CN116547577A - 抖动修正机构及包含该抖动修正机构的相机模块 - Google Patents

抖动修正机构及包含该抖动修正机构的相机模块 Download PDF

Info

Publication number
CN116547577A
CN116547577A CN202180080899.0A CN202180080899A CN116547577A CN 116547577 A CN116547577 A CN 116547577A CN 202180080899 A CN202180080899 A CN 202180080899A CN 116547577 A CN116547577 A CN 116547577A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotation
coil
detection sensor
axis
rotation axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180080899.0A
Other languages
English (en)
Inventor
中村大佐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of CN116547577A publication Critical patent/CN116547577A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/682—Vibration or motion blur correction
    • H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
    • H04N23/687—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/681—Motion detection
    • H04N23/6812—Motion detection based on additional sensors, e.g. acceleration sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/10—Magnetoresistive devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)

Abstract

潜望式紧凑型相机模块(100)具备：弯折构件(10)，其使沿着第一光轴(O1)入射的入射光向第二光轴(O2)的方向弯折；以及驱动部，其使弯折构件与保持部(20)一起绕第一旋转轴以及绕第二旋转轴旋转，驱动部包含磁体(30)和多个线圈(111～113)，磁体在第一光轴的方向上在与入射光向弯折构件入射的一侧相反的一侧的位置处设置在保持部上，多个线圈与磁体相对，并且配置在使第一光轴成为法线的同一平面上。

Description

抖动修正机构及包含该抖动修正机构的相机模块
技术领域
本公开涉及具备使光轴的方向弯折的弯折构件的抖动修正机构及包含该抖动修正机构的相机模块。
背景技术
作为智能手机的高性能化、差别化要素，相机的高性能化成为不可缺少的要素。在高性能的紧凑型相机模块(CCM：Compact camera module)中，搭载了光学式手抖动修正(OIS：Optical Image Stabilizer)机构的模块也不少见。现有的CCM的OIS机构通常使透镜模块沿垂直于光轴的方向平行移动而改变光的成像位置。
在现有的CCM中，如果为了提高光学倍率而增加透镜片数或透镜行程，则CCM的厚度会增大。其结果，无法使搭载CCM的便携终端薄型化。因此，近年来，使用棱镜等弯折构件使光路方向弯折90°的潜望式CCM备受瞩目。在潜望式CCM中，由于在被弯折构件弯折的光路的前方配置透镜模块，所以能够不增大CCM的厚度地增加光学倍率。
在日本发明专利第6613005号公报(专利文献1)中记载了能够通过使棱镜绕两轴旋转而实现OIS机构的潜望式CCM。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本发明专利第6613005号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1中记载的潜望式CCM通过配置在棱镜的底面方向及两侧面方向的音圈电机而使棱镜绕两轴旋转。因此，专利文献1中记载的潜望式CCM需要在棱镜的底面方向和两侧面方向上设置线圈和线圈用的基板。专利文献1中记载的潜望式CCM还需要在棱镜的底面和两侧面设置与线圈对应的磁体。其结果，专利文献1中记载的潜望式CCM就具有构成复杂化的问题。
本公开是为了解决这样的课题而完成的，其目的在于实现一种能够实现构成的简化的抖动修正机构。
用于解决课题的技术手段
按照本公开的一方面的抖动修正机构具备：弯折构件，其使沿着第一光轴入射的入射光向光学元件***的第二光轴的方向弯折；保持部，其保持弯折构件；以及驱动部，其使弯折构件与保持部一起绕第一旋转轴以及绕第二旋转轴旋转，第一旋转轴与第一光轴平行，第二旋转轴相对于由第一光轴和第二光轴形成的假想平面垂直。驱动部包含磁体和多个线圈。磁体在第一光轴的方向上在与入射光向弯折构件入射的一侧相反的一侧的位置处设置在保持部上。多个线圈与磁体相对，并且配置在使第一光轴成为法线的同一平面上。
发明的效果
根据本公开，由于多个线圈配置在同一平面上，所以能够实现可实现构成的简化的抖动修正机构。
附图说明
图1是潜望式紧凑型相机模块的平面透视图(实施方式1)。
图2是潜望式紧凑型相机模块的平面透视图(实施方式1)。
图3是用于说明第一光轴、第二光轴、第一旋转轴以及第二旋转轴的关系的棱镜的立体图。
图4是示出本实施方式所涉及的潜望式紧凑型相机模块的构成的框图。
图5是示出流过第一线圈～第三线圈的电流值与棱镜的旋转角度的关系的图。
图6是示出棱镜绕第一旋转轴的旋转角度与第一旋转探测传感器的输出电压的关系的曲线图。
图7是示出棱镜绕第二旋转轴的旋转角度与第二旋转探测传感器的输出电压的关系的曲线图。
图8是示出用于使棱镜绕两轴旋转的控制的内容的流程图(实施方式1)。
图9是潜望式紧凑型相机模块的平面透视图(实施方式2)。
图10是示出用于使棱镜绕两轴旋转的控制的内容的流程图(实施方式2)。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本公开的实施方式。此外，对图中相同或相当的部分标注相同标号，不再重复其说明。
[实施方式1]
(潜望式紧凑型相机模块100的构造的说明)
图1及图2是实施方式1所涉及的潜望式紧凑型相机模块100的平面透视图。在以下的说明中，有时将图1及图2中的Z轴的正方向称为上侧，将Z轴的负方向称为下侧。
尤其是，图1的上部的图示出从Y轴方向观察潜望式紧凑型相机模块100时的图。如图1的上部所示，潜望式紧凑型相机模块100具备防振机构(抖动修正机构)110和自动对焦机构130。
图1的下部的图示出从上侧观察防振机构110中的线段L1-L2的下侧时的图。图2的右侧的图示出与图1的上部相同的图，图2的左侧的图示出在X轴方向上从自动对焦机构130侧观察潜望式紧凑型相机模块100时的图。
在防振机构110上设置有棱镜10和保持棱镜10的棱镜保持器20。在自动对焦机构130中设置有调整倍率及焦点的光学***透镜组(光学元件***)131和图像传感器123。进入到潜望式紧凑型相机模块100的来自被摄体的光沿着作为光入射轴的第一光轴O1入射到棱镜10。入射到棱镜10的光被棱镜10的弯折面弯折并射出。
从棱镜10的弯折面射出的光沿着第二光轴O2行进。第二光轴O2构成光学***透镜组131的光轴。沿着第二光轴O2经过光学***透镜组131后的光使被摄体像在图像传感器123的摄像面上成像。
棱镜保持器20可绕沿Z轴的第一旋转轴R1和沿Y轴的第二旋转轴R2这两轴旋转地保持棱镜10。作为棱镜保持器20可绕两轴旋转地保持棱镜10的构成，可以考虑各种构成。
例如，在图2的左侧所示的构成中，可以考虑如下构成，即：在棱镜保持器20的Y轴方向两侧面设置磁体，并且，针对与这些磁体相对的防振机构110的两侧侧面，以与棱镜保持器20的侧面侧的磁体之间产生斥力的方式设置磁体，由此，使棱镜保持器20浮在空中。
第一旋转轴R1是沿着第一光轴O1的轴。第二旋转轴R2是沿着相对于由第一光轴O1和第二光轴O2形成的假想平面正交的方向的轴。优选的是，第一旋转轴R1与第一光轴O1一致，第二旋转轴R2与沿Y轴方向贯穿棱镜10中第一光轴O1与第二光轴O2相交的位置的轴一致。
在棱镜保持器20的底面上固定有构成音圈电机的一部分的磁体30。设置有磁体30的位置在第一光轴O1的方向上相当于与入射光入射的一侧相反的一侧的位置。磁体30的极性沿着图1的下部的图所示的第二旋转轴R2分为N极和S极。在本实施方式中，采用两层构造的四极磁体作为磁体30。
在两层中靠近棱镜保持器20侧的第一层中，在X轴方向上靠近自动对焦机构130的一侧是N极，远离自动对焦机构130的一侧是S极。在第二层中，相反地，在X轴方向上靠近自动对焦机构130的一侧是S极，远离自动对焦机构130的一侧是N极。
在防振机构110的底面安装有基板114。在基板114上设置有通过与磁体30组合而实现音圈电机的多个线圈。在本实施方式中，作为多个线圈的一例的第一线圈111、第二线圈112以及第三线圈113安装在基板114上。第一线圈111、第二线圈112以及第三线圈113是相同尺寸的线圈。
第一线圈111和第二线圈112位于第三线圈113的两侧。第一线圈111、第二线圈112以及第三线圈113沿着第二旋转轴R2的方向等间隔地设置在基板114上。第一线圈111、第二线圈112以及第三线圈113的X轴方向的侧面相对于X轴方向平行。第一线圈111、第二线圈112以及第三线圈113的Y轴方向的侧面相对于Y轴方向平行。
第一线圈111、第二线圈112以及第三线圈113在与位于上方的磁体30的关系中，在相对于通过磁体30的N极和S极的方向(X轴的方向)正交的方向上排列而配置在同一平面上。如图1的下部的图所示，在使第一旋转轴R1通过第三线圈113的中心、且第二旋转轴R2通过第三线圈113的中心的位置处，配置第三线圈113。因此，第一旋转轴R1与第二旋转轴R2在第三线圈113的中心处相交。
由第一线圈111～第三线圈113以及磁体30构成音圈电机。在基板114上搭载有控制音圈电机的处理器115。处理器115控制流向第一线圈111～第三线圈113的电流的大小和方向。
音圈电机和处理器115是驱动部的一例。驱动部包含通过处理器115例示的控制部和通过音圈电机例示的驱动构件。
处理器115根据流过第一线圈111的电流的方向，如图1的下部所示那样产生使磁体30俯视观察时向箭头D11A或箭头D11B的方向移动的洛伦兹力。处理器115根据流过第二线圈112的电流的方向，如图1的下部所示那样产生使磁体30俯视观察时向箭头D12A或箭头D12B的方向移动的洛伦兹力。处理器115根据流过第三线圈113的电流的方向，产生使磁体30俯视观察时向箭头D13A或箭头D13B的方向移动的洛伦兹力。
通过由固定在棱镜保持器20的底面上的磁体30和流过第一线圈111～第三线圈113的电流产生的洛伦兹力，棱镜10与棱镜保持器20一起绕第一旋转轴R1和第二旋转轴R2旋转。
在要使棱镜10绕第一旋转轴R1旋转的情况下，使第一线圈111和第二线圈112中流过彼此方向相反且绝对值相同的电流即可。另外，在要使棱镜10绕第二旋转轴R2旋转的情况下，使电流流过第三线圈113即可，通过改变该电流的方向，能够变更旋转的方向。
在基板114中的第一旋转轴R1通过的中心位置，设置有检测棱镜10绕第一旋转轴R1的旋转角度的第一旋转探测传感器121。在从第一旋转探测传感器121的位置沿X轴方向平行前进到的基板114上的端部，设置有检测棱镜10绕第二旋转轴R2的旋转角度的第二旋转探测传感器122。
第一旋转探测传感器121和第二旋转探测传感器122是旋转探测传感器的一例。第一旋转探测传感器121和第二旋转探测传感器122例如由隧道磁阻(TMR：Tunnel MagnetoResistance)元件构成。
在本实施方式中，多个线圈111～113配置在基板114的同一平面上。因此，与将线圈配置在防振机构110的底面或侧面这样的多个面上的构成相比，能够使防振机构110的构造简化或小型化。
进一步地，在本实施方式中，检测棱镜10绕两轴的旋转角度的多个旋转探测传感器121、122也配置在基板114的同一平面上。因此，能够使防振机构110的构造更加简化或小型化。另外，在图1中，也可以调换第二旋转探测传感器122和处理器115的位置。
图3是用于说明第一光轴O1、第二光轴O2、第一旋转轴R1以及第二旋转轴R2的关系的棱镜10的立体图。如图3所示，从第一光轴O1入射的光被棱镜10反射，沿着第二光轴O2行进。棱镜10可绕第一旋转轴R1和第二旋转轴R2这两轴旋转地被保持。
在棱镜保持器20的下方配置有基板114。如使用图1及图2所说明的那样，在基板114上设置有第一线圈111、第二线圈112以及第三线圈113。因此，第一线圈111～第三线圈113位于使棱镜10的光入射轴成为法线的同一平面上。另外，在基板114上还设置有第一旋转探测传感器121和第二旋转探测传感器。因此，第一旋转探测传感器121和第二旋转探测传感器位于使棱镜10的光入射轴成为法线的同一平面上。
通过使棱镜10绕第一旋转轴R1旋转，能够修正相对于朝向第二光轴O2的进深方向(X轴方向)的手抖动。通过使棱镜10绕第二旋转轴R2旋转，能够修正相对于上下方向(Z轴方向)的手抖动。
(潜望式紧凑型相机模块100的框图的说明)
图4是示出潜望式紧凑型相机模块100的构成的框图。在处理器115上至少连接有第一线圈111～第三线圈113、第一旋转探测传感器121、第二旋转探测传感器122、图像传感器123、以及抖动探测传感器124。
处理器115控制流过第一线圈111～第三线圈113的电流的大小和方向。第一旋转探测传感器121的检测值、第二旋转探测传感器122的检测值以及图像传感器123的检测值被输入到处理器115。
处理器115通过控制流过第一线圈111～第三线圈113的电流，使棱镜10绕第一旋转轴R1旋转，同时基于第一旋转探测传感器121的检测值来确定棱镜10绕第一旋转轴R1的旋转角。
处理器115通过控制流过第一线圈111～第三线圈113的电流，使棱镜10绕第二旋转轴R2旋转，同时基于第二旋转探测传感器122的检测值来确定棱镜10绕第二旋转轴R2的旋转角。
潜望式紧凑型相机模块100例如作为相机的构成要素之一搭载于智能手机等便携终端。
在使用搭载了潜望式紧凑型相机模块100的便携终端拍摄被摄体时，如果便携终端的朝向上下左右抖动，则光轴的方向会产生偏移。光轴的方向的偏移由抖动探测传感器124检测。抖动探测传感器124例如由加速度传感器等构成。处理器115具备修正计算部，基于抖动探测传感器124的检测值来计算用于修正光轴的偏移的修正值。
该修正值是使棱镜10应绕图1～图3所示的第一旋转轴R1和第二旋转轴R2分别旋转的旋转角的信息。处理器115基于计算出的修正值控制第一线圈111～第三线圈113，由此使棱镜10旋转。
处理器115对从第一旋转探测传感器121和第二旋转探测传感器122得到的具有线性的输出进行反馈控制，调整流过第一线圈111～第三线圈113的电流的大小和方向。
通过这样的调整，处理器115能够使用第一旋转探测传感器121或第二旋转探测传感器122的值来控制棱镜10的旋转角度，以获得期望的修正值。其结果，处理器115能够顺畅且迅速地修正光轴。这样，根据本实施方式，在将从被摄体入射而来的光在图像传感器123上成像时，使棱镜10旋转，由此，即使相机自身抖动，也能够使光稳定地入射到图像传感器123。
另外，处理器115和抖动探测传感器124也可以不设置在潜望式紧凑型相机模块100本身中，而是设置在搭载了潜望式紧凑型相机模块100的便携终端中。
(使棱镜10旋转的电流值的控制)
图5是示出流过第一线圈111～第三线圈113的电流值与棱镜10的旋转角度的关系的图。参照图5，对流过第一线圈111～第三线圈113的电流值与棱镜10的旋转角度的关系进行说明。
在“模式1”中，示出了为了将绕第二旋转轴R2的旋转角设为0°、将绕第一旋转轴R1的旋转角设为0°～3°而流过第一线圈111～第三线圈113的电流值。在“模式2”中，示出了为了将绕第二旋转轴R2的旋转角设为1°、将绕第一旋转轴R1的旋转角设为0°～3°而流过第一线圈111～第三线圈113的电流值。在“模式3”中，示出了为了将绕第二旋转轴R2的旋转角设为2°、将绕第一旋转轴R1的旋转角设为0°～3°而流过第一线圈111～第三线圈113的电流值。
图5所示的电流值+I1、+I2、+I3、-I1、-I2以及-I3是预先确定的电流值。可以通过使流过第一线圈111～第三线圈113的电流值变化，同时测量棱镜10绕第一旋转轴R1和第二旋转轴R2的旋转角度，而将这些电流值确定为适当的值。
(模式1)
对绕第二旋转轴R2的旋转角度为0°的模式1进行说明。在要将绕第一旋转轴R1和绕第二旋转轴R2的旋转角度均控制为0°的情况下，在第一线圈111～第三线圈113中均不流过电流。
在要将绕第一旋转轴R1的旋转角度设为1°的情况下，在第一线圈111中流过+I1的电流，在第二线圈112中流过-I1的电流。在要将绕第一旋转轴R1的旋转角度设为2°的情况下，在第一线圈111中流过+I2的电流，在第二线圈112中流过-I2的电流。在要将绕第一旋转轴R1的旋转角度设为3°的情况下，在第一线圈111中流过+I3的电流，在第二线圈112中流过-I3的电流。
也就是说，通过使绝对值相等且符号相反的电流流过第一线圈111和第二线圈112，能够使棱镜10仅绕第一旋转轴R1旋转。
在此，使用图1对其原理进行详细说明。如果在第一线圈111和第二线圈112中流过绝对值相等且符号相反的电流，则例如朝向箭头D11A方向的力通过第一线圈111作用在磁体30上。此时，朝向箭头D12B方向的力通过第二线圈112作用在磁体30上。
箭头D11A仅表示沿X轴方向作用的力，但也有力沿Z轴方向作用在磁体30上。同样地，箭头D12B仅表示沿X轴方向作用的力，但也有力沿Z轴方向作用在磁体30上。通过第一线圈111作用在磁体30上的Z轴方向的力和通过第二线圈112作用在磁体30上的Z轴方向的力大小相同且作用方向相反。
因此，通过第一线圈111作用在磁体30上的Z轴方向的力和通过第二线圈112作用在磁体上的Z轴方向的力相互抵消。其结果，如果使绝对值相等且方向相反的电流流过第一线圈111和第二线圈112，则能够在抵消Z轴(第一旋转轴R1)方向的力的同时，使棱镜10绕第二旋转轴R2旋转。
另外，随着增大该绝对值，能够增大旋转角度的绝对值。当然，通过调换流过第一线圈111的电流的方向和流过第二线圈112的电流的方向，能够变更绕第一旋转轴R1的旋转方向。
(模式2)
对绕第二旋转轴R2的旋转角度为1°的模式2进行说明。在要将绕第一旋转轴R1的旋转角度设为0°、将绕第二旋转轴R2的旋转角度控制为1°的情况下，在第三线圈113中流过+I1的电流。由于在隔着第三线圈113而位于其两侧的第一线圈111和第二线圈112中没有电流流过，所以棱镜10不绕第一旋转轴R1旋转，而是仅绕第二旋转轴R2旋转。
在要将绕第一旋转轴R1的旋转角度设为1°以上的情况下，与模式1同样地，使绝对值相等且符号相反的电流流过第一线圈111和第二线圈112即可。随着增大该绝对值，如图5所示，绕第一旋转轴R1的旋转角度增大。
(模式3)
对绕第二旋转轴R2的旋转角度为2°的模式3进行说明。在要将绕第一旋转轴R1的旋转角度设为0°、将绕第二旋转轴R2的旋转角度控制为2°的情况下，在第三线圈113中流过+I2的电流。在隔着第三线圈113而位于其两侧的第一线圈111和第二线圈112中不流过电流。
在要将绕第一旋转轴R1的旋转角度设为1°以上的情况下，与模式2同样地，使绝对值相等且符号相反的电流流过第一线圈111和第二线圈112即可。随着增大该绝对值，如图5所示，绕第一旋转轴R1的旋转角度增大。
图6是示出棱镜10绕第一旋转轴R1的旋转角度与第一旋转探测传感器121的输出电压的关系的曲线图。图7是示出棱镜10绕第二旋转轴R2的旋转角度与第二旋转探测传感器122的输出电压的关系的曲线图。
当电流流过第一线圈111～第三线圈113时，洛伦兹力作用在安装于棱镜保持器20的底面上的磁体30上。其结果，棱镜10与棱镜保持器20一起移动。由于磁体30与第一旋转探测传感器121及第二旋转探测传感器122的位置关系发生变化，所以第一旋转探测传感器121及第二旋转探测传感器122中的磁通密度发生变化。由于磁通密度的变化，由第一旋转探测传感器121及第二旋转探测传感器122输出的电压发生变化。
如图6所示，棱镜10绕第一旋转轴R1的旋转角度与第一旋转探测传感器121的输出电压一一对应。同样地，如图7所示，棱镜10绕第二旋转轴R2的旋转角度与第二旋转探测传感器122的输出电压一一对应。因此，如果能够确定第一旋转探测传感器121的输出电压和第二旋转探测传感器122的输出电压，就能够唯一地确定棱镜10绕第一旋转轴R1和绕第二旋转轴R2的旋转角度。
图4所示的处理器115存储有示出图6及图7所示的旋转角度与输出电压的关系的表格。处理器115基于所存储的表格和第一旋转探测传感器121及第二旋转探测传感器122的输出电压，确定棱镜10绕第一旋转轴R1及绕第二旋转轴R2的旋转角度。
图8是示出用于使棱镜10绕两轴旋转的控制的内容的流程图。基于该流程图的处理由潜望式紧凑型相机模块100所具备的处理器115执行。
首先，处理器115输入抖动探测传感器124的检测值(步骤S10)。处理器115基于由抖动探测传感器124的检测值确定的抖动角度，决定绕第一旋转轴R1和第二旋转轴R2旋转的目标角度(步骤S11)。
接着，处理器115根据绕第一旋转轴R1的目标角度控制第一线圈111和第二线圈112的电流值(步骤S12)。由此，绕第一旋转轴R1以目标角度的量旋转。在基于电流值计算出的角度与实际的旋转角度之间可能存在误差。因此，处理器115判定绕第一旋转轴R1的旋转角度是否为目标角度(步骤S13)。此时，处理器115基于第一旋转探测传感器121的检测值判定绕第一旋转轴R1的旋转角度是否为目标角度。
处理器115在判定为绕第一旋转轴R1的旋转角度不为目标角度的情况下，根据角度的偏移调整第一线圈111和第二线圈112的电流值(步骤S14)。这之后，处理器115在步骤S13中判定绕第一旋转轴R1的旋转角度是否为目标角度。
在S13中判定为绕第一旋转轴R1的旋转角度为目标角度的情况下，处理器115根据绕第二旋转轴R2的目标角度控制第三线圈113的电流值(步骤S15)。由此，绕第二旋转轴R2以目标角度的量旋转。在基于电流值计算出的角度与实际的旋转角度之间可能存在误差。因此，处理器115判定绕第二旋转轴R2的旋转角度是否为目标角度(步骤S16)。此时，处理器115基于第二旋转探测传感器122的检测值判定绕第二旋转轴R2的旋转角度是否为目标角度。
处理器115在判定为绕第二旋转轴R2的旋转角度不为目标角度的情况下，根据角度的偏移调整第二线圈112的电流值(步骤S17)。这之后，处理器115在步骤S15中判定绕第二旋转轴R2的旋转角度是否为目标角度。
处理器115在S16中判定为绕第一旋转轴R1的旋转角度为目标角度的情况下，结束基于本流程图的处理。
另外，在步骤S16中判定为绕第二旋转轴R2的旋转角度为目标角度之后，处理器115也可以通过返回到步骤S13的处理，来判定已调整的绕第一旋转轴R1的旋转角度是否没有自目标角度发生变化。
以上，根据所说明的实施方式1，用于使棱镜10旋转的第一线圈111～第三线圈113配置在基板114的同一平面上。因此，与将线圈配置在防振机构110的底面或侧面这样的多个面上的构成相比，能够使防振机构110的构造简化或小型化。
尤其是，通过使第一线圈111～第三线圈113相对于棱镜10的下方的平面共面排列，能够抑制Z轴方向的防振机构110的Z轴方向上的厚度。另外，通过将第一线圈111～第三线圈113集中在棱镜10的下方的平面上，不需要在防振机构110的侧面设置线圈。因此，也能够抑制防振机构110的X轴方向或Y轴方向上的厚度。
进一步地，在本实施方式中，多个旋转探测传感器121及122也配置在基板114的同一平面上。因此，能够使防振机构110的构造更加简化或小型化。
[实施方式2]
在实施方式1中，说明了通过设置在基板114上的第一线圈111～第三线圈113这三个线圈来使棱镜10绕两轴旋转的例子。在实施方式2中，对通过设置在基板114上的两个线圈来使棱镜10绕两轴旋转的例子进行说明。
图9是实施方式2所涉及的潜望式紧凑型相机模块200的平面透视图。尤其是，图9的上部的图示出从Y轴方向观察潜望式紧凑型相机模块200时的图。另外，关于潜望式紧凑型相机模块200的电路构成，与图4所示的框图相比，除了线圈的数量为两个之外，与潜望式紧凑型相机模块100的电路构成相同。
在实施方式2所涉及的潜望式紧凑型相机模块200中，在基板114上设置有第一线圈211和第二线圈212这两个线圈。在第一旋转轴R1通过的中心位置，设置有检测棱镜10绕第一旋转轴R1的旋转角度的第一旋转探测传感器121。在从第一旋转探测传感器121的位置沿X轴方向平行前进到的基板114上的端部，设置有检测棱镜10绕第二旋转轴R2的旋转角度的第二旋转探测传感器122。
在实施方式2中，与实施方式1同样地，多个线圈211及212配置在基板114的同一平面上。因此，与将线圈配置在防振机构110的底面或侧面这样的多个面上的构成相比，能够使防振机构110的构造简化或小型化。
进一步地，在实施方式2中，检测棱镜10绕两轴的旋转角度的多个旋转探测传感器121及122也配置在基板114的同一平面上。因此，能够使防振机构110的构造更加简化或小型化。另外，在图9中，也可以调换第二旋转探测传感器122和处理器115的位置。
处理器115根据流过第一线圈211的电流的方向，如图9的下部所示那样产生使磁体30俯视观察时向箭头D21A或箭头D21B的方向移动的洛伦兹力。处理器115根据流过第二线圈212的电流的方向，如图9的下部所示那样产生使磁体30俯视观察时向箭头D22A或箭头D22B的方向移动的洛伦兹力。
通过由固定在棱镜保持器20的底面上的磁体30和流过第一线圈211及第二线圈212的电流产生的洛伦兹力，棱镜10绕两轴旋转。
在使棱镜10绕第一旋转轴R1旋转的情况下，使第一线圈211和第二线圈212中流过彼此方向相反且绝对值相同的电流即可。另外，在使棱镜10绕第二旋转轴R2旋转的情况下，使第一线圈211和第二线圈212中流过方向相同且等值的电流即可。
通过对流过第一线圈211的电流的大小及方向、流过第二线圈212的电流的大小及方向进行各种调整，能够使棱镜10绕第一旋转轴R1和绕第二旋转轴R2旋转。处理器115对从第一旋转探测传感器121和第二旋转探测传感器122得到的具有线性的输出进行反馈控制，调整流过第一线圈211及第二线圈212的电流的大小和方向。
图10是示出用于使棱镜10绕两轴旋转的控制的内容的流程图。基于该流程图的处理由潜望式紧凑型相机模块200所具备的处理器115执行。
首先，处理器115输入抖动探测传感器124的检测值(步骤S20)。处理器115基于由抖动探测传感器124的检测值确定的抖动角度，决定绕第一旋转轴R1旋转和绕第二旋转轴R2旋转的目标角度(步骤S21)。
接着，处理器115判定绕第一旋转轴R1的旋转角度是否为目标角度(步骤S22)。处理器115基于第一旋转探测传感器121的检测值来判定绕第一旋转轴R1的旋转角度是否达到了目标角度。
处理器115在判定为绕第一旋转轴R1的旋转角度不为目标角度的情况下，根据角度的偏移调整第一线圈211和第二线圈212的电流值(步骤S23)。这之后，根据角度的偏移调整第一线圈211和第二线圈212的电流值，直到绕第一旋转轴R1的旋转角度达到目标角度为止。
在S22中判定为绕第一旋转轴R1的旋转角度为目标角度的情况下，处理器115基于第二旋转探测传感器122的检测值来判定绕第二旋转轴R2的旋转角度是否达到了目标角度(步骤S24)。
处理器115在判定为绕第二旋转轴R2的旋转角度不为目标角度的情况下，根据角度的偏移调整第一线圈211和第二线圈212的电流值(步骤S25)。这之后，处理器115返回步骤S22的处理，再次判定绕第一旋转轴R1的旋转角度是否为目标角度。像这样从步骤S25的处理返回步骤S22的处理的理由是，绕第二旋转轴R2的旋转角度的调整有可能影响绕第一旋转轴R1的旋转角度。
处理器115重复以上说明的步骤S22～S25的处理，并在判定为绕第一旋转轴R1的旋转角度和绕第二旋转轴R2的旋转角度均达到了目标角度的阶段(步骤S24中为“是”)，结束基于本流程图的处理。
另外，也可以在处理器115中预先存储示出流过第一线圈211及第二线圈212的电流与绕第一旋转轴R1及绕第二旋转轴R2的旋转角度的关系的数据。在该情况下，处理器115能够基于存储的数据来控制绕第一旋转轴R1和绕第二旋转轴R2的旋转角度。在旋转角度与目标角度之间存在偏移的情况下，处理器115可以基于步骤S23和步骤S25调整流过第一线圈211和第二线圈212的电流的值。
(变形例)
以下，进一步说明以上所说明的各实施方式的变形例、特征点。
作为旋转探测传感器121及122的一例，列举了隧道磁阻(TMR：Tunnel MagnetoResistance)元件。但是，作为旋转探测传感器，不限于此，也可以使用其他种类的磁阻传感器。
例如，作为磁阻传感器，也可以使用巨磁阻(GMR：Giant Magneto Resistance)元件、各向异性磁阻(AMR：Anisotropic Magneto Resistance)元件。或者，也可以将这些磁阻元件组合而构成旋转探测传感器121及122。
例如，可考虑以TMR元件构成第一旋转探测传感器121，而以GMR元件构成第二旋转探测传感器122。或者，可考虑以AMR元件构成第一旋转探测传感器121，而以GMR元件构成第二旋转探测传感器。
在实施方式1和实施方式2中，作为弯折构件的一例，列举棱镜10作为例子进行了说明。但是，也可以代替棱镜10而采用反射镜。
第一旋转探测传感器121的位置也可以自第一旋转轴R1通过的位置向X轴方向的左右偏心。相反，也可以使第一旋转轴R1的位置向X轴方向的左右偏心。
第一旋转轴R1是沿着第一光轴O1的轴，与第一光轴O1一致。第二旋转轴R2是相对于由第一光轴O1和第二光轴O2形成的假想平面垂直且与第一光轴O1正交的轴。但是，第一旋转轴R1只要平行于第一光轴O1即可。另外，第二旋转轴R2只要是相对于由第一光轴O1和所述第二光轴O2形成的假想平面垂直的轴即可。
例如，第一旋转轴R1也可以是使第一光轴O1在第二光轴O2方向上偏移规定距离后的轴。具体而言，在图1的上部的附图中，也可以将使第一光轴O1向X轴方向偏移后的轴作为第一旋转轴R1。另外，在图1的上部的附图中，也可以将使与第一光轴O1及第二光轴O2正交的轴在Z轴方向上偏移后的轴作为第二旋转轴R2。使第一光轴O1在X轴方向上偏移的距离、以及使与第一光轴O1及第二光轴O2正交的轴在Z轴方向上偏移的距离可以根据棱镜10、棱镜保持器20、磁体30等的尺寸而适当设计。
处理器115也可以设置在防振机构110以外的部位。例如，在将潜望式紧凑型相机模块100、200设置在便携终端上的情况下，也可以由设置在便携终端侧的处理器兼具处理器115的功能。
磁体30也可以通过配置沿Y轴方向分割的多个磁体而构成。例如，可以在棱镜保持器20的底面上以分别对应于第一线圈111～第三线圈113的方式设置三个磁体。不过，磁体30优选不这样分割地设置。这是因为，即使棱镜10旋转，第一旋转探测传感器121和第二旋转探测传感器122的位置处的磁通密度的方向也是稳定的。
作为棱镜保持器20可绕两轴旋转地保持棱镜10的构成，除了利用磁体的斥力以外，还可以考虑各种构成。例如，在棱镜保持器20的图2的左侧图示的构成中，也可以从棱镜保持器20的两侧面到底面的一部分设置以一定的曲率膨胀的曲面，而对于防振机构110的两侧面以及底面的一部分，设置以与该曲面对应的曲率保持该曲面的保持部。通过这样设置曲面及保持部，能够使棱镜保持器20绕两轴旋转。
或者，在图2的左侧的图中，也可以针对棱镜保持器20的Y轴方向两侧面，设置沿第二旋转轴R2方向轴支承棱镜保持器20的轴，左侧的轴在防振机构110的左侧侧面轴支承，右侧的轴在防振机构110的右侧侧面轴支承。由此，能够使棱镜保持器20绕第二旋转轴R2旋转。进一步地，在棱镜保持器20的图2的左侧图示的构成中，也可以通过设置沿第一旋转轴R1轴支承棱镜保持器20的底面和防振机构110的底面的轴，来使棱镜保持器20能够绕第一旋转轴R1旋转。
在实施方式1中，构成驱动部的多个线圈的数量为两个。在实施方式2中，构成驱动部的多个线圈的数量为三个。在任一实施方式中，多个线圈都是配置在同一平面上。也可以由四个以上的线圈构成驱动部。即使在由四个以上的线圈构成驱动部的情况下，处理器115也能够通过控制流过线圈的电流的值以及方向，来使棱镜10绕两轴以期望的旋转角旋转。
(本公开的特征)
以下列举本公开的若干特征点。
(A)本公开的抖动修正机构(110)具备：弯折构件(10)，其使沿着第一光轴(O1)入射的入射光向光学元件***(131)的第二光轴(O2)的方向弯折；保持部(20)，其保持弯折构件；以及驱动部，其使弯折构件与保持部一起绕第一旋转轴以及绕第二旋转轴旋转，第一旋转轴与第一光轴平行，第二旋转轴相对于由第一光轴和第二光轴形成的假想平面垂直，驱动部包含磁体(磁体30)和多个线圈(第一线圈111～第三线圈113、第一线圈211、第二线圈212)，磁体在第一光轴的方向上在与入射光向弯折构件入射的一侧相反的一侧的位置处设置在保持部上，多个线圈与磁体相对，并且配置在使第一光轴成为法线的同一平面上(基板114之上)。
(B)本公开的抖动修正机构(110)还具备：第一旋转探测传感器(121)，其用于探测弯折构件绕第一旋转轴的旋转；以及第二旋转探测传感器(122)，其用于探测弯折构件绕第二旋转轴的旋转，第一旋转探测传感器和第二旋转探测传感器配置于配置有多个线圈的平面上(基板114之上)。
(C)在本公开的抖动修正机构(110)中，驱动部基于第一旋转探测传感器的输出值和第二旋转探测传感器的输出值，调整弯折构件绕第一旋转轴的旋转角和弯折构件绕第二旋转轴的旋转角(图8的S14、S17以及图10的S23、S25)。
(D)在本公开的抖动修正机构(110)中，多个线圈在相对于通过磁体的N极和S极的方向正交的方向上并列配置(基板114之上)。
(E)在本公开的抖动修正机构(110)中，多个线圈包含第一线圈(111)和第二线圈(112)，驱动部通过使第一线圈和第二线圈中流过方向相反的电流，来使弯折构件绕第一旋转轴旋转(图8的S12)。
(F)在本公开的抖动修正机构(110)中，多个线圈还包含配置在第一线圈与第二线圈之间的第三线圈(113)。
(G)在本公开的抖动修正机构(110)中，驱动部通过控制流过第三线圈的电流的大小和方向，来使弯折构件绕第二旋转轴旋转(图8的S15)。
应认为本次公开的实施方式在所有方面均为例示而不是限制性的。本发明的范围并不由上述实施方式的说明示出，而是通过权利要求书示出，其意图在于包括与权利要求书等同的意义及范围内的所有变更。
标号的说明
10：棱镜，20：棱镜保持器，30：磁体，100：潜望式紧凑型相机模块，110：防振机构，111：第一线圈，112：第二线圈，113：第三线圈，114：基板，115：处理器，121：第一旋转探测传感器，122：第二旋转探测传感器，123：图像传感器，124：抖动探测传感器，130：自动对焦机构，131：光学***透镜组，200：潜望式紧凑型相机模块，211：第一线圈，212：第二线圈，O1：第一光轴，O2：第二光轴，R1：第一旋转轴，R2：第二旋转轴。

Claims (11)

1.一种抖动修正机构，具备：
弯折构件，其使沿着第一光轴入射的入射光向光学元件***的第二光轴的方向弯折；
保持部，其保持所述弯折构件；以及
驱动部，其使所述弯折构件与所述保持部一起绕第一旋转轴以及绕第二旋转轴旋转，所述第一旋转轴与所述第一光轴平行，所述第二旋转轴相对于由所述第一光轴和所述第二光轴形成的假想平面垂直，
所述驱动部包含磁体和多个线圈，
所述磁体在所述第一光轴的方向上在与所述入射光向所述弯折构件入射的一侧相反的一侧的位置处设置在所述保持部上，
所述多个线圈隔着所述磁体与所述保持部相对，并且配置在使所述第一光轴成为法线的同一平面上。
2.根据权利要求1所述的抖动修正机构，其中，
还具备：
第一旋转探测传感器，其用于探测所述弯折构件绕所述第一旋转轴的旋转；以及
第二旋转探测传感器，其用于探测所述弯折构件绕所述第二旋转轴的旋转，
所述第一旋转探测传感器和所述第二旋转探测传感器配置于配置有所述多个线圈的所述平面上。
3.根据权利要求2所述的抖动修正机构，其中，
所述驱动部基于所述第一旋转探测传感器的输出值和所述第二旋转探测传感器的输出值，调整所述弯折构件绕所述第一旋转轴的旋转角和所述弯折构件绕所述第二旋转轴的旋转角。
4.根据权利要求2或3所述的抖动修正机构，其中，
所述第一旋转探测传感器或所述第二旋转探测传感器由各向异性磁阻(AMR：Anisotropic Magneto Resistance)元件构成。
5.根据权利要求2或3所述的抖动修正机构，其中，
所述第一旋转探测传感器或所述第二旋转探测传感器由巨磁阻(GMR：Giant MagnetoResistance)元件构成。
6.根据权利要求2或3所述的抖动修正机构，其中，
所述第一旋转探测传感器或所述第二旋转探测传感器由隧道磁阻(TMR：TunnelMagneto Resistance)元件构成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的抖动修正机构，其中，
所述多个线圈在相对于通过所述磁体的N极和S极的方向正交的方向上并列配置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的抖动修正机构，其中，
所述多个线圈包含第一线圈和第二线圈，
所述驱动部通过使所述第一线圈和所述第二线圈中流过方向相反的电流，来使所述弯折构件绕所述第一旋转轴旋转。
9.根据权利要求8所述的抖动修正机构，其中，
所述多个线圈还包含配置在所述第一线圈与所述第二线圈之间的第三线圈。
10.根据权利要求9所述的抖动修正机构，其中，
所述驱动部通过控制流过所述第三线圈的电流的大小和方向，来使所述弯折构件绕所述第二旋转轴旋转。
11.一种相机模块，其包含根据权利要求1至10中任一项所述的抖动修正机构。
CN202180080899.0A 2020-12-09 2021-10-05 抖动修正机构及包含该抖动修正机构的相机模块 Pending CN116547577A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-203898 2020-12-09
JP2020203898 2020-12-09
PCT/JP2021/036749 WO2022123879A1 (ja) 2020-12-09 2021-10-05 振れ補正機構およびそれを含むカメラモジュール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116547577A true CN116547577A (zh) 2023-08-04

Family

ID=81973522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180080899.0A Pending CN116547577A (zh) 2020-12-09 2021-10-05 抖动修正机构及包含该抖动修正机构的相机模块

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230262332A1 (zh)
CN (1) CN116547577A (zh)
WO (1) WO2022123879A1 (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI546570B (zh) * 2013-07-01 2016-08-21 台灣東電化股份有限公司 可切換光路徑之光學防震機構
JP6006349B2 (ja) * 2015-02-03 2016-10-12 株式会社ファイブ・ディー 屈曲式ズームカメラモジュールの防振装置
JP7227456B2 (ja) * 2018-11-02 2023-02-22 ミツミ電機株式会社 カメラ用アクチュエータ、カメラモジュール、及びカメラ搭載装置
JP6613005B1 (ja) * 2019-04-16 2019-11-27 エーエーシーアコースティックテクノロジーズ（シンセン）カンパニーリミテッドＡＡＣ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ 屈曲式撮像装置の防振機構、および、カメラ、携帯電子機器
US11609436B2 (en) * 2019-05-16 2023-03-21 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Folded optics reflecting module
JP6815476B1 (ja) * 2019-12-27 2021-01-20 エーエーシー オプティックス ソリューションズ ピーティーイー リミテッド 手振れ補正機能付き撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20230262332A1 (en) 2023-08-17
WO2022123879A1 (ja) 2022-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11808925B2 (en) Auto focus and optical image stabilization in a compact folded camera
US10341567B2 (en) Photographing apparatus
US8446672B2 (en) Vibration reduction apparatus with a center of gravity adjusting member to reduce detection errors and optical apparatus
KR102166329B1 (ko) 카메라 모듈
KR101031857B1 (ko) 카메라의 손떨림 보정장치
US7689109B2 (en) Optical image stabilizer and optical apparatus
US10432862B2 (en) Imaging apparatus, image projector apparatus, and stage apparatus
EP3474070A1 (en) Auto focus and optical image stabilization with roll compensation in a compact folded camera
JP4899712B2 (ja) レンズ鏡筒
JP4858068B2 (ja) ブレ補正機構及び光学機器
JP2008134329A (ja) 像ぶれ補正装置、レンズ鏡筒及び撮像装置
US10247954B2 (en) Stage apparatus having shake-correction function
US8300105B2 (en) Shake correction module for photographing apparatus and photographing apparatus including the same
CN212255972U (zh) 光学部件驱动装置、照相机装置以及电子设备
US20170155847A1 (en) Stage apparatus, image projector apparatus having stage apparatus, and imaging apparatus having stage apparatus
KR20140027418A (ko) 촬상 장치
JP5820667B2 (ja) 光学式像振れ補正機構
JP2011100045A (ja) 像振れ補正装置
JP2013140252A (ja) ブレ補正装置、レンズ鏡筒および撮影装置
CN116547577A (zh) 抖动修正机构及包含该抖动修正机构的相机模块
JP2014228623A (ja) ブレ補正装置、レンズ鏡筒および撮影装置
WO2022123880A1 (ja) 振れ補正機構およびそれを含むカメラモジュール
JP2010276842A (ja) 像振れ補正装置
JP2014228621A (ja) ブレ補正装置および撮影装置
WO2022044484A1 (ja) 振れ補正機構およびそれを備えたカメラモジュール

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination