相机模块和电子设备的制作方法

相机模块和电子设备
1.相关申请的交叉引用。
2.本技术要求于2020年9月18日在韩国知识产权局提交的第 10-2020-0120856号韩国专利申请的优先权的权益，该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.以下描述涉及相机模块。


背景技术：

4.近来，相机模块已被用于诸如智能电话、平板个人计算机(pc) 和膝上型计算机的移动通信终端。这种相机模块可以具有诸如自动对焦(af)和光学图像防抖(ois)的功能，以便生成高分辨率图像。
5.在示例中，相机模块可以通过在光轴方向上移动透镜模块来调节焦点，或者可以通过在垂直于光轴的方向上移动透镜模块来稳定光学图像。
6.因此，实现致动器来移动透镜模块可能是有益的。然而，致动器可能增加相机模块的高度。


技术实现要素：

7.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。
8.在总的方面，相机模块包括：透镜模块；壳体，配置成容纳透镜模块；图像传感器模块，设置在透镜模块的下方；以及第一驱动单元，配置成在垂直于光轴的方向上移动图像传感器模块，并且包括设置在透镜模块上的第一线圈和设置在图像传感器模块上的第一磁体，其中第一线圈配置成具有带中空部分的环的形状，并且第一磁体设置在第一线圈的中空部分中。
9.第一磁体可以在光轴方向上具有第一极性和第二极性。
10.第一磁体可以包括两个磁体，该两个磁体包括磁极，并且设置成在光轴方向上彼此间隔开，以及其中，该两个磁体设置成允许其具有相同极性的磁极在光轴方向上彼此面对。
11.图像传感器模块可以包括图像传感器和可移动框架，图像传感器安装在可移动框架上。
12.透镜模块可以具有设置在透镜模块的面对第一磁体的侧表面上的凹槽部分。
13.相机模块还可以包括第二驱动单元，第二驱动单元配置成在光轴方向上移动图像传感器模块，并且包括设置在壳体中的第二线圈和设置在图像传感器模块上的第二磁体。
14.第二线圈可以配置成具有带中空部分的环的形状，并且第二磁体设置在第二线圈
的中空部分中。
15.第二线圈可以设置成围绕图像传感器模块。
16.第二磁体可以在垂直于光轴的方向上具有第一极性和第二极性。
17.相机模块还可以包括第二驱动单元，第二驱动单元配置成在光轴方向上移动图像传感器模块，其中第二驱动单元包括多个第二线圈和多个第二磁体，多个第二线圈各自设置在壳体中，并且具有中空部分，多个第二磁体各自设置在图像传感器模块上，以及其中多个第二磁体可以各自设置在多个第二线圈的每个中空部分中。
18.多个第二磁体可以各自包括两个磁体，该两个磁体包括磁极，并且设置成在垂直于光轴的方向上彼此间隔开，以及其中该两个磁体可以设置成允许其具有相同极性的磁极在垂直于光轴的方向上彼此面对。
19.在总的方面，相机模块包括透镜模块，该透镜模块包括至少一个透镜；壳体，透镜模块固定地设置在壳体中；图像传感器模块，设置在透镜模块的下方；以及第一驱动单元，包括设置在壳体中的第一线圈和设置在图像传感器模块上的第一磁体，其中第一驱动单元配置成在光轴方向上产生驱动力，以及其中第一线圈配置成具有带中空部分的环的形状，并且第一磁体设置在第一线圈的中空部分中。
20.第一磁体可以在垂直于光轴的方向上具有第一极性和第二极性。
21.第一磁体可以包括多个第一磁体，以及第一线圈可以包括多个第一线圈，多个第一磁体可以各自设置在图像传感器模块上，并且多个第一磁体可以各自设置在多个第一线圈的每个中空部分中。
22.相机模块还可以包括第二驱动单元，第二驱动单元配置成在垂直于光轴的方向上移动图像传感器模块，并且包括设置在透镜模块上的第二线圈和设置在图像传感器模块上的第二磁体，其中第二线圈配置成具有带中空部分的环的形状，并且第二磁体设置在第二线圈的中空部分中。
23.第二磁体可以包括设置成在光轴方向上彼此间隔开的两个磁体，以及其中该两个磁体设置成允许其具有相同极性的磁极在光轴方向上彼此面对。
24.在总的方面，电子设备包括相机模块，相机模块包括：壳体；透镜模块，配置成固定地设置在壳体中；图像传感器模块，配置成在光轴方向和垂直于光轴方向的方向中的一个或多个方向上移动；以及驱动单元，配置成移动图像传感器模块，并且包括固定地设置在壳体中的一个或多个线圈以及附接到图像传感器模块的一个或多个磁体；其中一个或多个线圈配置成具有其中带中空部分的环的形状，并且一个或多个磁体设置在一个或多个线圈的中空部分中。
25.一个或多个线圈可附接至壳体和透镜模块中的一个。
26.一个或多个磁体可以设置在图像传感器模块的可移动框架的相应端部处。
27.根据下面的具体实施方式、附图和所附权利要求，其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
28.图1示出了根据一个或多个实施方式的示例性相机模块的示意性截面图；
29.图2示出了根据一个或多个实施方式的示例性第一驱动单元的第一磁体和第一线
圈的布置的图；
30.图3示出了根据一个或多个实施方式的示例性相机模块的示例性第一驱动单元的示意性平面图；
31.图4示出了图3所示的第一驱动单元的修改示例；
32.图5示出了根据一个或多个实施方式的示例性相机模块的示意性截面图；
33.图6示出了第二驱动单元的第二磁体和第二线圈的布置的图；
34.图7和图8分别示出了图5和图6所示的第二驱动单元的修改示例；
35.图9示出了根据一个或多个实施方式的相机模块的示意性截面图；以及
36.图10示出了根据一个或多个实施方式的示例性相机模块的示意性截面图。
37.在整个附图和具体实施方式中，除非另外描述或提供，否则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
38.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、修改和等同在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的。例如，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，这在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的。另外，为了增加清楚性和简洁性，可以省略在理解本技术的公开内容之后已知的特征的描述，但是应注意，对特征及其描述的省略并不旨在承认其属于公知常识。
39.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，提供本技术中所描述的示例仅仅是为了说明在理解本技术的公开内容之后将显而易见的实现本技术中所描述的方法、装置和/或系统的许多可能的方式中的一些。
40.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。
41.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。
42.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。
43.除非另有限定，否则本技术中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员在理解本技术的公开内容之后通常理解的含义相同的含义。诸如在常用词典中限定的那些术语将被解释为具有与它们在相关技术的上下文和本技术的公开内容中的含义一致的含义，并且将不以理想化的或过于正式的含义来解释，除非在本技术中明确地如此限定。
44.图1是根据一个或多个实施方式的示例性相机模块的示意性截面图。
45.参照图1，示例性相机模块可以包括：透镜模块100；容纳透镜模块100的壳体200；图像传感器模块300；以及移动图像传感器模块 300的第一驱动单元400。
46.透镜模块100可以包括透镜镜筒110和承载部130。
47.透镜镜筒110可以容纳配置成对对象成像的至少一个透镜。当多个透镜布置在透镜镜筒110中时，多个透镜可以沿着光轴安装在透镜镜筒110中。透镜镜筒110可以形成为中空的圆柱形形状。
48.透镜镜筒110可以与承载部130联接。承载部130可以形成为箱体形状。
49.透镜镜筒110和承载部130可以容纳在壳体200中。在示例中，透镜模块100可以固定地设置在壳体200中。
50.图像传感器模块300可以设置在透镜模块100的下方。图像传感器模块300是将通过透镜模块100入射的光转换为电信号的设备。
51.图像传感器模块300可以包括图像传感器310和其上安装有图像传感器310的可移动框架330。印刷电路板(未示出)可以设置在可移动框架330上，并且图像传感器310可以电连接到印刷电路板。
52.图像传感器310可以将通过透镜模块100入射的光转换为电信号。在非限制性示例中，图像传感器310可以是电荷耦合器件(ccd)或互补金属氧化物半导体(cmos)。
53.由图像传感器310转换的电信号可以通过其上安装有相机模块的便携式电子设备的显示单元输出为图像。
54.图像传感器模块300可以在垂直于光轴(z轴)的方向上移动。
55.根据示例的相机模块可以通过在垂直于光轴(z轴)的方向上移动图像传感器模块300来在图像捕获期间稳定光学图像。
56.当移动透镜模块100以稳定光学图像时，相机模块可以通过移动透镜模块100等的致动器而具有增加的高度。然而，根据示例的相机模块可以移动图像传感器模块300而不是透镜模块100，并且因此可以具有减小的高度。
57.第一驱动单元400可以产生驱动力，以允许图像传感器模块300 在垂直于光轴(z轴)的方向上移动。
58.第一驱动单元400可以包括第一磁体410和第一线圈430。在示例中，第一线圈430可以形成为具有中空部分的环的形状，并且可以设置在透镜模块100上。基板450可以设置在透镜模块100的侧表面上，并且第一线圈430可以设置在基板450上。
59.第一磁体410可以设置在第一线圈430的中空部分中。例如，第一磁体410可以设置在图像传感器模块300上，以设置在第一线圈430 的中空部分中。
60.图像传感器模块300的可移动框架330可以包括其上设置有图像传感器310的主体
部分331和从主体部分331延伸的第一延伸部分333。第一延伸部分333的端部可以设置在第一线圈430的中空部分中。第一磁体410可以设置在可移动框架330的端部，例如可移动框架330 的第一延伸部分333处。
61.驱动力可以通过第一磁体410和第一线圈430之间的相互作用在垂直于光轴(z轴)的方向上产生。
62.第一线圈430是设置在透镜模块100上的固定构件，并且因此第一磁体410可以通过驱动力在垂直于光轴(z轴)的方向上移动。
63.第一磁体410可以设置在可移动框架330上，因此第一磁体410 和可移动框架330可以在垂直于光轴(z轴)的方向上一起移动。
64.当第一磁体410和可移动框架330在垂直于光轴(z轴)的方向上移动时，可以在透镜模块100中设置凹槽部分131，以防止透镜模块100干涉第一磁体410和可移动框架330。透镜模块100可以包括设置在透镜模块100的面向第一磁体410的侧表面上的凹槽部分131。
65.在示例中，支承可移动框架330的移动的弹性构件600可以设置在可移动框架330上。弹性构件600的第一端可联接到可移动框架330，并且弹性构件600的第二端可连接到壳体200。
66.图2示出了第一驱动单元的第一磁体和第一线圈的布置；以及图 3是根据一个或多个实施方式的相机模块的第一驱动单元的示意性平面图。
67.参照图2，在示例中，第一线圈430可以具有带中空部分的环的形状，并且第一磁体410可以设置在第一线圈430的中空部分中。
68.在示例中，第一磁体410可以包括设置成在光轴(z轴)方向上彼此间隔开的两个磁体411和413。
69.两个磁体411和413可以各自固定到可移动框架330。例如，两个磁体411和413中的一个，例如磁体411，可以固定到可移动框架 330的上表面，并且两个磁体中的另一个，例如磁体413，可以固定到可移动框架330的下表面。
70.磁体411可以在光轴(z轴)方向上具有第一极性411a和第二极性411b。第一极性411a可以是北(n)极或南(s)极的极性，并且第二极性411b可以是与第一极性411a相反的s极或n极的极性。
71.在示例中，磁体411可以具有在光轴(z轴)方向上向上的n极和在光轴(z轴)方向上向下的s极。然而，磁体411不限于这种极性布置，并且其极性布置可以相反。
72.磁体413可以在光轴(z轴)方向上具有第一极性413a和第二极性413b。第一极性413a可以是n极或s极的极性，并且第二极性413b 可以是与第一极性413a相反的s极或n极的极性。
73.在示例中，磁体413可以具有在光轴(z轴)方向上向上的s极和在光轴(z轴)方向上向下的n极。然而，磁体413不限于这种极性布置，并且其极性布置可以相反。
74.n极可以是两个磁体411和413的、直接面对第一线圈430的内表面的每个表面，并且s极可以是与其相对的每个表面。然而，两个磁体411和413各自都不限于这种极性布置，并且这种极性布置可以相反。
75.两个磁体411和413可以设置成允许它们具有相同极性的磁极在光轴(z轴)方向上彼此相对。
76.例如，磁体411的s极和磁体413的s极可以在z轴方向上彼此相对。可替代地，磁体411的n极和磁体413的n极可以设置成在z 轴方向上彼此相对。
77.参照图2，驱动力可以在垂直于光轴(z轴)的方向上产生，例如在第一轴(x轴)方向上，通过两个磁体411和413与第一线圈430 之间的相互作用产生。
78.因此，其上安装有第一磁体410的图像传感器模块300可以在垂直于光轴(z轴)的方向上移动。
79.根据一个或多个实施方式，相机模块可以具有设置在第一线圈 430的中空部分中的第一磁体410，从而减小第一磁体410的尺寸，并且因此可以具有减小的总高度。
80.参照图3，根据一个或多个实施方式，相机模块可以包括多个第一驱动单元400。在示例中，相机模块可以具有四个第一驱动单元400。第一驱动单元400中的两个可以设置成在垂直于光轴(z轴)的第一轴(x轴)方向上彼此间隔开，并且第一驱动单元400中的另外两个可以设置成在垂直于光轴(z轴)和第一轴(x轴)两者的第二轴(y 轴)方向上彼此间隔开。然而，第一驱动单元400不限于这种布置，并且可以为每个轴设置一个第一驱动单元400。
81.因此，第一驱动单元400可以各自在第一轴(x轴)方向上产生驱动力fx，以及在第二轴(y轴)方向上产生驱动力fy。
82.图4是图3所示的第一驱动单元的修改示例。
83.参照图4，根据一个或多个实施方式，相机模块可以包括三个第一驱动单元400。三个第一驱动单元400可以布置成以120
°
的间隔彼此间隔开。
84.另外，在示例中，可以调节从每个第一驱动单元400产生的驱动力的大小，以产生在第一轴(x轴)方向上的驱动力fx和在第二轴(y 轴)方向上的驱动力fy。
85.图5是根据一个或多个实施方式的示例性相机模块的示意性截面图。
86.参照图5，根据一个或多个实施方式，相机模块可以包括透镜模块100、容纳透镜模块100的壳体200、图像传感器模块300'和移动图像传感器模块300'的第二驱动单元500。
87.图像传感器模块300'可以在光轴(z轴)方向上移动。
88.根据一个或多个实施方式，相机模块可以通过在z轴方向上移动图像传感器模块300'来调节焦点。
89.当移动透镜模块100以调节焦点时，相机模块可通过移动透镜模块100的致动器等而具有增加的高度。然而，根据一个或多个实施方式，相机模块可以移动图像传感器模块300'而不是透镜模块100，并且因此可以具有减小的高度。
90.第二驱动单元500可以产生驱动力，以允许图像传感器模块300' 在光轴(z轴)方向上移动。
91.第二驱动单元500可以包括第二磁体510和第二线圈530。第二线圈530可以形成为具有中空部分的环的形状，并且可以设置在壳体 200中。第二线圈530可以设置成围绕图像传感器模块300'。也就是说，图像传感器模块300'可以设置在第二线圈530的中空部分中。
92.第二磁体510可以设置在第二线圈530的中空部分中。例如，第二磁体510可以设置在图像传感器模块300'上以定位在第二线圈530 的中空部分中。
93.图像传感器模块300'的可移动框架330'可以包括其上设置有图像传感器310的主体部分331和从主体部分331延伸的第二延伸部分335。第二延伸部分335的第一端可以设置在第二线圈530的中空部分中。第二磁体510可以设置在可移动框架330'的第一端，例如可
移动框架 330'的第二延伸部分335处。
94.驱动力可以通过第二磁体510和第二线圈530之间的相互作用在 z轴方向上产生。
95.第二线圈530是设置在壳体200中的固定构件，并且因此第二磁体510可以通过驱动力在z轴方向上移动。
96.第二磁体510可以设置在可移动框架330'上，并且因此第二磁体 510和可移动框架330'可以在z轴方向上一起移动。
97.图6示出了第二驱动单元的第二磁体和第二线圈的布置。
98.参照图6，第二线圈530可以具有带中空部分的环的形状，并且第二磁体510可以设置在第二线圈530的中空部分中。
99.第二磁体510可以包括设置成在垂直于光轴(z轴)的方向上彼此间隔开的多个磁体。例如，第二磁体510可以包括设置成在第一轴 (x轴)方向上彼此间隔开的两个磁体和设置成在第二轴(y轴)方向上彼此间隔开的另外两个磁体。
100.第二磁体510可以在垂直于光轴(z轴)的方向上具有第一极性 511a和第二极性511b。第一极性511a可以是北(n)极或南(s)极的极性，并且第二极性511b可以是与第一极性511a相反的s极或n 极的极性。
101.例如，第二磁体510的、直接面对第二线圈530的内表面的第一表面可以具有n极，并且相对的第二表面可以具有s极。然而，第二磁体510不限于该极性布置，并且其极性布置可以相反。
102.参照图6，驱动力fz可以通过第二磁体510和第二线圈530之间的相互作用在z轴方向上产生。
103.因此，其上安装有第二磁体510的图像传感器模块300'可以在光轴(z轴)方向上移动。
104.根据一个或多个实施方式，相机模块可以具有设置在第二线圈530的中空部分中的第二磁体510，从而减小第二磁体510的尺寸，并且因此可以具有减小的总高度。
105.图7和图8分别示出了图5和图6所示的第二驱动单元的修改示例。
106.参照图7，第二驱动单元500'可以包括多个第二磁体510'和多个第二线圈530'。
107.多个第二线圈530'可以各自形成为具有中空部分的环的形状，并且多个第二磁体510'可以各自设置在多个第二线圈530'的每个中空部分中。
108.多个第二磁体510'中的每一个可以包括设置成在垂直于光轴(z 轴)的方向上彼此间隔开的两个磁体511和513。
109.两个磁体511和513可以各自固定到可移动框架330'。
110.图像传感器模块300'的可移动框架330'可以包括其上设置有图像传感器310的主体部分331和从主体部分331延伸的第二延伸部分335'。第二延伸部分335'的端部可以设置在第二线圈530'的中空部分中。多个第二磁体510'可以设置在可移动框架330'的端部，例如可移动框架 330'的第二延伸部分335'处。
111.两个磁体511和513可以在垂直于光轴(z轴)的方向上各自具有第一极性511a'和第二极性511b'。第一极性511a'可以是北(n)极或南(s)极的极性，并且第二极性511b'可以是与第一极性511a'相反的s极或n极的极性。
112.在示例中，n极可以是两个磁体511和513的、直接面对第二线圈530'的内表面的每
个表面，并且s极可以是与其相对的每个表面。然而，两个磁体511和513各自都不限于这种极性布置，并且这种极性布置可以相反。
113.两个磁体511和513可以设置成允许它们具有相同极性的磁极在垂直于光轴(z轴)的方向上彼此相对。
114.例如，磁体511的s极和磁体513的s极可以在垂直于光轴(z 轴)的方向上彼此相对。可替代地，磁体511的n极和磁体513的n 极可以设置成在垂直于光轴(z轴)的方向上彼此相对。
115.参照图7和图8，驱动力fz可以通过第二磁体510'和第二线圈530' 之间的相互作用在光轴(z轴)方向上产生。
116.因此，其上安装有第二磁体510'的图像传感器模块300'可以在光轴(z轴)方向上移动。
117.根据一个或多个实施方式，相机模块可以具有设置在第二线圈 530'的中空部分中的第二磁体510'，从而减小第二磁体510'的尺寸，并且因此可以具有减小的总高度。
118.图9是根据一个或多个实施方式的示例性相机模块的示意性截面图，以及图10是根据一个或多个实施方式的示例性相机模块的示意性截面图。
119.在图9和图10的示例中，图像传感器模块300”可以在光轴(z轴)、第一轴(x轴)和第二轴(y轴)方向上移动。
120.参照图9，图9的示例可以是图1所示的示例与图5所示的示例的组合。
121.在示例中，根据一个或多个实施方式，相机模块可以包括第一驱动单元400和第二驱动单元500。可移动框架330”可以包括其上设置有图像传感器310的主体部分331、其上安装有第一驱动单元400的第一磁体410的第一延伸部分333以及其上安装有第二驱动单元500 的第二磁体510的第二延伸部分335。
122.参照图10，图10中所示的示例可以是图1中所示的示例与图7 中所示的示例的组合。
123.在示例中，根据一个或多个实施方式，相机模块可以包括第一驱动单元400和第二驱动单元500'。可移动框架330”可以包括其上设置有图像传感器310的主体部分331、其上安装有第一驱动单元400的第一磁体410的第一延伸部分333以及其上安装有第二驱动单元500' 的第二磁体510'的第二延伸部分335'。
124.如上所述，根据一个或多个实施方式，相机模块可以具有较小的尺寸。
125.虽然本公开包括具体示例，但是在理解本技术的公开内容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。本技术中所描述的示例应仅以描述性的意义进行理解，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。如果所描述的技术以不同的顺序执行，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。