CN101303442B - 具温度补偿机构的镜头模组和相机模组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种镜头模组，包括一个镜座、一个镜筒及多个补偿片。所述镜座具有一个顶部容置腔用于容置所述镜筒，所述多个补偿片等间距设置于该镜筒外且连接于所述镜筒与镜座之间，所述多个补偿片可由于温度变化而弯曲并带动镜筒沿光轴方向移动，使镜头模组的成像面保持在预定平面，所述镜座和镜筒上均开设有多个凹槽和多个点胶孔，所述多个凹槽用于分别卡设所述多个补偿片的两端，所述镜筒、镜座的多个点胶孔分别与所述镜筒、镜座的顶部端面连通且分别与所述镜筒、镜座的多个凹槽连通。所述镜头模组利用补偿片的膨胀变形效应达到对镜头模组进行温度补偿的目的，避免了采用自动对焦等机构，从而简化整体结构，减小整体体积及降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种镜头模组，尤其涉及一种具温度补偿机构的镜头模组及使用该镜头模组的相机模组。
背景技术
随着摄像技术的发展，相机模组在各种用途的摄像装置中得到广泛的应用，相机模组与各种便携式电子装置如手机、摄像机、电脑等的结合，更是得到众多消费者的青睐。
而对于使用时温度变化范围较大的镜头模组，例如，车用镜头模组，由于汽车使用的温度范围相当的大，而车用的镜头自然也需要在相同的温度范围中可以工作。但目前的镜头普遍对温度敏感，当温度升高时，由于模组内的每个部品都受热膨胀，体积有所变化，而镜片的折射率也是随温度变化。故镜头到最佳成像面的距离会相对变化，造成低温成像良好，而高温时成像品质不佳。这种情况通常是采用自动对焦的方式做补偿。
然而，自动对焦机构往往占用较大的空间，致使具有自动对焦机构的镜头模组及相机模组体积较大且结构复杂，无法满足轻薄短小的需求，并且，其成本也较大。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种体积小，成本低的具有温度补偿机构的镜头模组，以及使用该镜头模组的相机模组。
本发明提供一种镜头模组，包括一个镜座、一个镜筒及多个补偿片。所述镜座具有一个顶部容置腔用于容置所述镜筒，所述镜筒内具有至少一个镜片，所述多个补偿片等间距设置于该镜筒外且连接于所述镜筒与镜座之间，所述多个补偿片可由于温度变化而弯曲并带动镜筒沿光轴方向移动，使镜头模组的成像面保持在预定平面，所述镜座和镜筒上均开设有多个凹槽和多个与所述多个凹槽一一对应的点胶孔，所述镜座的多个凹槽的顶部与所述镜座的顶部端面有一定距离，所述镜筒的多个凹槽的顶部与所述镜筒的顶部端面有一定距离，所述多个凹槽用于分别卡设所述多个补偿片的两端，所述镜座的多个点胶孔与所述镜座的顶部端面连通且与所述镜座的多个凹槽分别连通，所述镜筒的多个点胶孔与所述镜筒的顶部端面连通且与所述镜筒的多个凹槽分别连通。
本发明还提供了一种相机模组，包括一个镜座、一个镜筒、一个影像感测器及多个补偿片。所述镜座具有一个顶部容置腔用于容置所述镜筒，所述镜筒内具有至少一个镜片，所述多个补偿片等间距设置于该镜筒外且连接于所述镜筒与镜座之间，所述多个补偿片可由于温度变化而弯曲并带动镜筒沿光轴方向移动，使镜头模组的成像面保持在影像感测器所在的平面，所述镜座和镜筒上均开设有多个凹槽和多个与所述多个凹槽一一对应的点胶孔，所述镜座的多个凹槽的顶部与所述镜座的顶部端面有一定距离，所述镜筒的多个凹槽的顶部与所述镜筒的顶部端面有一定距离，所述多个凹槽用于分别卡设所述多个补偿片的两端，所述镜座的多个点胶孔与所述镜座的顶部端面连通且与所述镜座的多个凹槽分别连通，所述镜筒的多个点胶孔与所述镜筒的顶部端面连通且与所述镜筒的多个凹槽分别连通。
所述镜头模组和相机模组具有至少一个补偿片，通过环境温度变化，使得所述补偿片弯曲，从而带动具有光学镜片的镜筒沿光轴方向移动，进而达到对镜头模组和相机模组进行温度补偿的目的。所述镜头模组和相机模组避免了采用自动对焦等机构，从而简化整体结构，减小整体体积及降低成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的相机模组的剖面示意图。
图2是本发明实施例提供的相机模组中的补偿片弯曲时的剖面示意图。
图3是图1中的相机模组沿III方向的截面图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1、图2及图3，为本发明实施例提供的相机模组100，其包括一个镜座10、一个镜筒20、至少一个补偿片40及一个影像感测器30。其中所述镜座10、一个镜筒20和至少一个补偿片40组成一个镜头模组50。
所述镜座10具有一顶部容置腔13，用于容置镜筒20。优选地，所述镜座10顶部具有一个保护罩11，用于防止灰尘等杂物进入镜座10内污染镜座10内的光学组件。所述保护罩11正对镜筒20的部分为透明材料制成，本实施例中，所述保护罩11正对镜筒20的部分为一个透明板12。
所述镜筒20内设有至少一个镜片21，所述镜筒20外径与所述顶部容置腔13直径相当，从而使得所述镜筒20可在光轴方向移动同时保证镜筒20的中心轴不偏离光轴。所述镜筒20的材料可采用聚碳酸酯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯中的一种或二者的混合。
所述影像感测器30可以是电荷耦合器件或互补式金属氧化物半导体。优选地，所述影像感测器30采用陶瓷引线芯片载体封装(Ceramic Leaded Chip Carrier，CLCC)，塑料引线芯片载体封装(Plastic Leaded Chip Carrier，PLCC)或芯片尺寸封装(Chip Scale Package，CSP)，其上具有用于保护影像感测器30的玻璃板31。
所述至少一个补偿片40设于所述镜座10和镜筒20之间，其中每个补偿片40一端固定于镜筒20另一端固定于镜座10，用于驱动镜筒20沿光轴方向移动，使镜头模组50的成像面保持在预定平面，即影像感测器30所在的平面。优选地，所述多个补偿片40位于一个垂直于光轴的平面上，且所述多个补偿片40等间距设置于镜筒20外。在本实施例中，该补偿片的个数为两个，其也可以为一个、三个、四个或更多，均等间距设置于镜筒20外。
所述补偿片40包括至少两种膨胀系数不同的金属片，通过温度的变化能够使得所述多金属片沿光轴方向弯曲，从而带动镜筒20沿光轴方向移动。具体的，在本实施例中，所述补偿片40包括两种膨胀系数不同的金属片，所述补偿片40的双金属片靠近镜座10底部的金属片41的膨胀系数比靠近镜座10顶部的金属片42的膨胀系数大。这是因为，高温时，镜头模组50的最佳成像面相对于影像感测器30所在的平面会向远离镜筒20的方向偏移，故应增大镜筒20到影像感测器30之间的距离，才可以使图像清晰。故应使补偿片向远离影像感测器30的方向弯曲，才可以推动镜筒20向远离影像感测器30的方向移动，从而使镜筒20和影像感测器30之间的距离增大，使成像不发生偏移。当温度升高时，金属片41和金属片42会发生形变，由于金属片41的热膨胀系数比金属片42的热膨胀系数大，故金属片41发生的形变更大，为了使界面处的位移匹配，金属片41将受到压应力，金属片42将受到拉应力，故双金属片会向金属片42的一侧弯曲。相应地，当温度降低时，双金属片会向金属片41的一侧弯曲。相应的，所述补偿片也可以由三个、四个或更多的金属片构成，其也要满足位于靠近镜座底部的金属片膨胀系数比靠近镜座顶部的金属片的膨胀系数大的条件。
所述多金属片的材料可以为铜、镍、铝、锡、钛等金属及它们的合金或黄铜、不锈钢、普通钢材等的组合。在本实施例中，金属片41的材料选择的是黄铜(90％的铜和10％的锌)，而金属片42的材料选择的是不锈钢。黄铜的热膨胀系数是23×10-6/℃，不锈钢的热膨胀系数是16×10-6/℃，故满足金属片41的膨胀系数比金属片42的膨胀系数大。两金属片的厚度可以相等，也可以不等，其厚度要根据具体的材料而定。这里金属片41和金属片42的厚度相等，均为约1～1.5毫米。
为提高所述补偿片40固定于镜座10和镜筒20的稳定性，本实施例中，分别在所述镜座10和镜筒20上开设有多个凹槽14和凹槽22，分别用于卡设补偿片40的两端。所述补偿片40可进一步通过胶水将其两端与凹槽14和凹槽22的内壁固定连接。本实施例中，所述镜座10和镜筒20上进一步开设有多个点胶孔15和23，分别与所述凹槽14和凹槽22连通，从而便于对凹槽14和凹槽22内壁进行点胶。
所述镜头模组和相机模组具有多个补偿片，通过环境温度变化，使得所述补偿片弯曲，从而带动具有光学镜片的镜筒沿光轴方向移动，使镜头模组的成像面始终保持在预定平面，即影像感测器所在平面，进而达到对镜头模组和相机模组进行温度补偿的目的。所述镜头模组和相机模组避免了采用自动对焦等机构，从而简化整体结构，减小整体体积及降低成本。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种镜头模组，包括一个镜座及一个镜筒，所述镜座具有一个顶部容置腔用于容置所述镜筒，所述镜筒内具有至少一个镜片，其特征在于，所述镜头模组还包括多个补偿片，所述多个补偿片等间距设置于该镜筒外且连接于所述镜筒与镜座之间，所述多个补偿片可由于温度变化而弯曲并带动镜筒沿光轴方向移动，使镜头模组的成像面保持在预定平面，所述镜座和镜筒上均开设有多个凹槽和多个与所述多个凹槽一一对应的点胶孔，所述镜座的多个凹槽的顶部与所述镜座的顶部端面有一定距离，所述镜筒的多个凹槽的顶部与所述镜筒的顶部端面有一定距离，所述多个凹槽用于分别卡设所述多个补偿片的两端，所述镜座的多个点胶孔与所述镜座的顶部端面连通且与所述镜座的多个凹槽分别连通，所述镜筒的多个点胶孔与所述镜筒的顶部端面连通且与所述镜筒的多个凹槽分别连通。
2.如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述多个补偿片位于一个垂直于光轴的平面上。
3.如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，任一所述多个补偿片包括至少两种膨胀系数不同的金属片。
4.如权利要求3所述的镜头模组，其特征在于，任一所述多个补偿片的至少两种金属片靠近镜座底部的金属片的膨胀系数比靠近镜座顶部的金属片的膨胀系数大。
5.如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述镜筒外径与所述顶部容置腔直径相当。
6.一种相机模组，包括一个镜座、一个镜筒及一个影像感测器，所述镜座具有一个顶部容置腔用于容置所述镜筒，所述镜筒内具有至少一个镜片，其特征在于，所述相机模组还包括多个补偿片，所述多个补偿片等间距设置于该镜筒外且连接于所述镜筒与镜座之间，所述多个补偿片可由于温度变化而弯曲并带动镜筒沿光轴方向移动，使镜头模组的成像面保持在影像感测器所在的平面，所述镜座和镜筒上均开设有多个凹槽和多个与所述多个凹槽一一对应的点胶孔，所述镜座的多个凹槽的顶部与所述镜座的顶部端面有一定距离，所述镜筒的多个凹槽的顶部与所述镜筒的顶部端面有一定距离，所述多个凹槽用于分别卡设所述多个补偿片的两端，所述镜座的多个点胶孔与所述镜座的顶部端面连通且与所述镜座的多个凹槽分别连通，所述镜筒的多个点胶孔与所述镜筒的顶部端面连通且与所述镜筒的多个凹槽分别连通。
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