專利名稱：伸縮型手機鏡頭的驅(qū)動方法和伸縮型手機鏡頭驅(qū)動結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種伸縮型手機鏡頭的驅(qū)動方法。本發(fā)明還涉及一種伸縮型手機鏡頭 的驅(qū)動結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著通訊技術(shù)的快速發(fā)展，人們對手機攝像頭的要求越來越多，不僅畫素要求越來越高，而且還要求手機攝像頭具備對焦和變焦的功能。近十年來，全球的手機產(chǎn)業(yè)對這方 面的研發(fā)投入了無數(shù)的研發(fā)費用，對手機鏡頭的驅(qū)動提出了很多方法。例如，采用音圈馬達 來驅(qū)動，這種方法的特點是技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)簡單，但主要依靠電磁力保持鏡頭的位置，使用 時會發(fā)熱，而且相比其他方式，耐沖擊性差。另有步進電機+連桿+齒輪的驅(qū)動方法，這種 方法可以不依靠電磁力來保持鏡頭的位置，但尺寸比較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有機械損失，而且價 格貴。還有采用壓電馬達作鏡頭伸縮的驅(qū)動方法，這是以壓電陶瓷為激勵元件的新型馬達。 它利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生高頻機械振動，通過定子和轉(zhuǎn)子間的摩擦力直接驅(qū)動。 它具有結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)迅速、定位精確、能量密度大，低速大扭矩等優(yōu)點。但壓電馬達的使用 中通常需施加一路或幾路超聲頻率下的正弦或方波電壓信號進行驅(qū)動，因此需要專用的驅(qū) 動電源配套使用。這在成本日益壓縮的手機行業(yè)不受青睞。所有這些驅(qū)動方法，其共同點 都是將驅(qū)動力作用在固定鏡頭的鏡筒上。此外，這些手機鏡頭的驅(qū)動方法還存在一個致命 的弱點，那就是行程受到機構(gòu)本身尺寸的限制。如何研究出行程不受限制，成本低廉，功耗小，又能抗震的手機鏡頭的驅(qū)動方法是 近年來國際手機行業(yè)一直探索的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種伸縮型手機鏡頭的驅(qū)動方法，其能降低伸縮 型手機攝像頭模組的制造成本，降低生產(chǎn)的復(fù)雜度和生產(chǎn)的技術(shù)難度，提高攝像頭模組的 行程。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的伸縮型手機鏡頭采用氣體驅(qū)動方法，包括如下步 驟步驟一，將驅(qū)動力直接作用在要伸縮的所述手機鏡頭內(nèi)一組鏡頭一側(cè)的透鏡面 上；步驟二，改變所述手機鏡頭一端的氣壓，使所述手機鏡頭兩端產(chǎn)生壓差；步驟三，所述壓差在所述透鏡面上形成驅(qū)動力，推動所述手機鏡頭的透鏡帶動固 定所述透鏡的鏡筒向使氣壓減小的方向運動，實現(xiàn)所述手機鏡頭的伸縮。本發(fā)明還公開了一種伸縮型手機鏡頭驅(qū)動結(jié)構(gòu)，手機鏡頭內(nèi)至少設(shè)置有一個一端為所述手機鏡頭中的一組鏡頭的一側(cè)表面的空腔，所述空腔的側(cè)壁至少設(shè)置有一通孔用作 氣體通道，所述空腔外至少設(shè)置有一氣壓改變裝置，所述氣壓改變裝置通過所述通孔與所 述空腔相連接，所述氣壓改變裝置和所述空腔之間還至少設(shè)置有一用于控制所述氣壓改變裝置和所述空腔之間氣體流動的閥門。本發(fā)明還公開了一種伸縮型手機鏡頭結(jié)構(gòu)驅(qū)動結(jié)構(gòu)，手機鏡頭包括鏡筒，鏡筒內(nèi) 至少設(shè)置有兩組相對運動符合變焦鏡頭規(guī)律的可伸縮的鏡頭組；鏡頭組與鏡筒的底部形成一空腔，或者兩個鏡頭組和鏡筒的側(cè)壁組成一空腔，空 腔的側(cè)壁設(shè)置有一通孔，通孔通過第一閥門連接至一氣泵，利用氣壓改變裝置對空腔進行 充氣或抽氣以推動可伸縮的鏡頭組進行伸縮。本發(fā)明的伸縮型手機鏡頭的驅(qū)動方法，采用了對鏡頭直接著力的方法，通過改變 氣腔內(nèi)的氣壓使作用在鏡頭組兩端的氣壓產(chǎn)生壓差形成驅(qū)動力，從而推動鏡頭組向氣壓減 少的方向運動實現(xiàn)手機鏡頭的伸縮。該驅(qū)動方法與其他手機鏡頭驅(qū)動方法不一樣的地方 是這種驅(qū)動方法將驅(qū)動力直接加載到鏡頭上，而不是其他方法的驅(qū)動力加在鏡筒上。這 種驅(qū)動方法在手機鏡頭內(nèi)部至少設(shè)置一個空腔，利用氣壓改變裝置對空腔進行充氣或抽氣 使空腔內(nèi)的氣壓產(chǎn)生變化，作用在鏡頭兩端的力失去平衡而產(chǎn)生鏡頭伸縮的驅(qū)動力，促使 可伸縮鏡頭組的伸出或縮回，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡單，制造成本的，大行程的伸縮型手機鏡頭的驅(qū) 動。本發(fā)明還利用了鏡筒之間存在的摩擦力，來實現(xiàn)充氣后或抽氣后鏡筒的定位鎖定。由 于采用了氣壓改變裝置和摩擦力制動的結(jié)構(gòu)，機械結(jié)構(gòu)較步進電機+連桿+齒輪的驅(qū)動方 式更簡單，成本更低；采用了摩擦制動，使得定位后氣泵可以停止工作，而不象音圈馬達那 樣要依靠電磁力來保持鏡頭的位置，因而不會發(fā)熱，功耗也更低。而與壓電馬達比，氣泵可 以采用手機上的標準電源，而不用專門匹配驅(qū)動電源。最后，這種手機鏡頭的驅(qū)動方法無行 程限制，整套結(jié)構(gòu)能充分滿足手機中要求短小和輕薄的特點。


下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明圖1為本發(fā)明的伸縮型手機鏡頭的驅(qū)動結(jié)構(gòu)一實施例；圖2為本發(fā)明的伸縮型手機鏡頭的驅(qū)動結(jié)構(gòu)的另一實施例；圖3為本發(fā)明的伸縮型手機鏡頭的驅(qū)動結(jié)構(gòu)的第三實施例。
具體實施例方式考慮到手機鏡頭本身很輕的特點，本發(fā)明公開了一種伸縮型手機鏡頭的驅(qū)動方 法，包括如下步驟步驟一，將驅(qū)動力直接作用在要伸縮的所述手機鏡頭內(nèi)一組鏡頭一側(cè)的透鏡面 上；步驟二，改變所述手機鏡頭一端的氣壓，使所述手機鏡頭兩端產(chǎn)生壓差；步驟三，所述壓差在所述透鏡面上形成驅(qū)動力，推動所述手機鏡頭的透鏡帶動固 定所述透鏡的鏡筒向使氣壓減小的方向運動，實現(xiàn)所述手機鏡頭的伸縮。按照上述的驅(qū)動方法的要求，本發(fā)明的驅(qū)動方法進一步可為所述手機鏡頭內(nèi)至少 設(shè)置有一個空腔，所述空腔通過至少一氣體通道與一氣壓改變裝置相連接；當所述手機鏡頭要求向外伸出時，所述氣壓改變裝置使所述手機鏡頭與所述空腔 接觸端的氣壓大于所述手機鏡頭另一端的氣壓，使所述手機鏡頭伸出；當所述手機鏡頭要求向內(nèi)收縮時，所述氣壓改變裝置使所述手機鏡頭與所述空腔接觸端的氣壓小于所述手機鏡頭另一端的氣壓，使所述手機鏡頭回縮。上述的空腔中的氣體一般為空氣，而氣壓改變裝置可為氣泵或氣罐。而手機鏡頭 內(nèi)的空腔可為由手機鏡頭內(nèi)一組鏡頭的一側(cè)，手機鏡頭的外筒底面及手機鏡頭的外筒側(cè)面 所圍成。該空腔也可通過如下方式設(shè)置空腔的上下表面 分別由所述手機鏡頭內(nèi)兩組鏡頭 的透鏡面組成，空腔的側(cè)面由手機鏡頭的鏡筒的側(cè)面圍成。根據(jù)上述驅(qū)動方法制備的本發(fā)明的伸縮型手機鏡頭驅(qū)動結(jié)構(gòu)，在手機鏡頭內(nèi)至少 設(shè)置有一個一端為手機鏡頭中的一組鏡頭的一側(cè)表面的空腔，空腔的側(cè)壁設(shè)置有一通孔用 作氣體通道，空腔外設(shè)置有一氣泵，氣泵通過通孔與空腔相連接，氣泵和空腔之間還設(shè)置有 一用于控制氣泵和空腔之間氣體流動的閥門。其中氣泵在控制電路的作用下對空腔進行充 氣或抽氣以推動手機鏡頭進行伸縮。本發(fā)明的一個具體的伸縮型手機攝像頭模組的結(jié)構(gòu)描述如下(見圖1)手機鏡頭包括鏡筒210，鏡筒內(nèi)至少設(shè)置有兩組相對運動符合變焦鏡頭規(guī)律的可 伸縮的鏡頭組110和鏡頭組111，鏡頭組110內(nèi)的透鏡之間(即屬于該鏡頭組的透鏡之間) 的相對運動也符合變焦鏡頭的規(guī)律；可伸縮鏡頭組的一面與所述鏡筒210的下端(可設(shè)計 為底座形)形成一空腔440(也可在兩個鏡頭組之間設(shè)置空腔，見圖2，在鏡頭組111和鏡頭 組112之間)，空腔440的側(cè)壁設(shè)置有一通孔430 (也可以在筒壁間開孔，圖中沒有示出)， 通過通孔430將空腔440和氣泵相連接，在通孔430和氣泵之間可設(shè)第一閥門410，利用氣 泵對空腔進行充氣或抽氣以推動可伸縮鏡頭組進行伸縮。可伸縮鏡頭組鏡筒間的接觸面可 為具有預(yù)先設(shè)定好的摩擦力的表面，這樣在氣泵停止工作后，能使可伸縮鏡筒利用兩壁的 摩擦力進行定位及固定。上述實施例中的氣泵可進一步包括一氣泵體510，在氣泵體上靠近第一閥門410 的一側(cè)設(shè)置有第二閥門420，氣泵體內(nèi)設(shè)置有與氣泵體內(nèi)壁相匹配的可相對移動的磁鐵 520，氣泵體外纏繞有通電線圈530，通電線圈兩端連接到控制模塊610。上述伸縮型手機鏡頭的工作過程描述如下。手機鏡頭伸出的過程先是氣泵體的充氣過程，當磁鐵520位于最靠近第一閥門 410的位置處，通過控制電路610將第二閥門420打開，此時第一閥門410閉合，同時通電線 圈530被加上使磁鐵520朝遠離所述第一閥門410的方向運動的電流，磁鐵520在通電線 圈530的作用下朝遠離所述第一閥門410的方向運動，在此過程中氣體通過第二閥門420 被吸入氣泵體510中直至第二閥門閉合；接著為氣泵體的泵氣過程，在氣泵體510內(nèi)充滿空 氣之后，將第一閥門410打開，同時通電線圈530被加上使磁鐵朝向所述第一閥門410的方 向運動的電流，所述磁鐵520在通電線圈530的作用下朝向第一閥門410運動，在這一過程 中氣泵體510內(nèi)的氣體通過第一閥門410被壓縮進所述空腔440中，空腔內(nèi)增大的氣體壓 強推動所述可伸縮鏡頭組向外伸出；手機鏡頭的縮回過程為先是氣泵體510的排氣過程，當所述磁鐵520在最遠離所 述第一閥門410的位置時，所述第一閥門410閉合，第二閥門420打開，同時通電線圈530 加上使所述磁鐵朝向所述第二閥門方向運動的電流，所述磁鐵520在所述通電線圈530的 作用下朝向所述第二閥門420方向運動，在此過程中氣泵體510內(nèi)的氣體通過所述第二閥 門420排入外界中直至所述第二閥門閉合；接著為氣泵體的抽氣的過程在將氣泵體510 中的氣體排出之后，所述磁鐵520在最靠近所述第一閥門410的位置，此時打開所述第一閥
6門410，同時通電線圈530加上使所述磁鐵朝遠離所述第一閥門方向運動的電流，所述磁鐵 520在通電線圈的作用下朝遠離所述第一閥門的方向運動，在此過程中將空腔440內(nèi)的氣 體通過所述第一閥門抽入所述氣泵體510內(nèi)，空腔內(nèi)降低的氣體壓強吸引所述可伸縮鏡頭 組向內(nèi)收縮。圖3為本發(fā)明的第三實施例，此實施例中的充氣裝置可進一步包括一充氣泵510， 在充氣泵上靠近第一閥門410的一側(cè)設(shè)置有第二閥門420，充氣泵內(nèi)設(shè)置有與充氣泵內(nèi)壁 相匹配的可相對移動的磁鐵520，充氣泵外纏繞有通電線圈530，通電線圈兩端連接到控制 模塊610 ；以及一氣罐511，一控制電路620，通過第三閥門411和腔體上的通道431，實現(xiàn)與 鏡頭空腔的連接。其中控制電路620實現(xiàn)對第三閥門的開關(guān)控制。圖3所示的實施例與圖2所示的實施例相比，增加了氣罐511及其相關(guān)的第三閥 門411和腔體通道431和控制電路620部分。在鏡頭的縮回過程中與圖2中的實施例相同， 不同之處在于利用了氣罐511實現(xiàn)鏡頭的伸出功能。其手機鏡頭伸出的過程具體如下氣罐511中存儲有高氣壓的氣體，當控制電路620打開所述的第三閥門411時，由 于所述氣罐511內(nèi)氣壓大于所述空腔440內(nèi)氣壓，氣罐511內(nèi)氣體通過通孔431壓入空腔 440內(nèi)，增大了鏡頭空腔440內(nèi)的壓強，推動所述可伸縮鏡頭組向外伸出；實現(xiàn)手機鏡頭伸 出的功能。上述本發(fā)明的伸縮型手機鏡頭，利用控制電路使氣泵對鏡頭內(nèi)的空腔進行充氣， 泵氣，排氣和抽氣來實現(xiàn)手機鏡頭的伸縮，并通過鏡筒之間存在的摩擦力來實現(xiàn)定位鎖定。 由于采用了氣泵和摩擦力制動的結(jié)構(gòu)，機械結(jié)構(gòu)較步進電機+連桿+齒輪的驅(qū)動方式更簡 單，成本更低；采用了摩擦制動，使得定位后氣泵可以停止工作，而不象音圈馬達那樣要依 靠電磁力來保持鏡頭的位置，因而不會發(fā)熱，功耗也更低。與壓電馬達比，氣泵可以采用手 機上的標準電源，而不用專門匹配驅(qū)動電源。最后，這種手機鏡頭的驅(qū)動方法無行程限制。 整套結(jié)構(gòu)滿足手機短小，輕薄的特點。當然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相對應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和 變形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
一種伸縮型手機鏡頭的驅(qū)動方法，用于驅(qū)動所述手機鏡頭的伸縮，其特征在于，包括如下步驟步驟一，將驅(qū)動力直接作用在要伸縮的所述手機鏡頭的透鏡面上；步驟二，改變所述手機鏡頭一端的氣壓，使所述手機鏡頭兩端產(chǎn)生壓差；步驟三，所述壓差在所述透鏡面上形成驅(qū)動力，推動所述手機鏡頭的透鏡帶動固定所述透鏡的鏡筒向氣壓低的方向運動，實現(xiàn)所述手機鏡頭的伸縮。
2.按照權(quán)利要求1所述的伸縮型手機鏡頭的驅(qū)動方法，其特征在于所述手機鏡頭內(nèi) 至少設(shè)置有一個空腔，所述空腔通過至少一氣體通道與一氣壓改變裝置相連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的伸縮型手機鏡頭的驅(qū)動方法，其特征在于所述空腔內(nèi)的氣 體為空氣，所述氣壓改變裝置為氣泵或氣罐。
4.按照權(quán)利要求2所述的伸縮型手機鏡頭的驅(qū)動方法，其特征在于所述空腔由所述 手機鏡頭的內(nèi)側(cè)面，所述手機鏡頭的鏡筒底面及所述手機鏡頭的鏡筒側(cè)面所包圍而成。
5.按照權(quán)利要求2所述的伸縮型手機鏡頭的驅(qū)動方法，其特征在于所述空腔的上下 表面分別由所述手機鏡頭內(nèi)兩組鏡頭的透鏡面組成，所述空腔的側(cè)面由所述手機鏡頭的鏡 筒的側(cè)面圍成。
6.一種伸縮型手機鏡頭驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其特征在于所述手機鏡頭內(nèi)至少設(shè)置有一個一端為所述手機鏡頭中的一組鏡頭的一側(cè)表面的空 腔，所述空腔的側(cè)壁至少設(shè)置有一通孔用作氣體通道，所述空腔外至少設(shè)置有一氣壓改變 裝置，所述氣壓改變裝置通過所述通孔與所述空腔相連接，所述氣壓改變裝置和所述空腔 之間還至少設(shè)置有一用于控制所述氣壓改變裝置和所述空腔之間氣體流動的閥門。
7.按照權(quán)利要求6所述的伸縮型手機鏡頭驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其特征在于所述氣壓改變裝置 在控制電路的作用下對所述空腔進行充氣或抽氣以推動所述手機鏡頭進行伸縮。
8.按照權(quán)利要求6所述的伸縮型手機鏡頭驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其特征在于所述空腔內(nèi)的氣體 為空氣，所述氣壓改變裝置為氣泵或氣罐。
9.一種伸縮型手機鏡頭驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其特征在于所述手機鏡頭包括鏡筒，所述鏡筒內(nèi)至少設(shè)置有兩組相對運動符合變焦鏡頭規(guī)律的可 伸縮的鏡頭組；所述鏡頭組與所述鏡筒的底部形成一空腔，或者兩個鏡頭組和所述鏡筒的側(cè)壁組成一 空腔，所述空腔的側(cè)壁至少設(shè)置有一通孔，所述通孔通過第一閥門連接至一氣壓改變裝置， 利用氣壓改變裝置對空腔進行充氣或抽氣以推動可伸縮的鏡頭組進行伸縮。
10.按照權(quán)利要求9所述的伸縮型手機鏡頭驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其特征在于所述氣壓改變裝置包括一氣泵體，在所述氣泵體上靠近所述第一閥門的一側(cè)設(shè)置有第 二閥門，所述氣泵體內(nèi)設(shè)置有與氣泵體內(nèi)壁相匹配的可相對活移動的磁鐵；所述氣泵體外 纏繞有線圈，通電后，磁鐵可以在線圈產(chǎn)生的磁場內(nèi)運動；所述線圈兩端連接到控制模塊， 控制線圈內(nèi)電流的大小和方向。
11.按照權(quán)利要求10所述的伸縮型手機鏡頭驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其特征在于所述手機鏡頭伸出的過程為先是氣泵體的充氣過程，當磁鐵位于最靠近第一閥門的 位置處，通過控制電路將第二閥門打開，此時第一閥門閉合，同時通電線圈被加上使磁鐵朝 遠離所述第一閥門的方向運動的電流，磁鐵在通電線圈的作用下朝遠離所述第一閥門的方向運動，在此過程中氣體通過第二閥門被吸入氣泵體中直至第二閥門閉合；接著為氣泵體 的泵氣過程，在氣泵體內(nèi)充滿空氣之后，將第一閥門打開，同時通電線圈被加上使磁鐵朝向 所述第一閥門的方向運動的電流，所述磁鐵在通電線圈的作用下朝向第一閥門運動，在這 一過程中氣泵體內(nèi)的氣體通過第一閥門被壓縮進所述空腔中，空腔內(nèi)增大的氣體壓強推動 所述可伸縮鏡頭組向外伸出；所述手機鏡頭的縮回過程為先是氣泵體的排氣過程，當所述磁鐵在最遠離所述第一 閥門的位置時，所述第一閥門閉合，第二閥門打開，同時通電線圈加上使所述磁鐵朝向所 述第二閥門方向運動的電流，所述磁鐵在所述通電線圈的作用下朝向所述第二閥門方向運 動，在此過程中氣泵體內(nèi)的氣體通過所述第二閥門排入外界中直至所述第二閥門閉合；接 著為氣泵體的抽氣的過程在將氣泵體中的氣體排出之后，所述磁鐵在最靠近所述第一閥 門的位置，此時打開所述第一閥門，同時通電線圈加上使所述磁鐵朝遠離所述第一閥門方 向運動的電流，所述磁鐵在通電線圈的作用下朝遠離所述第一閥門的方向運動，在此過程 中將空腔內(nèi)的氣體通過所述第一閥門抽入所述氣泵體內(nèi)，空腔內(nèi)降低的氣體壓強吸引所述 可伸縮鏡頭組向內(nèi)收縮。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種伸縮型手機鏡頭的驅(qū)動方法，該方法將驅(qū)動力直接作用在要伸縮的鏡頭的透鏡面上，通過改變伸縮鏡頭一端的氣壓，使鏡頭兩端產(chǎn)生壓差形成鏡頭的驅(qū)動力，從而推動鏡頭向氣壓小的方向運動，實現(xiàn)鏡頭的伸縮。本發(fā)明以簡單的結(jié)構(gòu)克服了其他驅(qū)動方法的不足，但控制電路比其他驅(qū)動方法要復(fù)雜。本發(fā)明的驅(qū)動方法，適用于手機鏡頭等要求伸縮鏡頭結(jié)構(gòu)短小，輕薄且成本廉價的民用產(chǎn)品。同時本發(fā)明還公開了一種伸縮型手機鏡頭的驅(qū)動結(jié)構(gòu)。
文檔編號G02B7/08GK101846783SQ200910056990
公開日2010年9月29日 申請日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者趙立新, 趙立輝 申請人:格科微電子(上海)有限公司