CN114375419B - 相机致动器以及包括该相机致动器的相机模块和相机装置 - Google Patents

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Abstract

根据实施方式的相机致动器可以包括:壳体;设置在壳体中的棱镜单元;以及设置在壳体中以便使棱镜单元在第一轴线方向或第二轴线方向上倾斜的棱镜驱动单元和轴单元,其中,轴单元包括沿平行于第一方向的方向设置的第一轴、以及沿垂直于第一方向的方向设置的第二轴和第三轴。

Description

相机致动器以及包括该相机致动器的相机模块和相机装置
技术领域
实施方式涉及相机致动器、包括相机致动器的相机模块和相机装置。
背景技术
相机模块捕捉物体并将其存储为图像或视频,并且相机模块安装在诸如移动电话、笔记本电脑、无人机和车辆之类的移动终端中。
另一方面,便携式装置比如智能电话、平板电脑和笔记本电脑具有内置式微型相机模块。这种相机模块可以执行自动对焦(AF)功能,该自动对焦功能自动调节图像传感器与透镜之间的距离以对准透镜的焦距。
另外,近来的相机模块可以通过经由变焦透镜使远处物体的倍率增加或减小来执行放大或缩小的变焦功能。
另外,近来的相机模块采用图像稳定(IS)技术,该图像稳定技术校正或防止由于因不稳定的固定装置或用户移动引起的相机移动而导致的图像抖动。
这种图像稳定(IS)技术包括光学图像稳定器(OIS)技术和使用图像传感器的图像防抖技术。
OIS技术是通过改变光的路径来校正运动的技术,而使用图像传感器的图像防抖技术是通过机械和电子方法来补偿运动的技术,OIS技术被越来越多地采用。
另外,车辆相机模块是用于将车辆周围或车辆内部的图像传输至显示器的产品,并且可以主要用于停车辅助和驾驶辅助系统。
另外,车辆相机模块检测车辆周围的车道和车辆,并收集和传输相关数据,从而使ECU能够警告或控制车辆。
同时,变焦致动器用于相机模块中的变焦功能。然而,由于致动器的机械运动,当透镜移动时产生摩擦扭矩,并且摩擦扭矩导致技术问题比如驱动力降低、功耗增加或控制特性降低。
特别地,为了通过在相机模块中使用多个变焦透镜组来获得最佳光学特性,不仅需要多个透镜组之间的对准,还需要多个透镜组与图像传感器之间的对准。然而,如果存在透镜组之间的球面的中心偏离光轴的偏心、或者透镜倾斜的倾斜现象、或者透镜组与图像传感器的中心轴线未对准的现象,则视角可能改变或者焦点可能失焦,使得这些现象可能对图像质量或分辨率产生不利影响。
另一方面,在试图在产生摩擦的区域中增加间距以便在相机模块中针对变焦功能移动透镜时减小摩擦扭矩阻力的情况下,存在以下技术问题:在变焦运动反向时或变焦运动时,加剧了透镜的偏心或透镜的倾斜。
另一方面,图像传感器的分辨率随着像素变高以及像素的尺寸变小而增加。随着像素变小,接收的光的量也同时减少。因此,在黑暗环境中,相机的分辨率越高,由于在快门速度减慢时发生的手抖而导致的图像不稳定就越严重。
因此,为了在暗夜或视频中使用高像素相机拍摄图像而不失真,OIS功能近来已经基本上得到采用。
另一方面,OIS技术是一种通过移动相机的透镜或图像传感器以校正光学路径来校正图像质量的方法。具体而言,OIS技术通过陀螺仪传感器检测相机的移动并基于此计算透镜或图像传感器应该移动的距离。
例如,OIS校正方法包括透镜移动方法和模块倾斜方法。在透镜移动方法中,仅移动相机模块中的透镜以重新对准图像传感器的中心和光轴。另一方面,模块倾斜方法是移动包括透镜和图像传感器的整个模块的方法。
具体而言,模块倾斜方法比透镜移动方法具有更宽的校正范围,并且具有使图像失真最小化的优点,因为透镜与图像传感器之间的焦距是固定的。
另一方面,在透镜移动方法的情况下,使用霍尔传感器来检测透镜的位置和移动。另一方面,在模块倾斜方法中,使用光反射器来检测模块的移动。然而,这两种方法都使用陀螺仪传感器来检测相机用户的移动。
OIS控制器使用由陀螺仪传感器识别的数据来预测透镜或模块应该移动到哪里,以补偿用户的运动。
根据最近的技术趋势,需要超薄和超小型相机模块。在超小型相机模块中,对于OIS操作存在空间限制,因此难以实现适用于通常较大的相机的OIS功能,使得存在不可能实现超小型相机模块的问题。
另一方面,根据未公开的内部技术,通过使用用于驱动OIS的预定可变透镜来控制光学路径。然而,在最近的相机模块中,由于高像素相机必须增加接收的光的量以获得更清晰的图像质量,因此需要增加用于OIS驾驶的可变透镜的尺寸。然而,当可变透镜的尺寸增加时,由于相机模块的厚度限制,存在可变透镜的尺寸不能增加到所需水平的技术矛盾。
另外,根据未公开的技术,正在开发双棱镜OIS致动器技术,其中,两个棱镜各自在一个轴向方向上倾斜,以便实现高倍率变焦性能。然而,为了实现这种双棱镜OIS,需要采用两个独立的致动器,因此存在OIS致动器尺寸增加的问题。另外,随着相机模块组装过程变得更加复杂,精度和可靠性的问题正在发生。
另外,在常规的OIS技术中,在相机模块的有限尺寸内,由于OIS驱动单元设置在固态透镜组件的侧部上,因此存在要经受OIS的透镜的尺寸受到限制使得难以确保光的量的问题。
特别是,为了从相机模块获得最佳光学特性,当通过透镜移动或模块倾斜实现OIS时,透镜组之间的对准必须很好地匹配。当透镜发生偏心或倾斜时,会改变视角或使焦点散焦,从而对图像质量或分辨率产生不利影响。
另外,在常规OIS技术中,可以同时实现OIS驱动和AF或变焦。然而,由于相机模块的空间限制和现有OIS技术的驱动部分的位置,OIS磁体与AF或变焦磁体彼此靠近地放置,这可能引起磁场干扰。因此,由于这种磁场干扰,OIS操作可能不能适当地执行,这引起偏心或倾斜现象。
另外,常规OIS技术具有结构复杂和功耗增加的问题,因为透镜移动或模块倾斜需要机械驱动装置。
同时,如上所述,相机模块可以与雷达等一起应用于车辆等,并且用于高级驾驶员辅助系统(ADAS)。因此,相机模块不仅会对驾驶员的便利性而且还会对驾驶员或行人的安全或生命造成极大影响。
例如,高级驾驶员辅助系统(ADAS)包括:自动紧急制动系统(AEB),该自动紧急制动系统在驾驶员处于碰撞风险但未踩踏制动器的情况下自行降低速度或停车;车道保持辅助系统(LKAS),该车道保持辅助系统通过在离开车道时调整行驶方向来保持车道;高级智能型巡航控制(ASCC),该高级智能型巡航控制在以预设速度行驶时与前方车辆保持一定距离;主动盲点检测系统(ABSD),该主动盲点检测系统检测盲点中碰撞的风险并且有助于变化至安全车道;以及环视监视系统(AVM)等,该环视监视系统在视觉上显示车辆周围的状况。
在这种高级驾驶员辅助系统(ADAS)中,相机模块与雷达一起作为核心部件发挥作用,并且相机模块应用的比例也在逐渐增加。
例如,在自动紧急制动系统(AEB)的情况下,前相机传感器和雷达传感器检测前方的车辆或行人,并在驾驶员未控制车辆时自动提供紧急制动。
替代性地,在车道保持辅助系统(LKAS)的情况下,相机传感器检测驾驶员是否在没有操纵、比如没有进行方向指示的情况下离开车道,并且自动使方向盘转向以保持车道。
另外,在环视监视系统(AVM)的情况下,通过安置在车辆的全部侧部上的相机传感器能够在视觉上显示车辆的周围的状况。
当相机模块应用于车辆的高级驾驶员辅助系统(ADAS)时,由于车辆的振动,OIS技术变得更加重要。这是因为OIS数据的精度可以直接关系到驾驶员和行人的安全或生命。另外,当实施AF或变焦时,多个透镜组件由磁体与线圈之间的电磁力驱动,但是存在的问题在于在安装于每个透镜组件上的磁体之间出现磁场干扰。由于这些磁体之间的磁场干扰,存在不能适当地执行AF或变焦操作以及推力可能降低的问题。
此外,还存在由于磁体之间的磁场干扰而导致偏心或倾斜现象的问题。
如果由于这种磁场干扰而导致相机控制精度或推力下降的问题,或者如果引起偏心或倾斜现象,这可能会直接影响使用者、驾驶员或行人的安全或生命。
另外,当在剧烈振动比如车辆的环境中发生相机模块的每个元件、例如磁体等的分离时,这可能会引起诸如推力、精度和控制以及机械可靠性之类的重大问题。
同时,在相关技术中,在线圈的绕组内部设置有霍尔传感器以检测安装在移动透镜壳体上的预定磁体的磁通量的变化,从而检测透镜壳体的位置。
然而,当霍尔传感器被定位在线圈内部时,霍尔传感器与磁体之间的距离由线圈的高度决定。
然而,在相关技术中,使透镜壳体移动的运动需要推力,并且为了确保这种推力,线圈的高度需要高于预定高度。
然而,当线圈的高度以这种方式增加时,由于磁体的磁通量被线圈阻挡,因此存在如下技术矛盾:设置在线圈内部的霍尔传感器的灵敏度减弱。
根据申请人未公开的内部技术,为了应对这个问题,霍尔传感器的灵敏度和推力的最佳点正好由适当高度的线圈设定。
另一方面,在文章中描述的内容仅提供关于本公开的背景信息,并不构成现有技术。
发明内容
技术问题
实施方式的技术问题之一是提供一种超薄、超微型的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
另外,实施方式的技术问题之一是提供一种在实施OIS时消除光学系统的透镜组件中的透镜的尺寸限制而确保充足光量的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
另外,实施方式的技术问题之一是提供一种可以解决下述技术矛盾的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块:用于OIS驱动的可变透镜的尺寸应当增加以针对清晰的图像质量增加接收到的光的量,而可变透镜的尺寸增加会由于相机模块的厚度限制而受到限制。
另外,实施方式的技术问题之一是提供一种能够通过使在实施OIS时偏心或倾斜现象的发生最小化而表现出最佳的光学特性的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
另外,实施方式的技术问题之一是提供一种能够防止在实施OIS时与用于AF或变焦的磁体发生磁场干涉的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
另外,实施方式的技术问题之一是提供一种能够防止在实施AF或变焦时在多个透镜组件由磁体与线圈之间的电磁力驱动时安装在每个透镜组件上的磁体之间发生磁场干扰的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
另一实施方式是提供一种能够防止磁体与磁轭的分离的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
另外,实施方式的技术问题之一是提供一种能够以低功耗来实施OIS的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
另外,实施方式的技术问题之一是提供一种能够防止在透镜通过变焦在相机模块中移动时产生摩擦扭矩的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
另外,实施方式的技术问题之一是提供一种能够防止在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以及透镜的中心与图像传感器的中心轴线不一致的现象的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
另外,实施方式的技术问题之一是提供一种能够在增加推力的同时增加霍尔传感器的灵敏度的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
实施方式的技术效果不限于本项中所描述的技术效果,而是包括可以从发明的整个描述中推断出的技术效果。
技术方案
根据实施方式的相机致动器可以包括壳体310、设置在壳体310中的棱镜单元330、以及设置在壳体310中的用于在第一轴线或第二轴线方向上倾斜的棱镜驱动单元320、轴单元340,并且轴单元340可以包括沿平行于第一方向的方向设置的第一轴341以及垂直于第一方向设置的第二轴342、第三轴342。
棱镜单元330可以包括具有坐置部分334A的棱镜移动器334、以及设置在棱镜移动器334的坐置部分334A上的棱镜332。
棱镜移动器334可以包括从坐置部分334A的两个拐角向上延伸的第一外表面334S1和第二外表面334S2,并且棱镜移动器334的第一外表面334S1可以包括第一凹部334R1,并且第二外表面334S2可以包括第二凹部334R2。
第二轴342和第三轴343可以分别设置在第一凹部334R1和第二凹部334R2中。
棱镜移动器334的第一凹部334R1和第二凹部334R2的直径可以分别大于第二轴342和第三轴343的直径。
棱镜移动器334包括位于第一外表面334S1与第二外表面334S2之间的第三外表面334S3、以及位于第三外表面334S3上的旋转导引区域AR1。
旋转导引区域AR1可以包括从第三外表面334S3突出的第一导引突出部334P1以及从第一导引突出部334P1突出的第二导引突出部334P2。
第一导引突出部334P1可以包括第三导引凹部334R3,并且第二导引突出部334P2可以包括第四导引凹部334R4。
轴单元340的第一轴341可以设置在第二导引突出部334P2上的第四导引凹部334R4中。
第二导引突出部334P2可以突出成高于第一导引突出部334P1,并且第一轴341可以设置在第二导引突出部334P2上的第四导引凹部334R4中。
当棱镜单元330使用作为旋转轴的第一轴341在第一轴向方向上旋转或倾斜时,第二轴342和第三轴343可以用作止挡件。
通过将第一轴341设置在比第一导引突出部334P1突出得更多的第二导引突出部334P2上的第四导引凹部334R4上,其可以在第二轴向方向上旋转或倾斜。
当棱镜单元330使用作为旋转轴的第二轴342和第三轴342在第二轴线方向上旋转或倾斜时,第一轴341可以通过第三导引凹部334R3用作止挡件。
棱镜移动器的第三外表面334S3可以包括第三-第一坐置部分334S3a和第三-第二坐置部分334S3b,并且第四磁体322M4和第一磁体322M1可以分别设置在第三-第一坐置部分334S3a和第三-第二坐置部分334S3b上。
根据实施方式的相机致动器可以包括壳体310、设置在壳体310中的棱镜单元330、用于使棱镜单元倾斜的驱动单元、以及第一轴至第三轴。
壳体可以包括壳体基部、第一侧壁、与第一侧壁相对的第二侧壁以及设置在第一侧壁与第二侧壁之间的第三侧壁。
壳体基部可以包括在邻近第一侧壁的区域中从壳体基部突出的第一凹部和在邻近第二侧壁的区域中从壳体基部突出的第二凹部。
第二轴设置在第一凹部中,第三轴设置在第二凹部中,并且第一轴设置在形成于第一侧壁中的第三凹部和形成于第二侧壁中的第四凹部中。
第二轴和第三轴的长轴方向可以垂直于第一轴的长轴方向。
棱镜单元330可以包括具有坐置部分334A的棱镜移动器334、以及设置在棱镜移动器334的坐置部分334A上的棱镜332。棱镜移动器334可以包括位于第一外表面334S1与第二外表面334S2之间的第三外表面334S3、以及位于第三外表面334S3上的旋转导引区域AR1。
旋转导引区域AR1可以包括从第三外表面334S3突出的第一导引突出部334P1和从第一导引突出部334P1突出的第二导引突出部334P2。
第一导引突出部334P1可以包括第三导引凹部334R3,第二导引突出部334P2可以包括第四导引凹部334R4。轴单元340的第一轴341可以设置在第二导引突出部334P2的第四导引凹部334R4中。
第二导引突出部334P2可以突出成高于第一导引突出部334P1,并且第一轴341可以设置在第二导引突出部334P2的第四导引凹部334R4上。
当棱镜单元330使用作为旋转轴的第一轴341在第一轴向方向上旋转或倾斜时,第二轴342和第三轴343可以用作止挡件。
通过将第一轴341设置在比第一导引突出部334P1突出得更多的第二导引突出部334P2上的第四导引凹部334R4上,其可以在第二轴向方向上旋转或倾斜。
当棱镜单元330使用作为旋转轴的第二轴342和第三轴342在第二轴线方向上旋转或倾斜时,第一轴341可以通过第三导引凹部334R3用作止挡件。
另外,根据实施方式的相机致动器可以包括壳体310、设置在壳体310中的棱镜单元330、以及设置在壳体310中以用于使棱镜单元330关于第一轴线或第二轴线倾斜的棱镜驱动单元320、旋转单元340。并且旋转单元340可以包括第一旋转单元341以及与第一旋转单元341至少部分地重叠的第二旋转单元342。
棱镜单元330可以设置在第一旋转单元341和第二旋转单元342上。
棱镜单元330可以包括具有坐置部分334A的棱镜移动器334、以及设置在棱镜移动器334的坐置部分334A上的棱镜332。
棱镜移动器334可以包括从坐置部分334A的两个拐角向上延伸的第一外表面334S1和第二外表面334S2,并且棱镜移动器334的第一外表面334S1可以包括第一移动器突出部334P1,并且第二外表面334S2可以包括第二移动器突出部334P2。
棱镜移动器334可以包括位于第一外表面334S1与第二外表面334S2之间的第三外表面334S3。
还可以包括设置在第三外表面334S3上的旋转导引件334P。
旋转导引件334P可以包括从第三外表面334S3沿竖向方向延伸并突出的第一旋转导引件334P1和从第一旋转导引件334P1竖向延伸并突出的第二旋转导引件334P2。
第二旋转导引件334P2可以联接至第二旋转单元342的第一旋转孔342R1,以使棱镜单元330旋转或倾斜。
棱镜移动器的第三外表面334S3可以包括第三-第一坐置部分334S3a和第三-第二坐置部分334S3b。第四磁体322M4和第一磁体322M1可以分别设置在第三-第一坐置部分334S3a和第三-第二坐置部分334S3b上。
壳体310可以包括第一壳体侧部部分312S1、第二壳体侧部部分312S2和设置在第一壳体侧部312S1与第二壳体侧部312S2之间的第三壳体侧部部分312S3,第一壳体侧部部分312S1可以包括第一铰接凹槽HG1,并且第二壳体侧部部分312S2可以包括第二铰接凹槽HG2。
第一旋转单元341的第一铰接轴341B可以联接至第一铰接凹槽HG1。
第二旋转单元342的第二铰接轴342B可以联接至第二铰接凹槽HG2。
第二铰接凹槽HG2可以包括第二-第一铰接凹槽HG2a和第二-第二铰接凹槽HG2b,并且第二-第一铰接凹槽HG2a可以具有矩形横截面,并且第二-第二铰接凹槽HG2b可以具有圆形或半球形横截面。
另外,根据实施方式的相机致动器可以包括壳体310和设置在壳体310中的棱镜单元330,棱镜单元330包括棱镜移动器和棱镜。另外,相机致动器可以包括用于使棱镜单元330在第一轴线方向或第二轴线方向上倾斜的棱镜驱动单元320和旋转单元340。
旋转单元340可以包括第一旋转单元341以及与第一旋转单元341至少部分地重叠的第二旋转单元342。棱镜单元330可以设置在第一旋转单元341和第二旋转单元342上。
第一旋转单元341可以包括第一-第一旋转侧部部分341S1和第一-第二旋转侧部部分341S2,并且第一-第二旋转侧部部分341S2可以在垂直于第一-第一旋转侧部部分341S1的方向上延伸并且包括倾斜表面。并且棱镜移动器334的一部分可以坐置第一-第二第一旋转侧部部分341S2的倾斜表面上。
第一旋转单元341的第一-第一旋转侧部部分341S1可以包括第一-第一旋转突出部341P1和第一-第二旋转突出部分341P2。并且第一铰接轴341B可以设置在第一-第一旋转突出部341P1上,并且第二磁体322M2、第二磁轭324Y2可以设置在第一-第二旋转突出部341P2上。
第一旋转单元341的第一铰接轴341B可以包括从第一-第一旋转突出部341P1延伸并突出的第一-第一铰接轴341B1和第一-第二铰接轴341B2。
壳体310可以包括第一壳体侧部部分312S1、第二壳体侧部部分312S2以及设置在第一壳体侧部部分312S1与第二壳体侧部部分312S2之间的第三壳体侧部部分312S3。并且第一壳体侧部部分312S1可以包括第一铰接凹槽HG1,并且第二壳体侧部部分312S2可以包括第二铰接凹槽HG2。
第一壳体侧部部分312S1的第一铰接凹槽HG1可以包括第一-第一铰接凹槽HG1a和第一-第二铰接凹槽HG1b,并且第一-第二铰接轴341B2可以插入第一-第一铰接凹槽HG1a中。
第一-第一铰接凹槽HG1a的竖向宽度DH1可以大于第一-第二铰接轴341B2的竖向宽度,并且第一-第二铰接凹槽HG1b的水平宽度DH1可以大于第一-第二铰接轴341B2的水平宽度DB1。
第二旋转单元342可以包括第二-第一旋转侧部部分342S1和第二-第二旋转侧部部分342S2,并且第二-第二旋转侧部部分342S2可以在垂直于第二-第一旋转侧部部分342S1的方向上延伸并且包括倾斜表面。并且棱镜移动器334的一部分可以坐置在第二-第二旋转侧部部分342S2的倾斜表面上。
第二旋转单元342的第二-第一旋转侧部部分342S1可以包括第二-第一旋转突出部342P1和第二-第二旋转突出部342P2。并且第二旋转单元342的第二铰接轴342B可以设置在第二-第一旋转突出部分342P1中。
第二旋转单元342的第二铰接轴342B可以包括从第二-第一旋转突出部342P1延伸并突出的第二-第一铰接轴342B1和第二-第二铰接轴342B2。并且第二旋转单元342的第二铰接轴342B可以联接至壳体的第二铰接凹槽HG2。
另外,根据实施方式的相机致动器包括壳体310、设置在壳体310中的棱镜单元330、用于使棱镜单元330倾斜的驱动单元320、以及围绕棱镜单元330的旋转导引单元340。
旋转导引单元340可以包括第一旋转导引件341和联接至第一旋转导引件341的第二旋转导引件342。
第一旋转导引件341可以包括第一突出部341B,并且第二旋转导引件342可以包括棱镜移动器凹部和第二突出部342B。
棱镜单元330可以包括棱镜332和棱镜移动器334。
棱镜移动器334可以包括供棱镜坐置在其上的倾斜表面、以及设置在与棱镜坐置在其上的表面334A相反的表面上的磁体坐置部分334S3a和334Sb。并且棱镜移动器334可以包括棱镜移动器突出部334P,该棱镜移动器突出部334p从磁体坐置部分坐置在第二旋转导引件342的棱镜移动器凹部中,以使棱镜单元围绕第一轴线旋转。
壳体310可以包括第一侧壁312S1和与第一侧壁312S1相对的第二侧壁312S2。并且第一侧壁312S1可以包括容纳第一突出部341B的第一凹部HG1,并且第二侧壁312S2可以包括容纳第二突出部342B的第二凹部HG2。
第一突出部341B和第二突出部342B相对于第一凹部HG1和第二凹部HG2的运动可以使棱镜单元围绕第二轴线旋转。
实施方式的相机模块可以包括:透镜组件;设置在该透镜组件的一个侧部上的图像传感器单元;以及设置在透镜组件的另一侧部上的相机致动器中的任一相机致动器。
实施方式的相机模块可以包括:透镜组件;设置在该透镜组件的一个侧部上的图像传感器单元;以及设置在透镜组件的另一侧部上的相机致动器中的任一相机致动器。
有益效果
根据实施方式,存在可以提供超薄、超小型的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块的技术效果。
例如,根据实施方式,OIS可以通过将棱镜驱动单元320和轴单元340设置在壳体310中来实施,从而消除光学系统的透镜组件中的透镜的尺寸限制,使得因此存在可以提供超薄、超小型的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块的技术效果。
另外,根据实施方式,存在下述技术效果:可以提供一种能够通过解决在实施OIS时光学系统的透镜组件的透镜的尺寸限制而确保充足光量的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
例如,根据实施方式,通过棱镜单元230自身在第一轴线方向和第二轴线方向上的旋转来实施OIS,存在下述技术效果:可以提供一种能够解决在实施OIS时光学系统的透镜组件的透镜的尺寸限制而确保充足光量的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
另外,根据实施方式,在实施OIS时通过借助于布置在棱镜移动器334上的磁体与布置在壳体上的线圈单元之间的电磁力来控制棱镜单元330在第一轴线或第二轴线上的旋转。因此,存在使偏心或倾斜现象的发生最小化并且产生最佳光学特性的技术效果。
另外,根据实施方式,存在下述技术效果:提供了一种能够通过使在实施OIS时偏心或倾斜现象的发生最小化而提供最佳光学特性的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
例如,根据实施方式,提供了稳定地设置在壳体310上的棱镜驱动单元320,以控制棱镜单元330在第一轴线或第二轴线上的旋转,使得存在能够通过使在实施OIS时偏心或倾斜现象的发生最小化而产生最佳光学特性的技术效果。
另外,根据实施方式,存在下述技术效果:提供一种能够以低功耗实施OIS的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
例如,根据实施方式,提供棱镜驱动单元320和轴单元340以控制棱镜单元330在第一轴线或第二轴线上的旋转,与移动现有的多个固体透镜不同,存在下述技术效果:提供一种能够以低功耗实施OIS的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
依据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,存在可以解决变焦期间产生摩擦扭矩的问题的技术效果。
例如,根据实施方式,由于透镜组件在其中于基部中受到精确数字控制的第一导引部分和第二导引部分被驱动的状态下被驱动,因而可以降低摩擦扭矩以减少摩擦阻力,使得存在在变焦期间诸如增大驱动力、减少功耗以及改善控制特性的技术效果。
在相关技术中,当导引轨道设置在基部本身上时,存在尺寸控制的难题,因为根据注射方向会出现梯度。
另一方面,根据实施方式,第一导引部分和第二导引部分与基部单独地形成并且在导引轨道未布置于基部自身上的情况下被组装,使得因此存在可以防止根据注射方向产生梯度的特殊技术效果。
另外,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具有在增加推力的同时同步增加霍尔传感器的灵敏度的技术效果。
另外,根据实施方式,当实施OIS时,存在提供了一种能够防止针对AF或变焦与磁体发生磁场干扰的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块的技术效果。
另外,根据实施方式,当多个透镜组件被实施AF或变焦时磁体与线圈之间的电磁力驱动时,使得存在可以提供一种能够防止安装在每个透镜组件上的磁体之间发生磁场干扰的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
另外,实施方式具有可以提供一种能够防止磁体与磁轭分离的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块的技术效果。
另外,根据实施方式,存在可以提供一种超薄、超小型的相机致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
例如,根据实施方式,可以通过将棱镜驱动单元320和旋转单元340设置在壳体310中来实施OIS,从而消除光学系统的透镜组件中的透镜的尺寸限制。因此,存在能够提供一种超薄、超小型的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块的技术效果。
例如,根据实施方式,在设置于棱镜移动器334上的磁体与设置于壳体310上的线圈单元之间产生电磁力。通过该电磁力,可以控制棱镜单元330且同时将棱镜单元330控制成通过第一旋转单元341和第二旋转单元342在第一轴线方向或第二轴线方向上旋转。因此,当实施OIS时,存在最大程度地降低偏心或倾斜现象的发生以获得最佳光学特性的技术效果。
另外,根据实施方式,第一旋转单元341和第二旋转单元342可以通过第一铰接区域HGR1和第二铰接区域HGR2在第二轴向方向(例如,在X轴方向)上旋转或倾斜,使得棱镜单元330可以在第二轴线方向上旋转或倾斜。
例如,分别设置在第一旋转单元341和第二旋转单元342中的第二磁体322M2和第三磁体322M3可以与分别设置在壳体310中的第二线圈单元323C2和第三线圈单元323C3形成电磁力,使得棱镜单元330可以通过借助于该电磁力使第一旋转单元341和第二旋转单元342在X轴方向上倾斜而倾斜或旋转。
另外,根据实施方式,棱镜单元330的旋转导引件334P可以以可旋转的方式联接至第二旋转单元342的第一旋转孔342R1,使得棱镜单元330可以在第一轴向方向、例如Y轴方向上旋转或倾斜。
例如,棱镜移动器334可以包括旋转导引件334P,并且旋转导引件334P的第二旋转导引件334P2可以用作旋转轴并且可以联接至第二旋转单元342的第一旋转孔342R1,使得棱镜单元330可以在Y轴方向上旋转或倾斜。
实施方式的技术效果不限于本项中所描述的技术效果,而是包括可以从发明的整个描述中理解的技术效果。
附图说明
图1是根据实施方式的相机模块的立体图。
图2是根据图1所示的实施方式的相机模块中的第二相机致动器的立体图。
图3a是第二相机致动器的立体图,其中,第二外壳从图2中所示的第二相机致动器省略。
图3b是图3a中所示的第二相机致动器的分解立体图。
图4a是图3b中所示的第二相机致动器中的棱镜单元的立体图。
图4b是图4a中所示的棱镜单元在第一方向上的分解立体图。
图5a是图4b中所示的棱镜单元中的棱镜移动器在第二方向上的立体图。
图5b是图5a中所示的棱镜移动器的旋转导引区域的放大图。
图6a是在图3b中所示的第二相机致动器中省略了棱镜单元和第二电路板的立体图。
图6b是图6a中所示的第二相机致动器的分解立体图。
图7a是图6b中所示的第二相机致动器中的壳体和轴单元的分解立体图。
图7b是图7a中所示的壳体的详细视图。
图8是图6b中所示的第二相机致动器中的棱镜驱动单元的分解立体图。
图9a是图1中所示的第二相机致动器的立体图。
图9b是图9a中所示的第二相机致动器的第一横截面图。
图9c是图9b中所示的第二相机致动器的旋转的示例性视图。
图10a是图1中所示的第二相机致动器的立体图。
图10b是图10a中所示的第二相机致动器的第二横截面图。
图10c是图10b中所示的第二相机致动器的旋转的示例性视图。
图11是根据实施方式的第一相机致动器的立体图。
图12是其中从根据图11中所示的实施方式的相机致动器省略了一些元件的立体图。
图13是其中从根据图11中所示的实施方式的相机致动器省略了一些元件的分解立体图。
图14是根据图13中所示的实施方式的相机致动器中的第一导引部分和第二导引部分的立体图。
图15a是根据图13中所示的实施方式的相机致动器中的第一透镜组件的立体图。
图15b是其中从图15a中所示的第一透镜组件移除了一些元件的立体图。
图16是根据实施方式的相机致动器中的驱动的示例性视图。
图17是沿着根据图11中所示的实施方式的相机致动器中的线C1-C2截取的横截面图;
图18a是图17中所示的区域S的放大图。
图18b是图17中所示的区域S的详细视图。
图18c是根据实施方式和参考示例中的磁体与位置检测传感器之间的间距的磁通量数据。
图19a是根据实施方式的相机致动器中的第一驱动单元116的立体图。
图19b是参考示例中的磁通量密度分布数据。
图19c是实施方式中的磁通量密度分布数据。
图20是根据另一实施方式的相机模块中的集成体的示例性视图。
图21是根据实施方式的相机模块的立体图;
图22是从图21中所示的第二相机致动器省略第二外壳的立体图;
图23是图22中所示的第二相机致动器的分解立体图;
图24a是图23中所示的第二相机致动器中的棱镜单元的立体图;
图24b是图24a中所示的棱镜单元在第一方向上的分解立体图;
图25是图24b中所示的棱镜单元中的棱镜移动器在第二方向上的立体图。
图26a是图23中所示的第二相机致动器中的壳体和旋转单元的分解立体图。
图26b是图26a中所示的壳体的详细立体图。
图26c是图26b中所示的第一壳体区域的详细视图。
图26d是图26b中所示的第一铰接凹槽的详细视图。
图26e是图26a中所示的第一旋转单元的详细立体图。
图26f是图26e中所示的第一旋转单元的第一铰接导引件的详细视图。
图26g是在图26f中所示的第一铰接导引件与图26d中所示的第一-第一铰接凹槽联接的状态下沿着线B1-B1’截取的横截面图。
图26h是在图26g中所示的第一铰接导引件与图26d中所示的第二铰接凹槽联接的状态下沿着线B2-B2’截取的横截面图。
图26i是图26a中所示的第二旋转单元的详细视图。
图26j是其中棱镜单元340和驱动单元的一部分联接至图26i中所示的第二旋转单元的立体图。
图26k是图26i中所示的第二旋转单元的第二方向详细视图。
图27是图23中所示的第二相机致动器中的驱动单元和第二电路板在第一方向上的分解立体图。
图28是图27中所示的驱动单元在第二方向上的分解立体图。
图29a是图21中所示的第二相机致动器的立体图。
图29b是图29a中所示的第二相机致动器在第一轴向方向上的横截面图。
图29c是图29b中所示的第二相机致动器的旋转的示例性视图。
图30a是图21中所示的第二相机致动器的立体图。
图30b是图30a中所示的第二相机致动器在第二轴向方向上的横截面图。
图30c是图30b中所示的第二相机致动器的旋转的示例性视图。
图31是应用有根据实施方式的相机模块的移动终端的立体图。
图32是应用有根据实施方式的相机模块的车辆的立体图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图对实施方式进行详细描述。由于实施方式可以具有各种变化并且可以具有各种形式,因此特定实施方式将在附图中示出并且将在正文中详细描述。然而,这并不旨在使实施方式限于特定的公开形式,而是应当理解为包括在实施方式的精神和范围内的所有变化、等同物和替代物。
诸如“第一”和“第二”的术语可以用于描述各个元件,但是这些元件不应受所述术语限制。这些术语用于将一个元件与另一个元件区分开的目的。另外,考虑到实施方式的构型和操作而具体定义的术语仅用于描述实施方式,并且不限制实施方式的范围。
在描述实施方式时,在被描述为形成在每个元件的“上(上方)”或“上或下”的情况下,这些描述包括两个元件彼此直接接触或者一个或更多个其他元件间接布置在两个元件之间这两种情况。另外,当表示为“向上(上方)”或“上或下”时,不仅可以包括基于一个元件的向上方向的含义,而且还可以包括基于一个元件的向下方向的含义。
此外,如在下文中使用的,诸如“上/上部/上方”和“下/下部/下方”等之类的相关术语不一定要求或暗示这样的实体或元件之间的任何物理关系或逻辑关系或顺序;而是可以用于将一个实体或元件与另一实体或元件区分开。
(实施方式)
图1是根据实施方式的相机模块1000A的立体图。
参照图1,实施方式的相机模块1000A可以包括单个或多个相机致动器。例如,实施方式的相机模块1000A可以包括第一相机致动器100和第二相机致动器300。
实施方式可以包括用于保护第一相机致动器100和第二相机致动器300的外壳100C。例如,外壳100C可以包括保护第一相机致动器100的第一外壳100C1和保护第二相机致动器300的第二外壳100C2。第一外壳100C1和第二外壳100C2可以一体地形成或者彼此单独地形成。
第一相机致动器100可以电连接至第一电路板410,并且第二相机致动器300可以电连接至稍后要描述的第二电路板350(见图2)。第一电路板410和第二电路板也可以电连接。
第一相机致动器100可以支撑一个或更多个透镜,并且可以通过响应于来自预定控制单元的控制信号使透镜向上下移动来执行自动对焦功能或变焦功能。另外,第二相机致动器300可以是OIS(光学图像稳定器)致动器,但不限于此。
在下文中,将主要描述作为第二相机致动器300的OIS致动器,并且之后,将描述第一相机致动器100。
<第二相机致动器>
图2是根据图1所示的实施方式的相机模块1000A中的第二相机致动器300的立体图,并且图3a是图2中所示的第二相机致动器300在省略第二外壳100C2时的立体图,并且图3b是图3a中所示的第二相机致动器300的分解立体图。
参照图2,在实施方式的第二相机致动器300中,壳体310、棱镜单元330和第二电路板350可以设置在第二外壳100C2中。
接下来,参照图3a和图3b,实施方式的第二相机致动器300可以包括壳体310、设置在壳体310中的棱镜驱动单元320、棱镜单元330、以及轴单元340和电连接至棱镜驱动器320的第二电路板350。
第二电路板350可以是具有可以被电连接的布线图案的电路板,比如刚性印刷电路板(刚性PCB)、柔性印刷电路板(柔性PCB)及刚性柔性印刷电路板(刚性柔性PCB)。
参照图3b,第二电路板350可以包括第二本体基板350a、从第二本体基板350a沿竖直方向延伸的第二-第一延伸基板350b、第二-第二延伸基板350c和第二-第三延伸基板350d。
第二-第一延伸基板350b、第二-第二延伸基板350c和第二-第三延伸基板350d可以分别向第一线圈单元323C1、第二线圈单元323C2和第三线圈单元323C3中的各者(对于每个线圈单元,参见图8)供电。
根据该实施方式,可以通过将棱镜驱动单元320和轴单元340设置在壳体310中来实施OIS,因此存在如下技术效果:可以提供一种能够消除光学系统的透镜组件中的透镜的尺寸限制的超薄、超小型的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
另外,根据实施方式,包括稳定地设置在壳体310上的棱镜驱动单元320和轴单元340的棱镜单元330可以在旋转方面由第一轴线或第二轴线控制。因此,当实施OIS时,存在使偏心或倾斜现象的发生最小化以产生最佳光学特性的技术效果。
另外,根据实施方式,与移动多个固体透镜不同,OIS可以通过下述方式实施:提供棱镜驱动单元320和轴单元340来控制棱镜单元330在第一轴线或第二轴线上的旋转,使得存在能够以低功耗实施OIS的技术效果。
<第二相机致动器300>
下面将参照附图详细描述实施方式的第二相机致动器300。
图4a是图3b中所示的第二相机致动器300中的棱镜单元330的立体图,并且图4b是图4a中所示的棱镜单元330的第一方向、例如前视方向的分解立体图。
参照图4b,在该实施方式的第二相机致动器中,棱镜单元330可以包括棱镜移动器334,棱镜移动器334包括坐置部分334A和设置在棱镜移动器334的坐置部分334A上的棱镜332。棱镜332可以是反射部分,并且可以是直角棱镜,但不限于此。
棱镜移动器334可以包括多个外表面。例如,棱镜移动器334可以包括从具有倾斜表面的坐置部分334A的两个边缘向上延伸的第一外表面334S1和第二外表面334S2。
另外,棱镜移动器334的第一外表面334S1可以具有第一凹部334R1,并且第二外表面334S2可以具有第二凹部334R2。
轴单元340的第二轴342和第三轴343可以分别设置在第一凹部334R1和第二凹部334R2内(对于每个轴,见图7a)。
根据实施方式,设置在壳体310中的棱镜驱动单元320和轴单元340设置成使棱镜单元330在单轴向方向或双轴向方向上旋转以实施OIS,使得在光学系统的透镜组件中,存在通过解决尺寸限制能够提供超薄、超小型的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块的技术效果。
接下来,图5a是图4b中所示的棱镜单元中的棱镜移动器334的第二方向立体图,并且图5b是图5a中所示的棱镜移动器334的旋转导引区域AR1的放大图。
图5a,棱镜移动器334可以包括位于第一外表面334S1与第二外表面334S2之间的第三外表面334S3,并且旋转导引区域AR1可以设置在第三外表面334S3中。
另外,第三外表面334S3可以包括第三-第一坐置部分334S3a和第三-第二坐置部分334S3b。第四磁体322M4和第一磁体322M1可以分别设置在第三-第一坐置部分334S3a和第三-第二坐置部分334S3b中(对于每个磁体,参见图8)。
根据实施方式,通过利用布置在棱镜移动器334上的磁体与布置在壳体上的线圈单元之间的电磁力来控制棱镜单元330在第一轴线或第二轴线上的旋转,存在可以通过在实施OIS时最大程度地降低偏心或倾斜现象的发生来产生最佳光学特性的技术效果。
接下来,参照图5b,旋转导引区域AR1可以包括从第三外表面334S3突出的第一导引突出部334P1和从第一导引突出部334P1突出的第二导引突出部334P2。
第一导引突出部334P1可以包括第三导引凹部334R3,并且第二导引突出部334P2可以包括第四导引凹部334R4。
根据实施方式,轴单元340的第一轴341(参见图7a)可以设置在第二导引突出部334P2上的第四导引凹部334R4中,并且可以沿第一轴向方向或第二轴向方向旋转或倾斜。
例如,通过将第一轴341设置在比第一导引突出部334P1突出得更多的第二导引突出部334P2上的第四导引凹部334R4上,对Y轴方向上的旋转或倾斜进行控制是可能的(见图9a至9c)。
此时,当棱镜单元330可以沿Y轴方向旋转或倾斜时,第二轴342和第三轴343可以用作止挡件。
此外,第一轴341可以设置在比第一导引突出部334P1突出得更多的第二导引突出部334P2的第四导引凹部334R4中。因此,可以确保在X轴方向上旋转或倾斜的间距,使得在X轴方向上的旋转或倾斜控制是可能的(参考图10a至图10c)。
此时,当棱镜单元330在X轴方向上旋转或倾斜时,第一轴341可以通过第三导引凹部334R3起到止挡件的作用。
接下来,图6a是其中从图3b中所示的第二相机致动器省略了棱镜单元330和第二电路板350的立体图,并且图6b是图6a中所示的第二相机致动器的分解立体图。
参照图6a和图6b,第二相机致动器300可以包括壳体310以及设置在壳体310中的棱镜驱动单元320、轴单元340。
根据实施方式,光学系统的透镜可以提供有设置在壳体310中棱镜驱动单元320和轴单元340,以通过使棱镜单元330在第一轴向方向和第二轴向方向上旋转来实施OIS。存在通过消除组件中透镜的尺寸限制可以提供超薄、超小型的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块的技术效果。
接下来,图7a是图6b中所示的第二相机致动器中的壳体310和轴单元340的分解立体图,并且图7b是图7a中所示的壳体310的详细视图。
参照图7a,轴单元340可以包括第一轴341、第二轴342和第三轴343。
第一轴341可以设置在棱镜移动器334的第二导引突出部334P2上的第四导引凹部334R4(参见图5b)中,以在第一轴线方向或第二轴线方向上旋转或倾斜。
另外,第二轴342和第三轴343可以分别设置在棱镜移动器334的第一外表面334S1的第一凹部334R1和棱镜移动器334的第二外表面334S2的第二凹部334R2中(见图4b)。
根据实施方式,设置在壳体310中的棱镜驱动单元320和轴单元340设置成使棱镜单元330在单轴方向或双轴方向上旋转以实施OIS,使得在光学系统的透镜组件中,存在通过解决尺寸限制可以提供超薄、超小型的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块的技术效果。
继续参照图7a,该实施方式的壳体310可以包括壳体本体312B、单个或多个壳体侧部部分312S1、312S2、312S3以及壳体上部部分312T。
例如,壳体310可以包括从壳体本体312B沿一个方向延伸的第一壳体侧部部分312S1、第二壳体侧部部分312S2和第三壳体侧部部分312S3。
壳体本体312B可以包括第二-第一导引凹槽314H2a和第三-第一导引凹槽314H3a,第二轴342的下部部分可以插入第二-第一导引凹槽314h2a中,第三轴343的下部部分可以插入第三-第一导引凹槽314h3a中。
在这种情况下,第一壳体侧部部分312S1可以包括第一突出部312P1和设置在第一突出部312P1中的第二-第二凹部314H2b。第二-第二凹部314H2b可以形成在壳体本体312B的第二-第一导引凹槽314H2a的上部位置处。第二轴342的上部部分可以设置在第二-第二凹部314H2b中。
另外,第二壳体侧部部分312S2可以包括第二突出部312P2和设置在第二突出部312P2中的第三-第二凹部314H3b。第三-第二凹部314H3b可以形成在壳体本体312B的第三-第一导引凹槽314H3a的上部位置处。第三轴343的上部部分可以设置在第三-第二凹部314H3b中。
当棱镜单元330在X轴方向上旋转或倾斜时,第二轴342和第三轴343可以用作旋转轴。并且当棱镜单元330在X轴方向上旋转或倾斜时。第一轴341可以用作止挡件。
接下来,参照图7a,第三壳体侧部部分312S3具有第一-第一导引孔314H1a和第一-第二导引孔314H1b,第一轴341可以插入在第一-第一导引孔314H1a和第一-第二导引孔314H1b中。第三壳体侧部部分312S3还可以包括在第一-第一导引孔314H1a和第一-第二导引孔314H1b外部的第一-第一导引凹部和第一-第二导引凹部。
根据实施方式,第一轴341的两个侧部插入第三壳体侧部部分312S3的第一-第一导引孔314H1a和第一-第二导引孔314H1b中,并且第一轴341可以设置在棱镜移动器334的第二导引突出部334P2上的第四导引凹部334R4中,使得Y轴方向上的旋转或倾斜控制是可能的(见图9a至图9c)。此时,当棱镜单元330在Y轴方向上旋转或倾斜时,第二轴342和第三轴343可以用作止挡件。
根据实施方式,设置在壳体310中的棱镜驱动单元320和轴单元340设置成使棱镜单元330在单轴方向或双轴方向上旋转以实施OIS,使得在光学系统的透镜组件中,存在通过解决尺寸限制可以提供超薄、超小型的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块的技术效果。
接下来,参照图7b,壳体本体312B可以包括第一开口316R1、第二开口316R2和第三开口316R3。第一线圈单元323C1可以设置在第一开口316R1中,第二线圈单元323C2可以设置在第二开口316R2中,以及第三线圈单元323C3可以设置在第三开口316R3中(对于每个线圈单元,参见图8)。第一开口316R1、第二开口316R2和第三开口316R3可以各自呈通孔的形式,其中,壳体本体312B被部分地移除,但不限于此,并且也可以呈凹陷区域的形式,其中,仅壳体本体312B的表面部分被移除。
根据实施方式,通过利用布置在棱镜移动器334上的磁体与布置在壳体上的线圈单元之间的电磁力来控制棱镜单元330在第一轴线或第二轴线上的旋转,存在可以通过最大程度地降低偏心或倾斜现象的发生来产生最佳光学特性的技术效果。
接下来,图8是图6b中所示的第二相机致动器中的棱镜驱动单元320的分解立体图。
参照图8,棱镜驱动单元320用作OIS驱动单元,并且可以包括第一线圈单元323C1、第二线圈单元323C2、第三线圈单元323C3、第一磁体322M1、第二磁体322M2、第三磁体322M3、第四磁体322M4和位置传感器HS。位置传感器HS可以包括霍尔传感器。另外,棱镜驱动单元320可以包括后磁轭。
例如,棱镜驱动部件320可以包括设置在壳体本体312B的第一开口316R1中的第一线圈部件323C1、设置在壳体本体312B的第二开口316R2中的第二线圈单元323C2和设置在壳体本体312B的第三开口316R3中的第三线圈单元323C3。
另外,棱镜驱动单元320包括设置在对应于第一线圈单元323C1的位置处的第一磁体322M1、设置在对应于第二线圈单元323C2的位置处的第二磁体322M2、设置在对应于第三线圈单元323C3的位置处的第三磁体322M3。
另外,棱镜驱动器320可以包括在对应于位置传感器HS的位置处的第四磁体322M4。
第一磁体322M1可以设置在棱镜移动器的第三外表面334S3的第三-第二坐置部分334S3b上,并且第四磁体322M4可以设置在棱镜移动器的第三外表面334S3的第三-第一坐置部分334S3a上(见图5a)。
在实施方式中,第一磁体至第三磁体322M1、322M2和322M3用作驱动单元,以通过电磁力形成驱动力,并且第四磁体322M4可以通过位置传感器HS感测位置。
例如,第一磁体322M1可以与第一线圈单元323C1形成电磁力,以使棱镜单元330在Y轴方向上倾斜或旋转(参见图9a至图9c)。
另外,第二磁体322M2和第三磁体322M3分别与第二线圈部分323C2和第三线圈部分323C3形成电磁力,并且使得棱镜单元330可以在X轴方向上倾斜或旋转(参见图10a至图10c)。
另外,棱镜驱动单元320可以包括设置在第一磁体322M1的后表面上的第一后磁轭324Y1和设置在第二磁体322M2的后表面上的第二后磁轭324Y2、以及设置在第三磁体322M3的后表面上的第三后磁轭324Y3。另外,该实施方式可以包括设置在第四磁体322M4的后表面上的第四后磁轭324Y4。
另外,棱镜驱动单元320可以包括位于第二后磁轭324Y2下方的第二-第二后磁轭324Y2b和位于第三后轭324Y3下方的第三-第二后磁轭324Y3b。
根据实施方式,通过利用磁体与线圈单元之间的电磁力来控制棱镜单元330在第一轴线或第二轴线上的旋转,可以最大程度地降低在实施OIS时偏心或倾斜现象的发生,使得存在可以产生最佳光学特性的技术效果。
另外,根据实施方式,可以通过将棱镜驱动单元320和轴单元340设置在壳体310中来实施OIS,因此存在如下技术效果:可以提供一种能够消除光学系统的透镜组件中的透镜的尺寸限制的超薄、超小型相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
另外,根据实施方式,存在如下技术效果:仅通过布置在对应于第四磁体322M4的位置处的一个位置传感器(HS)精确地测量和控制在第一轴向方向和第二轴向方向上倾斜时的位置。
接下来,图9a是图1中所示的第二相机致动器300的立体图,图9b是图9a中所示的第二相机致动器300的第一横截面图,并且图9c是图9b中所示的第二相机致动器300的旋转的示例性视图。
例如,图9b是沿着图9a中所示的第二相机致动器300的线A1-A1’截取并且垂直于第一轴341的纵向方向的第一横截面图。
例如,当第一轴341的纵向方向被称为X轴时,图9b是垂直于X轴的方向上的横截面图。
参照图9b,当棱镜移动器334可以在垂直于X轴的第一轴线、例如Y轴方向上旋转,可以实施OIS。
例如,设置在棱镜移动器334上的第一磁体322M1与设置在壳体310上的第一线圈部分323C1形成电磁力,以使棱镜单元330在Y轴方向上倾斜或旋转。
具体而言,参照图5a,第一磁体322M1可设置在棱镜移动器334的第三外表面334S3的第三-第二坐置部分334S3b上,并且第四磁体322M4可以设置在棱镜移动器的第三外表面334S3的第三-第一坐置部分334S3a上。
此外,参照图5b,在实施方式中,第一轴341可以设置在比第一导引突出部334P1突出得更多的第二导引突出部334P2的第四导引凹部334R4中,使得Y轴方向上的旋转或倾斜控制是可能的。此时,当棱镜单元330在Y轴方向上旋转或倾斜时,第二轴342和第三轴343可以用作止挡件。
接下来,参照图9c,在实施方式中,在其中第一轴341设置在棱镜移动器334的第二导引突出部334P2的第四导引凹部334R4中的状态下,可以在设置于334中的第一磁体322M1与设置于壳体中的第一线圈单元323C1之间产生第一电磁力F1,并且通过借助于第一电磁力使棱镜单元330在Y轴方向上旋转第一角度θ1(Y1->Y1a)可以实施OIS。第一角度θ1可以是±1°至±1.5°、即2°至3°。
此时,当棱镜单元330在Y轴方向上旋转或倾斜时,第二轴342和第三轴343可以用作止挡件。
例如,参照图4b,棱镜移动器334的第一凹部334R1和第二凹部334R2的直径分别大于第二轴342和第三轴343的直径。这种结构可以为棱镜单元330在Y轴方向上旋转提供空间,并且当在Y轴方向上旋转时,第二轴342和第三轴343可以用作止挡件。
接下来,图10a是图1中所示的第二相机致动器300的立体图,图10b是图10a中所示的第二相机致动器300的第二横截面图,并且图10c是图10b中所示的第二相机致动器300的旋转的示例性视图。
例如,当第一轴341的纵向方向被称为X轴时,图10b是在水平于X轴的方向上的横截面图。另外,图10b是在垂直于第二轴342和第三轴343的方向上的横截面图。
参照图10b,当第二轴342和第三轴343的纵向方向被称为Y轴时,棱镜移动器334可以在垂直于Y轴的第二轴向方向上旋转、例如在X轴方向上旋转,并且可以实施OIS。
例如,设置在棱镜移动器334上的第二磁体322M2和第三磁体322M3可以分别与设置在壳体310上的第二线圈部分323C2和第三线圈部分323C3相互作用以形成电磁力,使得棱镜单元330可以通过该电磁力在X轴方向上倾斜或旋转。
当棱镜单元330在X轴方向上旋转或倾斜时,第二轴342和第三轴343可以用作旋转轴,并且当棱镜单元330在X轴方向上旋转或倾斜时,第一轴341可以用作止挡件。
具体而言,参照图10c,第二轴342和第三轴343可以用作棱镜单元330在X轴方向上的旋转轴。在这种情况下,可以分别在设置于棱镜移动器334上的第二磁体322M2与设置在壳体上的第二线圈部分323C2之间以及设置在棱镜移动器334上的第三磁体322M3与设置在壳体上的第三线圈部分323C3之间出现第二电磁力F2。因此,当棱镜单元330通过第二电磁力在X轴方向上旋转第二角度θ2(Z1->Z1b)时,可以实施OIS。第二角度θ2可以是±1°至±1.5°、即2°至3°。
此时,当棱镜单元330在X轴方向上旋转或倾斜时,第一轴341可以通过第三导引凹部334R3起到止挡件的作用。
例如,参照图5b,第一轴341可以设置在棱镜移动器334的比第一导引突出部334P1突出得更多的第二导引突出部334P2的第四导引凹部334R4中。因此,通过确保在X轴方向上旋转或倾斜的间隙,可以进行X轴方向上的旋转或倾斜控制。
根据该实施方式,存在可以提供一种超薄、超小型的相机致动器和包含该相机致动器的相机模块。
例如,根据实施方式,由于可以通过将棱镜驱动单元320和轴单元340设置在壳体310中来实施OIS,因此存在如下技术效果:可以提供一种能够消除光学系统的透镜组件中的透镜的尺寸限制的超薄、超小型相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
另外,根据实施方式,存在如下技术效果:可以提供一种能够在实施OIS时通过解决光学系统的透镜组件中的透镜的尺寸限制来确保足够的光量的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
例如,根据实施方式,通过借助于棱镜单元230自身在第一轴线方向和第二轴线方向上的旋转来实施OIS,存在如下技术效果:可以提供一种能够在实施OIS时通过解决光学系统的透镜组件中的透镜的尺寸限制来确保足够的光量的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
另外,根据实施方式,通过利用布置在棱镜移动器334上的磁体与布置在壳体上的线圈单元之间的电磁力来控制棱镜单元330在第一轴线或第二轴线上的旋转,存在最大程度地降低偏心或倾斜现象的发生以产生最佳光学特性的技术效果。
另外,根据实施方式,存在如下技术效果:提供了一种能够通过最大程度地降低实施OIS时偏心或倾斜现象的发生来提供最佳光学特性的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
例如,根据实施方式,通过将棱镜驱动单元320稳定地设置在壳体310上,可以将棱镜单元330控制成沿着第一轴线或第二轴线旋转。因此,当实施OIS时,存在最大程度地降低偏心或倾斜现象的发生以获得最佳光学特性的技术效果。
另外,根据实施方式,存在提供了一种能够以低功耗实施OIS的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
例如,根据实施方式,与移动多个固体透镜不同,棱镜驱动单元320和轴单元340设置成控制棱镜单元330在第一轴线或第二轴线上的旋转。存在提供了一种能够以低功耗实施OIS的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
<第一相机致动器100>
在下文中,将描述第一相机致动器100。
图11是根据实施方式的第一相机致动器100的立体图,图12是其中省略了根据图11中所示的实施方式的相机致动器的构型的一部分的立体图,并且图13是其中省略了根据图11中所示的实施方式的相机致动器的构型的一部分的分解立体图。
参照图11,根据实施方式的第一相机致动器100可以包括基部20、设置在基部20外部的电路板410、第四驱动单元142和第三透镜组件130。
图12是其中省略了图11中的基部20和电路板410的立体图。并且参照图12,根据实施方式的第一相机致动器100可以包括第一导引部分210、第二导引部分220、第一透镜组件110、第二透镜组件120、第三驱动单元141和第四驱动单元142。
第三驱动单元141和第四驱动单元142可以包括线圈或磁体。
例如,当第三驱动单元141和第四驱动单元142包括线圈时,第三驱动单元141可以包括第一线圈部分141b和第一磁轭141a,并且第四驱动单元142可以包括第二线圈部分142b和第二磁轭142a。
或者,相反地,第三驱动单元141和第四驱动单元142可以包括磁体。
在图13中所示的x-y-z轴方向上,z轴可以指光轴方向或与光轴平行的方向,xz平面表示地面,并且x轴可以指在地面(xz平面)上垂直于z轴的方向,并且y轴可以指垂直于地面的方向。
参照图13,根据实施方式的第一相机致动器100可以包括基部20、第一导引部分210、第二导引部分220、第一透镜组件110、第二透镜组件120和第三透镜组件130。
例如,根据实施方式的第一相机致动器100可以包括基部20、设置在基部20的一个侧部上的第一导引部分210、设置在基部20的另一个侧部上的第二导引部件220、对应于第一导引部分210的第一透镜组件110、对应于第二导引部分220的第二透镜组件120、设置在第一透镜组件110与第一导引部分210之间的第一球形支承件117(见图15a)、以及设置在第二导引部分220与第二透镜组件120之间的第二球形支承件(未示出)。
另外,实施方式可以包括在光轴方向上设置在第一透镜组件110前方的第三透镜组件130。
在下文中,将参照附图详细描述根据实施方式的相机装置的特定特征。
<导引部分>
参照图12和图13,实施方式可以包括与基部20的第一侧壁21a相邻设置的第一导引部分210、以及与基部20的第二侧壁21b相邻设置的第二导引部分220。
第一导引部分210可以设置在第一透镜组件110与基部20的第一侧壁21a之间。
第二导引部分220可以设置在第二透镜组件120与基部20的第二侧壁21b之间。基部的第一侧壁21a与第二侧壁21b可以设置成面向彼此。
根据实施方式,可以在基部中受到精确数字控制的第一导引部分210与第二导引部分220彼此联接的状态下驱动透镜组件,使得可以通过减少摩擦扭矩而减少摩擦阻力,并且因此存在在变焦期间诸如提高驱动力、减少功耗以及改善控制特性的技术效果。
因此,根据实施方式,存在如下复杂技术效果:可以通过防止在变焦期间发生透镜偏心、透镜倾斜、以及透镜组的中心轴线与图像传感器未对准的现象且同时使摩擦扭矩最小化来显著提高图像质量或分辨率。
在相关技术中,当导引轨道设置在基部自身中时,沿着注射方向产生梯度,并且因此难以进行尺寸控制,并且存在当未正常执行注射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,与基部20单独地形成的第一导引部分210和第二导引部分220是在导引轨道未设置在基部自身上的情况下单独地应用的,并且因此存在可以防止沿着注射方向产生梯度的特殊技术效果。
基部20可以在Z轴方向上注射。在相关技术中,当轨道与基部一体地形成时,存在轨道的直线由于在Z轴方向上注射轨道时产生的梯度而变形的问题。
根据实施方式,由于第一导引部分210和第二导引部分220与基部20单独地注射,因此相比于相关技术,可以防止显著地产生梯度,并且因此存在可以执行精确注射并且可以防止由于注射而产生梯度的特殊技术效果。
在实施方式中,第一导引部分210和第二导引部分220可以在X轴上注射,并且所注射长度可以短于基部20。在此情况下,当轨道212和222设置在第一导引部分210和第二导引部分220上时,可以使注射期间的梯度的产生最小化,并且存在轨道的直线发生变形的可能性较低的技术效果。
图14是根据实施方式的相机致动器的第一导引部分210和第二导引部分220的放大立体图。
参照图14,在实施方式中,第一导引部分210可以包括单个或多个第一轨道212。另外,第二导引部分220可以包括单个或多个第二轨道222。
例如,第一导引部分210的第一轨道212可以包括第一-第一轨道212a和第一-第二轨道212b。第一导引部分210可以包括在第一-第一轨道212a与第一-第二轨道212b之间的第一支撑部分213。
根据实施方式,设置了用于每个透镜组件的两个轨道,并且因此存在即使轨道中的任一个轨道变形,仍可以由另一轨道确保准确性的技术效果。
另外,根据实施方式,设置了用于每个透镜组件的两个轨道,并且因此存在如下技术效果:尽管稍后所描述的球形件在轨道中的任一个轨道处皆具有摩擦力的问题,但由于滚动驱动在另一个轨道上的平稳地进行,因而仍可以确保驱动力。
第一轨道212可以从第一导引部分210的一个表面连接至其另一个表面。
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解决了变焦期间的透镜偏心或产生倾斜的问题,并且将多个透镜组良好地对准以防止视角变化或发生散焦,并且因此存在显著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210可以包括第一-第一轨道212a和第一-第二轨道212b。并且第一-第一轨道212a和第一-第二轨道212b可以引导第一透镜组件110,并且因此存在可以提高对准精度的技术效果。
另外,根据实施方式,由于针对每个透镜组件设置了两个轨道,因此可以广泛地确保稍后所描述的球形件之间的距离,并且因此,存在可以提高驱动力、可以防止磁场干扰且可以防止在透镜组件停止或移动时发生倾斜的技术效果。
另外,第一导引部分210可以包括第一导引突出部分215,该第一导引突出部分215在与第一轨道212的延伸方向垂直的侧表面方向上延伸。
第一突出部214p可以包括在第一导引突出部分215上。例如,第一突出部214p可以包括第一-第一突出部214p1和第一-第二突出部214p2。
参照图14,在实施方式中,第二导引部分220可以包括单个或多个第二轨道222。
例如,第二导引部分220的第二轨道222可以包括第二-第一轨道222a和第二-第二轨道222b。第二导引部分220可以包括在第二-第一轨道222a与第二-第二轨道222b之间的第二支撑部分223。
第二轨道222可以从第二导引部分210的一个表面连接至其另一个表面。
另外,第二导引部分220可以包括第二导引突出部分225,该第二导引突出部分225在与第二轨道222的延伸方向垂直的侧表面方向上延伸。
包括第二-第一突出部224p1和第二-第二突出部224p2的第二突出部224p可以包括在第二导引突出部分225上。
第一导引部分210的第一-第一突出部214p1和第一-第二突出部214p2以及第二导引部分220的第二-第一突出部224p1和第二-第二突出部224p2可以联接至稍后所描述的第三透镜组件130的第三壳体21。
根据实施方式,第一导引部分210可以包括第一-第一轨道212a和第一-第二轨道212b,使得第一-第一轨道212a和第一-第二轨道212b导引第一透镜组件110,并且因此存在可以提高对准精确性的技术效果。
另外,根据实施方式,第二导引部分220包括第二-第一轨道222a和第二-第二轨道222b,因此第二-第一轨道222a和第二-第二轨道222b导引第二透镜组件120,并且因此存在可以提高对准精确性的技术效果。
此外,针对每个透镜组件设置了两个轨道,并且因此存在即使轨道中的任一个轨道变形,仍可以由另一个轨道确保精确性的技术效果。
另外,根据实施方式,由于针对每个透镜组件设置了两个轨道,因此可以广泛地确保稍后所描述的球形件之间的距离,并且因此,存在可以提高驱动力、可以防止磁场干扰且可以防止在透镜组件停止或移动时发生倾斜的技术效果。
此外,根据实施方式,由于针对每个透镜组件设置了两个轨道,因此存在如下技术效果:尽管稍后所描述的球形件在轨道中的任一个轨道处具有摩擦力问题,但由于滚动驱动在另一轨道上的平稳进行,因而仍可以确保驱动力。
另外,根据实施方式,轨道不设置在基部自身上,并且第一导引部分210和第二导引部分220可以与底部20单独地形成并组装,并且因此,存在防止根据注射方向产生梯度的特殊技术效果。
在相关技术中,当导引轨道设置在基部自身上时,沿着注射方向产生梯度,并且因此难以进行尺寸控制,并且存在当未正常执行注射时摩擦扭矩增大且驱动力减小的技术问题。
接下来,图15a是根据图13中所示的实施方式的相机致动器的第一透镜组件110的立体图,并且图15b是其中移除了图15a中所示的第一透镜组件110的构型的一部分的立体图。
简要地参照图13,实施方式可以包括沿着第一导引部分210移动的第一透镜组件110以及沿着第二导引部分220移动的第二透镜组件120。
再次参照图15a,第一透镜组件110可以包括其上设置有第一透镜113的第一透镜镜筒112a以及其上设置有第一驱动单元116的第一驱动单元壳体112b。第一透镜镜筒112a和第一驱动单元壳体112b可以为第一壳体,并且第一壳体可以呈镜筒形状或透镜镜筒形状。第一驱动单元116可以为磁体驱动单元,但实施方式不限于此,并且在一些情况下,第一驱动单元116中可以设置有线圈。
另外,第二透镜组件120可以包括其上设置有第二透镜(未示出)的第二透镜镜筒(未示出)以及其上设置有第二驱动单元(未示出)的第二驱动单元壳体(未示出)。第二透镜镜筒(未示出)和第二驱动单元壳体(未示出)可以为第二壳体,并且第二壳体可以呈镜筒形状或透镜镜筒形状。第二驱动单元可以为磁体驱动单元,但实施方式不限于此,并且在一些情况下,第二驱动单元中可以设置有线圈。
第一驱动单元116可以对应于两个第一轨道212,并且第二驱动单元可以对应于两个第二轨道222。
在实施方式中,可以使用单个或多个球形件进行驱动。例如,实施方式可以包括设置在第一导引部分210与第一透镜组件110之间的第一球形件117以及设置在第二导引部分220与第二透镜组件120之间的第二球形件(未示出)。
例如,在实施方式中,第一球形支承件117可以包括设置在第一驱动单元壳体112b上方的单个或多个第一-第一球形支承件117a以及在第一驱动单元壳体112b下方的单个或多个第一-第二球形支承件117b。
在实施方式中,第一球形支承件117的第一-第一球形支承件117a可以沿着作为第一轨道212中的一者的第一-第一轨道212a移动,并且第一球形支承件117的第一-第二球形支承件117b可以沿着作为第一轨道212中的另一者的第一-第二轨道212b移动。
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解决了变焦期间发生透镜偏心或倾斜的问题,并且可以将多个透镜组良好地对准以防止视角变化或发生散焦,并且因此存在显著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-第二轨道可以导引第一透镜组件110,并且因此存在可以在第一透镜组件110移动时提高第二透镜组件110与光轴之间的对准的精确性的技术效果。
还参照图15b,在实施方式中,第一透镜组件110可以包括其上设置有第一球形支承件117的第一组件凹槽112b1。第二透镜组件120可以包括其上设置有第二球形支承件的第二组件凹槽(未示出)。
第一透镜组件110的第一组件凹槽112b1可以为多个。在这种情况下,多个第一组件凹槽112b1中的两个第一组件凹槽112b1之间的关于光轴方向的距离可以长于第一透镜镜筒112a的厚度。
在实施方式中,第一透镜组件110的第一组件凹槽112b1可以呈V形形状。此外,第二透镜组件120的第二组件凹槽(未示出)可以呈V形形状。第一透镜组件110的第一组件凹槽112b1可以呈除V形形状外的U形形状,或者可以呈在两个或三个点处接触第一球形支承件117的形状。另外,第二透镜组件120的第二组件凹槽(未示出)可以呈除V形形状外的U形形状,或者可以呈在两个或三个点处接触第一球形支承件117的形状。
接下来,图16是根据实施方式的相机致动器的驱动示例视图。
将参照图16描述其中在根据实施方式的相机模块中的第一磁体116与第一线圈部分141b之间生成电磁力DEM的相互作用。
如图16中所示,根据实施方式的相机模块的第一磁体116的磁化方法可以为竖向磁化方法。例如,在实施方式中,第一磁体116的N极116N和S极116S全部可以被磁化成面向第一线圈部分141b。因此,第一磁体116的N极116N和S极116S可以分别设置成与电流在第一线圈部分141b处在垂直于地面的y轴方向上流动的区域相对应。
参照图16,在实施方式中,在第一磁体116的N极116N处沿与x轴相反的方向施加磁力DM,并且当电流DE在第一线圈部分141b的与N极116N对应的区域中沿y轴方向流动时,电磁力DEM可以基于弗莱明左手定则在z轴方向上作用。
另外,在实施方式中,在第一磁体116的S极116S处沿x轴方向施加磁力DM,并且当电流DE在对应于S极116S的第一线圈部分141b处在与垂直于地面的y轴相反的方向上流动时,电磁力DEM可以基于弗莱明左手定则在z轴方向上作用。
此时,由于包括第一线圈部分141b的第三驱动单元141呈固定状态,因此第一透镜组件110——该第一透镜组件110为其上设置有第一磁体116的移动部分——可以根据电流方向借助于电磁力DEM沿着第一导引部分210的轨道在平行于z轴方向的方向上来回移动。可以与施加至第一线圈部分141b的电流DE成比例地控制电磁力DEM。
同样地,在根据实施方式的相机模块的第二磁体(未示出)与第二线圈部分142b之间生成电磁力DEM,并且因此第二透镜组件120可以相对于光轴沿着第二导引部分220的轨道水平地移动。
如上所述,在实施相关技术中的AF或变焦时,多个透镜组件由磁体与线圈之间的电磁力驱动,并且为了获得透镜组件的位置信息,霍尔传感器设置在线圈的绕组内部。霍尔传感器设置在其中的线圈的绕组的内部可以是中空的。霍尔传感器可以通过感测设置在透镜组件中的磁体的磁通量的变化来获得透镜组件的位置信息。然而,当霍尔传感器位于线圈内部时,霍尔传感器与磁体之间的距离由线圈的高度决定。
然而,在相关技术中,透镜组件的移动需要推力,为了确保这种推力,线圈的高度需要高于预定高度。
然而,当线圈的高度如上所述那样增加时,霍尔传感器与磁体之间的距离因线圈升高而增加。因此,由于磁体的磁通量被阻挡,因此存在如下技术矛盾:由设置在线圈内部的霍尔传感器感测的磁通量的灵敏度降低。相反,当线圈的高度降低时,磁体与线圈之间的电磁力减弱,因此用于AF或变焦驱动的推力可能劣化。
根据申请人的未公开的内部技术,为了解决这个问题,霍尔传感器的灵敏度和推力的最佳点由适当高度的线圈设定。然而,推力的减小或霍尔传感器的灵敏度的减小可能导致相机控制的精度出现问题,并且可能导致相机模块发生偏心或倾斜现象,从而导致对包括驾驶员或行人在内的使用者的安全或生命造成直接影响。
实施方式的一个技术问题是提供一种能够在增加推力的同时提高霍尔传感器的灵敏度的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
图17是沿着根据图11中所示的实施方式的相机模块中的线C1-C2截取的横截面图。
参照图17,根据实施方式的第一相机致动器100可以包括基部20和设置在基部20中的透镜组件。例如,第三透镜组件130、第一透镜组件110和第二透镜组件120可以基于光入射方向依序设置在基部20上,并且图像传感器180可以设置在第二透镜组件120的后侧部上。
如上文所描述的,根据实施方式的第一相机致动器100可以由预定磁体和线圈部分的电磁力驱动。
例如,参照图17,在根据实施方式的相机致动器中,第一透镜组件110可以包括第一驱动单元116和第三驱动单元141,并且第二透镜组件120可以包括第二驱动单元126和第四驱动单元142。
第一驱动单元116和第二驱动单元126可以是磁体驱动单元,并且第三驱动单元141和第四驱动单元142可以是线圈驱动单元,但实施方式不限于此。
在下文中,将描述其中第一驱动单元116和第二驱动单元126分别为磁体驱动单元并且第三驱动单元141和第四驱动单元142分别为线圈驱动单元的情况。
在根据实施方式的相机模块中,在第一透镜组件110中,第一驱动单元116可以包括第一磁体116b和第一磁轭116a,并且第三驱动单元141可以包括第一线圈部分141b和第三磁轭141a。第三驱动单元141可以包括在第一线圈部分141b与第三磁轭141a之间的第一电路板41。
另外,实施方式可以包括设置在基座20中的第一间隔件141c和设置在第一间隔件141c上的第一位置检测传感器71。第一间隔件141c可以由聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)中的任一者或更多者形成,但是实施方式不限于此。
第一位置检测传感器71可以为磁性传感器。例如,第一位置检测传感器71可以为诸如霍尔传感器、线圈式磁性传感器、谐振磁性传感器等固体磁性传感器中的任一者,但实施方式不限于此。
另外,在根据实施方式的相机模块中,在第二透镜组件120中,第二驱动单元126可以包括第二磁体126b和第二磁轭126a,并且第四驱动单元142可以包括第二线圈部分142b和第四磁轭142a。第四驱动单元142可以包括在第二线圈部分142b与第四磁轭142a之间的第二电路板42。
另外,实施方式可以包括设置在基部20中的第二间隔件142c和设置在第二间隔件142c上的第二位置检测传感器72。第二间隔件142c可以由聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)中的任一者或更多者形成,但实施方式不限于此。
第二位置检测传感器72可以为线圈式磁性传感器、固体磁性传感器比如霍尔传感器、谐振磁性传感器等中的任一磁性传感器,但实施方式不限于此。
在下文中,将参照图17以及图18a至图18c描述本实施方式中的位置传感器的布置结构的技术特征。
图18a是图17中所示的区域S的放大图,并且图18b是图18a中所示的区域S的详细视图。
首先,参照图17和图18a,实施方式可以包括基部20、设置在基部20中的第一透镜组件110、设置在基部20中的作为线圈驱动单元的第三驱动单元141、设置在基部20中的第一间隔件141c以及设置在第一间隔件141c上的第一位置检测传感器71。
第三驱动单元141可以包括设置在第一线圈部分141b与第三磁轭141a之间的第一电路板41a。
第一线圈部分141b和第一位置检测传感器71可以电连接至第一电路板41a。
接下来,参照图18b,第一间隔件141c可以包括第一支撑部分141c1和从第一支撑部分141c1突出的第一突出部分141c3,第一位置检测传感器71可以设置在第一突出部分141c3上,并且第一突出部分141c3可以设置在作为线圈驱动部分的第一线圈部分141b的中空部分中。
在这种情况下,实施方式可以包括将第一突出部分141c3与第一支撑部分141c1连接的第一连接部分141c2。
参照图18b,第一电路板41a可以包括设置在第一间隔件141c上的第一基板区域41a1和设置为与第一基板区域41a1间隔开的第二基板区域41a3。第一电路板41a可以包括将第一基板区域41a1与第二基板区域41a3连接的第二-第二基板区域41a2。第一位置检测传感器71可以设置在第二基板区域41a3上,并且第二基板区域41a3可以设置在作为线圈驱动单元的第一线圈部分141b的中空部分中。
另外,参照图17,实施方式可以包括基部20、设置在基部20中的第二透镜组件120、设置在基部20中的作为线圈驱动单元的第四驱动单元142、设置在基部20中的第二间隔件142c以及设置在第二间隔件142c上的第二位置检测传感器72。
另外,第二间隔件142c也可以采用第一间隔件141c的技术特征。例如,参照图17,第二间隔件142c可以包括从第二支撑部分(未示出)突出的第二突出部分(未示出),第二位置检测传感器72可以设置在第二突出部分上,并且第二突出部分可以设置在作为线圈驱动单元的第四驱动单元142的中空部分中。
第二突出部分可以包括第二坐置部分(未示出),并且第二位置检测传感器72可以设置在第二坐置部分上。
另外,参照图17,第二电路板41b可以包括设置在第二间隔件142c上的第三基板区域(未示出)和设置成与第三基板区域间隔开的第四基板区域。第二电路板41b可以包括将第三基板区域与第四基板区域连接的第四-第二基板区域。
第二位置检测传感器72可以设置在第四-第二基板区域上,并且第四-第二基板区域可以设置在作为线圈驱动单元的第四驱动单元142的中空部分中。
再次参照图18b,第一透镜组件110可以在光轴方向上由第一驱动单元116的第一磁体116b与第三驱动单元141的第一线圈部分141b之间的电磁力(DEM)驱动。
此时,电磁力(DEM)可能会受到第一磁体116b与第一线圈部分141b之间的距离(DEM)的影响。
由霍尔传感器感测到的磁体的磁通量可以根据霍尔传感器与磁体之间的间距而变化,并且因此霍尔传感器的位置检测的性能可能会受到影响。
例如,图18c是根据实施方式和参考示例中的磁体与第一位置检测传感器71之间的间距的磁通量数据。
在相关的内部技术中,应该在一定程度上保证线圈部分的高度,以确保推力。然而,由于霍尔传感器在线圈部分的底部处设置在PCB上,因此线圈部分的高度越高,磁体与霍尔传感器之间的间距就越大。因此,存在磁体与霍尔传感器之间隔开的第一距离DH1必须为至少800μm的技术限制。
因此,在相关的内部技术(参考示例)中,由霍尔传感器检测到的磁通量处于获得约50mT的水平。
另外,在相关的内部技术中,当线圈的高度增加时,可能被引入设置在线圈的中空部分中的霍尔传感器中的磁体的磁通量被部分阻挡,使得降低了霍尔传感器的灵敏度。
另一方面,根据实施方式,第一间隔件141c可以包括从第一支撑部分141c1突出的第一突出部分141c3,并且第一位置检测传感器71设置在第一突出部分141c3上,并且因此,第一磁体116b与第一位置检测传感器71之间的第二距离DH2能够显著减小,并且因此存在可以显著提高由第一位置检测传感器71感测到的第一磁体116b的磁通量的技术效果。
例如,根据实施方式,由于第一位置检测传感器71设置在第一突出部分141c3上,因此可以确保第一磁体116b与第一位置检测传感器71之间的第二距离DH2为400um或更小,比较示例的距离为该第二距离DH2的多于二倍长。因此,存在如下独特的技术效果:第一磁体116b与第一位置检测传感器71之间的磁通量可以被确保达到大约150mT,该磁通量是参考示例的磁通量约三倍高。
另外,根据实施方式,由于第一位置检测传感器71设置在第一突出部分141c3上,因此即使第一位置检测传感器71设置在第一线圈部分141b的中空部分中,第一位置检测传感器71也几乎暴露于第一磁体116b,并且因此存在可以显著减少第一线圈单元141b对磁通量的阻挡的技术效果。
因此,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具有同时增加霍尔传感器的推力和灵敏度的独特技术效果。
接下来,实施方式的一个技术问题是:在实施AF或变焦时,提供了一种能够防止在多个透镜组件被磁体与线圈之间的电磁力驱动时安装在每个透镜组件上的磁体之间发生磁场干扰的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
另外,实施方式的一个技术问题是提供一种能够防止磁体与磁轭分离的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
在下文中,将参照图19a至图19b对实施方式的防止磁场干扰的结构进行描述。
接下来,图19a是根据实施方式的相机模块的第一驱动单元116的立体图。
参照图19a,在实施方式中,第一驱动单元116可以包括第一磁体116b和第一磁轭116a,并且第一磁轭116a可以包括第一支撑部分116a1以及从第一支撑部分116a1朝向第一磁体116b的侧表面延伸的第一侧突出部分116a2。
第一侧突出部分116a2可以设置在第一磁体116b的两侧表面上。
另外,第一磁轭116a可以包括在不同方向上、例如在与第一侧突出部分116a2相反的方向上延伸的第一固定突出部分116a3。
第一固定突出部分116a3可以设置于大约在第一支撑部分116a1的中间的位置处,但实施方式不限于此。
类似地,在实施方式中,第二驱动单元126可以包括第二磁体126b和第二磁轭126a,并且第二磁轭126a可以包括第二支撑部分(未示出)以及从第二支撑部分朝向第二磁体126b(在上文中,参见图17中的第二磁轭126a的结构)的侧表面延伸的第二侧突出部分。
第二侧突出部分可以设置在第二磁体126b的两侧表面上。另外,第二磁轭126a可以包括在不同方向上、例如在与第二侧突出部分相反的方向上延伸的第二固定突出部分(未示出)。第二固定突出部分可以设置于大约在第二支撑部分的中间的位置处,但实施方式不限于此。
在相关技术中,另外,在实施AF或变焦时,多个透镜组件由磁体与线圈之间的电磁力驱动,并且存在的技术问题在于在安装于每个透镜组件中的磁体之间发生磁场干扰。存在由于磁体之间的此磁场干扰而导致AF或变焦驱动不能正常执行且推力会劣化的问题。
另外,存在由于磁体之间的磁场干扰而诱发偏心或倾斜现象的问题。
当由于此磁场干扰而发生相机控制的精度问题或推力劣化,或诱发偏心或倾斜现象时,这可能会直接影响作为使用者的驾驶员或行人的安全或生命。
例如,图19b示出了参考示例中的磁通量密度分布的数据。
图19b的比较示例为申请人的未公开的内部技术,并且具有经应用以便通过设置成用于磁体的后磁轭而执行磁通量的屏蔽功能的结构。通过应用用于磁体的后磁轭技术,改善了磁通量的屏蔽效能,但存在如下技术问题。
例如,参照图19b,图19b为安装在第一透镜组件和第二透镜组件中的相应的磁体之间的磁通量密度数据,并且因此存在如下问题:在相应的磁体之间发生磁场干扰(IF),并且由于在每个磁体中产生的磁通量泄漏(LE)而发生推力损耗。
具体而言,在最近应用的高倍率变焦致动器的情况下,存在如下问题:不仅在作为移动透镜的第一透镜组件与第二透镜组件的永久磁体之间发生磁场干扰,而且还发生与OIS致动器的磁体的磁场干扰(IF)。
由于磁场干扰(IF),每个组的运动受到干扰,并且因此,存在输入电流也增大的问题。
根据实施方式,第一透镜组件110或第二透镜组件120的磁体驱动单元中的磁轭可以包括延伸至磁体的侧表面的侧突出部分,并且因此存在如下特殊技术效果:可以提供能够防止在实施AF或变焦时在多个透镜组件被磁体与线圈之间的电磁力驱动时在安装于每个透镜组件上的磁体之间发生磁场干扰的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
例如,图19c示出了实施方式中的磁通量密度分布的数据。
参照图19c,图19c为安装在第一透镜组件和第二透镜组件中的相应的磁体之间的磁通量密度数据,并且第一透镜组件110和第二透镜组件120的磁体驱动单元中的磁轭可以包括延伸至磁体的侧表面的侧突出部分,并且因此显著提高了相机控制的精度。
另外,根据实施方式,第一透镜组件110或第二透镜组件120的磁体驱动单元中的磁轭可以包括延伸至磁体的侧表面以防止在磁体中产生的磁通泄露的侧突出部分,并且侧突出部分设置在具有高磁通量密度的区域中,使得磁通量被集中(FC),并且因此存在通过增大磁通线与线圈之间的密度以增大劳仑兹力而显著改善推力的技术效果。
接下来,图20是根据另一实施方式的相机模块的集成本体315的示意图。
根据另一实施方式,第一相机致动器100可以设置在相机模块的集成本体315的第一本体区域315a中,并且第二相机致动器300可以设置在第二本体区域315b中。
(第二实施方式)
下文中,“第二实施方式”可以被称为“实施方式”,并且可以采用上面描述的“实施方式”的技术特征。
图21是根据实施方式并且对应于图1的相机模块1000A的立体图。
参照图21,实施方式的相机模块1000A可以包括单个或多个相机致动器。例如,实施方式的相机模块1000A可以包括第一相机致动器100和第二相机致动器300。
实施方式可以包括用于保护第一相机致动器100和第二相机致动器300的外壳100C。例如,外壳100C可以包括保护第一相机致动器100的第一外壳100C1和保护第二相机致动器300的第二外壳100C2。第一外壳100C1和第二外壳100C2可以一体地形成或者彼此单独地形成。
第一相机致动器100可以电连接至第一电路板410,并且第二相机致动器300可以电连接至稍后要描述的第二电路板350(见图22)。第一电路板410和第二电路板也可以电连接。
第一相机致动器100可以支撑一个或多个透镜,并且可通过响应于来自预定控制单元的控制信号使透镜上下移动来执行自动对焦功能或变焦功能。另外,第二相机致动器300可以是OIS(光学图像稳定器)致动器,但不限于此。
在下文中,将主要描述作为第二相机致动器300的OIS致动器,并且之后,将描述第一相机致动器100。
<第二相机致动器>
图22是其中从图21中所示的第二相机致动器300省略了第二外壳100C2的立体图,并且图23是图22中所示的第二相机致动器300的分解立体图。
参照图22和图23,实施方式的第二相机致动器300可以包括壳体310、设置在壳体310中的棱镜驱动单元320、棱镜单元330和旋转单元340、以及电连接至棱镜驱动单元320的第二电路板350。旋转单元340可以包括第一旋转单元341和第二旋转单元342。
根据实施方式,可以通过将棱镜驱动单元320和旋转单元340设置在壳体310中来实施OIS,从而解决光学系统的透镜组件中透镜的尺寸限制,因此存在可以提供超薄、超小型的相机致动器以及包括该相机致动器的相机模块的技术效果。
另外,根据实施方式,可以通过将棱镜驱动单元320和旋转单元340稳定地设置在壳体310上以控制棱镜单元330在第一轴线或第二轴线上的旋转来实施OIS,使得存在最大程度地降低偏心或倾斜现象的发生以产生最佳光学特性的技术效果。
另外,根据实施方式,与移动多个现有的固体透镜不同,棱镜驱动单元320和旋转单元340可以设置成控制棱镜单元330关于第一轴线或第二轴线的旋转以实施OIS,使得实施方式具有以低功耗实现OIS的技术效果。
<第二相机致动器300>
下面将参照附图详细描述实施方式的第二相机致动器300。
图24a是图23中所示的第二相机致动器300中的棱镜单元330的立体图,并且图24b是图24a中所示的棱镜单元330例如在第一方向上的分解立体图。
参照图24b,在实施方式的第二相机致动器中,棱镜单元330可以包括具有坐置部分334A的棱镜移动器334以及设置在棱镜移动器334的坐置部分334A上的棱镜332。棱镜332可以是反射部分,并且可以是直角棱镜,但不限于此。
棱镜移动器334可以包括多个外表面。例如,棱镜移动器334可以包括从具有倾斜表面的坐置部分334A的两个边缘向上延伸的第一外表面334S1和第二外表面334S2。
另外,棱镜移动器334的第一外表面334S1可以包括第一旋转导引件334P1,并且第二外表面334S2可以包括第二旋转导引件334P2。
棱镜332通过第一旋转导引件334P1和第二旋转导引件334P2可以稳定地坐置并固定在棱镜移动器334上。
接下来,图25是图24b中所示的棱镜单元中的棱镜移动器334的第二方向立体图。
参照图25,棱镜移动器334可以包括位于第一外表面334S1与第二外表面334S2之间的第三外表面334S3,并且旋转导引件(334P)可以设置在第三外表面334S3处。
旋转导引件334P可以包括第一旋转导引件334P1和第二旋转导引件334P2。第一旋转导引件334P1可以从第三外表面334S3沿竖向方向延伸并突出,并且第二旋转导引件334P2可以从第一旋转引导件334P1沿竖向方向延伸并突出。
第二旋转导引件334P2可以用作旋转轴。例如,第二旋转导引件334P2可以联接至稍后要描述的第二旋转单元342的第一旋转孔342R1,使得棱镜单元330可以旋转或倾斜(参见图26i和图26j)。
返回参照图25,棱镜移动器的第三外表面334S3可以包括第三-第一坐置部分334S3a和第三-第二坐置部分334S3b。第四磁体322M4和第一磁体322M1可以分别设置在第三-第一坐置部分334S3a和第三-第二坐置部分334S3b上(参见图26i)。
根据实施方式,通过借助于布置在棱镜移动器334上的磁体与布置在壳体上的线圈单元之间的电磁力控制棱镜单元330关于第一轴线或第二轴线的旋转,可以最大程度地降低在实施OIS时任何偏心或倾斜现象的发生,因此存在可以产生最佳光学性能的技术效果。
接下来,图26a是图23中所示的第二相机致动器中的壳体310和旋转单元340的分解立体图,并且图26b是图26a中所示的壳体310的详细立体图。
参照图26b,实施方式的壳体310可以包括单个或多个壳体侧部312S1、312S2、312S3。
例如,壳体310可以包括第一壳体侧部312S1、第二壳体侧部312S2和设置在第一壳体侧部312S1与第二壳体侧部312S2之间的第三壳体侧部312S3。
在实施方式中,壳体的第一壳体侧部312S1可以具有第一壳体凹部312R1,并且第二壳体侧部312S2可以具有第二壳体凹部312R2。
稍后要描述的第二线圈单元323C2和第三线圈单元323C3可以分别设置在第一壳体凹部312R1和第二壳体凹部312R2中(参见图27和图30b)。
继续参照图26b,第一壳体侧部部分312S1可以包括第一铰接凹槽HG1,并且第二壳体侧部312S2可以包括第二铰接凹槽HG2。
稍后要描述的第一旋转单元341的第一铰接轴341B可以联接至第一铰接凹槽HG1(参见图26e和图30b),并且稍后要描述的第二旋转单元342的第二铰接轴342B可以联接至第二铰接凹槽HG2(参见图26k和图30b)。
根据实施方式,可以在设置于棱镜移动器334上的磁体与设置于壳体310上的线圈单元之间产生电磁力。通过该电磁力,可以使用第一旋转单元341和第二旋转单元342来控制棱镜单元330在第一轴向方向或第二轴向方向上的旋转。因此,当实施OIS时,存在最大程度地降低偏心或倾斜现象的发生以获得最佳光学特性的技术效果。
接下来,图26c是图26b中所示的第一壳体区域312A1的详细视图。
参照图26c,壳体的第二壳体侧部部分312S2可以包括位于第二凹部区域312SB中的第二铰接凹槽HG2,并且第二铰接凹槽HG2可以包括第二-第一铰接凹槽HG2a和第二-第二铰接凹槽HG2b。
第二-第一铰接凹槽HG2a可以沿第一轴向方向延伸并具有矩形横截面,并且第二-第二铰接凹槽HG2b可以沿垂直于第一轴向方向的第二轴向方向延伸。两个端部可以具有圆形或半球形横截面。
简要地参照图30b,第二旋转单元342的第二铰接轴342B可以联接至第二铰接凹槽HG2。
在图30b中,其中第二铰接轴342B联接至第二铰接凹槽HG2的区域可以被称为第二铰接区域HGR2。同时,其中第一铰接轴341B联接至第一铰接凹槽HG1的区域可以被称为第一铰接区域HGR1。
参照图30c,第一旋转单元341和第二旋转单元342可以通过第一铰接区域HGR1和第二铰接区域HGR2在第二轴向方向、例如X轴方向上旋转或倾斜,并且因此,棱镜单元330可以在第二轴向方向上旋转或倾斜。
根据实施方式,棱镜单元330的第一旋转单元341和第二旋转单元342可以通过设置在棱镜移动器334上的磁体与设置在壳体310上的线圈单元之间的电磁力而在第二轴向方向、例如沿X轴方向被控制。因此,当实施OIS时,存在使偏心或倾斜现象的发生最小化以获得最佳光学特性的技术效果。
接下来,图26d是图26b中所示的第一铰接凹槽HG1的详细视图。
参照图26d,第一壳体侧部部分312S1可以包括第一铰接凹槽HG1,并且第一铰接凹槽HG1可以包括第一-第一铰接凹槽HG1a和第一-第二铰接凹槽HG1b。
第一-第一铰接凹槽HG1a可以沿第一轴向方向延伸并具有矩形横截面,并且第一-第二铰接凹槽HG1b沿垂直于第一轴向方向的第二轴向方向延伸。两个端部可以具有圆形或半球形横截面。
参照图30b,第一旋转单元341的第一铰接轴341B可以联接至第一铰接凹槽HG1,并且该联接区域将被称为第一铰接区域HGR1。
接下来,图26e是图26a中所示的第一旋转单元341的详细立体图。
第一旋转单元341可以包括第一-第一旋转侧部部分341S1和第一-第二旋转侧部部分341S2。第一-第二旋转侧部部分341S2可以在垂直于第一-第一旋转侧部部分341S1的方向上延伸,并且可以包括倾斜表面。棱镜移动器334的一部分可以坐置在第一-第二旋转侧部部分341S2的倾斜表面上。
第一旋转单元341的第一-第一旋转侧部部分341S1可以包括第一-第一旋转突出部分341P1和第一-第二旋转突出部分341P2。
第一铰接轴341B可以设置在第一-第一旋转突出部341P1上,并且稍后要描述的第二磁体322M2和第二磁轭324Y2可以设置在第一-第二旋转突出部341P2上(参见图30b)。
接下来,图26f是图26e中所示的第一旋转单元341的第一铰接轴341B的详细视图。
第一旋转单元341的第一铰接轴341B可以包括从第一-第一旋转突出部341P1延伸并突出的第一-第一铰接轴341B1和第一-第二铰接轴341B2。
第一-第一铰接轴341B1的横截面可以为圆形横截面,并且第一-第二铰接轴341B2的横截面可以为矩形横截面,但不限于此。
第一-第一铰接轴341B1的圆形横截面的宽度可以小于第一-第二铰接轴341B2的矩形横截面的宽度。
第一旋转单元341的第一铰接轴341B可以联接至第一铰接凹槽HG1。
具体而言,图26g是在图26f中所示的第一铰接轴341B与图26d中所示的第一-第一铰接凹槽HG1a联接的状态下沿着线B1-B1’截取的横截面图。
图26d,第一壳体侧部部分312S1的第一铰接凹槽HG1可以包括第一-第一铰接凹槽HG1a和第一-第二铰接凹槽HG1b。
例如,第一-第二铰接轴341B2可以插入第一-第一铰接凹槽HG1a中。
第一-第一铰接凹槽HG1a的竖向宽度可以大于第一-第二铰接轴341B2的竖向宽度。
另外,图26h是在图26g中所示的第一铰接轴341B与图26d中所示的第一-第二铰接凹槽HG1b之间处于联接状态下(参见图30b中的第一铰接区域HGR1)沿着线B2-B2’截取的横截面图。
返回参照图26h,第一-第二铰接凹槽HG1b的水平宽度DH1可以大于第一-第二铰接轴341B2的水平宽度DB1。
在示例性实施方式中,第一-第二铰接轴341B2的水平宽度DB1可以等于或大于第一-第一铰接轴341B1的水平宽度DB1。
根据实施方式,当第一-第二铰接凹槽HG1b的水平宽度DH1被控制为大于第一-第二铰接轴341B2的水平宽度DB1时,第一旋转单元341可以沿第二轴线方向倾斜或旋转。
例如,参照图30c,通过第一铰接区域HGR1和第二铰接区域HGR2,第一旋转单元341和第二旋转单元342可以在第二轴向方向上、例如在X轴方向上旋转或倾斜。因此,棱镜单元330可以在第二轴向方向上旋转或倾斜。
根据实施方式,通过设置在棱镜移动器334上的磁体与设置在壳体310上的线圈单元之间的电磁力,可以控制棱镜单元330的第一旋转单元341和第二旋转单元342沿第二轴向方向、例如沿X轴方向旋转。因此,当实施OIS时,存在使偏心或倾斜现象的发生最小化以获得最佳光学特性的技术效果。
接下来,图26i是图26a中所示的第二旋转单元342的详细视图,并且图26j是其中棱镜单元340和驱动单元的一部分联接至图26i中所示的第二旋转单元342的立体图。图26k是图26i中所示的第二旋转单元342的第二方向详细视图。
首先参照图26k,第二旋转单元342可以包括第二-第一旋转侧部部分342S1和第二-第二旋转侧部部分342S2。第二-第二旋转侧部部分342S2可以在垂直于第二-第二旋转侧部部分342S1的方向上延伸,并且可以包括倾斜表面。棱镜移动器334的一部分可以位于第二-第二旋转侧部部分342S2的倾斜表面上。
第二旋转单元342的第二-第一旋转侧部部分342S1可以包括第二-第一旋转突出部342P1和第二-第二旋转突出部342P2。
第二铰接轴342B可设置在第二-第一旋转突出部342P1上,并且稍后要描述的第三磁体322M3和第三磁轭324Y3可以设置在第二-第二旋转突出部342P2上(参见图30b)。
参照图26k,第二旋转单元342的第二铰接轴342B可以包括从第二-第一旋转突出部342P1延伸并突出的第二-第一铰接轴342B1和第二-第二铰接轴342B2。
第二-第一铰接轴342B1的横截面可以为圆形横截面,并且第二-第二铰接轴342B2的横截面可以为四边形横截面,但不限于此。
第二-第一铰接轴342B1的圆形横截面的宽度可以小于第二-第二铰接轴342B2的矩形横截面的宽度。
在实施方式中,第二旋转单元342的第二铰接轴342B可以联接至图26c中所示的壳体的第二铰接凹槽HG2。
简要地参照图26c,第二壳体侧部部分312S2的第二铰接凹槽HG2可以包括第二-第一铰接凹槽HG2a和第二-第二铰接凹槽HG2b。第二-第二铰接轴342B2可以插入第二-第一铰接凹槽HG2a中,并且第二-第一铰接轴342B1可以插入第二-第二铰接凹槽HG2b中。
简要地参照图30c,其中第二旋转单元342的第二铰接轴342B联接至壳体的第二铰接凹槽HG2的区域可以被称为第二铰接区域HGR2。
根据实施方式,第一旋转单元341和第二旋转单元342可以通过第一铰接区域HGR1和第二铰接区域HGR2在第二轴向方向上、例如在X轴方向上旋转或倾斜,因此,棱镜单元330可以在第二轴向方向上旋转或倾斜。
根据实施方式,通过设置在棱镜移动器334上的磁体与设置在壳体310上的线圈单元之间的电磁力可以控制棱镜单元330的第一旋转单元341和第二旋转单元342在第二轴方向、例如,X轴方向上旋转。
接下来,图26j是其中棱镜单元340和驱动单元的一部分联接至图26i中所示的第二旋转单元的立体图,并且如图26i中所示,第二旋转单元342可以包括设置在第二-第一旋转侧部342S1内部的第一旋转孔342R1。
参照图26j,棱镜移动器334可以包括旋转导引件334P(参见图25),并且旋转导引件334P的第二旋转导引件334P2可以用作旋转轴,并且棱镜单元330可以通过联接至第二旋转单元342的第一旋转孔342R1而旋转或倾斜。
例如,棱镜单元330可以通过设置在棱镜移动器的第三-第二坐置部分334S3b上的第一磁体322M1与设置在第二电路板350上的第一线圈部分323C1之间的电磁力在第一轴向方向上倾斜(参见图29b和图29c)。
可以通过设置在第三-第一坐置部分334S3a上的第四磁体322M4与设置在第二电路板350上的第一霍尔传感器HS1之间的位置感测来控制驱动。
根据实施方式,棱镜单元330的旋转导引件334P可以以可旋转的方式联接至第二旋转单元342的第一旋转孔342R1,以使棱镜单元330沿第一轴向方向移动、例如其可以沿Y轴方向旋转或倾斜。
根据实施方式,通过利用布置在棱镜移动器334中的磁体与布置在壳体310中的线圈单元之间的电磁力来控制棱镜单元330在第一轴向方向、例如Y轴方向上的旋转。因此,当实施OIS时,存在使偏心或倾斜现象的发生最小化以产生最佳光学特性的技术效果。
另外,从根据实施方式的相机致动器的另一观点来看的技术特征将参照图26a至图26k进行如下描述,并且当描述上述技术构型术语中的其他术语时,这些属于可以被解释为本发明的各种特征。
根据实施方式的相机致动器可以包括壳体310、设置在壳体310中的棱镜单元330、用于使棱镜单元330倾斜的驱动单元320以及围绕棱镜单元330的旋转导引部分340。
旋转导引单元340可以包括第一旋转导引件341和联接至第一旋转导引件341的第二旋转导引件342。
第一旋转导引件341可以包括第一突出部341B,并且第二旋转导引件342可以包括棱镜移动器凹部和第二突出部342B。
棱镜单元330可以包括棱镜332和棱镜移动器334,
棱镜移动器334可以包括供棱镜坐置在其上的倾斜表面。另外,倾斜表面可以包括位于与供棱镜安装在其上的表面334A相反的表面上的磁体坐置部分334S3a和334Sb。另外,棱镜移动器334可以包括棱镜移动器突出部334P,该棱镜移动器突出部334P从磁体坐置部分坐置在第二旋转导引件342的棱镜移动器凹部中,以使棱镜单元围绕第一轴线旋转。
壳体310可以包括第一侧壁312S1和与第一侧壁312S1相对的第二侧壁312S2,并且第一侧壁312S1可以包括容纳第一突出部341B的第一凹部HG1,并且第二侧壁312S2可以包括容纳第二突出部342B的第二凹部HG2。
第一突出部341B和第二突出部342B相对于第一凹部HG1和第二凹部HG2的运动可以使棱镜单元围绕第二轴线旋转。
接下来,图27是图23中所示的第二相机致动器中的驱动单元320和第二电路板350在第一方向上的分解立体图。并且图28是图27中所示的驱动单元320在第二方向上的分解立体图。
首先,参照图27,在实施方式中,第二电路板350可以电连接至具有可能的布线图案的电路板,比如刚性印刷电路板(刚性PCB)、柔性印刷电路板(柔性PCB)、刚性-柔性印刷电路板(刚性-柔性PCB)等。
第二电路板350可以包括本体基板350a、从本体基板350a沿第一方向延伸的第一延伸基板350b、沿第二方向延伸的第二延伸基板350c以及沿第三方向延伸的第三延伸基板350d。
第一延伸基板350b、第二延伸基板350c和第三延伸基板350d可以分别向稍后要描述的第二线圈单元323C2、第三线圈单元323C3和第一线圈单元323C1供电。
第一延伸基板350b可以包括第一-第一延伸部分350b1、第一-第二延伸部分350b2和第一-第三延伸部分350b3。例如,第一延伸基板350b可以包括从本体基板350a沿竖向方向延伸的第一-第一延伸部分350b1、从第一-第一延伸部分350b1沿竖向方向延伸的第一-第二延伸部分350b2、以及从第一-第二延伸部分350b2沿竖向方向延伸的第一-第三延伸部分350b3。
因此,第一-第二延伸部分350b2的延伸方向可以平行于本体基板350a的延伸方向。并且第一-第一延伸部分350b1和第一-第三延伸部分350b3的延伸方向可以垂直于本体基板350a的延伸方向,但不限于此。
另外,第二延伸基板350c可以包括第二-第一延伸部分350c1、第二-
第二延伸部分350c2和第二-第三延伸部分350c3。例如,第二延伸基板350c可以包括从本体基板350a沿竖向方向延伸的第二-第一延伸部分350c1、从第二-第一延伸部分350c1沿竖向方向延伸的第二-第二延伸部分350c2、以及从第二-第二延伸部分350c2沿竖向方向延伸的第二-第三延伸部分350c3。
因此,第二-第二延伸部分350c2的延伸方向可以平行于本体基板350a的延伸方向。并且第二-第一延伸部分350c1和第二-第三延伸部分350c3的延伸方向可以垂直于本体基板350a的延伸方向,但不限于此。
接下来,参照图27和图28,在实施方式中,棱镜驱动单元320可以用作OIS驱动单元。另外,棱镜驱动单元320可以包括第一线圈单元323C1、第二线圈单元323C2、第三线圈单元323C3、第一磁体322M1、第二磁体322M2和第三磁体322M3、第四磁体322M4以及位置传感器HS。位置传感器HS可以包括霍尔传感器,并且可以包括第一位置传感器HS1、第二位置传感器HS2和第三位置传感器HS3。另外,棱镜驱动器320可以包括后磁轭。
棱镜驱动单元320可以包括设置在对应于第一线圈单元323C1的位置处的第一磁体322M1、和设置在对应于第二线圈单元323C2的位置处的第二磁体322M2、设置在对应于第三线圈单元323C3的位置处的第三磁体322M3。
另外,棱镜驱动器320可以包括位于对应于第一位置传感器HS1的位置处的第四磁体322M4。
第一磁体322M1可以设置在棱镜移动器的第三外表面334S3的第三-第二坐置部分334S3b上,并且第四磁体322M4可以设置在棱镜移动器的第三外表面334S3的第三-第一坐置部分334S3a上(参见图26)。
在实施方式中,第一磁体至第三磁体322M1、322M2和322M3可以用作驱动单元以通过电磁力形成驱动力,并且第四磁体322M4可以与位置传感器HS一起感测位置。
例如,第一磁体322M1可以与第一线圈单元323C1形成电磁力,以使棱镜单元330在Y轴方向上倾斜或旋转(见图29a至图29c)。
另外,第二磁体322M2和第三磁体322M3可以分别与第二线圈部分323C2和第三线圈部分323C3形成电磁力,使得棱镜单元330可以在X轴方向上倾斜或旋转(参见图30a至图30c)。
另外,棱镜驱动单元320可以包括设置在第二磁体322M2的后表面上的第二后磁轭324Y2和设置在第三磁体322M3的后表面上的第三后磁轭324Y3。
根据实施方式,通过利用磁体与线圈单元之间的电磁力控制棱镜单元330在第一轴线或第二轴线上的旋转,因此在实施OIS时可以使偏心或倾斜现象的发生最小化,使得存在可以产生最佳光学特性的技术效果。
另外,根据实施方式,由于可以通过将棱镜驱动单元320和旋转单元340设置在壳体310中来实施OIS,因此存在提供了一种能够消除光学系统的透镜组件中透镜的尺寸限制的超薄、超小型的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块的技术效果。
接下来,图29a是图21中所示的第二相机致动器的立体图,图29b是图29a中所示的第二相机致动器在第一轴向方向上的横截面图,并且图29c是图29b中所示的第二相机致动器的旋转的示例性视图。
例如,图29b是沿着图29a中所示的第二相机致动器300的线A1-A1’截取的第一横截面图。
参照图29b,当棱镜移动器334在第一轴线、例如Y轴方向上旋转时,可以实施OIS。
例如,设置在棱镜移动器334上的第一磁体322M1可以与第一线圈单元323C1形成电磁力,以使棱镜单元330在Y轴方向上倾斜或旋转。
具体而言,参照图26j和图29c,棱镜移动器334可以包括旋转导引件334P,并且旋转导引件334P的第二旋转导引件334P2可以用作旋转轴,并且棱镜单元330可以通过联接至第二旋转单元342的第一旋转孔342R1而旋转或倾斜。
例如,可以在设置于棱镜移动器的第三-第二坐置部分334S3b上的第一磁体322M1与设置在第二电路板350上的第一线圈部分323C1之间产生第一电磁力F1a、F1b。因此,通过借助于第一电磁力使棱镜单元330在Y轴方向上旋转第一角度θ1(Y1->Y1a),可以实施OIS。第一角度θ1可以为±1°至±1.5°、即2°至3°。
接下来,图30a为图21中所示的第二相机致动器的立体图,并且图30b是图30a中所示的第二相机致动器沿着线A2-A2’截取的在第二轴向方向上的截面图,并且图30c是图30b中所示的第二相机致动器的旋转示例。
参照图30b,当棱镜移动器334在X轴方向上倾斜或旋转时,可以实施OIS。
例如,设置在第一旋转单元341、第二旋转单元342中的第二磁体322M2、第三磁体322M3可以分别与设置在壳体310中的第二线圈单元323C2、第三线圈单元323C3形成电磁力。因此棱镜单元330可以通过借助于该电磁力使第一旋转单元341和第二旋转单元342在X轴方向上倾斜而倾斜或旋转。
具体而言,参照图30c,第一铰接区域HGR1和第二铰接区域HGR2可以用作X轴方向上的倾斜轴或旋转轴。此时,第二电磁力F2a和F2b可以分别在设置在第一旋转单元341上的第二磁体322M2与设置在壳体上的第二线圈单元323C2之间产生以及在设置在第二旋转单元342上的第三磁体322M3与设置在壳体上的第三线圈部分323C3之间产生。第一旋转单元341和第二旋转单元342可以通过该第二电磁力倾斜,并且通过该倾斜,棱镜单元330可以在X轴方向上旋转第二角度θ2(X2->X2b),因此可以实施OIS。第二角度θ2可以是±1°至±1.5°、即2°至3°。
根据实施方式,存在可以提供一种超薄、超小型相机致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
例如,根据实施方式,可以通过将棱镜驱动单元320和轴单元340设置在壳体310中来实施OIS,从而消除光学系统的透镜组件中透镜的尺寸限制,使得存在可以提供超薄、超小型相机致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。
例如,根据实施方式,在设置于棱镜移动器334上的磁体与设置于外壳310上的线圈单元之间可以产生电磁力。棱镜单元330通过利用第一旋转单元341和第二旋转单元342在第一轴向方向或第二轴向方向上的旋转可以由该电磁力控制。因此,当实施OIS时,存在使偏心或倾斜现象的发生最小化以获得最佳光学特性的技术效果。
另外,根据实施方式,第一旋转单元341和第二旋转单元342可以通过第一铰接区域HGR1和第二铰接区域HGR2在第二轴向方向、例如在X轴方向上旋转或倾斜。因此,棱镜单元330可以在第二轴方向上旋转或倾斜。
例如,设置在第一旋转单元341、第二旋转单元342中的第二磁体322M2、第三磁体322M3可以分别与设置在壳体310中的第二线圈单元323C2、第三线圈单元323C3形成电磁力。因此棱镜单元330可以通过借助于该电磁力使第一旋转单元341和第二旋转单元342在X轴方向上倾斜而倾斜或旋转。
此外,根据实施方式,棱镜单元330的旋转导引件334P可以以可旋转的方式联接至第二旋转单元342的第一旋转孔342R1,使得棱镜单元330可以在第一轴向方向、例如Y轴方向上旋转或倾斜。
例如,棱镜移动器334可以包括旋转导引件334P,并且旋转导引件334P的第二旋转导引件334P2可以用作旋转轴并且可以联接至第二旋转单元342的第一旋转孔342R1,使得棱镜单元330可以在Y轴方向上旋转或倾斜。
另外,根据实施方式,存在如下技术效果:可以提供一种能够通过解决在实施OIS时光学系统的透镜组件中的透镜的尺寸限制来确保充足的光量的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
例如,根据实施方式,由于通过棱镜单元230自身在第一轴线方向和第二轴线方向上的旋转来实施OIS,因此存在如下技术效果:可以提供在实施OIS时通过消除光学系统透镜组件的透镜的尺寸限制而能够确保充足的光量的相机致动器以及包括该相机致动器的相机模块。
另外,根据实施方式,在实施OIS时,通过布置在棱镜移动器334上的磁体与布置在壳体上的线圈单元之间的电磁力来控制棱镜单元330在第一轴线或第二轴线上的旋转。因此存在使偏心或倾斜现象的发生最小化并产生最佳光学特性的技术效果。
另外,根据实施方式,存在如下技术效果:提供了一种能够通过使在实施OIS时偏心或倾斜现象的发生最小化而提供最佳光学特性的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
例如,根据实施方式,稳定地设置在壳体310上的棱镜驱动单元320设置成控制棱镜单元330在第一轴线或第二轴线上的旋转,使得存在如下技术效果:通过使在实施OIS时偏心或倾斜现象的发生最小化而产生最佳光学特性。
另外,根据实施方式,存在如下技术效果:提供了一种能够以低功耗实施OIS的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
例如,根据实施方式,与移动现有的多个固体透镜不同,棱镜驱动单元320和轴单元340设置成控制棱镜单元330在第一轴线或第二轴线上的旋转,因此存在如下技术效果:提供了一种能够以低功耗实施OIS的相机致动器和包括该相机致动器的相机模块。
【工业适用性】
接下来,图31是应用有根据实施方式的相机模块的移动终端1500。
如图31中所示,根据实施方式的移动终端1500可以包括设置在后侧部上的相机模块1000、闪光灯模块1530和自动对焦装置1510。
相机模块1000可以包括图像捕获功能和自动对焦功能。例如,相机模块1000可以包括使用图像的自动对焦功能。
相机模块1000对由图像传感器在拍照模式或视频通话模式下获取的静止图像或运动图像的图像帧进行处理。可以将经处理的图像帧显示在预定的显示单元上并存储在存储器中。在移动终端本体的前部也可以设置有相机(未示出)。
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。
闪光灯模块1530可以包括在其中发光的发光装置。闪光灯模块1530可以通过移动终端的相机操作或用户的控制来进行操作。
自动对焦装置1510可以包括作为发光部件的表面发光式激光装置的封装件中的一者。
自动对焦装置1510可以包括使用激光器的自动对焦功能。自动对焦装置1510可以主要在使用相机模块1000的图像的自动对焦功能劣化的条件下使用,例如在10m或更小的封闭环境或黑暗环境中。自动对焦装置1510可以包括具有竖向腔表面发射激光器(VCSEL)半导体装置的发光单元和将诸如光电二极管的光能转换成电能的光接收单元。
接下来,图32是应用有根据实施方式的相机模块的车辆700的立体图。
例如,图32是包括应用有根据实施方式的相机模块1000的车辆驾驶辅助装置的车辆的外观图。
参照图32,根据实施方式的车辆700可以包括通过电源进行旋转的车轮13FL及13FR、以及预定传感器。该传感器可以是相机传感器2000,但不限于此。
相机传感器2000可以为应用有根据实施方式的相机模块1000的相机传感器。
实施方式的车辆700可以通过捕获前方图像或周围图像的相机传感器2000获取图像信息,并使用图像信息确定车道未识别情况,并在未识别时生成虚拟车道。
例如,相机传感器2000可以通过拍摄车辆700的前方来获取前图像,并且处理器(未示出)可以通过分析前方图像中包括的物体来获取图像信息。
例如,当在由相机传感器2000捕捉的图像中捕捉到与车道、相邻车辆、行驶障碍物和间接道路标记相对应的物体比如中央隔离带、路缘或行道树时,处理器检测到该物体。因此,该物体可以包含在图像信息中。
在这种情况下,处理器可以通过获取由相机传感器2000检测到的物体的距离信息来进一步补充图像信息。图像信息可以为关于在图像中拍摄到的物体的信息。
相机传感器2000可以包括图像传感器和图像处理模块。相机传感器2000可以处理由图像传感器(例如,CMOS或CCD)获得的静态图像或移动图像。图像处理模块可以处理由图像传感器获取的静态图像或移动图像以提取必要信息,并且可以将所提取的信息传输至处理器。
在这种情况下,相机传感器2000可以包括立体摄像机,以提高对物体的测量精度,并进一步确保信息、比如车辆700与物体之间的距离,但不限于此。
在上述实施方式中描述的特征、结构、效果等可以包括在至少一个实施方式中,并且不必仅限于一个实施方式。此外,在每个实施方式中所说明的特征、结构、效果等可以由实施方式所属领域的普通技术人员相对于其他实施方式进行组合或修改。因此,与这些组合和修改相关的内容应当被解释为被包括在实施方式的范围内。
在上文中,主要描述了实施方式,但这仅是一个示例,并不限制实施方式,并且实施方式所属领域的普通技术人员可以发现以上未示出的但在范围内的若干个示例不脱离本实施方式的基本特征。可以看出的是,分支的变化和应用是可能的。例如,实施方式中具体示出的每个元件可以通过修改来实现。并且与这些修改和应用相关的差异应当被理解为包括在所附权利要求中设定的实施方式的范围内。

Claims (6)

1.一种相机致动器,所述相机致动器包括:
壳体;
棱镜单元,所述棱镜单元设置在所述壳体中;以及
棱镜驱动单元和轴单元,所述棱镜驱动单元和所述轴单元设置在所述壳体中并且使所述棱镜单元在第一轴线方向或第二轴线方向上倾斜,
其中,所述轴单元包括沿平行于第一方向的方向设置的第一轴以及沿垂直于所述第一方向的方向设置的第二轴、第三轴,
其中,所述棱镜单元的棱镜移动器包括第一外表面、第二外表面、位于所述第一外表面与所述第二外表面之间的第三外表面以及位于所述第三外表面上的旋转导引区域,
其中,所述旋转导引区域包括从所述第三外表面突出的第一导引突出部和从所述第一导引突出部突出的第二导引突出部,
其中,所述第一导引突出部包括第三导引凹部,
其中,所述第二导引突出部包括第四导引凹部,
其中,所述第一轴设置在所述第四导引凹部中,并且
其中,当所述棱镜单元使用所述第二轴和所述第三轴作为旋转轴线在所述第二轴线方向上旋转或倾斜时,所述第一轴通过所述第三导引凹部用作止挡件。
2.根据权利要求1所述的相机致动器,
其中,所述棱镜单元包括具有坐置部分的所述棱镜移动器以及设置在所述棱镜移动器的所述坐置部分上的棱镜,
其中,所述第一外表面和所述第二外表面从所述坐置部分的两个边缘向上延伸,
其中,所述棱镜移动器的所述第一外表面包括第一凹部,并且所述第二外表面包括第二凹部,并且
其中,所述第二轴和所述第三轴分别设置在所述第一凹部和所述第二凹部中。
3.根据权利要求2所述的相机致动器,
其中,所述棱镜移动器的所述第一凹部和所述第二凹部的各自直径分别大于所述第二轴和所述第三轴的各自直径。
4.根据权利要求1所述的相机致动器,其中,所述第二导引突出部比所述第一导引突出部突出得高。
5.根据权利要求1所述的相机致动器,其中,所述棱镜移动器的所述第三外表面包括第三-第一坐置部分和第三-第二坐置部分,并且
其中,第四磁体和第一磁体中的每一者分别设置在所述第三-第一坐置部分和所述第三-第二坐置部分上。
6.一种相机模块,所述相机模块包括根据权利要求1至5中的任一项所述的相机致动器。
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