便攜式電子設(shè)備，及其中的攝像結(jié)構(gòu)與獲取影像的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及手機(jī)、平板電腦、穿戴式電子設(shè)備等便攜式電子中攝取影像的光學(xué)結(jié) 構(gòu)以及影像獲取方法與便攜式電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 便攜式電子設(shè)備，例如手機(jī)、平板電腦、穿戴式電子設(shè)備中普遍搭載了攝像頭模組 及與之配套的軟硬件模塊用于拍攝照片，視頻等影像。隨著技術(shù)的發(fā)展，便攜式電子設(shè)備拍 攝影像的像素越來(lái)越高，人們對(duì)所拍攝的圖片的質(zhì)量，例如清晰度，色差，畸變等要求也隨 之提高，同時(shí)，對(duì)便攜式電子設(shè)備的拍攝能力與功能也提出了進(jìn)一步的需求，例如，希望便 攜式電子設(shè)備上的攝像頭模組也具有光學(xué)變焦能力，或希望其具有長(zhǎng)焦拍攝能力或廣角拍 攝能力等。
[0003] 但是，由于便攜式電子設(shè)備其自身對(duì)于尺寸，重量的要求，尤其是受限于便攜式電 子設(shè)備的厚度要求，其中的攝像結(jié)構(gòu)需要在縮小尺寸與提高性能及增加功能上進(jìn)行平衡， 而無(wú)法實(shí)現(xiàn)更高的圖像拍攝質(zhì)量，以及提供更豐富的拍攝功能與更強(qiáng)的拍攝能力，因此目 前便攜式電子設(shè)備上的攝像結(jié)構(gòu)及圖像獲取方法均無(wú)法在上述問(wèn)題上實(shí)現(xiàn)突破。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為此，需要提供新的一種便攜式電子設(shè)備中的攝像結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)獲取影像的方法 以及便攜式電子設(shè)備。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明人提供了一種便攜式電子設(shè)備中的攝像結(jié)構(gòu)，包括電子設(shè) 備外殼、反射元件、透鏡組、感光元件，所述電子設(shè)備外殼上開(kāi)設(shè)有光線入口，所述光線入 口、反射元件與感光元件沿光路中光線傳播方向順序設(shè)置，所述反射元件將光線入口進(jìn)入 的光線反射至感光元件，所述透鏡組位于反射元件與感光元件之間的光路上，或位于光線 入口與反射元件之間的光路上；
[0006] 在光線入口后設(shè)置有第一反射元件與第二反射元件，第一反射元件與第二反射元 件反射出的光線方向相反，第一反射元件反射出的光線在第一感光元件上成像，第二反射 元件反射出的光線在第二感光元件上成像。
[0007] 可選的，所述第一反射元件與第二反射元件為平面反射鏡、全反射棱鏡、半透鏡或 曲面反射鏡。
[0008] 可選的，所述攝像結(jié)構(gòu)包括2個(gè)以上的第一反射元件與2個(gè)以上的第二反射元件， 并設(shè)有反射元件切換裝置，第一反射元件與第二反射元件設(shè)置于反射元件切換裝置上，反 射元件切換裝置具有不同的切換狀態(tài)，對(duì)應(yīng)不同的切換狀態(tài)，反射元件切換裝置分別將不 同的第一反射元件與第二反射元件置于光路中。
[0009] 可選的，所述電子設(shè)備的外殼的同一方向的表面上，開(kāi)設(shè)2個(gè)光線入口，分別為第 一光線入口與第二光線入口，兩個(gè)光線入口之間具有間距，在第一光線入口后設(shè)置第一反 射元件，在第二光線入口后設(shè)置第二反射元件，第一反射元件23與第二反射元件24的反射 面呈270度夾角，從兩個(gè)反射元件所反射的的光線從中間的兩個(gè)反射元件分別向兩邊的兩 個(gè)感光元件反射。
[0010] 可選的，所述電子設(shè)備的外殼的同一方向的表面上，開(kāi)設(shè)2個(gè)光線入口，分別為第 一光線入口與第二光線入口，兩個(gè)光線入口之間具有間距，在第一光線入口后設(shè)置第一反 射元件，在第二光線入口后設(shè)置第二反射元件，第一反射元件23與第二反射元件24的反射 面呈90度夾角，從兩個(gè)反射元件所反射的的光線從兩邊的兩個(gè)反射元件向中間的兩個(gè)感光 元件反射。
[0011] 可選的，第一反射元件與第二反射元件背靠背設(shè)置，從兩個(gè)反射元件所反射的的 光線由中間的兩個(gè)反射元件分別向兩邊的第一感光元件與第二感光元件反射。
[0012] 可選的，第一反射元件與第二反射元件背向相倚靠設(shè)置。
[0013] 可選的，所述透鏡組與感光元件集成在攝像頭模組中。
[0014] 發(fā)明人還提供了一種便攜式電子設(shè)備獲取影像的方法，包括以下步驟：
[0015] 從便攜式電子設(shè)備外殼上開(kāi)設(shè)的光線入口獲取光線，獲取的光線經(jīng)過(guò)第一反射元 件與第二反射元件的反射后，形成相反的反射光線，經(jīng)過(guò)透鏡組的折射，形成光學(xué)影像分別 投射于第一感光元件與第二感光元件上；
[0016] 第一感光元件將投射于其上的光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為第三數(shù)字信號(hào)并輸出，第二感光元 件將投射于其上的光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為第四數(shù)字信號(hào)并輸出。
[0017] 可選的，第一反射元件對(duì)應(yīng)的光線入口與第二反射元件對(duì)應(yīng)的光線入口之間具有 間距，且第一感光元件與第二感光元件拍攝視角至少部分重疊；
[0018] 在第一感光元件將投射于其上的光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為第三數(shù)字信號(hào)并輸出，第二感光 元件將投射于其上的光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為第四數(shù)字信號(hào)并輸出之后還包括步驟：
[0019] 將由光學(xué)影像轉(zhuǎn)化的第三數(shù)字信號(hào)與第四數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)合成變換，轉(zhuǎn)換為第五數(shù) 字信號(hào)，所述第五數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)3D合成影像，所述3D合成影像為第一感光元件與第二感光 元件所拍攝的被攝物的3D影像。
[0020] 可選的，第一感光元件與第二感光元件拍攝視角錯(cuò)開(kāi)；
[0021] 在第一感光元件將投射于其上的光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為第三數(shù)字信號(hào)并輸出，第二感光 元件將投射于其上的光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為第四數(shù)字信號(hào)并輸出之后還包括步驟：
[0022] 將由光學(xué)影像轉(zhuǎn)化的第三數(shù)字信號(hào)與第四數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)拼接變換，轉(zhuǎn)換為第六數(shù) 字信號(hào)，所述第六數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)廣角拼接影像，所述廣角拼接影像為第一感光元件與第二 感光元件視角合并后的影像。
[0023] 可選的，所述將由光學(xué)影像轉(zhuǎn)化的第三數(shù)字信號(hào)與第四數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)拼接變換， 轉(zhuǎn)換為第六數(shù)字信號(hào)步驟中，包括對(duì)透視畸變的拉伸或壓縮的還原處理。
[0024] 發(fā)明人還提供了一種便攜式電子設(shè)備，所述便攜式電子設(shè)備中的攝像結(jié)構(gòu)為權(quán)利 要求18任意一項(xiàng)所述的攝像結(jié)構(gòu)。
[0025] 可選的，所述便攜式電子設(shè)備還包括處理模塊，所述第一感光元件與第二感光元 件分別與處理模塊連接；
[0026] 第一感光元件用于將投射于其上的光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為第三數(shù)字信號(hào)并輸出，第二感 光元件用于將投射于其上的光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為第四數(shù)字信號(hào)并輸出；
[0027]所述處理模塊用于將由光學(xué)影像轉(zhuǎn)化的第三數(shù)字信號(hào)與第四數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)合成 變換，轉(zhuǎn)換為第五數(shù)字信號(hào)，所述第五數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)3D合成影像，所述3D合成影像為第一感 光元件與第二感光元件所拍攝的被攝物的3D影像。
[0028] 可選的，所述便攜式電子設(shè)備還包括處理模塊，所述第一感光元件與第二感光元 件分別與處理模塊連接；
[0029] 第一感光元件用于將投射于其上的光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為第三數(shù)字信號(hào)并輸出，第二感 光元件用于將投射于其上的光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為第四數(shù)字信號(hào)并輸出；
[0030] 所述處理模塊用于將由光學(xué)影像轉(zhuǎn)化的第三數(shù)字信號(hào)與第四數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)拼接 變換，轉(zhuǎn)換為第六數(shù)字信號(hào)，所述第六數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)廣角拼接影像，所述廣角拼接影像為第 一感光元件與第二感光元件視角合并后的影像。
[0031] 可選的，所述處理模塊還用于對(duì)透視畸變的拉伸或壓縮的還原處理。
[0032] 區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，上述技術(shù)方案通過(guò)反射元件對(duì)光路進(jìn)行改變，大大擴(kuò)展了便攜 式電子設(shè)備攝像的功能以及性能。
【附圖說(shuō)明】
[0033] 圖1為【具體實(shí)施方式】所述采用平面反射鏡作為反射元件的攝像結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0034] 圖2為【具體實(shí)施方式】所述采用凹面反射鏡作為反射元件的攝像結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0035] 圖3為【具體實(shí)施方式】所述通過(guò)直線面的凹面反射鏡的反射以獲取影像的流程示意 圖；
[0036] 圖4為【具體實(shí)施方式】所述不同長(zhǎng)寬比的感光元件對(duì)像場(chǎng)的利用率示意圖；
[0037] 圖5為【具體實(shí)施方式】所述采用凸面反射鏡作為反射元件的攝像結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0038] 圖6為【具體實(shí)施方式】所述通過(guò)直線面的凸面反射鏡的反射以獲取影像的流程示意 圖；
[0039] 圖7為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)雙面反射鏡的攝像結(jié)構(gòu)第一狀態(tài)的示意 圖；
[0040] 圖8為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)雙面反射鏡的攝像結(jié)構(gòu)第二狀態(tài)的示意 圖；
[0041] 圖9為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)單面反射鏡的攝像結(jié)構(gòu)的第一狀態(tài)的示意 圖；
[0042]圖10為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)單面反射鏡的攝像結(jié)構(gòu)的第二狀態(tài)的示 意圖；
[0043] 圖11為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有平移裝置的攝像結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例第一切換狀態(tài) 示意圖；
[0044] 圖12為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有平移裝置的攝像結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例第二切換狀態(tài) 示意圖；
[0045] 圖13為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有平移裝置的攝像結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例第一切換狀態(tài) 示意圖；
[0046] 圖14為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有平移裝置的攝像結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例第二切換狀態(tài) 示意圖；
[0047] 圖15為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有平移裝置的攝像結(jié)構(gòu)第三實(shí)施例第一切換狀態(tài) 示意圖；
[0048] 圖16為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有平移裝置的攝像結(jié)構(gòu)第三實(shí)施例第二切換狀態(tài) 示意圖；
[0049] 圖17為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有旋轉(zhuǎn)裝置的攝像結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050] 圖18為【具體實(shí)施方式】所述用于獲取3D影像的攝像結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0051] 圖19為【具體實(shí)施方式】所述用于獲取3D影像的攝像結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0052]圖20為【具體實(shí)施方式】所述用于獲取廣角影像的攝像結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053]圖21為【具體實(shí)施方式】所述傾斜設(shè)置攝像頭模組用于獲取廣角影像的攝像結(jié)構(gòu)示 意圖一；
[0054]圖22為【具體實(shí)施方式】所述傾斜設(shè)置攝像頭模組用于獲取廣角影像的攝像結(jié)構(gòu)示 意圖二；
[0055]圖23為【具體實(shí)施方式】中圖20所示攝像結(jié)構(gòu)中一側(cè)攝像頭模組獲取的黑白相間的 影像不意圖；
[0056]圖24為【具體實(shí)施方式】中圖20所示攝像結(jié)構(gòu)中另一側(cè)攝像頭模組獲取的黑白相間 的影像示意圖；
[0057]圖25為圖23與圖24中對(duì)應(yīng)的圖像合成后的效果示意圖；
[0058]圖26為圖20所示攝像結(jié)構(gòu)采用凸面反射鏡后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0059]圖27為圖20所示攝像結(jié)構(gòu)在光線入口設(shè)置透鏡后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0060]圖28為圖20所述實(shí)施例中一個(gè)攝像頭模組的視角示意圖；
[00611圖29為圖29為圖20所述實(shí)施例中的攝像頭模組的視角示意圖一；
[0062]圖30為圖20所述實(shí)施例中的攝像頭模組的視角示意圖二；
[0063]圖31為【具體實(shí)施方式】所述被拍攝的方格場(chǎng)景；
[0064]圖32為【具體實(shí)施方式】所述使用平面反射鏡作為反射元件的攝像結(jié)構(gòu)拍攝得到的 影像；
[0065]圖33為【具體實(shí)施方式】所述將圖32對(duì)應(yīng)的攝像結(jié)構(gòu)中的平面反射鏡替換為曲線面 的凹面反射鏡拍攝得到的影像；
[0066]