CN101276034A - 具有可移动变焦透镜的摄像头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种摄像头，其具有可手动移动到摄像机透镜前方的位置中的光学透镜。所述透镜可滑动或被旋转到所述摄像机透镜前方的位置。所述光学透镜可以是变焦透镜，以便与所述摄像机的透镜的组合提供固定变焦或放大功能。或者，还可提供至少一第二透镜，例如以提供两个固定变焦位置。可用单个机械结构使所述两个透镜一起移动，或用两个不同的手动控制来单独移动所述两个透镜。

Description

具有可移动变焦透镜的摄像头
技术领域
本发明涉及摄像头，且明确地说，涉及具有便宜的变焦透镜的摄像头。
背景技术
许多摄像机和高端摄像头都包含机械变焦特征。透镜由马达移动以提供所需的变焦。一些摄像头具备用于“软件变焦”的软件，其基本上通过放大图片(但在损失分辨率的情况下)提供变焦效果。举例来说，第6,489,986号美国专利中描述了此类软件或“数字”变焦。
其它产品包含可变透镜。移动电话已包含摄像机，且在第2005/0101348号美国已公开申请案中，一种滑动器具备可在摄像机透镜上手动滑动的多个透镜。这提供了允许使用变焦或偏光透镜的低成本透镜改变。第20060132851号美国已公开申请案中展示了用于移动电话或其它便携式装置的更复杂的变焦装置。
发明内容
本发明提供一种具有可手动移动到摄像机透镜前方的位置中的光学透镜的摄像头。所述透镜可滑动或被旋转到摄像机透镜前方的位置。所述光学透镜可以是变焦透镜，使得与摄像机的透镜组合而提供固定的变焦或放大功能。或者，还可提供至少一第二透镜，(例如)以提供两个固定变焦位置。
在一个实施例中，弯曲封盖在圆形摄像头上的摄像机透镜上滑动，其中变焦透镜位于弯曲封盖的第一部分上，且弯曲封盖的第二部分充当阻挡摄像机透镜的封盖。
在另一实施例中，放大透镜和最小化(广角)透镜可交替地在摄像机透镜前方作机械移动。
在另一实施例中，也可移动第一原始摄像机透镜移动以改进第二透镜的对焦。单个机械杠杆可移动原始透镜前方的变焦透镜或其它透镜两者，且还向内或向外移动原始透镜。在替代实施例中，使用第一机械机构(例如，滑动器)手动使额外透镜(变焦、广角等)在原始透镜前方移动，且使用第二机械机构(例如，对焦转盘(focus dial))相对于图像传感器移动原始透镜。或者，可移动图像传感器。在替代实施例中，手动移动透镜中的一者，且用马达来移动另一者。
附图说明
图1A和图1B是根据本发明一个实施例的具有包含透镜的弯曲滑动器的圆形摄像头的图。
图2是根据本发明一个实施例的具有包含透镜的可旋转部件的摄像头的图。
图3A和图3B是说明在原始透镜也在移动的情况下正机械移动的第二透镜的两个不同位置的实施例的图。
图4是展示用于在第二透镜处于适当位置之后调节对焦的转盘的摄像头的实施例的图。
具体实施方式
图1A和图1B是根据本发明一个实施例的具有外壳12的圆形摄像头10的图，所述外壳12具有包含透镜的弯曲部件或滑动器14。图1A展示处于打开位置的滑动器，而图1B展示处于关闭位置的滑动器，其中变焦透镜18定位在摄像机透镜16前方。具有触觉突起或孔22的凸块(raised bump)20使得使用者容易使滑动器14在槽24内滑动。
实施例包含用于附接到摄像头支架的支撑件26。在一个实施例中，滑动器14具有可在透镜16前方滑动的固体塑料部分。因此，视滑动器移动多远而定，其可(1)允许透镜16的开放视域，(2)其可充当透镜16的透镜封盖，或(3)其可在透镜16前方提供变焦透镜。在一个实施例中，透镜16与变焦透镜18的组合提供1.5的放大倍率。通常，摄像头使用者不想要具有较大放大倍率的变焦透镜。变焦通常用于使使用者的脸部填充图片的较大部分。因此，在一个实施例中，变焦为2倍或更小。
图2展示具有围绕轴44及摄像头下方的类似轴旋转的旋转部件42的摄像头40的替代实施例。部件42的中心是打开的，以允许摄像机透镜46的无阻挡视域。部件42的两侧为放大(变焦)透镜48和最小化(较广视野)透镜50。在一个实施例中，透镜42可具有1.5的放大倍率，而透镜50具有0.75的放大倍率。
图3A和图3B是说明在原始透镜也在移动的情况下正机械移动的第二透镜的两个不同位置的实施例的图。在一些实施例中，将变焦透镜放置在原始透镜前方可能导致散焦状况。这是因为透镜相对于传感器的理想焦点位置在透镜单独使用时与在使用两个透镜时相比是不同的。因此，一个实施例允许以单次机械运动来移动两个透镜。
图3A展示原始透镜54安装在电路板68上的传感器58前方的透镜固持器56中的摄像头外壳52。第二透镜60(例如，变焦透镜)安装在弯曲滑动器结构62上。臂64附接到滑动器结构62且围绕轴66旋转。透镜固持器56在导引件70中滑动，且通过弹簧72被固持在接近传感器58的所需位置。
如图3B所示，当通过使用者的手指移动滑动器结构62以将透镜60放置在透镜54前方时。臂64移动穿过PCB中的槽，并接触透镜固持器56的边缘，从而将其向外推动。当透镜固持器56被向外推动时，弹簧72伸展，且导引件70使透镜维持与传感器58垂直。因此，透镜54移动到对于透镜60与透镜54的组合来说理想的新对焦位置。
PCB板中的槽允许将PCB板上的传感器定位在臂64前方。或者，臂可位于PCB板前方，其中轴66安装在PCB板上或从后方延伸穿过其中。在臂64接触透镜固持器56的情况下，固持器56中可存在V形凹槽，以允许臂64平滑地向前推动固持器56。或者，臂64上的突起部件可用于啮合固持器56。在另外其它实施例中，臂64可附接到单独的传动布置以使透镜固持器56向前移动。举例来说，轴66可以是附接到齿轮的轮轴，所述齿轮与附接到透镜固持器的蜗轮啮合。因此，当臂64旋转时，由齿轮传动的轮轴旋转，从而推进蜗轮并使透镜固持器56向前移动。或者，透镜固持器56可向后移动。
可使用除图3A和图3B中所使用的机械机构之外的其它机械机构。或者，可手动移动透镜中的一者，且用马达来移动另一者。在一个实施例中，通过第一透镜机械移动时被激活的开关来啮合马达。举例来说，滑动器可在控制马达的开关上移动。
图4中说明替代实施例。滑动器80用于(例如)通过图3A和图3B中所说明的机构来使第二透镜在第一透镜前方移动。然而，替代同一机械机构还移动第一透镜，使用单独的对焦转盘82来使第一透镜在正常模式与变焦模式之间移动。将对焦转盘连接到一组齿轮(其连接到第一透镜的支撑件)，以使其向内或向外移动。这是使用者的直觉操作，因为第一变焦和接下来的对焦比较容易理解。单独的对焦转盘实现较多变化，以解决对准和透镜中的任何制造差异。
将了解，可在不脱离本发明的新颖概念的范围的情况下，实现修改和变化。举例来说，在图2的实施例中，可使用两个变焦透镜，或者可用不透明透镜封盖来代替所述透镜中的一者。图1A和图1B的滑动器可在外壳外部，而不是在内部。可提供放大透镜或广角透镜，而不是变焦透镜。透镜滑动器可能容易折断，因此可用广角透镜来代替变焦透镜。因此，以上描述内容希望说明而非限制所附权利要求书中所陈述的本发明的范围。

Claims (10)

1.一种摄像头，其包括：
外壳；
图像传感器，其安装在所述外壳中；
摄像机透镜，其安装在所述外壳中所述图像传感器前方；以及
光学透镜，其附接到所述外壳，所述透镜可手动移动到所述摄像机透镜前方的位置中。
2.根据权利要求1所述的摄像头，其中所述透镜安装在滑动到所述摄像机透镜前方的位置的部件上。
3.根据权利要求1所述的摄像头，其中所述光学透镜安装在旋转到所述摄像机透镜前方的位置的部件上。
4.根据权利要求1所述的摄像头，其中所述透镜是变焦透镜。
5.根据权利要求1所述的摄像头，其中所述透镜安装在滑动到所述摄像机透镜前方的位置的部件上，所述部件弯曲且可在所述外壳中的弯曲槽内滑动，所述部件包含凸块，所述凸块用于允许使用者的手指容易啮合以移动所述部件。
6.一种摄像头，其包括：
外壳；
图像传感器，其安装在所述外壳中；
第一摄像机透镜，其安装在所述外壳中所述图像传感器前方；
第二透镜，其附接到所述外壳；以及
透镜移动设备，其用于移动所述第一和第二透镜两者，以将所述第二透镜移动到所述第一摄像机透镜前方的位置中，并将所述第一摄像机透镜移动到来自所述第一和第二透镜的图像在所述图像传感器上焦点对准的位置中。
7.根据权利要求6所述的摄像头，其中所述透镜移动设备包括单个机械结构，所述单个机械结构用于响应于使用者的单次移动而移动所述第一和第二透镜两者。
8.根据权利要求6所述的摄像头，其中所述透镜移动设备包括：
第一机械结构，其用于移动所述第一透镜；以及
第二机械结构，其用于移动所述第二透镜。
9.根据权利要求8所述的摄像头，其中所述第一机械结构包含滑动器，且所述第二机械结构包含转盘。
10.根据权利要求6所述的摄像头，其进一步包括：
机械结构，其用于允许使用者手动移动所述透镜中的一者；以及
马达，其用于控制所述透镜中的另一者的移动。
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