CN1940621A - 光学模组 - Google Patents

Abstract

一种光学模组，其特征在于包括：一镜筒、一第一透镜模组及一加热元件；该第一透镜模组包括一第一镜片组，该加热元件用于加热该第一镜片组。该加热元件及该第一透镜模组容置于该镜筒中。本发明的光学模组具有低电源损耗、小体积及无噪音等优点。

Description

光学模组

【技术领域】

本发明是关于一种光学模组，尤其是关于一种变焦光学模组。

【背景技术】

随着多媒体技术的发展，数码相机、摄像机越来越为广大消费者青睐，人们对数码相机、摄像机追求小型化的同时，人们希望在同一位置可拍摄远近距离不同的物体，且获得的影像画面清晰，由此数码相机的变焦功能应运而生，而相机的变焦是通过相机内的镜头变焦实现的。

一般而言，数码相机镜头的变焦方式分为数码变焦与光学变焦两种。数码变焦是利用影像传感器的电荷耦合器局部成像，即在原来拍摄的照片中选取一块放大，数码相机虽可通过插值等方式在一定程度上改善成像质量，但数码变焦是以牺牲分辨率及图像质量为代价的变焦。数码相机的光学变焦是依靠改变光学镜头结构来实现变焦，即通过改变变焦镜头中各镜片的相对位置，从而改变镜头的焦距，使被拍摄的景物放大或缩小，这种变焦方式容易实现，且成本较低。由此，一般相机通常采用光学变焦方式。光学变焦需改变镜头的各镜片的相对位置，因此变焦光学模组通常还需要一驱动机构以使镜片发生相对移动的。

现有技术中的变焦光学模组的驱动机构通常采用音圈马达或步进马达等机构驱动镜片移动，而音圈马达或步进马达等驱动机构需要高电能的电池组，还需要占用较大的空间，且马达工作时会产生一定程度的噪音。

因此，上述光学模组不能满足对数码相机低电能消耗及小体积的要求。

【发明内容】

鉴于以上内容，有必要提供一种结构简单，低电能消耗的变焦光学模组。

一种光学模组，其包括：一镜筒、一第一透镜模组及一加热元件，该第一透镜模组包括一第一镜片组，该加热元件用于加热该第一镜片组，且该加热元件及该第一透镜模组容置于该镜筒中。

相较现有技术，所述光学模组采用一加热元件，通过该加热元件对该光学模组的镜片组加热，使得该镜片组的折射率发生变化，而该镜片组的折射率变化使得其焦距发生变化，由此实现该光学模组的变焦，该光学模组的变焦不需要马达等驱动机构，因而具有低电源损耗、小体积及无噪音等优点。

【附图说明】

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例二的结构示意图。

【具体实施方式】

本发明所述的光学模组适用于数码相机或具有数码相机的携带式电子装置。

请参照图1所示，本发明实施例一所述的光学模组包括：一第一透镜模组1、一第二透镜模组2、一镜筒3、一加热元件4、一驱动元件5及一影像传感器6。

第一透镜模组1包括一第一镜片组11及一第一夹持件12，其中第一镜片组11为聚合物材质，可优选为全氟环丁烷类塑材(Perfluorocyclobutane)，第一夹持件12可为一筒形结构，第一镜片组11容置于其中。

第二透镜模组2包括一第二镜片组21及一第二夹持件22，第二镜片组21可为球面透镜，也可为非球面透镜。其中，非球面透镜可有效补偿光学像差，因此本实施方式的第二镜片组21优选非球面透镜，其材质可为塑料，亦可为玻璃，且第二镜片组21表面镀覆有一层抗反射薄膜。第二夹持件22为一筒形结构，第二镜片组21容置于第二夹持件22中。

加热元件4为一电加热元件，其可为电阻加热片，也可为热电薄膜加热片。加热元件4与第一镜片组11的边缘相贴附，外接一电源(图未示)。

驱动元件5为一压电致动器，其可为筒形结构；驱动元件5外接一电源(图未示)，当驱动元件5以电流驱动时，其发生沿与光轴平行方向的伸缩变形。

影像感测装置6包括一座体61、一基板62、一封装片63及感光元件64，座体61为一半密闭盒状结构，其具有一开口611，基板62为陶瓷基板或玻璃基板，感光元件64为CMOS(Complementay Metal Oxide Semiconductor)传感器或CCD(Charge-Coupled Device)传感器，其用于接收光信号，封装片63为透明玻璃片；其中基板62及光感元件64容置于座体61内，封装片63固定连接于座体61的开口处，以密闭封装座体61。

可以理解的，为实现更好的影像质量，本实施方式所述的光学模组还可以包括一滤光片7及一环状垫圈8。

组装时，第一透镜模组1及第二透镜模组2皆容置于镜筒3中，其光轴重合，影像感测装置6沿所述光轴方向放置，且使得第一透镜模组1位于第二透镜模组2与影像感测装置6之间，光线可通过第一透镜模组1及第二透镜模组2投射于感光元件64上，垫圈8、滤光片7及驱动元件5依次沿所述光轴方向置于第一透镜模组1与影像感测装置6之间，其中，垫圈8分别与第一透镜模组1及滤光片7固定连接，驱动元件5的一端与滤光片7固定连接，驱动元件5的另一端固定连接于影像感测装置6的封装片63，加热元件4贴附于第一镜片组11透镜的边缘。

第二透镜模组2相对于镜筒3固定，其可通过第二夹持件22与镜筒3点胶实现固定。可以理解的，第一透镜模组1可相对于镜筒3固定的容置于镜筒3内，亦可相对于镜筒3沿其光轴方向可滑动地容置于镜筒3内。

当第一透镜模组1相对于镜筒3固定时，所述光学模组安装于数码相机或具有数码相机的携带式电子装置中，使镜筒3可相对于影像感测装置6移动。所述光学模组的工作过程说明如下：接通加热元件4的电源(图未示)，加热元件4对第一镜片组11加热，第一镜片组11的温度升高，其折射率变大，则焦距变小，因而实现了所述光学模组的变焦；也可以接通驱动元件5的电源，驱动元件5由于逆压电效应发生沿光轴平行方向的伸缩，进而推动或拉动镜筒3相对光感元件64运动，因此可通过控制驱动元件5的伸缩量实现自动对焦。

当第一透镜模组1相对于镜筒3沿其光轴方向滑动时，所述光学模组安装于数码相机或具有数码相机的携带式电子装置中，使镜筒3相对于影像感测装置6固定。所述光学模组的工作过程说明如下：当所述光学模组需要较小的焦距改变时，接通加热元件4的电源(图未示)，加热元件4对第一镜片组11加热，第一镜片组11的温度升高，其折射率变大，则焦距变小，因而实现所述光学模组的焦距微调；当所述光学模组需要较大的焦距改变时，接通驱动元件5的电源，驱动元件5由于逆压电效应发生沿光轴方向的伸缩，进而推动或拉动第一透镜模组1沿光轴方向作相对镜筒3的滑动，第一透镜模组1与第二透镜模组2的距离发生变化，因而可实现所述光学模组的较大焦距变化，同时，第一透镜模组1与影像感测装置6的距离亦发生改变，因而可通过控制驱动元件5的伸缩量以实现所述光学模组变焦的同时亦实现其对焦的功能。

可以理解的，所述光学模组的第一透镜模组1与第二透镜模组2在镜筒3内的位置也可互换，即为本发明实施例二所述的光学模组，如图2所示。本发明的实施例二与实施例一不同之处仅在于：第二透镜模组2置于第一透镜模组1与影像传感器6之间，第一透镜模组1为一固定模组，第二透镜模组2可为可动模组，亦可为固定模组。上述结构亦可实现所述光学模组变焦的功能，其工作过程与实施例一所述类同。

可以理解的，本发明所述的实施例一及实施例二还可加设一伺服电路(图未示)，该伺服电路包括一焦距位置感测元件(图未示)及一控制电路(图未示)，该伺服电路通过该焦距位置感测元件获得一焦距位置信号，以该焦距位置信号转换为一控制信号，并以该控制信号控制加热元件4及驱动元件5的电流量，进而达到所述光学模组的自动变焦或对焦。

Claims (13)

1.一种光学模组，其特征在于包括：一镜筒、一第一透镜模组及一加热元件；该第一透镜模组包括一第一镜片组，该加热元件用于加热该第一镜片组，该加热元件及该第一透镜模组容置于该镜筒中。

2.如权利要求1所述的光学模组，其特征在于：该第一镜片组材料为全氟环丁烷类塑材。

3.如权利要求1所述的光学模组，其特征在于：该第一透镜模组还包括一第一夹持件，该第一夹持件与该镜筒配合，该第一镜片组容置于该第一夹持件中。

4.如权利要求1所述的光学模组，其特征在于：该加热元件为电阻加热片或热电薄膜加热片。

5.如权利要求4所述的光学模组，其特征在于：该加热元件与该第一镜片组的镜片边缘相贴附。

6.如权利要求1所述的光学模组，其特征在于：该光学模组还包括一第二透镜模组，该第二透镜模组容置于该镜筒中，且与第一透镜模组的光轴重合。

7.如权利要求6所述的光学模组，其特征在于：该第二透镜模组包括一第二夹持件及第二镜片组，该第二夹持件与该镜筒配合，该第二镜片组容置于该第二夹持件中。

8.如权利要求7所述的光学模组，其特征在于：该第二镜片组为非球面镜片组，且该第二镜片组的镜片表面镀覆有一层抗反射薄膜。

9.如权利要求1所述的光学模组，其特征在于：该第一透镜模组为可相对该镜筒移动。

10.如权利要求9所述的光学模组，其特征在于：该光学模组还包括一驱动元件，该驱动元件驱动该第一透镜模组移动。

11.如权利要求10所述的光学模组，其特征在于：该光学模组还包括一影像感测装置，该影像感测装置设于该第一透镜模组与该第二透镜模组形成的光路中，该驱动元件设于该第一透镜模组与该影像感测装置之间，且其一端固连该影像感测装置。

12.如权利要求11所述的光学模组，其特征在于：该光学模组还包括一滤光片及一环状垫圈，该垫圈及该滤光片容置于该镜筒中，且置于该第一透镜模组与该驱动元件之间，该第一透镜模组、该垫圈、该滤光片及该驱动元件依次固定连接。

13.如权利要求10所述的光学模组，其特征在于：该驱动元件为一压电致动元件。

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