CN219893389U - 一种用于图像传感器的防抖装置及摄像机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于图像传感器的防抖装置及摄像机，其中，用于图像传感器的防抖装置包括通过磁吸组件吸合在一起的移动板和控制电路板，设置在所述移动板上用于带动所述移动板移动的滚动组件，设置在所述控制电路板上的检测组件，以及设置在移动板和控制电路板上的驱动组件。本实用新型的移动板和控制电路板通过磁吸组件进行吸合，并且二者之间设置滚珠以便于移动板的移动，通过控制电路板将防抖组件机械结构和防抖控制功能结合在一起，摆脱了复杂的运动装置结构设计，大幅度降低成本，提高应用灵活性，尤其是提高了该装置单位体积下所支持的图像传感器规格，有利于该技术的广泛推广。

Description

一种用于图像传感器的防抖装置及摄像机

技术领域

本实用新型涉及图像防抖技术领域，具体是指一种用于图像传感器的防抖装置及摄像机。

背景技术

监控摄像机经常观察远处的目标，此时镜头焦距很大，图像视场角很小，机身的微小晃动也会带来图像的剧烈晃动。为此，现有技术中通过使用防抖装置来实现图像稳定，例如申请号为CN202221045238.2的专利技术公开了一种防抖摄像装置，其包括外部框架、基座电路板、支架等部件，虽然该技术能够实现陀螺稳定功能，使监控图像更加稳定，但是其整个支撑结构复杂、体积大，不能满足微型化需求。

发明内容

为了解决当前存在的问题，本实用新型设计一种结构简单、体积小，成本低的用于图像传感器的防抖装置及摄像机。

一种用于图像传感器的防抖装置，包括通过磁吸组件吸合在一起的移动板和控制电路板，设置在所述移动板上用于带动所述移动板移动的滚动组件，设置在所述控制电路板上的检测组件，以及设置在移动板和控制电路板上的驱动组件；图像传感器安装于所述移动板的外侧面。

进一步的，所述磁吸组件包括设置在所述移动板的吸合面上的吸合磁钢和设置在所述控制电路板的吸合面上的吸合铁片；所述吸合磁钢与吸合铁片相对设置。

所述滚动组件包括设置在所述移动板的吸合面上的若干个滚珠槽，每个所述滚珠槽内均安装有一个滚珠；所述滚珠至少部分凸出于所述移动板的吸合面，并与所述控制电路板的吸合面接触，以使所述移动板和控制电路板之间通过滚珠的凸出部分进行隔离。

所述滚珠槽的数量设置为三个，三个所述滚珠槽呈三角形分布。

所述驱动组件包括竖直设置在所述控制电路板的吸合面上的侧向驱动线圈，竖直设置在所述移动板的吸合面上且与所述侧向驱动线圈相对的侧向驱动磁钢，水平设置在所述控制电路板的吸合面上的纵向驱动线圈A和纵向驱动线圈B，以及水平设置在所述移动板的吸合面上的纵向驱动磁钢A和纵向驱动磁钢B；所述纵向驱动磁钢A与纵向驱动线圈A相对设置，所述纵向驱动磁钢B与纵向驱动线圈B相对设置。

所述检测组件包括第一霍尔元件、第二霍尔元件、第三霍尔元件以及陀螺仪传感器；所述第一霍尔元件与所述侧向驱动磁钢相对，第二霍尔元件与所述纵向驱动磁钢A相对，第三霍尔元件与纵向驱动磁钢B相对。

该用于图像传感器的防抖装置还包括限位螺丝；所述控制电路板上设置有限位孔，所述限位螺丝穿过所述限位孔后与所述移动板连接。

一种摄像机，其设置有上述的用于图像传感器的防抖装置；所述用于图像传感器的防抖装置安装在摄像机的光学镜头的尾部。

与现有技术相比，本申请实施例具有如下有益效果：本实用新型的移动板和控制电路板通过磁吸组件进行吸合，并且二者之间设置滚珠以便于移动板的移动，通过控制电路板将防抖组件机械结构和防抖控制功能结合在一起，摆脱了复杂的运动装置结构设计，大幅度降低成本，提高应用灵活性，尤其是提高了该装置单位体积下所支持的图像传感器规格，有利于该技术的广泛推广。

附图说明

在此所述的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。在各图中，相同标号表示相同部件。其中，

图1为本实用新型的防抖装置的结构示意图。

图2为本实用新型的摄像机的结构示意图。

上述附图中的附图标记为：1—光学镜头，2—移动板，21—侧向驱动磁钢，22—纵向驱动磁钢A，23—纵向驱动磁钢B，24—吸合磁钢，25—限位螺丝，26—滚珠槽，3—控制电路板，31—侧向驱动线圈，32—纵向驱动线圈A，33—纵向驱动线圈B，34—吸合铁片，35—限位孔，4—滚珠。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，如果本申请的说明书和权利要求书及上述附图中涉及到术语“第一”、“第二”等，其是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，如果涉及到术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，如果涉及到术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，在本申请中，如果涉及到术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

如图1所示，本实施例公开了一种用于图像传感器的防抖装置，其包括移动板2和控制电路板3。具体的，该移动板2和控制电路板3相对设置，并且二者之间通过磁吸组件吸合在一起。该移动板2的尺寸小于控制电路板3的尺寸。

该磁吸组件包括设置在移动板2的吸合面上的吸合磁钢24和设置在控制电路板3的吸合面上的吸合铁片34，吸合磁钢24与吸合铁片34相对设置。通过吸合磁钢24和吸合铁片34的相互吸附作用，可以使移动板2和控制电路板3相互靠近。

为了防止移动板2和控制电路板3被吸合贴紧而导致移动板2无法移动，该移动板2上设置有用于带动移动板2移动的滚动组件。

具体的，该滚动组件包括设置在移动板2的吸合面上的若干个滚珠槽26，每个滚珠槽26内均安装有一个滚珠4。该滚珠4的直径大于滚珠槽26的深度，因此滚珠4安装在滚珠槽26中后，滚珠4会有一部分凸出于移动板2的吸合面，并与控制电路板3的吸合面接触，以使移动板2和控制电路板3之间被滚珠4的凸出部分隔离开，而由于吸合磁钢24与吸合铁片34的吸合作用，移动板2又不会掉落。

滚珠4能够在滚珠槽26内滚动，如此，移动板2则能够实现相对于控制电路板3偏移。具体设置时，控制电路板3的吸合面与滚珠槽26对应的位置设计为光滑平面，便于滚珠4滚动。

本实施例中，滚珠槽26的数量设置为三个，三个所述滚珠槽26呈三角形分布，这样可以使支撑更加稳定。

另外，该用于图像传感器的防抖装置还包括限位螺丝25。具体的，该控制电路板3上设置有限位孔35，限位螺丝25穿过限位孔35后与移动板2连接，通过限位螺丝25来对移动板2控制电路板3进行限位。限位螺丝25与限位孔35之间需要设置为间隙配合，以满足移动板2的移动。

为了驱动移动板2，移动板2和控制电路板3上还设置有驱动组件。具体的，驱动组件包括竖直设置在控制电路板3的吸合面上的侧向驱动线圈31，竖直设置在移动板2的吸合面上且与侧向驱动线圈31相对的侧向驱动磁钢21，水平设置在控制电路板3的吸合面上的纵向驱动线圈A32和纵向驱动线圈B33，以及水平设置在移动板2的吸合面上的纵向驱动磁钢A22和纵向驱动磁钢B23。纵向驱动磁钢A22与纵向驱动线圈A32相对设置，纵向驱动磁钢B23与纵向驱动线圈B33相对设置。该侧向驱动线圈31、纵向驱动线圈A32以及纵向驱动线圈B33均与控制电路板3电连接。

侧向驱动线圈31、纵向驱动线圈A32以及纵向驱动线圈B33均选用直径10mm、厚度1mm的圆形线圈，而侧向驱动磁钢21、纵向驱动磁钢A22以及纵向驱动磁钢B23的规格均为15×8×1mm，磁化方向为宽度磁化。

当侧向驱动线圈31得电时可通过驱动侧向驱动磁钢21来使移动板2上下移动，而纵向驱动线圈A32和纵向驱动线圈B33通电时可通过驱动纵向驱动磁钢A22和纵向驱动磁钢B23来使移动板2实现来回平移；并且，纵向驱动线圈A32和纵向驱动线圈B33的差模驱动可控制移动板2旋转。

另外，该控制电路板3上还设置有检测组件。具体的，该检测组件包括第一霍尔元件、第二霍尔元件、第三霍尔元件以及陀螺仪传感器。该第一霍尔元件与所述侧向驱动磁钢21相对，其用于检测其与侧向驱动磁钢21的相对位置信息。第二霍尔元件与所述纵向驱动磁钢A22相对，其用于检测其与纵向驱动磁钢A22的相对位置信息。第三霍尔元件与纵向驱动磁钢B23相对，其用于检测其与纵向驱动磁钢B23的相对位置信息。第一霍尔元件、第二霍尔元件、第三霍尔元件以及陀螺仪传感器均与控制电路板3电连接。

本实施例中第一霍尔元件、第二霍尔元件、第三霍尔元件均采用SS49E霍尔元件。陀螺仪传感器采用ICM20602陀螺仪传感器，其用于获取整个装置的抖动运动数据。控制电路板3采用GD32L233作为处理器。

使用时，图像传感器5安装于移动板2的外侧面上，即安装于移动板2背离其吸合面的侧面上，图像传感器5可以是CMOS可见光传感器、红外图像传感器、热成像探测器或者其它类型的图像传感器；图像传感器的电信号通过柔性电路排线引出。当防抖装置出现抖动时，陀螺仪传感器检测防抖装置的抖动数据作为目标量，第一霍尔元件检测出其与侧向驱动磁钢21的移动距离数据作为控制反馈量，将上述反馈量和目标量输入反馈控制算法，计算出控制输出量，并使侧向驱动线圈31推动侧向驱动磁钢21上下移动，使移动板2做相应的上下移动。与此同时，纵向驱动线圈A32和纵向驱动线圈B33检测出其与纵向驱动磁钢A22和纵向驱动磁钢B23的移动距离数据作为控制反馈量，将该反馈量与目标量输入反馈控制算法，计算出控制输出量，并使纵向驱动线圈A32和纵向驱动线圈B33工作，驱动纵向驱动磁钢A22和纵向驱动磁钢B23偏移，使移动板2做相应的平移或旋转，从而抵消装置因抖动而给图像带来的影响。

本实用新型的移动板2和控制电路板3通过磁吸组件进行吸合，并且二者之间设置滚珠4以便于移动板2的移动，通过控制电路板3将防抖组件机械结构和防抖控制功能结合在一起，摆脱了复杂的运动装置结构设计，大幅度降低成本，提高应用灵活性，尤其是提高了该装置单位体积下所支持的图像传感器规格，有利于该技术的广泛推广。

实施例2

本实施例公开一种摄像机，该摄像机设置有实施例1中的用于图像传感器的防抖装置。具体设置时，该用于图像传感器的防抖装置安装在摄像机的无光学防抖功能的光学镜头1的尾部，安装时，控制电路板3竖立着固定在光学镜头1内，如图2所示。光学镜头可以是可见光或红外镜头。

需要注意的是，本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

另外，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于图像传感器的防抖装置，其特征在于，包括通过磁吸组件吸合在一起的移动板(2)和控制电路板(3)，设置在所述移动板(2)上用于带动所述移动板(2)移动的滚动组件，设置在所述控制电路板(3)上的检测组件，以及设置在移动板(2)和控制电路板(3)上的驱动组件；图像传感器(5)安装于所述移动板(2)外侧面。

2.根据权利要求1所述的用于图像传感器的防抖装置，其特征在于，所述磁吸组件包括设置在所述移动板(2)的吸合面上的吸合磁钢(24)和设置在所述控制电路板(3)的吸合面上的吸合铁片(34)；所述吸合磁钢(24)与吸合铁片(34)相对设置。

3.根据权利要求1所述的用于图像传感器的防抖装置，其特征在于，所述滚动组件包括设置在所述移动板(2)的吸合面上的若干个滚珠槽(26)，每个所述滚珠槽(26)内均安装有一个滚珠(4)；所述滚珠(4)至少部分凸出于所述移动板(2)的吸合面，并与所述控制电路板(3)的吸合面接触，以使所述移动板(2)和控制电路板(3)之间通过滚珠(4)的凸出部分进行隔离。

4.根据权利要求3所述的用于图像传感器的防抖装置，其特征在于，所述滚珠槽(26)的数量设置为三个，三个所述滚珠槽(26)呈三角形分布。

5.根据权利要求1所述的用于图像传感器的防抖装置，其特征在于，所述驱动组件包括竖直设置在所述控制电路板(3)的吸合面上的侧向驱动线圈(31)，竖直设置在所述移动板(2)的吸合面上且与所述侧向驱动线圈(31)相对的侧向驱动磁钢(21)，水平设置在所述控制电路板(3)的吸合面上的纵向驱动线圈A(32)和纵向驱动线圈B(33)，以及水平设置在所述移动板(2)的吸合面上的纵向驱动磁钢A(22)和纵向驱动磁钢B(23)；所述纵向驱动磁钢A(22)与纵向驱动线圈A(32)相对设置，所述纵向驱动磁钢B(23)与纵向驱动线圈B(33)相对设置。

6.根据权利要求5所述的用于图像传感器的防抖装置，其特征在于，所述检测组件包括第一霍尔元件、第二霍尔元件、第三霍尔元件以及陀螺仪传感器；所述第一霍尔元件与所述侧向驱动磁钢(21)相对，第二霍尔元件与所述纵向驱动磁钢A(22)相对，第三霍尔元件与纵向驱动磁钢B(23)相对。

7.根据权利要求1所述的用于图像传感器的防抖装置，其特征在于，还包括限位螺丝(25)；所述控制电路板(3)上设置有限位孔(35)，所述限位螺丝(25)穿过所述限位孔(35)后与所述移动板(2)连接。

8.一种摄像机，其特征在于，设置有权利要求1～6任一项所述的用于图像传感器的防抖装置，所述用于图像传感器的防抖装置安装在摄像机的光学镜头(1)的尾部。