專利名稱：相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種相機(jī)(camera)，特別是涉及一種能自動(dòng)調(diào)焦的相機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今絕大多數(shù)的相機(jī)都具備自動(dòng)調(diào)焦的裝置，而自動(dòng)調(diào)焦的裝置可以讓使用者不再需要以手動(dòng)的方式調(diào)整焦距，也因此讓使用者減少調(diào)整焦距時(shí)的錯(cuò)誤也讓現(xiàn)今的自動(dòng)相機(jī)更加容易使用。
現(xiàn)有的自動(dòng)調(diào)焦裝置是以一微控制器來調(diào)整鏡頭內(nèi)鏡片組的相對位置，此外，該微控制器也可以調(diào)整其他裝置(例如紅外線)以實(shí)施實(shí)際距離的測量或是理想距離的測量。一旦相機(jī)與物體之間的距離被決定之后，該微控制器就可以控制自動(dòng)調(diào)焦裝置來安排鏡片的位置以便于正確地對該物體調(diào)焦。
一般低成本的自動(dòng)相機(jī)通常是利用遠(yuǎn)焦或近焦二選一的單調(diào)鏡片系統(tǒng)來控制鏡片的位置，對這種僅有兩個(gè)焦距安排的單調(diào)鏡片系統(tǒng)來說，該微控制器是單純的將物體設(shè)定為無窮遠(yuǎn)或約2.4～3.6公尺(8～12英寸)這兩種情形來安排鏡片的位置。
現(xiàn)有的使用于相機(jī)中的自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)占用太大的空間且過于復(fù)雜和不必要的零件在其中，因此一種輕薄短小且成本低廉的自動(dòng)調(diào)焦裝置是急待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)省空間且成本低廉的單調(diào)式自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，以解決上述現(xiàn)有的問題。
本發(fā)明的另一目的在于該第二圓柱體的該線圈與該金屬片組成一螺旋狀制動(dòng)器以提供驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明的另一目的在于同軸排列的圓柱體、鏡片、金屬片以及彈簧能夠提供較經(jīng)濟(jì)的空間利用。
本發(fā)明的另一目的在于通過通電的線圈會使第二圓柱體移動(dòng)至第二位置，而彈簧在線圈為通電時(shí)會使第二圓柱體回復(fù)第一位置，使得自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)可更容易使用于任何的位置導(dǎo)向。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其包括一外框、一第一鏡片、一線圈、一第二圓柱體、一第二鏡片以及一彈性裝置，該外框包括一第一圓柱體，該第一圓柱體為中空并設(shè)有一圓形開孔；該第一鏡片固定于該外框，并與該圓形開孔同軸排列；該線圈包覆于該第一圓柱體，能夠?qū)ㄒ浑娏?；該第二圓柱體是中空包覆該第一圓柱體，能夠沿著一中心軸相對于該第一圓柱體移動(dòng)，該第二圓柱體包括一金屬片；該第二鏡片固定于該第二圓柱體之內(nèi)，并與該圓形開孔同軸排列；該彈性裝置，用來連接該第一圓柱體與該第二圓柱體，當(dāng)該線圈并未導(dǎo)通電流時(shí)，該第二圓柱體會被彈性裝置支撐于一第一位置，使得該第一與第二鏡片形成一第一焦距；當(dāng)線圈導(dǎo)通電流時(shí)，該第二圓柱體會使該彈性裝置維持于一第二位置，使得該第一與第二鏡片形成一第二焦距。
在另一實(shí)施例之中，該線圈與金屬片的位置是可被互換的。


圖1為本發(fā)明自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)的透視圖；圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)的剖視圖；圖3為圖2的自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)于近焦時(shí)的剖視圖；圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)的剖視圖；圖5為本發(fā)明第三實(shí)施例自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
請參閱圖1，圖1是本發(fā)明自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)10的透視圖，自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)10包括一第一中空圓柱體12、一第一鏡片16、一線圈(insulting coil)18以及一第二鏡片22。第一圓柱體12與第一鏡片16貼合于一外框(frame)14(顯示于圖2A)，線圈18纏繞于第一圓柱體12，一第二中空圓柱體20用來支托一第二鏡片22。第二圓柱體20包覆第一圓柱體12和線圈18，且第二圓柱體20可沿著第一圓柱體12的中心軸移動(dòng)。第一與第二鏡片16、22也是排列于第一圓柱體12中心軸之上。第一與第二圓柱體12、20是以一彈性件，即彈簧24(顯示于圖2)彼此相互連接。第二圓柱體20是一金屬材質(zhì)，例如像鐵(iron)這種有高磁性金屬，或是磁鐵(magnetized iron)，或是其他永久磁性材質(zhì)。線圈18是一被隔離的導(dǎo)體，能由一電源(圖未示)供應(yīng)能量而導(dǎo)通電流。線圈18和第二圓柱體20形成一螺旋裝置(例如一電磁閥)。自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)10安裝于一相機(jī)(例如一底片相機(jī)或數(shù)字相機(jī))，而第一與第二鏡片16、22用來相互配合以調(diào)整出欲攝影物體的焦距于一電荷耦合裝置(charge-coupled device，CCD)或一攝影底片(photographic film)之上。第一與第二鏡片16、22間的距離決定了自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)10的焦距長度。
請參閱圖2，圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)10的剖視圖。彈簧24是一圈狀彈簧，可由箭頭26a所示的方向推撐第一圓柱體12和第二圓柱體20、第二鏡片22。第二圓柱體20是以一貼合于第一圓柱體12或外框14的觸止裝置(stop)或類似裝置來避免與第一圓柱體12相脫離。此是一現(xiàn)有手段故不再贅述。線圈18未被施加能量時(shí)，自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)10如圖2所示的位置，第一與第二鏡片16、22調(diào)整成對遠(yuǎn)端物體的遠(yuǎn)焦距。
請參閱圖3，當(dāng)線圈18導(dǎo)通電流時(shí)，第二圓柱體20會被吸引至線圈18并朝著箭頭26b的方向壓縮彈簧24。施加于線圈18的電流會視第二圓柱體20材質(zhì)的導(dǎo)磁性、線圈18的匝數(shù)以及彈簧24的機(jī)械特性等參數(shù)來控制上述的動(dòng)作。所有上述自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)10的特性可由設(shè)計(jì)者視所需相機(jī)的精密度自行決定。不過彈簧24也可以是平面彈簧，其與圈狀彈簧都具有相同的功能，自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)10如圖3所示，調(diào)整成對靠近相機(jī)物體的近焦距。
圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)的剖視圖。自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)30包括一彈簧32用以取代第一實(shí)施例的彈簧24。主要的不同在于彈簧32連接于外框14，當(dāng)線圈18并未導(dǎo)通電流時(shí)，彈簧32能將塑膠材質(zhì)的第二圓柱體34與線圈18保持一距離(彈簧32置于第二圓柱體34之外)。第二圓柱體34包括一嵌入式金屬圓柱體36用來形成一帶有線圈18的制動(dòng)器(solenoid-type actuator)。當(dāng)線圈18通電時(shí)，第二圓柱體34像第一實(shí)施例一樣的方式移動(dòng)，當(dāng)線圈18不再通電時(shí)，已被拉長的彈簧32會拉回第二圓柱體34至原先的位置。如此一來，本實(shí)施例的自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)30就可以產(chǎn)生兩種不同的焦距。
圖5是本發(fā)明第三實(shí)施例自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)的剖視圖。自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)40包括一彈簧42，用以取代第一實(shí)施例的彈簧24。彈簧42連接于外框14，當(dāng)安裝于第二圓柱體44的一線圈46并未導(dǎo)通電流時(shí)，彈簧42能將塑膠材質(zhì)的第二圓柱體44與第一圓柱體50保持一距離，第二圓柱體44有一突出端(raised lip)45。突出端45用來為彈簧42提供一接觸面，其功能與第一實(shí)施例的第二圓柱體20的內(nèi)突出部相同。第一圓柱體50包括一嵌入式金屬圓柱體48用來形成一帶有線圈46的螺旋狀制動(dòng)器(solenoid-type actuator)。當(dāng)線圈46通電時(shí)，第二圓柱體44與第二鏡片22就會以第一實(shí)施例與第二實(shí)施例一樣的方式往靠近第一鏡片16的位置移動(dòng)。
一般來說，本發(fā)明描述的鏡片結(jié)構(gòu)并不局限于自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，換言之，本發(fā)明的第一與第二鏡片也可以視相機(jī)設(shè)計(jì)者的需要由單一或多個(gè)鏡片取代。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)利用一螺旋電磁制動(dòng)器以及一彈簧使相機(jī)得以產(chǎn)生兩個(gè)不同焦距。由于制動(dòng)器與鏡片支撐結(jié)構(gòu)以相同的零件所達(dá)成，所以自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)的零件數(shù)量得以減少，而同軸的圓柱體、鏡片以及彈簧的配置有更佳的空間運(yùn)用。因此本發(fā)明的自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)在任何位置導(dǎo)向裝置(physical orientation)以及現(xiàn)代相機(jī)中都便于使用。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，都屬于本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其包括一外框，其包括一第一圓柱體，該第一圓柱體為中空并設(shè)有一圓形開孔；一第一鏡片，其固定于該外框，并與該圓形開孔同軸排列；一線圈，其包覆于該第一圓柱體，能夠?qū)ㄒ浑娏鳎灰坏诙A柱體，其中空包覆該第一圓柱體，能夠沿著一中心軸相對于該第一圓柱體移動(dòng)，該第二圓柱體包括一金屬片；一第二鏡片，其固定于該第二圓柱體內(nèi)，并與該圓形開孔同軸排列；以及一彈性裝置，用來連接該第一圓柱體與該第二圓柱體；其中當(dāng)該線圈并未導(dǎo)通電流時(shí)，該第二圓柱體會被該彈性裝置支撐于一第一位置，使得該第一與第二鏡片形成一第一焦距；當(dāng)線圈導(dǎo)通電流時(shí)，該第二圓柱體會使該彈性裝置維持于一第二位置，使得該第一與第二鏡片形成一第二焦距。
2.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其中該第二圓柱體包括一突出部。
3.如權(quán)利要求2所述的相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其中該彈性裝置為一圈型彈簧，其與該圓形開孔同軸排列，用以與該第一圓柱體的內(nèi)緣以及該第二圓柱體的內(nèi)突出部相接觸。
4.如權(quán)利要求2所述的相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其中該彈性裝置為一平面彈簧，其與該圓形開孔同軸排列，用以與該第一圓柱體的邊緣(edge)以及該第二圓柱體的內(nèi)突出部(inner lip)相接觸。
5.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其中該彈性裝置為一圈型彈簧，其與該圓形開孔與該第二圓柱體同軸排列，用以與第二圓柱體的一緣相接觸，該彈簧通過該框架與該第一圓柱體相接合。
6.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其中該彈性裝置為一圈型彈簧，其纏繞于該第二圓柱體并與該第二圓柱體的外突出部(outside lip)相接合，該彈簧通過該框架與該第一圓柱體相接合。
7.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其中該第二圓柱體是由鐵或磁鐵構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其中該第二圓柱體包括一中空的金屬圓柱體，其嵌入于該第二圓柱體的內(nèi)表面。
9.一種依據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)實(shí)施的相機(jī)。
10.一種相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其包括一外框，其包括一第一圓柱體，該第一圓柱體為中空并設(shè)有一圓形開孔；該第一圓柱體包括一金屬片；一第一鏡片，其固定于該外框，并與該圓形開孔同軸排列；一第二圓柱體，其中空包覆該第一圓柱體，能夠沿著一中心軸相對于該第一圓柱體移動(dòng)；一線圈，其包覆于該第一圓柱體，能夠?qū)ㄒ浑娏?；一第二鏡片，其固定于該第二圓柱體之內(nèi)，并與該圓形開孔同軸排列；以及一彈性裝置，用來連接該第一圓柱體與該第二圓柱體；其中當(dāng)該線圈并未導(dǎo)通電流時(shí)，該第二圓柱體會被該彈性裝置支撐于一第一位置，使得該第一與第二鏡片形成一第一焦距；當(dāng)線圈導(dǎo)通電流時(shí)，該第二圓柱體會使該彈性裝置維持于一第二位置，使得該第一與第二鏡片形成一第二焦距。
11.如權(quán)利要求10所述的相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其中該第二圓柱體包括一突出部。
12.如權(quán)利要求11所述的相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其中該彈性裝置是一圈型彈簧，其與該圓形開孔同軸排列，用以與該第一圓柱體的內(nèi)緣以及該第二圓柱體的內(nèi)突出部相接觸。
13.如權(quán)利要求11所述的相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其中該彈性裝置是一平面彈簧，其與該圓形開孔同軸排列，用以與該第一圓柱體的邊緣以及該第二圓柱體的內(nèi)突出部相接觸。
14.如權(quán)利要求10所述的相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其中該彈性裝置是一圈型彈簧，其與該圓形開孔與該第二圓柱體同軸排列，用以與第二圓柱體的邊緣相接觸，該彈簧通過該框架與該第一圓柱體相接合。
15.如權(quán)利要求10所述的相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其中該彈性裝置是一圈型彈簧，其是纏繞于該第二圓柱體并與該第二圓柱體的外突出部(outside lip)相接合，該彈簧通過該框架與該第一圓柱體相接合。
16.如權(quán)利要求10所述的相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其中該第一圓柱體由鐵或磁鐵構(gòu)成。
17.如權(quán)利要求10所述的相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其中該第一圓柱體包括一中空的金屬圓柱體，其嵌入于該第一圓柱體的內(nèi)表面。
18.一種依據(jù)權(quán)利要求10所述的相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)實(shí)施的相機(jī)。
全文摘要
一種相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，包括外框、第一鏡片、線圈、第二圓柱體、第二鏡片及彈性裝置，外框包括第一圓柱體，第一圓柱體為中空并設(shè)有一圓形開孔；第一鏡片固定于外框，并與圓形開孔同軸排列；線圈包覆于第一圓柱體，能導(dǎo)通電流；第二圓柱體中空包覆第一圓柱體，能沿中心軸相對于第一圓柱體移動(dòng)，第二圓柱體包括金屬片；第二鏡片固定于第二圓柱體內(nèi)，并與圓形開孔同軸排列；彈性裝置，用來連接第一圓柱體與第二圓柱體，當(dāng)線圈并未導(dǎo)通電流時(shí)，第二圓柱體會被該彈性裝置支撐于一第一位置，使第一與第二鏡片形成第一焦距；當(dāng)線圈導(dǎo)通電流時(shí)，第二圓柱體會使彈性裝置維持于第二位置，使第一與第二鏡片形成第二焦距。
文檔編號G02B7/08GK1517775SQ0314868
公開日2004年8月4日 申請日期2003年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月21日
發(fā)明者高鈞添 申請人:致伸科技股份有限公司