專利名稱：變焦裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種變焦裝置和方法。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)碼技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)碼相機(jī)已被人們廣泛應(yīng)用，特別是可變焦數(shù)碼相機(jī)越來越受到廣大消費(fèi)者的青睞。
請參照圖3，中國專利第01122817.2號揭示一種變焦相機(jī)的變焦裝置，其包括鏡筒61、螺紋圈62、64、導(dǎo)環(huán)63、65、內(nèi)轉(zhuǎn)動體66、后鏡頭框架67、前鏡頭框架51、安裝于鏡頭框架上的透鏡組(圖未標(biāo))、前導(dǎo)向框架68及變焦圈69等。通過螺紋圈62、64、導(dǎo)環(huán)63、65及內(nèi)轉(zhuǎn)動體66之間的相互配合，相對移動前鏡頭框架51和后鏡頭框架67而改變框架上的前透鏡組及后透鏡組之間的距離，從而改變?nèi)肷涔鈴那巴哥R組到后透鏡組的光程，以達(dá)到變焦的功能。但是，上述通過改變透鏡組之間的實(shí)際距離而實(shí)現(xiàn)變焦的變焦裝置，因其元件較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不方便組裝。另，由于此種變焦是通過實(shí)際移動前、后鏡頭框架來實(shí)現(xiàn)變焦，在移動過程中，易出現(xiàn)前后透鏡組相對偏心現(xiàn)象。
針對上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、組裝方便且可防止出現(xiàn)透鏡組偏心現(xiàn)象的變焦裝置和方法實(shí)為必要。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、組裝方便且可防止透鏡組偏心現(xiàn)象的變焦裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于上述變焦裝置上的變焦方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一變焦裝置，其包括第一透鏡組、第二透鏡組、一全反射元件、第一反射元件及第二反射元件，該二反射元件可轉(zhuǎn)動，該第一反射元件將經(jīng)第一透鏡組折射的光反射至該全反射元件上，該第二反射元件將由該全反射元件出射的光反射至第二透鏡組上。
本發(fā)明的變焦方法包括以下步驟提供一第一透鏡組，被攝物體發(fā)出的光入射到該第一透鏡組上；提供一第一反射元件，經(jīng)上述第一透鏡組折射后的光入射到該第一反射元件上；提供一全反射元件，經(jīng)上述第一反射元件反射的光入射到該全反射元件上；提供一第二反射元件，光從上述全反射元件的另一端射出，入射到該第二反射元件上；提供一第二透鏡組，經(jīng)上述第二反射元件反射的光入射到該第二透鏡組上；以及提供一影像感測元件，經(jīng)上述第二透鏡組折射后的光入射到該影像感測元件上；其中，所述第一反射元件和第二反射元件可轉(zhuǎn)動，以調(diào)節(jié)反射光的角度，使經(jīng)反射元件反射的光可入射到所述全反射元件及第二透鏡組內(nèi)，轉(zhuǎn)動該二反射元件，調(diào)節(jié)反射光的角度，使經(jīng)過全反射元件的光線的光程發(fā)生改變，實(shí)現(xiàn)變焦。
與現(xiàn)有的變焦裝置和方法相比，本發(fā)明變焦裝置和方法利用兩個可轉(zhuǎn)動的反射元件和一個全反射元件，轉(zhuǎn)動該二反射元件，調(diào)節(jié)反射光的角度，使經(jīng)過全反射元件的光線的光程發(fā)生改變來實(shí)現(xiàn)變焦功能，避免改變兩鏡頭間的實(shí)際距離，從而使其結(jié)構(gòu)簡單、組裝方便且不會產(chǎn)生透鏡組偏心現(xiàn)象。

圖1是本發(fā)明變焦裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是全反射棱鏡光路示意圖；圖3是現(xiàn)有變焦裝置的剖視圖。
具體實(shí)施方式
請參閱圖1，本發(fā)明變焦裝置包括一第一鏡頭1、一第二鏡頭2、一第一反射元件3、一第二反射元件4、一全反射元件5及一影像感測元件6。全反射元件5位于第一鏡頭1與第二鏡頭2之間，第一反射元件3和第二反射元件4位于全反射元件5兩側(cè)，從像方到物方，影像感測元件6位于第二鏡頭2后方。
第一鏡頭1包括第一透鏡組12和鏡筒14，第二鏡頭2包括第二透鏡組22和鏡筒24，其中第一透鏡組12、第二透鏡組22分別設(shè)置于鏡筒14、24內(nèi)。
全反射元件5包括兩個相對的且相互平行的反射面52、54，光可從一端射入全反射元件5，入射到反射面52上，經(jīng)反射面52的反射，光射到反射面54上，經(jīng)反射面54的反射，光又射回反射面52上，經(jīng)反射面52、54多次反射，光從全反射元件5另一端射出。
第一反射元件3和第二反射元件4分別由基板33和基板43表面鍍有反射膜31、41構(gòu)成。軸35、45分別穿過基板33、43，第一反射元件3和第二反射元件4可分別繞軸35和軸45轉(zhuǎn)動，通過轉(zhuǎn)動第一反射元件3和第二反射元件4，使第一反射元件3可將經(jīng)第一透鏡組12折射的光反射至全反射元件5上，第二反射元件4可將由全反射元件5出射的光反射至第二透鏡組22上。
經(jīng)第二透鏡組22的折射，被攝物成像于影像感測元件6上，影像感測元件可以是CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合器)影像感測器，也可以是CMOS(Complementary Metal-OxideSemiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)影像感測器。
工作時，被攝物體(圖未示)發(fā)出的光入射到第一透鏡組12上；經(jīng)第一透鏡組12折射后入射到第一反射元件3上；經(jīng)第一反射元件3的反射，光入射到全反射元件5的反射面52上；經(jīng)反射面52的反射，光射到反射面54上，再經(jīng)反射面54的反射，光又射回反射面52上，經(jīng)反射面52、54多次反射，使得光從全反射元件5另一端射出；光從全反射元件5的另一端射出后，入射到第二反射元件4上；經(jīng)第二反射元件4的反射，光入射到第二透鏡組22上；經(jīng)第二透鏡組22折射后的光入射到影像感測元件6上，被攝物成像于影像感測元件6上。調(diào)焦時，轉(zhuǎn)動第一反射元件3，調(diào)節(jié)射向反射面52的光線的入射角度，使經(jīng)過全反射元件5的光線的光程發(fā)生改變，同時調(diào)節(jié)第二反射元件4，使從全反射元件5出射的光可射向第二透鏡組22，最終成像于影像感測元件6上。轉(zhuǎn)動第一反射元件3和第二反射元件4可手動實(shí)現(xiàn)，也可由馬達(dá)帶動實(shí)現(xiàn)。
可以理解，全反射元件5可由全反射棱鏡7(如圖2所示)代替，全反射棱鏡7應(yīng)為高折射率玻璃材料，當(dāng)射入全反射棱鏡7的光滿足全反射定律，即由全反射棱鏡7內(nèi)射向空氣的光的入射角大于該玻璃材料的臨界角，光就被全部反射回玻璃，發(fā)生全反射現(xiàn)象，全反射棱鏡7的一端設(shè)有一楔形入光面71，另一端設(shè)有一楔形出光面72，光經(jīng)楔形入光面71射入全反射棱鏡7內(nèi)，經(jīng)過多次反射，射到楔形出光面72上，此時光的入射角應(yīng)小于臨界角，光從全反射棱鏡7射出。另外，軸35、45可以不穿過基板33、43，而固設(shè)于基板33、43上，轉(zhuǎn)動軸33、43可帶動第一反射元件3和第二反射元件4轉(zhuǎn)動，進(jìn)行反射光角度的調(diào)節(jié)。第一透鏡組12和第二透鏡組22還可設(shè)置于鏡頭框架上，鏡頭框架可固設(shè)于相機(jī)機(jī)身上。
權(quán)利要求
1.一變焦裝置，包括第一透鏡組和第二透鏡組，其特征在于該變焦裝置進(jìn)一步包括一全反射元件、第一反射元件及第二反射元件，該二反射元件可轉(zhuǎn)動，該第一反射元件將經(jīng)第一透鏡組折射的光反射至該全反射元件上，該第二反射元件將由該全反射元件出射的光反射至第二透鏡組上。
2.如權(quán)利要求1所述的變焦裝置，其特征在于該全反射元件具有兩個相對的且相互平行的反射面。
3.如權(quán)利要求1所述的變焦裝置，其特征在于該全反射元件為全反射棱鏡，該全反射棱鏡具有一楔形入光面及一楔形出光面。
4.如權(quán)利要求1所述的變焦裝置，其特征在于該第一反射元件和第二反射元件分別包括一基板，該基板上鍍有反射膜。
5.如權(quán)利要求1所述的變焦裝置，其特征在于該變焦裝置進(jìn)一步包括二鏡筒，該第一透鏡組和該第二透鏡組分別設(shè)置于該二鏡筒內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的變焦裝置，其特征在于該變焦裝置進(jìn)一步包括二支撐該第一反射元件和第二反射元件的軸。
7.如權(quán)利要求6所述的變焦裝置，其特征在于該第一反射元件和第二反射元件分別穿過該二軸，可繞該二軸轉(zhuǎn)動。
8.一種變焦方法，包括以下步驟提供一第一透鏡組，被攝物體發(fā)出的光入射到該第一透鏡組上；提供一第一反射元件，經(jīng)上述第一透鏡組折射后的光入射到該第一反射元件上；提供一全反射元件，經(jīng)上述第一反射元件反射的光入射到該全反射元件上；提供一第二反射元件，光從上述全反射元件的另一端射出，入射到該第二反射元件上；提供一第二透鏡組，經(jīng)上述第二反射元件反射的光入射到該第二透鏡組上；以及提供一影像感測元件，經(jīng)上述第二透鏡組折射后的光入射到該影像感測元件上；其中，所述第一反射元件和第二反射元件可轉(zhuǎn)動，以調(diào)節(jié)反射光的角度，使經(jīng)反射元件反射的光可入射到所述全反射元件及第二透鏡組內(nèi)，轉(zhuǎn)動該二反射元件，調(diào)節(jié)反射光的角度，使經(jīng)過全反射元件的光線的光程發(fā)生改變，實(shí)現(xiàn)變焦。
9.如權(quán)利要求8所述的變焦方法，其特征在于該全反射元件具有兩個相對的且相互平行的反射面。
10 如權(quán)利要求8所述的變焦方法，其特征在于該全反射元件為全反射棱鏡，該全反射棱鏡具有一楔形入光面及一楔形出光面。
全文摘要
一變焦裝置，包括第一透鏡組、第二透鏡組、一全反射元件、第一反射元件及第二反射元件，該二反射元件可轉(zhuǎn)動，該第一反射元件將經(jīng)第一透鏡組折射的光反射至該全反射元件上，該第二反射元件將由該全反射元件出射的光反射至第二透鏡組上。本發(fā)明變焦裝置通過調(diào)節(jié)反射元件的角度，使經(jīng)過全反射元件的光線的光程發(fā)生改變，實(shí)現(xiàn)變焦功能，其結(jié)構(gòu)簡單、組裝方便且可防止出現(xiàn)透鏡組偏心現(xiàn)象。
文檔編號G02B17/00GK1773322SQ20041005225
公開日2006年5月17日 申請日期2004年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月11日
發(fā)明者邱文賜 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司