CN100592133C - 光学变焦镜头控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学变焦镜头控制装置，包括两个群组、两根导杆、顶部带有齿轮的直流马达、一侧带有齿轮的变焦凸轮、一端带有齿条的控制杆，控制杆的底部设有拨杆、带有调焦螺母的步进马达、支撑架、上盖、底座、图象感应器；其中：两个群组活动连接于两根导杆之间；两根导杆一端固定于支撑架，另一端固定于底座侧壁；支撑架一侧连接直流马达，另一侧连接控制杆；直流马达的齿轮与控制杆的齿条啮合；群组二的齿条与变焦凸轮的齿轮啮合；控制杆的拨杆插入群组二的凹槽；变焦凸轮与群组一的凸起相接触；步进马达与群组一连接；图象感应器设置于底座。本发明通过马达和凸轮控制镜片组的移动，能够实现光学连续变焦，适用于手机及其它移动无线设备。

Description

光学变焦镜头控制装置

技术领域

本发明涉及一种变焦镜头控制装置，具体涉及一种光学变焦镜头控制装置。

背景技术

随着多媒体技术的发展，人们越来越钟爱数码相机，近年来手机也在朝着多媒体方向迅速发展，数码相机和手机的结合已成为发展移动多媒体技术的关键。一般而言，数码相机的变焦方式有两种，即光学变焦和数码变焦。光学变焦是通过改变光学镜片之间的距离来改变焦距以达到变焦的目的，近而可以将远处的物体拉近进行比较清晰的拍摄，影像质量高。目前市场上的数码相机基本上都具备2倍～12倍甚至更高倍数的具有光学变焦功能的光学镜头。数码变焦是将传感器所截取的影像通过插值(interpolation)算法来改善影像质量，但画质仍然较差。目前大多数手机都具备拍照功能，但是大多数手机使用的都是定焦镜头。定焦镜头无法光学变焦，只能数码变焦，并且定焦镜头只有在拍摄一定范围内的景物才有比较好的效果(一般是距离比较近的景物)。由于上述原因目前手机的拍摄范围和拍摄效果并不是很理想。部分手机使用了具备AF(Auto Focus)功能的镜头，可以自动对焦，使得拍摄效果有了一定程度的提升，但是由于无法光学变焦，对于远处景物的拍摄还是无法获得满意的效果。这里变焦是指改变焦距以便拍摄不同距离的景物，对焦是指将图像调整到最佳，也可以理解为变焦是粗调，对焦是微调。一般来讲变焦镜头都能够实现对焦。要想清晰地拍摄到远处的景物，必须使用具有光学变焦功能的镜头。

目前数码相机用的可进行光学变焦的变焦镜头体积较大、机构复杂、成本较高，很难应用于手机上。有鉴于此提供一款体积较小，机构简单，控制简单，成本低廉的适用于手机的变焦机构非常有必要。

一种现有的适用于手机的可变焦结构，其通过改变镜片之间的配合来实现变焦。中国实用新型专利说明书CN03268098.8Y(公告日2004年8月25日)公开了一种可变焦数码相机，请参考图1和图2，其主要包括数码相机模组2与变焦机构3。变焦机构3包括镜筒30、镶嵌于镜筒30侧面的多个镜片34、固定于镜筒30一端的旋转机构32及分别从镜筒30另一端和旋转机构32末端延伸出来的固持端36，旋转机构32的一段凸出手机本体1的背面10，其正面设有显示屏(图未示)。其工作原理是：通过防滑槽320转动旋转机构32可使得镜筒30以固持端36为轴在手机本体1中旋转，当镜筒30旋转至一定位置时，镜片34与镜头22重叠，镜片34和镜头22形成一个镜片组合，可以拍摄一定范围内的景物。当镜筒30旋转到另一位置时，镜片34和镜头22又形成另一个组合，可以拍摄另一范围内的景物。如此旋转镜筒30可以得到不同的透镜组合，进而实现变焦。这种对焦机构必须手动变焦，也无法对焦，不能实现全自动的变焦对焦。并且该对焦机构只有数量不多的几个的透镜组合，它所实现的变焦只是提供几个焦距不同的透镜组合而已，并不能够实现连续变焦。

中国实用新型专利说明书CN200620116279.0Y(公告日2007年5月16日)公开了一种微小型光学变焦镜头装置，该装置包括至少一镜群，该装置是通过对驱动线圈施以电流，使通电的线圈与永久磁石之间产生相互作用力，促使镜群被推动沿导引杆轨进行线性运动产生位移。这种控制镜群移动的装置结构复杂，成本较高，且控制复杂，信赖性低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种光学变焦镜头控制装置，它能够通过马达和凸轮控制镜片组的移动，从而实现光学连续变焦，因而能够提供高质量的拍摄效果和大范围的拍摄能力。由于本发明结构简单、成本较低、体积较小，因此适用于手机以及其它移动无线设备。

为解决上述技术问题，本发明光学变焦镜头控制装置的技术解决方案为：

包括两个群组、两根导杆，以及顶部带有齿轮的直流马达、一侧带有齿轮的变焦凸轮、一端带有齿条的控制杆，控制杆的底部设有拨杆、带有调焦螺母的步进马达、支撑架、上盖、底座、图象感应器；

还包括顶部带有齿轮的直流马达、带有调焦螺母的步进马达、支撑架、上盖、底座、图象感应器、一侧带有齿轮的变焦凸轮、一端带有齿条的控制杆，控制杆的底部设有拨杆；

其中：两个群组活动连接于两根导杆之间；两根导杆一端固定于支撑架上，另一端固定于底座上；

支撑架一侧连接直流马达，另一侧连接控制杆一端，控制杆与支撑架之间为活动连接；直流马达顶部的齿轮与控制杆上的齿条啮合；控制杆底部的拨杆插入群组二的凹槽中；

群组二的一侧设置有齿条，该齿条与群组二的主体之间设有凹槽；群组二一侧的齿条与变焦凸轮一侧的齿轮啮合；变焦凸轮与群组一一侧的凸起相接触；

步进马达通过其上的调焦螺母与群组一上凹槽的配合，与群组一连接；

两个群组、两根导杆、步进马达、控制杆、变焦凸轮均置于由上盖、底座、支撑架组成的箱体内；

图象感应器设置于底座上。

进一步，所述底座一端设置有三棱镜装置。

本发明通过马达和凸轮控制镜片组的移动，从而达到光学连续变焦的目的，因而能够提供高质量的拍摄效果和大范围的拍摄能力。本发明体积较小，结构简单，控制方便，成本较低，因此可适用于手机以及其它移动无线设备。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是现有技术变焦机构的基本构造分解图；

图2是现有技术的立体图；

图3是本发明光学变焦镜头控制装置的示意图；

图4是本发明的基本构造分解图；

图5是本发明的装配示意图；

图6是本发明中直流马达、控制杆、变焦凸轮、群组二之间的装配示意图。

图中，61上盖，62步进马达，621步进马达上的调焦螺母，63金属导杆一，64控制杆，641控制杆上的齿条，642控制杆底部的拨杆，65支撑架，66直流马达，661直流马达顶部的齿轮，67图象感应器，68变焦凸轮，681变焦凸轮一侧的齿轮，69群组二，691群组二一侧的齿条，610金属导杆二，611群组一，6111群组一一侧的凸块，612底座。

具体实施方式

如图3、图4所示，光学变焦镜头控制装置，包括由群组一611和群组二69组成的光学系，群组一611和群组二69活动连接于两根相互平行的金属导杆63、610之间，群组一611与群组二69彼此相互平行，群组一611和群组二69可以沿两根金属导杆63、610滑动。群组二69的一侧设置有齿条691，齿条691与群组二69的主体之间设有凹槽692。群组二69一侧的齿条691与变焦凸轮68一侧的齿轮681啮合。变焦凸轮68与群组一611一侧的凸起6111相接触，变焦凸轮68的旋转，可以推动群组一611移动。两根金属导杆63、610一端固定于支撑架65上，另一端固定于底座612侧壁。支撑架65一侧连接直流马达66，另一侧连接控制杆64。直流马达66顶部的齿轮661与控制杆64上的齿条641啮合，控制杆64底部的拨杆642插入群组二69的凹槽692中，控制杆64一端与支撑架65为活动连接，控制杆64能够以与支撑架65的连接点为圆心进行旋转。步进马达62通过其上的调焦螺母621与群组一611上凹槽的配合，与群组一611连接。通过步进马达62控制调焦螺母61的位置，可使群组一611移动。群组一611、群组二69、两根金属导杆63、610、步进马达62、控制杆64、变焦凸轮68均置于由上盖61、底座612、支撑架65组成的箱体内。底座612上设置有图象感应器67。

变焦的实质就是改变群组之间的距离。本发明的工作原理为：如图5，驱动直流马达66，使直流马达66转动，通过其顶部的齿轮661与控制杆64上的齿条641之间的啮合传动，使控制杆64上的齿条641运动，控制杆64随之旋转。控制杆64的旋转，带动其底部的拨杆642移动，拨杆642的移动，进而带动群组二69在两根金属导杆63、610上前后移动。如图6所示，群组二69的前后移动，通过其一侧的齿条691与变焦凸轮68一侧的齿轮681之间的啮合传动，又可以带动变焦凸轮68旋转。变焦凸轮68的旋转可以推动与之接触的群组一611上的凸块6111，使群组一611在金属导杆63和金属导杆610上移动。这样就可以改变一群组611和二群组69之间的距离，从而完成变焦。完成变焦之后，驱动步进马达62，使步进马达62通过调焦螺母621控制群组一211进行微调，完成对焦。

本发明具备较高的拍摄效果以及较大的拍摄范围，适用于手机，但不仅仅限于手机，凡是需要高质量大范围拍摄效果的地方本发明均可适用。同时为了扩大本发明的适用范围，亦可在本发明的基础上做进一步的改进。在该装置一端设置一个三棱镜装置，光线从此端进入镜头，经过该三棱镜装置，三棱镜装置可以改变光路方向，使本发明的适用范围进一步扩大。

Claims (6)

1、一种光学变焦镜头控制装置，包括两个群组、两根导杆，其特征在于：

还包括顶部带有齿轮的直流马达、带有调焦螺母的步进马达、支撑架、上盖、底座、图象感应器、一侧带有齿轮的变焦凸轮、一端带有齿条的控制杆，控制杆的底部设有拨杆；

其中：两个群组活动连接于两根导杆之间；两根导杆一端固定于支撑架上，另一端固定于底座上；

支撑架一侧连接直流马达，另一侧连接控制杆一端，控制杆与支撑架之间为活动连接；直流马达顶部的齿轮与控制杆上的齿条啮合；控制杆底部的拨杆插入群组二的凹槽中；

群组二的一侧设置有齿条，该齿条与群组二的主体之间设有凹槽；群组二一侧的齿条与变焦凸轮一侧的齿轮啮合；变焦凸轮与群组一一侧的凸起相接触；

步进马达通过其上的调焦螺母与群组一上凹槽的配合，与群组一连接；

两个群组、两根导杆、步进马达、控制杆、变焦凸轮均置于由上盖、底座、支撑架组成的箱体内；

图象感应器设置于底座上。

2、如权利要求1所述的光学变焦镜头控制装置，其特征在于：所述底座一端设置有三棱镜装置。

3、如权利要求1或2所述的光学变焦镜头控制装置，其特征在于：所述两根导杆相互平行。

4、如权利要求1或2所述的光学变焦镜头控制装置，其特征在于：所述两个群组之间彼此相互平行。

5、如权利要求3所述的光学变焦镜头控制装置，其特征在于：所述两个群组之间彼此相互平行。

6、如权利要求1或2所述的光学变焦镜头控制装置，其特征在于：所述导杆为金属导杆。

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