CN2757155Y - 镜头驱动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种镜头驱动机构，包括镜筒滑动件、具有永久磁场的镜片基座，其中镜片基座内含有第一镜片组，镜筒滑动件内含有与第一镜片组相组合的第二镜片组，镜筒滑动件的外周围绕着通电可产生感应磁场的驱动线圈，该镜片基座的永久磁场与驱动线圈产生的感应磁场构成磁性回路，该磁性回路之作用可使该镜筒滑动件沿镜头光轴方向移动。

Description

镜头驱动机构

【技术领域】

本实用新型涉及一种带相机的手机，尤其是涉及手机之相机镜头驱动机构。

【背景技术】

手机已成为人们日常生活中不可缺少的一部分，但是，人们不仅仅满足于手机单纯通讯功能，另亦希望其具更多功能，如收音机功能、网络功能、照相功能等。目前，许多手机皆已实现上述功能，尤其是具有照相功能的手机。随着消费者对于手机照相功能的需求，手机配备数字相机已成为目前的主流。

为拍摄不同放大倍数之图片，相机通常具有变焦功能，实现相机的变焦有两种方法：光学变焦、数码变焦。光学变焦是依靠光学镜头本身结构来实现变焦，即通过电机驱动镜头镜片移动或手动旋转镜筒使得镜片移动以使拍摄的景物放大或缩小，变焦倍数越大的相机其镜头体积相对较大，因此其内部的镜片或影像感光器移动空间较大。手机限于体积的原因，机身内部的有限空间限制了镜片和感光器件的移动，因此在手机中实现光学变焦较为困难，因而手机大都是通过定焦设计、数码变焦来实现图像大小的改变。所谓数码变焦实际是一种画面的电子放大，影像感应器上的图片像素通过相机内部的处理器进行放大，从而达到放大图像的目的。数码变焦与光学变焦不同，数码变焦后拍摄的景物虽然放大了，但景物的清晰度会下降。

现有技术中，相机亦有通过磁力驱动镜头移动来实现相机小型化的要求，磁力驱动类型镜头驱动装置如美国专利申请第2004/0130808号，其揭示一种镜头驱动装置，包括含有镜头的移动体、安装在镜头外周的环形驱动磁铁、缠绕着驱动线圈的固定体、镜头光轴的两端处均设有磁性片，该移动体可在镜头光轴方向上第一保持位置与第二保持位置之间移动。当对驱动线圈通电时，通过驱动线圈与驱动磁铁之磁力作用使移动体可在第一保持位置移动至第二保持位置，当停止对驱动线圈通电时，利用安装在镜头外周的驱动磁铁与磁性片之间的吸引力可以使移动体处于第一或第二保持位置，从而使手机可分别在第一保持位置、第二保持位置具有两种拍摄图像的功能。

但是，上述镜头驱动装置借助驱动线圈、驱动磁铁及设置在第一和第二保持位置的磁盘构成从而使得结构复杂。另，为了在第一保持位置、第二保持达到精确聚焦，对第一、第二保持位置的设置有严格要求。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题是提供提供一种结构简单的镜头驱动机构。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种镜头驱动机构，包括镜筒滑动件、具有永久磁场的镜片基座，其中镜片基座内含有第一镜片组，镜筒滑动件内含有与第一镜片组相组合的第二镜片组，镜筒滑动件的外周围绕着通电可产生感应磁场的驱动线圈，该镜片基座之永久磁场与驱动线圈产生的感应磁场构成磁性回路，该磁性回路之作用可使该镜筒滑动件可沿镜片组之光轴方向移动。

与现有技术相比，本实用新型镜头驱动机构可以通过改变驱动线圈中电流的大小及方向，在驱动线圈之感应磁场与镜片基座之永久磁场产生相吸或相排斥之磁场力作用下，使得镜筒滑动件移动到适当位置，此时控制电流可使镜筒滑动件停止在一保持位置。另，通过驱动线圈之电流无最小单位限制，因此感应磁场的大小亦无最小单位的限制，因此只要精密控制电流大小可实现精密变焦。

【附图说明】

图1是本实用新型镜头驱动机构之整体示意图。

图2是图1中II-II方向之剖视图。

图3是本实用新型镜头驱动机构之弹簧等效示意图。

图4是本实用新型镜头驱动机构之实现镜头驱动之电原理图。

【具体实施方式】

如图1、图2所示，镜头驱动机构100包括镜片基座10、驱动线圈30及镜筒滑动件20。其中，驱动线圈30缠绕在镜筒滑动件20外周，镜片基座10内含有第一镜片组12，镜筒滑动件20内含有与第一镜片组12相组合实现变焦功能的第二镜片组22，第一镜片组12与第二镜片组22的光轴同方向且重合，在图2中以F表示之，镜筒滑动件20可沿光轴F滑动。

镜片基座10是由具永久磁性的材料制成，其永久磁场方向与光轴F同向，本实施方式以永久磁场N极指向镜筒滑动件20为例进行说明，且镜片基座10具有一第一绝缘孔14。

镜筒滑动件20嵌套于镜片基座10中，并可在镜片基座10内上下滑动，该镜筒滑动件20具有一第二绝缘孔24。

驱动线圈30采用类似弹簧设计，通过驱动线圈30本身之径向张力与镜筒滑动件20结合，驱动线圈30之两端分别通过该第一绝缘孔14、第二绝缘孔24固定于镜片基座10、镜筒滑动件20上。

如图1所示之驱动线圈30之绕向为顺时针方向，当需镜筒滑动件20远离镜片基座10之方向滑动时，镜片基座10之永久磁场与驱动线圈30之感应磁场应相互排斥，由判断磁场中的通电线圈产生感应磁场方向之右手定则可知，驱动线圈30之电流方向为顺时针方向；当需镜筒滑动件20靠近镜片基座10时，永久磁场与感应磁场应相互吸引，驱动线圈30之电流方向为逆时针方向。由此可知，驱动线圈30中电流方向可依镜筒滑动件20需要滑动之方向决定。

如图3所示，可将该镜头驱动机构100等效为一动态弹簧系统200，其中，M为镜筒滑动件20之质量，K为驱动线圈30之弹性系数，C为驱动线圈30之阻尼系数，X₀＝0定义为镜筒滑动件20之初始位置，X(t)为镜筒滑动件20之瞬间位移。

该动态弹簧系统200所有之作用力可分为惯性力、弹性力及阻尼力，该弹簧系统200可以构建一个二阶微分方程式来表示该弹簧系统200之动态现象：

M×X″(t)+C×X′(t))+K×X(t)＝0。

其中，X″(t)为位移X(t)相对于时间t的二阶微分即为运动之加速度，X′(t)为位移X(t)相对于时间t的一阶微分即为速度，M×X″(t)为惯性力，C×X′(t)为阻尼力(该弹簧系统200所有等效摩擦力)，K×X(t)即为弹性力，根据该二阶微分方程式可以控制通过驱动线圈30之电流。当该二阶微分方程式处于平衡状态时，驱动线圈30中亦有电流通过，该弹簧系统200之惯性力、弹性力及阻尼力保持平衡，从而镜筒滑动件20可保持在当前位置。

如图4所示，系统识别电路40通过识别镜筒滑动件20之质量、对焦时需移动位移的大小、方向及驱动线圈30之弹性系数，并将该等结果输入至可依上述二阶微分方程式进行电流控制的可变电流电路50中，可变电流电路50输出电流至驱动线圈30使之产生相应感应磁场，该感应磁场与镜片基座10之永久磁场便可驱动镜筒滑动件20移动至适当位置。当系统识别电路40未感测到镜筒滑动件20之移动时，可变电流电路50输出恒定电流至驱动线圈30，该等效弹簧系统200处于平衡状态，镜筒滑动件20可保持当前位置处，相机便可在该状态进行拍摄。

Claims (8)

1.一种镜头驱动机构，包括镜筒滑动件、具有永久磁场之镜片基座，其中镜片基座内含有第一镜片组，镜筒滑动件内含有与第一镜片组相组合的第二镜片组，其特征在于：所述镜筒滑动件的外周围绕着通电可产生感应磁场的驱动线圈，所述镜片基座之永久磁场与驱动线圈产生的感应磁场构成磁性回路，所述磁性回路的作用可使所述镜筒滑动件沿镜头光轴方向移动。

2.如权利要求1所述的镜头驱动机构，其特征在于：所述镜筒滑动件与镜片基座为同心圆柱，且镜筒滑动件可沿镜片基座内壁上下滑动。

3.如权利要求2所述的镜头驱动机构，其特征在于：所述驱动线圈部分套合在镜片基座之外周。

4.如权利要求1所述的镜头驱动机构，其特征在于：所述永久磁场之磁场方向与镜头之光轴方向相同。

5.如权利要求2所述的镜头驱动机构，其特征在于：所述镜片基座、镜筒滑动件分别具一绝缘孔。

6.如权利要求5所述的镜头驱动机构，其特征在于：所述驱动线圈之两端分别通过该绝缘孔固定在镜片基座及镜筒滑动件上。

7.如权利要求2所述的镜头驱动机构，其特征在于：所述驱动线圈之电流由一可变电流电路供应以使驱动线圈产生感应磁场。

8.如权利要求6或7所述的镜头驱动机构，其特征在于：一系统识别电路识别镜筒滑动件之移动并将识别结果输出至可变电流电路，以控制可变电流电路。

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