专利名称：一种用于摄像头的调焦设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及镜头调焦技术，特别涉及 一 种用于摄像头的调焦设备。
背景技术：
摄像头一般集成于便携式电子设备中，以扩展这些设备的拍摄功能，例 如集成于移动通话终端中的摄像头。摄像头主要包括光学镜头和感光器两部
分，其中光学镜头聚集接收到的光线，并将光线投影到感光器；感光器利用 光学镜头投影的光线成像。光学镜头有确定的焦距，也就是存在一个最佳成 像面，使用摄像头拍摄时就需要使感光器处在这个最佳成像面上，以获得最 佳的成像效果。
由于各种客观因素的存在，摄像头中的感光器在生产出来之后往往会偏 离上述最佳成像面，因此在目前的摄像头生产线上，对生产出的摄像头均需 进行调焦和测试才允许出厂。上述调焦操作通常由人工完成，即人工调节光 学镜头和感光器之间的距离，使感光器处在最佳成像面上。由于不同的操作 人员之间存在的差异性，调焦操作存在较大的人为误差，精度较低。为解决 这一问题，目前也出现了一些调焦设备，但这些设备的结构都过于复杂，导 致设备成本较高。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于摄像头的调焦设备，该 设备结构简单、成本较低，使用该设备可以避免由人工进行调焦操作，提高 调焦精度。
本实用新型的技术方案是这样实现的
一种用于摄像头的调焦设备，关键在于，该设备包括底座、托板、旋转轮装置、导向装置和电机；
所述底座的上表面上具有用于固定摄像头的夹具，所述托板的上表面上开 有容置通孔；
所述导向装置连接底座和托板，带动托板相对于底座移动； 所述电机固定在托板的侧壁上，并与旋转轮装置相连； 所述旋转轮装置的旋转端从托板的上表面上方穿过所述容置通孔、与固 定在夹具上的摄像头咬合，所述旋转端在电机的带动下旋转以执行调焦操作。
可见，本实用新型提供的用于摄像头的调焦设备，通过导向装置连接底 座和托板，并带动托板相对于底座移动；将电机固定在托板的侧壁上，并与 旋转轮装置相连；旋转轮装置的旋转端从托板的上表面上方穿过托板上的容 置通孔、与固定在底座上的摄像头咬合，旋转端在电机的带动下旋转以调节 摄像头的焦距。本实用新型中由电机控制旋转轮装置对摄像头调焦，避免了 人工直接调焦的操作，降低了由人工调节所带来的误差，提高了调焦精度。 另一方面，本实用新型中的调焦设备仅包括底座、托板、导向装置、电机和 旋转装置，结构较简单，降低了设备成本。
图1为本实用新型提供调焦设备的分解示意图； 图2为本实用新型提供的调焦设备的立体结构示意图； 图3为本实用新型中使用的摄像头的立体结构示意图； 图4为本实用新型提供的托板的立体结构示意图； 图5为本实用新型中液压缸与底座的配合示意图； 图6为本实用新型提供的调焦设备动作前的侧视图； 图7为本实用新型提供的调焦设备动作后的侧视图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的和优点更加清楚，
以下结合附图和实施例对本实 用新型作进一步的详细说明。
本实用新型提供的调焦设备主要包括底座、导向装置、托板、电机和 旋转轮装置。图1为本实用新型提供的调焦设备的分解示意图，图2为本实 用新型提供的调焦设备的立体结构示意图，图2中还示出了摄像头。下面结 合图1和图2介绍该调焦设备的各个主要组成部分。以下描述中将各部件在 图1和图2中水平平面分别称为上表面和下表面，将上表面和下表面之间的 面称为侧壁。
底座1为立方体结构，其上表面上安装有用于固定摄像头的夹具12, 夹具12上具有4个定位块。根据夹具12上定位块的位置不同，本实用新型 中可以对多种摄像头进行调焦操作，下面给出一种具体的摄像头结构，该摄 像头的结构属于本领域技术人员的公知常识，这里只作简要概述。图3为本 实用新型中使用的摄像头的立体结构示意图，该摄像头包括安装底座21、 螺牙22、光学镜头23和连接器24,摄像头内部的感光器在图3中并未示出。 图3所示的摄像头通过安装底座21固定于夹具12上表面的四个定位块上。 摄像头的螺牙22由两部分组成，其中外径较小一部分外圈具有螺紋，外径 较大的一部分内圈具有螺紋，这两部分通过各自具有的螺紋配合，并可以旋 转。连接器24用于将摄像头拍摄的图像传输到设备外部。
底座1的一个侧壁上开有一个凹槽，在凹槽的两侧，底座1的上表面上 还具有两个对称的安装孔11，用于安装导柱31。
图4为本实用新型中托板的立体结构示意图，托板5的上表面上具有容 置通孔51和安装通孔55，在安装通孔55的两侧对称分布有两个中空圆柱 体52,对应中空圆柱体52的中空位置，托板5上开有两个套接通孔(图4 中未示出)。两个中空圆柱体52之间有一个具有两个螺钉孔53的立板。托 板5的一个侧壁上具有一个凹孔54。
6导向装置包括液压缸41、固定板42、悬浮机构43、两个导柱31和两 个导套32,图5为液压缸41与底座1的配合示意图。如图5所示，固定板 42上具有两个安装孔421,使用螺钉穿过安装孔421，将固定板固定在底座 l侧壁的凹槽内。由于固定板42上的安装孔421为椭圆形，且其长轴的方 向与底座1和托板5相对移动的方向相同，当螺钉拧在安装孔421的不同位 置时，可以对液压缸41在移动方向上的位置进行调节。悬浮机构43包括隔 板432、第一段弹簧433和第二段弹簧434，其中第一段弹簧433的一端固 定于液压缸41的活塞杆顶端的平台431上，另一端与隔板432连接；第二 段弹簧434的一端与隔板432连接，另一端固定在托板5上的安装通孔55 中。使用悬浮机构43后，摄像头螺牙旋合时产生的推力配合悬浮装置43就 可以将托板5抬起，不需要再启动液压缸41来使托板5带动调焦轮71上升。 本实用新型中的液压釭41也可以用电机代替。
导套32安装在托板5上的中空圆柱体52中，导柱31的一端通过托板 5上的套接通孔套接在导套32中、另一端插入底板1上表面的安装孔11中。 导柱31可以在导套32中上下移动。
旋转轮装置包括调焦轮71、旋转轮74、轴承72和橡胶圈73。旋转轮 74为一盘形回旋结构，中心有一通孔，该通孔用于与电机61的旋转轴配合 固定。旋转轮74的侧壁上有环形的凹槽，用于容置橡胶圈73。调焦轮71 为一锥形回转结构，由锥底和锥身组成，其中由锥底中心到锥身顶端有一锥
形通孔711，用于使光线通过到达安装于夹具12上的摄像头。调焦轮71的 锥身中间套接有一圆柱体712,用于与轴承72的内圏过盈配合固定，轴承 72的外圏再与托板5上的容置通孔51过盈配合，实现旋转轮装置与托板5 的连接。调焦轮71的锥身顶端可采用弹性的硅胶材料，例如硅胶垫，用 于在接触到安装于夹具12上的摄像头后产生变形，从而利用与摄像头之间 产生的摩擦力与摄像头咬合。
电机61放置于电机固定板62上，电机固定板62容置在托板5的凹孔 54中。在托板5上，穿过螺钉孔53的螺钉63顶在电机固定板62上，通过调节螺钉63的松紧，可以调节电机固定板62与调焦轮71之间的距离，即 相当于调节旋转轮74和调焦轮71之间的距离，可以张紧旋转轮74与调焦 轮71之间的橡胶圏73，防止调焦轮71丢圏。
基于以上所述的结构，本实用新型中的调焦设备可以在安装有软件的计 算机控制系统的控制下执行调焦操作，在将摄像头安装在底板1的夹具12 上后，调焦的操作流程如下
1 )控制液压缸41带动托板5下降，由于电机和旋转轮装置与托板5都 具有固定连接关系，因此电机和旋转轮装置均随托板5—同下降，直至调焦 轮71锥身顶端接触到摄像头产生变形、能够与摄像头咬合为止；
2) 控制摄像头开始拍照，被拍摄的物体位于调焦轮71锥底中心通孔 711的上方，摄像头通过该中心通孔711拍摄；
3) 分析摄像头输出的拍摄图像，得到该图像的参量与预设好的参量的 差别；
4) 根据对摄像头拍摄图像的分析结果，按照预设的对应控制参量控制 电机61转动，带动调焦轮71旋转摄像头的螺牙，以调节摄像头光学镜头的 焦距；假设摄像头的螺牙为右旋方向，则当通过拍摄图像分析出当前光学镜 头的焦距偏大时，控制电机61带动调焦轮71右旋，使摄像头中外径较小的 一部分和外径较大的一部分相互旋紧，将光学镜头的焦距调小，当通过拍摄 图像分析出当前光学镜头的焦距偏小时，则控制电机61带动调焦轮71左旋。
重复执行上述第2) ~第4)步，直至分析当前摄像头拍摄图像的参量符 合预设好的参量时，确定摄像头的光学镜头焦距符合要求。图6和图7分别 示出了该调焦装置在调焦动作前和动作后的侧视图。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型 的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替 换以及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种用于摄像头的调焦设备，其特征在于，该设备包括底座、托板、旋转轮装置、导向装置和电机；所述底座的上表面上具有用于固定摄像头的夹具，所述托板的上表面上开有容置通孔；所述导向装置连接底座和托板，带动托板相对于底座移动；所述电机固定在托板的侧壁上，并与旋转轮装置相连；所述旋转轮装置的旋转端从托板的上表面上方穿过所述容置通孔、与固定在夹具上的摄像头咬合，所述旋转端在电机的带动下旋转以执行调焦操作。
2、 如权利要求1所述的调焦设备，其特征在于，所述导向装置包括液压缸、安装板、导套和导柱；所述托板的上表面上具有中空圓柱体，托板的上表面上与所述中空圆柱体的中空部分对应的位置开有套接通孔；所述液压缸包括缸体和活塞杆，其中缸体固定在所述安装板上；活塞杆的顶端连接所述托板；所述导套套接在所述托板上表面上的中空圓柱体中；所述导柱的一端固定于底板的上表面上，另一端通过托板上的套接通孔套接在导套中；所述安装板上具有安装孔，螺钉穿过所述安装孔将安装板安装在所述底座上。
3、 如权利要求2所述的调焦设备，其特征在于，所述底座的侧壁上开有一个凹槽，用于容置所述安装板。
4、 如权利要求3所述的调焦设备，其特征在于，所述导柱和导套的个数均为两个；所述底座的上表面上还具有两个安装孔，对称的位于所述凹槽的两侧，每个导柱的 一端插入底座上表面上的 一个安装孔中。
5、 如权利要求2所述的调焦设备，其特征在于，所述液压缸的活塞杆顶端还套接有一悬浮机构；所述托板下表面上开有安装通孔；所述悬浮机构包括隔板、第一段弹簧和第二段弹簧；所述第一段弹簧套接在活塞杆上， 一端连接所述活塞杆顶端的平台，另一 端连接所述隔板；所述第二段弹簧套接在活塞杆上， 一端连接所述隔板，另一端固定在所述 托板下表面上的安装通孔中； 所述隔板套接在活塞杆上。
6、 如权利要求1所述的调焦设备，其特征在于，该设备中还包括电机固定 板；所述电机放置在电机固定板上，所述电机固定板固定于托板的侧壁外侧。
7、 如权利要求6所述的调焦设备，其特征在于，所述托板的上表面还有一 个具有螺钉孔的立板，所述螺钉孔用于安装螺钉，安装后的螺钉顶在所述电机 固定板上。
8、 如权利要求6所述的调焦设备，其特征在于，所述托板的侧壁上开有一 个凹槽，用于容置所述电机固定板。
9、 如权利要求1所述的调焦设备，其特征在于，所述旋转轮装置包括旋转 轮、调焦轮和橡胶圏；所述旋转轮为盘形回旋结构，中心有一通孔，用于与电机连接；侧壁上有 容置橡胶圈的环形凹槽；所述调焦轮为锥形回转结构，包括锥底和锥身；其中由锥底中心到锥身顶 端有一引导光线通过的锥形通孔，；所述锥身的顶端为可与固定在夹具上的摄像 头咬合的硅胶垫；锥底侧壁上有容置橡月交圈的环形凹槽。
10、 如权利要求9所述的调焦设备，其特征在于，所述旋转轮装置中还包 括轴承，所述调焦轮的锥身中间套接有一圆柱体；所述圆柱体与所述轴承的内圈过盈配合，所述轴承的外圏与托板上的所述 容置通孔过盈配合。
专利摘要本实用新型公开了一种用于摄像头的调焦设备，该设备包括底座、托板、旋转轮装置、导向装置和电机；所述底座的上表面上具有用于固定摄像头的夹具，所述托板的上表面上开有容置通孔；所述导向装置连接底座和托板，带动托板相对于底座移动；所述电机固定在托板的侧壁上，并与旋转轮装置相连；所述旋转轮装置的旋转端从托板的上表面上方穿过所述容置通孔、与固定在夹具上的摄像头咬合，所述旋转端在电机的带动下旋转执行调焦操作。本实用新型提供的调焦设备结构简单、成本较低，使用该设备可以避免由人工进行调焦操作，提高调焦精度。
文档编号G02B7/04GK201266269SQ200820132758
公开日2009年7月1日 申请日期2008年8月26日 优先权日2008年8月26日
发明者李守鑫, 明 陈, 鲁大鹏 申请人:比亚迪股份有限公司