專利名稱：具有可移動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)：
許多攝像機和高端攝像頭都包含機械變焦特征。透鏡由馬達移動以提供所需的變焦。 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。移動電話已包含攝像機，且在第2005/0101348號美國已公 開申請案中， 一種滑動器具備可在攝像機透鏡上手動滑動的多個透鏡。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號美國已公開申請案中展示了用 于移動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移動到攝像機透鏡前方的位置中的光學(xué)透鏡的攝像頭。 所述透鏡可滑動或被旋轉(zhuǎn)到攝像機透鏡前方的位置。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)以提供兩個固定變焦位置。
在一個實施例中，彎曲封蓋在圓形攝像頭上的攝像機透鏡上滑動，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)阻擋攝像機透鏡的封蓋。
在另一實施例中，放大透鏡和最小化(廣角)透鏡可交替地在攝像機透鏡前方作機 械移動。
在另一實施例中，也可移動第一原始攝像機透鏡移動以改進第二透鏡的對焦。單個 機械杠桿可移動原始透鏡前方的變焦透鏡或其它透鏡兩者，且還向內(nèi)或向外移動原始透 鏡。在替代實施例中，使用第一機械機構(gòu)(例如，滑動器)手動使額外透鏡(變焦、廣 角等)在原始透鏡前方移動，且使用第二機械機構(gòu)(例如，對焦轉(zhuǎn)盤(focus dial))相對 于圖像傳感器移動原始透鏡?；蛘?，可移動圖像傳感器。在替代實施例中，手動移動透 鏡中的一者，且用馬達來移動另一者。


圖1A和圖1B是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有包含透鏡的彎曲滑動器的圓形攝像頭 的圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實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的情況下正機械移動的第二透鏡的兩個不 同位置的實施例的圖。
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)對焦的轉(zhuǎn)盤的攝像頭的實施例的圖。
具體實施例方式
圖1A和圖1B是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有外殼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器14。圖1A展示處于打開位置的滑動器，而圖 1B展示處于關(guān)閉位置的滑動器，其中變焦透鏡18定位在攝像機透鏡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器14在槽24內(nèi)滑動。實施例包含用于附接到攝像頭支架的支撐件26。在一個實施例中，滑動器14具有 可在透鏡16前方滑動的固體塑料部分。因此，視滑動器移動多遠而定，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。在一個實施例中，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，在一個實施例中，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 代實施例。部件42的中心是打開的，以允許攝像機透鏡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。在一個實施例中，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的情況下正機械移動的第二透鏡的兩個不 同位置的實施例的圖。在一些實施例中，將變焦透鏡放置在原始透鏡前方可能導(dǎo)致散焦 狀況。這是因為透鏡相對于傳感器的理想焦點位置在透鏡單獨使用時與在使用兩個透鏡 時相比是不同的。因此， 一個實施例允許以單次機械運動來移動兩個透鏡。
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)安裝在彎曲滑動器結(jié)構(gòu)62上。臂64附接 到滑動器結(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，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滑動器結(jié)構(gòu)62以將透鏡60放置在透鏡54 前方時。臂64移動穿過PCB中的槽，并接觸透鏡固持器56的邊緣，從而將其向外推動。 當(dāng)透鏡固持器56被向外推動時，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移動到對于透鏡60與透鏡54的組合來說理想的新對焦位置。
PCB板中的槽允許將PCB板上的傳感器定位在臂64前方?；蛘?，臂可位于PCB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。在另外其它實施例中，臂64可附接到單獨的 傳動布置以使透鏡固持器56向前移動。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，由齒輪傳動的輪軸旋轉(zhuǎn)， 從而推進蝸輪并使透鏡固持器56向前移動。或者，透鏡固持器56可向后移動。
可使用除圖3A和圖3B中所使用的機械機構(gòu)之外的其它機械機構(gòu)。或者，可手動移 動透鏡中的一者，且用馬達來移動另一者。在一個實施例中，通過第一透鏡機械移動時 被激活的開關(guān)來嚙合馬達。舉例來說，滑動器可在控制馬達的開關(guān)上移動。
圖4中說明替代實施例。滑動器80用于(例如)通過圖3A和圖3B中所說明的機 構(gòu)來使第二透鏡在第一透鏡前方移動。然而，替代同一機械機構(gòu)還移動第一透鏡，使用 單獨的對焦轉(zhuǎn)盤82來使第一透鏡在正常模式與變焦模式之間移動。將對焦轉(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。這是使用者的直覺操作， 因為第一變焦和接下來的對焦比較容易理解。單獨的對焦轉(zhuǎn)盤實現(xiàn)較多變化，以解決對 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，實現(xiàn)修改和變化。舉例來 說，在圖2的實施例中，可使用兩個變焦透鏡，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的滑動器可在外殼外部，而不是在內(nèi)部。可提供放大透鏡或 廣角透鏡，而不是變焦透鏡。透鏡滑動器可能容易折斷，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，所述透鏡可手動移動到所述攝像機透鏡前方的位置中。
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到所述攝像機透鏡前方的 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到所述攝像機透鏡前方的 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，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；以及透鏡移動設(shè)備，其用于移動所述第一和第二透鏡兩者，以將所述第二透鏡移動到 所述第一攝像機透鏡前方的位置中，并將所述第一攝像機透鏡移動到來自所述第一 和第二透鏡的圖像在所述圖像傳感器上焦點對準(zhǔn)的位置中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的攝像頭，其中所述透鏡移動設(shè)備包括單個機械結(jié)構(gòu)，所述單 個機械結(jié)構(gòu)用于響應(yīng)于使用者的單次移動而移動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，其中所述透鏡移動設(shè)備包括第一機械結(jié)構(gòu)，其用于移動所述第一透鏡；以及 第二機械結(jié)構(gòu)，其用于移動所述第二透鏡。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的攝像頭，其中所述第一機械結(jié)構(gòu)包含滑動器，且所述第二機 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，其進一步包括機械結(jié)構(gòu)，其用于允許使用者手動移動所述透鏡中的一者；以及 馬達，其用于控制所述透鏡中的另一者的移動。
全文摘要
本發(fā)明提供一種攝像頭，其具有可手動移動到攝像機透鏡前方的位置中的光學(xué)透鏡。所述透鏡可滑動或被旋轉(zhuǎn)到所述攝像機透鏡前方的位置。所述光學(xué)透鏡可以是變焦透鏡，以便與所述攝像機的透鏡的組合提供固定變焦或放大功能?；蛘撸€可提供至少一第二透鏡，例如以提供兩個固定變焦位置。可用單個機械結(jié)構(gòu)使所述兩個透鏡一起移動，或用兩個不同的手動控制來單獨移動所述兩個透鏡。
文檔編號H04N5/225GK101276034SQ20081008982
公開日2008年10月1日 申請日期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 申請人:羅技歐洲公司