TWI440918B - 影像擷取裝置及其鏡頭模組 - Google Patents

Description

影像擷取裝置及其鏡頭模組

本發明是有關於一種影像擷取裝置及其鏡頭模組，且特別是有關於一種伸縮式影像擷取裝置及其鏡頭模組。

隨著影像擷取技術的進步，照相機或攝影機等影像擷取裝置已經廣泛地應用於各式電子裝置。影像擷取裝置依據鏡頭的性質可以分為定焦式或變焦式。變焦式鏡頭採用多組透鏡群組，透過這些透鏡群組的相對移動，來改變光路徑與聚焦情況，使得變焦鏡頭能夠調整為廣角鏡頭或望遠鏡頭。

然而，在變焦鏡頭提升其倍率的同時，變焦鏡頭於收納時的厚度亦隨之增加。研究人員除了努力提升變焦鏡頭可變焦之範圍外，也致力於縮減鏡頭模組之收納厚度。

本發明係有關於一種影像擷取裝置及其鏡頭模組，其利用凸塊與擺動桿之搭配設計，使得透鏡組得以擺動至鏡頭模組之邊緣，進而縮減鏡頭模組之整體厚度。

根據本發明之一方面，提出一種鏡頭模組。鏡頭模組包括一第一胴物、一第二胴物、一透鏡組、一擺動桿及一連接軸。第一胴物具有一凸塊。第二胴物設置於第一胴物之內。擺動桿具有一第一端及一第二端。透鏡組設置於第一端。連接軸連接擺動桿及第二胴物。擺動桿以連接軸為 軸心轉動。凸塊用以推抵擺動桿之第二端。

根據本發明之另一方面，提出一種影像擷取裝置。影像擷取裝置包括一鏡頭模組及一影像擷取單元。鏡頭模組包括一第一胴物、一第二胴物、一透鏡組、一擺動桿及一連接軸。第一胴物具有一凸塊。第二胴物設置於第一胴物之內。擺動桿具有一第一端及一第二端。透鏡組設置於第一端。連接軸連接擺動桿及第二胴物。擺動桿以連接軸為軸心轉動。凸塊用以推抵擺動桿之第二端。影像擷取單元設置於鏡頭模組之一光路徑上，用以感測入射至鏡頭模組之一光束。

為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

以下係提出各種實施例進行詳細說明，其利用凸塊與擺動桿之搭配設計，使得透鏡組得以擺動至鏡頭模組之邊緣，進而縮減鏡頭模組之整體厚度。然而，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本發明欲保護之範圍。此外，實施例中之圖式係省略部份元件，以清楚顯示本發明之技術特點。

請參照第1圖，其繪示一種影像擷取裝置100之示意圖。影像擷取裝置100例如是一攝影機、一照相機或搭載攝影機、照相機之行動電話、筆記型電腦、平板電腦或行車記錄器等。影像擷取裝置100包括一鏡頭模組110及一影像擷取單元120。鏡頭模組110用以接收外界之光束， 並將光束聚焦於影像擷取單元120上。影像擷取單元120設置於鏡頭模組110之光路徑上，用以擷取一影像，例如是一互補式金氧半(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)晶片、一電荷耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)晶片或一底片。

請參照第2圖，其繪示第1圖之鏡頭模組110之示意圖。鏡頭模組110包括一第一胴物111、一第二胴物112、一透鏡組113、一擺動桿114及一連接軸115。第一胴物111及第二胴物112係為中空桶狀結構的厚壁鑄件，其材質例如是塑膠或金屬。第一胴物111套接於第二胴物112之外。第一胴物111及第二胴物112具有相同的軸心110a。第一胴物111與第二胴物112可以在同一軸心110a上相對移動而改變鏡頭模組110之長度L110(繪示於第1圖)。

舉例來說，第一胴物111與第二胴物112相對靠近時，鏡頭模組110之長度L110將會減縮；第一胴物111與第二胴物112相對遠離時，鏡頭模組110之長度L110將會增加。胴物之數量不限於兩個，在其他實施例中，胴物之數量亦可以是三個、四個、五個、甚至五個以上。

第二胴物112係連接透鏡組113，而第一胴物111則可連接於快門或另一透鏡組，透過第一胴物111與第二胴物112的相對轉動與移動，可以改變透鏡組113與快門或其他透鏡組之關係。

如第2圖所示，第一胴物111之側壁具有一導引軌111a。第二胴物112係沿著導引軌111a相對第一胴物111 轉動，而使第二胴物112相對第一胴物111前進或後退。在另一實施例中，也可以是第一胴物111相對第二胴物112轉動，而使第一胴物111相對第二胴物112前進或後退。

透鏡組113例如是由一個或一個以上凹透鏡、凸透鏡所組成之群組。透鏡組113耦接於第二胴物112，所以當第二胴物112移動時，透鏡組113也將隨著一起被帶動。透過第二胴物112的移動可以改變透鏡組113的位置，進而改變光束聚焦效果。

透鏡組113係透過擺動桿114與第二胴物112耦接。擺動桿114具有一第一端114a及一第二端114b。透鏡組113設置於該第一端114a。連接軸115連接擺動桿114及第二胴物112。擺動桿114以連接軸115為軸心轉動時，透鏡組113將隨著擺動桿114而擺動。

此外，第一胴物111具有一凸塊111b。凸塊111b設置於第一胴物111之內側壁。當第一胴物111相對第二胴物112轉動時，第一胴物111也會帶動凸塊111b移動。

請參照第3圖，其繪示第2圖之鏡頭模組110轉動過程之示意圖。當第一胴物111帶動凸塊111b移動時，凸塊111b將朝向擺動桿114之第二端114b移動，進而推抵擺動桿114以連接軸115為軸心轉動。

請參照第4圖，其繪示第3圖之鏡頭模組110繼續轉動之示意圖。擺動桿114轉動後即可擺動透鏡組113，進而將透鏡組113擺動至鏡頭模組110之第一胴物111的邊緣。在一實施例中，第一胴物111之側壁具有一開口111c，此一開口111c用以容置擺動至邊緣之透鏡組113。

請參照第1圖及第5圖，第5圖繪示第4圖之鏡頭模組110沿截面線5-5’之剖面圖。凸塊111b具有一第一斜面S1，擺動桿114之第二端114b具有一第二斜面S2。當凸塊111b推抵擺動桿114時，凸塊111b以第一斜面S1抵靠擺動桿114之第二斜面S2，以抬升擺動桿114。

在另一實施例中，可以僅於凸塊111b設置第一斜面S1，而不在擺動桿114設置第二斜面S2；或者在另一實施例中，亦可不在凸塊111b設置第一斜面S1，而僅在擺動桿114設置第二斜面S2。擺動桿114被提升後，透鏡組113也被提升，進而可使鏡頭模組110之整體厚度得以減縮。

如第4圖所示，第一斜面S1及第二斜面S2相對應的切合，使得第一斜面S1推抵第二斜面S2的過程可以更順暢。第一斜面S1及第二斜面S2相對應的切合可以讓第一斜面S1及第二斜面S2接觸時，第一斜面S1與第二斜面S2相互平貼。舉例來說，第一斜面S1、第二斜面S2可以兩者都是平面；或者一者為凹面、另一者為凸面；或者兩者為相對應的波浪狀曲面。

透過上述設計，當影像擷取裝置100不進行影像擷取之動作時，可以將透鏡組113收納於鏡頭模組110之邊緣，以減少鏡頭模組110之厚度。當影像擷取裝置100欲進行影像擷取之動作時，則必須將透鏡組113回復至光路徑上，以將光束聚焦於影像擷取單元120(繪示於第1圖)上。

請參照第2圖，就透鏡組113之回復方式而言。鏡頭 模組110更包括一彈性元件116。彈性元件116例如是一扭轉彈簧或一螺旋壓縮彈簧、或同時具有扭轉彈簧與螺旋壓縮彈簧功能之彈簧。彈性元件116套接於連接軸115上。彈性元件116之一端連接於第二胴物112，彈性元件116之另一端連接於擺動桿114。

請參照第6圖，其繪示第2圖之彈性元件116之放大示意圖。當彈性元件116之上端116a被順時針扭轉，且彈性元件116之下端116b被逆時針扭轉時，將產生一扭轉回復力。當彈性元件116被釋放時，藉由扭轉回復力，連接於彈性元件116之上端116a及下端116b的元件將被扭轉至原處。

請再參照第6圖，當彈性元件116之上端116a及下端116b被壓縮時，將產生一壓縮回復力。當彈性元件116被釋放時，藉由壓縮回復力，連接於彈性元件116上端116a及下端116b之元件將被推回至原處。

因此當凸塊111b推抵擺動桿114時(此時透鏡組113被擺動至鏡頭模組110之邊緣)，將使彈性元件116產生扭轉回復力及壓縮回復力。藉由扭轉回復力及壓縮回復力，當凸塊111b離開擺動桿114時，彈性回復力及壓縮回復力可以將擺動桿114擺回定位，而使透鏡組113回復至光路徑之位置。

透過上述設計，當影像擷取裝置100不進行影像擷取之動作時，可以將透鏡組113收納於鏡頭模組110之第一胴物111的邊緣，以減少鏡頭模組110之厚度。當影像擷取裝置100欲進行影像擷取之動作時，也能夠快速地將透 鏡組113回復至光路徑上，以將光束聚焦於影像擷取單元120上。

綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧影像擷取裝置

110‧‧‧鏡頭模組

110a‧‧‧軸心

120‧‧‧影像擷取晶片

111‧‧‧第一胴物

111a‧‧‧導引軌

111b‧‧‧凸塊

111c‧‧‧開口

112‧‧‧第二胴物

113‧‧‧透鏡組

114‧‧‧擺動桿

114a‧‧‧第一端

114b‧‧‧第二端

115‧‧‧連接軸

116‧‧‧彈性元件

116a‧‧‧上端

116b‧‧‧下端

L110‧‧‧長度

S1‧‧‧第一表面

S2‧‧‧第二表面

第1圖繪示一種影像擷取裝置之示意圖。

第2圖繪示第1圖之鏡頭模組之示意圖。

第3圖繪示第2圖之鏡頭模組轉動過程之示意圖。

第4圖繪示第3圖之鏡頭模組繼續轉動之示意圖。

第5圖繪示第4圖之鏡頭模組沿截面線5-5’之剖面圖。

第6圖繪示第2圖之彈性元件之放大示意圖。

110．．．鏡頭模組

110a．．．軸心

111．．．第一胴物

111a．．．導引軌

111b．．．凸塊

112．．．第二胴物

113．．．透鏡組

114．．．擺動桿

114a．．．第一端

114b．．．第二端

115．．．連接軸

116．．．彈性元件

Claims (10)

1. 一種鏡頭模組，包括：一第一胴物，具有一凸塊；一第二胴物，設置於該第一胴物之內；一透鏡組；一擺動桿，具有一第一端及一第二端，該透鏡組設置於該第一端；以及一連接軸，連接該擺動桿及該第二胴物，該擺動桿以該連接軸為軸心轉動；其中該凸塊用以推抵該擺動桿之該第二端。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組，其中該凸塊具有一第一斜面，該凸塊以該第一斜面抵靠該擺動桿之該第二端，以抬升該擺動桿。
3. 如申請專利範圍第2項所述之鏡頭模組，其中該擺動桿之該第二端具有一第二斜面，該凸塊以該第一斜面抵靠該擺動桿之該第二斜面，以抬升該擺動桿。
4. 如申請專利範圍第3項所述之鏡頭模組，其中該第一斜面及該第二斜面相對應的切合。
5. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組，更包括：一彈性元件，設置於該連接軸上，用以提供該擺動桿一彈性回復力。
6. 如申請專利範圍第5項所述之鏡頭模組，其中該彈性元件係為一扭轉彈簧。
7. 如申請專利範圍第5項所述之鏡頭模組，其中該彈性元件係為一螺旋壓縮彈簧。
8. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組，其中該第一胴物連接一快門或另一透鏡組。
9. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組，其中該第一胴物具有一開口，該開口用以容置該透鏡組。
10. 一種影像擷取裝置，包括如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組及一影像擷取單元，該影像擷取單元設置於該鏡頭模組之一光路徑上，用以感測入射至該鏡頭模組之一光束。