CN214014360U - 相机模块 - Google Patents

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李尚锺
朴南绮
尹永复
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Abstract

本申请公开了一种相机模块，其包括固定部分、配置为在光轴方向上相对于固定部分移动的可移动部分、至少两个位置检测传感器以及设置为在与光轴方向相交的方向上与至少两个位置检测传感器相对的磁体。磁体包括位于与至少两个位置检测传感器相对的表面上的N极和S极以及位于N极和S极之间的中性区。至少两个位置检测传感器设置为使得当可移动部分在光轴方向上移动时，至少一个位置检测传感器与N极和S极中的一个相对，并且至少另一个位置检测传感器与中性区相对。

Description

相机模块
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年2月24日提交至韩国知识产权局的第10-2020-0022521号韩国专利申请的优先权权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用并入本申请。
技术领域
本申请涉及一种相机模块。
背景技术
近来，除了被安装在智能电话中之外，相机模块通常还被安装在诸如平板个人计算机(PC)、膝上型计算机等便携式电子设备中，自动对焦功能、光学图像防抖(OIS)功能、变焦功能等已经被添加到用于移动终端的相机模块中。
然而，为了实现各种功能，相机模块的结构已经变得复杂并且相机模块的尺寸已经增加。因此，其中安装有相机模块的便携式电子设备的尺寸已经增加。
此外，为了改善变焦功能，包括在移动终端中的相机模块包括使用反射构件折射光的折叠模块。由反射构件反射的光可以入射在包括多个透镜的透镜模块上。在这种情况下，可以显著增加透镜模块在光轴方向上的移动量。
当然，不仅在根据用户对高性能的需求而设置折叠模块的情况下，而且在具有传统结构(在传统结构中，光在没有附加的反射构件的情况下直接入射)的相机模块的情况下，都需要透镜模块在光轴方向上的移动量的这种增加。
在这方面，透镜镜筒在光轴方向上的移动量近年来显著增加。因此，需要一种技术来精确地感测透镜镜筒在光轴方向上的位置。
实用新型内容
提供本实用新型内容部分旨在以简要的形式介绍对发明构思的选择，而在下面的具体实施方式部分中将进一步描述这些发明构思。本实用新型内容部分目的不在于确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不籍此帮助确定所要求保护的主题的范围。
本公开的方面是提供一种相机模块，其能够以简单的结构变化更精确地检测透镜镜筒在光轴方向上的位置。
在一个总的方面，相机模块包括固定部分、配置成在光轴方向上相对于固定部分移动的可移动部分、至少两个位置检测传感器以及设置为在与光轴方向相交的方向上与至少两个位置检测传感器相对的磁体。磁体包括在与至少两个位置检测传感器相对的表面上的N极和S极以及在N极和S极之间的中性区。至少两个位置检测传感器设置为使得当可移动部分在光轴方向上移动时，至少一个位置检测传感器与N极和S极中的一个相对，并且至少另一个位置检测传感器与中性区相对。
至少两个位置检测传感器可以包括第一位置检测传感器和第二位置检测传感器，并且第一位置检测传感器的中心与第二位置检测传感器的中心之间在光轴方向上的距离可以和磁体的N极或S极的中心与磁体的中性区的中心之间在光轴方向上的距离基本上相同。
至少两个位置检测传感器可以包括第一位置检测传感器和第二位置检测传感器，并且当可移动部分在光轴方向上移动时，第一位置检测传感器和第二位置检测传感器的感测值可以具有正弦或余弦曲线。
当可移动部分在光轴方向上移动时，第一位置检测传感器和第二位置检测传感器的感测值可以具有约90度的相位差。
至少两个位置检测传感器可以包括第一位置检测传感器和第二位置检测传感器，并且arctan(H2/H1)的值可以在可移动部分的移动范围的至少一个周期中增大或减小，其中H1和H2分别是第一位置检测传感器和第二位置检测传感器的感测值。
arctan(H2/H1)的值可以在可移动部分的移动范围的至少一个周期中恒定地增加或减小。
从磁体的中性区的中心到磁体的N极的中心在光轴方向上的距离和从磁体的中性区的中心到磁体的S极的中心在光轴方向上的距离可以基本上相同。
磁体的N极在光轴方向上的长度和磁体的S极在光轴方向上的长度可以相同。
至少两个位置检测传感器可以包括彼此相邻设置的第一位置检测传感器和第二位置检测传感器，并且第一位置检测传感器和第二位置检测传感器中的一个可以在光轴方向上设置在与线圈的中心基本上相同的位置。
第一位置检测传感器和第二位置检测传感器中的另一个可以在光轴方向上在线圈的中心上方或下方与线圈的中心以一定间隔隔开。
至少两个位置检测传感器可以包括邻近线圈设置的第一位置检测传感器和第二位置检测传感器，并且磁体可以设置为在与光轴方向相交的方向上与线圈相对。
当可移动部分在光轴方向上移动时，至少两个位置检测传感器中的仅一个可以与N极和S极中的一个相对。
当可移动部分在光轴方向上设置在最上或最下部分中时，至少两个位置检测传感器中的仅一个可以与N极和S极中的一个相对。
当至少一个位置检测传感器和至少另一个位置检测传感器中的每个分别设置在与N极和S极中的一个的中心以及中性区的中心相对的位置时，不与位置检测传感器相对的N极或S极可以与空气相对。
磁体可以设置在可移动部分上，并且至少两个位置检测传感器可以设置在固定部分上。
磁体可以设置在固定部分上，并且至少两个位置检测传感器可以设置在可移动部分上。
在另一个总的方面，相机模块包括壳体和在光轴方向上相对于壳体移动的可移动部分。壳体和可移动部分中的一个包括线圈，而壳体和可移动部分中的另一个包括磁体，该磁体在与光轴方向相交的方向上与线圈相对。磁体具有在光轴方向上位于与线圈相对的表面上的N极和S极，并且具有在N极和S极之间的中性区，至少两个位置检测传感器在光轴方向上设置在不同位置处以与磁体相对，并且在至少两个位置检测传感器之中的两个相邻位置检测传感器的中心之间在光轴方向上的距离和磁体的N极或S极的中心与磁体的中性区的中心之间在光轴方向上的距离基本上相同。
至少两个位置检测传感器可以设置为在光轴方向上具有相同的间隔。
在另一个总的方面，相机模块包括：固定部分；可移动部分，配置为在光轴方向上相对于固定部分移动；第一位置检测传感器；第二位置检测传感器，沿着光轴方向与第一位置检测传感器间隔开；以及磁体，设置为沿着与光轴方向相交的方向与第一位置检测传感器和第二位置检测传感器相对。磁体包括沿着光轴方向彼此相对的N极和S极以及设置在N极和S极之间的中性区。在可移动部分相对于固定部分移动期间，第一位置检测传感器和第二位置检测传感器设置为使得第一位置检测传感器和第二位置检测传感器中的一个设置为与N极和S极中的一个相对，以及第一位置检测传感器和第二位置检测传感器中的另一个设置为与中性区相对，或者不与磁体的任何部分相对。
相机模块还可以包括线圈，该线圈配置为与磁体电磁地相互作用以在光轴方向上相对于固定部分移动可移动部分，并且线圈以及第一位置检测传感器和第二位置检测传感器可以一起设置在可移动部分和固定部分中的一个上，以及磁体可以设置在可移动部分和固定部分中的另一个上。
根据下面的具体实施方式、附图和所附权利要求，其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
图1是根据示例的相机模块的立体图。
图2是根据示例的相机模块的分解立体图。
图3是沿图1中的线I-I’截取的截面图。
图4是图3的部分A的示意性放大视图。
图5是根据示例的相机模块的局部分解立体图。
图6A和图6B是示出根据示例的位置检测传感器和磁体之间的位置关系的参考图。
图7A、图7B、图7C和图7D是示出当可移动部分在光轴方向上移动时，图6A中所示的位置检测传感器和磁体之间的位置关系的改变的参考图。
图8A、图8B、图8C和图8D是示出当可移动部分在光轴方向上移动时，图6B中所示的位置检测传感器和磁体之间的位置关系的改变的参考图。
图9是示出在图6B中所示的位置检测传感器和磁体之间的位置关系中，当可移动部分在光轴方向上移动时位置检测传感器的感测值的曲线图。
图10是示出位置检测传感器的感测值之和或反正切值的曲线图。
图11是示出根据另一示例的位置检测传感器和磁体之间的位置关系的参考图。
图12A、图12B、图12C、图12D和图12E分别是示出在图11中所示的位置检测传感器和磁体之间的位置关系中，当可移动部分在光轴方向上移动时位置检测传感器的感测值的曲线图。
图13是示出在图11中所示的位置检测传感器和磁体之间的位置关系中，当可移动部分在光轴方向上移动时位置检测传感器的感测值的曲线图。
图14是示出位置检测传感器的感测值之和或反正切值的曲线图。
在整个附图和具体实施方式中，相同的附图标记指代相同的元件。出于清楚、说明和方便的目的，附图可能未按照比例绘制，并且附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可能被夸大。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对本申请中所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，本申请中所描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同对本领域的普通技术人员将是显而易见的。本申请中所描述的操作的顺序仅仅是示例，并且除了必须以特定顺序发生的操作之外，不限于在本申请中所阐述的顺序，而是可以如对本领域的普通技术人员将显而易见的那样加以改变。另外，为了更加清楚和简洁，可省略对本领域的普通技术人员将公知的功能和构造的描述。
本申请中所描述的特征可以以不同的形式实施，而不应被理解为受限于本申请中所描述的示例。更确切地，提供本申请所描述的示例使得本公开将是透彻且完整的，并且将向本领域的普通技术人员充分传达本公开的范围。
应注意，在本申请中，相对于示例或实施方式使用措辞“可以”，例如关于示例或实施方式可以包括或实现的内容，意味着存在其中包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施方式，而所有示例和实施方式不限于此。
在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为位于另一元件“上”、“连接到”或“联接到”另一元件时，该元件可直接位于该另一元件“上”、直接“连接到”或直接“联接到”另一元件，或者可存在介于该元件与该另一元件之间的一个或多个其它元件。相反地，当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件时，则可不存在介于该元件与该另一元件之间的其它元件。
如本申请中所使用的，措辞“和/或”包括相关联的所列项目中的任何一项以及任何两项或更多项的任何组合。
尽管在本申请中可以使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的措辞来描述各种构件、部件、区域、层或部分，但是这些构件、部件、区域、层或部分不受这些措辞的限制。更确切地，这些措辞仅用于将一个构件、部件、区域、层或部分与另一个构件、部件、区域、层或部分区分开。因此，在不背离本申请中所描述的示例的教导的情况下，这些示例中提及的第一构件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分也可以被称作第二构件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。
诸如“在……之上”、“较上”、“在……之下”和“较下”的空间相对措辞可以在本申请中为了描述便利而使用，以描述如附图中所示的一个元件相对于另一个元件的关系。除了涵盖附图中所描绘的定向之外，这些空间相对措辞旨在还涵盖设备在使用或操作中的不同的定向。例如，如果附图中的设备翻转，则描述为位于另一元件“之上”或相对于另一元件“较上”的元件将位于该另一元件“之下”或相对于该另一元件“较下”。因此，根据设备的空间定向，措辞“在……之上”涵盖“在......之上”和“在......之下”的两个定向。该设备还可以以其它方式定向(例如，旋转90度或在其它定向上)，并且本申请中使用的空间相对措辞应被相应地解释。
本申请中使用的术语仅用于描述各种示例，而不用于限制本公开。除非上下文另有明确指示，否则冠词“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。措辞“包括”、“包含”和“具有”说明存在所述特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除一个或多个其它特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合的存在或添加。
由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示形状的变化。因此，本申请中描述的示例不限于附图中所示的具体形状，而是包括在制造期间出现的形状变化。
可以以在理解本申请的公开内容之后将显而易见的各种方式组合本申请中描述的示例的特征。此外，尽管本申请中描述的示例具有多种配置，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的其它配置也是可行的。
在下文中，虽然将参考附图详细描述本公开的示例，但是应当注意的是，示例不限于此。
本公开涉及相机模块，并且可以应用于诸如移动通信终端、智能电话、平板PC等便携式电子设备。
相机模块是用于拍摄静止或移动图像的光学设备。相机模块可以包括折射从物体反射的光的透镜以及移动透镜以调节焦点或补偿在拍摄图像时相机模块的抖动的透镜驱动设备。
图1是根据示例的相机模块的立体图，以及图2是根据示例的相机模块的分解立体图。
参照图1和图2，根据示例的相机模块1000包括透镜镜筒200、移动透镜镜筒200的透镜驱动设备300、将通过透镜镜筒200入射的光转换为电信号的图像传感器单元600以及容纳透镜镜筒200和透镜驱动设备300的壳体120和外壳110。
透镜镜筒200可以具有中空的圆柱形形状以在其中容纳拍摄物体的多个透镜。多个透镜沿着光轴安装在透镜镜筒200中。
可以根据透镜镜筒200的设计按需要尽可能多地设置多个透镜，并且多个透镜可以具有相同或不同的光学特性，例如折射率等。
透镜驱动设备300是移动透镜镜筒200的设备。
作为示例，透镜驱动设备300可以在光轴方向(Z轴方向)上移动透镜镜筒200以调节焦点或执行变焦功能。此外，透镜驱动设备300可以在垂直于光轴方向(Z轴方向)的方向上移动透镜镜筒200，以补偿图像拍摄期间的抖动。
图像传感器单元600是将通过透镜镜筒200入射的光转换为电信号的设备。
作为示例，图像传感器单元600可以包括图像传感器610和连接到图像传感器610的印刷电路板620，并且还可以包括滤波器，具体地包括红外滤波器。
滤波器可以阻挡通过透镜镜筒200入射的光中的特定区域中的光。例如，红外滤波器可以用于阻挡红外区域中的光。
图像传感器610将通过透镜镜筒200入射的光转换为电信号。例如，图像传感器610可以是电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)。
由图像传感器610转换的电信号通过便携式电子设备的显示单元输出为图像。
透镜镜筒200和透镜驱动设备300容纳在壳体120中。
作为示例，壳体120具有带敞开的顶部和底部的形状，并且透镜镜筒200和透镜驱动设备300可以容纳在壳体120的内部空间中。图像传感器单元600设置在壳体120下方。支架210可以设置在外壳110和透镜驱动设备300之间。
外壳110联接到壳体120以围绕壳体120的外表面，并用于保护相机模块1000的内部组件。外壳110可用于屏蔽电磁波。
由于便携式电子设备配备有除相机模块1000之外的各种电子组件，因此外壳110可以屏蔽由这些电子组件生成的电磁波，使得电磁波不影响相机模块1000。
外壳110可以由待接地到设置在印刷电路板620上的接地焊盘的金属形成，以屏蔽电磁波。
图3是沿图1中的线I-I’截取的截面图，图4是图3的部分A的示意性放大视图，以及图5是根据本公开的示例的相机模块的局部分解立体图。
参照图2至图5，将描述根据示例的透镜驱动设备300的调节单元(对焦功能或变焦功能)。
根据示例的透镜驱动设备300移动透镜镜筒200以对焦在物体上或执行变焦功能。
作为示例，透镜驱动设备300可以设置成在光轴方向(Z轴方向)上移动透镜镜筒200。透镜镜筒200可以在其中容纳抖动(手抖动)校正单元，或者透镜镜筒200可以容纳在抖动(手抖动)校正单元中。
透镜驱动设备300包括接纳透镜镜筒200的承载部310以及生成驱动力以在光轴方向(Z轴方向)上移动承载部310和透镜镜筒200的驱动部分。
驱动部分包括磁体320a和线圈330a。磁体320a和线圈330a可以分别选择性地设置在固定部分和可移动部分中。固定部分可以包括透镜驱动设备300的不沿光轴方向移动的构件，诸如壳体120、基底130等。可移动部分可以包括在光轴方向上移动的所有构件，诸如透镜镜筒200、承载部310等。在下文中，为了便于描述，将给出对其中磁体320a设置在可移动部分中以及线圈330a设置在固定部分中的结构的描述。
磁体320a安装在承载部310上。例如，磁体320a可以安装在承载部310的一个表面上。磁体320a在光轴方向上至少具有N极320a2和S极320a1，并且可以在N极和S极之间具有中性区320a3。
磁体320a可以被极化，使得单个磁体在光轴方向上具有N极和S极，并且可以在N极和S极之间设置有中性区。在这种情况下，中性区在光轴方向上形成在N极和S极之间。例如，中性区可以形成为在垂直于光轴的方向上在通过将磁体320a的总长度对半划分而获得的物理长度的中心处占据磁体320a的总长度的5％或更少，并且因此，可以占据磁体320a的总长度的10％或更少。此外，由于N极和S极在光轴方向上的长度是从磁体320a的总长度中排除中性区的长度，因此N极和S极中的每个在光轴方向上的长度可以占据磁体320a的总长度的45％或更多。
磁体320a可以设置有两个磁体。在这种情况下，两个磁体在光轴方向上对准。两个磁体可以沿光轴方向设置，使得两个磁体中的一个的N极和另一磁体的S极与两个位置检测传感器360a和360b相对。此外，可以在两个磁体之间设置中性区。中性区是因为不发生附加的极化等而在其中不形成磁场的部分，并且可以由各种材料形成。
线圈330a安装在壳体120中。例如，线圈330a可以通过基底130安装在壳体120中。在图2中，线圈330a可以固定到基底130，并且未示出的抖动校正单元的线圈可以设置在基底130的另一表面上。
此外，两个位置检测传感器360a和360b可以设置为邻近线圈330a，并且可以设置为在光轴方向上以规则的间隔与固定部分隔开。位置检测传感器360a和360b设置为与磁体320a相对，以检测磁体320a的移动。用于感测位置检测传感器360a和360b的磁体320a可以是为承载部310的移动提供电力的驱动磁体或独立设置的感测磁体。
磁体320a是安装在承载部310上的可移动构件，以便与承载部310一起在光轴方向(Z轴方向)上移动，以及线圈330a是固定到壳体120上的固定构件。然而，该配置不限于此，并且磁体320a和线圈330a的位置可以彼此互换。当位置互换时，上述位置检测传感器360a和360b也可以沿着线圈330a移动到可移动部分。
当向线圈330a供电时，通过磁体320a和线圈330a之间的电磁相互作用，承载部310可以在光轴方向(Z轴方向)上移动。
由于透镜镜筒200容纳在承载部310中，因此透镜镜筒200也通过承载部310的移动在光轴方向(Z轴方向)上移动。
当承载部310移动时，滚动构件370设置在承载部310和壳体120之间，以减小承载部310和壳体120之间的摩擦。滚动构件370可具有球形形状。滚动构件370可以设置在磁体320a的两侧。
磁轭可以设置在壳体120中，并且承载部310可以通过磁轭和磁体320a之间的吸引力而紧密地支承在壳体120上。此外，磁轭还可以用于聚集磁体320a的磁力，以防止漏磁通的产生。
该示例可以使用检测和利用透镜镜筒200的位置的控制方法。因此，根据示例的相机模块1000可以包括用于检测透镜镜筒200的位置并利用所检测的位置进行移动的控制部分。
可以设置至少两个位置检测传感器360a和360b来检测透镜镜筒200的位置。位置检测传感器360a和360b可以是霍尔传感器。
位置检测传感器360a和360b可以设置在线圈330a的外侧以在光轴方向上以预定间隔彼此间隔开，并且可以安装在其上安装有线圈330a的基底130上。
此外，位置检测传感器360a和360b可以与向透镜驱动设备300的调节单元提供驱动信号的电路元件一体地形成。然而，该配置不限于此，位置检测传感器360a和360b和电路元件可以作为独立的组件进行设置。
例如，当相机模块通电时，可以通过位置检测传感器360a和360b检测透镜镜筒200的初始位置。然后，透镜镜筒200从检测的初始位置移动到初始设定位置。术语“初始位置”可以指当相机模块1000通电时透镜镜筒200在光轴方向上的位置。
透镜镜筒200可以通过电路元件的驱动信号从初始设定位置移动到目标位置。
在对焦过程其中，透镜镜筒200可以在光轴方向(Z轴)方向上向前和向后移动(例如，双向移动)。
可以另外设置磁体320b和线圈330b，以在对焦过程期间确保足够的驱动力。
当磁体安装区域随着相机模块的减轻的趋势而减小时，磁体的尺寸可能减小，并且因此，可能不能确保对焦所需的足够驱动力。
然而，在本示例中，磁体320a和320b可以分别附接到承载部310的不同表面，并且线圈330a和330b可以分别设置到壳体120的不同表面，以分别面对磁体320a和320b。因此，即使当相机模块减轻时，也可以确保对焦所需的足够驱动力。
图6A和图6B是示出根据示例的位置检测传感器和磁体之间的位置关系的参考图。
参照图6A和图6B，根据示例的相机模块包括磁体320a，其设置在作为可移动部分的承载部310中；两个位置检测传感器360a和360b，其通过基底130设置在作为固定部分的壳体120中。在两个位置检测传感器360a和360b之中，设置在光轴方向下方的位置检测传感器将被称为第一位置检测传感器360a，而设置在光轴方向上方的位置检测传感器将被称为第二位置检测传感器360b。
第一位置检测传感器360a和第二位置检测传感器360b可以在光轴方向上设置在不同位置处。第一位置检测传感器360a和第二位置检测传感器360b中的一个可以在光轴方向上设置在与线圈330a的中心对应的位置，而另一个可以设置为在光轴方向上以规则的间隔在线圈330a的中心上方或下方间隔开。
图6A示出了其中第二位置检测传感器360b设置在与线圈330a的中心对应的位置的情况，以及图6B示出了其中第一位置检测传感器360a设置在与线圈330a的中心对应的位置的情况。
第一位置检测传感器360a的中心与第二位置检测传感器360b的中心之间在光轴方向上的距离d1可以和磁体320a的S极320a1的中心与磁体320a的中性区320a3的中心之间在光轴方向上的距离d2(基本上)相同，或者和磁体320a的N极320a2的中心与磁体320a的中性区320a3的中心之间在光轴方向上的距离d3(基本上)相同。因此，磁体320a的N极320a2在光轴方向上的距离和磁体320a的S极320a1在光轴方向上的距离可以相同。
在这种情况下，磁体的每个部分的中心可以指通过将每个部分的总长度在光轴方向上对半划分而获得的物理长度的中心。例如，S极320a1、N极320a2或中性区320a3的中心可以指通过在光轴方向上将S极320a1、N极320a2或中性区320a3的总长度对半划分而获得的位置的物理中心。
当包括磁体320a的可移动部分在光轴方向上移动时，两个位置检测传感器360a和360b中的每个可以设置成具有与磁体320a的N极320a2和S极320a1中的一个以及磁体320a的中性区320a3两者相对的位置。当两个位置检测传感器中的每个分别设置在与N极和S极中的一个的中心以及中性区的中心相对的位置时，与位置检测传感器不相对的N极或S极可以与空气相对。
图7A至图7D以及图8A至图8D是示出当可移动部分在光轴方向上移动时，图6A中所示的位置检测传感器和磁体之间的位置关系的改变的参考图。图9是示出在图6B所示的位置检测传感器和磁体之间的位置关系中，当可移动部分在光轴方向上移动时位置检测传感器的感测值的曲线图。
当可移动部分在光轴方向Z上移动时，第一位置检测传感器H1(360a)和第二位置检测传感器H2(360b)(例如，霍尔传感器)根据磁体320a的位置具有不同的感测值(例如，单位：特斯拉(T))。在该示例中，第一位置检测传感器H1和第二位置检测传感器H2可以根据磁体320a的移动而具有正弦或余弦曲线形状。
参照图7A至图7D以及图8A至图8D，位置检测传感器和磁体可以从在光轴方向上设置在上方的磁体320a的N极320a2的中心与在光轴方向上设置在下方的第一位置检测传感器H1(360a)相对(例如，磁体320a设置在最下部，参见图7A)的位置移动到在光轴方向上设置在下方的磁体320a的S极320a1的中心与在光轴方向上设置在上方的第二位置检测传感器H2(360b)相对(例如，磁体320a设置在最上部，参见图7D)的位置。
当位置检测传感器H1和H2与磁体320a之间的位置关系从图7A(图8A)改变到图7D(图8D)时，第一位置检测传感器H1和第二位置检测传感器H2具有正弦或余弦曲线形状，如图9中所示。因此，在磁体320a设置在最下部(图7A)的情况下，磁体320a的位置将表示为“0度”，而在磁体320逐渐移动并且然后设置在最上部的情况下，磁体320a的位置将表示为“270度”。从“0度”到“270度”的实际距离可以由设计者考虑磁体的磁力和位置传感器的感测度来适当地进行调整。
例如，图7A(图8A)的位置关系的情况是“0度”(最左边)，而图7D(图8D)的位置关系的情况是“270度”(最右边)。此外，图7B(图8B)的位置关系的情况是“90度”，而图7C(图8C)的位置关系的情况是“180度”。
图10是示出位置检测传感器的感测值之和或反正切值的曲线图。
当从由第一位置检测传感器H1和第二位置检测传感器H2指示的正弦或余弦曲线值获取图9中所示的第一位置检测传感器H1和第二位置检测传感器H2的反正切值(例如，arctan(H2/H1))时，可以推导出如图10所示的直线。例如，根据本示例的两个第一位置检测传感器H1和第二位置检测传感器H2的感测值的反正切值可用于将0度至270度的位置表示为逐渐增加或减小的曲线图，更详细地说，表示为以恒定斜率不断增加或减小的曲线图。
在这种情况下，由于反正切值可以根据每个位置(恒定地)增大或减小，所以可以更简单和准确地感测可移动部分的位置。
在该示例中，当使用两个位置检测传感器以及极化成N极、中性区和S极的磁体时，第二位置检测传感器H2(上方传感器)可以毫无困难地测量“0度”到“360度”。然而，在第一位置检测传感器H1(下方传感器)中，由于感测值在“270度”之后连续地为零特斯拉(T)，因此即使在应用反正切值时也可能不形成具有恒定斜率的增大/减小曲线。
因此，在该示例中，当要求透镜镜筒200的移动范围宽时，使用第一位置检测传感器H1和第二位置检测传感器H2的感测值的反正切值从“0度”到“270度”形成的增大/减小曲线可以从“270度”延伸到“360度”并由控制部分应用，或者可以使用第二位置检测传感器H2的感测值。因此，可以精确地感测位置。
图11是示出根据本公开的另一示例的位置检测传感器和磁体之间的位置关系的参考图。
如上所述，当使用两个位置检测传感器和单个磁体时，可能难以使用从“0度”到“360度”的精确反正切值导出位置。因此，在该示例中，可以进一步设置附加的单个位置检测传感器。
此外，可以使用总共三个位置检测传感器H1、H2和H3(360a、360b和360c)精确地导出从“270度”到“360度”的反正切值。
参照图11，根据示例的相机模块可以包括磁体320a，其设置在作为可移动部分的承载部310中；三个位置检测传感器360a、360b和360c，其通过基底130设置在作为固定部分的壳体120中。在这种情况下，可以设置三个位置检测传感器360a、360b和360c。在三个位置检测传感器360a、360b和360c之中，在光轴方向上设置在下方的位置检测传感器将被称为第一位置检测传感器360a，并且顺序地设置在第一位置检测传感器360a上方的位置检测传感器将被称为第二位置检测传感器360b和第三位置检测传感器360c。
第一至第三位置检测传感器360a、360b和360c可以设置在光轴方向上的不同位置处。第一至第三位置检测传感器360a、360b和360c可以在光轴方向上从下部到上部设置，以分别具有与S极320a1的中心、中性区320a3的中心和N极320a2的中心相对的位置。
第一位置检测传感器360a和第二位置检测传感器360b的中心之间在光轴方向上的距离d1可以与第二位置检测传感器360b和第三位置检测传感器360c的中心之间在光轴方向上的距离d4相同。此外，第一位置检测传感器360a和第二位置检测传感器360b的中心之间在光轴方向上的距离d1可以与磁体320a的S极320a1和中性区320a3的中心之间在光轴方向上的距离d2基本上相同，或者与磁体320a的N极320a2和中性区320a3的中心之间在光轴方向上的距离d3基本上相同。
在该示例中，如上参考图6A和图6B所述，可以使用第一位置检测传感器360a和第二位置检测传感器360b的感测值的反正切值来感测透镜镜筒200从“0度”到“270度”的位置，并且可以使用第二位置检测传感器360b和第三位置检测传感器360c的感测值的反正切值来感测透镜镜筒200从“270度”到“360度”的位置。
即，图12A至图12E是分别示出在图11中所示的位置检测传感器和磁体之间的位置关系中，当可移动部分在光轴方向上移动时，位置检测传感器的感测值的曲线图，图13是示出在图11中所示的位置检测传感器和磁体之间的位置关系中，当可移动部分在光轴方向上移动时位置检测传感器的感测值的曲线图，以及图14是示出位置检测传感器的感测值之和或反正切值的曲线图。
由于图12A至图12D基本上使用第一位置检测传感器H1(360a)和第二位置检测传感器H2(360b)，因此它们可以与图7A至7D的磁体的位置移动对应。然而，可以使用第二位置检测传感器H2(360b)和第三位置检测传感器H3(360c)来执行从图12D至图12E的磁体的位置移动的检测。
例如，如上所述，第二位置检测传感器H2可以感测磁体的位置以形成从“0度”至“360度”的精确正弦或余弦曲线，并且第三位置检测传感器H3可以在“270度”至“360度”处精确地测量计算值，在该过程中，相对区域从磁体320a的中性区320a3移动到S极320a1。
然而，由于第一位置检测传感器H1的感测值和第三位置检测传感器H3的感测值根据位置差(相位差)而具有不同的符号，因此可以将负符号(-)添加至第三位置检测传感器H3的感测值以产生第一位置检测传感器H1的感测值和第三位置检测传感器H3的感测值连续形成正弦或余弦曲线的结果，如图13所示。
此外，如图14中所示，当在“0度”至“270度”中使用第一位置检测传感器H1和第二位置检测传感器H2的感测值的反正切值(arctan(H2/H1))并且在“270度”至“360度”中使用第二位置检测传感器H2和第三位置检测传感器H3的感测值的反正切值(arctan(H2/(H3)))时，可以导出从“0度”到“360度”直线连接的增大/减小线。因此，可以在更宽的范围内更精确地感测透镜镜筒200的位置。
尽管省略了详细描述，但是可以使用三个或更多个位置检测传感器，并且通过应用本公开的精神，仅两个位置检测传感器可以感测透镜镜筒在相当宽的范围内的移动。
根据上述示例，透镜驱动设备300和包括透镜驱动设备300的相机模块1000可以在较宽的范围内移动透镜模块，以更精确地实现自动对焦功能和变焦功能。
如上所述，可以提供能够更精确地检测在光轴方向上具有大移动量的透镜镜筒的位置的相机模块。
虽然本公开包括具体示例，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不背离权利要求及其等同方案的精神和范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种改变。本申请中所描述的示例仅以描述性的意义进行理解，而非出于限制的目的。对每个示例中的特征或方面的描述应被认为是可适用于其它示例中的相似的特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术，和/或如果以不同的方式组合和/或通过其它部件或它们的等同件替换或补充所描述的系统、架构、设备或电路中的部件，则仍可实现适当的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同方案限定，且在权利要求及其等同方案的范围之内的所有变型应被理解为包括在本公开中。

Claims (20)

1.相机模块，其特征在于，所述相机模块包括：
固定部分；
可移动部分，配置为在光轴方向上相对于所述固定部分移动；
至少两个位置检测传感器；以及
磁体，设置为在与所述光轴方向相交的方向上与所述至少两个位置检测传感器相对，所述磁体包括位于与所述至少两个位置检测传感器相对的表面上的N极和S极以及位于所述N极和所述S极之间的中性区，
其中，所述至少两个位置检测传感器设置成使得当所述可移动部分在所述光轴方向上移动时，至少一个位置检测传感器与所述N极和所述S极中的一个相对，以及至少另一个位置检测传感器与所述中性区相对。
2.根据权利要求1所述的相机模块，其特征在于，所述至少两个位置检测传感器包括第一位置检测传感器和第二位置检测传感器，以及
所述第一位置检测传感器的中心与所述第二位置检测传感器的中心之间在所述光轴方向上的距离和所述磁体的所述N极或所述S极的中心与所述磁体的所述中性区的中心之间在所述光轴方向上的距离相同。
3.根据权利要求1所述的相机模块，其特征在于，所述至少两个位置检测传感器包括第一位置检测传感器和第二位置检测传感器，以及
当所述可移动部分在所述光轴方向上移动时，所述第一位置检测传感器的感测值和所述第二位置检测传感器的感测值具有正弦或余弦曲线。
4.根据权利要求3所述的相机模块，其特征在于，当所述可移动部分在所述光轴方向上移动时，所述第一位置检测传感器的感测值和所述第二位置检测传感器的感测值具有约90度的相位差。
5.根据权利要求1所述的相机模块，其特征在于，所述至少两个位置检测传感器包括第一位置检测传感器和第二位置检测传感器，以及
arctan(H2/H1)的值在所述可移动部分的移动范围的至少一个周期中增加或减小，其中，H1和H2分别是所述第一位置检测传感器的感测值和所述第二位置检测传感器的感测值。
6.根据权利要求5所述的相机模块，其特征在于，所述arctan(H2/H1)的值在所述可移动部分的移动范围的所述至少一个周期中恒定地增加或减小。
7.根据权利要求1所述的相机模块，其特征在于，从所述磁体的所述中性区的中心到所述磁体的所述N极的中心在所述光轴方向上的距离与从所述磁体的所述中性区的中心到所述磁体的所述S极的中心在所述光轴方向上的距离相同。
8.根据权利要求1所述的相机模块，其特征在于，所述磁体的所述N极在所述光轴方向上的长度与所述磁体的所述S极在所述光轴方向上的长度相同。
9.根据权利要求1所述的相机模块，其特征在于，所述至少两个位置检测传感器包括彼此相邻设置的第一位置检测传感器和第二位置检测传感器，以及
所述第一位置检测传感器和所述第二位置检测传感器中的一个设置为在所述光轴方向上处于与线圈的中心相同的位置。
10.根据权利要求9所述的相机模块，其特征在于，所述第一位置检测传感器和所述第二位置检测传感器中的另一个在所述光轴方向上在所述线圈的中心上方或下方与所述线圈的中心以一定间隔间隔开。
11.根据权利要求1所述的相机模块，其特征在于，所述至少两个位置检测传感器包括邻近线圈设置的第一位置检测传感器和第二位置检测传感器，以及
所述磁体设置为在与所述光轴方向相交的方向上与所述线圈相对。
12.根据权利要求1所述的相机模块，其特征在于，当所述可移动部分在所述光轴方向上移动时，所述至少两个位置检测传感器中的仅一个与所述N极和所述S极中的一个相对。
13.根据权利要求12所述的相机模块，其特征在于，当所述可移动部分在所述光轴方向上设置在最上部分或最下部分中时，所述至少两个位置检测传感器中的仅一个与所述N极和所述S极中的一个相对。
14.根据权利要求1所述的相机模块，其特征在于，当所述至少一个位置检测传感器和所述至少另一个位置检测传感器中的每个分别设置在与所述N极和所述S极中的一个的中心以及所述中性区的中心相对的位置时，不与所述至少两个位置检测传感器中的任一个相对的所述N极或所述S极与空气相对。
15.根据权利要求1所述的相机模块，其特征在于，所述磁体设置在所述可移动部分上，并且所述至少两个位置检测传感器设置在所述固定部分上。
16.根据权利要求1所述的相机模块，其特征在于，所述磁体设置在所述固定部分上，并且所述至少两个位置检测传感器设置在所述可移动部分上。
17.相机模块，其特征在于，所述相机模块包括：
壳体；以及
可移动部分，配置为在光轴方向上相对于所述壳体移动，
其中，所述壳体和所述可移动部分中的一个包括线圈，并且所述壳体和所述可移动部分中的另一个包括磁体，所述磁体在与所述光轴方向相交的方向上与所述线圈相对，
所述磁体包括在所述光轴方向上位于与所述线圈相对的表面上的N极和S极以及位于所述N极和所述S极之间的中性区，
在所述光轴方向上的不同位置处设置有至少两个位置检测传感器以与所述磁体相对，以及
在所述至少两个位置检测传感器之中，两个相邻位置检测传感器的中心之间在所述光轴方向上的距离和所述磁体的所述N极或所述S极的中心与所述磁体的所述中性区的中心之间在所述光轴方向上的距离相同。
18.根据权利要求17所述的相机模块，其特征在于，所述至少两个位置检测传感器设置为在所述光轴方向上具有相同的间隔。
19.相机模块，其特征在于，所述相机模块包括：
固定部分；
可移动部分，配置为在光轴方向上相对于所述固定部分移动；
第一位置检测传感器；
第二位置检测传感器，所述第二位置检测传感器沿着所述光轴方向与所述第一位置检测传感器间隔开；以及
磁体，设置为沿着与所述光轴方向相交的方向与所述第一位置检测传感器和所述第二位置检测传感器相对，所述磁体包括N极和S极，所述N极和所述S极沿着所述光轴方向彼此相对，并且中性区设置在所述N极和所述S极之间，
在所述可移动部分相对于所述固定部分移动期间，所述第一位置检测传感器和所述第二位置检测传感器设置为使得所述第一位置检测传感器和所述第二位置检测传感器中的一个设置为与所述N极和所述S极中的一个相对，并且所述第一位置检测传感器和所述第二位置检测传感器中的另一个设置为与所述中性区相对或者不与所述磁体的任何部分相对。
20.根据权利要求19所述的相机模块，其特征在于，所述相机模块还包括线圈，所述线圈配置为与所述磁体电磁地相互作用，以使所述可移动部分相对于所述固定部分在所述光轴方向上移动，
其中，所述线圈以及所述第一位置检测传感器和所述第二位置检测传感器一起设置在所述可移动部分和所述固定部分中的一个上，以及所述磁体设置在所述可移动部分和所述固定部分中的另一个上。
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