一種鏡頭調(diào)焦裝置及其調(diào)焦方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鏡頭模組調(diào)焦設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及的是一種鏡頭調(diào)焦裝置及其調(diào)焦方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為實(shí)現(xiàn)電子裝置的拍照、攝像功能，通常需要于電子裝置內(nèi)裝設(shè)一個(gè)鏡頭模組。組裝鏡頭模組時(shí)，需要先對(duì)鏡頭模組進(jìn)行調(diào)焦作業(yè)，即利用調(diào)焦裝置對(duì)鏡頭模組的鏡頭與感光元件之間的距離進(jìn)行微調(diào)，使鏡頭的對(duì)焦面與感光元件的感測(cè)面對(duì)準(zhǔn)，以達(dá)到最佳的影像品質(zhì)。
[0003]現(xiàn)在普遍的鏡頭調(diào)焦操作都是通過(guò)人工完成，人工拿著鏡頭對(duì)準(zhǔn)光源，憑借人工肉眼完成調(diào)焦工作，人工調(diào)焦費(fèi)時(shí)費(fèi)力，差異率大，嚴(yán)重影響鏡頭后續(xù)使用的影像品質(zhì)；有些調(diào)焦設(shè)備可代替人工用于視場(chǎng)角小于90度的鏡頭調(diào)焦，但是這些設(shè)備并不適用于廣角鏡頭的調(diào)焦，因?yàn)閺V角鏡頭的視場(chǎng)角范圍較大，這些標(biāo)準(zhǔn)視場(chǎng)角鏡頭調(diào)焦設(shè)備在調(diào)焦過(guò)程中會(huì)擋住廣角鏡頭的視場(chǎng)，不能實(shí)現(xiàn)廣角的調(diào)焦鏡頭，不能滿足使用要求。
[0004]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種鏡頭調(diào)焦裝置及其調(diào)焦方法，旨在解決現(xiàn)有人工調(diào)焦費(fèi)時(shí)費(fèi)力，差異率大，影響鏡頭影像品質(zhì)和視場(chǎng)角小于90度的鏡頭調(diào)焦設(shè)備不適用于廣角鏡頭調(diào)焦的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—種鏡頭調(diào)焦裝置，適用于各種鏡頭模組的調(diào)焦工序中，其中，包括機(jī)架、用于把鏡頭模組固定并自動(dòng)把鏡頭模組帶到調(diào)焦工位上的鏡頭定位裝置、用于提供光源配合鏡頭模組進(jìn)行調(diào)焦的鏡頭光源裝置和控制系統(tǒng)，所述鏡頭定位裝置和鏡頭光源裝置都設(shè)置在機(jī)架上，鏡頭定位裝置和鏡頭光源裝置都與控制系統(tǒng)連接；鏡頭定位裝置在調(diào)焦過(guò)程中位于鏡頭模組鏡面的背面。
[0008]所述的鏡頭調(diào)焦裝置，其中，所述鏡頭定位裝置包括支撐座、設(shè)置在支撐座上并沿支撐座前后移動(dòng)的移動(dòng)座和固定鏡頭模組的鏡頭模組固定座，所述支撐座上設(shè)置有兩互相平行的導(dǎo)軌，移動(dòng)座通過(guò)設(shè)置在兩端的滑塊卡接在兩平行導(dǎo)軌上，移動(dòng)座與帶動(dòng)移動(dòng)座沿兩平行導(dǎo)軌前后移動(dòng)的移動(dòng)動(dòng)力裝置連接；所述鏡頭模組固定座的兩側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，移動(dòng)座上設(shè)置有兩支撐板，支撐板上設(shè)置有轉(zhuǎn)孔，轉(zhuǎn)孔內(nèi)設(shè)置有軸承座，鏡頭模組固定座兩側(cè)的轉(zhuǎn)軸分別與兩支撐板上的軸承座配合安裝使鏡頭模組固定座設(shè)置在移動(dòng)座上，鏡頭模組固定座與帶動(dòng)鏡頭1?組固定座以轉(zhuǎn)軸為中;L.、實(shí)現(xiàn)90°翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接；所述鏡頭1?組固定座上設(shè)置有放置PCB板的PCB板槽位，鏡頭模組固定座上還設(shè)置有固定鏡頭模組的鏡頭固定機(jī)構(gòu)；所述移動(dòng)動(dòng)力裝置與控制系統(tǒng)連接。
[0009]所述的鏡頭調(diào)焦裝置，其中，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置成圓弧過(guò)渡的階梯斜面結(jié)構(gòu)的兩個(gè)翻轉(zhuǎn)凸輪板和帶動(dòng)鏡頭模組固定座實(shí)現(xiàn)90°翻轉(zhuǎn)的兩個(gè)翻轉(zhuǎn)臂，所述兩翻轉(zhuǎn)凸輪板豎直固定在支撐座上，兩個(gè)翻轉(zhuǎn)臂分別設(shè)置在鏡頭模組固定座的兩側(cè)，其中一轉(zhuǎn)軸一端固定設(shè)置在其中一個(gè)翻轉(zhuǎn)臂上，另一端安裝在其中一個(gè)支撐板上的軸承座內(nèi)，另一個(gè)轉(zhuǎn)軸一端固定設(shè)置在另一個(gè)翻轉(zhuǎn)臂上，另一端安裝在另一個(gè)支撐板上的軸承座內(nèi)；兩翻轉(zhuǎn)臂的一端分別固定連接在鏡頭模組固定座的兩側(cè)，另一端固定連接一翻轉(zhuǎn)輪，兩翻轉(zhuǎn)臂還分別與一翻轉(zhuǎn)復(fù)位彈簧一端連接，翻轉(zhuǎn)復(fù)位彈簧另一端固定設(shè)置在移動(dòng)座上，兩翻轉(zhuǎn)臂上的翻轉(zhuǎn)輪在移動(dòng)座前后移動(dòng)的過(guò)程中在兩翻轉(zhuǎn)凸輪板上滑動(dòng)或離開(kāi)兩翻轉(zhuǎn)凸輪板。
[0010]所述的鏡頭調(diào)焦裝置，其中，所述鏡頭固定機(jī)構(gòu)包括設(shè)置成圓弧過(guò)渡的斜面結(jié)構(gòu)的兩個(gè)夾臂凸輪板和用于固定夾緊鏡頭模組的兩個(gè)夾臂，所述兩個(gè)夾臂凸輪板水平設(shè)置在支撐座上，兩個(gè)夾臂凸輪板的斜面相對(duì)，所述鏡頭模組固定座上設(shè)置有夾臂槽孔，夾臂槽孔置于鏡頭模組固定位置的兩側(cè)；兩個(gè)夾臂的中部分別鉸接在鏡頭模組固定座上，兩個(gè)夾臂固定夾持鏡頭模組的一端置于夾臂槽孔內(nèi)，兩個(gè)夾臂的另一端分別連接一固定滑輪，夾臂還與夾持復(fù)位彈簧一端連接，夾持復(fù)位彈簧的另一端固定在鏡頭模組固定座上，兩個(gè)固定滑輪沿兩個(gè)夾臂凸輪板斜面運(yùn)動(dòng)或離開(kāi)兩個(gè)夾臂凸輪板使得兩個(gè)夾臂放開(kāi)或夾持鏡頭模組。
[0011]所述的鏡頭調(diào)焦裝置，其中，所述鏡頭定位裝置還包括焦距調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述焦距調(diào)整機(jī)構(gòu)包括底座，所述底座上設(shè)置有互相平行的兩移動(dòng)滑軌，支撐座的底部設(shè)置有兩滑軌滑塊，兩滑軌滑塊分別與兩移動(dòng)滑軌配合安裝；底座上還設(shè)置有主動(dòng)調(diào)整輪和從動(dòng)調(diào)整輪，所述主動(dòng)調(diào)整輪和從動(dòng)調(diào)整輪之間通過(guò)調(diào)整皮帶連接，主動(dòng)調(diào)整輪與調(diào)整動(dòng)力裝置連接；所述調(diào)整動(dòng)力裝置與控制系統(tǒng)連接。
[0012]所述的鏡頭調(diào)焦裝置，其中，所述鏡頭定位裝置還包括鏡頭模組自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，所述鏡頭模組自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)包括從左側(cè)壓緊鏡頭模組的上左夾輪機(jī)構(gòu)、從右側(cè)壓緊鏡頭模組的上右?jiàn)A輪機(jī)構(gòu)和從下面承托鏡頭模組的下夾輪機(jī)構(gòu)，所述上左夾輪機(jī)構(gòu)和上右?jiàn)A輪機(jī)構(gòu)一左一右設(shè)置在支撐座靠近調(diào)焦工位的一側(cè)，上左夾輪機(jī)構(gòu)和上右?jiàn)A輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)一致；所述上左夾輪機(jī)構(gòu)包括設(shè)置成圓弧過(guò)渡的斜面結(jié)構(gòu)的上左凸輪板、上左連接臂、上左夾輪擺動(dòng)臂、上左夾輪、上左固定板和設(shè)置成U型的上左固定座，所述上左夾輪凸輪板水平設(shè)置在支撐座上，上左夾輪凸輪板的斜面面向支撐座的中心線設(shè)置，上左固定座固定設(shè)置在支撐座上，上左固定座兩個(gè)凸起的U型側(cè)面上設(shè)置有上安裝孔，上左固定板上設(shè)置有上左通孔和上左軸承孔，上左連接桿安裝在上左安裝孔內(nèi)，上左連接桿上套有復(fù)位彈簧，上左固定板的上左通孔穿過(guò)上左連接桿使上左固定板安裝在上左固定座內(nèi)，上左軸承孔內(nèi)安裝有上左軸承，上左連接臂的一端與上左轉(zhuǎn)軸一端固定連接，上左轉(zhuǎn)軸另一端穿過(guò)上左軸承與上左夾輪擺動(dòng)臂一端固定連接，上左連接臂的另一端連接一上左滑輪，上左滑輪沿上左夾輪凸輪板的斜面滑動(dòng)，上左夾輪擺動(dòng)臂的另一端連接上左夾輪，上左連接臂還與上左擺動(dòng)復(fù)位彈簧一端連接，上左擺動(dòng)復(fù)位彈簧另一端固定設(shè)置在支撐座上，移動(dòng)座的兩側(cè)還分別設(shè)置有推動(dòng)螺栓，推動(dòng)螺栓在移動(dòng)座移動(dòng)過(guò)程中頂住或離開(kāi)上左固定板；所述下夾輪機(jī)構(gòu)包括設(shè)置成圓弧過(guò)渡的斜面結(jié)構(gòu)的下凸輪板、下連接臂、下夾輪擺動(dòng)臂、下夾輪、下固定板、設(shè)置成U型的下固定座和下擺動(dòng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述下夾輪凸輪板水平設(shè)置在支撐座上，下夾輪凸輪板的斜面面向支撐座的中心線設(shè)置，下固定座固定設(shè)置在支撐座上，下固定座兩個(gè)凸起的U型側(cè)面上設(shè)置有下安裝孔，下固定板上設(shè)置有下通孔和下軸承孔，下連接桿安裝在下安裝孔內(nèi)，下連接桿上套有復(fù)位彈簧，下固定板的下通孔穿過(guò)下連接桿使下固定板安裝在下固定座內(nèi)，下軸承孔內(nèi)安裝有下軸承，下連接臂的一端與下轉(zhuǎn)軸一端固定連接，下轉(zhuǎn)軸另一端穿過(guò)下軸承與下夾輪擺動(dòng)臂一端固定連接，下連接臂的另一端連接一下滑輪下滑輪沿下夾輪凸輪板的斜面滑動(dòng)，下夾輪擺動(dòng)臂的另一端連接下夾輪，下連接臂還與下擺動(dòng)復(fù)位彈簧一端連接，下擺動(dòng)復(fù)位彈簧另一端固定設(shè)置在支撐座上，移動(dòng)座的兩側(cè)還分別設(shè)置有推動(dòng)螺栓，推動(dòng)螺栓在移動(dòng)座移動(dòng)過(guò)程中頂住或離開(kāi)下固定板；下擺動(dòng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括調(diào)焦電機(jī)、設(shè)置在下夾輪擺動(dòng)臂上的主動(dòng)輪和與下夾輪同軸連接的從動(dòng)輪，所述調(diào)焦電機(jī)與主動(dòng)輪連接，主動(dòng)輪與從動(dòng)輪通過(guò)傳送皮帶連接；所述調(diào)焦電機(jī)與控制系統(tǒng)連接。
[0013]所述的鏡頭調(diào)焦裝置，其中，所述鏡頭光源裝置包括機(jī)架和不少于一個(gè)調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)，所述調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)架上，所述調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)位于以鏡頭模組為圓心、鏡頭模組的焦距為半徑的半球面上，調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)的光源以不同入射角進(jìn)入鏡頭模組以實(shí)現(xiàn)調(diào)焦；所述調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)與控制系統(tǒng)連接。
[0014]所述的鏡頭調(diào)焦裝置，其中，所述調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)設(shè)置9個(gè)，9個(gè)調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)位于以鏡頭模組為圓心、鏡頭模組的焦距為半徑的半球面上；9個(gè)調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)包括第一調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)、第二調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)、第三調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)、第四調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)、第五調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)、第六調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)、第七調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)、第八調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)和第九調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)，所述第一調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)、第二調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)、第三調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)和第四調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)位于以鏡頭模組為圓心、鏡頭模組焦距為半徑的同一圓周上，第五調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)、第六調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)、第七調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)和第八調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)位于以第五調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)和第六調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)連線與第七調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)和第八調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)連線的相交點(diǎn)為圓心、第五調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)和相交點(diǎn)的距離為半徑的同一圓周上，所述鏡頭模組、相交點(diǎn)和第九調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)位于同一直線上且鏡頭模組到相交點(diǎn)的距離和相交點(diǎn)到第九調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)的距離相等。
[0015]所述的鏡頭調(diào)焦裝置，其中，所述第九調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)置在機(jī)架上的第一光源座和固定設(shè)置在第一光源座上的第一光源；所述第五調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)、第六調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)、第七調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)和第八調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)一致，包括固定設(shè)置在機(jī)架上的第二光源座、固定設(shè)置在第二光源座上的第二安裝桿、安裝在第二安裝桿上的第二萬(wàn)向接頭和與第二萬(wàn)向接頭連接的第二光源，所述第二萬(wàn)向接頭設(shè)置兩個(gè)，兩個(gè)第二萬(wàn)向接頭串聯(lián)連接；所述第一調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)、第二調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)、第三調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)和第四調(diào)焦光源機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)一致，包括固定設(shè)置在機(jī)架上的第三光源座、固定設(shè)置在第三光源座上的第三安裝桿、安裝在第三安裝桿上的伸縮桿、安裝在伸縮桿上的第三萬(wàn)向接頭和與第三萬(wàn)向接頭連接的第三光源，所述伸縮桿沿第三安裝桿進(jìn)行伸縮，第三萬(wàn)向接頭設(shè)置兩個(gè)，兩個(gè)萬(wàn)向接頭串聯(lián)連接；所述第一光源、第二光源和第三光源都與控制系統(tǒng)連接。
[0016]—種如上述任意一項(xiàng)所述的鏡頭調(diào)焦裝置的鏡頭調(diào)焦方法，其中，具體包括以下步驟:
[0017]步驟S100:按要求設(shè)定MTF標(biāo)準(zhǔn)值和調(diào)焦標(biāo)準(zhǔn)次數(shù)；
[0018]步驟S200:把PCB電路板放置在鏡頭定位裝置內(nèi)，將鏡頭模組的插頭插進(jìn)PCB板的插座里，鏡頭模組調(diào)焦開(kāi)始；
[0019]步驟S300:控制系統(tǒng)控制鏡頭定位裝置帶動(dòng)鏡頭模組移動(dòng)至調(diào)焦工位上，同時(shí)，控制系統(tǒng)控制啟動(dòng)鏡頭光源裝置；
[0020]步驟S400:控制系統(tǒng)控制打開(kāi)鏡頭模組MTF測(cè)試圖；
[0021]步驟S500:控制系統(tǒng)讀取鏡頭模組當(dāng)前的MTF值；
[0022]步驟S600:控制系統(tǒng)根據(jù)鏡頭模組當(dāng)前的MTF值自動(dòng)計(jì)算調(diào)焦步長(zhǎng)及調(diào)焦方向；
[0023]步驟S700:控制系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算得出的調(diào)焦步長(zhǎng)及調(diào)焦方向控制鏡頭定位裝置B00動(dòng)