CN117192875A - 一种伸缩镜头及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种伸缩镜头，包括底座、第一驱动组件、升降组件、保护镜组件、第二驱动组件以及镜头模组，所述升降组件包括环状转子、固定于所述环状转子的一侧的硬质环、两端分别固定于所述环状转子和所述硬质环且沿所述第一方向延伸的导向件、套设在所述导向件的外侧且滑动装配于所述导向件的插销件、分别连接于所述插销件和所述硬质环的弹性件、以及活动连接于所述插销件的升降件。本发明通过插销件和升降件的相互配合将第一驱动组件驱动环状转子的旋转运动转换成沿第一方向的升降运动，可以使伸缩镜头的结构更加紧凑，有效地减小了伸缩镜头的重量和体积、提升伸缩镜头的轻薄性和保证伸缩镜头的可靠性。

Description

一种伸缩镜头及电子设备

技术领域

本发明属于电子设备技术领域，尤其涉及一种伸缩镜头及电子设备。

背景技术

电子设备（如手机等）为了提升拍照质量，对镜头的要求越来越高，例如，在电子设备上采用伸缩镜头来实现变焦。与传统单反相机上的伸缩镜头相比，在电子设备上设置伸缩镜头需要满足电子设备较轻薄的要求。

在相关技术中，伸缩镜头一般采用旋转式伸缩的方式，这种伸缩方式的结构较为复杂，其所需部件较多，会增加电子设备的重量和体积；而且，在跌落时缺乏有效的缓冲设计，抗跌落能力非常差，导致电子设备非常容易损坏。

因此，有必要提供一种新的伸缩镜头及电子设备，以解决相关技术中存在的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种伸缩镜头及电子设备，能够解决相关技术中电子设备上的伸缩镜头的体积和重量较高，且抗跌落能力较差的技术问题。

本发明的技术方案如下：

一种伸缩镜头，包括底座、固定于所述底座的第一驱动组件、连接于所述第一驱动组件的升降组件、固定于所述升降组件的保护镜组件、固定于所述底座的第二驱动组件、以及连接于所述第二驱动组件的镜头模组，所述第二驱动组件用于驱动所述镜头模组沿第一方向移动，所述升降组件包括连接于所述第一驱动组件的环状转子、固定于所述环状转子的一侧的硬质环、两端分别固定于所述环状转子和所述硬质环且沿所述第一方向延伸的导向件、套设在所述导向件的外侧且滑动装配于所述导向件的插销件、分别连接于所述插销件和所述硬质环的弹性件、以及活动连接于所述插销件的升降件，所述保护镜组件固定于所述升降件，所述镜头模组位于所述底座和所述保护镜组件之间，所述第一驱动组件用于驱动所述环状转子绕所述第一方向转动，所述插销件用于跟随所述环状转子转动并驱动所述升降件沿所述第一方向升降运动。

可选地，所述环状转子包括环状主体部、以及固定于所述环状主体部的外侧且与所述第一驱动组件相连的传动部，所述环状主体部至少部分朝远离所述硬质环的方向凸起形成安装腔，所述导向件、所述插销件以及所述弹性件均设于所述安装腔内。

可选地，所述安装腔设有与所述硬质环相对设置的底壁、以及分别连接于所述底壁的两端且相对设置的两侧壁，所述导向件的一端固定于所述底壁，另一端固定于所述硬质环，所述弹性件套设在所述导向件的外侧且设于所述插销件和所述硬质环之间。

可选地，所述底壁设置有第一安装孔，所述硬质环设有第二安装孔且与所述第一安装孔正对设置，所述导向件的两端分别固定在所述第一安装孔和所述第二安装孔内。

可选地，所述插销件靠近所述硬质环的一侧设有定位槽，所述弹性件远离所述硬质环的一端装配在所述定位槽内。

可选地，所述安装腔设有多个，且多个所述安装腔沿周向间隔分布；所述导向件、所述插销件以及所述弹性件共同构成缓冲单元，所述缓冲单元设有多个，且多个所述缓冲单元一一对应设置在多个所述安装腔内。

可选地，所述硬质环远离所述环状转子的一侧设有间隔分布的多个凸点，各所述凸点均处于同一平面，且各所述凸点均与所述底座相接触。

可选地，所述升降件朝向所述插销件的一侧设有滑槽，所述滑槽包括沿周向分布且依次连通的第一子凹槽、第二子凹槽和第三子凹槽，所述第一子凹槽的长度方向垂直于所述第一方向，所述第二子凹槽倾斜设置，所述第三子凹槽的长度方向平行于所述第一子凹槽的长度方向；所述插销件设有滑动装配在所述滑槽内的滑动部，在所述环状转子转动时，所述滑动部在所述第一子凹槽、所述第二子凹槽和所述第三子凹槽内滑动，以带动所述升降件沿第一方向升降运动。

可选地，所述伸缩镜头还包括固定于所述底座的一侧且与所述底座共同围合形成收容腔的上盖，所述第一驱动组件、所述升降组件、所述第二驱动组件以及所述镜头模组均收容于所述收容腔内；所述上盖设有连通所述收容腔的开口，所述保护镜组件与所述上盖环绕所述开口的内周壁密封接触。

一种电子设备，包括如上中任一项所述的伸缩镜头。

本发明的有益效果在于：在伸缩镜头的伸出和收缩过程中，通过插销件和升降件的相互配合将第一驱动组件驱动环状转子的旋转运动转换成沿第一方向的升降运动，可以使伸缩镜头的结构更加紧凑，有效地减小了伸缩镜头的重量和体积；而且，由于插销件套设在导向件的外侧，弹性件分别连接于插销件和硬质环，使得弹性件的高度和导向件的高度重合，能够有效降低升降组件整体的高度，从而提升伸缩镜头的轻薄性。此外，在伸缩镜头跌落时，保护镜组件受到的冲击力会通过升降件传递到插销件，而插销件与弹性件相连，插销件在受力后会朝底座的方向滑动并压缩弹性件，从而可以通过弹性件实现缓冲，避免插销件或其他活动部件断裂，保证了伸缩镜头的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的伸缩镜头的结构示意图；

图3是图2中伸缩镜头伸出时A-A方向的剖视图；

图4是图2中伸缩镜头收缩时A-A方向的剖视图；

图5为本发明实施例提供的伸缩镜头的爆炸图；

图6为本发明实施例提供的伸缩镜头中升降组件的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的伸缩镜头中环状转子、硬质环、导向件、弹性件以及插销件之间的装配关系示意图；

图8为本发明实施例提供的伸缩镜头中环状转子的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的伸缩镜头中硬质环的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的伸缩镜头中插销件的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的伸缩镜头中升降件的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的伸缩镜头中第一驱动组件、底座以及环状转子之间的装配关系示意图；

图13为图12中细节B的放大图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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，本发明实施例提供了一种电子设备，包括设备本体20和装配于设备本体20的伸缩镜头10，其中，电子设备可以为手机，伸缩镜头10为手机的后置镜头，伸缩镜头10可以通过伸缩运动实现光学变焦，从而使手机具有类似单反相机的拍摄效果。

请参阅图2至图13，伸缩镜头10包括底座1、固定于底座1的第一驱动组件2、连接于第一驱动组件2的升降组件3、固定于升降组件3的保护镜组件4、固定于底座1的第二驱动组件5、以及连接于第二驱动组件5的镜头模组6，第二驱动组件5用于驱动镜头模组6沿第一方向移动，其特征在于，升降组件3包括连接于第一驱动组件2的环状转子31、固定于环状转子31的一侧的硬质环32、两端分别固定于环状转子31和硬质环32且沿第一方向延伸的导向件33、套设在导向件33的外侧且滑动装配于导向件33的插销件34、分别连接于插销件34和硬质环32的弹性件35、以及活动连接于插销件34的升降件36，保护镜组件4固定于升降件36，镜头模组6位于底座1和保护镜组件4之间，第一驱动组件2用于驱动环状转子31绕第一方向转动，插销件34用于跟随环状转子31转动并驱动升降件36沿第一方向升降运动。

请参阅图2、图3和图4，在伸缩镜头10处于收缩状态需要伸出时，第一驱动组件2驱动环状转子31绕第一方向转动，插销件34跟随环状转子31转动并驱动升降件36沿第一方向上升，升降件36带动保护镜组件4上升以形成镜头模组6上升所需的空间，之后第二驱动组件5驱动镜头模组6沿第一方向上升，镜头模组6伸出。在伸缩镜头10处于伸出状态需要收缩时，第二驱动组件5驱动镜头模组6沿第一方向下降，之后第一驱动组件2驱动保护镜组件4下降复位，完成收缩。

在伸缩镜头10的伸出和收缩过程中，通过插销件34和升降件36的相互配合将第一驱动组件2驱动环状转子31的旋转运动转换成沿第一方向的升降运动，可以使伸缩镜头10的结构更加紧凑，有效地减小了伸缩镜头10的重量和体积；而且，由于插销件34套设在导向件33的外侧，弹性件35分别连接于插销件34和硬质环32，使得弹性件35的高度和导向件33的高度重合，能够有效降低升降组件3整体的高度，从而提升伸缩镜头10的轻薄性。此外，在伸缩镜头10跌落时，保护镜组件4受到的冲击力会通过升降件36传递到插销件34，而插销件34与弹性件35相连，插销件34在受力后会朝底座1的方向滑动并压缩弹性件35，从而可以通过弹性件35实现缓冲，避免插销件34或其他活动部件断裂，保证了伸缩镜头10的可靠性。

需要说明的是，第一方向为镜头模组6的光轴方向，在伸缩镜头10处于收缩状态需要伸出时，第一驱动组件2驱动环状转子31绕第一方向顺时针（逆时针）转动，则在伸缩镜头10处于伸出状态需要收缩时，第一驱动组件2驱动环状转子31绕第一方向逆时针（顺时针）转动，以驱动保护镜组件4下降复位。弹性件35始终处于弹性收缩状态，以相插销件34施加朝向环状转子31的回复力，该回复力能够保证在环状转子31转动时将插销件34压紧在环状转子31上，使得插销件34与环状转子31相对静止，从而保证插销件34跟随环状转子31同步转动。而且，伸缩镜头10的伸出和收缩的过程也可以是伸缩镜头10的自动对焦的过程，伸缩镜头10的自动对焦过程和升降组件3的升降过程可以同时发生也可以不同时发生。

请参阅图6、图7和图8，环状转子31包括环状主体部311、以及固定于环状主体部311的外侧且与第一驱动组件2相连的传动部312，环状主体部311至少部分朝远离硬质环32的方向凸起形成安装腔313，导向件33、插销件34以及弹性件35均设于安装腔313。第一驱动组件2通过传动部312驱动环状主体部311顺时针或逆时针转动，例如，传动部312可以为轮齿结构，轮齿结构上的各齿沿周向分布，第一驱动组件2与轮齿结构啮合装配。安装腔313可以通过在环状主体部311上设置开放型凸起结构形成，在升降组件3的组装过程中，可以先将导向件33、插销件34和弹性件35装入安装腔313内，然后将硬质环32固定在环状主体部311上，即升降组件3可以采用自上而下的组装方式组装，操作简单且可靠性高。

需要说明的是，硬质环32可以为呈环状的钢片，硬质环32和环状转子31通过焊接固定，环状转子31处凸起部分外均与硬质环32相接触，使得环状转子31和硬质环32之间的接触位置较多，可以有效保证焊点数量，从而保证环状转子31和硬质环32之间的连接牢固强度。

请参阅图7和图8，安装腔313设有与硬质环32相对设置的底壁3131、以及分别连接于底壁3131的两端且相对设置两侧壁3132，即安装腔313呈U型。导向件33的一端固定于底壁3131，另一端固定于硬质环32，弹性件35套设在导向件33的外侧且设于插销件34和硬质环32之间；在升降组件3的安装过程中，可以先将导向件33固定在底壁3131上，再将插销件34套设在导向件33上，然后将弹性件35套设在导向件33上，之后将硬质环32固定在环状主体部311上，实现自上而下的组装。根据实际需要，导向件33可以为导向柱，插销件34可以为插销块，弹性件35可以为弹簧。

请参阅图7、图8和图9，底壁3131设置有第一安装孔31311，硬质环32设有第二安装孔321且与第一安装孔31311正对设置，导向件33的两端分别固定在第一安装孔31311和第二安装孔321内。其中，第一安装孔31311可以为通孔或沉孔，导向件33插入第一安装孔31311内后通过铆接或焊接等方式固定在底壁3131上；第二安装孔321可以为通孔或沉孔，在硬质环32与环状转子31固定时，导向件33远离环状转子31的一端插入第二安装孔321内，实现导向件33与硬质环32的相互固定，从而便于将导向件33分别固定在环状转子31和硬质环32上。

请参阅图7和图10，插销件34靠近硬质环32的一侧设有定位槽341，弹性件35远离硬质环32的一端装配在定位槽341内，有利于保证弹性件35与插销件34之间的连接牢固性，避免在插销件34受力后弹性件35发生偏移，对缓冲产生不利影响。

请参阅图6和图7，在一些实施例中，安装腔313设有多个，且多个安装腔313沿周向间隔分布；导向件33、插销件34以及弹性件35共同构成缓冲单元，缓冲单元设有多个，且多个缓冲单元一一对应设置在多个安装腔313内。例如，安装腔313设有四个，四个安装腔313沿周向等距间隔分布，则对应的缓冲单元设有四个，使得升降组件3的缓冲时更加稳定，抗冲击能力更强。此外，每一个缓冲单元可以设有两导向件33，两弹性件35分别套设在两导向件33的外侧，一插销件34同时套设在两导向件33的外侧，既可以提升缓冲单元的缓冲性能，也可以保证插销件34的滑动更加顺畅。

请参阅图7和图9，硬质环32远离环状转子31的一侧设有间隔分布的多个凸点322，各凸点322均处于同一平面，且各凸点322均与底座1相接触，既能保证硬质环32和底座1接触位置的摩擦面小，降低硬质环32和底座1之间的摩擦力大小，有利于提升环状转子31的转动顺畅性；同时，可以保证硬质环32和环状转子31的焊点位置不会超出摩擦位。凸点322的数量根据实际需要设置，例如，凸点322共设有四个，四个凸点322沿周向等距间隔设置；凸点322可以通过冲压形成。

请参阅图5、图6和图11，升降件36朝向插销件34的一侧设有滑槽361，滑槽361包括沿周向分布且依次连通的第一子凹槽3611、第二子凹槽3612和第三子凹槽3613，第一子凹槽3611的长度方向垂直于第一方向，第二子凹槽3612倾斜设置，第三子凹槽3613的长度方向平行于第一子凹槽3611的长度方向；插销件34设有滑动装配在滑槽361内的滑动部342，在环状转子31转动时，滑动部342在第一子凹槽3611、第二子凹槽3612和第三子凹槽3613内滑动，以带动升降件36沿第一方向升降运动。其中，第一子凹槽3611和第三子凹槽3613不在同一高度，第一子凹槽3611、第二子凹槽3612和第三子凹槽3613的设置使滑槽361呈“Z”字型或反“Z”字型。当环状转子31顺时针转动时，插销件34上的滑动部342在第一子凹槽3611、第二子凹槽3612和第三子凹槽3613内依次滑动时，滑动部342驱动升降件36上升移动，实现伸缩镜头10的伸出；当环状转子31逆时针转动时，插销件34上的滑动部342在第三子凹槽3613、第二子凹槽3612和第一子凹槽3611内依次滑动，滑动部342驱动升降件36下降，实现伸缩镜头10的缩回。

需要说明的是，滑槽361设有多个，多个滑槽361沿周向间隔分布，且多个插销件34的滑动部342一一对应装配在多个滑槽361内，有利于插销件34驱动升降件36升降运动；而且，多个插销件34也有利于支撑升降件36，保证插销件34和升降件36之间的配合更加平稳。

请参阅图3、图4和图5，伸缩镜头10还包括固定于底座1的一侧且与底座1共同围合形成收容腔11的上盖7，第一驱动组件2、升降组件3、第二驱动组件5以及镜头模组6均收容于收容腔11内；上盖7设有连通收容腔11的开口71，保护镜组件4与上盖7环绕开口71的内周壁密封接触。具体的，第一驱动组件2驱动保护镜组件4沿第一方向相对开口71移动，以形成供镜头模组6上升所需的空间，由于保护镜组件4与上盖7环绕开口71的内周壁密封接触，既可以避免外界杂质通过上盖7的开口71进入收容腔11内污染镜头模组6，也可以避免磕碰镜头模组6。

请参阅图2和图5，保护镜组件4包括固定于升降件36远离底座1的一端的镜片支架41和固定于镜片支架41的保护镜片42，升降件36和镜片支架41均呈环状。伸缩镜头10还包括分别连接于上盖7和镜片支架41的密封胶圈8、以及固定于上盖7且套设在镜片支架41外侧的装饰件9，密封胶圈8可以实现上盖7和镜片支架41之间密封连接，从而将收容腔11和外界环境隔绝。其中，密封胶圈8具有弹性，以使镜片支架41可以相对上盖7运动，从而保证第一驱动组件2可以驱动保护镜组件4升降运动。

请参阅图5和图11，在一些实施例中，上盖7和升降件36中一者设有限位块72，另一者设有限位槽362，限位槽362的长度沿第一方向延伸，限位块72装配在限位槽362内，限位块72和限位槽362相互配合可以使升降件36仅能沿第一方向升降，从而防止升降件36在升降过程中转动。根据实际需要，可以在上盖7的内侧设置限位块72，在升降件36的外侧设置限位槽362。

请参阅图12和图13，第一驱动组件2包括固定于底座1的旋转电机21、以及连接于旋转电机21且和环状转子31的传动部312啮合装配的齿轮组22，旋转电机21的输出轴与第一方向垂直，转动齿轮组22能够有多种实现方式，只要能将旋转电机21的输出转换成环状转子31的旋转运动即可。在一个具体的示例中，齿轮组22包括与旋转电机21的输出轴固定连接的蜗杆、与蜗杆啮合配合的斜齿轮222、与斜齿轮222同轴设置且固定连接的第一齿轮、与第一齿轮啮合配合的第二齿轮223、与第二齿轮223同轴设置且固定连接的第三齿轮224，第三齿轮224与环状转子31的传动部312的轮齿结构啮合配合。

第二驱动组件5可以为直线音圈电机，电子设备的设备本体20上设有与镜头模组6正对设置的图像传感器模组，当第二驱动组件5驱动镜头模组6上升时，镜头模组6朝远离图像传感器模组的方向移动；当第二驱动组件5驱动镜头模组6下降时，镜头模组6朝靠近图像传感器模组的方向移动，从而实现伸缩镜头10的光学变焦，使得电子设备可以达到更好的人像拍摄和浅景深效果。根据实际需要，第二驱动组件5也可以为步进电机或丝杆电机等。

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)

1.一种伸缩镜头，包括底座、固定于所述底座的第一驱动组件、连接于所述第一驱动组件的升降组件、固定于所述升降组件的保护镜组件、固定于所述底座的第二驱动组件、以及连接于所述第二驱动组件的镜头模组，所述第二驱动组件用于驱动所述镜头模组沿第一方向移动，其特征在于，所述升降组件包括连接于所述第一驱动组件的环状转子、固定于所述环状转子的一侧的硬质环、两端分别固定于所述环状转子和所述硬质环且沿所述第一方向延伸的导向件、套设在所述导向件的外侧且滑动装配于所述导向件的插销件、分别连接于所述插销件和所述硬质环的弹性件、以及活动连接于所述插销件的升降件，所述保护镜组件固定于所述升降件，所述镜头模组位于所述底座和所述保护镜组件之间，所述第一驱动组件用于驱动所述环状转子绕所述第一方向转动，所述插销件用于跟随所述环状转子转动并驱动所述升降件沿所述第一方向升降运动。

2.根据权利要求1所述的伸缩镜头，其特征在于，所述环状转子包括环状主体部、以及固定于所述环状主体部的外侧且与所述第一驱动组件相连的传动部，所述环状主体部至少部分朝远离所述硬质环的方向凸起形成安装腔，所述导向件、所述插销件以及所述弹性件均设于所述安装腔内。

3.根据权利要求2所述的伸缩镜头，其特征在于，所述安装腔设有与所述硬质环相对设置的底壁、以及分别连接于所述底壁的两端且相对设置的两侧壁，所述导向件的一端固定于所述底壁，另一端固定于所述硬质环，所述弹性件套设在所述导向件的外侧且设于所述插销件和所述硬质环之间。

4.根据权利要求3所述的伸缩镜头，其特征在于，所述底壁设置有第一安装孔，所述硬质环设有第二安装孔且与所述第一安装孔正对设置，所述导向件的两端分别固定在所述第一安装孔和所述第二安装孔内。

5.根据权利要求3所述的伸缩镜头，其特征在于，所述插销件靠近所述硬质环的一侧设有定位槽，所述弹性件远离所述硬质环的一端装配在所述定位槽内。

6.根据权利要求2所述的伸缩镜头，其特征在于，所述安装腔设有多个，且多个所述安装腔沿周向间隔分布；所述导向件、所述插销件以及所述弹性件共同构成缓冲单元，所述缓冲单元设有多个，且多个所述缓冲单元一一对应设置在多个所述安装腔内。

7.根据权利要求1所述的伸缩镜头，其特征在于，所述硬质环远离所述环状转子的一侧设有间隔分布的多个凸点，各所述凸点均处于同一平面，且各所述凸点均与所述底座相接触。

8.根据权利要求1所述的伸缩镜头，其特征在于，所述升降件朝向所述插销件的一侧设有滑槽，所述滑槽包括沿周向分布且依次连通的第一子凹槽、第二子凹槽和第三子凹槽，所述第一子凹槽的长度方向垂直于所述第一方向，所述第二子凹槽倾斜设置，所述第三子凹槽的长度方向平行于所述第一子凹槽的长度方向；所述插销件设有滑动装配在所述滑槽内的滑动部，在所述环状转子转动时，所述滑动部在所述第一子凹槽、所述第二子凹槽和所述第三子凹槽内滑动，以带动所述升降件沿第一方向升降运动。

9.根据权利要求1所述的伸缩镜头，其特征在于，所述伸缩镜头还包括固定于所述底座的一侧且与所述底座共同围合形成收容腔的上盖，所述第一驱动组件、所述升降组件、所述第二驱动组件以及所述镜头模组均收容于所述收容腔内；所述上盖设有连通所述收容腔的开口，所述保护镜组件与所述上盖环绕所述开口的内周壁密封接触。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的伸缩镜头。