具体实施方式
下文将结合附图对本发明的优选实施方式进行说明。
第一实施方式
请参阅图1,本实施方式的光学装置100主要包括有一底座110、两导杆120、一线圈130、一镜头套筒140、一磁性元件150、一导磁元件160、一磁场感测元件170、一定位元件180、一镜头190以及一影像感测元件195。
如图1所示,两导杆120连接于底座110,线圈130被设置于底座110之中。特别的是,线圈130位于光学装置100的光轴方向上的一中心轴A同时平行于两导杆120位于光轴方向上的一轴心B。此外,导磁元件160被设置于线圈130之中。在本实施方式中,导磁元件160采用的是铁心。
镜头套筒140以可滑动的方式穿设于两导杆120之上。同样,镜头套筒140位于光轴方向上的一中心轴A亦同时平行于两导杆120位于光轴线方向上的轴心B,因此,镜头套筒140可沿两导杆120的轴心B方向滑动。此外,镜头190设置于镜头套筒140之中。
磁性元件150连接于镜头套筒140,并且磁性元件150与线圈130相对。更详细地说,磁性元件150位于光轴方向上的中心轴A与线圈130的中心轴A位于同一直线上,并且磁性元件150位于线圈130的上方。值得注意的是,磁性元件150可用来提供第一磁场,而此第一磁场的方向大致与导杆120的轴心B或镜头套筒140的中心轴A平行。此外,本实施方式的磁性元件150采用的是磁石。
磁场感测元件170设置于底座110之上,并且磁场感测元件170相对于磁性元件150,其主要是用来感测磁性元件150的移动位置.举例来说,磁场感测元件170可以采用公知的霍尔元件(Hall sensor),并可将霍尔元件连接于控制器(未示出)。通过霍尔元件来感测磁性元件150的磁通量密度变化,并以磁性元件150的N极与S极的交界为归零点,即可得知磁性元件150的移动位置。
定位元件180设置于底座110之上,并且亦与磁性元件150相对。在本实施方式中,定位元件180可以采用金属(例如铁片)或磁石。
影像感测元件195设置于底座110之中,并且影像感测元件195与镜头190相对。此外,影像感测元件195可以采用CCD或CMOS。
接下来将说明光学装置100的运行方式或其镜头190的对焦移动操作。
仍如图1所示,由于连接于镜头套筒140的磁性元件150已预先提供有与导杆120的轴心B或镜头套筒140的中心轴A大致平行的第一磁场,因此,当线圈130被通以电流时,在线圈130的内部亦会产生与导杆120的轴心B或镜头套筒140的中心轴A平行的第二磁场。当第一磁场的方向与第二磁场的方向相同时,磁性元件150与线圈130相互吸引。反之,当第一磁场的方向与第二磁场的方向相反时,磁性元件150与线圈130相互排斥。如上所述,镜头套筒140可借助于第一磁场与第二磁场的相吸或相斥作用而滑动于导杆120之上,进而可调整镜头190的对焦位置(即,镜头190与影像感测元件195之间的对焦距离)。至于第二磁场的方向可由通入线圈130中的电流方向决定,第二磁场的大小可由通入线圈130中的电流大小决定。此外,导磁元件160可将第一磁场的磁力线有效地导引至线圈130之中,因而可增进磁性元件150与线圈130之间的相吸或相斥作用。
另一方面,通过磁场感测元件170(霍尔元件)来感测磁性元件150的磁通量密度变化,并且磁场感测元件170(霍尔元件)可根据其所感测到的磁通量密度的变化转换成一信号,将该信号传入连接于磁场感测元件170(霍尔元件)的控制器中,即可得知磁性元件150的移动位置与速度。同时,控制器还可根据该信号来调整通入线圈130中的电流大小,以改变镜头套筒140或镜头190的移动速度,进而可调整镜头190的对焦移动速度。
此外,导杆120的存在虽可有效防止镜头套筒140因磁力偏移所产生的旋转力矩而发生位移现象,进而确保镜头套筒140只能进行直线滑动。然而,当镜头套筒140穿设于导杆120之上时,其镜头套筒140与导杆120之间多少会有一些装配公差存在,而借助于磁性元件150与定位元件180间的相吸作用,镜头套筒140即可紧靠着其中一导杆120滑动,因而可防止镜头套筒140产生倾角误差。换句话说,借助于磁性元件150与定位元件180间的相吸作用,镜头套筒140即可无偏移地滑动于导杆120之上。
第二实施方式
在本实施方式中,与第一实施方式相同的元件均以相同的附图标记表示。
请参阅图2,本实施方式与第一实施方式最大的差别在于本实施方式的光学装置100’并不具有设置于线圈130中的导磁元件。然而,镜头套筒140仍可借助于第一磁场与第二磁场的相吸或相斥作用而滑动于导杆120之上,进而亦可调整镜头190的对焦位置(即,镜头190与影像感测元件195之间的对焦距离)。
至于本实施方式的其它元件构造或特征均与第一实施方式相同,故为了使本案的说明书内容能更清晰易懂起见,在此省略对其的重复说明。
第三实施方式
请参阅图3,本实施方式的光学装置300主要包括有一底座310、两导杆320、两线圈330、一镜头套筒340、两磁性元件350、一磁场感测元件370、一定位元件380、一镜头390以及一影像感测元件395.
如图3所示,两导杆320连接于底座310。
镜头套筒340以可滑动的方式穿设于两导杆320之上。同样,镜头套筒340位于光学装置300的光轴方向上的一中心轴A同时平行于两导杆320的轴心B,因此,镜头套筒340可沿两导杆320的轴心B方向滑动。此外,镜头390设置于镜头套筒340之中。
两线圈330设置于底座310之中,并且两线圈330分别穿设于两导杆320之上。更详细地说,每一个线圈330位于光学装置300的光轴方向上的一中心轴B与每一个导杆320位于光轴方向上的中心轴B位于同一直线上。
两磁性元件350连接于镜头套筒340,并且分别以可滑动的方式穿设于两导杆320之上。更详细地说,两磁性元件350分别相对于两线圈330,每一磁性元件350位于光轴线方向上的一轴心B与每一个相对线圈330的轴心B位于同一直线上,而且两磁性元件350位于两线圈330的上方。值得注意的是,每一个磁性元件350可提供一第一磁场,而此第一磁场的方向大致上与导杆320的轴心B或镜头套筒340的中心轴A平行。此外,本实施方式的磁性元件350采用的是磁石。
磁场感测元件370设置于底座310之上,并且磁场感测元件370相对于其中一个磁性元件350,其主要是用来感测磁性元件350的移动位置。同样,磁场感测元件370可以采用现有的霍尔元件(hall sensor),并可将霍尔元件连接于控制器(未显示)。通过霍尔元件感测磁性元件350的磁通量密度变化,并以磁性元件350的N极与S极的交界为归零点,即可得知磁性元件350的移动位置。
定位元件380设置于底座310之上,其亦相对于其中一个磁性元件350。在本实施方式中,定位元件380可以采用金属(例如铁片)或磁石。
影像感测元件395设置于底座310之中,并且影像感测元件395与镜头390相对。此外,影像感测元件395亦可采用CCD或CMOS。
接下来将说明光学装置300的运行方式或其镜头390的对焦移动操作。
仍如图3所示,由于连接于镜头套筒340的两磁性元件350已分别预先提供有与导杆320的轴心B或镜头套筒340的中心轴A大致平行的第一磁场,因此,当两线圈330同时被通以电流时,在线圈330的内部亦会产生与导杆320的轴心B或镜头套筒340的中心轴A平行的第二磁场。同样,当第一磁场的方向与第二磁场的方向相同时,两磁性元件350即与两线圈330相互吸引。反之,当第一磁场的方向与第二磁场的方向相反时,两磁性元件350即与两线圈330相互排斥。如上所述,镜头套筒340可借助于第一磁场与第二磁场的相吸或相斥作用而滑动于两导杆320之上,进而可调整镜头390的对焦位置(即,镜头390与影像感测元件395之间的对焦距离)。同样,第二磁场的方向可由通入线圈330中的电流方向决定,而第二磁场的大小则可由通入线圈330中的电流大小决定。值得注意的是,同时通入两线圈330中的电流方向必须是相同的。
此外,两导杆320还可由导磁材料制成,以将第一磁场的磁力线有效地导引至线圈330之中,或将第二磁场的磁力线有效地导引至磁性元件350之中,因而可增进磁性元件350与线圈330之间的相吸或相斥作用。
同样,通过磁场感测元件370(霍尔元件)来感测磁性元件350的磁通量密度变化,并且磁场感测元件370(霍尔元件)将其所感测到的磁通量密度变化转换成一信号,将该信号传入连接于磁场感测元件370(霍尔元件)的控制器中,即可得知磁性元件350的移动位置与速度.同时,控制器还可根据该信号来调节通入线圈330中的电流大小,以改变镜头套筒340或镜头390的移动速度,进而可调整镜头390的对焦移动速度.
同样,导杆320的存在可有效防止镜头套筒340因磁力偏移所产生的旋转力矩而发生位移现象,进而确保镜头套筒340只能进行直线滑动。而且,当镜头套筒340穿设于导杆320之上时,其镜头套筒340与导杆320之间多少会有一些装配公差存在,而借助于其中一个磁性元件350与定位元件380间的相吸作用,镜头套筒340即可紧靠其中一个导杆320滑动,因而可防止镜头套筒340产生倾角误差。换句话说,通过其中一个磁性元件350与定位元件380间的相吸作用,镜头套筒340即可无偏移地滑动于导杆320之上。
第四实施方式
请参阅图4,本实施方式的光学装置400主要包括有一底座410、两导杆420、一镜头套筒430、一线圈440、一第一磁性元件450、一第二磁性元件455、一第三磁性元件456、一导磁元件460、一磁场感测元件470、一定位元件480、一镜头490以及一影像感测元件495。
如图4所示,两导杆420连接于底座410,而镜头套筒430以可滑动的方式穿设于两导杆420之上。同样,镜头套筒430位于光学装置400的光轴方向上的一中心轴A平行于两导杆420位于光轴方向上的轴心B,因此,镜头套筒430可沿着两导杆420的轴心方向滑动。此外,镜头490设置于镜头套筒430之中。
线圈440设置于镜头套筒430之上,并且线圈440位于光轴方向上的一中心轴A同时平行于两导杆420的轴心B。
第一磁性元件450设置于底座410之中,并且第一磁性元件450与线圈440相对。此外,第一磁性元件450还具有一透孔451。更详细地说,第一磁性元件450位于光轴方向上的一轴心A与线圈440的轴心A位于同一直线上,并且第一磁性元件450位于线圈440的下方。同样,第一磁性元件450可提供一第一磁场,而此第一磁场的方向大致上与导杆420的轴心或镜头套筒430的中心轴平行。此外,本实施方式的第一磁性元件450乃采用磁石。
第二磁性元件455以及第三磁性元件456皆连接于镜头套筒430。
导磁元件460设置于镜头套筒430之上,并位于线圈440之中。在本实施方式中,导磁元件460乃采用铁心。
磁场感测元件470及定位元件480分别设置于底座410之上,并且磁场感测元件470及定位元件480分别相对于第二磁性元件455及第三磁性元件456。
影像感测元件495设置于底座410之中,并且位于第一磁性元件450的下方。更详细地说,影像感测元件495通过第一磁性元件450的透孔451而与镜头490相对。此外,影像感测元件495可以采用CCD或CMOS。
接下来将说明光学装置400的运行方式或其镜头490的对焦移动操作。
仍如图4所示,由于设置于底座410中的第一磁性元件450已预先提供有与导杆420的轴心B或镜头套筒430的中心轴A大致平行的第一磁场,因此,当线圈440被通以电流时,在线圈440的内部将产生与导杆420的轴心或镜头套筒430的中心轴平行的第二磁场.当第一磁场的方向与第二磁场的方向相同时,第一磁性元件450即与线圈440相互吸引.反之,当第一磁场的方向与第二磁场的方向相反时,第一磁性元件450即与线圈440相互排斥.如上所述,镜头套筒430可借助于第一磁场与第二磁场的相吸或相斥作用而滑动于导杆420之上,进而可调整镜头490的对焦位置(即,镜头490与影像感测元件495之间的对焦距离).同样,第二磁场的方向可由通入线圈440中的电流方向决定,而第二磁场的大小则可由通入线圈440中的电流大小决定.此外,导磁元件460可将第一磁场的磁力线有效地导引至线圈440之中,因而可增进第一磁性元件450与线圈440间的相吸或相斥作用.
同样,镜头套筒430的移动位置可通过第二磁性元件455与磁场感测元件470的交互作用而得知,而镜头套筒430可借助于第三磁性元件456与定位元件480间的相吸作用而无偏移地滑动于导杆420之上。
第五实施方式
在本实施方式中,与第四实施方式相同的元件均以相同的附图标记表示。
请参阅图5,本实施方式与第四实施方式最大的差别在于本实施方式的光学装置400’不具有设置于线圈440中的导磁元件。然而,镜头套筒430仍可借助于第一磁场与第二磁场的相吸或相斥作用而滑动于导杆420之上,进而亦可调整镜头490的对焦位置(即,镜头490与影像感测元件495之间的对焦距离)。
至于本实施方式的其它元件构造或特征均与第四实施方式相同,故为了使本说明书内容能更清晰易懂起见,在此省略对其的重复说明。
第六实施方式
请参阅图6,本实施方式的光学装置600主要包括有一底座610、两导杆620、一镜头套筒630、两线圈640、两第一磁性元件650、一第二磁性元件655、一第三磁性元件656、一磁场感测元件670、一定位元件680、一镜头690以及一影像感测元件695。
如图6所示,两导杆620连接于底座610,镜头套筒630以可滑动的方式穿设于两导杆620之上。同样,镜头套筒630位于光学装置600的光轴方向上的一中心轴A平行于两导杆620位于光轴方向上的轴心B,因此,镜头套筒630可沿两导杆620的轴心方向滑动。此外,镜头690设置于镜头套筒630之中。
两线圈640设置于镜头套筒630之上,并且分别穿设于两导杆620之上。特别是,两线圈640位于光轴方向上的中心轴B分别与两导杆620的轴心B重合。
两第一磁性元件650设置于底座610之中,并且亦分别穿设于两导杆620之上。更详细地说,每一个第一磁性元件650位于光轴方向上的一轴心B与每一个线圈640的轴心B位于同一直线上,并且第一磁性元件650位于线圈640的下方。同样,第一磁性元件650可提供第一磁场,而此第一磁场的方向大致上与导杆620的轴心平行。此外,本实施方式的第一磁性元件650乃采用磁石。
第二磁性元件655以及第三磁性元件656皆连接于镜头套筒630。
磁场感测元件670及定位元件680分别设置于底座610之上,并且磁场感测元件670及定位元件680分别相对于第二磁性元件655及第三磁性元件656。
影像感测元件695设置于底座610之中,并且位于第一磁性元件650的下方。更详细地说,影像感测元件695通过底座610的一透孔611而与镜头690相对。此外,影像感测元件695可以采用CCD或CMOS。
再者,两导杆620可以选择性地由导磁材料制成。
接下来将说明光学装置600的运行方式或其镜头690的对焦移动操作。
仍如图6所示,由于设置于底座610中的第一磁性元件650已预先提供有与导杆620的轴心B大致平行的第一磁场,因此,当线圈640被通以电流时,在线圈640的内部将产生与导杆620的轴心B平行的第二磁场。当第一磁场的方向与第二磁场的方向相同时,第一磁性元件650即与线圈640相互吸引。反之,当第一磁场的方向与第二磁场的方向相反时,第一磁性元件650即与线圈640相互排斥。如上所述,镜头套筒630可借助于第一磁场与第二磁场的相吸或相斥作用而滑动于两导杆620之上,进而可调整镜头690的对焦位置(即,镜头690与影像感测元件695之间的对焦距离)。同样,第二磁场的方向可由通入线圈640中的电流方向决定,而第二磁场的大小可由通入线圈640中的电流大小决定。此外,当两导杆620由导磁材料制成时,第一磁场的磁力线可更有效地被导引至线圈640之中,因而可增进第一磁性元件650与线圈640间的相吸或相斥作用。
同样,镜头套筒630的移动位置可通过第二磁性元件655与磁场感测元件670的交互作用而得知,而镜头套筒630可通过第三磁性元件656与定位元件680间的相吸作用而无偏移地滑动于导杆620之上。
第七实施方式
请参阅图7,本实施方式的光学装置700主要包括有一底座710、一镜头套筒720、一线圈730、一磁性元件750、一磁场感测元件770、一定位元件780、一镜头790以及一影像感测元件795。
如图7所示,底座710具有内壁711,而镜头套筒720以可滑动的方式设置于底座710之中,并且镜头套筒720抵接于内壁711。或者换句话说,镜头套筒720以可滑动的方式抵接于底座710的内壁711。此外,镜头790设置于镜头套筒720之中。
线圈730设置于底座710之中,并且线圈730位于光学装置700的光轴方向上的一中心轴A与镜头套筒720位于光轴方向上的一中心轴A重合。
磁性元件750连接于镜头套筒720,并且磁性元件750与线圈730相对。更详细地说,磁性元件750位于光轴方向上的一轴心A与线圈730的轴心A位于同一直线上,并且磁性元件750位于线圈730的上方。值得注意的是,磁性元件750可用来提供第一磁场,而此第一磁场的方向大致上与镜头套筒720的中心轴平行。此外,本实施方式的磁性元件750乃采用磁石。
磁场感测元件770设置于底座710之中,并且磁场感测元件770与磁性元件750相对,其主要是用来感测磁性元件750的移动位置。举例来说,磁场感测元件770可以采用现有的霍尔元件(hall sensor),并且可将霍尔元件连接于一控制器(未显示)。通过霍尔元件来感测磁性元件750的磁通量密度变化,并以磁性元件750的N极与S极的交界为归零点,即可得知磁性元件750的移动位置。
定位元件780设置于底座710之中,并且亦与磁性元件750相对。在本实施方式中,定位元件780可以采用金属(例如铁片)或磁石。
影像感测元件795设置于底座710之中,并且与镜头790相对。更详细地说,影像感测元件795通过底座710的一透孔712而与镜头790相对。此外,影像感测元件795可以采用CCD或CMOS。
接下来将说明光学装置700的运行方式或其镜头790的对焦移动操作。
仍如图7所示,由于连接于镜头套筒720的磁性元件750已预先提供有与镜头套筒720的中心轴A大致平行的第一磁场,因此,当线圈730被通以电流时,在线圈730的内部亦会产生与镜头套筒720的中心轴A平行的第二磁场。当第一磁场的方向与第二磁场的方向相同时,磁性元件750即与线圈730相互吸引。反之,当第一磁场的方向与第二磁场的方向相反时,磁性元件750即与线圈730相互排斥。如上所述,镜头套筒720可借助于第一磁场与第二磁场的相吸或相斥作用而滑动于底座710之中,进而可调整镜头790的对焦位置(即,镜头790与影像感测元件795之间的对焦距离)。至于第二磁场的方向可由通入线圈730中的电流方向决定,而第二磁场的大小则可由通入线圈730中的电流大小决定。
同样,通过磁场感测元件770(霍尔元件)来感测磁性元件750的磁通量密度变化,并且磁场感测元件770(霍尔元件)将其所感测到的磁通量密度变化转换成一信号,将该信号传入连接于磁场感测元件770(霍尔元件)的控制器中,即可得知磁性元件750的移动位置与速度。同时,控制器还可根据该信号来调节通入线圈730中的电流大小,以改变镜头套筒720或镜头790的移动速度,进而可调整镜头790的对焦移动速度。
此外,当镜头套筒720设置于底座710之中时,其镜头套筒720与底座710的内壁711间多少会有一些装配公差存在,而借助于磁性元件750与定位元件780间的相吸作用,镜头套筒720即可紧靠着底座710的内壁711滑动,因而可防止镜头套筒720产生倾角误差。换句话说,借助于磁性元件750与定位元件780间的相吸作用,镜头套筒720即可无偏移地滑动于底座710之中。
第八实施方式
在本实施方式中,与第七实施方式相同的元件均以相同的附图标记表示。
请参阅图8,本实施方式与第七实施方式最大的差别在于本实施方式的光学装置700’还具有导磁元件760。导磁元件760设置于线圈730之中,其可将第一磁场的磁力线有效地导引至线圈730之中,因而可增进磁性元件750与线圈730间的相吸或相斥作用。此外,在本实施方式中,导磁元件760乃是采用铁心。
至于本实施方式的其它元件构造或特征均与第七实施方式相同,故为了使本说明书内容能更清晰易懂起见,在此省略对其的重复说明。
第九实施方式
请参阅图9,本实施方式的光学装置900主要包括有一底座910、一镜头套筒920、一线圈930、一第一磁性元件950、一第二磁性元件955、一第三磁性元件956、一磁场感测元件970、一定位元件980、一镜头990以及一影像感测元件995。
如图9所示,底座910具有内壁911,而镜头套筒920以可滑动的方式设置于底座910之中,并且镜头套筒920抵接于内壁911。或者换句话说,镜头套筒920以可滑动的方式抵接于底座910的内壁911。此外,镜头990设置于镜头套筒920之中。
线圈930设置于镜头套筒920之上,并且线圈930位于光学装置900的光轴方向上的一中心轴A与镜头套筒920位于光轴方向上的一中心轴A重合。
第一磁性元件950设置于底座910之中,并且第一磁性元件950与线圈930相对.此外,第一磁性元件950还具有透孔951.更详细地说,第一磁性元件950位于光轴方向上的一轴心A与线圈930的轴心A位于同一直线上,并且第一磁性元件950位于线圈930的下方.值得注意的是,第一磁性元件950可用来提供第一磁场,而此第一磁场的方向大致上与镜头套筒920的中心轴平行.此外,本实施方式的第一磁性元件950乃是采用磁石.
第二磁性元件955以及第三磁性元件956皆设置于镜头套筒920之中。
磁场感测元件970及定位元件980分别设置于底座910之中,并且磁场感测元件970及定位元件980分别相对于第二磁性元件955及第三磁性元件956。
影像感测元件995设置于底座910之中,并且位于第一磁性元件950的下方。更详细地说,影像感测元件995通过第一磁性元件950的透孔951而与镜头990相对。此外,影像感测元件995可以采用CCD或CMOS。
接下来将说明光学装置900的运行方式或其镜头990的对焦移动操作。
仍如图9所示,由于设置于底座910中的第一磁性元件950已预先提供有与镜头套筒920的中心轴A大致平行的第一磁场,因此,当线圈930被通以电流时,在线圈930的内部将产生与镜头套筒920的中心轴A平行的第二磁场。当第一磁场的方向与第二磁场的方向相同时,第一磁性元件950即与线圈930相互吸引。反之,当第一磁场的方向与第二磁场的方向相反时,第一磁性元件950即与线圈930相互排斥。如上所述,镜头套筒920可借助于第一磁场与第二磁场的相吸或相斥作用而滑动于底座910之中,进而可调整镜头990的对焦位置(即,镜头990与影像感测元件995之间的对焦距离)。至于第二磁场的方向可由通入线圈930中的电流方向决定,而第二磁场的大小则可由通入线圈930中的电流大小决定。
同样,镜头套筒920的移动位置可通过第二磁性元件955与磁场感测元件970的交互作用而得知,而镜头套筒920可通过第三磁性元件956与定位元件980间的相吸作用而无偏移地滑动于底座910之中。
第十实施方式
在本实施方式中,与第九实施方式相同的元件均以相同的附图标记表示。
请参阅图10,本实施方式与第九实施方式最大的差别在于本实施方式的光学装置900’还具有导磁元件960。导磁元件960设置于线圈930之中,其可将第一磁场的磁力线有效地导引至线圈930之中,因而可增进第一磁性元件950与线圈930间的相吸或相斥作用。此外,在本实施方式中,导磁元件960乃采用铁心。
至于本实施方式的其它元件构造或特征均与第九实施方式相同,故为了使本说明书内容能更清晰易懂起见,在此省略对其的重复说明。
第十一实施方式
请参阅图11,本实施方式的光学装置1100利用螺线管原理运行,并且主要包括有一底座1105、一导杆1110、一线圈1120、一固定磁性元件1130、一镜头套筒1140、一位置感测元件1150、一磁性元件1160以及一金属板1170。
仍如图11所示,导杆1110连接于底座1105,并且导杆1110具有位于光学装置1100的一光轴方向上的一第一中心轴1110a,即,第一中心轴1110a平行于光学装置1100的光轴方向。
线圈1120以滑动的方式穿设于导杆1110之上,并且线圈1120具有位于光轴方向上的一第二中心轴1120a以及一第一高度中心轴1120b。特别的是,第二中心轴1120a垂直于第一高度中心轴1120b。
固定磁性元件1130连接于底座1105,并且设置于线圈1120之中.固定磁性元件1130具有充磁中心轴1130a以及第二高度中心轴1130b.特别的是,充磁中心轴1130a垂直于第二高度中心轴1130b,并且充磁中心轴1130a与线圈1120的第二中心轴1120a重合.更特别的是,第二高度中心轴1130b与第一高度中心轴1120b间隔开,换句话说,不论线圈1120如何移动,线圈1120的第一高度中心轴1120b都会间隔于固定磁性元件1130的第二高度中心轴1130b.此外,在本实施方式的中,固定磁性元件1130可以是采用磁石,而其两相对极性(N极与S极)当然是沿着充磁中心轴1130a变化.
镜头套筒1140连接于线圈1120,并且在镜头套筒1140内可承载有一镜头(未显示)。值得注意的是,镜头套筒1140连接于线圈1120的位置并不局限于如图11所示的位置。
位置感测元件1150连接于线圈1120,其可用来感测线圈1120的移动位置。此外,位置感测元件1150可以采用霍尔元件(Hall sensor)、磁阻传感器或光遮断器。磁性元件1160连接于底座1105,金属板1170可选择性地连接于位置感测元件1150,而磁性元件1160与金属板1170相对。位置感测元件1150设置于金属板1170与磁性元件1160之间。此外,在本实施方式中,磁性元件1160亦可以采用磁石。
当位置感测元件1150采用霍尔元件时,可选择地将其设置于线圈1120之内,并且与固定磁性元件1130相对,以感测固定磁性元件1130和/或磁性元件1160的磁通量密度变化,因而可得知线圈1120的移动位置。
接下来将说明光学装置1100的运行方式。
当线圈1120被通以电流时,该电流与固定磁性元件1130所提供的磁场交互作用而产生磁力,此磁力驱使线圈1120及镜头套筒1140沿导杆1110的第一中心轴1110a移动,因而可实现镜头套筒1140内的镜头对焦及变焦操作。此外,借助于位置感测元件1150感测线圈1120的移动位置,可防止线圈1120的第一高度中心轴1120b移动至与固定磁性元件1130的第二高度中心轴1130b重合,进而可避免出现线圈1120的运行死点。
另一方面,当线圈1120及镜头套筒1140移动至某一特定位置时(即,镜头套筒1140内的镜头到达一对焦位置时),线圈1120及镜头套筒1140可借助于磁性元件1160与金属板1170间的相吸作用而固定于导杆1110之上。此时,光学装置1100即可在不需给线圈1120通以保持电流的情形下来固定线圈1120及镜头套筒1140,因而可达到降低光学装置1100耗电量的目的。
第十二实施方式
请参阅图12,本实施方式的光学装置1200亦利用螺线管原理运行,并且主要包括有一底座1205、一导杆1210、一线圈1220、一第一固定磁性元件1230、一第二固定磁性元件1240、一导磁元件1245、一镜头套筒1250、一位置感测元件1260、一磁性元件1270以及一金属板1280。
仍如图12所示,导杆1210连接于底座1205,并且导杆1210具有位于光学装置1200的一光轴方向上的一第一中心轴1210a,即,第一中心轴1210a平行于光学装置1200的光轴方向。
线圈1220以滑动的方式穿设于导杆1210之上,并且线圈1220具有位于光轴方向上的一第二中心轴1220a以及一第一高度中心轴1220b。特别的是,第二中心轴1220a垂直于第一高度中心轴1220b。
第一固定磁性元件1230连接于底座1205,并且第一固定磁性元件1230设置于线圈1220之中。第一固定磁性元件1230具有一第一充磁中心轴1230a以及一第二高度中心轴1230b。特别的是,第一充磁中心轴1230a垂直于第二高度中心轴1230b,第一充磁中心轴1230a与线圈1220的第二中心轴1220a重合,以及第二高度中心轴1230b与线圈1220的第一高度中心轴1220b间隔开。
第二固定磁性元件1240连接于导磁元件1245,并且第二固定磁性元件1240设置于线圈1220之中。第二固定磁性元件1240以一特定距离D间隔于第一固定磁性元件1230。第二固定磁性元件1240具有一第二充磁中心轴1240a以及一第三高度中心轴1240b。同样地,第二充磁中心轴1240a垂直于第三高度中心轴1240b,第二充磁中心轴1240a与线圈1220的第二中心轴1220a重合,以及第三高度中心轴1240b与线圈1220的第一高度中心轴1220b间隔开。特别的是,第一高度中心轴1220b位于第二高度中心轴1230b与第三高度中心轴1240b之间,换句话说,不论线圈1220如何移动,线圈1220的第一高度中心轴1220b都位于第一固定磁性元件1230的第二高度中心轴1230b与第二固定磁性元件1240的第三高度中心轴1240b之间。此外,在本实施方式中,第一固定磁性元件1230及第二固定磁性元件1240可以同时采用磁石,而第一固定磁性元件1230及第二固定磁性元件1240的两相对极性(N极与S极)当然是分别沿着第一充磁中心轴1230a及第二充磁中心轴1240a变化。另外,如图12所示,第一固定磁性元件1230与第二固定磁性元件1240必须是以同极(N极)相对的方式彼此相对。
导磁元件1245设置于第一固定磁性元件1230与第二固定磁性元件1240之间,其不但可降低第一固定磁性元件1230与第二固定磁性元件1240之间同极相对的斥力,还可将第一固定磁性元件1230及第二固定磁性元件1240所发出的磁力线有效导引至线圈1220之中。
镜头套筒1250连接于线圈1220,并且在镜头套筒1250内可承载有一镜头(未显示)。值得注意的是,镜头套筒1250连接于线圈1220的位置并不局限于如图12所示的位置。
位置感测元件1260连接于线圈1220,其可用来感测线圈1220的移动位置。同样地,位置感测元件1260可以采用霍尔元件(Hall sensor)、磁阻传感器或光遮断器。磁性元件1270连接于底座1205,金属板1280可选择地连接于位置感测元件1260,以及磁性元件1270与金属板1280相对。位置感测元件1260设置于金属板1280与磁性元件1270之间。此外,在本实施方式中,磁性元件1270亦可以采用磁石。
当位置感测元件1260采用霍尔元件时,可将其选择性地设置于线圈1220之内,并且与第一固定磁性元件1230和/或第二固定磁性元件1240相对,以感测第一固定磁性元件1230和/或第二固定磁性元件1240和/或磁性元件1270的磁通量密度变化,因而可得知线圈1220的移动位置。
接下来将说明光学装置1200的运行方式。
当线圈1220被通以电流时,该电流同时与第一固定磁性元件1230及第二固定磁性元件1240所提供的磁场交互作用而产生磁力,此磁力驱使线圈1220及镜头套筒1250沿导杆1210的第一中心轴1210a移动,因而可实现镜头套筒1250内的镜头对焦及变焦操作.此外,借助于位置感测元件1260感测线圈1220的移动位置,即可防止线圈1220的第一高度中心轴1220b移动至与第一固定磁性元件1230的第二高度中心轴1230b或第二固定磁性元件1240的第三高度中心轴1240b重合,进而可避免线圈1220出现运行死点.
同样,当线圈1220及镜头套筒1250移动至某一特定位置时(即,镜头套筒1250内的镜头到达一对焦位置时),线圈1220及镜头套筒1250可借助于磁性元件1270与金属板1280间的相吸作用而固定于导杆1210之上。此时,光学装置1200即可在不需向线圈1220通以保持电流的情形下来固定线圈1220及镜头套筒1250,因而可达到降低光学装置1200的耗电量的目的。
此外,第一固定磁性元件1230与第二固定磁性元件1240之间的特定距离D是可以调整的。更详细地说,当特定距离D相对较小时,线圈1220从第一固定磁性元件1230及第二固定磁性元件1240所接受到的磁场强度或磁通量密度相对较大,因而可增加线圈1220移动时的出力。反之,当特定距离D相对较大时,第二高度中心轴1230b与第三高度中心轴1240b之间的距离会相对较大,因而可增加线圈1220的移动行程或范围。
第十三实施方式
请参阅图13,本实施方式的光学装置1300亦是利用螺线管原理运行,并且主要包括有一底座1305、一导杆1310、一线圈1320、一第一磁性元件1330、一第二磁性元件1340、一导磁元件1345以及一镜头套筒1350。
仍如图13所示,导杆1310连接于底座1305,并且导杆1310具有位于光学装置1300的一光轴方向上的一第一中心轴1310a,即,第一中心轴1310a平行于光学装置1300的光轴方向。
线圈1320设置于底座1305之上,并且线圈1320具有位于光轴方向上的一第二中心轴1320a以及一第一高度中心轴1320b。特别的是,第二中心轴1320a垂直于第一高度中心轴1320b。
镜头套筒1350以滑动的方式穿设于导杆1310之上,并且在镜头套筒1350内可承载有一镜头(未显示)。
第一磁性元件1330连接于镜头套筒1350,并且第一磁性元件1330设置于线圈1320之中。第一磁性元件1330具有一第一充磁中心轴1330a以及一第二高度中心轴1330b。特别的是,第一充磁中心轴1330a垂直于第二高度中心轴1330b,第一充磁中心轴1330a与线圈1320的第二中心轴1320a重合,以及第二高度中心轴1330b与第一高度中心轴1320b间隔开。
第二磁性元件1340连接于导磁元件1345,并且第二磁性元件1340设置于线圈1320之中.第二磁性元件1340以一特定距离D间隔于第一磁性元件1330.第二磁性元件1340具有一第二充磁中心轴1340a以及一第三高度中心轴1340b.同样地,第二充磁中心轴1340a垂直于该第三高度中心轴1340b,第二充磁中心轴1340a与线圈1320的第二中心轴1320a重合,以及第三高度中心轴1340b与线圈1320的第一高度中心轴1320b间隔开.特别的是,第一高度中心轴1320b位于第二高度中心轴1330b与第三高度中心轴1340b之间,换句话说,不论第一磁性元件1330及第二磁性元件1340如何移动,线圈1320的第一高度中心轴1320b都会位于第一磁性元件1330的第二高度中心轴1330b与第二磁性元件1340的第三高度中心轴1340b之间.此外,在本实施方式中,第一磁性元件1330及第二磁性元件1340可以同时采用磁石,而第一磁性元件1330及第二磁性元件1340的两相对极性(N极与S极)当然是分别沿着第一充磁中心轴1330a及第二充磁中心轴1340a变化.另外,如图13所示,第一磁性元件1330与第二磁性元件1340必须是以同极(N极)相对的方式彼此相对.
导磁元件1345设置于第一磁性元件1330与第二磁性元件1340之间,其不但可降低第一磁性元件1330与第二磁性元件1340之间同极相对的斥力,还可将第一磁性元件1330及第二磁性元件1340所发出的磁力线有效导引至线圈1320之中。
接下来将说明光学装置1300的运行方式。
当线圈1320被通以电流时,该电流同时与第一磁性元件1330及第二磁性元件1340所提供的磁场交互作用而产生磁力,此磁力驱使第一磁性元件1330、第二磁性元件1340及镜头套筒1350沿着导杆1310的第一中心轴1310a移动,因而可实现镜头套筒1350内的镜头对焦及变焦操作。
此外,第一磁性元件1330与第二磁性元件1340之间的特定距离D是可以调整的。更详细地说,当特定距离D相对较小时,线圈1320从第一磁性元件1330及第二磁性元件1340所接受到的磁场强度或磁通量密度相对较大,因而可增加线圈1320移动时的出力。反之,当特定距离D相对较大时,第二高度中心轴1330b与第三高度中心轴1340b之间的距离会相对较大,因而可增加线圈1320的移动行程或范围。
综上所述,由于本发明的光学装置主要是利用磁场间的相吸或相斥作用来使镜头作对焦移动操作,故可具有低保持电流的优点,因此,光学装置的整体耗电量可大幅度降低。此外,如以上各实施方式所述,本发明的光学装置还具有使镜头的对焦移动快速及定位精准等优点。
虽然本发明已以优选实施方式披露于上,但这并非是对本发明的限制,本领域任何技术人员在不超出本发明的构思和范围的前提下,可作出一些更动与润饰,因此本发明的保护范围应以所附权利要求界定的范围为准。