用于变焦透镜的镜头定位结构制造技术

本发明专利技术是用于变焦透镜的镜头定位结构。涉及一个光学模块，其包括一个机械结构以调整该光学模块的缩放倍数或对焦。

【技术实现步骤摘要】
用于变焦透镜的镜头定位结构
在此披露的本专利技术涉及一个光学模块,其包括一个机械结构以调整该光学模块的缩放倍数或对焦。
技术介绍
许多便携式电子装置，如手机和/或个人数字助理(PDA)，都包括一个小型照相机模块。这种模块可以包括一个图像感应器、一个成像透镜组件、和/或一个致动器以调整成像透镜组件关于图像感应器的位置。当设计师推出更薄、更小型、和/或更轻便的便携式电子装置时，小型照相机模块制造商就面对这样的挑战:需要提供更小型的照相机模块，通过减小相机模块光学系统的制造公差，来减少制造成本。附图说明参照以下附图，将描述非限制性和非详尽性的实施例，其中相同参照码表示相同部件，除非另外特别说明。图1和图2是一个实施例的镜头组件和图像感应器的示意性截面图。图3是一个实施例的小型成像模块的透视图。图4A、4B和4C是一个实施例小型成像模块的截面图。图5A、5B和5C是一个实施例的镜头组件和图像感应器的侧视图。图6是一个实施例小型成像模块的截面图。图7是一个实施例小型成像模块的透视图。图8是一个实施例的小型成像模块一部分的截面图。图9是一个实施例的小型成像模块的截面图。专利技术详述在以下的详述里，将会阐述众多具体细节以便能够全面理解本专利技术。但是，本领域技术人员将会明白，有时不需要这些具体细节也可以实施本专利技术。另外，为了不混淆本专利技术，本领域技术人员所熟知的方法、装置或系统将不予详细描述。在说明书里，“一个实施例”是指在本专利技术至少一个实施例里的与一个特别实施例有关而描述的特别特征、结构或特性。因此，在说明书不同地方出现的“在一个实施例里”不一定是指同一实施例或描述的任何一个特定实施例。此外，将会理解，在一个或多个实施例里，描述的特别特征、结构、或特性可以以各种方式进行组合。当然，通常这些问题可能会随着上下文的特定使用而发生变化。所以，参照有关上下文，上下文的特定描述或这些术语的使用可以提供有效指引。用来描述这些实施例的术语“在…上”、“在…下”、“上部的”、“下部的”和“在…侧”，是指相对于该小型成像模块的 光轴的位置。特别地，“在…上”和“在…下”是指沿着光轴的位置，其中“在…上”是指一个元件的一侧，而“在…下”是指该元件的另一个相反侧。相对于“在…上”和“在…下”，“在…侧”是指元件的侧面，其偏离光轴，如透镜的周围。此夕卜，应该理解，这些术语不一定是指由重力或任何其它特定朝向所定义的方向。相反，这些术语仅用来识别一个部分相对另一个部分。因此，“上部的”和“下部的”可以与“顶部的”和“底部的”、“第一”和“第二”、“右”和“左”等互换。“水平的”可以指垂直于光轴的方向，而“垂直的”可以指平行于光轴的方向。在此所述的实施例包括一个小型成像模块，其提供一个机制来改变图像感应器和变焦透镜中两个或多个单个镜头组件之间的距离，而调整缩放倍数。例如，变焦透镜可以包括第一镜头组件和第二镜头组件。描述性术语“第一”和“第二”是任意性选择的，用于描述示例性实施例，并不是意在传达一种特定的意义或顺序。 图1和图2是一个特定实施例100镜头组件和图像感应器的示意性截面图。例如，该镜头组件和图像感应器是一部分的小型成像模块。箭头105表示光线穿过光学元件而投射到图像感应器130上。小型成像模块通过选择性地改变单个镜头组件和图像感应器之间的距离，而调整对焦或缩放倍数。图像感应器包括一个有效成像区域(未显示)，其包括像素化的电荷耦合器件阵列和/或一个或多个互补式金属氧化物半导体(CMOS)器件，这仅仅是一些例子。图像感应器也可以包括一个非成像区域(未显示)，其至少部分地围绕住有效成像区域。这个非成像区域可以是有效成像区域的边界或边框，例如，非成像区域可以用于物理支撑小型成像模块的其他部分，而不干扰投射到有效成像区域的光线。第一镜头组件110包括一个或多个光学元件111，其可以是一个或多个镜头。第二镜头组件120包括一个或多个光学元件121，其也可以是一个或多个镜头。第一镜头组件110和第二镜头组件120联合运作而提供一个特定的缩放倍数。该特定的缩放倍数是至少部分地根据第一镜头组件110和图像感应器130之间的距离以及第一镜头组件110和第二镜头组件120之间的距离而改变的。例如，图1中镜头组件110和120布局的缩放倍数是至少部分地根据第一镜头组件110和图像感应器130之间的距离125以及第一镜头组件110和第二镜头组件120之间的距离115而改变的。因此，图2中镜头组件110和120布局的缩放倍数不同于图1的缩放倍数，图2中的缩放倍数是至少部分地根据第一镜头组件110和图像感应器130之间的距离225以及第一镜头组件110和第二镜头组件120之间的距离215而改变的。如以下描述的，一个或多个镜头组件与图像感应器之间的距离是可以至少部分地通过一个机械力而得到调整的。距离是可以沿着(如平行于)箭头105表示的镜头组件光轴而测量。在一个实施中，用于调整一个或多个镜头组件位置的机械力可以由电机产生，这将在以下描述。例如，在一个特别实施例中，小型成像模块结构，如小型相机模块，通过调整单个镜头组件和图像感应器之间的距离，可以提供缩放功能、自动对焦、和/或其他成像功能。小型成像模块可以为设计师提供一个优势:就是将该模块集成入愈加纤薄、小巧、和/或轻便的便携式电子装置中，诸如袖珍相机或手机。例如，以下描述实施例的缩放模块的高度相当小。当然，小型成像模块的这些细节仅仅是例子，本专利技术主题不受此限制。在一个实施例中，小型成像模块包括第一和第二镜头组件，它们有联合有效焦距。术语“有效焦距”是指单个镜头组成的一个或多个组件的焦距，而不是一个单独镜头的焦距。一个或多个镜头组件的放大率或缩放倍数是至少部分地根据该镜头组件的有效焦距而改变的，其又至少部分地根据第一和第二镜头组件与图像感应器130之间的距离而改变的。因此，具有一个有效焦距的镜头组件可以产生一个缩放倍数的图像，而具有另一个有效焦距的镜头组件可以产生另一个缩放倍数的图像。小型成像模块可以包括一个致动器或机械动力源，以移动第一和第二镜头组件到不同位置，得到图像感应器和镜头组件之间不同的距离。该机械动力源根据接收的电流而产生扭转力或其他力。例如，机械动力源可以是电机或步进电机。在一些实施中，“机械动力源”或“致动器”都是指将电能(或功率)转换成机械能(或功率)的装置。在一些实施中，“机械动力源”是指电机，并且除了有一根电机轴而不需要包括齿轮、蜗杆传动、螺钉、或任何其他类型的机械元件。在一个实施中，单个致动器可以包括一个马达，以在一个位置范围内水平方向(垂直于一个或多个镜头组件的光轴)上移动一个滑动元件。如以下解释的，第一镜头组件和第二镜头组件之间的距离是至少部分地根据该滑动元件的水平位置而改变的。而且，当该滑动元件水平方向移动时，这一个或多个镜头组件可以同时在垂直方向(平行于光轴)上移动。所述的同时移动镜头组件为调整第一和第二镜头组件之间的距离以及调整单个镜头组件和图像感应器之间的距离提供了 一种方法。尽管使用了术语“滑动元件”，但是该滑动元件水平方向上在一个位置范围内移动时，可以是滑动和/或滚动。在一个实施中，单个致动器可以用于驱动一个滑动元件到不同位置，为镜头组件提供相当精确的运动控制。例如，该致动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个用于调整变焦透镜的装置，包括：第一镜头组件，其包括第一组一个或多个镜头；第二镜头组件，其包括第二组一个或多个镜头；单个致动器，其机械地驱动所述第一镜头组件沿着所述第一镜头组件的光轴移动；联接机构，其对所述单个致动器响应，所述联接机构调整所述第二镜头组件在所述光轴上的位置，根据所述第二镜头组件的所述位置的调整，所述联接机构还同时改变所述第一镜头组件和所述第二镜头组件之间的距离。

【技术特征摘要】
2013.03.07 US 13/789,5551.一个用于调整变焦透镜的装置，包括: 第一镜头组件，其包括第一组一个或多个镜头； 第二镜头组件，其包括第二组一个或多个镜头； 单个致动器，其机械地驱动所述第一镜头组件沿着所述第一镜头组件的光轴移动； 联接机构，其对所述单个致动器响应，所述联接机构调整所述第二镜头组件在所述光轴上的位置，根据所述第二镜头组件的所述位置的调整，所述联接机构还同时改变所述第一镜头组件和所述第二镜头组件之间的距离。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述联接机构包括: 第一接触面，其连接到所述第一镜头组件； 第二接触面，其连接到所述第二镜头组件； 滑动元件，其与所述第一接触面和所述第二接触面接触，其中所述光轴和所述滑动元件之间的水平距离是根据所述单个致动器的驱动而改变的。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一接触面和所述第二接触面之间的间隔是至少部分地根据所述光轴和所述滑动元件之间的所述距离而改变的。4.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一镜头组件和所述第二镜头组件之间的间隔是至少部分地根据所述光轴和所述滑动元件之间的所述距离而改变的。5.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一接触面相对于所述第二接触面是倾斜 的。6.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一接触面相对于所述第二接触面是曲面的。7.根据权利要求2所述的装置，还包括一个或多个弹簧，用以把所述第一镜头组件和所述第二镜头组件互相压紧。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述滑动元件施加一个分离力在所述第一镜头组件和所述第二镜头组件上，所述弹簧则施加一个压缩力在所述第一镜头组件和所述第二镜头组件上。9.根据权利要求2所述的装置，其中所述滑动元件是一个圆形滚柱。10.根据权利要求2所述的装置，还包括导向槽，其中所述单个致动器驱动所述滑动元件沿着所述导向槽移动。11.根据权利要求2所述的装置，其中平行于所述光轴的是第一方向，当所述滑动元件在垂直于第一方向的第二方向上移动时，所述滑动元件改变所述第一镜头组件和所述第二镜头组件之间在第一方...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑国星，范建明，
申请(专利权)人：香港应用科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：