CN102269857B - 可互换变焦镜头致动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一个光学模块，其包括可互换的透镜组以调整该光学模块的缩放比例。该模块包括：具有第一有效焦距的第一透镜组和具有第二有效焦距的第二透镜组；一个其上安装有所述第一和第二透镜组的可移动平台；一个图像感应器；如果所述可移动平台在第一位置上，那么所述图像感应器从所述第一透镜组接受光线，如果所述可移动平台在第二位置上，那么所述图像感应器从所述第二透镜组接受光线；第一致动器，用于改变所述图像感应器和所述可移动平台之间的距离，以调整所述第一透镜组或所述第二透镜组的成像位置；第二致动器，用于移动所述可移动平台到第一位置或第二位置。

Description

可互换变焦镜头致动器

【技术领域】

在此披露的本发明涉及一个光学模块，其包括可互换镜头用于调整该光学模块的缩放比例。

【背景技术】

许多便携式电子装置，如手机和/或个人数字助理(PDA)，都有一个小型相机模块。该模块可包含一个图像感应器、一个成像透镜组件和/或一个用以调整成像透镜组件相对于图像感应器的位置的致动器。当设计者倾力于推出更纤巧、更小型、和/或更轻便的便携式电子装置时，小型相机模块的制造商就面对这样的挑战：通过减小相机模块中光学系统的制造公差，以更低的制造成本提供更小型的相机模块。

【发明内容】

一种小型成像装置，包括：具有第一有效焦距的第一透镜组和具有第二有效焦距的第二透镜组；一个其上安装有所述第一和第二透镜组的可移动平台；一个图像感应器，如果所述可移动平台在第一位置上，那么所述图像感应器从所述第一透镜组接受光线，如果所述可移动平台在第二位置上，那么所述图像感应器从所述第二透镜组接受光线；第一致动器，用于改变所述图像感应器和所述可移动平台之间的距离，以调整所述第一透镜组或所述第二透镜组相对于所述图像感应器的焦距(成像位置)；第二致动器，用于移动所述可移动平台到第一位置或第二位置。

该小型成像模块可以提供放大功能、自动对焦、和/或其他成像功能。可以为设计者提供这样的好处：允许设计者将该模块集成入日益纤薄、小巧、和/或轻薄的便携式电子设备，例如小型相机或手机。

【附图说明】

将参照以下附图描述本发明的非限制性和非穷尽性的实施例，其中在整个说明书里相同参照码是指相同部件，除非特别加以说明。

图1A、1B、1C是一个实施例的透镜组和图像感应器的截面示意图。

图2是另一个实施例的透镜组和图像感应器的截面示意图。

图3、4、5是一个实施例的小型成像模块的透视图。

图6是一个实施例的小型成像模块的透视图。

图7是另一个实施例的小型成像模块的透视图。

图8A是一个实施例的小型成像模块的个组件的透视图。

图8B是一个实施例的一个环状磁体的透视图，该磁体由两个垂直方向上的多个致动器共用。

图9是一个实施例的包括透镜组和图像感应器的模块内的漏光的截面示意图。

图10、11是另一个实施例的小型成像模块的一部分的透视图。

图12、13是另一个实施例的小型成像模块的一部分的透视图。

图14是一个实施例的包括一个形状记忆合金致动器的小型成像模块的俯视示意图。

【具体实施方式】

在以下的详细描述中，阐述了众多具体细节，以便能够全面理解本发明主题。但是，本领域技术人员将会明白，在没有这些具体细节的情况下也可以实施本发明主题。另外，本领域技术人员所熟知的方法、装置或系统将不作详细描述，以免混淆所主张的发明主题。

在整个说明书里，“一个实施例”可以是指关于一个特别实施例而描述的一个特别特征、结构或特性，该特别实施例可以包含在本发明的至少一个实施例内。因此，在说明书里各个地方出现的“在一个实施例里”不一定意在指同一实施例或描述的任何一个特别实施例。此外，可以理解，在一个或多个实施例里，特定特征、结构或特性可以以各种方式进行组合。当然，这样那样的问题可随特定上下文的使用不同而不同。因此，描述的特定上下文或这些术语的使用能够提供关于将对所述情形得出的推论的有益的指导。

当用来描述这些实施例时，术语“在...上”、“在...下”和“在...侧”描述的是相对于这个小型成像模块的光轴的位置。特别地，“在...上”和“在...下”是指沿着光轴的位置，其中“在...上”是指一个元件的一侧，而“在...下”是指元件的另一侧。相对于“在...上”和“在...下”，“在...侧”是指一个元件的侧面，其偏离光轴，如透镜的外围。另外，应该理解，这些术语并不一定是指重力方向或其他任何特定的方向。它们仅仅是用来确定这一部分相对另一部分。因此，“上部的”和“下部的”可以等同替换为“顶部的”和“底部的”，“第一的”和“第二的”，“右边的”和“左边的”，等等。“横向的”是指垂直于光轴的方位，而“纵向的”是指平行于光轴的方位。

在此描述的实施例包括一个小型成像模块，其提供一种机制和/或提供一个方法以调整一个缩放比例(zoom level)，通过选择两个或多个单独透镜组(具有不同的有效焦距)中的一个透镜组来实现调整缩放比例。图1A、1B和1C是一个特别实施例的透镜组和图像感应器的截面示意图。第一透镜组130包括两个或多个光学元件135，其可以是多个透镜。第二透镜组120包括两个或多个光学元件125，其可以是多个透镜。第一透镜组130和第二透镜组120提供不同的缩放比例给该小型成像模块。被选择的透镜组(如透镜组120或130)接受光线105，然后提供一个图像到图像感应器150上。

在图1A中，被选择的透镜组是第一透镜组130，其靠近图像感应器150，以提供一个图像到该像感应器的有效成像区(图中未显示)，而未选择的第二透镜组120被置于一旁，离开图像感应器。在图1B，被选择的透镜组是第二透镜组120，其靠近图像感应器150，以提供一个图像到该像感应器，而未选择的第一透镜组130被置于一旁，离开图像感应器。选择一个特别透镜组可以通过沿着箭头125方向移动一个平台或框架110而实现。

通过选择性地改变单独透镜组和图像感应器之间的距离，小型成像模块还可以允许调焦。例如，在图1C，选择的第一透镜组130和未选择的第二透镜组120可以沿着箭头165的方向移动。透镜组和图像感应器之间的距离是可调整的，至少部分地，以回应一个或多个磁体和一个线圈产生的电磁力。该距离是沿着透镜组的光轴而测量的。在一个实施中，电磁力是只由一个磁体产生的，该一个磁体由两个或多个线圈共用。在一个特别实施中，一个小型成像模块的结构，如小型相机模块，通过调整单独透镜组和图像感应器之间的距离，可以提供放大功能、自动对焦、和/或其他成像功能。小型成像模块可以为设计者提供这样的好处：允许设计者将该模块集成入日益纤薄、小巧、和/或轻薄的便携式电子设备，例如小型相机或手机。当然，小型成像模块的这些细节仅仅是示例，本发明主题不受此限制。

在一个实施例中，一个小型成像模块可包括具有第一有效焦距的第一透镜组和具有第二有效焦距的第二透镜组。“有效焦距”是透镜组的焦距，而不是单个透镜的焦距。透镜组的放大倍数或缩放比例，至少部分基于透镜组的有效焦距。因此，具有第一有效焦距的第一透镜组可以产生一个缩放比例的图像，而具有第二有效焦距的第二透镜组可以产生另一个缩放比例的图像。小型成像模块包括一个可移动的平台，第一和第二透镜组安装在该平台上。如果可移动平台在第一位置上，图像感应器就接受来自第一透镜组的光线；如果可移动平台在第二位置上，图像感应器就接受来自第二透镜组的光线。特别地，可移动平台可以选择性地安置第一透镜组或第二透镜组在一个位置上，使得光线可以穿过所选择的透镜组而被图像感应器接受。同时，未选择的透镜组位于一个位置上，使得任何穿过该未选择的透镜组的光线到达不了图像感应器。

小型成像模块包括第一致动器以改变图像感应器和可移动平台之间的距离，可移动平台支撑有两个或多个透镜组，如上所述。改变这个距离就是调整透镜组相对于图像感应器的焦距(成像位置)。换句话说，透镜组和图像感应器之间的距离可被调整，使得透镜组产生聚焦图像在图像感应器上。第一致动器可以包括至少一个磁体和至少一个线圈以产生一个电磁力作用在可移动平台上，该电磁力的方向平行于小型成像模块内透镜组的光轴。在一个实施中，第一致动器只包括一个磁体，其被多个线圈共用，这将在以下解释。磁体可以是永久磁体，其材料是可以被磁化而产生它自己的持续磁场。例如，这种材料可以包括铁磁性材料如铁、镍、钴、或一些稀土金属合金，这些仅仅是示例。线圈可以是缠绕线圈、印制线圈、或电镀线圈在基板上。小型成像模块可以包括一个弹簧以提供一个回复力给支撑有两个或多个透镜组的可移动平台。当然，小型成像模块的这些细节仅仅是示例，本发明主题不受此限制。

小型成像模块还可以包括第二致动器，用以移动可移动平台到第一位置或第二位置，使得具有第一有效焦距的第一透镜组或具有第二有效焦距的第二透镜组置于图像感应器的前面。因此，通过操作一个致动器而改变可移动平台的位置，小型成像模块的缩放比例可以在两个数值之中挑选(或者三个数值或者更多数值，如果小型成像模块有三个或更多单独透镜组的话)。在一个实施中，这个致动器可以包括至少一个磁体和至少一个线圈，以产生一个电磁力作用在可移动平台上，该电磁力的方向垂直于小型成像模块内透镜组的光轴。在另一个实施中，这个用于移动可移动平台的致动器只包括一个磁体，其被多个线圈共用，这将在以下解释。在另一个实施中，移动可移动平台的一个致动器可以是一个分立位置(discrete-position)型致动器。分立位置型致动器，例如，可以改变可移动平台的位置到两个特定位置。可移动平台在第一位置时，是将第一透镜组置于图像感应器之前，使得小型成像模块有第一缩放比例。可移动平台在第二位置时，是将第二透镜组置于图像感应器之前，使得小型成像模块有第二缩放比例。在其他实施中，小型成像模块可以包括三个或更多透镜组，相应的分立位置型致动器可以改变可移动平台的位置到三个或更多位置上。

在其他实施中，为可移动平台提供沿着光轴的运动的一个致动器可以提供相当精准的运动控制给可移动平台内的一个或多个透镜组。例如，这个致动器可以提供连续的线性运动，使得所选择的透镜组和图像感应器之间的距离可以任意量地调整。例如，这个调整可以将一个透镜组的图像聚焦到图像感应器上。例如，至少部分地基于致动器里线圈内流经的可变数量的电流，致动器可以产生可变数量的电磁力。这个可变数量可以提供透镜组和图像感应器之间的可变距离，以精确控制光线对焦到图像感应器上。例如，透镜组和图像感应器之间的距离可以部分地基于磁场，其中这个距离是沿着透镜组的光轴而测量的。当然，致动器的这些细节仅仅是示例，本发明主题不受此限制。

在一个实施例中，小型成像模块可以包括一个遮光罩，遮住至少一部分的第一透镜组或第二透镜组。这个遮光罩可用于防止漏光经由未选择的第二透镜组而到达图像感应器。例如，如果选择第一透镜组置于图像感应器之前，那么就使用遮光罩遮住一部分未选择的第二透镜组，使得可以防止漏光经由第二透镜组而到达图像感应器。在一个实施中，每个透镜组都可以有一个遮光罩。遮光罩可以是小型成像模块的一个附件或一部分，遮光罩相对于小型成像模块的图像感应器是静止的。在另一个实施中，遮光罩关于一个轴具有转动自由度，这个轴是可移动的(如相对于小型成像模块的图像感应器而移动)，随着装有两个或多个单独的透镜组的可移动平台一起移动。这个遮光罩碰撞到小型成像模块上的一个附件或一部分时就会转动。在这种情况下，遮光罩可以转动到一个位置以防止漏光经由未选择的透镜组而到达图像感应器，或者遮光罩可以转动到一个位置以允许光线进入选择的透镜组，这将在以下描述。在另一个实施中，遮光罩可以包括一个弹簧以保持遮光罩在一个位置以遮住至少一部分未选择的第一或第二透镜组。

在一个实施例中，小型成像模块包括一个横向运动(HM)平台和一个纵向运动(VM)平台，HM平台有一个磁体，VM平台有一用作对焦用的线圈(focusing coil)，其与磁体相互磁力作用。为方便描述起见，在以下使用“对焦线圈”来表示“用作对焦用的线圈”。具有第一有效焦距的第一透镜组和具有第二有效焦距的第二透镜组可以安装在VM平台上并由其物理支撑。附着在小型成像模块框架上的一个或多个用作改变光学放大率用的线圈(zoom coil)可以与HM平台上的磁体相互磁力作用，这将在以下描述。为方便描述起见，在以下使用“放大线圈”来表示“用作改变光学放大率用的线圈”。如果HM平台位于第一位置，图像感应器将从第一透镜组接受光线；或者，如果HM平台位于第二位置，图像感应器将从第二透镜组接受光线。可以使用一个或多个放大线圈来选择第一透镜组或第二透镜组。换句话说，一个或多个放大线圈可以与HM平台内的一个磁体相互磁力作用，以将HM平台置于第一位置或第二位置。这一个或多个放大线圈相对于小型成像模块的图像感应器是静止的。另一方面，附着在VM平台上的聚焦线圈可以相对于图像感应器而移动，因此相对于第一和第二透镜组是静止的，这将在以下描述。另外，附着在HM平台上的一个磁体相对于第一和第二透镜组和图像感应器是可移动的。在一个实施中，该磁体是选择性地与聚焦线圈和/或一个或多个放大线圈磁性耦合，以改变VM平台在平行于或垂直于第一或第二透镜组光轴的方向上的位置。当然，小型成像模块的这些细节仅仅是示例，本发明主题不受此限制。

图2是另一个实施例的透镜组和图像感应器的截面示意图。第一透镜组230包括两个或多个光学元件235，其可以是多个透镜。第二透镜组220包括两个或多个光学元件225，其可以是多个透镜。第一透镜组230和第二透镜组220提供不同的缩放比例给该小型成像模块。被选择的透镜组(如透镜组220或230)接受光线205，然后提供一个图像到图像感应器250上。该图像感应器包括一个有效成像区域(图中未显示)，其是像素化电荷耦合装置(CCD)阵列和/或一个或多个互补金属氧化物半导体(CMOS)元件，这些仅仅是示例。图像感应器250也可以包括一个无效成像区域(图中未显示)，其至少部分地围住有效成像区域。无效成像区域可以是有效成像区域的一个边缘或边框，并可以用来物理支撑小型成像模块的其它部分，而不会妨碍入射到有效成像区域上的光线。

在图2所示的例子里，选择的透镜组是第一透镜组230，其置于靠近图像感应器250，以投射一个图像到图像感应器的有效成像区域上(图中未显示)，而未选择的第二透镜组被放置一旁，离开图像感应器。第一透镜组230或第二透镜组220的选择可以通过沿着箭头225所示的方向移动平台或框架210而进行。通过选择性地改变单独透镜组和图像感应器之间的距离205，小型成像模块也允许调焦。例如，选择的第一透镜230和未选择的第二透镜组220可以沿着箭头265的方向移动。透镜组和图像感应器之间的距离是可调整的，以回应由一个或多个磁体和一个线圈产生的电磁力，这在以下描述。

图3、4和5是一个实施例小型成像模块300的透视图。这个小型成像模块包括具有第一有效焦距的第一透镜组330和具有第二有效焦距的第二透镜组320。小型成像模块包括可移动平台310，其上安装有第一和第二透镜组。在图3中，如果可移动平台所在的位置让第二透镜组320位于图像感应器(图3、4和5中未显示)之上，那么图像感应器从第二透镜组320接受光线。另一方面，在图4里，如果可移动平台所在的位置让第一透镜组330位于图像感应器之上，那么图像感应器从第一透镜组330接受光线。在这种情况下，未选择的透镜组320占据了一个空间308，使得任何穿过未选择的透镜组320的光线不会到达图像感应器。

小型成像模块300包括第一致动器378以改变图像感应器和可移动平台310之间的距离，可移动平台310支撑有两个或多个透镜组(如320和330)，如以上所述的。距离的改变可以调整透镜组相对于图像感应器的焦距(成像位置)。驱动元件375可以包括驱动力传输齿轮或元件以回应第一致动器378。第一致动器378可以包括至少一个磁体和至少一个线圈以产生电磁力作用在可移动平台310上，该电磁力的方向平行于小型成像模块里任一透镜组的光轴。在一个实施中，第一致动器只包括一个磁体，几个线圈共用该磁体，以下会描述。在另一个实施中，第一致动器可以包括一个电机或一个步进电机，本发明主题并不受此限制。

小型成像模块300还包括第二致动器379以移动可移动平台310到第一位置或第二位置，使得具有第一有效焦距的第一透镜组330或具有第二有效焦距的第二透镜组320可以置于图像感应器的前面。因此，通过操作致动器379而改变可移动平台310的位置，该小型成像模块的缩放比例可以在两个数值中选择(或三个或更多个数值，如果小型成像模块有三个或更多个单独透镜组的话)。驱动元件370可以包括驱动力传输齿轮或元件，以回应第二致动器。在一个实施中，致动器379包括至少一个磁体和至少一个线圈，以产生电磁力作用在可移动平台310上，电磁力的方向垂直于小型成像模块里任一透镜组的光轴。在另一个实施中，致动器379只包括一个磁体，几个线圈共用该磁体，以下会描述。在另一个实施中，第二致动器可以包括一个电机或一个步进电机，本发明主题并不受此限制。在另一个实施中，致动器379可以是一个分立位置型致动器。不管致动器379是不是分立位置型致动器，致动器378不是分立位置型致动器。致动器378可以提供相当精确的运动控制给置于可移动平台310上的一个或多个透镜组。例如，致动器378可以提供连续的线性运动，使得选择的透镜组和图像感应器之间的距离可以以任意量进行调整。这个距离调整可以使透镜组的图像聚焦到图像感应器上。

小型成像模块300还包括轨道和导杆385，平台310就在其上移动。导杆385被引导移动的方向垂直于透镜组320或330的光轴(如横向运动)。因此，平台310可以在导杆385上在垂直于光轴的方向上线性移动，将透镜组320或透镜组330置于图像感应器之上。平台310的横向运动可以用于调整小型成像模块300的缩放比例。对于平行于光轴的运动(如纵向运动)，可以使用导杆387来引导平台310，改变透镜组320、330与图像感应器之间的距离。平台310的纵向运动可以用于小型成像模块300的调焦。当然，小型成像模块300的这些细节仅仅是示例，本发明主题不受此限制。

图6是一个实施例的小型成像模块600的透视图。模块600包括具有第一有效焦距的第一透镜组630和具有第二有效焦距的第二透镜组620。小型成像模块600包括一个可移动平台650，其上安装有第一和第二透镜组。一个致动器包括一个磁体(图6中未显示)和一个线圈645，该线圈645附着在平台650上。一个或多个线圈660也可以与该磁体相互作用以移动平台650到第一位置或第二位置，使得具有第一有效焦距的第一透镜组630或具有第二有效焦距的第二透镜组620置于图像感应器之前。因此，通过操作一个致动器来改变平台650的一个位置，小型成像模块600的缩放比例可以在两个数值之中挑选(或三个或更多个数值，如果小型成像模块有三个或更多个单独透镜组的话)。一个或多个线圈660可以安装在小型成像模块600的框架640上，从而相对于图像感应器是静止的。平台650可以沿着导杆685在垂直于光轴605的方向上线性地横向移动。另外，平台650可以沿着导杆687在平行于光轴605的方向上线性地纵向移动，以改变图像感应器和安装在平台650上的第一和第二透镜组之间的距离。这个距离的改变可以调整透镜组相对于图像感应器的焦距(成像位置)，如上所述。当然，小型成像模块600的这些细节仅仅是示例，本发明主题不受此限制。

图7是一个实施例的小型成像模块700的透视图。小型成像模块700类似于小型成像模块600，除了在图7中将框架640去掉了，以显示出模块700的其他元件。小型成像模块700包括一个横向运动(HM)平台755和一个纵向运动(VM)平台750，HM平台755有一个磁体(图7中未显示)，VM平台750有一个对焦线圈745，其与磁体相互作用。具有第一有效焦距的第一透镜组730或具有第二有效焦距的第二透镜组720安装在VM平台750上由其物理支撑。附着在小型成像模块700的框架(如框架640)上的一个或多个放大线圈可以与HM平台上的磁体相互磁力作用，这将在以下描述。如果HM平台755在第一位置上，那么图像感应器(图7中未显示)从第一透镜组730接受光线，或者，如果HM平台755在第二位置上，那么图像感应器从第二透镜组720接受光线。一个或多个放大线圈760和765可以用来选择第一位置或第二位置。换句话说，一个或多个放大线圈760和765可以与HM平台内的磁体相互磁力作用，以将HM平台置于第一位置或第二位置。这一个或多个放大线圈相对于小型成像模块的图像感应器是静止的。另一方面，附着在VM平台750上的对焦线圈745相对于图像感应器而移动，因此相对于第一和第二透镜组720、730是静止的，这将在以下描述。另外，附着在HM平台755上的磁体相对于第一和第二透镜组720、730和图像感应器是可移动的。在一个实施中，该磁体可以选择性地与对焦线圈745和/或一个或多个放大线圈760、765磁性耦合，以改变VM平台750在平行于或垂直于光轴705的方向上的位置。

小型成像模块700还包括一个或多个导轨或导杆785，平台755在其上移动。导杆785被引导移动的方向垂直于光轴705(如横向运动)。因此，平台755可以在导杆785上在垂直于光轴705的方向上线性移动，将透镜组720或透镜组730置于图像感应器的有效成像区域之上。平台755的横向运动可以用于调整小型成像模块700的缩放比例。对于平行于光轴的运动(如纵向运动)，可以使用导杆787来引导VM平台750，改变透镜组720、730与图像感应器之间的距离。平台750的纵向运动可以用于调整小型成像模块700的焦距。当然，小型成像模块700的这些细节仅仅是示例，本发明主题不受此限制。

图8A是一个实施例的小型成像模块800的各组件的透视图。小型成像模块800类似于小型成像模块700。小型成像模块800包括一个横向运动(HM)平台855和一个纵向运动(VM)平台850，HM平台855有一个磁体835，VM平台850有一个对焦线圈845，其与磁体835相互磁力作用。具有第一有效焦距的第一透镜组830或具有第二有效焦距的第二透镜组820安装在VM平台850上由其物理支撑。附着在小型成像模块800的框架(如框架640)上的一个或多个放大线圈865可以与HM平台855上的磁体835相互磁力作用，以沿着导杆885移动HM平台。如果HM平台855在第一位置上，那么图像感应器810从第一透镜组830接受光线，或者，如果HM平台855在第二位置上，那么图像感应器从第二透镜组820接受光线。一个或多个放大线圈865可以用来选择第一位置或第二位置。换句话说，一个或多个放大线圈865可以与磁体835相互磁力作用，以将HM平台置于第一位置或第二位置。这一个或多个放大线圈865相对于小型成像模块800的图像感应器810是静止的。另一方面，附着在VM平台850上的对焦线圈845相对于图像感应器810而移动，因此相对于第一和第二透镜组820、830是静止的，这将在以下描述。另外，附着在HM平台855上的磁体相对于第一和第二透镜组820、830和图像感应器810是可移动的。在一个实施中，该磁体835可以选择性地与对焦线圈845和/或一个或多个放大线圈865磁性耦合，以改变VM平台850在平行于或垂直于光轴805的方向上的位置。

磁体835可以由放大线圈865和对焦线圈845共用。例如，磁体835只包括一个磁体，它的磁极排列会使得其与放大线圈865相互作用而施加横向运动给透镜组820、830，而且使得其与对焦线圈845相互作用而施加纵向运动给透镜组。图8B显示磁体835的一个实施例。在一个实施中，磁体835是一个环状磁体，它可以是单独的整体式永久磁体，或者是两个或多个分离的部分磁体，本发明主题不受此限制。磁体835在外围所有周边上是北磁极，在内周边上全是南磁极，或者相反。磁体835的北-南磁极在方向895上对齐成一直线，即冲磁方向，冲磁方向895垂直于光轴805。这样的磁极排列允许其与放大线圈865和对焦线圈845相互磁力作用，如下所述。对于透镜组820、830的横向运动，提供电流给放大线圈865，以使线圈施加电磁力给磁体835。因此，该电磁力会使HM平台855沿着一个或多个导杆885在横向方向上移动，HM平台855在导杆885上移动。被导杆885引导移动的方向垂直于光轴805。因此，HM平台855可以在导杆885上在垂直于光轴805的方向上线性移动，以将透镜组820或透镜组830置于图像感应器810的有效成像区域之上。平台855的横向运动可以用来调整小型成像模块800的缩放比例。

对于透镜组820、830的纵向运动，提供电流给对焦线圈845，以使线圈施加电磁力给磁体835。因此，该电磁力会使VM平台850沿着一个或多个导杆887在纵向方向上移动，VM平台850在导杆887上移动。被导杆887引导移动的方向平行于光轴805。因此，VM平台850可以在导杆887上在平行于光轴805的方向上线性移动，以改变透镜组820、830和图像感应器810之间的距离。平台850的纵向运动可以用来调整小型成像模块800的焦距。尽管已经描述了小型成像模块800包括两个透镜组，但是其也可以包括额外的透镜组，本发明不受限于此方面。当然，小型成像模块800的这些细节仅仅是示例，本发明主题不受此限制。

图9是一个实施例中，包括透镜组和图像感应器的模块900中有漏光现象的截面示意图。顶盖935是模块900的一部分，其上有一个开口928，光线穿过开口到达一个透镜组930或另一个透镜组920。光路径905描述的是透镜组930可能接受到的光，光路径907描述的是透镜组920可能接受到的光。在实施例900中，透镜组930是选择的透镜组，而透镜组920是未选择的透镜组。如上所述，选择的透镜组置于图像感应器950之上，而未选择的透镜组的位置离开图像感应器。光路径915描述的是由选择的透镜组930产生的图像的可能光路径。光路径917描述的是从未选择的透镜组920出来的图像或杂散光线的可能光路径。从未选择的透镜组920出来的光有可能落到图像感应器950的有效成像区域上，从而导致光害(light contamination)。以下描述的小型成像模块结构可以降低或减少这种讨厌的光害。

图10和图11是一个实施例的小型成像模块1000的一部分的透视图。小型成像模块1000包括一个遮光罩1023和另一个遮光罩1033，遮光罩1023遮住至少一部分第一透镜组1020，遮光罩1033遮住至少一部分第二透镜组1030。遮光罩可用来阻止漏光经由未选择的透镜组而到达图像感应器。例如，如果第一透镜组1020被选择放置于图像感应器的前面，那么就使用遮光罩1033来遮住至少一部分未选择的第二透镜组1030，由此可以防止漏光经由第二透镜组而到达图像感应器。在一个实施中，每个透镜组可以有一个遮光罩。遮光罩和附件1025、1035或小型成像模块1000的一部分相互作用。遮光罩1023、1033关于轴1005有旋转自由度，轴1005是可移动的(如相对于小型成像模块1000的图像感应器)，可随着装有两个或多个单独透镜组1020、1030的可移动平台一起移动。例如，如图10所示，遮光罩1023碰撞到附件1025时会转动。在这种情况下，遮光罩1023会转动到一个位置上以允许光线进入选择的透镜组1020。另一方面，遮光罩1033碰撞到附件1035时会转动。在这种情况下，遮光罩1033会转动到一个位置上以遮住至少一部分未选择的透镜组1030，从而阻止漏光经由未选择的透镜组而到达图像感应器。另外一个例子，如图11所示，遮光罩1033碰撞到附件1035时会转动。在这种情况下，遮光罩1033会转动到一个位置上以允许光线进入选择的透镜组1030。另一方面，遮光罩1023碰撞到附件1025时会转动。在这种情况下，遮光罩1023会转动到一个位置上以遮住至少一部分未选择的透镜组1020，从而阻止漏光经由未选择的透镜组而到达图像感应器。在一个实施中，遮光罩1023、1033可以包括一个弹簧以保持遮光罩的位置而遮住至少一部分未选择的第一或第二透镜。当然，遮光罩的这些细节仅仅是示例，本发明主题不受此限制。

图12和图13是另一个实施例的小型成像模块1200的一部分的透视图。小型成像模块1200包括遮光罩1223和1233，分别遮住至少一部分第一透镜组1220或第二透镜组1230。这些这光罩可以用来防止漏光经由一个未选择的透镜组而到达图像感应器。例如，如图12所示，如果选择第二透镜组1230置于图像感应器的前面，那么遮光罩1223被用来遮住至少一部分未选择的第一透镜组1220，从而阻止漏光经由第一透镜组而到达图像感应器。另一个例子，如图13所示，如果选择第一透镜组1220置于图像感应器的前面，那么遮光罩1233被用来遮住至少一部分未选择的第二透镜组1230，从而阻止漏光经由第二透镜组而到达图像感应器。遮光罩可以是小型成像模块框架上的一个附件或一部分，从而遮光罩相对于小型成像模块的图像感应器是静止的。当然，遮光罩的这些细节仅仅是示例，本发明主题不受此限制。

图14是一个实施例的包括形状记忆合金致动器的小型成像模块1400的俯视示意图。具有第一有效焦距的第一透镜组1430和具有第二有效焦距的第二透镜组1420与一个形状记忆合金(SMA)致动器机械连接。SMA包括一种材料，如一种金属线，通有电流后它会收缩。

一个有更多细节的实施例里，SMA有一种合金，它能“记忆”它的初始的冷锻形状(cold-forged shape)：加热后回复到预变形形状。SMA材料的例子有铜-锌-铝-镍、铜-铝-镍、镍-钛(NiTi)合金，以及锌、铜、金和铁的合金，这些都是些例子。例如，当电流施加到SMA线1454上时，会导致SMA线1454的收缩(如变短)。因此，SMA线1454的收缩会施加一个力给钩杆1458而移动，从而顺时针转动齿轮1450。相应地，齿轮1450的转动会使齿1452移动传送带部分1410，从而在方向1460上移动第一和第二透镜组1430、1420。如果第一透镜组在第一位置上，那么图像感应器从第一透镜组1430接受光线；如果第二透镜组在第二位置上，那么图像感应器从第二透镜组1420接受光线。在一个实施中，第一和第二透镜组1430、1420可以安装在可移动平台上。因此，如果可移动平台在第一位置上，那么图像感应器从第一透镜组1430接受光线；如果可移动平台在第二位置上，那么图像感应器从第二透镜组1420接受光线。当然，小型成像模块1400的这些细节仅仅是示例，本发明主题不受此限制。

本领域所属技术人员会认识到，对上述描述可以有无限多的变化，这些例子和附图仅仅是用于描述一个或多个特别的实施方式。

在此使用的“和”、“和/或”和“或”可以包含各种涵义，同样至少部分取决于这些术语使用的上下文。通常，使用时，如果“或”和“和/或”关联到一个列表，如A、B或C，其可以是包含涵义，是指A、B和C，也可以是排他涵义，是A、B或C。另外，在此使用的“一个或多个”可以用来描述单数的任何特征、结构或特性，或可以用来描述特征、结构或特性的一些组合。尽管如此，应该注意到，这仅是一个描述例子，本发明并不受限于此例子。

尽管已经描述和叙述了示范实施例的本发明，但本领域技术人员将会理解，在不脱离本发明主题的前提下可以对其作出各种修改和替换。另外，在不脱离在此所述的中心概念的情况下，可以作出许多修改以将一个特别情景适用到本发明的教义。因此，本发明主题不会受限于在此披露的特定实施例，相反，本发明主题还可能包括属于所附权利要求及其等同物的范围内的所有实施例。

Claims (15)

1.一种装置，包括： 

具有第一有效焦距的第一透镜组和具有第二有效焦距的第二透镜组,第一有效焦距不同于第二有效焦距； 

一个可移动平台，其上安装有所述第一和第二透镜组； 

一个图像感应器，如果所述可移动平台在第一位置上，那么所述图像感应器从所述第一透镜组接受光线，或者，如果所述可移动平台在第二位置上，那么所述图像感应器从所述第二透镜组接受光线； 

第一致动器，用于移动所述可移动平台以改变所述图像感应器和所述可移动平台之间的距离，以调整所述第一透镜组或所述第二透镜组的成像位置； 

第二致动器，用于以平移方式移动所述可移动平台到第一位置或第二位置； 

两个遮光罩，用以从透镜组的入光侧遮住至少一部分其中一组透镜组,此所述其中一组透镜组是不提供光线到所述图像感应器的； 

其中所述遮光罩各关于一个轴具有转动自由度，所述遮光罩及轴随同相应透镜组相对于所述图像感应器是可移动的，所述遮光罩碰撞到框架一部分时是可转动的，所述框架对于所述图像感应器是静止的，所述遮光罩包括一个弹簧以保持所述遮光罩的位置，而遮住至少一部分所述其中一组透镜组。 

2.如权利要求1所述的装置，其中所述第一致动器包括至少一个磁体和至少一个线圈，以产生一个电磁力在第一方向上作用在所述可移动平台上；其中所述第二致动器包括至少一个磁体和至少一个线圈，以产生一个电磁力在第二方向上作用在所述可移动平台上；所述第二方向与所述第一方向垂直。 

3.如权利要求2所述的装置，其中所述第一方向平行于所述第一或所述第二透镜组的光轴，其中所述第二方向垂直于所述光轴。 

4.如权利要求1所述的装置，还包括至少一个额外的透镜组安装在所述 可移动平台上。 

5.如权利要求1所述的装置，其中所述第二致动器是一个分立位置型致动器。 

6.一种装置，包括： 

一个横向运动HM平台，其包括一个磁体； 

一个纵向运动VM平台，其包括一个用作对焦用的线圈，所述用作对焦用的线圈与所述磁体相互磁力作用以将所述VM平台在平行于光轴的方向上线性移动； 

具有第一有效焦距的第一透镜组和具有第二有效焦距的第二透镜组，第一有效焦距不同于第二有效焦距，其中所述第一和所述第二透镜组由所述VM或HM平台物理支撑； 

一个或多个用作改变光学放大率用的线圈，其与所述磁体相互磁力作用，以将所述HM平台以平移方式置于第一位置或第二位置； 

一个图像感应器，如果所述HM平台在第一位置上，那么所述图像感应器从所述第一透镜组接受光线，或者，如果所述HM平台在第二位置上，那么所述图像感应器从所述第二透镜组接受光线； 

两个遮光罩，用以从透镜组的入光侧遮住至少一部分所述其中一组透镜组此所述其中一组透镜组是不提供光线到所述图像感应器的； 

其中所述遮光罩各关于一个轴具有转动自由度，所述遮光罩及轴随同相应透镜组相对于所述图像感应器是可移动的，所述遮光罩碰撞到框架一部分时是可转动的，所述框架对于所述图像感应器是静止的，所述遮光罩包括一个弹簧以保持所述遮光罩的位置，而遮住至少一部分所述其中一组透镜组。 

7.如权利要求6所述的装置，其中所述一个或多个用作改变光学放大率用的线圈对于所述图像感应器是静止的。 

8.如权利要求6所述的装置，其中所述用作对焦用的线圈相对于所述第一和所述第二透镜组是静止的，相对于所述图像感应器是可移动的。 

9.如权利要求6所述的装置，其中所述磁体相对于所述第一和所述第二透镜组是可移动的。 

10.如权利要求6所述的装置，其中所述磁体选择性地与所述用作对焦用的线圈和/或所述一个或多个用作改变光学放大率用的线圈相互磁力作用，以在平行于所述第一或第二透镜组的光轴的方向上，或在垂直于光轴的方向上，改变所述VM平台的位置。 

11.如权利要求6所述的装置，其中所述磁体是一个环状磁体。 

12.如权利要求6所述的装置，还包括至少一个额外的透镜组，由所述VM或HM平台物理支撑。 

13.如权利要求6所述的装置，还包括一个或多个导杆,所述HM平台在其上移动。 

14.如权利要求6所述的装置，其中所述HM平台线性移动。 

15.如权利要求10所述的装置，其中所述磁体的冲磁方向垂直于所述光轴。 

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