专利名称：数字相机的镜头控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种镜头控制装置，且特别是有关于一种数字相机的镜头控制装置。
背景技术：
数字相机对影像处理的快速与实时性，促使数字影像的普及化；数字相机「随拍即得」的特色更让数字相机市场蓬勃发展，进而带动数字相机的功能及配备日新月异。
目前市面上已推出具有两段式变焦功能的数字相机；所谓两段式变焦，是指透过将镜头拉近(zoom in)或拉远(zoom out)使焦距放大或缩小，方便使用者进行近拍或远拍。数字相机变焦设定的放大倍率是取决于相机镜头的焦距，且变焦后所获得影像仍可维持原有的分辨率与画质。
数字相机的变焦功能是透过镜头的伸缩来调整镜头的远近，据以控制焦距的大小。尤其，镜头的伸缩皆是采旋转的方式进行，而目前用以旋转数字相机镜头的动力来源大致有马达或直接手动两种。
由于数字相机不必装入胶卷，体型设计不受胶卷体积的限制，比起胶片式照相机，数字相机的外形设计具有很高的自由度，数字相机的体积可相对缩小许多。因此，对于体型小的数字相机来说，并不适合采用占空间的马达作为镜头旋转的动力。然而，若采用直接手动旋转镜头，不仅操作上较为不方便，亦会让数字相机整体显得较为低级。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的就是在提供一种镜头控制装置，利用简单的机构设计，即可启动镜头的变焦功能、带动镜头旋转，轻易达成两段式或多段式变焦控制。
根据本实用新型的目的，提出一种镜头控制装置，包括镜头及电磁开关。镜头是旋转式耦接于数字相机。电磁开关，包括永久磁铁及电磁铁。永久磁铁是凸设于镜头的圆周上，而电磁铁是设置于数字相机。当电磁开关导通，永久磁铁与电磁铁产生磁力作用，并借以带动镜头相对于数字相机旋转。
根据本实用新型的目的，另提出一种镜头控制装置，包括镜头及电磁开关。镜头是旋转式耦接于数字相机。电磁开关，包括永久磁铁、第一电磁铁及第二电磁铁。永久磁铁是凸设于镜头的圆周上。第二电磁铁是与第一电磁铁皆是设置于数字相机，且分别位于镜头的不同角度。当电磁开关导通，第一电磁铁及第二电磁铁之一与永久磁铁产生磁力作用，并借以带动镜头相对于数字相机旋转至不同角度。
本实用新型的数字相机的镜头控制装置的优点在于，是采电磁开关的磁力作为旋转镜头的动力来源，不需人工手动或使用马达。仅需简单的机构设计，即可轻易带动镜头旋转、启动镜头的变焦功能。同时，本实用新型可采用多个电磁铁的设计，带动镜头旋转至不同角度的方位，进而使镜头有不同的伸缩长度，以产生各种不同的焦距，达成多段式变焦控制。
为让本实用新型的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下
第1图所示为具有变焦设定的数字相机的示意图。
第2A-2B图所示为依照本实用新型一第一实施例的数字相机的镜头控制装置的作动示意图。
第3A-3B图所示为依照本实用新型一第二实施例的数字相机的镜头控制装置的作动示意图。
第4A-4D图所示为依照本实用新型一第三实施例的数字相机的镜头控制装置的作动示意图。
标号说明10数字相机12镜头22、32、42永久磁铁24、34切换组件26、36、46、56电磁铁
262、362、366线圈264、364铁棒264a、464a第一端264b、464b第二端268、468双电源组368电源442线圈切换组件444电源切换组件462第一线圈464第一铁棒562第二线圈564第二铁棒564a第三端564b第四端具体实施方式
请参照第1图，所示为具有变焦设定的数字相机的示意图。数字相机10的变焦设定是透过镜头12的伸缩来调整镜头12的远近，而镜头12的伸缩是采旋转的方式进行，据以控制焦距的大小。
本实用新型的镜头控制装置，包括镜头及电磁开关，采用电磁开关的磁力作为旋转镜头的动力来源，以启动数字相机的镜头的变焦设定。在第1图中，镜头12是旋转式耦接于数字相机10的机壳上。请参照第2A-2B图，所示为依照本实用新型一第一实施例的数字相机的镜头控制装置的作动示意图。如第2A-2B图所示，镜头控制装置的电磁开关，包括永久磁铁22及电磁铁26。永久磁铁22是凸设于镜头12的圆周上，电磁铁26设置于数字相机10的机壳上。当电磁开关导通，永久磁铁22与电磁铁26产生磁力作用，并借以带动镜头12相对于数字相机10旋转。电磁开关更包括切换组件24，与电磁铁26耦接，用以改变电磁铁26的磁极。
如第2A-2B图所示，电磁铁更包括铁棒264、线圈262及电源268。铁棒264此处以一直条状铁棒为例，具有第一端264a及第二端264b；线圈262缠绕于铁棒264上。电源268提供线圈262电流I，并于第一端264a形成为第一磁极、于第二端264b形成第二磁极。切换组件24是切换电流的方向，借以改变电磁铁26的磁极而重新定义电磁铁26的磁极。
在第2A图中，电流I是经由线圈262以顺时针方向从第一端264a流向第二端264b，因此第一端264a形成S极并定义为第一磁极、第二端264b形成N极并定义为第二磁极。如第2A图所示，由于永久磁铁22是将N极的一端凸设于镜头12的圆周上，因此，永久磁铁22的N极与铁棒264的第一端264a的S极产生因磁极相反所形成的相对吸力，使得永久磁铁22带动镜头12朝向第一端264a转动。相反地，若将永久磁铁22的S极的一端凸设于镜头12的圆周上，永久磁铁22的S极与铁棒264的第二端264b的N极将会产生因磁极相反所形成的相对吸力，使得永久磁铁22带动镜头12朝向第二端264b转动。
在第一实施例中，镜头控制装置是采单线圈双电源模式。线圈262是单线圈。电源268是双电源组，可提供线圈262两相反方向的双向电流。在第2B图中，切换组件24切换电流方向，使得电流以逆时针方向从第二端264b流向第一端264a，因此于第一端264a形成N极并定义为第二磁极、于第二端264b形成S极并定义为第一磁极。由于永久磁铁22是将N极的一端凸设于镜头12的圆周上，因此，永久磁铁22的N极与铁棒264的第二端264b的S极产生因磁极相反所形成的相对吸力，使得永久磁铁22带动镜头12朝向第二端264b转动。相反地，若将永久磁铁22的S极的一端凸设于镜头12的圆周上，永久磁铁22的S极与铁棒264的第一端264a的N极将会产生因磁极相反所形成的相对吸力，使得永久磁铁22带动镜头12朝向第一端264a转动。
由上述可知，第一实施例的镜头控制装置是透过双电源的切换，控制电流的方向，以形成两磁极相反的电磁开关，借以使永久磁铁22带动镜头12相对于数字相机10旋转α1度并定位于第一端264a的方位，或可旋转α2度并定位于第二端264b的方位，进而使镜头12伸缩，以调整镜头12的远近及焦距的大小，达成两段式变焦控制。
请参照第3A-3B图，所示为依照本实用新型一第二实施例的数字相机的镜头控制装置的作动示意图。如第3A-3B图所示，镜头控制装置的电磁开关，包括永久磁铁32及电磁铁36。永久磁铁32是凸设于镜头12的圆周上，电磁铁36设置于数字相机10的机壳上。当电磁开关导通，永久磁铁32与电磁铁36产生磁力作用，并借以带动镜头12相对于数字相机10旋转。电磁开关更包括切换组件34，与电磁铁36耦接，用以改变电磁铁36的磁极。
如第3A-3B图所示，电磁铁更包括铁棒364、线圈362、366及电源368。铁棒364此处以一直条状铁棒为例，具有第一端364a及第二端364b。线圈362、366皆缠绕于铁棒264上。电源368提供线圈362或366电流I，并于第一端364a形成为第一磁极、于第二端364b形成第二磁极。切换组件34是切换电流的方向，借以改变电磁铁36的磁极而重新定义电磁铁36的磁极。
在第3A图中，电流I是经由线圈362以顺时针方向从第一端364a流向第二端364b，因此第一端364a形成S极并定义为第一磁极、第二端364b形成N极并定义为第二磁极。如第3A图所示，由于永久磁铁32是将N极的一端凸设于镜头12的圆周上，因此，永久磁铁32的N极与铁棒364的第一端364a的S极产生因磁极相反所形成的相对吸力，使得永久磁铁32带动镜头12朝向第一端364a转动。相反地，若将永久磁铁32的S极的一端凸设于镜头12的圆周上，永久磁铁32的S极与铁棒364的第二端364b的N极将会产生因磁极相反所形成的相对吸力，使得永久磁铁32带动镜头12朝向第二端364b转动。
在第二实施例中，镜头控制装置是采双线圈单电源模式。电源368是单电源。线圈362、366是双线圈组，分别以两相反方向缠绕于铁棒364，提供电流两相反方向的双向流动路径。切换组件是切换电流的流动路径，借以重新定义电磁铁的磁极。在第3B图中，切换组件34切换电流的流动路径，使得电流以逆时针方向从第一端364a流向第二端364a，因此于第一端364a形成N极并定义为第二磁极、于第二端364b形成S极并定义为第一磁极。由于永久磁铁32是将N极的一端凸设于镜头12的圆周上，因此，永久磁铁32的N极与铁棒364的第二端364b的S极产生因磁极相反所形成的相对吸力，使得永久磁铁32带动镜头12朝向第二端364b转动。相反地，若将永久磁铁32的S极的一端凸设于镜头12的圆周上，永久磁铁32的S极与铁棒364的第一端364a的N极将会产生因磁极相反所形成的相对吸力，使得永久磁铁32带动镜头12朝向第一端364a转动。
由上述可知，第二实施例的镜头控制装置是透过双线圈的切换，控制电流的方向与电流的流动路径，以形成两磁极相反的电磁开关，借以使永久磁铁32带动镜头12相对于数字相机10旋转β1度并定位于第一端364a的方位，或可旋转β2度并定位于第二端364b的方位，进而使镜头12伸缩，以调整镜头12的远近及焦距的大小，达成两段式变焦控制。
请参照第4A-4D图，所示为依照本实用新型一第三实施例的数字相机的镜头控制装置的作动示意图。如第4A-4D图所示，镜头控制装置的电磁开关，包括永久磁铁42及第一电磁铁464及第二电磁铁564。永久磁铁42是凸设于镜头12的圆周上。第一电磁铁464及第二电磁铁564皆是设置于数字相机10，且第二电磁铁564是与第一电磁铁464分别位于镜头12的不同角度。电磁开关更包括一电源，用以提供电流，使电磁开关导通。当电磁开关导通后，第一电磁铁464及第二电磁铁564择一与永久磁铁42产生磁力作用，并借以带动镜头12相对于数字相机10旋转至不同角度。
如第4A-4D图所示，第一电磁铁46包括第一条状铁棒464及第一线圈462。第一铁棒464具有第一端464a及第二端464b。第一线圈462缠绕于第一铁棒464上。电源可提供第一线圈462电流，于第一端464a形成第一磁极，于第二端464b形成第二磁极。而第二电磁铁56包括第二铁棒条状564及第二线圈562。第二铁棒564具有第三端564a及第四端564b。第二线圈562缠绕于第二铁棒564上。电源可提供第二线圈562电流，于第三端564a形成第三磁极，于第四端564b形成第四磁极。
电磁开关更包括线圈切换组件442，与第一电磁铁46及第二电磁铁56耦接，用以切换第一线圈462及第二线圈562，择一作为电流的流动路径，使得第一电磁铁46及第二电磁铁56择一与永久磁铁42产生磁力作用。如第4A图所示，当电磁开关导通，透过线圈切换组件442选择第一线圈462为电流的流动路径，第一铁棒464的第一端464a与永久磁铁42产生因磁极相反所形成的相对吸力，使得永久磁铁42带动镜头12朝向第一端464a转动。如第4C图所示，当电磁开关导通，透过线圈切换组件442选择第二线圈562为电流的流动路径，第二铁棒564的第三端564a与永久磁铁42产生因磁极相反所形成的相对吸力，使得永久磁铁42带动镜头12朝向第三端564a转动。
如第4A-4D图所示，电源可以是双电源组468，提供两相反方向的双向电流；且电磁开关更可包括电源切换组件444，与第一电磁铁46及第二电磁铁56耦接，用以切换电流的方向，借以重新定义第一电磁铁46或第二电磁铁56的磁极。
请先参照第4A及4B图，所示为第一电磁铁46透过电源切换组件444而改变磁极的示意图；在第4A图中，电流I是经由线圈462以顺时针方向从第一端464a流向第二端464b，因此第一端464a形成S极并定义为第一磁极、第二端464b形成N极并定义为第二磁极。如第4A图所示，由于永久磁铁42是将N极的一端凸设于镜头12的圆周上，因此，永久磁铁42的N极与铁棒464的第一端464a的S极产生因磁极相反所形成的相对吸力，使得永久磁铁42带动镜头12朝向第一端464a转动。在第4B图中，当电源切换组件444切换电流的方向，使得电流以逆时针方向从第二端464b流向第一端464a，改变第一电磁铁46的磁极，于第一端464a形成N极并定义为第二磁极，第二端464b形成S极并定义为第一磁极，使得永久磁铁425与第一铁棒464的第二端464b产生因磁极相反所形成的相对吸力，使得永久磁铁425带动镜头12朝向第二端464b转动。
请参照第4C及4D图，所示为第二电磁铁46透过电源切换组件444而改变磁极的示意图；在第4C图中，电流I是经由线圈562以顺时针方向从第四端564b流向第三端564a，因此第三端564a形成S极并定义为第三磁极、第四端564b形成N极并定义为第四磁极。如第4C图所示，由于永久磁铁42是将N极的一端凸设于镜头12的圆周上，因此，永久磁铁42的N极与铁棒564的第三端564a的S极产生因磁极相反所形成的相对吸力，使得永久磁铁42带动镜头12朝向第三端564a转动。在第4D图中，当电源切换组件444切换电流的方向，使得电流以逆时针方向从第三端564a流向第四端564b，改变第二电磁铁56的磁极，于第三端564a形成N极并定义为第四磁极，第四端564b形成S极并定义为第三磁极，使得永久磁铁42与第二铁棒564的第四端564b产生因磁极相反所形成的相对吸力，使得永久磁铁42带动镜头12朝向第四端564b转动。
在第三实施例中，镜头控制装置是采双线圈双电源模式，使用两个以上的电磁铁设计，并搭配线圈切换组件442及电源切换组件444。透过对电流流动路径及电流方向的切换控制，形成不同磁极、不同角度的电磁开关，借以使永久磁铁42带动镜头12相对于数字相机10旋转γ1度并定位于第一端464a的方位，或可旋转γ2度并定位于第二端464b的方位，或可旋转γ3度并定位于第三端564a的方位，或可旋转γ4度并定位于第四端564b的方位。因此，借由镜头旋转至不同角度的方位，使得镜头12有不同的伸缩长度，以产生各种不同的焦距，达成多段式变焦控制，让数字相机具有多段变焦功能。
第一及第二实施例中的切换组件，或第三实施例中的线圈切换组件及电源切换组件，皆可结合按键(button)或开关(switch)以利使用者进行切换，让本实用新型的电磁开关于操作上更方便，且机构上远比采用纯机械设计简单且比采用马达不占空间。
此外，镜头控制装置更包括扭簧，配置于镜头上；当电磁开关不导通，使得电流消失、电磁铁失去磁性，永久磁铁与电磁铁的间不会产生磁力作用，扭簧于是可带动已旋转的镜头旋转回位至原来的固定角度。
综上所述，虽然本实用新型已以一优选实施例披露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何业内人士，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
权利要求1.一种数字相机的镜头控制装置，其特征在于，包括一镜头，旋转式耦接于一机壳；以及一电磁开关，包括一永久磁铁，设于该镜头的圆周上；及一电磁铁，设置于该机壳上靠近镜头的一侧；其中当该电磁开关导通，该永久磁铁与该电磁铁产生磁力作用，并借以带动该镜头相对于该机壳旋转。
2.根据权利要求1所述的数字相机的镜头控制装置，其特征在于，该电磁开关更包括一切换组件，与该电磁铁耦接，用以改变该电磁铁的磁极。
3.根据权利要求2所述的数字相机的镜头控制装置，其特征在于，该电磁铁更包括一直条状铁棒，具有一第一端及一第二端；一线圈，缠绕于该铁棒上；以及一电源，提供该线圈电流，于该第一端形成一第一磁极，于该第二端形成一第二磁极；其中该永久磁铁与该铁棒的该第一端产生因磁极相反所形成的相对吸力，使得该永久磁铁带动该镜头朝向该第一端转动。
4.根据权利要求3所述的数字相机的镜头控制装置，其特征在于，该切换组件可改变该电磁铁的磁极，将该第一端定义为该第二磁极，该第二端定义为该第一磁极。
5.根据权利要求3所述的数字相机的镜头控制装置，其特征在于，该电源是一双电源组，提供该线圈两相反方向的双向电流；其中该切换组件是切换该电流的方向，借以重新定义该电磁铁的磁极。
6.根据权利要求5所述的数字相机的镜头控制装置，其特征在于，该线圈是一单线圈。
7.根据权利要求3所述的数字相机的镜头控制装置，其特征在于，该线圈是一双线圈，以两相反方向缠绕于该铁棒，提供该电流两相反方向的双向流动路径；其中该切换组件是切换该电流的流动路径，借以重新定义电磁铁的磁极。
8.根据权利要求7所述的数字相机的镜头控制装置，其特征在于，该电源是一单电源。
9.根据权利要求1所述的数字相机的镜头控制装置，其特征在于，该装置更包括一扭簧，配置于该镜头上，当该电磁开关不导通使电磁铁失去磁性，该扭簧带动该镜头旋转回位。
10.一种数字相机的镜头控制装置，其特征在于，包括一镜头，旋转式耦接于一机壳；以及一电磁开关，包括一永久磁铁，凸设于该镜头的圆周上；一第一电磁铁，设置于该机壳上；及一第二电磁铁，设置于该机壳上，其中该第二电磁铁是与该第一电磁铁分别位于该镜头一侧的不同角度；其中当该电磁开关导通，该第一电磁铁及该第二电磁铁择一与该永久磁铁产生磁力作用，并借以带动该镜头相对于该数字相机旋转至不同角度。
11.根据权利要求10所述的数字相机的镜头控制装置，其特征在于，该电磁开关包括一电源。
12.根据权利要求11所述的数字相机的镜头控制装置，其特征在于，该第一电磁铁更包括一第一直条状铁棒，具有一第一端及一第二端；以及一第一线圈，缠绕于该第一铁棒上，其中该电源提供该第一线圈电流，于该第一端形成一第一磁极，于该第二端形成一第二磁极；其中该第一铁棒的该第一端与该永久磁铁产生因磁极相反所形成的相对吸力，使得该永久磁铁带动该镜头朝向该第一端转动。
13.根据权利要求11所述的数字相机的镜头控制装置，其特征在于，该第二电磁铁更包括一第二直条状铁棒，具有一第三端及一第四端；以及一第二线圈，缠绕于该第二铁棒上，其中该电源提供该第二线圈电流，于该第三端形成一第三磁极，于该第四端形成一第四磁极；其中该第二铁棒的该第三端与该永久磁铁产生因磁极相反所形成的相对吸力，使得该永久磁铁带动该镜头朝向该第三端转动。
14.根据权利要求13所述的数字相机的镜头控制装置，其特征在于，该电磁开关更包括一线圈切换组件，与该第一电磁铁及该第二电磁铁耦接，用以切换该第一线圈及该第二线圈，择一作为该电流的流动路径，使得该第一电磁铁及该第二电磁铁择一与该永久磁铁产生磁力作用。
15.根据权利要求11所述的数字相机的镜头控制装置，其特征在于，该电源是一双电源组，提供两相反方向的双向电流；且该电磁开关更包括一电源切换组件，与该第一电磁铁及该第二电磁铁耦接，用以切换该电流的方向，借以重新定义该第一电磁铁或该第二电磁铁的磁极。
16.根据权利要求15所述的数字相机的镜头控制装置，其特征在于，该电源切换组件可切换该电流的方向、改变该第一电磁铁的磁极，将该第一端定义为该第二磁极，该第二端定义为该第一磁极。
17.根据权利要求15所述的数字相机的镜头控制装置，其特征在于，该电源切换组件可切换该电流的方向、改变该第一电磁铁的磁极，将该第三端定义为该第四磁极，该第四端定义为该第三磁极。
专利摘要一种数字相机的镜头控制装置，包括镜头及电磁开关。镜头是旋转式耦接于数字相机。电磁开关，包括永久磁铁及电磁铁。永久磁铁是凸设于镜头的圆周上，而电磁铁是设置于数字相机。当电磁开关导通，永久磁铁与电磁铁产生磁力作用，并借以带动镜头相对于数字相机旋转，轻易达成两段式或多段式变焦控制。
文档编号G03B19/02GK2689266SQ03207479
公开日2005年3月30日 申请日期2003年9月5日 优先权日2003年9月5日
发明者翁释龙, 袁明志 申请人:明基电通股份有限公司