CN1881068A - 镜头自动对焦装置 - Google Patents

Abstract

一种镜头自动对焦装置，主要是由镜头组承座、光感测组件承座、永久磁铁组、轭铁及主体所组成。其中镜头组承座上固定有一镜头组，于该镜头组承座***缠绕至少两圈的驱动线圈，且相邻两线圈的缠绕方向为相反。另外，光感测组件承座上固定有一光感测组件。而永久磁铁组是由至少两个的永久磁铁构成上下两极永久磁铁所组成。该永久磁铁组设置于镜头组承座的***，且与该镜头组承座上所设置的至少两线圈相对应。前述的永久磁铁组设置于轭铁上，并与该轭铁形成一闭回路的磁力架构。藉以增加磁力线的密度，提高磁性作动的效率，具有节省电力消耗以及提高产品待机及使用时间的优点。

Description

镜头自动对焦装置

技术领域

本发明是关于一种镜头自动对焦装置，尤指一种用于摄影装置，藉由设置至少两个的驱动线圈且相邻两线圈的缠绕方向为相反，并与至少两个永久磁铁所构成上下两极永久磁铁相对应配合，以达到藉由磁力带动镜头进行位移与自动对焦的功能。

背景技术

在一般的摄影装置1中，主要包括有一镜头组11、光感测组件12及对焦机构(未图示)所组成。其中镜头组11可将被摄对象反射光成像于光感测组件12上(如图1所示)。由于如果镜头组11与光感测组件12间的距离为固定，则其仅能清晰呈现2-3公尺超焦距离(hyperfocal distance)的物件。若欲拥有近拍功能，则镜头组与光感测组件之间的距离就必须利用一对焦机构予以适时调整。

而在现有摄影装置中所使用的对焦机构2(如图2所示)，其使用高成本的精密驱动组件21作为驱动设有镜头组11的镜头组承座22的动力来源(例如：步进马达、超音波马达、压电致动器等等)以及相当多的传动组件。不仅使得机械架构复杂，而具有组装步骤繁琐不易、体积大还有成本高昂的缺失，同时还有耗电量大的严重缺点。而随着科技的日益发展，传统专用摄影装置不断的提高画质并朝缩小体积以便于携带的方向不断开发新产品。另一方面，业者也针对各种不同功能产品进行整合，例如将摄影功能与行动通讯功能的手机结合、将摄影功能与个人数字助理(PDA)结合或是将摄影功能与笔记型计算机结合，令其具有更强大的视讯功能。因此，在共享同一电源供应装置的设计上，如何缩小体积以及降低成本还有如何降低电源的消耗，藉以在使用相同容量大小的电源供应装置时，可以有效提高产品的待机以及使用时间就成为业者所要研发改良的重点。

发明内容

本发明的目的是提供一种镜头自动对焦装置，其可增加磁力线密度，充分利用永久磁铁的有效磁力区，增加驱动效率，具有节省耗电量的效果。

本发明的另一目的是提供一种镜头自动对焦装置，藉由增加磁力线密度可以达到缩小体积的功效。

本发明的又一目的是提供一种镜头自动对焦装置，藉由改变其整体组装架构，可以提供镜头组承座一个优良的悬吊缓冲架构，同时可以大幅简化其组装步骤，具有降低成本的功效。

为达上述的目的，本发明的镜头自动对焦装置的一较佳实施例中，该镜头自动对焦装置包括有由镜头组承座、光感测组件承座、永久磁铁组、轭铁及主体所组成，其中，镜头组承座上固定有一镜头组，于该镜头组承座***缠绕至少两圈的驱动线圈，且相邻两线圈的缠绕方向为相反。另外，光感测组件承座上固定有一光感测组件，而永久磁铁组是由至少两个永久磁铁以构成的上下两极永久磁铁所组成。该永久磁铁组设置于镜头组承座的***，且与该镜头组承座上所设置的一个以上的线圈相对应。前述的永久磁铁组设置于轭铁上，并与该轭铁形成一闭回路的磁力架构，藉以增加磁力线的密度，提高磁性作动的效率，具有节省电力消耗的效果。

此外，本发明藉由提供一具有缓冲效果的减震机构来容纳并负责悬吊支撑该可活动的镜头组承座。该减震机构是由上盖、第一弹性组件、第二弹性组件及底座所组成。该上盖跟底座分别设置于镜头组承座的上方及下方并与主体结合固定。第一弹性组件设置于镜头承座与上盖之间，而第二弹性组件则设置于镜头组承座与底座之间。该减震机构中所使用的第一弹性组件及第二弹性组件为一种平面式弹片。相对于其它类型的弹性组件，本发明可以藉此大幅缩减其整体体积，以及简化组装步骤，达到降低生产制造成本的优点。

附图说明

图1为现有镜头对焦原理的示意图；

图2为现有对焦镜头的立体分解示意图；

图3为本发明的镜头自动对焦装置较佳实施例的立体分解图；

图4为本发明的镜头自动对焦装置中镜头组承座线圈缠绕外观示意；

图5为本发明的镜头自动对焦装置中磁性作动示意图；

图6为本发明中平面式弹片的外观示意图；

附图标号说明：1摄影装置；11镜头组；12光感测组件；2对焦机构；21驱动组件；22镜头组承座；3镜头组承座；31镜头组；32第一驱动线圈；33第二驱动线圈；4光感测组件承座；41光感测组件；5永久磁铁组；51第一永久磁铁；52第二永久磁铁；6轭铁；7主体；8减震机构；81上盖；82第一弹性组件；821镂空槽孔；83第二弹性组件；831镂空槽孔；84底座。

具体实施方式

为能对本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，兹配合附图详细说明如后：

请参阅图3、图4及图5，为本发明的镜头自动对焦装置的较佳实施例。其中，图3所示为本发明的镜头自动对焦装置的立体分解图。图4为本发明的镜头自动对焦装置中镜头组承座线圈缠绕外观示意图。图5为本发明的镜头自动对焦装置中磁性作动示意图。

如图3所示，本实施例的镜头自动对焦装置主要是由镜头组承座3(Lens-holder)、光感测组件承座4(Sensor-holder)、永久磁铁组5(Magnets)、轭铁6(Yoke)及主体7所组成。其中，镜头组承座3上固定有一镜头组31(Lens barrel)，于该镜头组承座3***缠绕设有至少一第一驱动线圈32(Firstcoils)及一第二驱动线圈33(Second coils)。

请参阅图3及图4，于本较佳实施例中，该相邻的第一驱动线圈32及第二驱动线圈33的缠绕方向为相反，亦即，当通电时，该第一驱动线圈32与第二驱动线圈33的电流方向为相反。另外，光感测组件承座4(Sensor-holder)上固定有一光感测组件41(CMOS/CCD Sensor)，其可供接受来自镜头组31的影像光。而永久磁铁组5是由至少一第一永久磁铁51(First Magnet)及第二永久磁铁52(Second Magnet)所组成。该第一永久磁铁51与第二永久磁铁52是以磁极相反的方式上下迭置，而可构成一具有上下两极的永久磁铁组5。也就是说，第一永久磁铁51与第二永久磁铁52于朝向镜头组31之侧的磁极为相反，而使得该永久磁铁组5于朝向镜头组31之侧的上、下半部具有两相反磁极(如图5所示)。该永久磁铁组5设置于镜头组承座3***的轭铁6上，且与该镜头组承座3上所设置的第一驱动线圈32及第二驱动线圈33相对应。也就是说，第一永久磁铁51的位置对应于第一驱动线圈32、而第二永久磁铁52的位置则是对应于第二驱动线圈33。

当欲进行镜头组31位置切换时，只要分别将该镜头组承座3上所设置的第一驱动线圈32与第二驱动线圈33通以一预定电流，使两驱动线圈32、33产生特定方向的磁力线。藉由与第一永久磁铁51及第二永久磁铁52间的磁力作用，提供该镜头组承座3一沿镜头组31轴心向前(例如图5的上方)推动、或是向后推动(例如图5的下方)的力量。如此，该设有镜头组31的镜头组承座3便会被推动朝预定的方向移动，藉此改变镜头组31与光感测组件41两者间的距离而达到对焦及调整焦距的目的。

请参阅图5，藉由前段所述的结构，该设置于轭铁6上的永久磁铁组5中的第一永久磁铁51及第二永久磁铁52，可与该轭铁6形成一闭回路的磁力架构，藉以增加磁力线的密度，提高磁性作动的效率。因此，本发明相对于现有结构只需要使用较低的电流就可以提供足够的推力来推动镜头组承座3产生位移。如此不仅可以大幅节省其耗电量，且可在使用相同容量大小电池的条件下，有效延长产品的待机或是操作使用的时间，增加使用者的便利性。

请继续参考图3，本发明于前述的结构中针对镜头组承座3的部分进一步设有一减震机构8。该减震机构8是由上盖81(Cover)、第一弹性组件82(First spring)、第二弹性组件83(Second spring)及底座84(Base)所组成。其中，上盖81跟底座84分别设置于镜头组承座3的上方及下方并与主体7结合固定。第一弹性组件82设置于镜头组承座3与上盖81之间，而第二弹性组件83则设置于镜头组承座3与底座84之间。因此藉由该减震机构8中设于镜头组承座3前端及后端的第一弹性组件82及第二弹性组件83提供一足够的悬吊以及支撑的力量，可将镜头组承座3悬吊支撑于其内。不论是该镜头组承座3在前、后作动位移的过程中，或是镜头组承座3停留在固定位置却遭到外力的碰撞时，该减震机构8中所使用的第一弹性组件82及第二弹性组件83都可以适时提供一股减震缓冲的力量。而本发明于前述所述的第一弹性组件82及第二弹性组件83乃是一种平面式弹片。请参阅图6所示，其为平面式弹片的外观示意图，该种平面式弹片主要是在一平面的片体上，设置若干道长形镂空槽孔821、831，只留部分连接处。利用该弹片本身材料所具有的回复力，来提供支撑镜头组承座3所需的悬吊支撑力道。相对于其它类型的弹性组件甚至是弹片，本发明都可以藉此大幅缩减其整体体积，对于微形化有极佳的进步与贡献。可使本发明的镜头自动对焦装置，应用在更多的产品上(例如：内建于笔记型计算机的数字摄影机等)，具有更完整的对焦功能。

又本发明透过前述结构的设计，除了缩小整体的体积之外，其同时可以简化组装步骤，具有降低生产制造成本的优点。

本发明于前述所提出说明中仅为较佳的实施例说明，事实上本发明亦可以改由将永久磁铁组设于活动的镜头组承座上，而将第一驱动线圈以及第二驱动线圈设于主体上，同样可以达到增加磁力线密度及提高磁性作动效率的优点。

以上所述的实施例对本发明而言仅仅是说明性的，而不是用于限制本发明的可应用范围，本发明的保护范围应以本发明的权利要求书所限定的技术精神及其均等变化所包括的范围为主。即凡依本发明权利要求所做的修改或等效变化及许多修饰，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围，故都应视为本发明的进一步实施状况。

Claims (10)

1.一种镜头自动对焦装置，其特征在于：其包括有：

一镜头组承座，其上固定有一镜头组，于镜头组承座***缠绕至少两圈的驱动线圈，且相邻两驱动线圈的缠绕方向为相反；以及

一永久磁铁组，其是由至少两个永久磁铁所组成的一上下两极永久磁铁组，该永久磁铁组设置于镜头组承座的***，且该至少两个永久磁铁的位置分别与该至少两驱动线圈的位置大致相对应；

其中，藉由对该至少两驱动线圈施以电流，可产生预定磁力，并促使镜头组承座连同其上的镜头组被推动而位移。

2.如权利要求1所述的镜头自动对焦装置，其特征在于，该永久磁铁组包括有至少一第一永久磁铁及一第二永久磁铁，该第一永久磁铁与第二永久磁铁是以磁极相反的方式上下迭置，使第一永久磁铁与第二永久磁铁于朝向镜头组之侧的磁极为相反，如此，该永久磁铁组于朝向镜头组之侧的上、下半部具有两相反磁极。

3.如权利要求1所述的镜头自动对焦装置，其特征在于，更包括有：

一光感测组件承座，其上固定有一光感测组件，可供接受来自该镜头组的一影像光；以及

一主体，其上设有一可供容纳镜头组承座的容纳空间，该主体可供永久磁铁组及光感测组件承座组合固定于其上者。

4.如权利要求3所述的镜头自动对焦装置，其特征在于，更包括有：

一轭铁，定位于主体上且可供放置该永久磁铁组，并与该永久磁铁组形成一闭回路的磁力架构。

5.如权利要求3所述的镜头自动对焦装置，其特征在于，于镜头组承座进一步设置于一具有缓冲效果的减震机构内。

6.如权利要求5所述的镜头自动对焦装置，其特征在于，该减震机构是由一上盖、一第一弹性组件、一第二弹性组件及一底座所组成，该上盖跟底座分别设置于镜头组承座的上方及下方并与主体结合固定，而第一弹性组件则设置于镜头承座与上盖之间，第二弹性组件则设置于镜头组承座与底座之间。

7.如权利要求6所述的镜头自动对焦装置，其特征在于，该第一弹性组件及第二弹性组件为弹片。

8.如权利要求6所述的镜头自动对焦装置，其特征在于，针对镜头组上所设的线圈给予一预定的电流，该镜头组承座可以做一预定方向的线性位移。

9.一种镜头自动对焦装置，其特征在于：其包括有：

一镜头组承座，其上固定有一镜头组，于镜头组承座***缠绕驱动线圈；

一光感测组件承座，其上固定有一光感测组件；

一永久磁铁组，设置于镜头组承座的***，且与该镜头组承座上所设置的线圈相对应；

一主体，其上设有一可供容纳镜头组承座的容纳空间，该主体可供永久磁铁组及光感测组件承座组合固定于其上；以及

一减震机构，该减震机构进一步是由一上盖、一第一弹性组件、一第二弹性组件及一底座所组成，该上盖跟底座分别设置于镜头组承座的上方及下方并与主体结合固定，而第一弹性组件则设置于镜头承座与上盖之间，第二弹性组件则设置于镜头组承座与底座之间。

10.如权利要求9所述的镜头自动对焦装置，其特征在于，该镜头组承座***所缠绕的驱动线圈的数量为至少两圈，该相邻两驱动线圈的缠绕方向为相反，另外，该永久磁铁组包括有至少一第一永久磁铁及一第二永久磁铁，该第一永久磁铁与第二永久磁铁是以磁极相反的方式上下迭置，使第一永久磁铁与第二永久磁铁于朝向镜头组之侧的磁极为相反，如此，该永久磁铁组于朝向镜头组之侧的上、下半部具有两相反磁极。

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