透镜驱动装置和包括透镜驱动装置的相机模块的制作方法

实施例涉及透镜驱动装置和包括该透镜驱动装置的相机模块。

背景技术：

1、相机模块执行捕获被摄体并且将其存储为图像或视频的功能，并且通过安装在诸如移动电话、膝上型计算机、无人机或车辆的移动终端上被使用。

2、在例如智能手机、平板计算机和笔记本计算机的便携式设备上，集成了小型化相机模块。这些相机模块能够通过自动调整图像传感器与透镜之间的距离以对准焦距来执行自动聚焦(af)。

3、此外，最近的相机模块被配备有变焦透镜以执行缩放功能，诸如放大(拉近)或缩小以增大或减小远处被摄体的放大率。

4、此外，最近的相机模块采用图像稳定(is)技术来补偿或防止由不稳定的安装、用户移动、振动或震动引起的图像抖动。

5、这种图像稳定(is)技术包括光学图像稳定器(ois)技术和基于图像传感器的图像稳定技术。

6、ois技术通过改变光的路径来校正移动，而基于图像传感器的图像稳定技术机械地或电子地校正移动。更普遍地采用ois技术。

7、同时，安装在车辆中的相机模块被用于驾驶辅助系统或停车辅助，将车辆周围或车辆内部的图像发送到显示器。

8、这些车辆相机模块检测车道标记、车辆等，收集和发送相关数据，并且启用来自电子控制单元(ecu)的警告或车辆控制。然而，随着图像传感器的分辨率变得越高，像素尺寸减小。更小的像素导致在相同时间量内接收到的光量减小。因此，相机的分辨率越高，由于在黑暗环境中快门速度减速时发生的手抖动导致的图像抖动越严重。

9、因此，ois功能最近被不可或缺地采用，以便于当在黑夜里拍摄或拍摄视频时使用高像素相机来捕获图像。

10、另一方面，ois技术是通过移动相机的透镜或图像传感器并且校正光路来校正图像质量的方法。特别地，ois技术使用陀螺仪传感器来检测相机移动，并且基于这个信息来计算透镜或图像传感器需要移动的距离。

11、例如，ois校正方法包括透镜移位方法和透镜倾斜方法。

12、在透镜移位方法的情况下，随着透镜移动，作为图像传感器中具有最高空间分辨率值的点的参考的光轴根据透镜的移动而重复移动，导致视频的严重失真并且甚至使用户不适。此外，这种透镜移动方法中的视频失真的问题也发生在传感器移动方法中。

13、此外，在相关透镜倾斜方法的情况下，根据透镜的倾斜重复地产生光轴的失真。当光轴被重复失真时，透镜与图像传感器之间的距离改变。随着作为针对空间分辨率值的参考的光轴被重复移动，移动图像的失真更严重。透镜倾斜方法中的视频失真的问题也是传感器倾斜方法中的问题。

14、然而，尚未准备对上面所提及的问题的适当技术方案。

15、另外，现有技术的ois技术需要一种用于透镜移动、传感器移动等的机械驱动装置，因此结构复杂并且对于实现超小型相机模块存在限制。

16、在本技术人的内部技术中，研究了一种移动包括透镜和图像传感器的模块的方法，以解决上述技术问题。模块移动方法具有比透镜移动方法更宽的校正范围，并且因为透镜的光轴和图像传感器的轴没有被扭曲，所以存在的技术效果是通过最小化图像的变形而不存在图像的失真。

17、用于ois实施的旋转运动包括俯仰(pitch)，该俯仰意味着以相机模块的水平坐标轴为旋转轴在上下方向中的旋转运动。并且，旋转运动包括偏转(yaw)，该偏转意味着以相机模块的竖直坐标轴为旋转轴在左右方向中的旋转运动。此外，该旋转运动包括滚动(roll)，该滚动意味着以在相机模块的前后方向中通过的光轴作为旋转轴的旋转运动。

18、然而，为了在相机模块中实现ois功能，需要传感器移位或倾斜。此外，为了实现模块倾斜，需要图像传感器移动的结构。

19、在相关内部技术中，需要一种能够连接附接图像传感器的传感器电路板以及用于驱动图像传感器的电源和信号的传感器布线结构以移动图像传感器。

20、另一方面，内部技术的传感器布线结构连接电信号，并且同时用作即使存在移动也不会断裂的弹簧，并且通过增加长度来维持连接状态。

21、然而，关于传感器布线结构的内部技术存在以下问题。当图像传感器的尺寸增大以增大接收到的光量或实现高像素时，图像传感器所附接的传感器电路板的尺寸增加。此外，如果增加传感器布线结构的长度以增大接收到的光量或实现高像素，则相机模块的尺寸增大。

22、另一方面，如果在维持相机模块尺寸的同时减少传感器布线结构的长度，则传感器布线结构的弹簧刚度增大，导致针对图像传感器移位或倾斜驱动以进行ois驱动需要更多的力的技术矛盾。

23、另一方面，在ois的实施方式中，与俯仰和偏转的实施方式相比，在滚动的实施方式中针对滚动扭矩需要更大的力。

24、在相关技术中，为了增大驱动力，采用增大磁体尺寸或增大线圈的电流的方法，但是存在的限制在于滚动未被正确地实现。

25、此外，在相关技术中，采用了用于实现af的止动器(stopper)，但是用于实现ois的止动器的限制在于没有适当地采用，并且因此存在当发生外部冲击时相机模块的可靠性劣化的问题。

26、另一方面，为了通过使用相机模块中的多个变焦透镜组(zoom lens group)来获得最佳光学特性，必须良好地匹配多个透镜组之间的对准以及多个透镜组与图像传感器之间的对准。然而，当透镜组之间的球面的中心偏离光轴时，视角改变或者当透镜组和图像传感器的中心未被对准时，视角改变或散焦发生。这将不利地影响图像质量或分辨率。

27、另一方面，在现有技术中，在对相机模块施加冲击时，可能会出现相机模块的组件分离的技术问题。例如，如果配备有相机模块的移动电话掉落或处于诸如车辆的具有严重振动的环境中，则相机模块的每个组件，例如，镜筒、壳体、磁体等能够被拆卸。这可能导致诸如机械可靠性以及推力、精度和控制的主要问题。

28、另一方面，如上所述，相机模块能够与雷达一起应用于车辆并且被用于高级驾驶员辅助系统(adas)。adas对驾驶员和行人的安全和生命以及驾驶员的便利性具有很大影响。

29、当相机模块被应用于车辆的adas时，ois技术由于车辆振动而变得更加重要，并且ois数据的精度能够与驾驶员或行人的安全或生命直接相关。

30、此外，当实施af或变焦时，多个透镜组件由磁体和线圈之间的电磁力驱动，但是存在安装在每个透镜组件上的磁体之间发生磁场干扰的问题。由于这些磁体之间的磁场干扰，存在的问题是af或变焦操作没有正确地执行并且推力减小。此外，存在由于磁体之间的磁场干扰而导致偏心或倾斜的问题。

31、当由于磁场干扰导致的相机控制精度出现问题时，当推力减小时，或者当引起分散或倾斜现象时，驾驶员或行人的安全能够处于危险中。

32、同时，在现有的相机模块技术中，通过现有af结构中的弹簧结构的预加载来控制透镜的初始位置。然而，这种弹簧预加载结构具有的技术问题在于容易受到高频振动的影响，由于通过弹簧的刚度而具有高驱动阻力，并且产生动态倾斜。

33、另一方面，在项目中描述的内容简单地提供背景信息并且不构成现有技术。

技术实现思路

1、技术问题

2、实施例的技术问题之一是，当图像传感器的尺寸增大时，用于使图像传感器移位和倾斜以用于ois实施的传感器布线结构的弹簧刚度增大。因此，旨在提供一种透镜驱动装置以及包括该透镜驱动装置的相机模块，其能够解决针对图像传感器移位或倾斜驱动以用于ois驱动需要更大的力的技术问题。

3、此外，实施例的技术问题之一在于提供一种透镜驱动装置以及包括该透镜驱动装置的相机模块，其能够解决与ois实施中的俯仰和偏转相比，在实现滚动中针对滚动扭矩需要更大的力的问题。

4、此外，实施例的技术问题之一在于提供一种透镜驱动装置以及包括该透镜驱动装置的相机模块，能够解决ois实施中发生外部冲击时相机模块可靠性劣化的问题。

5、另外，实施例的技术问题之一是提供一种透镜驱动装置以及包括该透镜驱动装置的相机模块，能够解决在对相机模块施加冲击时透镜驱动装置的组件被分离的技术问题。

6、此外，实施例的技术问题之一在于提供一种透镜驱动装置以及包括该透镜驱动装置的相机模块，能够解决由于相机模块的af结构中的弹簧结构、驱动阻力的增大或动态倾斜导致的高频振动的问题。

7、此外，实施例的技术挑战之一在于提供一种透镜驱动装置以及包括该透镜驱动装置的相机模块，能够在实现af或ois时防止磁体之间的磁场干扰。

8、实施例的技术问题不限于这个章节中描述的那些，而是包括从本发明的整个描述中能够理解的那些。

9、技术方案

10、根据实施例的透镜驱动装置能够包括：第一壳体，包括透镜的绕线筒被布置在该第一壳体中并且磁体被布置在该第一壳体中；第二壳体，其被布置为包围第一壳体并且具有布置在其上的线圈；主基板，其被布置在第二壳体下方；传感器基板，其位于主基板和第二壳体之间并且具有被布置在其上的图像传感器；以及布线基板，其电连接主基板和传感器基板。

11、布线基板能够包括：第一布线框架，其电连接到主基板；第二布线框架，在其上布置传感器基板；以及布线部件，其电连接第一布线框架和第二布线框架。

12、传感器基板的第一尺寸能够大于第二布线框架的第二尺寸

13、图像传感器的尺寸能够小于传感器基板的第一尺寸。

14、图像传感器的尺寸可以大于第二布线框架的第二尺寸。

15、主基板在中心处包括板通孔(board through-hole)，并且板通孔的尺寸可以大于第二布线框架的尺寸。

16、板通孔的尺寸能够小于第一布线框架的尺寸。

17、板通孔的尺寸能够小于传感器基板的尺寸。

18、此外，根据另一实施例的透镜驱动装置能够包括：第一壳体，透镜组件被布置在该第一壳体中并且磁体被布置在该第一壳体中；第二壳体，其被布置为包围第一壳体并且具有布置在其上的线圈，其中第一壳体能够包括在与线圈相对应的位置处朝向线圈突出的突出部件。

19、磁体能够被布置在突出部件上，并且第二壳体可以在竖直方向中与突出部件重叠。

20、突出部件的端部具有凹槽，磁体布置在该凹槽中。

21、第一壳体能够包括面向第二壳体的第一表面，第二壳体包括面向第一壳体的第二表面，并且第一表面和第二表面能够包括弯曲表面，中心部分在该弯曲表面中比上部和下部向外凸出。

22、该实施例能够包括布置在第一表面和第二表面之间的第二导引构件。

23、第二壳体能够包括凹槽，突出部件被布置在该凹槽中。

24、磁体能够被布置成与凹槽相比更靠近线圈。

25、第一壳体能够通过第一表面、第二表面和第二导引构件相对于光轴旋转驱动和倾斜驱动，并且旋转驱动和倾斜驱动能够通过将突出部件与第二壳体接触而被限制。

26、此外，根据实施例的透镜驱动装置能够包括：第一壳体，透镜组件被布置在该第一壳体中并且磁体被布置在该第一壳体中；以及第二壳体，其被布置为包围第一壳体并且具有被布置在其上的线圈；其中，第一壳体能够包括在与线圈相对应的位置处朝向线圈突出的突出部件。

27、第二壳体能够包括凹槽，突出部件被布置在该凹槽中，并且凹槽包括与突出部件的第一侧表面相对应的第一表面、与突出部件的第二侧表面相对应的第二表面以及与突出部件的下表面相对应的第三表面。

28、根据该实施例，预先确定的磁体能够被安装在第一壳体的突出部件上，并且第二壳体可以在竖直方向中与突出部件重叠。

29、第一壳体能够包括面向第二壳体的第一表面，第二壳体能够包括面向第一壳体的第二表面，并且第一表面和第二表面中的每个能够包括弯曲表面，中心部分在该弯曲表面中被形成为比上部和下部向外凸出，并且第二导引构件能够被布置在第一表面和第二表面之间。

30、此外，根据实施例的透镜驱动装置包括：固定部件；以及移动部件，其相对于固定部件而移动。

31、移动部件包括突出部件，并且固定部件能够包括与突出部件接触以限制移动部件在第一方向中旋转的第一表面和和第二表面、以及限制移动部件在不同于第一方向的第二方向中倾斜的第三表面。

32、能够包括用于限制移动部件的旋转的止动器。

33、此外，根据实施例的透镜驱动装置能够包括：第一壳体，透镜组件被布置在该第一壳体中并且磁体被布置在该第一壳体中；以及第二壳体，其被布置为包围第一壳体并且具有被布置在其上的线圈。

34、第一壳体能够包括突出部件，该突出部件在与线圈相对应的位置处朝向线圈突出。

35、第二壳体能够包括：当第一壳体围绕光轴旋转时接触突出部件的第一区域，以及当第一壳体倾斜时接触突出部件的第二区域。

36、此外，根据实施例的透镜驱动装置能够包括在其上布置透镜的第一框架、在其上布置第一框架的第二框架以及在其上布置第二框架的第三框架。

37、第一框架在z轴方向中移动，第二框架在x轴和y轴方向中倾斜并且在z轴周围旋转，并且第三框架能够包括用于限制第二框架的倾斜和旋转的止动器结构。

38、止动器结构能够包括四个止动器结构，两个在x轴方向中并且两个在y轴方向中。

39、止动器结构能够被对称地布置在第三框体的四个拐角处。

40、此外，根据实施例的透镜驱动装置包括固定部件和相对于固定部件移动的移动部件，其中移动部件包括突出部件，并且固定部件能够包括止动器，突出部件被插入该止动器中并且该止动器限制移动部件的旋转。

41、止动器能够由凹槽的三个面形成。

42、固定部件能够包括容纳部件，突出部件被布置在该容纳部件中。

43、接收部件的一个表面能够包括突出部件插入其中的凹槽。

44、在止动器的一个表面中，上部区域的宽度能够大于中间区域的宽度。

45、突出部件的端部区域的一侧能够被布置在磁体的一个表面上，并且面向一侧的另一侧能够是敞开的。

46、根据实施例的相机模块能够包括上述透镜驱动装置中的任意一种。

47、有益效果

48、根据实施例的透镜驱动装置和包括该透镜驱动装置的相机模块，即使图像传感器的尺寸增大，随着用于ois实施的图像传感器移位和倾斜的传感器布线结构的弹簧刚度增大，也能够解决用于ois驱动的图像传感器移位或倾斜驱动所需的力增大的技术矛盾。

49、例如，在实施例中，随着图像传感器60的尺寸增大，在其上安装有图像传感器60的传感器基板550的第一尺寸d1可以增大。在此实施例中，设置有电连接到传感器基板550的第二布线框520，并且第二布线框520的第二尺寸d2能够被控制为小于传感器基板550的第一尺寸d1和图像传感器60的尺寸。并且第二布线框架520能够被直接连接到布线部件530。

50、因此，即使图像传感器60的尺寸增大，连接到布线部件530的第二布线框架520的尺寸也可以不增大，因此直接连接到第二布线框架520的布线部件530能够被设计得长。因此，因为能够提供更长的布线单元530的长度，所以能够减小布线单元530的弹簧刚度。

51、此外，根据实施例的透镜驱动装置和包括该透镜驱动装置的相机模块，在ois实施中，能够解决与俯仰和偏转时相比在实施滚动时针对滚动扭矩需要更大的力的问题。

52、例如，在实施例中，用于滚动实施的第二磁体部件mn2可以被放置为更加远离透镜100或绕线筒200的中心，而不是用于实施俯仰或偏转的第二磁体部件mn2。由于此，该实施例能够解决需要用于滚动扭矩的较大的力的问题。

53、此外，例如，根据该实施例，布置在第二壳体400的拐角处并且面向第二线圈部件cl2的第二磁体部件mn2具有通过比面向第三线圈部件cl3的第一磁体部件mn1更远离透镜100的中心或绕线筒200的中心而实现更大扭矩来增大驱动力的特定技术效果。

54、此外，根据实施例，即使图像传感器的尺寸增大，也能够控制图像传感器的布线部件的刚性，使得能够防止不必要地增大用于ois实施的驱动力。因为安装在突出部件320上的第二磁体部件mn2被布置为远离透镜100或绕线筒200的中心，所以在不增大磁体尺寸或附加功率的情况下驱动点的距离增大。存在复杂的技术效果，其中能够增大驱动力并且增大的驱动力能够有助于ois驱动，而不会通过用于图像传感器的布线部件的刚性而不必要地被消耗。

55、此外，该实施例能够解决在ois实施中发生外部冲击等时相机模块可靠性劣化的问题。

56、例如，在该实施例中，第一壳体300的突出部件320能够位于第二壳体400的壳体凹槽400r中，并且第一壳体300的突出部件320和第二壳体400的壳体凹槽400r具有实施与三轴ois相关的止动器功能的技术效果。通过这样，该实施例能够解决当外部冲击等发生时相机模块的可靠性劣化的问题。

57、此外，该实施例能够解决在对相机模块施加冲击时透镜驱动装置的组件被分离的技术问题。例如，根据该实施例，第一导槽(guide groove)gh1能够被设置在第一壳体300中，并且第二导槽gh2能够被设置在绕线筒200中。

58、在该实施例中，用于af驱动透镜的第一导引构件220被布置在第一导槽gh1与第二导槽gh2之间，并且第一导槽gh1与第二导槽gh2能够起到导轨的作用。第一导槽gh1能够具有不对称形状。

59、例如，第二导槽gh2能够具有与第一导引构件220的外周表面相对应的形状。例如，第二导槽gh2能够具有与第一导引构件220的外周表面相对应的弯曲形状。

60、此外，第一导槽gh1能够包括第一导引表面(guide surface)311和能够接触第一导引构件220的第二导引表面312。第一导引表面311和第二导引表面312能够是平坦的。

61、在实施例中，第一导引表面311和第二导引表面312之间形成的角度θ能够是锐角。

62、根据该实施例，布置第一导引构件220的第一导槽gh1能够具有不对称的形状。因此，该实施例能够提供路径，透镜能够通过该路径以最小摩擦移动，同时即使当发生冲击等时也防止第一导引构件220被分离。

63、此外，在该实施例中，由第一导引表面311与第二导引表面312所形成的角θ能够是锐角，并且通过这样，即使发生冲击等，第一导引构件220也能够防止脱离(breakaway)。

64、此外，根据该实施例的透镜驱动装置和包括该透镜驱动装置的相机模块能够通过在实施af、缩放或ois时防止第一导引构件220的分离来精确地实施透镜的af和ois。也就是说，能够解决透镜偏心(decenter)或倾斜的问题。因此，多个透镜组之间的对准被很好地匹配，以防止视角的变化或失焦的发生，并且显著地改进图像质量或分辨能力。

65、此外，根据该实施例，能够解决由于af结构中的预加载弹簧结构而导致的高频振动的发生、驱动阻力的增加以及动态倾斜的发生的技术问题。

66、例如，根据该实施例，能够通过从af结构去除易受到高频振动影响的弹簧并且施加导轴来提供用于以最小摩擦和倾斜移动透镜的结构。根据该实施例，用于af驱动的第一导引构件220能够被布置在第一导槽gh1和第二导槽gh2之间。因此，与相关技术相比，通过去除弹簧结构，不存在由于高频率而引起的振动，并且不存在弹簧结构，因此驱动阻力低并且功耗被减少，并且存在与导引承载结构相比动态倾斜(动态倾斜)较小的技术效果。

67、此外，根据该实施例，存在当实施af或ois时防止磁体之间的磁场干扰的技术效果。例如，在相关内部技术中，由于用于驱动af的磁体与用于驱动ois的磁体之间的磁场干扰，af驱动或ois驱动不能正常工作，因此存在推力减小的问题。此外，存在由于磁体之间的磁场干扰而导致偏心或倾斜的问题。

68、根据实施例，存在能够提供能够通过改变用于ois驱动和af驱动的磁体的布置位置来防止磁体之间的磁场干扰的透镜驱动装置以及包括该透镜驱动装置的相机模块的技术效果。

69、该实施例的技术效果不限于这个章节中描述的那些，而是包括从本发明的整个描述中能够理解的那些。