CN2702328Y - 两段式对焦的镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种两段式对焦的镜头，应用于数字照相机，而使数字照相机得以在近焦点及远焦点间做切换，此两段式对焦的镜头包括有线圈座、感应器及镜头座，其中线圈座具有以既定方向缠绕的线圈，感应器对应于线圈座的线圈缠绕的该既定方向，以驱动线圈座切换其两端的磁性，镜头座可活动地设置于线圈座内部，并对应于感应器，而该镜头座的远离感应器的一端还具有磁性件，以在线圈座切换其两端的磁性的同时，使镜头座相对线圈座移动至近焦点或远焦点。本实用新型的两段式对焦的镜头的结构简单，且使用很少且不昂贵的零组件，并能节省对焦时间。

Description

两段式对焦的镜头

技术领域

本实用新型涉及一种镜头，应用于数字照相机，特别是一种两段式对焦的镜头。

背景技术

提供人们对美好时光加以纪念的方式有许多种，而其中使用频率最高的实属相片，因此不论是旅行、聚会、甚或是一切值得纪念的时刻，都需要使用到照相机加以记录，以供使用者日后回忆，而照相机发展至今其轻薄短小的设计也已然成型，当然，目前最为盛行的数字照相机更是如此。

目前数字照相机的对焦结构，则大概可分为手动对焦结构以及自动对焦结构两种，其中手动对焦结构可供调整镜头的焦点至影像对焦最为清晰的位置，至于自动对焦结构是借由核对在影像传感器上的影像来聚焦在目标上，这样的影像传感器有电荷耦合组件(Charge Coupled Device；CCD)传感器或是互补金属氧化物半导体(C-MOS)传感器，且由设置在数字照相机中的中央处理器所控制，起初镜头从其原始位置(静止位置)开始来回的移动，在镜头尚在移动的时候，中央处理器透过镜头时时核对形成在影像传感器上的影像，然后镜头停止在影像对焦最为清晰的位置。在这种情况下，镜头必需沿着环形凸轮不断地连续来回驱动，环形凸轮设有镜头驱动结构，并且由步进马达推动旋转，以使镜头在步进马达转动时，来回移动。当镜头来回移动时，中央处理器检测得影像对焦最为清晰的瞬间，同时发送出停止移动的讯号至镜头。于是镜头停止在影像是最佳对焦的位置(静止位置)，而要将镜头回转到原始位置时，环形凸轮再次开始转动。当镜头回转至原始位置时，设在镜头圆筒旁的光遮断器，用设在镜头圆筒边缘上的快门，检测镜头的原始位置，此快门会遮断穿透型光遮断器的光。而在光遮断器检测得原始位置的瞬间，镜头移动停止在此原始位置。

如是，这样的数字照相机自动对焦系统，其镜头必需不断地连续驱动，且影像的检测必需经常持续，而在每次捕捉影像以后，镜头必需返回其原始位置，所以这些镜头对焦调节步骤相当的耗时，并且在大多数的情形下，会错过最佳的影像捕捉时机，当然，由于这样的结构包括有步进马达、环形凸轮及光遮断器，而耗费相当昂贵的成本。

请参见图1所示的公知数字照相机的自动对焦结构的剖视图及图2所示的公知数字照相机的自动对焦结构的立体图，当步进马达1从数字照相机的中央处理器接收到开始讯号时，步进马达1开始旋转，且步进马达齿轮2与设置在环形凸轮4边缘的环形凸轮齿轮3啮合，也开始旋转，然后，环形凸轮4因为环形凸轮齿轮3与步进马达齿轮2相啮合而开始旋转，而位置感测杆5开始沿着环形凸轮4的斜坡表面来回(上下)移动，于是整个镜头组件6开始沿着设置在镜头组件6的导轨7来回移动。镜头圆筒的一侧制成如一套筒，而在套筒上设置位置感测杆5，成为套筒的一部分，从套筒突出，而在镜头组件6的套筒最外部份上设有轴承部8，后者沿导轨7来回移动，在镜头圆筒的另一侧上制作有位置稳定叉9，成为镜头圆筒的一部份，而在位置稳定叉9的端头之间则备有位置稳定销10。

轴承部8及导轨7连同位置稳定叉9及位置稳定销10，一齐支持镜头组件6。镜头组件6是永远受线圈弹簧12压迫，朝向影像传感器11，致使位置感测杆5的尖端，永远恰当地接触着环形凸轮4的斜坡表面而不失效。

在数字照相机的电源开关打开时，影像通过镜头组件6而成形于影像传感器11上，自动对焦结构的开关一经打开，影像对焦的情况立即以经常连续的方式传送到中央处理器，以核对形成于影像传感器11上的影像。当影像的对焦最清晰时，中央处理器给予一个停止核对讯号，亦即使步进马达1停转，于是快门放松，捕捉到影像。在这些步骤之后，镜头组件6必需回到原始位置(静止位置)。在环形凸轮4的边缘上，设有此位置的感测快门叶片13。在捕捉到影像后，环形凸轮4开始再次旋转，将镜头组件6回归至原始位置，而当感测快门叶片13进入光遮断器14的槽缝中时，光遮断器14的光束即遭感测快门叶片13阻断，使环形凸轮4立即停止在此处，以致镜头组件6可返回而停止在其原始位置上，如图2所示，镜头组件正位于其原始位置上。

而上述的镜头组件6必须来回移动，以让中央处理器核对影像的情况。这种最佳对焦点的搜索方式，借用机械性及连续性镜头移动的重复影像核对，必然是耗时的，而且会错过最好的快门时机。此外这样复杂的结构，组合不易，并且必须精细调节，再者，其零组件也相当昂贵，所以最好有一种很简单的结构，使用很少且不昂贵的零组件，并且节省对焦时间。

发明内容

本实用新型的主要目的为提供一种两段式对焦的镜头，以提供很简单的结构，且使用很少且不昂贵的零组件，并能节省对焦时间。

为实现上述目的，本实用新型提供一种两段式对焦的镜头，设于一数字照相机中，该数字照相机能在一近焦点及一远焦点间做切换，该两段式对焦的镜头包括有：

一线圈座，具有以一既定方向缠绕的一线圈；

一感应器，对应于该线圈座的该线圈缠绕的该既定方向，以驱动该线圈座切换其两端的磁性；及

一镜头座，可活动地设置于该线圈座内部，并对应于该感应器，该镜头座的远离该感应器的一端还具有一磁性件，以在该线圈座切换其两端的磁性的同时，使该镜头座相对该线圈座移动至该近焦点或该远焦点。

该镜头座还设有一能抵住该内端缘的抵部，且该抵部及该磁性件分别对应于该线圈座一端的内端缘且位于该内端缘的两侧，而使该镜头座相对该线圈座向外移动时，仅能移动至该抵部抵靠住该内端缘的位置，使该镜头座相对该线圈座向内移动时，仅能移动至该磁性件抵靠住该内端缘的位置。

该镜头座还设有一臂件，以提供摩擦力，而保持该镜头座定位。

因而在使数字照相机的镜头自近焦点切换至远焦点时，在数字照相机的镜头位于近焦点位置时，镜头座的磁性件邻近线圈座处的磁性与线圈座远离感应器的一端的磁性相同，所以会有磁性相斥的情形，而在由感应器切换线圈座的磁性后，此时，镜头座的磁性件邻近线圈座处的磁性与线圈座远离感应器的一端的磁性相异，所以会有磁性相吸的情形，如此数字照相机的镜头也就会位于远焦点位置，当然，反之亦然。

为使对本实用新型的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，现配合附图详细说明如下。

附图说明

图1为公知数字照相机的自动对焦结构的剖视图；

图2为公知数字照相机的自动对焦结构的立体图；

图3为本实用新型的两段式对焦的镜头的分解图；

图4为本实用新型的两段式对焦的镜头的组合图；及

图5A和图5B分别为本实用新型的两段式对焦的镜头在近焦点及远焦点位置的剖面图。

其中，附图标记说明如下：

1-步进马达；2-步进马达齿轮；3-环形凸轮齿轮；

4-环形凸轮；5-位置感测杆；6-镜头组件；7-导轨；

8-轴承部；9-位置稳定叉；10-位置稳定销；

11-影像传感器；12-线圈弹簧；13-感测快门叶片；

14-光遮断器；20-线圈座；21-线圈；30-感应器；

40-镜头座；41-磁性件；42-抵部；43-臂件。

具体实施方式

如图3所示的本实用新型的两段式对焦的镜头的分解图，图4所示的本实用新型的两段式对焦的镜头的组合图及图5A、图5B所示的本实用新型的两段式对焦的镜头在近焦点及远焦点位置的剖面图，根据本实用新型的两段式对焦的镜头，应用于数字照相机，而使数字照相机得以在近焦点及远焦点间做切换，其包括有线圈座20、感应器30及镜头座40，其中线圈座20具有以一既定方向缠绕的线圈21，感应器30对应于线圈座20的线圈21的缠绕方向，以驱动线圈座20切换其两端的磁性，镜头座40可活动地设置于线圈座20内部，并对应于感应器30，而镜头座40的远离感应器30的一端还具有磁性件41，且具有抵部42及臂件43，磁性件41及抵部42分别对应于线圈座20一端的内端缘(此端远离感应器30)且位于该内端缘的两侧，以于线圈座20切换其两端的磁性的同时，使镜头座40相对线圈座20移动至近焦点及远焦点，也就是使镜头座40相对线圈座20向外移动时，仅能移动至抵部42抵靠住该内端缘的位置，使镜头座40相对线圈座20向内移动时，仅能移动至磁性件41抵靠住该内端缘的位置，当然在不提供电力的情形下，亦可以臂件43提供摩擦力，而保持镜头座40定位。

因而在使数字照相机的镜头自近焦点切换至远焦点时，请参见图5A、图5B所示的本实用新型的两段式对焦的镜头在近焦点及远焦点位置的剖面图，在数字照相机的镜头位于近焦点位置时，镜头座40的磁性件41邻近线圈座20处的磁性与线圈座20远离感应器30的端的磁性相同，所以会有磁性相斥的情形，而在由感应器30切换线圈座20的磁性后，此时，镜头座40的磁性件41邻近线圈座20处的磁性与线圈座20远离感应器30的端的磁性相异，所以会有磁性相吸的情形，如此数字照相机的镜头也就会位于远焦点位置。

当然，因为臂件43可提供摩擦力，所以在感应器30驱使镜头座40移动至近焦点或是远焦点后，并不需要再提供电力，而可借由臂件43直接提供镜头座40与线圈座20内壁面间的摩擦力，来使镜头座40仍位于近焦点或是远焦点处。

反之，在使数字照相机的镜头自远焦点切换至近焦点时，请参见图5A、图5B所示的本实用新型的两段式对焦的镜头于近焦点及远焦点位置的剖面图，在数字照相机的镜头位于远焦点位置时，镜头座40的磁性件41邻近线圈座20处的磁性与线圈座20远离感应器30的端的磁性相异，所以会有磁性相吸的情形，而在由感应器30切换线圈座20的磁性后，此时，镜头座40的磁性件41邻近线圈座20处的磁性与线圈座20远离感应器30的端的磁性相同，所以会有磁性相斥的情形，如此数字照相机的镜头也就会位于近焦点位置。

当然，因为臂件43可提供摩擦力，所以在感应器30驱使镜头座40移动至近焦点或是远焦点后，并不需要再提供电力，而可借由臂件43直接提供镜头座40与线圈座20内壁面间的摩擦力，来使镜头座40仍位于近焦点或是远焦点处。

基于上述，可知本实用新型为很简单的结构，且使用很少且不昂贵的零组件，并能节省对焦时间。

以上所述仅为本实用新型其中的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆为本实用新型专利范围所涵盖。

Claims (3)

1.一种两段式对焦的镜头，设于一数字照相机中，该数字照相机能在一近焦点及一远焦点间做切换，其特征在于，该两段式对焦的镜头包括有：

一线圈座，具有以一既定方向缠绕的一线圈；

一感应器，对应于该线圈座的该线圈缠绕的该既定方向，以驱动该线圈座切换其两端的磁性；及

一镜头座，活动地设置于该线圈座内部，并对应于该感应器，该镜头座的远离该感应器的一端还具有一在该线圈座切换其两端的磁性时使该镜头座相对该线圈座移动至该近焦点或该远焦点的磁性件。

2.如权利要求1所述的两段式对焦的镜头，其特征在于，该镜头座还设有一能抵住该线圈座一端的内端缘的抵部，且该抵部及该磁性件分别对应于该线圈座一端的内端缘且位于该内端缘的两侧。

3.如权利要求1所述的两段式对焦的镜头，其特征在于，该镜头座还设有一靠摩擦力使该镜头座定位的臂件。

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