专利名称：变焦镜头及其应用的电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种变焦镜头及其应用的电子设备。
背景技术：
现有的变焦镜头通常为在光轴方向上设置多片可移动的光学镜片，或者通过潜望镜头的方式来实现变焦。然而，前者需要在光轴方向上移动光学镜片，当变焦镜头设置于有限的移动空间内时，例如装设于手机内时，移动空间会受到极大的限制；后者需要增加折弯光路的元件，也会增大变焦镜头的体积，不利于将所述变焦镜头应用于小型化的电子设备， 如手机上。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种小型化的变焦镜头及其应用的电子设备。一种变焦镜头，其包括基座镜头，其设置在一第一基板上，所述基座镜头包括一镜群，所述镜群中心形成一光轴；调节板，其通过一旋转轴限定在一第二基板上，所述第一基板与第二基板设置在同一平面上或者分别设置在相互平行的两个平面上，所述调节板通过所述旋转轴可相对于所述基座镜头旋转，所述调节板上围绕所述旋转轴开设有至少一个第二通孔；以及至少一调焦透镜，其收容于所述第二通孔内，当调节板相对于基座镜头旋转时，所述至少一调焦透镜的中心轴可旋转至与所述光轴重叠的位置，使得所述变焦镜头的变焦倍率等于所述基座镜头与所述调焦透镜的合成变焦倍率，所述合成变焦倍率根据公式β = β 来计算，其中，P1为基座镜头的变焦倍率，β2为调焦透镜的变焦倍率；当所述调焦透镜的中心轴未旋转至与所述光轴重叠的位置时，所述变焦镜头的变焦倍率等于所述基座镜头的变焦倍率。—种电子设备，其包括电路基板；用于收容所述电路基板的一外壳，该外壳包括一与所述电路基板平行设置的盖板；以及变焦镜头。该变焦镜头包括基座镜头，其设置在所述电路基板上，所述基座镜头包括一镜群，所述镜群中心形成一光轴；调节板，其通过一旋转轴限定在所述盖板上，所述第一基板与第二基板设置在同一平面上或者分别设置在相互平行的两个平面上，所述调节板与所述基座镜头相面对的表面之间形成有一间隙，所述调节板通过所述旋转轴可相对于所述基座镜头旋转，所述调节板上围绕所述旋转轴开设有至少一个第二通孔；以及至少一调焦透镜，其收容于所述第二通孔内，当调节板相对于基座镜头旋转时，所述至少一调焦透镜的中心轴可旋转至与所述光轴重叠的位置，使得所述变焦镜头的变焦倍率等于所述基座镜头与所述调焦透镜的合成变焦倍率，所述合成变焦倍率根据公式β = 来计算，其中，β !为基座镜头的变焦倍率，β 2为调焦透镜的变焦倍率；当所述调焦透镜的中心轴未旋转至与所述光轴重叠的位置时，所述变焦镜头的变焦倍率等于所述基座镜头的变焦倍率。本发明的电子设备通过旋转调节板，能够不断更换设置在基座镜头前的调焦透镜，从而能够控制其采用的变焦镜头的变焦倍率，实现变焦操作。此种方式无需在光轴方向上移动镜群，节省了移动空间，而且也未增加折弯元件，保证了电子设备具有较低的成本以及紧凑的结构。
图I为本发明第一实施方式提供的电子设备的剖面示意图；图2为图I的电子设备的变焦镜头的II-II方向的俯视图；图3为图I的电子设备在另一实施方式中的控制器的功能模块图；图4为本发明第二实施方式提供的电子设备的剖面示意图。主要元件符号说明电子设备 100外壳10主体11盖板13，13’第一通孔 15盲孔17透明盖体 19电路基板 20，20’第一基板20a第二基板20b变焦镜头 30基座镜头 31，31’镜群311影像感测器313镜座315发射器317调节板33，33，第二通孔331凹陷333感测器335控制器337初始化模组337a设定模组337b转动控制模组 337c调焦透镜35旋转轴37，37’马达39，39’定子391转子393显示屏40
光轴00’
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。第一实施方式请参阅图I与图2,本发明第一实施方式提供的一种电子设备100,其包括一外壳10、一收容在所述外壳10内的电路基板20、一变焦镜头30以及一显不屏40。所述变焦镜头30固定设置在所述电路基板20上且收容在外壳10内。所述变焦镜头30通过调整其变焦倍率而获取清晰的影像，所述显示屏40实时显示所述变焦镜头30获取的影像。本实施方式中，所述电子设备100为手机。所述外壳10包括一主体11以及一固定在主体11上的盖板13，所述盖板13与所述电路基板20平行设置。所述盖板13上开设有一第一通孔15以及一与第一通孔15相邻的盲孔17。所述第一通孔15内盖合有一透明盖体19，用于供光线进入所述变焦镜头30，所述盲孔17的开口朝向所述电路基板20。本实施方式中，所述透明盖体19由塑胶制成。本实施方式中，所述电路基板20为所述电子设备100的主电路板，其上布设有控制电路(图未示)。所述变焦镜头30包括一基座镜头31、一调节板33以及至少一个调焦透镜35。所述基座镜头31通过所述第一通孔15获取外界的光信号，所述调节板33平行设置于所述基座镜头31 —端，所述至少一个调焦透镜35固定设置在所述调节板33上，所述调节板33可带动所述调焦透镜35相对于基座镜头31旋转。本实施方式中，所述调焦透镜35的数量为三个。具体的，所述基座镜头31固定设置在所述电路基板20上。所述基座镜头31包括一镜群311、一影像感测器313以及一用于收容所述镜群311的镜座315，所述镜群311的中心形成所述基座镜头31的光轴00’，所述影像感测器313与所述镜群311对正设置，且与所述电路基板20上的电路电连接，以将从镜群311输入的光信号转化为影像信号。本实施方式中，所述基座镜头31为定焦镜头，其变焦倍率为3倍。所述镜座315远离所述电路基板20的一端面上设置有两个呈弧形状的发射器317，所述发射器317用于垂直发射红外信号。所述调节板33通过一旋转轴37限定在所述盖板13上，所述旋转轴37的中心轴延伸方向与所述基座镜头31的光轴00’大致平行，所述调节板33通过所述旋转轴37可相对于所述基座镜头31旋转。本实施方式中，所述调节板33呈圆形平板状，所述旋转轴37呈圆柱形。所述调节板33的半径稍大于所述镜座315的内径。所述调节板33与所述基座镜头相面对的表面之间形成有一间隙(图未示)，以使得调节板33在转动过程避免与基座镜头31产生摩擦。所述旋转轴37与所述调节板33固定连接，也可通过一体成型的方式连接，使得当旋转轴37旋转时，所述调节板33能够同时旋转。所述调节板33上围绕所述旋转轴37所在的位置开设有至少一个第二通孔331。本实施方式中，所述第二通孔331为三个，所述三个第二通孔331的尺寸相等，而且等距设置，即三个第二通孔331的中心连线形成一等边三角形，且所述等边三角形的中心为所述旋转轴37的中心。另外，当所述第二通孔331的数量为两个或者多于三个时，该第二通孔331仍然为等尺寸以及等距设置。所述调节板33对应所述镜座315的发射器317设置有多个凹陷333，每个所述凹陷333内设置有感测器335，所述感测器335用于感测所述发射器317发射的红外信号。本实施方式中，每个第二通孔331周围均匀分布有两个相对的所述凹陷333，两个所述凹陷333之间的连线距离等于发射器317之间的连线距离，且当所述调节盘33旋转时，每个凹陷333到达对应发射器317所经过的弧长彼此相等，从而保证当所述调焦透镜35的中心旋转至所述光轴00’的位置时，对应的发射器317发射的红外信号能够被所述感测器335感测到。所述感测器335与一控制器337通信连接，所述控制器337设置在所述电路基板20上且与所述控制电路电连接。可以理解，在其他实施方式中，所述发射器317可以为弹性突起，当所述调节板33旋转至适当位置时，所述发射器317收容在所述凹陷333内，使得所述感测器335能够感测弹性突起的作用力，从而输出对应信号至所述控制器337。所述旋转轴37通过一马达39设置在盖板13上，所述马达39与所述控制器337连接。具体的，所述马达39包括定子391和转子393，定子391固定在盖板13的盲孔17内，转子393相对于定子391旋转，转子393与旋转轴37固定，使得旋转轴37可相对于定子391转动。所述控制器337根据用户的操作(例如输入对应的变焦倍率数值)，而输出对应的控制命令至所述马达39，使得所述转子393能够获得驱动电流而带动所述旋转轴37旋转；当所述感测器335感测到发射器317发射的红外信号时，所述感测器335发出控制信号至所述控制器337，所述控制器337控制所述转子393停止旋转。请参阅图3，在另外的实施方式中，所述发射器317、凹陷333以及所述感测器均可省略，而所述控制器337包括一初始化模组337a、一设定模组337b以及一转动控制模组337c。所述初始化模组337a用于驱动所述旋转轴37在每次转动之前恢复至预先设定的初始位置；所述设定模组337b用于预先设定每个调焦透镜35能够旋转至与基座镜头31同心时应该旋转的角度；所述转动控制模组337c用于根据用户操作以及所述设定模组337b设定的转动角度，驱动所述旋转轴37带动所述调节板33根据设定的转动角度转动，使得所述调焦透镜35的中心位于所述光轴00’的位置。所述调焦透镜35对应收容于所述调节板33的第二通孔331内，当调节板33相对于基座镜头31旋转时，每个所述调焦透镜35的中心均可旋转至所述光轴00’的位置，且所述变焦镜头30的变焦倍率等于所述基座镜头31与所述调焦透镜35的合成变焦倍率。具体的，所述合成变焦倍率根据公式β = 来计算，其中，β I为基座镜头31的变焦倍率，β 2为调焦透镜35的变焦倍率。本实施方式中，三个所述调焦透镜35的中心设置在同一圆周上，所述旋转轴37固定在所述圆周的圆心位置。三个所述调焦透镜35分别具有不同的变焦倍率，例如分别为2倍、3倍以及4倍，当具有2倍变焦倍率的调焦透镜35与基座镜头31组合时，所述调焦透镜35的变焦倍率为6倍，其他可根据上述公式类推。在其他实施方式中，所述第二通孔331的数量可多于一个，且其中一个所述第二通孔331内未收容有调焦透镜35，当不需要变焦操作时，所述未收容有调焦透镜35的所述通孔331的中心在所述光轴00’上。 当需要变焦时，通过控制器337输入对应的控制信号驱动所述旋转轴37旋转，让不同的调焦透镜35与所述基座镜头31配合，从而能够获得不同的合成变焦倍率。且可通过在显示屏40上观看影像的清晰度，可确定最适合的变焦倍率。
第二实施方式
请参阅图4，在第二实施方式中，所述调节板33’可通过所述旋转轴37’固定在所述电路基板20’上。此时，所述电路基板20’由处于同一平面上的第一基板20a与第二基板20b组成，所述基座镜头31’固定在第一基板20a上，调节板33’通过旋转轴37’固定在第二基板20b上，所述马达39’固定设置在所述第二基板20b上。而在本实施方式中，可将所述电路基板20’看成第一基板20a，将所述盖板13’看成第二基板20b，所述基座镜头31’以及调节板33’夹设于所述第一基板20a与第二基板20b之间。综上所述，本发明的电子设备100通过旋转调节板，能够不断更换设置在基座镜头前的调焦透镜，从而能够控制其采用的变焦镜头的变焦倍率，实现变焦操作。此种方式无需在光轴00’方向上移动镜群，节省了移动空间，而且也未增加折弯元件，保证了电子设备100具有较低的成本以及紧凑的结构。本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种变焦镜头，其包括基座镜头，其设置在一第一基板上，所述基座镜头包括一镜群，所述镜群中心形成一光轴； 调节板，其通过一旋转轴限定在一第二基板上，所述第一基板与第二基板设置在同一平面上或者分别设置在相互平行的两个平面上，所述调节板通过所述旋转轴相对于所述基座镜头旋转，所述调节板上围绕所述旋转轴开设有至少一个第二通孔；以及 至少一调焦透镜，其收容于所述第二通孔内，当调节板相对于基座镜头旋转时，所述至少一调焦透镜的中心轴可旋转至与所述光轴重叠的位置，使得所述变焦镜头的变焦倍率等于所述基座镜头与所述调焦透镜的合成变焦倍率，所述合成变焦倍率根据公式β =来计算，其中，P1为基座镜头的变焦倍率，β2为调焦透镜的变焦倍率；当所述调焦透镜的中心轴未旋转至与所述光轴重叠的位置时，所述变焦镜头的变焦倍率等于所述基座镜头的变焦倍率。
2.如权利要求I所述的变焦镜头，其特征在于，所述第二通孔以及调焦透镜均对应为多个，多个所述第二通孔孔径相等而且等间距设置，多个所述调焦透镜分别具有不同的变 焦倍率，当调焦透镜分别收容在所述第二通孔内时，多个所述调焦透镜的中心位于同一圆周上，所述旋转轴固定在由所述调焦透镜的中心围成的圆周的圆心位置。
3.如权利要求I所述的变焦镜头，其特征在于，所述第二通孔的数量多于一个，其中一个所述第二通孔内未收容有调焦透镜，当不需要变焦操作时，所述未收容有调焦透镜的所述通孔的中心在所述光轴上。
4.如权利要求I所述的变焦镜头，其特征在于，所述旋转轴通过一马达固定在第二基板上，所述马达包括定子和转子，定子固定在第二基板上，转子与旋转轴固定，转子相对于定子旋转。
5.如权利要求4所述的变焦镜头，其特征在于，所述基座镜头固定在第一基板上，调节板固定在第二基板上，所述调节板与所述基座镜头相面对的表面之间形成有一间隙，所述第二基板上开设有一收容孔用于固定收容所述马达。
6.如权利要求4所述的变焦镜头，其特征在于，所述基座镜头还包括一镜座，所述镜群收容在所述镜座内，所述镜座远离所述第一基板的一端设置有多个发射器，所述调节板对应所述发射器设置有多个感测器，当所述调焦透镜的中心围绕所述旋转轴移动预定的弧度之后到达所述光轴的位置，且感测器感测到对应发射器发射的信号。
7.如权利要求6所述的变焦镜头，其特征在于，所述感测器与一控制器电性连接，所述马达与所述控制器连接，当所述感测器感测到发射器发射的信号时，所述感测器发出控制信号至所述控制器，所述控制器控制所述转子停止旋转。
8.如权利要求4所述的变焦镜头，其特征在于，所述马达与一控制器电性连接，所述控制器包括 一初始化模组，用于驱动所述旋转轴在每次转动之前恢复至预先设定的初始位置； 一设定模组用于用于预先设定每个调焦透镜能够旋转至与基座镜头同心时应该旋转的角度；以及 一转动控制模组，用于根据用户操作以及所述设定模组设定的转动角度，驱动所述旋转轴带动所述调节板转动设定的转动角度。
9.一种电子设备,其包括电路基板； 外壳，其用于收容所述电路基板，且包括一与所述电路基板平行设置的盖板；以及 变焦镜头，其包括 基座镜头，其设置在所述电路基板上，所述基座镜头包括一镜群，所述镜群中心形成一光轴； 调节板，其通过一旋转轴限定在所述盖板上，所述第一基板与第二基板设置在同一平面上或者分别设置在相互平行的两个平面上，所述调节板与所述基座镜头相面对的表面之间形成有一间隙，所述调节板通过所述旋转轴相对于所述基座镜头旋转，所述调节板上围绕所述旋转轴开设有至少一个第二通孔；以及 至少一调焦透镜，其收容于所述第二通孔内，当调节板相对于基座镜头旋转时，所述至少一调焦透镜的中心轴可旋转至与所述光轴重叠的位置，使得所述变焦镜头的变焦倍率等于所述基座镜头与所述调焦透镜的合成变焦倍率，所述合成变焦倍率根据公式β =来计算，其中，P1为基座镜头的变焦倍率，β2为调焦透镜的变焦倍率；当所述调焦透镜的中心轴未旋转至与所述光轴重叠的位置时，所述变焦镜头的变焦倍率等于所述基座镜头的变焦倍率。
10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述盖板上开设有一第一通孔以及一与第一通孔相邻的盲孔，第一通孔与所述基座镜头正对，盲孔的开口朝向所述电路基板，一马达收容在盲孔内，旋转轴一端固定在所述马达上，所述马达驱动所述旋转轴相对于所述盖板旋转。全文摘要
一种变焦镜头包括基座镜头，设置在一第一基板上且包括一镜群，镜群中心形成一光轴；调节板，通过一旋转轴限定在一第二基板上，且可相对于基座镜头旋转，调节板上围绕旋转轴开设有至少一个第二通孔；以及至少一调焦透镜，收容于第二通孔内，当调节板相对于基座镜头旋转时，调焦透镜的中心轴可旋转至与光轴重叠的位置，使得变焦镜头的变焦倍率等于基座镜头与调焦透镜的合成变焦倍率，合成变焦倍率根据公式β＝β1β2来计算，其中，β1为基座镜头的变焦倍率，β2为调焦透镜的变焦倍率；而当所述调焦透镜的中心轴未旋转至与光轴重叠的位置时，变焦镜头的变焦倍率等于基座镜头的变焦倍率。本发明还提供一种采用该变焦镜头的电子设备。
文档编号H04M1/02GK102636861SQ201110039670
公开日2012年8月15日 申请日期2011年2月15日 优先权日2011年2月15日
发明者何鸿隆 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