伸缩型镜头装置的驱动方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种伸缩型镜头的驱动方法，其采用了对镜头面直接施加变化的作用力的方法，通过改变其中至少一个镜头组一端的气压使作用在该镜头组两端的气压产生变化的压差而形成变化的驱动力，从而推动该镜头组向气压较小的方向运动，以实现镜头可在大行程范围内伸缩的功能，同时在伸缩过程中达到高精度定位，实现镜头的光学变焦和自动聚焦。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于伸縮型镜头装置的驱动方法，尤其是指一种利用可变气压对伸縮型镜头装置的驱动方法。
技术介绍
随着通讯技术的快速发展，对手机摄像头的技术要求也越来越高，例如，不仅其像 素要求越来越高，而且还要求手机摄像头具备光学变焦和自动对焦的功能。近些年来，全球 的手机产业对这方面的研发投入了无数的研发费用，对镜头的伸縮驱动提出了很多方法。 例如，采用音圈马达来驱动，这种方法的特点是技术成熟，结构简单，但主要依靠电磁力保 持镜头的位置，使用时会发热，而且相比其他方式，其耐冲击性较差。其次，有使用步进电机 +连杆+齿轮的驱动方法，这种方法可以不依靠电磁力来保持镜头伸縮的位置，但该结构的 尺寸比较大，结构复杂，有机械损失，而且价格较贵。另外，还有采用压电马达作镜头伸縮的 驱动方法，这是以压电陶瓷为激励元件的新型马达。它利用压电陶瓷的逆压电效应产生高 频机械振动，通过定子和转子间的摩擦力来直接驱动镜头伸縮。这种方法具有结构简单，响 应迅速，定位精确，能量密度大，低速大扭矩等优点。但是，所述的压电马达在使用中通常需 施加一路或几路超声频率下的正弦或方波电压信号进行驱动，因此需要专用的驱动电源配 套使用，直接导致产品的成本大幅上涨，这在成本日益压縮的手机行业不受青睐，应用价值 较低。上述所有这些驱动方法，其共同点都是将驱动力作用在固定镜头的镜筒上。此外，这 些镜头的驱动方法还存在一个致命的弱点，那就是镜头伸縮的行程范围受到相应驱动结构 本身尺寸的限制。 如何研究出行程不受限制，成本低廉，功耗小，又能抗震的镜头的驱动方法是近年 来国际手机行业一直探索的难题。所以，又提出了以下这种用于伸縮型镜头的驱动方法，该 方法将驱动力直接作用在要伸縮的镜头的透镜面上，通过改变伸縮镜头一端的气压，使镜 头两端产生压差，从而形成驱动镜头伸縮的驱动力，并推动镜头向气压较小的方向运动，由 此实现镜头的伸縮功能。这种驱动方法的结构简单，适用于镜头等要求伸縮镜头结构短小， 轻薄且成本廉价的民用产品。但是，由于本方法中施加在伸縮镜头一端的是一个恒定的气 压值，即所产生的使镜头伸縮的驱动力也是一个恒定值，所以无法对镜头在伸縮过程中做 到精确的控制和定位，在实现镜头的光学变焦和自动对焦功能时，存在不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于伸縮型镜头的驱动方法，不仅其驱动装置简单 小巧，成本低廉，并且在镜头的伸縮过程中达到位置和精度可控，精确实现镜头的光学变焦 和自动聚焦功能。 为达上述目的，本专利技术提供一种适用于伸縮型镜头的驱动方法，该方法包含以下 步骤 步骤1、将驱动装置中的至少一个气压改变装置的输出端连接至所述的伸縮型镜头装置内，使得该驱动装置产生的驱动力直接作用在所述镜头装置中的至少一个镜头面 上； 步骤2、该气压改变装置在一时间段内形成一个可变气压源，从而改变与其连接的 该镜头面一侧的气压，由此在该镜头装置的两端产生可变压力； 步骤3、该步骤2中形成的可变压力在所述的时间段内推动或吸引该镜头装置向 气体压强小的方向运动，实现镜头装置的伸出或縮进。 其中，所述的镜头装置是指由至少一个镜头组，至少一个可伸縮的镜筒， 一个镜头 底座， 一颗芯片，和印刷电路板组成。 在本专利技术的驱动方法中，所述的步骤1还包括在所述的镜头装置内至少设置一 个空腔，该空腔通过一气体通道与所述的气压改变装置连接。进一步，所述的空腔由一个镜 头组的透镜面和镜筒底面及相邻镜筒壁围成。该空腔也可以由镜头装置中相邻两个镜头组 的透镜面及相邻镜筒壁围成。 在本专利技术的驱动方法中，步骤2中所述的由气压改变装置输出的可变气压由一个 恒定气压和一个交变的气压叠加组成。 所述的气压改变装置包含一个气泵以及一个控制电路，该控制电路控制气泵在步 骤2所述的时间段内输出所述的可变气压。 在本专利技术的驱动方法的步骤3中，当所述镜头装置在所述时间段内完成伸出或縮进后，气泵停止工作，通过相邻镜筒间的静摩擦力来保持当前镜头的位置。本专利技术所提供的伸縮型镜头的驱动方法，具有以下有益技术效果 本专利技术方法采用了对镜头装置中的镜头面上直接施加可变压力的方法，通过改变其中至少一个镜头面一端的气压使作用在该镜头装置两端的气压产生可变压差而形成驱动力，从而推动该镜头向气压较小的方向运动，以实现镜头可在大行程范围内伸縮的功能，并且结构简单，制造成本低廉。 进一步，由于本专利技术方法中施加在镜头面一端的是一个可变气压信号，尤其优选 的是一个交变气压信号，其使得在该端镜头面附近产生稳定的振动气流，从而使得镜头在 伸縮过程中更稳定， 一方面可以实现镜头的伸縮功能，也就是实现镜头自动光学变焦功能， 另一方面可实现对镜头伸縮驱动的定位控制，其具体的控制精度取决于该交变气压信号的 振动振幅，振动周期和振动波形，从而可实现镜头自动聚焦功能，且保证镜头对焦后所获取 的图像清晰。 另外，本专利技术方法中是利用相邻镜筒之间的静摩擦力，来实现镜头伸出或縮进后 的摩擦制动定位，保持当前镜头的位置，使得镜头在定位锁定后，气压改变装置可以暂停工 作，降低功耗。且该气压改变装置可以采用手机本身配备的标准电源，而无需另外使用专门 匹配的驱动电源。附图说明 图1是本专利技术的伸縮型镜头的驱动方法的流程图； 图2是使用本专利技术方法的伸縮型镜头和驱动装置的实施例一的结构示意图； 图3是使用本专利技术方法的伸縮型镜头和驱动装置的实施例二的结构示意图； 图4是使用本专利技术方法的伸縮型镜头和驱动装置的实施例三的结构示意图。具体实施例方式以下结合图1 图4，详细说明本专利技术的若干较佳实施例。 实施例1 如图2所示，为伸縮型镜头以及驱动装置的一种具体实施例。该镜头装置包括可 伸縮镜筒210，该镜筒210内设置有至少两组(或者更多组)相对运动符合变焦镜头规律 的可伸縮的镜头组IIO和镜头组lll，另外，该图2中未示出镜头装置中的芯片和印刷电路 板。其中，镜头组110内的若干透镜之间(即属于该镜头组110的透镜之间)的相对运动 也符合变焦镜头的规律。其中，所述的镜筒210，可伸縮的镜头组110和镜头组111之间的 接触面为具有一定摩擦系数的表面，能使可伸縮镜头组在完成伸出或縮进后利用摩擦力进 行定位固定。进一步，在可伸縮镜头组lll的透镜面与所述镜筒210的底座之间形成一空 腔440，该空腔440的侧壁上设置有一通孔430(也可以在筒壁间开孔，图中没有示出)，通 过通孔430将空腔440和驱动装置中的气泵510连接，该驱动装置还包含依次设置在通孔 430和气泵510之间的第一阀门410和第二阀门420，设置在气泵510内且与内壁相匹配的 可相对移动的磁铁520，缠绕设置在气泵510外的通电线圈530，以及连接在该通电线圈530 两端的控制电路610。 如图1所示，本实施例1所述的伸縮型镜头的驱动方法过程如下 步骤1、将驱动装置中的气压改变装置，也就是气泵510的输出端通过通孔430连接至所述的伸縮型镜头内的空腔440，使得该驱动装置产生的驱动力直接作用在所述镜头中的镜头组lll的镜面上； 步骤2、该气泵510在一时间段内输出一个振动式交变气压信号(其是由一个恒定 阶跃信号叠加一个振动交变信号构成的)，来改变与其连接的镜头组111下端的气压，使镜 头组111下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种伸缩型镜头装置的驱动方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：步骤１、将驱动装置中的至少一个气压改变装置的输出端连接至所述的伸缩型镜头装置内，使得该驱动装置产生的驱动力直接作用在所述镜头装置中的至少一个镜头面上；步骤２、该气压改变装置在一时间段内形成一个可变气压源，从而改变与其连接的该镜头面一侧的气压，由此在该镜头装置的两端产生可变压力；步骤３、该步骤２中形成的可变压力在所述的时间段内推动或吸引该镜头装置向气体压强小的方向运动，实现镜头装置的伸出或缩进。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立辉，赵立新，
申请(专利权)人：格科微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]