專利名稱：自動對焦方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種自動對焦方法及裝置，其是利用兩組獨立傳動系統來分別調整第一鏡片組及第二鏡片組的距離，即可得到精確調焦及簡化掃描器內部調焦的結構。
近年來，電腦科技正以倍數的速度成長，強大的功能吸引每個人去接近它、使用它，尤其是電腦周邊產品的盛行，擴大了電腦的應用范圍，其中掃描器就是最近電腦周邊產品新崛起的明星，它藉由光學成像原理可將圖形及文字資料轉換成電腦可辨識的格式，并且可儲存在電腦內部的存儲單元。一般而言，掃描器的影像清晰度取決于掃描器的掃描總光程(Total Track，TT)的長度是否調整至適當位置，而生產出廠后即無法作一改變。請參閱圖1，圖1為傳統掃描器的掃描結構示意圖，其由一第一轉輪11、一第二轉輪12及一動滑輪13各在外緣以特殊方式纏繞一鋼線19所組成，再在第一轉輪11與動滑輪13之間的鋼線19固設有一第一鏡片組14，此第一鏡片組14上方的空間固設有一燈源組17，而在動滑輪13之上固設有一第二鏡片組15，掃描時驅動一電機16拉動鋼線19作一前進或者是后退的動作，假設第一鏡片14向左移動了X的距離，第二鏡片組15會因為鋼線19在各軸點之間收放，而向左移動1/2X的距離，第一鏡片組14與第二鏡片組15之間的距離雖然隨之改變，但由燈源組17至第一鏡片組14、第二鏡片組15及掃描模組18的總光程長度(Total Track，TT)卻是不變，此乃傳統掃描器在生產組裝時的掃描結構，無法藉由電機的帶動來調整總光程長度，也就無法調整其影像清晰度，因此需要較多的生產人力作一手動調整焦距，用以改變第一鏡片組14或第二鏡片組15的位置，不但浪費許多生產時間，且不易調整出最佳的影像清晰度，因此有待從事該行業的人員加以研究改進。
本發明的目的是提供一種針對傳統調整焦距點的方法的缺陷而加以改進的自動對焦方法及裝置，其是在掃描器內部利用兩組傳動系統來分別調整第一鏡片組及第二鏡片組，該傳動系統包括有一電機、一皮帶及多個轉輪等裝置，而將第一鏡片組及第二鏡片組的兩端分別架置在兩個導引裝置上，使兩個鏡片組能在兩個導引裝置上作一滑動，再將兩個鏡片組各自固接在一皮帶上，使一電機驅動一皮帶轉動時，僅有一鏡片組可作一前、后移動。
本發明的自動對焦的裝置是這樣實現的其構成的組件包括有一第一鏡片組，其內部設置有一個以上的鏡片，設置在掃描器的光程中，用以反射改變光線路徑；一第二鏡片組，其內部設置有一個以上的鏡片，設置在掃描器的光程中，用以接收第一鏡片組所反射的光線，并將光線經由一次以上反射而投射于一掃描模組；一掃描模組，接收掃描器所投射的影像，并將該影像轉換成電子信號；兩個傳動系統，用以承載第一鏡片組及第二鏡片組，并且分別驅動第一鏡片組及第二鏡片組作一前后移動；兩個傳感器，設置在掃描器內部的適當處，用以檢測第一鏡片組及第二鏡片組在掃描器內部的位置；以及，兩個導引裝置，連接于第一鏡片組及第二鏡片組，可供兩個鏡片組作一移動方向的導引。
該傳動系統包括有一第一皮帶，套置于第一轉輪及第二轉輪的外緣，并利用一第一電機驅動；一第二皮帶，套置于第三轉輪及第四轉輪的外緣，并利用一第二電機驅動；一第一轉輪，設置在第一皮帶內部的一端，其旋轉時使皮帶作一前進或后退的轉動；一第二轉輪，設置在第一皮帶內部的一端，其旋轉時使皮帶作一前進或后退的轉動；一第三轉輪，設置在第二皮帶內部的一端，其旋轉時使皮帶作一前進或后退的轉動；一第四轉輪，設置在第二皮帶內部的一端，其旋轉時使皮帶作一前進或后退的轉動；一第一電機，其前端延伸轉軸穿置于一第一轉輪的軸心，并驅動第一鏡片組作一前進、后退的移動；以及，一第二電機，其前端延伸轉軸穿置于第三轉輪的軸心，并驅動第二鏡片組作一前進、后退的移動。
該第一鏡片組底部固接于第一皮帶的上方。
該第二鏡片底部固接于第一皮帶的上方。
該第一皮帶及第二皮帶更可利用鋼絲來作一取代，而構成達到同等功效的裝置。
該第一皮帶、第二皮帶及多個轉輪更可以一導螺桿來作一取代，而構成達到同等功效的裝置。
該掃描模組包括有一鏡頭LENS及一電荷耦合器CCD。
該兩個導引裝置的上方更設有兩個平臺，以供第一鏡片組及第二鏡片組垂直架設在兩個導引裝置之間。
該導引裝置為一導桿。
該第一鏡片組中更設置有一燈源組。
本發明的自動對焦的方法是這樣實現的其執行的步驟分別為(a)啟動電源；(b)移動第一鏡片組至傳感器(Sensor)位置；(c)對一特定測試圖(Chart)啟動掃描；(d)移動第二鏡片組，并根據掃描模組接收該焦距值，以計算出最佳焦距范圍；(e)是否為最佳焦距范圍；(f)完成對焦。
其中最佳的焦距范圍的計算是掃描模組所接收的焦距值經由一控制電路作計算得到的。
其中計算結果由控制電路輸出一信號至第二電機，并驅動第二鏡片組前進或后退來達到最佳焦距范圍。
該步驟(e)的結果若為否定時，則執行步驟(d)的方法。
該步驟(e)的結果若為肯定時，則執行步驟(f)的方法。
該控制電路為一中央處理器CPU。
該控制電路為一特殊應用集成電路ASIC。
較佳者，啟動電源后，傳動系統便移動第一鏡片組至傳感器位置，而對一特定測試圖(Chart)啟動掃描，以獲得一影像的焦距值，再移動第二鏡片組，并依據掃描模組接收該焦距值以計算最佳焦距范圍，經一測試判斷是否為最佳焦距范圍，從而完成調整焦距。
較佳者，最佳的焦距范圍的計算是掃描模組所接收的焦距值經由一控制電路作計算，并根據計算結果由控制電路輸出一信號至第二電機，并驅動第二鏡片組前進或后退，達到最佳焦距范圍。
藉由本發明的自動對焦方法及裝置可有效改進傳統技術對焦方法的缺陷，而提供一種簡化自動對焦裝置來代替復雜的繞線裝置，并可節省對焦時間及可達到較為精確的焦距點的方法及裝置。
下面結合
本發明掃描裝置的結構特點和掃描方法的使用步驟圖1是傳統的掃描器的掃描結構示意圖；圖2是本發明的第一鏡片組及第二鏡片組分別以一電機驅動的側視剖面結構示意圖；圖3是本發明裝設于一掃描器內部的立體外觀示意圖；圖4是為本發明的自動調焦流程示意圖。
本發明為一種自動對焦方法及裝置，其是藉由兩組獨立傳動系統來分別調整第一鏡片組及第二鏡片組的距離，而使總光程(Total Track，TT)的長度改變來達到調整焦距點的目的，這種自動調整方式可達到較為精密的調整焦距值，而有關本發明的裝置及調整焦距的方法分別以下列附圖作一說明。
請參閱圖2所示的本發明的第一鏡片組及第二鏡片組分別以一電機驅動的側視剖面結構示意圖，第一電機31前端轉軸穿接于第一轉輪33中，可驅動第一轉輪33作一轉動，第一轉輪33外緣套設在一第一皮帶34的一端，第一皮帶34的另一端則套設在第二轉輪32的外緣，進而形成一傳動系統；另一組傳動系統為第二電機35前端轉軸穿接于第三轉輪37中，該第三轉輪37外緣套設于第二皮帶38的一端，將第二皮帶38的另一端套設于第四轉輪36的外緣；第一鏡片組21的底端固接于第一皮帶34上方的適當處，另一第二鏡片組22的底部固接在第二皮帶38上方的適當處，而第一皮帶34及第二皮帶38也可利用一鋼絲來作一取代，或者利用一導螺桿來取代兩個皮帶及多個轉輪，另在掃描器的第一鏡片組21的中間設置有一燈源組24，經由燈源組24作一照射后，其掃描影像經由第一鏡片組21、第二鏡片組22的反射，再由一掃描模組23作一接收感測的影像，其所形成即為總光程(Total Track，TT)的長度，若總光程長度為適當時，即可得到一最佳的焦距范圍，且經由本發明的自動對焦方法及裝置可調整一較佳的影像清晰度。
請同時參閱圖3所示的本發明裝設于一掃描器內部的立體外觀示意圖，由圖中更可清楚看出一掃描器20內部設置有第一鏡片組21及第二鏡片組22的兩端分別固定兩個導引裝置39的上方，且兩個鏡片組與兩個導引裝置39的固接處裝設有兩個平臺(圖中未示出)，而可供兩個鏡片組作一組裝及拆卸，且對應于第一鏡片組21及第二鏡片組22的適當處，分別設置有兩個傳感器(圖中未示出〕，且此兩個傳感器Sensor固定在掃描器機殼的內壁處，另外，第一鏡片組21及第二鏡片組22可分別在兩個導引裝置39上作一前、后移動，第一鏡片組21的底部連接在第一皮帶34的上方；且第二鏡片組22的底部連接在第二皮帶38的上方，其自動調焦的動作為兩個傳感器檢測出第一鏡片組21及第二鏡片22的位置后，以一控制電路50控制第一電機31及第二電機35作一轉動及連接控制一掃描模組23來作一移動，該控制電路50可為一中央處理器CPU或者是一特殊應用集成電路ASIC，再將兩個鏡片組移動至兩個傳感器Sensor處，用以作為調整焦距初始的定位，并經由掃描一特定測試圖后啟動掃描，其掃描影像經由一燈源組24的照亮及反射后，再經第一鏡片組21及第二鏡片組22作對應反射，又由掃描模組23接收一掃描影像后計算判斷是否達到最佳的影像清晰度，若為否定時，則驅動第二鏡片組22作一前、后移動來改變總光程(TotalTrack，TT)的長度，即可調整掃描影像的清晰度，再經判斷調整至一正確可接受的影像清晰度范圍后，本發明的自動對焦裝置就完成調整動作。
請參閱圖4，圖4是本發明的自動調焦流程示意圖，其中，該掃描模組內部包含有一鏡頭LENS與一電荷耦合器CCD，并將該鏡頭及該電荷耦合器先作一初步調焦，再將第一鏡片組與第二鏡片組裝設于掃描器的內部，此時，第一鏡片組及第二鏡片組并未作一精確的定位，首先啟動電源41，而傳動系統便移動第一鏡片組至傳感器Sensor位置42，即為調整焦距的初始位置，對一特定測試圖Chart啟動掃描43，以獲得一影像焦距值，再移動第二鏡片組，并根據掃描模組接收該焦距值，以計算最佳焦距范圍44，藉由測試來判斷是否為最佳焦距范圍45，若結果為否定時，則跳回執行步驟44來作調整焦距，直到結果為肯定時，則結束完成調焦46的工作；最佳的焦距范圍的計算是掃描模組所接收的焦距值經由一控制電路作計算，并根據計算結果由控制電路輸出一信號至第二電機，并驅動第二鏡片組前進或后退來達到最佳焦距范圍。
權利要求
1.一種自動對焦的裝置，其特征在于其構成的組件包括有一第一鏡片組，其內部設置有一個以上的鏡片，設置在掃描器的光程中，用以反射改變光線路徑；一第二鏡片組，其內部設置有一個以上的鏡片，設置在掃描器的光程中，用以接收第一鏡片組所反射的光線，并將光線經由一次以上反射而投射于一掃描模組；一掃描模組，接收掃描器所投射的影像，并將該影像轉換成電子信號；兩個傳動系統，用以承載第一鏡片組及第二鏡片組，并且分別驅動第一鏡片組及第二鏡片組作一前后移動；兩個傳感器，設置在掃描器內部的適當處，用以檢測第一鏡片組及第二鏡片組在掃描器內部的位置；以及，兩個導引裝置，連接于第一鏡片組及第二鏡片組，可供兩個鏡片組作一移動方向的導引。
2.如權利要求1所述的自動對焦的裝置，其特征在于該傳動系統包括有一第一皮帶，套置于第一轉輪及第二轉輪的外緣，并利用一第一電機驅動；一第二皮帶，套置于第三轉輪及第四轉輪的外緣，并利用一第二電機驅動；一第一轉輪，設置在第一皮帶內部的一端，其旋轉時使皮帶作一前進或后退的轉動；一第二轉輪，設置在第一皮帶內部的一端，其旋轉時使皮帶作一前進或后退的轉動；一第三轉輪，設置在第二皮帶內部的一端，其旋轉時使皮帶作一前進或后退的轉動；一第四轉輪，設置在第二皮帶內部的一端，其旋轉時使皮帶作一前進或后退的轉動；一第一電機，其前端延伸轉軸穿置于一第一轉輪的軸心，并驅動第一鏡片組作一前進、后退的移動；以及，一第二電機，其前端延伸轉軸穿置于第三轉輪的軸心，并驅動第二鏡片組作一前進、后退的移動。
3.如權利要求1或2所述的自動對焦的裝置，其特征在于該第一鏡片組底部固接于第一皮帶的上方。
4.如權利要求1或2所述的自動對焦的裝置，其特征在于該第二鏡片底部固接于第一皮帶的上方。
5.如權利要求2所述的自動對焦的裝置，其特征在于該第一皮帶及第二皮帶更可利用鋼絲來作一取代。
6.如權利要求2所述的自動對焦的裝置，其特征在于該第一皮帶、第二皮帶及多個轉輪更可以一導螺桿來作一取代。
7.如權利要求1所述的自動對焦的裝置，其特征在于該掃描模組包括有一鏡頭及一電荷耦合器。
8.如權利要求1所述的自動對焦的裝置，其特征在于該兩個導引裝置的上方更設有兩個平臺，以供第一鏡片組及第二鏡片組垂直架設在兩個導引裝置之間。
9.如權利要求1所述的自動對焦的裝置，其特征在于該導引裝置為一導桿。
10.如權利要求1所述的自動對焦的裝置，其特征在于該第一鏡片組中更設置有一燈源組。
11.一種自動對焦的方法，其特征在于其執行的步驟分別為(a)啟動電源；(b)移動第一鏡片組至傳感器位置；(c)對一特定測試圖啟動掃描；(d)移動第二鏡片組，并根據掃描模組接收該焦距值，以計算出最佳焦距范圍；(e)是否為最佳焦距范圍；(f)完成對焦。
12.如權利要求11所述的自動對焦的方法，其特征在于其中最佳的焦距范圍的計算是掃描模組所接收的焦距值經由一控制電路作計算得到的。
13.如權利要求11所述的自動對焦的方法，其特征在于其中計算結果由控制電路輸出一信號至第二電機，并驅動第二鏡片組前進或后退來達到最佳焦距范圍。
14.如權利要求11所述的自動對焦的方法，其特征在于該步驟(e)的結果若為否定時，則執行步驟(d)的方法。
15.如權利要求11所述的自動對焦的方法，其特征在于該步驟(e)的結果若為肯定時，則執行步驟(f)的方法。
16.如權利要求11所述的自動對焦的方法，其特征在于該控制電路為一中央處理器。
17.如權利要求11所述的自動對焦的方法，其特征在于該控制電路為一特殊應用集成電路。
全文摘要
一種自動對焦方法及裝置,其是運用于一掃描器的內部,利用兩組傳動電機及傳動元件來帶動兩個可移動的平臺,該兩個平臺上分別承載有第一鏡片組及第二鏡片組,再分別以一電機驅動第一鏡片組及第二鏡片組,以達到在一調整焦距過程中只移動第二鏡片組,以調整第一鏡片組及第二鏡片組的距離,具有自動化和精確調焦的功能,并可簡化掃描器內部調焦機構。
文檔編號G06K7/10GK1348146SQ0012970
公開日2002年5月8日 申請日期2000年10月8日 優先權日2000年10月8日
發明者黃志文 申請人:力捷電腦股份有限公司