专利名称：镜头结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种镜头结构，特别涉及一种由转动方式选择变焦镜片的镜头 结构。
背景技术：
随着目前科技的蓬勃发展，市场上的数字产品不断地推陈出新且价格低
廉，具有影像拍摄功能的手机、PDA、以及数字相机等消费级影像获取装置已 日渐普及化，尤其是数字相机随拍即看的便利功能，已成为大众在日常生活或 是工作上用来纪录事物的便捷工具，且带给人类相当多的便捷。
一般现有的数字相机的镜头结构，较为被广泛使用的是沉胴式镜头 (Cylinder Cam Type Lens)(或称为伸縮式镜头)，其内部设有多组的光学镜片 组，并由镜头的前后伸縮以改变光学镜片组的位置，并将欲获取的影像拉近或 放大，以调整至最佳的拍摄焦距，而沉胴式镜头具有一定的伸縮范围，使得数 字相机具有良好的光学变焦功能，致使可轻易的将远程目标物放大而不耗损太 多的画质。
沉胴式镜头的相机虽然具有高倍率的光学变焦功能，但相对地，由于镜头 内部的多组光学镜片组所需的作动行程过大，致使镜头体积无法縮减，导致相 机整体的体积过于庞大而不便于携带，并不符合目前对电子产品轻薄的要求。 此外，操作者极有可能于拍摄时不小心将相机摔落，若此时沉胴式镜头呈伸出 状态的话，是很容易造成镜头组件的损坏。
为了改善具有沉胴式镜头的数字相机体积过于庞大的限制，制造厂商遂推 出以潜望式镜头(Prism Type Lens)进行摄像的相机。潜望式镜头的镜片组藏于 相机的机身中，且其作动方式并非如沉胴式镜头的前后移动，而是利用一全反 射菱镜将入射光线以垂直于光轴方向折射90度角后，再反射进入光学镜片组， 且光学镜片组以下上移动的方式调整焦距。
潜望式镜头无须将镜头突出于相机机身外，如此将大幅减少相机的体积及
厚度，致使相机的整体外观将更为轻薄短小，以提升相机的便携性。但由于潜 望式镜头的光学镜片组的作动行程及光圈较小，因此其光学变焦倍数及效果相 对不如沉胴式镜头的性能良好。
现有技术的沉胴式镜头与潜望式镜头各自具有上述的特点，若能将两种型 态的镜头组件的特性相互结合，将可满足消费者对于消费级影像获取装置必须 轻薄且具有良好光学效果的需求。因而，市面上所见的相机必须牺牲其中一种 特性(即良好的光学变焦功能，或是体积轻薄的特色)，才具备有另一种镜头 组件所提供的特性。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明提供一种镜头结构，以改进现有技术的消费级影 像获取装置无法同时兼具良好的光学变焦性能，以及具有轻薄的机身体积的限制。
本发明所揭露的镜头结构，装设于一影像获取装置中，并由一影像获取单 元显示所获取的影像。本发明的镜头结构包括有一内部具有容置空间的壳体、 一镜片群组、至少一变焦镜片组、以及至少一驱动机构，其中镜片群组设置于 壳体的容置空间中，并与影像获取单元位于同一光轴上，而变焦镜片组设置于 容置空间中，并邻近于镜片群组且位于同一光轴上，且变焦镜片组具有数个不 同曲率的镜片，驱动机构设置于壳体内，并与变焦镜片组相互连结，且驱动机 构根据使用者的拍摄需求，而带动变焦镜片组产生旋转，并将其中一镜片转动 至与影像获取单元及镜片群组位于同一光轴位置。
本发明的功效在于，当使用者根据实际拍摄状况而按压操作影像获取装置 的变焦键，驱动机构将带动变焦镜片组产生旋转，以将镜头结构调整至最适当 的拍摄焦距，而不需将镜头结构突出于影像获取装置的机身外，并达到影像获 取装置的体积轻薄，且具备良好的光学变焦功能的目的。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。
图1为本发明的第一实施例应用于一影像获取装置的立体示意图2为本发明第一实施例的放大立体示意图3为本发明第一实施例应用于一影像获取装置的俯视透视图； 图4为本发明第二实施例的放大立体示意图；以及 图5为本发明的第二实施例应用于一影像获取装置的俯视透视图。 其中，附图标记 110 壳体
聚光镜片 自动对焦镜片 镜片
驱动机构 蜗轮
121 123 131 140 142 200 A光轴
120 122 130 132 141 143 210
镜片群组 折射镜片 变焦镜片组 圆盘 齿轮组 步进马达 影像获取单元
具体实施例方式
本发明所揭露的镜头结构，应用于一影像获取装置，而所述的影像获取装 置包括但不局限于数字相机(Digital Still Camera, DSC)、照相手机等消 费级影像获取装置，在以下本发明的详细说明中，将以数字相机做为本发明的 最佳实施例。然而所附示图仅提供参考与说明用，并非用以限制本发明。
图1至图3所示为本发明第一实施例的立体示意图及俯视图。如图所示， 本发明所揭露的镜头结构装设于一影像获取装置200上，并由一影像获取单元 210以显示所获取的影像。本发明的镜头结构包括有一壳体110、 一镜片群组 120、 一变焦镜片组130、以及一驱动机构140，其中壳体110内具有一容置空 间，而镜片群组120设置于容置空间中，并与影像获取单元210位于同一光轴 A上，变焦镜片组130邻近设置于镜片群组120并位于光轴A位置处，且变焦 镜片组130具有数个不同曲率的镜片131，驱动机构140设置于壳体110的容 置空间中，并与变焦镜片组130互相连结，当使用者按压操控影像获取装置 200的变焦键(图中未示)时，驱动机构140将根据变焦键的讯号而带动变焦 镜片组130产生旋转，致使变焦镜片组130可选择性地以其中一镜片131转动 至与影像获取单元210及镜片群组120位于同一光轴A位置。
如图1至图3所示，本发明揭露的镜片群组120具有一聚光镜片121、 一 折射镜片122、及一自动对焦镜片123，其中聚光镜片121设置于影像获取装 置200的壳体110上，以将光线聚集至光轴A附近，而折射镜片122设置于聚 光镜片121与变焦镜片组130之间，光线由折射镜片122的折射而通过位于光 轴A位置的其中一变焦镜片131 ，并通过设置于变焦镜片组130相对于折射镜 片122的另一侧的自动对焦镜片123，最后进入影像获取单元210，以显现出
镜头结构所获取的目标影像。
请继续参阅图1至图3，其中变焦镜片组130具有一圆盘132，而数个镜 片131以均等环状形式排列于圆盘132的邻近外缘位置，且圆盘132的中心位 置处穿设有一旋转销，以令变焦镜片组130于容置空间中的一固定位置上进行 转动，并于圆盘132的外缘处设有锯齿状结构，以与驱动机构140相互连结。 而用以带动变焦镜片组130旋转的驱动机构140具有一与圆盘132连结的齿轮 组141、 一与齿轮组141连接的蜗轮142、以及一与蜗轮142连接的步进马达 143，其中步进马达143根据使用者的拍摄需求而驱动蜗轮142，并带动连结 于圆盘132外缘的齿轮组141，使得变焦镜片组130选择性地将适当曲率的变 焦镜片131转动至光轴A位置上，以得到最佳的成像品质。
本发明由蜗轮142精准地驱动齿轮组141，以调整变焦镜头组130的转动 角度，并可减少因过多齿轮啮合所产生的累积公差，致使变焦镜头组130的各 镜片131转动至光轴A位置产生错位，而导致所获取的影像无法正确成像的问 题。
图4及图5所示为本发明第二实施例应用于影像获取装置的立体示意图及 俯视图。如图所示，其中本发明第二实施例的镜头结构包括有一壳体IIO、 一 镜片群组120、两相对应的变焦镜片组130、以及分别对应于两变焦镜片组130 的两驱动机构140,其中壳体IIO内具有一容置空间，而镜片群组120设置于 容置空间中，并与影像获取单元210位于同一光轴A上，两变焦镜片组130 邻近设置于镜片群组120，并位于光轴A位置处，且两变焦镜片组130各自具 有数个不同曲率的镜片131，两驱动机构140设置于壳体110的容置空间中， 并分别与对应的变焦镜片组130互相连结，当使用者按压操控影像获取装置 200的变焦键(图中未示)时，两驱动机构140将根据变焦键的讯号而带动变 焦镜片组130产生旋转，致使变焦镜片组130可选择性地以其中一镜片131
转动至与影像获取单元210及镜片群组120位于同一光轴A的位置处，且两变 焦镜片组130可由不同曲率的变焦镜片131的相互搭配，而提供影像获取装置 200不同组合的焦距选择。
如图4及图5所示，本发明揭露的镜片群组120具有一聚光镜片121、 一 折射镜片122、及一自动对焦镜片123，其中聚光镜片121设置于影像获取装 置200的壳体110上，以将光线聚集至光轴A附近，而折射镜片122设置于两 变焦镜片组130之间，光线由折射镜片122的折射而通过位于光轴A上的两变 焦镜片组130的镜片131，并通过设置于变焦镜片组130与影像获取单元210 的自动对焦镜片123，最后进入影像获取单元210中，以显示镜头结构所获取 的目标影像。
请继续参阅图4及图5，其中两变焦镜片组130分别具有一圆盘132，而 复个镜片131以均等环状形式排列于圆盘132的邻近外缘位置，且于两圆盘 132的中心位置处穿设有一旋转销，以令两变焦镜片组130于容置空间中的固 定位置上进行转动。而两驱动机构140分别具有一与变焦镜片组130的圆盘 132连结的齿轮组141、 一与齿轮组141连接的蜗轮142、以及一与蜗轮142 连接的步进马达143，其中步进马达143可根据使用者的拍摄需求而驱动蜗轮 142，并带动连结于圆盘132外缘的锯齿状结构的齿轮组141，使得两变焦镜 片组130可选择性地以最适当的变焦镜片131进行搭配，并转动至与影像获取 单元210及镜片群组120位于同一光轴A位置上，以得到最佳的成像品质。
本发明所揭露的镜头结构，利用一驱动机构带动具有多个不同曲率镜片的 变焦镜片组产生旋转，以使最符合实际需求的镜片旋转至光轴位置处，致使影 像获取装置具有最佳的拍摄焦距，不需如现有的沉胴式镜头结构必须伸出于机 身之外，或是潜望式镜头必须牺牲光学变焦效果，而达到影像获取装置的体积 轻薄且具备良好的光学变焦功能的要求。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但 这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种镜头结构，装设于一影像获取装置，并由一影像获取单元以显示获取的影像，其特征在于，包括一壳体，其具有一容置空间；一镜片群组，设置于该壳体内，并与该影像获取单元位于同一光轴上；至少一变焦镜片组，设置该壳体内，并邻近于该镜片群组且位于该光轴上，且该变焦镜片组具有数个不同曲率的镜片；以及至少一驱动机构，设置于该壳体内，并连结于该变焦镜片组，以带动该变焦镜片组产生旋转，且该变焦镜片组可选择性地以其中一镜片转动至位于该光轴位置。
2、 根据权利要求1所述的镜头结构，其特征在于，该镜片群组具有一聚 光镜片、 一折射镜片、及一自动对焦镜片。
3、 根据权利要求1所述的镜头结构，其特征在于，该变焦镜片组具有一 圆盘，且该数个镜片环状排列于该圆盘上。
4、 根据权利要求1所述的镜头结构，其特征在于，该驱动机构具有一与 该变焦镜片组连结的齿轮组、 一与该齿轮组连接的蜗轮、及一与该蜗轮连接的 步进马达，以带动该变焦镜片组产生旋转。
全文摘要
一种镜头结构，设置于一影像获取装置中，并由镜片群组及影像获取单元成像，当使用者按压操作影像获取装置的变焦按键，驱动机构将带动具有多个镜片的变焦镜片组产生旋转，以将其中一镜片转动至与镜片群组及影像获取单元位于同一光轴位置。
文档编号G02B7/02GK101169507SQ20061014987
公开日2008年4月30日 申请日期2006年10月27日 优先权日2006年10月27日
发明者林资智 申请人:华晶科技股份有限公司