TWI582482B - 鏡頭固定機構及其影像擷取裝置 - Google Patents

Description

鏡頭固定機構及其影像擷取裝置

本發明關於一種鏡頭固定機構及其影像擷取裝置，尤指一種利用鏡頭夾之凸塊結構穿過鏡頭座之缺口結構以夾抵住鏡頭模組的鏡頭固定機構及其影像擷取裝置。

一般而言，常見的影像擷取裝置（如監視器等）係使用鏡頭模組將其所接收到的影像聚焦在影像感測器（如電荷耦合元件（Charge Couple Device，CCD）、互補式金屬氧化物半導體感測器（Complementary Metal Oxide Semiconductor sensor，CMOS））上以完成影像之擷取，因此當鏡頭模組發生偏斜時，影像擷取裝置之影像擷取品質就會受到影響而產生影像局部模糊的問題。上述鏡頭模組會發生偏斜的主因往往是來自鏡頭模組與用來固定住鏡頭模組的鏡頭座之間出現組裝偏斜或鬆脫的情況。

在實際應用中，常見鏡頭模組與鏡頭座的固定方式多為使用螺絲在鏡頭模組穿設於鏡頭座內後貫穿旋入鏡頭座以抵接到鏡頭模組，藉此，即可利用螺絲迫緊鏡頭模組，以使鏡頭模組可不受到外力撞擊的影響而從鏡頭座上鬆脫。另外，也有採用在鏡頭模組上塗佈阻泥油並旋入鏡頭座中的固定設計，如此即可利用阻泥油填滿螺紋縫隙與阻泥油本身的黏滯特性，以避免鏡頭模組的鬆動。

然而，上述設計往往會受到螺絲鎖固力不均與阻泥油塗佈量不易控制的影響而造成鏡頭模組偏斜的問題，除此之外，上述以螺絲直接抵接到鏡頭模組的鎖固方式也會容易產生鏡頭模組本體因螺絲鎖固力過大而損壞的問題。雖然上述問題可改採用C型夾環狀夾持住鏡頭座以使鏡頭座受到C型夾的迫緊而變形內縮以固定住鏡頭模組的方式來解決，但此方式會因C型夾產生橢圓變形而使得被C型夾所夾緊的鏡頭模組出現單邊偏移而歪斜的問題，並且也會在鏡頭座為高硬度材質（如金屬）所組成的應用情況下出現C型夾無法有效地迫緊鏡頭座以使其變形而夾緊鏡頭模組的問題。

本發明之目的之一在於提供一種利用鏡頭夾之凸塊結構穿過鏡頭座之缺口結構以夾抵住鏡頭模組的鏡頭固定機構及其影像擷取裝置，以解決上述問題。

根據一實施例，本發明之鏡頭固定機構用來固定一鏡頭模組，該鏡頭固定機構包含一鏡頭座以及一鏡頭夾。該鏡頭座具有一中空結構以及一缺口結構，該缺口結構形成於該中空結構之一周緣上。該鏡頭夾具有一環形夾部以及二接合片部，該環形夾部具有一開口以及一凸塊結構，該二接合片部自該環形夾部之該開口分別向外延伸形成，該凸塊結構從該環形夾部之一周緣朝該環形夾部之一中心突出形成。當該環形夾部套設在該中空結構上以使該凸塊結構插設於該缺口結構中且該鏡頭模組插設於該中空結構中時，該二接合片部彼此連接以迫緊該環形夾部相對於該中空結構內縮，使得該凸塊結構穿過該缺口結構以夾抵住該鏡頭模組，且使得該環形夾部之該周緣除該凸塊結構外的部分夾抵住該中空結構之該周緣除該缺口結構外的部分。

根據另一實施例，本發明之影像擷取裝置包含一殼體、一鏡頭模組、一鏡頭固定機構，以及一感測電路板。該鏡頭模組設置於該殼體內。該鏡頭固定機構設置於該殼體內以用來固定該鏡頭模組，該鏡頭固定機構包含一鏡頭以及一鏡頭夾。該鏡頭座具有一中空結構以及一缺口結構，該缺口結構形成於該中空結構之一周緣上。該鏡頭夾具有一環形夾部以及二接合片部，該環形夾部具有一開口以及一凸塊結構，該二接合片部自該環形夾部之一開口分別向外延伸形成，該凸塊結構從該環形夾部之一周緣朝該環形夾部之一中心突出形成。當該環形夾部套設在該中空結構上以使該凸塊結構插設於該缺口結構中且該鏡頭模組插設於該中空結構中時，該二接合片部彼此連接以迫緊該環形夾部相對於該中空結構內縮，使得該凸塊結構穿過該缺口結構以夾抵住該鏡頭模組，且使得該環形夾部之該周緣除該凸塊結構外的部分夾抵住該中空結構之該周緣除該缺口結構外的部分。該感測電路板設置於該殼體內，且該感測電路板上對準該鏡頭模組處設置有一影像感測器，該影像感測器用來接收該鏡頭模組所擷取之影像。

相較於先前技術，本發明係採用凸塊結構穿過缺口結構以夾抵住鏡頭模組以及環形夾部部分夾抵住中空結構的設計，以使鏡頭模組可在受力均勻的狀態下穩固地固定在鏡頭座中。如此一來，本發明即可有效地解決在先前技術中所提到的鏡頭模組受到螺絲鎖固力不均、阻泥油塗佈量不易控制或是C型夾產生橢圓變形的影響而偏斜，以及鏡頭模組本體因螺絲鎖固力過大而損壞的問題，從而大大地提升影像擷取裝置之影像擷取品質。此外，由於不需迫緊鏡頭座而使其變形以夾緊鏡頭模組，因此，本發明所提供的鏡頭夾可適用在不同類型的鏡頭座（例如金屬鏡頭座或塑膠鏡頭座），以有效地解決在先前技術中所提到的C型夾在鏡頭座為高硬度材質（如金屬）所組成的應用情況下無法有效地迫緊鏡頭座而使其變形的問題，進而使本發明所提供的鏡頭固定機構在實際應用上更具使用彈性。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的實施方式及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖以及第2圖，第1圖為根據本發明之一實施例所提出之一影像擷取裝置10之立體示意圖，第2圖為第1圖之影像擷取裝置10之部分爆炸示意圖。如第1圖以及第2圖所示，影像擷取裝置10包含一殼體12、一鏡頭模組14、一感測電路板16，以及一鏡頭固定機構18，其中為了清楚地顯示影像擷取裝置10之內部結構設計，殼體12在第1圖中係省略了對上半部結構的描繪。鏡頭模組14係設置於殼體12內以用來擷取影像供後續進行相關影像處理之用（如影像監控等）。感測電路板16係設置於殼體12內，且感測電路板16上對準鏡頭模組14處設置有一影像感測器17，影像感測器17係可為常見之影像感測晶片（如電荷耦合元件、互補式金屬氧化物半導體感測器等）以用來接收鏡頭模組14所擷取之影像。

以下係針對鏡頭固定機構18之機構設計進行詳細的描述，請參閱第2圖以及第3圖，第3圖為第2圖之鏡頭模組14與鏡頭固定機構18的組裝示意圖，由第2圖以及第3圖可知，鏡頭固定機構18係設置於殼體12內以用來固定鏡頭模組14，鏡頭固定機構18包含一鏡頭座20以及一鏡頭夾22。鏡頭座20具有一中空結構24以及一缺口結構26，缺口結構26係形成於中空結構24之一周緣25上，而鏡頭夾22可具有一環形夾部28以及二接合片部30，環形夾部28具有一開口32以及一凸塊結構34，二接合片部30自環形夾部28之開口32分別向外延伸形成且彼此相對，凸塊結構34係從環形夾部28之一周緣29朝環形夾部28之中心突出形成，更詳細地說，在此實施例中，缺口結構26可包含三缺口27，凸塊結構34可包含三凸塊35，三缺口27於中空結構24之周緣25上呈放射狀間隔形成（較佳地，三缺口27於中空結構24之周緣25上以相同間距間隔形成，但不受此限），三凸塊35於環形夾部28之周緣29上呈放射狀間隔形成且分別對應三缺口27。另外，在實際應用中，如第2圖所示，每一凸塊35在鏡頭模組14於穿入鏡頭夾22時最先接觸到的角邊位置上可較佳地形成有一導角33，藉以引導鏡頭模組14能夠順利穿過環形夾部28而可有效地避免鏡頭模組14與鏡頭夾22在組裝過程中產生結構干涉。需注意的是，在此實施例中，二接合片部30係可較佳地以螺絲鎖固之方式（如第3圖所示之使用一螺絲31對二接合片部30進行鎖固之方式）彼此連接以迫緊環形夾部28內縮，但不受此限，也就是說，只要是能夠連接二接合片部30以迫緊環形夾部28內縮的連接設計，其均可為本發明所採用，例如二接合片部30以結構扣合（如卡勾與孔洞之卡固配合）之方式彼此連接，其相關描述常見於先前技術，故於此不再贅述。

請參閱第2圖、第3圖，以及第4圖，第4圖為第3圖之鏡頭模組14與鏡頭固定機構18的組裝前視圖，其中為了清楚地顯示鏡頭夾22與鏡頭模組14以及鏡頭座20之間的固定關係，鏡頭模組14在第4圖中僅以粗黑線簡示之。由第2圖、第3圖，以及第4圖可知，透過上述設計，當使用者想要使用鏡頭固定機構18以固定住鏡頭模組14時，使用者僅需先將環形夾部28套設在鏡頭座20之中空結構24上以使三凸塊35分別插設於三缺口27中並且將鏡頭模組14插設於中空結構24中（例如以螺紋與螺牙嚙合鎖固之方式將鏡頭模組14鎖入中空結構24中，但不受此限），接著即可使用螺絲31以螺絲鎖固之方式將二接合片部30彼此鎖固連接。在上述過程中，經由螺絲31鎖緊的二接合片部30即可迫緊環形夾部28相對於中空結構24內縮，藉以使得三凸塊35可分別穿過三缺口27以夾抵住鏡頭模組14（如第4圖所示），於此同時，環形夾部28之周緣29除三凸塊35外的部分也會夾抵住中空結構24之周緣25除三缺口27外的部分。透過上述三凸塊35可分別穿過三缺口27以三點式夾抵住鏡頭模組14以及環形夾部28部分夾抵住中空結構24的設計，鏡頭模組14可在受力均勻的狀態下穩固地固定在鏡頭座20中。如此一來，本發明即可有效地解決在先前技術中所提到的鏡頭模組受到螺絲鎖固力不均、阻泥油塗佈量不易控制或是C型夾產生橢圓變形的影響而偏斜以及鏡頭模組本體因螺絲鎖固力過大而損壞的問題，從而大大地提升影像擷取裝置之影像擷取品質。此外，由於不需迫緊鏡頭座以使其變形而夾緊鏡頭模組，因此，本發明所提供的鏡頭夾可適用在不同類型的鏡頭座（例如金屬鏡頭座或塑膠鏡頭座），以有效地解決在先前技術中所提到的C型夾在鏡頭座為高硬度材質（如金屬）所組成的應用情況下無法有效地迫緊鏡頭座而使其變形的問題，進而使本發明所提供的鏡頭固定機構在實際應用上更具使用彈性。

另外，在實際應用中，如第1圖以及第3圖所示，鏡頭座20對應鏡頭模組14之一側可沿鏡頭模組14之一光軸L向前延伸形成有一突出片緣21以環設於鏡頭模組14之一側，以用來遮擋不必要之散射光線進入鏡頭模組14以及方便使用者可直接以手抓持突出片緣21移動鏡頭座20以調整鏡頭模組14之影像擷取角度，從而提升影像擷取裝置10之操作便利性。其中光軸L為虛擬的軸向，無法透過人眼察覺。

值得一提的是，鏡頭座之中空結構的缺口數量與鏡頭夾之環形夾部的凸塊數量係可不限於上述實施例，其係可根據鏡頭固定機構之實際應用而有所增減，舉例來說，請參閱第5圖，其為根據本發明另一實施例所提出之鏡頭模組14與一鏡頭固定機構18’的組裝前視圖，其中為了清楚地顯示鏡頭固定機構18’與鏡頭模組14之間的固定關係，鏡頭模組14在第5圖中僅以粗黑線簡示之。在此實施例中所述之元件與上述實施例中所述之元件編號相同者，表示其具有相似的功能或結構，於此不再贅述。

如第5圖所示，鏡頭固定機構18’包含一鏡頭座20’以及一鏡頭夾22’，鏡頭座20’具有中空結構24以及一缺口結構26’，缺口結構26’可為形成於中空結構24上之單一缺口，鏡頭夾22’可具有一環形夾部28’以及二接合片部30，環形夾部28’可具有開口32以及一凸塊結構34’，凸塊結構34’可為從環形夾部28’朝環形夾部28’之一圓心O突出形成的單一凸塊，其中凸塊結構34’相對於環形夾部28’之圓心O的一圓心角θ係較佳地小於180°（如第5圖所示，但不受此限），藉以使鏡頭夾22’可穩固地夾持住鏡頭座20’之中空結構24以及鏡頭模組14。透過上述設計，當使用者想要使用鏡頭固定機構18’以固定住鏡頭模組14時，使用者僅需先將環形夾部28’套設在鏡頭座20’之中空結構24上以使凸塊結構34’插設於缺口結構26’中並且將鏡頭模組14插設於中空結構24中（例如以螺紋與螺牙嚙合鎖固之方式將鏡頭模組14鎖入中空結構24中，但不受此限），接著即可使用螺絲31以螺絲鎖固之方式將二接合片部30彼此鎖固連接。在上述過程中，經由螺絲31鎖緊的二接合片部30即可迫緊環形夾部28’相對於中空結構24內縮，藉以使得凸塊結構34’可穿過缺口結構26’以夾抵住鏡頭模組14（如第5圖所示），於此同時，環形夾部28’之周緣29除凸塊結構34’外的部分也會夾抵住中空結構24之周緣25除缺口結構26’外的部分。透過上述凸塊結構34’穿過缺口結構26’以夾抵住鏡頭模組14以及環形夾部28’部分夾抵住中空結構24的設計，鏡頭模組14可在受力均勻的狀態下穩固地固定在鏡頭座20’中。至於其他衍生變化實施例（例如缺口結構可包含四缺口以及凸塊結構可包含四凸塊之實施例），其係可參照上述實施例類推，於此不再贅述。   以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧影像擷取裝置
12‧‧‧殼體
14‧‧‧鏡頭模組
16‧‧‧感測電路板
17‧‧‧影像感測器
18、18’‧‧‧鏡頭固定機構
20、20’‧‧‧鏡頭座
21‧‧‧突出片緣
22、22’‧‧‧鏡頭夾
24‧‧‧中空結構
25、29‧‧‧周緣
26、26’‧‧‧缺口結構
27‧‧‧缺口
28、28’‧‧‧環形夾部
30‧‧‧接合片部
31‧‧‧螺絲
32‧‧‧開口
33‧‧‧導角
34、34’‧‧‧凸塊結構
35‧‧‧凸塊
L‧‧‧光軸
O‧‧‧圓心
θ‧‧‧圓心角

第1圖為根據本發明之一實施例所提出之影像擷取裝置之立體示意圖。 第2圖為第1圖之影像擷取裝置之部分爆炸示意圖。 第3圖為第2圖之鏡頭模組與鏡頭固定機構的組裝示意圖。 第4圖為第3圖之鏡頭模組與鏡頭固定機構的組裝前視圖。 第5圖為根據本發明另一實施例所提出之鏡頭模組與鏡頭固定機構的組裝前視圖。

10‧‧‧影像擷取裝置

14‧‧‧鏡頭模組

18‧‧‧鏡頭固定機構

20‧‧‧鏡頭座

21‧‧‧突出片緣

22‧‧‧鏡頭夾

24‧‧‧中空結構

25、29‧‧‧周緣

26‧‧‧缺口結構

27‧‧‧缺口

28‧‧‧環形夾部

30‧‧‧接合片部

31‧‧‧螺絲

32‧‧‧開口

33‧‧‧導角

34‧‧‧凸塊結構

35‧‧‧凸塊

Claims (12)

1. 一種鏡頭固定機構，其用來固定一鏡頭模組，該鏡頭固定機構包含： 一鏡頭座，其具有一中空結構以及一缺口結構，該缺口結構形成於該中空結構之一周緣上；以及 一鏡頭夾，其具有一環形夾部以及二接合片部，該環形夾部具有一開口以及一凸塊結構，該二接合片部自該環形夾部之該開口分別向外延伸形成，該凸塊結構從該環形夾部之一周緣朝該環形夾部之一中心突出形成，當該環形夾部套設在該中空結構上以使該凸塊結構插設於該缺口結構中且該鏡頭模組插設於該中空結構中時，該二接合片部彼此連接以迫緊該環形夾部相對於該中空結構內縮，使得該凸塊結構穿過該缺口結構以夾抵住該鏡頭模組，且使得該環形夾部之該周緣除該凸塊結構外的部分夾抵住該中空結構之該周緣除該缺口結構外的部分。
2. 如請求項1所述之鏡頭固定機構，其中該缺口結構包含三缺口，該凸塊結構包含三凸塊，該三缺口於該中空結構之該周緣上呈放射狀間隔形成，該三凸塊於該環形夾部之該周緣上呈放射狀間隔形成且分別對應該三缺口，當該環形夾部套設在該中空結構上以使該三凸塊分別插設於該三缺口中且該鏡頭模組插設於該中空結構中時，該二接合片部彼此連接以使得該三凸塊分別穿過該三缺口以夾抵住該鏡頭模組，且使得該環形夾部之該周緣除該三凸塊外的部分夾抵住該中空結構之該周緣除該三缺口外的部分。
3. 如請求項1所述之鏡頭固定機構，其中該二接合片部係以螺絲鎖固之方式彼此連接以迫緊該環形夾部。
4. 如請求項1所述之鏡頭固定機構，其中該凸塊結構對應該鏡頭模組之一角邊形成有一導角。
5. 如請求項1所述之鏡頭固定機構，其中該鏡頭座對應該鏡頭模組之一側沿該鏡頭模組之一光軸向前延伸形成有一突出片緣。
6. 如請求項2所述之鏡頭固定機構，其中該三缺口於該中空結構之該周緣上以相同間距間隔形成。
7. 一種影像擷取裝置，其包含： 一殼體； 一鏡頭模組，其設置於該殼體內； 一鏡頭固定機構，其設置於該殼體內以用來固定該鏡頭模組，該鏡頭固定機構包含： 一鏡頭座，其具有一中空結構以及一缺口結構，該缺口結構形成於該中空結構之一周緣上；以及 一鏡頭夾，其具有一環形夾部以及二接合片部，該環形夾部具有一開口以及一凸塊結構，該二接合片部自該環形夾部之一開口分別向外延伸形成，該凸塊結構從該環形夾部之一周緣朝該環形夾部之一中心突出形成，當該環形夾部套設在該中空結構上以使該凸塊結構插設於該缺口結構中且該鏡頭模組插設於該中空結構中時，該二接合片部彼此連接以迫緊該環形夾部相對於該中空結構內縮，使得該凸塊結構穿過該缺口結構以夾抵住該鏡頭模組，且使得該環形夾部之該周緣除該凸塊結構外的部分夾抵住該中空結構之該周緣除該缺口結構外的部分；以及 一感測電路板，其設置於該殼體內，且該感測電路板上對準該鏡頭模組處設置有一影像感測器，該影像感測器用來接收該鏡頭模組所擷取之影像。
8. 如請求項7所述之影像擷取裝置，其中該缺口結構包含三缺口，該凸塊結構包含三凸塊，該三缺口於該中空結構之該周緣上呈放射狀間隔形成，該三凸塊於該環形夾部之該周緣上呈放射狀間隔形成且分別對應該三缺口，當該環形夾部套設在該中空結構上以使該三凸塊分別插設於該三缺口中且該鏡頭模組插設於該中空結構中時，該二接合片部彼此連接以使得該三凸塊分別穿過該三缺口以夾抵住該鏡頭模組，且使得該環形夾部之該周緣除該三凸塊外的部分夾抵住該中空結構之該周緣除該三缺口外的部分。
9. 如請求項7所述之影像擷取裝置，其中該二接合片部係以螺絲鎖固之方式彼此連接以迫緊該環形夾部。
10. 如請求項7所述之影像擷取裝置，其中該凸塊結構對應該鏡頭模組之一角邊形成有一導角。
11. 如請求項7所述之影像擷取裝置，其中該鏡頭座對應該鏡頭模組之一側沿該鏡頭模組之一光軸向前延伸形成有一突出片緣。
12. 如請求項8所述之影像擷取裝置，其中該三缺口於該中空結構之該周緣上以相同間距間隔形成。