TWI390321B - 鏡頭模組及相機模組 - Google Patents

Description

鏡頭模組及相機模組

本發明涉及一種鏡頭模組，尤其涉及可變焦之鏡頭模組及使用該鏡頭模組之相機模組。

相機模組，通常包括至少一鏡頭模組以及一與鏡頭模組相對設置之影像感測器，該鏡頭模組包括鏡筒及容置在鏡筒中之鏡片等光學元件，該影像感測器封裝在一電路板上。這類之相機模組內置於各種便攜式電子裝置，例如手機、攝錄機、多媒體播放器、電腦中等，得到眾多消費者之青睞。

而為達到變焦，這類之相機模組通常設置一個驅動結構，例如在鏡筒內壁開設高度變化之凸輪槽，在鏡片外緣設置一凸輪銷，如此來驅動鏡頭模組中之鏡片相對移動，或者設置兩個驅動結構，例如步進馬達來分別驅動其兩個鏡頭模組移動。前一種情況下，鏡片之製造及安裝必然較複雜，可能造成鏡片中心偏離光軸，而在後一種情況下，整個相機模組之體積必然較大，而且成本較大。

有鑒於此，提供一種結構較簡單緊湊之可變焦鏡頭模組、以及使用該鏡頭模組之相機模組實為必要。

一種鏡頭模組，其包括：一第一鏡片組；一用於容置所述第一鏡片組之第一鏡筒，該第一鏡筒側壁開設有至少一導引通道；一第二鏡片組；一第二鏡筒，該第二鏡筒 包括一用於容置所述第二鏡片組之第一內部空間，以及一與該第一內部空間連通且寬度大於該第一內部空間之第二內部空間，該第二內部空間內側壁開設有內螺紋；至少一彈性元件；以及一***述彈性元件及第一鏡筒之中空鏡座，該鏡座內側壁設置有至少一導引桿，且外側壁開設有外螺紋，所述導引桿用於與所述第一鏡筒側壁之至少一導引通道配合，所述第二鏡筒之第二內部空間之內螺紋與該鏡座之外螺紋配合，且該第二鏡筒之第二內部空間與第一內部空間連接之壁面與所述第一鏡筒之一端面相對，該第二鏡筒之壁面與第一鏡筒之端面分別設置有至少一相互配合之凸輪結構。

一種相機模組，其包括：一第一鏡片組；一用於容置所述第一鏡片組之第一鏡筒，該第一鏡筒側壁開設有至少一導引通道；一第二鏡片組；一第二鏡筒，該第二鏡筒包括一用於容置所述第二鏡片組之第一內部空間，以及一與該第一內部空間連通且寬度大於該第一內部空間之第二內部空間，該第二內部空間內側壁開設有內螺紋；至少一彈性元件；以及一***述彈性元件及第一鏡筒之中空鏡座，該鏡座內側壁設置有至少一導引桿，且外側壁開設有外螺紋，所述導引桿用於與所述第一鏡筒側壁之至少一導引通道配合，所述第二鏡筒之第二內部空間之內螺紋與該鏡座之外螺紋配合，且該第二鏡筒之第二內部空間與第一內部空間連接之壁面與所述第一鏡筒之一端面相對，該第二鏡筒之壁面與第一鏡筒之端面分別設置有至少一相互配合之凸輪結構；以及一收容在所 述鏡座內且位於所述第一鏡片組及第二鏡片組像側之影像感測器。

與先前技術相比，所述鏡頭模組將第一鏡筒通過一彈性元件裝配在鏡座中，且通過鏡座之導引桿與該第一鏡筒側壁之導引通道配合，將第二鏡筒設置於該第一鏡筒上方，並與鏡座螺紋連接，該第二鏡筒與第一鏡筒通過凸輪結構配合。如此轉動該第二鏡筒，就使第一鏡筒得到上下移動，實現變焦。而由於鏡座之導引桿與第一鏡筒之導引通道配合，該第一鏡筒之移動不會偏斜。所述相機模組通過簡單緊湊之結構實現變焦。

下面結合附圖對本發明提供之鏡頭模組及相機模組作進一步詳細說明。

請一併參閱圖1至圖3，本發明之第一實施例提供之相機模組100包括一鏡頭模組10，以及一與鏡頭模組10相對設置之影像感測器20。

所述鏡頭模組10包括一第一鏡片組11，一第一鏡筒12用於容置該第一鏡片組11，一第二鏡片組13，一第二鏡筒14用於容置該第二鏡片組13，一彈性元件15，以及一鏡座16。

所述第一鏡片組11包括兩鏡片112、114，所述第二鏡片組13包括一鏡片，該鏡片組11,13之鏡片均可為塑膠或玻璃材質，且可製成球面鏡片或非球面鏡片。所述第一鏡筒12在其一端面120等間距設置有三個單調傾斜之凸輪軌 122，且在其外側壁等間距開設有三個槽形之導引通道124。所述三個單調傾斜之凸輪軌122分別具有一最高點122a及一最低點122b。所述第二鏡筒14呈中空，其內部包括一入光口142、一與該入光口142連通之第一內部空間144、以及一與該第一內部空間144連通之第二內部空間146，其外部側壁開設有多個調焦凹槽149。所述第一內部空間144用於容置所述第二鏡片組13，所述第二內部空間146在其與第一內部空間144連接之壁面140等間距突出有三個凸輪銷147，且在其內側壁開設有內螺紋148。

所述鏡座16包括一圓筒形內部空間162，以及一與該圓筒形內部空間162連通之方框形內部空間164。所述圓筒形內部空間162在其內側壁均勻開設有三個溝槽166，以嵌置三個導引桿167，且在其外側壁開設有外螺紋168。所述彈性元件15及第一鏡筒12依序容置在該圓筒形內部空間162中，所述三個導引桿167分別突出與所述第一鏡筒12外側壁之三個導引通道124配合。所述第二鏡筒14設置在第一鏡筒12上方，其內之三個凸輪銷147與第一鏡筒12之三個凸輪軌122相對，並且依靠其內螺紋148與鏡座16之外螺紋168配合。

所述影像感測器20可以為電荷耦合器件(Charge Coupled Device，簡稱CCD)或互補金屬氧化物半導體電晶體(Complementary Metal Oxide Semiconductor Transistor，簡稱CMOS)。所述影像感測器20收容在所述鏡座16之方框形內部空間164內，且 與所述第一鏡筒12及第二鏡筒14相對。所述鏡座16可以固定在一便攜式電子裝置之電路板(圖未示)上。

當用手指配合所述第二鏡筒14之調焦凹槽149，向鏡座16方向旋轉該第二鏡筒14時，該第二鏡筒14內之三個凸輪銷147分別沿第一鏡筒12之端面120移動，抵頂三個凸輪軌122之最高點122a或最低點122b。而第一鏡筒12由於有彈性元件15之彈力作用，在第二鏡筒14內之三個凸輪銷147分別抵頂三個凸輪軌122之最高點122a時，該第一鏡筒12會被該第二鏡筒14下壓至最低位置，而在第二鏡筒14內之三個凸輪銷147分別抵頂三個凸輪軌122之最低點122b，或該第一鏡筒12之端面120時，該第一鏡筒12又在彈性元件15之彈力作用下，恢復至最高位置，如此該第一鏡筒12與第二鏡筒14均相對得到移動。由於所述三個導引桿167在第一鏡筒12之三個導引通道124中之配合作用，該第一鏡筒12只會移動，不會轉動，且移動不會偏斜。該第二鏡筒14內之三個凸輪銷147可以在兩個凸輪軌122之間之這一行程裏來回移動，以實現變焦。

上述第二鏡筒14之內螺紋148、鏡座16之外螺紋168之導程(即旋轉一周，該第二鏡筒14沿鏡座16移動之距離)，以及第一鏡筒12之凸輪軌122之高度差(即該第一鏡筒12上下移動之距離差)，均可以可以根據相機模組100調焦之需要而設計。

所述第一鏡筒12上之三個凸輪軌122還可以連成一體。

所述凸輪軌122、凸輪銷147之數量可以均為一個。而所 述導引桿167、導引通道124之數量亦可以均為一個，其僅需可以限制該第一鏡筒12轉動，導引該第一鏡筒12移動不會偏斜即可。

請參閱圖4，為本發明之第二實施例提供之相機模組200分解示意圖。所述相機模組200與所述相機模組100之基本相同，而僅區別在於，所述第一鏡筒12之端面120上設置有三個凸輪銷123，而在所述第二鏡筒14內開設有三個凸輪槽141來實現調焦驅動。

圖5為本發明之第三實施例提供之相機模組300分解示意圖。所述相機模組300與所述相機模組100之基本相同，而區別在於，所述相機模組300利用所述第一鏡筒12之端面120上之三個凸輪軌122，以及所述第二鏡筒14內之三個凸輪槽141相互配合來實現調焦驅動。

可以理解的是，所述第二鏡筒14還可以與一步進馬達(圖未示)配合，以實現自動調焦。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟習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。

100,200,300‧‧‧相機模組

10‧‧‧鏡頭模組

20‧‧‧影像感測器

11‧‧‧第一鏡片組

13‧‧‧第二鏡片組

112,114‧‧‧鏡片

12‧‧‧第一鏡筒

120‧‧‧第一鏡筒端面

122‧‧‧凸輪軌

122a‧‧‧凸輪軌最高點

122b‧‧‧凸輪軌最低點

124‧‧‧導引通道

14‧‧‧第二鏡筒

141‧‧‧凸輪槽

142‧‧‧入光口

144‧‧‧第一內部空間

146‧‧‧第二內部空間

147,123‧‧‧凸輪銷

148‧‧‧內螺紋

149‧‧‧調焦凹槽

15‧‧‧彈性元件

16‧‧‧鏡座

162‧‧‧圓筒形內部空間

164‧‧‧方框形內部空間

166‧‧‧溝槽

167‧‧‧導引桿

168‧‧‧外螺紋

圖1係本發明之第一實施例提供之相機模組分解示意圖。

圖2係圖1之相機模組裝配後示意圖。

圖3係圖2之相機模組沿III-III線之剖示圖。

圖4係本發明之第二實施例提供之相機模組分解示意圖。

圖5係本發明之第三實施例提供之相機模組分解示意圖。

100‧‧‧相機模組

10‧‧‧鏡頭模組

20‧‧‧影像感測器

11‧‧‧第一鏡片組

13‧‧‧第二鏡片組

112,114‧‧‧鏡片

12‧‧‧第一鏡筒

120‧‧‧第一鏡筒端面

122‧‧‧凸輪軌

122a‧‧‧凸輪軌最高點

122b‧‧‧凸輪軌最低點

124‧‧‧導引通道

14‧‧‧第二鏡筒

142‧‧‧入光口

144‧‧‧第一內部空間

146‧‧‧第二內部空間

147‧‧‧凸輪銷

148‧‧‧內螺紋

149‧‧‧調焦凹槽

15‧‧‧彈性元件

16‧‧‧鏡座

162‧‧‧圓筒形內部空間

166‧‧‧溝槽

167‧‧‧導引桿

168‧‧‧外螺紋

Claims (13)

1. 一種鏡頭模組，其包括：一第一鏡片組；一用於容置所述第一鏡片組之第一鏡筒，該第一鏡筒側壁開設有至少一導引通道；一第二鏡片組；一第二鏡筒，該第二鏡筒包括一用於容置所述第二鏡片組之第一內部空間，以及一與該第一內部空間連通且寬度大於該第一內部空間之第二內部空間，該第二內部空間內側壁開設有內螺紋；一彈性元件；以及一***述彈性元件及第一鏡筒之中空鏡座，該鏡座內側壁設置有至少一溝槽，及至少一導引桿嵌置在該至少一溝槽內並朝該鏡座中心凸出，該鏡座外側壁開設有外螺紋，所述導引桿用於與所述第一鏡筒側壁之至少一導引通道配合，所述第二鏡筒之第二內部空間之內螺紋與該鏡座之外螺紋配合，且該第二鏡筒之第二內部空間與第一內部空間連接之壁面與所述第一鏡筒之一端面相對，該第二鏡筒之壁面與第一鏡筒之端面分別設置有至少一相互配合之凸輪結構。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組，其中，所述第一鏡筒側壁之至少一導引通道數量為三個，所述鏡座內側壁之至少一溝槽及至少一導引桿數量均為三個，該三個導引通道及三個導引桿均等間距分佈。
3. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組，其中，所述第一 鏡筒之端面設置有至少一凸輪軌，所述第二鏡筒之第二內部空間與第一內部空間連接之壁面設置有至少一凸輪銷。
4. 如申請專利範圍第3項所述之鏡頭模組，其中，所述至少一凸輪軌及至少一凸輪銷數量均為三個，該三個凸輪軌等間距分佈或連成一體，該三個凸輪銷等間距分佈。
5. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組，其中，所述第一鏡筒之端面設置有至少一凸輪銷，所述第二鏡筒之第二內部空間與第一內部空間連接之壁面開設有至少一凸輪槽。
6. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組，其中，所述第一鏡筒之端面設置有至少一凸輪軌，所述第二鏡筒之第二內部空間與第一內部空間連接之壁面設置有至少一凸輪槽。
7. 一種相機模組，其包括：一第一鏡片組；一用於容置所述第一鏡片組之第一鏡筒，該第一鏡筒側壁開設有至少一導引通道；一第二鏡片組；一第二鏡筒，該第二鏡筒包括一用於容置所述第二鏡片組之第一內部空間，以及一與該第一內部空間連通且寬度大於該第一內部空間之第二內部空間，該第二內部空間內側壁開設有內螺紋；一彈性元件；一***述彈性元件及第一鏡筒之中空鏡座，該鏡座內側壁設置有至少一溝槽，及至少一導引桿嵌置在該至少一溝槽內並朝該鏡座中心凸出，該鏡座外側壁開設有外螺紋，所述導引桿用於與所述第一鏡筒側壁之至少一導引通道配合，所述第二鏡筒之第二內部空間之內螺紋與該鏡座之外 螺紋配合，且該第二鏡筒之第二內部空間與第一內部空間連接之壁面與所述第一鏡筒之一端面相對，該第二鏡筒之壁面與第一鏡筒之端面分別設置有至少一相互配合之凸輪結構；以及一收容在所述鏡座內且位於所述第一及第二鏡片組像側之影像感測器。
8. 如申請專利範圍第7項所述之相機模組，其中，所述第一鏡筒側壁之至少一導引通道數量為三個，所述鏡座內側壁之至少一溝槽及至少一導引桿數量均為三個，該三個導引通道及導引桿均等間距分佈。
9. 如申請專利範圍第7項所述之相機模組，其中，所述第一鏡筒之端面設置有至少一凸輪軌，所述第二鏡筒之第二內部空間與第一內部空間連接之壁面設置有至少一凸輪銷。
10. 如申請專利範圍第9項所述之相機模組，其中，所述至少一凸輪軌及至少一凸輪銷數量均為三個，該三個凸輪軌等間距分佈或連成一體，該三個凸輪銷等間距分佈。
11. 如申請專利範圍第7項所述之相機模組，其中，所述第一鏡筒之端面設置有至少一凸輪銷，所述第二鏡筒之第二內部空間與第一內部空間連接之壁面開設有至少一凸輪槽。
12. 如申請專利範圍第7項所述之相機模組，其中，所述第一鏡筒之端面設置有至少一凸輪軌，所述第二鏡筒之第二內部空間與第一內部空間連接之壁面設置有至少一凸輪槽。
13. 如申請專利範圍第7項所述之相機模組，其中，所述鏡座包括一圓筒形內部空間，以及一與所述圓筒形內部空間連通之方框形內部空間，所述彈性元件及第一鏡筒收容在該圓筒形內部空間中，所述影像感測器收容在該方框形內部 空間中。