伸缩镜头及电子设备的制作方法

伸缩镜头及电子设备
【技术领域】
1.本发明拍摄电子设备技术领域，尤其涉及伸缩镜头及电子设备。


背景技术：

2.随着科技的发展，人们越来越重视拍照质量，因此对电子设备的镜头要求越来越高。为了实现不同的焦距的拍摄，单反相机通常采用伸缩镜头来实现拍摄时的变焦。近年来，越来越多的电子设备，如手机，也采用了伸缩镜头来实现变焦，但与单反不同，手机等电子设备在设计上更加满足考虑轻薄的要求。
3.目前市面上常用的伸缩镜头采用旋转式伸缩的方式，此种伸缩方式结构较为复杂，所以重量和厚度都比较大，大大增加了电子设备的体积和重量。并且由于结构复杂，活动部件较多，通常需要考虑摔落保护的问题，但目前的伸缩式镜头的面对跌落时缺乏有效的缓冲设计，抗跌落能力非常差，导致电子设备非常容易损坏。
4.因此，有必要提供一种伸缩镜头及电子设备，以解决现有技术存在的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种伸缩镜头及电子设备，以减小伸缩镜头的体积和重量，同时提高其抗跌落能力。
6.本发明的技术方案如下：
7.本发明提供一种伸缩镜头，包括底座、固定于所述底座上的第一驱动模块、与所述第一驱动模块驱动连接的升降模块、固定于所述底座上的第二驱动模块以及与所述第二驱动模块驱动连接的镜头本体，所述镜头本体具有第一方向，所述第一驱动模块用于驱动所述升降模块运动，所述第二驱动模块用于带动所述镜头本体沿所述第一方向做直线运动；
8.所述升降模块包括与所述第一驱动模块驱动连接的转动件、固定于所述转动件远离所述底座一侧的顶板、与所述第一方向平行且两端分别固定于所述转动件和所述顶板的导向杆、与所述导向杆活动连接且位于所述转动件和所述顶板之间的插销件、与所述第一方向平行且两端分别连接于所述转动件和所述插销件的弹性件以及与所述插销件活动连接的升降件，所述导向杆与所述弹性件的轴心不重叠，所述第一驱动模块能够驱动所述转动件以所述第一方向为轴心转动，所述转动件带动所述插销件一起运动，所述插销件带动所述升降件沿所述第一方向做直线运动。
9.可选地，所述转动件包括主体部以及位于所述主体部远离所述底座的一侧的安装部，所述安装部沿所述第一方向延伸，所述顶板固定于所述安装部远离所述主体部的一侧，所述导向杆的两端分别与所述主体部以及所述顶板连接，所述插销件位于所述主体部和所述顶板之间，所述插销件开设有插销过孔，所述插销过孔的孔径大于所述导向杆的外径，所述导向杆穿设于所述插销过孔，所述插销件能够相对所述导向杆运动，所述弹性件的两端分别与所述主体部以及所述插销件连接，所述导向杆和所述弹性件错位布置。
10.可选地，所述主体部朝向所述弹性件的一侧具有凹槽，所述插销件朝向所述弹性
件的一侧设有第一凸起，所述弹性件的一端伸入所述凹槽内且与所述主体部抵接，所述弹性件的另一端套设在所述第一凸起的外部且与所述插销件抵接。
11.可选地，所述转动件包括多个间隔设置在所述主体部上的安装部，所述顶板、所述导向杆、所述插销件和所述弹性件的组合包括多组且一一对应设置于所述安装部。
12.可选地，所述升降件朝向所述插销件的一侧开设有滑槽，所述滑槽包括与所述第一方向垂直的第一平行区、与所述第一方向垂直且与所述第一平行区不在同一条直线上的第二平行区以及位于所述第一平行区和所述第二平行区之间的倾斜区，所述第一平行区、所述倾斜区以及所述第二平行区依次连通，所述插销件设有位于所述滑槽内的第二凸起，所述第二凸起能够沿所述滑槽滑动；所述转动件转动时，所述第二凸起在所述滑槽内滑动以带动所述升降件沿所述第一方向运动。
13.可选地，所述伸缩镜头还包括盖设于所述底座上的上盖，所述底座和所述上盖围设成容纳腔，所述容纳腔用于容纳所述第一驱动模块、所述升降模块、所述第二驱动模块以及所述镜头本体，所述上盖在所述第一方向对应所述升降件设有开口，所述升降件能够相对所述开口沿所述第一方向运动。
14.可选地，所述上盖在所述开口处设有第一限位结构，所述升降件设有与所述第一限位结构活动连接的第二限位结构，所述第二限位结构在所述第一方向能够相对所述第一限位结构滑动。
15.可选地，所述伸缩镜头还包括固定于所述升降件远离所述底座一侧的镜片模块，所述镜头本体位于所述镜片模块朝向所述底座的一侧，所述镜片模块与所述开口对应设置，所述升降件带动所述镜片模块带动相对所述开口沿所述第一方向运动。
16.可选地，所述伸缩镜头还包括设于所述镜片模块和所述上盖之间的防水胶圈，所述防水胶圈用于密封所述容纳腔。
17.可选地，所述第一驱动模块包括固定于所述底座的旋转电机以及与所述旋转电机驱动连接的传动齿轮组，所述转动件还包括与所述传动齿轮组啮合配合的轮齿。
18.本发明还提供一种电子设备，包括如上所述的伸缩镜头。
19.本发明的有益效果在于：本发明的伸缩镜头，通过升降模块将第一驱动模块的旋转运动转换成直线运动，升降件采用直线运动的方向进行伸缩，结构更加紧凑，有效地减小了整个装置的重量和体积；弹性件和导向杆分离式设计，轴心不重叠，两者不存在组装位置等重叠，能有效地降低升降模块整体的高度，进一步提升伸缩镜头的轻薄性；弹性件的设计，在当伸缩镜头朝向下跌落时，升降件将冲击力传递到升降件，再传递到弹性件，最后通过弹性件实现缓冲，避免插销件断裂，保证了整个装置的可靠性。
【附图说明】
20.图1为本发明的伸缩镜头的结构示意图；
21.图2为本发明的伸缩镜头的爆炸结构示意图；
22.图3为本发明的伸缩镜头的内部结构示意图；
23.图4为本发明的升降模块的爆炸结构示意图；
24.图5为本发明的第一驱动模块的爆炸结构示意图；
25.图6为本发明的电子设备的结构示意图。
【具体实施方式】
26.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
27.如图1-图3所示，本发明实施例的伸缩镜头100包括底座10、第一驱动模块20、升降模块30、镜头本体40以及第二驱动模块50。所述第一驱动模块20固定于所述底座10上，所述第一驱动模块20与所述升降模块30驱动连接，所述第二驱动模块50固定于所述底座上，所述镜头本体40与所述第二驱动模块50驱动连接，所述镜头本体40具有第一方向，以所述第一方向为上下升降方向。第一方向可以是与镜头本体40的光轴方向相平行的方向。工作时，所述第一驱动模块20用于驱动所述升降模块30相对所述底座10进行升降运动，所述第二驱动模块50用于驱动所述镜头本体相对所述底座进行升降运动，具体沿所述第一方向做上下升降运动。当所述镜头本体40处于收缩状态需要伸出时，所述升降模块30沿所述第一方向上升后形成了所述镜头本体40上升所需的空间，所述第二驱动模块50驱动所述镜头本体40沿所述第一方向上升，以此来实现所述镜头本体40的伸出；当所述镜头本体40处于伸出状态需要收缩时，所述第二驱动模块50驱动所述镜头本体40沿所述第一方向下降，所述升降模块30沿所述第一方向下降，完成收缩。镜头本体40的伸出和收缩的过程可以是实现镜头自动对焦的过程，这一过程和升降模块30的升降过程可以同时发生也可以不同时发生。
28.其中，如图2-图4所示，所述升降模块30包括转动件31、顶板32、导向杆33、插销件34、弹性件35以及升降件36。所述转动件31与所述第一驱动模块20驱动连接，所述顶板32固定于所述转动件31远离所述底座10的一侧，所述导向杆33与所述第一方向平行，所述导向杆33的两端分别固定于所述转动件31以及所述顶板32，所述插销件34与所述导向杆33活动连接且位于所述转动件31以及所述顶板32之间，所述弹性件35与所述第一方向平行，所述弹性件35的两端分别连接于所述转动件31和所述插销件34，所述升降件36与所述插销件34活动连接，所述升降件36还与所述镜头本体40固定连接。所述导向杆33与所述弹性件35的轴心不重叠。工作时，所述第一驱动模块20能够驱动所述转动件31以所述第一方向为轴心转动，所述转动件31带动所述插销件34一起运动，在此过程中，所述插销件34与所述转动件31相对静止，所述插销件34转动时带动所述升降件36沿所述第一方向做直线运动，将所述插销件34的转动转换成所述升降件36的直线运动，当所述升降件36上升后形成了所述镜头本体40上升所需的空间，当所述升降件36下降后复位。
29.本发明实施例的伸缩镜头100，通过升降模块30将第一驱动模块20的旋转运动转换成直线运动，升降件36采用直线运动的方向进行伸缩，结构更加紧凑，有效地减小了整个装置的重量和体积；弹性件35和导向杆33分离式设计，轴心不重叠，两者不存在组装位置等重叠，能有效地降低升降模块30整体的高度，进一步提升伸缩镜头100的轻薄性；弹性件35的设计，在当伸缩镜头100朝向下跌落时，升降件36将冲击力传递到插销件34，此时插销件34沿导向杆33朝向所述底座10的方向滑动以压缩弹性件35，最后通过弹性件35实现缓冲，避免插销件34或齿轮组结构断裂，保证了整个装置的可靠性。
30.进一步地，为了使所述升降件36在升降过程中更加稳定，所述顶板32、导向杆33、插销件34、弹性件35的结构设置有多组，且平均分布在所述主体部311的周向上。
31.进一步地，所述转动件31能够相对所述底座10旋转，具体能够以所述第一方向为轴心旋转。所述转动件31包括主体部311以及安装部312。所述主体部311为环状，所述第二驱动模块50位于所述主体部311的内侧，所述安装部312位于所述主体部311远离所述底座
10的一侧，具体沿所述第一方向延伸，所述安装部312设置多组且按照均匀角度呈环形布置在所述主体部311的周向上，多组所述安装部312与多组所述顶板32、导向杆33、插销件34、弹性件35的结构一一对应。所述顶板32固定于所述安装部312远离所述主体部311的一侧，所述顶板32通过焊接的方式固定在所述安装部312，具体可以通过熔融焊或边缘点焊来进行固定；可选地，所述顶板32也可以通过其他方式来与所述安装部312固定连接，如铆压固定、卡槽固定等。所述导向杆33两端分别与所述主体部311以及所述顶板32连接，具体地，所述导向杆33的一端与所述主体部311通过焊接或铆压的方式进行固定，所述导向杆33的另一端与所述顶板32连接。更具体地，所述顶板32对应所述导向杆33开设有一个限位孔321，所述限位孔321的孔径小于所述导向杆33的外径，所述导向杆33朝向所述顶板32的一端设有外径小于所述导向杆33外径的连接凸起331，所述连接凸起331的外径等于或略小于所述限位孔321的孔径，所述连接凸起331插入所述限位孔321以实现所述导向杆33与所述顶板32的固定连接。所述导向杆33每组个数不限于图示方案，在结构刚度需要、空间允许等情形也可为2个或多个，对应顶板、插销件和主体部开设相应的孔位。在每组仅有1个导向杆33的情形下，插销件34外周和安装部312之间需要设置接抵特征，防止工作过程中插销件34沿导向杆33发生旋转。所述插销件34位于所述主体部311和所述顶板32之间，具体地，所述插销件34开设有插销过孔341，所述插销过孔341的孔径大于所述导向杆33的外径，所述导向杆33穿设于所述插销过孔341，以使所述插销件34能够相对所述导向杆33运动。
32.在本实施例中，所述弹性件35为压缩弹簧。所述弹性件35与所述导向杆33分离式设计，所述导向杆33与所述弹性件35的轴心不重叠，更具体来说，所述升降件36与所述弹性件35的轴心不位于同一直线上，所述导向杆33和所述弹性件35错位布置。所述弹性件35的两端分别与所述主体部311以及所述插销件34连接。所述主体部311朝向所述弹性件35的一侧具有凹槽3121，所述插销件34朝向所述弹性件35的一侧设有第一凸起342，所述弹性件35的一端伸入所述凹槽3121内且与所述主体部311抵接，所述弹性件35的另一端套设在所述第一凸起342的外部且与所述插销件34抵接。所述弹性件35处于压缩状态，将所述插销件34顶至与所述顶板32抵接。在一个可选实施例中，也可以采用在所述插销件34和所述主体部311均设置配合所述弹性件35的第一凸起342结构，还可以在所述插销件34和所述主体部311均设置配合所述弹性件35的凹槽3121结构。可选的，视机构空间需求，导向杆33和弹性件35的布置方式也可以设置成一个弹性件35居中，两个导向杆33分别设置在弹性件35两侧的形式。
33.装配时，将所述导向杆33的一端与所述主体部311固定，将所述弹性件35的一端放入所述凹槽3121内，接着将所述插销过孔341对齐所述导向杆33并插入，将所述弹性件35的另一端套设在所述第一凸起342的外部，将所述顶板32上的限位孔321与所述连接凸起331配合，最后将所述顶板32固定在所述安装部312上即可。
34.为了实现所述插销件34与所述升降件36的活动连接，同时达到将所述插销件34的旋转运动转换成所述升降件36的直线运动，所述升降件36朝向所述插销件34的一侧开设有滑槽361，所述插销件34设有位于所述滑槽361内的第二凸起343，所述第二凸起343能够沿所述滑槽361滑动。具体地，所述滑槽361包括与所述第一方向垂直的第一平行区3611、与所述第一方向垂直且与所述第一平行区3611不在同一条直线上的第二平行区3612以及位于所述第一平行区3611和所述第二平行区3612之间的倾斜区3613，所述第一平行区3611、所
述倾斜区3613以及所述第二平行区3612依次连通。所述第一平行区3611与所述第二平行区3612不在同一高度，总体使所述滑槽361呈“z”字型或反“z”字型。所述转动件31转动时，带动所述插销件34一起运动，所述第二凸起343在所述滑槽361内滑动，在这个过程中带动所述升降件36做沿所述第一方向的直线运动。通过改变所述第一驱动模块20的驱动方向即可改变所述升降件36的运动方向。
35.进一步地，如图1-图3所示，所述伸缩镜头100还包括盖设于所述底座10上的上盖80，所述底座10和所述上盖80围设成容纳腔，所述容纳腔用于容纳所述第一驱动模块20、所述升降模块30以及所述镜头本体40，所述上盖80在所述第一方向对应所述升降件36设有开口80，所述升降件36能够相对所述开口82沿所述第一方向运动。
36.如图2-图4所示，为了防止升降件36在直线运动的过程中旋转，所述上盖80在所述开口82处设有第一限位结构81，所述升降件36设有与所述第一限位结构81活动连接的第二限位结构362，所述第二限位结构362在所述第一方向能够相对所述第一限位结构81滑动。具体地，所述第一限位结构81为滑轨，所述第二限位结构362为滑块，所述滑轨沿所述第一方向设置，所述滑块只能沿所述滑轨做与所述第一方向平行的直线运动。通过所述第一限位结构81和所述第二限位结构362的设置，能使所述升降件36只能沿所述第一方向运动。在一个可选实施例中，所述第一限位结构81为滑块，所述第二限位结构362为滑轨，这样也能实现上述的技术效果。
37.进一步地，如图1-图3所示，所述伸缩镜头100还包括固定于所述升降件36远离所述底座10一侧的镜片模块60，所述镜头本体40位于所述镜片模块60朝向所述底座10的一侧，所述镜片模块60与所述开口82对应设置，所述升降件36带动所述镜片模块60相对所述开口82沿所述第一方向运动。所述镜片模块60用于保护所述镜头本体40，同时也能有效地隔绝所述镜头本体40与外界环境。
38.进一步地，如图1-图2所示，所述伸缩镜头100还包括设于所述镜片模块60和所述上盖80之间的防水胶圈70，所述防水胶圈70用于密封所述容纳腔。具体地，所述防水胶圈70分别与所述镜片模块60和所述上盖80粘接。通过所述防水胶圈70的设置，能够有效地隔绝所述容纳腔与外界环境。
39.进一步地，如图2-图5所示，所述第一驱动模块20包括固定于所述底座10的旋转电机21以及与所述旋转电机21驱动连接的传动齿轮组22，所述转动件31还包括与所述传动齿轮组22啮合配合的轮齿313。具体地，所述旋转电机21的输出轴与所述第一方向垂直，所述转动齿轮组22能够有多种实现方式，只要能将所述旋转电机21的输出转换成所述转动件31的旋转运动即可。在一个可选实施例中，所述传动齿轮组22包括与所述旋转电机21的输出轴固定连接的蜗杆221、与所述蜗杆221啮合配合的斜齿轮222、与所述斜齿轮222同轴设置且固定连接的第一齿轮223、与所述第一齿轮223啮合配合的第二齿轮224、与所述第二齿轮224同轴设置且固定连接的第三齿轮225，所述第三齿轮225与所述转动件31的轮齿313啮合配合。
40.进一步地，所述第二驱动模块50为直线音圈电机。在其他实施例中，所述第二驱动模块50也可以为步进电机、丝杆电机等。
41.本发明实施例还提供了一种电子设备，如图6所示，所述电子设备包括如上所述的伸缩镜头100。在本实施例中，所述伸缩镜头100为所述电子设备的后置镜头。
42.以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种伸缩镜头，包括底座、固定于所述底座上的第一驱动模块、与所述第一驱动模块驱动连接的升降模块、固定于所述底座上的第二驱动模块以及与所述第二驱动模块驱动连接的镜头本体，所述镜头本体具有第一方向，所述第一驱动模块用于驱动所述升降模块运动，所述第二驱动模块用于带动所述镜头本体沿所述第一方向做直线运动，其特征在于：所述升降模块包括与所述第一驱动模块驱动连接的转动件、固定于所述转动件远离所述底座一侧的顶板、与所述第一方向平行且两端分别固定于所述转动件和所述顶板的导向杆、与所述导向杆活动连接且位于所述转动件和所述顶板之间的插销件、与所述第一方向平行且两端分别连接于所述转动件和所述插销件的弹性件以及与所述插销件活动连接的升降件，所述导向杆与所述弹性件的轴心不重叠，所述第一驱动模块能够驱动所述转动件以所述第一方向为轴心转动，所述转动件带动所述插销件一起运动，所述插销件带动所述升降件沿所述第一方向做直线运动。2.根据权利要求1所述的伸缩镜头，其特征在于，所述转动件包括主体部以及位于所述主体部远离所述底座的一侧的安装部，所述安装部沿所述第一方向延伸，所述顶板固定于所述安装部远离所述主体部的一侧，所述导向杆的两端分别与所述主体部以及所述顶板连接，所述插销件位于所述主体部和所述顶板之间，所述插销件开设有插销过孔，所述插销过孔的孔径大于所述导向杆的外径，所述导向杆穿设于所述插销过孔，所述插销件能够相对所述导向杆运动，所述弹性件的两端分别与所述主体部以及所述插销件连接，所述导向杆和所述弹性件错位布置。3.根据权利要求2所述的伸缩镜头，其特征在于，所述主体部朝向所述弹性件的一侧具有凹槽，所述插销件朝向所述弹性件的一侧设有第一凸起，所述弹性件的一端伸入所述凹槽内且与所述主体部抵接，所述弹性件的另一端套设在所述第一凸起的外部且与所述插销件抵接。4.根据权利要求2所述的伸缩镜头，其特征在于，所述转动件包括多个间隔设置在所述主体部上的安装部，所述顶板、所述导向杆、所述插销件和所述弹性件的组合包括多组且一一对应设置于所述安装部。5.根据权利要求1所述的伸缩镜头，其特征在于，所述升降件朝向所述插销件的一侧开设有滑槽，所述滑槽包括与所述第一方向垂直的第一平行区、与所述第一方向垂直且与所述第一平行区不在同一条直线上的第二平行区以及位于所述第一平行区和所述第二平行区之间的倾斜区，所述第一平行区、所述倾斜区以及所述第二平行区依次连通，所述插销件设有位于所述滑槽内的第二凸起，所述第二凸起能够沿所述滑槽滑动；所述转动件转动时，所述第二凸起在所述滑槽内滑动以带动所述升降件沿所述第一方向运动。6.根据权利要求1所述的伸缩镜头，其特征在于，所述伸缩镜头还包括盖设于所述底座上的上盖，所述底座和所述上盖围设成容纳腔，所述容纳腔用于容纳所述第一驱动模块、所述升降模块、所述第二驱动模块以及所述镜头本体，所述上盖在所述第一方向对应所述升降件设有开口，所述升降件能够相对所述开口沿所述第一方向运动。7.根据权利要求6所述的伸缩镜头，其特征在于，所述上盖在所述开口处设有第一限位结构，所述升降件设有与所述第一限位结构活动连接的第二限位结构，所述第二限位结构在所述第一方向能够相对所述第一限位结构滑动。8.根据权利要求6所述的伸缩镜头，其特征在于，所述伸缩镜头还包括固定于所述升降
件远离所述底座一侧的镜片模块，所述镜头本体位于所述镜片模块朝向所述底座的一侧，所述镜片模块与所述开口对应设置，所述升降件带动所述镜片模块相对所述开口沿所述第一方向运动。9.根据权利要求8所述的伸缩镜头，其特征在于，所述伸缩镜头还包括设于所述镜片模块和所述上盖之间的防水胶圈，所述防水胶圈用于密封所述容纳腔。10.根据权利要求1所述的伸缩镜头，其特征在于，所述第一驱动模块包括固定于所述底座的旋转电机以及与所述旋转电机驱动连接的传动齿轮组，所述转动件还包括与所述传动齿轮组啮合配合的轮齿。11.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1～10任一项所述的伸缩镜头。

技术总结
本发明提供了伸缩镜头及电子设备。其中伸缩镜头包括底座、固定于底座上的第一驱动模块、与第一驱动模块驱动连接的升降模块、固定于底座上的第二驱动模块以及与第二驱动模块驱动连接的镜头本体，镜头本体具有第一方向，第一驱动模块用于驱动升降模块运动，第二驱动模块用于带动镜头本体沿第一方向做直线运动；升降模块包括与第一驱动模块驱动连接的转动件、固定于转动件远离底座一侧的顶板、与第一方向平行且两端分别固定于转动件和顶板的导向杆、与导向杆活动连接且位于转动件和顶板之间的插销件、与第一方向平行且两端分别连接于转动件和插销件的弹性件以及与插销件活动连接的升降件，导向杆与弹性件的轴心不重叠。导向杆与弹性件的轴心不重叠。导向杆与弹性件的轴心不重叠。


技术研发人员：闫锋 韩俊祥 浦晓峰
受保护的技术使用者：瑞声光电科技（常州）有限公司
技术研发日：2023.06.07
技术公布日：2023/9/6