TWI431392B - The camera's focus drive - Google Patents

Description

相機的對焦驅動裝置

本發明是與相機的對焦有關，特別是關於一種相機的對焦驅動裝置。

請參閱圖1，一種習用潛望式相機的對焦驅動裝置3，包含有一機架70，具有一導軌71；一馬達80，設置於機架70上，且馬達80的輸出軸81上具有一外螺紋段811；一作動螺帽90，套設於輸出軸80的外螺紋段上811；一透鏡框100，用以供裝設一個或多個透鏡2，且套設在導軌71上同時與作動螺帽90結合。藉此，透鏡框100可受馬達80之驅動而沿導軌71往復移動，如圖2及圖3所示，且透鏡框100中設有一個或一個以上之透鏡2，相機的影像感器(圖未示)則設在透鏡框100移動方向上的一個位置上，藉由透鏡框100的移動可使相機之鏡頭聚焦於影像感測器上。

此種對焦驅動裝置3所採用的馬達80為伺服馬達，所以控制透鏡框100移動量的方式，是以控制輸入給馬達80的脈衝(pulse)訊號數的方式為之。然而，在驅動透鏡框100移動時，由於馬達80的輸出軸71與馬達殼體間的軸向上的間隙，會使得透鏡框100從起始位置移動到某一個位置後，輸入相同的脈衝訊號數給馬達80以驅動透鏡框100往起始位置移回，卻無法讓透鏡框100精確地回到原始位置而產生誤差，且每次產生的誤差沒有一定的規律。

附表一是對三組相同結構的習用對焦驅動裝置所作的測試結果，圖4則是測試果結的圖表。其中，分別對各組對焦驅動裝置輸入多次的往返移動量，即，分別輸入馬達-150個至1000個脈衝訊號數，如附表一的第一列數值所示，觀察透鏡框每次往與返之間的誤差量，如附表一的第二列至第四列數值所示。

附表一中所示的誤差量，指的是使馬達驅動透鏡框移動一誤差距離所需輸入的脈衝訊號數。而上述的誤差距離，是指輸入馬達預定的脈衝訊號數，以使馬達驅動透鏡框自一起始位置移動了對應的距離，再輸入給馬達反向且相同數量的脈衝訊號後，透鏡框回到的位置與其起始位置間的距離。例如，附表一中對於習用一的對焦驅動裝置的測試中，第一次的測試輸入150個負脈衝訊號給馬達，以驅動透鏡框自一起始位置移動到一對應位置，再輸入150個正脈衝訊號給馬達，以驅動透鏡框往該起始位置移動。在這一個往與返(即150個負脈衝訊號與150個脈衝訊號)的過程後，習用一的對焦驅動裝置的透鏡框所在位置與該起始位置的誤差量為4個脈衝訊號。

由附表一及圖4所示，可以看出習用相機的對焦驅動裝置由於馬達輸出軸與殼體間之間隙，造成馬達傳動上的過量誤差，因此使得整組對焦驅動裝置的對焦不準確。

請再參閱圖1，習用的相機的對焦驅動裝置3包含有一彈簧101，套設於輸出軸81之末端處且一端抵頂於機70架上，其用途在於馬達80因持續地作動而導致作動螺帽90脫出輸出軸80的外螺紋段811時，可保持作動螺帽90位於該處，並且在輸出軸81逆向轉動時，可把作動螺帽90重新推回外螺紋段811。此一彈簧101之設置除上述功能之外，並沒有減低前述馬達傳動誤差量的功效。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種相機的對焦驅動裝置，係一具有較低馬達傳動誤差量，而有更佳的對焦效果者。

用以達成上述的發明目的，本發明之一種相機的對焦驅動裝置，主要包含有一機架、一馬達、一作動螺帽、一透鏡框。其中，該機架具有一導軌；該馬達設置於該機架上，且其輸出軸具有一外螺紋段以及一擋止部；該作動螺帽結合於該輸出軸之外螺紋段上；該透鏡框以可沿該導軌往復移動的方式結合於該機架上，同時與該作動螺帽結合，而可受該馬達之驅動而沿該導軌於該機架上往復移動。

而本發明用以達成上述發明目的之主要技術在於該輸出軸具有一擋止部，且更包含有一墊片和一彈簧。其中，該墊片係套設於該輸出軸上，而位於該輸出軸之擋止部與末端之間，且受該擋止部之阻擋而無法朝向該馬達移動；該彈簧係一端抵 頂該墊片，使該墊片靠抵於該擋止部上，另端則抵頂該機架。

藉此，該彈簧可以持續地抵壓著該輸出軸，使該輸出軸不會因其與該馬達之殼體間的間隙而於驅動該透鏡框的過程中產生軸向的晃動，而且，由於該彈簧被該機架和該墊片限制在固定的空間中，所以它輸出的彈力穩定而不會產生變化。

因為上述的結構設計，使得該對焦驅動裝置的馬達傳動誤差可有效地、大幅地降低，提高了對焦的精準度。

以下，將以本發明一較佳的實施例配合圖示，詳細說明本發明：請參閱圖5至圖7，本發明一較佳實施例之相機的對焦驅動裝置1，包含有：一機架10，該機架10通常是結合在一相機(圖未示)的機殼內部，且該機架10具有一導軌11，該導軌11在本實施例中，係一表面光滑的圓形桿體。

一馬達20，係一伺服馬達；該馬達20裝設在該機架10上，其輸出軸21平行於該導軌11。該輸出軸21具有一位於中段處的大徑部211、二個分別位於基段和末段處小徑部212、以及一設於該大徑部211上之外螺紋段213，且該位於末段處的小徑部212與該位中段處的大徑部211間具有一個段差端面，形成一擋止部214。

一作動螺帽30，結合於該輸出軸21的外螺紋段213上； 該作動螺帽30具有位於兩個相對稱位置上的凸部30a、30b，其中一個凸部30a受限制於該機架10的一長條狀限制槽12中，用以禁止該作動螺帽30產生轉動。

一透鏡框40，具有一穿孔41，並以該穿孔41套設於該導軌11上，而可沿該導軌11在該機架10上往復移動；該透鏡框40更具有一安裝孔42，用以安裝一個或多個透鏡2。另外，該透鏡框40還具有一槽43，用以供容納該作動螺帽30之另一凸部30b，藉以使該作動螺帽30可帶動該透鏡框40沿該導軌11往復移動。

一墊片50，套設於該輸出軸21的小徑部212上，而位於該輸出軸21之擋止部214與末端之間，且受該擋止部214之阻擋而無法朝向該馬達20移動。

一彈簧60，一端抵頂該墊片50，使該墊片50靠抵於該擋止部214上，另端則抵頂該機架10。

請參閱圖8，藉由該擋止部214、該墊片50及該彈簧60的設置，使得該彈簧60隨時地透過該墊片50提供該輸出軸21一壓力，無論該輸出軸21是處於靜止或轉之狀態。因此，該輸出軸21不會因其與該馬達20之殼體間的間隙而於驅動該透鏡框40的過程中產生軸向的晃動。由於該彈簧60被該機架10和該墊片50限制在固定的空間中，所以它輸出的彈力穩定而不會產生變化，對於降低該輸出軸21的軸向晃動，能達到更好的效果。

附表二是對三組本實施例之對焦驅動裝置所作的測試結果，圖9為測試果結的圖表。其中，分別對各組對焦驅動裝置輸入多次的往返移動量，即，分別輸入馬達-150個至1000個脈衝訊號數，如附表二第一列數值所示，觀察透鏡框每次往與返之間的誤差量，如附表一的第二列至第四列數值所示。

附表二所示的誤差量，指的是使馬達驅動透鏡框移動一誤差距離所需輸入的脈衝訊號數。而上述的誤差距離，是指輸入馬達預定的脈衝訊號數，以使馬達驅動透鏡框自一起始位置移動了對應的距離，再輸入給馬達反向且相同數量的脈衝訊號後，透鏡框回到的位置與其起始位置間的距離。例如，附表二對於本實施例第一組對焦驅動裝置的測試中，在第一次的測試輸入150個負脈衝訊號給馬達，以驅動透鏡框自一起始位置移動到一對應位置，再輸入150個正脈衝訊號給馬達，以驅動透鏡框往該起始位置移動。在這一個往與返(即150個負脈衝訊號與150個脈衝訊號)的過程後，該對焦驅動裝置的透鏡框所在位置與該起始位置的誤差量為2個脈衝訊號。不僅如此，在之後所輸入不同的脈衝訊號數的測試中，所產生之誤差量最多都只到達2個或極少數為4個脈衝訊號。

由附表二及圖9所示，可以看出本實施例的對焦驅動裝置的馬達傳動誤差小而且穩定，因此使得整組對焦驅動裝置的對焦精準度大為提高。

以上所述，僅是以一個較佳實施例詳細說明本發明，但本發明並非僅限於上述實施例之結構。舉凡依本發明上述實施例所作的任何修改，如果不脫離本發明之技術精神，當被視為本發明之其他實施態樣。

1．．．對焦驅動裝置

10．．．機架

11．．．導軌

12．．．限制槽

20．．．馬達

21．．．輸出軸

211．．．大徑部

212．．．小徑部

213．．．外螺紋段

214‧‧‧擋止部

30‧‧‧作動螺帽

30a、30b‧‧‧凸部

40‧‧‧透鏡框

41‧‧‧穿孔

42‧‧‧安裝孔

43‧‧‧槽

2‧‧‧透鏡

50‧‧‧墊片

60‧‧‧彈簧

圖1為一種習用相機的對焦驅動裝置的構件分解圖；

圖2及圖3分別為圖1所示習用對焦驅動裝置在不同狀態下的上視圖，其中部份構件以假想設描繪之；

圖4為對三組圖1所示的對焦驅動裝置進行測試所得之誤差狀態圖；

圖5為本發明一較佳實施例之立體圖；

圖6為圖5所示實施例之構件分解圖；

圖7為圖5所示實施例之部份構件組合圖；

圖8為圖1所示圖5所示實施例的上視圖，其中部份構件以假想設描繪之；

圖9為對三組圖5所示實施例進行測試所得之誤差狀態圖。

10．．．機架

11．．．導軌

12．．．限制槽

20．．．馬達

21．．．輸出軸

211．．．大徑部

212．．．小徑部

213．．．外螺紋段

214．．．擋止部

30．．．作動螺帽

30a、30b．．．凸部

40．．．透鏡框

41．．．穿孔

42．．．安裝孔

2．．．透鏡

50．．．墊片

60．．．彈簧

Claims (6)

1. 一種相機的對焦驅動裝置，包含有：一機架，具有一導軌；一馬達，設置於該機架上，且該馬達之輸出軸具有一外螺紋段以及一擋止部；一作動螺帽，結合於該輸出軸之外螺紋段上；一透鏡框，以可沿該導軌往復移動的方式結合於該機架上，同時與該作動螺帽結合，而可受該馬達之驅動而沿該導軌於該機架上往復移動者；一墊片，係套設於該輸出軸上，而位於該輸出軸之擋止部與末端之間，且受該擋止部之阻擋而無法朝向該馬達移動；一彈簧，係一端抵頂該墊片，使該墊片靠抵於該擋止部上，另端則抵頂該機架。
2. 如請求項1所述之相機的對焦驅動裝置，其中，該導軌係一表面光滑的圓形桿體；該透鏡框具有一穿孔，並以該穿孔套設於該導軌上，而可沿該導軌在該機架上往復移動。
3. 如請求項1所述之相機的對焦驅動裝置，其中，該馬達為一伺服馬達。
4. 如請求項1所述之相機的對焦驅動裝置，其中，該馬達之輸出軸平行於該導軌。
5. 如請求項1所述之相機的對焦驅動裝置，其中，該透鏡框還具有一槽，而該作動螺帽具有位於兩個相對稱位置上的凸部， 其中一個凸部受限制於該機架的一長條狀限制槽中，用以禁止該作動螺帽產生轉動，另一個則位於該透鏡框之該槽中，用以帶動該透鏡框沿該導軌往復移動。
6. 如請求項1所述之相機的對焦驅動裝置，其中，透鏡框具有一安裝孔，用以安裝一個或多個透鏡。