專利名稱：圖像傳感器浮動(dòng)式影像追蹤自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像傳感器浮動(dòng)式影像追蹤自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的影像追蹤自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱AF系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)組成如圖l所示，包括成 像鏡頭組件A、圖像傳感器組件B、中央控制處理器D以及驅(qū)動(dòng)鏡頭組件來回移 動(dòng)的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)C,其工作原理是當(dāng)鏡頭組件A后方的成像面MN與圖像傳 感器組件B不在同一面時(shí)，圖像傳感器組件B傳送到中央控制處理器D的圖像是 不清晰的，因此，中央控制處理器指令鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)C驅(qū)動(dòng)鏡頭組件A沿光軸來 回移動(dòng)，從而使成像面MN來回移動(dòng)，當(dāng)成像面MN與圖像傳感器組件B在同一 面時(shí)，對(duì)焦成功，圖像傳感器組件傳送到中央控制處理器的圖像是清晰的。但這 種AF系統(tǒng)存在如下缺點(diǎn)1)由于是由鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)鏡頭組件來回移動(dòng)進(jìn)行 對(duì)焦，而傳統(tǒng)的鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、電磁、超聲波、機(jī)械式等驅(qū)動(dòng)力比較小， 所以只能帶動(dòng)較小的鏡頭或者光學(xué)系統(tǒng)中某個(gè)鏡片的運(yùn)動(dòng)，因此存在明顯的局限 性；2)鏡頭驅(qū)動(dòng)才A4勾結(jié)構(gòu)復(fù)雜，比!錄和笨重，體積大，使整個(gè)AF系統(tǒng)比傘誘 和笨重，體積大；3)當(dāng)AF系統(tǒng)應(yīng)用到如相才幾、攝H4JL等設(shè)備時(shí)，由于AF系統(tǒng) 是采用驅(qū)動(dòng)鏡頭組件的方式，因此必須與相機(jī)、攝^^L等設(shè)備上光學(xué)元件進(jìn)行匹 配，需M出修改后才能使用，因此，適用性差，不能形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件去適用 不同的設(shè)備。
另夕卜，作為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員雖然很顯然可以想到在

圖1中通過驅(qū)動(dòng)圖 像傳感器組件來達(dá)到自動(dòng)對(duì)焦的目的。但是這種方式對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來講 存在兩個(gè)不可克服的技術(shù)難題，所以在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的思想上存在技術(shù) 偏見，這種方式幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。第一個(gè)技術(shù)難題通常圖像傳感器通常集成在 線路板上，而線路板是硬的且比較大，在圖像傳感器組件來回移動(dòng)的過程中，并 不能可靠保證圖像傳感器與線路板的有效穩(wěn)定連接；2)如何保證圖像傳感器在移動(dòng)過程中，圖像傳感器光軸方向與鏡頭的光軸方向保持一致，使圖像傳感器捕 獲清晰的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供圖像傳感器浮動(dòng)式影像追蹤自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，它利用浮動(dòng) 機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)圖l象傳感器組件來回移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)焦，體積小，厚度小，重量輕，可以無 須改動(dòng)就可以適用不同的設(shè)備，適用性強(qiáng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
圖像傳感器浮動(dòng)式影像追蹤自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng),它包括圖像傳感器組件和浮動(dòng)機(jī) 構(gòu)，圖像傳感器組件由浮動(dòng)枳4勾驅(qū)動(dòng)來回移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)焦。
本發(fā)明與現(xiàn)有技^目比具有如下優(yōu)點(diǎn)通過浮動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)圖像傳感器組件來 回移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)焦，結(jié)構(gòu)緊湊,體積小，重量輕，適應(yīng)性強(qiáng)，可以無須改變?cè)瓉碓O(shè)備的 光學(xué)系統(tǒng)就可以直接應(yīng)用。
上述所述的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)是電磁力驅(qū)動(dòng)的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)。通過電磁力驅(qū)動(dòng)比較容易控 制，且控制的精度高，驅(qū)動(dòng)力大。.
上述所述的電^f茲力驅(qū)動(dòng)的浮動(dòng)枳4勾包括線圈架、繞在線圏架上的線圈繞組、 71<^茲鐵、平移支撐機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)，線圈架安裝連接在平移支撐機(jī)構(gòu)上，在線圈 架的旁邊布置有永磁鐵，圖像傳感器組件安裝在線圈架上，平移支撐機(jī)構(gòu)與復(fù)位 機(jī)構(gòu)連接。
上述所述的平移支撐機(jī)構(gòu)包括一對(duì)相同的平行四連桿機(jī)構(gòu)，線圈架兩側(cè)分別 與一個(gè)平行四連桿機(jī)構(gòu)上的平移連桿連接。使到線圏架來回移動(dòng)時(shí)比較平穩(wěn)，并 且保證線圈架上的圖像傳感器組件的光軸方向在移動(dòng)過程中始終與鏡頭光軸方 向保持平行，不發(fā)生傾斜，從而使圖像傳感器組件獲得比較清晰的圖像。 上述所述在線圈架的上方和下方對(duì)稱布置一對(duì)磁極'1"^目同的永磁鐵。 上述所述線圈架的外面是鏡頭座，永磁鐵安裝固定在鏡頭座上，平行四連桿 機(jī)構(gòu)上的兩端鉸接在鏡頭座上，在鏡頭座上安裝有成像鏡頭，平行四連桿機(jī)構(gòu)上 的平移連桿與線圈架側(cè)壁連接。上述所述平行四連桿機(jī)構(gòu)上的平移連桿設(shè)置有上凸柱，在凸柱正下方、平行 四連桿機(jī)構(gòu)的固定端設(shè)置有下凸柱，彈簧兩端分別套在上凸柱和下凸柱。當(dāng)作用 在線圈架的電磁力消失時(shí)，利用彈簧驅(qū)動(dòng)平行四連桿機(jī)構(gòu)復(fù)位，從而使圖像傳感 器復(fù)位。
上述所述圖像傳感器組件包括圖像傳感器、軟線路板FPC和加強(qiáng)片，圖像傳 感器集成在軟線路板FPC的一面上，在軟線路板FPC另一面上安裝有加強(qiáng)片，加 強(qiáng)片使軟線路板FPC與圖像傳感器保持穩(wěn)定可靠連接。
上述所述平行四連桿機(jī)構(gòu)上的^條擺動(dòng)桿的長(zhǎng)度至少大于5. Omm。保證圖像 傳感器組件的光軸與鏡頭光軸的偏差足夠小，從而使圖像傳感器組件獲得比較清 晰的圖像。
上述所述圖像傳感器組件是將圖像信號(hào)傳送到中央控制處理器，中央控制處 理器控制浮動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)圖像傳感器組件來回移動(dòng)，直到圖像傳感器組件傳送的圖 像清晰為止，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦。 附圖^兌明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是傳統(tǒng)影^象追蹤自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)的原理示意圖2是本發(fā)明的原理示意圖3是本發(fā)明的分解圖4是^^發(fā)明的主-見圖5是圖4的A-A剖視圖6是圖4的B—B剖^L圖7是本發(fā)明圖像傳感器組件1的結(jié)構(gòu)示意圖8是本發(fā)明平行四連桿才;^勾的運(yùn)動(dòng)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，本發(fā)明圖像傳感器浮動(dòng)式影像追蹤自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)包括鏡頭組件 4、圖像傳感器組件1和浮動(dòng)機(jī)構(gòu)2和中央控制處理器3,圖像傳感器組件l是將圖像信號(hào)傳送到中央控制處理器3,中央控制處理器3控制浮動(dòng)才幾構(gòu)2推動(dòng)圖 像傳感器組件l來回移動(dòng)，直到圖,傳感器組件1與成像面MN重合后，圖像傳 感器組件l傳送的圖像清晰，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦。在該技術(shù)方案中鏡頭組件4是不動(dòng) 的。中央控制處理器3可以是單片機(jī)或者是數(shù)字信號(hào)處理器DSP。
如圖3、圖4、圖5和圖6所示，所述的浮動(dòng)4iU勾2是電磁力驅(qū)動(dòng)的浮動(dòng)機(jī) 構(gòu)，它包括線圈架5、繞在線圈架5上的線圈繞組6、永》茲4夾7、平移支撐枳4勾 和復(fù)位才;U勾，線圈架5安裝連接在平移支撐才幾構(gòu)上，圖像傳感器組件l安裝在線 圈架5上，平移支撐機(jī)構(gòu)與復(fù)位機(jī)構(gòu)連接。在線圈架5的外面是鏡頭座8，永磁 鐵7安裝固定在鏡頭座8上，在鏡頭座8上安裝有鏡頭組件4，平行四連桿才;i4勾 的平移連桿9與線圈架5側(cè)壁連接。平移支撐機(jī)構(gòu)包括一對(duì)相同的平行四連桿機(jī) 構(gòu)，平行四連桿機(jī)構(gòu)上的兩端鉸接在'鏡頭座8上，線圏架兩側(cè)分別與一個(gè)平行四 連桿機(jī)構(gòu)上的平移連桿9連接。平行四連桿機(jī)構(gòu)包括平移連桿9和兩擺動(dòng)桿10。 在線圏架5的上方和下方對(duì)稱布置一對(duì)磁極性相同的永磁鐵7。復(fù)位機(jī)構(gòu)包括彈 簧13,在平行四連桿機(jī)構(gòu)上的平移連桿9設(shè)置有上凸柱11,在凸柱正下方ll、 平行四連桿機(jī)構(gòu)的固定端設(shè)置有下凸柱12,彈簧13兩端分別套在上凸柱11和 下凸柱12上。平行四連桿機(jī)構(gòu)上的兩條擺動(dòng)桿10的長(zhǎng)度至少大于5. Omm。
如圖7所示，所述的圖像傳感器組件1包括圖像傳感器14、軟線路板FPC15 和加強(qiáng)片16,圖像傳感器14集成在軟線路板FPC15的一面上，在軟線路板FPC15 另一面上安裝有加強(qiáng)片16。本發(fā)明的圖像傳感器組件1克服了一個(gè)技術(shù)難點(diǎn) 即圖像傳感器14集成在軟線路板FPC15上，當(dāng)圖像傳感器14來回移動(dòng)時(shí)，軟線 路板FPC15通過自身的彎曲變形始終與圖像傳感器14保持有效的接觸連接。
本發(fā)明的工作原理是圖像傳感器組件1將圖像信號(hào)傳送到中央控制處理器 3,中央控制處理器3控制浮動(dòng)機(jī)構(gòu)2推動(dòng)圖像傳感器組件1來回移動(dòng)，直到圖 像傳感器組件1與成像面MN重合后，圖像傳感器組件1傳送的圖像清晰，實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)對(duì)焦。中央控制處理器3通過控制流經(jīng)線圈繞組6的電流方向可以控制浮動(dòng) 機(jī)構(gòu)2上的線圏架5前移或者后移，通過控制流經(jīng)線圈繞組6的電流的大小，可 以控制線圏架5前移或者后移的移鉤距離。因此這種控制方式非常簡(jiǎn)單有效控制
7圖像傳感器組件1的浮動(dòng)。在線圈繞組6沒有通電流時(shí)，在線圈架5兩側(cè)分別由 一組相同的平行四連桿機(jī)構(gòu)支撐，為了使平行四連桿機(jī)構(gòu)保持一個(gè)穩(wěn)定的初始狀 態(tài)，在平行四連桿枳i構(gòu)上安裝有彈簧13。為了使線圏架5底部的線圈繞組6和 頂部的線圈繞組6獲得一個(gè)相同的拉力，在線圏架5的上方和下方對(duì)稱布置一對(duì) 磁極性相同的7Jc磁鐵7。當(dāng)中央控制處理器3指令向線圈繞組6通電時(shí)，線圈繞 組6受到拉力，線圏繞組6連同線圈架5克服彈簧13的阻力一起運(yùn)動(dòng)，由于線 圈架5兩側(cè)分別與一個(gè)相同的平行四連桿機(jī)構(gòu)上的平移連桿9連接，使到線圈架 5與平移連桿9的運(yùn)動(dòng)軌跡是一樣的，線圈架5始終保持與光軸平4于姿態(tài)運(yùn)動(dòng)而 不傾斜，也就是使線圈架5上圖像傳感器14的光軸與鏡頭組件4的光軸保持平 行或者重合，雖然，有時(shí)候圖像傳感器14的光軸與鏡頭組件4的光軸的之間存 在高度差，但只要高度差足夠小，而鏡頭組件4的成像范圍足夠大，則這種偏差 可以忽略不計(jì)。以本發(fā)明為例，如圖8所示，兩條擺動(dòng)桿10的長(zhǎng)度為7. 0咖時(shí)， 在鏡頭焦點(diǎn)圈內(nèi)的圖像傳感器14的光軸與鏡頭組件4的光軸的之間存在高度差 AH最多只有O. 005隱，圖像傳感器14的成像范圍約為實(shí)際形成圖像范圍的1000 倍,那么，這種微小的高度差只使到實(shí)際形成圖像范圍在圖像傳感器14稍作偏移: 但對(duì)圖像的清晰度不產(chǎn)生影響。只要圖像傳感器14的光軸相對(duì)鏡頭組件4的光 軸不發(fā)生傾斜，那么獲得穩(wěn)定清晰的圖像是較為容易的。由于本發(fā)明是采用圖像 傳感器14浮動(dòng)方式自動(dòng)對(duì)焦，當(dāng)應(yīng)用于帶相機(jī)、攝^^L等設(shè)備時(shí)，無須改變?cè)?來的光學(xué)系統(tǒng)就可以應(yīng)用，適應(yīng)性非常強(qiáng)。
權(quán)利要求
1、圖像傳感器浮動(dòng)式影像追蹤自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，其特征在于它包括圖像傳感器組件和浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，圖像傳感器組件由浮動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)來回移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)焦。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器浮動(dòng)式影像追蹤自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，其特征 在于:所述的浮動(dòng)枳4勾是電》茲力驅(qū)動(dòng)的浮動(dòng)積4勾。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器浮動(dòng)式影像追蹤自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，其特征 在于電磁力驅(qū)動(dòng)的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)包括線圈架、繞在線圈架上的線圈繞組、永磁鐵、 平移支撐機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)，線圈架安裝連接在平移支撐才幾構(gòu)上，在線圈架的旁邊 布置有永磁鐵，圖像傳感器組件安裝在線圈架上，平移支撐機(jī)構(gòu)與復(fù)位才;U勾連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的圖像傳感器浮動(dòng)式影像追蹤自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)， 其特征在于平移支撐機(jī)構(gòu)包括一對(duì)相同的平行四連桿機(jī)構(gòu)，線圈架兩側(cè)分別與 一個(gè)平行四連桿機(jī)構(gòu)上的平移連桿連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像傳感器浮動(dòng)式影像追蹤自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，其特征 在于在線圈架的上方和下方對(duì)稱布置一對(duì)》茲極性相同的7Ja茲4失。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像傳感器浮動(dòng)式影4象追蹤自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，其特征 在于在線圏架的外面是鏡頭座，永磁鐵安裝固定在鏡頭座上，平行四連桿才iU勾 上的兩端鉸接在鏡頭座上，在鏡頭座上安裝有鏡頭組件，平行四連桿機(jī)構(gòu)上平移 連桿與線圏架側(cè)壁連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像傳感器浮動(dòng)式影像追蹤自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，其特征 在于復(fù)位機(jī)構(gòu)包括彈簧，在平行四'連桿機(jī)構(gòu)上的平移連桿設(shè)置有上凸柱，在凸 柱正下方、平行四連桿才幾構(gòu)的固定端設(shè)置有下凸柱，彈簧兩端分別套在上凸柱和 下凸柱上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的圖像傳感器浮動(dòng)式影像追蹤自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)， 其特征在于所述的圖像傳感器組件包括圖像傳感器、軟線路板FPC和加強(qiáng)片， 圖像傳感器集成在軟線路板FPC的一面上，在軟線路板FPC另一面上安裝有加強(qiáng)片。 ，
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像傳感器浮動(dòng)式影像追蹤自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，其特征 在于平行四連桿機(jī)構(gòu)上的兩條擺動(dòng)桿的長(zhǎng)度至少大于5. 0咖。
10、根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的圖像傳感器浮動(dòng)式影像追蹤自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)， 其特征在于圖像傳感器組件是將圖'像信號(hào)傳送到中央控制處理器，中央控制處 理器控制浮動(dòng)枳4勾推動(dòng)圖像傳感器組件來回移動(dòng)，直到圖像傳感器組件傳送的圖 像清晰為止，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦。
全文摘要
圖像傳感器浮動(dòng)式影像追蹤自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，它包括圖像傳感器組件和浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，圖像傳感器組件由浮動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)來回移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)焦。所述的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)是電磁力驅(qū)動(dòng)的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)。圖像傳感器組件是將圖像信號(hào)傳送到中央控制處理器，中央控制處理器控制浮動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)圖像傳感器組件來回移動(dòng)，直到圖像傳感器組件傳送的圖像清晰為止，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦。它利用浮動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)圖像傳感器組件來回移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)焦，體積小，厚度小，重量輕，可以無須改動(dòng)就可以適用不同的設(shè)備，適用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)G02B7/28GK101533145SQ200810026840
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2008年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月12日
發(fā)明者賈懷昌 申請(qǐng)人:賈懷昌