一种数码相机镜头自动对焦装置及镜头的制作方法

1.本发明涉及相机对焦技术领域，尤其涉及一种数码相机镜头自动对焦装置及镜头。


背景技术：

2.随着生活水平的提高，相机被越来越多的人使用，镜头作为数码相机的重要元件，是数码相机不可缺少的部分。
3.目前，相机镜头的对焦方式是通过轨道带动对焦镜头移动，从而改变对焦镜头与感官元件的距离，从而完成对焦和放大景象的动作，当时，这种对焦的方式需要对焦镜头具有较大的行程，从而使得镜头的厚度较厚，在一些长焦镜头中，镜头需要支架支撑，在手机中，镜头的厚度还限制了手机的厚度，使得手机的镜头突出，造成手机美观度下降，因此，本技术提出了一种数码相机镜头自动对焦装置及镜头。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种数码相机镜头自动对焦装置及镜头，以解决目前数码相机的镜头厚度大的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种数码相机镜头自动对焦装置，所述自动对焦装置包括：
7.底座；
8.滑动连接于所述底座的内部的镜片座；
9.固定连接于所述底座上的驱动单元，用于带动所述镜片座在所述底座内滑动；
10.负反馈单元，用于控制所述驱动单元带动所述镜片座在所述底座内移动固定距离；
11.固定连接于所述底座内壁上的液体腔，所述液体腔的容积可变；
12.固定连接于所述镜片座上远离所述液体腔的一端的对焦镜片，所述对焦镜片内部中空，且对焦镜片具有弹性；
13.填充于所述液体腔和所述对焦镜片内的透明液体，当所述镜片座在所述底座内移动时，所述透明液体在所述镜片座和所述对焦镜片之间流动。
14.进一步的，所述底座和所述镜片座之间还设置有防止所述底座和所述镜片座之间发生转动的限位模块。
15.进一步的，所述液体腔为环形囊状，所述液体腔具有弹性，所述对焦装置还包括：
16.设置于所述底座的内壁上的第一挡环，所述液体腔固定连接到第一挡环上；
17.设置于所述镜片座上的压环，所述压环与所述液体腔固定连接。
18.进一步的，所述液体腔包括：
19.固定连接于所述镜片座上的第一腔体壳；
20.固定连接于所述底座上的第二腔体壳，所述第一腔体壳套设于所述第二腔体壳
上，且所述第一腔体壳和所述第二腔体壳滑动连接，所述第一腔体壳和所述第二腔体壳之间密封，所述第一腔体壳和所述第二腔体壳形成体积可变的容腔。
21.进一步的，所述第一腔体壳设置在所述底座的外侧，所述第二腔体壳设置在所述底座的内侧，所述第一腔体壳靠近所述第二腔体壳的一面为锥面，所述第二腔体壳靠近所述第一腔体壳的一面为锥面。
22.进一步的，所述对焦镜头至少包括：
23.至少一组柔性镜片，所述柔性镜片具有弹性，所述透明液体设置于所述柔性镜片的一侧；
24.固定连接于所述镜片座的内壁上的镜片固定框，所述镜片固定框与所述柔性镜片的边缘密封连接，所述镜片固定框内设置有与所述液体腔的连通的液体槽，所述液体槽设置于所述柔性镜片的一侧。
25.进一步的，所述柔性镜片的中心厚度小于所述柔性镜片的边缘厚度，且所述柔性镜片的厚度沿径向均匀变化。
26.一种镜头，具有自动对焦的功能，所述镜头包括：
27.外壳，所述外壳为两端设置有开口的筒状；
28.固定连接于所述外壳内的对焦装置，所述对焦装置包括上述任意一项所述的自动对焦装置；
29.固定连接于所述外壳内的感光元件。
30.进一步的，所述镜头还包括：
31.固定连接于所述外壳内的光圈，所述光圈设置在所述感光元件和所述对焦装置之间，用于改变光圈大小。
32.进一步的，所述镜头还包括：
33.固定连接于所述外壳上的防尘镜片，所述防尘镜片为透明镜片。
34.综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
35.1、本发明通过液体在所述液体腔和所述对焦镜头内的流动改变对焦镜头的焦距，从而完成镜头的对焦工作，摒弃了现有技术中通过改变对焦镜头与感光元件之间的距离对焦的方式，由于对焦镜头的焦距改变范围大，使得对焦镜头移动较小的距离即可完成对焦工作，减小了对焦镜头的行程，从而使得相机的镜头厚度较现有技术中的镜头较薄。
36.2、本发明还适用于手机镜头，用于减小摄像头的厚度，从而减小手机的厚度。
附图说明
37.图1为本发明提供的一个实施例提供的对焦的结构示意图。
38.图2为本发明提供的另一个实施例提供的对焦装置的结构示意图。
39.图3为本发明提供的再一个实施例提供的对焦装置的结构示意图
40.图4为本发明提供的实施例中柔性镜片的结构示意图。
41.图5为本发明提供的实施例中镜片固定框的结构示意图。
42.图6为本发明提供的实施例中调节筒的结构示意图。
43.图7为本发明实施例中镜头的结构示意图。
44.附图标记：1
‑
底座，2
‑
镜片座，201
‑
镜片支撑环，202
‑
第一压片，3
‑
液体腔，301
‑
第
一腔体壳，302
‑
第二腔体壳，4
‑
柔性镜片，401
‑
限位环，5
‑
线性电机，6
‑
连通管，7
‑
镜片固定框，701
‑
限位槽，702
‑
液体槽，8
‑
镜片压片，801
‑
连接部，802
‑
第二压片，9
‑
压环，10
‑
固定环，11
‑
驱动筒，12
‑
调节筒，1201
‑
调节孔，13
‑
转子，14
‑
定子，15
‑
定子固定座，16
‑
外壳，17
‑
光圈，18
‑
感光元件，19
‑
防尘镜片。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.请参照图1，本发明的一个实施例提供的一种数码相机镜头自动对焦装置，所述自动对焦装置包括：
47.底座1，所述底座1为两端设置有开口的筒状；
48.滑动连接于所述底座1的内部的镜片座2，所述镜片座2为两端设置有开口的筒状；
49.固定连接于所述底座1上的驱动单元，用于带动所述镜片座2在所述底座1内滑动；
50.负反馈单元，用于控制所述驱动单元带动所述镜片座2在所述底座1内移动固定距离；
51.固定连接于所述底座1内壁上的液体腔3，所述液体腔3的容积可变；
52.固定连接于所述镜片座2上远离所述液体腔3的一端的对焦镜片，所述对焦镜片内部中空，且对焦镜片具有弹性，所述对焦镜片与所述液体腔3连通，所述对焦镜片的边缘在周向上均与所述镜片座2的内壁固定连接；
53.填充于所述液体腔3和所述对焦镜片内的透明液体，当所述镜片座2在所述底座1内移动时，所述透明液体在所述镜片座2和所述对焦镜片之间流动；
54.在使用本发明实施例提供的对焦装置对焦时，将本发明实施例提供的对焦装置固定镜头内，所述负反馈单元连接相机的控制单元，所述负反馈单元接收到相机控制单元的指令后控制所述驱动单元带动所述镜片座2在所述底座1内移动，所述镜片座2在所述1内移动的过程中，所述负反馈单元检测相机拍摄的清晰度，在清晰度达到预设要求时，所述负反馈单元控制所述驱动单元停止工作；
55.在所述驱动单元带动所述镜片座2在所述底座1移动的过程中，所述透明液体在所述液体腔3和所述对焦镜头之间流动，当所述透明液体从所述对焦镜头内流动到所述液体腔3内时，所述对焦镜头内的透明液体减少，所述对焦镜头的中心厚度减小，导致所述对焦镜头侧面的曲率减小，所述对焦镜头的焦距减小；当所述透明液体从所述液体腔3内流动到所述对焦镜头内时，所述对焦镜头的中间厚度增大，导致所述对焦镜头侧面的曲率增大，所述对焦镜头的焦距增大；
56.本发明通过液体在所述液体腔3和所述对焦镜头内的流动改变对焦镜头的焦距，从而完成镜头的对焦工作，摒弃了现有技术中通过改变对焦镜头与感光元件之间的距离对焦的方式，由于对焦镜头的焦距改变范围大，使得对焦镜头移动较小的距离即可完成对焦工作，减小了对焦镜头的行程，从而使得相机的镜头厚度较现有技术中的镜头较薄；
57.在一些示例中，本发明还可以适用于手机的相机镜头，从而减小手机镜头的厚度，
防止手机镜头凸起；
58.在一些示例中，所述镜片座2和所述对焦镜头通过所述连通管6连通，所述连通管6为刚性管；
59.在一些示例中，所述透明液体可以为水、丙三醇溶液或糖溶液等具有透明性质的液体；
60.所述对焦镜头的基体可以采用具有透明性状的硅胶材质，并在硅胶材质中添加辅料使得硅胶材质具有弹性；
61.需要注意的是，所述对焦镜头和所述液体腔3内不能有气泡，在对所述液体腔3和所述对焦镜头填充液体后需要对所述液体腔3内所述对焦镜头排空气；其排空气的方法可以通过先将所述液体腔3和所述对焦镜头抽真空然后再向所述对焦镜头和所述液体腔3内充入透明液体的方式操作；
62.在一些示例中，所述负反馈单元可以参照现有技术，例如现有技术中的测距法的自动对焦中的测距模块，或者，现有技术中的相差检测法中的检测模块，均可以作为本发明提供的实施例中的负反馈单元，此处不再赘述。
63.在本发明的一个实施例中，所述底座1和所述镜片座2之间还设置有限位模块，用于防止所述底座1和所述镜片座2之间发生转动；
64.在一些示例中，所述限位模块包括：
65.设置于所述底座1的内壁上的限位槽，所述限位槽与所述镜片座2的轴线平行；
66.设置于所述镜片座2的外壁上的限位块，所述限位块与所述底座1的轴线平行，所述限位块在所述限位槽内滑动；
67.在一些示例中，所述限位槽设置有六组，且所述限位槽在周向上沿所述底座1的轴线均匀分布；所述限位块为长条状，所述限位块在周向上沿所述镜片座2的轴线均匀分布。
68.在本发明的一个实施例中，所述液体腔3为环形囊状，所述液体腔3具有弹性，所述对焦装置还包括：
69.设置于所述底座1的内壁上的第一挡环，所述液体腔3固定连接到第一挡环上；
70.设置于所述镜片座2上的压环9，所述压环9与所述液体腔3固定连接；
71.当所述镜片座2在所述底座1内向所述液体腔3的方向移动时，所述压环9与所述第一挡环之间的距离减小，所述压环9挤压所述液体腔3，使得所述液体腔3内的透明液体流向所述对焦镜头内，从而使得所述对焦镜头的中心厚度增大，进而增加所述对焦镜头的曲率；
72.当所述镜片座2在所述底座1内向远离所述液体腔3的方向移动时，所述压环9与所述第一挡环之间的距离增加，所述液体腔3在弹性作用下恢复原状，所述液体腔3内的压强相对于所述对焦镜头内的压强减小，所述对焦镜头内的透明液体流入所述液体腔3内，使得所述对焦镜头内的透明液体减少，所述对焦镜头的中心厚度减小，从而减小所述对焦镜头的曲率；
73.在一些示例中，所述液体腔3通过胶粘的方式固定连接到所述压环9和所述第一挡环内；
74.所述第一挡环与所述底座1为一体结构，所述底座1和所述第一挡环通过注塑的方式一体加工而成；
75.所述压环9与所述镜片座2通过螺钉固定连接。
76.需要注意的是，所述液体腔3的形状并不拘泥为环形囊状，所述液体腔3还可以为其他结构，例如，请参照图2，在本发明的一个实施例中，所述液体腔3包括：
77.固定连接于所述镜片座2上的第一腔体壳301；
78.固定连接于所述底座1上的第二腔体壳302，所述第一腔体壳301套设于所述第二腔体壳302上，且所述第一腔体壳301和所述第二腔体壳302滑动连接，所述第一腔体壳301和所述第二腔体壳302之间密封，所述第一腔体壳301和所述第二腔体壳302形成体积可变的容腔，当所述镜片座2在所述底座1内的移动时，所述第一腔体壳301和所述第二腔体壳302之间的距离改变，所述容腔的距离改变；
79.请参照图3，作为本实施例中的一种优选的方式，所述第一腔体壳301设置在所述底座1的外侧，所述第二腔体壳302设置在所述底座1的内侧，所述第一腔体壳301靠近所述第二腔体壳302的一面为锥面，所述第二腔体壳302靠近所述第一腔体壳301的一面为锥面，当所述镜片座2在所述底座1内移动时，所述第一腔体壳301和所述第二腔体壳302之间的距离改变，从而改变改变所述第一腔体壳301和所述第二腔体壳302形成的容腔的体积，所述第一腔体壳301和所述第二腔体壳302设置于所述底座1的外侧，使得镜头的厚度进一步的减小。
80.在本发明的一个实施例中，所述对焦镜头至少包括：
81.至少一组柔性镜片4，所述柔性镜片4具有弹性，所述透明液体设置于所述柔性镜片4的一侧；
82.固定连接于所述镜片座2的内壁上的镜片固定框7，所述镜片固定框7与所述柔性镜片4的边缘密封连接，所述镜片固定框7内设置有与所述液体腔3的连通的液体槽702，所述液体槽702设置于所述柔性镜片4的一侧；
83.请参照图4，所述柔性镜片4的一侧为球面，所述柔性镜片4为圆片状；
84.请参照图2，在一些示例中，当所述柔性镜片4设置有一组时，所述镜片固定框7固定连接于所述柔性镜片4的一侧，所述镜片固定框7远离所述柔性镜片4的一侧固定连接有平镜片，所述平镜片为刚性镜片，所述刚性镜片与所述柔性镜片4形成体积可变的容腔，所述柔性镜片4和所述平镜片形成一侧凸起的凸透镜；
85.在另一些示例中，当所述柔性镜片4设置有两组时，所述镜片固定框7设置于两组所述柔性镜片4之间，两组所述柔性镜片4组成两侧凸起的凸透镜；
86.在一些示例中，所述柔性镜片4与所述镜片固定框7通过胶粘的方式固定连接；
87.在镜片座2上设置有镜片支撑环201和第一压片202，所述21和所述第一压片202组成具有阶梯的环状，所述镜片固定框7通过螺钉固定连接到所述镜片支撑环201上，所述第一压片202贴合于所述柔性镜片4或所述平镜片上，所述柔性镜片4远离所述镜片支撑环201的一侧固定连接有镜片压片8，所述镜片压片8将所述镜片固定框7压紧在所述镜片支撑环201上；
88.在一些示例中，所述镜片固定框7和所述镜片压片8通过螺钉固定连接到所述镜片座2上；
89.请参照图5，所述镜片固定框7为环状，所述镜片固定框7上设置有固定孔和连通孔，所述连通管6固定连接到所述连通孔处；
90.优选的，所述柔性镜片4上还设置有环绕所述柔性镜片4的限位环401，所述镜片固
定框7上还设置有环绕所述镜片固定框7的限位槽701，所述限位环401设置在所述限位槽701内，用于对所述柔性镜片4限位，防止所述柔性镜片4受力不均；
91.在有些示例中，所述镜片压片8上还设置有环形的连接部801和第二压片802，所述连接部801通过螺钉与所述镜片固定框7连接，所述第二压片802压在所述柔性镜片4上，使得所述柔性镜片4的受力均匀。
92.作为本发明中的一种优选的方式，所述柔性镜片4的中心厚度小于所述柔性镜片4的边缘厚度，且所述柔性镜片4的厚度沿径向均匀变化，在所述对焦镜头内充入液体时，所述柔性镜片4的中心先膨胀，且所述柔性镜片4膨胀后，所述柔性镜片4能够形成球面，从而提高对焦效果。
93.请参照图1，在本发明的一个实施例中，所述驱动单元包括：
94.固定连接于所述底座1外侧的至少一组线性电机5，用于驱动所述镜片座2在所述底座1内移动，所述线性电机5与所述镜片座2的轴线平行；
95.固定连接于所述镜片座2外侧的固定环10，所述线性电机5的输出轴与所述固定环10固定连接；
96.当需要驱动所述镜片座2在所述底座1内移动时，通过对所述线性电机5通电，所述线性电机5通电后，所述线性电机5的输出轴沿直线移动，所述线性电机5的输出轴通过所述固定环10带动所述镜片座2在所述底座1内移动；
97.在一些示例中，所述固定环10为环状，所述固定环10通过螺钉固定连接到所述镜片座2上；所述线性电机5通过螺钉固定连接到所述底座1上。
98.需要说明的是，所述驱动单元还可以为其他结构，例如，请参照图镜片座2，所述驱动单元包括：
99.转动连接于所述底座1的外侧的驱动筒11，所述驱动筒11的外侧设置有调节柱；
100.固定连接于所述镜片座2的上的调节筒12，所述调节筒12上设置有螺旋设置的调节孔1201，所述调节柱设置在调节孔1201内，且调节柱与调节孔1201滑动连接；
101.固定连接于所述驱动筒11上的转子13；
102.固定连接于所述底座1上的定子14，所述定子14通电后驱动所述转子13绕所述底座1的轴线转动；
103.控制芯片，用于控制所述定子14驱动所述转子13转动固定角度；
104.在对焦时，所述控制芯片对所述定子14通入脉冲电流，所述定子14驱动所述转子13转动，在所述转子13转动的过程中，所述转子13带动所述驱动筒11转动，当所述驱动筒11转动时，所述调节柱在所述调节孔1201内滑动，由于所述调节孔1201螺旋设置，所述调节柱在所述调节孔1201内滑动时通过带动所述调节筒12移动，从而带动所述镜片座2在所述底座1内移动；
105.请参照图6，在一些示例中，所述调节筒12为两端设置有开口的筒状，所述调节孔1201为设置有在所述调节筒12侧壁上的通孔；
106.所述驱动筒11为两端设置有开口的筒状，所述驱动筒11内设置有第二挡环，所述底座1的外侧设置有第三挡环，所述第二挡环与所述第三挡环接触，所述第三挡环远离所述第二挡环的一侧设置有第四挡环，所述第四挡环通过螺钉或卡扣的方式固定连接到缩回手驱动筒11内，从而使得所述驱动筒11仅能够绕所述底座1的轴线转动；
107.在一些示例中，所述底座1上还固定连接有定子固定座15，所述定子固定座15套设在所述驱动筒11外侧，所述定子14固定连接到所述定子固定座15的内壁上。
108.请参照图7，本发明的实施例还提供一种镜头，所述镜头包括：
109.外壳16，所述外壳16为两端设置有开口的筒状；
110.固定连接于所述外壳16内的对焦装置，所述对焦装置包括上述任意一个实施例所公开的自动对焦装置；
111.固定连接于所述外壳16内的感光元件18；
112.在所述镜头工作时，外界光线透过所述自动对焦装置并在所述感光元件18上形成图像，数码相机通过所述感光元件18采集外界图像信息。
113.在本发明的一个实施例中，所述镜头还包括：
114.固定连接于所述外壳16内的光圈17，所述光圈17设置在所述感光元件18和所述对焦装置之间，用于改变光圈大小；
115.所述光圈17可以参照现有技术，此处不再赘述。
116.在本发明的一个实施例中，所述镜头还包括：
117.固定连接于所述外壳16上的防尘镜片19，所述防尘镜片19为透明镜片；
118.所述防尘镜片19起到防尘的作用；
119.所述防尘镜片19通过胶粘的方式固定连接到所述外壳16靠近所述对焦装置的口部。
120.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。