專利名稱：影像擷取系統(tǒng)及其對焦裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種影像擷取系統(tǒng)及其對焦裝置，特別是涉及一種利用音圈馬達(Voice Coil Motor)驅(qū)動原理的影像擷取系統(tǒng)及具對焦裝置。
背景技術(shù)：
一般的數(shù)字影像產(chǎn)品，如相機手機、數(shù)字相機或攝影機等，已被當作為紀錄影像的重要工作，在這些產(chǎn)品的機構(gòu)中，都包含有一影像擷取裝置，用以將光學(xué)影像轉(zhuǎn)換為數(shù)字影像信號。
在高畫質(zhì)的影像擷取裝置中通常具有一物鏡模塊及一影像感測模塊(如CCD、CMOS)，此外，還需要有一對焦致動器，用以驅(qū)動物鏡模塊，作平行物鏡光軸的聚焦偏差修正，使光學(xué)影像可以正確地聚焦在影像感測模塊上。
然而，目前大部分的對焦致動器，都是使用線性馬達或壓電材料來驅(qū)動物鏡作偏差修正，不但成本較高且電磁效能也不佳，隨著高像素及薄型趨勢，驅(qū)動物鏡作對焦修正的致動器需求也越來越高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在提供一種成本較低、磁能使用率高的對焦裝置。
本發(fā)明的另一目的，即在提供一種成本較低、磁能使用率高的影像擷取系統(tǒng)。
本發(fā)明對焦裝置包含一承載座、一線圈組及一磁石單元。承載座供一物鏡設(shè)置，并定義一通過物鏡的光軸。線圈組與承載座連接且線圈組圍繞界定出一容置空間。磁石單元設(shè)置于容置空間中，且磁石單元具有二磁石及一夾置于磁石之間的導(dǎo)磁薄板，磁石相向面的極性為相同，磁石產(chǎn)生的磁力線受導(dǎo)磁薄板改變的方向?qū)嵸|(zhì)上是與線圈組的繞線方向垂直，借改變通過線圈組的電流以使線圈組及承載座沿光軸延伸方向移動。
本發(fā)明影像擷取系統(tǒng)包含一物鏡、一影像感測模塊及一對焦裝置。定義一通過物鏡的光軸。影像感測模塊是接收通過物鏡的影像光束。對焦裝置包括一承載座、一線圈組及一磁石單元。承載座供物鏡設(shè)置，線圈組與承載座連接且線圈組圍繞界定出一容置空間，磁石單元設(shè)置于容置空間中，且磁石單元具有二磁石及一夾置于磁石之間的導(dǎo)磁薄板，磁石相向面的極性為相同，磁石產(chǎn)生的磁力線受導(dǎo)磁薄板改變的方向?qū)嵸|(zhì)上是與線圈組的繞線方向垂直，借改變通過線圈組的電流以使線圈組及承載座沿光軸延伸方向移動。
本發(fā)明影像擷取系統(tǒng)，不但構(gòu)造簡單、成本較低、薄型化，且提供一種三明治結(jié)構(gòu)的磁石單元，借由導(dǎo)磁薄板來改變及均勻化磁場，且借輸入電流的改變以達到驅(qū)動線圈組、承載座及物鏡沿光軸方向(對焦方向)的移動來修正對焦。


下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明圖1是本發(fā)明影像擷取系統(tǒng)的一最佳實施例的立體分解圖。
圖2是所述實施例的一俯視圖。
圖3是所述實施例的一后視圖。
圖4是沿圖3中的直線I-I所取的剖視圖。
圖5是沿圖3中的直線II-II所取的剖視圖。
圖6是沿圖2中的直線III-III所取的剖視圖。
圖7是沿圖2中的直線IV-IV所取的剖視圖。
圖8是所述實施例的一示意圖，說明一磁石單元及一線圈組。
圖9是所述實施例的一示意圖，說明所述磁石單元具有三磁石及二導(dǎo)磁薄板。
具體實施例方式
如圖1、圖2與圖3所述，本發(fā)明影像擷取系統(tǒng)的最佳實施例包含一物鏡2、一影像感測模塊3及一對焦裝置4。并定義一通過物鏡2的光軸5。
對焦裝置4包括一上蓋板41、一承載座42、一基座43、一線圈組44、一磁石單元45、一電路板46及多彈性導(dǎo)體47。基座43具有一底壁431及一由底壁431周緣向上延伸的側(cè)壁432，底壁431上開設(shè)有一孔433，且基座43供容置承載座42、線圈組44及磁石單元45，上蓋板41對應(yīng)基座43外型蓋設(shè)于基座43的側(cè)壁432頂緣，將承載座42、線圈組44及磁石單元45覆蓋于基座43內(nèi)，且上蓋板41對應(yīng)基座43的孔433的位置處開設(shè)有一孔411。承載座42具有一本體421、一形成于本體421上的孔422及多字于本體421兩側(cè)的端子423，物鏡2是借由孔422穿設(shè)于承載座42上，方式包括但不限于螺合、咬合或點膠固定，線圈組44兩端是各自連接于承載座42的端子423上，且線圈組44圍繞界定出一容置空間441，供磁石單元45設(shè)置，磁石單元45底部可貼合于基座43底壁431上且磁石單元45具有上、下設(shè)置的二磁石451及一夾置于二磁石451間的導(dǎo)磁薄板452，三者構(gòu)成一三明治結(jié)構(gòu)，導(dǎo)磁薄板452板面垂直光軸5，且上下兩磁石451相向面的極性相同，須注意的是，磁石單元45是與線圈組44間隔一固定距離，也就是說，磁石單元45與線圈組44不接觸，且線圈組44繞線方向垂直光軸5方向。線圈組44必須圍繞在導(dǎo)磁薄板452周圍，定義導(dǎo)磁薄板452沿光軸5方向的厚度為，線圈組44在光軸5方向的移動范圍為，線圈組44沿光軸5方向的繞線高度為，線圈組44在光軸5方向的移動范圍(s)內(nèi)必須涵蓋導(dǎo)磁薄板452的厚度(t)，也就是說線圈組44繞線的高度(h)必須大于導(dǎo)磁薄板452厚度(t)加上運動的范圍(s)，即。電路板46是固定于基座43的側(cè)壁432外壁面上，且彈性導(dǎo)體47為長條狀，一端固定于電路板46，另一端則延伸進入基座43內(nèi)部與承載座42的端子423電連接(如焊接)，彈性導(dǎo)體47可將承載座42及線圈組44支撐懸吊在基座43內(nèi)，且基座43的側(cè)壁432供彈性導(dǎo)體47穿過處對應(yīng)凹設(shè)多凹槽空間434。
影像感測模塊3包括一電荷耦合組件31(CCD或CMOS)及一軟性電路板32(FPC)，軟性電路板32是位于基座43及電路板46下方，而電荷耦合組件31則設(shè)置于軟性電路板32上且其位置對應(yīng)基座43底壁431上的孔433。
上述為本實施例的組件介紹，以下將詳述其組裝關(guān)系及作動原理。
如圖4～7所示，物鏡2是穿設(shè)于承載座42的孔422上，且上蓋板41的孔411的孔徑大于物鏡2的直徑，因此物鏡2可在上蓋板41的孔411內(nèi)上下移動，且上蓋板41的孔411、承載座42的孔422及基座43的孔433是位于光軸5上，也就是三者聯(lián)機方向與光軸5方向(對焦方向)相同，借此，影像光束進入物鏡3后，可依次通過上蓋板41的孔411、承載座42的孔422及基座43的孔433，最后打至CCD31上。接著，磁石單元45設(shè)置于基座43及上蓋板41之間，線圈組44圍繞呈方框且磁石單元45設(shè)于方框內(nèi)，線圈組44與承載座42連接，且線圈組44與承載座42借彈性導(dǎo)體47支撐懸吊于電路板47上，而電路板47則裝置于基座43上，彈性導(dǎo)體47材質(zhì)可為銅合金，例如鈹銅(Beryllium Copper)，彈性導(dǎo)體47借由電路板47可輸入電流至線圈組44，磁石單元45呈三明治結(jié)構(gòu)(參閱圖8)，也就是說，兩磁石451中間夾導(dǎo)磁薄板452，導(dǎo)磁薄板452板面垂直光軸5，導(dǎo)磁薄板452材質(zhì)包括但不限于硅鋼板或碳鋼板，用以使磁場均勻，本實施例中，磁石451相向面是為N極，磁石單元45最上及最下的面是為S極，而線圈組44位于導(dǎo)磁薄板452旁，圖8右側(cè)是表示線圈電流進入紙面，圖8左側(cè)是表示線圈電流穿出紙面，受到導(dǎo)磁薄板452影響，兩磁石451產(chǎn)生的磁力線受導(dǎo)磁薄板452改變的方向?qū)嵸|(zhì)上是與線圈組44的繞線方向垂直，而由安培定律可知，線圈組44受力方向為向上的方向，如果改變電流方向，也就是圖8右側(cè)改為線圈電流穿出紙而，圖8左側(cè)改為線圈電流進入紙面，則線圈組44受力方向為向下的方向，因此，借改變通過線圈組44的電流可使線圈組44及承載座42沿光軸5延伸方向移動，以達到物鏡2沿光軸5方向的對焦修正。
此外，熟習技藝者當知，磁石單元45并不限于二磁石451及一導(dǎo)磁薄板452，如圖9所示，磁石單元45也可包括三磁石451及二導(dǎo)磁薄板452，導(dǎo)磁薄板452同樣位于兩兩磁石之間，導(dǎo)磁薄板452板面垂直光軸5，且磁石451相向面極性相同，也就是如圖9所示，上面二磁石451相向面為N極，下面二磁石相向面則為S極，當然線圈組44也可對應(yīng)設(shè)有二線圈，且上下線圈的電流進出方向相反，受到導(dǎo)磁薄板452影響，兩磁石451產(chǎn)生的磁力線受導(dǎo)磁薄板452改變的方向?qū)嵸|(zhì)上是與線圈組44的繞線方向垂直，借此，改變通過線圈組44的電流可使線圈組44及承載座42沿光軸5延伸方向移動，以達到物鏡2沿光軸5方向的對焦修正。當然，熟習技藝者當知，上述磁石451及導(dǎo)磁薄板452數(shù)目只為舉例說明，實質(zhì)上，本發(fā)明范圍包括n個磁石451及(n-1)片導(dǎo)磁薄板452的情況，且n大于或等于2。
特別說明的是，上述線圈組44雖是以圍繞呈方框說明，但線圈組44及磁石單元45的形狀不應(yīng)以此為限。
較佳地，本實施例中，也可于物鏡2外設(shè)置一保護蓋6，用以封閉上蓋板41的孔433及保護物鏡2。
本發(fā)明影像擷取系統(tǒng)，不但構(gòu)造簡單、成本較低、薄型化，且提供一種三明治結(jié)構(gòu)的磁石單元45，借由導(dǎo)磁薄板452來改變及均勻化磁場，且借輸入電流的改變以達到驅(qū)動線圈組44、承載座42及物鏡2沿光軸5方向(對焦方向)的移動來修正對焦。
權(quán)利要求
1.一種對焦裝置，包含一承載座、一線圈組及一磁石單元，其特征在于所述承載座用以供一物鏡設(shè)置，并定義一通過所述物鏡的光軸，所述線圈組與所述承載座連接且所述線圈組圍繞界定出一容置空間，所述磁石單元設(shè)置于所述容置空間中，且所述磁石單元具有二磁石及一夾置于所述磁石之間的導(dǎo)磁薄板，所述磁石相向面的極性相同，所述磁石產(chǎn)生的磁力線受所述導(dǎo)磁薄板改變的方向?qū)嵸|(zhì)上是與所述線圈組的繞線方向垂直，借改變通過所述線圈組的電流以使所述線圈組及所述承載座沿所述光軸延伸方向移動。
2.如權(quán)利要求1項所述的對焦裝置，其特征在于所述承載座設(shè)有一孔，用以供所述物鏡穿設(shè)。
3.如權(quán)利要求1項所述的對焦裝置，其特征在于所述線圈組的繞線方向是垂直所述光軸。
4.如權(quán)利要求1項所述的對焦裝置，其特征在于所述線圈組圍繞在所述導(dǎo)磁薄板周圍，定義所述導(dǎo)磁薄板沿所述光軸方向的厚度為，所述線圈組在所述光軸方向的移動范圍為，所述線圈組沿所述光軸方向的繞線高度為h，則滿足h≥t+s。
5.如權(quán)利要求1項所述的對焦裝置，其特征在于所述線圈組與所述磁石單元間隔有一距離。
6.如權(quán)利要求1項所述的對焦裝置，其特征在于所述磁石單元具有具有三磁石及二分別夾置于所述磁石之間的導(dǎo)磁薄板，所述磁石相向面的極性為相同。
7.如權(quán)利要求1項所述的對焦裝置，其特征在于所述對焦裝置還包含一基座及一上蓋板，所述基座供所述磁石單元、所述承載座及所述線圈組容設(shè)，且所述上蓋板蓋設(shè)于所述基座上。
8.如權(quán)利要求7項所述的對焦裝置，其特征在于所述上蓋板開設(shè)有一孔，用以供所述物鏡穿過。
9.如權(quán)利要求8項所述的對焦裝置，其特征在于所述基座具有一底壁及一形成于所述底壁上的孔，所述基座的孔是對應(yīng)所述上蓋板的孔。
10.如權(quán)利要求9項所述的對焦裝置，其特征在于所述承載座具有一本體及一形成于所述本體上的孔，所述孔用以供所述物鏡穿設(shè)，且所述上蓋板的孔、所述承載座的孔及所述基座的孔是對應(yīng)位于所述光軸上。
11.如權(quán)利要求1項所述的對焦裝置，其特征在于所述對焦裝置還包含一電路板及多彈性導(dǎo)體，所述電路板裝設(shè)于所述基座的一側(cè)壁上，所述彈性導(dǎo)體一端連接所述電路板，另一端連接所述承載座。
12.如權(quán)利要求11項所述的對焦裝置，其特征在于所述線圈組是與所述彈性導(dǎo)體電連接。
13.如權(quán)利要求11項所述的對焦裝置，其特征在于每一彈性導(dǎo)體材顧為銅合金。
14.如權(quán)利要求11項所述的對焦裝置，其特征在于每一彈性導(dǎo)體材質(zhì)為鈹銅。
15.如權(quán)利要求1項所述的對焦裝置，其特征在于所述導(dǎo)磁薄板材質(zhì)為硅鋼板及碳鋼板其中一種。
16.一種影像擷取系統(tǒng)，其包含一物鏡、一影像感測模塊及一對焦裝置，定義一通過所述物鏡的光軸，且所述影像感測模塊接收通過所述物鏡的影像光束，其特征在于所述對焦裝置包括一承載座、一線圈組及一磁石單元，所述承載座用以供所述物鏡設(shè)置，所述線圈組與所述承載座連接且所述線圈組圍繞界定出一容置空間，所述磁石單元設(shè)置于所述容置空間中，且所述磁石單元具有二磁石及一夾置于所述磁石之間的導(dǎo)磁薄板，所述磁石相向面的極性相同，所述磁石產(chǎn)生的磁力線受所述導(dǎo)磁薄板改變的方向?qū)嵸|(zhì)上是與所述線圈組的繞線方向垂直，借改變通過所述線圈組的電流以使所述線圈組及所述承載座沿所述光軸延伸方向移動。
17.如權(quán)利要求16項所述的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于所述影像感測系統(tǒng)包括一電荷耦合組件及一軟性電路板。
18.如權(quán)利要求16項所述的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于所述承載座設(shè)有一孔用以供所述物鏡穿設(shè)。
19.如權(quán)利要求16項所述的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于所述線圈組的繞線方向垂直所述光軸。
20.如權(quán)利要求16項所述的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于所述線圈組圍繞在所述導(dǎo)磁薄板周圍，定義所述導(dǎo)磁薄板沿所述光軸方向的厚度為，所述線圈組在所述光軸方向的移動范圍為，所述線圈組沿所述光軸方向的繞線高度為h，則滿足h≥t+s。
21.如權(quán)利要求16項所述的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于所述線圈組與所述磁石單元間隔有一固定距離。
22.如權(quán)利要求16項所述的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于所述磁石單元具有具有三磁石及二分別夾置于所述磁石之間的導(dǎo)磁薄板，所述磁石相向面的極性為相同。
23.如權(quán)利要求16項所述的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于所述對焦裝置還包括一基座及一上蓋板，所述基座供所述磁石單元、所述承載座及所述線圈組容設(shè)，且所述上蓋板蓋設(shè)于所述基座上。
24.如權(quán)利要求23項所述的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于所述上蓋板開設(shè)有一孔，用以供所述物鏡穿過。
25.如權(quán)利要求24項所述的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于所述基座具有一底壁及一形成于所述底壁上的孔，所述基座的孔對應(yīng)所述上蓋板的孔，且所述影像感測模塊設(shè)于所述基座的孔及所述上蓋板的孔的聯(lián)機方向上。
26.如權(quán)利要求25項所述的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于所述承載座具有一本體及一形成于所述本體上的孔，所述孔用以供所述物鏡穿設(shè)，且所述上蓋板的孔、所述承載座的孔及所述基座的孔對應(yīng)位于所述光軸上。
27.如權(quán)利要求16項所述的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于所述影像擷取系統(tǒng)還包含一電路板及多彈性導(dǎo)體，所述電路板裝設(shè)于所述基座的一側(cè)壁上，所述彈性導(dǎo)體一端連接所述電路板，另一端連接所述承載座。
28.如權(quán)利要求27項所述的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于所述線圈組與所述彈性導(dǎo)體電連接。
29.如權(quán)利要求27項所述的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于每一彈性導(dǎo)體材質(zhì)為銅合金。
30.如權(quán)利要求27項所述的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于每一彈性導(dǎo)體材質(zhì)為鈹銅。
31.如權(quán)利要求16項所述的影像擷取系統(tǒng)，其特征在于所述導(dǎo)磁薄板材質(zhì)為硅鋼板及碳鋼板中的其中一種。
全文摘要
一種對焦裝置包含一承載座、一線圈組及一磁石單元。承載座供一物鏡設(shè)置，并定義一通過物鏡的光軸。線圈組與承載座連接且線圈組圍繞界定出一容置空間。磁石單元設(shè)置于容置空間中，且磁石單元具有二磁石及一夾置于磁石之間的導(dǎo)磁薄板，磁石相向面的極性為相同，磁石產(chǎn)生的磁力線受導(dǎo)磁薄板改變的方向?qū)嵸|(zhì)上是與線圈組的繞線方向垂直，借改變通過線圈組的電流以使線圈組及承載座沿光軸延伸方向移動。
文檔編號H04N5/225GK1991559SQ20051013764
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月26日
發(fā)明者陳寶全, 黃倩靈 申請人:鑫視科技股份有限公司