TWI491918B - 光學裝置 - Google Patents

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TWI491918B TW103110830A TW103110830A TWI491918B TW I491918 B TWI491918 B TW I491918B TW 103110830 A TW103110830 A TW 103110830A TW 103110830 A TW103110830 A TW 103110830A TW I491918 B TWI491918 B TW I491918B
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Description

光學裝置
本發明係有關於一種具有多個透鏡群框的光學裝置，特別是有關於一種透鏡群框分別由數個驅動源驅動的光學裝置。
可變焦的光學鏡頭通常具有數個透鏡群框，每個透鏡群框承載一組透鏡，藉由改變該等透鏡群框彼此的相對位置而達到變焦的效果，例如台灣專利公告號I252941、I339746以及I359293的專利案所揭露的變焦裝置。
請參閱第1圖，其為一習知的光學鏡頭的構造。該光學鏡頭主要包括一第一群框10、一第二群框20以及一第三群框30。第一群框10承載著鏡群12、14及16，第二群框20承載著鏡群22，第三群框30承載著鏡群32。其中第二群框20承載的鏡群22為對焦透鏡。第一群框10的凸銷18結合於一凸輪筒40的凸輪槽42並同時結合於另一凸輪筒40’，第二群框20係結合於一對焦馬達(未圖示)，第三群框30藉由凸銷34結合於一旋轉筒50，旋轉筒50由一變焦馬達(未圖示)驅動而旋轉，並藉此帶動第三群框30沿鏡群32的光軸移動，旋轉筒50的旋轉還可帶動凸輪筒40及凸輪筒40’旋轉，第一群框10藉由凸輪筒40、40’的旋轉而由凸輪槽42的導引沿鏡群12、14及16的光軸移動。第二群框20則由對焦馬達驅動而沿著鏡群22的光軸移動。
在上述的構造中，由於第一群框10、第二群框20以及第三群框30分別由兩凸輪筒40與40’、對焦馬達以及旋轉筒50驅動，鏡群12、14、16以及鏡群22與32的光軸的同軸度需由多個構件彼此的配合來達成，因此各構件的精度需求較高，也必須藉由多次的型修來達成，而且會有姿勢不佳的問題。
為了減少各群間因部品配合的累積誤差，故希望將鏡片群設計在同一個驅動源上驅動，減少重點配合部品。
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種光學裝置，除了對焦的群框由對焦馬達驅動之外，其餘的群框皆由同一驅動源，例如一凸輪筒來驅動。
為達成上述目的，本發明的光學裝置的一較佳實施例包括：一基座、一影像感測元件、一凸輪筒、一第一馬達、一直進筒、一第一群框、一第二群框、一第三群框以及一第二馬達。影像感測元件設置於該基座。凸輪筒係可旋轉地設置於該基座，並具有一第一凸輪槽以及一第二凸輪槽。第一馬達連接於該凸輪筒並驅動該凸輪筒繞一第一軸旋轉。直進筒係設於該基座上並位於該凸輪筒的內部，並具有至少一直進槽。第一群框承載一第一鏡群，並經由該直進槽結合於該第一凸輪槽。第二群框承載一第二鏡群，並可於一軌道上移動，該軌道係設於該直進筒的內周面並沿該直進筒的軸向延伸。第三群框承載一第三鏡群，並經由該直進槽結合於該第二凸輪槽。第二馬達連接於該第二群框並驅動該第二群框沿該軌道移動，其中該凸輪筒旋轉以驅動該第一群框與該第三群框沿該直進槽移動。
在上述較佳實施例中，該第一鏡群、該第二鏡群以及該第三鏡群的光軸係共軸並重合於該第一軸，該軌道係平行於該第一軸，該軌道可設於該直進筒的內周面上。
上述較佳實施例更包括一導螺桿，該第二群框結合於該導螺桿，該第二馬達驅動該導螺桿旋轉，使該第二群框沿該軌道移動。
在上述較佳實施例中，該凸輪筒的外周面形成複數個齒，一齒輪結合於該等齒，該第一馬達旋轉該齒輪而驅動該凸輪筒旋轉。
在上述較佳實施例中，該直進槽係平行於該第一軸。
在上述較佳實施例中，該第一馬達為一變焦馬達。
在上述較佳實施例中，該第二馬達為一對焦馬達。
本發明由於配合構件少，組裝品質相對容易確保，當鏡群同軸度、傾斜度確保的情況下，進而提升、維持光學解像品質。
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。
10‧‧‧第一群框
12、14、16‧‧‧鏡群
18‧‧‧凸銷
20‧‧‧第二群框
22‧‧‧鏡群
30‧‧‧第三群框
32‧‧‧鏡群
34‧‧‧凸銷
40、40’‧‧‧凸輪筒
42‧‧‧凸輪槽
50‧‧‧旋轉筒
110‧‧‧第一群框
112‧‧‧第一鏡群
114‧‧‧凸銷
120‧‧‧第二群框
122‧‧‧第二鏡群
124‧‧‧第一突緣
125‧‧‧螺孔
126‧‧‧第二突緣
130‧‧‧第三群框
132‧‧‧第三鏡群
134‧‧‧凸銷
140‧‧‧凸輪筒
141‧‧‧齒
142‧‧‧第一凸輪槽
143‧‧‧第二凸輪槽
150‧‧‧直進筒
152‧‧‧直進槽
154‧‧‧軌道
F‧‧‧第二馬達
L1‧‧‧第一軸
S‧‧‧導螺桿
Z‧‧‧第一馬達
第1圖為習知的光學鏡頭的立體剖視圖。
第2圖為本發明的光學裝置的立體剖視圖。
第3圖為本發明的光學裝置的剖視圖。
第4圖為本發明的光學裝置的立體圖。
請參閱第2、3、4圖，本發明的光學裝置主要包括一第一群框110、一第二群框120、一第三群框130、一凸輪筒140以及一直進筒150。 以下分別說明其構造。
直進筒150呈圓筒狀並固定在一基座(未圖示)上，在該基座上設有影像感測元件，在直進筒150上形成複數條直進槽152，直進槽152係沿直進筒150的軸向沿伸，凸輪筒140係同軸地設置於直進筒150的外部，凸輪筒140的外周面的邊緣形成複數個齒141，該等齒141嚙合於一齒輪組(未圖示)，該齒輪組係由第一馬達Z(在本例中為變焦馬達)驅動，如此第一馬達Z可驅動凸輪筒140繞一第一軸L1旋轉，第一軸L1通過上述的影像感測元件。另外，在凸輪筒140上形成第一凸輪槽142、第二凸輪槽143。
第一群框110、第二群框120以及第三群框130均設置於直進筒150的內部，且由直進筒150的開口至基座依照第一群框110、第二群框120以及第三群框130的順序排列。第一群框110配合直進筒150的內周面而呈圓形並承載一第一鏡群112，第一群框110具有複數個凸銷114，自第一群框110的外周面朝外徑向延伸，並經由直進筒150的直進槽152結合於凸輪筒140的第一凸輪槽142，當凸輪筒140旋轉時，第一凸輪槽142推動凸銷114並由直進槽152的限制而導引第一群框110沿第一軸L1移動。
第二群框120呈圓形並承載一第二鏡群122(對焦透鏡)，第二群框120具有一第一突緣124以及一第二突緣126，在第一突緣124上形成一螺孔125，一導螺桿S螺合於螺孔125，導螺桿S連接於一第二馬達F(在本例中為對焦馬達)並由第二馬達F驅動而旋轉，第二突緣126結合於一軌道154，軌道154設於直進筒150的內周面並沿直進筒150的軸向延伸，軌道154係平行於第一軸L1。第二馬達F驅動導螺桿S旋轉而帶動第二群框120並由軌道154的限制而導引第二群框120沿第一軸L1移動。
第三群框130配合直進筒150的內周面而呈圓形並承載一第三鏡群132，第三群框130具有複數個凸銷134，自第三群框130的外周面朝外徑向延伸，並經由直進筒150的直進槽152結合於凸輪筒140的第二凸輪槽143，當凸輪筒140旋轉時，第二凸輪槽143推動凸銷134並由直進槽152的限制而導引第三群框130沿第一軸L1移動。
在上述的實施例中，第一群框110與第三群框130均由凸輪筒140驅動而沿著第一軸L1移動，第二群框120由第二馬達F驅動而沿第一軸L1移動，如此各鏡片群設計在同一凸輪筒上，可減少構件配合的累積誤差，容易確保群同軸度、傾斜度，進而提升、維持光學解像品質。
另外，由於承載第二鏡群122(對焦透鏡)的第二群框120設置於第一群框110與第三群框130之間，收納位置即在其作動領域上，等於省略了第二群框120的收納空間，進而減少對焦開機的移動時間。
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，任何於其所屬技術領域中具有通常知識者，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。
110‧‧‧第一群框
112‧‧‧第一鏡群
114‧‧‧凸銷
120‧‧‧第二群框
122‧‧‧第二鏡群
124‧‧‧第一突緣
125‧‧‧螺孔
126‧‧‧第二突緣
130‧‧‧第三群框
132‧‧‧第三鏡群
134‧‧‧凸銷
140‧‧‧凸輪筒
150‧‧‧直進筒
152‧‧‧直進槽
154‧‧‧軌道
F‧‧‧第二馬達
L1‧‧‧第一軸
S‧‧‧導螺桿
Z‧‧‧第一馬達

Claims (8)

  1. 一種光學裝置，包括：一基座；一影像感測元件，設置於該基座；一凸輪筒，可旋轉地設置於該基座，並具有一第一凸輪槽以及一第二凸輪槽；一第一馬達，連接於該凸輪筒並驅動該凸輪筒繞一第一軸旋轉；一直進筒，設於該基座上並位於該凸輪筒的內部，並具有至少一直進槽，該直進筒係平行於該第一軸；一第一群框，承載一第一鏡群，並經由該直進槽結合於該第一凸輪槽；一第二群框，承載一第二鏡群，並可於一軌道上移動，該軌道係設於該直進筒的內周面並沿該直進筒的軸向延伸；一第三群框，承載一第三鏡群，並經由該直進槽結合於該第二凸輪槽；以及一第二馬達，連接於該第二群框並驅動該第二群框沿該軌道移動，其中該凸輪筒旋轉以驅動該第一群框與該第三群框沿該直進槽移動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該第一鏡群、該第二鏡群以及該第三鏡群的光軸係共軸並重合於該第一軸。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光學裝置，其中該軌道係平行於該第一軸。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光學裝置，其更包括一導螺桿，該第二群框結合於該導螺桿，該第二馬達驅動該導螺桿旋轉，使該第二群框沿該軌道移動。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該凸輪筒的外周面形成複數個齒，一齒輪結合於該等齒，該第一馬達旋轉該齒輪而驅動該凸輪筒旋轉。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該直進槽係平行於該第一軸。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該第一馬達為一變焦馬達。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該第二馬達為一對焦馬達。
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