CN100406947C - 双透镜组件及具有该双透镜组件的摄像装置 - Google Patents

Abstract

一种用于摄像装置的双透镜组件包括在摄像装置中执行预定功能的板。第一透镜单元与该板接合起来，且第二透镜单元与该板接合起来。第一和第二透镜单元这样定向以使它们在相同的方向上获取图像。

Description

双透镜组件及具有该双透镜组件的摄像装置

技术领域

本发明涉及一种用于拍摄运动图像和静止图像的具有两个独立透镜模块的双透镜组件，以及具有该双透镜组件的摄像装置。

背景技术

一般来说，DSC(数字照相机)将通过透镜进入的图像转变成数字信号，并将其存储在诸如硬盘或存储卡等记录介质中。从而所拍摄的图像存储在记录介质中，而不是存储在照相胶片上，并能直接进入计算机。由于数字照相机完全与计算机兼容，因此带有个人计算机的任何人都能容易地编辑和修改数字图像(即，照片)。此外，所拍摄的图像可以传输到外部的计算机系统。不过，由于记录介质的容量有限，所以数字照相机主要用于拍摄静止图像。尽管某些数字照相机能够记录运动图像，但它们的记录时间不足。通常，记录运动(或视频)图像需要两个单独的步骤：一个用于记录视频图像而另一个用于记录和再现视频图像的音频。因此，实际上，数字照相机不适于记录和再现带有声音的视频图像。为此，人们优选可携式摄像机，其能够同时将被拍摄的主题的视频图像和音频记录在诸如磁带等记录介质上或从所述记录介质上同时再现被拍摄的主题的视频图像和音频。

通常，可携式摄像机使用盒式磁带作为其记录介质。盒式磁带安装在用于视频记录的走带机构中。此外，可携式摄像机通常设有麦克风和扬声器。可携式摄像机，和数字照相机一样，能够拍摄静止图像，但它的图像质量通常不如数字照相机好。因此，可携式摄像机主要用来记录视频图像。因为可携式摄像机比数字照相机具有更多的功能以及更复杂的结构，所以典型的可携式摄像机比数字照相机更大更贵。

直到最近，当人们想要同时利用数字照相机和可携式摄像机的优点时，他们还是不得不购买两个单独的产品。这对使用者造成了经济负担，并且也不方便，因为使用者不得不携带两个单独的产品。为了解决这一问题，人们已经试图发明出用于拍摄静止图像和记录视频图像的设备，即，该设备同时具有数字照相机和可携式摄像机的功能并且被构成为单个产品，从而使用者能够根据情况选择性地选择使用哪一种。已经开发出“双摄机(dual cam)”并作为一种这样的产品来出售。

双摄机具有两个像素数不同的透镜模块。例如，像素数相对较高的透镜模块可用来拍摄静止图像，而像素数相对较低的透镜模块可用来记录视频图像。现在正积极地开发能够将每一个透镜模块所拍摄的静止图像和运动(视频)图像存储在比如硬盘或存储器等介质中的双摄影摄像装置。

不过，在双摄机中，把两个产品结合到单个产品中已经导致了一些问题，比如增大了产品尺寸且结构变得更复杂。因此，近来的研究集中在开发结构更简单并且尺寸小的摄像装置。此外，继续研究如何提高生产率。

因此，需要一种更简单、更紧凑的能够既拍摄静止图像又拍摄运动(视频)图像的摄像装置。

发明内容

本发明的一个方面是解决至少一个以上问题和/或缺陷并提供至少一个下述优点。因此，本发明的一个方面是提供一种具有改良结构的双透镜组件，其特征在于多个透镜模块的布置简单且容易实施，以及提供具有该双透镜组件的摄像装置。

为了实现以上目的和优点，一种双透镜组件包括：在摄像装置中执行预定功能的板，与板的一端相接合的第一透镜单元，以及与板的相对另一端相接合的第二透镜单元。所述第一透镜单元具有第一光轴，所述第二透镜单元具有第二光轴。第二透镜单元定向成使它在与第一透镜单元相同的方向上获取图像。

第一和第二透镜单元可以这样布置：使得连接通过每一个透镜单元的光轴的虚拟基准线与板平面相交。

基准线和板平面可相对于彼此形成约40°至50°的角。

在实施例中，第一透镜单元可包括用于拍摄高质量照片图像的第一透镜模块，包围第一透镜模块的透镜架，以及连接到板上用于支撑透镜架和第一透镜模块的第一支架。

在实施例中，第二透镜单元可包括用于获取具有运动图像质量的图像的第二透镜模块和用于将第二透镜模块支撑在板和第一透镜单元上的第二支架。

第二支架可包括：第一锁定孔，螺钉通过所述第一锁定孔插入第二透镜模块；第二锁定孔，螺钉通过所述第二锁定孔插入透镜架；以及第三锁定孔，螺钉通过所述第三锁定孔插入板中。

第一透镜单元可安装在比第二透镜单元更低的位置。

第一透镜单元可以这样的方式布置：使得第一透镜单元的光轴与板平面分隔开。

第一和第二透镜单元的光轴可以相互分隔开。

第二透镜单元设置在第一透镜单元的上方。

根据本发明的另一实施例，一种摄像装置包括：主体，设置在主体中执行预定功能的板，与板的一端相接合的第一透镜单元，以及与板的相对另一端相接合的第二透镜单元。所述第一透镜单元具有第一光轴，所述第二透镜单元具有第二光轴。第二透镜单元定向成使它在与第一透镜单元相同的方向上获取图像。

根据本发明的另一实施例，一种摄像装置包括主体。板置于主体内，且板具有用于处理图像数据的多个电子元件。第一透镜单元安装在板上并具有第一光轴。第一透镜单元获取第一质量的图像数据，并将图像数据提供给多个电子元件。第二透镜单元安装在板上并具有第二光轴。第二透镜单元获取第二质量的图像数据并将图像数据提供给多个电子元件。第一和第二光轴基本上对准以使第一和第二透镜单元从相同的方向获取图像。

附图说明

通过参考附图进行说明，本发明特定实施例的以上和其他目的、特征和优点将变得更清晰，其中：

图1是根据本发明实施例的摄像装置的示意性前视图。

图2是图1所示双透镜组件的分解透视图；

图3是组装状态下的图2所示第一透镜单元的透视图；

图4是组装状态下的图2所示第二透镜单元的透视图；

图5是与板相接合的第二透镜单元的透视图；且

图6是与板相接合的双透镜组件(第一和第二透镜单元)的透视图。

贯穿所有附图，相同的附图标记应理解为表示相同的元件、特征和结构。

具体实施方式

说明书中所确定的内容，比如具体的结构和元素等，是用来帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域普通技术人员将认识到能够对这里所述的实施例进行各种变更和修改而不会脱离本发明的范围和主旨。此外，省略了公知的功能和结构的说明以便清楚简明。

参考图1和图2，根据本发明实施例的摄像装置包括摄像装置主体10，和安装在主体10中的双透镜组件100。双透镜组件100包括板20，以及与板20相接合的第一和第二透镜单元30，40。

数据存储介质(未示出)安装在主体10中。由每一个透镜单元30，40提供的图像(或图像数据)存储在存储介质中。此外，用于显示通过每一个透镜单元30，40进入的图像的显示面板11以可开闭的方式连接到主体10的外侧。

板20电连接到第一和第二透镜单元30，40上，并控制每一个透镜单元30，40的操作以及处理由透镜单元30，40提供的所拍摄的图像数据。板20具有基本上平面形状，并以它的平面21基本上竖立的方式安装在主体10中。多个电子元件安装在板20上。连接器22，23，24设置在板20上，并通过电缆连接到第一和第二透镜单元30，40和其他功能性元件上。

在实施例中，第一透镜单元30是数字照相机透镜(DSC透镜)，其可以用来拍摄静止图像。特别地，第一透镜单元可通过采用具有高像素数的CCD来拍摄高图像质量的图像。第一透镜单元30包括第一透镜模块31，包围和支撑透镜模块31的透镜架33，以及用于将透镜架33和第一透镜模块31连接到板20上的第一支架35。

第一透镜模块31具有其中安装有透镜的圆筒状外壳31a。透镜架33从第一透镜模块31的前侧装配到外壳31a的外侧。其间，第一透镜模块31的后侧结合到CCD(电荷耦合装置)(未示出)和CCD板上。此外，在第一透镜模块31的后侧有具有锁定孔31c的连接部分31b，螺钉插入该锁定孔中。该连接部分31b可与外壳31a结合成一个整体，或作为分离部件拧入外壳31a中。此外，用于驱动内部透镜的驱动马达34安装在第一透镜模块31的外侧。

透镜架33具有包围外壳31a外侧的管状体33a，和在管状体33a外侧上结合成一个整体的第一和第二螺纹连接部分33b，33c。第一螺纹锁定部分33b形成为与连接部分31b的锁定孔31c相对应。因此，通过锁定孔31c的第一支架35和螺钉36锁定到第一螺纹连接部分33b，从而第一透镜模块31、透镜架33和第一支架35可以锁定在一起。

第一支架35具有用于螺钉36的对应于锁定孔31c而形成的多个第一螺纹孔35a。螺钉37通过多个第二螺纹孔35b以将第一支架35锁定到板20上。第一支架35的形成了第二螺纹孔35的部分弯折成基本与板20平行。第一支架35优选地由金属制成。

具有以上构造的第一透镜单元30这样布置：使得通过透镜的光轴x1与板20的平面21隔开一定的距离。在所描绘的本发明实施例中，当从主体10的前面(即，从被拍摄的主题的方向)看时第一透镜单元30位于板20的左侧。

第二透镜单元40包括第二透镜模块41，和用于将第二透镜模块41支撑到板20及第一透镜单元30上的第二支架43。

第二透镜模块41主要用来拍摄运动图像。即，第二透镜模块与第一透镜模块31相比生成具有较小像素数的图像，产生较差的图像质量。透镜41b安装在外壳41a的前面，而另一透镜(未示出)安装在外壳41a的内侧。

插入了螺钉45的锁定凸起部41c形成在外壳41a的一侧上，且用于驱动CCD42的CCD板44连接到外壳41a的后侧上。CCD板44设有将连接器22接合在板20上的连接器44a。

第二支架43呈“L”形状。具体地说，它具有水平部分43a和垂直部分43b。垂直部分43b的顶端具有第一锁定孔H1，螺钉45通过该孔插入第二透镜模块41的锁定凸起部41c中。水平部分43a具有第二锁定孔H2和第三锁定孔H3，螺钉46通过第二锁定孔插入板20中，螺钉48通过第三锁定孔插入透镜架33的第二螺纹连接部分33c中。通过这种方式，第二支架43与第二透镜模块41、透镜架33和板20结合起来，从而使第一和第二透镜单元30，40牢靠地紧固在板20上。

具有以上构造的第二透镜单元40以这样方式布置：使通过透镜的光轴x2与光轴x1以及板20的平面21分隔开。具体地说，第二透镜单元40位于板20的右侧，与第一透镜单元30相比位于板20的相反侧上。第二透镜单元40位于第一透镜单元30的上方。更确切地说，透镜单元30，40这样布置：使得连接两轴x1和x2的虚拟基准线L1与板20的平面21，即，平行于平面21的基准平面A(参见图1)相交成预定角度。在实施例中，基准线L与基准平面A之间的角度θ在大约40°至50°的范围内。所描绘的实施例具有大约45°的角度。

通过把第二透镜单元40安装在第一透镜单元30的上方、从而基准线L与基准平面A之间有大约45°角，能够减小基准平面A的平行方向上的总宽度。换句话说，摄像装置可以较小的尺寸制造。根据装置的特性，主体10趋向于立方体形状。如果第一和第二透镜单元30，40布置到主体10的角落处，如本发明的实施例那样，那么在更有效地利用主体10的内部空间的同时，主体10的水平和垂直尺寸都能最小化。

现在说明装配根据本发明实施例的摄像装置的方法。最初，装配第一和第二透镜单元30，40中的一个。如果首先装配第一透镜单元30，那么透镜架33插入第一透镜模块31中。然后，透镜架33、第一透镜模块31和第一支架35(这里，第一支架35放置在第一透镜模块31的后面)与螺钉36结合起来。通过这种方式，完成了第一透镜单元30的装配，如图3所示。当然，在装配第一支架35之前，连接部分31b和CCD(未示出)装配在第一透镜模块31的后面。

其次，第二透镜单元40、CCD42和CCD板44相继装配到第二透镜模块41上。然后，利用螺钉45将第二支架43连接到第二透镜模块41上。通过这种方式，完成了第二透镜单元40的装配，如图4所示。

完成了装配的第二透镜单元40通过螺钉46与板20接合起来。即，螺钉46插入第二支架43的第二锁定孔H2中，以将第二透镜单元40紧固到板20上。CCD板44的连接器44a与板20的连接器22相接合。通过这种方式，完成了将第二透镜单元40装配到板20的操作，如图5所示。

然后，完成了装配的第一透镜单元30与板20接合起来。具体地说，螺钉37插入第一支架35的第二螺纹孔35b中，以将第一透镜单元30紧固到板20上。通过这种方式，完成了将第一透镜单元30紧固到板20上的组装，如图6所示。

在该状态下，利用螺钉48将第二支架43与透镜架33接合起来，以完成双透镜组件100的装配工作。

最后，板20和透镜30，40通过信号电缆连接起来，以便信号和电力能够相互传输。

根据本发明的双透镜组件和摄像装置的实施例，通过在与板的基准平面相交成一定角度的倾斜方向上布置两个透镜单元，能够缩小装置的整个尺寸和装置的内部空间。

此外，由于第一和第二透镜单元都装配到一个板上，因此能减少所使用的部件总数并缩短装配时间。从而，提高了生产率并降低了制造成本。

尽管已经关于本发明的特定实施例表示和描述了本发明，但本领域熟练技术人员将理解，在形式和细节上能对它们进行各种变更而不会脱离由所附的权利要求限定的本发明的主旨和范围。

Claims (16)

1.一种双透镜组件，包括：

在摄像装置中执行预定功能的板；

与板的一端相接合的第一透镜单元，所述第一透镜单元具有第一光轴；以及

与板的相对另一端相接合的第二透镜单元，所述第二透镜单元具有第二光轴，所述第二透镜单元定向成使它在与第一透镜单元相同的方向上获取图像。

2.根据权利要求1的双透镜组件，其中：

第一和第二透镜单元这样布置：使得连接第一和第二光轴的虚拟基准线与板平面相交。

3.根据权利要求2的双透镜组件，其中：

基准线和板平面之间的角度在40°至50°的范围内。

4.根据权利要求1的双透镜组件，其中第一透镜单元包括：

用于拍摄高质量照片图像的第一透镜模块；

包围第一透镜模块的透镜架；以及

连接到板上用于支撑透镜架和第一透镜模块的第一支架。

5.根据权利要求4的双透镜组件，其中第二透镜单元包括：

用于获取具有运动图像质量的图像的第二透镜模块；和

用于将第二透镜模块支撑在板和第一透镜单元上的第二支架。

6.根据权利要求5的双透镜组件，其中：

第二支架包括：第一锁定孔，螺钉通过所述第一锁定孔插入第二透镜模块；第二锁定孔，螺钉通过所述第二锁定孔插入透镜架；以及第三锁定孔，螺钉通过所述第三锁定孔插入板中。

7.根据权利要求1的双透镜组件，其中：

第一透镜单元安装在比第二透镜单元更低的位置。

8.根据权利要求1的双透镜组件，其中：

第一透镜单元的光轴与板平面分隔开。

9.根据权利要求8的双透镜组件，其中：

第一和第二透镜单元的光轴相互分离。

10.根据权利要求1的双透镜组件，其中：

第二透镜单元设置在第一透镜单元上方。

11.一种摄像装置，包括：

主体；

设置在主体中执行预定功能的板；

与板的一端相接合的第一透镜单元，所述第一透镜单元具有第一光轴；以及

与板的相对另一端相接合的第二透镜单元，所述第二透镜单元具有第二光轴，所述第二透镜单元定向成使它在与第一透镜单元相同的方向上获取图像。

12.根据权利要求11的装置，其中：

第一和第二透镜单元这样布置：使得连接第一和第二光轴的虚拟基准线与板平面相交。

13.根据权利要求12的装置，其中：

基准线和板平面之间的角度在40°至50°的范围内。

14.根据权利要求11的装置，其中第一透镜单元包括：

用于拍摄高质量照片图像的第一透镜模块；

包围第一透镜模块的透镜架；以及

连接到板上用于支撑透镜架和第一透镜模块的第一支架。

15.根据权利要求14的装置，其中第二透镜单元包括：

用于获取具有运动图像质量的图像的第二透镜模块；和

用于将第二透镜模块支撑在板和第一透镜单元上的第二支架。

16.根据权利要求15的装置，其中：

第二支架包括：第一锁定孔，螺钉通过所述第一锁定孔插入第二透镜模块；第二锁定孔，螺钉通过所述第二锁定孔插入透镜架；以及第三锁定孔，螺钉通过所述第三锁定孔插入板中。

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