專利名稱：具有可移動(dòng)變焦透鏡的攝像頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝像頭，且明確地說，涉及具有便宜的變焦透鏡的攝像頭。
背景技術(shù)：
許多攝像機(jī)和高端攝像頭都包含機(jī)械變焦特征。透鏡由馬達(dá)移動(dòng)以提供所需的變焦。 一些攝像頭具備用于"軟件變焦"的軟件，其基本上通過放大圖片(但在損失分辨率的 情況下)提供變焦效果。舉例來說，第6，489，986號(hào)美國專利中描述了此類軟件或"數(shù)字" 變焦。
其它產(chǎn)品包含可變透鏡。移動(dòng)電話已包含攝像機(jī)，且在第2005/0101348號(hào)美國已公 開申請(qǐng)案中， 一種滑動(dòng)器具備可在攝像機(jī)透鏡上手動(dòng)滑動(dòng)的多個(gè)透鏡。這提供了允許使 用變焦或偏光透鏡的低成本透鏡改變。第20060132851號(hào)美國已公開申請(qǐng)案中展示了用 于移動(dòng)電話或其它便攜式裝置的更復(fù)雜的變焦裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有可手動(dòng)移動(dòng)到攝像機(jī)透鏡前方的位置中的光學(xué)透鏡的攝像頭。 所述透鏡可滑動(dòng)或被旋轉(zhuǎn)到攝像機(jī)透鏡前方的位置。所述光學(xué)透鏡可以是變焦透鏡，使 得與攝像機(jī)的透鏡組合而提供固定的變焦或放大功能?；蛘?，還可提供至少一第二透鏡， (例如)以提供兩個(gè)固定變焦位置。
在一個(gè)實(shí)施例中，彎曲封蓋在圓形攝像頭上的攝像機(jī)透鏡上滑動(dòng)，其中變焦透鏡位 于彎曲封蓋的第一部分上，且彎曲封蓋的第二部分充當(dāng)阻擋攝像機(jī)透鏡的封蓋。
在另一實(shí)施例中，放大透鏡和最小化(廣角)透鏡可交替地在攝像機(jī)透鏡前方作機(jī) 械移動(dòng)。
在另一實(shí)施例中，也可移動(dòng)第一原始攝像機(jī)透鏡移動(dòng)以改進(jìn)第二透鏡的對(duì)焦。單個(gè) 機(jī)械杠桿可移動(dòng)原始透鏡前方的變焦透鏡或其它透鏡兩者，且還向內(nèi)或向外移動(dòng)原始透 鏡。在替代實(shí)施例中，使用第一機(jī)械機(jī)構(gòu)(例如，滑動(dòng)器)手動(dòng)使額外透鏡(變焦、廣 角等)在原始透鏡前方移動(dòng)，且使用第二機(jī)械機(jī)構(gòu)(例如，對(duì)焦轉(zhuǎn)盤(focus dial))相對(duì) 于圖像傳感器移動(dòng)原始透鏡?；蛘?，可移動(dòng)圖像傳感器。在替代實(shí)施例中，手動(dòng)移動(dòng)透 鏡中的一者，且用馬達(dá)來移動(dòng)另一者。


圖1A和圖1B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有包含透鏡的彎曲滑動(dòng)器的圓形攝像頭 的圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有包含透鏡的可旋轉(zhuǎn)部件的攝像頭的圖。 圖3A和圖3B是說明在原始透鏡也在移動(dòng)的情況下正機(jī)械移動(dòng)的第二透鏡的兩個(gè)不 同位置的實(shí)施例的圖。
圖4是展示用于在第二透鏡處于適當(dāng)位置之后調(diào)節(jié)對(duì)焦的轉(zhuǎn)盤的攝像頭的實(shí)施例的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1A和圖1B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有外殼12的圓形攝像頭10的圖，所述 外殼12具有包含透鏡的彎曲部件或滑動(dòng)器14。圖1A展示處于打開位置的滑動(dòng)器，而圖 1B展示處于關(guān)閉位置的滑動(dòng)器，其中變焦透鏡18定位在攝像機(jī)透鏡16前方。具有觸覺 突起或孔22的凸塊(raised bump) 20使得使用者容易使滑動(dòng)器14在槽24內(nèi)滑動(dòng)。實(shí)施例包含用于附接到攝像頭支架的支撐件26。在一個(gè)實(shí)施例中，滑動(dòng)器14具有 可在透鏡16前方滑動(dòng)的固體塑料部分。因此，視滑動(dòng)器移動(dòng)多遠(yuǎn)而定，其可(1)允許 透鏡16的開放視域，(2)其可充當(dāng)透鏡16的透鏡封蓋，或(3)其可在透鏡16前方提 供變焦透鏡。在一個(gè)實(shí)施例中，透鏡16與變焦透鏡18的組合提供1.5的放大倍率。通 常，攝像頭使用者不想要具有較大放大倍率的變焦透鏡。變焦通常用于使使用者的臉部 填充圖片的較大部分。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，變焦為2倍或更小。
圖2展示具有圍繞軸44及攝像頭下方的類似軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部件42的攝像頭40的替 代實(shí)施例。部件42的中心是打開的，以允許攝像機(jī)透鏡46的無阻擋視域。部件42的兩 側(cè)為放大(變焦)透鏡48和最小化(較廣視野)透鏡50。在一個(gè)實(shí)施例中，透鏡42可 具有1.5的放大倍率，而透鏡50具有0.75的放大倍率。
圖3A和圖3B是說明在原始透鏡也在移動(dòng)的情況下正機(jī)械移動(dòng)的第二透鏡的兩個(gè)不 同位置的實(shí)施例的圖。在一些實(shí)施例中，將變焦透鏡放置在原始透鏡前方可能導(dǎo)致散焦 狀況。這是因?yàn)橥哥R相對(duì)于傳感器的理想焦點(diǎn)位置在透鏡單獨(dú)使用時(shí)與在使用兩個(gè)透鏡 時(shí)相比是不同的。因此， 一個(gè)實(shí)施例允許以單次機(jī)械運(yùn)動(dòng)來移動(dòng)兩個(gè)透鏡。
圖3A展示原始透鏡54安裝在電路板68上的傳感器58前方的透鏡固持器56中的攝 像頭外殼52。第二透鏡60 (例如，變焦透鏡)安裝在彎曲滑動(dòng)器結(jié)構(gòu)62上。臂64附接 到滑動(dòng)器結(jié)構(gòu)62且圍繞軸66旋轉(zhuǎn)。透鏡固持器56在導(dǎo)引件70中滑動(dòng)，且通過彈簧72被固持在接近傳感器58的所需位置。
如圖3B所示，當(dāng)通過使用者的手指移動(dòng)滑動(dòng)器結(jié)構(gòu)62以將透鏡60放置在透鏡54 前方時(shí)。臂64移動(dòng)穿過PCB中的槽，并接觸透鏡固持器56的邊緣，從而將其向外推動(dòng)。 當(dāng)透鏡固持器56被向外推動(dòng)時(shí)，彈簧72伸展，且導(dǎo)引件70使透鏡維持與傳感器58垂 直。因此，透鏡54移動(dòng)到對(duì)于透鏡60與透鏡54的組合來說理想的新對(duì)焦位置。
PCB板中的槽允許將PCB板上的傳感器定位在臂64前方?；蛘撸劭晌挥赑CB板 前方，其中軸66安裝在PCB板上或從后方延伸穿過其中。在臂64接觸透鏡固持器56 的情況下，固持器56中可存在V形凹槽，以允許臂64平滑地向前推動(dòng)固持器56?；蛘?， 臂64上的突起部件可用于嚙合固持器56。在另外其它實(shí)施例中，臂64可附接到單獨(dú)的 傳動(dòng)布置以使透鏡固持器56向前移動(dòng)。舉例來說，軸66可以是附接到齒輪的輪軸，所 述齒輪與附接到透鏡固持器的蝸輪嚙合。因此，當(dāng)臂64旋轉(zhuǎn)時(shí)，由齒輪傳動(dòng)的輪軸旋轉(zhuǎn)， 從而推進(jìn)蝸輪并使透鏡固持器56向前移動(dòng)?；蛘撸哥R固持器56可向后移動(dòng)。
可使用除圖3A和圖3B中所使用的機(jī)械機(jī)構(gòu)之外的其它機(jī)械機(jī)構(gòu)?；蛘?，可手動(dòng)移 動(dòng)透鏡中的一者，且用馬達(dá)來移動(dòng)另一者。在一個(gè)實(shí)施例中，通過第一透鏡機(jī)械移動(dòng)時(shí) 被激活的開關(guān)來嚙合馬達(dá)。舉例來說，滑動(dòng)器可在控制馬達(dá)的開關(guān)上移動(dòng)。
圖4中說明替代實(shí)施例?；瑒?dòng)器80用于(例如)通過圖3A和圖3B中所說明的機(jī) 構(gòu)來使第二透鏡在第一透鏡前方移動(dòng)。然而，替代同一機(jī)械機(jī)構(gòu)還移動(dòng)第一透鏡，使用 單獨(dú)的對(duì)焦轉(zhuǎn)盤82來使第一透鏡在正常模式與變焦模式之間移動(dòng)。將對(duì)焦轉(zhuǎn)盤連接到一 組齒輪(其連接到第一透鏡的支撐件)，以使其向內(nèi)或向外移動(dòng)。這是使用者的直覺操作， 因?yàn)榈谝蛔兘购徒酉聛淼膶?duì)焦比較容易理解。單獨(dú)的對(duì)焦轉(zhuǎn)盤實(shí)現(xiàn)較多變化，以解決對(duì) 準(zhǔn)和透鏡中的任何制造差異。
將了解，可在不脫離本發(fā)明的新穎概念的范圍的情況下，實(shí)現(xiàn)修改和變化。舉例來 說，在圖2的實(shí)施例中，可使用兩個(gè)變焦透鏡，或者可用不透明透鏡封蓋來代替所述透 鏡中的一者。圖1A和圖1B的滑動(dòng)器可在外殼外部，而不是在內(nèi)部?？商峁┓糯笸哥R或 廣角透鏡，而不是變焦透鏡。透鏡滑動(dòng)器可能容易折斷，因此可用廣角透鏡來代替變焦 透鏡。因此，以上描述內(nèi)容希望說明而非限制所附權(quán)利要求書中所陳述的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種攝像頭，其包括外殼；圖像傳感器，其安裝在所述外殼中；攝像機(jī)透鏡，其安裝在所述外殼中所述圖像傳感器前方；以及光學(xué)透鏡，其附接到所述外殼，所述透鏡可手動(dòng)移動(dòng)到所述攝像機(jī)透鏡前方的位置中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像頭，其中所述透鏡安裝在滑動(dòng)到所述攝像機(jī)透鏡前方的 位置的部件上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像頭，其中所述光學(xué)透鏡安裝在旋轉(zhuǎn)到所述攝像機(jī)透鏡前 方的位置的部件上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像頭，其中所述透鏡是變焦透鏡。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像頭，其中所述透鏡安裝在滑動(dòng)到所述攝像機(jī)透鏡前方的 位置的部件上，所述部件彎曲且可在所述外殼中的彎曲槽內(nèi)滑動(dòng)，所述部件包含凸 塊，所述凸塊用于允許使用者的手指容易嚙合以移動(dòng)所述部件。
6. —種攝像頭，其包括外殼；圖像傳感器，其安裝在所述外殼中；第一攝像機(jī)透鏡，其安裝在所述外殼中所述圖像傳感器前方； 第二透鏡，其附接到所述外殼；以及透鏡移動(dòng)設(shè)備，其用于移動(dòng)所述第一和第二透鏡兩者，以將所述第二透鏡移動(dòng)到 所述第一攝像機(jī)透鏡前方的位置中，并將所述第一攝像機(jī)透鏡移動(dòng)到來自所述第一 和第二透鏡的圖像在所述圖像傳感器上焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的位置中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的攝像頭，其中所述透鏡移動(dòng)設(shè)備包括單個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)，所述單 個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)用于響應(yīng)于使用者的單次移動(dòng)而移動(dòng)所述第一和第二透鏡兩者。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的攝像頭，其中所述透鏡移動(dòng)設(shè)備包括第一機(jī)械結(jié)構(gòu)，其用于移動(dòng)所述第一透鏡；以及 第二機(jī)械結(jié)構(gòu)，其用于移動(dòng)所述第二透鏡。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的攝像頭，其中所述第一機(jī)械結(jié)構(gòu)包含滑動(dòng)器，且所述第二機(jī) 械結(jié)構(gòu)包含轉(zhuǎn)盤。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的攝像頭，其進(jìn)一步包括機(jī)械結(jié)構(gòu)，其用于允許使用者手動(dòng)移動(dòng)所述透鏡中的一者；以及 馬達(dá)，其用于控制所述透鏡中的另一者的移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種攝像頭，其具有可手動(dòng)移動(dòng)到攝像機(jī)透鏡前方的位置中的光學(xué)透鏡。所述透鏡可滑動(dòng)或被旋轉(zhuǎn)到所述攝像機(jī)透鏡前方的位置。所述光學(xué)透鏡可以是變焦透鏡，以便與所述攝像機(jī)的透鏡的組合提供固定變焦或放大功能。或者，還可提供至少一第二透鏡，例如以提供兩個(gè)固定變焦位置?？捎脝蝹€(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)使所述兩個(gè)透鏡一起移動(dòng)，或用兩個(gè)不同的手動(dòng)控制來單獨(dú)移動(dòng)所述兩個(gè)透鏡。
文檔編號(hào)H04N5/225GK101276034SQ20081008982
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月28日
發(fā)明者許庭嘉 申請(qǐng)人:羅技?xì)W洲公司