专利名称：摄像设备的手抖校正设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种摄像设备的手抖校正设备，更具体地讲，涉及一种能够校正由用 户手的抖动引起的图像模糊的手抖校正设备。
背景技术：
数字相机捕捉对象的图像，将图像转换为图像数据，并以适当的文件格式记录图 像数据。如果捕捉的图像受到用户手的抖动或外部振动的影响，则捕捉的图像可能模糊，从 而具有差的品质。目前，已开发了用于自动校正相机抖动的各种图像稳定技术。例如，已考虑这样的 方法通过驱动并控制光学透镜使其移动与相机抖动对应的适当量，来固定图像传感器上 的成像位置。在这种情况下，可使用基于磁体与驱动线圈之间的电磁相互作用而操作的音 圈电机(voice coil motor,VCM)致动器来驱动光学透镜。然而，如果在磁体和驱动线圈之 间或者磁体和磁轭(yoke)之间发生未对准(misalignment)，则校正操作的控制性能变差。
发明内容
本发明提供一种手抖校正设备，该设备能够通过确保包括磁体和磁轭的装配部件 之间的对准来改善校正操作的控制性能。根据本发明的一方面，提供一种手抖校正设备，所述设备包括透镜支撑板，支撑 校正透镜并沿垂直于光轴的方向操作；基座，支撑透镜支撑板使其能够运动；磁体和驱动 线圈，所述磁体和驱动线圈被装配在透镜支撑板和基座上以彼此面对，其中，磁体被紧配合 在透镜支撑板的装配槽中，在装配槽中形成有一个或多个突起，所述突起从装配槽的内壁 朝着磁体突出并对磁体弹性施压。装配槽的面对所述一个或多个突起的内壁可用作平坦的基准表面。所述一个或多个突起可形成在沿不同方向面对磁体的内壁上。装配槽可具有矩形，所述矩形由两个水平壁和两个垂直壁限定，所述两个水平壁 和两个垂直壁分别相互平行，所述一个或多个突起可形成在水平壁之一和垂直壁之一上， 另一水平壁和另一垂直壁可用作平坦的基准表面。所述一个或多个突起可形成在装配槽的所有内壁上并围绕磁体。所述一个或多个突起可包括一个或多个第一突起，相对容易弹性变形；一个或 多个第二突起，相对难以弹性变形。在这种情况下，所述一个或多个第一突起可形成为具有 中空形状。所述一个或多个突起可包括一个或多个第一突起，具有朝着磁体的相对小的突 出厚度；一个或多个第二突起，具有朝着磁体的相对大的突出厚度。
所述一个或多个突起可与装配槽的内壁一体地形成。或者，所述一个或多个突起 可包括设置在磁体和装配槽的内壁之间的弹性构件。根据本发明的另一方面，提供一种手抖校正设备，所述设备包括透镜支撑板，支 撑校正透镜，并沿垂直于光轴的方向工作；基座，支撑透镜支撑板使其能够运动；磁体和磁 轭，所述磁体和磁轭被装配在透镜支撑板和基座上以彼此面对；驱动线圈，被设置在磁体和 磁轭之间，其中，磁轭被紧配合在基座的装配槽中，其中，在装配槽中形成有一个或多个突 起，所述突起从装配槽的内壁朝着磁轭突出并对磁轭弹性施压。装配槽的面对所述一个或多个突起的内壁可用作平坦的基准表面。
所述一个或多个突起可形成在沿不同方向面对磁轭的内壁上。装配槽可具有矩形，所述矩形由两个水平壁和两个垂直壁限定，所述两个水平壁 和两个垂直壁分别相互平行，所述一个或多个突起可形成在水平壁之一和垂直壁之一上， 另一水平壁和另一垂直壁可用作平坦的基准表面。所述一个或多个突起可形成在装配槽的所有内壁上并围绕磁轭。所述一个或多个突起可包括一个或多个第一突起，相对容易弹性变形；一个或 多个第二突起，相对难以弹性变形。在这种情况下，所述一个或多个第一突起形成为具有中 空形状。所述一个或多个突起可包括一个或多个第一突起，具有朝着磁轭的相对小的突 出厚度；一个或多个第二突起，具有朝着磁轭的相对大的突出厚度。所述一个或多个突起可与装配槽的内壁一体地形成。或者，所述一个或多个突起 可包括设置在磁轭和装配槽的内壁之间的弹性构件。
通过参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的上述和其他特点 和优点将变得更加清楚，其中图1是根据本发明实施例的手抖校正设备的分解透视图；图2是图1所示的手抖校正设备的装配剖视图；图3是装配有图1所示的磁体的图1所示的透镜支撑板的平面图；图4是根据本发明实施例的用于磁体的装配槽的平面图；图5是根据本发明另一实施例的用于磁体的装配槽的平面图；图6是根据本发明另一实施例的用于磁体的装配槽的平面图；图7是根据本发明另一实施例的用于磁体的装配槽的平面图；图8是根据本发明另一实施例的用于磁体的装配槽的平面图；图9是根据本发明实施例的用于磁轭的装配槽的平面图；图10是根据本发明另一实施例的用于磁轭的装配槽的平面图；图11是根据本发明另一实施例的用于磁轭的装配槽的平面图；图12是根据本发明另一实施例的用于磁轭的装配槽的平面图；以及图13是根据本发明另一实施例的用于磁轭的装配槽的平面图。
具体实施例方式以下，将通过参照附图解释本发明的实施例来详细描述本发明。图1是根据本发明实施例的手抖校正设备100的分解透视图。图2是图1所示的 手抖校正设备100的装配剖视图。参照图1和图2，手抖校正设备100包括校正透镜120、安装校正透镜120的透镜 支撑板130以及用于支撑透镜支撑板130的基座150。磁体135被装配在透镜支撑板130的两侧(左侧/右侧)，驱动线圈155和磁轭 160被装配在基座150的垂直方向上以面对磁体135。例如，驱动线圈155和磁轭160可分 别被装配在基座150的上表面和下表面上以面对磁体135。磁体135和驱动线圈155被设置为彼此面对，并且形成例如基于电磁相互作用 而 工作的音圈电机(VCM)致动器。驱动线圈155的两端可连接到施加受控驱动电压的电路基 底(未示出)。基于磁体135和驱动线圈155之间的电磁相互作用，沿垂直于光轴(Z轴) 的X-Y平面驱动透镜支撑板130，透镜支撑板130执行校正操作。为了实现稳定的控制性能，磁体135和驱动线圈155应该对准以使得它们的中心彼 此对应。在这种情况下，获得关于磁体135的中心位置水平对称(而不会朝校正透镜120的 任一侧偏移)的驱动力，从而保持线性驱动输入/输出校正。例如，如果磁体135和驱动线圈 155之间发生未对准，则驱动力朝校正透镜120的一侧水平偏移，除了 X和Y轴方向上的驱动 力之外还产生不期望的旋转分量，校正透镜120的左侧和右侧具有不同的校正性能。这样有 缺陷的校正操作使得图像模糊。磁体135被装配为被配合在透镜支撑板130中形成的装配槽 130’中。由于磁体135被紧配合在装配槽130’中以保持与驱动线圈155的对准，所以可防 止任意错位，并且可以以几微米内的高精度保持对准，这将在随后详细描述。磁体135和磁轭160被装配为彼此面对，并因此彼此施加磁引力。通过将磁体135 的中心与磁轭160的中心对准，透镜支撑板130由于磁体135和磁轭160之间的磁引力而 紧密地靠近基座150，并在驱动功率被切断时返回其平衡位置。因为基于磁轭160的位置来确定校正透镜120的平衡位置，所以要求磁轭160以 高精度保持其位置。磁轭160被装配为被配合在基座150中形成的装配槽150’(见图2) 中。由于磁轭160被紧配合在装配槽150’中，所以可防止任意错位，并且可以以高精度保 持位置，这将在随后详细描述。同时，透镜支撑板130和基座150被设置为彼此面对，使得 球轴承140 (见图2)介于透镜支撑板130和基座150之间。基座150通过球轴承140来支 撑透镜支撑板130在X-Y平面上的运动。盖110可设置在校正透镜120上。盖110被装配在基座150上，使得透镜支撑 板130介于盖110和基座150之间。用于检测校正透镜120的位置的霍尔传感器(Hall sensor) 115被装配在盖110中。霍尔传感器115可通过感测磁体135的磁场的改变来检测 与磁体135 —起整体地移动的校正透镜120的位移。图3是装配有图1所示的磁体135的图1所示的透镜支撑板130的平面图。参照图3，磁体135被配合到其中的装配槽130’形成在透镜支撑板130中，在每一 装配槽130’中形成有朝磁体135突出的一个或多个突起131。通过使用紧配合方法来将磁 体135装配到装配槽130’中，突起131对磁体135弹性地施压，从而将磁体135牢固地固 定在装配槽130’中。
图4是根据本发明实施例的用于磁体135的装配槽130’的平面图。参照图4，装配槽130 ’可由四个内壁限定，这四个内壁包括两个水平壁H和两个垂 直壁V，用于容纳并固定磁体135，两个水平壁H和两个垂直壁V按照矩形形状分别彼此平 行。由于磁体135被紧配合到装配槽130’中，所以可抑制磁体135在装配槽130’中的运 动，并保持由装配槽130’确定的磁体135的位置。装配槽130’包括突起131，突起131从内壁朝着磁体135突出并对磁体135弹性 施压。如图4所示，水平壁H之一和垂直壁V之一用作其上形成有突起131的紧配合表面 TFP，另一水平壁H和另一垂直壁V用作平坦的基准装配表面SP。两个基准装配表面SP沿 X和Y轴方向稳定地支撑磁体135的两个完整的表面，从而磁体135可被牢固地固定在二维 X-Y表面上。形成在紧配合表面TFP上的突起131面对基准装配表面SP并提供弹性压力， 以使得磁体135沿X和Y轴方向与基准装配表面SP紧密接触。基准装配表面SP与磁体135的两个完整的表面紧密接触，并确定磁体135的位置 和方向。更详细地讲，磁体135被施压以与基准装配表面SP紧密接触，并因此被固定到与 基准装配表面SP接触的位置和方向。朝磁体135突出的一个或多个突起131可形成在每个紧配合表面TFP上，以对磁 体135施压使其与基准装配表面SP紧密接触。当装配磁体135时，突起131被压缩并在弹 性偏置状态下对磁体135施压使其与基准装配表面SP紧密接触。突起131由能 够提供适 当的弹性压力的弹性材料形成。例如，突起131可由与透镜支撑板130成一体的注塑成形 塑料形成。例如，由于突起131提供与装配磁体135时的压缩水平和弹性强度对应的压力， 所以可适当地设计形成突起131的材料的突出厚度tl。如果突起131的弹性强度过大，磁 体135可能不容易装配。另一方面，如果突起131的弹性强度不足，则磁体135可能不容易 被固定。要求突起131沿压缩方向弹性偏置并向磁体135连续地提供均勻的弹力，因此突 起131可由耐疲劳性高的材料形成。同时，除了半球的圆形之外，设置在紧配合表面TFP上 的突起131还可形成为有角的形状，例如三角形或矩形。图5是根据本发明另一实施例的用于磁体135的装配槽230’的平面图。参照图5，装配槽230’由两个平坦的基准装配表面SP和其上形成有突起231的两 个紧配合表面TFP限定。如图5所示，两个水平壁H之一和两个垂直壁V之一用作其上形 成有突起231的紧配合表面TFP，另一水平壁H和另一垂直壁V用作平坦的基准装配表面 SP0在这种情况下，可在每个紧配合表面TFP上形成一个或多个突起231，突起231的数量 不限于图5所示的数量。图6是根据本发明另一实施例的用于磁体135的装配槽330’的平面图。参照图6，装配槽330’由一个平坦的基准装配表面SP和其上形成有突起331的 三个紧配合表面TFP限定。如图6所示，两个水平壁H中的一个用作平坦的基准装配表面 SP，另一水平壁H和两个垂直壁V用作其上形成有突起331的紧配合表面TFP。在这种情况 下，可在每个紧配合表面TFP上形成一个或多个突起331，突起331的数量不限于图6所示 的数量。由于基准装配表面SP沿Y轴方向稳定地支撑磁体135的一个完整表面，所以可沿 Y轴方向牢固地固定磁体135。形成在紧配合表面TFP上的突起331提供弹性压力以使得磁体135与基准装配表面SP紧密接触，或者沿X轴方向提供弹性压力以固定磁体135。图7是根据本发明另一实施例的用于磁体135的装配槽430’的平面图。参照图7，在装配槽430’的所有内壁(两个水平壁H和两个垂直壁V)上均形成有突起431，这些突起431围绕磁体135。由于从四个方向对配合在装配槽430’中的磁体 135弹性施压，所以磁体135被牢固地固定。在这种情况下，通过对突起431进行不同的设计，可指定一些内壁为基准装配表 面SP，可指定其它内壁为紧配合表面TFP。例如，通过将突起431设计为具有不同的突出厚 度t2或者通过将一些突起431设计为具有中空形状，突起431可具有不同的压缩特性。在 这种情况下，不容易变形的突起431可用作基准装配表面SP，容易变形的突起431可用作紧 配合表面TFP。图8是根据本发明另一实施例的用于磁体135的装配槽530’的平面图。参照图8，在磁体135和装配槽530’的内壁之间设置附加弹性构件532。弹性构 件532通过向磁体135的相应表面提供弹性压力来固定磁体135。例如，弹性构件532可通 过沿X和Y轴方向对磁体135施压来在二维X-Y平面中稳定地固定磁体135。为此，可在 装配槽530’的水平壁H和垂直壁V上形成与弹性构件532匹配的凹槽530”，弹性构件532 可设置在凹槽530”中。例如，弹性构件532可形成为具有圆截面的棒形。同时，可与装配 槽530’的内壁一体形成的突起531可面对弹性构件532。现在将参照图9至图13描述用于磁轭的装配槽的结构。图9是根据本发明实施例的用于磁轭160的装配槽150’的平面图。参照图9，装配槽150’包括突起151，突起151从内壁(两个水平壁H和两个垂直 壁V)朝着磁轭160突出并对磁轭160弹性施压。如图9所示，水平壁H之一和垂直壁V之 一用作其上形成有突起151的紧配合表面TFP，另一水平壁H和另一垂直壁V用作平坦的 基准装配表面SP。两个基准装配表面SP沿X和Y轴方向稳定地支撑磁轭160的两个完整 表面，从而磁轭160可被牢固地固定在二维X-Y表面中。形成在紧配合表面TFP上的突起 151被设置为面对基准装配表面SP并提供弹性压力，以使得磁轭160沿X和Y轴方向与基 准装配表面SP紧密接触。同时，突起151的技术特征与图4所示的突起131的技术特征基 本上相同，因此这里将省略其详细描述。图10是根据本发明另一实施例的用于磁轭160的装配槽250’的平面图。参照图10，装配槽250’由两个平坦的基准装配表面SP和形成有突起251的两个 紧配合表面TFP限定。如图10所示，可在每个紧配合表面TFP上形成一个或多个突起251， 突起251的数量不限于图10所示的数量。图11是根据本发明另一实施例的用于磁轭160的装配槽350’的平面图。参照图11，装配槽350’由一个平坦的基准装配表面SP和其上形成有突起351的 三个紧配合表面TFP限定。如图11所示，两个水平壁H中的一个用作平坦的基准装配表面 SP，另一水平壁H和两个垂直壁V用作其上形成有突起351的紧配合表面TFP。由于基准装 配表面SP沿Y轴方向稳定地支撑磁轭160的整个表面，所以可沿Y轴方向牢固地固定磁轭 160。形成在紧配合表面TFP上的突起351提供弹性压力以使得磁轭160与基准装配表面SP紧密接触，或者沿X轴方向提供弹性压力以固定磁轭160。图12是根据本发明另一实施例的用于磁轭160的装配槽450’的平面图。
参照图12，在装配槽450’的所有内壁(两个水平壁H和两个垂直壁V)上均形成 有突起451，这些突起451围绕磁轭160。由于从四个方向对配合在装配槽450’中的磁轭 160弹性施压，所以磁轭160被牢固地固定。在这种情况下，通过对突起451进行不同的设 计，一些内壁可以被指定为基准装配表面SP，其它内壁可以被指定为紧配合表面TFP。例 如，通过将突起451设计为具有不同的突出厚度t3或者通过将一些突起451设计为具有中 空形状，突起451可具有不同的压缩特性。在这种情况下，不容易变形的突起451可用作基 准装配表面SP，容易变形的突起451可用作紧配合表面TFP。图13是根据本发明另一实施例的用于磁轭160的装配槽550’的平面图。 参照图13，在磁轭160和装配槽550’的内壁之间插入附加弹性构件552。弹性构 件552通过向磁轭160的相应表面提供弹性压力来固定磁轭160。例如，弹性构件552可通 过沿X和Y轴方向对磁轭160施压来在二维X-Y平面中稳定地固定磁轭160。为此，可在 装配槽550’的水平壁H和垂直壁V上形成与弹性构件552匹配的凹槽550”，弹性构件552 可设置在凹槽550”中。例如，弹性构件552可形成为具有圆截面的棒形。同时，可与装配 槽550’的内壁一体形成的突起551可面对弹性构件552。同时，图1所示的手抖校正设备100可被设置在具有镜头筒(barrel)结构的相机 中。镜头筒结构可以是可缩进镜头筒结构或内部变焦(inner zoom)镜头筒结构，其中，在 可缩进镜头筒结构中，镜头筒组件根据相机的开/关状态被移动到相机中/从相机向外移 动，内部变焦镜头筒结构具有基于从对象反射的光的入射方向而垂直布置的光学系统。如上所述，根据本发明，通过改善包括磁体和磁轭的装配部件的装配结构，可防止 所述装配部件从其位置任意错位，并可以以高精度将所述装配部件固定在其位置。这样，通 过确保磁体和磁轭之间以及用于电磁交互作用的磁体、磁轭和驱动线圈之间的对准，可消 除由未对准引起的驱动输入和输出之间的非线性特性，并且可确保均衡的校正性能而不管 驱动方向如何。为了帮助理解本发明的原理，将说明附图中示出的优选实施例，并已使用特定语 言来描述这些实施例。然而，该特定语言非意在限制本发明的范围，本发明应该被理解为包 含本领域普通技术人员通常将想到的所有实施例。可以按照功能块组件和各种处理步骤来描述本发明。这些功能块可由被构造为执 行特定功能的任何数量的组件实现。本文中示出并描述的特定实现方式是本发明的示意性实例，而非意在以任何方式 限制本发明的范围。为了简明起见，可不详细描述传统的电子器件和系统的其它功能方面 (以及系统的各个操作组件的组件)。另外，呈现的各个附图中示出的连接线或连接器意在 表示各个元件之间的示例性功能关系和/或物理或逻辑连接。应该注意的是，实际装置中 可存在许多可替换的或附加的功能关系、物理连接或逻辑连接。另外，除非元件被具体地描 述为“必不可少的”或“关键的”，否则没有零件或组件对本发明的实践而言是必不可少的。描述本发明的上下文中(特别是权利要求的上下文中)使用的单数术语将被解释 为覆盖单数和复数形式。此外，除非本文中另外指明，否则本文中数值范围的列举仅意在用 作个别地引用落入该范围内的每一离散值的缩略方法，每一离散值在本文中像被个别引用 一样并入本说明书中。最后，除非本文中另外指明，或者与上下文明显矛盾，否则本文中描 述的所有方法的步骤可以按照任何适合的顺序执行。
在不脱离本发明的精神和范围的情况下，对于本领域技术人员而言，各种改变和修改将是明显的。
权利要求
一种手抖校正设备，所述设备包括透镜支撑板，所述透镜支撑板支撑校正透镜，并沿垂直于光轴的方向操作；基座，所述基座支撑透镜支撑板的运动；磁体和驱动线圈，所述磁体和驱动线圈被装配在透镜支撑板和基座上以彼此面对；其中，磁体被紧配合在透镜支撑板的装配槽中，其中，在装配槽中形成有一个或多个突起，所述突起从装配槽的内壁朝着磁体突出并对磁体弹性施压。
2.如权利要求1所述的设备，其中，装配槽的面对所述一个或多个突起的内壁用作平 坦的基准表面。
3.如权利要求1所述的设备，其中，所述一个或多个突起形成在沿不同方向面对磁体 的内壁上。
4.如权利要求1所述的设备，其中，装配槽具有矩形，所述矩形由两个水平壁和两个垂 直壁限定，所述两个水平壁和两个垂直壁分别相互平行，其中，所述一个或多个突起形成在水平壁之一和垂直壁之一上， 其中，另一水平壁和另一垂直壁用作平坦的基准表面。
5.如权利要求1所述的设备，其中，所述一个或多个突起形成在装配槽的所有内壁上， 围绕磁体。
6.如权利要求1所述的设备，其中，所述一个或多个突起包括 一个或多个第一突起，相对容易弹性变形；一个或多个第二突起，相对难以弹性变形。
7.如权利要求6所述的设备，其中，所述一个或多个第一突起形成为具有中空形状。
8.如权利要求1所述的设备，其中，所述一个或多个突起包括 一个或多个第一突起，具有朝着磁体的相对小的突出厚度； 一个或多个第二突起，具有朝着磁体的相对大的突出厚度。
9.如权利要求1所述的设备，其中，所述一个或多个突起与装配槽的内壁一体地形成。
10.如权利要求1所述的设备，其中，所述一个或多个突起包括设置在磁体和装配槽的 内壁之间的弹性构件。
11.一种手抖校正设备，所述设备包括透镜支撑板，所述透镜支撑板支撑校正透镜，并沿垂直于光轴的方向操作； 基座，所述基座支撑透镜支撑板的运动；磁体和磁轭，所述磁体和磁轭被装配在透镜支撑板和基座上以彼此面对； 驱动线圈，被设置在磁体和磁轭之间， 其中，磁轭被紧配合在基座的装配槽中，其中，在装配槽中形成有一个或多个突起，所述突起从装配槽的内壁朝着磁轭突出并 对磁轭弹性施压。
12.如权利要求11所述的设备，其中，装配槽的面对所述一个或多个突起的内壁用作 平坦的基准表面。
13.如权利要求11所述的设备，其中，所述一个或多个突起形成在沿不同方向面对磁 轭的内壁上。
14.如权利要求11所述的设备，其中，装配槽具有矩形，所述矩形由两个水平壁和两个 垂直壁限定，所述两个水平壁和两个垂直壁分别相互平行，其中，所述一个或多个突起形成在水平壁之一和垂直壁之一上， 其中，另一水平壁和另一垂直壁用作平坦的基准表面。
15.如权利要求11所述的设备，其中，所述一个或多个突起形成在装配槽的所有内壁 上，围绕磁轭。
16.如权利要求11所述的设备，其中，所述一个或多个突起包括 一个或多个第一突起，相对容易弹性变形；一个或多个第二突起，相对难以弹性变形。
17.如权利要求16所述的设备，其中，所述一个或多个第一突起形成为具有中空形状。
18.如权利要求11所述的设备，其中，所述一个或多个突起包括 一个或多个第一突起，具有朝着磁轭的相对小的突出厚度； 一个或多个第二突起，具有朝着磁轭的相对大的突出厚度。
19.如权利要求11所述的设备，其中，所述一个或多个突起与装配槽的内壁一体地形成。
20.如权利要求11所述的设备，其中，所述一个或多个突起包括设置在磁轭和装配槽 的内壁之间的弹性构件。
全文摘要
本发明公开了一种摄像设备的手抖校正设备。所述手抖校正设备包括透镜支撑板，支撑校正透镜并沿垂直于光轴的方向操作；基座，支撑透镜支撑板使其能够运动；磁体和驱动线圈，所述磁体和驱动线圈被装配在透镜支撑板和基座上以彼此面对，其中，磁体被紧配合在透镜支撑板的装配槽中，在装配槽中形成有一个或多个突起，所述突起从装配槽的内壁朝着磁体突出并对磁体弹性施压。通过确保包括磁体和磁轭的装配部件的装配结构之间的对准，可提高手抖校正设备的校正操作的控制性能。
文档编号G03B5/00GK101840128SQ20101013442
公开日2010年9月22日 申请日期2010年3月16日 优先权日2009年3月17日
发明者李胜焕 申请人:三星数码影像株式会社