[发明专利]图像空间聚焦

说明书

技术领域

本发明涉及摄像装置。

背景技术

目前数码相机模块被整合到各种终端设备中。这种终端设备包括移动电话、个人数字助理(PDA)、计算机等。消费者对终端设备中的数码相机模块的需求持续增长。

终端设备制造商希望数码相机模块小型化，以便能够整合到终端设备中而不增大终端设备的整体尺寸。此外，对终端设备中摄像装置具有更高性能特性的需求在增加。诸多高性能摄像装置(例如，独立的数码照相机)具有的一个这种特性是透镜具有变焦能力，以使距摄像装置距离不同的物体能够聚焦。此外，这些摄像装置中的许多还具有自动聚焦特征，使摄像装置自动聚焦在位于图像中心的被摄体上，或者聚焦在例如脸部等图像中的一个或多个特征上。通常，是通过沿光轴移动透镜或透镜的元件来改变摄像装置的焦点。通过相对于图象传感器移动透镜，将出现在摄像装置的传感器的焦点处的物体距离得到调整。这个距离在本文中称为物距(objectdistance)。在一个例子中，可通过以沿着每步10到15μm的十个均匀分布的步长来移动透镜，来使物距从0.1m改变到无穷大。

利用自动聚焦系统，一些摄像模块通过相对于传感器将透镜移动到多个(例如，十个)不同位置之一来获得不同的物距。例如，在一些系统中，从0.1m到无限远的物距可通过每步10到15μm的十个步骤来实现。在自动聚焦系统中，可通过多种类型的致制动器中的任一种来移动透镜，其中每一种都有相对复杂和昂贵的特性。这种类型的致制动器的一个例子是音圈电机(VCM)。此外，普通致动器实现的动作会具有滞后、透镜倾斜、重力引起的定向依赖性、非线性移动和低可重复性等问题。另外，设计致动器中的挑战是使它们足够坚固以便经受住跌落测试。最后，由于致动器的机械复杂性，公差链通常很长。

对于不那么昂贵的固定焦距摄像装置来说，一般选择小于无穷大的物距，但是将无穷大包含在景深范围内。在这种情况下，景深范围的近端会比用户所期望的距离摄像装置更远，因为随着摄像装置分辨率(像素数)的增加，这个景深范围的近端逐渐向前移动远离摄像装置。

最近开发了一种固定焦距和自动聚焦的结合机，其中透镜通过致动器仅在两个不同的位置之间移动。在一个例子中，这种途径能够通过移动透镜15μm，将具有1.4μm像素间距的5百万像素传感器的透镜的景深的近端从距摄像装置0.90m的距离移动到距摄像装置0.45m的距离。在这个例子中，特别是由于机械公差，制造一个以如此小的尺度移动透镜的致动器系统可能极具挑战性。

上述现有技术的例子及其相关局限性用于作为示例而不排斥其他。通过阅读说明书和研究附图，现有技术的其他局限性对于本领域技术人员来说将变得显而易见。

发明内容

本发明涉及一种摄像装置，其包括捕捉图像的传感器、将光引导向传感器的透镜、和具有平坦的顶面和大致与该顶面平行的平坦的底面的可移动透明板。所述透明板能够选择性地插入或选择性地移出所述传感器与所述透镜之间的区域，以在所述透明板插入所述区域时，使被所述透镜引导的光在入射到所述传感器前穿过所述透明板，并在所述透明板移出所述区域时，使被所述透镜引导的光入射到所述传感器上，而不穿过所述透明板。