TWI505013B - Lens focusing device - Google Patents

Description

鏡頭對焦裝置

本發明係關於一種鏡頭對焦裝置，特別是關於一種使用於如行動電話、相機等攝取影像的鏡頭對焦模組。

一般鏡頭對焦裝置可使用於如手機、相機、平板電腦、筆記型電腦等手持式裝置及網路攝影機上，作為鏡頭攝取影像時自動對焦的裝置。

目前此種鏡頭對焦裝置已有改善鏡頭承載座或外罩形狀的相關技術，例如為了讓鏡頭承載座的鏡頭組裝更容易而設計鏡頭承載座及外罩的構造，或者為確保鏡頭的裝配空間更為廣闊，而改善八角形的線圈結構及外罩的構造等等。

然而，目前的鏡頭對焦裝置都是以彈簧保持鏡頭承載座的彈性，當受到外部衝擊力的情況下會產生鏡頭承載座與週邊元件之間的相撞，而發生損壞的問題。

另外，一般鏡頭承載座與鏡頭之間大都是以螺紋旋鎖固定，而鏡頭承載座只依靠上下兩彈片保持在可動的狀態，當鏡頭在旋入鏡頭承載座時，可能因旋轉施力不當，造成鏡頭承載座的過度扭轉而使得上下彈片的損毀。

因此有鑒於前述之實際情況，需要一種具有耐衝擊性及防扭轉的鏡頭對焦裝置。

本發明基於上述的需求係提供一種耐衝擊、防扭轉的鏡頭對焦裝置。

本發明實施例提供一種鏡頭對焦裝置，包括：可容置鏡頭的鏡頭承載座、設置在鏡頭承載座外圍的線圈、及包覆在鏡頭承載座外圍的外罩，外罩具有外壁部、內壁部及接續部，內壁部夾於鏡頭承載座與線圈之間，接續部連接於外壁部和內壁部之間；其中，內壁部具有朝向鏡頭承載座的內表面、朝向線圈的外表面、第一側面及第二側面；其中鏡頭承載座的外圍形成限制部，限制部包括主面、第一突出面及第二突出面，主面與內壁部的內表面相對，且位於二相鄰線圈設置部之間，第一突出面位於主面的一側端，與內壁部的第一側面相對，第二突出面位於主面的另一側端，與第二側面相對，限制部可限制內壁部的活動空間。

本發明實施例所提供的鏡頭對焦裝置，當受外力衝擊時，鏡頭承載座外圍的限制部會接觸到外罩的內壁部而受到限制，內壁部會吸收施加在鏡頭對焦裝置的外力，而能有效地限制外部衝擊帶給鏡頭承載座的晃動，防止鏡頭對焦裝置受損，且當鏡頭旋入鏡頭承載座時，限制部亦因內壁部限制了鏡頭承載座的扭轉，因此本發明之鏡頭對焦裝置能防止鏡頭承載座因外力造成的傾斜或旋轉等情形，進 而防止鏡頭承載座的變形及彈性件的損毀。

本發明實施例中，內壁部的內表面對應限制部的主面皆為平面狀，使得內壁部容置於鏡頭承載座及線圈之間的空隙可以受到精確地控制，而不影響音圈馬達的驅動性，且因空隙受到控制而更有利小型化的設計。

本發明實施中，限制部的第一突出面與第二突出面對應於內壁部的的第一側面及第二側面，使得內壁部的第一側面及第二側面受到第一突出面及第二突出面形成的限制範圍，而有更佳地耐衝擊性，有效防止鏡頭承載座因外力衝擊造成的變形或扭轉。

本發明實施中，具有偶數個對稱配置的接續部及內壁部，而在鏡頭承載座外圍的限制部亦與內壁部相同數量。如此偶數個對稱配置的內壁部能平衡鏡頭承載座的移動，同時也能因限制部與內壁部的接觸而有效地吸收外力衝擊及抗扭轉性。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

請參閱圖一，係為本發明實施例之鏡頭對焦裝置的立體示意圖。如圖一之實施例所示，鏡頭對焦裝置10具有略呈矩形的外觀。鏡頭對焦裝置10具有一呈中空筒狀的鏡頭 承載座50，其中心可容置鏡頭(圖中未示)，在鏡頭承載座50的外圍具有包圍鏡頭承載座50的外罩40及作為基座的底部70。

請一併參閱圖一及圖二，圖二係為圖一的立體分解示意圖，在圖二的實施例中，鏡頭對焦裝置10更具有上蓋20及底部70，可使鏡頭承載座50保持相對的對焦移動。在鏡頭對焦裝置10的內部設有音圈馬達，音圈馬達可讓鏡頭承載座50可沿著光軸α方向作相對底部70的對焦移動。在鏡頭對焦裝置10的光線射出側配置影像感測器後，可作為具有對焦機構的攝像模組使用，但本發明之鏡頭對焦裝置10用途不在此限。

如圖二的實施例中，鏡頭對焦裝置10包括外罩40、上蓋20、上彈簧30、鏡頭承載座50、磁鐵44、線圈48、下彈簧60、底部70及接續端子80。而在鏡頭對焦裝置10沿著鏡頭的光軸α在光線攝入鏡頭一側稱為入射側，光線射出的一側稱為出射側。

其中外罩40由如鐵等軟磁性材料所製成，而磁鐵44的磁束會經過線圈48的導電材料。在本實施例的鏡頭對焦裝置10中，外罩40是包圍在上蓋20及底部70的外側，外罩40更包括有外壁部41、夾在外壁部41和線圈48之間的內壁部43，以及接續外壁部41和內壁部43之間的接續部42，但本發明中之外罩40並無限定形狀，只要可以將上蓋20及底部70包圍在內部皆可，而磁鐵44也可有多數個組件組成。

上蓋20連接著上彈簧30，上彈簧30支撐著鏡頭承載座50的上部，上蓋20具有框緣狀的上蓋框部22及上蓋柱部24。在本實施例中，上蓋柱部24設於上蓋框部22的出射側面，沿著光軸α方向向著出射側延伸突出，上蓋框部22的出射側表面為上彈簧設置面22a，上彈簧設置面22a可以接著劑等固定上彈簧30的外環部32，上蓋20的上蓋柱部24亦可以接著劑等與底部70的底部柱部74對應接合固定。其中上蓋柱部24與底部柱部74為相對應的相同數量，但可以為任意數量，不受限於本實施例的四個，亦不受限於在四個角落處。

如圖二的實施例所示，上彈簧30彈性連接上蓋20和鏡頭承載座50之間，鏡頭承載座50是被上蓋20連接的上彈簧30和底部70連接的下彈簧60彈性支撐在光軸α的延伸方向上，沿著光軸α方向自由的對焦移動。

上彈簧30是由外環部32、內環部34及臂部36組成的多環狀。外環部32為上彈簧30的外圍，外環部32連接在上蓋框部22的上彈簧設置面22a上。內環部34位於外環部32之內，可以接著劑等將內環部32連接於鏡頭承載座50的入射側內環設置部53。外環部32和內環部34之間是以臂部36相接續。

上彈簧30由金屬等彈性材料所製成，臂部36可彈性變形，使得內環部34相對於外環部32能沿著光軸α方向做相對移動。

磁鐵44被上蓋20的上蓋框部22和底部70的底部框 部72所鉗夾在線圈的外側。在本實施例中，磁鐵44位於接近上蓋柱部24及底部柱部74的內側，且是配置在鏡頭對焦裝置10之四個角落。本發明的磁鐵44數量可以為任意數量，不受本實施例的數量及設置位置所限。

在組裝的狀態下，磁鐵44是被組裝在鏡頭承載座50外側與線圈48相對之處(如圖六所示)，在本實施例中驅動鏡頭承載座50的音圈馬達是由磁鐵44、外罩40及線圈48所構成。

線圈48是被配置在鏡頭承載座50的外圍50a，並固定在外圍50a突起所形成的線圈設置部52。線圈48的兩端分別電性連接下彈簧60被分離的至少二個內環部64，其間可容電流相通。如圖五之實施例所示，下彈簧60的至少二個外環部62彼此分離，但分別與內環部64及接續端子80電性連接，其間可容電流相通。故如圖二之實施例所示，線圈48是電性連接至下彈簧60，再由下彈簧60電性連接至接續端子80，可接續端子80提供線圈48驅動鏡頭承載座50的電力。下彈簧60由互相分離及絶緣的至少二個組件60a及60b所構成。

在鏡頭承載座50入射側的一端設有入射側內環設置部53，連接至上彈簧30的內環部34，而在鏡頭承載座50出射側的一端設有出射側內環設置部54，連接至下彈簧60的內環部64。

再如圖二的實施例所示，下彈簧60彈性連接於底部70和鏡頭承載座50之間，下彈簧60的至少二個組件60a 和60b分別提供線圈48電力配線的一部份。下彈簧60除了由至少二個分離的組件組成外，其構造與上彈簧30近似是由外環部62、內環部64及臂部66構成多環狀。

下彈簧60之外環部62連接於底框部72入射側表面的下彈簧設置面72a，下彈簧60的內環部64位於外環部62之內，內環部64可由接著劑等連接於鏡頭承載座50的出射側內環設置部54。下彈簧60的外環部62和內環部64之間是以臂部66相接續。

下彈簧60與上彈簧30相同，都是由金屬等彈性材料所製成，臂部66可彈性變形，使得內環部64相對於外環部62能沿著光軸α方向做相對的移動。因此鏡頭承載座50藉由與底部70連接的下彈簧60以及與上蓋20連接的上彈簧30，可沿著光軸α方向做相對的對焦移動。

在本實施例中，底部70的中央部設有貫通孔，底部70的外周緣具有呈矩形的底框部72，在底框部72的四個角落具有向入射側延伸突出的底部柱部74。本發明的底部70可為其它形狀，不受圖二矩形的限制，且底部柱部72的數量及位置對應於上蓋柱部24，不受限於圖二數量及位置。

在底框部72入射側的表面為下彈簧設置面72a。下彈簧設置面72a可配置連接下彈簧60的外環部62，底框部72的至少一外側面具有組裝及放置接續端子80的收納溝76。

接續端子80的功能是作為供電端子，可由外部提供 電力給鏡頭對焦裝置10的音圈馬達。換言之，接續端子80的一端與下彈簧60的外環部62之間電性連接，接續端子80的另一端可電性連接至外部基板等(圖中未示)。

請參閱圖三至圖六之實施例所示，說明外罩40及鏡頭承載座50之間的詳細構造。如圖三實施例係為外罩及鏡頭承載座的立體分解示意圖，在圖三的實施例中，外罩40的外壁部41是沿著光軸α方向延伸，呈矩形中空狀，接續部42配置於外壁部41入射側的四個角落，接續部42是由外壁部41的角落向著中心的光軸α延伸至內壁部43，接續在外壁部41與內壁部42之間。但本發明之外罩40不受限於矩形，且接續部42對應內壁部43可為任意數量，不受圖三的數量及位置所限制。

外罩40的內壁部43由接續部42向著出射側的方向延伸，內壁部43比外壁部41接近中心的光軸α，且內壁部43與外壁部41之間夾著線圈48及磁鐵44(如圖六所示)，在本實施例中內壁部43呈矩形的平板狀，但不受限於矩形。

內壁部43具有朝向中心光軸α的內表面43a、朝向外壁部41的外表面43b、及與內表面43a和外表面43b相接的第一側面43c及第二側面43d。

內壁部43的內表面43a朝向鏡頭承載座50，對應外圍50a所形成限制部55的主面56。內壁部43的外表面43b朝向線圈48的方向(如圖六所示)。在本實施例中，鏡頭對焦裝置10的內壁部43的內表面43a及外表面43b皆為平 面狀。

請一併參閱圖三及圖四所示，圖四係為圖三外罩及鏡頭承載座組合後之配置位置平面示意圖，在鏡頭承載座50的外圍50a對應於外罩40內壁部43的方向形成限制部55，在本實施例中，限制部55具有主面56及夾著主面56兩側的第一突出面57和第二突出面58，第一突出面57對應內壁部43的第一側面43c，第二突出面58對應內壁部43的第二側面43d。

請參閱圖四之實施例所示，其中限制部55的第一突出面57是由主面56的一側端向遠離中心光軸α的方向突出所形成，且和內壁部43的第一側面43c相對應。而第二突出面58是由主面56的另一側端向遠離中心光軸α的方向突出所形成，且與內壁部43的第二側面43d相對。

再如圖三所示，鏡頭承載座50的限制部55，其第一突出面57與第二突出面58相對應，第一突出面57與相鄰的線圈設置部52的側端相連，第二突出面58與相鄰的線圈設置部52的側端相連。

線圈48的內圍可接觸或接近於鏡頭承載座50外圍50a的線圈設置部52。線圈設置部52突出鏡頭承載座50外圍50a，其上具有切開的缺口52a，可以接著劑等將線圈48黏著或連接於切開的缺口52a，故線圈48可牢固地連接在鏡頭承載座50上。

如圖四及圖五之實施例所示，圖五係為圖四沿著V-V線的斷面橫切示意圖，外罩40的內壁部43和鏡頭承載座 50的限制部55是成對配置，當遇外力衝擊時，在鏡頭承載座50的限制部55會接觸外罩40的內壁部43，限制鏡頭承載座50的活動空間，吸收加在鏡頭對焦裝置10的衝擊力，因此本發明鏡頭對焦裝置具有良好的耐衝擊性。

在本實施例中，外罩40內壁部43的內表面43a、第一側面43c及第二側面43d，分別受到鏡頭承載座50的限制部55對應的主面56、第一突出面57及第二突出面58的限制。

請再一併參閱圖四及圖六之實施例所示，圖六為圖一沿著VI-VI線的斷面橫切示意圖，限制部55的主面56朝向內壁部43的內表面43a，主面56與內表面43a之間夾著空隙a，當外力等使得鏡頭承載座50傾斜時，或鏡頭承載座50因旋入鏡頭發生平行扭轉時，限制部55的主面56會與內表面43a接觸，因此可限制鏡頭承載座50的傾斜或平行的扭轉，故能吸收碰撞產生的衝擊或扭轉。

再因內壁部43的內表面43a為平面狀，所以可精密地控制內壁部43和鏡頭承載座50及線圈48之間的空隙，以提高音圈馬達的驅動性能。如圖六所示，內壁部43的內表面43a和鏡頭承載座50的主面56之間的空隙幅度a，較內壁部43外表面43b和線圈48之間的空隙幅度b小。故縮小內壁部43和鏡頭承載座50的空隙有助於鏡頭對焦裝置10的小型化。

在如圖四的實施例中，外罩40具有四個接續部42及內壁部43，分別配置在外罩40以光軸為中心的90度角的 位置處，且連接至外罩40的外壁部41，而鏡頭承載座50的四個限制部55則在鏡頭承載座50的外圍50a，與四個內壁部43兩兩相對，平均地配置在光軸α的周圍，故鏡頭承載座50的移動能平衡地受到限制，吸收因限制部55和內壁部43的撞擊所帶來的力道。

再如圖五之實施例中，限制部55的第一突出面57與內壁部43的第一側面43c相對，之間具有微小空隙，而第二突出面58與內壁部43的第二側面43d相對，之間同樣具有微小的空隙；當鏡頭承載座50受外力旋轉時，如鏡頭承載座50旋入鏡頭時，內壁部43的第一側面43c會與第一突出面57接觸或第二側面43d會與第二突出面58接觸，故能限制鏡頭承載座50的旋轉。且第一突出面57及第二突出面58可相對限制內壁部43的第一側面43c及第二側面43d的移動範圍，故能有效地承受外力衝擊，防止鏡頭承載座50的變形。

上述實施例之鏡頭對焦裝置10也能作為具有對焦機構和修正震動的光學裝置使用。有關外罩40及鏡頭承載座50等的詳細形狀，可配合其他組件的形狀作適當的變更。

雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧鏡頭對焦裝置

20‧‧‧上蓋

22‧‧‧上蓋框部

22a‧‧‧上彈簧設置面

24‧‧‧上蓋柱部

30‧‧‧上彈簧

60‧‧‧下彈簧

60a‧‧‧下彈簧組件

60b‧‧‧下彈簧組件

32、62‧‧‧外環部

34、64‧‧‧內環部

36、66‧‧‧臂部

40‧‧‧外罩

41‧‧‧外壁部

42‧‧‧接續部

43‧‧‧內壁部

43a‧‧‧內表面

43b‧‧‧外表面

43c‧‧‧第一側面

43d‧‧‧第二側面

44‧‧‧磁鐵

48‧‧‧線圈

50‧‧‧鏡頭承載座

50a‧‧‧外圍

52‧‧‧線圈設置部

52a‧‧‧切開的缺口

53‧‧‧入射側內環設置部

54‧‧‧射出側內環設置部

55‧‧‧限制部

56‧‧‧主面

57‧‧‧第一突出面

58‧‧‧第二突出面

70‧‧‧底部

72‧‧‧底框部

72a‧‧‧下彈簧設置面

74‧‧‧底部柱部

76‧‧‧收納溝

80‧‧‧接續端子

α‧‧‧光軸

圖一為本發明實施例之鏡頭對焦裝置的立體示意圖。

圖二為圖一的立體分解示意圖。

圖三為外罩及鏡頭承載座的立體分解示意圖。

圖四為圖三組合後之配置位置平面示意圖。

圖五為圖四沿著V-V線的斷面橫切示意圖。

圖六為圖一沿著VI-VI線的斷面橫切示意圖。

40‧‧‧外罩

41‧‧‧外壁部

42‧‧‧接續部

43‧‧‧內壁部

43a‧‧‧內表面

43b‧‧‧外表面

43c‧‧‧第一側面

43d‧‧‧第二側面

50‧‧‧鏡頭承載座

50a‧‧‧外圍

52‧‧‧線圈設置部

52a‧‧‧切開的缺口

53‧‧‧入射側內環設置部

54‧‧‧射出側內環設置部

55‧‧‧限制部

56‧‧‧主面

57‧‧‧第一突出面

58‧‧‧第二突出面

Claims (6)

1. 一種鏡頭對焦裝置，包括：一鏡頭承載座，承載一鏡頭沿一光軸方向移動，該鏡頭承載座的外圍形成有至少一限制部；一線圈，包覆在該鏡頭承載座的外圍；一外罩，包覆於該鏡承載座之外側，該外罩更包括：一外壁部、至少一接續部及至少一內壁部；其中，該接續部連接該外壁部和該內壁部之間，該內壁部夾於該鏡頭承載座與該線圈之間；其中，該內壁部對應該限制部，使該限制部與該內壁部之間形成限制該鏡頭承載座的活動空間，防止該鏡頭承載座受外力衝擊發生傾斜或扭轉的情形者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭對焦裝置，其中該鏡頭承載座外圍更包括至少一線圈設置部，其中該限制部係由兩相鄰的該線圈設置部凸出所形成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭對焦裝置，其中該內壁部更包括：一內表面、一外表面、一第一側面及一第二側面，其中該內表面朝向該鏡頭承載座，該外表面朝向該線圈。
4. 如申請專利範圍第3項所述之鏡頭對焦裝置，其中該限制部包括：一主面，對應該內表面；一第一突出面，位於該主面的一側端，對應於該第一側面；及 一第二突出面，位於該主面的另一側端，對應於該第二側面。
5. 如申請專利範圍第4項所述之鏡頭對焦裝置，其中該內表面、該外表面及該限制部的該主面皆為平面狀。
6. 如申請專利範圍第4項所述之鏡頭對焦裝置，其中該第一突出面及該第二突出面係沿著與該光軸方向略為平行的方向延伸，且互相間略為平行。