CN111435188A - 具有可变光圈装置的行动装置镜头总成 - Google Patents

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Abstract

一种具有可变光圈装置的行动装置镜头总成，将一可变光圈装置组合于一第一镜头单元，或将该可变光圈装置组合在一第一镜头单元与一第二镜头单元之间；其中，该可变光圈装置在一壳体设有贯通其内空间的一透光孔，并且在该内空间设置具有光圈孔的一光圈片与一驱动机构，该驱动机构具有一驱动件与一摆臂，该摆臂的一端活动连接该壳体，相对的另一端固定地连接该光圈片，该摆臂的两端之间活动地连接该驱动件，该驱动件被控制单元控制以产生形变，从而通过该形变使该摆臂摆动以控制该光圈片移动，使该光圈孔重合于该透光孔或不重合于该透光孔，以控制最终通过第一镜头单元或第二镜头单元的进光量。

Description

具有可变光圈装置的行动装置镜头总成
技术领域
本发明涉及具有可变光圈装置，以控制镜头的进光量的行动装置镜头总成。
背景技术
已知的智能型手机大都具有拍照及摄录影功能，因此愈来愈多消费者已习惯使用手机而不是相机来拍照。在智能型手机不断推陈出新的情况下，各主要手机厂商也不断地主打其手机配备的照相机具有高画素、大光圈的特点，但很少人知道手机的光圈为恒定的固定光圈，并不能如一般相机镜头般地缩小或放大以控制进光量。这是因为受限于行动装置的轻薄化，使得一般相机常用的光圈马达及光圈叶片因厚度因素难以直接适用于行动装置中。
一般照相机控制光圈的缩放是透过光圈马达来带动光圈叶片的移动而达成的，但由于手机的体积被要求薄型化且轻量，因此在手机里配置一颗光圈马达明显不可行，况且还有其他的相关光学结构与零组件要配置于手机内，甚至光圈马达不仅有一定用电量，也要考虑如何散逸马达及零组件产生的热能，这些因素加总起来，就必须增加手机内部容置及散热的空间才能予以解决，但此举却违背了智能型手机轻薄化的设计主流，因此所有智能型手机都是采用固定光圈，一来让镜头结构更精简，也可以节省空间供其他零组件配置。
除了光圈马达所占用的空间大及耗电量相对大的因素之外，另一限制因素是镜头的光圈结构，以常见的虹模式光圈为例，虹模式光圈是透过光圈叶片调整光圈的大小，在使用当中按下快门时，光圈自动缩放成使用者在相机介面上所设定的光圈大小；在结构上，光圈叶片是接连堆迭，虽然弧形薄金属叶片很薄，但还是具有厚度，再加上镜头本身的镜片组合，镜头会突出于手机外，容易把镜头刮伤，因此一般相机的光圈调整结构无法实现于智能型手机上。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具有可变光圈装置的行动装置镜头总成，其不需要一般相机的光圈叶片及驱动光圈叶片的光圈马达，并且适合于整合在具有单镜头单元或双镜头单元的行动装置以简化行动装置的整体结构。
本发明提供的具有可变光圈装置的行动装置镜头总成，可以包括：一壳体，具有一内空间，并且该壳体的相对两侧壁分别具有贯通该内空间的一透光孔；一光圈片，具有直径小于该透光孔的一光圈孔；一驱动机构，设于该壳体的该内空间，该驱动机构具有一控制单元、一驱动件与一摆臂，该摆臂的一端活动连接该壳体，相对的另一端固定地连接该光圈片，该摆臂的两端之间活动地连接该驱动件，该驱动件被该控制单元控制产生移动，从而带动该摆臂摆动以控制该光圈片移动，使该光圈孔重合于该透光孔或不重合于该透光孔；以及一第一镜头单元，具有一第一进光孔，该第一镜头单元设于该壳体的一侧，使该第一进光孔的光轴对应于该透光孔的光轴。
本发明的镜头总成可以进一步包括一第二镜头单元，具有一第二进光孔，该第二镜头单元设于该壳体的相对另一侧，使该第二进光孔的光轴对应于该透光孔的光轴。
在本发明的较佳实施例中，该摆臂设有一长孔，该驱动件的一端以一轴销滑动配合于该长孔，该驱动件带动该摆臂摆动的同时使该轴销在该长孔中滑动。
在本发明的较佳实施例中，该控制单元包括有一基座、一第一作动件、一第二作动件、一第一端子与一第二端子，该第一作动件的两端分别连接该基座与该第一端子，该第二作动件的两端分别连接该基座与该第二端子，该驱动件的一端连接该基座，当该第一作动件被控制缩短长度时拉动该基座沿着一第一方向移动，从而带动该驱动件移动以控制该光圈片的光圈孔重合该透光孔，当该第二作动件被控制缩短长度时拉动该基座沿着一第二方向移动，从而带动该驱动件移动以控制该光圈片的光圈孔不重合该透光孔。
在本发明的较佳实施例中，该第一作动件与该第二作动件为记忆合金线，该记忆合金线被通以电流后产生形变以缩短长度，当不通以电流时自然地伸展至原来长度。
在本发明的实施例中，该记忆合金线被通入电流后产生一预定热量，进而产生一预定的形变量。
在本发明的实施例中，该预定热量可以被调整，以控制该记忆合金线的形变量，从而通过该驱动件牵动该光圈片以控制该光圈孔重合于该透光孔的面积。
本发明的可变光圈装置无论结合在单镜头单元或双镜头单元，均可形成精简的镜头总成，以适于轻薄化的行动装置要求。
附图说明
图1为本发明第一实施例之立体示意图；
图2为本发明第一实施例之平面示意图；
图3为本发明第二实施例之立体示意图；
图4为本发明第二实施例之平面示意图；
图5为显示本发明可变光圈装置结构，且光圈片未遮蔽透光孔的状态的平面示意图；以及
图6为显示本发明可变光圈装置的光圈片遮蔽透光孔的状态的平面示意图。
具体实施方式
以下配合图示及元件符号对本发明的实施方式做更详细的说明，使本领域技术人员在研读本说明书后能据以实施。
图1与图2为本发明第一实施例的立体示意图与平面示意图。如图1与图2所示，本发明的具有可变光圈装置的行动装置镜头总成L，可以包含一第一镜头单元1与一可变光圈装置2；也可以如图3及图4所示包含一第一镜头单元1、一第二镜头单元3与一可变光圈装置2。
图1与图2所示的镜头总成L是将一第一镜头单元1与一可变光圈装置2相互组合后再安装于行动装置(例如手机)中，但整个镜头总成L不须整体都在行动装置之内，可以使第一镜头单元1的一部分暴露出行动装置的外表面，也可以使第一镜头单元1的表面对齐于或不超出于行动装置的外表面；例如，在图1与图2所示的第一实施例系使第一镜头单元1组合于可变光圈装置2后，不使第一镜头单元1的端部突出可变光圈装置2；即，在镜头总成L安装于行动装置后，可以使第一镜头单元1的端面对齐于行动装置的外表面，使得行动装置的外观更为美观。
在图1与图2所示的第一实施例中，第一镜头单元1在一第一本体10具有供光线通过的第一进光孔11，并且在该第一本体10内设置有由多个镜片所组构而成的第一镜头系统(图中未显示)，从而构成第一镜头单元1；由于第一镜头单元1内部的第一镜头系统及结构为现有技艺，且非关本发明的诉求的重点，故在本文中省略说明。
图3与图4所示的镜头总成L是将一第一镜头单元1、一第二镜头单元3与一可变光圈装置2相互组合后再安装于行动装置(例如手机)中，其中，第一镜头单元1在轴向方向上位于可变光圈装置2的一侧，第二镜头单元3位于可变光圈装置2的相对另一侧；在这个实施例中，由于可变光圈装置2设于第一镜头单元1与第二镜头单元3之间而构成三明治结构，使得镜头总成L具有更优异的光学表现，但整个镜头总成L具有较大的厚度。
在图3与图4所示的第二实施例中，第一镜头单元1在一第一本体10具有供光线通过的第一进光孔11，并且在该第一本体10内设置有由多个镜片所组构而成的第一镜头系统，从而构成第一镜头单元1；第二镜头单元3在一第二本体30具有供光线通过的第二进光孔31，并且在该第二本体30内设置有由多个镜片所组构而成的第二镜头系统(图中未显示)，从而构成第二镜头单元1；由于第一镜头单元1与第二镜头单元3内部的镜头系统与结构为现有技艺，且非关本发明的诉求的重点，故在本文中省略说明。
图5为显示本发明之前述第一实施例与第二实施例中的镜头总成L中所包含的可变光圈装置2的结构的平面示意图；该可变光圈装置可以包含：一壳体21、一光圈片22与一驱动机构23。其中，壳体21具有一内空间，并且在壳体21的相对两侧壁分别形成有直线对应且贯通该内空间的一透光孔211。壳体21上方的两侧分别垂直突出地形成一第一突轴212与一第二突轴213。
该光圈片22较佳为外轮廓呈圆形且具有适当厚度的片体，该光圈片22本身使用不可透光材料制造，并且在该圆形光圈片22的中心形成可供光线穿过的一光圈孔221，该光圈孔221的直径小于壳体21之透光孔211的直径。
驱动机构23设置于壳体21的内空间；具体而言，该驱动机构23具有一控制单元230、一驱动件231与一摆臂232。该摆臂232的一端以一枢轴234活动连接地枢设于壳体21，使得摆臂232的另一端可以自由摆动，摆臂232的另一端并固定地连接该光圈片22，亦即，摆臂232与光圈片22结合后可以形成类似扇子的形状；此外，在摆臂232的两端之间设置一长孔233。
摆臂232较佳地以具有磁吸性质的金属材料制造，并且在摆臂232往复摆动的两个方向上的壳体21内侧壁的第一位置与第二位置分别设置一第一磁铁4A与一第二磁铁4B，当摆臂232摆动到第一位置时可以被第一磁铁4A吸住以定位，当摆臂232往相反方向摆动到第二位置时可以被第二磁铁4B吸住以定位。
该控制单元230可以包括有一基座2301、一第一作动件2302、一第二作动件2303、一第一端子2304与一第二端子2305；第一端子2304与第二端子2305分别设于壳体21的两端，第一端子2304与第二端子2305是透过导线而直接或间接电性连接至电源，第一端子2304与第二端子2305具导电性。该第一作动件2302与第二作动件2304较佳为使用记忆合金线(Shape memory alloy,SMA)，该记忆合金线具有被通以电流后可以产生形变以缩短长度，并且当不通以电流时自然地伸展至原来长度的特性；在本发明中，系将该第一作动件2302与第二作动件2304的记忆合金线设计为被通电加热后而产生一预定的形变量。
本发明在基座2301的两侧分别设置一第一滑槽235与一第二滑槽236，并且将第一、二滑槽235、236与壳体21上的第一、二突轴212、213滑动配合，亦即使图5所示的第一、二突轴212、213可以分别在第一、二滑槽235、236中左右滑动。本发明还将第一作动件2302的两端分别固定连接于基座2301与第一端子2304，并且将第二作动件2303的两端分别固定连接于基座2301与第二端子2305。驱动件231的一端以一轴销2311滑动配合摆臂232的长孔233，另一端则可转动地轴接于所述第一突轴212；当第一作动件2302被控制缩短长度时可以拉动基座2301沿着滑轨朝向第一端子2304的第一方向移动，从而使基座2301带动驱动件231移动，驱动件231则牵动摆臂232往第一位置的方向摆动以使光圈片22的光圈孔221重合该透光孔211(如图6所示)，并且在此状态下利用第一磁铁4A将摆臂232吸住定位，以避免光圈片22任意移动；当第二作动件2303被控制缩短长度时可以拉动基座2301沿着滑轨朝向第二端子2305的第二方向移动，从而在克服第一磁铁4A对摆臂232的磁吸力后使基座2301带动驱动件231移动，驱动件231则牵动摆臂232往第二位置的方向摆动以使光圈片22的光圈孔221不重合该透光孔211(如图5所示)，并且在此状态下利用第二磁铁4B将摆臂232吸住定位，以避免光圈片22任意移动；同样的，在此状态下若将牵动摆臂232往第一位置的方向再再摆动，摆动，则牵动力量也必须克服第二磁铁4B对摆臂232的磁吸力。当光圈孔221与透光孔211重合时，透光孔211被部分光圈片22遮蔽，光线通过较小直径的光圈孔221而获得较少的进光量；当光圈孔221与透光孔211不重合时，光线直接通过较大直径的透光孔211而获得较大的进光量。
在前述本发明的第一实施例中，第一镜头单元1与可变光圈装置2组合后，系使该第一进光孔11的光轴对应于可变光圈装置2之壳体21的透光孔211的光轴，因此，当控制可变光圈装置2之光圈孔221与透光孔211重合时，光线通较小直径的光圈孔221而使得较少的光线通过第一进光孔11；当光圈孔221与透光孔211不重合时，光线直接通过较大直径的透光孔211而使得较多的光线通过第一进光孔11。
在前述本发明的第二实施例中，第一镜头单元1、第二镜头单元3与可变光圈装置2组合后，系使该第一进光孔11的光轴与第二进光孔31的光轴均对应于可变光圈装置2之壳体21的透光孔211的光轴，因此，当控制可变光圈装置2之光圈孔221与透光孔211重合时，光线通较小直径的光圈孔221而使得较少的光线通过第一进光孔11与第二进光孔31；当光圈孔221与透光孔211不重合时，光线直接通过较大直径的透光孔211而使得较多的光线通过第一进光孔11与第二进光孔31。
以上所述仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。
其中，附图标记说明如下：
L 镜头总成
1 第一镜头单元
10 第一本体
11 第一进光孔
2 可变光圈装置
21 壳体
211 透光孔
212 第一突轴
213 第二突轴
22 光圈片
221 光圈孔
23 驱动机构
230 控制单元
2301 基座
2302 第一作动件
2303 第二作动件
2304 第一端子
2305 第二端子
231 驱动件
2311 轴销
232 摆臂
233 长孔
234 枢轴
235 第一滑槽
236 第二滑槽
3 第二镜头单元
30 第二本体
31 第二进光孔
4A 第一磁铁
4B 第二磁铁

Claims (8)

1.一种具有可变光圈装置的行动装置镜头总成，其特征在于，包括：
一可变光圈装置，包含：
一壳体，具有一内空间，并且该壳体的相对两侧壁分别具有贯通该内空间的一透光孔；
一光圈片，具有直径小于该透光孔的一光圈孔；
一驱动机构，设于该壳体的该内空间，该驱动机构具有一控制单元、一驱动件与一摆臂，该摆臂的一端活动连接该壳体，相对的另一端固定地连接该光圈片，该摆臂的两端之间活动地连接该驱动件，该驱动件被该控制单元控制产生移动，从而牵动该摆臂摆动以控制该光圈片移动，使该光圈孔重合于该透光孔或不重合于该透光孔；以及
一第一镜头单元，具有一第一进光孔，该第一镜头单元设于该壳体的一侧，使该第一进光孔的光轴对应于该透光孔的光轴。
2.根据权利要求1所述的具有可变光圈装置的行动装置镜头总成，其特征在于，进一步包括有一第二镜头单元，具有一第二进光孔，该第二镜头单元设于该壳体的相对另一侧，使该第二进光孔的光轴对应于该透光孔的光轴。
3.根据权利要求1或2所述的具有可变光圈装置的行动装置镜头总成，其特征在于，该摆臂设有一长孔，该驱动件的一端以一轴销滑动配合于该长孔，该驱动件产生形变带动该摆臂摆动的同时使该轴销在该长孔中滑动。
4.根据权利要求3所述的具有可变光圈装置的行动装置镜头总成，其特征在于，该控制单元包括有一基座、一第一作动件、一第二作动件、一第一端子与一第二端子，该第一作动件的两端分别连接该基座与该第一端子，该第二作动件的两端分别连接该基座与该第二端子，该驱动件的一端连接该基座，当该第一作动件被控制缩短长度时拉动该基座沿着一第一方向移动，从而带动该驱动件移动而控制该光圈片的光圈孔重合该透光孔，当该第二作动件被控制缩短长度时拉动该基座沿着一第二方向移动，从而带动该驱动件移动而控制该光圈片的光圈孔不重合该透光孔。
5.根据权利要求4所述的具有可变光圈装置的行动装置镜头总成，其特征在于，该第一作动件与该第二作动件为记忆合金线，该记忆合金线被通以电流后产生形变以缩短长度，当不通以电流时自然地伸展至原来长度。
6.根据权利要求5所述的具有可变光圈装置的行动装置镜头总成，其特征在于，该记忆合金线被通入电流后产生一预定热量，进而产生一预定的形变量。
7.根据权利要求6所述的具有可变光圈装置的行动装置镜头总成，其特征在于，该预定热量可以被调整，以控制该记忆合金线的形变量，从而通过该驱动件牵动该光圈片以控制该光圈孔重合于该透光孔的面积。
8.根据权利要求1所述的具有可变光圈装置的行动装置镜头总成，其特征在于，该摆臂具有磁吸性质，在该摆臂往复摆动的两个方向上的该壳体内侧壁的一第一位置与一第二位置分别设置一第一磁铁与一第二磁铁，该摆臂摆动到该第一位置时被第一磁铁吸住以定位，该摆臂摆动到该第二位置时被该第二磁铁吸住以定位。
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