。止动件可以位于第一壳体侧壁至第四壳体侧壁的内表面上。此外,止动件可以向内突出。
在该实施例中,止动件可以包括第一止动件ST1和第二止动件ST2。此外,第一止动件ST1和第二止动件ST2可以位于壳体100的外部部分120的内表面上。
第一止动件ST1可以位于第二壳体侧壁或第四壳体侧壁上。此外,第二止动件ST2可以位于第一壳体侧壁或第四壳体侧壁上。根据该配置,第一止动件ST1可以限制支架500在第二方向(Y轴方向)上的旋转范围。此外,第二止动件ST2可以限制支架500在第一方向(X轴方向)上的旋转范围。因此,根据壳体100和支架500之间的分隔距离,通过最小化施加到弹性构件700的应力,可以防止弹性构件700的变形。
此外,止动件还可以包括第三止动件ST3。第三止动件ST3可以位于连接部分130的上表面上。此外,第三止动件ST3可以形成为向上突出。因此,第三止动件ST3可以限制支架500在第三方向上(Z轴方向)的旋转范围。因此,根据壳体100和支架500之间的分隔距离,通过最小化施加到弹性构件700的应力,可以防止弹性构件700的变形。
作为进一步修改的示例,相机模块可以具有设置在下部部分上的弹性构件。在下文中,这将被描述为下部弹性构件。下部弹性构件可以联接到壳体100的下部部分和支架500的下部部分。下部弹性构件包括联接到支架500的下部部分的第一联接区域、联接到壳体100的下部部分的第二联接区域、以及连接第一联接区域和第二联接区域的连接区域。
下部弹性构件的第一联接区域可联接到支架500的另一个拐角(与连接在上部弹性构件和支架之间的拐角不同的拐角)。下部弹性构件的第一联接区域也可以联接到支架500的第二突起。
例如,在该实施例中,上部弹性构件和下部弹性构件可以在不同的对角线方向上联接。换句话说,连接上部弹性构件所联接的部分的对角线方向和连接下部弹性构件所联接的部分的对角线方向可以不同。因此,可以防止支架500的初始状态下的倾斜,并且在所有四个对角线方向上以相同的电流控制倾斜。
图18是根据实施例的相机模块的透视图,图19是沿着图18中的线EE’截取的横截面图,图20是沿着图18中的线FF’截取的横截面图,图21是沿着图18中的线GG’截取的横截面图。
参考图18至图21,如上面所描述的,第一突起521可以位于支架500中的第一对角线方向上,并且可以不位于第二对角线方向上。在该实施例中,支架500的侧壁520可以在每个拐角部分处在第三方向上具有不同的长度。换句话说,支架500的侧壁在第一拐角部分和第三拐角部分处的长度可以大于其在第二拐角部分和第四拐角部分处的长度。第一突起521可以例如仅位于第一对角线方向上的第一拐角部分和第三拐角部分处。
此外,第一突起521可以被设置成在第三方向上与壳体100的上表面间隔开第一距离d1。例如,当突起521a设置在第一突起521上时,突起521a的上表面和壳体100的最上表面可以设置成彼此间隔开第一距离d1。
此外,由于第一突起521被设置成在第三方向上与壳体100的上表面间隔开第一距离d1,所以支架500可以容易地在空间中在对角线方向上倾斜第一距离d1。
支架500可以在第一对角线方向上旋转第一角度θ1。由于第一角度θ1包括正/负(+/-),步骤1和步骤3(或步骤2和步骤4)可以如下所述执行。
此外,支架500可以在第二对角线方向上旋转第二角度θ2。由于第二角度θ2包括正/负(+/-),步骤2和步骤4(或步骤1和步骤3)可以如下所述执行。
第一距离d1可以由下面的方程式1确定。
[方程式1]
L×tan(0.75×θ)≤第一距离≤L×tan(1.25×θ)
(其中L指基部的最大长度,并且θ指支架在对角线方向上的最大倾斜角度)。
θ也可以对应于为了获得SR图像而执行下面将要描述的步骤1至步骤4所需的支架的倾斜角度。
当第一距离小于L×tan(0.75×θ)时,存在的问题是,当支架倾斜时,支架和壳体之间会发生干涉,从而降低设备的可靠性。例如,弹性构件可能由于弹性构件的过冲而损坏。
此外,当第一距离大于L×tan(1.25×θ)时,存在由于壳体的尺寸增加而使相机模块的总高度增加的限制。
图22是用于描述线圈部分的驱动序列的视图。
位于基板上的驱动器可以产生根据从图像传感器接收的触发信号产生的第一输出信号和第二输出信号。第一输出信号可以输入到第一线圈和第三线圈,并且第二输出信号可以输入到第二线圈和第四线圈。
触发信号可以是方波信号,其中以恒定周期产生脉冲。触发信号的脉冲间隔(即脉冲周期)可以是一个图像帧间隔。从触发信号的脉冲的s个上升沿到其下一个脉冲的s个上升沿的间隔可以是一个图像帧的间隔。触发信号的脉冲宽度可以被设定为小于一个图像帧的间隔。
在线圈部分的驱动序列开始之前,即在默认状态下,第一输出信号和第二输出信号的电流电平可以是0电平。这里,0电平可以表示0A的电流,但是不限于此。
当线圈部分的驱动序列开始时,在经过基于触发信号的脉冲的下降沿设定的延迟时间延迟T之后,控制第一输出信号和第二输出信号的电流电平。可以为每个帧间隔控制第一输出信号和第二输出信号的电流电平。第一输出信号和第二输出信号可以被控制为对于每个帧间隔具有高电平电流或低电平电流。高电平电流可以表示电流值大于参考电平电流值的状态,并且低电平电流可以表示电流值小于参考电平电流值的状态。例如,当参考电平被设定为0A时,高电平可以表示具有(+)值的电流,并且低电平可以表示具有(-)值的电流。当输出信号的电流电平在连续的步骤中不同时,可能需要预定的时间来增加或减少电流电平。
下面的表1是示出图22所示的第一输出信号和第二输出信号的表。
[表1]
步骤 第一输出信号(X) 第二输出信号(Y)
1 (-) (+)
2 (+) (+)
3 (+) (-)
4 (-) (-)
在表1中,(-)表示低电平电流,并且(+)表示高电平电流。步骤1指的是第一倾斜序列,步骤2指的是第二倾斜序列,步骤3指的是第三倾斜序列,并且步骤4指的是第四倾斜序列。当线圈部分的驱动序列开始时,在经过在第一脉冲的下降沿处设定的延迟时间之后,可以控制第一输出信号和第二输出信号的电流电平(步骤1)。可以将第一输出信号从参考电平电流控制到低电平电流。可以将第二输出信号从参考电平电流控制到高电平电流。换句话说,步骤1可以控制第一输出信号具有低电平电流,并且控制第二输出信号具有高电平电流。在经过在第二脉冲的下降沿处设定的延迟时间之后,可以控制第一输出信号和第二输出信号的电流电平(步骤2)。可以将第一输出信号从步骤1中控制的低电平电流控制到高电平电流。可以控制第二输出信号以保持在步骤1中控制的高电平电流。换句话说,步骤2可以控制第一输出信号具有高电平电流,并且控制第二输出信号具有高电平电流。
在经过在第三脉冲的下降沿处设定的延迟时间之后,可以控制第一输出信号和第二输出信号的电流电平(步骤3)。可以控制第一输出信号以保持在步骤2中控制的高电平电流。可以将第二输出信号从步骤2中控制的高电平电流控制到低电平电流。换句话说,步骤3可以控制第一输出信号具有高电平电流,并且控制第二输出信号具有低电平电流。
在经过在第四脉冲的下降沿处设定的延迟时间之后,可以控制第一输出信号和第二输出信号的电流电平(步骤4)。可以将第一输出信号从步骤3中控制的高电平电流控制到低电平电流。可以控制第二输出信号以保持在步骤3中控制的低电平电流。换句话说,步骤4可以控制第一输出信号具有低电平电流,并且控制第二输出信号具有低电平电流。
步骤1至步骤4作为一个循环操作,并且可以在线圈部分的驱动序列***作的同时连续重复。
下面的表2示出了线圈部分的驱动序列的另一个示例。
[表2]
步骤 第一输出信号(X) 第二输出信号(Y)
1 (+) (+)
2 (+) (-)
3 (-) (-)
4 (-) (+)
如表2所示,参考表1和图22描述的第一输出信号和第二输出信号的每一个步骤的电流电平仅仅是一个实施例,并且可以以其它组合来设定。为此,第一输出信号和第二输出信号的每一个步骤的电流电平可以由基板上的驱动器的控制信号来设定。图23至图25示出了根据实施例的光路移动过程。首先,在线圈部分的驱动序列开始之前的步骤0(中性序列)中,光学构件可以保持在不倾斜的状态。图24(a)示出了步骤0中的输入光的光路。在图24中,点表示相对于输入光的像素的中心。在步骤0中,像素相对于输入光的中心和像素相对于传感器的中心可以彼此匹配。换句话说,这意味着穿过光学构件的光的光路不改变。
当线圈部分的驱动序列开始时,光学构件可以根据步骤1倾斜。由于根据步骤1的倾斜,相对于参考平面,光学构件的左上部分可以向上移动并且光学构件的右下部分可以向下移动。参考平面可以指在步骤0中光学构件设置在其上的平面。向上移动可以指远离传感器移动,并且向下移动可以指靠近传感器。图24(b)示出了步骤1中的输入光的光路。当根据步骤1倾斜光学构件时,输入光的光路可以从参考光路向左移动0.25像素并向上移动0.25像素。然后,根据本发明实施例的相机模块可以从根据步骤1移动的光路获取第一帧图像。
在根据步骤1的线圈部分的驱动序列之后,可以根据步骤2倾斜光学构件。由于根据步骤2的倾斜,光学构件的右上部分可以相对于参考平面向上移动,并且光学构件的左下部分可以相对于参考平面向下移动。在步骤1中向上或向下移动的光学构件的左上部分和右下部分的边缘可以移动到参考位置。图24(c)示出了步骤2中的输入光的光路。当根据步骤2倾斜光学构件时,输入光的光路可以从参考光路向右移动0.25像素并向上移动0.25像素。在步骤1中,输入光的光路可以相对于输入光的光路向右移动0.5像素。然后,根据本发明的实施例的相机模块可以从根据步骤2移动的光路获取第二帧图像。
在根据步骤2的线圈部分的驱动序列之后,可以根据步骤3倾斜光学构件。由于根据步骤3的倾斜,光学构件的左上部分可以相对于参考平面向下移动,并且光学构件的右下部分可以相对于参考平面向上移动。在步骤2中向上或向下移动的光学构件的右上部分和左下部分的边缘可以移动到参考位置。图24(d)示出了步骤3中的输入光的光路。当根据步骤3倾斜光学构件时,输入光的光路可以从参考光路向右移动0.25像素并向下移动0.25像素。在步骤2中,输入光的光路可以相对于输入光的光路向下移动0.5像素。然后,根据本发明的实施例的相机模块可以从根据步骤3移动的光路获取第三帧图像。
在根据步骤3的线圈部分的驱动序列之后,可以根据步骤4倾斜光学构件。由于根据步骤4的倾斜,光学构件的右上部分可以相对于参考平面向上移动,并且光学构件的左下部分可以相对于参考平面向下移动。在步骤3中向上或向下移动的光学构件的左上部分和右下部分的边缘可以移动到参考位置。图24(e)示出了步骤4中的输入光的光路。当根据步骤4倾斜光学构件时,输入光的光路可以从参考光路向左移动0.25像素并向下移动0.25像素。在步骤2中,输入光的光路可以相对于输入光的光路向左移动0.5像素。然后,根据本发明的实施例的相机模块可以从根据步骤4移动的光路获取第四帧图像。
尽管实施例已经被描述为应用磁体和线圈的VCM结构,但是本发明不限于此,并且本发明还可以通过可变透镜来实现,该可变透镜诸如是能够通过控制一种或两种或更多种液体(形成相互界面的导电液体和非导电液体)来控制光路的液体透镜,或者被配置成通过控制薄膜和液体来控制光路的光学构件。
图26是用于描述SR图像的视图。
图26示出了使用通过步骤1至步骤4产生的第一至第四帧图像产生一个高分辨率SR图像的过程。在图26中,为了便于描述,假设第一至第四帧图像中的每一个是具有4×4大小的帧图像,即,由16像素构成的图像。
如图26所示,可以通过设置对应于光路移动方向的四帧图像的像素值来产生一个SR图像。换句话说,具有4×4(16像素)大小的第一至第四帧图像可以是具有8×8(64像素)大小的一个SR图像。
将通过假设第一到第四帧的左上像素是像素1以及第一到第四帧的右下像素是像素16,并且假设SR图像的左上像素是像素1以及SR图像的右下像素是像素64来描述设置像素值的过程。
从参考光路向左移动0.25像素并向上移动0.25像素的第一帧图像的像素1可以被设置为SR图像的像素1的值。第一帧图像的像素2可被设置为SR图像的像素3的值。第一帧图像的像素3可以被设置为SR图像的像素5的值。第一帧图像的像素4可以被设置为SR图像的像素7的值。
从参考光路向右移动0.25像素并向上移动0.25像素的第二帧图像的像素1可以被设置为SR图像的像素2的值。第二帧图像的像素2可被设置为SR图像的像素4的值。第二帧图像的像素3可以被设置为SR图像的像素6的值。第二帧图像的像素4可以被设置为SR图像的像素8的值。
从参考光路向右移动0.25像素并向下移动0.25像素的第三帧图像的像素1可以被设置为SR图像的像素9的值。第三帧图像的像素2可被设置为SR图像的像素11的值。第三帧图像的像素3可以被设置为SR图像的像素13的值。第三帧图像的像素4可以被设置为SR图像的像素15的值。
从参考光路向左移动0.25像素并向下移动0.25像素的第四帧图像的像素1可以被设置为SR图像的像素10的值。第四帧图像的像素2可被设置为SR图像的像素12的值。第四帧图像的像素3可被设置为SR图像的像素14的值。第四帧图像的像素4可以被设置为SR图像的像素16的值。
如上面所描述的,可以设置第一至第四帧图像的像素值以产生一个SR图像。换句话说,通过四个图像获取一个图像。因此,100FPS的图像可以是25FPS的SR图像。
同时,图像合成部分可以通过去除SR图像的最外像素(即,图26中阴影的像素值)来校正SR图像。设置在SR图像的最外部分处的像素值可以包括与倾斜过程中要捕获的信息无关的数据。图像合成部分可以去除最外像素的阴影部分,以便去除与要捕获的信息无关的数据。
图27是根据实施例的相机模块的透视图,图28是沿着图27中的线HH’截取的横截面图,图29是沿着图27中的线II’截取的横截面图,并且图30是沿着图27中的线JJ’截取的横截面图。
参考图27至图30,如上面所描述的,第一突起521可以定位在支架500中的第一对角线方向上,并且可以不定位在第二对角线方向上。在该实施例中,支架500的侧壁520可以在每个拐角部分处在第三方向上具有不同的长度。换句话说,支架500的侧壁在第一拐角部分和第三拐角部分处的长度可以大于其在第二拐角部分和第四拐角部分处的长度。第一突起521可以例如仅位于第一对角线方向上的第一拐角部分和第三拐角部分处。
此外,第一突起521可以被设置成在第三方向上与壳体100的上表面间隔开第一距离d1。例如,当突起521a设置在第一突起521上时,突起521a的上表面和壳体100的最上表面可以设置成彼此间隔开第一距离d1。
如上面所描述的,由于第一突起521被设置成在第三方向上与壳体100的上表面(或盖罩的上板)间隔开第一距离d1,所以支架500可以容易地在空间中在水平方向上倾斜第一距离d1。
此外,支架500可以在水平方向而不是对角线方向上移动。换句话说,支架500可以在第一方向和第二方向中的任何一个上移动。下面将参考图31描述支架500在水平方向上移动的操作。
即使当支架500在水平方向上移动时,支架500也可以与第一突起521和壳体100的上表面(或盖罩900的上板)间隔开第一距离d1。
此时,如上面所描述的,基部的最大长度L和支架在对角线方向上的最大倾斜角度θ可以由基部的水平长度L1、支架在水平方向上的最大倾斜角度θ3和下面的方程式2确定。
[方程式2]
L*θ=L1*θ3
第一距离d1由下面的方程式3确定。
[方程式3]
Figure BDA0003765628930000511
(其中L指基部的最大长度,θ指支架在对角线方向上的最大倾斜角度,L1指基部在水平方向上的长度,θ3指支架在水平方向上的最大倾斜角度)。
支架在水平方向上的倾斜角度可以对应于为了获得SR图像执行步骤1至步骤4(这将在下面描述)所需的支架的倾斜角度。
当第一距离小于
Figure BDA0003765628930000512
时,存在的问题是,当支架倾斜时,支架和壳体之间会发生干涉,从而降低设备的可靠性。例如,弹性构件可能由于弹性构件的过冲而损坏。
此外,当第一距离大于
Figure BDA0003765628930000513
时,存在由于壳体的尺寸增加而使相机模块的总高度增加的限制。
图31是用于描述根据另一实施例的相机模块的驱动的视图,图32是示出根据另一实施例的光路移动过程的视图,并且图33是概念性地并且顺序地示出从根据另一实施例的相机模块获取的用于SR技术的多个图像的概念图。
参考图31至图33,根据该实施例的相机模块甚至可以通过除了上述对角倾斜之外的水平倾斜来获取用于SR技术的多个图像。
在倾斜致动器的驱动序列开始之前的步骤0(中性序列)中,光学构件(或滤光器)可以保持在不倾斜的状态。图33(a)示出了步骤0中的输入光的光路。在图33中,点表示相对于输入光的像素的中心。在步骤0中,像素相对于输入光的中心和像素相对于传感器的中心可以彼此匹配。换句话说,这意味着穿过光学构件(或滤光器)的光的光路没有改变。
当倾斜致动器的驱动序列开始时,倾斜致动器可以根据步骤1在水平方向上倾斜光学构件(或滤光器)。由于根据步骤1的倾斜,光学构件(或滤光器)的左部可以相对于参考平面向下移动,并且光学构件(或滤光器)的右部可以相对于参考平面向上移动。参考平面可以指在步骤0中光学构件(或滤光器)设置在其上的平面。向上移动可以指远离传感器移动,并且向下移动可以指靠近传感器。图33(b)示出了步骤1中的输入光的光路。当光学构件(或滤光器)根据步骤1倾斜时,输入光的光路可以从参考光路向右移动0.25像素。像素的移动可以根据SR技术或者根据传感器而改变。换句话说,应该理解,像素相对于参考光路的移动距离可以通过倾斜致动器的驱动序列来改变。
首先,可以从根据步骤1移动的光路中获取第一帧图像。
在根据步骤1的倾斜致动器的驱动序列之后,倾斜致动器可以根据步骤2倾斜光学构件(或滤光器)。由于根据步骤2的倾斜,相对于参考平面,光学构件(或滤光器)的上部部分可以向上移动,并且光学构件(或滤光器)的下部部分可以向下移动。
图33(c)示出了步骤2中的输入光的光路。当光学构件(或滤光器)根据步骤2倾斜时,输入光的光路可以从参考光路向上移动0.25像素。在步骤1中,输入光的光路可以相对于输入光的光路向上移动0.25像素。然后,根据本发明的实施例的相机模块可以从根据步骤2移动的光路获取第二帧图像。
在根据步骤2的倾斜致动器的驱动序列之后,倾斜致动器可以根据步骤3倾斜光学构件(或滤光器)。由于根据步骤3的倾斜,相对于参考平面,光学构件(或滤光器)的左侧可以向上移动,并且光学构件(或滤光器)的右侧可以向下移动。图33(d)示出了步骤3中的输入光的光路。当光学构件(或滤光器)根据步骤3倾斜时,输入光的光路可以从参考光路向左移动0.25像素。在步骤2中,输入光的光路可以相对于输入光的光路向左移动0.25像素。然后,根据本发明的实施例的相机模块可以从根据步骤3移动的光路中获取第三帧图像。
在根据步骤3的倾斜致动器的驱动序列之后,倾斜致动器可以根据步骤4倾斜光学构件(或滤光器)。由于根据步骤4的倾斜,光学构件(或滤光器)的下端可以相对于参考平面向上移动,并且光学构件(或滤光器)的上端可以相对于参考平面向下移动。图33(e)示出了步骤4中的输入光的光路。当光学构件(或滤光器)根据步骤4倾斜时,输入光的光路可以从参考光路向下移动0.25像素。在步骤2中,输入光的光路可以相对于输入光的光路向下移动0.25像素。然后,根据本发明的实施例的相机模块可以从根据步骤4移动的光路中获取第四帧图像。图34和图35是示出根据实施例的相机模块的倾斜应用示例的视图。
参考图34和图35,如上面所描述的,根据实施例的相机模块可以控制光学构件(或滤光器)在对角线方向或水平方向上倾斜。倾斜控制可以根据相机模块中的图像传感器而改变。
在该实施例中,图像传感器可以被配置成多个像素以阵列形式布置的结构。例如,图像传感器是有源像素传感器(APS),并且可以是互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器。此外,图像传感器可以是电荷耦合器件(CCD)传感器。此外,图像传感器可以包括ToF传感器,其被配置成接收从对象反射的红外线,以使用时间或相位差来测量距离。
像素PX可以包括第一像素和第二像素。第一像素和第二像素可以在行方向和列方向上交替设置。换句话说,基于一个第一像素,多个第二像素可以在行方向和列方向上与第一像素相邻设置。例如,在图像传感器中,第一像素和第二像素可以以棋盘图案设置。
第一像素和第二像素中的任何一个都可以不接收光。在实施例中,所述多个像素可以包括有效区域AR和无效区域IAR,在有效区域AR中设置有光接收元件,无效区域IAR是除了有效区域之外的区域。有效区域AR可以接收光以产生预定的电信号,并且无效区域IAR可以是不通过接收光产生电信号或者不接收光的区域。换句话说,无效区域IAR可以包括即使当光接收元件位于其中时也不会通过光产生电信号的情况。尽管以下基于此进行描述,但是作为另一实施例,第一像素和第二像素可以是接收具有不同波段作为峰值波长的光的像素。例如,第一像素可以接收具有红外波段作为峰值波长的光。此外,第二像素可以接收具有不同于红外波段的波长作为峰值波长的光。
第一像素可对应于有效区域AR,并且第二子像素可对应于无效区域IAR。例如,第一像素可以包括有效区域AR,但是第二像素可以仅包括其中不存在有效区域AR的无效区域IAR。例如,诸如光电二极管的光接收元件可以仅位于第一像素中,并且可以不在第二像素中。在下文中,将基于第一像素接收光而第二像素不接收光来进行描述。
此外,第一像素可以仅具有有效区域AR,或者也可以同时具有有效区域AR和无效区域IAR。此外,有效区域SA可以存在于第一像素内的各个位置。因此,像素的中心可能不同于有效区域的中心。
在根据实施例的相机模块中,当有效区域AR和无效区域IAR以如上所述的棋盘图案设置时,图像传感器可以控制光学构件相对于参考点(a)(参见图34)水平倾斜,在参考点(a)处不执行倾斜。参考点是当光学构件不倾斜时入射在图像传感器上的光的路径上的一个点。
在该实施例中,在光学构件(或滤光器)中,入射在图像传感器上的光可以相对于参考点(a)按右(b)、上(c)、左(d)和下(e)的顺序移动(参见图34)。此时,入射光的路径可以以不同于上述顺序的各种顺序移动。
根据该控制,当由像素PX构成的上述图像传感器执行水平方向上的倾斜时,与对角线方向上的倾斜相比,可以减少移动量。例如,当在水平方向上执行倾斜时距参考点的移动距离可以小于当在对角线方向上执行倾斜时距参考点的移动距离。
此外,像素PX可以包括有效区域AR和无效区域IAR。在一个像素PX内,有效区域AR可以被无效区域IAR围绕。换句话说,有效区域AR可以位于像素PX的中心,并且无效区域IAR可以设置在像素PX的外侧。
在根据实施例的相机模块中,当图像传感器具有如上面所描述的无效区域IAR围绕有效区域AR的形式时,图像传感器可以控制光学构件相对于不执行倾斜的参考点(a)(参见图35)水平倾斜。参考点是当光学构件不倾斜时入射在图像传感器上的光的路径上的一个点。
在该实施例中,在光学构件中,入射在图像传感器上的光可以相对于参考点(a)以左和上(b)、右和上(c)、右和下(d)以及左和下(e)的顺序移动(参见图35)。此时,入射光的路径可以以不同于上述顺序的各种顺序移动,并且为此,可以控制在对角线方向上倾斜的顺序。
根据该控制,当由像素PX构成的上述图像传感器在对角线方向上倾斜时,与在水平方向上的倾斜相比,可以减少移动量。换句话说,当在对角线方向上执行倾斜时距参考点的移动距离可以小于当在水平方向上执行倾斜时距参考点的移动距离。
虽然上面已经参考附图描述了本发明的实施例,但是本发明所属领域的技术人员将会理解,在不改变技术精神或基本特征的情况下,本发明可以以不同的具体形式来实现。因此,应该理解,上述实施例在所有方面都是说明性的而非限制性的。

Claims (10)

1.一种相机模块,包括:
壳体;
透镜模块,所述透镜模块被联接到所述壳体;
支架,所述支架被设置在所述壳体中;
弹性构件,所述弹性构件被配置成连接所述壳体和所述支架;
磁体部分和光学构件,所述磁体部分和所述光学构件被联接到所述支架;和
线圈部分,所述线圈部分面对所述磁体部分,
其中所述支架包括第一突起,所述第一突起在光轴方向上延伸并且被联接到所述弹性构件,
所述弹性构件包括第一联接部分,所述第一联接部分被联接到所述第一突起的一个表面,
所述第一突起包括引导突起,所述引导突起在所述光轴方向上从所述第一突起的所述一个表面突出,
所述引导突起比所述弹性构件更向外设置,并且
所述引导突起包括与所述第一联接部分的外周的至少一部分相对应的形状。
2.根据权利要求1所述的相机模块,其中所述支架包括:基部,所述基部被设置在所述第一突起下方;和侧壁,所述侧壁被设置在所述基部和所述第一突起之间。
3.根据权利要求2所述的相机模块,还包括盖罩,所述盖罩被设置在所述壳体上,并且所述盖罩包括上板和从所述上板延伸的侧板,
其中在电流未被施加到所述线圈部分的初始状态下,所述第一突起与所述上板间隔开第一距离,并且
所述第一距离满足下面的方程式1,
[方程式1]
L×tan(0.75×θ)≤第一距离≤L×tan(1.25×θ)
(其中L是指所述基部的最大长度,并且θ是指所述支架在对角线方向上的最大倾斜角度)。
4.根据权利要求1所述的相机模块,其中所述第一突起还包括在所述光轴方向上延伸的突起,并且
所述引导突起比所述突起更向外设置。
5.根据权利要求4所述的相机模块,其中所述第一联接部分包括所述突起穿过的孔。
6.根据权利要求4所述的相机模块,其中所述突起包括第一突起和第二突起,并且
所述第一突起和所述第二突起被定位在对角线方向上。
7.根据权利要求1所述的相机模块,其中所述壳体包括与所述透镜模块联接的内部部分、与所述线圈部分联接的外部部分以及被配置成连接所述内部部分和所述外部部分的连接部分,
所述外部部分包括向上突出的壳体突起,并且
所述弹性构件包括第二联接部分,所述第二联接部分包括所述壳体突起穿过的孔。
8.根据权利要求2所述的相机模块,其中所述第一突起被形成在所述侧壁的上部部分上,
所述基部包括被设置在下表面上的基部凹槽,
所述光学构件被设置在所述基部凹槽中,
所述基部凹槽包括被形成在拐角处的联接凹槽,并且
所述相机模块还包括粘合构件,所述粘合构件被定位在所述联接凹槽中以联接所述基部和所述光学构件。
9.根据权利要求1所述的相机模块,其中所述磁体部分包括第一磁体、与所述第一磁体相对设置的第二磁体、第三磁体和与所述第三磁体相对设置的第四磁体,
所述线圈部分包括面对所述第一磁体的第一线圈、面对所述第二磁体的第二线圈、面对所述第三磁体的第三线圈和面对所述第四磁体的第四线圈,
所述第一线圈和所述第三线圈具有在不同方向上施加的电流,
所述第二线圈和所述第四线圈具有在不同方向上施加的电流,
所述光学构件被在对角线方向上倾斜,并且
电流被施加到所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈和所述第四线圈中彼此面对的两个线圈。
10.一种ToF相机设备,包括:
光发射部分,所述光发射部分被配置成发射光;以及
光接收部分,所述光接收部分被配置成接收从物体反射的光,
其中所述光接收部分包括:
壳体;
透镜模块,所述透镜模块被联接到所述壳体;
支架,所述支架被设置在所述壳体中;
弹性构件,所述弹性构件被配置成连接所述壳体和所述支架;
磁体部分和光学构件,所述磁体部分和所述光学构件被联接到所述支架;和
线圈部分,所述线圈部分面对所述磁体部分,
其中所述支架包括第一突起,所述第一突起在光轴方向上延伸并且被联接到所述弹性构件,
所述弹性构件包括第一联接部分,所述第一联接部分被联接到所述第一突起的一个表面,
所述第一突起包括引导突起,所述引导突起在所述光轴方向上从所述第一突起的所述一个表面突出,
所述引导突起比所述弹性构件更向外设置,并且
所述引导突起包括与所述第一联接部分的外周的至少一部分相对应的形状。
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