TWI494634B - 鏡頭機構及其對焦模組 - Google Patents

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TWI494634B TW101120555A TW101120555A TWI494634B TW I494634 B TWI494634 B TW I494634B TW 101120555 A TW101120555 A TW 101120555A TW 101120555 A TW101120555 A TW 101120555A TW I494634 B TWI494634 B TW I494634B
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Description

鏡頭機構及其對焦模組
本發明是有關於一種鏡頭機構及其對焦模組，且特別是有關於一種用於影像裝置的鏡頭機構及其對焦模組。
現今的電子產品均強調多功能及輕薄短小，而且，為符合使用者的隨身需求，目前市面上所販售的可攜式電子產品多數都搭載了具有影像擷取能力的鏡頭機構。
然而，習知鏡頭機構無法同時達到薄型化又兼顧影像品質，反而常為了達到薄型化的目標而犧牲了影像品質，或為了得到較好的影像品質而犧牲鏡頭機構的厚度。
本發明係有關於一種鏡頭機構及其對焦模組，一實施例中，對焦不致受到透鏡運動的影響或影響有限。
根據本發明一實施例，提出一種鏡頭機構。鏡頭機構包括一補正模組、一對焦模組及一對焦鏡群。對焦模組包括一搖臂。對焦鏡群設置於搖臂上，當鏡頭機構處於一待機狀態時，對焦鏡群位於光軸上，當鏡頭機構進行收合狀態時，對焦鏡群藉由搖臂遠離該光軸。
根據本發明之另一實施例，提出一種對焦模組。對焦模組設於一鏡頭機構中且包括一搖臂。搖臂連接於一對焦鏡群，當鏡頭機構處於一待機狀態時，搖臂使對焦鏡群位於一光軸上，當鏡頭機構於收合狀態時，搖臂使對焦透鏡遠離光軸。
根據本發明之另一實施例，提出一種鏡頭機構。鏡頭機構具有一光軸並包括一光學系統。光學系統包括至少一變焦鏡群及一對焦鏡群，且鏡頭機構包括一對焦模組。對焦模組包括一搖臂，對焦鏡群設置於搖臂上，當鏡頭機構處於一待機狀態時，搖臂使對焦鏡群位於光軸上。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
請參照第1圖，其繪示依照本發明一實施例之電子裝置的剖視圖。電子裝置10包括鏡頭機構100、機殼200及影像擷取單元(未繪示)，其中鏡頭機構100設於機殼200上。
鏡頭機構100具有光軸LZ，並包括光學系統LG、補正模組110及對焦模組120。本實施例中，電子裝置100係以數位相機為例說明，然其它實施例中，鏡頭機構100亦可應用於各種具有影像擷取功能的電子裝置，如數位攝影機、行動通訊裝置或個人數位助理(Personal Digital Assistant,PDA)。
光學系統LG包括至少一變焦鏡群ZL及對焦鏡群FL。變焦鏡群ZL至少包括透鏡112及透鏡131，變焦鏡群ZL用以在望遠端及廣角端之間進行變焦；而對焦鏡群FL包括至少一對焦透鏡121，用以在對焦過程中調整成像焦距。
補正模組110用以執行光學補正，且包括光學影像穩定器111，變焦鏡群ZL的至少一透鏡112設於光學影像穩 定器111上。透鏡112藉由光學影像穩定器111於垂直光軸LZ的二維方向上進行光學補正，而透鏡112可以是凸透鏡、凹透鏡、非球面透鏡、自由曲面透鏡及/或其組合，其可以是由玻璃材料或塑膠材料所製成。光學影像穩定器111依據光學系統LG與影像擷取單元之間的相對位移量帶動透鏡112進行補償，以補正此手震量導致的影像偏差。
對焦模組120包括搖臂122，其中對焦透鏡121設置於搖臂122上。當鏡頭機構100位於待機狀態(第1圖)時，對焦透鏡121位於光軸LZ上，以進行精準的對焦。此外，本文的待機狀態指的是已預備好可進行拍攝的狀態，其可能是廣角端、望遠端狀態或位於廣角端與望遠端之間的預備狀態。
此外，鏡頭機構100更包括第一套筒130及第二套筒140，透鏡131可設於第一套筒130及第二套筒140至少一者中。另一實施例中，鏡頭機構100可更包括其它套筒，此其它套筒內可選擇性地設有變焦鏡群ZL的透鏡。
請參照第2圖，其繪示第1圖之鏡頭機構位於一收合狀態的剖視圖。在鏡頭機構100從待機狀態(第1圖)變換至收合狀態(第2圖)的過程中，搖臂122(由於視角關係，第2圖看不到搖臂122)帶動對焦透鏡121遠離光軸LZ，例如是帶動對焦透鏡121至補正模組110的周緣邊界110s之外。本實施例中，搖臂122的長度大於對焦模組120的半徑尺寸R，因此可將對焦透鏡121帶動至補正模組110的周緣邊界110s之外。反之，鏡頭機構100從收合狀態變換至待機狀態的過程中，則由搖臂122將對焦透鏡121 帶至光軸LZ上，容此不再贅述。
請參照第3圖，其繪示第1圖之對焦模組的局部立體圖。對焦模組120更包括螺桿123、驅動器124、導引件125及傳動機構126。
螺桿123沿Z軸的運動受到拘束，而無法沿Z軸進行直線運動。其中，Z軸實質上平行於光軸LZ，然亦可與光軸LZ夾一角度，如銳角。
驅動器124例如是馬達，其可驅動螺桿123以Z軸為轉軸進行自轉。
導引件125螺接於螺桿123。由於螺桿123無法沿Z軸進行直線運動，故螺桿123自轉時，導引件125以Z軸為轉軸自轉且沿Z軸進直進。此外，導引件125包括至少一凸塊1251。
請參照第4圖，其繪示第2圖之對焦模組的局部立體圖。搖臂122具有滑槽122r，滑槽122r連接於導引件125之凸塊1251。藉由滑槽122r與凸塊1251的連接，使搖臂122可受到導引件125的驅動而運動。滑槽122r形成於搖臂122之樞接端1221，樞接端1221樞接於機殼200。
滑槽122r沿著且繞著Z軸向延伸，如此，當鏡頭機構100從擷取影像的待機狀態變換至收合狀態的過程中，導引件125帶動搖臂122沿Z軸進行直線運動且繞Z軸自轉擺動，而將對焦透鏡121帶離光軸LZ。由於對焦透鏡121被帶離光軸LZ，因出可騰出空間容置其它元件(例如是補正模組110)，使鏡頭機構100於收合狀態的整體厚度變薄。
相較於變焦鏡群ZL的透鏡112，對焦透鏡121的位置 變異相對於光學系統LG的成像較不敏感，因此即使利用搖臂122重複使對焦透鏡121進行垂直光軸LZ的位移而產生位置變異，其仍不影響光學系統LG的整體成像效果或影響有限，而在可控的範圍之內。
此外，當電子裝置10開機後，鏡頭機構100自收合狀態進入待機狀態，此時搖臂122可帶動對焦透鏡121至光軸LZ上；當電子裝置10進入待機狀態或關機，鏡頭機構100則進行收合，此時搖臂122可將對焦透鏡121帶離光軸LZ。搖臂122帶動對焦透鏡121至光軸LZ的作動原理相似於上述搖臂122帶動對焦透鏡121遠離光軸LZ的原理，容此不再贅述。
如第4圖所示，傳動機構126係齒輪組，然其亦可為皮帶輪組。只要是可驅動螺桿123自轉的傳動機構皆可作為本發明實施例之傳動機構126的應用。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧電子裝置
100‧‧‧鏡頭機構
110‧‧‧補正模組
112、131‧‧‧透鏡
111‧‧‧光學影像穩定器
110s‧‧‧周緣邊界
120‧‧‧對焦模組
121‧‧‧對焦透鏡
122‧‧‧搖臂
122r‧‧‧滑槽
1221‧‧‧樞接端
123‧‧‧螺桿
124‧‧‧驅動器
125‧‧‧導引件
1251‧‧‧凸塊
126‧‧‧傳動機構
130‧‧‧第一套筒
140‧‧‧第二套筒
200‧‧‧機殼
FL‧‧‧對焦鏡群
LZ‧‧‧光軸
LG‧‧‧光學系統
R‧‧‧半徑尺寸
ZL‧‧‧變焦鏡群
第1圖繪示繪示依照本發明一實施例之電子裝置的剖視圖。
第2圖繪示第1圖之鏡頭機構位於一收合狀態的剖視圖。
第3圖繪示第1圖之對焦模組的局部立體圖。
第4圖繪示第2圖之對焦模組的局部立體圖。
10‧‧‧電子裝置
100‧‧‧鏡頭機構
110‧‧‧補正模組
112、131‧‧‧透鏡
111‧‧‧光學影像穩定器
120‧‧‧對焦模組
121‧‧‧對焦透鏡
122‧‧‧搖臂
123‧‧‧螺桿
125‧‧‧導引件
126‧‧‧傳動機構
130‧‧‧第一套筒
140‧‧‧第二套筒
200‧‧‧機殼
FL‧‧‧對焦鏡群
LZ‧‧‧光軸
LG‧‧‧光學系統
ZL‧‧‧變焦鏡群

Claims (10)

  1. 一種鏡頭機構，具有一光軸，且包括：一補正模組，用以執行光學補正；一對焦模組，包括一搖臂、一螺桿、一驅動器及一導引件，該驅動器驅動該螺桿轉動，該導引件藉由該螺桿的轉動而線性移動，且該導引件具有一凸塊；以及一對焦鏡群，設置於該搖臂上，當該鏡頭機構處於一待機狀態時，該對焦鏡群位於該光軸上，當該鏡頭機構進行收合狀態時，該對焦鏡群藉由該搖臂遠離該光軸；其中，該搖臂具有一滑槽，該滑槽形成於該搖臂之一樞接端，並連接於該凸塊，使該凸塊隨著該導引件進行直線運動及自轉，進而帶動該搖臂擺動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭機構，其中該導引件螺接於該螺桿。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之鏡頭機構，其中該搖臂之該滑槽沿著且繞著平行於該光軸的方向延伸。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之鏡頭機構，其中該螺桿、該驅動器及該導引件設於該補正模組之周緣邊界之外。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭機構，其中在該鏡頭機構從該待機狀態變換至該收合狀態的過程中，該搖臂轉動而帶動該對焦鏡群至該補正模組的一周緣邊界之 外。
  6. 一種對焦模組，設於一鏡頭機構中，該對焦模組包括：一搖臂、一螺桿、一驅動器及一導引件，該驅動器驅動該螺桿轉動，該導引件藉由該螺桿的轉動而線性移動，且該導引件具有一凸塊，該搖臂連接於一對焦鏡群，當該鏡頭機構處於一待機狀態時，該搖臂使該對焦鏡群位於一光軸上，當該鏡頭機構於收合狀態時，該搖臂使該對焦鏡群遠離該光軸；其中，該搖臂具有一滑槽，該滑槽形成於該搖臂之一樞接端，並連接於該凸塊，使該凸塊隨著該導引件進行直線運動及自轉，進而帶動該搖臂擺動。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之對焦模組，其中該導引件螺接於該螺桿。
  8. 一種鏡頭機構，具有一光軸並包括一光學系統，該光學系統包括至少一變焦鏡群及一對焦鏡群，且該鏡頭機構包括：一對焦模組，包括一搖臂、一螺桿、一驅動器及一導引件，該驅動器驅動該螺桿轉動，該導引件藉由該螺桿的轉動而線性移動，且該導引件具有一凸塊，該對焦鏡群設置於該搖臂上，當該鏡頭機構處於一待機狀態時，該搖臂使該對焦鏡群位於該光軸上； 其中，該搖臂具有一滑槽，該滑槽形成於該搖臂之一樞接端，並連接於該凸塊，使該凸塊隨著該導引件進行直線運動及自轉，進而帶動該搖臂擺動。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之鏡頭機構，其中當該鏡頭機構處於一收合狀態時，該搖臂使該對焦鏡群遠離該光軸。
  10. 如申請專利範圍第8或9項所述之鏡頭機構，其中該鏡頭機構更包括一補正模組，該變焦鏡群之至少一透鏡設置於該補正模組上。
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