CN103278999B - 辅助光学装置及包含该辅助光学装置的影像撷取系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种辅助光学装置及包含该辅助光学装置之影像撷取系统。其中，辅助光学装置，用以改变一光源所发射的光线，包含：支架，可移动地固定在该光源之前；第一光学模组，固定在该支架上；以及致动单元，操作性地耦合至该支架，该致动单元被驱动以致动该支架，以致使该第一光学模组被移到该光源的前方，其中该光线通过该第一光学模组后，该光线的至少一第一特性被改变。本发明中的辅助光学装置能够协助改变与影像撷取有关的光源所发射的光线的特性。

Description

辅助光学装置及包含该辅助光学装置的影像撷取系统

技术领域

本发明关于一种辅助光学装置以及包含该辅助光学装置的影像撷取系统，并且特别地，关于协助改变与影像撷取有关的光源所发射的光线的特性的辅助光学装置以及包含该辅助光学装置的影像撷取系统。

背景技术

现行影像撷取系统(例如，数码相机、具有照相功能的手机等)，其镜头总成的焦距大多可以调整，也大多配置对焦辅助光源(也就是闪光灯)。

针对影像撷取系统的镜头总成的焦距调整，对焦辅助光源可以发射光线以补足撷取影像时背景光的不足，进而协助镜头总成进行对焦。一般常见的方式是将对焦辅助光源固定在影像撷取系统上，并且将其所发射光线的投射距离设定为对应镜头总成的某一固定焦点。然而，一般的对焦辅助光源发射光线的投射距离无法随着镜头总成变换焦距时伴随地做调整，因而使得无法在镜头总成的某些焦距的情况下让影像撷取获得正确的补光量，进而让影像撷取系统的对焦不准确，导致所撷取的影像发生失焦现象。

虽说，现行的影像撷取系统当其所撷取影像发生失焦时，影像撷取系统可以利用影像处理程序的插补技术来修正影像失真的问题。但是，插补技术并无法有效地解决影像失真的问题，更会造成影像处理速度上的延迟。

此外，专业摄影对于特殊摄影效果，其在光线的搭配上也有相当多的变化，例如，苹果光、雾度等。然而，现行的影像撷取系统大多仅有单调光源，未见有协助改变光源所发射的光线的特性的技术提出。

发明内容

因此，本发明所欲解决的技术问题在于提供一种辅助光学装置以及包含该辅助光学装置的影像撷取系统，以协助改变与影像撷取有关的光源所发射的光线的特性。

本发明的一较佳具体实施例的辅助光学装置，用以改变光源所发射的光线，包含：

支架，可移动地固定在该光源之前；

第一光学模组，固定在该支架上；以及

致动单元，操作性地耦合至该支架，该致动单元被驱动以致动该支架，以致使该第一光学模组被移到该光源的前方，其中该光线通过该第一光学模组后，该光线的至少一第一特性被改变。

在一个优选的实施例中，其中该光线被改变的的该至少一第一特性选自由投射距离、颜色以及雾度所组成的群组中的其一。

在一个优选的实施例中，其中该致动单元包含马达，该马达操作性地耦合至该支架，该马达被驱动以致动该支架。

在一个优选的实施例中，其中该致动单元包含至少一电磁元件以及至少一磁性元件，该磁性元件固定在该支架上，该致动单元被驱动以选择性地将至少一该电磁元件通电，并进而选择性地磁吸该至少一该磁性元件，以致动该支架。

在一个优选的实施例中，进一步包含第二光学模组，能附着在该第一光学模组上，其中该致动单元被驱动以致动该支架，以致使该第一光学模组以及该第二光学模组被移到该光源的前方，该光线通过该第一光学模组以及该第二光学模组后，该光线的该至少一第一特性以及至少一第二光学特性被改变。

本发明的另一较佳具体实施例的影像撷取系统，包含：

壳体；

镜头总成，可移动地安装在该壳体上；

处理/控制单元，安装在该壳体内且电连接至该镜头总成；以及

辅助光学装置，包含：

光源，用以发射光线；

支架，可移动地固定在该壳体上且安置在该光源之前；

第一光学模组，固定在该支架上；以及

致动单元，电连接至该处理/控制单元且操作性地耦合至该支架，其中该处理/控制单元用以接收使用者要求讯号，根据该使用者要求讯号选择性控制该镜头总成相对该壳体移动，并且根据该使用者要求讯号选择性地驱动该致动单元以致动该支架，以致使该第一光学模组被移到该光源的前方，该光线通过该第一光学模组后，该光线的至少一第一特性被改变。

在一个优选的实施例中，该光线被改变的的该至少一第一特性选自由投射距离、颜色以及雾度所组成的群组中的其一。

在一个优选的实施例中，其中该致动单元包含马达，该马达电连接至该处理/控制单元且操作性地耦合至该第一光学模组，该处理/控制单元根据该缩放讯号选择性地驱动该马达以致动该支架。

在一个优选的实施例中，其中该致动单元包含至少一电磁元件以及至少一磁性元件，该磁性元件固定在该支架上，该致动单元被驱动以选择性地将至少一该电磁元件通电，并进而选择性地磁吸至少一该磁性元件，以致动该支架。

在一个优选的实施例中，进一步包含第二光学模组，能附着在该第一光学模组上，其中该致动单元被驱动以致动该支架，以致使该第一光学模组以及该第二光学模组被移到该光源的前方，该光线通过该第一光学模组以及该第二光学模组后，该光线的该至少一第一特性以及至少一第二光学特性被改变。

实际应用中，本发明的辅助光学装置可以执行成外挂在影像撷取系统上的装置，或是执行成内建于影像撷取系统内的装置。

与现有技术相较，本发明的辅助光学装置可以协助改变影像撷取系统原有单调光源的光线的特性，以协助对焦，或提供对摄影上多变化光线需求。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1为本发明的第一较佳具体实施例的影像撷取系统的架构示意图；

图2为本发明的第一较佳具体实施例的辅助光学装置的架构示意图；

图3A、3B及图3C为本发明的调整镜头成总成、辅助光学装置的操作示意图；

图4为本发明的辅助光学装置的另一变化的架构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，图1为本发明的一较佳具体实施例的影像撷取系统1的架构示意图。也请参阅图2，图2为本发明的一较佳具体实施例的辅助光学装置2的架构示意图。在图1中，影像撷取系统1以数码相机为例进行说明。在实际应用中，影像撷取系统1也可以是具有照相功能的手机，或是其他类型的影像撷取系统。

如图1所示，本发明的影像撷取系统1包含壳体10、镜头总成12、处理/控制单元14以及辅助光学装置2。

镜头总成12可移动地安装在壳体10上，藉此，镜头总成12的焦距可以改变。处理/控制单元14安装在壳体10内，并且电连接至镜头总成12。

本发明的辅助光学装置2可以执行成外挂在影像撷取系统1上的装置。举例而言，图1所示的影像撷取系统1为数码相机，本发明的辅助光学装置2可拆卸地固定在影像撷取系统1的壳体10上，并以缆线16连接至影像撷取系统1的连接接口18，处理/控制单元14也电连接至连接接口18。若影像撷取系统1为具有照相功能的手机，本发明的辅助光学装置2可以附着在手机的外壳上，或是将辅助光学装置2执行成手机的保护套，并以缆线与手机电连接。本发明的辅助光学装置2也可以执行成内建于影像撷取系统1内的装置。

如图2所示，本发明的辅助光学装置2包含支架20、光源21、第一光学模组22a以及致动单元24。光源21用以发射光线，藉此辅助对焦。现有具有照相功能的一些手机不配置光源，图2所示的辅助光学装置2即适用于这些原先未配置光源的具有照相功能的手机，这些手机安装控制程序，即可控制辅助光学装置2，在照相时提供辅助对焦的光线，或是多变化的光线。

在本发明的另一变化中，光源21为影像撷取系统1原有的元件。

支架20可移动地固定在光源21之前。如图2所示，本发明的辅助光学装置2还包含电路板23以及滑轨25。滑轨25固定在电路板23。支架20即安置在滑轨25内，藉此，支架20即可移动地固定在光源21之前。但是，支架20的固定方式不以图2所示为限。

第一光学模组22a固定在支架20上。第一光学模组22a可以改变光线的投射距离，或是改变光线的扩散程度，或是改变光线的颜色。在实际应用中，本发明的辅助光学装置2可以包含多个第一光学模组。为说明方便，图2仅绘示一个第一光学模组22a和另一个第一光学模组22b。第一光学模组22b所提供的光学功能不同于第一光学模组22a所提供的光学功能。藉此，辅助光学装置2可以提供多个改变光线的选择。

致动单元24操作性地耦合至支架20。图2所示致动单元24电连接至处理/控制单元14。处理/控制单元14用以接收使用者要求讯号，根据使用者要求讯号选择性控制镜头总成12相对壳体10移动。一般使用者可以通过影像撷取系统1的使用者操作介面输入使用者要求讯号。若使用者要求讯号为缩放讯号，处理/控制单元14接收到缩放讯号则控制镜头总成12相对壳体10移动直至镜头总成12的焦距改变为对应缩放讯号的焦距。若使用者要求讯号为切换特殊光线讯号，例如，切换特殊光线讯号对应切换苹果光，处理/控制单元14接收到切换特殊光线讯号则不会控制镜头总成12相对壳体10做进一步移动。

处理/控制单元14并且根据使用者要求讯号选择性地驱动致动单元24以致动支架20，以致使第一光学模组22a被移到光源21的前方，光线通过第一光学模组22a后，光线的至少一第一特性被改变。图2所示第一光学模组22b处也可以呈空的框架。当空的框架被移到光源21的前方时，光源21发射的光线通过空的框架，光线的特性不会被改变。

在一具体实施例中，光线的至少一被改变的第一特性包含投射距离、颜色、雾度等。

请参阅图3A图、3B及图3C，这些图式为本发明的影像撷取系统1的一个范例，即调整镜头成总成12、辅助光学装置2的操作示意图。

如图3A所示，本发明的影像撷取系统1的处理/控制单元14接收到缩放讯号，控制镜头总成12相对壳体10移动直至镜头总成12的焦距改变为对应缩放讯号的焦距f1。若光源21所发射光线的投射距离原为对应焦距f1的距离，处理/控制单元14并且根据缩放讯号驱动致动单元24，致使光源21之前没有任何第一光学模组22a(或第一光学模组22b)。

如图3B所示，本发明的影像撷取系统1的处理/控制单元14接收到另一缩放讯号，控制镜头总成12相对壳体10移动直至镜头总成12的焦距改变为对应缩放讯号的焦距f2。处理/控制单元14并且根据缩放讯号驱动致动单元24，以致动支架20，以致使第一光学模组22a被移到光源21的前方，光线通过第一光学模组22a后，光线的投射距离被改变为对应焦距f2的距离。

如图3C所示，本发明的影像撷取系统1的处理/控制单元14接收到另一缩放讯号，控制镜头总成12相对壳体10移动直至镜头总成12的焦距改变为对应缩放讯号的焦距f3。处理/控制单元14并且根据缩放讯号驱动致动单元24，以致动支架20，以致使另一第一光学模组(例如，图2所示的第一光学模组22b)被移到光源21的前方，光线通过第一光学模组22b后，光线的投射距离被改变为对应焦距f3的距离。若影像撷取系统1同现行的数码相机一样，其镜头总成12的焦距的变动为连续式的，本发明的辅助光学装置2对于改变光线的投射距离为步进式的。因此，应用本发明的影像撷取系统1，在处理/控制单元14内可建立焦距与可采用第一光学模组的对照表。

请再次参阅图2，致动单元24包含至少一电磁元件(242a、242b)以及至少一磁性元件(244a、244b)。磁性元件(244a、244b)固定在支架20上。电磁元件(242a、242b)被固定且电连接在电路板23上。致动单元24被驱动选择性地将电磁元件(242a、242b)中的至少一个通电进而选择性地磁吸磁性元件(244a、244b)中的至少一个，以致动支架20。如图2所示，致动单元24被驱动将电磁元件242b通电，则磁吸磁性元件244b，以致动支架20，以致使第一光学模组22a被移到光源21的前方。

进一步，如图2所示，本发明的辅助光学装置2还包含至少一第二光学模组26。为说明方便，图2仅绘示出一个第二光学模组26。第二光学模组26能附着在第一光学模组22a上。致动单元24被驱动以致动支架20，以致使第一光学模组22a以及第二光学模组26被移到光源21的前方，光源21所发射的光线通过第一光学模组22a以及第二光学模组26后，光线的至少一第一特性以及至少一第二光学特性被改变。例如，第一光学模组22a将光线的投射距离改变为对应焦距f2的距离，第二光学模组26则滤掉光线中部分蓝光，以提供苹果光的效果。

请参阅图4，图4为本发明的辅助光学装置2的另一变化的架构示意图。与图2所示辅助光学装置2不同处，支架20即可移动地固定在电路板23上。图4中具有与图2相同号码标记的元件，有相同或类似的结构以及功能，在此不多做赘述。

在另一变化中，致动单元24包含马达(未绘示出)。马达的传输轴操作性地耦合至支架20。马达可以被处理/控制单元14驱动以致动支架20。

藉由以上较佳具体实施例的详述，相信可以清楚了解本发明的辅助光学装置以及包含该辅助光学装置的影像撷取系统可以提供现有技术无法提供的多变化光线特性，以协助对焦，或提供对摄影上多变化光线需求。

藉由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的面向加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的面向内。因此，本发明所申请的权利范围的面向应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (8)

1.一种辅助光学装置，用以改变光源所发射的光线，其特征在于，包含：

支架，可移动地固定在该光源之前；

第一光学模组，固定在该支架上；

第二光学模组，能附着在该第一光学模组上；以及

致动单元，操作性地耦合至该支架，该致动单元被驱动以致动该支架，以致使该第一光学模组以及该第二光学模组被移到该光源的前方，其中该光线通过该第一光学模组以及该第二光学模组后，该光线的至少一第一特性以及至少一第二光学特性被改变，该至少一第一特性选自由投射距离、颜色以及雾度所组成的群组中的其一。

2.如权利要求1所述的辅助光学装置，其特征在于，该第一光学模组用以改变光线的投射距离，该第二光学模组用以滤掉光线中部分蓝光。

3.如权利要求1所述的辅助光学装置，其特征在于，该致动单元包含马达，该马达操作性地耦合至该支架，该马达被驱动以致动该支架。

4.如权利要求1所述的辅助光学装置，其特征在于，该致动单元包含至少一电磁元件以及至少一磁性元件，该磁性元件固定在该支架上，该致动单元被驱动以选择性地将至少一该电磁元件通电，并进而选择性地磁吸至少一该磁性元件，以致动该支架。

5.一种影像撷取系统，其特征在于，包含：

壳体；

镜头总成，可移动地安装在该壳体上；

处理/控制单元，安装在该壳体内且电连接至该镜头总成；以及

辅助光学装置，包含：

光源，用以发射光线；

支架，可移动地固定在该壳体上且安置在该光源之前；

第一光学模组，固定在该支架上；

第二光学模组，能附着在该第一光学模组上；以及

致动单元，电连接至该处理/控制单元且操作性地耦合至该支架，其中该处理/控制单元用以接收使用者要求讯号，根据该使用者要求讯号选择性控制该镜头总成相对该壳体移动，并且根据该使用者要求讯号选择性地驱动该致动单元以致动该支架，以致使该第一光学模组以及该第二光学模组被移到该光源的前方，该光线通过该第一光学模组以及该第二光学模组后，该光线的至少一第一特性以及至少一第二光学特性被改变，该至少一第一特性选自由投射距离、颜色以及雾度所组成的群组中的其一。

6.如权利要求5所述的影像撷取系统，其特征在于，该第一光学模组用以改变光线的投射距离，该第二光学模组用以滤掉光线中部分蓝光。

7.如权利要求5所述的影像撷取系统，其特征在于，该致动单元包含马达，该马达电连接至该处理/控制单元且操作性地耦合至该第一光学模组，该处理/控制单元根据缩放讯号选择性地驱动该马达以致动该支架。

8.如权利要求5所述的影像撷取系统，其特征在于，该致动单元包含至少一电磁元件以及至少一磁性元件，该磁性元件固定在该支架上，该致动单元被驱动以选择性地将至少一该电磁元件通电，并进而选择性地磁吸至少一该磁性元件，以致动该支架。