CN104885347A - 镜头驱动致动器 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个实施例，一种摄像头模块包括：可移动元件，其具有第一磁体和第二磁体，所述第一磁体以均匀的间隔形成在用于固定镜头的线筒的外周表面上，所述第二磁体被布置在所述线筒的所述外周表面上的所述第一磁体之间；定子，其具有分别面向所述第一磁体的第一线圈组件、分别面向所述第二磁体的第二线圈组件和固定所述第一线圈组件和所述第二线圈组件的外壳；弹性构件，其相对于所述定子弹性地支撑所述可移动元件；用于支撑所述定子的基座；以及机箱，其覆盖所述外壳并且耦接到所述基座。

Description

镜头驱动致动器
技术领域
本公开涉及一种镜头驱动致动器，其被配置为调整镜头相对于图像传感器的位置。
背景技术
近来，正在开发安装有用于将物体存储为图像或移动画面的摄像头模块的移动电话或智能电话。
传统的摄像头模块包括镜头和图像传感器模块，该图像传感器模块被配置为将通过该镜头的光转换为数字图像。
然而，使用传统摄像头模块会难以获得高质量数字图像，因为传统摄像头模块缺少用于自动地调整在镜头和图像传感器模块之间的间隔的自动聚焦功能。另外，传统摄像头模块存在下述缺点：因为手抖导致的图像质量变差可能是被用户的手抖引起的。
发明内容
技术问题
根据本公开的一个示例性实施例，提供了一种摄像头模块，其通过在基座上方浮置包括镜头的操作器来执行双向聚焦操作，并且在自动聚焦操作期间执行手抖补偿功能。
本公开的技术任务不限于上述的技术任务。本领域内的技术人员从下面的说明能够清楚地明白未描述的其他技术任务。
技术方案
在本公开的一个大体方面中，提供了一种摄像头模块，所述摄像头模块包括：操作器，所述操作器包括在用于固定镜头的线筒处布置的第一磁体和在所述第一磁体之间分别布置的第二磁体；定子，所述定子包括外壳，所述外壳具有分别面向所述第一磁体的第一线圈组件和分别面向所述第二磁体的第二线圈组件；弹性构件，所述弹性构件被配置为相对于所述定子弹性地支撑所述操作器；基座，所述基座被配置为支撑所述定子；以及机箱，所述机箱被配置为覆盖所述外壳并且耦接到所述基座。
有益效果
根据本公开的一个示例性实施例，在所述线筒的外周表面上交错地形成用于自动聚焦的磁体和用于手抖补偿的磁体，并且，在面向所述线筒的所述定子的所述外壳处布置在与用于自动聚焦的所述磁体和用于手抖补偿的所述磁体对应的位置处设置的线圈组件。由此，可以相互独立地执行所述自动聚焦操作和所述手抖补偿操作，或者，可以在所述自动聚焦操作期间执行所述手抖补偿操作。
附图说明
图1是根据本公开的一个示例性实施例的摄像头模块的分解透视图。
图2是图1的组配截面图。
图3是图示图1的基座、操作器、第一线圈组件和第二线圈组件的选择透视图。
具体实施方式
以下，将参考附图来详细描述本公开的示例性实施例。
除非在此另外定义，在此使用的所有科技术语具有与本公开所属的领域内的普通技术人员通常理解者相同的含义。在在此使用的术语与对应的术语的习惯含义冲突的情况下，在此定义的术语的含义应当取代习惯含义。
然而，在此描述的发明仅用于说明本公开的特定示例性实施例。因此，它们不意图限制本公开的范围。因此，应当基于本公开的整体内容来作出术语的定义。贯穿本公开使用相同的附图标号来指示示例性实施例的相同的元件。
图1是根据本公开的一个示例性实施例的摄像头模块的分解透视图；图2是图1的组配截面图；并且，图3是图示图1的基座、操作器、第一线圈组件和第二线圈组件的选择透视图。
参见图1至图3，根据本公开的一个示例性实施例的致动器(800)可以执行自动聚焦功能以及手抖补偿功能。
自动聚焦功能是用于从定子(200)驱动操作器(100)的功能。为了执行这样的自动聚焦功能，当未向操作器(100)和/或定子(200)施加驱动信号时，通过被安装镜头而执行聚焦功能的操作器(100)和基座(300)可以彼此间隔开。
当用于提起操作器(100)的驱动信号(诸如正向电流)被施加到在基座(300)上方浮置的操作器(100)时，操作器(100)可以在远离基座(300)的第一方向上移动的同时执行具体聚焦功能。
当用于降低操作器(100)的驱动信号(诸如反向电流)被施加到在基座(300)上方浮置的操作器(100)时，操作器(100)可以在趋近基座(300)的第二方向上移动的同时执行具体聚焦功能。
当在这种情况下通过向相对于基座(300)浮置的操作器(100)施加不同的驱动信号而双向地移动操作器(100)时，可以通过减少电流量来减少所消耗的电流量，由此可以实现低功耗特性，并且通过减少操作器(100)的驱动距离来减少在操作器(100)的自动聚焦操作中消耗的时间。
另外，可以在面向操作器(100)的定子(200)处布置执行手抖补偿功能的磁体和线圈组件。所述磁体和线圈组件可以在操作器(100)执行自动聚焦操作的同时执行手抖补偿功能。
以下，将描述通过这样的双向操作而具有自动聚焦功能和手抖补偿功能的致动器(800)的更详细的结构。
致动器(800)可以包括操作器(100)、定子(200)、弹性构件(250)、基座(300)和机箱(400)。
操作器(100)可以包括线筒(110)、第一磁体(120)和第二磁体(130)。第一磁体(120)可以被设计为用于实现自动聚焦功能。第二磁体(130)可以被设计为用于实现手抖补偿功能。
操作器(100)可以通过与下述的定子(200)相互作用而在基座(300)的上部处向上和向下移动的同时执行自动聚焦功能，并且可以在基座(300)的上部处倾斜的同时执行手抖补偿功能。
线筒(110)可以例如以圆柱形状形成。可以在线筒(110)的内周表面上形成要耦接到镜头(在附图中未示出)的阴螺纹部分。可以使用该阴螺纹部分来进行在线筒(110)和镜头之间的这样的耦接。或者，可以通过使用诸如粘结剂的非螺纹耦接来耦接线筒(110)和镜头。
可以在线筒(110)上形成要分别耦接到弹性构件(250)(下述)的耦接突出(112)。
可以以其中交替地形成弯曲部分和直线部分的形状来形成线筒(110)的外周表面。可以在线筒(110)的外周表面上形成四个直线部分和四个弯曲部分。
可以在线筒(110)的外周表面上形成的四个直线部分的下端上形成从线筒(110)的外周表面突出的支撑部分(114)。可以在线筒(110)的外周表面上形成的四个直线部分上形成从线筒(110)的外周表面凹陷的凹陷部分(114)。在此，可以在线筒(110)的外周表面的上端上形成支撑部分(114)。
可以分别在线筒(110)的外周表面上形成的四个直线部分处分别布置第一磁体(120)，并且可以通过支撑部分(114)来支撑第一磁体(120)。可以以平板磁体来形成第一磁体(120)。可以以第一大小来形成第一磁体(120)。
另外，第一磁体(120)可以使用诸如粘结剂附接到线筒(110)的外周表面。
根据本公开的一个示例性实施例，可以以相同的间隔来在线筒(110)的外周表面上形成第一磁体(120)。可以以90度间隔在线筒(110)的外周表面上布置四个第一磁体(120)。
可以在线筒(110)的弯曲部分上形成的凹陷部分(116)处布置第二磁体(130)。因此，可以在第一磁体(120)之间布置第二磁体(130)。
可以在第一磁体(120)之间以相同的间隔来形成偶数数量的第二磁体(130)。例如，可以在第一磁体(120)的每个之间分别布置第二磁体(130)。例如，可以形成四个第二磁体(130)。
第二磁体(130)可以使用诸如粘结剂粘结到在线筒(110)的外周表面上形成的凹陷部分(116)。
根据本公开的一个示例性实施例，可以以小于第一磁体(120)的第一大小的第二大小来形成第二磁体(130)。这是因为在线筒(110)的外周表面的面积受限制的情况下，用于实现自动聚焦功能所需的磁力的数量大于用于实现手抖补偿功能所需的磁力的数量。
当然，当在线筒(110)的外周表面上形成的四个直线部分的面积小于四个弯曲部分的面积时，第二磁体(130)可以耦接到直线部分，并且第一磁体(120)可以耦接到弯曲部分。
定子(200)可以包括外壳(210)、第一线圈组件(220)、第二线圈组件(230)。另外，定子(200)可以包括接线销(240)。
可以例如以其底表面打开的方桶形状来形成外壳(210)。可以例如通过使用合成树脂的注塑模工艺来形成外壳(210)。
可以在外壳(210)中布置操作器(100)。外壳(210)可以覆盖在操作器(100)的线筒(110)的外周表面上布置的第一磁体(120)和第二磁体(130)。
可以分别以平板形状来形成形成外壳(210)的四个侧壁(214)。可以在外壳(210)的侧壁(214)的外侧表面或内侧表面上形成用于固持第一线圈组件(220)和第二线圈组件(230)的凹陷部分。虽然在附图中未示出，但是可以形成用于固持第一线圈组件(220)和第二线圈组件(230)的通孔，以取代凹陷部分。
可以将第一线圈组件(220)布置为面向在线筒(110)的外周表面处布置的第一磁体(120)的每一个。
可以通过以矩形形状来缠绕线圈而形成第一线圈组件(220)。可以以与第一磁体(120)的第一大小相同的大小来形成第一线圈组件(220)。
当在线筒(110)的外周表面处以相同的间隔来布置第一磁体(120)的四个时，可以在外壳(210)处以相同的间隔来布置第一线圈组件(220)的四个。
自动聚焦线圈组件(220)可以通过驱动信号来产生电磁力。由第一线圈组件(220)产生的电磁力可以与第一磁体(120)交互并分别在远离基座(300)的方向上或在趋近基座(300)的方向上驱动操作器(100)。
根据本公开的一个示例性实施例，可以相互电连接线圈组件(220)的两个插头中的一个。
第二线圈组件(230)可以耦接到外壳(210)。可以在与线筒(110)的外周表面处布置的第二磁体(130)对应的位置处布置第二线圈组件(230)。
可以通过以矩形形状缠绕线圈来形成第二线圈组件(230)。可以以与第二磁体(130)的第二大小相同的大小来形成第二线圈组件(230)。
当可以在线筒(110)的外周表面处以相同的间隔来布置第二磁体(130)的四个时，可以在外壳(210)处以相同的间隔来布置第二线圈组件(230)的四个。
可以响应于由陀螺传感器感测的手抖来对面向彼此的一对第二线圈组件(230)施加不同的驱动信号。由此，第二线圈组件(230)的四个可以防止手抖。
根据本公开的一个示例性实施例，在完成通过第一磁体(120)和第一线圈组件(110)的自动聚焦操作之后，可以执行通过第二磁体(130)和第二线圈组件(230)的手抖补偿功能。
或者，可以在执行通过第一磁体(120)和第一线圈组件(110)的自动聚焦操作的同时，执行通过第二磁体(130)和第二线圈组件(230)的手抖补偿功能。
同时，向第一线圈组件(220)和第二线圈组件(230)施加从外部施加的驱动信号的接线销(240)可以分别被布置在与第一线圈组件(220)的两端部分和第二线圈组件(230)的两端部分对应的位置处。接线销(240)可以***到外壳(210)中。
可以将第一线圈组件(220)或第二线圈组件(230)的每个形成为缠绕线圈。或者，可以使用FPCB(柔性印刷电路板)将第一线圈组件(220)或第二线圈组件(230)的每一个形成为单个线圈。在此，第一线圈组件(220)可以是自动聚焦线圈组件，并且第二线圈组件(230)可以是手抖补偿线圈组件。
可以以薄金属板的形状来制造接线销(240)。可以在接线销(240)上形成镀层，以便改善接线销(240)的电连接特性。
虽然图示和描述了其中可以在外壳(210)的侧壁(214)的外侧表面或内侧表面上形成第一线圈组件(220)和第二线圈组件(230)的示例性实施例，但是另外，可以在外壳(210)上形成通孔来与第一磁体(120)对应。
可以以长方体来形成基座(300)。可以在基座(300)的中心部分上形成开口(305)。要耦接到外壳(200)的耦接柱(310)可以在基座(300)上向上突出。
基座(300)的耦接柱(310)和在外壳上形成的与耦接柱(310)对应的耦接槽可以通过相互匹配而彼此耦合。
可以在基座(300)的后表面上安装IR滤波器和图像传感器模块。
可以在基座(300)的上表面上布置震动吸收构件(250)。当操作器(100)的线筒(110)与基座(300)接触时，震动吸收构件(250)可以防止震动作用到操作器(100)和弹性构件(250)(下述)上。
震动吸收构件(250)可以由例如弹性橡胶材料或弹性合成树脂材料构成。
机箱(400)可以覆盖定子(200)，定子(200)覆盖操作器(100)。机箱(400)可以防止从定子(200)的第一线圈组件(220)和手抖补偿线圈组件(230)产生的电磁波(或来自外部的电磁波)被施加到第一线圈组件(220)和手抖补偿线圈组件(230)。
机箱(400)可以通过压制处理金属板来形成，以便将异物阻挡在外部并阻挡电磁波。
机箱(400)可以包括上板(410)和侧板(420)。上板(410)和侧板(420)可以形成为一体。
可以以当从平坦侧看时的矩形板形状来形成上板(410)。可以在上板(410)的中心部分上形成开口，用于暴露被固定到操作器(100)的线筒(110)的镜头。
侧板(420)可以从上板(410)的边缘沿着定子(200)的外壳(210)的侧壁(214)的外侧表面延伸。侧板(420)可以被固定到基座(300)。
弹性构件(250)可以通过耦接到操作器(100)的上端而弹性地支撑操作器(100)。弹性构件(250)可以弹性地支撑操作器(100)，使得当未向操作器(100)和/或定子(200)施加驱动信号时，操作器(100)可以在基座(300)上方浮置。
这样的弹性构件(250)可以形成为连接到机箱(400)的内侧表面和线筒(110)的多个弹簧或导线，如图中所示，可以通过压制成片簧形状来形成弹性构件(250)。
弹性构件(250)可以将操作器(100)定位为在基座(300)的上表面的上方浮置，由此操作器(100)可以在相对于基座(300)被双向驱动的同时执行自动聚焦操作或手抖补偿操作。
弹性构件(250)可以包括上弹性构件(260)和下弹性构件(270)。
上弹性构件(260)可以包括内弹性构件(262)、外弹性构件(264)和连接弹性构件(266)。
内弹性构件(262)可以耦接到在线筒(110)的上端上形成的耦接突出(112)。可以例如以孔环的形状来形成内弹性构件(262)。
可以在内弹性构件(262)的外侧处布置外弹性构件(264)。可以例如以矩形带的形状来形成外弹性构件(264)。可以在外壳(210)的上表面处布置外弹性构件(264)。
连接弹性构件(266)可以通过将内弹性构件(262)和外弹性构件(264)连接来向内弹性构件(262)施加弹力。
可以通过长带的形状来形成连接弹性构件(266)，通过以曲折形状弯曲该长带来产生弹性。可以以内弹性构件(262)作为标准点以对称形状来形成连接弹性构件(266)。或者，可以以内弹性构件(262)作为标准点以不对称形状来形成连接弹性构件(266)。
同时，可以以类似于上弹性构件(260)的形状来形成下弹性构件(270)。下弹性构件(270)可以通过耦接到线筒(110)的下表面来弹性地支撑线筒(110)。
根据本公开的一个示例性实施例，弹性构件(250)的连接弹性构件(266)的每一个可以具有相同的弹性模量。或者，弹性构件(250)的连接弹性构件(266)的每一个可以具有彼此不同的弹性模量。
如上面详细所述，通过在线筒的外周表面处交错地形成用于自动聚焦的磁体和用于手抖补偿的磁体，并且通过在面向线筒的定子的外壳处的与用于自动聚焦的磁体和用于手抖补偿的磁体对应的位置处布置线圈组件，可以独立地执行自动聚焦操作和手抖补偿操作，或者，可以在自动聚焦操作期间执行手抖补偿操作。
虽然在此描述了致动器的说明和示例性实施例，但是也可以通过将镜头与致动器组合并且通过包括图像传感器和印刷电路板来形成摄像头模块。在此，镜头可以将通过镜头入射的光信号转换为电信号。印刷电路板可以向致动器施加电力。该图像传感器可以被安装在印刷电路板上。
另外，显然，可以制造包括摄像头模块的移动装置(诸如移动电话)。
上述的示例性实施例意欲是说明性的，而不限制权利要求的范围。许多替代、修改、变化和等同物对于本领域内的技术人员是显然的。可以以各种方式来组合在此所述的示例性实施例的特征、结构、方法和其他特性以获得在等同范围内的补充和/或替代示例性实施例。因此，应当通过权利要求来确定本公开的权利的技术范围。

Claims (15)

1.一种致动器，包括：
操作器，所述操作器包括在用于固定镜头的线筒处布置的第一磁体和在所述第一磁体之间分别布置的第二磁体；
定子，所述定子包括外壳，所述外壳具有分别面向所述第一磁体的第一线圈组件和分别面向所述第二磁体的第二线圈组件；
弹性构件，所述弹性构件被配置为相对于所述定子弹性地支撑所述操作器；以及
基座，所述基座被配置为支撑所述定子。
2.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述第一磁体的四个以相同的间隔形成在所述线筒的外周表面处。
3.根据权利要求1所述的致动器，其中，偶数数量的所述第二磁体以相同的间隔形成在所述线筒的外周表面处。
4.根据权利要求3所述的致动器，其中，所述第二磁体的四个以相同的间隔形成在所述线筒的外周表面处。
5.根据权利要求1所述的致动器，其中，在所述线筒的外周表面上形成有用于固持所述第一磁体和所述第二磁体的凹陷。
6.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述第一线圈组件的插头之一相互电连接。
7.根据权利要求1所述的致动器，其中，当驱动电流未被施加到所述第一线圈组件时，所述线筒的下表面相对于所述线筒的上表面间隔开。
8.根据权利要求1所述的致动器，其中，在面向所述线筒的所述基座的上表面处布置有震动吸收构件。
9.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述外壳包括接线销，所述接线销电耦接到所述第一线圈组件和所述第二线圈组件。
10.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述弹性构件包括：耦接到所述外壳的外弹性构件和耦接到所述线筒的内弹性构件；以及用于将所述外弹性构件和所述内弹性构件连接的连接弹性构件。
11.根据权利要求10所述的致动器，其中，多个所述连接弹性构件以相同的间隔耦接到所述外弹性构件和所述内弹性构件，并且所述连接弹性构件的每个的弹性模量相同。
12.根据权利要求10所述的致动器，其中，多个所述连接弹性构件以相同的间隔耦接到所述外弹性构件和所述内弹性构件，并且以不对称形状来形成所述连接弹性构件。
13.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述第一线圈组件以第一大小形成，并且所述第二线圈组件以小于所述第一大小的第二大小形成。
14.一种摄像头模块，包括：
致动器，所述致动器包括：操作器，所述操作器包括在用于固定镜头的线筒处布置的第一磁体和在所述第一磁体之间分别布置的第二磁体；定子，所述定子包括外壳，所述外壳具有分别面向所述第一磁体的第一线圈组件和分别面向所述第二磁体的第二线圈组件；弹性构件，所述弹性构件被配置为相对于所述定子弹性地支撑所述操作器；以及基座，所述基座被配置为支撑所述定子；
图像传感器，所述图像传感器被配置为将通过所述镜头入射的光学信号转换为电信号；以及
印刷电路板，所述印刷电路板被配置为向所述致动器施加电力。
15.一种移动电话，具有摄像头模块，所述摄像头模块包括：
致动器，所述致动器包括：操作器，所述操作器包括在用于固定镜头的线筒处布置的第一磁体和在所述第一磁体之间分别布置的第二磁体；定子，所述定子包括外壳，所述外壳具有分别面向所述第一磁体的第一线圈组件和分别面向所述第二磁体的第二线圈组件；弹性构件，所述弹性构件被配置为相对于所述定子弹性地支撑所述操作器；以及基座，所述基座被配置为支撑所述定子；
图像传感器，所述图像传感器被配置为将通过所述镜头入射的光学信号转换为电信号；以及
印刷电路板，所述印刷电路板被配置为向所述致动器施加电力。
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