CN101093288B - 用于数码相机的手抖动校正模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于数码相机的手抖动校正模块，该模块具有较小的体积并且在移动时具有较小的工作荷载。该手抖动校正模块包括基板；可相对于该基板沿第一轴向移动的第一滑动元件；包括图像拾取装置的第二滑动元件，该第二滑动元件可相对于该第一滑动元件沿第二轴向移动，该第二轴向通常垂直于该第一轴向；以及产生防止该第一和第二滑动元件与该基板分离的磁力的挤压装置。

Description

用于数码相机的手抖动校正模块

相关专利申请的交叉引用

本发明要求于2006年6月19日向韩国知识产权局递交的第10-2006-0054889号韩国专利申请的优先权，并将其全部内容合并于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用于数码相机的手抖动校正模块，并且更特别地，涉及一种用于数码相机的在照相时减少手抖动影响的手抖动校正模块。

背景技术

由于数码照相机和数码摄像机已经普遍存在，消费者对于高质量照片和运动图像的需求已经增长。特别是，当使用CMOS(互补型金属氧化物半导体)传感器代替CCD(电荷耦合器件)作为图像拾取装置时，由于手抖动将导致照片分辨率降低。为了解决该问题，手抖动校正模块被越来越多地用于数码照相机和数码摄像机中。

手抖动校正可通过移动透镜，移动图像拾取或移动透镜镜筒来实现。移动图像拾取示意性地示于图1。参照图1，常规手抖动校正***1包括基板2、滑座3和图像拾取装置底座4。该图像拾取装置底座4装配有图像拾取装置(未示出)，例如CCD。

该图像拾取装置底座4安装在滑座3上，并可相对于滑座3沿Y轴方向移动。滑座3安装在基板2上，并可相对于基板2沿X轴方向移动。因此，图像拾取装置可相对于基板2沿X轴和Y轴方向移动。沿X轴和Y轴方向利用单独的驱动装置(未示出)，例如马达、驱动器或本领域公知的其它装置来驱动滑座3和图像拾取装置底座4。弹簧5安装在滑座3的伸出物3a和基板2的伸出物2a之间。该弹簧5提供了用来防止滑座3和图像拾取装置底座4沿Z轴方向与基板2分离的弹力。

图1所示的手抖动校正***1所包括的基板2可安装在数码相机的光学***的镜筒(未示出)中，并由此随该数码相机而移动。当数码相机的使用者拍照且使用者的手沿X轴或Y轴方向发生震动时，图像拾取装置底座4沿与手抖动动作相反的方向移动，来补偿手抖动。但是，由于弹簧5的存在，常规手抖动校正***具有若干如下所述的缺点。

首先，滑座3的驱动装置向该滑座3提供驱动力F(图2)。因此，当滑座3相对于基板2沿X轴方向向右移动时，弹簧5沿与X轴方向的驱动力F相反的方向施加弹力K。因此，当弹簧5较短时，弹力K较大，且因此，阻碍了驱动装置的操作。其次，由于弹力K随滑座3的移动距离而发生变化，弹簧5施加到该滑座3的驱动装置上的荷载也发生变化，因此，难以实现对该滑座3的驱动装置进行线性控制。

为了解决这些问题，弹簧5的长度应该足够长。然而，当弹簧5较长时，手抖动校正***1的高度增加。此外，为了在伸出物2a和3a之间附着较长的弹簧5，高度h(图1)可能变得比手抖动校正***1的平均高度要高。为此目的，可限定位于手抖动校正***中用于放置其它元件的内部空间。

发明内容

本发明提供了一种用于相机的手抖动校正模块。该手抖动校正模块的实施例包括：基板；可相对于该基板沿第一轴向移动的第一滑动元件；包括图像拾取装置的第二滑动元件，该第二滑动元件可相对于该第一滑动元件沿第二轴向移动，该第二轴向通常垂直于该第一轴向；以及防止该第一和第二滑动元件从该基板上分离的挤压装置。

示例性的挤压装置可包括连接至该第一滑动元件的第一磁性的或可磁化的元件；和连接至该基板的第二磁性的或可磁化的元件，以使得该第一和第二元件之间的磁力沿大体垂直于第一和第二轴向的第三轴向将该第一滑动元件挤压到该基板的一侧上。此外，将该第一和第二元件构造成使得它们大体上彼此相互对准。

附图说明

图1是示意性示出了常规手抖动校正***的立体图；

图2是示意性示出了安装在图1所示的常规手抖动校正***的基板和滑座之间的弹簧的视图；

图3是示出了根据本发明实施例的用于数码相机的示例性手抖动校正模块的分解视图；

图4是示出了图3所示的手抖动校正模块的组装状态的立体图；

图5是示意性示出了图3和4所示的手抖动校正模块的挤压装置的操作视图；和

图6是示例性数码相机的侧视剖视图，部分示出了包括图3和4所示的手抖动校正模块的内部元件。

具体实施方式

在下文中，本发明将参照附图更为全面地进行说明，该附图示出了本发明的示例性实施例。

图3是示出了根据本发明实施例的示例性手抖动校正模块100的立体图，图4是示出了图3所示的手抖动校正模块100的组装状态的立体图。

图3和图4中所示的手抖动校正模块100包括基板10，第一滑动元件20，第二滑动元件30，第一驱动装置23，第二驱动装置33，挤压装置和移动检测装置62。基板10为手抖动校正模块100的元件提供支承。滑动元件20连接到该基板10上，并可相对于该基板10沿第一方向(例如，X轴方向)移动。

第一驱动装置23连接在基板10的部分10b上，以便能够沿X轴方向移动。第一驱动装置23的驱动轴放置在第一滑动元件20的V形槽20b中。在将第一驱动装置23的驱动放置在该第一滑动元件20的V形槽20b中后，将V形盖板55放置在第一驱动装置23的驱动轴上，并利用弹簧56(例如，所示扭簧)将该V形盖板55压到该V形槽20b的一侧。

第一驱动装置23可以是例如压电马达，驱动器或本领域公知的任何驱动装置，该装置能够产生往复式的(即，前后)直线或旋转运动。因此，第一驱动装置23相对于基板10沿X轴方向移动该第一滑动元件20。

第二滑动元件30与该第一滑动元件20的下部中央相连，并可相对于该第一滑动元件20沿Y轴移动。该第二驱动装置33连接到该第二滑动元件30的部分30a上，以便能够沿大体垂直于第一方向的第二方向(例如，Y轴方向)移动。第二驱动装置33的驱动轴放置在第一滑动元件20的V形槽20c中。在将第二驱动装置33的驱动轴放置在第一滑动元件20的V形槽20c中后，该V形盖板57放置在该第二驱动装置33的驱动轴上，并将该V形盖板57利用弹簧58(例如，所示扭簧)压至该V形槽20c的一侧上。该第二驱动装置33可以是例如压电马达，驱动器或本领域中公知的任何驱动装置，该装置能够产生往复式的(即，前后)直线或旋转运动。在某些实施例中，第二驱动装置33可大体上相似于第一驱动装置23，但该第二驱动装置33并不限定为像这样的事物。第二驱动装置33相对于该第一滑动元件20沿Y轴方向移动该第二滑动元件30。

将图像拾取装置41，例如CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补型金属氧化物半导体)传感器放置在第二滑动元件30上(例如，在其中央)，并且可将IR(红外线)滤色器(未示出)放在图像拾取装置41和透镜(未示出)之间。

正如图3中进一步示出的那样，图像拾取装置41连接到图像拾取装置部件40上。此外，印刷电路板50设置在该图像拾取装置部件40包括图像拾取装置41的一侧的对面上。印刷电路板50和图像拾取装置部件40可利用连接元件51(例如，接合件，如螺钉、螺栓等)如所示那样联结在一起。由于第一滑动元件20可相对于基板10沿X轴方向移动，并且第二滑动元件30可相对于该滑动元件20沿Y轴方向移动，因此该图像拾取装置41可相对于该基板10进行两个自由度(X轴和Y轴)的移动。

第一滚珠轴承21和第一支承板22以及第二滚珠轴承31和第二支承板32可如所示那样放置在模块100的移动元件之间。这样，可保证移动元件之间存在空间，并可减小移动元件之间的摩擦。更详细地来说，将第一滚珠轴承21和第一支承板22放置在第一滑动元件20和第二滑动元件30之间。虽然示出了两个第一滚珠轴承21和两块第一支承板22，但还可设置更少的或额外的第一滚珠轴承21和第一支承板22。同样，将第二滚珠轴承31和第二支承板32放置在第二滑动元件30和基板10之间。虽然示出了两个第二滚珠轴承31和两块第二支承板32，但还可设置更少的或额外的第二滚珠轴承31和第二支承板32。这样，该第一滑动元件20和第二滑动元件30可相对于基板10沿X轴和Y轴方向平稳移动。如可理解的那样，滚珠轴承和支承板的数量可变，并且还可使用其它装置或部件(例如，具有固有润滑能力的塑料元件)来简化第一滑动元件20，第二滑动元件30和基板10的相对移动。

正如根据本发明实施例的挤压装置的示例所示那样，磁铁25作为第一元件连接到第一滑动元件20的一个侧面部分20a上，并且磁性导向板12作为第二元件连接到基板10的一个侧面部分10a上。因此，在挤压装置的第一和第二元件(即，磁性导向板12和磁铁25)之间产生磁性吸引力。由此，不易于将第一滑动元件20和第二滑动元件30从基板10上分离。虽然将磁铁25连接在第一滑动元件20上，且将磁性导向板12连接到基板10上，但是应该了解到，该磁铁25和该磁性导向板12可设置在相反的位置上。此外，应该了解到，磁铁25可以是随后的磁性元件中的任意一种，这种磁性元件包括永磁铁，电磁铁和磁化元件。同样，应该了解到，磁性导向板12可以是本领域中公知的任何元件，可将该元件吸引到磁铁25，例如永磁铁，电磁铁，磁性元件和可磁化元件(例如，铁)上，或另外与它们协作。

磁铁25连接其上的第一滑动元件20的一个侧面部分20a和磁性导向板12连接其上的基板10的一个侧面部分10a大体上可以彼此对准。此外，如可了解到的那样，磁性导向板12和基板10可由不同的材料(例如，分别为磁性材料和非磁性材料，反之亦然)制成，以使得基板10不妨碍磁铁25和磁性导向板12之间的吸引。在一个实施例中，基板10可由顺磁材料，例如铝构成。

如图3所示，磁铁25沿X轴方向的长度小于磁性导向板12沿X轴方向的长度。此外，磁性导向板12的长度可以足够长，以使得能够将该磁铁25放置在磁性导向板12的上部中，第一滑动元件20沿X轴方向在这个范围内移动。由于磁铁25和磁性导向板12之间的磁性吸引力，第一滑动元件20和第二滑动元件30可连接到基板10上。因此，例如在外部冲击或振动的情况下，可防止第一滑动元件20和第二滑动元件30从基板10上沿Z轴方向分离。

图5是示意性示出了当图3所示的手抖动校正模块的第一滑动元件20沿X轴方向移动时，由于挤压装置所导致的驱动荷载基本无用的视图。参照图5，虽然磁铁25和磁性导向板12之间的磁性吸引力垂直作用，并且第一滑动元件20相对于沿X轴方向基板10移动，但是大体上总是将磁铁25放置在该磁性导向板12的上方。因此，当第一滑动元件20根据来自第一驱动装置23的驱动力F，相对于基板10沿X方向移动时，与图2所示的常规手抖动校正模块的情况相比，沿X轴方向的反作用荷载很难在本发明的手抖动校正模块100中发生。因此，对图像拾取装置41(图3)进行全面的运转控制是可能的，并且同样提高了操作可靠性。

此外，当将磁铁25和磁性导向板12分别固定到第一滑动元件20和基板10上时，与图1所示的常规手抖动校正模块1的情况相比，根据本发明的实施例，其他元件的安装并不限定在手抖动校正模块中。此外，正如从图6中所能了解到的那样，由于手抖动校正模块100结构相对紧凑，将相机外壳90内部的空间保留，以用于放置其他元件。

在本发明挤压装置的其他示例的情况下，磁铁25可连接到基板10的部分10a上，而磁性导向板12可连接到第一滑动元件20的部分20a上。在这种情况下，第一滑动元件20可由非磁性的，顺磁的(例如，铝)或无法磁化的(例如，塑料)材料构成。如上所述，磁铁25和磁性导向板12彼此相对放置。磁性导向板12沿X轴方向的长度可大于磁铁25的长度。如可了解到的那样，在本示例中，根据图3所说明的手抖动校正模块100所示，将磁铁25和磁性导向板12相对设置。

在本发明挤压装置的另一示例的情况下，该挤压装置的第一元件可以是可连接到第一滑动元件部分20a上的磁铁25，挤压装置的第二元件可以是可连接到基板10a上的磁铁，磁性或磁化导向板12(即，板12基本上可由与磁铁25相似的磁铁型材料制成)。在本示例中，应该了解到，第一磁铁25和第二磁铁12的相对表面应该具有相反的极性，以使得它们彼此相互吸引。例如，第一磁铁25可构造成它的下表面确定南极，而将第二磁铁12构造成它的上表面确定北极。作为选择，第一磁铁25可构造成它的下表面确定北极，而将第二磁铁12构造成它的上表面确定南极。

移动检测装置设置在基板10的右侧，并设置来检测移动距离，通过这样，第二滑动元件30(和图像拾取装置41)相对于基板10沿X轴和Y轴方向移动。作为移动检测装置的示例，霍尔传感器62可与磁铁63结合使用。如本领域中所公知的那样，霍尔传感器62是基于自霍尔传感器62中输出的电流(或电压)的幅度根据磁场强度发生变化的原理进行工作的，该霍尔传感器62受到该磁场的影响，或置于该磁场中。

如图3所示，将磁铁63放置在霍尔传感器62的上方。磁铁63与第二滑动元件30相结合。当第二滑动元件30相对于基板10沿X轴和Y轴方向移动时，磁铁63也移动。因此，磁铁63相对于霍尔传感器62的位置根据在手抖动校正的过程中，图像拾取装置41相对于基板10沿X轴和Y轴方向的移动而发生变化。这样，由于磁场强度发生变化，并通过例如与霍尔传感器62相连的控制器(未示出)检测、确定或用其他方法探测出从霍尔传感器62输出的电流(或电压)幅度的变化，因此移动检测装置简化了移动距离的检测，通过这样，图像拾取装置41相对于基板10沿X轴和Y轴方向移动。可将检测数据作为反馈信号来控制第一和第二驱动装置23和33。

现参照图6，提供包括手抖动校正模块100的示例性数码相机。如图6所示，手抖动校正模块100的基板10可固定到数码相机的部分机体或外壳90上。因此，当数码相机由于手抖动而移动时，基板10也相对于第一和第二滑动元件20，30，电路板50和图片拾取装置40(图3和4)移动。另一方面，将手抖动检测装置(未示出)，例如回转传感器，加速度计等安装在数码相机中，以检测数码相机的机体或外壳90(或基板10)的运转量，例如沿平摆和倾斜方向的旋转量。

一种装置，例如数码相机的处理器或控制器(未示出)利用来自一个或多个手抖动检测装置(未示出)和移动检测装置的检测数据，可计算出第二滑动元件30用于低偿数码相机的手抖动的沿X轴和Y轴方向的移动量。而后，第一驱动装置23和第二驱动装置33分别驱动第一滑动元件20和第二滑动元件30，并沿X轴和Y轴方向移动第二滑动元件30。在这里，由于使用前文中描述和说明过的挤压装置，因此第一驱动装置23的驱动控制是精确的，从而提高了操作可靠性。由此，图像拾取装置41沿与手抖动相反的方向移动，以拍摄到清晰的图像。

尽管本发明已参照其示例性实施例被特别地示出并作出了说明，但是本领域技术人员将了解到，在不偏离由随后的权利要求所限定的本发明的精神和范围的前提下，可在形式和细节上作出多种变化。

Claims (19)

1.一种用于相机的手抖动校正模块，包括：

基板；

第一滑动元件，其可相对于所述基板沿第一轴向移动；

第二滑动元件，其可相对于所述基板沿第二轴向移动，所述第二轴向大体垂直于所述第一轴向；

图像拾取装置，其与所述第一滑动元件和所述第二滑动元件中的一个相结合，以用于沿第一和第二轴向移动；和

用于产生磁力的装置，该磁力向所述基板挤压所述第一和第二滑动元件，以防止所述第一和第二滑动元件与所述基板沿大体垂直于所述第一和第二轴向的第三轴向分离，

其中用于产生磁力的装置包括磁性元件和可磁化元件，

所述磁性元件和所述可磁化元件中的一个连接至所述第一滑动元件和所述第二滑动元件中的至少一个；并且

所述磁性元件和所述可磁化元件中的另一个连接至所述基板。

2.如权利要求1所述的手抖动校正模块，其中所述磁性元件是第一永磁铁。

3.如权利要求2所述的手抖动校正模块，其中所述可磁化元件是第二永磁铁，它被构造成其极性与所述第一永磁铁的极性相反。

4.如权利要求2所述的手抖动校正模块，其中所述可磁化元件是金属板。

5.如权利要求4所述的手抖动校正模块，其中所述基板包括一种选自由顺磁材料和非磁性材料组成的组中的材料。

6.如权利要求1所述的手抖动校正模块，其中所述磁性元件和所述可磁化元件中的所述另一个在第一轴向上的长度大于所述磁性元件和所述可磁化元件中的所述一个在第一轴向上的长度。

7.如权利要求1所述的手抖动校正模块，其中所述磁性元件和所述可磁化元件中的所述另一个是永磁铁。

8.如权利要求7所述的手抖动校正模块，其中所述基板包括一种选自由顺磁材料和非磁性材料组成的组中的材料。

9.如权利要求7所述的手抖动校正模块，其中所述磁性元件和所述可磁化元件中的所述一个是金属板。

10.如权利要求1所述的手抖动校正模块，还包括：

第一驱动装置，其与所述第一和第二滑动元件中的一个相结合，所述第一驱动装置被构造成沿所述第一和第二轴向中的一个方向移动所述第一和第二滑动元件中的一个；和

第二驱动装置，其与所述第一和第二滑动元件中的另一个相结合，所述第二驱动装置被构造成沿所述第一和第二轴向中的另一个方向移动所述第一和第二滑动元件中的另一个。

11.如权利要求10所述的手抖动校正模块，其中所述第一和第二驱动装置中的至少一个是压电马达。

12.如权利要求1所述的手抖动校正模块，还包括移动检测装置，用于检测所述图像拾取装置相对于所述基板沿所述第一和第二轴向的移动量。

13.如权利要求12所述的手抖动校正模块，其中所述移动检测装置包括：

连接至所述基板的霍尔传感器；和

连接至所述第一和第二滑动元件之一的磁铁。

14.一种用于相机的手抖动校正模块，所述手抖动校正模块包括：

基板，其包括磁性元件和可磁化元件中的一个；

第一滑动元件，其可与所述基板移动地结合，以便沿第一轴向移动；和

第二滑动元件，其包括所述磁性元件和所述可磁化元件中的另一个，所述第二滑动元件可与所述第一滑动元件移动地结合，以便沿大体垂直于所述第一轴向的第二轴向移动，

其中所述磁性元件和所述可磁化元件相协作，以防止所述第一和第二滑动元件与所述基板沿大体垂直于所述第一和第二轴向的第三轴向分离。

15.如权利要求14所述的手抖动校正模块，还包括：

第一驱动装置，其与所述第一和第二滑动元件中的一个相结合，所述第一驱动装置被构造成沿所述第一和第二轴向中的一个方向移动所述第一和第二滑动元件中的一个；和

第二驱动装置，其与所述第一和第二滑动元件中的另一个相结合，所述第二驱动装置沿所述第一和第二轴向中的另一个方向移动所述第一和第二滑动元件中的另一个。

16.如权利要求15所述的手抖动校正模块，其中所述第一和第二驱动装置中的至少一个是压电马达。

17.如权利要求14所述的手抖动校正模块，还包括移动检测装置，用于检测所述图像拾取装置相对于所述基板沿所述第一和第二轴向的移动量。

18.如权利要求17所述的手抖动校正模块，其中所述移动检测装置包括：

连接至所述基板的霍尔传感器；和

连接至所述第一和第二滑动元件之一的磁铁。

19.一种相机，包括：

外壳；

连接至所述外壳的基板，所述基板包括磁性元件和可磁化元件中的一个；

第一滑动元件，其可与所述基板滑动地结合，以便沿第一轴向移动；和

第二滑动元件，其包括所述磁性元件和所述可磁化元件中的另一个，所述第二滑动元件可与所述第一滑动元件移动地结合，以便沿大体垂直于所述第一轴向的第二轴向移动，

其中所述磁性元件和所述可磁化元件相协作，以防止所述第一和第二滑动元件与所述基板沿大体垂直于所述第一和第二轴向的第三轴向分离。

Images