專利名稱：具有影像擷取及影像投射功能的便攜式電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及影像擷取及影像投射領(lǐng)域，尤其指一種具有影像擷取及影像投射功能的便攜式電子裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步，便攜式電子裝置，尤其是掌上型電子裝置變得愈來愈高階且變得更多功能化。舉例來說，便攜式電子裝置可以同時(shí)具備通話、全球定位、攝影、網(wǎng)絡(luò)瀏覽及/或多媒體播放等功能。目前廣為使用的便攜式電子裝置包含行動電話(Mobile Phone)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA, PersonalDigital Assistant)、數(shù)字相機(jī)(DigitalCamera)、便攜式計(jì)算機(jī)(Laptop Computer)等,其皆具有影像擷取的功能。但，該些便攜式電子裝置由于體積小，故其用于顯示影像的屏幕尺寸受到了較大限制，進(jìn)而限制了使用者 與他人一同觀看或共享圖片及/或視頻的能力。當(dāng)使用者欲分享影像時(shí)，需藉由計(jì)算機(jī)及投影裝置方能進(jìn)行放大投影，并需在固定位置進(jìn)行影像投射，因而缺乏實(shí)時(shí)性及機(jī)動性，造成使用者使用上的困擾。因此，對使用者而言，如能將影像投射的功能整合入便攜式電子裝置中，供其隨身攜帶并與他人視訊分享，將更增加該便攜式電子裝置的便利性及效用性。目前，3M、TI、三星等公司業(yè)已推出了內(nèi)置投影功能的手機(jī)，并以手機(jī)內(nèi)記憶卡作為訊源，最適投影畫面大小可達(dá)30英寸左右。尼康公司更是創(chuàng)新地推出了全球第一款內(nèi)置投影儀的數(shù)碼相機(jī)，可將數(shù)字相機(jī)拍攝的靜態(tài)照片及動態(tài)影片，利用投影的方式來做分享播放，投影畫面最高可達(dá)40英寸。但，這些設(shè)計(jì)多采用了雙鏡頭架構(gòu)，其中一顆用于靜態(tài)攝影，另一顆則用于視訊分享播放，如此將顯著增加電子裝置的體積及重量且使機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)變復(fù)雜，背離了便攜式電子裝置的設(shè)計(jì)初衷。現(xiàn)有技藝中亦有整合影像擷取及影像投射功能的其它相關(guān)設(shè)計(jì)，如中國專利公告第CN2757460Y號即揭示了一種具顯示屏放大功能的便攜式電子裝置，其樞設(shè)于本體一端的蓋體上增設(shè)有具放大功能的透明鏡片，藉以達(dá)成放大屏幕部訊息的功能。但，此種簡單設(shè)計(jì)由于設(shè)置于機(jī)體上的透明鏡片的顯示尺寸仍極為有限，因而對屏幕部訊息的放大功能亦極為有限，且清晰度較差，并不適用于會議演示、多人觀看等情形。因此，為滿足使用者與多人分享影像的上述需求，提供一種整合有影像投射與影像擷取功能、結(jié)構(gòu)緊湊、功能完善的便攜式電子裝置，已成為業(yè)界新的研發(fā)方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種整合有影像擷取及影像投射功能、結(jié)構(gòu)緊湊、功能完善的便攜式電子裝置，以解決先前技術(shù)存在的上述問題。本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，提供一種具有影像擷取及影像投射功能的便攜式電子裝置，其包含具有光軸的鏡頭模塊；影像傳感器，用于擷取被攝物的影像；包含光閥的微型投影模塊，用于將擷取的被攝物影像或由外部輸入的影像放大投射至屏幕；以及位置切換模塊。其中，該影像傳感器及該微型投影模塊相鄰設(shè)置于該位置切換模塊上，該位置切換模塊可相對該鏡頭模塊進(jìn)行移動，以使該便攜式電子裝置于影像擷取模式與影像投射模式之間切換。于影像擷取模式時(shí)，該影像傳感器藉由該位置切換模塊沿第一方向被切換至該鏡頭模塊的光軸上，以藉由該鏡頭模塊擷取來自被攝物的沿第一光路的光束影像。于影像投射模式時(shí)，該微型投影模塊藉由該位置切換模塊沿第二方向被切換至該鏡頭模塊的光軸上，以藉由該鏡 頭模塊沿與第一光路方向相反的第二光路投射其光閥發(fā)出的影像光束至屏幕。依據(jù)本發(fā)明，該該位置切換模塊為平移機(jī)構(gòu)，其沿垂直于該鏡頭模塊的光軸的方向進(jìn)行平移，且上述第一方向與第二方向相反。該平移機(jī)構(gòu)包含步進(jìn)馬達(dá)或電磁裝置。依據(jù)本發(fā)明，該位置切換模塊為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其繞與該鏡頭模塊的光軸平行的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。依據(jù)本發(fā)明，該影像傳感器及該微型投影模塊位于該鏡頭模塊的成像面上。依據(jù)本發(fā)明，該影像傳感器為CXD傳感器或CMOS傳感器。依據(jù)本發(fā)明，該微型投影模塊包含LCoS光閥、DLP光閥或雷射光閥。依據(jù)本發(fā)明，該便攜式電子裝置更包含光源及控制系統(tǒng)。該光源為LED光源或雷射光源。依據(jù)本發(fā)明，該屏幕為外部屏幕。實(shí)施本發(fā)明的具有影像擷取及影像投射功能的便攜式電子裝置，具有以下有益效果整合影像擷取及影像投射功能為一體，使其同時(shí)具有攝影及投影的功能。當(dāng)使用者需與他人一同觀看或共享該電子裝置內(nèi)的視訊內(nèi)容時(shí)，可藉由切換模式直接啟用該電子裝置的投影放大功能，而無需借助計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備，使用方便，可不受限于該電子裝置本身的屏幕尺寸。另外，本發(fā)明便攜式電子裝置的影像擷取系統(tǒng)及影像投射系統(tǒng)共享鏡頭模塊，可減小該電子裝置的尺寸、重量并降低成本，符合當(dāng)前便攜式電子裝置輕薄短小、功能多元、成本縮減等發(fā)展趨勢。


圖I為本發(fā)明具有影像擷取及影像投射功能的便攜式電子裝置的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖，該圖顯示影像擷取模式。圖2為本發(fā)明具有影像擷取及影像投射功能的便攜式電子裝置的另一系統(tǒng)構(gòu)成示意圖，該圖顯示影像投射模式。
具體實(shí)施例方式有關(guān)本發(fā)明的前述及其它技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合附圖的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中，將可清楚地呈現(xiàn)。本發(fā)明具有影像擷取及影像投射功能的便攜式電子裝置可同時(shí)達(dá)成影像擷取及影像投射此兩種功能。擷取的影像可為靜態(tài)影像或視頻影像，該些影像及其它外部影像可藉由影像投射功能加以放大投影顯示。本發(fā)明具有影像擷取及影像投射功能的便攜式電子裝置采用了共享鏡頭模塊來藉以減小裝置的整體尺寸、重量并降低成本。該鏡頭模塊在影像擷取模式時(shí)其功用為物鏡系統(tǒng)，在影像投射模式時(shí)則為投影鏡頭系統(tǒng)。請參閱圖1，其示意性地顯示了本發(fā)明具有影像擷取及影像投射功能的便攜式電子裝置10的系統(tǒng)構(gòu)成。該便攜式電子裝置10包含影像擷取系統(tǒng)及影像投射系統(tǒng)。其中，影像擷取系統(tǒng)包含鏡頭模塊11、影像傳感器12及其它成像組件如影像內(nèi)存、快門等。因該些成像組件為本技術(shù)領(lǐng)域的人員所熟知且并非本發(fā)明的重點(diǎn)，故為簡便起見，未在圖示中示出。影像投射系統(tǒng)則包含鏡頭模塊11及微型投影模塊13。另，該便攜式電子裝置10亦可包含光源及控制系統(tǒng)，以提供影像擷取及投射系統(tǒng)所需的光源并控制其功能操作。因此部分亦為本技術(shù)領(lǐng)域的人員所熟知，故在此為簡便起見，亦加以省略。影像傳感器12用于擷取被攝物的影像，微型投影模塊13則用于將擷取的被攝物影像或由外部輸入的影像放大投射至屏幕，例如外部屏幕。鏡頭模塊11為影像傳感器12及微型投影模塊13所共享，其由復(fù)數(shù)個(gè)光學(xué)組件組成，以藉由調(diào)整該些光學(xué)組件而達(dá)成會聚、準(zhǔn)直、變焦、聚焦等功能，以獲得較佳的成像或投影品質(zhì)。盡管如此，較佳地，鏡頭模塊11的成像面基本位于系統(tǒng)的固定位置，其位置在成像及投影時(shí)并不會改變。該鏡頭模塊11的 具體構(gòu)成可根據(jù)應(yīng)用情形、成本、體積、重量、兼容性等需求因素來考慮選擇現(xiàn)有影像擷取裝置或影像投射裝置中所采用的任何適合的物鏡系統(tǒng)或投影鏡頭系統(tǒng)。影像傳感器12包含有像素?cái)?shù)組,其形式可為CO) (Charge-CoupledDevice,電荷率禹合器件)傳感器或CMOS (Complementary Metal OxideSemiconductor,互補(bǔ)性金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器。CXD和CMOS影像傳感器12通過將來自被攝物的光訊號轉(zhuǎn)換為可進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成影像的電訊號來數(shù)字化地?cái)X取影像，該些電訊號隨后可存儲在影像處理電子器件(未示出)中。微型投影模塊13包含有光閥，具有像素?cái)?shù)組，其形式可為LCoS (LiquidCrystal onSilicon,娃基液晶)光閥、DLP (Digital Light Processor,數(shù)字光學(xué)處理)光閥、LaserScan雷射光閥等。LCoS光閥與DLP光閥采用LED光源，而Laser Scan雷射光閥采用雷射光源。如圖所示，為進(jìn)一步減小本發(fā)明便攜式電子裝置的尺寸并降低成本，影像傳感器12及微型投影模塊13位于鏡頭模塊11的相同側(cè)并相鄰設(shè)置于位置切換模塊14上。較佳地，影像傳感器12及微型投影模塊13位于鏡頭模塊11的成像面上。當(dāng)然，可以理解，只要位于鏡頭模塊11的最大焦距范圍內(nèi)，影像傳感器12及微型投影模塊13亦可不設(shè)于鏡頭模塊11的成像面上。藉由位置切換模塊14，本發(fā)明便攜式電子裝置可在影像擷取模式(參圖I)與影像投射模式(參圖2)之間切換。于圖I所示的影像擷取模式時(shí)，影像傳感器12藉由位置切換模塊14沿水平方向AB(圖中為右方向B)被移動至與鏡頭模塊11相對齊的位置，微型投影模塊13則位于偏離位置。于該位置時(shí)，連接影像傳感器12的像素?cái)?shù)組的中心與鏡頭模塊11的中心的虛線構(gòu)成了影像擷取系統(tǒng)的攝影光軸15。該攝影光軸15與被攝物相對齊，與鏡頭模塊11的光軸相重合并與方向AB相垂直，以使來自被攝物的反射光束沿該攝影光軸15及箭頭所示的第一光路C在影像傳感器12上形成被攝物的影像。于圖2所示的影像投射模式時(shí)，微型投影模塊13藉由位置切換模塊14沿水平方向AB(圖中為左方向A)被移動至與鏡頭模塊11相對齊的位置，此時(shí)影像傳感器12則位于偏離位置。于該位置時(shí)，連接微型投影模塊13的像素?cái)?shù)組的中心與鏡頭模塊11的中心的虛線構(gòu)成了影像投射系統(tǒng)的投影光軸16，該投影光軸16與圖I中的攝影光軸15基本重合。此時(shí)，來自微型投影模塊13的像素的影像光可沿該投影光軸16及與第一光路C方向相反的第二光路D被傳送至鏡頭模塊11，以藉由該鏡頭模塊11將影像投射至屏幕。該位置切換模塊14為機(jī)械結(jié)構(gòu)，其可沿軸平移或繞軸旋轉(zhuǎn)，使影像傳感器12或微型投影模塊13滑入或滑出鏡頭模塊11的光路而達(dá)成本發(fā)明便攜式電子裝置于影像擷取模式與影像投射模式之間的轉(zhuǎn)換，該位置切換模塊14為平移機(jī)構(gòu)時(shí)，其沿垂直于該鏡頭模塊11的光軸的方向進(jìn)行平移；該位置切換模塊14為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)時(shí)，其繞與該鏡頭模塊11的光軸平行的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。于圖I所示的影像擷取模式時(shí)，該位置切換模塊14沿方向B移動(圖中所示為向右)，以將影像傳感器12暴露至鏡頭模塊11的光路，使被攝物的輸入影像聚焦而由影像傳感器12擷取及存儲。于圖2所示的影像投射模式時(shí)，該位置切換模塊14沿相反方向A移動(圖中所示為向左)，以將微型投影模塊13暴露至光路，以允許來自光閥的光由鏡頭模塊11聚焦并投射至屏幕。該位置切換模塊14相對鏡頭模塊11的上述平移或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動可藉由機(jī)械構(gòu)件例如 步進(jìn)馬達(dá)、電磁裝置、旋轉(zhuǎn)裝置或其它機(jī)電裝置達(dá)成。此部分可由本技術(shù)領(lǐng)域的人員輕易達(dá)成，故相關(guān)描述在此一并省略。需說明的是，本發(fā)明的上述實(shí)施例雖以位于位置切換模塊14上的影像傳感器12與微型投影模塊13相對鏡頭模塊11進(jìn)行移動為例加以描述，惟本發(fā)明并不限定于此，其它可達(dá)成功能切換的實(shí)施方式亦可采用。例如，鏡頭模塊11亦可相對相鄰設(shè)置的影像傳感器12與微型投影模塊13進(jìn)行移動。于影像擷取模式時(shí)，該鏡頭模塊11被移動暴露至影像傳感器12的光路，使被攝物的輸入影像聚焦而由影像傳感器12擷取及存儲。于影像投射模式時(shí)，該鏡頭模塊11沿相反方向被移動暴露至微型投影模塊13的光路，以允許來自光閥的光由投鏡頭模塊11聚焦并投射至屏幕。綜合上述，本發(fā)明的便攜式電子裝置整合影像擷取及影像投射功能為一體，使其同時(shí)具有攝影及投影的功能。當(dāng)使用者需與他人一同觀看或共享該電子裝置內(nèi)的視訊內(nèi)容時(shí)，可藉由切換模式直接啟用該電子裝置的投影放大功能，而無需借助計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備，使用方便，可不受限于該電子裝置本身的屏幕尺寸。另外，本發(fā)明便攜式電子裝置的影像擷取系統(tǒng)及影像投射系統(tǒng)共享鏡頭模塊，可減小該電子裝置的尺寸、重量并降低成本，符合當(dāng)前便攜式電子裝置輕薄短小、功能多元、成本縮減等發(fā)展趨勢。本發(fā)明具有影像擷取及影像投射功能的便攜式電子裝置包含但不限于行動電話(Mobile Phone)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA, Personal Digital Assistant)、數(shù)字相機(jī)(DigitalCamera)、PDA手機(jī)、智能手機(jī)(Smart Phone)、數(shù)字相機(jī)及攝影機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)(LaptopComputer)、便攜式投影儀等。
權(quán)利要求
1.一種具有影像擷取及影像投射功能的便攜式電子裝置，其特征在于，包含 鏡頭模塊，具有光軸； 影像傳感器，用于擷取被攝物的影像； 微型投影模塊，包含光閥，用于將擷取的被攝物影像或由外部輸入的影像放大投射至屏幕；以及 位置切換模塊； 其中，該影像傳感器及該微型投影模塊相鄰設(shè)置于該位置切換模塊上，該位置切換模塊可相對該鏡頭模塊進(jìn)行移動，以使該便攜式電子裝置于影像擷取模式與影像投射模式之間切換；于影像擷取模式時(shí)，該影像傳感器藉由該位置切換模塊沿第一方向被切換至該鏡頭模塊的光軸上，以藉由該鏡頭模塊擷取來自被攝物的沿第一光路的光束影像；于影像投射模式時(shí)，該微型投影模塊藉由該位置切換模塊沿第二方向被切換至該鏡頭模塊的光軸上，以藉由該鏡頭模塊沿與第一光路方向相反的第二光路投射其光閥發(fā)出的影像光束至屏眷。
2.如權(quán)利要求I所述的便攜式電子裝置，其特征在于，該位置切換模塊為平移機(jī)構(gòu)，其沿垂直于該鏡頭模塊的光軸的方向進(jìn)行平移。
3.如權(quán)利要求2所述的便攜式電子裝置，其特征在于，該第一方向與該第二方向相反。
4.如權(quán)利要求2所述的便攜式電子裝置，其特征在于，該平移機(jī)構(gòu)包含步進(jìn)馬達(dá)。
5.如權(quán)利要求2所述的便攜式電子裝置，其特征在于，該平移機(jī)構(gòu)包含電磁裝置。
6.如權(quán)利要求I所述的便攜式電子裝置，其特征在于，該位置切換模塊為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其繞與該鏡頭模塊的光軸平行的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
7.如權(quán)利要求I所述的便攜式電子裝置，其特征在于，該影像傳感器及該微型投影模塊位于該鏡頭模塊的成像面上。
8.如權(quán)利要求I所述的便攜式電子裝置，其特征在于，該影像傳感器為CCD傳感器。
9.如權(quán)利要求I所述的便攜式電子裝置，其特征在于，該影像傳感器為CMOS傳感器。
10.如權(quán)利要求I所述的便攜式電子裝置，其特征在于，該微型投影模塊包含LCoS光閥。
11.如權(quán)利要求I所述的便攜式電子裝置，其特征在于，該微型投影模塊包含DLP光閥。
12.如權(quán)利要求I所述的便攜式電子裝置，其特征在于，該微型投影模塊包含雷射光閥。
13.如權(quán)利要求I所述的便攜式電子裝置，其特征在于，更包含光源及控制系統(tǒng)。
14.如權(quán)利要求13所述的便攜式電子裝置，其特征在于，該光源為LED光源或雷射光源。
15.如權(quán)利要求I所述的便攜式電子裝置，其特征在于，該屏幕為外部屏幕。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有影像擷取及影像投射功能的便攜式電子裝置，包含鏡頭模塊；影像傳感器；包含光閥的微型投影模塊，用于將擷取的被攝物影像或外部輸入影像投射至屏幕；以及位置切換模塊。影像傳感器及微型投影模塊相鄰設(shè)置于位置切換模塊上，位置切換模塊可相對鏡頭模塊進(jìn)行移動，使便攜式電子裝置于影像擷取模式與影像投射模式之間切換。于影像擷取模式時(shí)，影像傳感器藉由位置切換模塊沿第一方向被切換至該鏡頭模塊的光軸上，藉由鏡頭模塊擷取來自被攝物沿第一光路的光束影像。于影像投射模式時(shí)，微型投影模塊藉由位置切換模塊沿第二方向被切換至鏡頭模塊的光軸上，藉由鏡頭模塊沿與第一光路方向相反的第二光路投射其光閥發(fā)出的影像光束至屏幕。
文檔編號H04N5/225GK102821234SQ20111015613
公開日2012年12月12日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者熊堅(jiān)智 申請人:亞洲光學(xué)股份有限公司