CN117643067A - 摄像机设备和光学器件 - Google Patents

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CN117643067A CN202280048034.0A CN202280048034A CN117643067A CN 117643067 A CN117643067 A CN 117643067A CN 202280048034 A CN202280048034 A CN 202280048034A CN 117643067 A CN117643067 A CN 117643067A
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Abstract

实施方式包括:固定部件;可移动部件,该可移动部件远离固定部件定位并且包括图像传感器,该图像传感器具有包括单元像素的成像区域;以及第一控制部件,该第一控制部件用于使可移动部件相对于固定部件沿垂直于光轴的方向移动,其中,第一控制部件使可移动部件顺序地移动至预定位置,并且图像传感器从预定位置获得成像区域的像素数据。

Description

摄像机设备和光学器件
技术领域
实施方式涉及摄像机装置和包括该摄像机装置的光学仪器。
背景技术
常规的普通摄像机装置中使用的音圈马达(VCM)技术难以应用于旨在表现出低功耗的微型摄像机装置,并且已经积极地进行了与微型摄像机装置相关的研究。
对于配备有摄像机的电子产品例如智能电话和蜂窝电话的需求和制造日益增加。用于蜂窝电话的摄像机的分辨率提高而尺寸减小,并且因此,用于蜂窝电话的致动器也更小、直径更大并且功能更多。为了实现高分辨率的蜂窝电话摄像机,需要对蜂窝电话摄像机的性能以及诸如自动聚焦、快门防抖和缩放的附加功能进行改进。
发明内容
技术问题
实施方式提供了一种能够通过OIS移动单元的机械移动来获取图像传感器的成像区域的附加像素数据来提高分辨率的摄像机装置和包括该摄像机装置的光学仪器。
技术解决方案
根据实施方式的摄像机装置包括:固定单元;与固定单元间隔开的移动单元,该移动单元包括图像传感器,该图像传感器具有包括多个单元像素的成像区域;以及第一控制器,该第一控制器被配置成使移动单元相对于固定单元沿垂直于光轴的方向移动,其中,第一控制器被配置成使移动单元顺序地移动至预定位置,并且图像传感器被配置成获得在预定位置处的成像区域的像素数据。
预定位置可以是在不同方向上与移动单元的初始位置间隔开预定距离的位置,并且初始位置可以是在移动单元未被第一控制器移动的状态下移动单元的位置。
预定位置可以包括在正x轴方向上从初始位置移位预定距离的第一位置、在负x轴方向上从初始位置移位预定距离的第二位置、在正y轴方向上从初始位置移位预定距离的第三位置、以及在负y轴方向上从初始位置移位预定距离的第四位置。
预定距离可以大于或等于单元像素的长度的一半,并且可以小于或等于单元像素的长度的十倍。
在拍摄快照的模式中,移动单元可以在预定时间段内被顺序地移动至预定位置。预定时间段可以为1秒。
在拍摄视频的模式中,可以重复执行将移动单元顺序移动至预定位置。
在预定位置中的每一个处成像区域的像素区域可以被定义为像素平面,并且当图像传感器的速度为每秒预定帧数时,移动单元可以被重复地移动至预定位置,以获得每秒预定数目的像素平面。
预定位置可以包括在+x轴方向上与移动单元的初始位置间隔开预定距离的第一位置、在+y轴方向上与第一位置间隔开预定距离的第二位置、在-x轴方向上与第二位置间隔开预定距离的第三位置、以及在-y轴方向上与第三位置间隔开预定距离的第四位置,并且移动单元可以被顺序地移动至第一位置、第二位置、第三位置和第四位置。
第一控制器可以使移动单元沿顺时针或逆时针方向顺序地移动至预定位置。
摄像机装置可以包括:磁体,该磁体设置在固定单元中;以及线圈,该线圈设置在移动单元中以面对磁体。第一控制器可以向线圈供应驱动信号,并且可以控制驱动信号使移动单元顺序地移动至预定位置。
预定位置中的一个可以是移动单元的初始位置,并且初始位置可以是移动单元未被第一控制器移动的状态下移动单元的位置。
根据另一实施方式的摄像机装置包括:固定单元;与固定单元间隔开的移动单元,该移动单元包括图像传感器,该图像传感器具有包括多个单元像素的成像区域,以及第一控制器,该第一控制器被配置成使移动单元相对于固定单元沿垂直于光轴的方向移动,其中,第一控制器使移动单元在预定时间段内顺序地移动至预定位置,并且图像传感器获得预定位置中的每一个处的成像区域的像素数据。
第一控制器可以在预定时间段内使移动单元移动至预定位置一次。
第一控制器可以在预定时间段内使移动单元移动至预定位置两次或更多次。预定时间段可以为1秒。移动单元可以在1秒内重复被移动至预定位置预定次数。
图像传感器的速度可以为每秒预定帧数。预定次数可以大于或等于预定位置的数目,并且可以小于或等于通过将预定帧数除以预定位置的数目而获得的值。
根据实施方式的光学仪器包括上述摄像机装置和第二控制器,第二控制器被配置成对从图像传感器发送的预定位置处的成像区域的像素数据执行图像处理。
有益效果
根据实施方式,图像传感器可以被移动至在垂直于光轴的x轴或y轴方向上移位的预定位置。可以根据在预定位置处对像素平面的像素数据执行图像处理的结果来实现图像。因此,可以在不增加图像传感器的像素尺寸的情况下增加通过具有给定条件的图像传感器可获得的分辨率。
附图说明
图1是根据实施方式的摄像机装置的立体图。
图2是摄像机装置的立体图,其中从摄像机装置中移除了盖构件。
图3是图1中的摄像机装置的分解立体图。
图4a是沿着图1中的摄像机装置中的线AB截取的截面图。
图4b是沿着图1中的摄像机装置中的线CD截取的截面图。
图4c是沿着图1中的摄像机装置中的线EF截取的截面图。
图5是图3中的AF移动单元的分解立体图。
图6是线轴、感测磁体、平衡磁体、第一线圈、电路板、第一位置传感器和电容器的立体图。
图7是线轴、壳体、电路板、上弹性构件、感测磁体和平衡磁体的立体图。
图8是壳体、绕线架、下弹性构件、磁体和电路板的底部立体图。
图9是图像传感器单元的立体图。
图10a是图9中的图像传感器单元的第一分解立体图。
图10b是图9中的图像传感器单元的第二分解立体图。
图11是图10a中的保持器、第二线圈、图像传感器、OIS位置传感器和第一板单元的立体图。
图12是第一板单元的第一电路板和第二电路板的第一立体图。
图13是第一板单元的第一电路板和第二电路板的第二立体图。
图14a是保持器的底部立体图。
图14b示出了保持器、第一板单元和支承板。
图15是保持器、第二线圈、第一板单元、图像传感器和支承板的立体图。
图16示出了支承板的实施方式。
图17是第一电路板和支承板的底部立体图。
图18a是耦接至保持器和基部的支承板的第一立体图。
图18b是耦接至保持器和基部的支承板的第二立体图。
图19是第一板单元、保持器、支承板和弹性构件的底部视图。
图20a是用于说明OIS移动单元沿X轴方向的移动的视图。
图20b是用于说明OIS移动单沿y轴方向的移动的视图。
图20c是用于说明在三通道驱动模式中OIS移动单元沿顺时针方向的旋转的视图。
图20d是用于说明在三通道驱动模式中OIS移动单元沿逆时针方向的旋转的视图。
图20e是用于说明在四通道驱动模式中OIS移动单元沿顺时针方向的旋转的视图。
图20f是用于说明在四通道驱动模式中OIS移动单元沿逆时针方向的旋转的视图。
图21是控制器和第一传感器至第三传感器的框图。
图22示出了通过由控制器控制OIS移动单元的移动来获得图像数据的方法的实施方式。
图23示出了根据OIS移动单元的移动的图像传感器的移动。
图24示出了OIS移动单元被移动至的四个预定位置的实施方式。
图25示出了OIS移动单元被移动至的四个预定位置的另一实施方式。
图26示出了OIS移动单元被移动至的四个预定位置的又一实施方式。
图27示出了OIS移动单元被移动至的四个预定位置的又一实施方式。
图28示出了OIS移动单元被移动至的四个预定位置的又一实施方式。
图29示出了OIS移动单元被移动至的四个预定位置的又一实施方式。
图30示出了OIS移动单元被移动至的九个预定位置的实施方式。
图31示出了在图27所示的实施方式中在1秒内第一位置至第四位置处的x轴坐标和y轴坐标。
图32示出了在视频捕获模式中在预定位置处成像区域的像素平面。
图33示出了根据实施方式通过对在预定位置处与像素平面对应的图像执行图像处理而获得的图像。
图34是根据实施方式的光学仪器的立体图。
图35是图34中所示的光学仪器的配置图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图对本公开内容的实施方式进行详细描述。
本公开内容的技术精神不限于要描述的实施方式,并且可以以各种其他形式实现,并且可以在不超出本公开内容的技术精神的范围的情况下选择性地组合和替换使用一个或更多个部件。
另外,除非特别地限定和明确地描述,否则在本公开内容的实施方式中使用的术语(包括技术术语和科学术语)应当被解释为具有本公开内容所属领域的普通技术人员通常可以理解的含义,并且应当考虑相关技术的上下文来解释通常使用的术语例如词典中限定的术语的含义。
此外,在本公开内容的实施方式中使用的术语用于说明实施方式,而不旨在限制本公开内容。在本说明书中,除非在短语中另外特别地说明,否则单数形式也可以包括复数形式,并且在“A、B或C中的至少一个(或者一个或更多个)”被说明的情况下,其可以包括A、B和C的所有可能组合中的一种或更多种。
此外,在描述本公开内容的实施方式的部件时,可以使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”、“(b)”的术语。这样的术语仅用于区分一个部件与另一个部件,而不确定对应组成元件的性质、顺序或程序。
另外,在描述一个部件“连接”、“耦接”或“结合”至另一部件时,该描述不仅可以包括直接“连接”、“耦接”或“结合”至另一个部件,而且可以包括通过该部件与另一个部件之间的另一部件“连接”、“耦接”或“结合”。另外,在描述为形成或设置在另一部件“上方(上)”或“下方(下)”的情况下,该描述不仅包括两个部件彼此直接接触的情况,而且包括两个部件之间形成或设置有一个或更多个其他部件的情况。另外,当表达为“上方(上)”或“下方(下)”时,其可以指相对于一个元件的向下方向以及向上方向。
在下文中,AF移动单元可以替选地被称为透镜移动设备、透镜移动单元、音圈马达(VCM)、致动器或透镜移动装置。在下文中,“线圈”可以替选地被称为线圈单元,并且“弹性构件”可以替选地被称为弹性单元或弹簧。
另外,在以下描述中,“端子”可以替选地被称为焊盘、电极、导电层或接合单元。
为了便于描述,将使用笛卡尔坐标系(x、y、z)来描述根据实施方式的摄像机装置,但是实施方式不限于此,并且可以使用其他坐标系来描述摄像机装置。在相应的图中,x轴和y轴可以是垂直于z轴的方向,该z轴为光轴方向,作为光轴OA方向的z轴方向可以被称为“第一方向”,x轴方向可以被称为“第二方向”,以及y轴方向可以被称为“第三方向”。此外,例如,x轴方向可以被称为“第一水平方向和第二水平方向中的任意一个”,并且y轴方向可以被称为“第一水平方向和第二水平方向中的另一个”。
此外,例如,光轴可以是安装至透镜镜筒的透镜的光轴。第一方向可以是垂直于图像传感器的成像区域的方向。此外,例如,光轴方向可以是平行于光轴的方向。
根据实施方式的摄像机装置可以执行“自动聚焦功能”。此处,自动聚焦功能是将对象的图像自动聚焦在图像传感器的表面上的功能。
在下文中,摄像机装置可以替选地被称为“摄像机模块”、“摄像机”、“图像捕获装置”或“透镜移动装置”。
另外,根据实施方式的摄像机装置可以执行“手抖补偿功能”。此处,手抖补偿功能是抑制由于使用者在捕获静止图像时手部的抖动引起的振动而使所捕获的静止图像的轮廓模糊的功能。
图1是根据实施方式的摄像机装置(10)的立体图,图2是摄像机装置(10)的立体图,其中从该摄像机装置中移除了盖构件(300),图3是图1中的摄像机装置(10)的分解立体图、图4a是沿着图1中的摄像机装置(10)中的线AB截取的截面图,图4b是沿着图1中的摄像机装置(10)中的线CD截取的截面图,图4c是沿着图1中的摄像机装置(10)中的线EF截取的截面图,图5是图3中的AF移动单元(100)的分解立体图,图6是线轴(110)、感测磁体(180)、平衡磁体(185)、第一线圈(120)、电路板(190)、第一位置传感器(170)和电容器(195)的立体图,图7是线轴(110)、壳体(140)、电路板(190)、上弹性构件(150)、感测磁体(180)和平衡磁体(185)的立体图,以及图8是壳体(140)、线轴(110)、下弹性构件(160)、磁体(130)和电路板(190)的底部立体图。
参照图1至图8,摄像机装置(10)可以包括AF移动单元(100)和图像传感器单元(350)。
摄像机装置(10)还可以包括盖构件(300)或透镜模块(400)中的至少一个。稍后将描述的盖构件(300)和基部(210)可以构成壳体。
AF移动单元(100)可以耦接至透镜模块(400),并且可以使透镜模块沿光轴(OA)的方向或平行于光轴的方向移动,从而执行摄像机装置(10)的自动聚焦功能。
图像传感器单元(350)可以包括图像传感器(810)。图像传感器单元(350)可以使图像传感器(810)沿垂直于光轴的方向移动。此外,图像传感器单元(350)可以使图像传感器(810)相对于光轴倾斜,或者可以使图像传感器(810)绕光轴旋转(或滚动)。摄像机装置(10)的手抖补偿功能可以由图像传感器单元(350)执行。
在示例中,图像传感器(810)可以包括用于感测穿过透镜模块(400)的光的成像区域。此处,成像区域可以替选地被称为有效区域、光接收区域、有源区域或像素区域。例如,图像传感器(810)的成像区域可以是穿过滤光器(610)的光被引入以形成包含在光中的图像的部分,并且可以包括至少一个单元像素。在示例中,成像区域可以包括多个单元像素。
AF移动单元(100)可以替选地被称为“透镜移动单元”或“透镜驱动设备”。替选地,AF移动单元(100)可以被称为“第一移动单元(或第二移动单元)”、“第一致动器(或第二致动器)”或“AF驱动单元”。
另外,图像传感器单元(350)可以替选地被称为“图像传感器移动单元”、“图像传感器移位单元”、“传感器移动单元”或“传感器移位单元”。替选地,图像传感器单元(350)可以被称为“第二移动单元(或第一移动单元)”或“第二致动器(或第一致动器)”。
参照图5和图6,AF移动单元(100)使线轴(110)沿光轴方向移动。在示例中,AF移动单元(100)可以包括线轴(110)、第一线圈(120)、磁体(130)和壳体(140)。AF移动单元(100)还可以包括上弹性构件(150)和下弹性构件(160)。
另外,AF移动单元(100)可以包括第一位置传感器(170)、电路板(190)和感测磁体(180),以实现AF反馈。另外,AF移动单元(100)还可以包括平衡磁体(185)或电容器(195)中的至少一个。
线轴(110)可以设置在壳体(140)中,并且可以通过第一线圈(120)与磁体(130)之间的电磁作用沿光轴(OA)的方向或第一方向(例如,Z轴方向)移动。
线轴(110)可以具有形成在其中的开孔,以便耦接至透镜模块(400)或将透镜模块(400)安装在开孔中。在示例中,线轴(110)中的开孔可以是在光轴方向上穿过线轴(110)形成的通孔,并且可以具有圆形形状、椭圆形形状或多边形形状,不限于此。
透镜模块(400)可以包括至少一个透镜和/或透镜镜筒。
例如,透镜模块(400)可以包括一个或更多个透镜以及容纳一个或更多个透镜的透镜镜筒。然而,本公开内容不限于此。可以使用各种保持结构中的任一种来代替透镜镜筒,只要能够支承一个或更多个透镜即可。
在示例中,透镜模块(400)可以旋拧至线轴(110)。替选地,在另一示例中,透镜模块(400)可以借助于粘合剂(未示出)耦接至线轴(110)。同时,穿过透镜模块(400)的光可以穿过滤光器(610),并且可以被引入到图像传感器(810)中。
线轴(110)可以在其外表面上设置有突出部分(111)。在示例中,突出部分(111)可以在与垂直于光轴(OA)的线平行的方向上突出。然而,本公开内容不限于此。
线轴(110)的突出部分(111)可以对应于壳体(140)中的凹入部分(25a),并且可以插入到壳体(140)中的凹入部分(25a)中或者设置在壳体(140)中的凹入部分(25a)中。突出部分(111)可以抑制或防止线轴(110)绕光轴旋转超出预定范围。另外,突出部分(111)可以用作止挡部,以用于防止线轴(110)由于外部冲击等而沿光轴方向(例如,从上弹性构件(150)朝向下弹性构件(160)的方向)移动超出预定范围。
线轴(110)可以具有形成于其上表面中的第一避开凹部(112a),以避免与上弹性构件(150)的第一框架连接部分(153)的空间干扰。此外,线轴(110)可以具有形成于其下表面中的第二避开凹部(112b),以避免与下弹性构件(160)的第二框架连接部分(163)的空间干扰。
线轴(110)可以包括第一耦接部分(116a),以耦接或紧固至上弹性构件(150)。在示例中,线轴(110)的第一耦接部分可以采取突出的形式,但是本公开内容不限于此。在另一实施方式中,线轴的第一耦接部分可以采取平坦表面或凹陷的形式。
另外,线轴(110)可以包括第二耦接部分(116b),以耦接或紧固至下弹性构件(160)。在示例中,第二耦接部分(116b)可以采取突出的形式,但是本公开内容不限于此。在另一实施方式中,第二耦接部分可以采取平坦表面或凹陷的形式。
参照图6,线轴(110)可以具有形成于其外表面中的凹部,以允许第一线圈(120)坐置于凹部中、插入到该凹部中或设置在该凹部中。线轴(110)中的凹部可以具有与第一线圈(120)的形状一致的闭合曲线形状(例如,环形形状)。
另外,线轴(110)可以具有形成在其中的第一坐置凹部(26a),以允许感测磁体(180)坐置在该第一坐置凹部中、插入到该第一坐置凹部中、紧固至该第一坐置凹部或者设置在该第一坐置凹部中。另外,线轴(110)可以具有形成在其外表面中的第二坐置凹部(26b),以允许平衡磁体(185)坐置在该第二坐置凹部中、插入到该第二坐置凹部中、紧固至该第二坐置凹部或者设置在该第二坐置凹部中。在示例中,线轴(110)中的第一坐置凹部(26a)和第二坐置凹部(26b)可以形成在线轴(110)的彼此面对的外表面中。
参照图5和图7,在线轴(110)与上弹性构件(150)之间可以设置阻尼器(48)。在示例中,阻尼器(48)可以设置在线轴(110)与上弹性构件(150)的第一框架连接部分(153)之间,以与上弹性构件(150)的第一框架连接部分(153)接触、耦接至上弹性构件(150)的第一框架连接部分(153)或附接至上弹性构件(150)的第一框架连接部分(153)。
在示例中,线轴(110)可以设置有从其上表面突出的突出部(104),以对应于上弹性构件(150)的第一框架连接部分(153)。在示例中,突出部(104)可以从线轴(110)中的第一避开凹部的底表面突出。
阻尼器(48)可以设置在线轴(110)的突出部(104)与上弹性构件(150)的第一框架连接部分(153)之间。阻尼器(48)可以与线轴(110)的突出部(104)和第一框架连接部分(153)接触并附接至线轴(110)的突出部(104)和第一框架连接部分(153),并且可以用于减轻或吸收线轴(110)的振动。例如,阻尼器(48)可以实施为阻尼构件(例如,硅树脂)。突出部(104)可以用于引导阻尼器(48)。
线轴(110)可以具有在其上表面中在第一方向(或光轴方向)上与盖构件(300)的突出部分(305)对应、与盖构件(300)的突出部分(305)面对或与盖构件(300)的突出部分(305)交叠的位置处形成的凹槽(119)或凹槽部分。在示例中,凹槽(119)可以形成为凹陷到第一避开凹部(112a)的底表面中。在另一实施方式中,凹槽(119)可以形成为凹陷到线轴(110)的上表面中。
第一线圈(120)可以设置在线轴(110)上或耦接至线轴(110)。在示例中,第一线圈(120)可以设置在线轴(110)的外表面上。在示例中,第一线圈(120)可以沿绕光轴(OA)旋转的方向围绕线轴(110)的外表面,但本公开内容不限于此。
第一线圈(120)可以直接围绕线轴(110)的外表面卷绕,但本公开内容不限于此。在另一实施方式中,第一线圈(120)可以使用线圈环围绕线轴(110)卷绕,或者第一线圈(120)可以被实施为具有成角度的环形形状的线圈块。
可以向第一线圈(120)供应电力或驱动信号。被供应至第一线圈(120)的电力或驱动信号可以是DC信号、AC信号或包含DC分量和AC分量两者的信号,并且可以是电压型或电流型。
在向第一线圈(120)供应驱动信号(例如,驱动电流)时,可以通过与磁体(130)的电磁相互作用来生成电磁力,并且线轴(110)可以通过所生成的电磁力而沿光轴(OA)方向移动。
在AF操作单元的初始位置处,线轴(110)可以向上或向下移动,这被称为AF操作单元的双向驱动。替选地,在AF操作单元的初始位置处,线轴(110)可以向上移动,这被称为AF操作单元的单向驱动。
例如,线轴(110)从其初始位置沿向上方向的最大行程可以是400微米至500微米,并且线轴(110)从其初始位置沿向下方向的最大行程可以是100微米至200微米。
在AF操作单元的初始位置处,第一线圈(120)可以设置成在与垂直于光轴(OA)并延伸穿过光轴的线平行的方向上与设置在壳体(140)中的磁体(130)对应或交叠。
在示例中,AF操作单元可以包括线轴(110)和耦接至线轴(110)的部件(例如,第一线圈(120)、感测磁体(180)和平衡磁体(180、185))。另外,AF操作单元还可以包括透镜模块(400)。
AF操作单元的初始位置可以是在没有对第一线圈(120)供应电力的状态下AF操作单元的初始位置,或者是由于上弹性构件(150)和下弹性构件(160)仅由于AF操作单元的重量弹性变形而引起的AF操作单元被定位的位置。另外,线轴(110)的初始位置可以是当重力沿从线轴(110)向基部(210)的方向作用时或当重力沿从基部(210)向线轴(110)的方向作用时AF操作单元被定位的位置。
感测磁体(180)可以提供由第一位置传感器(170)检测的磁场,并且平衡磁体(185)可以抵消感测磁体(180)的磁场的影响,并且可以与感测磁体(180)建立重量平衡。
感测磁体(180)可以替选地被称为“传感器磁体”或“第二磁体”。感测磁体(180)可以设置在线轴(110)上,或者可以耦接至线轴(110)。感测磁体(180)可以设置成面对第一位置传感器(170)。平衡磁体(185)可以设置在线轴(110)上,或者可以耦接至线轴(110)。在示例中,平衡磁体(185)可以设置成与感测磁体(180)相对。
在示例中,感测磁体(180)和平衡磁体(185)中的每一个可以是具有一个N极和一个S极的单极磁化磁体,但是本公开内容不限于此。在另一实施方式中,感测磁体(180)和平衡磁体(185)中的每一个可以是包括两个N极和两个S极的双极磁化磁体或四极磁体。
感测磁体(180)可以与线轴(110)一起沿光轴方向移动,并且第一位置传感器(170)可以检测沿光轴方向移动的感测磁体(180)的磁场强度或磁力,并且第一位置传感器(170)可以输出与检测结果对应的输出信号。
在示例中,由第一位置传感器(170)检测到的磁场强度或磁力可以根据线轴(110)沿光轴方向的位移而变化。因此,第一位置传感器(170)可以输出与检测到的磁场强度成比例的输出信号,并且可以使用来自第一位置传感器(170)的输出信号来检测线轴110沿光轴方向的位移。
壳体(140)设置在盖构件(300)内部。壳体(140)可以在其中容纳线轴(110),并且可以支承磁体(130)、第一位置传感器(170)和电路板(190)。
参照图5、图7和图8,壳体(140)可以形成为采取中空柱的整体形状。在示例中,壳体(140)可以具有形成在其中的多边形(例如,四边形或八边形)或圆形开孔,并且壳体(140)中的开孔可以采取在光轴方向上穿过壳体(140)而形成的通孔的形式。
壳体(140)可以包括与盖构件(300)的侧板(302)对应或面对的侧部部分以及与盖构件(300)的角部对应或面对的角部。
壳体(140)可以在其上部部分、上表面或上端部上设置有止挡部(145),以便防止与盖构件(300)的上板(301)的内表面直接碰撞。
参照图5,壳体(140)可以包括形成在其中的安装凹槽(或坐置凹槽)(14a),以容纳电路板(190)。安装凹槽(14a)可以具有与电路板(190)的形状一致的形状。
参照图7,壳体(140)可以包括形成在其中的开口,以使电路板(190)的端子单元(95)的端子(B1至B4)通过开口暴露。开口可以形成在壳体(140)的侧部部分中。
壳体(140)可以在其上部部分、上端部或上表面上设置有至少一个第一耦接部分,以用于耦接至上弹性构件(150)的第一外框架(152)。壳体(140)可以在其下部部分、下端部或下表面上设置有第二耦接部分,以用于耦接并紧固至下弹性构件(160)的第二外框架(162)。例如,壳体(140)的第一耦接部分和第二耦接部分中的每一个可以形成为呈平坦表面、突出或凹陷的形状。
磁体(130)可以设置在作为固定单元的壳体(140)上。在示例中,磁体(130)可以设置在壳体(140)的侧部部分上。磁体(130)可以是用于AF操作的驱动磁体。在另一实施方式中,磁体(130)可以设置在壳体的角部部分上。
例如,磁体(130)可以包括多个磁体单元。在示例中,磁体(130)可以包括设置在壳体(140)上的第一磁体单元至第四磁体单元(130-1至130-4)。在另一实施方式中,磁体(130)可以包括两个或更多个磁体单元。
磁体(130)可以设置在壳体(140)的侧部部分或角部的至少一个上。在示例中,磁体(130)的至少一部分可以设置在壳体(140)的侧部部分或角部上。
例如,磁体单元(130-1至130-4)中的每一个可以包括设置在壳体(130)的四个角部中的相应角部上的第一部分。此外,磁体单元(130-1至130-4)中的每一个可以包括设置在壳体(140)的与壳体(140)的相应角部相邻的侧部部分上的第二部分。
在示例中,第一磁体单元(130-1)和第二磁体单元(130-2)可以在第一水平方向(例如,Y轴方向)上彼此对应或面对。第二磁体单元(130-2)和第三磁体单元(130-3)可以在第二水平方向(例如,X轴方向)上彼此对应或面对。第三磁体单元(130-3)和第四磁体单元(130-4)可以在第一水平方向(例如,Y轴方向)上彼此对应或面对。第四磁体单元(130-4)和第一磁体单元(130-1)可以在第二水平方向(例如,X轴方向)上彼此对应或面对。
在AF操作单元的初始位置处,磁体(130)可以设置在壳体(140)上,使得磁体(130)的至少一部分在与垂直于光轴(OA)并延伸穿过光轴(OA)的线平行的方向上与第一线圈(120)交叠。
磁体(130)可以是包括一个N极和一个S极的单极磁化磁体。在另一实施方式中,磁体(130)可以是包括两个N极和两个S极的双极磁化磁体或四极磁体。
在示例中,磁体(130)可以是用于实现AF操作和OIS操作的公共磁体。
电路板(190)可以设置在壳体(140)中。第一位置传感器(170)可以设置或安装在电路板(190)上,并且可以导电地连接至电路板(190)。在示例中,电路板(190)可以设置在壳体(140)中的安装凹槽(14a)中,并且电路板(190)的端子(95)可以暴露在壳体(140)外部。
电路板(190)可以设置有包括用于与外部端子或外部装置导电连接的多个端子(B1至B4)的端子单元(或端子部分)(95)。电路板(1900)多个端子(B1至B4)可以导电地连接至第一位置传感器(170)。
第一位置传感器(170)可以设置在电路板(190)的第一表面上,并且多个端子(B1至B4)可以设置在电路板(190)的第二表面上。此处,电路板(190)的第二表面可以是与电路板(190)的第一表面相对的表面。例如,电路板(190)的第一表面可以是电路板(190)的面对线轴(110)或感测磁体(180)的表面。
例如,电路板(190)可以是印刷电路板或FPCB。
电路板(190)可以包括用于将第一端子至第四端子(B1至B4)导电连接至第一位置传感器(170)的电路图案或布线(未示出)。
在示例中,在AF操作单元的初始位置处,第一位置传感器(170)的至少一部分可以在与垂直于光轴(OA)并延伸穿过光轴(OA)的线平行的方向上与感测磁体(180)面对或交叠。在另一实施方式中,在AF操作单元的初始位置处,第一位置传感器可以不与感测磁体面对或交叠。
第一位置传感器(170)用于检测线轴(110)在光轴方向上的移动、位移或位置。也就是说,当线轴(110)移动时,第一位置传感器(170)可以检测安装至线轴(110)的感测磁体(180)的磁场或磁场强度,并且可以输出与检测结果对应的输出信号。可以使用来自第一位置传感器(170)的输出来检测线轴(110)在光轴方向上的移动、位移或位置。
第一位置传感器(170)可以是包括霍尔传感器和驱动器的驱动器IC。第一位置传感器(170)可以包括:第一端子至第四端子,第一端子至第四端子用于通过使用协议的数据通信例如I2C通信将数据传输至外部以及从外部接收数据;以及第五端子和第六端子,第五端子和第六端子用于向第一线圈(120)直接供应驱动信号。
第一位置传感器(170)可以导电地连接至电路板(190)的第一端子至第四端子(B1至B4)。在示例中,第一位置传感器(170)的第一端子至第四端子中的每一个可以导电地连接至电路板(190)的第一端子至第四端子中的相应端子。
第一位置传感器(170)的第五端子和第六端子可以经由上弹性构件(150)或下弹性构件(160)中的至少一个导电地连接至第一线圈(120)并且可以向第一线圈(120)供应驱动信号。在示例中,第一下弹性构件(160-1)的一部分可以连接至第一线圈(120)的一端,并且第一下弹性构件(160-1)的另一部分可以导电地连接至电路板(190)。第二下弹性构件(160-2)的一部分可以连接至第一线圈(120)的另一端,并且第二下弹性构件(160-2)的另一部分可以导电地连接至电路板(190)。第一位置传感器(170)的第五端子和第六端子可以经由电路板(190)导电地连接至第一下弹性构件(160-1)和第二下弹性构件(160-2)以及第一线圈(120)。
在另一实施方式中,第一线圈可以经由两个上弹性构件导电地连接至电路板(190)以及第一位置传感器(170)的第五端子和第六端子。
例如,在第一位置传感器(170)是驱动器IC的实施方式中,电路板(190)的第一端子(B1)和第二端子(B2)可以是用于电力供应的电源端子,并且第三端子可以是用于发送和接收时钟信号的端子,并且第四端子可以是用于发送和接收数据信号的端子。
在另一实施方式中,第一位置传感器(170)可以是霍尔传感器。第一位置传感器(170)可以包括用于接收向其供应的驱动信号或电力的两个输入端子和用于输出感测电压(或输出电压)的两个输出端子。在示例中,驱动信号可以通过电路板(190)的第一端子(B1)和第二端子(B2)被供应至第一位置传感器(170),并且来自第一位置传感器170的输出可以通过第三端子(B3)和第四端子(B4)被输出至外部。此外,第一线圈(120)可以导电地连接至电路板(190),并且驱动信号可以通过电路板(190)从外部被供应至第一线圈(120)。在这种情况下,电路板(190)还可以包括两个单独的端子,以接收被供应至第一线圈(120)的驱动信号。
在示例中,在第一位置传感器(170)的电源端子中,接地端子可以导电地连接至盖构件(300)。
电容器(195)可以设置或安装在电路板(190)的第一表面上。电容器(195)可以是芯片类型的。在这种情况下,芯片可以包括与电容器(195)的一端对应的第一端子以及与电容器195的另一端对应的第二端子。电容器(195)可以替选地被称为“电容元件”或蓄电器。
电容器(195)可以导电地并联连接至电路板(190)的第一端子(B1)和第二端子(B2),通过第一端子(B1)和第二端子(B2)从外部向第一位置传感器(170)供应电力(或驱动信号)。替选地,电容器(195)可以导电地并联连接至第一位置传感器(170)的端子,第一位置传感器(170)的端子导电地连接至电路板(190)的第一端子(B1)和第二端子(B2)。
由于电容器(195)导电地并联连接至电路板(190)的第一端子(B1)和第二端子(B2),因此电容器(195)可以用作平滑电路,以用于移除从外部供应至第一位置传感器(170)的电力信号GND和VDD中包括的纹波分量,并且因此可以向第一位置传感器(170)供应稳定且一致的电力信号。
上弹性构件(150)可以耦接至线轴(110)的上部部分、上端部或上表面以及耦接至壳体(140)的上部部分、上端部或上表面,并且下弹性构件(160)可以耦接至线轴(110)的下部部分、下端部或下表面以及耦接至壳体(140)的下部部分、下端部或下表面。
上弹性构件(150)和下弹性构件(160)可以相对于壳体(140)弹性地支承线轴(110)。
上弹性构件(150)可以包括彼此导电分离或隔离的多个上弹性单元(例如,150-1、150-2),并且下弹性构件(160)可以包括彼此导电分离或隔离的多个下弹性单元(例如,160-1、160-2)。
上弹性构件和下弹性构件中的每一个被描述为包括两个弹性单元。然而,在另一实施方式中,上弹性构件或下弹性构件中的至少一个可以实施为单个单元或单个构造。
上弹性构件(150)还可以包括:耦接或紧固至线轴(110)的上部部分、上表面或上端部的第一内框架(151);耦接或紧固至壳体(140)的上部部分、上表面或上端部的第二内框架(152);以及将第一内框架(151)和第一外框架(152)互相连接的第一框架连接部分(153)。
下弹性构件(160)还可以包括:耦接或紧固至线轴(110)的下部部分、下表面或下端部的第二内框架(161);耦接或紧固至壳体(140)的下部部分、下表面或下端部的第二外框架(162);以及将第二内框架(161)和第二外框架(162)互相连接的第二框架连接部分(163)。内框架可以替选地被称为内部部分,外框架可以替选地被称为外部部分,并且框架连接部分可以替选地被称为连接部分。
第一框架连接部分(153)和第二框架连接部分(163)中的每一个可以形成为弯折或弯曲(或歪曲)至少一次以形成预定图案。
上弹性构件(150)和下弹性构件(160)中的每一个可以由导电材料例如金属材料形成。
参照图8,电路板(190)可以设置有两个焊盘(5a、5b)。两个焊盘(5a、5b)可以导电地连接至第一位置传感器(170)。在示例中,两个焊盘(5a、5b)可以导电地连接至第一位置传感器(170)的第五端子和第六端子。
此外,电路板(190)的第一焊盘(5a)可以导电地连接至第一下弹性单元(160-1),并且电路板(190)的第二焊盘(5b)可以导电地连接至第二下弹性单元(160-2)。
在示例中,第一下弹性单元(160-1)的第二外框架(162)可以包括第一接合部分(4a),该第一接合部分(4a)耦接或导电地连接至电路板(190)的第一焊盘(5a),并且第二下弹性单元(160-2)的第二外框架(162)可以包括第二接合单元(4b),该第二接合单元(4b)导电地连接至电路板(190)的第二焊盘(5b)。
在另一实施方式中,上弹性构件(150)或下弹性构件(160)中的至少一个可以包括两个弹性构件。在示例中,上弹性构件(150)和下弹性构件(160)中的任何一个的两个弹性构件中的每一个可以耦接或导电地连接至电路板(190)的第一焊盘和第二焊盘中的相应焊盘,并且第一线圈(120)可以导电地连接至两个弹性构件。
图9是图像传感器单元(350)的立体图,图10a是图9中的图像传感器单元(350)的第一分解立体图,图10b是图9中的图像传感器单元(350)的第二分解立体图,图11是图10a中的保持器(270)、第二线圈(230)、图像传感器(810)、OIS位置传感器(240)和第一板单元(255)的立体图,图12是第一板单元(255)的第一电路板(250)和第二电路板(260)的第一立体图,图13是第一板单元(255)的第一电路板(250)和第二电路板(260)的第二立体图,图14a是保持器(270)的底部立体图,图14b示出了保持器(270)、第一板单元(255)和支承板(310),图15是保持器(270)、第二线圈(230)、第一板单元(255)、图像传感器(810)和支承板(310)的立体图,图16示出了支承板的实施方式,图17是第一电路板(250)和支承板(310)的底部立体图,图18a是耦接至保持器(270)和基部(210)的支承板(310)的第一立体图,图18b是耦接至保持器(270)和基部(210)的支承板(310)的第二立体图,以及图19是第一板单元(255)、保持器(270)、支承板(310)和弹性构件(315)的底部视图。
参照图9至图19,图像传感器单元(350)可以包括固定单元和与固定单元间隔开的OIS移动单元。图像传感器单元(350)可以包括将固定单元和OIS移动单元互相连接的支承板(310)。图像传感器单元(350)还可以包括弹性构件(315),该弹性构件(315)用于相对于固定单元弹性地支承OIS移动单元。
支承板(310)可以相对于固定单元支承OIS移动单元,使得OIS移动单元能够沿垂直于光轴的方向移动,或者使得OIS移动单元能够围绕光轴在预定范围内倾斜或旋转。
OIS移动单元可以包括图像传感器(810)。在示例中,OIS移动单元可以包括第一板单元(255)、设置在第一板单元(225)上的图像传感器(810)、设置成在光轴方向上面对磁体(130)的第二线圈(230)、以及设置在第一板单元(255)上的第二位置传感器(240)。
OIS移动单元还可以包括保持器(270),该保持器(270)设置在第二线圈(230)与第一板单元(255)之间并容纳第一板单元(255)。保持器(270)可以替选地被称为“间隔构件”。
OIS移动单元还可以包括滤光器(610)。OIS移动单元还可以包括被配置成容纳滤光器(610)的滤光器保持器(600)。
固定单元可以包括第二板单元(800),第二板单元(800)与第一板单元(255)间隔开并导电地连接至第一板单元(225)。此外,固定单元可以包括AF移动单元的壳体(140)和设置在壳体(140)中的磁体(130)。
固定单元还可以包括基部(210),该基部(210)容纳第二板单元(800)并耦接至盖构件(300)。基部(210)可以耦接至第二板单元(800)。此外,固定单元还可以包括耦接至基部(210)的盖构件(300)。
保持器(270)可以设置在AF移动单元下方。在示例中,保持器(270)可以实施为非导电构件。在示例中,保持器(270)可以由通过注塑成型工艺容易地实现的注塑成型材料制成。此外,保持器(270)可以由绝缘材料形成。此外,例如,保持器270可以由树脂或塑料形成。
参照图11、图14a、图14b和图15,保持器(270)可以包括上表面(42A)、与上表面(42A)相对形成的下表面(42B)、以及将上表面(42A)和下表面(42B)互相连接的侧表面(42C)。在示例中,保持器(270)的下表面(42B)可以面对第二板单元(800)或者定位成与第二板单元(800)相对。
保持器(270)可以支承第一板单元(255),并且可以耦接至第一板单元(266)。在示例中,第一板单元(266)可以设置在保持器(270)下方。在示例中,保持器(270)的下部部分、下表面或下端部可以耦接至第一板单元(255)的上部部分、上表面或上端部。
参照图14a,保持器(270)的下表面(42B)可以包括第一表面(36A)和第二表面(36B)。第二表面(36B)可以在光轴方向上相对于第一表面(36A)具有高度差。在示例中,第二表面(36B)可以定位在第一表面(36A)上方(或比第一表面(36A)更高的位置处)。在示例中,第二表面(36B)可以定位成比第一表面(36A)更接近保持器(270)的上表面(42A)。在示例中,保持器(270)的上表面(42A)与第二表面(36B)之间的距离可以比保持器(270)的上表面(42A)与第一表面(36A)之间的距离短。
保持器(270)可以包括将第一表面(36A)和第二表面(36B)互相连接的第三表面(36C)。在示例中,第一表面(36A)和第二表面(36B)可以彼此平行,并且第三表面(36C)可以垂直于第一表面(36A)和/或第二表面(36B),但本公开内容不限于此。在另一实施方式中,在第三表面(36C)与第一表面(36A)(或第二表面(36B))之间的夹角可以是锐角或钝角。在示例中,第一表面(36A)和第二表面(36B)可以定位在保持器(270)的下表面(42B)的边缘上。
保持器(270)可以容纳或支承第二线圈(230)。保持器(270)可以支承第二线圈(230),使得第二线圈(230)与第一板单元(255)间隔开。
保持器(270)可以包括形成在其中的开孔(70),以对应于第一板单元(255)的一个区域。在示例中,保持器(270)中的开孔(70)可以是在光轴方向上穿过保持器(270)形成的通孔。在示例中,保持器(270)中的开孔(70)可以在光轴方向上与图像传感器(810)对应、面对或交叠。
从上方观看的保持器(270)中的开孔(70)的形状可以是多边形形状,例如四边形形状、圆形形状或椭圆形形状,但本公开内容不限于此。开孔可以形成为各种形状中的任意一种。
在示例中,保持器(270)中的开孔(70)可以具有适合于暴露图像传感器(810)、第一电路板(250)的上表面的一部分、第二电路板(260)的上表面的一部分和元件的形状或尺寸。在示例中,保持器(270)中的开孔(70)的面积可以大于图像传感器(810)的面积,并且可以小于第一电路板(250)的第一表面的面积。在示例中,开孔(70)可以形成在保持器(270)的下表面(42B)的第二表面(36B)中。
保持器(270)可以具有形成在其中的孔(41A、41B、41C),以对应于第二位置传感器(240)。在示例中,保持器(270)可以在与第二位置传感器(240)的第一传感器至第三传感器(240A、240B、240C)对应的位置处具有形成在其中的孔(41A、41B、41C)。
在示例中,孔(41A、41B、41C)可以设置成与保持器(270)的角部相邻。保持器(270)可以在不与第二位置传感器(240)对应并且与保持器(270)的不与第二位置传感器(240)对应的角部相邻的位置处具有形成在其中的虚设孔(41D)。可以形成虚设孔(41D),以便在OIS操作期间实现OIS移动单元的重量平衡。在另一实施方式中,可以不形成虚设孔(41D)。
孔(41A、41B、41C)可以是在光轴方向上穿过保持器(270)形成的通孔。在示例中,孔(41A、41B、41C)可以形成在保持器(270)的下表面(42B)的第二表面(36B)中,但本公开内容不限于此。在另一实施方式中,孔可以形成在保持器(270)的下表面的第一表面中。在另一实施方式中,可以省略保持器(270)中的孔(41A、41B、41C)。
保持器(270)可以在其上表面(42A)上设置有用于耦接至第二线圈(230)的至少一个耦接突出部(51)。耦接突出部(51)可以从保持器(270)的上表面(42A)朝向AF移动单元突出。在示例中,耦接突出部(51)可以形成为与保持器(270)中的孔(41A至41D)中的每一个相邻。
在示例中,两个耦接突出部(51A、51B)可以设置或布置成对应于保持器270中的相应孔(41A、41B、41C、41D)。在示例中,保持器(270)中的孔(41A、41B、41C、41D)中的每一个可以定位在两个耦接突出部(51A、51B)之间。
第一板单元(255)可以包括彼此导电地连接的第一电路板(250)和第二电路板(260)。第二电路板(260)可以替选地被称为“传感器板”。
第一板单元(255)可以设置在保持器(260)的下表面(42B)上。在示例中,第一板单元(255)可以设置在保持器(260)的下表面(42B)的第二表面(36B)上。在示例中,第一电路板(250)可以设置在保持器(270)的下表面(42B)的第二表面(36B)上。在示例中,第一电路板(250)的第一表面(60A)(参照图12)可以借助于粘合剂构件耦接或附接至保持器(270)的下表面(42B)的第二表面(36B)。
在这种情况下,第一电路板(250)的第一表面(60A)可以是面对AF移动单元并且其上设置有第二位置传感器(240)的表面。另外,第一电路板(250)的第二表面(60B)可以是与第一电路板(250)的第一表面(60A)相对形成的表面。
第一电路板(250)可以替选地被称为传感器板、主板、主电路板、传感器电路板或移动电路板。在所有实施方式中,第一电路板(250)可以替选地被称为“第二板”或“第二电路板”,并且第二电路板(260)可以替选地被称为“第一板”或“第一电路板”。
第二位置传感器(240A、240B、240C)可以设置在第一电路板(250)上,以便检测OIS移动单元在垂直于光轴方向的方向上的移动和/或OIS移动单元绕光轴的旋转、倾斜或滚动。此外,控制器(830)和/或电路元件(例如,电容器)可以设置在第一电路板(250)上。图像传感器(810)可以设置在第二电路板(260)上。
第一电路板(250)可以包括第一端子(E1至E8),以导电地连接至第二线圈(230)。此处,第一端子(E1至E8)可以替选地被称为“第一焊盘”或“第一接合部”。第一电路板(250)的第一端子(E1至E8)可以设置或布置在第一电路板(250)的第一表面(60A)上。例如,第一电路板(250)可以是印刷电路板或柔性印刷电路板(FPCB)。
第一电路板(250)可以包括形成在其中的开孔(250A),以对应于或面对透镜模块(400)和线轴(110)中的开孔。在示例中,第一电路板(250)中的开孔(250A)可以是在光轴方向上穿过第一电路板(250)形成的通孔,并且可以形成在第一电路板(250)的中心。
当从上方观看时,第一电路板(250)的形状(例如,其外周形状)可以是与保持器(270)的形状(例如,四边形形状)一致或对应的形状。此外,当从上方观看时,第一电路板(250)中的开孔(501)的形状可以是多边形形状,例如四边形形状、圆形形状或椭圆形形状。
此外,第一电路板(250)可以包括至少一个第二端子(251),以导电地连接至第二电路板(260)。此处,第二端子(251)可以替选地被称为“第二焊盘”或“第二接合部”。第一电路板(250)的第二端子(251)可以设置或布置在第一电路板(250)的第二表面(60B)上。
在示例中,至少一个第二端子(251)可以设置为多个,并且多个第二端子(251)可以在平行于第一电路板(250)的一侧的方向上设置或布置在第一电路板(250)中的开孔(250A)与第一电路板(250)的任一侧之间的区域中。在示例中,多个第二端子(251)可以围绕开孔(250A)布置。
第二电路板(260)可以设置在第一电路板(250)下方。
当从上方观看时,第二电路板(260)的形状可以为多边形形状(例如,四边形形状、正方形形状或矩形形状),但本公开内容不限于此。在另一实施方式中,第二电路板的形状可以是圆形形状或椭圆形形状。
在示例中,当第二电路板(260)的形状是四边形形状时,第二电路板(260)的前表面的面积可以大于第一电路板(250)中的开孔(250A)的面积。在示例中,第一电路板(250)中的开孔(250A)的下侧可以被第二电路板(260)屏蔽或阻挡。
在示例中,当从上方或下方观看时,第二电路板(260)的外侧表面(或侧面)可以定位在第二电路板(260)的外侧表面(或侧面)与第二电路板(260)中的开孔(250A)之间。
图像传感器(810)可以设置在第二电路板(260)的第一表面(260A)(例如,上表面)上或耦接至第二电路板(260)的第一表面(260A)。参照图12和图13,第二电路板(260)可以包括导电地连接至第一电路板(250)的至少一个第二端子(251)的至少一个端子(261)。在示例中,第二电路板(260)的端子(261)可以设置为多个。
在示例中,第二电路板(260)的至少一个端子(261)可以形成在将第二电路板(260)的第一表面(260A)连接至其第二表面(260B)的第二电路板(260)的侧表面或外侧表面上。第一表面(260A)可以是面对第一电路板(250)的表面,并且第二表面(260B)可以是与第一表面(260A)相对形成的表面。在示例中,端子(261)可以采取凹陷到第二电路板(260)的侧表面中的凹陷的形式。替选地,在示例中,端子(261)可以采取形成在第二电路板(260)的侧表面中的半圆形或半椭圆形过孔的形式。在另一实施方式中,第二电路板(260)的导电地连接至第一电路板(250)的第二端子(251)的至少一个端子可以形成在第二电路板(260)的第一表面(260A)上。
在示例中,第二电路板(260)的端子(261)可以借助于焊料或导电粘合剂构件耦接至第一电路板(250)的端子(251)。第一电路板(250)和第二电路板(260)可以是印刷电路板或FPCB。
第二线圈(230)可以设置在保持器(270)上。第二线圈(230)可以设置在保持器(270)的上表面(42A)上。第二线圈(230)可以设置在磁体(130)下方。
第二线圈(230)可以耦接至保持器(270)。在示例中,第二线圈(230)可以耦接或附接至保持器(270)的上表面(42A)。在示例中,第二线圈(230)可以耦接至保持器(270)的耦接突出部(51)。
第二线圈(230)可以通过与磁体(130)的相互作用来使OIS移动单元移动。
在示例中,第二线圈(230)可以在光轴(OA)的方向上与设置在固定单元上的磁体(130)对应、面对或交叠。在另一实施方式中,固定单元可以包括与AF移动单元的磁体分开设置的OIS专用磁体,并且第二线圈可以与OIS专用磁体对应、面对或交叠。在这种情况下,OIS专用磁体的数目可以等于包括在第二线圈(230)中的线圈单元的数目。
在示例中,第二线圈(230)可以包括多个线圈单元(230-1至230-4)。在示例中,第二线圈(230)可以包括设置在保持器(270)的四个角部上的四个线圈单元(230-1至230-4)。
线圈单元(230-1至230-4)中的每一个可以采取具有闭合曲线形状或环形形状的线圈块的形式。在示例中,每个线圈单元可以具有形成在其中的腔或孔。在示例中,线圈单元可以实施为精细图案(FP)线圈、缠绕线圈或线圈块。
在另一实施方式中,第二线圈(230)可以设置在第一电路板(250)上,或者可以耦接至第一电路板(250)。
第二线圈(230)可以导电地连接至第一电路板(250)。在示例中,第一线圈单元(230-1)可以导电地连接至第一电路板(250)的两个第一端子(E1、E2),第二线圈单元(230-2)可以导电地连接至第一电路板(250)的两个其他第一端子(E3、E4),第三线圈单元(230-3)可以导电地连接至第一电路板(250)的两个其他第一端子(E5、E6),并且第四线圈单元(230-4)可以导电地连接至第一电路板(250)的两个其他第一端子(E7、E8)。
可以通过第一电路板(250)向第一线圈单元至第四线圈单元(230-1至230-4)供应电力或驱动信号。供应至第二线圈(230)的电力或驱动信号可以是DC信号、AC信号、或者包含DC分量和AC分量两者的信号,并且可以是电流型或电压型的。
OIS移动单元可以沿第一水平方向或第二水平方向移动,或者通过第一磁体单元至第四磁体单元(130-1至130-4)与第一线圈单元至第四线圈单元(230-1至230-4)之间的相互作用绕光轴滚动。
在示例中,可以将电流独立地施加至四个线圈单元(230-1至230-4)中的至少三个线圈单元。
控制器(830)或(780)可以向第一线圈单元至第四线圈单元(230-1至230-4)中的至少一个供应至少一个驱动信号,并且可以控制至少一个驱动信号,使得OIS移动单元沿X轴方向和/或Y轴方向移动,或者绕光轴在预定角度范围内旋转。下文中要描述的控制器可以是摄像机装置(10)的控制器(830)或光学仪器(200A)的控制器(780)中的至少一个。
当以三通道驱动模式驱动第二线圈(230)时,可以将三个独立的驱动信号供应至第二线圈(230)。在示例中,在四个线圈单元中,在倾斜方向上彼此面对的两个线圈单元(例如,230-2和230-4,或者230-1和230-3)可以彼此串联连接。可以将一个驱动信号供应至彼此串联连接的两个线圈单元,并且可以将独立的驱动信号供应至四个线圈单元中的其余两个线圈单元中的每一个。
替选地,当以四通道驱动模式驱动第二线圈(230)时,可以向彼此分离的四个线圈单元(230-1至230-4)中的每一个供应独立的驱动信号。
图20a是用于说明OIS移动单元沿X轴方向的移动的视图,并且图20b是用于说明OIS移动单元沿y轴方向的移动的视图。
在第一倾斜方向上彼此面对的第一磁体单元(130-1)和第三磁体单元(130-3)中的每一个的N极和S极可以设置成在第一水平方向(例如,Y轴方向)上彼此面对。另外,在与倾斜方向垂直的第二倾斜方向上彼此面对的第二磁体单元(130-2)和第四磁体单元(130-4)中的每一个的N极和S极可以设置成在第二水平方向(例如,X轴方向)上彼此面对。
也就是说,第一磁体单元(130-1)的N极和S极彼此面对的方向可以与第三磁体单元(130-3)的N极和S极彼此面对的方向相同或平行。另外,第二磁体单元(130-2)的N极和S极彼此面对的方向可以与第四磁体单元(130-4)的N极和S极彼此面对的方向相同或平行。
在图20a中,基于第一磁体单元至第四磁体单元(130-1至120-4)中的每一个的N极与S极之间的边界线(或界面),N极可以定位在内部位置处,并且S极可以定位在外部位置处。在另一实施方式中,基于N极与S极之间的边界线,S极可以定位在内部位置处,并且N极可以定位在外部位置处。边界线(或界面)可以是将N极和S极彼此隔离并且大致上没有磁性并且因此几乎没有极性的部分。当磁体(130)为双极磁化磁体或四极磁体时,边界线可以对应于分隔壁。在这种情况下,分隔壁可以是非磁性材料或空气,并且可以被称为“中性区”或“中性区域”。
参照图20a,OIS移动单元可以通过由第二线圈单元(230-2)与第二磁体单元(130-2)之间的相互作用产生的第一电磁力(Fx1或Fx3)以及由第四线圈单元(230-4)与第四磁体单元(130-4)之间的相互作用产生的第二电磁力(Fx2或Fx4)在X轴方向上移动或移位。在示例中,第一电磁力(Fx1或Fx3)的方向和第二电磁力(Fx2或Fx4)的方向可以彼此相同。
参照图20b,OIS移动单元可以通过由第一线圈单元(230-1)与第一磁体单元(130-1)之间的相互作用产生的第三电磁力(Fy1或Fy3)以及由第三线圈单元(230-3)与第三磁体单元(130-3)之间的相互作用产生的第四电磁力(Fy2或Fy4)在y轴方向上移动或移位。在示例中,第三电磁力(Fy1或Fy3)的方向和第四电磁力(Fy2或Fy4)的方向可以彼此相同。
图20c是用于说明在三通道驱动模式中OIS移动单元沿顺时针方向的旋转的视图,并且图20d是用于说明在三通道驱动模式中OIS移动单元沿逆时针方向的旋转的视图。在示例中,在三通道驱动模式中,第二线圈单元(230-2)和第四线圈单元(230-4)可以彼此串联连接,可以将驱动信号供应至第一线圈单元(230-1)和第三线圈单元(230-3)中的每一个,并且可以将驱动信号不供应至第二线圈单元(230-2)和第四线圈单元(230-4)。
参照图20c和图20d,OIS移动单元可以通过由第一线圈单元(230-1)与第一磁体单元(130-1)之间的相互作用产生的第五电磁力(Fr1或Fr3)以及由第三线圈单元(230-3)与第三磁体单元(130-3)之间的相互作用产生的第六电磁力(Fr2或Fr4)相对于光轴或围绕光轴旋转、倾斜或滚动。在示例中,第五电磁力(Fr1)的方向和第六电磁力(Fr2)的方向可以彼此相反。
图20e是用于说明在四通道驱动模式中OIS移动单元沿顺时针方向的旋转的视图,并且图20f是用于说明在四通道驱动模式中OIS移动单元沿逆时针方向的旋转的视图。
参照图20e和图20f,OIS移动单元可以通过由第一线圈单元(230-1)与第一磁体单元(130-1)之间的相互作用产生的第一电磁力(FR1或FL1)、由第二线圈单元(230-2)与第二磁体单元(130-2)之间的相互作用产生的第二电磁力(FR2或FL2)、由第三线圈单元(230-3)与第三磁体单元(130-3)之间的相互作用产生的第三电磁力(FR3或FL3)、以及由第四线圈单元(230-4)与第四磁体单元(130-4)之间的相互作用产生的第四电磁力(FR4或FL4)相对于光轴或绕光轴旋转、倾斜或滚动。在示例中,第一电磁力(FR1或FL1)的方向和第三电磁力(FR3或FL3)的方向可以彼此相反。此外,在示例中,第二电磁力(FR2或FL2)的方向和第四电磁力(FR4或FL4)的方向可以彼此相反。此外,在示例中,第一电磁力(RF1或FL1)的方向和第二电磁力(FR2或FL2)的方向可以彼此垂直。
与图20c和图20d所示的三通道驱动模式相比,根据图20e和图20f所示的四通道驱动模式,用于OIS驱动单元的旋转的电磁力可以增加,从而可以减少驱动第一线圈单元至第四线圈单元(230-1至230-4)所需的驱动电流量,并且相应地可以减少所消耗的电量。
第二位置传感器(240)可以设置在、耦接至或安装在第一电路板(250)的第一表面(60A)(例如,上表面)上。第二位置传感器(240)可以检测OIS移动单元在垂直于光轴方向的方向上的位移,例如,OIS移动单元在垂直于光轴方向的方向上的移位或移动。此外,第二位置传感器(240)可以检测OIS移动单元相对于光轴或围绕光轴在预定范围内的旋转、滚动或倾斜。第一位置传感器(170)可以替选地被称为“AF位置传感器”,并且第二位置传感器(240)可以替选地被称为“OIS位置传感器”。第二位置传感器(240)可以包括在光轴方向上与四个磁体单元中的三个或更多个磁体单元对应或交叠的三个或更多个传感器,以便检测OIS移动单元的移动。
在示例中,第二位置传感器(240)可以设置在第二线圈(230)下方。
在示例中,第二位置传感器(240)可以在垂直于光轴的方向上不与第二线圈(230)交叠。在示例中,第二位置传感器(240)的感测元件可以在垂直于光轴的方向上不与第二线圈(230)交叠。感测元件可以是检测磁场的部件。
在示例中,第二位置传感器(240)的中心可以在垂直于光轴的方向上不与第二线圈(230)交叠。在示例中,第二位置传感器240的中心可以是垂直于光轴的xy坐标平面中的x轴方向和y轴方向上的空间中心。替选地,第二位置传感器(240)的中心可以是在x轴方向、y轴方向和z轴方向上的空间中心。
在另一实施方式中,第二位置传感器(240)的至少一部分可以在垂直于光轴的方向上与第二线圈(230)交叠。
在示例中,第二位置传感器(240)可以在光轴方向上与保持器(270)中的孔(41A至41C)交叠。另外,在示例中,第二位置传感器(240)可以在光轴方向上与第二线圈(230)中的腔交叠。此外,在示例中,保持器(270)中的孔(41A至41C)中的至少一些可以在光轴方向上与第二线圈(230)中的腔交叠。
在示例中,第二位置传感器(240)可以包括彼此间隔开的第一传感器(240A)、第二传感器(240B)和第三传感器(240C)。
例如,第一传感器至第三传感器(240A、240B、240C)中的每一个可以是霍尔传感器。在另一实施方式中,第一传感器至第三传感器(240A、240B和240C)中的每一个可以是包括霍尔传感器和驱动器的驱动器IC。第一位置传感器170的描述可以等同地或类似地应用于第一传感器至第三传感器(240A、240B和240C)。例如,第一传感器至第三传感器(240A2、240B和240C)中的每一个可以是位移检测传感器,该位移检测传感器的输出电压根据与其对应的磁体单元的位置关系而变化。
第一传感器(240)、第二传感器(240B)和第三传感器(240C)中的每一个可以导电地连接至第一电路板(250)。
第二位置传感器(240)可以设置在第二线圈(230)中的腔下方。第二位置传感器(240)可以在垂直于光轴方向的方向上不与第二线圈(230)交叠。在示例中,第二位置传感器(240)可以在垂直于光轴方向的方向上与保持器(270)交叠。
在示例中,第一传感器(240A)可以设置在第一线圈单元(230-1)中的腔下方。第一传感器(240A)可以设置在保持器(270)中的孔(41A至41C)中的与其对应的孔(41A)中。第二传感器(240B)可以设置在第二线圈单元(230-2)中的腔下方。第二传感器(240B)可以设置在保持器(270)中的孔(41A至41C)中的与其对应的孔(41B)中。第三传感器(240C)可以设置在第三线圈单元(230-3)中的腔下方。第三传感器(240C)可以设置在保持器(270)中的孔(41A至41C)中的与其对应的孔(41C)中。
在示例中,第一传感器至第三传感器(240A、240B、240C)中的每一个可以在与垂直于光轴的方向上不与线圈单元(230-1至230-3)中的对应线圈单元交叠。第一传感器至第三传感器(240A、240B、240C)可以在垂直于光轴的方向上与保持器(270)交叠。
由于第一传感器至第三传感器(240A、240B、240C)设置成在垂直于光轴的方向上不与OIS线圈(230)交叠,因此可以减小OIS线圈(230)的磁场对OIS位置传感器(240)的输出的影响,并且因此可以准确地执行OIS反馈操作并确保(OIS)操作的可靠性。
第二位置传感器(240)可以在光轴方向上面对磁体(130)、与磁体(130)对应或与磁体(130)交叠。
在示例中,第一传感器(240A)的至少一部分可以在光轴方向上与第一磁体单元(130-1)交叠。第一传感器(240A)可以输出与第一磁体单元(130-1)的磁场的检测结果对应的第一输出信号(例如,第一输出电压)。
在示例中,当OIS移动单元定位在其初始位置处时,第二传感器(240B)的至少一部分可以在光轴方向上与第二磁体单元(130-2)交叠。第二传感器(240B)可以输出与第二磁体单元(130-2)的磁场的检测结果对应的第三输出信号(例如,第二输出电压)。
此外,在示例中,当OIS移动单元定位在其初始位置处时,第三传感器(240C)的至少一部分可以在光轴方向上与第三磁体单元(130-3)交叠。第三传感器(240C)可以输出与第三磁体单元(130-3)的磁场的检测结果对应的第三输出信号(例如,第三输出电压)。
当OIS移动单元定位在其初始位置处时,第一传感器单元(240A1)和第二传感器单元(240A2)中的每一个可以设置成使得其至少一部分与第一磁体单元(130-1)的N极与S极之间的边界线或界面交叠。
OIS移动单元的初始位置可以是在未从控制器(820、780)向第二线圈(230)施加电力或驱动信号的状态下OIS移动单元的原始位置,或者是由于支承板仅由于OIS移动单元的重量而弹性变形而引起的OIS移动单元被定位的位置。另外,OIS移动单元的初始位置可以是在重力沿从第一板单元(255)朝向第二板单元(800)的方向作用时或在重力沿相反方向作用时OIS移动单元被定位的位置。此外,OIS移动单元的初始位置可以是在未由控制器(820、780)向第二线圈(230)供应电力或驱动信号的状态下在不移动的情况下OIS移动单元被定位的位置。
在示例中,控制器(830、780)可以使用来自第一传感器(240A)的第一输出电压、来自第二传感器(240B)的第二输出电压或来自第三传感器(240C)的第三输出电压中的至少一个来控制OIS移动单元的滚动。在示例中,控制器(830、780)可以使用第一输出电压和第三输出电压来控制OIS移动单元的滚动。
在示例中,控制器(830、780)可以使用第一输出电压至第三输出电压中的至少一个来控制OIS移动单元在第一水平方向(例如,y轴方向)或第二水平方向(例如,x轴方向)上的移动或位移。在示例中,控制器(830、780)可以使用来自第一传感器(240A)的第一输出电压来控制OIS移动单元在第一水平方向上的移动或位移,并且可以使用来自第二传感器(240B)的第二输出电压来控制OIS移动单元在第二水平方向上的移动或位移。
第一传感器至第三传感器(240A、240B、240C)中的每一个可以是霍尔传感器或包括霍尔传感器的驱动器IC。在另一实施方式中,第一传感器和第二传感器(240A、240B)中的每一个可以是霍尔传感器,并且第三传感器(240C)可以是隧道磁电阻(TMR)传感器。在这种情况下,隧道磁电阻(TMR)传感器可以是TMR磁角度传感器。
在又一实施方式中,第一传感器至第三传感器(240A、240B、240C)中的每一个可以是隧道磁电阻(TMR)传感器。在这种情况下,TMR传感器可以是具有与OIS移动单元的位移(或行程)对应的线性输出的TMR线性磁场传感器。
基部(210)可以设置在第一板单元(255)下方。基部(210)可以具有与盖构件(300)或第一板单元(255)的形状一致或对应的多边形形状,例如四边形形状。
在示例中,基部(210)可以包括下板(21A)和从下板(21A)的边缘突出的侧板(21B)。下板(21A)可以对应于或面对第二板单元(800)的第一区域(801),并且侧板(21B)可以从下板(21A)朝向盖构件(300)的侧板(302)突出或延伸。在示例中,基部(210)可以包括形成在其下板(21B)中的开孔(210A)。基部(210)中的开孔(210A)可以是在光轴方向上穿过基部(210)形成的通孔。在另一实施方式中,基部可以没有开孔。
在示例中,基部(210)的侧板(21B)可以耦接至盖构件(300)的侧板(302)。基部(210)可以包括阶梯(211)(参见图18a),粘合剂被施加至阶梯(211),以便被接合至盖构件(300)的侧板(302)。在这种情况下,阶梯(211)可以引导盖构件(300)的侧板(302)耦接至其上侧。基部(210)的阶梯(211)和盖构件(300)的侧板(302)的下端可以借助于粘合剂等彼此接合和固定。
基部(210)可以包括从下板(21A)突出的至少一个突出部分(216A至216D)。在示例中,至少一个突出部分(216A至216D)可以从基部(210)的侧板(21B)突出。
在示例中,基部(210)的侧板(21B)可以包括四个侧板,并且突出部分(216A至216D)中的每一个可以形成在四个侧板中的相应侧板上。在示例中,突出部分(216A至216D)中的每一个可以设置或定位在四个侧板中的相应侧板的中心上。
第二板单元(800)可以设置在基部(210)下方。在示例中,第二板单元(800)可以设置在基部(210)的下板(21A)下方。第二板单元(800)可以耦接至基部(210)。在示例中,第二板单元(800)可以耦接至基部(210)的下板(21A)。在示例中,第二板单元(800)可以耦接至基部(210)的下板(21A)的下表面。
第二板单元(800)可以用于从外部向图像传感器单元(350)提供信号,或者从图像传感器单元(350)向外部输出信号。
第二板单元(800)可以包括:第一区域(或第一板)(801),第一区域(801)对应于AF移动单元(100)或图像传感器(810);第二区域(或第二板)(802),第二区域(802)中设置有连接器(804);以及第三区域(或第三板)(803),第三区域(803)将第一区域(801)和第二区域(802)互连。连接器(804)可以设置有端口,以便导电地连接至第二板单元(800)的第二区域(802)并且导电地连接至外部装置(例如,光学仪器(200A))。基部(210)中的开孔(210A)可以被第二板单元(800)的第一区域(801)封闭或阻挡。
第二板单元(800)的第一区域(801)和第二区域(802)中的每一个可以包括刚性基板,并且第三区域(803)可以包括柔性基板。此外,第一区域(801)和第三区域(802)中的每一个也可以包括柔性基板。
在另一实施方式中,电路板(800)的第一区域至第三区域(801至803)中的至少一者可以包括刚性基板或柔性基板中的至少一者。
第二板单元(800)可以设置在第一板单元(255)的后面。在示例中,第一板单元(255)可以设置在AF移动单元(100)与第二板单元(800)之间。
当从上方观察时,第二板单元(800)的第一区域(801)可以具有多边形形状(例如,四边形形状、正方形形状或矩形形状),但是本公开内容不限于此。在另一实施方式中,第二板单元的第一区域可以具有圆形形状。
第二板单元(800)可以包括与支承板(220)的端子(311)相对应的多个焊盘(800B)。此处,焊盘(800B)可以替选地被称为“端子”。
参照图10a,多个焊盘(800B)可以形成在第二板单元(800)的第一区域(801)中。在示例中,第二板单元(800)可以包括第一焊盘和第二焊盘,所述第一焊盘被设置或布置在第一区域(801)的一侧上,以便在第三方向(例如,y轴方向)上彼此间隔开,所述第二焊盘被设置或布置在第一区域(801)的相对侧上以便在第三方向(例如,y轴方向)上彼此间隔开。
在示例中,多个焊盘(800B)可以形成在第二板单元(800)的面对第一板单元(255)的第一表面(例如,第一区域(801))上。
第二板单元(800)可以包括形成在其中的至少一个耦接孔(800C),用于耦接至基部(210)的耦接突出部(45B)。耦接孔(800C)可以是在光轴方向上穿过第二板单元(800)而形成的通孔。在另一实施方式中,耦接孔可以采取凹部的形式。
在示例中,耦接突出部(45B)可以从基部(210)的下表面突出,并且可以形成在基部(210)下表面的在倾斜方向上彼此面对的角部中的每个角部上。此外,耦接孔(800C)可以形成在第二板单元(800)的在倾斜方向上彼此面对的角部中的每个角部中。在另一实施方式中,第二板单元(800)中的耦接孔可以被设置为与第一区域(801)的侧部或角部中的至少一者相邻。
支承板(310)可以将第一板单元(255)导电地连接至第二板单元(800)。支承板(310)可以替选地被称为“支承构件”、“连接板”或“连接部件”。
支承板(310)可以包括柔性基板,或可以被实施为柔性基板。在示例中,支承板(310)可以包括柔性印刷电路板(FPCB)。支承板(310)的至少一部分可以是柔性的。第一电路板(250)和支承板(310)可以彼此连接。
在示例中,支承板(310)可以包括连接至第一电路板(250)的连接部分(320)。在示例中,第一电路板(250)和支承板(310)可以彼此一体地形成。在另一实施方式中,第一电路板(250)和支承板(310)可以彼此单独地而不是一体地设置,并且可以经由连接部分(320)彼此连接,并且可以彼此导电地连接。
此外,支承板(310)可以导电地连接至第一电路板(250)。支承板(310)可以导电地连接至第二板单元(800)。
支承板(310)可以导引OIS移动单元的移动。支承板(310)可以导引OIS移动单元在与光轴方向垂直的方向上移动。支承板(310)可以导引OIS移动单元绕光轴旋转。支承板(310)可以对OIS移动单元在光轴方向上的移动进行限制。
支承板(310)的一部分可以连接至为OIS移动单元的第一电路板(250),并且支承板(310)的另一部分可以耦接至为固定单元的基部(210)。在示例中,支承板(310)的连接部分(320)可以耦接至第一电路板(250)。此外,支承板(310)的主体(86,87)可以耦接至基部210的突出部分,支承板(310)的端子单元(7A,7B,8A,8B)可以耦接至第二板单元(800)。
参照图15至图18b,支承板(310)可以包括弹性单元(310A)和电路构件(310B)。替选地,支承板(310)可以被称为“插置件”。
弹性单元(310A)用于弹性地支承OIS移动单元,并且可以被实施为弹性体,例如弹簧。弹性单元(310A)可以包括金属,或可以由弹性材料制成。
图16示出了弹性单元(310A)的实施方式。
图16的(a)中所示的弹性单元(310A1)可以包括平面部分(371A)和不平坦部分(371B)。平面部分(371A)可以设置多个,并且不平坦部分(371B)可以形成在两个平面部分之间。在示例中,不平坦部分(371B)可以包括第一凸块(371B1)和第二凸块(371B2)中的至少一者。在示例中,第一凸块(371B1)和第二凸块(371B2)可以形成为在竖直方向上彼此对称。
图16的(b)中所示的弹性单元(310A2)可以包括平面部分(372A)和不平坦部分(372B)。平面部分(372A)可以设置多个,并且不平坦部分(372B)可以形成在两个平面部分(372A)之间。例如,不平坦部分(372B)可以采取正弦曲线、锯齿或Z字形的形式。
图16的(c)中所示的弹性单元(310A3)可以包括第一平面部分(373A)和第二平面部分(373B)。第一平面部分(373A)在第一方向(或光轴方向)上的长度可以不同于第二平面部分(373B)在第一方向(或光轴方向)上的长度。在示例中,第一平面部分可以比第二平面部分更长。第一平面部分(373A)可以设置多个,并且第二平面部分(273B)可以设置多个。在示例中,第一平面部分(273A)和第二平面部分(373B)可以形成为不平坦的。
图16的(d)中所示的弹性单元(310A4)可以包括第一平面部分(373A)、第二平面部分(373B)以及从第一平面部分(373A)突出或延伸的突出部分(或延伸部分)。
在另一实施方式中,可以仅包括图16的(a)至图16的(d)中所示的弹性单元中的每个弹性单元的角部分。
弹性单元(310A)可以包括图16的(a)至图16的(b)中所示的弹性单元(310A1至310A4)中的至少一者。
电路构件(310B)用于将第一电路板(250)导电地连接至第二板单元(800),并且可以被实施为柔性基板,或者可以包括柔性基板或刚性基板中的至少一者。电路构件(310B)可以例如是FPCB。
弹性单元(310A)可以耦接至电路构件(310B),并且可以用于增加电路构件(310B)的强度。参照图15和图17,弹性单元(310A)可以设置在电路构件(310B)的外部,并且电路构件(310B)的外侧表面可以耦接至弹性单元(310A)的内侧表面。在另一实施方式中,电路构件可以设置在弹性单元的外部。
支承板(310)可以连接至第一板单元(255)(例如,第一电路板(250)),并且可以包括一个或更多个连接部分(320A,320B),所述一个或更多个连接部分导电地连接至第一板单元(255)(例如,第一电路板(250))。此外,支承板(310)可以连接至第二板单元(800),并且可以包括导电地连接至第二板单元(800)的一个或更多个端子单元(7A,7B,8A,8B)。端子(7A,7B,8A,8B)中的每一个可以包括多个端子(311)。
参照图15和图17,支承板(310)可以包括彼此间隔开的第一支承板(310-1)和第二支承板(310-2)。第一支承板(310-1)和第二支承板(310-2)可以形成为彼此左右对称。在另一实施方式中,第一支承板(310-1)和第二支承板(310-2)可以集成到单个板中。
如图17中所示,第一支承板(310-1)和第二支承板(310-2)可以设置在第一电路板(250)的相应侧上。在示例中,第一支承板(310-1)可以包括第一主体(86)和从第一主体(86)延伸的至少一个端子单元(7A,7B)。第一支承板(310-1)的至少一个端子单元(7A,7B)可以包括多个端子(311)。
第二支承板(310-2)可以包括第二主体(87)和从第二主体(87)延伸的至少一个端子单元(8A,8B)。第二支承板(310-2)的至少一个端子单元(8A,8B)可以包括多个端子(311)。
第一电路板(250)可以包括彼此相对定位的第一侧部分(33A)和第二侧部分(33B),并且可以包括位于第一侧部分(33A)与第二侧部分(33B)之间并且彼此相对定位第三侧部分(33C)和第四侧部分(33C)。
第一主体(86)可以包括第一部分(6A)、第二部分(6B)和第三部分(6C),第一部分(6A)对应于或面对第一电路板(250)的第一侧部分(33A),第二部分(6B)对应于第一电路板(250)的第三侧部分(33C)的一部分(或一侧),第三部分(6C)对应于第一电路板(250)的第四侧部分(44C)的一部分(或一侧)。此外,第一主体(86)可以包括第一弯曲部分(6D)和第二弯曲部分(6E),第一弯曲部分(6D)将第一部分(6A)和第二部分(6B)互连并且从第一部分(6A)的一端弯曲,第二弯曲部分(6E)将第一部分(6A)和第三部分(6C)互连并且从第一部分(6A)的另一端弯曲。
第一支承板(310-1)可以包括第一端子单元(7A)和第二端子单元(7B),第一端子单元(7A)从第一主体(86)的第二部分(6B)朝向第二板单元(800)延伸或突出,第二端子单元(7B)从第一主体(86)的第三部分(6C)朝向第二板单元(800)延伸或突出。第一端子单元(7B)可以与第一端子单元(7A)相对地定位。
第一支承板(310-1)可以包括第一连接部分(320A),第一连接部分(320A)将第一主体(86)的第一部分(6A)和第一电路板(250)的第一侧部分(33A)互连。第一连接部分(320A)可以包括弯曲部分。
第二主体(87)可以包括第一部分(9A)、第二部分(9B)和第三部分(9C),第一部分(9A)对应于或面对第一电路板(250)的第二侧部分(33B),第二部分(9B)对应于第一电路板(250)的第三侧部分(33C)的另一部分(或相对侧),第三部分(9C)对应于第一电路板(250)的第四侧部分(44C)的另一部分(或相对侧)。此外,第二主体(87)可以包括第一弯曲部分(9D)和第二弯曲部分(9E),第一弯曲部分(9D)将第一部分(9A)和第二部分(9B)互连并且从第一部分(9A)的一端弯曲,第二弯曲部分(9E)将第一部分(9A)和第三部分(9C)互连并且从第一部分(9A)的另一端弯曲。
第二支承板(310-2)可以包括第三端子单元(8A)和第四端子单元(8B),第三端子单元(8A)从第二主体(87)的第二部分(9B)朝向第二板单元(800)延伸或突出,第四端子单元(8B)从第二主体(87)的第三部分(9C)朝向第二板单元(800)延伸或突出。第四端子单元(8B)可以与第三端子单元(8A)相对地定位。
第二支承板(310-2)可以包括第二连接部分(320B),第二连接部分(320B)将第二主体(87)的第一部分(9A)和第一电路板(250)的第二侧部分(33B)互连。第二连接部分(320B)可以包括弯曲部分。
此外,第一支承板(310-1)可以包括第一柔性板(31A)和第一弹性构件(30A),第一柔性板(31A)将第一板单元(255)(例如,第一电路板(250))导电地连接至第二板单元(800),第一弹性构件(30A)耦接至第一柔性板(31A)。
第二支承板(310-2)可以包括第二柔性板(31B)和第二弹性构件(30B),第二柔性板(31B)将第一板单元(255)(例如,第一电路板(250))导电地连接至第二板单元(800),第二弹性构件(30B)耦接至第二柔性板(31B)。
支承板(310)的端子单元(例如,8B)可以设置有端子(P1至P4),以便导电地连接至AF移动单元(100)的电路板(190)的端子单元(95)的端子(B1至B4)。电路板(190)的端子单元(95)的端子(B1至B4)和支承板(310)的端子单元(8B)的端子(P1至P4)可以借助于焊料或导电粘合剂彼此导电地连接。也就是说,AF移动单元(100)的电路板(190)可以经由支承板(310)导电地连接至第二板单元(800)。
参照图17,支承板(310)的电路构件(310B)可以包括第一绝缘层(29A)、第二绝缘层(29B)以及形成在第一绝缘层(29A)与第二绝缘层(29B)之间的导电层(29C)。导电层(29C)可以是用于传输电信号的布线层。在示例中,第二层(29B)可以位于第一层(29A)的外部。
第一绝缘层(29A)和第二绝缘层(29B)中的每一个可以由诸如聚酰亚胺的绝缘材料形成,并且导电层(29C)可以由诸如铜、金或铝的导电材料形成,或者可以由包括铜、金或铝的合金形成。
弹性单元(310A)可以设置在第二层(29B)上。弹性单元(310A)可以包括铜、钛或镍中的至少一种,或者可以由包括铜、钛或镍中的至少一种的合金形成,以便用作弹簧。在示例中,弹性单元(310A)可以由铜和钛的合金或铜和镍的合金形成。
弹性单元(310A)可以导电地连接至第一板单元(255)的接地或第二板单元(800)的接地。弹性单元(310A)可以用于板单元(255,310,800)的传输线(或导线)的阻抗匹配,并且可以通过阻抗匹配来减少传输信号的损耗,以减少噪声的影响。在示例中,匹配阻抗可以是40欧姆至600欧姆。在示例中,匹配阻抗可以是50欧姆。在示例中,EMI条带片或导电条带片可以用于阻抗匹配。在示例中,该EMI条带片或该导电条带片可以设置在弹性单元(310A)或电路构件(310B)中的至少一者上或者附接至弹性单元(310A)或电路构件(310B)中的至少一者。
支承板(310)还可以包括包覆或覆盖弹性单元(310A)的保护材料或绝缘材料。
在示例中,第一层(29A)与第二层(29C)之间的导电层(29C)的厚度(T11)可以是7微米至50微米。在另一实施方式中,厚度T11可以是15微米至30微米。
此外,在示例中,弹性单元(310A)的厚度(T12)可以是20微米至150微米。在另一实施方式中,厚度T12可以是30微米至100微米。在示例中,弹性单元(310A)的厚度(T11)可以大于导电层(29C)的厚度(T12)。在另一实施方式中,T11可以等于或小于T12。
参照图14B、图15、图17、图18a和图18b,保持器270可以包括与第一电路板(250)的第一侧部分至第四侧部分(33A至33D)相对应的第一侧部分至第四侧部分。支承板(310)的至少一个连接部分(320A,320B)可以借助于粘合剂耦接至保持器(270)的第一侧部分至第四侧部分中的至少一者。在示例中,第一连接部分(320A)可以借助于粘合剂耦接至保持器(270)的第一侧部分,并且第二连接部分(320B)可以借助于粘合剂耦接至保持器(270)的第二侧部分。
保持器(270)的第一侧部分至第四侧部分可以设置有突出部分(4A至4D)。在示例中,形成在保持器(270)的第一侧部分上的第一连接部分(320A)和第一突出部分(4A)可以形成第一耦接区域(图18a中的38A),在该第一耦接区域中,第一连接部分(320A)和第一突出部分(4A)彼此耦接。形成在保持器(270)的第二侧部分上的第二连接部分(320A)和第二突出部分(4B)可以形成第二耦接区域(图18a中的38B),在该第二耦接区域中,第二连接部分(320A)和第二突出部分(4B)彼此耦接。
此外,基部(210)可以包括与第一电路板(250)的第一侧部分至第四侧部分(33A至33D)相对应的第一侧部分至第四侧部分。在示例中,基部(210)的侧板(21B)可以包括基部(210)的第一侧部分至第四侧部分。基部(210)的第一侧部分至第四侧部分可以设置有突出部分(216A至216D)。
支承板(310)的至少一部分可以耦接至基部(210)。在示例中,支承板(310)的主体(86,87)可以借助于粘合剂耦接至基部(210)。在示例中,支承板(310)的连接至端子单元(7A,7B,8A,8B)的主体(86,87)中的每个主体的一部分可以耦接至基部(210)。
在示例中,第一支承板(310-1)的第一端子单元(7A)和/或第二部分(6B)可以耦接至基部(210)的第三侧部分(或第三突出部分(216C))的一个区域,并且第一支承板(310-1)的第二端子单元(7B)和/或第三部分(6C)可以耦接至基部(210)的第四侧部分(或第四突出部分(216D))的一个区域。
在示例中,第二支承板(310-2)的第三端子单元(8A)和第二部分(9B)可以耦接至基部(210)的第三侧部分(或第三突出部分(216C))的另一区域,并且第二支承板(310-2)的第四端子单元(8B)和第三部分(9C)可以耦接至基部(210)的第四侧部分(或第四突出部分(216D))的另一区域。
第三耦接区域(图18a中的39A)可以形成在支承板(310)的第一端子单元(7A)和第三端子单元(8A)与基部(210)的第三侧部分(或第三突出部分(216C))之间,并且第四耦接区域(图18a中的39B)可以形成在第二端子单元(7B)和第四端子单元(8B)与基部(210)的第四侧部分(或第四突出部分(216D))之间。OIS移动单元可以通过支承板(310)和第一耦接区域至第四耦接区域(38A,38B,39A,39B)相对于固定单元被弹性地支承。支承板(310)的端子(311)可以借助于焊料或导电粘合剂耦接并导电地连接至第二板单元(800)的端子。
参照图18a和图18b,支承板(310)的一部分可以耦接至基部(210)的外侧表面(或突出部分(216C,216D))。在另一实施方式中,支承板(310)的一部分可以耦接至基部(210)的内侧表面(或突出部分(216C,216D))。
在另一实施方式中,支承构件可以是不包括基板的弹性构件,例如弹簧、导线、形状记忆合金或球形构件。
弹性构件(315)可以相对于基部(210)弹性地支承第一板单元(255)。在示例中,弹性构件(315)的一端可以耦接至第一板单元(255),并且弹性构件(315)另一端可以耦接至基部(210)。
参照图18a、图18b和图19,弹性构件(315)可以包括第一耦接部分(315A)、第二耦接部分(315B)和连接部分(315C),第一耦接部分(315A)耦接至第一板单元(255)的第一电路板(250),第二耦接部分(315B)耦接至基部(210),连接部分(315C)将第一耦接部分(315A)和第二耦接部分(315B)互连。
在示例中,第一耦接部分(315A)可以耦接至第一电路板(250)的下表面的至少一部分。替选地,第一耦接部分(315A)可以耦接至保持器(270)的下表面的至少一部分。在示例中,第一耦接部分(315A)可以借助于粘合剂耦接至第一电路板(250)的下表面或保持器(270)的下表面中的至少一者。
在示例中,第二耦接部分(315B)可以耦接至基部(210)的上表面的至少一部分。在示例中,基部(210)可以在其上表面上设置有至少一个突出部(210-1),并且第二耦接部分(315B)可以具有形成在其中的孔(315-1),以用于耦接至基部(210)的至少一个突出部(210-1)。突出部(210-1)可以形成在基部(210)的上表面的角部上,并且孔(315-1)可以形成在第二耦接部分(315B)的角部中。
在示例中,当在第一方向上或从下方观察时,第一耦接部分(315A)和第二耦接部分(315B)中的每一个可以具有多边形形状,例如四边形形状,并且可以采取闭合曲线的形式。在示例中,当在第一方向上或从下方观察时,第一耦接部分(315A)的形状可以是四边形环形。
在示例中,当在第一方向上或从下方观察时,第一耦接部分(315A)可以设置在第二耦接部分(315B)内部。第一耦接部分(315A)和第二耦接部分(315B)中的每一个可以采取板的形式。
连接部分(315C)可以包括至少一个线性部分或至少一个弯曲部分中的至少一者。在示例中,连接部分(315C)可以采取导线的形式。在另一实施方式中,连接部分(315C)可以采取板的形式。
连接部分(316C)可以包括彼此间隔开的多个连接部分或连接线。多个连接部分(或连接线)中的每一个可以包括至少一个线性部分或至少一个弯曲部分中的至少一者。在示例中,连接部分(316C)可以在垂直于光轴的方向上延伸。
图像传感器单元(350)可以包括运动传感器(820)、控制器(830)、存储器(512)或电容器(514)中的至少一者。
运动传感器(820)、控制器(830)和存储器(512)可以设置在第一板单元(255)和第二板单元(800)中的任一者上。电容器(514)可以设置在第一板单元(255)或第二板单元(800)中的至少一者上。
在示例中,运动传感器(820)和存储器(512)可以设置在第二板单元(800)(例如,第一区域(801))上。在示例中,控制器(830)可以设置或安装在第一板单元(255)的第一电路板(250)上。
在另一实施方式中,控制器(830)可以设置在第二板单元(800)上。因为从图像传感器(810)产生的热可能导致控制器(830)的故障或错误,所以控制器(830)被定位成远离图像传感器(810)可能是优选的。
运动传感器(820)可以经由形成在第一板单元(255)和第二板单元(800)上的布线或电路图案导电地连接至控制器(830)。运动传感器(820)可以输出与摄像机装置10的移动有关的旋转角速度信息。运动传感器(820)可以被实施为两轴或三轴陀螺仪传感器或角速度传感器。在示例中,运动传感器(820)可以响应于摄像机装置(10)的移动而输出关于X轴方向上的移动量、y轴方向上移动量和旋转量的信息。
在另一实施方式中,运动传感器(820)可以从摄像机装置(10)中省略,或者可以设置在第二板单元(800)的另一区域中。在运动传感器(820)从摄像机模块中省略的情况下,摄像机装置(10)可以响应于摄像机装置(10)的移动而从光学仪器(200A)中提供的运动传感器接收位置信息。
存储器(512)可以根据OIS移动单元在垂直于光轴的第二方向(例如,X轴方向)上的位移(或行程)来存储与来自第二位置传感器(240)的输出相对应的第一数据值(或代码值),以便实现OIS反馈操作。
此外,存储器(512)可以根据线轴(110)在第一方向(例如,光轴方向或Z轴方向)上的位移(或行程)来存储与来自第一位置传感器(170)的输出相对应的第二数据值(或代码值),以便实现AF反馈操作。
在示例中,第一数据值和第二数据值中的每一者可以以查找表的形式存储在存储器(512)中。替选地,第一数据值和第二数据值中的每一者可以以方程或算法的形式存储在存储器(512)中。此外,存储器(512)可以存储用于控制器(830)的操作的方程、算法或程序。在示例中,存储器(512)可以是非易失性存储器,例如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。
控制器(830)可以导电地连接至第一位置传感器(170)和第二位置传感器(240)。控制器(830)可以使用从第二位置传感器(240,240-1,240-2)接收的输出信号和存储在存储器(512)中的第一数据值来控制提供给第二线圈(230)的驱动信号,并且可以执行反馈OIS操作。
此外,控制器(830)可以使用来自第一位置传感器(170)的输出信号和存储在存储器(512)中的第二数据值来控制提供给第一线圈(120)的驱动信号,并且可以执行反馈自动聚焦操作。
控制器(830)可以被实施为驱动器IC,但本公开内容不限于此。在示例中,控制器(830)可以导电地连接至第一板单元(255)的第一电路板(250)的端子(251)。
图像传感器单元(350)还可以包括滤光器(610)。此外,图像传感器单元(350)还可以包括滤光器保持器(600),滤光器(610)设置、坐置或容纳在滤光器保持器(600)中。滤光器保持器(600)可以替选地被称为“传感器基部”。
滤光器(610)可以用于阻挡或允许已经穿过透镜镜筒(400)的光中特定波长范围内的光被引入图像传感器(810)中。
滤光器(610)可以是例如红外截止滤光器。在示例中,滤光器(610)可以设置成平行于xy平面,该xy平面垂直于光轴OA。滤光器(610)可以设置在透镜模块(400)下方。
滤光器保持器(600)可以设置在AF移动单元(100)下方。在示例中,滤光器保持器(600)可以设置在第一板单元(255)上。在示例中,滤光器保持器(600)可以设置在第一板单元(255)的第二电路板(260)的第一表面(260A)上。
滤光器保持器(600)可以借助于粘合剂耦接至第二电路板(260)的在图像传感器(810)周围的一个区域,并且可以通过第一电路板(250)中的开孔(250A)暴露。在示例中,滤光器保持器(600)可以通过第一板单元(255)的第一电路板(250)中的开孔(250A)可见。在示例中,第一电路板(250)中的开孔(250A)可以使设置在第二电路板(260)上的滤光器保持器(600)和设置在滤光器保持器(600)上的滤光器(610)暴露。在另一实施方式中,滤光器保持器可以耦接至保持器(270),或者耦接至AF移动单元(100)。
滤光器保持器(600)可以具有形成在其部分中的开孔(61A),滤光器(610)安装或设置在开孔(61A)中,以便允许穿过滤光器(610)的光被引入到图像传感器(810)中。滤光器保持器(600)中的开孔(61A)可以是在光轴方向上穿过滤光器保持器(600)而形成的通孔。在示例中,滤光器保持器(600)中的开孔(61A)可以穿过滤光器保持器(600)的中央而形成,并且可以被设置成对应于或面对图像传感器(810)。
滤光器保持器(600)可以包括坐置部分(500),坐置部分(500)在滤光器保持器(600)的上表面中凹陷以允许滤光器(610)坐置在坐置部分(500)中。滤光器(610)可以设置、坐置或安装在坐置部分(500)中。坐置部分(500)可以形成为围绕开孔(61A)。在另一实施方式中,滤光器保持器的坐置部分可以采取从滤光器的上表面突出的突出部分的形式。
图像传感器单元(350)还可以包括设置在滤光器(610)与坐置部分(500)之间的粘合剂,并且滤光器(610)可以借助于粘合剂耦接或附接至滤光器保持器(600)。
盖构件(300)可以采取具有敞开的下部分并且包括上板(301)和侧板(302)的盒的形式。盖构件(300)的侧板(302)的下部分可以耦接至基部(210)。盖构件(300)的上板(301)的形状可以是多边形形状,例如,四边形形状或八边形形状。盖构件(300)可以具有形成在其上板(301)中的开孔(303),以使耦接至线轴(110)的透镜模块(400)的透镜暴露于外部光。
参照图1和图3,盖构件(300)的侧板(302)中的任一个都可以具有形成在其中的凹部分(304),以使电路板(190)的端子(95)和与其对应的第二板单元的端子(800B)暴露。
盖构件(300)可以包括突出部分(305),突出部分(305)从上板(301)朝向线轴(110)中的凹槽(119)延伸。突出部分(305)可以替选地被称为“延伸部分”。在示例中,盖构件(300)可以包括至少一个突出部分(305),至少一个突出部分(305)从与形成在上板(301)中的开孔(303)邻近的一个区域朝向线轴(110)的上表面延伸。突出部分(305)可以与上板(301)和侧板(302)一体地形成,并且可以由与上板(301)和侧板(302)相同的材料制成。
在示例中,盖构件(300)可以包括与上板(301)的四个角部相对应的四个突出部分。在另一实施方式中,突出部分(305)的数目可以是一个、两个或更多个。
在示例中,突出部分(305)可以采取多边形板(例如,四边形板)的形式。在示例中,突出部分(305)的至少一部分可以包括弯曲部分。
盖构件(300)的突出部分(305)的至少一部分可以设置在线轴(110)中的凹槽(119)中或插入到凹槽(119)中。在示例中,突出部分(305)的一端或远端可以设置在线轴(110)中的凹槽(119)中。在示例中,在线轴(110)的初始位置处,突出部分(305)和线轴(110)中的凹槽(119)的底表面可以彼此间隔开。
当线轴(110)在AF操作期间在光轴方向上移动时,盖构件(300)的突出部分(305)可以与线轴(110)中的凹槽(119)的底表面接触。因此,突出部分(305)可以用作将线轴(110)在向上方向上的移动限制在预定范围内的止挡部。此外,由于突出部分(305)的至少一部分设置在线轴(110)中的凹槽(119)中,因此突出部分(305)可以抑制或防止线轴(110)由于冲击而绕光轴旋转超出预定范围。
在示例中,盖构件(300)可以由注塑成型材料例如塑料或树脂形成。此外,盖构件(300)可以由绝缘材料或能够阻挡电磁波的材料制成。
盖构件(300)和基部(210)可以容纳AF移动单元(100)和图像传感器单元(350),可以保护AF移动单元(100)和图像传感器单元(350)免受外部冲击的影响,并且可以防止将外部异物引入其中。
OIS移动单元相对于固定单元在垂直于光轴OA的方向上可移动。OIS移动单元与固定单元间隔开预定距离。也就是说,OIS移动单元可以通过支承板(310)从固定单元悬挂(飞起)。OIS移动单元可以通过由磁体(130)和第二线圈(230)产生的第一电磁力以及由第二磁体(24)和第二线圈(230)产生的第二电磁力相对于固定单元移动。
在示例中,在OIS移动单元的初始位置处,保持器(270)的外表面可以与基部(210)的内表面间隔开预定距离。此外,在示例中,在OIS移动单元的初始位置处,保持器(270)和第一板单元(255)的下表面可以与基部(210)间隔开预定距离。
在示例中,第二线圈(230)的第一线圈单元至第四线圈单元(230-1至230-4)可以由四个通道控制。在这种情况下,四个线圈单元(230-1至230-4)可以被控制为彼此导电地分离的状态。在示例中,正向电流和反向电流中的任一者可以选择性地施加到线圈单元(230-1至230-4)中的每一个。在这种情况下,可以从第二线圈(230)引出四对引出线,即总共八条引出线。
在另一实施方式中,第二线圈(230)的第一线圈单元至第四线圈单元(230-1至230-4)可以由三个通道控制,以便实现OIS操作。在示例中,第一线圈单元至第三线圈单元(230-1至230-4)可以彼此导电地分离,并且第四线圈单元(230-4)可以导电地串联连接至第一线圈单元至第三线圈单元中的任一者。在这种情况下,可以从第二线圈(230)引出三对引出线,即总共六条引出线。
在示例中,第二线圈单元(230-2)和第四线圈单元(230-4)可以彼此串联连接。对应于或面对第二线圈单元(230-2)的第二磁体单元(130-2)的磁化方向和对应于或面对第四线圈单元(230-4)的第四磁体单元(120-4)的磁化方向可以彼此相同。在示例中,第一磁体单元(130-1)的磁化方向和第三磁体(130-2)的磁化方向可以彼此相同。此外,在示例中,第二磁体单元(130-2)的磁化方向可以不同于第一磁体单元(130-1)的磁化方向。在示例中,第二磁体单元(130-2)的磁化方向可以垂直于第一磁体单元(130-1)的磁化方向。
控制器(830)可以向第一线圈单元至第四线圈单元(230-1至230-4)中的至少一者提供至少一个驱动信号,并且可以控制该至少一个驱动信号以使OIS移动单元在X轴方向和/或Y轴方向上移动或者使OIS移动单元绕光轴在预定角度范围内旋转。
图21是控制器(830)和第一传感器至第三传感器(240A,240B,240C)的框图。控制器(830)可以使用时钟信号(SCL)和数据信号(SDA)执行向主机发送数据和从主机接收数据的通信,例如I2C通信。在示例中,主机可以是光学仪器(200A)的控制器(780)。
控制器(830)可以导电地连接至第二线圈(230)。控制器(830)可以包括驱动单元(510),驱动单元(510)用于提供驱动第一线圈单元至第四线圈单元(230-1至230-4)所需的驱动信号。在示例中,驱动单元(510)可以包括能够改变驱动信号的极性的H桥电路或H桥驱动器。在这种情况下,驱动信号可以是PWM信号以减少电流消耗,并且PWM信号的驱动频率可以是20kHz或更高,该驱动频率在可听频带之外。在另一实施方式中,驱动信号可以是DC信号。
第一传感器至第三传感器(240A至240C)中的每个传感器可以包括两个输入端子和两个输出端子。控制器(830)可以向第一传感器至第三传感器(240A至240C)中的每个传感器的两个输入端子提供电力或驱动信号。在示例中,第一传感器至第三传感器(240A至240C)中的每个传感器的两个输入端子((+)输入端子和(-)输入端子)中的任一者(例如,接地端子或(-)输入端子)可以被共同连接。
在示例中,控制器(830)可以接收来自第一传感器(240A)的第一输出电压、来自第二传感器(240B)的第二输出电压和来自第三传感器(240C)的第三输出电压,并且可以使用接收到的第一输出电压至第三输出电压来控制OIS移动单元在X轴方向或Y轴方向上的移动(或位移)。
此外,控制器(830)可以使用接收到的第一输出电压至第三输出电压来控制OIS移动单元绕光轴的旋转、倾斜或滚动。
可以控制OIS移动单元在X轴方向或Y轴方向上的移动。
此外,控制器(830)可以包括模数转换器(530),模数转换器(530)从第一传感器至第三传感器(240A至240C)中的每个传感器的两个输出端子接收输出电压,并且输出与接收到的输出电压的模数转换的结果相对应的数据值、数字值或代码值。
控制器(830)可以使用从模数转换器(530)输出的数据值来控制OIS移动单元在X轴方向或Y轴方向上的移动(或位移)以及OIS移动单元绕光轴的旋转、倾斜或滚动。
温度传感器(540)可以测量环境温度(例如,第一传感器至第三传感器(240A,240B,240C)中的每个传感器的温度),并且可以输出与测量结果相对应的温度检测信号(Ts)。温度传感器(540)可以是例如热敏电阻器。
包括在温度传感器(540)中的电阻器的电阻值可以根据环境温度的变化而变化,并且因此,温度检测信号(Ts)的值可以根据环境温度的变化而变化。可以通过校准将与环境温度和温度检测信号(Ts)之间的关系有关的方程或查找表存储在存储器或控制器(830,780)中。
由于来自第一传感器至第三传感器(240A,240B,240C)的输出值也受到温度的影响,因此需要根据环境温度补偿来自第一传感器至第三传感器(240A,240B,240C)的输出值,以准确且可靠地实现OIS反馈操作。
为此,在示例中,控制器(830,780)可以使用由温度传感器(540)测量的环境温度和温度补偿算法或补偿方程来补偿来自第一传感器至第三传感器(240A,240B,240C)中的每个传感器的输出值(或与输出相对应的数据值)。温度补偿算法或补偿方程可以存储在控制器(830,780)或存储器中。
摄像机装置还可以包括第四传感器(240D),第四传感器(240D)在光轴方向上对应于或面对第四磁体单元(130-4)。第四传感器(240D)可以设置在第一板单元(255)(例如,第一电路板(250))上。在示例中,第四传感器(240D)可以设置成与第一电路板(250)的其上没有设置第一传感器至第三传感器的任一个角部相邻。在示例中,第四传感器(240D)可以被定位成在倾斜方向上面对第二传感器(240B)。在示例中,来自第四传感器(240D)的输出电压可以用于检测OIS移动单元在X轴方向或Y轴方向上的移动。在另一实施方式中,第四传感器(240D)可以对应于AF移动单元(100)的第一位置传感器(170)。
图22示出了通过控制器(780或830)控制OIS移动单元的移动来获得图像数据的方法的实施方式,并且图23示出了根据OIS移动单元的移动的图像传感器(810)的移动。
参照图22和图23,控制器(780或830)控制提供给第一线圈单元至第四线圈单元(230-1至230-4)的驱动信号,从而控制OIS移动单元在x轴方向上的移动(或移位)和/或OIS移动单元在y轴方向上的移动(或移位)。
在示例中,如上所述,控制器(780或830)可以使用来自第一传感器至第三传感器(240A至240C)的第一输出电压至第三输出电压中的至少一者来控制提供给第一线圈单元至第四线圈单元(230-1至230-4)的驱动信号,从而控制OIS移动单元在x轴方向上的移动(或移位)和/或OIS移动单元在y轴方向上的移动(或移位)。
根据图像传感器(810)的成像区域在OIS移动单元的初始位置处的接收或检测结果而获得的图像或图像数据被称为初始位置图像数据。此外,图像传感器(810)在OIS移动单元的初始位置处的成像区域被称为“初始位置处成像区域”。
控制器(780或830)将OIS移动单元顺序地移动至预定位置(S110)。控制器(780或830)可以在预定时间段内将OIS移动单元顺序地移动至预定位置。
在示例中,控制器(780或830)可以基于与预定位置相对应的代码值(或数据值)顺序地移动OIS移动单元。
在OIS反馈操作期间,可以基于与来自第二位置传感器(240)的输出相对应的预定代码值(或数据值)顺序地移动OIS移动单元。在这种情况下,预定代码值(或数据值)可以是第二位置传感器(240)的与预定位置中的每一个相对应的预定代码值(或数据值)。
在示例中,为了将OIS移动单元移动至预定位置,控制器(780或830)可以接收关于来自第二位置传感器(240)(例如,第一传感器(240A)和第二传感器(240B))的输出或者与输出相对应的代码值(或数据值)的反馈。
控制器(780或830)可以在预定时间段内将OIS移动单元移动至预定位置一次。例如,预定时间段可以是1毫秒(ms)至1秒(s)。替选地,例如,预定时间段可以是1毫秒至50毫秒。例如,预定时间段可以小于1秒。替选地,例如,预定时间段可以小于0.5秒。替选地,例如,预定时间段可以是1秒。
替选地,控制器(780或830)可以在1秒内将OIS移动单元重复地移动至预定位置预定次数。
在示例中,控制器(780或830)可以向第二线圈(230)提供驱动信号,并且可以控制驱动信号将OIS移动单元顺序地移动至预定位置。
在示例中,预定位置可以是在不同方向上与OIS位置传感器的初始位置间隔开预定距离的位置。
替选地,在示例中,预定位置可以是在不同方向上与OIS位置传感器的初始位置间隔开的位置。替选地,在另一实施方式中,预定位置可以是与OIS位置传感器的初始位置间隔开不同距离的位置。在示例中,预定位置的数目可以是2个或更多个。在示例中,预定位置之一可以是OIS移动单元的初始位置。
在示例中,如参照图21所述,可以使用来自第一传感器至第三传感器(240A至240C)的第一输出电压至第三输出电压中的至少一者来控制OIS移动单元到预定位置的顺序移动。
在示例中,可以使用来自第一传感器(240A)的第一输出电压和来自第二传感器(240B)的第二输出电压来控制OIS移动单元到预定位置的顺序移动。此外,在另一实施方式中,可以省略第三传感器(240C)。
图24示出了OIS移动单元移动到的四个预定位置的实施方式。
参照图24,例如,预定位置(204A至204D)可以包括在不同方向上与OIS移动单元的初始位置间隔开预定距离的第一位置至第四位置(204A至204D)。
第一位置(204A)可以是在第一正水平方向(例如,+x轴方向)上从OIS移动单元的初始位置移位第一距离的位置。第二位置(204B)可以是在第一负水平方向(例如,-x轴方向)上从OIS移动单元的初始位置移位第一距离的位置。第三位置(204C)可以是在第二正水平方向(例如,+y轴方向)上从OIS移动单元的初始位置移位第一距离的位置。第四位置(204D)可以是在第二负水平方向(例如,-y轴方向)上从OIS移动单元的初始位置移位第一距离的位置。
例如,第一距离可以是图像传感器(810)的成像区域(810A)的单元像素的长度的一半。尽管图像传感器(810)的成像区域(810A)在图24中被示出为包括十六个单元像素,但是这仅仅是为了更好地理解而进行说明。在另一实施方式中,成像区域(810A)的单元像素的数目可以是两个或更多个。在下文中,单元像素在水平或竖直方向上的长度将被称为单元像素的长度。单元像素的长度可以是例如0.5微米至10微米。在另一实施方式中,单元像素的长度可以是例如1微米至5微米。
在预定位置中的每个预定位置处的成像区域(810A)的像素区域可以被定义为像素平面。
在第一位置(204A)处的成像区域(810A)的像素平面被称为第一像素平面(401),在第二位置(204B)处的成像区域(810A)的像素平面被称为第二像素平面(402),在第三位置(204C)处的成像区域(810A)的像素平面被称为第三像素平面(403),并且在第四位置(204D)处的成像区域(810A)的像素平面被称为第四像素平面(404)。此外,在OIS位置传感器的初始位置处的成像区域(810A)的像素平面被称为初始像素平面。
已经穿过透镜模块(400)的光不仅可以被提供或照射到图像传感器(810)的整个成像区域(810A),还可以被提供或照射到成像区域周围的预定外围区域(810B)(参照图23),并且预定外围区域(810B)可以被称为“光照射区域”或“光区域”。
第一像素平面至第四像素平面(401至404)中的每个像素平面可以检测与由初始像素平面检测到的光区域(或“光检测区域”)不同的区域。
例如,第一像素平面(401)的光检测区域可以是在第一正水平方向(例如,+x轴方向)上从初始像素平面的光检测区域移位第一距离的区域。此外,例如,也可以如图24中所示描述第二像素平面至第四像素平面(402)中的每个像素平面的光检测区域。第一像素平面至第四像素平面(401)中的每个像素平面的光检测区域可以位于光元件区域内。
也就是说,在实施方式中,由于OIS移动单元移动至预定位置,所以图像传感器(810)的成像区域(810A)可以在各个预定位置处检测光照射区域的不同部分,结果是可以提高分辨率。
图25示出了OIS移动单元移动到的四个预定位置(205A至205D)的另一实施方式。
参照图25,第一位置(205A)可以是在第一倾斜方向(302A)上从OIS移动单元的初始位置移位第二距离的位置。第二位置(205B)可以是在第二倾斜方向(302B)上从OIS移动单元的初始位置移位第二距离的位置。第三位置(205C)可以是在第三倾斜方向(302C)上从OIS移动单元的初始位置移位第二距离的位置。第四位置(205D)可以是在第四倾斜方向(302D)上从OIS移动单元的初始位置移位第二距离的位置。第一倾斜方向和第二倾斜方向可以彼此相反,并且第三倾斜方向和第四倾斜方向可以彼此相反。第一倾斜方向(或第二倾斜方向)和第三倾斜方向(或第四倾斜方向)可以彼此垂直。
例如,第二距离可以是图24中的第一距离的根2(或平方根2)倍。
图25中的图像传感器(810)的成像区域(810A)可以包括第一位置至第四位置(205A至205D)处的第一像素平面至第四像素平面(401A至401D)。
控制器(780或830)可以通过在x轴方向(+x轴方向或-x轴方向)和y轴方向(+y轴方向或-y轴方向)上移动OIS移动单元来在第一倾斜方向至第四倾斜方向(302A至302D)中的一个倾斜方向上移动OIS移动单元。例如,如参照图20a和图20b所述,OIS移动单元可以通过第一电磁力(Fx1)和第三电磁力(Fy1)之和在第一倾斜方向(302A)上移动。OIS移动单元可以通过参照图20a和图20b描述的x轴方向上的电磁力和y轴方向上的电磁力之和在第一倾斜方向至第四倾斜方向中的一个倾斜方向上移动。
在图25中,由于x轴方向上的移动距离(或x轴方向上的电磁力)和y轴方向上的移动距离(或y轴方向上的电磁力)彼此相等,所以第一倾斜方向至第四倾斜方向中的每个倾斜方向相对于X轴或Y轴倾斜45度。然而,本公开内容不限于此。在另一实施方式中,x轴方向上的移动距离(或x轴方向上的电磁力)和y轴方向上的移动距离(或y轴方向上的电磁力)可以彼此不同。此外,第一倾斜方向至第四倾斜方向中的至少一个倾斜方向相对于X轴或Y轴倾斜的角度可以不同于其他倾斜方向倾斜的角度。替选地,第一倾斜方向至第四倾斜方向相对于X轴或Y轴倾斜的角度可以彼此不同。
替选地,通过磁体单元(130-1至130-4)与线圈单元(230-1至230-4)之间的相互作用产生的电磁力被控制为在第一倾斜方向至第四倾斜方向(302A至302D)中的一个倾斜方向上作用,由此OIS移动单元可以在第一倾斜方向至第四倾斜方向(302A至302D)中的一个倾斜方向上移动。例如,在另一实施方式中,磁体单元中的每个磁体单元的N极和S极可以被设置成在第一倾斜方向(302A)或第三倾斜方向(302C)上彼此面对,并且线圈单元可以被设置成在光轴方向上对应于或面对磁体单元,由此通过磁体单元与线圈单元之间的相互作用产生的电磁力可以在第一倾斜方向至第四倾斜方向中的一个倾斜方向上作用。在图25中,第一倾斜方向至第四倾斜方向(302A至302D)上的移动距离彼此相等。然而,在另一实施方式中,在第一倾斜方向至第四倾斜方向(302A至302D)中的至少一个倾斜方向上的移动距离可以不同于在其他倾斜方向上的移动距离。替选地,第一倾斜方向至第四倾斜方向(302A至302D)上的移动距离可以彼此不同。
图26示出了OIS移动单元移动到的四个预定位置(206A至206D)的又一实施方式。
图26是图24的修改示例,并且图26中的OIS移动单元的移动距离可以不同于图25中的OIS移动单元的移动距离。
在图26中,第一位置至第四位置(206A至206D)中的每个位置可以是与OIS移动单元的初始位置间隔开第三距离的位置。OIS移动单元的成像区域可以包括第一位置至第四位置(206A至206D)处的第一像素平面至第四像素平面(401B至404B)。
例如,第三距离可以大于图像传感器(810)的成像区域(810A)的单元像素的长度的一半,并且可以比成像区域(810A)的单元像素的长度短。
例如,控制器(780或830)或存储器(512)可以存储第一数据值(或第一代码值)和第二数据值(或第二代码值),所述第一数据值(或第一代码值)对应于、匹配或映射到OIS移动单元在x轴方向上的整个位移(或整个行程范围),所述第二数据值(或第二代码值)对应于、匹配或映射到OIS移动单元在y轴方向上的整个位移(或整个行程范围)。
例如,数据值(或代码值)可以是对应于、匹配或映射到来自第二位置传感器(240)的输出电压的数据值。替选地,例如,第一数据值可以是对应于、匹配或映射到来自第二传感器(240B)的第二输出电压的数据值,并且第二数据值可以是对应于、匹配或映射到来自第一传感器(240A)的第一输出电压的数据值。
例如,用于获得像素平面的OIS移动单元的移动距离的下限值可以大于或等于OIS移动单元由于数据值(或代码值)的增加而可以移动的单元距离。如果移动距离的下限值小于OIS移动单元可以移动的单元距离,则不可能将OIS移动单元移动至预定位置。
例如,当OIS移动单元在x轴方向上的整个行程范围是600微米,并且2048个数据值(或代码)对应于、匹配或映射到整个行程范围时,OIS移动单元的对应于1个代码的单元移动距离可以是约0.3微米,并且用于获得像素平面的OIS移动单元的移动距离的下限值可以大于或等于0.3微米。
例如,当成像区域(810A)的单元像素的长度是1微米时,单元像素的长度的一半可以是0.5微米,并且第三距离可以是0.5微米。因此,可以满足用于获得像素平面的OIS移动单元的移动距离的下限值的条件。例如,用于获得像素平面的OIS移动单元的移动距离可以大于或等于0.3微米。
此外,例如,用于基于初始位置获得像素平面的OIS移动单元的移动距离可以大于或等于成像区域(810A)的单元像素的长度的一半。
替选地,例如,用于获得像素平面的OIS移动单元的移动距离可以大于或等于成像区域(810A)的单元像素的长度的四分之一。替选地,例如,用于获得像素平面的OIS移动单元的移动距离可以大于或等于成像区域(810A)的单元像素的长度的三分之一。替选地,例如,用于获得像素平面的OIS移动单元的移动距离可以大于或等于成像区域(810A)的单元像素的长度的一半。
例如,用于获得像素平面的OIS移动单元的移动距离可以小于或等于成像区域(810A)的单元像素的长度的十倍。替选地,例如,用于获得像素平面的OIS移动单元的移动距离可以小于或等于成像区域(810A)的单元像素的长度的五倍。替选地,例如,用于获得像素平面的OIS移动单元的移动距离可以小于或等于成像区域(810A)的单元像素的长度的二分之三。
OIS移动单元移动至图24至图26中的第一位置至第四位置(204A至204D、205A至205D,206A至206D)的顺序可以被不同地设置。例如,OIS移动单元可以按接近的顺序依次移动至这些位置,以便减少移动时间和移动距离。
图27示出了OIS移动单元移动到的四个预定位置(207A至207D)的又一实施方式。
图27是图24的另一修改示例。在图27中,OIS移动单元可以顺序地移动第四距离到达第一位置(207A)、第二位置(207B)、第三位置(207C)和第四位置(207D)。例如,在图27中,第四距离可以等于成像区域(810A)的单元像素的长度。
第一位置(207A)可以在+x轴方向上与OIS移动单元的初始位置间隔开第四距离,第二位置(207B)可以在+y轴方向上与第一位置(207A)间隔开第四距离,第三位置(207C)可以在-x轴方向上与第二位置(207B)间隔开第四距离,并且第四位置(207D)可以在-y轴方向上与第三位置(207C)间隔开第四距离。OIS移动单元可以顺序地移动至第一位置(207A)、第二位置(207B)、第三位置(207C)和第四位置(207D)。
例如,在另一实施方式中,第四距离可以大于或等于图像传感器(810)的成像区域(810A)的单元像素的长度的一半,并且可以小于或等于成像区域(810A)的单元像素的长度。在又一实施方式中,第四距离可以小于或等于成像区域(810A)的单元像素的长度的十倍。在又一实施方式中,第四距离可以小于或等于成像区域(810A)的单元像素的长度的五倍。
OIS移动单元的成像区域可以包括第一位置至第四位置(207A至207D)处的第一像素平面至第四像素平面(401C至404C)。
在图27中,OIS移动单元可以在+x轴方向上从其初始位置移动第四距离,可以在+y轴方向上移动第四距离,可以在-x轴方向上移动第四距离并且可以在-y轴方向上移动第四距离。例如,OIS移动单元可以在逆时针方向上移动。
在另一实施方式中,OIS移动单元可以在x轴方向(+轴方向或-x轴方向)和Y轴方向(+轴方向或-x轴方向)上交替地移动,以便在顺时针方向上顺序地移动至预定位置,或者在逆时针方向上顺序地移动至预定位置。在图27中,在+x轴方向、-x轴方向、+y轴方向和-y轴方向上的移动距离可以彼此相等。然而,在另一实施方式中,x轴方向(例如,+x轴方向或-x轴方向)上的移动距离和y轴方向(+y轴方向或-y轴方向)上的移动距离可以彼此不同。
在图27中所示的实施方式中,由于OIS移动单元顺序地移动至第一位置至第四位置(207A至207D),所以用于获得第一像素平面至第四像素平面(401C至404C)的OIS移动单元的移动距离可以被最小化,并且可以减少获得第一像素平面至第四像素平面(401C至404C)所需的时间,从而可以提高操作速度。因此,可以在给定的时间段内获得更多的像素平面。
图28示出了OIS移动单元移动到的四个预定位置(208A至208D)的又一实施方式。
图28是图27的修改示例。在图28中,OIS移动单元可以顺序地移动第五距离到达第一位置(208A)、第二位置(208B)、第三位置(208C)和第四位置(208D)。在图28中,OIS移动单元的成像区域可以包括第一位置至第四位置(207A至207D)处的第一像素平面至第四像素平面(401D至404D)。
例如,在图28中,第五距离可以是成像区域(810A)的单元像素的长度的二倍。除了移动距离的差异之外,参照图27给出的描述可以等同地或类似地应用于图28。
图29示出了OIS移动单元移动到的四个预定位置(209A至209D)的又一实施方式。
参照图29,OIS移动单元可以顺序地移动至第一位置(209A)、第二位置(209B)、第三位置(209C)和第四位置(209D)。
第一位置(209A)可以是在第一倾斜方向至第四倾斜方向中的一个倾斜方向(例如,第四倾斜方向(302D))上从OIS移动单元的初始位置移位第六距离的位置。第二位置(208B)可以是在+y轴方向上从第一位置(290A)移位第七距离的位置,第三位置(208C)可以是在-x轴方向上从第二位置(208B)移位第七距离的位置,并且第四位置(208D)可以是在-y轴方向上从第三位置(208C)移位第七距离的位置。在+x轴方向上从第四位置(208D)移位第七距离的位置可以是第一位置(209A)。
例如,第六距离可以是成像区域(810A)的单元像素的长度的根2(或平方根2)倍。例如,第七距离可以是成像区域(810A)的单元像素的长度的两倍。
在另一实施方式中,第七距离可以大于或等于成像区域(810A)的单元像素的长度的一半,并且可以小于或等于成像区域(810A)的单元像素的长度的十倍。
在图29中,OIS移动单元的成像区域(810A)可以包括第一位置至第四位置(209A至209D)处的第一像素平面至第四像素平面(401E至404E)。
在图29中,OIS移动单元可以顺序地移动至第一位置(209A)、第二位置(209B)、第三位置(209C)和第四位置(209D),并且可以在逆时针方向上移动。在另一实施方式中,如参照图29所述,OIS移动单元可以从第一位置(209A)开始在逆时针方向上移动。
图30示出了OIS移动单元移动到的九个预定位置(501至509)的实施方式。
参照图30,OIS移动单元可以顺序地移动至第一位置(308-1)、第二位置(308-2)、第三位置(308-3)、第四位置(308-4)、第五位置(308-5)、第六位置(308-6)、第七位置(308-7)、第八位置(308-8)和第九位置(308-9)。
第一位置(308-1)可以是在第一倾斜方向至第四倾斜方向中的一个倾斜方向(例如,第四倾斜方向(302D))上从OIS移动单元的初始位置移位第六距离的位置。
从第二位置(308-2)到第九位置(308-9),OIS移动单元可以在x轴方向(+x轴方向或-x轴方向)或y轴方向(+y轴方向或-y轴方向)上移动第四距离。例如,第九位置(308-9)可以是OIS移动单元的初始位置。
在图30中,OIS移动单元的成像区域(810A)可以包括第一位置至第九位置(308-1至308-9)处的第一像素平面至第九像素平面(501-1至501-9)。
在用于拍摄照片或快照的摄像机装置的拍摄模式(下文称为“第一模式”)下,OIS移动单元可以在预定时间段(例如,1秒)内移动至以上参照图24至图30所描述的预定位置。例如,在第一模式下,OIS移动单元可以在预定时间段内移动至预定位置一次。
例如,图像传感器(810)可以在预定时间段(例如,1秒)内通过OIS移动单元获得成像区域(810A)的多个像素平面。
例如,图像传感器(810)的速度例如帧速率可以指图像传感器(810)能够在1秒内传输或处理的成像区域(810A)的帧数。例如,帧速率可以是10帧/秒至100帧/秒。替选地,例如,帧速率可以是30帧/秒至60帧/秒。替选地,例如,帧速率可以是30帧/秒或60帧/秒。
在示例中,已经参照图24至图30所描述的在1秒内获得的成像区域(810A)的像素平面的数目可以小于或等于可以在1秒内处理的图像传感器(810)的帧数。
例如,图像传感器(810)的速度可以是每秒预定帧数。OIS移动单元可以在1秒内重复地移动至预定位置预定次数。例如,预定次数可以大于或等于预定位置的数目,并且可以小于或等于通过将预定帧数除以预定位置的数目而获得的值。
例如,当图像传感器(810)的速度为30帧/秒(或60帧/秒)时,图像传感器(810)可以每秒传输或处理30个像素平面。因此,具有30帧/秒(或60帧/秒)的速率的图像传感器(810)可以在第一模式下充分地传输或处理图24至图29中所示的实施方式的四个像素平面。
图31示出了在图27中所示的实施方式中在1秒内第一位置至第四位置(401C到404C)处的x轴坐标和y轴坐标。在图31中,X轴坐标表示时间,并且Y轴坐标表示第一位置至第四位置(401C至404C)的坐标。
参照图31,在第一部分(0秒到0.25秒)中,成像区域(810)可以移动至第一位置(401C),并且第一位置(401C)的坐标(x,y)可以是(X1,0)。在第二部分(0.25秒到0.5秒)中,成像区域(810)可以移动至第二位置(402C),并且第二位置(402C)的坐标(x,y)可以是(X1,Y1)。
在第三部分(0.5秒到0.75秒)中,成像区域(810)可以移动至第三位置(403C),并且第三位置(403C)的坐标(x,y)可以是(0,Y1)。在第四部分(0.75秒到1秒)中,成像区域(810)可以移动至第四位置(404C),并且第四位置(404C)的坐标(x,y)可以是(0,0)。
参照图31给出的描述可以等同地或类似地应用于图24至图26、图28和图29中所示的所有实施方式。此外,图30中所示的实施方式与图27中所示的实施方式仅在预定位置的数目上不同,并且可以以将1秒划分为九个部分的方式来说明第一位置至第九位置的坐标。
在用于拍摄视频的摄像机装置的拍摄模式(下文称为“第二模式”)下,重复地执行以上参照图24至图30所描述的到预定位置的顺序移动。例如,在第二模式下,可以重复参照图24至图30所描述的OIS移动单元到预定位置的顺序移动。
例如,在图24至图29中,由于OIS移动单元重复地移动至四个预定位置,因此可以重复地获得四个像素平面。
例如,当图像传感器(810)的速度是每秒预定帧数时,OIS移动单元可以重复地移动至预定位置,以获得每秒预定数目的像素平面。
例如,预定数目可以大于预定位置的数目,并且可以小于或等于预定帧数。
例如,当预定位置的数目是4并且图像传感器(810)的速度是30帧/秒时,OIS移动单元可以重复地移动至预定位置,以便在1秒内获得四到三十个像素平面。
图32示出了在视频捕获模式下在预定位置处的成像区域(810A)的像素平面。参照图32,预定位置的数目可以是四个,并且图像传感器(810)的速度可以是30帧/秒。图32示出了图24中所示的像素平面(401至404)。然而,在另一实施方式中,图25至图30中所示的实施方式可以等同地或类似地应用于此。
例如,OIS移动单元可以重复地移动至预定位置(204A至204D),使得每秒获得30个像素平面(401至404),以便与图像传感器(810)的速度相匹配。
如果预定位置(204A至204D)处的像素平面(401至404)被定义为一组,则三十个像素平面可以包括第一组至第七组和第八组。第一组至第七组中的每一组可以包括第一像素平面至第四像素平面,并且第八组可以包括第一像素平面和第二像素平面。每个组可以匹配一个图像(例如,图32中所示的一个车辆)。如稍后将描述的,可以使用每组中包括的四个像素平面来实现一个图像。
参照图22,随后,图像传感器(810)获得在预定位置中的每个预定位置处的成像区域(810A)的像素数据(或像素值)(S120)。
例如,图像传感器(810)可以获得与像素平面中的每个像素平面相对应的像素数据(或像素值)。例如,可以像图34中所示的数字数据(Ds)那样获得像素数据。
例如,图像传感器(810)可以获得与像素平面中的每个像素平面的像素相对应的数据。像素平面的像素数据可以被定义为“图像平面”。图像平面存储诸如以二维阵列表示的像素数据的位宽和平面的尺寸的信息。
随后,控制器(780)从图像传感器(810)接收在预定位置处的成像区域(810A)的像素数据(或像素值),对接收到的像素数据执行图像处理,并且获得与图像处理的结果相对应的图像数据。
例如,控制器(780)可以通过对接收到的像素数据执行图像处理来获得高分辨率图像。
例如,从图像传感器(810)发送的像素数据可以存储在存储器(760)中。
控制器(780)可以包括用于图像处理的图像处理功能。图像处理功能可以包括以下中的至少一者:像素图定义(PMD)、四个算术运算、逻辑运算、统计、块运算、滤波、复制或数据输入/输出。
例如,控制器(780)可以对与预定位置处的像素平面相对应的像素数据(或图像平面)执行图像处理,并且可以将图像处理的结果发送至显示模块(751)。显示模块(751)可以基于图像处理的结果来显示图像。
例如,控制器(780)可以使用插值方法(或平均方法)对与预定位置处的像素平面相对应的像素数据(或图像平面)进行插值或平均,并且可以获得与插值或平均的结果相对应的插值数据(或平均数据)。显示模块(751)可以基于插值数据(或平均数据)来显示图像。
例如,在像素平面中在相同位置处交叠两次或两次以上的像素的情况下,交叠像素的数据的平均值可以用作图像数据。
图33示出了根据实施方式的通过对与预定位置处的像素平面相对应的图像(601至604)执行图像处理而获得的图像(607)。
例如,图33中的预定位置处的像素平面可以对应于参照图24至图29所描述的实施方式之一。
控制器(780)可以对与预定位置相对应的图像平面执行图像处理。可以基于图像处理的结果来获得最终图像(607)。可以通过显示模块(751)来显示最终图像(607)。由于最终图像(607)是作为对与预定位置相对应的图像平面执行图像处理的结果而获得的,因此可以提高最终图像(607)的分辨率。
随着移动电话功能的增强,增加了手抖补偿功能,并且消费者对显示高分辨率的产品的需求也在增加。为了实现高分辨率,需要增加图像传感器的尺寸,并且为了实现高图像质量,还需要增加图像传感器的像素尺寸。然而,图像传感器的尺寸和像素尺寸的增加可能会导致摄像机模块的尺寸大幅增加,并可能使其他部件在移动电话中的放置变得困难。为了防止图像传感器的尺寸增加,需要使用具有给定尺寸的图像传感器来实现更高分辨率的技术。存在通过使用软件添加插值数据来提高分辨率的方法。然而,使用软件进行分辨率校正存在限制。
实施方式可以通过OIS移动单元的机械移动和使用软件添加插值数据的组合来实现更高的分辨率。根据实施方式,由于图像传感器810移动至在垂直于光轴的x轴或y轴方向上移位的预定位置,并且根据对预定位置处的像素平面的像素数据执行图像处理的结果来实现图像,因此可以在不增加图像传感器的像素尺寸的情况下增加通过具有给定条件的图像传感器可获得的分辨率。
在图24至图29中,可以通过经由图像传感器(810)的移动获取四个附加位置(图30中的六个附加位置)上的像素数据来将分辨率提高四倍或更多。
图34是图像传感器(810)的实施方式的框图。
参照图34,图像传感器(810)可以包括感测控制器(905)、像素阵列单元(910)和模数转换块(920)。像素阵列单元(910)可以包括上述成像区域(810A),或者可以是成像区域(810A)。
感测控制器(905)可以输出用于控制像素阵列单元(910)中包括的晶体管的控制信号(例如,复位信号(RX)、传输信号(TX)和选择信号(SX))以及用于控制模数转换块(130)的控制信号(Sc)。
像素阵列单元(910)可以包括多个单元像素(P11至Pnm,n和m是>1的自然数)。多个单元像素(P11至Pnm)可以以包括行和列的矩阵的形式布置。单元像素(P11至Pnm)中的每个单元像素可以是检测光并将光转换成电信号的光电转换元件。
像素阵列单元(910)可以包括连接至单元像素(P11至Pnm)的输出端子的感测线。
例如,单元像素(P11至Pnm)中的每个单元像素可以包括光电二极管、转移晶体管、复位晶体管、驱动晶体管和选择晶体管。然而,本公开内容不限于此。包括在单元像素中的每个单元像素中的晶体管的数目可以是三个或五个,而不限于四个。
光电二极管可以吸收光并且可以使用吸收的光来产生电荷。
转移晶体管可以响应于传输信号(TX)将由光电二极管产生的电荷传输至感测节点(例如,浮置扩散区域)。复位晶体管可以响应于复位信号(RX)而使单元像素复位。驱动晶体管可以响应于感测节点的电压而被控制,可以被实现为源极跟随器,并且可以用作缓冲器。选择晶体管可以响应于选择信号(SE)而被控制,并且可以向单元像素的输出端子输出检测信号(Va)。
模数转换块(920)对作为从像素阵列单元(905)输出的模拟信号的检测信号(Va)执行采样,并且将经采样的检测信号转换成数字信号(Ds)或数字数据。模数转换块(920)可以执行相关双采样(CDS)以便去除像素固有的固定图案噪声。
上述感测控制器(905)和模数转换块(920)可以与控制器(830)分开提供。在另一实施方式中,感测控制器(905)、模数转换块(920)和控制器(830)可以被实现为单个控制器。在又一实施方式中,感测控制器(905)和模数转换块(920)可以包括在控制器(780)中。
在一个实施方式中,可以使用OIS线圈来移动OIS移动单元。然而,在另一实施方式中,可以使用形状记忆合金代替OIS线圈来使OIS移动单元在X轴方向和/或Y轴方向上移动,或者相对于光轴旋转、倾斜或滚动。
此外,根据本实施方式的摄像机装置可以包括在光学仪器中,以用于使用作为光的特性的反射、折射、吸收、干涉和衍射形成存在于空间中的对象的图像的目的,用于增加可见度的目的,用于使用透镜记录和再现图像的目的,或者用于光学测量或图像传播或传输的目的。例如,根据本实施方式的光学仪器可以是蜂窝电话、移动电话、智能电话、便携式智能装置、数码摄像机、膝上型计算机、数字广播终端、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、导航装置等,不限于此,并且还可以是用于捕获图像或图片的任何装置。
图35是根据实施方式的光学仪器(200A)的立体图,并且图36是图35中所示的光学仪器(200A)的配置图。
参照图35和图36,光学仪器(200A)可以包括主体(850)、无线通信单元(710)、A/V输入单元(720)、感测单元(740)、输入/输出单元(750)、存储器(760)、接口单元(770)、控制器(780)和电力供应单元(790)。
图35中所示的主体(850)可以具有条形形状,但不限于此,并且可以是各种类型中的任一种类型,例如滑动型、折叠型、摆动型或回转型,其中,两个或更多个子主体耦接成相对于彼此可移动。
主体(850)可以包括限定其外观的壳(外壳、壳体、盖等)。在示例中,主体(850)可以被划分为前壳(851)和后壳(852)。终端的各种电子部件可以安装在前壳(851)与后壳(852)之间限定的空间中。
无线通信单元(710)可以包括一个或更多个模块,其使得能够在光学仪器(200A)与无线通信系统之间或在光学仪器(200A)与光学仪器(200A)所处的网络之间进行无线通信。在示例中,无线通信单元(710)可以包括广播接收模块(711)、移动通信模块(712)、无线因特网模块(713)、近场通信模块(714)和位置信息模块(715)。
音频/视频(A/V)输入单元(720)用于输入音频信号或视频信号,并且可以包括摄像机(721)和麦克风(722)。
摄像机(721)可以包括根据实施方式的摄像机装置。
感测单元(740)可以感测光学仪器(200A)的当前状态,例如光学仪器(200A)的打开或关闭状态、光学仪器(200A)的位置、存在或不存在用户触摸、光学仪器(200A)的取向或光学仪器(200A)的加速/减速,并且感测单元(740)可以生成用于控制光学仪器(200A)的操作的感测信号。例如,当光学仪器(200A)是滑动型电话时,可以检测滑动型电话是打开的还是关闭的。此外,传感器用于感测是否从电力供应单元(790)供电,或者接口单元(770)是否耦接至外部装置。
输入/输出单元(750)用于生成视觉、听觉或触觉输入或输出。输入/输出单元(750)可以生成用于控制光学仪器(200A)的操作的输入数据,并且可以显示在光学仪器(200A)中处理的信息。
输入/输出单元(750)可以包括键盘单元(730)、显示模块(751)、声音输出模块(752)和触摸屏面板(753)。键盘单元(730)可以响应于对键盘的输入而生成输入数据。
显示模块(751)可以包括多个像素,多个像素的颜色响应于电信号而变化。在示例中,显示模块(751)可以包括以下中的至少一者:液晶显示器、薄膜晶体管液晶显示器、有机发光二极管、柔性显示器或3D显示器。
声音输出模块(752)可以在呼叫信号接收模式、呼叫模式、记录模式、语音识别模式或广播接收模式下输出从无线通信单元(710)接收的音频数据,或者可以输出存储在存储器(760)中的音频数据。
触摸屏面板(753)可以将由用户对触摸屏的特定区域的触摸而引起的电容变化转换成电输入信号。
存储器(760)可以存储用于控制器(780)的处理和控制的程序,并且可以临时存储输入/输出数据(例如,电话簿、消息、音频、静止图像、图片和运动图像)。例如,存储器(760)可以存储由摄像机(721)捕获的图像,例如,图片或运动图像。例如,存储器(760)可以存储用于实现上述手抖补偿的软件、算法或方程。
接口单元(770)用作光学仪器(200A)与外部装置之间的连接通道。接口单元(770)可以从外部装置接收数据或电力,并且可以将数据或电力传输至光学仪器(200A)内部的相应部件,或者可以将光学仪器(200A)内部的数据传输至外部装置。例如,接口单元(770)可以包括有线/无线耳机端口、外部充电器端口、有线/无线数据端口、存储卡端口、用于具有识别模块的装置的连接的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频输入/输出(I/O)端口和耳机端口。
控制器(780)可以控制光学仪器(200A)的整体操作。例如,控制器(780)可以执行与语音呼叫、数据通信和视频呼叫有关的控制和处理。
控制器(780)可以包括用于多媒体回放的多媒体模块(781)。多媒体模块(781)可以设置在控制器(180)内部,或者可以与控制器(780)分开设置。
控制器(780)可以执行模式识别处理,通过模式识别处理,对触摸屏的书写输入或绘图输入被感知为字符或图像。
电力供应单元(790)可以在控制器(780)控制下接收外部电力或内部电力后供应操作相应部件所需的电力。
以上在实施方式中描述的特征、结构、效果等包括在本公开内容的至少一个实施方式中,但是不一定限于仅一个实施方式。此外,在相应实施方式中例示的特征、结构、效果等可以与其他实施方式组合或者由本领域技术人员修改。因此,与这样的组合和修改有关的内容应被解释为落入本公开内容的范围内。
工业适用性
实施方式可以用于能够通过经由OIS移动单元的机械移动获取图像传感器的成像区域的附加像素数据来提高分辨率的摄像机装置以及包括该摄像机装置的光学仪器。

Claims (10)

1.一种摄像机装置,包括:
固定单元;
与所述固定单元间隔开的移动单元,所述移动单元包括图像传感器,所述图像传感器具有包括单元像素的成像区域;以及
第一控制器,所述第一控制器被配置成使所述移动单元相对于所述固定单元沿垂直于光轴的方向移动,
其中,所述第一控制器被配置成使所述移动单元顺序地移动至预定位置,并且所述图像传感器被配置成在所述预定位置处获得所述成像区域的像素数据。
2.根据权利要求1所述的摄像机装置,其中,所述预定位置是在不同方向上与所述移动单元的初始位置间隔开预定距离的位置,并且所述初始位置是在所述移动单元未被所述第一控制器移动的状态下所述移动单元的位置。
3.根据权利要求2所述的摄像机装置,其中,所述预定位置包括在正x轴方向上从所述初始位置移位所述预定距离的第一位置、在负x轴方向上从所述初始位置移位所述预定距离的第二位置、在正y轴方向上从所述初始位置移位所述预定距离的第三位置、以及在负y轴方向上从所述初始位置移位所述预定距离的第四位置。
4.根据权利要求2所述的摄像机装置,其中,所述预定距离大于或等于所述单元像素的长度的一半。
5.根据权利要求4所述的摄像机装置,其中,所述预定距离小于或等于所述单元像素的长度的十倍。
6.根据权利要求1所述的摄像机装置,其中,在拍摄快照的模式中,所述移动单元在预定时间段内被顺序地移动至所述预定位置。
7.根据权利要求6所述的摄像机装置,其中,所述预定时间段为1秒。
8.根据权利要求1所述的摄像机装置,其中,在拍摄视频的模式中,重复执行将所述移动单元顺序移动至所述预定位置。
9.根据权利要求8所述的摄像机装置,其中,在所述预定位置中的每一个处所述成像区域的像素区域被定义为像素平面,并且
其中,当所述图像传感器的速度为每秒预定帧数时,所述移动单元被重复地移动至所述预定位置,以获得每秒预定数目的像素平面。
10.根据权利要求1所述的摄像机装置,其中,所述预定位置包括在+x轴方向上与所述移动单元的初始位置间隔开预定距离的第一位置、在+y轴方向上与所述第一位置间隔开所述预定距离的第二位置、在-x轴方向上与所述第二位置间隔开所述预定距离的第三位置、以及在-y轴方向上与所述第三位置间隔开所述预定距离的第四位置,并且
其中,所述移动单元被顺序地移动至所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置和所述第四位置。
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