自動對焦致動器和柔性光圈相機模塊在手機攝像頭和無線隔膜膠囊內(nèi)窺鏡中的應(yīng)用

Byung Youn Song Do Sun Nam Jeen Gi Kim Æ
Jong Se Park Jae Yeol Lee Kyung Sik Shin Æ
Junghoon Lee

摘要：
最近的手機高分辨率很高，緊湊型數(shù)碼相機模塊有數(shù)百萬像素。盡管很小，這種數(shù)百萬像素的模塊肯定要能夠執(zhí)行自動對焦和/或者光學(xué)對焦，以便于獲得精確的圖像，因此，圖像拍攝裝置出現(xiàn)了，它是一個可以在并行方向移動到一個光軸的一組鏡頭。例如：壓電類型和音圈馬達型。盡管這些技術(shù)在數(shù)碼相機方面已經(jīng)應(yīng)用的很廣泛了，最近的手機的相機模塊上安裝的轉(zhuǎn)移裝置也應(yīng)該改良，因為它們和以往的數(shù)碼相機的要求不同。緊湊型圖像拍攝裝置，安裝在移動儀器上，應(yīng)減少其體積和重量來提高便攜性，通過降低功耗來增加電池的使用時間。當(dāng)它遇到近段時間經(jīng)常發(fā)生的手機下落造成的沖擊時，驅(qū)動電流急劇降低，因為金屬停牌的塑性變形造成的鏡頭組的失步，需要弱化暫停從而盡量減少彈性系數(shù)。擬議的用導(dǎo)電聚酰亞胺制成的自動對焦致動器（一個柔性膜片）滿足超薄手機的需求。當(dāng)它做了超薄手機的跌落試驗以后，這聚酰亞胺懸梁機構(gòu)最終展現(xiàn)了韌性。這種致動器也展現(xiàn)了高性能能夠滿足超薄手機的數(shù)百萬像素相機模塊，移動范圍高達0.35mm,DC的靈敏度是0.2mm/140mA,終端的阻力是22歐姆。然而，光圈是6.8mm,整體規(guī)模是 .針對墜落和沖擊的堅固性顯著的增加，在高溫高濕度的條件下，不導(dǎo)電聚酰亞胺懸梁機構(gòu)因為柔性會改變可靠性。
1、引言：
在以前，移動影像設(shè)備，例如手機和無線膠囊內(nèi)窺鏡從來不需要活動部分來調(diào)整焦距和/或者放大圖像，因為他們的分辨率沒有達到上萬像素，然而最近的手機具有高解析度。緊湊型數(shù)碼相機模塊有幾百萬像素。盡管很小，數(shù)百萬像素相機模塊肯定需要執(zhí)行自動對焦和/或者執(zhí)行光學(xué)對焦來獲得精確的圖像。至于無線膠囊內(nèi)窺鏡，已經(jīng)更新了它們的無線傳輸速率和圖像分辨率以得到更精確的小腸的圖像。確切的說，這些多緊湊型圖像拍攝裝置需要低功率消耗和高敏感的移動機構(gòu)。AF相機模塊已經(jīng)開發(fā)用于不同類型的移動設(shè)備，例如手機、PDA手機和筆記本電腦。語音線圈電動機（VCM）已經(jīng)被廣泛用于那些自動對焦相機模塊因為它的廉價，魯棒性能和能夠大規(guī)模的生產(chǎn)。以前的很多研究主要集中在提高音圈馬達致動器的動態(tài)響應(yīng)本身，（張等人，2004年；1989年平野和Naurse；宇等人，2005年）但是，當(dāng)它遇到偶然掉落的時候，很少有能夠處理沖撞問題，這是賣后主要的市場問題。擬議的自動對焦執(zhí)行器用柔軟膜片作為一個懸置機構(gòu)展現(xiàn)了應(yīng)對偶然墜落的最終韌性。
2、要求：
2.1圖像拍攝裝置
圖像拍攝裝置致動器可以各方向平行的移動鏡頭組到一個光軸，分為壓電型、馬達類型、VCM型，如表1。盡管這些技術(shù)在數(shù)碼相機中已經(jīng)廣泛的應(yīng)用了，相機模塊的轉(zhuǎn)移裝置在超薄手機和膠囊內(nèi)窺鏡中需要做很大的改進因為他們的要求和平常使用的數(shù)碼相機完全不同。比起圖像拍攝設(shè)備的嵌入式，在超薄手機中應(yīng)該將它