CN211481349U - 电磁式防手振的潜望式镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电磁式防手振的潜望式镜头,其主要在摄像镜头组成的前方至少设有由基座、线圈框架、软板线圈组及非导磁外壳所构成的防手振装置的静子部;又以承镜座、转折镜、第一磁石组、第二磁石组构成了防手振装置的动子部;再设一悬吊***,包括第一弹片组及第二弹片组作为动子部在两轴向旋动的弹力;当动子部受电磁磁路的作用,能直接旋动承镜座上的转折镜,于两个轴向任意旋动,以获得防手振的影像补偿的能力,并且由于不占空间,又能达到降低模块高度,极适合使用在***器材的镜头上。
Description
技术领域
本实用新型是关于一种电磁式防手振的潜望式镜头,尤指一种适用在薄型摄像设备的潜望式镜头,例如:平板电脑或智能手机的摄像镜头之上,为一种具有远距摄像且具有防手振功能的潜望式镜头。
背景技术
摄像器材已应用在许多薄型的电子设备上,例如:平板电脑或智能手机等,都配备了镜头模块并具有摄像头或视频功能;但由于设在薄型的电子设备时,镜头移动的距离有限,因此通常这种摄影镜头仅能拍摄2米左右的影像,若要针对较远的取景(例如:10-20米以上)距离进行清晰拍摄,则摄像头必须要有远程变焦功能(Tele-zoom function)或所谓的真实变焦功能(Real-zoom function)才能达成;具有此类功能的镜头全高(简称TTL)通常很长,且该镜头的高度会突出电子设备的厚度,难以符合薄型的电子设备的轻薄化需求;因此通常会采用潜望式的镜头设计,即将光路平躺并加上一转折镜(prism)将光路转动90度,让整个光学***躺平以减小整体高度。
现有技术中在电磁式防手振的潜望式镜头设计原理,如图8所示,主要设有一摄像镜头90,为使该摄像镜头90具有较薄的高度,故在其上、下端设有削平边91,又在该摄像镜头90前方设有一转折透镜92,而在摄像镜头90后方则设置了光电组件93;当使用时由上方的光线L,经转折透镜92至摄像镜头90,再供光电组件93进行摄像影片的处理;其中该摄像镜头90为一可移动镜群,可达到远程变焦功能(Tele-zoom function),另如图9所示,在摄像镜头100设有多组固定镜群G1,G4及两个可动镜群G2,G3,可达到真实变焦功能(Real-zoom function),该固定镜群G1,G4及可动镜群G2,G3间的运动关系如图10所示具有一定的规律,因此在图8及图9所示潜望式镜头的摄像镜头90,100内部实已无空间进行防手振的结构设置,而使潜望镜在薄型摄像设备上无法普及的应用。
另外,现有结构仅为单纯的潜望式镜头,并未具有防手振的功能,当欲使用在高倍率的摄影或拍照时,轻微的振动都将造成影像模糊或失真变形,但若需要具有防手振的功能就必需组设驱动模块,这需要一定的空间组装,并且在制造上需具有一定技术瓶项之外,将使成本突然大幅增加,是现有潜望式镜头的摄像镜头一直无法进步的原因之一;因此如何在有限的空间内,创作出更精巧而实用的防手振模块,是潜望式镜头的一项瓶颈。
实用新型内容
本实用新型的主要目的,为在电磁式防手振的潜望式镜头内的静子部与动子部之间,设有第一弹片组及第二弹片组,并配合电磁磁路配置,能直接旋动承镜座上的转折镜,于两个轴向任意旋动,以获得防手振的影像补偿的能力,并且由于不占空间,又能达到降低模块高度,同时降低制造成本,极适合使用在***器材的镜头上。
为达到上述目的,本案可以下列的方式来达成:
本实用新型的电磁式防手振的潜望式镜头,包含有:一摄像镜头组成,于一非导磁壳体内设有多个镜片组;在该摄像镜头组成的前方至少设有:一基座,为一U形结构体;一线圈框架置于基座的后侧;一非导磁外壳,将基座的背侧及两侧封合,但上方能供光线进入,前方亦能供光线射出并与摄像镜头组成的前方对合;一软板线圈组,包含有一软性电路板,为一立体的造型,除了上方及前侧之外,在底部、背侧、两侧皆设有电路,并在该底部、背侧、两侧的电路上,分别各设有一线圈,其中位于底部及背侧的线圈为串联;而两侧相对的线圈为串联;前述的基座、线圈框架、软板线圈组及非导磁外壳构成了防手振装置的静子部;一承镜座,置于该基座与圈框架之间,该承镜座于中央具有一容镜槽,而在该容镜槽内则设有一转折镜,该转折镜能将光路折弯90度,再进入摄像镜头组成;一第一磁石组,具有两对极磁石,其中一对极磁石置于承镜座的背侧并与软板线圈组的背侧线圈相对,而另一对极磁石则置于承镜座的底部与软板线圈组的底部线圈相对;一第二磁石组,具有两对极磁石,该两对极磁石置于承镜座的两侧,并分别与软板线圈组的两侧线圈相对;前述的承镜座、转折镜、第一磁石组、第二磁石组则构成了防手振装置的动子部;一悬吊***,连接静子部与动子部,包括第一弹片组及第二弹片组;该第一弹片组及第二弹片组均具有两个相对的侧片,且分别设于承镜座背侧及前侧,该两个侧片外侧均设有柄,并由该柄向内设有连续弯折部,在该连续弯折部的末端再设有固定部;其中第一弹片组及第二弹片组的柄分别固设于任一静子部上,而第一弹片组及第二弹片组另一端的固定部则固设于承镜座上,从而构成动子部在静子部内进行两轴旋转运动的悬吊弹力。
附图说明
图1为本实用新型的结构外观图。
图2为本实用新型的防手振模块在转折镜处的结构分解图。
图3为本实用新型第一弹片组的平面结构图。
图4为本实用新型第二弹片组的平面结构图。
图5为本实用新型的双极磁石与线圈所构成的磁路架构说明图。
图6为本实用新型使用时的磁场、磁力、线圈电流方向说明图1。
图7为本实用新型使用时的磁场、磁力、线圈电流方向说明图2。
图8为现有潜望式镜头的远程变焦(Tele-zoom)结构示意图。
图9为现有潜望式镜头的真实变焦(Real-zoom)内部镜群结构剖面示意图。
图10为现有潜望式镜头的真实变焦镜群(Real-zoom lens groups)相对运动行程图。
附图标记说明:10-基座;101-组装孔;102-组装孔;103-组装孔;11-线圈框架;111-组装孔;12-非导磁外壳;20-软板线圈组;200-软性电路板;21-线圈;22-线圈;23-线圈;24-线圈;30-第一磁石组;31-双极磁石;32-双极磁石;40-第二磁石组;41-双极磁石;42-双极磁石;50-第一弹片组;50A-侧片;50B-侧片;51-柄;52-连续弯折部;53-固定部;60-第二弹片组;60A-侧片;60B-侧片;61-柄;62-连续弯折部;63-固定部;70承镜座;701-容镜槽;80-转折镜;81-摄像镜头组成;90-摄像镜头;91-削平边;92-转折透镜;93-光电组件;100-摄像镜头;B311,B312,B321,B322-磁场;B411,B412,B421,B422-磁场;F1,F2,F3,F4-磁力;G1-固定镜群;G2-可动镜群;G3-可动镜群;G4-固定镜群;ix-电流;L1,L2,L3-旋转力臂。
具体实施方式
请配合参看图1、图2所示,本实用新型所揭示的电磁式防手振的潜望式镜头,包含有:一摄像镜头组成81,为于一非导磁壳体内设有多个镜片群;在该摄像镜头组成81的前方至少设有:
一基座10,为一U形结构体,在下方及左、右两侧分别设有一组装孔101,102,103;一线圈框架11于中央设有组装孔111,为置于基座10的后侧;一非导磁外壳12,将基座10的背侧及两侧封合,但上方能供光线进入,前方亦能供光线射出并与摄像镜头组成81的前方对合。
一软板线圈组20,包含有一软性电路板200,为一立体的造型,除了上方及前侧之外,在底部、背侧、两侧皆设有电路,并在该底部、背侧、两侧的电路上,分别各设有一线圈21,22,23,24,其中位于底部及背侧的线圈21,22为串联;两侧相对的线圈23,24为串联。
前述的基座10、线圈框架11、软板线圈组20及非导磁外壳12构成了防手振装置的静子部。
一承镜座70,置于该基座10与圈框架11之间,该承镜座70于中央具有一容镜槽701,而在该容镜槽701内则设有一转折镜80,该转折镜80能将光路折弯90度,例如:由上方垂直的光线折弯90度为水平的行进方向,再进入摄像镜头组成81。
一第一磁石组30,具有两对极磁石31,32,其中一对极磁石31置于承镜座70的背侧并与软板线圈组20的背侧线圈21相对,而另一对极磁石32则置于承镜座70的底部与软板线圈组20的底部线圈22相对;一第二磁石组40,具有两对极磁石41,42,该两对极磁石41,42置于承镜座70的两侧,并分别与软板线圈组20的两侧线圈23,24相对。
前述的承镜座70、转折镜80、第一磁石组30、第二磁石组40则构成了防手振装置的动子部。
请参看图2~图4所示,前述连接静子部与动子部间设有一悬吊***,包括第一弹片组50及第二弹片组60做为防手振的两轴旋转弹力来源;该第一弹片组50及第二弹片组60均具有两个相对的侧片50A,50B,60A,60B,且分别设于承镜座70背侧及前侧,该两个侧片50A,50B,60A,60B外侧均设有柄51,61,并由该柄51,61向内设有连续弯折部52,62,在该连续弯折部52,62的末端再设有固定部53,63;其中第一弹片组50及第二弹片组60的柄51,61分别固设于任一静子部上,而第一弹片组50及第二弹片组60另一端的固定部53,63则固设于承镜座70上,从而构成动子部在静子部内进行两轴旋转运动的悬吊弹力;同时该第一弹片组50及第二弹片组60皆是以宽扁形状的设计,能达到降低高度的目的,且可如图3、图4所示沿着X轴及Z轴做旋转。
请参看图3、图4所示,该第一弹片组50及第二弹片组60虽然形状结构略有不同,但实际使用时亦可相互通用;其中如图4所示第二弹片组60在每一相对的侧片60A,60B的柄61、连续弯折部62、固定部63等结构均设有上、下两组,此皆是因实际的镜头会因尺寸、配置方向和重力因素而略为改变,并不需要太多限制;且第一弹片组50及第二弹片组60上的连续弯折部52,62的形状亦因重力的需求而调整其宽度、长度、弯折的次数及深度,皆在本实用新型的特征之内。
请参看图2、图5、图6、图7所示,本设计采用动磁式设计,共使用两组双极磁石组30,40,即四颗双极磁石31,32,41,42分别贴附在承镜座70的背侧、下方、左侧、右侧,其中两对极磁石31,32相对于两串联线圈21,22通以电流ix;另两对极磁石41,42相对于两串联线圈23,24通以电流iz,双极磁石31,32,41,42与线圈21,22,23,24的摆放方向及位置如图5所示;其中第一对极磁石组30与相对的串联线圈21,22的磁场、磁力与线圈电流方向如图6所示;音圈马达的线圈21,22位于磁场(B311,B312)(B321,B322)中,当线圈21,22通以电流ix,根据劳伦斯定律将产生垂直于双极磁石31,32的磁力F1,F2,其在X轴的旋转角θ方向的出力为MθX=2F1*L1+2F2*L2;同理,第二对极磁石组40与相对的串联线圈23,24的磁场、磁力与线圈电流方向如图7所示;音圈马达的线圈23,24位于磁场(B411,B412)(B421,B422)中,当线圈23,24通以电流iz,根据劳伦斯定律将产生垂直于双极磁石41,42的四道磁力F3,其在Z轴的旋转角θ方向的出力为MθZ=4F3*L3,其中L1、L2、L3皆为旋转力臂,得到大的磁旋转推力,能轻易的应付防手振所需要的角度补偿。
如图1、图2所示,本实用新型在精心设计之下,能将镜头高度较长的长焦镜头通过转折镜80将光路折弯90度的同时,利用精巧的第一弹片组50及第二弹片组60的结构设计,以及电磁的磁路配置而具有两轴方向的旋动,完成防手振的影像失真及补偿;又由于结构精简设于承镜座70的周侧并不占空间,同时设计精巧和现有技术相比更能降低制造成本,是主要的优点;另外本实用新型在整体设计上,结构亦极其精减,仍能达到轻、薄、短、小的优点,适合将潜望镜的镜头应用于***器材上。
以上所述的方法,仅为本实用新型的较佳实施例而已,并非用以限定本实用新型的使用模式;在不脱离本实用新型的精神与范围下所作的均等变化与修饰,例如:使用不同的材质,双极磁石及线圈形状的略微改变、第一弹片组及第二弹片组的结构细微变化,但实际仍为本实用新型的方法特征所在时,皆应涵盖于本实用新型的专利范围内。
Claims (6)
1.一种电磁式防手振的潜望式镜头,其特征在于,包含有:一摄像镜头组成,于一非导磁壳体内设有多个镜片群;在该摄像镜头组成的前方至少设有:
一基座,为一U形结构体;
一线圈框架置于基座的后侧;
一非导磁外壳,将基座的背侧及两侧封合,但上方能供光线进入,前方亦能供光线射出并与摄像镜头组成的前方对合;
一软板线圈组,包含有一软性电路板,为一立体的造型,除了上方及前侧之外,在底部、背侧、两侧皆设有电路,并在该底部、背侧、两侧的电路上,分别各设有一线圈,其中位于底部及背侧的线圈为串联;两侧相对的线圈为串联;
前述的基座、线圈框架、软板线圈组及非导磁外壳构成了防手振装置的静子部;
一承镜座,置于该基座与圈框架之间,该承镜座于中央具有一容镜槽,而在该容镜槽内则设有一转折镜,该转折镜能将光路折弯90度,再进入摄像镜头组成;
一第一磁石组,具有两对极磁石,其中一对极磁石置于承镜座的背侧并与软板线圈组的背侧线圈相对,而另一对极磁石则置于承镜座的底部与软板线圈组的底部线圈相对;一第二磁石组,具有两对极磁石,该两对极磁石置于承镜座的两侧,并分别与软板线圈组的两侧线圈相对;
前述的承镜座、转折镜、第一磁石组、第二磁石组则构成了防手振装置的动子部;
一悬吊***,连接静子部与动子部,包括第一弹片组及第二弹片组;该第一弹片组及第二弹片组均具有两个相对的侧片,且分别设于承镜座背侧及前侧,该两个侧片外侧均设有柄,并由该柄向内设有连续弯折部,在该连续弯折部的末端再设有固定部;其中第一弹片组及第二弹片组的柄分别固设于任一静子部上,而第一弹片组及第二弹片组另一端的固定部则固设于承镜座上,从而构成动子部在静子部内进行两轴旋转运动的悬吊弹力。
2.如权利要求1所述的电磁式防手振的潜望式镜头,其特征在于,该U形基座在下方及左、右两侧分别设有一组装孔。
3.如权利要求1所述的电磁式防手振的潜望式镜头,其特征在于,该线圈框架于中央设有组装孔。
4.如权利要求1所述的电磁式防手振的潜望式镜头,其特征在于,该第一弹片组及第二弹片组在每一相对的侧片上的柄、连续弯折部、固定部均设有两组。
5.如权利要求1所述的电磁式防手振的潜望式镜头,其特征在于,该第一弹片组在其中一侧片上的柄、连续弯折部、固定部均设有上、下两组。
6.如权利要求1所述的电磁式防手振的潜望式镜头,其特征在于,该第二弹片组在其中一侧片上的柄、连续弯折部、固定部均设有上、下两组。
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CN111885293A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-11-03 | 常州市瑞泰光电有限公司 | 电子设备、光学采集模组及反射模组 |
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CN111885293B (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-08 | 常州市瑞泰光电有限公司 | 电子设备、光学采集模组及反射模组 |
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