变焦镜头驱动装置和变焦镜头的制作方法_3

文档序号:8444932阅读:来源:国知局
时使用相同的传动方式或混合使用不同的传动方式。例如,动子可以通过直接接触传动一个镜筒,同时通过连杆传动套置在该镜筒外的另一个镜筒;或者,动子在不同的径向上分别设置顶针(或凹凸边缘),分别传动口径与顶针位置相应的镜筒;或者,动子通过顶针传动一个镜筒,同时通过连杆传动套置在该镜筒外的另一个镜筒;或者,动子同时通过不同的连杆分别传动嵌套的两个镜筒。
[0033]依据本发明的变焦镜头基于上述变焦镜头驱动装置获得,将安装在相应的镜头支撑件上的需要移动的镜头组,按照动子的传动结构安装到变焦镜头驱动装置上即可。当然,根据光学设计的需要,还可以配置固定的对焦镜头组和/或变焦镜头组,固定的镜头组同样与移动的镜头组的光轴一致。此外,还可以根据需要配置其他镜头部件,例如在固定的镜头组的上表面或下表面设置快门和/或光圈控制器等。
[0034]以下通过具体实施例来对依据本发明的变焦镜头进行举例说明。其中涉及前述已经详细描述的内容,例如电机的具体结构、动子对镜头支撑件的传动方式等将不再赘述。
[0035]实施例1
依据本发明的变焦镜头的一种实施方式可参考图8,对焦电机采用音圈电机,变焦电机米用盘式电磁电机,盘式电磁电机套设在音圈电机的外部,两个电机共用定子。
[0036]本实施例中,用作定子的第一定位套筒410固定在PCB或FPC基板(以下均简称“基板”)404上,音圈电机的动子402和弹簧408设置在第一定位套筒内侧,动子402为具有中空结构的磁环,第一对焦镜头组411安装于其中。
[0037]盘式电磁电机的动子403设置在第一定位套筒外侧,其底部固定有霍尔磁环412,霍尔测量器件413固定在动子403外围的基板上。第一变焦镜头组414安装于第一变焦镜筒415,第三变焦镜头组416安装于第二变焦镜筒417,第二变焦镜筒套设于第一变焦镜筒夕卜,两个变焦镜筒均设置有轴向延伸的限位滑杆418,使得两个变焦镜筒仅在轴向移动,限位滑杆418可以有多节,便于随同变焦镜筒进行伸缩。动子403通过凹凸边缘419传动第一变焦镜筒,同时通过第一连杆420传动第二变焦镜筒。在其他实施方式中,盘式电磁电机也可以通过两个连杆来分别传动第一变焦镜筒和第二变焦镜筒。对于简单的变焦镜头,也可以省去第三变焦镜头组。本实施例中,凹凸边缘和连杆通过分段的曲线运动一体化地实现伸缩和变焦运动,使得镜头在收缩状态下具有紧凑的尺寸。
[0038]第二变焦镜头组421固定安装于第一定位套筒,位于第一变焦镜头组与第一对焦镜头组之间,其上表面还可设置有快门和/或光圈控制器422。感光芯片423可正对光轴设置在基板上,并可在基板上相应布置所需要的线路和元件,以实现一个完整的变焦镜头。
[0039]本实施例中,音圈电机工作于预先存在的磁力(例如包括磁环402与钢质弹簧408以及钢质的第一定位套筒410之间的磁力)与弹簧408的弹力的受力平衡位置附近,以减小音圈电机所需要的驱动电流。弹簧408可以采用不通电的钢丝,也可以采用表面包覆绝缘层的通电的钢丝弹簧。
[0040]本实施例中,两种优选的盘式电磁电机和音圈电机的定子绕组的实现方式可参考图9。图9中,位于内层的音圈电机的定子绕组405以及位于外层的盘式电磁电机的定子绕组(磁极线圈)406均以印刷电路的形式一体化制作在基板404上,感光芯片423位于定子绕组405内。其中图9(a)中,内层的音圈电机的定子绕组为单个同心螺旋状的环式线圈,图9(b)中,内层的音圈电机的定子绕组为更加优选的多环链式线圈,所称多环链式线圈由多个小的螺旋线圈组合而成,这种结构的线圈,能够以较小的电流产生较大的电磁力,从而进一步降低音圈电机的功耗。多环链式线圈中的各个线圈,可以并联,也可以串联,也可以分组并联或分组串联;允许分别对这些线圈实现开、关控制或通以不同大小甚至不同方向的电流,以此实现不依赖于电压的分压精度而进行精确的控制。
[0041]需要说明的是,图9(b)中的线圈结构也可用于实现两个嵌套的盘式电磁电机的定子绕组。盘式电磁电机的定子绕组与音圈电机的多环链式线圈可以具有相同的印刷线路结构,但分别具有不同的通电控制方式。其中,盘式电磁电机可实现精确的步进控制,而音圈电机则可通过多个小线圈的串、并联和电压调节来实现动子的精确定位。
[0042]实施例2
依据本发明的变焦镜头的另一种实施方式可参考图10,采用两个嵌套的盘式电磁电机来作为对焦电机和变焦电机,两个盘式电磁电机共用定子。
[0043]本实施例中,用作定子的第一定位套筒510固定在基板504上,对焦用盘式电磁电机的动子502紧贴在第一定位套筒内侧,动子502为套筒形磁极环,通过凹凸边缘519传动由受磁材料(例如铁、钢等)制成的镜头支撑环524,镜头支撑环524上设置有轴向延伸的限位滑杆518(可以有多节),第一对焦镜头组511安装于镜头支撑环524。镜头支撑环524通过与磁极环502之间的磁力与之保持接触。
[0044]静止的第二对焦镜头组525安装于第一对焦镜头组的下方,例如固定于第二定位套筒528,第二定位套筒位于动子502内侧,固定在基板上。第二对焦镜头组上表面(或下表面)还可设置有快门和/或光圈控制器522。
[0045]变焦用盘式电磁电机的动子503紧贴在第一定位套筒外侧,动子503底部为磁极环526,上部套筒由磁性材料或受磁材料制作,通过凹凸边缘(或者连杆)527传动第一变焦镜筒515,第一变焦镜筒上同样设置有轴向延伸的限位滑杆518。第一变焦镜头组514安装于第一变焦镜筒,第一变焦镜筒的凹凸边缘至少部分由磁性材料或受磁材料制成,通过与磁极环之间的磁力与动子503保持接触。
[0046]第二变焦镜头组521固定安装于第一定位套筒,位于第一变焦镜头组与第一对焦镜头组之间。感光芯片523可正对光轴设置在基板上,并可在基板上相应布置所需要的线路和元件,以实现一个完整的变焦镜头。
[0047]本实施例中,两个嵌套的盘式电磁电机的定子绕组可采用图9(b)所示的印刷电路制成,并且,两个盘式电磁电机均可采用步进控制方式,从而不必使用位置测量系统也可达到精确定位的目的。若两个电机都采用步进控制方式,其控制电路可以统一,从而简化控制系统。
[0048]此外,本实施例中只有一组可动的变焦镜头组,在其他实施方式中,也可以在第一变焦镜头组之外继续增加可动的第三变焦镜头组,由变焦电机的动子通过连杆进行驱动(参考实施例1),以扩大镜头的变焦倍数。
[0049]实施例3
依据本发明的变焦镜头的一种实施方式可参考图11,对焦电机采用多面体超声电机,变焦电机米用盘式电磁电机,盘式电磁电机套设在超声电机的外部,两个电机共用定子。
[0050]本实施例中,用作定子的第一定位套筒610固定在基板604上,超声电机的动子602套设在第一定位套筒外侧,动子602的内壁与第一定位套筒的外壁通过螺纹进行配合,第一定位套筒的内壁为多面体,每一面上固定有压电陶瓷片609及相应的供电线路(未图示)。动子602通过直接接触的方式传动永磁材料制成的镜头支撑环624,可设置对动子602的旋转限位机构(未图示),以保证其在合理的范围内调焦。镜头支撑环624上设置有轴向延伸的限位滑杆618 (可以有多节),用于将动子602的螺旋运动转化为轴向运动,第一对焦镜头组611安装于镜头支撑环624。超声电机的动子602可采用受磁材料制成,镜头支撑环624与动子602之间具有沿圆周方向的相对滑动,但在磁力作用下保持接触。
[0051]静止的第二对焦镜头组625安装于第一定位套筒,位于第一对焦镜头组的下方,其上表面还可设置有快门和/或光圈控制器622。
[0052]盘式电磁电机的动子603设置在超声电机的动子602外侧,动子602的外壁为光滑筒面,紧贴动
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