CN101135827A - 相机自动对焦结构 - Google Patents

Abstract

一种相机自动对焦结构，包括一镜头组、一设于镜头组上且可与该镜头组一起做伸缩运动的永久磁石、位于永久磁石一侧的至少一线圈座及缠绕于线圈座上的一线圈，该镜头组包括一镜筒及装设于镜筒内的一镜头，该镜筒与线圈座之间设有导引镜头作伸缩运动的滑槽和突块。该相机自动对焦结构通过该滑槽与突块的配合导引作用，使镜头的移动精确平稳。

Description

相机自动对焦结构

技术领域

本发明是涉及一种相机自动对焦结构，特别是涉及一种两段式相机自动对焦结构。

背景技术

随着数字技术的不断发展，电子技术广泛应用于照相机领域，数字影像技术得以迅速发展，照相机智能化程度越来越高。特别是近年来附有数字照相功能的移动电话及PDA(个人数字助理)等便携式电子装置也在快速向高性能、多功能方向发展，数码相机镜头模组轻薄短小和高性能的设计要求成为发展的趋势。

一般相机马达结构包括镜头及驱动镜头移动的马达，该马达包括永久磁铁及线圈座，该线圈座上缠有线圈，当线圈与电源连通时，线圈激磁产生交变的磁场，与永久磁铁的磁场共同作用推动镜头做伸缩移动实现相机对焦功能。为满足相机高品质之需求，必然要求相机具有高精度的对焦功能，然而由于镜头置于马达之内，而受限于加工过程，镜头与马达之间难以形成理想的光滑平面，进而两者之间形成间隙，镜头在移动的过程中容易产生偏摆或转动等状况，镜头无法实现平稳移动而达到精确对焦的目的，最终影响相机品质，无法适应现今电子产品高性能的发展需求。

发明内容

有鉴于此，实有必要提供一种具有导引镜头作伸缩运动功能的相机自动对焦结构。

一种相机自动对焦结构，包括一镜头组、一设于镜头组上且可与该镜头组一起做伸缩运动的永久磁石、位于永久磁石一侧的至少一线圈座及缠绕于线圈座上的一线圈，该镜头组包括一镜筒及装设于镜筒内的一镜头，该镜筒与线圈座之间设有导引镜头作伸缩运动的滑槽和突块。

一种相机自动对焦结构，包括底座、镜筒、设于镜筒内的镜头、设于镜筒外的永久磁石、分设于永久磁石两侧的上线圈座与下线圈座以及分别缠绕于上线圈座与下线圈座上的上线圈与下线圈，所述下线圈座设于底座上，所述上线圈座与下线圈座至少其中之一与所述镜筒之间设有导引镜头作直线伸缩运动的滑槽与突块。

与现有技术相比，该线圈与永久磁石相互作用推动镜头移动，而镜筒与线圈座之间形成相配合的滑槽与突块，形成防止偏摆或晃动的导引结构，不仅可防止镜头的转动，还可以导引镜头的伸缩移动，实现镜头的平稳移动与精确对焦。

附图说明

下面参照附图，结合实施例对本发明作进一步描述。

图1是本发明相机自动对焦结构其中一实施例的立体分解图。

图2是图1所示相机自动对焦结构的立体组装图。

图3是图2所示相机自动对焦内部结构(去除外壳与上盖)示意图。

图4是图1所示相机自动对焦结构的剖视图。

图5是图4中圈V的局部放大图。

具体实施方式

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步说明。

请同时参考图1和图2，本发明相机自动对焦结构一般应用于数字照相机、照相手机、照相监视器材或其它照相镜头产品，该相机自动对焦结构包括一壳体1、一置于壳体1内的镜头组2、一套设于镜头组2上的永久磁石3、分设于永久磁石3两侧的上、下线圈座6a、6b以及分别缠绕于线圈座6a、6b上的上、下线圈5a、5b。

该壳体1内部中空以收容该镜头组2、永久磁石3及缠绕线圈5a、5b的上、下线圈座6a、6b于其内，壳体1包括一大致呈中空方柱状的外壳10、一上盖12及一底座14。该底座14为一中间设有开口(未标示)的方形框体，下设一电路板16，电路板16上设有影像感测器(图未示)。底座14的四角均向上凸设形成一突出的角部，底座14于其两相邻的角部分别设有一端子容置孔140、142，该两端子容置孔140、142贯穿底座14，分别用于容置两连接端子144、146。该两连接端子144、146均呈“Z”字状结构，该连接端子144、146的上端部，即位于底座14的两角部之上以与线圈5a、5b电连接的部分呈平面状扇形结构，其中间部穿设于端子容置孔140、142内，其下端部，即突出于底座14下端而用于与电路板16相连接的部分呈长条形，该上端部与下端部位于中间部的两端且与中间部相垂直。底座14的另一角上有一朝上开设的盲孔141，用以放置另一连接端子148，该端子148呈折状，即倒“L”状，一端置于盲孔141内，另一端形成扇形结构且置于该设有盲孔141的角部上，上述连接端子144、146、148均由导电材料制成。所述形成有连接端子144、146、148的角部于其外缘分别形成一凸台145。该外壳10的其中一角形成一截角102，该底座14上未设置连接端子144、146、148的角部上向上设有一呈三角形的凸柱149，当外壳10装设于底座14上时，外壳10的底端支撑在底座14的凸台145上，且对应的截角102抵靠于底座14上凸柱149的内侧壁上。上盖12盖设于外壳10上，与外壳10的横截面形状及大小相当，中央形成一圆孔(未标示)供镜头组2伸缩移动。

该镜头组2包括一镜筒20及收容于镜筒20内的一镜头22。该镜筒20为一圆柱状壳体，中央为一圆柱形的收容空间204。镜筒20内表面形成内螺纹206a结构，镜头22外表面上形成外螺纹206b，组装时，镜筒20与镜头22通过内、外螺纹206a、206b互相螺合固定成一体，该永久磁石3环设于镜筒20的外周中央位置，镜筒20外周于永久磁石3下方向外一体凸设形成一环状突缘208，该突缘208将永久磁石3承置于其上，并隔离永久磁石3与下线圈座6b。镜筒20的底端，即对应永久磁石3下侧的位置形成二轴向延伸的方形滑槽202，该二滑槽202对称设置，沿径向贯穿镜筒20，为切除镜筒20的部分壳体形成的方形缺口。永久磁石3的上方放置一用铜或其它非磁性材料制成的环形垫片8，用来隔离永久磁石3与上线圈座6a，该环形垫片8舆突缘208相对该永久磁石3呈对称结构，并通过点胶将其固定在镜筒20上，使该镜头组2、永久磁石3和环形垫片8形成一整体，在相机马达工作时作伸缩运动以实现对焦功能。

该上、下线圈座6a、6b由磁性材料，如铁等制成，以加强线圈5a、5b所产生的磁场，每一线圈座6a、6b包括一中央为一圆孔62a、62b的方形底板60a、60b，从方形底板60a、60b沿圆孔62a、62b的边缘突起的环形壁64a、64b及分别形成于底板60a、60b上的二导线端子602a、604a、602b、604b。其中，上线圈座6a的底板60a的形状与上盖12相当，形成于上线圈座6a上的二导线端子602a、604a设置于该底板60a的两对角上，分别为进线端子602a和出线端子604a。下线圈座6b的底板60b大小与底座14相当，于其四角分别形成一缺口(未标示)，该等缺口的大小、形状与底座14的各个角部相适应，下线圈座6b装设于底座14上时，其缺口卡合于底座14的各角部处，从而将其固定于底座14上。形成于该下线圈座6b上的二导线端子602b、604b位于该底板60b的一对相邻直角上，分别为进线端子602b和出线端子604b，该四导线端子602a、604a、602b、604b分别垂直于底板60a、60b并相向延伸。上、下线圈5a、5b分别以一定方向缠绕于该线圈座6a、6b的环形壁64a、64b的外表面，线圈5a、5b的线头分别经导线端子602a、604a、602b、604b导引，其中，线圈5a的两线头可缠绕在导线端子602a、604a上，而线圈5b的两线头可缠绕在导线端子602b、604b上。二方形突块642形成于下线圈座6b的环形壁64b的内表面，该二方形突块642对称设置，由环形壁64b的外表面向内冲设一体形成，该方形突块642的大小和位置与镜筒20上的二方形滑槽202相匹配，通过滑槽202和突块642的卡合来实现镜头组2在圆周方向的定位。

组装时，永久磁石3套于镜筒20的外表面的中间部位，并贴设于突缘208上，环形垫片8置于永久磁石3的上侧，该永久磁石3、环形垫片8与镜头组2作为一个整体，收容于外壳10的收容空间内，如图3和图4所示。上、下线圈座6a、6b相对设置，分别套设于镜头组2的两端，位于永久磁石3的上、下两侧，下线圈座6b通过底板60b卡设于底座14上，其中下线圈座6b环形壁64b上的二方形突块642恰好收容于镜筒20上的二方形滑槽202内，下线圈座6b上的两导线端子602b、604b分别与底座14上设有端子144,148的角部相对应，上线圈座6a的底板60a与外壳10的顶面处于同一平面上，上线圈座6a上的两导线端子602a、604a分别与底座14上设有端子146、148的角部相对应，上盖12设置于该上线圈座6a的底板60a上方。上线圈5a缠绕于上线圈座6a环形壁64a的外表面，其中上线圈5a的一线头缠绕于进线端子602a上，另一线头缠绕于出线端子604a上。同时，下线圈5b缠绕于下线圈座6b的环形壁64b的外表面，下线圈5b的一线头缠绕于进线端子602b上，另一线头缠绕于出线端子604b上，然后将上线圈座5a的进线端子602a上的线头与下线圈座5b的进线端子602b上的线头一并焊接于底座14上盲孔141内的连接端子148上，将下线圈座5b的出线端子604b上的线头及上线圈座5a的出线端子604a上的线头分别焊接于底座14上的两连接端子144、146上，以将该两线圈5a、5b串联，并与电路板16上提供的电源形成回路，如图3所示。通过连接端子144、146、148的设置，可使上、下线圈5a、5b直接与相机提供的电源相连接，使整体结构更加系统化，无需额外的配线即可轻易实现对线圈5a、5b的供电。该环形垫片8和突缘208分别位于永久磁石3与上、下线圈5a、5b之间，可避免对焦定位时线圈5a、5b与永久磁石3直接接触，避免线圈5a、5b激磁后与永久磁石3之间的磁场作用力太强。

工作时，数码相机的镜头20在远焦点和近焦点之间做切换。假设该永久磁石3的上为N极，下为S极，由于线圈5a、5b的设置使两线圈5a、5b产生的磁场方向相反，在数码相机的镜头20由远焦点向近焦点之间切换时，该镜头20起始定位于远焦点处，此时上线圈座6a的环形壁64a的顶端与环形垫片8相接触，下线圈座6b的环形壁64b的顶端与突缘208相距一定的距离。当线圈5a、5b通电激磁后，使上线圈5a的磁场方向为上为S极，下为N极，下线圈5b的磁场方向为上为N极，下为S极，如图5所示，即上、下线圈座6a、6b分别产生相反的磁场，于邻近永久磁石3一端的磁场磁性均为N极，上线圈座6a与永久磁石3同性相斥，下线圈座6b与永久磁石3异性相吸，一起推动该镜头组2连同永久磁石3向下运动至定位于近焦点位置，此时下线圈座6b的环形壁64b的顶端与突缘208相接触，而上线圈座6a的环形壁64a的顶端与环形垫片8相距一定的距离，由于下线圈座6b内表面上的突块642卡设于镜筒20上的滑槽202内，从而限制镜筒20沿其圆周方向的转动，同时突块642沿镜头22的轴向延伸，可导引镜头22顺沿其轴向作直线伸缩移动，避免其偏摆或晃动。

同理，在数码相机的镜头22由近焦点向远焦点切换时，线圈5a、5b反向通电激磁，使得上、下线圈座6a、6b同时改变两端的磁场方向，而永久磁石3的磁场方向不变，从而推动镜头组2连同永久磁石3向上运动，由于下线圈座6b内表面上的突块642卡设于镜筒20上的滑槽202内，限制镜筒22沿其圆周方向的转动，同时突块642沿镜头22的轴向延伸，可导引镜头22沿其轴向作直线伸缩移动，避免其偏摆或晃动。

镜头组2定位于远焦点或近焦点后，线圈5a、5b会断电消磁，线圈座6a、6b上的磁场消失，由于上、下线圈座6a、6b均为磁性材料制成，永久磁石3被较为靠近的上线圈座6a或下线圈座6b所吸引，使镜头组2不需要再提供电力仍然定位于远焦点或近焦点位置，从而可达到省电的效果。同时由于有环形垫片8和突缘208将永久磁石3与上、下线圈座6a、6b隔开，从而不会使永久磁石3与上、下线圈座6a、6b直接接触，避免产生过大的吸引力，使之分离困难。

该实施例中，通过镜筒20底端的滑槽202与下线圈座6b上的突块642的卡合来限制镜头组2的转动，以实现镜头组2移动平稳且对焦精确。可以理解的，该滑槽202与突块642的位置可以互换，即滑槽202形成于下线圈座6b上，沿径向贯穿该下线圈座6b的环形壁64b，而突块642轴向延伸形成于镜筒20的外表面。同理，该突块642与滑槽202的设计也可以形成于镜筒20的顶端和上线圈座6a之间，或突块642和滑槽202既形成于上线圈座6a与镜筒20的顶端，亦同时形成于下线圈座6b和镜筒20的底端。另外，该突块642可一体自镜筒20或线圈座6a、6b上形成，而滑槽202则沿径向贯穿线圈座6a、6b或镜筒20，突块642和滑槽202形成相配合的凹凸结构，导引镜头22的伸缩移动。而该突块642与滑槽202的数量和形状均不局限于此实施例，其形状不限于方柱形，如圆柱形，半圆柱形等能使得突块642可以沿滑槽202上、下滑动的任何形状都可以。

Claims (16)

1.一种相机自动对焦结构，包括一镜头组、一设于镜头组上且可与该镜头组一起做伸缩运动的永久磁石、位于永久磁石一侧的至少一线圈座及缠绕于线圈座上的一线圈，其特征在于：该镜头组包括一镜筒及装设于镜筒内的一镜头，该镜筒与线圈座之间设有导引镜头作伸缩运动的滑槽和突块。

2.如权利要求1所述的相机自动对焦结构，其特征在于：该突块形成于线圈座上，该滑槽形成于镜筒上。

3.如权利要求1所述的相机自动对焦结构，其特征在于：该滑槽形成于线圈座上，该突块形成于镜筒上。

4.如权利要求1所述的相机自动对焦结构，其特征在于：所述至少一线圈座包括分设于磁石两侧的上、下线圈座，上、下线圈座上分别设有上、下线圈。

5.如权利要求4所述的相机自动对焦结构，其特征在于：所述突块和滑槽形成于上线圈座以及镜筒对应该上线圈座的顶端的位置处。

6.如权利要求4所述的相机自动对焦结构，其特征在于：所述突块和滑槽形成于下线圈座以及镜筒对应该下线圈座的底端的位置处。

7.如权利要求4所述的相机自动对焦结构，其特征在于：所述突块和滑槽既形成于上线圈座以及镜筒对应该上线圈座的顶端的位置处，亦形成于下线圈座以及镜筒对应该下线圈座的底端的位置处。

8.如权利要求1所述的相机自动对焦结构，其特征在于：该突块一体自镜筒或线圈座上形成，该滑槽沿径向贯穿线圈座或镜筒。

9.如权利要求1所述的相机自动对焦结构，其特征在于：该突块和滑槽均呈沿轴向延伸的方柱形、圆柱形或半圆柱形。

10.如权利要求1所述的相机自动对焦结构，其特征在于：还包括一壳体，该壳体收容该镜头组、永久磁石及缠绕有线圈的线圈座于其内，该壳体包括一外壳及一底座，该底座上设有用于与线圈电连接的连接端子，该外壳卡设于底座上。

11.如权利要求10所述的相机自动对焦结构，其特征在于：所述连接端子呈“Z”状和或倒“L”状。

12.如权利要求10所述的相机自动对焦结构，其特征在于：该线圈座上设有引导线圈线头的两导线端子，线圈的线头缠绕在导线端子上并且与底座上的连接端子电连接。

13.一种相机自动对焦结构，包括底座、镜筒、设于镜筒内的镜头、设于镜筒外的永久磁石、分设于永久磁石两侧的上线圈座与下线圈座以及分别缠绕于上线圈座与下线圈座上的上线圈与下线圈，其特征在于，所述下线圈座设于底座上，所述上线圈座与下线圈座至少其中之一与所述镜筒之间设有导引镜头作直线伸缩运动的滑槽与突块。

14.如权利要求13所述的相机自动对焦结构，其特征在于：该底座上设有分别与相机电源的正负极相电连接的第一连接端子与第二连接端子，该上线圈与下线圈的线头通过与该第一连接端子与第二连接端子电连接而获得供电。

15.如权利要求14所述的相机自动对焦结构，其特征在于：该上线圈座上设有分别用于引导上线圈的两个线头的两导线端子，该上线圈的两个线头分别缠绕在该上线圈座的两导线端子上，该下线圈座上设有分别用于引导下线圈的两个线头的两导线端子，该下线圈的两个线头分别缠绕在该下线圈座的两导线端子上。

16.如权利要求15所述的相机自动对焦结构，其特征在于：该底座上设有第三连接端子，该第一连接端子与下线圈的其中一个线头电连接，该第二连接端子与上线圈的其中一线头电连接，该第三连接端子与上线圈及下线圈的另一线头共同电连接。

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