TWI426335B - 自動對焦鏡頭模組 - Google Patents

Description

自動對焦鏡頭模組

本發明涉及一種鏡頭模組，尤其是一種自動對焦鏡頭模組。

現有自動對焦鏡頭模組多採用音圈馬達，究其原因在於音圈馬達技術成熟及其價格低廉、體積小及用電量少等。

常見的音圈馬達主要包括一固定架及一個可活動地裝設於該固定架內的裝筒。該裝筒用來裝設鏡頭模組，裝筒具有內螺紋，鏡頭模組具有外螺紋，鏡頭模組通過內螺紋和外螺紋的配合裝設在裝筒內。在通電的情況下，該音圈馬達驅動裝筒從而改變鏡頭模組與影像感測器之間的距離，進而實現對焦或變焦的功能。

鏡頭模組與裝筒在鎖附過程中，問題之一，內螺紋和外螺紋之間由於扭力的存在使得鏡頭模組與裝筒二者之中心軸發生傾斜；問題之二，螺紋的相互螺合因摩擦產生塵粒易污染鏡片。利用音圈馬達驅動鏡頭模組，需要較大空間來容納音圈馬達從而使得自動對焦鏡頭模組的體積較大。

有鑒於此，有必要提供一種體積小、無塵粒污染的自動對焦鏡頭模組及相機模組。

一種自動對焦鏡頭模組，其包括鏡筒、鏡座、彈性件和壓電致動器，所述壓電致動器具有沿所述鏡座軸向的形變量，所述彈性件分別與所述鏡筒和鏡座相連接以使所述鏡筒懸吊在所述鏡座內，所述鏡筒外壁徑向延伸形成至少一個支柱，所述壓電致動器設置在所述鏡座內且與所述支柱相接觸用以驅動所述鏡筒在所述鏡座內軸向運動。

與先前技術相比，本發明實施例的自動對焦鏡頭模組由於直接將鏡筒利用彈性件懸吊在鏡座內，鏡筒和鏡座之間無扭力配合的問題及二者鎖附時因摩擦產生塵粒的問題；由於壓電致動器設置在鏡座內，不需要額外的空間收容壓電致動器，從而使得自動對焦鏡頭模組的體積較小。

下面將結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

請參閱圖1，本發明第一實施例的自動對焦鏡頭模組10包括鏡筒11、鏡座12、彈性件13、磁場感應器14、磁鐵15和壓電致動器16。

鏡筒11內設置有一個或複數鏡片110，磁場感應器14設置在鏡筒11的外表面，隨鏡筒11移動而移動。鏡筒11的外表面徑向突出形成有支柱111，另外，鏡筒11靠近物側的端部形成有兩個對稱分佈的第一凸柱112。

鏡座12靠近物側的端部形成有三個等間距分佈的第二凸柱121，且具有一個收容鏡筒11的收容空間120。

磁鐵15固定在鏡座12的內壁上並且使得磁場感應器14位於磁鐵15的磁場範圍內，磁場感應器14感應磁場的變化以確定鏡筒11在鏡座12中的位置。

彈性件13具有中央通孔130、圍繞中央通孔130的固定部131和可動部132。其中，中央通孔130用以使得光線可照射至鏡片110上，可動部132上設置有數量與第一凸柱112相同的第一固定孔134，固定部131上設置有數量與第二凸柱121相同的第二固定孔133。

第一凸柱112伸入第一固定孔134，然後在第一凸柱112和第一固定孔134之間塗佈膠水，膠水固化從而使可動部132固定在鏡筒11上；第二凸柱121伸入第二固定孔133，同樣在二者之間塗佈膠水使固定部131固定在鏡座12上，在彈性件13的作用下使得鏡筒11懸吊在鏡座12的收容空間120內。

壓電致動器16固定在鏡座12內壁上，其具有沿鏡座12軸向的形變量，且與支柱111相接觸，壓電致動器16與支柱111的接觸方式及固定方式只要能使壓電致動器16帶動支柱111移動且不錯位元不脫離的方式即可，例如，採用膠水將壓電致動器16與支柱111膠合在一起。壓電致動器16在電流或電壓的作用下，發生機械形變用以驅動鏡筒11沿鏡座12的軸向上下運動實現自動對焦鏡頭模組10的對焦功能。

隨著鏡筒11在鏡座12中的位置不同，磁場感應器14所檢測的其所處位置的磁場強度亦不相同，資料處理單元（圖未示）接受並處理該資料以判斷鏡筒11所處的位置，進而控制壓電致動器16的機械形變從而實現精確的對焦功能。

由於直接將帶有鏡片110的鏡筒11利用彈性件13懸吊在鏡座12內，鏡筒11和鏡座12之間無扭力配合的問題及二者鎖附時因摩擦產生塵粒的問題；由於壓電致動器16設置在鏡座12內，不需要額外的空間收容壓電致動器16，從而使得自動對焦鏡頭模組10的體積較小。

如圖2所示，本發明第二實施例的自動對焦鏡頭模組20包括鏡筒21、鏡座22、彈性件23、磁場感應器24、磁鐵25和壓電致動器26，其與自動對焦鏡頭模組10的區別在於：磁場感應器24固定在鏡座22內壁上，而磁鐵25固定在鏡筒21外壁上隨鏡筒21而移動；鏡座22的內壁具有軸向的凹槽221，壓電致動器26固定在凹槽221內，當鏡筒21在彈性件23的作用下懸吊在鏡座22中時支柱211部分或全部收容在凹槽221內且壓電致動器26與支柱211相接觸。

凹槽221可導引支柱211的運動，進而引導鏡筒21的運動。

如圖3所示，本發明第三實施例的自動對焦鏡頭模組30包括鏡筒31、鏡座32、第一彈性件33a、第二彈性件33b、磁場感應器34、磁鐵35和三個壓電致動器36。其中，磁鐵35和三個壓電致動器36均固定在鏡座32內，磁場感應器34固定在鏡筒31的外表面。

鏡筒31的外表面徑向突出形成有三個支柱311，相鄰支柱311之間的夾角為120度，當鏡筒31借助第一彈性件33a、第二彈性件33b懸吊在鏡座32中時，三個支柱311與三個壓電致動器36相對應，即一個壓電致動器36與一個支柱311相接觸。第一彈性件33a固定在鏡筒31和鏡座32靠近物側的一端，第二彈性件33b定在鏡筒31和鏡座32靠近像側的一端。

由於採用三個均勻分佈的支柱311和壓電致動器36，可以防止鏡筒31在軸向運動時發生傾斜，保證對焦的準確度。

第一彈片33a和第二彈片33b的結構和形狀可以相同也可以不相同；鏡座32內壁也可以開設軸向凹槽以引導支柱311的運動。

另外，支柱311的個數也並不限於三個，可以根據實際要求改變，例如兩個、四個、五個等等。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10、20、30‧‧‧自動對焦鏡頭模組

11、21、31‧‧‧鏡筒

12、22、32‧‧‧鏡座

13、23‧‧‧彈性件

14、24、34‧‧‧磁場感應器

15、25、35‧‧‧磁鐵

16、26、36‧‧‧壓電致動器

110‧‧‧鏡片

111、211、311‧‧‧支柱

112‧‧‧第一凸柱

121‧‧‧第二凸柱

120‧‧‧收容空間

130‧‧‧中央通孔

131‧‧‧固定部

132‧‧‧可動部

134‧‧‧第一固定孔

133‧‧‧第二固定孔

221‧‧‧凹槽

33a‧‧‧第一彈性件

33b‧‧‧第二彈性件

圖1是本發明第一實施例自動對焦鏡頭模組的示意圖。

圖2是本發明第二實施例自動對焦鏡頭模組的示意圖。

圖3是本發明第三實施例自動對焦鏡頭模組的示意圖。

30‧‧‧自動對焦鏡頭模組

31‧‧‧鏡筒

32‧‧‧鏡座

34‧‧‧磁場感應器

35‧‧‧磁鐵

36‧‧‧壓電致動器

311‧‧‧支柱

33a‧‧‧第一彈性件

33b‧‧‧第二彈性件

Claims (8)

1. 一種自動對焦鏡頭模組，其包括鏡筒和鏡座，其改良在於：所述自動對焦鏡頭模組進一步包括彈性件和壓電致動器，所述壓電致動器具有沿所述鏡座軸向的形變量，所述彈性件分別與所述鏡筒和鏡座相連接以使所述鏡筒懸吊在所述鏡座內，所述鏡筒外壁徑向延伸形成至少一個支柱，所述壓電致動器設置在所述鏡座內且與所述支柱相接觸用以驅動所述鏡筒在所述鏡座內軸向運動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦鏡頭模組，其中：所述鏡座內壁徑向凹陷形成凹槽，所述凹槽引導所述支柱的運動。
3. 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦鏡頭模組，其中：所述支柱大於等於兩個，其均勻設置在所述鏡筒外壁。
4. 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦鏡頭模組，其中：所述自動對焦鏡頭模組進一步包括磁場感應器和磁鐵，所述磁鐵位於所述鏡座內壁，所述磁場感應器設置在所述鏡筒外壁且位於所述磁鐵的磁場範圍內以感應磁場的變化。
5. 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦鏡頭模組，其中：所述自動對焦鏡頭模組進一步包括磁場感應器和磁鐵，所述磁鐵位於所述鏡筒外壁，所述磁場感應器設置在所述鏡座內壁且位於所述磁鐵的磁場範圍內以感應磁場的變化。
6. 如申請專利範圍第1至5項任一項所述之自動對焦鏡頭模組，其中：所述彈性件具有可動部及固定部，所述可動部固定在所述鏡筒上，所述固定部固定在所述鏡座上。
7. 如申請專利範圍第6項所述之自動對焦鏡頭模組，其中：所述鏡筒的端部具有第一凸柱，所述可動部對應所述第一凸柱具有第一固定孔，所述第一凸柱與所述第一固定孔相配合使得所述可動部固定在所述鏡筒上。
8. 如申請專利範圍第7項所述之自動對焦鏡頭模組，其中：所述鏡座的端部具有第二凸柱，所述固定部對應所述第二凸柱具有第二固定孔，所述第二凸柱與所述第二固定孔相配合使得所述固定部固定在所述鏡座上。