TWI479220B - 鏡頭機構 - Google Patents

Description

鏡頭機構

本發明是有關於一種鏡頭機構，且特別是有關於一種增長光學變焦路徑的鏡頭機構。

隨著科技的進步，數位攝像機構已廣泛應用於各種數位產品，例如，數位相機、數位攝影機、行動電話、個人數位助理(PDA)等。數位攝像機構包含一鏡頭機構與一影像感測器。鏡頭機構可將影像聚焦於影像感測器，再由影像感測器將光學影像訊號轉換成電子訊號。

傳統的鏡頭機構包括數個套筒，該些套筒彼此之間進行相對運動，該些套筒之一直進套筒具有一溝槽，溝槽定義一光學變焦路徑。透過溝槽，該些直進套筒可進行一相對的直線運動以改變焦距。

然而，對鏡頭機構在厚度更薄化的發展方向而言，直進套筒的直進路徑長度受限於相接套筒之厚度，間接使光學變焦路徑的長度受到侷限。

本發明係有關於一種鏡頭機構，其具有長光學變焦路徑。

根據本發明之一實施例，提出一種鏡頭機構。鏡頭機構包括一直進套筒及一導引件。直進套筒具有相對之一第一面與一第二面且包括數個直進槽組，各直進槽組包括第一直進槽、一第二直進槽及一第一止擋部。第一直進槽從第一面與第二面各露出一開口。第二直進槽從第二面往第一面的方向延伸一第一距離。第一止擋部設置於第一直進槽內。導引件包括與該些直進槽組相對應的數個導引組，各導引組包括一第一凸緣及一突出部。第一凸緣設於對應之導引組之一端，且可滑動地組裝於對應之第一直進槽內。突出部可滑動地組裝於對應之第二直進槽內。其中，此第一距離小於第一面與第二面之間距，且第一直進槽連通第二直進槽。

根據本發明之另一實施例，提出一種鏡頭機構。鏡頭機構包括一直進套筒及一導引件。直進套筒具有相對之一第一面與一第二面且包括一第一止擋部。直進套筒更包括一第一直進槽及一第二直進槽。第一直進槽從第一面與第二面各露出一開口。第二直進槽從第二面往第一面的方向延伸一第一距離。導引件包括一第一凸緣及一突出部。第一凸緣位於第一直進槽內滑動。突出部位於第二直進槽內滑動。

根據本發明之另一實施例，提出一種電子裝置。電子裝置包括前述之鏡頭機構。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第1圖，其繪示依照本發明一實施例之鏡頭機構的分解圖。鏡頭機構100可廣泛地應用於各種具有影像擷取功能的電子裝置，如數位相機、數位攝影機、行動電話或個人數位助理(Personal Digital Assistant,PDA)。

鏡頭機構100包括直進套筒110、導引件120、第一套筒130及第二套筒140。

第一套筒130包括至少一直進槽130r1及至少一導槽130r2，本實施例中，導槽130r2係轉動槽。為具體說明本實施例，此處以“轉動槽”表示可讓套筒進行旋轉動作的槽結構，例如，導槽130r2沿著且環繞Z軸延伸，如此可引導與其連接之套筒進行直線及旋轉運動。此外，為具體說明本實施例，此處以“直進槽”表示可讓套筒進行直線動作的槽結構，例如，第一套筒130之直進槽130r1僅沿Z軸向延伸，使導引件120相對第一套筒130進行直線運動。

第一套筒130可受到一驅動套筒(未繪示)的驅動，而與此驅動套筒進行相對運動，例如是進行直進與轉動運動中至少一者。本實施例中，第一套筒130以進行直進運動為例說明。

第二套筒140包括至少一導槽140r及至少一導銷140p。其中，第二套筒140之導銷140p連接於第一套筒130之導槽130r2，使得當第一套筒130沿Z軸進行直進運動時，第二套筒140可進行轉動及直進運動。其中，Z軸向例如是套筒的中心軸向或鏡頭機構100的光軸。

雖然圖未繪式，然鏡頭機構100可包括一鏡群，其可配置於直進套筒110內。其中，鏡群例如是由至少一個凹透鏡及/或凸透鏡所組成。透過直進套筒110的直線運動，可改變鏡群的位置，進而改變光線聚焦(焦點)位置。

請參照第2A圖，其繪示第1圖之直進套筒的外觀圖。直進套筒110具有二直進槽組110r及相對之第一面110s1與第二面110s2且包括第一止擋部111及第二止擋部112，其中，第一止擋部111及第二止擋部112鄰近第二面110s2配置，例如，第一止擋部111及第二止擋部112可連接於第二面110s2(止擋部之側面與第二面110s2實質上對齊，如共面)，或僅靠近但不連接於第二面110s2，或甚至突出超過第二面110s2。藉由設計第一止擋部111及第二止擋部112的位置，可獲得對應的光學路徑長度，舉例來說，當第一止擋部111及第二止擋部112愈靠近第二面110s2時，導引件120與直進套筒110的相對移動長度愈長，如此可 獲得愈長的光學路徑長度。

本實施例中，第一止擋部111與第二止擋部112係相對配置，另一實施例中，直進套筒110可省略第二止擋部112。

如第2A圖所示，本實施例中，二直進槽組110r係相對配置。例如，二直進槽組110r之間夾180度圓心角。另一實施例中，二直進槽組110r之間夾相異於180度的圓心角。本實施例中，直進槽組110r的數量係二個，另一實施例中，直進槽組110r的數量可以是單個或二個以上。

如第2A圖所示，各直進槽組110r包括相連通之第一直進槽110r1及第二直進槽110r2。其中，第一直進槽110r1從第一面110s1露出第一開口110a1，且從第二面110s2露出第二開口110a2，進一步地說，第一直進槽110r1沿直進套筒110的寬度方向(例如是第一面110s1至第二面110s2的方向)貫穿直進套筒110。

如第2A圖所示，第二直進槽110r2從第二面110s2往第一面110s1的方向延伸一第一距離W1，此第一距離W1小於第一面110s1與第二面110s2之間距W2，而形成止擋部114。此止擋部114可止擋導引件120之突出部123(容後敘述)，避免導引件120與直進套筒110脫離。

請參照第2B圖，其繪示第2A圖中沿方向2B-2B’的剖視圖。本實施例中，直進套筒110包括槽底部113，第一直進槽110r從直進套筒110之周緣面延伸至槽底部113，其中，第一直進槽110r之第二直進槽110r2從槽底部113的上表面113u往槽底部113的下表面113b延伸一第二距離H4，此第二距離H4小於槽底部113的厚度T1，也就是說，第二直進槽110r2並未貫穿直進套筒110。如此一來，第二直進槽110r2不致導致直進套筒110的強度過於薄弱。

另一實施例中，雖然圖未繪示，然第二直進槽110r2 可沿直進套筒110的厚度方向貫穿直進套筒110。例如，第二直進槽110r2可貫穿第2B圖之槽底部113。又例如，可省略第2B圖之槽底部113的下半部厚度，以露出第二直進槽110r2，在此設計下，節省的下半部厚度可使直進套筒110的內部空間S(第2A圖)增大，以提升設於內部空間S內之元件(如光學元件)的空間匹配性。

請參照第3A及3B圖，第3A圖繪示依照本發明另一實施例之直進槽組的剖視圖，第3B圖繪示依照本發明另一實施例之導引件之突出部的剖視圖。

如第3A圖所示，直進槽組110r2之第二直進槽210r2包括相連通之第一子直進槽210r21及第二子直進槽210r22。第一子直進槽210r21與第二子直進槽210r22的槽寬相異，而使第二直進槽210r2構成一T型槽。

如第3B圖所示，突出部223包括第一子突出部2231及第二子突出部2232。當導引件120連接於直進套筒110上時，第一子突出部2231連接於於第一子直進槽210r21，而第二子突出部2232連接於第二子直進槽210r22。由於第一子直進槽210r21的槽寬小於第二子直進槽210r22的槽寬，使得突出部223穩定地滑動於直進槽組210r2且可防止鏡筒因落下衝擊而脫出。

如第3B圖所示，第二子突出部2232具有一寬度W1，其實質上等於或小於第二子直進槽210r22的槽寬W2(第3A圖)。第一子突出部2231具有一寬度W3，其實質上等於或小於第一子直進槽210r21的槽寬W4(第3A圖)。一實施例中，第二子突出部2232之寬度W1實質上等於或略小於第二子直進槽210r22的槽寬W2，在此設計下，第一子突出部2231之寬度W3可小於第一子直進槽210r21的槽寬W4，避免過度拘束所導致的干涉。另一實施例中，第一子突出部2231之寬度W3實質上等於或略小第一子直進 槽210r21的槽寬W4，在此設計下，第二子突出部2232之寬度W1可小於第二子直進槽210r22的槽寬W2，避免過度拘束所導致的干涉。

請參照第4圖，其繪示第1圖之導引件的外觀圖。導引件120包括二導引組120’，此二導引組120’分別連接於二直進槽組110r。本實施例中，二導引組120’係相對配置，例如二導引組120’之間夾180度圓心角。另一實施例中，二導引組120’之間可夾相異於180度的圓心角。本實施例中，導引組120’的數量係二個，另一實施例中，導引組120’的數量可以係單個或二個以上。

各導引組120’包括第一凸緣121、第二凸緣122及突出部123。其中。第一凸緣121設於導引組120’之一端120s1且可滑動於第一直進槽110r。

如第4圖所示，第一凸緣121與第二凸緣122之第一間距H1大於第一止擋部111與第二止擋部112之第二間距H2。當導引件120與直進套筒110相對滑動時，第一凸緣121與第一止擋部111彼此止擋，而避免導引件120與直進套筒110脫離。

如第4圖所示，第一凸緣121與第二凸緣122之第一間距H1略小於或實質上等於第一直進槽110r1的槽寬H3，如此使第一凸緣121與第二凸緣122可輕易地滑動於第一直進槽110r1。

突出部123可設於第二直進槽110r2內。當導引件120與直進套筒110相對滑動時，突出部123可受到直進套筒110之止擋部114的止擋，而避免導引件120與直進套筒110脫離。另一實施例中，導引件120可省略第二凸緣122。

如第4圖所示，導引件120更包括至少一導銷125，其可連接於第一套筒130之直進槽130r1(第1圖)。藉由直進槽130r1，導引件120可相對第一套筒130進行直線運動。

如第4圖所示，各導引組120’更包括伸出部124，第一凸緣121及第二凸緣122鄰近伸出部124之一端配置，而突出部123鄰近伸出部124之另一端配置。此外，導引件120更包括環件126，其中環件126連接二導引組120’。

綜上可知，透過第一凸緣121及第二凸緣122滑動於第一直進槽110r1，以及導引件120之突出部123滑動於第二直進槽110r2，使導引件120可相對直進套筒110進行直線運動，而突出超過直進套筒110之第一面110s1或突出超過第二面110s2，以增長光學變焦路徑長度。

請參照第5A圖，其繪示第1圖之鏡頭機構處於收合狀態的外觀圖。導引組120’連接於直進槽組110r，使直進套筒110相對導引件120可滑動。

請參照第5B圖，其繪示第5A圖之直進套筒與導引件處於廣角狀態的外觀圖。在第二套筒140(第1圖)繞著正Z軸轉動且沿正Z軸進行直線運動的過程中，第5A圖之直進套筒110相對導引件120沿負Z軸進行直進運動，可使導引件120與直進套筒110處於如第5B圖所示之廣角狀態。

如第5B圖所示，在直進套筒110相對導引件120進行直線運動過程中，由於導引件120之突出部123受到直進套筒110之止擋部114的止擋，使直進套筒110不致與導引件120脫離。

如第5B圖所示，在直進套筒110與導引件120從收合狀態(第5A圖)變換至廣角狀態(第5B圖)的過程中，雖然導引件120之第一凸緣121與第二凸緣122與第一直進槽110r1脫離，然由於導引件120之突出部123仍滑動於第二直進槽110r2，故直進套筒110可沿負Z軸相對導引件120進行直線運動，而使導引件120突出超過直進套筒110之第一面110s1，如此可增長光學變焦路徑長度。

請參照第5C圖，其繪示第5B圖之直進套筒與導引件處於望遠狀態的外觀圖。在第二套筒140(第1圖)繞著正Z軸轉動且沿正Z軸進行直線運動的過程中，第5B圖之直進套筒110相對導引件120沿正Z軸進行直線運動，使導引件120與直進套筒110可處於如第5C圖所示之望遠狀態。

如第5C圖所示，在直進套筒110與導引件120從廣角狀態(第5B圖)變換至望遠狀態(第5C圖)的過程中，雖然導引件120之突出部123與直進套筒110之第二直進槽110r2脫離，然由於第一凸緣121與第二凸緣122仍滑動於第一直進槽110r1，故直進套筒110可沿正Z軸相對導引件120進行直進運動而突出超過導引件120之一端120s1(或說是導引件120突出超過直進套筒110之第二面110s2)，如此可增長光學變焦路徑長度。

此外，由於二導引組120’之間夾180度圓心角，使二導引組120’形同卡箝夾住直進套筒110，避免直進套筒110與導引件120脫離。然此非用以限制本發明實施例，以下係以第6圖舉例說明。

請參照第6圖，其繪示依照本發明另一實施例之直進套筒之止擋部外觀圖。此實施例中，直進套筒110之第一止檔部111更包括卡合部1111，其連接於第一止檔部111，而與第一止檔部111定義出一容置空間P。當直進套筒110與導引件120處於望遠狀態(第5C圖)時，第一凸緣121之至少一部分可容置於容置空間P內，以受到卡合部2111之止檔或卡合，如此可避免導引組120’沿直進套筒110之徑向方向(Y方向)脫離直進套筒110。

卡合部1111可適當地設計成更長或更短。一實施例中，卡合部1111的長度可往第一面110s1(第一面110s1繪示於第5C圖)的方向延長，以增長容置空間P。如此，在突出部123脫離第二直進槽110r2之前，第一凸緣121可保持在容置空間P內，避免導引組120’沿直進套筒110之徑向方向脫離直進套筒110。

此外，在第6圖之實施例中，導引組120’的數量可以是單個，然亦可為多個。

本發明上述實施例所揭露之鏡頭機構，透過第一凸緣及第二凸緣滑動於第一直進槽，以及導引件之突出部滑動於第二直進槽，使導引件可相對直進套筒進行直線運動，而突出超過直進套筒之第一面或突出超過第二面，以增長光學變焦路徑長度。

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．．．鏡頭機構

110．．．直進套筒

110s1．．．第一面

110s2．．．第二面

111、211．．．第一止擋部

112．．．第二止擋部

110r、210r．．．直進槽組

110r1．．．第一直進槽

110r2、210r2．．．第二直進槽

110a1．．．第一開口

110a2．．．第二開口

1111．．．卡合部

113．．．槽底部

113u．．．上表面

113b．．．下表面

114．．．止擋部

120．．．導引件

120'．．．導引組

120s1．．．一端

121．．．第一凸緣

122．．．第二凸緣

123．．．突出部

124．．．伸出部

125．．．導銷

126．．．環件

130．．．第一套筒

130r1．．．直進槽

130r2．．．導槽

140．．．第二套筒

210r21．．．第一子直進槽

210r22．．．第二子直進槽

H1．．．第一間距

H2．．．第二間距

H3．．．槽寬

P．．．容置空間

S．．．內部空間

T1．．．厚度

W1、H4．．．距離

W2．．．間距

第1圖繪示依照本發明一實施例之鏡頭機構的分解圖。

第2A圖繪示第1圖之直進套筒的外觀圖。

第2B圖繪示第2A圖中沿方向2B-2B’的剖視圖。

第3A圖繪示依照本發明另一實施例之直進槽組的剖視圖。

第3B圖繪示依照本發明另一實施例之導引件之突出部的剖視圖。

第4圖繪示第1圖之導引件的外觀圖。

第5A圖繪示第1圖之鏡頭機構處於收合狀態的外觀圖。

第5B圖繪示第5A圖之直進套筒與導引件處於廣角狀態的外觀圖。

第5C圖繪示第5B圖之直進套筒與導引件處於望遠狀態的外觀圖。

第6圖繪示依照本發明另一實施例之直進套筒之止擋部外觀圖。

110．．．直進套筒

110r．．．直進槽組

110r1．．．第一直進槽

110r2．．．第二直進槽

120．．．導引件

120'．．．導引組

120s1．．．一端

121．．．第一凸緣

122．．．第二凸緣

123．．．突出部

124．．．伸出部

125．．．導銷

126．．．環件

H1．．．第一間距

H2．．．第二間距

H3．．．槽寬

Claims (10)

1. 一種鏡頭機構，包括：一直進套筒，具有相對之一第一面與一第二面且包括複數直進槽組，各該直進槽組包括：一第一直進槽，從該第一面與該第二面各露出一開口；一第二直進槽，從該第二面往該第一面的方向延伸一第一距離；及一第一止擋部，設置於該第一直進槽內；以及一導引件，包括與該些直進槽組對應配置的複數個導引組，各該導引組包括：一第一凸緣，設於對應之該導引組之一端，且可滑動地組裝於對應之該第一直進槽內；及一突出部，可滑動地組裝於對應之該第二直進槽內；其中該第一距離小於該第一面與該第二面之間距，且該第一直進槽連通該第二直進槽。
2. 一種鏡頭機構，包括：一直進套筒，具有相對之一第一面與一第二面且包括一第一止擋部，該直進套筒更包括：一第一直進槽，從該第一面與該第二面各露出一開口；一第二直進槽，從該第二面往該第一面的方向延伸一第一距離；及一第一止擋部，設置於該第一直進槽內；以及一導引件，包括一導引組，該導引組包括：一第一凸緣，位於該第一直進槽內滑動；及一突出部，位於該第二直進槽內滑動。
3. 如申請專利範圍第2項所述之鏡頭機構，其中該第二直進槽貫穿該直進套筒。
4. 如申請專利範圍第2項所述之鏡頭機構，其中該第二直進槽係一T型槽。
5. 如申請專利範圍第2項所述之鏡頭機構，其中該直進套筒包括一槽底部，該第一直進槽延伸至該槽底部，該第二直進槽從該槽底部的上表面往該槽底部的下表面延伸一第二距離。
6. 如申請專利範圍第5項所述之鏡頭機構，其中該第二距離小於該槽底部的厚度。
7. 如申請專利範圍第2項所述之鏡頭機構，其中該直進套筒更包括：一卡合部，連接於該第一止擋部，以與該第一止擋部定義出一容置空間，當該第一凸緣容置於該容置空間內時係受到該卡合部之卡合。
8. 如申請專利範圍第2或7項之任一項所述之鏡頭機構，其中該直進套筒更包括一第二止擋部，該導引件更包括一第二凸緣，該第一止擋部與該第二止擋部係相對配置，且該第一凸緣與該第二凸緣係相對配置。
9. 如申請專利範圍第2項所述之鏡頭機構，其中該第一距離小於該第一面與該第二面之間距。
10. 一種電子裝置，包括如申請專利範圍第1或2項所述之鏡頭機構。