CN102547100A

CN102547100A - 影像撷取装置的自动对焦模块

Info

Publication number: CN102547100A
Application number: CN2010105890105A
Authority: CN
Inventors: 江政南
Original assignee: Ability Enterprise Co Ltd
Current assignee: Ability Enterprise Co Ltd
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2030-12-10
Also published as: CN102547100B

Abstract

本发明是有关于一种影像撷取装置的自动对焦模块，自动对焦模块包含至少一齿轮、一螺帽(Nut)、一导螺杆与一驱动装置。齿轮具有至少一第一延伸结构及一第一穿透孔，螺帽则具有至少一第二延伸结构及一第二穿透孔。导螺杆穿过该齿轮的该第一穿透孔及该螺帽的该第二穿透孔。该驱动装置驱动该导螺杆带动该齿轮旋转，使该导螺杆与该螺帽沿该导螺杆的轴向相对移动，且该齿轮与该螺帽是借助该第一延伸结构与该第二延伸结构相互抵触而停止相对趋近。

Description

影像撷取装置的自动对焦模块

技术领域

本发明涉及一种影像撷取装置的自动对焦模块，特别是涉及一种可避免镜头误动作卡住的自动对焦模块。

背景技术

现今的数字摄像模块的应用十分广泛，例如数字相机、数字摄影机、家庭用或会议用视讯镜头等，其是将影像传感器设置于电路板上，再与镜头模块相结合，应用时影像传感器感测光学影像讯号，借此光电感测技术将光学影像转换成电子讯号使光学影像成为可以储存、辨识与处理的讯号。目前现有习知的的自动对焦镜头模块，是利用步进马达带动镜头使其移动到达对焦位置。由于镜头为了执行自动对焦动作，必须沿镜轴的轴向移动，在自动对焦镜头模块故障或镜头位置感测功能失效等特殊的情况下，自动对焦模块镜头会越过正常时原本应该停止的位置持续移动，直到镜头发生卡死无法动作的情形发生，即使步进马达反向驱动也无法使镜头脱离卡死状态，造成自动对焦镜头模块故障无法进行对焦的问题。

因此本发明提出一种可避免镜头误动作卡住的自动对焦模块，以解决自动对焦模块镜头位置感测与控制功能失效或不稳定的情况下，镜头发生卡死无法动作的问题。

由此可见，上述现有的影像撷取装置的自动对焦模块在方法及使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般方法又没有适切的方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的影像撷取装置的自动对焦模块，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的影像撷取装置的自动对焦模块存在的缺陷，而提供一种新的影像撷取装置的自动对焦模块，所要解决的技术问题是使其提供一种可避免镜头误动作卡住的自动对焦模块，利用改变接触力量的方向以避免镜头机构因组件螺纹咬住而卡死，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的其包含至少一齿轮，具有至少一第一延伸结构及一第一穿透孔；一螺帽(Nut)，具有至少一第二延伸结构及一第二穿透孔；一导螺杆，贯穿该齿轮的该第一穿透孔及该螺帽的该第二穿透孔；以及一驱动装置，用以驱动该导螺杆带动该齿轮旋转，使该导螺杆与该螺帽沿该导螺杆的轴向相对移动，且该齿轮与该螺帽是借助该第一延伸结构与该第二延伸结构相互抵触而停止相对趋近。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的影像撷取装置的自动对焦模块，其中所述的其更包含一镜头机构，该螺帽带动该镜头结构沿一镜轴的轴向移动以进行对焦。

前述的影像撷取装置的自动对焦模块，其中所述的该第一延伸结构与该第二延伸结构分别具有一第一接触面与一第二接触面，该第一延伸结构与该第二延伸结构是以该第一接触面与该第二接触面旋转接触。

前述的影像撷取装置的自动对焦模块，其中所述的该第一接触面与该第二接触面分别垂直该齿轮与该螺帽。

前述的影像撷取装置的自动对焦模块，其中所述的该第一延伸结构与该第二延伸结构分别具有一第一斜面与一第二斜面，其中该第一斜面与该第二斜面分别与该导螺杆螺纹平行。

前述的影像撷取装置的自动对焦模块，其中所述的该第一延伸结构自与该齿轮连接处计算的长度比该第二延伸结构自与该螺帽连接处计算的长度长。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的其包含一导螺杆；一齿轮组，包含具有至少一第一延伸结构的一齿轮，且该齿轮设置于该导螺杆上；以及一螺帽，套设于该导螺杆，具有与该第一延伸结构相对设立的至少一第二延伸结构，其中该齿轮组带动该导螺杆旋转，使该螺帽与该齿轮相对移动，且该第一延伸结构与该第二延伸结构是沿旋转圆周的切线方向相互抵触，以使该螺帽停止朝该齿轮移动。

前述的自动对焦镜头模块，其中所述的该第一延伸结构与该第二延伸结构分别具有一第一接触面与一第二接触面，该第一延伸结构与该第二延伸结构是以该第一接触面与该第二接触面旋转接触。

前述的自动对焦镜头模块，其中所述的该第一接触面与该第二接触面为平面且分别垂直该齿轮与该螺帽。

前述的自动对焦镜头模块，其中所述的该第一延伸结构与该第二延伸结构分别具有一第一斜面与一第二斜面，其中该第一斜面与该第二斜面分别与该导螺杆螺纹平行。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的主要技术内容如下：

为达到上述目的，本发明提供了一种影像撷取装置的自动对焦模块，此影像撷取装置的自动对焦模块包含至少一齿轮、一螺帽(Nut)、一导螺杆及一驱动装置。齿轮具有至少一第一延伸结构及一第一穿透孔，螺帽具有至少一第二延伸结构及一第二穿透孔。导螺杆则穿过该齿轮的第一穿透孔及该螺帽的第二穿透孔，而驱动装置则用以驱动该导螺杆带动该齿轮旋转，使该导螺杆与该螺帽沿该导螺杆的轴向相对移动，且该齿轮与该螺帽是借助第一延伸结构与第二延伸结构相互抵触而停止相对趋近。

此外，为达到上述目的，本发明还提供了一种自动对焦镜头模块，其包含一导螺杆、一齿轮组及一螺帽。齿轮组包含具有至少一第一延伸结构的齿轮，且该齿轮设置于该导螺杆上。该螺帽套设于该导螺杆，并具有与第一延伸结构相对设立的至少一第二延伸结构，其中该齿轮组带动该导螺杆旋转，使该螺帽与该齿轮相对移动，且第一延伸结构与第二延伸结构是沿旋转圆周的切线方向相互抵触，以使该螺帽停止朝该齿轮移动。

借由上述技术方案，本发明影像撷取装置的自动对焦模块至少具有下列优点及有益效果：其自动对焦模块的齿轮与螺帽的延伸结构，避免齿轮与螺帽互相接近时沿镜头机构移动方向的接触，借此齿轮与螺帽的延伸结构沿齿轮与螺帽旋转圆周切线方向的接触，使驱动装置输出的力量转换方向，使螺帽与导螺杆之间不会因螺帽抵住齿轮时的作用力，而使螺帽与导螺杆的螺纹咬住造成镜头机构卡死不动。因此，本发明提出一种可避免镜头误动作卡住的自动对焦模块，可以很好地解决自动对焦模块镜头位置感测与控制功能失效或不稳定的情况下，镜头发生卡死无法动作的问题。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明影像撷取装置的自动对焦模块一实施例中的部分机构分解图。

图2是本发明影像撷取装置的自动对焦模块图1中的自动对焦模块的组合后的示意图。

图3是本发明影像撷取装置的自动对焦模块一实施例的自动对焦模块的正常动作的示意图。

图4是本发明影像撷取装置的自动对焦模块一实施例的自动对焦模块的的误动作的示意图。

100：自动对焦模块 101：齿轮组

102：驱动装置 103：转轴

104：螺帽 105：穿透孔

106：齿轮 107：穿透孔

108：导螺杆 110：齿轮

111：齿轮 112：镜轴

114：镜头机构 115：第一延伸部

116：底座 117：第二延伸部

119：第一穿透孔 120：延伸结构

121：第二穿透孔 122：延伸结构

124：斜面 126：接触面

128：顶部

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的影像撷取装置的自动对焦模块其具体实施方式、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1所示，其显示本发明一实施例中一影像撷取装置的自动对焦模块100的部分机构分解图。影像撷取装置包含数字相机、数字摄影机，但不限于数字相机与数字摄影机，任何使用自动对焦镜头模块的电子装置均包含在内。

如图1所示，自动对焦模块100包含一驱动装置102、一螺帽(Nut)104、齿轮106、一导螺杆108与齿轮110、一镜轴112、一镜头机构114与一底座116。其中驱动装置102可以是一步进马达，齿轮106与螺帽104分别具有延伸结构120与122及穿透孔107与105，齿轮106的延伸结构120与螺帽104的延伸结构122为彼此相对，而导螺杆108则穿过齿轮106与螺帽104的穿透孔107与105，其中导螺杆108与齿轮106可以任何一种现有习知的方式结合以进行同步旋转。导螺杆108具有螺纹并与螺帽104的内牙(未绘示)匹配，使齿轮106由驱动装置102驱动时同时带动导螺杆108旋转，而螺帽104则沿导螺杆108的轴向上下移动，移动方向则依齿轮106与导螺杆108的旋转方向而定。镜头机构114具有一第一延伸部115、第二延伸部117，并分别设置有一第一穿透孔119及一第二穿透孔121，导螺杆108也穿过镜头机构114的第一延伸部115上的第一穿透孔119，以使驱动装置102能带动镜头机构114。镜轴112则穿过镜头机构114的第二延伸部117的第二穿透孔121，以使镜头机构114能沿镜轴112的轴向移动。故，当螺帽104沿导螺杆108的轴向上下移动时，将同时带动镜头机构114沿导螺杆108与镜轴112的轴向上下移动。自动对焦模块100的镜头则设置于镜头机构114上。底座116承载驱动装置102的转轴103、导螺杆108及包含齿轮106、齿轮110与齿轮111的齿轮组101的转动。导螺杆108则与镜轴112平行。在此说明的是图1显示的自动对焦模块100省略部分现有习知的特征，同时图中所示组件并未依组装顺序配置。本实施例中省略的现有习知的特征可应用任何相关现有习知的技术加以实施，任何熟悉本领域技术者均能根据一般技术水准实施本发明。

请参阅图2其显示图1中的自动对焦模块100的组合后的示意图。如图2所示，驱动装置102的转轴103的一端连接齿轮111，当驱动装置102的转轴103旋转时，会同时驱动齿轮组101的齿轮106与齿轮110旋转，以带动导螺杆108旋转。其中，齿轮106与螺帽104的延伸结构彼此相对延伸，而镜头机构114的第一延伸部115则设置于螺帽104上，实际上此部分可采用一环状结构；导螺杆108穿过环状结构中央，当螺帽104沿导螺杆108的轴向上下移动时同时带动镜头机构114沿导螺杆108与镜轴112的轴向上下移动。镜头机构114的第二延伸部117则另包含一中空筒状结构，镜轴112穿过筒状结构中央。

请参阅图3其显示本发明一实施例的自动对焦模块100的正常动作的示意图。如图3所示，当自动对焦模块100进行对焦动作时，驱动装置102驱动齿轮组101以带动导螺杆108旋转以使螺帽104沿导螺杆108的轴向上下移动。在自动对焦模块100正常动作的情况之下，齿轮106的延伸结构120与螺帽104的延伸结构122不会相互接触或磨擦，延伸结构120与延伸结构122之间会保留有间隙，使镜头机构114不会因齿轮106与螺帽104相互接触而卡死。在自动对焦模块100正常动作的情况之下，是由光遮断器(Photo Interrupter，PI)(未绘示)或其它侦测装置侦测镜头机构114沿镜轴112的轴向移动的状态，当镜头机构114沿镜轴112向下移动达预定光遮断器位置时将遮对光讯号使光遮断器发出讯号，使电子装置的控制单元根据光遮断器发出的讯号控制驱动装置102停止，进而中止齿轮组101带动导螺杆108旋转，并使螺帽104以及镜头机构114停止向下或向齿轮106与底座116驱近，以避免镜头机构114因齿轮106与螺帽104接触或摩擦而卡死。

请参阅图4其显示本发明一实施例的自动对焦模块100的误动作的示意图。如图4所示，当自动对焦模块100的对焦动作因光遮断器或其它侦测装置的灵敏度设定或故障等问题而发生误动作时，将导致影像电子装置的驱动装置102持续驱动齿轮组101带动导螺杆108旋转，并使螺帽104以及镜头机构114持续向齿轮106与底座116驱近，造成齿轮106的延伸结构120与螺帽104的延伸结构122相互摩擦或抵触。在本实施例中，延伸结构120与延伸结构122分别具有一斜面124、一接触面126及一顶部128，延伸结构120与延伸结构122是以接触面126旋转接触。其中接触面126可同时垂直于齿轮106与螺帽104，且以一平面为佳；延伸结构120与延伸结构122的斜面124可与导螺杆的螺纹平行，延伸结构120与延伸结构122的斜面124可彼此平行，延伸结构120与延伸结构122的顶部128包含圆弧状顶部，但并不以此为限。由于齿轮106与螺帽104是以相反方向旋转彼此接近，因此延伸结构120与延伸结构122是以接触面126旋转接触，借此延伸结构120与延伸结构122侧向抵接，即使驱动装置102持续驱动齿轮组101带动导螺杆108旋转，仍能使螺帽104停止继续朝齿轮106移动。由于螺帽104每旋转一圈接近向下移动一个螺距的距离，因此延伸结构120与延伸结构122的斜面124与导螺杆螺纹平行或斜面124与齿轮106与螺帽104平面夹角小于螺纹角度可避免延伸结构120与延伸结构122的斜面124接触或因接触而卡住。延伸结构120与延伸结构122的圆弧状顶部可避免延伸结构120与延伸结构122的顶部128因接触而卡住。延伸结构120与延伸结构122的数量可相同或不同，延伸结构120的数量可多于延伸结构122，延伸结构122的数量也可多于延伸结构120。具体而言，若延伸结构120设置两个以上时，延伸结构120的高度下限可随数量增加而减少，进而达到缩小整体空间的要求；同理，延伸结构122设置两个以上时，其高度下限可会随数量增加而减少，以达到缩小整体空间的要求。其中，延伸结构120与延伸结构122的长度可相同或不同，延伸结构120的长度可较延伸结构122长，延伸结构122长度可较延伸结构120长。此外延伸结构120与延伸结构122的长度可为导螺杆108螺距的整数倍数，但不以此为限。无论延伸结构120与延伸结构122的长度、数量与形状为何，延伸结构120的顶部128不能接触螺帽104上与延伸结构122垂直的平面，延伸结构122的顶部128也不能接触齿轮106上与延伸结构120垂直的平面。齿轮106与螺帽104的延伸结构120与延伸结构122在螺帽104旋转接近齿轮106时，延伸结构120与延伸结构122侧向或沿旋转圆周切线方向接触使原先沿导螺杆108轴向的接触力方向转换为沿齿轮106与螺帽104旋转圆周切线方向，并借此延伸结构120与延伸结构122的接触面彼此抵触互相施力。即接触力量会由驱动装置102传导至齿轮组101的齿轮106与螺帽104再传导到镜轴112上，而螺帽104与导螺杆108之间不会因作用力而使两者螺纹咬住卡死。因此当驱动装置102驱动齿轮组101带动导螺杆108反向旋转，齿轮106与螺帽104即各自进行反向旋转并逐渐使螺帽104以及镜头机构114向远离齿轮106与底座116方向移动，即可避免镜头机构114因齿轮106与螺帽104接触而卡死。

本发明利用自动对焦模块的齿轮与螺帽的延伸结构避免齿轮与螺帽互相接近时沿镜头机构移动方向的接触，借此齿轮与螺帽的延伸结构沿齿轮与螺帽旋转圆周切线方向的接触，使驱动装置输出的力量转换方向，使螺帽与导螺杆之间不会因螺帽抵住齿轮时的作用力而使螺帽与导螺杆的螺纹咬住造成镜头机构卡死不动。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种影像撷取装置的自动对焦模块，其特征在于其包含：

至少一齿轮，具有至少一第一延伸结构及一第一穿透孔；

一螺帽，具有至少一第二延伸结构及一第二穿透孔；

一导螺杆，贯穿该齿轮的该第一穿透孔及该螺帽的该第二穿透孔；以及

一驱动装置，用以驱动该导螺杆带动该齿轮旋转，使该导螺杆与该螺帽沿该导螺杆的轴向相对移动，且该齿轮与该螺帽是借助该第一延伸结构与该第二延伸结构相互抵触而停止相对趋近。

2.如权利要求1所述的影像撷取装置的自动对焦模块，其特征在于其更包含一镜头机构，该螺帽带动该镜头结构沿一镜轴的轴向移动以进行对焦。

3.如权利要求1所述的影像撷取装置的自动对焦模块，其特征在于该第一延伸结构与该第二延伸结构分别具有一第一接触面与一第二接触面，该第一延伸结构与该第二延伸结构是以该第一接触面与该第二接触面旋转接触。

4.如权利要求3所述的影像撷取装置的自动对焦模块，其特征在于该第一接触面与该第二接触面分别垂直该齿轮与该螺帽。

5.如权利要求1所述的影像撷取装置的自动对焦模块，其特征在于该第一延伸结构与该第二延伸结构分别具有一第一斜面与一第二斜面，其中该第一斜面与该第二斜面分别与该导螺杆螺纹平行。

6.如权利要求1所述的影像撷取装置的自动对焦模块，其特征在于该第一延伸结构自与该齿轮连接处计算的长度比该第二延伸结构自与该螺帽连接处计算的长度长。

7.一种自动对焦镜头模块，其特征在于其包含：

一导螺杆；

一齿轮组，包含具有至少一第一延伸结构的一齿轮，且该齿轮设置于该导螺杆上；以及

一螺帽，套设于该导螺杆，具有与该第一延伸结构相对设立的至少一第二延伸结构，其中该齿轮组带动该导螺杆旋转，使该螺帽与该齿轮相对移动，且该第一延伸结构与该第二延伸结构是沿旋转圆周的切线方向相互抵触，以使该螺帽停止朝该齿轮移动。

8.如权利要求7所述的自动对焦镜头模块，其特征在于该第一延伸结构与该第二延伸结构分别具有一第一接触面与一第二接触面，该第一延伸结构与该第二延伸结构是以该第一接触面与该第二接触面旋转接触。

9.如权利要求8所述的自动对焦镜头模块，其特征在于该第一接触面与该第二接触面为平面且分别垂直该齿轮与该螺帽。

10.如权利要求7所述的自动对焦镜头模块，其特征在于该第一延伸结构与该第二延伸结构分别具有一第一斜面与一第二斜面，其中该第一斜面与该第二斜面分别与该导螺杆螺纹平行。