本發(fā)明涉及一種防震機(jī)構(gòu),特別涉及一種用以承載一鏡頭的光學(xué)影像防震機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù):
一般相機(jī)、攝影機(jī)或行動(dòng)電話常會(huì)受到外力撞擊而導(dǎo)致其內(nèi)部光學(xué)系統(tǒng)晃動(dòng),此時(shí)將容易造成光路徑偏移而使得拍攝的影像模糊不清?,F(xiàn)有專利文獻(xiàn)TW I457693揭露了一種光學(xué)影像防震裝置,當(dāng)自動(dòng)對(duì)焦時(shí),其內(nèi)部線圈通電后會(huì)與對(duì)應(yīng)的磁鐵產(chǎn)生作用,使得與線圈固定的鏡頭承載部可沿鏡頭的光軸方向移動(dòng)以達(dá)到自動(dòng)對(duì)焦的效果,其中在該光學(xué)影像防震裝置內(nèi)更設(shè)有X軸及Y軸位移傳感器,藉此可感測(cè)光軸于X軸與Y軸方向的位置,進(jìn)而可分別通過對(duì)應(yīng)于X軸和Y軸的線圈和磁鐵產(chǎn)生電磁感應(yīng),以調(diào)整鏡頭到正確的位置,如此一來便能修正光軸于X軸和Y軸方向的水平偏移,以達(dá)到防震效果并可獲取較佳的影像質(zhì)量。然而,受到線圈以及與其對(duì)應(yīng)的磁鐵的尺寸限制,傳統(tǒng)的防震裝置往往難以更進(jìn)一步地縮小其體積。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服前述現(xiàn)有問題點(diǎn),本發(fā)明提供一種光學(xué)影像防震機(jī)構(gòu),以使光學(xué)影像防震機(jī)構(gòu)達(dá)到小型化。
本發(fā)明提供一種光學(xué)影像防震機(jī)構(gòu),包括可用以承載一鏡頭的一承載座、一框架、一基板、一第一線圈、一第二線圈、一位移感測(cè)元件、一第一磁性元件、一第二磁性元件以及一第三磁性元件。前述鏡頭設(shè)置于前述承載座內(nèi)。前述框架活動(dòng)地連接前述承載座與前述基板并具有一多邊形結(jié)構(gòu)。前述第一線圈設(shè)置于承載座的一側(cè),前述第二線圈設(shè)置于基板上,前述第一磁性元件設(shè)置在框架上并對(duì)應(yīng)前述第一線圈,第二磁性元件設(shè)置于前述框架上并對(duì)應(yīng)前述第一線圈和第二線圈,且前述第二磁性元件與前述第一磁性元件 的磁極方向相反。前述第三磁性元件設(shè)置在框架上并對(duì)應(yīng)于第二線圈,且前述位移感測(cè)元件設(shè)置在基板上,用以感測(cè)鏡頭與基板之間的相對(duì)位移。當(dāng)一電流通入前述第一線圈時(shí),前述第一線圈與前述第一磁性元件和第二磁性元件之間產(chǎn)生電磁感應(yīng),使前述承載座相對(duì)于前述基板沿前述鏡頭的一光軸方向移動(dòng);當(dāng)一電流通入前述第二線圈時(shí),前述第二線圈與前述第二磁性元件和第三磁性元件之間產(chǎn)生電磁感應(yīng),使前述框架相對(duì)于前述基板沿大致垂直于前述光軸的方向移動(dòng)。
于一實(shí)施例中,前述第一磁性元件與第二磁性元件構(gòu)成一體成形的一多極性永久磁鐵。
于一實(shí)施例中,第三磁性元件具有一永久磁鐵。
于一實(shí)施例中,前述第三磁性元件的體積小于或等于前述多極性永久磁鐵。
于一實(shí)施例中,前述承載座具有一凸出部,形成于承載座的一側(cè),且前述第一線圈圍繞前述凸出部。
于一實(shí)施例中,前述第一線圈包含一上半部以及一下半部,其中上半部對(duì)應(yīng)于前述第一磁性元件,并且下半部對(duì)應(yīng)于前述第二磁性元件。
于一實(shí)施例中,當(dāng)一電流通入前述第一線圈時(shí),第一線圈與第一、第二磁性元件之間產(chǎn)生電磁感應(yīng),使承載座相對(duì)于基板沿鏡頭的光軸方向移動(dòng)。
于一實(shí)施例中,前述第一線圈具有橢圓形結(jié)構(gòu)。
于一實(shí)施例中,前述基板大致垂直于鏡頭的光軸。
于一實(shí)施例中,前述框架具有矩形、六邊形或八邊形結(jié)構(gòu)。
附圖說明
圖1表示本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)影像防震機(jī)構(gòu)分解圖。
圖2表示圖1的光學(xué)影像防震機(jī)構(gòu)組合后的示意圖。
圖3表示沿圖2中A-A線段的剖視圖。
圖4表示第一、第二、第三磁性元件M1、M2、M3和第一線圈C1之間的位置關(guān)系示意圖。
圖5表示以一體成形的方式制作單一個(gè)多極性永久磁鐵M4以取代前述第一、第二磁性元件M1、M2的示意圖。
圖6表示圖5中的多極性永久磁鐵M4的示意圖。
圖7表示沿圖2中B-B線段的剖視圖。
其中,附圖標(biāo)記說明如下:
承載座10
凸出部11
框架20
基板30
上簧片40
下簧片50
吊環(huán)線60
光軸70
第一線圈C1
上半部C11
下半部C12
第二線圈C21、C22
第一磁性元件M1
第二磁性元件M2
第三磁性元件M3
多極磁鐵M4
磁極N、S
空間R
具體實(shí)施方式
茲配合圖式說明本發(fā)明的較佳實(shí)施例。
有關(guān)本發(fā)明的前述及其它技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效,在以下配合參考圖式的一較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中,將可清楚的呈現(xiàn)。以下實(shí)施例中所提到的方向用語,例如:上、下、左、右、前或后等,僅是參考附加圖式的方向。因此,使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發(fā)明。
首先請(qǐng)一并參閱圖1~圖3,本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)影像防震機(jī)構(gòu)例如可設(shè)置于一相機(jī)(或具有照相功能的電子裝置)內(nèi),其可用以防止或抑制因相機(jī) 震動(dòng)而導(dǎo)致拍攝的影像模糊不清的問題。由圖1~圖3中可以看出,前述光學(xué)影像防震機(jī)構(gòu)主要包含有一承載座10、一矩形的框架20、一基板30、一上簧片40、一下簧片50、多個(gè)吊環(huán)線60、多個(gè)第一線圈C1、多個(gè)第二線圈C21、C22、多個(gè)第一磁性元件M1、多個(gè)第二磁性元件M2以及多個(gè)第三磁性元件M3,其中前述第一、第二線圈C1、C21、C22可具有橢圓形結(jié)構(gòu)。應(yīng)了解的是,在基板30下方另設(shè)有一與其相互固定的影像傳感器(例如CCD,未圖示),此外在承載座10內(nèi)部則設(shè)有對(duì)應(yīng)于前述影像傳感器的一光學(xué)鏡頭(未圖標(biāo)),其中基板30大致垂直于鏡頭的一光軸70,通過前述光學(xué)鏡頭和影像傳感器,可用以執(zhí)行拍照或攝影功能,且通過在光學(xué)鏡頭和影像傳感器之間設(shè)置前述光學(xué)影像防震機(jī)構(gòu),更能實(shí)時(shí)修正鏡頭及其光軸70于X軸與Y軸方向的水平偏移,以達(dá)到防震效果并獲取較佳的影像質(zhì)量。
如圖1所示,前述承載座10具有可容納一光學(xué)鏡頭的空間R,一對(duì)第一磁性元件M1具有長(zhǎng)條型結(jié)構(gòu),設(shè)置于框架20上,且該對(duì)第一磁性元件M1位于前述光軸70的相反側(cè),其中第一磁性元件M1的磁極方向(N-S)與X軸方向平行,此外一對(duì)第二磁性元件M2同樣具有長(zhǎng)條型結(jié)構(gòu),并設(shè)置于框架20上,其分別位在前述第一磁性元件M1下方,且第二磁性元件M2的縱軸方向(平行于Y軸)與第一磁性元件M1的縱軸方向(平行于Y軸)平行,其中第二磁性元件M2的磁極方向(N-S)與X軸方向平行,但與第一磁性元件M1的磁極方向相反。由圖1可以看出,一對(duì)第三磁性元件M3具有長(zhǎng)條型結(jié)構(gòu),其設(shè)置于框架20上,其中第三磁性元件M3位于前述光軸70的相反側(cè),且第三磁性元件M3的縱軸方向(平行于X軸)、前述第一磁性元件M1的縱軸方向(平行于Y軸)以及光軸70的方向(平行于Z軸)相互垂直,其中第三磁性元件M3的磁極方向(N-S)與Y軸方向平行,且第三磁性元件M3和前述第一、第二磁性元件M1、M2分別設(shè)置于矩形框架20上的不同側(cè)邊。應(yīng)了解的是,本實(shí)施例中的框架20具有矩形或正方形結(jié)構(gòu),然而其亦可具有六邊形或八邊形等多邊形結(jié)構(gòu),兩個(gè)第三磁性元件M3僅需設(shè)置在前述框架20的相反側(cè)即可。
請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1~圖3,前述承載座10的相反側(cè)分別形成有一凸出部11,其中第一線圈C1圍繞凸出部11并固定于承載座10上。如圖1、圖3所示,前述第一線圈C1包含一上半部C11以及一下半部C12,其中上半部C11對(duì) 應(yīng)于第一磁性元件M1,下半部C12則對(duì)應(yīng)于第二磁性元件M2。此外,兩組分別沿Y軸以及X軸方向延伸且成對(duì)的第二線圈C21、C22設(shè)置于基板30上,并分別對(duì)應(yīng)于前述第二、第三磁性元件M2、M3,其中一位移感測(cè)元件(未圖標(biāo))嵌設(shè)于基板30上,用以感測(cè)承載座10與基板30之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
需特別說明的是,前述承載座10與上簧片40連接,且上簧片40與框架20連接,此外承載座10與下簧片50連接,且下簧片50與框架20連接。如此一來,當(dāng)框架20受到外力撞擊時(shí),承載座10可通過上、下簧片40、50而相對(duì)框架20沿Z軸方向位移,進(jìn)而可于垂直方向(Z軸方向)上產(chǎn)生一緩沖的效果,以避免承載座10及容置于其中的鏡頭損壞。另外,于本實(shí)施例中,吊環(huán)線60的一端例如可以通過焊錫連接框架20,另一端則例如可以通過焊錫連接基板30,如此一來當(dāng)框架20受到外力撞擊時(shí),可使框架20相對(duì)基板30于XY平面上位移,進(jìn)而可于水平方向上產(chǎn)生一緩沖的效果。
具體而言,由于前述承載座10是通過上簧片40以及下簧片50連接框架20,且上簧片40與下簧片50是以彈性材料制成(例如金屬彈片),故可限制承載座10的移動(dòng)方向與鏡頭的光軸70方向平行。此外,由于基板30是以吊環(huán)線60連接框架20,且吊環(huán)線60是以彈性材質(zhì)制成(例如具彈性的金屬桿件),故可通過吊環(huán)線60支撐框架20、承載座10以及設(shè)置于框架20上第一、第二、第三磁性元件M1、M2、M3,并藉此形成一懸吊機(jī)構(gòu),故當(dāng)框架20受外力撞擊時(shí),框架20可相對(duì)基板30于XY平面上位移,以達(dá)到緩沖的效果。
需特別說明的是,當(dāng)光學(xué)影像防震機(jī)構(gòu)處于一對(duì)焦?fàn)顟B(tài)時(shí),可自一電源通入電流至第一線圈C1,使第一磁性元件M1以及第二磁性元件M2對(duì)第一線圈C1產(chǎn)生電磁感應(yīng),此時(shí)與第一線圈C1固定的承載座10便可沿光軸70方向移動(dòng),以快速地使鏡頭達(dá)到對(duì)焦效果。
另一方面,當(dāng)使用者震動(dòng)相機(jī)而造成光軸70相對(duì)于基板30的偏移時(shí),可經(jīng)由基板30上的位移感測(cè)元件感測(cè)框架20與基板30間的水平位移(平行于XY平面),以得知當(dāng)下光軸70的位置與正確位置間的偏移量;更進(jìn)一步地,當(dāng)欲將鏡頭和其光軸70修正至正確位置時(shí),可通入電流至第二線圈C21中,使第二線圈21和與其位置對(duì)應(yīng)的第二磁性元件M2間產(chǎn)生電磁感應(yīng),以驅(qū)使第二磁性元件M2及框架20相對(duì)基板30沿X軸方向位移。同理,當(dāng)通 入電流至另一組第二線圈C22時(shí),第二線圈C22會(huì)和與其位置相對(duì)應(yīng)的第三磁性元件M3產(chǎn)生電磁感應(yīng),并使第三磁性元件M3及框架20相對(duì)基板30沿Y軸方向移動(dòng),藉此可控制鏡頭和其光軸70于XY平面上位移,以達(dá)到偏移補(bǔ)償以及防震的效果。
接著請(qǐng)參閱圖4,前述第一磁性元件M1以及第二磁性元件M2可采用兩個(gè)永久磁鐵,并將其磁極以相反方向設(shè)置;或者,如圖5、圖6所示,也可以將前述第一、第二磁性元件M1、M2通過一體成形的方式制作而成為單一個(gè)多極性永久磁鐵M4,其中由圖6中可以清楚看見多極性永久磁鐵M4的上、下兩部分在平行于X軸的方向上系形成有方向相反的兩組磁極(N-S、S-N),藉此可以單一磁鐵取代兩個(gè)獨(dú)立的磁鐵,以減少材料成本與組裝程序,進(jìn)而可大幅降低制作成本。接著請(qǐng)參閱圖7,前述第三磁性元件M3可采用永久磁鐵,由于其位置只需對(duì)應(yīng)于基板30上的第二線圈C22,且在承載座10上不必額外設(shè)置與第三磁性元件M3相對(duì)應(yīng)的其它線圈,故可有效地縮減光學(xué)影像防震機(jī)構(gòu)于Y軸方向上的尺寸,以使光學(xué)影像防震機(jī)構(gòu)的整體體積下降,進(jìn)而使其可達(dá)到小型化、輕量化以及更加節(jié)能省電的目的。
雖然本發(fā)明以前述的較佳實(shí)施例揭露如上,然其并非限定本發(fā)明,本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者,于不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可做些許更動(dòng)與潤飾,因此本發(fā)明保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。