專利名稱：用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近來，安裝在便攜式電子設(shè)備(如移動電話)中的包括攝像機(jī)(videocamera)、靜 物相機(jī)(still camera)和相機(jī)單元(camera unit)的多種相機(jī)模塊裝備有穩(wěn)像機(jī)構(gòu)，用于 補(bǔ)償由于相機(jī)機(jī)體振動而產(chǎn)生的圖像模糊。穩(wěn)像機(jī)構(gòu)包括透鏡驅(qū)動機(jī)構(gòu)、成像裝置驅(qū)動機(jī)構(gòu)和電子補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(electronic compensation mechanism)。當(dāng)圖像因由相機(jī)振動引起的光軸傾斜而沿垂直于光軸的方向 傾斜時，透鏡驅(qū)動機(jī)構(gòu)會臨時沿垂直于所述光軸的方向移動構(gòu)成透鏡系統(tǒng)的一些透鏡(或 透鏡組)，以改變透鏡的光路(補(bǔ)償透鏡)，從而在成像表面的預(yù)定位置形成物體的圖像。成 像裝置驅(qū)動機(jī)構(gòu)使成像裝置移動，因而，由于相機(jī)振動而產(chǎn)生的成像位置的偏斜成為預(yù)定 的成像位置。電子補(bǔ)償機(jī)構(gòu)利用電子處理(electronic manipulation)來補(bǔ)償由于相機(jī)振 動而產(chǎn)生的成像位置的偏斜。透鏡驅(qū)動機(jī)構(gòu)或成像裝置驅(qū)動機(jī)構(gòu)需要在垂直于光軸的兩個方向(X軸方向和Y 軸方向)移動補(bǔ)償透鏡或成像裝置。為此，已經(jīng)提出了專利文獻(xiàn)1的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)。根據(jù)專利文獻(xiàn)1的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)50包括基板52 ；X軸方向滑塊MX，用于使基板52 的圖像沿X軸方向滑動；Y軸方向滑塊MY，用于使X軸方向滑塊MX的圖像沿Y軸方向滑 動；X軸方向致動器56X，用于驅(qū)動所述X軸方向滑塊MX;以及Y軸方向致動器56Y，用于驅(qū) 動所述Y軸方向滑塊^Y。然而，專利文獻(xiàn)1中所公開的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)的問題在于，該穩(wěn)像機(jī)構(gòu)包括X軸方向滑塊 54Χ和Y軸方向滑塊ΜΥ，因而需要的部件的數(shù)量較多，并從而使結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。而且，X軸 方向滑塊54Χ和Y軸方向滑塊54Υ彼此不是相互獨(dú)立的，而且Y軸方向滑塊54Υ設(shè)置在X 軸方向滑塊54Χ之上，從而使X軸方向滑塊54Χ和Y軸方向滑塊54Υ非獨(dú)立地進(jìn)行驅(qū)動，因 而穩(wěn)像機(jī)構(gòu)在Z軸方向上的高度不期望地變高。這些問題增加了成本，難以使穩(wěn)像機(jī)構(gòu)小 型化，并降低了位置準(zhǔn)確性。[專利文獻(xiàn)1]日本專利特許公開文本No.2007-010730

發(fā)明內(nèi)容
為了提供用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)而提出本發(fā)明，該穩(wěn)像機(jī)構(gòu)能夠減少部件的數(shù) 量，從而簡化結(jié)構(gòu)并最大限度地減少高度的增加。在根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)中，設(shè)置有基座。移動臺 內(nèi)容納有鏡筒，并且該移動臺具有磁體。壓電致動器安裝在所述基座上，該壓電致動器使所 述移動臺沿X軸方向或Y軸方向移動，以消除所述鏡筒的振動，并且所述壓電致動器通過該 壓電致動器和所述磁體之間的磁吸力而與所述移動臺保持接觸。所述基座可以包括引導(dǎo)部，該引導(dǎo)部位于所述基座的邊緣上，用于支撐和引導(dǎo)所3述移動臺。所述基座可以包括支撐部，該支撐部位于所述基座的邊緣上，用于支撐所述壓電 致動器。此外，所述壓電致動器包括X軸壓電致動器，該X軸壓電致動器設(shè)置在所述基座 的沿X軸方向延伸的邊緣上，并能夠使所述移動臺沿X軸方向移動；和Y軸壓電致動器，該 Y軸壓電致動器設(shè)置在所述基座的沿Y軸方向延伸的邊緣上，并能夠使所述移動臺沿Y軸方 向移動。而且，所述壓電致動器可以包括配重(weight)。壓電振動器可以設(shè)置在所述配重 上，以在向所述壓電振動器通電時，該壓電振動器通過伸展或彎曲而產(chǎn)生驅(qū)動力?？梢栽谒?述壓電振動器上設(shè)置摩擦桿，用于利用作用在所述摩擦桿和磁體之間的磁吸力而將所述驅(qū) 動力從所述壓電振動器傳遞給所述移動臺。所述穩(wěn)像機(jī)構(gòu)還可以包括壓縮彈簧，該壓縮彈簧將所述移動臺壓向所述壓電致動 器，以保持所述移動臺與所述壓電致動器之間的接觸。此外，所述移動臺可以包括位于其中部的內(nèi)部開口，以容納所述鏡筒，并通過設(shè)置 在所述內(nèi)部開口中的臺階支撐所述壓縮彈簧。所述穩(wěn)像機(jī)構(gòu)還可以包括殼體，該殼體固定于所述基座，以保護(hù)所述移動臺和壓 電致動器，并且該殼體壓緊所述壓縮彈簧。所述穩(wěn)像機(jī)構(gòu)還可以包括位置檢測部，該位置檢測部用于檢測所述移動臺的移動。此外，所述位置檢測部可以包括霍爾傳感器，該霍爾傳感器設(shè)置在所述基座的上 表面上，用于根據(jù)所述磁體的磁通量的變化來檢測所述移動臺的移動。所述穩(wěn)像機(jī)構(gòu)還可以包括控制單元，該控制單元基于由所述位置檢測部傳遞來的 移動臺的位置數(shù)據(jù)來計算所述移動臺的驅(qū)動位置，并根據(jù)該驅(qū)動位置來控制供給所述壓電 致動器的電力。


圖1為表示根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施方式的用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)的裝配狀 態(tài)的透視圖；圖2為表示圖1中用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)的分解透視圖；圖3為表示圖1中壓電致動器的平面圖；圖4為表示根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施方式的用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)的裝配狀 態(tài)的透視圖；以及圖5為表示用于圖4的相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式通過參考附圖對實(shí)施方式的以下描述，本發(fā)明的各種目的、優(yōu)勢和特征將顯而易 見。本說明書和權(quán)利要求書中所使用的術(shù)語和詞語不應(yīng)解釋為限制于代表性含義或 詞典的定義，而是應(yīng)該基于根據(jù)發(fā)明人能夠正確地定義術(shù)語的概念以描述他或她所知的實(shí)施本發(fā)明的最佳方式的原理，而解釋為具有與本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)的含義和定義。通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)勢將更為清 楚地得以理解。這里，相同的參考數(shù)字用于在所有不同附圖中指示相同的部件。而且，當(dāng)認(rèn) 為與本發(fā)明相關(guān)的已知技術(shù)的詳細(xì)描述會混淆本發(fā)明的主旨時，將省略該詳細(xì)描述。在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。<用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)——第一實(shí)施方式>圖1為表示根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施方式的用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)的裝配狀 態(tài)的透視圖，圖2為表示圖1中用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)的分解透視圖，而圖3為表示圖1 中壓電致動器的平面圖。在下文中，將參考附圖描述根據(jù)該實(shí)施方式的用于相機(jī)模塊的穩(wěn) 像機(jī)構(gòu)100a。如圖1至圖3所示，根據(jù)該實(shí)施方式的用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)IOOa包括基座 200、移動臺300和壓電致動器400?；?00用于支撐穩(wěn)像機(jī)構(gòu)的部件，該基座200具有板的形狀，該板的中部具有內(nèi) 部開口 220，因而鏡筒L能夠穿過該內(nèi)部開口 220。此外，基座200包括支撐部對0，用于在該支撐部240的上表面上支撐所述壓電致 動器400，也就是說，X軸支撐部MOa用于支撐X軸致動器400a，而Y軸支撐部MOb用于支 撐Y軸致動器400b。這里，X軸致動器400a設(shè)置在基座200的沿X軸方向延伸的邊緣上。 在基座200的上表面上豎立有至少一個垂直板242a，該垂直板對加具有通孔對如，因而X 軸致動器400a能夠插入所述通孔中。此外，Y軸致動器400b設(shè)置在基座200的沿Y 軸方向延伸的邊緣上。在基座200的上表面上豎立有至少一個垂直板M2b，該垂直板M2b 具有通孔M4b，因而Y軸致動器400b能夠插入該通孔M4b中。X軸支撐部MOa和Y軸支 撐部MOb以彼此垂直的方式設(shè)置在相交于基座200的一角(頂點(diǎn))的兩條邊緣上。此外，基座200的上表面上具有引導(dǎo)部沈0，用于防止移動臺300傾斜。這里，引導(dǎo) 部260可以垂直豎立在基座200的沒有支撐部MO的其他邊緣上，即可以具有垂直的側(cè)壁 結(jié)構(gòu)。移動臺300用于在沿消除振動的方向移動時消除鏡筒L的振動。移動臺300具有 板的形狀，該板在中部具有內(nèi)部開口 320。鏡筒L用作透鏡接收器(rec印tor)，該透鏡接收器接收沿光軸設(shè)置的至少一個透 鏡并容納在移動臺300內(nèi)。當(dāng)移動臺300移動時，鏡筒L也進(jìn)行移動。此外，在移動臺300 的內(nèi)部開口 320中可以設(shè)置臺階340，以支撐壓縮彈簧500，該壓縮彈簧500將在隨后進(jìn)行 描述。同時，在移動臺300的邊緣的下表面上設(shè)置有磁體360，以使用磁吸力而保持與壓 電致動器400的接觸。磁體360包括X軸磁體360a和Y軸磁體360b，該X軸磁體360a設(shè) 置在移動臺300的沿X軸方向延伸的邊緣上，而Y軸磁體360b設(shè)置在移動臺300的沿Y軸 方向延伸的邊緣上。壓電致動器400用于使移動臺300沿消除鏡筒L振動的方向移動。壓電致動器 400由向磁體360施加磁吸力的材料制成，因而能夠保持與移動臺300的接觸，并將產(chǎn)生的 驅(qū)動力傳遞給移動臺300。這里，壓電致動器400包括X軸壓電致動器400a和Y軸壓電致動器400b，該X軸壓電致動器400a設(shè)置在基座200的沿X軸方向延伸的邊緣上，從而使移動臺300沿X軸方 向移動，所述Y軸壓電致動器400b設(shè)置在基座200的沿Y軸方向延伸的邊緣上，從而使移 動臺300沿Y軸方向移動。 每個X軸壓電致動器400a和Y軸壓電致動器400b包括壓電振動器440a或440b 和摩擦桿460a或460b，該壓電振動器440a或440b在配重(weight) 420a或420b上產(chǎn)生驅(qū) 動力，而所述摩擦桿460a或460b則將驅(qū)動力傳遞到外部(參見圖3)。
當(dāng)給壓電振動器440a或440b供電時，壓電振動器440a或440b伸展或彎曲，從而 產(chǎn)生驅(qū)動力。所述壓電振動器440a或440b包括壓電片(陶瓷壓電片)或?qū)盈B壓電片，在 所述壓電片上形成有電極圖形。通過合適地確定印刷在壓電片表面上的電極圖形，每個壓 電振動器440a或440b產(chǎn)生第一振動模式和第二振動模式，例如在壓電振動器440a或440b 的長度方向上產(chǎn)生的拉伸振動模式以及在壓電振動器440a或440b的厚度方向上產(chǎn)生的彎 曲振動模式。然而，第一振動模式和第二振動模式并不限于上述模式，而是任何模式都是可 能的，只要在傳遞驅(qū)動力的摩擦桿460a或460b上產(chǎn)生橢圓運(yùn)動即可。而且，由于用于壓電 振動器440a或440b的壓電片的各種層疊結(jié)構(gòu)和電極圖形結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知， 因而這里省略了對其進(jìn)行詳細(xì)地描述。此外，每個摩擦桿460a或460b用于將驅(qū)動力從壓電振動器440a或440b傳遞給 移動臺300，并且摩擦桿460a或460b從壓電振動器440a或440b的一端延伸。這里，由于 摩擦桿460a或460b由向設(shè)置在移動臺300上的磁體360施加磁吸力的材料制成，因而摩 擦桿460a或460b與移動臺300保持接觸。而且，摩擦桿460a或460b將驅(qū)動力傳遞給與 該摩擦桿460a或460b接觸的移動臺300，從而使移動臺300在X軸方向或Y軸方向移動。而且，配重420a或420b向壓電振動器440a或440b的沒有摩擦桿460a或460b的 另一端提供預(yù)定的質(zhì)量，從而能夠?qū)Ⅱ?qū)動力從壓電振動器440a或440b傳遞給摩擦桿460a 或460b。配重420a或420b不限于具體的形狀，但可具有圓柱形或六面體形狀。而且，還可設(shè)置有壓縮彈簧500，以將移動臺300壓向壓電致動器400，從而保持移 動臺300與壓電致動器400之間的接觸。這里，壓縮彈簧500由設(shè)置在移動臺300中的臺 階340支撐。此外，穩(wěn)像機(jī)構(gòu)可包括固定于基座200的殼體600，以保護(hù)移動臺300和壓電 致動器400。該殼體600壓緊壓縮彈簧500。<用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)——第二實(shí)施方式>圖4為表示根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施方式的用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)的裝配狀 態(tài)的透視圖，而圖5為表示用于圖4的相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)的分解透視圖。在下文中，將參 考附圖描述根據(jù)該實(shí)施方式的用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)100b。如圖4和圖5所示，除了根據(jù)第一實(shí)施方式的用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)IOOa的部 件之外，根據(jù)第二實(shí)施方式的用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)IOOb還可包括位置檢測部700和控 制單元800，從而實(shí)現(xiàn)反饋系統(tǒng)。由于除了位置檢測部700和控制單元800之外，第二實(shí)施 方式的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)IOOb與第一實(shí)施方式的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)IOOa相同，因而兩種實(shí)施方式所共有的 元件將使用相同的參考數(shù)字，并將省略其重復(fù)描述。這里，位置檢測部700用于檢測移動臺300的移動，即在X軸方向和Y軸方向的移 動，該位置檢測部700包括X軸位置檢測部700a和Y軸位置檢測部700b。位置檢測部700 可使用霍爾傳感器(Hall sensor)，該霍爾傳感器設(shè)置在基座200的上表面上，以根據(jù)設(shè)置在移動臺300上的磁體360的磁通量的變化來檢測移動臺300的移動。這里，霍爾傳感器 可設(shè)置有額外的磁體，以檢測磁通量。該種結(jié)構(gòu)也落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)?？刂茊卧?00基于由位置檢測部700傳遞來的移動臺300的位置數(shù)據(jù)來計算移動 臺300的驅(qū)動位置(用于消除鏡筒L的振動的驅(qū)動位置)，并根據(jù)計算的驅(qū)動位置控制供給 壓電致動器400的壓電振動器440a和440b的電力，從而實(shí)現(xiàn)反饋系統(tǒng)。如上所述，本發(fā)明提供用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)，其中，移動臺通過壓電致動器而 在X軸方向和Y軸方向移動，因而與相關(guān)技術(shù)不同，不需要兩個滑塊，并且因而可以減少部 件的數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)簡單的結(jié)構(gòu)。此外，不需要層疊兩個滑塊，從而防止Z軸方向高度的增 加。此外，本發(fā)明提供用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)，其中，移動臺設(shè)置有磁體，而且壓電 致動器的摩擦桿由對所述磁體施加磁吸力的材料制成，因而，通過磁吸力能夠簡單地實(shí)現(xiàn) 移動臺與壓電致動器之間的接觸，從而能夠?qū)Ⅱ?qū)動力從壓電致動器傳遞給移動臺。而且，移 動臺通過壓縮彈簧壓緊，以與壓電致動器接觸，從而保持接觸狀態(tài)，因而允許從壓電致動器 可靠地傳遞驅(qū)動力。此外，本發(fā)明提供用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)，其中，位置檢測部檢測移動臺的位 置，而控制單元基于檢測結(jié)果而控制壓電致動器的驅(qū)動力，從而實(shí)現(xiàn)反饋系統(tǒng)，因而提供具 有提高的可靠性的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)。這里，使用霍爾傳感器作為位置檢測部，并根據(jù)設(shè)置在移動臺 上的磁體的磁通量的變化來檢測移動臺的位置，從而無需另外的部件即可實(shí)現(xiàn)檢測功能。雖然已經(jīng)為描述的目的而公開的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該 明白，在不脫離附屬權(quán)利要求所公開的本發(fā)明的范圍和精神的前提下，各種修改、添加和替 換都是可能的。因此，該種修改、添加和替換也應(yīng)理解為落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)，該穩(wěn)像機(jī)構(gòu)包括基座；移動臺，該移動臺內(nèi)容納有鏡筒，并且該移動臺具有磁體；和壓電致動器，該壓電致動器安裝在所述基座上，用于使所述移動臺沿X軸方向或Y軸方 向移動，以消除所述鏡筒的振動，并且所述壓電致動器通過該壓電致動器和所述磁體之間 的磁吸力而與所述移動臺保持接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)，其中，所述基座包括引導(dǎo)部，該引導(dǎo)部位于所述基 座的邊緣上，用于支撐和引導(dǎo)所述移動臺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)，其中，所述基座包括支撐部，該支撐部位于所述基 座的邊緣上，用于支撐所述壓電致動器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)，其中，所述壓電致動器包括X軸壓電致動器，該X軸壓電致動器設(shè)置在所述基座的沿X軸方向延伸的邊緣上，并能 夠使所述移動臺沿X軸方向移動；和Y軸壓電致動器，該Y軸壓電致動器設(shè)置在所述基座的沿Y軸方向延伸的邊緣上，并能 夠使所述移動臺沿Y軸方向移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)，其中，所述壓電致動器包括配重；壓電振動器，該壓電振動器設(shè)置在所述配重上，并且當(dāng)向所述壓電振動器通電時，該壓 電振動器通過伸展或彎曲而產(chǎn)生驅(qū)動力；以及摩擦桿，該摩擦桿設(shè)置在所述壓電振動器上，所述摩擦桿利用作用在所述摩擦桿和磁 體之間的磁吸力而將所述驅(qū)動力從所述壓電振動器傳遞給所述移動臺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)，該穩(wěn)像機(jī)構(gòu)還包括壓縮彈簧，該壓縮彈簧將所述移動臺壓向所述壓電致動器，以保持所述移動臺與所述 壓電致動器之間的接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)，其中，所述移動臺包括位于所述移動臺的中部的 內(nèi)部開口，以容納所述鏡筒，所述移動臺通過設(shè)置在所述內(nèi)部開口中的臺階支撐所述壓縮彈簧。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)，該穩(wěn)像機(jī)構(gòu)還包括殼體，該殼體固定于所述基座，以保護(hù)所述移動臺和壓電致動器，并且該殼體壓緊所述 壓縮彈簧。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)，該穩(wěn)像機(jī)構(gòu)還包括位置檢測部，該位置檢測部用于檢測所述移動臺的移動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)，其中，所述位置檢測部包括霍爾傳感器，該霍爾 傳感器設(shè)置在所述基座的上表面上，用于根據(jù)所述磁體的磁通量的變化來檢測所述移動臺 的移動。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)，該穩(wěn)像機(jī)構(gòu)還包括控制單元，該控制單元基于由所述位置檢測部傳遞來的所述移動臺的位置數(shù)據(jù)來計算 所述移動臺的驅(qū)動位置，并根據(jù)該驅(qū)動位置來控制供給所述壓電致動器的電力。
全文摘要
公開了一種用于相機(jī)模塊的穩(wěn)像機(jī)構(gòu)。該穩(wěn)像機(jī)構(gòu)包括基座；移動臺，該移動臺內(nèi)容納有鏡筒，并且該移動臺具有磁體；以及壓電致動器。該壓電致動器安裝在所述基座上，用于使所述移動臺沿X軸方向或Y軸方向移動，以消除所述鏡筒的振動，并且所述壓電致動器通過該壓電致動器和所述磁體之間的磁吸力而與所述移動臺保持接觸。所述穩(wěn)像機(jī)構(gòu)減少了部件的數(shù)量，從而簡化了結(jié)構(gòu)并最大限度地減少高度的增加。
文檔編號G03B5/04GK102053452SQ20091026605
公開日2011年5月11日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者樸哲辰, 樸在赫, 李東均, 林銖哲, 韓徹?zé)?申請人:三星電機(jī)株式會社