特許 7512390 ボイスコイルモータ、カメラモジュール及び電子デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-28

(45)【発行日】2024-07-08

(54)【発明の名称】ボイスコイルモータ、カメラモジュール及び電子デバイス

(51)【国際特許分類】

   G03B 5/00 20210101AFI20240701BHJP

   G02B 7/04 20210101ALI20240701BHJP

   G03B 17/02 20210101ALI20240701BHJP

   G02B 7/02 20210101ALI20240701BHJP

   H04N 23/57 20230101ALI20240701BHJP

   H04N 23/68 20230101ALI20240701BHJP

   H04N 23/54 20230101ALI20240701BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20240701BHJP

【ＦＩ】

G03B5/00 J

G02B7/04 E

G03B17/02

G02B7/02 Z

H04N23/57

H04N23/68

H04N23/54

G03B30/00

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022533332

(86)(22)【出願日】2020-12-03

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-02-08

(86)【国際出願番号】 CN2020133564

(87)【国際公開番号】W WO2021110091

(87)【国際公開日】2021-06-10

【審査請求日】2022-06-27

(31)【優先権主張番号】201911229578.3

(32)【優先日】2019-12-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】503433420

【氏名又は名称】華為技術有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＨＵＡＷＥＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｈｕａｗｅｉ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ， Ｂａｎｔｉａｎ， Ｌｏｎｇｇａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８１２９， Ｐ．Ｒ． Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】タン，ウエイ

(72)【発明者】

【氏名】ワン，イファン

(72)【発明者】

【氏名】ルゥオ，ウエイ

【審査官】岡田 弘

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第１０－２０１９－０１１７９７２（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ ５／００－５／０８

Ｇ０２Ｂ ７／０２－７／１６

Ｇ０３Ｂ １７／０２

Ｈ０４Ｎ ５／２２２－５／２５７

Ｈ０４Ｎ ２３／００

Ｈ０４Ｎ ２３／４０－２３／７６

Ｈ０４Ｎ ２３／９０－２３／９５９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボイスコイルモータであって、
ボイスコイルモータは、光学キャリアの周囲に順次、半径方向に配列された第１磁性片と、第２磁性片と、第３磁性片と、カウンターウェイトと、を備え、
ボイスコイルモータは、対称に前記光学キャリアの２つの側部に締結された第１コイルをさらに備え、前記第１コイルは、コイル（２０７ａ）及びコイル（２０７ｂ）を含み、前記コイル（２０７ａ）は、前記第１磁性片と対向して配置され、前記コイル（２０７ｂ）は、前記第３磁性片と対向して配置され、
ボイスコイルモータは、対向して配置された第１磁気センサ及び第１誘導磁石をさらに備え、前記第１磁気センサは、前記カウンターウェイトの側部であり、前記光学キャリアに近接した側部に配置され、前記第１誘導磁石は、前記光学キャリアの外壁であり、前記カウンターウェイトに近接した外壁に締結され、
前記第１コイルは、前記光学キャリアを駆動して、前記第１誘導磁石で光軸の方向に移動させるように構成され、
前記第１磁気センサは、前記第１誘導磁石によって生成された磁場信号を第１電気信号に変換するように構成されており、
前記第１磁気センサの１つの表面は、前記カウンターウェイトに取り付けられているか、又は、
前記第１磁気センサは、支持部を使用して前記カウンターウェイトに締結されており、
前記ボイスコイルモータは、さらに、
フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）基板、および、支持体を備え、
前記支持体は、前記光学キャリアを取り囲み、前記第１磁性片と、前記第２磁性片と、前記第３磁性片と、前記カウンターウェイトとを締結するように構成されており、
前記支持体は、支持部材を使用して前記ＦＰＣ基板上に締結されている、
ボイスコイルモータ。

【請求項2】

前記光軸の方向に垂直な平面上で、前記第１誘導磁石と前記第１磁性片との間の距離、及び、前記第１誘導磁石と前記第３磁性片との間の距離は、等しい、
請求項１に記載のボイスコイルモータ。

【請求項3】

前記光軸の方向に垂直な平面上で、前記第１磁気センサは、前記カウンターウェイトの中央に配置されている、
請求項１又は２に記載のボイスコイルモータ。

【請求項4】

前記光軸の方向での前記第１磁気センサの高さは、前記カウンターウェイトの高さに等しいか、又は、
前記光軸の方向での前記第１磁気センサの高さは、前記カウンターウェイトの高さよりも大きいか又は小さい、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のボイスコイルモータ。

【請求項5】

前記カウンターウェイトは、磁気絶縁材料で形成される、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のボイスコイルモータ。

【請求項6】

前記第１磁性片と前記第３磁性片とは、前記光学キャリアに対して中心対称に配置され、
前記第２磁性片と前記カウンターウェイトとは、前記光学キャリアに対して中心対称に配置されている、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のボイスコイルモータ。

【請求項7】

ドライバチップが、前記ＦＰＣ基板に配置されており、
前記ドライバチップは、前記第１磁気センサによって伝送された前記第１電気信号を受領し、前記第１コイルに入力された第１電流信号を前記第１電気信号に基づいて調整するように、構成されている、
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のボイスコイルモータ。

【請求項8】

カメラモジュールであって、カメラモジュールは少なくとも１つのカメラユニットを含み、
前記カメラユニットは、光学キャリアと、前記光学キャリアの中に取り付けられたレンズアセンブリと、前記光学キャリアの周囲に順次、半径方向に配列された第１磁性片と、第２磁性片と、第３磁性片と、カウンターウェイトと、を含み、
第１コイルが、対称に前記光学キャリアの２つの側部に配置され、前記第１コイルは、コイル（２０７ａ）及びコイル（２０７ｂ）を含み、前記コイル（２０７ａ）は、前記第１磁性片と対向して配置され、前記コイル（２０７ｂ）は、前記第３磁性片と対向して配置され、
前記カメラユニットは、対向して配置された第１磁気センサ及び第１誘導磁石を含み、前記第１磁気センサは、前記カウンターウェイトの側部であり、前記光学キャリアに近接した側部に配置され、前記第１誘導磁石は、前記光学キャリアの外壁であり、前記カウンターウェイトに近接した外壁に締結され、
前記第１コイルは、前記光学キャリアを駆動して、前記第１誘導磁石で光軸の方向に移動させるように構成され、前記第１磁気センサは、前記第１誘導磁石によって生成された磁場信号を第１電気信号に変換するように構成されており、
前記第１磁気センサの１つの表面は、前記カウンターウェイトに取り付けられているか、又は、
前記第１磁気センサは、支持部を使用して前記カウンターウェイトに締結されており、
前記カメラモジュールは、さらに、
フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）基板、および、支持体を備え、
前記支持体は、前記光学キャリアを取り囲み、前記第１磁性片と、前記第２磁性片と、前記第３磁性片と、前記カウンターウェイトとを締結するように構成されており、
前記支持体は、支持部材を使用して前記ＦＰＣ基板上に締結されている、
カメラモジュール。

【請求項9】

ドライバチップが、前記ＦＰＣ基板に配置され、
前記ドライバチップは、前記第１磁気センサによって伝送された前記第１電気信号を受領し、前記第１コイルに入力された第１電流信号を前記第１電気信号に基づいて調整するように構成されている、
請求項８記載のカメラモジュール。

【請求項10】

貫通孔と、前記貫通孔の周囲に順次、半径方向に配列された第２コイルと、第３コイルと、第４コイルとが、前記ＦＰＣ基板にさらに配置され、第２磁気センサは、前記第２コイルに配置され、第３磁気センサは、前記第３コイルに配置され、
前記第２コイルは、前記第１磁性片と対向して配置され、前記第３コイルは、前記第２磁性片と対向して配置され、前記第４コイルは、前記第３磁性片と対向して配置され、
前記第２コイルは、前記光学キャリアを駆動して、前記第１磁性片と一緒に第１方向に移動させるように構成され、前記第２磁気センサは、前記第１磁性片によって生成された磁場信号を第２電気信号に変換するように構成され、
前記第３コイルは、前記光学キャリアを駆動して、前記第２磁性片と一緒に第２方向に移動させるように構成され、前記第３磁気センサは、前記第２磁性片によって生成された磁場信号を第３電気信号に変換するように構成され、
前記第１方向と前記第２方向とは互いに垂直であり、前記第１方向と前記第２方向とはともに、前記光軸の方向に垂直である、
請求項９記載のカメラモジュール。

【請求項11】

前記ドライバチップは、前記第２磁気センサによって伝送された前記第２電気信号を受領し、前記第２コイルに入力された第２電流信号を前記第２電気信号に基づいて調整するように、さらに構成され、
前記ドライバチップは、前記第３磁気センサによって伝送された前記第３電気信号を受領し、前記第３コイルに入力された第３電流信号を前記第３電気信号に基づいて調整するように、さらに構成されている、
請求項１０記載のカメラモジュール。

【請求項12】

カメラモジュールは、前記ＦＰＣ基板の下に前記光軸の方向に配置されたイメージセンサをさらに備え、
前記イメージセンサは、前記ＦＰＣ基板での貫通孔を介して、前記レンズアセンブリによってキャプチャーされた光信号を受領し、前記光信号を画像電気信号に変換する、
請求項９ないし１１のいずれか１項に記載のカメラモジュール。

【請求項13】

カメラモジュールは、前記イメージセンサの下に前記光軸の方向に配置された基板をさらに備え、基板間ＢＴＢコネクタは、前記基板に配置され、
前記基板は、前記イメージセンサから出力された画像電気信号を受領し、前記ＢＴＢコネクタを使用して前記画像電気信号を出力するように構成されている、
請求項１２記載のカメラモジュール。

【請求項14】

メモリと、
１つ以上のプロセッサと、
１つ以上の請求項８ないし１３のいずれか１項に記載のカメラモジュールと、
を備えている、電子デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、「ＶＯＩＣＥ ＣＯＩＬ ＭＯＴＯＲ， ＣＡＭＥＲＡ ＭＯＤＵＬＥ， ＡＮＤ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＤＥＶＩＣＥ」と題し、２０１９年１２月４日に中国国家知的所有権庁に出願された中国特許出願第２０１９１１２２９５７８．３号の優先権を主張し、これは全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本出願は、端末技術の分野に関し、特に、ボイスコイルモータ、カメラモジュール及び電子デバイスに関する。

【背景技術】

【0003】

携帯電話やタブレット端末などのインテリジェントモバイル端末の普及に伴い、フォーカシングや防振など、端末でのカメラモジュールの性能の高度な要求を、ユーザはなお求めている。ボイスコイルモータは、カメラモジュール内の重要な部品であり、レンズを駆動して伸縮させるように構成されている。

【0004】

図１に示すように、カメラモジュールは、ボイスコイルモータ１０１と、レンズアセンブリ１０２とを含む。１つ以上の磁性片及びコイルが、ボイスコイルモータ１０１に配置されている。通電された後、コイルは磁性片の磁場と相互作用し、レンズアセンブリ１０２を駆動して、ｘ軸の方向、ｙ軸の方向、又はｚ軸の方向に移動させることができる。通常、制御回路、例えばＩＣチップがさらに、ボイスコイルモータ１０１に配置されている。撮影プロセスにおいて、端末のプロセッサは、ボイスコイルモータ１０１のＩＣチップに対して、対応する制御命令を送信して、コイルが通電された後に、ｘ軸の方向、ｙ軸の方向、又はｚ軸の方向に特定の距離だけ移動するようにレンズアセンブリ１０２を制御するようにＩＣチップに指示することができる。このようにして、レンズアセンブリ１０２の機能、例えば、防振及びフォーカシングが実現される。

【0005】

しかし、ボイスコイルモータ１０１内の複数の磁性片の間で磁気干渉などの制御不能な現象が発生する可能性があるため、ＩＣチップがレンズアセンブリ１０２を制御して移動させると、特定のエラーが発生する可能性がある。この場合に、ボイスコイルモータ１０１内のレンズアセンブリ１０２の移動方向と移動距離とを一層迅速かつ精密に制御する方法が、緊急の解決すべき課題となる。

【発明の概要】

【0006】

本出願は、ボイスコイルモータによるレンズアセンブリの移動を制御する精度を向上させ、速度を増加させ、カメラモジュール全体のフォーカシング及び防振性能をさらに向上させるようにした、ボイスコイルモータ、カメラモジュール及び電子デバイスを提供する。

【0007】

上記の目的を達成するために、本出願は、以下の技術的解決策を使用する。

【0008】

第１の態様によれば、本出願は、ボイスコイルモータを提供する。ボイスコイルモータは、光学キャリアの周囲に順次、半径方向に配列された第１磁性片と、第２磁性片と、第３磁性片と、カウンターウェイトとを備えている。第１コイルが、対称に光学キャリアの２つの側部に締結され、第１コイルは２つのコイルを含み、２つのコイルの一方が第１磁性片と対向して配置され、２つのコイルの他方が第３磁性片と対向して配置されている。

【0009】

ボイスコイルモータは、対向して配置された第１磁気センサ及び第１誘導磁石をさらに備え、第１磁気センサは、カウンターウェイトの側部であり光学キャリアに近接した側部に配置され、第１誘導磁石は、光学キャリアの外壁でありカウンターウェイトに近接した外壁に締結されている。通電された後、第１コイルは、光学キャリアを駆動して第１誘導磁石で光軸の方向に移動させてよい。この場合に、第１磁気センサは、第１誘導磁石によって生成された磁場信号を第１電気信号に変換してよい。光学キャリアの光軸の方向の移動方向と移動距離とを検出することができる。

【0010】

本出願では、第１磁気センサは、従来の技術のように熱を発生するＦＰＣ基板上に配置するのではなく、カウンターウェイトに締結されていることが分かる。従って、第１磁気センサはボイスコイルモータの熱源から遠く離れていて、ＦＰＣ基板の動作時に発生する熱は第１磁気センサの検出精度に影響を与えない。このようにして、ボイスコイルモータは、第１磁気センサと第１誘導磁石とを使用して、光軸の方向のレンズアセンブリの一層精密で高速な閉ループ制御を実施することができ、それによって、カメラモジュールのフォーカシング及び防振性能を向上させることができる。

【0011】

可能な実施では、光軸の方向に垂直な平面上で、第１誘導磁石と第１磁性片との間の距離、及び第１誘導磁石と第３磁性片との間の距離は、等しい。この場合に、第１磁気センサは、第１磁性片、第２磁性片及び第３磁性片の磁場の影響を最小の程度で受け、それによって、第１誘導磁石が光軸の方向に移動したときに、第１磁気センサが磁場の変化を正確に検出できるようにする。

【0012】

可能な実施では、光軸の方向に垂直な平面上で、第１磁気センサは、カウンターウェイトの中央に配置されている。この場合に、第１磁気センサと第１誘導磁石との間隔が最小となり、第１磁気センサの検出精度が確保される。

【0013】

可能な実施では、第１磁気センサの１つの表面は、カウンターウェイトに取り付けられてよく、又は、第１磁気センサは、支持部を使用してカウンターウェイトに締結されてよい。

【0014】

可能な実施では、光軸の方向での第１磁気センサの高さは、カウンターウェイトの高さに等しくてよいか、又は、光軸の方向での第１磁気センサの高さは、カウンターウェイトの高さよりも大きいか又は小さくてよい。

【0015】

可能な実施では、カウンターウェイトは、磁気絶縁材料で形成され、カウンターウェイトによって生じる磁気干渉を低減するようにする。

【0016】

可能な実施では、第１磁性片と第３磁性片とは、光学キャリアに対して中心対称に配置されてよく、第２磁性片とカウンターウェイトとは、光学キャリアに対して中心対称に配置されてよい。

【0017】

可能な実施では、ボイスコイルモータは、フレキシブルプリント回路ＦＰＣ基板をさらに備え、ドライバチップはＦＰＣ基板に配置され、ドライバチップは、第１磁気センサによって伝送された第１電気信号を受領し、第１コイルに入力された第１電流信号を第１電気信号に基づいて調整するように、構成されている。このように、光軸の方向でのボイスコイルモータの移動距離と移動方向との閉ループ制御を実現する。

【0018】

可能な実施では、貫通孔と、貫通孔の周囲に順次、半径方向に配列された第２コイルと、第３コイルと、第４コイルとが、ＦＰＣ基板にさらに配置され、第２磁気センサは第２コイルに配置され、第３磁気センサは第３コイルに配置され、第２コイルは、第１磁性片と対向して配置され、第３コイルは、第２磁性片と対向して配置され、第４コイルは、第３磁性片と対向して配置されている。この場合に、通電された後、第２コイルは、磁場の作用下で、光学キャリアを駆動して第１磁性片と一緒に第１方向（例えば、ｘ軸の方向）に移動させてよい。通電された後、第３コイルは、磁場の作用下で、光学キャリアを駆動して第２磁性片と一緒に第２方向（例えば、ｙ軸の方向）に移動させてよい。このようにして、光学キャリアは、ｘｙ平面上を移動するように実施される。

【0019】

例えば、第２磁気センサを第２コイルに配置してよく、第３磁気センサを第３コイルに配置してよい。このように、光学キャリアが第１磁性片と一緒に第１方向（例えば、ｘ軸の方向）に移動する場合に、第２磁気センサは、第１磁性片によって生成された磁場信号を第２電気信号に変換し、光学キャリアが第２磁性片と一緒に第２方向（例えば、ｙ軸の方向）に移動する場合に、第３磁気センサは、第２磁性片によって生成された磁場信号を第３電気信号に変換する。従って、レンズアセンブリの移動の３軸閉ループ制御は、ｘ軸、ｙ軸、及び光軸の方向に実施される。

【0020】

可能な実施では、ドライバチップは、第２磁気センサによって伝送された第２電気信号を受領し、第２コイルに入力された第２電流信号を第２電気信号に基づいて調整するように、さらに構成され、第１方向でのレンズアセンブリの移動方向と移動距離とを迅速かつ正確に制御する。ドライバチップは、第３磁気センサによって伝送された第３電気信号を受領し、第３コイルに入力された第３電流信号を第３電気信号に基づいて調整するように、さらに構成され、第２方向でのレンズアセンブリの移動方向と移動距離とを迅速かつ正確に制御する。このようにして、レンズアセンブリの防振機能が実現される。

【0021】

例えば、第１磁性片と第３磁性片とは双極磁石であり、第２磁性片は単極磁石であってよい。

【0022】

例えば、第１磁性片によって生成される磁力は、第３磁性片によって生成される磁力に等しく、第２磁性片によって生成される磁力は、第１磁性片によって生成される磁力の２倍であってよい。

【0023】

例えば、第１磁気センサ、第２磁気センサ又は第３磁気センサは、具体的にホールセンサであってよい。

【0024】

第２の態様によれば、本出願はカメラモジュールを提供する。カメラモジュールは少なくとも１つのカメラユニットを含み、カメラユニットは、光学キャリアと、光学キャリアの中に取り付けられたレンズアセンブリと、光学キャリアの周囲に順次、半径方向に配列された第１磁性片と、第２磁性片と、第３磁性片と、カウンターウェイトとを含む。第１コイルが、対称に光学キャリアの２つの側部に締結され、第１コイルは２つのコイルを含み、２つのコイルの一方が第１磁性片と対向して配置され、２つのコイルの他方が第３磁性片と対向して配置されている。カメラユニットは、対向して配置された第１磁気センサ及び第１誘導磁石を含み、第１磁気センサは、カウンターウェイトの側部であり光学キャリアに近接した側部に配置され、第１誘導磁石は、光学キャリアの外壁でありカウンターウェイトに近接した外壁に締結されている。

【0025】

通電された後、第１コイルは、磁場の作用下で、光学キャリアを駆動して、第１誘導磁石とともに光軸の方向に移動させることができる。この場合に、第１磁気センサは、第１誘導磁石によって生成された磁場信号を第１電気信号に変換して、光学キャリア内にあるレンズアセンブリの光軸の方向の移動方向と移動距離とを検出することができる。

【0026】

本出願に提供されるカメラモジュールは、前述のボイスコイルモータを含むことが分かる。前述のボイスコイルモータを使用して、光学キャリア内にあるレンズアセンブリの移動の閉ループ制御を光軸の方向に実現してよい。また、ボイスコイルモータの熱源から離れた位置に第１磁気センサが配置されているため、温度によって第１磁気センサの検出精度が低下する問題を解決することができる。従って、レンズアセンブリの一層正確で高速な閉ループ制御が光軸の方向に実施され、それによってカメラモジュールのフォーカシング性能及び防振性能が向上される。

【0027】

可能な実施では、カメラモジュールはＦＰＣ基板をさらに備え、ドライバチップはＦＰＣ基板に配置され、ドライバチップは、第１磁気センサによって伝送された第１電気信号を受領し、第１コイルに入力された第１電流信号を第１電気信号に基づいて調整するように構成され、光軸の方向でのレンズアセンブリの移動方向と移動距離とを迅速かつ正確に制御する。このようにして、レンズアセンブリのフォーカシング機能及び防振機能が実現される。ＦＰＣ基板は、カメラモジュールの各カメラユニットに配置されてよく、又は、カメラモジュールの複数のカメラユニットが１つのＦＰＣ基板を共有してよい。

【0028】

可能な実施では、貫通孔と、貫通孔の周囲に順次、半径方向に配列された第２コイルと、第３コイルと、第４コイルとが、ＦＰＣ基板にさらに配置され、第２磁気センサは第２コイルに配置され、第３磁気センサは第３コイルに配置されている。第２コイルは、第１磁性片と対向して配置され、第３コイルは、第２磁性片と対向して配置され、第４コイルは、第３磁性片と対向して配置されている。

【0029】

通電された後、第２コイルは、光学キャリアを駆動して、第１磁性片と一緒に第１方向に移動させてよい。移動中に、第２磁気センサは、第１磁性片によって生成された磁場信号を第２電気信号に変換してよい。同様に、通電された後、第３コイルは、光学キャリアを駆動して、第２磁性片と一緒に第２方向（第１方向と第２方向は互いに垂直である）に移動させてよい。移動中に、第３磁気センサは、第２磁性片によって生成された磁場信号を第３電気信号に変換してよい。

【0030】

例えば、ドライバチップは、第２磁気センサによって伝送された第２電気信号を受領し、第２コイルに入力された第２電流信号を第２電気信号に基づいて調整するように、さらに構成され；ドライバチップは、第３磁気センサによって伝送された第３電気信号を受領し、第３コイルに入力された第３電流信号を第３電気信号に基づいて調整するように、さらに構成されている。このようにして、カメラモジュールは、レンズアセンブリの移動を、光軸の方向のみならず、第１方向及び第２方向に閉ループ制御することができる。

【0031】

可能な実施では、カメラモジュールは、ＦＰＣ基板の下に光軸の方向に配置されたイメージセンサをさらに備えている。イメージセンサは、ＦＰＣ基板での貫通孔を介して、レンズアセンブリによってキャプチャーされた光信号を受領し、光信号を画像電気信号に変換してよい。イメージセンサは、カメラモジュールの各カメラユニットに配置されてよく、又は、カメラモジュールの複数のカメラユニットが１つのイメージセンサを共有してよい。

【0032】

可能な実施では、カメラモジュールは、イメージセンサの下に光軸の方向に配置された基板をさらに備え、基板間ＢＴＢコネクタは、基板に配置されている。基板は、イメージセンサから出力された画像電気信号を受領し、ＢＴＢコネクタを使用して画像電気信号を出力するように構成されてよく、例えば、画像電気信号をプロセッサ又はメインボードのような電子デバイスのコンポーネントに出力するように構成されてよい。基板とＢＴＢコネクタとは、カメラモジュールの各カメラユニットに配置されてよいし、カメラモジュールの複数のカメラユニットは、１つの基板と１つのＢＴＢコネクタとを共有してよい。

【0033】

第３の態様によれば、本出願は電子デバイスを提供する。電子デバイスは、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のメモリと、第２の態様の任意の１つの実施に係る１つ以上のカメラモジュールとを備えている。

【0034】

第２の態様によるカメラモジュール及び上述の第３の態様による電子デバイスは、ともに、上述のボイスコイルモータを含んでよいことが理解可能である。従って、カメラモジュールによって達成することができる有益な効果、及び電子デバイスによって達成することができる有益な効果については、上述のボイスコイルモータの有益な効果を参照するものとする。詳細は、ここでは再度説明しない。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】従来技術におけるボイスコイルモータの構造の概略図である。

【図2】本出願の実施形態によるボイスコイルモータの構造の概略図１である。

【図3】本出願の実施形態によるボイスコイルモータの構造の概略図２である。

【図4(a)】本出願の実施形態によるボイスコイルモータの構造の概略図３である。

【図4(b)】本出願の実施形態によるボイスコイルモータの構造の概略図３である。

【図5】本出願の実施形態によるボイスコイルモータの構造の概略図４である。

【図6】本出願の実施形態によるボイスコイルモータの構造の概略図５である。

【図7】本出願の実施形態によるボイスコイルモータの構造の概略図６である。

【図8】本出願の実施形態によるボイスコイルモータの構造の概略図７である。

【図9】本出願の実施形態によるボイスコイルモータの構造の概略図８である。

【図10】本出願の実施形態による双極磁石の構造の概略図である。

【図11】本出願の実施形態によるボイスコイルモータの構造の概略図９である。

【図12】本出願の実施形態によるボイスコイルモータの構造の概略図１０である。

【図13】本出願の実施形態によるカメラモジュールの構造の概略図１である。

【図14(a)】本出願の実施形態によるカメラモジュールの構造の概略図２である。

【図14(b)】本出願の実施形態によるカメラモジュールの構造の概略図２である。

【図15(a)】本出願の実施形態によるカメラモジュールの構造の概略図３である。

【図15(b)】本出願の実施形態によるカメラモジュールの構造の概略図３である。

【図16(a)】本出願の実施形態によるカメラモジュールの構造の概略図４である。

【図16(b)】本出願の実施形態によるカメラモジュールの構造の概略図４である。

【図17】本出願の実施形態によるカメラモジュールの構造の概略図５である。

【図18(a)】本出願の実施形態によるカメラモジュールの構造の概略図６である。

【図18(b)】本出願の実施形態によるカメラモジュールの構造の概略図６である。

【図19(a)】本出願の実施形態によるカメラモジュールの構造の概略図７である。

【図19(b)】本出願の実施形態によるカメラモジュールの構造の概略図７である。

【図20】本出願の実施形態による電子デバイスの構造の概略図である。

【0036】

参照番号：
２００：ボイスコイルモータ、２０１：光学キャリア、２０１ａ：中空キャビティ、２０２：第１磁性片、２０３：第２磁性片、２０４：第３磁性片、２０５：カウンターウェイト、２０７ａ：第１コイル、２０７ｂ：第１コイル、３０１：第１磁気センサ、３０２：第１誘導磁石、３０３：支持部、３０３ａ：第１溝、３０３ｂ：第２溝、４００：ＦＰＣ基板、４０１：ドライバチップ、４０２：支持体、４０３：スプリングシート、４０４：支持部材、５０１：貫通孔、５０２：第２コイル、５０３：第３コイル、５０４：第４コイル、６０１：第２磁気センサ、６０２：第３磁気センサ、６０３：ハウジング、６０４：貫通孔、７０１：レンズアセンブリ、７０２：イメージセンサ、７０３：第１基板、７０４：ＢＴＢコネクタ。

【発明を実施するための形態】

【0037】

以下、添付の図面を参照しながら、本出願の実施形態の実施を詳細に説明する。

【0038】

本出願の一実施形態は、ボイスコイルモータ（ｖｏｉｃｅ ｃｏｉｌ ｍｏｔｏｒ， ＶＣＭ）を提供する。ボイスコイルモータは、電気エネルギーを機械的エネルギーに変換することが可能な装置である。ボイスコイルモータを使用して、直線運動と、制限された揺動角度での移動とが実現できる。例えば、ボイスコイルモータは、電子デバイスのカメラモジュール内に配置され、カメラモジュール内のレンズを駆動して異なる方向に動かすように構成され、フォーカシング及び防振などのカメラモジュールの機能を実現する。

【0039】

例えば、図２に示すように、本出願の一実施形態において提供されるボイスコイルモータ２００は、光学キャリア２０１を含んでよい。光学キャリア２０１は、カメラモジュールのレンズアセンブリを支持するように構成されてよい。レンズアセンブリは、画像を撮影するように構成された、カメラレンズ、偏光子、及びレンズホルダなどの光学デバイスを含んでよい。例えば、なお図２に示すように、光学キャリア２０１は、特に、中空キャビティ２０１ａを有する中空構造であってよい。レンズアセンブリは、中空キャビティ２０１ａの中に締結されてよい。ボイスコイルモータ２００の中で光学キャリア２０１は、レンズアセンブリとともに、ｘ軸の方向、ｙ軸の方向、又はｚ軸の方向に移動できる。光学キャリア２０１の光軸の方向は、ｚ軸の方向である。ｚ軸に垂直な平面は、ｘ軸及びｙ軸が位置する平面である。当然、ボイスコイルモータ２００は、代わりに、光学キャリア２０１を含まないことが可能であり、光学キャリア２０１は、レンズアセンブリ、カメラモジュール、又は電子デバイスを製造する販売元によって提供されてよい。

【0040】

なお、図２に示すように、本出願のこの実施形態で提供されるボイスコイルモータ２００は、さらに、第１磁性片２０２と、第２磁性片２０３と、第３磁性片２０４と、カウンターウェイト２０５とを含む。光学キャリア２０１の光軸（即ちｚ軸）の周りには、第１磁性片２０２と、第２磁性片２０３と、第３磁性片２０４と、カウンターウェイト２０５とが、光学キャリア２０１の周囲に順次、半径方向に配列されている。第１磁性片２０２は、第３磁性片２０４と反対側に配置され、第２磁性片２０３は、カウンターウェイト２０５と反対側に配置されてよい。例えば、第１磁性片２０２と第３磁性片２０４とは、光学キャリア２０１に対して中心対称に配置されてよく、同様に、第２磁性片２０３とカウンターウェイト２０５とは、光学キャリア２０１に対して中心対称に配置されてよい。

【0041】

第１磁性片２０２と、第２磁性片２０３と、第３磁性片２０４とは、磁性片、例えば、磁石から形成された要素である。カウンターウェイト２０５は、非磁性材料製の要素であり、第２磁性片２０３の重量のバランスを取るように構成されている。例えば、カウンターウェイト２０５によって引き起こされる磁気干渉を低減するために、カウンターウェイト２０５は磁気絶縁材料で形成されてよい。

【0042】

なお、図２に示すように、本出願のこの実施形態で提供されるボイスコイルモータ２００はさらに、光学キャリア２０１の両側に締結された第１コイル２０７を含む。図３は、ｘ軸及びｙ軸が位置するｘｙ平面上のボイスコイルモータ２００の構造の概略図である。２つの第１コイル２０７（即ち、コイル２０７ａ及びコイル２０７ｂ）が存在してよい。コイル２０７ａは、光学キャリア２０１の外壁に締結され、第１磁性片２０２と対向して配置されてよい。コイル２０７ｂは、光学キャリア２０１の外壁に締結され、第３磁性片２０４と対向して配置されてよい。例えば、コイル２０７ａとコイル２０７ｂとは、締結支持体を使用して光学キャリア２０１の外壁に取り付けられてよく、又は、コイル２０７ａとコイル２０７ｂとは、光学キャリア２０１の外壁に直接貼り付けられてよい。コイル２０７ａとコイル２０７ｂとが光学キャリア２０１に締結される特定の方法は、本出願のこの実施形態では限定されない。

【0043】

例えば、図３に示すように、第１磁性片２０２の磁場の方向Ｂは、ｙ軸に平行であってよく、コイル２０７ａが通電された後に存在する電流方向Ｉは、ｘ軸に平行である。この場合に、通電された後、コイル２０７ａは、第１磁性片２０２の磁場と相互作用し、ｚ軸に平行なローレンツ力を生成することができる。同様に、第３磁性片２０４の磁場の方向Ｂもｙ軸に平行であり、コイル２０７ｂが帯電した後に存在する電流方向Ｉもｘ軸に平行である。この場合に、通電された後、コイル２０７ｂは、第３磁性片２０４の磁場と相互作用し、さらに、ｚ軸に平行なローレンツ力を生成することができる。

【0044】

このようにして、第１コイル２０７が通電された後に磁場内で生成されるローレンツ力は、光学キャリア２０１を駆動してｚ軸の方向に移動させてよい。それによって光学キャリア２０１内のレンズアセンブリのフォーカシング機能又は防振機能を実施する。

【0045】

本出願のこの実施形態では、図２及び図３に示すボイスコイルモータ２００を参照すると、ボイスコイルモータ２００は、対向して配置された第１磁気センサ３０１と第１誘導磁石３０２とをさらに含んでよい。第１磁気センサ３０１は、カウンターウェイト２０５の側部であり光学キャリア２０１に近接した側部に配置されている。第１誘導磁石３０２は、光学キャリア２０１の側部でありカウンターウェイト２０５に近接した側部に配置されている。第１磁気センサ３０１とカウンターウェイト２０５との間には相対運動はなく、また第１誘導磁石３０２と光学キャリア２０１との間には相対運動はない。光学キャリア２０１がレンズアセンブリとともにｚ軸に沿って移動すると、光学キャリア２０１上の第１誘導磁石３０２もまた、光学キャリア２０１とともにｚ軸に沿って移動する。この場合に、第１磁気センサ３０１は、第１誘導磁石３０２の磁場分布の変化を感知し、リアルタイムで感知された磁場信号を対応する電気信号（例えば、電圧信号又は電流信号）に変換することができる。

【0046】

例えば、図４（ａ）は、ｘｚ平面上の第１磁気センサ３０１とカウンターウェイト２０５との断面の概略図である。第１磁気センサ３０１は、光学キャリア２０１に近接したカウンターウェイト２０５の表面に直接取り付けてよい。例えば、第１磁気センサ３０１は、溶接又は貼り付けの方式で光学キャリア２０１上に締結されてよい。一方、図４（ｂ）は、ｘｚ平面上の第１磁気センサ３０１とカウンターウェイト２０５との別の断面の概略図である。代替的に、第１磁気センサ３０１は、支持部３０３を使用して、光学キャリア２０１に近接したカウンターウェイト２０５の表面に取り付けてよい。例えば、支持部３０３は、第１溝３０３ａと第２溝３０３ｂとを含む。第１溝３０３ａの開口方向はカウンターウェイト２０５を指していて、第２溝３０３ｂの開口方向は第１磁気センサ３０１を指している。カウンターウェイト２０５は、第１溝３０３ａに締結されてよい。第１磁気センサ３０１がカウンターウェイト２０５に締結されるように、第１磁気センサ３０１は、第２溝３０３ｂに締結されてよい。当然、当業者は、別の支持部を使用して、第１磁気センサ３０１とカウンターウェイト２０５とを代替的に締結してよい。これは、本出願のこの実施形態で限定されない。

【0047】

なお、ｚ軸の方向の第１磁気センサ３０１の高さは、カウンターウェイト２０５の高さと等しくてよく、又はこれよりも大きく又は小さくてよいことに留意するものとする。これは、本出願のこの実施形態で限定されない。

【0048】

図５に示すように、本出願のこの実施形態で提供されるボイスコイルモータ２００は、ＦＰＣ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ，フレキシブルプリント回路）基板４００をさらに含んでよい。ＦＰＣ基板４００は、ｚ軸の方向でボイスコイルモータ２００全体の底部に配置され、ボイスコイルモータ２００全体を支持し、ボイスコイルモータ２００に出力するパワーを提供するように構成されている。例えば、ＦＰＣ基板４００は、第１コイル２０７に特定の大きさの電流を入力するように構成されてよく、それにより、第１コイル２０７は、通電された後、磁場中で、光学キャリア２０１を駆動して移動させるために使用されるローレンツ力を生成する。

【0049】

例えば、図６に示すように、本出願のこの実施形態で提供されるボイスコイルモータ２００は、さらに支持体４０２を含んでよい。支持体４０２は、光学キャリア２０１の４辺を取り囲み、第１磁性片２０２と、第２磁性片２０３と、第３磁性片２０４と、カウンターウェイト２０５（図６には示されていない）とを締結するように構成されている。例えば、支持部３０３は支持体４０２の一部であってよい。この場合に、支持体４０２は、第１磁気センサ３０１を締結するようにさらに構成されている。支持体４０２は、支持部材４０４を使用してＦＰＣ基板４００上に締結される。例えば、支持部材４０４は、金属ワイヤ（ｓｐｒｉｎｇ ｗｉｒｅ）であってよい。さらに、スプリングシート４０３は、支持体４０２と光学キャリア２０１との間のｘｙ平面上に配置されている。スプリングシート４０３は、応力が加わった後に弾性変形されてよい。

【0050】

この場合に、通電された後、第１コイル２０７は、第１磁性片２０２と第３磁性片２０４との磁場の作用下で、ｚ軸の方向へのローレンツ力を生成し、光学キャリア２０１を駆動してｚ軸の方向に移動させてよい。ｚ軸の方向に移動する間、光学キャリア２０１は、スプリングシート４０３を引っ張り、その結果、スプリングシート４０３の弾性変形を生じる。弾性変形に起因するスプリングシート４０３によって発生する弾性力に打ち勝つことによって、光学キャリア２０１は、レンズアセンブリをｚ軸の方向に移動させてよい。

【0051】

いくつかの実施形態において、なお図５に示すように、ドライバチップ（ｄｒｉｖｅｒ ＩＣ）４０１が、ＦＰＣ基板４００に配置されている。ドライバチップ４０１は、ボイスコイルモータ２００全体の制御ユニットである。第１磁気センサ３０１は、導線（図５には示されていない）を介してドライバチップ４０１に電気的に接続されてよい。あるいは、ドライバチップ４０１は、ボイスコイルモータ２００上の別の位置に配置されてよい。例えば、ドライバチップ４０１は、ボイスコイルモータ２００のハウジングに配置されてよい。これは、本出願のこの実施形態で限定されない。第１磁気センサ３０１によってリアルタイムで出力された電気信号を受領した後、ドライバチップ４０１は、電気信号に基づいて、ｚ軸の正又は負の方向でのレンズアセンブリの移動距離を決定してよい。さらに、ドライバチップ４０１は、移動距離に基づいて、第１コイル２０７に入力された電流の大きさと方向とを調整して、ｚ軸の方向で、ボイスコイルモータ２００の移動距離と移動方向との閉ループ制御を実施してよい。

【0052】

例えば、フォーカシング中に、レンズアセンブリがｚ軸の正方向に１０単位に相当する距離だけ移動する必要がある場合に、電子デバイスのプロセッサは、ボイスコイルモータ２００のドライバチップ４０１に第１命令を伝送してよい。第１命令は、レンズアセンブリを駆動してｚ軸の正方向に１０単位の距離だけ移動させるように、ボイスコイルモータ２００に指示するために使用される。単位は、特に、距離単位又は電流単位であってよい。例えば、第１命令の１０単位は、特に１０μｍの距離であってよい。この場合に、ドライバチップ４０１は、異なる移動距離と入力電流との間の対応に従って、レンズアセンブリを１０μｍ移動させるために第１コイル２０７に入力される必要がある電流Ｉ１の大きさを決定してよい。別の例として、第１命令の１０単位は、特に１０ミリアンペアの電流であってよい。この場合に、ドライバチップ４０１は、１０ミリアンペアの大きさの電流Ｉ１を第１コイル２０７に入力してよい。

【0053】

通電された後、磁場の作用下で、第１コイル２０７は、光学キャリア２０１内のレンズアセンブリを駆動して、ｚ軸に沿って移動させる。光学キャリア２０１上の第１誘導磁石３０２もまた、光学キャリア２０１とともにｚ軸に沿って移動するため、第１磁気センサ３０１は、第１誘導磁石３０２の感知された磁場信号をリアルタイム電気信号に変換し、リアルタイム電気信号をドライバチップ４０１へ伝送してよい。ドライバチップ４０１は、第１磁気センサ３０１によってリアルタイムに出力された電気信号に基づいて、レンズアセンブリがｚ軸の正方向に１０単位の距離だけ移動するかどうかを決定してよい。レンズアセンブリのｚ軸の正方向への移動距離が、予め設定された値（例えば、１０単位）よりも短いか又は長い場合に、ドライバチップ４０１は、第１コイル２０７に入力された電流を変化させ、例えば、電流Ｉ１を電流Ｉ２に調整して、ｚ軸の方向へのボイスコイルモータ２００の移動の閉ループ制御を実施してよい。このようにして、レンズアセンブリのｚ軸の方向のフォーカシング機能が迅速に実現される。

【0054】

別の例として、防振処理中に、レンズアセンブリがｚ軸の正方向の第１５単位に対応する位置で安定化する必要がある場合に、ボイスコイルモータ２００のドライバチップ４０１は、第１磁気センサ３０１によってリアルタイムで出力された電気信号に基づいて、ｚ軸上のレンズアセンブリの位置を決定してよい。レンズアセンブリが、ｚ軸の正方向において第１５単位に対応する位置から逸脱することを検出すると、ドライバチップ４０１は、第１コイル２０７に入力された電流の大きさと方向とを変更して、ｚ軸の方向でのボイスコイルモータ２００の移動の閉ループ制御を実施してよい。このようにして、レンズアセンブリのｚ軸の方向の防振機能が迅速に実現される。

【0055】

さらに、ＦＰＣ基板４００は、動作時に熱を発する。第１磁気センサ３０１がＦＰＣ基板４００上に配置されると、温度変化の影響により、第１磁気センサ３０１の検出精度が低下する。従って、本出願のこの実施形態では、第１磁気センサ３０１は、ＦＰＣ基板４００上に配置される代わりに、カウンターウェイト２０５上又はその近傍に締結される。この場合に、第１磁気センサ３０１は、ボイスコイルモータ２００の熱源から遠く離れていて、ＦＰＣ基板４００が動作したときに発生する熱は、第１磁気センサ３０１の検出精度に影響を与えない。このようにして、ボイスコイルモータ２００は、第１磁気センサ３０１と第１誘導磁石３０２とを使用して、ｚ軸の方向のレンズアセンブリの一層精密で高速な閉ループ制御を実現することができ、それによって、カメラモジュールのフォーカシング性能及び防振性能を向上させる。

【0056】

例えば、なお図３に示すように、第１磁気センサ３０１は、ｘｙ平面上のカウンターウェイト２０５の中央に配置されてよい。この場合に、光学キャリア２０１上の第１磁気センサ３０１と第１誘導磁石３０２との距離は最小であり、第１磁気センサ３０１の検出精度を保証する。また、カウンターウェイト２０５の中央に第１磁気センサ３０１が配置されている場合に、第１磁気センサ３０１は、第１磁性片２０２と、第２磁性片２０３と、第３磁性片２０４とから最も離れている。この場合に、第１磁気センサ３０１は、第１磁性片２０２と、第２磁性片２０３と、第３磁性片２０４との磁場によって最小の程度で影響されるため、第１磁気センサ３０１は、第１誘導磁石３０２がｚ軸の方向に移動したときの磁場の変化を正確に検出することができる。

【0057】

本出願のいくつかの他の実施形態では、ｚ軸の方向へのレンズアセンブリの移動の閉ループ制御を実施することに加えて、ボイスコイルモータ２００は、ｘ軸の方向及びｙ軸の方向へのレンズアセンブリの移動の閉ループ制御を実施することができる。

【0058】

例えば、図７は、ｘｙ平面上のＦＰＣ基板４００の構造の概略図である。図５及び図７を参照すると、ドライバチップ４０１に加えて、さらに貫通孔５０１がＦＰＣ基板４００上に配置されている。貫通孔５０１のサイズと形状とは、ｘｙ平面上の光学キャリア２０１のサイズと形状とに一致する。光学キャリア２０１は、貫通孔５０１内を移動可能である。また、第２コイル５０２と、第３コイル５０３と、第４コイル５０４とが、貫通孔５０１の周囲にさらに配置されている。第２コイル５０２と第４コイル５０４とは、ｘｙ平面上で平行であり、第３コイル５０３と第２コイル５０２（又は第４コイル５０４）とは、ｘｙ平面上で互いに垂直である。図５及び図７を参照すると、第２コイル５０２は、ｚ軸の方向で第１磁性片２０２と対向して配置され、第３コイル５０３は、ｚ軸の方向で第２磁性片２０３と対向して配置され、第４コイル５０４は、ｚ軸の方向で第３磁性片２０４と対向して配置されている。

【0059】

ｙ軸に平行な磁場を生成することに加えて、第１磁性片２０２と第３磁性片２０４とは、ｚ軸に平行な磁場の生成が可能である。この場合に、通電された後、第２コイル５０２は、第１磁性片２０２のｚ軸の方向の磁場と相互作用して、ｙ軸に平行なローレンツ力の生成が可能である。同様に、通電された後、第４コイル５０４は、第３磁性片２０４のｚ軸の方向の磁場と相互作用して、ｙ軸に平行なローレンツ力の生成が可能である。

【0060】

このようにして、図８に示すように、通電された後、第２コイル５０２と第４コイル５０４とは、磁場中のｙ軸に平行なローレンツ力Ｆを生成する。第２コイル５０２と第４コイル５０４とによって生成されるローレンツ力Ｆは、支持部材４０４を押すことができ、その結果、支持部材４０４の弾性変形を生じ、それによって、支持体４０２全体をｙ軸に沿って移動させる。支持体４０２と光学キャリア２０１とは、スプリングシート４０３を使用して接続されるため、支持体４０２は、ｙ軸に沿って移動する場合に、光学キャリア２０１を駆動してｙ軸の方向に移動させる。このように、光学キャリア２０１内のレンズアセンブリの防振機能が実現される。

【0061】

同様に、図９に示すように、通電された後、第３コイル５０３は、第２磁性片２０３（図９には示されていない）のｚ軸の方向の磁場と相互作用し、ｘ軸に平行なローレンツ力Ｆを生成することができる。第３コイル５０３によって生成されるローレンツ力Ｆは、支持部材４０４を押すことができ、その結果、支持部材４０４の弾性変形を生じ、それによって、支持体４０２全体をｘ軸に沿って移動させる。支持体４０２と光学キャリア２０１とは、スプリングシート４０３を使用して接続されるため、さらに支持体４０２は、ｘ軸に沿って移動する場合に、光学キャリア２０１を駆動してｘ軸の方向に移動させる。このように、光学キャリア２０１内のレンズアセンブリの防振機能が実現される。

【0062】

いくつかの実施形態において、第１磁性片２０２と第３磁性片２０４とは、ｚ軸の方向へのローレンツ力を生成するのに十分な磁場をｙ軸の方向に提供する必要があるのみならず、ｙ軸の方向へのローレンツ力を生成するのに十分な磁場をｚ軸の方向に提供する必要がある。従って、第１磁性片２０２と第３磁性片２０４とは、双極磁石として提供されてよい。

【0063】

図１０に示すように、第１磁性片２０２（又は第３磁性片２０４）が双極磁石である場合に、第１磁性片２０２は、反対の磁気配向（即ち、Ｎ極及びＳ極）を有する２つの磁性部、即ち、第１磁性部２２と第２磁性部２４とを備えている。反対の磁気配向を有する第１磁性部２２と第２磁性部２４とは、ｙ軸及びｚ軸が位置するｙｚ平面上に収束磁場を形成し、磁気漏れを減少させる。従って、対応するローレンツ力を生成するために、十分な磁場強度がｙ軸及びｚ軸の方向に与えられる。

【0064】

当然、当業者は、代替的に、第１磁性片２０２又は第３磁性片２０４を形成するために、反対の磁気配向を有する２つの単極磁石を、使用することができる。これは、本出願のこの実施形態で限定されない。

【0065】

本出願のこの実施形態では、図７に示すＦＰＣ基板４００に基づいて、図１１に示すように、第２磁気センサ６０１を第２コイル５０２（又は第４コイル５０４）に配置してよく、第３磁気センサ６０２を第３コイル５０３に配置してよい。第１磁気センサ３０１と同様に、第２磁気センサ６０１と第３磁気センサ６０２とは、ともに、導線を介してドライバチップ４０１に電気的に接続されてよい。

【0066】

第３コイル５０３が、通電された後に光学キャリア２０１を押圧してｘ軸の方向に移動させる場合に、第３磁気センサ６０２は、第２磁性片２０３の磁場分布の変化を検出し、リアルタイムで感知された磁場信号を対応する電気信号に変換し、その電気信号をドライバチップ４０１へ伝送してよい。これにより、ドライバチップ４０１は、光学キャリア２０１のｘ軸の方向の移動方向と移動距離との決定が可能である。このように、ドライバチップ４０１は、光学キャリア２０１のｘ軸の方向への移動方向と移動距離とに基づいて、第３コイル５０３に入力された電流の大きさを調整して、ｘ軸の方向に、光学キャリア２０１内のレンズアセンブリの移動の閉ループ制御を実施してよい。

【0067】

同様に、第２コイル５０２と第４コイル５０４とが、通電された後に光学キャリア２０１を押圧してｙ軸の方向に移動させる場合に、第２磁気センサ６０１は、第３磁性片２０４の磁場分布の変化を検出し、リアルタイムで感知された磁場信号を対応する電気信号に変換し、その電気信号をドライバチップ４０１へ伝送してよい。これにより、ドライバチップ４０１は、光学キャリア２０１のｙ軸の方向の移動方向と移動距離との決定が可能である。このように、ドライバチップ４０１は、ｙ軸の方向の光学キャリア２０１の移動方向と移動距離とに基づいて、第２コイル５０２（又は第４コイル５０４）に入力された電流の大きさを調整して、ｙ軸の方向で、光学キャリア２０１内のレンズアセンブリの移動の閉ループ制御を実施してよい。

【0068】

例えば、なお図１１に示すように、第２磁気センサ６０１は、第２コイル５０２（又は第４コイル５０４）の中央に配置されてよい。この場合に、第２磁気センサ６０１と第３磁性片２０４との間の距離は最小であり、第２磁気センサ６０１は、他の磁気素子によって引き起こされる干渉から遠く離れていて、第２磁気センサ６０１の検出精度を保証する。同様に、第３磁気センサ６０２は、第３コイル５０３の中央に配置されてよい。この場合に、第３磁気センサ６０２と第２磁性片２０３との間の距離は最小であり、第３磁気センサ６０２は、他の磁気素子によって引き起こされる干渉から遠く離れていて、第３磁気センサ６０２の検出精度を保証する。

【0069】

例えば、光学キャリア２０１を押圧してｙ軸の方向に移動させるローレンツ力は、第１磁性片２０２と第３磁性片２０４とが組み合わせで生成する磁場によって与えることができ、一方、光学キャリア２０１を押圧してｘ軸の方向に移動させるローレンツ力は、第２磁性片２０３によって生成される磁場によってのみ与えられる。従って、第２磁性片２０３によって生成される磁力は、第１磁性片２０２（又は第３磁性片２０４）によって生成される磁力の２倍に設定でき、それによって、光学キャリア２０１を押圧してｘ軸の方向に移動させるのに十分なローレンツ力が生成されることを確実にする。

【0070】

さらに、第１磁気センサ３０１と、第２磁気センサ６０１と、第３磁気センサ６０２とは、具体的に、ホールセンサのような、感知された磁場信号を電気信号に変換することができるセンサであってよい。これは、本出願のこの実施形態で限定されない。

【0071】

第１磁気センサ３０１と、第２磁気センサ６０１と、第３磁気センサ６０２とを使用して、本出願のこの実施形態で提供されるボイスコイルモータ２００は、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の３方向でのレンズアセンブリの動きをリアルタイムで検出し、レンズアセンブリの動きの閉ループ制御が実施できることが分かる。それによって、レンズアセンブリの移動方向と移動距離とを迅速かつ正確に制御し、カメラモジュール全体のフォーカシング及び防振性能を向上させる。

【0072】

前述の実施形態に示されたボイスコイルモータ２００は、ボイスコイルモータ２００の特定の内部構造に対する制限を構成しないことが理解可能である。本出願の他のいくつかの実施形態では、ボイスコイルモータ２００は、図に示されているものよりも多い又は少ないコンポーネントを含んでよく、又は、いくつかのコンポーネントを組み合わせてよく、又は、いくつかのコンポーネントを分割してよく、又は、異なるコンポーネント構成を有してよい。

【0073】

例えば、図１２に示すように、ボイスコイルモータ２００は、ハウジング６０３をさらに含んでよい。ハウジング６０３は、ボイスコイルモータ２００の中の光学キャリア、磁性片、コイル、及びセンサを収容してよい。図８に示すように、貫通孔６０４は、ハウジング６０３の表面でありｘｙ平面に平行な表面に配置されている。貫通孔６０４のサイズと形状とは、ｘｙ平面上の光学キャリア２０１のサイズと形状とに一致する。光学キャリア２０１は、貫通孔６０４内で、ｘ軸、ｙ軸、又はｚ軸の方向に移動することができる。

【0074】

いくつかの実施形態では、前述のボイスコイルモータ２００に基づいて、本出願の実施形態は、カメラモジュール７００をさらに提供する。図１３は、光軸（即ち、ｚ軸）の方向でのカメラモジュール７００の断面図である。カメラモジュール７００は、ただ１つのレンズアセンブリを有するシングルカメラモジュールである。シングルカメラモジュールは、カメラユニットとも称する。この場合に、カメラモジュール７００は、ただ１つのカメラユニットを含む。

【0075】

カメラモジュール７００は、レンズアセンブリ７０１と、イメージセンサ７０２と、第１基板７０３と、前述のボイスコイルモータ２００とを含む。レンズアセンブリ７０１は、ボイスコイルモータ２００の光学キャリア２０１内に締結される。イメージセンサ７０２は、ボイスコイルモータ２００のＦＰＣ基板４００と第１基板７０３との間に配置されている。

【0076】

例えば、イメージセンサ７０２は、電荷結合素子（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ， ＣＣＤ）又は相補型金属酸化物半導体（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ， ＣＭＯＳ）フォトトランジスタのような感光素子であってよい。イメージセンサ７０２は、ＦＰＣ基板４００での貫通孔５０１を介して、レンズアセンブリ７０１によってキャプチャーされた光信号を受領し、光信号を画像電気信号に変換し、次いで、第１基板７０３を介して、変換によって取得された画像電気信号をＩＳＰ（ｉｍａｇｅ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，画像信号プロセッサ）などのデバイスへ伝送して、デジタル画像信号を形成してよい。

【0077】

例えば、なお図１３に示すように、ＢＴＢ（ｂｏａｒｄ ｔｏ ｂｏａｒｄ）コネクタ７０４が、第１基板７０３上にさらに配置されてよい。イメージセンサ７０２から受領した画像電気信号を、第１基板７０３は、ＢＴＢコネクタ７０４を介して、電子デバイス内の別のデバイス、例えば、メインボード、プロセッサ、又はＩＳＰへ伝送することができる。これは、本出願のこの実施形態で限定されない。

【0078】

いくつかの他の実施形態では、前述のボイスコイルモータ２００に基づいて、本出願の実施形態は、カメラモジュール８００をさらに提供する。カメラモジュール８００は、複数のレンズアセンブリを含むマルチカメラモジュールであってよい。換言すれば、カメラモジュール８００は、複数のカメラユニットを含んでよい。

【0079】

カメラモジュール８００がデュアルカメラモジュールである例が、使用される。図１４（ａ）に示すように、カメラモジュール８００は、２つのシングルカメラモジュール、即ち、シングルカメラモジュール８０１とシングルカメラモジュール８０２とを含んでよい。各シングルカメラモジュールは、レンズアセンブリと、イメージセンサと、第１基板と、ボイスコイルモータとのようなデバイスを含む。図１４（ａ）に示すように、シングルカメラモジュール８０１とシングルカメラモジュール８０２とは、１つの第１基板８０３を共有してよい。あるいは、図１４（ｂ）に示すように、対応する第１基板８０４は、シングルカメラモジュール８０１内に配置されてよく、対応する第１基板８０５は、シングルカメラモジュール８０２内に配置されてよい。

【0080】

例えば、カメラモジュール８００内の少なくとも１つのシングルカメラモジュールは、前述の実施形態で説明したボイスコイルモータ２００を含んでよい。

【0081】

一例として、シングルカメラモジュール８０１はボイスコイルモータ２００を含むが、シングルカメラモジュール８０２のボイスコイルモータはボイスコイルモータ２００ではない。シングルカメラモジュール８０２の中のボイスコイルモータは、特に、ＡＦ（ａｕｔｏ ｆｏｃｕｓ，オートフォーカス）モータ、又は四隅磁石モータのようなボイスコイルモータであってよい。これは、本出願のこの実施形態で限定されない。

【0082】

例えば、図１５（ａ）は、ｘｙ平面上のシングルカメラモジュール８０１の中のボイスコイルモータ２００の構造の概略図である。シングルカメラモジュール８０１でのボイスコイルモータ２００の具体的な構造については、前述の実施形態での図２ないし図１２の関連する説明を参照するものとする。従って、ここでは、詳細については、再度説明しない。

【0083】

図１５（ｂ）は、ｘｙ平面上のシングルカメラモジュール８０２の中のボイスコイルモータ９００（図示せず）の構造の概略図である。ボイスコイルモータ９００は、四隅磁石タイプのモータである。ボイスコイルモータ９００は、光学キャリア９０１を含み、コイル９０２が光学キャリア９０１に巻かれる。光学キャリア９０１の光軸の周りには、第１磁性片９０３と、第２磁性片９０４と、第３磁性片９０５と、第４磁性片９０６とが、それぞれボイスコイルモータ９００の四隅に配置されてよい。通電された後、コイル９０２は、磁性片の磁場と相互作用して、ｚ軸に平行なローレンツ力を生成し、光学キャリア９０１を駆動してｚ軸の方向に移動させることができる。

【0084】

例えば、なお図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、シングルカメラモジュール８０１の中のボイスコイルモータ２００内にあり、カウンターウェイト２０５が配置された側部は、シングルカメラモジュール８０２の中のボイスコイルモータ９００に近接するように設定してよい。ボイスコイルモータ２００のカウンターウェイト２０５は磁性を持たないので、カウンターウェイト２０５をシングルカメラモジュール８０２に近づけることで、シングルカメラモジュール８０１とシングルカメラモジュール８０２との間の磁性片によって生じる磁気干渉を効果的に分離してよい。

【0085】

さらに、図１６（ａ）は、シングルカメラモジュール８０１の中のボイスコイルモータ２００でのＦＰＣ基板４００の構造の概略図である。ＦＰＣ基板４００の特定の構造については、図５ないし図１２の関連する説明を参照するものとする。従って、ここでは、詳細については、再度説明しない。

【0086】

図１６（ｂ）は、シングルカメラモジュール８０２の中のボイスコイルモータ９００内のＦＰＣ基板１０００の構造の概略図である。同様に、光学キャリア９０１に対応する貫通孔１００１が、ＦＰＣ基板１０００上に配置されている。貫通孔１００１の周囲には、第１コイル１００２、第２コイル１００３、第３コイル１００４、及び第４コイル１００５が配置されている。第１コイル１００２は、第１磁性片９０３と対向して配置され、第２コイル１００３は、第２磁性片９０４と対向して配置され、第３コイル１００４は、第３磁性片９０５と対向して配置され、第４コイル１００５は、第４磁性片９０６と対向して配置されている。

【0087】

なお、図１６（ｂ）に示すように、通電された後、第１コイル１００２と第４コイル１００５とは、対応する磁場の作用下で、第１対角方向ａへのローレンツ力を生成して、光学キャリア９０１を駆動して第１対角方向ａに移動させてよい。通電された後、第２コイル１００３と第３コイル１００４とは、対応する磁場の作用下で、第２対角方向ｂへのローレンツ力を生成して、光学キャリア９０１を駆動して第２対角方向ｂに移動させてよい。

【0088】

例えば、図１７に示すように、磁気センサは、第１コイル１００２、第２コイル１００３、第３コイル１００４、及び第４コイル１００５のうち任意の２つの隣接するコイルに配置されてよい。例えば、第１ホールセンサ１１０１は、第１コイル１００２に配置されてよく、第２ホールセンサ１１０２は、第２コイル１００３に配置されてよい。このように、光学キャリア９０１がｙ軸（又はｘ軸）の方向に移動する場合に、第１ホールセンサ１１０１（又は第２ホールセンサ１１０２）は、感知された磁場変化を対応する電気信号に変換し、電気信号をＦＰＣ基板１０００上のドライバチップ（図示せず）へ伝送することができる。その結果、ドライバチップは、電気信号に基づいて、及び第１対角方向ａ（又は第２対角方向ｂ）で、光学キャリア９０１内のレンズアセンブリの移動に閉ループ制御を実現することができる。

【0089】

このように、カメラモジュール８００では、カメラモジュール８００内のシングルカメラモジュール８０１は、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸の３方向で、シングルカメラモジュール８０１のレンズアセンブリの移動に閉ループ制御を実現することができる。カメラモジュール８００内のシングルカメラモジュール８０２は、第１対角方向ａと第２対角方向ｂとで、シングルカメラモジュール８０２のレンズアセンブリの移動に閉ループ制御を実現することができる。

【0090】

他のいくつかの実施形態では、代わりに、シングルカメラモジュール８０１とシングルカメラモジュール８０２との中のボイスコイルモータは、ともに、前述の実施形態で説明したボイスコイルモータ２００に設定されてよい。

【0091】

この場合に、図１８（ａ）は、ｘｙ平面上のシングルカメラモジュール８０１の中のボイスコイルモータ２００の構造の概略図である。図１８（ｂ）は、ｘｙ平面上のシングルカメラモジュール８０２の中のボイスコイルモータ２００の構造の概略図である。シングルカメラモジュール８０１の中のボイスコイルモータ２００の構造と、シングルカメラモジュール８０２の中のボイスコイルモータ２００の構造とは、カウンターウェイト２０５が配置された側部に沿って鏡対称に配置されている。

【0092】

換言すれば、シングルカメラモジュール８０１内にありカウンターウェイト２０５が配置された側部は、シングルカメラモジュール８０２内にありカウンターウェイト２０５が配置された側部に隣接している。このように、シングルカメラモジュール８０１内の磁性片は、シングルカメラモジュール８０２内の磁性片から一層遠く、これにより、シングルカメラモジュール８０１とシングルカメラモジュール８０２との間の磁性片による磁気干渉を低減する。

【0093】

図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に対応して、図１９（ａ）は、シングルカメラモジュール８０１の中のボイスコイルモータ２００でのＦＰＣ基板４００の構造概略図である。図１９（ｂ）は、シングルカメラモジュール８０２の中のボイスコイルモータ２００でのＦＰＣ基板４００の構造概略図である。これに対応して、２つのＦＰＣ基板も鏡面対称に配置されている。ボイスコイルモータ２００とボイスコイルモータ２００でのＦＰＣ基板４００との具体的な構造については、前述の実施形態の図２ないし図１２の関連説明を参照するものとする。従って、ここでは、詳細については、再度説明しない。

【0094】

シングルカメラモジュール８０１とシングルカメラモジュール８０２との中のボイスコイルモータがともにボイスコイルモータ２００である場合に、カメラモジュール８００内の各シングルカメラモジュールは、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の３方向でのシングルカメラモジュールのレンズアセンブリの移動の閉ループ制御を実施することができる。このようにして、カメラモジュール８００全体のフォーカシング及び防振性能が向上される。

【0095】

当然、代替的に、ボイスコイルモータ２００は、３つ以上のレンズアセンブリを備えたカメラモジュール内に配置されてよい。これは、本出願のこの実施形態で限定されない。

【0096】

さらに、本出願の一実施形態は、電子デバイスを提供する。ボイスコイルモータ２００を有するカメラモジュール、例えば、カメラモジュール７００、又はカメラモジュール８００は、電子デバイス内に配置されてよい。カメラモジュール８００が、一例として使用される。図２０に示すように、カメラモジュール８００は、電子デバイスの後側ハウジング１４０１上の任意の位置に配置されてよい。当然、代替的に、カメラモジュール８００は、電子デバイスの前側パネル、又は電子デバイス上の別の位置に配置されてよい。これは、本出願のこの実施形態で限定されない。

【0097】

電子デバイスは、具体的には、カメラ機能を有する電子デバイス、即ち、携帯電話、タブレットコンピュータ、ノートブックコンピュータ、ウルトラモバイルパーソナルコンピュータ（ｕｌｔｒａ－ｍｏｂｉｌｅ ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ， ＵＭＰＣ）、ハンドヘルドコンピュータ、ネットブック、パーソナルデジタルアシスタント（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ， ＰＤＡ）、ウェアラブル電子デバイス、車載デバイス、又はバーチャルリアリティデバイスであってよい。これは、本出願のこの実施形態で限定されない。

【0098】

例えば、ボイスコイルモータ２００を備えたカメラモジュールに加えて、電子デバイスはさらに、プロセッサ、外部メモリインターフェース、内部メモリ、ユニバーサルシリアルバス（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓ， ＵＳＢ）インターフェース、アンテナ、移動通信モジュール、無線通信モジュール、オーディオモジュール、スピーカ、受話器、マイクロホン、ヘッドセットジャック、センサモジュール、充電管理モジュール、電力管理モジュール、バッテリ、キー、インジケータ、１つ以上のＳＩＭカードインターフェースなどを含んでよい。これは、本出願のこの実施形態で限定されない。

【0099】

前述の説明は、本出願の実施形態の特定の実施形態に過ぎないが、本出願の実施形態の保護範囲を制限することを意図しない。本出願の実施形態において開示される技術的範囲内の任意の変更又は代替は、本出願の実施形態の保護範囲内に含まれるものとする。従って、本出願の実施形態の保護範囲は、請求項の保護範囲に従うものとする。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4(a)】

【図4(b)】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14(a)】

【図14(b)】

【図15(a)】

【図15(b)】

【図16(a)】

【図16(b)】

【図17】

【図18(a)】

【図18(b)】

【図19(a)】

【図19(b)】

【図20】