TWI486663B - 光學裝置 - Google Patents

Description

光學裝置

本發明係有關於一種光學裝置，特別是有關於一種以彈簧對各鏡群的群框實施定位的光學裝置。

第1、2圖分別表示一習知的相機鏡頭的內部結構的立體分解圖與組合圖。

習知的鏡頭100包括一基座10、一第一群框20、一第二群框30以及一第三群框40，在基座10上設有影像感測元件(未圖示)，第一群框20上搭載有第一鏡群(未圖示)，第二群框30上搭載有第二鏡群(未圖示)，第三群框40上搭載有第三鏡群(未圖示)，第一群框20在外周面具有兩個第一突起22，第二群框30在外周面具有兩個第二突起32，第三群框40在外周面具有兩個第三突起42，旋轉筒(未圖示)上的曲線槽(cam槽)驅動第一突起22、第二突起32以及第三突起42並由設於旋轉筒內的直進筒(未圖示)上的直線狀的導槽導引而沿著光軸的方向接近或遠離基座10上的影像感測元件，藉此達到變焦的目的。

第一突起22、第二突起32以及第三突起42與曲線槽之間會有間隙，這些間隙可能會影響各鏡群沿光軸的精確定位而導致變焦時產生不準確的情況，因此鏡頭100更包括一第一彈簧50、一第二彈簧60以及一第三彈簧70，第一彈簧50連接第一群框20與基座10並對第一群框20施加彈力， 第二彈簧60連接第二群框30與基座10並對第二群框30施加彈力，由於第一彈簧50、第二彈簧60以及第三彈簧70均為拉伸彈簧，因此對第一突起22、第二突起32以及第三突起42施加拉力而抵接並定位於旋轉筒110的曲線槽112、114及116中，如第3圖所示。

在上述構造中，每一群框皆藉由拉伸彈簧連結至基座，故共設置有三個拉伸彈簧，彈簧數目較多，耗費較多的組裝工時及人力成本。

本發明的目的在於提供一種光學裝置，在各鏡群的群框之間設置彈簧，以減少彈簧的數量，進而能減少組裝工時及人力成本。

為達成上述的目的，本發明的光學裝置可包括一直進筒、一旋轉筒、一第一群框、一第二群框、一第三群框、一第一彈簧以及一第二彈簧。直進筒具有複數條與其軸心平行的導槽；旋轉筒係可旋轉地設於直進筒的外部，並具有一第一曲線槽、一第二曲線槽以及一第三曲線槽；第一群框承載一第一鏡群，並具有複數個第一突起，第一突起結合於導槽與第一曲線槽，當旋轉筒旋轉時，第一曲線槽驅動第一突起沿導槽移動，使第一群框沿著該軸心移動；第二群框承載一第二鏡群，並具有複數個第二突起，該等第二突起結合於導槽與第二曲線槽，當旋轉筒旋轉時，第二曲線槽驅動第二突起沿導槽移動，使第二群框沿著軸心移動；第三群框承載一第三鏡群，並具有複數個第三突起，第三突起結合於該導槽與第三曲線槽，當旋轉筒旋轉時，第三曲線槽驅動第三突起沿導槽移動，使第三群框沿著該軸心移動；第一彈簧連接第一群框與第二群框，並分別對第一群框與第二群框施加彈力，使第一突起與第二突起分別抵接於第一曲線槽與第 二曲線槽；第二彈簧連接第二群框與第三群框，並分別對第二群框與第三群框施加彈力，使第二突起與第三突起分別抵接於第二曲線槽與第三曲線槽。

其中，上述第一彈簧可為一壓縮彈簧，上述第二彈簧可為一拉伸彈簧。

其中，第一彈簧可位於第一群框與第二群框之間，其兩端分別抵接於第一群框與第二群框，第二彈簧的兩端分別固定於第二群框與第三群框的外周面。

其中，第一彈簧可為一拉伸彈簧，第二彈簧可為一壓縮彈簧。

其中，第一彈簧的兩端分別固定於第一群框與第二群框的外周面；第二彈簧位於第二群框與第三群框之間，其兩端分別抵接於第二群框與第三群框。

其中，旋轉筒可更包括一第四曲線槽，光學裝置更包括一第四群框以及一第三彈簧。第四群框承載一第四鏡群，並具有複數個第四突起，第四突起結合於導槽與第四曲線槽，當旋轉筒旋轉時，第四曲線槽驅動第四突起沿導槽移動，使第四群框沿著軸心移動。第三彈簧連接第三群框與第四群框，並分別對第三群框與第四群框施加彈力，使第三突起與第四突起分別抵接於第三曲線槽與第四曲線槽。

其中，第一彈簧可為一壓縮彈簧，第二彈簧可為一拉伸彈簧，第三彈簧可為一壓縮彈簧。

其中，第一彈簧位於第一群框與該第二群框之間，其兩端分別抵接於第一群框與第二群框；第二彈簧的兩端分別固定於第二群框與第 三群框的外周面；第三彈簧位於第三群框與第四群框之間，其兩端分別抵接於第三群框與第四群框。

其中，第一彈簧可為一拉伸彈簧，第二彈簧可為一壓縮彈簧，第三彈簧可為一拉伸彈簧。

其中，第一彈簧的兩端分別固定於第一群框與第二群框的外周面；第二彈簧位於第二群框與第三群框之間，其兩端分別抵接於第二群框與第三群框；第三彈簧的兩端分別固定於第三群框與第四群框的外周面。

本發明之光學裝置可更包括一基座以及一快門裝置。基座設有一影像感測元件，直進筒連接於基座，軸心係通過影像感測元件。快門裝置設置於第二群框，可打開而使光線成像於影像感測元件，其中，第一群框設置於第二群框與底座之間，第二群框設置於第一群框與第三群框之間。

為了讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出實施例並配合所附圖式作詳細說明。

100、200、400‧‧‧鏡頭

10‧‧‧基座

20‧‧‧第一群框

22‧‧‧第一突起

30‧‧‧第二群框

40‧‧‧第三群框

32‧‧‧第二突起

42‧‧‧第三突起

60‧‧‧第二彈簧

70‧‧‧第三彈簧

110‧‧‧旋轉筒

112、114、116‧‧‧曲線槽

120‧‧‧第一群框

122‧‧‧第一突起

130‧‧‧第二群框

132‧‧‧第二突起

140‧‧‧第三群框

142‧‧‧第三突起

150‧‧‧第一彈簧

160‧‧‧第二彈簧

170‧‧‧第四群框

172‧‧‧第四突起

180‧‧‧第三彈簧

210‧‧‧旋轉筒

212‧‧‧第一曲線槽

214‧‧‧第二曲線槽

216‧‧‧第三曲線槽

218‧‧‧齒部

220‧‧‧直進筒

221‧‧‧導槽

L‧‧‧軸心

第1圖為習知的照相機鏡頭的內部構造的立體分解圖。

第2圖為習知的照相機鏡頭的內部構造的立體組合圖。

第3圖為習知的照相機鏡頭的各鏡群的群框的抵接於旋轉筒的曲線槽的示意圖。

第4圖為本發明的照相機鏡頭的一實施例的立體分解圖。

第5圖為本發明的照相機鏡頭的一實施例的立體組合圖。

第6圖為第5圖中沿A-A線的剖視圖。

第7圖為本發明的照相機鏡頭的內部構造的立體分解圖。

第8圖為本發明的照相機鏡頭的內部構造的立體組合圖。

第9圖為本發明的照相機鏡頭的各鏡群的群框的抵接於旋轉筒的曲線槽的示意圖。

第10圖為本發明的照相機鏡頭的另一實施例的立體分解圖。

第11圖為本發明的照相機鏡頭的又一實施例的立體分解圖。

第12圖為本發明的照相機鏡頭的再一實施例的立體分解圖。

在此以一照相機鏡頭為例說明本發明的光學裝置。

請參閱第4、5、6圖，本發明的光學裝置200包括一基座(未圖示)、一旋轉筒210、一直進筒220、一第一群框120、一第二群框130、一第三群框140、一第一彈簧150以及一第二彈簧160，以下分別說明其構造。

基座上設有影像感測元件，例如感光耦合元件(CCD)等，直進筒220呈圓筒狀並連接於基座，其軸心L通過設在基座上的影像感測元件，在直進筒220的筒壁上設有兩條直線形的導槽221，導槽221平行於軸心L，旋轉筒210設置於直進筒220的外部，在旋轉筒210的內壁面上形成第一曲線槽212、第二曲線槽214以及第三曲線槽216，在旋轉筒210的外周面底端形成齒部218，齒部218與馬達(未圖示)驅動的齒輪嚙合，藉由馬達驅動可使旋轉筒210繞軸心L轉動。

第一群框120承載第一鏡群128，並具有兩個第一突起122，第一突起122穿過直進筒220的導槽221而嵌合於旋轉筒210的第一曲線槽212。第二群框130承載第二鏡群138，並具有兩個第二突起132，第二突起 132穿過直進筒220的導槽221而嵌合於旋轉筒210的第二曲線槽214。第三群框140承載第三鏡群148，並具有兩個第三突起142，第三突起142穿過直進筒220的導槽221而嵌合於旋轉筒210的第三曲線槽216。當旋轉筒210旋轉時，第一曲線槽212會推動第一突起122使其沿著導槽221做直線移動，而使第一群框120接近或遠離基座上的影像感測元件。同樣地，第二曲線槽214會推動第二突起132使其沿著導槽221做直線移動，而使第二群框130接近或遠離基座上的影像感測元件，第三曲線槽216會推動第三突起142使其沿著導槽221做直線移動，而使第三群框140接近或遠離基座上的影像感測元件，由於第一曲線槽212、第二曲線槽214以及第三曲線槽216有不同的曲線形狀，因此當旋轉筒210旋轉時，第一群框120、第二群框130以及第三群框140彼此會有相對移動，藉此達到變焦的效果。

第一突起122、第二突起132以及第三突起142與第一曲線槽212、第二曲線槽214以及第三曲線槽216之間會有間隙，為防止上述的間隙可能會影響各鏡群沿光軸的精確定位而導致變焦時產生不準確的情況，如第7、8圖所示，本發明的光學裝置200具有第一彈簧150以及第二彈簧160，第一彈簧150連接第一群框120與第二群框130，並分別對第一群框120與第二群框130施加彈力，使第一群框120的第一突起122以及第二群框130的第二突起132分別抵接於第一曲線槽212與第二曲線槽214，第二彈簧160連接第二群框130與第三群框140，使第二群框130的第二突起132以及第三群框140的第三突起142分別抵接於第二曲線槽214與第三曲線槽216。在本實施例中，第一彈簧150為壓縮彈簧，設置於第一群框120與第二群框130之間，兩端分別抵接於第一群框120與第二群框130，因此第一彈簧150對第一群框 120以及第二群框130分別施加推力，使第一突起122推抵於第一曲線槽212的下緣，而第二突起132推抵於第二曲線槽214的上緣，第二彈簧160為拉伸彈簧，其兩端分別固定於該第二群框130與該第三群框140的外周面，因此第二彈簧160對第二群框130以及第三群框140分別施加拉力，使第二突起132推抵於第二曲線槽214的上緣，而第三突起142推抵於第三曲線槽216的下緣，如第9圖所示。

藉由在第一群框120、第二群框130、第三群框140之間設置彈簧，與先前技術中彈簧均連接基座與各群框的構造相比，本發明可以減少彈簧的數量，同時減少組裝的步驟，進而可以節省人力成本。

在某些照相機鏡頭的構造中，在第二群框130處會設置快門裝置(未圖示)，當快門裝置開啟時，通過各鏡群的光線會成像於影像感測元件上，請參閱第2圖，先前技術在第一群框20及第二群框30均設置通孔供第三彈簧70通過，為防止外部的光線經由上述通孔而到達影像感測元件，所以還需要在通孔處貼附防止漏光的貼片，如此將十分的花費人力。反觀本實施例在第二彈簧160為拉伸彈簧的情況下，其兩端分別固定於該第二群框130與該第三群框140的外周面，由於不必固定於基座，在第二群框130的外周面不必形成通孔供彈簧通過，如此外部光線不會由通孔進入內部，也因此不須要在第二群框30貼附防止漏光的貼片，可以進一步的減少組裝工時及人力成本。

請參閱第10圖，其表示本發明的光學裝置的另一實施例，本實施例與第7圖所示的實施例的差異在於本實施例的第一彈簧150為拉伸彈簧，而第二彈簧160為壓縮彈簧。

請參閱第11圖，其表示本發明的光學裝置的又一實施例，本發明的光學裝置400除了第一群框120、第二群框130與第三群框140之外，更包括一第四群框170，其承載第四鏡群(未圖示)，第四群框170具有兩個第四突起172，其嵌合於旋轉筒210的第四曲線槽(未圖示)，另外光學裝置400更包括一第三彈簧180，第三彈簧180連接第三群框140與第四群框170，並對第三群框140與第四群框170施加彈力，使第三突起142與第四突起172分別抵接於第三曲線槽216與第四曲線槽。在本實施例中，第三彈簧180為壓縮彈簧，因此第三突起142推抵於第三曲線槽216的下緣，而第四突起172推抵於第四曲線槽的上緣。

請參閱第12圖，其表示本發明的光學裝置的再一實施例，本實施例與第11圖所示的實施例的差異在於本實施例的第一彈簧150為拉伸彈簧，第二彈簧160為壓縮彈簧，第三彈簧為拉伸彈簧。

綜上所述，本發明藉由在各群框之間設置彈簧，與先前技術中彈簧均連接基座與各群框的構造相比，可以減少彈簧的數量，同時減少組裝的步驟，進而可以節省人力成本。

本發明雖以實施例揭露如上，然其非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明的精神範圍內，當可做些許的更動與潤飾，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。

120‧‧‧第一群框

122‧‧‧第一突起

130‧‧‧第二群框

132‧‧‧第二突起

140‧‧‧第三群框

142‧‧‧第三突起

150‧‧‧第一彈簧

160‧‧‧第二彈簧

Claims (11)

1. 一種光學裝置，包括：一直進筒，具有複數條與其軸心平行的導槽；一旋轉筒，可旋轉地設於該直進筒的外部，並具有一第一曲線槽、一第二曲線槽以及一第三曲線槽；一第一群框，承載一第一鏡群，並具有複數個第一突起，該等第一突起結合於該導槽與該第一曲線槽，當該旋轉筒旋轉時，該第一曲線槽驅動該第一突起沿該導槽移動，使該第一群框沿著該軸心移動；一第二群框，承載一第二鏡群，並具有複數個第二突起，該等第二突起結合於該導槽與該第二曲線槽，當該旋轉筒旋轉時，該第二曲線槽驅動該第二突起沿該導槽移動，使該第二群框沿著該軸心移動；一第三群框，承載一第三鏡群，並具有複數個第三突起，該等第三突起結合於該導槽與該第三曲線槽，當該旋轉筒旋轉時，該第三曲線槽驅動該第三突起沿該導槽移動，使該第三群框沿著該軸心移動；一第一彈簧，連接該第一群框與該第二群框，並分別對該第一群框與該第二群框施加彈力，使該第一突起與該第二突起分別抵接於該第一曲線槽與該第二曲線槽；以及一第二彈簧，連接該第二群框與該第三群框，並分別對該第二群框與該第三群框施加彈力，使該第二突起與該第三突起分別抵接於該第二曲線槽與該第三曲線槽。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該第一彈簧為一壓縮彈簧，該第二彈簧為一拉伸彈簧。
3. 如申請專利範圍第2項所述之光學裝置，其中該第一彈簧位於該第一群框與該第二群框之間，其兩端分別抵接於該第一群框與該第二群框，該第二彈簧的兩端分別固定於該第二群框與該第三群框的外周面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該第一彈簧為一拉伸彈簧，該第二彈簧為一壓縮彈簧。
5. 如申請專利範圍第4項所述之光學裝置，其中，該第一彈簧的兩端分別固定於該第一群框與該第二群框的外周面；該第二彈簧位於該第二群框與該第三群框之間，其兩端分別抵接於該第二群框與該第三群框。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該旋轉筒更包括一第四曲線槽，該光學裝置更包括：一第四群框，承載一第四鏡群，並具有複數個第四突起，該等第四突起結合於該導槽與該第四曲線槽，當該旋轉筒旋轉時，該第四曲線槽驅動該第四突起沿該導槽移動，使該第四群框沿著該軸心移動；以及一第三彈簧，連接該第三群框與該第四群框，並分別對該第三群框與該第四群框施加彈力，使該第三突起與該第四突起分別抵接於該第三曲線槽與該第四曲線槽。
7. 如申請專利範圍第6項所述之光學裝置，其中該第一彈簧為一壓縮彈簧，該第二彈簧為一拉伸彈簧，該第三彈簧為一壓縮彈簧。
8. 如申請專利範圍第7項所述之光學裝置，其中該第一彈簧位於該第一群框與該第二群框之間，其兩端分別抵接於該第一群框與該第二群框；該第二彈簧的兩端分別固定於該第二群框與該第三群框的外周面；該第三彈簧位於該第三群框與該第四群框之間，其兩端分別抵接於該第三群框與 該第四群框。
9. 如申請專利範圍第6項所述之光學裝置，其中該第一彈簧為一拉伸彈簧，該第二彈簧為一壓縮彈簧，該第三彈簧為一拉伸彈簧。
10. 如申請專利範圍第9項所述之光學裝置，其中該第一彈簧的兩端分別固定於該第一群框與該第二群框的外周面；該第二彈簧位於該第二群框與該第三群框之間，其兩端分別抵接於該第二群框與該第三群框；該第三彈簧的兩端分別固定於該第三群框與該第四群框的外周面。
11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之光學裝置，其更包括：一基座，其設有一影像感測元件，該直進筒連接於該基座，該軸心係通過該影像感測元件；一快門裝置，設置於該第二群框，可打開而使光線成像於該影像感測元件，其中，該第一群框設置於該第二群框與該底座之間，該第二群框設置於該第一群框與該第三群框之間。