CN113079277B - 终端设备、摄像头模组及拍摄方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种终端设备、摄像头模组及拍摄方法，包括摄像头模组及处理模块，所述摄像头模组包括感光元件、镜头组件及驱动组件，所述处理模块与所述感光元件电性连接，所述驱动组件用于驱动所述镜头组件相对所述感光元件运动，所述镜头组件在相对所述感光元件运动时，所述感光元件根据透过所述镜头组件且投射到所述感光元件的光线生成不同角度的图像，所述处理模块用于接收所述图像并对所述图像进行处理。通过驱动组件驱动镜头组件相对感光元件运动，改变镜头组件和感光元件的相对位置，使得感光元件的视角随镜头组件的位置变化而发生位置变化，拍摄过程中摄像头模组的拍摄视野得以扩大，有利于提升用户的拍摄体验。

Description

终端设备、摄像头模组及拍摄方法

技术领域

本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种终端设备、摄像头模组及拍摄方法。

背景技术

目前终端设备的摄像头模组的视场角(FOV，Field of view)是固定不变的，在拍摄近景人或物时，物象会占到图像的70％以上的区域，尤其是自拍时，基本无法拍摄人或物后面的背景，如图1所示，摄像头模组200的视场角α之外的背景无法拍摄到。这是由于固定的视场角在近距离拍摄时角度较小，拍摄的物象集中在镜头前，背景很难收入感光元件，导致拍摄的图像中背景区域过小，影响用户的拍摄体验。

发明内容

本发明提供一种增大视场角的终端设备、摄像头模组及拍摄方法。

本发明提供一种终端设备，包括摄像头模组及处理模块，所述摄像头模组包括感光元件、镜头组件及驱动组件，所述处理模块与所述感光元件电性连接，所述驱动组件用于驱动所述镜头组件相对所述感光元件运动，所述镜头组件在相对所述感光元件运动时，所述感光元件根据透过所述镜头组件且投射到所述感光元件的光线生成不同角度的图像，所述处理模块用于接收所述图像并对所述图像进行处理。

进一步的，所述驱动组件用于驱动所述镜头组件相对所述感光元件顺时针转动或逆时针转动，以使所述镜头组件与所述感光元件成不同的角度。

进一步的，所述摄像头模组包括镜头支架，所述镜头组件安装于所述镜头支架，所述驱动组件用于驱动所述镜头支架运动。

进一步的，所述摄像头模组包括支撑机构及导引机构，所述镜头支架可滑动地安装于所述支撑机构，所述导引机构用于导引所述镜头支架。

进一步的，所述导引机构包括多个滚珠，所述滚珠位于所述支撑机构和所述镜头支架之间。

进一步的，所述导引机构设有允许光线通过的第二通孔，多个所述滚珠分布于所述第二通孔的两侧。

进一步的，所述摄像头模组包括支撑机构，所述镜头支架可滑动地安装于所述支撑机构，所述支撑机构包括第一导轨，所述第一导轨用于对所述镜头支架进行导引。

进一步的，所述驱动组件包括施力元件及受力元件，所述受力元件设于所述镜头组件或所述镜头支架，所述受力元件用于将所述施力元件的驱动力传递至所述镜头组件或所述镜头支架。

进一步的，所述施力元件为电磁体，所述受力元件为磁体。

本发明还提供一种终端设备，包括摄像头模组及处理模块，所述摄像头模组包括感光元件、镜头组件及驱动组件，所述处理模块与所述感光元件电性连接，所述驱动组件用于驱动所述感光元件相对所述镜头组件运动，所述感光元件在相对所述镜头组件运动时，根据透过所述镜头组件且投射到所述感光元件的光线生成不同角度的图像，所述处理模块用于接收所述图像并对所述图像进行处理。

本发明还提供一种摄像头模组，包括感光元件、镜头组件及驱动组件及处理元件，所述处理元件与所述感光元件电性连接，所述驱动组件用于驱动所述镜头组件相对所述感光元件运动，所述镜头组件在相对所述感光元件运动时，所述感光元件根据透过所述镜头组件且投射到所述感光元件的光线生成不同角度的图像，所述处理元件用于接收所述图像并对所述图像进行处理。

本发明还提供一种摄像头模组，包括感光元件、镜头组件、驱动组件、镜头支架、支撑机构及导引机构，所述镜头组件安装于所述镜头支架，所述镜头支架可滑动地安装于所述支撑机构，所述导引机构用于导引所述镜头支架，所述驱动组件用于驱动所述镜头支架相对所述支撑机构运动，以使所述镜头组件相对所述感光元件转动。

本发明还提供一种拍摄方法，用于如前所述的终端设备，所述终端设备包括处理模块，所述拍摄方法包括：通过所述感光元件采集当前视角的图像；通过所述驱动组件驱动所述镜头组件转动预定角度，在转动后通过所述感光元件采集对应视角的另一图像；通过处理模块对各图像进行处理，获得目标图像。

本发明中，通过驱动组件驱动镜头组件相对感光元件运动，改变镜头组件和感光元件的相对位置，使得感光元件的视角随镜头组件的位置变化而发生位置变化，拍摄过程中摄像头模组的拍摄视野得以扩大，有利于提升用户的拍摄体验。

附图说明

图1是现有技术中摄像头模组的结构示意图。

图2是本发明摄像头模组的一个实施方式的结构示意图。

图3是图2所示的摄像头模组的镜头组件转动预定角度后的结构示意图。

图4是图2所示的摄像头模组的镜头组件位于多个位置的结构示意图，镜头组件在其中两个位置以虚线表示。

图5是本发明摄像头模组的另一实施方式的结构示意图，其中感光元件的两个位置以虚线表示。

图6是本发明拍摄方法的一个实施方式的流程示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施方式进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施方式中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施方式的目的，而非旨在限制本发明。除非另作定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

请参看图2至图5所示，本发明提供一种终端设备、摄像头模组及拍摄方法，终端设备包括摄像头模组及处理模块，所述摄像头模组包括感光元件、镜头组件及驱动组件，所述处理模块与所述感光元件电性连接，所述驱动组件用于驱动所述镜头组件相对所述感光元件运动，所述镜头组件在相对所述感光元件运动时，所述感光元件根据透过所述镜头组件且投射到所述感光元件的光线生成不同角度的图像，所述处理模块用于接收所述图像并对所述图像进行处理。通过驱动组件驱动镜头组件相对所述感光元件运动，改变镜头组件和所述感光元件的相对位置，使得感光元件的视角随镜头组件的位置变化而发生位置变化，摄像头模组的实际视场角实际为多个位置的视场角的叠加，藉此摄像头模组的增大摄像头的实际视场角，有利于提升用户的拍摄体验。另一方面，本发明的摄像头模组中可采用体积较小的普通镜头进行广角拍摄，实际占用的空间小于广角镜头，符合产品小型化趋势，能够应用于轻、薄、小的终端设备。

请结合图2及图3所示，本实施方式的摄像头模组包括壳体1、设于壳体1内的感光元件2、镜头组件3、驱动组件4、镜头支架5、支撑机构6及与感光元件2电性连接的处理元件8。在一些实施方式中，所述支撑机构6与壳体1可以是一体结构。所述处理元件8可以是一个集成于摄像头模组且专门用于图像处理的处理器。

所述感光元件2例如为CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)元件或CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)元件，其包括面向所述镜头组件3的感光面20，感光元件2根据透过镜头组件3且投射到感光元件2的感光面20的光线生成图像。

所述镜头组件3包括本体30及由本体30支撑的多个光学镜头31、32、33，光学镜头31、32、33可以是塑料镜头，也可以是玻璃镜头，在不同的实施方式中，光学镜头的数量可以进行适应性的增减。所述镜头组件3包括入光面35及出光面36，外界的光线经入光面35进入镜头组件3，之后在光学镜头31、32、33内发生折射，并自出光面36导出，最终投射到所述感光元件2的感光面20。因此，投射到感光面20上的光线与镜头组件3和感光元件2的相对位置有关，进一步的，投射到感光面20上的光线与所述感光面20与所述入光面35及出光面36所成的角度及距离均有关，而通常入光面35与出光面36大致平行。

所述镜头组件3安装于所述镜头支架5，镜头支架5用于将镜头组件3安装至支撑机构6。所述镜头支架5包括允许光线通过的第一通孔50，所述第一通孔50与所述感光面20大致对齐。在其他实施方式中，也可不设置镜头支架5，而直接将镜头组件3安装至所述支撑机构6。

所述驱动组件4用于驱动所述镜头组件3和所述感光元件2中的一个相对另一个运动，这里的运动可以是直线运动，也可以是转动，还可以是直线运动和转动的复合运动。本实施方式中，所述驱动组件4用于驱动所述镜头组件3顺时针转动或逆时针转动，以使所述感光元件2的感光面20与所述镜头组件3的出光面36成不同的角度。驱动组件4包括施力元件41及受力元件42，所述施力元件41设于所述壳体1，所述受力元件42设于所述镜头支架5，所述受力元件42用于将所述施力元件41的驱动力传递至所述镜头支架5和镜头组件3。在一种实施方式中，所述施力元件41还可以设于支撑机构6，所述受力元件42还可以设于所述镜头组件3。

本实施方式中，所述施力元件41包括电磁体，所述受力元件42包括多个永磁体，多个永磁体沿镜头支架5的周向排列，相邻的永磁体极性相反设置，例如一个永磁体指向镜头支架5的中心的一端为N极，背向镜头支架5的中心的一端为S极，则相邻的永磁体指向镜头支架5的中心的一端为S极，背向镜头支架5的中心的一端为N极。对电磁体施加不同方向的电流，从而改变电磁体的极性。电磁体能够对正对的永磁体施加一个排斥力，而对相邻的永磁体施加一个吸引力，使镜头组件3及镜头支架5转动预定角度，这里的预定角度为镜头组件的中心与相邻的两个永磁体的连线的夹角，即镜头支架5和镜头组件3每次转动后，均有一个永磁体正对电磁铁。由于电磁体的反应速率较快，因而能够实现电磁体的极性的快速变化，从而驱动镜头组件快速转动预设角度。在其他实施方式中，施力元件还可以是电机，受力元件可以是传动机构。

所述支撑机构6包括第二通孔60(初始位置时第二通孔与第一通孔大致重合)及位于第二通孔两侧的第一导轨61及第二导轨62，所述摄像头模组还包括导引机构，所述导引机构位于所述支撑机构6和所述镜头支架5之间，所述导引机构对所述镜头支架5进行导引，保证其运动的平稳性。本实施方式中，导引机构包括多个滚珠7，多个滚珠7分布于所述第二通孔60的两侧，从而对位于第一通孔50两侧的镜头支架部分进行有效的导引，从而进一步提高镜头支架5及镜头组件3提高运动的平稳性。所述滚珠7沿圆弧形的第一导轨61及第二导轨62滚动，由于受到镜头支架5与支撑装置6的摩擦力，因而会随着镜头支架5一起运动，不会因为重力作用而落下。在其他实施方式中，也可不设置滚珠7，直接将镜头支架5可滑动地安装于所述支撑机构的第一导轨61及第二导轨62，由支撑机构6对所述镜头支架5进行直接导引。可以理解的是，第一导轨61及第二导轨62的两端均设置有阻挡结构(未图示)，以免滚珠脱离支撑机构。在其他实施方式中，也可以仅设置第一导轨61对镜头支架5进行导引。

本实施方式中，所述第一导轨61及第二导轨62均呈圆弧形。所述镜头支架5的外轮廓也呈圆弧形，且各个圆弧形的圆心均重合，从而使镜头支架5在被驱动时，能够平稳地做旋转运动，图3显示的为镜头支架5及镜头组件3顺时针转动预设角度β，预设角度β可以用光轴L的转动角度来表征。类似的，驱动组件4还可以驱动镜头支架5及镜头组件3进行逆时针转动。在所述镜头组件3每转动预设角度β时，感光元件2生成一张图像，即感光元件可生成不同视角的多张图像，“多张”可理解为两张或两张以上。所述处理元件8接收多张图像并对多张图像进行处理，多张图像进行处理后形成用户最终看到的输出图像。多张图像可以恰好互补，也可以互有重叠区域，处理过程中可以消除重叠区域。需要注意的是，镜头组件3的转动过程及感光元件2的生成图像的过程都是在瞬间完成的，因而摄像头模组整体的拍摄时间不会因多次转动和多次拍摄而被过度延长。

预设角度的大小和镜头组件3的转动次数可根据实际要求进行设置。例如图4所示，可将预设角度设置为镜头组件3的视场角α，这样可以对感光元件2连续两次生成的图像进行无缝拼接，而不需要对图像进行编辑去重后再进行拼接。在拍摄完成后，驱动组件4驱动镜头组件3回到初始位置。如此，最终输出图像所体现出的摄像头模组的实际视场角(或者说用户能够感知到的视场角)为3α，其远大于镜头组件的视场角α。摄像头模组的实际视场角为多个位置的视场角的叠加，当然多个位置的视场角可以有部分重叠(预设角度小于视场角α)，也可以恰好邻接。需要注意的是，在镜头支架5的转动过程中，不会对镜头组件3的出光面36导出的光线进行遮挡。

请结合图5，在另一种实施方式中，驱动组件4A可以通过感光元件2支架5A驱动所述感光元件2相对镜头组件3运动，运动方式例如为转动。可选的，驱动组件4可选择步进电机，可精确控制运动精度。感光元件2安装于感光元件支架5A，而感光元件支架5A固定于驱动组件4(即步进电机)的输出轴，当步进电机步进转动时，通过所述感光元件支架5A驱动所述感光元件2相对镜头组件3转动。所述感光元件2在相对所述镜头组件3运动时，根据透过所述镜头组件3且投射到所述感光元件2的光线生成不同角度的图像，所述处理元件8用于接收所述图像并对所述图像进行处理。由于感光元件2是可动的，连接感光元件2和处理元件8的线缆需要适度延长，以免感光元件2在运动过程中过度拉扯线缆，导致线缆与感光元件2或处理元件8断开。

另一方面，本发明还提供一种终端设备，终端设备例如为手机、平板电脑、笔记本电脑等设备，也可以是数码相机。所述终端设备包括前述任一个实施方式所述的摄像头模组。所述终端设备还包括处理模块(未图示)，当终端设备为手机时，处理模块为手机的微处理器，可以代替所述处理元件8对多张图像进行处理，当然微处理器同时还用作其他数据的运算处理。

此外，本发明还提供一种拍摄方法，用于前述终端设备。请结合图6，所述拍摄方法包括：

步骤S1：通过所述感光元件2采集当前视角的图像。

也就是说，在镜头组件3转动前，感光元件2根据投射到感光面的光线生成图像。

步骤S2：通过所述驱动组件驱动所述镜头组件转动预定角度，在转动后通过所述感光元件采集对应视角的另一图像。

值得注意的是，步骤S2可以重复进行。

步骤S3：通过处理模块对各图像进行处理，获得输出图像，输出图像为用户直接可以查看到的图像。

可选的，对各个图像进行处理，是指对图像进行拼接，并去除每个图像与相邻图像邻接的轮廓线。预设角度β可设置为镜头组件3的视场角，这样可以对感光元件2连续两次获得的图像进行无缝拼接，而不需要对图像进行编辑后再进行拼接。

通过驱动组件驱动镜头组件和所述感光元件中的一个相对另一个运动，改变镜头组件和所述感光元件的相对位置，使得感光元件的视角随镜头组件的位置变化而发生位置变化，摄像头模组的实际视场角实际为多个位置的视场角的叠加，藉此摄像头模组的增大摄像头的实际视场角，有利于提升用户的拍摄体验。另一方面，本发明的摄像头模组中可采用体积较小的普通镜头进行广角拍摄，实际占用的空间小于广角镜头，符合产品小型化趋势，能够应用于轻、薄、小的终端设备。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施方式揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括摄像头模组及处理模块，所述摄像头模组包括感光元件、镜头组件及驱动组件，所述处理模块与所述感光元件电性连接，所述驱动组件用于驱动所述镜头组件相对所述感光元件运动，所述镜头组件在相对所述感光元件运动时，所述感光元件根据透过所述镜头组件且投射到所述感光元件的光线生成不同角度的图像，所述处理模块用于接收所述图像并对所述图像进行处理；

所述驱动组件用于驱动所述镜头组件相对所述感光元件顺时针转动或逆时针转动，以使所述镜头组件与所述感光元件成不同的角度；

所述摄像头模组包括镜头支架，所述镜头组件安装于所述镜头支架，所述驱动组件用于驱动所述镜头支架运动；

所述摄像头模组包括支撑机构及导引机构，所述镜头支架可滑动地安装于所述支撑机构，所述导引机构用于导引所述镜头支架；

所述导引机构包括多个滚珠，所述滚珠位于所述支撑机构和所述镜头支架之间。

2.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述导引机构设有允许光线通过的第二通孔，多个所述滚珠分布于所述第二通孔的两侧。

3.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述摄像头模组包括支撑机构，所述镜头支架可滑动地安装于所述支撑机构，所述支撑机构包括第一导轨，所述第一导轨用于对所述镜头支架进行导引。

4.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述驱动组件包括施力元件及受力元件，所述受力元件设于所述镜头组件或所述镜头支架，所述受力元件用于将所述施力元件的驱动力传递至所述镜头组件或所述镜头支架。

5.根据权利要求4所述的终端设备，其特征在于，所述施力元件为电磁体，所述受力元件为磁体。

6.一种拍摄方法，用于如权利要求1至5中任一项所述的终端设备，所述终端设备包括处理模块，其特征在于，所述拍摄方法包括：

通过所述感光元件采集当前视角的图像；

通过所述驱动组件驱动所述镜头组件转动预定角度，在转动后通过所述感光元件采集对应视角的另一图像；

通过处理模块对各图像进行处理，获得输出图像。

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