專利名稱：立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊，尤其是關(guān)于一種可自動(dòng)對(duì)焦的立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊。
背景技術(shù)：
隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，數(shù)碼相機(jī)、攝影機(jī)越來(lái)越為廣大消費(fèi)者青睞，在人們對(duì)數(shù)碼相機(jī)、攝影機(jī)追求小型化的同時(shí)，對(duì)其拍攝出物體的影像質(zhì)量提出了更高的要求，人們不僅僅局限于觀看二維影像，而且希望能夠同一時(shí)間多角度地觀看物體，即希望看到物體的立體影像，同時(shí)隨著移動(dòng)電話愈來(lái)愈受廣大消費(fèi)者歡迎，也由于移動(dòng)電話的便攜輕巧、方便攜帶的緣故，人們希望通過(guò)在移動(dòng)電話內(nèi)安裝該數(shù)碼相機(jī)模塊，從而可隨時(shí)拍攝景物的立體影像。
現(xiàn)有照相及成像系統(tǒng)僅能使用戶得到二維影像，對(duì)于二維影像，僅需單一視圖就可以實(shí)現(xiàn)。其通常采用將一個(gè)相機(jī)置于一個(gè)固定位置，然后通過(guò)相機(jī)內(nèi)的底片或電子傳感器記錄被攝物的影像。然而人的視覺(jué)是有立體感的，人類大腦可將兩影像組合產(chǎn)生一個(gè)附加深度尺寸從而產(chǎn)生一個(gè)立體影像。近年來(lái)，相機(jī)與電子傳感器已經(jīng)設(shè)計(jì)出來(lái)以便人們拾取二維影像然后重新組合以便產(chǎn)生一個(gè)具有深度元素的立體影像。
而現(xiàn)有立體成像系統(tǒng)是通過(guò)二個(gè)相機(jī)從不同角度分別拍攝被攝物以獲得若干二維影像，該兩相機(jī)通常相對(duì)固定，當(dāng)被攝物的若干二維影像被重新組合后，通過(guò)兩相機(jī)的位置關(guān)系，有關(guān)此若干二維影像的組合影像即立體影像即可得知，然而，該立體成像系統(tǒng)需要兩個(gè)分別包括透鏡組、感測(cè)組件的相機(jī)本體，攜帶不方便，且該系統(tǒng)無(wú)法于感測(cè)影像的同時(shí)將該多影像合成產(chǎn)生立體影像且同時(shí)顯示給使用者觀看其立體影像效果，且于成像時(shí)對(duì)于不同物距的被攝物無(wú)法自動(dòng)調(diào)整兩感測(cè)組件之間的距離，容易產(chǎn)生視差。
一種現(xiàn)有能夠快速且容易將多影像同時(shí)處理產(chǎn)生立體影像、同時(shí)可消除視差的系統(tǒng)，如公告于2003年4月15日的美國(guó)專利第6,549,650號(hào)所揭示，其提供了多眼影像感測(cè)裝置，該多眼影像感測(cè)裝置于感測(cè)影像的同時(shí)可顯示三維影像，根據(jù)所顯示的立體影像適時(shí)調(diào)整成像系統(tǒng)以達(dá)到最佳成像效果，請(qǐng)參考圖1，其包括兩個(gè)影像感測(cè)光學(xué)系統(tǒng)6701a及6701b，一個(gè)影像合成裝置(圖未示)，用于將由該多影像感測(cè)裝置感測(cè)的物體的多影像信號(hào)合成為一個(gè)立體影像信號(hào)，一個(gè)影像顯示裝置(圖未示)用于顯示由該影像合成裝置合成的立體影像信號(hào)。影像感測(cè)光學(xué)系統(tǒng)6701a及6701b并排布置且由以起點(diǎn)O1為中心的一基本間距L隔開(kāi)，其分別包括成像透鏡組6702a和6702b，作為影像傳感器的電荷耦合器(Charge Coupled Device，下稱CCD)6703a及6703b，被攝物6904置于到起點(diǎn)O1距離為Z的位置，多眼影像感測(cè)裝置通過(guò)改變兩感測(cè)光學(xué)系統(tǒng)6701a及6701b的間距L調(diào)整θLM角度的大小從而對(duì)不同距離Z的物體進(jìn)行感測(cè)且通過(guò)此方式將視差減至零。
雖該多眼影像感測(cè)裝置能實(shí)現(xiàn)同時(shí)將該多影像合成產(chǎn)生立體影像且能同時(shí)于顯示裝置中看到該立體影像的三維效果以便感測(cè)的同時(shí)調(diào)整該成像系統(tǒng)，但是其只能通過(guò)手動(dòng)控制θLM大小，操作不方便，另該多眼影像感測(cè)裝置的設(shè)計(jì)系應(yīng)用于多眼相機(jī)中，其體積較大，無(wú)法安裝于移動(dòng)電話內(nèi)部。
鑒于以上缺點(diǎn)，有必要提供一種操作方便、可自動(dòng)對(duì)焦、體積較小且可置于移動(dòng)電話內(nèi)部的立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種操作方便、可自動(dòng)對(duì)焦、體積較小且可置于移動(dòng)電話內(nèi)部的立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊。
本發(fā)明立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊，其包括兩個(gè)取像裝置，其間隔布置，分別包括成像透鏡組和影像獲取單元；一個(gè)安裝板，包括一個(gè)中間部和兩端部，兩個(gè)取像裝置分別固定于其兩端部；一個(gè)影像合成器，將取像裝置拾取的二維影像合成為一個(gè)立體影像；其中一個(gè)自動(dòng)對(duì)焦裝置，位于安裝板的中間部上，一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，其根據(jù)對(duì)焦裝置的反饋信號(hào)，調(diào)整安裝板兩端部的位置從而調(diào)整取像裝置的位置。
相較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊通過(guò)該自動(dòng)對(duì)焦裝置可測(cè)出被攝物與該取像裝置的間距，一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)對(duì)焦裝置的反饋的間距變化，調(diào)整安裝板兩端部的位置從而調(diào)整取像裝置的位置，操作方便；另外，該立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊可置于移動(dòng)電話內(nèi)部，所整合的立體影像信號(hào)可通過(guò)移動(dòng)電話的液晶顯示屏將該虛擬立體影像顯示給使用者觀看以便適時(shí)調(diào)整調(diào)整該角度達(dá)到最佳成像效果。

圖1是現(xiàn)有立體取像模塊的示意圖；圖2是本發(fā)明立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊的示意圖；圖3是本發(fā)明圖2的V部分的局部放大示意圖；圖4是本發(fā)明立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊所獲取的多影像信號(hào)合成為一個(gè)三維影像信號(hào)的示意圖；圖5本發(fā)明立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊處理影像的流程圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖2和圖5，本發(fā)明立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊，其包括兩個(gè)取像裝置20a及20b、安裝板21、一個(gè)自動(dòng)對(duì)焦裝置22、二個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置24a及24b、一個(gè)支撐組件25、一個(gè)影像合成器26。
安裝板21是一個(gè)可彈性形變的組件，其包括兩端部211、213和一中間部212，中間部212與支撐組件25的中間部251黏接于一體，安裝板21的端部211、213與支撐組件25分別有一夾角θ1及θ，該θ1及θ角的大小可調(diào)整。取像裝置20a及20b以自動(dòng)對(duì)焦裝置22為中心對(duì)稱分布，其間距為d，本實(shí)施例中，取像裝置20a及20b與被攝物10的垂直間距均為L(zhǎng)，取像裝置20a及20b分別固定于安裝板21的兩端部211及端部213上，即取像裝置20a及20b與支撐組件25的夾角為θ1及θ，本實(shí)施例中，θ1及θ角的大小一致，且L遠(yuǎn)大于d，故d、θ1、L及d、θ、L三者關(guān)系分別滿足如下條件θ1≈d/2L、θ≈d/2L，為消除取像裝置20a及20b攝取影像的視差，通過(guò)調(diào)整安裝板21的端部211、213與支撐組件25的夾角θ1及θ的大小，即可調(diào)整取像裝置20a及20b與支撐組件25的夾角為θ1及θ的大小。
該取像裝置20a及20b分別包括成像透鏡組201a及201b，CCD影像傳感器202a及202b，成像透鏡組201a及201b用于聚焦由被攝物10反射的光線，CCD影像傳感器202a及202b用于將外部被攝物10反射的光學(xué)影像信號(hào)轉(zhuǎn)換為電子影像信號(hào)，成像透鏡組201a及201b置于該CCD影像傳感器202a及202b上，該CCD影像傳感器202a及202b可通過(guò)安裝板21布設(shè)控制電路以傳輸信號(hào)。
自動(dòng)對(duì)焦裝置22可設(shè)置為主動(dòng)對(duì)焦方式或被動(dòng)對(duì)焦方式，本實(shí)施例中，其設(shè)置于二取像裝置20a及20b之間，且其固定于安裝板21的中間部212上，通過(guò)該自動(dòng)對(duì)焦裝置2將被攝物10反射的反射光由自動(dòng)對(duì)焦裝置內(nèi)的CCD傳感器(圖未示)接受，通過(guò)處理器(圖未示)處理，測(cè)出被攝物10與取像裝置20a及20b的垂直間距L，依據(jù)條件θ1≈d/2L、θ≈d/2L，推算出θ1、θ角度的大小，根據(jù)該θ1、θ角的大小，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置24調(diào)整安裝板21的端部211、213與支撐組件25的夾角θ1、θ進(jìn)而消除取像裝置20a及20b的視差。
請(qǐng)同時(shí)參考圖3，本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置24a及24b均是一驅(qū)動(dòng)偏壓裝置，其分別置于安裝板21的端部211、213與支撐組件25的間，驅(qū)動(dòng)裝置24a及24b分別包括電極241a及241b與電極242a及242b，電極241a及241b分別固定于安裝板21的兩端部211及213上，電極242a及242b分別固定于支撐組件25的兩端部，該驅(qū)動(dòng)裝置24a及24b內(nèi)布設(shè)有電路，當(dāng)于其上加電壓時(shí)，使電極241a與242a及電極241b與242b的間有偏壓，通過(guò)調(diào)整該偏壓的大小，使電極241a與242a及電極241b與242b的電位發(fā)生變化，使兩電極241a與242a的電磁吸附力及電極241b與242b的電磁吸附力增大或減小，從而可調(diào)整電極241a與242a的間距及電極241b與242b的間距，由于電極241a和取像裝置20a均固定于安裝板21的端部211上，241b和取像裝置20b均固定于安裝板的端部213上，安裝板21具彈性形變，取像裝置20a、20b的運(yùn)動(dòng)分別與電極241a、241b同步，從而改變?nèi)∠裱b置20a、20b與支撐組件25的夾角θ1、θ。影像合成器26(參考圖5)用于將取像裝置20a及20b拾取的二維影像合成為一立體影像。
請(qǐng)參考圖4和圖5，經(jīng)由取像裝置20a及20b取像分別得到左影像30及右影像32，左影像30及右影像32經(jīng)由影像合成器26整合處理為一個(gè)立體影像34，該立體影像34經(jīng)由移動(dòng)電話的液晶顯示屏28顯示出虛擬立體影像給用戶觀看以便影像取像裝置20a及20b取像的同時(shí)適時(shí)調(diào)整θ1、θ的大小使合成的立體影像達(dá)最佳成像效果。
本發(fā)明立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊的CCD影像傳感器202a及202b也可由其它光電轉(zhuǎn)換組件或影像獲取單元如補(bǔ)充性氧化金屬半導(dǎo)體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，簡(jiǎn)稱CMOS)影像傳感器替代。此外，本發(fā)明的安裝板21最好為一電路板，支撐組件25可為一電路板或其它支撐組件，安裝板21也可為一個(gè)其兩端部由其它連接機(jī)構(gòu)如鉸鏈連接的安裝板。自動(dòng)對(duì)焦裝置22也可置于模塊內(nèi)其它位置，且可不安裝于安裝板21上，只要通過(guò)其可推算出被攝物10與取像裝置20a及20b的間距L即可。另外，當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置24a及24b的偏壓即電位一致時(shí)，兩角度θ1、θ可控制為同時(shí)增大或減小。此外，驅(qū)動(dòng)裝置24a及24b也可為一齒輪驅(qū)輪裝置，只要通過(guò)該齒輪驅(qū)動(dòng)裝置可調(diào)整安裝板21的端部與支撐組件的夾角即可。
權(quán)利要求
1.一種立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊，包括兩個(gè)取像裝置，其間隔布置，每一取像裝置包括成像透鏡組及影像獲取單元，一個(gè)安裝板，包括一中間部及兩端部，兩取像裝置分別固定于兩端部，一個(gè)影像合成器，將取像裝置拾取的二維影像合成為一個(gè)立體影像，其特征在于其還包括一個(gè)自動(dòng)對(duì)焦裝置，位于安裝板的中間部，一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，其根據(jù)對(duì)焦裝置的反饋信號(hào)，調(diào)整安裝板兩端部的位置從而調(diào)整取像裝置的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊，其特征在于該立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊進(jìn)一步包括一個(gè)支撐組件，該驅(qū)動(dòng)裝置是一個(gè)驅(qū)動(dòng)偏壓裝置，其置于安裝板的兩端部與支撐組件之間。
3.如權(quán)利要求2所述的立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊，其特征在于該安裝板是一個(gè)可彈性形變的組件，安裝板的中間部與支撐組件的中間部黏接于一體。
4.如權(quán)利要求3所述的立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊，其特征在于該驅(qū)動(dòng)偏壓裝置包括兩電極，兩電極分別固定于安裝板的端部及支撐組件上。
5.如權(quán)利要求4所述的立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊，其特征在于該兩電極間設(shè)置有一偏壓，調(diào)整該偏壓的大小可調(diào)整安裝板的端部與支撐組件的間距進(jìn)而調(diào)整取像裝置的位置。
6.如權(quán)利要求5所述的立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊，其特征在于該取像裝置以自動(dòng)對(duì)焦裝置為中心對(duì)稱分布。
7.如權(quán)利要求6所述的立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊，其特征在于該安裝板及支撐組件均是一個(gè)電路板。
8.如權(quán)利要求7所述的立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊，其特征在于該成像透鏡組置于影像獲取單元上。
9.如權(quán)利要求1所述的立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊，其特征在于該安裝板的兩端部通過(guò)鉸鏈接構(gòu)連接。
10.如權(quán)利要求1所述的立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊，其特征在于該驅(qū)動(dòng)裝置是一個(gè)齒輪驅(qū)動(dòng)裝置。
全文摘要
本發(fā)明是一種立體取像數(shù)碼相機(jī)模塊，其包括兩個(gè)取像裝置，其間隔布置，分別包括成像透鏡組和影像獲取單元；一個(gè)安裝板，包括一中間部和兩端部，兩取像裝置分別固定于兩端部；一個(gè)影像合成器，將取像裝置拾取的二維影像合成為一個(gè)立體影像；其中一個(gè)自動(dòng)對(duì)焦裝置，位于安裝板的中間部上，一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，其根據(jù)對(duì)焦裝置反饋信號(hào)，調(diào)整安裝板兩端部的位置從而調(diào)整取像裝置的位置。本發(fā)明操作方便、可自動(dòng)對(duì)焦、體積較小且可置于移動(dòng)電話內(nèi)部。
文檔編號(hào)G03B35/08GK1584737SQ0314023
公開(kāi)日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2003年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月19日
發(fā)明者張仁淙 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司