CN114859498A - 变焦镜头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变焦镜头，包括：框架；沿着第一方向设置在所述框架内的引导单元；设置在所述框架内的多个透镜群，所述透镜群包括至少一个可沿着所述引导单元运动的可移动透镜群，以及驱动所述可移动透镜群运动的驱动装置，所述驱动装置包括固定在所述可移动透镜群和所述框架的其中一者上的磁铁、以及固定在另一者上的线圈，所述磁铁和/或线圈为多个且沿着第一方向排列。

Description

变焦镜头

技术领域

本发明涉及光学领域，更具体地说，涉及一种变焦镜头。

背景技术

潜望式镜头在便携式电子设备上应用广泛。因受到电子设备的厚度或体积限制，现有的潜望式镜头大多为定焦镜头。随着电子设备的发展，使用者常常要求其镜头具有变焦功能、同时兼顾体积小型化的要求，能够在电子设备内的有限空间内实现变焦。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的潜望式镜头不能同时兼顾变焦功能和小型化要求的缺陷，提供一种变焦镜头，其体积较小，能够满足小型化的要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种变焦镜头，包括：

框架；

沿着第一方向设置在所述框架内的引导单元；

设置在所述框架内的多个透镜群，所述透镜群包括至少一个可沿着所述引导单元运动的可移动透镜群，以及

驱动所述可移动透镜群运动的驱动装置，所述驱动装置包括固定在所述可移动透镜群和所述框架的其中一者上的磁铁、以及固定在另一者上的线圈，所述磁铁和/或线圈为多个且沿着第一方向排列。

根据本发明所述的变焦镜头，所述变焦镜头还包括与所述驱动装置电连接的位置感应装置，所述位置感应装置包括固定在所述可移动透镜群上的位置磁铁、以及固定在所述框架上的位置传感器,所述引导单元为导向杆或球导件或滚珠或弹性组件或导轨，使至少一个所述可移动透镜群可沿着所述引导单元沿着第一方向移动。

根据本发明所述的变焦镜头，在所述可移动透镜群与所述框架彼此相对的侧周面上，设置有凹进的磁铁容纳位，所述磁铁设置在所述磁铁容纳位内。

根据本发明所述的变焦镜头，在所述可移动透镜群与所述框架彼此相对的侧周面上，设置有凹进的位置磁铁容纳位，所述位置磁铁设置在所述磁铁容纳位内。

根据本发明所述的变焦镜头，所述位置磁铁容纳位位于所述磁铁容纳位下方,；所述框架包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁、以及相对设置的第三侧壁和第四侧壁，所述导引单元为导向杆，所述导向杆的数量为至少两个，所述导向杆的其中一根连接在所述第一侧壁和第二侧壁的上部之间且靠近所述第三侧壁和第四侧壁的其中一者；所述导向杆的其中另一根连接在所述第一侧壁和第二侧壁的上部或下部之间且靠近所述第三侧壁和第四侧壁的其中另一者；所述磁铁固定在所述可移动透镜群的侧周面上，所述线圈固定在所述框架的第三和第四侧壁内侧。

根据本发明所述的变焦镜头，在所述可移动透镜群的侧周面上设置有安装部，所述安装部沿着第一方向延伸且与所述框架彼此相对，所述磁铁或线圈固定在所述安装部上。

根据本发明所述的变焦镜头，所述安装部为L形，包括与所述可移动透镜群的侧周面连接的第一部分、以及从所述第一部分朝向框架延伸的第二部分。

根据本发明所述的变焦镜头，所述可移动透镜群的数量为至少两个，相邻的两个可移动透镜群的安装部分别与所述框架的两侧壁相对设置，且两个可移动透镜群的安装部在第一方向上相向延伸。

根据本发明所述的变焦镜头，所述引导单元包括导向杆；在所述可移动透镜群上设置有与导向杆对应的滚珠，所述滚珠与对应的导向杆接触并且能够沿着所述导向杆在第一方向上移动。

根据本发明所述的变焦镜头，所述导向杆为至少两组，每组导向杆包括两根相邻设置的导向杆；在所述可移动透镜的镜框上，固定有多个沿着第二方向延伸的间隔件，每相邻的两个间隔件之间设置有所述滚珠且所述滚珠可转动，其中所述第二方向与所述第一方向垂直；在所述可移动透镜的镜框上设置有凹槽，所述间隔件固定在所述凹槽内，在所述间隔件上设置有滚珠容纳部，所述滚珠容纳部是凹部或者孔；

所述框架包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁、以及相对设置的第三侧壁和第四侧壁，所述导向杆的其中一组连接在所述第一侧壁和第二侧壁的上部之间且靠近所述第三侧壁和第四侧壁的其中一者；所述导向杆的其中另一组连接在所述第一侧壁和第二侧壁的上部或下部之间且靠近所述第三侧壁和第四侧壁的其中另一者。

本发明的变焦镜头能够改变焦距，实现稳定且平顺的变焦或对焦功能，相较传统马达亦无任何噪音或异音的产生，同时并没有额外增加整体的体积，能够满足小型化的要求。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的变焦镜头的结构示意图；

图2是根据本发明的第一实施例、第二、第三透镜群的结构示意图；

图3是根据本发明的第一实施例的变焦镜头的分解示意图；

图4是根据本发明的第二实施例、第二和第三透镜群的结构示意图。

图5是根据本发明的第三实施例的变焦镜头的结构示意图；

图6是根据本发明的第三实施例的变焦镜头的分解示意图；

图7是根据本发明的第三实施例、框架的结构示意图；

图8是根据本发明的第三实施例、第二透镜群的结构示意图；

图9是根据本发明的第三实施例、第三透镜群的结构示意图；

图10是根据本发明的第四实施例的变焦镜头的结构示意图；

图11是根据本发明的第四实施例的第二透镜群的结构示意图；

图12是根据本发明的第四实施例的第二透镜群的另一结构示意图；

图13是根据本发明的第四实施例、第二和第三透镜群的结构示意图；

图14是根据本发明的第五实施例、滚珠保持件的结构示意图；

图15是根据本发明的第六实施例、第二和第三透镜群的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是根据本发明的第一实施例的变焦镜头10的结构示意图；图2是根据本发明的第一实施例、第二、第三透镜群1022、1023的结构示意图；图3是根据本发明的第一实施例的变焦镜头10的分解示意图。如图1-3所示，本发明的变焦镜头10包括沿着第一方向X依序设置的光路转折模块101、透镜模块102、以及成像模块(未图示)。透镜模块102具有沿着第一方向X的光轴。

该变焦镜头10还包括框架103，该框架103包括垂直于第一方向X相对设置的第一侧壁1031和第二侧壁1032、以及垂直于第二方向Y相对设置的第三侧壁1033和第四侧壁1034，其中第一方向X垂直于第二方向Y。在第一侧壁1031和第二侧壁1032上，分别设置有供光线通过的通光孔1031a、1032a。光路转折模块101、透镜模块102、以及成像模块(未图示)设置在框架103上或设置在框架103内。

该光路转折模块101用于将从第三方向Z入射的光线反射至第一方向X，换言之，第三方向Z入射的光线经由光路转折模块101改变路径至第一方向X，并依序进入透镜模块102、以及成像模块，第三方向Z垂直于第一方向X和第二方向Y。光路转折模块101可藉由配置驱动单元提供驱动力，使光路转折模块101绕着沿第二方向Y旋转的情况下，可以调整光线反射至透镜模块102的方向。但本发明不以此为限，光路转折模块101除了可绕着沿第二方向Y旋转之外，亦可绕着沿第三方向Z为轴进行旋转摆动，以及绕着沿第一方向X为轴进行旋转摆动，即可进行一轴向、二轴向或者三轴向的旋转摆动，进而达成影像补偿(OpticalImage Stabilization，OIS)。在本实施例中，光路转折模块101以棱镜为例，但不以此为限，光路转折模块101可以是棱镜或反射镜。其中，在较佳实施例中，棱镜或反射镜的反射面优选包含有金属层，例如铝(Al)、银(Ag)形成的金属层等，金属层的制作方法不作限制，包括但不限镀设、印刷、包覆等等，该金属层可避免成像时产生色偏现象以及发生光晕现象，使镜头能够改善色偏以及让点光源有效集中，获得良好的成像品质。

透镜模块102包括多个透镜群，且包括至少一个可以沿着第一方向X的光轴运动的可移动透镜群。每个透镜群分别包括各自的镜框、以及固定在对应镜框内的透镜，每个透镜群可以包括一枚或多枚透镜。在图示的实施例中，透镜模块102包括四个透镜群：第一透镜群1021，包括第一镜框1021a、以及设置在第一镜框内的一枚或多枚第一透镜1021b；第二透镜群1022，包括第二镜框1022a、以及设置在第二镜框1022a内的一枚或多枚第二透镜1022b。第三透镜群1023，包括第三镜框1023a、以及设置在第三镜框1023a内的一枚或多枚第三透镜1023b；第四透镜群1024，包括第四镜框1024a、以及设置在第四镜框内的一枚或多枚第四透镜1024b。

在本实施例中，第二透镜群1022和第三透镜群1023能够沿着第一方向X的光轴运动。但这只是举例说明的目的，本发明不限于此。

在框架103内，沿着第一方向X设置有引导单元，在本实施例中，引导单元以导向杆104为例，但不以此为限，引导单元可以是导向杆或球导件或滚珠或弹性组件或导轨，举例而言，可在透镜群的镜框与框架103内其中一者设置滚珠而另一者设置对应槽部，或是在透镜群的镜框与框架103之间以弹性组件相互链接，或是在透镜群的镜框与框架103内其中一者设置凸部另一者对应设置导轨，只要能使透镜群相对于框架103沿着第一方向X进行移动，亦属于本发明的范畴。在本实施例中，该导向杆104的数量为至少两个，优选地，其中一根导向杆104连接在第一侧壁1031和第二侧壁1032的上部之间且靠近第三侧壁1033和第四侧壁1034的其中一者；另一根导向杆104连接在第一侧壁1031和第二侧壁1032的下部之间且靠近第三侧壁1033和第四侧壁1034的其中另一者。可以理解的是，导向杆104的数量也可以为一个，其为扁平状或者借助于框架103的辅助导向也能够使透镜群相对于框架103沿着第一方向X进行移动，亦属于本发明的范畴。

透镜模块102中，可以沿着光轴运动的第二透镜群1022、第三透镜群1023的第二镜框1022a、第三镜框1023a分别设置有与导向杆104配合的缺口1022c、孔1023c，该缺口1022c、孔1023c与导向杆104配合，以借助于导向杆104实现第一方向X的导向。第一透镜群1021和第四透镜群1024可以固定在导向杆104上，也可以固定在框架103上。

该变焦镜头10还包括驱动可移动透镜群沿着第一方向X运动的驱动装置、以及与驱动装置电连接的位置感应装置。该驱动装置包括固定在可移动透镜群和框架103的其中一者上的磁铁、以及固定在另一者上的线圈。该位置感应装置包括固定在可移动透镜群上的位置磁铁、以及固定在框架103上的位置传感器。

在图示的实施例中，在第二透镜群1022的侧周面上固定有第一磁铁1051、在框架103的第三侧壁1033和第四侧壁1034内侧固定有对应的第一线圈1052。第一线圈1052的数量为多个，沿着第一方向X紧密或者间隔的排列。在第三透镜群1023的侧周面上固定有第二磁铁1053、在框架103内103的第三侧壁1033和第四侧壁1034内侧固定有对应的第二线圈1054。第二线圈1054的数量为多个，沿着第一方向X紧密或者间隔的排列。

在第二透镜群1022与框架103彼此相对的侧周面上(也就是，与第二方向Y垂直的侧周面)，设置有凹进的第一磁铁容纳位，该第一磁铁容纳位可以位于第二透镜群1022的侧周面的中部。第一磁铁1051设置在第一磁铁容纳位内。第一磁铁1051是多极磁铁，可以包括沿着第一方向间隔设置的不同的磁极。在图示的实施例中，第一磁铁1051可以包括两个第一磁极1051a、以及设置在两个第一磁极1051a之间的第二磁极1051b。本发明不限于此，第一磁铁1051也可以包括第一磁极、以及与第一磁极间隔设置的第二磁极。

在第三透镜群1023与框架103彼此相对的侧周面上，设置有凹进的第二磁铁容纳位，该第二磁铁容纳位可以位于第三透镜群1022的侧周面的中部。第二磁铁1053设置在第二磁铁容纳位内。第二磁铁1053的结构亦与第一磁铁相同，在此不再赘述。

在第二透镜群1022的侧周面上还固定有第一位置磁铁1061，可以在第二透镜群1022与框架103彼此相对的侧周面上，设置凹进的第一位置磁铁容纳位。该第一位置磁铁容纳位可以位于第一磁铁容纳位的下方，也就是，位于第二透镜群1022的侧周面的下部。

在框架103的第三侧壁1033和第四侧壁1034内侧固定有对应的第一位置传感器1062，该第一位置传感器1062的位置与第一位置磁铁1061对应。该第一位置传感器1062与第一线圈1052电连接。变焦镜头10可以根据位置传感器1062所感应的第二透镜群1022的位置，来改变第一线圈1052内的电流大小或方向，从而改变对应的电磁力大小和方向，来改变第二透镜群1022的运动方向和位置。

当第一线圈1052通电时，会与第一磁铁1051相互作用，从而使第二透镜群1022沿着第一方向X运动。随着第二透镜群1022的运动和位置变化，第一磁极1051a和第二磁极1051b对第一线圈1052的作用力达到平衡，第二透镜群1022即停止运动、停留在预定的位置。

在第三透镜群1023的侧周面上固定有第二位置磁铁1063，可以在第三透镜群1023与框架103彼此相对的侧周面上，设置凹进的第二位置磁铁容纳位。该第二位置磁铁容纳位可以位于第二磁铁容纳位的下方，也就是，位于第三透镜群1023的侧周面的下部。

在框架103的第三侧壁1033和第四侧壁1034的内侧固定有对应的第二位置传感器1064。第二位置传感器1064与第二线圈1054电连接。这与第一位置传感器1062、第一线圈1052相似，在此不再赘述。

通过一部分透镜群沿着第一方向X的光轴的运动，可实现变焦镜头10的变焦或对焦。

图4是根据本发明的第二实施例、第二透镜群2022和第三透镜群2023的结构示意图。本发明的第二实施例与第一实施例基本相同，其区别仅在于第二透镜群2022上的第一磁铁2051是单极磁铁。对应的第一线圈通过改变电流的大小和方向，来改变对应的电磁力大小和方向。第三透镜群2023的侧周面上的第二磁铁2053也是单极磁铁。但本发明不限于此，第一磁铁2051和第二磁铁2053可以都是多极磁铁、都是单极磁铁，或者其中一个是多极磁铁，另一个是单极磁铁。

图5是根据本发明的第三实施例的变焦镜头30的结构示意图；图6是根据本发明的第三实施例的变焦镜头30的分解示意图；图7是根据本发明的第三实施例、框架303的结构示意图。如图5-7所示，本发明的变焦镜头30包括沿着第一方向X依序设置的光路转折模块(未图示)、透镜模块302、以及成像模块(未图示)。透镜模块302具有沿着第一方向X的光轴。为简洁起见，与第一实施例相同的部分不再赘述。

该变焦镜头30还包括框架303。在该实施例中，第一侧壁3031和第二侧壁3032上的通光孔3031a、3032a采用了缺口的形式。其中，第二透镜群3022和第三透镜群3023能够沿着第一方向X的光轴运动，换言之，第二透镜群3022和第三透镜群3023为可移动透镜群。但这只是举例说明的目的，本发明不限于此。

在框架303内，沿着第一方向X设置有引导单元。在本实施例中，引导单元是导向杆304，该导向杆304的数量为至少两个，其中两根导向杆304分别连接在第一侧壁3031和第二侧壁3032的上部两侧。第二镜框3022a两侧分别设置有与导向杆304配合的缺口3022c和孔3022d，其中在第二镜框3022a的一侧连接有沿着第一方向X延伸的筒状连接部3022e，在筒状连接部3022e上设置有孔3022d，该孔3022d与导向杆304配合。第三镜框3023a两侧分别设置有与导向杆304配合的缺口3023c和孔3023d，其中在第三镜框3023a的一侧连接有沿着第一方向X延伸的筒状连接部3023e，在筒状连接部3023e上设置有孔3023d，该孔3023d与导向杆304配合。

图8是根据本发明的第三实施例、第二透镜群3022的结构示意图；图9是根据本发明的第三实施例、第三透镜群3023的结构示意图。如图所示，在该实施例中，在第二透镜群3022的第二镜框3022a上，设置有第一安装部3022f。该第一安装部3022f从第二镜框3022a的侧周面沿着第一方向X延伸，且与框架303彼此相对。第一安装部3022f可位于与导向杆304配合的缺口3022c或孔3022d下方。

第一安装部3022f可以是由第二镜框3022a的侧周面一体形成的平板状，第一磁铁3051或者第一线圈3052固定在第一安装部3022f上。第一安装部3022f上可以设置有与第一磁铁3051或者第一线圈3052对应的凹槽，以利于安装。

选择性地，第一安装部3022f为L形，包括与第二镜框3022a的侧周面连接的第一部分3022f-1、以及从第一部分3022f-1朝向框架303延伸的第二部分3022f-2。由图可以看出，第一部分3022f-1位于第一方向X和第三方向Z的平面内；第二部分3022f-2处于第一方向X和第二方向Y的平面内。

第一磁铁3051和第一线圈3052的其中一者固定在第一安装部3022f上，另一者固定在框架303上，且两者彼此相对。第一安装部3022f可以设置在第二镜框3022a与第三侧壁3033相对的侧周面上，也可以设置在第二镜框3022a与第四侧壁3034相对的侧周面上，或者也可以设置在第二镜框3022a的两个侧周面上且分别与第三侧壁3033、第四侧壁3034相对。

在图示的实施例中，第一安装部3022f的一端固定在第二镜框3022a上。具体而言，第一安装部3022f的第一部分3022f-1固定在第二镜框3022a上。选择性地，第一安装部3022f的中部(而不是一端)固定在第二镜框3022a上。

图9是根据本发明的第三实施例、第三透镜群3023的结构示意图。第三透镜群3023的结构与第二透镜群3022类似，在第三透镜群3023的第三镜框3023a上，设置有第二安装部3023f。在此不再赘述。

优选地，为了避免第二透镜群3022的第一安装部3022f与第三透镜群3023的第二安装部3023f在运动时相互干涉、并尽量缩减体积，第二透镜群3022的第一安装部3022f与第三侧壁3033、第四侧壁3034的其中一者相对，第三透镜群3023的第二安装部3023f与第三侧壁1033、第四侧壁1034的其中另一者相对，且第二透镜群3022的第一安装部3022f与第三透镜群3023的第二安装部3023f在第一方向X上相向延伸。这样，便能够利用第二透镜群3022和第三透镜群3023之间的空间共同容纳第一安装部3022f和第二安装部3023f。

在图示的实施例中，在第一安装部3022f上固定有第一磁铁3051，在第三安装部3023f上固定有第二磁铁3053。在第三侧壁3033上固定有与第一磁铁3051对应的第一线圈3052；在第四侧壁3034上固定有与第二磁铁3053对应的第二线圈3054。具体而言，在第三侧壁3033、第四侧壁3034上分别设置有第一线圈固定部3033a、第二线圈固定部3034a，该第一线圈固定部3033a、第二线圈固定部3034a可以是凸出部，第一线圈3052、第二线圈3054利用其自身的孔挂置在凸出部上并固定。第一线圈固定部3033a、第二线圈固定部3034a可以直接设置在第三侧壁1033、第四侧壁3034上，也可以设置在与第三侧壁3033、第四侧壁3034连接的固定板3035上。可以理解的是，也可以分别在第三侧壁1033、第四侧壁3034上设置位置感应装置，所述位置感应装置可以例如为霍尔组件，用以感知侦测可移动透镜群的移动距离或位置。

图10是根据本发明的第四实施例的变焦镜头40的结构示意图；图11是根据本发明的第四实施例的第二透镜群4022的结构示意图；图12是根据本发明的第四实施例的第二透镜群4022的另一结构示意图；图13是根据本发明的第四实施例、第二和第三透镜群4022、4023的结构示意图。如图10-13所示，在本发明的第四实施例中，变焦镜头40包括沿着第一方向X依序设置的光路转折模块401、透镜模块402、以及成像模块403。透镜模块402具有沿着第一方向X的光轴。为简洁起见，与第一、第二、第三实施例相同的部分不再赘述。

该变焦镜头40还包括框架404，该框架404包括垂直于第一方向X相对设置的第一侧壁4041和第二侧壁4042、以及垂直于第二方向Y相对设置的第三侧壁4043和第四侧壁4044，其中第一方向X垂直于第二方向Y。在第一侧壁4041和第二侧壁4042上，分别设置有供光线通过的通光孔。光路转折模块401、透镜模块402、以及成像模块403设置在框架404上或设置在框架404内。

该光路转折模块401用于将从第三方向Z入射的光线反射至第一方向X，换言之，第三方向Z入射的光线经由光路转折模块401改变路径至第一方向X，并依序进入透镜模块402、以及成像模块403，第三方向Z垂直于第一方向X和第二方向Y。光路转折模块401可藉由配置驱动单元提供驱动力，使光路转折模块401绕着沿第二方向Y的轴旋转，以调整光线反射至透镜模块402的方向。

但本发明不以此为限，光路转折模块401除了可绕着沿第二方向Y旋转之外，亦可绕着沿第三方向Z为轴进行旋转摆动，以及绕着沿第一方向X为轴进行旋转摆动，即可进行一轴向、二轴向或者三轴向的旋转摆动，进而达成影像补偿(Optical ImageStabilization，OIS)。在本实施例中，光路转折模块401以棱镜为例，但不以此为限，光路转折模块401还可以是反射镜。其中，在较佳实施例中，棱镜或反射镜的反射面优选包含有金属层，例如铝(Al)、银(Ag)形成的金属层等，金属层的制作方法不作限制，包括但不限镀设、印刷、包覆等等，该金属层可避免成像时产生色偏现象以及发生光晕现象，使镜头能够改善色偏以及让点光源有效集中，获得良好的成像品质。

透镜模块402包括多个透镜群，且包括至少一个可以沿着第一方向X的光轴运动的可移动透镜群。每个透镜群分别包括各自的镜框、以及固定在对应镜框内的透镜，每个透镜群可以包括一枚或多枚透镜。在图示的实施例中，透镜模块402包括四个透镜群：第一透镜群4021，包括第一镜框、以及设置在第一镜框内的一枚或多枚第一透镜；第二透镜群4022，包括第二镜框、以及设置在第二镜框内的一枚或多枚第二透镜。第三透镜群4023，包括第三镜框、以及设置在第三镜框内的一枚或多枚第三透镜；第四透镜群4024，包括第四镜框、以及设置在第四镜框内的一枚或多枚第四透镜。

在本实施例中，第二透镜群4022和第三透镜群4023能够沿着第一方向X的光轴运动。但这只是举例说明的目的，本发明不限于此。

在框架404上，沿着第一方向X设置有引导单元。在本实施例中，引导单元是导向杆405。该导向杆405的数量为至少两组，优选地，其中一组导向杆405连接在第一侧壁4041和第二侧壁4042的上部之间且靠近第三侧壁4043和第四侧壁4044的其中一者；另一组导向杆405连接在第一侧壁4041和第二侧壁4042的上部或下部之间且靠近第三侧壁4043和第四侧壁4044的其中另一者。每组导向杆405包括两根相邻设置的导向杆405。

在可移动透镜群的镜框上，设置有与每组导向杆405对应的滚珠406。滚珠406与对应的两根导向杆405接触，并可以沿着导向杆405在第一方向X上滚动。

需要说明的是，本发明中每组导向杆405的数量不限于此。例如，在导向杆405上设置有与滚珠406对应的凹槽的情况下，每组导向杆405的数量也可以仅为一根。

在图11、12中，以第二透镜群4022作为可移动透镜群的例子进行说明。具体而言，在第二透镜群4022的镜框4022a上，设置有凹槽4022c，在凹槽4022c内固定有多个沿着第二方向Y延伸的间隔件4022d。该间隔件4022d的数量为至少两个。在每个间隔件4022d朝向相邻间隔件4022d的表面上，设置有滚珠容纳部。每相邻的两个间隔件4022d之间设置有滚珠406且滚珠406可转动。滚珠406的一部分突出于第二透镜群4022的镜框4022a、以及间隔件4022c，且与同一组的两根导向杆405滚动接触。

设置凹槽4022c的意义在于，使得一部分间隔件4022d、以及一部分滚珠406被容纳于镜框4022a的外壁内，以进一步缩减变焦镜头40在第二方向Y上的厚度。因此凹槽4022c并不是必需的，间隔件4022d可以直接连接在镜框4022a上。

该滚珠容纳部可以是设置在间隔件4022d上的凹部，该凹部可以是球面的一部分，该球面与滚珠406的表面配合且允许滚珠406转动。但本发明不限于此，滚珠容纳部也可以是设置在间隔件4022d上的圆孔、或者是椭球状的一部分，即，滚珠容纳部可以以球面、或者球面的一部分、或者圆形、或者圆形的一部分与滚珠406接触。优选地，当滚珠容纳部以圆形的一部分与滚珠406接触时，该圆形的一部分(即，接触部)关于第一方向X的轴对称。

本发明的滚珠406还可以以其它的方式设置在第二透镜群4022上，图14是根据本发明的第五实施例、滚珠保持件的结构示意图。在该实施例中，在第二透镜群4022的镜框4022a上，设置有凹槽，在凹槽内固定有滚珠保持件409，该滚珠保持件409可以是一个基座例如圆台形，其在垂直于第三方向Z上的截面为梯形，该梯形靠近框架404的顶边小于靠近第二透镜群4022的底边。滚珠保持件409的底部固定于第二透镜群4022上，其顶部开口。滚珠406设置在滚珠保持件409内且从顶部开口中露出，滚珠直径大于滚珠保持件的顶部开口尺寸，因此不能从中落出。在滚珠保持件409内设置有弹性件410，该弹性件410可以抵在滚珠406与滚珠保持件409的底部之间、并恒对滚珠施加朝向框架404的弹力，该弹性件410的弹力宜使得滚珠406能够转动同时不易在第二方向Y上移位。也可以在滚珠406和弹性件410之间设置带有弧面的托盘，托盘与弹性件连接，且以弧面支撑滚珠406，使得滚珠更加稳定。

回到图10，在图示的第四实施例中，同一组的两根导向杆405沿着第三方向Z并排对齐。但本发明不限于此，这两根导向杆405也可以在第三方向Z上稍微错开，只要滚珠406能够同时与两根导向杆405接触即可。

在图10所示的实施例中，导向杆405垂直于第一方向X的截面为圆形，但本发明不限于此。导向杆405垂直于第一方向X的截面可以包括弧形部分且弧形部分与导向杆405接触，例如在垂直于第一方向X的截面可以是椭圆形；或者是椭圆形的一部分；或者是半圆形；或者是圆形的一部分。导向杆405上还可以设置凹面，该凹面垂直于第一方向X的截面为弧形的一部分，滚珠406的一部分被容纳于凹面内并可以在其中滚动。

第一透镜群4021和第四透镜群4024可以固定在导向杆404上，也可以固定在框架404上。

该变焦镜头40还包括驱动可移动透镜群沿着第一方向X运动的驱动装置、以及与驱动装置电连接的位置感应装置。该驱动装置包括固定在可移动透镜群和框架404的其中一者上的磁铁、以及固定在另一者上的线圈。该位置感应装置包括固定在可移动透镜群上的位置磁铁、以及固定在框架404上的位置传感器。

在图示的实施例中，在第二透镜群4022的侧周面上固定有第一磁铁4071、在框架404的第三侧壁4043和第四侧壁4044内侧固定有对应的第一线圈1072。第一线圈4072的数量可以为一个或多个，为多个时，第一线圈4072沿着第一方向X紧密或者间隔排列。在第三透镜群4023的侧周面上固定有第二磁铁、在框架404的第三侧壁4043和第四侧壁4044内侧固定有对应的第二线圈4074。第二线圈4074的数量可以为一个或多个，为多个时，第二线圈4074沿着第一方向X紧密或者间隔排列。

第一磁铁4071与第一线圈4072的位置可以互换。即，第一磁铁4071设置在框架404的第三侧壁4043和第四侧壁4044内侧，而第一线圈4072设置在第二透镜群4022的侧周面上。此时，第一磁铁4071的数量可以是多个，且沿着第一方向并排排列，而第一线圈4072的数量可以是一个或少数几个。第二磁铁4073与第二线圈4074与之类似，在此不再赘述。

在第二透镜群4022与框架404彼此相对的侧周面上(也就是，与第二方向Y垂直的侧周面)，设置有凹进的第一磁铁容纳位。第一磁铁4071设置在第一磁铁容纳位内。第一磁铁4071是多极磁铁，可以包括沿着第一方向间隔设置的不同的磁极。在图示的实施例中，第一磁铁4071可以包括两个第一磁极、以及设置在两个第一磁极之间的第二磁极。本发明不限于此，第一磁铁4071也可以包括第一磁极、以及与第一磁极间隔设置的第二磁极。

在第三透镜群4023与框架404彼此相对的侧周面上，设置有凹进的第二磁铁容纳位，该第二磁铁容纳位可以位于第三透镜群4022的侧周面的中部。第二磁铁4071设置在第二磁铁容纳位内。第二磁铁4073的结构亦与第一磁铁相同，在此不再赘述。

在第二透镜群4022的侧周面上还固定有第一位置磁铁，可以在第二透镜群4022与框架404彼此相对的侧周面上，设置凹进的第一位置磁铁容纳位。该第一位置磁铁容纳位可以位于第一磁铁容纳位的下方，也就是，位于第二透镜群4022的侧周面的下部。

在框架404的第三侧壁4043和第四侧壁4044内侧固定有对应的第一位置传感器4082，该第一位置传感器4082的位置与第一位置磁铁对应。该第一位置传感器4082与第一线圈4072电连接。变焦镜头40可以根据位置传感器4082所感应的第二透镜群4022的位置，来改变第一线圈4072内的电流大小或方向，从而改变对应的电磁力大小和方向，来改变第二透镜群4022的运动方向和位置。

当第一线圈4072通电时，会与第一磁铁4071相互作用，从而使第二透镜群4022沿着第一方向X运动。随着第二透镜群4022的运动和位置变化，第一磁极和第二磁极对第一线圈4072的作用力达到平衡，第二透镜群4022即停止运动、停留在预定的位置。

在第三透镜群4023的侧周面上固定有第二位置磁铁，可以在第三透镜群4023与框架404彼此相对的侧周面上，设置凹进的第二位置磁铁容纳位。该第二位置磁铁容纳位可以位于第二磁铁容纳位的下方，也就是，位于第三透镜群4023的侧周面的下部。

在框架404的第三侧壁4043和第四侧壁4044的内侧固定有对应的第二位置传感器。第二位置传感器与第二线圈4074电连接。这与第一位置传感器4082、第一线圈4072相似，在此不再赘述。

通过一部分透镜群沿着第一方向X的光轴的运动，可实现变焦镜头40的变焦或对焦。

第一磁铁4071和第二磁铁可以都是多极磁铁、都是单极磁铁，或者其中一个是多极磁铁，另一个是单极磁铁。

图15是根据本发明的第六实施例、第二和第三透镜群的结构示意图。该第六实施例与第四实施例相同的部分不再赘述。在该第六实施例中，沿着第一方向X设置有引导单元405。在本实施例中，引导单元405是导向杆。该导向杆405的数量为至少两组，其中一组导向杆405连接在第一侧壁4041和第二侧壁4042的上部之间且靠近第三侧壁4043和第四侧壁4044的其中一者；另一组导向杆405连接在第一侧壁4041和第二侧壁4042的上部之间且靠近第三侧壁4043和第四侧壁4044的其中另一者。每组导向杆405仅包括一根导向杆405。

在可移动透镜群的镜框上，不再设置滚珠。第二透镜群4022的第二镜框、第三透镜群4023的第三镜框上分别设置有与导向杆405配合的孔4022c、缺口4023c，该孔4022c、缺口4023c与导向杆405配合，以借助于导向杆405实现第一方向X的导向。同一镜框可以一侧设置孔，另一侧设置有缺口。第一透镜群4021和第四透镜群4024可以固定在导向杆405上，也可以固定在框架404上。

在图示的实施例中，在第二透镜群4022的侧周面上固定有第一线圈4072、在框架404的第三侧壁4043和第四侧壁4044内侧固定有对应的第一磁铁4071。第一磁铁4071的数量为多个，沿着第一方向X紧密或者间隔排列。第一线圈4072的数量可以是多个，在图中示出了第一线圈4072的数量为两个的例子。在第三透镜群4023的侧周面上固定有第二线圈4074、在框架404的第三侧壁4043和第四侧壁4044内侧固定有对应的第二磁铁4073。第二磁铁4073的数量为多个，沿着第一方向X紧密或者间隔的排列。第二线圈4074的数量可以是多个，在图中示出了第二线圈4074的数量为两个的例子。

在本发明的第七实施例中，在第二透镜群4022的侧周面上固定有第一线圈4072且第一线圈4072的数量仅为一个；在第三透镜群4023的侧周面上固定有第二线圈4074且第二线圈4072的数量仅为一个，其他均与第四实施例或者第五实施例相同，在此不再赘述。

本发明的变焦镜头能够改变焦距，实现稳定且平顺的变焦或对焦功能，相较传统马达亦无任何噪音或异音的产生，同时并没有额外增加整体的体积，能够满足小型化的要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变焦镜头，其特征在于，包括：

框架；

沿着第一方向设置在所述框架内的引导单元；

设置在所述框架内的多个透镜群，所述透镜群包括至少一个可沿着所述引导单元运动的可移动透镜群，以及

驱动所述可移动透镜群运动的驱动装置，所述驱动装置包括固定在所述可移动透镜群和所述框架的其中一者上的磁铁、以及固定在另一者上的线圈，所述磁铁和/或线圈为多个且沿着第一方向排列。

2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头还包括与所述驱动装置电连接的位置感应装置，所述位置感应装置包括固定在所述可移动透镜群上的位置磁铁、以及固定在所述框架上的位置传感器；

所述引导单元为导向杆或球导件或滚珠或弹性组件或导轨，使至少一个所述可移动透镜群可沿着所述引导单元沿着第一方向移动。

3.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，在所述可移动透镜群与所述框架彼此相对的侧周面上，设置有凹进的磁铁容纳位，所述磁铁设置在所述磁铁容纳位内。

4.根据权利要求3所述的变焦镜头，其特征在于，在所述可移动透镜群与所述框架彼此相对的侧周面上，设置有凹进的位置磁铁容纳位，所述位置磁铁设置在所述磁铁容纳位内。

5.根据权利要求4所述的变焦镜头，其特征在于，所述位置磁铁容纳位位于所述磁铁容纳位下方；所述框架包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁、以及相对设置的第三侧壁和第四侧壁，所述导引单元为导向杆，所述导向杆的数量为至少两个，所述导向杆的其中一根连接在所述第一侧壁和第二侧壁的上部之间且靠近所述第三侧壁和第四侧壁的其中一者；所述导向杆的其中另一根连接在所述第一侧壁和第二侧壁的上部或下部之间且靠近所述第三侧壁和第四侧壁的其中另一者；所述磁铁固定在所述可移动透镜群的侧周面上，所述线圈固定在所述框架的第三和第四侧壁内侧。

6.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，在所述可移动透镜群的侧周面上设置有安装部，所述安装部沿着第一方向延伸且与所述框架彼此相对，所述磁铁或线圈固定在所述安装部上。

7.根据权利要求6所述的变焦镜头，其特征在于，所述安装部为L形，包括与所述可移动透镜群的侧周面连接的第一部分、以及从所述第一部分朝向框架延伸的第二部分。

8.根据权利要求6所述的变焦镜头，其特征在于，所述可移动透镜群的数量为至少两个，相邻的两个可移动透镜群的安装部分别与所述框架的两侧壁相对设置，且两个可移动透镜群的安装部在第一方向上相向延伸。

9.根据权利要求1-8任一项所述的变焦镜头，其特征在于，所述引导单元包括导向杆；在所述可移动透镜群上设置有与导向杆对应的滚珠，所述滚珠与对应的导向杆接触并且能够沿着所述导向杆在第一方向上移动。

10.根据权利要求9所述的变焦镜头，其特征在于，所述导向杆为至少两组，每组导向杆包括两根相邻设置的导向杆；

在所述可移动透镜的镜框上，固定有多个沿着第二方向延伸的间隔件，每相邻的两个间隔件之间设置有所述滚珠且所述滚珠可转动，其中所述第二方向与所述第一方向垂直；

在所述可移动透镜的镜框上设置有凹槽，所述间隔件固定在所述凹槽内，在所述间隔件上设置有滚珠容纳部，所述滚珠容纳部是凹部或者孔；

所述框架包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁、以及相对设置的第三侧壁和第四侧壁，所述导向杆的其中一组连接在所述第一侧壁和第二侧壁的上部之间且靠近所述第三侧壁和第四侧壁的其中一者；所述导向杆的其中另一组连接在所述第一侧壁和第二侧壁的上部或下部之间且靠近所述第三侧壁和第四侧壁的其中另一者。

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