用于照相机的聚焦组件的制作方法_3

文档序号:9438756阅读:来源:国知局
8可在直径上被磁化。
[0031 ] 图5的照相机包括编码器556,示为被用浅灰色遮蔽。在某些实施例中,编码器556可以适合于例如经由一个或多个霍尔效应传感器来检测磁信号。照相机还包括在照相机100包围编码器556的壁550 (用暗灰色示出)。有利地,壁550可由与照相机外壳102相同的材料制成,并且甚至可以是其一部分,如图5中所示。因此,壁550可用于针对其外部环境将照相机内部的各部分密封,针对灰尘或其它可能污染物保护照相机100内部的脆弱或灵敏元件。在此布置中,聚焦轮组件220被附接到照相机100,使得聚焦轮组件220的磁体238接近于照相机100中的编码器556的位置。壁550可包括用于容纳磁体238的腔体554,允许磁体238甚至更接近于编码器556定位。
[0032]如在图5的布置中所讨论的,聚焦轮120的旋转导致磁体保持器236以及因此的磁体238绕着磁体保持器的纵轴旋转。在某些实施例中,磁体238的南极和北极位于旋转平面中。因此,磁体238的旋转引起接近于编码器的磁场的变化。因此,如果适合于感测磁信号的话,编码器556可确定磁体238的相对角位置。根据本发明的某些实施例,此角位置数据随时间推移被发送到PID控制器或被其采样。PID控制器可使用此位置数据连通随时间推移的位置数据的变化来向马达指示操纵照相机的聚焦部件的位置。聚焦部件可指代在移动时可影响其聚焦的照相机的任何部件,诸如聚焦透镜或光传感器。PID控制器可命令马达在特定方向上驱动该部件特定距离、到特定位置或者以特定速度驱动。
[0033]马达可在编码器556未感测到磁体238的附加移动时或者在透镜已到达物理止动块(不允许其行进超过该物理止动块)的情况下停止驱动透镜。在透镜到达物理止动块的情况下,照相机100可经由例如显示器108来向用户指示透镜在其调焦范围的末端处。在附加实施例中,照相机100可告知用户透镜当前位于沿着物理止动块(近聚焦止动块和远聚焦止动块)之间的可允许行进路径的什么位置。可连续地在显示器108上显示此信息,或者可响应于使用用户接口 114的询问而向用户显示。
[0034]在本发明的某些替换实施例中,聚焦轮可能不可自由地旋转,但是替代地也可包括对应于透镜的止动块的物理止动块。聚焦轮组件的元件还可在旋转的同时在平行于光轴的方向上平移,允许编码器可能将相同的磁体取向区别开,其处于相互不同的某个非零的完整转数。替换地,可包括计数器元件以对聚焦轮的转数进行计数并进行类似区别。
[0035]由于壁550可将磁体238与编码器556分离的距离,期望具有强磁体和/或灵敏编码器以确保由于聚焦轮组件220的用户操纵而引起的磁体238的任何移动被编码器556感测到。因此,可使用诸如由稀土材料(例如钕硼铁)制成的强磁体。然而,灵敏编码器提出附加问题,因为其可感测到非期望信号,诸如源自于其它部件的磁噪声或者甚至地球磁场。为了虑及聚焦轮组件220操纵的此类潜在假阳性,可在照相机中的某处(例如,编码器556等)实现阈值水平,其中,感测到的磁信号并未被视为聚焦轮组件的移动,除非其具有适当的量值和/或持续至少必需的时间量。另外,为了使编码器在壁将其与磁体分离的同时准确地感测来自磁体的信号,壁不能与来自磁体的磁场相干扰。因此,在某些实施例中,使壁包括诸如塑料之类的基本上非磁性材料可能是有利的。
[0036]为了改善信噪比阈值并更容易地克服阈值,照相机的某些实施例包括聚焦轮和O形环的直径之间的足够高的比。例如,聚焦轮可具有大致上为O形环的十倍的直径。在此类实施例中,聚焦轮的单次旋转将带来O形环和因此的被磁体保持器保持的磁体的十次旋转。磁体的此类大的位置变化带来来自编码器的大的信号变化和因此PID控制器中的大信号。因此,对于聚焦轮的给定角度操纵而言,与在聚焦轮与O形环之间具有较小直径比的布置相比,PID控制器中的信噪比明显增加。
[0037]图6是本发明的某些实施例的操作的过程流程图。首先,用户期望调整照相机的焦点,并且因此使聚焦轮组件的聚焦轮旋转660。以摩擦方式接合662到O形环的聚焦轮使O形环旋转。以摩擦方式接合到磁体保持器的O形环接合磁体保持器并使其旋转664,磁体保持器又使保持在其中的磁体旋转。编码器感测666来自磁体的磁场,由此确定其角位置,并且PID控制器从编码器接收位置信息。在某些实施例中,编码器向PID控制器发送信息。在替换实施例中,PID控制器可周期性地对编码器进行采样以获取新的位置数据。
[0038]PID控制器随时间推移而接收一系列位置信息,并且如果其感测到668足以指示用户输入的移动,则用信号通知670照相机的马达调整至少一个照相机部件的位置以便调整焦点。除其它量外,该信号可基于感测位置、感测位置的变化速率(即角速度)、磁体的先前位置及其它照相机参数中的一个或其组合。经调整的照相机部件可包括至少聚焦透镜和/或照相机的光传感器,诸如焦平面阵列。调整这些部件中的至少一个的位置可包括使其以某个速度移动、使其移动某个距离、使其移动至某个位置或某个其它可调整位置参数。
[0039]用户确定是否实现期望聚焦672。如果没有,则用户继续674旋转聚焦轮,其又导致其中的磁体也继续旋转。然后,只要PID控制器感测到668足以指示用户输入的移动,则其用信号通知670马达基于磁体的移动来调整部件的位置。一旦用户确定实现了期望聚焦672,则用户停止676旋转聚焦轮。因此,磁体停止旋转且马达停止678调整所述至少一个照相机部件的位置,其现在被固定在用于期望聚焦的位置上。
[0040]虽然到目前为止描述了包括磁体和适合于感测来自磁体的磁场的编码器的构造,但包括附加布置也在本发明的范围内,该附加布置一般地涉及到指示器元件和传感元件或传感器,其适合于彼此相交互,感测聚焦轮组件的运动,并最终基于聚焦轮的旋转而驱动马达。示例性构造可包括光学布置,其中,编码器或其它光学传感元件检测在光学指示器元件上显示的光学图案,其类似于来自上述磁体/磁体保持器布置的磁场。光学传感器可由于例如感测到的光学图案而感测到光学指示器元件的位置。PID控制器可以与上文相对于编码器所述的相同的方式来接收此位置信息,并且然后可以响应于聚焦轮的用户旋转而导致马达对照相机部件进行定位。在诸如所述那个之类的光学布置中,光学指示器与光学传感器之间的壁必须光学透射电磁波谱的至少一部分。此类光学布置在诸如大磁场区域之类的在磁性上具有挑战性的环境中可能是有利的。
[0041 ] 在某些实施例中,热成像照相机包括如到目前为止已描述的手动聚焦模式以及自动聚焦模式。根据本发明的某些实施例,处于自动聚焦模式的照相机可包括测距仪或距离传感器,诸如激光测距仪,其确定从照相机到目标场景的距离。照相机可基于所确定距离使用此信息来驱动透镜或光传感器至适当的聚焦位置。由于聚焦轮组件与透镜或光传感器之间的非物理连接,马达可在不使组件的聚焦轮旋转的情况下在自动聚焦模式下驱动这些部件中的一者或两者。同样地,在处于自动聚焦模式的同时旋转聚焦轮可不移动这些部件中的任一个。因此,在某些实施例中,在聚焦轮的位置与透明或光传感器的位置之间不存在一一对应关系。聚焦轮位置与光传感器之间的此物理解耦有利地允许用户在操作期间的任何点处在自动聚焦模式与手动聚焦模式之间无缝地过渡。
[0042]在本文所述的构造中,聚焦轮组
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