专利名称：镜头模组的制作方法
技术领域：
本发明涉及摄像技术领域，尤其涉及一种镜头模组。
背景技术：
近年来，随着多媒体技术的发展，镜头模组的应用范围也越来越广。例如，应用于 数码相机、摄像机及带有摄像功能的手机等便携式电子产品中。在人们对数码相机、摄像 机及带有摄像功能的手机追求小型化的同时，对其拍摄出的物体的影像质量也提出了更高 的要求，即希望拍摄物体的影像画面更加清晰。拍摄物体的成像质量在很大程度上取决于 镜头模组中各镜片的光轴是否对齐。Alpheus W. Burner等人在1995年SPIE系统、图像 计量学第四次会议(Videometrics IV)上发表的论文Zoom Lens Calibration For Wind TunnelMeasurements中说明了由于镜头模组中的各镜片的光轴不对齐而产生的影响。
现有技术中，镜头模组一般包括镜头和镜座。所述镜头包括镜筒以及收容于镜筒 的光学镜片。所述镜座包括座体以及设置于座体内的影像传感器。所述光学镜片用于形成 光学成像，所述影像传感器用于与光学镜片耦合，以将光学成像信号转化成电信号输出，使 得外部芯片可将电信号转换为数字信号从而可将摄制影像输出于显示屏。然而，由于红外 线的存在，在白天可见光较强的情况下红外线可能会造成对影像传感器的干扰，从而使得 摄制的影像产生偏色；而在夜晚红外线较强的情况下，由于可见光线的干扰，可能也无法摄 制清楚的红外光影像。也就是说，现有技术的镜头模组受光照环境的限制，无法摄制具有良 好品质的影像。 因此，有必要提供一种各种光照环境下均可摄制较佳品质的影像的镜头模组。
发明内容
以下将以实施例说明一种镜头模组。 —种镜头模组，其包括镜筒、镜座、红外光截止滤光片、红外光穿透滤光片以及切 换装置，所述镜筒内设置有用于进行成像的光学镜片，所述镜座内设置有与所述光学镜片 光学耦合的影像传感器，所述切换装置包括连接件、第一磁性元件以及第二磁性元件，所述 连接件连接红外光截止滤光片和红外光穿透滤光片，所述第一磁性元件设置于连接件，所 述第二磁性元件设置于镜筒，所述第一磁性元件与第二磁性元件具有相互作用力以使连接 件相对于镜筒移动，从而使红外光截止滤光片与光学镜片相对或者红外光穿透滤光片与光 学镜片相对。 本技术方案的镜头模组通过第一磁性元件与第二磁性元件之间的相互作用力可 以使得连接件相对于镜筒移动，从而使得红外光截止滤光片与光学镜片相对应或者红外光 穿透滤光片与光学镜片相对应，也就是说，镜头模组可以具有两种工作状态一种红外光截 止时适于白天或者可见光线较强时拍摄的工作状态，可以避免偏色并可获得良好的可见光 影像；另一种是红外光穿透时适于夜晚或者可见光线较弱时拍摄的工作状态，可以避免失 焦和可见光干扰从而可获得良好的红外光影像；从而，本技术方案的镜头模组在各种光照环境下均可摄制较佳品质的影像。另外，本技术方案的镜头模组结构较为简单，成本也较 低，便于生产制造并实现产业化。
图1为本技术方案第一实施例提供的镜头模组处于红外光截止滤光片与光学镜 片相对应时的示意图。
图2为沿图1中的II-II方向剖开的剖面示意图。 图3为本技术方案第一实施例提供的镜头模组处于红外光穿透滤光片与光学镜 片相对应时的示意图。 图4为本技术方案第二实施例提供的镜头模组的示意图。
图5为本技术方案第三实施例提供的镜头模组的示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图及多个实施例，对本技术方案提供的镜头模组作进一步的详细说 明。 请一并参阅图1至图3，本技术方案第一实施例提供的镜头模组1包括镜头11、镜 座12、红外光截止滤光片13、红外光穿透滤光片14以及切换装置15。 所述镜头11包括镜筒111以及用于进行光学成像的一个或多个光学镜片112。所 述镜筒111大致为圆筒体，具有内壁1101、与内壁1101相对的外壁1102以及与外壁1102 相连接的顶面1103。所述内壁1101与外壁1102均为圆环形。所述内壁1101围合形成一 个收容孔IIO，所述光学镜片112收容于所述收容孔110内。所述外壁1102靠近镜座12的 部分具有外螺纹，用于与镜座12螺合。 所述镜座12设置于镜筒111远离顶面1103的一侧，其包括座体121以及设置于 座体121内的影像传感器122。所述座体121包括连接部123和容置部124。所述连接部 123大致为圆筒形，具有一个螺合孔1230，所述螺合孔1230内壁1231具有与镜筒111的外 壁1102的外螺纹相配合的内螺纹，从而镜筒111可螺合于座体121的连接部123。所述容置 部124连接于连接部123远离镜筒111的一侧，其大致为方筒形，且具有一个与螺合孔1230 相连通的容置孔1240。所述影像传感器122封装于电路板125，设置于容置孔1240内，用 于与镜筒111内的光学镜片112光学耦合，并将光学镜片112的光学成像信号转换为电信 号输出，使得电路板125可将电信号转换为数字信号从而可将摄制影像输出于外界的显示 屏。 所述红外光截止滤光片13用于截止红外光线，而使可见光线透过。所述红外光穿 透滤光片14用于截止可见光线，而使红外光线透过。红外光截止滤光片13和红外光穿透 滤光片14均设置于镜头11远离镜座12的一侧，即，均靠近顶面1103设置甚至可与顶面 1103相接触。所述切换装置15用于移动红外光截止滤光片13和红外光穿透滤光片14，以 使得红外光截止滤光片13与光学镜片112相对或者红外光穿透滤光片14与光学镜片112 相对。从而，所述镜头模组1具有两种工作状态第一种如图1所示，红外光截止滤光片13 与光学镜片112相对，可将红外光线滤去，仅始可见光线进入镜头模组1，通过光学镜片112 后成像于影像传感器122，可避免红外光的干扰而形成品质较佳的可见光影像，镜头模组1处于适于白天或可见光线较强的光照环境下进行摄像的状态；第二种如图3所示，红外光 穿透滤光片14与光学镜片112相对，可将可见光线滤去，而使红外光线进入镜头模组l，通 过光学镜片112后成像于影像传感器122，可在不失焦并避免可见光干扰时形成品质较佳 的红外光影像，镜头模组1处于适于夜晚或可见光线较弱的光照环境下进行摄像的状态。
具体地，所述切换装置15包括枢轴151、连接件152、第一磁性元件153、第二磁性 元件154、控制器155以及弹性元件156。所述枢轴151固设于镜筒111或座体121。本实 施例中，所述枢轴151为圆柱形，固设于镜筒111的顶面1103。所述连接件152大致呈V 形，包括相连接的第一连接杆1521和第二连接杆1522。所述第一连接杆1521和第二连接 杆1522均为长方体形杆，且均与枢轴151的中心轴线垂直。所述第一连接杆1521和第二 连接杆1522的相连接处具有一个通孔1520，所述通孔1520的直径与所述枢轴151的直径 相对应，用于供枢轴151穿过，以使连接件152可以在垂直于枢轴151的中心轴线的平面内 围绕枢轴151转动。所述红外光截止滤光片13连接于第一连接杆1521远离通孔1520的 一端，所述红外光穿透滤光片14连接于第二连接杆1522远离通孔1520的一端。从而，连 接件152围绕枢轴151转动时可以带动红外光截止滤光片13和红外光穿透滤光片14相对 于镜筒lll移动，从而可与镜筒lll内的光学镜片112相对准。 所述连接件152的转动通过第一磁性元件153、第二磁性元件154、控制器155以 及弹性元件156实现。所述第一磁性元件153固设于连接件152，其可以为电磁铁，也可以为 永久磁铁，还可以为铁、钴、镍及其合金或化合物。所述第二磁性元件154固设于镜筒111， 其可以为电磁铁，也可以为永久磁铁，还可以为铁、钴、镍及其合金或化合物，仅需第二磁性 元件154与第一磁性元件153之间可以具有相互吸引或相互排斥的作用力即可。并且，所述 第一磁性元件153和第二磁性元件154之中，至少有一个包括电磁铁，以使控制器155可以 通过控制其电流而改变其磁性，从而改变其与另一磁性元件之间的作用力，实现连接件152 相对于镜筒111的移动。本实施例中，所述第一磁性元件153为长方形的永久磁铁块，固设 于第一连接杆1521的中部。所述第二磁性元件154为长方形的电磁铁块，固设于镜筒111 的顶面1103，位于第一连接杆1521远离第二连接杆1522的一侧。第二磁性元件154与第 一磁性元件153间隔相对，第二磁性元件154与第一磁性元件153之间的夹角近似于第二 连接杆1522与第一连接杆1521之间的夹角。并且，第二磁性元件154与枢轴151的距离 与第一磁性元件153与枢轴151的距离大致相同。 所述控制器155具有控制电路，其与第二磁性元件154电连接，用于控制通往第二 磁性元件154的电流，以改变第二磁性元件154的磁性，从而使得第一磁性元件153与第二 磁性元件154相互吸引、相互排斥或者无相互作用力。 所述弹性元件156可以为弹簧、弹片或者其它弹性元件，其一端连接于第一磁性 元件153或其周围，另一端连接于第二磁性元件154或其周围。本实施例中，弹性元件156 为弹簧，其一端连接于第一连接杆1521的中部，另一端连接于第二磁性元件154。
当控制器155不往第二磁性元件154通电流时，第一磁性元件153与第二磁性元 件154之间不具有相互作用力，弹性元件156处于自然伸长状态，红外光截止滤光片153与 光学镜片112相对准，镜头模组1处于适于白天摄像的状态，如图l所示。当控制器155通 过控制通往第二磁性元件154的电流以使第一磁性元件153与第二磁性元件154相互吸引 时，第一磁性元件153受到往第二磁性元件154方向移动的作用力，从而压縮弹性元件156
5并带动连接件152围绕枢轴151转动，进而带动红外光截止滤光片13和红外光穿透滤光片 14移动，直至弹性元件156的回复力相当于第一磁性元件153和第二磁性元件154之间相 互吸引的作用力。此时，红外光穿透滤光片14恰好移动至与光学镜片112相对准的位置， 使得镜头模组1处于适于夜晚摄像的状态，如图3所示。当控制器155停止往第二磁性元 件154通电流时，第一磁性元件153与第二磁性元件154之间不再具有相互作用力，受弹性 元件156的回复力的影响，连接件152围绕枢轴151反方向转动，从而带动红外光截止滤光 片13和红外光穿透滤光片14反方向移动，直至弹性元件156回复至自然伸长状态，回复至 红外光截止滤光片13与光学镜片112相对的位置，使镜头模组1回复处于适于白天摄像的 状态，如图l所示。 所述红外光截止滤光片13和红外光穿透滤光片14移动的距离与第一磁性元件 153和第二磁性元件154之间的距离相关，与第一磁性元件153和第二磁性元件154之间 的相互作用力相关，还与弹性元件156的弹性系数相关，当然还与其他参数相关。本领域技 术人员可以根据红外光穿透滤光片14需要移动的距离相应设置第一磁性元件153和第二 磁性元件154、适当控制通往第二磁性元件154的电流或者选用适当参数的弹性元件156， 以使得第一磁性元件153和第二磁性元件154的相互作用力可恰好带动红外光穿透滤光片 14移动至与光学镜片112相对应的位置。 优选地，所述控制器155除包括控制电路外，还可以包括一个判别电路。所述判别 电路与影像传感器122以及控制电路电连接，用于根据影像传感器122的电信号判别亮度 明暗强弱，从而改变镜头模组l的工作状态。即，在亮度较暗时判定可见光线光线较弱，触 发控制电路控制通往第二磁性元件154的电流，以使红外光穿透滤光片14与光学镜片112 相对应；在亮度较大时判定可见光线较强，触发控制电路控制通往第二磁性元件154的电 流以使红外光截止滤光片13与光学镜片112相对应。另外，所述控制器155还可与一个红 外线辅助灯相连接，从而在红外光穿透滤光片154与光学镜片112相对应时开启红外线辅 助灯，以增强被拍摄物体反射进入镜头模组1的红外光线，从而进一步增强镜头模组1摄制 的红外线影像的品质。 请参阅图4，本技术方案第二实施例提供的镜头模组2与第一实施例提供的镜头 模组1大致相同，也是通过第一磁性元件253和第二磁性元件254的相互作用力使得连接 件252相对于枢轴251转动进而实现红外光截止滤光片23与红外光穿透滤光片24的移动 切换的，不同之处在于所述连接件252还包括第三连接杆2523，所述第三连接杆2523也 为长方体形杆，其自第一连接杆2521与第二连接杆2522的连接处向远离红外光截止滤光 片23的方向延伸，且其延伸方向平行于第一连接杆2521的长度方向。所述第一磁性元件 253设置于第三连接杆2523远离枢轴251的一端。所述第二磁性元件254设置于镜筒211 的顶面2103上，位于第二连接杆2522远离第一连接杆2521的一侧，与第一磁性元件253 间隔相对，且第二磁性元件254与第一磁性元件253之间的夹角近似于第二连接杆2522与 第一连接杆2521之间的夹角。弹性元件256 —端连接于第一磁性元件253，另一端连接于 第二磁性元件254。 本实施例中，控制器255也可以通过控制第一磁性元件253与第二磁性元件254 之间的相互作用力，使得连接件252围绕枢轴251转动，进而使得镜头模组2具有红外线截 止滤光片23与光学镜片相对时适于白天摄像的状态以及红外线穿透滤光片24与光学镜片相对时适于夜晚摄像的状态。 请参阅图5，本技术方案第三实施例提供的镜头模组3与第一实施例提供的镜头 模组1大致相同，其不同之处在于连接件352是通过滑动实现红外光截止滤光片33和 红外光穿透滤光片34的切换的。具体地，所述连接件352大致呈U形，其包括第一连接杆 3521 、第二连接杆3522以及第三连接杆3523。所述第二连接杆3522垂直连接于第一连接杆 3521和第三连接杆3523之间，且具有一个沿其长度方向延伸的滑轨3524。所述滑轨3524 自第二连接杆3522向靠近镜座32的方向延伸。所述顶面3103具有一个与所述滑轨3524 相对应的滑槽3104，用于收容滑轨3524，以使滑轨3524可相对于滑槽3104滑动。
本实施例中，所述第一磁性元件353固设于第一连接杆3521靠近红外光截止滤光 片33的位置。所述第二磁性元件354设置于顶面3103，与第一磁性元件353平行相对。并 且，所述第二磁性元件354与第一磁性元件353的距离近似于第一连接杆3521与第二连接 杆3522之间的距离。所述弹性元件356连接于第一磁性元件353与第二磁性元件354之 间，且其弹性变形方向平行于滑轨3524的延伸方向。 本实施例中，镜头模组3也可以具有两种工作状态。第一种为控制器355不往第 二磁性元件354通电流时，第一磁性元件353与第二磁性元件354之间不具有相互作用力， 弹性元件356处于自然伸长状态，红外光截止滤光片33与镜头31内的光学镜片相对，镜头 模组1处于适于白天摄像的状态。第二种为控制器355通过控制通往第二磁性元件354的 电流以使第一磁性元件353与第二磁性元件354相互吸引时，第一磁性元件353受到往第 二磁性元件354方向移动的作用力，从而带动连接件352的滑轨3524沿滑槽3104移动，并 压縮弹性元件356，进而带动红外光截止滤光片33和红外光穿透滤光片34移动，直至弹性 元件356的回复力等于第一磁性元件353和第二磁性元件354之间相互吸引的作用力，此 时，红外光穿透滤光片34移动至与镜头31内的光学镜片相对的位置，使得镜头模组3处于 适于夜晚摄像的状态。 本技术方案的镜头模组通过第一磁性元件与第二磁性元件之间的相互作用力可 以使得连接件相对于镜筒移动，从而使得红外光截止滤光片与光学镜片相对或者红外光穿 透滤光片与光学镜片相对，也就是说，镜头模组可以具有两种工作状态一种红外光截止时 适于白天或者可见光线较强时的拍摄状态，可以避免偏色并可获得良好的可见光影像；另 一种是红外光穿透时适于夜晚或者可见光线较弱时的工作状态，可以避免失焦并可获得良 好的红外光影像；从而，本技术方案的镜头模组在各种光照环境下均可具有较佳的摄像效 果。另外，本技术方案的镜头模组结构较为简单，成本也较低，便于生产制造并实现产业化。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做 出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范 围。
权利要求
一种镜头模组，其包括镜筒和镜座，所述镜筒内设置有用于进行成像的光学镜片，所述镜座内设置有与所述光学镜片光学耦合的影像传感器，其特征在于，所述镜头模组还包括红外光截止滤光片、红外光穿透滤光片以及切换装置，所述切换装置包括连接件、第一磁性元件以及第二磁性元件，所述连接件连接红外光截止滤光片和红外光穿透滤光片，所述第一磁性元件设置于连接件，所述第二磁性元件设置于镜筒，所述第一磁性元件与第二磁性元件具有相互作用力以使连接件相对于镜筒移动，从而使红外光截止滤光片与光学镜片相对或者红外光穿透滤光片与光学镜片相对。
2. 如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述第一磁性元件与第二磁性元件中， 至少有一个包括电磁铁，所述切换装置还包括控制器，所述控制器与所述电磁铁电连接，用 于控制电磁铁的磁性。
3. 如权利要求2所述的镜头模组，其特征在于，所述控制器还包括判别电路，所述判别 电路与影像传感器相连接，用于根据成像的亮度触发控制器控制电磁铁的磁性。
4. 如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述切换装置还包括一个枢轴，所述连 接件具有一个与所述枢轴相对应的通孔，用于供枢轴穿过，以使连接件围绕枢轴转动从而 相对于镜筒移动。
5. 如权利要求4所述的镜头模组，其特征在于，所述枢轴的中心轴线垂直于所述连接件。
6. 如权利要求4所述的镜头模组，其特征在于，所述连接件包括相连接的第一连接杆 和第二连接杆，所述通孔开设于第一连接杆和第二连接杆的连接处，所述红外光截止滤光 片连接于第一连接杆远离通孔的一端，所述红外光穿透滤光片连接于第二连接杆远离通孔 的一端。
7. 如权利要求6所述的镜头模组，其特征在于，所述第一磁性元件设置于第一连接杆， 所述第二磁性元件与第一磁性元件相对，所述第一连接杆位于第二磁性元件与第二连接杆 之间。
8. 如权利要求6所述的镜头模组，其特征在于，所述连接件还包括第三连接杆，第三连 接杆自第一连接杆和第二连接杆的连接处沿平行于第一连接杆的长度的方向延伸，所述第 一磁性元件设置于第三连接杆，所述第二磁性元件与第一磁性元件相对，所述第二连接杆 位于第二磁性元件与第一连接杆之间。
9. 如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述连接件具有滑轨，所述镜筒具有与 所述滑轨相对应的滑槽，所述连接件通过滑轨相对于滑槽滑动从而相对于镜筒移动。
10. 如权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述切换装置还包括一个弹性元件， 所述弹性元件一端连接于第一磁性元件或连接件，另一端连接于第二磁性元件。
全文摘要
本发明提供一种镜头模组，其包括镜筒、镜座、红外光截止滤光片、红外光穿透滤光片以及切换装置，所述镜筒内设置有用于进行成像的光学镜片，所述镜座内设置有与所述光学镜片光学耦合的影像传感器，所述切换装置包括连接件、第一磁性元件以及第二磁性元件，所述连接件连接红外光截止滤光片和红外光穿透滤光片，所述第一磁性元件设置于连接件，所述第二磁性元件设置于镜筒，所述第一磁性元件与第二磁性元件具有相互作用力以使连接件相对于镜筒移动，从而使红外光截止滤光片与光学镜片相对或者红外光穿透滤光片与光学镜片相对。本技术方案的镜头模组具有适于白天拍摄的工作状态和适于夜晚拍摄的工作状态。
文档编号G02B7/02GK101750696SQ20081030593
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月3日 优先权日2008年12月3日
发明者吴佳颖 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司