聚焦镜头组件和具有该聚焦镜头组件的照相机

摘要

本发明提供一种用于照相机的聚焦镜头组件，该聚焦镜头组件包括：轴构件，平行于照相机的光轴设置；镜头安装构件，轴构件穿过该镜头安装构件且聚焦镜头安装在该镜头安装构件上；聚焦镜头驱动电机，配置为允许镜头安装构件根据轴构件而滑动；以及旋转单元，配置为根据照相机电源的开/关操作而在第一方向或第二方向旋转镜头安装构件，在第一方向旋转镜头安装构件时聚焦镜头从光轴偏离，在第二方向旋转镜头安装构件时聚焦镜头布置在光轴上。

说明书

技术领域

根据示范实施方式的装置和方法涉及聚焦镜头组件和具有该聚焦镜头组件的照相机。

背景技术

照相机是典型的图像获取装置，近年来，存在应用诸如电荷耦合器件（CCD）传感器或互补金属氧化物半导体（CMOS）传感器的数字图像传感器的典型的数码相机。

照相机一般包括照相机主体和安装在照相机主体上的镜头（lens）镜筒。多组成像镜头容纳在镜头镜筒内部，用于自动对焦（AF）的聚焦镜头设置在照相机主体中。多个成像镜头和聚焦镜头沿同一光轴布置成行。

在小型照相机中，镜头镜筒在使用时可以在照相机主体外部突出，在停用时通常容纳在照相机主体内。由于镜头镜筒在停用状态下容纳在照相机主体中，所以能实现照相机的紧凑外观。

照相机主体应该具有能够容纳镜头镜筒的厚度以容纳镜头镜筒。因此，配置为在照相机中容纳镜头镜筒的功能成为妨碍照相机的纤薄设计的因素。

发明内容

示范实施方式可以克服上述缺点以及没有在上面描述的其它缺点。然而，应该理解，在此描述的示范实施方式不限于克服上述缺点，也可以克服没有在上面描述的其它问题。

提供适合于照相机的纤薄设计的聚焦镜头组件和包括该聚焦镜头组件的照相机的一个或多个示范实施方式。

本发明总发明构思的附加特征和应用将在随后的描述中部分地阐述，部分将由该描述而清楚或者可以通过对本发明总发明构思的实践而习知。

本发明公开的示范实施方式提供一种设置在照相机中的聚焦镜头组件。该聚焦镜头组件可以包括：轴构件，平行于照相机的光轴设置；镜头安装构件，轴构件穿过该镜头安装构件且聚焦镜头安装在镜头安装构件上；聚焦镜头驱动电机，配置为允许镜头安装构件随着轴构件而滑动；以及旋转单元，配置为根据照相机电源的开/关操作而在第一方向或第二方向旋转镜头安装构件，在第一方向旋转镜头安装构件时聚焦镜头从光轴偏离，在第二方向旋转镜头安装构件时聚焦镜头布置在光轴上。

旋转单元可以包括：旋转构件，配置为当照相机电源被断开时在第一方向旋转镜头安装构件；以及弹簧构件，配置为当照相机电源被导通时在第二方向旋转镜头安装构件。

旋转构件可以包括：旋转构件主体，轴构件穿过该旋转构件主体；旋转杆，配置为从照相机的镜头镜筒驱动源接收旋转该旋转构件主体所需的旋转力；以及旋转销，配置为将旋转力传递到镜头安装构件。

镜头安装构件可以具有销通孔，旋转销可以设置为穿过销通孔。

旋转销可以平行于光轴布置。

聚焦镜头组件可以还包括基底构件，该基底构件垂直于光轴设置并具有配置为允许镜头安装构件放置于其中的脱离凹槽。

当照相机电源被断开时，镜头安装构件可以从光轴偏离然后通过聚焦镜头驱动电机被放置于脱离凹槽中，而当照相机电源被导通时，镜头安装构件可以通过聚焦镜头驱动电机从该脱离凹槽脱离。

聚焦镜头驱动电机可以提供为音圈电机。

音圈电机可以包括：线圈构件，安装在镜头安装构件上；至少一个磁构件，配置为在线圈构件周围形成磁场，使得沿光轴的洛伦兹力作用于线圈构件上；以及轭构件，配置为帮助形成磁构件的磁场。

聚焦镜头组件还可以包括基底构件，该基底构件垂直于光轴设置且轭构件安装在其上。

在示范实施方式中，配置为允许安置旋转单元的安置凹槽可以形成在基底构件中。

在示范实施方式中，轭构件可以具有带有敞开的前部和后部的四边形盒形状。

在示范实施方式中，音圈电机可以包括具有板形的两个磁构件，两个磁构件可以附接到轭构件的内表面以彼此面对。

在示范实施方式中，轴构件可以竖直地布置在轭构件内，线圈构件可以设置为围绕轴构件。

在示范实施方式中，轴耦接孔可以设置在基底构件的安置凹槽内，轴构件的一端可以耦接到轴耦接孔。

在示范实施方式中，镜头安装构件可以具有被线圈构件围绕的线圈安装凸耳。

在示范实施方式中，轴构件可以设置为穿过线圈安装凸耳。

在示范实施方式中，镜头安装构件可以包括在垂直于光轴的方向延伸的延伸部分以及形成在延伸部分的一端的聚焦镜头安装部分。轴构件可以设置为穿过延伸部分。

在示范实施方式中，聚焦镜头组件还可以包括配置为检测镜头安装构件的位置的位置检测传感器，位置检测传感器可以安装在镜头安装构件的另一端。

本发明公开的示范实施方式还提供一种照相机，该照相机包括：照相机主体；和安装在照相机主体上的镜头镜筒，照相机主体设置有根据第一方面的聚焦镜头组件。

本发明公开的示范实施方式还提供一种可用于具有可伸缩镜头镜筒的照相机的镜头聚焦组件，镜头聚焦组件包括：镜头安装构件，绕轴构件可旋转从而沿着照相机的光轴且远离该光轴将安置在该镜头安装构件中的聚焦镜头定位到停用位置（resting position）；旋转单元，基于照相机电源的状态而绕轴构件旋转镜头安装构件；以及聚焦镜头驱动部分，在沿轴构件且垂直于所述旋转方向的聚焦方向移动镜头安装构件。

在示范实施方式中，旋转单元可以包括：旋转构件主体，轴构件延伸穿过该旋转构件主体；销臂，具有连接到旋转构件主体的第一端并具有设置在第二端的旋转销，旋转销延伸穿过镜头安装构件中的销通孔以旋转镜头安装构件；杆臂，具有连接到旋转构件的第一端，并具有设置在其第二端的旋转杆以接收用于在第一方向旋转该旋转构件主体的旋转力；弹簧构件，配置为当照相机电源被导通时在第二方向旋转镜头安装构件。

在示范实施方式中，聚焦镜头驱动部分可以包括：轭组件，包括磁铁以产生磁场；以及线圈，连接到镜头安装构件的一端并围绕轴构件以根据所施加的磁场而在聚焦方向移动镜头安装构件。

在示范实施方式中，从控制照相机的镜头镜筒的定位的镜头镜筒驱动源接收用于旋转旋转杆的旋转力。

在示范实施方式中，镜头聚焦组件还可以包括垂直于光轴设置的基底构件，基底构件包括：脱离凹槽，配置为当远离光轴时允许镜头安装构件设置在其中；和安置凹槽，配置为允许旋转单元可旋转地安置在其中。

附图说明

通过下文结合附图对实施方式的描述，本发明总发明构思的这些和/或其它特征和效用将变得明显且更易于理解，附图中：

图1是示出根据示范实施方式的照相机的透视图；

图2是示出嵌入在图1的照相机中的聚焦镜头组件的透视图；

图3是示出嵌入在图2的照相机中的聚焦镜头组件的一些部件的透视图；

图4是示出图2的聚焦镜头组件的其它部件的透视图；

图5A和图5B是说明当照相机电源被断开时聚焦镜头组件的操作的视图，其中图5A示出聚焦镜头偏离光轴的情形，图5B示出镜头安装构件安置在基底构件的脱离凹槽（escaping groove）中的情形；以及

图6A和图6B是示出当照相机电源被导通时聚焦镜头组件的操作的视图，其中图6A示出镜头安装构件脱离基底构件的脱离凹槽的情形，图6B示出聚焦镜头在光轴上移动的情形。

具体实施方式

在下文，将参考附图更具体地描述示范实施方式。

在下面的描述中，当绘示在不同的附图中时，相同的附图标记用于相同元件。在描述中限定的事项，如具体构造和元件，被提供来辅助对于示范实施方式的全面理解。因此，显然可以实施示范实施方式而没有那些具体限定的事项。此外，不再详细描述在现有技术中已知的功能或元件，因为它们会以不必要的细节使示范实施方式模糊。

图1是根据示范实施方式的照相机的透视图。

参考图1，照相机10是应用了如CCD传感器或CMOS图像传感器的数字图像器件的小型数码照相机。

照相机10包括照相机主体20和镜头镜筒30，镜头镜筒30包括多个镜筒部分31、32和33。多组成像镜头（未示出）安装在镜头镜筒30中。例如，三组或四组成像镜头可以设置在镜头镜筒30中。成像镜头沿照相机10的光轴X布置，来自物体的光通过成像镜头聚焦在成像器件上。

配置为驱动镜头镜筒30的镜头镜筒驱动源（例如，直流（DC）电机）（未示出）设置在照相机主体20中。由镜头镜筒驱动源产生的旋转力可以通过凸轮结构转换为线性力并被传递到镜筒部分31、32和33，于是镜筒部分31、32和33可以沿光轴X向前移动或向后移动。

照相机10的图像缩放功能通过镜筒部分31、32和33的向前和向后移动而实现。当照相机10的电源被用户断开或通过其它方式断开时，镜筒部分31、32和33可以向后移动，于是镜头镜筒30可以容纳在照相机主体中。因此，照相机10在停用状态的外观可以更紧凑。

上述照相机10包括在其照相机主体20中的聚焦镜头组件100。在下文，将更具体地描述聚焦镜头组件100。

图2是嵌入图1的照相机中的聚焦镜头组件的透视图，图3是示出图2的聚焦镜头组件的一些部件的透视图，图4是示出图2的聚焦镜头组件的其它部件的透视图。

参考图2至图4，聚焦镜头组件100包括基底构件110、镜头安装构件120、轴构件130和聚焦镜头驱动电机140。

基底构件110具有板形并垂直于照相机10的光轴X设置。基底构件110还邻近照相机主体20的后表面设置。基底构件110提供有其上安装如CCD传感器或CMOS图像传感器的成像器件（未示出）的成像器件安装部分111。更具体而言，成像器件安装在形成于成像器件安装部分111的中心部分中的四边形安装孔111a上。

镜头安装构件120包括在垂直于光轴X的方向上延伸的延伸部分121和形成在延伸部分121的一端的镜头安装部分122。

延伸部分121包括第一延伸部分121A和第二延伸部分121B。第一和第二延伸部分121A和121B形成为彼此成台阶，使得与第二延伸部分121B相比，第一延伸部分121A设置得更靠近基底构件110。

销通孔121a和轴通孔121b形成在第二延伸部分121B中。位置传感器安装部分123设置在第二延伸部分121B的外端。此外，线圈安装凸耳124设置在第二延伸部分121B的上表面上，铁件凹槽121c形成在第二延伸部分121B的一个侧部。铁件125安装在铁件凹槽121c中。

镜头安装孔122a形成在镜头安装部分122中，具有相应于镜头安装孔122a的形状的聚焦镜头（未示出）耦接到镜头安装孔122a。如图1所示，当获取图像时（即，当电源被导通时），聚焦镜头布置在光轴X上并设置为面对安装在基底构件110上的成像器件。

镜头安装构件120可以通过聚焦镜头驱动电机140沿轴构件130滑动。由于镜头安装构件120沿轴构件130滑动，所以安装在镜头安装部分122上的聚焦镜头（未示出）与安装在基底构件上的成像器件（未示出）之间的距离可以被控制。通过对该距离的控制获得自动对焦。

聚焦镜头驱动电机140使镜头安装构件120沿轴构件130滑动，使得安装在镜头安装部分122上的聚焦镜头可以远离成像器件移动或靠近成像器件移动。

聚焦镜头驱动电机140可以提供为音圈电机。在其它示范实施方式中，聚焦镜头驱动电机可以提供为步进电机或压电电机。

聚焦镜头驱动电机140包括线圈构件141、第一和第二磁构件142和143、以及轭构件144。

线圈构件141绕设置在镜头安装构件120上的线圈安装凸耳124缠绕。参考图2和图3，轴构件130穿过线圈安装凸耳124，于是线圈构件141在绕线圈安装凸耳124缠绕的同时还设置为围绕轴构件130。

第一和第二磁构件142和143具有矩形形状。磁构件的数目和形状可以根据设计条件而改变，且可以具有任何数目和/或形状，只要它们实现在此描述的本发明构思的预定目的。磁构件142和143在线圈构件141周围形成磁场。

轭构件144帮助形成磁构件142和143的磁场。因此，轭构件144由铁磁材料（例如，铁）形成。轭构件144具有四边形的盒形状，其具有敞开的前部和后部。换句话说，轭构件144包括在其中心部分形成空白空间的四个四边形的板144A、144B、144C和144D。上述两个磁构件142和143附接到轭构件144的内表面以彼此面对。

轴支撑孔144a形成在轭构件144的顶部四边形板144C中，轴引导孔144b形成在轭构件144的底部四边形板144D中。上述轴构件130的上部分和下部分插入到轴支撑孔144a和轴引导孔144b中，于是轴构件130被布置为贯穿轭构件144同时平行于光轴X延伸。像轭构件144一样，轴构件130具有辅助磁构件142和143的磁场的功能，因此轴构件130由铁磁材料（例如，铁）形成。

电压通过图2所示的柔性电路板101被施加到线圈构件141。当电压被施加到线圈构件141时，电流在线圈构件141中沿顺时针方向或逆时针方向流动，通过电流与由磁构件142和143形成的磁场之间的相互作用，平行于光轴X的洛伦兹力作用于线圈构件141上。通过该洛伦兹力，耦接到线圈构件141的镜头安装构件120可以在聚焦方向沿轴构件130移动。

后盖102和第三磁构件103在图3中示出。后盖102耦接到具有四边形盒形状的轭构件144的后侧。第三磁构件103附接到后盖102的内表面。第三磁构件103具有矩形形状，并关于光轴X布置成一角度，因此关于光轴X稍微倾斜，而不是平行于光轴X。

位置检测传感器（未示出）安装在上述镜头安装构件120的位置传感器安装部分123上，该位置检测传感器检测通过第三磁构件103形成的磁场。镜头安装构件120沿轴构件130滑动，于是由位置检测传感器检测的磁场的量改变。因此，可以基于该磁场的量的变化来检测安装于镜头安装构件120上的聚焦镜头在光轴X的方向上的位置。

参考图4，聚焦镜头组件100还包括旋转单元150。布置在光轴X上的聚焦镜头在照相机的停用期间通过旋转单元150移动到偏离光轴X的位置，同时位于在从光轴X偏离的位置的聚焦镜头在照相机的使用期间通过旋转单元150朝向光轴X移动。

旋转单元150包括旋转构件160和弹簧构件170。

旋转构件160包括旋转构件主体161以及设置在旋转构件主体161中的旋转杆（rotating lever）165和旋转销166。轴通孔161a形成在旋转构件主体161中。旋转构件主体161包括支撑旋转杆165的杆臂162和支撑旋转销166的销臂163。

弹簧构件170提供为扭簧。备选地，在另一示范实施方式中，其它类型的弹簧可以应用为弹簧构件170。弹簧构件170设置在旋转构件主体161之下。弹簧构件170具有第一和第二端部分171和172。第一端部分171被固定到形成在基底构件110中的第一固定凹槽119，第二端部分172被固定到形成在旋转构件主体161中的第二固定凹槽168。

配置为允许旋转构件160和弹簧构件170安置在其中的安置凹槽115形成在上述基底构件110中。如图4所示，安置凹槽115具有基本上与旋转构件160的底部的形状相应的形状，并包括相应于杆臂162的杆臂相应部分115a和相应于销臂163的销臂相应部分115b。杆臂相应部分115a的宽度大于杆臂162的宽度，销臂相应部分115b的宽度大于销臂163的宽度。因此，旋转构件160在安置凹槽115中沿顺时针方向或逆时针方向在恒定角度范围内可旋转。

如图4所示，基底构件110包括设置在安置凹槽115中的轴耦接孔117。轴构件130的底部端部（见图2和图3）穿过旋转构件主体161的轴通孔161a并被耦接到基底构件110上的轴耦接孔117。因此，轴构件130可以被固定到基底构件110以垂直于其延伸。

另一方面，如图4所示，基底构件110包括形状相应于镜头安装构件120的形状的脱离凹槽113。更具体而言，脱离凹槽113包括相应于镜头安装构件120的第一延伸部分121A（见图3）的第一脱离凹槽部分113a和相应于镜头安装构件120的镜头安装部分122的第二脱离凹槽部分113b。当照相机的电源被断开时，镜头安装构件120偏离光轴X并脱离进入脱离凹槽113中。即，脱离凹槽113是在照相机停用期间镜头安装构件120安置在其中的位置。

在下文，将详细描述上述聚焦镜头组件100的操作。

首先，将参考图5A和图5B描述照相机的电源被断开时聚焦镜头组件100的操作。图5A和图5B是说明照相机的电源被断开时聚焦镜头组件的操作的视图。图5A示出其中聚焦镜头偏离光轴的情形，图5B示出其中镜头安装构件安置到基底构件110的脱离凹槽113中的情形。

当用户断开照相机10的电源时，镜头镜筒30的每个部分31、32和33（见图1）通过镜头镜筒驱动源（未示出）沿光轴X向后移动，于是每个部分31、32和33变为容纳在照相机主体20内。

此时，镜头镜筒驱动源的旋转力的一部分被传递到旋转构件160的旋转杆165。于是，在旋转构件160绕轴构件130旋转一恒定角度的同时，由于延伸贯穿销通孔121a的旋转销166，旋转构件160同时旋转镜头安装构件120。因此，如图5A所示，当照相机的电源被断开时，镜头安装构件120绕轴构件130在一个方向（第一方向）旋转恒定角度，因此在照相机被使用（通电）时布置在光轴X上的聚焦镜头（未示出）变得偏离光轴X并位于基底构件110的第二脱离凹槽113b上方。

当镜头安装构件120的这样的旋转操作结束且指向基底构件110的洛伦兹力被应用到线圈构件141时，该聚焦镜头驱动电机140（即，音圈电机）立即被启动。然后，如图5B所示，镜头安装构件120通过该洛伦兹力的作用沿轴构件130朝向基底构件110滑动预定距离。于是，镜头安装构件120的镜头安装部分122和第一延伸部分121A变为坐落于（或安置于）包括第一和第二脱离凹槽113a和113b的脱离凹槽113中。结果，当照相机的电源被断开时，其上安装聚焦镜头的镜头安装构件120脱离到基底构件110中的脱离凹槽113。

然后，将参考图6A和图6B描述电源被导通时聚焦镜头组件100的操作。图6A和图6B是说明当照相机的电源被导通时聚焦镜头组件的操作的视图。图6A示出其中镜头安装构件已经从基底构件110的脱离凹槽113脱离的情形，图6B示出其中聚焦镜头朝向光轴X且远离脱离凹槽113移动的情形。

当用户导通照相机10的电源时，镜头镜筒30（见图1）的每个部分31、32和33通过镜头镜筒驱动源（未示出）沿光轴X向前移动，于是每一部分从照相机主体20向外突出。

此时，聚焦镜头驱动电机140被启动使得在远离基底构件110的方向上的洛伦兹力被施加到线圈构件141。因此，如图6A所示，镜头安装构件120在洛伦兹力的作用下沿轴构件130在远离基底构件120的方向上滑动预定距离。因此，镜头安装构件120的镜头安装部分122和第一延伸部分121A从第一和第二脱离凹槽113a和113b脱离。

紧接着在镜头安装构件120的滑动操作结束之后，旋转构件160通过弹簧构件170的恢复力而绕轴构件130旋转恒定角度且旋转构件160的旋转力通过旋转销166被传递到镜头安装构件120。因此，如在图6B中所示的，当照相机的电源被导通时，镜头安装构件120绕轴构件130在一个方向（第二方向）旋转恒定角度，于是在从光轴X偏离的位置处的聚焦镜头被移动到光轴X上的位置。

从图6B可以理解，当镜头安装构件120在第二方向旋转时，柔性电路板101被设置在轭构件144中的挡块145阻挡，于是镜头安装构件120的旋转停止。

另一方面，在处于图6B所示的状态中的镜头安装构件120沿光轴X移动的同时执行自动对焦。此时，图6B所示的铁件125被朝向第二磁构件143拉，于是镜头安装构件120紧密附接到穿过其的旋转销166。因此，在执行自动对焦处理期间，可以防止镜头安装构件120的不必要的倾斜。

在根据示范实施方式的上述照相机10中，由于音圈电机被用作聚焦镜头驱动电机140以在该光轴方向移动该聚焦镜头，所以与使用其它已知的聚焦镜头驱动源（例如，步进电机）相比，速度增加且噪音减小。

此外，当照相机的电源被断开时，聚焦镜头从光轴X偏离以被安置在基底构件的凹槽内，因此照相机主体具有容纳镜头镜筒的容量同时其厚度最小化。更具体而言，在照相机使用期间在光轴X上设置聚焦镜头的空间可以提供为在照相机停用期间容纳镜头镜筒的空间的一部分，因此照相机主体可以设计为具有更薄的厚度。因此，根据示范实施方式的照相机可以适合于比其它照相机更纤薄的设计。

虽然已经示出并描述了本发明总发明构思的几个示范实施方式，但是本领域技术人员将理解，可以对这些实施方式进行变化而不背离本发明总发明构思的原理和精神，本发明总发明构思的范围由权利要求及其等同物限定。

本申请要求享有2012年3月13在韩国知识产权局提交的第10-2012-0025580号韩国专利申请的优先权，其公开通过全文引用合并在此。