專利名稱：數(shù)字影像擷取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種照相機(jī)，尤其是涉及一種可使用于普通照相機(jī)上擷取數(shù)字影像資料的數(shù)字影像擷取裝置。
如


圖1及圖2所示，一般照相機(jī)1是將底片2安裝于殼體10與背蓋16所圍成的密閉空間中，在殼體前側(cè)開設(shè)有一穿孔18，借由多片遮蔽片180遮蔽該穿孔18。拍照借由按壓按鈕12致動(dòng)快門機(jī)構(gòu)開啟上述遮蔽片180，將所要擷取的光學(xué)影像資料穿經(jīng)鏡頭14，成像在安裝于照相機(jī)中的底片2處，并在一預(yù)定時(shí)間后關(guān)閉遮蔽片180，停止曝光。其中，遮蔽片180可開啟的透光孔大小尺寸即是光圈，而遮蔽片180自開啟至關(guān)閉的時(shí)間間隔便稱作快門。拍照過程中，使用者只需將鏡頭14對(duì)正要擷取影像的范圍，對(duì)準(zhǔn)焦距、選定光圈及快門，甚至為便于操作，許多智慧型照相機(jī)還可在光圈與快門兩選項(xiàng)中，設(shè)定光圈優(yōu)先(或快門優(yōu)先)，攝影只需決定優(yōu)先設(shè)定的操作條件，另一變數(shù)由照相機(jī)測(cè)光后自行決定，由此可大幅減少拍照失敗的機(jī)會(huì)，另外也有將兩選項(xiàng)均由照相機(jī)內(nèi)感測(cè)裝置決定的傻瓜照相機(jī)，所以一般照相機(jī)已經(jīng)成為任何人均可容易操作的日常生活用具。
另一方面，隨著數(shù)字化時(shí)代來(lái)臨，將影像資料轉(zhuǎn)為數(shù)字資訊，在傳輸、處理、儲(chǔ)存過程中的優(yōu)勢(shì)也非只具有單純記錄功能的一般照相機(jī)所能達(dá)到的。但是數(shù)字照相機(jī)在操作選擇方面與一般照相機(jī)并非全然相容，尤其在提供編輯等能力方面，還造成按鍵增加、操作復(fù)雜的情況，由此，對(duì)于不諳現(xiàn)代科技的普通照相機(jī)使用人而言，將會(huì)使其對(duì)數(shù)字照相機(jī)望而生畏，無(wú)法順利應(yīng)用數(shù)字取像的強(qiáng)大功能。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種供一般照相機(jī)應(yīng)用的、可用于擷取數(shù)字影像資料的數(shù)字影像擷取裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種數(shù)字影像擷取裝置，是與具有一組光學(xué)鏡頭組、一機(jī)械式快門機(jī)構(gòu)及光圈的一非數(shù)字照相機(jī)相配合；其特征在于該數(shù)字影像擷取裝置包含有一將穿過該非數(shù)字照相機(jī)光學(xué)鏡頭組及該光圈的光學(xué)影像資料聚焦成像的光學(xué)轉(zhuǎn)換鏡頭組；一將該光學(xué)轉(zhuǎn)換鏡頭組的光學(xué)影像資料轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)輸出的影像感測(cè)裝置；一控制該影像感測(cè)裝置的曝光時(shí)間與該影像感測(cè)裝置的數(shù)字電信號(hào)的輸出的控制裝置；一紀(jì)錄來(lái)自該影像感測(cè)裝置的數(shù)字電信號(hào)的存儲(chǔ)裝置。
所述的數(shù)字影像擷取裝置，其特征在于該影像感測(cè)裝置包括一將成像在其上的光學(xué)影像資料轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)輸出的陣列數(shù)字感測(cè)元件。
所述的數(shù)字影像擷取裝置，其特征在于該影像感測(cè)裝置包括一陣列模擬感測(cè)元件及一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換元件，該陣列模擬感測(cè)元件將成像在該陣列模擬感測(cè)元件上的光學(xué)影像資料轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)，并輸出至該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換元件而轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)輸出。
所述的數(shù)字影像擷取裝置，其特征在于該影像感測(cè)裝置包括具有多數(shù)晶胞的一感測(cè)元件，該晶胞中的至少一晶胞是供判別確定該快門是否在開啟狀態(tài)，并輸出一信號(hào)觸發(fā)該控制裝置，并在該感測(cè)元件所受曝光量達(dá)一預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，由該控制裝量控制停止該感測(cè)元件的曝光。
所述的數(shù)字影像擷取裝置，其特征在于該光學(xué)轉(zhuǎn)換鏡頭組包括一平凸透鏡。
所述的數(shù)字影像擷取裝置，其特征在于該數(shù)字影像擷取裝置還包括一數(shù)字輸出接口，用以輸出來(lái)自該影像感測(cè)裝置的輸出電信號(hào)。
采用了上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型的數(shù)字影像擷取裝置，其數(shù)字影像感測(cè)裝置取代了一般照相機(jī)的底片及背蓋，使擷取的光學(xué)影像經(jīng)由一般照相機(jī)原有的光學(xué)鏡頭組，成像于該數(shù)字影像感測(cè)裝置處，從而能夠使一般照相機(jī)可用來(lái)擷取數(shù)字影像資料。
下面通過最隹實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型的數(shù)字影像擷取裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是一般照相機(jī)的立體圖。
圖2是
圖1一般照相機(jī)的立體分解圖。
圖3是應(yīng)用本實(shí)用新型較隹實(shí)施例照相機(jī)的立體分解示意圖。
圖4是本實(shí)用新型較隹實(shí)施例的架構(gòu)方塊圖。
圖5是一般照相機(jī)成像的光學(xué)示意圖。
圖6是本實(shí)用新型較隹實(shí)施例成像的光學(xué)示意圖。
圖7是本實(shí)用新型較隹實(shí)施例的運(yùn)作流程圖。
圖8是本實(shí)用新型第二較隹實(shí)施例的架構(gòu)方塊圖。
為便于說(shuō)明，如圖3所示，本較隹實(shí)施例的數(shù)字影像擷取裝置4是用以配合具35厘米鏡頭34的一般照相機(jī)3。且如圖4所示，數(shù)字影像擷取裝置4包括一透鏡40、影像感測(cè)裝置42、控制裝置44、存儲(chǔ)裝置46，并具有一數(shù)字信號(hào)輸出接口48。其中，該影像感測(cè)裝置42在本實(shí)施例中是以一可感光的互補(bǔ)金屬氧化硅(CMOS,ComplementMetal-Oxide-Silicon)為例。
由于一般照相機(jī)中所用底片尺寸每格的長(zhǎng)和寬分別為36厘米×24厘米，且其厚度很薄，若直接以一影像感測(cè)元件諸如感光CMOS或電耦合元件(CCD)等取代前述底片，則受限于此類元件本身具有一定厚度，還需配合相關(guān)控制電路，因此不能置放于原本一般照相機(jī)置放底片的空間中，加上影像感測(cè)元件尺寸越大，制造優(yōu)良率便顯著降低，價(jià)格隨著大幅提高，因此選用元件的尺寸將會(huì)嚴(yán)重影響制造成本。
如圖5所示，當(dāng)單純借由該一般照相機(jī)3的光學(xué)鏡頭34成像，則所要拍照物體9的光學(xué)影像將聚焦而在底片2處成一實(shí)像，以將底片2曝光，而要以申請(qǐng)人所制造的感光CMOS 42為例而取代該底片2時(shí)，因該感光CMOS 42的長(zhǎng)寬分別為5.6厘米×4.2厘米，為了在不改變一般照相機(jī)的光學(xué)鏡頭組34及光圈、快門結(jié)構(gòu)的條件下，能獲得與一般底片2相同范圍的完整影像資料，此感光CMOS 42所涵蓋的立體角至少需與原底片2的大小一致，并且必須被設(shè)置在比原底片2更接近鏡頭34的位置，但是光學(xué)影像在此位置并未聚焦，所以如圖6所示，由透鏡成像公式可知，當(dāng)在光學(xué)鏡頭組34的光程中加入一片平凸透鏡40，再計(jì)算最終成像的方式，可將原應(yīng)成像在底片2位置的實(shí)像作為該新增透鏡40的虛物，借已知的該虛物與透鏡40的物距、以及感光CMOS 42與該透鏡40的像距，便可很容易地求得所需加入透鏡的焦距為多少，如此，則原應(yīng)成像在原底片2位置的實(shí)像，便可順利地聚焦在感光CMOS 42處而形成一實(shí)像。
一并參考圖3、圖6及圖7，在步驟50中，快門按鈕32被按下、遮蔽片380依照原本的光圈設(shè)定而開啟，則要擷取的光學(xué)影像資料即經(jīng)由光學(xué)鏡頭組34與凸透鏡40成像在感光CMOS 42處。由于感光CMOS 42是由諸如陣列配置的多數(shù)晶胞(圖未示)所構(gòu)成，在本例中是以該等晶胞中的至少一個(gè)作為檢測(cè)器，用來(lái)在步驟52中判別確定快門機(jī)構(gòu)是否位于開啟狀態(tài)，若確定快門機(jī)構(gòu)開啟，則輸出一信號(hào)觸發(fā)控制裝置44，于步驟54時(shí)，控制裝置44是持續(xù)監(jiān)控該檢測(cè)器的電位，當(dāng)該電位達(dá)到一預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，即意味著該感測(cè)元件所受曝光量已經(jīng)足夠，并由該控制裝置44控制截止該感測(cè)元件42的曝光，借此減少過度曝光的發(fā)生。當(dāng)然，如熟悉此技術(shù)的人所能理解的一樣，此處以感測(cè)元件的晶胞作為檢測(cè)器只是確保曝光量為適當(dāng)?shù)囊环N實(shí)施方式，而諸如加裝一獨(dú)立的光偵測(cè)器等類似方式，也均可行。
于步驟56時(shí)，控制裝置44驅(qū)使該感光CMOS 42將所獲得的光學(xué)影像資料轉(zhuǎn)換為數(shù)字影像資料輸出，并儲(chǔ)存在存儲(chǔ)裝置46處。
最終，經(jīng)由一數(shù)字輸出接口48，將該數(shù)字信號(hào)輸出至接續(xù)的處理裝置或儲(chǔ)存裝置。
前述實(shí)施例中，感測(cè)元件42雖是以一數(shù)字輸出的感光CMOS為例，但是如圖8所示，熟悉此技術(shù)的人門也可容易地推知，此處的感測(cè)元件42也可改成輸出模擬電信號(hào)的電耦合元件(CCD)420搭配一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器422，先將成像在CCD420上的光學(xué)影像資料轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)輸出至A/D轉(zhuǎn)換器422，再轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)裝置46或經(jīng)數(shù)字輸出接口48輸出。
權(quán)利要求1．一種數(shù)字影像擷取裝置，是與具有一組光學(xué)鏡頭組、一機(jī)械式快門機(jī)構(gòu)及光圈的一非數(shù)字照相機(jī)相配合；其特征在于該數(shù)字影像擷取裝置包含有一將穿過該非數(shù)字照相機(jī)光學(xué)鏡頭組及該光圈的光學(xué)影像資料聚焦成像的光學(xué)轉(zhuǎn)換鏡頭組；一將該光學(xué)轉(zhuǎn)換鏡頭組的光學(xué)影像資料轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)輸出的影像感測(cè)裝置；一控制該影像感測(cè)裝置的曝光時(shí)間與該影像感測(cè)裝置的數(shù)字電信號(hào)的輸出的控制裝置；一紀(jì)錄來(lái)自該影像感測(cè)裝置的數(shù)字電信號(hào)的存儲(chǔ)裝置。
2．如權(quán)利要求1所述的數(shù)字影像擷取裝置，其特征在于該影像感測(cè)裝置包括一將成像在其上的光學(xué)影像資料轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)輸出的陣列數(shù)字感測(cè)元件。
3．如權(quán)利要求1所述的數(shù)字影像擷取裝置，其特征在于該影像感測(cè)裝置包括一陣列模擬感測(cè)元件及一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換元件，該陣列模擬感測(cè)元件將成像在該陣列模擬感測(cè)元件上的光學(xué)影像資料轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)，并輸出至該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換元件而轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)輸出。
4．如權(quán)利要求1所述的數(shù)字影像擷取裝置，其特征在于該影像感測(cè)裝置包括具有多數(shù)晶胞的一感測(cè)元件，該晶胞中的至少一晶胞是供判別確定該快門是否在開啟狀態(tài)，并輸出一信號(hào)觸發(fā)該控制裝置，并在該感測(cè)元件所受曝光量達(dá)一預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，由該控制裝量控制停止該感測(cè)元件的曝光。
5．如權(quán)利要求1所述的數(shù)字影像擷取裝置，其特征在于該光學(xué)轉(zhuǎn)換鏡頭組包括一平凸透鏡。
6．如權(quán)利要求1所述的數(shù)字影像擷取裝置，其特征在于該數(shù)字影像擷取裝置還包括一數(shù)字輸出接口，用以輸出來(lái)自該影像感測(cè)裝置的輸出電信號(hào)。
專利摘要一種數(shù)字影像擷取裝置,是與一非數(shù)字照相機(jī)配合使用;其包含有:一將穿過該非數(shù)字照相機(jī)光學(xué)鏡頭組及該光圈的光學(xué)影像資料聚焦成像的光學(xué)轉(zhuǎn)換鏡頭組;一將該光學(xué)轉(zhuǎn)換鏡頭組的光學(xué)影像資料轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)輸出的影像感測(cè)裝置;一控制該影像感測(cè)裝置的曝光時(shí)間與該影像感測(cè)裝置的數(shù)字電信號(hào)輸出的控制裝置;一記錄來(lái)自該影像感測(cè)裝置的數(shù)字電信號(hào)的存儲(chǔ)裝置。本實(shí)用新型能夠使一般照相機(jī)可擷取數(shù)字影像資料。
文檔編號(hào)G03B19/02GK2462426SQ00260620
公開日2001年11月28日 申請(qǐng)日期2000年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月27日
發(fā)明者張豪裕, 陳升暉, 倪揚(yáng), 謝俊興 申請(qǐng)人:宜霖科技股份有限公司