CN205305019U - 3d摄像头机构及具有该机构的移动设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D摄像头机构，包括：两平行间隔设置的摄像头、及用于将两摄像头采集的图像转换成3D图像信息的图像处理模块、分别与图像处理模块和摄像头连接的微控制器，摄像头的转动及工作状态由微处理器控制。本实用新型还公开了一种具有上述3D摄像头机构的移动设备。本实用新型通过双摄像头模拟人眼球的聚焦关注模式与转动方式，从而获得与人眼极相似的视角场景。

Description

3D摄像头机构及具有该机构的移动设备

技术领域

本实用新型涉及3D摄像技术领域，尤其涉及一种3D摄像头机构及具有该机构的移动设备。

背景技术

3D摄像技术利用的是至少两个3D摄像头，间距与人眼间距相近，将两摄像头拍摄的图像融合在一起，变成一个类似于人眼所见场景效果的3D图像。3D摄像技术一般应用在专业摄像领域，在日常生活中的常见电子设备上还未普及，例如手机、平板电脑、笔记本电脑等基本上设置的是普通2D摄像头，使用中无法进行3D拍摄，也无法进行3D视频通信。

随着网络技术和移动设备技术的不断发展提高，现有的2D图像拍摄和视频通话已越来越不能满足大众对移动设备的需要。现有技术中已出现了公告号CN20261728U的实用新型专利，其公开了一种3D摄像头内的透镜组结构，公布号为CN104113677A的实用新型专利，其公开了一种3D摄像头的镜头组同时自动伸缩结构，但均未公开摄像头转动调整结构，3D摄像头不能根据拍摄指令，自动旋转调整取景区域，这种3D摄像头的拍摄效果较差，且使用起来十分不方便。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种3D摄像头机构及具有该机构的移动设备，通过双摄像头模拟人眼球的聚焦关注模式与转动方式，从而获得与人眼极相似的视角场景。

本实用新型采用的技术方案是，设计一种3D摄像头机构，包括：两平行间隔设置的摄像头、及用于将两摄像头采集的图像转换成3D图像信息的图像处理模块、分别与图像处理模块和摄像头连接的微控制器，摄像头的转动及工作状态由微处理器控制。

摄像头包括：摄像模块、铰接在摄像模块外圈的内转动框、铰接在内转动框外圈的外转动筒、均匀固定在摄像模块外壁的内强磁铁、固定在外转动筒内壁与内强磁铁位置相对的外强磁铁和电磁线圈。摄像模块与内转动框之间设有第一铰接轴，内转动框与外转动筒之间设有第二铰接轴，第一铰接轴和第二铰接轴的转动方向相互垂直，内强磁铁和外强磁铁的磁性相反，电磁线圈通电产生磁力。

摄像模块包括：接收入射光线的透镜组、接收透镜组出射光线的图像感应器，透镜组的光轴垂直并位于图像感应器的中心，透镜组可变焦且焦距始终在光轴上。

本实用新型还公开了一种具有上述3D摄像头机构的移动设备，包括：两平行间隔设置的摄像头，用于将两摄像头采集的图像转换成3D图像信息并通过显示器显示的图像处理模块，用于显示3D图像信息的显示器，分别与图像处理模块、摄像头、显示器连接的微处理器，摄像头的转动及工作状态由微处理器控制，所述微处理器接收3D图像信息并传送给显示屏显示。

摄像头包括：摄像模块、铰接在摄像模块外圈的内转动框、铰接在内转动框外圈的外转动筒、均匀固定在摄像模块外壁的内强磁铁、固定在外转动筒内壁与内强磁铁位置相对的外强磁铁和电磁线圈。摄像模块与内转动框之间设有第一铰接轴，所述内转动框与外转动筒之间设有第二铰接轴，所述第一铰接轴和第二铰接轴的转动方向相互垂直，所述内强磁铁和外强磁铁的磁性相反，所述电磁线圈通电产生磁力。

其中，微处理器还连接有可与外部移动设备通信连接的远程拍摄控制模块，远程拍摄控制模块可向外传送3D图像信息和拍摄指令，远程拍摄控制模块还可以将外部移动设备发出的拍摄指令传递至微处理器。

在一实施例中，移动设备为手机，手机的正面及背面均设有两平行间隔设置的摄像头，两摄像头之间的间距大于40mm。

在另一实施例中，移动设备为平板电脑，平板电脑的正面及背面均设有两平行间隔设置的摄像头，两摄像头之间的间距大于40mm。

在再一实施例中，移动设备为笔记本电脑，笔记本电脑的正面设有两平行间隔设置的摄像头，两摄像头之间的间距大于200mm。

与现有技术相比，本实用新型使用两平行排布的摄像头对目标进行拍摄，摄像头可依照微处理器的指令，自动转动调整角度及对角，真实再现人眼的3D视觉效果。移动设备上设置该摄像头机构后，不但能进行本机的3D照片和摄像，还可以与外部移动设备联机，这样使得两个即使相隔千里的使用者不但清晰的看到对方，还能在立体视觉的状态下看到对方，还可以利用双方设备中的陀螺仪及重力感应系统，或者双方设备的交叉控制，以使得本机的摄像头依照外部指令转动完成拍摄。

附图说明

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：

图1是摄像头从顶部方向看的立体示意图；

图2是摄像头从底部方向看的立体示意图；

图3是摄像头的拆分示意图；

图4是摄像头的剖面示意图；

图5是摄像模块的内部结构示意图；

图6是两摄像头平行设置在手机正面同一端的示意图；

图7是两摄像头平行设置在手机正面两端的示意图；

图8是两摄像头平行设置在手机背面同一端的示意图；

图9是两摄像头平行设置在手机背面两端的示意图；

图10是两摄像头平行设置在笔记本电脑正面同一端的示意图；

图11是两摄像头平行设置在专用摄像配件上的示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型提出的3D摄像头机构，包括：两平行间隔设置的摄像头1、及用于将两摄像头1采集的图像转换成3D图像信息的图像处理模块、分别与图像处理模块和摄像头连接的微控制器，摄像头1的转动及工作状态由微处理器控制。

如图3、4所示，摄像头1包括：摄像模块11、内转动框12、外转动筒13、内强磁铁14、外强磁铁15和电磁线圈16。摄像模块11靠近透镜组入射面的两侧对称设有内铰接轴，内转动框12为一环形圈，内转动框12通过该铰接轴铰接在摄像模块11的外圈上，内转动框12的两侧对称设有外铰接轴，该外铰接轴的方向与内铰接轴的方向恰好呈十字形垂直，外转动筒13通过该外铰接轴铰接在内转动框12的外圈上。摄像模块11的外壁均匀设有内凹槽，外转动筒13的内壁上与内凹槽相对的外凹槽，内强磁铁14固定在该内凹槽中，外强磁铁15固定在该外凹槽中，内强磁铁14和外强磁铁15的磁性相反。每个外凹槽的四周还设有一圈沉槽，电磁线圈16固定在沉槽中，当通电时电磁线圈16产生磁力，从而带动摄像模块11调整转动角度。微控制器通过控制电磁线圈16的电流来达到控制摄像模块11转动角度的目的。

如图5所示，摄像模块11包括：接收入射光线的透镜组111、接收透镜组111出射光线的图像感应器112，透镜组111的光轴113垂直并位于图像感应器112的中心，透镜组111可变焦且焦距始终在光轴113上。

本实用新型还公开了一种具有上述3D摄像头机构的移动设备，包括：两平行间隔设置的摄像头1，用于将两摄像头1采集的图像转换成3D图像信息的图像处理模块，用于显示3D图像信息的显示器2，分别与图像处理模块、摄像头1、显示器2连接的微处理器，摄像头1的转动及工作状态由微处理器控制，微处理器接收3D图像信息并传送给显示屏2显示。

移动设备通常具有触摸显示屏2，当点击移动设备的照相机软件时，3D摄像头1进入拍摄状态进行自动对焦，当使用者移动触摸显示屏2上的控制点时，微控制器接收指令，调整摄像头1的拍摄角度再自动对焦拍摄。或者，可在移动设备的照相机软件中增加人脸自动识别或是对运动物体的自动追踪功能，使摄像头1自行完成转动拍摄。

较优的，微处理器还连接有可与外部移动设备通信连接的远程控制拍摄模块，远程控制拍摄模块可向外传送3D图像信息。移动设备与外部移动设备可通过远程控制拍摄模块连接，连接完成后，移动设备拍摄的3D图像可在外部移动设备上进行显示。

进一步的，远程控制拍摄模块还可以将外部移动设备发出的拍摄指令传递至微处理器。本移动设备与外部移动设备连接成功后，利用双方设备如手机中的陀螺仪及重力感应系统，再通过软件进行数据交互实现远程控制，使外部移动设备可控制本移动设备的摄像头，当使用者向外部移动设备输入拍摄指令时，本移动设备根据该指令转动摄像头1，调整拍摄区域，实际应用时，为了方便使用者操作，远程控制拍摄模块启动时，移动设备的触摸显示屏上出现控制点，使用者只需触摸移动控制点，即可向输入拍摄指令。

当移动设备为手机时，手机的正面设有及背面均设有两平行间隔设置的摄像头1，两摄像头1之间的间距大于40mm，以尽量接近人体两眼之间的距离，超过人体两眼之间的距离则是为了强化立体效果，手机正面的两摄像头可如图6所示的平行设置在手机同一端，也可以如图7所示的平行设置在手机的两端，同样的，手机背面的两摄像头也可如图8、9所示的设置。当移动设备为平板电脑时，平板电脑的正面及背面均设有两平行间隔设置的摄像头，两摄像1之间的间距大于40mm，其原理与手机相同，摄像头也可以设置在平板电脑的同一端或分别设置在两端。当移动设备为笔记本电脑时，笔记本电脑的正面设有两平行间隔设置的摄像头1，由于人脸与显示屏之间的距离较远，约为500mm以上，为了强化摄像的立体效果，因此两摄像头之间的间距作大于200mm设置，两摄像头如图10所示的平行设置在笔记本电脑显示屏的顶端。当移动设备为专用摄像配件时，如图11所示的两摄像头1设置在顶杆两端，顶杆下方设有底座，顶杆与底座之间通过支架支撑。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种3D摄像头机构，包括：两平行间隔设置的摄像头、及用于将两摄像头采集的图像转换成3D图像信息的图像处理模块、分别与图像处理模块和摄像头连接的微控制器，其特征在于，所述摄像头包括：摄像模块、铰接在摄像模块外圈的内转动框、铰接在内转动框外圈的外转动筒、均匀固定在摄像模块外壁的内强磁铁、固定在外转动筒内壁与内强磁铁位置相对的外强磁铁和电磁线圈；

所述摄像模块与内转动框之间设有第一铰接轴，所述内转动框与外转动筒之间设有第二铰接轴，所述第一铰接轴和第二铰接轴的转动方向相互垂直，所述内强磁铁和外强磁铁的磁性相反，所述电磁线圈通电产生磁力；

所述摄像头的转动及工作状态由微处理器控制。

2.如权利要求1所述的3D摄像头机构，其特征在于，所述摄像模块包括：接收入射光线的透镜组、接收透镜组出射光线的图像感应器，所述透镜组的光轴垂直并位于图像感应器的中心，所述透镜组可变焦且焦距始终在光轴上。

3.一种具有上述任一项权利要求所述3D摄像头机构的移动设备，包括：两平行间隔设置的摄像头，用于将两摄像头采集的图像转换成3D图像信息并通过显示器显示的图像处理模块，分别与图像处理模块、摄像头、显示器连接的微处理器，其特征在于，所述摄像头包括：摄像模块、铰接在摄像模块外圈的内转动框、铰接在内转动框外圈的外转动筒、均匀固定在摄像模块外壁的内强磁铁、固定在外转动筒内壁与内强磁铁位置相对的外强磁铁和电磁线圈；

所述摄像模块与内转动框之间设有第一铰接轴，所述内转动框与外转动筒之间设有第二铰接轴，所述第一铰接轴和第二铰接轴的转动方向相互垂直，所述内强磁铁和外强磁铁的磁性相反，所述电磁线圈通电产生磁力；

所述摄像头的转动及工作状态由微处理器控制，所述微处理器接收3D图像信息并传送给显示屏显示。

4.如权利要求3所述的移动设备，其特征在于，所述微处理器还连接有可与外部移动设备通信连接的远程拍摄控制模块，所述远程拍摄控制模块可向外传送3D图像信息和拍摄指令，所述远程拍摄控制模块还可以将外部移动设备发出的拍摄指令传递至微处理器。

5.如权利要求3或4所述的移动设备，其特征在于，所述移动设备为手机或平板电脑，手机或平板电脑的正面及背面均设有两平行间隔设置的摄像头，两摄像头之间的间距大于40mm。

6.如权利要求3或4所述的移动设备，其特征在于，所述移动设备为笔记本电脑，笔记本电脑的正面设有两平行间隔设置的摄像头，两摄像头之间的间距大于200mm。