CN100390595C - 镜片调心装置 - Google Patents

Abstract

一种镜片调心装置，应用在具有支承端设置镜片的承架上，调整镜片光轴与承架中心轴的相对位置，该镜片调心装置包括第一微调件、第二微调件及一保持件，利用轴心垂直于镜片光轴而设置在镜片外缘与承架之间且例如为偏心销的第一微调件、第二微调件进行镜片微调，仅需相当于偏心销直径的设置空间；本发明的镜片调心装置具有低成本和高整合度，可降低镜片调心的难度，缩短镜片调心的时间，不仅适用于单镜组，还适用于多镜组之间，可缩小设置空间；应用本发明的镜片调心装置，可解决现有技术的种种缺点，并兼具上述多种实质的增进。

Description

镜片调心装置

技术领域

本发明是关于一种镜片光轴的校正技术，特别是关于一种调整镜片光轴与承架中心轴相对位置的镜片调心装置。

背景技术

随着取像元件的像素(pixel)逐渐增加，使得取像镜头的解析力要求随之提高，因而要求取像镜头具有更高的光学精密度。然而，单独提高零件及组装的精密度，不但加工困难，而且成本很高，所以常常在镜头的设计上采用补偿措施，即至少选择某一镜片进行微量调整，将镜头的对心不良作最终修正，使取像元件达到最佳的解像力。

美国第3,969,358号专利提出一种镜片微调装置，它在镜片的外周部设置多个切口部，采用设置在镜筒上的螺丝分别顶住镜片在X轴和Y轴方向的切口部，在该镜片相对于每一个螺丝对侧边缘的切口部设置有弹性顶销，通过转动螺丝使镜片的光轴在正交方向上作微小移动，进行镜片的中心校正，利用弹性顶销的弹力提供该镜片紧靠在螺丝末端的弹力。

然而，该专利揭示的镜片微调装置需要多个沿径向设置的螺丝及弹性顶销，造成整组镜头外径尺寸至少必须包括镜片直径加上螺丝长度，因此占空间较大，这样不利于镜头的小型化，且在成本上也有所增加。再者，由于镜筒通常是用塑料材料制成，螺丝旋锁操作时螺纹与镜筒的摩擦会生成近似切削的粉尘，进而带来污染镜片的隐患。此外，利用螺丝沿镜头径向进行调整时，必须利用螺纹节距的位移量换算微调距离，只能借由螺丝的旋转周数进行换算，无法提供直观的微调距离，相对造成微调作业的不便与困扰。其次，镜片的公称位置是镜片调心的起始位置，且从该公称位置开始调心最为节省时间，而该镜片微调装置的设计为了在光轴正交方向上移动镜片，必须同时或者交替地转动数个螺丝，因此并不易找到镜片的公称位置，进而不利于快速、准确地调整镜片光轴与镜筒中心轴的相对位置。

美国第5,424,873号专利揭示了另一种镜片微调装置，它是在镜筒周围设置有阳螺纹，镜筒支架内部设置有相应的多组阴螺纹，这些阴螺纹具有不同的中心，其中一组阴螺纹与镜筒同轴，其它各组阴螺纹的中心与镜筒的中心有少许偏移，借由选择镜筒螺纹锁于其中一个阴螺纹，提供镜片光轴的校正。然而，这种利用多组阴螺纹搭配调整轴心的设计，不仅造成镜筒长度增加，校正范围仅限于对应阴螺纹的特定位置，无法提供精确的微调校正。

另外，美国第4,989,950号专利揭示了一种利用偏心销进行调整的镜片调整装置，它利用沿径向设置的偏心销的调整操作，提供该镜片相对于套筒中心轴方向的位移。但该专利案的设计并无法提供对镜片的径向微调。

日本公开第60-150511号揭示另外一种利用偏心销进行调整的镜片调心装置，主要是利用沿径筒中心轴方向设置的偏心销提供镜片的径向微调。但是该偏心销的设置方向与径筒的中心轴相互平行，当所需调整的镜片位于两组镜组之间时，由于相邻镜组的阻碍，造成调整工具难以接近偏心销从而无法调整，导致其应用范围受到极大的限制。同时，运用该技术必须在镜片边缘加工数道供观察调整距离的刻槽，也会增加额外的加工成本。

因此，如何发开一种可解决上述现有技术各项缺点的镜片调心装置，实现降低成本、缩小设置空间、降低镜片调心难度，缩短镜片调心时间且能够使该镜片调心装置适用于多镜组之间，是目前急需解决的课题。

发明内容

为克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种具有低成本和高整合度的镜片调心装置。

本发明的另一目的在于提供一种公称位置明确的镜片调心装置，降低镜片调心难度、缩短镜片调心时间。

本发明的又一目的在于提供一种不仅适用于单镜组、还能适用于多镜组间的镜片调心装置。

本发明的又一目的在于提供一种可缩小设置空间的镜片调心装置。

为达上述以及其它目的，本发明提供一种镜片调心装置，应用在具有支承端设置镜片的承架上，调整镜片光轴与承架中心轴的相对位置，该镜片调心装置至少包括：第一微调件，轴心垂直于镜片光轴而设置在镜片外缘与承架之间，微调该镜片光轴与承架中心轴在第一方向的相对位置；第二微调件，轴心垂直于镜片光轴而设置在镜片外缘与承架之间，微调该镜片光轴与承架中心轴在第二方向的相对位置，且该第二方向与该第一方向相互交错；以及保持件，结合在该承架，限制该镜片沿光轴方向的移动，并提供分别沿该第一方向、第二方向指向相对应该第一微调件与该第二微调件的弹力。

上述承架可以是具有支承端供设置镜片的镜筒，其支承端具有支承镜片的端面以及设置第一微调件、第二微调件的定位部。该定位部包括例如设置在支承端表面的第一凹部及第二凹部。

该第一微调件与第二微调件均为偏心销。该第一微调件、第二微调件在其外端面可分别设有供驱使其转动且例如是字槽的刻槽。在实施例中，该第一微调件及第二微调件均分别具有相互偏心的定位部及作用部；且该定位部可以是圆柱体，该作用部可以是凸轮。

该保持件具有用于压制该镜片的第一弹性组件，限制该镜片的轴向移动；该保持件还具有两个第二弹性组件，分别提供与第一方向、第二方向相反的弹力。该第一弹性组件、第二弹性组件均可分别选自弹片或弹簧。此外，该保持件的外侧还具有固定部，用于固定于该承架。该固定部可以是从该保持件外侧延伸翻折的扣片，承架外部还设有对应位置的凸部供扣合。

借由该第一微调件与该第二微调件，提供该镜片在第一方向与第二方向的微调范围，该第一方向与该第二方向的交错夹角可介于60度角至120度角之间。该第一方向与该第二方向的交错夹角最好是90度角。

本发明的镜片调心装置利用平行于镜片设置在镜片外缘与承架之间、且例如是偏心销的第一微调件、第二微调件进行镜片微调，仅需要相当于偏心销直径的设置空间，且可运用例如镜筒承架的既有管壁厚度提供该设置空间，因此可缩小镜片调心装置的设置空间，相对可降低成本、缩小镜头体积且提高整合度。此外，第一微调件、第二微调件在其外端面设置有刻槽使其具有方向性，在微调过程中，容易确定镜片的公称位置，借此公称位置当作镜片微调的起始点，能够有效降低镜片调心的时间。此外，由于第一微调件、第二微调件分别平行于镜片而设置在镜片外缘与承架之间，因此可用于任何一个镜组的调心，从而克服了现有技术中镜片位于两组镜组之间时，调整工具难以接近轴向放置的偏心销而使得镜片调心十分困难的缺点。

综上所述，本发明的镜片调心装置具有低成本和高整合度，可降低镜片调心的难度，缩短镜片调心的时间，不仅适用于单镜组，还适用于多镜组之间，可缩小设置空间。应用本发明的镜片调心装置，可解决现有技术的种种缺点，并兼具上述多种实质的增进。

附图说明

图1A及图1B是本发明实施例1的不同角度组装构造示意图；

图2是本发明实施例1的分解构造示意图；

图3是本发明实施例1的微调件构造的剖视图；

图4A至图4C是本发明实施例1中镜片调心装置调心过程的剖视图；

图5是本发明的镜片调心装置实施例2的剖面示意图；以及

图6是本发明的镜片调心装置实施例3的剖面示意图。

具体实施方式

本发明的附图仅显示与本发明有关的组件，且其显示的组件实际实施时的组件数目、形状及尺寸比例是一种选择性的设计，组件的布局型态可能更复杂。

实施例1

图1A及图1B是本发明实施例1的不同角度组装构造示意图。如图所示，本发明提供的镜片调心装置应用在设有镜片20的镜筒10上，用于调整镜片光轴与承架中心轴的相对位置，该镜片调心装置包括：第一微调件30、第二微调件40以及保持件50。该第一微调件30设置在镜筒10与镜片20间，用于微调该镜片20光轴与镜筒10中心轴在第一方向的相对位置；该第二微调件40也设置在镜筒10与镜片20间，用于微调该镜片20光轴与镜筒10中心轴在第二方向的相对位置，且该第二方向与该第一方向相互交错。该保持件50结合在该镜筒10上，用于限制该镜片20微调范围，该保持件50的外侧还具有固定部，用于固定于该承架。该固定部是从该保持件50外侧延伸翻折的扣片，承架外部还设有对应位置的凸部用于扣合。本实施例1中虽然以该镜筒10代表所应用的承架，但是任何具有相同功能的承架均可替换该镜筒10，也就是本发明的实际应用并非以镜筒10为限。

图2是本发明实施例1的分解构造示意图。如图所示，该镜筒10包括一支承端，该支承端用于设置该镜片20、第一微调件30及第二微调件40。该支承端具有用于设置镜片20的端面10a，以及例如形成在镜筒20管壁用于分别设置第一微调件30与第二微调件40的第一凹部10b、10d与第二凹部10c、10e。

上述该镜片20例如是凸透镜、胶合镜片或例如变焦群、对焦群的镜组，该镜片20借其底面20a设置在镜筒10支承端的端面10a，且该镜片20顶部受到保持件50的压制，镜片20的外缘20b则限制在该保持件50的范围中。

该保持件50可以是由弹性材料一体成型的薄型环状构造，该弹性材料可以是金属薄板、非金属薄板或片体等具有良好强度和弹性的材料。该保持件50具有以轴向弹性压制该镜片20的第一弹片50a以及径向提供该镜片20弹力的第二弹片50b。该第一弹片50a与镜片20顶面接触，产生向镜片20的弹力，限制镜片20的轴向移动。该第二弹片50b与镜片20的外缘20b接触，并分别提供该镜片20向第一微调件30、第二微调件40方向的弹力，使镜片20紧靠在第一微调件30、第二微调件40。

上述保持件50的第一弹片50a及第二弹片50b可视实际应用选择不同的数量与形态，虽然本实施例1中的第一弹片50a及第二弹片50b的数量均为两个，但是该第一弹片50a及第二弹片50b也可以是独立的组件，凡是具有足够强度和弹性的弹性组件均可替代，因此并不以上述保持件50的延伸形成或数量、形态为限。请配合参阅图3所示，第一微调件30与第二微调件40可例如是相同构造的偏心销，两者相互垂直设置。该第一微调件30与第二微调件40，分别具有相互偏心的定位部及作用部，且该定位部可以是圆柱体，该作用部可以是凸轮。该第一大径30d、40d、第二大径30e、40e作为作用部，该第一小径30b、40b、第二小径30c、40c作为定位部，该第一大径30d、40d与第二大径30e、40e相互同轴，该第一小径30b、40b与第二小径30c、40c同轴。第二大径30e、40e的外端面设置有刻槽30a、40a，该刻槽30a、40a具有供操作转动以及识别第一微调件30与第二微调件40偏转方向的功能，其中该刻槽30a、40a是字槽。

第一微调件30的第一小径30b与该第二微调件40的第一小径40b分别对应设置在镜筒10的第一凹部10b、10d中，第一微调件30的第二小径30c及第二微调件40的第二小径40c则分别对应设置在镜筒10的第二凹部10c、10e中。第一微调件30、第二微调件40的第一大径30d、40d紧靠在镜筒10的端面10a，第二大径30e、40e则穿过第一凹部10b、10d，并使其可由镜筒10的外侧见到刻槽30a、40a，以方便例如螺丝刀等调整工具(未标出)使用。

图4A至图4C是本发明实施例1的镜片调心装置调心过程的剖视图，为简单起见，在各图中省略了保持件50的主要结构，且因第一微调件30、第二微调件40是相同的构造，为达到清晰易懂的目的，在各图中仅揭示第一微调件30的动作过程。

如图所示，镜片20设置在镜筒10支承端的端面10a上，且借由保持件50的第一弹片50a定位该镜片20在轴向上的位移。第一微调件30设置在镜片20外缘20b与镜筒10之间，其中第一微调件30的大径30d与小径30b呈微量的偏心，且第一大径30d紧靠镜筒10的端面10a，并借由保持件50的第二弹片50b使该第一大径30d紧靠在镜片10的外缘20b。借由将调整工具(未标出)插入第一微调件30的刻槽30a内并转动该第一微调件30，使镜片20光轴B与镜筒10中心轴A产生相对位移。操作者可利用刻槽30a的方向确定镜片20的公称位置，当第一微调件30沿顺时针方向转动时，镜片20将微量向左移动，相应的光轴B相对于中心轴A向左移动，如图4A所示；反之，当第一微调件30沿逆时针方向转动时，镜片20将微量向右移动，相应的光轴B相对于中心轴A向右移动，如图4B所示。

在实际操作过程中，由于第一微调件30、第二微调件40的设置方向约成90度夹角，分别转动第一微调件30、第二微调件40，可驱动镜片20在镜筒10垂直于中心轴的平面范围内微量移动，直到调整到镜片20光轴B与镜筒10中心轴A相对齐，如图4C所示，即完成镜片20调心的目的。当然镜片20的调心并非以上述实施例调整至同轴于镜筒10的中心轴A为限，也可依实际的镜组搭配关系偏离于该中心轴A。再者，该第一微调件30与该第二微调件40的设置方向虽以相互呈90度角的夹角为佳，然而实际上也可介于60度角至120度角之间，也就是该第一方向与该第二方向的交错夹角是以介于60度角至120度角之间为宜，最佳是呈90度夹角。

由于本发明提供的镜片调心装置利用第一微调件30、第二微调件40进行镜片微调，仅需相当于偏心销直径的设置空间，且可运用例如镜筒的承架既有管壁厚度提供该设置空间，因此可缩小镜片调心装置的设置空间，相对可达到降低成本、缩小镜头体积，提高整合度以及小型化的目的。此外，第一微调件30、第二微调件40在其外端面设置有刻槽30a、40a，使该装置在使用具有方向性，在微调过程中，容易确定镜片20的公称位置，借以此公称位置当作镜片微调的起始点，能够有效降低镜片调心的时间。此外，由于第一微调件、第二微调件分别平行于镜片设置在镜片外缘与承架之间，因此可设置在任一镜组上，不仅可应用在单镜组的镜片调心，而且同样适用于镜组之间的镜片对心调整，从而克服了现有技术中镜片位于两组镜组间时，调整工具难以接近轴向放置的偏心销而使得镜片调心十分困难的缺点。

实施例2

图5所示是本发明实施例2的剖面示意图。其中，与实施例1相同或近似的组件是以近似的组件符号表示，并省略详细的叙述及以简图表示，使本案的说明更清楚易懂。

本实施例2中该镜片调心装置是由相似于上述实施例1的结构制成的，其不同之处在于，在本实施例中，保持镜片20′紧靠第一微调件30′、第二微调件40′的弹性组件60′是独立设置的压缩弹簧，并非是由保持件延伸形成的弹片形式。

实施例3

图6所示是本发明实施例3的剖面示意图，其中，与实施例1相同或近似的组件是以近似的组件符号表示，并省略详细的叙述及以简图表示，使本案的说明更清楚易懂。

本实施例3中该镜片调心装置是由相似于上述实施例1结构而制成的，其不同之处在于，在本实施例3中，第一微调件30″、第二微调件40″外围分别包覆有套筒70″，该套筒70″与相应的第一微调件、第二微调件30″、40″之间具有较低的摩擦，它与镜片20″之间具有较高的摩擦，借此在镜片20″微调过程中，提供更准确的镜片光轴B相对于镜筒10中心轴A的移动量，并且是将转动性质的微调转换为移动性质的微调，因而可降低微调过程中的摩擦现象，特别是可降低第一微调件30″、第二微调件40″与镜片20″外缘的表面摩擦，更可相对延长其使用寿命。

Claims (19)

1.一种镜片调心装置，应用在具有支承端设置镜片的承架上，调整镜片光轴与承架中心轴的相对位置，其特征在于，该镜片调心装置包括：

第一微调件，轴心垂直于镜片光轴而设置在镜片外缘与承架之间，微调该镜片光轴与承架中心轴在第一方向的相对位置；

第二微调件，轴心垂直于镜片光轴而设置在镜片外缘与承架之间，微调该镜片光轴与承架中心轴在第二方向的相对位置，且该第二方向与该第一方向相互交错；以及

保持件，结合在该承架，限制该镜片沿光轴方向的移动，并提供分别沿该第一方向、第二方向指向相对应该第一微调件与该第二微调件的弹力。

2.如权利要求1所述的镜片调心装置，其特征在于，该承架的支承端具有支承镜片的端面，以及设置第一微调件、第二微调件的定位部。

3.如权利要求2所述的镜片调心装置，其特征在于，该定位部包括第一凹部及第二凹部。

4.如权利要求1所述的镜片调心装置，其特征在于，该第一微调件及第二微调件均为偏心销。

5.如权利要求1所述的镜片调心装置，其特征在于，该第一微调件及第二微调件均分别具有相互偏心的定位部及作用部。

6.如权利要求5所述的镜片调心装置，其特征在于，该定位部是圆柱体。

7.如权利要求5所述的镜片调心装置，其特征在于，该作用部是凸轮。

8.如权利要求1所述的镜片调心装置，其特征在于，该第一微调件及第二微调件的外端面设有刻槽。

9.如权利要求8所述的镜片调心装置，其特征在于，该刻槽是字槽。

10.如权利要求1所述的镜片调心装置，其特征在于，该保持件具有压制该镜片的第一弹性组件，以限制该镜片的轴向移动。

11.如权利要求10所述的镜片调心装置，其特征在于，该第一弹性组件是弹片或弹簧。

12.如权利要求1所述的镜片调心装置，其特征在于，该保持件具有两个第二弹性组件，提供分别沿该第一方向、第二方向指向相对应该第一微调件与该第二微调件的弹力。

13.如权利要求12所述的镜片调心装置，其特征在于，该第二弹性组件是弹片或弹簧。

14.如权利要求1所述的镜片调心装置，其特征在于，该第一方向与该第二方向的交错夹角介于60度角至120度角之间。

15.如权利要求1所述的镜片调心装置，其特征在于，该第一方向与该第二方向的交错夹角是90度角。

16.如权利要求1所述的镜片调心装置，其特征在于，该保持件的外侧还具有固定部，用于固定于该承架。

17.如权利要求16所述的镜片调心装置，其特征在于，该固定部是从该保持件外侧延伸翻折的扣片，承架外部还设有对应位置的凸部用于扣合。

18.如权利要求1所述的镜片调心装置，其特征在于，该第一微调件、第二微调件还分别套设一套筒。

19.如权利要求1所述的镜片调心装置，其特征在于，该承架是具有支承端供设置镜片的镜筒。

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