[发明专利]焦距调节装置和光学成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学技术领域，具体涉及一种焦距调节装置以及相应的光学成像装置。

背景技术

随着数码影像技术的推广和普及，光学成像装置被广泛应用到各种类型的设备上，例如种类繁多的便携及小型设备，小型化的光学成像装置具有广泛需求。

为使得成像装置在小型化的情况下具有精确调节焦距的能力，已经提出了采用螺纹驱动的超声波马达(USM，Ultra Sonic Motor)来进行焦距的调节(参见PCT国际申请WO2007118418)。其一种基本结构包括用作定子的外筒和用作转子的内筒，内筒中安装光学透镜组，外筒上附着有压电元件，这些压电元件能够在电信号的激励下振动外筒产生行波，从而通过外筒与内筒之间的螺纹配合驱动内筒产生旋转，以此产生内筒相对于外筒的直线位移。这种一体化的驱动方式不仅易于小型化而且能够获得很好的直线调节精度，但由于光学透镜组需要随同内筒进行旋转，导致光轴在安装中出现的偏差难以被修正，从而影响光轴与感光芯片的垂直，并且，若同时有多组独立调节的光学透镜组，也难以保证其光轴的一致性。

为解决上述问题，也有提出在转子内再增加一个筒(参见中国专利CN101425762)，该筒通过两端设置的滑动槽等方式被径向固定在定子上，并通过外表面的螺纹与转子内表面的螺纹配合，从而将转子的螺旋运动转化为单纯的直线运动，光学透镜组安装在转子内的这个筒中(因此可将这个筒称为镜筒)，避免了光轴的旋转。但是由于光学成像装置通常需要多组能够独立调节的光学透镜组，例如用于变焦的透镜组、用于对焦的透镜组等，多组上述结构的USM的使用使得结构较为复杂，也会导致成本的上升。

发明内容

本发明提供一种既能保证焦距调整中光轴的稳定性，又能降低制造难度的焦距调节装置以及相应的光学成像装置。

一种焦距调节装置，包括：第一个筒，内表面设置有螺纹；第二个筒，位于第一个筒内，外表面和内表面设置有螺纹，外表面和内表面的螺纹的螺距不同和/或螺旋方向不同，外表面的螺纹用于与第一个筒内表面的螺纹配合；第一组压电元件，附着在第一个筒的外表面，用于在电信号的激励下振动第一个筒产生行波，以驱动第二个筒产生相对于第一个筒的旋转；第三个筒，位于第二个筒内，外表面设置有螺纹，用于与第二个筒内表面的螺纹配合，第三个筒的中空部分用于设置第一组光学透镜，第三个筒在径向上相对于第一个筒固定，以使得第三个筒在第二个筒旋转时沿第二个筒的旋转轴作直线运动；以及音圈马达，所述音圈马达包括固定部分和移动部分，所述固定部分和移动部分中的一个包含磁体，另一个包含导体，所述导体用于在电信号的激励下驱动所述移动部分相对于所述固定部分作直线运动，所述固定部分相对于第一个筒固定，以使得所述移动部分的运动路径与第二个筒的旋转轴平行，所述移动部分用于固定第二组光学透镜。

以及一种光学成像装置，采用上述焦距调节装置并配以光学透镜组和感光芯片。

本发明实施例采用螺纹驱动的USM与音圈马达相结合的方式，分别驱动不同的光学透镜组，USM在转子内设置径向固定的第三个筒来将转子的螺旋运动转换为单纯的直线运动，使得结合以后的焦距调节结构能很好的保持光轴的稳定性，且不同的驱动方式的结合有利于配合不同功能的透镜组，简化了整体结构，有利于降低成本。

以下结合附图，对本发明的焦距调节装置以及光学成像装置的具体示例进行详细说明。

附图说明

图1是实施例一的纵剖结构示意图；

图2是实施例一中变焦结构的爆炸图；

图3是实施例二的纵剖结构示意图；

图4是实施例三的纵剖结构示意图。

具体实施方式

实施例一、本发明焦距调节装置以及相应的光学成像装置的一个示例的结构可参考图1。本示例中焦距调节装置的基本结构包括两组独立控制的调焦结构，即结构20和结构60，结构20采用USM驱动，包括第一个筒22、第二个筒23、第一组压电元件21、第三个筒24，结构60采用音圈马达(VCM，Voice Coil Motor)驱动。

第一个筒22内表面设置有螺纹。第二个筒23位于第一个筒22内，外表面和内表面设置有螺纹，外表面和内表面的螺纹的螺距不同和/或螺旋方向不同，外表面的螺纹用于与第一个筒22内表面的螺纹配合。第一组压电元件21，附着在第一个筒22的外表面，用于在电信号的激励下振动第一个筒22产生行波，以驱动第二个筒23产生相对于第一个筒22的旋转。