TWI510078B - 相機系統 - Google Patents

Description

相機系統

本發明有關於一種相機系統，尤指一種使用滾動軸來抵抗移動件所受吸附力之相機系統。

習知相機系統，為達到小型化之要求，多利用一磁性體與導電線圈分別設置於透鏡模組與基座上，該磁性體與該線圈所產生之磁場與電場交互作用後，並根據佛來明左手定則在光軸方向上產生驅動力來驅動透鏡模組進行對焦移動。如中華民國專利第I343165號所揭露之「光學裝置」，其具有一鏡頭、一位於上述鏡頭一側之線圈、一磁性體及一影像感測元件，鏡頭與線圈之間具有一導桿，上述鏡頭受到上述導桿的引導及線圈和磁性體提供之驅動力在光軸方向進退運動。然而，此種方式線圈與磁性體做徑向排列會佔據較大空間。

因此後來研發出將線圈與磁性體置於一側邊之相機系統，此種方式會產生一將鏡頭往驅動單元方向吸附之力，因此需增加一機構以防止鏡頭與驅動單元貼合過於緊密，造成摩擦力過大使得透鏡模組無法移動。如韓國專利第100849580號所揭露之照相機系統，其具有一透鏡模組、一提供該透鏡模組之驅動力的驅動單元、一影像感測元件及數個球。該透鏡模組具有兩導引部，該驅動單元上相對該兩導引部處具有數個收容空間，該些球之大小超出該些收容空間使該些球可以碰觸該兩導引部。藉此，可避免該透鏡模組與該驅動單元貼合過於緊密，並使該透鏡模組可沿著該導引部方向移動。然而，此種方式要將數顆球置入導引部及收容空間之間，在組裝上十分不易。

緣是，本發明人有感上述缺失之可改善，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。

本發明之主要目的在於提供一種相機系統，其可改善習知相機系統不易組裝之問題。

為了達成上述之目的，本發明提供一種相機系統，包括：一固定件，該固定件上具有一導引部；一可沿光軸方向移動之移動件，該移動件設置於該固定件上；一提供該移動件驅動力之驅動單元，該驅動單元設置於該固定件與該移動件之間；一影像感測器，設置於固定件；一鏡頭組，該鏡頭組設置於該移動件上，且使拍攝對象物成像於該影像感測器上；及至少一可沿光軸方向滾動之滾動軸，該至少一滾動軸之軸心方向垂直該移動件移動方向，該至少一滾動軸可滾動的設置於該移動件與該導引部間，該至少一滾動軸位於該移動件遠離該驅動單元一側。

本發明具有以下有益的效果：本發明使用滾動軸來限制移動件向驅動單元之移動，滾動軸在組裝時較為容易。

[第一實施例]

請參閱圖1至圖3所示，本發明提供一種相機系統，包括一固定件1、一移動件2、一驅動單元3、至少一可沿光軸方向滾動之滾動軸4、一位置感測元件5、一側向牽引元件6、一影像感測模組7、一控制單元8及一鏡頭組9。

固定件1具有一導引部11，設置於固定件1一側面，用以導引該至少一滾動軸4之滾動方向。導引部11可為至少一平面或至少一平行該移動件2移動方向之突出條，本實施例中，導引部11為兩平行該移動件2移動方向之突出條。該至少一滾動軸4抵頂於導引部11。導引部11外側具四個兩兩相對之限位槽12，用以限制滾動軸4之移動範圍。本實施例中，限位槽12位於一限位板一側，該限位板具限位槽12一側緊靠導引部11。固定件1下方具有一中空的擋點13，該擋點13孔徑小於該移動件2之直徑，因此當移動件2下降到底時會被該擋點13阻擋而停止。本實施例中擋點13接觸移動件2之部位不加以限制，可接觸移動件2上任意位置，只要達到阻擋移動件2之功能即可。

移動件2設置於固定件1內，移動件2內可裝設透鏡模組(圖略)，並可沿光軸方向A移動(參見圖2)，並進行透鏡模組之對焦移動。移動件2包括有一基部21、一從基部21側向延伸出之延伸部22及位於該延伸部22上之一承靠部23。承靠部23為至少一平面或至少一平行於移動件移動方向之突出條。該至少一滾動軸4穿 設延伸部22並抵頂於承靠部23。

本實施例中，延伸部22呈一U字形結構，包括有一面板221及兩側板222，兩側板222一端連接基部21另一端連接面板221。兩側板222各具有兩穿設孔223，且兩側板222上之穿設孔223兩兩相對。該些穿設孔223之寬度大於該至少一滾動軸4之直徑，因此該至少一滾動軸4穿設於該些穿設孔223時，可在該些穿設孔223內滾動。承靠部23位於面板221內側。本實施例中，承靠部23為四條平行於移動件2移動方向之突出條，每兩相對穿設孔223之間各具有兩突出條。

驅動單元3設置於固定件1與移動件2之間且提供移動件2之驅動力。驅動單元3包括有至少一磁石31及至少一線圈32，該至少一磁石31設置於移動件2，該至少一線圈設置於固定件1。

本實施例中，線圈32選定為一個，且固設於固定件1一側。該至少一磁石31選定為兩個，分別固設於移動件2上面向線圈32方向之左右兩端。當線圈32通電後，導電之線圈32與磁石31所產生之磁場與電場交互作用後，並根據佛來明左手定則在光軸方向上產生驅動力來驅動透鏡模組進行對焦移動。

該至少一滾動軸4可沿光軸方向滾動，該至少一滾動軸4之軸心方向垂直移動件2移動方向，該至少一滾動軸4穿設移動件2且可滾動的設置於導引部11，該至少一滾動軸4位於移動件2遠離驅動單元3一側。本 實施例中，該至少一滾動軸4選定為兩個，每一滾動軸4穿設於移動件2之兩相對的穿設孔223且同時頂抵於承靠部23及導引部11。

位置感測元件5設置於固定件1之一側面，用以感測移動件2之位置。位置感測元件5可為磁場變化感測元件、光強度變化感測元件、電場變化感測元件或應力變化感測元件等，不加以限制。

側向牽引元件6設置於固定件1且位於線圈32外側，具有增強線圈32磁場之功效。此外，側向牽引元件6會與磁石31相吸引，造成移動件2產生一往側向牽引元件6方向之吸附力。另，當移動件2偏向側向牽引元件6右側時，將會使移動件2所受左右方向之吸附力不平衡，而產生一向左之力，幫助移動件2回到中央位置，反之亦然，因此側向牽引元件6具有校正移動件2之功能。本實施例中，側向牽引元件6為至少一導磁軛鐵，但不加以限制。其中該至少一導磁軛鐵可設置於該至少一線圈32遠離該至少一磁石31之一側、該至少一線圈32的頂部或該至少一線圈32的底部的其中之一。

影像感測模組7，設置於固定件1，該影像感測模組7包括有一影像感測器71、一軟性電路板72及一濾光片73。本實施例中，固定件1連接於軟性電路板72一側接進一端處。影像感測器71呈一平面，且固定於軟性電路板72面對固定件1之一側，影像感測器71之法線方向平行光軸。濾光片73位於移動部2與影像感測器71之間，且固設於擋點13接近影像感測器71一側，用以將通過濾光片73之不可見光濾除。

鏡頭組9設置於移動件2上，鏡頭組9使拍攝對象物成像於影像感測器71。隨著移動件2的移動，可進而帶動鏡頭組9對被攝物進行適當的對焦，以使被攝物之影像可清晰地成像，並被影像感測器71所感測。

較佳地，鏡頭組9可為一針孔鏡頭、單透鏡鏡頭、標準鏡頭、定焦鏡頭、長焦距鏡頭、短焦距鏡頭、廣角鏡頭或微距鏡頭。鏡頭組9的成像方式可為針孔成像、單鏡反射式成像、連動測距、單透鏡成像或複透鏡成像的方式成像。

控制單元8設置於固定件1，計算來自位置感測元件5之訊號獲得移動件2之實際位置；控制單元8並可接受設定目標位置，進一步比較移動件2之標準位置訊號與實際位置訊號，以調整驅動單元3之驅動力方向及大小。本實施例中，控制單元8與位置感測元件5共用一晶片，但不加以限制，亦可將控制單元8之晶片獨自設置於固定件1。

組裝時，將兩滾動軸4分別穿設於移動件2之兩相對穿設孔223，且將兩滾動軸4兩端置於限位槽12內，此時固定件1之導引部11及移動件2之承靠部23同時抵頂於滾動軸4，因此可利用此滾動軸4提供抵抗移動件2往線圈32方向之吸附力。

[第二實施例]

請參閱圖4至圖6所示，本實施例與第一實施例差異之處在於，固定件1不具有限位槽12，且固定件1之導引部11為兩平行該移動件2移動方向之平面，且該至少一滾動軸4抵頂於導引部11。

驅動單元3之該至少一磁石31選定為一個，且固設於移動件2上面向線圈32之方向。

延伸部22包括一連接板224及兩翼板225，連接板224一端連接基部21，另一端向兩側延伸出該兩翼板225。兩翼板225末端向基部21方向垂直地各自延伸出一穿設板226。兩穿設板226上各具有兩穿設孔223，連接板224上相對每一穿設孔223處各具有一穿設槽227。承靠部23位於兩翼板225內側。本實施例中，承靠部23為八條平行於移動件2移動方向之突出條，且每一穿設孔223及其相對之穿設槽227之間各具有兩突出條。

基部21頂端兩側向外各延伸出一擋板211，且固定件1上每一相對擋板211位置各下凹地形成一擋點13，使得移動件2下降到底時，擋板211會抵靠擋點13而使移動件2停止下降。

組裝時，將四個滾動軸4一端置放於穿設槽227內另一端置放於穿設孔223，此時固定件1之導引部11及移動件2之承靠部23同時抵頂於滾動軸4，因此可利用滾動軸4提供抵抗移動件2往線圈32方向之吸附力。

本發明使用滾動軸4來限制移動件2向驅動單元3之移動，滾動軸4在組裝時較為容易。

以上所述者，僅為本發明其中的較佳實施例，並非用來限定本發明的實施範圍，即凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

1‧‧‧固定件

11‧‧‧導引部

12‧‧‧限位槽

13‧‧‧擋點

2‧‧‧移動件

21‧‧‧基部

211‧‧‧擋板

22‧‧‧延伸部

221‧‧‧面板

222‧‧‧側板

5‧‧‧位置感測元件

6‧‧‧側向牽引元件

7‧‧‧影像感測模組

71‧‧‧影像感測器

72‧‧‧軟性電路板

73‧‧‧濾光片

8‧‧‧控制單元

9‧‧‧鏡頭組

223‧‧‧穿設孔

224‧‧‧連接板

225‧‧‧翼板

226‧‧‧穿設板

227‧‧‧穿設槽

23‧‧‧承靠部

3‧‧‧驅動單元

31‧‧‧磁石

32‧‧‧線圈

4‧‧‧滾動軸

A‧‧‧光軸方向

圖1 為本發明相機系統第一實施例立體分解圖。

圖2 為本發明相機系統第一實施例立體圖。

圖3 為本發明相機系統第一實施例剖面圖。

圖4 為本發明相機系統第二實施例立體分解圖。

圖5 為本發明相機系統第二實施例立體圖。

圖6 為本發明相機系統第二實施例剖面圖。

1．．．固定件

11．．．導引部

12．．．限位槽

13．．．擋點

2．．．移動件

21．．．基部

22．．．延伸部

221．．．面板

222．．．側板

223．．．穿設孔

23．．．承靠部

3．．．驅動單元

31．．．磁石

32．．．線圈

4．．．滾動軸

5．．．位置感測元件

6．．．側向牽引元件

7．．．影像感測模組

71．．．影像感測器

72．．．軟性電路板

73．．．濾光片

8．．．控制單元

9．．．鏡頭組

Claims (12)

1. 一種相機系統，包括：一固定件，該固定件上具有一導引部；一可沿光軸方向移動之移動件，該移動件設置於該固定件上；一提供該移動件驅動力之驅動單元，該驅動單元設置於該固定件與該移動件之間；一影像感測器，設置於該固定件，該光軸方向平行於該影像感測器的法線方向；一設置於移動件上之鏡頭組，該鏡頭組使拍攝對象物成像於該影像感測器；及至少一可沿光軸方向滾動之滾動軸，該至少一滾動軸之軸心方向垂直該移動件移動方向，該至少一滾動軸可滾動的設置於該移動件與該導引部間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之相機系統，其中該驅動單元包括有至少一磁石及至少一線圈，該至少一磁石設置於該移動件，該至少一線圈設置於該固定件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之相機系統，其中另包括一用以感測移動件位置之位置感測元件，該位置感測元件設置於該固定件。
4. 如申請專利範圍第3項所述之相機系統，其中另包括一控制單元，設置於該固定件，該控制單元可接收設定目標位置訊號，該控制單元接收來自該位置感測元件之該移動件實際位置訊號，進一步比較目標位置訊號與實際位置訊號，以調整該驅動單元之驅動力方向及大小。
5. 如申請專利範圍第2項所述之相機系統，其中另包括一側向牽引元件，該側向牽引元件設置於該固定件。
6. 如申請專利範圍第3項所述之相機系統，其中該位置感測器為磁場變化感測元件、光強度變化感測元件、電場變化感測元件或應力變化感測元件。
7. 如申請專利範圍第1項所述之相機系統，其中該導引部為至少一平面或至少一平行該移動件移動方向之突出條，該至少一滾動軸抵頂該導引部。
8. 如申請專利範圍第1項所述之相機系統，其中該移動件包括有一基部、一從該基部側向延伸出之延伸部及位於該延伸部上之一承靠部，該承靠部為至少一平面或至少一平行於移動件移動方向之突出條，該至少一滾動軸穿設該延伸部並抵頂於該承靠部。
9. 如申請專利範圍第5項所述之相機系統，其中該側向牽引元件為至少一導磁軛鐵。
10. 如申請專利範圍第9項所述之相機系統，其中該至少一導磁軛鐵設置於該至少一線圈遠離該至少一磁石之一側、該至少一線圈的頂部或該至少一線圈的底部的其中之一。
11. 如申請專利範圍第2項所述之相機系統，其中另包括一用以感測移動件位置之位置感測元件，該位置感測元件為設置於該固定件之磁場變化感測元件，該磁場變化感測元件與設置於該移動件上之磁石相對，且配置於線圈之另一側。
12. 如申請專利範圍第1項所述之相機系統，其中該至少一滾動軸位於該移動件遠離該驅動單元一側。