CN214627103U - 摄像组件和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种摄像组件和电子设备。所述摄像组件包括至少两个镜头、图像传感器和旋转棱镜。所述图像传感器设置于所述至少两个镜头之间。所述旋转棱镜设置于所述至少两个所述镜头的光轴上，所述旋转棱镜用于将所述镜头采集的光束的光路进行折转并传输至所述图像传感器。至少两个所述镜头分别采集不同方位的光束在所述图像传感器中合成成像。所述旋转棱镜设置于所述至少两个所述镜头的光轴上，可以减小至少两个所述镜头所占的空间，减小所述摄像组件的体积。至少两个所述镜头共用一个所述图像传感器，相比每个所述镜头单独对应一个所述图像传感器，简化了所述摄像组件的结构，降低了生产成本。

Description

摄像组件和电子设备

技术领域

本申请涉及摄像领域，特别是涉及一种摄像组件和电子设备。

背景技术

全景相机光电系统是一种使用多个透镜组收集全角度光学信号，并将光学信号转换为电子图像，然后经算法拼接为全景再成像的影像系统。早期由于镜头设计过程中的视场角小的限制，通常采用至少四个方位的独立镜头模组结构。现有的全景相机采用双镜头模组固定位置设计，单次拍摄同时独立记录两相对方位呈180°的图像信息。尽管现有的全景相机减少的镜头模组的数量，但镜头到图像传感器的光程较长，镜头和图像传感器所占的空间较大。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种摄像组件和电子设备。

一种摄像组件，包括：

至少两个镜头；

图像传感器，设置于所述至少两个所述镜头之间；以及

旋转棱镜，位于所述至少两个所述镜头的光轴上，所述旋转棱镜用于将所述镜头采集的光束的光路进行折转并传输至所述图像传感器。

在一个实施例中，包括两个所述镜头，两个所述镜头的光轴重合，所述旋转棱镜设置于两个所述镜头的中间，并位于所述光轴上。

在一个实施例中，所述镜头为多个，多个所述镜头的光轴位于同一平面且具有一个交点，所述旋转棱镜位于所述交点。

在一个实施例中，所述图像传感器相对于所述旋转棱镜固定设置，并位于所述旋转棱镜的底部，所述镜头采集的光束经过所述旋转棱镜折转至所述旋转棱镜的底部。

在一个实施例中，所述旋转棱镜具有旋转轴，所述旋转轴与所述镜头的光轴垂直，所述摄像组件包括驱动组件，所述驱动组件设置于所述图像传感器远离所述旋转棱镜的一侧，所述驱动组件与所述旋转棱镜传动连接，用于驱动所述旋转棱镜围绕所述旋转轴旋转。

在一个实施例中，所述驱动组件包括旋转平台，所述旋转平台设置于所述驱动组件和所述图像传感器之间，所述图像传感器固定设置于所述旋转平台的表面，所述旋转轴垂直于所述旋转平台表面，并位于所述旋转平台的边缘，所述驱动组件与所述旋转平台传动连接，所述驱动组件驱动所述旋转平台围绕所述旋转轴转动。

在一个实施例中，所述旋转平台的顶部的面积大于所述旋转平台的底部的面积，所述图像传感器固定设置于所述旋转平台的顶部。

在一个实施例中，所述旋转棱镜的为45°棱镜。

在一个实施例中，所述镜头为鱼眼镜头。

一种电子设备，包括所述的摄像组件。

本申请实施例提供的所述摄像组件，所述摄像组件包括至少两个镜头、图像传感器和旋转棱镜。所述旋转棱镜设置于所述至少两个所述镜头的光轴上，所述旋转棱镜用于将所述镜头采集的光束的光路进行折转并传输至所述图像传感器。当需要所述摄像组件成像时，控制所述旋转棱镜旋转，使所述旋转棱镜的斜面接收一个所述镜头采集的光束。所述光束经过反射进入到所述图像传感器。然后，可以控制所述旋转棱镜旋转，使得旋转棱镜的斜面面对另一个所述镜头。另一个所述镜头采集的光束经过所述旋转棱镜折转后发送到所述图像传感器。至少两个所述镜头分别采集不同方位的光束在所述图像传感器中合成成像。所述旋转棱镜位于至少两个所述镜头的光轴上，可以减小至少两个所述镜头所占的空间，减小所述摄像组件的体积。至少两个所述镜头共用一个所述图像传感器，相比每个所述镜头单独对应一个所述图像传感器，简化了所述摄像组件的结构，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本申请实施例提供的摄像组件示意图。

附图标记说明：

摄像组件10、镜头100、图像传感器210、旋转棱镜220、驱动组件230、旋转平台232、转动驱动装置234、底座236、垫圈110、旋转轴221。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

全景相机光电系统是一种使用多个透镜组收集全角度光学信号，然后将光学信号转换为电子图像，经算法拼接为全景再成像的影像系统。早期由于镜头设计过程中的视场角小的限制，通常采用至少四个方位的独立镜头模组结构。现在由于鱼眼镜头设计技术的发展，单个鱼眼镜头的视场角已达到200°甚至更高。但是现有的全景相机采用双眼镜头模组固定位置设计，对于全景相机单次拍摄同时独立记录两相对方位呈180°的图像信息，镜头到图像传感器之间的光路的距离较长，这增加了镜头和图像传感器所占的空间。

另外，现有全景相机采用镜头和图像传感器一比一配比的模组作为成像系统的设计元。对于多方向的光学信号接收，需要随之增加对应数量的图像传感器。全景相机工作时，所有图像传感器均上电工作。单个图像传感器的异常通常会影响整个摄像系统正常使用。并且，全景拍摄后期图片剪切会处理大量图像数据，数据有效利用率低。

本申请实施例提供一种摄像组件10。所述摄像组件10包括至少两个镜头100、图像传感器210和旋转棱镜220。所述旋转棱镜220设置于所述至少两个所述镜头100的光轴上，所述旋转棱镜220用于将所述镜头100采集的光束的光路进行折转并传输至所述图像传感器210。

所述旋转棱镜220可以围绕一旋转轴221旋转。所述镜头100采集的光束可以沿着所述镜头100的光轴传输，即所述光轴可以构成所述光束光路的一部分。当所述至少两个镜头100的光轴水平设置时，所述旋转轴221可以竖直设置。所述旋转棱镜220的旋转角度和旋转速度可以根据需要调节。

当需要所述摄像组件10成像时，控制所述旋转棱镜220旋转，使所述旋转棱镜220的斜面接收一个所述镜头100采集的光束。所述光束经过反射进入到所述图像传感器210。然后，可以控制所述旋转棱镜220旋转，使得旋转棱镜220的斜面面对另一个所述镜头100。另一个所述镜头100采集的光束经过所述旋转棱镜220反射后发送到所述图像传感器210。至少两个所述镜头100分别采集不同方位的光束在所述图像传感器210中合成成像。至少两个所述镜头100配合使用扩大了所述摄像组件10的图像视野。

进一步地，所述旋转棱镜220可以设置于至少两个所述镜头100之间。每个所述镜头100将采集的图像发送给所述旋转棱镜220，所述旋转棱镜220反射给所述图像传感器210。因此，所述旋转棱镜220设置于至少两个所述镜头100之间。另外，至少两个所述镜头100共用一个所述图像传感器210，相比每个所述镜头100单独对应一个所述图像传感器210，简化了所述摄像组件10的结构，降低了生产成本。至少两个相对间隔设置的镜头100采集的光束在一个图像传感器210成像，也减少了图像处理的步骤，从而提高成像速度。

本申请实施例提供的所述摄像组件10，所述摄像组件10包括至少两个镜头100、图像传感器210和旋转棱镜220。所述图像传感器210设置于所述至少两个镜头100之间。所述旋转棱镜220设置于所述至少两个镜头100之间。所述旋转棱镜220设置于所述至少两个所述镜头100的光轴上，所述旋转棱镜220用于将所述镜头100采集的光束的光路进行折转并传输至所述图像传感器210。当需要所述摄像组件10成像时，控制所述旋转棱镜220旋转，使所述旋转棱镜220的斜面接收一个所述镜头100采集的光束。所述光束经过反射进入到所述图像传感器210。然后，可以控制所述旋转棱镜220旋转，使得旋转棱镜220的斜面面对另一个所述镜头100。另一个所述镜头100采集的光束经过所述旋转棱镜220反射后发送到所述图像传感器210。至少两个所述镜头100分别采集不同方位的光束在所述图像传感器210中合成成像。所述旋转棱镜220设置于至少两个所述镜头100之间。可以减小至少两个所述镜头100所占的空间，减小所述摄像组件10的体积。至少两个所述镜头100共用一个所述图像传感器210，相比每个所述镜头100单独对应一个所述图像传感器210，简化了所述摄像组件10的结构，降低了生产成本。

需要说明的是，本申请实施例提供的所述摄像组件10不仅仅限于在全景相机光电系统中使用。只要电子设备配备有多个镜头进行图像采集的功能，都可以使用所述摄像组件。配备所述摄像组件的电子设备具有上述摄像组件10带来的结构简单，成像速度快的优点。

在一个实施例中，所述摄像组件10包括两个所述镜头100。两个所述镜头100的光轴重合。所述旋转棱镜220设置于两个所述镜头100的中间。所述旋转棱镜220位于所述光轴上。即两个所述镜头100的光轴位于同一个直线。两个所述镜头100正对设置。所述旋转棱镜220位于所述两个所述镜头100的中间，且在两个所述镜头100的光路上。因此每个所述镜头100采集的光束都会射向所述旋转棱镜220。当旋转棱镜220旋转到指定位置时，所述两个镜头100采集的环境的光束可以射向所述旋转棱镜220的斜面，并经过所述旋转棱镜220的斜面的反射向所述图像传感器210。

在一个实施例中，所述镜头100为多个。多个所述镜头100的光轴位于同一平面且具有一个交点，所述旋转棱镜220位于所述交点。可以理解，所述镜头100的个数也可以为3个、4个、5个等。只要多个所述镜头100的光轴位于同一平面且具有同一个交点即可。所述旋转棱镜220位于所述交点，因此每个所述镜头100采集的光束均可以沿着所述光轴射向所述旋转棱镜220，再经过所述旋转棱镜220折射向所述图像传感器210。所述旋转棱镜220和所述图像传感器210可以设置在多个所述镜头100的几何中心轴上。因此只需要控制所述旋转棱镜220旋转不同的角度，对应不同的所述镜头100即可。

在一个实施例中，多个所述镜头100之间等间隔分布。因此，所述多个镜头100对应的圆心角角度相同。所述旋转棱镜220在采集相邻的两个所述镜头100的光束时，旋转的角度相同。

在一个实施例中，所述图像传感器210相对于所述旋转棱镜220固定设置，并位于所述旋转棱镜220的底部。所述图像传感器210可以直接或间接设置于所述旋转棱镜220的底部。所述旋转棱镜220可以相对于所述210同步旋转。所述镜头100采集的光束经过所述旋转棱镜220折转至所述旋转棱镜220的底部。所述图像传感器210可以接收所述光束并处理成像。

在一个实施例中，所述旋转棱镜220具有旋转轴221。所述旋转轴221与所述镜头100的光轴垂直。所述摄像组件10包括驱动组件230。所述驱动组件230设置于所述图像传感器210远离所述旋转棱镜220的一侧，所述驱动组件230与所述旋转棱镜220传动连接，用于驱动所述旋转棱镜220围绕所述旋转轴221旋转。

在一个实施例中，所述驱动组件230可以包括微型电机。所述微型电机的转动轴可以与所述旋转棱镜220传动连接。可以理解，所述微型电机的转动轴可以与所述旋转棱镜220直接传动连接，也可以间接传动连接。

在一个实施例中，所述驱动组件230包括旋转平台232。所述旋转平台232设置于所述驱动组件230和所述图像传感器210之间。所述图像传感器210固定设置于所述旋转平台232的表面。所述旋转轴221垂直于所述旋转平台232表面，并位于所述旋转平台232的边缘。所述驱动组件230与所述旋转平台232传动连接，所述驱动组件驱动230所述旋转平台232围绕所述旋转轴221转动。固定所述图像传感器210的表面可以为平面。所述旋转平台232可以围绕所述旋转轴221转动。因此所述图像传感器210和所述旋转棱镜220也围绕所述旋转轴221转动。

在一个实施例中，所述图像传感器210可以设置安装座。所述微型电机的转动轴可以插入到所述安装座中的固定孔中。

在一个实施例中所述图像传感器210可以固定于所述旋转平台232的一个表面。所述旋转平台232的另一表面可以具有传动孔。所述驱动组件230可以具有转动轴。所述转动轴可以插入到所述传动孔中。所述驱动组件230的转动轴可以通过所述传动孔带动所述旋转平台232围绕所述旋转轴221旋转。

在一个实施例中，所述旋转平台232的顶部的面积大于所述旋转平台232的底部的面积。所述图像传感器210固定设置于所述旋转平台232的顶部。可以理解，所述驱动组件230的转动轴可以固定于所述旋转平台232的底部。所述驱动组件230驱动所述转动轴旋转，进而带动所述旋转平台232旋转。所述旋转平台232的材质不限。在一个实施例中，所述旋转平台232可以为聚酯材料制成。聚酯材料具有轻便、耐用等优点。

在一个实施例中，所述摄像组件10还包括转动驱动装置234。所述转动驱动装置234与所述旋转平台232传动连接。所述转动驱动装置234可以具有所述转动轴。所述转动驱动装置234可以为微型电机等动力装置。

在一个实施例中，所述摄像组件10还包括底座236。所述转动驱动装置234设置于所述底座236。所述底座236的形状不限，只要能够固定所述转动驱动装置234即可。所述底座236可以为板状结构。所述底座236可以为圆形，也可以为多边形结构。

在一个实施例中，所述旋转棱镜220为45°棱镜。所述旋转棱镜220的斜面与水平面的夹角可以为45°。因此，所述镜头100向所述旋转棱镜220发送的光束可以为水平方向。所述光束在所述旋转棱镜220的斜面发生反射后垂直镜头光轴水平面向下发送给所述图像传感器210。所述旋转棱镜220还可以具有相互垂直的竖直面和底面，所述斜面将所述竖直面和所述底面连接。所述底面可以设置所述图像传感器210。所述旋转轴221可以位于所述竖直面。

在一个实施例中，所述镜头100套设有垫圈110。即每个所述镜头100周边套设有一个所述垫圈110。所述垫圈110可以起到减振和保护的功能。所述垫圈110的材质可以为硅胶等材料。所述镜头100的外壳体可以设置有环形凹槽。所述环形凹槽可以用于容纳所述垫圈110。

在一个实施例中，所述镜头100为鱼眼镜头。所述鱼眼镜头是一种焦距为16mm或更短的并且视角大于180°的镜头100。随着鱼眼镜头设计技术的发展，单个鱼眼镜头的视场角已达到200°甚至更高，本申请不做具体限定。所述鱼眼镜头可以为一种极端的广角镜头100。所述鱼眼镜头的前镜片直径很短且呈抛物状向镜头前部凸出，因此可以使镜头100达到最大的摄影视角。

本申请实施例还提供一种电子设备。所述电子设备包括所述的摄像组件10。所述电子设备可以为单反相机、数码相机。所述电子设备也可以为各种移动终端，例如手机、平板电脑、运动手环等。所述电子设备可以具有外接插头。所述外界插头可以安装所述摄像组件10。所述图像传感器210可以内置于所述电子设备。所述至少两个相对间隔设置的镜头100可以相对固定设置于一壳体内。所述旋转棱镜220也可以设置于所述壳体内。所述壳体可以作为所述镜头100和所述旋转棱镜220的载体，可拆卸安装于所述电子设备中。

本申请实施例提供的所述电子设备包括所述摄像组件10。所述摄像组件10包括至少两个镜头100、图像传感器210和旋转棱镜220。所述图像传感器210设置于所述至少两个镜头100之间。所述旋转棱镜220设置于所述至少两个镜头100之间。所述旋转棱镜220设置于所述至少两个所述镜头100的光轴上，所述旋转棱镜220用于将所述镜头100采集的光束的光路进行折转并传输至所述图像传感器210。当需要所述摄像组件10成像时，控制所述旋转棱镜220旋转，使所述旋转棱镜220的斜面接收一个所述镜头100采集的光束。所述光束经过折射进入到所述图像传感器210。然后，可以控制所述旋转棱镜220旋转，使得旋转棱镜220的斜面面对另一个所述镜头100。另一个所述镜头100采集的光束经过所述旋转棱镜220折射后发送到所述图像传感器210。

所述旋转棱镜220设置于至少两个所述镜头100之间。可以减小至少两个所述镜头100所占的空间，减小所述摄像组件10的体积。至少两个所述镜头100共用一个所述图像传感器210，相比每个所述镜头100单独对应一个所述图像传感器210，简化了所述摄像组件10的结构，降低了生产成本。另外，本申请实施例提供的所述摄像组件10，由于两个所述镜头100共用一个所述图像传感器210，减少了图像传感器210的数量。相比于多个所述图像传感器210，其出故障的概率会降低，从而提高了所述摄像组件10的可靠性。通过一个图像传感器210成像，相比于多个图像传感器210采集图像信息再合并的步骤，简化了成像流程，提高了成像速度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种摄像组件，其特征在于，包括：

至少两个镜头；

图像传感器，设置于所述至少两个所述镜头之间；以及

旋转棱镜，位于所述至少两个所述镜头的光轴上，所述旋转棱镜用于将所述镜头采集的光束的光路进行折转并传输至所述图像传感器。

2.如权利要求1所述的摄像组件，其特征在于，包括两个所述镜头，两个所述镜头的光轴重合，所述旋转棱镜设置于两个所述镜头的中间，并位于所述光轴上。

3.如权利要求1所述的摄像组件，其特征在于，所述镜头为多个，多个所述镜头的光轴位于同一平面且具有一个交点，所述旋转棱镜位于所述交点。

4.如权利要求2或3所述的摄像组件，其特征在于，所述图像传感器相对于所述旋转棱镜固定设置，并位于所述旋转棱镜的底部，所述镜头采集的光束经过所述旋转棱镜折转至所述旋转棱镜的底部。

5.如权利要求4所述的摄像组件，其特征在于，所述旋转棱镜具有旋转轴，所述旋转轴与所述镜头的光轴垂直，所述摄像组件包括驱动组件，所述驱动组件设置于所述图像传感器远离所述旋转棱镜的一侧，所述驱动组件与所述旋转棱镜传动连接，用于驱动所述旋转棱镜围绕所述旋转轴旋转。

6.如权利要求5所述的摄像组件，其特征在于，所述驱动组件包括旋转平台，所述旋转平台设置于所述驱动组件和所述图像传感器之间，所述图像传感器固定设置于所述旋转平台的表面，所述旋转轴垂直于所述旋转平台表面，并位于所述旋转平台的边缘，所述驱动组件与所述旋转平台传动连接，所述驱动组件驱动所述旋转平台围绕所述旋转轴转动。

7.如权利要求6所述的摄像组件，其特征在于，所述旋转平台的顶部的面积大于所述旋转平台的底部的面积，所述图像传感器固定设置于所述旋转平台的顶部。

8.如权利要求1所述的摄像组件，其特征在于，所述旋转棱镜的为45°棱镜。

9.如权利要求1所述的摄像组件，其特征在于，所述镜头为鱼眼镜头。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的摄像组件。

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