專利名稱：相機自動對焦結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是涉及一種相機，特別是涉及一種相機自動對焦結構。
背景技術：
隨著數(shù)字技術的不斷發(fā)展，電子技術廣泛應用于照相機領域，數(shù)字影像 技術得以迅速發(fā)展，照相機智能化程度越來越高。特別是近年來附有數(shù)字照
相功能的移動電話及PDA(個人數(shù)字助理)等便攜式電子裝置也在快速向高性 能、多功能方向發(fā)展，數(shù)碼相機鏡頭模組輕薄短小和高性能的設計要求成為 發(fā)展的趨勢。
一般相機對焦結構包括鏡頭及驅(qū)動鏡頭移動的馬達，該馬達包括環(huán)形》茲 石及分設于環(huán)形》茲石上下兩端的上、下線圈座，該線圈座上纏有線圈，當線 圈與電源連通時，線圈激》茲產(chǎn)生交變的^茲場，與環(huán)形》茲石的i茲場作用而推動 鏡頭沿軸向做伸縮運動而實現(xiàn)相機對焦功能。為滿足相機高品質(zhì)之需求，必 然要求相機具有高精度的對焦功能，然而由于鏡頭置于馬達之內(nèi)時，受限于 加工過程，鏡頭與馬達之間難以形成理想的光滑平面，進而兩者之間形成間 隙，線圏的;茲場與環(huán)形》茲石的》茲場相互作用而直接驅(qū)動該鏡頭沿軸向作直線 運動的過程中，容易產(chǎn)生偏擺或轉動等狀況，鏡頭無法實現(xiàn)平穩(wěn)移動而達到 精確對焦的目的，最終影響相機品質(zhì)，無法適應現(xiàn)今電子產(chǎn)品高性能的發(fā)展 需求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，實有必要提供一種可實現(xiàn)平穩(wěn)移動與精確對焦的相機自動對 焦結構。
一種相機自動對焦結構，包括一定子組、 一相對于該定子組轉動的轉子 組及一設于該轉子組內(nèi)的鏡頭組，該定子組包括一定子座及環(huán)設于該定子座 上的線圏，該轉子組包括環(huán)設于該鏡頭組外圍的》茲石，該鏡頭組的底端凸設 形成至少一導引塊，所述定子組及轉子組中其中之一設有一與該導引塊相接
觸的波浪形曲面，該^磁石的^ 茲場與定子組中線圈產(chǎn)生的f茲場相互作用驅(qū)動轉 子組轉動，使得該至少一導引塊與該波浪形曲面之間產(chǎn)生相對轉動，驅(qū)動該 鏡頭組順沿該波浪形曲面的起伏變化而沿軸向作直線伸縮運動。
一種相機自動對焦結構，包括一定子組、 一相對于該定子組轉動的轉子 組及一設于該轉子組內(nèi)的鏡頭組，該鏡頭組與定子組之間或者該鏡頭組與轉 子組之間設置有一驅(qū)動該鏡頭組作直線伸縮運動的驅(qū)動機構，該驅(qū)動機構包 括至少 一導引塊及與該導引塊相接觸的波浪形曲面，該至少 一導引塊順沿該
波浪形曲面的起伏變化而沿該波浪形曲面運動，驅(qū)動該4t頭組作直線伸縮運 動。
與現(xiàn)有技術相比，該定子組中線圈激磁后產(chǎn)生磁場與磁石的磁場相互作 用，使得鏡頭組底端的導引塊與波浪形曲面之間產(chǎn)生相對轉動，通過該波浪 形曲面的起伏變化，導引鏡頭組作直線的伸縮運動，從而實現(xiàn)鏡頭的平穩(wěn)移 動與精確對焦。


下面參照附圖，結合實施例對本發(fā)明作進一步描述。
圖1是本發(fā)明相機自動對焦結構的第一實施例的立體分解圖。
圖2是圖1的立體組裝圖。
圖3是圖2沿III-III線的剖3見圖。
圖4是圖3中的圓周展開圖。
圖5是本發(fā)明相機自動對焦結構的第二實施例的立體分解圖。 圖6是圖5的立體組裝圖。
圖7是圖6沿vn-vn線的剖視圖。
具體實施例方式
下面參照附圖結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
請參照圖1至圖3，所示為本發(fā)明相機自動對焦結構的第一實施例，可適 用于數(shù)字照相機、照相手機、照相監(jiān)視器材或其它照相鏡頭產(chǎn)品。該相機自 動對焦結構包括一殼體IO、 一置于該殼體10內(nèi)部的定子組20、 一可相對該定 子組20運動對焦的轉子組30及一收容于該轉子組30內(nèi)的鏡頭組40。
該殼體10內(nèi)部中空以收容所述定子組20及轉子組30于其內(nèi)，殼體10包括 一大致呈中空方柱狀的側壁12及一設于該側壁12頂端的方形頂壁14。該頂壁 14的中央形成一圓形穿孔，三肋條16從該頂壁14的內(nèi)周緣處向下呈螺旋形彎 曲延伸形成。該三肋條16均勻的設置于該頂壁14的內(nèi)周緣處，每一肋條16大 致呈三分之一圓周長度。
該定子組20包括一定子座21、套設于該定子座21上的上、下極爪組合23 及分別纏繞于該極爪組合23上的上、下線圈(圖未示)。該定子座21包括一 中央設有一圓孔的方形底座210，從該底座210的頂部的內(nèi)周緣處水平向內(nèi)延 伸的環(huán)形臺階212及/人該內(nèi)周緣處垂直向上延伸的環(huán)形壁214,該底座210、臺 階212及環(huán)形壁214共同形成一可容納所述轉子組30的中空區(qū)域26。該臺階212 的下表面為平面，上表面2122為波浪形的曲面，^v而^f吏得該臺階212沿軸向的 高度順沿該曲面的起伏變化而變化，即于波峰處高度最大，于波谷處高度最 小。本實施例中，該臺階212的上表面2122的波形變化沿圓周方向包括三個周 期，即包括三個波峰和三個波谷，如圖4所示。所述兩極爪組合23均為環(huán)狀結 構，呈上下堆疊設置而套設于環(huán)形壁214的外圍，每一極爪組合23選用導磁性 材料制成，分別由相對設置的上極爪元件23a及下極爪元件23b組成。其中， 每一極爪組合23中的上、下極爪元件23a、 23b相對設置，每一極爪元件23a、 23b包括一環(huán)形片體232及從該環(huán)形片體232的內(nèi)圓周處垂直朝向另 一極爪元 件23b、 23a所在方向延伸形成的若干極爪234,兩環(huán)形片體232上下相互間隔， 極爪234沿圓周方向交錯排列，于環(huán)形片體232之間構成一圓筒狀極爪壁(未 標示)。該定子座21由塑膠材料，如LCP (LiquialCrystaline Polymer)制成， 在定子組30的成型組裝過程中，將預先已經(jīng)制作完成的極爪組合23分別定位 在成型該定子座21的;f莫具中，注入形成該定子座21的熔融材料，待冷卻后， 形成所述定子座21，且才及爪元件23a、 23b—體固"&于定子座21的環(huán)形壁214的 外圍，即極爪組合23與定子座21之間采用插入模制成型(insert molding)的方式 進行組裝結合。所述上、下線圈分別纏繞于該上、下極爪組合23的極爪壁上， 并位于上下兩環(huán)形片體232與極爪壁之間形成的內(nèi)凹空間內(nèi)，該上、下線圏與 外部電源相連接，通電后可產(chǎn)生變化的磁場。
該鏡頭組40包括一鏡筒410及收容于該鏡筒410內(nèi)的一鏡頭412。該鏡筒 410為一圓柱狀殼體，殼體的底端向外一體凸設形成沿圓周方向相互均勻間隔
的三導引塊414。每一導引塊414的高度大于或者等于定子組20中臺階212上表 面2122的波峰與波谷之間的高度差，其末端形成一圓弧倒角4124。鏡筒410 的內(nèi)表面形成內(nèi)螺紋，鏡頭412的外表面上形成外螺紋，組裝時，鏡筒410與 鏡頭412通過內(nèi)、外螺紋相互螺合固定成一體。
該轉子組30包括一圓環(huán)柱狀的》茲石32。該;茲石32沿圓周方向形成若干交 替的N、 S極，石茲石32環(huán)設于鏡頭組40的外圍，其內(nèi)表面與鏡筒410的外表面 通過點膠等方法相互貼合連接形成一整體，其底端與鏡筒410底端的導引塊 414相抵觸。該鏡頭組40和;茲石32相互連接形成一整體，在相機馬達工作時共 同運動以實現(xiàn)對焦功能。
組裝時，該鏡頭組40與轉子組30共同旋轉地收容于定子組20的中空區(qū)域 26內(nèi)，磁石32的外表面與環(huán)形壁214的內(nèi)表面之間形成一微小的間隙50，鏡筒 410底端的導引塊414與臺階212的上表面2122相互抵觸?？梢岳斫獾?，同一時 間內(nèi)，所述三導引塊414可分別與該上表面2122上具有相同波形的位置處4氐 觸，即所述三導引塊414可同時與臺階212上具有相同軸向高度的三個位置處 相抵觸，從而使得鏡頭組40與臺階212的接觸平衡。該殼體10的側壁12環(huán)設于 定子組20的外圍，頂壁14蓋設于定子組20的上方，頂壁14的上表面與鏡頭412 的上表面相平齊，從而將定子組20及轉子組30收容于其內(nèi)部。頂壁14上的肋 條16向內(nèi)部延伸，每一肋條16的末端與鏡筒410的頂端相抵觸。
工作時，定子組20中線圏通電激^磁，隨著線圈中通過電流的方向改變， 使得兩極爪組合23中上、下極爪元件23a、 23b產(chǎn)生交替變化的磁場，與轉子 組30中的;茲石32相互作用推動轉子組30轉動，由于該#]頭組40與轉子組30作 為一個整體，從而該鏡頭組40與轉子組30—起轉動。該鏡頭組40轉動的過程
下運動，從而將鏡頭組40沿圓周方向的轉動轉化為沿軸向的直線運動。該臺 階212上表面2122上任一相鄰的波峰及波谷之間的起伏變化均對應鏡頭412于 一次對焦過程中的位置變化，具體而言，當鏡頭組40轉動使得導引塊414與該 波浪形曲面的波峰相抵觸時，鏡頭組40向上伸，線圈斷電消磁，相機對焦于 一第一焦點；該對焦過程中，鏡頭組40向上伸，頂壁14上的肋條16受到鏡筒 410的擠壓而產(chǎn)生彈性形變，使得鏡頭組40可平穩(wěn)地向前移動而達到精確對焦 的目的，同時，該肋條16彈性形變后產(chǎn)生一推動鏡頭組40向后運動的預壓力。
當線圏再次通電激磁時，鏡頭組40繼續(xù)轉動，在預壓力的作用下，其底端的 導引塊414隨著肋條16彈性形變的恢復而順沿波浪形曲面向下運動，鏡頭組40 向下縮，當該鏡頭組40轉動使得導引塊414與該波浪形曲面的波谷相抵觸時， 線圈斷電消磁，相機對焦于一第二焦點。該鏡頭組40沿該臺階212的上表面 2122轉動一周，可依次經(jīng)過三個波峰及三個波谷，即鏡頭412依次對焦于第一 焦點及第二焦點各三次，鏡頭組40循環(huán)轉動而驅(qū)動鏡頭412做伸縮運動，實現(xiàn) 對焦功能。
本發(fā)明相機自動對焦結構主要是通過定子組20中線圈所產(chǎn)生的磁場與轉 子組30中的;茲石32的;茲場相互作用，^使得該4t頭組40與轉子組30—體相對于 該定子座21中臺階212上表面2122的波浪形曲面轉動，同時導引塊414順沿該 波浪形曲面的起伏變化將鏡頭組40的圓周轉動轉化為沿軸向的直線伸縮運 動，從而實現(xiàn)鏡頭412的平穩(wěn)移動與精確對焦。
可以理解的，本發(fā)明相機自動對焦結構還可以通過將波浪形曲面設置于 轉子組30內(nèi)轉動，而鏡頭組40不轉動，而使得導引塊414與波浪形曲面之間產(chǎn) 生相對轉動來實現(xiàn)。如圖5至圖7所示為本發(fā)明相機自動對焦結構的第二實施 例，其與上述第一實施例的不同如下所述。該定子組20a中臺階212的上表面 2122a為平面。該轉子組30a還包括一設于磁石32下方的環(huán)形的鏡頭支撐座34。 該鏡頭支撐座34的外徑與》茲石32的外徑相同，而內(nèi)徑則小于石茲石32的內(nèi)徑， 鏡頭支撐座34的上表面342的外側部分為平面3422,且與^茲石32的底面相互貼 設連接成一整體，而內(nèi)側部分為波浪形曲面3424,且高度低于外側部分的平 面3422的高度。三肋條16a/人該殼體10a的頂壁14a的內(nèi)周緣處順沿其內(nèi)周緣水 平延伸，每一肋條16a大致呈三分之一圓周長度，末端形成一圓形卡扣部164a。 該鏡頭組30a中的鏡筒410a的頂端還分別形成與該卡扣部164a的位置和大小 相配合的缺口416。
組裝時，該轉子組30ai走轉地收容于定子組20a內(nèi)部的中空區(qū)域26內(nèi)，石茲 石32的外表面與環(huán)形壁214的內(nèi)表面之間形成一微小的間隙50。鏡頭組40a收 容于轉子組30a內(nèi)部，且鏡筒410a的外表面與磁石32的內(nèi)表面之間形成另一微 小的間隙60。鏡筒410a底端的導引塊414a與鏡頭支撐座34上表面342的波浪形 的曲面部分3424相互抵觸。殼體10a的側壁12環(huán)設于定子組20a的外圍，頂壁 14a蓋設于定子組20a的上方，從而將定子組20a、轉子組30a^鏡頭組40a收容
于其內(nèi)部。頂壁14a上的肋條16a沿其內(nèi)周緣水平延伸，每一肋條16a的末端的 卡扣部164a恰好收容于該鏡筒410a的頂端的缺口416內(nèi)。
工作時，定子組20a中線圈通電激^f茲，使得兩極爪組合23中上、下極爪元 件23a、 23b產(chǎn)生交替變化的磁場，與轉子組30a中的磁石32相互作用推動轉子 組30a轉動，即該鏡頭支撐座34與磁石32作為一個整體轉動。由于鏡頭組40a 收容于磁石32內(nèi)部時，鏡筒41 Oa的外表面與磁石32的內(nèi)表面之間形成間隙60, 因此，鏡頭組40a不與轉子組30a—起轉動，而通過其底端的導引塊414a順沿 鏡頭支撐座34上表面342的波浪形曲面3424的起伏變化而上下運動，從而將鏡 頭支撐座34沿圓周方向的轉動轉化為鏡頭組40a沿軸向的直線運動。且由于鏡 筒410a頂端的缺口416與外殼10a上方的肋條16a末端的卡扣部164a相互扣合 固定，可限制該鏡頭組40轉動，達到更好地實現(xiàn)鏡頭組40a僅沿軸向做直線運 動，從而提高運動可靠度及對焦精度，以實現(xiàn)對焦功能。同理，該鏡頭支撐 座34上表面342的波浪形曲面3424的起伏變化分別對應鏡頭412對焦時的位置 變化，當鏡頭支撐座34轉動使得鏡頭組40a中導引塊414a與該波浪形曲面3424 的波峰相抵觸時，鏡頭組40a向上伸，相機對焦于第一焦點；當鏡頭支撐座34 轉動使導引塊414a與該波浪形曲面3424的波谷相4氐觸時，4竟頭組40a向下縮， 相機對焦于第二焦點。該波浪形曲面3424的波形變化周期個數(shù)與鏡頭組40a 底端的導引塊414a數(shù)量相對應，使得該導引塊414a可與鏡頭支撐座34上具有 相同高度的位置處相抵觸，使鏡頭組40返動的過程中保持平衡，從而實現(xiàn)平 穩(wěn)移動而達到精確對焦的目的。
本發(fā)明相機自動對焦結構主要是通過于鏡頭組40、 40a與定子組20、 20a 之間，或者于鏡頭組40、 40a與轉子組30、 30a之間設置一包括導引塊414、 414a 和波浪形曲面2122、 3424的驅(qū)動^l4勾，通過該驅(qū)動^/L構中導引塊414、 414a 與波浪形曲面2122、 3424之間形成相對轉動，而驅(qū)動該鏡頭組40、 40a作直線 運動。具體實施時，該導引塊414、 414a與波浪形曲面2122、 3424的位置不限 于上述實施例中所述方式，如也可以將該驅(qū)動機構中波浪形曲面2122、 3424 設置于鏡頭組40、 40a中鏡筒410、 410a的底端，而導引塊414、 414a設置于定 子組20內(nèi)；或者將該驅(qū)動機構中波浪形曲面2122、 3424設置于鏡頭組40、 40a 中鏡筒410、 410a的底端，而導引塊414、 414a設置于轉子組30a內(nèi)，該導引塊 414、 414a與波浪形曲面2122、 3424相互接觸且產(chǎn)生相對轉動，從而驅(qū)動該鏡
頭組40、 40a作直線運動。該波浪形曲面2122、 3424的波形變化周期個it也不 限于與導引塊414、 414a的數(shù)量相等，只要該周期個數(shù)滿足是導引塊414、 414a 數(shù)量的整數(shù)倍，同樣可以達到使得鏡頭組40、 40a運動的過程中保持平衡的效果。
權利要求
1. 一種相機自動對焦結構，包括一定子組、一相對于該定子組轉動的轉子組及一設于該轉子組內(nèi)的鏡頭組，該定子組包括一定子座及環(huán)設于該定子座上的線圈，該轉子組包括環(huán)設于該鏡頭組外圍的磁石，其特征在于該鏡頭組的底端凸設形成至少一導引塊，所述定子組及轉子組中其中之一設有一與該導引塊相接觸的波浪形曲面，該磁石的磁場與定子組中線圈產(chǎn)生的磁場相互作用驅(qū)動轉子組轉動，使得該至少一導引塊與該波浪形曲面之間產(chǎn)生相對轉動，驅(qū)動該鏡頭組順沿該波浪形曲面的起伏變化而沿軸向作直線伸縮運動。
2. 如權利要求1所述的相機自動對焦結構，其特征在于該導引塊的數(shù) 量為多個，該波浪形曲面的波形變化沿圓周方向包括多個周期，其中該周期 的個數(shù)為導？ 1塊數(shù)量的整數(shù)倍。
3. 如權利要求2所述的相機自動對焦結構，其特征在于該導引塊與波 浪形曲面的波峰相抵觸的位置為該相機自動對焦結構對焦于一第一焦點所在 位置，該導引塊與波浪形曲面的波谷相抵觸的位置為該該相機自動對焦結構 對焦于一第二焦點所在位置。
4. 如權利要求1所述的相機自動對焦結構，其特征在于該鏡頭組包括 一鏡筒及收容于該鏡筒內(nèi)的鏡頭，該至少一導引塊形成于鏡筒的底端。
5. 如權利要求1所述的相機自動對焦結構，其特征在于該定子座包括 一底座，從該底座內(nèi)周緣向內(nèi)延伸的臺階及從該底座內(nèi)周緣向上延伸的環(huán)形 壁，所述底座、臺階及環(huán)形壁共同形成收容該轉子組的中空區(qū)域，該波浪形 曲面形成于該臺階的上表面。
6. 如權利要求5所述的相機自動對焦結構，其特征在于該鏡頭組與轉 子組連接形成一整體，共同相對于該靜止的定子座轉動并同時沿軸向作直線 運動。
7. 如權利要求5所述的相機自動對焦結構，其特征在于:還包括一收容 所述定子組、轉子組及鏡頭組于其內(nèi)部的殼體，該殼體包括一頂壁，該頂壁 上設有至少 一向下延伸的肋條，該至少 一肋條的末端與鏡筒的頂端相抵觸。
8. 如權利要求1所述的相機自動對焦結構，其特征在于該轉子組還包 括一鏡頭支撐座，該波浪形曲面形成于鏡頭支撐座的上表面，該鏡頭支撐座 與磁石連接形成一整體，共同相對于該靜止的定子座轉動，該鏡頭組與轉子 組之間形成一間隙，鏡頭組相對于該靜止的定子座沿軸向作直線運動。
9. 如權利要求8所述的相機自動對焦結構，其特征在于該鏡頭組包括 一鏡筒及收容于該鏡筒內(nèi)的鏡頭，該至少一導引塊形成于鏡筒的底端。
10. 如權利要求9所述的相機自動對焦結構，其特征在于還包括一收 容所述定子組、轉子組及鏡頭組于其內(nèi)部的殼體，該殼體包括一頂壁，該頂 壁上設有至少一-^扣部，該鏡筒的頂端設有與該至少一^^扣部相配合的缺口 ， 該卡扣部扣合于該缺口內(nèi)限制該鏡頭組轉動。
11. 如權利要求1所述的相機自動對焦結構，其特征在于該》茲石呈圓 柱狀，沿圓周方向間隔分布有若干;茲極，該定子組包括用于纏繞線圈的至少 一極爪組合，該極爪組合中央形成一可容納》茲石的空間。
12. 如權利要求11所述的相機自動對焦結構，其特征在于該極爪組合 由上、下極爪元件組成，每一極爪元件包括具有一環(huán)形片體及從環(huán)形片體的 圓周處垂直延伸的若干極爪，該上、下極爪元件的極爪沿極爪組合的圓周方 向成交錯式排列，于上、下極爪元件之間形成用以纏繞線圈的圓筒狀極爪壁。
13. —種相機自動對焦結構，包括一定子組、 一相對于該定子組轉動的 轉子組及一設于該轉子組內(nèi)的鏡頭組，其特征在于該鏡頭組與定子組之間 或者該鏡頭組與轉子組之間設置有一驅(qū)動該鏡頭組作直線伸縮運動的驅(qū)動機 構，該驅(qū)動機構包括至少一導引塊及與該導引塊相接觸的波浪形曲面，該至 少一導引塊順沿該波浪形曲面的起伏變化而沿該波浪形曲面運動，驅(qū)動該鏡 頭組作直線伸縮運動。
14. 如權利要求13所述的相機自動對焦結構，其特征在于該驅(qū)動機構 設置在該鏡頭組與定子組之間，該驅(qū)動機構的至少一導引塊設置在鏡頭組的 底端，該驅(qū)動^L構的波浪形曲面"^殳置在定子組上。
15. 如權利要求13所述的相機自動對焦結構，其特征在于該驅(qū)動機構 設置在該鏡頭組與轉子組之間，該驅(qū)動機構的至少一導引塊設置在鏡頭組的 底端，該轉子組包括一鏡頭支撐座，該驅(qū)動機構的波浪形曲面設置在鏡頭支 撐座上。
全文摘要
一種相機自動對焦結構，包括一定子組、一相對于該定子組轉動的轉子組及一設于該轉子組內(nèi)的鏡頭組，該定子組包括一定子座及環(huán)設于該定子座上的線圈，該轉子組包括環(huán)設于該鏡頭組外圍的磁石，該鏡頭組的底端凸設形成至少一導引塊，所述定子組及轉子組中其中之一設有一與該導引塊相接觸的波浪形曲面，該磁石的磁場與定子組中線圈產(chǎn)生的磁場相互作用驅(qū)動轉子組轉動，使得該至少一導引塊與該波浪形曲面之間產(chǎn)生相對轉動，驅(qū)動該鏡頭組順沿該波浪形曲面的起伏變化而沿軸向作直線伸縮運動。
文檔編號G03B13/36GK101393378SQ20071007733
公開日2009年3月25日 申請日期2007年9月21日 優(yōu)先權日2007年9月21日
發(fā)明者尤懷超, 汪仁德, 翁振發(fā), 黃晉興 申請人:富準精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻準精密工業(yè)股份有限公司