CN110244429B - 一种应用于潜望式镜头模组的棱镜装置及潜望式镜头模组 - Google Patents

一种应用于潜望式镜头模组的棱镜装置及潜望式镜头模组 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种潜望式镜头模组及应用于潜望式镜头模组的棱镜装置，棱镜装置包括承载架、弹性件、驱动件、支撑件以及安装于支撑件上以用于接收光线的棱镜，支撑件通过弹性件可转动地安装于承载架上，驱动件连接于支撑件与承载架之间以用于驱动支撑件和棱镜相对承载架旋转，弹性件包括第一弹性架及第二弹性架，支撑件包括抵接部，第一弹性架包括第一夹持部，第二弹性架包括第二夹持部，第一夹持部和第二夹持部夹持于抵接部的两相对侧从而使得支撑件可绕抵接部旋转。本发明中利用第一弹性架及第二弹性架夹持在支撑件的抵接部两侧，从而可转动地连接支撑件与承载架，使得支撑件受驱动件驱动后可带动棱镜相对承载架转动，从而实现自动校正棱镜角度。

Description

一种应用于潜望式镜头模组的棱镜装置及潜望式镜头模组
【技术领域】
本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种应用于手机等移动电子设备内的潜望式镜头模组及其棱镜装置。
【背景技术】
近年来，随着成像技术的发展及具有成像功能的电子产品的兴起，光学镜头被广泛地应用在各种电子产品中。为了提高成像品质，光学防抖至关重要。
本发明旨在提供一种新型的具有防抖功能的潜望式镜头模组及其棱镜装置。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种在镜头内棱镜角度调节时具有低成本的应用于潜望式镜头模组的棱镜装置。
本发明的技术方案如下：
为实现上述目的，本发明提供一种应用于潜望式镜头模组的棱镜装置，包括承载架、弹性件、驱动件、支撑件以及安装于所述支撑件上以用于接收光线的棱镜，所述支撑件通过所述弹性件可转动地安装于所述承载架上，所述驱动件连接于支撑件与承载架之间以用于驱动所述支撑件和棱镜相对承载架旋转，所述弹性件包括第一弹性架及第二弹性架，所述支撑件包括抵接部，所述第一弹性架包括第一夹持部，所述第二弹性架包括第二夹持部，第一夹持部和第二夹持部夹持于所述抵接部的两相对侧从而使得所述支撑件可绕所述抵接部旋转。
作为进一步的改进，所述承载架包括侧板、一端与所述侧板一端连接的底板，所述支撑件包括与所述棱镜相连接的支撑架以及与所述承载架的侧板间隔相对设置的支撑板，所述支撑架包括与所述支撑板连接的连接部，所述抵接部设置于所述连接部上，所述第一弹性架和第二弹性架分别设置于所述连接部与承载架的底板之间。
作为进一步的改进，所述第一夹持部包括相对的两端，所述第一弹性架还包括从第一夹持部两端弯折延伸的两第一延伸部、连接至第一延伸部末端的第一弯折部、从第一弯折部末端延伸的第二延伸部以及从第二延伸部末端弯折而成的第一安装部；
所述第二夹持部包括相对的两端，所述第二弹性架还包括从第二夹持部两端弯折延伸的两第三延伸部、连接至第三延伸部末端的第二弯折部、从第二弯折部末端延伸的第四延伸部以及从第四延伸部末端弯折而成的第二安装部；和
所述承载架的底板设有两卡槽，所述第一安装部和第二安装部分别卡设于相应卡槽内。
作为进一步的改进，所述抵接部包括相对设置的顶面和底面，所述底面朝向所述承载架的底板，所述顶面背离所述承载架的底板，所述抵接部的顶面和底面均突出于所述连接部的其他靠近所述抵接部的部位。
作为进一步的改进，从所述第一夹持部的一端到另一端的方向定义为第一夹持部的长度方向，垂直于所述长度方向并与所述连接部平行的方向定义为第一夹持部的宽度方向，所述第一夹持部的位于所述两端之间的中间位置设有宽度增加的抵靠部，所述抵靠部的宽度小于或等于所述抵接部的宽度；或
从所述第二夹持部的一端到另一端的方向定义为第二夹持部的长度方向，垂直于所述第二夹持部的长度方向并与所述连接部平行的方向定义为第二夹持部的宽度方向，所述第二夹持部位于所述两端之间的中间位置设有宽度增加的抵靠部，所述第二夹持部的抵靠部的宽度小于或等于所述抵接部的宽度。
作为进一步的改进，所述第一弯折和所述第二弯折分别与所述承载架的底板平行，所述第一延伸部、第二延伸部、第四延伸部分别与所述承载架的底板垂直。
作为进一步的改进，所述驱动件包括若干连接于所述支撑板与所述承载架的侧板之间的形状记忆合金线。
作为进一步的改进，所述承载架还包括若干设于所述侧板上的卡扣，所述支撑板通过若干所述形状记忆合金线安装于所述卡扣上，所述支撑板之朝向所述侧板的一侧设有若干与所述卡扣相配合且用于固定各所述形状记忆合金线的挂钩。
作为进一步的改进，所述形状记忆合金线、卡扣和挂钩的数量均为四个，各所述形状记忆合金线的两端分别与相邻两所述卡扣连接、中部与所述挂钩连接。
作为进一步的改进，所述承载架还包括两个用于限制所述支撑件移出所述承载架的第一限位板，两所述第一限位板分别与所述侧板和底板的另一端连接，所述支撑架还包括用于安装棱镜的斜板以及与所述斜板两端分别连接且均与所述斜板呈夹角设置的第二限位板，所述连接部的一端与所述斜板中部连接、另一端穿过所述弹性件后与所述支撑板卡插连接，两所述第二限位板分别与两所述第一限位板相对应。
本发明还提供了一种潜望式镜头模组，包括框架、安装于所述框架中部的透镜组件、安装于所述框架一端并位于透镜组件像侧的图像传感器以及如上所述的应用于潜望式镜头模组的棱镜装置，所述棱镜装置安装于所述框架的另一端并位于透镜组件的物侧以用于接收光线。
本发明的有益效果是：本发明中利用第一弹性架及第二弹性架夹持在所述支撑件的抵接部两侧，从而可转动地连接所述支撑件与承载架，使得支撑件受驱动件驱动后可带动棱镜相对承载架转动，从而实现自动校正棱镜角度，应用该棱镜装置的潜望式镜头模组的成像角度更广，其成像效果更好。当棱镜装置采用形状记忆合金线代替原有的电磁式驱动方式时，可避免电磁干扰并降低棱镜装置的重量及制作成本。
【附图说明】
图1为本发明应用于潜望式镜头模组的棱镜装置的立体图。
图2为图1的应用于潜望式镜头模组的棱镜装置的***示意图。
图3为本发明承载架的立体图。
图4为本发明支撑架的立体图。
图5为本发明支撑板的立体图。
图6为本发明弹性件的立体图。
图7为本发明形状记忆合金线安装于承载架上的立体图。
图8为图1的侧视图。
图9为本发明潜望式镜头模组的立体图。
图中：1、棱镜装置；10、承载架；11、侧板；12、底板；121、卡槽；13、第一限位板；14、卡扣；20、弹性件；21、第一弹性架；211、第一夹持部；212、第一延伸部；213、第一弯折部；214、第二延伸部；215、第一安装部；216、抵靠部；22、第二弹性架；221、第二夹持部；222、第三延伸部；223、第二弯折部；224、第四延伸部；225、第二安装部；23、夹持结构；30、支撑件；31、支撑架；311、连接部；312、斜板；313、第二限位板；314、抵接部；32、支撑板；321、安装槽；322、挂钩；40、驱动件；41、第一形状记忆合金线；42、第二形状记忆合金线；43、第三形状记忆合金线；44、第四形状记忆合金线；50、棱镜；60、框架；70、透镜组件；80、棱镜***。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、内、外、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，该元件可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
请参阅图1-9，本发明的实施例提供了一种应用于潜望式镜头模组的棱镜装置1，所述棱镜装置1包括承载架10、弹性件20、支撑件30、驱动件40以及安装于支撑件30上以用于接收光线的棱镜50，支撑件30通过弹性件20可运动地安装于承载架10上，驱动件40连接于承载架10与支撑件30之间用以驱动支撑件30在承载架10内可绕X轴方向转动或者绕Y轴方向转动，使得棱镜50在驱动件40的驱动作用下能自动校正棱镜的角度，从而提升成像品质。本发明中定义沿承载架10的宽度方向为X轴方向，沿承载架10的高度方向为Y轴方向，沿承载架10的长度方向为Z轴方向，X轴方向、Y轴方向和Z轴方向两两相互垂直。
请参阅图2和图3，具体地，承载架10包括侧板11、底板12以及两个第一限位板13，底板12的一端与侧板11的一端垂直连接，两第一限位板13分别与侧板11的另一端和底板12的另一端垂直连接，侧板11之朝向支撑件30的一侧面上设若干卡扣14，所述卡扣14可直接一体成型于侧板11上，也可以通过任意一种现有的装配方式装配于侧板11上，本实施例中的卡扣14安装于侧板11上，这样可以简化承载架10的结构、降低承载架10的制作成本。驱动件40包括若干形状记忆合金线，支撑件30通过形状记忆合金线40安装于卡扣14上，两个第一限位板13用于限制支撑件30移出承载架10，底板12上对应弹性件20的表面设有卡槽121，用于对弹性件20进行粗定位，以提高弹性件20与承载架10之间的装配效率和准确度。
请参阅图1、图2和图4，支撑件30包括用于支撑棱镜50的支撑架31以及与承载架10间隔设置的支撑板32，本实施例中支撑板32与承载架10的侧板11平行设置且在支撑板32上设有供支撑架31卡插装配用的安装槽321，支撑架31包括与支撑板32连接的连接部311、用于安装棱镜50的斜板312以及与斜板312两端分别连接且均与斜板312呈夹角设置的第二限位板313，连接部311的一端与斜板312中部连接，连接部311的另一端穿过弹性件20后与支撑板32上的安装槽321卡插连接，连接部311与弹性件20的连接处形成抵接部314，作为优选的实施方式，抵接部314的厚度大于连接部311其他部位的厚度以增加其强度，具体地，抵接部314的顶面和底面高出连接部311其他部位的顶面和底面。两第二限位板313分别与两第一限位板13相对应，以防止应用于潜望式镜头模组的棱镜装置1发生跌落时，支撑架31从承载架10内甩出。
请参阅图5，作为优选的实施方式，支撑板32之朝向侧板11的一侧凸设有若干个分别与各卡扣14相配合且用于固定各形状记忆合金线40的挂钩322，本实施例中形状记忆合金线40、卡扣14和挂钩322的数量都为四个，各形状记忆合金线40的两端分别与相邻两卡扣14固定连接，各形状记忆合金线40的中部与各挂钩322连接，这样，每一条形状记忆合金线40呈V型形状，四个挂钩322分别设置于四边形的四个边，每一挂钩322的横截面呈“L”形，可避免形状记忆合金线40因为晃动而掉出。
请参阅图2和图6，本实施例中，弹性件20包括第一弹性架21及第二弹性架22，优选地，第一弹性架21和第二弹性架22都由单个弹性材料弯折而成，第一弹性架21和第二弹性架22围合形成用于固定支撑架31的连接部311的夹持结构23。
作为优选的实施方式，第一弹性架21包括第一夹持部211、从第一夹持部211两端弯折延伸的两第一延伸部212、连接至第一延伸部212末端的第一弯折部213、从第一弯折部213末端延伸的第二延伸部214以及从第二延伸部214末端弯折而成的第一安装部215。优选地，第一弯折部213为U形结构，U形结构的两端分别连接至第一延伸部212和第二延伸部214，第一延伸部212和第二延伸部214平行设置且垂直于承载架10的底板12，第一安装部215与底板12平行并卡设于卡槽121内。第一弯折部213还可以为L形结构或其他形状。
第二弹性架22具有类似结构，包括第二夹持部221、从第二夹持部221两端弯折延伸的两第三延伸部222、连接至第三延伸部222末端的第二弯折部223、从第二弯折部223末端延伸的第四延伸部224以及从第四延伸部224末端弯折而成的第二安装部225。优选地，第二弯折部223为U形结构，U形结构的两端分别连接至第三延伸部222和第四延伸部224，第三延伸部优选为L形，第二弯折部223与承载架10的底板12平行，第三延伸部222和第四延伸部224与第二弯折部223所在的平面垂直，第四延伸部224垂直于承载架10的底板12，第二安装部225与底板12平行并卡设于卡槽121内。第一弹性架21的第一夹持部211和第二弹性架22的第二夹持部221分别夹持于连接部311的抵接部314的两侧，共同构成夹持结构23。
定义从所述第一夹持部211的一端到另一端的方向为第一夹持部211的长度方向，定义垂直于所述长度方向并与所述连接部311平行的方向为第一夹持部的211宽度方向，所述第一夹持部211的位于所述两端之间的中间位置设有宽度增加的抵靠部216；定义从所述第二夹持部221的一端到另一端的方向为第二夹持部221的长度方向，垂直于所述第二夹持部221的长度方向并与所述连接部311平行的方向定义为第二夹持部221的宽度方向，所述第二夹持部221位于所述两端之间的中间位置设有宽度增加的抵靠部216。第一夹持部211和第二夹持部221的长度方向和宽度方向分别与抵接部314的长度方向和宽度方向一致，第一夹持部211和第二夹持部221的抵靠部216分别用于与抵接部314的顶面和底面相抵靠。优选地，所述抵靠部216的宽度基本等于所述抵接部314的宽度。抵靠部216的宽度大于第一夹持部211和第二夹持部223其他部位的宽度，与抵接部314的宽度一致，如此设置可以提高支撑架31与弹性件20之间的装配精度及强度。当然，所述抵靠部216的宽度也可以稍小于所述抵接部314的宽度。
请参阅图2、图5和图7，四条形状记忆合金线40在应用于潜望式镜头模组的棱镜装置1内等均分设置于支撑板32与侧板11之间，优选地，四个卡扣14分别位于一四边形的四个角，四个挂钩322位于靠近该四边形的中心位置。这样，四条形状记忆合金线40可用于间接驱动棱镜50相对于承载架10实现Y轴方向的推力，带动棱镜50绕X轴转动，四条形状记忆合金线40驱动棱镜50相对于承载架10实现X轴方向的推力，带动棱镜50绕Y轴转动。
具体地，四条形状记忆合金线40可分别定义为第一形状记忆合金线41、第二形状记忆合金线42、第三形状记忆合金线43和第四形状记忆合金线44，其中，第一形状记忆合金线41和第三形状记忆合金线43沿Y轴方向分别设置于侧板11的上下两侧，且第一形状记忆合金线41位于第三形状记忆合金线43上方，第二形状记忆合金线42和第四形状记忆合金线44沿X轴方向分别设置于侧板11的左右两侧，如图7所示的方位，第二形状记忆合金线42位于右侧，第四形状记忆合金线44位于左侧。
具体操作时，如图1所示，当第一形状记忆合金线41通电发热缩短时，支撑件30的支撑板32受到斜向上的拉力并将此力传递至支撑架31的连接部311，从而使得支撑架31绕连接部311的被夹持于弹性件20的夹持结构23内的抵接部314为支点绕X轴沿逆时针方向转动，从而带动棱镜50相对于承载架10实现绕X轴的逆时针方向转动；当第三形状记忆合金线43通电发热缩短时，棱镜50相对于承载架10实现绕X轴作顺时针方向转动；当第二形状记忆合金线42通电发热缩短时，棱镜50可相对于承载架10实现绕Y轴沿一个方向转动；当第四形状记忆合金线44通电发热缩短时，棱镜50可相对于承载架10实现绕Y轴沿另一相反方向转动。本申请的形状记忆合金线40也可以称之为SMA线，可由程序发出指令以使其形成记忆效应产生驱动力，在此不作详细描述。
请参阅图8，本发明还提供一种潜望式镜头模组，该潜望式镜头模组包括框架60、透镜组件70、图像传感器80以及棱镜装置1，透镜组件70安装于框架60的中部，图像传感器80安装于框架60的一端并位于透镜组件70的像侧，棱镜装置1安装于框架60的另一端并位于透镜组件70的物侧以用于接收光线，光线经棱镜装置1反射后沿着透镜组件70的轴线方向直线到达图像传感器80以进行成像，由Y轴方向入射的光线经棱镜装置1反射后沿Z轴进入到透镜组件70内，沿Z轴进入到透镜组件70内的光线最终经过图像传感器80处理后成像，潜望式镜头模组可应用于具有摄像功能的电子设备中，优选地，该具有摄像功能的电子设备为手机或者相机。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种应用于潜望式镜头模组的棱镜装置，其特征在于：包括承载架、弹性件、驱动件、支撑件以及安装于所述支撑件上以用于接收光线的棱镜，所述支撑件通过所述弹性件可转动地安装于所述承载架上，所述驱动件连接于支撑件与承载架之间以用于驱动所述支撑件和棱镜相对承载架旋转，所述弹性件包括第一弹性架及第二弹性架，所述支撑件包括抵接部，所述第一弹性架包括第一夹持部，所述第二弹性架包括第二夹持部，第一夹持部和第二夹持部夹持于所述抵接部的两相对侧从而使得所述支撑件可绕所述抵接部旋转。
2.根据权利要求1所述的应用于潜望式镜头模组的棱镜装置，其特征在于，所述承载架包括侧板、一端与所述侧板一端连接的底板，所述支撑件包括与所述棱镜相连接的支撑架以及与所述承载架的侧板间隔相对设置的支撑板，所述支撑架包括与所述支撑板连接的连接部，所述抵接部设置于所述连接部上，所述第一弹性架和第二弹性架分别设置于所述连接部与承载架的底板之间。
3.根据权利要求2所述的应用于潜望式镜头模组的棱镜装置，其特征在于：
所述第一夹持部包括相对的两端，所述第一弹性架还包括从第一夹持部两端弯折延伸的两第一延伸部、连接至第一延伸部末端的第一弯折部、从第一弯折部末端延伸的第二延伸部以及从第二延伸部末端弯折而成的第一安装部；
所述第二夹持部包括相对的两端，所述第二弹性架还包括从第二夹持部两端弯折延伸的两第三延伸部、连接至第三延伸部末端的第二弯折部、从第二弯折部末端延伸的第四延伸部以及从第四延伸部末端弯折而成的第二安装部；和
所述承载架的底板设有两卡槽，所述第一安装部和第二安装部分别卡设于相应卡槽内。
4.根据权利要求3所述的应用于潜望式镜头模组的棱镜装置，其特征在于，所述抵接部包括相对设置的顶面和底面，所述底面朝向所述承载架的底板，所述顶面背离所述承载架的底板，所述抵接部的顶面和底面均突出于所述连接部的其他靠近所述抵接部的部位。
5.根据权利要求4所述的应用于潜望式镜头模组的棱镜装置，其特征在于，从所述第一夹持部的一端到另一端的方向定义为第一夹持部的长度方向，垂直于所述长度方向并与所述连接部平行的方向定义为第一夹持部的宽度方向，所述第一夹持部的位于所述两端之间的中间位置设有宽度增加的抵靠部，所述抵靠部的宽度小于或等于所述抵接部的宽度；或
从所述第二夹持部的一端到另一端的方向定义为第二夹持部的长度方向，垂直于所述第二夹持部的长度方向并与所述连接部平行的方向定义为第二夹持部的宽度方向，所述第二夹持部位于所述两端之间的中间位置设有宽度增加的抵靠部，所述第二夹持部的抵靠部的宽度小于或等于所述抵接部的宽度。
6.根据权利要求3所述的应用于潜望式镜头模组的棱镜装置，其特征在于，所述第一弯折和所述第二弯折分别与所述承载架的底板平行，所述第一延伸部、第二延伸部、第四延伸部分别与所述承载架的底板垂直。
7.根据权利要求2所述的应用于潜望式镜头模组的棱镜装置，其特征在于，所述驱动件包括若干连接于所述支撑板与所述承载架的侧板之间的形状记忆合金线。
8.根据权利要求7所述的应用于潜望式镜头模组的棱镜装置，其特征在于，所述承载架还包括若干设于所述侧板上的卡扣，所述支撑板通过若干所述形状记忆合金线安装于所述卡扣上，所述支撑板之朝向所述侧板的一侧设有若干与所述卡扣相配合且用于固定各所述形状记忆合金线的挂钩。
9.根据权利要求8所述的应用于潜望式镜头模组的棱镜装置，其特征在于，所述形状记忆合金线、卡扣和挂钩的数量均为四个，各所述形状记忆合金线的两端分别与相邻两所述卡扣连接、中部与所述挂钩连接。
10.根据权利要求2所述的应用于潜望式镜头模组的棱镜装置，其特征在于，所述承载架还包括两个用于限制所述支撑件移出所述承载架的第一限位板，两所述第一限位板分别与所述侧板和底板的另一端连接，所述支撑架还包括用于安装棱镜的斜板以及与所述斜板两端分别连接且均与所述斜板呈夹角设置的第二限位板，所述连接部的一端与所述斜板中部连接、另一端穿过所述弹性件后与所述支撑板卡插连接，两所述第二限位板分别与两所述第一限位板相对应。
11.一种潜望式镜头模组，其特征在于：包括框架、安装于所述框架中部的透镜组件、安装于所述框架一端并位于透镜组件像侧的图像传感器以及如权利要求1-10任一项所述的应用于潜望式镜头模组的棱镜装置，所述棱镜装置安装于所述框架的另一端并位于透镜组件的物侧以用于接收光线。
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