[发明专利]图像传感器浮动式影像追踪自动对焦系统

说明书

技术领域：

本发明涉及图像传感器浮动式影像追踪自动对焦系统。

背景技术：

传统的影像追踪自动对焦系统，简称AF系统，结构组成如图1所示，包括成像镜头组件A、图像传感器组件B、中央控制处理器D以及驱动镜头组件来回移动的镜头驱动机构C，其工作原理是：当镜头组件A后方的成像面MN与图像传感器组件B不在同一面时，图像传感器组件B传送到中央控制处理器D的图像是不清晰的，因此，中央控制处理器指令镜头驱动机构C驱动镜头组件A沿光轴来回移动，从而使成像面MN来回移动，当成像面MN与图像传感器组件B在同一面时，对焦成功，图像传感器组件传送到中央控制处理器的图像是清晰的。但这种AF系统存在如下缺点：1)由于是由镜头驱动机构驱动镜头组件来回移动进行对焦，而传统的镜头驱动机构包括电机、电磁、超声波、机械式等驱动力比较小，所以只能带动较小的镜头或者光学系统中某个镜片的运动，因此存在明显的局限性；2)镜头驱动机构结构复杂，比较厚和笨重，体积大，使整个AF系统比较厚和笨重，体积大；3)当AF系统应用到如相机、摄像机等设备时，由于AF系统是采用驱动镜头组件的方式，因此必须与相机、摄像机等设备上光学元件进行匹配，需要作出修改后才能使用，因此，适用性差，不能形成一个标准件去适用不同的设备。

另外，作为本领域的普通技术人员虽然很显然可以想到在图1中通过驱动图像传感器组件来达到自动对焦的目的。但是这种方式对于本领域的技术人员来讲存在两个不可克服的技术难题，所以在本领域的普通技术人员的思想上存在技术偏见，这种方式几乎不可能实现。第一个技术难题：通常图像传感器通常集成在线路板上，而线路板是硬的且比较大，在图像传感器组件来回移动的过程中，并不能可靠保证图像传感器与线路板的有效稳定连接；2)如何保证图像传感器在移动过程中，图像传感器光轴方向与镜头的光轴方向保持一致，使图像传感器捕获清晰的图像。

发明内容：

本发明的目的是提供图像传感器浮动式影像追踪自动对焦系统，它利用一对相同的平行四连杆机构来带动线圈架移动，使到线圈架来回移动时比较平稳，并且保证线圈架上的图像传感器组件的光轴方向在移动过程中始终与镜头光轴方向保持平行，不发生倾斜，从而使图像传感器组件获得比较清晰的图像。

本发明的技术方案是这样实现的：

图像传感器浮动式影像追踪自动对焦系统，它包括图像传感器组件和浮动机构，图像传感器组件由浮动机构驱动来回移动实现对焦，所述的浮动机构是电磁力驱动的浮动机构，所述的电磁力驱动的浮动机构包括线圈架、绕在线圈架上的线圈绕组、永磁铁、平移支撑机构和复位机构，线圈架安装连接在平移支撑机构上，在线圈架的旁边布置有永磁铁，图像传感器组件安装在线圈架上，平移支撑机构与复位机构连接，平移支撑机构包括一对相同的平行四连杆机构，线圈架两侧分别与一个平行四连杆机构上的平移连杆连接。

本发明与现有技术相比具有如下优点：1)利用一对相同的平行四连杆机构来带动线圈架移动，使到线圈架来回移动时比较平稳，并且保证线圈架上的图像传感器组件的光轴方向在移动过程中始终与镜头光轴方向保持平行，不发生倾斜，从而使图像传感器组件获得比较清晰的图像。2)通过浮动机构驱动图像传感器组件来回移动实现对焦，结构紧凑，体积小，重量轻，适应性强，可以无须改变原来设备的光学系统就可以直接应用。上述所述的浮动机构是电磁力驱动的浮动机构。通过电磁力驱动比较容易控制，且控制的精度高，驱动力大。

上述所述在线圈架的上方和下方对称布置一对磁极性相同的永磁铁。

上述所述线圈架的外面是镜头座，永磁铁安装固定在镜头座上，平行四连杆机构上的两端铰接在镜头座上，在镜头座上安装有成像镜头，平行四连杆机构上的平移连杆与线圈架侧壁连接。

上述所述平行四连杆机构上的平移连杆设置有上凸柱，在凸柱正下方、平行四连杆机构的固定端设置有下凸柱，弹簧两端分别套在上凸柱和下凸柱。当作用在线圈架的电磁力消失时，利用弹簧驱动平行四连杆机构复位，从而使图像传感器复位。

上述所述图像传感器组件包括图像传感器、软线路板FPC和加强片，图像传感器集成在软线路板FPC的一面上，在软线路板FPC另一面上安装有加强片，加强片使软线路板FPC与图像传感器保持稳定可靠连接。

上述所述平行四连杆机构上的两条摆动杆的长度至少大于5.0mm。保证图像传感器组件的光轴与镜头光轴的偏差足够小，从而使图像传感器组件获得比较清晰的图像。