專利名稱：圖像穩(wěn)定裝置及具有該圖像穩(wěn)定裝置的圖像拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及本發(fā)明總體構(gòu)思涉及一種圖像拾取裝置。更具體地說(shuō)，本發(fā)明總體構(gòu) 思涉及一種能夠補(bǔ)償圖像拾取裝置的手抖動(dòng)來(lái)形成穩(wěn)定圖像的圖像穩(wěn)定裝置和具有該圖 像穩(wěn)定裝置的圖像拾取裝置。
背景技術(shù)：
通常，利用圖像傳感器(例如電荷耦合元件(CXD)傳感器、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 (CMOS)傳感器等)獲取移動(dòng)圖像和/或靜止圖像的圖像拾取裝置(例如攝影機(jī)和照相機(jī)) 會(huì)因?yàn)橛蓤D像拾取裝置的外部因素(例如操作者的手的抖動(dòng)，當(dāng)在車輛上拍攝時(shí)車輛的震 動(dòng)等)導(dǎo)致的抖動(dòng)而獲取不穩(wěn)定的圖像。為了防止獲取不穩(wěn)定的圖像，已經(jīng)使用了補(bǔ)償圖 像拾取裝置的移動(dòng)的裝置。在下文中，將圖像拾取裝置的手抖動(dòng)用來(lái)表示包括會(huì)在拍攝時(shí) 導(dǎo)致圖像拾取裝置移動(dòng)(例如在拍攝時(shí)操作者的手的抖動(dòng)，當(dāng)在車輛上拍攝時(shí)車輛的震動(dòng) 等)的各種震動(dòng)因素的含義。補(bǔ)償圖像拾取裝置的移動(dòng)來(lái)獲取穩(wěn)定圖像的裝置可具有手抖動(dòng)檢測(cè)部分和手抖 動(dòng)補(bǔ)償部分。手抖動(dòng)檢測(cè)部分可被配置為使用利用各種傳感器(例如陀螺儀傳感器等)來(lái)檢測(cè) 圖像拾取裝置的移動(dòng)的方法?？蛇x地，手抖動(dòng)檢測(cè)部分可被配置為使用利用圖像信號(hào)處理 來(lái)逐幀地感測(cè)圖像的移動(dòng)的方法。手抖動(dòng)補(bǔ)償部分可被配置為根據(jù)檢測(cè)到的圖像拾取裝置的移動(dòng)信息來(lái)利用折射 補(bǔ)償透鏡適當(dāng)?shù)厥谷肷涔庹凵浠蚩刂茍D像傳感器的進(jìn)入位置，從而去除不穩(wěn)定圖像并形成 清晰的圖像。近來(lái)，圖像拾取裝置中使用的圖像傳感器的成像質(zhì)量提高，并且圖像拾取裝置的 尺寸變得越來(lái)越小。因此，手抖動(dòng)補(bǔ)償部分需要具有能夠使光軸更精確地對(duì)準(zhǔn)并使其尺寸 變得更小的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明總體構(gòu)思提供一種圖像穩(wěn)定裝置及具有該圖像穩(wěn)定裝置的圖像拾取裝置， 其中，所述圖像穩(wěn)定裝置能夠使圖像拾取裝置的光學(xué)中心與圖像穩(wěn)定裝置的機(jī)械中心之間 的偏差最小化，并且所述圖像穩(wěn)定裝置能夠被形成為較小的尺寸。本發(fā)明總體構(gòu)思的額外方面和功效將在下面的描述中部分地闡述，并且部分地將 通過(guò)描述而清楚，或者可通過(guò)實(shí)施本發(fā)明總體構(gòu)思而習(xí)之。本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其它方面和功效可基本上通過(guò)提供一種可用于圖 像拾取裝置的圖像穩(wěn)定裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述圖像穩(wěn)定裝置可包括固定構(gòu)件，被設(shè)置到透鏡組件，固定構(gòu)件具有通孔，所述通孔的中心與透鏡組件的光軸相符；移動(dòng)構(gòu)件，被設(shè)置為相對(duì) 于固定構(gòu)件與光軸垂直地移動(dòng)，移動(dòng)構(gòu)件具有沿光軸方向突出的中空?qǐng)A柱形形狀的透鏡容 納件，以容納補(bǔ)償透鏡；驅(qū)動(dòng)部分，使移動(dòng)構(gòu)件與手抖動(dòng)的大小對(duì)應(yīng)地沿與光軸垂直的第一 方向移動(dòng)和沿與光軸和第一方向垂直的第二方向移動(dòng)；四個(gè)定位部分，在移動(dòng)構(gòu)件的透鏡 容納件的外周表面上沿第一方向和第二方向形成，其中，第一定位部分和第二定位部分沿 第一方向形成，第三定位部分和第四定位部分沿第二方向形成；四個(gè)止動(dòng)件，從固定構(gòu)件的 通孔的內(nèi)周表面向移動(dòng)構(gòu)件突出，所述四個(gè)止動(dòng)件分別設(shè)置在所述四個(gè)定位部分的外側(cè)。定位部分可包括形成在透鏡容納件的外周表面的部分上的平面。止動(dòng)件可被形成為分別與定位部分線接觸。驅(qū)動(dòng)部分可包括至少一個(gè)磁體，設(shè)置在移動(dòng)構(gòu)件上；至少一個(gè)線圈，設(shè)置在固定 構(gòu)件上，與所述至少一個(gè)磁體面對(duì)；至少一個(gè)磁軛，設(shè)置在固定構(gòu)件中，在所述至少一個(gè)線 圈下方。所述至少一個(gè)磁體可包括設(shè)置在移動(dòng)構(gòu)件的透鏡容納件的四個(gè)定位部分中的每 個(gè)的外側(cè)的第一磁體、第二磁體、第三磁體和第四磁體，第一磁體和第二磁體沿第一方向設(shè) 置，第三磁體和第四磁體沿第二方向設(shè)置。磁軛和線圈可被形成為使移動(dòng)構(gòu)件沿第一方向和第二方向線性地移動(dòng)。磁軛基本可被形成為條形，磁軛被設(shè)置為使磁軛的縱向方向與移動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)方 向平行。多個(gè)球可被設(shè)置在移動(dòng)構(gòu)件和固定構(gòu)件之間。移動(dòng)構(gòu)件沿光軸方向的移動(dòng)可由所述多個(gè)球以及所述至少一個(gè)磁軛和所述至少 一個(gè)磁體之間的磁力限制。所述多個(gè)球可設(shè)置在移動(dòng)構(gòu)件上，所述多個(gè)球接觸的多個(gè)球接觸部分可形成在固 定構(gòu)件上。所述至少一個(gè)線圈可包括與第一至第四磁體對(duì)應(yīng)的第一至第四線圈，第一至第四 線圈與印刷電路板一體地形成。圖像穩(wěn)定裝置可包括傳感器，該傳感器檢測(cè)移動(dòng)構(gòu)件的定位部分是否與固定構(gòu)件 的止動(dòng)件接觸。傳感器可包括霍爾傳感器。本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其它方面和功效能夠基本上通過(guò)提供一種圖像拾 取裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述圖像拾取裝置可包括透鏡組件；圖像穩(wěn)定裝置，用于補(bǔ)償圖像拾取裝 置的手抖動(dòng)；圖像傳感器，將穿過(guò)透鏡組件和圖像穩(wěn)定裝置的光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。圖像穩(wěn)定 裝置可包括固定構(gòu)件，被設(shè)置到透鏡組件，固定構(gòu)件具有通孔，所述通孔的中心與透鏡組 件的光軸相符；移動(dòng)構(gòu)件，被設(shè)置為相對(duì)于固定構(gòu)件與光軸垂直地移動(dòng)，移動(dòng)構(gòu)件具有沿光 軸方向突出的中空?qǐng)A柱形形狀的透鏡容納件，以容納補(bǔ)償透鏡；驅(qū)動(dòng)部分，使移動(dòng)構(gòu)件與手 抖動(dòng)的大小對(duì)應(yīng)地沿與光軸垂直的第一方向移動(dòng)和沿與光軸和第一方向垂直的第二方向 移動(dòng)；四個(gè)定位部分，在移動(dòng)構(gòu)件的透鏡容納件的外周表面上沿第一方向和第二方向形成； 四個(gè)止動(dòng)件，從固定構(gòu)件的通孔的內(nèi)周表面向移動(dòng)構(gòu)件突出，所述四個(gè)止動(dòng)件分別設(shè)置在 所述四個(gè)定位部分的外側(cè)。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的具有上述構(gòu)造的可用于圖像拾取裝置的圖像穩(wěn)定裝置，可通過(guò)形成在移動(dòng)構(gòu)件的透鏡容納件(補(bǔ)償透鏡設(shè)置在移動(dòng)構(gòu)件中)的外周 表面上的定位部分和形成在固定構(gòu)件的通孔的內(nèi)周表面上的止動(dòng)件來(lái)確定補(bǔ)償透鏡的中 心。止動(dòng)件形成在通孔的內(nèi)周表面上，其中，通孔被形成為與光軸(即，圖像拾取裝置的光 學(xué)中心)相符，透鏡容納件被形成為使其中心與補(bǔ)償透鏡的光學(xué)中心相符。因此，利用止動(dòng) 件和透鏡容納件的定位部分來(lái)確定補(bǔ)償透鏡的中心可在補(bǔ)償透鏡的中心和圖像拾取裝置 的光學(xué)中心之間提供精確的一致性。另外，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的可用于圖像拾取裝置的圖像穩(wěn)定裝 置，確定補(bǔ)償透鏡的機(jī)械中心的定位部分形成在移動(dòng)構(gòu)件的透鏡容納件的外周表面上，確 定定位部分的位置的止動(dòng)件形成在固定構(gòu)件的通孔的內(nèi)周表面上。因此，可以容易地使圖 像穩(wěn)定裝置的尺寸最小化。


通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明總體構(gòu)思的這些和/或其它方面和功 效將變得清楚并更加容易理解，在附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的具有圖像穩(wěn)定裝置的圖像拾取裝置 的框圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的圖像穩(wěn)定裝置的透視圖；圖3是示出將圖2的圖像穩(wěn)定裝置的固定構(gòu)件局部剖開的透視圖；圖4是示出沿圖2中的線2-2截取的圖2的圖像穩(wěn)定裝置的剖視圖；圖5是示出圖2的圖像穩(wěn)定裝置的固定構(gòu)件的分解透視圖；圖6是示出從固定構(gòu)件的一側(cè)觀察的圖2的圖像穩(wěn)定裝置的移動(dòng)構(gòu)件的透視圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的圖像穩(wěn)定裝置在設(shè)置在圖像傳感器 安裝部中之前的透視圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的圖像穩(wěn)定裝置設(shè)置在圖像傳感器安 裝部中的局部剖開透視圖；圖9是示出在根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的圖像穩(wěn)定裝置中的移動(dòng)構(gòu)件的中 心與固定構(gòu)件的中心對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)的視圖；圖10A至圖10D是解釋根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的使圖像穩(wěn)定裝置的移動(dòng)構(gòu) 件對(duì)中的方法的視圖，圖10A和圖10B示出了使移動(dòng)構(gòu)件沿X軸方向?qū)χ?，圖10C和圖10D 示出了使移動(dòng)構(gòu)件沿Y軸方向?qū)χ小?br> 具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例，在附圖中示出了實(shí)施例的示例，在附 圖中，相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的元件。下面通過(guò)參照附圖描述實(shí)施例以解釋本發(fā)明總體 構(gòu)思。在描述中提供的限定的內(nèi)容，例如詳細(xì)的構(gòu)造及其元件，是用來(lái)幫助全面理解本 發(fā)明總體構(gòu)思的。因此，顯然本發(fā)明總體構(gòu)思可以不需要這些限定的內(nèi)容來(lái)實(shí)施。另外，為 了對(duì)示例性實(shí)施例提供清楚且簡(jiǎn)明的描述，在這里省略了公知的功能或構(gòu)造。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的具有圖像穩(wěn)定裝置1的圖像拾取裝
6置100的框圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的圖像穩(wěn)定裝置1的透視圖。圖 3是示出將圖2的圖像穩(wěn)定裝置的固定構(gòu)件局部剖開的透視圖。圖4是示出沿圖2中的線 2-2截取的圖2的圖像穩(wěn)定裝置的剖視圖。參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的圖像拾取裝置100可包括透鏡組件5和控制部分 6。透鏡組件5可使由物體反射的光在圖像傳感器8上形成圖像，并可形成進(jìn)入圖像 拾取裝置100的光的路徑。透鏡組件5可包括物鏡安裝部3、圖像傳感器安裝部2和圖像穩(wěn) 定裝置1。物鏡可設(shè)置在物鏡安裝部3中。另外，除了物鏡，在物鏡安裝部3中還可設(shè)置使來(lái) 自外部的光進(jìn)入圖像傳感器8所需的各種透鏡。將光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的圖像傳感器8可設(shè)置在圖像傳感器安裝部2種這樣的位置 處通過(guò)物鏡進(jìn)入的光形成物體的圖像。另外，除了圖像傳感器8，在圖像傳感器安裝部2中 還可設(shè)置使來(lái)自外部的光在圖像傳感器8上形成圖像所需的各種透鏡。此外，雖然未示出，但是在透鏡組件5中可設(shè)置使物鏡沿光軸方向移動(dòng)的縮放透 鏡驅(qū)動(dòng)部分?？刂撇糠?可控制圖像傳感器8、圖像穩(wěn)定裝置1等，使得圖像拾取裝置100可對(duì) 物體進(jìn)行拍攝并保存物體的圖像。除了用于控制圖像穩(wěn)定裝置1的方法之外，控制圖像拾 取裝置100并保存圖像的用于控制部分6的方法與傳統(tǒng)圖像拾取裝置的控制部分的方法相 同或相似，因此，省略對(duì)它們的詳細(xì)描述。如果圖像拾取裝置100在獲取圖像時(shí)由于手抖動(dòng) 而震動(dòng)，則控制部分6可利用具有傳感器(例如，陀螺儀傳感器等)的手抖動(dòng)檢測(cè)部分7來(lái) 檢測(cè)圖像拾取裝置100的移動(dòng)，并可以如下面描述的那樣控制圖像穩(wěn)定裝置1，從而補(bǔ)償圖 像拾取裝置100的移動(dòng)來(lái)形成穩(wěn)定的圖像。參照?qǐng)D2至圖4，根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的可用于圖像拾取裝置的圖像穩(wěn) 定裝置1可包括固定構(gòu)件10、移動(dòng)構(gòu)件20和驅(qū)動(dòng)部分30。固定構(gòu)件10可允許圖像穩(wěn)定裝置1固定到圖像拾取裝置100，并可設(shè)置在圖像拾 取裝置100的透鏡組件5中。固定構(gòu)件10可設(shè)置在傳感器安裝部2和物鏡安裝部3之間， 以使物鏡安裝部3、圖像穩(wěn)定裝置1和圖像傳感器安裝部2彼此固定。通孔11可形成于固定構(gòu)件10中。通孔11的中心C1可與透鏡組件5的光軸C(即， 透鏡組件5的光學(xué)中心)對(duì)準(zhǔn)。穿過(guò)物鏡安裝部3的光通過(guò)固定構(gòu)件10的通孔11進(jìn)入圖 像傳感器安裝部2。固定構(gòu)件10可具有從通孔11的內(nèi)周表面朝移動(dòng)構(gòu)件20突出的沿光軸 方向的多個(gè)止動(dòng)件12?？梢砸源蠹s90度的角度間隔形成四個(gè)止動(dòng)件12-1、12-2、12-3和 12-4來(lái)限制移動(dòng)構(gòu)件20沿彼此垂直的第一方向和第二方向移動(dòng)。移動(dòng)構(gòu)件20可容納補(bǔ)償透鏡21并可被設(shè)置為相對(duì)于固定構(gòu)件10沿與透鏡組件5 的光軸C垂直的方向移動(dòng)。當(dāng)形成在圖像傳感器8上的圖像由于手抖動(dòng)而抖動(dòng)時(shí)，補(bǔ)償透 鏡21可被形成為與移動(dòng)構(gòu)件20 —起移動(dòng)來(lái)補(bǔ)償形成在圖像傳感器8上的圖像的抖動(dòng)。如 果需要，可在補(bǔ)償透鏡21下方設(shè)置第二補(bǔ)償透鏡21a，如圖4所示。移動(dòng)構(gòu)件20可包括能夠容納補(bǔ)償透鏡21的透鏡容納件22。透鏡容納件22可沿 透鏡組件5的光軸C的方向從移動(dòng)構(gòu)件20突出到固定構(gòu)件10，并且透鏡容納件22可基本 被形成為中空?qǐng)A柱形形狀。可以以大約90度的角度間隔在移動(dòng)構(gòu)件20的透鏡容納件22的外周表面上形成四個(gè)定位部分23-1、23-2、23-3和23_4，如圖6和圖9所示。第一定位部 分23-1和第二定位部分23-2可沿與光軸C垂直的第一方向(例如，圖6中的X方向)形 成。第三定位部分23-3和第四定位部分23-4可沿與光軸C和第一方向均垂直的第二方向 (例如，圖6中的Y方向)形成。即，第一定位部分23-1和第二定位部分23-2可形成在圖 6的透鏡容納件22的左側(cè)和右側(cè)。第三定位部分23-3和第四定位部分23-4可形成在圖6 的透鏡容納件22的上側(cè)和下側(cè)。因此，如圖3、圖4和圖9所示，形成在固定構(gòu)件10上的四個(gè)止動(dòng)件12-1、12_2、 12-3和12-4中的每個(gè)可被形成為位于移動(dòng)構(gòu)件20的四個(gè)定位部分23-1、23-2、23-3和 23-4中的每個(gè)的外側(cè)，從而限制移動(dòng)構(gòu)件20沿X軸方向和Y軸方向的移動(dòng)。形成在固定 構(gòu)件10上的四個(gè)止動(dòng)件12-1、12-2、12-3和12-4可被形成為分別位于移動(dòng)構(gòu)件20的四個(gè) 定位部分23-1、23-2、23-3和23_4的外側(cè)，從而限制移動(dòng)構(gòu)件20沿X軸方向和Y軸方向的 移動(dòng)。在下文中，位于移動(dòng)構(gòu)件20的第一定位部分23-1、第二定位部分23-2、第三定位部 分23-3和第四定位部分23-4外部的止動(dòng)件12分別被稱作第一止動(dòng)件12_1、第二止動(dòng)件 12-2、第三止動(dòng)件12-3和第四止動(dòng)件12-4。為了形成四個(gè)定位部分23-1、23-2、23-3和23_4，如圖6所示，透鏡容納件22的外 周表面可被切割為平面。固定構(gòu)件10的四個(gè)止動(dòng)件12-1、12-2、12-3和12-4中的每個(gè)可 被形成為與四個(gè)定位部分23-1、23-2、23-3和23_4中的每個(gè)線接觸。固定構(gòu)件10的四個(gè) 止動(dòng)件12-1、12-2、12-3和12-4可被形成為分別與四個(gè)定位部分23-1、23_2、23_3和23-4 線接觸。例如，止動(dòng)件12可被形成為圓柱形柱、半圓形柱或三角形柱等。另外，可在移動(dòng)構(gòu)件20的形成透鏡容納件22的表面上圍繞透鏡容納件22設(shè)置 多個(gè)球25。多個(gè)球25可與固定構(gòu)件10接觸以沿光軸方向(即，Z軸方向)在固定構(gòu)件10 和移動(dòng)構(gòu)件20之間保持間隙。因此，當(dāng)移動(dòng)構(gòu)件20移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)構(gòu)件20可由多個(gè)球25支 撐，從而使摩擦力最小化。為此，如圖5所示，固定構(gòu)件10可在固定構(gòu)件10的與多個(gè)球25 對(duì)應(yīng)的位置處具有多個(gè)球接觸部分13，以與移動(dòng)構(gòu)件20的多個(gè)球25接觸。在該實(shí)施例中， 在移動(dòng)構(gòu)件20上設(shè)置有四個(gè)球25，在固定構(gòu)件10上形成與四個(gè)球25對(duì)應(yīng)的四個(gè)球接觸部 分13。驅(qū)動(dòng)部分30可被形成為使移動(dòng)構(gòu)件20沿與光軸C垂直的第一方向或/和與光軸 C和第一方向均垂直的第二方向根據(jù)手抖動(dòng)的大小移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)部分30可包括設(shè)置在移動(dòng)構(gòu) 件20上的至少一個(gè)磁體31、設(shè)置在固定構(gòu)件10上的與磁體31面對(duì)的至少一個(gè)線圈32以 及設(shè)置在固定構(gòu)件10中的在線圈32的下方并與線圈32分開的至少一個(gè)磁軛(yoke) 33。 至少一個(gè)磁體31可基本上被形成為矩形板，并可包括分別設(shè)置在在移動(dòng)構(gòu)件20的透鏡容 納件22上形成的定位部分23-1、23-2、23-3和23_4的外部的四個(gè)磁體31-1、31_2、31_3和 31-4。參照?qǐng)D6，第一磁體31-1和第二磁體31-2可沿第一方向(即，X軸方向)在透鏡容 納件22的左側(cè)和右側(cè)設(shè)置在移動(dòng)構(gòu)件20上。第三磁體31-3和第四磁體31-4可沿第二 方向(即，Y軸方向)在透鏡容納件22的上側(cè)和下側(cè)設(shè)置在移動(dòng)構(gòu)件20上。因此，第一磁 體31-1和第二磁體31-2以及形成在移動(dòng)構(gòu)件20上的第一定位部分23-1和第二定位部分 23-2可形成與X軸方向平行的直線。另外，第三磁體31-3和第四磁體31-4以及形成在移 動(dòng)構(gòu)件20上的第三定位部分23-3和第四定位部分23-4可形成與Y軸方向平行的直線。上 述四個(gè)球25可在第一磁體31-1、第二磁體31-2、第三磁體31-3和第四磁體31_4之間設(shè)置
8在移動(dòng)構(gòu)件20上。磁軛33和線圈32可設(shè)置在固定構(gòu)件10上，并可被形成為使移動(dòng)構(gòu)件20沿X軸方 向或Y軸方向直線地移動(dòng)。為此，磁軛33可基本上被形成為條形形狀，如圖9所示，磁軛33 可被設(shè)置為使磁軛33的縱向方向與移動(dòng)構(gòu)件20的移動(dòng)方向平行。換言之，第一磁軛33-1 和第二磁軛33-2可被設(shè)置為與X軸方向平行，第三磁軛33-3和第四磁軛33-4可被設(shè)置為 與Y軸方向平行。另外，磁軛33可被形成為長(zhǎng)度比磁體31的長(zhǎng)度短，使得即使移動(dòng)構(gòu)件20移動(dòng)，磁 軛33也能夠與移動(dòng)構(gòu)件20的磁體31形成磁力線。S卩，磁體31的長(zhǎng)度L1可比磁軛33的 長(zhǎng)度L2長(zhǎng)。另外，磁軛33的寬度W2可被形成為比磁體31的寬度W1窄。如果磁軛33的 寬度比磁體31的寬度窄，則可通過(guò)調(diào)節(jié)施加到設(shè)置在磁軛33和磁體31之間的線圈32的 電流或/和電壓控制移動(dòng)構(gòu)件20以使移動(dòng)構(gòu)件20相對(duì)于固定構(gòu)件10基本直線地移動(dòng)，而 不需要單獨(dú)的移動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件(例如引導(dǎo)銷)來(lái)引導(dǎo)移動(dòng)構(gòu)件20的線性移動(dòng)。磁軛33的寬 度W2越窄，移動(dòng)構(gòu)件20的移動(dòng)路徑就變得越接近直線。然而，磁軛33的寬度W2越窄，磁 體31和磁軛33之間的磁力就變得越小，使得移動(dòng)構(gòu)件非常容易由于手抖動(dòng)而在光軸方向 C上移動(dòng)。因此，可根據(jù)移動(dòng)構(gòu)件20的尺寸來(lái)確定磁軛33的寬度W2，從而移動(dòng)構(gòu)件20在 光軸方向C上不移動(dòng)并直線地移動(dòng)。作為參照，為了清楚地示出移動(dòng)構(gòu)件10的磁體31和 固定構(gòu)件20的磁軛33之間的關(guān)系，以及移動(dòng)構(gòu)件20的定位部分23和固定構(gòu)件10的止動(dòng) 件12之間的關(guān)系，在圖9中，將固定構(gòu)件10示出為僅具有磁軛33和止動(dòng)件12。此外，可利用磁體31和磁軛33之間的磁力以及球25來(lái)限制移動(dòng)構(gòu)件20相對(duì)于固 定構(gòu)件10在光軸C方向的移動(dòng)(S卩，沿圖2中的Z軸方向的移動(dòng))。換言之，移動(dòng)構(gòu)件20 的磁體31與固定構(gòu)件10的磁軛33之間作用的磁力可將移動(dòng)構(gòu)件20吸引到固定構(gòu)件10， 而多個(gè)球25可使移動(dòng)構(gòu)件20不接觸固定構(gòu)件10并可使移動(dòng)構(gòu)件20和固定構(gòu)件10之間 保持預(yù)定間隙。結(jié)果，移動(dòng)構(gòu)件20不沿光軸C方向移動(dòng)。與第一磁軛33-1、第二磁軛33-2、第三磁軛33_3和第四磁軛33_4中的每個(gè)對(duì)應(yīng) 的四個(gè)線圈32 (即，第一線圈32-1、第二線圈32-2、第三線圈32-3和第四線圈32_4)可獨(dú)立 地設(shè)置在第一磁體31-1、第二磁體31-2、第三磁體31-3和第四磁體31-4與第一磁軛33_1、 第二磁軛33-2、第三磁軛33-3和第四磁軛33-4之間?？蛇x地，如圖5所示，第一線圈32_1、 第二線圈32-2、第三線圈32-3和第四線圈32-4可被形成為設(shè)置在第一磁體31_1、第二磁 體31-2、第三磁體31-3和第四磁體31-4與第一磁軛33-1、第二磁軛33_2、第三磁軛33_3 和第四磁軛33-4之間的一個(gè)印刷電路板40。另外，磁傳感器35可被設(shè)置在移動(dòng)構(gòu)件20中，以檢測(cè)由第一線圈32-1、第二線圈 32-2、第三線圈32-3和第四線圈32-4產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化?？蓪⒒魻杺鞲衅饔米鞔艂鞲衅?35。在該實(shí)施例中，用于檢測(cè)由第一線圈32-1和第二線圈32-2產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化的第一磁 傳感器35-1以及用于檢測(cè)由第三線圈32-3和第四線圈32-4產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化的第二磁 傳感器35-2可被設(shè)置在移動(dòng)構(gòu)件20中。控制部分6可使用第一磁傳感器35-1和第二磁 傳感器35-2來(lái)檢測(cè)移動(dòng)構(gòu)件20的定位部分23是否與固定構(gòu)件10的止動(dòng)件12接觸。第 一磁傳感器35-1和第二磁傳感器35-2可被形成為分開的傳感器印刷電路板(未示出)，并 且可被設(shè)置為檢測(cè)由第一線圈32-1、第二線圈32-2、第三線圈32-3和第四線圈32_4產(chǎn)生 的磁場(chǎng)的變化?？蛇x地，第一磁傳感器35-1和第二磁傳感器35-2可與在其中形成有第一線圈32-1、第二線圈32-2、第三線圈32-3和第四線圈32_4的印刷電路板40 —體地形成。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的圖像穩(wěn)定裝置1在設(shè)置在圖像傳感器 安裝部2中之前的透視圖。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的圖像穩(wěn)定裝置1設(shè) 置在圖像傳感器安裝部2中的局部剖開透視圖。圖像穩(wěn)定裝置1可設(shè)置在構(gòu)成透鏡組件5的圖像傳感器安裝部2中。S卩，圖像穩(wěn) 定裝置1的固定構(gòu)件10可固定到圖像傳感器安裝部2。這時(shí)，圖像穩(wěn)定裝置1的固定構(gòu)件 10可被設(shè)置為使得固定構(gòu)件10的通孔11的中心C1與圖像傳感器安裝部2的光軸C對(duì)準(zhǔn)。 圖像穩(wěn)定裝置1的移動(dòng)構(gòu)件20可設(shè)置在固定構(gòu)件10和圖像傳感器安裝部2之間。這時(shí)， 如圖8所示，移動(dòng)構(gòu)件20和圖像傳感器安裝部2之間具有預(yù)定的間隙g，使得當(dāng)移動(dòng)構(gòu)件 20移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)構(gòu)件20不與圖像傳感器安裝部2沖突。圖像傳感器安裝部2的支撐端2a 與移動(dòng)構(gòu)件20的后表面20b之間的間隙g的大小可以盡可能窄。因此，即使當(dāng)圖像拾取裝 置100受到震動(dòng)(例如手抖動(dòng))使得移動(dòng)構(gòu)件20沿光軸C方向(即，沿Z軸方向)朝圖像 傳感器8移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)構(gòu)件20沿Z軸方向的最大移動(dòng)量可被限制為圖像傳感器安裝部2的 支撐端2a與移動(dòng)構(gòu)件20的后表面20b之間的間隙g。另外，當(dāng)移動(dòng)構(gòu)件20由于手抖動(dòng)等而沿Z軸方向移動(dòng)時(shí)，可通過(guò)移動(dòng)構(gòu)件20的磁 體31與固定構(gòu)件10的磁軛33之間的磁力以及設(shè)置在移動(dòng)構(gòu)件20上的多個(gè)球25來(lái)限制 移動(dòng)構(gòu)件20沿Z軸方向朝物鏡安裝部3的移動(dòng)。因此，即使當(dāng)圖像拾取裝置100由于手抖 動(dòng)等而震動(dòng)時(shí)，可通過(guò)移動(dòng)構(gòu)件20的磁體31與固定構(gòu)件10的磁軛33之間的磁力限制移 動(dòng)構(gòu)件20的沿Z軸方向的朝物鏡安裝部3的方向的移動(dòng)以及朝圖像傳感器安裝部2的移 動(dòng)。結(jié)果，移動(dòng)構(gòu)件20可以不沿Z軸方向移動(dòng)。即使由施加到圖像拾取裝置100的手抖動(dòng) 施加了比磁體31和磁軛33之間的磁力大的碰撞力，移動(dòng)構(gòu)件20沿Z軸方向的移動(dòng)量也受 到圖像傳感器安裝部2的支撐端2a與移動(dòng)構(gòu)件20的后表面20b之間的間隙g的限制。因 此，在碰撞力消失后，移動(dòng)構(gòu)件20可以容易地恢復(fù)到其初始位置。另外，物鏡安裝部3可設(shè)置在固定構(gòu)件10的未設(shè)置移動(dòng)構(gòu)件20的另一表面上。當(dāng) 物鏡安裝部3設(shè)置在固定構(gòu)件10上時(shí)，物鏡安裝部3的光軸C、固定構(gòu)件10的通孔11的中 心C1和圖像傳感器安裝部2的光軸C可彼此對(duì)準(zhǔn)。因此，當(dāng)透鏡組件5未震動(dòng)時(shí)，由物體 反射并穿過(guò)物鏡安裝部3的物鏡的光可以在設(shè)置在圖像傳感器安裝部2中的圖像傳感器8 上精確地形成物體的圖像。在下文中，將詳細(xì)解釋根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的設(shè)置使用具有上述結(jié)構(gòu)的 圖像穩(wěn)定裝置1的圖像拾取裝置100的光學(xué)中心的方法。當(dāng)電功率被施加到圖像拾取裝置100時(shí)，控制部分6可以控制圖像穩(wěn)定裝置1的 驅(qū)動(dòng)部分30，使得移動(dòng)構(gòu)件20的補(bǔ)償透鏡21的光軸C2與固定構(gòu)件10的通孔11的中心 C1對(duì)準(zhǔn)。將在下文中更詳細(xì)地描述該操作。首先，控制部分6可使電功率施加到第一線圈32-1和第二線圈32-2，使得移動(dòng)構(gòu) 件20沿X軸方向移動(dòng)到固定構(gòu)件10的第一止動(dòng)件12-1。在移動(dòng)構(gòu)件20移動(dòng)預(yù)定距離之 后，如圖10A所示，移動(dòng)構(gòu)件20的第一定位部分23-1與固定構(gòu)件10的第一止動(dòng)件12-1接 觸，使得移動(dòng)構(gòu)件20不能沿同一方向繼續(xù)移動(dòng)。這時(shí)，控制部分6可利用第一磁傳感器35-1 感測(cè)移動(dòng)構(gòu)件20的第一定位部分23-1是否與固定構(gòu)件10的第一止動(dòng)件12-1接觸。如果 移動(dòng)構(gòu)件20不移動(dòng)，則控制部分6控制施加到第一線圈32-1和第二線圈32-2的電功率，使得移動(dòng)構(gòu)件20朝相反方向移動(dòng)，即，沿X軸方向朝固定構(gòu)件10的第二止動(dòng)件12-2移動(dòng)。 在移動(dòng)構(gòu)件20沿X軸方向朝第二止動(dòng)件12-2移動(dòng)預(yù)定距離之后，如圖10B所示，移動(dòng)構(gòu)件 20的第二定位部分23-2與固定構(gòu)件10的第二止動(dòng)件12-2接觸，使得移動(dòng)構(gòu)件20不能沿 同一方向繼續(xù)移動(dòng)。這時(shí)，控制部分6可利用第一磁感應(yīng)器35-1檢測(cè)移動(dòng)構(gòu)件20的第二 定位部分23-2是否與固定構(gòu)件10的第二止動(dòng)件12-2接觸。如果移動(dòng)構(gòu)件20不移動(dòng)，則 控制部分6可利用第一磁傳感器35-1的測(cè)量值來(lái)計(jì)算第一止動(dòng)件12-1和第二止動(dòng)件12-2 之間的距離的中間值，并可將該中間值保存為X軸方向的中心。然后，控制部分6可使電功率施加到第三線圈32-3和第四線圈32_4，使得移動(dòng)構(gòu) 件20沿Y軸方向移動(dòng)到固定構(gòu)件10的第三止動(dòng)件12-3。在移動(dòng)構(gòu)件20移動(dòng)預(yù)定距離之 后，如圖10C所示，移動(dòng)構(gòu)件20的第三定位部分23-3與固定構(gòu)件10的第三止動(dòng)件12-3接 觸，使得移動(dòng)構(gòu)件20不能沿同一方向繼續(xù)移動(dòng)。這時(shí)，控制部分6可利用第二磁傳感器35-2 感測(cè)移動(dòng)構(gòu)件20的第三定位部分23-3是否與固定構(gòu)件10的第三止動(dòng)件12-3接觸。如果 移動(dòng)構(gòu)件20不移動(dòng)，則控制部分6控制施加到第三線圈32-3和第四線圈32-4的電功率， 使得移動(dòng)構(gòu)件20朝相反方向移動(dòng)，S卩，沿Y軸方向朝固定構(gòu)件10的第四止動(dòng)件12-4移動(dòng)。 在移動(dòng)構(gòu)件20沿Y軸方向朝第四止動(dòng)件12-4移動(dòng)預(yù)定距離之后，如圖10D所示，移動(dòng)構(gòu)件 20的第四定位部分23-4與固定構(gòu)件10的第四止動(dòng)件12-4接觸，使得移動(dòng)構(gòu)件20不能沿 同一方向繼續(xù)移動(dòng)。這時(shí)，控制部分6可利用第二磁感應(yīng)器35-2檢測(cè)移動(dòng)構(gòu)件20的第四 定位部分23-4是否與固定構(gòu)件10的第四止動(dòng)件12-4接觸。如果移動(dòng)構(gòu)件20不移動(dòng)，則 控制部分6可利用第二磁傳感器35-2的測(cè)量值來(lái)計(jì)算第三止動(dòng)件12-3和第四止動(dòng)件12-4 之間的距離的中間值，并可將該中間值保存為Y軸方向的中心。然后，控制部分6可利用X軸方向的中心和Y軸方向的中心來(lái)確定移動(dòng)構(gòu)件20的 中心，即，補(bǔ)償透鏡21的中心C2。然后控制部分6可將補(bǔ)償透鏡21的預(yù)定中心設(shè)置為透鏡 組件5 (即，圖像拾取裝置100)的光學(xué)中心C。因此，當(dāng)在拍攝圖像時(shí)在圖像拾取裝置100 中出現(xiàn)手抖動(dòng)時(shí)，控制部分6可以基于光學(xué)中心C控制圖像穩(wěn)定裝置1，以補(bǔ)償手抖動(dòng)，從而 形成穩(wěn)定的圖像。換言之，控制部分6可使圖像穩(wěn)定裝置1的移動(dòng)構(gòu)件20與利用手抖動(dòng)檢 測(cè)部分7 (例如陀螺儀傳感器等)檢測(cè)到的圖像拾取裝置100的移動(dòng)大小對(duì)應(yīng)地移動(dòng)，從而 在圖像傳感器上形成穩(wěn)定的圖像。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的可用于圖像拾取裝置的圖像穩(wěn)定裝置，固定 構(gòu)件的通孔可被設(shè)置為與透鏡組件的光軸對(duì)準(zhǔn)。因此，如果基于形成在固定構(gòu)件的通孔的 內(nèi)周表面上的四個(gè)止動(dòng)件以及形成在移動(dòng)構(gòu)件的透鏡容納件的外周表面上的四個(gè)定位部 分來(lái)確定移動(dòng)構(gòu)件的中心(即，補(bǔ)償透鏡的光學(xué)中心)，則圖像穩(wěn)定裝置的補(bǔ)償透鏡的光軸 可以精確地與圖像拾取裝置的光軸相符。另外，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的可用于圖像拾取裝置的圖像穩(wěn)定裝 置，在補(bǔ)償透鏡附近形成了用于確定圖像穩(wěn)定裝置的機(jī)械中心四個(gè)定位部分和四個(gè)止動(dòng) 件，并且不需要單獨(dú)的移動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件(例如引導(dǎo)銷等)。因此，能夠使圖像穩(wěn)定裝置的尺寸 最小化。此外，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的可用于圖像拾取裝置的圖像穩(wěn)定裝 置，用于確定圖像穩(wěn)定裝置的機(jī)械中心的四個(gè)止動(dòng)件可被形成為與固定構(gòu)件的通孔相鄰并 可與通孔一體地形成。用于確定圖像穩(wěn)定裝置的機(jī)械中心的四個(gè)定位部分可被形成為與移動(dòng)構(gòu)件的透鏡容納件相鄰并可與透鏡容納件一體地形成。因此，通過(guò)使用四個(gè)止動(dòng)件和四 個(gè)定位部分來(lái)確定的圖像穩(wěn)定裝置可以非常精確。 雖然已經(jīng)示出并描述了根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的一些實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思的原理和精神的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行修改， 本發(fā)明總體構(gòu)思的范圍由權(quán)利要求書及其等同物確定。
權(quán)利要求
一種可用于圖像拾取裝置的圖像穩(wěn)定裝置，所述圖像穩(wěn)定裝置包括固定構(gòu)件，被設(shè)置到透鏡組件，固定構(gòu)件具有通孔，所述通孔的中心與透鏡組件的光軸相符；移動(dòng)構(gòu)件，被設(shè)置為相對(duì)于固定構(gòu)件與光軸垂直地移動(dòng)，移動(dòng)構(gòu)件具有沿光軸方向突出的中空?qǐng)A柱形形狀的透鏡容納件，以容納補(bǔ)償透鏡；驅(qū)動(dòng)部分，使移動(dòng)構(gòu)件與手抖動(dòng)的大小對(duì)應(yīng)地沿與光軸垂直的第一方向移動(dòng)和沿與光軸和第一方向垂直的第二方向移動(dòng)；四個(gè)定位部分，在移動(dòng)構(gòu)件的透鏡容納件的外周表面上沿第一方向和第二方向形成，其中，第一定位部分和第二定位部分沿第一方向形成，第三定位部分和第四定位部分沿第二方向形成；四個(gè)止動(dòng)件，從固定構(gòu)件的通孔的內(nèi)周表面向移動(dòng)構(gòu)件突出，所述四個(gè)止動(dòng)件分別設(shè)置在所述四個(gè)定位部分的外側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像穩(wěn)定裝置，其中，所述定位部分包括形成在透鏡容納件的 外周表面的部分上的平面。
3.如權(quán)利要求2所述的圖像穩(wěn)定裝置，其中，所述止動(dòng)件被形成為分別與定位部分線 接觸。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像穩(wěn)定裝置，其中，驅(qū)動(dòng)部分包括至少一個(gè)磁體，設(shè)置在移動(dòng)構(gòu)件上；至少一個(gè)線圈，設(shè)置在固定構(gòu)件上，與所述至少一個(gè)磁體面對(duì)；至少一個(gè)磁軛，設(shè)置在固定構(gòu)件中，在所述至少一個(gè)線圈下方。
5.如權(quán)利要求4所述的圖像穩(wěn)定裝置，其中，所述至少一個(gè)磁體包括設(shè)置在移動(dòng)構(gòu)件 的透鏡容納件的四個(gè)定位部分中的每個(gè)的外側(cè)的第一磁體、第二磁體、第三磁體和第四磁 體，第一磁體和第二磁體沿第一方向設(shè)置，第三磁體和第四磁體沿第二方向設(shè)置。
6.如權(quán)利要求5所述的圖像穩(wěn)定裝置，其中，磁軛和線圈被形成為使移動(dòng)構(gòu)件沿第一 方向和第二方向線性地移動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的圖像穩(wěn)定裝置，其中，磁軛基本被形成為條形，磁軛被設(shè)置為使 磁軛的縱向方向與移動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)方向平行。
8.如權(quán)利要求4所述的圖像穩(wěn)定裝置，其中，在移動(dòng)構(gòu)件和固定構(gòu)件之間設(shè)置多個(gè)球。
9.如權(quán)利要求8所述的圖像穩(wěn)定裝置，其中，移動(dòng)構(gòu)件沿光軸方向的移動(dòng)由所述多個(gè) 球以及所述至少一個(gè)磁軛和所述至少一個(gè)磁體之間的磁力限制。
10.如權(quán)利要求8所述的圖像穩(wěn)定裝置，其中，所述多個(gè)球設(shè)置在移動(dòng)構(gòu)件上，所述多 個(gè)球接觸的多個(gè)球接觸部分形成在固定構(gòu)件上。
11.如權(quán)利要求5所述的圖像穩(wěn)定裝置，其中，所述至少一個(gè)線圈包括與第一磁體至第 四磁體對(duì)應(yīng)的第一線圈至第四線圈，第一線圈至第四線圈與印刷電路板一體地形成。
12.如權(quán)利要求1所述的圖像穩(wěn)定裝置，所述圖像穩(wěn)定裝置還包括傳感器，該傳感器檢 測(cè)移動(dòng)構(gòu)件的定位部分是否與固定構(gòu)件的止動(dòng)件接觸。
13.如權(quán)利要求12所述的圖像穩(wěn)定裝置，其中，傳感器包括霍爾傳感器。
14.一種圖像拾取裝置，包括透鏡組件；根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的圖像穩(wěn)定裝置，用于補(bǔ)償圖像拾取裝置的手抖動(dòng)； 圖像傳感器，將穿過(guò)透鏡組件和圖像穩(wěn)定裝置的光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圖像穩(wěn)定裝置及具有該圖像穩(wěn)定裝置的圖像拾取裝置。該圖像穩(wěn)定裝置可包括固定構(gòu)件，被設(shè)置到透鏡組件，固定構(gòu)件具有通孔，所述通孔的中心與透鏡組件的光軸相符；移動(dòng)構(gòu)件，被設(shè)置為相對(duì)于固定構(gòu)件與光軸垂直地移動(dòng)，移動(dòng)構(gòu)件具有沿光軸方向突出的中空?qǐng)A柱形形狀的透鏡容納件，以容納補(bǔ)償透鏡；驅(qū)動(dòng)部分，使移動(dòng)構(gòu)件與手抖動(dòng)的大小對(duì)應(yīng)地沿與光軸垂直的第一方向移動(dòng)和沿與光軸和第一方向垂直的第二方向移動(dòng)；四個(gè)定位部分，在移動(dòng)構(gòu)件的透鏡容納件的外周表面上沿第一方向和第二方向形成；四個(gè)止動(dòng)件，從固定構(gòu)件的通孔的內(nèi)周表面向移動(dòng)構(gòu)件突出，所述四個(gè)止動(dòng)件分別設(shè)置在所述四個(gè)定位部分的外側(cè)。
文檔編號(hào)G03B5/00GK101893803SQ20101016259
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月21日
發(fā)明者劉長(zhǎng)勛, 吳誼根, 宋德永, 金容郁, 黃盛號(hào) 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社