CN103091812A

CN103091812A - 改良对焦准确率的镜头及其摄像装置

Info

Publication number: CN103091812A
Application number: CN2011103462475A
Authority: CN
Inventors: 许宏彬; 杨宗坤
Original assignee: Altek Corp
Current assignee: Altek Corp
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2011-11-04
Publication date: 2013-05-08

Abstract

本发明提供一种改良对焦准确率的镜头，其包含：一镜筒固定座，其具有一镂空部，该镂空部具有一第一顶抵部，该第一顶抵部设有一连接部；一驱动筒其周壁内缘具有一筒沟，一对焦镜筒，其周壁外缘具有一引导部，该引导部嵌入该筒沟中，使该对焦镜筒可轴向移动地容设于该驱动筒内，且其周壁内缘设有一第二顶抵部；以及一弹性件，为中空环形结构而可轴向伸缩，该弹性件是设置于该镜筒固定座与该对焦镜筒之间，其一端是顶抵于该镜筒固定座的该第一顶抵部，其另一端是顶抵于该对焦镜筒的该第二顶抵部。本发明的有益效果为：提高对焦准确率，且可减少耀光的现象，同时简化组装流程。

Description

改良对焦准确率的镜头及其摄像装置

技术领域

本发明涉及一种镜头，尤指一种能改良对焦准确率的镜头及其摄影装置。

背景技术

目前，市面上大部份的相机皆具有变焦及对焦的功能，而以目前的大部份相机来说，其镜头的变焦或对焦大多是利用于一镜筒内设置筒沟，并于另一镜筒外设置引导部，以嵌入筒沟中，通过镜筒或另一镜筒的旋转，以使其中一镜筒产生轴向位移，而达到二镜筒间的间距变化，以完成变焦或对焦的动作。

然而，筒沟与引导部间通常具有背隙问题(如筒沟的宽度大于引导部的宽度)。以组装流程而言，此背隙可使引导部嵌入筒沟的组装较为简易；而以元件生产作业而言，元件成型的尺寸大多无法达到绝对精确的程度，因而延伸出元件尺寸的公差，而此公差对筒沟与引导部之间来说，即形成背隙问题。在变焦或对焦完成后，因筒沟与引导部间的背隙加上元件本身的重量，而使引导部偏靠于筒沟的某一侧，进而可能对已完成的变焦或对焦产生误差，对于使用者日渐要求对焦准确率的今日而言，筒沟与引导部间的背隙问题无疑为一大障碍。

鉴于此，为改善上述问题，便有一部份相机是采用在变焦镜组间设置一弹簧，以改良镜头在进行变焦动作的准确率。然而，变焦镜组间设置一弹簧的设计，有较大的机率接受到光线并产生反射，进而使得成像时产生耀光的现象；再者，于变焦镜组间设置弹簧，亦增加了组装的复杂性。

综观前所述，本发明的发明人思索并设计一种改良对焦准确率的镜头及其摄像装置，以针对现有技术的缺失加以改善，进而增进产业上的实施利用。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种改良对焦准确率的镜头及其摄像装置，以解决现有技术的对焦动作时，因筒沟与引导部间的背隙问题所造成的对焦准确率问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种改良对焦准确率的镜头，其包含：

一镜筒固定座，其中央部份具有一镂空部，该镂空部的周边区域具有一第一顶抵部，该第一顶抵部的外围设有一连接部；

一驱动筒，为中空筒状结构，其周壁内缘具有一筒沟，而该驱动筒设置于一固定筒内，且该固定筒的一端与该连接部相连接；

一对焦镜筒，为中空筒状结构，其周壁外缘具有一引导部，该引导部嵌入该筒沟中，使该对焦镜筒可轴向移动地容设于该驱动筒内，且其周壁内缘设有一第二顶抵部；以及

一弹性件，为中空环形结构而可轴向伸缩，该弹性件是设置于该镜筒固定座与该对焦镜筒之间，其一端是顶抵于该镜筒固定座的该第一顶抵部，其另一端是顶抵于该对焦镜筒的该第二顶抵部，且该一端的径向截面积是大于该另一端的径向截面积。

通过所述弹性件顶抵该对焦镜筒，使该对焦镜筒的该引导部紧靠于该驱动筒的该筒沟的一侧。

所述弹性件为一弹簧。

所述弹性件的所述另一端是固设于所述对焦镜筒的所述第二顶抵部。

所述弹性件未伸缩的长度是大于所述镜筒固定座的所述第一顶抵部与所述对焦镜筒的所述第二顶抵部的间距。

所述弹性件的所述一端是固设于所述镜筒固定座的所述第一顶抵部。

所述弹性件未伸缩的长度是小于所述镜筒固定座的所述第一顶抵部与所述对焦镜筒的所述第二顶抵部的间距。

当所述驱动筒顺向或逆向旋转位移时，利用所述对焦镜筒的所述引导部顺着所述筒沟位移，进而带动该对焦镜筒位移，以进行对焦。

又，一种摄像装置，其包含：

一改良对焦准确率的镜头，其包含：

一对焦镜筒，为中空筒状结构，其周壁外缘具有一引导部，该引导部是嵌入该筒沟中，使该对焦镜筒可轴向移动地容设于该驱动筒内，且其周壁内缘设有一第二顶抵部；以及

一弹性件，为中空环形结构而可轴向伸缩，该弹性件是设置于该镜筒固定座与该对焦镜筒之间，其一端是顶抵于该镜筒固定座的该第一顶抵部，其另一端是顶抵于该对焦镜筒的该第二顶抵部，且该端的径向截面积是大于该另一端的径向截面积；

一变焦镜筒，是设置于该驱动筒内，并位于该对焦镜筒的一端，且远离该镜筒固定座；以及

一影像感测元件，是设置于该镜筒固定座的该第一顶抵部且被该弹性件围绕。

通过所述弹性件顶抵所述对焦镜筒，使该对焦镜筒的所述引导部紧靠于所述驱动筒的所述筒沟的一侧。

所述弹性件为一弹簧。

所述弹性件的所述另一端是固设于所述第二顶抵部。

通过一驱动模组驱动所述驱动筒顺向或逆向旋转位移时，利用所述对焦镜筒的所述引导部顺着所述筒沟位移，进而带动该对焦镜筒位移，以进行对焦。

本发明的有益效果为：通过将一弹性件设置于镜筒固定座与对焦镜筒之间解决因筒沟与引导部间的背隙问题所造成的对焦准确率问题，从而提高对焦准确率；且可通过对结构以及弹性件材质的处理，可减少耀光的现象；藉由弹性件之径向截面积较小之一端固设于对焦镜筒之第二顶部的特征，简化其组装流程。

附图说明

图1是本发明改良对焦准确率的镜头的第一实施例的爆炸图。

图2是本发明改良对焦准确率的镜头的第一实施例的组合示意图。

图3是本发明改良对焦准确率的镜头的第二实施例的示意图。

图4是本发明改良对焦准确率的镜头的第三实施例的示意图。

图5是本发明具有改良对焦准确率的镜头的摄像装置的示意图。

【主要元件标号说明】

1：改良对焦准确率的镜头

10：镜筒固定座

101：镂空部

102：第一顶抵部

103：连接部

11：固定筒

111：接合部

12：驱动筒

121：筒沟

122：变焦筒沟

13：对焦镜筒

131：引导部

132：第二顶抵部

14：弹性件

141：弹性件的一端

142：弹性件的另一端

15：变焦镜筒

151：变焦引导部

16：驱动模组

17：控制接点

18：手动环

19：影像感测元件

2：摄像装置。

具体实施方式

为便于审查员了解本发明的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效，兹将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的图式，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就附图的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利要求保护范围，事先叙明。

本发明改良对焦准确率的镜头，主要是可利用一弹性件以改良筒沟与引导部间的背隙问题，其可适用于数位相机、智慧型照相手机、类单眼相机等摄像装置或可换镜头式相机的摄像镜头，但实际可运用的范畴仍不仅以此所限制。

请一并参阅图1及图2，图1为本发明改良对焦准确率的镜头的第一实施例的爆炸图；图2为本发明改良对焦准确率的镜头的第一实施例的组合示意图。如图所示，改良对焦准确率的镜头1包含：一镜筒固定座10、一固定筒11、一驱动筒12、一对焦镜筒13及一弹性件14。其中，镜筒固定座10中央部份具有一镂空部101，且镂空部101的周边区域具有一第一顶抵部102，该第一顶抵部102的外围设有一连接部103。固定筒11的一端设有一接合部111与连接部102相连接。驱动筒12为中空筒状结构，并设置于固定筒11中，而其周壁内缘具有一筒沟121。对焦镜筒13为中空筒状结构，并设置于驱动筒12中，且其周壁外缘具有一引导部131；引导部131嵌入筒沟121中，使对焦镜筒13可轴向移动地容设于驱动筒12内，且其周壁内缘设有一第二顶抵部132。弹性件14为中空环形结构且可轴向伸缩，弹性件14设置于镜筒固定座10与对焦镜筒13之间，其一端141顶抵于镜筒固定座10的第一顶抵部102，其另一端142顶抵于对焦镜筒13的第二顶抵部132，且该一端141的径向截面积大于另一端142的径向截面积。

当驱动筒12进行顺向或逆向旋转位移时，通过对焦镜筒13的引导部131嵌入驱动筒12的筒沟121，可使引导部131顺沿着筒沟121的外形而位移，进而带动对焦镜筒13进行轴向位移，以进行对焦的动作。值得注意的是，对焦镜筒13的轴向位移是为对焦镜筒13沿着光轴位移，以减少或增加对焦镜筒13与成像面的间距，进行调整被摄物的影像光线可清晰的对焦于成像面上。

上述中驱动筒12的筒沟121与对焦镜筒13的引导部131，因其组装时的便利性或元件生产的因素，大多使筒沟121的宽度略大于引导部131的宽度，而形成背隙问题。于此，改良对焦准确率的镜头1通过弹性件14顶抵对焦镜筒13，使对焦镜筒13的引导部131紧靠于驱动筒12的筒沟121的一侧。其中弹性件14可为弹簧；而在较佳的实际运用下，弹性件14可为一种具有二种开口尺寸的椎形弹簧，并可通过椎形弹簧可完整压缩至仅只有线径厚度的特性，可使镜筒固定座10与对焦镜筒13的间距得以设计的较小，进而达到产品小型化的目的。再者，弹性件14可进一步使用不反光处理(如涂黑或镀黑锌等方式)，以可更加的减少改良对焦准确率的镜头1因弹性件14的反光所产生的耀光现象。

其中弹性件14的未伸缩长度可使其大于镜筒固定座10的第一顶抵部102与对焦镜筒13的第二顶抵部132的间距。于改良对焦准确率的镜头1组装完成后，因弹性件14被轴向压缩，而得以利用其被压缩后的弹性恢复力，以使对焦镜筒13被弹性件14顶抵，进而使对焦镜筒13的引导部131紧靠于驱动筒12的筒沟121的偏向被摄物的一侧。于组装时，可使弹性件14的另一端142(径向截面积较小端)固设于对焦镜筒13的第二顶抵部132。组装人员可简易的拿取驱动筒12及对焦镜筒13等部份，并将弹性件14的一端141(径向截面积较大端)直接顶抵至镜筒固定座10的第一顶抵部102，以将其完成组装。再者，当弹性件14为弹簧时，可利用其线径尺寸、线圈数、弹性系数、弹簧压缩量等参数以计算弹性件14的弹性恢复力，并依此调整出适当的顶抵对焦镜筒之力，以防止弹性件14的顶抵对焦镜筒之力过大，造成对焦时的动作不流畅或无法对焦等情形。而弹性件14的固设方式，其可通过紧配或卡扣等方式完成，于本实施例中是以紧配的方式作为示范态样，应不以此为限。

请参阅图3，其是为本发明改良对焦准确率的镜头的第二实施例的示意图。于本实例中改良对焦准确率的镜头1的连结及作动关系，与前述类似，于此不再赘述。如图所示，其中弹性件14的未伸缩长度可使其小于镜筒固定座10的第一顶抵部102与对焦镜筒13的第二顶抵部132的间距。于组装时，可使弹性件14的一端141(径向截面积较大端)固设于固定座10的第一抵顶部102，另一端142(径向截面积较小端)固设于对焦镜筒13的第二顶抵部132。于改良对焦准确率的镜头1组装完成后，使得弹性件14被轴向拉伸，而得以利用其被拉伸后的弹性恢复力，以使对焦镜筒13被弹性件14往镜筒固定座10的方向紧拉，进而使对焦镜筒13的引导部131紧靠于驱动筒12的筒沟121的偏向镜筒固定座10的一侧。较佳的，其中弹性件14可使用不反光处理(如涂黑或镀黑锌等方式)，以进一步的减少改良对焦准确率的镜头1因弹性件14的反光所产生的耀光现象。

请参阅图4，其是本发明改良对焦准确率的镜头的第三实施例的示意图。于本实例中改良对焦准确率的镜头1的连结及作动关系，与前述类似，于此不再赘述。如图所示，改良对焦准确率的镜头1可为一可换镜头式相机(未绘示于图中)的摄像镜头，改良对焦准确率的镜头1更包含一变焦镜筒15、一驱动模组16及若干个控制接点17。其中，变焦镜筒15设置于驱动筒12内，并位于对焦镜筒13的一端，且远离镜筒固定座10。驱动模组16可设置于镜头或可换镜头式相机中，以驱动驱动筒12进行顺向或逆向的旋转，其可为可交换式镜头中常用的微型马达或超音波马达。若干个控制接点17设置于镜筒固定座10远离弹性件14的一侧，且电性连接驱动模组16；通过若干个控制接点17可使驱动模组16与可换镜头式相机电性连接，以供使用者利用可换镜头式相机的控制钮(未绘示于图中)，控制驱动模组16驱动驱动筒12进行顺向或逆向旋转，以进行对焦。

较佳的，改良对焦准确率的镜头1可设置一手动环18，其内周壁可设有齿状结构(未绘示于图中)，而驱动筒12的外周缘可对应手动环18的齿状结构设有刻痕或另一齿状结构，且彼此间相互啮合，可供使用者利用手动环18手动地顺向或逆向旋转以完成对焦。当使用者利用可换镜头式相机的控制钮控制驱动模组16或手动环18驱动驱动筒11进行顺向或逆向旋转时，通过弹性件14的一端141顶抵镜筒固定座10的第一顶抵部102，且弹性件14的另一端142顶抵对焦镜筒13的第二顶抵部132，使得镜筒固定座10与对焦镜筒13分别往成像面与被摄物方向紧靠，以使对焦镜筒13的引导部131紧靠于驱动筒12的筒沟121的偏向被摄物的一侧。当完成对焦后，因弹性件14持续性的顶抵镜筒固定座10与对焦镜筒13，使得对焦镜筒13的引导部131持续地紧靠于驱动筒12的筒沟121的偏向被摄物的一侧，故可克服引导部131与驱动筒12的筒沟121间的背隙问题，以避免对焦镜筒13于对焦完成后仍有位移的情形发生。

请参阅图5，其为本发明具改良对焦准确率的镜头的摄像装置的示意图。于本实例中改良对焦准确率的镜头1的连结及作动关系，与前述类似，于此不再赘述。其中摄像装置2包含一改良对焦准确率的镜头1、一变焦镜筒15、一驱动模组16及一影像感测元件19。其中，变焦镜筒15设置于驱动筒12内，并位于对焦镜筒13的一端，且远离镜筒固定座10。较佳的，驱动筒12的内周缘可设有一变焦筒沟122，变焦镜筒15的外周缘可设有一变焦引导部151，该变焦引导部151嵌入变焦筒沟122；当驱动筒12正向或逆向旋转时，通过变焦引导部151顺沿变焦筒沟122的外形位移，以进行变焦的动作。驱动模组16可设置于改良对焦准确率的镜头1或摄像装置2中，驱动模组16驱动驱动筒12顺向或逆向旋转，以使引导部131顺沿着筒沟121的外形而位移，进而带动对焦镜筒13进行轴向位移，以进行对焦的动作。其中，驱动模组16可为直流马达或步进马达，并可通过一控制单元(未绘示于图中)以控制马达的作动，进而驱动驱动筒12顺向或逆向旋转，而进行变焦或对焦。影像感测元件19设置于镜筒固定座10的第一顶抵部102且被弹性件14围绕。影像感测元件19可为电荷耦合元件(Charge-Coupled Device，CCD)或互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)等感测元件，可用以感测被摄物的影像光线，以将被摄物成像。

上述中，通过弹性件14设置于镜筒固定座10与对焦镜筒13之间，且弹性件14未伸缩的长度大于镜筒固定座10的第一顶抵部102与对焦镜筒13的第二顶抵部132的间距，使弹性件14分别往其两端顶抵，进而使得镜筒固定座10与对焦镜筒13分别往远离弹性件14的两端的方向紧靠，以使对焦镜筒13的引导部131紧靠于驱动筒12的筒沟121的一侧。当驱动模组16驱动驱动筒12顺向或逆向旋转，进行并完成对焦后，因弹性件14已使对焦镜筒13的引导部131已紧靠于驱动筒12的筒沟121的一侧，故完成对焦后，对焦镜筒13不会因对焦镜筒13的引导部131与驱动筒12的筒沟121间的背隙而产生位移，以改良对焦的准确率，以使被摄物能适当的于影像感测元件19上成像。

综上所述，此改良对焦准确率的镜头及其摄像装置可通过使用一弹性件设置于镜筒固定座与对焦镜筒之间，且弹性件未伸缩的长度大于或小于镜筒固定座的第一顶抵部与对焦镜筒的第二顶抵部的间距，通过弹性件被压缩或被拉伸后的弹性恢复力，使对焦镜筒的引导部紧靠于驱动筒的筒沟的一侧，藉此克服对焦完成后，引导部与筒沟的背隙所带来的对焦镜筒的位移，以改良对焦准确率。再者，弹性件设置于镜筒固定座与对焦镜筒之间，其是为摄像镜头或摄像装置中较为接近内部之处，使得弹性件受光的可能性减少，藉此可减少耀光的现象。

以上所述仅为举例，而非为作出限制。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求保护范围中。

Claims

1.一种改良对焦准确率的镜头，其特征在于，其包含：

2.如权利要求1所述的改良对焦准确率的镜头，其特征在于，通过所述弹性件顶抵该对焦镜筒，使该对焦镜筒的该引导部紧靠于该驱动筒的该筒沟的一侧。

3.如权利要求1所述的改良对焦准确率的镜头，其特征在于，所述弹性件为一弹簧。

4.如权利要求1所述的改良对焦准确率的镜头，其特征在于，所述弹性件的所述另一端是固设于所述对焦镜筒的所述第二顶抵部。

5.如权利要求4所述的改良对焦准确率的镜头，其特征在于，所述弹性件未伸缩的长度是大于所述镜筒固定座的所述第一顶抵部与所述对焦镜筒的所述第二顶抵部的间距。

6.如权利要求4所述的改良对焦准确率的镜头，其特征在于，所述弹性件的所述一端是固设于所述镜筒固定座的所述第一顶抵部。

7.如权利要求6所述的改良对焦准确率的镜头，其特征在于，所述弹性件未伸缩的长度是小于所述镜筒固定座的所述第一顶抵部与所述对焦镜筒的所述第二顶抵部的间距。

8.如权利要求1所述的改良对焦准确率的镜头，其特征在于，当所述驱动筒顺向或逆向旋转位移时，利用所述对焦镜筒的所述引导部顺着所述筒沟位移，进而带动该对焦镜筒位移，以进行对焦。

9.一种摄像装置，其特征在于，其包含：

一改良对焦准确率的镜头，其包含：

10.如权利要求9所述的摄像装置，其特征在于，通过所述弹性件顶抵所述对焦镜筒，使该对焦镜筒的所述引导部紧靠于所述驱动筒的所述筒沟的一侧。

11.如权利要求9所述的摄像装置，其特征在于，所述弹性件为一弹簧。

12.如权利要求9所述的摄像装置，其特征在于，所述弹性件的所述另一端是固设于所述第二顶抵部。

13.如权利要求12所述的摄像装置，其特征在于，所述弹性件未伸缩的长度是大于所述镜筒固定座的所述第一顶抵部与所述对焦镜筒的所述第二顶抵部的间距。

14.如权利要求12所述的摄像装置，其特征在于，所述弹性件的所述一端是固设于所述镜筒固定座的所述第一顶抵部。

15.如权利要求14所述的摄像装置，其特征在于，所述弹性件未伸缩的长度是小于所述镜筒固定座的所述第一顶抵部与所述对焦镜筒的所述第二顶抵部的间距。

16.如权利要求9所述的摄像装置，其特征在于，通过一驱动模组驱动所述驱动筒顺向或逆向旋转位移时，利用所述对焦镜筒的所述引导部顺着所述筒沟位移，进而带动该对焦镜筒位移，以进行对焦。