CN103728709B

CN103728709B - 镜头致动器

Info

Publication number: CN103728709B
Application number: CN201310414959.5A
Authority: CN
Inventors: 白在皓; 许勋; 李重锡; 李载赫; 朴勇俊; 黄贞旭
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2013-09-12
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2033-09-12
Also published as: CN103728709A; US20180259740A1; KR101328301B1; US9995902B2; US20140098434A1

Abstract

本发明提供一种镜头致动器，所述镜头致动器包括：透镜筒，在所述透镜筒中，至少一个透镜设置在光轴上；磁性部，设置在所述透镜筒的一个表面上；印刷电路板，产生电磁力的线圈图案部设置在所述印刷电路板中，印刷电路板的一个表面面对磁性部，其中，磁性材料设置在印刷电路板的另一个表面上。

Description

镜头致动器

该申请要求于2012年10月10号提交到韩国知识产权局的第10-2012-0112608号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开内容通过引用被包含于此。

技术领域

本发明涉及一种镜头致动器，更具体地讲，涉及一种制造过程得到简化并且防止在制造过程中将异物引入其中的镜头致动器。

背景技术

一般而言，如今移动终端（例如，移动电话、PAD、便携式计算机）通常不仅用于传送文本信息和语音数据，还用于传送图像数据。

依从这种趋势，最近的移动通信终端标准地配备有相机模块并且能够传送图像数据或者允许用户进行视频通话。

在设置在移动通信终端中的相机模块内，镜头运动装置被设置为通过使镜头沿着光学方向运动而允许镜头缩放或聚焦。

镜头运动装置可根据产生驱动力的方式被分成三种类型，即，旋转电机型、压电致动器（PZT）型和音圈电机（VCM）型。

旋转电机型具有相对复杂的结构机理，这是因为它需要将旋转运动转换成线性运动。PZT型的优点在于小而轻，但它的缺点在于需要高压电源。

VCM型使用电流流过的线圈和磁体的磁通量之间的电磁力以直接使透镜筒沿着光学方向运动，线圈或磁体附着到透镜筒，并且VCM型的优点在于其具有简单的结构并可在低电压下操作。

但是，现有的VCM型镜头致动器需要在线圈和位置传感器之间的单独的空间，并且需要将线圈和位置传感器电连接到印刷电路板上的单独的过程，从而过程复杂，并且如果装配公差大，则会降低可靠性。

此外，在焊接过程中会产生异物而污染镜头致动器的内部，从而降低可靠性。

专利文献1公开了一种相机模块，所述相机模块具有将电磁部件和孔传感器安装在磁轭中的结构。

【现有技术文献】

（专利文献1）韩国专利特许公开：第2011-0064147号

发明内容

本发明的一方面提供一种镜头致动器，所述镜头致动器具有简化的制造过程、降低的制造成本，并且可通过不使用引线键合将线圈和电路元件连接到印刷电路板而防止在制造过程期间将异物引入到镜头致动器中。

本发明的一方面还提供一种镜头致动器，所述镜头致动器具有由于通过将磁性材料施加到印刷电路板而不需要单独的磁轭构件来使其使用的元件数量减少的简化的制造过程。

本发明的一方面还提供一种镜头致动器，所述镜头致动器能够通过减少线圈、电路元件和磁轭之间的单独的空间来减小镜头致动器的尺寸。

根据本发明的一方面，提供一种镜头致动器，所述镜头致动器包括：透镜筒，在所述透镜筒中，至少一个透镜设置在光轴上；磁性部，设置在所述透镜筒的一个表面上；印刷电路板，产生电磁力的线圈图案部设置在所述印刷电路板中，印刷电路板的一个表面面对磁性部，其中，磁性材料设置在印刷电路板的另一个表面上。

所述线圈图案部可以是在印刷电路板上形成图案的金属层。

所述线圈图案部可以是嵌入在印刷电路板中的绕组线圈。

所述印刷电路板可具有安装在印刷电路板中的集成电路元件。

所述印刷电路板可具有安装在印刷电路板中的位置传感器以感测透镜筒的位置。

所述线圈图案部可围绕位置传感器。

所述磁性材料可以是磁性膏。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他方面、特点和其他优点将会被更加清楚地理解，附图中：

图1是根据本发明的实施例的镜头致动器的分解透视图；

图2是根据本发明的实施例的印刷电路板的前部的透视图；

图3是根据本发明的实施例的印刷电路板的后部的透视图；

图4是沿着图2的线A-A′截取的截面图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细地描述本发明的实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为局限于阐述于此的实施例。相反，提供这些实施例以使本公开将是彻底和完全的，并将把本发明的范围充分传递给本领域技术人员。在附图中，为清楚起见，可能夸大元件的形状和尺寸，并将始终使用相同的标号来表示相同或相似的元件。

首先，术语“光轴方向”定义为相对于在图1所示的“O”的竖直方向。

图1是根据本发明的实施例的镜头致动器的分解透视图。

参照图1，根据本发明的实施例的镜头致动器可包括透镜筒100、磁性部200、印刷电路板300、壳体400和盖子500。

透镜筒100为中空的圆柱体，在透镜筒100中，至少一个透镜可设置在光轴上。

透镜筒100结合到壳体400使得透镜筒100在光轴上是可运动的，并且磁性部200可设置在透镜筒100的表面的一部分上，以作为用于使透镜筒100沿着光学方向运动的驱动单元。

通过将磁性部200设置在透镜筒100的表面的所述部分上，透镜筒100能够通过磁性部200和设置在印刷电路板300上的线圈图案部310之间的相互作用沿着光学方向运动。

也就是说，磁性部200产生恒定的磁场，并且当对线圈图案部310供电时，在磁性部200和线圈图案部310之间发生电磁相互作用，使得透镜筒100能够通过由于电流和磁场沿着竖直方向产生的洛伦兹力而沿着光轴方向运动。

这里，磁性部200的形状没有特别的限制，只要能够通过磁性部200与线圈图案部310的电磁相互作用而使透镜筒100沿着光轴方向运动即可。

外部电源可通过印刷电路板300提供，具体地讲，通过印刷电路板300的电源连接端子340提供。

透镜筒100容纳在壳体400中，壳体400支撑透镜筒100。

因此，壳体400可具有用于容纳透镜筒100的内部空间，并且壳体400和内部空间的形状没有特别的限制。

盖子500可具有覆盖壳体400和沿着光轴方向运动的透镜筒100的形状，并且可结合到壳体400。

印刷电路板300可具有设置在其中的线圈图案部310和位置传感器320。

将参照图2至图4详细地描述印刷电路板300的详细的配置。

印刷电路板300可结合到壳体400以使印刷电路板300的一个表面面对磁性部200。

因此，设置在印刷电路板300上的线圈图案部件310和设置在透镜筒100的一个表面上的磁性部200可彼此面对并相互作用以产生洛伦兹力。

在透镜筒100和印刷电路板300结合到壳体400之后，盖子500与壳体400结合以保护镜头致动器免受外部冲击的影响。

图2是根据本发明的实施例设置在镜头致动器中的印刷电路板的前部的透视图；图3是根据本发明的实施例设置在镜头致动器中的印刷电路板的后部的透视图；图4是沿着图2的线A-A′截取的截面图。

参照图2至图4，根据实施例设置在镜头致动器中的印刷电路板300可具有在其中的线圈图案部310和位置传感器320。

线圈图案部310可以是嵌入在印刷电路板300中的一个绕组线圈图案，或者可以是在印刷电路板300中形成图案的金属层。

这里，线圈图案部310形成在印刷电路板300中并电连接到印刷电路板300的内部，使得不需要单独的引线键合（wirebonding），从而简化制造过程。

此外，在引线键合的情况下，在所述过程中产生的异物可污染镜头致动器的内部，从而可降低可靠性。然而，在如上所述的线圈图案部310和印刷电路板300在印刷电路板300内电连接的情况下，可避免上述问题。

电连接到印刷电路板300的线圈图案部310可在从印刷电路板300接收电流时产生电磁力以使透镜筒100运动。

另外，线圈图案部310可具有与设置在透镜筒100的一个表面上的磁性部200的外表面一致的外表面。

在根据现有技术的镜头致动器中，不是在印刷电路板的内部形成线圈图案，而是将与印刷电路板分开的线圈安装在印刷电路板的上表面上，使得线圈的卷绕形状不能自由选择。然而，在根据本发明的实施例的线圈图案部310中，线圈的形状可根据磁性部200的形状确定，从而提高了磁性和空间效率。

位置传感器320可安装在印刷电路板300中。

这里，位置传感器320安装在印刷电路板300中并电连接到印刷电路板300的内部，使得不需要单独的引线键合。因此，与线圈图案部310类似，位置传感器329的制造过程可被简化并可提高可靠性。

此外，通过将位置传感器320安装在印刷电路板300中，在壳体400中不需要用于位置传感器320的单独的空间，从而能够减小镜头致动器的尺寸并且能够减小在制造过程中的制造公差。

位置传感器320感测透镜筒100的当前位置并将其提供给控制单元（未示出），并且控制单元（未示出）使用关于从位置传感器320接收的透镜筒100的当前位置的信息以及关于透镜筒100运动到的目标位置的信息，以将合适的电流施加给线圈图案部310，从而控制透镜筒100的运动。

尽管在该实施例中位置传感器320安装在印刷电路板300中，但是本发明并不限于位置传感器320安装在印刷电路板中，其他电路元件也可安装在印刷电路板300中。

也就是说，集成电路（IC）元件可安装在印刷电路板300中，作为根据本发明的实施例的用于驱动镜头致动器的驱动芯片。

因为集成电路（IC）元件和位置传感器320可安装在印刷电路板300中，所以可简化制造过程。

印刷电路板300的一个表面可面对磁性部200，并且磁性材料330可设置在印刷电路板300的另一个表面上。

具体地讲，磁性材料330可被施加到印刷电路板300的另一个表面，并且可以是磁性膏。通过将磁性材料330施加到印刷电路板300的另一个表面，磁通量可通过线圈图案部310平稳地流动到磁性部200。

通常，准备单独的磁轭构件并将它附着到线圈。然而，根据本发明的磁性材料330被施加到印刷电路板300的另一个表面的实施例，减少了元件的数量，从而简化了工序。

如在上述实施例中，通过在印刷电路板300中包括线圈图案部310、位置传感器320、集成电路（IC）元件和磁性材料330，可简化制造过程、可降低制造成本并且可防止由于焊接等产生异物。

此外，因为在线圈、集成电路（IC）元件和磁轭构件之间不需要单独的空间，所以可减小镜头致动器的尺寸。

如上所述，根据本发明的实施例，可简化制造过程、可降低制造成本并且可通过不使用引线键合将线圈和电路元件连接到印刷电路板来防止在工序过程中引入异物。

此外，由于通过将磁性材料施加到印刷电路板而不需要单独的磁轭构件来使元件的数量减少，因此可简化制造过程。

此外，可通过减少线圈、电路元件和磁性材料之间的单独的空间来减小镜头致动器的尺寸。

虽然已经结合实施例示出并描述了本发明，但是对于本领域技术人员明显的是，可以在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，做出修改和变型。

Claims

1.一种镜头致动器，包括：

透镜筒，在所述透镜筒中，至少一个透镜设置在光轴上；

磁性部，设置在所述透镜筒的一个表面；

印刷电路板，产生电磁力的线圈图案部设置在所述印刷电路板中，印刷电路板的一个表面面对磁性部，

其中，磁性材料设置在印刷电路板的另一个表面上，

其中，所述磁性材料是磁性膏。

2.如权利要求1所述的镜头致动器，其中，所述线圈图案部是在印刷电路板上形成图案的金属层。

3.如权利要求1所述的镜头致动器，其中，所述线圈图案部是嵌入在印刷电路板中的绕组线圈。

4.如权利要求1所述的镜头致动器，其中，所述印刷电路板具有安装在印刷电路板中的集成电路元件。

5.如权利要求1所述的镜头致动器，其中，所述印刷电路板具有安装在印刷电路板中的位置传感器以感测透镜筒的位置。

6.如权利要求5所述的镜头致动器，其中，所述线圈图案部围绕位置传感器。