Brevet FR2857462A3 — publié le 20050114

FR 2857462 A3 20050114 FR 0308390 A 20030709 L'invention concerne de manière générale un procédé et mécanisme de réglage de lentilles pour régler la perpendicularité de l'axe optique de la lentille par rapport à la surface du capteur d'image au centre du capteur d'image et en particulier un procédé et mécanisme de simplification du processus de réglage, réduisant le nombre de pièces du mécanisme et le coût des produits. De manière générale, un produit d'imagerie optique comprend habituellement entre autres un capteur d'image, un groupe de lentilles. Durant la manipulation des produits, comme au cours de la fabrication d'un appareil photographique numérique, afin d'obtenir une image claire, il est très important de garantir que l'axe du groupe de lentilles est verticalement aligné avec le centre de la zone d'image détectée du capteur d'image. Jusqu'à présent, il s'est avéré très difficile de garantir que l'axe d'un groupe de lentilles soit verticalement et précisément aligné avec le centre de la zone d'image détectée du capteur d'image au cours de la fabrication d'un appareil photographique numérique. Par exemple, une usine fabriquant un appareil photographique numérique ne fabriquera habituellement pas tous les modules assemblés. Le capteur d'image tel que CCD ou CMOS sera emballé et testé dans l'usine d'emballage après avoir été fabriqué dans la fonderie de semi-conducteurs. Toutefois, le fabricant réalisant l'intégration finale constate que, dans le cadre du cycle de fabrication habituel, l'axe du groupe de lentilles n'est pas verticalement et précisément aligné avec le centre de la zone d'image détectée du capteur d'image. L'emplacement de la puce n'est pas fixé avec exactitude au cours du placement de l'emballage. Comme l'erreur d'emplacement ne peut pas être rectifiée une fois le capteur emballé, actuellement, la technique de correction de l'erreur d'emplacement consiste à régler la lentille. Pour mieux faire comprendre le problème précité, on va se référer aux figures 5 et 6 des dessins annexés. La figure 5 et la figure 6 illustrent une technique de réglage classique de lentilles par vis et vis. Il est nécessaire de régler deux vis en même temps. La figure 7 représente une autre technique de réglage de lentilles, selon laquelle on règle une vis et on active un ressort. Lorsque chaque réglage est achevé, des opérateurs doivent attendre jusqu'à ce que le ressort pousse la lentille dans un état stable. Puis, l'emplacement de la lentille est mesuré pour confirmer si l'axe du groupe de lentilles est verticalement et précisément aligné avec le centre du capteur d'image ou non. Si tel n'est pas le cas, l'opérateur doit reprendre le réglage. Un tel procédé n'est pas pratique et augmente les assemblages supplémentaires comme la vis, le ressort. L'erreur d'emplacement n'est pas très grande (l'erreur horizontale est de 0,2 mm environ, l'erreur verticale est d'un degré environ) et la zone d'image détectée du capteur d'image est très petite (la zone d'image détectée est en général de l'ordre de 12 mm2 à 20 mm2). Pour limiter le coût, le défaut d'image provoqué par une déviation verticale de l'axe optique de la lentille par rapport au centre de la zone d'image détectée est ignoré au cours de la conception et la fabrication d'appareils photographiques numériques à bas prix. Un objectif de la présente invention consiste à proposer un mécanisme de réglage de lentilles comportant un groupe de lentilles, un support de translation, et un boîtier d'image permettant de régler le groupe de lentilles et le support de translation de telle façon que l'axe du groupe de lentilles soit verticalement et précisément aligné avec le centre du capteur d'image, et ce au moyen d'assemblages simples. Un autre objectif de la présente invention est de proposer un procédé de réglage de lentilles dans lequel le groupe de lentilles et le support de translation sont réglés avant la fixation, de telle façon que l'axe du groupe de lentilles puisse être facilement aligné avec le centre du capteur d'image au moyen d'étapes simples à exécuter. Selon la présente invention, le procédé de réglage de lentilles comprend les étapes suivantes: a. prévoir un boîtier de capteur qui contient un capteur d'image; b. prévoir un support de translation et placer 25 ledit support de translation entre un groupe de lentilles et le boîtier de capteur; c. selon le décalage de position du capteur d'image et du groupe de lentilles, déplacer horizontalement le support de translation pour éliminer le décalage horizontal des lentilles, et faire pivoter le groupe de lentilles pour éliminer l'inclinaison verticale de l'axe du groupe de lentilles vers le centre du capteur d'image; et d. fixer le boîtier de capteur, le support de translation et le groupe de lentilles. Le procédé de réglage de l'invention peut présenter en outre l'une au moins des caractéristiques suivantes: - le support de translation est placé sur le boîtier de capteur, et ensuite le groupe de lentilles 10 est disposé sur le support de translation; - le groupe de lentilles est disposé sur le support de translation, et ensuite le support de translation est placé sur le boîtier de capteur; - le support de translation est déplacé horizontalement en même temps qu'est pivoté le groupe de lentilles; - le groupe de lentilles est pivoté et ensuite le support de translation est déplacé horizontalement; - le support de translation est déplacé horizontalement et ensuite le groupe de lentilles est pivoté. L'invention concerne également un mécanisme de réglage de lentilles, qui est remarquable en ce qu'il comprend un boîtier de capteur, un capteur d'image contenu dans le boîtier de capteur, un support de translation placé sur le boîtier de capteur et un groupe de lentilles disposé sur le support de translation, le support de translation présentant une ouverture formée dans la partie centrale de ce dernier pour permettre de disposer le groupe de lentilles dessus. Le mécanisme de réglage de l'invention peut en outre comporter l'une au moins des caractéristiques suivantes: - le dessous de la première lentille est 5 convexe, et le dessous pénètre dans l'ouverture du support de translation; - le support de translation comprend en outre un rebord s'étendant vers le haut à partir du bord de l'ouverture, de telle sorte que le dessous de la première lentille recouvre le rebord lorsque le dessous de ladite première lentilles est concave; - le mécanisme comprend en outre un tube d'aspiration qui comporte un cylindre et une partie de dessous rentrante pour recevoir le groupe de lentilles dedans, en permettant à la partie de dessous d'être disposée sur le support de translation. La présente invention permet de simplifier considérablement le processus de réglage, et de réduire le nombre de pièces, en économisant le volume et le poids des composants. Elle est particulièrement bien adaptée à la fabrication de produits mobiles tels que ordinateurs bloc-notes, téléphones mobiles etc... La présente invention sera claire pour les spécialistes de la technique lisant la description suivante d'un mode de réalisation préféré de celleci, en référence aux dessins joints, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation du mécanisme de réglage de lentilles selon la présente invention; - la figure 2 est une vue schématique d'un deuxième mode de réalisation du mécanisme de réglage de lentilles selon la présente invention; 2857462 6 - la figure 3 est une vue schématique d'un troisième mode de réalisation du mécanisme de réglage de lentilles selon la présente invention; - la figure 4 est une vue schématique d'un 5 quatrième mode de réalisation du mécanisme de réglage de lentilles selon la présente invention; - la figure 5 est une vue schématique d'un mode de réglage selon la technique antérieure; - la figure 6 est une vue en coupe partielle de 10 la figure 5; et - la figure 7 est une vue en coupe partielle d'un autre mode de réglage selon la technique antérieure. En référence à la figure 1, un premier mode de réalisation de la présente invention est décrit. Un mécanisme 100 de réglage de lentilles selon la présente invention comprend un boîtier de capteur 10, un capteur d'image 20 contenu dans le boîtier de capteur 10, un support de translation 30 placé sur le boîtier de capteur 10, et un groupe de lentilles 40 incluant une première lentille 41 et une seconde lentille 42 engagées ensemble et disposées sur le support de translation 30. Une ouverture 31 est formée dans la partie centrale du support de translation 30 pour permettre la transmission de la lumière d'objets au capteur d'image 20 au sein du boîtier de capteur 10 via ladite ouverture 31. Ainsi, le capteur d'image 20 capture des images des objets. Le dessous 48 de la première lentille 41 est disposé sur le support de translation 30. Le support de translation 30 peut être déplacé latéralement par rapport au boîtier de capteur 10. Le groupe de lentilles 40 peut être déplacé par pivotement par rapport au support de translation 30. 2857462 7 Par conséquent, le groupe de lentilles 40 peut être réglé et aligné précisément avec le centre du capteur d'image 20. La figure 2 illustre un deuxième mode de réalisation de l'invention. Le mécanisme 100 de réglage de lentilles comporte un boîtier de capteur 10, un capteur d'image 20 contenu dans le boîtier de capteur 10, un support de translation 30' placé sur le boîtier de capteur 10, le groupe de lentilles 40' comprenant une première lentille 41' et une seconde lentille 42' engagées ensemble et disposées sur le support de translation 30'. Une ouverture 31' est formée dans la partie centrale du support de translation 30'. Le mécanisme 100 du deuxième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation. Cependant, dans ce deuxième mode de réalisation, le support de translation 30' présente en outre un rebord 32' qui s'étend vers le haut à partir du bord de l'ouverture 31'. Tel que représenté sur la figure 1, le dessous 48 de la première lentille 41 est convexe, l'ouverture 31 étant juste une simple perforation, et le dessous 48 entre dans l'ouverture 31, de sorte que la première lentille 41 est disposée de manière réglable sur le support de translation 30. Tel que représenté sur la figure 2, le dessous 48' de la première lentille 41' est concave, et ce dessous 48' recouvre le rebord 32' de sorte que la première lentille 41' est disposée de manière réglable sur le support de translation 30'. Lorsque le groupe de lentilles 40 ou 40' dévie de la verticale, le groupe de lentilles 40 ou 40' peut reposer de manière stable sur le support de translation 30 ou 30'. La figure 3 et la figure 4 illustrent des troisième et quatrième modes de réalisation de la 5 présente invention. Pour empêcher les lentilles d'être frottées pendant le réglage des groupes de lentilles, ou les lentilles d'être accolées de manière incomplète, le mécanisme 100 de réglage de lentilles de la présente invention comporte en outre un tube d'aspiration télescopique 44 ou 44'. Le tube télescopique 44 ou 44' reçoit le groupe de lentilles 40 ou 40', qui inclut la première lentille 41 ou 41' et la seconde lentille 42 ou 42'. Le tube d'aspiration 44 ou 44' comprend un cylindre 46 ou 46' et une partie de dessous rentrante 48" ou 48"'. La partie de dessous 48" ou 48"' du tube d'aspiration 44 ou 44' peut être convexe ou concave afin de se conformer à la forme de la première lentille 41 ou 41', et disposée sur le support de translation 30 ou 30'. Les groupes de lentilles 40, 40' sont logés dans et protégés par le tube d'aspiration 44 ou 44', lors du réglage. Le procédé de réglage de lentilles de la présente invention comprend les étapes suivantes de: a: prévoir un boîtier de capteur qui contient un capteur d'image; b: placer un support de translation sur le boîtier de capteur, le support de translation présentant une ouverture formée dans la partie 30 centrale de ce dernier; c: disposer un groupe de lentilles sur le support de translation; 2857462 9 d: selon le décalage de position du capteur d'image et du groupe de lentilles, déplacer horizontalement le support de translation pour éliminer le décalage horizontal de la lentille; e: selon le décalage d'angle du capteur d'image, faire pivoter le groupe de lentilles pour éliminer l'inclinaison verticale de l'axe du groupe de lentilles vers le centre du capteur d'image (pivoter autour de l'axe x y) pour faire en sorte que l'axe du groupe de lentilles soit verticalement aligné avec le centre du capteur d'image plus précisément; f: fixer le boîtier de capteur, le support de translation et le groupe de lentilles, de telle sorte que l'axe de la lentille est verticalement aligné avec le centre du capteur d'image. En assemblage, le support de translation est placé sur le boîtier de capteur, puis, le groupe de lentilles est disposé sur le support de translation. Selon une autre possibilité, le groupe de lentilles est disposé sur le support de translation, puis, le support de translation est placé sur le boîtier de capteur. La séquence des étapes décrites ci-dessus peut changer comme suit: selon le décalage d'angle du capteur d'image, on fait pivoter le groupe de lentilles pour éliminer l'inclinaison verticale de l'axe du groupe de lentilles vers le centre du capteur d'image; puis, selon le décalage de position du capteur d'image, on déplace horizontalement le support de translation pour éliminer le décalage horizontal de la lentille. Les étapes décrites ci-dessus peuvent être effectuées en même temps, c'est-à-dire pendant le déplacement horizontal du support de translation pour éliminer le décalage horizontal de la lentille, et le pivotement du groupe de lentilles pour éliminer l'inclinaison verticale de l'axe du groupe de lentilles vers le centre du capteur d'image. Pour protéger le groupe de lentilles, l'étape c, telle que décrite cidessus, peut être modifiée comme suit: on prévoit un tube d'aspiration qui contient le groupe de lentilles dedans, et on dispose le tube d'aspiration sur le support de translation. L'étape e est alors modifiée comme suit: selon le décalage d'angle du capteur d'image, on fait pivoter le tube d'aspiration pour éliminer l'inclinaison verticale de l'axe du groupe de lentilles vers le centre du capteur d'image. La lentille est protégée par le tube d'aspiration. Par conséquent, la lentille n'est pas frottée lors du pivotement du tube d'aspiration, ce qui écarte tout risque de rayure de la première lentille. La présente invention a été décrite en référence à des modes de réalisation spécifiques, et elle ne doit pas être interprétée dans un sens limitatif. Par exemple, les spécialistes de la technique reconnaîtront que des modifications et des altérations peuvent être apportées aux modes de réalisation illustrés. Toutefois, il est considéré que de telles modifications peuvent être apportées sans sortir de la portée de l'invention, telle que définie dans les revendications annexées. 11 REVENDICATIONS 1. Procédé de réglage de lentilles comprenant les étapes suivantes de: a. prévoir un boîtier de capteur (10) qui contient un capteur d'image (20); b. prévoir un support de translation (30) et placer ledit support de translation entre un groupe de lentilles (40) et le boîtier de capteur (10); c. selon le décalage de position du capteur d'image (20) et du groupe de lentilles (40), déplacer horizontalement le support de translation (30) pour éliminer le décalage horizontal des lentilles, et faire pivoter le groupe de lentilles (40) pour éliminer l'inclinaison verticale de l'axe du groupe de lentilles vers le centre du capteur d'image; et d. fixer le boîtier de capteur(10), le support de translation (30) et le groupe de lentilles (40). 2. Procédé de réglage de lentilles selon la revendication 1, dans lequel le support de translation (30) est placé sur le boîtier de capteur (10), et ensuite le groupe de lentilles (40) est disposé sur le support de translation (30). 3. Procédé de réglage de lentilles selon la 25 revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le groupe de lentilles (40) est disposé sur le support de translation (30), et ensuite le support de translation (30) est placé sur le boîtier de capteur (10). 4. Procédé de réglage de lentilles selon la 30 revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le support de translation (30) est déplacé 2857462 12 horizontalement en même temps qu'est pivoté le groupe de lentilles (40). 5. Procédé de réglage de lentilles selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le groupe de lentilles (40) est pivoté, et ensuite le support de translation (30) est déplacé horizontalement. 6. Procédé de réglage de lentilles selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le 10 support de translation (30) est déplacé horizontalement, et ensuite le groupe de lentilles (40) est pivoté. 7. Mécanisme de réglage de lentilles, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier de capteur (10); un capteur d'image (20) contenu dans le boîtier de capteur; un support de translation (30, 30') placé sur le boîtier de capteur (10) et un groupe de lentilles (40, 40') comportant au moins une première lentille (41, 41') et une seconde lentille (42, 42') engagées ensemble et disposées sur ledit support de translation, le support de translation (30, 30') présentant une ouverture (31, 31') formée dans la partie centrale de ce dernier pour permettre au groupe de lentilles (40, 40') d'être disposé dessus. 8. Mécanisme de réglage de lentilles selon la revendication 7, dans lequel le dessous de la première lentille (41) est convexe, et le dessous pénètre dans l'ouverture (31) du support de translation (30). 9. Mécanisme de réglage de lentilles selon la revendication 7, dans lequel le support de translation (30') comprend en outre un rebord (32') s'étendant vers le haut à partir du bord de l'ouverture (31'), de telle sorte que le dessous de la première lentille (41') recouvre ledit rebord lorsque le dessous de ladite première lentille est concave. 10. Mécanisme de réglage de lentilles selon l'une des revendications 7 à 9, comprenant en outre un tube d'aspiration (44, 44') qui comporte un cylindre (46, 46') et une partie de dessous rentrante pour recevoir le groupe de lentilles (40) dedans, en permettant à la partie de dessous d'être disposée sur le support de translation (30).