專利名稱：防抖裝置以及具有該防抖裝置的便攜式拍照設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拍照設(shè)備的防抖裝置，尤其涉及一種用于便攜式拍照設(shè)備的防抖裝置。
背景技術(shù)：
隨著多媒體技術(shù)之發(fā)展，數(shù)碼相機(jī)、攝影機(jī)及具有攝像功能之?dāng)y帶式電子裝置越 來越為廣大消費(fèi)者青睞，為便于隨身攜帶，人們希望手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、攝影機(jī)及具有攝像功 能之其他攜帶式電子裝置向小型化方向發(fā)展。但是，小型數(shù)碼相機(jī)、攝影機(jī)及具有攝像功能 之?dāng)y帶式電子裝置之體積小、機(jī)身輕，按下快門時極易造成機(jī)身抖動，使得拍攝到的影像模 糊。解決上述問題即減少機(jī)身抖動造成拍攝之影像模糊之方法有二種，其一是將相機(jī) 固定或加設(shè)穩(wěn)定的握持機(jī)構(gòu)，減少機(jī)身抖動之發(fā)生概率。如選擇使用三角架，但由于三角架 比較笨重，攜帶及放置均不方便，裝卸與調(diào)整亦麻煩，且不適合快速移動拍攝，人們將手機(jī)、 數(shù)碼相機(jī)、攝影機(jī)及具有攝像功能之?dāng)y帶式電子裝置向小型化方向發(fā)展是為方便攜帶，正 常情況下，使用者并不會將三角架也隨身攜帶，沒有三腳架手持拍照，就無法保證在快門較 慢時依然獲得清晰的成像，即不能隨時抓拍精彩影像，因此多數(shù)使用者并不會選擇使用三 角架。或者，也可以借助手柄，將相機(jī)固定于該手柄上，再借輔以托架就可進(jìn)行高質(zhì)量的拍 攝活動，且電子快門的控制位于手柄食指部位，使用方便可靠。該手柄依據(jù)士兵握槍射擊原 理，使相機(jī)具有較高的穩(wěn)定性，可減少抖動對拍攝的影響。但是其僅僅減少了相機(jī)抖動的發(fā) 生，并無法減小抖動對拍攝影像質(zhì)量所產(chǎn)生的影響，無法達(dá)到拍攝質(zhì)量更高影像的目的。減少機(jī)身抖動造成拍攝之影像模糊的另一種方法是采用防抖動技術(shù)，目前常用之 防抖動技術(shù)主要有三種。第一種是以佳能、松下為首之光學(xué)防抖動技術(shù)，其通過依靠磁力包裹懸浮鏡頭， 利用感應(yīng)器感應(yīng)抖動之方向，然后根據(jù)鏡頭之運(yùn)動方向及位移量進(jìn)行負(fù)補(bǔ)償，從而產(chǎn)生清 晰銳利之照片。其中，佳能之光學(xué)防抖動技術(shù)ISdmage Stabilization，影像穩(wěn)定器)， 即移相型光學(xué)圖像穩(wěn)定技術(shù)，其依靠磁力包裹懸浮鏡頭，從而有效克服因相機(jī)振動產(chǎn)生 之圖像模糊。其鏡頭內(nèi)之陀螺儀可以偵測到微小之運(yùn)動，然后根據(jù)鏡頭之運(yùn)動方向及位 移量進(jìn)行負(fù)補(bǔ)償，從而產(chǎn)生清晰銳利的照片。松下的光學(xué)防抖稱為0IS(0ptical Image Stabilization，光學(xué)影像穩(wěn)定器)，其原理與佳能相似，也是依靠磁力包裹懸浮鏡頭來實現(xiàn) 防振功能，該技術(shù)采用了運(yùn)動傳感器，可以探知拍攝時輕微之手抖并能進(jìn)行快速連續(xù)之補(bǔ) 償來削減抖動干擾。第二種是電子防抖動技術(shù)，其通過數(shù)碼相機(jī)內(nèi)部參數(shù)的調(diào)整來減少抖動對于成像 影響，通常是在數(shù)據(jù)取樣和圖像合成時通過軟件計算的方式來彌補(bǔ)抖動所帶來的影響。較 為有代表的是尼康的BSS與奧林巴斯的電子防抖。尼康的BSS全稱為最佳拍攝選擇器，當(dāng) 該功能開啟時，相機(jī)可以連續(xù)拍攝最多10張照片，然后對照片進(jìn)行比較，銳化度最高(細(xì)節(jié) 拍攝最佳)的照片將會比記錄下來。其主要的原理就是，成像清晰的照片一般容量較大，銳度較好，抖動的照片容量較少，銳度較差。通過連拍，可以減少在按下快門時候的相機(jī)抖動。 奧林巴斯的電子防抖，在低光照條件下進(jìn)行拍攝時，相機(jī)會自動提升ISO感光度、自動進(jìn)行 最佳快門速度選擇和閃光觸發(fā)設(shè)置，以防止因相機(jī)抖動造成影像模糊，其實際工作過程并 未對相機(jī)之抖動作任何防護(hù)及補(bǔ)償。第三種是機(jī)身防抖動技術(shù)AS (Anti Shake,防抖動)，其為柯尼卡美能達(dá)公司獨(dú)創(chuàng) 的技術(shù)。和傳統(tǒng)之防震系統(tǒng)利用浮動鏡片結(jié)構(gòu)不同，它的原理與佳能，松下的光學(xué)防抖動技 術(shù)相反，是利用CCD的浮動來實現(xiàn)的，由傳感器感應(yīng)相機(jī)之抖動，然后由機(jī)身內(nèi)部之CCD浮 動來獲得清晰之成像。一種采用防抖技術(shù)的數(shù)碼相機(jī)如美國專利第51716276號所揭示，其鏡頭內(nèi)配有 抖動校正鏡頭，該校正鏡頭可在垂直于鏡頭光軸的平面內(nèi)移動，以避免因手部抖動而引起 相機(jī)影像之振動，該相機(jī)內(nèi)部設(shè)置有一個由角速度傳感器或類似器件構(gòu)成的手部抖動檢測 裝置用于檢測相機(jī)的抖動量，同時在垂直于鏡頭光軸之平面內(nèi)以相應(yīng)于該抖動量的量值來 驅(qū)動該抖動校正鏡頭，從而減少影像抖動。上述需采用三腳架等固定之相機(jī)，通常不便攜帶；而采用防抖動技術(shù)之相機(jī)，其均 需要在相機(jī)內(nèi)部設(shè)置各種感應(yīng)器，藉由感應(yīng)器測出相機(jī)之抖動參數(shù)，并根據(jù)測得之抖動參 數(shù)由調(diào)整機(jī)構(gòu)控制相關(guān)構(gòu)件移動以進(jìn)行補(bǔ)償。其結(jié)構(gòu)繁多，組裝復(fù)雜，適宜用于專業(yè)相機(jī)， 一般攜帶式電子裝置要求體積小、重量輕，特別是用于手機(jī)的相機(jī)模組，采用上述防抖技術(shù) 將增加手機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、體積、重量以及復(fù)雜程度。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種能減輕抖動的防抖裝置以及具有該防抖裝置的便攜式 拍照設(shè)備。一種防抖裝置，其用于便攜式拍照設(shè)備，該防抖裝置包括一個底板，該底板具有一 個上表面；N個彈性結(jié)構(gòu)，該N個彈性結(jié)構(gòu)均固設(shè)于該上表面，每個彈性結(jié)構(gòu)發(fā)生彈性形變 的方向與該上表面所在平面垂直；N對梳狀電極，其中，每對梳狀電極包括一個第一梳狀電 極和一個與該第一梳狀電極對應(yīng)的第二梳狀電極，該第一梳狀電極固設(shè)于該上表面，該第 二梳狀電極位于其所對應(yīng)的第一梳狀電極上方，且該第二梳狀電極可在垂直該上表面的方 向上靠靜電力被該第一梳狀電極吸引或排斥；每個該第二梳狀電極與一個該彈性結(jié)構(gòu)相 連；每個該第二梳狀電極向與之對應(yīng)的第一梳狀電極所發(fā)生的移動帶動與該第二梳狀電極 相連的彈性結(jié)構(gòu)垂直于該底板移動；其中，N大于或等于1。一種便攜式拍照設(shè)備，其包括相機(jī)模組，以及上述防抖裝置；該相機(jī)模組與該防抖 裝置的彈性結(jié)構(gòu)相連，該相機(jī)模組在一個方向上發(fā)生的抖動量被該防抖裝置在其他方向上 發(fā)生的移動量補(bǔ)償。本發(fā)明提供的防抖裝置通過該彈性結(jié)構(gòu)形成了一個懸吊系統(tǒng)，并利用該梳狀電極 構(gòu)成驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動和調(diào)整該懸吊系統(tǒng)的平衡程度，因此可對相機(jī)模組的抖動進(jìn)行補(bǔ)償，提 高成像質(zhì)量。采用該防抖裝置的便攜式拍照系統(tǒng)通過該彈性結(jié)構(gòu)形成了一個懸吊系統(tǒng)，并 利用該梳狀電極構(gòu)成驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動和調(diào)整該懸吊系統(tǒng)的平衡程度，因此可對相機(jī)模組的抖 動進(jìn)行補(bǔ)償，提高成像質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明第一實施例提供的防抖裝置的部分分解圖。圖2是圖1的提供的防抖裝置的裝配完成示意圖。圖3是本發(fā)明第二實施例提供的防抖裝置的部分分解圖。圖4是圖3提供的防抖裝置的裝配完成示意圖。圖5是本發(fā)明第三實施例提供的裝設(shè)于便攜式拍照設(shè)備的相機(jī)模組和防抖裝置 的立體示意圖。圖6是圖5提供的相機(jī)模組和防抖裝置的剖視圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。請參閱圖1和圖2，本發(fā)明第一實施例提供的防抖裝置10包括一個底板12，該底 板12具有一個上表面120。該防抖裝置10包括多個彈性結(jié)構(gòu)14，該多個彈性結(jié)構(gòu)14均固 設(shè)于該上表面120。每個彈性結(jié)構(gòu)14的彈性形變方向垂直于該上表面120所在平面。在本實施例中，防抖裝置10包括4個彈性結(jié)構(gòu)14。優(yōu)選地，該4個彈性結(jié)構(gòu)采用 微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS，micro electronic mechanical system)制程制作，一般在硅基底上加 工制作，其結(jié)構(gòu)微小，適用于各種微小裝置。優(yōu)選地，該多個彈性結(jié)構(gòu)14分布于該上表面120的多個不同方位，例如，在東西南 北四個方位各固設(shè)一個彈性結(jié)構(gòu)14，這樣可以應(yīng)對在各個方向上發(fā)生的抖動。當(dāng)然，如果只針對個別方位的抖動做改善，比如僅針對一個方位或者兩個方位或 者三個方位或者更多方位，就可以相應(yīng)采用一個或者兩個或者三個或者更多個彈性結(jié)構(gòu) 14，彈性結(jié)構(gòu)14的數(shù)量取決于所需要感測的方位的數(shù)量以及所想要達(dá)到的精確度，很顯 然，如果想達(dá)到更高的精確度，就在多個角度設(shè)置彈性結(jié)構(gòu)14以對抖動做出響應(yīng)和精細(xì)的 調(diào)整。防抖裝置10還包括多對梳狀電極16，其中，每對梳狀電極16包括一個第一梳狀 電極161和一個第二梳狀電極162，該第一梳狀電極161固設(shè)于該上表面120，該第二梳狀 電極162位于該第一梳狀電極161的上方，而且，第二梳狀電極162的指狀電極對準(zhǔn)該第一 梳狀電極161的指狀電極的間隙區(qū)域，第二梳狀電極162指狀電極的間隙區(qū)域?qū)?zhǔn)該第一 梳狀電極161的指狀電極，這樣使得該第二梳狀電極162可在垂直于該上表面120的方向 上靠靜電力被該第一梳狀電極161吸引或排斥，即第二梳狀電極162可以朝著第一梳狀電 極161做相對運(yùn)動。在未對第一梳狀電極161或第二梳狀電極162施加電壓時，該第二梳 狀電極162的指狀電極既可以部分地伸入該第一梳狀電極161的間隙，也可以在垂直方向 上與該第一梳狀電極161的間隙區(qū)域存在間隙。在本實施例中，共設(shè)有4對梳狀電極16，以和4個彈性結(jié)構(gòu)14 一一對應(yīng)設(shè)置。每 個該第二梳狀電極162與一個彈性結(jié)構(gòu)14相連，以保證當(dāng)該第二梳狀電極162向下移動 時，該彈性結(jié)構(gòu)14也被帶動向下方移動，或者反之，即在垂直于底板12的方向上發(fā)生彈性 形變。當(dāng)該第二梳狀電極162回復(fù)到初始位置時，該彈性結(jié)構(gòu)14也被帶動著回到其初始
平衡位置。
在本實施例中，彈性結(jié)構(gòu)14包括一個由彈片圍成的矩形框體30，該矩形框體30限 定一個區(qū)域300，該矩形框體30有四個頂角，每個頂角分別設(shè)有一條彈性懸臂32，在該區(qū)域 300的中心設(shè)有一個連接塊34，每條彈性懸臂32向該區(qū)域300的中心延伸，四條彈性懸臂 32和該連接塊34相連。連接塊34呈立方體。當(dāng)然也可以是其他結(jié)構(gòu)，形式上的改變不會 改變其連接功能。彈性結(jié)構(gòu)14通過該連接塊34和第二梳狀電極162直接相連。第二梳狀電極162 具有一個側(cè)面1620，該側(cè)面1620和該連接塊34相貼固定，其可以采用膠粘的方式固定，也 可以采用一體制造的方式使二者固定，例如可以將該梳狀電極162和該彈性結(jié)構(gòu)14 一同采 用微機(jī)電系統(tǒng)制程在一個硅基底上制造出來。彈性結(jié)構(gòu)14也可以是其他結(jié)構(gòu)，但最重要的是其彈性形變方向要和上表面120垂 直，這樣才能保證能被第二梳狀電極162上下帶動。優(yōu)選地，該多個彈性結(jié)構(gòu)14分布在各個不同方位上，并在該底板12的上表面120 上圍成一個空腔140，與該多個彈性結(jié)構(gòu)14相連的多個第二梳狀電極162位于該空腔140 內(nèi)，當(dāng)然，與該多個第二梳狀電極162對應(yīng)的多個第一梳狀電極161也位于該空腔140內(nèi)。當(dāng)然，如果該多個第二梳狀電極162位于該空腔140之外也可以，但這將增加底板 12的面積以及整個防抖裝置10的體積。該防抖裝置10應(yīng)用于便攜式拍照裝置中，以減少相機(jī)模組的抖動，因此其與相機(jī) 模組(圖未示)之間具有連接關(guān)系，在本實施例中，彈性結(jié)構(gòu)14具有一個上端面36，該防抖 裝置10是通過該彈性結(jié)構(gòu)14的上端面36和相機(jī)模組相連的。當(dāng)某個方位的彈性結(jié)構(gòu)14 移動，就會帶動該相機(jī)模組朝該方位傾斜。請參閱圖3和圖4，本發(fā)明第二實施例提供的防抖裝置20和防抖裝置10基本相 同，不同之處在于該防抖裝置20進(jìn)一步包括多個連接部22，每個連接部222均與一個第 二梳狀電極162相連，還與一個彈性結(jié)構(gòu)14相連。該多個連接部22位于空腔140內(nèi)。具體地，在本實施例中，連接部22呈“T”字型，其豎直的部分具有底面221和側(cè)面 222，底面221和第二梳狀電極162的端面相連，該側(cè)面222和彈性結(jié)構(gòu)14的連接塊34相 連。連接部22的橫向部分具有上端面223，該上端面223用于和相機(jī)模組相連。這樣 做的好處是因為該多個連接部22位于空腔140內(nèi)，設(shè)置該多個連接部22可以使整個防抖 裝置20適用于小體積的相機(jī)模組，因為相機(jī)模組的體積不必大到要和彈性結(jié)構(gòu)14相連；另 外，第二梳狀電極162的移動可帶動彈性結(jié)構(gòu)14以及連接部22共同移動，也可提高防抖裝 置20的反應(yīng)速度。該第二梳狀電極162向與之對應(yīng)的第一梳狀電極161發(fā)生的移動帶動與該第二梳 狀電極162相連的連接部22以及彈性結(jié)構(gòu)14垂直于該底板120移動。請參閱圖5和圖6，本發(fā)明第三實施例提供的便攜式拍照設(shè)備可以是一部手機(jī)、一 個個人數(shù)字助理、一個小型相機(jī)等，其包括一個分隔板42，該分隔板42具有相對的第一表 面421和第二表面422，該第一表面421設(shè)有相機(jī)模組50，相機(jī)模組50的影像感測器、鏡頭 模組等設(shè)于該第一表面421 —側(cè)，該第二表面422 —側(cè)設(shè)有防抖裝置20，防抖裝置20的連 接部22的上端面223與該分隔板42的第二表面422相連。整個彈性結(jié)構(gòu)14構(gòu)成了一個懸吊系統(tǒng)，而該懸吊系統(tǒng)可通過梳狀電極16的驅(qū)動而實時地達(dá)到平衡狀態(tài)。分隔板42不是必要的，因為相機(jī)模組50的電路板就介于鏡頭模組和防抖裝置20 之間，其也可以起到分隔作用。當(dāng)該相機(jī)模組在某個方向發(fā)生抖動，S卩，從正常的平衡狀態(tài)傾向一個方向后，防抖 裝置10的感測系統(tǒng)(圖未示)感測到此方向抖動，并由判斷電路(圖未示)判斷出該由哪 一個或哪些方向的梳狀電極16工作，從而對該方向的梳狀電極16施加驅(qū)動電壓，使得該方 向上的彈性結(jié)構(gòu)14以及連接部22做與抖動相反的移動，又由于所有連接部22的上端面 223和該相機(jī)模組50相連，因此會使得該相機(jī)模組50在這些方向做反向移動，使得相機(jī)模 組50重新達(dá)到平衡狀態(tài)。整個過程對相機(jī)模組50的抖動做出了補(bǔ)償，減少了相機(jī)模組50 的抖動，可提高成像質(zhì)量，而且結(jié)構(gòu)簡單。感測系統(tǒng)(圖未示)可以是各種陀螺儀或者重力感測裝置，其可準(zhǔn)確感測失重方 位以及失重程度。
權(quán)利要求
一種防抖裝置，其用于便攜式拍照設(shè)備，其特征在于該防抖裝置包括一個底板，該底板具有一個上表面；N個彈性結(jié)構(gòu)，該N個彈性結(jié)構(gòu)均固設(shè)于該上表面，每個彈性結(jié)構(gòu)發(fā)生彈性形變的方向與該上表面所在平面垂直；N對梳狀電極，其中，每對梳狀電極包括一個第一梳狀電極和一個與該第一梳狀電極對應(yīng)的第二梳狀電極，該第一梳狀電極固設(shè)于該上表面，該第二梳狀電極位于其所對應(yīng)的第一梳狀電極上方，且該第二梳狀電極可在垂直該上表面的方向上靠靜電力被該第一梳狀電極吸引或排斥；每個該第二梳狀電極與一個該彈性結(jié)構(gòu)相連；每個該第二梳狀電極向與之對應(yīng)的第一梳狀電極所發(fā)生的移動帶動與該第二梳狀電極相連的彈性結(jié)構(gòu)垂直于該底板移動；其中，N大于或等于1。
2.如權(quán)利要求1所述的防抖裝置，其特征在于每個該彈性結(jié)構(gòu)包括一個由彈片圍成 的矩形框體，該矩形框體的四個頂角分別設(shè)有一條彈性懸臂，該矩形框體限定的區(qū)域的中 心設(shè)有一個連接塊，每條彈性懸臂向該矩形框體所限區(qū)域的中心延伸直至與該連接塊相 連，一個該連接塊與一個該第二梳狀電極直接相連。
3.如權(quán)利要求1所述的防抖裝置，其特征在于該N個彈性結(jié)構(gòu)圍成一個空腔，該N對 梳狀電極位于該空腔內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的防抖裝置，其特征在于進(jìn)一步包括N個連接部，每個連接部與 一個該第二梳狀電極相連，且與一個該彈性結(jié)構(gòu)相連，該第二梳狀電極向與之對應(yīng)的第一 梳狀電極發(fā)生的移動帶動與該第二梳狀電極相連的連接部以及彈性結(jié)構(gòu)垂直于該底板移 動。
5.如權(quán)利要求1所述的防抖裝置，其特征在于該彈性結(jié)構(gòu)采用微機(jī)電系統(tǒng)制程制作。
6.一種便攜式拍照設(shè)備，其包括相機(jī)模組，其特征在于該便攜式拍照設(shè)備還包括如 權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項所述的防抖裝置，該相機(jī)模組與該防抖裝置的彈性結(jié)構(gòu) 相連，該相機(jī)模組在一個方向上發(fā)生的抖動量可被該防抖裝置在其他方向上發(fā)生的移動量 補(bǔ)償。
7.如權(quán)利要求6所述的便攜式拍照設(shè)備，其特征在于每個該彈性結(jié)構(gòu)包括一個由彈 片圍成的矩形框體，該矩形框體的四個頂角分別設(shè)有一條彈性懸臂，該矩形框體限定的區(qū) 域的中心設(shè)有一個連接塊，每條彈性懸臂向該矩形框體所限區(qū)域的中心延伸直至與該連接 塊相連，一個連接塊與一個第二梳狀電極直接相連。
8.如權(quán)利要求6所述的便攜式拍照設(shè)備，其特征在于該N個彈性結(jié)構(gòu)圍成一個空腔， 該N對梳狀電極位于該空腔內(nèi)。
9.如權(quán)利要求6所述的便攜式拍照設(shè)備，其特征在于該N個彈性結(jié)構(gòu)分布在該上表 面的N個不同方位。
10.如權(quán)利要求6的便攜式拍照設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括N個連接部，每個連接 部與一個第二梳狀電極相連，且與一個彈性結(jié)構(gòu)相連，該第二梳狀電極向與之對應(yīng)的第一 梳狀電極發(fā)生的移動帶動與該第二梳狀電極相連的連接部以及彈性結(jié)構(gòu)垂直于該底板移動。
全文摘要
本發(fā)明提供一種防抖裝置，其包括N個彈性結(jié)構(gòu)，該N個彈性結(jié)構(gòu)均固設(shè)于該上表面，每個彈性結(jié)構(gòu)發(fā)生彈性形變的方向與該上表面所在平面垂直；N對梳狀電極，每對梳狀電極包括一個第一梳狀電極和一個第二梳狀電極，該第一梳狀電極固設(shè)于該上表面，該第二梳狀電極位于其所對應(yīng)的第一梳狀電極上方，且該第二梳狀電極可靠靜電力被該第一梳狀電極吸引或排斥；每個該第二梳狀電極與一個該彈性結(jié)構(gòu)相連；每個該第二梳狀電極向與之對應(yīng)的第一梳狀電極所發(fā)生的移動帶動與該第二梳狀電極相連的彈性結(jié)構(gòu)垂直于該底板移動。本發(fā)明還提供一種包括該防抖裝置的便攜式拍照設(shè)備。本發(fā)明提供的防抖裝置可對相機(jī)模組的抖動進(jìn)行補(bǔ)償，以提高成像質(zhì)量。
文檔編號H04N5/232GK101909155SQ20091030288
公開日2010年12月8日 申請日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者周代栩 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司