TWI777754B - 屈光度可調的鏡頭模組 - Google Patents

Abstract

一種屈光度可調的鏡頭模組，應用於虛擬實境眼鏡，其包括相連接的鏡筒組件和鏡片支架，並分別裝設有固定鏡片和調焦鏡片，調焦環套設於鏡片支架外，調焦鏡片邊緣凸設至少一限位部，且將限位部穿過鏡片支架的斜滑槽後嵌入調焦環之直線導槽內；將調焦環相對於鏡片支架轉動時，直線導槽可帶動限位部於斜滑槽中移動，能使調焦鏡片與固定鏡片產生相對位移，從而調整屈光度。由於本發明無須採用額外的機構件來裝設調焦鏡片及達到調焦功能，可便於解決整體模組外型過大以及人臉干涉的問題。

Description

屈光度可調的鏡頭模組

本發明是有關於一種虛擬實境設備，特別是指一種應用於虛擬實境眼鏡的屈光度可調的鏡頭模組。

近年來，隨著虛擬實境技術的成熟，人們不再滿足於3D影像，而趨於朝向虛擬實境的懷抱。虛擬實境能提供更大的視覺滿足，使人們彷彿置身於其中，此種體驗是之前任何影像或是設備所無法比擬，因此被賦與相當大的厚望，也使得相關廠商無不全力投入相關技術、裝置與零組件的開發。

而虛擬實境其中一個關鍵技術在於虛擬實境眼鏡，藉由虛擬實境眼鏡能提供完整的視場角，使得觀看的角度最大化，能夠產生包圍使用者的場景，才能提供最佳的身歷其境與置身其中的視覺饗宴。低階的虛擬實境眼鏡一般只能提供最基礎的功能，只能視為提供使用者初步虛擬實境體驗之用；而中高階產品不僅包覆性好，同時也能針對互動性的部份增強感受性。其中，針對每個使用者不同的生理狀態，虛擬實境眼鏡容易讓使用者產生不適的感覺，如頭暈或影像無法重合之狀況，而屈光度的問題容易產生於近視的使用者，會產生影像難以對焦或模糊的狀況，但是虛擬實境眼鏡無法針對每個使用者進行客制化的生產，因此可調整屈光度的虛擬實境眼鏡則因應而生。

然而，現有的虛擬實境眼鏡之屈光度調整機構皆不盡完善，尤其目前虛擬實境眼鏡的主要趨勢為具備超短焦鏡頭模組，且使用屏幕尺寸與鏡片可視區越大，則鏡片外型也越大，造成整體模組外型設計偏大，而當整體模組外型越大，穿戴時容易導致人臉干涉問題。如第1圖所示的鏡片組裝結構，以往鏡頭模組中的屈光度調整機構須將鏡片10組裝於例如間隔環101等額外的機構件內，藉由此間隔環101的外側設有多個圓柱狀的限位結構102，以便於進行模組調焦，也因機構件的存在使得整體模組外型變大，同時也導致鏡片10嵌合以及調焦不穩定性等問題。

因此，如何針對虛擬實境眼鏡中鏡頭模組的屈光度調整機構提出改良是一個急需克服的問題。

有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種屈光度可調的鏡頭模組，藉由直接在調焦鏡片邊緣凸設有至少一限位部，無須組裝額外的機構件，可使整體模組外型縮小，並可減少人臉干涉問題。

為了達到上述的目的，本發明的一種屈光度可調的鏡頭模組是通過以下技術方案實現的： 一種屈光度可調的鏡頭模組，其包括鏡片組件、鏡片支架、調焦環以及鏡筒組件。鏡片組件包括一調焦鏡片和一固定鏡片，調焦鏡片邊緣凸設至少一限位部。鏡片支架可供調焦鏡片裝設，其上具有至少一斜滑槽，並使限位部穿過斜滑槽而外露。調焦環套設於鏡片支架外，其內側具有至少一直線導槽，供外露之限位部嵌入，調焦環可相對於鏡片支架轉動。鏡筒組件可供固定鏡片裝設，鏡筒組件與鏡片支架的一端連接。其中，藉由轉動調焦環，直線導槽會帶動限位部於斜滑槽中移動，使調焦鏡片與固定鏡片產生相對位移，從而調整曲光度。

根據本發明的實施例，前述調焦鏡片邊緣設置一遮光區域，前述限位部位於遮光區域。

根據本發明的實施例，前述調焦鏡片的遮光區域為一黑色油墨層。

根據本發明的實施例，前述鏡片組件更包括一膜片組，膜片組裝設於鏡筒組件內，並位於固定鏡片和調焦鏡片之間。

根據本發明的實施例，前述屈光度可調的鏡頭模組更包括一屏幕，屏幕與鏡片支架遠離鏡筒組件的一端連接，調焦鏡片位於屏幕與固定鏡片之間。

根據本發明的實施例，前述屈光度可調的鏡頭模組更包括一背蓋，背蓋固定於屏幕遠離該鏡片支架的一側。

根據本發明的實施例，前述調焦環之直線導槽沿著其軸向方向延伸。

根據本發明的實施例，前述鏡片支架之斜滑槽沿著鏡片支架之外表面斜向延伸。

根據本發明的實施例，前述屈光度可調的鏡頭模組更包括一密封件，密封件套設於鏡片支架與調焦環之間。

與先前技術相比，本發明提供的屈光度可調的鏡頭模組的優勢在於： 1、本發明的調焦鏡片不需要組裝於額外的機構件內，故可以簡化結構。 2、本發明的調焦鏡片不需要與額外的機構件進行結合，故可以降低組裝公差，並省去實配嵌合問題。 3、本發明因減少結合的機構件，故整體模組外型設計可縮小尺寸，方便整機廠商設計。 4、本發明因減少結合的機構件，所以在模組組裝的工時、成本以及組裝公差皆能降低，同時讓調焦的穩定性得以提高，從而提高觀影效果。 5、本發明因減少結合的機構件，讓整機模組重量減輕。

底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明的目的、技術內容、特點及其所達成的功效。

本發明的實施例將藉由下文配合相關圖式進一步加以解說。盡可能的，於圖式與說明書中，相同標號係代表相同或相似構件。於圖式中，基於簡化與方便標示，形狀與厚度可能經過誇大表示。可以理解的是，未特別顯示於圖式中或描述於說明書中的元件，為所屬技術領域中具有通常技術者所知的形態。本領域的通常技術者可依據本發明的內容而進行多種的改變與修改。

本發明揭露一種屈光度可調的鏡頭模組，應用於虛擬實境眼鏡，可提供屈光度調整。請參閱第2圖至第4圖。第2圖為本發明之實施例的屈光度可調的鏡頭模組的示意圖；第3圖為本發明之實施例的屈光度可調的鏡頭模組的分解示意圖；第4圖為本發明之實施例的屈光度可調的鏡頭模組的部份分解示意圖。

本實施例中，屈光度可調的鏡頭模組包括有鏡片組件、鏡片支架20、調焦環30以及鏡筒組件40。其中，鏡片組件包括調焦鏡片11和固定鏡片12，或者，鏡片組件也可以包括膜片組13，調焦鏡片11邊緣凸設至少一限位部111；如第3圖所示，限位部111的數量為三個，在此僅為示意，實務上不予以限定。鏡片支架20概略為圓筒狀，內部可供調焦鏡片11裝設，其上具有沿著鏡片支架20外表面斜向延伸之至少一斜滑槽21，使調焦鏡片11可藉由將限位部111穿過斜滑槽21來裝設於鏡片支架20內，且限位部111末端外露於鏡片支架20；如第3圖所示，斜滑槽21的數量為三個，在此僅為示意，實務上不予以限定，較佳為對應限位部111的數量。調焦環30同樣概略為圓筒狀，套設於鏡片支架20外側，其內側具有沿著調焦環30的軸向方向延伸之至少一直線導槽31，使得外露之限位部111來嵌入，調焦環30可相對於鏡片支架20進行轉動，而沿著調焦環30的軸向方向前進或後退；同樣地，直線導槽31的數量不予以限定，較佳為對應限位部111的數量。鏡筒組件40也同樣概略為圓筒狀，內部可供固定鏡片12和膜片組13裝設，鏡筒組件40與鏡片支架20的一端連接，使膜片組13位於固定鏡片12和調焦鏡片11之間。

本實施例中，屈光度可調的鏡頭模組也可包括屏幕50和背蓋60。屏幕50與鏡片支架20遠離鏡筒組件40的一端連接，使調焦鏡片11位於屏幕50與固定鏡片12之間，而背蓋60具有多個螺絲固定件61，藉以螺設固定於屏幕50遠離鏡片支架20的一側。屈光度可調的鏡頭模組還可包括密封件70，密封件70套設於鏡片支架20與調焦環30之間，以增加鏡片支架20與調焦環30間的相互扭力，可控制調焦手感，還可達到防塵效果；本實施例中，密封件70可以為密封圈，實務上不限於此。

進一步說明本發明之組裝方法。本實施例中，首先將固定鏡片12與膜片組13依序組裝於鏡筒組件40內。同時，將密封件70套設於鏡片支架20外側，再藉由使調焦鏡片11的限位部111穿過鏡片支架20的斜滑槽21且露出鏡片支架20外，以將調焦鏡片11組裝於鏡片支架20內。然後，將調焦環30套設於鏡片支架20外側，使露出於鏡片支架20外的限位部111嵌入直線導槽31內。接著，再將鏡筒組件40組裝於鏡片支架20的一端，使膜片組13位於固定鏡片12和調焦鏡片11之間。最後，將屏幕50組裝於鏡片支架20遠離鏡筒組件40的一端，再將以螺絲固定件61將背蓋60螺固於屏幕50遠離鏡片支架20的一側，而組裝完成本實施例之屈光度可調的鏡頭模組。

更進一步說明本發明之調焦鏡片11，請參照第5圖和第6圖，其分別為本發明之實施例的調焦鏡片11的示意圖和側視圖。本實施例中，調焦鏡片11邊緣凸設限位部111，無須組裝額外的機構件，可使整體模組外型縮小，解決人臉干涉問題。再者，本實施例於調焦鏡片11邊緣設置有一遮光區域112，此遮光區域112為黑色油墨層，且限位部111位於遮光區域112，可避免鏡片邊緣造成影像不良之光反射。

針對屈光度的調整，請配合第2圖至第4圖，藉由轉動調焦環30，使得直線導槽31跟著轉動，此時，因為限位部111、直線導槽31、斜滑槽21的限位關係，因而使得調焦環30的轉動過程中，直線導槽31會帶動限位部111沿著直線導槽31與斜滑槽21中移動，且由於鏡筒組件40固定於鏡片支架20上，使調焦鏡片11與固定鏡片12產生相對位移，因而能調整其焦距與成像位置，達到調整屈光度的目的。其中，因為是藉由斜向延伸之斜滑槽21與軸向配置之直線導槽31來配合限位部111進行控制，因此整體調整機制的穩定度相當高，能夠達到較高且精密的控制與調整。

綜上所述，根據本發明所提供的屈光度可調的鏡頭模組，藉由直接在調焦鏡片邊緣凸設有至少一限位部，不需要組裝額外的機構件，可以簡化結構，減輕模組重量，使整體模組外型的尺寸可以縮小，避免穿戴時與人體之鼻樑干涉的問題，且方便整機廠商設計。再者，由於調焦鏡片不需要與額外的機構件進行結合，可以降低模組組裝的工時、成本以及組裝公差，省去實配嵌合的問題，同時可讓調焦的穩定性（包括同軸度、平面度）得以提高，從而提高觀影效果。

唯以上所述者，僅為本發明的較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施的範圍。故即凡依本發明申請範圍所述的特徵及精神所為的均等變化或修飾，均應包括於本發明的申請專利範圍內。

10:鏡片 101:間隔環 11:調焦鏡片 111:限位部 112:遮光區域 12:固定鏡片 13:膜片組 20:鏡片支架 21:斜滑槽 30:調焦環 31:直線導槽 40:鏡筒組件 50:屏幕 60:背蓋 61:螺絲固定件 70:密封件

第1圖為先前技術之鏡頭模組的鏡片組裝結構的示意圖。 第2圖為本發明之實施例的屈光度可調的鏡頭模組的示意圖。 第3圖為本發明之實施例的屈光度可調的鏡頭模組的分解示意圖。 第4圖為本發明之實施例的屈光度可調的鏡頭模組的部份分解示意圖。 第5圖為本發明之實施例的調焦鏡片的示意圖。 第6圖為本發明之實施例的調焦鏡片的側視圖。

11:調焦鏡片

111:限位部

112:遮光區域

Claims (9)

1. 一種屈光度可調的鏡頭模組，其包括： 一鏡片組件，包括一調焦鏡片和一固定鏡片，該調焦鏡片邊緣凸設至少一限位部； 一鏡片支架，可供該調焦鏡片裝設，其上具有至少一斜滑槽，並使該限位部穿過該斜滑槽而外露； 一調焦環，套設於該鏡片支架外，其內側具有至少一直線導槽，供外露之該限位部嵌入，該調焦環可相對於該鏡片支架轉動；及 一鏡筒組件，可供該固定鏡片裝設，該鏡筒組件與該鏡片支架的一端連接； 其中，藉由轉動該調焦環，該直線導槽會帶動該限位部於該斜滑槽中移動，使該調焦鏡片與該固定鏡片產生相對位移。
2. 如請求項1所述的屈光度可調的鏡頭模組，其中該調焦鏡片邊緣設置一遮光區域，該限位部位於該遮光區域。
3. 如請求項2所述的屈光度可調的鏡頭模組，其中該調焦鏡片的該遮光區域係為一黑色油墨層。
4. 如請求項1所述的屈光度可調的鏡頭模組，其中該鏡片組件更包括一膜片組，該膜片組裝設於該鏡筒組件內，並位於該固定鏡片和該調焦鏡片之間。
5. 如請求項1所述的屈光度可調的鏡頭模組，更包括一屏幕，該屏幕與該鏡片支架遠離該鏡筒組件的一端連接，該調焦鏡片位於該屏幕與該固定鏡片之間。
6. 如請求項5所述的屈光度可調的鏡頭模組，更包括一背蓋，該背蓋固定於該屏幕遠離該鏡片支架的一側。
7. 如請求項1所述的屈光度可調的鏡頭模組，其中該調焦環之該直線導槽係沿著其軸向方向延伸。
8. 如請求項1所述的屈光度可調的鏡頭模組，其中該鏡片支架之該斜滑槽係沿著該鏡片支架之外表面斜向延伸。
9. 如請求項1所述的屈光度可調的鏡頭模組，更包括一密封件，該密封件套設於該鏡片支架與該調焦環之間。

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