CN1326108A - 应用于数字相机中的镜头定位装置 - Google Patents

Abstract

一种应用于数字相机中的镜头定位装置,其中包含镜头元件、托架、以及螺帽。镜头元件具有螺栓状的外观,其中心处包含第一中空管,其内镶嵌有镜头,用以折射聚焦光线。托架则具有第二中空管,其螺纹与镜头元件的螺纹相吻合,使得镜头元件可以旋入其中。螺帽则套合于镜头元件中,且锁固于托架之上,以对镜头元件施加作用力,而将其相对紧固于托架上,使得镜头可以聚焦于光感测器。

Description

应用于数字相机中的镜头定位装置

本发明涉及一种应用于数字相机中的镜头定位装置，以使得镜头可以聚焦成像于光感测器(Photo Sensor)之上。

制造数字相机时，必须要精确地将镜头聚焦在光感测器上，如电荷耦合元件(CCD)或CMOS感测器等。传统上会利用一组镜头定位装置，以将镜头固定在某一特定位置上，而聚焦成像于数字相机内部的光感测器。参阅图1所示的传统的镜头定位装置10，其主要由镜头14与托架12所构成。托架12是固定于印刷电路板22上，并藉由其内的中空管16而容纳镜头14。至于印刷电路板22的表面焊接有光感测器24。而镜头14则封装于螺栓之中，其外侧的第一螺纹11，则与中空管16内侧的第二螺纹13相吻合。因此，镜头14将可以旋入中空管16内某一特定位置上，以聚焦于光感测器24之上。当焦距调整完毕之后，镜头14将会通过分散在不同位置处的点胶20而固定于托架12之上。

一般而言，光感测器24是通过表面粘接技术(Surface-MountTechnology)，使得位于光感测器24的接脚与印刷电路板22的节点处的锡膏依序地融化与冷却，而将其固定于印刷电路板22的表面。当融化锡膏时，液化的锡膏会将光感测器24轻微地浮起，使其略为偏移其预定的焊点。因此为了要补偿光感测器24的偏离位移，必须沿着中空管16微调镜头14的位置，当调整完毕之后，才能将其位置予以胶结固定。

传统镜头定位装置10的一项缺点在于：第一螺纹11与第二螺纹13之间的间隙，使得镜头14无法紧密地固定于中空管16之内。因此，若任何突发的冲击造成镜头14发生些微的移动，将使其无法精确地聚焦于光感测器24之上。当点胶20固化之后，不同位置上的点胶20将会对镜头14施加不匀的作用力，并因而迫使镜头14自原来聚焦的位置处产生位移。此外，即便是点胶20能够平均对镜头14施加作用力，在凝固之前仍无法保证镜头14不会在生产数字相机制造过程中的取置搬运震动中产生位移。由于点胶20是将镜头14永久性地固定于托架12上，因此一旦当其产生位移之后，而胶也凝固时，就很难再进行修复。

为了克服上述的问题，可将制作第一螺纹11与第二螺纹13的模具开发成极高的精确度，使其可以形成完美的密合。然而，当模具的精度越高时，其花费的成本也越高。若把成本列入考虑，这样的模具在工程上将不是一个很好的解决方式。另外，虽然通过该模具使得第一螺纹11与第二螺纹13形成完美的密合，然而由于点胶20的缘故，一旦镜头14偏离了其原先设定的位置，即很难再进行修复。因此，在这项技术领域中，一直存在着重新设计镜头定位装置的需要，以期能够克服现有技艺中的种种问题。

本发明的目的是提供一种应用于数字相机中可以精确定位镜头的装置。

本发明的另一目的是提供一种应用于数字相机中的镜头定位装置，在数字相机制作完成后，仍可调整镜头的聚焦位置。

本发明的目的是这样实现的：该装置至少包含有：镜头元件，具有螺栓状的外观，并包含通过该镜头元件的中心轴的第一中空管，该第一中空管内镶嵌有镜头，以将光线经由该第一中空管导出；托架，具有第二中空管，而该第二中空管的内侧表面则具有第二螺纹，以容纳该镜头元件，并通过旋转该镜头元件的方式，使得该镜头可以聚焦在该数字相机中的光感测器上；以及螺帽，套合于该镜头元件之中，且锁固于该托架之上，以对该镜头元件施加作用力，而将该镜头元件相对紧固于该托架上，以使该镜头可以聚焦于该光感测器上。

上述的镜头元件具有与该第二螺纹相吻合的第一螺纹。

上述的托架为由下向上渐缩的锥形物。

包含一个延伸于该托架底部的基座，用以与该光感测器所在的印刷电路板相连。

包含一个自该基座的垂直面向外延伸的框架，用以固定该数字照相机中的观景窗。

上述的基座包含多个定位孔，使得固定元件可以穿越，进而将该基座连同该托架固定于印刷电路板上。

上述的螺帽的外观是呈多边形板状或齿牙状结构，以利于工具或徒手的施力，而旋转调整该螺帽的位置。

上述的螺帽的外观是呈图形板状结构，该螺帽的周边并有齿牙状的纹路，以利于工具或徒手的施力，而旋转调整该螺帽的位置。

本发明的目的也可以是这样实现的：该装置至少包含有：镜头元件，具有圆柱状的外观，并包含通过该镜头元件的中心轴的第一中空管，该第一中空管内镶嵌有镜头，以将光线经由该第一中空管导出；托爪，为由多个弹性叶片所组成的管状结构，并自下而上收缩成锥状的轮廓，且具有环绕于该托爪外侧的第一螺纹，以藉由该管状结构而容纳该镜头元件；以及固定环，具有第二螺纹且套合于该托爪之上，藉此固定该镜头元件的位置，以聚焦于该数字相机中的光感测器上。

上述的第二螺纹是与该第一螺纹相吻合的。

包含一个延伸于该托爪底部的基座，用以与该光感测器所在的印刷电路板相连。

上述的基座包含多个定位孔，使得固定元件可以穿越，进而将该基座连同该托爪固定于印刷电路板上。

上述的固定环的外观呈多边形板状或齿牙状结构，以利于工具或徒手的施力，而旋转调整该固定环的位置。

上述的固定环的外观呈图形板状结构，该螺帽的周边并有齿牙状的纹路，以利于工具或徒手的施力，而旋转调整该固定环的位置。

本发明揭露了两个镜头定位装置的实施例。在第一个实施例中，镜头定位装置包含镜头元件、托架与螺帽。镜头元件具有螺拴状的外观，并可通过螺帽而固定于托架中，以聚焦于光感测器之上。在第二个实施例中，镜头定位装置则包含镜头元件、托爪与固定环。托爪为数片弹性叶片所构成的锥状物，用以容纳圆柱状的镜头元件。通过将固定环旋于托爪之上，可以固定镜头元件的位置，使其聚焦于光感测器之上。

图1为传统的镜头定位装置的正视图。

图2为本发明的第一实施例中镜头定位装置的正视图。

图3为本发明的第一实施例中镜头定位装置的立体图。

图4为本发明的第二实施例中镜头定位装置的正视图。

图5为本发明的第二实施例中镜头定位装置的俯视图。

本发明藉由多个不同的实施例，来说明应用于数字相机中的镜头定位装置的结构。其中一个实施例揭露了一个镜头定位装置，其中使用螺帽替换了传统的点胶，以紧固定位镜头使其聚焦于光感测器之上。另一个实施例则揭露了一个镜头定位装置，利用固定环与托爪，以定位镜头使其聚焦于光感测器之上。以下，将配合附图来说明这两个不同的实施例。

图2与图3显示了本发明的第一个实施例。首先参阅图2，镜头定位装置30主要包含了镜头元件36、螺帽42、以及托架32。至于光学镜头则镶嵌于镜头元件36内部的第一中空管31，用以将光线聚焦于光感测器39之上，如电荷耦合元件CCD或CMOS感测器等。镜头元件36则被制作成如螺栓状的外观，其外例并环绕有第一螺纹38。通常，镜头元件36的材质为塑料，其尺寸约为数十个平方厘米。然而依据不同的需求，也可以改变尺寸的设计，并选用其他材料，如橡胶、金属等。

托架32具有自下而上渐缩的锥状外观，且固定于印刷电路板37上，并藉由其中的第二中空管41而容纳镜头元件36。然而附带一提的是，此处托架32的锥状外观仅为一较佳实施例而已，其他不同之结构形状如直筒状、倒锥状、或是其他不规则图案也可视实际应用需要而作选择性的替换使用。由于第二中空管41的第二螺纹40是与第一螺纹38相吻合。因此，镜头元件36将可以旋入第二中空管41内，并使得其中镶嵌的光学镜头可以聚焦于光感测器39上。此时，再将套合于镜头元件36上的螺帽42向着托架32旋入，以对镜头元件36施加一个作用力而将其紧紧地固定。所以，第一螺纹38与第二螺纹40之间的间隙所造成的影响将可被排除，使得镜头与光感测器39之间的焦距可以被精准地确立。

图3显示了第一实施例中的镜头定位装置30的立体示意图。由于螺帽42的内侧也具有与第一螺纹38相吻合的第三螺纹46，因此通过将螺帽42向着托架32旋紧，将可以固定镜头元件36的位置。一般而言，螺帽42的外观为多边形板状结构，或周边具有齿牙结构的圆板，以利工具或徒手的施力，而旋转调整其位置。因此，螺帽42将可固定在由下向上渐缩的锥状托架32的上表面，并同时将镜头定位在聚焦于光感测器的位置上。在此较佳实施例中，托架32的下方延伸有基座35，其上则包含了数个固定孔50a、50b、50c，使得固定元件可以穿越，进而将基座35连同托架32固定于印刷电路板上。此外，基座35垂直面上还具有向外延伸的框架34，以固定数字照相机中的观景窗。

由于螺帽42会对镜头元件36施加均匀的作用力，使得镶嵌于第一中空管33内的镜头可以精确地定位，进而避免了传统技艺中的点胶所造成的不良影响。假使镜头元件36在后续制造过程才发生位置的偏移，通过工具或徙手的方式调整螺帽42后再对元件36加以调整，将可以轻易地完成修复。因此在本发明中，第一螺纹38与第二螺纹40将不需要设计成完美的吻合。换言之，制作镜头元件36以及托架32的模具的成本将可以降低，同时也可保持镜头聚焦于光感测器上。

图4与图5则显示了本发明的第二个实施例。请参阅图4，镜头定位装置60包含了镜头元件64、托爪67、以及固定环66。托爪67为由数片弹性叶片68所构成的锥形的管状结构。镜头元件64则为圆柱状的结构，并与托爪67的内径相配合。相似地，光学镜头也镶嵌在通过镜头元件64轴心的第一中空管63内，以将光线聚焦于光感测器74上。由于镜头元件64与托爪67之间是形成松配合的状态，因此移动镜头元件64将可以达到调整镜头焦距的效果。

固定环66的内侧具有第一螺纹(图中未显示)，并与环绕于托爪67外侧的第二螺纹68相吻合，如图5所示。当镶嵌于第一中空管63中的镜头聚焦于光感测器74上，通过将固定环66旋套于托爪67上，镜头元件64将可被固定于该处。由于托爪67的外观是由下向上渐缩的锥形，因此弹性叶片68向内的挠曲量，将可由固定环66旋入的深度而决定。然而附带一提的是，此处托爪67的外观也不限于锥形，其他不同的结构形状可视实际应用需要而作选择性地替换使用。至于固定环66的外观则为多边形板状结构，或周边具有齿牙状的圆板状结构，以利工具或徒手的施力而旋转调整其位置。此外，托爪67的下方延伸有基座62，其上则包含了数个固定孔69，使得固定元件可以穿越，进而将基座62连同托爪64固定于印刷电路板72上。由于镜头定位装置60也避免使用点胶，因此也具有如第一实施例中所提及的诸多优点。

本发明以一较佳实施例说明如上，仅用于藉以帮助了解本发明的结构、特征及实施状况，非用以限定本发明的精神，而熟悉此领域技艺的人员在领悟本发明的精神后，在不脱离本发明的精神范围内，应当可以做些许更动润饰及等同的变化替换，其专利保护范围当视其附的权利要求范围及其等同领域而定。

Claims (14)

1、一种应用于数字相机中的镜头定位装置，其特征在于：该装置至少包含有：镜头元件，具有螺栓状的外观，并包含通过该镜头元件的中心轴的第一中空管，该第一中空管内镶嵌有镜头，以将光线经由该第一中空管导出；托架，具有第二中空管，而该第二中空管的内侧表面则具有第二螺纹，以容纳该镜头元件，并通过旋转该镜头元件的方式，使得该镜头可以聚焦在该数字相机中的光感测器上；以及螺帽，套合于该镜头元件中，且锁固于该托架上，以对该镜头元件施加作用力，而将该镜头元件相对紧固于该托架上，使该镜头可以聚焦于该光感测器上。

2、如权利要求1所述的镜头定位装置，其特征在于：上述的镜头元件具有与该第二螺纹相吻合的第一螺纹。

3、如权利要求1所述的镜头定位装置，其特征在于：上述的托架为由下向上渐缩的锥形物。

4、如权利要求1所述的镜头定位装置，其特征在于：包含一个延伸于该托架底部的基座，用以与该光感测器所在的印刷电路板相连。

5、如权利要求1所述的镜头定位装置，其特征在于：包含一个自该基座的垂直面向外延伸的框架，用以固定该数字照相机中的观景窗。

6、如权利要求4所述的镜头定位装置，其特征在于：上述的基座包含多个定位孔，使得固定元件可以穿越，进而将该基座连同该托架固定于印刷电路板上。

7、如权利要求1所述的镜头定位装置，其特征在于：上述的螺帽的外观是呈多边形板状或齿牙状结构。

8、如权利要求1所述的镜头定位装置，其特征在于：上述的螺帽的外观是呈图形板状结构，该螺帽的周边并有齿牙状的纹路。

9、一种应用于数字相机中的镜头定位装置，其特征在于：该装置至少包含有：镜头元件，具有圆柱状的外观，并包含通过该镜头元件的中心轴的第一中空管，该第一中空管内镶嵌有镜头，以将光线经由该第一中空管导出；托爪，为由多个弹性叶片所组成的管状结构，并自下而上收缩成锥状的轮廓，且具有环绕于该托爪外侧的第一螺纹，藉由该管状结构而容纳该镜头元件；以及固定环，具有第二螺纹且旋套合于该托爪上，藉此固定该镜头元件的位置，以聚焦于该数字相机中的光感测器上。

10、如权利要求9所述的镜头定位装置，其特征在于：上述的第二螺纹是与该第一螺纹相吻合。

11、如权利要求9所述的镜头定位装置，其特征在于：包含一个延伸于该托爪底部的基座，用以与该光感测器所在的印刷电路板相连。

12、如权利要求11所述的镜头定位装置，其特征在于：上述的基座包含多个定位孔，使得固定元件可以穿越，进而将该基座连同该托爪固定于印刷电路板上。

13、如权利要求9所述的镜头定位装置，其特征在于：上述的固定环的外观呈多边形板状或齿牙状结构。

14、如权利要求9所述的镜头定位装置，其特征在于：上述的固定环的外观呈图形板状结构，该螺帽的周边并有齿牙状的纹路。

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