[發明專利]數字靜物照相機雙區間自動鏡頭聚焦系統

無效

• 申請號: 01115984.7
• 申請日: 2001-06-15
• 公開（公告）號: CN1392446A
• 公開（公告）日: 2003-01-22
• 發明（設計）人: 大島繁
• 申請（專利權）人: 雅客設計有限公司
• 主分類號: G03B13/32
• 分類號: G03B13/32;G02B15/14
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 劉興鵬

本發明涉及一種數字靜物照相機雙區間自動聚焦系統，其能夠根據數字靜物照相機的CPU或電控距離測量系統所產生和發出的距離判斷信號而在兩個區間內自動轉換鏡頭焦點，即從近側區間轉換至遠側區間或反向轉換。

在傳統的數字靜物照相機自動聚焦過程中，通過檢測形成在圖像傳感器如CCD傳感器或C-MOS傳感器上的圖像而將鏡頭聚焦在物體上，傳感器被提供在照像機中的CPU(中央處理器)控制的。首先，鏡頭開始從其原位(常設位置)開始前后移動，而且在鏡頭移動時，CPU將頻繁檢測通過鏡頭而形成在圖像傳感器如CCD或C-MOS傳感器上圖像，之后，鏡頭停止在圖像最清晰聚焦的位置上。在這種情況下，鏡頭必須被驅動著以連續的次序沿環形凸輪前后移動，該環形凸輪上設有鏡頭驅動機構并且被一個步進電機帶動著旋轉，從而在步進電機旋轉時使鏡頭前后移動。當鏡頭前后移動時，CPU將探測圖像最清晰聚焦的時刻，而在探測到的最佳圖像時刻時，CPU將向鏡頭發送一個信號，以停止運動。之后，鏡頭將停止在圖像最清晰聚焦的這個位置上。在拍攝了一幅照片后，鏡頭必須返回其原位(常設位置)，而且為了使鏡頭返回原位，環形凸輪必須再次旋轉。當鏡頭返回原位后，設在鏡頭筒旁邊的光斷路器將探測鏡頭原位，其中一種遮光器設在鏡頭筒的邊緣上，以遮斷穿透型光斷路器的光線。在光斷路器探測到原位的時刻，鏡頭的運動將停止在該位置即原位。

因此，在數字靜物照相機自動聚焦系統的普通情況下，鏡頭必須以連續的次序被驅動，圖像探測必須以頻繁的次序進行，而且在每次拍攝了一幅照片后鏡頭必須返回其原位。鏡頭這些自動聚焦設置步驟會占用時間，并且在很多情況下會失去最佳照片拍攝時機。此外，由步進電機、環形凸輪和光斷路器構成的機構的成本相當高。

圖1和2中示出了一種用于實現前面描述功能的典型傳統自動聚焦系統。當步進電機1接收到一個來自照相機CPU的啟動信號后，步進電機將開始旋轉，而且與設在環形凸輪4邊緣上的環形凸輪軸齒輪3相咬合的步進電機齒輪2也開始旋轉。接著，以其環形凸輪軸齒輪3與步進電機齒輪2咬合著的環形凸輪4開始旋轉，而位置探測桿5開始沿著環形凸輪4的斜坡表面前后(上下)移動，之后整個鏡頭組件6開始沿著設在鏡頭組件6上的導軌7前后移動。鏡頭筒的一側被成型為一個套筒狀，在套筒上設有一個作為套筒一部分并從套筒伸出的位置探測桿5，在鏡頭組件6的套筒的最外側部分上設有能夠沿著導軌7前后移動的軸向支承部分8。在鏡頭筒的另一側形成了作為套筒一部分的位置穩定叉9，在叉的端部之間(槽中)設有位置穩定銷10。

軸向支承部分8和導軌7與位置穩定叉9和位置穩定銷10一起支承著整個鏡頭組件6。鏡頭組件6總是被卷簧12推向圖像傳感器11，從而使得位置探測桿5的末端總是適宜地接觸環形凸輪4的斜坡表面，而不會失誤。

在數字靜物照相機的電源開關接通后，一個圖像將通過鏡頭形成在圖像傳感器11上。在自動聚焦系統的開關接通的瞬間，圖像的聚焦狀態即被發送到CPU，從而以頻繁的次序檢測形成在圖像傳感器上的圖像，而在圖像到達最清晰聚焦狀態的瞬間，CPU將發出一個信號以停止檢測，即導致步進電機1停止。之后，可以釋放快門并拍攝圖像。在這些步驟之后，鏡頭組件6必須返回其原位(常設位置)。在環形凸輪4的邊緣上設有位置探測遮光葉片13。在拍攝了一幅照片后，環形凸輪4開始再次旋轉，以將鏡頭組件6返回其原位，而當位置探測遮光葉片13到達光斷路器14的槽中后，光斷路器14的光線(光束)將被位置探測遮光葉片13遮斷，而環形凸輪4將立即停止在此，從而使得鏡頭組件6能夠返回并停止在其原位。圖2中示出了位于原位的鏡頭組件。

如這個例子中所解釋，必須將鏡頭組件6連續前后移動，以使CPU檢測圖像狀態。這種通過機械式連續鏡頭運動反復檢測圖像以搜索最佳聚焦點的方式必然占用很多時間，并且可能導致使用者錯過良好拍攝時機。此外，機構本身非常復雜并且必須精確調節，而且機構的組裝也很困難。機構中所用的部件和元件相當昂貴。因此，優選采用極大簡化的機構，其具有數量更少而且價格更低的部件和元件，而且自動聚焦的處理時間更短。

因此，本發明的一個目的是提供一種數字照相機自動聚焦系統，其能夠縮短自動聚焦的總體處理時間。

本發明的另一個目的是提供一種數字照相機自動聚焦系統，其機構被簡化并盡可能采用價格更低且數量更少的部件和元件。

在本發明中，以下面描述的方式構造了雙區間自動聚焦系統，以縮短自動聚焦的總體處理時間，并且以價格更低且數量更少的部件和元件取代昂貴的部件和元件，從而節省空間和時間。