CN101419328A - 镜头模组、相机模组及便携式电子产品 - Google Patents

镜头模组、相机模组及便携式电子产品 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种镜头模组。所述镜头模组包括一镜筒、至少两个透镜群组、至少一个支架及调焦件，镜筒上设有沿其轴向延伸的开口，支架包括安装部及与安装部相连的作动部，调焦件上形成有至少一个沿预定路径延伸的凹槽，至少一个透镜群组安装于所述支架的安装部，安装部容置于所述镜筒内，作动部穿过所述开口，且其端部可滑动的设置在调焦件的凹槽中。该镜头模组通过调焦件的水平运动即可改变镜头模组的焦距，整体的驱动结构简单，安装简便，成本较低。本发明还提供采用该镜头模组的相机模组及便携式电子产品。

Description

镜头模组、相机模组及便携式电子产品
技术领域
本发明涉及镜头模组及一种包括该镜头模组的相机模组。
背景技术
相机模组，通常包括至少一镜头模组以及一与镜头模组相对设置的影像感测器，该镜头模组包括镜筒及容置在镜筒中的镜片等光学元件，影像感测器封装在一电路板上。这类的相机模组内置于各种便携式电子装置，例如手机、摄录机、多媒体播放器、电脑中等，得到众多消费者的青睐。
而为达到变焦，这类的相机模组通常设置一个驱动结构，例如在镜筒内壁开设高度变化的凸轮槽，在镜片外缘设置一凸轮销，如此来驱动镜头模组中的镜片相对移动，或者设置两个驱动结构，例如步进马达来分别驱动其两个镜头模组移动。前一种情况下，镜片的制造及安装必然较复杂，可能造成镜片中心偏离光轴，而在后一种情况下，整个相机模组的体积必然较大，而且成本较高。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有结构简单，成本较低的调焦机构的镜头模组实为必要。
一种镜头模组，包括镜筒、至少两个透镜群组、至少一个支架及调焦件，所述镜筒上设有沿其轴向延伸的开口，每个透镜群组包括至少一个透镜，所述支架包括安装部及与安装部相连的作动部，所述调焦件设置于所述镜筒外，所述调焦件上形成有至少一个沿预定路径延伸的凹槽，至少一个透镜群组安装在相应的支架的安装部，所述安装部容置于所述镜筒内，所述作动部穿过所述开口，且其端部可滑动的设置在所述调焦件的凹槽中，所述凹槽的延伸路径使得所述调焦件沿垂直于所述镜筒轴向的方向运动时，所述端部沿所述凹槽滑动，所述至少两个透镜群组在所述镜筒轴向上的距离发生改变从而改变所述镜头模组的焦距。
一种相机模组，包括基座、镜筒、至少两个透镜群组、至少一个支架、调焦件及一影像感测器，镜筒一端固定在所述基座上，每个透镜群组包括至少一个透镜，所述支架包括安装部及与安装部相连的作动部，所述调焦件设置于所述镜筒外，所述调焦件上形成有至少一个沿预定路径延伸的凹槽，至少一个透镜群组安装在相应的支架的安装部，所述安装部容置于所述镜筒内，所述作动部穿过所述开口，且其端部可滑动的设置在所述调焦件的凹槽中，所述凹槽的延伸路径使得所述调焦件沿垂直于所述镜筒轴向的方向运动时，所述端部沿所述凹槽滑动，所述至少两个透镜群组在所述镜筒轴向上的距离发生改变从而改变所述镜头模组的焦距。所述影像感测器安装在所述基座上且相对透镜群组设置。
一种便携式电子产品，包括主体、安装在所述主体内的镜头模组，及一驱动机构，其特征在于，所述镜模组包括一镜筒、至少两个透镜群组、至少一个支架及调焦件，所述镜筒上设有沿其轴向延伸的开口，每个透镜群组包括至少一个透镜，所述支架包括安装部及与安装部相连的作动部，所述调焦件设置于所述镜筒外，所述调焦件上形成有至少一个沿预定路径延伸的凹槽，至少一个透镜群组安装在相应的支架的安装部，所述安装部容置于所述镜筒内，所述作动部穿过所述孔，且其端部可滑动的设置在所述调焦件的凹槽中，所述凹槽的延伸路径使得所述调焦件沿垂直于所述镜筒轴向的方向运动时，所述端部沿所述凹槽滑动，所述至少两个透镜群组在所述镜筒轴向上的距离发生改变从而改变所述镜头模组的焦距；所述驱动机构包括可滑动的安装于所述主体的滑动件及与传动装置，所述传动装置一端与所述滑动件相连，另一端与所述调焦件相连，从而所述滑动件可通过所述传动装置驱动所述调焦件沿垂直于所述镜筒轴向的方向运动。
所述的镜头模组及相机模组中，通过驱动设置在镜筒外的调焦件作水平运动时即可改变镜头模组的焦距，整体的驱动结构简单，安装简便，成本较低。
所述便携式电子产品中，可通过滑动件相对主体的滑动，借助传动装置带动相机模组的调焦件相对镜筒滑动，从而可调节镜头模组的焦距，可实现便携式电子产品中微型相机模组焦距的手动调节。
附图说明
图1是第一实施例的镜头模组结构剖面示意图。
图2是图1的镜头模组镜筒的剖面示意图。
图3是图1的调焦件示意图。
图4是图1沿IV-IV线剖面示意图。
图5是第二实施例的镜头模组结构剖面示意图。
图6是图4沿V-V线剖面示意图。
图7是第三实施例的镜头模组结构剖面示意图。
图8是第四实施例的镜头模组结构剖面示意图。
图9是采用图1的镜头模组的相机模组剖面示意图。
图10是采用图7的便携式电子产品结构示意图。
图11是图10的便携式电子产品盖体结构示意图。
图12是图10的便携式电子产品局部示意图。
具体实施方式
参阅图1，第一实施例的镜头模组100包括镜筒10、两个透镜群组11、两个支架12、调焦件13及驱动元件14。
参阅图2，镜筒10上形成有一个沿镜筒10轴向延伸的开口102。开口102大体呈长方形。当然还可将开口102的两端处理成弧形。
一并参阅图3及图4，每个支架12包括安装部121及由安装部121向外延伸的条形作动部122。安装部121呈筒状，其内部用于装设透镜群组11，透镜群组11包括至少一个透镜，本实施例中以一个透镜为例进行说明。安装部121整体设置于镜筒10侧壁内表面。安装部121与镜筒10之间为可滑动的装配，安装部121的直径可略小于镜筒10的内径。
调焦件13为一矩形平板，其包括与镜筒10相对的第一表面134、与第一表面134相对的第二表面135及底面136。第一表面134与第二表面135相互平行，底面136与第一表面134及第二表面136相邻且垂直于第一表面134。第一表面134上形成有沿预定路径延伸的第一凹槽131及第二凹槽132。本实施例中，第一凹槽131与第二凹槽132呈直线延伸，且其各自的延伸方向之间成一锐角α，优选的，α在10度到30度之间。底面136垂直于镜筒10的轴向，其上设有多个齿条133。每个齿条133的延伸方向垂直于第一表面134与第二表面135。
两个作动部122均穿过开口102，其中之一个的末端可滑动的设置在第一凹槽131中，而另一作动部122的末端可滑动的设置在第二凹槽132中。所谓可滑动，是指沿第一凹槽131或第二凹槽132的延伸方向滑动。
本实施例中，驱动元件14为一齿轮，其与调焦件13底面136上的齿条133啮合，驱动元件14可由其他驱动机构例如马达驱动，从而驱动元件14可带动调焦件13沿底面136的延伸方向运动。
此时作动部122沿第一凹槽131或第二凹槽132滑动，两个作动部122之间的距离发生改变，亦即安装部121及透镜群组11之间的距离改变，从而镜头模组100的焦距发生改变。第一凹槽131与第二凹槽132呈直线延伸且成一锐角，则作动部122之间的距离会逐渐变化，因此镜头模组100的焦距也随之逐渐变化。
优选的，第一凹槽131与第二凹槽132的延伸路径还应使镜头模组100的焦点的位置不变。参阅图3，第一时刻第一凹槽131中的作动部122位于点1311时，第二凹槽132中的作动部位于点1321，理想透镜15为与此时的两个透镜群组11组成的透镜系统等效的理想透镜，其焦距为f1。第二时刻第一凹槽131中的作动部122滑动到点1312，第二凹槽132中的作动部122滑动到点1322，理想透镜16为与此时的两个透镜群组11组成的透镜系统等效的理想透镜，其焦距为f2。理想透镜16与理想透镜15相比，其位置变化了H1。综合以上数据，可得到第二时刻镜头模组100的焦点相对第一时刻镜头模组100的焦点位置变化了f2-f1-H3，因此为保证第二时刻镜头模组100的焦点位置不变，则点1312与点1322需要同步反向移动f2-f1-H3。由于镜头模组100的焦点与两个透镜群组11之间的距离之间并非线性关性，因此f2-f1-H3亦非线性变化，亦即第一凹槽131与第二凹槽132会各自沿一曲线延伸。
此外，镜头模组100的两个透镜群组11中，还可将一个透镜群组11固定在镜筒10内，相应的，调焦件13上可只设一个凹槽，通过该凹槽使两个透镜群组11中的一个在镜筒10轴向上的位置发生变化从而达成调节镜头模组焦距的目的。
参阅图5及图6，第二实施例的镜头模组200与第一实施例的镜头模组100相似，不同之处在于，调焦件23包括定位槽233。定位槽233的延伸方向垂直于镜筒20的轴向。镜筒20上形成两个相互隔开的孔202。两个作动部222分别穿过一个相应的孔202。此外，镜筒20还延伸出一定位部204。定位部204的末端设置在定位槽233中。
本实施例当中，由于镜筒20上的定位部204设置在定位槽中233中，而定位槽233的延伸方向与镜筒20的轴向垂直，因此当调焦件23相对镜筒20滑动时，定位槽233可保证镜筒20与调焦件23之间在镜筒20的轴向上的相对位置不变，整个镜头模组200变焦过程更加稳定。
参阅图7，第三实施例的镜头模组300与第二实施例的镜头模组200相似，不同之处在于，第一凹槽331、第二凹槽332及定位槽333为一楔形凹槽，即在垂直于各自延伸方向的平面内的截面呈楔形，且各凹槽底部宽度大于开口宽度，从底部到开口处宽度逐渐减小。相应的，作动部322及定位部304的端部具有与上述楔形相匹配的结构。因此，本实施例中作动部322及定位部304卡设在第一凹槽331、第二凹槽332及定位槽333中时，作动部322及定位部304只能沿第一凹槽331、第二凹槽332及定位槽333延伸方向滑动而不能从第一凹槽331、第二凹槽332及定位槽333中脱离。此外，齿条334设置在调焦件33的背面335上，调焦件33靠近齿条334的一端上形成有凸缘336。
参阅图8，第四实施例的镜头模组400与第二实施例的镜头模组200相似，不同之处在于，进一步包括可旋转镜筒442及微调透镜群组44。可旋转镜筒442外壁上设有外螺纹，镜筒40的端部内壁上设有内螺纹，可旋转镜筒442的外螺纹与镜筒40的内螺纹相互旋合。当然还可在可旋转镜筒442上设内螺纹，而在镜筒40上设外螺纹。微调透镜群组44固定在可旋转镜筒442内。微调透镜群组44的作用为在透镜群组41进行调焦之后对焦距微调，使成像更加清晰。本实施例当中，可旋转镜筒442与镜筒40之间可以手动进行旋转，因此本实施例的镜头模组400可应用于对成像要求更高的相机中。当然还可安装马达以带动可旋转镜筒旋转以实现自动控制。
以下以第三实施例的镜头模组300为例说明一种采用上述各镜头模组的相机模组。
参阅图9，相机模组500包括基座50、影像感测器52及镜头模组300。镜筒30的一端固定在基座50上。影像感测器52同样固定在基座50上，其与透镜群组31相对，用于感测透镜群组31所成的像。影像感测器52可为电荷耦合器(Charge Coupled Device，CCD)影像感测器或者互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)影像感测器。
本实施例当中的镜头模组300还可替换成镜头模组100、镜头模组200或者镜头模组400。
本技术方案提供的相机模组还可应用于便携式电子产品例如移动电话中，通过便携式电子产品自身的结构与镜头模组的调焦件配合以实现调焦，以下以相机模组500为例说明。
参阅图10，本实施例提供的便携式电子产品600包括主体60、安装在主体60内的相机模组500及驱动机构61。驱动机构61包括可滑动的安装在主体60上的滑动件62及传动装置64。传动装置64一端与滑动件62相连，另一端与相机模组500的调焦件33相连。当滑动件62相对主体60滑动时，其通过传动装置61带动相机模组500的调焦件33沿垂直于相机模组500的镜筒30的方向运动从而改变相机模组500的焦距。
本实施例中，滑动件62为与主体60大小相当的盖体，参阅图11及图12，滑动件62上具有凸块622，凸块622上设有齿条624，其可收容在形成在主体60上凹槽604中。传动装置64为一齿杆，其包括第一齿轮642、第二齿轮644及转轴646。转轴646可转动的设置在主体60上，第一齿轮642与第二齿轮644分别连接在转轴646的两端。第一齿轮642与凸块622上的齿条624配合。第二齿轮644与相机模组500的调焦件33的齿条334配合。本实施例的便携式电子产品中，当滑动件62相对主体60滑动时，凸块622就在滑槽604内滑动从而带动第一齿轮642转动，亦即带动齿杆64转动，第二齿轮644可带动调焦件334沿垂直于镜筒30轴向的方向运动，从而可调节镜头模组相机模组500的焦距。为增加调焦的精度，可使第一齿轮642的直径大于第二齿轮644的直径。优选的，第一齿轮642的直径为第二齿轮644直径的1.5倍到4倍。
本实施例中，滑动件62为与主体60大小相当的盖体，然而还可以采用相对较小的按钮，将按钮与传动装置64相连，同样可以通过按钮的滑动实验对相机模组500焦距的调节。此外，还可采用带有齿条的平板取代本实施例中的齿杆，所述带齿条的平板固定在滑动件62上，从而当滑动件62滑动时可带动相机模组500的调焦件33运动以实验调焦。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。当然，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 (18)

  1. 【权利要求1】一种镜头模组，包括一镜筒、至少两个透镜群组、至少一个支架及调焦件，所述镜筒上设有沿其轴向延伸的开口，每个透镜群组包括至少一个透镜，所述支架包括安装部及与安装部相连的作动部，所述调焦件设置于所述镜筒外，所述调焦件上形成有至少一个沿预定路径延伸的凹槽，至少一个透镜群组安装在相应的支架的安装部，所述安装部容置于所述镜筒内，所述作动部穿过所述开口，且其端部可滑动的设置在所述调焦件的凹槽中，所述凹槽的延伸路径使得所述调焦件沿垂直于所述镜筒轴向的方向运动时，所述端部沿所述凹槽滑动，所述至少两个透镜群组在所述镜筒轴向上的距离发生改变从而改变所述镜头模组的焦距。
  2. 【权利要求2】如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述镜筒向外延伸出一定位部，所述调焦件上具有定位槽，所述定位部的一端设置在所述定位槽内。
  3. 【权利要求3】如权利要求2所述的镜头模组，其特征在于，所述定位槽的延伸方向垂直于所述镜筒的轴向。
  4. 【权利要求4】如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述调焦件包括一平板，所述平板包括与所述镜筒相对的第一表面、与所述第一表面相对的第二表面及垂直于第一表面与第二表面的底面，所述凹槽形成在所述第一表面上。
  5. 【权利要求5】如权利要求4所述的镜头模组，其特征在于，所述平板上设有多个齿条，每个齿条的延伸方向垂直于所述第一表面。
  6. 【权利要求6】如权利要求5所述的镜头模组，其特征在于，所述齿条设置于所述底面或所述第二表面。
  7. 【权利要求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驱动元件，所述驱动元件用于驱动所述调焦件相对所述镜筒运动从而调整所述至少两个透镜群组整体的焦距。
  8. 【权利要求8】如权利要求7所述的镜头模组，其特征在于，所述驱动元件为马达、齿轮或齿条。
  9. 【权利要求9】如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，进一步包括一可旋转镜筒及微调透镜群组，所述可旋转镜筒螺纹连接于所述镜筒，所述微调透镜群组安装所述可旋转镜筒内。
  10. 【权利要求10】如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述凹槽沿一直线路径延伸，且所述凹槽的延伸方向与所述镜筒的轴向成一锐角。
  11. 【权利要求11】如权利要求2所述的镜头模组，其特征在于，所述锐角在10度到30度之间。
  12. 【权利要求12】如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述凹槽沿一曲线路径延伸。
  13. 【权利要求13】一种相机模组，包括主体，其特征在于，包括基座，影像感测器及如权利要求第1-12项任一项所述的镜头模组，所述影像感测器及镜头模组的镜筒安装在所述基座上，所述影像感测器相对所述镜头模组的透镜群组设置。
  14. 【权利要求14】一种便携式电子产品，包括主体、安装在所述主体内的镜头模组，及一驱动机构，其特征在于，所述镜模组包括一镜筒、至少两个透镜群组、至少一个支架及调焦件，所述镜筒上设有沿其轴向延伸的开口，每个透镜群组包括至少一个透镜，所述支架包括安装部及与安装部相连的作动部，所述调焦件设置于所述镜筒外，所述调焦件上形成有至少一个沿预定路径延伸的凹槽，至少一个透镜群组安装在相应的支架的安装部，所述安装部容置于所述镜筒内，所述作动部穿过所述孔，且其端部可滑动的设置在所述调焦件的凹槽中，所述凹槽的延伸路径使得所述调焦件沿垂直于所述镜筒轴向的方向运动时，所述端部沿所述凹槽滑动，所述至少两个透镜群组在所述镜筒轴向上的距离发生改变从而改变所述镜头模组的焦距；所述驱动机构包括可滑动的安装于所述主体的滑动件及与传动装置，所述传动装置一端与所述滑动件相连，另一端与所述调焦件相连，从而所述滑动件可通过所述传动装置驱动所述调焦件沿垂直于所述镜筒轴向的方向运动。
  15. 【权利要求15】如权利要求14所述的便携式电子产品，其特征在于，所述滑动件为盖体或按钮。
  16. 【权利要求16】如权利要求14所述的便携式电子产品，其特征在于，所述传动件为齿杆，所述齿杆两端分别设有第一齿轮与第二齿轮，所述第一齿轮与所述滑动件配合，所述第二齿轮与所述调焦件配合。
  17. 【权利要求17】如权利要求16所述的便携式电子产品，其特征在于，所述第一齿轮的直径大于所述第二齿轮的直径。
  18. 【权利要求18】如权利要求17所述的便携式电子产品，其特征在于，所述第一齿轮的直径为第二齿轮的直径的1.5到4倍。
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