具有摄像功能的便携式电子设备与摄像模组的制作方法
【专利摘要】发明人提供了一种具有摄像功能的便携式电子设备与相应的摄像模组，所述便携式电子设备设有处理模块与2个以上的摄像模组；所述摄像模组包括镜头与感光元件，镜头光轴与感光元件垂直，至少一摄像模组的感光元件的中点设置于镜头的像场中偏离镜头光轴的位置；每一摄像模组的感光元件所对应的像场图像都与至少另一摄像模组的感光元件所对应的像场图像部分重叠，各摄像模组的感光元件所对应的像场图像可拼接成一与被摄景物对应的连续图像；所述处理模块用于将各感光元件获得的图像拼接成一整体连续图像。
【专利说明】
具有摄像功能的便携式电子设备与摄像模组
技术领域
[0001]本发明涉及手机、平板电脑、穿戴式电子设备等便携式电子中摄取影像的技术领域，并涉及相应的便携式电子设备与摄像模组。
【背景技术】
[0002]随着手机、平板电脑等便携式电子设备相关技术的发展，越来越多地应用于我们的生活、工作之中。而拍摄照片、视频等摄像功能便携式电子设备中非常重要的一个功能，也备受消费者与厂商关注。越来越多的技术人员投入到改进便携式电子设备摄像功能的工作中。
[0003]目前业界为了改进便携是电子设备的拍摄效果，普遍采用的一种方式是提高摄像模组的像素，但是由于感光元件加工工艺与成本的限制，制作大尺寸的感光元件成本很高，因此业内有人提出了如下技术方案:通过在便携式电子设备上安装多个摄像头，并将各摄像头的光轴朝向不同的方向，以分别拍摄不同方向的景物，然后在便携式电子设备中对各摄像头摄取的图片进行合成处理，以得到高像素的图片。在公开号为CN101378559A，名称为《采用摄像头组合全景拍的手机》的中国专利申请文件中，我们可以得到更多与上述技术方案相关的信息。
[0004]但发明人在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在如下问题:采用类似技术由于需要对摄像模组进行倾斜设置，以将摄像头朝向不同的拍摄方向获取不同方向视角的图像，因此不可避免地会造成便携式电子设备厚度增加，或镜头凸起于便携式电子设备壳体表面等后果，并且无法获得优质的图像质量。
【发明内容】
[0005]为此，需要提供一种能有效便携式电子设备拍摄图片质量且不影响便携式电子设备厚度的便携式电子设备，以及一种新的摄像模组。
[0006]为实现上述目的，发明人提供了一种具有摄像功能的便携式电子设备，所述便携式电子设备设有处理模块与2个以上的摄像模组；
[0007]所述摄像模组包括镜头与感光元件，镜头光轴与感光元件垂直，至少一摄像模组的感光元件的中点设置于镜头的像场中偏离镜头光轴的位置；
[0008]每一摄像模组的感光元件所对应的像场图像都与至少另一摄像模组的感光元件所对应的像场图像部分重叠，各摄像模组的感光元件所对应的像场图像可拼接成一与被摄景物对应的连续图像；
[0009]所述处理模块用于将各感光元件获得的图像拼接成一整体连续图像。
[0010]可选的，各摄像模组的镜头光轴相互平行。
[0011]可选的，所述感光元件为矩形，各摄像模组的感光元件所对应的像场图像可拼接成一与被摄景物对应的矩形连续图像。
[0012]可选的，所述摄像模组的数量为2个，所述感光元件为长方形，每一摄像模组的感光元件的中点都设置于镜头的像场中偏离镜头光轴的位置，感光元件的短边与两个摄像模组的连线相平行。
[0013]可选的，每一摄像模组的感光元件的中点都设置于镜头的像场中偏离镜头光轴的位置。
[0014]可选的，各摄像模组的感光元件的中点都偏向光轴内侧，或各摄像模组的感光元件的中点都偏向光轴外侧。
[0015]可选的，在每个摄像模组中，镜头光轴都穿过感光元件。
[0016]发明人还提供了一种应用于便携式电子设备的摄像模组，所示摄像模组包括镜头与感光元件，镜头光轴与感光元件垂直，感光元件的中点设置于镜头的像场中偏离光轴的位置。
[0017]可选的，所述镜头光轴穿过感光元件。
[0018]可选的，所述感光元件为矩形。
[0019]可选的，所述感光元件为长方形，感光元件中心与镜头的像场的中心之间的连线与长方形的短边平行。
[0020]区别于现有技术，上述技术方案通过感光元件的中点偏离像场的几何中心，因此摄像模组无需倾斜设置就可以拍摄偏离镜头光轴视角的景物图像，可以多个摄像模组配合获取多幅图像，后期合成得到高质量的图像。
【附图说明】
[0021]图1为【具体实施方式】所述便携式电子设备中摄像结构示意图一；
[0022]图2为【具体实施方式】所述便携式电子设备中摄像结构示意图二 ；
[0023]图3为【具体实施方式】所述便携式电子设备中摄像结构示意图三；
[0024]图4为【具体实施方式】所述便携式电子设备中摄像结构示意图四；
[0025]图5a为【具体实施方式】所描述的光轴内侧与光轴外侧的不意图一；
[0026]图5b为【具体实施方式】所描述的光轴内侧与光轴外侧的示意图二；
[0027]图6为【具体实施方式】所述景物图像一；
[0028]图7为实施例所述具有2个摄像模组的便携式电子设备中的一个摄像模组拍摄图6所述图像得到的图像；
[0029]图8为实施例所述具有2个摄像模组的便携式电子设备中的另一个摄像模组拍摄图6所述图像得到的图像；
[0030]图9为实施例所述具有4个摄像模组的便携式电子设备中的第一个摄像模组拍摄图6所述图像得到的图像；
[0031]图10为实施例所述具有4个摄像模组的便携式电子设备中的第二个摄像模组拍摄图6所述图像得到的图像；
[0032]图11为实施例所述具有4个摄像模组的便携式电子设备中的第三个摄像模组拍摄图6所述图像得到的图像；
[0033]图12为实施例所述具有4个摄像模组的便携式电子设备中的第四个摄像模组拍摄图6所述图像得到的图像；
[0034]图13为【具体实施方式】所述具有2各摄像模组的摄像结构中像场与感光元件的位置关系一；
[0035]图14为【具体实施方式】所述具有2各摄像模组的摄像结构中像场与感光元件的位置关系二 ；
[0036]图15为图13像场与感光元件的位置关系中，两个感光元件对应的像场图像合并后的不意图；
[0037]图16为图14像场与感光元件的位置关系中，两个感光元件对应的像场图像合并后的不意图；
[0038]图17为实施例所述摄像结构示意图一，该摄像结构的摄像模组的感光元件的中点位于镜头的像场的中点，摄像模组倾斜设置；
[0039]图18为实施例所述摄像结构示意图二，该摄像结构的摄像模组的感光元件的中点位于镜头的像场的中点，摄像模组倾斜设置；
[0040]图19为发明人提供的摄像结构示意图，该摄像结构的摄像模组的感光元件的中点偏离镜头的像场中点，两个摄像模组的光轴平行设置；
[0041]图20为【具体实施方式】所述景物图像二；
[0042]图21为图17、图18所述摄像结构拍摄图20的景物得到的图像一；
[0043]图22为图17、图18所述摄像结构拍摄图20的景物得到的图像二 ；
[0044]图23为图21、图22得到的图像合成后的图像；
[0045]图24为发明人提供的摄像结构中的第一摄像模组拍摄图20的景物得到的图像，
[0046]图25为发明人提供的摄像结构中的第二摄像模组拍摄图20的景物得到的图像，
[0047]图26为图24、图25所示图像的合成后的图像；
[0048]图27为【具体实施方式】所述便携式电子设备的模块示意图；
[0049]图28为【具体实施方式】所述便携式电子设备中摄像结构示意图五以及在自拍上的应用不意图；
[0050]图29为【具体实施方式】所述包括4个摄像模组的感光元件与镜头的位置关系示意图；
[0051 ] 图30为【具体实施方式】所述自拍场景示意图。
[0052]附图标记说明:
[0053]10、便携式电子设备
[0054]100、处理模块
[0055]11、第一摄像模组，
[0056]12、第二摄像模组，
[0057]15、第五摄像模组，
[0058]16、第六摄像模组，
[0059]21、第一镜头，
[0060]22、第二镜头，
[0061]23、第三镜头，
[0062]24、第四镜头，
[0063]31、第一感光元件，
[0064]310、第一感光元件中点，
[0065]32、第二感光元件，
[0066]320、第二感光元件中点，
[0067]33、第三感光元件，
[0068]330、第三感光元件中点，
[0069]34、第四感光元件，
[0070]41、第一镜头的像场，
[0071]42、第二镜头的像场，
[0072]L1、第一镜头光轴，
[0073]L2、第二镜头光轴，
[0074]L3、第三镜头光轴，
[0075]L4、第四镜头光轴，
[0076]L5、第五镜头光轴，
[0077]L6、第六镜头光轴。
【具体实施方式】
[0078]为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
[0079]本文实施例所述的便携式电子设备为便于携带的电子设备，通常包括了手机、平板电脑、笔记本电脑、以及正在兴起的穿戴式电子设备等。所述穿戴式电子设备包括了智能手表、智能手环、智能眼镜等。
[0080]说明书中，摄像，通常也称为摄影，是指通过光线使用设备进行影像记录的过程，也就是将画面记录于摄像器材。各实施例中的摄像结构及相应方法可以拍摄静态图片，也可以拍摄动态视频，可以应用于便携式手机、平板电脑、穿戴式电子设备，以及取代笔记本电脑屏幕所在面板上现有的摄像头结构。
[0081]所述镜头是用以生成影像的光学部件，由单片或多片透镜组成，通过透镜的折射作用以实现设计的光学效果。
[0082]本实施例提供了一种具有摄像功能的便携式电子设备，例如图1所示，便携式电子设备中的摄像结构设置了 2个摄像模组，分别为第一摄像模组与第二摄像模组。
[0083]第一摄像模组包括第一镜头21与第一感光元件31，第二摄像模组包括第二镜头22与第二感光元件32，在实施例中，第一摄像模组与第二摄像模组的构造可以是相同的，也就是第一镜头21与第二镜头22采用相同的透镜组合，实施例中，各感光元件可以为相同的感光元件，例如第一感光元件31与第二感光元件32采用相同的感光元件，这样各感光元件所摄取的图像像素，尺寸，图像质量相同，便于后期的图像拼接等处理。
[0084]实施例中的感光元件3可以是CO)(Charge-coupled Device)、CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)等能够把光学影像转化为数字信号的器件。
[0085]第一感光元件31与第二感光元件32为矩形，镜头光轴穿过感光元件，感光元件的中点设置于镜头的像场中偏离光轴的位置，在不同的实施例中，如图1，图3所示实施例，第一感光元件的中点310偏离第一镜头光轴L1，位于光轴之上，第二感光元件的中点320偏离第二镜头光轴L2,位于光轴之下，也就是感光元件的中点偏向光轴外侧。如图2所不，第一感光元件的中点310偏离第一镜头光轴L1，位于光轴之下，第二感光元件的中点320偏离第二镜头光轴L2,位于光轴之上，也就是感光元件的中点偏向光轴内侧。
[0086]所谓光轴内侧是指各光轴之间的区域，参见图5a，若是2根平行的光轴1^与L2,光轴内侧就是两根平行光轴之间的区域In1 (在图5a中对应标示有墨点阴影之处)，光轴外侧就是两根平行光轴之外的区域0&与Os 2。参见图5b，若是4根平行的光轴Lp L2, 1^与L4，光轴内侧就是4根平行的光轴之间的区域，可以视为四棱柱A1B1C1D1-A2B2C2D2之间的区域(空间)In2以及其向两端延伸包括的区域(空间)In 3与In 4，即在图5a中对应标示有墨点阴影之处，除In2、In3及In 4之外的区域(空间)0s 3，视为光轴外侧。
[0087]对应于图1图2与图3，光轴内侧是指第一镜头光轴1^与第二镜头光轴L2之间的位置。相反的，光轴外侧是指各光轴之间区域之外的区域。对应于图1、图2与图3，光轴外侧是指第一镜头光轴L1不朝向第二镜头光轴1^的一侧的区域，以及第二镜头光轴L2不朝向第一镜头光轴L1的一侧的区域，也就是除第一镜头光轴L 1与第二镜头光轴L 2之间区域之外的其他区域。
[0088]综上所述，光轴内侧是指以光轴为基准，靠近便携式电子设备中摄像结构中心线的一侧，光轴外侧是指以光轴为基准，背离便携式电子设备中摄像结构中心线的一侧。所述摄像结构的中心线就是指将便携式电子设备中的数个摄像模组视为一个整体，该整体的中心线即为摄像结构的中心线。
[0089]第一感光元件31与第二感光元件32为矩形，镜头光轴穿过感光元件，感光元件的中点设置于镜头的像场中偏离光轴的位置，每一摄像模组的感光元件所对应的像场图像都与另一摄像模组的感光元件所对应的像场图像部分重叠，拼组成一与被摄景物对应的矩形连续图像，也就是中间部分没有间断的图像，其上的景物图像与被摄景物是连续对应的，中间没有中断。
[0090]镜头光轴穿过感光元件，包括了镜头光轴穿过感光元件内部与镜头光轴穿过感光元件边缘两种情况，前者如图2、图3所示实施例，后者如图1所示实施例。
[0091]为便于读者直观理解，在图1至图4所示实施例中，我们将各摄像模组的视角用墨点阴影标示出，但由于图片大小限制，无法对全部视角进行全面的标示，仅对有助于理解各摄像模组视角交叉以及视角盲区之处进行标示说明，以助于读者理解所述技术方案。
[0092]对应于图1所示的实施例，镜头光轴穿过感光元件边缘，第一感光元件31的下缘位于第一镜头光轴LI上，第二感光元件32的上缘位于第二镜头光轴L2上，这样第一摄像模组的视角的一边与第一镜头光轴LI平行，另一半与为第一感光元件31与第一镜头21光心的连线，其视角为α，同理，第二摄像模组的视角为β，第一摄像模组与第二摄像模组的视角合并为γ1<3对应于图3所示实施例，镜头光轴穿过感光元件内部，两个摄像模组的视角分别为α、β，两个摄像模组的视角合并为γ3，由于图3所示实施例中，两个摄像模组的视角α、β重叠部分多于图1所示实施例中两个摄像模组视角α、β的重叠部分，因此γ I大于γ 3，也就是说，同样的镜头与感光元件的感光模组组成的摄像结构，当镜头光轴穿过感光元件边缘的结构形成的摄像结构，其视角要大于镜头光轴穿过感光元件内部的结构形成的类似的摄像结构。
[0093]感光元件中点偏向光轴外侧的实施例中，各摄像模组所拍摄的景物图像为该摄像模组相反一侧的景物图像，如图1、图3所示，上方的第一摄像模组中，第一感光元件31所获得的图像为下方的景物图像，下方的第二摄像模组中，第二感光元件32所获得的图像为上方的景物图像。当将便携式电子设备转动90度横置时，将第一摄像模组作为位于右边的摄像模组，第二摄像模组作为位于左边的摄像模组。
[0094]感光元件中点偏向光轴内侧的实施例中，各摄像模组所拍摄的景物图像为该摄像模组相同一侧的景物图像，如图2所示，上方的第一摄像模组中，第一感光元件31所获得的图像为上方的景物图像，下方的第二摄像模组中，第二感光元件32所获得的图像为下方的景物图像。当将便携式电子设备转动90度横置时，将第一摄像模组作为位于右边的摄像模组，第二摄像模组作为位于左边的摄像模组。
[0095]将图1、图2、图3所示实施例分别用于拍摄如图6所示景物，其中图1所示的摄像结构，位于右侧的第一摄像模组所获取的图像如图7所示，获得的是偏左侧的景物图像，位于左侧的第二摄像模组所获取的图像如图8所示，获得的是偏右侧的景物图像。图3所示摄像结构获取的图像与上述情况类型。而在图2所示的摄像结构中，位于右侧的第一摄像模组所获取的图像如图8所示，获得的是偏右侧的景物图像，位于左侧的第二摄像模组所获取的景物图像如图7所示，获得的是偏左侧的景物图像。
[0096]从图7、图8的比较中，我们可以发现图7与图8的边缘部分重叠，将图7与图8合成，可以得到完整的，如图6所示景物图像。
[0097]便携式电子设备设有2个以上的摄像模组，可以是2个、3个、4个或更多。
[0098]例如图29所示的4个摄像模组，其中第一镜头21、第二镜头22、第三镜头23与第四镜头24向中间聚拢，镜头下方分别是第一感光元件，第二感光元件32，第三感光元件33，第四感光元件34。在设置4个摄像模组的摄像结构中，对图6所示景物进行拍摄，4个摄像模组得到从图9至图12所示4张图像，4张图像之间有部分重叠，可以将4张图像合成，得到完整的，如图6所示的景物图像。
[0099]在图4所示的实施例中，包括了 3各摄像模组，第一摄像模组、第二摄像模组与第三摄像模组，第一摄像模组包括第一镜头21与第一感光元件31，第二摄像模组包括第二镜头22与第二感光元件32，第三摄像模组包括第三镜头23与第三感光元件33，每个感光元件都为矩形。三个摄像模组排列于同一直线上，三个摄像模组的镜头光轴互相平行，且位于同一平面上。第一摄像模组与第二摄像模组位于两侧，第三摄像模组位于中间。
[0100]其中第一摄像模组与第二摄像模组中，感光元件的中点设置于镜头像场中偏离镜头光轴的位置，第三摄像模组中，感光元件的中点设置于镜头像场中镜头光轴的位置，没有偏移。第一摄像模组与第二摄像模组中与图1至3所示的实施例不同的是，镜头光轴并未穿过感光元件，也就是说，感光元件具有较大的偏移，完全偏到了镜头光轴的其中一侧。这样的结构导致了，第一摄像模组与第二摄像模组的视角不足以覆盖便携式电子设备拍摄方向前方的角度，中间会留有空隙，如果仅仅依靠第一摄像模组与第二摄像模组获取图像，二者获取的图像没有重叠部分，无法拼接出连续的图像。因此在本实施例中，在第一摄像模组与第二摄像模组之间设置了第三摄像模组，第三摄像模组的视角填补了二者之间的视角空白，这样第一摄像模组获取的图像与第三摄像模组获取的图像部分重叠，第二摄像模组获取的图像也与第三摄像模组获取的图像部分重叠，三者的图像拼接，得到了连续图像。
[0101]在另外一些实施例中，可以采用一个感光元件的中点设置于镜头的像场中偏离镜头光轴的位置，另一个感光元件的中点设置于镜头的像场中镜头光轴的位置，也就是一个感光元件相对于镜头光轴偏移，而另一感光元件相对于镜头光轴不偏移的结构，例如图28所示的结构，其相对于图4的结构，可以视为减少了第二摄像模组，而保留了第一摄像模组与第三摄像模组，第一摄像模组设置于设备上方，第三摄像模组设置于第一摄像模组的下方。
[0102]其中第一摄像模组的第一感光元件31相对于第一镜头21的光轴向下偏移，第三摄像模组的第三镜头23的光轴穿过第三感光元件。这样的结构可以应用于手机，平板等便携式电子设备上，特别适用于自拍。人自拍时通常时用手持电子设备，但手部的高度通常低于脸部，因此使用现有的便携式电子设备，为了拍摄得到脸部的自拍图片，要么将手举高至与脸部等高，但这样很不自然，并且不舒适，要么就是将手机倾斜，但是这样人脸与摄像模组的感光元件呈较大的倾斜角度，这样就导致了很大的透视畸变，容易将脖子，嘴巴，鼻子等拍得较大，不美观且不自然。
[0103]而如图28所示，采用这样的摄像结构，便携式电子设备的拍摄视角偏上(也就是向第一摄像模组方向偏移)，这样拍摄者可以保持手部的自然姿势(低于脸部)，同时又无须倾斜电子设备，保持感光元件与脸部接近平行的状态，拍摄得到的图片透视畸变小，脸部比例正常，图片清晰自然。
[0104]应用类似图28所示的结构，但是将两个摄像头位置旋转90度，从上下设置修改为左右设置，这样在需要广角自拍时可以得到很好的应用，例如图30所示的自拍场景，当6个人自拍时，需要由旁边的人进行拍摄，例如由最右边或最左边的人手持手机进行拍摄，在使用现有技术的手机时，由于左边或右边的拍摄者要将拍摄视角对准6人中间的位置，因此需要将手机倾斜，这样会导致透视畸变，导致每个人大小比例失真。而使用旋转90度后图28的摄像结构，由于其中一个摄像模组的感光元件相对于镜头偏移，可以拍摄到旁边的视角，拍摄时，感光元件没有偏移的摄影模组视角朝向边上的拍摄者，感光元件相对于镜头偏移的摄像模组拍摄旁边的任务，这样一方面设备的拍摄角度得以扩展，另一方面可以不需要倾斜设备，保持感光元件与人物队列平面的平行，不容易导致透视畸变。
[0105]上述各实施例，由于各摄像模组之间具有一定的间距，因此各摄像头的视角存在一定视差，各摄像模组的感光元件所对应的像场部分重叠，所拍摄得到的图像也部分重叠。对于图1、图3所示感光元件中点偏向光轴外侧的实施例中，拍摄的景物越远，各摄像模组的感光元件所对应的像场重叠的部分越少，视角越广，而对于图2所示感光元件中点偏向光轴内侧的实施例中，在其有效的拍摄距离之内，拍摄的景物越近，各摄像模组的感光元件所对应的像场重叠的部分越少，视角越广。
[0106]如前文所述，由于各摄像模组之间具有一定的间距，因此各摄像头的视角存在一定视差。减小各摄像模组之间的间距，有利于减少各摄像头的视差，降低后期合成的难度，提高拍摄质量。也就是说在实施例中，为了拍摄得到更易于合并，合并后图像质量更好的图片，可以将各摄像模组近可能地相互靠近，以减少由于拍摄点之间距离导致的视差。
[0107]在不同实施例中，可以根据实际需要采用不同形状的感光元件，例如矩形、三角形、六角形、圆形、扇形等，但是出于感光元件的工艺制程方便，以及后期图像处理方便，同时兼顾用户对图像形状的习惯，使用矩形的感光元件较为便利，所述矩形包括长方形与正方形。在摄像模组数量为2个，感光元件为长方形的实施例中，摄像模组的连线方向与感光元件的短边平行，也可以表述为，感光元件中心与镜头的像场的中心之间的连线与长方形的短边平行，还可以表述为，长方形的短边与两条平行光轴所确定的平面平行。
[0108]如图13所示，便携式电子设备包括了 2个摄像模组，第一摄像模组11与第二摄像模组12，其中第一摄像模组11中第一镜头的像场41的中心为O1，第二摄像模组12中第二镜头的像场42的中心为O2，摄像结构的光学系统成像的像场通常是圆形的，所述像场是指景物，通过透镜或镜头会聚作用后，在焦平面上所呈现出来的一块区域范围的明亮而清晰影像的幅面，有时也将其称之为像幅。像场图像即是像场中形成的光学图像。图中长方形E1F1G1H1为第一感光元件，同时也是第一镜头的像场对应第一感光元件的部分，长方形E2F2G2H2为第二感光元件，同时也是第二镜头的像场对应第二感光元件的部分。其中F A、E1H1、F2G2、E2H2为长方形的长边，E 、HA、E2F2、H2G2为长方形的短边，两个摄像模组的连线，也就是两个镜头中心的连线O1O2，与感光元件的短边是平行的。或者说第一感光元件中心P1与第一镜头的像场的中心O i之间的连线与长方形感光元件的短边平行，第二感光元件中心P2与第一镜头的像场的中心O 2之间的连线与长方形感光元件的短边平行。
[0109]两个摄像模组中感光元件所对应的像场图像合并后的示意图可以简单地用图15来表示。这样的设置与结构在同样的镜头结构中，最大程度地利用了像场面积，在同样的感光元件面积的情况下，可以有效降低镜头的成本。作为对比，请常见图14，在同样的像场中，在相似的位置设置感光元件，分别标示为长方形141(具与长方形I J2K2M2，其中I1J1, K1M1,I2J2, K2M2为长方形的长边，I而，J1M1,12K2, J2M2为长方形的短边，两个摄像模组的连线，也就是两个镜头中心的连线O1O2，与感光元件的长边是平行的。或者说第一感光元件中心？1与第一镜头的像场的中心O1之间的连线与长方形感光元件的长边平行，第二感光元件中心P2与第一镜头的像场的中心O2之间的连线与长方形感光元件的长边平行，还可以表述为，长方形的长边与两条平行光轴所确定的平面平行。
[0110]两个摄像模组中感光元件对应的像场合并后的示意图可以简单地用图16来表示，在图15与图16的对比中，我们可以发现在像场尺寸相同，感光元件偏移量相近的情况下，摄像模组的连线方向与感光元件的短边平行的实施例感光元件对应的像场面积更大，更大程度地利用了像场。
[0111]通常便携式电子设备的摄像模组其感光元件的中点(也就是几何中心)通常位于镜头的像场的中点，因此其视角(即拍摄角度)以镜头的光轴为对称轴。如【背景技术】所述多摄像头的技术方案中，如图17、图18所示，为了让不同的摄像模组，第五摄像模组15与第六摄像模组15分别拍摄不同的角度，需要将镜头光轴L5、L6指向不同方向，而镜头光轴指向不同方向就导致了摄像模组相对于便携式电子设备必须倾斜设置，这就导致了以下技术问题:倾斜设置的摄像模组导致便携式电子设备的厚度增加，或者导致摄像模组突出于便携式电子设备表面，倾斜设置的摄像模组浪费电子设备内部空间，给设备的设计、生产、装配带来了极大不便。同时，由于摄像模组的倾斜，导致各摄像模组的感光元件互相不平行，且与被摄的景物平面不平行，导致了不同的透视畸变，例如图20所示的景物，大小均匀，黑白相间的方格，经过图17及图18所示的摄像结构的两个摄像模组拍摄后，两个摄像模组分别得到如图21与图22所示的透视畸变的图像，经过合成后得到如图23所示图片。因此，合成时需要通过后期图像数据处理矫正，进行拉伸或压缩，以拼接图片，获得的图像合成质量不高，难以达到不失真的图像相同的画面质量，又加剧了设备计算负担。获得的图像若要转换为与感光元件形状一致，例如矩形等，还需要剪裁，这样又损失了较多的像素。
[0112]上述各实施例所述结构，与通常便携式电子设备中的摄像头等摄像模组不同。在各实施例中，如图19所示，感光元件的中点偏离了像场的几何中心，因此摄像模组无需倾斜设置就可以拍摄偏离镜头光轴视角的景物图像，各摄像模组的镜头光轴相互平行，各感光元件也相互平行。通过如图19所示实施例，第一摄像模组11获得的图像如图24所示，第二摄像模组12获得的图像如图25所示，这样可以保持各摄像模组拍摄得到的透视效果是相同的，便于方便图像的合成，以及提高合成图像的质量，第一摄像模组与第二摄像模组所获得的图像重叠拼合后如图26所示，与图20原图中的方格基本无差异。同时，由于摄像模组无需倾斜设置，不会导致摄像头突出便携式电子设备表面也不会增加设备厚度，从图17、图18中便携式电子设备的厚度Hl与图19中便携式电子设备的厚度H2的比较可以明显看出H2明显小于H1，采用发明人提供的方案，便携式电子设备的厚度可以大大减少。便于设备的设计、生产、装配。
[0113]整体便携式电子设备的模块如图27所示，第一摄像模组中的第一感光元件31，以及第二摄像模组中的第二感光元件32分别与处理模块100连接，以传输图像信号至处理模块，处理模块100用于将各感光元件获得的图像拼接成一整体连续图像。在实施例中，处理模块可以是硬件模块，例如图像处理芯片、图像处理电路等，也可以是软件模块，例如利用软件通过通用处理芯片对图像信号进行处理。
[0114]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此夕卜，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
[0115]尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有摄像功能的便携式电子设备，其特征在于，所述便携式电子设备设有处理模块与2个以上的摄像模组； 所述摄像模组包括镜头与感光元件，镜头光轴与感光元件垂直，至少一摄像模组的感光元件的中点设置于镜头的像场中偏离镜头光轴的位置； 每一摄像模组的感光元件所对应的像场图像都与至少另一摄像模组的感光元件所对应的像场图像部分重叠，各摄像模组的感光元件所对应的像场图像可拼接成一与被摄景物对应的连续图像； 所述处理模块用于将各感光元件获得的图像拼接成一整体连续图像。2.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，各摄像模组的镜头光轴相互平行。3.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，所述感光元件为矩形，各摄像模组的感光元件所对应的像场图像可拼接成一与被摄景物对应的矩形连续图像。4.根据权利要求3所述的便携式电子设备，其特征在于，所述摄像模组的数量为2个，所述感光元件为长方形，每一摄像模组的感光元件的中点都设置于镜头的像场中偏离镜头光轴的位置，感光元件的短边与两个摄像模组的连线相平行。5.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，每一摄像模组的感光元件的中点都设置于镜头的像场中偏离镜头光轴的位置。6.根据权利要求5所述的便携式电子设备，其特征在于，各摄像模组的感光元件的中点都偏向光轴内侧，或各摄像模组的感光元件的中点都偏向光轴外侧。7.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，在每个摄像模组中，镜头光轴都穿过感光元件。8.—种应用于便携式电子设备的摄像模组，其特征在于，所示摄像模组包括镜头与感光元件，镜头光轴与感光元件垂直，感光元件的中点设置于镜头的像场中偏离光轴的位置。9.根据权利要求8所述的摄像模组，其特征在于，所述镜头光轴穿过感光元件。10.根据权利要求8所述的摄像模组，其特征在于，所述感光元件为矩形。11.根据权利要求10所述的摄像模组，其特征在于，所述感光元件为长方形，感光元件中心与镜头的像场的中心之间的连线与长方形的短边平行。
【文档编号】H04N5/225GK105991904SQ201510091164
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月28日
【发明人】罗宁
【申请人】福州瑞芯微电子股份有限公司