CN116209952A - 摄像头致动器及包括它的光折射式摄像头模块 - Google Patents

Abstract

公开一种用于实现自动调焦及变焦功能的摄像头致动器及包括它的光折射式摄像头模块。本发明的摄像头致动器包括：外壳；驱动部，其安装于外壳，并由在第一方向上延伸的振动轴及在第一方向上向振动轴施加振动的振动发生器构成；可动部，其与驱动部对应地设置，通过由驱动部产生的驱动力而在外壳内在第一方向上移动；摩擦移动部，其在振动轴上在第一方向上移动；及连接部，其将彼此对应的摩擦移动部和可动部彼此连接，连接部由形成于与可动部相对的摩擦移动部的侧面部的突起或槽、以及以与突起或槽啮合的方式形成于可动部的侧面部的槽或突起构成。

Description

摄像头致动器及包括它的光折射式摄像头模块

技术领域

本发明涉及摄像头致动器，特别地，涉及为了实现高倍率的变焦(Zoom)及自动调焦(Auto Focusing)而适用于光折射式摄像头模块(Folded zoom camera modu le)的摄像头致动器及包括它的光折射式摄像头模块。

背景技术

以往，搭载于移动设备的摄像头模块大部分使由多个透镜构成的光学***向流入光的方向即光轴方向移动而实现变焦及自动调焦。此时，光学***的移动方向在将摄像头模块安装到移动设备时成为移动设备的厚度方向。因此，以往需要在移动设备的厚度方向上确保摄像头模块的光学***可移动的最小的空间。

即，光学***在移动设备的厚度方向上移动的结构的以往大部分的摄像头模块的情况下，在安装到移动设备时需要在移动设备的厚度方向上确保能够安装它的最小的空间，因此在想要尽量减小移动设备的厚度的近年来的薄型化趋势下，其结构难以满足市场的需求。

以往，为了解决这样的问题，试着想要通过调整透镜的角度、大小、隔开的间隔、焦距等而缩小光学***本身的大小。但这样的方法是在物理上减小变焦镜头乃至变焦镜头镜筒的大小的方法，因此实现薄型化是有限的，并且还存在可能降低变焦镜头的本质特性的问题。

对此，研发了如下的光折射式摄像头模块(Folded zoom camera module)：安装将从外部流入的光以90度反射的反射***，并将供在反射***中折射的光通过的光学***在移动设备的宽度方向或长度方向上横放，由此充分地确保构成光学***的透镜之间的间隔，由此实现高倍率的光学变焦并实现薄型化。

光折射式摄像头模块与将传感器(CCD、CMOS等摄像元件)和透镜竖着层叠的现有方式不同地，选择潜望镜结构，从而在整体上未增加高度的情况下，也能够达到高倍率的光学变焦。另外，与将透镜竖着层叠的现有方式不同地，因为是潜望镜结构，因此与现有方式相比，非常有利于模块的薄型化。

作为对摄像头的变焦性能产生决定性的影响的核心要素，不仅包括构成光学***的透镜的规格，而且还包括光学***的驱动范围。光学***的驱动范围越大，能够发挥更高的变焦性能。以往，搭载有变焦镜头的小型摄像头为用于增加光学***的驱动范围的驱动机制，因此主要使用步进马达(Stepping Motor)方式。

但是，以往的步进马达(Stepping Motor)方式因步进马达的大小而存在小型摄像头的整体上的体积(Volume)变大的问题。换言之，因步进马达本身的体积较大而需要确保能够安装它的程度的充分的空间，为此只能加大小型摄像头的整体上的体积(Volume)。

这样，在以往的光折射式摄像头模块中作为光学***驱动装置而适用的步进马达方式具有不利于装置的小型化的缺点。对此，作为以往的步进马达方式的对策，近年来利用压电元件的压电(Piezo)方式备受关注。压电方式通过将在向压电元件施加高频脉冲电压时发生的振动用于光学***的驱动的原理而构成。

这样的压电方式与现有的步进方式的马达相比使用尺寸大大减小的压电元件，因此与上述的步进方式相比，具有有利于摄像头模块的小型化的优点。另外，产生驱动力的压电元件比现有的步进方式的马达明显轻，因此还能够减轻摄像头模块的整体上的重量。即，还能够实现产品的轻量化。

图10是适用于摄像头模块的压电方式光学***驱动装置的概略图。

参照图10，以往的压电方式的光学***驱动装置8包括压电元件80及固定于其一侧的振动轴82。在构成光学***的镜头镜筒7的侧面部上一体地构成摩擦部件70，摩擦部件70以在周向上包围上述振动轴82的一部分外表面的结构结合，从而通过与振动轴82之间的摩擦力而固定到振动轴82上，当振动轴82进行振动时沿着振动轴82而进行移动。

这样的以往的压电方式的光学***驱动装置8在压电元件80通过从外部施加的高频脉冲电压而快速地在第一方向上振动时，振动轴82也在第一方向(振动轴的轴方向)上快速地反复进行伸长和收缩而进行振动。此时，如果振动轴82在伸长的方向上快速地移动，在收缩的方向上缓慢地移动，则摩擦部件70及镜头镜筒7在振动轴82收缩的方向上移动。

因为在振动轴82快速地伸长时，因镜头镜筒7想要继续保持静止状态的性质(静止惯性)，摩擦部件70及镜头镜筒7不移动，但在移动相对缓慢的振动轴的收缩方向上，摩擦部件70及镜头镜筒7通过在摩擦部件70与振动轴82之间作用的摩擦力而在上述振动轴82收缩的方向上一起移动。

在这样的结构中，由压电元件80及振动轴82构成的驱动装置8仅执行使镜头镜筒7简单地在第一方向上移动的作用。因此，为了相对于后方的图像传感器(未图示)的镜头镜筒的光轴对准(Optical axis alignment)而需要一个以上的引导销9。此时，引导销9还起到进行光轴对准的同时引导镜头镜筒的第一方向上的线性运动并抑制倾斜的作用。

但是，因引导销9的应用而导致结构复杂，相应地难以组装，因此存在生产性下降的问题。特别地，在产品的制作中要求严格管理公差。因为引导销9与振动轴82的平行状态哪怕出现一点点偏离或振动轴82弯曲的情况下，镜头镜筒7***到其之间而无法顺畅地进行移动或成为无法移动的状态。

特别地，以往的压电方式的光学***驱动装置主要应用于使光学***在移动设备的厚度方向上移动的以往的摄像头致动器，但在光折射式摄像头模块中几乎没有被应用的案例，因此需要研发一种符合光折射式摄像头模块的特性的压电方式的驱动装置。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)韩国公开专利第2008-0085571号(公开日2008.09.24)

发明内容

技术课题

本发明要解决的技术课题在于提供一种如下的摄像头致动器及包括它的光折射式摄像头模块：采用与以往的步进马达方式相比有利于小型化及轻量化的压电方式，并且即便振动轴的光轴方向对准状态多少发生偏离或振动时发生振动轴的弯曲也不会对光学***的移动性产生影响。

解决技术课题的方法

作为解决技术课题的手段，本发明的一个方面提供一种摄像头致动器，其包括：

外壳；

两个以上的可动部，它们安装于上述外壳，并沿着第一方向彼此独立地被驱动来实现变焦及自动调焦；及

两个以上的驱动部，它们安装于上述外壳，并具备用于在第一方向上驱动各个上述可动部的压电元件(Piezoelectric element)，

上述压电元件以经过上述可动部的中心的第一方向上的轴线为基准在对角线方向上彼此相对配置，

具备滚珠引导件，该滚珠引导件支承上述可动部，以便上述可动部在上述第一方向上能够进行滚动运动。

另外，上述摄像头致动器还包括：

摩擦移动部，其沿着与上述压电元件连接的振动轴而在第一方向上移动；及

连接部，其将上述摩擦移动部和上述可动部彼此连接，

上述连接部由形成于与上述可动部相对的摩擦移动部的侧面部的突起或槽、以及以与上述突起或槽啮合的方式形成于上述可动部的侧面部的槽或突起构成。

本发明的一个方面的摄像头致动器优选包括：

外壳；

驱动部，其安装于上述外壳，并由在第一方向上延伸的振动轴和在第一方向上向上述振动轴施加振动的振动发生器构成；

可动部，其与各个上述驱动部对应地设置，并通过由上述驱动部产生的驱动力在外壳内在第一方向上移动；

摩擦移动部，其在上述振动轴上在第一方向上移动；及

连接部，其将上述摩擦移动部和可动部彼此连接，

上述连接部由形成于与上述可动部相对的摩擦移动部的侧面部的突起或槽、以及以与上述突起或槽啮合的方式形成于上述可动部的侧面部的槽或突起构成。

优选为，上述突起为磁铁(Magnet)，在上述槽的一个侧面附着有与由上述磁铁构成的突起之间产生引力的磁性体材质的薄板，以便在形成有槽的区间内抑制上述突起在第一方向上移动且允许上述突起在与第一方向正交的第二方向上移动。

作为优选的另一例，上述突起由磁性体材质构成，在上述槽的一个侧面附着有薄板型磁铁(Magnet)，该薄板型磁铁与上述磁性体材质的突起之间产生引力，以便在形成有槽的区间内抑制上述突起在第一方向上移动且允许上述突起在与第一方向正交的第二方向上移动。

作为优选的另一例，在上述槽的一个侧面设置有弹性地紧贴到突起的弹性单元，以便在形成有槽的区间内抑制上述突起在第一方向上移动且允许上述突起在与第一方向正交的第二方向上移动。

在该情况下，上述弹性单元为以紧贴到与上述突起的一个侧面相对的上述槽的另一个侧面的方式向上述突起施加弹性力的板簧或由球珠和弹簧构成的定位球塞(BallPlunger)。

另外，适用于本发明的上述驱动部构成为两个或更多个，上述可动部构成为两个或更多个，以便与两个或更多个上述驱动部一一对应。

优选为，上述驱动部由第一驱动部和第二驱动部构成，上述第一驱动部与外壳的第一侧壁相邻地安装于上述外壳，并由在第一方向上延伸的振动轴和在第一方向上向上述振动轴施加振动的振动发生器构成，上述第二驱动部与和上述第一侧壁相对的第二侧壁相邻地安装于上述外壳，并与上述第一驱动部相比结构相同且振动发生器的位置相反，上述可动部由第一可动部和第二可动部构成，上述第一可动部通过由上述第一驱动部产生的驱动力而在上述外壳内在第一方向上进行平移运动，上述第二可动部在上述外壳内在第一方向上与上述第一可动部串联地配置，并通过由上述第二驱动部产生的驱动力而在上述外壳内在第一方向上进行平移运动。

此时，两个或更多个可动部各自通过对应的驱动部而在第一方向上独立地被驱动。

另外，至少两个以上的霍尔传感器在第一方向上隔开距离而对齐排列在上述外壳的第一侧壁及作为相对部的第二侧壁中的每一个侧壁，在与上述第一侧壁相对的上述第一可动部的侧面及与上述第二侧壁相对的上述第二可动部的侧面上与上述霍尔传感器对应地安装有霍尔磁铁。

另外，上述可动部包括：载体；及镜头镜筒，其搭载在上述载体上并收纳由多个透镜构成的透镜组。

另外，上述驱动部的振动发生器为包括压电元件(Piezoelectric element)的压电马达(Piezo motor)。

另外，上述摩擦移动部由下部摩擦块和上部摩擦夹具构成，上述下部摩擦块具备截面形成为弧形或角形的凹槽，上述上部摩擦夹具在中间隔着上述振动轴而结合到上述下部摩擦块的上部，截面形状与上述凹槽的形状相同且与凹槽上下对称。

本发明的一个方面的摄像头致动器还包括：滚珠引导件，其在上述外壳与可动部之间引导可动部相对于上述外壳的第一方向上的平移运动。

在该情况下，上述滚珠引导件优选由如下部件构成：一对滚珠导轨，它们在上述外壳的底部上表面沿着第一方向延伸配置且在第一方向上连续形成有第一滚珠槽；第二滚珠槽，其以与上述第一滚珠槽对应的方式形成于上述可动部的下表面的一侧和作为相对部的另一侧；及滚珠，其夹在以彼此相对的方式对应的第一滚珠槽与第二滚珠槽之间。

优选为，上述第二滚珠槽以袋型分别在上述可动部的下表面的一侧和作为相对部的另一侧以独立的空间形态形成为至少两个以上。

在以独立的空间形态形成的每个第二滚珠槽各自夹着一个滚珠。

另外，在本发明的一个方面的摄像头致动器中，上述外壳由磁性体构成，在与上述外壳的底部的上表面相对的上述可动部的下表面安装有磁铁(Magnet)。

作为解决课题的手段，本发明的另一个方面提供一种光折射式摄像头模块，其包括：

上述的一个方面的摄像头致动器；

反射***，其以光的行进方向为基准配置在上述摄像头致动器的前方，将从外部入射的光向上述摄像头致动器方向反射；及

图像传感器单元，其以光的行进方向为基准配置在上述摄像头致动器的后方，接收通过了上述摄像头致动器的光并根据所接收的光生成相应的图像信息而输出。

发明效果

根据本发明的实施例的摄像头致动器，在组装过程中即便振动轴(或可动部)的第一方向上的对准状态多少发生偏离或振动轴振动的过程中发生弯曲(Bending)而导致可动部与摩擦移动部之间的间隔发生变化，也能够通过连接部而对其间隔变化进行应对，因此可动部完全不受影响而可在第一方向上顺畅地进行移动。

即，能够确切并明确地解决由振动轴(或可动部)的错误对准或振动轴的弯曲等而导致的可动部与振动轴之间的间隔的不均匀(在可动部的整个移动范围(Stroke)内两者之间的间隔需要保持均匀但无法保持均匀的情况)对可动部的移动性产生影响的以往技术的问题(可动部在第一方向上不能顺畅地移动或变成无法移动的状态的问题)。

另外，通过与以往的步进马达方式相比有利于小型化及轻量化的压电方式，结构简单且与此对应地容易进行组装，因此在产品的批量生产性方面也具有优点，并且通过安装于可动部的下表面的磁铁，在将可动部紧贴到外壳的底部侧的状态下，通过滚珠引导件而进行平滑且稳定的直线运动，从而无需用于进行光轴对准(Align)的另设的引导销。

附图说明

图1是本发明的一个方面的摄像头致动器的分解立体图。

图2是本发明的一个方面的摄像头致动器的结合立体图。

图3是从上方观察图2中所示的摄像头致动器的俯视图。

图4是结合有摩擦移动部的驱动部的立体图。

图5是示出将摩擦移动部和可动部连接的部分(连接部)的优选的实施例的图。

图6是示出将摩擦移动部和可动部连接的部分(连接部)的优选的其他几个实施例的图。

图7是沿着A-A线方向观察上述图3所示的摄像头致动器的截面图。

图8是从底面观察构成可动部的载体的立体图。

图9是本发明的另一个方面的光折射式摄像头模块的概略图。

图10是以往的压电方式光学***驱动装置的概略图。

具体实施方式

下面，对本发明的优选的实施例进行详细说明。

说明书中使用的用语仅用于对特定的实施例进行说明，对本发明不作限定作用。在文中未明确表示不同的意思的情况下，单数的表述包括多个的意思。

本说明书中“包括”或“具备”等用语表示存在说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、构成要件、部件或它们的组合，而并非预先排除一个或其以上的其他特征或数字、步骤、动作、构成要件、部件或它们的组合的存在或附加的可能性。

另外，第一、第二等用语用于对各个构成要件进行说明，上述构成要件不限于上述用语。上述用语仅用于将一个构成要件与其他构成要件区别开。

进而，说明书中记载的“…部”、“…单元”、“…模块”等用语表示处理至少一个功能或动作的单位，其可由硬件或软件或硬件及软件的结合来实现。

参照附图而进行说明时，对于相同的构成要件赋予相同的附图标记，省略对此的重复的说明。并且，在对本发明进行说明时，在判断为对相关的公知技术的具体说明导致本发明的要旨不清楚的情况下，省略其详细的说明。

下面在对本发明进行说明时，为了便于说明，使用3轴方向坐标***而进行说明。

作为参考，在3轴方向坐标***中，X轴是指光(光线)通过本发明的致动器的方向，即光轴方向，下面对与上述X轴一致或平行的方向使用‘第一方向’这样的用语。并且，Z轴是指与上述X轴垂直的方向，Y轴是指在与上述Z轴垂直的平面上与上述X轴正交的方向，下面对与上述Y轴一致或平行的方向使用‘第二方向’这样的用语。

根据本发明的一个方面，提供一种通过在外部施加的高频脉冲电压利用由压电元件产生的振动而使包括镜头镜筒(光学***)的可动部在光轴方向上移动任意的距离，从而提供实现放大(Zoom in)及缩小(Zoom out)、自动调焦(Auto Focusing)的压电方式的摄像头致动器。

下面，在对本发明进行说明时，以在一个摄像头致动器中沿着第一方向而分开配置两个可动部，与两个可动部分别对应地配置驱动部的结构为例进行图示并进行说明。当然，这仅为用于说明本发明的优选的一个实施例，可动部及驱动部的数量并非仅限于例示的形态。

换言之，作为用于说明本发明的优选的一个实施例，下面以在一个摄像头致动器中配置两个可动部及驱动部的结构为例进行说明，但可动部和驱动部不限于两对。根据摄像头的所需规格，可动部和驱动部的数量可任意发生改变。

图1是本发明的一个方面的摄像头致动器的分解立体图，图2是本发明的一个方面的摄像头致动器的结合立体图。并且，图3是从上方观察图2所示的摄像头致动器的俯视图。

参照图1至图3，本发明的一个方面的摄像头致动器3包括外壳30。如附图(图1及图2)所示，外壳30在内侧形成有收纳空间(省略附图标记)，以光的移动方向(第一方向)为基准，一侧和作为相对部的另一侧被开放，在第二方向的两个侧壁302、304分别形成有在第一方向上细长的缝隙形态的开口303、305。

在外壳30的内侧底部的上表面形成有后述的滚珠引导件38的滚珠导轨380。另外，与两个侧壁(下面，将一侧侧壁称为‘第一侧壁302’，将作为相对部的另一侧侧壁称为‘第二侧壁304’)分别相邻地在上述底部的上表面形成有至少一个以上的具备弧形的凹槽(省略附图标记)的支承件309，在支承件309上安放有后述的振动轴320。

未图示的上部盖结合到上述外壳30的上侧，在外壳30的内部设置有驱动部32及通过由上述驱动部32产生的驱动力而在外壳30内沿着第一方向移动的可动部34。此时，驱动部32包括在第一方向上延伸的振动轴320。另外，具备在第一方向上向上述振动轴320施加振动的振动发生器322。

驱动部32的振动轴320在第一方向上配置在外壳30内，通过上述的支承件309而从外壳30的底部以上浮的状态被支承。振动轴320优选为截面形状为圆形的环状棒，也可以是截面形状为角形的杆状结构，根据振动轴320的截面形状，上述支承件309的凹槽形状也发生变化，因此不限于例示的弧形。

上述振动轴320的一部分外表面在周向上以相接的方式安放在支承件309的上述凹槽，在振动轴320进行振动时，为了防止从上述支承件309脱离，由粘接剂将两者之间(振动轴320与支承件309之间)彼此结合。在此，作为粘接剂，可使用软质的环氧粘接剂，该环氧粘接剂具备允许通过上述振动发生器322在第一方向上伸长及收缩的振动轴320的压电动作的程度的弹力。

如图所示，当可动部34为2个时，驱动部32也可以设置为2个。以下，为了便于说明，在2个可动部34中将以光的移动方向为基准相对地位于前方的可动部称为‘第一可动部34a’，将相对地位于后方的可动部称为‘第二可动部34b’。并且，将与第一可动部34a和第二可动部34b分别对应的驱动部区分为‘第一驱动部32a’和‘第二驱动部32b’而进行说明。

第一驱动部32a与外壳30的第一侧壁302相邻地设置于上述外壳30的内部。第一驱动部32a由在第一方向上延伸的振动轴320和在第一方向上向振动轴320施加振动的振动发生器322构成。并且，第二驱动部32b与第二侧壁304相邻地设置于外壳30的内部，与第一驱动部32a相比结构相同且振动发生器322的位置相反。

即，如图3的俯视图所示，第一驱动部32a和第二驱动部32b各自的振动发生器322以经过两个可动部(34a、34b)的中心的第一方向上的轴线为基准在对角线方向上相对地配置。这样，以使第一驱动部32a和第二驱动部32b各自的振动发生器322在对角线方向上相对的方式配置时，能够在有限的空间内最大程度地确保第一驱动部32a和第二驱动部32b的相对隔开距离。

第一驱动部32a和第二驱动部32b的振动发生器322是包括通过从外部施加的高频脉冲电压而在第一方向上快速地振动的压电元件(Piezoelectric element)的压电马达(Piezo motor)，在外壳30的一侧角部和对角线方向的另一侧角部分别设置有一个。并且，两个振动轴320彼此平行，在第二方向上观察时，是至少一部分重叠的结构。

第一可动部34a通过由上述第一驱动部32a产生的驱动力而在外壳30内沿着滚珠导轨380在第一方向上进行平移运动，第二可动部34b在外壳30内在第一方向上与上述第一可动部34a隔开规定的距离而配置，并通过由第二驱动部32b发生的驱动力而同样地沿着上述滚珠导轨380而在外壳30内沿着第一方向进行平移运动。

第一驱动部32a和第一可动部34a及第二驱动部32b和第二可动部34b通过后述的摩擦移动部36及连接部37而使对应的驱动部32和可动部34彼此之间相互可联动地连接，第一驱动部32a和第二驱动部32b通过控制部例如由驱动器IC(未图示)输出的个别信号而独立地被驱动。由此，第一可动部34a和第二可动部34b也通过相应驱动部32而在第一方向上独立地被驱动。

第一可动部34a和第二可动部34b分别包括载体340。另外，具备用于收纳由多个透镜构成的透镜组的镜头镜筒342。镜头镜筒342搭载到上述载体340而与载体340一起移动，但根据情况，载体340也可以一体地形成于镜头镜筒342。此时，构成镜头镜筒342的上述透镜各自具备相同或不同的焦距、折射率等光学特性。

上述的摩擦移动部36构成为在第一驱动部32和第二驱动部32b各自的振动轴320上沿着相应振动轴320而在第一方向上移动。并且，摩擦移动部36通过连接部37而连接到对应的可动部34。由此，当振动轴320进行振动时，摩擦移动部36沿着相应振动轴320而移动，其结果为，通过连接部37而与摩擦移动部36连接的可动部34在第一方向上移动。

例如，当第一驱动部32a的振动发生器322通过从外部施加的高频脉冲电压而快速地在第一方向上振动时，相应振动轴320也在第一方向(振动轴320的轴方向)上快速地反复进行伸长和收缩而进行振动。此时，振动轴320在伸长的方向上快速地移动，在收缩的方向上缓慢移动时，摩擦移动部36及第一可动部34a在振动轴320收缩的方向上移动。

这是因为，当振动轴320快速地伸长时，摩擦移动部36及第一可动部34a因要继续保持静止状态的性质(静止惯性)而不进行移动，但在移动相对缓慢的振动轴320的收缩方向上，摩擦移动部36及与此连接的第一可动部34a通过在摩擦移动部36与振动轴320之间作用的摩擦力而在上述振动轴320收缩的方向上与振动轴320一起移动。

图4是示出与摩擦移动部结合的驱动部的图。

参照图4，如上所述，驱动部32的振动轴320可以是截面形状为圆形的环状棒，但不限于此，摩擦移动部36由具备截面形成为弧形或角形的凹槽362的下部摩擦块360和中间隔着振动轴320而结合到上述下部摩擦块360的上部且截面形状与上述凹槽362的形状相同且与凹槽362上下对称的上部摩擦夹具364构成。

关于凹槽362及上部摩擦夹具364的形状，只要是与振动轴320的一部分外表面接触而提供摩擦面的截面形状，则可以是任何形态。例如，如图4所示，凹槽及上部摩擦夹具364以形成共计4个摩擦面的方式其截面形状形成为四角形。此时，振动轴320既可以与4个摩擦面均相接，也可以与三个面或两个面乃至仅与一个面相接。

图5是示出将摩擦移动部和可动部连接的部分(连接部)的优选的实施例的图。

如图5所示，彼此对应的摩擦移动部36和可动部34通过连接部37而彼此连接。连接部37由形成于与可动部34相对的摩擦移动部36的侧面部的突起370和以与突起370啮合的方式形成于可动部34的侧面部的槽372构成，或者相反地，虽然未图示，但可由形成于摩擦移动部36的槽和形成于可动部34的突起构成。

构成连接部37的突起370优选为磁铁(Magnet)，在槽372的一个侧面(与第二方向平行的侧面)附着有磁性体材质的薄板371。在该情况下，突起370为磁铁，薄板371为磁性体，因此在两者之间产生引力，因此在将突起370***到槽372的状态下，突起370的第一方向上的移动被抑制，而允许在与第一方向正交的第二方向上的移动。

由此，在组装过程中即便振动轴320(或可动部)的第一方向上的对准状态多少发生偏离或振动轴320通过振动发生器322而振动的过程中在上述振动轴320上发生弯曲(Bending)而导致可动部34与摩擦移动部36之间的间隔发生变化，连接部37向第二方向移动而能够对其间隔变化进行应对，从而可动部34完全不受影响而在第一方向上顺畅地移动。

即，能够确切且明确地消除因振动轴320(或可动部)的错误对准或振动轴320的弯曲等而导致的可动部34与振动轴320之间的间隔不均匀(在可动部的整体移动范围(Stroke)内两者之间的间隔需要保持均匀但无法保持均匀的情况)对可动部34的移动性产生影响的以往技术的问题(可动部无法向光轴方向顺畅地移动或成为无法移动的状态的问题)。

根据情况，与上述说明的实施例相反地，也可以存在如下的变形：由磁性体材质构成突起370，并在槽372的一个侧面(与第二方向平行的侧面)附着薄板型磁铁(Magnet，未图示)，该薄板型磁铁与上述磁性体材质的突起370之间产生引力，以便在形成槽372的区间内抑制上述突起370在第一方向上移动并允许上述突起370在与第一方向正交的第二方向上移动。

图6是示出将摩擦移动部和可动部连接的部分(连接部)的优选的其他几种实施例的图。

如图6所示，作为优选的另一例，在构成连接部37的槽372的一个侧面(与第二方向平行的侧面)设置有弹性地紧贴到***于这样的槽372中的突起370的弹性单元374。

在该情况下，通过弹性单元374的弹性，位于与弹性单元374相接的面的相反侧的突起370的面保持紧贴到槽372的另一个侧面的状态，因此抑制突起370在第一方向上移动，仅允许突起370在第二方向上移动。

如图6的(a)所例示，弹性单元374优选为以紧贴到与突起370的一个侧面相对的上述槽372的另一个侧面的方式在槽372内向上述突起370施加弹性力的板簧374a。根据情况，如图6的(b)所示，弹性单元374也可以是由球珠和弹簧构成的定位球塞(Ball Plunger)374b形态。

另一方面，至少两个以上的霍尔传感器308在第一方向上隔着距离而对齐排列在上述提及的第一侧壁302及第二侧壁304各自的开口303、305。并且，在与第一侧壁302相对的第一可动部34a的侧面及与第二侧壁304相对的第二可动部34b的侧面上与上述霍尔传感器308对应地安装有霍尔磁铁344(参照图1至图2)。

霍尔传感器308利用霍尔效应(Hall effect)而检测霍尔磁铁344的位置并产生相应的信号来输出到驱动器IC(未图示)，驱动器IC根据上述霍尔传感器308的信号识别外壳30内的第一可动部34a及第二可动部34b的第一方向上的位置。并且，基于识别的位置值决定对于第一驱动部32a和第二驱动部32b的控制值。

即，驱动器IC基于由上述霍尔传感器308输出的信号而识别第一可动部34a及第二可动部34b的正确的第一方向上的位置，并基于所识别的位置信息而决定第一驱动部32a及第二驱动部32b的控制值，并基于该决定的控制值而通过第一驱动部32a及第二驱动部32b来对第一可动部34a和第二可动部34b的第一方向上的位置进行独立的反馈(Feed Back)控制，从而实现变焦及自动调焦。

图7是沿着A-A线方向观察上述图3所示的摄像头致动器的截面图。

参照图7及上述图1至图2，在外壳30与第一可动部34a及第二可动部34b之间设置有滚珠引导件38。滚珠引导件38起到使第一可动部34a及第二可动部34b进行光轴对准的作用的同时，在外壳30与第一可动部34a及第二可动部34b之间进行引导，以稳定地实现上述第一可动部34a和第二可动部34b相对于外壳30的第一方向上的独立的直线运动(平移运动)。

优选为，滚珠引导件38由如下部件构成：平行的一对滚珠导轨380，它们在外壳30的底部的上表面沿着第一方向延伸配置且在上表面部具备在第一方向上连续的第一滚珠槽382；第二滚珠槽384，其以与上述第一滚珠槽382对应的方式分别形成于第一可动部34a及第二可动部34b各自的下表面的一侧和作为相对部的另一侧；及滚珠383，其夹在以彼此相对的方式对应的第一滚珠槽382与第二滚珠槽384之间。

如从底面观察可动部34更具体地观察载体340的图8所示，第二滚珠槽384以袋型(pocket type)分别在第一可动部34a和第二可动部34b各自的载体340的下表面一侧和作为相对部的另一侧以独立的空间形态形成为至少两个以上。在这样的以独立的空间形态形成的每个第二滚珠槽384各自夹着一个滚珠，从而在可动部34移动时能够防止相邻的滚珠383之间的干扰或摩擦。

在此，考虑到基于可动部34具体地载体340与外壳30之间的制造公差的组装性和驱动性，优选为平行的一对滚珠导轨380中的一个滚珠导轨将在第一方向上连续的第一滚珠槽382构成为V槽，另一个滚珠导轨将第一滚珠槽382构成为U槽。

各个滚珠383以一部分收纳到第一滚珠槽382的形态配置，另一部分以收纳到第二滚珠槽384的形态配置，由此通过可动部34的第一方向上的直线运动而第二滚珠槽384相对于第一滚珠槽382进行相对运动时，滚珠在这些滚珠槽(382、384)之间进行滚动运动，从而在外壳30内能够缓慢且稳定地实现可动部34的第一方向上的直线运动。

如图7及图8所图示，在与外壳30的底部的上表面相对的第一可动部34a及第二可动部34b各自的下表面安装有磁铁(Magnet)341，外壳30的全部或一部分(底部)由磁性体构成。在该情况下，通过外壳30的底部与磁铁之间的引力，第一可动部34a和第二可动部34b在中间隔着上述滚珠引导件38而紧贴到外壳30的底部侧的状态下移动，因此在移动中防止可动部34的浮动或倾斜。

未说明的附图标记39是指固定光学单元(参照图1至图3)。这样的固定光学单元39如图示(图1至图3)的例示这样配置于光流入的上述外壳30的一侧开口部，并包括收纳由多个透镜构成的透镜组的镜头镜筒。此时，上述透镜各自具备相同或不同的焦距、折射率等光学特性。

作为步进马达(Stepping Motor)方式的对策而研发的以往的压电方式摄像头致动器的情况下，如果振动轴相对于引导销的平行状态哪怕偏离一点点或在振动过程中哪怕振动轴弯曲一点点，包括光学***的可动部被夹在引导销与振动轴之间而导致移动不顺畅或发生无法移动的情况。

相反地，本发明的实施例的摄像头致动器在组装过程中即便振动轴(或可动部)的第一方向上的对准状态多少发生偏离或在振动轴进行振动的过程中发生弯曲(Ben ding)而在可动部与摩擦移动部之间的间隔发生变化，也能够通过连接部而可对其间隔变化进行应对，因此可动部完全不受影响而在第一方向上顺畅地移动。

即，能够确切且明确地消除因振动轴(或可动部)的错误对准或振动轴的弯曲等而导致的可动部与振动轴之间的间隔不均匀(在可动部的整个移动范围(Stroke)内两者间的间隔需要保持均匀但无法保持均匀的情况)对可动部的移动性产生影响的以往技术的问题(可动部在第一方向上不能顺畅地移动或变成无法移动的状态的问题)。

另外，通过与以往的步进马达方式相比有利于小型化及轻量化的压电方式，结构简单且与此对应地组装容易，因此在产品的批量生产性方面也具有优点，并且通过安装于可动部的下表面的磁铁，在将可动部紧贴到外壳的底部侧的状态下，通过滚珠引导件而进行平滑且稳定的直线运动，从而无需用于进行光轴对准(Align)的另设的引导销。

另一方面，图9是包括上述的一个方面的摄像头致动器的光折射式摄像头模块的概略图。

参照图9，本发明的另一个方面的光折射式摄像头模块大体由反射***2、摄像头致动器3及图像传感器单元5构成。摄像头致动器3可以是上述的一个方面的摄像头致动器3，反射***2以光的行进方向为基准配置在上述摄像头致动器的前方而将从外部入射的光向摄像头致动器3的方向反射。

反射***2可以是反射从外部入射的光的反射面20以特定角度，优选以45度的角度倾斜的镜子或棱镜(Prism)，摄像头致动器3构成为构成该摄像头致动器3的两个以上的多个可动部(34a、34b)通过与此分别对应地构成的驱动部而在第一方向上进行独立的动作。

这样，两个以上的多个可动部(34a、34b)进行独立的动作时，在广泛的范围内实现放大(Zoom in)及缩小(Zoom out)，能够实现更加精巧、细致且高倍率的变焦性能。

图像传感器单元5接收通过了摄像头致动器3的可动部的光，并输出与所接收的光相应的图像信息。这样的图像传感器单元5由基板52及安装在基板52上的图像传感器50构成，在此图像传感器50根据通过了上述可动部(34a、34b)的光收集图像信息，收集的图像信息通过基板52而输出到外部。

在摄像头致动器3与图像传感器单元5中间的光路径上设置有IR滤光器4。IR滤光器4过滤包括在入射光中的特定波长优选过滤红外线波长，以起到将过滤了红外线波长的光投射到图像传感器模块5的作用。附图中例示了在摄像头致动器3与图像传感器模块5之间配置IR滤光器4的情况，但不限于此。

在以上的本发明的具体实施方式中仅对特别的实施例进行了说明。但本发明不限于具体实施方式中提及的特别的形态，而是包括通过所附的权利要求书而定义的本发明的精神和范围内的所有变形物和均等物及代替物。

附图标记说明

1：摄像头模块 2：反射***

3：摄像头致动器 4：IR滤光器

5：图像传感器单元 20：反射面

30：外壳 32：驱动部

32a：第一驱动部 32b：第二驱动部

34：可动部 34a：第一可动部

34b：第二可动部 36：摩擦移动部

37：连接部 38：滚珠引导件

39：固定光学单元 50：图像传感器

52：基板 302、304：外壳的侧壁

303、305：开口 308：霍尔传感器

309：支承件 320：振动轴

322：振动发生器 340：载体

341：磁铁 342：镜头镜筒

344：霍尔磁铁 370：突起

371：薄板 372：槽

374：弹性单元 374a：板簧

374b：定位球塞 380：滚珠导轨

382：第一滚珠槽 383：滚珠

384：第二滚珠槽。

Claims (19)

1.一种摄像头致动器，其包括：

外壳；

两个以上的可动部，它们安装于上述外壳，并沿着第一方向彼此独立地被驱动来实现变焦及自动调焦；及

两个以上的驱动部，它们安装于上述外壳，并具备用于在第一方向上驱动各个上述可动部的压电元件(Piezoelectric element)，

上述压电元件以经过上述可动部的中心的第一方向上的轴线为基准在对角线方向上彼此相对配置，

具备滚珠引导件，该滚珠引导件支承上述可动部，以便上述可动部在上述第一方向上能够进行滚动运动。

2.根据权利要求1所述的摄像头致动器，其还包括：

摩擦移动部，其沿着与上述压电元件连接的振动轴而在第一方向上移动；及

连接部，其将上述摩擦移动部和上述可动部彼此连接，

上述连接部由形成于与上述可动部相对的摩擦移动部的侧面部的突起或槽、以及以与上述突起或槽啮合的方式形成于上述可动部的侧面部的槽或突起构成。

3.一种摄像头致动器，其包括：

外壳；

驱动部，其安装于上述外壳，并由在第一方向上延伸的振动轴和在第一方向上向上述振动轴施加振动的振动发生器构成；

可动部，其与上述驱动部对应地设置，并通过由上述驱动部产生的驱动力在外壳内在第一方向上移动；

摩擦移动部，其在上述振动轴上在第一方向上移动；及

连接部，其将上述摩擦移动部和可动部彼此连接，

上述连接部由形成于与上述可动部相对的摩擦移动部的侧面部的突起或槽、以及以与上述突起或槽啮合的方式形成于上述可动部的侧面部的槽或突起构成。

4.根据权利要求3所述的摄像头致动器，其中，

上述突起为磁铁(Magnet)，

在上述槽的一个侧面附着有与由上述磁铁构成的突起之间产生引力的磁性体材质的薄板，以便在形成有槽的区间内抑制上述突起在第一方向上移动且允许上述突起在与第一方向正交的第二方向上移动。

5.根据权利要求3所述的摄像头致动器，其中，

上述突起由磁性体材质构成，

在上述槽的一个侧面附着有薄板型磁铁(Magnet)，该薄板型磁铁与上述磁性体材质的突起之间产生引力，以便在形成有槽的区间内抑制上述突起在第一方向上移动且允许上述突起在与第一方向正交的第二方向上移动。

6.根据权利要求3所述的摄像头致动器，其中，

在上述槽的一个侧面设置有弹性地紧贴到突起的弹性单元，以便在形成有槽的区间内抑制上述突起在第一方向上移动且允许上述突起在与第一方向正交的第二方向上移动。

7.根据权利要求6所述的摄像头致动器，其中，

上述弹性单元为以紧贴到与上述突起的一个侧面相对的上述槽的另一个侧面的方式向上述突起施加弹性力的板簧或由球珠和弹簧构成的定位球塞(Ball Plunger)。

8.根据权利要求3所述的摄像头致动器，其中，

上述驱动部构成为两个或更多个，

上述可动部构成为两个或更多个，以便与两个或更多个上述驱动部一一对应。

9.根据权利要求8所述的摄像头致动器，其中，

上述驱动部由第一驱动部和第二驱动部构成，

上述第一驱动部与外壳的第一侧壁相邻地安装于上述外壳，并由在第一方向上延伸的振动轴和在第一方向上向上述振动轴施加振动的振动发生器构成，

上述第二驱动部与第二侧壁相邻地安装于上述外壳，并与上述第一驱动部相比结构相同且振动发生器的位置相反，上述第二侧壁与上述第一侧壁相对，

上述可动部由第一可动部和第二可动部构成，

上述第一可动部通过由上述第一驱动部产生的驱动力而在上述外壳内在第一方向上进行平移运动，

上述第二可动部在上述外壳内在第一方向上与上述第一可动部同轴对齐排列，并通过由上述第二驱动部产生的驱动力而在上述外壳内在第一方向上进行平移运动。

10.根据权利要求8所述的摄像头致动器，其中，

上述两个或更多个可动部各自通过对应的驱动部而在第一方向上独立地被驱动。

11.根据权利要求8所述的摄像头致动器，其中，

至少两个以上的霍尔传感器在第一方向上隔开距离而对齐排列在上述外壳的第一侧壁及作为相对部的第二侧壁中的每一个侧壁，

在与上述第一侧壁相对的上述第一可动部的侧面及与上述第二侧壁相对的上述第二可动部的侧面上与上述霍尔传感器对应地安装有霍尔磁铁。

12.根据权利要求3所述的摄像头致动器，其中，

上述可动部包括：

载体；及

镜头镜筒，其搭载在上述载体上并收纳由多个透镜构成的透镜组。

13.根据权利要求3所述的摄像头致动器，其中，

上述驱动部的振动发生器为包括压电元件(Piezoelectric element)的压电马达(Piezo motor)。

14.根据权利要求3所述的摄像头致动器，其中，

上述摩擦移动部由下部摩擦块和上部摩擦夹具构成，

上述下部摩擦块具备截面形成为弧形或角形的凹槽，

上述上部摩擦夹具在中间隔着上述振动轴而结合到上述下部摩擦块的上部，截面形状与上述凹槽的形状相同且与凹槽上下对称。

15.根据权利要求3所述的摄像头致动器，其还包括：

滚珠引导件，其在上述外壳与可动部之间引导可动部相对于上述外壳的第一方向上的平移运动。

16.根据权利要求15所述的摄像头致动器，其中，

上述滚珠引导件由如下部件构成：

一对滚珠导轨，它们在上述外壳的底部上表面沿着上述第一方向延伸配置且在第一方向上连续形成有第一滚珠槽；

第二滚珠槽，其以与上述第一滚珠槽对应的方式形成于上述可动部的下表面的一侧和作为相对部的另一侧；及

滚珠，其夹在以彼此相对的方式对应的第一滚珠槽与第二滚珠槽之间。

17.根据权利要求16所述的摄像头致动器，其中，

上述第二滚珠槽以袋型分别在上述可动部的下表面的一侧和作为相对部的另一侧以独立的空间形态形成为至少两个以上，

在以独立的空间形态形成的每个第二滚珠槽各自夹着一个滚珠。

18.根据权利要求15所述的摄像头致动器，其中，

上述外壳由磁性体构成，

在与上述外壳的底部的上表面相对的上述可动部的下表面安装有磁铁(Magnet)。

19.一种光折射式摄像头模块，其包括：

权利要求1或3所述的摄像头致动器；

反射***，其以光的行进方向为基准配置在上述摄像头致动器的前方，将从外部入射的光向上述摄像头致动器方向反射；及

图像传感器单元，其以光的行进方向为基准配置在上述摄像头致动器的后方，接收通过了上述摄像头致动器的光并根据所接收的光生成相应的图像信息而输出。

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