CN1996085B - 全群对焦结构 - Google Patents

Abstract

本发明是一种全群对焦结构，其是运用一镜轨筒、第一镜片群、第二镜片群配置而成者，而利用驱动马达旋转带动镜轨筒，使该第一镜片群、第二镜片群之间产生变焦效果，而该镜轨筒的导轨端设有对应第一镜片群导柱及第二镜片群导柱的同步倾斜平行段，且利用导轨末端的同步倾斜平行段进行对焦；本发明仅需要一组驱动控制系统就能进行变焦与对焦工作，不但具有降低成本效果，更能有效缩小产品的体积，故本发明确实是一种符合市场要求的高品质全群对焦结构。

Description

全群对焦结构

技术领域

本发明是一种镜头结构，特别是指一种能进行变焦与对焦工作全群对焦结构，其不仅具有良好的变焦、对焦效果，而且能降低成本、缩小产品的体积，确实是一种符合市场要求的全群对焦结构。

背景技术

由于摄影镜头在现代的运用范围愈来愈广泛，特别是市面上的行动电话产品更已经必备有摄影功能。目前一般行动电话之中都会组入固体摄像素子与摄影镜片(例如：CCD Senser或CMOS Sensor)，但随着固体摄像素子与摄影镜片的小型化及高性能表现需求，产品之中的全群对焦结构也相对被要求小型化、提高性能；故全群对焦结构的开发随着摄影手机普及而逐渐急迫，具有高效能变焦、对焦能力的镜头组更成为生产厂商在竞争时最重要的销售卖点，因此，如何开发出更符合使用者需求的全群对焦结构已经成为业界研发时的重点。

于2002年4月9日公告的美国专利第6,369,956号公开了一种两群式变焦镜头的变焦机构，其中包括复数个旋转筒与直线运动筒，两群透镜单元分别与不同的直线运动筒连接，旋转筒带动直线运动筒沿光轴方向移动以改变透镜单元的相对距离。此种变焦镜头的变焦机构结构简单、装配空间较小，但更重要的是，前述现有技术的结构会产生下述问题：

此现有技术的两群式变焦镜头运用轨道变化改变不同直线运动筒之间的距离，但是在到达预设的变焦位置时，不同直线运动筒内的镜片受到光线、角度、温度、距离的折射影响，不同直线运动筒内的两群镜片并非位于最佳的焦点位置，但此现有技术的两群式变焦镜头仍只可在设定的位置对焦，无法让结构进行更精准的对焦作业；故此种结构仍有成像品质上的问题。

有鉴于此，目前市场上出现了一种三群式的镜头结构，其在两群式变焦镜头的后方增加一组第三群对焦镜片，并且运用第二驱动马达配合焦距感测控制系统带动第三群对焦镜片位移，当两群式变焦镜头变焦调整到达定位后，其能运用第三群对焦镜片的位移让习用的焦点能够精准聚集；以上技术虽然能够达成变焦之后再度对焦的功能，但是其仍然会有下述问题产生：

其一，此种三群式的镜头结构的变焦机构必须复杂控制三群的镜片，故其体积较大、装配繁琐。

其二，另外，此三群式的镜头结构会有二组控制系统及二组驱动马达，其二组驱动马达结构与控制的成本势必再度提升，更有二组驱动马达控制不易的问题；另其变焦、对焦过程分开控制，仍较以往控方式复杂许多。

为了能够有效解决前述相关议题，本发明设计人基于过去在光学镜片领域所累积的研发技术与经验，从降低成本、复杂度的市场需求角度下手，终于发展出可以兼具变焦、对焦功能的全群对焦结构。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种兼具变焦、对焦功能的全群对焦结构。

其是一镜轨筒、第一镜片群、第二镜片群配合一驱动马达配置而成者，而利用驱动马达旋转带动镜轨筒，使该第一镜片群、第二镜片群之间产生位移变焦效果，而该镜轨筒的导轨端设有同步倾斜平行段，藉同步倾斜平行段让第一镜片群导柱及第二镜片群导柱可以同步进退微量调整焦距；本发明仅需要一组驱动控制系统就能进行变焦与对焦工作，故本发明确实是一种符合市场要求的高品质全群对焦结构。

本发明的第二目的是提供一种成本低、体积小的全群对焦结构。

其是在镜轨筒的导轨端设有同步倾斜平行段，且仅需要一组驱动控制系统就能进行变焦与对焦工作，无需过多复杂的结构组配，更能大幅降低成本及占用的体积。

有关本发明为达成上述目的、所采用的技术，手段如下：一种全群对焦结构，主要包含有一镜轨筒、第一镜片群、第二镜片群配合一驱动马达配置而成者，且第一镜片群、第二镜片群由对应物体端依序排列配置，该镜轨筒，其周缘开设有至少二导轨，该二导轨中间的渐变段具有相对应的轴向变化，而二导轨末端则相对应轴向设有倾斜平行段；该第一镜片群，其内定位有预设的镜片，该第一镜片群装设有导柱，该导柱受限于该镜轨筒周缘的导轨；该第二镜片群，其内定位有预设的镜片，第二镜片群对应该第一镜片群排列定位，在第二镜片群装设有导柱，该导柱受限于该镜轨筒周缘的另一导轨；以及该驱动马达，其配置带动该镜轨筒。

所述的一种全群对焦结构，另包括有一导筒，该镜轨筒，其周缘开设有至少二中空导轨及至少一中空定位轨，该二中空导轨中间的渐变段具有相对应的轴向变化，而二中空导轨末端则相对应轴向设有倾斜平行段，而中空定位轨则对应轴心环设在二中空导轨之间；该导筒，套设在该镜轨筒之内，于导筒周缘装设有导筒导柱，且导筒导柱穿设限制在该镜轨筒的中空定位轨内，而在导筒导柱二侧分别制作有第一轴向长孔及第二轴向长孔，该第一轴向长孔及第二轴向长孔分别对应镜轨筒周缘的二相对中空导轨；该第一镜片群，其套设在该导筒内，且该导柱通过该导筒的第一轴向长孔后，其再穿设受限于该镜轨筒周缘的一中空导轨内；该第二镜片群，其对应该第一镜片群排列套设在该导筒内，且该导柱通过该导筒的第二轴向长孔后，其相对第一群导柱穿设受限于该镜轨筒周缘的另一相对的中空导轨内。

所述的一种全群对焦结构，该导柱是采可拆组方式螺锁于第一镜片群与第二镜片群上。

所述的一种全群对焦结构，另包括一导筒及弹性组件，该镜轨筒，其周缘制设凸出的导块，而导块二侧制设导轨，该导块中间设有变化二导轨间距的渐变段，并在导块末端的二导轨相对应处设有倾斜平行段；该导筒，其定位在镜轨筒一侧，且于导筒旁定位有二滑轴；该第一镜片群，其滑设在导筒内，且其一侧凸设有定位件，并在该定位件上装设有具有滑轮的导柱，该定位件在该导筒旁的滑轴上轴向自由滑移，该导柱以滑轮抵靠该镜轨筒的导块一侧的导轨上；该第二镜片群，其对应第一镜片群滑设在导筒内，且其一侧凸出设有定位件，并在该定位件上装设有具有滑轮的导柱，该定位件可在另一根滑轴上轴向自由滑移，而该导柱以滑轮抵靠于该镜轨筒的导块另一侧的导轨上；该弹性组件，其二端分别定位该第一镜片群及该第二镜片群之间，且提供第一镜片群及第二镜片群相靠近的预设力量。

所述的一种全群对焦结构，该弹性组件为一拉伸弹簧，且其二端分别定位在第一镜片群及该第二镜片群之间。

本发明的有益效果在于：

1.本发明提供的一种兼具变焦、对焦功能的全群对焦结构。其是一镜轨筒、第一镜片群、第二镜片群配合一驱动马达配置而成者，而利用驱动马达旋转带动镜轨筒，使该第一镜片群、第二镜片群之间产生位移变焦效果，而该镜轨筒的导轨端设有同步倾斜平行段，通过同步倾斜平行段让第一镜片群导柱及第二镜片群导柱可以同步进退微量调整焦距；所以本发明仅需要一组驱动控制系统就能进行变焦与对焦工作即可达到一种符合市场要求的高品质全群对焦结构的效果；

2.本发明提供的一种成本低、体积小的全群对焦结构，其是在镜轨筒的导轨端设有同步倾斜平行段，且仅需要一组驱动控制系统就能进行变焦与对焦工作，无需过多复杂的结构组配，更能达到大幅降低成本及占用的体积的效果。

附图说明

图1是本发明第一实施例的分解立体图。

图2是本发明第一实施例的立体组合图。

图3是本发明第一实施例的组合剖视图。

图4是本发明第一实施例镜轨筒运作展开示意图(一)。

图5是本发明第一实施例镜轨筒运作展开示意图(二)。

图6是本发明第二实施例的镜轨筒展开示意图。

图7是本发明第二实施例的组合示意图。

主要组件符号说明

镜轨筒10         中空导轨11

渐变段111        倾斜平行段112

中空定位轨12

导筒20           导筒导柱21

第一轴向长孔211  第二轴向长孔212

第一镜片群30     导柱31

第二镜片群40     导柱41

镜轨筒50         导块51

渐变段511        倾斜平行段512

导轨52

导筒60           滑轴A

第一镜片群70     定位件71

导柱72           滑轮721

第二镜片群80     定位件81

导柱82           滑轮821

具体实施方式

有关本发明为达成上述目的、所采用的技术，手段及其它功效，兹列举二个较佳实施例并配合图式详细说明如后，相信本案发明的目的、特征及其它优点，当可由之得一深入而具体的了解。

本发明第一实施例请参阅图1-图5，第一实施例的全群对焦结构包含有一镜轨筒10、一导筒20、第一镜片群30、第二镜片群40配合一驱动马达(图中未示)配置而成者，且第一镜片群30、第二镜片群40由对应物体端依序排列配置；本发明全群对焦结构的主要结构说明如下：

一镜轨筒10，其周缘开设有至少二中空导轨11及至少一中空定位轨12，该二中空导轨11中间的渐变段111具有相对应的轴向变化，而二中空导轨11末端则相对应轴向设有倾斜平行段112，而中空定位轨12则对应轴心环设在二中空导轨11之间；

一导筒20，套设在该镜轨筒10之内，于导筒20周缘装设有导筒导柱21，且导筒导柱21穿设限制在该镜轨筒10的中空定位轨12内，而在导筒导柱21二侧分别制作有第一轴向长孔211及第二轴向长孔212，该第一轴向长孔211及第二轴向长孔212分别对应镜轨筒10周缘的二相对中空导轨11；

第一镜片群30，其内定位有预设的镜片，该第一镜片群30套设在该导筒20内，且第一镜片群30周缘装设有第一群导柱31，该第一群导柱31通过该导筒20的第一轴向长孔211后，其再穿设受限于该镜轨筒10周缘的一中空导轨11内；

第二镜片群40，其内定位有预设的镜片，第二镜片群40对应该第一镜片群30排列套设在该导筒20内，在第二镜片群40周缘装设有第二群导柱41，该第二群导柱41通过该导筒20的第二轴向长孔212后，其相对第一群导柱31穿设受限于该镜轨筒10周缘的另一相对的中空导轨11内；

一驱动马达(图中未示)配置带动该镜轨筒10，且依照预设控制行程进行作动；以上所述，即为本发明各相关组件的相互关系位置及其概述。

为求清楚说明本发明的各种实施，以下说明第一实施例的运作方式，并且先行针对本发明图1-图5所示的结构、代号进行说明：

由于本发明的第一镜片群30周缘装设有第一群导柱31，该第一群导柱31通过该导筒20的第一轴向长孔211后，其再穿设受限于该镜轨筒10周缘的一中空导轨11内，而该第二镜片群40也利用第二群导柱41，该第二群导柱41通过该导筒20的第二轴向长孔212后，其相对第一群导柱31穿设受限于该镜轨筒10周缘的另一相对的中空导轨11内；

故当驱动马达带动该镜轨筒10时，该镜轨筒10周缘开设的二中空导轨11会运用中间的渐变段111让第一镜片群30的第一群导柱31及该第二镜片群40的第二群导柱41产生轴向相对位移，造成该第一镜片群30与第二镜片群40彼此间距改变，达成本发明变焦的首要效果，此时，该第二群导柱41通过该导筒20的第二轴向长孔212容许位移、该第一群导柱31则通过导筒20的第一轴向长孔211容许位移，致使第一镜片群30与第二镜片群40可以顺畅位移调变焦距。

此外，该导筒20周缘装设有导筒导柱21，且导筒导柱21穿设限制在该镜轨筒10的中空定位轨12内，而镜轨筒10的中空定位轨12是对应轴心环设在二中空导轨11之间，因此，导筒20与该镜轨筒10之间的相对旋转不会造成二者之间的轴向位移，也能再度稳定前述第一镜片群30与第二镜片群40的调整。

本发明最重要的关键在于：

该镜轨筒10的二中空导轨11末端则相对应设有倾斜平行段112，该第一群导柱31穿设受限于该镜轨筒10周缘的一中空导轨11内，而该第二群导柱41穿设受限于另一相对的中空导轨11内，当镜轨筒10的二中空导轨11带动第一群导柱31及第二群导柱41通过渐变段111后(本实施的设定让驱动马达在渐变段111不会停留)，第一镜片群30与第二镜片群40的间距会在倾斜平行段112保持不变，但是，该驱动马达却能运用镜轨筒10二相对中空导轨11同步带动第一群导柱31及第二群导柱41前、后位移(仍然保持间距)；

藉此，本发明的驱动马达可以在倾斜平行段112进行对焦作业，而且是使用同一个驱动马达、同一个控制系统及旋转同一个组件，故本发明确实可以兼具变焦、对焦功能，并产生降低成本、缩小体积的多重功效。

本发明第二实施例如图6、图7所示，本发明第二实施例主要包括有：一镜轨筒50、一导筒60、第一镜片群70、第二镜片群80、一弹性组件90配合一驱动马达(图中未示)配置而成，其中：

该镜轨筒50周缘制设凸出的导块51内，而导块51二侧各具有一导轨52，该导块51中间设有变化二导轨52间距的渐变段511，并在导块51末端的二导轨52相对应处设有倾斜平行段512；

该导筒60定位在镜轨筒50一侧，且于导筒60旁定位有二滑轴A；

该第一镜片群70滑设在导筒60内，且其一侧凸出设有一定位件71，并在该定位件71上装设有一具有滑轮721的导柱72，该定位件71可在一滑轴A上轴向自由滑移，该导柱72以滑轮721抵靠在该镜轨筒50的导块51一侧的导轨52上；

该第二镜片群80对应第一镜片群70滑设在导筒60内，且其一侧凸出设有一定位件81，并在该定位件81上装设有一具有滑轮821的导柱82，该定位件81可在另一根滑轴A上轴向自由滑移，而该导柱82以滑轮821抵靠在该镜轨筒50的导块51另一侧的导轨52上；

该弹性组件90，其二端分别定位在第一镜片群70、第二镜片群80上，且弹性组件90拉伸定位在该第一镜片群70及该第二镜片群80之间，且提供第一镜片群70及第二镜片群80相靠近的预设力量。

为求清楚说明本发明的各种实施，以下说明第二实施例的运作方式，并且配合图标的结构、代号进行说明：

由于本发明的第一镜片群70以导柱72的滑轮721抵靠在该镜轨筒50的导块51一侧的导轨52上，该第二镜片群80则以导柱82的滑轮821抵靠在该镜轨筒50的导块51另一侧的导轨52上；故当驱动马达带动该镜轨筒50时，该镜轨筒50凸出的导块51利用变化二导轨52间距的渐变段511使第一镜片群70及第二镜片群80产生轴向相对位移，同样达成本发明变焦的首要效果。

此时，导筒60旁的二根滑轴A可以径向限制第一镜片群70及第二镜片群80，使其可以顺畅轴向位移调变焦距。

另外，该弹性组件90提供第一镜片群70及第二镜片群80相靠近的预设力量，故导柱72及导柱82会保持抵靠在该镜轨筒50的导块51的导轨52上。

本发明第二实施的重要关键在于：

该镜轨筒50的导块51末端的二导轨52相对应处也设有倾斜平行段512，当镜轨筒50的二导轨52带动导柱72及导柱82通过渐变段511后，第一镜片群70及第二镜片群80的间距会在倾斜平行段512保持不变，但是，该驱动马达却能运用镜轨筒50二导轨52的倾斜平行段512同步带动第一镜片群70及第二镜片群80前、后位移(仍然保持间距)；藉此，本发明第二实施例的驱动马达也可以在倾斜平行段512进行对焦作业，而且是使用同一个驱动马达、同一个控制系统及旋转同一个组件，故本发明第二实施例同样可以兼具变焦、对焦功能，并产生降低成本、缩小体积的多重功效。

综上所述，本发明的创新结构设计是运用全群对焦结构，其是运用一镜轨筒、第一镜片群、第二镜片群配置而成者，而利用驱动马达旋转带动镜轨筒，使该第一镜片群、第二镜片群之间产生变焦效果，而该镜轨筒的导轨端设有对应第一镜片群导柱及第二镜片群导柱的同步倾斜平行段，且利用导轨末端的同步倾斜平行段进行对焦；藉此不仅能进行变焦与对焦工作，不但且具有降低成本效果，更能有效缩小产品的体积。

Claims (4)

1.一种全群对焦结构，包含有一镜轨筒、一导筒、第一镜片群、第二镜片群及一驱动马达，且第一镜片群、第二镜片群由对应物体端依序排列配置，其特征在于：

该镜轨筒，其周缘开设有二中空导轨，该二中空导轨中间的渐变段具有相对应的轴向变化，而该二中空导轨末端则相对应轴向设有倾斜平行段，而一中空定位轨则对应轴心环设在该二中空导轨之间；

该导筒，套设在该镜轨筒内，于导筒周缘装设有导筒导柱，且导筒导柱穿设限制在该镜轨筒的中空定位轨内，而在导筒导柱二侧分别制作有第一轴向长孔及第二轴向长孔，该第一轴向长孔及第二轴向长孔分别对应镜轨筒周缘的二中空导轨；

该第一镜片群，其内定位有预设的镜片，该第一镜片群套设在该导筒内，该第一镜片群装设有导柱，该第一镜片群的导柱通过该导筒的第一轴向长孔后，该第一镜片群的导柱再穿设受限于该镜轨筒周缘的一中空导轨内；

该第二镜片群，其内定位有预设的镜片，该第二镜片群套设在该导筒内，该第二镜片群对应该第一镜片群排列定位，第二镜片群装设有导柱，该第二镜片群的导柱通过该导筒的第二轴向长孔后，该第二镜片群的导柱相对第一镜片群的导柱穿设受限于该镜轨筒周缘的另一中空导轨内；以及该驱动马达，其配置带动该镜轨筒。

2.根据权利要求1所述的一种全群对焦结构，其特征在于：该第一镜片群的导柱采用可拆组方式螺锁于第一镜片群上，该第二镜片群的导柱采用可拆组方式螺锁于第二镜片群上。

3.一种全群对焦结构，包含有一镜轨筒、一导筒、第一镜片群、第二镜片群、一弹性组件及一驱动马达，且第一镜片群、第二镜片群由对应物体端依序排列配置，其特征在于：

该镜轨筒，其周缘制设凸出的导块，而该导块二侧各具有一导轨，该导块中间设有变化二导轨间距的渐变段，并在导块末端的该二导轨相对应处设有倾斜平行段；

该导筒，定位在该镜轨筒一侧，且于导筒旁定位有二滑轴；

该第一镜片群，其内定位有预设的镜片，该第一镜片群滑设在该导筒内，且该第一镜片群的一侧凸设有定位件，并在该定位件上装设有具有滑轮的导柱，该第一镜片群的定位件在该导筒旁的一滑轴上轴向自由滑移，该第一镜片群的导柱以滑轮抵靠该镜轨筒的导块一侧的导轨上；

该第二镜片群，其内定位有预设的镜片，该第二镜片群对应该第一镜片群滑设在该导筒内，且该第二镜片群一侧凸出设有定位件，并在该第二镜片群的定位件上装设有具有滑轮的导柱，该第二镜片群的定位件在该导筒旁的另一滑轴上轴向自由滑移，而该第二镜片群的导柱以滑轮抵靠于该镜轨筒的导块另一侧的导轨上；该驱动马达，其配置带动该镜轨筒；以及

该弹性组件，其二端分别定位在该第一镜片群及该第二镜片群上，且提供第一镜片群及第二镜片群相靠近的预设力量。

4.根据权利要求3所述的一种全群对焦结构，其特征在于：该弹性组件为一拉伸弹簧。

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