镜头移位机构制造技术

技术编号:2689676 阅读:251 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种镜头移位机构,供应用于自动对焦或变焦的镜头模块,该镜头模块至少包含:一容腔;一镜头由镜片群及一镜头套筒组成;及一镜头移位机构用以驱动镜头在容腔内的中心轴(光轴)方向上滑动移位;该镜头移位机构主要包含:至少两个径向倾斜的斜面分别设于镜头套筒的底缘或外缘上且以中心轴对称的位置处;至少两个径向活动体设于镜头套筒外围且各设有一径向倾斜的斜面并分别对应抵接于镜头套筒的斜面上;及至少一致动部包含一致动器用以驱动径向活动体同步向内或向外径向移动。通过第一斜面和第二斜面的相互抵接可藉径向活动体的径向位移d带动镜头在光轴上进行移位h,依使用目的的不同调整d与h的比例,以达到镜头快速移位或精密移位的目的。(*该技术在2018年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

4竟头移位才几构
本专利技术是有关一种镜头移位机构,特别是涉及到应用于一自动对焦或变焦 的镜头组,使镜头在中心轴上产生向前/向后的轴向移动的镜头移位机构。
技术介绍
目前使用的数码相机、具拍摄功能的手机、笔记型电脑等手持式电子装置上,常设有一可自动对焦(auto-focusing,简称AF )或变焦(zooming)的微型 镜头模块(compact camera module,简称CCM ),而该镜头模块基本上包含 一由上盖及底盖所形成的容腔; 一镜头,由镜片群(lens group)及一镜头套筒(lens holder)组成,其套设在容腔内并可在中心轴方向上前后滑动移位;及一镜头移 4立冲几构(lens displacement/driving mechanism), 其主要目的是利用致动器 (actuator )来提供致动力(actuating force )以驱动该镜头在容腔内的中心轴上 产生轴向移位动作,藉以达成自动对焦或变焦的目的。现有镜头移位机构所使用的致动器(actuator)包含多种不同模式,如一种 压电马达(piezoelectric motor),其是矛J用压电(piezoelectric)材沣牛形成,^口 US7,212,358 、 US2003/0227560 、 US2006/0044455A1 、 JP2006-293083 、 JP2006-101611等专利文献所述,利用对压电马达施予一电压以产生致动力 (actuating force );又一种称为音圏马达(voice coil motor,简称VCM )的致 动器,其是利用线圏、磁铁与弹性件(如弹簧或弹片)配合形成,如US7,262,927、 US7,196,978 、 US7,002,879 、 US6,961,090、 US6,687,062 、 US20070133110 、 JP2005037865、 JP2005258355、 WO2007026830等专利文献所述,该等现有技术 大部分是利用线圏与永久磁铁(permanent magnet)配组使用,如在镜头的外围上 固设 一 线圈成 一 同步连动体,再于钱圈的外围环状排列设置 一 个或数个永久磁 铁并保持固定不动,使线圈通电后可在永久磁铁所建立的磁场中产生向上或向 下的电磁力以驱动镜头移动;再者,有一种是利用形状记忆合金(shaped memory alloy,简称SMA)的镜头移位机构,其是利用SMA的热缩冷胀的特性以作为致动器(actuator)的驱动力源,如US 6,307,678B2 、 US 6,449,434B1 、 US2007058070、 US2007047938、 JP2005275270、 JP2005195998等专利文献所述, 然而,SMA热缩冷胀的动作较慢,而且再经致动器(actuator )与镜头之间的连 动结构传动,无法简易达成即时自动对焦或变焦的功效。然而,现有镜头移位机构中,其使用的致动器虽包含多种不同模式可供选 择,但该致动器(actuator) —般是与镜头模块的其他构件如其中最主要的镜头 成一体式配合设计,也就是当决定所使用致动器的模式时,该致动器与镜头(包 含镜片群及 一 镜头套筒)之间的连动结构也是同时设定完成,如 US2006/0044455A1所揭示,藉以使致动器所产生的致动力(actuating force )可 直接藉该连动结构以驱动镜头在容腔内的中心轴上产生轴向移位动作,故不同 模式的致动器无法藉相同的连动结构来传达致动力,致无法更换使用;尤其, 现有镜头移位机构的致动器,其致动力的作用方向大部分是与光轴(即镜头中 心轴)同方向,致其移动量为1: 1,较耗费致动力,若要增加镜头的相对移动 量,则须增加其他连动结构,致使整体结构复杂化而不利于量产化及降低成本; 另,先前技术中虽有利用斜面作用以驱动镜头移位的驱动方式,如美国专利 US5,930,544所述,其是藉一第一活动件(first movement member)以驱动镜头 左、右向移位,且同时再藉一第二活动件(second movement member )及一杠杆 支轴以驱动镜头上、下向移位,而使镜头的中心轴呈现一椭圆形轨迹的移位效 果,致其结构较复杂,且其引用的斜面作用并非用来驱动镜头作轴向运动,也 就是其并非是利用一致动器的径向运动而经由斜面作用而转换镜头的轴向运 动;因此发展有高倍解析度且增加镜头相对移动量的新技术以解决镜头移位机 构中移动量为1: 1及致动器与镜头之间的连动结构须同时设定的问题,将有迫 切需要。
技术实现思路
为解决上述镜头移位机构中移动量为1: 1及致动器与镜头之间的连动结构 须同时设定的问题,而提出了本技术,本技术主提供的一种镜头移位机构,供应用于一 自动对焦或变焦的镜 头模块,其主要包含在镜头套筒的底缘或外缘上并以中心轴对称的位置处设 置至少 一 个径向倾斜的第 一 斜面;至少 一 个径向活动体设于镜头套筒底缘或外 缘的外围且各设有 一 径向倾斜的第二斜面以分别对应抵接于镜头套筒的底缘或外缘上的第一斜面上;及至少一致动部(actuating part)利用致动器以产生致动 力用以驱动径向活动体可同步向内或向外进行径向移动;藉此,当致动部藉致 动器产生致动力以驱动各径向活动体同步向内/向外径向移动时,藉二相互对应 抵接的第一、二斜面之间的推抵作用,可驱使镜头套筒底缘或外缘上的第一斜 面由径向活动体的第二斜面的一低点/高点位置移位至一高点/低点位置,相对地 使镜头在中心轴(光轴)上产生向前/向后的轴向移动,达成自动对焦或变焦的 功能。较佳地,本技术的镜头移位机构中,该致动部所使用的致动器进一步 可随镜头模块的设计需要而选择音圈马达(VCM)、压电马达(piezoelectric motor)、利用形状记忆合金(SMA)形成的致动器、或利用线圈与电磁铁 (electromagnet)形成的致动器的组群(group)中一种致动器,通过控制以产生致 动力(actuating force)以驱动镜头在镜头模块的容腔内的中心轴(光轴)上产 生轴向移位动作。优选地,本技术的镜头移位机构,其进一步可在镜头(或镜头套筒) 上配置一弹簧,当致动器的致动力(actuating force)或径向活动体的驱动力消 失或不产生作用时,该弹簧可对镜头提供一相对的回复力,以使镜头达到动态 平衡或回复原位,而达成自动对焦或变焦效果。本技术的镜头移位机构主要是利用一可径向移动的第二斜面及一可轴 向移动的第一斜面相互对应抵接构成,其中可轴向移动的第一斜面是设于镜头 套筒的底缘或外缘上上,而可径向移动的第二斜面是设于一可径向移动的径向 活动体上,并使镜头套筒底缘或外缘上的第一斜面对应抵接在径向活动体的第 二斜面上;其中,当径向活动体被驱动进行向内或向外的径向移动时,藉二相 互对应抵接的第一、二斜面之间的推抵作用,可驱使镜头在中心轴上产生相对 的向前或向后的轴向移动,如径向活动体向中心轴靠近移动(即向内移动)时, 其斜面即可迫使镜头套筒的底缘或外缘上第一斜面向上爬升移位,使镜头相对 在中心轴上向前移位;而如径向活动体离本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种镜头移位机构,供应用于一自动对焦或变焦镜头模块,该镜头模块至少包含一容腔、一镜头及一镜头移位机构,该镜头是包含一镜片群及一镜头套筒并套设在容腔内而可在中心轴上轴向滑动移位;其特征在于,该镜头移位机构是包含:至少一第一斜面、至少一径向活动体、及至少一致动部,其中:第一斜面设在镜头套筒的底缘或外缘上,是一径向倾斜的斜面,且对应于一径向活动体;径向活动体设置于镜头套筒的底缘或外缘的外围且其上设有一径向倾斜且斜度与第一斜面相同的第二斜面,并对应抵接于镜头套筒底缘或外缘上的第一斜面上;致动部包含一致动器以产生致动力用以驱动径向活动体同步向内即朝向中心轴或向外即离开中心轴方向径向移动;其中,当径向活动体受致动器的径向致动力驱动而径向移动时,可通过第一、二斜面之间的推抵作用,驱使镜头套筒的第一斜面在径向活动体的第二斜面上的一低点位置及一高点位置之间滑动移位,以使镜头相对地在中心轴Z即光轴上轴向移位。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:游腾健
申请(专利权)人:一品光学工业股份有限公司
类型:实用新型
国别省市:71[中国|台湾]

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