(57)【要約】【課題】光学装置を提供する。【解決手段】イメージセンサーがベース上に設置される。カム（cam barrel）は回転可能で、ベース上に設置されると共に、第一カム溝と第二カム溝を有する。第一モーターがカム筒に接続されると共に、カム筒を第一軸に対して回転させる。直進筒が、ベース上とカム筒内に設置され、前記第一軸に平行であって、少なくともひとつの直進溝を有する。第一レンズフレームが、直進溝により、第一カム溝に結合される。第二レンズフレームは、軸方向に、直進筒の内側表面に延伸するレール上で可動である。第三レンズフレームは、直進溝により、第二カム溝に結合される。第二モーターは、第二レンズフレームをレールに沿って移動させる。カム筒が回転して、第一レンズフレームと第三レンズフレームを直進溝に沿って移動させる。【選択図】図２
2015184678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学装置であって、
ベースと、
前記ベース上に設置されるイメージセンシング素子と、
前記ベース上に回転可能に設置され、且つ、第一カム溝と第二カム溝を有するカム筒と、
前記カム筒に接続されると共に、前記カム筒を第一軸に対して回転させる第一モーターと、
前記ベース上、および、カム筒内に設置され、且つ、前記第一軸に平行であって、少なくともひとつの直線状の直進溝を有する直進筒と、
第一レンズ集合を支え、前記直進溝により、前記第一カム溝に結合される第一レンズフレームと、
第二レンズ集合を支え、軸方向に、前記直進筒の内周で延伸するレールの上に、移動可能に設置される第二レンズフレームと、
第三レンズ集合を支え、前記直進溝により、前記第二カム溝に結合される第三レンズフレームと、
前記第二レンズフレームに接続されると共に、前記第二レンズフレームを駆動して、前記レールに沿って移動させる第二モーターと、
を有し、
前記カム筒は回転して、前記第一レンズフレームと前記第三レンズフレームを、前記直進溝に沿って移動させることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記第一レンズフレーム、前記第二レンズフレームと前記第三レンズフレームの光学軸は共軸で、且つ、前記第一軸と共軸上にあることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記レールは前記第一軸と平行であることを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
さらに、前記第二レンズフレームに結合され、前記第二モーターにより回転し、前記第二レンズフレームを前記レールに沿って移動させるスクリューを有することを特徴とする請求項３に記載の光学装置。
【請求項５】
複数の歯が前記カム筒の外周に形成され、ギアが前記歯を結合し、前記第一モーターが前記ギアを回転させて、前記カム筒を回転させることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項６】
前記第一モーターはズームモーターであることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項７】
前記第二モーターは焦点モーターであることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレンズフレームを有する光学装置に関するものであって、特に、複数の駆動源により駆動される複数のレンズフレームを有する光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ズーム機能を有する光学レンズは、通常、複数のレンズフレームを含み、各レンズフレームはレンズ集合を支えている。光学レンズのズーム機能は、レンズフレームを移動させて、レンズフレームの相対位置を変化させることにより達成される。ズーム機能を有する従来の光学レンズは、たとえば、特許文献１〜３で開示されている。
【０００３】
図１を参照すると、従来の光学レンズは、第一レンズフレーム１０、第二レンズフレーム２０と第三レンズフレーム３０を含む。第一レンズフレーム１０は、レンズ集合１２、１４、１６を支え、第二レンズフレーム２０はレンズ集合２２を支え、第三レンズフレーム３０はレンズ集合３２を支える。レンズ集合２２は焦点レンズである。第一レンズフレーム１０は、カム筒４０のカム溝４２、さらに、別のカム筒４０’に結合されるピン１８を有する。第二レンズフレーム２０は焦点モーター（図示しない）に結合される。第三レンズフレーム３０は、回転筒５０に結合されるピン３４を有する。操作時、回転筒５０はズームモーター（図示しない）により回転して、第三レンズフレーム３０をレンズ集合３２の光軸に沿って動かす。回転筒５０は、カム筒４０と４０’を回転させ、第一レンズフレーム１０は、カム筒４０のカム溝４２により、レンズ集合１２、１４、１６の光軸に沿って移動する。第二レンズフレーム２０は、焦点モーターにより、レンズ集合２２の光軸に沿って移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】中華民国特許第Ｉ２５２９４１号
【特許文献２】中華民国特許第Ｉ３３９７４６号
【特許文献３】中華民国特許第Ｉ３５９２９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の構造において、第一レンズフレーム１０、第二レンズフレーム２０と第三レンズフレーム３０は、それぞれ、カム筒４０と４０’、焦点モーターと回転カム筒５０により駆動され、レンズ集合１２、１４、１６、２２、３２の光軸の共軸性は、各素子間の機械的適合により達成される必要があるので、各素子は高い精密性が必要とされ、通常、数回の調整が必要であり、また、軸受けが悪いという問題がある。
【０００６】
本発明は、光学装置を提供し、上述の問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態による光学装置は、ベースと、ベース上に設置されるイメージセンシング素子と、ベース上に回転可能に設置され、且つ、第一カム溝と第二カム溝を有するカム筒と、カム筒に接続され、カム筒を第一軸に対し回転させる第一モーターと、ベース上、および、カム筒内に設置され、且つ、前記第一軸に平行であって、少なくともひとつの直線状の直進溝を有する直進筒と、第一レンズ集合を支え、直進溝により、第一カム溝に結合される第一レンズフレームと、第二レンズ集合を支え、軸方向に、直進筒の内周で延伸するレールで、移動可能に設置される第二レンズフレームと、第三レンズ集合を支え、直進溝により、第二カム溝に結合される第三レンズフレーム、および、第二レンズフレームに接続され、第二レンズフレームをレールに沿って回転させる第二モーター、を含み、カム筒を設置して、第一レンズフレームと第三レンズフレームを直進溝に沿って移動させる。
【０００８】
別の実施形態において、第一レンズフレーム、第二レンズフレームと第三レンズフレームの光軸は共軸で、且つ、第一軸と共軸上にある。
【０００９】
さらに別の実施形態において、レールは第一軸に平行である。
【００１０】
別の実施形態において、レールは直進筒の内周上に設置され、第一軸に平行である。
【００１１】
さらに別の実施形態において、光学装置は、さらに、第二モーターにより回転し、且つ、第二レンズフレームをレールに沿って回転させるスクリューを含む。
【００１２】
別の実施形態において、複数の歯がカム筒の外周上に形成され、ギアが歯を結合し、第一モーターがギアを回転させて、カム筒を回転させる。
【００１３】
別の実施形態において、第一モーターはズームを調整するズームモーターである。
【００１４】
さらに別の実施形態において、第二モーターは焦点を調整する焦点モーターである。
【００１５】
本発明をより良く理解できるように、ここに引用により組み込まれた下記の添付図面を参照する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光学装置は、適合させる素子が少なく、よって、組み立て品質の維持が容易であり、レンズ集合の共軸性、傾斜度が確保される状況下で、光学解像品質を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来の光学装置の立体断面図である。
【図２】本発明の光学装置の立体断面図である。
【図３】本発明の光学装置の断面図である。
【図４】本発明の光学装置の立体図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の目的と利点は添付請求項に具体的に記載されている要素及び組合せによって実現、達成されるであろう。なお、上述の一般的な説明と、以下に述べる詳細な説明は具体例であって、例示だけを目的としており、特許請求されている本発明の範囲の限定を意図するものではない。
【００１９】
図２、図３、および、図４を参照すると、本発明の光学装置は、第一レンズフレーム１１０、第二レンズフレーム１２０、第三レンズフレーム１３０、カム筒１４０、および、直進筒１５０を含む。それらの構造を以下で説明する。
【００２０】
直進筒１５０は円筒状で、イメージセンシング素子が設置されるベース（図示しない）で固定される。複数の直進溝１５２は直進筒１５０上に形成され、軸方向に延伸する。カム筒１４０が外面的に設置されると共に、直進筒１５０と共軸である。複数の歯１４１が、カム筒１４０の外周辺縁に形成されると共に、ギアセット（図示しない）と噛合する。ギアセットは、第一モーターＺにより駆動される。この実施形態において、第一モーターＺはズームモーターである。よって、第一モーターＺは、カム筒１４０を、イメージセンシング素子を通過する第一軸Ｌ１に対して回転させる。カム筒１４０は、第一カム溝１４２と第二カム溝１４３を有する。
【００２１】
第一レンズフレーム１１０、第二レンズフレーム１２０と第三レンズフレーム１３０は、直進筒１５０内に設置され、且つ、直進筒１５０の開口からベースの方向で、順に設置される。第一レンズ集合１１２を支える第一レンズフレーム１１０は円形であり、直進筒１５０の内周に適合する。第一レンズフレーム１１０は、放射状に、外側に延伸し、直進溝１５２により、第一カム溝１４２に結合する複数のピン１１４を有する。カム筒１４０が回転するとき、第一カム溝１４２はピン１１４を押すので、直進溝１５２の誘導の下、第一レンズフレーム１１０を第一軸Ｌ１に沿って移動させる。
【００２２】
第二レンズフレーム１２０は円形で、第二レンズ集合１２２（焦点レンズ）を支える。第二レンズフレーム１２０は、第一突起部１２４と第二突起部１２６を有する。ねじ穴１２５は第一突起部１２４上に形成される。ねじ穴１２５に螺合されるスクリュー棒Ｓは、第二モーターＦに接続され、第二モーターＦにより回転する。この実施形態において、第二モーターＦは焦点モーターである。第二突起部１２６は、直進筒１５０の内周に設置されるレール１５４に結合されると共に、軸方向に、直進筒１５０に沿って延伸する。レール１５４は第一軸Ｌ１に平行である。第二モーターＦはスクリュー棒Ｓを回転させるので、レール１５４の誘導の下、第二レンズフレーム１２０を第一軸Ｌ１に沿って移動させる。
【００２３】
第三レンズ集合１３２を支える第三レンズフレーム１３０は円形で、直進筒１５０の内周に適合する。第三レンズフレーム１３０は、放射状に、外側に延伸し、直進溝１５２により、カム筒１４０の第二カム溝１４３と結合する複数のピン１３４を有する。カム筒１４０が回転するとき、第二カム溝１４３はピン１３４を押して、直進溝１５２の誘導の下、第三レンズフレーム１３０を第一軸Ｌ１に沿って移動させる。
【００２４】
上述の実施形態において、第一レンズフレーム１１０と第三レンズフレーム１３０は、カム筒１４０により駆動されて、第一軸Ｌ１に沿って移動し、第二レンズフレーム１２０は、第二モーターＦにより駆動されて、第一軸Ｌ１に沿って移動する。よって、第一レンズフレーム１１０と第三レンズフレーム１３０はカム筒１４０により駆動され、レンズフレームの組み立てにより生じる度重なるエラーを減少させると共に、レンズフレームの共軸性を容易に維持することができ、よって、光学装置の光学的品質を向上させる。
【００２５】
このほか、第二レンズフレーム１２０は、第一レンズフレーム１１０と第三レンズフレーム１３０間に設置されるので、第二レンズフレーム１２０が操作スペース中に収納され、第二レンズフレーム１２０の余分な収納空間を設計する必要がなく、光学装置の立ち上げ後の焦点時間を減少させることができる。
【００２６】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【００２７】
１０    第一レンズフレーム
１２、１４、１６    レンズ集合
１８    ピン
２０    第二レンズフレーム
２２    レンズ集合
３０    第三レンズフレーム
３２    レンズ集合
３４    ピン
４０、４０’    カム筒
４２    カム溝
５０    回転筒
１１０    第一レンズフレーム
１１２    第一レンズ集合
１１４    ピン
１２０    第二レンズフレーム
１２２    第二レンズ集合
１２４    第一突起部
１２５    ねじ穴
１２６    第二突起部
１３０    第三レンズフレーム
１３２    第三レンズ集合
１３４    ピン
１４０    カム筒
１４１    歯
１４２    第一カム溝
１４３    第二カム溝
１５０    直進筒
１５２    直進溝
１５４    レール
Ｆ    第二モーター
Ｌ１    第一軸
Ｓ    スクリュー棒
Ｚ    第一モーター
【図１】
2015184678.tif 000003
【図２】
2015184678.tif 000004
【図３】
2015184678.tif 000005
【図４】
2015184678.tif 000006