專利名稱：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置(visualizing device)，特別關(guān)于一種自動對焦的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置。
背景技術(shù)：
一般數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置都是借助一圖像拾取單元來拾取文件內(nèi)容或是捕捉一實(shí)物細(xì)微的外觀特征，并將所拾取的數(shù)據(jù)傳送至一投影機(jī)或是屏幕上，進(jìn)而使大眾都可以觀看圖像數(shù)據(jù)；或是圖像畫面可借助數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像機(jī)的輸入視頻圖形陣列接口，將儲存于計(jì)算機(jī)內(nèi)的圖像畫面?zhèn)鬏斨镣队皺C(jī)或是屏幕而直接輸出圖像畫面。
當(dāng)使用圖像拾取單元來拾取文件內(nèi)容或是捕捉一實(shí)物細(xì)微的外觀特征時(shí)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置的作用原理是，當(dāng)一待投影物于一光源照射下，由專門的電荷耦合組件(CCD，Charge Coupled Device)或是互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體圖像感測組件(CMOS image sensor)攝影鏡頭將待投影物圖像拾取下來，而該待投影物圖像再經(jīng)過芯片作用將原本的圖像信號(模擬信號)轉(zhuǎn)換成電子信號(數(shù)字信號)，當(dāng)此電子信號輸入投影機(jī)后，則可經(jīng)由投影機(jī)將圖像呈現(xiàn)于屏幕上；其中，此待投影物可以是靜止立體實(shí)物、移動中實(shí)物、膠片、膠卷、幻燈片或是投影片；而屏幕則可以是自發(fā)光的屏幕(如液晶顯示器、等離子電視、發(fā)光二極管陣列)，或是一反射幕，來接受投影機(jī)的投影。
現(xiàn)在隨著科技日趨進(jìn)步，對于各式產(chǎn)品的需求不再只是適用即可，除了可行性外還需在美觀及便利性上多加要求。而對于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像機(jī)來說，分辨率則是其最重要的追求目標(biāo)，而傳統(tǒng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像機(jī)具有如下所述幾個(gè)缺點(diǎn)1.請參考圖1，為常用的手動對焦數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置結(jié)構(gòu)示意圖。該手動對焦數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置100由一平臺10、一圖像拾取單元11、一伸縮臂12及一燈座13所組成，其中該圖像拾取單元11又包括一電荷耦合組件(CCD)111、一對焦環(huán)112以及一鏡頭113。操作時(shí)將欲拾取圖像的對象置于鏡頭113下，并借助手動轉(zhuǎn)動對焦環(huán)112以取得鏡頭13與欲拾取圖像的對象間的最佳焦距。然而手動控制以及借助旋轉(zhuǎn)對焦環(huán)所產(chǎn)生的移動距離控制困難且不精細(xì)，不易將畫面調(diào)整成像于電荷耦合組件111(CCD)，以致無法捕捉實(shí)物最細(xì)微的外觀特征，而且手動對焦非常費(fèi)時(shí)，無法達(dá)到最佳數(shù)據(jù)顯像效率。
2.請參考圖2，為常用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置結(jié)構(gòu)示意圖。該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置200由一平臺20、一圖像拾取單元21、一伸縮臂22及一燈座23所組成，其中該圖像拾取單元21又包括一電荷耦合裝置(CCD)211、多個(gè)變焦透鏡212、一鏡頭213以及滑軌214。其操作時(shí)將欲拾取圖像的對象置于鏡頭213下，然后移動變焦透鏡212內(nèi)部鏡片組相對位置以取得鏡頭213與欲拾取圖像的對象間的最佳焦距。然而，為獲得鏡頭213與欲拾取圖像的對象間的最佳焦距，變焦透鏡212的相對移動量需經(jīng)復(fù)雜運(yùn)算，且滑軌214更需精密設(shè)計(jì)，如此一來，將使得成本增加，且復(fù)雜的滑軌設(shè)計(jì)保持不易，滑軌214極易隨著使用率增加而產(chǎn)生磨損后，而無法將電荷耦合組件211(CCD)調(diào)整至最佳位置，以致無法捕捉實(shí)物最細(xì)微的外觀特征。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的是提供一種至少包括一圖像拾取單元的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置(visualizing device)。其中，該圖像拾取單元包括一圖像感測組件、一取像鏡片組，設(shè)置于該圖像感測組件的一側(cè)，以及一控制單元，用以控制該取像鏡片組沿著光軸方向移動到一聚焦位置，使光線經(jīng)過該取像鏡片組而聚焦于該圖像感測組件上，以利于該圖像感測組件將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
根據(jù)上述構(gòu)想，所述的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置還包括一支撐單元，用以承載該圖像拾取單元。
根據(jù)上述構(gòu)想，所述的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置還包括一輸出單元，用以將該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送到一顯像裝置。
根據(jù)上述構(gòu)想，所述的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置還包括一第一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸單元，電連接于該圖像拾取單元與該輸出單元間，用以傳輸該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
根據(jù)上述構(gòu)想，所述的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置還包括一接收單元與一第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸單元，其中該接收單元借助該第二數(shù)據(jù)傳輸單元傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)至該輸出單元。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該接收單元接收來自另一裝置的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該取像鏡片組由多個(gè)固定焦距的聚焦透鏡所組成。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該控制單元還包括一移動控制組件、一曝光控制組件以及一邏輯組件。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該移動控制組件使得該取像鏡片組沿著光軸方向進(jìn)行一移動。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該曝光控制組件于該移動控制組件運(yùn)作期間進(jìn)行數(shù)次曝光取像。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該邏輯組件邏輯運(yùn)算得到該聚焦位置。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該移動控制組件移動該取像鏡片組至該聚焦位置。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中當(dāng)該移動控制組件移動該取像鏡片組至該聚焦位置后，該移動控制單元結(jié)束運(yùn)作。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該控制單元借助一電磁效應(yīng)或是一機(jī)械力控制該取像鏡片組之移動。
根據(jù)上述構(gòu)想，所述的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置還包括一控制鈕，用以控制該控制單元的啟動。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該圖像感測組件為電荷耦合組件(CCD，ChargeCoupled Device)。
本案的功效與目的，可借助下列實(shí)施方式說明，而有更深入的了解。


其中，附圖標(biāo)記說明如下圖1是常用的手動對焦數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為另一常用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置結(jié)構(gòu)的概要外觀示意圖。
圖4為圖3中控制單元信號控制示意圖。
圖中標(biāo)號說明10 20 30 平臺11 21 31 圖像拾取單元12 22 32 伸縮臂13 23 33 燈座111 211 電荷耦合裝置(CCD)112 對焦環(huán)113 213 313 鏡頭212 變焦透鏡214 滑軌300 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置34 自動對焦控制鈕35 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出或是接收單元311 圖像感測單元312 取像鏡片組314 控制單元36 37 數(shù)據(jù)傳輸單元41 移動控制組件42 曝光控制組件43 邏輯組件具體實(shí)施方式
將于下文中說明本發(fā)明，熟悉本技術(shù)的人須了解下文中的說明，僅作為例證用，而不用于限制本發(fā)明。
以下針對本發(fā)明較佳實(shí)施例的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，但實(shí)際架構(gòu)與所實(shí)行的方法并不必須完全符合描述的架構(gòu)與方法，熟悉本技術(shù)的人應(yīng)當(dāng)能夠在不脫離本發(fā)明的實(shí)際精神及范圍的情況下，做出種種變化及修改。
請參閱圖3為本發(fā)明所公開的一種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置結(jié)構(gòu)的一較佳實(shí)施例的外觀示意圖。本發(fā)明數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置300包括一平臺30、一圖像拾取單元31、一伸縮臂32、一燈座33，而在該平臺30上設(shè)有一自動對焦控制鈕34及數(shù)個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出單元或是接收單元35，其中該伸縮臂32用以連接該圖像拾取單元31與該平臺30，并支撐該圖像拾取單元31，而燈座33則作為照明光源；又該圖像拾取單元31還包括一圖像感測單元311、取像鏡片組312、一鏡頭313與一控制單元314，其中該取像鏡片組312是由數(shù)個(gè)聚焦透鏡所組成的具有固定焦距的取像鏡片組。
該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置在操作時(shí)將欲拾取圖像的對象置于鏡頭313下，光線由燈座33射出至對象上，并經(jīng)對象反射后，透過鏡頭313而進(jìn)入圖像拾取單元31中成像，使用者借助按壓該自動對焦控制鈕34而啟動控制單元314，將該取像鏡片組312移動至一聚焦位置，以利完整清晰地捕捉實(shí)物最細(xì)微的外觀特征。如此一來，進(jìn)入圖像拾取單元31中的光線即可透過取像鏡片組312而聚焦成像在該圖像感測單元311上，而該圖像感測單元311可以是一電荷耦合組件(CCD)，或是互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體圖像感測組件(CMOSimage sensor)其可將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
當(dāng)然，對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置300的應(yīng)用來說，拾取到的圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)后，可以借助電連接于該圖像拾取單元31與該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出或是接收單元35間的一數(shù)據(jù)傳輸單元36，而將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送到一顯像裝置中(未顯示)，或是可以借助該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出或是接收單元35而接收來自另一裝置(未顯示)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，再通過另一數(shù)據(jù)傳輸單元37，同樣地將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出到一顯像裝置中(未顯示)。
請?jiān)賲⒖紙D4，其為圖3中控制單元314信號控制示意圖。該控制單元314由一移動控制組件41、一曝光控制組件42以及一邏輯組件43所組成。該控制單元314電連接該自動對焦控制鈕34，當(dāng)使用者欲進(jìn)行自動對焦功能時(shí)，借助按壓該自動對焦控制鈕34即可啟動該控制單元314。如圖所示，來自該自動對焦控制鈕34的控制信號傳送至該移動控制組件41，從而啟動該移動控制組件41，其中該移動控制組件41可以被設(shè)置于圖3中的取像鏡片組312的外部而包覆該取像鏡片組312，其產(chǎn)生一序列移動信號以借助電磁效應(yīng)原理或是一機(jī)械力(例如一馬達(dá))使得該取像鏡片組312沿著光軸方向進(jìn)行一序列的移動，并繼而將移動該取像鏡片組312后所得的取像位置數(shù)據(jù)傳送至該邏輯單元43；另外，當(dāng)來自該自動對焦控制鈕34的控制信號傳送到該曝光控制組件42，即可啟動該曝光控制組件42于該移動控制組件41運(yùn)作期間進(jìn)行一序列的曝光，其中該曝光控制組件42與該鏡頭313的快門電器信號連接，以利于該圖像感測單元311記錄經(jīng)曝光而取得的圖像的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并將該數(shù)字圖像數(shù)據(jù)傳送至該邏輯單元43。接著，該邏輯單元43根據(jù)該取像位置數(shù)據(jù)與該數(shù)字圖像數(shù)據(jù)而計(jì)算出往一聚焦位置移動的一位移數(shù)據(jù)。并將該位移數(shù)據(jù)傳送至該移動控制組件41，該移動控制組件41根據(jù)該位移數(shù)據(jù)控制該取像鏡片組312至該聚焦位置后結(jié)束動作。
因此，本發(fā)明數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置可以借助基于前述的結(jié)構(gòu)而達(dá)到簡單、迅速以及精準(zhǔn)的自動對焦，并同時(shí)考慮到其耐用性與價(jià)格合理性。若是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置制造廠欲設(shè)計(jì)出自動變焦的功能時(shí)，無論是透鏡組或是移動控制結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)來說均相當(dāng)簡單，本發(fā)明所使用到的取像鏡片組其中的鏡片是固定設(shè)計(jì)，不象常用技術(shù)需要精密計(jì)算移動透鏡滑軌位置或是需要設(shè)計(jì)精密固定裝置，以防透鏡快速移動時(shí)會脫落，因此其制造費(fèi)用會遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常用技術(shù)的結(jié)構(gòu)所需費(fèi)用；此外，本發(fā)明所使用的邏輯運(yùn)算也比常用技術(shù)更為簡單。
綜上所述，本發(fā)明確實(shí)可提供一種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置，其突破了既有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置的慣用對焦結(jié)構(gòu)，本發(fā)明將固定的取像鏡片組整組移動，省略需在取像鏡片組中鋪設(shè)滑軌的方法，且有效降低滑軌或是穩(wěn)固透鏡座的制造不良率。且所使用的取像鏡片組制造成本相當(dāng)?shù)土薀o須花費(fèi)大筆的額外開模費(fèi)用，有效降低數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置的制造成本。此一簡單又創(chuàng)新設(shè)計(jì)的好處包括有設(shè)計(jì)創(chuàng)新、組件簡單、可運(yùn)用領(lǐng)域廣泛、同時(shí)可克服常用技術(shù)的缺陷。因此，本發(fā)明具有產(chǎn)業(yè)的價(jià)值，依法提出發(fā)明專利申請。
以上所述為利用較佳實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明的范圍，因此熟知此技術(shù)的人士應(yīng)能知道，適當(dāng)作出細(xì)微的改變與調(diào)整，仍將不失本發(fā)明的要義所在，也不脫離本發(fā)明的精神和范圍，故都應(yīng)視為本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施情況。
本發(fā)明可以由熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人進(jìn)行多種修改，然而都不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所要保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置，至少包括一圖像拾取單元，其包括一圖像感測組件；一取像鏡片組，設(shè)置于該圖像感測組件的一側(cè)；以及一控制單元，用以控制該取像鏡片組沿著光軸方向移動到一聚焦位置，使得光線經(jīng)過該取像鏡片組而聚焦于該圖像感測組件上，以利于該圖像感測組件將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置，其還包括一支撐單元，用以承載該圖像拾取單元。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置，其還包括一輸出單元，用以輸出該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)到一顯像裝置；及/或一第一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸單元，電器信號連接于該圖像拾取單元與該輸出單元間，用以傳輸該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置，其還包括一接收單元與一第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸單元，其中該接收單元借助該第二數(shù)據(jù)傳輸單元傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)至該輸出單元；及/或該接收單元接收來自另一裝置的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置，其中該取像鏡片組由多個(gè)透鏡所組成。
6.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置，其中該控制單元還包括一移動控制組件、一曝光控制組件以及一邏輯組件。
7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置，其中該移動控制組件使得該取像鏡片組沿著光軸方向進(jìn)行一移動；該曝光控制組件于該移動控制組件運(yùn)作期間進(jìn)行數(shù)次曝光取像；該邏輯組件邏輯運(yùn)算得到該聚焦位置；該移動控制組件移動該取像鏡片組至該聚焦位置；及/或當(dāng)該移動控制組件移動該取像鏡片組至該聚焦位置后，該移動控制單元結(jié)束運(yùn)作。
8.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置，其中該控制單元借助一電磁效應(yīng)或是一機(jī)械力控制該取像鏡片組的移動。
9.如權(quán)利要求8所述的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置，其包括一控制鈕，用以控制該控制單元的啟動。
10.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置，其中該圖像感測組件為電荷耦合器件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種至少包括一圖像拾取單元的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)顯像裝置(visualizing device)。該圖像拾取單元包括一圖像感測組件、一取像鏡片組，設(shè)置于該圖像感測組件的一側(cè)，以及一控制單元，用以控制該取像鏡片組沿著光軸方向移動到一聚焦位置，使得光線經(jīng)過該取像鏡片組而聚焦于該圖像感測組件上，以利于該圖像感測組件將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
文檔編號H04N5/225GK1870722SQ200510073759
公開日2006年11月29日 申請日期2005年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月24日
發(fā)明者鄭文欽 申請人:楊仁偉