CN102375321B - 立体成像模组 - Google Patents

Abstract

一种立体成像模组，包括两个镜头模组、两个快门装置、两个第一导光管、一个棱镜、一个影像感测器及一个控制芯片。所述两个快门装置分别容设于两个镜头模组内，所述每个第一导光管的一端与对应的一个镜头模组连接，另一端与所述棱镜连接，所述棱镜与影像感测器相对设置，所述快门装置及影像感测器电性耦合至所述控制芯片，所述棱镜用于将通过所述两个第一导光管的光线折射至所述影像感测器，所述控制芯片用于控制所述两个快门装置轮流曝光以配合所述两个镜头模组及所述影像感测器轮流拍摄影像，所述影像感测器将轮流拍摄的影像传输至所述控制芯片。本发明两个镜头模组只需要共用一个影像感测器，即可实现轮流拍摄影像。

Description

立体成像模组

技术领域

本发明涉及摄像领域，尤其涉及一种立体成像模组。

背景技术

现有的一种立体成像装置包括两个镜头模组、一个处理器及两个与所述两个镜头模组对应的影像感测器。使用时，所述两个镜头模组模拟左右眼，与各自对应的影像感测器轮流拍摄影像，各影像感测器将影像传输至处理器，由处理器控制输出轮流拍摄的影像。由于影像感测器成本较高，而每个镜头模组都采用一个影像感测器，导致立体视觉成像装置的成本高，且体积大。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种成本低、体积小的立体成像模组。

一种立体成像模组，包括两个镜头模组、两个快门装置、两个第一导光管、一个棱镜、一个影像感测器及一个控制芯片。所述两个快门装置分别容设于两个镜头模组内，所述每个第一导光管的一端与对应一个镜头模组连接，另一端与所述棱镜连接，所述棱镜与影像感测器相对设置，所述快门装置及影像感测器电性耦合至所述控制芯片，所述棱镜用于将通过所述两个第一导光管的光线折射至所述影像感测器，所述控制芯片用于控制所述两个快门装置轮流曝光以配合所述两个镜头模组及所述影像感测器轮流拍摄影像，所述影像感测器将轮流拍摄的影像传输至所述控制芯片。

与现有技术相比，本发明两个镜头模组只需要配合一个影像感测器即可实现轮流拍摄影像，可以降低所述立体成像模组的制造成本，并有效减小所述立体成像模组的体积，以实现所述立体成像模组的小型化。

附图说明

图1为本发明立体成像模组的立体组合图。

图2为图1所示的立体成像模组沿II-II方向的剖视图。

图3为图1所示的立体成像模组沿III-III方向的剖视图。

图4为图1的立体成像模组的立体分解图。

主要元件符号说明

立体成像模组100

基座10

顶面101

侧面102、103

凹槽1021

镜头模组20

套筒201

透镜模组202

快门装置30

第一导光管40

垂直导光管401

水平导光管402

第一反光镜403

第二反光镜404

棱镜50

第二导光管60

影像感测器70

控制芯片80

平板件90

第一通孔901

第二通孔902

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。

请参阅图1至3，本发明提供的立体成像模组100包括一基座10、两个镜头模组20、两个快门装置30、两个第一导光管40、一个棱镜50、一个第二导光管60、一个影像感测器70、一个控制芯片80及一个平板件90。

所述两个镜头模组20设置于所述基座10上，所述两个快门装置30分别容设于所述两个镜头模组20内，所述两个第一导光管40与所述两个镜头模组20分别对应连接，所述棱镜50位于所述两个第一导光管40连接处，所述第二导光管60设置于所述棱镜50的下方并与所述棱镜50同轴设置，所述影像感测器70设置于所述第二导光管60下方并与所述棱镜50、所述第二导光管60同轴设置，所述控制芯片80设置于所述棱镜50的侧壁上，所述平板件90设置于基座10上。所述控制芯片80为一个ASIC芯片(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)。所述控制芯片80与所述快门装置30及影像感测器70电性耦合。

请参阅图3及4，所述基座10为塑料制成，也可以其它材质，其设有一个顶面101、与所述顶面101相邻的且相背的两个侧面102，103，其中所述侧面102设有用于卡持影像感测器70的一个凹槽1021。

所述镜头模组20间隔地设置于所述基座10的顶面101的相对两端，其包括一中空状套筒201及容设于套筒201内的透镜模组202，所述透镜模组202由三个透镜组成。所述中空状套筒201内部的收容空间呈阶梯状，所述透镜模组202容设于中空状套筒201内半径较小的收容空间内。所述快门装置30容设于中空状套筒201内半径较大的收容空间内。

所述快门装置30可以是机械快门或者是电子快门，本实施方式中为电子快门。快门装置30设置于透镜模组202的后方，为镜后快门设计。可以理解的是，所述快门装置30也可以设置于透镜模组202的透镜之间。

所述两个第一导光管40皆呈L型，其通过粘胶或其它粘性物贴设于所述基座10的侧面102上，每一第一导光管40包括垂直导光管401与水平导光管402。所述垂直导光管401的一端与所述套筒201密封连接，另一端密封连接至水平导光管402；所述水平导光管402另一端与所述棱镜50连接。所述垂直导光管401在靠近镜头模组20的一端的内部设有第一反光镜403，用于将经过快门装置30后的光线反射至垂直方向传播，所述水平导光管402在靠近垂直导光管401的一端的内部设有第二反光镜404，所述第二反光镜404与所述水平导光管402之间的夹角为45度，从而将经第一反光镜403反射过来的光线反射至水平方向，并投射至所述棱镜50上。本实施方式中，所述垂直导光管401与水平导光管402为分开制造的，并通过粘胶密封对接。可以理解的是，所述垂直导光管401与所述水平导光管402也可为一体成型的结构。

所述棱镜50为一个合色立方棱镜(X-cube)，其由四个主截面为等腰直角三角形的三棱镜粘结组合而成。所述棱镜50的两相对侧边与所述两个水平导光管402连接，具体地，所述棱镜50位于两个水平导光管402之间并收容于其中之一的水平导光管402内，所述棱镜50为玻璃或水晶材质，用于改变光线方向。本实施方式中，所述棱镜50将从水平导光管402入射的光线改变90度角度，从所述第二导光管60传出。

所述第二导光管60大致与水平导光管402垂直设置，且与水平导光管402密封对接。可以理解的是，所述第二导光管60也可以与其中之一的水平导光管402一体成型。

所述影像感测器70的边缘插至凹槽1021内以固定所述影像感测器70，且与第二导光管60正对设置，用于接收从第二导光管60传入的光线。所述影像感测器70可为CCD(ChargeCoupledDevice，电荷耦合组件传感器)或者CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补性金属氧化物传感器)，其用于将光信号转换为电信号。

所述控制芯片80通过粘胶粘设于所述水平导光管402上，其中控制芯片80也可以根据立体成像模组100小型化的需求设置在其它位置。所述控制芯片80通过电路板布线或其它方式与所述两个快门装置30及影像感测器70电性耦合，所述控制芯片80内预置有控制程序，当所述立体成像模组100启动拍摄模式时，所述控制芯片80用于控制两个快门装置30进行轮流曝光以配合所述两个镜头模组20及所述影像感测器70轮流拍摄影像(此处轮流是指不中断的交替进行。例如，时间为0至0.05秒时其中一个快门装置30进行曝光，时间为0.05-0.1秒时另一个快门装置30进行曝光，如此交替连续地进行曝光)，所述影像感测器70将轮流拍摄的影像传输至所述控制芯片80。进一步地，所述控制芯片80连接至一显示装置(未图示)，控制芯片80将轮流拍摄的影像通过显示装置按影像拍摄的先后顺序进行显示。

所述条状平板件90也为塑料制成，其开设有部分收容镜头模组20的第一通孔901，以及用于容设闪光灯(未图示)的第二通孔902。所述平板件90也可与所述基座10一体成型。

使用所述立体成像模组100对物体进行拍摄时，由控制芯片80控制两个快门装置30轮流曝光以配合所述两个镜头模组20及所述影像感测器70轮流拍摄影像，所述影像感测器70将轮流拍摄的影像传输至所述控制芯片80，控制芯片80将轮流拍摄的影像通过显示装置按影像拍摄的先后顺序进行显示。由于镜头模组20设置于立体成像模组100的不同位置，因此对物体拍摄时，可以获得不同角度的影像，由此可以通过显示装置获得立体视觉效果。本发明立体成像模组100优选地应用于摄像机，但也可以应用于照像机。

本发明通过应用一个控制芯片80及一个棱镜50，可以只需要一个影像感测器70即可实现立体摄影，相对于现有的一个镜头模组对应一个影像感测器可以减少影像感测器数量，缩小立体成像模组100的体积。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种立体成像模组，其特征在于，其包括两个镜头模组、两个快门装置、两个第一导光管、一个棱镜、一个影像感测器、一个控制芯片及一个基座，所述基座设有一顶面及与顶面相邻的且相背设置的两个侧面，所述两个镜头模组间隔地设置于所述顶面的相对两端，所述两个镜头模组的光轴均平行于所述顶面，每个所述镜头模组包括一个套筒及一容设于套筒内的透镜模组，所述套筒内部的收容空间呈阶梯状，所述透镜模组容设于套筒内半径较小的收容空间，所述两个快门装置分别容设于套筒内半径较大的收容空间，所述第一导光管、棱镜、影像感测器及控制芯片均设置在其中一个侧面上，所述两个第一导光管的一端与对应的一个镜头模组的套筒垂直连接，另一端与所述棱镜连接，所述棱镜与所述影像感测器相对设置，所述快门装置与所述影像感测器均电性耦合至所述控制芯片，所述棱镜用于将通过所述两个第一导光管的光线折射至所述影像感测器，所述控制芯片用于控制所述两个快门装置轮流曝光以配合所述两个镜头模组及所述影像感测器轮流拍摄影像，所述影像感测器将轮流拍摄的影像传输至所述控制芯片。

2.如权利要求1所述的立体成像模组，其特征在于，所述棱镜与影像感测器之间还设有一个用于改变光路的第二导光管。

3.如权利要求1所述的立体成像模组，其特征在于，所述棱镜为合色立方棱镜，其由四个主截面为等腰直角三角形的三棱镜粘结而成。

4.如权利要求1所述的立体成像模组，其特征在于，每一第一导光管设有垂直导光管及与垂直导光管垂直连接的水平导光管，所述垂直导光管邻近镜头模组一端设有第一反光镜，所述水平导光管与垂直导光管连接处设有第二反光镜。

5.如权利要求4所述的立体成像模组，其特征在于，所述垂直导光管与所述套筒相连接。

6.如权利要求4所述的立体成像模组，其特征在于，所述棱镜连接于两个水平导光管之间。

7.如权利要求1所述的立体成像模组，其特征在于，所述顶面还粘贴有条形平板件，所述平板件上开设有部分收容镜头模组的通孔。

8.如权利要求1所述的立体成像模组，其特征在于，所述基座开设有一个用于固持影像感测器的凹槽。