TWI811054B - 攝像鏡頭之調焦裝置 - Google Patents
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Abstract
一種攝像鏡頭之調焦裝置，分別具有一長焦鏡頭及一音圈馬達；另設一活動載體，兩端分別設有承載座及中空透光導柱；該承載座係以導柱伸入音圈馬達的通孔內，而承載座於外側則設有感光元件及電路板，並使該感光元件正對於鏡頭的下方，則以一馬達控制電路以連接線連接音圈馬達，並以電磁作用驅動活動載體做沿著音圈馬達的通孔作上、下運動；藉此，該活動載體的導柱伸入音圈馬達的通孔內，由馬達控制電路以電磁的作用驅動導柱懸浮於通孔內進行移動，使光線經過鏡頭而將焦距落於感光元件上，以完成對焦的動作。
Description
本發明是關於一種攝像鏡頭之調焦裝置；尤指一種適用於具有長焦距攝像鏡頭的3C電子產品上，使用時能減輕能源，配合音圈馬達來切換光源焦距至感光晶片上。
現今手機、平板電腦等電子產品，為了提高解析度及遠距攝像的倍數，漸漸都採用了長焦距攝像鏡頭，雖然這些攝像鏡頭已儘量具備了輕、薄、短、小的特質，但相對而言，其重量仍較非長焦鏡頭更重，因此在推力的提昇上，仍是待解決的課題，尤其是在有限的體積之下，推動鏡頭的馬達面對鏡頭的不斷加大更新，在傳統自動對焦的系統上，在推力上顯然已無法滿足現在鏡頭升級的需要。
上述電子產品上的長焦距攝像鏡頭，多半搭配有音圈馬達(即Voice Coil Motor；簡稱VCM)一起使用，該音圈馬達為一種具有高頻響、高精度特點的馬達；其主要原理是在一個永久磁場內，通過改變馬達內線圈的直流電流大小，來控制懸吊系統中彈簧片的拉伸位置來作上、下的運動，並藉此來推動攝像鏡頭，而使成像的光影能正確的落於感光晶片上，而能呈現清晰的圖像。
然而，原本的音圈馬達受限於體積的因素無法再加大，因此其電磁所產生的推力目前已到極限，習用的改善方式，泰半只是在磁石的後方增加導磁軛鐵以略增磁力，僅可略增加些磁力而加強推力，成效十分有限，但面對鏡頭的鏡組不斷的提昇，該音圈馬達的推力顯然已不足以支撐日漸增長的鏡頭所帶來的困境，這是習用在此音圈馬達的推力已致極限，自動調焦的推力卻無法相對的大幅提昇，而使此等產品在提升品質上有了新的瓶頸而無法突破。
本發明人面對此一問題，發現習用是利用音圈馬達推動攝像鏡頭，而使光學影像透過鏡頭再對焦於感光晶片上，而當攝像鏡頭具備有較長焦距的功能時，該鏡片組的設備相對於小音圈馬達而言，確實太過於沈重，此時有限的推力來推動具長焦距的鏡頭時，就造成了困難及延遲；故若是能改為移動感光晶片的位置，來對合於鏡頭的成像焦距，那麼音圈馬達的推力就能輕易的推動該感光晶片，而使該感光晶片能接收到鏡頭的清晰對焦，就能解決了習用在使用長焦鏡頭時，推力不足的困境。
本發明之主要目的，有鑑於習用是移動長焦鏡頭，使焦距落於感光晶片上，故有習用的盲點；今特設計一款調焦裝置，以音圈馬達帶動感光晶片，用以對合鏡頭的光影對焦，由於推動感光晶片遠比推動長焦鏡頭來得容易且精準，以此來解決習用的瓶頸。
為達到上述的目的，本發明可以用下列的方式來達成：一具有鏡片組的鏡頭，置於前方接受光影，並供光綫之通過而於後方呈像；一音圈馬達，於中央設有一通孔，並在該音圈馬達的通孔周邊圍設有磁石及
線圈；一活動載體，於一端設有承載座，而另端則設有導柱，且該導柱軸向設有透光孔；而該承載座係以導柱伸入音圈馬達的通孔內，而承載座於外側設有置放槽，該置放槽底部係與該導柱的透光孔貫穿相通；且該置放槽內設有感光元件及電路板，並使該感光元件正對於鏡頭的下方，並預留有一定之距離；一馬達控制電路以連接線連接音圈馬達，並以電磁作用驅動活動載體做沿著音圈馬達的通孔作上、下運動；藉此，該活動載體的導柱伸入音圈馬達的通孔內，由馬達控制電路以電磁的作用驅動導柱懸浮於通孔內進行移動，使光線經過鏡頭而將焦距落於感光元件上，以完成對焦的動作。
〔本發明〕
10:鏡頭
11:鏡片組
20:音圈馬達
201:通孔
21:磁石
22:線圈
30:活動載體
31:承載座
311:承載座
312:承載座
32:置放槽
33:導柱
331:透光孔
40:感光元件
41:電路板
42:透光防塵罩
50:馬達控制電路
51:連接線
L1:光線
L2:光線
S1:距離
S2:距離
圖1係本發明第1種實施例之平面結構示意圖。
圖1-1係圖1的簡單變化結構示意圖。
圖2係本發明第1種實施例之立體結構示意圖。
圖3係本發明第2種實施例之平面結構示意圖。
圖3-1係圖3的簡單變化結構示意圖。
圖4係本發明第2種實施例之立體結構示意圖。
請參看圖1、圖2所示，為本發明的第一種實施例，結構至少包含有：一具有鏡片組11的鏡頭10，置於前方接受光影，並供光綫L1之通過而於後方呈像；該鏡頭10尤以長焦距的攝像鏡頭為佳，更能顯示本發明的特色。
一音圈馬達20，於中央設有一通孔201，並在該音圈馬達20
的通孔201周邊圍設有磁石21及線圈22。
一活動載體30，於一端設有承載座31，而另端則設有導柱33，且該導柱33軸向設有透光孔331；而該活動載體30係以導柱33伸入音圈馬達20的通孔201內；該承載座31的較佳實施例之一，係於外側設有一置放槽32，該置放槽32底部係與該導柱33的透光孔331貫穿相通；且該置放槽32內設有感光元件40及電路板41，並使該感光元件40正對於鏡頭10的下方，並預留有一定之距離S1；前述之置放槽32內與感光元件40及該電路板41的固定方式，可以膠粘合、嵌扣、螺固、鉚接、夾固等方式為之，以習用的零件及技術即可達成，不再贅述。
如圖1所示活動載體30的承載座31，亦可如圖1-1所示，將活動載體30的承載座311設為一板狀體，惟中央亦與該導柱33的透光孔331貫穿相通，為一精簡的實施例。
請參看圖1、圖2所示，一馬達控制電路50以連接線51連接音圈馬達20，並以電磁作用驅動活動載體30做沿著音圈馬達20的通孔201作上、下運動，具體言之，該活動載體30的導柱33係伸入音圈馬達20的通孔201內，因此當馬達控制電路50以電磁的作用(即感應線圈及晶片的相對作用，圖中未示)，即可驅動導柱33懸浮於通孔201內進行移動，調整最適當的距離S1，以使光線L1經過鏡頭10而將焦距落於感光元件40上，以完成對焦的動作。
請參看圖3、圖4所示，為本發明的第二種實施例，結構由上而下至少包含有：一具有鏡片組11的鏡頭10，置於前方接收光影，並供光綫L2之通過而於後方呈像；該鏡頭10尤以長焦距的攝像鏡頭為佳，更能顯示
本發明的特色。
一音圈馬達20，於中央設有一通孔201，並在該音圈馬達20的通孔201周邊圍設有磁石21及線圈22。
一活動載體30，係設於音圈馬達20的下方，於一端設有承載座31，而另端則設有導柱33，且該導柱33軸向設有透光孔331；而該活動載體30係以導柱33由下而上地伸入音圈馬達20的通孔201內，而承載座31的較佳實施例之一，係於外側設有置放槽32，該置放槽32底部係與該導柱33的透光孔331貫穿相通；且該置放槽32內設有感光元件40及電路板41，並使該感光元件40正對於該導柱33的透光孔331，使該感光元件40經導柱33的透光孔331，再穿過該音圈馬達20的通孔201，可接收來自鏡頭10的光線L2，而該感光元件40與鏡頭10間之距離S2係為可調整的；前述之置放槽32內與感光元件40及該電路板41的固定方式，可以膠粘合、嵌扣、螺固、鉚接、夾固等方式為之，如圖4所示，為使整體結構更為穩固，本發明於外圍可加設有固定支架60，惟以上所述皆以習用的零件及技術即可達成，不再贅述。
如圖3所示活動載體30的承載座31，亦可如圖3-1所示，將活動載體30的承載座312設為一板狀體，惟中央亦與該導柱33的透光孔331貫穿相通，為另一精簡的實施例；另在該承載座312的上方可再加設有一透光防塵罩42，以保護感光元件40及電路板41等電子零件。
請參看圖3、圖4所示，一馬達控制電路50以連接線51連接音圈馬達20，並以電磁作用驅動活動載體30做沿著音圈馬達20的通孔201作上、下運動，具體言之，該調節活動載體30的導柱33係伸入音圈馬達20的通孔201內，因此當馬達控制電路50以電磁的作用(即感應線圈及晶片的相對
作用，圖中未示)，即可驅動導柱33懸浮於通孔201內進行移動，調整最適當的距離S2，以使光線L2經過鏡頭10而將焦距落於感光元件40上，以完成對焦的動作。
如圖1、圖3所示，分別為本發明本發明的二種實施例，結構幾乎完全相同，主要係由該活動載體30穿置於音圈馬達20內的方向不同所致，在圖1中，該活動載體30以該導柱33伸入該音圈馬達20的通孔201內時，該活動載體30的承載座31，係位於該音圈馬達20與該鏡頭10之間，故該感光元件40與鏡頭10間的初始距離S1；而如圖3所示，該活動載體30以該導柱33伸入該音圈馬達20的通孔201內時，該活動載體30的承載座31係位於該音圈馬達20的遠離該鏡頭10的端部，故該感光元件40與鏡頭10間初始距離S2較長，故此二種模式恰好可以提供鏡頭10因倍數或內部機構的不同而斟酌配置使用，再依既有的馬達控制電路50驅動活動載體30來推動感光元件40與鏡頭10對焦，由於活動載體30、感光元件40重量遠低於鏡頭，故能輕鬆解決目前業界對於攝像鏡頭，尤其是長焦鏡頭推力不足的問題。
因此，使用本發明時，將具有如下的優點：
1.由於本發明的結構中，以音圈馬達推動特殊設計的活動載體，而該活動載體本身結構輕巧，又搭載了重量很輕的感光元件，所以整體的重力相較於鏡頭更為輕盈，特別適合於長焦鏡頭的對焦運動，解決習用在製式的零件前題下，推動(特別是)長焦鏡頭有推力不足的缺點，而本發明一改習用技術，以推動感光元件，即可解決了習用懸而不決的問題，是本發明主要的優點。
2.由於本發明並不更改業界原有的主要元件，例如音圈馬達、鏡頭、馬達
控制電路，故本發明能和現有的零件相搭配，使用上更為便利，也不增加成本，是本發明另一優點。
3.由於本發明的活動載體與音圈馬達之間，僅需要設置上、下方向的不同，就可以配合鏡頭，而選擇感光元件與鏡頭間的初始距離，在適用性上更為多元，且更改或調整組裝及調校皆更為方便。
本發明所述的結構，僅是較佳實施例而已，並非用以限定本發明實施之範圍；故當熟悉此技藝所作出等效或輕易的變化者，在不脫離本創作之精神與範圍下所作之均等變化與修飾，例如：大致改變活動載體之形狀或尺寸以等效取代，或增加其他與本案無關的零件，或使用不同的材質等，但係運用本發明之特徵者，皆應涵蓋於本發明之特徵內。
10:鏡頭
11:鏡片組
20:音圈馬達
201:通孔
21:磁石
22:線圈
30:活動載體
31:承載座
32:置放槽
33:導柱
331:透光孔
40:感光元件
41:電路板
50:馬達控制電路
51:連接線
L1:光線
S1:距離
Claims (8)
- 一種攝像鏡頭之調焦裝置，至少包含有：一具有鏡片組的鏡頭；一音圈馬達，於中央設有一通孔，並在該音圈馬達的通孔周邊圍設有磁石及線圈；一活動載體，於一端設有承載座，而另端設有導柱，該導柱軸向設有透光孔；且該活動載體係以該導柱伸入該音圈馬達的通孔內，該承載座底部係與該導柱的透光孔貫穿相通；且該承載座上設有感光元件及電路板，並使該感光元件正對於鏡頭；一馬達控制電路以連接線連接音圈馬達，並以電磁作用驅動活動載體做沿著音圈馬達的通孔作上、下運動；藉此，該活動載體的導柱伸入音圈馬達的通孔內，由馬達控制電路以電磁的作用驅動導柱懸浮於通孔內進行移動，使光線經過鏡頭而將焦距落於感光元件上，以完成對焦的動作。
- 如請求項1所述之攝像鏡頭之調焦裝置，該鏡頭為長焦鏡頭。
- 如請求項1所述之攝像鏡頭之調焦裝置，該承載座於外側設有置放槽，且該置放槽底部係與該導柱的透光孔貫穿相通；而該感光元件及該電路板係設於該置放槽內。
- 如請求項3所述之攝像鏡頭之調焦裝置，該置放槽內的該感光元件及該電路板間的固定方式，是膠粘合、嵌扣、螺固、鉚接、夾固方式的其中之一。
- 如請求項1所述之攝像鏡頭之調焦裝置，該活動載體以該導柱伸入該音圈馬達的通孔內時，該活動載體的承載座，係位於該音圈馬達與該鏡頭之間。
- 如請求項1所述之攝像鏡頭之調焦裝置，該活動載體以該導柱伸入該音圈馬達的通孔內時，該活動載體的承載座係位於該音圈馬達遠離該鏡頭的端部。
- 如請求項1所述之攝像鏡頭之調焦裝置，該活動載體的承載座為一板狀體。
- 如請求項1所述之攝像鏡頭之調焦裝置，該活動載體上更加設有一透光防塵罩。
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| TW111129392A TWI811054B (zh) | 2022-08-04 | 2022-08-04 | 攝像鏡頭之調焦裝置 |
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Citations (3)
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