CN201130291Y - 远近焦两段式自动调焦摄像头模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种远近焦两段式自动调焦摄像头模组，包括线路板、影像传感器、座体和镜头组件，其特征在于：所述座体由外镜头座、内镜头座和底座组成，外镜头座和底座固定连接，内镜头座用于容纳镜头组件并设在外镜头座内；所述内镜头座的外围周向均布有至少3个永久磁铁；所述外镜头座的外围缠绕有线圈，其底部对应于内镜头座的永久磁铁的位置设有异性磁极相对的永久磁铁。本实用新型能通过软件控制内镜头座及连接在内镜头座上的镜头组件作直线运动伸缩，实现远近焦距的切换，避免了因为旋转摩擦产生的废屑而污染摄像头的情况，提高了摄像头模组的使用寿命。

Description

远近焦两段式自动调焦摄像头模组

技术领域

本实用新型涉及一种摄像装置，具体涉及一种适用于手机、掌上电脑、笔记本电脑等便携式设备的，并可远近焦两段式自动调焦的微型摄像头模组。

背景技术

近年来，人们将光学透镜与影像传感器(CCD或CMOS)合起来成为了一种小型的光学数字图象转换模组，即摄像头模组。这种摄像头模组体积较小，可应用于手机、掌上电脑、笔记本电脑等便携式设备上，使这些设备具有数码照相/摄像功能。这种带有照相/摄像功能的便携式设备受到了广大消费者的喜爱和追捧。

现有的摄像头模组主要由镜头组件(lens)、座体(holder)、影像传感器(CCD或CMOS)以及线路板组成，镜头组件通过座体与影像传感器的感光区域相对应，并一同组装于线路板上；影像传感器与线路板上内部电路电连接，影像传感器及线路板将采集到的光信号转换成数字信号，再通过线路板上的连接器与外围设备(如手机主体)连接。

传统的摄像头模组都是固定光学镜头，数码变焦结构，随着人们对摄像要求进一步提高，出现了能够实现光学变焦的摄像头模组，特别是一种具有远近两段焦距功能的手机摄像头模组，能够根据拍摄物体远近调整焦距，使得拍出来的照片的清晰度、色彩饱和度都更加出色，而且其价格也较合理，深受消费者的喜爱。

然而，上述摄像头模组都是采用手动调焦的方式，通过拨动手动拨杆来驱动镜头组件相对于底座旋转伸缩，以实现光学调焦的目的，这种手动方式存在如下缺点：(1)需要在模组外面设置手动拨杆，而拨杆容易折断，导致摄像头模组可靠性降低；(2)在拨动过程中镜头组件相对于底座发生旋转，会因为摩擦而产生废屑，从而污染摄像头，进一步导致图象质量下降。虽然，现在已经出现了自动调焦装置，如中国实用新型专利CN2713511Y公开了一种手机摄像头的光学变焦结构，通过超声波马达驱动装置实现了摄像头模组的自动调焦功能，解决了手动拨杆使用不方便及容易折断的问题，但第二个问题仍然存在。

发明内容

本实用新型目的是提供一种远近焦两段式自动调焦摄像头模组，以通过简单的结构实现远近焦两段式自动调焦，避免使用过程中产生废屑。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种远近焦两段式自动调焦摄像头模组，包括线路板、影像传感器、座体和镜头组件，影像传感器设置于线路板上，与线路板电连接，镜头组件通过座体设置于影像传感器的感光区域前方，所述座体由外镜头座、内镜头座和底座组成，外镜头座和底座固定连接，内镜头座用于容纳镜头组件并设在外镜头座内腔中，与外镜头座滑动连接；所述内镜头座的外围周向均布有至少3个永久磁铁；所述外镜头座的外围缠绕有线圈，其底部对应于内镜头座的永久磁铁的位置设有异性磁极相对的永久磁铁。

上述技术方案中，所述线圈通电后产生的磁场与内镜头座上的永久磁铁的磁场方向相反设置。

所述镜头组件和内镜头座可以设有螺纹并配合连接，起到固定镜头组件和原始调焦的作用。所述外镜头座的内腔与内镜头座配合，由于在内镜头座的外围周向均布有至少3个永久磁铁，使其在受到外镜头座线圈产生的电磁力作用时，向外滑动至近焦位，避免了因转动造成的内外镜头座之间的摩擦，延长了使用寿命。

上述技术方案中，所述影像传感器可以采用CMOS影像传感器，这里的CMOS影像传感器全称为补充性氧化金属半导体图像传感器(英文为Complementary Metal-Oxide Semiconductor)，本摄像头模组是用于手机等便携设备上的，从成本和售价考虑，采用CMOS影像传感器较佳；根据使用场合的需求，也可以采用CCD(电荷耦合)影像传感器。

上述技术方案中，所述线路板为FPCB柔性线路板；或者为PCB印刷线路板。

本实用新型的工作原理是：在正常情况下内镜头座及镜头组件处于初始状态，即远焦位置，此时内镜头座上的永久磁铁与外镜头座底部的永久磁铁相吸，产生固定的吸力，将内镜头座固定在外镜头座底部；当需要切换到近焦位置时，外围设备(如手机)通过软件控制发出命令，在外镜头座外围的线圈中通入电流，因电磁效应产生和内镜头座磁铁磁场方向相反的磁力，这个排斥的磁力克服上述固定吸附力并推动内镜头座及固定于其上的镜头组件到外镜头座外端，此位置极是摄像头的近焦位置；当需要切换到远焦位置时，只要通过软件控制停止向线圈供电，此时电磁作用消失，内镜头座在上述固定吸附力的作用下又回到初始状态，即远焦位置，从而实现远近焦距的切换。这样只在远焦拍摄的时候模组才会耗电，其他时候均是不耗电的，较为省电。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1.本实用新型采用了由外镜头座、内镜头座和底座构成的特殊调焦结构，通过软件控制内镜头座及连接在内镜头座上的镜头组件作直线运动伸缩，实现远近焦距的切换，避免了因为旋转摩擦产生的废屑而污染摄像头的情况，提高了摄像头模组的使用寿命。

2.本实用新型的远近焦两段式自动调焦摄像头模组结构简单，无需额外的电机及传动装置，自身体积大大减小，更适合应用于手机、掌上电脑、笔记本电脑等便携式设备上。

附图说明

附图1为本实用新型的分解示意图；

附图2为本实用新型的外形结构示意图；

其中：1、线路板；2、影像传感器；3、座体；4、镜头组件；5、外镜头座；6、内镜头座；7、底座；8、永久磁铁；9、线圈；10、永久磁铁。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：

参见附图1至附图2所示，一种远近焦两段式自动调焦摄像头模组，包括线路板1、CMOS影像传感器2、座体3和镜头组件4，CMOS影像传感器2设置于线路板1上，与线路板1电连接，镜头组件4通过座体3设置于CMOS影像传感器2的感光区域前方，所述座体3由外镜头座5、内镜头座6和底座7组成，外镜头座5和底座7固定连接，内镜头座6用于容纳镜头组件4并嵌设在外镜头座5内；所述内镜头座6的外围周向均布有至少3个永久磁铁8；所述外镜头座5的外围缠绕有线圈9，其底部对应于内镜头座的永久磁铁的位置设有异性磁极相对的永久磁铁10。所述线圈9通电后产生的磁场与内镜头座上的永久磁铁8的磁场方向相反。所述镜头组件4和内镜头座6设有螺纹并配合连接，起到固定镜头组件和原始调焦的作用。所述外镜头座5的内腔与内镜头座6配合，由于在内镜头座的外围周向均布有4个永久磁铁，使其在受到磁场作用力时处于受力平衡状态，能相对外镜头座平行滑移，减小了内外镜头座之间的摩擦力，延长了使用寿命。所述线路板为FPCB柔性线路板。

在正常情况下，内镜头座上的永久磁铁8与外镜头座底部的永久磁铁10相吸，将内镜头座固定在外镜头座底部，内镜头座6及镜头组件4处于初始状态，即远焦位置；当需要切换到近焦位置时，外围设备(如手机)通过软件控制发出启动命令，在外镜头座外围的线圈9中通入电流，线圈构成螺线管，在其内腔中产生和内镜头座磁铁相反方向的磁场，给内镜头座向外的作用力，由此克服外镜头座底部的永久磁铁的吸力，推动内镜头座及固定于其上的镜头组件向外镜头座外端移动，并由两者间的限位结构限位，此位置即是摄像头的近焦位置；当需要重新切换到远焦位置时，只要通过软件控制停止向线圈供电，此时电磁作用消失，内镜头座在永久磁铁的吸力作用下又回到初始状态，从而实现远近焦距的切换。这样只在远焦拍摄的时候模组才会耗电，其他时候均是不耗电的，较为省电。

Claims (2)

1.一种远近焦两段式自动调焦摄像头模组，包括线路板[1]、影像传感器[2]、座体[3]和镜头组件[4]，影像传感器[2]设置于线路板[1]上，与线路板[1]电连接，镜头组件[4]通过座体[3]设置于影像传感器[2]的感光区域前方，其特征在于：所述座体[3]由外镜头座[5]、内镜头座[6]和底座[7]组成，外镜头座[5]和底座[7]固定连接，内镜头座[6]用于容纳镜头组件[4]并设在外镜头座[5]内腔中，与外镜头座滑动连接；所述内镜头座[6]的外围周向均布有至少3个永久磁铁[8]；所述外镜头座[5]的外围缠绕有线圈[9]，其底部对应于内镜头座的永久磁铁[8]的位置设有异性磁极相对的永久磁铁[10]。

2.根据权利要求1所述的远近焦两段式自动调焦摄像头模组，其特征在于：所述线圈[9]通电后产生的磁场与内镜头座上的永久磁铁[8]的磁场方向相反设置。

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