TWI286434B - Digital camera - Google Patents

Description

128643 4含月。j修&)正替換頁 ， 九、發明說明： ： 【發明所屬之技術領域】 · 本發明係關於一種數位相機，尤指一種結構緊湊適用 於便攜裝置之數位相機。 【先前技術】 隨著互聯網多媒體技術之不斷發展，數位相機已被人 們廣泛應用’特別係近年來行動電話及PDA等便攜式電子 裝置也在快速向尚性能、多功能化方向發展，數位相機與 該等便攜式電子裝置之結合已成為發展移動多媒體技術之 關鍵。數位相機與便攜式電子裝置之結合方式主要有内建 及外接兩種，其均要求數位相機向高性能、低耗能及小型 化方向發展。 習知數位相機通常包括鏡頭、CCD/CM〇s感應器、訊 號處理器及中央微處理器等關鍵零組件，其中，鏡頭通常 係於一鏡筒内由前往後依序裝入有前凸透鏡片、紅外光阻 隔片、光圈環及後凸透鏡片。惟，由於該鏡筒前端裝設有籲 前凹后凸的前凸透鏡片，使影像之對焦路徑較長，故導致 鏡筒之長度過長，其次，光圈環裝設於紅外光阻隔片之後 方，且其與紅外光阻隔片及後凸透鏡片之間留有間隔，進 一步增加鏡筒之長度，導致習知數位相機之體積過大，成 本過咼’更無法於與移動電話及PDA等便攜式電子裝置結 合使用，此外，上述凸透鏡片均屬於球面鏡片，由於球面 鏡片成像時存在像差，從而影響數位相機之光學性能，導 致成像效果差。 ώ' 8^25 1286434 曰修正替換頁j 中國專利公報第01204310號專利揭示了一種微型鏡 頭，其包括鏡筒、組設於鏡筒内之鏡片組、光圈環及紅外 光阻隔片，鏡片組係由前透鏡片及後透鏡片組成，前透鏡 片及後透鏡片分別爲前凸後凹之凸透鏡，前透鏡片、光圈 環、紅外光阻隔片及後透鏡片由前往後依序裝設於鏡筒 内。該微型鏡頭雖藉由採用前凸後凹之凸透鏡以使焦距縮 短，從而得以縮小鏡筒之長度，惟，其鏡片數量仍然較多， 且依舊包括鏡筒及紅外光阻隔片等元件，其無法克服習知 數位相機之體積大、成本高及光學性能較差之缺點。 有鑒於此，提供一種結構緊湊、成本低且光學性能較 好之數位相機實為必要。 【發明内容】 本發明之目的在於提供一數位相機，其結構緊湊、成 本低且光學性能較好。 本發明之數位相機，其包括一影像感測模組、一訊號 處理器、一微處理器、一動態隨機存儲器、一輸出裝置及 一用以電性連接上述各裝置之電路，其中影像感測模組用 以將外部被攝物成像並轉換成類比電訊號，其包括一鏡頭 及一影像感測器，該鏡頭係由一非球面透鏡構成，其以一 定距離固設於影像感測器上，訊號處理器用以將類比電訊 说、憂成數位電訊ί虎’微處理器用以處理該訊號處理器輸出 之數位電訊號，動態隨機存儲器用以存儲紀錄微處理器處 理過程中之中間數據。 與習知數位相機相比較，本發明數位相機之影像感測 1286434 I 修(fe正替換頁 ， - 厂 > III· ιβιιιι L II ·Ι I m——" 1 · 模組僅採用—麵面透鏡作為鏡頭，可大域小數位相機 ^日體積及降低成本；其次，由於非球面透鏡無球面鏡片成 处夺存f之像差問題，故本發明可提高數位相機的光學性 ^ ^大，本發明數位相機係於非球面透鏡之一表面直接 低、、1外光阻隔膜，故可進一步減小數位相機之體積及降 咸^本，此外，本發明數位相機之鏡頭係直接固設於影像 ^測器上，未與影像感測器分開，故無需習知數位相機之 :貝口持裝置或基座等，藉此可進-步減小數位相機之體 積及降低成本。 【實施方式】 模纟睛參閱第一圖，本發明數位相機10包括一影像感測 抓 訊號處理器 30(Digital Signal Processing， 置）微處理器40、一動態隨機存儲器5〇、一輸出裝 〇及印刷電路（圖未示），影像感測模組2〇將外部被 成=成像並轉換成類比電訊號，經訊號處理器30處理後變 出，4 该1，再經微處理器40處理後藉輸出裝置60輸 程中動怨隨機存儲器50用於存儲紀錄微處理器40處理過 ^卢之t間數據，上述影像感測模組20、訊號處理器3〇、 二^ 4〇、動態隨機存儲器50及輸出裝i 60之間之訊 咸傳輪均藉由印刷電路達成。 模組L 7參閱第二圖，本發明數位相機1G之影像感測 器23。4 —鏡頭21、—紅外光阻隔膜22及—影像感測 鏡碩21為一非球面透鏡，其用以將外部被攝物成像 1286434 為修(k)正替換頁j 於影像感測器23，其包括一透鏡部212及—安裝部213， 透鏡部212與安裝部213可藉由注射成型工藝一體成型。 紅外光阻隔膜22係藉由鑛膜工藝直接鍍覆於透鏡部 212之一表面’用以阻隔並濾除來自被攝物之光訊號中的 紅外光雜訊，為方便鑛膜，鏡頭21之透鏡部212亦可於一 表面製成平面狀，而紅外光阻隔膜22即錢覆於該表面。 影像感測器23可為一電荷輕合元件感測器（Charge Couple Device，CCD)或一互補性金屬氧化矽感測器 (CMOS)，其用以將經鏡頭21收集且經紅外光阻隔膜22 濾除雜訊後之被攝物光訊號轉變成電訊號，其包括一襯底 231及複數感光單元232,複數感光單元232分佈於影像感 測器23之表面，襯底231由半導體材料製成，如硅等。 本發明數位相機10之影像感測模組20的裝配結構如 下：將鏡頭21設置於影像感測器23上，且鏡頭21具紅外 光阻隔膜22之一面與影像感測器23之複數感光單元232 對正，並使該紅外光阻隔膜22與複數感光單元232間之距 離與鏡頭21之透鏡部212的焦距相等，再藉由光學級之熱 塑性膠80(如353ND)將鏡頭21之安裝部213與影像感測 器23直接膠固，其可增進數位相機10之系統光學穩定性’ 使複數感光單元232接收到最多的光訊號。 首先，被攝物之光訊號通過光閘（圖未示）入射至鏡頭 21之透鏡部212 ;其次，因透鏡部212可有效消除各種象 差，故被攝物之光訊號經透鏡部212聚焦於影像感測器23 之複數感光單元232,同時，紅外光阻隔膜22濾除光訊號 1286434 ;紙8: 25…' Λ.… .....'* ' . .....- ....... ,·.、.‘、» ..r ·. , v .· 中之紅外光雜訊；再次，影像感測器23將光訊號變成類比： 電訊號’再傳送給訊號處理器30，由訊號處理器3〇將類 比電吼號轉換成數位電訊號後，交由微處理器4〇進行自動 對焦、自動曝光與白平衡等色彩還原（c〇1〇r Repr〇dudng) 操作，處理完後微處理器4〇將所得到之數位影像暫存動態 隨機存儲器50,並藉輸出裝置6〇輸出。 綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專 利申喷。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡 熟悉本案技藝之人士，在援依本案發明精神所作之等效修 飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 第一圖係本發明數位相機之組成框架圖； 第一圖係本發明數位相機之影像感測模組之結構示 意圖。 【主要元件符號說明】 數位相機 10 影像感測模組 20 鏡頭 21 透鏡部 212 安裝部 213 紅外光阻隔膜 22 影像感測器 23 概底 231 感光單元 232 訊號處理器 30 微處理器 40 動態隨機存儲器 50 輸出裝置 60 埶塑性膠 4 80

Claims (1)

128(X㈣換頁 丨匕丨:·。上_________ 十、申請專利範圍 1.一數位相機’其包括： 二 =:並:::二影像感，用 訊號處，Hx轴比電訊號變成數位電訊號； 微處理$ ’用以處理該訊號處理器輪出之數位電訊 一動態隨機存儲器，用以存儲紀錄微處理器處理過箨 φ 中之中間數據； 一輸出裝置；以及 一用以電性連接上述各裝置之電路； 其中該鏡頭係由一非球面透鏡構成，其以一定躁離固 設於影像感測器上。 2·如申請專利範圍第1項所述之數位相機，其中該影像感測 模組進一步包括一紅外光阻隔膜。 3·如申請專利範圍第2項所述之數位相機，其中該鏡頭進一 步包括一透鏡部。 4·如申請專利範圍第2項所述之數位相機，其中該鏡頭進一 步包括一安裝部。 5·如申請專利範圍第3項所述之數位相機，其中上述紅外光 阻隔膜鍍於鏡頭之透鏡部的一表面。 6·如申請專利範圍第1項所述之數位相機，其中該影像感測 器進一步包括複數感光單元及一襯底。 7·如申請專利範圍第χ項所述之數位相機，其中該鏡頭係藉 11 12864》、心斤事‘射明 .· i 一…广........一一，你 路如释‘〜^v. 一鳥〜_ 由熱塑性膠膠固於影像感測器上。 ： 讎 8. 如申請專利範圍第7項所述之數位相機，其中該熱塑性膠 係353ND膠。 9. 一影像感測模組，其包括： 一鏡頭；以及 一影像感測器； 其中，該鏡頭係由一非球面透鏡構成，其以一定距離 直接固設於影像感測器上。 $ 10. 如申請專利範圍第9項所述之影像感測模組，其進一步 包括一紅外光阻隔膜。 11. 如申請專利範圍第10項所述之影像感測模組，其中該鏡 頭進一步包括一透鏡部。 12. 如申請專利範圍第10項所述之影像感測模組，其中該鏡 頭進一步包括一安裝部。 13. 如申請專利範圍第11項所述之影像感測模組，其中上述 紅外光阻隔膜鍍於鏡頭之透鏡部的一表面。 · 14. 如申請專利範圍第9項所述之影像感測模組，其中該影 像感測器進一步包括複數感光單元及一襯底。 15. 如申請專利範圍第9項所述之影像感測模組，其中該鏡 頭係藉由熱塑性膠膠固於影像感測器上。 16. 如申請專利範圍第15項所述之影像感測模組，其中該熱 塑性膠係353ND膠。 17. 如申請專利範圍第9項所述之影像感測模組，其中該鏡 頭與影像感測器間之距離與該非球面透鏡之焦距長度相 12 I2864& /:!日喊)正替換頁 ’ ba ί. ：ν·- 等。 18. —影像感測模組，其包括： 一鏡頭，該鏡頭係由一非球面透鏡構成，且包括一透 鏡部； 一影像感測器，鏡頭以一定距離固設於該影像感測器 上； 一紅外光阻隔膜，該紅外光阻隔膜鍍於鏡頭之透鏡部 的一表面。 19. 如申請專利範圍第18項所述之影像感測模組，其中該鏡 頭進一步包括一安裝部。 20. 如申請專利範圍第18項所述之影像感測模組，其中該影 像感測器進一步包括複數感光單元及一襯底。 21·如申請專利範圍第18項所述之影像感測模組，其中該鏡 頭係藉由熱塑性膠膠固於影像感測器上。 22.如申請專利範圍第21項所述之影像感測模組，其中該 熱塑性膠係353ND膠。 23·如申請專利範圍第18項所述之影像感測模組，其中該 鏡頭與影像感測器間之距離與該非球面透鏡之焦距長度相 等。 13 十一、圖式··

1286434 七、指定代表圖·· (一） 本案指定代表圖為：第（二）圖。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明： 影像感測模組 20 鏡頭 21 透鏡部 212 安裝部 213 紅外光阻隔膜 22 影像感測器 23 概底 231 感光單元 232 熱塑性膠 80 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：