镜头驱动设备及包括镜头驱动设备的摄像头模块
技术领域
本发明涉及镜头驱动装置及包括镜头驱动装置的摄像头模块。
背景技术
以下描述的内容提供本实施例的背景信息，但不描述现有技术。
随着对各种移动终端普及的广泛推广和无线互联网服务的商业化，消费者对于移动终端的需求也变得多样化，并且在移动终端上安装有各种类型的附加装置。
一个代表是将被摄体拍摄为照片或视频的摄像头模块。同时，最近的摄像头模块应用了自动调焦功能以根据被摄体的距离自动地调节焦点。另外，还应用了防止图像由于拍摄者的手抖动而发生抖动的图像稳定功能。另外，应用变焦功能以拍摄远处被摄体。
然而，由于装配有各种功能，各种驱动装置之间可能发生干扰。
发明内容
技术问题
本发明要解决问题是提供一种能够防止驱动设备之间可能发生的干扰的镜头驱动装置以及包括该镜头驱动装置的摄像头模块。
技术方案
根据本发明的一个方面的镜头驱动装置用于实现上述目标，其包括：基座，其包括孔；第一绕线管，设置在所述基座中；第二绕线管，设置在所述基座中并与所述第一绕线管间隔开；第一线圈，设置在所述第一绕线管上；第二线圈，设置在所述第二绕线管上；驱动磁体，固定至所述基座并面向所述第一和第二线圈；第一柔性印刷电路板(FPCB),其一端电连接至所述第一线圈，而另一端穿过所述基座的孔；以及第二柔性印刷电路板，其一端电连接所述第二线圈，而另一端穿过所述基座的孔。
另外，镜头驱动装置还可以包括轴，该轴连接至所述基座，其中，所述第一绕线管和所述第二绕线管滑动。
另外，基座可以形成为与第一和第二绕线管的一部分对应的形状，并且可以包括引导部，所述引导部与第一和第二绕线管的一部分接触并引导绕线管的移动。
另外，所述基座的孔可以包括锥形表面，该锥形表面随着孔趋向基座内部而变得更宽。
另外，当第一绕线管和第二绕线管远离彼此时，第一柔性印刷电路板与第二柔性印刷电路板可以与所述锥形表面接触。
另外，基座可以包括：第一阻挡器，其限制第一绕线管的移动，并且被形成为从驱动磁体的一端附近的区域凸出；以及第二阻挡器，其被形成为从驱动磁体的另一端附近的区域凸出以限制第二绕线管的移动。
此外，驱动磁体沿光轴方向的长度可以大于第一绕线管的长度与第二绕线管的长度之和。
此外，第一线圈可以沿第一绕线管的外周面缠绕，并且第二线圈可以沿第二绕线管的外周面缠绕。
另外，第一绕线管和第二绕线管均可以包括其中设置所述轴的凹槽。
另外，第一绕线管和第二绕线管可以沿彼此不同的方向移动。
另外，第一柔性印刷电路板包括：第一连接部，其被形成为从第一柔性印刷电路板的一端延伸；以及第二连接部，其被形成为从第一印刷电路板的另一端延伸。第二柔性印刷电路板包括：第三连接部，其被形成为从第二柔性印刷电路板的一端延伸；以及第四连接部，其被形成为从第二印刷电路板的另一端延伸。当第一绕线管和第二绕线管(相互)接近时，第一连接部与第二连接部形成的角可以为90度，并且第三连接部与第四连接部形成的角可以为90度。
另外，当第一绕线管和第二绕线管(相互)接近时，第一柔性印刷电路板的另一端和第二柔性印刷电路板的另一端可以与所述基座的外侧表面接触。
另外，当第一绕线管和第二绕线管(相互)接近时，第二连接部与第四连接部可以彼此接触。
另外，当第一绕线管和第二绕线管分开时，驱动磁体的长度可以大于第一绕线管与第二绕线管之间的间隔距离与第一和第二线圈的长度之和。
另外，镜头驱动装置还可以包括设置在第一柔性印刷电路板和第二柔性印刷电路板上的位置检测传感器。
根据本发明一个方面的摄像头模块用于实现上述目标，其包括：基座，其包括孔；第一绕线管，设置在所述基座中；第二绕线管，设置在所述基座中并与所述第一绕线管间隔开；第一镜头模块，设置在所述第一绕线管中；第二镜头模块，设置在所述第二绕线管中；第一线圈，设置在所述第一绕线管上；第二线圈，设置在所述第二绕线管上；驱动磁体，固定至所述基座并面向所述第一和第二线圈；第一柔性印刷电路板(FPCB),其一端电连接至所述第一线圈，而另一端穿过所述基座的孔；以及第二柔性印刷电路板，其一端电连接所述第二线圈，而另一端穿过所述基座的孔。
有益效果
通过本实施例，可以提供能够防止驱动设备之间可能发生的干扰的镜头驱动装置以及包括该镜头驱动装置的摄像头模块。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的镜头驱动装置的透视图；
图2是根据本发明的实施例的绕线管的透视图；
图3是根据本发明的实施例的其中设置有线圈的绕线管的透视图；
图4是图1的A部分的放大视图；
图5和图6是根据本发明的实施例的镜头驱动装置的操作图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本发明的示例性实施例。参照以下结合附图详细说明的示例性实施例，本发明的优点和特征以及用于实现其的方法将变得明显。然而，本发明不限于以下公开的示例性实施例，而是可以以各种不同的形式实施，并且本示例性实施例仅提供用于完备本发明的公开及向本发明所属现有技术的技术人员充分告知本发明的范围，并且本发明仅由权利要求的范围限定。贯穿整个说明书，相同的附图标记指代相同的部件。
除非另外定义，本说明书中使用的所有术语(包括技术和科学术语)可以用于本发明所属技术领域的技术人员通常理解的含义。另外，常用词典里定义的术语不应被概念上或过度地解释，除非它们被专门清楚地定义。
另外，本发明的示例性实施例中使用的术语旨在描述示例性实施例，而不是限制本发明。在本说明书中，除非上下文另有明确说明，否则单数形式也可以包括复数形式。本说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”不意味着排除存在或添加所提及的部件、步骤和/或操作之外的一个或多个其它部件、步骤和/或操作。并且“和/或”包括所提及的术语中的一个或多个中的每一个及其所有组合。
另外，在描述本发明的示例性实施例的部件时，可以使用诸如第一、第二、A、B、a和b的术语。这些术语仅旨在将部件与其它部件区分开，并且这些术语不限制部件的本质、次序或顺序。当部件被描述为“连接”、“耦接”或“结合”至另一部件时，该部件可以直接地连接、耦接或结合至另一部件，但还应理解，该部件和所述另一部件之间还可以“连接”、“耦接”、或“结合”另外的部件。
以下使用的“光轴方向”定义为耦接至镜头驱动装置的镜头的光轴方向。同时，“光轴方向”可以对应于“上-下”方向和“z轴方向”。
以下使用的“自动调焦功能”定义为如下功能：通过根据被摄体的距离沿光轴方向移动镜头而自动地聚焦在被摄体上，使得能够在图像传感器上获得被摄体的清晰图像。同时，“自动聚焦”可以与“自动对焦(AF)”交换使用。
以下使用的“图像稳定功能”定义为如下功能：沿与光轴方向垂直的方向移动或俯仰镜头模块，以抵消由外力在图像传感器中产生的振动(移动)。同时，“图像稳定”可以与“光学稳像(OIS)”交换使用。
下文中，驱动磁体400和感测磁体150之一可以被称作“第一磁体”，而另一个被称作“第二磁体”。
下文中，将根据附图更详细地说明本发明。
图1是根据本发明的实施例的镜头驱动装置的透视图。图2是根据本发明的实施例的绕线管的透视图。图3是根据本发明的实施例的其中设置线圈的绕线管的透视图。图4是图1的A部分的放大视图。图5-6是根据本发明的实施例的镜头驱动装置的操作图。
参照图1至图4，根据本发明的实施例的镜头驱动装置10包括：基座100；绕线管210、220；线圈310、320；驱动磁体400；柔性印刷电路板(FPCB)510、520；轴600；位置检测传感器710、720以及感测磁体150。镜头驱动装置可以实施为去除这些部件中的一些部件，并且不排除另外的部件。
参照图1至图4，根据本发明的实施例的摄像头模块可以包括镜头驱动装置10。此时，摄像头模块可以包括设置在绕线管210、220上的镜头模块(未示出)。镜头模块可以包括设置在第一绕线管210上第一镜头模块和设置在第二绕线管220上的第二镜头模块。
镜头驱动装置可以是音圈电机(VCM)。
基座100可以包括穿过镜头的光轴的中心孔。
中心孔可以设置有绕线管210和220、线圈310和320、驱动磁体400、柔性印刷电路板510和520、轴600、位置检测传感器710和720以及感测磁体150内。
基座100的内侧表面的形状可以形成为对应于驱动磁体400的形状。驱动磁体400可以固定地安装在形成为对应于驱动磁体400的形状的形状的基座100的内侧表面上。驱动磁体400可以通过诸如粘附等的方法固定至基座100的内侧表面。
基座100可以包括阻挡器110和120，阻挡器110和120被形成为从基座100的与固定地安装在基座100的内部的内侧表面的驱动磁体400的两个侧表面相邻的区域凸出。此时，阻挡器110和120可以包括形成在驱动磁体400的一侧上的第一阻挡器110以及形成在驱动磁体400的另一侧上的第二阻挡器120。第一阻挡器110限制第一绕线管210(稍后将说明)的移动，并且第二阻挡器120限制第二绕线管220(稍后将说明)的移动，由此可以防止第一绕线管210和第二绕线管220因缺陷而逃逸。然而，如果可以限制第一绕线管210和第二绕线管220的移动，则可以各种各样地改变阻挡器110和120的数量和位置。
基座100可以包括引导部130，引导部130形成于基座100的内侧表面上，且形状对应于绕线管210和220的形状。引导部130与绕线管210和220的至少一部分接触，引导部130的待接触区域可以与绕线管210和220的外侧表面具有相同的曲率。此时，绕线管210和220可以与引导部130滑动接触。
基座100可以包括其上设置轴600(将稍后说明)的支撑座。支撑座可以包括第一支撑座和第二支撑座。此时，第一支撑座和第二支撑座可以被设置为在光轴方向上彼此面对，使得轴600可以与绕线管210和220接触。
基座100可以包括孔140，(稍后说明的)柔性印刷电路板510和520穿过孔140。此时，尽管孔140优选位于相对于镜头的光轴从驱动磁体400间隔开的方向上，使得能够减少柔性印刷电路板510、520与驱动磁体400之间可能发生的电磁干扰(EMI)，但柔性印刷电路板510和520所穿过的孔140的位置不限于此，并且可以进行各种改变。尽管孔140的横截面被示出为矩形形状，但孔140的横截面形状可以进行各种改变而不限于此，只要柔性印刷电路板510和520能够穿过孔140即可。
参考图5，基座100的孔140可以包括锥形表面142，当向镜头的光轴方向、趋向绕线管210和220或基座100内部时，锥形表面142变得更宽。当第一绕线管210和第二绕线管220远离(彼此)时，锥形表面142可以形成为具有关于基座100的外侧表面的预定角，使得可以限制连接至第一和第二绕线管210、220的第一和第二柔性印刷电路板510和520的位移，而不干扰第一和第二柔性印刷电路板510和520。这将稍后进行说明。
绕线管210、220可以包括第一绕线管210和第二绕线管220。此时，第一和第二绕线管210、220可以设置在形成于基座100中的中心孔中。第一和第二绕线管210、220的至少一部分可以被设置为与驱动磁体400相邻或间隔预定距离。第一和第二绕线管210、220可以移动地连接至基座100。具体地，通过(稍后说明的)轴600，第一和第二绕线管210、220可以沿镜头的光轴方向滑动。
第一和第二绕线管210、220可以包括中心孔。中心孔可以在镜头的光轴方向上穿过第一和第二绕线管210、220。镜头模块可以耦接至第一和第二绕线管210、220的中心孔。镜头模块可以包括至少一个透镜。此时，透镜可以由合成树脂材料、玻璃材料或石英材料制成，但不限于此，并且可以由各种材料制成。另外，透镜可以包括非球面透镜。另外，镜头模块可以包括透镜和围绕透镜的镜筒。第一和第二绕线管210、220可以通过螺栓耦接和/或粘合剂与镜头耦接。例如，可以在形成中心孔的第一和第二绕线管210、220的内圆周表面上设置与形成于镜头的外圆周表面上的螺纹对应的螺纹。用于将第一和第二绕线管210、220与镜头耦接的粘合剂可以是通过紫外线(UV)、热和激光中的任何一个或多个固化的环氧树脂。
第一和第二绕线管210、220可以包括线圈耦合部。第一和第二线圈310、320可以耦接至线圈耦合部。线圈耦合部可以包括凹槽，使得第一和第二绕线管210、220的外侧表面的一部分凹陷。此时，第一和第二线圈310、320可以容纳在线圈耦合部的凹槽中。线圈耦合部可以与第一和第二绕线管210、220的外圆周表面一体地形成。
线圈310、320可以包括第一线圈310和第二线圈320。第一线圈310可以直接缠绕在第一绕线管210的外圆周表面上，并且第二线圈320可以直接缠绕在第二绕线管220的外圆周表面上。此时，第一线圈310可以直接缠绕在第一绕线管210的线圈耦合部上，并且第二线圈320可以直接缠绕在第二绕线管220的线圈耦合部上。或者，第一和第二线圈310、320可以以直接缠绕状态耦接至第一和第二绕线管310、320。第一线圈310可以设置在第一绕线管210与基座100之间，并且第二线圈320可以设置在第二绕线管220与基座100之间。
第一和第二线圈310、320可以面向驱动磁体。第一和第二线圈310、320可以通过与驱动磁体400的电磁相互作用而移动。此时，第一和第二线圈310、320可以根据施加至第一和第二线圈310、320的电流的方向而沿相同方向或不同方向移动。当第一和第二线圈310、320移动时，镜头模块也可以一体地移动。同时，当驱动AF时，可以移动第一和第二线圈310、320。此时，第一和第二线圈310、320也可以被称作“AF线圈”。然而，甚至在驱动OIS时，可以移动第一和第二线圈310、320。
线圈310、320可以包括用于供电的引出线322。此时，引出线322可以电连接至柔性印刷电路板510、520。
驱动磁体400固定地安装在基座100中，并且面向第一和第二线圈310、320。驱动磁体400可以设置在基座100与其上缠绕线圈310、320的绕线管210、220之间。驱动磁体400可以通过粘合剂固定至基座100的内侧表面。驱动磁体400可以与线圈310、320发生电磁相互作用。驱动AF和驱动OIS可以共用驱动磁体400。在本发明的实施例中，驱动磁体被示出为具有特定曲率的盘形状，但不限于此，并且可以不同地改变驱动磁体400的形状。
驱动磁体400的长度可以大于第一绕线管210和第二绕线管220的长度之和。例如，驱动磁体400的长度可以等于第一绕线管210和第二绕线管220的长度之和。与此不同，参照图6，当第一绕线管210和第二绕线管220彼此间隔最远时，驱动磁体400的长度可以大于或等于第一绕线管210与第二绕线管220之间的间隔距离与第一和第二绕线管210、220的长度之和。当第一绕线管210和第二绕线管220彼此间隔最远时，驱动磁体400的长度可以大于或等于第一绕线管210与第二绕线管220之间的间隔距离与第一和第二线圈310、320的长度之和。
柔性印刷电路板可以包括第一柔性印刷电路板510和第二柔性印刷电路板520。此时，第一柔性印刷电路板510的一端电连接至第一线圈310，并且另一端可以穿过基座100的孔140。第二柔性印刷电路板520的一端电连接至第二线圈320，并且另一端可以穿过基座100的孔140。
柔性印刷电路板510、520可以电连接至驱动磁体400。不同与此，驱动磁体400可以从独立提供的电源供电。柔性印刷电路板510、520可以电连接至位置检测传感器710、720。柔性印刷电路板510、520可以包括用于向线圈310、320、驱动磁体400以及位置检测传感器710、720供电的端子。端子部的一部分可以暴露在外面。端子部和位置检测传感器710、720可以通过焊接与柔性印刷电路板510、520耦接。
柔性印刷电路板510、520局部弯曲，使得能够增强空间效率。这将在镜头驱动装置10的操作中详细说明。
轴600可以安装在基座100中。轴600可以形成为沿镜头的光轴方向延伸。此时，轴600的一端耦接至基座100的一侧，并且轴600的另一端可以耦接至基座100的另一侧。轴600和基座100可以通过粘合剂等耦接。
轴600可以连接至绕线管210、220。具体地，轴600的至少一部分可以被安置为贯穿绕线管210、220中设置的凹槽。此时，第一和第二绕线管210、220连接至轴600，并且可以滑动。在本发明的一个实施例中，只安装有一个轴，但可以形成有多个轴。此时，多个轴彼此间隔地设置。
在本发明的一个实施例中，轴600被描述为以圆柱形状形成的示例，但不限于此，并且可以对轴600的形状进行各种改变。
位置检测传感器710、720可以包括第一位置检测传感器710和第二位置检测传感器720。第一位置检测传感器710可以设置在第一柔性印刷电路板510上，并且第二位置检测传感器720可以设置在第二柔性印刷电路板520上。感测磁体150可以设置在柔性印刷电路板510、520与基座100之间。位置检测传感器710、720可以面对感测磁体150。位置检测传感器710、720可以检测来自感测磁体150的信号以检测绕线管210、220沿光轴方向的移动。位置检测传感器710、720可以实时检测绕线管210、220沿光轴方向的移动量并将该移动量提供给控制单元。
镜头驱动装置10还包括控制单元。该控制单元可以设置在柔性印刷电路板510、520上。控制单元独立地控制供应给线圈310、320和/或驱动磁体400的电流的方向、强度和幅值，因而可以执行自动聚焦功能和/或图像稳定功能。
以下将说明根据本发明的实施例的镜头驱动装置10的操作。
线圈310、320和驱动磁体400可以彼此电磁相互作用。当向线圈310、320供应电流以在线圈310、320周围形成电磁场时，线圈310、320可以通过线圈310、320与驱动磁体400之间的电磁相互作用而相对于驱动磁体400移动。
参照图5，通过驱动磁体400与线圈310、320之间的电磁相互作用，第一绕线管210和第二绕线管220彼此靠近。
此时，第一柔性印刷电路板510可以包括第一连接部514和第二连接部516，第一连接部514形成为从第一柔性印刷电路板510的一端512延伸，并且第二连接部516形成为从第一柔性印刷电路板510的另一端518延伸。第二柔性印刷电路板520可以包括第三连接部524和第四连接部526，第三连接部524从第二柔性印刷电路板520的一端522延伸，并且第四连接部526形成为从第二柔性印刷电路板520的另一端528延伸。
当第一绕线管210和第二绕线管220彼此靠近并且第一绕线管210和第二绕线管220接触或足够近而彼此接触时，第一连接部514与第二连接部516形成的角为90度，并且第三连接部526与第四连接部528形成的角可能为90度。此时，第一连接部514与第二连接部516接续的部分以及第三连接部526与第四连接部528接续的部分可以事先形成有折叠线。
当第一绕线管210和第二绕线管220彼此靠近时，第一柔性印刷电路板510的另一端518和第二柔性印刷电路板520的另一端528可能暴露于基座100的外部。此时，第一柔性印刷电路板510的另一端518和第二柔性印刷电路板520的另一端528可以接触基座100的外侧表面。
当第一绕线管210和第二绕线管220彼此靠近时，第一连接部514和第三连接部524位于光轴方向上的直线上，并且第二连接部516和第四连接部526彼此接触或足够近而彼此接触。
参照图6，通过驱动磁体400与线圈310、320之间的电磁相互作用，第一绕线管210和第二绕线管220彼此分开。此时，第一绕线管210和第二绕线管220可以彼此分开的距离受到阻挡器110、120或者基座100与柔性印刷电路板510、520的另一端518、528之间的交互的限制。此时，基座100可以包括限制柔性印刷电路板510、520的另一端518、528的移动的单独阻挡器。
当第一绕线管210和第二绕线管220彼此远离时，第一柔性印刷电路板510与第二柔性印刷电路板520之间的距离也增加。如果第一绕线管210与第二绕线管220彼此分开最远，则第一柔性印刷电路板510的一部分和第二柔性印刷电路板520的一部分可以接触基座100的锥形表面142。
将说明根据本实施例的镜头驱动装置10的自动聚焦功能。当向线圈310、320供电时，线圈310、320通过驱动磁体400与线圈310、320之间的电磁相互作用而相对于驱动磁体400移动。此时，线圈310、320所耦接的绕线管210、220与线圈310、320一体地移动。即，镜头模块所耦接至的绕线管210、220相对于基座100沿光轴方向移动。绕线管210、220的这种移动导致镜头模块靠近或远离图像传感器的移动，使得能够对被摄体执行调焦。同时，上述调焦可以根据被摄体的距离自动地执行。
在根据本实施例的镜头驱动装置10中，可以执行自动调焦反馈控制以更精确地实现自动调焦功能。位于柔性印刷电路板510、520上的位置检测传感器710、720检测设置于基座100上的感测磁体150的磁场。因此，当绕线管210、220执行相对于基座100的相对移动时，位置检测传感器710、720所检测到的磁场的量变化。位置检测传感器710、720检测绕线管210、220沿光轴方向的移动量或绕线管210、220沿光轴方向的位置，并将检测值发送至控制单元。控制单元根据接收到的检测值确定是否执行绕线管210、220的附加移动。由于该过程实时发生，通过自动调焦反馈控制可以更精确地执行根据本实施例的镜头驱动装置10的自动调焦功能。
另外，根据本发明的实施例的镜头驱动装置10可以使用驱动磁体400同时驱动AF及驱动OIS，使得可以通过增强空间效率来实现产品的小型化。
另外，由于绕线管210、220可以经由引导部130沿单个轴600移动，轴600与绕线管210、220之间可能发生的摩擦力以及产品的磨损可以最小化。
尽管参照附图说明了本发明的示例实施例，本发明所属领域的技术人员应理解，在不改变本发明技术精神或其实质特征的情况下，本发明可以实施为其它形式。因此，应当理解，上述示例性实施例示例了所有方面，但是非限制性的。
