CN101866934A - 镜头模组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种镜头模组，其包括光学组件、容置壳及影像感测器。影像感测器具有感测面，光学组件与影像感测器相对设置，且均容置于容置壳内。镜头模组还包括光倾角传感组件、控制器及至少一个调整组件，光倾角传感组件检测光学组件光轴相对影像感测器感测面的垂直度，调整组件由电致伸缩材料制成，调整组件连接于光学组件及容置壳之间，且通电后可伸缩变形而改变光学组件光轴相对于影像感测器感测面的垂直度，控制器与光倾角传感组件及调整组件电连接，控制器根据光倾角传感组件检测到的光学组件光轴偏斜程度控制调整组件沿所述镜头模组径向伸缩。本发明通过调整组件的伸缩调整光学组件光轴相对影像感测器感测面的垂直度，提高成像质量。

Description

镜头模组
技术领域
本发明涉及一种镜头模组。
背景技术
目前，消费者要求拍摄装置，如数码相机，数码摄像机等有较好的拍摄品质的同时，还希望这些拍摄装置外形更小更薄。
但是随着镜头模组的体积越来越小，为保证图像质量，需要越来越严格的控制各项影响成像质量的因素。现在变焦镜头模组的光学组件变焦时，往往利用步进马达驱动轴与光学组件侧壁的一小部分的配合，从而带动光学组件沿光轴方向运动。然而由于光学组件侧壁只有一小部分受力，导致光学组件的受力不均，所以在移动后会影响光学组件的光轴与影像感测器的感测面之间的垂直度，进而影响成像质量。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种有利于改善光学组件因单侧施力产生倾斜的镜头模组。
一种镜头模组，其包括光学组件、容置壳及影像感测器。所述影像感测器具有一感测面，所述光学组件与所述影像感测器相对设置，且均容置于容置壳内。所述镜头模组还包括光倾角传感组件、控制器及至少一个调整组件，所述光倾角传感组件用于检测所述光学组件的光轴相对所述影像感测器的感测面的垂直度，所述调整组件利用电致伸缩材料制成，所述调整组件连接于所述光学组件及所述容置壳之间，且通电后可伸缩变形而改变光学组件的光轴相对于所述影像感测器的感测面的垂直度，所述控制器与所述光倾角传感组件及调整组件电连接，所述控制器根据所述光倾角传感组件检测到的光学组件的光轴偏斜程度控制所述调整组件的伸缩。
本发明提供的镜头模组通过利用调整组件的伸缩调整光学组件的光轴相对影像感测器的感测面的垂直度，从而有利于提高成像质量。
附图说明
图1为本发明第一实施方式提供的镜头模组的分解图。
图2为图1的镜头模组的组装图。
图3为沿图2中III-III线所得的剖示图。
图4为图3的IV的局部放大图。
图5为图1的镜头模组的调整组件的示意图。
图6为沿图5中VI-VI线所得的剖示图。
图7为本发明图1的镜头模组的调整组件施加电压的第一个状态剖示图。
图8为本发明图1的镜头模组的调整组件施加电压的第二个状态剖示图。
图9为本发明第二实施方式提供的镜头模组的调整组件的示意图。
图10为本发明第三实施方式提供的镜头模组的调整组件的示意图。
具体实施方式
请参阅图1及图2。本发明第一实施方式提供的镜头模组100。本实施方式中，该镜头模组100是变焦镜头。所述镜头模组100包括光学组件10、容置壳20、电路板30、影像感测器40、连接板50、光倾角传感组件60、控制器70、调整组件80及限位框90。
所述电路板30包括顶面31。所述影像感测器40具有一感测面41。所述影像感测器40固定于所述电路板30的顶面31上。所述容置壳20大致是正方体，所述容置壳20包括顶板21、侧壁22及装入口23。所述顶板21加工有通光孔21a，所述侧壁22上加工有滑槽22a及台阶结构22b。所述容置壳20固定于所述电路板30的顶面31上。
所述光学组件10、连接板50、调整组件80及限位框90通过所述装入口23装入所述容置壳20内。
本实施方式中，所述光学组件10包括镜片组11及保持体12。所述保持体12包括垂直于所述光学组件10的光轴00’的基准面12a、连接头12b及凸缘12c。所述镜片组11收容于所述保持体12内。所述保持体12通过凸缘12c与所述滑槽22a相配合实现所述保持体12在容置壳20中的定位。所述凸缘12c与所述滑槽22a之间沿所述镜头模组100轴向的间隙等于所述保持体12变焦时的最大行程。
所述限位框90大致为一矩形框。所述限位框90收容于所述容置壳20的台阶结构22b内。所述连接板50收容于所述限位框90内。所述连接板50包括四个第一限位触头51、两个连接孔52、四个弹簧53、一个连接件54及两个第二限位触头55。所述连接件54包括螺孔54a，所述螺孔54a与步进马达(未图示)的驱动轴相配合，以使所述连接板50能够被步进马达驱动沿所述镜头模组100轴向移动。所述连接板50固连于所述保持体12上。本实施方式中，所述连接板50的连接孔52与所述连接头12b紧配合。所述连接板50带动所述光学组件10沿轴向移动实现变焦。本实施方式中，所述弹簧53一端粘结于所述限位框90上，另一端套于所述多个第一限位触头51上，限制所述连接板50在所述限位框90内沿所述镜头模组100轴向运动的行程。所述第二限位触头55承靠于所述限位框90上，防止所述连接板50沿所述镜头模组100的径向运动。
所述光倾角传感组件60用于检测所述光学组件10的光轴00’相对所述影像传感器40的感测面41的垂直度。本实施方式中，所述光倾角传感组件60包括单光束倾角传感器61及反光件62。所述单光束倾角传感器61固定于容置壳20上。本实施方式中，所述单光束倾角传感器61位于所述容置壳20的通光孔21a的边缘。所述反光件62固定于所述光学组件10边缘。本实施方式中，所述反光件62是一反光片，所述反光件62贴于所述保持体12的基准面12a上。当然，所述反光件62也可以设置于所述保持体12其他位置，只要使得所述反光件62的反射面垂直于所述光学组件10的光轴00’即可。当所述镜头模组100经过组装测试完毕后，所述单光束倾角传感器61发出的光与所述反光件62反射回来的光应重合。本实施方式中，所述单光束倾角传感器61发出的光与所述反光件62反射回来的光的夹角在5到10分之间时，就认为所述光学组件10的光轴00’与所述反光件62的反射面符合垂直条件。
本实施方式中，所述控制器70根据所述单光束倾角传感器61测得的反射光偏离的位置，调整所述调整组件80径向的移动量。
本实施方式中，所述镜头模组100既可以包括一个所述调整组件80，也可以包括多个所述调整组件80。所述镜头模组100安装越多所述调整组件80，调整的就越灵活。本实施方式中，为了较好的稳定性，所述镜头模组100沿所述限位框90对角安放两个调整组件80。请参阅图3及图4，所述调整组件80装配于所述限位框90及所述容置壳20的台阶结构22b之间。
请参阅图5及图6。所述调整组件80利用电致伸缩材料制成，且通电后沿保持体12的基准面12a的径向伸缩变形而改变改变所述限位框90相对于所述容置壳20的径向偏移量。从而改变所述光学组件10相对于所述影像感测器40的倾斜程度。本实施方式中，所述调整组件80包括基座81、移动件82、变形体83及电极84。所述变形体83连接于所述移动件82及基座81之间。所述基座81包括通孔81a、两个相对的第一表面81b及第二表面81c。所述通孔81a贯通所述第一表面81b及第二表面81c。所述基座81的第二表面81c胶粘结于所述容置壳20的台阶结构22b上。当然，所述基座81也可以固定于容置壳20的其他位置，只要可以调整所述限位框90的倾斜即可。所述移动件82为圆柱结构。所述移动件82包括顶面82a及侧壁82b。所述顶面82a粘结于所述限位框90上。本实施方式中，所述变形体83是两片圆环型的膜状结构。所述变形体83的内环面83a粘结于所述移动件82的侧壁82b上，外环面83b粘结于所述基座81的通孔81a侧壁上。所述变形体83采用的电致伸缩材料可以是离子交换膜、凝胶聚合物、过氟化磺酸聚合物、自级装单层聚合物、电致伸缩型聚合物、静电型聚合物或压电型聚合物材料中的一种。本实施方式中，所述变形体83采用电致伸缩型聚合物。所述变形体83通电后由于在调整组件80径向被所述基座81及移动件82限制。所以变形时只能在调整组件80轴向上移动所述移动件82，从而所述变形体83带动所述移动件82相对基座81沿所述调整组件80轴向移动。本实施方式中，所述电极84为两个与所述变形体83的内环面83a及外环面83b相配合的环形电极。
请参阅图3及图7，当连接板50带动所述光学组件10沿镜头模组100轴向向上运动时，由于所述光学组件10只有被所述连接板50带动，所以光学组件10靠近所述连接板50的一侧移动的要快些。本实施方式中，由于所述连接板50位于所述容置壳20的装入口23一侧，所以所述光学组件10靠近所述容置壳20的装入口23的一侧上升的较快，远离所述容置壳20的装入口23的一侧上升的较慢。从而光学组件10靠近所述连接板50的一侧要高一点，远离所述连接板50的一侧要低一点。所述光学组件10会产生远离所述容置壳20的装入口23方向的倾斜。所述单光束倾角传感器61会感测到所述光学组件10的偏斜程度，所述控制器70获取所述单光束倾角传感器61测得的偏斜程度，向所述调整组件80发出第一电信号，所述调整组件80根据获得的第一电信号，驱动所述变形体83产生变形，从而推动所述移动件82沿所述镜头模组100径向移动。由于所述移动件82粘结于所述限位框90上，从而增大所述限位框90与所述容置壳20之间的间隙，所述限位框90再带动所述连接板50及所述光学组件10倾斜，直到所述单光束倾角传感器61发出的光与所述反光件62反射回来的光夹角在5到10分内。以此减弱所述光学组件10远离所述容置壳20的装入口23的倾斜。
请参阅图3及图8，当连接板50带动所述光学组件10沿镜头模组100轴向向下运动时，由于所述光学组件10只有被所述连接板50带动，所以光学组件10靠近所述连接板50的一侧移动的要快些。本实施方式中，由于所述连接板50位于所述容置壳20的装入口23一侧，所以所述光学组件10靠近所述容置壳20的装入口23的一侧下降的较快，远离所述容置壳20的装入口23的一侧下降的较慢。从而光学组件10靠近所述连接板50的一侧要低一点，远离所述连接板50的一侧要高一点。所述光学组件10会产生靠近所述容置壳20的装入口23方向的倾斜。所述单光束倾角传感器61会感测到所述光学组件10的偏斜程度，所述控制器70获取所述单光束倾角传感器61测得的偏斜程度，向所述调整组件80发出第二电信号，所述变形体83产生变形，缩小所述限位框90与所述容置壳20之间的间隙，所述所述限位框90再带动所述连接板50及所述光学组件10倾斜，直到所述单光束倾角传感器61发出的光与所述反光件62反射回来的光夹角在5到10分内。
请参阅图9，为本发明第二实施方式提供的调整组件180。所述调整组件180包括变形体181、基座182及电极183。所述基座182是筒状结构。本实施方式中，所述基座182是圆筒状结构。所述变形体181容置于所述基座182内。本实施方式中，所述变形体181是圆柱体。电极183连接于所述变形体181上。当所述变形体181被施加电流时，所述变形体181产生伸缩形变，由于周围被所述基座182限制，所以只能在所述基座182的轴向产生形变，以此实现轴向的运动。
请参阅图10，为本发明第三实施方式提供的调整组件280。所述调整组件280仅包括变形体281及电极282。所述变形体281是柱状结构，且通电时能沿轴向伸缩。本实施方式中，所述变形体281是圆柱体。所述电极282连接于所述变形体281上。当所述变形体281被施加电流时，所述变形体281轴向伸缩，以此实现轴向的运动。
本发明提供的镜头模组通过利用调整组件的伸缩调整光学组件的光轴相对影像感测器的感测面的垂直度，从而有利于提高成像质量。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种镜头模组，其包括光学组件、容置壳及影像感测器，所述影像感测器具有一感测面，所述光学组件与所述影像感测器相对设置，且均容置于容置壳内，其特征在于，所述镜头模组还包括光倾角传感组件、控制器及至少一个调整组件，所述光倾角传感组件用于检测所述光学组件的光轴相对所述影像感测器的感测面的垂直度，所述调整组件利用电致伸缩材料制成，所述调整组件连接于所述光学组件及所述容置壳之间，且通电后可伸缩变形而改变光学组件的光轴相对于所述影像感测器的感测面的垂直度，所述控制器与所述光倾角传感组件及调整组件电连接，所述控制器根据所述光倾角传感组件检测到的光学组件的光轴偏斜程度控制所述调整组件沿所述镜头模组径向伸缩。
2.如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述光倾角传感组件包括单光束倾角传感器及反光件，所述单光束倾角传感器固定于容置壳上，所述反光件固定于所述光学组件上，所述光学组件的光轴相对所述影像感测器的感测面垂直时，所述单光束倾角传感器感测到自己发出的光与经反光件反射的光倾角在5至10分之间。
3.如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述调整组件包括移动件、变形体及基座，所述基座固定于所述容置壳上，所述移动件与所述光学组件相连接，所述变形体连接于所述移动件及基座之间，所述变形体采用电致伸缩材料制成，通电后所述变形体带动所述移动件相对基座移动，所述移动件带动所述光学组件沿所述镜头模组径向运动。
4.如权利要求3所述的镜头模组，其特征在于，所述基座包括一通孔，所述移动件容置于所述通孔内，所述变形体是环状膜结构，且所述变形体连接于所述移动件及基座之间。
5.如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述调整组件包括变形体及基座，所述基座固定于所述容置壳上，所述变形体连接于所述光学组件及基座之间，所述变形体采用电致伸缩材料制成，通电后所述变形体带动所述光学组件沿所述镜头模组径向移动。
6.如权利要求5所述的镜头模组，其特征在于，所述基座是筒状结构，且所述变形体填充于所述基座内，所述变形体与所述光学组件连接。
7.如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述调整组件仅包括变形体，所述变形体采用电致伸缩材料制成，所述变形体连接于所述光学组件及所述容置壳之间，当所述变形体通电后带动所述所述光学组件相对所述影像感测器倾斜。
8.如权利要求7所述的镜头模组，其特征在于，所述变形体是柱体。
9.如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述调整组件采用的电致伸缩材料是离子交换膜、凝胶聚合物、过氟化磺酸聚合物、自级装单层聚合物、电致伸缩型聚合物、静电型聚合物或压电型聚合物材料中的一种。
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