[发明专利]具有可调节传感器的数码相机

说明书

技术领域

本发明涉及数码相机并且具体地涉及数码相机中的图像传感器的布置。

背景技术

当设计相机时，尤其当设计用于监视目的的数码相机时，总是存在必须作出的折衷。这种数码相机将典型地需要在变化的状况下操作并且必须作出的折衷将涉及图像传感器和光学系统的组合的选择。更重要地，可接受的折衷将随着特定相机的现场条件变化。例如，可能可接受的是，在夜间牺牲用于光灵敏度的空间分辨率，同时当亮度较高时(即，白天)该相机应当优先考虑分辨率。对于其它图像参数(例如，色彩再现和帧频(即时间分辨率))，存在类似的考虑因素。在监视应用中这个的基本原理是，与什么都没有相比，更好的是，记录现场中的一些东西(虽然以较低的质量)。它也显示监视相机面对的大范围的状况。此外，技术上通常不能使用特定的光学系统/传感器组合来处理全范围的状态。例子将是多兆像素传感器，该多兆像素传感器可用作很高分辨率相机中的部件。理想地，该传感器应当也能够进行低光情况下的高质量成像。这意味着使用具有大图像元素(像素)的传感器以便最大化光灵敏度和动态范围。不幸的是，典型地难以为相机配备具有大图像元素的多兆像素图像传感器，并且同时可以选择使用在用于监视应用的标准形式因素中合理价格的光学部件。这将部件选择约束到具有对应小的像素的几何上较小的传感器用于高分辨率监视相机。因此，在这种使用情况下，对于所有高分辨率相机使用情况，这通常变成为牺牲低光灵敏度和动态范围的问题，即使例如将可接受的是，在一些情况下使用较低分辨率以便维持灵敏度。

解决上述问题的一个方法当然是安装注视相同景象的多个相机，但每一个相机配备有不同的传感器和光学系统。然而，这将使系统更加复杂以及增加安装和维护成本，该成本是许多监视装置的约束参数。

尤其是在高分辨率应用中，另一问题是需要传感器相对于透镜聚焦平面的很精确的定位。当像素尺寸变小时，这变成苛刻的相机设计约束。关于机械公差的相机单元到单元差异结合变化的周围温度的影响加重该问题。在设计阶段以及在生产期间，由此引起的问题必须被解决，所有这些当然增加生产复杂性和单元成本。

US 2009/0104935描述一种具有外壳的便携式电子装置。在该外壳内是安装在可旋转的基座上的多个透镜模块，该基座可以被驱动元件旋转以使任何透镜模块与外壳中的图像拾取窗口对齐。

发明内容

本发明的目标是消除上述缺点的至少一些。当设计用于监视目的的数码相机时，在折衷方面，用户将大大地受益于具有在可接受的使用情况之间转变自身的能力的单个相机。

为解决需要传感器相对于透镜聚焦平面的很精确的定位的问题，用来在现场动态地并且可能自动地进行调节的节省成本的技术将带来巨大的益处。

上述目标通过提供根据本发明的改进的数码相机被实现。该相机包括透镜系统。至少一个图像传感器附接到传感器盘。传感器盘附接到轮轴。轮轴构造成允许其操纵以便调节至少一个图像传感器的位置。轮轴构造成允许其操纵以便使传感器盘倾斜，使得布置在光路中的图像传感器的法线方向相对于透镜系统的光轴被有角度地调节。

换句话说，提供一种简单的方案，该简单的方案实现数码相机中的图像传感器位置的调节。“位置”的含义要被广义地解释并且包括坐标系中的坐标以及坐标系中的倾斜、回旋和旋转。

在根据本发明的数码相机的另外实施例中，两个或更多个图像传感器连接到传感器盘，并且传感器盘构造成用来绕第一轴线旋转以便将图像传感器中的一个图像传感器布置在光路中。

因此，在两个或更多个图像传感器附接到传感器盘的情况下，一个图像传感器可以具有小的图像元素并且其它图像传感器可具有大的图像元素。因此，如上所述，当设计数码相机时必须折衷的缺点被消除。此外，通过提供附接到传感器盘的图像传感器，可以获得非常紧凑的构造，其中图像传感器可以在光路中布置成非常靠近透镜系统。当使用例如具有大约1-2cm的焦距的C或CS类型透镜安装装置时，这是理想的。

轮轴也可以构造成允许其操纵以便在沿着透镜系统的光轴的方向上使传感器盘移位，从而改变后焦距。

实施例包括以下那些实施例，其中轮轴通过调节支座被悬挂并且被与调节支座接合的多个致动器操纵，并且其中该致动器通过调节支座构造成用来操纵轮轴以与致动器位移成比例地调节传感器盘的位置。