CN101196600A - 具有自动对焦功能的镜头模组及数码相机 - Google Patents
具有自动对焦功能的镜头模组及数码相机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种具有自动对焦功能的镜头模组及数码相机。该镜头模组包括一镜筒，一安装在镜筒内的对焦透镜组，以及至少一个与该对焦透镜组机械耦合的致动器，其中，该至少一个致动器包括至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜，一根导向柱及两个套设于该导向柱上的弹簧，该对焦透镜组与该导向柱滑动连接，且该两个弹簧分别设置于该对焦透镜组的两侧对该对焦透镜组施加两个相反方向的作用力，该至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜套设在该导向柱上且位于该两个弹簧之间，经由向该导电高分子膜通电使其产生形变以驱动该对焦透镜组沿光轴方向移动。该镜头模组及数码相机体积小，重量轻，消耗电能较少，适合于应用在手机等便携式电子设备中。
Description
技术领域
本发明涉及一种镜头模组及采用该镜头模组的数码相机，尤指一种具有自动对焦功能的镜头模组及数码相机。
背景技术
随着通讯技术的快速发展，数码相机已被人们广泛地应用于手机等便携式电子设备中，众多手机厂商相继推出具备数码相机的手机。然而市场上所销售的具备数码相机的手机在拍摄过程中并不能进行连续自动对焦，因此影响了所拍摄影像的质量。
典型的具有自动对焦功能的镜头模组一般是利用音圈马达(voice coil motor，VCM)或步进马达等致动器驱动对焦透镜组至目标位置处以达到自动对焦的目的。但是，音圈马达容易因震动而造成其机构受损，而步进马达本身体积较大且较为笨重；将此种数码相机直接应用于手机等便携式电子设备中，将极大地增加手机的体积及重量，严重影响其便携性，且该音圈马达或步进马达等致动器工作时电能消耗较大，而手机等便携式电子设备的电能储备又极为有限，因而其将极大地缩短手机的待机时间，从而影响其基本功能的运用。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种体积小，重量轻且适合应用于便携式电子设备中的具有自动对焦功能的镜头模组及数码相机。
一种具有自动对焦功能的镜头模组，其包括一镜筒，一安装在镜筒内的对焦透镜组，以及至少一个与该对焦透镜组机械耦合的致动器，其中，该至少一个致动器包括至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜，一根导向柱及两个套设于该导向柱上的弹簧，该对焦透镜组与该导向柱滑动连接，且该两个弹簧分别设置于该对焦透镜组的两侧并从该对焦透镜组的两侧向该对焦透镜组施加两个相反方向的作用力，该至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜套设在该导向柱上且位于该两个弹簧之间，经由向该导电高分子膜通电可使其产生形变以驱动该对焦透镜组沿光轴方向移动。
一种具有自动对焦功能的数码相机，其包括一镜头模组，一基座，以及一设置在基座上的影像感测器，该镜头模组包括一与该基座相啮合的镜筒，一安装在镜筒内的对焦透镜组，以及至少一个与该对焦透镜组机械连接的致动器，其中，该致动器包括至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜，一根导向柱及两个套设于该导向柱上的弹簧，该对焦透镜组与该导向柱滑动连接，且该两个弹簧分别设置于该对焦透镜组的两侧并从该对焦透镜组的两侧向该对焦透镜组施加两个相反方向的作用力，该至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜套设在该导向柱上且位于该两个弹簧之间，经由向该导电高分子膜通电可使其产生形变以驱动该对焦透镜组沿光轴方向移动。
相较于现有技术，所述的具有自动对焦功能的镜头模组由于其使用体积小、重量轻的具有电致伸缩效应的导电高分子膜作为致动器，因此，该镜头模组相应的体积小，重量轻，对采用该镜头模组的数码相机几乎不产生任何影响。且该导电高分子膜消耗的电能较少，因此该镜头模组及采用该镜头模组的数码相机消耗的电能也比较少，适合于应用在手机等便携式电子设备中。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的一种具有自动对焦功能的镜头模组的结构示意图。
图2为图1中的镜头模组沿II-II线的剖视图。
图3为本发明第二实施例提供的一种具有自动对焦功能的镜头模组的结构示意图。
图4为本发明第三实施例提供的一种具有自动对焦功能的数码相机的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例作进一步的详细说明。
请参阅图1及图2，是本发明实施例提供一种具有自动对焦功能的镜头模组100。该镜头模组100包括一镜筒110，一安装在镜筒110内的对焦透镜组120，以及与该对焦透镜组120相连接的至少一个致动器130。在本实施例中，该镜头模组100包括四个致动器130，其分别环绕该对焦透镜组120设置。
该镜筒110包括一中空圆筒状的主体部111以及一镜筒前端部112，该镜筒前端部112具有一开口部113，其用来使光线进入该镜头模组100。
该对焦透镜组120包括至少一透镜121，以及用于固持该至少一透镜121的固持部122。该固持部122与该至少一个致动器130滑动连接，使该对焦透镜组120可沿光轴方向移动。
该每个致动器130包括一根相对于镜筒110固定的导向柱131，至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜132，以及两个套设在该导向柱131上的弹簧133。该对焦透镜组120的固持部122滑动连接于该导向柱131上。该两个弹簧133分别设置于该固持部122的两侧从而弹性抵触该固持部122对该固持部122施加两相反方向的作用力。该至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜132为一中空结构，其套设在该导向柱131上且该至少一层导电高分子膜132中的一侧直接与对焦透镜组120的固持部122相连接，其另一侧连接一弹簧133。优选地，该至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜132为多个，其分别设置于该固持部122的两侧且位于两个弹簧133之间。
该导电高分子膜132由一具有电致伸缩效应的材料，如聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride，PVDF)等制成。该具有电致伸缩效应的导电高分子膜132在通电时会产生一形变，而断电时则恢复原形状。因此，对该至少一层导电高分子膜132进行通电断电，使该导电高分子膜132产生一定之形变，将其与套设于导向柱131上的两根弹簧133相配合，从而使对焦透镜组120可沿光轴方向移动，从而达到自动对焦的功能。在本实施例中，该具有电致伸缩效应的导电高分子膜132为一中空碟状结构。
该对焦透镜组120的固持部122上可开有对应于导向柱131的通孔(未标示)，其使该固持部122可套设于导向柱131上，从而使该对焦透镜组120与导向柱131滑动连接。该固持部122也可以是在与导向柱131接触的部分采用U形或V形结构，以使该固持部122套设于导向柱131上。
在本实施例中，该四个致动器130设置在镜筒110之内。该镜头模组100还包括一底板140，其上具有对应于每个致动器130中的导向柱131的插入孔141，且该底板140与镜筒110的主体部111之间可以利用点胶固定。该导向柱131的一端插入该插入孔141内，另一端抵靠于镜筒110的镜筒前端112，从而使该导向柱131相对于镜筒110固定。
该镜头模组100工作时，利用具有电致伸缩效应的导电高分子膜132在通电时产生形变，断电时恢复原状的特性，结合套设在每个导向柱131上的两根弹簧133带动对焦透镜组120沿光轴方向移动，从而可达到自动对焦的目的。
该具有自动对焦功能的镜头模组100由于使用体积小，重量轻的具有电致伸缩效应的导电高分子膜132驱动该对焦透镜组120，因此，该镜头模组100相应的体积小，重量轻，对采用该镜头模组100的数码相机几乎不产生任何影响。且该导电高分子膜132消耗的电能较少，因此该镜头模组100消耗的电能也比较少，适合于应用在手机等便携式电子设备中。
该透镜模组100也可以只包括一个具有上述结构的致动器130，其设置在镜筒110内，且该致动器130与对焦透镜模组120机械耦合。该对焦透镜组120的其他部分可与镜筒110摩擦接触，利用该一个致动器130驱动该对焦透镜组120沿光轴方向移动。
该透镜模组100也可以包括两个，三个或更多个具有上述结构的致动器130，且设置于镜筒110内。该多个致动器130分别环绕着对焦透镜模组120设置并与该对焦透镜模组120机械耦合，从而驱动该对焦透镜组120沿光轴方向移动。
请参阅图3，为本发明第二实施例提供一种具有自动对焦功能的镜头模组200。该镜头模组200与第一实施例中的镜头模组100大致相同，其不同在于，该至少一个致动器230安装在镜筒210之外，该镜筒210的本体部211上具有对应于致动器230的导向槽214，通过该导向槽214，该致动器230与对焦透镜组220滑动连接。该镜筒210的本体部211的外壁延伸出一固定支撑部215，其上具有对应于致动器230中导向柱231的插入孔217，该镜筒前端212上具有对应于致动器230中导向柱231的通孔216，通过该通孔216可将导向柱231插入固定支撑部215上的插入孔217内，从而使该导向柱231相对于该镜筒210固定。该具有电致伸缩效应的导电高分子膜232为一中空立方体结构。
请参阅图4，为本发明第三实施例提供的一种具有自动对焦功能的数码相机300，该数码相机300包括一基座316，一如第一实施例所提供的具有自动对焦功能的镜头模组100，以及一设置与该基座316上的影像感测器320。该镜头模组100中的镜筒110与该基座316相啮合。该数码相机300通过具有自动对焦功能的镜头模组100也可以实现自动对焦功能。该数码相机300也可以采用第二实施例所提供的镜头模组200以实现自动对焦功能。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (12)
1.一种具有自动对焦功能的镜头模组，其包括一镜筒，一安装在镜筒内的对焦透镜组，以及至少一个与该对焦透镜组机械耦合的致动器，其特征在于，该至少一个致动器包括至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜，一根导向柱及两个套设于该导向柱上的弹簧，该对焦透镜组与该导向柱滑动连接，且该两个弹簧分别设置于该对焦透镜组的两侧并从该对焦透镜组的两侧向该对焦透镜组施加两个相反方向的作用力，该至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜套设在该导向柱上且位于该两个弹簧之间，经由向该导电高分子膜通电可使其产生形变以驱动该对焦透镜组沿光轴方向移动。
2.如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，该至少一个致动器为多个，其分别环绕该对焦透镜组设置且其分别与该对焦透镜组机械耦合，该每个致动器分别包括至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜，一根导向柱及两个套设于该导向柱上的弹簧，该对焦透镜组与该导向柱滑动连接，且该两个弹簧分别设置于该对焦透镜组的两侧并从该对焦透镜组的两侧向该对焦透镜组施加两个相反方向的作用力，该至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜套设在该导向柱上且位于该两个弹簧之间。
3.如权利要求1或2所述的镜头模组，其特征在于，该对焦透镜组包括至少一透镜以及一用于固持该至少一透镜的固持部，该固持部套设于该导向柱上，且该两个弹簧分别设置于该固持部的两侧从而弹性抵触该固持部并对该固持部施加两相反方向的作用力。
4.如权利要求3所述的镜头模组，其特征在于，该固持部上设置有对应于导向柱的通孔，其通过该通孔将该固持部套设于该导向柱上。
5.如权利要求3所述的镜头模组，其特征在于，该固持部与导向柱接触的部分具有一U形或V形结构，通过该U形或V形部分该固持部套设于该导向柱上。
6.如权利要求3所述的镜头模组，其特征在于，该至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜为多个，其分别设置于该固持部的两侧且位于两个弹簧之间。
7.如权利要求1或2所述的镜头模组，其特征在于，该致动器设置于所述镜筒内，该镜筒具有一中空圆筒状的主体部及一镜筒前端，该镜头模组还包括一底板，该底板设置有对应于导向柱的插入孔，且该底板与镜筒的主体部之间利用点胶固定，该导向柱的一端插设在插入孔内，其另一端抵靠于镜筒前端。
8.如权利要求1或2所述的镜头模组，其特征在于，该致动器设置于所述镜筒外，该镜筒具有一中空圆筒状的主体部及一镜筒前端，该镜筒的主体部设置有对应于致动器的导向槽，该致动器与该对焦透镜组通过该导向槽滑动连接，且该镜筒的主体部的外壁延伸出一固定支撑部，该固定支撑部上设置有对应于导向柱的插入孔，且该镜筒的前板处具有对应于导向柱的通孔，该导向柱通过通孔插入固定支撑部上的插入孔内，将该导向柱相对于镜筒固定。
9.一种具有自动对焦功能的数码相机，其包括一镜头模组，一基座，以及一设置在基座上的影像感测器，该镜头模组包括一与该基座相啮合的镜筒，一安装在镜筒内的对焦透镜组，以及至少一个与该对焦透镜组机械连接的致动器，其特征在于，该致动器包括至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜，一根导向柱及两个套设于该导向柱上的弹簧，该对焦透镜组与该导向柱滑动连接，且该两个弹簧分别设置于该对焦透镜组的两侧并从该对焦透镜组的两侧向该对焦透镜组施加两个相反方向的作用力，该至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜套设在该导向柱上且位于该两个弹簧之间，经由向该导电高分子膜通电可使其产生形变以驱动该对焦透镜组沿光轴方向移动。
10.如权利要求9所述的数码相机，其特征在于，该至少一个致动器为多个，其分别环绕该对焦透镜组设置且其分别与该对焦透镜组机械耦合，该每个致动器分别包括至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜，一根导向柱及两个套设于该导向柱上的弹簧，该对焦透镜组与该导向柱滑动连接，且该两个弹簧分别设置于该对焦透镜组的两侧并从该对焦透镜组的两侧向该对焦透镜组施加两个相反方向的作用力，该至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜套设在该导向柱上且位于该两个弹簧之间。
11.如权利要求9或10所述的数码相机，其特征在于，该对焦透镜组包括至少一透镜以及一用于固持该至少一透镜的固持部，该固持部套设于该导向柱上，且该两个弹簧分别设置于该固持部的两侧从而弹性抵触该固持部对并该固持部施加两相反方向的作用力。
12.如权利要求11所述的数码相机，其特征在于，该至少一层具有电致伸缩效应的导电高分子膜为多个，其分别设置于该固持部的两侧且位于两个弹簧之间。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100519 Termination date: 20151208 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |