摄像头结构、终端设备、扩大摄像头拍照可视角度的方法与流程

本发明属于摄影技术领域，更具体地说，是涉及一种摄像头结构、终端设备、扩大摄像头拍照可视角度的方法。

背景技术：

目前，市场上的手机设计越来越向轻薄化方向发展，手机的机体被设计制造的越来越薄，但是，对于手机摄像方面，使用者对手机摄像头的各方面参数的要求越来越高，例如使用者对手机摄像头的拍照可视角度的要求。在现有技术中，一般通过摄像头的镜头镜片组来获得更大的拍照可视角度，这就需要增加更多的镜头镜片组才能实现摄像头的拍照可视角度。这样，由于摄像头的镜头镜片组数量的增加，不可避免地会增加摄像头模块的厚度，然而在手机轻薄化的发展趋势中，要在手机容纳下厚度更厚的摄像头模块，这是矛盾的。因此，现有技术的手机的摄像头无法实现在手机轻薄化的基础上实现增大摄像头拍照可视角度的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种摄像头结构、终端设备、扩大摄像头拍照可视角度的方法，以解决现有技术中存在的手机的摄像头无法实现在手机轻薄化的基础上实现增大摄像头拍照可视角度的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种摄像头结构，包括：安装壳体，安装壳体具有安装腔；透光镜片，透光镜片固定安装在安装壳体上；摄像头聚光镜，摄像头聚光镜固定安装在安装腔内；反光镜片，反光镜片设置在安装腔内，反光镜片将由透光镜片入射的光反射至摄像头聚光镜，并且由反光镜片传播至摄像头聚光镜的出光路径方向可调，以调节照射至摄像头聚光镜的出射光相对于反光镜片的入射光之间的夹角；感光元件，感光元件接收通过摄像头聚光镜传播的光线。

根据本技术方案的另一方面，提供了一种终端设备，该手机包括处理芯片和摄像头结构，摄像头结构为前述方案提供的摄像头结构，处理芯片与摄像头结构的感光元件电连接，且处理芯片与摄像头结构的驱动马达电连接。

根据本技术方案的又一方面，提供了一种扩大摄像头拍照可视角度的方法，该方法应用前述方案中提供的手机进行摄像操作，并且该手机中的摄像头结构的反光镜片设有居中摄像位置，该扩大摄像头拍照可视角度的方法包括以下步骤：

使用居中摄像位置进行第一步摄像，获取第一张摄像照片；

相对于居中摄像位置，调节由反光镜片传播的出射光相对于入射光的出光路径方向的夹角变大，并且出射光的靠近入射光的一侧光线完全照射在摄像头结构的感光元件上进行第二步摄像，获取第二张摄像照片；

相对于居中摄像位置，调节由反光镜片传播的出射光相对于入射光的出光路径方向的夹角变小，并且出射光的远离入射光的一侧光线完全照射在摄像头结构的感光元件上进行第三步摄像，获取第三张摄像照片；

将第一张摄像照片、第二张摄像照片以及第三张摄像照片相互重合叠加，从而获得扩大拍照可视角度的成图摄像照片。

通过将正常摄像照相时的无效光线也传播至感光元件中以全部进行显影成像，并对所得到的第一张摄像照片、第二张摄像照片和第三张摄像照片进行叠加重合，得到了拍摄区域更大的照片，扩大了摄像头结构的摄像拍照的可视角度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的摄像头结构进行第一步摄像的结构示意图；

图2为本发明实施例的摄像头结构进行第二步摄像的结构示意图；

图3为本发明实施例的摄像头结构进行第三步摄像的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10、安装壳体；20、透光镜片；

30、摄像头聚光镜；40、反光镜片；

41、反光面；50、感光元件；

60、支点转轴；70、驱动马达；

101、第一张摄像照片；102、第二张摄像照片；

103、第三张摄像照片。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1至图3所示，本实施例的摄像头结构包括安装壳体10、透光镜片20、摄像头聚光镜30、反光镜片40和感光元件50，安装壳体10具有安装腔，具体地安装壳体10上设有进光孔以将光线导入进安装腔内，透光镜片20固定安装在安装壳体10上，即透光镜片20安装在进光孔处将环境光线导入安装腔内，摄像头聚光镜30固定安装在安装腔内，反光镜片40设置在安装腔内，反光镜片40上设有反光面41，该反光面41将由透光镜片20入射的光反射至摄像头聚光镜30，并且由反光镜片40传播至摄像头聚光镜30的出光路径方向可调，以调节照射至摄像头聚光镜30的出射光相对于反光镜片40的入射光之间的夹角，感光元件50则接收通过摄像头聚光镜30传播的光线。

环境光线在安装腔内传播的过程中，光线从透光镜片20入射之后经过反光镜片40反射，并经过照射至摄像头聚光镜30的出光方向与初始的由透光镜片20入射的入射光之间的传播夹角的调节，使得出射光由摄像头聚光镜40传播至感光元件50。因此，感光元件50与摄像头聚光镜30之间正对设置。

为了能够更加方便、容易地扭转反光镜片40，本实施例的摄像头结构还包括支点转轴60，并且反光镜片40的背面上设有转动支点，通过该转动支点能够调节反光镜片40传播的入射光与出射光之间反射夹角(调节该反射夹角增大或者减小)，支点转轴60能够绕其中心轴线转动地连接在安装壳体10上，转动支点与支点转轴60固定连接。这样，当使用者对支点转轴60进行转动(此时使用者可以才用手动直接转动支点转轴60的方式，也可以采用借助动力驱动的方式来转动支点转轴60)，则能够带动反光镜片40同步转动，从而调节反光镜片40的反光面41的反光工作位置。当然，转动支点与支点转轴60之间还可以采用支点转轴60固定而转动支点相对于支点转轴转动的装配方式进行设计，具体地，支点转轴60的两端部固定设置在安装壳体10上，支点转轴60穿过转动支点，且转动支点能够相对于支点转轴60转动。

当采用动力驱动的方式来转动支点转轴60以便让使用者能够更加轻松、方便、快捷地调节反光镜片40，因此，摄像头结构还包括驱动马达70，驱动马达70安装在安装腔内，驱动马达70的驱动端与支点转轴60驱动连接。这样，只需要控制驱动马达70转动，即可实现顺时针转动反光镜片40到达第一扩展工作位置或逆时针转动反光镜片40到达第二扩展工作位置。

在本实施例中，转动支点设在反光镜片40的中间位置，这样可以是转动支点的受力平均，降低驱动马达70的功率输出。当然，转动支点也可以设在反光镜片40的端部侧。

此外，相对于利用转动支点与支点转轴60的设计形式对入射光与出射光之间的传播夹角进行调节之外，在另一种可行的设计方案中，摄像头结构还包括出光路径方向调节组件(未图示)，该出光路径方向调节组件设置在反光镜片40与摄像头聚光镜30之间，出光路径方向调节组件接收由反光镜片40出射的光线，且出光路径方向调节组件调节照射至摄像头聚光镜30的出射光相对于反光镜片40的入射光之间的夹角。具体地，该出光路径方向调节组件可以是由于各种相应的反光镜、折射透镜以及反射透镜等光学组件配合形成。

以下则以采用转动支点与支点转轴60配合装配以实现入射光和出射光之间的传播夹角来说明本摄像头结构所具有的优异效果。

其中，反光镜片40的背面上设有能够调节反光面41上入射光与出射光之间夹角的转动支点，对反光镜片40的反光面41进行调节均是指相对于居中摄影位置而言，例如需要增大入射光与反射光之间的夹角时则将反光镜片40沿顺时针扭转，例如需要缩小入射光与反射光之间的夹角时则将反光镜片40沿逆时针扭转。反光镜片40具有三个固定的工作位置，一个即是居中摄影位置，沿顺时针扭转则到达第一扩展工作位置，沿逆时针扭转则达到第二扩展工作位置。如图1至图3所示，当反光镜片40处于居中摄像位置时，入射光与反射光之间的最小夹角为β1，当反光镜片40处于第一扩展工作位置时，入射光与反射光之间的最小夹角为β2，当反光镜片40处于第二扩展工作位置时，入射光与反射光之间的最小夹角为β3，并且β3＜β1＜β2。

与现有技术相同地，当该摄像头结构正常摄影照相时(即此时反光镜片40的工作位置为居中摄像位置)，从透光镜片20照射到反光镜片40上的光经反射后到达摄像头聚光镜30，然后摄像头聚光镜30将光线传播到感光元件50上显影成像，得到第一张摄像照片101。此时，有一部分边缘光线无法照射感光元件50，因而无法将反光镜片40所反射的摄像目标区域的光线全部照射至感光元件50上成像，无法满足使用者对所拍摄照片对于大可视角度的要求。应用本技术方案的摄像头结构，相对于居中摄像位置，通过反光镜片40背面的转动支点调节反光镜片40的正面(即反光面41)的范围位置，当反光面41沿顺时针调节到达第一扩展工作位置，此时能够将由透光镜片20入射的光的反射方向，从而将反射后靠近透光镜片20的那部分边缘光线完全照射到感光元件50上而得到第二张摄像照片102，在第二张摄像照片102中存在部分照片图像与第一张摄像照片101中相应的照片图像完全相同。然后，相对于居中摄像位置，沿逆时针调节到达第二扩展工作位置，此时能够将远离透光镜片20的剩余边缘光线完全照射到感光元件50上而得到第三张摄像照片103，同时第三张摄像照片103中存在部分照片图像与第一张摄像照片101中相应的照片图像完全相同。这样，通过将正常摄像照相时的无效光线也传播至感光元件50中全部进行显影成像，并对所得到的第一张摄像照片101、第二张摄像照片102和第三张摄像照片103进行叠加重合而显著降低光电信号的合成难度，得到了拍摄区域更大的照片，扩大了摄像头结构的摄像拍照的可视角度。

根据本技术方案的另一方面，提供了一种终端设备，该终端设备包括：手机、平板电脑或者其他具有摄像功能的电子设备。该终端设备包括处理芯片和摄像头结构，摄像头结构为前述的摄像头结构，处理芯片与摄像头结构的感光元件50电连接，且处理芯片与摄像头结构的驱动马达70电连接。当本技术方案的摄像头结构装配在终端设备上，可以选择保留摄像头结构的安装壳体10，也可以利用终端设备壳体来替代安装壳体10，将原来在安装壳体10所设计的配合安装的结构设计制造在终端设备壳体上，从而将摄像头结构的透光镜片20、摄像头聚光镜30、反光镜片40、感光元件50、支点转轴60以及驱动马达70直接安装在手机壳体上。

终端设备在出厂时，终端设备中的处理芯片已被写入相应的控制摄像头结构进行摄像拍照的控制程序，使用者在手机操作界面上选择摄像照相功能，然后处理芯片运行相应的控制程序，当使用者将摄像头结构对摄像对象对焦完成并启动摄像照相按钮之后，处理芯片控制驱动马达70工作，并通过感光元件50获取第一张摄像照片101、第二张摄像照片102和第三张摄像照片103的照片信息，然后将三张照片进行重合叠加，输出扩大拍照可是角度的照片。

由于控制驱动马达70驱动反光镜片40从居中摄像位置到达第一扩展工作位置，然后复位居中摄像位置后再接着转动至第二扩展工作位置，次过程需经过较长时间并且要求所处摄像照相环境的光线强度必须满足预定光强要求。为了消除终端设备因环境光强不足而无法进行摄像照相，因此本实施例的终端设备还包括补光灯具和光敏传感器，补光灯具用于在光线强度小于预定光强的环境下进行补光，补光灯具与处理芯片电连接，并且光敏传感器与处理芯片电连接。当使用者在终端设备操作界面上选择摄像照相功能后，处理芯片开始运行相应控制程序，此时光敏传感器便感应所处摄像照相环境的光强，并将检测到的环境光强信号发送至处理芯片。当光敏传感器检测环境光强满足摄像照相的预定光强要求，则处理芯片不开启补光灯具照明补光；当光敏传感器检测环境光强小于预定光强要求(即此时环境空间光线比较昏暗)，则处理芯片控制开启补光灯具对摄像照相环境空间进行补光。然后使用者进行对焦、按下摄像照相快门进行摄像照相。

根据本技术方案的又一方面，提供了一种扩大摄像头拍照可视角度的方法，该方法应用前述的手机进行摄像操作，并且该手机中的摄像头结构的反光镜片40的反光面41设有居中摄像位置，该扩大摄像头拍照可视角度的方法包括以下步骤：

步骤s10：使用居中摄像位置进行第一步摄像，获取第一张摄像照片101；

步骤s20：相对于居中摄像位置，调节由反光镜片40传播的出射光相对于入射光的出光光路方向的夹角变大(即照射至摄像头聚光镜30的出光光线与反光镜片40的入射光线之间的传播夹角变大)，并且出射光的靠近入射光的一侧光线完全照射在摄像头结构的感光元件50上进行第二步摄像，获取第二张摄像照片102；

步骤s30：相对于居中摄像位置，调节由反光镜片40传播的出射光相对于入射光的出光光路方向的夹角变小(即照射至摄像头聚光镜30的出光光线与反光镜片40的入射光线之间的传播夹角变小)，并且出射光的远离入射光的一侧光线完全照射在摄像头结构的感光元件50上进行第三步摄像，获取第三张摄像照片103；

步骤s40：将第一张摄像照片101、第二张摄像照片102以及第三张摄像照片103相互重合叠加，从而获得扩大拍照可视角度的成图摄像照片。

由于手机上设有补光灯具，当在光线强度达到预定光强的环境下使用扩大摄像头拍照可视角度的方法进行摄像则无需开启补光灯具，当在光线强度小于预定光强的环境下使用扩大摄像头拍照可视角度的方法进行摄像则需要开启补光灯具进行补光，以便获取图片质量更好的照片。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。