專利名稱：用于相機(jī)透鏡組件的光學(xué)圖像穩(wěn)定器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及相機(jī)裝置，具體而言涉及用于相機(jī)透鏡組件的光學(xué)圖像穩(wěn)定器。
背景技術(shù)：
如本領(lǐng)域所公知，兩種類型的二維傳感器，即CCD(電荷耦合器件)傳感器和CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器被用于對(duì)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)圖像進(jìn)行攝影。特別是，CCD傳感器與CMOS傳感器相比就圖像質(zhì)量而言提供良好的特性。但是，CCD傳感器具有消耗功率較高和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)。這樣，CMOS圖像傳感器在市場(chǎng)上更為流行。
近來(lái)，對(duì)改良CMOS傳感器的圖像質(zhì)量進(jìn)行了許多嘗試。圖像傳感器隨著數(shù)碼相機(jī)的使用獲得流行后得到了改良。現(xiàn)在，很容易找到設(shè)有相機(jī)裝置的諸如手機(jī)的便攜終端。當(dāng)使用這樣的圖像傳感器對(duì)移動(dòng)的圖像進(jìn)行攝像時(shí)，由于外部原因(例如用戶的手顫抖和相機(jī)在車輛上移動(dòng))所導(dǎo)致的相機(jī)的顫抖的緣故，不穩(wěn)定的圖像經(jīng)常被攝取。為了解決這個(gè)問題，具有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器的光學(xué)圖像穩(wěn)定器并入了相機(jī)中。
對(duì)于運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)器，通過Gyro傳感器等預(yù)測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)的方法以及通過處理圖像信號(hào)而在每幀檢測(cè)圖像的被移動(dòng)部分的方法被使用。這樣，就可以解決不穩(wěn)定圖像的問題，并且這樣可以基于使用折射透鏡(有源棱鏡)的運(yùn)動(dòng)相關(guān)的信息或者控制圖像傳感器的輸入位置而獲得清晰的圖像，所述折射透鏡可選地折射入射光。
圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的相機(jī)透鏡組件的透視圖。如圖所示，相機(jī)透鏡組件包括用于通過控制圖像傳感器101的輸入位置而解決不穩(wěn)定圖像的光學(xué)圖像穩(wěn)定器100。光學(xué)圖像穩(wěn)定器100設(shè)有用于分別在圖像傳感器101的前表面和后表面上沿第一方向X和第二方向Y驅(qū)動(dòng)圖像傳感器101的臺(tái)階102、103，這樣圖像傳感器101的輸入位置可以被控制。
臺(tái)階102、103包括可固定臺(tái)階102和可移動(dòng)臺(tái)階103。
可固定臺(tái)階102設(shè)有在兩側(cè)上彼此相向的一對(duì)第一引導(dǎo)件121，兩個(gè)引導(dǎo)件121在第一方向X上平行于彼此而延伸?？梢苿?dòng)臺(tái)階103被連接到第一引導(dǎo)件121，其方式使得允許第一引導(dǎo)件121進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)，由此在第一方向X上線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
可移動(dòng)臺(tái)階103設(shè)有在兩側(cè)上朝向彼此的一對(duì)第二引導(dǎo)件131，兩個(gè)引導(dǎo)件131平行于彼此在第二方向Y上延伸。第二方向Y垂直于第一方向X。圖像傳感器101連接到第二引導(dǎo)件131，其方式使得允許在第二引導(dǎo)件131上線性運(yùn)動(dòng)，由此在第二方向Y上線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
在操作中，可移動(dòng)臺(tái)階103在第二方向X上移動(dòng)，圖像傳感器101也在第一方向X上移動(dòng)，并且圖像傳感器101同時(shí)在可移動(dòng)臺(tái)階103上在第二方向Y上移動(dòng)。這樣，光學(xué)圖像穩(wěn)定器100具有包括一對(duì)設(shè)置在圖像傳感器101的兩側(cè)上的結(jié)構(gòu)，這樣圖像傳感器101可以根據(jù)用戶手的顫動(dòng)而在兩個(gè)方向上移動(dòng)。
但是，如上所述，用于相機(jī)透鏡組件的傳統(tǒng)的光學(xué)圖像穩(wěn)定器在圖像傳感器的兩個(gè)表面上具有兩個(gè)臺(tái)階，這樣阻止了相機(jī)透鏡組件的尺寸的進(jìn)一步減小。因此，難于將相機(jī)透鏡組件安裝到提供安裝額外的元件(例如便攜終端)的空間的產(chǎn)品上。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明通過提供能夠減小設(shè)有相機(jī)透鏡組件的產(chǎn)品的尺寸的光學(xué)圖像穩(wěn)定器，用于解決上述出現(xiàn)在現(xiàn)有技術(shù)中的問題并提供額外的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于相機(jī)透鏡組件的光學(xué)圖像穩(wěn)定器，包括殼體；可移動(dòng)地設(shè)置在殼體中的板，所述板和所述殼體彼此分開；設(shè)置在板上的圖像傳感器，用于將所輸入的圖像信息變換為電信號(hào)；用于支撐板的多個(gè)接線框，其中每個(gè)接線框的兩端分別連接到殼體和板；以及驅(qū)動(dòng)單元，用于根據(jù)用戶手的顫動(dòng)程度通過移動(dòng)板而矯正圖像傳感器的位置。


本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)將從下述說(shuō)明和描述并結(jié)合附圖而變得顯而易見，其中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的相機(jī)透鏡組件的一部分的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例設(shè)有光學(xué)圖像穩(wěn)定器的相機(jī)透鏡組件的透視圖；圖3是圖2中所示的包括在相機(jī)透鏡組件中的光學(xué)圖像穩(wěn)定器的透視圖；圖4是如圖3所示的光學(xué)圖像穩(wěn)定器的驅(qū)動(dòng)單元的主視圖；圖5是如圖3所示的光學(xué)圖像穩(wěn)定器的驅(qū)動(dòng)單元的橫向側(cè)視圖；圖6是包括在如圖3所示的光學(xué)圖像穩(wěn)定器中的板的底部表面的平面視圖；以及圖7是說(shuō)明如圖3所示的光學(xué)圖像穩(wěn)定器的操作的示意圖。
具體實(shí)施例方式
此后，將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。為了說(shuō)明簡(jiǎn)潔和簡(jiǎn)化的目的，公知的功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說(shuō)明將被省略，因?yàn)檫@將使得本發(fā)明的主題變得不清楚。
參照?qǐng)D2、3，相機(jī)透鏡組件20的光學(xué)圖像穩(wěn)定器200被設(shè)置在殼體21內(nèi)。光學(xué)圖像穩(wěn)定器200用于根據(jù)用戶的手顫動(dòng)而矯正圖像傳感器213的位置。相機(jī)透鏡組件20具有殼體21，所述殼體21具有上殼體21a和下殼體21b；和其中至少一個(gè)透鏡(未示出)被容納的光管22。光管22從上殼體21a延伸并在終端表面上具有曝光窗口23。包括圖像傳感器213等的光學(xué)圖像穩(wěn)定器200容納在殼體21內(nèi)。
相機(jī)透鏡組件20的光學(xué)圖像穩(wěn)定器200被設(shè)置在下殼體21b中，并包括板211、圖像傳感器213、接線框217和驅(qū)動(dòng)單元202、203。
板211朝向下框架21b的內(nèi)表面，同時(shí)從其分開。板211是平板，并通過接線框217所支撐，這樣其可以在下框架21b內(nèi)在有限的范圍內(nèi)移動(dòng)。
圖像傳感器213可以直接安裝到板211上?？蛇x地，圖像傳感器213可以設(shè)置在圖像傳感器封裝215上以形成集成芯片，然后芯片被安裝到板211上。圖像傳感器213被用于將通過曝光窗口23輸入的圖像信息變換為電信號(hào)，并且可以是CCD或者CMOS傳感器。
圖像傳感器213可以通過從板211延伸的可變形印刷電路299連接到相機(jī)或者便攜終端的主電路裝置。
每個(gè)接線框217支撐板211，方式是接線框的兩端被分別固定到下殼體21b和板211。接線框217由碳鋼線所制造并具有字母“U”形狀。接線框217的兩端通過環(huán)氧粘合劑被分別固定到下框架21b和板211。多個(gè)接線框217支撐板211。優(yōu)選地使用接線框支撐四個(gè)支撐板211的每個(gè)拐角。
盡管上述實(shí)施例中的接線框217由碳鋼所制造并且接線框的兩端被固定到下殼體21b和板211，注意到接線框217的材料和設(shè)置可以根據(jù)需要被普通技術(shù)人員所適當(dāng)選擇。例如，接線框217可以由不銹鋼等所制造，并且從接線框的兩端的任一個(gè)可以被固定到上框架21a或者相機(jī)透鏡組件20中的光管22。
驅(qū)動(dòng)單元202、203根據(jù)用戶手的顫動(dòng)程度通過移動(dòng)板211而矯正圖像傳感器213的位置。
參照?qǐng)D4和5，驅(qū)動(dòng)單元202、203包括用于在第一方向X上移動(dòng)板211的第一驅(qū)動(dòng)單元202和用于在第二方向Y上移動(dòng)板211的第二驅(qū)動(dòng)單元203。第一和第二驅(qū)動(dòng)單元202、203具有相同的結(jié)構(gòu)，但是只是在移動(dòng)的方向上不同。第一方向X指的是與板211的一個(gè)表面相平行延伸的方向，第二方向Y指的是垂直于第一方向X并且在與板211的一個(gè)表面相平行延伸的方向。
每個(gè)第一和第二驅(qū)動(dòng)單元202、203包括驅(qū)動(dòng)元件221、第一和第二支撐件223、229，以及第一和第二連桿225，227。由于第一和第二驅(qū)動(dòng)單元202、203具有相同的結(jié)構(gòu)，將只詳細(xì)參照第一驅(qū)動(dòng)單元202的結(jié)構(gòu)和操作以免贅述。
在操作中，驅(qū)動(dòng)元件221根據(jù)用戶手的顫動(dòng)程度而振動(dòng)，并可以由超聲電機(jī)、壓電元件、步進(jìn)電機(jī)等所形成。驅(qū)動(dòng)元件221被連接到板211以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)功率用于驅(qū)動(dòng)板211。這樣當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)單元202的驅(qū)動(dòng)元件操作時(shí)，板211在第一方向X上移動(dòng)。相似地，當(dāng)?shù)诙?qū)動(dòng)單元203的驅(qū)動(dòng)元件操作時(shí)，板211在第二方向Y上移動(dòng)。
第一支撐件223被設(shè)置的方式使得其可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)元件221的振動(dòng)在與板211水平的方向上在板211上線性移動(dòng)。第一支撐件223從驅(qū)動(dòng)元件221在第一方向X上延伸。這樣，板211和第一支撐件223相對(duì)彼此往復(fù)運(yùn)動(dòng)以及沿著第一方向X線性移動(dòng)，同時(shí)第一支撐件223引導(dǎo)板211的線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
第二支撐件229被固定到下殼體21b上。彼此相向并在下殼體21b的內(nèi)表面上延伸的一對(duì)支撐肋230支撐第二支撐件229的兩端。
第一連桿225在其一端可旋轉(zhuǎn)地連接到第一支撐件223，并且第一連桿225的剩余一端可旋轉(zhuǎn)地連接到第二連桿227的一端，同時(shí)第二連桿227的剩余一端可旋轉(zhuǎn)地連接到第二支撐件229。
由于第一連桿225和第二連桿227用第二支撐件229連接第一支撐件223，板211可以在垂直于第一方向X的方向上移動(dòng)。換言之，板211可以在第二方向Y上水平地移動(dòng)。因此，第一驅(qū)動(dòng)單元202的第一和第二連桿225、227便于板211在第二方向Y上的水平運(yùn)動(dòng)。
此后，根據(jù)驅(qū)動(dòng)單元202、203的運(yùn)動(dòng)的板211的運(yùn)動(dòng)將在后面詳細(xì)說(shuō)明。
首先，當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)單元202的驅(qū)動(dòng)元件221振動(dòng)時(shí)，板211在第一方向X上移動(dòng)。特別地，當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)單元202的驅(qū)動(dòng)元件221振動(dòng)時(shí)，板211相對(duì)第一支撐件223以及沿著第一方向X水平地移動(dòng)。具體而言，第一驅(qū)動(dòng)單元202的第一支撐件223在第一方向X上引導(dǎo)板211的水平運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，第二驅(qū)動(dòng)單元203的第一和第二連桿225、227旋轉(zhuǎn)以根據(jù)板211在第一方向X上的水平運(yùn)動(dòng)彼此靠近或者彼此分開，由此便于板211在第一方向X上的水平運(yùn)動(dòng)。
相似地，當(dāng)?shù)诙?qū)動(dòng)單元203的驅(qū)動(dòng)元件221振動(dòng)時(shí)，板211根據(jù)板211的線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)的出現(xiàn)相對(duì)第二驅(qū)動(dòng)單元203的第一支撐件223移動(dòng)。特別地，第一驅(qū)動(dòng)單元202的第二連桿225、227的旋轉(zhuǎn)便于板211在第二方向Y上的水平運(yùn)動(dòng)。
光學(xué)圖像穩(wěn)定器200還包括用于檢測(cè)板211的位置中的相對(duì)改變的單元。
參照?qǐng)D6、7，光學(xué)圖像穩(wěn)定器200包括用于檢測(cè)用戶手的顫動(dòng)的角向速度傳感器205以及用于檢測(cè)板211的位置中的相對(duì)改變的位置檢測(cè)器204。
角向速度傳感器205被設(shè)置在殼體21或者相機(jī)主體中以檢測(cè)用戶手的顫動(dòng)。
包括發(fā)光二極管241、243和光電二極管245的位置檢測(cè)器204被設(shè)置在板211和下殼體21b上以檢測(cè)板211的位置中的相對(duì)改變。一對(duì)發(fā)光二極管241、243被連接到板211的底部表面上以朝向下殼體21b的內(nèi)表面。光電二極管245在對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管241、243的位置上被連接到下殼體21b的內(nèi)表面上。特別地，從發(fā)光二極管241、243所發(fā)射的光可以通過光電二極管245所檢測(cè)。具體而言，當(dāng)板211沿著第一方向X或者第二方向Y水平地移動(dòng)時(shí)，就可以根據(jù)通過光電二極管245所檢測(cè)的光量而檢測(cè)板211的位置中的相對(duì)改變。
包括從角速度傳感器205和位置檢測(cè)器204所檢測(cè)的顫抖程度以及板211的位置的相對(duì)改變的數(shù)據(jù)被輸入到控制器206，然后用于產(chǎn)生操作驅(qū)動(dòng)單元202、203的信號(hào)。特別地，一旦從角速度傳感器205和位置檢測(cè)器204所檢測(cè)的數(shù)據(jù)被供給到微控制器261，微控制器206基于從角速度傳感器205和位置檢測(cè)器204所檢測(cè)的數(shù)據(jù)計(jì)算板211必須移動(dòng)的量，并且也將所計(jì)算的值供給到驅(qū)動(dòng)電路263以驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)單元202、203，這樣驅(qū)動(dòng)單元202、203可以被操作。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的相機(jī)透鏡組件用的光學(xué)圖像傳感器，用于驅(qū)動(dòng)圖像傳感器被安裝到其上的板的驅(qū)動(dòng)單元，或者驅(qū)動(dòng)圖像傳感器封裝基本出現(xiàn)在與板自身相同的表面上。因此，光學(xué)圖像穩(wěn)定器可以減小相機(jī)透鏡組件的尺寸。此外，由于這樣尺寸減小的相機(jī)透鏡組件被很容易安裝到相機(jī)或者便攜終端上，這就可以實(shí)現(xiàn)不同的相機(jī)或者便攜終端的設(shè)計(jì)。此外，具有這樣簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的相機(jī)透鏡組件可以提高諸如相機(jī)或者便攜終端的產(chǎn)品的穩(wěn)定性或者可靠性。
盡管對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但是普通技術(shù)人員可以理解，在不背離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改，其范圍由權(quán)利要求書及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種用于相機(jī)透鏡組件的光學(xué)圖像穩(wěn)定器，包括殼體；可移動(dòng)地設(shè)置在殼體中的板；設(shè)置在板上的圖像傳感器，用于將所輸入的圖像信息變換為電信號(hào)；用于支撐板的多個(gè)接線框，其中每個(gè)接線框的兩端分別連接到殼體和板；以及驅(qū)動(dòng)單元，用于根據(jù)用戶手的顫動(dòng)程度通過移動(dòng)板來(lái)矯正圖像傳感器的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)圖像穩(wěn)定器，其特征在于，接線框支撐板的四個(gè)位置并且每個(gè)具有U形形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)圖像穩(wěn)定器，其特征在于，接線框由碳鋼材料所制造。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)圖像穩(wěn)定器，其特征在于，接線框的兩端通過環(huán)氧粘合劑分別固定到殼體和板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)圖像穩(wěn)定器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元包括第一驅(qū)動(dòng)單元，用于相對(duì)殼體在第一方向上線性地往復(fù)運(yùn)動(dòng)所述板；以及第二驅(qū)動(dòng)單元，用于相對(duì)殼體在第二方向上線性地往復(fù)運(yùn)動(dòng)所述板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)圖像穩(wěn)定器，其特征在于，所述板具有扁平平面形狀，所述第一方向水平地延伸到板的一個(gè)表面，第二方向垂直于第一方向延伸到并水平地延伸到板的一個(gè)表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)圖像穩(wěn)定器，其特征在于，每個(gè)第一和第二驅(qū)動(dòng)單元包括連接到板上的驅(qū)動(dòng)元件；第一支撐件，所述第一支撐件從驅(qū)動(dòng)元件延伸并在與板水平的方向上在板上線性地往復(fù)運(yùn)動(dòng)；第二支撐件，所述第二支撐件與第一支撐件相平行地設(shè)置在殼體上；第一連桿，所述第一連桿可旋轉(zhuǎn)地連接到第一支撐件；以及第二連桿，所述第二連桿在其一端可旋轉(zhuǎn)地連接到第一連桿，并在另外一端可旋轉(zhuǎn)地連接到第二支撐件。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)圖像穩(wěn)定器，其特征在于，還包括設(shè)置在相機(jī)上的角向速度傳感器，用于測(cè)量第一方向和第二方向的每個(gè)的角向速度的改變和檢測(cè)用戶手的顫動(dòng)程度，所述相機(jī)設(shè)有相機(jī)透鏡組件；位置檢測(cè)器，用于檢測(cè)殼體相對(duì)板的位置，所述位置檢測(cè)器包括設(shè)置在殼體上的光電二極管和設(shè)置在板上對(duì)應(yīng)于光電二極管的位置的發(fā)光二極管；以及控制器，用于根據(jù)通過角向速度傳感器所檢測(cè)的用戶的手的顫動(dòng)程度和通過位置檢測(cè)器所檢測(cè)的板相對(duì)殼體的位置而操作驅(qū)動(dòng)單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)圖像穩(wěn)定器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)元件是超聲電機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)圖像穩(wěn)定器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)元件是壓電元件。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)圖像穩(wěn)定器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)元件是步進(jìn)電機(jī)。
全文摘要
公開了一種用于相機(jī)透鏡組件的光學(xué)圖像穩(wěn)定器，包括殼體；可移動(dòng)地設(shè)置在殼體中的板，所述板和所述殼體彼此分開；設(shè)置在板上的圖像傳感器，用于將所輸入的圖像信息變換為電信號(hào)；用于支撐板的多個(gè)接線框，其中每個(gè)接線框的兩端分別連接到殼體和板；以及驅(qū)動(dòng)單元，用于根據(jù)用戶手的顫動(dòng)程度通過移動(dòng)板而矯正圖像傳感器的位置。圖像傳感器被安裝的驅(qū)動(dòng)單元基本位于與板自身相同的表面上，由此允許相機(jī)透鏡組件尺寸減小。
文檔編號(hào)H04N5/232GK1760745SQ20051006775
公開日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2005年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月12日
發(fā)明者表宣亨, 辛斗植 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社