CN205490828U - 一种摄像头及设有摄像头的终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种摄像头及设有摄像头的终端，本实用新型通过在摄像头中设置光束偏移装置，并通过光束偏移装置使前置摄像头或后置摄像头收集的物点的光转换为偏振光，并使后端的成像装置使用该偏振光成像，从而有效的抑制了与指定偏振方向不同的有害光束，使得拍出的天空更蓝、水面更加清澈且照片的眩光更少，进而有效解决了现有技术中摄像头拍摄出的照片的效果差的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，特别是涉及一种摄像头及设有摄像头的终端。
背景技术
目前手机等终端一般都具有前置摄像头和后置摄像头，前置摄像头用于用户进行自拍，后置摄像头用于用户对其他景物等进行拍摄。
由于目前的前后置摄像头中的成像光束均为偏振态随机的自然光，所以会使得最终拍摄出的照片的效果较差，如，拍摄蓝天时，天不够蓝，拍摄水面时，水不够清澈，且容易出现眩光。
发明内容
本实用新型提供一种摄像头及设有摄像头的终端，以解决现有技术中摄像头拍摄照片中的景物的清晰度差的问题。
本实用新型一方面提供了一种摄像头，包括：前置摄像头、光束偏移装置、后置摄像头和成像装置；
所述前置摄像头和所述后置摄像头将收集到的物点的光发送给所述光束偏移装置；
所述将所述物点的光转换为偏振光，并将所述偏振光发送给所述成像装置进行成像。
优选地，所述光束偏移装置为X棱镜；
所述X棱镜包括第一对角面和第二对角面，所述第一对角面和所述第二对角面上均镀有使所述物点的光转换为偏振光的偏振膜层；
其中，所述第一对角面将所述前置摄像头发送来的物点的光转换为偏振光，所述第二对角面将所述后置摄像头发送来的物点的光转换为偏振光。
优选地，所述光束偏移装置包括反射镜和转动装置；
所述反射镜包括第一反射面，所述第一反射面上镀有使所述物点的光转换为偏振光的偏振膜层，通过所述转动装置改变所述反射镜的位置，使所述第一反射面将所述前置摄像头收集的物点的光转换为偏振光，或者使所述第一反射面将所述后置摄像头收集的物点的光转换为偏振光。
或者，
所述反射镜包括第二反射面和第三反射面，所述第二反射面和所述第三反射面上镀有使所述物点的光转换为偏振光的偏振膜层，通过所述转动装置改变所述反射镜的位置，使所述第二反射面将所述前置摄像头收集的物点的光转换为偏振光，或者使所述第三反射面将所述后置摄像头收集的物点的光转换为偏振光。
优选地，所述转动装置为设置在所述反射镜中心的中心转轴。
优选地，所述光束偏移装置为三角棱镜，所述三角棱镜包括第四反射面和第五反射面，所述第四反射面和所述第五反射面上均镀有使所述物点的光转换为偏振光的偏振膜层，所述第四反射面将所述前置摄像头收集的物点的光转换为偏振光，所述第五反射面将所述后置摄像头收集的物点的光转换为偏振光；
其中，所述第四反射面和所述第五反射面为所述三角棱镜的两侧的反射面。
优选地，所述偏振膜层包括：使振动方向与入射面平行的P波偏振光进行反射的偏振膜层，以及使振动方向与入射面垂直的S波偏振光进行反射的偏振膜层。
优选地，所述成像装置包括成像镜头和感光器件CMOS；
所述成像镜头使所述偏振光在所述感光器件上进行成像。
优选地，该摄像头还包括：马达；
所述马达，用于控制所述成像镜头进行对焦。
优选地，所述马达为音圈马达VCM。
本实用新型另一方面提供了一种设有上述任意一种摄像头的终端。
本实用新型有益效果如下：
本实用新型通过在摄像头中设置光束偏移装置，并通过光束偏移装置使前置摄像头或后置摄像头收集的物点的光转换为偏振光，并使后端的成像装置使用该偏振光成像，从而有效的抑制了与指定偏振方向不同的有害光束，使得拍出的天空更蓝、水面更加清澈且照片的眩光更少，进而有效解决了现有技术中摄像头拍摄出的照片的效果差的问题。
附图说明
图1是本实用新型实施例的第一种前置摄像头成像的原理示意图；
图2是本实用新型实施例的第一种后置摄像头成像的原理示意图；
图3是本实用新型实施例的第二种前置摄像头成像的原理示意图；
图4是本实用新型实施例的第二种后置摄像头成像的原理示意图；
图5是本实用新型实施例的第三种前置摄像头成像的原理示意图；
图6是本实用新型实施例的第三种后置摄像头成像的原理示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中摄像头拍摄照片效果差的问题，本实用新型提供了一种摄像头，该摄像头中设有光束偏移装置，通过光束偏移装置使前置摄像头或后置摄像头收集的物点的光转换为偏振光，并使后端的成像装置使用该偏振光成像，从而实现拍出的照片更清晰，进而提高了用户体验。以下结合附图以及实施例，对本实用新型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实用新型，并不限定本实用新型。
摄像头实施例
本实用新型实施例提供了一种摄像头，参见图1和图2，该摄像头包括前置摄像头1、光束偏移装置2、后置摄像头3以及成像装置4；
所述前置摄像头1和所述后置摄像头3将收集到的物点的光发送给所述光束偏移装置3；所述光束偏移装置2将所述物点的光转换为偏振光，并将所述偏振光发送给所述成像装置4进行成像。
也就是说，本实用新型通过所述光束偏移装置2使所述前置摄像头1或所述后置摄像头3收集的物点的光转换为偏振光，并使所述偏振光在所述成像装置4上成像。
即，通过在前置摄像头1和后置摄像头3之间设置光束偏移装置2，并通过该光束偏移装置2使前置摄像头1或后置摄像头3收集的物点的光转换为偏振光，并使后端的成像装置4使用该偏振光成像，从而有效的抑制了与指定偏振方向不同的有害光束，使得拍出的天空更蓝、水面更加清澈且照片的眩光更少，进而有效解决现有技术中摄像头拍摄出的照片的效果差的问题。
简单来说，由于本实用新型通过使用偏振光成像，能够更好的抑制杂散光，所以可以获得更好的成像质量，并且相对于现有的固定焦距的前置摄像头，由于本实用新型是将前置摄像头1和所述后置摄像头3耦合在一起，所以本实用新型可以大大提高前置摄像头1的成像质量，从而更好的满足用户需求。
需要说明的是，本实用新型所述的光束偏移装置2为任意能够进行偏振滤光的装置，如镀有偏振膜的X棱镜、反射镜或者三角棱镜等等。
图1和图2为本实用新型实施例的一种摄像头的结构示意图，如图1和图2所示，所述X棱镜包括第一对角面和第二对角面，所述第一对角面和所述第二对角面上均镀有使所述物点的光转换为偏振光的偏振膜层；
其中，所述第一对角面21将所述前置摄像头1发送来的物点的光转换为偏振光，所述第二对角面22将所述后置摄像头22发送来的物点的光转换为偏振光。
具体来说，本实用新型的摄像头采用镀有偏振膜的X棱镜使前置摄像头1或所述后置摄像头3收集的物点的光转换为偏振光，并使所述偏振光在所述成像装置4上成像。
具体实施时，本实用新型实施例在X棱镜的第一对角面21和第二对角面22上均上镀有偏振膜层，所述第一对角面21上的偏振膜层使所述前置摄像头1收集的物点的光转换为偏振光，并使所述偏振光在所述成像装置4上成像，所述第二对角面22上的偏振膜层使所述后置摄像头3收集的物点的光转换为偏振光，并使所述偏振光在所述成像装置4上成像；其中，所述第一对角面21和所述第二对焦面22为所述X棱镜的两个对角面。
具体的，图1是本实用新型实施例的第一种前置摄像头成像的原理示意图，如图1所示，前置摄像头1的镜头11收集物点的光线，前置摄像头1的快门12控制曝光状态，镀有偏振膜层的X棱镜的第一对角面21将镜头11收集的物点的光线转换为偏振光，并将转换后的偏振光经成像镜头41在感光器件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)42上进行成像，由于X棱镜的第一对角面21上的偏振膜层将偏振态随机的自然光转换为完全偏振光，并使后端的成像装置4使用该完全偏振光成像，从而有效的抑制了与指定偏振方向不同的有害光束，使得拍出的天空更蓝、水面更加清澈且照片的眩光更少。
图2是本实用新型实施例的第一种后置摄像头成像的原理示意图，与图1相比，本实用新型实施例的图2是通过X棱镜的第二对角面22将后置摄像头3的镜头32收集的物点的光线转换为偏振光，并将转换后的偏振光经成像镜头41在感光器件42上进行成像，其中，后置摄像头3的快门31控制曝光状态。
需要说明的是，本实用新型实施例所述偏振膜层包括：使振动方向与入射面平行的P波偏振光进行反射的偏振膜层(记为第一偏振膜层)，以及使振动方向与入射面垂直的S波偏振光进行反射的偏振的偏振膜层(记为第二偏振膜层)。
具体实施时，本实用新型在X棱镜的第一对角面21上镀第一偏振膜层，使入射的偏振态为随机自然光转化成出射的光波振动方向平行于入射面的偏振光束，即该偏振膜只对振动方向与入射面平行的光束进行反射其余的全部透射；在第二对角面22上镀有第二偏振膜层，该膜的作用为使入射的偏振态为随机自然光转化成出射的振动方向垂直于入射面的偏振光束，即该膜只对振动方向与入射面垂直的光束进行反射其余的全部透射。通过在对角面上镀有指定的膜系能够是前置镜头1收集到的成像光线很好的传输到后端的成像系统4中，后置镜头2也是同样的原理，最终使得摄像头拍摄的照片的效果更好，从而大大提高了用户体验。
本实用新型实施例还提供了另一种摄像头，具体如图3和图4所示，该摄像头采用镀有偏振膜的反射镜将前置摄像头1或后置摄像头3收集的物点的光转换为偏振光，并使后端的成像装置4使用该偏振光成像。
具体的，本实用新型的光束偏移装置包括反射镜和转动装置24；
所述反射镜包括第一反射面23，所述第一反射面23上镀有使所述物点的光转换为偏振光的偏振膜层，通过所述转动装置24改变所述反射镜的位置，使所述第一反射面23将所述前置摄像头1收集的物点的光转换为偏振光，或者使所述第一反射面23将所述后置摄像头3收集的物点的光转换为偏振光。
或者，
所述反射镜包括第二反射面和第三反射面，所述第二反射面和所述第三反射面上镀有使所述物点的光转换为偏振光的偏振膜层，通过所述转动装置24改变所述反射镜的位置，使所述第二反射面将所述前置摄像头1收集的物点的光转换为偏振光，或者使所述第三反射面将所述后置摄像头3收集的物点的光转换为偏振光。
具体来说，对于三角反射镜，本实用新型通过在反射镜的第一反射面23上镀有第一偏振膜层或者第二偏振膜层，所述第一反射面23使所述前置摄像头1收集的物点的光转换为偏振光，并使所述偏振光在所述成像装置4上成像，改变所述反射镜的位置，以使所述第一反射面23将所述后置摄像头收集的物点的光转换为偏振光，并使所述偏振光在所述成像装置4上成像；
对于可实现双面反射的矩形棱镜，本实用新型也可以所述反射镜的第二反射面上镀有第一偏振膜层或者第二偏振膜层，所述反射镜的第四反射面(与第二反射面相对的另一个反射面，即反射镜的另一个反射面)上镀有第一偏振膜层或者第二偏振膜层，所述第二反射面使所述前置摄像头收集的物点的光转换为偏振光，并使所述偏振光在所述成像装置4上成像，改变所述反射镜的位置，以使所述第三反射面将所述后置摄像头收集的物点的光转换为偏振光，并使所述偏振光在所述成像装置上成像，其中，所述第二反射面和所述第四反射面为设置在所述反射镜两侧的反射面。
也就是说，本实用新型可以采用在反射镜的一个反射面上进行镀偏振膜，并通过转动该反射镜以实现对前后置摄像头收集的物点进行成像，也可以在反射镜的两个反射面上分别镀偏振膜，再通过转动反射镜以实现对前后置摄像头收集的物点进行成像。
具体实施时，如图3所示，本实用新型通过前置摄像头1的镜头11对景物的光线进行收集，然后通过前置摄像头1的快门12控制曝光时间，再经反射镜a的第一反射面23进行反射，并且形成偏振光，最后再由可微移动的成像透镜41将偏振光成像到CMOS上，并输出照片显示到屏幕上。
相应的，如图4所示，相对图3，本实用新型转动所述转动装置c，通过后置摄像头3的镜头32对景物的光线进行收集，然后通过后置摄像头3的快门31控制曝光时间，再经反射镜的第一反射面23进行反射，并且形成偏振光，最后再由可微移动的成像透镜41将偏振光成像到CMOS上，并输出照片显示到屏幕上。
需要说明的是，本实用新型图3和图4所示所述的反射镜为三角反射镜，并在该三角反射镜的一个反射面上镀有偏振膜，当然，本领域的技术人员也可以在三角反射镜的两个反射面或者三个反射面上分别进行镀偏振膜，使用时在转动三角反射镜以实现对前置摄像头和后置摄像头的成像，并且本实用新型也可以采用矩形反射镜，并在矩形反射镜的两个反射面上都镀偏振膜，其具体的实现方法与上述三角反射镜的方法相似，也需要转动反射镜以实现将前后置摄像头采集的物点的光转换为偏振光，并进行最终成像。
需要说明的是，为了避免引入不必要的光线，本实用新型在反射镜其他不用的侧面进行涂黑，例如，当反射镜仅设有一个第三反射面23时，除了反射镜的第三反射面23，其他的面都设置为涂黑面25。
具体实施时，本实用新型实施例所述的反射镜的中心设有中心转轴24，所述反射镜绕所述中心转轴24进行转动，以改变所述反射镜的位置，从而实现对前置摄像头1和后置摄像头3采集到的物点的光转换为偏正光，并进行偏振成像。
当然，本领域的技术人员也可以采用其他的方式控制所述反射镜进行转动，如在所述反射镜的一个侧面上设置转动机构，以控制所述反射镜转动，等等。
具体实施时，本实用新型实施例还提供了一种摄像头，具体如图5和图6所示，该摄像头的光束偏移装置为三角棱镜，所述三角棱镜包括第四反射面26和第五反射面27，所述第四反射面26和所述第五反射面27上均镀有使所述物点的光转换为偏振光的偏振膜层，所述第四反射面26将所述前置摄像头1收集的物点的光转换为偏振光，所述第五反射面27将所述后置摄像头3收集的物点的光转换为偏振光；
其中，所述第四反射面26和所述第五反射面27为所述三角棱镜的两侧的反射面。
具体来说，本实用新型的摄像头采用镀有偏振膜层的三角棱镜将前置摄像头1或后置摄像头3收集的物点的光转换为偏振光，并使后端的成像装置4使用该偏振光成像。
具体的，如图5和6所示，本实用新型实施例所述三角棱镜的第四反射面26上镀有第一偏振膜层或第二偏振膜层，所述三角棱镜的第五反射面27上镀有第一偏振膜层或第二偏振膜层，所述第四反射面26使所述前置摄像头1收集的物点的光转换为偏振光，并使所述偏振光在所述成像装置4上成像，所述第五反射面27使所述后置摄像头3收集的物点的光转换为偏振光，并使所述偏振光在所述成像装置4上成像；其中，所述第四反射面26和所述第五反射面27为所述三角棱镜的两侧的反射面。
具体来说，如图5所示，本实用新型通过前置摄像头1的镜头11对景物的光线进行收集，然后通过前置摄像头1的快门12控制曝光时间，再经三角棱镜的第四反射面26进行反射，并且形成偏振光，最后再由可微移动的成像透镜41将偏振光成像到CMOS上，并输出照片显示到屏幕上。
相应的，如图6所示，本实用新型通过后置摄像头3的镜头32对景物的光线进行收集，然后通过后置摄像头3的快门31控制曝光时间，再经三角棱镜的第五反射面27进行反射，并且形成偏振光，最后再由可微移动的成像透镜41将偏振光成像到CMOS上，并输出照片显示到屏幕上。
本实用新型实施例所述成像装置4包括成像镜头41和感光器件42，所述成像镜头41使所述偏振光在所述感光器件42上进行成像。
本实用新型的摄像头的马达为音圈马达(VoiceCoilActuator/VoiceCoilMotor,VCM)，通过马达控制所述成像镜头41进行对焦。
为了更好对本实用新型进行理解，下面将通过一个具体的应用的例子对本实用新型所述的摄像头进行说明：
步骤一：启动摄像头，给摄像头上电、初始化等一系列操作，使摄像头处于正常工作状态；
步骤二：启动前置摄像头1，前置摄像头1的快门12打开，景物的光线经过镜头11的收集，传输到X棱镜的第一对角面21上，与入射面平行的P波反射进入成像系统4；
步骤三：驱动对焦马达沿前置摄像头1与后置摄像头3的轴向方向移动，实现自动对焦功能，并将预览画面显示在屏幕上。
使用后置摄像头拍照，其上述步骤类似，在此不再赘述。
终端实施例
本实用新型实施例提供了一种终端，该终端包括摄像头实施例中所述的任意一种摄像头，本实用新型实施例所述的终端为任意可以设有摄像头的终端，如手机、电脑、平板电脑等等。
本实用新型实施例中的相关内容可参照摄像头实施例部分进行理解，在此不再赘述。
本实用新型可以至少可以达到以下的有益效果：
本实用新型通过光束偏移装置对成像光束进行转折和优化，使用偏振光成像，并能很好的抑制不必要的杂散光，从而大大提升了成像质量；其次本实用新型通过光束偏移装置将前置摄像头和后置摄像头耦合在一起，使用同一颗调焦马达、成像镜头以及CMOS，使得摄像头的成本大大降低。
尽管为示例目的，已经公开了本实用新型的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本实用新型的范围应当不限于上述实施例。
Claims (10)
1.一种摄像头，其特征在于，包括：前置摄像头、光束偏移装置、后置摄像头和成像装置；
所述前置摄像头和所述后置摄像头将收集到的物点的光发送给所述光束偏移装置；
所述光束偏移装置将所述物点的光转换为偏振光，并将所述偏振光发送给所述成像装置进行成像。
2.根据权利要求1所述的摄像头，其特征在于，所述光束偏移装置为X棱镜；
所述X棱镜包括第一对角面和第二对角面，所述第一对角面和所述第二对角面上均镀有使所述物点的光转换为偏振光的偏振膜层；
其中，所述第一对角面将所述前置摄像头发送来的物点的光转换为偏振光，所述第二对角面将所述后置摄像头发送来的物点的光转换为偏振光。
3.根据权利要求1所述的摄像头，其特征在于，所述光束偏移装置包括反射镜和转动装置；
所述反射镜包括第一反射面，所述第一反射面上镀有使所述物点的光转换为偏振光的偏振膜层，通过所述转动装置改变所述反射镜的位置，使所述第一反射面将所述前置摄像头收集的物点的光转换为偏振光，或者使所述第一反射面将所述后置摄像头收集的物点的光转换为偏振光
或者， 所述反射镜包括第二反射面和第三反射面，所述第二反射面和所述第三反射面上镀有使所述物点的光转换为偏振光的偏振膜层，通过所述转动装置改变所述反射镜的位置，使所述第二反射面将所述前置摄像头收集的物点的光转换为偏振光，或者使所述第三反射面将所述后置摄像头收集的物点的光转换为偏振光。
4.根据权利要求3所述的摄像头，其特征在于，
所述转动装置为设置在所述反射镜中心的中心转轴。
5.根据权利要求1所述的摄像头，其特征在于，
所述光束偏移装置为三角棱镜，所述三角棱镜包括第四反射面和第五反射面，所述第四反射面和所述第五反射面上均镀有使所述物点的光转换为偏振光的偏振膜层，所述第四反射面将所述前置摄像头收集的物点的光转换为偏振光，所述第五反射面将所述后置摄像头收集的物点的光转换为偏振光；
其中，所述第四反射面和所述第五反射面为所述三角棱镜的两侧的反射面。
6.根据权利要求2-5中任意一项所述的摄像头，其特征在于，
所述偏振膜层包括：使振动方向与入射面平行的P波偏振光进行反射的偏振膜层，以及使振动方向与入射面垂直的S波偏振光进行反射的偏振膜层。
7.根据权利要求1-5中任意一项所述的摄像头，其特征在于，所述成像装置包括成像镜头和感光器件CMOS；
所述成像镜头使所述偏振光在所述感光器件上进行成像。
8.根据权利要求7所述的摄像头，其特征在于，还包括：马达；
所述马达，用于控制所述成像镜头进行对焦。
9.根据权利要求8所述的摄像头，其特征在于，
所述马达为音圈马达VCM。
10.一种终端，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的摄像头。
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