一种自动调焦装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种自动调焦装置，包括沿光轴设置的透镜组和图像传感器，以及用于产生电磁作用力以驱动图像传感器沿光轴运动的电磁驱动装置和用于限定图像传感器沿光轴运动的限位装置。本发明专利技术通过电磁力驱动图像传感器沿光轴运动，调整透镜组与图像传感器间的距离，从而实现自动调焦。与现有技术驱动透镜组的调焦方式相比较，本发明专利技术更利于电磁驱动装置的安装，使得整个装置结构简单、紧凑。

【技术实现步骤摘要】
一种自动调焦装置【所属
】本专利技术涉及一种自动调焦装置，特别是涉及一种利用电磁力作驱动的自动调焦装置。
技术介绍
自动调焦技术被广泛地使用在照相机、摄像机、手机、摄像头等具有成像功能的设备上，随着人们对这些设备便携要求越来越高，自动调焦的装置也在向体积小、重量轻的方向发展。传统的自动调焦装置利用马达驱动透镜组前后移动，从而改变透镜组和感光设备(例如：CCD或CMOS)之间的距离，达到自动调焦的目的，但由于马达体积的限制，使得整个装置的体积很难进一步缩小。现有技术出现了多种无驱动马达的自动调焦的解决方案，如中国专利：01136236、02146893和200410035322，均是利用电磁场产生的电磁作用力来移动透镜组。比较典型的例子如附图1所示的中国专利01136236，该专利文献所揭示的装置包括：传感器11、基板12、传感器外壳13、传感滤光器14、弹性部件16、镜片17、镜片翼18、绕线线圈19、磁铁20。在上述弹性部件16外部的末端连接电线，并接通电流。电流通过上述弹性部件16流入缠绕于镜片翼18外部的卷轴式线圈19中。由线圈产生感应磁场，与连接于上述线圈19周围的磁铁20或永久磁铁所固有的磁场相互作用，产生电磁力，将上述镜片翼18沿上下方向移动。因此，调整了上述镜片翼18中连接的镜片17与图像传感器11之间的距离。此现有技术利用电磁力移动透镜组进行调焦的方式去掉了驱动马达，能够在一定程度上缩小装置的体积，但是需要采用固定机构来将磁铁或者线圈以某-->种形式与透镜组结合在一起以带动透镜组运动。为了保持光路的畅通，固定机构只能安装于透镜组的侧面，这样就增加了固定机构装配的难度，同时也妨碍了整个调焦装置体积的进一步缩小。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种利用电磁力驱动图像传感器的方法来实现自动调焦的装置，其目的在于：使得整个调焦装置简单、紧凑，同时在自动调焦过程中噪音小，机械运动简单，调焦速度快。本专利技术通过以下技术方案实现：一种自动调焦装置，包括沿光轴设置的透镜组和图像传感器，还包括用于产生电磁作用力以驱动所述图像传感器沿光轴运动的电磁驱动装置，以及用于限定所述图像传感器沿光轴运动的限位装置。上述电磁驱动装置可包括与透镜组位置相对固定的磁铁和与图像传感器固接的驱动线圈。本专利技术的自动调焦装置还包括承载所述图像传感器的电路基板。上述限位装置为一端与电路基板相连，另一端与透镜组位置相对固定的弹性体。上述弹性体包括：聚脂薄膜、尼龙薄膜、橡胶薄膜或聚胺薄膜。上述弹性体还可包括弹性电路板，弹性电路板与电路基板相连的一端与图像传感器电连接，用于引出来源于图像传感器的电信号。上述弹性电路板与电路基板相连的一端还可与驱动线圈电连接，用于为驱动线圈提供驱动电流。上述图像传感器与电路基板结合体的重心、线圈的圆心位于光轴上。上述驱动线圈可固接于电路基板的与图像传感器相对的面上，上述磁铁为-->圆柱形，驱动线圈可移动地套设在磁铁上。上述弹性电路板可弯折成V型、W型或多褶型。本专利技术通过电磁力驱动图像传感器沿光轴运动，调整透镜组与图像传感器间的距离，从而实现自动调焦。与现有技术驱动透镜组的调焦方式相比较，由于光路只通过图像传感器的一面，本专利技术更利于电磁驱动装置的安装，利用弹性电路板的力学和电学性质，在对图像传感器进行限位的同时传递电信号，使得整个装置结构简单、紧凑。【附图说明】图1是现有技术的一种自动调焦装置的结构图。图2是本专利技术自动调焦装置实施例一的原理框图。图3是本专利技术自动调焦装置实施例一结构剖面图。图4是本专利技术实施例一结构分解图。图5a-5b是本专利技术实施例一采用不同数量的弹性电路板示意图。图6是本专利技术实施例一弹性电路板各种可能的形状。图7是本专利技术实施例二结构剖面图。图8是本专利技术实施例二自动调焦算法的原理图。【具体实施方式】实施例一为本专利技术的最佳实施例，下面参照附图对其进行详细说明。如图3及图4所示，该装置由以下部分构成：透镜组1、透镜组支架2、图像传感器3、电路基板4、弹性电路板5、外接电路板6、驱动线圈7、永磁铁8和底座9。透镜组1固定在透镜组支架2内，透镜组支架2、外接电路板6和底座9位-->置相对固定，并构成一封闭空腔，光线仅能从透镜组支架2前端的开孔进入腔内，透镜组1和图像传感器3沿光轴11依次排列，并对准开孔的中心，图像传感器3焊接在电路基板4上，其中心与光轴重合，电路基板4的与固定有图像传感器3一面相对的面上固定有驱动线圈7，驱动线圈7同时可移动地套设于固定在底座9内部的圆柱型永磁铁8上。弹性电路板5的两端分别焊接在电路基板4和外接电路板6上，其与电路基板4相连的一端分别与图像传感器3和驱动线圈7电连接，用于引出来源于图像传感器3的电信号和为驱动线圈提供驱动电流。这里弹性电路板5不仅可以起到电性连接的作用，还起到限位装置的作用。为避免调焦时图像传感器3的中心偏离光轴11，应保证由弹性电路板5变形而产生的合力沿光轴方向，可采用对称的方式设置两条或者四条弹性电路板，分别如图5a、5b所示。同时为保持平衡，所述图像传感器3与电路基板4结合体的重心以及驱动线圈7的圆心也应位于光轴上。本专利技术采用的弹性电路板(英文名：flexible PCB、flexible printedcircuit或flex-circuits)是近年出现的一种新型的印刷电路板，能进行可靠的高密度的电性和物理连接、并可反复多次产生较大的弹性形变。例如美国Mod-tronic仪器有限公司生产的Mil-P-50884-Type1型弹性电路板，采用聚酰亚胺(polyimide)表层中夹薄铜片的方式制成，总厚度在0.14mm左右。弹性电路板弯曲变形的幅度越大，所产生的作用力也就越大，其关系取决于组成材料的弹性系数。为了增加弹性电路板受力时变形的幅度，可将弹性电路板弯折成V型、W型或类似的多褶型，如图6所示。弯折后的弹性电路板在受力时，弯折处的夹角也会发生变化，弹性电路板随之被拉直或者压弯，从而提供较大的变形幅度。-->实施例一的工作原理如下：透镜组1、永磁铁8、外接电路板6的位置相对固定，通过永磁铁8与驱动线圈7之间的电磁作用力驱动图像传感器3沿光轴运动聚焦。如图2所示，图像光信号通过透镜组1汇聚在图像传感器3上，光学图像信号通过图像传感器3转换为具有行场同步的数字图像信号，该数字图像信号通过弹性电路板5传输到外接电路板6再通过其他接口电路将此数字图像信号传输到中央处理器(数字相机的DSP或PC的CPU)上。中央处理器能将这些同步的数字图像信号通过计算机或数字相机的显示屏直接显示的同时又能根据图像的虚实程度判断该数字成像系统是否聚焦。如未聚焦，中央处理器则产生控制驱动信号经直流驱动电路产生一定大小正或负的直流电压作用在驱动线圈7上，根据电磁学的右手螺旋法则该线圈能根据不同的电流方向产生S或N的电磁场。这个电磁场与柱型永久磁铁8的磁场相互作用便会产生不同方向、不同大小的力推动驱动线圈7以至推动图像传感器3沿光轴移动以调节与透镜组1之间的距离。作为限位装置的弹性电路板5所产生的弹力在力学角度起着平衡力的作用，当电磁力加大时，弹性电路板5弯曲的形变就会增大，从而产生更大的弹力，弹力与电磁力会在新的位置得到平衡，这样就能保证图像传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动调焦装置，包括沿光轴设置的透镜组和图像传感器，其特征在于还包括：用于产生电磁作用力以驱动所述图像传感器沿光轴运动的电磁驱动装置，以及用于限定所述图像传感器沿光轴运动的限位装置。

【技术特征摘要】
1、一种自动调焦装置，包括沿光轴设置的透镜组和图像传感器，其特征在于还包括：用于产生电磁作用力以驱动所述图像传感器沿光轴运动的电磁驱动装置，以及用于限定所述图像传感器沿光轴运动的限位装置。2、根据权利要求1所记载的一种自动调焦装置，其特征在于，所述电磁驱动装置包括与透镜组位置相对固定的磁铁和与图像传感器固接的驱动线圈。3、根据权利要求1或2所记载的一种自动调焦装置，其特征在于，包括承载所述图像传感器的电路基板。4、根据权利要求3所记载的一种自动调焦装置，其特征在于，所述限位装置为一端与电路基板相连、另一端与透镜组位置相对固定的弹性体。5、根据权利要求4所记载的一种自动调焦装置，其特征在于，所述弹性体包括：聚酯薄膜、尼龙薄膜、橡胶薄膜或聚酰亚胺薄膜。6、根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周朝晖，
申请(专利权)人：北京华旗数码技术实验室有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]