CN114080563B - 相机模块和包括相机模块的相机装置 - Google Patents

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Abstract

根据实施方式的相机模块包括:基部;导引单元,该导引单元布置在基部的内侧;透镜组件,该透镜组件沿着导引单元移动;以及基板,该基板布置在基部外侧,其中,透镜组件包括布置在透镜组件的下表面上的导体,并且基板包括谐振线圈,该谐振线圈布置在面向透镜组件的下表面的区域中并且根据透镜组件的运动而在垂直于光轴方向的方向上至少部分地与导体重叠。

Description

相机模块和包括相机模块的相机装置
技术领域
实施方式涉及相机模块和包括相机模块的相机装置。
背景技术
相机模块捕获对象并且将该对象存储为图像或视频,并且相机模块被安装在移动终端比如手机、笔记本电脑、无人机和车辆上。
另一方面,诸如智能手机、平板电脑和笔记本电脑的便携式装置具有内置的微型相机模块,并且这种相机模块可以执行自动聚焦(AF)功能,该自动聚焦功能自动地调节图像传感器与透镜之间的距离以使透镜的焦距对准。
另外,最新的相机模块可以通过借助变焦透镜增大或减小远处对象的放大倍率来执行放大或缩小的变焦功能。
另外,最新的相机模块采用图像稳定(IS)技术来校正或防止由于因不稳定的固定装置或使用者移动引起的相机运动而导致的图像抖动。
图像稳定(IS)技术包括光学图像稳定器(OIS)技术以及使用图像传感器的图像稳定预防技术。
OIS技术是通过改变光路来校正运动的技术,并且使用图像传感器的图像稳定技术是通过机械和电子的方法来补偿运动的技术,但是OIS技术正被越来越多地采用。
另一方面,OIS技术是通过使相机的透镜或图像传感器移动以校正光路来校正图像质量的方法,具体地,OIS技术通过陀螺仪传感器来检测相机运动并且基于此计算透镜或图像传感器应该移动的距离。
例如,OIS校正方法包括透镜运动方法和模块倾斜方法。在透镜运动方法中,仅使相机模块中的透镜移动以使图像传感器的中心与光轴重新对准。另一方面,模块倾斜方法是使包括透镜和图像传感器的整个模块移动的方法。
具体地,模块倾斜方法具有比透镜运动方法更宽的校正范围,并且因为透镜与图像传感器之间的焦距是固定的,所以模块倾斜方法具有使图像失真最小化的优点。
另一方面,在透镜运动方法的情况下,使用霍尔传感器来检测透镜的位置和运动。然而,如上所述的霍尔传感器在透镜运动距离较小时具有线性度,但是具有随着透镜距离增加而线性度减小的问题。另外,霍尔传感器极大地受周围环境的影响,并且具体地,由于相机模块被驱动时所产生的热而具有较差的可靠性的问题。
发明内容
技术问题
实施方式提供了一种包括位置检测传感器并且即使在透镜移动距离增大时仍具有优异的线性度和迟滞现象的相机模块和一种包括该相机模块的相机装置。
另外,实施方式提供一种相机模块和一种包括相机模块的相机装置,该相机模块和相机装置可以解决在相机的各种使用环境中可能发生的可靠性问题并且通过能够使基部和轨道彼此分离而便于组装。
另外,实施方式提供一种相机模块和一种包括相机模块的相机装置,该相机模块和相机装置可以通过能够使透镜镜筒和移动器彼此分离而便于透镜镜筒的设计和移动器的设计。实施方式还提供了便于透镜镜筒、移动器、基部和轨道的组装的相机模块和相机装置。
另外,实施方式提供了一种能够防止当透镜通过变焦在相机模块中移动时产生摩擦扭矩的相机模块和一种包括该相机模块的相机装置。
另外,实施方式提供一种相机模块和一种包括相机模块的相机装置,该相机模块和相机装置可以防止当透镜通过变焦在相机模块中移动时,发生透镜偏心或透镜倾斜或者透镜的中心与图像传感器的中心轴线不重合的现象。
另外,实施方式提供了一种超薄且超小型相机模块以及一种包括相机模块的相机装置。
另外,实施方式提供一种能够在实施OIS时通过解决光学系统的透镜组装中的透镜的尺寸限制来确保足够的光量的相机致动器和一种包括该相机致动器的相机模块。
另外,实施方式提供一种能够在实施OIS时通过使偏心或倾斜现象的发生最小化而建立最佳光学特性的相机模块和一种包括该相机模块的相机装置。
另外,实施方式提供一种能够在实施OIS时防止与用于自动对焦(AF)或变焦(Zoom)的磁体发生磁场干扰的相机模块以及一种包括该相机模块的一种相机装置。
另外,本实施方式的技术任务之一是提供一种能够以低功耗实施OIS的相机模块以及一种包括该相机模块的相机装置。
各实施方式的技术问题不限于在此项目中描述的那些技术问题,而是包括可以从本发明的整个描述中理解的那些技术问题。
技术方案
根据实施方式的相机模块包括:基部;导引部分,该导引部分设置在基部的内侧部上;透镜组件,透镜组件沿着导引部分移动;以及基板,该基板设置在基部的外侧部上,其中,透镜组件包括设置在透镜组件的下表面下面的导体,并且其中,基板包括谐振线圈,该谐振线圈设置在面向透镜组件的下表面的区域中且响应于透镜组件的运动而在垂直于光轴方向的方向上与导体的至少一部分重叠。
另外,导引部分包括:第一导引部分,该第一导引部分设置在基部的第一内侧部上;以及第二导引部分,该第二导引部分设置在基部的面向第一内侧部的第二内侧部上,其中,透镜组件包括:第一透镜组件,该第一透镜组件沿着第一导引部分移动;以及第二透镜组件,该第二透镜组件沿着第二导引部分移动。
另外,导体包括:第一导体,该第一导体设置在第一透镜组件的下表面下面;以及第二导体,该第二导体设置在第二透镜组件的下表面下面;其中,谐振线圈包括:第一谐振线圈,该第一谐振线圈在与第一透镜组件的行程对应的第一导体的运动范围内与第一导体的至少一部分重叠;以及第二谐振线圈,该第二谐振线圈在与第二透镜组件的行程对应的第二导体的运动范围内与第二导体的至少一部分重叠。
另外,第一谐振线圈在基板上成与第二谐振线圈间隔开。
另外,第一导体的运动范围在垂直于光轴方向的方向上不与第二导体的运动范围重叠。
另外,第一谐振线圈与第一导体间隔开第一距离,其中,第二谐振线圈与第二导体间隔开第二距离,其中,第一距离和第二距离中的至少一者在1.0mm至2.0mm的范围内。
另外,第一谐振线圈和第二谐振线圈中的至少一者具有50μm或更大的厚度。
另外,第一谐振线圈和第二谐振线圈中的至少一者具有在50μm至1mm范围内的宽度。
另外,第一谐振线圈和第二谐振线圈中的至少一者通过以在50μm至300μm的范围内的间隔转动多次而设置。
另外,第一谐振线圈和第二谐振线圈中的至少一者具有的外宽度是内宽度的至少三倍大。
另外,基板包括多个绝缘层,并且第一谐振线圈和第二谐振线圈中的每一者设置在多个绝缘层上以具有多层结构。
另外,多个绝缘层包括第一绝缘层至第四绝缘层,其中,第一谐振线圈和第二谐振线圈中的每一者包括:第一部分,该第一部分设置在第一绝缘层上并且通过沿第一方向转动来设置;第二部分,该第二部分设置在第二绝缘层上、连接至第一部分、并且通过沿与第一方向相反的第二方向转动来设置;第三部分,该第三部分设置在第三绝缘层上、连接至第二部分、并且通过沿第一方向转动来设置;以及第四部分,该第四部分设置在第四绝缘层上、连接至第三部分、并且通过沿第二方向转动来设置。
另外,第一谐振线圈和第二谐振线圈中的每一者包括振荡线圈以及第一接收线圈和第二接收线圈,并且振荡线圈设置成环绕第一接收线圈和第二接收线圈的外侧部。
另外,多个绝缘层包括第一绝缘层至第六绝缘层,其中,第一谐振线圈和第二谐振线圈中的每一者包括:振荡线圈的第一部分,该振荡线圈的第一部分设置在第一绝缘层上并且通过沿第一方向转动来设置;振荡线圈的第二部分,该振荡线圈的第二部分设置在第二绝缘层上、连接至振荡线圈的第一部分、并且通过沿与第一方向相反的第二方向转动来设置;第一接收线圈的第一部分,该第一接收线圈的第一部分设置在第二绝缘层上;第一接收线圈的第二部分,该第一接收线圈的第二部分设置在第三绝缘层上并且连接至第一接收线圈的第一部分;第二接收线圈的第一部分,该第二接收线圈的第一部分设置在第四绝缘层上;振荡线圈的第三部分,该振荡线圈的第三部分设置在第五绝缘层上、连接至振荡线圈的第二部分并且通过沿第一方向转动来设置;第二接收线圈的第二部分,该第二接收线圈的第二部分设置在第五绝缘层上并且连接至第二接收线圈的第一部分;以及振荡线圈的第四部分,该振荡线圈的第四部分设置在第六绝缘层上、连接至振荡线圈的第三部分、并且通过沿第二方向转动来设置。
另外,第一接收线圈和第二接收线圈具有正弦波和余弦波组合的形状。
另外,正弦波和余弦波包括上升部分和下降部分,并且第一接收线圈的上升部分设置在与第一接收线圈的下降部分不同的层上,并且第二接收线圈的上升部分设置在与第一接收线圈的下降部分不同的层上。
另一方面,根据实施方式的相机模块包括:基部;导引部分,该导引部分设置在基部的内侧部上;透镜组件,该透镜组件沿着导引部分移动;以及基板,该基板设置在基部的外侧部上,其中,透镜组件包括:移动器,驱动部分设置在该移动器上;以及透镜镜筒,该透镜镜筒以可拆卸的方式联接至移动器并且在该透镜镜筒上设置有透镜。
另外,导引部分包括:第一导引部分,该第一导引部分设置在基部的第一内侧部上;以及第二导引部分,该第二导引部分设置在基部的面向第一内侧部的第二内侧部上,其中,透镜组件包括:第一透镜组件,该第一透镜组件沿着第一导引部分移动;以及第二透镜组件,该第二透镜组件沿着第二导引部分移动。
另外,第一透镜组件包括供设置第一透镜的第一透镜镜筒以及供设置第一驱动部分的第一移动器,并且第二透镜组件包括供设置第二透镜的第二透镜镜筒以及供设置第二驱动部分的第二移动器。
另外,第一移动器包括与第一驱动部分联接的第一联接部分以及与第一透镜镜筒联接的第二联接部分,并且第二移动器包括与第二驱动部分联接的第三联接部分以及与第二透镜镜筒联接的第四联接部分,其中,第一透镜镜筒以可拆卸的方式联接至第二联接部分,并且第二透镜镜筒以可拆卸的方式联接至第四联接部分。
另外,基板包括:第一区域,该第一区域设置在基部的下表面的外侧部上;第二区域,该第二区域设置在基部的与第一内侧部对应的第一外侧部上;以及第三区域,该第三区域设置在基部的与第二内侧部对应的第二外侧部上。
另外,第一透镜镜筒包括联接至第二联接部分且其中供接纳第一磁轭的第一磁轭接纳部分,并且第二透镜镜筒包括联接至第四联接部分并且其中供接纳第二磁轭的第二磁轭接纳部分。
另外,相机模块还包括:第一滚珠,该第一滚珠设置在第一导引部分与第一移动器之间;以及第二滚珠,该第二滚珠设置在第二导引部分与第二移动器之间。
另外,第一滚珠包括设置在第一移动器的上侧部上的至少一个第一-第一滚珠和设置在第一移动器的下侧部上的至少一个第一-第二滚珠,并且其中,第二滚珠包括设置在第二移动器的上侧部上的至少一个第二-第一滚珠和设置在第二移动器的下侧部上的至少一个第二-第二滚珠。
另外,第一移动器包括:第一-第一布置部分,该第一-第一布置部分具有第一形状,使得第一-第一滚珠设置在其上表面上;以及第一-第二布置部分,该第一-第二布置部分具有第二形状,使得第二-第一滚珠设置在其下表面上,其中,第二移动器包括:第二-第一布置部分,该第二-第一布置部分具有第一形状,使得第二-第一滚珠设置在其上表面上;以及第二-第二布置部分,该第二-第二布置部分具有第二形状,使得第二-第二滚珠设置在其下表面上,并且其中,第一形状与第二形状不同。
另外,第一形状具有凹槽形状,第一-第一滚珠或第二-第一滚珠插入到该凹槽形状中,并且第二形状具有轨道形状,第一-第二滚珠或第二-第二滚珠设置在该轨道形状中并且沿光轴方向延伸。
另外,基板的第一区域至第三区域中的至少一者是刚性区域,并且基板包括位于第一区域与第二区域之间的第一柔性区域以及位于第二区域与第三区域之间的第二柔性区域,其中,第一柔性区域和第二柔性区域沿着基部的外侧部弯折,并且第一区域至第三区域中的每一者设置在基部的不同外表面上。
另外,第一透镜组件包括设置在第一透镜镜筒的下表面上的第一导体,并且第二透镜组件包括设置在第二透镜镜筒的下表面上的第二导体。
另外,基板包括设置在第一区域的第一部分上的第一谐振线圈和设置在第一区域的第二部分上的第二谐振线圈,并且其中,第一谐振线圈与第二谐振线圈间隔开预定间隙。
另外,根据实施方式的相机模块包括:基部;第一导引部分,该第一导引部分设置在基部的第一内侧部上;第二导引部分,该第二导引部分设置在基部的第二内侧部上;第一透镜组件,该第一透镜组件沿着第一导引部分移动;第二透镜组件,该第二透镜组件沿着第二导引部分移动;以及基板,该基板设置在基部的外侧部上,其中,基板包括:第一区域,该第一区域设置在基部的下表面上;第二区域,该第二区域设置在基部的与第一内侧部对应的第一外侧部上;以及第三区域,该第三区域设置在基部的与第二内侧部对应的第二外侧部上。
另外,第一透镜组件包括供设置第一透镜的第一透镜镜筒以供设置第一驱动部分的第一移动器,并且第二透镜组件包括供设置第二透镜的第二透镜镜筒以及供设置第二驱动部分的第二移动器,其中,基板包括设置在第二区域上以面向第一驱动部分的第三驱动部分以及设置在第三区域上以面向第二驱动部分的第四驱动部分。
另外,基板的第一区域至第三区域中的至少一者是刚性区域,并且基板包括:位于第一区域与第二区域之间的第一柔性区域;以及位于第二区域与第三区域之间的第二柔性区域,并且其中,第一柔性区域和第二柔性区域沿着基部的外侧部弯折。
另外,第一透镜组件包括设置在第一透镜镜筒的下表面下面的第一导体,并且第二透镜组件包括设置在第二透镜镜筒的下表面上的第二导体。
另外,第一导体和第二导体中的至少一者的宽度沿光轴方向变化。
另外,第一导体和第二导体中的至少一者具有三角形形状和菱形形状中的任一者。
另外,第一导体和第二导体的宽度沿光轴方向线性地变化。
另外,基板包括设置在第一区域的第一部分上的第一谐振线圈和设置在第一区域的第二部分上的第二谐振线圈,其中,第一谐振线圈与第二谐振线圈间隔开预定间隙。
另外,在基板的下表面上、于第一谐振线圈和第二谐振线圈的重叠区域中形成有开口。
另外,第一区域的第一部分在第一方向上与对应于第一透镜组件的行程的第一导体的运动范围重叠,并且第一区域的第二部分是在第一方向上与对应于第二透镜组件的行程的第二导体的运动范围重叠的部分,并且第一导体的运动范围在第一方向上不与第二导体的运动范围重叠。
另外,第一谐振线圈与第一导体间隔开第一距离,第二谐振线圈与第二导体间隔开第二距离,并且其中,第一距离和第二距离中的每一者满足在1.0mm至2.0mm的范围内。
有益效果
根据实施方式,单独地形成和组装的第一透镜镜筒121和第一移动器122在不将驱动部分设置在透镜镜筒上的情况下被单独地采用,使得与运动相关的操作在透镜镜筒自身中执行。因此,可以改善第一透镜组件121和第一移动器122的设计容易性。也就是说,实施方式中的第一镜筒组件121可以仅考虑透镜规格来设计,第一移动器122仅需要考虑与运动有关的事项来设计,并且因此,可以改善设计的容易性。
另外,在现有技术中,当评估致动器的可靠性时,由于诸如磁体或滚珠的所有与运动相关的部分设置在第一透镜镜筒中,并且如上所述,对致动器的可靠性评估仅在所有部分比如第一透镜镜筒、磁体和滚珠组合的状态下执行。因此,在现有技术中,当致动器的性能出现问题时,必须丢弃透镜镜筒自身,从而导致严重的浪费。
另一方面,根据实施方式,第一移动器122和第一镜筒组件121被单独地设计。在这种情况下,当评估实施方式中的致动器的可靠性时,对第一移动器122的与运动有关的可靠性评估可以在第一镜筒组件121不联接至第一移动器122的情况下执行,并且因此,可以改善可靠性评估的容易性。另外,当在第一移动器122的可靠性评估中出现问题时,仅需要丢弃第一移动器122,并且因此,可以显著地减少制造成本。
另外,在实施方式中,通过电感改变而不是现有技术中用于检测透镜组件的位置的霍尔传感器来感测透镜组件的位置,并且因此,可以提高透镜组件的位置检测精准度,由此改善相机模块的操作可靠性。
另外,在实施方式中,使用第一谐振器和第二谐振器来感测第一透镜组件和第二透镜组件的运动位置,并且因此,即使在透镜运动距离增加时,也可以提供具有优异的线性度和迟滞现象的位置检测传感器。
就根据实施方式的相机模块而言,存在可以解决在变焦(zooming)期间产生摩擦扭矩的问题的技术效果。
例如,在实施方式中,当透镜组件在对基部中被精确地数字控制的第一导引部分和第二导引部分进行驱动的状态下被驱动时,可以通过减小摩擦扭矩来减小摩擦阻力。并且因此,存在诸如改善变焦期间的驱动力、减少功耗和改善控制特性的技术效果。
因此,根据实施方式,当变焦时,存在以下复杂的技术效果:可以通过使摩擦扭矩最小化以及防止发生透镜倾斜或透镜偏心或者透镜组和图像传感器的中心轴线未对准的现象而显著地提高图像质量或分辨率。
另外,根据实施方式的相机模块可以通过解决变焦期间的透镜偏心或倾斜问题来使多个透镜组对准,并且由此,存在通过防止视角改变或散焦而显著地提高图像质量或分辨率的技术效果。
例如,根据实施方式,第一导引部分包括第一-第一轨道和第一-第二轨道,使得第一-第一轨道和第一-第二轨道引导第一透镜组件,因此,存在可以提高对准精准度的技术效果。
另外,通过为每个透镜组件设置两个轨道,存在即使当轨道中的一个轨道未对准时,仍然确保彼此的精准度的技术效果。
另外,根据实施方式,通过为每个透镜组件设置两个轨道,当在轨道的一个轨道中发生将稍后描述的滚珠摩擦力问题时,滚动操作可以在另一轨道中平稳地执行,并且因此,存在可以确保驱动力的技术效果。
另外,根据实施方式,通过为每个透镜组件设置两个轨道,可以确保将稍后描述的滚珠之间的较宽间隙,由此,可以改善驱动力,可以防止磁场干扰,并且存在防止透镜组件倾斜的技术效果。
在现有技术中,当导引轨道设置在基部自身上时,根据注入方向产生梯度,所以在尺寸管理方面存在困难,并且存在在未适当地注入时摩擦扭矩增大且驱动力减小的技术问题。
另一方面,根据实施方式,导引轨道不设置在基部自身上,而是第一导引部分和第二导引部分相对于基部单独地形成和组装,并且这具有可以防止根据注入方向而产生梯度的特殊技术效果。
附图说明
图1是根据实施方式的相机模块的立体图。
图2是其中从根据图1中所示的实施方式的相机模块中省略某些部件的立体图。
图3是其中从根据图1中所示的实施方式的相机模块中省略某些部件的分解立体图。
图4是根据实施方式的相机模块中的导引部分的放大立体图。
图5a是根据图3中所示的实施方式的相机模块中的第一透镜组件的放大立体图。
图5b是其中驱动部分联接至图5a中所示的透镜部分和移动器的立体图。
图5c是根据实施方式的第一透镜组件的立体图,其中,透镜部分和移动器相联接。
图5d是其中滚珠联接至第一透镜组件的立体图。
图6是示出了根据实施方式的对相机模块进行驱动的示例的视图。
图7是示出了根据实施方式的相机模块中的第一透镜组件的下部部分的视图。
图8是根据图3中所示的实施方式的相机模块中的第三透镜组件沿第一方向的立体图。
图9是图8中所示第三透镜组件140沿第二方向的立体图。
图10a是根据图3中所示的实施方式的相机模块中的基部沿第一方向的立体图。
图10b是图10a中所示的基部沿第二方向的立体图。
图11是根据图3中所示的实施方式的相机模块中的导引盖的立体图。
图12a示出了根据实施方式的相机模块中的第一基板在第一状态下的立体图。
图12b是图12a的第一基板在第二状态下的平面图。
图12c是示出了根据实施方式的设置在相机模块中的第一基板上的第一谐振器的等效电路的电路图。
图13是用于说明根据实施方式的第一谐振器和第二谐振器的工作原理的视图。
图14是沿着图1的相机模块中的线A-A’截取的横截面图。
图15是示出了根据实施方式的就谐振器频率而言的谐振器的特性的改变的视图。
图16是用于说明根据实施方式的透镜组件的位置感测操作的视图。
图17是示出了根据实施方式的与电感数字转换器(LDC)的输出值对应的透镜组件的位置关系的视图。
图18a是示出了根据实施方式的相机模块中的导体的形状的各种实施方式的视图。
图18b是用于说明在导体具有矩形形状的情况下的问题的视图。
图19a是示意性地示出了根据实施方式的谐振器的横截面图。
图19b是图19a中所示的谐振器的平面图。
图20a是示意性地示出了根据另一示例性实施方式的谐振器的横截面图。
图20b是具体地示出了图20a中所示的谐振器中的谐振线圈的视图。
图20c是图20a和图20b中所示的谐振器的等效电路图。
图21是示出了根据另一示例性实施方式的谐振器的框图。
图22a至图22f是示出了图21的逐层结构的平面图。
图22g是用于说明图22a至图22f中所示的接收线圈的平面形状的视图。
图23是示出了图21中所示的谐振线圈的等效电路图的视图。
图24是应用有根据实施方式的相机模的移动终端的立体图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。
然而,本发明的技术精神不限于所描述的一些实施方式,而是可以以各种不同的形式实施,并且,只要在本发明的技术精神的范围内,部件中的一个或更多个部件可以在实施方式之间选择性地结合和代替。
另外,本发明的实施方式中所使用的术语(包括技术术语和科学术语)可以理解为可以被本发明所属技术领域中那些普通技术人员通常所理解的含义,除非专门地限定和描述,并且通常所使用术语的含义、比如预先限定的术语的含义可以考虑相关领域的上下文的含义来解释。另外,本发明的实施方式中所使用的术语是用于描述实施方式,而不意在限制本发明。
在该说明书中,除非在短语中具体地阐述,否则单数还可以包括复数,并且当描述为“A与(以及)B和C中的至少一者(或多于一者)”时,其可以包括能够与A、B和C进行组合的所有组合中的一者或更多者。另外,在描述本发明的实施方式的部件时,可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。
这些术语仅用于将部件与其他部件区分开,而不是通过术语限制部件的本质、顺序或次序。并且,当描述的是部件与另一部件“连接”、“联接”或“接触”时,部件不仅与另一部件直接地连接、联接或接触,而且还可以包括由于位于其他元件之间的另一元件而与部件“连接”、“联接”或“接触”的情况。
另外,当其被描述为形成或设置在每个部件的“上方(上)或下方(下)”时,上方(上)或下方(下)是两个部件彼此直接接触时的情况。还包括以上所描述的另一部件形成或设置在两个部件之间的情形。另外,当表述为“上方(上)或下方(下)”时,不仅可以包括基于一个部件的向上方向的含义,而且包括基于一个部件的向下方向的含义。
(实施方式)
图1是根据实施方式的相机模块的立体图,图2是其中从根据图1中所示的实施方式的相机模块中省略一些部件的立体图,以及图3是其中从根据图1中所示的实施方式的相机模块中省略一些部件的分解立体图。
参照图1,根据实施方式的相机模块100可以包括基部110、设置在基部110的外侧部上的基板160、设置在基板160的一个表面上的驱动器IC 165、第一透镜组件120、第二透镜组件130、第三透镜组件140、驱动部分170以及导引盖190。
图2是其中省略了图1中的基部110、基板160、导引盖190和驱动器IC 165的立体图,并且参照图2,根据实施方式的相机模块可以包括具有第一导引部分151和第二导引部分152的导引部分150、第三驱动部分171、第四驱动部分172、第一透镜组件120以及第二透镜组件130。
第三驱动部分171和第四驱动部分172可以包括线圈或磁体。
例如,当第三驱动部分171和第四驱动部分172包括线圈时,第三驱动部分171可以包括第一线圈部分171a和第一磁轭171b,并且,第四驱动部分172可以包括第二线圈部分172a和第二磁轭172b。
替代性地,第三驱动部分171和第四驱动部分172可以包括磁体。
在图3中所示的xyz轴方向上,z轴是指光轴方向或平行于光轴的方向,xz平面代表地面,并且x轴是指在地面(xz平面)中垂直于z轴的方向,并且y轴可以指垂直于地面的方向。
参照图3,根据实施方式的相机模块100可以包括基部110、设置在基部的一个侧部上的第一导引部分151、设置在基部110的另一侧部上的第二导引部分152、对应于第一导引部分151的第一透镜组件120、对应于第二导引部分152的第二透镜组件130、设置在第一导引部分与第一透镜组件120之间的第一滚珠181(将稍后描述)以及设置在第二导引部分152与第二透镜组件130之间的第二滚珠(将稍后描述)。
另外,实施方式可以包括沿光轴方向设置在第一透镜组件120前面的第三透镜组件140。
在下文中,将参照附图详细描述根据实施方式的相机模块的具体特征。
<导引部分>
参照图2和图3,在实施方式中,第一导引部分151邻近基部110的第一侧壁(111,将稍后描述)设置,并且第二导引部分152邻近基部110的与第一侧壁111相对的第二侧壁112(稍后描述)设置。
第一导引部分151可以设置在第一透镜组件120与基部110的第一侧壁111之间。
第二导引部分152可以设置在第二透镜组件130与基部110的第二侧壁112之间。基部110的第一侧壁111和第二侧壁可以面向彼此设置。
根据实施方式,当在基部中受到精确数字控制的第一导引部分151和第二导引部分152被驱动的状态下驱动透镜组件时,可以通过减小摩擦扭矩来减小摩擦阻力,并且因此存在诸如在变焦期间改善驱动力、降低功耗以及改善控制特性的技术效果。
因此,根据实施方式,当变焦时,存在以下复杂的技术效果:可以通过使摩擦扭矩最小化并且防止发生透镜倾斜或透镜偏心或者透镜组与图像传感器的中心轴线未对准的现象,可以显著地提高图像质量或分辨率。
在现有技术中,当导引轨道设置在基部自身上时,由于根据注入方向产生梯度,因为在尺寸管理方面存在困难,并且存在当未合适地进行注入时摩擦扭矩增加且驱动力减小的技术问题。
另外,在现有技术中,基部和导引轨道一体地形成。在这种情况下,基部可以由能够通过注入而被模制的塑料制成,并且因此轨道也由塑料制成。然而,相机模块在使用环境中暴露于各种危险的情形(例如掉落),由此导致可靠性问题。例如,当诸如在使用相机模块的环境中发生危险情形比如掉落时,发生诸如导引轨道划伤的问题,并且因此透镜组件不能移动至精确的位置。
另一方面,根据实施方式,替代将导引轨道设置在基部自身上,单独地采用单独地形成和组装的第一导引部分151和第二导引部分152,并且由此,存在可以防止根据注入方向而产生梯度的特殊技术效果。另外,在单独地使用基部110以及导引部分151和152时,基部110可以由塑料形成,并且导引部分151和152可以由坚固耐冲击的金属形成。
基部110可以沿z轴方向注入。当在现有技术中轨道与基部一体地形成时,存在轨道的直线由于在轨道沿z轴注入时产生的梯度而变形的问题。
根据实施方式,通过第一导引部分151、第二导引部分152与基部110分开地注入,相比于现有技术,可以显著地防止梯度的产生,所以可以进行精确的注入,并且存在可以防止由于注入而产生梯度的技术效果。
在实施方式中,当第一导引部分151和第二导引部分152沿x轴方向注入时,第一导引部分151和第二导引部分152的长度短于基部110的长度。在这种情况下,当轨道151a和152a设置在第一导引部分151和第二导引部分152上时,可以使在注射期间梯度的产生最小化,并且存在轨道的直线不易变形的技术效果。
图4是根据实施方式的相机模块中的导引部分的放大立体图。
参照图4,第一导引部分151可以包括单个或多个第一轨道151a。另外,第二导引轨道152可以包括单个或多个第二轨道152a。
例如,第一导引部分151的第一轨道151a可以包括第一-第一轨道151b和第一-第二轨道151c。第一导引部分151可以包括位于第一-第一轨道151b与第一-第二轨道151c之间的第一支承部分151d。
具体地,第一导引部分151可以包括第一支承部分151d。另外,第一导引部分151的第一-第一轨道151b可以设置成从第一支承部分151d的内表面的上端部沿设置第二导引部分152所沿的方向(或设置基部110的第二侧壁112所沿的方向)突出。另外,第一导引部分151的第一-第二轨道151c可以设置成从第一支承部分151d的内表面的下端部沿设置第二导引部分152所沿的方向(或设置基部110的第二侧壁112所沿的方向)突出。
根据实施方式,通过为每个透镜组件设置两个轨道,存在即使在轨道中的一个轨道未对准时也确保彼此的精准度的技术效果。
另外,根据实施方式,通过为每个透镜组件设置两个轨道,当在轨道的一个轨道中存在稍后描述的滚珠摩擦力问题时,滚动操作可以在另一轨道中顺利地进行,并且因此,存在可以确保驱动力的技术效果。
第一轨道151a可以从沿第一导引部分151的光轴方向设置的一个表面连接至另一表面。
根据实施方式的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块可以通过解决变焦期间的透镜偏心或倾斜的问题而使多个透镜组对准,并且由此,存在通过防止视角改变或散焦来显著地提高图像质量或分辨率的技术效果。
例如,根据实施方式,第一导引部分151包括第一-第一轨道151b和第一-第二轨道151c,由于第一-第一轨道151b和第一-第二轨道151c引导第一透镜组120,因而存在提高对准精准度的技术效果。
另外,根据实施方式,通过为每个透镜组件设置两个轨道,可以确保将稍后描述的滚珠之间的较宽间隔,这可以改善驱动力,并且存在防止磁场干扰和防止在透镜组件的停止或移动状态下发生倾斜的技术效果。
另外,第一导引部分151可以包括沿与第一轨道151a的延伸方向垂直的侧向方向延伸的第一导引突出部。
也就是说,第一导引部分151可以包括第一导引突出部,该第一导引突出部从第一支承部分151d的外表面沿与设置第一轨道151a所沿的方向相反的方向突出。
第一导引突出部包括:第一-第一导引突出部151e,第一-第一导引突出部151e从第一支承部分151d的外表面的上端部沿设置基部110的第一侧壁111所沿的方向突出;以及第一-第二导引突出部151f,第一-第二导引突出部151f从第一支承部分151d的外表面的下端部沿设置基部110的第一侧壁111所沿的方向突出。当第一-第一导引突出部151e和第一-第二导引突出部151f联接至设置在基部110上的导引联接部分(稍后描述)时,第一-第一导引突出部151e和第一-第二导引突出部151f的位置可以被固定。这将稍后描述。
另外,参照图4,实施方式中的第二导引部分152可以包括单个或多个第二轨道152a。
例如,第二导引部分152的第一轨道152a可以包括第二-第一轨道152b和第二-第二轨道152c。第二导引部分152可以包括位于第二-第一轨道152b与第二-第二轨道152c之间的第二支承部分152d。
具体地,第二导引部分152可以包括第二支承部分152d。另外,第二导引部分152的第二-第一轨道152b可以设置成从第二支承部分152d的内表面的上端部沿设置第一导引部分151所沿的方向(或设置基部110的第一侧壁111所沿的方向)突出。另外,第二导引部分152的第二-第二轨道152c可以设置成从第二支承部分152d的内表面的下端部沿设置第一导引部分151所沿的方向(或设置基部110的第一侧壁112所沿的方向)突出。
根据实施方式,通过为每个透镜组件设置两个轨道,存在即使在轨道中的一个轨道未对准时也确保彼此的精准度的技术效果。
另外,根据实施方式,通过为每个透镜组件设置两个轨道,当在轨道的一个轨道中发生将稍后描述的滚珠摩擦力问题时,滚动操作可以在另一轨道中顺利进行,并且因此,存在可以确保驱动力的技术效果。
第二轨道152a可以从沿第二导引部分152的光轴方向设置的一个表面连接至另一表面。
根据实施方式的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块可以通过解决变焦期间的透镜偏心或倾斜的问题而使多个透镜组对准,并且由此,通过防止视角改变或散焦而存在显著地提高图像质量或分辨率的技术效果。
例如,根据实施方式,第二导引部分152包括第二-第一轨道152b和第二-第二轨道152c,由于第二-第一轨道152b和第二-第二轨道152c引导第二透镜组件130,因而存在提高对准精准度的技术效果。
另外,根据实施方式,通过为每个透镜组件设置两个轨道,可以确保稍后描述的滚珠之间的较宽间隔,这个可以改善驱动力,并且存在防止磁场干扰和防止在透镜组件的停止或移动状态下发生倾斜的技术效果。
另外,第二导引部分152可以包括沿与第二轨道152a的延伸方向垂直的侧向方向延伸的第二导引突出部。
也就是说,第二导引部分152可以包括第二突出部,该第二突出部从第二支承部分152d的外表面沿与设置第二轨道152a所沿的方向相反的方向突出。
第二导引突出部包括:第二-第一导引突出部152e,第二-第一导引突出部152e从第二支承部分152d的外表面的上端部沿设置基部110的第二侧壁112所沿的方向突出;以及第二-第二导引突出部(未示出),该第二-第二导引突出部从第二支承部分152d的外表面的下端部沿设置基部110的第二侧壁112所沿的方向突出。当第二-第一导引突出部152e和第二-第二导引突出部联接至设置在基部110上的导引联接部分(稍后描述)时,第二-第一导引突出部152e和第二-第二导引突出部的位置可以被固定。这将稍后描述。
同时,第一导引部分151的第一轨道151a可以包括具有第一形状R1的第一-第一轨道151b和具有第二形状R2的第一-第二轨道151c。
另外,第二导引部分152的第二轨道152a可以包括具有第一形状R1的第二-第一轨道152b和具有第二形状R2的第二-第二轨道152c。
在这种情况下,第一导引部分151的第一形状R1和第二形状R2可以是彼此不同。
例如,第一导引部分151和第二导引部分152的第一形状R1可以具有直线形状。换言之,第一-第一轨道151b和第二-第一轨道152b可以具有平板形状。
另外,第一导引部分151和第二导引部分152的第二形状R2可以具有L形。然而,这仅是一种实施方式,并且根据各实施方式,第一导引部分151和第二导引部分152的第一形状R1和第二形状R2可以变型成各种形状。
同时,虽然图中未示出,但是肋部(未示出)中的至少一个肋部可以分别地设置在第一支承部分151d和第二支承部分152d的内表面中邻近第一-第二轨道151c和第二-第二轨道152c的区域中。
在现有技术中,当注入模制产品的数量增多或者注入模制产品的厚度增大时,产生收缩,从而使得难以管理尺寸,并且当注入模制产品的量减少时,会发生诸如强度减弱的矛盾。
根据该实施方式,通过在第一支承部分151d与第一-第二轨道151c之间以及第二支承部分152d与第二-第二轨道152c之间布置至少一个肋部,从而存在以下复杂的技术效果:可以通过减少注入模制产品的量来提高数字管理的精准度并且同时确保强度。
同时,第一导引部分151可以包括第一开口区域OR1。另外,第二导引部分152可以包括第二开口区域OR2。第一开口区域OR1可以是将第三驱动部分171露出的开口。优选地,第一开口区域OR1可以是将构成第三驱动部分171的第一线圈部分171b露出的开口。优选地,第一开口区域OR1可以在x轴方向上与第一线圈部分171b重叠和对准。
第二开口区域OR2可以是将第四驱动部分172露出的开口。优选地,第二开口区域OR2可以是将构成第四驱动部分172的第二线圈部分172b露出的开口。优选地,第二开口区域OR2可以在x轴方向上与第二线圈部分172b重叠和对准。
<第一透镜组件和第二透镜组件以及滚珠>
接下来,图5a是根据图3中所示的实施方式的相机模块中的第一透镜组件120的分解立体图,图5b是其中驱动部分联接至图5a中所示的透镜部分和移动器的立体图,图5c是其中根据实施方式的透镜部分和移动器相联接的第一透镜组件120的立体图,并且图5d是其中滚珠联接至第一透镜组件120的立体图。
简要地参照图3,实施方式可以包括沿着第一导引部分151移动的第一透镜组件120以及沿着第二导引部分152移动的第二透镜组件130。
返回参照图5a至图5d,第一透镜组件120可以包括:第一镜筒组件121,第一镜筒组件121包括其中设置有第一透镜121b的第一透镜镜筒121a;第一移动器122,第一驱动部分173设置在第一移动器121中。第一透镜镜筒121a和第一移动器122可以是第一壳体,并且第一壳体可以具有镜筒或镜筒形状。第一驱动部分173可以是磁体驱动部分,但是不限于此,并且在一些情况下可以是包括线圈的线圈驱动部分。
同时,虽然在图中仅示出了第一透镜组件120,但是第二透镜组件130还可以具有与第一透镜组件120对应的结构。也就是说,第二透镜组件130可以包括:第二镜筒组件(未示出),该第二镜筒组件包括其中设置有第二透镜(未示出)的第二透镜镜筒;以及第二移动器(未示出),第二驱动部分(未示出)设置在第二移动器中。此处,第二透镜镜筒和第二移动器可以是第二壳体,并且第二壳体可以具有镜筒或镜筒形状。第二驱动部分可以是磁体驱动部分,但是不限于此,并且在一些情况下可以是包括线圈的线圈驱动部分。
第一驱动部分173可以与两个第一轨道151a对应,并且第二驱动部分可以与两个第二轨道152a对应。
在实施方式中,第一镜筒组件121和第一移动器122可以彼此分开。为此,构成第一透镜组件121的第一透镜镜筒121a具有用于在第一透镜镜筒121a中接纳第一透镜121b的接纳空间以及沿设置第一移动器122所沿的方向突出的外表面,并且包括用于将第一驱动部分173的一个构型接纳在突出内部中的第一磁轭接纳部分121c。构成第一驱动部分173的第三磁轭173b可以接纳在第一磁轭接纳部分121c中。第一磁轭接纳空间121c还可以被称为联接至移动器122的突出部分或突出部。另外,在第二移动器中也可以形成有与第二透镜组件130对应的第二磁轭接纳部分(未示出),第二磁轭接纳部分中接纳第四磁轭。
同时,第一移动器122包括第一联接部分122a。第一联接部分122a可以在第一联接部分122a中具有接纳空间。优选地,第一联接部分122a的接纳空间可以形成为与磁轭接纳部分121c的外表面的形状相对应。磁轭接纳部分121c可以配装和联接至第一联接部分122a。
在根据实施方式的相机模块中,作为相机致动器的部件的第一透镜组件120可以在第一移动器122和第一镜筒组件121非一体地形成、而是分开地形成之后组装而成。
也就是说,在现有技术的第一透镜组件120中,第一移动器和第一镜筒组件一体地形成。在这种情况下,第一镜筒组件应当考虑制造期间的许多因素而制造而成。也就是说,在现有技术中,第一镜筒组件基于第一透镜的规格考虑诸如第一透镜镜筒的形状和大小的各种因素而设计。然而,当第一移动器和第一镜筒组件如上所述的一体地形成时,在设计第一透镜镜筒时,除了透镜规格外,必须应当考虑到与运动有关的事项,并且因此,在设计第一透镜组件方面存在困难。也就是说,在现有技术中,当设计透镜镜筒时,除了透镜规格外,还必须考虑诸如滚珠布置位置或磁体位置的运动相关的构型,并且因此,存在太多使设计困难化的考虑因素。
另一方面,根据实施方式,驱动部分设置在透镜镜筒上,使得与运动相关的操作不在透镜镜筒自身中执行,而是通过单独地采用单独地形成和组装的第一镜筒组件121和第一移动器122来提高设计第一镜筒组件121和第一移动器122的容易性。也就是说,该实施方式中的第一镜筒组件121仅考虑透镜规格来设计,第一移动器122仅需要考虑与运动有关的事项来设计,并且因此,可以提高设计容易性。
另外,在现有技术中,当评估致动器的可靠性时,由于所有与运动相关的部分诸如磁体或滚珠设置在第一透镜镜筒中,并且如上所述,对致动器的可靠性评估仅在其中所有部分比如第一透镜镜筒、磁体和滚珠被组合的状态下实施。因此,在现有技术中,当在致动器的性能中出现问题时,透镜镜筒自身必须被丢弃,从而导致严重的浪费。
另一方面,根据实施方式,第一移动器122和第一镜筒组件121被单独地设计。在这种情况下,当在实施方式中评估致动器的可靠性时,第一移动器122的与运动有关的可靠性评估可以在第一镜筒组件121不联接至第一移动器122的状态下实施,并且因此,可以提高可靠性评估的容易性。另外,当在第一移动器122的可靠性评估中出现问题时,仅需要丢弃第一移动器122,并且因此,可以显著地减少制造成本。
另外,第一移动器122包括:第二联接部分122b,第一驱动部分173的第一磁体173a联接至第二联接部分122b;以及第一联接部分122a,将第三磁轭173b接纳在其中的磁轭接纳部分121c联接至第一联接部分122a,并且第一联接部分122a和第二联接部分122b分别设置至关于框架的相反表面。因此,可以使第一磁体173a与第三磁轭173b之间的间隙最小化,由此,第一线圈171b与第一磁体173a之间的磁力增强以使第一移动器122的驱动力最大化。
同时,在实施方式中,第一移动器122和第二移动器132(参照图14)可以使用单个或多个滚珠来驱动。例如,实施方式可以包括设置在第一导引部分151与第一透镜组件120的第一移动器122之间的第一滚珠181、以及设置在第二导引部分152与第二透镜组件130的第二移动器132之间的第二滚珠185、186。
例如,实施方式的第一滚珠181包括设置在第一移动器122的上侧部上的单个或多个第一-第一滚珠182以及设置在第一移动器122的下侧部上的单个或多个第一-第二滚珠183。
在实施方式中,第一滚珠181的第一-第一滚珠182沿着作为第一轨道151a中的一个轨道的第一-第一轨道151b移动,并且第一滚珠181的第一-第二滚珠183可以沿着作为第一轨道151a中的另一轨道的第一-第二轨道151c移动。
根据实施方式的相机致动器和包括相机致动器的相机模块可以通过解决在变焦期间的透镜偏心或倾斜的问题来使多个透镜组件对准,并且由此,存在通过防止视角改变或散焦来显著地提高图像质量或分辨率的技术效果。
例如,根据实施方式,第一导引部分包括第一-第一轨道和第一-第二轨道,并且第一-第一轨道和第一-第二轨道引导第一透镜组件120,并且因此,当第一透镜组件1120移动时,存在提高光轴与第二透镜组件130对准的精准度的技术效果。
同时,在实施方式中,第一透镜组件120的第一移动器122可以包括其中设置有第一滚珠181的第一布置部分122c。另外,第二透镜组件130的第二移动器132可以包括其中设置有第二滚珠185的第二布置部分187(参照图14)。
第一透镜组件120的第一移动器122的第一布置部分122c可以为复数个。优选地,第一布置部分122c可以包括其中设置有第一滚珠181中的第一-第一滚珠182的第一-第一布置部分122c1、以及其中设置有第一滚珠181中的第一-第二滚珠183的第一-第二布置部分122c2。第二透镜组件130的第二移动器132的第二布置部分可以为复数个。优选地,第二布置部分可以包括其中设置有第二滚珠中的第二-第一滚珠185的第二-第一布置部分187、以及其中设置有第二滚珠中的第二-第二滚珠186的第二-第二布置部分(未示出)。
在这种情况下,第一-第一布置部分122c1和第一-第二布置部分122c2可以具有彼此不同的形状。例如,第一-第一布置部分122c1可以彼此间隔开预定间隔,并且可以具有供多个第一-第一滚珠182分别插入的凹槽形状。在这种情况下,构成第一-第一布置部分122c1的多个凹槽之间的距离可以长于第一透镜镜筒121a基于光轴方向的厚度。
另外,在实施方式中,第一-第二布置部分122c2可以具有轨道形状。换言之,第一-第二布置部分122c2可以是沿光轴方向延伸的滚珠轨道。在这种情况下,第一-第二布置部分122c2可以具有L形形状,但是不限于此。例如,第一-第二布置部分122c2的轨道可以呈不同于L形形状的U形形状或V形形状、或者是在两个或三个点处与多个第一-第二滚珠183接触的形状。
另外,第一滚珠181中的第一-第二滚珠183设置在第一-第二布置部分122c2的轨道上。同时,当由多个第一-第二滚珠183构成的第一-第二滚珠183简单地设置在第一-第二布置部分122c2的轨道上时,可能会根据第一透镜组件120的运动而在多个第一-第二滚珠183之间的间隙方面发生改变。另外,当多个第一-第二滚珠183根据多个第一-第二滚珠183之间的间隔的改变而相互接触时,第一透镜组件120的运动特性可能受到影响,并且可能发生第一透镜组件120的移位。因此,第一滚珠导引部分184可以设置在第一-第二布置部分122c2与第一-第二轨道151c之间。第一滚珠导引部分184可以是板形构件。第一滚珠导引部分184可以包括供多个第一-第二滚珠183插入的凹槽(未示出)。另外,多个第一-第二滚珠183可以插入到第一滚珠导引部分184的凹槽中,并且设置在第一移动器122的第一-第二布置部分122c2与第一-第二轨道151c之间。另外,第二滚珠导引部分188(参照图14)可以设置在第二-第二布置部分与第二-第二轨道之间。
接下来,图6是示出了对根据实施方式的相机模块进行驱动的示例的视图。
参照图6,将描述其中根据实施方式的相机模块中的第一磁体173a与第一线圈部分171b之间产生的电磁力DEM的相互作用。
如图6中,根据实施方的相机模块中的第一磁体173a的磁化方法可以是竖向磁化方法。例如,在实施方式中,第一磁体173a的N极173aN和S极173aS两者可以被磁化成面向第一线圈部分171b。因此,第一磁体173a的N极173aN和S极173aS可以分别设置在第一线圈部分171b上以对应于其中电流沿垂直于地面的y轴方向流动的区域。
在实施方式中,当在第一磁体173a的N极173aN处沿与x轴相反的方向施加磁力DM,并且电流DE与N极173aN对应地在第一线圈部分171b的区域中沿y轴方向流动时,电磁力(DEM)根据弗莱明左手定则沿z轴方向作用。
另外,在实施方式中,当在第一磁体173a的S极173aS处沿x轴方向施加磁力DM,并且电流DE与S极173aS对应地在第一线圈部分171b中沿与垂直于地面的y轴相反的方向流动时,电磁力(DEM)根据弗莱明左手定则沿z轴方向作用。
此时,由于包括第一线圈部分171b的第三驱动部分171处于固定状态,因此第一透镜组件120——第一透镜组件120包括其上设置有第一磁体173a第一移动器122和联接至第一移动器122的第一透镜镜筒——可以根据电流方向通过电磁力DEM沿着第一导引部分151的轨道在平行于z轴方向的方向上来回地移动。电磁力DEM可以以与施加至第一线圈部分171b的电流DE成比例的方式来控制。
类似地,在根据实施方式的相机模块中,当在第二磁体(未示出)与第二线圈部分172b之间产生电磁力(DEM)时,第二透镜组件130可以沿着第二导引部分152的轨道水平于光轴移动。
图7是示出了根据实施方式的相机模块中的第一透镜组件的下部部分的视图。
参照图7,第一透镜组件120包括第一导体123。另外,第二透镜组件130包括第二导体(未示出)。第一导体123可以由电能够通过的金属材料制成,并且可以包括例如金(Au),但是不限于此。
具体地,第一导体123附接至第一透镜组件120的下表面。具体地,第一导体123附接至第一透镜镜筒121a的下表面,其中,第一透镜镜筒121a构成第一透镜组件120的第一镜筒组件121。
第一导体123可以具有其宽度沿光轴方向(z轴方向)改变的形状。例如,第一导体123可以具有其中宽度沿光轴方向线性地减少或增加的三角形形状。第一导体123在基部110中的位置可以根据第一透镜组件120的运动而改变。第一导体123可以是用于检测第一透镜组件120的位置的对象。另外,第二导体可以具有与第一导体123相同的形状,但是不限于此。例如,第一导体123可以具有三角形形状,并且第二导体可以具有菱形形状。
优选地,第一导体123与由设置在第一基板161上的第一谐振器161a(将稍后描述)所产生的磁场发生干涉。也就是说,在第一导体123中产生与在第一谐振器161a中所产生的磁场的相反方向对应的干涉磁场。另外,干涉磁场使第一谐振器161a的电感减小。在这种情况下,在第一导体123中产生的干涉磁场的强度根据第一透镜组件120的位置而改变。此时,第一导体123的宽度与如上所述的第一透镜组件120的移动方向对应地朝向光轴方向而改变。因此,由第一导体123产生的干涉磁场的强度还随着第一透镜组件120沿光轴方向移动而增大或减小。
此时,假设的是,第一谐振器161a具有参考电感,则第一谐振器161a由于从第一导体123根据第一透镜组件120的位置所产生的干涉磁场而具有小于参考电感的第一电感。可以基于第一电感检测第一导体123的位置,并且可以基于第一导体123的位置检测第一透镜组件120的位置。
另外,设置在第二透镜组件130上的第二导体与由设置在第一基板161上的第二谐振器161b产生的磁场发生干涉。也就是说,在第二导体中产生与在第二谐振器161b中产生的磁场的相反方向对应的干涉磁场。另外,干涉磁场使在第二谐振器161b的电感减小。在这种情况下,在第二导体中产生的干涉磁场的强度根据第二透镜组件130的位置而改变。此时,第二导体的宽度与如上所述的第二透镜组件130的移动方向对应地朝向光轴方向而改变。因此,由第二导体产生的干涉磁场的强度还随着第二透镜组件130沿光轴方向的移动而增大或减小。
此时,假设第二谐振器161b具有参考电感,则第二谐振器161b由于从第二导体根据第二透镜组件130的位置所产生的干涉磁场而具有小于参考电感的第二电感。可以基于第二电感检测第二导体的位置,并且可以基于第二导体的位置检测第二透镜组件130的位置。
下面将对以下内容进行更详细描述:第一导体123上的定位和第二导体上的定位,以及第一谐振器161a与第二谐振器161b之间的关系,以及第一透镜之间120和第二透镜组件130的位置感测操作。
<第三透镜组件>
接下来,图8是根据图3中所示的实施方式的相机模块中的第三透镜组件沿第一方向的立体图,并且图9是图8中所示的第三透镜组件140沿第二方向的立体图,并且图9是移除了第三透镜的立体图。
参照图8,在实施方式中,第三透镜组件140可以包括第三壳体142、第三镜筒141和第三透镜143。
在实施方式中,第三透镜组件140可以包括位于第三镜筒141的上端部上的镜筒凹部142r,使得第三透镜组件140的第三镜筒141的厚度可以一致地匹配。存在可以通过减少注入模制产品的量来提高数字管理的精准度的复杂技术效果。
另外,根据实施方式,第三透镜组件140可以在第三壳体142中包括壳体肋部142a和壳体凹部142b。
在实施方式中,第三透镜组件140在第三壳体142中包括壳体凹部142b,由此减少注入产品的量以提高数字管理的精准度,并且同时使第三壳体142具有壳体肋部142a,从而存在可以确保强度的复杂技术效果。
接下来,参照图9,第三透镜组件140可以在第三壳体142中包括单个或多个壳体孔。例如,壳体孔可以包括围绕第三壳体142的第三镜筒141的第三常规孔142ha和第三长孔142hb。
壳体孔可以联接至第一突出部(未示出)和第二突出部(未示出),第一突出部可以设置在第一导引部分151或基部110上,第二突出部可以设置在第二导引部分152或基部110上。
第三常规孔142ha可以是圆形孔,并且第三长孔142hb可以在单轴方向上和在垂直于单轴方向的双轴方向上具有不同的直径。例如,第三长孔142hb可以在垂直于x轴的y轴方向上具有比水平于地面的x轴方向上的直径更大的直径。
第三透镜组件的壳体孔可以包括两个第三常规孔142ha和两个第三长孔142hb。
第三常规孔142ha可以设置在第三壳体142的下侧部上,并且第三长孔142hb可以设置在第三壳体142的上侧部上,但是不限于此。然而,本发明不限于此,并且第三长孔142hb可以在彼此对角的方向上定位,并且第三常规孔142ha可以在彼此对角的方向上定位。
在实施方式中,第三透镜组件140的第三壳体142可以包括单个或多个壳体突出部142p。在实施方式中,可以通过在第三壳体142的内侧部上设置壳体突出部142p来防止反向插入,并且可以防止左右反向联接至基部110。
壳体突出部142p可以为复数个、例如四个,但是不限于此。此时,虽然在图中未示出,但是壳体突出部142p可以联接至设置成从基部110的侧表面突出的侧凹部(未示出)。
<基部>
接下来,图10a是根据图3中所示的实施方式的相机模块中的基部沿第一方向的立体图,并且图10b是图10a中所示基部沿第二方向的立体图。
参照图3,根据实施方式,第一导引部分151、第二导引部分152、第一透镜组件120和第二透镜组件130设置在基部110中。第三透镜组件140可以设置在基部110的一个侧部上。
返回参照图10a,基部110可以具有下述形状:在该形状中,上表面在其中具有空间的矩形平行六面体形状中被移除。
例如,基部110可以包括第一侧壁111、第二侧壁112、第三侧壁113、第四侧壁114、以及第一侧壁的下端部和第二侧壁的下端部、以及连接在第一侧壁111的下端部与第二侧壁112的下端部之间的基部下表面。此时,附图中的基部110具有下述形式:在该形式中,连接在第一侧壁111的上端部与第二侧壁的上端部之间的基部上表面被移除,但是本发明不限于此,根据实施方式,基部110可以包括基部上表面(未示出)。
例如,基部110可以包括第一侧壁111和与第一侧壁111对应的第二侧壁112。例如,第二侧壁112可以沿面向第一侧壁111的方向设置。
同时,第一侧壁111可以包括第三开口区域OR3。另外,第二侧壁112可以包括第四开口区域OR4。第三开口区域OR3可以是将第三驱动部分171露出的开口。优选地,第三开口区域OR3可以是将构成第三驱动部分171的第一线圈部分171b露出的开口。优选地,第三开口区域OR3可以在x轴方向上与第一线圈部分171b和第一导引部分151的第一开口区域OR1重叠和对准。
第四开口区域OR4可以是将第四驱动部分172露出的开口。优选地,第四开口区域OR4可以是将构成第四驱动部分172的第二线圈部分172b露出的开口。优选地,第四开口部分OR4可以在x轴方向上与第二线圈部分172b和第二导引部分152的第二开口区域OR2重叠和对准。
基部110还包括设置在第一侧壁111与第二侧壁之间并且将第一侧壁111与第二侧壁112连接的第三侧壁113。第三侧壁113可以沿垂直于第一侧壁111和第二侧壁112的方向设置。
第一侧壁111、第二侧壁112和第三侧壁113可以以一体注入的方式彼此形成或者可以具有与彼此组合的构型。
同时,虽然在附图中未示出,但是可以在基部110的第四侧壁114上设置有基部突出部(未示出)。
可以在第四侧壁114上设置有多个基部突出部。
基部突出部可以联接至第三透镜组件140的第三常规孔和第三长孔。
第四侧壁114可以具有敞开的形状,并且因此可以包括第五开口区域(未示出)。
第一导引部分151、第二导引部分152、第一透镜组件120和第二透镜组件130可以通过第五开口区域以可拆卸的形式联接至基部110的内侧部。
第一侧壁111的外表面可以包括沿x轴方向突出的第一基部突出部111a和111b。例如,第一侧壁111可以包括沿y轴方向延伸的第一-第一基部突出部111a和第一-第二基部突出部111b。在实施方式中,通过在第一侧壁111上设置第一-第一基部突出部111a和第一-第二基部突出部111b,当组装第一基板161时,可以施用环氧树脂或粘合剂以用于第一基板161的第二刚性区域RO2(将稍后描述)与基部110之间的结合以提高强结合力。
同时,第一侧壁111的外表面的下端部包括沿z轴方向延伸并且彼此间隔开预定间隙的多个第一-第三基部突出部111c。另外,多个第一-第三基部突出部111c之间的空间可以形成第一凹部111d。当第一基板161通过弯折联接至基部110时,第一基板161的第一柔性区域FO1可以定位在第一凹部111d中,并且因此,在第一基板161弯折并且通过弯折联接至基部110时,第一凹部111d可以用作导引部。
另外,第二凹部111e可以分别形成在第一-第一基部突出部111a和第一-第二基部突出部111b中。第二凹部111e可以在第三驱动部分171的第一磁轭171a被联接时用作导引部,并且因此,可以提高第一磁轭171a的联接力。
第二侧壁112的外表面可以包括沿x轴方向突出的第二基部突出部112a和112b。例如,第二侧壁112可以包括沿y轴方向延伸的第二-第一基部突出部112a和第二-第二基部突出部112b。在实施方式中,通过在第二侧壁112上设置第二-第一基部突出部112a和第二-第二基部突出部112b,当组装第一基板161时,施用环氧树脂或粘合剂以用于第一基板161的第三刚性区域RO3(将稍后描述)与基部110之间的结合,由此提高强结合力。
另一方面,第二侧壁112的外表面的下端部包括沿z轴方向延伸并且彼此间隔开预定间隙的多个第二-第三基部突出部(未示出)。另外,多个第二-第三基部突出部之间的空间可以形成第三凹部(未示出)。第一基板161的第二柔性区域FO2可以在第一基板161通过弯折联接至基板110时定位在第三凹部中。因此,在第一基板161通过弯折联接至基板110时,第三凹部可以用作导引部。
另外,第四凹部(未示出)可以分别形成在第二-第一基部突出部112a和第二-第二基部突出部112b中。第四凹部可以在第四驱动部分172的第二磁轭172a被联接时用作导引部,并且因此,可以提高第二磁轭172a的联接力。
同时,第二联接部分112c可以设置在第二侧壁112的内表面上。另外,第一联接部分(未示出)可以设置在第一侧壁111的内表面上。
第一联接部分可以联接至第一导引部分151的第一导引突出部,并且因此,可以将第一导引部分151引导成平稳且牢固地联接至基部110。
另外,第二联接部分112c联接至第二导引部分152的第二导引突出部,因此,可以将第二导引部分152引导成平稳且牢固地联接至基部110。
基部110可以包括基部下表面115。
上凹槽115a可以形成在基部下表面115的上表面上。在实施方式中,通过在基部下表面115的上表面上设置上凹槽115a,可以通过针对组装第一导引部分151和第二导引部分152保持恒定的横截面厚度来防止注入期间的收缩。
另外,上凹部115b可以设置在基部下表面115的上表面上。导引盖190的盖突出部(稍后描述)可以配装到上凹部115b中。在实施方式中,在保持相机模块的刚性的同时,可以设置有用于保护第一导引部分151和第二导引部分152的导引盖190,并且通过在基部110中设置上凹部115b,可以提高与导引盖190的联接力。
另外,参照图10b,基部下表面115的下表面可以包括第一下凹槽115c。在实施方式中,由于第一下凹槽115c设置在基部下表面115的下表面上,所以当第一基板161被联接时,施用环氧树脂或粘合剂以用于第一基板161的第一刚性区域RO1与基板110之间的结合,由此提高强结合力。
另一方面,基部下表面115的下表面包括第二下凹槽115d。在实施方式中,通过在基部下表面115的下表面上设置第二下凹槽115d,当第一基板161被联接时,第一柔性区域FO1的弯折可以在固定第一基板161的第一柔性区域FO1的同时被引导。
另外,基部下表面115的下表面可以包括第三下凹槽115e。在实施方式中,通过在基部下表面115的下表面中设置第三下凹槽115e,当第一基板161被联接时,第二柔性区域FO2的弯折可以在固定第一基板161的第二柔性区域FO2的同时被引导。
另外,第六开口区域OR6可以设置在基部下表面115中。第六开口区域OR6可以将在第六开口区域OR6下方联接的第一基板161的第一刚性区域RO1露出。例如,第六开口区域OR6可以将设置在第一基板161的第一刚性区域RO1上的第一谐振器161a和第二谐振器161b露出。优选地,第六开口区域OR6可以在y轴方向上与第一谐振器161a、第二谐振器161b、第一导体123和第二导体重叠和对准。
<导引盖>
图11是根据图3中所示的实施方式的相机模块中的导引盖190的立体图。
导引盖190可以设置在基部110中。导引盖190可以覆盖设置在基部110中的第一导引部分151和第二导引部分152。
为此,导引盖190可以包括第一盖侧壁191和第二盖侧壁192。另外,导引盖190可以包括将第一盖侧壁191的下端部与第二盖侧壁192的下端部连接的盖下表面193。
例如,导引盖190可以包括第一盖侧壁191和与第一盖侧壁191对应的第二盖侧壁192。例如,第二盖侧壁192可以在面向第一盖侧壁191的方向上设置。
同时,第一盖侧壁191可以包括第七开口区域OR7。另外,第二盖侧壁192可以包括第八开口区域OR8。第七开口区域OR7可以是将第一透镜组件120的第一镜筒组件121露出的开口。优选地,第八开口区域OR8可以是供第一镜筒组件121插入的开口。
第八开口区域OR8可以是将第二透镜组件130的第二镜筒组件露出的开口。优选地,第八开口区域OR8可以是供第二镜筒组件插入的开口。
第一盖侧壁191可以设置在第一移动器122的内侧部上以覆盖第一移动器122的内侧部。第二盖侧壁192可以设置在第二移动器的内侧部上以覆盖第二移动器的内侧部。
另外,导引盖190可以包括从第一盖侧壁191沿x轴方向延伸的第一延伸部分194。第一延伸部分194可以设置在第一移动器122的上表面上以覆盖第一移动器122的上表面。
导引盖190可以包括从第二盖侧壁192的上端部沿x轴方向延伸的第二延伸部分195。第二延伸部分195可以设置在第二移动器的上表面上以覆盖第二移动器的上表面。
另外,导引盖190可以包括盖下表面193。盖下表面193可以沿垂直于第一盖侧壁191和第二盖侧壁192的方向设置。
第一盖侧壁191、第二盖侧壁192和盖下表面193可以彼此以整体注入的形状形成或者可以具有组合构型。
盖下表面193可以包括第九开口区域OR9。第九开口区域OR9可以将设置在第九开口区域OR9上的第一透镜组件120的第一镜筒组件121的下表面和第二透镜组件130的第二镜筒组件的下表面露出。另外,盖下表面193可以将设置在盖下表面193下方的第一基板161的第一谐振器161a和第二谐振器161b露出。
同时,盖突出部193a可以设置在盖下表面193上。盖突出部193可以配装在设置于基部110中的上凹部中。
实施方式将导引盖190布置在基部110中,并且可以在通过导引盖190保护第一导引部分151和第二导引部分152的同时提高相机模块的强度。
<第一基板>
图12a是示出了根据实施方式的相机模块中的第一基板在第一状态下的立体图,图12b是图12a的第一基板在第二状态下的平面图,并且图12c是示出了根据实施方式的设置在相机模块中的第一基板上的第一谐振器的等效电路的电路图。
参照图12a,第一基板161可以连接至预定的供电单元(未示出)并且供应至第三驱动部分171、第四驱动部分182、第一谐振器161a和第二谐振器161b。第一基板161可以包括具有布线图案的电路板,该电路板可以进行电连接,该电路板比如为刚性印刷电路板(Rigid PCB)、柔性印刷电路板(Flexible PCB)和刚性柔性印刷电路板(Rigid FlexiblePCB)。优选地,第一基板161可以是刚性柔性印刷电路板(Rigid Flexible PCB)。
因此,第一基板161可以包括刚性区域和柔性区域。具体地,第一基板161可以包括设置有部件的刚性区域和除刚性区域之外的柔性区域。
具体地,第一基板161可以包括设置有第一谐振器161a和第二谐振器161b的第一刚性区域RO1、设置有第三驱动部分171的第一线圈部分171b的第二刚性区域RO2、设置有第四驱动部分172的第二线圈部分172b的第三刚性区域RO3、位于第一刚性区域RO1与第二刚性区域RO2之间的第一柔性区域FO1以及位于第一刚性区域RO1与第三刚性区域RO3之间的第二柔性区域FO2。
第一刚性区域RO1、第二刚性区域RO2、第三刚性区域RO3、第一柔性区域FO1和第二柔性区域FO2中的每一者可以具有多个绝缘层堆叠的结构。
在这种情况下,构成第一刚性区域RO1、第二刚性区域RO2和第三刚性区域RO3的多个绝缘层可以是刚性的或柔性的。例如,构成第一刚性区域RO1、第二刚性区域RO2和第三刚性区域RO3的多个绝缘层可以包括玻璃或塑料。具体地,构成第一刚性区域RO1、第二刚性区域RO2和第三刚性区域RO3的多个绝缘层可以包括诸如钠钙玻璃或铝硅酸盐玻璃的化学强化的/半钢化的玻璃、诸如聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙二醇(PPG)、聚碳酸酯(PC)强化塑料或柔性塑料、或蓝宝石。
另外,构成第一柔性区域FO1和第二柔性区域FO2的多个绝缘层可以包括具有可伸展特性的柔性特性。构成第一柔性区域FO1和第二柔性区域FO2的多个绝缘层可以是具有弯曲或弯折特性的绝缘层。
因此,第一基板161可以在部分地具有平坦表面且部分地具有弯曲表面的情况下弯折。优选地,第一柔性区域FO1和第二柔性区域FO2可以在具有任意曲率的情况弯曲,或者可以包括具有任意曲率的表面并且可以弯折或弯曲。
第一基板161可以通过使第一柔性区域FO1和第二柔性区域FO2弯折而设置在基部110的基部下表面115、第一侧壁111和第二侧壁112中的每一者的外侧部上。
第一刚性区域RO1是设置有第一谐振器161a和第二谐振器161a的区域。第一刚性区域RO1可以设置在基部110的基部下表面115的外侧部上。也就是说,第一刚性区域RO1可以联接至设置在基部110的基部下表面115中的第一下凹槽115c。
第二刚性区域RO2是设置有用于使第一透镜组件120移动的第三驱动部分171的区域。第二刚性区域RO2可以设置在基部110的第一侧壁111的外侧部上。也就是说,第二刚性区域RO2可以在设置于基部110的第一侧壁111上的第一-第一基部突出部111a与第一-第二基部突出部111b之间联接至基部110。
第三刚性区域RO3是设置有用于使第二透镜组件130移动的第四驱动部分172的区域。第三刚性区域RO3可以设置在基部110的第二侧壁112的外侧部上。也就是说,第三刚性区域RO3可以在设置于基部110的第二侧壁112上的第二-第一基部突出部112a与第二-第二基部突出部112b之间联接至基部110。
第一柔性区域FO1还可以被称为第一弯折区域。第一柔性区域FO1可以通过在一个点处弯折而将设置在基部110的基部下表面115的外侧部上的第一刚性区域RO1与设置在基部110的第一侧壁111的外侧部上的第二刚性区域RO2连接。因此,第一柔性区域FO1的一部分可以基于弯折点而设置在基部110的基部下表面115的外侧部上,并且第一柔性区域FO1的其余部分可以设置在基部110的第一侧壁111的外侧部上。也就是说,第一柔性区域FO1的一部分可以联接至设置在基部下表面115上的第二下凹槽115d,并且其余部分可以联接至设置在第一侧壁111上的第一凹部111。
第二柔性区域FO2还可以被称为第二弯折区域。第二柔性区域FO2可以通过在一个点处弯折而将设置在基部110的基部下表面115的外侧部上的第一刚性区域RO1与设置在基部110的第二侧壁112的外侧部上的第三刚性区域RO3连接。因此,第二柔性区域FO2的一部分可以基于弯折点而设置在基部110的基部下表面115的外侧部上,并且第二柔性区域FO2的其余部分可以设置在基部110的第二侧壁112的外侧部上。也就是说,第二柔性区域FO2的一部分可以联接至设置在基部下表面115上的第三下凹槽115e,并且其余部分可以联接至设置在第二侧壁112上的凹部(未示出)。
参照图12b,第一基板161在第一状态下(例如,联接至基部的状态)下基于如图12a中所示的第一柔性区域FO1和第二柔性区域FO2而具有折弯形状,但是在第二状态(例如,联接至基部之前的状态)下第一基板161的第一柔性区域FO1和第二柔性区域FO2具有如图12b中所示的平坦形状。
另外,第一谐振器161a和第二谐振器161b在第一基板161的第一刚性区域RO1上设置成彼此间隔开预定距离。
在这种情况下,第一谐振器161a可以包括第一谐振线圈161a1。另外,虽然附图中未示出,但是第一谐振器161a可以包括与第一谐振线圈161a1串联连接的第一谐振电容器161a2。第一谐振器161a可以通过以谐振频率f谐振而产生磁场。第一谐振器161a可以是用于基于根据所产生的磁场的强度的改变而改变的电感值来检测第一透镜组件120的位置的第一位置传感器。
第二谐振器161b可以包括第二谐振线圈161b1。另外,虽然附图中未示出,但是第二谐振器161b可以包括与第二谐振线圈161b1串联连接的第二谐振电容器(未示出)。第二谐振器161b可以通过以谐振频率f谐振而产生磁场。第二谐振器161b可以是用于基于根据所产生的磁场的强度的改变而改变电感值来检测第二透镜组件120的位置的第二位置传感器。
另外,第一基板161还可以包括从第一刚性区域RO1延伸的第三柔性区域FO3。第三柔性区域FO3可以具有平坦的表面,并且可以在一些情况下弯折成具有弯曲表面。可以在第一基板161的第三柔性区域FO3中设置有连接至第二基板162的端子(未示出)或连接至除第二基板162外的主板(未示出)的端子。
另外,连接至第一谐振器161a的电路图案161c、第二谐振器161b、第三驱动部分171和第四驱动部分172可以设置在第一基板161上。例如,电路图案151c可以设置在第一基板的第一刚性区域RO1、第二刚性区域RO2、第三刚性区域RO3、第一柔性区域FO1、第二柔性区域FO2和第三柔性区域FO3上以传递电信号。例如,电路图案161c可以包括在连接至第三驱动部分171的第一电路图案161c1和连接至第四驱动部分172的第二电路图案161c2中。
第三驱动部分171可以设置在第二刚性区域RO2上。具体地,构成第三驱动部分171的第一线圈部分171b可以设置在第二刚性区域RO2上。
另外,第四驱动部分172可以设置在第三刚性区域RO3上。具体地,构成第四驱动部分172的第二线圈部分172b可以设置在第三刚性区域RO3上。
同时,第一刚性区域RO1在z轴方向上的宽度、第二刚性区域RO2在z轴方向上的宽度以及第三刚性区域RO3在z轴方向上的宽度可以是相同的,但是不限于此。
然而,第一基板161的第一柔性区域FO1在z轴方向上的宽度和第二柔性区域FO2在z轴方向上的宽度可以窄于刚性区域RO1、RO2和RO3的宽度。在实施方式中,通过调整第一柔性区域FO1的宽度和第二柔性区域FO2的宽度,可以便于第一基板161的弯折。
参照图12c,第一谐振器161a可以包括第一谐振线圈161a1和第一谐振电容器161a2。在这种情况下,第一谐振线圈161a1和第一谐振电容器161a2可以彼此串联连接。另外,虽然图中未示出,但是振荡器(未示出)可以设置在第一基板161上。振荡器可以产生交流信号。也就是说,振荡器可以产生具有预定谐振频率的AC信号,并且所产生的AC信号可以被施用至第一谐振器161a和第二谐振器161b。
另外,第一谐振器161a可以通过接收从振荡器产生的AC信号而执行谐振操作。也就是说,第一谐振器161a可以通过所施用的AC信号而在周缘区域中产生磁场。
第一谐振线圈161a1和第一谐振电容器161a2可以被称为LC谐振电路,并且可以通过形成所谓的储能电路而振荡。
图13是用于说明根据实施方式的第一谐振器和第二谐振器的操作原理的视图。
参照图13,当通过振荡器将与谐振频率对应的AC信号施用至第一谐振器161a或第二谐振器161b时,围绕构成第一振荡器161a和第二振荡器161b的谐振线圈161a1和161b1产生第一磁场。
在这种情况下,第一导体和第二导体可以选择性地存在于由谐振线圈161a1和161b1产生的第一磁场的区域中。第一导体123附接至第一透镜组件120的下表面,并且第二导体附接至第二透镜组件130的下表面。
此处,第一导体123和第二导体的位置随着第一透镜组件120和第二透镜组件130运动而改变。
在这种情况下,第一导体123定位在第一谐振线圈161a1的上部区域中,并且该定位根据第一透镜组件120的移动而在第一谐振线圈161a1的上区域内移动。
另外,第二导体定位在第二谐振线圈161b1的上部区域中,并且该定位根据第二透镜组件130的移动而在第二谐振线圈161b1的上部区域内移动。
在这种情况下,第一谐振线圈161a1的上部区域和第二谐振线圈161b1的上部区域不相互重叠。也就是说,第一导体仅在第一谐振线圈161a1的上部区域中移动而不在第二谐振线圈161b1的上部区域中移动。换言之,第一透镜组件120具有第一行程。在这种情况下,第一透镜组件120可以是变焦透镜组件。因此,第一透镜组件120具有在远摄位置与广角位置之间的第一行程。另外,在第一透镜120可以移动的在远摄位置与广角位置之间的第一行程内,第一导体123仅定位在第一谐振线圈161a1的上部区域中,而不会定位在第二导体的上部区域中。
在实施方式中,第一导体123在第一透镜组件120的第一行程内仅定位在第一谐振线圈161a1的上部区域中,由第一导体123改变的电感在第一谐振器161a中可以被精确地测量,并且可以防止第二谐振器161b的电感被第一导体123改变。
另外,第二导体仅在第二谐振线圈161b1的上部区域中移动,而不会在第一谐振线圈161a1的上部区域中移动。换言之,第二透镜组件130具有第二行程。在这种情况下,第二透镜组件130可以是聚焦透镜组件。因此,第二透镜组件130具有在第一聚焦位置(在第二透镜组件可以移动的范围内最靠近图像传感器的位置)与第二聚焦位置(在第二透镜组件可以移动的范围内距图像传感器最远的位置)之间的第二行程。另外,在第二透镜组件130可以移动的在第一聚焦位置与第二聚焦位置之间的第二行程内,第二导体仅定位在第二谐振线圈161b1的上部区域中,而不会定位在第一导体的上区域中。
在实施方式中,第二导体在第二透镜组件130的第二行程内仅定位在第二谐振线圈151b1的上部区域中,由第二导体改变的电感可以在第二谐振器161b中被精确地测量,并且可以防止第一谐振器161a的电感被第一导体123改变。
另一方面,当第一导体123在其中如上所述那样在第一谐振线圈161a1中产生基于谐振频率f的与AC信号对应的第一磁场的状态下定位在第一谐振线圈161a1的上部区域中时,通过该第一磁场在第一导体123的表面上感生出涡电流。
另外,第一导体123通过所感生的涡电流而产生第二磁场。此时,第二磁场在与第一磁场相反的方向上产生,并且因此与由第一谐振线圈161a1产生的第一磁场发生干涉。也就是说,由第一导体123产生的第二磁场用作与第一磁场发生干涉的干涉磁场。另外,第二磁场使第一磁场的强度减小,并且因此使第一谐振器161a的电感减少。此处,第一磁场的强度的减小可以意味着施加至第一谐振线圈161a1的电压减小,并且还可以意味着在第一谐振线圈161a1中流动的电流减小。
在这种情况下,电感的减少宽度与第二磁场的强度成比例地增大。也就是说,随着第一导体123与第一谐振线圈161a1之间的距离增加,电感的减少宽度增加。另外,随着第一导体123和第一谐振线圈161a1在y轴方向上的重叠区域增加,电感的减少宽度增大。
另外,电感数字转换器LDC可以连接至第一谐振器161a,并且因此获得与第一谐振器161a的电感值的改变对应的数字值。
此时,从电感数字转换器(LDC)输出的数字值指示当前位置基于第一透镜组件120或第二透镜组件130的初始位置移动了多少,并且第一透镜组件120或第二透镜组件130的当前位置可以基于数字值来检测。
图14是沿着图1的相机模块中的线A-A’截取的横截面图。
参照图14,第一导引部分151、第二导引部分152、第一透镜组件120和第二透镜组件130设置在基部110中。
另外,第一导体123设置在第一透镜组件120的下表面上,并且第二导体设置在第二透镜组件130的下表面上。
另外,在第一基板161的上表面上,第一谐振器161a设置在与第一透镜组件120的第一行程对应的下部区域中,并且第二谐振器161b设置在与第二透镜组件130的第二行程对应的下部区域中。
另外,设置第一谐振器161a和第二谐振器161b的在y轴方向上的线性距离、即第一谐振器161a与第一透镜组件120的设置有第一导体123的下表面之间的区域包括与第一距离G对应的缝隙。在这种情况下,第一谐振器161a的电感改变宽度根据第一距离G而改变。此处,电感改变宽度可以指在第一导体123从第一位置移动至第二位置时第一谐振器161a的电感改变量。此时,证实的是,随着第一距离G减小,电感的改变量增大,并且因此位置检测精准度提高。并且,随着第一距离G增大,电感的改变量减小,并且因此可以证实的是,精确的位置检测是困难的。
根据第一距离G的第一谐振器161a的电感的改变量在下面的表1中示出。
[表1]
第一距离(G)(mm) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
改变量(uH) 1.611 1.534 1.437 1.324 1.246 1.164
如上所述,证实的是,相对于在第一导体123中所产生的第二磁场的磁通量随着第一距离G减小而增大,并且因此,证实的是,第一谐振器161的电感改变量会增大。
然而,如果第一距离G变得太小,则可能影响第一透镜组件120的运动,并且,第一谐振器161a的电感可能因受除第一导体123外的第二导体的影响而改变。因此,实施方式中的第一距离G将具有0.1mm至0.2mm的范围。在这种情况下,当第一距离G小于0.1mm时,第一谐振器161a可能影响第一透镜组件120的运动特性。另外,当第一距离G小于0.1mm时,第一谐振器161a的电感因受除第一导体123外的附接至第二透镜组件130的第二导体的影响而改变,因此,可能难以精确地检测第一透镜组件120的位置。另外,当第一距离G大于0.2mm时,根据第一透镜组件的位置的改变的第一谐振器的电感的改变量较小,并且因此,难以精确地检测第一透镜组件的位置。
另外,第二谐振器161b可以设计成与第一谐振器161a的设计条件对应。
同时,电感感测基本上通过谐振器的电感和谐振阻抗(Rp)的改变来测量。在这种情况下,这两个参数受谐振线圈的设计、部件和驱动条件的影响。在这种情况下,Rp受线圈和导体的热常数影响,并且谐振器的电感受线圈结构(例如基板)的热扩散系数(CTE)影响。并且,由于该影响对整个谐振线圈的电感改变上具有非常小的影响,所以相比于霍尔传感器,谐振器的电感改变不受热改变影响。
图15是示出了根据实施方式的就谐振频率而言的谐振器的特性改变的视图。
同时,第一谐振器161a或第二谐振器161b构成谐振电路并且执行与谐振频率f对应的振荡操作。此时,谐振频率f是此处,L是构成第一谐振器161a或第二谐振器161b的谐振线圈的电感,并且C是构成第一谐振器161a或第二谐振器161b的谐振电容器的电容。并且,如图15中所示,谐振线圈的电感和谐振电容器的电容根据谐振频率而改变。
图16是用于说明根据实施方式的透镜组件的位置感测操作的视图。
参照图16,第一谐振线圈161a1和第二谐振器161b可以在第一基板161上设置成彼此间隔开预定间隙。基板161的上部区域可以划分成第一区域R1和第二区域R2。在这种情况下,第一区域R1是由第一谐振线圈161a1提供的位置感测区域,并且第二区域R2是由第二谐振线圈161b1提供的位置感测区域。
换言之,当金属材料存在于第一区域R1上,第一谐振器161a的电感可以被金属材料改变。另外,当金属材料存在于第二区域R2上时,第二谐振器161b的电感可以被存在于第二区域R2上的金属材料改变。
在这种情况下,附接至第一透镜组件120的下表面的第一导体123可以仅在与具有第一透镜组件120的第一行程S1对应的在第一位置P1与第三位置P3之间的范围内移动。在这种情况下,第一导体123的可移动区域不与第二区域R2重叠。因此,第二谐振器161b的电感不会由于第一导体123而改变。
附接至第二透镜组件130的下表面的第二导体133可以仅在与具有第二透镜组件130的第二行程S2对应的在第一位置P1’与第三位置P3’之间的范围内移动。在这种情况下,第二导体133的可移动区域不与第一区域R1重叠。因此,第一谐振器161a的电感不会由于第二导体133而改变。
另一方面,随着第一谐振器161a与第一导体123之间的距离增大,此外,随着第一导体123与第一谐振线圈161a1之间在y轴方向上的重叠区域增大,第一谐振器161a的电感在于第一导体123中产生的干涉磁场的影响下减小。
另外,随着第二谐振器161b与第二导体133之间的距离增大,此外,随着第二导体133与第二谐振线圈161b1之间在y轴方向上的重叠区域增大,第二谐振器161b的电感在于第二导体133中产生的干涉磁场的影响下减小。
参照图16(a),当第一透镜组件120处于远摄位置中时,并且因此第一导体123存在于第一位置P1中,第一谐振器161a可以具有第一-第一电感。在这种情况下,第一-第一电感可以具有与第一参考电感的值相似的值。此处,第一参考电感可以指第一谐振器161a在其中不存在干涉磁场的状态下的电感。然而,即使当第一导体123存在于第一位置P1处,第一谐振器161a的电感会因在第一导体123中产生的干涉磁场而减小,并且因此,第一-第一电感可以小于第一参考电感。
另外,当第二透镜组件130处于第一聚焦位置中时,并且因此第二导体133存在于第一位置P1’中,第二谐振器161b可以具有第二-第一电感。在这种情况下,第二-第一电感可以具有与第二参考电感的值相似的值。此处,第二参考电感可以指第二谐振器161b在其中不存在干涉磁场的状态下的电感。然而,即使当第二导体133存在于第一位置P1处时,第二谐振器161b的电感会因在第二导体133中产生的干涉磁场而减小,并且因此,第二-第一电感可以小于第二参考电感。
参照图16(b),当第一透镜组件120处于远摄位置与广角位置之间的位置中时,并且因此第一导体123存在于第二位置P2中,第一谐振器161a可以具有第一-第二电感。在这种情况下,第一-第二电感可以具有与第一参考电感和第一-第一电感的值相似的值。也就是说,随着第一透镜组件120的位置移动时,第一导体123的位置也会移动。另外,在第一导体123处于第二位置P2中时比起在第一导体123处于第一位置P1中时,干涉磁场的强度更大,并且因此,第一谐振器161a的电感可以具有相比于第一-第一电感减小预定值的第一-第二电感。
另外,当第二透镜组件130处于第二聚焦位置中时,并且因此,第二导体133存在于第一位置P1’与第三位置P3’之间的第二位置P2’中,第二谐振器161b可以具有第二-第二电感。在这种情况下,第二-第二电感可以具有与第二参考电感和第二-第一电感的值相似的值。也就是说,随着第二透镜组件130的位置移动时,第二导体133的位置也会移动。另外,在第二导体133处于第二位置P2’中时比起在第二导体133处于第一位置P1’中时,干涉磁场的强度更大,并且因此,第二谐振器161b的电感可以具有相比于第二-第一电感减小预定值的第二-第二电感。
参照图16(c),当第一透镜组件120移动至作为最大可移动位置的广角位置时,并且因此第一导体123存在于第三位置P3中,第一谐振器161a可以具有第一-第三电感。在这种情况下,第一-第三电感可以具有与第一参考电感、第一-第一电感和第一-第二电感的值相似的值。也就是说,随着第一透镜组件120的位置移动时,第一导体123的位置也会移动。另外,在第一导体123处于第三位置时比起在第一导体123处于第一位置P1或第二位置P2时,干涉磁场的强度更大,并且因此,第一谐振器161a的电感可以具有相比于第一-第二电感减小预定值的第一-第三电感。
另外,当第二透镜组件120移动至作为最大可移动位置的第三聚焦位置时,并且因此第二导体133存在于第三位置P3’中,第二谐振器161b可以具有第二-第三电感。在这种情况下,第二-第三电感可以具有与第二参考电感、第二-第一电感和第二-第二电感的值相似的值。也就是说,随着第二透镜组件130的位置移动时,第二导体133的位置也会移动。另外,在第二导体133处于第三位置P3’时比起在第二导体133在第一位置P1’或第二位置P2’中时,干涉磁场的强度更大,并且因此,第二谐振器161b的电感可以具有相比于第二-第二电感减小预定值的第二-第三电感。
如上所述,当第一透镜组件120移动时,附接至第一透镜组件120的第一导体123引起第一谐振器161a的电感改变。此时,电感与第一透镜组件120的移动量成比例地改变,因此,第一导体123的位置和与第一导体123的位置对应的第一透镜120的位置可以通过感测第一谐振器161a的电感来检测。
如上所述,当第二透镜130移动时,附接至第二透镜组件130的第二导体133引起第二谐振器161b的电感改变。此时,电感与第二透镜组件130的移动量成比例地改变,因此,第二导体133的位置和与第二导体133的位置对应的第二透镜130的位置可以通过感测第二谐振器161b的电感来检测。
图17是示出了根据实施方式的与电感数字转换器(LDC)的输出值对应的透镜组件的位置关系的图。
电感数字转换器LDC检测第一谐振器161a的电感,将该电感转换和输出成第一数字值。在这种情况下,电感数字转换器LDC可以检测电感阻抗Rp。在这种情况下,电感阻抗Rp可以进行如下计算。
Rp=L/(Rs*c)
此处,Rp是电感阻抗,L是电感,Rs是谐振器的等效电阻值,并且C是谐振器的电容。
电感数字转换器LDC检测第一谐振器161a的电感,将该电感转换和输出成第一数字值。在这种情况下,第一谐振器161a的电感根据第一透镜组件120在第一透镜组件120的第一行程内的运动而线性地改变。并且,如图17中所示,第一透镜组件120的位置可以基于第一数字值(LDC输出(Rp))来检测。
电感数字转换器LDC检测第二谐振器161b的电感,将该电感转换和输出成第二数字值。此时,第二谐振器161b的电感根据第二透镜组件130在第二透镜组件130的第二行程内的移动而线性地改变。并且,如图17中所示,第二透镜组件130的位置可以基于第二数字值(LDC输出(Rp))进行检测。
图18a是示出了根据实施方式的相机模块中的导体的形状的各种实施方式的视图。
参照图18a,导体123和133可以具有其中宽度沿光轴的方向逐渐改变的形状。例如,如图7中所示,导体123和133可以在平面形状方面具有三角形形状并且在导体123和133的每个侧部处具有直线形状。
替代性地,参照图18a(a),导体123和133可以在平面形状方面具有三角形形状并且在导体123和133的每个侧部处具有曲线形状。
另外,替代性地,参照图18a(b),导体123和133可以在平面形状方面具有菱形形状并且在导体123和133的每个侧部处具有直线形状。
另外,替代性地,参照图18a(c),导体123和133可以在平面形状中具有菱形形状并且在导体123和133的每个侧部处具有曲线形状。
然而,实施方式中的导体123和133不限于上述形状,并且其中宽度在光轴方向上线性地增大或减小的任何形状都可以用作导体123和133的形状。
同时,当导体123和133具有宽度沿光轴方向不变的的矩形形状时,可能难以精准地检测透镜组件的位置。
图18b是用于说明在导体具有矩形形状的情况下的问题的视图。
参照图18b,当导体20具有矩形形状时,存在的问题是:根据透镜组件的位置,不能进行位置感测或者难以进行精准的位置感测。
也就是说,参照图18b(a),当导体20处于第一位置中时,导体20与谐振线圈10之间在y轴方向上的重叠区域的面积是‘A’。
此时,参照图18b(b),即使当导体123从第一位置移动至第二位置时,导体20与谐振线圈10之间在y轴方向上的重叠区域的面积可以是‘A’。换言之,当导体20具有宽度沿光轴方向不变的矩形形状时,即使在导体20的位置彼此不同时,谐振器的电感也可以是相同的。在这种情况下,由于存在对应于一个结果值的两种情况,所以无法检测透镜组件定位在这两种情况中的哪个位置,由此降低了相机模块的可靠性。
另一方面,在实施方式中,第一导体123和第二导体133具有其中宽度沿光轴方向改变的形状。优选地,第一导体123和第二导体133可以具有三角形平面形状。因此,在实施方式中,对应于一个结果值仅存在一种情况,并且因此,使用从电感数字转换器LDC输出的数字值可以精准地识别透镜组件的位置。
<谐振器>
下文中,将详细描述根据实施方式的谐振器。
图19a是示意性地示出根据本发明的谐振器的横截面图,并且图19b是图19a中所示的谐振器的平面图。
简要地参照图12a和图12b,第一基板161包括第一谐振器161a和第二谐振器161b。并且,在这种情况下,第一谐振器161a可以包括第一谐振线圈161a1。另外,虽然图中未示出,第一谐振器161a可以包括与第一谐振线圈161a1串联连接的第一谐振电容器161a2。第一谐振器161a可以通过以谐振频率f谐振而产生磁场。第一谐振器161a可以是用于基于下述电感值检测第一透镜组件120的位置的第一位置传感器:该电感值根据所产生的磁场的强度的改变而改变。
也就是说,第一谐振电容器161a2与第一谐振线圈161a1一起形成第一LC谐振电路。优选地,第一谐振电容器161a2和第一谐振线圈161a1可以是彼此并联连接的第一并联LC谐振电路。第一并联LC谐振电路能够以谐振频率f振动以产生具有与谐振频率f对应的大小的磁场。
第二谐振器161b可以包括第二谐振线圈161b1。另外,虽然图中未示出,第二谐振器161b可以包括与第二谐振线圈161b1串联连接的第二谐振电容器(未示出)。第二谐振器161b可以通过以谐振频率f谐振来产生磁场。第二谐振器161b可以是用于基于下述电感值来检测第二透镜组件位置的第二位置传感器:该电感值根据所产生的磁场的强度的改变而改变。
也就是说,第二谐振电容器与第二谐振线圈161b1一起形成第二LC谐振电路。优选地,第二谐振电容器和第二谐振线圈161b1可以是彼此并联连接的第二并联LC谐振电路。第二并联LC谐振电路可以以谐振频率f振动以产生具有与谐振频率f对应的大小的磁场。
返回参照图19a,第一基板161包括绝缘层161d以及设置在绝缘层161d上的谐振线圈161a1和161b1。在这种情况下,邻近谐振线圈161a1和161b1设置的谐振电容器(未示出)可以被包括在绝缘层161d上。也就是说,谐振线圈161a1和161b1中的每个谐振线圈包括一个端部和另一端部。另外,谐振电容器的一个端部可以连接至谐振线圈161a1和161b1的一个端部,并且谐振电容器的另一端部可以连接至谐振线圈161a1和161b1的另一端部。另外,谐振电容器的两个端部可以连接至电感数字转换器LDC的输入端子(未示出)。
同时,绝缘层161d可以具有多层结构。在这种情况下,绝缘层161d可以包括具有柔性特性的绝缘层材料以及具有刚性特性的绝缘层材料,使得区域的一部分具有柔性特性并且其余部分区域具有刚性特性。另外,设置在刚性区域上的绝缘层161d可以包括具有刚性特性和柔性特性两者的绝缘层材料。另外,具有柔性特性的绝缘层材料可以仅设置在布置于柔性区域上的绝缘层161d中。
谐振线圈161a1和161b1可以设置在绝缘层161d上。在这种情况下,谐振线圈161a1和161b1可以在绝缘层161d上设置成以预定间隙彼此间隔开。
同时,如图19(a)中所示,谐振线圈161a1和161b1可以具有其中谐振线圈161a1和161b1从绝缘层161d突出的结构。另外,如图19a(b)中所示,对应于线圈形状的凹槽161dg可以形成在绝缘层161d的表面上,并且因此,谐振线圈161a1和161b1可以具有埋置在凹槽161dg中的结构。
这些谐振线圈161a1和161b1可以通过实施蚀刻工艺形成,并且可以通过实施与蚀刻工艺不同的电镀工艺形成。
当谐振线圈161a1和161b1通过蚀刻工艺形成时,金属层(未示出)可以设置在绝缘层161d上,并且金属层可以蚀刻成与线圈形状对应以形成谐振线圈161a1、161b1。
另外,当谐振线圈161a1和161b1通过镀敷工艺形成时,具有与线圈形状对应的开口的遮盖物可以形成在绝缘层161d上,并且因此,谐振线圈161a1和161b1可以通过实施镀敷(无电镀或电镀)而形成以填充遮盖物的开口。
参照图19b,谐振线圈161a1和161b1可以通过转动多次而设置在绝缘层161d上。也就是说,谐振线圈161a1和161b1可以以预定圈数在绝缘层161d上卷绕。谐振线圈161a1和161b1在绝缘层161d上可以设置为单层。谐振线圈161a1和161b1的外表面可以涂覆有绝缘材料或者覆盖有绝缘层,但是不限于此。谐振线圈161a1和161b1可以以在7圈至11圈的范围内的圈数设置在绝缘层161d上。优选地,谐振线圈161a1和161b1可以以在8圈至10圈范围内的圈数设置在绝缘层161d上。更优选地,谐振线圈161a1和161b1可以通过转动9次而设置在绝缘层161d上。谐振线圈161a1和161b1的圈数与谐振部分的总电感有关。随着谐振线圈161a1和161b1的圈数增加,谐振器的总电感也会增大,并且电感的改变范围也会增大。另外,当电感的改变范围增大时,可以更精准地检测透镜组件的位置。然而,随着谐振线圈161a1和161b1的圈数增加,存在相机模块的尺寸增大或者产品价格增长的问题。因此,在实施方式中,谐振线圈161a1和161b1转动9次以设置在绝缘层161d上。
同时,谐振线圈161a1和161b1具有预定厚度并且设置在绝缘层161d上。此时,随着谐振线圈161a1和161b1的厚度增加,谐振器的总电感也会增大。谐振线圈161a1和161b1的厚度越厚越好。然而,当谐振线圈161a1和161b1的厚度较薄时,总电感变小,谐振线圈161a1和161b1的圈数必须增加以为此进行补偿,然而,这受有限的PCB空间的限制。另外,当谐振线圈161a1和161b1的厚度较薄时,电阻增大并且在传递高频信号(MHz或更高)的过程中发生信号损失,并且会更受电感之间产生的寄生电容影响。因此,在实施方式中,谐振线圈161a1和161b1的厚度设定成具有50μm或更大的最小厚度。另外,在实施方式中,谐振线圈161a1和161b1的厚度(H,参见图19a)为1mm或更小。例如,谐振线圈161a1和161b1的厚度H可以在50μm至1mm的范围内。当谐振线圈161a1和161b1的厚度H超过1mm时,绝缘层的厚度也必须与谐振线圈161a1和161b1的厚度一样增加,因此,存在谐振器的整体尺寸增大的问题。
另外,谐振线圈161a1和161b1可以在绝缘层161d上设置成具有预定宽度W、具有上述圈数并且彼此间隔开预定间隙S。在这种情况下,谐振线圈161a1和161b1的宽度W可以在50μm至1mm的范围内。也就是说,当谐振线圈161a1和161b1的宽度小于50μm时,总电感减小,谐振线圈161a1和161b1的圈数必须增加以为此进行补偿,并且这受有限的PCB空间的限制。另外,当谐振线圈161a1和161b1的宽度小于50μm时,电阻增大并且在传递高频信号(MHz或更高)的信号的过程中发生信号损失,并且会更受电感之间产生的寄生电容影响。
另外,为了如上所述的相同原因,谐振线圈161a1和161b1的间隔S可以在50μm至300μm的范围内。当谐振线圈161a1和161b1的间隔S小于50μm时,由于相邻线圈之间的相互干扰,可能无法进行精准的电感感测。另外,当谐振线圈161a1与161b1之间的间隔S大于300μm时,在谐振线圈具有同一总电感的条件下,谐振线圈所占据的PCB空间增大。
同时,谐振线圈161a1和161b1可以在绝缘层161d上设置成围绕第一区域并且具有上述圈数。在这种情况下,第一区域的宽度可以对应于谐振线圈161a1和161b1的内宽度Din。内宽度Din可以指具有在谐振线圈161a1和161b1的内表面上穿过谐振线圈161a1和161b1的中心的直线的最短距离的部分的宽度。另外,谐振线圈161a1和161b1可以具有预定的外宽度Dout。外宽度Dout可以指谐振线圈161a1和161b1的外表面上的下述部分的宽度,在该部分中,穿过谐振线圈161a1和161b1的中心的直线的距离最大。在这种情况下,在实施方式中,外宽度Dout是内宽度Din至少三倍大。当外宽度Dout小于内宽度Din的三倍时,改变宽度随着总电感减小而减小,并且因此,可能难以精准地检测透镜组件的位置。
图20a是示意性地示出了根据另一示例性实施方式的谐振器的横截面图,图20b是具体地示出了图20a中所示的谐振器中的谐振线圈的视图,并且图20c是图20a和图20b中所示的谐振器的等效电路图。
参照图20a,相机模块包括谐振器400。在这种情况下,谐振器400可以是前述第一谐振器161a和第二谐振器161b中的任一者。在下文中,为了方便描述第一谐振器161a和第二谐振器161b,第一谐振器161a和第二谐振器161b中的一者将被称为谐振器400。然而,应当注意的是,下面的谐振器400可以代替第一谐振器161a和第二谐振器161b。
谐振器400可以具有多层结构。更优选地,如上所述,谐振器400可以包括绝缘层410、设置在绝缘层410上的谐振线圈420和谐振电容器430。另外,绝缘层410可以具有多个堆叠的结构。
绝缘层410可以包括第一绝缘层411、第二绝缘层412、第三绝缘层413和第四绝缘层414。也就是说,绝缘层410可以具有四层结构,但是不限于此。
另外,谐振线圈420包括设置在第一绝缘层411上的第一线圈部分421、设置在第二绝缘层412上的第二线圈部分422、设置在第三绝缘层413上的第三线圈部分423以及设置在第四绝缘层414上的第四线圈部分424。
也就是说,在实施方式中,谐振线圈420具有多层结构并且设置在多个绝缘层上。因此,在实施方式中,可以增加谐振线圈420的长度,并且对应地,可以增大谐振器的电感来增大改变宽度。
此时,第一线圈部分421、第二线圈部分422、第三线圈部分423和第四线圈部分424中的每一者设置成具有如图19b中所示的环形螺旋结构。
第一线圈部分421、第二线圈部分422、第三线圈部分423和第四线圈部分424可以通过通路V1、V2、V3和V4彼此串联连接。因此,在实施方式中,可以在最小的PCB区域内设置具有高电感的谐振器。
为此,第一通路V1形成在第二绝缘层412中。第一通路V1可以具有连接至第一线圈部分421的一个端部以及连接至第二线圈部分422的另一端部。另外,第一线圈部分421可以通过第一通路V1与第二线圈部分422串联连接。
第二通路V2形成在第三绝缘层413中。第二通路V2可以具有连接至第二线圈部分422的一个端部以及连接至第三线圈部分423的另一端部。另外,第二线圈部分422可以通过第二通路V2与第三线圈部分423串联连接。
第三通路V3形成在第四绝缘层414中。第三通路V3可以具有连接至第三线圈部分423的一个端部以及连接至第四线圈部分424的另一端部。另外,第三线圈部分423可以通过第三通路V3与第四线圈部分424串联连接。
此时,第一线圈部分421、第二线圈部分422、第三线圈部分423和第四线圈部分可以通过作为典型的印刷电路板制造工艺的增材工艺、减材工艺、改良的半增材工艺(MSAP)和半增材工艺方法(SAP)而形成,并且这些工艺的详细描述将在本文中省略。
另外,第一通路至第三通路V1、V2和V3中的每一者设置成穿过第二绝缘层至第四绝缘层412、413和414中的任一者。优选地,第一通路至第三通路V1、V2和V3中的每一者可以通过使用导电材料对穿过第二绝缘层至第四绝缘层412、413和414中的任一者的通路孔(未示出)的内部进行填充或者使用导电材料进行电镀而形成。
用于形成第一通路至第三通路V1、V2和V3的金属材料可以是选自Cu、Ag、Sn、Au、Ni和Pd中的任一材料,并且金属材料可以使用无电镀、电镀、丝网印刷、喷镀、蒸镀、喷墨和喷洒或它们的组合中的任一者来填充。
在这种情况下,通路孔可以通过包括机械、激光和化学加工的加工方法中的任一者来形成。
当通过机械加工形成通路孔时,可以使用诸如铣削、钻削和开槽的方法,以及当通过激光加工形成通路孔时,可以使用UV或CO2激光方法,以及当通过化学加工形成通路孔时,可以使用包含氨基硅烷、酮类等的药剂,以及类似的方法,由此可以使绝缘板打开。
同时,垫部分440设置在第四绝缘层414上,并且谐振电容器430可以附接至垫部分440。在这种情况下,谐振电容器430的一个端部连接至第四线圈部分424,并且谐振电容器430的另一端部连接至第一线圈部分421。为此,谐振器400可以包括设置成共同穿过第二绝缘层412、第三绝缘层413和第四绝缘层414的第四通路V4。第四通路V4可以具有连接至第一线圈部分421的一个端部以及连接至谐振电容器430的另一端部。
参照图20b,电流可以在第一线圈部分421、第二线圈部分422、第三线圈部分423和第四线圈部分424中沿彼此相同的方向流动。为此,第一线圈部分421、第二线圈部分422、第三线圈部分423和第四线圈部分424可以通过沿不同的方向转动而设置在绝缘层410上。
优选地,第一线圈部分421、第二线圈部分422、第三线圈部分423和第四线圈部分424可以分别包括一个端部和另一端部。
在这种情况下,第一线圈部分421、第二线圈部分422、第三线圈部分423和第四线圈部分424中的每一者的一个端部可以是设置在线圈的内侧部上的一个端部,并且另一端部可以是设置在线圈外侧部上的一个端部。
另外,第一线圈部分421、第二线圈部分422、第三线圈部分423和第四线圈部分424中的每一者的转动方向可以是指从另一端部开始并转动至一个端部的方向,不同地,该转动方向可以指从另一端部开始并转动至一个端部的方向。在下文中,每个线圈部分的转动方向将描述为从定位在内侧部上的另一端部至定位在外侧部上的一个端部的旋转方向。
例如,第一线圈部分421可以通过沿顺时针方向转动而设置在第一绝缘层411上。另外,第二线圈部分422可以通过沿与第一线圈部分421的转动方向相反的逆时针方向转动而设置在第二绝缘层412上。另外,第三线圈部分423可以通过沿与第二线圈部分422的转动方向相反的顺时针方向转动而设置在第三绝缘层413上。另外,第四线圈部分424可以通过沿与第三线圈部分423的转动方向相反的逆时针方向转动而设置在第四绝缘层414上。换言之,每个线圈部分可以通过沿与设置在相邻层上的线圈部分的转动方向相反的方向转动来设置。
同时,谐振器400的谐振电容器430具有连接至第一线圈部分421的一个端部以及连接至第四线圈部分424的另一端部。另外,谐振电容器的一个端部可以连接至与电感数字转换器LDC连接的第一输出端子T1,并且谐振电容器的另一端部可以连接至与电感数字转换器LDC连接的第二输出端子T2。
参照图20c,如上所述的谐振器400包括谐振线圈420,谐振线圈420包括彼此串联连接的第一线圈部分421、第二线圈部分422、第三线圈部分423和第四线圈部分424,并且谐振电容器430可以连接至其两个端部,并且谐振电容器430的两个端部可以构成连接至电感数字转换器(LDC)的谐振电路。
如上所述,在实施方式中,谐振线圈420设置在多个绝缘层上以具有多层结构,使得谐振器400的总电感可以在有限的空间内最大地增加。同时,具有四层结构的谐振器的厚度(更具体地,基板在第一刚性区域的厚度)可以在0.4mm至0.8mm的范围内。优选地,具有四层结构的谐振器的厚度可以在0.5mm至0.6mm的范围内。
在下文中,将描述根据另一实施方式的谐振器。
图21是示出了根据另一示例性实施方式的谐振器的框图。
参照图19a至图20c所描述的谐振器仅包括振荡线圈,该振荡线圈通过具有由振荡器(未示出)所生成的预定谐振频率的AC信号来产生磁场。另外,振荡线圈的电感通过导体接近周围环境而改变,并且透镜组件的位置通过由电感数字转换器LDC对改变的电感进行检测来感测。
另一方面,参照图21,根据本发明的另一实施方式的谐振器500的谐振线圈包括振荡线圈520和接收线圈530。另外,振荡线圈520通过从振荡器510施加的AC信号来产生磁场。此时,在振荡线圈520中产生的磁场在接收线圈530中感生出电压。此时,当导体接近谐振器500的周缘时,使在振荡线圈520中产生的磁场的大小减小,由此使在接收线圈530中所感生出的电压减小。然后,感测装置540连接至接收线圈530以感测在接收线圈530中感生出的电压,并且基于此感测透镜组件的位置。
更具体地,在振荡线圈520中所产生的磁场可以在接收线圈中被感应。在这种情况下,随着导体的位置在于接收线圈530中产生磁场的情形下改变,接收线圈530与导体之间的重叠面积发生改变。
此时,接收线圈530与振荡线圈520谐振以产生具有恒定振幅的AC频率,并且所产生的涡电流的量根据与导体的重叠面积而改变。并且,通过这种涡电流的流动,产生沿与在接收线圈530中产生的磁通量相反的方向上的磁通量,并且输出至振荡器510的信号的振幅受磁通量的影响而减小。因此,在实施方式中,根据接收线圈530与导体之间的重叠面积而产生具有不同振幅的AC信号,并且感测装置540可以通过感测所产生的AC信号的强度来感测透镜组件的位置。
也就是说,参照图19a至图20c所描述的谐振器具有仅包括振荡线圈的结构,并且图21的振荡器具有包括振荡线圈和接收线圈的结构。在这种情况下,与仅包括振荡线圈的结构相比,包括振荡线圈和接收线圈的结构可以在不受外部噪声影响的情况下获得精准的感测值。也就是说,在仅包括振荡线圈的谐振器中,以谐振频率进行的振荡操作和通过导体的对透镜组件的位置感测操作仅使用振荡线圈来实施。因此,在仅包括振荡线圈的谐振器中,由对应于对象而不是导体的外部磁性材料产生的噪声直接地影响感测值,并且因此,可能难以精准地检测透镜组件的位置。另一方面,在包括振荡线圈和接收线圈的谐振器中,用于执行振荡操作的线圈和用于通过导体获得位置感测值的线圈单独地存在。因此,在包括振荡线圈和接收线圈的谐振器中,上述的外部噪声在振荡线圈与接收线圈之间相互抵消,使得感测值不太受影响,因此,可以获得具有强噪声特性的感测值。
在下文中,将描述在图21中所示的谐振线圈的详细布置结构。
图22a至图22f是示出了图21的逐层结构的平面图,并且图22g是用于说明图22a至图22f中所示的接收线圈的平面形状的视图。
根据实施方式的谐振器500包括绝缘层550、接收线圈530和振荡线圈520。
在这种情况下,振荡线圈520可以具有与参照图20b所描述的谐振线圈420相同的结构。例如,振荡线圈520可以包括具有四层结构的第一部分至第四部分521、522、523和524。
另外,第一部分至第四部分521、522、523和524可以彼此串联连接。在这种情况下,相邻部分的转动方向可以彼此相反,使得在第一部分至第四部分521、522、523和524中的电流流动方向是相同的。
绝缘层550可以具有六层结构。也就是说,绝缘层550可以包括设置在最靠上部分上的第一绝缘层551和设置在最靠底部分上的第六绝缘层556。另外,第二绝缘层至第五绝缘层552、553、554和555可以按顺序地设置在第一绝缘层511与第六绝缘层556之间。
在这种情况下,第一绝缘层至第六绝缘层551、552、553、554、555和556的上表面可以划分成设置有振荡线圈的区域和设置有接收线圈的区域。
例如,第一绝缘层至第六绝缘层551、552、553、554、555和556的上表面的边缘区域(或靠外区域)可以是设置有振荡线圈的第一区域。另外,第一绝缘层至第六绝缘层551、552、553、554、555和556的上表面中的除第一区域外的第二区域可以是设置有接收线圈的区域。优选地,第二区域可以是第一绝缘层至第六绝缘层551、552、553、554、555和556的上表面的中央区域,并且第一区域可以是环绕第一区域的靠外区域。
振荡线圈520的第一部分521可以设置在第一绝缘层551上。优选地,振荡线圈520的第一部分521可以设置在第一绝缘层551的第一区域上。
振荡线圈520的第二部分522和接收线圈530的一部分可以设置在第二绝缘层552上。在这种情况下,接收线圈530的数量在该实施方式可以为复数个。例如,接收线圈530在该实施方式中可以包括第一接收线圈530a和第二接收线圈530b。
另外,振荡线圈520的第二部分522和第一接收线圈530a的第一部分531可以设置在第二绝缘层552的第一区域中。
接收线圈530的一部分可以设置在第三绝缘层553上。优选地,连接至第一部分531的第一接收线圈530a的第二部分532可以设置在第三绝缘层553的第二区域中。第一接收线圈530a的第一部分531和第二部分532可以通过通路(未示出)在多个点处相互连接。在这种情况下,包括第一部分531和第二部分532的第一接收线圈530a可以具有正弦波和余弦波混合的形状。
接收线圈530的一部分可以设置在第四绝缘层554上。优选地,第二接收线圈530b的第一部分533可以设置在第四绝缘层554的第二区域上。
振荡线圈520的第三部分523和第二接收线圈530b的第二部分534可以设置在第五绝缘层555上。优选地,振荡线圈520的第三部分523可以设置在第五绝缘层555的上表面的第一区域中。另外,第二接收线圈530b的第二部分534可以设置在第五绝缘层555的上表面的第二区域中。
第二接收线圈530b可以包括分别设置在第四绝缘层554和第五绝缘层555上的第一部分533和第二部分534。第二接收线圈530b的第一部分533和第二部分534可以通过通路(未示出)在多个点处相互连接。在这种情况下,包括第一部分533和第二部分534的第二接收线圈530b可以具有正弦波和余弦波混合的形状。
振荡线圈520的第四部分524可以设置在第六绝缘层556上。优选地,振荡线圈520的第四部分524可以设置在第六绝缘层556的第一区域中。
参照图22g,构成接收线圈530的第一接收线圈530a和第二接收线圈530b中的每一者可以具有正弦波和余弦波混合的形状。另外,第一接收线圈530a和第二接收线圈530b中的每一者通过分别设置在多个层上的线圈图案的相互连接而具有以上形状。在这种情况下,正弦波和余弦波可以包括上升部分和下降部分。
另外,第一接收线圈530a和第二接收线圈530b中的每一者的上升部分和下降部分可以设置在不同的层上。
例如,第一接收线圈530a的上升部分可以设置在第二绝缘层552上,并且第一接收线圈530a的下降部分可以设置在第三绝缘层553上。也就是说,第一接收线圈530a的设置在第二绝缘层552上的第一部分531可以是上升部分,并且第一接收线圈530a的设置在第三绝缘层553上的第二部分532可以是下降部分。
例如,第二接收线圈530b的上升部分可以设置在第四绝缘层554上,并且第二接收线圈530b的下降部分可以设置在第五绝缘层555上。也就是说,第二接收线圈530b的设置在第四绝缘层554上的第一部分533可以是上升部分,并且第二接收线圈530b的设置在第五绝缘层555上的第二部分534可以是下降部分。
图23是示出图21中所示的谐振线圈的等效电路图的视图。
参照图23,它可以连接至振荡线圈520的振荡器510。
另外,第一接收线圈530a的一个端部和第二接收线圈530b的一个端部可以连接至彼此,并且因此可以共同接地至地面。
另外,第一接收线圈530a的另一端部可以连接至感测装置540的一个端部,并且第二接收线圈530b的另一端部可以连接至感测装置540的另一端部。
因此,感测装置540可以相互减去和/或增加从第一接收线圈530a和第二接收线圈530b感测到的信号,并且可以基于此来检测透镜组件的位置。
接下来,图24是移动终端的立体图,该移动终端施用有根据实施方式的相机模块。
参照图24,根据实施方式的移动终端1500可以包括相机模块1000、闪光模块1530和设置在后侧部上的自动聚焦装置1510。
相机模块1000可以包括图像捕获功能和自动聚焦功能。例如,相机模块1000可以包括使用图像的自动聚焦功能。
相机模块1000对在拍摄模式或视频通话模式下通过图像传感器获得的静态图像或运动图像的图像帧进行处理。经处理的图像帧可以显示在预定的显示单元上,并且储存在存储器中。相机(未示出)还可以设置在移动终端本体的前部上。
例如,相机模块1000可以包括第一相机模块1000A和第二相机模块1000B,并且OIS可以通过第一相机模块1000A与AF或变焦功能一起实施。
闪光模块1530可以包括在其中发射光的光发射装置。闪光模块1530可以通过移动终端的相机操作或使用者的控制来操作。
自动聚焦装置1510可以包括作为光发射部分的表面光发射激光器装置的封装件中的一者。
自动聚焦装置1510可以包括使用激光器的自动聚焦功能。自动聚焦装置1510可以主要在其中使用相机模块1000的图像的自动聚焦功能劣化的条件下使用,例如,在10m或更小的附近或在黑暗环境下使用。自动聚焦装置1510可以包括具有竖向腔表面发射激光器(VCSEL)半导体装置的光发射单元、以及将光能转换成电能的光接收单元,比如光电二极管。

Claims (19)

1.一种相机模块,包括:
基部;
导引部分,所述导引部分设置在所述基部的内侧部上;
透镜组件,所述透镜组件沿着所述导引部分移动;以及
基板,所述基板设置在所述基部的外侧部上,
其中,所述透镜组件包括设置在所述透镜组件的下表面下面的导体,
其中,所述基板包括谐振线圈,所述谐振线圈设置在面向所述透镜组件的下表面的区域中并且响应于所述透镜组件的运动而在垂直于光轴方向的方向上与所述导体的至少一部分重叠,并且
其中,所述谐振线圈通过以谐振频率谐振而产生磁场,并且基于根据所产生的磁场的强度的改变而改变的电感值来感测所述透镜组件的位置,
所述导引部分包括:
第一导引部分,所述第一导引部分设置在所述基部的第一内侧部上;以及
第二导引部分,所述第二导引部分设置在所述基部的面向第一内侧部的第二内侧部上,
其中,所述透镜组件包括:
第一透镜组件,所述第一透镜组件沿着所述第一导引部分移动;以及
第二透镜组件,所述第二透镜组件沿着所述第二导引部分移动。
2.根据权利要求1所述的相机模块,其中,所述导体包括:
第一导体,所述第一导体设置在所述第一透镜组件的下表面下面;以及
第二导体,所述第二导体设置在所述第二透镜组件的下表面下面;
其中,所述谐振线圈包括:
第一谐振线圈,所述第一谐振线圈在与所述第一透镜组件的行程对应的所述第一导体的运动范围内与所述第一导体的至少一部分重叠;以及
第二谐振线圈,所述第二谐振线圈在与所述第二透镜组件的行程对应的所述第二导体的运动范围内与所述第二导体的至少一部分重叠。
3.根据权利要求2所述的相机模块,其中,所述第一谐振线圈在所述基板上设置成与所述第二谐振线圈间隔开。
4.根据权利要求2所述的相机模块,其中,所述第一导体的运动范围在垂直于所述光轴方向的方向上不与所述第二导体的运动范围重叠。
5.根据权利要求2所述的相机模块,其中,所述第一谐振线圈与所述第一导体间隔开第一距离,
其中,所述第二谐振线圈与所述第二导体间隔开第二距离,
其中,所述第一距离和所述第二距离中的至少一者在1.0mm至2.0mm的范围内。
6.根据权利要求2所述的相机模块,其中,所述第一谐振线圈和所述第二谐振线圈中的至少一者具有50μm或更大的厚度。
7.根据权利要求2所述的相机模块,其中,所述第一谐振线圈和所述第二谐振线圈中的至少一者具有在50μm至1mm的范围内的宽度。
8.根据权利要求2所述的相机模块,其中,所述第一谐振线圈和所述第二谐振线圈中的至少一者通过以在50μm至300μm的范围内的间隔转动多次而设置在所述基板上。
9.根据权利要求2所述的相机模块,其中,所述第一谐振线圈和所述第二谐振线圈中的至少一者具有的外宽度是内宽度至少三倍大。
10.根据权利要求2所述的相机模块,其中,所述基板包括多个绝缘层,并且
其中,所述第一谐振线圈和所述第二谐振线圈中的每一者设置在所述多个绝缘层上以具有多层结构。
11.根据权利要求10所述的相机模块,其中,所述多个绝缘层包括第一绝缘层和第二绝缘层,
其中,所述第一谐振线圈和所述第二谐振线圈中的每一者包括:第一部分,所述第一部分设置在所述第一绝缘层上并且通过沿第一方向转动而设置;以及
第二部分,所述第二部分设置在所述第二绝缘层上、连接至所述第一部分、并且通过沿与所述第一方向相反的第二方向转动而设置。
12.根据权利要求10所述的相机模块,其中,所述第一谐振线圈和所述第二谐振线圈中的每一者包括振荡线圈以及第一接收线圈和第二接收线圈,并且
其中,所述振荡线圈设置成环绕所述第一接收线圈和所述第二接收线圈的外侧部。
13.根据权利要求12所述的相机模块,其中,所述多个绝缘层包括第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层、第四绝缘层、第五绝缘层以及第六绝缘层,
其中,所述第一谐振线圈和所述第二谐振线圈中的每一者包括:
所述振荡线圈的第一部分,所述振荡线圈的第一部分设置在所述第一绝缘层上并且通过沿第一方向转动而设置;
所述振荡线圈的第二部分,所述振荡线圈的第二部分设置在所述第二绝缘层上、连接至所述振荡线圈的第一部分、并且通过沿与所述第一方向相反的第二方向转动而设置;
所述第一接收线圈的第一部分,所述第一接收线圈的第一部分设置在所述第二绝缘层上;
所述第一接收线圈的第二部分,所述第一接收线圈的第二部分设置在所述第三绝缘层上并且连接至所述第一接收线圈的第一部分;
所述第二接收线圈的第一部分,所述第二接收线圈的第一部分设置在所述第四绝缘层上;
所述振荡线圈的第三部分,所述振荡线圈的第三部分设置在第五绝缘层上、连接至所述振荡线圈的第二部分、并且通过沿所述第一方向转动而设置;
所述第二接收线圈的第二部分,所述第二接收线圈的第二部分设置在第五绝缘层上并且连接至所述第二接收线圈的第一部分;以及
所述振荡线圈的第四部分,所述振荡线圈的第四部分设置在第六绝缘层上、连接至所述振荡线圈的第三部分、并且通过沿所述第二方向转动而设置。
14.根据权利要求12所述的相机模块,其中,所述第一接收线圈和所述第二接收线圈具有正弦波和余弦波组合的形状。
15.根据权利要求14所述的相机模块,其中,所述正弦波和所述余弦波包括上升部分和下降部分,
其中,所述第一接收线圈的上升部分设置在与所述第一接收线圈的下降部分不同的层上,并且
其中,所述第二接收线圈的上升部分设置在与所述第一接收线圈的下降部分不同的层上。
16.根据权利要求2所述的相机模块,其中,所述基板包括:
第一区域,所述第一区域设置在所述基部的下表面上;
第二区域,所述第二区域设置在所述基部的与所述第一内侧部对应的第一外侧部上;以及
第三区域,所述第三区域设置在所述基部的与所述第二内侧部对应的第二外侧部上。
17.根据权利要求16所述的相机模块,其中,所述第一透镜组件包括:
第一透镜镜筒,第一透镜设置在所述第一透镜镜筒中,以及
第一移动器,第一驱动部分设置在所述第一移动器中,
其中,所述第二透镜组件包括:
第二透镜镜筒,第二透镜设置在所述第二透镜镜筒中,以及
第二移动器,第二驱动部分设置在所述第二移动器中,
其中,所述基板包括:
第三驱动部分,所述第三驱动部分设置在所述第二区域上以面向所述第一驱动部分,以及
第四驱动部分,所述第四驱动部分设置在所述第三区域上以面向所述第二驱动部分。
18.根据权利要求17所述的相机模块,其中,所述第一驱动部分包括第一磁体,
其中,所述第二驱动部分包括第二磁体,
其中,所述第一导体在所述第一透镜组件中设置成与所述第一磁体间隔开,以及
其中,所述第二导体在所述第二透镜组件中设置成与所述第二磁体间隔开。
19.根据权利要求2所述的相机模块,其中,所述第一导体和所述第二导体中的至少一者具有三角形形状,所述三角形形状的宽度在所述光轴方向的方向上线性地改变。
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