CN104054021B - 透镜焦距调节方法和调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种透镜焦距调节方法，其避免调节透镜焦距过程中透镜镜筒过分顶住或压缩夹头部。为此相机组件包括其内圆周表面具有内螺纹的透镜壳体和其外圆周表面具有外螺纹的透镜镜筒，使得透镜镜筒与透镜壳体螺纹啮合，透镜焦距调节方法中，调节位于夹头部的透镜镜筒的垂直位置以调节透镜焦距，包括：沿第一相对方向朝向夹头部传送相机组件的步骤；在传送相机组件过程中拍摄相机组件的步骤；当相机组件位于夹头部时探测施加到相机组件的载荷值的步骤；确定载荷值是否小于设定值的步骤，以便当载荷值小于设定值时继续传送相机组件并当载荷值等于设定值时停止传送相机组件；和当停止相机组件传送时向前或反向地旋转透镜镜筒以聚焦透镜的步骤。

Description

透镜焦距调节方法和调节装置

技术领域

本发明涉及一种用于相机组件的透镜焦距调节方法和调节装置，尤其涉及一种透镜焦距调节方法，其可以避免在透镜焦距调节过程中，透镜镜筒过分地顶住或压缩夹头部，和一种调节装置。

背景技术

通常，相机组件被划分为固定焦距和自动调焦两种类型。AF类型的相机组件涉及一种具有基本的固定焦点距离的相机组件，这一距离可以根据形成在透镜镜筒内的执行器而变化，所述执行器通过所述透镜镜筒上应用的电流或电压来操作。AF类型的相机组件包括具有多个透镜的透镜系统，还包括执行器，如音圈电动机，等等。另外，当相应透镜的运动引起相对距离变化时，光学焦点距离是可调节的。

同时，在出厂之前，相机组件进行透镜焦距调节，其中，啮合深度通过精确地旋转透镜镜筒来确定，因此，相对于透镜壳体下面所提供的印制电路板的图像传感器，所述透镜镜筒的透镜可以设在固定焦点距离范围内。

然而，当位于插座板上的相机组件向上移动以插入夹头部以达到相对于相机组件透镜焦距调节的目的时，相机组件的透镜镜筒会过分地顶住或压缩夹头部，从而引起透镜镜筒损坏。

另外，一旦透镜镜筒插入夹头部，相机组件会在向上的方向继续移动以保持透镜镜筒相对于夹头处在预先确定的距离内，在这一过程中，相机组件的透镜镜筒可以过分地顶住或压缩夹头部，从而引起透镜镜筒损坏。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种透镜焦距调节方法和调节装置，其可以避免在透镜焦距调节过程中，透镜镜筒过分地顶住或压缩夹头部。

技术方案

为了达到以上目的，在一个实施例中，提供了一种用于相机组件的透镜焦距调节方法，包括：透镜壳体，其内圆周表面具有内螺纹；和透镜镜筒，其外圆周表面具有外螺纹，使得所述透镜镜筒与所述透镜壳体螺纹啮合，其中，调节位于夹头部的透镜镜筒的垂直位置，从调节透镜的焦距。该透镜焦距调节方法可以包括：沿第一方向朝向所述夹头部相对地传送所述相机组件的步骤，在所述相机组件的传送过程中，采用视觉件拍摄所述相机组件的步骤，当所述相机组件位于所述夹头部时，探测施加到所述相机组件上的载荷值的步骤，确定所述载荷值是否小于设定值的步骤，以便当所述载荷值小于所述设定值时，继续传送所述相机组件，当所述载荷值等于所述设定值时，停止传送所述相机组件，和当所述相机组件的传送停止时，向前或反向地旋转所述透镜镜筒以聚焦所述透镜的步骤。

在向前或反向地旋转所述透镜镜筒以聚焦所述透镜的步骤中，当所述载荷值等于所述设定值时，所述相机组件被传送至与所述第一方向相对的第二方向，当所述载荷值变为“0”时，所述相机组件可被传送至第一方向。

在向前或反向地旋转所述透镜镜筒以聚焦所述透镜的步骤中，根据数学表达式“Z＝θ/360×P”可确定传送所述相机组件的距离，其中，Z表示所述相机组件被传送的距离，“θ”为所述透镜镜筒的旋转角度，并且“P”为所述透镜镜筒的螺距。

所述透镜镜筒的旋转角度基于所述夹头部的起点和所述夹头部的旋转角度来确定。

在采用所述视觉件拍摄所述相机组件的步骤中，基于来自所述视觉件的图像，所述透镜镜筒可被向前或反向地旋转，使得所述透镜镜筒处于与所述夹头部啮合的位置。

在一个实施例中，提供了一种用于相机组件的透镜焦距调节装置，包括：透镜壳体，其内圆周表面具有内螺纹；和透镜镜筒，其外圆周表面具有外螺纹，使得所述透镜镜筒与所述透镜壳体螺纹啮合，其中，调节所述透镜镜筒的垂直位置，以调节透镜的焦距。所述透镜焦距调节装置可以包括：工作台，其包括中空部；夹头部，其设置在所述工作台的中空部内；第一驱动部，其用于传送所述相机组件至第一方向，使得所述透镜镜筒位于所述夹头部上；第二驱动部，其用于旋转所述夹头部以调节所述透镜镜筒相对于所述透镜壳体的啮合深度；载荷探测部，其设置在所述工作台上，用于通过所述相机组件探测施加到所述夹头部上的载荷，所述相机组件被所述第一驱动部传送至所述第一方向；和控制单元，其用于进行前述透镜焦距调节方法。

所述夹头部可包括：可旋转地形成在所述工作台的中空部的夹头旋转体，其与所述相机组件的透镜镜筒啮合；和夹头固定环，其用于引导所述夹头旋转体的旋转运动，同时限制所述夹头旋转体的运动。

所述载荷探测部可包括：形成在所述工作台上的载荷元件；和载荷支架，所述载荷支架的一端形成在所述夹头固定环上，另一端形成在所述载荷元件上。

另外，所述第二驱动部可以包括：设置在所述工作台上的电动机；和驱动力传送部，其设置在所述电动机和所述夹头旋转体之间以将所述电动机的旋转力传送至所述夹头旋转体。

另外，所述透镜镜筒可以通过组装单元而被啮合到所述夹头旋转体，所述组装单元可以包括形成在所述透镜镜筒一端的凹槽和形成在所述夹头旋转体相应的一端的相应的凸起。

另外，所述控制单元可以作为由设定的程序来操作的一个或多个的微处理器来实现，所述设定的程序可以包括一系列指令，以执行上述透镜焦距调节方法。

有益效果

根据本发明的实施例，所述透镜焦距调节方法和调节装置具有如下效果。

根据实施例，由于第一和第二驱动部是根据所述载荷探测部和所述载荷探测部的载荷值而被控制的，所以可以避免相机组件过分地顶住或压缩透镜镜筒，而这最终会防止透镜镜筒被损坏。

附图说明

图1为根据本发明实施例的透镜焦距调节装置的正视图。

图2为根据本发明实施例，透镜焦距调节装置的工作台的俯视立体图。

图3为根据本发明实施例，透镜焦距调节装置的工作台的仰视立体图。

图4为夹头部的剖面立体图，其为图2的主要部分。

图5为通过根据本发明实施例的透镜焦距调节装置被调焦的普通相机组件的分解立体图。

图6为根据本发明实施例的透镜焦距调节装置的控制单元的方框图。

图7为用于说明根据本发明实施例的透镜焦距调节方法的流程图。

具体实施方式

下面，提供优选实施例以帮助理解本发明。但是，这些实施例只是用于解释的目的，而不是将本发明的保护范围限定于此。

图1为根据本发明实施例的透镜焦距调节装置的正视图。图2为根据本发明实施例，透镜焦距调节装置的工作台的俯视立体图。图3为根据本发明实施例，透镜焦距调节装置的工作台的仰视立体图。图4为夹头部的剖面立体图，其为图2的主要部分。

图5为通过根据本发明实施例的透镜焦距调节装置被调焦的普通相机组件的分解立体图。

根据本发明实施例和相关附图1至图5，相机组件10包括：透镜壳体20，在其内圆周表面具有内螺纹21；和透镜镜筒30，在其外圆周表面具有用于与内螺纹螺纹啮合的外螺纹31，通过调节透镜镜筒30的垂直位置，操作透镜焦距调节装置以调节透镜32的焦距。所述透镜焦距调节装置包括工作台100，夹头部200，第一驱动部300，第二驱动部400，载荷探测部500，和控制单元600。

众所周知，所述相机组件10可以包括透镜壳体20和透镜镜筒30(参见图1和图5)。内螺纹21形成于所述透镜壳体20的内圆周表面，印制电路板22设置于所述透镜壳体20的下面。图像传感器23设置于所述印制电路板22上，IR(红外)滤光片24设置于所述透镜壳体20内。外螺纹31形成在所述透镜镜筒30的外圆周表面上，用于与所述透镜壳体20的内螺纹21螺纹啮合，在透镜镜筒30中设置至少一个透镜32和执行器(未示出)，例如音圈电动机(VCM)。

参见图1至图3，工作台100呈板状，且在其一端具有中空部110。另外，所述工作台100被另一个加工工作台1000上的支撑部130支撑(也就是说，支撑在一个对应的工作台上，此工作台来自包括透镜焦距调节装置的整个系统的几个其它工作台)。具体地，所述工作台100可移动地提供在所述支撑部130上，更具体地，在X方向和Y方向可移动。

参见图1，图2和图4，夹头部200设置于所述工作台100的中空部110内。也就是，所述夹头部200可旋转地设置于所述工作台100的中空部110内，并包括：位于下端且呈锥形的夹头旋转体210，用于连接所述相机组件10的透镜镜筒30；和夹头固定环220，其用于引导所述夹头旋转体210的旋转运动，同时阻止所述夹头旋转体210向上运动。当夹头旋转体210处在旋转运动时，所述夹头固定环220特定地保持在停止位置，为此，在所述夹头旋转体210和所述夹头固定环220之间设置有轴承230。

所述第一驱动部300用于提升所述相机组件10，以便所述透镜镜筒30位于所述夹头部200内。参见图1，第一驱动部件300可以包括：插座310，所述相机组件10位于所述插座上；和第一电动机320，其用于提升所述插座310。

所述第二驱动部件400被设置为可以通过旋转所述夹头部200而调节所述透镜镜筒30与所述透镜壳体20的啮合深度。参见图1，图3和图4，所述第二驱动部400可以包括：第二电动机410，其提供在所述工作台100的下表面；和驱动力传递部420，其设置在所述第二电动机410和所述夹头旋转体210之间，以便将所述第二电动机410的旋转力传递至所述夹头旋转体210。在一个实施例中，所述驱动力传递部420可以包括设置在所述第二电动机410上的第一滑轮421、设置在所述夹头旋转体210上的第二滑轮422，和设置在所述第一滑轮421和第二滑轮422之间的同步带423。另外，所述驱动力传递部420还可以包括张紧滑轮424，其可移动地设置于所述工作台100上，以拉伸所述同步带423。

设置在所述工作台100上的载荷探测部500探测由于所述相机组件10被所述第一驱动部300提升而施加到夹头部200上的载荷，参见图1，图2和图4，可以包括：设置在所述工作台100上的载荷元件510，以及设置在所述夹头固定环220和所述载荷元件510之间的载荷支架520。也就是说，所述载荷支架520的一端可以固定在所述夹头固定环220上，而所述载荷支架的另一端可以设置在所述载荷元件510上。具体地，参见图2，所述载荷支架520的设置在所述夹头固定环220上的一端可以具有环形形状，以便整体置于所述夹头固定环220的平面上。由于所述载荷支架520的一端整体位于所述夹头固定环220的平面上，所以施加在整个夹头固定环220上的载荷可以被更精准地传递至所述载荷元件。

参见图7，所述控制单元600根据所述载荷探测部500所探测到的载荷值控制所述第一和第二驱动部300，400，并可以包括：输入610，用于接收来自所述载荷探测部500的载荷值的输入；比较部620，用于将输入的载荷值与设定值进行比较；计算部630，用于计算所述相机组件10的向上和向下移动的距离，以补偿根据所述透镜镜筒30向前或反向的旋转，所述透镜镜筒30相对于所述透镜壳体20向上和向下移动的垂直位置；以及输出640，用于在向前的方向和反向的方向驱动所述第一和第二驱动部300，400。

另外，在本发明的一个实施例中，所述透镜焦距调节装置可以额外地包括起点探测部700，用于探测所述夹头旋转体210的起点。在一个示例中，所述起点探测部700可以包括：设置在所述第二滑轮422上的起点指示部710，和固定在所述工作台100的下表面用于探测所述起点指示部710的起点探测传感器720。

另外，在本发明实施例中，所述透镜焦距调节装置可额外地包括组装单元800，用于将所述透镜镜筒30组装至所述夹头旋转体210。在一个示例中，所述组装单元800可以包括：形成在所述透镜镜筒30上端的凹槽810，和形成在所述夹头旋转体210下端的相应的凸起820。

另外，根据本发明实施例，所述透镜焦距调节装置可额外地包括视觉件900，用于拍摄所述相机组件10。另外，所述视觉件900可以拍摄所述凹槽810和相应的凸起820。在一个示例中，基于所述视觉件所拍摄的图像，所述控制单元600可额外地控制所述第二驱动部400，因此，所述透镜镜筒30的凹槽810处在可以和相应的凸起820啮合的位置。电荷耦合装置(CCD)照相机可以用于所述视觉件。

同时，上面描述的所述控制单元600可以作为根据设定的程序来操作的一个或多个微处理器来实现，所述设定的程序可以包括用于执行根据本发明的所述方法的各步骤的一系列命令。

下面，将结合图6和图7解释本发明实施例的一种透镜焦距调节方法。

图6为根据本发明实施例的透镜焦距调节装置的控制单元方框图，图7为用于说明根据本发明实施例的透镜焦距调节方法的流程图。

首先，在步骤S110，所述控制单元600向所述第一电动机320发送向前驱动信号以提升位于所述插座310上的所述相机组件10至所述夹头旋转体210的方向。具体地，在所述控制单元600的控制下，所述第一电动机320向前驱动期间，所述控制单元600接收来自所述视觉件900的图像，由此向所述第二电动机410发送向前或反向的驱动信号以向前地或反向地旋转所述夹头旋转体210，因此所述透镜镜筒30的凹槽810处在与所述夹头旋转体210的相应的凸起820啮合的位置。另外，可额外地设置触发传感器(未示出)，用于探测可位于所述插座310上的所述相机组件10的出现，在这种情况下，可以节省由所述视觉件900引起的电力消耗，因为所述视觉件900可以根据来自所述触发传感器(未示出)的触发信号进行驱动，并不需要继续保持在开(ON)的状态。当所述相机组件10通过所述视觉件900被拍摄时，在步骤S130中，所述相机组件10继续被提升。同时，尽管此处所述为所述相机组件10被提升至所述夹头旋转体210的方向，但是，取决于对所述装置机械的修改，所述相机组件10可以被降下。在另一个实施例中，所述相机组件10可以处在停止状态，而所述夹头旋转体210可以被提升或下降。在另一个实施例中，所述相机组件10和所述夹头旋转体210彼此同时上升或下降。

在步骤S140中，所述控制单元600接收所述载荷元件510所探测的载荷值，且在步骤S150中，比较以判断所接收到载荷值是否小于预先存储在所述控制单元600中的设定值。在一个示例中，所述设定值可以为“0.1g”，这种情况下，当所述载荷值比“0.1g”大时，可以定义所述透镜镜筒30损坏或破损，但是不限于此。另外，所述设定值是可变的，这取决于所述透镜镜筒30的大小和材料。

在判断过程中，在步骤S160中，当所述载荷值小于所述设定值时，所述相机组件继续上升，而当所述载荷值等于所述设定值时，所述第一电动机320停止以停止所述相机组件10的提升。

之后，在步骤S170中，所述控制单元600通过向前地或反向地驱动所述第二电动机410来调节透镜焦距，例如，为了达到透镜聚焦的目的，向前或反向旋转所述透镜镜筒30。在步骤S180中，确定所述载荷值是否大于“0”且小于所述设定值，当所述载荷值等于所述设定值或等于“0”时，在步骤S190中，所述相机组件10的位置得到补偿。也就是说，所述控制单元600向前或反向驱动所述第一电动机320，以将所述相机组件10和所述夹头旋转体210保持在组装状态，而不会使所述相机组件10被压缩而抵住所述夹头旋转体210。否则，在步骤S200中，如，当所述载荷值大于“0”且小于所述设定值时，所述控制单元600判断所述透镜镜筒30的透镜焦距调节是否完成。因此，当判断所述透镜焦距调节完成时，所述控制单元600可完成程序，或当判断所述透镜聚焦未完成时，继续重复以上所述的焦距调节过程。

例如，在焦距调节操作S170期间，当所述载荷值等于设定值或等于“0”时，所述相机组件10被提升的距离可被确定如下。也就是，相机组件10被提升的距离可以根据数学公式“Z＝θ/360×P”来确定，其中，z表示所述相机组件10被提升的距离，“θ”表示所述透镜镜筒30的旋转角度，“P”为所述透镜镜筒30的螺距。

另外，所述透镜镜筒30的旋转角度(θ)可基于以下而被确定：起点探测传感器720所探测的所述第二滑轮422的所述起点指示部710，和被所述第二电动机410旋转的所述第二滑轮的旋转角度(θ)。也就是说，所述透镜镜筒30的旋转角度可基于所述起点探测传感器720所探测的作为旋转起点的所述起点指示部710而确定，并可基于安装在所述第二电动机410上的所述第一滑轮421和安装在所述夹头旋转体210上的第二滑轮422之间的尺寸比例而确定(例如，基于应用于所述第二电动机410上的电流量进行计算)。

如上所述，根据实施例的一种透镜焦距调节方法和调节装置具有如下效果。

根据一个实施例，因为所述第一和第二驱动部300，400是根据所述载荷探测部500和所述载荷探测部500的载荷值而被控制的，所以可以避免所述相机组件10过分地顶住或压缩所述透镜镜筒30，这最终防止了所述透镜镜筒30被损坏。

前述示例性实施例和优点只是用于示范性，并非限制示例性的实施例。本发明的教导可以便利地应于其它类型的装置。另外，本发明思想的示意性实施例的描述只是说明目的，而非限制权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于相机组件的透镜焦距调节方法，包括：透镜壳体，其内圆周表面具有内螺纹；和透镜镜筒，其外圆周表面具有外螺纹，使得所述透镜镜筒与所述透镜壳体螺纹啮合，其中，调节位于夹头部的透镜镜筒的垂直位置，以调节透镜的焦距，所述透镜焦距调节方法包括：

沿第一方向朝向所述夹头部相对地传送所述相机组件的步骤；

在所述相机组件的传送过程中，采用视觉件拍摄所述相机组件的步骤；

当所述相机组件位于所述夹头部时，探测施加到所述相机组件上的载荷值的步骤；

确定所述载荷值是否小于设定值的步骤，以便当所述载荷值小于所述设定值时，继续传送所述相机组件，当所述载荷值等于所述设定值时，停止传送所述相机组件；和

当所述相机组件的传送停止时，向前或反向地旋转所述透镜镜筒以聚焦所述透镜的步骤。

2.根据权利要求1所述的透镜焦距调节方法，其中，在向前或反向地旋转所述透镜镜筒以聚焦所述透镜的步骤中，当所述载荷值等于所述设定值时，所述相机组件被传送至与所述第一方向相对的第二方向，当所述载荷值变为“0”时，所述相机组件被传送至第一方向。

3.根据权利要求2所述的透镜焦距调节方法，其中，在向前或反向地旋转所述透镜镜筒以聚焦所述透镜的步骤中，根据数学表达式“Z＝θ/360×P”确定传送所述相机组件的距离，其中，Z表示所述相机组件被传送的距离，“θ”为所述透镜镜筒的旋转角度，并且“P”为所述透镜镜筒的螺距。

4.根据权利要求3所述的透镜焦距调节方法，其中，所述透镜镜筒的旋转角度基于所述夹头部的起点和所述夹头部的旋转角度来确定。

5.根据权利要求1所述的透镜焦距调节方法，其中，在采用所述视觉件拍摄所述相机组件的步骤中，基于来自所述视觉件的图像，所述透镜镜筒被向前或反向地旋转，使得所述透镜镜筒处于与所述夹头部啮合的位置。

6.一种用于相机组件的透镜焦距调节装置，包括：透镜壳体，其内圆周表面具有内螺纹；和透镜镜筒，其外圆周表面具有外螺纹，使得所述透镜镜筒与所述透镜壳体螺纹啮合，其中，调节所述透镜镜筒的垂直位置，以调节透镜的焦距，所述透镜焦距调节装置包括：

工作台，其包括中空部；

夹头部，其设置在所述工作台的中空部内；

第一驱动部，其用于传送所述相机组件至第一方向，使得所述透镜镜筒位于所述夹头部上；

第二驱动部，其用于旋转所述夹头部以调节所述透镜镜筒相对于所述透镜壳体的啮合深度；

载荷探测部，其设置在所述工作台上，用于通过所述相机组件探测施加到所述夹头部上的载荷，所述相机组件被所述第一驱动部传送至所述第一方向；和

控制单元，其用于进行权利要求1至5中任一项所述的透镜焦距调节方法。

7.根据权利要求6所述的透镜焦距调节装置，其中，所述夹头部包括：

可旋转地形成在所述工作台的中空部的夹头旋转体，其与所述相机组件的透镜镜筒啮合；和

夹头固定环，其用于引导所述夹头旋转体的旋转运动，同时限制所述夹头旋转体的运动。

8.根据权利要求7所述的透镜焦距调节装置，其中，所述载荷探测部包括：

形成在所述工作台上的载荷元件；和

载荷支架，所述载荷支架的一端形成在所述夹头固定环上，另一端形成在所述载荷元件上。