[发明专利]用于摄像头的光学系统和包括所述光学系统的电子设备

说明书

一种用于摄像头的光学系统(1)，包括：致动器(2)、致动模组(3)、光模组(4)和壳体(5)。所述致动模组(3)包括固定螺纹基座元件(6)和可移动双螺纹连接器(7)。所述光模组(4)包括至少一个透镜(8)和容纳所述透镜(8)的可移动螺纹支撑元件(9)。所述双螺纹连接器(7)包括第一连接器螺纹(7a)和第二连接器螺纹(7b)，其中，所述第一连接器螺纹(7a)和所述第二连接器螺纹(7b)朝向相反。所述螺纹基座元件(6)包括与所述第一连接器螺纹(7a)啮合的螺纹(6a)，所述螺纹支撑元件(9)包括与所述第二连接器螺纹(7b)啮合的螺纹(9a)。所述致动器(2)用于绕中心轴(C)沿第一切线方向(D1)和相反的第二切线方向(D2)旋转所述双螺纹连接器(7)。所述壳体(5)与所述螺纹支撑元件(9)互锁，以防止所述螺纹支撑元件(9)旋转，使得所述光模组(4)响应于所述双螺纹连接器(7)在所述切线方向(D1、D2)上的旋转而在第一端部位置(P1)和第二端部位置(P2)之间移动。所述系统在不使用可见支撑的情况下实现所需的焦距，同时仍然保持刚性。

技术领域

本公开涉及一种用于摄像头的光学系统，其中，所述光学系统包括致动器、致动模组、光模组和至少部分围绕所述光模组的壳体。

背景技术

用于便携式电子设备的光学系统存在几个难题。手机等电子设备优选地具有尽可能小的外部尺寸，而光学系统需要某些尺寸以便提供足够好的图像清晰度、空间频率、灵敏度等。

因此，用于便携式电子设备的成像变焦主要是数字式的，然而这影响图像的分辨率。数字变焦不向图像添加任何信息，而是仅通过将原始图像的一部分进行裁剪和放大来完成。另一方面，光学变焦使用透镜来放大目标，并且在原始分辨率中提供更多细节，从而提供具有更高分辨率的图像。

现有技术中，具有光学变焦的电子设备通常使用袖珍摄像头镜筒，使得所述电子设备具有日常生活用品(例如便携式电子设备)级别的抵抗灰尘、水和机械冲击的能力。但这种解决方案导致电子设备的尺寸增大，而且其内部密封不充分，并且刚性不足。

这种袖珍摄像头解决方案，如果缩小到诸如手机的便携式电子设备的尺寸，则生产成本将十分昂贵。此外，在便携式电子设备中对具有高变焦比的高性能相机的需求需要甚至更大的传感器和光学器件，从而导致产品具有甚至更大的尺寸，这与便携式电子设备尽可能薄的趋势相矛盾。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进型光学系统。上述和其他目的通过独立权利要求的特征来实现。进一步的实施方式在从属权利要求、具体说明和附图中显而易见。

第一方面，提供了一种用于摄像头的光学系统，其中，所述光学系统包括致动器、致动模组、光模组和至少部分围绕所述光模组的壳体；所述致动模组包括固定螺纹基座元件和可移动双螺纹连接器；所述光模组包括至少一个透镜和容纳所述透镜的可移动螺纹支撑元件；所述致动模组和所述光模组共用中心轴；所述双螺纹连接器包括第一连接器螺纹和第二连接器螺纹，其中，所述第一连接器螺纹和所述第二连接器螺纹朝向相反；所述螺纹基座元件包括与所述第一连接器螺纹啮合的螺纹，所述螺纹支撑元件包括与所述第二连接器螺纹啮合的螺纹；所述致动器用于使所述双螺纹连接器绕所述中心轴沿第一切线方向和相反的第二切线方向旋转；

所述壳体与所述螺纹支撑元件互锁，以防止所述螺纹支撑元件旋转，使得所述光模组响应于所述双螺纹连接器在所述切线方向上的旋转而沿着所述中心轴在第一端部位置和第二端部位置之间移动。

这种解决方案利用了一种结构，该结构不仅可以实现摄像头光学器件所需的焦距，而且可以在没有可见支撑的情况下实现，同时仍然保持刚性。螺纹将外部载荷传递到壳体，而不损坏致动器或可能的引导件，同时也使变焦动作的速度加倍。此外，设置螺纹部件使得可以通过单个致动器驱动光学系统。另外，所述光学系统的高度保持在最小，例如可应用于厚度为7-9mm的电子设备。