专利名称：自动对焦装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动对焦装置，特别是一种用于数码相机镜头的自动对焦装置。
背景技术：
现有相机中的自动对焦装置主要使用两种结构，第一种是通过驱动电机使镜头在螺纹中转动实现镜头沿光轴移动，第二种是在驱动电机使镜头不转动的条件下，使镜头单纯沿镜片光轴方向移动。
美国专利第4,482,235号公开了第一种自动对焦装置，其具有镜片、镜筒、套筒、电机、影像传感器等元件，镜片收容于镜筒内，镜筒的外圆周面设有齿环，镜筒的一侧齿环与套筒上的齿环啮合，另一侧与电机上的螺杆啮合，如此，电机可驱动镜筒旋转并在镜头光轴方向上移动，实现对焦操作。然，此种对焦机构由于镜头与镜座螺纹副的配合间隙及镜头自身的偏心的误差，会影响稳定、正确、快速地对焦功能的实现。
美国专利第5,600,397号公开了第二种自动对焦装置，其具有镜片、镜筒、套筒、凸轮、电机、处理器等元件，镜片收容于镜筒内，镜筒上安设有导销，套筒上开设有直滑槽，凸轮的一端形成具有齿环的凸缘，可转动地套设在套筒的外圆周面的凹槽内，导销经由套筒上的直滑槽嵌入凸轮上的凸轮槽内，电机通过齿轮组传递动力，齿轮组与凸缘上的齿环啮合，进而驱动凸轮转动，凸轮槽迫使导销沿着直滑槽移动，从而带动镜筒、镜头沿光轴方向移动，实现对焦操作。然而，使用导销传递驱动力，使镜筒受力不均匀，同时还需要配置直滑槽、凸轮槽等，使得结构相对复杂、成本较高、移动不够平稳。
因此，考虑到上述两种结构存在的不足，实有必要设计一种移动平稳、结构简单的自动对焦装置。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种移动平稳、结构简单的自动对焦装置。
本实用新型提供一种自动对焦装置，包括镜片组、收容该镜片组的镜筒、收容该镜筒的套筒、收容于套筒内且与镜筒配合的压力元件、弹性元件及电机。该镜筒与弹性元件连接，该电机具有一转轴，该压力元件通过套筒与电机的转轴相连，且受转轴的驱动以抵压镜筒，使镜筒在弹性元件的配合作用下移动。
与现有技术相比，本实用新型的自动对焦装置采用压力元件与镜筒配合传递电机的驱动力，利用弹性元件弹力作用于镜筒，使驱动力的传递过程平稳、可靠，从而使镜筒的移动平稳，并达到简化结构的目的。
图1是本实用新型的自动对焦装置立体分解图。
图2是本实用新型的自动对焦装置的立体装配图。
图3是本实用新型的自动对焦装置一状态的剖视图。
图4是本实用新型的自动对焦装置另一状态的剖视图。
具体实施方式请参阅图1、图3，本实用新型的自动对焦装置10包括镜片组11、镜筒12、套筒13、楔形块14、弹簧片15、基板16及电机17。镜片组11装在镜筒12内，镜筒12装在套筒13内，楔形块14装在套筒13与镜筒12之间，弹簧片15固定在基板16上并支撑镜筒12。基板16安装在套筒13的底部以封闭套筒13。
镜筒12的底部具有一安装板120，镜筒12的顶部和安装板120上分别形成有与镜片组11的光轴同轴的透光孔122、124，顶部呈斜面形状，安装板120与镜片组11的光轴垂直，且从透光孔124的边缘向下突出形成凸缘126。
套筒13呈阶梯形状，其顶部开设有与镜片组11的光轴同轴的透光孔130，底部向外突出并向下弯折形成台阶状的底座132，侧壁134上开设有穿设电机17的螺杆170的安装孔136，相邻的侧壁135上开设有滑槽138。
楔形块14的顶部为与镜片组11的光轴垂直的平面，其底部为与镜筒12的顶部互补的斜面，顶部与底部之间形成有贯穿的透光孔140，该透光孔140的尺寸大于镜筒12上的透光孔122、124。楔形块14的外周缘的尺寸小于镜筒12的外周缘的尺寸，从而在楔形块14的外周缘和套筒13的内壁之间形成间隙139，间隙139的宽度小于或等于镜筒12外周缘和透光孔122尺寸的相减所得值与楔形块14的壁厚的差值，即当楔形块14位于最左端(侧壁145与套筒13的内壁接触位置)和最右端(楔形块14向右平移间隙139表示的距离)时，楔形块14不会遮挡光线在透光孔122、124间传输。楔形块14的楔形侧壁142上设有与套筒13上的滑槽138相对应的安装槽143，安装槽143中嵌装有滑块144。侧壁145的中部设有一螺纹孔146，且该螺纹孔146与套筒13上的安装孔136相对应。
弹簧片15设计成“S”形，其具有一固定端150和一自由端152，固定端150通过螺钉等公知方式固定在基板16上。
基板16包括影像传感器160、印刷电路板162和软性电路板164。影像传感器160可以是CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)或CCD(Charge Coupled Device)影像传感器，该影像传感器160连接到印刷电路板162，印刷电路板162连接到软性电路板164，从而可将影像的数字信号传送到相关处理电路(图未示)。
请同时参阅图2，装配时，先将楔形块14装入套筒13中，并使安装槽143、螺纹孔146分别与套筒13上的滑槽138、安装孔136一一对应，再将滑块144通过滑槽138胶粘到安装槽143内。然后，将容置有镜片组11的镜筒12装入套筒13，并使镜筒12的顶部斜面与楔形块14的斜面对应贴合。接着，将两片弹簧片15相向地固定在基板16上，并随同基板16一起装到底座132内，弹簧片15的自由端152由套筒13底部的凸缘126止挡，基板16与底座132上胶粘合。此后，将电机17的螺杆170嵌入套筒13后旋进楔形块14的螺纹孔146适当距离后，将电机17固定在相关部件(图未示)上。
请同时参阅图3、图4，对焦时，影像传感器160感测到影像信息后传递到相关处理电路，相关处理电路对影像信息处理后产生控制信号，进而向电机17输出一脉冲控制电流，该脉冲控制电流驱动电机17旋转一定的步进角度，从而使通过螺纹孔146与电机17的螺杆170相啮合的楔形块14在滑块144及滑槽138的配合下产生相应的水平位移。由于楔形块14在镜筒12的顶部上有足够的滑动空间，不会阻挡透光孔122、124。当电机17驱动楔形块14向间隙139方向平移时，弹簧片15弹性支撑镜筒12，使楔形块14与镜筒12得以紧密地抵顶在一起。如此，水平移动的楔形块14底部斜面可以有效地作用于镜筒12的顶部斜面，迫使镜筒12在套筒13内沿着镜片组11的光轴方向滑动并产生与水平位移相应的垂直向下位移，使镜片组11靠近影像传感器160。当透过镜头11的影像可以清晰的投射在影像感光板时，电机17停止驱动，保持镜筒12和套筒13相对位置不变，实现对焦操作从而可拍摄较远距离的物体。当电机17驱动楔形块14反向平移时，弹簧片15抵顶镜筒12在套筒13内沿着镜片组11的光轴方向向上移动，使镜片组11远离影像传感器160，当透过镜头11的影像可以清晰的投射在影像感光板时，电机17停止驱动，保持镜筒12和套筒13相对位置不变，实现对焦操作从而可拍摄较近距离的物体。
可以理解地，本实用新型之自动对焦装置10并非局限于上述实施方式中所揭示之结构，其亦存在如下所述之形状与结构等改变首先，自动对焦装置10中的镜筒12、套筒13、楔形块14的横截面也可以是圆环状的。此种情况下，楔形块14上的螺纹孔146则开设在楔形块14的圆周壁高度最大的位置中部，同时，引导楔形块14滑动的滑块144可相应的改变为两个导杆，套筒13上的滑槽138可改变为两个平行的滑槽，当然，也可只保留一个滑槽供导杆在其中滑动。此外，两片弹簧片15可改为套在套筒12的凸缘126外围的弹簧。
其次，自动对焦装置10中的楔形块14可由透明材料制成，如此，其中部即使不设置透光孔140也不会影响光线的传输。此外，楔形块14在使用非透明材料制造时，可仅保留其侧壁145而形成不具透光孔140的楔形块，从而在不影响光线传输的同时向镜筒12施加压力促使其移动。
再次，楔形块14也可改用凸轮，将电机转轴与凸轮的偏心位置相连接，当电机旋转时，可带动凸轮旋转，从而可对镜筒12施加压力促使其移动。
最后，楔形块14(或上述凸轮等其它结构)、弹簧片15(或弹簧)的安装位置可作多种变化其一，楔形块14可设于镜筒12的底部，弹簧片15仍从镜筒12底部从楔形块14的外围或内侧支撑镜筒12。其二，楔形块14可设于镜筒12的底部，弹簧片15即可从镜筒12的顶部抵压镜筒12，此时弹簧片15可装在套筒13内。此外，也可以将弹簧片15装在套筒13外围且一端连接在套筒13的底座132上，此时可在镜筒12外围设置若干凸块，在套筒13上的对应处开设若干滑槽，将弹簧片15的另外一端连接于凸块，从而牵引镜筒12。其三，楔形块14仍旧设于镜筒12的顶部，将弹簧片15一端连接于套筒13外围的上端，且利用其二介绍的镜筒12上设凸块、套筒13上设滑槽的结构，使弹簧片15另一端连接至凸轮，在楔形块14抵压镜筒12时可对镜筒12起到牵引的作用。
权利要求1.一种自动对焦装置，包括一镜片组、一收容该镜片组的镜筒、一收容该镜筒的套筒、一弹性元件及一电机，该电机具有一转轴，其特征在于该镜筒与弹性元件连接；该自动对焦装置进一步包括一收容于套筒内且与镜筒配合的压力元件，该压力元件通过套筒与电机的转轴相连，且受转轴的驱动以抵压镜筒，使镜筒在弹性元件的配合作用下移动。
2.根据权利要求1所述的自动对焦装置，其特征在于该镜筒具有一顶部及一底部，该顶部为一斜面；该压力元件为一楔形块，其亦具有一顶部及一底部，该压力元件底部为与该镜筒顶部斜面相配合的斜面。
3.根据权利要求2所述的自动对焦装置，其特征在于该底部为一斜面，该压力元件顶部为与镜筒底部斜面相配合的斜面。
4.根据权利要求2或3所述的自动对焦装置，其特征在于该压力元件上形成有贯穿顶部与底部的透光孔。
5.根据权利要求4所述的自动对焦装置，其特征在于该压力元件的楔形侧壁上开设有至少一安装部以安装滑动件，该套筒侧壁上与楔形侧壁上的安装部对应位置开设有至少一滑槽。
6.根据权利要求1至3任一项所述的自动对焦装置，其特征在于该压力元件由透明材料制成。
7.根据权利要求1所述的自动对焦装置，其特征在于该压力元件为一凸轮，该凸轮的偏心位置与电机的转轴相连接。
8.根据权利要求1所述的自动对焦装置，其特征在于该套筒的底部形成有一底座，该自动对焦装置进一步包括一可封闭底座的基板，该弹性元件的一端安装在基板上，另一端与镜筒的底部相连接。
9.根据权利要求8所述的自动对焦装置，其特征在于该套筒的壁上形成有若干凸块且开设有若干滑槽，该镜筒上与滑槽相应位置形成有若干凸块，该弹性元件的一端安装在套筒的底座上，另一端与镜筒的凸块相连接。
10.根据权利要求1所述的自动对焦装置，其特征在于该套筒上开设有一供电机转轴穿设的通孔。
专利摘要一种自动对焦装置，包括镜片组、收容该镜片组的镜筒、收容该镜筒的套筒、收容于套筒内且与镜筒配合的压力元件、弹性元件及电机。该镜筒与弹性元件连接，该电机具有一转轴，该压力元件通过套筒与电机的转轴相连，且受转轴的驱动以抵压镜筒，使镜筒在弹性元件的配合作用下移动。采用上述结构后，使自动对焦装置的结构简单，镜筒的移动平稳。
文档编号G03B13/36GK2757179SQ200420102039
公开日2006年2月8日 申请日期2004年11月26日 优先权日2004年11月26日
发明者蔡明江 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司