[實用新型]移軸式光學防抖動透鏡驅(qū)動裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420867673.2
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN204422877U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉鐵剛
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞市東勤電子有限公司
• 主分類號: G02B27/64
• 分類號: G02B27/64;G03B5/00
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專利商標事務(wù)所(普通合伙) 44288
• 代理人: 譚啟斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種應(yīng)用于攝像設(shè)備的防抖動裝置，尤其是具有攝像功能的手機等便攜式數(shù)碼設(shè)備的移軸式光學防抖動透鏡驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)

具有攝像功能的手機等便攜式數(shù)碼設(shè)備，其攝像頭對焦和普通相機不同，前者因為小型化的原因不能對感光元件的位置進行調(diào)整，所以其對焦功能本質(zhì)上是集成在ISP(圖像信號處理器)中的一套圖像數(shù)據(jù)采集和處理方法。當取景器捕捉到最原始的圖像后，這些圖像數(shù)據(jù)會被當作原始資料傳送至ISP中，此時ISP便會對原始數(shù)據(jù)進行分析，檢查圖像中毗鄰像素之間的密度差異。如果原始圖像的對焦是不準確的，那么毗鄰的像素密度將十分接近，而此時ISP會有一套算法對圖像數(shù)據(jù)采集進行調(diào)整，這一過程是將攝像頭的透鏡單元鎖入音圈馬達(VCM)來實現(xiàn)的。音圈馬達主要由線圈、磁鐵組和彈片構(gòu)成，透鏡單元鎖定在線圈內(nèi)，線圈通過上下兩個彈片固定在磁鐵組之間。ISP控制線圈的通電電流，線圈通電會產(chǎn)生磁場，線圈磁場和磁石組相互作用，線圈和鎖在線圈里的透鏡單元便一起移上下移動調(diào)焦，直到ISP計算出原始圖像的對焦是準確的；當斷電時，線圈在彈片彈力下復(fù)位，這樣就實現(xiàn)了自動對焦功能。

為了解決拍攝時操作者手抖對成像質(zhì)量造成的影響，現(xiàn)在國內(nèi)外應(yīng)用于手機等微小型攝像設(shè)備的光學防抖動透鏡驅(qū)動裝置主要有兩種結(jié)構(gòu)：一種為平移式，另一種為移軸式。

平移式光學防抖動透鏡驅(qū)動裝置，采用致動裝置(如VCM)來控制透鏡單元沿Z軸相對于感光元件做垂直運動實現(xiàn)自動聚焦功能，還增加了其他致動裝置(如VCM)控制透鏡單元沿XY軸相對于感光元件做補償性的平行移動實現(xiàn)防抖動功能，裝置斷電后，透鏡單元在VCM的彈片結(jié)構(gòu)的彈力下復(fù)位。傳統(tǒng)的設(shè)計中,兩種動作因運動方向互相垂直，各自需有獨立的懸掛系統(tǒng)及電磁力驅(qū)動系統(tǒng)，再加上還需有位移傳感器比如霍爾元件來檢測移動方向及移動量，所以此類裝置結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，工件多且工件精度要求極高，組裝非常困難，生產(chǎn)效率及良率都很低，尤其是產(chǎn)品體積較大，與手機或便攜式攝像設(shè)備的小體積要求有較大的沖突。

如公告號為CN102445811A的中國專利“具有用于補償手抖動的功能的圖像拍攝裝置”就屬于此類平移式光學防抖動透鏡驅(qū)動裝置的改進，使其實現(xiàn)了小型化。不過研究表明，假設(shè)目標物(被拍攝物)-相機成像面-鏡片面是平行的話，再假設(shè)相機抖動也只是上下/左右(X/Y軸)抖動，令三個平面仍是保持在平行的狀態(tài)之下，平移式防抖“理論上”是可以作出完美的手抖補償；而在現(xiàn)實的拍照體驗中，特別是隨著攝像裝備的微型化，手機等便攜式數(shù)碼設(shè)備的拍照過程中，攝像頭很難與被拍攝物體在一個平行狀態(tài)下，或多或少，手機等便攜式數(shù)碼設(shè)備的感光芯片與所拍照的物體存在都有一個角度，在這種情況下平移式防抖動透鏡驅(qū)動裝置的作用有限，尤其是在防抖的同時往往需要犧牲成像區(qū)域邊緣的質(zhì)量。

移軸式光學防抖動透鏡驅(qū)動裝置，設(shè)有幾組致動裝置控制透鏡單元沿Z軸相對于感光元件做垂直運動實現(xiàn)自動聚焦功能，并且兼具控制透鏡單元沿XY軸相對于感光元件做補償性的平行移動實現(xiàn)防抖動功能，裝置斷電后，透鏡單元在類似于VCM的彈片結(jié)構(gòu)的彈力下復(fù)位。根據(jù)力的分解理論，可以將以上兩種動作中，驅(qū)動透鏡單元的力分解為兩組平行于光軸的反方向作用力，因此采用一套懸掛系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)即可實現(xiàn)。此類結(jié)構(gòu)較為簡單，生產(chǎn)組裝比較容易，生產(chǎn)效率及良率都較高，且體積較小，能滿足手機或便攜式攝像設(shè)備的小型化、輕薄化要求。但是此類結(jié)構(gòu)的裝置為了實現(xiàn)自動對焦，在每次拍攝過程中無論是否需要進行防抖補償都必須驅(qū)動全部的致動裝置，顯然耗電量增加，對設(shè)備的續(xù)航能力有極大影響。如公告號為CN10152348B的中國專利就屬于此類移軸式光學防抖動透鏡驅(qū)動裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種移軸式光學防抖動透鏡驅(qū)動裝置，以彌補現(xiàn)有技術(shù)的以上不足，通過一套懸掛系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)獨立的自動對焦驅(qū)動和防抖補償驅(qū)動。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下的技術(shù)方案。

移軸式光學防抖動透鏡驅(qū)動裝置，包括：

載體，具有中空的內(nèi)筒，用于結(jié)合透鏡單元；

殼體，用于容納載體；

上簧片，用于將載體的上部彈性連接殼體內(nèi)；

下簧片，用于將載體的下部彈性連接殼體內(nèi)；

永磁體，固定在殼體內(nèi)，至少設(shè)有至少設(shè)有N個永磁體(N≥3)，各永磁體圍繞內(nèi)筒的軸線等間距分布且其同極面朝向載體；

對焦激勵線圈,纏繞在載體外緣且其線圈平面與內(nèi)筒的軸線垂直，其通電后配合永磁體產(chǎn)生沿內(nèi)筒的軸線方向的電磁力，以驅(qū)動載體沿內(nèi)筒的軸線方向做線性運動；