[發明專利]小型化電磁致動器

在審

• 申請號: 201410461279.3
• 申請日: 2014-09-11
• 公開（公告）號: CN104460183A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 林小軍
• 申請（專利權）人: 三鳴科技(香港)有限公司
• 主分類號: G03B13/36
• 分類號: G03B13/36;G03B5/00;H04N5/232
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

技術領域

本申請涉及能夠沿著X、Y和Z軸驅動鏡頭組(lens?assembly)的小型化電磁致動器。

背景技術

隨著移動電話不斷地發展成融合式設備，越來越多的照相機功能已經被集成到移動電話中。今天，基于音圈馬達(VCM)的自動對焦照相機功能已經是高端照相手機或者智能手機的標準特征。除了自動對焦(AF)功能，光學影像穩定(OIS)功能正在變成市場的興趣所在，且很快將會變成集成到移動電話中的下一個重要的照相機特征。已經公開了關于OIS的各種發明，例如在美國專利申請US2006/0061660、US2007/0103555、US2010/0098394、US2007/0236577、和US2013/0016428、以及美國專利US7881598、US7725014中公開的那些。在以上所有公開的發明中，大部分采用了三種主要類型的技術：(1)主體傾斜方法；(2)主體移位方法；以及(3)鏡頭傾斜方法。

主體傾斜方法(BTM)

與主體移位方法(BSM)相比，BTM基于：使AF照相機模塊作為整體相對于光軸傾斜，以補償晃動或者振動。這個方法的關鍵特征在于完整的AF照相機模塊被安裝在影像穩定模塊或者平臺上，其中AF照相機模塊安裝有成像傳感器、成像鏡頭、以及鏡頭致動器，其中影像穩定模塊或者平臺被用于驅動完整的照相機模塊相對于光軸傾斜。US2010/0098394已經公開了一種基于BTM的實現。BTM的問題是它的尺寸很大，相對于BSM方法來說能耗相對較高，因為它需要驅動整個AF照相機模塊。顯而易見地，BTM方法需要較大的空間來實施影像穩定模塊或者平臺。

主體移位方法(BSM)

這種方法基于：沿著X和Y方向將自動對焦致動器作為一個整體移位/移動/擺動/移置。因此，這個方法的共同特征是完整的AF致動器被安裝在影像穩定模塊或者平臺上，其中AF致動器用于驅動鏡頭支架(lens?holder)(因此驅動鏡頭支架內的成像鏡頭組)沿著光軸移動，其中影像穩定模塊和平臺被用于驅動完整的AF致動器沿著X和Y方向在垂直于AF致動器光軸的XY平面內移動。US7881598和US2013/0016428已經分別公開了兩種基于BSM的電磁致動器。不管詳細的結構如何，此處將完整的AF致動器定義為用于使鏡頭支架或者成像鏡頭組沿著光軸移動的裝置。不管在各種論文、專利、以及專利申請中使用的各種技術如何，滿足在此說明的AF致動器的定義的裝置應該被視為如在此所定義的AF致動器。

在現有技術中，BSM也被稱為鏡筒移位。實際上，它不是真正的鏡筒移位方法，因為鏡筒不是直接由影像穩定模塊或者平臺驅動的。鏡筒移位是AF致動器作為一個整體移位的結果。這種方法的缺點在于其尺寸大、能耗大、響應時間慢等等。在所有的缺點中，尺寸大是最大的問題。因為這種方法基于移位完整的AF致動器，需要的整個空間必須大于AF致動器的尺寸。這是非常正常和合乎邏輯的結果。但是，目前的市場情形是消費者期望OIS致動器的尺寸和AF致動器的尺寸一樣大。因此，基于這種方法的致動器很難足夠小或者在尺寸上與AF致動器相同。但是，它的優點是影像質量不會隨著鏡頭支架的移位而惡化。至少，影像質量惡化不明顯。

鏡頭傾斜(LBT)方法

與BSM相比，LBT方法基于傾斜鏡頭支架，鏡頭因而隨著在鏡頭支架的傾斜而傾斜，以補償晃動或者振動。US7725014已經公開了基于LBT的致動器。LBT方法的優點是影像穩定致動器直接驅動鏡頭支架而不是驅動AF致動器。由于鏡頭支架比完整的AF致動器輕得多，因此基于LBT方法的OIS致動器比基于BSM的OIS致動器消耗更少的能量。此外，由于鏡頭支架的重量較輕，LBT?OIS致動器的響應時間也比BSM?OIS致動器的響應時間短。最重要地是，LBT?OIS致動器可以實現與AF致動器相同的尺寸，因為LBT致動器的AF功能和OIS功能可以由同一組致動器來執行。因此，不需要額外的空間。此外，由于AF和OIS共享同一組致動器，不需要額外的材料來構建OIS致動器。它暗示這樣的OIS致動器可能具有低成本，至少與AF致動器的成本相比。

但是，LBT方法的問題在于影像質量隨著鏡頭的傾斜角度的增大而快速惡化。這顯著限制了它的應用。但是，這樣的問題不會發生在BSM?OIS致動器上，或者至少這個問題對于BSM?OIS致動器來說不是明顯的。

鑒于以上問題，需要生產一種小型化且能耗和成本都較低的電磁致動器。