CN113630537B - 摄像光学组件及具有其的终端 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种摄像光学组件及具有其的终端，摄像光学组件，与终端具有的前置摄像头匹配使用，包括：镜头，其具有第一主光轴；对焦成像组件，包括对焦屏、聚焦透镜，处于镜头的光线射出一侧，且聚焦透镜处于对焦屏远离镜头的一侧；目镜，用于安装在前置摄像头的光线射入侧，其具有的第三主光轴与前置摄像头的主光轴同轴；光线折反组件，处于聚焦透镜与目镜之间，能够将聚焦透镜射出的光线折反预设角度后再次射出至目镜，光线折反组件的射出光线能够与第三主光轴平行。本公开进而保证成像透视无畸变，甚至手指等也不会变形，进而节省了透视畸变校正算法对平台算力、内存、功耗的需求，效果更好且能够毫无延迟。
Description
技术领域
本公开涉及机械技术领域，尤其涉及一种摄像光学组件及具有其的终端。
背景技术
市面上实现俯拍功能，采用将摄像头倾斜向下，或者采用反射镜反射，拍摄桌面上的书本文字或其他物品，用于文字识别等其他应用，具有很大透视畸变，具体例如难免存在桌面文字具有近大远小的透视畸变、远端文字或图像较小的问题；当前可采用算法将桌面的透视畸变进行矫正，但是多用在照片，预览或者视频的实时透视畸变矫正占据算力很高，无法大分辨率的视频实时矫正、功耗也会很高；而且对立体的不同平面的物体(比如手指)透视畸变矫正的效果较差，存在一定变形；
俯拍仪能够实现无透视畸变的桌面拍摄，需要摄像头模组在文字正上方，则在ID(industrial design，外观设计)外形上，会要求有一段比较长的支撑杆；
采用常规的移轴镜头模组，当前大规模量产的摄像头模组sensor的CRA(ChiefRay Angle，主光线角度)与移轴后的CRA差异较大，图像上会出现颜色串扰，影响效果。
发明内容
本公开提供一种摄像光学组件及具有其的终端。
本公开采用以下的技术方案。
在一些实施例中，本公开提供一种摄像光学组件，与终端具有的前置摄像头匹配使用，包括：
镜头，其具有第一主光轴；
对焦成像组件，包括对焦屏、聚焦透镜，处于所述镜头的光线射出一侧，且所述聚焦透镜处于所述对焦屏远离所述镜头的一侧；
目镜，用于安装在所述前置摄像头的光线射入侧，其具有的第三主光轴，所述第一主光轴与所述第三主光轴相垂直；
光线折反组件，处于所述聚焦透镜与所述目镜之间，能够将所述聚焦透镜射出的光线折反预设角度后再次射出至所述目镜，所述光线折反组件的射出光线能够与所述第三主光轴平行。
在一些实施例中，本公开提供一种终端，包括上述的摄像光学组件，所述镜头位于所述前置摄像头所在的一侧。
本公开实施例提供的摄像光学组件的有益效果包括：所述镜头中射出的光线在所述对焦成像组件中的对焦屏上形成实像后实现各个方向的均匀散射后再经由后续的聚焦透镜、光线折反组件、目镜后最终射出至所述前置摄像头上，与不设置对焦屏的技术方案相比较，有效解决了所述镜头与前置摄像头(也即sensor)要求的CRA匹配问题，进而保证成像透视无畸变，甚至手指等也不会变形，进而节省了透视畸变校正算法对平台算力、内存、功耗的需求，效果更好且能够毫无延迟；另外，无需采用类似高拍仪的长支杆的多余结构，提高了外形美观性。
附图说明
结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。
图1是本公开实施例提出的一种摄像光学组件的结构示意图；
图2是本公开实施例提出的另一种摄像光学组件的结构示意图；
图3是本公开实施例提出的再一种摄像光学组件的结构示意图；
图4是本公开实施例提出的又一种摄像光学组件的结构示意图；
图5是本公开实施例提出的又一种摄像光学组件的结构示意图。
附图标记：1、镜头；2、对焦成像组件；21、对焦屏；22、聚焦透镜；3、光线折反组件；31、90°光线偏转棱镜；32、60°光线偏转棱镜；33、5°光线偏转棱镜；34、180°光线偏转棱镜；4、目镜；5、光线平移组件；100、终端；101、前置摄像头；102、屏幕；200、支撑平面。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本公开中提及的“一个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
以下将结合附图，对本公开实施例提供的方案进行详细描述。
结合参见附图1至图5所示，本公开提供一种摄像光学组件，与终端100具有的前置摄像头101匹配使用，包括：
镜头1，其具有第一主光轴，一些实施例中，所述第一主光轴与所述终端100放置的支撑平面200(具体例如桌面)垂直，以保证摄像无透视畸变；
对焦成像组件2，包括对焦屏21、聚焦透镜22，处于所述镜头1的光线射出一侧，且所述聚焦透镜22处于所述对焦屏21远离所述镜头1的一侧，其中所述聚焦透镜22能够将所述对焦屏21上呈的实像光路稍微收缩，以保证光路足够在后续的光线折反组件3内部反射，节约相关棱镜的尺寸，且避免光束发散、过光束而导致的成像不全；
目镜4，用于安装在所述前置摄像头101的光线射入侧，目镜4具有的第三主光轴与第一主光轴相垂直，在目镜安装在前置摄像头101上时所述第三主光轴与所述前置摄像头101的主光轴同轴；
光线折反组件3，处于所述聚焦透镜22与所述目镜4之间，能够将所述聚焦透镜22射出的光线折反预设角度后再次射出至所述目镜4，所述光线折反组件3的射出光线能够与所述第三主光轴平行，通过所述光线折反组件3能够将通过所述聚焦透镜22的光线偏转预设角度后射出，保证成像透视无畸变。
该技术方案中，所述镜头1中射出的光线在所述对焦成像组件2中的对焦屏21上形成实像后实现各个方向的均匀散射后再经由后续的聚焦透镜22、光线折反组件3、目镜4后最终射出至所述前置摄像头101上，与不设置所述对焦屏21的技术方案相比较，有效解决了所述镜头1与前置摄像头101(也即sensor)要求的CRA匹配问题，进而保证成像透视无畸变，甚至手指等也不会变形，进而节省了透视畸变校正算法对平台算力、内存、功耗的需求，效果更好且能够毫无延迟；另外，无需采用类似高拍仪的长支杆的多余结构，提高了外形美观性。
一些实施例中，所述对焦屏21具体可以采用毛玻璃或者其他透视成像屏。
在一些实施方式中，所述聚焦透镜22具有的第二主光轴与所述第一主光轴之间平行且存在偏移量，通过对所述偏移量的合理选择能够保证所述镜头1能够与待拍摄对象相适应，所述支撑平面200上的待拍摄对象能够被清晰地成像在所述对焦屏21上，所述的待拍摄对象例如具体为桌面上的书本文字，由于书本上不同区域的文字与镜头的距离不同，会造成近大远小的畸变，因此一些实施例中采用了前述的移轴设计，能够在不发生畸变情况下，拍桌面的范围尽量大，而不会拍摄到所述终端100的屏幕102。在一些情况下，所述镜头1可以采用广角镜头，以满足大范围拍摄的需求。由于采用了移轴设计，因此避免了终端对畸变的矫正计算，降低了终端的算力消耗。
在一些实施方式中，所述目镜4与所述光线折反组件3之间还设有光线平移组件5，所述光线平移组件5能够将所述光线折反组件3射出的光线平移预设距离后射出至所述目镜4，且所述光线平移组件5中射出的光线与所述第三主光轴平行，实现了成像范围及透视畸变效果不变的图像位置平移。具体的，所述光线平移组件5包括潜望镜组(如图2中所示出)、45°菱形棱镜、45°等腰梯形棱镜、45°平行四边形棱镜中的一种，而为了使所述摄像光学组件的集成化程度更高，进而降低组装公差引起的光路传播不良。
在一些实施方式中，所述聚焦透镜22为平凸镜，所述平凸镜的平面与所述对焦屏21光胶为一体，如此能够减少光线在两个所述对焦屏21与所述聚焦透镜22的相对平面之间的反射，减少了光能量的损失以及多次反射造成的鬼影。
在一些实施方式中，所述聚焦透镜22与所述目镜4形成冉斯登目镜系统或者凯涅尔目镜系统，能够缩小所述光线折反组件3的具体尺寸。
在一些实施方式中，当所述终端100具有的前置摄像头101具有的主光轴与所述支撑平面200相平行时，具体例如图1及图2所示，所述光线折反组件3包括90°光线偏转棱镜31，以将所述聚焦透镜22射出的光线折反90°后射出，此时的所述90°光线偏转棱镜31例如可以为五棱镜、屋脊棱镜、45°棱镜中的一个，以保证组件的集成化程度，当然，当对组件的集成化程度要求不高的时候也可以采用多个反射镜进行合理的布置实现光路偏转角度的调整。
在一些实施方式中，如图3至图5所示出，所述终端100的屏幕102将与所述支撑平面200之间形成一个倾斜的夹角，这导致所述前置摄像头101的主光轴与所述支撑平面200之间形成一个夹角。
具体例如，图3中的屏幕102与所述支撑平面200之间形成75°的夹角，此时，与之相适应的，所述光线折反组件3除了包括所述90°光线偏转棱镜31之外还包括60°光线偏转棱镜32、45°光线偏转棱镜33，其中所述60°光线偏转棱镜32能够将所述90°光线偏转棱镜31射出的光线偏转60°后射向所述45°光线偏转棱镜33中，所述45°光线偏转棱镜33能够将射入的光线偏转45°后射出至所述目镜4，从而实现所述对焦屏21上所呈的实像能够无透视畸变。
再具体例如，图4及图5中的屏幕102与所述支撑平面200之间形成60°的夹角，此时，与之相适应的，所述光线折反组件3包括180°光线偏转棱镜34，以将所述聚焦透镜22射出的光线折反180°后射出，还包括60°光线偏转棱镜32，能够将所述180°光线偏转棱镜34射出的光线偏转60°后射出至所述目镜4，从而实现所述对焦屏21上所呈的实像能够无透视畸变。
所述60°光线偏转棱镜32包括利特罗棱镜；或者，所述45°光线偏转棱镜33为半五角棱镜；或者，180°光线偏转棱镜34包括角锥棱镜(如图5所示)或者45°等腰梯形棱镜(如图4所示)之一。
在一些实施例中，本公开提供一种终端，包括上述的摄像光学组件，所述终端具体例如手机或者平板电脑，镜头1位于终端的前置摄像头101所在的一侧，可以用于拍摄位于终端前置摄像头一侧放置在终端支撑平面200的的书本等物品的图像。
一些实施例中，为了提升所述摄像光学组件的适用性，所述前置摄像头101的主光轴与所述终端具有的屏幕102之间能够旋转15°，由此能够在采用上述任一种的光线折反组件3能够同时适应屏幕102与支撑平面200之间的倾角60°至75°的情况。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
Claims (11)
1.一种摄像光学组件，其特征在于，与终端(100)具有的前置摄像头(101)匹配使用，包括：
镜头(1)，其具有第一主光轴；
对焦成像组件(2)，包括对焦屏(21)、聚焦透镜(22)，处于所述镜头(1)的光线射出一侧，且所述聚焦透镜(22)处于所述对焦屏(21)远离所述镜头(1)的一侧；
目镜(4)，用于安装在所述前置摄像头(101)的光线射入侧，其具有第三主光轴，所述第一主光轴与第三主光轴相垂直；
光线折反组件(3)，处于所述聚焦透镜(22)与所述目镜(4)之间，能够将所述聚焦透镜(22)射出的光线折反预设角度后再次射出至所述目镜(4)，所述光线折反组件(3)的射出光线能够与所述第三主光轴平行。
2.根据权利要求1所述的摄像光学组件，其特征在于，
所述聚焦透镜(22)具有的第二主光轴与所述第一主光轴之间平行且存在偏移量。
3.根据权利要求1或2所述的摄像光学组件，其特征在于，
所述目镜(4)与所述光线折反组件(3)之间还设有光线平移组件(5)，所述光线平移组件(5)能够将所述光线折反组件(3)射出的光线平移预设距离后射出至所述目镜(4)，且所述光线平移组件(5)中射出的光线与所述第三主光轴平行。
4.根据权利要求3所述的摄像光学组件，其特征在于，
所述光线平移组件(5)包括潜望镜组、45°菱形棱镜、45°等腰梯形棱镜、45°平行四边形棱镜中的一种。
5.根据权利要求1所述的摄像光学组件，其特征在于，
所述聚焦透镜(22)为平凸镜，所述平凸镜的平面与所述对焦屏(21)光胶为一体；和/或，
所述聚焦透镜(22)与所述目镜(4)形成冉斯登目镜系统或者凯涅尔目镜系统。
6.根据权利要求1所述的摄像光学组件，其特征在于，
所述光线折反组件(3)包括90°光线偏转棱镜(31)，以将所述聚焦透镜(22)射出的光线折反90°后射出。
7.根据权利要求6所述的摄像光学组件，其特征在于，
所述光线折反组件(3)还包括60°光线偏转棱镜(32)、45°光线偏转棱镜(33)，其中所述60°光线偏转棱镜(32)能够将所述90°光线偏转棱镜(31)射出的光线偏转60°后射向所述45°光线偏转棱镜(33)中，所述45°光线偏转棱镜(33)能够将射入的光线偏转45°后射出至所述目镜(4)。
8.根据权利要求1所述的摄像光学组件，其特征在于，
所述光线折反组件(3)包括180°光线偏转棱镜(34)，以将所述聚焦透镜(22)射出的光线折反180°后射出。
9.根据权利要求8所述的摄像光学组件，其特征在于，
所述光线折反组件(3)还包括60°光线偏转棱镜(32)，能够将所述180°光线偏转棱镜(34)射出的光线偏转60°后射出至所述目镜(4)。
10.一种终端，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的摄像光学组件，所述镜头(1)位于所述前置摄像头(101)所在的一侧。
11.根据权利要求10所述的终端，其特征在于，所述前置摄像头(101)的主光轴与所述终端具有的屏幕(102)之间能够旋转15°。
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