CN102890323A

CN102890323A - 影像撷取装置及其镜头模块

Info

Publication number: CN102890323A
Application number: CN2011102089143A
Authority: CN
Inventors: 简志达
Original assignee: Ability Enterprise Co Ltd
Current assignee: Ability Enterprise Co Ltd
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2031-07-21
Also published as: CN102890323B

Abstract

一种影像撷取装置及其镜头模块。镜头模块包括一第一透镜群组、一第一齿条、一第二透镜群组、一第二齿条及一齿轮组。第一齿条连接第一透镜群组。第二齿条连接第二透镜群组。齿轮组用以带动第一齿条及第二齿条，使得第一透镜群组与第二透镜群组移动。

Description

影像撷取装置及其镜头模块

技术领域

本发明涉及一种影像撷取装置及镜头模块，且特别涉及一种变焦式影像撷取装置及镜头模块。

背景技术

随着影像撷取技术的进步，照相机或摄影机等影像撷取装置已经广泛地应用于各式电子装置。影像撷取装置依据镜头的性质可以分为定焦式或变焦式。变焦式镜头采用多组透镜群组，通过这些透镜群组的相对移动，来改变光路径与聚焦情况，使得变焦镜头能够调整为广角镜头或望远镜头。

然而，在变焦镜头提升其功能的同时，变焦镜头的体积与材料成本也随之增加。研究人员除了努力提升变焦镜头可变焦的范围外，也致力于缩减体积与降低材料成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种影像撷取装置及镜头模块，其利用齿轮组与齿条的设计，使得多个透镜群组可以共享齿轮组与驱动源，以缩减体积并降低材料成本。

根据本发明的一方面，提出一种镜头模块。镜头模块包括一第一透镜群组、一第一齿条、一第二透镜群组、一第二齿条及一齿轮组。第一齿条连接第一透镜群组。第二齿条连接第二透镜群组。齿轮组用以带动第一齿条及第二齿条，使得第一透镜群组与第二透镜群组移动。

根据本发明的另一方面，提出一种镜头模块。镜头模块设有一第一透镜群组及一第二透镜群组。镜头模块包括一第一齿条、一第二齿条及一齿轮组。第一齿条用以带动第一透镜群组。第二齿条用以带动第二透镜群组。齿轮组用以驱使第一齿条及第二齿条，使得第一透镜群组与第二透镜群组移动。

根据本发明的再一方面，提出一种影像撷取装置。影像撷取装置包括一镜头模块及一光感测单元。镜头模块包括一第一透镜群组、一第一齿条、一第二透镜群组、一第二齿条及一齿轮组。第一齿条连接第一透镜群组。第二齿条连接第二透镜群组。齿轮组用以带动第一齿条及第二齿条，使得第一透镜群组与第二透镜群组移动。光感测单元设置于镜头模块的一光路径上，用以感测入射至镜头模块的一光束。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1绘示第一实施例的影像撷取装置的示意图；

图2绘示图1的镜头模块改变状态后的示意图；

图3绘示第二实施例的影像撷取装置的示意图；

图4绘示第二实施例的影像撷取装置的示意图；

图5绘示图4的齿轮组的立体图；

图6绘示第四实施例的影像撷取装置的示意图。

具体实施方式

以下提出各种实施例进行详细说明，其利用齿轮组与齿条的设计，使得多个透镜群组可以共享齿轮组与驱动源，以缩减体积并降低材料成本。然而，实施例仅用以作为范例说明，并不会限缩本发明欲保护的范围。此外，实施例中的附图省略不必要的组件，以清楚显示本发明的技术特点。

第一实施例

请参照图1，其绘示第一实施例的影像撷取装置100的示意图。影像撷取装置100例如是一摄影机、一照相机或搭载摄影机、照相机的移动电话、笔记型计算机、平板计算机或行车记录器等。影像撷取装置100包括一镜头模块110及一光感测单元120。镜头模块110用以接收外界的光束，并将入射的光束聚焦于光感测单元120上。其中光感测单元120设置于镜头模块110的光路径上，用以感测入射至镜头模块110的光束并撷取一影像，例如是一互补式金氧半(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)芯片、一电荷耦合组件(Charge-coupled Device，CCD)芯片或一底片。

镜头模块110包括一第一透镜群组111、一第一齿条113、一第二透镜群组112、一第二齿条114及一齿轮组115。第一透镜群组111、第二透镜群组112例如是由多个凹透镜、凸透镜所组成的群组。第一齿条113及第二齿条114例如是具有齿型结构的条状物。齿轮组115例如是由一个或多个齿轮所组成。在本实施例中，齿轮组115是由单一齿轮G11所组成。

就其连接关系而言，第一齿条113与第二齿条114啮合于齿轮组115。第一齿条113连接于第一透镜群组111；第二齿条114连接于第二透镜群组112。当第一齿条113移动时，第一透镜群组111也将会随着连动；当第二齿条114移动时，第二透镜群组112也将会随着连动。

请参照图1，在图1的状态中，镜头模块110位于广角状态。第一齿条113与齿轮组115的接触点位于点A11，第二齿条114与齿轮组115的接触点位于点B11。请参照图2，其绘示图1的镜头模块110改变状态后的示意图。在图2的状态中，镜头模块110位于望远状态。此时，第一齿条113与齿轮组115的接触点位于点A12，第二齿条114与齿轮组115的接触点位于点B12。

当齿轮组115带动第一齿条113及第二齿条114移动时，第一透镜群组111与第二透镜群组112也将随之移动。所以，在这样的设计下，只需驱动一个齿轮组115，即可带动第一透镜群组111及第二透镜群组112移动。在另一实施例中，也可以两组齿轮组(未绘示)来分别带动两个透镜群组(未绘示)移动。本实施例采用一个齿轮组115来带动两个透镜群组111、112移动的方式可以降低齿轮组115的使用数量，也可缩减镜头模块110的体积。

本实施例的镜头模块110还包括一驱动源116。趋动源116用以驱动齿轮组115，以同时驱动第一透镜群组111及第二透镜群组112。驱动源116例如是一马达。由于本实施例仅需采用一个齿轮组115即可带动两个透镜群组111、112移动，因此本实施例的镜头模块110也只需要一个驱动源116即可达成目标。驱动源116所占用的体积通常比齿轮组115更多，减少驱动源116的数量后，更可大幅缩减镜头模块110的体积。

此外，本实施例的镜头模块110还包括至少一滑杆117。滑杆117、第一齿条113及第二齿条114实质上相互平行。在本实施例中，镜头模块110包括二滑杆117，第一透镜群组111及第二透镜群组112滑动于滑杆117上。滑杆117限定第一透镜群组111及第二透镜群组112的滑动方向。在本实施例中，第一透镜群组111及第二透镜群组112滑动于同一组滑杆117上。在另一实施例中，第一透镜群组111及第二透镜群组112也可滑动于不同的两组滑杆(未绘示)上。

此外，本实施例的第一齿条113及第二齿条114设置于齿轮组115的相对两侧。并且齿轮组115仅包括一齿轮G11，齿轮G11、第一齿条113的齿距(齿与齿的距离)与第二齿条114的齿距实质上相等。镜头模块110由图1的广角状态改变为图2的望远状态时，第一齿条113与齿轮组115的接触点由点A11移动至点A12，第二齿条114与齿轮组115的接触点由点B11移动至点B12。点A11与点A12的距离D11实质上等于点B11与点B12的距离D12，并且第一透镜群组111与第二透镜群组112由间距W11改变至间距W12的改变量实质上等于点A11与点A12的距离D11与点B11与点B12的距离D12之合。依据此一相对移动关系，即可精准地控制镜头模块110的光学效果。

通过上述齿轮组115、第一齿条113第二齿条114的设计，使得第一透镜群组111、第二透镜群组112可以共享齿轮组115与驱动源116，以缩减体积并降低材料成本。

第二实施例

请参照图3，其绘示第二实施例的影像撷取装置200的示意图。本实施例的影像撷取装置200与第一实施例的影像撷取装置100不同之处在于齿轮组215，其余相同之处不再重复叙述。

如图3所示，本实施例的齿轮组215包括一第一齿轮G21、一第二齿轮G22及一连杆G23。第一齿轮G21啮合于第一齿条213。第二齿轮G22啮合于第二齿条214。连杆G23连接第一齿轮G21及第二齿轮G22的轴心。

就第一齿轮G21与第二尺轮G22的关系而言，第一齿轮G21的齿距实质上等于第二齿轮G22的齿距，第一齿轮G21的直径C21大于第二齿轮G22的直径C22，第一齿轮G21的齿数大于第二齿轮G22的齿数。

由于连杆G23连接第一齿轮G21及第二齿轮G22，所以第一齿轮G21与第二齿轮G22将以等转速连动。但第一齿轮G21的齿数大于第二齿轮G22的齿数，所以第一齿轮G21与第二齿轮G22在相同的转速下，第一齿轮G21将转动较多的齿数。如此一来，第一齿条213将被移动较大的距离。依据此一相对移动关系，也可精准地控制镜头模块210的光学效果。

第三实施例

请同时参照图4及图5，图4绘示第二实施例的影像撷取装置300的示意图，图5绘示图4的齿轮组315的立体图。本实施例的影像撷取装置300与第一实施例的影像撷取装置100不同之处在于齿轮组315，其余相同之处不再重复叙述。

本实施例的齿轮组315包括一第一齿轮G31、一第二齿轮G32(绘示于图5)及一连杆G33。第一齿轮G31啮合于第一齿条313。第二齿轮G32啮合于第二齿条314。连杆G33连接第一齿轮G31及第二齿轮G32的轴心。

就第一齿轮G31与第二齿轮G32的关系而言，第一齿轮G31的齿距小于第二齿轮G32的齿距，第一齿轮G31的直径C31实质上等于第二齿轮G32的直径C32，第一齿轮G31的齿数大于第二齿轮G32的齿数。

由于连杆G33连接第一齿轮G31及第二齿轮G32，所以第一齿轮G31与第二齿轮G32将以等转速连动。虽然第一齿轮G31的齿数与第二齿轮G32的齿数并不相同，但由于第一齿轮G31的直径C31实质上等于第二齿轮G32的直径C32，所以第一齿轮G31与第二齿轮G32转动时，第一齿条313与第二齿条314将被移动实质上相同的距离。也就是说，在各种设计需求上若需要采用不同齿距时，前述实施例的设计也可予以应用。

第四实施例

请参照图6，其绘示第四实施例的影像撷取装置400的示意图，本实施例的影像撷取装置400与第二实施例的影像撷取装置200不同之处在于第一齿条413与第二齿条414的位置关系，其余相同之处不再重复叙述。

如图6所示，本实施例的第一齿条413及第二齿条414设置于齿轮组415的同一侧。只要在第一齿条413与第二齿条414不会干涉的情况下，第一齿条413及第二齿条414可以设置于齿轮组415的同一侧。如此一来，可以进一步缩减镜头模块410的体积。

根据上述各种实施例，其利用齿轮组与齿条的设计，使得多个透镜群组可以共享齿轮组与驱动源，以缩减体积并降低材料成本。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种镜头模块，其特征在于，包括：

一第一透镜群组；

一第一齿条，连接该第一透镜群组；

一第二透镜群组；

一第二齿条，连接该第二透镜群组；以及

一齿轮组，该齿轮组用以带动该第一齿条及该第二齿条，使得该第一透镜群组与该第二透镜群组移动。

2.根据权利要求1所述的镜头模块，其特征在于，该齿轮组包括一齿轮，该齿轮啮合于该第一齿条及该第二齿条。

3.根据权利要求1所述的镜头模块，其特征在于，该第一齿条的齿距等于该第二齿条的齿距。

4.根据权利要求1所述的镜头模块，其特征在于，该齿轮组包括：

一第一齿轮，啮合于该第一齿条；

一第二齿轮，啮合于该第二齿条；以及

一连杆，连接该第一齿轮及该第二齿轮的轴心。

5.根据权利要求4所述的镜头模块，其特征在于，该第一齿轮的直径大于该第二齿轮的直径，该第一齿轮的齿距等于该第二齿轮的齿距。

6.根据权利要求4所述的镜头模块，其特征在于，该第一齿轮的直径等于该第二齿轮的直径，该第一齿轮的齿距小于该第二齿轮的齿距。

7.根据权利要求1所述的镜头模块，其特征在于，还包括一滑杆，该第一透镜群组及该第二透镜群组于该滑杆上滑动，且该滑杆、该第一齿条及该第二齿条相互平行。

8.根据权利要求1所述的镜头模块，其特征在于，还包括一驱动源，用以驱动该齿轮组。

9.根据权利要求1所述的镜头模块，其特征在于，该第一齿条及该第二齿条设置于该齿轮组的相对两侧。

10.根据权利要求1所述的镜头模块，其特征在于，该第一齿条及该第二齿条设置于该齿轮组的同一侧。

11.一种镜头模块，设有一第一透镜群组及一第二透镜群组，其特征在于，该镜头模块包括：

一第一齿条，用以带动该第一透镜群组；

一第二齿条，用以带动该第二透镜群组；以及

一齿轮组，用以驱使该第一齿条及该第二齿条，使得该第一透镜群组与该第二透镜群组移动。

12.根据权利要求11所述的镜头模块，其特征在于，该齿轮组包括：

一第一齿轮，用以与该第一齿条相啮合；

一第二齿轮，用以与于该第二齿条相啮合；以及

一连杆，连接该第一齿轮及该第二齿轮的轴心。

13.根据权利要求12所述的镜头模块，其特征在于，该第一齿轮的直径大于或等于该第二齿轮的直径。

14.根据权利要求12或13所述的镜头模块，其特征在于，该第一齿轮的齿距等于或小于该第二齿轮的齿距。

15.一种影像撷取装置，包括如根据权利要求1所述的镜头模块及一光感测单元，其特征在于，该光感测单元设置于该镜头模块的一光路径上，用以感测入射至该镜头模块的一光束。