[发明专利]一种实现微型摄像头自动对焦的方法及其微型摄像头

说明书

技术领域

本发明涉及一种微型摄像头调焦的方法及装置，此发明适用于各种微型摄像头，包括移动电话采用的微型摄像头。

背景技术

相机镜头无论结构多么复杂，实际上都可以被视为一片凸透镜，从基本的光学原理我们可以看到，凸透镜轴心以外无论什么方向来的光线，在通过凸透镜后，都会被折射，而交汇于一点，这些光线的交会点被称为焦点，通常将能够清晰成像位置上所有点组成的平面叫做焦平面，对于那些处在焦平面的物体，相机都能清晰的拍摄下来，而离焦平面前后越远的景物，图象就越模糊。对于离镜头远近不同的物体，通过镜头后要在固定的位置清晰成像就需要进行对焦。直观来说当镜头调好焦距后，被摄体就会特别清晰。相机绝大部分镜头的对焦方式都是先计算出胶片相机的菲林面或数码摄像头的传感器(CCD或CMOS)感光面与镜片之间的距离，然后通过调节镜片的位置来实现对焦。如果摄像头传感器要实现自动对焦，主要通过在摄像头中安装控制器和微型步进电机实现自动对焦，但这种方式应用在微型摄像头特别是在手机微型摄像头上存在诸多不便：

由于工艺和结构上的原因，手机摄像头的镜片位置相对固定，而传统方式是通过移动镜片位置实现自动对焦。如果采用这种方式实现手机摄像头自动对焦无疑会增加手机工艺和结构的复杂性，进而导致成本上升；

传统自动对焦方式的对焦机构一般采用微型步进电机，成本较高。如果应用在拍照手机微型摄像头上，直接导致手机成本较高，限制了其在拍照手机摄像头上的应用。这也是目前市场上具有自动调焦功能的拍照手机品种较少的缘故，以致无法满足大众消费者对具有自动对焦拍照手机的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种实现微型摄像头自动对焦的方法，可以廉价地实现微型摄像头的自动对焦。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种实现微型摄像头自动对焦的方法，包括以下步骤：

(a)光线通过镜头达到传感器感光面，传感器检测出焦点不准时，输出“调焦验证”信号到控制器；

(b)所述控制器根据“调焦验证”信号，计算出微型摄像头传感器感光面需要移动的方向和距离，向电磁驱动的对焦调节机构发送对焦控制信号，包括所述方向和距离信息；

(c)所述对焦调节机构收到对焦控制信号后，所述对焦调节机构根据所述对焦控制信号，调节电磁线圈的电流大小和/或方向，改变与其与磁间作用力的大小和/或方向，进而控制两端与所述电磁线圈和磁铁相对位置固定的弹簧的伸缩，使安装在弹簧活动端的传感器的感光面移动到当前焦平面的位置。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述“调焦验证”信号是一个模拟信号，在将“调焦验证”信号输入到所述控制器之前，先将其转换为数字量信号。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述控制器接收到数字化后“调焦验证”信号，根据所用镜头的焦距、最大光圈值计算出微型摄像头传感器感光面需要移动的方向和距离，作为所述对焦控制信号。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述“调焦验证”信号包含相位检测装置测量出的散焦方向和散焦量信息。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述对焦控制信号是作为控制信号控制电磁驱动电路中数字电位器的电阻大小，从而改变电磁线圈的电流大小；和/或通过控制数字开关来以改变电压极性，从而改变电磁线圈的电流方向。

本发明要解决的技术问题是提供一种微型摄像头，可以自动对焦且成本低廉。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种微型摄像头，包括外壳，安装在外壳前端的镜头，安装在外壳内的包括成像感光器件和相位检测单元的传感器、根据传感器检测信号计算调整距离和方向的控制器以及自动对准传感器感光面和焦平面的对焦调节机构，其特点是：所述对焦调节机构为一电磁驱动的位置调节机构，所述对焦调节机构包括活动基板、电磁驱动电路、磁铁、电磁线圈、弹性元件、导轨和底座构成，其中：

所述底座固定在所述外壳10后端；

所述导轨固定在外壳后部内表面的两侧，一端底座相连；

所述磁铁固定在底座上；

所述活动基板的两侧形状与所述导轨形状相匹配，可沿该导轨移动；

所述电磁线圈固定在所述基板上；

所述弹性元件，一端固定在基板上，另一端固定在底座上；

所述电磁驱动电路的输出与所述电磁线线圈相连接；

所述传感器固定在所述基板上，所述电磁驱动电路根据所述控制器输出的控制信号调节其输出电流的大小和/或方向，影响电磁线圈与磁铁之间的作用力，进而改变弹性元件的长度，将活动基板上的传感器感光面调整到焦平面上。