相机模块及其自动聚焦方法
【专利说明】相机模块及其自动聚焦方法
[0001]本申请要求分别于2014年3月12日和2014年4月10日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0029260号和第10-2014-0043142号韩国专利申请的权益，所述两个韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。
技术领域
[0002]本公开涉及一种包括用于调节焦距的致动器的相机模块及其自动聚焦方法。
【背景技术】
[0003]相机模块包括用于调节焦距的致动器。在这样的致动器中，致动器可包括用于产生电磁力的永磁体和线圈。然而，由于如上所述的致动器在根据永磁体和线圈的位置改变电磁力方面不具有均匀的线性度，所以可能难以精确地调节相机模块的焦距。
【发明内容】
[0004]本公开的一些实施例可提供一种能够可靠地调节焦距的相机模块及其自动聚焦方法。
[0005]在根据本公开的示例性实施例的相机模块中，在永磁体中形成中性区，从而可提高致动器的驱动可靠性和驱动线性度。
[0006]另外，在根据本公开的示例性实施例的相机模块中，在永磁体的中性区中布置用于测量磁通量密度的感测传感器，从而可提高致动器的驱动可靠性和驱动线性度。
[0007]根据本公开的一方面，提供一种相机模块，所述相机模块的焦距通过包括永磁体和线圈的致动器被调节，其中，在永磁体的一部分上面对用于感测磁通量密度的感测传感器形成中性区，所述中性区空间地划分所述永磁体的第一极性区和第二极性区。
[0008]根据本公开的另一方面，一种相机模块包括:永磁体，形成在镜筒处；线圈，被布置为面对所述永磁体；感测传感器，被布置为面对中性区，所述中性区形成在永磁体的第一极性区与永磁体的第二极性区之间；图像传感器，包括相位差感测部件。
[0009]根据本公开的另一方面，一种相机模块的自动聚焦方法包括:计算入射到图像传感器上的图像的相位差；利用所述相位差计算用于对图像进行成像的焦距；计算镜筒的当前位置；将所述焦距与所述当前位置彼此比较，以确定镜筒的运动位移。
【附图说明】
[0010]通过下面结合附图进行的详细描述中，本公开的以上和其它方面、特点及其它优点将变得更加清楚地被理解，附图中:
[0011]图1是用于描述自动聚焦(AF)模式的曲线图；
[0012]图2是示出了相位差AF模式和对比度AF模式的线性度的曲线图；
[0013]图3是根据本公开的示例性实施例的相机模块的结构图；
[0014]图4是图3中所示的图像传感器的平面图；
[0015]图5是图3中所示的图像传感器的另一实施例的平面图；
[0016]图6是图3中所示的致动器的主要结构的平面图；
[0017]图7是图3中所示的致动器的主要结构的正视图；
[0018]图8是图3中所示的致动器的线圈的正视图；
[0019]图9是示出了图3中所示的相机模块的控制关系的结构图；
[0020]图10是示出了根据本公开的示例性实施例的相机模块的自动聚焦方法的流程图。
【具体实施方式】
[0021]以下，将参照附图详细的描述本公开的实施例。然而，本公开可以以多种不同的形式实施，并且不应该被解释为限制于在此阐述的实施例。更确切地说，提供这些实施例以使本公开将是彻底的和完整的，并且将本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。在附图中，为了清楚起见，可能夸大元件的形状和尺寸，并且将始终使用相同的标号来指示相同或相似的元件。
[0022]另外，在下文中，“高度”是指沿着大致与光轴方向平行的方向的长度，“宽度”是指沿着与光轴方向垂直的方向的长度。
[0023]将参照图1描述自动聚焦(AF)模式。
[0024]在对比度AF模式的情况下，在移动电话的相机中使用致动器的自动聚焦模式可在不需附加装备的情况下执行自动聚焦。然而，在该模式下，在由于高像素密度而导致将被处理的数据的容量增大的情况下，会增加自动聚焦的控制时间。
[0025]自动聚焦控制时间可以是影响对即时动作成像的质量的重要因素。通过利用红外线的AF模式或者利用相位差(PD)的AF模式可减少自动聚焦控制时间。然而，由于为了使用该方法需要附加的硬件，所以会使在小型终端(例如，便携式电话)中使用该方法变得困难。因此，本申请人开发了 ro-AF模式，所述H)-AF模式在无需附加硬件的情况下通过在图像传感器中适当地设置位置传感器而计算散焦量。为了便于参考，在相机模块中，AF时间的差异可以是大约0.2S。
[0026]以下，将参照图2简要地描述相位差AF模式的现存问题。
[0027]为了应用相位差AF模式，确保AF致动器的线性度会是重要的。在AF致动器的线性度未被确保的情况下，对比度AF模式的代码值与相位差AF模式的预测代码值之间的差异会增加。例如，在通过相位差AF模式调节自动聚焦距离、然后通过对比度AF模式校正自动聚焦距离的情况下，由于所述两个模式之间的偏差可能导致自动聚焦控制的可靠性降低。
[0028]本公开可提供一种能够解决如上所述的问题并提高AF致动器的线性度的方法。
[0029]作为示例，根据本公开，可以通过在通过磁化两个极面而形成的永磁体中形成中性区(具有第一极性的磁力与具有第二极性的磁力大致相互抵消的区域)，来提高AF致动器的线性度。
[0030]作为另一示例，根据本公开，可通过设置用于感测永磁体的中性区附近的磁通量密度的传感器，来降低由磁场系统所产生的输入磁通量值的失真，从而可提高AF致动器的线性度。
[0031]以下，将参照图3描述相机模块的主要结构。
[0032]相机模块10可包括镜筒20、壳体30和基底40。另外，相机模块10可包括图像传感器300，图像传感器300被构造为将入射穿过镜筒20的光转换成图像信号。另外，相机模块10可包括致动器100，致动器100被构造为用于调节镜筒20相对于图像传感器300的位置。
[0033]在如上所述构造的相机模块10中，镜筒20可通过致动器100沿着平行于光轴C-C的方向运动。例如，镜筒20可具有预定的驱动距离L。因此，相机模块10可通过移动镜筒20来调节焦距。作为参考，在本示例性实施例中，镜筒20的驱动距离L可以是0.3mm至0.5mmο
[0034]致动器100可包括永磁体110、线圈120和轭部130。这里，永磁体110布置在镜筒20上，线圈120和轭部130布置在壳体30上。然而，永磁体110、线圈120和轭部130的布置位置不限于此。例如，永磁体110布置在壳体30上，线圈120和轭部130布置在镜筒20上。
[0035]致动器100还可包括感测传感器210和220。例如，致动器100还可包括被布置为面对永磁体I1的一个或者更多个感测传感器210和220。在图7的描述中将再次描述感测传感器210和220的布置。
[0036]以下，将参照图4描述图像传感器300。
[0037]图像传感器300可将入射光转换成电图像信号。另外，图像传感器300可感测所述入射光的相位差。为此，图像传感器300可包括如图4中所示的多个相位差感测部件312和 314。
[0038]相位差感测部件312和314可以形成在图像传感器300的边缘。在这种情况下，可通过相位差感测部件312和314显著地减少分辨率降低现象。另外，相位差感测部件312和314可形成在多个区域中。例如，第一相位差感测部件312可沿着第一方向(基于图4的Y轴方向)形成在图像传感器300中，以感测第一方向上的相位差。另外，第二相位差感测部件314可沿着第二方向(基于图4的X轴方向)形成在图像传感器300中，以感测第二方向上的相位差。
[0039]以下，将参照图5描述图像传感器300的另一示例。
[0040]图像传感器300可包括被布置为多排的多个相位差感测部件312和314。例如，第一相位差感测部件312可在图像传感器300中沿着第一方向被形成为四排，并且第二相位差感测部件314可在图像传感器300中沿着第二方向被形成为四排。另外，彼此相邻的多个相位差感测部件312和314可被形成为彼此错开。相位差感测部件312和314可有利于感测入射光的微小相位差。因此，该图像传感器300可在利用相位差调节自动聚焦距离时提闻可罪性。
[0041]以下，将参照图6描述用于相机模块的自动聚焦(AF)操作的致动器的主要结构。
[0042]根据本公开的致动器100可包括永磁体110和感测传感器200(210和220)。另夕卜，致动器100还可另外包括轭部130和驱动集成电路(IC)40。如上所述构造的致动器可以在相位差AF模式下驱动。另外，致动器可以在对比度AF模式下驱动。例如，致动器可以在相位差AF模式下调节焦距并在对比度AF模式下校正焦距。然而，致动器可以不执行上述两个模式。例如，致动器可以根据需要仅仅利用相位差AF模式调节焦距。
[0043]永磁体110、线圈120和