CN201000500Y - 一种光学对焦系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高像素的微型对焦系统，更具体来说是一种用于高像素手机镜头、高像素照相机镜的光学对焦系统。本实用新型旨在克服现有技术不足，而提供一种结构简单、可调节对焦的光学系统。包括有起支撑定位作用的支承座和镜头，所述的支承座周围向上延伸有多个支撑柱，在支撑柱之间设置有起调焦作用的套环，该套环分第一套环和第二套环，所述的镜头固定在第一套环上，第一套环由支撑柱定位使之能上下移动，第二套环设置在第一套环与支撑柱之间，在套环上分段设有拨动第二套环使之能推动第一套环上、下移动的凸轮推杆机构。本实用新型主要应用于高精度照相手机用的数码镜头。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及高像素的微型对焦系统，更具体来说是一种用于高像素手机镜头、高像素照相机镜的光学对焦系统。
【背景技术】
目前市场上销售的照相手机用数码镜头，主要是30万、130万像素的镜头，比较高档的照相手机，配置有200万甚至300万像素的数码镜头，这类镜头由于没有对焦功能，为了保证不同距离景物的拍摄影像不能有太大的差异，在光学结构设计上，就不能满足拍摄像质的明亮度和对比度。对于拍摄近距离的景物，由于没有对焦功能，景物影像就会模糊不清。但是，现在市场上流行的照相手机用数码镜头，绝大部分不是对焦光学系统镜头，所拍摄的相片像质无论是整体的清晰度、明亮度还是像面的对比度再加上拍摄距离的限制，效果都不是很理想。有少数的照相手机有一定的对焦功能，但它采用齿轮及蜗杆传动机构，传动效率低、重复对焦精度差、传动精度不能满足光学系统的高精度要求，而且设计复杂，外形偏大。这样的对焦功能镜头不能满足照相手机薄且小巧，质量可靠的发展方向。
为解决上述所存在的问题，本实用新型作出有益的改进。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是为了克服现有技术不足，而提供一种结构简单、可调节对焦的光学系统。
为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下列技术方案：
一种光学对焦系统，包括有起支撑定位作用的支承座和镜头，其特征在于：所述的支承座周围向上延伸有多个支撑柱，在支撑柱之间设置有起调焦作用的套环，该套环分第一套环和第二套环，所述的镜头固定在第一套环上，第一套环由支撑柱定位使之能上下移动，第二套环设置在第一套环与支撑柱之间，在套环上分段设有拨动第二套环使之能推动第一套环上、下移动的凸轮推杆机构；
所述的一种光学对焦系统，其特征在于：所述的凸轮推杆机构包括有设在第二套环上的凸轮曲线和设在第一套环上与凸轮曲线相配合的推杆，该凸轮曲线包括有上、下平面，上、下平面之间设有一个斜推平面，在所述的第二套环侧面上还设有伸出相邻两支撑柱之间的拔块；
所述的一种光学对焦系统，其特征在于：所述的第一套环侧面上还设有方形凸块，该方形凸块卡在起着导向作用的相邻的两支撑柱之间；
所述的一种光学对焦系统，其特征在于：所述的支承座上还设有支撑第一套环的凸出的平台，在支承座上还设有起旋转定位作用的环形轴，第二套环的环形圈套在环形轴里；
所述的一种光学对焦系统，其特征在于：所述支承座的支撑柱上连接固定有防松压紧第一套环作用的弹片；
所述的一种光学对焦系统，其特征在于：所述的镜头采用螺纹的方式连接在第一套环上；
所述的一种光学对焦系统，其特征在于：所述的凸轮曲线对称地设置在第二套环上，所述的凸轮曲线为六个；
所述的一种光学对焦系统，其特征在于：所述的支承座、镜头、套环和弹片组成对焦系统，该对焦系统满足以下表达式：0＜MF-dist＜0.2mm，0.5mm≤MF-mbf1≤1.5mm。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
由于本实用新型加入了一对起调焦作用的套环，它为独特的凸轮结构，使旋转运动变为上下运动，使其起着调焦作用，保证了不同距离景物的拍摄拍影像不能有太大的差异，在拍摄近距离时，可以通过调焦对焦作用后，景物影像就会变得清晰起来；再有由于采用独特的凸轮结构，它具有结构简单、直线移动对焦、成像系统稳定、重复精度高、精度可靠、尺寸小、结构紧凑等优点。
【附图说明】
图1是本实用新型的爆炸图；
图2是本实用新型的立体图；
图3是本实用新型的除去镜头和弹片的立体图；
图4是本实用新型的第一、二套环的装配图；
图5是本实用新型的第一套环的立体图。
【具体实施方式】
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
一种光学对焦系统，包括有起支撑定位作用的支承座1和镜头2，所述的支承座1周围向上延伸有多个支撑柱11，在支撑柱11之间设置有起调焦作用的套环4，该套环4分第一套环41和第二套环42，所述的镜头2固定在第一套环41上，第一套环41由支撑柱11定位使之能上下移动，第二套环42设置在第一套环41与支撑柱11之间，在套环4上分段设有拨动第二套环42使之能推动第一套环41上、下移动的凸轮推杆机构5。
所述的凸轮推杆机构5包括有设在第二套环42上的凸轮曲线421和设在第二套环42上与凸轮曲线421相配合的推杆411，该凸轮曲线421包括有上、下平面422、423，上、下平面422、423之间设有一个斜推平面424。所述的推杆411在斜推平面424上作相对旋转时，第一套环41和第二套环42的相对垂直的距离也跟着变大或变小；在所述的第二套环42侧面上还设有伸出相邻的支撑柱11之间的拔块425，该拔块425可以用手方便调节，也可以由机械手来完成调节。所述的支承座1上还设有支撑第二套环42的凸出的平台12，在支承座1上还设有起旋转定位作用的环形轴13，第二套环42的环形圈425套在环形轴13里，所述的第一套环41侧面上还设有方形凸块412，该方形凸块412卡在起着导向作用的相邻的两支撑柱11之间，该方形凸块412的刚好卡在相邻两支撑柱11之间，只能上下移动，不能左右移动。拔动拔块425时，第二套环42在支承座1的平台12支撑下振动会很小，再有第二套环42的环形圈426套在环形轴13里，故在拔动拔块425旋转时，环形圈426会在环形轴13的作用下平稳地旋转，第二套环42的斜推平面424跟着转动，同时推杆411支在斜推平面424上，推杆411与第一套环41连在一起，再有第一套环41上的方形凸块412卡在相邻的两支撑柱11之间，推杆411只能在斜推平面424上滑动，起着调节焦距的作用。
所述支承座1的支撑柱11上连接固定有防松压紧第一套环41作用的弹片3，该弹片3能够回复到原来位置，使第一套环41具有往复运动作用。所述的镜头2连接在第一套环41上，第一套环41只有上下移动，实现镜头的上下精确移动，而镜头不发生旋转，保证了镜头的光轴及镜头成像面的一致性。所述的凸轮曲线421对称地设置在第二套环42上，所述的凸轮曲线421为六个，该凸轮曲线421的形状一样，其圆周方向上的六运动轨迹曲面，对称均布，使凸轮传动机构受力均匀，传动平稳，重复移动对焦位移准确，可靠性好。
所述的支承座1、镜头2、套环4和弹片3组成对焦系统，该对焦系统满足以下表达式：0＜MF-dist＜0.2mm，0.5mm≤MF-mbf1≤1.5mm，其中，MF-dist为对焦系统的行程范围，MF-mbf1为对焦系统允许镜头机械后焦范围。本实用新型经过系列的信赖性试验——高温高湿试验(温度80℃，湿度95％-)，温度循环试验(-30℃和70℃之间循环72小时)，振动试验(频率10-50-10Hz，振幅2mm，时间30分钟)，跌落试验(1.5米高处跌落)，其系统精度不变，外观无损伤。
光学对焦系统数位镜头与普通数位镜头对比如下表：
| 序号 | 对比项目 | 光学对焦系统数位镜头 | 普通数位镜头 |
| 1 | 像素 | 200万像素以上 | 30-200万像素 |
| 2 | 照度 | 像面整体均匀，明亮度高 | 像面整体偏暗 |
| 3 | 对比度 | 像面锐利度高，色彩分明 | 锐利度不好 |
| 4 | 微距 | 有微距功能，可拍摄5cm内景物 | 无微距功能 |
光学对焦系统与已有对焦系统的对比如下表：
| 序号 | 对比项目 | 新设计对焦系统 | 已有对焦系统 |
| 1 | 机构形式 | 独特的凸轮机构，结构简单 | 齿轮蜗杆结构，结构复杂， |
| 2 | 传动方式 | 直线移动对焦，成像系统稳定 | 旋转移动对焦，成像系统不稳定 |
| 3 | 信赖性 | 重复精度高，精度可靠 | 重复精度低，不稳定 |
| 4 | 外形大小 | 外形尺寸小，结构紧凑 | 尺寸偏大，部件多 |
Claims (8)
1、一种光学对焦系统，包括有起支撑定位作用的支承座(1)和镜头(2)，其特征在于：所述的支承座(1)周围向上延伸有多个支撑柱(11)，在支撑柱(11)之间设置有起调焦作用的套环(4)，该套环(4)分第一套环(41)和第二套环(42)，所述的镜头(2)固定在第一套环(41)上，第一套环(41)由支撑柱(11)定位使之能上下移动，第二套环(42)设置在第一套环(41)与支撑柱(11)之间，在套环(4)上分段设有拨动第二套环(42)使之能推动第一套环(41)上、下移动的凸轮推杆机构(5)。
2、根据权利要求1所述的一种光学对焦系统，其特征在于：所述的凸轮推杆机构(5)包括有设在第二套环(42)上的凸轮曲线(421)和设在第一套环(41)上与凸轮曲线(421)相配合的推杆(411)，该凸轮曲线(421)包括有上、下平面(422)、(423)，上、下平面(422)、(423)之间设有一个斜推平面(424)，在所述的第二套环(42)侧面上还设有伸出相邻两支撑柱(11)之间的拔块(425)。
3、根据权利要求2所述的一种光学对焦系统，其特征在于：所述的第一套环(41)侧面上还设有方形凸块(412)，该方形凸块(412)卡在起着导向作用的相邻的两支撑柱(11)之间。
4、根据权利要求2所述的一种光学对焦系统，其特征在于：所述的支承座(1)上还设有支撑第一套环(41)的凸出的平台(12)，在支承座(1)上还设有起旋转定位作用的环形轴(13)，第二套环(42)的环形圈(426)套在环形轴(13)里。
5、根据权利要求1所述的一种光学对焦系统，其特征在于：所述支承座(1)的支撑柱(11)上连接固定有防松压紧第一套环(41)作用的弹片(3)。
6、根据权利要求1所述的一种光学对焦系统，其特征在于：所述的镜头(2)采用螺纹的方式连接在第一套环(41)上。
7、根据权利要求2所述的一种光学对焦系统，其特征在于：所述的凸轮曲线(421)对称地设置在第二套环(42)上，所述的凸轮曲线(421)为六个。
8、根据权利要求1或2或3或4所述的一种光学对焦系统，其特征在于：所述的支承座(1)、镜头(2)、套环(4)和弹片(3)组成对焦系统，该对焦系统满足以下表达式：0＜MF-dist＜0.2mm，0.5mm≤MF-mbfl≤1.5mm。
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2007
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