TWI449979B - 對焦鏡頭模組 - Google Patents

Description

對焦鏡頭模組

本發明涉及光學系統領域，尤其涉及一種手動對焦鏡頭模組。

隨著多媒體技術飛速發展，數位相機、攝像機及帶有攝像頭之手機愈來愈受廣大消費者青睞，於人們對數位相機、攝像機及手機攝像頭拍攝物體之影像品質提出更高要求之同時，對數位相機、攝像機及帶有攝像頭之手機等產品需求量亦增加。數位相機、攝像機及手機攝像頭等攝影裝置中，鏡頭模組為不可缺少之部件。

相機模組通常包括鏡筒、鏡座、光學元件與影像感測器。所述光學元件收容於鏡筒，所述影像感測器設置於鏡座，所述光學元件與影像感測器藉由鏡筒與鏡座之間之配合光學耦合。隨著人們對於相機模組成像品質要求日益提高，對焦功能成為相機模組普遍具備之功能之一。現有之對焦相機模組係利用驅動馬達或音圈馬達帶動鏡筒或鏡座發生位移從而改變相機模組之鏡筒與鏡座之間距實現對焦，然，該相機模組不僅成本高，而且，由於驅動馬達或音圈馬達之存在，使得整個鏡頭模組體積較大且結構複雜，無法滿足人們對於相機模組之輕薄短小之需求。

有鑑於此，提供一種成本低、結構簡單且佔用空間小之對焦鏡頭模組實屬必要。

一種對焦鏡頭模組包括鏡座、鏡筒、蓋體與彈性元件。所述鏡座具有複數突起，每一突起均具有凸輪路徑面。所述鏡筒收容於所述鏡座，且具有與鏡座之複數突起相對應之複數凸塊及沿所述鏡筒之軸線向遠離鏡座之方向延伸之操作桿，所述複數凸塊用於沿所述突起之凸輪路徑面滑動從而使鏡筒相對於鏡座發生沿鏡座軸向之位移，所述操作桿用於供操作人員握持並移動，從而帶動鏡筒相對於鏡座旋轉。所述蓋體固定於所述鏡座收容鏡筒之一端。所述彈性元件設置於所述蓋體與所述鏡筒之間，用於提供沿鏡座軸向之彈性變形及彈性回復。

本技術方案之對焦鏡頭模組利用位於鏡座之突起以及位於鏡筒之凸塊之間之相互作用實現鏡筒與鏡座之間相對位置之改變，由於突起具有凸輪路徑面，鏡筒於對焦過程中可相對於鏡座平穩地滑動。彈性元件可防止鏡筒與鏡座於不對焦時發生相對位移。本技術方案之對焦鏡頭模組不僅結構簡單，佔用空間小，適於目前鏡頭模組微型化之趨勢，而且成本低廉，特別適用於手機等電子產品。

10‧‧‧對焦鏡頭模組

11‧‧‧鏡座

12‧‧‧鏡筒

13‧‧‧蓋體

14‧‧‧彈性元件

15‧‧‧玻璃片

110‧‧‧第一座體

111‧‧‧第二座體

112‧‧‧第一內表面

113‧‧‧第一外表面

114‧‧‧第一收容腔

115‧‧‧第一外螺紋

116‧‧‧第一配合面

117‧‧‧突起

118‧‧‧凸輪路徑面

119‧‧‧承載面

120‧‧‧內筒體

121‧‧‧外筒體

1200‧‧‧第二外螺紋

1210‧‧‧第一筒體

1211‧‧‧第二筒體

1212‧‧‧第二內螺紋

1213‧‧‧第一端面

1214‧‧‧操作桿

1215‧‧‧第二外表面

1216‧‧‧第二配合面

1217‧‧‧第二端面

1218‧‧‧凸塊

1219‧‧‧平面

1220‧‧‧凸出面

130‧‧‧側壁

131‧‧‧底壁

132‧‧‧第一內螺紋

133‧‧‧通孔

140‧‧‧框體

141‧‧‧彈性臂

142‧‧‧連接端

143‧‧‧延伸端

150‧‧‧軌道

151‧‧‧第一端部

152‧‧‧第二端部

圖1係本技術方案實施例提供之對焦鏡頭模組之分解圖。

圖2係本技術方案實施例提供之對焦鏡頭模組之另一視角之分解圖。

圖3係本技術方案實施例提供之對焦鏡頭模組之組裝圖。

圖4係本技術方案實施例提供之對焦鏡頭模組之剖面示意圖。

圖5係本技術方案實施例提供之對焦鏡頭模組對焦狀態之剖面示 意圖。

以下將結合附圖與實施例對本技術方案作進一步詳細說明。

請一併參閱圖1至圖4，為本技術方案實施例提供之一種對焦鏡頭模組10，其包括鏡座11、鏡筒12、蓋體13、彈性元件14與玻璃片15。

所述鏡座11包括相連接之第一座體110與第二座體111。所述第一座體110與第二座體111均為中空圓柱狀，且同軸設置。所述第二座體111之外徑大於第一座體110之外徑。所述第一座體110具有相對之第一內表面112與第一外表面113，所述第一內表面112圍合形成用於收容鏡筒12之第一收容腔114。所述第一外表面113具有第一外螺紋115。所述第二座體111可用於收容影像感測器，其具有靠近第一座體110之第一配合面116，所述第一配合面116與第一內表面112垂直。所述第一配合面116具有至少兩個突起117。所述至少兩個突起117首尾相鄰，且於平行於鏡座11之中心軸線之方向上具有漸變之高度。本實施例中，所述突起117之數量為三個，且均大致為弧形條狀。每一突起117均具有相連接之凸輪路徑面118與承載面119。所述凸輪路徑面118與第一配合面116相連接，所述承載面119與第一配合面116平行。該三段凸輪路徑面118環繞鏡座11之中心軸線等角度分佈，每一段凸輪路徑面118上之起點至終點之路徑長度均相等，路徑面彎曲幅度相同，且每一段凸輪路徑面118距該鏡座11中心軸線之徑向距離均相等。每一段凸輪路徑面118之路徑相對所述第一配合面116均具有傾斜幅度，亦即每一段凸輪路徑面118上起點至終點之每一位置處相對 所述第一配合面116之高度不同。本實施例中，三段凸輪路徑面118沿同一方向上升傾斜，從圖1來看，為逆時針方向上升傾斜。所述三段凸輪路徑面118中之每一段凸輪路徑面之路徑相對所述第一配合面116之傾斜幅度可根據精度需要而設置。本實施例中，所述三段凸輪路徑面118等間隔地分佈於第一配合面116。

所述鏡筒12收容於所述鏡座11，其包括固定於一起之內筒體120與外筒體121。所述內筒體120用於收容鏡片或間隔環等光學元件，其具有第二外螺紋1200。所述外筒體121套設於內筒體120外，其包括相連接之第一筒體1210與第二筒體1211。所述第一筒體1210為中空圓柱狀，其位於遠離鏡座11之一側，其具有與第二外螺紋1200相匹配之第二內螺紋1212，所述內筒體120藉由第二外螺紋1200與第二內螺紋1212之間之配合從而固定於外筒體121之第一筒體1210。所述第一筒體1210具有第一端面1213，其位於鏡筒12最遠離鏡座11之一側，且平行於第一配合面116。所述第一筒體1210自第一端面1213沿所述鏡筒12之軸向垂直延伸出柱狀之操作桿1214。所述操作桿1214用於供操作人員握持並移動，從而可帶動鏡筒12相對於鏡座11旋轉。

所述第二筒體1211亦為中空圓柱狀，其與所述第一筒體1210同軸設置，且直徑大於第一筒體1210之直徑。所述第二筒體1211容置於所述第一座體110之第一收容腔114，且具有第二外表面1215、第二配合面1216與第二端面1217。所述第二端面1217與第一端面1213平行。第二配合面1216與第二端面1217平行，且與第一配合面116平行相對。第二外表面1215連接於第二配合面1216與第二端面1217之間，用於與鏡座11之第一座體110之第一內表面112相 接觸。所述第二筒體1211自第二配合面1216沿所述鏡筒12之軸向向靠近鏡座11方向垂直延伸出至少兩個凸塊1218。所述至少兩個凸塊1218之數量及位置均與鏡座11之至少兩個突起117對應，其可沿所述突起117之凸輪路徑面118滑動從而使鏡筒12相對於鏡座11發生沿鏡座11軸向之位移。每一凸塊1218均具有相連接之平面1219與凸出面1220。所述平面1219平行於第二配合面1216。所述凸出面1220為向靠近第一配合面116處凸出之曲面，且位於凸塊1218靠近突起117之凸輪路徑面118處。本實施例中，所述凸塊1218亦大致為弧形條狀，所述凸出面1220為半球面。當然，所述凸塊1218還可為半球體或其他不規則形狀，僅需其具有向靠近第一配合面116處凸出之凸出面1220即可。

當然，所述內筒體120與外筒體121亦可一體成型，或者亦可省去內筒體120，直接將光學元件收容於外筒體121。

所述蓋體13固定於所述鏡座11，其包括相連接之側壁130與底壁131。所述側壁130具有與所述鏡座11之第一外螺紋115相匹配之第一內螺紋132，蓋體13藉由其第一內螺紋132與第一外螺紋115之配合而固定於鏡座11之第一座體110。所述底壁131與所述鏡筒12之第二筒體1211之第二端面1217相對，其具有通孔133用於供所述鏡筒12之外筒體121之第一筒體1210穿過，從而第一筒體1210之操作桿1214亦可穿過通孔133並於通孔133內移動。

所述彈性元件14位於所述蓋體13與所述鏡筒12之間，用於提供沿鏡座11軸向之彈性變形及彈性回復。本實施例中，所述彈性元件14為彈片，其大致為圓環形，其包括圓環形之框體140以及至少兩個連接於框體140之彈性臂141。所述彈性臂141之數量為三個 ，且環繞彈性元件14之中心軸線等角度分佈。每一彈性臂141均具有連接端142與延伸端143，所述連接端142連接於框體140，延伸端143均自框體140沿鏡座11之軸線向遠離框體140之方向延伸，從而，當彈性元件14處於自然狀態時，每一彈性臂141與框體140所於之平面成一定角度。所述彈性元件14之框體140套設於第一筒體1210外並承靠於第二筒體1211之第二端面1217，所述彈性臂141之延伸端143與所述蓋體13相抵靠。當彈性元件14被壓縮時，彈性臂141發生形變，其與框體140所於平面之間之夾角減小，當壓力消除時，彈性臂141與框體140所於平面之間之夾角又恢復原來之角度。當然，所述彈性元件14還可為彈簧、彈性墊或其他可替代物。

所述玻璃片15相對設置於所述鏡筒12遠離鏡座11之一側，其具有軌道150。所述軌道150為開設於所述玻璃片15之弧形通孔，其用於供所述操作桿1214穿過並限制操作桿1214相對於所述鏡座11之中心軸線旋轉之角度θ。所述軌道150具有相對之第一端部151與第二端部152。當操作桿1214位於軌道150之第一端部151時，凸塊1218位於第一配合面116，彈性元件14處於自然狀態。本實施例中，所述軌道150對應於所述鏡座11之中心軸線之圓心角θ為30°。所述玻璃片15可藉由黏結等方式結合於相機模組之殼體。

請一併參閱圖1、圖4與圖5，當對焦鏡頭模組10之操作桿1214位於軌道150之第一端部151時，凸塊1218位於第一配合面116。進行對焦時，可使操作桿1214沿軌道150移動至第二端部152，鏡筒12之凸塊1218之凸出面1220與突起117之凸輪路徑面118相互作用，從而凸塊1218沿突起117之凸輪路徑面118上升並壓縮彈性元件 14使彈性臂141發生形變，直至凸塊1218之凸出面1220到達並承載於所述承載面119，此時彈性臂141與框體140所於平面之間之夾角亦減小，鏡筒12與鏡座11之間沿鏡座11軸向之相對距離增加，分別收容於鏡座11與鏡筒12之影像感測器與鏡片之間距亦增加從而實現對焦。

可理解，若將突起117設置為階梯形結構，並相應設置複數凸輪路徑面，還可實現對焦鏡頭模組10之多段式對焦。

本技術方案之對焦鏡頭模組10利用位於鏡座11之突起117以及鏡筒12之凸塊1218之間之相互作用實現鏡筒12與鏡座11之間相對位置之改變，由於突起117具有凸輪路徑面118，鏡筒12於對焦過程中可相對於鏡座11平穩地滑動。彈性元件14可防止鏡筒12與鏡座11於不對焦時發生相對位移。本技術方案之對焦鏡頭模組10不僅結構簡單，佔用空間小，適於目前鏡頭模組微型化之趨勢，而且成本低廉，特別適合應用於手機等電子產品。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧對焦鏡頭模組

11‧‧‧鏡座

12‧‧‧鏡筒

13‧‧‧蓋體

14‧‧‧彈性元件

15‧‧‧玻璃片

110‧‧‧第一座體

111‧‧‧第二座體

112‧‧‧第一內表面

113‧‧‧第一外表面

114‧‧‧第一收容腔

115‧‧‧第一外螺紋

116‧‧‧第一配合面

117‧‧‧突起

118‧‧‧凸輪路徑面

119‧‧‧承載面

120‧‧‧內筒體

121‧‧‧外筒體

1200‧‧‧第二外螺紋

1210‧‧‧第一筒體

1211‧‧‧第二筒體

1212‧‧‧第二內螺紋

1213‧‧‧第一端面

1214‧‧‧操作桿

1215‧‧‧第二外表面

1216‧‧‧第二配合面

1217‧‧‧第二端面

1218‧‧‧凸塊

1219‧‧‧平面

1220‧‧‧凸出面

130‧‧‧側壁

131‧‧‧底壁

133‧‧‧通孔

140‧‧‧框體

141‧‧‧彈性臂

142‧‧‧連接端

143‧‧‧延伸端

150‧‧‧軌道

151‧‧‧第一端部

152‧‧‧第二端部

Claims (9)

1. 一種對焦鏡頭模組，其包括：鏡座，其具有複數突起，每一突起均具有凸輪路徑面；鏡筒，其收容於所述鏡座，且具有與鏡座之複數突起相對應之複數凸塊及沿所述鏡筒之軸線向遠離鏡座之方向延伸之操作桿，所述複數凸塊用於沿所述複數突起之凸輪路徑面滑動從而使鏡筒相對於鏡座發生沿鏡座軸向之位移，所述操作桿用於供操作人員握持並移動，從而帶動鏡筒相對於鏡座旋轉；蓋體，其固定於所述鏡座收容鏡筒之一端；以及彈性元件，其設置於所述蓋體與所述鏡筒之間，用於提供沿鏡座軸向之彈性變形及彈性回復。
2. 如申請專利範圍第1項所述之對焦鏡頭模組，其中，所述複數凸輪路徑面環繞鏡座之中心軸線等角度分佈。
3. 如申請專利範圍第1項所述之對焦鏡頭模組，其中，所述複數突起首尾相鄰，且複數突起於平行於鏡座之中心軸線之方向上具有漸變之高度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之對焦鏡頭模組，其中，所述蓋體開設有通孔，所述通孔用於供所述鏡筒穿過並供操作桿於其內移動。
5. 如申請專利範圍第4項所述之對焦鏡頭模組，其中，還包括設置於所述鏡筒遠離鏡座之一側之玻璃片，所述玻璃片具有弧形通孔，用於供操作桿於其內移動。
6. 如申請專利範圍第1項所述之對焦鏡頭模組，其中，所述彈性元件包括框體以及連接於框體之複數彈性臂，所述複數彈性臂環繞鏡座之軸線等角度分佈，且每一彈性臂均自框體沿鏡座之軸線向遠離框體之方向延伸。
7. 如申請專利範圍第6項所述之對焦鏡頭模組，其中，所述框體固定於鏡筒，每一彈性臂遠離框體之一端抵靠於所述蓋體。
8. 如申請專利範圍第1項所述之對焦鏡頭模組，其中，所述鏡座包括相連接之第一座體與第二座體，所述第一座體具有用於收容鏡筒之第一收容腔，所述複數突起設置於第二座體，且位於所述第一收容腔內。
9. 如申請專利範圍第8項所述之對焦鏡頭模組，其中，所述蓋體與所述第一座體螺合固定。