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TECHNISCHES GEBIET
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Der hierin offenbarte Gegenstand umfasst ein Bilderfassungsgerät, genauer gesagt, elektronische Geräte und Apparate zur Bilderfassung.
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STAND DER TECHNIK
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Mittlerweile sind Kameras zu einem notwendigen Bestandteil von intelligenten Mobilgeräten geworden. Nutzer können die Kameras in ihren intelligenten Mobilgeräten dazu benutzen, jederzeit und überall Fotos aufzunehmen.
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Bei den ständig neuen Generationen von intelligenten Mobilgeräten, stellen die Nutzer jedoch immer höhere Ansprüche an die funktionellen Parameter der Kameras. Die Auflösung der Kamera hängt in der Regel mit der Größe des Kameraobjektivs in der Kamera zusammen, und die Fokussierungsgenauigkeit hängt mit der Anzahl der Linsen zusammen. Je mehr Linsen ein Kameraobjektiv aufweist, desto größer sind dessen Abmessungen und desto stärker sind die Funktionen der Kamera. Allerdings sind die Abmessungen gegenwärtiger intelligenter Mobilgeräte beschränkt, und bei übergroßen Abmessungen der Kamera beeinträchtigt dies zwangsläufig die Anordnung und Konstruktion anderer Teile des intelligenten Mobilgeräts, wobei außerdem die Abmessungen des intelligenten Mobilgeräts selbst zu groß ausfallen. Eine Verringerung der Anzahl und Abmessungen der Linsen in einer Kamera führt natürlich wiederum zu einer Beeinträchtigung der Schärfe der Fotos.
CN 1 03 988 109 A zeigt ein gattungsgemäßes Gerät.
DE 10 2011 053 630 A1 ,
US 4 925 281 A ,
US 4 630 902 A ,
US 3 305 294 A und
US 2010/0 046 098 A1 betreffen jeweils weitere optische Einrichtungen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schließt ein Bilderfassungsgerät ein, das umfasst: einen Bildsensor, der entlang der optischen Achse ein Bild aufnimmt; eine Linsengruppe, die eine erste Linse und eine zweite Linse umfasst; einen Linsenhalter, der die Linsengruppe befestigt; wobei sich die erste Linse und die zweite Linse in der ersten Richtung parallel zur optischen Achse zumindest teilweise überlappen und der Linsenhalter wirksam eine relative Anordnung zwischen der ersten und der zweiten Linse anpasst, um das Bild auf dem Bildsensor zu fokussieren, wobei die erste Linse und die zweite Linse durch einen beweglichen Apparat in der ersten Richtung parallel zu der optischen Achse und einer zweiten Richtung senkrecht zu der optischen Achse beweglich sind, wobei die erste Linse und die zweite Linse in der ersten Richtung und der zweiten Richtung unabhängig voneinander beweglich sind, und wobei der Linsenhalter einen beweglichen Apparat umfasst, der dazu konfiguriert ist, eine Bewegung mindestens einer der ersten Linse und der zweiten Linse so zu beeinflussen, dass die erste Linse oder die zweite Linse sich entlang der ersten Richtung und/oder der zweiten Richtung bewegt, wobei es sich bei einer der ersten Linse und zweiten Linse um eine Konvexlinse und bei der anderen Linse um eine Konkavlinse handelt, und wobei sich die zweite Linse entlang der ersten Richtung parallel zu der optischen Achse nach links oder rechts bewegen kann, wenn sich die erste Linse nicht bewegt, wobei die erste Linse und die zweite Linse entlang der ersten Richtung parallel zu der optischen Achse unabhängig voneinander beweglich sind und die Bewegungen der ersten Linse und der zweiten Linse entlang der ersten Richtung einander entgegengesetzt sein können.
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Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schließt ein elektronisches Gerät ein, das einen Bildsensor, der entlang einer optischen Achse wirksam ein Bild aufnimmt und ein mögliche Ausgestaltung des vorgestellten Bilderfassungsgeräts umfasst.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Eine ausführlichere Beschreibung dieser Ausführungsformen, die oben kurz beschrieben wurden, wird unter Hinweis auf spezifische Ausführungsformen wiedergegeben, die in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht werden. Es ist dabei zu beachten, dass diese Zeichnungen nur einige Ausführungsformen veranschaulichen und deshalb nicht als Begrenzung des Wirkungsbereichs verstanden werden. Die Ausführungsformen werden durch die Nutzung der beigefügten Zeichnungen mit zusätzlicher Genauigkeit und Spezifität beschrieben und erklärt, wobei:
- 1a bis 1b schematische Diagramme der Struktur des Bilderfassungsgeräts gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung sind;
- 2 ein schematisches Diagramm der Struktur des Bilderfassungsgeräts gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung ist;
- 3 ein schematisches Diagramm der Struktur des Bilderfassungsgeräts gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung ist;
- 4 ein schematisches Diagramm der Struktur des Bilderfassungsgeräts gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Offenbarung ist;
- 5a bis 5b schematische Zeichnungen der Linsenformen gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Offenbarung sind; und
- 6a bis 6c schematische Diagramme der Struktur des beweglichen Apparats in dem bildgebenden Apparat elektronischen Gerät gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Offenbarung sind.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Es ist zu beachten, dass in den Spezifikationen und beigefügten Zeichnungen identische Schritte und Elemente, die in der vorliegenden Offenbarung im Wesentlichen das Gleiche ausdrücken, in den beigefügten Zeichnungen genauso bezeichnet werden; wiederholende Erläuterungen dieser Schritte und Elemente entfallen.
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1a bis 1b sind die schematischen Diagramme der Struktur des Kameraobjektivs bzw. Bilderfassungsgeräts gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung. Anhand von 1a bis 1b erfolgt nachstehend eine Beschreibung des Kameraobjektivs gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung. Wie in den 1a bis 1b gezeigt, umfasst ein Bilderfassungsgerät 100 einen Bildsensor (nicht abgebildet), der wirksam ein Bild entlang einer optischen Achse aufnimmt, eine erste Linsengruppe, wobei die erste Linsengruppe eine erste Linse 111 und eine zweite Linse 112 und einen Linsenhalter (nicht abgebildet) zur Befestigung der ersten Linsengruppe umfasst. An der linken Seite der 1a bis 1b befindet sich das Motivende des aufzunehmenden Objekts und an der rechten Seite das bilderzeugende Ende. Das Licht gelangt über das Motivende in das Kameraobjektiv und ein Bild wird durch das lichtempfindliche Element im bilderzeugenden Ende gebildet. Eine optische Achse 800 ist eine Mittelachse des Lichtstrahls vom Motivende und ist ebenso eine Symmetrieachse eines optischen Systems, bestehend aus optischen Komponenten in der Linse. Bei der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird die zu der optischen Achse 800 parallele Richtung als die erste Richtung (also die Richtung von links nach rechts in der Zeichnung) bezeichnet, während die zu der optischen Achse 800 senkrechte Richtung als die zweite Richtung (also die Richtung von oben nach unten in der Zeichnung) bezeichnet wird.
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Gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung überlappen eine erste Linse 111 und eine zweite Linse 112, wie in den 1a bis 1b gezeigt, vollständig oder teilweise in der ersten Richtung. Beispielsweise überlappen in 1a die erste Linse 111 und die zweite Linse 112 in der ersten Richtung vollständig. Beispielsweise können die erste Linse 111 und die zweite Linse 112 bei der Aufnahme einer Szene in unendlicher Entfernung in der ersten Richtung vollständig überlappen. In 1b können die erste Linse 111 und die zweite Linse 112 in der ersten Richtung teilweise überlappen. Beispielsweise können die erste Linse 111 und die zweite Linse 112 bei der Aufnahme eines in der Nähe befindlichen Objekts teilweise überlappen, um den Lichtweg zu regulieren, damit ein Bild am bilderzeugenden Ende erzeugt werden kann.
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Um die Fokussierung der Linse zu erreichen, kann sich zumindest eine von der ersten Linse 111 und der zweiten Linse 112 in der senkrecht zu der optischen Achse verlaufenden zweiten Richtung bewegen, um den Lichtweg zu verändern. Bewegt sich beispielsweise die erste Linse 111 nicht, kann sich die zweite Linse 112 in der zweiten Richtung bewegen (wie in 1b gezeigt). Die zweite Linse 112 kann sich in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung aufwärts oder abwärts bewegen. Bewegt sich andererseits die zweite Linse 112 nicht, kann sich die erste Linse 111 in der zweiten Richtung bewegen (wie in 1b gezeigt). Die erste Linse 111 kann sich in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung aufwärts oder abwärts bewegen. Alternativ können sich die erste Linse 111 und die zweite Linse 112 unabhängig voneinander jeweils in der zweiten Richtung bewegen, wobei sich eine der beiden in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung aufwärts bewegt, während sich die andere in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung abwärts bewegt. Wahlweise können sich die erste Linse 111 und die zweite Linse 112 gleichzeitig oder aber zu unterschiedlichen Zeiten bewegen.
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Gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung können sich die erste Linse 111 und die zweite Linse 112 gleichzeitig in der zweiten Richtung bewegen, wobei sich eine der beiden in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung aufwärts bewegt, während sich die andere in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung abwärts bewegt.
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Gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung ist die zweite Linse 112 eine Konkavlinse, wenn die erste Linse 111 eine Konvexlinse ist, während die zweite Linse 112 eine Konvexlinse ist, wenn die erste Linse 111 eine Konkavlinse ist.
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In der oben erwähnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können sich die Linsen im Kameraobjektiv in der parallel zu der optischen Achse verlaufenden Richtung überlappen und sind in der senkrecht zu der optischen Achse verlaufenden Richtung beweglich, um die Fokussierung zu erreichen. Bei der Aufnahme eines Bildes mit einem Mobilgerät, das diese Art von Kameraobjektiv aufweist, können sich die Linsen innerhalb des Kameraobjektivs seitlich in die Richtung parallel zum Hauptbildschirm des Mobiltelefons bewegen. Verglichen mit der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung bestehender Technologien kann dies die Abmessungen des Kameraobjektivs deutlich verringern und ebenso die Dicke des Mobilgeräts verringern, während die Fokussierungsfunktion weiterhin beibehalten wird.
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2 ist ein schematisches Diagramm der Struktur des Kameraobjektivs gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung. Das Kameraobjektiv 200 gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 2 vorgestellt. Der Unterschied zwischen Kameraobjektiv 200 und dem anderen Kameraobjektiv 100 besteht darin, dass bei Kameraobjektiv 200 neben sämtlichen Funktionen und der Konstruktion von Kameraobjektiv 100 es ferner eine erste Linse 211 und eine zweite Linse 212 umfasst, die in einer ersten Richtung beweglich sind. Aus Gründen der Kürze der Spezifikation erfolgt nachstehend aufgeführt lediglich eine gekürzte Beschreibung der mit dem Objektiv 100 identischen Abschnitte.
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Wie in 2 gezeigt, schließt das Kameraobjektiv 200 eine erste Linsengruppe ein, wobei die erste Linsengruppe eine erste Linse 211 und eine zweite Linse 212 einschließt. Auf der linken Seite von 2 befindet sich das Motivende und auf der rechten Seite das bilderzeugende Ende. Das Licht gelangt über das Motivende in das Kameraobjektiv, und ein Bild wird durch ein lichtempfindliches Element des bilderzeugenden Endes erzeugt. Eine optische Achse 800 ist die Mittelachse eines Lichtstrahls vom Motivende und ist ebenso eine Symmetrieachse eines optischen Systems, das durch optische Komponenten der Linse gebildet wird. Bei der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird die zu der optischen Achse 800 parallele Richtung als die erste Richtung (also die Richtung von links nach rechts in der Zeichnung) bezeichnet, während die zu der optischen Achse 800 senkrechte Richtung als die zweite Richtung (also die Richtung von oben nach unten in der Zeichnung) bezeichnet wird. Gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung können sich die erste Linse 211 und die zweite Linse 212 entlang der zweiten Richtung vollständig oder teilweise überlappen, wie in 2 dargestellt. Beispielsweise können sich die erste Linse 211 und die zweite Linse 212 bei Aufnahme einer Szene in unendlicher Entfernung vollständig überlappen; und falls ein sich in der Nähe befindliches Objekt aufgenommen wird, können die erste Linse 211 und die zweite Linse 212 teilweise überlappen, um den Lichtweg zu regulieren, so dass das Bild am bilderzeugenden Ende erzeugt werden kann.
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Um die Fokussierung des Kameraobjektivs zu erreichen, ist zumindest eine der ersten Linse 211 und der zweiten Linse 212 in der senkrecht zu der optischen Achse verlaufenden zweiten Richtung beweglich, um den Lichtweg zu regulieren. Bewegt sich beispielsweise die erste Linse 211 nicht, kann sich die zweite Linse 212 in der zweiten Richtung bewegen (wie in 2 dargestellt). Die zweite Linse 212 kann sich in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung aufwärts oder abwärts bewegen. Bewegt sich andererseits die zweite Linse 212 nicht, kann sich die erste Linse 211 in der zweiten Richtung bewegen (wie in 2 dargestellt). Die erste Linse 111 kann sich in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung aufwärts oder abwärts bewegen. Alternativ können sich die erste Linse 211 und die zweite Linse 212 unabhängig voneinander jeweils in der zweiten Richtung bewegen, wobei sich eine der beiden in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung aufwärts bewegt, während sich die andere in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung abwärts bewegt. Gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung können sich die erste Linse 211 und die zweite Linse 212 gleichzeitig in der zweiten Richtung bewegen, wobei sich eine der beiden in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung aufwärts bewegt, während sich die andere in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung abwärts bewegt.
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Außerdem kann sich bei einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung zumindest eine von entweder der ersten Linse 211 oder der zweiten Linse 212 in der zweiten Richtung bewegen und sich aber auch in der ersten Richtung bewegen. Wie in 2 dargestellt, kann sich die zweite Linse 212 zu der parallel zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung nach links oder rechts bewegen, wenn sich die erste Linse 211 nicht bewegt. Alternativ kann sich die erste Linse 211 entlang der ersten Richtung bewegen, wenn sich die zweite Linse 212 nicht bewegt (wie in 2 dargestellt). Die erste Linse 211 kann sich in der parallel zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung nach links oder rechts bewegen. Alternativ können sich die erste Linse 211 und die zweite Linse 212 jeweils unabhängig voneinander in der ersten Richtung bewegen, wobei sich eine der beiden in der entlang der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung nach links bewegt, während sich die andere in der entlang der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung nach rechts bewegt. Wahlweise können sich die erste Linse 211 und zweite Linse 212 gleichzeitig in der ersten Richtung bewegen, wobei sich eine der beiden in der Richtung der optischen Achse 800 nach links bewegt, während sich die andere in der Richtung der optischen Achse 800 nach rechts bewegt.
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Gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung ist die zweite Linse 212 eine Konkavlinse, wenn die erste Linse 211 eine Konvexlinse ist, während die zweite Linse 212 eine Konvexlinse ist, wenn die erste Linse 211 eine Konkavlinse ist.
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In der oben genannten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung überlappen die Linsen im Kameraobjektiv in der Richtung parallel zur optischen Achse. Außerdem können sie sich nicht nur in der Richtung senkrecht zur optischen Achse, sondern auch in der Richtung parallel zur optischen Achse bewegen, um eine Fokussierung aus verschiedenen Winkeln und aus allen Richtungen zu erreichen. Dies erhöht die Genauigkeit des Fokussierungsvorgangs und währenddessen kann, weil die Linse sich senkrecht zur optischen Achse bewegen kann, die Größe des Kameraobjektivs verringert werden, und die Dicke des Mobilgeräts, das die Linse nutzt, kann ebenso verringert werden.
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3 ist ein schematisches Diagramm der Struktur des Kameraobjektivs gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung. Das Kameraobjektiv 300 gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 3 vorgestellt. Das Kameraobjektiv 300 ist auf der Basis von Kameraobjektiv 100 oder Kameraobjektiv 200 um eine zweite Linsengruppe erweitert. Aus Gründen der Kürze der Spezifikation erfolgt nachstehend aufgeführt lediglich eine gekürzte Beschreibung der mit dem Kameraobjektiv 100 oder dem Kameraobjektiv 200 identischen Abschnitte.
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Wie in 3 dargestellt, schließt das Kameraobjektiv 300 eine erste Linsengruppe 310 und eine zweite Linsengruppe 320 ein. Die erste Linsengruppe 310 schließt eine erste Linse 311 und eine zweite Linse 312 ein. Auf der linken Seite der 3 befindet sich das Motivende und auf der rechten Seite das bilderzeugende Ende. Das Licht gelangt über das Motivende in das Kameraobjektiv und ein Bild wird durch das lichtempfindliche Element im bilderzeugenden Ende erzeugt. Eine optische Achse 800 ist die Mittelachse eines Lichtstrahls vom Motivende und ist ebenso eine Symmetrieachse eines optischen Systems, das durch optische Komponenten des Kameraobjektivs gebildet wird. Bei der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird die zu der optischen Achse 800 parallele Richtung als die erste Richtung (also die Richtung von links nach rechts in der Zeichnung) bezeichnet, während die zu der optischen Achse 800 senkrechte Richtung als die zweite Richtung (also die Richtung von oben nach unten in der Zeichnung) bezeichnet wird. Gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung können sich die erste Linse 311 und die zweite Linse 312 entlang der zweiten Richtung vollständig oder teilweise überlappen, wie in 3 dargestellt. Beispielsweise können sich die erste Linse 311 und die zweite Linse 312 bei der Aufnahme einer Szene in unendlicher Entfernung vollständig überlappen; und falls ein sich in der Nähe befindliches Objekt aufgenommen wird, können die erste Linse 311 und die zweite Linse 312 teilweise überlappen, um den Lichtweg zu regulieren, so dass das Bild am bilderzeugenden Ende erzeugt werden kann.
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Um die Fokussierung des Kameraobjektivs zu erreichen, kann sich zumindest eine von der ersten Linse 311 und der zweiten Linse 312 in der senkrecht zu der optischen Achse verlaufenden zweiten Richtung bewegen, um den Lichtweg zu ändern. Bewegt sich beispielsweise die erste Linse 311 nicht, kann sich die zweite Linse 312 in der zweiten Richtung bewegen (wie in 3 dargestellt). Die zweite Linse 312 kann sich in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung aufwärts oder abwärts bewegen. Bewegt sich andererseits die zweite Linse 312 nicht, kann sich die erste Linse 311 in der zweiten Richtung bewegen (wie in 3 dargestellt). Die erste Linse 311 kann sich in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung aufwärts oder abwärts bewegen. Alternativ können sich die erste Linse 311 und die zweite Linse 312 unabhängig voneinander jeweils in der zweiten Richtung bewegen, wobei sich eine der beiden in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung aufwärts bewegt, während sich die andere in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung abwärts bewegt. Gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung können sich die erste Linse 311 und die zweite Linse 312 gleichzeitig in der zweiten Richtung bewegen, wobei sich der beiden eine in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung aufwärts bewegt, während sich die andere in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung abwärts bewegt.
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Außerdem kann sich bei einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung zumindest eine der ersten Linse 311 und der zweiten Linse 312 in der zweiten Richtung und aber auch in der ersten Richtung bewegen. Wie in 3 dargestellt, kann sich die zweite Linse 312 in der parallel zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung nach links oder rechts bewegen, wenn sich die erste Linse 311 nicht bewegt. Alternativ kann sich die erste Linse 311 entlang der ersten Richtung bewegen, wenn sich die zweite Linse 312 nicht bewegt (wie in 3 dargestellt). Die erste Linse 311 kann sich in der parallel zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung nach links oder rechts bewegen. Alternativ können sich die erste Linse 311 und die zweite Linse 312 jeweils unabhängig voneinander in der ersten Richtung bewegen, wobei sich eine der beiden in der entlang der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung nach links bewegt, während sich die andere in der entlang der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung nach rechts bewegt. Wahlweise können sich die erste Linse 311 und zweite Linse 312 gleichzeitig in der ersten Richtung bewegen, wobei sich eine der beiden in der Richtung der optischen Achse 800 nach links bewegt, während sich die andere in der Richtung der optischen Achse 800 nach rechts bewegt.
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Gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung ist die zweite Linse 312 eine Konkavlinse, wenn die erste Linse 311 eine Konvexlinse ist, während die zweite Linse 312 eine Konvexlinse ist, wenn die erste Linse 311 eine Konkavlinse ist.
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Außerdem schließt bei einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung, wie in 3 dargestellt, die zweite Linsengruppe 320 eine dritte Linse 321 ein. Die dritte Linse 321 kann sich in der parallel zu der optischen Achse 800 verlaufenden ersten Richtung bewegen oder kann sich auch in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden zweiten Richtung bewegen. Alternativ kann sich die dritte Linse 321 sowohl in der ersten Richtung als auch in der zweiten Richtung bewegen. Die dritte Linse 321 kann sowohl eine Konvexlinse als auch eine Konkavlinse sein.
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Außerdem schließt die zweite Linsengruppe 320 ferner eine vierte Linse 322, basierend auf einem weiteren Beispiel der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die vierte Linse 322 kann sich in der parallel zu der optischen Achse 800 verlaufenden ersten Richtung bewegen oder kann sich auch in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden zweiten Richtung bewegen. Alternativ kann sich die vierte Linse 322 in sowohl in der ersten Richtung als auch in der zweiten Richtung bewegen. Gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung können sich die dritte Linse 321 und die vierte Linse 322 jeweils unabhängig voneinander in der zweiten Richtung bewegen, und diese Bewegungen erfolgen in entgegengesetzten Richtungen. In 3 können sich die dritte Linse 321 und die vierte Linse 322 beispielsweise gleichzeitig in der zweiten Richtung bewegen, wobei sich eine in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung aufwärts bewegt, während sich die andere in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung abwärts bewegt. Gemäß eines weiteren Beispiels der vorliegenden Offenbarung können sich die dritte Linse 321 und die vierte Linse 322 jeweils unabhängig voneinander in der ersten Richtung bewegen, und die Bewegungen erfolgen in entgegengesetzten Richtungen. In 3 können sich die dritte Linse 321 und die vierte Linse 322 beispielsweise gleichzeitig bewegen, wobei sich eine in der parallel zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung nach links bewegt, während sich die andere in der parallel zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung nach rechts bewegt.
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Die vierte Linse 322 kann außerdem entweder eine Konvexlinse oder eine Konkavlinse sein. Gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung ist die vierte Linse 322 eine Konkavlinse, wenn die dritte Linse 321 eine Konvexlinse ist; und wenn die dritte Linse 321 eine Konkavlinse ist, ist die vierte Linse 322 eine Konvexlinse.
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Obwohl das oben Beschriebene nur Kameraobjektive mit zwei Linsengruppen beschreibt, ist die vorliegende Offenbarung diesbezüglich nicht auf lediglich zwei Linsengruppen beschränkt. Beispielsweise kann das Kameraobjektiv bei Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auch mehr als zwei Linsengruppen umfassen.
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Bei der vorstehend genannten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verfügt das Kameraobjektiv über mehrere Linsengruppen, und jede Linse kann sich in der Linsengruppe nicht nur in der senkrecht zu der optischen Achse verlaufenden Richtung bewegen, sondern sich auch in der parallel zu der optischen Achse verlaufenden Richtung bewegen, um eine Fokussierung aus verschiedenen Winkeln und aus allen Richtungen zu erreichen. Dies steigert die Genauigkeit des Fokussierungsvorgangs, während die Größe des Kameraobjektivs effektiv verringert wird, um sich der Größe des Mobilgeräts anzupassen.
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4 ist das schematische Diagramm der Struktur des Kameraobjektivs gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Offenbarung. Bei Ausführungsform 4 der vorliegenden Offenbarung schließt das Kameraobjektiv 400 auf Basis jedes vorstehend genannten Kameraobjektivs der Ausführungsformen 1 bis 3 nicht nur eine erste Linsengruppe 410 und/oder eine zweite Linsengruppe 420, sondern auch eine dritte Linsengruppe 430 ein. Für die erste Linsengruppe 410 und die zweite Linsengruppe 420 gilt das Gleiche wie in den vorstehend genannten drei Ausführungsformen, so dass nachstehend lediglich eine detaillierte Beschreibung der dritten Linsengruppe 430 vorgestellt wird.
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Gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung ist die dritte Linsengruppe 430 näher am Motivende in der parallel zu der optischen Achse 800 verlaufenden ersten Richtung in Bezug auf die erste Linsengruppe 410 und/oder die zweite Linsengruppe 420. Beispielsweise ist die dritte Linsengruppe 430, wie in 4 dargestellt, dem Motivende am nächsten, gefolgt von der ersten Linsengruppe 410 und der zweiten Linsengruppe 420. Des Weiteren kann die dritte Linsengruppe 430 eine Konvexlinse sein, um das Licht zu bündeln, das in die Linse fällt.
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Gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung schließt die Linse 400 eine vierte Linsengruppe 440 ein. Die vierte Linsengruppe 440 ist näher am bilderzeugenden Ende in der parallel zu der optischen Achse verlaufenden ersten Richtung in Bezug auf die erste Linsengruppe 410 und/oder die zweite Linsengruppe 420. Beispielsweise ist die vierte Linsengruppe 440, wie in 4 dargestellt, dem bilderzeugenden Ende am nächsten, gefolgt von der zweiten Linsengruppe 420 und der ersten Linsengruppe 410. Des Weiteren kann die vierte Linsengruppe 440 eine Konkavlinse oder eine flache Linse sein, so dass das durch sie geleitete Licht gestreut oder parallel durchgelassen wird, um sicherzustellen, dass das Licht im Lichtweg auf die lichtempfindliche bilderzeugende Komponente fällt.
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Gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung kann/können sich die dritte Linsengruppe 430 und/oder die vierte Linsengruppe 440 in der parallel zu der optischen Achse 800 verlaufenden ersten Richtung bezogen auf die erste Linsengruppe 410 und/oder die zweite Linsengruppe 420 bewegen. Beispielsweise kann sich die dritte Linsengruppe 430, wie in 4 dargestellt, in der parallel zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung nach links oder rechts bewegen. Die vierte Linsengruppe 440 kann sich ebenfalls in der parallel zu der optischen Achse 800 verlaufenden Richtung nach links oder rechts bewegen.
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Bei der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann durch die nahe am Motivende befindliche dritte Linsengruppe 430 und die nahe am bilderzeugenden Ende befindliche zweite Linsengruppe 420 das Licht zu passender Zeit gestreut oder gesammelt werden, um die Fokussierungsgenauigkeit und eine Steigerung der Schärfe des Bildes zu unterstützen.
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Die 5a und 5b sind schematische Zeichnungen der Linsenformen gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Offenbarung. Konstruktion und Form der in den 5a und 5b gezeigten ersten Linse 11 können auf die ersten Linsen der in den vorstehend genannten Ausführungsformen 1 bis 4 genannten Kameraobjektive 100 bis 400 übertragen werden. Konstruktion und Form der zweiten Linse 12 können auf die zweiten Linsen der in den vorstehend genannten Ausführungsformen 1 bis 4 genannten Kameraobjektive 100 bis 400 übertragen werden. Des Weiteren können Konstruktion und Form der ersten Linse 11 auf die dritten Linsen der Kameraobjektive 300 und 400 aus den vorstehend genannten Ausführungsformen 3 und 4 übertragen werden. Konstruktion und Form der zweiten Linse 12 können auf die vierten Linsen der in den vorstehenden genannten Ausführungsformen 3 und 4 genannten Kameraobjektive 300 und 400 übertragen werden.
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Wie in 5a dargestellt, kann die erste Linse 11 eine Konkavlinse sein. In 5a wird links eine Vorderansicht der ersten Linse 11 dargestellt. Rechts in 5a wird eine Seitenansicht der ersten Linse 11 dargestellt. Wie in 5b dargestellt, kann die zweite Linse 12 eine Konvexlinse sein. In 5b wird links eine Vorderansicht der zweiten Linse 12 dargestellt. Rechts in 5b wird eine Seitenansicht der zweiten Linse 12 dargestellt. Gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung befindet sich die erste Linse 11 näher am Motivende, während die zweite Linse 12 sich näher am bilderzeugenden Ende befindet. Alternativ kann sich die zweite Linse 12 näher am Motivende befinden, während sich die erste Linse 11 näher am bilderzeugenden Ende befinden kann.
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Gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung arbeiten die erste Linse 11 und die zweite Linse 12 bei der Fokussierung des Kameraobjektivs zusammen, um den Fokussierungsvorgang abzuschließen. Beispielsweise ist eine der ersten Linse 11 und der zweiten Linse 12 eine Konvexlinse, und die andere Linse ist eine Konkavlinse. Des Weiteren ist es so, dass eine eine Dicke aufweist, die sich in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden zweiten Richtung von dem oberen Ende zu dem unteren Ende verjüngt, während die andere eine Dicke aufweist, die sich in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden genannten zweiten Richtung von dem unteren Ende zu dem oberen Ende verjüngt. Dies ermöglicht eine Bündelung des Lichts durch die Konvexlinse und eine Streuung durch die Konkavlinse. Der Brechungsindex des Lichts variiert in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Brennweiten der Konvexlinsen und den unterschiedlichen Dicken. Ebenso haben die verschiedenen Brennweiten von Konkavlinsen unterschiedlicher Dicken unterschiedlichen Einfluss auf die Streufähigkeit des Lichts. Daher kann das vorstehend genannte Design der Formen der ersten Linse 11 und zweiten Linse 12 die Richtung des Lichtweges durch Verwendung verschiedener Winkel zur Fokussierung der Lichtstrahlen verändern, um am bilderzeugenden Ende ein scharfes Bild erhalten zu können. Ähnlich funktionieren auch die dritte Linse und die vierte Linse miteinander. Beispielsweise weist eine der dritten und der vierten Linsen eine Dicke auf, die sich von einer in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden zweiten Richtung von dem oberen Ende zu dem unteren Ende verjüngt, während die andere eine Dicke aufweist, die sich in der senkrecht zu der optischen Achse 800 verlaufenden genannten zweiten Richtung von dem unteren Ende zu dem oberen Ende verjüngt.
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Die erste Linse und die zweite Linse der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können aufgrund des einzigartigen Designs ihrer Formen ein effektives Streuen oder Sammeln des Lichts bewirken, wodurch die Fokussierungseffizienz und die Fokussierungsgenauigkeit erhöht werden.
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Gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Offenbarung wird ein bildgebender Apparat bereitgestellt, der ein Kameraobjektiv gemäß der vorstehend genannten Ausführungsformen 1 bis 5 einschließt. Des Weiteren enthält der bildgebende Apparat von Ausführungsform 6 auch einen Linsenhalter (in Form eines beweglichen Apparats dargestellt). Der bewegliche Apparat kann die Bewegung mindestens einer der ersten Linse und der zweiten Linse des oben genannten Kameraobjektivs so beeinflussen (z. B. steuern), dass die erste oder die zweite Linse sich entlang der ersten Richtung und/oder der zweiten Richtung bewegen kann. Alternativ kann sie die Bewegung von zumindest einer der dritten und der vierten Linse des oben genannten Kameraobjektivs so steuern, dass sich die dritte Linse oder die vierte Linse in der ersten Richtung und/oder in der zweiten Richtung bewegen kann.
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6 ist ein schematisches Diagramm der Struktur des beweglichen Apparats innerhalb des bildgebenden Apparats gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Offenbarung. Wie in 6a dargestellt, schließt der bewegliche Apparat 600 eine Drehachse 610 und eine Drehachse 620 ein. Wenn die erste Linse 611 und die zweite Linse 612 in den beweglichen Apparat 600 eingesetzt werden, können die Drehachse 610 und die Drehachse 620 die erste Linse 610 und die zweite Linse 612 in der zweiten Richtung senkrecht zu der optischen Achse bewegen. Wahlweise können sich die erste Linse 611 und die zweite Linse 612 unabhängig voneinander, aber auch gleichzeitig bewegen.
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Wie in 6b dargestellt, können die Drehachse 610 und die Drehachse 620 auch die erste Linse 611 und die zweite Linse 612 in der parallel zu der optischen Achse verlaufenden ersten Richtung bewegen. Wahlweise können sich die erste Linse 611 und die zweite Linse 612 unabhängig voneinander, aber auch gleichzeitig bewegen.
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Gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung können die Drehachse 610 und die Drehachse 620 gleichzeitig die erste Linse und die zweite Linse unabhängig voneinander in zwei entgegengesetzte Richtungen in der ersten Richtung oder in der zweiten Richtung bewegen.
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Gemäß eines anderen Beispiels der vorliegenden Offenbarung können die Drehachse 610 und die Drehachse 620 ebenso gleichzeitig die erste Linse und die zweite Linse unabhängig voneinander in zwei entgegengesetzte Richtungen in der ersten Richtung oder in der zweiten Richtung bewegen. Beispielsweise können sie in Richtung der diagonalen Linie der ersten Richtung und der zweiten Richtung bewegt werden. Beispielsweise können die erste Linse 611 und die zweite Linse 612 gleichzeitig in der ersten und der zweiten Richtung bewegt werden, so dass sie sich voneinander entfernen. Alternativ können die erste Linse 611 und die zweite Linse 612 gleichzeitig in der ersten und der zweiten Richtung bewegt werden, so dass sie sich einander annähern.
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6c ist ein Beispiel für eine Bewegung der ersten Linse 611 und der zweiten Linse 612 in Richtung der diagonalen Linie der ersten Richtung und der zweiten Richtung. Wie in 6c dargestellt, schließt der bewegliche Apparat 600 die Drehachse 610 und die Drehachse 620 ein. Wenn die erste Linse 611 und die zweite Linse 612 in den beweglichen Apparat 600 eingesetzt werden, können die Drehachse 610 und die Drehachse 620 die erste Linse 611 und die zweite Linse 612 in der Richtung der Verbindungslinie der beiden Drehachsen bewegen.
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Gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung kann der bewegliche Apparat 600, wenn das Kameraobjektiv über mehrere Linsen verfügt, z. B. wenn es zusätzlich über eine zweite Linsengruppe verfügt, und wenn die zweite Linsengruppe eine dritte Linse und eine vierte Linse einschließt, in ähnlicher Weise mindestens eine der dritten und der vierten Linse so bewegen, dass die dritte Linse und/oder die vierte Linse sich entlang der ersten Richtung und/oder der zweiten Richtung bewegt. Dies bedarf hier keiner wiederholten Beschreibung.
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In den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung schließt der bildgebende Apparat das Kameraobjektiv und den beweglichen Apparat ein. Der bewegliche Apparat versetzt die Linsen innerhalb des Kameraobjektivs in Bewegung und unterstützt dabei die Genauigkeit der Positionierung, um dadurch die Fokussierungseffizienz und -genauigkeit zu erhöhen.
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Gemäß der siebenten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein elektronisches Gerät bereitgestellt, das die Kameraobjektive gemäß der oben genannten Ausführungsformen 1 bis 5 oder den bildgebenden Apparat nach Ausführungsform 6 einschließt. Die konkrete Form des elektronischen Geräts beinhaltet, ohne darauf beschränkt zu sein, Geräte mit Fotografie- oder Videoaufnahmefunktion wie Mobiltelefone, PCs, Digitalkameras, PDAs, tragbare Computer und Spielgeräte.
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In der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können sich, bei Benutzung des elektronischen Geräts, das über ein Kameraobjektiv oder einen bildgebenden Apparat der oben genannten Ausführungsformen verfügt, die Linsen innerhalb des Kameraobjektivs seitlich in einer Richtung parallel zum Hauptbildschirm des Geräts bewegen. Bei bestehender Technologie können, verglichen mit der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung in einer Richtung senkrecht zum Hauptbildschirm, die Größe des Kameraobjektivs und ebenso die Dicke des elektronischen Geräts effektiv verringert werden.
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Ein Fachmann auf dem betreffenden technischen Gebiet kann erkennen, wie die Elemente und Algorithmen der in der Ausführungsformen beschriebenen Beispiele, die in diesem Dokument offenbart werden, durch elektronische Hardware, Computer-Software, oder eine Kombination von beiden, umgesetzt werden können. Des Weiteren kann ein Softwaremodul in einem Computer-Speichermedium jeglichen Formats konfiguriert werden. In der vorstehenden Spezifikation werden die Komponenten und Schritte aller Beispiele gemäß ihrer Funktionen allgemein erläutert, um die Austauschbarkeit von Hardware- und Software-Konfigurationen klar zu verdeutlichen. Ob diese Funktionen letztendlich durch Hardware oder Software ausgeführt werden, wird durch die spezifische Anwendung und Design-Einschränkungen des technischen Systems festgelegt. Ein Fachmann auf dem betreffenden technischen Gebiet ist in der Lage, die beschriebenen Funktionen umzusetzen, indem er verschiedene Methoden für jede spezifische Anwendung nutzt. Jedoch dürfen diese Umsetzungen nicht als eine Überschreitung des Rahmens dieser Offenbarung verstanden werden.
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Einem Fachmann auf dem betreffenden technischen Gebiet ist es verständlich, dass alle Arten von Änderungen, Kombinationen, teilweisen Kombinationen oder Ersetzungen an der vorliegenden Offenbarung aufgrund von Erfordernissen des Designs oder aus anderen Gründen durchgeführt werden können, solange diese im Rahmen der angeführten Patentansprüche und ihrer Äquivalente bleiben.
