CN1877378A - 自动对焦镜头的悬吊支撑装置与制造方法 - Google Patents

Abstract

一种自动对焦镜头的悬吊支撑装置与制造方法，该装置主要是由镜头组承座、悬吊弹片及主体所组成。其中，主体上设有一可供容纳镜头组承座的容置空间。而镜头组承座上可供固定一组镜头。本发明主要是将悬吊弹片以冲压方式制成一长条状的料带，然后将料带引入精密塑料模具内，以射出成型的方式将本体及镜头组承座以一体成型方式固定于悬吊弹片的二端，然后将多余的料带切除。借由前述的结构与制造方法不仅适合于快速且大量生产，同时利用模具的高精度定位性，降低组装误差及组装步骤，具有大幅缩减整体体积以及生产制造成本的优点。

Description

自动对焦镜头的悬吊支撑装置与制造方法

技术领域

本发明是关于一种自动对焦镜头的悬吊支撑装置与制造方法，尤指一种用于摄影装置，借由塑料射出一体成型的方式，将镜头组承座及主体分别成型于悬吊弹片的二端，达到悬吊支撑效果。

背景技术

在一般的摄影装置1中，主要包括有镜头组11、光感测组件12及变焦机构(未图示)。其中镜头组11可将被摄对象反射光成像于光感测组件12上(如图1所示)。由于如果镜头组11与光感测组件12间的距离(B.F.L.)为固定，则其仅能清晰呈现某特定距离范围(例如2-3公尺以外距离「hyperfocal distance」)的对象。若欲拥有清晰拍摄不同距离的功能(例如近拍功能)，则镜头组11与光感测组件12之间的距离就必须利用一变焦机构予以适时调整。

而在现有技术摄影装置中所使用的变焦机构2(如图2所示)，其使用高成本的机械式精密驱动组件21作为驱动设有镜头组11的镜头组承座22的的动力来源(例如：步进马达、超音波马达、压电致动器等等)。由于需要相当多的传动组件配合，不仅使得机械架构复杂，而具有组装步骤繁琐不易、体积大及成本高昂的缺点，同时还有耗电量大的严重缺点。而随着科技的日益发展，传统专用摄影装置不断的提高画质并朝缩小体积以便于携带的方向不断开发新产品。另一方面，业者也针对各种不同功能产品进行整合，例如将摄影功能与行动通讯功能的手机结合、将摄影功能与个人数字助理(PDA)结合或是将摄影功能与笔记型计算机结合，令其具有更强大的视讯功能。因此，在共享同一电源供应装置的设计上，如何缩小体积以及降低成本还有如何降低电源的消耗，借以在使用相同容量大小的电源供应装置时，可以有效提高产品的待机以及使用时间就成为业者所要研发改良的重点。

在现有技术的变焦镜头结构中，经常会使用弹性组件来提供缓冲、定位及复位的效果，如中国专利局核准专利公告第468802号镜头组。于该现有技术镜头组3所公开的结构中(如图3所示)，主要是由镜头座31及镜片座32所组成。其中该镜头座31的顶部设有镜片311，且该镜头座31中央部位具有一中空的容置部312，而镜头座31的外缘底段绕设有一电磁线圈组33。此外镜片座32是设置于镜头座31的容置部312中，且可于该容置部312中上下滑移。该镜片座32具有二凸部(图中未示)，而该容置部312的形状则与之互补，使该镜片座32于该容置部312中滑移时不会转动。该镜片座32是由导磁的金属材料制成，于该电磁线圈组33通电后可产生磁力来吸引该镜片座32向下位移。且该镜片座32中莰设有一透镜321，该镜头座31的容置部312的上段及下段分别设有一上挡止部313与下挡止部314。该镜片座32则设于该上挡止部313与下挡止部314之间，且该镜片座32与下挡止部314之间设有一弹簧34。借由前述结构的设计，前述镜头组3中的镜片座32可以借由弹簧34所提供的推力，靠抵于上挡止部313，当欲调整焦距时，只要对电磁线圈组33通电产生磁力将金属材质制成的镜片座32吸引向下产生位移即可达到调整焦距的目的。

在前述现有技术的结构中，不仅其所使用的弹簧34体积过大，占用相当多的空间。另一方面，为了配合该弹簧34的使用，必须在镜头座31的容置部312的上段及下段分别设有一上挡止部313与下挡止部314，整体结构较为复杂。且该现有技术结构必须分别先行将镜头座31、镜片座32及弹簧34制造完成后再依序一一组装，不仅过程繁琐浪费时间，且不可避免的也会产生组装上的误差，造成品管检验上的困扰。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种自动对焦镜头的悬吊支撑装置与制造方法，借由塑料射出一体成型的方式，将镜头组承座及主体分别成型于悬吊弹片的二端，达到简化组装步骤及降低生产制造成本的功效。

本发明的另一目的是提供一种自动对焦镜头的悬吊支撑装置与制造方法，借由精密塑料模具所提供的高精度定位性，可有效降低组装误差。

本发明的又一目的是提供一种自动对焦镜头的悬吊支撑装置与制造方法，借由该一体成型的方式，令该悬吊弹片不仅可以提供镜头组承座双向运作的缓冲复位效果，且可以大幅简化组件间的固定结构，达到有效缩减整体体积的效果。

本发明的再一目的是提供一种自动对焦镜头的悬吊支撑装置与制造方法，其中，于悬吊弹片上设计平面式且曲折延伸的连接部，其可提供一缓冲弹力，且更因其为平面式设计而大幅缩小空间的占用。

具体来说，本发明自动对焦镜头的悬吊支撑装置，其包括：

一镜头组承座，其上可供固定一镜头组；

一主体，其上设有可供容纳镜头组承座的一容置空间，以及

至少一悬吊弹片，该悬吊弹片包括一主体固定端、一镜头组承座固定端、以及位于主体固定端与镜头组承座固定端之间的至少一连接部，该连接部可提供主体固定端与镜头组承座固定端之间的复位弹力；

其中，该镜头组承座结合于该镜头组承座固定端，且该主体结合于该主体固定端。

具体来说本发明自动对焦镜头的悬吊支撑装置制造方法包括下述步骤：

(a)准备一长条状的悬吊弹片料带，该悬吊弹片包括一主体固定端、一镜头组承座固定端、以及位于主体固定端与镜头组承座固定端之间的至少一连接部，该连接部可提供主体固定端与镜头组承座固定端之间的复位弹力；

(b)将长条状的悬吊弹片料带引入塑料模具内，以射出成型的方式形成一本体及一镜头组承座，并且，在该射出成型工艺进行的同时，该本体与悬吊弹片的主体固定端相结合，而该镜头组承座与悬吊弹片的镜头组承座固定端相结合；以及

(c)切除多余的料带。

借由前述的结构与制造方法不仅适合快速且大量生产，同时利用模具的高精度定位性，降低组装误差及组装步骤，具有大幅缩减整体体积以及生产制造成本的优点。

附图说明

图1为镜头变焦原理的示意图；

图2为现有技术变焦镜头的立体分解示意图；

图3为现有技术公告第468802号的剖面示意图；

图4为本发明的自动对焦镜头的悬吊支撑装置中悬吊弹片的平面示意图；

图5为本发明的自动对焦镜头的悬吊支撑装置中数个镜片组承座及主体成型于悬吊弹片上的外观示意图；

图6为本发明切除多余料带后成单一个体的镜片组承座及主体成型于悬吊弹片上的立体外观示意图；

图7为本发明的自动对焦镜头的悬吊支撑装置制造方法的流程示意图；

图8为本发明装置安装于调焦装置中的实施例外观示意图。

附图标号说明：1～摄影装置；11～镜头组；12～光感测组件；2～变焦机构；21～驱动组件；22～镜头组承座；3～镜头组；31～镜头座；311～镜片；312～容置部313～上挡止部；314～下挡止部；32～镜片座；321～透镜；33～电磁线圈组；34～弹簧；4～镜头组承座；41～镜头组；42～第一驱动线圈；43～第二驱动线圈；5～悬吊弹片；51～主体固定端；52～镜头组承座固定端；53～连接部；54～贯穿孔；6～主体；61～容置空间；62～永久磁铁组；621～第一永久磁铁；622～第二永久磁铁；63～凸出部；71～74工艺流程步骤；8～调焦装置；81～上盖；811～扣合孔；82～底板；83～光感测组件；84～驱动线圈；841～第一驱动线圈；842～第二驱动线圈。

具体实施方式

为能对本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，兹配合附图详细说明如后：

请参阅图4、图5及图6，为本发明的自动对焦镜头的悬吊支撑装置与制造方法的较佳实施例。其中，图4所示为本发明的自动对焦镜头的悬吊支撑装置中单一悬吊弹片的平面示意图。图5为本发明的自动对焦镜头的悬吊支撑装置中长条状料带经过射出成型步骤后的外观示意图。图6为本发明的自动对焦镜头的悬吊支撑装置，其悬吊弹片与主体结合后，且切除多余料带后成单一个体的立体外观示意图。

如图4及图5所示，本实施例的自动对焦镜头的悬吊支撑装置主要是由镜头组承座4(Lens-holder)、悬吊弹片5(Suspension-Spring)及主体6所组成。其中，主体6上设有一可供容纳镜头组承座4的容置空间61。而镜头组承座4上可供固定一镜头组(未图示)。该悬吊弹片5是由一金属材质利用冲压方式加工制成的平面片体。该悬吊弹片5进一步设有主体固定端51及镜头组承座固定端52(如图4所示)，于主体固定端51及镜头组承座固定端52之间设有至少一连接部53。而连接部53是呈一多重弯折的细条状结构(例如呈S形弯折)，使主体固定端51与镜头组承座固定端52之间可以进行有限度的弯曲摆动，并因此提供缓冲弹力与复位弹力的功能。此外，于悬吊弹片5上的主体固定端51或镜头组承座固定端52上分别设有至少一可供成型固定的贯穿孔54。

借由前段所述的结构，本发明中的主体6及镜头组承座4可以利用射出成型的方式同时成型为两个独立组件。并且，在同一射出成型工艺同时，并分别利用悬吊弹片5上主体固定端51上所设置的贯穿孔54及镜头组承座固定端52，来将主体6及镜头组承座4分别结合于悬吊弹片5上(如图5所示)。令该镜头组承座4可以借由悬吊弹片5中连接部53所提供的弹力，悬吊固定于主体6上所设置的容置空间61内，并维持在一定位处。因此借由前述的结构，本发明不仅可以节省个别组件的制造与组装的时间，且可以简化个别组件因为考虑组装固定所衍生出的结构，因此具有可以大幅降低生产制造成本的优点。

此外，本发明中所使用的扁平状悬吊弹片5，其相较于现有技术结构中所使用的弹簧34，不仅占用空间小，可以大幅缩减其整体的体积而适合与其它各种携带式电子产品(例如：行动电话、PDA或笔记型计算机)结合，且可以提供双向的支撑悬吊效果。另一方面，本发明中悬吊弹片5具有多重弯折外形的连接部53不仅可以在有限的空间内增加其对镜头组承座4的支撑力量，且可有效延长其运作行程，提供更宽广的使用范围。

图7为本发明的自动对焦镜头的悬吊支撑装置的制造方法的流程示意图。本发明借由前述的结构可以提供一更为简便的制造方法(如图7所示)。该方法主要是将悬吊弹片5以冲压方式先行制成一长条状的料带(步骤71)，然后将该长条状的料带引入精密塑料模具内(步骤72)，以射出成型的方式将数组本体及镜头组承座同时分别成型固定于悬吊弹片的二固定端以形成如图5所示的半成品(步骤73)，然后将多余的料带切除(步骤74)而成如图6所示的单一个体。令该镜头组承座4可以利用悬吊弹片5所提供的支撑力量，悬吊在主体6上所设置的容置空间61内。并使镜头组承座4在受到外力驱动时可进行相对于主体6的有限度上下位移运动；而在未受到外力驱动下时，镜头组承座4则因悬吊弹片5的回复弹力而维持在一固定的相对位置。借由前述的制造方法。本发明可以不仅适合于快速且大量生产，同时利用塑料模具的高精度定位性，降低组装误差及组装步骤，具有大幅缩减整体体积以及生产制造成本的优点。

请继续参阅图8，其为将本发明装置安装于一调焦装置8中的实施例外观示意图，其中，本发明进一步于镜片组承座4上设置一镜片组41并以一上盖81与主体6扣合固定。该上盖81并未与镜片组41相互固定。于主体6的底部则连接一底板82(Bottom plate)及光感测组件83(CMOS/CCD Sensor)。镜头组承座4外围设有若干线圈缠绕部以供缠绕设置数个驱动线圈84(Coils)。同时，配合在主体6上与驱动线圈84相对的位置处，设有由两个不同极性的永久磁铁所组成的永久磁铁组62(Magnets)。前述的驱动线圈84至少包含第一驱动线圈841(First coils)及第二驱动线圈842(Second coils)其分别设置于镜头组承座4的相对两侧。而永久磁铁组62(Magnets)是由至少第一永久磁铁621(First Magnet)及第二永久磁铁622(Second Magnet)上下迭置所组成，且是与该镜头组承座4上所设置的第一驱动线圈841(或第二驱动线圈842)相对应。前述的第一永久磁铁621与第二永久磁铁622是以磁极相反的方式上下迭置，使第一永久磁铁621与第二永久磁铁622于朝向镜头组41之侧的磁极为相反，如此，该永久磁铁组62于朝向镜头组41之侧的上、下半部具有两相反磁极。同时，第一永久磁铁621的位置是恰对应于第一驱动线圈841(或第二驱动线圈842)的上半部横向延伸的线圈部分，而第二永久磁铁622则是对应于第一驱动线圈841(或第二驱动线圈842)的下半部横向延伸的线圈部分。由于对第一驱动线圈841(或第二驱动线圈842)施加一直流电流时，其上半部与下半部的横向延伸线圈的电流方向在图8上来看为左右相反，因此，恰好可搭配以磁极相反上下迭置的第一永久磁铁621与第二永久磁铁622，来产生相同方向(例如向上或向下)的驱动力。

当欲进行镜头组41位置切换时，只要分别将该镜头组承座4上所设置的第一驱动线圈42与第二驱动线圈43通以一预定电流，使两驱动线圈42、43产生特定方向的磁力线。借由与第一永久磁铁621及第二永久磁铁622间的磁力作用，提供该镜头组承座4一沿镜头组41轴心向前(上)推动、或是向后(下)推动的力量。如此，该设有镜头组41的镜头组承座4便会被推动朝预定的方向移动，借此改变镜头组41与光感测组件83两者间的距离而达到对焦及调整焦距的目的。

前段所述的结构中，该上盖81与主体6间的扣合结构，主要是在主体6上设有若干个具有斜面的凸出部63，同时配合在上盖81的相对位置上设有可供与前述凸出部63卡合的扣合孔811(如图8所示)，令该上盖81可以借由扣合孔811与凸出部63两者卡合达到与主体6扣合固定的功效。

综上所述，本发明透过前述结构结构的设计，不但可借此大幅缩减其整体体积，对于微形化有极佳的进步与贡献，可使本发明的自动对焦镜头的悬吊支撑装置，应用在更多的产品上(例如：内建于笔记型计算机的屏幕上或其它各型携带式电子产品上)，具有更完整的变焦功能。同时利用塑料射出将主体6、镜头组承座4及悬吊弹片5三者一体成型的方式，可以大幅简化制造与组装步骤，不仅具有降低生产制造成本的优点，且可彻底解决组装误差的问题。

本发明于前述所提出说明中仅为较佳的实施例说明，事实上本发明亦可以改由将永久磁铁组设于活动的镜头组承座上，而将第一驱动线圈以及第二驱动线圈设于主体上，同样可以达到增加磁力线密度及提升磁性运作效率的优点。

以上所述的实施例不应用于限制本发明的可应用范围，本发明的保护范围应以本发明的权利要求书所界定的技术精神及其均等变化所含括的范围为主。即大凡依本发明权利要求所做的均等变化及修饰，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围，故都应视为本发明的进一步实施状况。

Claims (10)

1、一种自动对焦镜头的悬吊支撑装置的制造方法，其特征在于：其包括有下列步骤：

(a)准备一长条状的悬吊弹片料带，该悬吊弹片包括一主体固定端、一镜头组承座固定端、以及位于主体固定端与镜头组承座固定端之间的至少一连接部，该连接部可提供主体固定端与镜头组承座固定端之间的复位弹力；

(b)将长条状的悬吊弹片料带引入塑料模具内，以射出成型的方式形成一本体及一镜头组承座，并且，在该射出成型工艺进行的同时，该本体与悬吊弹片的主体固定端相结合，而该镜头组承座与悬吊弹片的镜头组承座固定端相结合；以及

(c)切除多余的料带。

2、如权利要求1所述的自动对焦镜头的悬吊支撑装置制造方法，其特征在于，该长条状的悬吊弹片料带是将金属材质以冲压方式加工制成。

3、一种自动对焦镜头的悬吊支撑装置，其特征在于，其包括：

一镜头组承座，其上可供固定一镜头组；

一主体，其上设有可供容纳镜头组承座的一容置空间；以及

至少一悬吊弹片，该悬吊弹片包括一主体固定端、一镜头组承座固定端、以及位于主体固定端与镜头组承座固定端之间的至少一连接部，该连接部可提供主体固定端与镜头组承座固定端之间的复位弹力；

其中，该镜头组承座结合于该镜头组承座固定端，且该主体结合于该主体固定端。

4、如权利要求3所述的自动对焦镜头的悬吊支撑装置，其特征在于，该悬吊弹片料带是将金属材质利用冲压方式加工制成的一长条状料带。

5、如权利要求3所述的自动对焦镜头的悬吊支撑装置，其特征在于，该连接部呈一多重弯折外形。

6、如权利要求3所述的自动对焦镜头的悬吊支撑装置，其特征在于，于悬吊弹片上的主体固定端上设有可供成型固定的至少一贯穿孔。

7、如权利要求3所述的自动对焦镜头的悬吊支撑装置，其特征在于，于镜头组承座外围设置至少一驱动线圈，同时在主体上对应于驱动线圈的相对位置处设有至少一永久磁铁组。

8、如权利要求7所述的自动对焦镜头的悬吊支撑装置，其特征在于，该永久磁铁组包括有至少第一永久磁铁及第二永久磁铁，该第一永久磁铁与第二永久磁铁是以磁极相反的方式上下迭置，使第一永久磁铁与第二永久磁铁于朝向镜头组之侧的磁极为相反，如此，该永久磁铁组于朝向镜头组之侧的上、下半部具有两相反磁极。

9、如权利要求8所述的自动对焦镜头的悬吊支撑装置，其特征在于，当对该驱动线圈施加直流电流时，其对应于第一永久磁铁与第二永久磁铁部分的电流方向为相反。

10、如权利要求3所述的自动对焦镜头的悬吊支撑装置，其特征在于，于主体上还设有一上盖，该上盖可与主体扣合固定。

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