多镜头手机的制作方法

本发明涉及一种多个镜头的摄录设备，尤其是多个镜头均位于同一取景方向的，以智能手机为主要装置载体的多镜头手机。

背景技术：

日常生活中，小型智能摄录装置，已被广泛应用，其常见设备即为智能手机或是行车记录仪。这些设备均带有1个以上的摄录镜头，用于主动或自动的记录动态视频或静态影像，给人们生活带来极大方便，因而得到广泛使用。

以智能手机为例，日常的智能手机，通常有1前1后两个摄录镜头，所得到的光学影像经过图形芯片的处理，显示于正面的显示屏上，确认后储存于手机的储存设备内。其中以背部摄录镜头为主镜头，其分辨率等硬件指标通常高于正面的自拍镜头。

由于受体积限制，该类小型智能摄录装置上所使用的摄录镜头往往结构简单，无法如高端相机或摄录机一般实现变焦等功能，虽然在近期，已经对其所采用的镜头结构做出很多技术改进，但依然以定焦或微变焦镜头为其主要结构，这意味着所采用的摄录镜头，其摄录视角受到限制，基本固定或变化范围较窄。

由于现有摄录设备的镜头存在视角难以调整的缺陷，而镜头的摄录视角越大，则取景内容越广，意味着在相同分辨率的情况下，其细节分辨率越低，因此在使用上，必须对镜头的摄录视角做出选择。目前，一般手机采用的是60°的标准视角到90°左右的大广角视角的固定视角镜头，而无论哪一种固定视角镜头均难以满足既要求取景范围大，又要求分辨率高的多样性复杂摄录场合的要求。

目前，对于智能手机的主镜头也即背部摄录镜头，除了单镜头设计以外，尚有多种双镜头设计，概括而言，有以下几种方式。

第一种是利用拉开距离的双镜头，来实现立体摄影功能，但由于手机体积的限制，双镜头的间距不大，影响了成像效果，所形成的立体图片效果并不理想。

第二种是采用间距较短的双镜头，同时摄录相同的图片，利用光学芯片对两组图像进行分析并合并图像细节，以取得光感度更佳、成像效果更细腻的图片，主要目的是优化成像品质。

第三种是在主镜头旁增加一个分辨率较低的辅助小摄录镜头，该摄录镜头的景深与主镜头不同，可以帮助主镜头快速对焦，主要目的是为了提升成像速度。

由以上方式可以看出，目前的主流双镜头处理方式均不涉及对摄录视角的处理。

而从实际需求出发，人们在使用手机摄录或录像时，对于摄录区域的中心区域，常常会觉得成像后清晰度不够，无法得到足够细节的情况。因此，很多手机均附带有放大功能(相当于摄录视角变小)，但该功能并非实际基于镜头的物理调节，而是通过软件及图形芯片硬件实现的数码放大模式，与后期PS处理本质并无差别，并没有实际的清晰度提高，纯属娱乐性质。且操控放大缩小功能的操作步骤费时费时，无法满足快速摄录的要求。而要得到实际的清晰度提高，就必须走近摄录目标，可谓费时费力，且可能由于摄录环境及时机所限，根本无法做到近距离摄录的要求。

而一些微变焦镜头手机的变焦倍数在2-3倍之间，其功能有限，且成像质量往往低于同档位的定焦镜头，目前仅在小部分机种实验性使用。

一般情况下，要变化摄录镜头的摄录视角，达到放大中心区域成像清晰度的目的，往往通过外置的镜头盖套件来实现，不仅受镜头套的质量和对焦影响而导致成像质量差，且更换镜头费事费时，并且同样不能满足要求取景范围大，同时分辨率高的多样性复杂摄录场合的要求。

此外，检索有申请号CN201520138850、公开号CN204392356U的“一种带有多个不同固定焦距摄像头的手机”新型专利，通过在手机安装多个定焦镜头，并采用硬件开关方式选择连接不同镜头工作的方式切换镜头，得到不同的摄录范围，虽然一定程度上解决了上述切换摄录区域的问题，但该技术本身具有明显缺陷，使其难以实施。由于摄录头IC芯片的控制及传输数据线高达数十根，例如100W像素的摄录头IC芯片其传输数据线在24根左右。且精度越高，质量越好的摄录头IC芯片其相连数据线越多。如此数量的传输数据线根本无法通过物理档位开关来选择及连通手机处理芯片，可见该新型专利是难以实现的。

而实际上，由于现有手机已可通过内部芯片控制用电子开关的方式切换前后镜头的工作模式，可见该技术采用电子开关代替物理开关，才具有实际应用价值和实施可能。

另一方面，在实际使用中也有可能遇到即要求保留较广视角区域图像，又要求中心重点区域成像清晰度高的情况。例如拍人物时，有可能希望容纳尽可能多的风景，又希望人物脸部的细节清晰。又或者在对于一个交通事故取证的时候，即希望得到一张大范围的全景图片，又希望对某个细节如车牌号或碰撞位置等足够清晰。这就要经过多次摄录，一样费时费力，且难以保证摄录机会。

技术实现要素：

为解决以上手机现有摄录镜头在使用的存在的缺陷，本发明要解决的技术问题在于提供一种多个镜头的手机，使其能在摄录广角范围影像的同时，同时对中心区域影像进行高分辨率的记录，还同时提供了一种帮助使用者快捷确认摄录效果的手机显示方式。

本发明所采用的技术方案，是提供一种多镜头手机，包括手机主体、内部电路、手机主体正面的触摸显示屏，其内部电路包括手机的智能控制电路、图形处理芯片及储存装置，手机主体背部有主镜头，正面有自拍镜头，主镜头是摄录视角大于70°的广角镜头；

在手机主体背部还至少有1个与主镜头同向的中心区域镜头，该中心区域镜头的摄录视角小于主镜头的摄录视角；

主镜头及中心区域镜头所得电子图像信息经过手机内部电路处理后同时储存为不同的文件。

因此可以在得到取景范围较大的广角影像的同时，得到其中心区域的高分辨率细节影像。

主镜头与中心区域镜头既可以是变焦镜头，也可以是定焦镜头，两者也可以采用不同模式。

一般而言，对于入门应用，两镜头都采用定焦镜头为宜，此时中心区域镜头的视角取值为主镜头视角的二分之一至三分之一。因此，中心区域镜头摄录到的中心区域图像，比原有的主镜头在该区域影像的清晰度可提高2-3倍。

举例而言，以主镜头为1200W分辨率参数为对照，如采用相同分辨率的中心区域镜头，在二分之一视角的情况下，中心区域镜头所摄录的精度，相当于主镜头采用4800W像素时的清晰度，而在三分之一视角的情况下，更相当于10800W像素镜头的摄录精度。可见采用中心区域镜头后，对中心区域范围图像的成像得到极大改良，已经远超出了目前单一镜头所能达到的硬件指标极限。本发明不仅具有新颖性，同时也具有创造性及实施价值。

如采用变焦镜头，则双变焦镜头的变焦控制将较为复杂，在使用者操作上具有一定难度，因此，较为优化的选择是采用1定1变的镜头组合。具体而言，采用主镜头是视角大于80°的广角定焦镜头，中心区域镜头是视角在25°-75°之间变化的变焦镜头。考虑目前镜头的技术参数，最优化的取值是采用90°左右的广角定焦镜头作为主镜头，而采用视角在35°-70°度之间变化的2倍变焦镜头，这一取值，覆盖了广角镜头、标准镜头及远景镜头的取景范围，具有最大使用灵活性，而变焦比较低的变焦镜头对提高操控性及性价比也相对较为有利。

由于现有的镜头取景区域并非正方形，具体而言，以手机垂直放置摄录，其垂直摄录视角为最大值，而该状态下水平方向的摄录视角约为垂直摄录视角的三分之二，本文所指的摄录视角数值，均以手机垂直放置时垂直摄录视角为取值范围。

也因此，中心区域镜头在水平、垂直方向上的摄录视角与主镜头对应摄录视角的相对比率，一般为固定比值，但也可以是不同比值。

作为一种特殊应用，中心区域镜头的水平摄录视角可以大于其垂直摄录视角，此时中心区域镜头的水平摄录视角最大可以与主镜头的水平摄录视角相等，可以在垂直拍摄时，得到一个宽长方形的中心拍摄区域，或者在手机水平摄录时，得到一个高长方形的中心拍摄区域，其长宽比正好与主镜头的拍摄区域相反。

为了优化图像的处理性能和优化处理速度，主镜头及中心区域镜头所得电子图像信息，各自通过不同的图形处理芯片进行处理，并分别进行对焦、调光等处理动作，此点对于采用了变焦镜头的技术方案尤其重要。

为了使用者能够较快捷的辨识中心区域的取景范围，可以在手机显示屏上以特殊显示区域显示中心区域镜头的大概摄录范围。特殊显示区域的显示方式，可以包括用虚线框标注，对角框标注，角点标注，变色区域标注等显示方式。

对于中心区域镜头采用定焦镜头而言，其中心区域的范围是固定的，如果采用变焦镜头，则可以依据变焦镜头的变焦数值，计算中心区域的取景范围，而后在显示屏上变化特殊显示区域的内容。

如要更精确的显示中心区域的取景范围，可以将各镜头经过多个图形处理芯片得到的电子图像，在经过图像混合处理芯片识别并处理后，在显示屏上以虚线圈区域显示中心区域镜头的精确摄录内容。

中心区域镜头尽可能靠近主镜头，并处于其水平或垂直轴线上，以使两镜头的摄录区域中心尽量重叠，两镜头的摄录中轴应保持平行，但在实际生产中不可能做到完全无误差，实际生产要求其误差小于1°，从而减少摄录内容偏差，并降低图像混合处理芯片的工作量。

可通过软件控制电子开关切换两个镜头的工作状态，使其中1个关闭，当关闭主镜头时，在显示屏上满幅显示中心区域镜头的摄录图像。

本发明技术方案，同样可应用于对自拍镜头的摄录效果辅助改进中，也可采用更多的中心区域镜头来优化主镜头的图像处理，依然属于本发明技术范畴之内。

本发明所指摄录，既包括拍摄静止图片的功能，也包括拍摄动态视频的功能。

必须指出，如果以原有视角较窄的主镜头为基础，再增加一个广角镜头为辅助镜头的技术方案，依然属于本发明技术范畴之内。

本发明的有效效益在于提供了一种在现有硬件条件下，提升手机摄录中心区域的成像效果及清晰度的简便方法，并为手机的摄录效果、摄录手法带来改良，提升成像素质并扩展了手机摄录功能在不同特定场合下的应用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

图1为本发明第一种实施例的侧面示意图。

图2为图1实施例的背面示意图。

图3为图1实施例的正面示意图。

图4为本发明的第一种工作状态的工作原理图。

图5为本发明实施例的第二种工作状态的工作原理图。

图6为本发明实施例的不等比中心区域实施方式的示意图。

图7为本发明实施例全功能实施例的示意图。

图中：手机主体1；触摸显示屏2；主镜头3；中心区域镜头4；自拍镜头5；自拍中心镜头6，垂直中心区域镜头7。

图中标志：∠A是主镜头的摄录视角；∠B是中心区域镜头的摄录视角；Ⅱ区域为特殊显示区域。

具体实施方式

如图1所示，本发明的实施例，在手机主体1的正面有触摸显示屏2，该触摸显示屏2沉于手机主体1的表面，故以虚线表示。触摸显示屏2相对的手机主体1背部，有主镜头3，主镜头3的摄录视角∠A一般取值是60°-80°，极少的高档手机∠A为80°-90°。本发明的技术要点在于具有中心区域镜头4，该中心区域镜头4的摄录视角∠B小于主镜头3的摄录视角∠A，一般为其二分之一或三分之一，在这种结构下，为尽量获得较好的视角区域对比，本发明的主镜头3的摄录视角∠A取值可高于80°，从而在普通手机上获得高档手机的广角摄录视角。

图2的实施例背面图显示了主镜头3与中心区域镜头4的位置相对垂直排列，另一种结构也可以是水平排列，在实际生产中，应尽可能缩短主镜头3与中心区域镜头4的距离。

如图3所示的实施例正面图，看不见的背面主镜头3与中心区域镜头4以虚线表示。在手机主体1的正面，由触摸显示屏2显示主镜头3摄录到的图像，而以Ⅱ区域做为特殊显示区域，显示中心区域镜头4摄录到的图像，因此可以方便使用者确定中心区域镜头4的取景内容而更好的安排摄录取景范围。

如图4所示，本发明的主镜头3与中心区域镜头4通过手机内部电路的智能控制电路，分别生成独立的电子文档，文件1和文件2，储存在手机的储存设备中，由于中心区域镜头4的摄录视角小于主镜头3的摄录视角，因此，如图中所示，对文件2所记录的中心区域图像，可以得到比文件1更高的清晰度和细节内容，相当于真实物理放大的效果。

由于手机只有1块触摸显示屏2，用于显示主镜头3所摄录的图像内容，为帮助使用者判断中心区域镜头4的摄录范围，以软件模拟的形式，在触摸显示屏2以特殊显示方式上模拟出Ⅱ区域，作为中心区域镜头4的摄录范围提示，特殊显示方式，包括如图示用虚线框标注，还可以采用对角框标注，角点标注，变色区域标注等多种显示方式。

当主镜头3与中心区域镜头4均采用定焦镜头时，此时Ⅱ区域的长宽大小是基本确定的，因此在图4所示的第一种工作状态中，并不需要显示中心区域镜头4的图像数据，而直接以固定的Ⅱ区域近似的提示中心区域镜头4的摄录范围。

当中心区域镜头4采用变焦镜头时，可以依据变焦镜头的焦距比例，判断出中心区域镜头4的摄录范的大小变化，并对Ⅱ区域的大小进行相对的调整。

如图5所示，为进一步精确的定位及标示中心区域镜头4的摄录范围，可以将中心区域镜头4的图像数据与主镜头3的图像数据进行对比和混合叠加，然后作为一个整体图像显示于触摸显示屏2上，从而得到完全精确的取景区域划分。

在图5中，对两个镜头所取得的图像数据，采用了各自独立的图形芯片1、图形芯片2分别处理中心区域镜头4的图像数据与主镜头3的图像数据，目的是为了优化两个镜头的图像处理性能和处理速度，并可以分别进行对焦、调光等控制动作，从而使两镜头都工作在最佳状态。

由于现在微电脑芯片的发展，智能手机的电路元件呈现集成化、多功能化、多进程化的特点，因此，图4及图5所表述的电路框架图，仅为方便理解本发明的工作原理，而并不是对本发明实际电路框架的限制，在实际生产中，这些电路元件完全可以由单一的多功能集成芯片完成，也可能依据特定要求而细分为更多的功能性芯片。

如图6所示，显示了一种中心区域镜头4与主镜头3在水平和垂直方向上具有不同的摄录视角比例的工作模式，在该图中，当相机水平放置时，中心区域镜头4与主镜头3的垂直摄录视角相同，因此具有相同高度的摄录范围，而水平摄录视角则存在比例差，因此，最终得到中心垂直区域加强的摄录效果，对相机水平放置的

作为一种特殊应用，中心区域镜头的水平摄录视角可以大于其垂直摄录视角，此时中心区域镜头的水平摄录视角最大可以与主镜头的水平摄录视角相等，可以在垂直拍摄时，得到一个宽长方形的中心拍摄区域，或者在手机水平摄录时，得到一个高长方形的中心拍摄区域，其长宽比正好与主镜头的拍摄区域相反。

本发明的技术同样可以应用于手机正面的自拍镜头，并且可以有多个不同规格的中心区域镜头，实现更高的技术及摄录要求，如图7所示，在图1的第一种实施例的基础上，在手机主体1正面的自拍镜头5旁边安置了自拍中心镜头6，以实现自拍时的中心区域成像要求。此外增加了垂直中心区域镜头7，该镜头的摄录视角与图6相同，从而得到如Ⅱ区域所示成十字方块状的中心摄录区域，以满足更复杂的摄录需求。

本发明所指的定焦镜头及变焦镜头，是指镜头的镜片组与感光IC芯片之间的焦距是固定或是可调节的，而并非指镜头的对焦功能，镜头的对焦功能一般由镜头的镜片组内部调整完成，是一般手机镜头均具有的功能。

本发明也可以应用于行车记录仪等小型智能摄录装置中。