专利名称：机械式微型对焦镜头装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对焦镜头装置，尤其涉及一种机械式微型对焦镜头装置。
背景技术：
随着科技发达与消费者强力需求下，各式各样的信息产品以及设备因应而生，而数字相机即是其中一项重要的实用新型。数字相机由于需要经常性的携带，加上现代电子产品的发达，因此所述的产品都走向短小轻薄。
数字相机的镜头部分，一直是影响数字相机摄像质量的关键组件之一。而对于数字相机摄像时的调整动作，除了因应外在光线强弱的变化来调整镜头光圈大小或快门速度之外，也常因成像放大倍率的改变(也就是变焦)、或是成像清晰度的微调(也就是对焦)，而需进行镜头位置的大距离切换或微距调整动作，以提供数字相机镜头的变焦功能或调焦(对焦)功能。
请参阅图1所示，其是为常用机械式作动的镜头位置切换装置侧视结构示意图。常用镜头位置切换装置1是包括有一镜头11、一第一结合部12、一第二结合部13、一螺杆14、一导杆15以及一马达16。所述的第一结合部12与所述的第二结合部13分别结合在所述的镜头11的上、下二侧。并且，所述的第一结合部12连接所述的螺杆14，而所述的第二结合部13连接所述的导杆15。因此当进行镜头位置切换时，通过所述的马达16带动所述的螺杆14进行一正向或逆向的旋转运动，使得所述的镜头11在所述的螺杆14与所述的导杆15间进行相对应的线位移运动92，以调整所述的镜头11的位置。但由于常用机械式作动的镜头位置切换装置1因为体积大、电力驱动较耗费电能，且焦距微调的控制精准度也不够，所以对于传统相机而言尚还堪使用，但对于现今数字式相机要求低耗电、体积小与精准控制焦距微调时，则已不符使用。因此，如图1所示的常用机械式作动的镜头位置切换装置1仍有进一步改善的空间。
发明内容
本实用新型的第一目的在于，提供一种机械式微型对焦镜头装置，其可通过机械原理，将镜头轴向微距位移放大成步进马达的多次旋转，使镜头焦距微调的控制精密度大幅提升。
本实用新型的第二目的在于，提供一种机械式微型对焦镜头装置，通过齿轮与镜头承套外缘设置的环状齿条搭配，达到预设减速比，使镜头承套所承载的镜头，可以在很小的空间内达到对焦的效果，以达成微型化对焦镜头的目的。
本实用新型的第三目的在于，提供一种机械式微型对焦镜头装置，只须步进马达搭配设计好减速比的齿轮与齿条，并配合可将旋转位移转换成轴向位移的导引机构，即可达到对焦镜头精密微调位移的效果，大幅降低了镜头制作成本。
为达上述的目的，本实用新型采用的技术方案是一种机械式微型对焦镜头装置，其是包括一镜头承套，可用以承载一镜头，所述的镜头承套外缘设置一环状齿条；一基座组合，其是具有一环状开槽，所述的镜头承套是套设在所述的基座组合内，且所述的环状齿条露出所述的环状开槽外；一变速齿轮组，其是与所述的环状齿条啮合；一导引机构，设置在镜头承套与基座组合之间，当所述的环状齿条沿所述的环状开槽径向旋转时，所述的导引机构可引导所述的镜头承套进行轴向移动；一马达，是动力装置，与所述的变速齿轮组连接。
所述的基座组合是包括有一上座与一下座，所述的环状开槽是设在所述的上、下座之间，且在所述的上座与所述的下座分别设置相对应的一定位组。
所述的定位组是包括一定位凸栓与一定位凹孔；所述的下座更延伸出一马达载座，用以承载所述的马达；并且，所述的镜头承套内缘具有一螺纹，所述的螺纹用以锁固所述的镜头。
所述的机械式微型对焦镜头装置更包括一外壳体，其是与所述的下座相对应设置，且所述的上座设置一支撑凸块，用以支撑所述的外壳体，在所述的支撑凸块上设置一弹性组件。
所述的导引机构是包括有设置在镜头承套上的至少一导引凸块、以及设置在基座组合上的一至少斜向导槽，所述的导引凸块是容置在斜向导槽中，如此，当所述的环状齿条沿所述的环状开槽径向旋转时，所述的导引凸块可受所述的斜向导槽的限制而沿所述的斜向导槽的延伸方向来斜向移动。
所述的马达是为步进马达，且所述的变速齿轮组是包括有
一螺轮，其是连接所述的马达；以及，一同轴变速齿轮，其是包括一第一齿轮与一第二齿轮，所述的第一齿轮与所述的螺轮啮合，所述的第二齿轮与所述的环状齿条啮合。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案还包括一种机械式微型对焦镜头装置，其是包括一镜头承套，在所述的镜头承套外缘设置一环状齿条；一基座组合，其是具有一环状开槽，所述的镜头承套是套设在所述的基座组合内，且所述的环状齿条是露出所述的环状开槽外，当所述的环状齿条沿所述的环状开槽径向旋转时，可带动所述的镜头承套进行轴向移动；一齿轮，其是与所述的环状齿条啮合；以及，一马达，是动力装置，其是以直立式放置，且与所述的齿轮连接。
所述的基座组合是包括有一上座与一下座，所述的环状开槽是设在所述的上座，且所述的上座具有一C形开口，所述的环状齿条是对应所述的C形开口设置，所述的上座与所述的下座分别设置相对应的一定位组。
所述的马达是为步进马达，且所述的定位组是包括一定位凸栓与一定位凹孔；所述的下座更延伸出一马达容置缺口，用以容置所述的马达；所述的镜头承套内缘具有一螺纹，所述的螺纹用以锁固一镜头。
在所述的镜头承套外缘更包括一导引凸块，所述的基座组合更包括一斜向导槽，所述的导引凸块是容置在斜向导槽中，如此，当所述的环状齿条沿所述的环状开槽径向旋转时，所述的导引凸块可受所述的斜向导槽的限制而沿所述的斜向导槽的延伸方向来斜向移动。
采用上述技术方案的本实用新型具有以下优点所述的机械式微型对焦镜头装置，可将镜头轴向微距位移放大成步进马达的多次旋转，使镜头焦距微调的控制精密度大幅提升，并微型化变焦镜头。
图1为常用机械式作动的镜头位置切换装置侧视结构示意图；图2-1为本实用新型第一较佳实施例的立体分解图；图2-2为本实用新型第一较佳实施例的第一侧视图；图2-3为本实用新型第一较佳实施例的第二侧视图；
图2-4为本实用新型第一较佳实施例的组合示意图；图3-1为本实用新型第一较佳实施例的上座220的立体图；图3-2为本实用新型第一较佳实施例的上座220的俯视图；图3-3为本实用新型第一较佳实施例的上座220的侧视示意图；图4-1为本实用新型第一较佳实施例的下座221的立体图；图4-2为本实用新型第一较佳实施例的下座221的俯视图；图4-3为本实用新型第一较佳实施例的下座221的侧视示意图；图5-1为本实用新型第一较佳实施例的镜头承套21的立体图；图5-2为本实用新型第一较佳实施例的镜头承套21的俯视图；图5-3为本实用新型第一较佳实施例的镜头承套21的侧视示意图；图6-1为本实用新型第二较佳实施例的立体分解图；图6-2为本实用新型第二较佳实施例的A-A剖面图；图6-3为本实用新型第二较佳实施例的组合示意图；图7-1为本实用新型第二较佳实施例的上座620的立体图；图7-2为本实用新型第二较佳实施例的上座620的俯视图；图7-3为本实用新型第二较佳实施例的上座620的侧视示意图；图8-1为本实用新型第二较佳实施例的下座621的立体图；图8-2为本实用新型第二较佳实施例的下座621的俯视图；图8-3为本实用新型第二较佳实施例的下座621的侧视示意图；图9为本实用新型镜头承套旋转作动示意图。
附图标记说明21-镜头承套；210-环状齿条；211-导引凸块；212-螺纹；22-基座组合；220-上座；2201-环状开槽；2202-定位凸栓；2203-支撑凸块；221-下座；2211-斜向导槽；2212-定位凹孔；2213-马达载座；23-变速齿轮组；230-螺轮；231-同轴变速齿轮；2310-第一齿轮；2311-第二齿轮；24-马达；25-外壳体；26-弹簧；63-齿轮；64-马达；61-镜头承套；610-环状齿条；611-导引凸块；612-螺纹；62-基座组合；620-上座；6201-环状开槽；6202-C形开口；6203-定位凹孔；621-下座；6211-斜向导槽；6212-定位凸栓；6213-马达缺口；91-镜头承套；910-环状齿条；911-导引凸块；92-基座组合；93-径向；94-轴向。
具体实施方式
为了能更清楚地描述本实用新型所提出的适用于光学成像系统的调焦装置，以下将配合图标详细说明。
请参阅图2-1、图2-2、图2-3与图2-4所示，其分别是本实用新型的机械式微型对焦镜头装置第一较佳实施例的立体分解图、第一侧视图、第二侧视图、与组合示意图。本实用新型的机械式微型对焦镜头装置至少包括有一镜头承套21、一基座组合22、一变速齿轮组23、一马达24、以及一外壳体25。所述的镜头承套21是为一中空套筒状结构，在镜头承套21的内缘表面设有螺纹212以供螺合并承载一镜头(图中未示)。所述的马达24是用以提供驱动力，可搭配所述的变速齿轮组23，而将动力传输到镜头承套21，进而驱动镜头承套21在基座组合22内进行旋转与轴向微距位移，而达到微调镜头焦距(也就是对焦)的目的。
所述的基座组合22是由包括一上座220与一下座221所组合构成。请参阅图3-1、图3-2、图3-3所示，其分别是本实用新型机械式微型对焦镜头装置第一较佳实施例的上座220的立体图、俯视图、与侧视示意图。并请参阅图4-1、图4-2、图4-3所示，其分别是本实用新型机械式微型对焦镜头装置第一较佳实施例的下座221的立体图、俯视图、与侧视示意图。如图5-1、图5-2、图5-3所示，则分别是本实用新型机械式微型对焦镜头装置第一较佳实施例的镜头承套21的立体图、俯视图、与侧视示意图。请参阅图2-1到图2-4搭配图3-1到图3-3、图4-1到图4-3、图5-1到图5-3，应可清楚了解本实用新型第一较佳实施例的结构。
请再次参阅图2-1到图2-4以及图5-1到图5-3所示。在本实用新型的镜头承套21一端的外表面上，环绕设置一环状齿条210，在镜头承套21外表面一预定位置处则设有至少一导引凸块211。所述的基座组合22的上座220与下座221之间是设有一环状开槽2201。所述的镜头承套21套设在所述的基座组合22的上、下座220、221之间，且所述的环状齿条210露出所述的环状开槽2201之外，以供与变速齿轮组23相啮合。虽然，在图2-1到图2-4所示的实施例中，所述的环状开槽2201是设置在上、下座220、221之间。此外，在另一实施例中，也可选择将环状开槽2201直接设计在上座220或是下座221的两者其中之一。
在本第一较佳实施例中，所述的基座组合22是由一上座220与一下座221所组成，且在上、下座220、221的邻靠面上更设有包括至少一斜向导槽2211。在所述的下座221侧边则设有一马达载座2213，用以承载马达24。而在所述的上座220下缘与下座221上缘之间设置有所述的环状开槽2201。此外，在所述的上座220与所述的下座221上并分别设置相对应的定位组(例如，定位凸栓2202、定位凹孔2212等)，用以定位组合上座220与下座221，以组成所述的基座组合22。所述的镜头承套21的至少一导引凸块211是分别容置在对应的至少一斜向导槽2211中。所述的导引凸块211与斜向导槽2211的搭配组合是构成前述的导引机构。其可将镜头承套21受马达24驱动时的相对较大距离的旋转运动，通过所述的导引凸块211与斜向导槽2211的导引，而转换成相对微小距离的镜头承套21的轴向位移，达到精密微调对焦的功能。如此，当所述的环状齿条210受变速齿轮组23传动而沿所述的环状开槽2201径向旋转时，所述的导引机构(包括导引凸块211与斜向导槽2211的搭配组合)将带动所述的镜头承套21以类似螺纹旋转的方式进行微距轴向移动。
在本第一较佳实施例中，马达24是以横式放置的步进马达来提供动力，故为达到微型化的设计，同时兼顾控制镜头变焦的精密度，利用所述的变速齿轮组23啮合所述的环状齿条210，以提供一预设减速比。所述的变速齿轮组23包括一螺轮230与一同轴变速齿轮231。其中，所述的螺轮230是连接在马达24的输出端，所述的同轴变速齿轮231是由第一齿轮2310与第二齿轮2311所组成，所述的第一齿轮2310啮合所述的螺轮230，所述的第二齿轮2311啮合所述的环状齿条210。所述的马达24的动力通过所述的螺轮230传递到所述的第一齿轮2310。所述的第一齿轮2310与所述的第二齿轮2311同步转动去带动所述的环状齿条210。我们将第二齿轮2311的齿数设计成比第一齿轮2310的齿数多，再搭配环状齿条210上的齿数比，达到预设减速比。例如，假设第一齿轮2310具有八齿，所以步进马达24需带动旋转螺轮230旋转整整八圈才能促使第一齿轮2310旋转一圈。同时，假设第二齿轮2311要旋转整整两圈时，才能使环状齿条210由一端旋转移动到另一端。如此一来，步进马达24将需旋转十六圈，才可使环状齿条210由一端旋转到另一端，而其所能移动的轴向距离仅约0.2～0.5mm左右。如此可见，本实用新型确实达到将镜头轴向微距位移放大成步进马达的多次旋转以精确控制镜头对焦的目的。
在本第一较佳实施例中，机械式微型对焦镜头装置更包括一外壳体25，其是与所述的下座221相对应设置，且在所述的上座220设置支撑凸块2203，用以支撑所述的外壳体25，并且在支撑凸块2203上分别设置弹簧26作为弹性组件，所述的镜头承套21内缘表面具有螺纹212，所述的螺纹212是用来锁固镜头(图中未示)。
请参阅图6-1、图6-2与图6-3所示，其分别是为本实用新型的机械式微型对焦镜头装置第二较佳实施例的立体分解图、A-A剖面图、与组合示意图。在本第二较佳实施例中，所述的机械式微型对焦镜头装置至少包括有一镜头承套61、一基座组合62、一齿轮63、一马达64。所述的基座组合62也由一上座620与一下座621所组成。所述的镜头承套61外缘也设置一环状齿条610，内缘也设置一螺纹612，所述的螺纹612是用来锁固镜头(图中未示)。因此，对于本第二较佳实施例与第一较佳实施例中的组件结构、功效大致相同的部份，以下就不再重复详述，仅就本第二较佳实施例与第一较佳实施例不同之处详述，以免赘述。
请参阅图7-1、图7-2、图7-3所示，其分别是为本实用新型机械式微型对焦镜头装置第二较佳实施例的上座620的立体图、俯视图、与侧视示意图。请参阅图8-1、图8-2、图8-3所示，其分别是为本实用新型机械式微型对焦镜头装置第二较佳实施例的下座621的立体图、俯视图、与侧视示意图。
在本第二较佳实施例中，马达64是以直式放置的步进马达，故在所述的下座621上延伸出一马达容置缺口6213，用以容置所述的马达64。在所述的上座620设有环状开槽6201，且所述的上座621具有一C形开口6202。所述的环状齿条610是对应所述的C形开口6202设置。至于所述的上座620的环状开槽6201与所述的下座621上的斜向导槽6211，以及分别设置在上座620与下座621上相对应的定位组(定位凹孔6203、定位凸栓6212)，镜头承套61外缘设置的导引凸块611其结构、功效与作动关系与第一较佳实施例相类似，在此便不再多作赘述。
在本第二较佳实施例中，马达64连接在齿轮63另一端，提供动力来源。其中，齿轮63啮合所述的环状齿条610，通过齿轮63与环状齿条610不同的齿数比，使其达到预设减速比。例如环状齿条610由一端转到另一端，齿轮63(以及马达64)要转二周。而环状齿条610由一端转到另一端时，镜头承套61的轴向移动距离则相对微小。如此，即可达到将镜头轴向微距位移放大成步进马达的多次旋转，以精确控制镜头对焦的目的。
请参阅图9所示，其是为本实用新型机械式微型对焦镜头装置的镜头承套旋转作动示意图。其中，镜头承套91套设在基座组合92内，当传动力通过环状齿条910传到镜头承套91，带动镜头承套91旋转。镜头承套91的导引凸块911则沿基座组合92的斜向导槽920(也就是导引机构)而径向93左右移动。进而促使镜头承套91在基座组合92内旋转且轴向94上下移动。由于径向93所行进的路径长，相对远大于轴向94所行进的路径长，所以，利用此原理即可达到将镜头轴向微距位移放大成步进马达的多次旋转的效果。
以上所述是利用较佳实施例详细说明本实用新型，而非限制本实用新型的范围。大凡熟知此类技艺人士都能明了，适当而作些微的改变与调整，仍将不失本实用新型的要义所在，也不脱离本实用新型的精神和范围。
权利要求1.一种机械式微型对焦镜头装置，其特征在于其是包括一镜头承套，可用以承载一镜头，所述的镜头承套外缘设置一环状齿条；一基座组合，其是具有一环状开槽，所述的镜头承套是套设在所述的基座组合内，且所述的环状齿条露出所述的环状开槽外；一变速齿轮组，其是与所述的环状齿条啮合；一导引机构，设置在镜头承套与基座组合之间，当所述的环状齿条沿所述的环状开槽径向旋转时，所述的导引机构可引导所述的镜头承套进行轴向移动；一马达，是动力装置，与所述的变速齿轮组连接。
2.根据权利要求1所述的机械式微型对焦镜头装置，其特征在于所述的基座组合是包括有一上座与一下座，所述的环状开槽是设在所述的上、下座之间，且在所述的上座与所述的下座分别设置相对应的一定位组。
3.根据权利要求2所述的机械式微型对焦镜头装置，其特征在于所述的定位组是包括一定位凸栓与一定位凹孔；所述的下座更延伸出一马达载座，用以承载所述的马达；并且，所述的镜头承套内缘具有一螺纹，所述的螺纹用以锁固所述的镜头。
4.根据权利要求2所述的机械式微型对焦镜头装置，其特征在于所述的机械式微型对焦镜头装置更包括一外壳体，其是与所述的下座相对应设置，且所述的上座设置一支撑凸块，用以支撑所述的外壳体，在所述的支撑凸块上设置一弹性组件。
5.根据权利要求1所述的机械式微型对焦镜头装置，其特征在于所述的导引机构是包括有设置在镜头承套上的至少一导引凸块、以及设置在基座组合上的一至少斜向导槽，所述的导引凸块是容置在斜向导槽中，如此，当所述的环状齿条沿所述的环状开槽径向旋转时，所述的导引凸块可受所述的斜向导槽的限制而沿所述的斜向导槽的延伸方向来斜向移动。
6.根据权利要求1所述的机械式微型对焦镜头装置，其特征在于所述的马达是为步进马达，且所述的变速齿轮组是包括有一螺轮，其是连接所述的马达；以及，一同轴变速齿轮，其是包括一第一齿轮与一第二齿轮，所述的第一齿轮与所述的螺轮啮合，所述的第二齿轮与所述的环状齿条啮合。
7.一种机械式微型对焦镜头装置，其特征在于其是包括一镜头承套，在所述的镜头承套外缘设置一环状齿条；一基座组合，其是具有一环状开槽，所述的镜头承套是套设在所述的基座组合内，且所述的环状齿条是露出所述的环状开槽外，当所述的环状齿条沿所述的环状开槽径向旋转时，可带动所述的镜头承套进行轴向移动；一齿轮，其是与所述的环状齿条啮合；以及，一马达，是动力装置，其是以直立式放置，且与所述的齿轮连接。
8.根据权利要求7所述的机械式微型对焦镜头装置，其特征在于所述的基座组合是包括有一上座与一下座，所述的环状开槽是设在所述的上座，且所述的上座具有一C形开口，所述的环状齿条是对应所述的C形开口设置，所述的上座与所述的下座分别设置相对应的一定位组。
9.根据权利要求8所述的机械式微型对焦镜头装置，其特征在于所述的马达是为步进马达，且所述的定位组是包括一定位凸栓与一定位凹孔；所述的下座更延伸出一马达容置缺口，用以容置所述的马达；所述的镜头承套内缘具有一螺纹，所述的螺纹用以锁固一镜头。
10.根据权利要求7所述的机械式微型对焦镜头装置，其特征在于在所述的镜头承套外缘更包括一导引凸块，所述的基座组合更包括一斜向导槽，所述的导引凸块是容置在斜向导槽中，如此，当所述的环状齿条沿所述的环状开槽径向旋转时，所述的导引凸块可受所述的斜向导槽的限制而沿所述的斜向导槽的延伸方向来斜向移动。
专利摘要本实用新型是一种机械式微型对焦镜头装置，包括有一镜头承套、一基座组合、一变速齿轮组与一马达。其中，所述的镜头承套可用以承载一镜头，在所述的镜头承套的外表面是环绕设置一环状齿条。所述的基座组合具有一环状开槽，所述的镜头承套是套设在所述的基座组合内，且所述的环状齿条穿过所述的环状开槽。在镜头承套与基座组合之间并设有一导引机构，当所述的环状齿条沿所述的环状开槽径向移动时，导引机构可带动所述的镜头承套进行旋转与轴向线位移。所述的变速齿轮组与所述的环状齿条啮合，提供一预设减速比。所述的马达是连接在所述的变速齿轮组另一端，用以提供动力。本实用新型可将镜头轴向微距位移放大成步进马达的多次旋转，使镜头焦距微调的控制精密度大幅提升，并微型化变焦镜头。
文档编号G02B7/04GK2890965SQ20062011303
公开日2007年4月18日 申请日期2006年4月24日 优先权日2006年4月24日
发明者刁国栋, 张世远, 刘育昌 申请人:大瀚光电股份有限公司