摄像头致动器及包括它的光折射式摄像头模块制造技术

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。本发明专利技术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。构成。构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像头致动器及包括它的光折射式摄像头模块


[0001]本专利技术涉及摄像头致动器，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。

技术介绍

[0002]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系统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，光学系统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系统可移动的最小的空间。
[0003]即，光学系统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。
[0004]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、焦距等而缩小光学系统本身的大小。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。
[0005]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度反射的反射系统，并将供在反射系统中折射的光通过的光学系统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系统的透镜之间的间隔，由此实现高倍率的光学变焦并实现薄型化。
[0006]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。
[0007]作为对摄像头的变焦性能产生决定性的影响的核心要素，不仅包括构成光学系统的透镜的规格，而且还包括光学系统的驱动范围。光学系统的驱动范围越大，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系统的驱动范围的驱动机制，因此主要使用步进马达(Stepping Motor)方式。
[0008]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)。
[0009]这样，在以往的光折射式摄像头模块中作为光学系统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系统的驱动的原理而构成。
[0010]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。
[0011]图10是适用于摄像头模块的压电方式光学系统驱动装置的概略图。
[0012]参照图10，以往的压电方式的光学系统驱动装置8包括压电元件80及固定于其一侧的振动轴82。在构成光学系统的镜头镜筒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。
[0013]这样的以往的压电方式的光学系统驱动装置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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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插入到其之间而无法顺畅地进行移动或成为无法移动的状态。
[0017]特别地，以往的压电方式的光学系统驱动装置主要应用于使光学系统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。
[0018][现有技术文献][0019][专利文献][0020](专利文献1)韩国公开专利第2008
‑
0085571号(公开日2008.09.24)

技术实现思路

[0021]技术课题
[0022]本专利技术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系统的移动性产生影响。
[0023]解决技术课题的方法
[0024]作为解决技术课题的手段，本专利技术的一个方面提供一种摄像头致动器，其包括：
[0025]外壳；
[0026]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
[0027]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)，
[0028]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，
[0029]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。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】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...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛斗植，金寅洙，金熙昇，李圭珉，
申请(专利权)人：磁化电子株式会社，
类型：发明
国别省市：