Camera assembly and electronic device

Abstract

A camera assembly according to the embodiment of the present disclosure, includes a fixing plate fixed to the housing, a movable substrate disposed above the fixed plate and configured to be movable relative to the fixed plate in a direction perpendicular to the optical axis of a lens, an image sensor arranged on the movable substrate, and configured to sense a light output from the lens, first to third actuator, and first to third position detection element, wherein, in a direction along the first axis, the image sensor is positioned between the first actuator and the second actuator, wherein, in the direction along the first axis, the third actuator is positioned between the image sensor and the second actuator, and wherein a first distance between the first position detection element and the optical axis is different from a second distance between the second position detection element and the optical axis.

Description

CAMERA ASSEMBLY AND ELECTRONIC DEVICETECHNICAL FIELD

[0001] The present disclosure relates to a camera assembly and an electronic device.BACKGROUND

[0002] Electronic devices such as smartphones and tablet terminals are widely used in our daily life. Nowadays, many of the electronic devices are equipped with a camera assembly for capturing images. Some of the electronic devices are portable and are thus easy to carry. Therefore, a user of the electronic device may easily take a picture of an object by using the camera assembly of the electronic device anytime, anywhere.

[0003] Conventionally, when a camera is mounted on an electronic device such as a smartphone, there is a device in which a plurality of actuators and position detection elements are arranged adjacent to one side of an image sensor. Therefore, there is a deviation between the rotation center of the plurality of rotation actuators and the optical axis center of the image sensor.

[0004] In addition, position detection by each position detection element also deviates. As a result, a loss occurs in the thrust force of the driving actuator.

[0005] In addition, there is a difference in the amount of deviation in each position detection, which results in an error in the position detection. Therefore, it is necessary to correct the error.

[0006] Also, since the center of rotation is different from the center of the optical axis, the swing width of the image sensor is larger than when rotated about the center of the optical axis. Therefore, the electronic device is enlarged.SUMMARY

[0007] The present disclosure aims to solve at least one of the technical problems mentioned above. Accordingly, the present disclosure provides a camera assembly and an electronic device.

[0008] In accordance with the present disclosure, a camera assembly having an optical image stabilization (OIS) mechanism, includes:

[0009] a fixing plate fixed to a housing of the camera assembly;

[0010] a movable substrate disposed above the fixed plate and configured to be movable relative to the fixed plate in a direction perpendicular to the optical axis of a lens;

[0011] an image sensor arranged on the movable substrate, and configured to sense a light output from the lens;

[0012] a first actuator arranged at a position along a first axis orthogonal to the optical axis of the lens, and configured to apply a driving force to the movable substrate in the direction of a second axis perpendicular to the optical axis and the first axis, in order to move the movable substrate on which the image sensor is arranged relative to the fixed plate;

[0013] a second actuator arranged at a position along the first axis, and configured to apply a driving force to the movable substrate in the direction of the second axis, in order to move the movable substrate relative to the fixed plate;

[0014] a third actuator arranged at a position along the first axis, and configured to apply a driving force to the movable substrate in a direction of the first axis, in order to move the movable substrate relative to the fixed plate;

[0015] a first position detection element arranged adjacent to the first actuator along the first axis and configured to detect a position in the direction of the second axis;

[0016] a second position detection element arranged adjacent to the second actuator along the first axis and configured to detect a position in the direction of the second axis; and

[0017] a third position detection element arranged adjacent to the third actuator along the first axis and configured to detect a position in the direction of the first axis,

[0018] wherein, in a direction along the first axis, the image sensor is positioned between the first actuator and the second actuator,

[0019] wherein, in the direction along the first axis, the third actuator is positioned between the image sensor and the second actuator, and

[0020] wherein a first distance between the first position detection element and the optical axis is different from a second distance between the second position detection element and the optical axis.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0021] These and / or other aspects and advantages of embodiments of the present disclosure will become apparent and more readily appreciated from the following descriptions made with reference to the drawings, in  which:

[0022] FIG. 1 is a plan view of a first side of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure;

[0023] FIG. 2 is a plan view of a second side of the electronic device according to the embodiment of the present disclosure;

[0024] FIG. 3 is a block diagram of the electronic device according to the embodiment of the present disclosure;

[0025] FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a camera assembly of the electronic device according to an embodiment of the present disclosure;

[0026] FIG. 5 is a top view focusing on the configuration including an image sensor of the camera assembly shown in FIG. 4;

[0027] FIG. 6A is a cross-sectional view showing an example of a cross-section along an A-A line, focusing on the configuration including the image sensor of the camera assembly shown in FIG. 5;

[0028] FIG. 6B is a cross-sectional view showing an example of a cross-section along a B-B line, focusing on the configuration including the image sensor of the camera assembly shown in FIG. 5;

[0029] FIG. 7 is a diagram showing an example of the relationship between an output of the position detection element and a relative position between the position detection element and the magnet of an actuator;

[0030] FIG. 8 is a top view focusing on the image sensor, a first to third position detection elements and a first to third actuators of the camera assembly shown in FIG. 5;

[0031] FIG. 9 is a top view showing an example of a state in which the image sensor of the camera assembly shown in FIG. 8 is moved in the direction of the first axis;

[0032] FIG. 10 is a top view showing an example of a state in which the image sensor of the camera assembly shown in FIG. 8 is moved in the direction of the second axis; and

[0033] FIG. 11 is a top view showing an example of a state in which the image sensor of the camera assembly shown in FIG. 8 is rolled around the optical axis.DETAILED DESCRIPTION

[0034] Embodiments of the present disclosure will be described in detail and examples of the embodiments will be illustrated in the accompanying drawings. Same or similar elements and the elements having same or similar functions are denoted by like reference numerals throughout the descriptions. The embodiments described herein with reference to the drawings are explanatory and aim to illustrate the present disclosure but shall not be construed to limit the present disclosure.

[0035] Before explaining the features of the camera assembly and the electronic device according to the embodiment of the present disclosure, the schematic configuration of the entire camera assembly and the entire electronic device are explained for better understanding.

[0036] FIG. 1 is a plan view of a first side of an electronic device 10 according to an embodiment of the present disclosure and FIG. 2 is a plan view of a second side of the electronic device 10 according to the embodiment of the present disclosure. The first side may be referred to as a back side of the electronic device 10 whereas the second side may be referred to as a front side of the electronic device 10.

[0037] As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the electronic device 10 may include a display 20, a camera assembly 30 including a pop-up lens unit 60, and a battery cover 11 on the first side of the electronic device 10.

[0038] As an example, the electronic device 10 may be a mobile phone, a tablet computer, a personal digital assistant, and so on.

[0039] The camera assembly 30 has an imaging sensor which converts a light which has passed a color filter to an electrical signal. A signal value of the electrical signal depends on an amount of the light which has passed the color filter. The electronic device 10 may have one or more camera assemblies.

[0040] Furthermore, the camera assembly 30 is arranged in a housing provided in the electronic device 10.

[0041] FIG. 3 is a block diagram of the electronic device 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, in addition to the display 20 and the camera assembly 30, the electronic device 10 may include a main processor 40, an image signal processor 42, a memory 44, a power supply circuit 46, and a communication circuit 48. The display 20, the camera assembly 30, the main processor 40, the image signal processor 42, the memory 44, the power supply circuit 46, and the communication circuit 48 are connected with each other via a bus 50.

[0042] The main processor 40 executes one or more program instructions stored in the memory 44. The main processor 40 implements various applications and data processing of the electronic device 10 by executing the program instructions. The main processor 40 may be one or more computer processors. The main processor 40 is not limited to one CPU core, but it may have a plurality of CPU cores. The main  processor 40 may be a main CPU of the electronic device 10, an image processing unit (IPU) , or a DSP provided with the camera assembly 30.

[0043] The image signal processor 42 controls the camera assembly 30 and processes various kinds of image data captured by the camera assembly 30 to generate a target image data. For example, the image signal processor 42 may apply a demosaicing process, a noise reduction process, an auto exposure process, an auto focus process, an auto white balance process, a high dynamic range process and so on, to the image data captured by the camera assembly 30.

[0044] In the present embodiment, the main processor 40 and the image signal processor 42 collaborate with each other to generate a target image data of the object captured by the camera assembly 30. That is, the main processor 40 and the image signal processor 42 are configured to capture the image of the object by means of the camera assembly 30 and apply various kinds of image processing to the captured image data.

[0045] The memory 44 stores program instructions to be executed by the main processor 40with various kinds of data. For example, data of the captured image are also stored in the memory 44.

[0046] The memory 44 may include a high-speed RAM memory, and / or a non-volatile memory such as a flash memory and a magnetic disk memory. That is, the memory 44 may include a non-transitory computer readable medium in which the program instructions are stored.

[0047] The power supply circuit 46 may have a battery such as a lithium-ion rechargeable battery and a battery management unit (BMU) for managing the battery.

[0048] The communication circuit 48 is configured to receive and transmit data to communicate with base stations of the telecommunication network system, the Internet, or other devices via wireless communication. The wireless communication may adopt any communication standard or protocol, including but not limited to GSM (Global System for Mobile communication) , CDMA (Code Division Multiple Access) , LTE (Long Term Evolution) , LTE-Advanced, 5th generation (5G) . The communication circuit 48 may include an antenna and an RF (radio frequency) circuit.

[0049] Next, an example of the configuration focusing on the camera assembly 30 of the electronic device 10 having the above configuration will be described with reference to FIGS. 4 to 11.

[0050] FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a camera assembly of the electronic device according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 5 is a top view focusing on the configuration including the image sensor of the camera assembly shown in FIG. 4. FIG. 6A is a cross-sectional view showing an example of a cross-section along the A-A line, focusing on the configuration including the image sensor of the camera assembly shown in FIG. 5. FIG. 6B is a cross-sectional view showing an example of a cross-section along the B-B line, focusing on the configuration including the image sensor of the camera assembly shown in FIG. 5.

[0051] As shown in Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, the camera assembly 30, having an optical image stabilization (OIS) mechanism, comprises a lens barrel 1, a movable substrate 4, a fixing plate 5, an image sensor 6, a sliding mechanism 8, a first actuator 71, a second actuator 72, a third actuator 73, a first position detection element 71b, a second position detection element 72b, and a third position detection element 73b.

[0052] It is noted that, in Fig. 4, a configuration for autofocusing of the camera assembly 30 is omitted. In addition, in Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, the configuration including the lens barrel 1 of the camera assembly 30 shown in FIG. 4 is omitted.

[0053] As shown in Fig. 4, the lens barrel 1 is positioned above the image sensor 6. The lens barrel 1 includes a plurality of lenses 1a having an optical axis ZL.

[0054] The fixing plate 5 is fixed to the housing of the camera assembly 30 (in other words, the camera assembly 30 is arranged in the housing that is provided in the electronic device 10 shown in Fig. 1) .

[0055] The movable substrate 4 is disposed above the fixed plate 5 and is configured to be movable relative to the fixed plate 5 in a direction perpendicular to the optical axis ZL of the lens 1a.

[0056] The sliding mechanism 8 is arranged between the fixed plate 5 and the movable substrate 4. The sliding mechanism 8 is configured so that the movable substrate 4 can slide on the fixed plate 5 in a direction perpendicular to the optical axis ZL.

[0057] For example, in the example shown in FIG. 6B, the sliding mechanism 8 has a configuration using rolling on a spherical body such as a bearing. However, alternatively, the sliding mechanism 8 may have a configuration using sliding on convex surfaces such as spherical surfaces or ribs.

[0058] As shown in Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, the image sensor 6 is arranged on the movable substrate 4 and is configured to sense a light including the image of the subject output from the lens 1a of the lens barrel 1.

[0059] Especially, as shown in Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, the image sensor 6 is configured to have a rectangular shape, that has a first side 61 and a second side 62 parallel to the first axis XL and has a third side 63 and a fourth side 64 parallel to the second axis YL, on an upper surface of the movable substrate 4. The  first side 61 and the second side 62 of the image sensor 6 are long sides of the rectangular shape. The third side 63 and the fourth side 64 of the image sensor 6 are short sides of the rectangular shape.

[0060] It is noted that the rectangular shape of the image sensor 6 is a horizontally long rectangle in the example of FIG. 5, however the rectangular shape of the image sensor 6 may be a square.

[0061] As shown in Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, the first actuator 71 is arranged at a position along a first axis (X-axis) XL orthogonal to the optical axis ZL of the lens, and is configured to apply a driving force to the movable substrate 6 in the direction of the second axis YL perpendicular to the optical axis ZL and the first axis XL, in order to move the movable substrate 4 on which the image sensor 6 is arranged relative to the fixed plate 5.

[0062] Especially, the first actuator 71 is arranged adjacent to the third side 63 of the image sensor 6.

[0063] More specifically, as shown in Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, the first actuator 71 includes a first coil 71a and a first magnet 71c. The first coil 71a is arranged on the movable substrate 4. The first magnet 71c is a permanent magnet (for example, a two-pole magnetized magnet) arranged on the fixed plate 5 so as to face the first coil 71a, wherein the first coil 71a and the first magnet 71c constitute a motor (a magnetic conversion) .

[0064] As shown in Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, the second actuator 72 is arranged at a position along the first axis XL, and is configured to apply a driving force to the movable substrate 4 in the direction of the second axis YL, in order to move the movable substrate 4 relative to the fixed plate 5.

[0065] Especially, the second actuator 72 is arranged so that the third actuator 73 is positioned between the fourth side 64 of the image sensor 6.

[0066] More specifically, as shown in FIGS. 5A and 5B, the second actuator 72 includes a second coil 72a, and a second magnet 72c. The second coil 72a is arranged on the movable substrate 4. The second magnet 72c is a permanent magnet (for example, a two-pole magnetized magnet) arranged on the fixed plate 5 so as to face the second coil 72a, wherein the second coil 72a and the second magnet 72c constitute a motor (a magnetic conversion) .

[0067] Thus, as shown in Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, the image sensor 6 is arranged between the first actuator 71 and the second actuator 72 on the first axis XL.

[0068] In this embodiment, as shown in Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, the distance between the first actuator 71 and the optical axis ZL is different from a distance between the actuator 72 and the optical axis ZL.

[0069] In this embodiment, especially, as shown in Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, the distance between the first actuator 71 and the optical axis ZL is shorter than the distance between the actuator 72 and the optical axis ZL.

[0070] As disclosed above, the first actuator 71 and the second actuator 72 are configured to apply a driving force to the movable substrate 4 in the direction of the second axis YL, in order to move the movable substrate 4 relative to the fixed plate 5.

[0071] Especially, the first actuator 71 and the second actuator 72 are configured to apply driving forces to the movable substrate 4, so as to roll the movable substrate 4, on which the image sensor 6 is arranged, on the fixed plate about the optical axis ZL.

[0072] As shown in Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, the third actuator 73 is arranged at a position along the first axis XL, and is configured to apply a driving force to the movable substrate 4 in a direction of the first axis XL, in order to move the movable substrate 4 relative to the fixed plate 5.

[0073] Especially, the third actuator 73 is arranged between the second actuator 72 and the fourth side 64 of the image sensor 6.

[0074] More specifically, as shown in Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, the third actuator 73 includes a third coil 73a and a third magnet 73c. The third coil 73a is arranged on the movable substrate 4. The third magnet 73c is a permanent magnet (for example, a two-pole magnetized magnet) arranged on the fixed plate 5 so as to face the third coil 73a, wherein the third coil 73a and the third magnet 73c constitute a motor (a magnetic conversion) .

[0075] It is noted that, as shown in Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, in the direction along the first axis XL, the image sensor 6 is positioned between the first actuator 71 and the second actuator 72. Furthermore, in the direction along the first axis XL, the third actuator 73 is positioned between the image sensor 6 and the second actuator 72, and

[0076] On the other hand, as shown in Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, the first position detection element 71b is arranged on the movable substrate 4 so as to be adjacent to the first actuator 71 along the first axis XL, and is configured to detect a relative position of the first position detection element 71a with respect to the fixed plate 5.

[0077] Especially, the first position detection element 71b detects the relative position of the first position detection element 71b with respect to the fixed plate 5 in the direction of the second axis YL.

[0078] For example, the first position detection element 71b is arranged on the movable substrate 4 so as to be positioned at the center of the first coil 71a. The first position detection element 71b is a first Hall element 71b configured to detect the magnetism of the first magnet 71c.

[0079] In this case, as shown in Fig. 7, the first position detection element 71b detects the relative position with respect to the fixed plate 5 by detecting the magnetism of the first magnet 71c (magnetism of S pole and N pole) .

[0080] For example, as shown in Figure 7, the first position detection element 71b detects the magnetism of the first magnet 71c (Magnetism of S and N poles) and outputs a voltage corresponding to the distance from the polar boundary 80 between the S pole and the N pole of the first magnet 71c (converting magnetic flux density into voltage) .

[0081] For example, as shown in FIG. 7, the first position detection element 71b outputs a positive voltage when the first position detection element 71b moves from the polar boundary 80 to a position on the N pole side. On the other hand, for example, as shown in FIG. 7, the first position detecting element 71b outputs a negative voltage when the first position detection element 71b moves from the polar boundary 80 to a position on the S pole side.

[0082] The voltage output by the first position detection element 71b changes according to the distance from the polar boundary 80 of the first magnet 71c. Based on this voltage value, the position of the first position detecting element 71b relative to the fixed plate 5 can be obtained.

[0083] It is noted that the detection of the second and third position detection elements 72b and 73b will also be described in the same way.

[0084] Furthermore, as shown in Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, the second position detection element 72b is arranged on the movable substrate 4 so as to be adjacent to the second actuator 72 along the first axis XL, and is configured to detect a relative position of the second position detection element 72 with respect to the fixed plate 5.

[0085] Especially, the second position detection element 72b detects the relative position of the second position detection element 72b with respect to the fixed plate 5 in the direction of the second axis YL.

[0086] For example, the second position detection element 72b is arranged on the movable substrate 4 so as to be positioned at the center of the second coil 72a. The second position detection element 72b is a second Hall element 72b configured to detect the magnetism of the second magnet 72c.

[0087] In this case, the second position detection element 72b detects the relative position with respect to the fixed plate 5 by detecting the magnetism of the second magnet 72c (magnetism of S pole and N pole) .

[0088] Furthermore, as shown in Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, the third position detection element 73b is arranged on the movable substrate 4 so as to be adjacent to the third actuator 73 along the first axis XL, and is configured to detect a relative position of the third position detection element 73b with respect to the fixed plate 5.

[0089] Especially, the third position detection element 73b detects the relative position of the third position detection element 73b with respect to the fixed plate 5 in the direction of the first axis XL.

[0090] For example, the third position detection element 73b is arranged on the movable substrate 4 so as to be positioned at the center of the third coil 73a. The third position detection element 73b is a third Hall element 73b configured to detect the magnetism of the third magnet 73c.

[0091] In this case, the third position detection element 73b detects the relative position with respect to the fixed plate 5 by detecting the magnetism of the third magnet 73c (magnetism of S pole and N pole) .

[0092] Furthermore, for example, as shown in Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, the first position detection element 71b, the second position detection element 72b, and the third position detection element 73b are arranged at positions along the first axis XL.

[0093] Furthermore, for example, as shown in Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, a first distance Ra between the first position detection element 71b and the optical axis ZL is different from a second distance Rb between the second position detection element 72b and the optical axis ZL.

[0094] Especially, as shown in Fig. 5, Fig. 6A, and Fig. 6B, the first distance Ra between the first position detection element 71b and the optical axis ZL is shorter than the second distance Rb between the second position detection element 72b and the optical axis ZL.

[0095] Here, FIG. 8 is a top view focusing on the image sensor, the first to third position detection elements and the first to third actuators of the camera assembly shown in FIG. 5.

[0096] For example, a relative position of the image sensor 6 in the direction of the second axis YL with respect to the fixed plate 5 is obtained, or a relative position of the image sensor rolled about the optical axis ZL with respect to the fixed plate 5 is obtained, based on the position detected by the first position detection element 71b and the position detected by the second position detection element 72b.

[0097] In more detail, when a polarity of the position detected by the first position detection element 71b in the direction of the second axis YL and a polarity of the position detected by the second position detection element 72b in the direction of the second axis YL and are the same, the image sensor 6 is displaced in the direction of the second axis YL (the direction +DY or -DY in Fig. 8) .

[0098] On the other hand, when a polarity of the position detected by the first position detection element 71b  in the direction of the second axis YL and a polarity of the position detected by the second position detection element 72b in the direction of the second axis YL and are different, the image sensor 6 rolls around the optical axis ZL (the direction +DR or -DR in Fig. 8) .

[0099] Furthermore, a relative position of the image sensor 6 in the direction of the first axis XL with respect to the fixed plate 5 is obtained, based on the position detected by the third position detection element 73b.

[0100] For example, when the position detected by the third position detection element 73b is displaced in the direction of the first axis XL, the image sensor 6 moves in the direction of the first axis XL (the direction +DX or -DX in Fig. 8) .

[0101] By arranging the first to third position detection elements 71b, 72b, and 73b such as the hall elements (using the NS polar border for detection) as described above, the center of the roll of the image sensor 6 is at the center of the optical axis ZL, and the first and second position detection elements 71b and 72b are on the first axis XL, so there is no misalignment of the direction of the second axis YL during the roll and interference in the direction of the first axis XL is reduced.

[0102] It is noted that an additional camera assembly (not shown) may be arranged adjacent to the camera assembly 30 in the second axial direction YL.

[0103] This case corresponds to, for example, the case in which the first camera assembly 30a and the second camera assembly 30b are arranged side by side in the long side direction of the electronic device 10 via a spacer, shown in FIG. 1.

[0104] As described above, the optical image stabilization (OIS) mechanism, such as actuators and position sensing elements, is located in the horizontal direction (the direction of first axis XL) of the camera assembly, so that the vertical direction (the direction of second axis YL) of the camera assembly can be shortened.

[0105] For this reason, there is no optical image stabilization (OIS) mechanism such as actuators or position detection elements between adjacent camera assemblies, which increases the freedom of placement for other applications.

[0106] In particular, as shown in FIG. 5, it is possible to provide areas 201 202, 203 and 204, around the movable substrate 4 and the fixing plate 5 of the camera assembly 30, in which other driving mechanisms can be arranged.

[0107] Therefore, since the camera assembly 30 has the above configuration, the camera assembly 30 can achieve optimal layout for mounting multiple cameras having optical image stabilization (OIS) mechanism.

[0108] Here, an example of the operation of the camera assembly 30 having the configuration described above will be described.

[0109] FIG. 9 is a top view showing an example of a state in which the image sensor of the camera assembly shown in FIG. 8 is moved in the direction of the first axis. FIG. 10 is a top view showing an example of a state in which the image sensor of the camera assembly shown in FIG. 8 is moved in the direction of the second axis. FIG. 11 is a top view showing an example of a state in which the image sensor of the camera assembly shown in FIG. 8 is rolled around the optical axis.

[0110] As disclosed above, the camera assembly 30 has the optical image stabilization (OIS) mechanism.

[0111] In other words, the first actuator 71, the second actuator 72, and the third actuator 73 perform an optical image stabilization (OIS) control for the image sensor 6, together with the first position detection element 71b, the second position detection element 72b, and the third position detection element 73b.

[0112] For example, as shown in Fig. 9, the third actuator 73 applies a driving force to the movable substrate 4 in the direction of the first axis XL, in order to move the movable substrate 4 relative to the fixed plate 5 (Image stabilization in the direction of the first axis XL) .

[0113] In the case shown in FIG. 9, the camera assembly 30 energizes the third coil 73a based on the direction value that moves the distance +XE3. This causes the third actuator 73 to generate driving force in the direction +DX. This driving force moves the image sensor 6 (the third position detection element 73b) to the distance +XE3 in Fig. 9.

[0114] It should be noted that when the polarity of the direction indication value is reversed, the polarity of the driving force generated by the third actuator 73 is reversed, and the moving direction is also reversed.

[0115] Especially, as shown in Fig. 9, a relative position of the image sensor 6 in the direction of the first axis XL with respect to the fixed plate 5 is obtained, based on the position detected by the third position detection element 73b.

[0116] Next, as shown in Fig. 10, the first actuator 71 and the second actuator 72 apply a driving force to the movable substrate 4 in the direction of the second axis YL, in order to move the movable substrate 4 relative to the fixed plate 5 (Image stabilization in the direction of the second axis YL) .

[0117] In the case shown in FIG. 10, the camera assembly 30 energizes the first coil 71a based on the direction value that moves the distance +YE1, and the camera assembly 30 energizes the second coil 72a based on the direction value that moves the distance +YE2. This causes the first actuator 71 to generate driving force  in the direction +YD and the second actuator 72 to generate driving force in the direction +YD. The driving forces move the image sensor 6 (the first and second position detection elements 71b and 72b) to the distance +YE1 and YE2 in Fig. 10.

[0118] It should be noted that when the polarity of the direction indication value is reversed, the polarity of the driving force generated by the first and second actuators 71 and 72 are reversed, and the moving direction is also reversed.

[0119] Next, as shown in Fig. 11, the first actuator 71 and the second actuator 72 apply a driving force to the movable substrate 4, so as to roll the movable substrate 4, on which the image sensor 6 is arranged, on the fixed plate about the optical axis ZL (Image stabilization in the roll direction centered on the optical axis ZL) .

[0120] In the case shown in FIG. 11, the camera assembly 30 energizes the first coil 71a based on the direction value that moves the distance +YE1. In addition, the camera assembly 30 energizes the second coil 72a based on the directional value to move the distance +YE2 times the ratio of the second distance Rb to the first distance Ra.

[0121] This causes the first actuator 71 to generate driving force in the direction +DY and the second actuator 72 to generate driving force in the direction -DY.

[0122] This causes the image sensor 6 (the first position detection element 71b) to roll around the optical axis ZL.

[0123] In this way, when the image sensor 6 rotates around the optical axis ZL, a relationship between a first instruction value that instructs the distance to drive the first actuator 71 and a second instruction value that instructs the distance to drive the second actuator is determined based on the ratio of the first distance Ra and the second distance Rb.

[0124] It should be noted that when the polarity of the direction indication value is reversed, the polarity of the driving force generated by the first and second actuators 71 and 72 are reversed, and the moving direction is also reversed.

[0125] As described above, a relative position of the image sensor 6 in the direction of the second axis YL with respect to the fixed plate 5 is obtained, or a relative position of the image sensor 6 rolled about the optical axis ZL with respect to the fixed plate 5 is obtained, based on the position detected by the first position detection element 71b and the position detected by the second position detection element 72b.

[0126] In more detail, as shown in Fig. 10, when a polarity of the position detected by the first position detection element 71b in the direction of the second axis YL and a polarity of the position detected by the second position detection element 72b in the direction of the second axis YL and are the same, the image sensor 6 is displaced in the direction of the second axis YL.

[0127] On the other hand, as shown in Fig. 11, when a polarity of the position detected by the first position detection element 71b in the direction of the second axis YL and a polarity of the position detected by the second position detection element 72b in the direction of the second axis YL are different, the image sensor 6 rolls around the optical axis ZL.

[0128] As described above, the center of the roll by the first and second actuators 71 and 72 overlaps the center of the optical axis ZL, and the third position detection element 73b is positioned on the first axis XL. Therefore, even if the image sensor 6 is rolled by the first and second actuators 71 and 72, the change in the position of the third position detection element 73b is very small and can be ignored.

[0129] It is noted that the image stabilization in the direction of the first axis XL shown in FIG. 9 and the image stabilization in the direction of the second axis YL shown in FIG. 10 may be combined and executed.

[0130] Similarly, the image stabilization in the direction of the first axis XL shown in FIG. 9 and the image stabilization in the roll direction about the optical axis ZL shown in FIG. 11 may be combined and executed.

[0131] Similarly, the image stabilization in the direction of the second axis YL shown in FIG. 10 and the image stabilization in the roll direction about the optical axis ZL shown in FIG. 11 may be combined and executed.

[0132] Similarly, the image stabilization in the direction of the first axis XL shown in FIG. 9, the image stabilization in the direction of the second axis YL shown in FIG. 10, and the image stabilization in the roll direction about the optical axis ZL shown in FIG. 11 may be combined and executed.

[0133] As described above, by arranging the first to third position detection elements 71b, 72b, and 73b such as the hall elements (using the NS polar border for detection) as described above, the center of the roll of the image sensor 6 is at the center of the optical axis ZL, and the first and second position detection elements 71b and 72b are on the first axis XL, it is possible to detect the position of three axes XL, YL and ZL, so there is no misalignment of the direction of the second axis YL during the roll and interference in the direction of the first axis XL is reduced.

[0134] As mentioned above, the camera assembly 30 of the electronic device 10 according to the present embodiment, comprises: a fixing plate 5 fixed to a housing of the camera assembly 30; a movable  substrate 4 disposed above the fixed plate 5 and configured to be movable relative to the fixed plate 5 in a direction perpendicular to the optical axis ZL of a lens 1a; an image sensor 6 arranged on the movable substrate 4, and configured to sense a light output from the lens 1a; a first actuator 71 arranged at a position along a first axis XL orthogonal to the optical axis ZL of the lens 1a, and configured to apply a driving force to the movable substrate 4 in the direction of a second axis YL perpendicular to the optical axis ZL and the first axis XL, in order to move the movable substrate 4 on which the image sensor 6 is arranged relative to the fixed plate 5; a second actuator 72 arranged at a position along the first axis XL, and configured to apply a driving force to the movable substrate 4 in the direction of the second axis YL in order to move the movable substrate 4 relative to the fixed plate 5; and a third actuator 73 arranged at a position along the first axis XL, and configured to apply a driving force to the movable substrate 4 in a direction of the first axis XL, in order to move the movable substrate 4 relative to the fixed plate 5, a first position detection element 71b arranged adjacent to the first actuator 71 along the first axis XL and configured to detect a position in the direction of the second axis YL; a second position detection element 72b arranged adjacent to the second actuator 72 along the first axis XL and configured to detect a position in the direction of the second axis YL; and a third position detection element 73b arranged adjacent to the third actuator 73 along the first axis XL and configured to detect a position in the direction of the first axis XL, wherein, in a direction along the first axis XL, the image sensor 6 is positioned between the first actuator 71 and the second actuator 72, wherein, in the direction along the first axis XL, the third actuator 73 is positioned between the image sensor 6 and the second actuator 72, and wherein a first distance Ra between the first position detection element 71b and the optical axis ZL is different from a second distance Rb between the second position detection element 72b and the optical axis ZL.

[0135] As described above, by arranging the first to third position detection elements 71b, 72b, and 73b such as the hall elements (using the NS polar border for detection) as described above, the center of the roll of the image sensor 6 is at the center of the optical axis ZL, and the first and second position detection elements 71b and 72b are on the first axis XL, it is possible to detect the position of three axes XL, YL and ZL, so there is no misalignment of the direction of the second axis YL during the roll and interference in the direction of the first axis XL is reduced.

[0136] Furthermore, the optical image stabilization (OIS) mechanism, such as actuators and position sensing elements, is located in the horizontal direction (the direction of first axis XL) of the camera assembly, so that the vertical direction (the direction of second axis YL) of the camera assembly can be shortened.

[0137] In the description of embodiments of the present disclosure, it is to be understood that terms such as "central" , "longitudinal" , "transverse" , "length" , "width" , "thickness" , "upper" , "lower" , "front" , "rear" , "back" , "left" , "right" , "vertical" , "horizontal" , "top" , "bottom" , "inner" , "outer" , "clockwise" and "counterclockwise" should be construed to refer to the orientation or the position as described or as shown in the drawings under discussion. These relative terms are only used to simplify description of the present disclosure, and do not indicate or imply that the device or element referred to must have a particular orientation, or constructed or operated in a particular orientation. Thus, these terms cannot be constructed to limit the present disclosure.

[0138] In addition, terms such as "first" and "second" are used herein for purposes of description and are not intended to indicate or imply relative importance or significance or to imply the number of indicated technical features. Thus, the feature defined with "first" and "second" may comprise one or more of this feature. In the description of the present disclosure, "a plurality of" means two or more than two, unless specified otherwise.

[0139] In the description of embodiments of the present disclosure, unless specified or limited otherwise, the terms "mounted" , "connected" , "coupled" and the like are used broadly, and may be, for example, fixed connections, detachable connections, or integral connections; may also be mechanical or electrical connections; may also be direct connections or indirect connections via intervening structures; may also be inner communications of two elements, which can be understood by those skilled in the art according to specific situations.

[0140] In the embodiments of the present disclosure, unless specified or limited otherwise, a structure in which a first feature is "on" or "below" a second feature may include an embodiment in which the first feature is in direct contact with the second feature, and may also include an embodiment in which the first feature and the second feature are not in direct contact with each other, but are contacted via an additional feature formed therebetween. Furthermore, a first feature "on" , "above" or "on top of" a second feature may include an embodiment in which the first feature is right or obliquely "on" , "above" or "on top of" the second feature, or just means that the first feature is at a height higher than that of the second feature; while a first feature "below" , "under" or "on bottom of" a second feature may include an embodiment in which the first feature is right or obliquely "below" , "under" or "on bottom of" the second feature, or just means that the first feature is at a height lower than that of the second feature.

[0141] Various embodiments and examples are provided in the above description to implement different structures of the present disclosure. In order to simplify the present disclosure, certain elements and settings  are described in the above. However, these elements and settings are only by way of example and are not intended to limit the present disclosure. In addition, reference numbers and / or reference letters may be repeated in different examples in the present disclosure. This repetition is for the purpose of simplification and clarity and does not refer to relations between different embodiments and / or settings. Furthermore, examples of different processes and materials are provided in the present disclosure. However, it would be appreciated by those skilled in the art that other processes and / or materials may be also applied.

[0142] Reference throughout this specification to "an embodiment" , "some embodiments" , "an exemplary embodiment" , "an example" , "a specific example" or "some examples" means that a particular feature, structure, material, or characteristics described in connection with the embodiment or example is included in at least one embodiment or example of the present disclosure. Thus, the appearances of the above phrases throughout this specification are not necessarily referring to the same embodiment or example of the present disclosure. Furthermore, the particular features, structures, materials, or characteristics may be combined in any suitable manner in one or more embodiments or examples.

[0143] Any process or method described in a flow chart or described herein in other ways may be understood to include one or more modules, segments or portions of codes of executable instructions for achieving specific logical functions or steps in the process, and the scope of a preferred embodiment of the present disclosure includes other implementations, in which it should be understood by those skilled in the art that functions may be implemented in a sequence other than the sequences shown or discussed, including in a substantially identical sequence or in an opposite sequence.

[0144] The logic and / or step described in other manners herein or shown in the flow chart, for example, a particular sequence table of executable instructions for realizing the logical function, may be specifically achieved in any computer readable medium to be used by the instruction execution system, device or equipment (such as the system based on computers, the system comprising processors or other systems capable of obtaining the instruction from the instruction execution system, device and equipment and executing the instruction) , or to be used in combination with the instruction execution system, device and equipment. As to the specification, "the computer readable medium" may be any device adaptive for including, storing, communicating, propagating or transferring programs to be used by or in combination with the instruction execution system, device or equipment. More specific examples of the computer readable medium comprise but are not limited to: an electronic connection (an electronic device) with one or more wires, a portable computer enclosure (a magnetic device) , a random access memory (RAM) , a read only memory (ROM) , an erasable programmable read-only memory (EPROM or a flash memory) , an optical fiber device and a portable compact disk read-only memory (CDROM) . In addition, the computer readable medium may even be a paper or other appropriate medium capable of printing programs thereon, this is because, for example, the paper or other appropriate medium may be optically scanned and then edited, decrypted or processed with other appropriate methods when necessary to obtain the programs in an electric manner, and then the programs may be stored in the computer memories.

[0145] It should be understood that each part of the present disclosure may be realized by the hardware, software, firmware or their combination. In the above embodiments, a plurality of steps or methods may be realized by the software or firmware stored in the memory and executed by the appropriate instruction execution system. For example, if it is realized by the hardware, likewise in another embodiment, the steps or methods may be realized by one or a combination of the following techniques known in the art: a discrete logic circuit having a logic gate circuit for realizing a logic function of a data signal, an application-specific integrated circuit having an appropriate combination logic gate circuit, a programmable gate array (PGA) , a field programmable gate array (FPGA) , etc.

[0146] Those skilled in the art shall understand that all or parts of the steps in the above exemplifying method of the present disclosure may be achieved by commanding the related hardware with programs. The programs may be stored in a computer readable storage medium, and the programs comprise one or a combination of the steps in the method embodiments of the present disclosure when run on a computer.

[0147] In addition, each function cell of the embodiments of the present disclosure may be integrated in a processing module, or these cells may be separate physical existence, or two or more cells are integrated in a processing module. The integrated module may be realized in a form of hardware or in a form of software function modules. When the integrated module is realized in a form of software function module and is sold or used as a standalone product, the integrated module may be stored in a computer readable storage medium.

[0148] The storage medium mentioned above may be read-only memories, magnetic disks, CD, etc.

[0149] Although embodiments of the present disclosure have been shown and described, it would be appreciated by those skilled in the art that the embodiments are explanatory and cannot be construed to limit the present disclosure, and changes, modifications, alternatives and variations can be made in the embodiments without departing from the scope of the present disclosure.

Claims

1.A camera assembly having an optical image stabilization (OIS) mechanism, comprising:a fixing plate fixed to a housing of the camera assembly;a movable substrate disposed above the fixed plate and configured to be movable relative to the fixed plate in a direction perpendicular to the optical axis of a lens;an image sensor arranged on the movable substrate, and configured to sense a light output from the lens;a first actuator arranged at a position along a first axis orthogonal to the optical axis of the lens, and configured to apply a driving force to the movable substrate in the direction of a second axis perpendicular to the optical axis and the first axis, in order to move the movable substrate on which the image sensor is arranged relative to the fixed plate;a second actuator arranged at a position along the first axis, and configured to apply a driving force to the movable substrate in the direction of the second axis, in order to move the movable substrate relative to the fixed plate;a third actuator arranged at a position along the first axis, and configured to apply a driving force to the movable substrate in a direction of the first axis, in order to move the movable substrate relative to the fixed plate;a first position detection element arranged adjacent to the first actuator along the first axis and configured to detect a position in the direction of the second axis;a second position detection element arranged adjacent to the second actuator along the first axis and configured to detect a position in the direction of the second axis; anda third position detection element arranged adjacent to the third actuator along the first axis and configured to detect a position in the direction of the first axis,wherein, in a direction along the first axis, the image sensor is positioned between the first actuator and the second actuator,wherein, in the direction along the first axis, the third actuator is positioned between the image sensor and the second actuator, andwherein a first distance between the first position detection element and the optical axis is different from a second distance between the second position detection element and the optical axis.2.The camera assembly according to claim 1, wherein the first distance between the first position detection element and the optical axis is shorter than the second distance Rb between the second position detection element and the optical axis.3.The camera assembly according to claim 1 or 2, wherein a distance between the first actuator and the optical axis is different from a distance between the second actuator and the optical axis.4.The camera assembly according to claim 3, wherein the distance between the first actuator and the optical axis is shorter than the distance between the actuator and the optical axis.5.A camera assembly according to any one of claims 1 to 4, wherein, when the image sensor rotates around the optical axis, a relationship between a first instruction value that instructs the distance to drive the first actuator and a second instruction value that instructs the distance to drive the second actuator is determined based on the ratio of the first distance and the second distance.6.The camera assembly according to any one of claims 1 to 5,whereinthe first actuator includes a first coil and a first magnet, the first coil and the first magnet constituting a magnetic conversion,the second actuator includes a second coil and a second magnet, the second coil and the second magnet constituting a magnetic conversion,the third actuator includes a third coil and a third magnet, the third coil and the third magnet constituting a magnetic conversion,the first position detection element is a first Hall element configured to detect the magnetism of the first magnet,the second position detection element is a second Hall element configured to detect the magnetism of the second magnet, andthe third position detection element is a third Hall element configured to detect the magnetism of the third magnet.7.The camera assembly according to any one of claims 1 to 6, wherein the first actuator, the second actuator, and the third actuator perform an optical image stabilization (OIS) control for the image sensor.8.The camera assembly according to any one of claims 1 to 7, wherein the first actuator and the second actuator apply driving forces to the movable substrate, so as to roll the movable substrate, on which the image sensor is arranged, on the fixed plate about the optical axis.9.The camera assembly according to any one of claims 1 to 8, further comprising:a sliding mechanism configured to be arranged between the fixed plate and the movable substrate, the sliding mechanism being configured so that the movable substrate can slide on the fixed plate in a direction perpendicular to the optical axis.10.The camera assembly according to any one of claims 1 to 9,wherein the image sensor is configured to have a rectangular shape that has a first side and a second side parallel to the first axis and has a third side and a fourth side parallel to the second axis, on an upper surface of the movable substrate.11.The camera assembly according to any one of claims 1 to 10,whereinthe first position detection element is arranged on the movable substrate so as to be adjacent to the first actuator, and configured to detect a relative position of the first position detection element with respect to the fixed plate,the second position detection element is arranged on the movable substrate so as to be adjacent to the second actuator, and configured to detect a relative position of the second position detection element with respect to the fixed plate, andthe third position detection element is arranged on the movable substrate so as to be adjacent to the third actuator, and configured to detect a relative position of the third position detection element with respect to the fixed plate.12.The camera assembly according to claim 11, whereina relative position of the image sensor in the direction of the second axis with respect to the fixed plate is obtained, or a relative position of the image sensor rolled about the optical axis with respect to the fixed plate is obtained, based on the position detected by the first position detection element and the position detected by the second position detection element, anda relative position of the image sensor in the direction of the first axis with respect to the fixed plate is obtained, based on the position detected by the third position detection element.13.An electronic device comprising:a housing; anda camera assembly arranged in the housing,wherein the camera assembly comprises:a fixing plate fixed to the housing;a movable substrate disposed above the fixed plate and configured to be movable relative to the fixed plate in a direction perpendicular to the optical axis of a lens;an image sensor arranged on the movable substrate, and configured to sense a light output from the lens;a first actuator arranged at a position along a first axis orthogonal to the optical axis of the lens, and configured to apply a driving force to the movable substrate in the direction of a second axis perpendicular to the optical axis and the first axis, in order to move the movable substrate on which the image sensor is arranged relative to the fixed plate;a second actuator arranged at a position along the first axis, and configured to apply a driving force to the movable substrate in the direction of the second axis, in order to move the movable substrate relative to the fixed plate;a third actuator arranged at a position along the first axis, and configured to apply a driving force to the movable substrate in a direction of the first axis, in order to move the movable substrate relative to the fixed plate;a first position detection element arranged adjacent to the first actuator along the first axis and configured to detect a position in the direction of the second axis;a second position detection element arranged adjacent to the second actuator along the first axis and configured to detect a position in the direction of the second axis; anda third position detection element arranged adjacent to the third actuator along the first axis and configured to detect a position in the direction of the first axis,wherein, in a direction along the first axis, the image sensor is positioned between the first actuator and the second actuator,wherein, in the direction along the first axis, the third actuator is positioned between the image sensor and the second actuator, andwherein a first distance between the first position detection element and the optical axis is different from a second distance between the second position detection element and the optical axis.

Images