CN1797053A - 镜头模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镜头模组，装于数码相机或移动电话等电子装置内，其包括一套筒、一固定镜头、一可动镜头、一压电元件、一影像感测器和一电源，该固定镜头固定于套筒内，可动镜头设于套筒内且可沿其轴线移动，影像感测器位于上述套筒、固定镜头、可动镜头和压电元件的下方，透过固定镜头和可动镜头的光讯号可聚焦至影像感测器上，电源与压电元件相连，该压电元件与可动镜头的一端接触并固连在一起，该压电元件与上述电子装置的机体相对固定。该镜头模组结构简单，且体积较小、刚性较好。

Description

镜头模组
【技术领域】
本发明是关于一种镜头模组，尤其是关于一种可变焦镜头模组。
【背景技术】
随着多媒体技术的发展，数码相机已被人们广泛应用，具有广大的市场需求，且近年来手机也快速向高性能、多功能化方向发展，数码相机与手机的结合已经成为发展移动多媒体技术的关键。数码相机的变焦方式有两种，即光学变焦和数字变焦：光学变焦是通过镜片的组合改变焦距以达到变焦的目的；而数字变焦为将影像感测器所撷取的影像加以剪裁并通过插值算法还原成原图大小。目前，消费者对相机成像品质要求越来越高，而利用数字变焦的镜头模组所得影像画质较差，不能适应市场要求，数码相机能进行光学变焦已经是一项必备功能。
一种现有镜头模组，如公告于1981年9月29日的美国专利第4,291,958号，其包括一固定镜筒、一可动镜筒、二连接机构和二弯曲元件，该二镜筒内各装一透镜组，该二弯曲元件为由压电材料制成的悬臂，其固定端与相机相连，自由端通过该二连接机构与固定镜筒相连，其与镜筒轴线平行。初始状态时，即不通电时，弯曲元件与连接机构夹角为一较小角度；对弯曲元件通电，其产生变形，其自由端朝外侧翘起，从而使其与连接机构之间的夹角变大，带动可动镜筒向下运动，由此实现变焦或对焦。该镜头模组结构较为简单，然而，组成该镜头模组的弯曲元件和连接机构长度尺寸均较大，使得镜头模组尺寸较大，不利于数码相机及带数码相机的移动电话等朝轻小方向发展；弯曲元件和连接机构为长臂，导致该镜头模组的刚性较差，继而影响其成像品质。
鉴于以上缺点，有必要提供一种体积较小、刚性较好，并能实现变焦功能的镜头模组。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种结构简单，且体积较小、刚性较好，并能实现变焦功能的镜头模组。
本发明镜头模组，装于数码相机或移动电话等电子装置内，其包括一套筒、一固定镜头、一可动镜头、一压电元件、一影像感测器和一电源，该固定镜头固定于套筒内，可动镜头设于套筒内且可沿其轴线移动，影像感测器位于上述套筒、固定镜头、可动镜头和压电元件的下方，透过固定镜头和可动镜头的光讯号可聚焦至影像感测器上，电源与压电元件相连，该压电元件与可动镜头的一端接触并固连在一起，该压电元件与上述电子装置的机体相对固定。
相较现有技术，本发明的镜头模组利用压电元件直接与可动镜头接触，从而在其通电后直接推动可动镜头沿其轴线移动，改变可动镜头与固定镜头之间的距离，以实现变焦，此压电元件尺寸较小，长度较短，与现有技术的长而细的悬臂相比，其可大大减小镜头模组的尺寸，且刚性较好。
【附图说明】
图1是本发明镜头模组的初始状态结构示意图；
图2是本发明镜头模组的另一状态结构示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1，该镜头模组包括一套筒1、一固定镜头2、一可动镜头3、一压电元件6、一玻璃片7、一底座8、一影像感测器9和电源100。
套筒1为圆筒形，其贯通孔(图未标)一部分的内壁上设置有内螺纹11，另一部分内壁表面光滑，而形成一光孔13。
固定镜头2包括一固定镜筒21和一第一透镜组22，该固定镜筒21为圆筒形，其外圆柱面上设有外螺纹24，该第一镜头组22包括二镜片(图未标)，其置于固定镜筒21内。该固定镜头2通过固定镜筒21上的外螺纹24与套筒1上的内螺纹11配合装于套筒1内。
可动镜头3包括一可动镜筒31和一第二透镜组32，可动镜筒31为圆筒形，第二镜头组32包括二镜片(图未标)，其置于可动镜筒31内。可动镜头3装于套筒1的光孔13内，其可于套筒1内滑动，并部分露出于套筒1外。
压电元件6包括底材61和压电层62。该底材61为圆筒形，其内圆柱面上设有一层压电层62，压电层62的材料为ZnOX、LiNbO3或LiTaO3等压电材料，压电层62的厚度可为10nm～1000nm，优选50nm～500nm。可动镜筒31一端与压电元件6一端接触并固定连接，可动镜筒31端部部分与压电层62接触。
玻璃片7为一圆形透明薄片，其位于底座8上，用来遮挡灰尘进入底座8内，以免弄脏影像感测器。
底座8为圆筒形，其包括一开口81，底座8一端设有一台阶83。该底座8与压电元件6另一端接触并固定连接，即其与可动镜头3分别位于压电元件6的两端，玻璃片7置于台阶83处。
影像感测器9从底座8的开口81置于其底部，其与数码相机或移动电话的印刷电路板相连，用于感测光线并成像。
该电源100为直流电源，其正负极分别接于压电元件6的压电层62的不同位置处，其用于对压电元件6供电，使其由压电效应而在电压作用下产生形变。
组装时，将固定镜头2从套筒1设有内螺纹11的一端旋入套筒1内，并通过螺纹配合固定其位置，将可动镜头3从套筒1的另一端套入其内，套筒1和可动镜头3可沿轴线方向滑动；将影像感测器9放入底座8内，将玻璃片7置于台阶83处，并粘胶固定，将底座8盖住；然后将压电元件6置于底座8上；最后将上述安装有固定镜头2和可动镜头3的套筒1置于该压电元件6上，并固定；将电源100的正负极分别接于压电元件6的压电层62的不同位置处。
该镜头模组按上述步骤组装完毕后，安装至数码相机或移动电话等电子装置内，套筒1和底座8分别与电子装置的机体相连并固定，通过电源100对压电层62通电，压电层62由压电效应而产生形变，压电层62的伸缩而推动可动镜头3向上或向下运动，由此固定镜头2和可动镜头3之间的距离发生变化，其内的第一透镜组22和第二透镜组32之间的距离随之改变，这样即改变了整个镜头模组的焦距，实现了变焦，如图2所示。上述电源100的电压大小的不同可使压电层62变形大小不同，第一透镜组22和第二透镜组32之间的距离改变也不同，因此可得到不同的焦距。
可以理解，镜头个数不限于两个，可为两个以上的任意数量，且可将一镜头固定，其余均可动，也可仅一镜头可动，其余均固定；第一透镜组22和第二透镜组32包括的镜片个数不限于2个，可为任意数量，且其可为塑胶镜片，也可为玻璃镜片；压电元件6的底材61可省略，而全部以压电材料制成；压电元件6不限于圆筒形，其可为2、3或其他数量的压电材料块与可动镜头接触；压电元件6不限于与底座8固定连接，其还可与套筒1或数码相机等的机体固定连接。

Claims (8)

1.一种镜头模组，装于数码相机或移动电话等电子装置内，其包括一套筒、一固定镜头、一可动镜头、一压电元件、一影像感测器和一电源，该固定镜头固定于套筒内，可动镜头设于套筒内且可沿其轴线移动，影像感测器位于上述套筒、固定镜头、可动镜头和压电元件的下方，透过固定镜头和可动镜头的光讯号可聚焦至影像感测器上，电源与压电元件相连，其特征在于：该压电元件与可动镜头的一端接触并固连在一起，该压电元件与上述电子装置的机体相对固定。
2.如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于：该镜头模组还包括一玻璃片和一底座，底座用来支持该压电元件，玻璃片盖于底座上，所述影像感测器位于底座内，且与数码相机或移动电话的印刷电路板相连。
3.如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于：该套筒为圆筒形，其贯通孔一部分为螺孔，另一部分为光孔。
4.如权利要求3所述的镜头模组，其特征在于：该固定镜头包括一固定镜筒和一第一透镜组，该固定镜筒为圆筒形，其上设有外螺纹，第一透镜组置于固定镜筒内，该外螺纹与上述套筒的螺孔配合。
5.如权利要求3所述的镜头模组，其特征在于：该可动镜头包括一可动镜筒和一第二透镜组，该可动镜筒为圆筒形，其与所述套筒的光孔配合，第一透镜组置于其内。
6.如权利要求5所述的镜头模组，其特征在于：该压电元件包括底材和压电层，底材为圆筒形，压电层设于其内圆柱上，压电层厚度范围为10nm～1000nm，该压电层与可动镜筒的一端接触并固连。
7.如权利要求6所述的镜头模组，其特征在于：该电源为直流电源，其正负极分别接于压电元件的压电层的两不同位置处。
8.如权利要求2所述的镜头模组，其特征在于：该底座为圆筒形，其一端设有一台阶，设有台阶的一端与压电元件接触，该玻璃片为圆形透明薄片，其置于底座上的台阶处。
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