专利名称：影像撷取系统及其对焦装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种影像撷取系统及其对焦装置，特别是涉及一种利用音圈马达(Voice Coil Motor)驱动原理的影像撷取系统及具对焦装置。
背景技术：
一般的数字影像产品，如相机手机、数字相机或摄影机等，已被当作为纪录影像的重要工作，在这些产品的机构中，都包含有一影像撷取装置，用以将光学影像转换为数字影像信号。
在高画质的影像撷取装置中通常具有一物镜模块及一影像感测模块(如CCD、CMOS)，此外，还需要有一对焦致动器，用以驱动物镜模块，作平行物镜光轴的聚焦偏差修正，使光学影像可以正确地聚焦在影像感测模块上。
然而，目前大部分的对焦致动器，都是使用线性马达或压电材料来驱动物镜作偏差修正，不但成本较高且电磁效能也不佳，随着高像素及薄型趋势，驱动物镜作对焦修正的致动器需求也越来越高。
发明内容
本发明的目的在提供一种成本较低、磁能使用率高的对焦装置。
本发明的另一目的，即在提供一种成本较低、磁能使用率高的影像撷取系统。
本发明对焦装置包含一承载座、一线圈组及一磁石单元。承载座供一物镜设置，并定义一通过物镜的光轴。线圈组与承载座连接且线圈组围绕界定出一容置空间。磁石单元设置于容置空间中，且磁石单元具有二磁石及一夹置于磁石之间的导磁薄板，磁石相向面的极性为相同，磁石产生的磁力线受导磁薄板改变的方向实质上是与线圈组的绕线方向垂直，借改变通过线圈组的电流以使线圈组及承载座沿光轴延伸方向移动。
本发明影像撷取系统包含一物镜、一影像感测模块及一对焦装置。定义一通过物镜的光轴。影像感测模块是接收通过物镜的影像光束。对焦装置包括一承载座、一线圈组及一磁石单元。承载座供物镜设置，线圈组与承载座连接且线圈组围绕界定出一容置空间，磁石单元设置于容置空间中，且磁石单元具有二磁石及一夹置于磁石之间的导磁薄板，磁石相向面的极性为相同，磁石产生的磁力线受导磁薄板改变的方向实质上是与线圈组的绕线方向垂直，借改变通过线圈组的电流以使线圈组及承载座沿光轴延伸方向移动。
本发明影像撷取系统，不但构造简单、成本较低、薄型化，且提供一种三明治结构的磁石单元，借由导磁薄板来改变及均匀化磁场，且借输入电流的改变以达到驱动线圈组、承载座及物镜沿光轴方向(对焦方向)的移动来修正对焦。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明图1是本发明影像撷取系统的一最佳实施例的立体分解图。
图2是所述实施例的一俯视图。
图3是所述实施例的一后视图。
图4是沿图3中的直线I-I所取的剖视图。
图5是沿图3中的直线II-II所取的剖视图。
图6是沿图2中的直线III-III所取的剖视图。
图7是沿图2中的直线IV-IV所取的剖视图。
图8是所述实施例的一示意图，说明一磁石单元及一线圈组。
图9是所述实施例的一示意图，说明所述磁石单元具有三磁石及二导磁薄板。
具体实施例方式
如图1、图2与图3所述，本发明影像撷取系统的最佳实施例包含一物镜2、一影像感测模块3及一对焦装置4。并定义一通过物镜2的光轴5。
对焦装置4包括一上盖板41、一承载座42、一基座43、一线圈组44、一磁石单元45、一电路板46及多弹性导体47。基座43具有一底壁431及一由底壁431周缘向上延伸的侧壁432，底壁431上开设有一孔433，且基座43供容置承载座42、线圈组44及磁石单元45，上盖板41对应基座43外型盖设于基座43的侧壁432顶缘，将承载座42、线圈组44及磁石单元45覆盖于基座43内，且上盖板41对应基座43的孔433的位置处开设有一孔411。承载座42具有一本体421、一形成于本体421上的孔422及多字于本体421两侧的端子423，物镜2是借由孔422穿设于承载座42上，方式包括但不限于螺合、咬合或点胶固定，线圈组44两端是各自连接于承载座42的端子423上，且线圈组44围绕界定出一容置空间441，供磁石单元45设置，磁石单元45底部可贴合于基座43底壁431上且磁石单元45具有上、下设置的二磁石451及一夹置于二磁石451间的导磁薄板452，三者构成一三明治结构，导磁薄板452板面垂直光轴5，且上下两磁石451相向面的极性相同，须注意的是，磁石单元45是与线圈组44间隔一固定距离，也就是说，磁石单元45与线圈组44不接触，且线圈组44绕线方向垂直光轴5方向。线圈组44必须围绕在导磁薄板452周围，定义导磁薄板452沿光轴5方向的厚度为，线圈组44在光轴5方向的移动范围为，线圈组44沿光轴5方向的绕线高度为，线圈组44在光轴5方向的移动范围(s)内必须涵盖导磁薄板452的厚度(t)，也就是说线圈组44绕线的高度(h)必须大于导磁薄板452厚度(t)加上运动的范围(s)，即。电路板46是固定于基座43的侧壁432外壁面上，且弹性导体47为长条状，一端固定于电路板46，另一端则延伸进入基座43内部与承载座42的端子423电连接(如焊接)，弹性导体47可将承载座42及线圈组44支撑悬吊在基座43内，且基座43的侧壁432供弹性导体47穿过处对应凹设多凹槽空间434。
影像感测模块3包括一电荷耦合组件31(CCD或CMOS)及一软性电路板32(FPC)，软性电路板32是位于基座43及电路板46下方，而电荷耦合组件31则设置于软性电路板32上且其位置对应基座43底壁431上的孔433。
上述为本实施例的组件介绍，以下将详述其组装关系及作动原理。
如图4～7所示，物镜2是穿设于承载座42的孔422上，且上盖板41的孔411的孔径大于物镜2的直径，因此物镜2可在上盖板41的孔411内上下移动，且上盖板41的孔411、承载座42的孔422及基座43的孔433是位于光轴5上，也就是三者联机方向与光轴5方向(对焦方向)相同，借此，影像光束进入物镜3后，可依次通过上盖板41的孔411、承载座42的孔422及基座43的孔433，最后打至CCD31上。接着，磁石单元45设置于基座43及上盖板41之间，线圈组44围绕呈方框且磁石单元45设于方框内，线圈组44与承载座42连接，且线圈组44与承载座42借弹性导体47支撑悬吊于电路板47上，而电路板47则装置于基座43上，弹性导体47材质可为铜合金，例如铍铜(Beryllium Copper)，弹性导体47借由电路板47可输入电流至线圈组44，磁石单元45呈三明治结构(参阅图8)，也就是说，两磁石451中间夹导磁薄板452，导磁薄板452板面垂直光轴5，导磁薄板452材质包括但不限于硅钢板或碳钢板，用以使磁场均匀，本实施例中，磁石451相向面是为N极，磁石单元45最上及最下的面是为S极，而线圈组44位于导磁薄板452旁，图8右侧是表示线圈电流进入纸面，图8左侧是表示线圈电流穿出纸面，受到导磁薄板452影响，两磁石451产生的磁力线受导磁薄板452改变的方向实质上是与线圈组44的绕线方向垂直，而由安培定律可知，线圈组44受力方向为向上的方向，如果改变电流方向，也就是图8右侧改为线圈电流穿出纸而，图8左侧改为线圈电流进入纸面，则线圈组44受力方向为向下的方向，因此，借改变通过线圈组44的电流可使线圈组44及承载座42沿光轴5延伸方向移动，以达到物镜2沿光轴5方向的对焦修正。
此外，熟习技艺者当知，磁石单元45并不限于二磁石451及一导磁薄板452，如图9所示，磁石单元45也可包括三磁石451及二导磁薄板452，导磁薄板452同样位于两两磁石之间，导磁薄板452板面垂直光轴5，且磁石451相向面极性相同，也就是如图9所示，上面二磁石451相向面为N极，下面二磁石相向面则为S极，当然线圈组44也可对应设有二线圈，且上下线圈的电流进出方向相反，受到导磁薄板452影响，两磁石451产生的磁力线受导磁薄板452改变的方向实质上是与线圈组44的绕线方向垂直，借此，改变通过线圈组44的电流可使线圈组44及承载座42沿光轴5延伸方向移动，以达到物镜2沿光轴5方向的对焦修正。当然，熟习技艺者当知，上述磁石451及导磁薄板452数目只为举例说明，实质上，本发明范围包括n个磁石451及(n-1)片导磁薄板452的情况，且n大于或等于2。
特别说明的是，上述线圈组44虽是以围绕呈方框说明，但线圈组44及磁石单元45的形状不应以此为限。
较佳地，本实施例中，也可于物镜2外设置一保护盖6，用以封闭上盖板41的孔433及保护物镜2。
本发明影像撷取系统，不但构造简单、成本较低、薄型化，且提供一种三明治结构的磁石单元45，借由导磁薄板452来改变及均匀化磁场，且借输入电流的改变以达到驱动线圈组44、承载座42及物镜2沿光轴5方向(对焦方向)的移动来修正对焦。
权利要求
1.一种对焦装置，包含一承载座、一线圈组及一磁石单元，其特征在于所述承载座用以供一物镜设置，并定义一通过所述物镜的光轴，所述线圈组与所述承载座连接且所述线圈组围绕界定出一容置空间，所述磁石单元设置于所述容置空间中，且所述磁石单元具有二磁石及一夹置于所述磁石之间的导磁薄板，所述磁石相向面的极性相同，所述磁石产生的磁力线受所述导磁薄板改变的方向实质上是与所述线圈组的绕线方向垂直，借改变通过所述线圈组的电流以使所述线圈组及所述承载座沿所述光轴延伸方向移动。
2.如权利要求1项所述的对焦装置，其特征在于所述承载座设有一孔，用以供所述物镜穿设。
3.如权利要求1项所述的对焦装置，其特征在于所述线圈组的绕线方向是垂直所述光轴。
4.如权利要求1项所述的对焦装置，其特征在于所述线圈组围绕在所述导磁薄板周围，定义所述导磁薄板沿所述光轴方向的厚度为，所述线圈组在所述光轴方向的移动范围为，所述线圈组沿所述光轴方向的绕线高度为h，则满足h≥t+s。
5.如权利要求1项所述的对焦装置，其特征在于所述线圈组与所述磁石单元间隔有一距离。
6.如权利要求1项所述的对焦装置，其特征在于所述磁石单元具有具有三磁石及二分别夹置于所述磁石之间的导磁薄板，所述磁石相向面的极性为相同。
7.如权利要求1项所述的对焦装置，其特征在于所述对焦装置还包含一基座及一上盖板，所述基座供所述磁石单元、所述承载座及所述线圈组容设，且所述上盖板盖设于所述基座上。
8.如权利要求7项所述的对焦装置，其特征在于所述上盖板开设有一孔，用以供所述物镜穿过。
9.如权利要求8项所述的对焦装置，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，所述基座的孔是对应所述上盖板的孔。
10.如权利要求9项所述的对焦装置，其特征在于所述承载座具有一本体及一形成于所述本体上的孔，所述孔用以供所述物镜穿设，且所述上盖板的孔、所述承载座的孔及所述基座的孔是对应位于所述光轴上。
11.如权利要求1项所述的对焦装置，其特征在于所述对焦装置还包含一电路板及多弹性导体，所述电路板装设于所述基座的一侧壁上，所述弹性导体一端连接所述电路板，另一端连接所述承载座。
12.如权利要求11项所述的对焦装置，其特征在于所述线圈组是与所述弹性导体电连接。
13.如权利要求11项所述的对焦装置，其特征在于每一弹性导体材顾为铜合金。
14.如权利要求11项所述的对焦装置，其特征在于每一弹性导体材质为铍铜。
15.如权利要求1项所述的对焦装置，其特征在于所述导磁薄板材质为硅钢板及碳钢板其中一种。
16.一种影像撷取系统，其包含一物镜、一影像感测模块及一对焦装置，定义一通过所述物镜的光轴，且所述影像感测模块接收通过所述物镜的影像光束，其特征在于所述对焦装置包括一承载座、一线圈组及一磁石单元，所述承载座用以供所述物镜设置，所述线圈组与所述承载座连接且所述线圈组围绕界定出一容置空间，所述磁石单元设置于所述容置空间中，且所述磁石单元具有二磁石及一夹置于所述磁石之间的导磁薄板，所述磁石相向面的极性相同，所述磁石产生的磁力线受所述导磁薄板改变的方向实质上是与所述线圈组的绕线方向垂直，借改变通过所述线圈组的电流以使所述线圈组及所述承载座沿所述光轴延伸方向移动。
17.如权利要求16项所述的影像撷取系统，其特征在于所述影像感测系统包括一电荷耦合组件及一软性电路板。
18.如权利要求16项所述的影像撷取系统，其特征在于所述承载座设有一孔用以供所述物镜穿设。
19.如权利要求16项所述的影像撷取系统，其特征在于所述线圈组的绕线方向垂直所述光轴。
20.如权利要求16项所述的影像撷取系统，其特征在于所述线圈组围绕在所述导磁薄板周围，定义所述导磁薄板沿所述光轴方向的厚度为，所述线圈组在所述光轴方向的移动范围为，所述线圈组沿所述光轴方向的绕线高度为h，则满足h≥t+s。
21.如权利要求16项所述的影像撷取系统，其特征在于所述线圈组与所述磁石单元间隔有一固定距离。
22.如权利要求16项所述的影像撷取系统，其特征在于所述磁石单元具有具有三磁石及二分别夹置于所述磁石之间的导磁薄板，所述磁石相向面的极性为相同。
23.如权利要求16项所述的影像撷取系统，其特征在于所述对焦装置还包括一基座及一上盖板，所述基座供所述磁石单元、所述承载座及所述线圈组容设，且所述上盖板盖设于所述基座上。
24.如权利要求23项所述的影像撷取系统，其特征在于所述上盖板开设有一孔，用以供所述物镜穿过。
25.如权利要求24项所述的影像撷取系统，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，所述基座的孔对应所述上盖板的孔，且所述影像感测模块设于所述基座的孔及所述上盖板的孔的联机方向上。
26.如权利要求25项所述的影像撷取系统，其特征在于所述承载座具有一本体及一形成于所述本体上的孔，所述孔用以供所述物镜穿设，且所述上盖板的孔、所述承载座的孔及所述基座的孔对应位于所述光轴上。
27.如权利要求16项所述的影像撷取系统，其特征在于所述影像撷取系统还包含一电路板及多弹性导体，所述电路板装设于所述基座的一侧壁上，所述弹性导体一端连接所述电路板，另一端连接所述承载座。
28.如权利要求27项所述的影像撷取系统，其特征在于所述线圈组与所述弹性导体电连接。
29.如权利要求27项所述的影像撷取系统，其特征在于每一弹性导体材质为铜合金。
30.如权利要求27项所述的影像撷取系统，其特征在于每一弹性导体材质为铍铜。
31.如权利要求16项所述的影像撷取系统，其特征在于所述导磁薄板材质为硅钢板及碳钢板中的其中一种。
全文摘要
一种对焦装置包含一承载座、一线圈组及一磁石单元。承载座供一物镜设置，并定义一通过物镜的光轴。线圈组与承载座连接且线圈组围绕界定出一容置空间。磁石单元设置于容置空间中，且磁石单元具有二磁石及一夹置于磁石之间的导磁薄板，磁石相向面的极性为相同，磁石产生的磁力线受导磁薄板改变的方向实质上是与线圈组的绕线方向垂直，借改变通过线圈组的电流以使线圈组及承载座沿光轴延伸方向移动。
文档编号H04N5/225GK1991559SQ20051013764
公开日2007年7月4日 申请日期2005年12月26日 优先权日2005年12月26日
发明者陈宝全, 黄倩灵 申请人:鑫视科技股份有限公司