专利名称：一种镜筒组及使用此镜筒组的镜头装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种镜筒组及镜头装置；具体而言，本发明是关于一 种供相机使用的可变焦镜筒组及镜头装置。
背景技术：
由于可拍张数较多以及可立即检视拍摄结果等优点，数字相机已取 代传统相机成为消费者的新宠。数字相机除了体积的减小、美感的增加、 照片相素的多寡以及使用上的方便性外，焦距的范围大小及变焦的速度 亦是消费者选择时重要的参考依据。影响数字相机焦距范围大小及变焦速度的主要因素的一是装有镜片 的镜筒组。镜筒组主要是由包含固定筒、凸轮筒、驱动筒、直进筒、一 群筒、二群筒及三群筒等数个镜筒所构成所构成。凸轮筒接受马达齿轮 的驱动进而相对于固定筒进行旋转，并进而带动设置于凸轮筒内的驱动 筒进行旋转，并使直进筒得以相对于固定筒进行轴向移动，但不相对于 固定筒转动。最后通过由驱动筒及直进筒壁上的沟槽配合，控制内含镜 片的一群筒、二群筒及三群筒在不旋转的状况下进行轴向位移。换言之， 驱动筒通过由其旋转配合其斜向沟槽推动一群筒、二群筒及三群筒产生 轴向位移，而直进筒的沟槽则限制一群筒、.二群筒及三群筒不产生旋转。目前，市面上数字相机镜筒组的作动，必须由分离的凸轮筒与驱动 筒一起搭配驱动。由于组件数量较多，因此造成组装程序繁复、组装精 确度降低及生产成本提高等问题。此外，当组件数量较多时，镜头在变 焦时是统整体的稳定性亦容易产生问题。发明内容本发明的主要目的在于提供一种镜筒组，供减少零组件数量。 本发明的另一主要目的在于提供一种镜筒组，供降低制造成本。 本发明的镜筒组包含固定镜筒、驱动镜筒、驱动装置、以及直进镜 筒。固定镜筒包含固定镜筒内围表面，固定镜筒内围表面上设置有固定 镜筒沟槽组，包含第四沟槽及第五沟槽。第四沟槽是相对于固定镜筒-筒 状本体轴心斜向延伸。第五沟槽是平行于固定镜筒筒状本体轴心方向设置。第四沟槽及第五沟槽是相互独立。驱动镜筒包含驱动镜筒筒状本体、驱动镜筒销件、以及被驱动部。 驱动镜筒是采可相对于固定镜筒的轴心旋转方式套合于固定镜筒内。驱 动镜筒筒状本体具有驱动镜筒内围表面，驱动镜筒内围表面上具有驱动 镜筒沟槽组，驱动镜筒沟槽组包含第一沟槽。驱动镜筒销件设置于驱动 镜筒筒状本体外围表面，并嵌入固定镜筒的第四沟槽。被驱动部是沿驱 动镜筒筒状本体的圆周方向设置于驱动镜筒筒状本体外围表面。驱动装 置是相对于被驱动部设置，用以驱动被驱动部使驱动镜筒相对于固定镜 筒的轴心旋转。直进镜筒包含直进镜筒筒状本体、直进镜筒通透槽组、以及直进镜 筒第一销件，采可相对于该固定镜筒的轴心平行移动方式套合于该驱动 镜筒内。直进镜筒通透槽组包含第六沟槽，采通透方式相对于直进镜筒 筒状本体轴心平行设置于直进镜筒筒状本体，且与第一沟槽对应设置。 直进镜筒第一销件是设置于直进镜筒筒状本体外屈表面，并嵌入固定镜 筒的第五沟槽。驱动镜筒沟槽组进一步包含第二沟槽，第二沟槽是相对于驱动镜筒 筒状本体轴心斜向延伸。其中，第一沟槽及第二沟槽是相互独立。直进镜筒通透槽组进一步包含第七沟槽，第七沟槽是采通透方式相对于直进 镜筒筒状本体轴心平行设置于直进镜筒筒状本体，且第七沟槽与第六沟 槽是相互独立。第七沟槽是与第二沟槽相应，并在相对旋转过程中维持 重迭交错于至少一点。驱动镜筒沟槽组进一步包含环形沟槽，环形沟槽是相对于驱动镜筒筒状本体轴心斜向延伸至驱动镜筒筒状本体内围表面的一端，且沿圆周 方向设置，其中，第一沟槽、第二沟槽、及环形沟槽是相互独立。直进 镜筒进一步包含直进镜筒定位销件，是设置于直进镜筒筒状本体外围表 面，并嵌入驱动镜筒的环形沟槽。被驱动部包含一齿排。被驱动部是分 布于该驱动镜筒筒状本体外围表面的一端。驱动装置包含一齿轮装置。
图l为本发明实施例的示意图；图2为本发明实施例的固定镜筒内围表面展开示意图； 图3为本发明实施例的驱动镜筒内围表面展开示意图；图4a至4b为本发明实施例的驱动镜筒销件与固定镜筒作动关是示 意图；图5为本发明实施例的直进镜筒内围表面展开示意图；图6为本发明实施例的驱动镜筒与直进镜筒内围表面重迭展开示意图；图7为本发明另一实施例的驱动镜筒与直进镜筒内围表面重迭展开 示意图；图8为本发明另一实施例的驱动镜筒内围表面展开示意图； 图9为本发明另一实施例的示意图；图10a至10b为本发明另一实施例直进镜筒定位销件与环形沟槽关 是示意11为本发明另一实施例的示意图； 图12为本发明另一实施例的示意图；图13a至13b为本发明另一实施例第一镜筒销件与第二镜筒销件作 动图。图14为本发明另一实施例的示意图。主要组件符号说明100固定镜筒'101固定镜筒筒状本体轴心111固定镜筒内围表面113固定镜筒沟槽组150驱动装置201轴心210第一沟槽220第二沟槽230环形沟槽240第四沟槽250第五沟槽260第六沟槽270第七沟槽300驱动镜筒310驱动镜筒筒状本体311驱动镜筒内围表面313驱动镜筒沟槽组330驱动镜筒销件350被驱动部500直进镜筒510直进镜筒筒状本体513直进镜筒通透槽组531直进镜筒第一销件533直进镜筒定位销件600镜筒组610第一镜筒611第一镜筒筒状本体613第一镜片组615第一镜筒销件 617第一镜筒凹槽630第二镜筒 631第二镜筒筒状本体 633第二镜片组 635第二镜筒销件 800镜头装置 900底座 910第三镜片组 930施力装置具体实施方式
本发明提供一种镜筒组及镜头装置。在较佳实施例中，此镜筒组及 镜头装置是供数字相机使用；然而在不同实施例中，此镜筒组及镜头装 置亦可供机械式相机、全自动相机、数字摄影机及传统摄影机使用。此 外，此镜筒组及镜头装置亦可供具摄影模块的各式电子装置使用，例如 具摄影功能的行动电话、个人数字助理及可携式计算机等。如图1所示，本发明的镜筒组600包含固定镜筒100、驱动镜筒300、 驱动装置150、以及直进镜筒500。固定镜筒IOO包含固定镜筒内围表面 111,固定镜筒内围表面111上设置有固定镜筒沟槽组113，包含第四沟 槽240及第五沟槽250。本发明较佳实施例的固定镜筒内围表面111展开 如图2所示，第四沟槽240是相对于固定镜筒筒状本体轴心101斜向延 伸至固定镜筒内围表面lll的一端，且沿圆周方向设置，第五沟槽250是 平行于固定镜筒筒状本体轴心101方向设置，且第四沟槽240及第五沟 槽250是相互独立。此外，在此较佳实施例中，固定镜筒内围表面lll是 均匀设置有三组的第四沟槽240及第五沟槽250以降低模块运作时轴心 偏移的可能性。驱动镜筒300采可相对于固定镜筒100的轴心201旋转方式套合于固定镜筒100内，包含驱动镜筒筒状本体310、驱动镜筒销件330、以及被驱动部350。本发明较佳实施例的驱动镜筒内围表面311展开如图3所 示，驱动镜筒筒状本体310具有驱动镜筒内围表面311，驱动镜筒内围表 面311上具有驱动镜筒沟槽组313。其中，驱动镜筒沟槽组313包含第一 沟槽210。第一沟槽210是供驱动设置于驱动镜筒300中含镜片的镜头组 在轴心201方向产生位移。如图1所示，驱动镜筒销件330设置于驱动镜筒筒状本体310外围 表面，并嵌入第四沟槽240。被驱动部350是沿驱动镜筒筒状本体310的 圆周方向设置于其外围表面。驱动装置150是相对于被驱动部350设置， 用以驱动被驱动部350使驱动镜筒300相对于固定镜筒100的轴心旋转。 在较佳实施例中，被驱动部350是为一齿排，驱动装置150是为一齿轮 装置或一齿轮组合。然而在不同实施例中，被驱动部350及相对的驱动 装置150可以为胶条等具有高摩擦力得以带动驱动镜筒300旋转的对象。 当驱动装置150沿一第一圆周方向rl对被驱动部350施力时，驱动镜筒 300与被驱动部350连动产生第一圆周方向rl旋转位移。驱动镜筒销件330 同时与驱动镜筒300连动产生第一圆周方向rl旋转位移并沿着第四沟槽 240移动，进一步在轴心方向产生分力以带动驱动镜筒300相对于固定镜 筒IOO的轴心平行位移。进一步说明驱动镜筒销件330带动驱动镜筒300的方式。如图4a所 示，当驱动镜筒销件330位于第四沟槽240内的401位置时，驱动装置150 沿第一圆周方向rl对被驱动部350施力。驱动镜筒销件330与驱动镜筒 300连动，沿第一圆周方向rl对第四沟槽240侧壁241施以一第一施力fl ， 并产生一平行第四沟槽240侧壁241的分力fla及垂直第四沟槽240侧壁 241的分力flb。分力fla带动驱动镜筒销件330沿第四沟槽240往分力fla 方向移动，而驱动镜筒300是与驱动镜筒销件330连动。因此，如图4b 所示，驱动镜筒300随驱动镜筒销件330沿第四沟槽240移动而相对于 固定镜筒100的轴心平行位移。直进镜筒500包含直进镜筒筒状本体510、直进镜筒通透槽组513、以及直进镜筒第一销件531。本发明较佳实施例的直进镜筒内围表面展开如图5所示，直进镜筒通透槽组513包含第六沟槽260，采通透方式相对 于直进镜筒筒状本体510轴心平行设置于直进镜筒筒状本体510。直进镜 筒500采可相对于固定镜筒100的轴心平行移动方式套合于驱动镜筒300 内。如图6所示的直进镜筒500套合于驱动镜筒300内的展开示意图， 直进镜筒500的第六沟槽260与驱动镜筒300的第一沟槽210对应设置， 亦即此二沟槽在相应旋转时仍保持重迭交错于至少一点。直进镜筒第一 销件531是设置于直进镜筒筒状本体510外围表面，如图1所示。直进 镜筒第一销件531是嵌入第五沟槽250，以限制直进镜筒300与固定镜筒 IOO仅产生轴向的相对位移，而不产生相对旋转。本发明另一较佳实施例的直进镜筒500套合于驱动镜筒300内的内 围表面展开如图7所示，驱动镜筒沟槽组313进一步包含第二沟槽220， 第二沟槽220是相对于驱动镜筒筒状本体310轴心斜向延伸，其中第一 沟槽210及第二沟槽220是相互独立。直进镜筒通透槽组513进一步包 含第七沟槽270，第七沟槽270是采通透方式相对于直进镜筒筒状本体510 轴心平行设置于直进镜筒筒状本体510，且第七沟槽270与第六沟槽260 是相互独立。第七沟槽270与驱动镜筒300的第二沟槽220对应设置， 亦即此二沟槽在相应旋转时仍保持重迭交错于至少一点。本发明另一较佳实施例的驱动镜筒内围表面3.11展开如图8所示， 驱动镜筒沟槽组313进一步包含一环形沟槽230,环形沟槽230是相对于 驱动镜筒筒状本体310轴心斜向延伸至驱动镜筒筒状本体310内围表面 的一端，且沿圆周方向设置，其中第一沟槽210、第二沟槽220、及环形 沟槽230是相互独立。如图9所示的本发明的另一较佳实施例，直进镜 筒500进一步包含直进镜筒定位销件533，是设置于直进镜筒筒状本体510 外围表面，并嵌入驱动镜筒300的环形沟槽230。如图10a与图10b所示， 当直进镜筒定位销件533位于环形沟槽230的404位置与405位置之间 时，直进镜筒定位销件533限制了直进镜筒500相对于驱动镜筒300的 轴向位置的改变，仅允许两者产生相对旋转。亦即直进镜筒定位销件533位于环形沟槽230的404位置与405位置之间时，具有限制直进镜筒500 相对于驱动镜筒300产生轴向位移的功用。如图11所示的本发明的另一较佳实施例，本发明进一步包含底座900 及第一镜筒610。底座900是设置于固定镜筒IOO的一侧，是可供固定镜 筒100连结固定。第一镜筒6L0是为内含镜片的镜筒，并包含第一镜筒 销件615。第一镜筒销件615是设置于第一镜筒610外围表面，且依序同 时嵌入第六沟槽260及第一沟槽210。第一镜筒销件615通过由第六沟槽 260及第一沟槽210的驱动，带动第一镜筒610相对于固定镜筒100的轴 心平行位移。第一镜筒610进一步包含第一镜筒筒状本体611、第一镜片组613、 以及第一镜筒凹槽617。第一镜片组613的光学轴心是与驱动镜筒300的 轴心重迭。第一镜筒凹槽617是对应第七沟槽270设置，且第一镜筒凹 槽617的开口是朝向底座900的一侧。如图12所示的本发明的另一较佳实施例，本发明进一步包含一第二 镜筒630，采可相对于固定镜筒100的轴心平行移动方式套合于第一镜筒 610内。第二镜筒630包含第二镜筒销件635，是设置于第二镜筒630外 围表面，且同时依序嵌入第七沟槽270及第二沟槽220，并与第一镜筒凹 槽617相互套合。第二镜筒销件635通过由第七沟槽270及第二沟槽220 的驱动，带动第二镜筒630相对于固定镜筒.100的轴心平行位移。第二 镜筒630进一步包含第二镜筒筒状本体631以及第二镜片组633，其中， 第二镜片组633的光学轴心是与驱动镜筒300的轴心重迭。进一步说明第一镜筒610及第二镜筒630被带动的方式。如图13a所 示，当直进镜筒500的第六沟槽260与第七沟槽270位于第六位置406时， 第六沟槽260是与第一沟槽210于位置404重迭交错，第七沟槽270是与 第二沟槽220于位置405重迭交错。此时，第一镜筒销件615同时嵌入 第六沟槽260及第一沟槽210，第二镜筒销件635同时嵌入第七沟槽270 及第二沟槽220。因此，第一镜筒销件615及第二镜筒销件635是分别位 于位置404及位置405。亦即，第一镜筒销件615通过由与第六沟槽260及第一沟槽210的交互作用相对于固定镜筒100的轴心平行位移，但不产生旋转。在此交互作用中，第一沟槽210是给予第一镜筒销件615沿 轴向产生位移的分力，而第六沟槽260则通过由抵消第一镜筒销件615 所受到的旋转分力而限制其产生旋转位移。第二镜筒销件635与第七沟 槽270及第二沟槽220亦具有类似的相对关是。如图13b所示，当驱动镜筒300沿第一圆周方向rl转动至直进镜筒 500的第六沟槽260与第七沟槽270位于第七位置407时，第六沟槽260 是与第一沟槽210于位置408重迭交错，第七沟槽270是与第二沟槽220 于位置409重迭交错。此时，第一镜筒销件615及第二镜筒销件635是 分别位于位置408及位置409。因此，通过由第六沟槽260及第一沟槽210 的交互作用，第一镜筒销件615带动第一镜筒610相对于固定镜筒100 的轴心平行位移，但不旋转。在此交互作用中，第一沟槽210是给予第 一镜筒销件615沿轴向产生位移的分力，而第六沟槽260则通过由抵消 第一镜筒销件615所受到的旋转分力而限制其产生旋转位移。第二镜筒 销件635与第七沟槽270及第二沟槽220亦具有类似的相对关是。如图14所示本发明另一较佳实施例，底座900包含第三镜片组910 以及施力装置930。其中，第三镜片组910的光学轴心是与驱动镜筒300 的轴心重迭。施力装置930是与驱动装置150对应设置。在较佳实施例 中，施力装置930是为与驱动装置150相配合的马达组。本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本 发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。 相反地，包含于申请专利范围的精神及范围的修改及均等设置均包含于 本发明的范围内。
权利要求
1. 一种镜筒组及使用此镜筒组的镜头装置，其特征在于该镜头装置包含一固定镜筒，包含一固定镜筒内围表面，该固定镜筒内围表面上设置有一固定镜筒沟槽组，包含一第四沟槽及一第五沟槽；一驱动镜筒，采相对于该固定镜筒的轴心旋转方式套合于该固定镜筒内，包含一驱动镜筒筒状本体，具有一驱动镜筒内围表面，该驱动镜筒内围表面上具有一驱动镜筒沟槽组，其中该驱动镜筒沟槽组包含一第一沟槽；一驱动镜筒销件，设置于该驱动镜筒筒状本体外围表面，并嵌入该第四沟槽；以及一被驱动部，是沿该驱动镜筒筒状本体的圆周方向设置于该驱动镜筒筒状本体外围表面；一驱动装置，是相对该被驱动部设置，用以驱动该被驱动部使该驱动镜筒相对于该固定镜筒的轴心旋转；一直进镜筒，采相对于该固定镜筒的轴心平行移动方式套合于该驱动镜筒内，包含一直进镜筒筒状本体；一直进镜筒通透槽组，包含一第六沟槽，采通透方式相对于该直进镜筒筒状本体轴心平行设置于该直进镜筒筒状本体，且与该第一沟槽重迭交错；以及一直进镜筒第一销件，是设置于该直进镜筒筒状本体外围表面，并嵌入该第五沟槽；一第一镜筒，包含一第一镜筒销件，其中该第一镜筒销件是设置于该第一镜筒外围表面，且同时嵌入该第六沟槽及该第一沟槽，该第一镜筒销件通过由该第六沟槽及该第一沟槽的连动相对于该固定镜筒的轴心平行延伸；以及一底座，设置于该固定镜筒的一侧，是可供该固定镜筒连结固定。
2、 如权利要求1所述的镜头装置，其特征在于，所述该第四沟槽是 相对于该固定镜筒筒状本体轴心斜向延伸。
3、 如权利要求1所述的镜头装置，其特征在于，所述该第五沟槽是 平行于该固定镜筒筒状本体轴心方向设置，且该第四沟槽及该第五沟槽 是相互独立。
4、 如权利要求1所述的镜头装置，其特征在于，所述该驱动镜筒沟 槽组进一步包含一第二沟槽，该第二沟槽是相对于该驱动镜筒筒状本体 轴心斜向延伸，其中该第一沟ff及i秀第二沟槽是相互独立。
5、 如权利要求4所述的镜头装置，其特征在于，所述该直进镜筒通 透槽组进一步包含一第七沟槽，该第七沟槽是采通透方式相对于该直进 镜筒筒状本体轴心平行设置于该直进镜筒筒状本体，且该第七沟槽与该 第六沟槽是相互独立。
6、 如权利要求5所述的镜头装置，其特征在于，所述该第七沟槽是与该第二沟槽重迭交错。
7、 如权利要求4所述的镜头装置，其特征在于，所述该驱动镜筒沟 槽组进一步包含一环形沟槽，该环形沟槽是相对于该驱动镜筒筒状本体 轴心斜向延伸至该驱动镜筒筒状本体内围表面的一端，且沿圆周方向设 置，其中该第一沟槽、该第二沟槽、及该环形沟槽是相互独立。
8、 如权利要求7所述的镜头装置，其特征在于，所述该直进镜筒进 一步包含一直进镜筒定位销件，是设置于该直进镜筒筒状本体外围表面， 并嵌入该驱动镜筒的该环形沟槽。
9、 如权利要求5所述的镜头装置，其特征在于，所述该第一镜筒进 一步包含一第一镜筒筒状本体；一第一镜片组，其中该第一镜片组的光学轴心是与该驱动镜筒的轴 心重迭；以及一第一镜筒凹槽，是对应该第七沟槽设置于该第一镜筒筒状本体的该直进镜筒的另侧。
10、如权利要求9所述的镜头装置，其特征在于，进一步包含一第 二镜筒，采相对于该固定镜筒的轴心平行移动方式套合于该第一镜筒内， 其中该第二镜筒包含一第二镜筒销件，是设置于该第二镜筒外围表面， 且同时嵌入该第七沟槽及该第二t匁槽，该第二镜筒销件通过由该第七沟 槽及该第二沟槽的连动相对于该固定镜筒的轴心平行延伸。
全文摘要
本发明一种镜筒组及使用此镜筒组的镜头装置，该镜筒组包含固定镜筒、驱动镜筒、驱动装置、以及直进镜筒。驱动镜筒采可相对于固定镜筒的轴心旋转方式套合于固定镜筒内。驱动镜筒内围表面上具有驱动镜筒沟槽组。直进镜筒采可相对于该固定镜筒的轴心平行移动方式套合于该驱动镜筒内。直进镜筒具有通透槽组，是采通透方式相对于直进镜筒筒状本体轴心平行设置。在驱动镜筒与直进镜筒相对旋转时，驱动镜筒沟槽组与直进镜筒通透槽组维持重迭交错于至少一点。
文档编号G02B7/02GK101266326SQ20061015412
公开日2008年9月17日 申请日期2006年9月13日 优先权日2006年9月13日
发明者郭明道 申请人:明基电通股份有限公司