專利名稱：一種手機(jī)光學(xué)鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手機(jī)拍攝鏡頭的改進(jìn)，尤其涉及一種手機(jī)用光學(xué)鏡頭中應(yīng)用超聲波馬達(dá)實(shí)現(xiàn)體積縮小功能增強(qiáng)的鏡頭結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的手機(jī)攝像鏡頭目前已經(jīng)有大量的開發(fā)和研究，但大多采用的是普通光學(xué)鏡頭的改進(jìn)，如此在手機(jī)這樣小的體積內(nèi)的設(shè)備上設(shè)置光學(xué)鏡頭并實(shí)現(xiàn)鏡頭的伸縮，以增強(qiáng)鏡頭的功能就很難設(shè)計(jì)?，F(xiàn)有技術(shù)中的有的手機(jī)攝像鏡頭采用的是定焦鏡頭，有些采用變焦，但難以設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)體積很小的手機(jī)光學(xué)鏡頭。
雖然現(xiàn)在手機(jī)攝像頭有內(nèi)置和外接之分，但其基本原理是一樣的，如圖1所示，按照其采用的感光器件來(lái)分，有CCD和CMOS之分。其中CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合組件)是應(yīng)用在攝像、圖像掃描方面的高端技術(shù)組件，CMOS(Complementary etal-Oxide Semiconductor，附加金屬氧化物半導(dǎo)體組件)則大多應(yīng)用在一些低端視頻產(chǎn)品中。但是這樣的定位并不表示在具體的攝像頭使用時(shí)，兩者有很大區(qū)別。事實(shí)上經(jīng)過(guò)技術(shù)改造，目前CCD和CMOS的實(shí)際效果的差距已經(jīng)大大的減小了。而CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD不少，所以很多攝像頭生產(chǎn)廠商采用的都是CMOS鏡頭?，F(xiàn)在，市面上大多數(shù)都采用的是CMOS，少數(shù)也采用了CCD的。
因此，現(xiàn)有技術(shù)還存在缺陷，而有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種手機(jī)光學(xué)鏡頭，由于采用超聲波馬達(dá)作為光學(xué)調(diào)焦和自動(dòng)變焦結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置，手機(jī)攝像頭的調(diào)焦和變焦驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種手機(jī)光學(xué)鏡頭，其包括至少一個(gè)透鏡或透鏡組，設(shè)置于一基座上，其中，所述透鏡或透鏡組設(shè)置在至少一管件內(nèi)，該管件設(shè)置垂直可位移改變的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所述位移改變由一個(gè)或多個(gè)超聲波電機(jī)帶動(dòng)。
所述的手機(jī)光學(xué)鏡頭，其中，所述手機(jī)光學(xué)鏡頭還設(shè)置有至少一條曲線軌道，該曲線軌道引導(dǎo)所述管件帶動(dòng)所述透鏡或透鏡組的位移改變。
所述的手機(jī)光學(xué)鏡頭，其中，所述透鏡或透鏡組分別設(shè)置在兩個(gè)管件內(nèi)，所述曲線軌道對(duì)應(yīng)設(shè)置為至少兩條。
所述的手機(jī)光學(xué)鏡頭，其中，所述超聲波電機(jī)為直線電機(jī)；所述兩條曲線軌道設(shè)置在一平板件上，該平板件為所述超聲波電機(jī)的動(dòng)子，沿所述超聲波電機(jī)的定子可平移；并且所述至少兩管件內(nèi)外套設(shè)，并在外管內(nèi)側(cè)設(shè)置有導(dǎo)槽，內(nèi)管外側(cè)設(shè)置有導(dǎo)塊，該導(dǎo)槽和導(dǎo)塊配合，所述兩管件的至少一個(gè)上設(shè)置有定位孔，以及一定位柱固定在所述基座上，穿過(guò)所述定位孔形成所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)、外管件上都設(shè)置有可沿所述曲線軌道滑動(dòng)的凸柱。
所述的手機(jī)光學(xué)鏡頭，其中，所述至少兩條曲線軌道設(shè)置在一圓筒上，該圓筒由所述超聲波電機(jī)的動(dòng)子驅(qū)動(dòng)，繞所述超聲波電機(jī)的定子可旋轉(zhuǎn)；并且所述至少兩管件并排設(shè)置，分別設(shè)置有導(dǎo)銷；以及所述基座上設(shè)置有一固定筒，該固定筒上對(duì)應(yīng)所述曲線軌道設(shè)置有垂直方向的滑槽，所述導(dǎo)銷分別同時(shí)穿過(guò)所述曲線軌道和所述滑槽。
所述的手機(jī)光學(xué)鏡頭，其中，所述超聲波電機(jī)為環(huán)形，其動(dòng)子設(shè)置在所述圓筒底部，其定子設(shè)置在所述基座上對(duì)應(yīng)所述動(dòng)子的位置上。
所述的手機(jī)光學(xué)鏡頭，其中，所述超聲波電機(jī)為柱形，設(shè)置在所述圓筒側(cè)邊；所述圓筒底部固連設(shè)置有第一齒輪，可繞所述基座上的固定筒旋轉(zhuǎn)；所述超聲波電機(jī)的動(dòng)子上設(shè)置有第二齒輪，通過(guò)咬合所述第一齒輪帶動(dòng)所述圓筒旋轉(zhuǎn)。
所述的手機(jī)光學(xué)鏡頭，其中，所述管件只有一個(gè)，所述曲線軌道對(duì)應(yīng)設(shè)置至少為一條。
所述的手機(jī)光學(xué)鏡頭，其中，所述管件為兩個(gè)以上，所述曲線軌道對(duì)應(yīng)設(shè)置至少為兩條以上。
本發(fā)明所提供的一種手機(jī)光學(xué)鏡頭，由于采用了超聲波馬達(dá)作為光學(xué)鏡頭的驅(qū)動(dòng)裝置，不僅光學(xué)鏡頭體積小，而且耗電少，調(diào)節(jié)速度均勻平整，精度高，運(yùn)行平穩(wěn)。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)碼相機(jī)的原理示意圖；圖2為本發(fā)明的一種手機(jī)光學(xué)鏡頭的第一較佳實(shí)施例的立體示意圖；圖2A、圖2B和圖2C分別為圖2所示本發(fā)明手機(jī)光學(xué)鏡頭的從不同角度的裝配示意圖；圖3為本發(fā)明的另一種手機(jī)光學(xué)鏡頭的較佳實(shí)施例的示意圖；圖3A為本發(fā)明的手機(jī)光學(xué)鏡頭的內(nèi)筒局部剖面視圖，用以顯示所述內(nèi)筒內(nèi)的透鏡或透鏡組；圖3B為本發(fā)明的手機(jī)光學(xué)鏡頭的外筒示意圖；圖3C為本發(fā)明的手機(jī)光學(xué)鏡頭的俯視圖；圖4為具有本發(fā)明的手機(jī)光學(xué)鏡頭的再一較佳實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例加以詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明的一種手機(jī)光學(xué)鏡頭，如圖2和圖2A～圖2C所示的，主要包括在一基座300上的兩透鏡或透鏡組1和2，該兩透鏡或透鏡組分別設(shè)置在兩管件內(nèi)，該兩管件內(nèi)外套接，圖中示出的是管件，透鏡或透鏡組設(shè)置在管件內(nèi)，為敘述方便，以下僅用透鏡組說(shuō)明，但在實(shí)際的光學(xué)應(yīng)用中，為實(shí)現(xiàn)不同的光學(xué)性能，可能采用透鏡或透鏡組；另外，圖示中并未示出透鏡組在管件內(nèi)的具體位置，而是直接用管件指代了透鏡組；以及一直線超聲波電機(jī)3，可驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)外管件的相對(duì)位移；所述透鏡組1、2的兩管件內(nèi)分別設(shè)有導(dǎo)槽101和導(dǎo)塊102相互配合，所述導(dǎo)槽101設(shè)置在透鏡組1所在的外管件的內(nèi)側(cè)壁，所述導(dǎo)塊102設(shè)置在所述透鏡或透鏡組102所在的內(nèi)管件的外側(cè)壁，當(dāng)然可以對(duì)換設(shè)置，所述導(dǎo)塊102可以根據(jù)相對(duì)位移的行程大小設(shè)置長(zhǎng)度不同，如圖2中所示稍長(zhǎng)。
為確保透鏡組1、2在垂直方向上的相對(duì)位移，所述基座300上的定位柱303和304分別穿過(guò)所述透鏡組1或透鏡組2所在的管件上的定位孔301或定位孔302內(nèi)。由于所述內(nèi)外管件之間由上述配合，所述定位孔301和定位孔302可以同時(shí)設(shè)置在所述內(nèi)管件或外管件上，也可以分別設(shè)置在內(nèi)外管件上，如此形成一導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。在該基座300內(nèi)所述透鏡組的成像位置設(shè)置有感光器件(圖中未示出)，該感光器件一般連接有傳輸導(dǎo)線，向后端處理單元發(fā)送感受的圖像信號(hào)。
所述超聲波電機(jī)3采用直線超聲波電機(jī)，其可移動(dòng)部分即動(dòng)子為一平板件305，該平板件上設(shè)有透鏡組1、2的對(duì)應(yīng)曲線軌道203和204，所述超聲波電機(jī)的定子306固連所述動(dòng)子固定在所述基座300上；所述透鏡組1、2上的管件分別設(shè)置有凸柱201、202可沿所述曲線軌道滑動(dòng)，以確保該透鏡組1、2分別按照一定的曲線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)其光學(xué)功能，如對(duì)焦或調(diào)焦。在所述透鏡組1的管件上對(duì)應(yīng)所述凸柱202設(shè)置有垂直方向上的豁口，以利于在所述兩管件的相對(duì)位移。
本發(fā)明的工作過(guò)程為所述超聲波電機(jī)的動(dòng)子沿所述定子可直線移動(dòng)，其移動(dòng)過(guò)程有外接電路接受操控動(dòng)作后產(chǎn)生指令控制，所述透鏡組1和2的內(nèi)外管件套接后，其凸柱201和202始終沿所述曲線軌道203和204滑動(dòng)，由于所述內(nèi)外管件中的至少一個(gè)設(shè)置有定位孔定位在所述定位柱上，并且內(nèi)外管件之間通過(guò)導(dǎo)槽和導(dǎo)塊相互適配，因此保證了兩管件即兩透鏡組沿垂直方向的相對(duì)位移。因?yàn)楦鶕?jù)不同的光學(xué)性能的鏡頭，所述曲線軌道的參數(shù)是不同的，因此預(yù)先計(jì)算所述曲線軌道的彎曲路徑是必須的，然后相應(yīng)的，由所述超聲波電機(jī)控制其動(dòng)子和定子的相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)，即可控制變焦或調(diào)焦過(guò)程。
另外需做說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中所舉例為兩個(gè)透鏡組，使用兩個(gè)管件，對(duì)應(yīng)兩條運(yùn)動(dòng)曲線，此種情況下可以用于調(diào)焦功能的實(shí)現(xiàn)，但也可以僅設(shè)置一個(gè)透鏡組，使用一個(gè)管件，沿一條曲線軌道進(jìn)行移動(dòng)，這種情況下可以實(shí)現(xiàn)調(diào)焦等；也可以設(shè)置多于兩個(gè)的透鏡組和管件，這種情況下需要對(duì)應(yīng)每一管件設(shè)置至少一對(duì)應(yīng)的曲線軌道，從而實(shí)現(xiàn)更多功能，其控制過(guò)程更為復(fù)雜。與此同時(shí)，上述定位及導(dǎo)向結(jié)構(gòu)中的具體構(gòu)造可以改變，例如所述導(dǎo)槽和導(dǎo)塊也可以采用定位柱和定位孔的適配結(jié)構(gòu)等，這些等同替換的方式為本發(fā)明專利保護(hù)范圍之內(nèi)。
本發(fā)明的手機(jī)光學(xué)鏡頭的第二實(shí)施例，如圖3、圖3A～圖3C所示的，其包括一固定筒131與一圓筒132，設(shè)置于一基座300上，該固定筒131內(nèi)設(shè)置有多組變焦透鏡或透鏡組110，該多組透鏡或透鏡組分別設(shè)置在不同管件內(nèi)，在該基座300內(nèi)所述透鏡組的成像位置設(shè)置有感光器件190，以及該感光器件190通過(guò)一系列處理電路后連接有數(shù)據(jù)輸出排線180，將信號(hào)傳輸?shù)胶罄m(xù)處理電路中；如圖3A和圖3B及圖3C所示的，在所述固定筒131與圓筒132之間的相對(duì)位移由至少一超聲波馬達(dá)140帶動(dòng)。該超聲波馬達(dá)具有以下優(yōu)點(diǎn)，耗電少，具有低轉(zhuǎn)速大扭矩的輸出特性；可控精度很高；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；馬達(dá)啟動(dòng)和制動(dòng)的可控性非常好；轉(zhuǎn)動(dòng)聲音非常小。而且可以本發(fā)明可以做到體積非常小，從而可以放置到手機(jī)中。
本發(fā)明的所述手機(jī)光學(xué)鏡頭中，與所述圓筒132還固連設(shè)置有一第二齒輪133，以及所述超聲波馬達(dá)140設(shè)置在其一側(cè)，并具有一第一齒輪143，與該第二齒輪133嚙合。從而，可以由該超聲波馬達(dá)140帶動(dòng)所述圓筒132與固定筒131之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)。所述超聲波馬達(dá)140為微細(xì)的柱形，這樣所占空間將更小，更適合于安裝到手機(jī)這種有限空間的設(shè)備上。
在所述圓筒132上設(shè)置有兩曲線軌道203、204，所述固定筒131上對(duì)應(yīng)該位置設(shè)置有縱向滑道205，所述固定筒131內(nèi)的不同透鏡組110對(duì)應(yīng)的管件外側(cè)壁上設(shè)置有凸銷134和135，分別同時(shí)穿過(guò)所述曲線軌道中的一條和所述縱向滑道205，由此形成所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)；以及所述固定筒131和圓筒132之間還設(shè)置有沿圓周向設(shè)置的定位結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括設(shè)置固定筒131上的定位凸柱137和對(duì)應(yīng)在圓筒132上設(shè)置沿圓周方向的定位導(dǎo)槽138，并且所述固定筒131固定在所述基座300上，從而可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外筒的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。如此，當(dāng)所述超聲波馬達(dá)帶動(dòng)所述內(nèi)、外筒相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)所述透鏡沿垂直方向上的相對(duì)位移，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)焦或調(diào)焦功能。
所述超聲波馬達(dá)140的位置并不限于圖示實(shí)施例的位置，其可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)筒與外筒之間的相對(duì)移動(dòng)從而帶動(dòng)內(nèi)筒內(nèi)的透鏡或透鏡組的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)變焦、對(duì)焦，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，提高了精度。
本發(fā)明所述的手機(jī)光學(xué)鏡頭的第三實(shí)施例，如圖4所示的，所述超聲波馬達(dá)還可以做成環(huán)形超聲波馬達(dá)，所述透鏡組的結(jié)構(gòu)與圖3所示的第二實(shí)施例基本相同，但所述圓筒132與所述超聲波馬達(dá)140的動(dòng)子144固連，所述超聲波馬達(dá)的動(dòng)子144設(shè)置在所述圓筒132的底部，在所述基座上對(duì)應(yīng)所述動(dòng)子144的位置上設(shè)置有其定子145，所述超聲波馬達(dá)140的定子145與所述固定筒131及基座300固連，或者相反結(jié)構(gòu)外筒與定子及基座固連，總之利用了環(huán)形超聲波馬達(dá)的環(huán)形動(dòng)子與定子之間的超聲波相互作用力帶動(dòng)固定筒131與圓筒132相互旋轉(zhuǎn)，這樣，所述超聲波馬達(dá)可以直接設(shè)置在所述攝像頭內(nèi)，占用更少的攝像頭外安裝空間，并實(shí)現(xiàn)對(duì)鏡頭的多功能驅(qū)動(dòng)，發(fā)明效果更好。
須做說(shuō)明的是，本發(fā)明的所述手機(jī)光學(xué)鏡頭，用于限位的銷(柱)與槽(孔)的位置可以對(duì)調(diào)；其內(nèi)筒和外筒的結(jié)構(gòu)設(shè)置也可以對(duì)調(diào)，如驅(qū)動(dòng)內(nèi)筒移動(dòng)，而固定外筒等，這些結(jié)構(gòu)改變僅是一種等同的替換方案，應(yīng)沒有超出本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。
應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本專利所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種手機(jī)光學(xué)鏡頭，其包括至少一個(gè)透鏡或透鏡組，設(shè)置于一基座上，其特征在于，所述透鏡或透鏡組設(shè)置在至少一管件內(nèi)，該管件設(shè)置垂直可位移改變的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所述位移改變由一個(gè)或多個(gè)超聲波電機(jī)帶動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手機(jī)光學(xué)鏡頭，其特征在于，所述手機(jī)光學(xué)鏡頭還設(shè)置有至少一條曲線軌道，該曲線軌道引導(dǎo)所述管件帶動(dòng)所述透鏡或透鏡組的位移改變。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手機(jī)光學(xué)鏡頭，其特征在于，所述透鏡或透鏡組分別設(shè)置在兩個(gè)管件內(nèi)，所述曲線軌道對(duì)應(yīng)設(shè)置為至少兩條。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手機(jī)光學(xué)鏡頭，其特征在于，所述超聲波電機(jī)為直線電機(jī)，所述兩條曲線軌道設(shè)置在一平板件上，該平板件為所述超聲波電機(jī)的動(dòng)子，沿所述超聲波電機(jī)的定子可平移；并且所述至少兩管件內(nèi)外套設(shè)，并在外管內(nèi)側(cè)設(shè)置有導(dǎo)槽，內(nèi)管外側(cè)設(shè)置有導(dǎo)塊，該導(dǎo)槽和導(dǎo)塊配合，所述兩管件的至少一個(gè)上設(shè)置有定位孔，以及一定位柱固定在所述基座上，穿過(guò)所述定位孔形成所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)、外管件上都設(shè)置有可沿所述曲線軌道滑動(dòng)的凸柱。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手機(jī)光學(xué)鏡頭，其特征在于，所述至少兩條曲線軌道設(shè)置在一圓筒上，該圓筒由所述超聲波電機(jī)的動(dòng)子驅(qū)動(dòng)，繞所述超聲波電機(jī)的定子可旋轉(zhuǎn)；并且所述至少兩管件并排設(shè)置，分別設(shè)置有導(dǎo)銷；以及所述基座上設(shè)置有一固定筒，該固定筒上對(duì)應(yīng)所述曲線軌道設(shè)置有垂直方向的滑槽，所述導(dǎo)銷分別同時(shí)穿過(guò)所述曲線軌道和所述滑槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的手機(jī)光學(xué)鏡頭，其特征在于，所述超聲波電機(jī)為環(huán)形，其動(dòng)子設(shè)置在所述圓筒底部，其定子設(shè)置在所述基座上對(duì)應(yīng)所述動(dòng)子的位置上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的手機(jī)光學(xué)鏡頭，其特征在于，所述超聲波電機(jī)為柱形，設(shè)置在所述圓筒側(cè)邊；所述圓筒底部固連設(shè)置有第一齒輪，可繞所述基座上的固定筒旋轉(zhuǎn)；所述超聲波電機(jī)的動(dòng)子上設(shè)置有第二齒輪，通過(guò)咬合所述第一齒輪帶動(dòng)所述圓筒旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手機(jī)光學(xué)鏡頭，其特征在于，所述管件只有一個(gè)，所述曲線軌道對(duì)應(yīng)設(shè)置至少為一條。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手機(jī)光學(xué)鏡頭，其特征在于，所述管件為兩個(gè)以上，所述曲線軌道對(duì)應(yīng)設(shè)置至少為兩條以上。
全文摘要
本發(fā)明的一種手機(jī)光學(xué)鏡頭，其包括至少一個(gè)透鏡或透鏡組，設(shè)置于一基座上，所述透鏡或透鏡組設(shè)置在至少一管件內(nèi)，該管件設(shè)置垂直可位移改變的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所述位移改變由一個(gè)或多個(gè)超聲波電機(jī)帶動(dòng)。本發(fā)明的所述手機(jī)光學(xué)鏡頭由于采用了超聲波馬達(dá)作為光學(xué)鏡頭的驅(qū)動(dòng)裝置，不僅光學(xué)鏡頭體積小，而且耗電少，調(diào)節(jié)速度均勻平整，精度高，運(yùn)行平穩(wěn)。
文檔編號(hào)G02B7/10GK1687812SQ20041007779
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2004年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月21日
發(fā)明者嚴(yán)松濤, 胡偉, 黃國(guó)華 申請(qǐng)人:維達(dá)力實(shí)業(yè)(深圳)有限公司