专利名称：小型数字变焦照相机和具有这种照相机的便携式电话的制作方法
技术领域：
本发明涉及变焦照相机，尤其涉及能安装在诸如便携式电话的便携式电子装置中的小型数字变焦照相机模块，以及具有这种照相机的电子装置。
背景技术：
能够摄影的数字照相机或变焦照相机模块(在本发明中称为变焦照相机或数字变焦照相机)能安装在诸如便携式电话或PDAs(个人数字助手)的小型便携式装置中。因为安装在便携装置中的数字照相机具有非常小的尺寸来与便携装置相配，所以需要简化数字照相机的结构。因此，采用结构相对简单的短焦照相机。
使用这种短焦的照相机拍摄的图像可用数字变焦放大。可是，如果使用数字变焦来放大图像，图像的分辨率降低，图像质量变差。
为了解决上述问题，已经提出在便携装置中安装小型数字变焦照相机的方案。例如，本受让人在2002年5月24日的韩国专利申请No.2002-29031公开了一种装入便携式装置中的小型数字变焦照相机。可是，因为便携式装置的结构相对复杂，而且变焦镜头的末端突出到装置外面，当照相机镜筒受到撞击时，变焦镜头可能滑出装置或凸轮销可能被折断。
发明内容
为解决上述和其它问题，本发明提供一种用于便携式装置的新的小型数字变焦照相机。
根据本发明的一个方面，小型数字变焦照相机包括连接有图像传感器的基座件；包括至少两组沿圆筒导向件纵向形成的线性导向槽的圆筒导向件；用于提供旋转力的驱动电机；与圆筒导向件的外圆周连接的凸轮筒，包括至少两组在其内形成的凸轮槽，凸轮筒和圆筒导向件适合响应于驱动电机的驱动力，相互之间相对旋转；至少两个镜头座，各自至少具有两个径向地朝外延伸的线性导向部分，分别插入圆筒导向件上相应的线性导向槽中，用于引导镜头座，镜头座具有多个从线性导向部分径向地朝外延伸的凸轮销，分别插入凸轮筒上相应的凸轮槽中，用于引导镜头座移动；和至少两个镜头，分别固定在相应的镜头座内。
在基座件电机安装部分形成广角限制凸起部分和远摄限制凸起部分，通过接触凸轮筒凸起部分限制凸轮筒的旋转。
驱动电机优选DC电机。
施加到驱动电机上的电源电压信号波形优选具有施加电压部分和不施加电压部分的脉冲波形，适合时间限制施加电压，用于在全远摄变焦位置和全广角变焦位置之间移动镜头。
至少两组形成于圆筒导向件上的线性导向槽围绕圆筒导向件以120°的间隔形成。
形成于凸轮筒中的凸轮槽包括第一到第三凸轮槽组，第一凸轮槽组的凸轮槽与第二凸轮槽组的凸轮槽方向相反，第三凸轮槽组的凸轮槽具有倒V字形。
当凸轮筒分别处于远摄和广角变焦状态时，在各个凸轮槽的末端部分和相应凸轮销之间形成公差。
至少两个镜头分别安装在它们相应的镜头固定座内，镜头固定座分别安装在它们相应的镜头座内。
至少两个镜头罩分别粘接在它们相应的镜头上，用于限制光路和保护镜头。
变焦照相机还包括与基座件连接的齿轮系，齿轮系包括与驱动电机旋转轴连接的电机齿轮；至少一个减速齿轮，以降低驱动电机的转速，和与至少一个减速齿轮啮合的传输齿轮，用以旋转凸轮筒。优选齿轮系插入在基座件上表面形成的槽中。
红外线屏蔽滤光片设置在基座模块中的图像传感器前面。
根据本发明的另一方面，数字变焦照相机包括具有图像传感器在内的基座模块；设置在基座模块中图像传感器前面的红外线屏敝滤光片；插入在基座模块上表面形成的槽中的齿轮系；设置在基座模块上面并与圆筒导向件一体形成的镜头导向座，圆筒导向件具有至少两组沿纵向形成的线性导向槽；安装在镜头导向座上以旋转齿轮系的驱动电机；旋转地连接在圆筒导向件外面的凸轮筒，具有与齿轮系啮合的凸轮筒齿轮部分，和至少两组围绕凸轮筒形成的凸轮槽；至少两个镜头座，各自具有至少两个径向地朝外延伸的线性导向部分，分别插入圆筒导向件上相应的线性导向槽中，用于引导镜头座，镜头座具有多个从线性导向部分径向地朝外延伸的凸轮销，分别插入凸轮筒上相应的凸轮槽中，用于移动镜头座；和至少两个镜头分别固定在它们相应的镜头座中。
根据本发明的另一方面，数字变焦照相机包括连接有图像传感器的基座模块；安装在基座模块上的齿轮系；用于控制驱动电机的驱动IC(集成电路)；设置在基座模块上的镜头导向座，并有圆筒导向件设置在镜头导向座上，圆筒导向件包括沿纵向形成的线性导向槽；安装在镜头导向座以旋转齿轮系的驱动电机；旋转地连接在圆筒导向件外面的凸轮筒，具有与齿轮系啮合的凸轮筒齿轮部分和至少两组绕凸轮筒形成的凸轮槽；至少两个镜头座，各自具有至少两个径向地朝外延伸的线性导向部分，分别插入圆筒导向件上相应的线性导向槽中，用于引导镜头座，每个镜头座具有多个从线性导向部分径向地朝外延伸的凸轮销，分别插入凸轮筒上相应的凸轮槽中，用于移动镜头座；和至少两个镜头分别固定在它们相应的镜头座上。
根据本发明的又一方面，含有小型数字变焦照相机的便携式电话或便携式电子装置，其中，变焦照相机包括连接有图像传感器的基座件；包括至少两组沿圆筒导向件纵向形成的线性导向槽的圆筒导向件；用于提供旋转力的驱动电机；与圆筒导向件的外圆周连接的凸轮筒，包括至少两组在其内形成的凸轮槽，凸轮筒和圆筒导向件适合响应于驱动电机的驱动力，相互之间相对旋转；至少两个镜头座，各自至少具有两个径向地朝外延伸的线性导向部分，分别插入圆筒导向件上相应的线性导向槽中，用于引导镜头座，因此，镜头座具有多个从线性导向部分径向地朝外延伸的凸轮销，分别插入凸轮筒上相应的凸轮槽中，用于引导镜头座的移动；和至少两个镜头分别固定在相应的镜头座内。
对附图的简要说明通过参考附图对优选实施例的详细描述，本发明上述和其它特征以及优点会更加清楚。
图1是根据本发明一个优选实施例的具有小型数字变焦照相机的便携式电话透视图；图2是从图1中的便携式电话分离出的数字变焦照相机透视图；图3是图2所示的数字变焦照相机平面图；图4和图5是在不同变焦状态、沿图3中剖面线A-A的剖面图；
图6-19是图2所示的数字变焦照相机根据本发明的各个装配步骤的透视图、平面图或剖面图；图20是本发明装入镜头的镜头座分解透视图；图21是图20所示的镜头座在拆开状态的前视图；图22是沿图21中剖面线D-D的剖面图；图23和24是本发明凸轮筒在展开状态的图示，其中，凸轮筒出于图解的目的被展开；图25-27是相应于各个变焦状态第一到第三镜头的相对位置截面图；图28是本发明数字变焦照相机的驱动电机控制方法流程图；图29是施加在本发明的数字变焦照相机驱动电机的电信号波形图；图30示出本发明的小型数字变焦照相机安装在便携式电话状态的框图。
对本发明的详细说明参考图1，便携式电话通常由主体1和相对主体1通过枢轴3旋转地安装的折叠器2组成。在主体1中设置了多个希腊数字输入按钮4。在主体1合适的位置设置麦克风，在折叠器2的上侧设置扬声器6。根据本发明的一个优选实施例的数字变焦照相机或变焦照相机模块8安装在邻接折叠器2的枢轴3的一侧。控制数字变焦照相机变焦操作的“远摄”按钮9和“广角”按钮10设置在主体1上。激活摄影操作的释放按钮11设置在主体1上。
图2示出从诸如图1中所示的便携式电话的便携式电子设备分离的数字变焦照相机8。参考图2，数字变焦照相机8是模块形式。多个镜头(前面一个用附图标记21表示)、驱动电机(未示出)、和驱动电路(未示出)设置在位于盖模块25和基座件模块26之间的空间中，由此形成完整的模块。连接柔性印刷电路板(PCB)27从模块中伸出，以将模块化的数字变焦照相机电连接到诸如便携式电话的便携式装置中。连接器28安装在连接柔性PCB27的一侧，并连接到设置在便携装置中的另一连接器(未示出)上。
图3是图2所示数字变焦照相机的平面图。图4和5是沿图3中剖面线A-A的剖面图。
参考图4和图5，至少两个镜头(例如，三个)设置在数字变焦照相机8的盖模块25上。在本发明优选实施例中，第一镜头21、第二镜头22、和第三镜头23可移动地沿光轴设置，以便相对彼此调整它们之间的间隔。透过第一到第三镜头21、22和23的入射光通过红外线屏敝滤光片31被过滤。在入射到公知的图像传感器32上之后，过滤后的光被转换成电信号。图像传感器32诸如CCD传感器或CMOS传感器固定在传感器PCB 33上。在图4中，第一镜头21放置在远离第二镜头22、朝向盖模块25的前侧处，此时处于广角状态。图5中，第一镜头21邻近第二镜头22定位，因此，放置在远离盖模块25的前侧处，此时处于远摄状态。
图4中，在盖模块25的内表面形成凸轮筒凸起止挡台阶25a。当凸轮筒161旋转并前进时，凸轮筒凸起止挡台阶25a阻止凸轮筒161突出到外面。凸轮筒凸起止挡台阶25a的形状通常与凸轮筒161末稍部分的圆形边缘相对应。
图6-19是上述数字变焦照相机根据本发明的各个装配步骤的透视图、平面图或剖面图。下面参考图6-19描述本发明数字变焦照相机的整个结构。
参考图6，在基座模块61的一侧形成齿轮系安装部分62。齿轮系安装部分是在基座模块61的表面上形成的具有预定形状的槽，因此多个齿轮能安装在内。通过在基座模块61中形成齿轮系安装部分62，能够限制照相机模块的整个厚度。连接柔性PCB27与设置在基座模块61底面的传感器PCB 33的一侧连接(图4和图8)。连接器柔性PCB 63与传感器PCB的另一侧连接。连接器柔性PCB63依次与设置在基座模块61上的电机驱动IC 142的印刷电路板(PCB)143(图14)连接。即，电机驱动IC 142的驱动能经由连接柔性PCB 27、在基座模块61底面的传感器PCB 32和连接器柔性PCB 63控制。
图7是图6所示的基座模块61的平面图。图8是沿图7的剖面线B-B的剖面图。
参考图8，红外线屏敝滤光片31设置于在基座模块61一侧上形成的槽中，传感器PCB 33设置在基座模块61的底面。因为红外线屏蔽滤光片31紧凑地设置在基座模块内，整个照相机模块的厚度能被限制。因为图像传感器32安装在传感器PCB 33上，透过红外线屏敝滤光片31的光能入射到图像传感器32上。基座模块61的底面盖有压盖88。
图9示出多个齿轮被安装于图6中在基座模块61的一侧形成的齿轮系安装部分62中。如图10所示，齿轮系包括第一减速齿轮101、第二减速齿轮102、第三减速齿轮103、第四减速齿轮104、第五减速齿轮105和传输齿轮106。附图标记100表示插入图14所示的驱动电机141的驱动旋转轴端部的电机齿轮。由电机齿轮100传输的旋转驱动力经过第一减速齿轮101到第五减速齿轮105传输，最后旋转传输齿轮106。传输齿轮106与凸轮筒161(图16)上的凸轮筒齿轮部分175(图17)啮合，以旋转凸轮筒161。从图11中可以看出，部分第五齿轮105设置在模块61的上平面之上并与传输齿轮106啮合。还有，因为传输齿轮106设置在基座模块61上平面之上的位置，所以它能与凸轮筒齿轮部分175啮合。
图12示出位于图9所示的基座模块61上的镜头导向座121。圆筒导向件122与镜头导向座121形成一体。而且驱动电机安装部分129位于镜头导向座121的一侧。
设置在镜头导向座121上的圆筒导向件122圆周面上形成至少两组线性导向槽。图12所示的实施例中，形成第一线性导向槽131、第二线性导向槽132和第三线性导向槽133。第一、第二和第三线性导向槽131、132和133在圆柱导向件圆周面上122沿纵向(光轴)形成，以引导第一、第二和第三镜头21、22和23。从附图中可以看出，第一线性导向槽131从圆柱导向件122中部延伸到上部，第二线性导向槽132从中部延伸到上部，第三线性导向槽133从中部延伸到下部。图22中第一、第二和第三镜头座201、202和203分别安装第一、第二和第三镜头21、22和23。在第一、第二和第三镜头座201、202和203外面分别形成第一、第二和第三导向部分211、212和213。第一、第二和第三导向部分211、212和213分别插入第一到第三线性导向槽131、132和133中。因此，第一、第二和第三镜头21、22和23可沿圆柱导向件122前进或后退，以便调整镜头之间的间隔。在圆柱导向件122中，第一到第三线性导向槽131、132和133各自形成为一组，每组有三条槽，因此，总共设有9条槽。
镜头导向座121用螺钉127固定在基座模块61上(图9)，驱动电机141(图14)安装在镜头导向座121的电机安装部分129上。驱动电机141的旋转轴伸出在电机安装部分129上形成的孔，与图10所示的电机齿轮100连接。
广角限制凸起部分125在电机安装部分129的一侧形成，其作为制动器以阻档如图17所示形成于凸轮筒161外圆周的凸轮筒齿轮部分175。即，当凸轮筒齿轮部分175的侧面175a与广角限制突起部分125接触时，阻止凸轮筒161沿一个方向(图中为反时针方向)旋转。如图13和17所示，远摄限制突起部分126在镜头导向座121的侧边形成。当远摄限制突起部分126与图17所示的凸轮筒齿轮部分175中的另一侧面接触时，阻止凸轮筒161沿另一个方向(图中为顺时针方向)旋转。
参考图14和15，驱动电机141安装在电机安装部分129中，PCB 143和电机驱动IC 142安装在镜头导向座121上。电机驱动IC 142安装在PCB 143上并与连接器柔性PCB 63连接，如图6所示。在传统技术中，电机驱动IC不是安装到照相机模块的PCB上，而是安装到诸如便携式电话的便携式装置上。在这种情况下，照相机不可能模块化，并且电流达不到有效使用。在本发明中，当电机驱动IC 142安装到照相机模块中，便携式装置中的剩余空间便能有效地利用，并且电流能有效地使用。
步进电机或DC电机能用作驱动电机141。优选使用可获得更大驱动力、价格便宜的DC电机。如果使用步进电机，因为能计算相应于驱动脉冲的转动数或转动量，所以能精确确定广角模式与远摄模式之间的变焦位置。可是，步进电机具有驱动力不强的缺点。利用DC电机，变焦镜头的位置能用诸如光传感器的探测器来识别。
图16和17示出凸轮筒161位于镜头导向座圆筒件122的外侧。凸轮筒161是圆筒形并旋转地与镜头导向座121连接。凸轮筒齿轮部分175设置在凸轮筒161外圆周的预定位置。即，从图17中可以看出，设置在凸轮筒161外圆周面上的凸轮筒齿轮部分175与参照图10描述的传输齿轮106啮合。因此，当传输齿轮106通过驱动电机141旋转时，凸轮筒161相应地旋转。
在凸轮筒161上至少能形成两组(套)凸轮槽。在附图所示的实施方案中，凸轮筒161上形成三套凸轮槽，即第一凸轮槽181、第二凸轮槽182和第三凸轮槽183。如图20所示，在至少两个(例如，三个)镜头座上设置的至少两套(例如，三套)凸轮销分别插入相应的凸轮槽181，182和183中。在附图所示的示例中，设置在各个镜头座201、202和203中的第一到第三凸轮销216、217和218分别插入相应的凸轮槽181、182和183中。因为第一到第三凸轮槽181、182和183通常相对水平面倾斜形成，当凸轮筒161旋转时，凸轮槽181、182和183驱动镜头座201、202和203上的凸轮销216、217和218。相应地，通过圆筒导向件122中的第一到第三线性导向槽131、132和133导向，第一到第三镜头座201、202和203线性移动。即，通过圆筒导向件122上的线性导向槽131、132和133的线性导向操作与凸轮筒161上的凸轮槽181、182和183的驱动操作的联合，镜头座201、202和203可线性地移动。
图18和19示出第一到第三镜头与圆筒导向件122和凸轮筒161连接的状态。参照图18和19，第一镜头21与圆筒导向件122连接，没有在图中显示的第二和第三镜头22和23也与圆筒导向件122连接，镜头21、22和23装在相应的镜头座201、202和203上。凸轮销216、217和218分别插入在凸轮筒161中形成的相应凸轮槽181、182和183中。
图20-22示出镜头21、22和23与相应镜头座201、202和203连接。参照图20，各个镜头安装到相应镜头固定座内，镜头固定座依次定位在相应的镜头座内。各个镜头座上至少形成两个线性导向部分。在图中所示的优选实施方案中，第一镜头21安装在镜头固定座221中，镜头固定座221装入第一镜头座201内。三个第一线性导向部分211围绕第一镜头座201的外圆周间隔120°形成。各个第一线性导向部分211从第一镜头座201稍向外突出，并具有一对彼此平行的平面侧面，从第一镜头座201沿半径方向延伸。第一线性导向部分211插入图12所示的圆筒导向件122的第一线性导向槽131中，并由此被导向。即，第一镜头座201的第一线性导向部分211由圆筒导向件122中的第一线性导向槽131线性地导向。
在各个第一线性导向部分211的后端面形成插入孔，第一凸轮销216插入到插入孔中并固定在内。各个第一凸轮销216插入形成于凸轮筒161中的相应第一凸轮槽181(图16)并受其限制。
同样，第二线性导向部分212和第三线性导向部分213分别围绕第二镜头座202和第三镜头座203的外圆周间隔120°形成。第二和第三线性导向部分212和213从各自的镜头座向外突出，并具有一对彼此平行的平面侧面，从镜头座沿半径方向延伸。第二线性导向部分212和第三线性导向部分213分别插入与它们相应的第二和第三线性导向槽132和133中，如图12所示。
各个第二线性导向部分212具有在其端面形成的插入孔，与它相应的第二凸轮销217插入到插入孔中并固定在内。第二凸轮销217的末端部分插入图16描述的第二凸轮槽182，并受其限制。
在图21中第二镜头座202和第三镜头座203彼此紧贴着定位，但它们又能彼此分开。
图22是沿图21中剖面线D-D的剖面图。如图22所示，第一镜头21固定在镜头固定座221的内圆周面内，镜头固定座221拧入第一镜头座201的内部空间。第一镜头罩226粘在第一镜头21的前面，既用于限制光路又用于保护第一镜头21。
第二镜头22安装在第二镜头座202的内圆周面内。第二镜头罩227粘在第二镜头22的前面，既用于限制光路又用于保护第二镜头22。
第三镜头23固定在镜头固定座223的内圆周面内，镜头固定座223拧入第一镜头座203的内部空间。第三镜头罩228粘在第三镜头23的前面，既用于限制光路又用于保护第三镜头23。
图23和24是图16中凸轮筒表面的示图，该表面被平面展开仅仅是出于解释的目的。图23表示凸轮筒处于广角变焦状态，而图24表示凸轮筒处于远摄变焦状态。
参照图23和24，第一到第三凸轮槽181、182和183形成于凸轮筒161内。第一凸轮槽181和第二凸轮槽182彼此沿相反的方向倾斜。即，第一凸轮槽181倾斜成左端比右端高，而第二凸轮槽182倾斜成右端比左端高。第三凸轮槽183通常为倒V字形。
第一到第三凸轮销216、217和218分别插入第一到第三凸轮槽181、182和183中。在广角变焦状态(图23)，各个凸轮销216、217和218分别靠近各个凸轮槽181、182和83的左端部。这里，形成于凸轮筒161外圆周面下部的凸轮筒齿轮部分175的侧面175a与广角限制突起部分125接触，所以，阻止凸轮筒161再往前旋转。
相反，在远摄变焦状态(图24)，各个凸轮销216、217和218分别靠近各个凸轮齿部分181、182和183的右端部。这里，形成于凸轮筒161外圆周面下部的凸轮筒齿轮部分175的侧面175b与远摄限制突起部分126接触，所以，阻止凸轮筒161再往前旋转。
实际上，当凸轮筒齿轮部分175的侧面175a或175b分别与广角限制突起部分125或远摄限制突起部分126接触时，即，处于全广角或全远摄变焦状态时，分别在各个凸轮销216、217和218与凸轮槽181、182和183的最左端之间存在公差“W”。由于形成的凸轮槽181、182和183具有这样的公差，从而防止凸轮销216、217和218撞击和脱离插入孔。
图25-27表示第一到第三镜头对应于变焦状态的相对位置和根据镜头位置的光路。
参照图25，第一、第二和第三镜头21、22和23沿轴线排列，透过镜头的光经过红外线屏敝滤光片31入射到图像传感器32。
图25表示广角变焦状态，其中，第一镜头21放置在第一镜头21的线性移动范围内离传感器32最远的位置，而第二和第三镜头22和23放置在第二和第三镜头22和23的线性移动范围内最靠近图像传感器32的位置。
图27表示远摄变焦状态，其中，第一镜头21放置在第一镜头21的线性移动限制内最靠近图像传感器32的位置，而第二镜头22放置在第二和第三镜头22和23的线性移动范围内离图像传感器32最远的位置。第三镜头23放置的位置在比图25所示的位置离传感器32更远。
图26表示广角变焦状态和远摄变焦状态之间的中间状态，其中，第一镜头21和第二镜头22放置在它们的线性移动范围的中间位置。相反，第三镜头23放置在其线性移动范围内离传感器32最远的位置。
图28是用于解释驱动电机141旋转控制方法的流程图。优选使用DC电机作为驱动电机，因此需要控制DC电机旋转的部件。在本发明的优选实施方案中，即使当使用者未必长时间按压图1中的远摄按钮9和图1中的广角按钮10，通过将DC电机的旋转量或旋转时间限制在预定的范围内，能够防止DC电机超载。用变焦镜头从全远摄状态移动到全广角状态的时间可设置旋转时间限制，反之亦然。
参照流程图28，变焦操作通过按压远摄按钮9或广角按钮10开始(步骤281)，判断是从远摄按钮还是从广角按钮(步骤282和283)产生输入信号。如果是从广角按钮产生输入信号，驱动电机顺时针旋转(步骤284)。接下来，判断驱动电机的旋转时间是否超过时间限制(步骤285)。如果驱动电机的旋转时间超过时间限制，运算结束(步骤288)。否则，通过反馈驱动电机继续旋转。如果是从远摄按钮产生输入信号(步骤283)，驱动电机反时针旋转(步骤286)。接下来，判断驱动电机的旋转时间是否超过时间限制(步骤287)。如果驱动电机的旋转时间超过时间限制，驱动电机停止旋转(步骤288)。否则，通过反馈驱动电机继续旋转。
图29表示施加在本发明的驱动电机141上的电压信号波形图。以脉冲波形的形式施加电压，因此，重复交替出现施加电压的部分291和不施加电压的部分292。通过施加这种交替脉冲波形的电压来驱动DC电机，当要求停止时，阻止驱动电机加速，且响应速度快。
图30表示本发明的小型变焦照相机安装在便携式电话中的框图。参照图30，便携式电话包括通讯模块306和小型变焦照相机模块350。通过天线309接收的数字信号通过通讯模块306和CPU 304传输到扬声器308。由扩音器320接收到的声音信号通过CPU 304和通讯模块306传输到天线309。CPU 304使用存储在存储器305中的数据进行预定操作。LCD或显示部分307显示对应于来自CPU 304的命令的已处理数据。
通过远摄按钮301(图1中的9)和广角按钮(图1中的10)输入的变焦照相机操作信号通过CPU 304传输到照相机350的驱动IC 310。当驱动电机311(图14中的141)通过驱动IC 310驱动旋转时，镜头组312的变焦状态被改变。通过镜头组312输入的光聚焦在图像传感器313上并传输到CPU 304。当用户按压释放按钮302时，形成于图像传感器313中的图像能存储到存储器305中作为数字图像。
如上所述，根据本发明的小型变焦照相机具有简化的结构，以至于出现故障和误操作的可能性减少。而且，当有外部撞击时，损伤的可能性非常低，特别是，能防止上述的镜头滑出便携装置或凸轮销被折断的问题。此外，将小型变焦照相机组合到小型便携式装置中，照相机性能和摄影效果能有效地与便携式装置组合。本发明的照相机主要结合便携式电话来描述，但发明不局限于此。任何适合的电装置可以包含本发明的特征。
参照优选实施方案已经具体表示和描述了本发明，应该理解本领域的技术人员可以在不脱离由附加权利要求限定的发明的精神和范围内就形式和细节作出各种变化。
权利要求
1.一种用于电子装置的变焦照相机，其包括具有连接到传感器PCB的图像传感器的基座件；包括至少两组沿圆筒导向件纵向形成的线性导向槽的圆筒导向件；用于提供旋转力的驱动电机；与圆筒导向件外圆周连接的凸轮筒，其包括至少两组在其内形成的凸轮槽，凸轮筒和圆筒导向件适合根据驱动电机的驱动力，相互之间相对旋转；至少两个镜头座，各自至少具有两个径向地朝外延伸的线性导向部分，分别插入圆筒导向件上相应的线性导向槽中，用于引导镜头座，具有多个从线性导向部分径向地朝外延伸的凸轮销的镜头座，分别插入凸轮筒上相应的凸轮槽中，用于引导镜头座的移动；至少两个镜头，分别固定在相应的镜头座内；用于将所述变焦照相机连接到所述电子装置的连接器。
2.如权利要求1所述的变焦照相机，其中，驱动电机是DC电机。
3.如权利要求1所述的变焦照相机，其中，施加到驱动电机上电源电压信号波形是具有施加电压部分和不施加电压部分的脉冲波形，在时间限制之内施加电压，用于在全远摄变焦位置和全广角变焦位置之间移动镜头。
4.如权利要求1所述的变焦照相机，其中，围绕圆筒导向件以120°的间隔形成的至少两组圆筒导向件的线性导向槽。
5.如权利要求1所述的变焦照相机，其中，凸轮筒具有三组凸轮槽，其中的两组凸轮槽彼此沿相反方向倾斜，另一组凸轮槽通常具有倒V字形。
6.如权利要求1所述的变焦照相机，其中，当凸轮筒处于远摄变焦状态时，在各个凸轮槽的第一端部和相应凸轮销之间形成公差，当凸轮筒处于广角变焦位置时，在各个凸轮槽的第二端部和相应凸轮销之间形成公差。
7.如权利要求1所述的变焦照相机，其中，至少两个镜头罩分别粘接在它们相应的镜头上，用于限制光路和保护镜头。
8.如权利要求1所述的变焦照相机，还包括与基座件连接的齿轮系，其中，齿轮系包括与驱动电机旋转轴连接的电机齿轮；至少一个减速齿轮，以降低驱动电机的转速，和与至少一个减速齿轮啮合的传输齿轮，用以旋转凸轮筒。
9.如权利要求8所述的变焦照相机，其中，齿轮系插入在基座件上表面形成的槽中。
10.如权利要求1所述的变焦照相机，其中，滤光片放置在基座件的背面。
11.如权利要求1所述的变焦照相机，其中，基座件包括基座模块和镜头导向座。
12.如权利要求11所述的变焦照相机，还包括与基座模块连接用于旋转凸轮筒的齿轮系。
13.如权利要求12所述的变焦照相机，其中，镜头导向座设置在基座模块上面，圆筒导向件与镜头导向座连接。
14.如权利要求1所述的变焦照相机，其中，圆筒导向件是固定的，凸轮筒相对圆筒导向件旋转。
15.如权利要求1所述的变焦照相机，还包括用于驱动电机的电机驱动IC。
16.如权利要求1所述的变焦照相机，其中，基座件包括电机安装部分，驱动电机安装在电机安装部分。
17.如权利要求16所述的变焦照相机，其中，至少一个用于限制凸轮筒超出预定位置旋转的凸起，。
18.如权利要求1所述的变焦照相机，还包括用于连接变焦照相机和电子装置的连接器。
19.一种含有变焦照相机的便携式电话，变焦照相机包括具有连接到传感器PCB的图像传感器的基座件；包括至少两组沿圆筒导向件纵向形成的线性导向槽的圆筒导向件；用于提供旋转力的驱动电机；与圆筒导向件外圆周连接的凸轮筒，包括至少两组在其内形成的凸轮槽，凸轮筒和圆筒导向件适合响应于驱动电机的驱动力，相互之间相对旋转；至少两个镜头座，各自至少具有两个径向地朝外延伸的线性导向部分，分别插入圆筒导向件上相应的线性导向槽中，用于引导镜头座，具有多个从线性导向部分径向地朝外延伸的凸轮销的镜头座，分别插入凸轮筒上相应的凸轮槽中，用于引导镜头座的移动；至少两个镜头，分别固定在相应的镜头座内；用于将所述变焦照相机连接到所述电子装置的连接器。
20.一种含有变焦照相机的便携式数字装置，变焦照相机包括具有连接到传感器PCB的图像传感器的基座件；包括至少两组沿圆筒导向件纵向形成的线性导向槽的圆筒导向件；用于提供旋转力的驱动电机；与圆筒导向件外圆周连接的凸轮筒，包括至少两组在其内形成的凸轮槽，凸轮筒和圆筒导向件适合响应于驱动电机的驱动力，相互之间相对旋转至少两个镜头座，各自至少具有两个径向地朝外延伸的线性导向部分，分别插入圆筒导向件上相应的线性导向槽中，用于引导镜头座，具有多个从线性导向部分径向地朝外延伸的凸轮销的镜头座，分别插入凸轮筒上相应的凸轮槽中，用于引导镜头座的移动；至少两个镜头，分别固定在相应的镜头座内；用于将所述变焦照相机连接到所述电子装置的连接器。
21.一种数字变焦照相机，包括具有连接到传感器PC的图像传感器的基座模块；设置在基座模块中的图像传感器前面的红外线屏敝滤光片；插入在基座模块上表面形成的槽中的齿轮系；设置在基座模块上面并与圆筒导向件一体形成的镜头导向座，圆筒导向件具有至少两组沿纵向形成的线性导向槽；安装在镜头导向座上以旋转齿轮系的驱动齿轮；旋转地连接在圆筒导向件外面的凸轮筒，具有与齿轮系啮合的凸轮筒齿轮部分和围绕凸轮筒形成的至少两组凸轮槽；至少两个镜头座，各自具有至少两个径向地朝外延伸的线性导向部分，分别插入圆筒导向件上相应的线性导向槽中，用于引导镜头座，镜头座具有多个从线性导向部分径向地朝外延伸的凸轮销，分别插入凸轮筒上相应的凸轮槽中，用于移动镜头座；和至少两个镜头，分别固定在它们相应的镜头座中。
22.一种数字变焦照相机，其包括具有连接到传感器PCB的图像传感器的基座模块；安装在基座模块上的齿轮系；用于控制驱动电机的驱动IC；设置在基座模块上的镜头导向座，并有圆筒导向件设置在镜头导向座上，圆筒导向件包括沿其纵向形成的线性导向槽；安装在镜头导向座上以旋转齿轮系的驱动电机；旋转地连接在圆筒导向件外面的凸轮筒，具有与齿轮系啮合的凸轮筒齿轮部分和绕凸轮筒形成的至少两组凸轮槽；至少两个镜头座，各自具有至少两个径向地朝外延伸的线性导向部分，分别插入圆筒导向件上相应的线性性导向槽中，用于引导镜头座，镜头座具有多个从线性导向部分径向地朝外延伸的凸轮销，分别插入凸轮筒上相应的凸轮槽中，用于移动镜头座；和至少两个镜头，分别固定在它们相应的镜头座上。
23.如权利要求1所述的变焦照相机，其中，所述基座件形成用于在其一边安装齿轮系的槽和用于安装滤光片的另一槽，因此，能减小所述变焦照相机的厚度。
全文摘要
小型变焦照相机包括具有图像传感器在内的基座模块，安装在基座模块上表面侧边的齿轮系，安装在基座模块上并与圆筒导向件部分一体形成的镜头导向座，其中，沿其纵向形成至少两组线性导向槽，安装在镜头导向座上的电机安装部分、用以旋转齿轮系的驱动电机，旋转地安装在镜头导向座外面的凸轮筒，其具有与齿轮系中任一齿轮啮合的凸轮筒齿轮部分，在该凸轮筒中形成至少两组凸轮槽，至少两个镜头座，其具有至少两组线性导向部分，分别插入镜头座的两个线性导向槽中，并引导镜头座，至少两组凸轮销分别插入在线性导向部分形成的插入孔中，并安装在线性导向部分内，因此，两组凸轮销的末端分别插入在凸轮筒中形成的至少两组凸轮槽中，至少两组镜头分别安装在两个镜头座中。
文档编号G02B7/10GK1550810SQ20041006316
公开日2004年12月1日 申请日期2004年4月22日 优先权日2003年4月22日
发明者徐在庆 申请人:三星Techwin株式会社