CN101604063A - 相机结构 - Google Patents

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Abstract

一种相机结构，包括一壳体、收容于该壳体内的一镜头组及一磁性组件，该镜头组包括一镜筒及收容于该镜筒内的一镜头，该磁性组件包括环设于镜筒外围的至少一磁铁，该相机结构还包括环设于镜头组外围的一印制电路板线圈及一弹性件，该弹性件包括至少一弹片，该至少一弹片具有一与镜头组连接的运动端及一相对的固定端，当该印制电路板线圈通电激磁后产生的磁场与磁铁的磁场相互作用，推动镜头组运动对焦的过程中，该至少一弹片的运动端跟随镜头组相对于其固定端运动而发生变形。

Description

相机结构
技术领域
本发明是涉及一种相机结构，尤指一种可以运用于手机等便携式电子装置中的相机结构。
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(Personal Digital Assistant，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，数码相机的镜头模组轻薄短小和高性能的设计要求成为发展的趋势。
现有相机中的镜头模组一般采用包括远近焦两段式或无段式自动对焦结构。远近焦两段式自动对焦结构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。而现有的无段式自动对焦结构仍较复杂，体积相对较大，不利于小型化。由上述可知，相机结构的设计仍有进一步改进的空间。
发明内容
有鉴于此，实有必要提供一种结构简单、体积较小且可实现连续自动对焦的相机结构。
一种相机结构，包括一壳体、收容于该壳体内的一镜头组及一磁性组件，该镜头组包括一镜筒及收容于该镜筒内的一镜头，该磁性组件包括环设于镜筒外围的至少一磁铁，该相机结构还包括环设于镜头组外围的一印制电路板线圈及一弹性件，该弹性件包括至少一弹片，该至少一弹片具有一与镜头组连接的运动端及一相对的固定端，当该印制电路板线圈通电激磁后产生的磁场与磁铁的磁场相互作用，推动镜头组运动对焦的过程中，该至少一弹片的运动端跟随镜头组相对于其固定端运动而发生变形。
与现有技术相比，该相机结构采用印制电路板线圈替代传统的手工绕制线圈，具有厚度较小、绕线分散均匀、可完全自动化生产及可靠性较高等优点，更适合相机结构轻薄短小的设计要求，且控制该镜头组运动至对应的对焦位置时也更为准确；且该相机结构还包括一具有至少一弹片的弹性件，所述弹片包括一与镜头组连接的运动端及一相对的固定端，当磁铁的磁场与线圈通电激磁后产生的磁场相互作用，推动镜头组相对于磁性组件运动对焦的过程中，弹片的运动端相对于其固定端运动而发生变形。通过控制输入线圈中电流的大小，可使得弹性件的弹片发生不同程度的变形时产生的弹力与线圈中通入不同大小的电流产生的磁场与磁铁的磁场作用力处于平衡状态，从而使得镜头组可分别停留在不同的对焦位置，实现镜头组的连续对焦的目的。
附图说明
图1是本发明相机结构的第一实施例的组装图。
图2是图1的分解图。
图3是图1中的线圈的另一角度的示意图。
图4是图1中的弹性件的放大图。
图5是图1沿V-V线的剖视图。
图6是相机结构处于一对焦状态的剖示图。
具体实施方式
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步说明。
请参照图1及图2，所示为本发明相机结构的第一实施例，可适用于数字照相机、照相手机、照相监视器材或其它照相镜头产品。该相机结构包括一壳体10、一置于该壳体10内部的镜头组件20及一驱动该镜头组件20运动对焦的磁性组件30。
该壳体10包括一个底座12及一个盖体14。该底座12包括一个方形的底板121以及分别从底板121的四周缘垂直向上延伸的四个侧壁123。该底板121的中央形成一穿孔125。该底板121与侧壁123共同形成一大致呈方形的收容空间124，该收容空间124的四个角为圆弧形倒角。其中，每一侧壁123于相邻的两倒角之间的部分向上突出形成一扣合壁126。
该盖体14具有与该底座12相似的结构，包括一个与该底板121相对的顶板141以及分别从顶板141的四周缘垂直向下延伸的四个侧壁143，顶板141与侧壁143共同形成一大致呈方形的收容空间144(图5)。不同的是，该顶板141的内周缘水平向内延伸形成若干挡止部142，且每一侧壁143的中央部分与底座12的扣合壁126相对应的地方形成一扣合槽146。每一挡止部142大致呈半圆形，所述挡止部142相互间隔且均匀地形成于该顶板121的内周缘。该挡止部142可将该镜头组件20卡设于壳体10的内部。
该镜头组件20包括一镜头组21及环设于该镜头组21外围的一线圈23和一弹性件25。该镜头组21包括一镜筒210及收容于镜筒210内的一镜头213。该镜筒210为一圆柱状壳体。镜筒210的底端的外表面水平向外凸起形成四个方形突块215。所述突块215相互间隔且均匀分布于镜筒210的外圆周面上。
如图3所示为线圈23将下方翻转至上方后的示意图，该线圈23为一基于印制电路板构造的线圈(Print Circuit Broad Coil，本说明书中简称为印制电路板线圈)，其是由一对或多对镜像印制电路板叠置并串联连接而成。各印制电路板内根据特定需求，如根据所需输出电势的大小设有若干印制线圈231，并通过镀通孔的方式实现各印制电路板上印制线圈231的串联连接。该印制电路板线圈的下表面的左、右两侧的边缘分别设有两个焊接点232、233。每一焊接点232、233大致呈方形，从板体的下表面向上表面所在方向凹陷形成，该焊接点232、233内设有铜箔。其中，位于板体相同一侧的其中一个焊接点232与板体上的印制线圈231的正极末端电性导通，位于板体另一侧且与该焊接点232成对角设置的焊接点233与板体上的印制线圈231的负极末端电性导通，分别形成为该印制电路板线圈的正、负两极。本实施例中，该印制电路板线圈为一基于印制电路板构造的罗式线圈(Print Circuit Broad Rogowski Coil)，板体左侧下游的焊接点232为印制电路板线圈的正极，右侧上游的焊接点233为印制电路板线圈的负极。
如图4所示，该弹性件25由导电材料制成，其包括相互间隔的第一弹性元件251及第二弹性元件252。该第一弹性元件251与第二弹性元件252的结构相同，每一弹性元件251、252包括一外框2511、与该外框2511相互间隔的一内框2512及连接于所述外框2511与内框2512之间的两个弹片2513。该外框2511呈“ㄈ”形。外框2511在靠近其中一个顶角处垂直向下延伸形成一平板状的导电端子2518。该内框2512呈半圆形，且位于该外框2511内侧。内框2512的两末端分别向外水平延伸形成两个方柱状的焊接端子2515。该焊接端子2515的形状及大小分别与印制电路板线圈上焊接点232、233的形状及大小相对应。每一弹片2513具有一与内框2512的外缘连接的第一端部2516及与外框2511的内缘连接的第二端部2517，并于所述内框2512与外框2511之间形成多个弯折段2514。
请继续参照图2，该磁性组件30包括上下对称设置的两个环形磁铁31。每一环形磁铁31的内周缘处形成四个方形凹陷310。所述凹陷310相互间隔且均匀分布于磁铁31的内圆周面上，每一凹陷310的大小及形状分别与镜筒210外表面的突块215的大小及形状相对应，以分别对应地将所述突块215收容于其内，导引镜头组件20顺沿凹陷310沿轴向运动而不会发生偏转。
请一并参照图5，组装时，首先组装镜头组件20，将弹性件25设于该印制电路板线圈的下表面，使每一内框2512的焊接端子2515分别与该印制电路板线圈上的焊接点232、233对应焊接连接，其中，该第一弹性元件251位于印制电路板线圈的前侧，从而使该第一弹性元件251的其中一个焊接端子2515对应与印制电路板线圈的正极电性连接；该第二弹性元件252位于印制电路板线圈的后侧，从而使该第二弹性元件252的其中一个焊接端子2515与印制电路板线圈的负极电性连接，并使所述弹性件25的内框2512、印制电路板线圈及镜头组21连接共同形成一个可相对磁性组件30运动的整体，且由于该弹性件25的内框2512贴设于印制电路板线圈的内周缘，可进一步通过点胶将弹性件25的内框2512与印制电路板线圈之间连接固定；再将所述弹性件25与印制电路板线圈共同套设于镜头组21外围大致沿轴向中间的位置，将印制电路板线圈的内表面与镜筒210的外表面之间相互粘合。
两个磁铁31分别收容于底座12与盖体14的收容空间124、144内。所述磁铁31分别与底座12或者盖体14之间通过粘合、过盈配合等方式固定连接。其中，镜筒210外表面的突块215分别收容于磁铁31内表面的凹陷310内，磁铁31的内表面与镜头组21的外表面之间形成间隙。
最后将装设有另一磁铁31的盖体14扣合于底座12的上方，所述底座12的扣合壁126对应地收容于盖体14的扣合槽146内，底座12与盖体14的收容空间124、144相互连通。两个磁铁31之间相互间隔，所述磁铁31之间形成一个可收容该弹性件25及印制电路板线圈的空间40。该空间40的高度大于弹性件25及印制电路板线圈的高度和。其中，该第一弹性元件251及第二弹性元件252的外框2511夹设于盖体14与底座12的侧壁143、123之间，与壳体10及磁性组件30共同形成一个静止的整体。由于该弹性件25的外框2511贴设于底座12内磁铁31的上表面，也可通过点胶将该弹性件25的外框2511与底座12之间连接固定，从而将弹性件25的外框2512与壳体10及磁性组件30共同形成一个静止的整体。两个导电端子2518分别凸伸出壳体10并向下延伸至大致与底座12的底面相平齐的位置，以与该底座12下方的一供电电源(图未示)电性连接，从而使第一弹性元件251的导电端子2518与电源的正极电性连通，第二弹性元件252的导电端子2518与电源的负极电性连通。
工作时，该印制电路板线圈通过该第一弹性元件251及第二弹性元件252与电源形成回路，线圈23通电后产生磁场，与磁铁31的磁场相互作用，产生综合向上的磁场力驱动该镜头组21、弹性件25的内框2512与印制电路板线圈共同于顺沿该磁性组件30的凹陷310沿轴向做伸缩运动并对焦。每一弹性元件251、252的弹片2513的第一端部2517连接于该内框2512，可随同镜头组21沿轴向向上运动，而第二端部2516连接于外框2511，相对该镜头组21静止。第一、第二弹性元件251、252的弹片2513的第一端部2517相对于其第二端部2516沿轴向运动并变形，产生向下的弹性力。由于弹片2513沿轴向不同程度的变形时所产生的弹力的大小不同，因此，在磁铁31的磁场强度不变的情况下，通过改变通过印制电路板线圈中电流的大小，控制镜头组21的运动距离，从而改变弹片2513发生变形的长度。当弹片2513变形所产生的弹性力与印制电路板线圈通过电流所产生的磁场以及磁铁31的磁场作用得到的磁性力处于一种平衡的状态时，如图6所示，镜头组21即可停留在对应的对焦位置，从而实现该相机结构连续对焦的目的。弹片2513连接于内框2512的第一端部2516均为运动端，连接于外框2511的第二端部2517均为固定端。
本实施例中，该印制电路板线圈相对于传统的手工绕制线圈而言，具有绕线分散均匀、可完全自动化生产及可靠性较高等优点，在控制该相机结构运动对焦的过程中，该印制电路板线圈针对输入不同大小的电流后所产生电势的大小更为精确，因此在控制该镜头组21运动至对应的对焦位置时也更为准确；且该印制电路板线圈的厚度相对于传统的手工制线圈而言大大减小，更适合相机结构轻薄短小的设计要求。另外，该弹性件25通过提供变化的弹性力与驱动该镜头组21运动的磁性力平衡，使得镜头组21可停留在任意的对焦位置，从而实现该相机结构连续对焦的目的；进一步的，弹性件25由导电材料制成，弹性件25上通过分别设置焊接端子2515及导电端子2518，使得印制电路板线圈与电源之间电连接时，通过直接将所述焊接端子2515及导电端子2518分别焊接至印制电路板线圈及电源即可实现，无需于印制电路板线圈与电源之间另外设置连接导线，使得该相机结构简单、生产组装容易、且线圈23与电源之间连接也更加稳定。

Claims (12)

1.一种相机结构，包括一壳体、收容于该壳体内的一镜头组及一磁性组件，该镜头组包括一镜筒及收容于该镜筒内的一镜头，该磁性组件包括环设于镜筒外围的至少一磁铁，其特征在于：该相机结构还包括环设于镜头组外围的一印制电路板线圈及一弹性件，该弹性件包括至少一弹片，该至少一弹片具有一与镜头组连接的运动端及一相对的固定端，当该印制电路板线圈通电激磁后产生的磁场与磁铁的磁场相互作用，推动镜头组运动对焦的过程中，该至少一弹片的运动端跟随镜头组相对于其固定端运动而发生变形。
2.如权利要求1所述的相机结构，其特征在于：该弹性件包括相互间隔的第一弹性元件及第二弹性元件，每一弹性元件均包括一内框及一外框，所述内框与外框相互间隔，所述弹片连接于所述内框与外框之间，该印制电路板线圈的内表面与镜头组的外表面相互固定，弹性件的内框与该印制电路板线圈连接，其外框与壳体或者磁性组件连接。
3.如权利要求2所述的相机结构，其特征在于：所述弹片具有与内框连接的第一端部及与外框连接的第二端部，所述第一端部形成为运动端，所述第二端部形成为固定端。
4.如权利要求2所述的相机结构，其特征在于：该印制电路板线圈的板体上设有正、负极焊接点，所述第一弹性元件及第二弹性元件上分别设有与所述正、负极焊接点对应的焊接端子。
5.如权利要求4所述的相机结构，其特征在于：所述焊接端子分别形成于所述第一弹性元件及第二弹性元件的内框上，所述焊接点为设于该印制电路板线圈上的凹陷，以对应地将所述焊接端子收容于其内。
6.如权利要求2所述的相机结构，其特征在于：该壳体包括一底座及一上盖，所述弹性件的外框夹设于底座与上盖之间。
7.如权利要求6所述的相机结构，其特征在于：该盖体包括一顶板及从顶板的外缘向底座所在方向延伸的侧壁，该底座包括一底板及从底板向盖体所在方向延伸的侧壁，该盖体的侧壁与底座的侧壁之间形成扣合壁与收容扣合壁的扣合槽。
8.如权利要求2所述的相机结构，其特征在于：所述第一弹性元件及第二弹性元件的外框分别从外缘向下延伸形成一个导电端子。
9.如权利要求1所述的相机结构，其特征在于：所述弹片包括多个弯折段。
10.如权利要求1所述的相机结构，其特征在于：该至少一磁铁的数量为两个，所述两个磁铁分别环设于镜筒的两端，磁铁的内表面与镜筒的外表面之间形成间隙。
11.如权利要求10所述的相机结构，其特征在于：所述两个磁铁之间形成一空间，该弹性件及印制电路板线圈收容在该空间内，该空间的高度大于弹性件与印制电路板线圈的高度和。
12.如权利要求1所述的相机结构，其特征在于：该镜筒的外表面向外延伸形成有突块，该至少一磁铁的内表面上形成有将该突块对应收容在内的凹陷。
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