CN1844997A - 通过电磁力驱动的可变对焦反射镜及其操作方法 - Google Patents

通过电磁力驱动的可变对焦反射镜及其操作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1844997A
CN1844997A CNA2006100735573A CN200610073557A CN1844997A CN 1844997 A CN1844997 A CN 1844997A CN A2006100735573 A CNA2006100735573 A CN A2006100735573A CN 200610073557 A CN200610073557 A CN 200610073557A CN 1844997 A CN1844997 A CN 1844997A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electromagnetism
power
variable focusing
coil
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2006100735573A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1844997B (zh
Inventor
池昌炫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Publication of CN1844997A publication Critical patent/CN1844997A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1844997B publication Critical patent/CN1844997B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G02B13/0065—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element having a beam-folding prism or mirror
    • G02B13/007—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element having a beam-folding prism or mirror the beam folding prism having at least one curved surface
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G02B13/0075—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element having an element with variable optical properties
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/009—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras having zoom function
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0825—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a flexible sheet or membrane, e.g. for varying the focus
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/10—Mirrors with curved faces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及用于实现小型照相机模块的自动对焦和光学变焦的可变对焦反射镜，该镜头包括驱动部件，其具有支撑板和在支撑板上连接的多于一个的永磁体；以及镜头，其具有线圈和由流经线圈的电流的幅度与方向改变曲率的反射面，和在其上集成反射面的薄膜。根据本发明的可变对焦反射镜可通过调整反射面的曲率半径实现对焦与光学变焦。因此，其可显著地降低照相机模块的体积，并可用于需要小型照相机模块的各种应用。

Description

通过电磁力驱动的可变对焦反射镜及其操作方法
技术领域
本发明主要涉及由电磁力驱动的可变对焦反射镜，其用于小型照相模块的自动对焦与光学变焦，更具体地，涉及通过调整反射面的曲率半径，而不是利用电磁驱动器或步进电机调整透镜组的位置，实现对焦与光学变焦功能的电磁力驱动的可变对焦反射镜以及其操作方法。
随着最近通信技术与数字信息处理技术的发展，集成了信息处理、计算、电信以及图像信息输入/输出功能的手持终端技术，例如，具有数字照相机和通信功能的个人数字助理PDA和具有数字照相机和PDA功能的手提电话，引起了注意力。由于数字照相机技术和信息存储技术的发展，配备具有高规格的数字照相机模块已逐渐成为最近的趋势。
随着由于各种技术的发展，百万像素级图像传感器用于具有手持终端功能的数字照相机模块，自动对焦和光学变焦功能变得前所未有的重要。为了实现小型数字照相机模块的自动对焦和光学变焦功能，需要一种驱动器，其能够满足高速移动性、低功耗和大行程的功能，并占据较小的空间，特别需要这样一种驱动器，其能够克服提高光学变焦所需的行程增大。
背景技术
常规的照相机模块利用在光轴上改变透镜组位置的方法实现光学变焦与自动对焦。图1是利用两个透镜组实现光学变焦与自动对焦的常规照相机模块的概念视图。当实现光学变焦时，如果变焦透镜组(1)移动至预定位置，则自动对焦透镜组(2)移动至由变焦透镜组位置确定的预定位置，以在图像传感器(3)上成像。通常，具有光学变焦的第二透镜组型照相机模块的变焦透镜组需要相对较大行程，并且自动对焦透镜组需要高速移动性。
通常，作为改变透镜组位置的一种方法，诸如音圈电机的电磁驱动器VCM或者诸如步进电机的执行旋转的驱动器用于通过旋转丝杠线性地移动驱动部件。诸如VCM的电磁驱动器在增加行程方面具有限制，并且缺点在于为了操作变焦功能，需要不断地消耗电力。此外，执行旋转的驱动器，例如步进电机，在通过旋转丝杠线性移动驱动部件时，具有机构复杂或者齿轮处的摩擦与噪声的缺点。此外，利用VCM或步进电机的驱动器因为结构复杂难于制造廉价的驱动器，并且难于降低其尺寸。总而言之，利用透镜在光轴上移动的利用机械驱动方法的常规驱动器并不满足变焦功能与图像质量的提高所带来的逐渐复杂的需求。
发明内容
为了解决本发明的上述问题，本发明的目标是提供一种由电磁力驱动的可变对焦反射镜，其可通过电磁力调整反射面的曲率半径，并提供其操作方法。
本发明的另一目标是提供由电磁力驱动的该可变对焦反射镜的照相机模块。
为了解决上述问题，一种由电磁力驱动的可变对焦反射镜包括：具有输入或反射光线的通孔的衬底；堆叠在该衬底上的薄膜；堆叠在该薄膜上的下导线；堆叠在该下导线上用于与上部电气绝缘的绝缘层，以及堆叠在该绝缘层上的线圈。
优选地进一步包括一种镜头表面，其用于将输入的光线反射至该薄膜的下部。
优选地，预定第二绝缘层通孔在绝缘层的预定位置形成，因此该下导线向外突出。
优选地，该线圈的端部包括第一电极焊盘，用于容纳来自外部的电源。
优选地，该下导线的端部包括第二电极焊盘，用于容纳来自外部的电源。
优选地，预定第一绝缘层通孔在该绝缘层的中心形成。
一种由电磁力驱动的可变对焦反射镜包括：驱动部件，其具有支撑板和连接在该支撑板上的多于一个的永磁体；以及镜头，其具有线圈和由流经该线圈的电流的幅度与方向改变曲率的反射面，和在其上面对该驱动部件的位置处集成该反射面的薄膜。
此外，由电磁力驱动的该可变对焦反射镜优选地由微加工技术或微机械工艺制造。
优选地，由电磁力驱动的该可变对焦反射镜进一步地具有用于在该线圈和该薄膜间绝缘的绝缘层。
优选地，由电磁力驱动的该可变对焦反射镜进一步地具有用于使电流流经该线圈的装置。
优选地，该反射面由金属、电介质以及金属与电介质的叠层之一形成。
优选地，该薄膜由半导体、电介质、陶瓷、聚合物与金属中的多个形成。
优选地，该反射面为圆形。
该薄膜可形成为具有高的透光度。
优选地，该永磁体为圆柱形。
此外，该永磁体优选地包括圆柱形的内部永磁体和相距预定距离，围绕该内部永磁体的中空外部永磁体。
优选地，该支撑板形成为具有高的磁导率。
通常，该薄膜具有像普通透镜一样的平面初始状态，但可对该薄膜的平坦度施加初始预定变形。
本发明提供一种照相机模块，其包括多于一个的由电磁力驱动的可变对焦反射镜，以及从由电磁力驱动的可变对焦反射镜折射的光线最终到达的图像传感器。
本发明提供一种由电磁力驱动的可变对焦反射镜的操作方法，该方法包括：在具有支撑板和连接至该支持板的多于一个的永磁体的驱动单元中形成外部磁场；使电流流经镜头中的线圈，该镜头具有线圈和由流经该线圈的电流的幅度与方向改变曲率的反射面，和在其上面对该驱动部件的位置处集成该反射面的薄膜；以及通过外部磁场和流经该线圈的电流的相互作用改变反射面和薄膜的曲率。
附图说明
图1为具有光学变焦功能的常规第二组透镜型照相机模块的概念视图。
图2a至2c为根据本发明的说明根据由电磁力驱动的可变对焦反射镜中的曲率变化，改变焦距的原理的透视图。
图3a和3b为说明根据本发明的由电磁力驱动的可变对焦反射镜的一面和另一面的透视图。
图4为说明根据本发明的由电磁力驱动的可变对焦反射镜的各层形状的透视图。
图5包括根据本发明的由电磁力驱动的可变对焦反射镜的平面图和剖视图。
图6a和6b为根据本发明的由电磁力驱动的可变对焦反射镜的剖视图和透视图。
图7为说明利用两个由电磁力驱动的可变对焦反射镜的照相机模块的实施例的概念图。
具体实施方式
将参考附图详细说明本发明的各个实施例。现在参考附图，在附图中，在不同的附图中使用相同的引用号表示相同或类似的部件。在本发明的下述说明中，如果确定有关公知功能与构造的详细说明会使本发明的要点变得不清楚，则可能忽略详细说明。
图2a至2c为根据本发明，显示由电磁力驱动的可变对焦反射镜的曲率半径变化和根据该变化调整焦点的原理的透视图。图2a表示初始状态，图2b表示中心位置的行程为d1的情况，而图2c表示中心位置的行程为d2的情况。
图2的实施例中，可变对焦反射镜21包括薄膜21和安装在该薄膜上的反射面22。
该实施例具有这样的结构，其中，反射面22形成在圆形薄膜21上，并且反射光线32的焦距随该薄膜和该反射面的曲率变化而改变。如图2b和2c所示，在该反射面的中心部分向下方形成d1或的d2的行程的情况下，该反射面的曲率变为r1或r2，并且该反射光线的焦距也发生改变。
图3a至3b表示根据本发明的由电磁力驱动的可变对焦反射镜的一面和另一面的透视图。
在图3a的实施例中，由电磁力驱动的可变对焦反射镜的镜头包括具有可输入或反射光线的通孔的衬底40，在该衬底40上形成的薄膜48，在该薄膜上堆叠的绝缘层44，在该绝缘层上形成的线圈41以及第一与第二电极焊盘42和43。
在该实施例中，在电流流经在堆叠于薄膜48之上的绝缘层44上形成的线圈41的情况下，流经该线圈的电流与外部磁场的相互作用改变了薄膜48的曲率。
在图3a的实施例中向薄膜的下方和图3b的实施例中向薄膜的上方输入、折射以及反射光线。
图4表示图3a中所示由电磁力驱动的可变对焦反射镜的实施例的各层结构，并且图5包括图3a中所示由电磁力驱动的可变对焦反射镜的镜头的实施例的平面图与剖面图。
在图4的实施例中，由电磁力驱动的可变对焦反射镜的镜头的各层结构包括在其上形成通孔47的衬底40，位于该衬底之上的薄膜48，位于该薄膜之上的下导线46，位于该下导线之上并具有第一与第二绝缘层通孔45-1、45-2的绝缘层44，位于该绝缘层之上的线圈41，以及位于该绝缘层之上的第一与第二电极焊盘42和43。
图5的实施例表示将图4中所示由电磁力驱动的可变对焦反射镜的各层结构按顺序整合到在从最上层看到的平面图，和正中间的剖面图中。薄膜48位于衬底40上，在该衬底中央形成通孔47，并且下导线46位于该薄膜上。具有与该衬底相同轮廓的绝缘层44位于该下导线上，并且线圈41和第一与第二电极焊盘42和43位于该绝缘层上。从最上层看过去，该绝缘层完全覆盖该下导线层，除了位于正中间的第一绝缘层通孔45-1和不接近该线圈的第二绝缘层通孔45-2之外，因此防止与该下导线、上面绝缘层的线圈和第一电极焊盘的大部分接触。该线圈的一端位于形成第一绝缘层通孔45-1位置处的正上方，并且该线圈的另一端与第一电极焊盘相连。该第二电极焊盘位于形成第二绝缘层通孔45-2位置处的正上方。该下导线通过该第一绝缘通孔与该线圈的端部相连(称为“第一触点”)，并通过第二绝缘层通孔与第二电极焊盘接触(称为“第二触点”)。应当这样形成下导线，使得电流在第一触点与第二触点之间的点流动，但并不限于这种形状。
在图4的实施例中，镜头的各层详细结构具有这样的形状，其中，薄膜48和线圈41集成在形成通孔47的衬底40上。具体地，线圈41的一端通过下导线46与第二电极焊盘43电气相连，下导线46通过第二绝缘层通孔45-2和第二绝缘层通孔45-1连接，并且线圈41的另一端直接与第一电极焊盘42电气连接。下导线46为电流形成通路，以使之流经在绝缘层44上形成的第一和第二绝缘层通孔45-1和45-2和该线圈。如果在第一电极焊盘42和第二电极焊盘43间施加电压，则电流流经线圈41。流经线圈41的电流与在将要说明的驱动部件中形成的外部磁场相互作用，向线圈施加电磁力，并将该电磁力施加至靠近该线圈堆叠的薄膜48和集成至该薄膜的反射面，以改变该薄膜和该反射面的曲率。
将反射面49集成至薄膜48，以利用外部磁场与流经线圈的电流的相互作用通过驱动部件改变曲率和薄膜。该反射面可集成至该薄膜的上面或下面。在薄膜48由高磁导率材料形成的情况下，反射面集成至薄膜的上面，像图4的实施例那样，以去除下导线46，并且形成通路，以使电流流经该线圈，而不是该下导线。优选地，该反射面可由金属Al、Au或Ag或者多于一层的电介质或者金属与电介质的组合形成。
优选地，薄膜48由诸如硅的半导体，氮化硅层以及氧化硅层，电介质，陶瓷，聚合物和金属中的一个或多个形成。如果薄膜由金属材料形成，则有可能去除在图4的实施例中的下导线46，因此该薄膜可形成通路，电流通过该通路流经该线圈，而不是下导线。
该反射面可具有任何形状，只要曲率可通过由外部电磁场和流经线圈的电流的相互作用产生的电磁力和薄膜改变，以改变焦点，但优选地为透镜形状或圆形。
优选地，绝缘层44由氮化硅层，氧化硅层，陶瓷和聚合物形成。
优选地，下导线46、线圈41和第一与第二电极焊盘42和43通过电镀、溅射和淀积方法由各种金属Al，Ni，Cu，Au和Ag形成。
有可能在制造过程中通过调整薄膜48，反射面49和下导线46的强度，调整反射面的初始平坦度。通常，制造该表面和该薄膜具有平坦状态，但可制造为在由电磁力驱动的可变镜头没有工作的状态下，该反射面和该薄膜上具有预定初始曲率。
图6a和6b为表示根据本发明的由电磁力驱动的整个可变对焦反射镜的实施例的剖视图和透视图，其包括由电磁力驱动的可变对焦反射镜的驱动部件。
在图6a的实施例中，由电磁力驱动的可变对焦反射镜包括图3a和3b中所示的由电磁力驱动的可变对焦反射镜的镜头，以及具有支持板54的驱动部件，位于该支撑板之上的内部圆柱形永磁体51和相距预定距离53的围绕第一永磁体51的第二中空永磁体52。该镜头位于该驱动部件之上，并具有位于该薄膜下部以接近图3b的实施例中的驱动部件并处于与图3a的实施例垂直相对方向上的线圈。反射面49堆叠在该镜头的薄膜的上侧面，以向上反射从上方输入的光线。
在图6a的实施例中，该支撑板与该薄膜位于平面上以相互平行，并且垂直于该平面的方向为z方向。在与放置该支撑板和该薄膜的平面平行的每一平面上，从与该支撑板连接的永磁体径向延伸的方向为r方向。此外，该支撑板与该薄膜同心地位于该z方向的轴上，并且在该z方向轴上逆时针旋转的方向为θ方向。
在该实施例中，提供外部磁场的永磁体位于具有薄膜48的镜头的下部，并且由该永磁体产生的r方向磁场与该线圈相互作用，以形成外部磁场驱动薄膜48。由于线圈置于垂直于z方向的平面上以具有游丝型，因而在由该永磁体生成的磁场中，除了r方向的其它方向的磁场不能生成电磁力(洛伦兹力)或者即使生成电磁力也没有效果。因为产生的电磁力被迅速抵消。如果通过永磁体在r方向形成磁场，并且电流在θ方向流经线圈41，则在z方向对于其上形成线圈41的薄膜48施加电磁力。
特别地，为了增大由永磁体产生的r方向磁场分量，使用圆柱形永磁体更加有效。
此外，随着在该永磁体整个下部区域上放置的支撑板54的材料的磁导率的增大，增大了该永磁体产生的磁场的对称性，以更有效地形成由该永磁体产生的电磁力在除过r方向之外的其它方向的分量的抵消。因此，有可能在r方向更加有效地获得由永磁体产生的电磁力。
该驱动部件可使用一个永磁体，但是使用图6a和6b中所示的两个磁体51和52以及支撑板54显著地增大了磁场幅度。如图6a所示，在内部圆柱形磁体51在z方向磁化，并且相距预定距离53的外部中空圆柱形磁体52在-z方向磁化的情况下，与使用一个磁体相比，r方向的磁场显著地增加。在该磁场幅度增加的情况下，整体磁场幅度与该磁场幅度成比例。因此，有可能利用较少量的电流有效地驱动由电磁力驱动的可变对焦反射镜。在图6a中，如果在r方向形成电磁场，并且电流在θ方向流经线圈41，则在-z方向对于在其上形成线圈41的薄膜48施加电磁场。
图7为表示利用由电磁力驱动的可变对焦反射镜的照相机模块的
实施例的概念图。
在图7的实施例中，该照相机模块包括由电磁力驱动的第一与第二可变对焦反射镜71和72以及光线沿从该第一与第二可变对焦反射镜折射的光路70最终到达的图像传感器73。此外，该照相机模块选择性地包括位于由电磁力驱动的第一与第二可变对焦反射镜之间光路上的第一光学系统74，位于在光线折射至由电磁力驱动的第一可变对焦反射镜之前光路上的第二光线系统75以及位于由电磁力驱动的第二可变对焦反射镜与该图像传感器之间光路上的第三光学系统76。
在该实施例的照相机模块中，由电磁力驱动的两个可变对焦反射镜71和72位于光路70的折射单元中，光路70朝向该图像传感器折射两次，分别执行焦点调整功能和光学变焦功能。由电磁力驱动的该第一与第二可变对焦反射镜71和72在执行焦点调整功能和光学变焦功能时没有先后顺序。换言之，如果一个执行焦点调整功能，则另一个自动执行光学变焦功能。可利用诸如透镜，反射面，滤光镜，机械快门，光圈等光学系统在由电磁力驱动的第一与第二可变对焦反射镜71和72间形成第一光学系统74。可利用适当的光学系统在由电磁力驱动的可变对焦反射镜71和由电磁力驱动的可变对焦反射镜72和图像传感器73的前端间分别形成第二光学系统75和第三光学系统76。
利用一个由电磁力驱动的可变对焦反射镜可组成使用由电磁力驱动的可变对焦反射镜的照相机模块，以选择性地执行焦点调整功能和光学变焦功能，或者利用两个以上由电磁力驱动的可变对焦反射镜构成不同于该实施例的各种光路。此外，可构成使用常规透镜组移动方法的照相机模块，以执行照相机模块的部分或全部普通功能，包括焦点调整功能和光学变焦功能。
下面说明由电磁力驱动的可变对焦反射镜的制造方法。
制造该可变对焦反射镜的方法包括：形成驱动器，其具有支撑板和连接在该支撑板之上的多于一个的永磁体；形成镜头，该镜头具有线圈和由流经该线圈的电流的幅度与方向改变曲率的反射面，以及在其上集成该反射面的薄膜；以及将该驱动部件放置在面向该镜头的位置。将参考附图中所示的实施例说明上述各步骤。
反射面集成至薄膜，该薄膜连接在其上形成有通孔的衬底上，并且线圈连接在该薄膜上以形成该镜头。该反射面可集成至该薄膜的上侧面或下侧面。绝缘层可优选地包括在薄膜与线圈之间。优选地包括使电流流经该线圈的装置。图4的实施例表示由电磁驱动的可变对焦反射镜的各层结构。在该实施例中，该镜头的各层结构为衬底、薄膜、下传导层、绝缘层、线圈以及第一与第二电极焊盘，它们从底向上顺序地堆叠。顺序堆叠各层结构以形成该镜头。该实施例的反射面集成至该薄膜。在该实施例中，用于使电流流经该线圈的装置包括下导线和第一与第二电极焊盘。
形成驱动部件以在支撑板上连接多于一个的永磁体。此时，该永磁体可具有任何形状，但该永磁体优选地为圆柱形。进一步地，如在图6a和6b的实施例中所示，优选地包括两个永磁体，包括位于该支撑板之上的第一圆柱形永磁体和具有预定空隙的围绕位于该支撑板上的第一永磁体的第二圆柱形中空永磁体。
该驱动部件与该镜头彼此相对放置。如图6a和6b所示，该镜头优选地位于该驱动部件之上，并且通过调整薄膜形成由电磁力驱动的可变对焦反射镜，使得具有衬底通孔的侧面向上。
反射面、薄膜和支撑板优选地由上述材料形成。
下面将说明由电磁力驱动的可变对焦反射镜的操作方法。用于操作由电磁力驱动的可变对焦反射镜的该方法包括：在驱动部件中形成外部磁场，该驱动部件具有支撑板和连接在该支撑板之上的多于一个的永磁体；使电流流经镜头中的线圈，该镜头具有线圈和由流经该线圈的电流的幅度与方向改变曲率的反射面，和在其上面对该驱动部件的位置处集成该反射面的薄膜；以及通过外部磁场和流经该线圈的电流的相互作用改变该反射面和该薄膜的曲率。下面将参考图中所示实施例说明上面的各步骤。
形成外部磁场的步骤是通过连接在该驱动部件上的永磁体生成磁场的步骤。在图6a的实施例中，在包括线圈的镜头中形成由第一永磁体和第二永磁体生成的外部磁场。如图6a的实施例中所述，在由驱动部件的永磁体生成的外部磁场中，仅有r方向的磁场在该线圈中产生有效的电磁力。
使电流流经线圈的步骤是在该线圈的两端均电气连接至能够使电流流经该线圈的装置的状态下，在使电流流经该线圈的装置的两端施加电压的步骤。在图5的实施例中，线圈41的另一端电气连接至第一电极焊盘42，线圈41的一端通过第一绝缘层通孔45-1电气连接至下导线46，并且该下导线通过第二绝缘层通孔45-2电气连接至第二电极焊盘43，以形成电流在第一电极焊盘和第二电极焊盘之间流动的通路。如果在第一电极焊盘与第二电极焊盘之间施加电压，则电流流经线圈。
如图6a中所示，在通过外部磁场和流经该线圈的电流的相互作用改变反射面和薄膜的曲率的步骤中，如果在r方向形成由永磁体产生的磁场，并且电流在θ方向流经线圈41，则在-z方向对线圈41施加电磁力，并且向靠近线圈堆叠的薄膜和集成至该薄膜的反射面施加电磁力，以改变该薄膜和该反射面的曲率。由于根据流经该线圈的电流的幅度，该电磁力具有不同的幅度，并且根据流经该线圈的电流的方向，该电磁力具有不同的方向，因而有可能调整该薄膜和该反射面的曲率变化。遵照上述方法，根据反射面的曲率变化，由电磁力驱动的可变对焦反射镜具有变化的焦点，以执行焦点调整功能和光学变焦功能。
已经参考优选实施例说明了本发明，但应当认识到，本领域的技术人员可在权利要求所述的本发明的精神与范围内以各种方式进行修改与变化。
根据本发明，为了调整该镜头的焦点，由于利用电磁力改变反射面的曲率半径，而不是利用电磁力移动透镜组的位置，因而有可能实现快速的焦点调整和较大的行程，此外，由于没有机械移动，因而不出现涉及噪声和摩擦的问题。此外，还消耗较少的电力。
根据本发明，与常规的电磁驱动器相比，相对简单的、轻质的和小型的可变对焦反射镜可执行同样的功能。如果将其用于照相机模块，则照相机可小型化并且减重。

Claims (19)

1.一种由电磁力驱动的可变对焦反射镜，包括：
具有通孔的衬底，通过所述通孔输入或反射光线；
堆叠在所述衬底上的薄膜；
堆叠在所述薄膜上的下导线；
堆叠在所述下导线上的绝缘层，用于与上部电气绝缘；以及
堆叠在所述绝缘层上的线圈。
2.权利要求1所述的由电磁力驱动的可变对焦反射镜，进一步包括：用于在所述薄膜的下部上反射输入光线的镜头表面。
3.权利要求1所述的由电磁力驱动的可变对焦反射镜，其中，在所述绝缘层的预定位置上形成预定的第二绝缘层通孔，使得所述下导线向外突起。
4.权利要求1所述的由电磁力驱动的可变对焦反射镜，其中，所述线圈的端部包括用于容纳外部电源的第一电极焊盘。
5.权利要求1所述的由电磁力驱动的可变对焦反射镜，其中，所述下导线的端部包括用于容纳外部电源的第二电极焊盘。
6.权利要求1所述的由电磁力驱动的可变对焦反射镜，其中，第一绝缘层通孔在所述绝缘层的中心形成。
7.一种由电磁力驱动的可变对焦反射镜，包括：
驱动部件，其具有支撑板和在所述支撑板上连接的多于一个的永磁体；以及
镜头，其具有线圈和由流经所述线圈的电流的幅度与方向改变曲率的反射面，和在其上面对所述驱动部件的位置处集成所述反射面的薄膜。
8.权利要求7所述的由电磁力驱动的可变对焦反射镜，其中，所述镜头进一步地具有在所述线圈与所述薄膜间绝缘的绝缘层。
9.权利要求7所述的由电磁力驱动的可变对焦反射镜，其中，所述镜头进一步地具有用于使所述电流流经所述线圈的装置。
10.权利要求7所述的由电磁力驱动的可变对焦反射镜，其中，所述反射面由金属、电介质和金属与电介质的叠层之一形成。
11.权利要求7所述的由电磁力驱动的可变对焦反射镜，其中，所述薄膜由半导体、电介质、陶瓷、聚合物和金属中的多个形成。
12.权利要求7所述的由电磁力驱动的可变对焦反射镜，其中，所述反射面为圆形。
13.权利要求7所述的由电磁力驱动的可变对焦反射镜，其中，所述薄膜形成为具有高的透光度。
14.权利要求7所述的由电磁力驱动的可变对焦反射镜，其中，所述永磁体为圆柱形。
15.权利要求7所述的由电磁力驱动的可变对焦反射镜，其中，所述永磁体包括圆柱形内部永磁体和相距预定距离的围绕所述内部永磁体的中空外部永磁体。
16.权利要求7所述的由电磁力驱动的可变对焦反射镜，其中，所述支撑板形成为具有高的磁导率。
17.权利要求7所述的由电磁力驱动的可变对焦反射镜，其中，可对所述薄膜的平坦度施加初始预定变形。
18.一种照相机模块，其包括多于一个的由电磁力驱动的可变对焦反射镜以及从所述由电磁力驱动的可变对焦反射镜折射的光线最终到达的图像传感器。
19.一种操作由电磁力驱动的可变对焦反射镜的方法，包括：
在驱动部件中形成外部磁场，所述驱动部件具有支撑板和连接在所述支撑板之上的多于一个的永磁体；
使电流流经镜头中的线圈，所述镜头具有线圈和由流经所述线圈的电流的幅度与方向改变曲率的反射面，和在其上面对所述驱动部件的位置处集成所述反射面的薄膜；以及
通过所述外部磁场和流经所述线圈的电流的相互作用改变所述反射面和所述薄膜的曲率。
CN2006100735573A 2005-04-08 2006-04-10 通过电磁力驱动的可变对焦反射镜及其操作方法 Expired - Fee Related CN1844997B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050029549A KR100657002B1 (ko) 2005-04-08 2005-04-08 전자력 구동 가변 초점 미러 및 그 제조방법과 구동 방법
KR1020050029549 2005-04-08
KR10-2005-0029549 2005-04-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1844997A true CN1844997A (zh) 2006-10-11
CN1844997B CN1844997B (zh) 2010-10-13

Family

ID=36498757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006100735573A Expired - Fee Related CN1844997B (zh) 2005-04-08 2006-04-10 通过电磁力驱动的可变对焦反射镜及其操作方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7567396B2 (zh)
EP (1) EP1710612A1 (zh)
JP (1) JP2006293367A (zh)
KR (1) KR100657002B1 (zh)
CN (1) CN1844997B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101762862A (zh) * 2009-12-15 2010-06-30 姚福来 可以快速改变焦点的凸面镜和凹面镜
CN103056531A (zh) * 2013-01-14 2013-04-24 苏州领创激光科技有限公司 一种激光切割机自动变焦的方法与装置
WO2018081917A1 (zh) * 2016-11-01 2018-05-11 博立多媒体控股有限公司 气体镜头
CN110082878A (zh) * 2018-01-25 2019-08-02 台湾东电化股份有限公司 光学元件驱动机构
CN111552066A (zh) * 2019-02-11 2020-08-18 华为技术有限公司 变焦组件、镜头模组及电子设备
CN112584001A (zh) * 2019-09-27 2021-03-30 华为技术有限公司 摄像模组及终端设备
CN115268060A (zh) * 2022-07-27 2022-11-01 杭州士兰微电子股份有限公司 Mems微镜及其制备方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI393984B (zh) * 2009-09-09 2013-04-21 Altek Corp Fast focus method for digital cameras
US9621016B2 (en) 2014-08-20 2017-04-11 Apple Inc. Flat coil assembly for Lorentz actuator mechanism
KR102640659B1 (ko) * 2017-01-19 2024-02-26 엘지전자 주식회사 카메라 모듈 및 카메라 장치
US10638031B1 (en) 2017-03-29 2020-04-28 Apple Inc. Additive coil structure for voice coil motor actuator

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6057308A (ja) 1983-09-07 1985-04-03 Murata Mfg Co Ltd レンズの焦点位置調節機構
JPH02178602A (ja) * 1988-12-29 1990-07-11 Seikosha Co Ltd 焦点距離可変レンズ
US5037184A (en) * 1989-12-18 1991-08-06 United Technologies Corporation Deformable mirror actuator attachment
JPH04218668A (ja) * 1990-12-17 1992-08-10 Fujitsu Ltd マグネトロンスパッタ装置
KR0156128B1 (ko) * 1994-02-16 1998-11-16 구자홍 렌즈 어셈블리
JPH09125241A (ja) * 1995-10-31 1997-05-13 Tokin Corp マグネトロン電極
US6618209B2 (en) * 2000-08-08 2003-09-09 Olympus Optical Co., Ltd. Optical apparatus
JP2002156513A (ja) * 2000-11-16 2002-05-31 Olympus Optical Co Ltd 可変形状鏡
US6726338B2 (en) * 2000-11-16 2004-04-27 Olympus Optical Co., Ltd. Variable shape mirror and its manufacturing method
JP4576058B2 (ja) * 2001-01-31 2010-11-04 オリンパス株式会社 変位検出機能を備えた可変形状鏡
JP2003090970A (ja) * 2001-09-19 2003-03-28 Olympus Optical Co Ltd 可変形状ミラー
KR20030033588A (ko) * 2001-10-24 2003-05-01 엘지전자 주식회사 광픽업 액츄에이터
JP4311905B2 (ja) * 2002-02-05 2009-08-12 オリンパス株式会社 光学系
JP4370092B2 (ja) * 2002-03-27 2009-11-25 オリンパス株式会社 光学特性可変光学素子の制御方法及びその制御方法による制御手段を備えた光学装置。
JP4285951B2 (ja) * 2002-08-02 2009-06-24 オリンパス株式会社 ズームレンズ及びそれを用いた電子撮像装置
EP2226668B1 (en) * 2002-04-09 2012-05-23 Olympus Corporation Zoom lens, and electronic imaging system using the same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101762862A (zh) * 2009-12-15 2010-06-30 姚福来 可以快速改变焦点的凸面镜和凹面镜
CN103056531A (zh) * 2013-01-14 2013-04-24 苏州领创激光科技有限公司 一种激光切割机自动变焦的方法与装置
WO2018081917A1 (zh) * 2016-11-01 2018-05-11 博立多媒体控股有限公司 气体镜头
CN110082878A (zh) * 2018-01-25 2019-08-02 台湾东电化股份有限公司 光学元件驱动机构
CN110082878B (zh) * 2018-01-25 2022-03-15 台湾东电化股份有限公司 光学元件驱动机构
CN111552066A (zh) * 2019-02-11 2020-08-18 华为技术有限公司 变焦组件、镜头模组及电子设备
CN111552066B (zh) * 2019-02-11 2021-08-13 华为技术有限公司 变焦组件、镜头模组及电子设备
CN112584001A (zh) * 2019-09-27 2021-03-30 华为技术有限公司 摄像模组及终端设备
CN115268060A (zh) * 2022-07-27 2022-11-01 杭州士兰微电子股份有限公司 Mems微镜及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060106416A (ko) 2006-10-12
US7567396B2 (en) 2009-07-28
CN1844997B (zh) 2010-10-13
JP2006293367A (ja) 2006-10-26
US20060250927A1 (en) 2006-11-09
KR100657002B1 (ko) 2006-12-20
EP1710612A1 (en) 2006-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1844997A (zh) 通过电磁力驱动的可变对焦反射镜及其操作方法
CN1811515A (zh) 变焦反射镜与包括其的照相机模块
JP7112601B2 (ja) カメラモジュール及びこれを含むカメラ装置
KR100973979B1 (ko) 전자기력을 이용한 다축 구동기
KR102019098B1 (ko) 멤스 소자
US9256067B2 (en) Optical scanner, image display apparatus, and head-mount display
CN111983801A (zh) 用于补偿不期望的运动的压电mems致动器及其制造工艺
US8605366B2 (en) Driver
CN111381344B (zh) 一种致动装置、潜望式摄像模组和移动终端
KR101158222B1 (ko) 렌즈 구동 모듈
CN200972530Y (zh) 微小型多段式镜头驱动装置
CN1282954C (zh) 物镜驱动装置及其制造方法
TWI303512B (en) Auto focusing and zooming device, actuator and voice coil motor thereof
JP2009109778A (ja) ミラーデバイス
JP2005169553A (ja) マイクロアクチュエータ
JP2005099063A (ja) 偏向アクチュエータ、光走査素子、及び受光走査素子
CN1499230A (zh) 光开关
US20240210811A1 (en) Camera module
CN101009773B (zh) 数字相机模块
CN115268167A (zh) 摄像模组
JP5294033B2 (ja) 光走査装置及び画像形成装置
CN1916686A (zh) 取像镜头模组
CN1910493A (zh) 固体摄像装置及具有该固体摄像装置的便携用电子设备
WO2021120572A1 (zh) 成像模组及其制造方法
CN221103457U (zh) 相机模块和电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101013

Termination date: 20130410