CN101477237A

CN101477237A - 电磁控制变焦镜头装置

Info

Publication number: CN101477237A
Application number: CNA2008100000595A
Authority: CN
Inventors: 夏春华; 王敬顺; 王明中
Original assignee: Advanced Connectek Inc
Current assignee: Advanced Connectek Inc
Priority date: 2008-01-03
Filing date: 2008-01-03
Publication date: 2009-07-08

Abstract

本发明公开了一种电磁控制变焦镜头装置，包括一供透镜组沿一轴向排列安装其中的内套筒，及一电磁控制单元。电磁控制单元包括位于所述内套筒外表面的N极区与S极区，以及一导磁体。N极区与S极区沿内套筒的轴向排列，导磁体为电磁铁，具有间隔设置于内套筒外的磁极部。所述磁极部的预设初始位置与N极区与S极区皆仅部分交集；当交互的于所述等导磁体通以电流后，导磁体的磁极部形成N极或S极，对S极区或N极区产生吸引力，带动所述内套筒沿所述轴向位移进行变焦。

Description

电磁控制变焦镜头装置

技术领域

本发明涉及一种电磁控制变焦镜头装置，特别是涉及一种可多段式微调控制变焦的镜头装置。

背景技术

一般数字相机多以步进马达搭配齿轮来驱动镜头移动，达到控制变焦的效果。然而，以机械方式切换镜头位置，不但需经过精密仪器定位、制造成本高昂，且须靠电力驱动机械运作，耗电量大。

为追求具成本优势且低耗能的自动变焦镜头模组，近年来业界发展出多种电磁致动调整镜头的装置，例如中国台湾第I275891号发明专利、第M300354号新型专利，及第M303394号新型专利等。前述专利，主要技术特征皆为：在一前后延伸的镜头外周缘两相对处加装同样为前后延伸的长形永久磁铁，且设置两绕设有线圈的导磁体，并使所述二导磁体的端部分别对应邻近永久磁铁的N、S两极，透过使线圈通电，导磁体因此产生磁极，达到控制镜头在前后方向上切换位置的目的。若欲达到多段的镜头位置切换，则需另外安装调位部。

发明内容

本发明的目的是在提供一种利用磁极位置设计的方式微幅调整镜头位置的电磁控制变焦镜头装置。本发明电磁控制变焦镜头装置，包括：一透镜组、一供所述透镜组沿一轴向排列安装其中的内套筒，及一电磁控制单元。

所述电磁控制单元包括多数组位于所述内套筒外表面的N极区与S极区，及一导磁体；所述N极区与S极区沿所述内套筒的轴向排列，所述导磁体具有一绕设有线圈的第一端部、一相反于所述第一端部且间隔设置于所述内套筒外的第二端部，及多数自所述第二端部邻近所述内套筒的一侧突隆形成的磁极部。本发明还可包括一间隔地套置于所述内套筒外的外套筒，所述导磁体固定于所述外套筒。所述N极区、S极区，及所述磁极部在所述轴向上的长度较佳为一致，各为d。所述N极区与S极区较佳可设有多数组，且沿所述内套筒的轴向顺序排列；所述导磁体的磁极部数量与所述N极区与S极区的组数对应，也沿所述内套筒的轴向顺序排列。

所述磁极部在所述轴向上的预设初始位置是介于所述N极区与S极区间且与所述N极区与S极区皆仅部分交集；当所述线圈通电，所述导磁体的磁极部视电流方向形成N极或S极，因此对所述S极区或N极区产生吸引力，带动所述内套筒沿所述轴向位移进行变焦。

为达到较佳的平衡状态，本发明较佳地在所述内套筒外表面设有所述N极区与S极区处的另一侧，对称地设有另一组N极区与S极区；所述电磁控制单元还包括另一导磁体，所述另一导磁体的磁极部在所述轴向上的预设初始位置，同样是介于所述对称设置的N极区与S极区间且与所述N极区与S极区皆仅部分交集。

电磁控制单元也可以是包括m组环形排列于所述内套筒外表面的N极区与S极区，及分别对应所述m组N极区与S极区设置的第i导磁体，m≧2，i＝1～m；每一组N极区与S极区沿所述内套筒的轴向排列，且在所述轴向上的长度为d，组与组间轴向位置相互对齐，所述第i导磁体各具有一绕设有线圈的第一端部、一相反于所述第一端部且间隔设置于所述内套筒外的第二端部，及一自所述第二端部邻近所述内套筒的一侧突隆形成的磁极部，所述磁极部在所述轴向上的长度也为d，且所述第i导磁体的磁极部与第i+1导磁体的磁极部轴向位置相距d/m。所述m组N极区与S极区较佳是彼此间是角度平均地分布于所述内套筒表面。

较佳地，每一组N极区与S极区定义为包括沿所述内套筒外表面一侧轴向排列的多数个N极区、S极区，以及在所述内套筒外表面对称的另一侧轴向位置对齐的多数个N极区、S极区；且所述第i导磁体的数量皆为2。

所述第1～m导磁体在一时间点仅其中之一进行线圈通电；当所述第i导磁体的线圈未通电，其磁极部将位在所述轴向上的预设位置—介于所述N极区与S极区间且与所述N、S极区各交集d/m、(m-1)d/m；当所述第i导磁体的线圈通电，所述第i导磁体的磁极部形成N极或S极，因此对所述S极区或N极区产生吸引力，借此带动所述内套筒沿所述轴向位移进行变焦。。

本发明的有益效果在于：若欲达到多段的镜头位置切换，则不需另外安装调位部，本发明利用在内套筒设置N极区与S极区、在外套筒设导磁体的方式，且使导磁体的磁极部设在特定位置，借由使导磁体的线圈通电形成磁极，控制内套筒相对移动，借此多段调整镜头焦距。

附图说明

图1是一立体分解图，说明本发明电磁控制变焦镜头装置的较佳实施例；

图2是一俯视图，说明电磁控制单元的导磁体对称设置的状况；

图3是一本发明较佳实施例的展开示意图；

图4是一类似于图3的视图，说明所述较佳实施例在导磁体的线圈通电时带动内套筒位移的状况；及

图5是一俯视图，说明本发明电磁控制单元的导磁体可能的设置状况。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

参阅图1、2，本发明电磁控制变焦镜头装置的较佳实施例包括一透镜组(图未示)、一供透镜组沿一轴向(图1箭头方向)排列安装其中的内套筒1、一间隔地套置于内套筒1外的外套筒2，及一可用来控制内套筒1相对外套筒2轴向微调距离的电磁控制单元3。

本实施例电磁控制单元3包括多数个位于内套筒1外表面的N极区31与S极区32，及第i导磁体。本实施例定义图中多数个沿内套筒1外表面一侧轴向排列的多数个N极区31与S极区(顺序不限，下文中以图中所示顺序举例说明)，以及对称侧同样数量的N极区31与S极区32，共称为「一组」，所述N极区31与S极区32共区分为三组，组与组间轴向位置相互对齐。对应地，i＝1、2、3，也就是电磁控制单元3包括二第一导磁体51、二第二导磁体52与二第三导磁体53，设于外套筒2二相对端。前述N极区31与S极区32对称排列，各导磁体也对称设置，可在提供较平衡的位移动力，以确保顺利位移，但所述元件也可单边设置，并不以对称设置为限。

所述第一、二、三导磁体51、52、53各呈马蹄形，由导磁材料制成，具有一绕设有线圈的第一端部511、521、531、一相反于第一端部511、521、531的第二端部512、522、532，及一自第二端部512、522、532邻近内套筒的一侧突隆形成且长度为d的磁极部513、523、533。当线圈通电，视电流方向，第一端部511、521、531与第二端部512、522、532将形成N极与S极，或S及与N极，且第二端部512、522、532处的磁力线部分集中于磁极部513、523、533。

N极区31与S极区32在轴向上的长度同样为d，径向上的宽度则不限。N极区31与S极区的形成，可以是利用一嵌设在内套筒1的马蹄形磁铁，使其两极外露于内套筒1表面，也可以是二棒状磁铁，使其极性相反地摆放且端部外露于内套筒1表面。

如图3所示，本实施例第一导磁体51的磁极部513与第二导磁体52的磁极部523轴向位置相距d/3(若有二组N极区31与S极区32，则位置安排为相距d/2；若有四组N极区31与S极区32，则位置安排为相距d/4，依此类推)，第二导磁体52的磁极部523与第三导磁体53的磁极部533轴向位置也相距d/3。所述第一、二、三导磁体51、52、53在一时间点仅最多其中之一进行线圈通电。当第一导磁体51的线圈未通电(为确保内套筒1在此时定位，可以使第三导磁体53的磁极部533形成S极，或利用其它定位方式达成目标)，其磁极部513在轴向上的预设位置是介于其对应的N极区31与S极区32间，且与N极区31交集d/3，与S极区32交集2d/3。

如图4所示，借由交互的于所述导磁体51、52、53通以电流，使得当所述第一导磁体51的线圈通电，所述第一导磁体51的磁极部513形成N极，因此对所对应S极区32产生吸引力，借此带动内套筒1沿所述轴向位移d/3而进行第一段变焦。

同理，当切换为第二导磁体52的线圈通电，受磁极部523影响，内套筒1可沿轴向再位移d/3，进行第二段变焦；当切换为第三导磁体53的线圈通电，受磁极部533影响，内套筒1可沿轴向再位移d/3，进行第三段变焦；当再次切换为第一导磁体51的线圈通电，内套筒1将沿轴向再位移d/3，进行第四段变焦…依此类推。欲使内套筒1回复原位，可依序切换第三导磁体53的线圈通电、第二导磁体52的线圈通电、第一导磁体51的线圈通电而逐段回复。

此外，以上实施例虽以内套筒1表面一条轴向上安排三个N极区31与三个S极区32交错依序排列，且第一、第二、第三导磁体51、52、53各具有三个磁极部513、523、533举例说明，但数量并非以此为限。

前述较佳实施例是以所述N极区31与S极区32区分为三组，且电磁控制单元3包括第一、第二、第三导磁体51、52、53(i＝1、2、3)进行说明，原则上，只要至少如图5所示—N极区31与S极区32区分为二组以上，有第一、第二以上的导磁体(也就是i＝1～m，m≧2)，且有多数个N极区31与S极区32交错地沿轴向排列，每一导磁体有多数个磁极部，都可以达到多段微调变焦的目的。

归纳上述，本发明利用在内套筒1设置N极区31与S极区32、在外套筒2设导磁体的方式，且使导磁体的磁极部设在特定位置，借由使导磁体的线圈通电形成磁极，控制内套筒1相对移动，借此多段调整镜头焦距，确实可达到本发明的目的。

Claims

1.一种电磁控制变焦镜头装置，包括：

一透镜组；及

一内套筒，供所述透镜组沿一轴向排列安装其中；

其特征在于：所述电磁控制变焦镜头装置还包括：

一电磁控制单元，包括多数组位于所述内套筒外表面的N极区与S极区，及一导磁体；所述N极区与S极区沿所述内套筒的轴向排列，所述导磁体具有一绕设有线圈的第一端部、一相反于所述第一端部且间隔设置于所述内套筒外的第二端部，及多数自所述第二端部邻近所述内套筒的一侧突隆形成的磁极部，所述磁极部数量与所述N极区与S极区的组数对应，也沿所述内套筒的轴向顺序排列；

所述磁极部在所述轴向上的预设初始位置是介于所述N极区与S极区之间且与所述N极区与S极区皆仅部分交集；当所述线圈通电，所述导磁体的磁极部视电流方向形成N极或S极，因此对所述S极区或N极区产生吸引力，带动所述内套筒沿所述轴向位移进行变焦。

2.如权利要求1所述的电磁控制变焦镜头装置，其特征在于：所述电磁控制变焦镜头装置还包括一间隔地套置于所述内套筒外的外套筒，所述导磁体固定于所述外套筒。

3.如权利要求1所述的电磁控制变焦镜头装置，其特征在于：所述N极区、S极区，及所述磁极部在所述轴向上的长度各为d。

4.如权利要求1所述的电磁控制变焦镜头装置，其特征在于：在所述内套筒外表面设有所述N极区与S极区处的另一侧，对称地设有另一组N极区与S极区；所述电磁控制单元还包括另一导磁体，所述另一导磁体的磁极部在所述轴向上的预设初始位置，同样是介于所述对称设置的N极区与S极区间且与所述N极区与S极区皆仅部分交集。

5.一种电磁控制变焦镜头装置，包括：

一透镜组；及

一内套筒，供所述透镜组沿一轴向排列安装其中；

其特征在于：所述电磁控制变焦镜头装置还包括：

一电磁控制单元，包括m组环形排列于所述内套筒外表面的N极区与S极区，及分别对应所述m组N极区与S极区设置的第i导磁体，m≧2，i＝1～m；每一组N极区与S极区沿所述内套筒的轴向排列，且在所述轴向上的长度为d，组与组间轴向位置相互对齐，所述第i导磁体各具有一绕设有线圈的第一端部、一相反于所述第一端部且间隔设置于所述内套筒外的第二端部，及一自所述第二端部邻近所述内套筒的一侧突隆形成的磁极部，所述磁极部在所述轴向上的长度也为d，且所述第i导磁体的磁极部与第i+1导磁体的磁极部轴向位置相距d/m；

所述第1～m导磁体在一时间点仅其中之一进行线圈通电；当所述第i导磁体的线圈未通电，其磁极部将位在所述轴向上的预设位置—介于所述N极区与S极区间且与所述N、S极区各交集d/m、(m-1)d/m；当所述第i导磁体的线圈通电，所述第i导磁体的磁极部形成N极或S极，因此对所述S极区或N极区产生吸引力，借此带动所述内套筒沿所述轴向位移进行变焦。

6.如权利要求5所述的电磁控制变焦镜头装置，其特征在于：所述电磁控制变焦镜头装置还包括一间隔地套置于所述内套筒外的外套筒，所述第i导磁体固定于所述外套筒。

7.如权利要求5所述的电磁控制变焦镜头装置，其特征在于：所述m组N极区与S极区彼此间是角度平均地分布于所述内套筒表面。

8.如权利要求5或7所述的电磁控制变焦镜头装置，其特征在于：每一组N极区与S极区定义为包括沿所述内套筒外表面一侧轴向排列的多数个N极区、S极区，以及在所述内套筒外表面对称的另一侧轴向位置对齐的多数个N极区、S极区；且所述第i导磁体的数量皆为2。

9.一种电磁控制变焦镜头装置，包括：

一透镜组；及

一内套筒，供所述透镜组沿一轴向排列安装其中；

其特征在于：所述电磁控制变焦镜头装置还包括：

一电磁控制单元，包括多数组N极区与S极区，及多数组导磁体；每组N极区与S极区是沿所述内套筒轴向相间隔排列设置，且每组N极区与S极区均环设于所述套筒外表面，所述导磁体分别具有多数个沿着所述内套筒轴向相间隔的磁极部，所述磁极部是对应着所述N极区与S极区设置，且于所述导磁体通以电流后会于其磁极部产生磁极；

借由，交互的于所述导磁体通以电流，使所述磁极部产生磁极而对所述N极区与S极区产生磁性影响，使所述内套筒沿其轴向位移进行变焦。