TWI449980B

TWI449980B - 對焦鏡頭模組

Info

Publication number: TWI449980B
Application number: TW098115385A
Authority: TW
Inventors: Yen Chun Chen
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2009-05-08
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2014-08-21
Also published as: TW201040608A

Description

對焦鏡頭模組

本發明涉及光學系統領域，尤其涉及一種對焦鏡頭模組。

隨著多媒體技術之飛速發展，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，在人們對數位相機、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日益增加。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、光學成像元件與影像感測器。所述光學成像元件收容於鏡筒，所述影像感測器設置於鏡座，所述光學成像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之提高，對焦功能成為相機模組普遍具備之功能之一。現有之對焦之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，然而，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、鏡筒與彈性元件。所述鏡座收容有影像感測器且開設有複數沿鏡座軸向延伸之滑槽。所述鏡筒收容於所述鏡座並收容有光學成像元件。所述鏡筒具有與鏡座之複數滑槽相對應之複數滑塊，所述複數滑塊穿過所述複數滑槽，用於沿所述複數滑槽滑動。所述彈性元件設置於所述鏡座與所述鏡筒之間，用於提供沿鏡座軸向之彈性變形，以使複數滑塊沿所述複數滑槽滑動時使鏡筒相對於鏡座發生沿鏡座軸向之位移，從而改變影像感測器與光學成像元件之間距。

本技術方案之對焦鏡頭模組之滑槽沿鏡座之軸向延伸，鏡筒之滑塊沿滑槽移動即可實現鏡筒與鏡座之間相對位置之改變。彈性元件可防止鏡筒與鏡座於不對焦時發生相對位移。本技術方案提供之對焦鏡頭模組之鏡筒於對焦過程中可相對於鏡座平穩地滑動。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。

10‧‧‧對焦鏡頭模組

11‧‧‧鏡座

12‧‧‧鏡筒

13‧‧‧彈性元件

14‧‧‧光學成像元件

15‧‧‧影像感測器

110‧‧‧第一座體

112‧‧‧第二座體

1100‧‧‧第一表面

1101‧‧‧第二表面

1102‧‧‧第一收容腔

1103‧‧‧盲槽

1104‧‧‧側面

1105‧‧‧底面

1106‧‧‧通孔

1107‧‧‧突起

1108‧‧‧固定孔

1120‧‧‧收容座

1121‧‧‧延伸座

1122‧‧‧第一端面

1123‧‧‧第二端面

1124‧‧‧第一內表面

1125‧‧‧第一外表面

1126‧‧‧第二收容腔

1127‧‧‧滑槽

1128‧‧‧第一端部

1129‧‧‧第二端部

1130‧‧‧延伸塊

1131‧‧‧固定柱

120‧‧‧內筒體

121‧‧‧外筒體

1200‧‧‧第三收容腔

1201‧‧‧外螺紋

1210‧‧‧第二內表面

1211‧‧‧第二外表面

1212‧‧‧內螺紋

1213‧‧‧第四收容腔

1214‧‧‧滑塊

1215‧‧‧操作桿

130‧‧‧下端

131‧‧‧上端

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結構示意圖。

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結構示意圖。

圖6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。

下面將結合附圖與實施例對本技術方案之對焦鏡頭模組作進一步詳細說明。

請一併參閱圖1至圖3，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、彈性元件13、光學成像元件14與影像感測器15。

所述鏡座11包括相連接之第一座體110與第二座體112。所述第一座體110與第二座體112同軸設置。

所述第一座體110可為方形，其具有相對之第一表面1100與第二表面1101。所述第一座體110靠近第一表面1100處具有用於收容影像感測器15之第一收容腔1102。所述第一座體110自第二表面1101中心處向靠近第二表面1101方向開設有盲槽1103。所述盲槽1103可為圓形，其具有相連接之側面1104與底面1105。所述第一座體110還具有貫通盲槽1103與第一收容腔1102之通孔1106。所述通孔1106自底面1105中心處向靠近第一表面1100方向開設。所述第二表面1101靠近側面1104處具有複數突起1107，所述複數突起1107環繞鏡座11之中心軸線等角度分佈。本實施例中，突起1107之數量為三個，且每一突起1107均為長方體形。所述第一座體110還自第二表面1101向靠近第一表面1100方向開設有複數固定孔1108，所述複數固定孔1108亦環繞鏡座11之中心軸線等角度分佈。本實施例中，固定孔1108之數量為三個，且每一固定孔1108均為圓形。

所述第二座體112可拆卸地結合於第一座體110，其包括收容座1120與延伸座1121。

所述收容座1120用於收容鏡筒12，其可為中空圓筒。所述收容座1120具有第一端面1122、第二端面1123、第一內表面1124與第一外表面1125。所述第一端面1122位於靠近第一座體110之一側，並與第二表面1101相接觸。所述第二端面1123與第一端面1122相對，其位於遠離第一座體110之一側。所述第一內表面1124與第一外表面1125相對，且均垂直連接於第一端面1122與第二端面1123之間。所述第一內表面1124圍合形成用於收容鏡筒12之第二收容腔1126。所述收容座1120具有與複數突起1107之數量及位置一一對應之複數滑槽1127。所述複數滑槽1127於靠近第一端面1122處環繞鏡座11之中心軸線等角度分佈，且首尾相鄰。每一滑槽1127均為貫穿第一內表面1124與第一外表面1125之通孔，且均自第一端面1122處沿鏡座11之中心軸線向靠近第二端面1123處延伸。每一滑槽1127均具有相對之第一端部1128與第二端部1129。所述第一端部1128位於靠近第一端面1122處，其形狀與第一座體110之突起1107相對應以與突起1107相配合。所述第二端部1129位於靠近第二端面1123處。所述滑槽1127之第一端部1128與第二端部1129之間之每一位置於平行於鏡座之中心軸線之方向上均具有漸變之相對於第一座體110之間距。本實施例中，與複數突起1107相對應地，所述複數滑槽1127之數量亦為三個。

所述延伸座1121自收容座1120之第一外表面1125靠近第一端面1122處向遠離鏡座11之中心軸線方向延伸。本實施例中，所述延伸座1121包括三個環繞鏡座11中心軸線方向等角度分佈之延伸塊 1130，每一延伸塊1130均大致為三角形。所述延伸座1121靠近第一座體110之第二表面1101處具有複數固定柱1131。所述複數固定柱1131與複數固定孔1108一一對應，用於與複數固定孔1108相配合從而將第二座體112可拆卸地結合於第一座體110。

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具有用於光學成像元件14之第三收容腔1200，其具有外螺紋1201。

所述外筒體121套設於內筒體120外，且與所述鏡座11之收容座1120之第一內表面1124相接觸。所述外筒體121可為中空圓柱狀，且具有相對之第二內表面1210與第二外表面1211。所述第二內表面1210具有內螺紋1212。所述內螺紋1212與外螺紋1201相匹配，用於與外螺紋1201相配合從而將所述內筒體120結合於外筒體121。所述第二內表面1210圍合形成用於***述內筒體120之第四收容腔1213。所述第二外表面1211用於與鏡座11之第一內表面1124相接觸。所述外筒體121具有複數滑塊1214，每一滑塊1214均自第二外表面1211沿垂直於鏡筒12之中心軸線方向向遠離第二內表面1210處延伸。所述複數滑塊1214之數量、形狀及分佈均與鏡座11之複數滑槽1127相對應，所述複數滑塊1214穿過所述複數滑槽1127，用於沿所述複數滑槽1127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。本實施例中，所述滑塊1214為圓柱形。與複數滑槽1127相對應地，所述複數滑塊1214之數量亦為三個，且環繞所述鏡筒12之中心軸線等角度分佈。所述外筒體121還具有沿垂直所述鏡筒12之軸線向遠離鏡筒12之方向延伸之操作桿1215，其用於供操作人員握持並相對於鏡筒12之中心軸線旋轉，從而帶動鏡筒12相對於鏡座11旋轉。本實施例中，所述操作桿1215連接於一滑塊1214遠離第二外表面1211之一側。

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，直接將光學成像元件14收容於外筒體121。

所述彈性元件13設置於所述鏡座11與所述鏡筒12之間，用於提供沿鏡座11軸向之彈性變形，以使複數滑塊1214沿所述複數滑槽1127滑動時使鏡筒12相對於鏡座11發生沿鏡座11軸向之位移，從而改變影像感測器15與光學成像元件14之間距。本實施例中，所述彈性元件13為彈簧。其具有相對之下端130與上端131。所述下端130設置於所述第一座體110之底面1105，上端131與容置於所述第二座體112之第二收容腔1126之鏡筒12相抵靠。當彈簧13處於自然狀態時，每一滑塊1214均位於與之對應之滑槽1127之第二端部1129。當然，所述彈性元件13還可為彈片、彈性墊或其他可替代物。

所述光學成像元件14收容於所述鏡筒12，用於進行光學成像。所述光學成像元件14可包括光學透鏡、間隔環、紅外濾光片等。本實施例中，所述光學成像元件14為一片光學透鏡，其收容於所述內筒體120之第三收容腔1200。

所述影像感測器15收容於所述鏡座11，其用於將光學成像元件14之光學成像轉化為電子訊號。所述影像感測器15可包括集成於一體之感光元件(Image Sensor)與影像訊號處理晶片(Image Signal Processing Chip，簡稱ISP Chip)，所述感光元件可為電荷耦合器件或互補式金屬氧化物半導體。所述影像感測器15可採用陶瓷引線晶片載體封裝(Ceramic Leaded Chip Carrier,CLCC)，塑膠引線晶片載體封裝(Plastic Leaded Chip Carrier,PLCC)或晶片尺寸封裝(Chip Scale Package,CSP)。具體地，所述影像感測器15收容於所述第一座體110之第一收容腔1102。

組裝所述對焦鏡頭模組10時，可採用以下步驟：首先，將所述內筒體120與外筒體121藉由外螺紋1201與內螺紋1212之間之作用螺合與一起，從而形成鏡筒12。

其次，使複數滑塊1214一一穿過複數滑槽1127之第二端部1129，將鏡筒12從第二座體112靠近第一端面1122處置入收容座1120之第二收容腔1126，從而將所述鏡筒12結合於第二座體112。

再次，將彈性元件13之下端130設置於所述第一座體110之底面1105。

最後，將第二座體112固定於第一座體110。具體地，使鏡筒12與彈性元件13之上端131接觸，使第二座體112之滑槽1127之第一端部1128與第一座體110之突起1107相配合，同時將延伸座1121之固定柱1131***第一座體110之固定孔1108從而得到對焦鏡頭模組10。

請一併參閱圖1、圖3至圖6，當對焦鏡頭模組10之彈簧13處於自然狀態時，每一滑塊1214均位於與之對應之滑槽1127之第二端部1129。進行對焦時，可使操作桿1215沿滑槽1127移動至第一端部1128，鏡筒12於操作桿1215之帶動下下降並壓縮彈性元件13使彈性元件13發生形變，直至滑塊1214全部承載於所述第一座體110之突起1107，此時彈性元件13之下端130與上端131之間距亦減小，鏡筒12與鏡座11之間沿鏡座11軸向之相對距離減小，分別收容於鏡座11與鏡筒12之影像感測器15與光學成像元件14之間距亦減小從而實現對焦。

可理解，若將滑槽1127設置為階梯形結構，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之滑槽1127沿鏡座11之軸向延伸，鏡筒12之滑塊1214沿滑槽1127移動即可實現鏡筒12與鏡座11之間相對位置之改變。彈性元件13可防止鏡筒12與鏡座11於不對焦時發生相對位移。本技術方案提供之對焦鏡頭模組10之鏡筒12於對焦過程中可相對於鏡座11平穩地滑動。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。