CN110262158B - 自动对焦镜头组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了自动对焦镜头组件，包括镜头、第一基座、第二基座以及一对复位结构，镜头位于第一基座中，第一基座沿平行于镜头的光轴的方向可滑动安装于第二基座；第一基座包括第一底板和自第一底板弯折延伸且分别位于镜头两侧的第一侧臂，第二基座包括第二底板和自第二底板弯折延伸且分别位于第一侧臂外侧的第二侧臂，第一侧臂包括第一板体和位于第二侧臂上方的第二板体；镜头的两侧各设置一个复位结构，复位结构包括设置于第二侧臂与第二板体之间的磁钢组件、设置于第一板体与第二侧臂之间的引导结构、以及沿平行于光轴的方向设置于第一侧臂与第二侧臂之间的弹性件。本发明提供的自动对焦镜头组件具有结构紧凑能够实现小型化设计的优点。

Description

自动对焦镜头组件

【技术领域】

本发明涉及镜头光学防抖和自动对焦领域，尤其涉及一种自动对焦镜头组件。

【背景技术】

近年来，在如智能手机、平板电脑一样的便携式终端机上都装载有高性能镜头模组。该高性能镜头模组一般具有自动对焦功能(auto focusing)和光学防抖功能(OIS：optical image stabilization)。

现有照相机镜头模组的自动对焦功能是通过音圈马达驱动镜头位于实现自动对焦，自动对焦后音圈马达再驱动镜头复位到初始位置。然而，这种结构的镜头结构比较复杂，难以实现镜头模组的小型化。

因此，有必要提供一种新的照相机镜头模组以解决上述问题。

【发明内容】

本发明的目的提供一种结构简单紧凑，能够实现小型化设计的自动对焦镜头组件。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种自动对焦镜头组件，包括镜头、第一基座、第二基座以及一对复位结构，所述镜头位于所述第一基座中，所述第一基座沿平行于所述镜头的光轴的方向可滑动安装于所述第二基座；所述第一基座包括第一底板和自所述第一底板弯折延伸且分别位于所述镜头两侧的第一侧臂，所述第二基座包括第二底板和自所述第二底板弯折延伸且分别位于所述第一侧臂外侧的第二侧臂，所述第一侧臂包括与所述第二侧臂相对的第一板体和自所述第一板体远离所述第一底板一端弯折延伸且位于所述第二侧臂上方的第二板体；所述镜头的两侧各设置一个所述复位结构，所述复位结构包括设置于所述第二侧臂与所述第二板体之间的磁钢组件、设置于所述第一板体与所述第二侧臂之间的引导结构、以及沿平行于光轴的方向设置于所述第一侧臂与所述第二侧臂之间的弹性件。

作为一种改进方式，所述磁钢组件沿垂直于光轴方向的投影位于所述弹性件上。

作为一种改进方式，所述引导结构在垂直于所述镜头的光轴的方向上位于所述弹性件与所述磁钢组件之间。

作为一种改进方式，所述第一侧臂还包括自所述第一板体沿光轴方向远离镜头物侧的一端弯折延伸的第三板体，所述第一板体、第二板体及第三板体形成收容所述第二侧臂的凹陷部。

作为一种改进方式，所述第二侧臂包括与所述第二底板连接的第一连接部、与所述第一连接部间隔且相对设置的第二连接部、以及与所述第一连接部远离所述第三板体一侧和所述第二连接部远离所述第三板体一侧连接的第三连接部，所述弹性件的一端与所述第三板体连接、另一端与所述第三连接部连接。

作为一种改进方式，所述第二侧臂与所述第二板体之间设有两个间隔设置的所述磁钢组件。

作为一种改进方式，各所述磁钢组件包括设置于所述第二侧臂朝向所述第二板体一侧的第一磁钢和设置于所述第二板体朝向所述第二侧臂一侧并与所述第一磁钢正对设置的第二磁钢。

作为一种改进方式，第二侧臂朝向所述第二板体的一侧设有第一容置槽，所述第一磁钢嵌设于所述第一容置槽中，所述第二板体朝向所述第二侧臂一侧凹设有第二容置槽，所述第二磁钢嵌设于所述第二容置槽中。

作为一种改进方式，所述第二侧臂与所述第一板体之间设有两个间隔设置的所述引导结构。

作为一种改进方式，各所述引导结构包括沿光轴方向凹设于所述第一板体朝向所述第二侧臂的表面的第一导槽，设于所述第二侧臂朝向所述第一板体的表面用于与所述第一导槽配合形成引导通道的承靠部、以及夹设于所述第一导槽与所述承靠部之间的滚珠。

作为一种改进方式，所述自动对焦镜头组件还包括为所述镜头实现自动对焦的记忆合金线，所述记忆合金线的一端固定于所述第一基座、另一端固定于所述第二基座，所述弹性件沿垂直于光轴方向的投影位于所述记忆合金线上。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过设置弹性件配合磁钢组件拉动偏移的第一基座在引导结构的引导下复位到初始位置，相对于传统的使用音圈电机的方式，该设计方式的复位结构结构简单，而且通过设置磁钢组件设置于第二侧臂与第二板体之间，引导结构设置于第一板体与第二侧臂之间，弹性件沿平行于光轴的方向设置于第一侧臂与第二侧臂之间，复位结构、第一基座、第二基座以及镜头形成的整体的结构非常的紧凑，使得镜头组件整体的尺寸可以做小，实现小型化设计。

【附图说明】

图1为本发明实施例提供的自动对焦镜头组件的结构示意图；

图2为镜头与第一基座的结构示意图；

图3为镜头与第一基座另一视角的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的自动对焦镜头组件的爆炸示意图；

图5为第一基座与第二基座的配合示意图；

图6为第一基座与第二基座另一视角的配合示意图；

图7为第一基座与第二基座的结构示意图；

图8为第一基座的结构示意图；

图9为第二基座的结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请参阅图1-3,本发明的实施例提供一种镜头组件100包括第一基座11、镜头13、第一记忆合金线14以及第二记忆合金线15，镜头13位于第一基座11中。第一基座11包括第一底板111、自第一底板111弯折延伸且位于镜头13一侧的第一侧板112以及自第一底板111弯折延伸且位于镜头13另一侧的第二侧板113。第一记忆合金线14和第二记忆合金线15均悬置于镜头13的上方，第一记忆合金线14的一端与第一侧板112远离第一底板111的一侧连接、另一端与镜头13靠近第二侧板113的一侧连接，第二记忆合金线15的一端与第二侧板113远离第一底板111的一侧连接、另一端与镜头13靠近第一侧板112的一侧连接，第一记忆合金线14和第二记忆合金线15都与镜头13的光轴S垂直设置。

镜头13未发生偏移时，镜头13位于第一基座11的初始位置，第一记忆合金线14和第二记忆合金线15处于松弛状态，当镜头13朝向第一侧板112或者朝向第二侧板113偏移时，以镜头13朝向第二侧板113偏移为例，第一记忆合金线14被拉长，往第一记忆合金线14中通入电流，温度升高，第一记忆合金线14根据自身的物理特性，长度缩短，从而将镜头13拉回初始位置，实现镜头13的光学防抖，从而提高镜头13的成像质量。

相对于现有技术而言，本实施例通过设置第一记忆合金线14和第二记忆合金线15通电发生形变带动镜头13在相对于第一侧板112、第二侧板113之前往复移动以实现光学防抖，不需要传统的采用音圈与磁钢相互作用的方式进行驱动，没有磁场干扰问题，稳定性较高，而且该驱动的设置方式，结构简单，安装方便，不需要额外增加霍尔元件，在特殊环境下使用可靠性高；而且相对于现有的采用磁铁配合防抖线圈的防抖结构，本实施例中采用第一记忆合金线14和第二记忆合金线15能够明显地降重和降低成本；此外，相对于现有的采用磁铁配合防抖线圈的防抖结构，本实施例中采用的第一记忆合金线14和第二记忆合金线15只要通入少量的电流即可以拉动镜头13起到光学防抖的效果，有效降低了功耗。

可以理解地，第一记忆合金线14和第二记忆合金线15不局限于设置为平行间隔设置，例如第一记忆合金线14和第二记忆合金线15设置为同轴设置(第一记忆合金线14的一端与第一侧板112连接，另一端连接至镜头13的中间位置，同理，第二记忆合金线15的一端与第二侧板连接113，另一端连接至镜头13的中间位置)也是可以的，只要第一记忆合金线14和第二记忆合金线15可以拉动镜头13相对于第一侧板112和第二侧板113往复移动以实现光学防抖即可。进一步地，第一记忆合金线14的一端不局限于与第一侧板112之远离第一底板111的一侧连接，第一记忆合金线14的一端可以与第一侧板112的任意位置连接，另一端与镜头13连接，只要第一记忆合金线14具有足够的长度可以拉动镜头13在第一侧板112和第二侧板113之间移动即可。

优选地，本实施例中，第一记忆合金线14和第二记忆合金线15都采用镍钛合金材料制成，通过控制通入第一记忆合金线14中和第二记忆合金线15中的电量，可以控制第一记忆合金线14中和第二记忆合金线15产生的热量，从而起到控制第一记忆合金线14中和第二记忆合金线15的缩短量。

需要说明的是，第一记忆合金线14和第二记忆合金线15由于其自身的物理特性：长度缩短时，其阻值会发生变化。因而，可以通过设置检测电路和芯片来检测镜头是否发生偏移，具体地，检测电路检测流经第一记忆合金线14和第二记忆合金线15的电流的大小并传递信号给芯片，芯片根据检测的电流信号运算出第一记忆合金线14和第二记忆合金线15的电阻值，芯片再根据第一记忆合金线14和第二记忆合金线15的电阻值与长度的对应关系获得第一记忆合金线14和第二记忆合金线15的长度值，从而判断第一记忆合金线14和第二记忆合金线15是否缩短，以及缩短量是多少，反过来控制通入第一记忆合金线14和第二记忆合金线15的电流的大小，从而将镜头13较为精确地拉回初始位置。

作为本实施例的一种改进方式，镜头组件100还包括两个第一接线端子16和两个第二接线端子17，两个第一接线端子16中的一个与第一侧板112远离第一底板111的一侧连接、另一个与镜头13靠近第二侧板113的一侧连接，第一记忆合金线14的两端分别与两个第一接线端子16连接；两个第二接线端子17中的一个与第二侧板113远离第一底板111的一侧连接、另一个与镜头13靠近第一侧板112的一侧连接，第二记忆合金线15的两端分别与两个第二接线端子17连接。通过设置第一接线端子16和第二接电端子17，一方面便于第一记忆合金线14与第一侧板112、第二记忆合金线15与第二侧板113的连接，另一方面便于第一记忆合金线14和第二记忆合金线15与外接电源线的连接。

可以理解地，镜头组件100不设置有第一接线端子16和第二接电端子17也是可以的，第一记忆合金线14和第二记忆合金线15可以通过其他连接的方式固定在镜头13与第一侧板112、第二侧板113之间。

作为本实施例的一种改进方式，镜头组件10还包括设置于镜头13与第一基座11之间的第一滚珠18。通过设置第一滚珠18可以减小镜头13在第一侧板112、第二侧板113之间移动时的摩擦力，使得镜头13的移动更为平滑，光学防抖反应更为灵敏。

作为本实施例的一种改进方式，第一侧板112和第二侧板113上都设置有第一凹槽115，镜头13相对的两侧反向凸设有第一凸出部131，两个第一凸出部131分别嵌设于两个第一凹槽115中，每个第一凹槽115包括沿光轴S方向间隔设置的第一侧面116、第二侧面117，每个第一凸出部131包括与第一侧面116相对设置的第一表面132和与第二侧面117相对设置的第二表面133，第一侧面116凹设有第一导槽118，第一表面132凹设有与第一导槽118对位设置的第二导槽134，第一导槽118和第二导槽134之间嵌设至少一个第一滚珠18。第一导槽118垂直于光轴S的方向并与第一底板111平行设置。

作为本实施例的一种改进方式，第一导槽118设有两个，两个第一导槽118在垂直于第一底板111的方向上平行间隔设置。第二导槽134设有两个，两个第二导槽134在垂直于第一底板111的方向上平行间隔设置，两个第二导槽134分别与两个第一导槽118对位设置，每组第一导槽118和第二导槽134之前嵌设至少一个第一滚珠18。通过设置两组第一导槽118、第二导槽134，使得镜头13的运行更为平稳。

作为本实施例的一种改进方式，第一凸出部131于第二表面133所在侧设有第一磁钢135，第一凹槽115于第二侧面117处设有与第一磁钢135正对设置以用于与第一磁钢135磁力吸附的第二磁钢119。第一磁钢135和第二磁钢119主要用于配合第一记忆合金线14或第二记忆合金线15将偏移的镜头13复位到初始位置。初始时，镜头13未发生偏移，第一磁钢135与第二磁钢119正对位设置，当镜头13发生偏移时，例如，当镜头13向第二侧板113发生偏移时，第一记忆合金线14被拉长，第一磁钢135和第二磁钢119发生错位，第一记忆合金线14通电收缩，同时配合第一磁钢135和第二磁钢119之间相互的磁力作用将镜头13复位到初始位置。

请参阅图1、4-9，作为本实施例的一种改进方式，镜头组件100还包括第二基座19、第三记忆合金线20、第四记忆合金线21以及一对复位结构22，第一基座11沿平行于镜头13的光轴S的方向可滑动安装于第二基座19，第二基座19包括第二底板191、自第二底板191弯折延伸且位于第一侧板112外侧的第三侧板192以及自第二底板191弯折延伸且位于第二侧板113外侧的第四侧板193。第三记忆合金线20沿平行于光轴S方向延伸且两端分别与第一侧板112、第三侧板192连接，第四记忆合金线21沿光轴S方向延伸且两端分别与第二侧板113、第四侧板193连接第一侧板112与第三侧板192之间和第二侧板113与第四侧板193之间均设有复位结构22，该复位结构22用于将偏移的第一基座11和镜头13复位至初始位置。

初始时，第一基座11位于第二基座19的初始位置，即镜头13位于预设的初始位置。对焦时，往第三记忆合金线20和第四记忆合金线21中通入电流，第三记忆合金线20和第四记忆合金线21发热，长度发生收缩从而拉动第一基座11相对于第二基座19沿镜头13的光轴S的方向位移，实现镜头13的对焦。完成对焦后，断开电流，复位结构将镜头13随第一基座11复位至初始位置。

相对于现有技术而言，本实施例通过设置第三记忆合金线20和第四记忆合金线21通电发生形变配合复位结构22带动第一基座11，也即带动镜头13沿光轴S方向移动以实现镜头13的自动对焦，不需要传统的采用音圈与磁钢相互作用的方式进行驱动，没有磁场干扰问题，稳定性较高，而且该驱动的设置方式，结构简单，安装方便，不需要额外增加霍尔元件，在特殊环境下使用可靠性高。而且相对于现有的采用磁铁配合防抖线圈的防抖结构，本实施例中采用第三记忆合金线20和第四记忆合金线21能够明显地降重和降低成本；此外，相对于现有的采用磁铁配合防抖线圈的防抖结构，本实施例中采用的第三记忆合金线20和第四记忆合金线21只要通入少量的电流即可以拉动第一基座11位移，起到自动对焦的效果，有效降低了功耗。

为方便描述，将第一基座11的第一侧板112和第二侧板113统称为第一侧臂11a，将第二基座19的第三侧板192和第四侧板193统称为第二侧臂19a，从而第一基座11包括第一底板111和自第一底板111弯折延伸且分别位于镜头13两侧的第一侧臂11a，第二基座19包括第二底板191和自第二底板191弯折延伸且分别位于第一侧臂11a外侧的第二侧臂19a，第一侧臂11a包括与第二侧臂19a相对的第一板体101和自第一板体101远离第一底板111一端弯折延伸且位于第二侧臂19a上方的第二板体102；镜头13的两侧各设置一个复位结构22，复位结构22包括设置于第二侧臂19a与第二板体102之间的磁钢组件23、设置于第一板体101与第二侧臂19a之间的引导结构24、以及沿平行于光轴S的方向设置于第一侧臂11a与第二侧臂19a之间的弹性件25。本实施例中，通过设置弹性件25配合磁钢组件23拉动偏移的第一基座11在引导结构24的引导下复位到初始位置，相对于传统的使用音圈电机的方式，该设计方式的复位结构22结构简单，而且通过设置磁钢组件23设置于第二侧臂19a与第二板体102之间，引导结构24设置于第一板体101与第二侧臂19a之间，弹性件25沿平行于光轴S的方向设置于第一侧臂11a与第二侧臂19a之间，复位结构22、第一基座11、第二基座19以及镜头13形成的整体的结构非常的紧凑，使得镜头组件100整体的尺寸可以做小，实现小型化设计。

作为本实施例的一种改进方式，磁钢组件23沿垂直于光轴S方向的投影位于弹性件25上。

作为本实施例的一种改进方式，引导结构24在垂直于镜头13的光轴S的方向上位于弹性件25与磁钢组件23之间。

作为本实施例的一种改进方式，第一侧臂11a还包括自第一板体101沿光轴S方向远离镜头13物侧的一端弯折延伸的第三板体103，第一板体101、第二板体102及第三板体103形成收容第二侧臂19a的凹陷部26。

作为本实施例的一种改进方式，第二侧臂19a包括与第二底板191连接的第一连接部104、与第一连接部104间隔且相对设置的第二连接部105、以及与第一连接部104远离第三板体103一侧和第二连接部105远离第三板体103一侧连接的第三连接部106，弹性件25的一端与第三板体103连接、另一端与第三连接部106连接。

作为本实施例的一种改进方式，第二侧臂19a与第二板体102之间设有两个间隔设置的磁钢组件23。

作为本实施例的一种改进方式，各所述磁钢组件23包括设置于第二侧臂19a朝向第二板体102一侧的第一磁钢231和设置于第二板体102朝向第二侧臂19a一侧并与第一磁钢231正对设置的第二磁钢232。镜头13位于初始位置时，第一磁钢231和第二磁钢232正对设置，第三记忆合金线20和第四记忆合金线21拉动第一基座11相对于第二基座19位移时，第一磁钢231与第二磁钢232发生错位,第三记忆合金线20和第四记忆合金线21断电后，第一磁钢231和第二磁钢232通过磁力作用，并配合弹性件25弹性力的作用将第一基座11和镜头13复位至初始位置。

作为本实施例的一种改进方式，第二侧臂19a朝向第二板体102的一侧设有第一容置槽195，第一磁钢231嵌设于第一容置槽195中，第二板体102朝向第二侧臂19a一侧凹设有第二容置槽107，第二磁钢嵌232设于第二容置槽107中。通过设置第一容置槽195收容第一磁钢231，设置第二容置槽107收容第二磁钢232，能够实现镜头组件100空间的合理利用，使得结构更为紧凑。

作为本实施例的一种改进方式，第二侧臂19a与第一板体101之间设有两个间隔设置的引导结构24。具体地各所述引导结构24包括沿光轴S方向凹设于第一板体101朝向第二侧臂19a的表面的第一导槽241，设于第二侧臂19a朝向第一板体101的表面用于与第一导槽241配合形成引导通道的承靠部242、以及夹设于第一导槽241与承靠部242之间的第二滚珠243。通过在磁钢组件23的两侧都设置有引导结构24可以减小第二侧臂19a与第一板体101相对滑动时的摩擦力，使得第一基座11的偏移和复位更为灵敏。

作为本实施例的一种改进方式，位于与第三记忆合金线20同一侧的弹性件25沿垂直于光轴S方向的投影位于第三记忆合金线20上；位于与第四记忆合金线21同一侧的弹性件25沿垂直于光轴S方向的投影位于第四记忆合金线21上。

作为本实施例的一种改进方式，镜头组件100还包括两个第三接线端子27和两个第四接线端子28，两个第三接线端子27分别安装在第一侧臂11a和第二侧臂19a上，第三记忆合金线20的两端分别与两个第三接线端子27连接；两个第四接线端子28分别安装在第一侧臂11a和第二侧臂19a上，第四记忆合金线21的两端分别与两个第四接线端子28连接。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动对焦镜头组件，其特征在于，包括镜头、第一基座、第二基座以及一对复位结构，所述镜头位于所述第一基座中，所述第一基座沿平行于所述镜头的光轴的方向可滑动安装于所述第二基座；所述第一基座包括第一底板和自所述第一底板弯折延伸且分别位于所述镜头两侧的第一侧臂，所述第二基座包括第二底板和自所述第二底板弯折延伸且分别位于所述第一侧臂外侧的第二侧臂，所述第一侧臂包括与所述第二侧臂相对的第一板体和自所述第一板体远离所述第一底板一端弯折延伸且位于所述第二侧臂上方的第二板体；所述镜头的两侧各设置一个所述复位结构，所述复位结构包括设置于所述第二侧臂与所述第二板体之间的磁钢组件、设置于所述第一板体与所述第二侧臂之间的引导结构、以及沿平行于光轴的方向设置于所述第一侧臂与所述第二侧臂之间的弹性件；

所述自动对焦镜头组件还包括为所述镜头实现自动对焦的记忆合金线，所述记忆合金线的一端固定于所述第一基座、另一端固定于所述第二基座，所述弹性件沿垂直于光轴方向的投影位于所述记忆合金线上。

2.根据权利要求1所述的自动对焦镜头组件，其特征在于，所述磁钢组件沿垂直于光轴方向的投影位于所述弹性件上。

3.根据权利要求1所述的自动对焦镜头组件，其特征在于，所述引导结构在垂直于所述镜头的光轴的方向上位于所述弹性件与所述磁钢组件之间。

4.根据权利要求1所述的自动对焦镜头组件，其特征在于，所述第一侧臂还包括自所述第一板体沿光轴方向远离镜头物侧的一端弯折延伸的第三板体，所述第一板体、第二板体及第三板体形成收容所述第二侧臂的凹陷部。

5.根据权利要求4所述的自动对焦镜头组件，其特征在于，所述第二侧臂包括与所述第二底板连接的第一连接部、与所述第一连接部间隔且相对设置的第二连接部、以及与所述第一连接部远离所述第三板体一侧和所述第二连接部远离所述第三板体一侧连接的第三连接部，所述弹性件的一端与所述第三板体连接、另一端与所述第三连接部连接。

6.根据权利要求1所述的自动对焦镜头组件，其特征在于，所述第二侧臂与所述第二板体之间设有两个间隔设置的所述磁钢组件。

7.根据权利要求6所述的自动对焦镜头组件，其特征在于，各所述磁钢组件包括设置于所述第二侧臂朝向所述第二板体一侧的第一磁钢和设置于所述第二板体朝向所述第二侧臂一侧并与所述第一磁钢正对设置的第二磁钢。

8.根据权利要求7所述的自动对焦镜头组件，其特征在于，第二侧臂朝向所述第二板体的一侧设有第一容置槽，所述第一磁钢嵌设于所述第一容置槽中，所述第二板体朝向所述第二侧臂一侧凹设有第二容置槽，所述第二磁钢嵌设于所述第二容置槽中。

9.根据权利要求1所述的自动对焦镜头组件，其特征在于，所述第二侧臂与所述第一板体之间设有两个间隔设置的所述引导结构。

10.根据权利要求9所述的自动对焦镜头组件，其特征在于，各所述引导结构包括沿光轴方向凹设于所述第一板体朝向所述第二侧臂的表面的第一导槽，设于所述第二侧臂朝向所述第一板体的表面用于与所述第一导槽配合形成引导通道的承靠部、以及夹设于所述第一导槽与所述承靠部之间的滚珠。

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