CN106210457B - 具有磁导轭片的光学影像防震装置 - Google Patents
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Abstract
本发明乃揭露一种具有磁导轭片的光学影像防震装置。该光学影像防震装置，包括一壳体，具有一第一穿孔；一固定部，设有一底板，该底板设有与该第一穿孔相对应的一第二穿孔；及一活动部，为该壳体所包覆，且为该固定部弹性夹持于该壳体与该底板之间，该活动部包括一补偿模组，利用一磁力，补偿该光学影像防震装置因晃动所导致的影像模糊；一框体，具有一容置空间；一镜头承载座，是设置于该框体的该容置空间内；一镜头组，与该第一穿孔及该第二穿孔相对应，该镜头组为该镜头承载座所承载；及一磁导轭片，是固定在该框体之上。
Description
技术领域
本发明是关于一种光学影像防震装置，且特别有关于一种应用于相机或行动装置的光学影像防震装置。
背景技术
于拍摄相片至成像的过程中，如何减少甚至消除手持装置或是移动载具(如汽车或飞行器等)上拍摄所造成的相机晃动对于成像的图片的影响，一直是本领域中的技术人员亟欲解决问题。
其中，目前快速发展中的「光学影像防震(optical image anti-shake)」是已被认为将成为未来主流的影像防震技术。相较于数位影像防震机制，此光学影像防震技术可以避免以软件进行修正的方式所造成的成像画质变差、以及软件处理时间变长等等的缺点。
微型照相机随着手机和平板计算机等行动电子装置发展变得越来越普遍。消费者与研发人员期望提高微型照相机的性能，同时仍维持相同的微型化外观。特别是研究如何将现有相机中的光学影像防震技术应用在手机和平板计算机等行动电子设备中的微型照相机，并提高这种微型照相机性能的需求一直未间断过。
习知光学影像防震装置是采用驱动线圈与磁石的感应以利用磁力补偿相机在拍摄中的晃动。因此，装置中磁力的分布与稳定度特别重要。
日本特开2011-128583号专利揭露镜头驱动装置，其中磁石保持部材具有增加自动对焦磁石的磁效率的功效。然而，该日本特开2011-128583号专利仅可以防止自动对焦磁石磁力线发散，并无法防止外部磁导元件对防手震磁石的干扰，导致若该镜头驱动装置外部有磁导元件时，防手震磁石将对其产生吸力，而影响光学影像防震机制的作动。
此外，日本特开2012-113230号专利揭露自动对焦模组，其中外壳具有强化磁场的磁效率的功效。然而，该日本特开2012-113230号专利中外壳是位于固定部，内部磁石附着在该外壳内部四周亦位于固定部。因此，若该自动对焦模组外部有磁导元件时，并不会影响自动对焦机制的作动。然而，当内部磁石位于活动部时，日本特开2012-113230号专利中外壳无法防止磁石吸引外部磁导元件。
发明内容
有鉴于上列所述，一具有收敛磁力线且防止外部电磁干扰的光学影像防震装置是存在需求，本发明乃提供一具有磁导轭片的光学影像防震装置，该磁导轭片具有保磁和磁力强化且防止外部电磁干扰的功能。
根据本发明的目的，提出一种光学影像防震装置，包括一壳体，具有一第一穿孔；一固定部，设有一底板，该底板设有与该第一穿孔相对应的一第二穿孔；及一活动部，为该壳体所包覆，且为该固定部弹性夹持于该壳体与该底板之间，该活动部包括一补偿模组，利用一磁力，补偿该光学影像防震装置因晃动所导致的影像模糊；一框体，具有一容置空间；一镜头承载座，是设置于该框体的该容置空间内；一镜头组，与该第一穿孔及该第二穿孔相对应，该镜头组为该镜头承载座所承载并定义有一摄像光轴；及一磁导轭片，是固定在该框体之上。
本发明另提供一种取像装置，包含前述光学影像防震装置。
本发明再提供一种电子装置，包含如前述取像装置。
本发明前述各方面及其它方面依据下述的非限制性具体实施例详细说明以及参照附随的图式将更趋于明了。
附图说明
图1是光学影像防震装置的立体分解示意图。
图2是光学影像防震装置的活动部的立体分解上视图。
图3是光学影像防震装置的活动部的立体分解下视图。
图4是光学影像防震装置的活动部的等角视图。
图5是光学影像防震装置的活动部的俯视图。
图6是图5的C-C剖面示意图。
图7是图5的E-E剖面示意图。
图8是图5的E-E横截面图。
图9A是不具备磁导轭片的光学影像防震装置磁力线分布图。
图9B是具备磁导轭片的光学影像防震装置磁力线分布图。
符号说明
100 光学影像防震装置 343 缺口部
10 壳体 345 止动部
20 磁导轭片 35 下簧片
30 活动部 40 固定部
31 上簧片 41 线圈
311 凹槽 411 X轴驱动线圈
32 框体 412 Y轴驱动线圈
33 磁石组 42 电路板
331 X轴磁石 43 底板
332 Y轴磁石 44 悬吊线
34 镜头承载座 21 内壁
341 外侧壁 22 外壁
342 Z轴线圈 25 顶面
26 切口部
90 磁力线
91 磁力线
具体实施方式
以下举出具体实施例以详细说明本案的内容，并以图式作为辅助说明。说明中提及的符号是参照图式符号。值得注意的是，说明中提及的「包括」是为一开放式的用语，应解释成「包括但不限定于」。此外，所属领域中具有通常知识者应了解，同一元件/产品常具有不同的称呼方式，例如「镜头承载座」或「镜片保持器」，因此与本说明书中所提及的同领域且功能相似的元件/产品应当然被包含于本说明书范围之中。
请参照图1，图1为本发明实施例的一光学影像防震装置100的立体分解示意图，图1的视角，请参考图中X-Y-Z轴标示。本实施例所揭露的光学影像防震装置100包括壳体10、活动部30以及固定部40。其中，壳体10具有一第一穿孔，固定部40设有底板43，底板43设有与该第一穿孔相对应的一第二穿孔，活动部30为壳体10所包覆，且为固定部40弹性夹持于壳体10与底板43之间，活动部30更包括磁导轭片20、框体32、磁石组33、镜头承载座34、上簧片31、下簧片35以及一镜头组(未图示)。
活动部30中磁石组33与固定部40中X轴驱动线圈411、Y轴驱动线圈412以及复数悬吊线44，组成一补偿模组，利用一磁力补偿光学影像防震装置100因晃动所导致的影像模糊，例如当使用者手持光学影像装置进行拍摄时，手部造成的晃动，或是光学镜头变焦时，镜头伸缩造成的晃动，系统晃动量藉由镜头移动来补偿影像。
活动部30中框体32具有一容置空间，镜头承载座34是设置于框体32的该容置空间内，该镜头组与该第一穿孔及该第二穿孔相对应，该镜头组为镜头承载座34所承载并定义有一摄像光轴，且磁导轭片20是固定在框体32之上。
固定部40更包括线圈41以及电路板42。线圈41是包括X轴驱动线圈411及Y轴驱动线圈412，电路板42其包括一电路回路，用以控制X轴驱动线圈411及Y轴驱动线圈412产生电磁效应与磁石组33相互作用产生相吸力或相斥力，将悬吊于框体32的该容置空间内的镜头承载座34位置进行修正，也就是对于承载于镜头承载座34的镜头组的位置进行修正。
请参照图2，图2为本发明实施例的一光学影像防震装置100的活动部的立体分解上视图，图2的视角，请参考图中X-Y-Z轴标示。本实施例所揭露的光学影像防震装置100定义有两两相互垂直的一X轴、一Y轴及一Z轴，其中，磁导轭片20具有至少一与该Z轴垂直的一顶面25，用以限制该镜头承载座在该Z轴方向的位移。
磁导轭片20更具有与顶面25垂直的外壁22，外壁22对应磁石组33的外表面333。磁导轭片更具有与顶面25垂直的内壁21，内壁21对应伸入镜头承载座34的外侧壁341与Z轴驱动线圈342之间的缺口部343。如此，磁导轭片20中外壁22、顶面25及内壁21所构成的结构将磁石组33以及Z轴驱动线圈342部分包覆。
磁导轭片20的顶面25具有八边形的结构，以利补偿模组中的悬吊线44穿过磁导轭片20，并将悬吊线44两端是分别固定于壳体10以及底板43之上，使镜头承载座34沿Z轴方向悬吊于框体32的预设空间内。
镜头承载座34的外侧壁341具有对应的缺口部343，俾使该Z轴驱动线圈342配置于镜头承载座34的外侧壁341，且缺口部343是可收容磁导轭片20的内壁21于镜头承载座34的外侧壁341与Z轴驱动线圈342之间。
镜头承载座具有止动部345，止动部345是使得镜头承载座34沿Z轴方向往磁导轭片20移动一预定距离后，抵触磁导轭片20的顶面25以止动。换句话说，磁导轭片20提供阻力阻止该镜头以及镜头承载座34继续沿着光轴方向Z向外移动，因此本发明中磁导轭片20与镜头承载座34的止动部345形成的止动结构将可取代习知拍摄装置中的止动盖板，可有效地限制镜头以及镜头承载座34的向外(壳体10方向)移动。
该补偿模组中磁石组33是包括至少一X轴磁石331，是位于磁导轭片20与镜头承载座34之间，并与X轴驱动线圈411相对应，以及至少一Y轴磁石332，是位于磁导轭片20与镜头承载座34之间，并位于X轴磁石331的邻边，且与Y轴驱动线圈412相对应。X轴驱动线圈411是可与X轴磁石331作用并用于补偿镜头组于X轴方向上因晃动所导致的影像模糊。Y轴驱动线圈412是可与Y轴磁石332作用并用于补偿镜头组于Y轴方向上因晃动所导致的影像模糊。
该补偿模组中复数悬吊线44其两端是分别固定于上簧片31以及电路板42，使活动部30沿X轴及Y轴方向移动。当光学影像防震装置100感测到有来自外界晃动所导致的影像模糊，便可利用X轴驱动线圈411以及Y轴驱动线圈412产生电磁效应与X轴磁石331以及Y轴磁石332相互作用，由于X轴驱动线圈411以及Y轴驱动线圈412位于固定部40，位于活动部30中的X轴磁石331以及Y轴磁石332会带动活动部30于X轴方向以及Y轴方向移动，将悬吊于框体32的该容置空间内的镜头承载座34位置进行修正。
活动部30中上簧片31是位于框体32一侧面上，下簧片35是位于框体32另一侧面上，并与上簧片31将镜头承载座34予以弹性夹持于框体32的该容置空间中。其中，上簧片31与下簧片35是具有导电性，可作为传递Z轴驱动线圈342的驱动电流的传导线。
活动部30中更包括Z轴磁石(本实施例中Z轴磁石合并于磁石组33中)用以与Z轴驱动线圈342作用，并补偿镜头组于Z轴方向上的位移。例如光学镜头变焦时，镜头伸缩造成的晃动，可利用磁力补正手持相机的晃动量或于低照度时增加入光量以修正因晃动造成的影像模糊。
磁导轭片20是以导磁材料制成，且配合前述磁导轭片20将磁石组33以及Z轴驱动线圈342部分包覆的结构，磁导轭片20用以收敛活动部30中磁石组33产生的磁力线，并可防止外部电磁干扰，其可达成保磁和磁力强化的功能并可防止电子装置产生如NFC、COIL、EMI等电磁干扰。若有一固定导磁元件在光学影像防震装置100外部，磁导轭片20更可以防止磁石组33去吸引外部导磁元件，并且避免因磁石组33去吸引外部导磁元件而导致补偿模组失效或效率变差，且能降低相互间磁场的干扰。
请参照图3，图3为本发明实施例的一光学影像防震装置100的活动部30的立体分解下视图，图3的视角，请参考图中X-Y-Z轴标示，图3相较于图2可从另一角度观察活动部30的关系。因所有元件是相同于前述图2，故相同的元件与结构以下将不再赘述，且相同的元件将直接给予相同的名称及编号，合先叙明。由图3可知，磁导轭片20、上簧片31、框体32、磁石组33、镜头承载座34与下簧片35皆具有一穿孔可容置一镜头，且上述元件皆具有四边对称的结构，因此从图2与图3不同的视角可看见各元件类似的结构。例如，在镜头承载座34的四边皆具有外侧壁341、Z轴驱动线圈342、缺口部343与止动部345等元件或结构；在磁导轭片20的四边皆具有与顶面25垂直的复数内壁21与复数外壁22。
请参照图4，图4为本发明实施例的一光学影像防震装置100的活动部30组合后的等角视图。图4为图2分解的元件组合后的等角视图，图4的视角，请参考图中X-Y-Z轴标示。因所有元件是相同于前述图2，故相同的元件与结构以下将不再赘述，且相同的元件将直接给予相同的名称及编号，合先叙明。由图4可明确观察到磁导轭片20具有与顶面25垂直的复数外壁22，磁导轭片四侧的复数外壁22对应磁石组33的复数外壁333，磁导轭片20四侧的复数内壁21对应伸入Z轴驱动线圈342(未示于图4)与镜头承载座34的外侧壁341之间的缺口部343，且磁导轭片20是固定在框体32的上并包覆上簧片31、框体32、磁石组33、镜头承载座34与下簧片35(未示于图4)。此外，磁导轭片20更具有切口部26，俾使悬吊线44(未示于图4)配置于磁导轭片20的切口部26外侧，既使磁导轭片20包覆上簧片31，仍可使上簧片31的凹槽311露出以供悬吊线44穿过，以使活动部30沿X轴与Y轴方向移动。
请参照图5，图5为本发明实施例的一光学影像防震装置100的活动部30组合后的俯视图。因所有元件是相同于前述图2，故相同的元件与结构以下将不再赘述，且相同的元件将直接给予相同的名称及编号。由图5可明确观察到磁导轭片20的顶面25具有八边形的结构，以及上簧片31具有凹槽311供悬吊线44穿过。悬吊线44两端是分别固定于上簧片31以及电路板42，使活动部30沿X轴与Y轴方向移动。
请参照图6，图6是图5的C-C剖面示意图，图6的视角，请参考图中X-Z轴标示。因所有元件是相同于前述图2，故相同的元件与结构以下将不再赘述，且相同的元件将直接给予相同的名称及编号。由图6可明确观察到磁导轭片20具有与Z轴垂直的顶面25，用以限制镜头承载座34往壳体10(图1中)方向的位移。磁导轭片20具有与顶面25垂直的外壁22，外壁22对应磁石组33的外表面333。磁导轭片20具有与顶面25垂直的内壁21，内壁21对应伸入镜头承载座34的外侧壁341与Z轴驱动线圈342之间。
请参照图7，图7是图5的E-E剖面示意图，图7的视角，请参考图中X-Y-Z轴标示。因所有元件是相同于前述图2，故相同的元件与结构以下将不再赘述，且相同的元件将直接给予相同的名称及编号。由图7可明确观察到由于磁导轭片20的顶面25具有八边形的结构，既使磁导轭片20包覆上簧片31，仍可使上簧片31的凹槽311露出以供悬吊线44穿过，以使镜头承载座34沿Z轴方向悬吊于框体32的预设空间内。
请参照图8，图8是图5的E-E横截面图，图8的视角，请参考图中X-Y-Z轴标示。由图8可明确观察到镜头承载座34具有至少一个止动部345，止动部345是使得镜头承载座34沿该Z轴方向往磁导轭片20移动一预定距离后，抵触磁导轭片20以止动。磁导轭片20提供阻力阻止镜头以及镜头承载座34继续沿着Z轴方向向外移动，因此本发明中磁导轭片20与镜头承载座34的止动部345形成的止动结构将可取代习知拍摄装置中的止动盖板，可有效地限制镜头以及镜头承载座34的向外移动。
请参照图9A，图9A是不具备磁导轭片的光学影像防震装置磁力线分布图。由图9A可明确观察到不具备磁导轭片的光学影像防震装置，其中磁石组33与Z轴线圈342以及线圈41(包含X轴线圈以及Y轴线圈)相对应，在不具备磁导轭片的光学影像防震装置中磁石组33所产生的磁力线90其分布方式较为发散，较不利于磁石组33与Z轴线圈342以及线圈41之间补偿功能作动。换句话说，不具备磁导轭片的光学影像防震装置，其对于Z轴及X-Y轴方向的位移修正效率较差，且磁石组33较易吸引外部导磁元件而导致补偿模组失效或效率变差。
请参照图9B，图9B是具备磁导轭片的光学影像防震装置磁力线分布图。由图9B可明确观察到具备磁导轭片的光学影像防震装置，其中磁石组33与Z轴线圈342以及线圈41(包含X轴线圈以及Y轴线圈)相对应，由于该光学影像防震装置具备磁导轭片20，磁石组33所产生的磁力线91其分布方式较为收敛，较利于磁石组33与Z轴线圈342以及线圈41之间补偿功能作动。换句话说，具备磁导轭片20的光学影像防震装置，其具有保磁及加强磁力的功效且对于Z轴及X-Y轴方向的位移修正效率较佳，且磁石组33较不易吸引外部导磁元件因而加强补偿模组效率。
相较于日本特开2011-128583号专利揭露的镜头驱动装置，本发明具备磁导轭片的光学影像防震装置可防止外部磁导元件对光学影像防震装置中磁石组的干扰，若该光学影像防震装置外部有磁导元件时，由于磁导轭片具有收敛磁力线分布的功效，并且磁导轭片中外壁、顶面及内壁所构成的结构将磁石组以及Z轴驱动线圈部分包覆，可达保磁和磁力强化的功效，光学影像防震装置中磁石组较不会对外部磁导元件产生吸力，进而避免外部磁导元件影响光学影像防震机制的作动。
本发明更提供一种取像装置，其包含前述光学影像防震装置，该取像装置可藉由前述光学影像防震装置的设计达到光学防震效果。
该取像装置可搭载于电子装置，其包括，但不限于：智慧型手机、平板计算机、或可穿戴式设备。前揭电子装置仅是示范性地说明本发明的取像装置的实际运用例子，并非限制本发明的取像装置的运用范围。较佳地，该电子装置可进一步包含控制单元(ControlUnits)、显示单元(Display Units)、储存单元(Storage Units)、暂储存单元(RAM)或其组合。
所属领域的技术人员当可了解，在不违背本发明精神下，依据本案实施态样所能进行的各种变化。因此，显见所列的实施态样并非用以限制本发明，而是企图在所附申请专利范围的定义下，涵盖于本发明的精神与范畴中所做的修改。
Claims (14)
1.一光学影像防震装置，定义有两两相互垂直的一X轴、一Y轴及一Z轴，包括：
一壳体，具有一第一穿孔；
一固定部，设有一底板，该底板设有与该第一穿孔相对应的一第二穿孔；及
一活动部，为该壳体所包覆，且为该固定部弹性夹持于该壳体与该底板之间，该活动部包括：
一补偿模组，利用一磁力，补偿该光学影像防震装置因晃动所导致的影像模糊；
一框体，具有一容置空间；
一镜头承载座，是设置于该框体的该容置空间内；
一镜头组，与该第一穿孔及该第二穿孔相对应，该镜头组为该镜头承载座所承载并定义有一摄像光轴；及
一磁导轭片，是固定在该框体之上，其中，该磁导轭片的一顶面与该Z轴垂直，当沿着该Z轴方向观察时，该顶面与该补偿模组是部分重叠。
2.根据权利要求1所述的光学影像防震装置，其中，该磁导轭片的该顶面用以限制该镜头承载座在该Z轴方向的位移。
3.根据权利要求2所述的光学影像防震装置，其中该磁导轭片具有至少一与该顶面垂直的外壁，该外壁对应一磁石的一外表面。
4.根据权利要求2所述的光学影像防震装置，其中该磁导轭片至少具有与该顶面垂直的一内壁，该内壁对应伸入该镜头承载座的一外侧壁与一Z轴驱动线圈之间。
5.根据权利要求4所述的光学影像防震装置，其中该镜头承载座的该外侧壁具有对应的一缺口部，俾使该Z轴驱动线圈配置于该镜头承载座的该外侧壁，且该缺口部是收容该磁导轭片的该内壁于该镜头承载座的该外侧壁与该Z轴驱动线圈之间。
6.根据权利要求4所述的光学影像防震装置，其中该活动部更包括：
一上簧片，是位于该框体的一侧面上；
一下簧片，是位于该框体的另一侧面上，并与该上簧片将该镜头承载座予以弹性夹持于该框体的该容置空间中；以及
至少一Z轴磁石，用以与该Z轴驱动线圈作用，并补偿该镜头组于该Z轴方向上的位移。
7.根据权利要求6所述的光学影像防震装置，其中该固定部更包括：
一线圈，包括至少一X轴驱动线圈及至少一Y轴驱动线圈；
一电路板，包括至少一电路回路，是控制该X轴驱动线圈及该Y轴驱动线圈。
8.根据权利要求7所述的光学影像防震装置，其中该补偿模组包括：
至少一X轴磁石，是位于该磁导轭片与该镜头承载座之间，并与该X轴驱动线圈相对应；
至少一Y轴磁石，是位于该磁导轭片与该镜头承载座之间，并位于该X轴磁石的一侧，且与该Y轴驱动线圈相对应；及
复数悬吊线，其两端是分别固定于该上簧片以及该电路板，使该活动部沿该X轴及该Y轴移动。
9.根据权利要求8所述的光学影像防震装置，其中该磁导轭片具有至少一切口部，俾使该复数悬吊线配置于该磁导轭片的该切口部外侧。
10.根据权利要求2所述的光学影像防震装置，其中该磁导轭片的该顶面是八边形。
11.根据权利要求2所述的光学影像防震装置，其中该磁导轭片是以导磁材料制成，用以将该活动部中的磁力线收敛，并用以防止外部电磁干扰。
12.根据权利要求2所述的光学影像防震装置，其中该镜头承载座具有至少一个止动部，该止动部是使得该镜头承载座沿该Z轴方向往该磁导轭片移动一预定距离后，抵触该磁导轭片以止动。
13.一种取像装置，包含根据权利要求1至12中任一项所述的光学影像防震装置。
14.一种电子装置，包含根据权利要求13所述的取像装置。
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