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,数码相机模组轻薄短小和高性能的设计要求成为发展的趋势。
现有相机模组一般采用包括远近焦两段式或无段式自动对焦结构。采用远近焦两段式自动对焦的相机模组由于只能在远焦与近焦两个位置对焦,在相机的拍摄过程中并不能进行连续自动对焦,从而影响所拍摄影像的质量。现有采用无段式自动对焦的相机模组中,镜头组通常包括一镜筒、收容于镜筒内的一镜头、环设于镜筒外围的一线圈以及环设于镜筒外围并夹设于镜头组与相机模组的定子组之间的一弹簧,而定子组上则设有一磁铁。自动对焦时,在线圈上通入一电流,线圈通电所产生的磁场与磁铁的磁场相互作用而带动镜头组移动并使弹簧发生变形,当线圈通电所产生的磁场与磁铁的磁场相互作用下所产生的磁力与弹簧因变形所产生的弹力达到平衡时,即可使镜头组停留在一对焦位置。
上述相机模组中,由于镜头组的镜筒的外围设有线圈,将镜头组与定子组组装在一起进还需要将线圈与定子组上的电接头电连接,组装过程极为不便,且在自动对焦过程中,线圈跟随镜头组一起运动,在经过多次对焦后,易造成线圈的端部自定子座上的电接头松脱。另外,也可以在镜头组外再环设一导电片,通过导电片将线圈与定子组上的电接头电连接,然而这样又使得镜头组的元件增多,结构变复杂。
发明内容
有鉴于此,实有必要提供一种结构简单且组装方便的相机模组的镜头组,以辅助相机模组进行连续自动对焦。
一种相机模组的镜头组,包括一镜筒及收容于该镜筒内的一镜头,其中镜头组还包括环设于该镜筒外围的一磁性元件及一弹性件,该弹性件包括至少一弹片,所述弹片的一端设置于台阶部上,磁性元件设于弹片的上方,并将弹片的一端夹设在台阶部与磁性元件之间,弹片的一端与磁性元件之间粘合连接,且磁性元件的内表面与镜筒的外表面之间粘合固定,所述弹片的另一端用于与一相机模组的定子组连接固定,当磁性元件受外磁场作用而带动镜头组运动的过程中,弹片与镜头组相连接固定的一端跟随镜头组相对于弹片的另一端运动而使弹片发生变形。
本发明相机模组的镜头组中的磁性元件受外磁场作用可带动镜头组运动对焦而使弹片与镜头组相固定的一端相对于其用于与一相机模组的定子组相固定的另一端运动而发生变形,以实现连续自动对焦。与传统采用在镜筒外围环设线圈的镜头组相比,本发明的相机模组的镜头组结构简单,并且将该相机模组的镜头组组装到一相机模组中时,仅需要将弹片的另一端与相机模组的定子组固定,组装较方便。
附图说明
图1是本发明相机模组的镜头组一较佳实施例的立体组装示意图。
图2是图1的立体分解图。
图3是图1所示相机模组的镜头组应用于一相机模组的剖面示意图。
图4是图3所示相机模组中镜头组位于一对焦状态的剖面示意图。
图5是本发明相机模组的镜头组的第二实施例的立体分解图。
图6是图5中弹性件的正视图。
图7是图5所示相机模组的镜头组应用于一相机模组中的剖面示意图。
图8是本发明相机模组的镜头组的第三实施例中弹性件的立体图。
图9是图8中弹性件的正视图。
具体实施方式
下面参照附图,结合实施例作进一步说明。
请参照图1与图2,为本发明相机模组的镜头组30的一较佳实施例,该镜头组30可适用于数字照相机、照相手机、照相监视器材或其它电子产品的相机模组中。该镜头组30包括一镜筒31、收容于该镜筒31内的一镜头32、及环设于该镜筒31外围的一弹性件33及一磁性元件34。
该镜筒31呈圆筒状,其中心设有一收容孔311以收容镜头32于其内。镜筒31于底部的外周环设有台阶部312用以承载弹性件33及磁性元件34。本实施例中,台阶部312为沿镜筒31的径向凸出于镜筒31外周面的一环台,其中所述台阶部312也可以为沿镜筒31的周向呈间隔分布的若干个凸块。磁性元件34环设于该镜筒31的外围,在本实施例中,所述磁性元件34为一环形的磁石。弹性件33包括一内环331、一外环333及连接于内环331与外环333之间的若干弹片335。弹性件33的内环331与外环333的外形均为八边形,内环331的中央设有一圆孔336,该圆孔336的直径稍大于镜筒31的外径并小于台阶部312的外径。内环331与外环333之间相互间隔,所述弹片335沿圆周方向均匀分布于弹性件33的内环331与外环333之间的间隙内,并连接于内环331的外周缘与外环333的内周缘之间。每一弹片335的一端连接于内环331,另一端连接于外环333。每一弹片335沿顺时针的圆周方向在内环331与外环333之间弯曲延伸。本实施例中,弹性件33包括三个弹片335,每一弹片335的延伸长度大概占三分之一个圆周。该弹性件33的内环331、外环333及弹片335位于同一平面上。所述弹性件33径向的劲度系数K1大于其轴向的劲度系数K2。本实施例中,弹性件33的材料为铜,其径向的劲度系数K1大致为3*104牛/米,且弹性件33径向的劲度系数K1大致为其轴向的劲度系数K2的100倍。
将所述镜筒31、镜头32、弹性件33及磁性元件34组装为镜头组30时,弹性件33及磁性元件34环设于镜筒31的外围,其中弹性件33的内环331设于台阶部312上,磁性元件34设于弹性件33的上方,并将弹性件33的内环331夹设在该台阶部312与磁性元件34之间,弹性件33的内环331与磁性元件34之间粘合连接,且磁性元件34的内表面与镜筒31的外表面之间相互粘合固定,弹性件33的外环333则用于与一相机模组的定子组固定连接。
如图3所示为本发明相机模组的镜头组30应用于一相机模组中的剖面示意图。该相机模组包括一外壳10、一置于外壳10内的定子组20及可相对于该定子组20运动对焦的镜头组30。
该定子组20包括上、下定子座21a、21b及分别缠绕于该上、下定子座21a、21b上的上、下线圈22a、22b。上、下定子座21a、21b对接后,共同形成一中空区域(未标示)以收容镜头组30的镜筒31及镜头32,并在上、下定子座21a、21b之间形成一收容空间24以收容镜头组30的弹性件33及磁性元件34,且该收容空间24的高度大于弹性件33与磁性元件34的高度和。将该镜头组30组装至相机模组的定子组20上时,仅需将弹性件33的外环333与定子组20采用卡位、点胶等方式连接在一起,组装过程简单,本实施例中是将弹性件33的外环333与定子组20的下定子座21b连接固定。
工作时,设于下定子座21b底部的一空间23内的一感光元件(图未示)感光成像后,控制供电电源分别输入一对应大小的电流至上、下线圈22a、22b中,上、下线圈22a、22b通电激磁分别产生磁场,与磁性元件34的磁场相互作用,驱动镜头组30于定子组20内部沿轴向运动并对焦,在镜头组30相对于定子组20运动的过程中,弹性件33的弹片335连接于镜头组30的一端(运动端)相对于其连接于定子组20的另一端(固定端)沿轴向运动,由于弹性件33的弹片335沿轴向不同程度的变形时所产生的弹力的大小不同,因此,在磁性元件34的磁场强度不变的情况下,通过改变流过上、下线圈22a、22b中电流的大小,以改变弹片335的运动端相对于其固定端发生变形的长度,从而控制镜头组30的轴向运动距离,当该弹性件33因弹片335变形所产生的弹力与上、下线圈22a、22b通入电流所产生的磁场以及磁性元件34的磁场处于一种平衡的状态时,镜头组30即可停留在对应的对焦位置,从而实现镜头组30的连续对焦的目的。
下面以其中一次对焦为例进行说明,假设该磁性元件34沿轴向的上端为N极、下端为S极。感光元件感测成像后,假定控制电源分别输入0.2安培(A)的电流至上、下线圈22a、22b中,使上线圈22a激磁产生一上为N极、下为S极的磁场,而下线圈22b激磁则产生一上为S极、下为N极的磁场,上线圈22a的磁场与磁性元件34的磁场相互吸引,而下线圈22b的磁场与磁性元件34的磁场相互排斥,从而共同驱动镜筒31及镜头32随同磁性元件34一起沿轴向向上运动,此时,弹性件33的弹片335的运动端亦随同磁性元件34一起沿轴向向上运动,弹片335的运动端相对于其固定端沿轴向向上发生变形的长度逐渐增加。当该镜头组30沿轴向向上运动0.2厘米时,弹性件33因弹片335沿轴向向上发生0.2厘米变形所产生的弹力与上、下线圈22a、22b通过该0.2A的电流所产生的磁场以及磁性元件34的磁场处于一种平衡的状态,镜头组30即停留在该对焦位置(图4所示)。由于弹性件33径向的劲度系数K1远大于其轴向的劲度系数K2,可以避免磁性元件34沿圆周方向的磁场不均匀的情况下镜头组30运动不平衡,保证对焦精度。另外,磁性元件34的磁极方向也可以为其他形式,如沿轴向的上端为S极、下端为N极,此时则需对上、下线圈22a、22b中输入方向相反的电流。定子组20也还可以采用只设一个定子座及一个线圈,如上定子座21a及上线圈22a或下定子座21b及下线圈22b。
在不同的实施方式中,弹性件的结构可以变化,弹性件、磁性元件及镜筒之间的连接关系也可以变化。如图5所示为本发明相机模组的镜头组30a的第二实施例的立体分解图。该镜头组30a中弹性件33a的结构与上述第一实施方式中弹性件33的结构大致相同,包括内环331a、外环333a以及连接于内环331a与外环333a之间的多个弹片335a,所述内环331a与外环333a相互间隔,不同之处在于:所述弹片335a沿从外环333a的内周缘至内环331a的外周缘的方向向上螺旋延伸,使内环331a与外环333a沿轴向方向形成一高度差(图6所示)。将镜筒31、镜头32、弹性件33a及磁性元件34组装在一起时,弹性件33a及磁性元件34环设于镜筒31的外围,其中磁性元件34设于台阶部312上,弹性件33a设于磁性元件34的上方,并将磁性元件34夹设在该台阶部312及弹性件33a之间,弹性件33a的外环333a与磁性元件34连接以将弹片335a的一端与镜头组30a固定,弹性件33a的内环331a则用于将弹片335a的另一端与一相机模组的定子组固定。其中也可以为弹性件33a的内环331a与磁性元件34连接以将弹片335a的一端与镜头组30a固定,使磁性元件34夹设在台阶部312及弹性件33a之间,而弹性件33a的外环333a则用于将弹片335a的另一端与一相机模组的定子组固定,例如将弹性件33a倒置后进行组装。
如图7所示,为镜头组30a应用于一相机模组中的剖面示意图。其中,磁性元件34设于镜筒31的台阶部312上,弹性件33a设于磁性元件34的上端并将磁性元件34夹设于弹性件33a与台阶部312之间,弹性件33a的内环331a与定子组20的上定子座21a相互粘合固定,该弹性件33a的外环333a与磁性元件34的顶端相互粘合固定,弹片335a的一端(运动端)连接于外环333a,弹片335a的另一端(固定端)连接于内环331a。假设该磁性元件34沿轴向的上端为N极、下端为S极,工作时,控制电源分别输入电流至上、下线圈22a、22b中,使上线圈22a激磁产生一上为N极、下为S极的磁场,而下线圈22b激磁则产生一上为S极、下为N极的磁场,上线圈22a的磁场与磁性元件34的磁场相互吸引,而下线圈22b的磁场与磁性元件34的磁场相互排斥,从而共同驱动镜头组30a随同磁性元件34一起沿轴向向上运动并对焦,弹片335a的运动端(连接于外环333a的一端)跟随镜头组30a相对于其固定端(连接于内环331a的一端)向上运动而使弹片335a沿轴向发生不同程度的变形,从而实现连续对焦的目的。
请一并参阅图8及图9,为本发明相机模组的镜头组第三实施例中弹性件的立体图。该弹性件33b的结构与上述第二实施方式中弹性件33a的结构大致相同,包括外环333b及从外环333b的内周缘向上螺旋延伸的弹片335b,其不同在于:该弹性件33b不包括内环331a,所述弹片335b沿圆周方向均匀分布在该外环333b的内侧。组装时,弹性件33b的外环333b用于与一相机模组的定子组连接以将弹片335b的一端与相机模组的定子组固定,弹片335b的另一端(自由端)则与磁性元件34连接以将弹片335b与镜头组固定。
本发明相机模组的镜头组可用于一相机模组中以使该相机模组进行连续自动对焦,该相机模组的镜头组采用在镜筒外围环设有磁性元件与弹性件,该弹性件包括至少一弹片,所述弹片一端连接固定在镜头组上,另一端则用于与一相机模组的定子组连接固定,当磁性元件受定子组上所设线圈通电产生的磁场作用时,磁性元件可带动镜头组运动对焦而使弹片与镜头组相固定的一端相对于该弹片用于与一相机模组的定子组相固定的另一端运动而发生变形,以实现连续自动对焦。与传统采用在镜筒外围环设线圈的镜头组相比,本发明相机模组的镜头组结构简单,并且将该相机模组的镜头组组装到一相机模组中时,仅需要将弹片的另一端与相机模组的定子组固定,组装较方便。