摄像组件及电子设备的制作方法

文档序号:15981194发布日期:2018-11-17 00:21阅读:161来源:国知局

本申请涉及一种电子设备技术领域,尤其涉及一种摄像组件及电子设备。

背景技术

随着电子设备技术的日趋发展,越来越多的电子设备中集成有摄像头。传统的单摄像头模式或双摄像头模式的拍摄角度小,导致拍摄效果不佳,无法满足用户的需求。



技术实现要素:

本申请提供了一种拍摄效果较佳的摄像组件及电子设备。

本申请实施例提供了一种摄像组件。所述摄像组件包括至少三个摄像头,每个所述摄像头均具有子入光面,所有的所述子入光面拼接形成一个主入光面,所述主入光面为弧面状。

本申请实施例提供了一种电子设备。所述电子设备包括壳体及上述的摄像组件,所述壳体设有透光孔,所述摄像组件设于所述壳体的内部,所述摄像组件经所述透光孔采集图像。

本申请提供的摄像组件中,通过所述至少三个摄像头的所述子入光面拼接形成一个所述主入光面,并通过所述主入光面对物体进行拍摄,从而利用所述至少三个摄像头对彼此的拍摄盲区进行补充拍摄,以增加所述摄像组件的拍摄角度,进而实现所述摄像组件的全景拍摄,提高所述摄像组件的拍摄效果。当上述摄像组件应用于电子设备时,电子设备具有较佳的拍摄效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施方式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申请的一些实施方式,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是本申请实施例提供的电子设备的一种实施方式的第一视角示意图;

图2是图1所示的电子设备在a-a线处的结构的一种实施方式的示意图;

图3是本申请实施例提供的摄像组件的一种实施方式的示意图;

图4是本申请实施例提供的摄像组件的另一种实施方式的示意图;

图5是图3所示的电子设备在b-b线处的结构的一种实施方式的示意图;

图6是图3所示的电子设备在b-b线处的结构的另一种实施方式的示意图;

图7是本申请实施例提供的摄像组件的另一种实施方式的示意图;

图8是图7所示的电子设备在m-m线处的结构的一种实施方式的示意图;

图9是图7所示的摄像组件的另一种实施方式的示意图;

图10是图9所示的电子设备在c-c线处的结构的一种实施方式的示意图;

图11是图9所示的电子设备在c-c线处的结构的另一种实施方式的示意图;

图12是图9所示的电子设备在c-c线处的结构的另一种实施方式的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图,对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本申请进行详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请,所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本申请保护的范围。

此外,以下各实施例的说明是参考附加的图示,用以例示本申请可用以实施的特定实施例。本申请中所提到的方向用语,例如,“长度”、“宽度”、“厚度”等,仅是参考附加图式的方向,因此,使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请,而不是指示或暗指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申请的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸地连接,或者一体地连接;可以是机械连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具说明体含义。

请参照图1,图1为电子设备200的第一视角示意图。电子设备200包括壳体300及摄像组件100。壳体300设有透光孔310。摄像组件100设于壳体300的内部。摄像组件100经透光孔310采集图像。电子设备200可以是任何具备摄像组件100的设备,例如:平板电脑、手机、照相机、个人计算机、笔记本电脑、车载设备、可穿戴设备等智能设备。其中,为了便于描述,以电子设备200处于第一视角为参照进行定义,电子设备200的宽度方向定义为x轴,x轴包括正方向和负方向。电子设备200的长度方向定义为y轴,y轴包括正方向和负方向。电子设备200的厚度方向定义为z轴,z轴包括正方向和负方向。

可以理解的是,本实施例中,电子设备200还包括镜片400。镜片400覆盖透光孔310。当摄像组件100的至少三个摄像头10收容于壳体300的内部时,镜片400遮盖透光孔310,既可以阻挡外界的灰尘及水渍等进入电子设备200的内腔,又可以保护摄像头10不被外界物体触碰而发生损坏或者破裂。在其他实施例中,透光孔310也可以填充一些透明物质,以保证外界的灰尘及水渍等不能进入电子设备200的内腔。此外,摄像组件100的至少三个摄像头10也可以部分伸出透光孔310,既可以增大摄像组件100的拍摄视角,避免壳体300影响摄像组件100的拍摄,又可以为电子设备200的内部节省更多的空间,以为排布更多器件提供空间,即电子设备200的空间利用率高。此时,镜片400覆盖摄像组件100的主入光面20,且镜片400的表面形状与摄像组件100的主入光面20的形状适配。镜片400固定于壳体300上,以保护摄像头10不被损坏,以及对电子设备200的内部进行密封。

在本实施例中,如图2所示,电子设备200还包括显示屏500及电路板(图未示)。显示屏500安装在壳体300上,以形成电子设备200的显示面,且显示屏500电连接至电路板。电路板设于壳体300的内部。电路板可以为电子设备200的主板,也可以为电子设备200的副板。电子设备200还包括用于处理至少三个摄像头10所拍摄图片的摄像头芯片。摄像头芯片设于壳体300的内部,且摄像头芯片电连接于电路板。具体的,摄像头芯片通过图像合成算法将多个摄像头10拍摄的图片进行合成,以获得用户所需的图片。例如,当用户通过多个摄像头10对物体进行多个角度拍摄时,多个摄像头10形成多张图片。此时,摄像头芯片对各张图片进行合成处理,以形成满足用户需求的摄像图片。

请参阅图3及图4,本实施例的摄像组件100包括至少三个摄像头10。每个摄像头10均具有子入光面11。所有的子入光面11拼接形成一个主入光面20。主入光面20为弧面状。

可以理解的是,本实施例中,弧面状包括圆柱体的部分表面所形成的形状或者球体的部分表面所形成的形状。圆柱体的表面在圆柱体的延伸方向上每个位置处法向量的方向相同。球体表面的每个位置的法向量方向不同。在其他实施例中,弧面状也可以为椭球或者其他不规则立体图形的部分表面所形成的形状。

本实施例中,通过将至少三个摄像头10的子入光面11拼接形成一个主入光面20,以及通过主入光面20对物体进行拍摄,从而利用多个摄像头10对彼此的拍摄盲区进行补充拍摄,以增加电子设备200的拍摄角度,进而实现电子设备200的全景拍摄,提高电子设备200的拍摄效果。可以理解的是,每个摄像头10的拍摄盲区指的是摄像头10拍摄不到的区域。

本实施例中,至少三个摄像头10具有多种排布方式以形成一个弧面状的主入光面20:

实施方式一:至少三个摄像头10阵列排布,形成n×n结构,n为整数且满足:n≥2。具体的,九个摄像头10阵列排布,形成3×3结构。此时,每个摄像头10的子入光面11拼接形成了一个主入光面20。如图3所示,主入光面20的弧面状为圆柱体的部分侧表面所形成的形状。该阵列结构的摄像头10包括第一排n1、第二排n2及第三排n3,第一排n1、第二排n2及第三排n3由附图3从右至左排列。在第一排n1的三个摄像头10的子入光面11的朝向不同。每个不同朝向的子入光面11均用不同朝向的箭头表示。第二排n2的三个摄像头10的子入光面11以及第三排n3的三个摄像头10的子入光面11的朝向与第一排n1的三个摄像头10的子入光面11的朝向一一对应相同。通过至少三个摄像头10的配合拍摄,以增加摄像组件100的拍摄角度,从而实现对物体的全景拍摄。

如图4所示,主入光面20的弧面状为球体的部分表面所形成的形状。阵列排布的多个摄像头10包括第一排n1’、第二排n2’及第三排n3’。第一排n1’、第二排n2’及第三排n3’由附图4从右至左排列。在第一排n1’的三个摄像头10的子入光面11的朝向不同。每个朝向不同的子入光面11也均用不同朝向的箭头表示。第二排n2’的三个摄像头10的子入光面11以及第三排n3’的三个摄像头10的子入光面11的朝向与第一排n1’的三个摄像头10的子入光面11的朝向均不同。故而,通过多个摄像头10的不同角度的配合拍摄,以增加摄像组件100的大范围的拍摄,从而实现对物体的全景拍摄。

本实施例中,至少三个摄像头10包括第一摄像头12、第二摄像头13及第三摄像头16。所述第三摄像头16位于所述第一摄像头12与所述第二摄像头13之间。第一摄像头12及第二摄像头13的子入光面11分别设于主入光面20两侧。第一摄像头12的光线采集角度为α。第二摄像头13的光线采集角度为β。第一摄像头12、第二摄像头13及第三摄像头16的排列方向上,主入光面20形成的圆心角为θ≤180°-(α+β)/2。可以理解的是,当弧面状为圆柱体的部分外侧面所形成的形状时,圆心角θ由平行于x轴方向的三个摄像头10所形成。例如:由附图3的b-b虚线所覆盖的三个摄像头10形成。当弧面状为球体的部分表面所形成时,圆心角θ由经中心摄像头10而排布成直线形的三个摄像头所形成,例如:由附图4的i-i虚线所覆盖的三个摄像头10。

如图5所示,当外界光线沿着x轴的负方向进入第一摄像头12内时,第一摄像头12的拍摄角度最大。此时,由于第一摄像头12的光线采集角度为α,使得第一摄像头12的子入光面11与x轴的正方向形成的角度a=(180°-α)/2,即a=90°-α/2。此时,第一摄像头12与x轴的正方向形成的角度b=a=90°-α/2。同理,当第二摄像头13的光线采集角度为β时,第二摄像头13的子入光面11与x轴的负方向形成的角度d=90°-β/2,第二摄像头13与x轴的正方向形成的角度c=90°-β/2。此时,主入光面20形成的弧形角θ=180°-(90°-(90°-α/2)+90°-(90°-β/2)),即θ=180°-(α+β)/2。当θ>180°-(α+β)/2时,第一摄像头12的光线采集角度α越过x轴的负方向或者第二摄像头13的光线采集角度β越过x轴的正方向,使得第一摄像头12及第二摄像头13的部分光线采集角度不能很好的利用。故而,当主入光面20形成的圆心角为θ≤180°-(α+β)/2时,第一摄像头12的光线采集角度α覆盖x轴负方向的拍摄区域,第二摄像头13的光线采集角度β覆盖x轴的正方向区域,并配合第三摄像头16拍摄,以实现对物体的全景拍摄。当θ=180°-(α+β)/2,以及a=90°-α/2,d=90°-β/2时,主入光面20在各个方向上的光线采集角度均为180°。

如图6所示,摄像组件100包括底座70、传动部80及驱动器件90。所有的摄像头10设于底座70,底座70的底部设有第一齿部71。传动部80包括第二齿部81。第一齿部71与第二齿部81啮合,驱动器件90用于驱动传动部80转动。在本实施例中,底座70上设有多个容纳槽73。多个容纳槽73用于一一对应地容纳各个摄像头10。各个容纳槽73的底壁相对x轴方向形成不同夹角,以使各个摄像头10的入光轴形成夹角,从而实现对物体的全景拍摄。底座70的底部设有凹槽72。凹槽72为底座70的底部朝摄像头10的方向内凹形成。凹槽72的槽壁设有第一齿部71。传动部80可以为但不仅限于为齿轮。传动部80部分收容在凹槽72内,以减小摄像组件100的排布空间。驱动器件90可以为但不仅限于为马达和电机。当驱动器件90驱动传动部80转动时,传动部80带动底座70转动。固定于基座30上的摄像头10随着底座70的转动而转动。当摄像头10发生转动时,各个摄像头10的拍摄角度发生变化,以方便用户在不需要调整电子设备200的角度就可以对不同角度的场景进行拍摄。此时,该电子设备200既可以实现全景拍摄,又可以在不用调整电子设备200的角度就可以实现不同场景的拍摄效果。

进一步的,容纳槽73内可以设置转动器件。转动器件固定于底座70上,通过转动器件以使摄像头10相对底座70转动,从而调节摄像头10在各个角度拍摄景物。此外,底座70上可以设置闪光灯或者传感器,闪光灯或传感器位于相邻的至少两个所述摄像头10之间,以减小电子设备200的内部额外设置空间以放置闪光灯,从而增加电子设备200的空间利用率。在其他实施方式中,闪光灯及红外传感器也可以设于每相邻三个摄像头10之间或者每相邻四个摄像头10之间。具体的根据实际情况设置。

实施方式二:如图7和图8所示,至少三个摄像头10包括第一类摄像头14及围绕第一类摄像头14设置的第二类摄像头15。第一类摄像头14具有第一入光轴141。每个第二类摄像头15均具有第二入光轴151。每个第二入光轴151均与第一入光轴141呈夹角设置。本实施例中,当第二类摄像头15围绕第一类摄像头14的四个方向进行排列设置,且每个第二类摄像头15的第二入光轴151与第一类摄像头14的第一入光轴141呈夹角设置。此时,多个摄像头10相互配合以通过各个角度对拍摄物体或拍摄人物进行拍摄。在其他实施例中,第二类摄像头也可以在第一类摄像头14的各个方向进行排布。具体根据实际情况设置。

进一步的,如图8所示,所述第二类摄像头15包括第四摄像头152和第五摄像头153,所述第四摄像头152和所述第五摄像头153对称地设于所述第一类摄像头14的两侧,所述第四摄像头152的光线采集角度为γ,所述第五摄像头的光线采集角度为δ,所述主入光面形成的圆心角为θ’≤180°-(γ+δ)/2。本实施方式中,圆心角θ’由经第一类摄像头14而排布成直线形的三个摄像头所形成,例如:由附图6的m-m虚线所覆盖的三个摄像头10。具体圆心角θ’的推导过程与实施方式一相同,这里不再赘述。

进一步的,如图9及图10所示,摄像组件100包括基座30。基座30设有第一收容槽31及围绕第一收容槽31设置的多个第二收容槽32。第一类摄像头14收容于第一收容槽31,第二类摄像头15一一对应地收容于第二收容槽32。在本实施例,第一收容槽31的底壁为平面形状。第二收容槽32的底壁与x轴的正方向形成第一倾斜角s,即每个第二收容槽32的中心轴与x轴正方向形成第一倾斜角s。当将第一类摄像头14设于第一收容槽31内时,第一类摄像头14的第一入光轴141与第一收容槽31的中心轴平行。当第二类摄像头15设于第二收容槽32内时,第二类摄像头15的第二入光轴151与第二收容槽32的中心轴平行,且第二类摄像头15的第二入光轴151与第一类摄像头14的第一入光轴141形成夹角。故而,通过第一类摄像头14及第二类摄像头15的各个子入光面11拼接形成一个主入光面20,以实现对物体的全景拍摄。此外,当将第一类摄像头14及第二类摄像头15分别设于第一收容槽31以及第二收容槽32内时,可以对摄像头10进行固定支撑,以增加摄像组件100的牢固度。在其他实施例中,通过在第一收容槽31或第二收容槽32的槽壁上设置缓冲材料。缓冲材料包括聚甲基丙烯酸甲酯。故而,通过缓冲材料以减小第一类摄像头14及第二类摄像头15与基座30的摩擦力。

本实施例中,第一类摄像头14为长焦摄像头10。第二类摄像头15为广角摄像头10。当用户需要对人物或物体进行拍摄时,通过第一类摄像头14对拍摄主体对焦拍摄。可以理解的是,拍摄主体指的是用户所要拍摄的主体人物或者主体物体。再通过第二类摄像头15配合第一类摄像头14拍摄,以从不同的拍摄角度对拍摄主体的周围景物进行拍摄。最后通过摄像头芯片将第一类摄像头14和第二类摄像头15在不同角度拍摄的图片进行合成,以获得拍摄范围大,且拍摄主体清晰的全景图片,从而满足用户需求。在其他实施例中,第一类摄像头14也可以为广角摄像头10。第二类摄像头15也可以为长焦摄像头10。具体的根据实际情况设置。

进一步的,如图11所示,摄像组件100包括永磁铁40、电磁铁50及转盘60。第一收容槽31的槽壁设有多个间隔设置电磁铁50。电磁铁50环绕槽壁一周。第一类摄像头14固定在转盘60。转盘60包括固定端61及转动端62。固定端61设有与电磁铁50正对的永磁铁40。转动端62转动连接于第一收容槽31的底壁。在本实施例中,摄像组件100还包括转动杆63。转动杆63一端固定在转盘60上。另一端设有球形部631。第一收容槽31的底壁设有凹陷区311。球形部631的外表面与凹陷区311的表面形状适配,以使球形部631与凹陷区311相互转动。每个电磁铁50均与电路板电连接。在其他实施例中,转盘60的转动端62也可以通过轮齿相互啮合,以实现转盘60相对基座30转动。具体的根据实际情况设置。

具体的,当用户拍完第一个拍摄主体之后,用户控制电路板向第一收容槽31内的第一个电磁铁50施加第一电信号,第一个电磁铁50产生的磁场的磁性与永磁铁40产生的磁场的磁性不同。此时,电磁铁50与永磁铁40相互吸引,转盘60相对基座30转动,第一类摄像头14的拍摄角度发生变化。用户对第一类摄像头14进行调焦,以实现对第二个拍摄主体进行拍摄。故而,用户不用调整电子设备200的角度,就可以直接拍摄第二个拍摄主体的图片。此外,当用户需要拍摄第三个拍摄主体时,用户对第一个电磁铁50施加与第一电信号方向相反的第二电信号,第一个电磁铁50产生的磁场的磁性与永磁铁40产生的磁场的磁性相同。此时,第一个电磁铁50与永磁铁40相互排斥,转盘60在排斥力相对基座30转动,以回复至原来的位置,第一类摄像头14也回复到原来位置。用户再对第二个电磁铁50施加第三电信号,第二个电磁铁50产生的磁场的磁性与永磁铁40产生的磁场的磁性不同。此时,第二个电磁铁50与永磁铁40相互吸引,转盘60相对基座30转动,第一类摄像头14的拍摄角度发生变化。用户对第三个拍摄主体进行拍摄。

在其他实施例中,转盘60的底部设有弹性杆。弹性杆包括相背设置的第一端及第二端。弹性杆的第一端固定在转盘60的底部。第二端固定在基座30上。当用户需要对第一个拍摄主体进行拍摄时,用户对第一个电磁铁50施加第一电信号,以使第一个电磁铁50产生的磁场的磁性与永磁铁40产生的磁场的磁性不同。此时,第一个电磁铁50与永磁铁40相互吸引,转盘60克服弹性杆的弹力,贴附在第一收容槽31的槽壁上。当用户需要对第二个拍摄主体进行拍摄时,用户逐渐减小第一电信号的强度,以使电磁铁50产生的磁场慢慢减弱。此时,弹性杆逐渐地克服电磁铁50的磁力,回复至原来的位置。

进一步的,基座30也可以设置实施方式一的驱动器件及传动部。当摄像头10发生转动时,各个摄像头10的拍摄角度发生变化,以方便用户在不需要调整电子设备200的角度就可以对不同角度的场景进行拍摄。此时,该电子设备200既可以实现全景拍摄,又可以在不用调整电子设备200的角度就可以实现不同场景的拍摄效果。

进一步的,如图12所示,摄像组件100包括闪光灯1及传感器中的至少一者,闪光灯1或传感器位于相邻的至少两个所述摄像头10之间。本实施例中,闪光灯1及传感器与电路板电连接。通过电路板对闪光灯及传感器施加电信号,以使闪光灯1及传感器处于工作状态。闪光灯1设于每相邻两个摄像头10之间。当用户在亮度较暗的场景拍摄时,可以通过闪光灯1对场景增加曝光量,以使拍摄主体更加明亮。此外,当闪光灯1设于每相邻两个摄像头10之间时,可以减小电子设备200的内部额外设置空间以放置闪光灯1,从而增加电子设备200的空间利用率。此外,传感器可以为但不仅限于为红外传感器2,以用于当用户使用电子设备200的接听功能时,红外传感器2感应到人体表面,以促使电子设备200的显示屏处于暗态。当然,当红外传感器2设于每相邻两个摄像头10之间时,也可以减小电子设备200的内部额外设置空间以放置闪光灯1,从而增加电子设备200的空间利用率。在其他实施方式中,闪光灯1及红外传感器2也可以设于每相邻三个摄像头10之间或者每相邻四个摄像头10之间。具体的根据实际情况设置。

以上是本申请的可选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

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