配置在成像设备中的镜头控制装置制造方法及图纸

本公开的实施方式涉及一种镜头控制装置，该镜头控制装置可以在成像设备中实施以提供自动对焦(AF)和图像稳定(IS)功能。该镜头控制装置包括：外壳；镜头支架，该镜头支架能够在所述外壳中移动并配置为保持成像镜头；一对聚焦线圈，该一对聚焦线圈设置在所述外壳内并配置为使镜头支架能够沿着光轴直线移动；以及一组致动线圈，该一组致动线圈设置在所述外壳内并被配置为使镜头支架在相对于光轴的第一方向上和相对于光轴的第二方向上枢转，所述第一方向和所述第二方向彼此正交，并且其中镜头控制装置能够为镜头支架提供至少三个自由度。

【技术实现步骤摘要】
配置在成像设备中的镜头控制装置优先权声明本申请要求于2017年4月27日提交的美国临时专利申请No.62/490,621的权益，其内容通过引用整体并入本文。在通过引用并入的参照文献中的术语的定义或使用与本文提供的该术语的定义不一致或相反时，本文提供的该术语的定义视为是控制性的。
本公开涉及成像设备，并且更具体地涉及在光学成像设备中提供自动聚焦(AF)和图像稳定(IS)功能的镜头控制装置。
技术介绍
随着移动设备诸如智能手机、平板电脑等的使用稳步增长，对紧凑型成像设备诸如可与移动设备集成的照相机的需求不断增长。因此，技术已在通过包括特征诸如更大的镜头光圈、更低的Z轮廓、光学图像稳定等在更小的形状因子方面追求更高图片质量的道路上。然而，所实施的用于增大镜头光圈以容许更多的光、更高的动态范围、物理大小的减小等的技术转化为成像设备的部件的设计和制造方面增加的复杂性。近年来，自动对焦(AF)和图像稳定(IS)已成为移动设备的照相机中的突出特征。AF可以将用户想要捕捉的图像对好焦距，并且可以通过沿着光轴移置镜头以控制镜头与图像捕获机构之间的距离来实现。此外，IS通过最小化图片中的模糊来增强图片质量，该模糊可能由任何外部振动，诸如由在手握持照相机时手抖动引起。根据用于实现IS的常规配置，致动器通过根据由振动传感器检测到的照相机抖动移动镜头来执行照相机抖动校正。镜头移动部分包括三个主要构件：固定到壳体的基板、相对于基板在X轴方向上移动的第一滑动件以及相对于基板在Y轴方向上移动的第二滑动件。然而，所述配置的镜头移动部分体积庞大，因此使得该配置在用于移动设备的小型照相机中的实施难以实行。因此，需要一种用于成像设备的增强型装置，该装置克服了现有配置的现有缺点和其他缺点，并且即使对于紧凑型设备也可以提供AF和IS功能。
技术实现思路
本公开涉及成像设备，并且更具体地涉及在光学成像设备中提供自动聚焦(AF)和图像稳定(IS)功能的镜头控制装置。本公开的一个方面涉及一种镜头控制装置。所述镜头控制装置包括：外壳；镜头支架，该镜头支架能够在所述外壳中移动并配置为保持成像镜头；一对聚焦线圈，该一对聚焦线圈设置在所述外壳内并配置为使镜头支架能够沿着光轴直线移动；以及一组致动线圈，该一组致动线圈设置在所述外壳内并被配置为使镜头支架在相对于光轴的第一方向和相对于光轴的第二方向上枢转，所述第一方向和所述第二方向彼此正交，其中枢轴点配置在光轴上以使镜头支架围绕枢轴点在第一方向和第二方向上枢转，并且其中镜头控制装置能够为镜头支架提供至少三个自由度。在一个实施方式中，镜头控制装置还包括一对具有相反极性的磁性元件，每个磁性元件设置在外壳内、镜头支架任一侧上。在一个实施方式中，一组致动线圈包括至少两对致动线圈，一对致动线圈中的每个致动线圈安装在镜头支架的对角相对的表面的一个上。在一个实施方式中，每对致动线圈安装在一对聚焦线圈中的一聚焦线圈的表面上，并且其中一对聚焦线圈中的每个聚焦线圈围绕镜头支架同心地绕组。在一个实施方式中，一对致动线圈的致动线圈彼此电耦合并且相对于彼此具有相反的线圈绕组。在一个实施方式中，一对聚焦线圈的聚焦线圈彼此电耦合并且相对于彼此具有相反的线圈绕组。在一个实施方式中，镜头控制装置还包括一对弹簧，一对弹簧中的每个弹簧定位在镜头支架的任一侧上并且适于将镜头支架稳固地保持在外壳内。在一个实施方式中，一对弹簧中的至少一个弹簧包括多个独立的弹簧元件，以驱动一组致动线圈和一对聚焦线圈中的任一个或组合中的电流。在一个实施方式中，光轴上的枢轴点的配置基于一对弹簧中的每个弹簧之间的弹簧常数的比率。在一个实施方式中，装置适于使用成像镜头在球形弯曲的光传感器的表面上提供成像，该弯曲的光传感器的球形形状关于光轴对称。在一个实施方式中，枢轴点被配置为与弯曲的光传感器的曲率半径重合。在一个实施方式中，使用控制单元来控制镜头支架的移动。在一个实施方式中，控制单元与至少一个运动传感器可操作地耦合。在一个实施方式中，控制单元与至少一个位置反馈传感器可操作地耦合。本公开的另一方面涉及一种包括镜头控制装置的成像设备，其中所述镜头控制装置包括：外壳；镜头支架，该镜头支架能够在所述外壳中移动并配置为保持成像镜头；一对聚焦线圈，该一对聚焦线圈设置在所述外壳内并配置为使镜头支架能够沿着光轴直线移动；以及一组致动线圈，该一组致动线圈设置在所述外壳内并被配置为使镜头支架在相对于光轴的第一方向和相对于光轴的第二方向上枢转，所述第一方向和所述第二方向彼此正交，其中枢轴点配置在光轴上以使镜头支架围绕枢轴点在第一方向和第二方向上枢转，并且其中所述镜头控制装置能够为镜头支架提供至少三个自由度。在一个实施方式中，成像设备还包括具有关于光轴对称的球形形状的弯曲的光传感器。在一个实施方式中，成像设备还包括被配置为控制镜头支架的移动的控制单元。根据以下对优选实施方式的详细描述以及附图，本技术主题的各种目的、特征、方面和优点将变得更加明显，在附图中，相同的附图标记表示相同的部件。附图说明附图被包括以提供对本公开的进一步理解，并且附图并入本说明书并且构成本说明书的一部分。附图示出了本公开的示例性实施方式，并且与描述一起用于解释本公开的原理。图1示出了根据本公开的一个实施方式的成像设备的示例性表示。图2示出了根据本公开的一个实施方式的镜头控制装置的示例性分解图。图3A-图3C示出了根据本公开的一个实施方式的镜头控制装置的示例性立体图。图4A-图4B示出了根据本公开的一个实施方式的力的生成的示例性表示。图5示出了根据本公开的一个实施方式的镜头控制装置的弹簧的示例性表示。图6示出了根据本公开的一个实施方式的枢轴点的配置。图7示出了根据本公开的一个实施方式的成像镜头和弯曲的光传感器的配置的示例性表示。图8A-图8D示出了根据本公开的一个实施方式的焦深区域的配置。图9示出了根据本公开的一个实施方式的控制单元的框图。具体实施方式以下是附图中描绘的本公开的实施方式的详细描述。这些实施方式如此详细以便清楚地传达本公开。然而，所提供的细节的量并不意在限制实施方式的预期的变化；相反，意在涵盖落入如所附权利要求限定的本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替代。所附权利要求中的每个权利要求定义了单独的专利技术，为了侵权目的单独的专利技术被认为是包括权利要求中指定的各种要素或限制的等同物。取决于上下文，下面对“专利技术”的所有引用可以在一些情况下仅指某些特定实施方式。在其他情况下，将认识到，对“专利技术”的引用将涉及在一个或多个权利要求但不一定是全部权利要求中记载的主题。如本文的描述中以及贯穿随后的权利要求书中所使用的，除非上下文清楚地指示，否则“一”、“一个”和“所述”的含义包括复数引用。此外，如本文描述中所使用的，除非上下文清楚地指示，否则“在...中”的含义包括“在...中”和“在...上”。本文所描述的所有方法可以以任何合适的顺序执行，除非本文另外指示或另外明显地与上下文相矛盾。针对本文中的某些实施方式提供的任何和所有实施例或示例性语言(例如“诸如”)的使用仅意在更好地说明本技术，而不是对本技术另外要求保护的范围进行限制。说明书中的任何语言都不应被解释为指示对本技术的实践必不可少的任何非要求保护的要素。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镜头控制装置，包括：外壳；镜头支架，所述镜头支架能够在所述外壳中移动并被配置为保持成像镜头；一对聚焦线圈，所述一对聚焦线圈设置在所述外壳内并被配置为使所述镜头支架能够沿着光轴直线移动；以及一组致动线圈，所述一组致动线圈设置在所述外壳内并被配置成使所述镜头支架在相对于所述光轴的第一方向上和相对于所述光轴的第二方向上枢转，所述第一方向和所述第二方向彼此正交，其中，枢轴点配置在所述光轴上以使所述镜头支架围绕所述枢轴点在所述第一方向和第二方向上枢转，并且其中，所述镜头控制装置能够为所述镜头支架提供至少三个自由度。

【技术特征摘要】
2017.04.27 US 62/490,6211.一种镜头控制装置，包括：外壳；镜头支架，所述镜头支架能够在所述外壳中移动并被配置为保持成像镜头；一对聚焦线圈，所述一对聚焦线圈设置在所述外壳内并被配置为使所述镜头支架能够沿着光轴直线移动；以及一组致动线圈，所述一组致动线圈设置在所述外壳内并被配置成使所述镜头支架在相对于所述光轴的第一方向上和相对于所述光轴的第二方向上枢转，所述第一方向和所述第二方向彼此正交，其中，枢轴点配置在所述光轴上以使所述镜头支架围绕所述枢轴点在所述第一方向和第二方向上枢转，并且其中，所述镜头控制装置能够为所述镜头支架提供至少三个自由度。2.根据权利要求1所述的镜头控制装置，还包括一对具有相反极性的磁性元件，每个磁性元件设置在所述外壳内、所述镜头支架任一侧上。3.根据权利要求1所述的镜头控制装置，其中，所述一组致动线圈包括至少两对致动线圈，一对致动线圈中的每个致动线圈安装在所述镜头支架的对角相对的表面中的一个上。4.根据权利要求3所述的镜头控制装置，其中，每对致动线圈安装在所述一对聚焦线圈中的一聚焦线圈的表面上，并且其中，所述一对聚焦线圈的每个聚焦线圈围绕所述镜头支架同心地绕组。5.根据权利要求3所述的镜头控制装置，其中，所述一对致动线圈的致动线圈彼此电耦合，并且相对于彼此具有相反的线圈绕组。6.根据权利要求1所述的镜头控制装置，其中，所述一对聚焦线圈的聚焦线圈彼此电耦合，并且相对于彼此具有相反的线圈绕组。7.根据权利要求1所述的镜头控制装置，还包括一对弹簧，所述一对弹簧中的每个弹簧定位在所述镜头支架的任一侧上并且适于将所述镜头支架稳固地保持在所述外壳内。8.根据权利要求7所述的镜头控制装置，其中，所述一对弹簧中的至少一个弹簧包括多个独立的弹簧元件，以驱动所述一组致动线圈和所述一对聚焦线圈中的任一个或组合中的电流。9.根据权利要求7所述的镜头控制装置，其中，所述光轴上的所述枢轴点的配置基于所述一对弹簧中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志远，洪航庆，
申请(专利权)人：爱佩仪光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：中国香港,81