相机模块的制作方法

本实施方式涉及致动器和包括该致动器的相机模块。

背景技术：

1、相机模块执行拍摄对象并将其存储为图像或者视频的功能，并且相机模块安装在诸如移动电话、膝上型计算机、无人机或车辆之类的移动终端上。

2、致动器是具有通过上下左右移动相机模块中的透镜而快速聚焦的功能的产品，并且超小或超薄、低功率消耗以及低成本的问题是致动器中的主要技术问题。

3、这种相机模块被用作移动相机模块或者车辆相机模块。

4、移动相机模块是诸如智能手机和平板电脑之类的移动装置中的用于拍摄和存储照片的主要部件。移动相机模块使用图像传感器将进入透镜的光线转换成电信号，并通过软件将电信号输出到显示装置，并允许用户对其进行欣赏和存储。

5、此外，移动相机模块可以通过检测物体的运动比如作为对象的人的面部表情和手部运动来操作数字装置，并且移动相机模块使其应用领域扩展为输入装置。

6、在这样的移动相机模块中，存在实现诸如图像稳定或广角光学系统等高性能模块的技术问题以及超微和超薄问题。

7、接下来，车辆相机模块是用于将车辆周围或车辆内的图像发送到显示器的产品，并且车辆相机模块可以主要用于泊车辅助和驾驶辅助系统。

8、此外，车辆相机模块检测车辆周围的车道和车辆，收集和发送相关数据，使得ecu可以给出警告或控制车辆。

9、另一方面，诸如智能手机、平板计算机和膝上型计算机等便携式装置具有内置的微型移动相机模块，并且这些移动相机模块自动调整图像传感器与透镜之间的距离以对准透镜的焦距，使得可以执行自动聚焦功能。

10、近来，相机模块可以通过借助变焦透镜使远处对象的放大率增大或者减小来执行放大或缩小拍摄的变焦功能。

11、此外，近来的相机模块采用图像稳定(is)技术来校正或防止由不稳定的固定装置或因用户的运动引起的相机运动而导致的图像抖动。这些is技术包括光学图像稳定器(ois)技术和使用图像传感器的防抖技术。

12、ois技术是通过改变光线的路径来校正运动的技术，并且使用图像传感器的防抖技术是以机械和电子方式校正运动的技术，并且ois技术被更广泛地采用。

13、另一方面，当图像传感器变成更高像素时，图像传感器提高分辨率，使得像素的尺寸减小。然而，当像素变得更小时，同时接收的光量会减少。因此，在黑暗的环境中，越是高像素相机，随着快门速度变得更慢而出现的由手抖引起的图像模糊就更加严重。

14、因此，为了在黑夜或视频中使用高像素相机捕获不失真的图像，近来不可缺少地采用了ois功能。

15、另一方面，ois技术是通过以移动相机的透镜或图像传感器的方式校正光线路径来校正图像质量的方法。特别地，ois技术通过陀螺仪传感器检测相机的运动，并计算图像传感器移动的距离。

16、例如，ois校正方法包括透镜移位方法和模块倾斜方法。透镜移位方法只移动相机模块中的透镜，以重新布置图像传感器的中心和光轴。另一方面，模块倾斜方法移动包括透镜和图像传感器的整个模块。

17、特别地，模块倾斜方法比透镜移位方法具有更宽的校正范围，并且由于透镜与图像传感器之间的焦距是固定的，所以模块倾斜方法具有使图像变形最小化的优点。

18、同时，在透镜移位方法的情况下，使用霍尔传感器来检测透镜的位置和运动。另一方面，在模块倾斜方法中，使用光反射器来检测模块的运动。然而，这两种方法都使用陀螺仪传感器来检测相机用户的运动。

19、ois控制器使用由陀螺仪传感器识别的数据来预测透镜或模块应该移动到哪里，以补偿用户的运动。

20、图1是示出了根据相关技术的相机模块10的视图。

21、采用相关的ois技术的相机模块10具有复杂的结构，因为透镜单元12安装在致动器11中，并且透镜运动或模块的倾斜需要机械驱动装置。

22、另外，在相关技术中，由于驱动元件16或陀螺仪传感器15必须安装在电路板13上，所以对于实现微型相机模块是有限制的。

23、特别地，如图1中所示，在采用相关的ois技术的相机模块10结构中，陀螺仪传感器15或驱动元件16沿相机模块10的水平方向布置，使得增大了整个相机模块的尺寸，并且难以实现微型相机模块。

24、另外，在相关技术中，电路板13包括柔性印刷电路板13a和刚性印刷电路板13b，并且陀螺仪传感器15设置在刚性印刷电路板(pcb)31b上。然而，为了提高ois驱动的数据精度，陀螺仪传感器的精确校平是非常重要的，但存在着难以达到所要求的精度水平的问题。

25、另外，根据相关技术，由于陀螺仪传感器设置成与相机模块10间隔开，因此很难根据用户的运动准确地检测相机模块的运动程度。例如，当用户使相机模块10围绕陀螺仪传感器15旋转时，陀螺仪传感器15和致动器11或透镜单元12的运动程度被移动成使得存在由于精度方面的大的差异而导致角加速度数据的精度劣化的问题。

26、另外，根据近来的技术趋势，需要超小和微小型相机模块。在微型相机模块中，由于ois操作的空间限制，存在很难实现适用于一般大型相机的ois功能的问题。因此，存在无法实现非常微型的相机模块的问题。

27、另外，在相关的ois技术中，由于ois驱动器在相机模块的有限尺寸内设置在固体透镜组件的侧部上，因此存在由于透镜的尺寸因ois被限制而难以保证光线的量的问题。

28、特别地，为了实现相机模块的最佳光学特性，当通过透镜运动或模块的倾斜来实现ois时，透镜组之间的对准必须很好地匹配。然而，在相关的ois技术中，透镜组之间的球心偏离光轴的偏心或者作为透镜倾斜现象的倾斜发生，使得存在发生视角改变或失焦的问题，这对图像质量或分辨率产生不利影响。

29、另外，在相关的ois技术中，可以借助于ois驱动同时实现af或变焦。然而，由于相机模块的空间限制和现有ois技术的驱动部分的位置，用于ois的磁体和用于af或变焦的磁体紧密放置在一起，导致磁场干扰，使得存在没有正确驱动ois从而导致偏心或倾斜现象的问题。

30、另外，相关的ois技术需要用于透镜运动或模块的倾斜的机械驱动装置，使得结构复杂并且功率消耗增加。

技术实现思路

1、技术问题

2、本实施方式的技术问题之一是提供一种超小型、超薄致动器和包括该致动器的相机模块。

3、另外，本实施方式的技术问题之一是提供一种能够通过确保陀螺仪传感器的高精度校平来确保陀螺仪传感器的高精度的致动器和包括该致动器的相机模块。

4、此外，本实施方式的技术问题之一是，关于相机模块的陀螺仪传感器的布置，通过将陀螺仪传感器放置在相机模块附近来提高每次加速度的精度并且还降低由于温度漂移引起的误差率，使得旨在提供一种能够显著提高陀螺仪传感器的精度的致动器和包括该致动器的相机模块。

5、另外，本实施方式的技术问题之一是提供一种致动器和包括该致动器的相机模块，使得可以在实现ois时通过解决光学系统的透镜组件中的透镜的尺寸限制来确保足够的光量。

6、另外，本实施方式的技术问题之一是提供一种能够在实现ois时通过使偏心或倾斜的发生最小化来表现出最佳光学特性的致动器和包括该致动器的相机模块。

7、此外，本实施方式的技术问题之一是提供一种能够在实现ois时防止与用于af或变焦的磁体的磁场干扰的致动器和包括该致动器的相机模块。

8、另外，本实施方式的技术问题之一是提供一种能够以低功率消耗实现ois的致动器和包括该致动器的相机模块。

9、本实施方式的技术问题不限于本项目中描述的内容，并且包括从本发明的描述中可以理解的内容。

10、技术解决方案

11、根据本实施方式的致动器包括：第一电路板414，在第一电路板414上设置有图像传感器；第一壳体20，第一壳体20设置在第一电路板上；透镜组件，透镜组件设置在第一壳体中；第二电路板412，在第二电路板412上设置有陀螺仪传感器并且第二电路板412设置在第一壳体的第一侧部部分22a上；以及第三电路板413，第三电路板413设置在第一壳体的第一侧部部分22a上，并且第三电路板413具有第一区域，在该第一区域中设置有驱动透镜组件的第一线圈142b。第一线圈142b可以与第二电路板412在垂直于光轴方向的方向上重叠。

12、该实施方式可以包括第四电路板411，第四电路板411连接至第二电路板并且在第四电路板411上设置有连接器。

13、第三电路板413可以设置在第一壳体的第三侧部部分22c上，并且第三电路板413可以包括第三区域413c和第二区域413b，在第三区域413c中设置有第二线圈412a，第二区域413b设置在连接于第一壳体的第一侧部部分与第三侧部部分之间的第二侧部部分22b上。

14、第一壳体的第一侧部部分22a包括第一端部22a1和第二端部22a2，第二电路板412设置在第一端部22a1上，第三电路板的第一区域设置在第二端部22a2上。并且可以由第一端部和第二端部形成台阶部22as。

15、第一壳体的第一侧部部分可以包括孔22ah，并且第一线圈142b可以插入到孔22ah中。

16、该实施方式包括屏蔽覆盖件，第一壳体设置在屏蔽覆盖件中，并且屏蔽覆盖件可以具有槽，陀螺仪传感器设置在该槽中。

17、该实施方式可以包括设置在第一壳体上的第二壳体、设置在第二壳体上的棱镜、以及设置在壳体与棱镜之间的光学图像稳定器(ois)单元。

18、该实施方式可以包括第五电路板，在第五电路板上设置有驱动ois单元的第三线圈，并且第一壳体和第二壳体设置在第五电路板上，并且第五电路板与第二电路板连接。

19、ois单元可以包括透镜单元、成型器单元和联接至成型器单元并驱动透镜单元的磁体。

20、第二壳体可以包括第二孔，并且第三线圈可以插入到第二孔中。

21、第五电路板可以包括设置在第一壳体的第二侧部部分与面向第二侧部部分的第四侧部部分之间的区域以及设置在第二壳体的两个侧部部分上的区域。

22、第二壳体可以具有第三孔，透镜单元的一部分设置在第三孔中。

23、图像传感器、透镜组件、透镜单元和棱镜可以在光轴方向上重叠。

24、另外，根据本实施方式的致动器包括容纳透镜组件的第一壳体20、设置在第一壳体20的侧壁上的第二电路板412、以及设置在第二电路板412中的陀螺仪传感器151。

25、第二电路板412可以设置为在垂直于光轴的水平坐标面中沿竖向轴线方向延伸。

26、另外，根据本实施方式的致动器还可以包括位于第一壳体20的外表面上的屏蔽覆盖件510。

27、屏蔽覆盖件510可以包括预定支承支架513，并且可以包括引导槽513r，第二电路板412在支承支架513中设置在引导槽513r中。

28、由于第二电路板412固定地设置在支承支架513的引导槽513r中，因此陀螺仪传感器151的精确校平可以保证在1°以内。

29、该实施方式还包括设置在致动器的一个侧部上的第二致动器，致动器可以是af或变焦致动器，并且第二致动器可以是ois致动器。

30、陀螺仪传感器151可以与第二致动器间隔开并且垂直于致动器的侧表面设置。

31、另外，根据本实施方式的致动器可以包括用作变焦功能的第一致动器100和设置在第一致动器100的一个侧部上并用作ois的第二致动器200。

32、第二致动器200包括第二壳体210、设置在第二壳体210上的包括成型器单元222和第一驱动单元72m的ois单元220、以及设置在第二壳体210上的第二驱动单元72c。

33、成型器单元222包括成型器本体222a、从成型器本体222a侧向延伸并联接至第一驱动单元72m的突出部222b、以及设置在成型器本体222a上的透镜单元222c。

34、透镜单元222c还可以用作用于改变光的路径的棱镜。

35、第二致动器200可以包括设置在ois单元220上的棱镜单元230。

36、第二致动器200的透镜单元222c可以包括透光支承部222c2、透光支承部222c2、第二透光支承部(未示出)、可变棱镜或液体透镜。

37、在实施方式中，第二致动器200的第一驱动单元72m包括联接至突出部222的磁体，并且第二驱动单元72c可以包括联接至成型器本体222a的线圈。

38、第二致动器200的突出部222可以包括分别从成型器本体222a向一侧延伸的第一突出部222b1和第二突出部222b2。

39、作为第一突出部222b1的端部的第一支承部b1e和作为第二突出部222b2的端部的第二支承部b2e可以彼此间隔开。

40、根据本实施方式的相机模块可以包括图像传感器单元和设置在图像传感器单元的一个侧部处的致动器。

41、有益效果

42、本实施方式具有能够提供微小型、超薄致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。例如，根据本实施方式，可以通过将陀螺仪传感器151布置在垂直于水平坐标轴(x轴)方向设置并沿与光轴(z轴)方向水平的方向延伸的电路板上来减小致动器的尺寸。通过将尺寸控制在第一壳体的水平宽度的水平，可以实现超小型和超薄致动器以及包括该致动器的相机模块。

43、例如，在相关的内部技术中，陀螺仪传感器设置在从致动器沿水平坐标轴(x轴)方向延伸的电路板上，并且电路板的水平宽度达到约3mm至4mm。由于可以通过减小电路板的水平宽度来减小约25％或更多的水平面积，因此存在实现微小型、超薄致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。

44、另外，根据本实施方式，由于其上设置有陀螺仪传感器151的电路板可以牢固地固定和设置在支承支架513的引导槽513r中，因此可以确保陀螺仪传感器151的精确校平达到陀螺仪传感器的高水平。存在可以提供一种微型致动器和包括该微型致动器的相机模块同时确保精度的复杂技术效果。

45、例如，在本实施方式的相机模块中，支承支架513设置在屏蔽覆盖件510上，并且支承支架513包括其中设置有电路板的引导槽513r，从而引导支承支架513。由于电路板被牢固地固定并设置在槽513r中，因此存在可以提供一种微型致动器和包括该微型致动器的相机模块的特殊技术效果，以及可以确保陀螺仪传感器151的高精度校平的特殊技术效果。

46、另外，关于相机模块的陀螺仪传感器的布置，陀螺仪传感器151可以靠近相机模块放置，以提高每次加速度的精度，并且同时通过降低由于温度漂移导致的误差率来提高陀螺仪传感器的准确度，使得存在显著提高陀螺仪传感器的准确度并且还提供一种微型相机模块的复杂技术效果。

47、例如，在本实施方式中，支承支架513可以设置在屏蔽覆盖件510上，并且支承支架513可以包括其中设置有电路板的引导槽513r。因此，电路板可以牢固地固定设置在支承支架513的引导槽513r中，并且陀螺仪传感器151可以靠近相机模块设置。因此，通过将陀螺仪传感器远离产生大量热的图像传感器设置，可以提高陀螺仪传感器的角加速度的准确度，并且可以降低由于温度漂移引起的误差率。因此，存在能够提供微型相机模块同时显著提高陀螺仪传感器的精度的复杂技术效果。

48、同时，在相关技术中，由于陀螺仪传感器与透镜单元分开设置，因此存在透镜单元的运动程度与由陀螺仪传感器根据用户的运动而感测到的运动程度之间出现误差的技术问题。例如，当相机模块围绕陀螺仪传感器旋转时，陀螺仪传感器的运动程度与透镜单元的运动程度之间的差异变大，从而导致角加速度数据的准确度降低的问题。

49、然而，在本实施方式中，由于陀螺仪传感器紧密地设置在其中设置有透镜单元的第一壳体的侧部上，因此透镜单元根据用户的运动的运动程度和由陀螺仪传感器检测到的运动信息的误差显著降低，使得存在可以大大提高陀螺仪传感器的角加速度的精度的特殊技术效果。

50、另外，根据本实施方式，除了屏蔽覆盖件510的屏蔽效果外，还存在由支承支架513屏蔽emi、emc等复杂的技术效果。

51、另外，根据本实施方式的致动器和相机模块可以解决变焦期间的透镜偏心或倾斜问题，使得存在通过匹配多个透镜组之间的对准来防止散焦或改变视角的发生而显著提高图像质量或分辨率的技术效果。

52、另外，根据本实施方式，存在能够解决变焦期间产生摩擦力矩的问题的技术效果。例如，根据本实施方式，通过从第一驱动壳体的其中定位有第一引导销的上部区域移除除第一销引导部和第二销引导部之外的区域，通过减轻第一驱动壳体的重量来减小摩擦。通过减小扭矩和减小摩擦阻力，存在诸如提高变焦期间的驱动力、降低功率消耗、以及改善控制特性之类的技术效果。

53、因此，根据本实施方式，存在可以通过在变焦期间防止透镜偏心或倾斜的发生同时使摩擦力矩最小化来显著提高图像质量或分辨率的复杂技术效果。

54、此外，根据本实施方式，存在即使在紧凑型相机模块中也可以顺利执行变焦功能的技术效果。例如，根据本实施方式，存在可以通过将霍尔传感器布置在第一线圈的内部区域中以减少由霍尔传感器占用的面积来实现紧凑型相机模块的技术效果。

55、此外，根据本实施方式，存在提供一种超薄、超微小型致动器以及包括该致动器的相机模块的技术效果。

56、例如，根据本实施方式，存在通过利用棱镜单元230下方的空间并将ois单元220布置成与棱镜单元230彼此重叠来提供超薄、超微小型致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。

57、此外，根据本实施方式，存在提供一种能够在实现ois时通过消除光学系统的透镜组件中的透镜的尺寸限制来确保足够的光量的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。

58、例如，根据实施方式，通过将ois单元220布置在棱镜单元230下面，存在可以提供一种能够在实现ois时通过消除光学系统的透镜组件中的透镜的尺寸限制来确保足够的光量的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。

59、此外，根据本实施方式，存在提供一种能够在实现ois时通过使偏心或倾斜现象的发生最小化而表现出最佳光学特性的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。

60、例如，该实施方式可以包括稳定地设置在第二壳体210a上的ois单元220，并且在该实施方式中，可以使用成型器单元222和第一驱动单元72m通过具有可变棱镜222cp的透镜单元222c来实现ois。因此，存在提供一种能够通过使偏心或倾斜现象的发生最小化而表现出最佳光学特性的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。

61、此外，根据本实施方式，存在提供一种能够在实现ois时防止与af或变焦磁体的磁场干扰的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。

62、例如，根据实施方式，当实现ois时，作为磁体驱动单元的第一驱动单元72m可以设置在与第一致动器100分开的第二致动器200中，使得存在提供一种能够防止与第一致动器100的af或变焦磁体的磁场干扰的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。

63、此外，根据本实施方式，存在提供一种能够以低功率消耗实现ois的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。

64、例如，与移动多个常规的固体透镜不同，在实施方式中，作为磁体驱动单元的第一驱动单元72m和作为线圈驱动单元的第二驱动单元72c可以驱动成型器单元222以驱动包括可变棱镜的透镜单元222c来实现ois。因此，存在提供一种能够以低功率消耗实现ois的致动器和包括该致动器的相机模块的技术效果。

65、另外，根据本实施方式，由于棱镜单元230和包括可变棱镜的透镜单元222c可以非常紧密地布置，因此即使在透镜单元222c中精细地执行光学路径改变，也存在可以在实际图像传感器单元中加宽光学路径改变的特殊技术效果。

66、例如，根据本实施方式，包括可变棱镜的透镜单元222c可以非常靠近固定棱镜232设置。同时，透镜单元222c与第一透镜组件(未示出)的图像平面190p之间的距离可以被确保相对较远。因此，在可变棱镜222cp中，可以根据预定角度θ的斜率的变化广泛地确保在图像平面190p上反射的第一距离d1δ。因此，即使在透镜单元222c中精细地执行光学路径改变，也存在确保实际图像传感器单元中的宽范围光学路径改变的特殊技术效果。

67、此外，根据本实施方式，成型器单元222的第一突出部222b1和第二突出部222b2可以彼此间隔开，并且第三突出部222b3和第四突出部222b4可以彼此间隔开。因此，当移动各自突出部部分的x轴或y轴时，其他突出部可能受到较小的影响。因此，存在当在每个轴向方向上驱动时通过显著减小与目标值(理想)相比产生的误差变化的量来提高性能的效果(参见图22)。

68、此外，在实施方式中，第二壳体210可以包括夹具孔zh，并且可以在预定夹具牢固地联接到第二壳体210的夹具孔zh时执行第二致动器200的组装工艺。此时，夹具可以穿过夹具孔zh并被引导到第二壳体210的上侧部，并且成型器单元222可以牢固地设置在突出夹具上。第一夹具至第四夹具可以设置成与成型器本体的第一突出部至第四突出部222b1、222b2、222b3、222b4在竖向方向上重叠。此后，第一驱动单元72m、第二驱动单元72c等可以牢固地联接到成型器单元222，并且存在可以显著防止倾斜发生的特殊技术效果(参见图26b)。

69、该实施方式的技术效果不限于本项目中描述的内容，并且包括从本发明的描述中理解的内容。