专利名称：双镜头装置及可撷取立体影像的电子设备的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种用以撷取立体(3D)影像的数字双镜头装置，特别是指一种可拍摄直幅立体影像的双镜头装置及具有该双镜头装置的电子设备。
背景技术：
目前数字相机及可摄像的移动电话等手持式电子设备已经发展出可以撷取立体数字影像的摄像功能。立体摄像技术是利用两个数字感光镜头模块左右水平设置，模拟人的双眼形成立体影像。受限于一般数字感光镜头模块 中的感光兀件为符合人体双眼取像为横向宽度大于直向高度的视野所作的排列设计，撷取摄影的影像均相对地呈现横向宽度大于直向高度的矩形，而现有可撷取数字立体影像的电子设备的两个镜头模块水平横向并排时，各感光元件所撷取的影像的长度方向是与两个镜头模块横向并排的方向一致，之所以撷取的影像可以呈现在矩形的显示屏，是因显示屏的长度方向也是与两个镜头模块横向并排的方向一致，如此在手持电子设备撷取影像时，显示屏可以直接对应呈现镜头模块所撷取的影像。然而，若要拍摄瘦高型(直立方向较长)的物体时，现有电子设备即无法形成完整的立体影像。以拍摄一颗树为例，树的形体为瘦高型，以现有电子设备拍摄时，如图1所示，若电子设备9的摆放方向是以两个镜头模块91沿水平方向横向并排拍摄，所撷取的影像虽可成像为左右迭影立体影像，但因为横幅(在水平方向较宽而高度方向较窄)，无法将整棵树完整摄入，仅能撷取部分影像；如图2所示，若改变电子设备9的摆放方向，使两个镜头模块91沿垂直方向直向并排拍摄，如此两个镜头模块91所撷取的影像为直幅(在高度方向较宽而在水平方向较窄)，两个镜头模块91皆可分别将整棵树完整摄入，但是会形成上下迭影，无法产生如同双眼所见的立体效果。所以如何在拍摄瘦高型的物体时，能够呈现完整的立体影像，是有待解决的课题。
发明内容
因此，本发明的一个目的，即在提供一种镜头可旋转的双镜头装置，以方便拍摄不同高宽比的物体。本发明的另一个目的，在提供一种具有镜头可旋转的双镜头装置的可撷取立体影像的电子设备。于是，本发明可撷取立体影像的电子设备，包括:一机壳、一装设于机壳且呈矩形的显示屏，及一装设于机壳且与显示屏电连接的双镜头装置。双镜头装置包括:一第一镜头模块、一第二镜头模块及一驱转模块。第一镜头模块包括一感光兀件。第二镜头模块包括一感光元件，且与第一镜头模块间隔预定距离并排。驱转模块能驱使第一镜头模块与第二镜头模块同步自一第一位置转动至一第二位置，其中，在第一位置时，第一镜头模块与第二镜头模块的感光元件撷取影像的长向是平行第一镜头模块与第二镜头模块并排的方向；在第二位置时，第一镜头模块与第二镜头模块的感光元件撷取影像的长向是垂直第一镜头模块与第二镜头模块并排的方向。依据本发明的实施例，驱转模块包括一第一自转载体、一第二自转载体及一公转载体。第一自转载体与第一镜头模块结合而可以以一第一自转轴为轴心转动。第二自转载体与第二镜头模块结合而可以以一第二自转轴为轴心转动。公转载体具有一公转轴。其中，第一自转轴、公转轴与第二自转轴沿一直线方向间隔并排，且公转轴位于第一自转轴与第二自转轴之间，而第一自转载体与第二自转载体设置于公转载体且可随公转载体绕公转轴转动。通过公转载体、第一自转载体及第二自转载体同时转动，使第一镜头模块与第二镜头模块感光元件撷取影像的长向在第一位置时是平行第一镜头模块与第二镜头模块并排的方向且平行显示屏的长向，而在第二位置时是垂直第一镜头模块与第二镜头模块并排的方向且平行显示屏的长向。前述第一镜头模块与第二镜头模块并排的方向即为第一自转轴与第二自转轴并排所沿方向的该直线方向。本说明书所述“长向”是指矩形的长度方向，例如撷取影像的长向即为矩形影像的长度方向，显示屏的长向即为矩形显示屏的长度方向。依据本发明的实施例，公转载体包括一固定盘及一可动盘，可动盘可活动地结合于固定盘上并可相对固定盘以公转轴为轴心转动，第一自转载体与第二自转载体设于可动盘上。进一步地，公转载体还可包括一设于固定盘的齿轮轴杆，且齿轮轴杆的轴心与公转轴重合，而且可动盘设有对应齿轮轴杆的一贯孔以供齿轮轴杆穿伸，使齿轮轴杆凸伸出可动盘。更进一步地，可动盘还可具有两个分别位于贯孔两侧的轴杆，且各轴杆的轴心分别与第一自转轴及第二自转轴重合；第一自转载体与第二自转载体分别为一齿轮，且可转动地分别安装于各轴杆并与齿轮轴杆啮合，使二齿轮可与齿轮轴杆相对转动。各轴杆具有一沿轴心贯穿的中央穿孔，且固定盘设有两个分别对应穿孔随可动盘转动的移动轨迹的弧形穿槽。依据本发明的实施例，公转载体还可包括一设于固定盘与可动盘的限位机构，限制可动盘转动的角度。具体例如，固定盘具有一第一围绕壁且可动盘具有与第一围绕壁相配合的一第二围绕壁，限位机构包括一形成于第一围绕壁的限位槽及一连接于第二围绕壁的限位块，限位块位于 限位槽内移动。另一具体例如，限位机构包括两个设于固定盘的第一磁性元件，及一设于可动盘的第二磁性元件，两个第一磁性元件分别界定可动盘转动范围的两端点，且位于第二磁性元件随可动盘移动的轨迹上，以对应与第二磁性元件磁性相吸。依据本发明的实施例，双镜头装置还包括一盖体，盖体盖合于可动盘上且可随可动盘转动，并具有两个分别对应第一镜头模块与第二镜头模块的开孔。本发明的功效，通过驱转模块使第一镜头模块与第二镜头模块可以转动至第一位置以形成横幅的立体影像，或转动至第二位置以形成直幅的立体影像，能够方便使用者拍摄不同高宽比的物体。
图1及图2是分别说明现有可撷取立体影像的电子设备的使用状况示意图；图3是说明本发明可撷取立体影像的电子设备的第一较佳实施例的示意图；图4是说明该第一较佳实施例的部分立体分解示意图；图5是说明该第一较佳实施例的镜头模块在第一位置的俯视示意图，其中盖体未示出；图6是说明该第一较佳实施例的镜头模块在第二位置的俯视示意图，其中盖体未示出；图7是说明该第一较佳实施例的镜头模块在第二位置时的使用状况示意图；及图8是说明本发明可撷取立体影像的电子设备的第二较佳实施例的部分立体分解示意图。附图标号:100双镜头装置I驱转模块10公转轴11第一自转轴12第二自转轴2第一镜头模块21感光元件3第二镜头模块31感光元件 4公转载体41固定盘411第一围绕壁412 穿槽42可动盘421第二围绕壁422 贯孔423 轴杆424 穿孔43齿轮轴杆441限位槽442限位块443第一磁性元件444第二磁性元件5第一自转载体6第二自转载体7 盖体71 开孔200 机壳300显示屏
具体实施例方式有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的两个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表不。参阅图3与图4，本发明可撷取立体影像的电子设备的第一较佳实施例，该电子设备可为手机、数字相机、数字摄影机、或平板电脑等可携式装置，或是任何需要撷取静态或动态影像的电子装置。该电子设备包括一机壳200、一矩形的显示屏300及一双镜头装置100，在本实施例，显示屏300及双镜头装置100分别装设于机壳200的相反两侧，显示屏300与双镜头装置100电连接，具体而言，显示屏300与双镜头装置100通过电子设备的电路板(未图示)将两者电性连结在一起，使双镜头装置100撷取的影像呈现于显示屏300。双镜头装置100包括一驱转模块1、一第一镜头模块2、一第二镜头模块3及一盖体7。驱转模块I包括一公转载体4及一第一自转载体5与一第二自转载体6。公转载体4至少一部分可以以一公转轴10为轴心转动，第一自转载体5与第二自转载体6设置于公转载体4上并与公转载体4连动，即第一自转载体5与第二自转载体6随公转载体4绕公转轴10转动,且第一自转载体5可以以一第一自转轴11为轴心转动,第二自转载体6可以以一第二自转轴12为轴心转动，第一自转轴11、公转轴10与第二自转轴12沿一直线方向I间隔并排，且公转轴10位于第一自转轴11与第二自转轴12之间。第一镜头模块2包括一感光元件21，并设置于第一自转载体5上且与第一自转载体5连动，亦即第一镜头模块2随第一自转载体5以第一自转轴11为轴心转动，并随公转载体4绕公转轴10转动。第二镜头模块3包括一感光元件31，并设置于第二自转载体6且与第二自转载体6连动，亦即第二镜头模块3随第二自转载体6以第二自转轴12为轴心转动，并随公转载体4绕公转轴10转动。感光元件21、31，可为CXD或CMOS，撷取的摄像呈矩形，图中所示感光元件21、31的矩形的长宽方向即对应其所撷取影像的长宽方向。详细而言，公转载体4包括一固定盘41、一可动盘42及一设于固定盘41的齿轮轴杆43，且齿轮轴杆43的轴心与公转轴10重合，亦即，齿轮轴杆43的轴心即为公转轴10。固定盘41具有一第一围绕壁411且可动盘42具有与第一围绕壁411相配合的一第二围绕壁421，可动盘42迭置于固定盘41上且第二围绕壁421与第一围绕壁411上下相迭合或内外相套合，可动盘42并可相对固定盘41以公转轴10为轴心转动，而且可动盘42设有对应齿轮轴杆43的一贯孔422以供齿轮轴杆43穿伸，使齿轮轴杆43凸伸出可动盘42，此外，可动盘42还具有两个分别位于贯孔422两侧的轴杆423，且各轴杆423的轴心分别与第一自转轴11及第二自转轴12重合，亦即，第一自转轴11及第二自转轴12即分别为各轴杆423的轴心。在本实施例，第一自转载体5与第二自转载体6分别为一齿轮，且可转动地分别安装于各轴杆423而设置于可动盘42上并与齿轮轴杆43啮合。再者，各轴杆423具有一沿轴心贯穿的中央穿孔424 (贯穿可动盘42)，且固定盘41设有两个分别对应穿孔424随可动盘42转动的移动轨迹的弧形穿槽412，藉此，分别电连接第一镜头模块2与第二镜头模块3的导线可以穿过对应的轴杆423的中央穿孔424及穿槽412与一电路板(未图示)电连接。在本实施例，固定盘41与电子设备的机壳200是分开制作再组合，但是固定盘41也可以与机壳200是一 体成型。进一步地，公转载体4还包括一设置于固定盘41与可动盘42的限位机构，在本实施例，限位机构包括一形成于第一围绕壁411的限位槽441及一连接于第二围绕壁421的限位块442，限位块442位于限位槽441内移动，限位块442与限位槽441相配合而限制可动盘42转动的角度，在本实施例限位机构限制可动盘42转动角度为90度。盖体7盖合于可动盘42上且可随可动盘42转动，并具有两个分别对应第一镜头模块2与第二镜头模块3的开孔71，以露出第一镜头模块2与第二镜头模块3。开孔71由透明板(未图示)封闭，以防止外物损坏第一镜头模块2与第二镜头模块3。 第一镜头模块2与第二镜头模块3转动方式说明如下: 参阅图5与图6，通过驱转模块I使第一镜头模块2与第二镜头模块3可由如图5所示的第一位置转动至如图6所示的第二位置，且可由第二位置再回转至第一位置。如图5所示，在第一位置时，第一镜头模块2与第二镜头模块3的感光元件21、31所撷取影像的长向是平行第一镜头模块2与第二镜头模块3横向并排的方向(即直线方向I)且平行显示屏300的长向，如此适合将电子设备横摆以撷取横幅的立体影像，并使影像的长、宽方向可以对应呈现于显示屏300的长、宽方向，方便使用者观看，使用方式即与现有可撷取立体影像的电子设备相同。欲拍 摄瘦高型物体时，可转动可动盘42而使第一镜头模块2与第二镜头模块3转动至第二位置，由第一位置转动至第二位置时，第一自转载体5与第二自转载体6同步自转90度，并且绕公转轴10转动90度，并利用限位机构定位。如图6所示，在第二位置时，第一镜头模块2与第二镜头模块3随第一自转载体5与第二自转载体6绕公转轴10转动90度，且本身也随第一自转载体5与第二自转载体6自转90度，而使两个感光元件21、31所撷取影像的长向是垂直第一镜头模块2与第二镜头模块3直向并排的方向(即直线方向I)但仍平行显示屏300的长向。参阅图7，同时配合再将电子设备摆放方向由原横向转动90度成直向，而使第一镜头模块2与第二镜头模块3再度改为沿水平方向横向并排，如此两个感光元件21、31所撷取的影像将变成是以直向左右迭影，而能完整摄入瘦高型的物体并呈现直幅的立体影像，而且此时显示屏300的长向亦与撷取影像的长向平行，使影像的长、宽方向可以对应呈现于显示屏300的长、宽方向，方便使用者观看，或是亦可将该直立左右迭影立体影像进行储存，而于有需要时于显示屏300上播放或是传送至其它电子装置上播放。参阅图8，本发明可撷取立体影像的电子设备的第二较佳实施例与第一较佳实施例大致相同，惟，第二较佳实施例的双镜头装置100的限位机构与第一较佳实施例不同，第二较佳实施例中限位机构包括两个设于固定盘41的第一磁性元件443，及一设于可动盘42的第二磁性元件444，两个第一磁性元件443分别界定可动盘42转动范围的两端点，且位于第二磁性元件444随可动盘42移动的轨迹上，以对应与第二磁性元件444磁性相吸，在第二较佳实施例，两个第一磁性元件443相对于公转轴10夹角呈90度角，第二磁性元件444在两个第一磁性元件443之间移动而限定可动盘42转动范围为90度。也就是说，两个第一磁性元件443及第二磁性元件444相距公转轴10的水平距离相等，且两个第一磁性元件443位于以公转轴10为圆心的同一个圆的圆周上且相距90度角，第二磁性兀件444位于第一磁性元件443上方并与其中一个第一磁性元件443磁性相吸，当第二磁性元件444由其中一个第一磁性元件443移动至与另一个第一磁性元件443磁性相吸时，可动盘42即转动90度，如此通过第一磁性元件443与第二磁性元件444相配合即能限制可动盘42转动的角度。
此外，前述二实施例中的驱转模块I是采用可动盘42与固定盘41可相对转动的方式来通过二卫星齿轮哨合齿轮轴杆43转动来驱转第一镜头模块2与第二镜头模块3同步转动，惟，再另一个实施例中，也可以将可动盘42与固定盘41结合成一体，而改采用一马达来驱动齿轮轴杆43来直接转动二卫星齿轮，进而使第一镜头模块2与第二镜头模块3同步转动。惟，对本领域具普通知识者而言，该驱转模块I亦可采用其它适当的手动或电动方式，只要能达成让第一镜头模块2与第二镜头模块3同步转动即可，而不以本详细说明书中所揭露的具体实施例为限。综上所述，前述较佳实施例的第一镜头模块2与第二镜头模块3可以转动至第一位置以形成横幅的立体影像，或转动至第二位置以形成直幅的立体影像，能够方便使用者拍摄不同高宽比的物体，故确实能达成本发明的目的。以上所述的，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内 。
权利要求
1.一种双镜头装置，其特征在于，用以撷取立体影像，所述双镜头装置包括: 一第一镜头模块，包括一感光元件； 一第二镜头模块，包括一感光元件，且与所述第一镜头模块间隔预定距离并排；及 一驱转模块，能驱使所述第一镜头模块与所述第二镜头模块同步自一第一位置转动至一第二位置； 其中，在所述第一位置时，所述第一镜头模块与所述第二镜头模块的感光元件撷取影像的长向是平行所述第一镜头模块与所述第二镜头模块并排的方向；在所述第二位置时，所述第一镜头模块与所述第二镜头模块的感光元件撷取影像的长向是垂直所述第一镜头模块与所述第二镜头模块并排的方向。
2.如权利要求1所述的双镜头装置，其特征在于，所述驱转模块包括有: 一第一自转载体，与所述第一镜头模块结合而可以以一第一自转轴为轴心转动； 一第二自转载体，与所述第二镜头模块结合而可以以一第二自转轴为轴心转动； 一公转载体，具有一公转轴； 其中，所述第一自转轴、所述公转轴与所述第二自转轴沿一直线方向间隔平行并排，且所述公转轴位于所述第一自转轴与所述第二自转轴之间，而所述第一自转载体与所述第二自转载体设置于所述公转载体且可随所述公转载体绕所述公转轴转动。
3.如权利要求2所述的双镜头装置，其特征在于，所述公转载体包括一固定盘及一可动盘，所述可动盘可活动地结合于所述固定盘上并可相对所述固定盘以所述公转轴为轴心转动，所述第一自转载体与所述第二自转载体设置于所述可动盘上。
4.如权利要求3所述的双镜头装置，其特征在于，所述公转载体还包括一设于所述固定盘的齿轮轴杆，且所述齿轮轴杆的轴心与所述公转轴重合，而且所述可动盘设有对应所述齿轮轴杆的一贯孔以供所述齿轮轴杆穿伸，使所述齿轮轴杆凸伸出所述可动盘。
5.如权利要求4所述的双镜头装置，其特征在于，所述可动盘还具有两个分别位于所述贯孔两侧的轴杆，且各所述轴杆的轴心分别与所述第一自转轴及所述第二自转轴重合；所述第一自转载体与所述第二自转载体分别为一齿轮，且可转动地分别安装于各所述轴杆并与所述齿轮轴杆啮合，使所述二齿轮可与所述齿轮轴杆相对转动。
6.如权利要求3所述的双镜头装置，其特征在于，所述公转载体还包括一设于所述固定盘与所述可动盘的限位机构，限制所述可动盘转动的角度。
7.如权利要求6所述的双镜头装置，其特征在于，所述固定盘具有一第一围绕壁且所述可动盘具有与所述第一围绕壁相配合的一第二围绕壁；所述限位机构包括一形成于所述第一围绕壁的限位槽及一连接于所述第二围绕壁的限位块，所述限位块位于所述限位槽内移动。
8.如权利要求6所述的双镜头装置，其特征在于，所述限位机构包括两个设于所述固定盘的第一磁性元件，及一设于所述可动盘的第二磁性元件，所述两个第一磁性元件分别界定所述可动盘转动范围的两端点，且位于所述第二磁性元件随所述可动盘移动的轨迹上，以对应与所述第二磁性元件磁性相吸。
9.如权利要求3所述的双镜头装置，其特征在于，所述双镜头装置还包括一盖体，所述盖体盖合于所述可动盘上且可随所述可动盘转动，并具有两个分别对应所述第一镜头模块与所述第二镜头模块的开孔。
10.如权利要求5所述的双镜头装置，其特征在于，各所述轴杆具有一沿轴心贯穿的中央穿孔，且所述固定盘设有两个分别对应所述这些穿孔随所述可动盘转动的移动轨迹的弧形穿槽。
11.一种可撷取立体影像的电子设备，其特征在于，所述可撷取立体影像的电子设备包括: 一机壳; 一显示屏，装设于所述机壳 '及 一双镜头装置，装设于所述机壳且与所述显示屏电连接，所述双镜头装置包括: 一第一镜头模块，包括一感光元件； 一第二镜头模块，包括一感光元件，且与所述第一镜头模块间隔预定距离并排；及 一驱转模块，能 驱使所述第一镜头模块与所述第二镜头模块同步自一第一位置转动至一第二位置； 其中，在所述第一位置时，所述第一镜头模块与所述第二镜头模块的感光元件撷取影像的长向是平行所述第一镜头模块与所述第二镜头模块并排的方向；在所述第二位置时，所述第一镜头模块与所述第二镜头模块的感光元件撷取影像的长向是垂直所述第一镜头模块与所述第二镜头模块并排的方向。
12.如权利要求11所述的可撷取立体影像的电子设备，其特征在于，所述显示屏呈矩形，所述驱转模块包括有: 一第一自转载体，与所述第一镜头模块结合而可以以一第一自转轴为轴心转动； 一第二自转载体，与所述第二镜头模块结合而可以以一第二自转轴为轴心转动； 一公转载体，具有一公转轴； 其中，所述第一自转轴、所述公转轴与所述第二自转轴沿一直线方向间隔平行并排，且所述公转轴位于所述第一自转轴与所述第二自转轴之间，而所述第一自转载体与所述第二自转载体设置于所述公转载体且可随所述公转载体绕所述公转轴转动。
13.如权利要求12所述的可撷取立体影像的电子设备，其特征在于，所述公转载体包括一固定盘及一可动盘，所述可动盘可活动地结合于所述固定盘上并可相对所述固定盘以所述公转轴为轴心转动，所述第一自转载体与所述第二自转载体设于所述可动盘上。
14.如权利要求13所述的可撷取立体影像的电子设备，其特征在于，所述公转载体还包括一设于所述固定盘的齿轮轴杆，且所述齿轮轴杆的轴心与所述公转轴重合，而且所述可动盘设有对应所述齿轮轴杆的一贯孔以供所述齿轮轴杆穿伸，使所述齿轮轴杆凸伸出所述可动盘。
15.如权利要求14所述的可撷取立体影像的电子设备，其特征在于，所述可动盘还具有两个分别位于所述贯孔两侧的轴杆，且各所述轴杆的轴心分别与所述第一自转轴及所述第二自转轴重合；第一自转载体与所述第二自转载体分别为一齿轮，且可转动地分别安装于各所述轴杆并与所述齿轮轴杆啮合，使所述二齿轮可与所述齿轮轴杆相对转动。
16.如权利要求13所述的可撷取立体影像的电子设备，其特征在于，所述公转载体还包括一设于所述固定盘与所述可动盘的限位机构，限制所述可动盘转动的角度。
17.如权利要求16所述的可撷取立体影像的电子设备，其特征在于，所述固定盘具有一第一围绕壁且所述可动盘具有与所述第一围绕壁相配合的一第二围绕壁；所述限位机构包括一形成于所述第一围绕壁的限位槽及一连接于所述第二围绕壁的限位块，所述限位块位于所述限位槽内移动。
18.如权利要求16所述的可撷取立体影像的电子设备，其特征在于，所述限位机构包括两个设于所述固定盘的第一磁性元件，及一设于所述可动盘的第二磁性元件，所述两个第一磁性元件分别界定所述可动盘转动范围的两端点，且位于所述第二磁性元件随所述可动盘移动的轨迹上，以对应与所述第二磁性元件磁性相吸。
19.如权利要求13所述的可撷取立体影像的电子设备，其特征在于，所述可撷取立体影像的电子设备还包括一盖体，所述盖体盖合于所述可动盘上且可随所述可动盘转动，并具有两个分别对应所述第一镜头模块与所述第二镜头模块的开孔。
20.如权利要求15所述的可撷取立体影像的电子设备，其特征在于，各所述轴杆具有一沿轴心贯穿的中央穿孔，且所述固定盘设有两个分别对应所述这些穿孔随所述可动盘转动的移动轨迹的弧 形穿槽。
全文摘要
本发明提供一种双镜头装置及可撷取立体影像的电子设备。该双镜头装置包括一第一镜头模块、一第二镜头模块及一驱转模块。第一镜头模块包括一感光元件。第二镜头模块包括一感光元件，且与第一镜头模块间隔预定距离并排。驱转模块能驱使第一镜头模块与第二镜头模块同步自一第一位置转动至一第二位置，其中，在第一位置时，第一镜头模块与第二镜头模块的感光元件撷取影像的长向是平行第一镜头模块与第二镜头模块并排的方向；在第二位置时，第一镜头模块与第二镜头模块的感光元件撷取影像的长向是垂直第一镜头模块与第二镜头模块并排的方向。
文档编号H04N5/232GK103246150SQ20121005477
公开日2013年8月14日 申请日期2012年3月5日 优先权日2012年2月14日
发明者王耀葳, 林恕名, 李明德, 郑梃曜, 杜威庆 申请人:纬创资通股份有限公司