CN110753145A - 移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明适用于摄像技术领域，提供了一种移动终端。移动终端包括壳体；透镜，固定连接在所述壳体上；摄像头组件，设置在所述壳体内，包括多个均可与所述透镜叠加、以对所述移动终端的视场摄像的镜头；驱动件，与所述摄像头组件连接，用于驱动所述镜头转动，以使各所述镜头能够与所述透镜叠加。在本发明中，通过采用在壳体上固定有透镜，并通过现有的摄像头与透镜相叠加的方式来实现微距拍摄功能，这样，可直接使用现有摄像头，无需对摄像头进行重新设计，从而达到了既能够实现微距拍摄的功能，又能够使生产成本得到了降低的目的，设计巧妙性好。而且还可满足用户不同拍摄需求，提升了用户体验。

Description

移动终端

技术领域

本发明属于摄像技术领域，尤其涉及一种移动终端。

背景技术

目前，随着用户对拍照功能需求的不断增加，有时需要通过手机进行微距拍摄，即能在较近的拍摄距离下以大的放大倍率对物体进行拍摄，常用于拍摄十分细微的物体，如花卉及昆虫等。

由于，传统的手机摄像头难以实现此种能够近距离对物体进行放大拍摄的功能，便需要重新设置新的摄像头。而采用此种方式，造成了手机制造成本的增加。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种移动终端，以解决具有微距拍摄功能的移动终端生产成本高的问题。

为解决上述问题，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种移动终端，包括：壳体；透镜，固定连接在所述壳体上；摄像头组件，设置在所述壳体内，包括多个均可与所述透镜叠加、以对所述移动终端的视场摄像的镜头；驱动件，与所述摄像头组件连接，用于驱动所述镜头转动，以使各所述镜头能够与所述透镜叠加。

进一步地，至少一个所述镜头为广角微距镜头，所述广角微距镜头的最小工作距离为3mm。

进一步地，所述摄像头组件还包括：旋转支架，各所述镜头安装在所述旋转支架上；图像传感器，设置在所述镜头的像侧，用于感应所述镜头的成像信号；其中，所述驱动件与所述旋转支架连接。

进一步地，所述图像传感器固定在所述旋转支架上。

进一步地，所述图像传感器固定在所述壳体内的电路板上。

进一步地，所述图像传感器包括：第一图像传感器，用于对经过相叠加的所述透镜和所述镜头后的光线进行成像；第二图像传感器，与所述第一图像传感器间隔设置，用于对经过未叠加有所述透镜的所述镜头的光线进行成像。

进一步地，所述壳体上还设置有通孔，所述通孔可与所述镜头叠加拍摄。

进一步地，所述摄像头组件还包括：旋转轴，一端与所述旋转支架连接，另一端与驱动件连接；所述旋转支架绕所述旋转轴的轴线旋转。

进一步地，所述旋转轴与所述旋转支架垂直连接，且所述旋转支架的中心位于所述旋转轴的轴线上。

进一步地，所述透镜为凸透镜或凹透镜。

本发明实施例所提供的一种移动终端，包括壳体、透镜、摄像头组件和驱动件，透镜固定在壳体上；摄像头组件设置在壳体内，并包括多个均可与透镜叠加、以对移动终端的视场摄像的镜头，而驱动件与摄像头组件连接，用于驱动头转动，以使各镜头能够与透镜叠加。通过上述设置，由于通过采用在壳体上固定有透镜，并通过现有的摄像头与透镜相叠加的方式来实现微距拍摄功能，这样，可直接使用现有摄像头，无需对摄像头进行重新设计，从而达到了既能够实现微距拍摄的功能，又能够使生产成本得到了降低的目的，设计巧妙性好。而且还可满足用户不同拍摄需求，提升了用户体验。

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，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的移动终端的后视图；

图2是本发明实施例提供的一种实施例中移动终端的剖面示意图；

图3是本发明实施例提供的摄像头组件与透镜叠加的示意图；

图4是本发明实施例提供的摄像头组件的剖面示意图；

图5是放大率计算原理示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种实施例中移动终端的剖面示意图；

图7是本发明实施例提供的又一种实施例中移动终端的剖面示意图；

图8是本发明实施例提供的又一种实施例中移动终端的剖面示意图。

附图标记说明：

1、移动终端；11、壳体；111、安装孔；112、通孔；12、透镜；13、摄像头组件；131、镜头；1311、光轴；132、PCB板；133、图像传感器；1331、第一图像传感器；1332、第二图像传感器；134、固定器；135、旋转支架；136、旋转轴；14、驱动件；15、电路板；17、被摄物；18、屏幕；19、屏幕放大图像。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。

在具体实施例中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施例和技术方案。为了避免不必要的重复，本发明中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。

在本发明的实施例中，视场是指在移动终端的屏幕上能够看到的被拍摄物的区域；物侧指靠近被拍摄物的一侧；像侧指的是图像传感器成像的一侧。

本发明实施例提供的移动终端1，可以是如手机，笔记本电脑，平板电脑等设备。在本发明实施例中，如图1所示，将该移动终端1作为手机上进行举例说明，并不是对移动终端1的类型进行限定。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的移动终端1，包括壳体11、透镜12、摄像头组件13和驱动件14。壳体11内部具有容纳腔，用于容纳如电路板 15、电池等一些必需的零件。透镜12固定连接在壳体11上，而摄像头组件13 设置在壳体11内，包括多个均可与透镜12叠加、以对移动终端1的视场摄像的镜头131。具体地，各镜头131的类型不同，分别具有不同的拍照功能，如可以分别是广角微距镜头131或长焦镜头131等。而透镜12通常为镜片，并具有较好的光学性质，能够改变镜头131的物距，最终起到改变所形成的图像画面。如镜头131通过与透镜12叠加后，可改变图片拍摄时的对焦距离，便能够得到放大倍率不一样的图像，获得不一样的拍照体验。为了能够根据拍摄需求来选择不同类型的镜头131与透镜12实现叠加，采用将驱动件14与摄像头组件13连接，用于驱动镜头131转动，以使各镜头131能够与透镜12叠加。从而，根据当前的拍摄需求，通过驱动件14驱使各镜头131转动，并能够按需将对应的镜头131与透镜12实现叠加而满足当前的拍摄需求。如在需要对被拍摄物进行近距离显微拍摄时，通过驱动件14使广角微距镜头131转动而与透镜 12实现叠加，在透镜12和广角微距镜头131的共同光学性能作用下，便能够对被拍摄物近距离拍摄，获得放大倍率较大的图像。

本发明实施例所提供的移动终端1，通过在壳体11上设置有透镜12，同时在壳体11内设置有能够实现不同拍摄功能的镜头131。便可通过使透镜12分别与不同的镜头131叠加拍摄，就能够实现不同的拍摄功能，而且镜头131可以是标准镜头131、广角镜头131、长焦镜头131等现有的镜头131。因而，采用此种设置方式，只需在壳体11上设置透镜12，无需对镜头131结构进行重新设置，便节约了重新设置镜头131需要的费用，进而使移动终端1的生产成本得到了降低。

上述中，叠加的含义是指透镜12能够在镜头131的物侧方向与镜头131 层叠，与镜头131一起形成新的摄像部件，通过改变被摄物到镜头131的物距以及镜头131的光学参数，并对射入的光线进行处理，从而实现具体地拍摄功能。叠加后，透镜12与镜头131之间的距离可以是相互接触，也可以是间隔有一定的距离，而该距离满足在拍摄时能够有效对焦。

如图2和图3所示，在本发明实施例中，采用将透镜12固定在壳体11上，因而，为了实现透镜12的固定安装，在壳体11上设置有安装孔111，透镜12 则固定在安装孔111内。安装后的透镜12固定在壳体11上，位置不会发生变动，与各镜头131的叠加拍摄通过位于壳体11内部的各镜头131的转动来实现。同时，还采用在壳体11上设置有通孔112，通孔112可与镜头131叠加拍摄。即在该通孔112内没有安装有透镜12，该通孔112作为镜头131的避让结构，不遮挡镜头131的取景，而镜头131所能够实现的摄像功能由镜头131自身的功能特性来实现。这样设置，在无需与透镜12进行叠加拍摄时，镜头131直接透过通孔112进行拍摄即可实现，使移动终端1仍具有常规拍摄的功能。当然，可以理解地，还可采用在通孔112内设置有镜片，用于防止外界的灰尘杂质由通孔112而进入到壳体11内。而且，该镜片不影响视场中的光线射入到镜头 131中，也不改变射入的光线路径。

在一些实施例中，可以采用在壳体11上设置有多个安装孔111，并在每个安装孔111内分别设置有光学性能不一样的透镜12，从而能够分别与不同的镜头131叠加组合，实现不同的拍摄功能。也可以是在每个安装孔111内设置有多个透镜12，通过多个透镜12来改变镜头131的物距，实现不同的拍摄效果。

多个是指两个或两个以上。

如图3和图4所示，摄像头组件13还包括PCB板132、图像传感器133 和固定器134。图像传感器133设置在镜头131的像侧，用于感应镜头131的成像信号。具体地，手机中通常使用CMOS作为图像传感器133，CMOS图像传感器133将DSP(数字处理芯片)集成于一体，外观上显示为一个部件。图像传感器133(集成有DSP的CMOS图像传感器133)固定在PCB板132上，固定器134设置在图像传感器133的外侧(即靠近被拍摄物的一侧)并与 PCB板132连接，固定器134设置有容纳镜头131的空腔，镜头131与图像传感器133相对。在拍照过程中，被拍摄物的光线首先经过镜头131，然后到达图像传感器133，光线中的光子打到图像传感器133上产生可移动电荷，这是内光电效应，可移动电荷汇集形成电信号，经过A/D转换器进行数模转换，即把电荷信号转换成数字信号，数字信号送到DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)处理，最终传输到移动终端11的屏幕上形成显示图像，即实现了对被拍摄物的拍照。具体的，DSP的结构包括ISP(Image Signal Processor，镜像信号处理器)和JPEGencoder(JPEG图像解码器)，其中，ISP是决定影像流畅的关键。

可以理解的是，对于CMOS，可以将DSP集成在CMOS内。CMOS具有集成度高、功耗低、成本低等优点，比较适合安装空间受限的手机。

在一些实施例中，透镜12与镜头131的叠加而实现近景微距拍摄，微距拍摄指的是通过镜头131的光学能力，在保证被拍摄物成像清楚的前提下，移动终端11在距离被拍摄物较近时，能够以较大的光学放大率进行拍摄，其中，光学放大率指的是图像传感器133的成像高度与被拍摄物的高度之间的比值。

需要说明的是，用户感受到的放大率＝光学放大率*屏幕放大率*数码放大率，光学放大率指图像传感器133上成像的高度与被拍摄物的高度的比值，屏幕放大率指屏幕尺寸与图像传感器133尺寸的比值，数码放大率是用户人为放大屏幕中部分而产生同一部分的放大后在屏幕上的尺寸与放大前在屏幕上的尺寸的比值。具体的，举例说明，用户在拍摄后所感受到的图像的放大原理，如图5所示，被拍摄物172上反射的光线在经过镜头131后到达图像传感器133 上，然后产生电信号，经过模数转换器件，电信号转换成数字信号，经过DSP 处理后，传输到终端设备的屏幕18上形成图像，而用户可在屏幕18上按需对图像的局部进行放大，此时在屏幕18上所显示的图像便为屏幕放大图像19。

具体地，根据基本的光学成像原理，tan(FOV/2)＝成像高度/焦距＝被拍摄物高度/物距，光学放大率＝成像高度/被拍摄物高度＝焦距/物距。其中，FOV为视场角，视场角是指光学仪器中以光学仪器的镜头131中心为顶点，以被测或被拍摄物可通过镜头131中心的最大范围的两条边构成的夹角。FOV通常用于衡量镜头131的视野范围，例如，常规的标准镜头131的视角在45度左右，广角镜头131的视角在60度以上。根据上面的光学放大率的计算公式，要增大光学放大率，可通过减小物距或增大焦距来实现，即在保证成像清楚的前提下，镜头131尽可能的靠近被拍摄物和增加镜头131的焦距来实现。

根据高斯成像公式，1/f＝1/u+1/v。其中f为焦距；u为物距；v为像距；当 u>2f，在图像传感器133上成缩小倒立的像；当u＝2f，v＝f，即焦距等于像距，在图像传感器133上成等大倒立的像；f<u<2f，在图像传感器133上成放大倒立的像；当u＝f，不成像；当u<f，呈虚像，不能在图像传感器133113上成像。因此，在焦虑f不变的情况下，v和u呈相反的变化趋势，u增加，则v减小， u减小，则v增加。由于微距拍摄是一种近距离拍摄以得到放大的被拍摄物的图像的拍摄方式，即在图像传感器133上成放大的实像，因此，近景微距拍摄时，物距u比较小，因此，为了满足对焦的需要，镜头131的焦距需要更小，以保证f<u<2f，且像距和物距满足上述的高斯成像公式。

本发明实施例中，至少一个镜头131为广角微距镜头，广角微距镜头是指该镜头的焦距短，视角大，在较短的拍摄距离范围内，能拍摄到较大面积的景物。通过将广角微距镜头与透镜12叠加而能形成超微距镜头，即可在物距很小的情况下能够清晰的进行大光学放大率的拍摄的镜头。本申请实施例中，在镜头131与透镜12的叠加下即能够实现微距摄像及显微摄影。具体地，该广角微距镜头的有效焦距f为1.335mm，最大像高处的视场角(FieldOf View， FOV)为77.6度，光圈值(f-number)为2.8，最小工作距离为3mm，其中，工作距离是指被拍摄物到透镜12第一个表面(距离被拍摄物最近的表面)的顶点(中心)的距离，也就是说镜头131至少能够对物距在3mm左右的被拍摄物体对焦，能够实现图像的清晰拍摄。当然，根据拍摄需求的不同，该镜头131 还能用于对工作距离在3mm以上的被拍摄物实现清晰拍摄。

如图2所示，摄像头组件13还包括旋转支架135。旋转支架135用于为各镜头131提供支撑，各镜头131安装在旋转支架135上，而驱动件14与旋转支架135连接。这样，通过驱动件14提供驱动力，驱使旋转支架135转动，旋转支架135带动各镜头131转动，以实现选择需要的镜头131与透镜12进行叠加，满足拍摄需求。具体地，优选将旋转支架135设置成圆盘，驱动件14的驱动轴连接在旋转支架135的中心位置处，而各镜头131则均等间隔分布在旋转支架135上，确保旋转支架135能够平稳转动。同时，可以采用在旋转支架135设置有固定孔来实现各镜头131的固定，确保各镜头131安装后的稳定可靠性。固定孔的形状与需要安装的镜头131形状保持匹配，以使镜头131能够有效装入安装。

一种可能的实施方案中，如图6和图7所示，采用将图像传感器133固定在旋转支架135上。图像传感器133固定在旋转支架135上后，位于镜头131 的像侧，用于将镜头131拍摄的光学影像转换为数字信号，并将数字信号发送至数字信号处理芯片，由数字信号处理芯片进行优化处理而获得相应的图像。而这样设置，在每个镜头131的像侧所设置的图像传感器133被确定。即，每个镜头131所对应的图像传感器133在转动的过程中，能够同步转动而不可改变。

在一种可能的实施方案中，如图2和图8所示，采用将图像传感器133固定在壳体11内的电路板15上。通常在壳体11的内部设置有电路板15，将图像传感器133固定在电路板15上，与镜头131保持间隔，该间隔距离以图像传感器133能够有效感应镜头131拍摄的光学影像为前提，以能够准确将该光学影像转换为数字信号。而这样设置，每个镜头131的像侧所设置的图像传感器 133在镜头131发生转动后，不会跟随镜头131一起转动。即当镜头131发生转动调整后，镜头131所对应的图像传感器133便发生了变化。

如图2所示，在本发明实施例中，该图像传感器133(参照图3)包括第一图像传感器1331和第二图像传感器1332。第一图像传感器1331用于对经过相叠加的透镜12和镜头131后的光线进行成像；第二图像传感器1332与第一图像传感器1331间隔设置，用于对经过未叠加有透镜12的镜头131的光线进行成像。。这样设置，实现了与透镜12进行叠加的镜头131和未与透镜12叠加的镜头131的像侧始终具有图像传感器133。从而，不仅可以实现镜头131与透镜12相叠加后的拍摄，或是镜头131未与透镜12叠加，而是镜头131直接单独进行常规拍摄，还可以是其中的一个镜头131与透镜12相叠加拍摄和另一个镜头131单独进行常规拍摄所形成的图像组合，可以实现不同拍摄功能，进一步提高拍摄的体验感。

如图7和图8所示，摄像头组件13还包括旋转轴136。旋转轴136一端与旋转支架135连接，另一端与驱动件14连接。在驱动件14的驱动下，使旋转支架135绕旋转轴136的轴线旋转，以实现按需调整不同的镜头131与透镜12 实现层叠。具体地，旋转轴136与镜头131相邻并具有一定的距离，从而能够实现旋转支架135的转动且不干扰镜头131。需要说明的是，旋转轴136与旋转支架135的连接的方式可以有多种，例如卡接、螺纹连接等。而旋转轴136 与驱动件14之间的连接方式可以是通过轴套连接，或是在旋转轴136上设置有连接孔，驱动件14的驱动轴插入到连接孔内而实现固定连接。

具体地，为实现旋转支架135能够平稳转动，采用将旋转轴136与旋转支架135垂直连接，并且使旋转支架135的中心位于旋转轴136的轴线上。这样设置，使得旋转支架135在与旋转轴136相连后，旋转轴136位于旋转支架135 的中心位置，旋转支架135便能够保持平衡，在以旋转轴136为支撑进行转动的过程中，能够保持平稳不倾斜，实现平稳、顺畅转动。具体地，旋转轴136 在与旋转支架135实现相连后，旋转轴136的轴线与各镜头131的光轴(参照图7)均保持平行。

在一些可能的实施方案中，可根据实际的设计要求来选择透镜12的种类，可将透镜12设置为凸透镜或凹透镜。即安装在壳体11上的透镜12可以是凸透镜或者是凹透镜，也可以当在壳体11上同时设置有多个透镜12时，采用将各透镜12分别设置成凸透镜和凹透镜。在具体应用中，当采用将透镜12设置为凸透镜时，再与各镜头131搭配后形成的镜头组的焦距变长，将各镜头131旋转切换到透镜12的下方实现叠加后，能够获得更长的焦距效果，如与长焦镜头 131叠加拍摄可以获得更长的焦距，更大的变焦倍率。而当采用将透镜12设置为凹透镜时，再与各镜头131搭配后形成的镜头组的焦距变短，将各镜头131 旋转切换到透镜12的下方实现叠加后，能够获得更短的焦距效果，如与广角微距镜头131叠加拍摄焦距更短，获得更好的体验效果。

镜头131的焦距与镜头131本身的光学性能相关，可以采用长焦镜头131 来增加镜头131的焦距以提高光学放大率，具体地，镜头131本身也具有自己的放大倍率；光学仪器或者电子设备的光学放大率与镜头131本身的放大倍率有关。镜头131和透镜12的放大倍率与组成他们的镜片的放大倍率有关，透镜 12的放大倍率是指物体通过镜片，在焦平面上的成像大小与物体实际大小的比值。并且，透镜12可以包括一个或者多个镜片，每个透镜12的放大倍率不同是指在同样的图像传感器133的情况下，采用不同的透镜12所对应的光学放大率是不同的。

在一些可能的实施方案中，还可采用将透镜12设置成外置的部件，当需要通过透镜12进行叠加拍摄时，便可将该部件通过粘接或真空吸附等方式来连接在对应摄像头上，与摄像头实现叠加后而获得对应的拍摄功能。

以上所述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。

Claims (10)

1.一种移动终端，其特征在于，包括：

壳体；

透镜，固定连接在所述壳体上；

摄像头组件，设置在所述壳体内，包括多个均可与所述透镜叠加、以对所述移动终端的视场摄像的镜头；

驱动件，与所述摄像头组件连接，用于驱动所述镜头转动，以使各所述镜头能够与所述透镜叠加。

2.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，至少一个所述镜头为广角微距镜头，所述广角微距镜头的最小工作距为3mm。

3.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述摄像头组件还包括：

旋转支架，各所述镜头安装在所述旋转支架上；

图像传感器，设置在所述镜头的像侧，用于感应所述镜头的成像信号；

其中，所述驱动件与所述旋转支架连接。

4.如权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述图像传感器固定在所述旋转支架上。

5.如权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述图像传感器固定在所述壳体内的电路板上。

6.如权利要求4或5所述的移动终端，其特征在于，所述图像传感器包括：

第一图像传感器，用于对经过相叠加的所述透镜和所述镜头后的光线进行成像；

第二图像传感器，与所述第一图像传感器间隔设置，用于对经过未叠加有所述透镜的所述镜头的光线进行成像。

7.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述壳体上还设置有通孔，所述通孔可与所述镜头叠加拍摄。

8.如权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述摄像头组件还包括：

旋转轴，一端与所述旋转支架连接，另一端与驱动件连接；所述旋转支架绕所述旋转轴的轴线旋转。

9.如权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述旋转轴与所述旋转支架垂直连接，且所述旋转支架的中心位于所述旋转轴的轴线上。

10.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述透镜为凸透镜或凹透镜。

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