光學影像防震機構的製作方法

2023-05-26 03:38:56 2

本發明涉及一種防震機構，特別涉及一種用以承載一鏡頭的光學影像防震機構。

背景技術：

一般相機、攝影機或行動電話常會受到外力撞擊而導致其內部光學系統晃動，此時將容易造成光路徑偏移而使得拍攝的影像模糊不清。現有專利文獻TW I457693揭露了一種光學影像防震裝置，當自動對焦時，其內部線圈通電後會與對應的磁鐵產生作用，使得與線圈固定的鏡頭承載部可沿鏡頭的光軸方向移動以達到自動對焦的效果，其中在該光學影像防震裝置內更設有X軸及Y軸位移傳感器，藉此可感測光軸於X軸與Y軸方向的位置，進而可分別通過對應於X軸和Y軸的線圈和磁鐵產生電磁感應，以調整鏡頭到正確的位置，如此一來便能修正光軸於X軸和Y軸方向的水平偏移，以達到防震效果並可獲取較佳的影像質量。然而，受到線圈以及與其對應的磁鐵的尺寸限制，傳統的防震裝置往往難以更進一步地縮小其體積。

技術實現要素：

為了克服前述現有問題點，本發明提供一種光學影像防震機構，以使光學影像防震機構達到小型化。

本發明提供一種光學影像防震機構，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。前述鏡頭設置於前述承載座內。前述框架活動地連接前述承載座與前述基板並具有一多邊形結構。前述第一線圈設置於承載座的一側，前述第二線圈設置於基板上，前述第一磁性元件設置在框架上並對應前述第一線圈，第二磁性元件設置於前述框架上並對應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置在框架上並對應於第二線圈，且前述位移感測元件設置在基板上，用以感測鏡頭與基板之間的相對位移。當一電流通入前述第一線圈時，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生電磁感應，使前述承載座相對於前述基板沿前述鏡頭的一光軸方向移動；當一電流通入前述第二線圈時，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生電磁感應，使前述框架相對於前述基板沿大致垂直於前述光軸的方向移動。

於一實施例中，前述第一磁性元件與第二磁性元件構成一體成形的一多極性永久磁鐵。

於一實施例中，第三磁性元件具有一永久磁鐵。

於一實施例中，前述第三磁性元件的體積小於或等於前述多極性永久磁鐵。

於一實施例中，前述承載座具有一凸出部，形成於承載座的一側，且前述第一線圈圍繞前述凸出部。

於一實施例中，前述第一線圈包含一上半部以及一下半部，其中上半部對應於前述第一磁性元件，並且下半部對應於前述第二磁性元件。

於一實施例中，當一電流通入前述第一線圈時，第一線圈與第一、第二磁性元件之間產生電磁感應，使承載座相對於基板沿鏡頭的光軸方向移動。

於一實施例中，前述第一線圈具有橢圓形結構。

於一實施例中，前述基板大致垂直於鏡頭的光軸。

於一實施例中，前述框架具有矩形、六邊形或八邊形結構。

附圖說明

圖1表示本發明一實施例的光學影像防震機構分解圖。

圖2表示圖1的光學影像防震機構組合後的示意圖。

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之間的位置關係示意圖。

圖5表示以一體成形的方式製作單一個多極性永久磁鐵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

具體實施方式

茲配合圖式說明本發明的較佳實施例。

有關本發明的前述及其它技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式的一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，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並非用來限制本發明。

首先請一併參閱圖1～圖3，本發明一實施例的光學影像防震機構例如可設置於一相機(或具有照相功能的電子裝置)內，其可用以防止或抑制因相機 震動而導致拍攝的影像模糊不清的問題。由圖1～圖3中可以看出，前述光學影像防震機構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、多個吊環線60、多個第一線圈C1、多個第二線圈C21、C22、多個第一磁性元件M1、多個第二磁性元件M2以及多個第三磁性元件M3，其中前述第一、第二線圈C1、C21、C22可具有橢圓形結構。應了解的是，在基板30下方另設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內部則設有對應於前述影像傳感器的一光學鏡頭(未圖標)，其中基板30大致垂直於鏡頭的一光軸70，通過前述光學鏡頭和影像傳感器，可用以執行拍照或攝影功能，且通過在光學鏡頭和影像傳感器之間設置前述光學影像防震機構，更能實時修正鏡頭及其光軸70於X軸與Y軸方向的水平偏移，以達到防震效果並獲取較佳的影像質量。

如圖1所示，前述承載座10具有可容納一光學鏡頭的空間R，一對第一磁性元件M1具有長條型結構，設置於框架20上，且該對第一磁性元件M1位於前述光軸70的相反側，其中第一磁性元件M1的磁極方向(N-S)與X軸方向平行，此外一對第二磁性元件M2同樣具有長條型結構，並設置於框架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(平行於Y軸)與第一磁性元件M1的縱軸方向(平行於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，一對第三磁性元件M3具有長條型結構，其設置於框架20上，其中第三磁性元件M3位於前述光軸70的相反側，且第三磁性元件M3的縱軸方向(平行於X軸)、前述第一磁性元件M1的縱軸方向(平行於Y軸)以及光軸70的方向(平行於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分別設置於矩形框架20上的不同側邊。應了解的是，本實施例中的框架20具有矩形或正方形結構，然而其亦可具有六邊形或八邊形等多邊形結構，兩個第三磁性元件M3僅需設置在前述框架20的相反側即可。

請繼續參閱圖1～圖3，前述承載座10的相反側分別形成有一凸出部11，其中第一線圈C1圍繞凸出部11並固定於承載座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 應於第一磁性元件M1，下半部C12則對應於第二磁性元件M2。此外，兩組分別沿Y軸以及X軸方向延伸且成對的第二線圈C21、C22設置於基板30上，並分別對應於前述第二、第三磁性元件M2、M3，其中一位移感測元件(未圖標)嵌設於基板30上，用以感測承載座10與基板30之間的相對運動。

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，當框架20受到外力撞擊時，承載座10可通過上、下簧片40、50而相對框架20沿Z軸方向位移，進而可於垂直方向(Z軸方向)上產生一緩衝的效果，以避免承載座10及容置於其中的鏡頭損壞。另外，於本實施例中，吊環線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，如此一來當框架20受到外力撞擊時，可使框架20相對基板30於XY平面上位移，進而可於水平方向上產生一緩衝的效果。

具體而言，由於前述承載座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是以彈性材料製成(例如金屬彈片)，故可限制承載座10的移動方向與鏡頭的光軸70方向平行。此外，由於基板30是以吊環線60連接框架20，且吊環線60是以彈性材質製成(例如具彈性的金屬杆件)，故可通過吊環線60支撐框架20、承載座10以及設置於框架20上第一、第二、第三磁性元件M1、M2、M3，並藉此形成一懸吊機構，故當框架20受外力撞擊時，框架20可相對基板30於XY平面上位移，以達到緩衝的效果。

需特別說明的是，當光學影像防震機構處於一對焦狀態時，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對第一線圈C1產生電磁感應，此時與第一線圈C1固定的承載座10便可沿光軸70方向移動，以快速地使鏡頭達到對焦效果。

另一方面，當使用者震動相機而造成光軸70相對於基板30的偏移時，可經由基板30上的位移感測元件感測框架20與基板30間的水平位移(平行於XY平面)，以得知當下光軸70的位置與正確位置間的偏移量；更進一步地，當欲將鏡頭和其光軸70修正至正確位置時，可通入電流至第二線圈C21中，使第二線圈21和與其位置對應的第二磁性元件M2間產生電磁感應，以驅使第二磁性元件M2及框架20相對基板30沿X軸方向位移。同理，當通 入電流至另一組第二線圈C22時，第二線圈C22會和與其位置相對應的第三磁性元件M3產生電磁感應，並使第三磁性元件M3及框架20相對基板30沿Y軸方向移動，藉此可控制鏡頭和其光軸70於XY平面上位移，以達到偏移補償以及防震的效果。

接著請參閱圖4，前述第一磁性元件M1以及第二磁性元件M2可採用兩個永久磁鐵，並將其磁極以相反方向設置；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製作而成為單一個多極性永久磁鐵M4，其中由圖6中可以清楚看見多極性永久磁鐵M4的上、下兩部分在平行於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獨立的磁鐵，以減少材料成本與組裝程序，進而可大幅降低製作成本。接著請參閱圖7，前述第三磁性元件M3可採用永久磁鐵，由於其位置只需對應於基板30上的第二線圈C22，且在承載座10上不必額外設置與第三磁性元件M3相對應的其它線圈，故可有效地縮減光學影像防震機構於Y軸方向上的尺寸，以使光學影像防震機構的整體體積下降，進而使其可達到小型化、輕量化以及更加節能省電的目的。

雖然本發明以前述的較佳實施例揭露如上，然其並非限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，於不脫離本發明的精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。