CN111999962B - 驱动用于ois的光学反射器的具有多轴结构的装置 - Google Patents
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Abstract
一种驱动用于OIS的光学反射器的具有多轴结构的装置,包括:支承框架,其具有形成在支承框架中的第一槽形轨;光学反射器,其布置在支承框架上以将光反射到镜头;中间框架,其具有与第一槽形轨对应的第一导轨和形成在中间框架中的第二槽形轨;基础框架,其具有与第二槽形轨对应地形成的第二导轨;第一球体,其布置在第一槽形轨和第一导轨之间;第二球体,其布置在第二槽形轨和第二导轨之间;第一驱动单元,其被构造成使支承框架基于中间框架在第一方向上移动;和第二驱动单元,其被构造成使中间框架基于基础框架在与第一方向垂直的第二方向上移动,其中,第一球体移动或滚动的方向垂直于第二球体移动或滚动的方向。
Description
本申请是原案申请号为201710307873.0的发明专利申请(申请日:2017年5月4日,发明名称:驱动用于OIS的光学反射器的具有多轴结构的装置)的分案申请。
技术领域
本公开涉及一种用于驱动光学反射器的装置,更具体地,涉及一种通过在多个轴向方向上操作用于改变光路的光学反射器而驱动用于光学图像稳定(OIS)的光学反射器的装置。
背景技术
随着硬件技术的进步和用户环境的改变等,在诸如智能电话之类的移动终端处,除了用于通信的基本功能之外,还集成地实现各种复杂功能。
一个代表性的示例就是具有自动对焦(AF)功能和光学图像稳定(OIS)功能的相机模块。此外,出于身份验证或安全的目的,将语音识别功能、指纹识别功能、虹膜识别功能等装载在便携式终端上,并且试图安装变焦镜头,在变焦镜头中多个镜头被分成组来不同地调节焦距。
变焦镜头被构造成具有与一般镜头不同地布置在输入光的光轴方向上的多个镜头或镜头组,因而与一般镜头相比,变焦镜头在其光轴方向上具有更长的长度。穿过变焦镜头的光被输入到诸如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)的拍摄装置上,并且通过如下处理由拍摄装置生成图像数据。
当将变焦镜头像其它一般镜头一样安装成在便携式终端的主板上直立(即,在垂直于主板的方向上)时,便携式终端应该确保与变焦镜头的高度(或,在光轴方向上的长度)一样大的空间,因此对于作为便携式终端所追求的固有特征的小型轻型设计来说,优化变焦镜头并不容易。
为了解决该问题,已经提出了通过调节镜头的角度和尺寸、镜头间隔、焦距等来减小光学***的尺寸的方法,但是该方法在本质上存在局限,因为其目标是在物理上减小变焦镜头或变焦镜头镜筒的尺寸并且变焦镜头的固有特征也可能被劣化。
另外,在本领域中一般采用的光学图像稳定(OIS)方法在垂直于光轴方向(Z轴)的平面上的两个方向(X轴方向和Y轴方向)上矫正地移动镜头或镜头模块。如果将该方法原样不动地应用于变焦镜头,则存在诸如装置体积增大、难以确保精度和由变焦镜头的形状、结构、功能等引起的空间利用率低的问题。
另外,还尝试了一种轴向联接光学反射器并在一定方向上旋转该光学反射器以基于镜头或拍摄装置(CCD、CMOS等)来校正所拍摄图像的抖动的方法。
然而,在该方法中,光学反射器或者联接该光学反射器的支承件的载荷被施加在特定方向上,并且由该载荷引起的力也根据光学反射器的旋转距离而被不同地施加。由于该原因,用于移动光学放射器的驱动功率的强度与光学反射器的移动并不成函数比例,因而该光学反射器并不是根据驱动功率的强度而线性移动,这无法确保光学图像稳定的精确控制。
发明内容
技术问题
为了解决现有技术的问题而设计了本公开,因此本公开旨在提供一种驱动用于OIS的光学反射器的装置,该装置可以确保在所有方向对光学反射器进行精确控制以使光学图像稳定。
本公开的这些和其它目的及优点可以从如下详细描述来理解,并且从本公开的示例性实施方式更完全地显现出来。此外,将容易理解的是,本公开的目的和优点可以通过所附权利要求中所示的装置及其组合来实现。
技术方案
在本公开的一个方面中,提供了一种驱动用于光学图像稳定(OIS)的光学反射器的具有多轴结构的装置,该装置包括:支承框架,所述支承框架具有形成在所述支承框架中的第一槽形轨;光学反射器,所述光学反射器布置在所述支承框架上以将光反射到镜头;中间框架,所述中间框架具有与所述第一槽形轨对应的第一导轨和形成在所述中间框架中的第二槽形轨;基础框架,所述基础框架具有与所述第二槽形轨对应地形成的第二导轨;第一球体,所述第一球体布置在所述第一槽形轨和所述第一导轨之间;第二球体,所述第二球体布置在所述第二槽形轨和所述第二导轨之间;第一驱动单元,所述第一驱动单元被构造成使所述支承框架基于所述中间框架在第一方向上移动;和第二驱动单元,所述第二驱动单元被构造成使所述中间框架基于所述基础框架在与所述第一方向不同的第二方向上移动。
这里,所述第二方向可以垂直于所述第一方向。
此外,本公开的所述第一槽形轨可以具有倒圆(rounded)形状,并且所述支承框架可以沿着与所述第一槽形轨或所述第一导轨对应的路径旋转。
另外,本公开的所述第二槽形轨可以具有倒圆形状,并且所述中间框架可以沿着与所述第二槽形轨或所述第二导轨对应的路径旋转。
优选地,本公开的所述中间框架可以包括第一板和垂直于所述第一板的第二板,并且在这种情况下,所述第一导轨可以形成在所述第一板的内侧处,并且所述第二槽形轨可以形成在所述第二板的外侧处。
另外,本公开的所述第一槽形轨和所述第二槽形轨可以彼此垂直地形成。
进一步,本公开的所述支承框架可以具有第一磁体,所述中间框架可以具有第二磁体,并且在这种情况下,所述第一驱动单元可以是对所述第一磁体产生电磁力的第一线圈,并且所述第二驱动单元可以是对所述第二磁体产生电磁力的第二线圈。
更优选地,本公开的所述第一磁体可以基于所述支承框架的中央部分彼此对称地分别设置在左侧和右侧处,并且在这种情况下,该装置可以进一步包括第一磁轭,所述第一磁轭在分别面对所述第一磁体的位置设置在所述中间框架处。
另外,本公开的两个第一槽形轨可以在所述支承框架的一个表面上平行地布置,所述支承框架可以包括安装部分,所述安装部分在所述两个第一槽形轨的中央部分处伸出从而使所述第一磁体安装至所述安装部分,并且所述中间框架可以具有在面对所述第一磁体的部分处形成的开口。
有益效果
根据本公开的实施方式,由于通过将光输入到镜头的光学反射器执行在所有方向上的光学图像稳定,用于光学图像稳定的结构可以不联接至具有相对较大尺寸的变焦镜头或变焦镜头托架,因而可以使得装置的尺寸最小化,并且还可以进一步改善装置的空间利用率。
根据本公开的另一个实施方式,由于改变光路的光学反射器的旋转由具有倒圆形状的引导结构和具有球体的点接触结构物理地支承和引导,因此该光学反射器可以更灵活地进行物理旋转。此外,由于光学反射器可以与移动该光学反射器的驱动功率在函数上成比例地移动,因此可以提高光学图像稳定的精度,并且还可以使光学图像稳定所需的功率最小化。
在本公开中,由于用于旋转和支承光学反射器的结构可以对称地结合,因此在X轴和Y轴方向上的OIS可以独立地进行,因而可以通过对任何方向上的手抖动进行适应性的反作用来执行光学图像稳定。
附图说明
图1是示出了应用本公开的驱动装置的致动器的总体构造的图;
图2是示出了根据本公开的实施方式的驱动装置的详细构造的分解图;
图3是示出了根据本公开的实施方式的支承框架、中间框架和相关部件的图;
图4是示出了根据本公开的实施方式的中间框架、基础框架和相关部件的图;
图5是示出了根据本公开的另一个实施方式的驱动装置的图;
图6是图示了通过旋转光学反射器实现的本公开的X轴OIS的图;
图7是图示了通过旋转光学反射器实现的本公开的Y轴OIS的图。
附图标记:
100:用于驱动光学反射器的装置
110:光学反射器 120:支承框架
121:第一磁体 123:第一槽形轨
125:安装部分 130:中间框架
130-1:第一板 130-2:第二板
131:第一导轨 133:第一磁轭
135:第二磁体 137:第二槽形轨
139:开口 140:基础框架
141:第二导轨 150-1:第一线圈
150-2:第二线圈 151:霍尔传感器
160:电路板(FPCB) 170:壳体
180-1:第一球体 180-2:第二球体
具体实施方式
图1是示出应用了根据本公开的驱动用于光学图像稳定(OIS)的光学反射器的具有多轴结构的装置100(在下文中,也称为“驱动装置”)的致动器1000的总体构造的图。
图1所示的致动器1000可以包括本公开的驱动装置100和镜头驱动模块200,所述驱动装置100在垂直于光轴的两个轴向方向上移动光学反射器以执行光学图像稳定(OIS),所述镜头驱动模块200连接至驱动装置100并具有变焦镜头210,该变焦镜头210装载在镜头驱动模块200上以对变焦镜头实现自动对焦(AF)。
本公开的驱动装置100可以实现为单个装置,或者还可以实现为致动器1000的部件以便联接至镜头驱动单元200的上部等,如图1所示。
镜头210可以是单个镜头或包括多个镜头或镜头组或诸如棱镜、反射镜等光学构件的变焦镜头。如果镜头210是变焦镜头或变焦镜头镜筒,则镜头210可以在竖直纵向方向(Z轴方向)上延伸。
在本公开中,对象等的光不直接输入到镜头210,而是该光在其路径通过设置在本公开的驱动装置100处的光学反射器110(参见图2)改变(折射、反射等)之后输入到镜头210。
在图1中,从外部区域输入的光的路径为Z1,而通过光学反射器110对路径Z1进行折射或反射形成并输入到镜头210的光的路径为Z。在下文中,将Z称为光轴或光轴方向。
另外,尽管没有在图中示出,用于将光信号转换成电信号的诸如CCD和CMOS的拍摄装置可以基于光轴方向设置在镜头210下面,并且使特定频率带的光信号通过或阻止特定频率带的光信号的滤波器也可以一起设置。
如稍后说明的,在本公开中,不使用镜头在垂直于光轴Z的两个方向(即,在X轴方向(第二方向)和Y轴方向(第一方向))上移动的现有OIS方法,而使用通过利用改变光的路径的光学反射器110在第一方向和第二方向上实现OIS的技术。
如图1所示,本公开的驱动装置100可以进一步包括安装附加镜头的安装空间10,并且可以将光学特性与镜头210不同的附加镜头等安装在镜头安装空间10处。在一些实施方式中,可以不设置安装空间10。
图2是示出了根据本公开的实施方式的驱动装置100的详细构造的分解图。如图2所示,本公开的驱动装置100可以包括光学反射器110、支承框架120、中间框架130、基础框架140、第一驱动单元150-1、第二驱动单元150-2、电路板160和壳体170。
首先,参照图2,将描述本公开的驱动装置100的总体构造和相互关系,并且稍后将描述本公开的驱动装置100的详细构造和在每个方向上的OIS操作。
如图2所示,外部对象的光经由路径Z1穿过形成在壳体170中的开口而输入到本公开的驱动装置100中,并且本公开的光学反射器110将输入光的路径改变(折射、反射等)(成Z轴方向),从而将光输入到镜头210。
用于改变光的路径的光学反射器110可以是从反射镜和棱镜或它们的组合中选择的任一种,并且可以使用能够改变从外部区域引入到光轴方向上的光的路径的各种构件实现。反射镜或棱镜可以由玻璃材料制成以便提高光学性能。
如图2所示,本公开的驱动装置100可以被构造成使得光学反射器110对光的路径进行折射,从而将光输入到镜头210。因而,镜头210可以安装在便携式终端的长度方向上而不是其厚度方向上,这不会增加便携式终端的厚度,因此对于便携式终端的小型纤细设计来说是最佳的。
基于图2中描述的示例,本公开的光学反射器110朝向壳体170的开口(即,在沿着Y轴方向的前方向上)安装,通过该开口将光引入到驱动装置100处。
在下面的描述中,将镜头210的竖直轴向方向(即,与输入到镜头210的光的路径对应的方向)定义为光轴(Z轴),并且将垂直于该光轴(Z轴)的平面上的两个轴定义为X轴和Y轴。
如图2等所示,光学反射器110布置在物理支承光学反射器110的支承框架120上。第一磁体121安装至本公开的支承框架120,并且在所述支承框架120中形成有用于在X轴方向上引导旋转的第一槽形轨123。稍后将详细地描述这些构造。
本公开的用于物理支承光学反射器110的支承框架120在安装了光学反射器110的状态下被安装成由中间框架130物理地支承,如图2所示。
本公开的支承框架120被安装成能够在X轴方向上移动或旋转(该X轴方向为基于中间框架130垂直于光轴的两个方向中的一个方向),并且随着支承框架120移动或旋转,布置在支承框架120上的光学反射器110一起物理地移动。
另外,本公开的中间框架130被构造成基于基础框架140在垂直于光轴的两个方向当中的Y轴方向上移动或旋转,该Y轴方向垂直于支承框架120基于中间框架130旋转的方向(X轴方向)。
为了使中间框架130旋转(移动),中间框架130具有第二磁体135,并且用于对第二磁体135产生电磁力的第二线圈150-2布置在电路板160上,该电路板160联接至基础框架140的一侧,如图2所示。
本公开的第一驱动单元150-1给出用于使支承框架120在X轴方向上移动的驱动力,并且根据实施方式可以将各示例应用于此。然而,考虑到功耗、低噪音、空间利用率等,第一驱动单元150-1可以使用利用电磁力作为驱动力的线圈来实现。如果如上所述使用第一线圈150-1来实现第一驱动单元150-1,则用于接收由线圈150-1产生的电磁力的第一磁体121设置在本公开的支承框架120处。
就此而言,用作用于给出使中间框架130在Y轴方向上移动的驱动力的部件的第二驱动单元150-2也可以使用第二线圈150-2来实现,在这种情况下,用于接收由第二线圈150-2产生的电磁力的第二磁体135设置在本公开的中间框架130处。
在如下描述中,即使描述了第一驱动单元150-1是用于对第一磁体121产生电磁力的第一线圈150-1,并且第二驱动单元150-2是用于对第二磁体135产生电磁力的第二线圈150-2,但这仅仅是一个示例,并且第一驱动单元150-1和第二驱动单元150-2不限于通过施加的电力而产生电磁力的线圈。
第一磁体121安装在支承框架120处,使得支承框架120可以在X轴方向上移动或旋转,并且用于对第一磁体121产生电磁力的第一线圈150-1布置在电路板160上,如图2所示。
随着支承框架120由于由第一磁体121和第一线圈150-1产生的电磁力在X轴方向上旋转,通过图2中所示的本公开的结构,用于改变从外部区域引入到镜头内的光的路径的光学反射器110在X轴方向上旋转。
另外,当中间框架130由于由第二磁体135和第二线圈150-2产生的电磁力而在Y轴方向上旋转时,装载在中间框架130上的支承框架120在同一方向上旋转,并且相应地本公开的光学反射器110在Y轴方向上旋转。
由于本公开的支承框架120被构造成可基于中间框架130独立地旋转,因此即使中间框架130基于基础框架140在Y轴方向上旋转,只要在第一线圈150-1处产生电磁力,本公开的支承框架120也可以独立地在X轴方向上旋转。
图3是示出了根据本公开的实施方式的支承框架120、中间框架130和相关部件的图。
如上所述,本公开的支承框架120被构造成可基于中间框架130在X轴方向上移动或旋转,为此,第一槽形轨123如图3所示设置在支承框架120处从而基于中间框架130在X轴方向上引导支承框架120旋转。
由于通过将输入到拍摄装置中的主体的光移动到补偿由手抖动引起的移动的方向上来执行光学图像稳定,所以光学反射器110(即,光学反射器110所联接的支承框架120)可以被造成可旋转的。
为此,形成在支承框架120处的第一槽形轨123被成形为在长度方向上延伸,并且具有如图所示的倒圆形状,并且还具有最佳旋转曲率。
本公开的容纳支承框架120并对支承框架120的旋转进行物理支承的中间框架130具有形状与第一槽形轨123对应(即,倒圆形状)的第一导轨131以在与支承框架120的第一槽形轨123对应的位置处在纵向方向上延伸,如图所示。
本公开的支承框架120沿着与具有倒圆形状的第一槽形轨123或具有与第一槽形轨123对应的形状的第一导轨131对应的路径旋转。
为了使支承框架120的抖动或分离最小化,本公开的第一槽形轨123和第一导轨131可以布置成彼此平行的两行,并且其中一个可以具有V形截面,而另一个可以具有U形截面。
本公开的中间框架130可以包括第一板130-1和垂直于第一板130-1的第二板130-2,在这种情况下,第一导轨131设置在第一板130-1处以面对支承框架120的第一槽形轨123。如稍后说明的,第二板130-2可以布置成引导中间框架130基于基础框架130旋转。
如图3所示,多个第一球体180-1布置在第一槽形轨123和第二导轨141之间,并且本公开的支承框架120和中间框架130可以通过第一球体180-1的布置而保持在分开状态下,而且本公开的支承框架120可以通过球体的点接触以最小摩擦基于中间框架130在X轴方向上旋转。
在一些实施方式中,第一球体180-1可以被容纳在第一槽形轨123或第一导轨131中达预定深度,如图3所示,以便适当地减小支承框架120和中间框架130之间的分离距离。
本公开的支承框架120具有第一磁体121,该第一磁体121通过布置在电路板160处的第一线圈150-1接收电磁力,并且本公开的支承框架120通过利用电磁力作为驱动力而基于中间框架130旋转。
电路板160可以包括通过霍尔效应检测磁体(或,具有磁体的移动体)的位置的霍尔传感器151。如果霍尔传感器151检测到磁***置,则驱动器(未示出)执行反馈控制,从而向第一线圈150-1施加强度和方向与磁体的位置对应的适当电力。
第一方向(X轴方向)上的光学图像稳定功能可以通过执行反馈控制而精确地实现,以检测光学反射器110的准确位置并相应地施加电力。驱动器(未示出)可以与霍尔传感器151独立地实现,但是也可以与霍尔传感器一起实现在单个芯片或模块中。
另外,本公开的中间框架130可以包括在面对第一磁体131的位置具有磁性的由金属材料制成的第一磁轭133。第一磁轭133对设置在支承框架120的第一磁体121产生吸引力,以将支承框架120拉向中间框架130。由于该吸引力,支承框架120与第一球体180-1连续地进行点接触,并且可以有效地防止支承框架120向外偏移。
如图3所示,第一磁体121可以分别设置在支承框架120的左右两侧以基于支承框架120的中央部分彼此对称,从而保持支承框架120的水平平衡(基于图3),并且通过第一线圈150-1和第一磁体121可以更精确地实现用于OIS的驱动力。此外,如上所述的两个第一磁轭133也可以分别布置成面对位于左右侧的第一磁体121。
通过该布置,当完成X轴方向上的光学图像稳定时,支承框架120(即,光学反射器110)可以基于中间框架130更快速、更精确地返回到其初始位置。
图4是示出根据本公开的实施方式的中间框架130、基础框架140和相关部件的图。在下文中,将参照图4详细描述本公开的中间框架130基于基础框架140在Y轴方向上旋转的结构。
本公开的中间框架130为如上所述在X轴方向上物理地支承所述支承框架120的旋转的物体,并且同时用作基于基础框架140在Y轴方向上直接旋转的旋转体。
如图4所示,本公开的中间框架130包括接收由第二线圈150-2产生的电磁力的第二磁体135,并且第二槽形轨137形成在中间框架130中以引导中间框架130在Y轴方向上的旋转。
本公开的基础框架140容纳中间框架130并在Y轴方向上物理地支承中间框架130的旋转,并且形状与第二槽形轨137对应的第二导轨141设置在基础框架140处,从而可以有效地引导中间框架130的旋转。
本公开的第二线圈150-2对第二磁体135产生电磁力,使得中间框架130基于基础框架140在垂直于第一方向(X轴方向)的第二方向(Y轴方向)上移动,并且通过该电磁力,本公开的中间框架130基于基础框架140在第二方向(Y轴方向)上旋转。
如上所述,设置在中间框架130处的第二槽形轨137和设置在基础框架140处的第二导轨141成形为彼此对应(即,在Y轴方向上延伸),并且还被构造成具有彼此对应的倒圆形状或最佳曲率,从而可以有效地支承中间框架130的旋转。
通过第二槽形轨137和第二导轨141的上述构造,本公开的中间框架130沿着与第二槽形轨137或第二导轨141对应的路径旋转。
多个第二球体180-2布置在第二槽形轨137和第二导轨141之间,使得本公开的中间框架130可以更灵活更准确地在Y轴方向上旋转。
通过第二球体180-2,本公开的中间框架130可以以最小摩擦移动并且与基础框架140保持适当距离。
用于将中间框架130的第二磁体135拉向基础框架140的第二磁轭161可以设置成使得中间框架130不与基础框架140分开,而是如上所述与第二球体180-2有效地保持点接触。
如图4等所示,第二磁体135可以设置在第二板130-2的底表面(基于图4)上,其中第一导轨131没有设置在中间框架130处,使得中间框架130可以支承所述支承框架120的旋转,并且同时还基于基础框架140独立地旋转。
就此而言,设置在中间框架130处以引导支承框架120的旋转的第一导轨131可以形成在第一板130-1的内侧(基于图4的中央部分)处,而设置在中间框架130处以基于基础框架140引导中间框架130的旋转的第二槽形轨137可以设置在垂直于第一板130-1的第二板130-2的外侧(基于图4的外部)处。
另外,设置在支承框架120处的第一槽形轨123和设置在中间框架130处的第二槽形轨137可以彼此垂直地形成,使得支承框架120在X轴方向上的移动和中间框架130在Y轴方向上的移动可以独立地实现。
另外,为了检测中间框架130在Y轴方向上的位置,可以在电路板160处设置用于感测距离第二磁体135的距离的霍尔传感器。
霍尔传感器检测第二磁体135的位置或具有第二磁体135的中间框架130或光学反射器110的位置。由于高度变化在旋转体的端部处比在其中央部分处大,因此可以在中间框架130的端部处进一步设置磁体,使得霍尔传感器可以更有效地检测磁体的位置。
如上所述,本公开的光学反射器110将输入光反射到光轴(Z轴),并且本公开的基础框架140支承光学反射器110,使得光学反射器110可以在垂直于光轴的两个轴向方向(X轴和Y轴)上移动。
如上所述,本公开的支承框架120安装在基础框架140上以支承光学反射器110并可在一个轴向方向上移动,并且本公开的中间框架130位于基础框架140和支承框架120之间以支承光学反射器110可在垂直于支承框架120的移动方向的方向上移动。
在本公开中,通过中间框架130布置在基础框架140和联接至光学反射器110的支承框架120之间的构造,支承框架120和中间框架130可以在彼此垂直的方向上独立地移动,因而光学反射器110可以在垂直于光轴的X轴方向和Y轴方向上旋转(或移动),由此实现光学图像稳定。
图5是示出了根据本公开的另一个实施方式的驱动装置100的图。
在图5所示的本公开的实施方式中,第一磁体121和第一线圈150-1之间的距离减小,从而可以在低功率环境下执行X轴方向上的光学图像稳定。
如上所述,本公开的支承框架120包括从第一线圈150-1接收在X轴方向上的电磁力的第一磁体121。这里,如图5所示,第一磁体121可以布置在彼此平行地间隔开的两个第一槽形轨123之间的中心处。为了改善水平平衡,第一磁体131可以具有适当的宽度。
此时,安装部分125可以形成在支承框架120处从而将第一磁体121安装至所述安装部分125。如图所示,安装部分125成形为朝向中间框架130伸出。通过安装部分125,当将第一磁体121安装至支承框架120时,第一磁体121可以位于更靠近中间框架130。
本公开的中间框架130具有在面对第一磁体121的部分处形成的开口139,并且开口139的宽度略微大于安装部分125(即,第一磁体121)的宽度,以便确保供第一磁体121旋转的足够空间。
通过使用该构造,本公开的第一磁体121可以部分地***中间框架130的开口139中,因而可以抑制支承框架120以在除了支承框架120基于中间框架130旋转的X轴方向上以外的任何方向上不分离或不振动。
如图5的下部所示,第一磁体121经由中间框架130的开口139而暴露,并且第一磁体121朝向中间框架130伸出与安装部分125的高度一样大的距离。由于该原因,从第一线圈150-1产生的电磁力可以更强烈地集中在第一磁体121上,由此在低功率环境下能够在X轴方向上驱动支承框架120。
图6是用于图示通过旋转光学反射器110实现的本公开的X轴OIS的图,而图7是用于图示通过由中间框架130的旋转引起的光学反射器110的旋转而实现的本公开的Y轴OIS的图。
首先,参照图6,将描述根据本公开的光学反射器110的旋转(即,其上布置有光学反射器110的支承框架120的旋转)在X轴方向上执行光学图像稳定的过程。
如上所述,如果向第一线圈150-1施加适当强度和方向的电力,则第一磁体接收电磁力,并且通过使用该电磁力,安装有第一磁体121的支承框架120移动。支承框架120在通过第一槽形轨123或第一导轨131的形状而被引导的同时移动,因而支承框架120旋转。
图6的中央部分描绘了位于不执行光学图像稳定的初始基准位置的光学反射器110、支承框架120和中间框架130。
外部区域的光通过路径Z1输入,然后其路径通过本公开的在图6的中央部分中如图所示的光学反射器110而改变,然后光在光轴方向(Z轴方向)上被输入至镜头210。
如果传递了由手抖动等引起的在X轴方向上的外部振动,则本公开的驱动器(未示出)对霍尔传感器151执行反馈控制,该霍尔传感器感测光学反射器110(具体地说,安装至支承框架120的第一磁体121或为感测而设置的磁体)的位置,从而向第一线圈150-1施加适当强度和方向的电力以校正在X轴方向上的位置。
如果通过上述反馈控制在第一线圈150-1和第一磁体121之间产生电磁力,则所产生的电磁力用作旋转支承框架120或安装至支承框架120的光学反射器110的驱动力以校正由手抖动引起的移动。
如果在第一线圈150-1处产生的电磁力如图6的左侧部分所示使安装在光学反射器110处的支承框架120在顺时针方向上旋转,则输入光通过光学反射器110的旋转在向左方向上产生位移d1,因而就镜头或诸如CCD的拍摄装置来说,在X轴方向(基于图6的向左方向)上进行了校正。
就此而言,如果在第一线圈150-1处产生的电磁力如图6的右侧部分中所示使光学反射器110在逆时针方向上旋转,则输入光在向右方向上产生位移d2,因而就镜头或诸如CCD的拍摄装置来说,在X轴方向(基于图6的向右方向)上进行了校正。
如上所述,在本公开中,通过旋转光学反射器110,在特定方向上执行了光学图像稳定,另外,光学反射器110的旋转由具有曲率的第一槽形轨123、第一导轨131和第一球体180-1来物理地支承和引导,以确保更精确地驱动控制并且还允许以最小电力进行操作。
图7描绘了通过基于基础框架140旋转中间框架130而在Y轴方向上执行光学图像稳定,使得容纳在中间框架130中的支承框架120旋转,并使得安装至支承框架120的光学反射器110也旋转。
图7的中间部分描绘了没有在Y轴方向上执行光学图像稳定的基准状态。
如果在第二线圈150-2处产生的电磁力如图7的左侧部分中所示使中间框架130在顺时针方向上旋转,则光学反射器110也相应地在相同方向上旋转,因此输入光在向左方向上产生位移d1。因而,就镜头或诸如CCD的拍摄装置来说,在Y轴方向(基于图7的向左方向)上进行了校正。
就此而言,如果在第二线圈150-2处产生的电磁力如图7的右侧部分中所示使中间框架130在逆时针方向上旋转,则输入光在向右方向上产生位移d2,因此就镜头或诸如CCD的拍摄装置而言,在Y轴方向(图7的向右方向)上进行了校正。
尽管已经基于支承框架120在X轴方向上旋转和中间框架130在Y轴方向上旋转的示例描述了本公开的实施方式,但是根据实施方式还可以使支承框架120在Y轴方向上旋转而中间框架130在X轴方向上旋转,只要支承框架120和中间框架130在彼此垂直的方向上旋转即可。
已经详细地描述了本公开。然而,应该理解,详细说明和具体示例尽管示出了本公开的优选实施方式但是仅以例示的方式给出,这是因为从该详细说明本领域技术人员将清楚在本公开的范围内的各种改变和修改。
Claims (2)
1.一种驱动用于光学图像稳定OIS的光学反射器的具有多轴结构的装置,该装置包括:
支承框架,所述支承框架具有形成在所述支承框架中的第一槽形轨,其中,所述第一槽形轨具有倒圆形状;
光学反射器,所述光学反射器布置在所述支承框架上以将光反射到镜头;
中间框架,所述中间框架具有与所述第一槽形轨对应的第一导轨和形成在所述中间框架中的第二槽形轨,其中,所述第二槽形轨具有倒圆形状;
基础框架,所述基础框架具有与所述第二槽形轨对应地形成的第二导轨;
第一球体,所述第一球体布置在所述第一槽形轨和所述第一导轨之间;
第二球体,所述第二球体布置在所述第二槽形轨和所述第二导轨之间;
第一驱动单元,所述第一驱动单元被构造成使所述支承框架基于所述中间框架在第一方向上旋转;和
第二驱动单元,所述第二驱动单元被构造成使所述中间框架基于所述基础框架在与所述第一方向垂直的第二方向上旋转,
其中,所述第一球体移动或滚动的方向垂直于所述第二球体移动或滚动的方向。
2.根据权利要求1所述的驱动用于光学图像稳定OIS的光学反射器的具有多轴结构的装置,
其中,所述中间框架包括第一板和垂直于所述第一板的第二板,并且其中,所述第一导轨形成在所述第一板的内侧处,并且所述第二槽形轨形成在所述第二板的外侧处。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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