專利名稱：數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，尤指一種可以運(yùn)用于手機(jī)等便攜式電子裝置中的數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置。
背景技術(shù)：
隨著通訊技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)碼相機(jī)已被人們廣泛地應(yīng)用于手機(jī)等便攜式電子設(shè)備中，眾多手機(jī)廠商相繼推出具備數(shù)碼相機(jī)的手機(jī)。然而市場上所銷售的具備數(shù)碼相機(jī)的手機(jī)在拍攝過程中并不能進(jìn)行連續(xù)自動對焦，因此影響了所拍攝影像的質(zhì)量。
請參閱圖1，是現(xiàn)有技術(shù)所提供的一種數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置。該自動對焦裝置10分別包括以導(dǎo)線相連接的距離感測器11、信號處理單元12、馬達(dá)驅(qū)動芯片13、馬達(dá)14和鏡片組15。該距離感測器11設(shè)置在觀測窗16內(nèi)，當(dāng)使用者經(jīng)過觀測窗觀16觀看所要拍攝的影像時，該距離感測器11即可由發(fā)射及接受反射的紅外線，測量出使用者眼球內(nèi)水晶體和眼角膜對觀測物體的變化量，信號處理器偵測該變化量的信息并進(jìn)行處理后傳輸至馬達(dá)驅(qū)動晶片13以驅(qū)動馬達(dá)14帶動鏡片組15，將鏡片組15移動至指定位置，完成自動對焦。
由于該數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置10采用馬達(dá)14帶動鏡片組15以實(shí)現(xiàn)自動對焦功能，而馬達(dá)14本身體積較大且較為笨重，將此種數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置10直接應(yīng)用于手機(jī)等便攜式電子設(shè)備中，將極大地增加手機(jī)的體積及重量，嚴(yán)重影響其攜帶性。而且馬達(dá)工作時電能消耗極大，而手機(jī)的電能儲備又極為有限，因而將極大地縮短手機(jī)的待機(jī)時間，從而影響其基本功能的運(yùn)用。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種體積小，功耗低可以應(yīng)用于手機(jī)等便攜式電子設(shè)備的數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置。
一種數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，其包括一基板，一固定安裝在基板上的第一鏡筒，一具有一鏡頭的第二鏡筒，該第二鏡筒安裝于第一鏡筒內(nèi)，一位于第二鏡筒內(nèi)的工作鏡片組和一安裝在基板上的影像感應(yīng)器，其中該工作鏡片組具有多個工作透鏡，該多個工作透鏡分別具有不同的曲率。且該工作鏡片組可在第二鏡筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
一種數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，其包括一鏡頭，一中心點(diǎn)與鏡頭的中心點(diǎn)位于一直線上的影像感應(yīng)器和至少一工作鏡片組，其中該工作鏡片組具有多個工作透鏡，該多個工作透鏡分別具有不同的曲率，且該工作鏡片組可旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時該多個工作透鏡的中心點(diǎn)分別通過影像感應(yīng)器的中心點(diǎn)和鏡頭的中心點(diǎn)所確定的直線。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述的數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，由于利用多個不同曲率的工作透鏡改變其有效焦距的長度以實(shí)現(xiàn)對焦和圖像放大功能，而不需要使用馬達(dá)，因此可減少數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置的體積及重量，適合于使用在手機(jī)等便攜式電子設(shè)備中。而且使用工作透鏡不需要消耗電能，因此對于手機(jī)等便攜式電子設(shè)備的電能儲備影響較小，不會縮短其待機(jī)時間，對其基本功能影響較小，適合于使用在便攜式電子設(shè)備中。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2中一工作鏡片組的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
請參閱圖2，是本發(fā)明實(shí)施例提供一種數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，該數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置100主要包括一基板110，一安裝固定在基板110上的第一鏡筒120，一第二鏡筒130，一安裝在基板110上的影像感應(yīng)器150，一第一工作鏡片組160，一第二工作鏡片組170。該影像感應(yīng)器150可以采用CMOS影像傳感器或CCD影像傳感器。
該第二鏡筒130由一圓形平板131及一內(nèi)部中空的圓柱體132所組成。該第二鏡筒130的圓柱體132安裝在第一鏡筒120上以支撐該第二鏡筒130。該第二鏡筒130的圓形平板131具有一開口，一鏡頭140安裝在該開口處，鏡頭140的中心點(diǎn)位置與影像感應(yīng)器150的中心點(diǎn)位置相對應(yīng)，均位于同一直線上。
該第一鏡筒120和第二鏡筒130的圓柱體132在同一位置處分別具有一開口部，在該開口部安裝一具有齒牙的圓形齒輪1710。
第一工作鏡片組160安裝固定于第二鏡筒130之內(nèi)。且該第一工作鏡片組160由第一支撐架162和第一工作透鏡161所組成。該第一支撐架162固定該第一工作透鏡161且使其位置與影像感應(yīng)器150及鏡頭140相對應(yīng)，即影像感應(yīng)器150，鏡頭140及第一工作透鏡161的中心成一直線。該第一工作鏡片161可以是玻璃透鏡或塑膠透鏡，該透鏡可為非球面透鏡。
請一并參閱圖3，第二工作鏡片組170設(shè)置于第二鏡筒130之內(nèi)，且該第二工作鏡片組170包括一旋轉(zhuǎn)工作臺171及多個第二工作透鏡172，如172A、172B、172C、172D及172E。該旋轉(zhuǎn)工作臺171為一圓形平臺，且其外圓周處具有齒牙。該旋轉(zhuǎn)工作臺171通過其外圓周齒牙與齒輪1710的齒牙嚙合。通過該齒輪1710的轉(zhuǎn)動，可帶動第二工作鏡片組170在第二鏡筒130內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
該旋轉(zhuǎn)工作臺171含有多個具有一定規(guī)則分布及形狀的孔洞，其分別對應(yīng)于該多個第二工作鏡片，即第二工作透鏡172A、172B、172C、172D、172E均設(shè)置在旋轉(zhuǎn)工作臺171的孔洞內(nèi)，且孔洞的形狀及大小分別與第二工作透鏡相對應(yīng)。該第二工作透鏡172A、172B、172C、172D、172E的曲率各不相同，且其中心點(diǎn)均位于一同心圓上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)工作臺171旋轉(zhuǎn)時，該第二工作透鏡172A、172B、172C、172D、172E的中心點(diǎn)分別能通過鏡頭140及影像感應(yīng)器150的中心點(diǎn)所確定的直線。
該第二工作透鏡172A、172B、172C、172D、172E可以是普通的光學(xué)透鏡，如玻璃透鏡或塑膠透鏡，且為非球面式透鏡。
優(yōu)選地，該第二工作鏡片172A、172B、172C、172D、172E為如圖3所示的液體透鏡，如油鏡。該第二工作鏡片172A、172B、172C、172D、172E的折射率為1.4至2.0的范圍內(nèi)。該第二工作鏡片組170進(jìn)一步包括一液體容納層173。該液體容納層173覆蓋于旋轉(zhuǎn)工作臺171上，且分別與第二工作透鏡172A、172B、172C、172D、172E相通，即第二工作鏡片中的液體能從透鏡中流向液體容納層173，或液體容納層173中的液體也可以流向透鏡。
該數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置100還進(jìn)一步包括一孔徑光闌(ApertureStop)180，其設(shè)置于第二工作鏡片組170之上。該孔徑光闌180可以控制通過光量的大小，且該孔徑光闌180還可以控制光在工作狀態(tài)下僅僅通過第二工作鏡片組170中的一個第二工作透鏡172。
該數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置100還可以進(jìn)一步包括一紅外線截止濾光鏡(IR-cut Filter)190。該紅外線截止濾光鏡190設(shè)置在鏡頭筒130之內(nèi)，且位于第二工作鏡片組的下方，即靠近基板110處。該紅外線截止濾光鏡190可以阻止紫外及紅外光，僅使可見光通過，避免因紫外或紅外光對光機(jī)系統(tǒng)和元件產(chǎn)生不良的傷害。
當(dāng)該數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置100工作時，通過鏡頭140攝取外部影像，然后通過第一工作鏡片組160和第二工作鏡片組170將影像傳輸至影像感應(yīng)器150成像。
由于該第二工作鏡片組170包括多個第二工作透鏡172A、172B、172C、172D、172E，且該第二工作透鏡172A、172B、172C、172D、172E分別具有不同的曲率，因此該第二工作透鏡172A、172B、172C、172D、172E分別具有不同的有效焦距。當(dāng)利用旋轉(zhuǎn)工作臺171的旋轉(zhuǎn)，可根據(jù)需要選擇適合需求的某一個第二工作透鏡以進(jìn)行工作，如172B。當(dāng)攝取的影像發(fā)生變化時，可選擇適合需求的另一第二工作透鏡以進(jìn)行工作，如172D，使其成像的焦點(diǎn)落在影像感應(yīng)器150上。則該數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置100即可實(shí)現(xiàn)自動對焦和圖像放大(變焦)的功能。
進(jìn)一步地，利用液體透鏡作為第二工作鏡片組170的工作透鏡。當(dāng)攝取的影像發(fā)生微小的變化時，而所有第二工作透鏡的曲率均不匹配該變化時，選擇曲率最接近于適合該影像的一第二工作透鏡，如172C，將其處于工作狀態(tài)下。利用第二工作透鏡液體透鏡172C及液體容納層173表面的表面張力平衡，促使第二工作透鏡172C內(nèi)的液體流向液體容納層173或?qū)⒁后w容納層173內(nèi)的液體流向第二工作透鏡172C，減少或增加第二工作透鏡172C內(nèi)的液體以使第二工作透鏡172C的曲率發(fā)生細(xì)微地改變，則相應(yīng)地其有效焦距發(fā)生細(xì)微地變化，適應(yīng)攝取影像發(fā)生的微小變化，實(shí)現(xiàn)對焦及圖像放大功能。
即利用不同曲率的第二工作透鏡可以實(shí)現(xiàn)較大范圍內(nèi)的對焦，而利用第二工作透鏡為液體透鏡，通過改變液體透鏡內(nèi)所含液體的多少細(xì)微地改變該液體透鏡的曲率可以實(shí)現(xiàn)小范圍內(nèi)的對焦。
該第二工作透鏡組170利用一處于工作狀態(tài)下的第二工作透鏡與第一工作透鏡組160中的第一工作透鏡相配合，以適應(yīng)該數(shù)碼相機(jī)對分辨率和像素的要求。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，該數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置100，由于利用多個不同曲率的工作透鏡172以及增加或減少液體透鏡172中的液體改變該工作透鏡172的曲率以實(shí)現(xiàn)對焦和圖像放大功能，而不需要使用馬達(dá)，因此可減少數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置100的體積及重量，使該自動對焦裝置100適合使用在手機(jī)等便攜式電子設(shè)備中。而且使用工作透鏡172不需要消耗電能，因此該數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置100電能消耗少，對于手機(jī)等便攜式電子設(shè)備的電能儲備影響較小，不會縮短其待機(jī)時間，對其基本功能影響小，適合于使用在便攜式電子設(shè)備中。
同樣地，該數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置也可以僅僅包括一工作鏡片組，該工作鏡片組為上述的第二工作鏡片組170，而不需要使用第一工作透鏡組，即可實(shí)現(xiàn)對焦及圖像放大功能。該數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置也可以包括多個工作鏡片組，該多個工作鏡片組包括至少一個具有多個工作透鏡的第二工作鏡片組和兩個或更多個固定在第二鏡筒內(nèi)的第一工作鏡片組以適應(yīng)不同類型的相機(jī)對分辨率及像素的要求。
該數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置也可以將第二工作鏡片組170設(shè)置在第一鏡筒120內(nèi)，使該第二工作鏡片組170相對于第一鏡筒120旋轉(zhuǎn)也可以達(dá)到相同的效果。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，其包括一基板，一固定安裝在基板上的第一鏡筒，一具有一鏡頭的第二鏡筒，該第二鏡筒安裝于第一鏡筒內(nèi)，至少一位于第二鏡筒內(nèi)的工作鏡片組和一安裝在基板上的影像感應(yīng)器，其特征在于該工作鏡片組具有多個工作透鏡，該多個工作透鏡分別具有不同的曲率，且該工作鏡片組可在第二鏡筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，其特征在于該影像感應(yīng)器的中心點(diǎn)與鏡頭的中心點(diǎn)位于一垂直線上。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，其特征在于該工作鏡片組所具有的多個工作透鏡的中心點(diǎn)均位于一同心圓上。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，其特征在于該工作鏡片組旋轉(zhuǎn)時，該多個工作透鏡的中心點(diǎn)分別通過影像感應(yīng)器的中心點(diǎn)和第二鏡筒的中心點(diǎn)所確定的直線。
5.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，其特征在于該多個工作透鏡為液體透鏡。
6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，其特征在于該工作鏡片組上還覆蓋一液體容納層，該液體容納層分別與多個工作透鏡相通。
7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，其特征在于該工作透鏡通過液體容納層向工作透鏡注入或流出其內(nèi)的液體改變該工作透鏡的曲率。
8.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，其特征在于該數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置進(jìn)一步包括至少一固定安裝在第二鏡筒內(nèi)的工作鏡片組。
9.如權(quán)利要求8所述的數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，其特征在于該固定安裝在第二鏡筒內(nèi)的工作鏡片組包括一固定工作透鏡，該固定工作透鏡的中心點(diǎn)位于影像傳感器與鏡頭的中心點(diǎn)所確定的直線上，其為玻璃透鏡或塑料透鏡。
10.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，其特征在于該數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置進(jìn)一步包括一孔徑光闌，其設(shè)置于工作鏡片組與鏡頭之間。
11.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，其特征在于該數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置進(jìn)一步包括一紅外線截止濾光鏡，其設(shè)置于第二鏡筒內(nèi)靠近基板處。
12.一種數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，其包括一鏡頭，一中心點(diǎn)與鏡頭的中心點(diǎn)位于一直線上的影像感應(yīng)器和至少一工作鏡片組，其特征在于該工作鏡片組具有多個工作透鏡，該多個工作透鏡分別具有不同的曲率，且該工作鏡片組可旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時該多個工作透鏡的中心點(diǎn)分別通過影像感應(yīng)器的中心點(diǎn)和鏡頭的中心點(diǎn)所確定的直線。
13.如權(quán)利要求12所述的數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，其特征在于該多個工作透鏡為液體透鏡。
14.如權(quán)利要求13所述的數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，其特征在于該工作鏡片組上覆蓋一液體容納層，該液體容納層分別與多個工作透鏡相通。
全文摘要
一種數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置，其包括一基板，一固定安裝在基板上的第一鏡筒，一具有一鏡頭的第二鏡筒，該第二鏡筒安裝于第一鏡筒內(nèi)，一位于第二鏡筒內(nèi)的工作鏡片組和一安裝在基板上的影像感應(yīng)器，其中，該工作鏡片組具有多個工作透鏡，該多個工作透鏡分別具有不同的曲率，且該工作鏡片組可在第二鏡筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步地，該多個工作透鏡為液體透鏡，其可通過增加或減少液體透鏡中的液體改變該工作透鏡的曲率。該數(shù)碼相機(jī)自動對焦裝置體積較小及重量較輕且電能消耗較少，對于手機(jī)等便攜式電子設(shè)備的電能儲備影響較小，不會縮短其待機(jī)時間，對其基本功能影響小，適合于使用在便攜式電子設(shè)備中。
文檔編號G02B7/04GK101017310SQ20061003358
公開日2007年8月15日 申請日期2006年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月11日
發(fā)明者陳杰良 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司