CN1916695A - 影像感测模块 - Google Patents

Abstract

一种影像感测模块，包括固定座、可活动地设置于固定座上的承载座、装设于承载座上的影像感测单元、装设在承载座及固定座其中之一的线圈、装设于承载座及固定座其中之另一的磁石以及金属件，及邻近金属件设置的霍尔单元，其中线圈是设置于磁石与金属件之间。固定座具有固定轴，且承载座具有可套设于固定轴的握持部；当握持部套设于固定轴后，握持部仍可沿着固定轴的轴线移动。承载座可通过握持部与固定座的固定轴结合，使得这些线圈会分别对应磁石以及金属件，且此线圈位于磁石与金属件之间，当提供电压至线圈产生磁场后，磁场与磁石及金属件作用产生推力或吸力，使得该承载座的握持部沿着固定轴的轴线产生位移。

Description

影像感测模块

【技术领域】

本发明是有关于一种影像感测模块，特别是有关于一种可让影像感测单元在二维方向运动的影像感测模块。

【背景技术】

如图1所示，美国专利公告第5266988号揭露了用于照相机的一种影像振动抑制装置。该影像振动抑制装置设置于镜头32内，使用照相机时，角加速度单元33p、33y量测得操作者的振动照相机的角加速度信息，提供一个电路计算后驱动一组驱动组件37p、37y，此驱动组件37p、37y使镜头32内的某一镜片在垂直光轴方向运动，补正或抑制因操作者振动照相机产生的影像模糊现象。

然而，驱动镜头内的镜片在垂直光轴方向运动，会降低镜头的周边亮度，并且镜头的MTF值下降；因此，此种方法补正操作者振动照相机的能力有限，或者降低光学成像质量。

如图2所示，日本特许登录第3551174号揭露一种移动机构。该移动机构利用压电组件35驱动转轴34而移动影像感测单元16，如CCD，在垂直光轴方向运动。如此，也可达到补正或抑制因操作者振动照相机产生的影像模糊现象，并且适合搭配任一种镜头。

压电组件必须不断的被电压驱动，以便适当的移动CCD补正影像；然而，CCD组件的重量较单一镜片重，使得必须使用体积相当大的压电组件才能驱动该组件。虽然此种方式可不降低镜头的光学成像质量，但是体积庞大的压电组件使得具有该项补正或抑制手振动功能的照相机体积也随之增加。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种影像感测模块，可抑制或补正操作者振动照相机产生的影像模糊现象。

本发明的影像感测模块，包括固定座、可活动地设置于固定座上的承载座及固定于承载座上的影像感测单元，其还包括使得承载座与固定座结合并可相对于固定座沿一第一方向运动的一第一导引构件、设置于固定座及承载座其中一个上的一第一磁石、设置于固定座及承载座其中的另一个上且与第一磁石对立的一第一线圈，设置于该固定座及该承载座其中之一且对应于该第一磁石的第一金属件，及设置于第一线圈旁的一第一霍尔组件，其中第一线圈位于第一磁石以及第一金属件之间。通过提供电压至第一线圈，使得第一线圈与第一磁石及第一金属件之间产生磁力变化而驱动承载座通过第一导引构件沿第一方向运动。

该第一导引构件包括固定于固定座及承载座其中一个且彼此平行的一对第一枢轴，分别设置于固定座及承载座的多个第一握持部；通过这些第一握持部分别套设第一枢轴，使得承载座与固定座结合，并且承载座可沿着第一枢轴的轴线方向运动。进一步，该承载座带动该影像感测单元沿着第一枢轴的轴线方向运动。

该承载座更包括一可动板，以及使得承载座与该可动板结合并可相对于固定座沿一第二方向运动的一第二导引构件。进一步，影像感测单元固定于该可动板上。

该影像感测模块更包括设置于固定座及可动板其中一个上的一第二磁石、设置于固定座及可动板其中的另一个上且与第二磁石对立的一第二线圈，设置于该固定座及该承载座其中之一且对应于该第二磁石的第二金属件，以及设置于第二线圈旁的一第二霍尔组件，其中第二线圈位于第二磁石以及第二金属件之间。通过提供电压至第二线圈，使得第二线圈与第二磁石及第二金属件之间产生磁力变化驱动可动板通过第二导引构件沿第二方向运动。进一步，该可动板与该承载座之间，在第二方向产生相对运动。

该第二导引构件包括，固定于承载座及可动板其中一个且彼此平行的一对第二枢轴，分别设置于承载座及可动板的多个第二握持部；通过这些第二握持部分别套设第二枢轴，使得可动板与承载座结合，并且可动板可沿着第二枢轴的轴线方向相对运动。

在本发明中，第二方向不同于第一方向；较佳地，第一枢轴的轴线方向与第二枢轴的轴线方向垂直。

在本发明中，第一磁石包括N磁极与S磁极，第一磁石的N磁极与S磁极沿着第一枢轴的轴线方向排列。

在本发明中，该第一金属件为一铁磁性的金属板。

在本发明中，第二磁石包括N磁极与S磁极，且N磁极与该S磁极沿着第二枢轴的轴线方向排列。

在本发明中，该第二金属件为一铁磁性的金属板。

在本发明中，当影像感测模块处于静止状态时，第一霍尔组件的各半部份位于第一磁石的N磁极与S磁极上方；以及第二霍尔组件的各半部份位于第二磁石的N磁极与S磁极上方。

与现有技术相比，本发明提供的影像感测模块，因为改变影像感测单元相对于光轴的位置，并非调制镜头内镜片的位置，所以不会降低镜头的周边亮度及成像品质；因为是采用一对线圈与一对磁石在垂直光轴方向驱动影像感测单元运动，各电子部品的体积较小，易于缩小照相装置的体积。

【附图说明】

图1是美国专利第5266988号揭露用于照相机的一种影像振动抑制装置；

图2是日本特许登录第3551174号揭露的一种移动机构；

图3是本发明较佳实施例的影像感测模块；

图4是该较佳实施例中的固定座的后视图；

图5是一立体图，说明本发明的可调制显示对比值的光学观测装置的一较佳实施例；

图6是该较佳实施例的纵向剖视图，说明进光减弱单元的嵌环体嵌结于压环的状态；

图7a为本发明的本发明的第一磁石、第一线圈与第一金属件的组合的示意图。

图7b表示依照楞次定律线圈在磁场中受力的示意图。

图7c为表示图7a中磁力线分布的状态。

图8是具有本发明的影像感测模块的照相装置。

【具体实施方式】

在本发明被详细描述前，要注意的是，在以下的说明内容所使用的相对位置用语，例如“第一方向X”、“第二方向Y”、“第三方向Z”是以各图所标示的坐标方向为基准，且该“第一方向X”与该“第二方向Y”及该“第三方向Z”彼此垂直。

图3是本发明较佳实施例的影像感测模块，可应用于照相装置中以抑制或补正操作者振动照相机产生的影像模糊现象。该较佳实施例包括一固定座20，该固定座20具有一中空部位29(参图4所示)，并于该中空部位29设置一承载座30；承载座30内具有与其分离的一可动板40，其中影像感测单元50，如CCD，设置于可动板40上。其中，影像感测单元50的感光面(未图示)朝向与第三方向Z相反的方向。

图4是该较佳实施例中的固定座的立体图。如图4所示，该固定座20具有一对第一磁石21、22及一对第二磁石23、24。第一对磁石21、22彼此平行的设置于中空部位29的两侧，其中一第一磁石21的N磁极、S磁极沿着第一方向X排列，且另一第一磁石22的N磁极、S磁极也沿着第一方向X排列。第二对磁石23、24也彼此平行的设置于中空部位29的两侧，其中一第二磁石23的N磁极、S磁极沿着第二方向Y排列，且另一第二磁石24的N磁极、S磁极也沿着第二方向Y排列。再者，第一磁石21、22的相同磁极N朝向中空部位29设置，以及第二磁石23、24的相同磁极S朝向中空部位29设置。

图5是该较佳实施例中具有可动板的承载座的立体图；图6是该较佳实施例中具有可动板的承载座的后视图。如图5、图6所示，该承载座30具有二个翼部31a、31b，且在该二个翼部31a、31b上分别设置一对第一线圈32a、32b、一对第一金属件21’、22’及第一霍尔组件44a，该承载座还包括彼此平行的一对第一枢轴25、26。其中，第一金属件21’设置于翼部31a，对应于第一磁石21，第一霍尔组件44a紧邻第一金属件21’也设置于翼部31a上，第一线圈32a设置于第一磁石21与第一金属件21’之间，其中第一磁石21平行于第一金属件21’设置，如图7a所示；另一第一金属件22’设置于另一翼部31b，同样地第一线圈32b设置于第一磁石22与第一金属件22’之间，其中第一磁石22平行于第一金属件22’设置。该对第一线圈32a、32b略呈矩形，其长边彼此平行。在本实施例中，第一金属件21’、22’为铁磁性的金属板。

此外，可动板40也具有二个翼部41a、41b，且在该二个翼部41a、41b上分别设置一对第二金属件23’、24’、一对第二线圈42a、42b及一第二霍尔组件44b。第二金属件23’设置于翼部41a，第二霍尔组件44b紧邻第二金属件23’也设置于翼部41a上，第二线圈42a设置于第二磁石23与第二金属件23’之间，其中第二磁石23平行于第二金属件23’设置；另一第二金属件24’设置于另一翼部41b，另一第二线圈42b设置于第二磁石24与第二金属件24’之间，其中第二磁石24平行于第二金属件24’。该对第二线圈42a、42b也略呈矩形，其长边彼此平行。在本实施例中，第二金属件23’、24’为铁磁性的金属板。再者，在承载座30外侧，邻近可动板40的翼部41a处具有二个第一握持部35a、35b，该第一握持部35a、35b分别具有一孔洞351a、351b；以及在承载座30外侧，邻近可动板40的另一翼部41b处具有二个第一握持部35c、35d，该二个第一握持部35c、35d分别具有一孔洞351c、351d。

一通过电流i的线圈在磁场B中会受到力F，根据愣次定律(Lenz’s Law)，F＝i×B，如图7b所示，受力F可分为水平分力Fx以及垂直分力Fy，水平分力Fx有助于线圈于水平方向移动，而垂直分力Fy则会使线圈与磁石接触而增加阻碍线圈移动的摩擦力，因此希望垂直分力Fy越小越好，所以必须使磁场B(磁力线)尽量与水平面垂直。因此本发明将一组磁石与一铁磁性的金属板平行配置，通过磁力线会以垂直的状态进入铁磁性金属的特性，如图7a所示，使通过线圈的磁力线与水平面的夹角会接近90度，即磁力线与水平面会趋近于垂直，如此可使线圈受到的垂直分力Fy趋近于0而水平分力Fx达到最大，其磁力线的分布如图7c所示。

一对第一枢轴25、26彼此平行设置；其中，较短的第一枢轴25位于磁石21及磁石24的一侧设置，另一较长的第一枢轴26在远离中空部位29的方向设置于磁石23的一侧。在该具体实施方式中，较长的第一枢轴26穿过承载座30的二个第一握持部35c、35d的孔洞351c、351d而被握持后，再固定于固定座20的握持部25b、25c上；以及，较短的第一枢轴25穿过承载座30的第一握持部35a、35b的孔洞351a、351b，再固定于固定座20的握持部25a中。这样，该对第一枢轴25、26及这些握持部25a、25b、25c、35a、35b、35c、35d构成一第一导引构件60；使得承载座30可利用该第一导引构件60于第二方向Y运动。

如图5、图6所示，该承载座30还具有一中空部位39；且影像感测单元50置于中空部位39内并设置于可动板40上。可动板40具有一电路板45，影像感测单元50与该电路板45电性连结；以及固定于该电路板45上且环绕该影像感测单元50的矩形框46。该矩形框46与第一方向X平行的一对框壁461、462分别具有第二握持部463a、463b、463c、463d；且第二握持部463a、463b、463c、463d分别具有一孔洞4631a、4631b、4631c、4631d。一对第二枢轴47、48平行于第一方向X；其中，一第二枢轴47穿过承载座30上的握持部36a、36b，再插入可动板40的第二握持部463a、463b的孔洞4631a、4631b后固定于承载座30，另一第二枢轴48分别穿过承载座30上的握持部36c、36d及可动板40的第二握持部463c、463d的孔洞4631c、4631d后将可动板40与承载座30结合。这样，该对第二枢轴47、48及这些握持部36a、36b、36c、36d、463a、463b、463c、463d构成一第二导引构件70；使得可动板40可利用该第二导引构件70在第一方向X运动。

图8是具有本发明的影像感测模块的照相装置。如图3及图8所示，照像装置100内具有一振动感知组件110，例如角加速度组件或加速度组件，通过该振动感知组件110感测得使用者操作照像装置100的振动量后，通过一脉冲宽度调制电路120或数字电路提供一电压信号至这些第一线圈32a、32b及这些第二线圈42a、42b。这些第一、第二线圈32a、32b、42a、42b分别产生可变化的磁场，与这些第一磁石21、22、第一金属件21’、22’、这些第二磁石23、24以及第二金属件23’、24’作用后，该承载座30可于第二方向Y产生对应的运动，及该可动板40可于第一方向X产生对应的运动，使影像感测单元50也可于第一方向X及第二方向Y产生对应的运动。这样，可抑制或补正操作者振动照相机产生的影像模糊现象。

在本发明的具体实施方式中，当照像装置100在静止状态时，影像感测模块也处于静止状态，第一霍尔组件44a的各半部份位于第一磁石的N磁极与S磁极上方；以及第二霍尔组件44b的各半部份位于第二磁石的N磁极与S磁极上方。因此，这些第一、第二霍尔组件44a、44b量测得到的磁场变化量为零。当使用者操作照像装置100，且对照像装置100产生振动时，这些第一、第二线圈42a、42b、43a、43b与这些第一、第二磁石21、22、23、24以及第一、第二金属件21’、22’、23’、24’作用驱动承载座40在第一方向X及第二方向Y产生对应的运动；这些第一、第二霍尔组件44a、44b量测得到磁场的变化量，并通过这样可计算得知承载座40的移动量及移动频率，并适时的修正脉冲宽度调制电路或数字电路提供的电压信号。

归纳上述，本发明的影像感测模块可获得下述功效及优点，所以确实能达到发明的目的：

1.因为本发明是改变影像感测单元相对于光轴的位置，并非调制镜头内镜片的位置，所以不会降低镜头的周边亮度及成像品质。

2.因为本发明是采用一对线圈、一对磁石以及一对铁磁性金属板于垂直光轴方向驱动影像感测单元运动可增加对线圈的推力，因而提高此影像感测模块对于振动补偿的灵敏度及速度。

Claims (14)

1.一种影像感测模块，其包括固定座、可活动地设置于固定座上的承载座及固定于承载座上的影像感测单元，其特征在于：其还包括使得承载座与固定座结合并可相对于固定座沿一第一方向运动的一第一导引构件、设置于固定座及承载座其中一个上的一第一磁石、设置于固定座及承载座其中的另一个上且与第一磁石对立的一第一线圈，设置于该固定座及该承载座其中之一且对应于该第一磁石的第一金属件，及设置于第一线圈旁的一第一霍尔组件，其中第一线圈位于第一磁石以及第一金属件之间；通过提供电压至第一线圈，使得第一线圈与第一磁石及第一金属件之间产生磁力变化而驱动承载座通过第一导引构件沿第一方向运动。

2.如权利要求1所述的影像感测模块，其特征在于：该第一导引构件包括固定于固定座及承载座其中一个且彼此平行的一对第一枢轴，分别设置于固定座及承载座的多个第一握持部；通过这些第一握持部分别套设第一枢轴，使得承载座与固定座结合，并且承载座可沿着第一枢轴的轴线方向运动。

3.如权利要求1所述的影像感测模块，其特征在于：该承载座更包括一装设于该承载座上且可相对于该承载座产生运动的可动板以及一与该可动板固定结合的电路板，使得该影像感测单元与该电路板电性导通并固定于该可动板上。

4.如权利要求3所述的影像感测模块，其特征在于：该影像感测模块更包括设置于固定座及可动板其中一个上的一第二磁石、设置于固定座及可动板其中的另一个上且与第二磁石对立的一第二线圈，设置于该固定座及该承载座其中之一且对应于该第二磁石的第二金属件，以及设置于第二线圈旁的一第二霍尔组件，其中第二线圈位于第二磁石以及第二金属件之间，通过提供电压至第二线圈，使得该第二线圈与该第二磁石、第二金属件之间产生磁力变化并驱动该承载座通过该第二导引构件沿该第二方向运动。

5.如权利要求4所述的影像感测模块，其特征在于：该第二导引构件包括：分别设置于承载座及可动板的多个第二握持部以及彼此平行且各自通过这些第二握持部的其中一部分所握持的一对第二枢轴，通过这些第二握持部分别套设第二枢轴，使得可动板与承载座结合，并且可动板可沿着第二枢轴的轴线方向相对运动。

6.如权利要求5所述的影像感测模块，其特征在于：该第二枢轴的轴线方向与该第一枢轴的轴线方向垂直。

7.如权利要求4所述的影像感测模块，其特征在于：该第二磁石包括N磁极与S磁极，且该N磁极与该S磁极沿着该第二枢轴的轴线方向排列。

8.如权利要求7所述的影像感测模块，其特征在于：当该影像感测模块处于静止状态时，该第二霍尔组件的各半部份位于该第二磁石的N磁极与S磁极上方。

9.如权利要求4所述的影像感测模块，其特征在于：该第二金属件为一金属板。

10.如权利要求4所述的影像感测模块，其特征在于：该第二金属件的材质为铁磁性金属。

11.如权利要求1所述的影像感测模块，其特征在于：该第一磁石包括N磁极与S磁极，且该N磁极与该S磁极沿着该第一枢轴的轴线方向排列。

12.如权利要求11所述的影像感测模块，其特征在于：当该影像感测模块处于静止状态时，该第一霍尔组件的各半部份位于该第一磁石的N磁极与S磁极上方。

13.如权利要求1所述的影像感测模块，其特征在于：该第一金属件为一金属板。

14.如权利要求1所述的影像感测模块，其特征在于：该第一金属件的材质为铁磁性金属。

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