CN203261404U - 镜头防震装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种镜头防震装置，包含镜头模块、第一支撑模块、第一变形模块、第二支撑模块以及第二变形模块。第一支撑模块支撑镜头模块在第一轴向上运动，第二支撑模块支撑镜头模块在第二轴向上运动。第一变形模块包含至少一第一压电元件设置在镜头模块的一侧边，并通过至少一第一压电元件的转动而带动镜头模块在第一轴向上旋转运动。第二变形模块包含至少一第二压电元件设置在镜头模块的另一侧边，并通过至少一第二压电元件的转动而带动镜头模块在第二轴向上旋转运动。本实用新型通过压电元件的位移达到镜头防震的功效，其结构简单且驱动良率较高。

Description

镜头防震装置

技术领域

本实用新型是涉及一种镜头防震装置，特别是涉及一种利用压电元件针对镜头模块作震动补偿的镜头防震装置。

背景技术

在一个相机或摄像机的光学系统中，常会因为外力因素或是手持相机或摄像机的抖动，造成拍摄光学路径震动偏移，使得相机或摄像机的影像传感模块成像不稳定，进而导致所拍摄到的影像模糊不清。

最常见的解决方式，就是对此类震动所造成的影像模糊现象提供一补偿机制，来使所撷取到的影像清晰化，而此种补偿机制可以是数码补偿机制或是光学补偿机制。

所谓的数码补偿机制，就是对影像传感模块所撷取到的数码影像数据进行分析处理，以获得较为清晰的数码影像，此即为数码防震机制。

所谓的光学补偿机制，则通常是在光学透镜组或镜头模块或影性传感模块上设置震动补偿机制，使得手持相机或摄影机因外力或抖动而造成拍摄光学路径震动偏移时，可马上进行位移补偿，此即为光学防震机制。

目前已知的光学补偿机制中，以音圈马达作为光学防震机制较为常见。如图1所示，已知的相机光学补偿装置10包含有镜透模块11、多个音圈马达20、弹簧30以及固定件40。固定件40为中间中空的围状结构，镜头模块11设置在固定件40内。音圈马达20包含致动部21与磁铁部22，致动部21设置在镜头模块11上，磁铁部22相对于镜头部21设置在固定件40上，弹簧30则连结镜头模块11与固定件40。

已知利用音圈马达的光学补偿机制，因需设置多组音圈马达，其结构复杂造成驱动良率较低。除此之外，由弹簧作为镜头模块11移动时的支撑缓冲元件，不易控制移动的精度，使得防震效果较差。

实用新型内容

有鉴在上述已知技术问题，本实用新型的目的就是在提供一种镜头防震装置，以解决已知技术中，音圈马达驱动良率低，且弹簧难以控制移动精度，造成防震效果较差问题。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种镜头防震装置，包含镜头模块、第一支撑模块、第一变形模块、第一距离传感模块、第二支撑模块、第二变形模块以及第二距离传感模块。第一支撑模块支撑镜头模块在第一轴向上运动，第一变形模块包含至少一第一压电元件，且设置在所述镜头模块的一侧边，并通过至少一第一压电元件的转动而带动镜头模块在第一轴向上移动。第一距离传感模块侦测镜头模块在第一轴向上的移动量。第二支撑模块支撑镜头模块在第二轴向上运动。第二变形模块包含至少一第二压电元件，设置在镜头模块的另一侧边，并通过至少一第二压电元件的转动而带动镜头模块在第二轴向上移动。第二距离传感模块侦测镜头模块在第二轴向上的移动量。

优选地，第一变形模块可包含多个第一压电元件，所述第二变形模块包含多个第二压电元件。

优选地，第一压电元件与第二压电元件可成扇型配置。

优选地，第一距离传感模块可包含第一霍尔传感器(Hall Sensor)，且第一距离传感模块具有第一磁铁与第一霍尔传感器相对设置，第二距离传感模块包含第二霍尔传感器，且第二距离传感模块具有第二磁铁与第二霍尔传感器相对设置。

优选地，第二支撑模块可包覆第一支撑模块。

优选地，第一轴向与第二轴向可大致上垂直。

优选地，第一变形模块可具有第一固设面、第二固设面以及第一弹性变形部，第一固设面与第二固设面相邻设置，第一弹性变形部由第一固设面延伸出第一支撑模块外，第二变形模块具有第三固设面、第四固设面以及第二弹性变形部，第三固设面与第四固设面相邻设置，第二弹性变形部由第三固设面延伸出第二支撑模块外。

综上所述，本实用新型的压电元件由外部电场控制其移动量，其结构较已知的音圈马达简单，且可精准的调控所需的位移补偿量。除此之外，本实用新型通过实体的机构支撑旋转轴，而非利用弹簧作为位移缓冲元件，故本实用新型移动精度与稳定度较高。

附图说明

图1为已知的镜头防震装置。

图2为本实用新型的镜头防震装置的一实施例的第一爆炸图。

图3为本实用新型的镜头模块的示意图。

图4为本实用新型的镜头防震装置的一实施例的部分分解图。

图5为图4所示部分的第一立体示意图。

图6为本第4图所示部分的第二立体示意图。

图7为本实用新型的镜头防震装置的压电元件的设置示意图。

图8为本实用新型的镜头防震装置的一实施例的部分分解图。

图9为图8所示部分的立体示意图。

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本实用新型的镜头防震装置的实施例，为始便于理解，下述实施例中相同或相似的组件是以相同的符号标示说明。

在此要先说明的是，本实用新型的镜头防震装置的主要原理，乃是通过压电元件驱动镜头模块在两个不同的轴向上进行偏移的修正，以达到震动补偿的功效。其中，压电元件为一种因为物理上的形变，而在产生电极化现象的材料；或为一种随着外部电场变化，而产生物理上的形变的材料。前者为正压电效应，后者为逆压电效应。

本说明书的实施例的压电元件可为陶瓷材料，但不以此为限。本实用新型的压电元件的材料可为人造聚合物，如PVDF及其共聚物、聚氟乙烯、聚氯乙烯、聚-γ-甲基-L-谷氨酸酯和尼龙-11等；或聚合物与陶瓷材料的复合材料，如聚偏氟乙烯活环氧树脂等。

请参阅图2，其为本实用新型的镜头防震装置的一实施例的爆炸图。如图所示，镜头防震装置99由上而下(沿着Z轴方向)依序包含上盖模块180、第一支撑模块120、第二支撑模块150、镜头模块110以及下盖模块190。第一变形模块130与第二变形模块160分别设置在镜头模块110相邻的两侧边。第一距离传感模块140设置在镜头模块110与第一支撑模块120之间，第二距离传感模块170设置在第一支撑模块120与第二支撑模块150之间。

接着，请一并参阅图2与图3，图3为本实用新型的镜头模块的示意图。如图所示，镜头模块110可包含镜头111、影像传感单元112以及软性电路板113。镜头111内包含多个成像透镜(未绘示)，其可为定焦或变焦镜头。影像传感单元112可包含电荷耦合元件或互补金属氧化物半导体等感光元件。镜头111可将外界物体的影像光源经由镜头内的多个成像透镜投射在影像传感单元112的感光元件上并转换成电讯号，再通过软性电路板113将电讯号传送至处理单元作进一步的影像处理或传送至储存媒体储存。

当镜头模块110正在撷取外部影像时，若受到外力震动，则可能会造成撷取中的影像模糊不清。因此，本实用新型的镜头防震装置是将镜头模块110偏移的误差量通过第一变形模块130以及第二变形模块160进行补偿位移，以达到相机防震的功效。

在此要说明的是，软性电路板130一方面是用以传输影像传感单元112撷取到的影像讯号，一方面则是当第一变形模块130以及第二变形模块160进行补偿位移时，软性电路板130的可挠性特性可承受镜头模块110反复的小幅度位移。

请一并参考图2、图4、图5与图6，图4为本实用新型的镜头防震装置的一实施例的部分分解图，图5为图4所示部分的第一立体示意图，图6为本第4图所示部分的第二立体示意图。

如图所示，在图4中，第一支撑模块120为一围状结构，在本实施例中，第一支撑模块120大致为四面支撑壁所围合而成的构件，其中间中空用以容置镜头模块110。各支撑壁具有插销孔121、122、123与124。镜透模块110通过插销125与127滑固在互为相对的插销孔121与123上，以支撑镜头模块110在X轴向上旋转运动。

第一变形模块130具有第一固设面131、第二固设面132以及第一弹性变形部133。第一固设面131与第二固设面132相邻设置，第一弹性变形部133由第一固设面131延伸出第一支撑模块120外，第一弹性变形部133变形后可恢复其原有的形状。

其中，第一变形模块130包含多个第一压电元件134设置在第二固设面132上。所述多个第一压电元件134优选为扇形排列，如图7所示。各第一压电元件134大致为长方体形状，设置在第二固设面132上，并以插销孔123为中心成扇形分布。其中，本实施例是以多个第一压电元件134为例，但不已此为限。在本实用新型的其它实施例中，第一压电元件134可只具有一个或多个。

如此一来，当镜头模块110因外力而移动时，可通过所述多个第一压电元件134的变形而带动镜头模块110在X轴方向上旋转运动，以提供位移补偿，以此达到防震的功效。

第一距离传感模块140包含第一磁铁141与第一霍尔传感器142。第一霍尔传感器142设置在第一固设面131上，第一磁铁141相对第一霍尔传感器142设置在镜头模块110上。

如此一来，当第一变形模块130正带动镜头模块110在X轴方向上旋转运动，提供位移补偿时，第一霍尔传感器142与第一磁铁141间也具有相对移动。因此，第一距离传感模块140可通过第一霍尔传感器142感应到的磁场变化，而侦测到第一变形模块130在X轴方向上作了多少的移动量。

接着，请一并参考图2、图8、图9与图10，图8为本实用新型的镜头防震装置的一实施例的部分爆炸图，图9为图8的部分立体示意图。

如图所示，图8中，第二支撑模块150为一围状结构，本实施例中，第二支撑模块150大致为四面支撑壁所围合而成的构件，其中间中空用以容置第一支撑模块120。亦即，第二支撑模块150包覆整个第一支撑模块120。第二支撑模块150中，相对第一支撑模块120的插销孔122与124的位置处，具有插销孔128与126位在第二支撑模块150的支撑壁上。插销135滑固在插销孔128、122之间，插销孔136滑固在插销孔124、126之间，以支撑第一支撑模块120以及镜头模块110在Y轴向上旋转运动。

第二变形模块160具有第三固设面137、第四固设面138以及第二弹性变形部139。第三固设面137与第四固设面138相邻设置，第二弹性变形部139由第三固设面137延伸出第二支撑模块150外。

在此要说明的是，本实施例的第一变形模块130的第一压电元件134与第二变形模块160的第二压电元件143分别设置在镜头模块110相邻的两侧面上，但不以此为限。

其中，第二变形模块160包含多个第二压电元件143设置在第四固设面138上。所述多个第二压电元件143优选为扇形排列，如图7的第一压件元件134所示。各第二压电元件143大致为长方体的形状，设置在第四固设面上138，并以插销孔128为中心成扇形分布。其中，本实施例是以多个第二压电元件143为例，但不已此为限。在本实用新型的其它实施例中，第二压电元件143可只具有一个或多个。

如此一来，当镜头模块110因外力而移动时，可通过所述多个第二压电元件143的变形而带动镜头模块110在Y轴方向上旋转运动，以提供位移补偿，以此达到防震的功效。

第二距离传感模块170包含第二磁铁144与第二霍尔传感器145。第二霍尔传感器145设置在第三固设面137上，第二磁铁144相对第二霍尔传感器145设置在镜头模块110上。

如此一来，当第二变形模块160正带动镜头模块110在X轴方向上旋转运动，提供位移补偿时，第二霍尔传感器145与第二磁铁144间也具有相对移动。因此，第二距离传感模块170可通过第二霍尔传感器145感应到的磁场变化，而侦测到第二变形模块160在Y轴方向上作了多少的移动量。

本实用新型通过第一距离传感模块140以及第二距离传感模块170分别侦测镜头模块110在X轴向上与Y轴向上分别包含的位移量后，可进一步通过相机的控制模块(未绘示)提供适当的电压控制所述多个第一压电元件134与第二压电元件143的转动量或变形量，以达到位移补偿的修正的功效，使得镜头模块110可稳定得保持在最佳的摄像位置上。

综上所述，本实用新型的镜头防震装置通过压电元件作为位移补偿的反应元件，相较于已知的音圈马达具有更灵敏的反应速度。除此之外，本实用新型的镜头防震装置藉由插销孔的位置作为转轴位置，插销为镜头模块位移时的转轴，相较于已知利用弹簧固定镜头模块，本实用新型具有更稳定且精度更高的位移补偿控制。

以上所述仪为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本实用新型的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含在所附的权利要求书中。

Claims (7)

1.一种镜头防震装置，其特征在于，它包含：

镜头模组；

第一支撑模组，支撑所述镜头模组在第一轴向上运动；

第一变形模组，包含至少一第一压电元件，设置在所述镜头模组的一侧边，并通过所述至少一第一压电元件的转动而带动所述镜头模组在所述第一轴向上移动；

第一距离传感模组，侦测所述镜头模组在所述第一轴向上的移动量；

第二支撑模组，支撑所述镜头模组在第二轴向上运动；

第二变形模组，包含至少一第二压电元件，设置在所述镜头模组的另一侧边，并通过所述至少一第二压电元件的转动而带动所述镜头模组在所述第二轴向上移动；以及

第二距离传感模组，侦测所述镜头模组在所述第二轴向上的移动量。

2.如权利要求1所述的镜头防震装置，其特征在于，所述第一变形模组包含多个第一压电元件，所述第二变形模组包含多个第二压电元件。

3.如权利要求2所述的镜头防震装置，其特征在于，所述多个第一压电元件与所述多个第二压电元件成扇型配置。

4.如权利要求1所述的镜头防震装置，其特征在于，所述第一距离传感模组包含第一霍尔传感器，且所述第一距离传感模组具有第一磁铁与所述第一霍尔传感器相对设置，所述第二距离传感模组包含第二霍尔传感器，且所述第二距离传感模组具有第二磁铁与所述第二霍尔传感器相对设置。

5.如权利要求1所述的镜头防震装置，其特征在于，所述第二支撑模组包覆所述第一支撑模组。

6.如权利要求1所述的镜头防震装置，其特征在于，所述第一轴向与所述第二轴向大致上垂直。

7.如权利要求1所述的镜头防震装置，其特征在于，所述第一变形模块具有第一固设面、第二固设面以及第一弹性变形部，所述第一固设面与所述第二固设面相邻设置，所述第一弹性变形部是由第一固设面延伸出所述第一支撑模块外，所述第二变形模块具有第三固设面、第四固设面以及第二弹性变形部，所述第三固设面与所述第四固设面相邻设置，第二弹性变形部是由第三固设面延伸出所述第二支撑模块外。

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