CN101408655B - 镜头模组 - Google Patents

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Abstract

一种镜头模组包括第一镜片、第二镜片、容纳第一镜片和第二镜片的镜筒以及镜座，镜头模组进一步包括容纳在镜筒中的多个形状记忆合金线单元、活动地设置在镜筒中的固持件和多个弹性元件，第一镜片固定在固持件中，形状记忆合金线单元包括形状记忆合金线和金属线，形状记忆合金线的一端与金属线一端相连并固定在固持件上、另一端穿过镜筒固定在镜座物侧并与一个加热装置相连，金属线的另一端与加热装置相连，弹性元件的一端与固持件相连、另一端与镜筒相连，加热装置对形状记忆合金线加热使形状记忆合金线由弯折状态变为直线状态以产生拉力拉动第一镜片运动，当形状记忆合金线中无电流通过时，固持件在弹性元件之作用下带动第一镜片回到起始位置。

Description

镜头模组
技术领域
本发明涉及一种镜头模组，尤其是涉及一种体积小、结构简单的镜头模组。
背景技术
随着摄像技术的发展，镜头模组在各种用途的摄像装置中得到广泛的应用，镜头模组与各种便携式电子装置如手机、摄像机、电脑等的结合，更是得到消费者的青睐。
为拍摄不同放大倍数的图像，镜头模组通常要求具有变焦功能(请参见Zoom Lens Systems with Aspherical Plastic Lens，Consumer Electronics，IEEETransactions on Volume CE-33，Issue 3，Aug.1987 Page(s)：256-266)。欲实现变焦功能需要驱动镜头模组中镜片移动以使镜片之间的距离发生改变从而使镜片组合的焦距发生变化。
驱动镜片发生位移一般是通过驱动马达驱动齿轮组机构以实现镜片的运动。但是采用马达、齿轮使得镜片驱动机构较复杂且制作难度高，从而使得镜头模组体积较大且结构复杂。
发明内容
有鉴于此，提供一种体积小、结构简单的镜头模组实为必要。
一种镜头模组，从物侧到像侧包括第一镜片、第二镜片、容纳所述第一镜片和第二镜片的镜筒以及镜座，所述镜头模组进一步包括容纳在所述镜筒中的多个形状记忆合金线单元、固持件和多个弹性元件，所述固持件活动地设置在所述镜筒中，所述第一镜片固定在所述固持件中，所述形状记忆合金线单元包括形状记忆合金线和金属线，所述形状记忆合金线的一端与所述金属线的一端相连并固定在所述固持件上、另一端穿过所述镜筒固定在所述镜座的物侧并与一个加热装置相连，所述金属线的另一端与所述加热装置相连，所述弹性元件的一端与所述固持件相连、另一端与所述镜筒相连，所述加热装置对所述形状记忆合金线进行加热使所述形状记忆合金线由弯折状态变为直线状态以产生拉力，从而拉动所述固持件以带动所述第一镜片运动，当所述形状记忆合金线中无电流通过时，所述固持件在所述弹性元件之作用下带动所述第一镜片回到起始位置。
一种镜头模组，从物侧到像侧包括第一镜片、第二镜片、容纳所述第一镜片和第二镜片的镜筒以及镜座，所述镜头模组进一步包括容纳在所述镜筒中的至少一个形状记忆合金线单元、固持件、至少一个弹性元件和定位器，所述固持件活动地设置在所述镜筒中，所述第一镜片固定在所述固持件中，所述形状记忆合金线单元包括形状记忆合金线和金属线，所述形状记忆合金线的一端与所述金属线的一端相连并固定在所述固持件上、另一端固定在所述镜座上并与加热装置相连，所述金属线的另一端与所述加热装置相连，所述弹性元件的一端固定在所述固持件上、另一端固定在所述定位器上，所述加热装置对所述形状记忆合金线进行加热使所述形状记忆合金线由弯折状态变为直线状态以产生拉力，从而拉动所述固持件以带动所述第一镜片运动，当所述形状记忆合金线中无电流通过时，所述固持件在所述弹性元件之作用下带动所述第一镜片回到起始位置。
与现有技术相比，所述镜头模组通过形状记忆合金线在温度变化时形状改变的性能，对固持件施加一定的作用力，从而使得固持件发生位移驱动固定其上的第一镜片发生位移，使得镜头模组的体积较小、结构简单。
附图说明
图1是本发明第一实施例镜头模组示意图。
图2是图1中沿II-II线剖视图。
图3是本发明第二实施例镜头模组示意图。
图4是本发明第三实施例镜头模组示意图。
具体实施方式
如图1及图2所示，其为本发明实施例提供的一种镜头模组100。该镜头模组100包括镜筒11、镜座12、固持件13、第一镜片14、第二镜片15、弹性元件16、形状记忆合金线单元17(shape memory alloys wire，SMA wire)、陶瓷环18、定位器19和影像感测器20。
固持件13、第一镜片14、第二镜片15、弹性元件16均容纳在镜筒11内，影像感测器20固定在镜座12内。被拍摄物体通过第一镜片14、第二镜片15成像在影像感测器20上。
镜筒11具有外螺纹，镜座12具有与外螺纹相配合的内螺纹，镜筒11通过内、外螺纹的配合在镜座12内上下运动。
固持件13为圆环形状，其外径略小于镜筒11的内径，固持件13径向凹陷形成有凹槽132。第一镜片14借由点胶方式胶合镶嵌在凹槽132中，固持件13在镜筒11内是可动的，因此，第一镜片14在镜筒11内可动。
弹性元件16通过点胶方式使一端胶合粘结在固持件13上、另一端固定在镜筒11上。当然，弹性元件16也可采用埋入射出成型(insert molding)方式与镜筒11一体成型。多个弹性元件16均匀分布在固持件13上，弹性元件16可以是弹簧，也可以是弹性金属片。本实施例中，弹性元件16为弹性金属片，数量为3个。
形状记忆合金线单元17多个均匀设置在固持件13上且与弹性元件16间隔分布。每个形状记忆合金线单元17均包括形状记忆合金线171和金属线172，形状记忆合金线171的一端与金属线172的一端相连且通过点胶方式胶合固定在固持件13上，形状记忆合金线171的另一端通过胶合点或者焊接点173固定在镜座12上并与加热装置(图未示)相连，金属线172的另一端与加热装置相连，从而使得加热装置、形状记忆合金线171和金属线172形成一个回路。该加热装置可以为电路板，对形状记忆合金线171通电加热。
形状记忆合金线171的材料可选自Ti-Ni合金，铜基形状记忆体合金(如Cu-Zn-Al合金、Cu-Zn-Ca合金、Cu-Al-Ni合金、Cu-Al-Be合金、Cu-Al-Be合金、Cu-Al-Mu合金、Cu-Zn-Si合金、Cu-Al-Te合金等)，或铁基形状记忆体合金(如Fe-Pt合金、Fe-Pd合金、Fe-Cr-Ni合金、Fe-Ni-C合金、Fe-Mn合金、Fe-33Ni-10Co-4Ti合金、Fe-32Mn-6Si合金、Fe-28Mn-6Si-5Cr合金、Fe-Cr-Ni-Co-Mn-Si合金、Fe-Cr-Ni-Mn-Si合金)等，直径为0.3毫米至1毫米。形状记忆合金线171前期处理设置为直线，当其受到外力发生弯折后，通电加热达到一定温度时形状记忆合金线171发生相变恢复到直线形状，此时，与形状记忆合金线171相连的物体便会受到拉力的作用。
陶瓷环18的外径、内径分别与镜筒11的外径、内径相等，以点胶方式胶合粘结在镜筒11的顶端。陶瓷环18沿径向具有通孔181，通孔181的数量与形状记忆合金线单元17的数量相同，且陶瓷环18固定后，通孔181的位置对应形状记忆合金线单元17所处的位置。
定位器19为环状结构，外径小于镜筒11的内径，以点胶方式胶合粘结在陶瓷环18与镜筒11上，定位器19固定后可以限制第一镜片14的运动范围，以使第一镜片14在第二镜片15与定位器19之间运动。定位器19上对应通孔181位置处具有弯折孔191，通孔181与弯折孔191是连通的。形状记忆合金线单元17穿过弯折孔191、通孔181与加热装置相连，因此，形状记忆合金线171发生了弯折。由于陶瓷环18是绝热的，因此可避免由于形状记忆合金线单元17温度升高而对其他光学元件产生的影响。
当对形状记忆合金线171通电加热时，形状记忆合金线171在电流作用下被加热从而温度升高，被弯折的形状记忆合金线171因温度升高而欲恢复到原状-直线形状，此时，固持件13便会受到形状记忆合金线171的拉力，当拉力大于弹性元件16对固持件13的作用力时，固持件13向上运动，从而带动第一镜片14向上运动；当形状记忆合金线171中无电流通过时，固持件13在弹性元件16的作用回到起始位置(只受到弹性元件16的作用力)，从而使第一镜片14回到起始位置。
第一镜片14借助形状记忆合金线单元17温度变化恢复原状的性能发生位移，从而使得镜片的驱动机构结构简单，进而包含该驱动机构的镜头模组100体积较小。
如图3所示，其为本发明第二实施例提供的镜头模组200，其与镜头模组100的区别为：弹簧26代替弹性元件16，且弹簧26的一端固定在固持件13上，另一端固定在定位器19上，形状记忆合金线单元17与弹簧26间隔分布。
当然，形状记忆合金线单元17也可从弹簧26中间穿过。
如图4所示，其为本发明第三实施例提供的镜头模组300，其与镜头模组200的区别为：弹性圆环36代替弹簧26，弹性圆环36为外径小于镜筒11的内径，弹性圆环36的一端固定在固持件13上，另一端固定在定位器19上。弹性圆环36上与弯折孔191对应位置处设置有通孔362，形状记忆合金线单元17穿过通孔362伸入弯折孔191。
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方案和技术构思做出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种镜头模组，从物侧到像侧包括第一镜片、第二镜片、容纳所述第一镜片和第二镜片的镜筒以及镜座，其特征在于：所述镜头模组进一步包括容纳在所述镜筒中的多个形状记忆合金线单元、固持件和多个弹性元件，所述固持件活动地设置在所述镜筒中，所述第一镜片固定在所述固持件中，所述形状记忆合金线单元包括形状记忆合金线和金属线，所述形状记忆合金线的一端与所述金属线的一端相连并固定在所述固持件上、另一端穿过所述镜筒固定在所述镜座的物侧并与一个加热装置相连，所述金属线的另一端与所述加热装置相连，所述弹性元件的一端与所述固持件相连、另一端与所述镜筒相连，所述加热装置对所述形状记忆合金线进行加热使所述形状记忆合金线由弯折状态变为直线状态以产生拉力，从而拉动所述固持件以带动所述第一镜片运动，当所述形状记忆合金线中无电流通过时，所述固持件在所述弹性元件之作用下带动所述第一镜片回到起始位置。
2.如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于：所述弹性元件与所述镜筒为埋入式射出一体成型而成。
3.如权利要求2所述的镜头模组，其特征在于：所述弹性元件为弹簧或者弹性金属片。
4.如权利要求3所述的镜头模组，其特征在于：所述形状记忆合金线的材料为Ti-Ni形状记忆体合金、铜基形状记忆体合金或铁基形状记忆体合金。
5.如权利要求4所述的镜头模组，其特征在于：所述形状记忆合金线的直径为0.3毫米至1毫米。
6.如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于：所述形状记忆合金线单元均匀设置在所述固持件上。
7.如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于：所述镜头模组进一步包括一个具有径向通孔的陶瓷环，所述陶瓷环设置在所述镜筒顶端。
8.如权利要求7所述的镜头模组，其特征在于：所述镜头模组进一步包括一个具有弯折孔的定位器，所述定位器固定在所述镜筒与陶瓷环上，所述弯折孔与所述通孔相通，所述形状记忆合金线单元穿过弯折孔、通孔与所述加热装置相连。
9.如权利要求1至8任一项所述的镜头模组，其特征在于：所述形状记忆合金线单元、弹性元件通过点胶方式胶合粘结所述固持件上。
10.一种镜头模组，从物侧到像侧包括第一镜片、第二镜片、容纳所述第一镜片和第二镜片的镜筒以及镜座，其特征在于：所述镜头模组进一步包括容纳在所述镜筒中的至少一个形状记忆合金线单元、固持件、至少一个弹性元件和定位器，所述固持件活动地设置在所述镜筒中，所述第一镜片固定在所述固持件中，所述形状记忆合金线单元包括形状记忆合金线和金属线，所述形状记忆合金线的一端与所述金属线的一端相连并固定在所述固持件上、另一端固定在所述镜座上并与加热装置相连，所述金属线的另一端与所述加热装置相连，所述弹性元件的一端固定在所述固持件上、另一端固定在所述定位器上，所述加热装置对所述形状记忆合金线进行加热使所述形状记忆合金线由弯折状态变为直线状态以产生拉力，从而拉动所述固持件以带动所述第一镜片运动，当所述形状记忆合金线中无电流通过时，所述固持件在所述弹性元件之作用下带动所述第一镜片回到起始位置。
11.如权利要求10所述的镜头模组，其特征在于：所述弹性元件为弹簧。
12.如权利要求11所述的镜头模组，其特征在于：所述形状记忆合金线从所述弹性元件中间穿过。
13.如权利要求10所述的镜头模组，其特征在于：所述弹性元件为外径小于所述镜筒内径的弹性圆环，所述弹性元件上均匀设置有通孔，所述形状记忆合金线单元穿过所述通孔固定在所述固持件上。
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