TWI596421B - 攝像裝置及攝像方法 - Google Patents

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TWI596421B
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Description

攝像裝置及攝像方法
本發明是關於一種攝像裝置,尤指一種運用一旋轉單元來驅動一光反射元件進行有限幅度的樞轉運動,因而能在不需移動影像擷取單元與鏡頭模組的前提下擷取到外界至少兩個不同光影像來合併成為單一的合併影像的一種攝像裝置及攝像方法。
在習知技術中,倘若要使用光學攝像裝置,例如但不侷限於:數位相機、攝影機、具攝像功能的智慧型手機等等,拍攝全景或寬景照片時,都是需要使用者手持整台光學攝像裝置,以自身位置為圓心,一邊旋轉身體、一邊以手上拿著的光學攝像裝置並多次按下拍照鍵來拍攝數張照片,之後再將該些照片合併成為單一張合併照片。顯然地,以手持方式旋轉光學攝像裝置,不僅很麻煩,且操作上的穩定性不高,導致所獲得的合併照片品質也不穩定。雖然,市面上也有販售一種自動旋轉基座,使用者可將整台光學攝像裝置架置在自動旋轉基座上,再由自動旋轉基座帶動整台光學攝像裝置一邊旋轉、一邊拍攝數張照片,之後再將該些照片合併成為單一張合併照片。此技術雖可得到較高品質且穩定的合併照片,但缺點是需另外購買與攜帶笨重的自動旋轉基座。此外,前述這些習知技術都需要依賴整台光學攝像裝置進行旋轉,換言之,光學攝像裝置內部的鏡頭(LENS)與影像擷取模組(Image Sensor)都得被一起同步旋轉角度,才能拍攝到足以合併成單一張合併照片的數張不同攝像區域的照片,所以操作上仍不夠便利,而有進一步改善的空間。
本發明之主要目的是在於提供一種攝像裝置及攝像方法,運用一旋轉單元來驅動一光反射元件進行有限幅度的樞轉運動,因而能在不需移動影像擷取單元與鏡頭模組的前提下擷取到外界至少兩個不同光影像來合併成為單一的合併影像。
為達上述之目的,本發明揭露了一種攝像方法,適用於一攝像裝置上,該攝像裝置包括有:一光反射元件,用以將來自外界的一攝像區域的一光影像折向至一光路徑;一影像擷取單元,位於該光路徑上,用以接受該光影像並將該光影像轉換成可供一控制單元判讀的一電氣訊號;一鏡頭模組,位於該光路徑上且位於該光反射元件與該影像擷取單元之間,用以將來自該光反射元件的該光影像成像於該影像擷取單元上;一旋轉單元,結合於該光反射元件,該旋轉單元可驅動該光反射元件依據至少一軸向來進行有限幅度的樞轉運動,使位於外界的至少兩個不同該攝像區域的至少兩個不同該光影像可以先後被該光反射元件折向至該光路徑並成像於該影像擷取單元上,因此能在不需移動該影像擷取單元與該鏡頭模組的前提下由該影像擷取單元擷取到外界至少兩個不同攝像區域的至少兩個不同該光影像;以及,該控制單元係電氣連接於該影像擷取單元與該旋轉單元,用以控制該旋轉單元與該影像擷取單元的運作,該控制單元並會將成像於該影像擷取單元的該至少兩個不同該光影像進行影像的結合處理以產生該至少兩個不同該光影像的一合併影像;該攝像方法包括有下列步驟:步驟A:由該控制單元控制該旋轉單元驅動該光反射元件依據該第一軸向而樞轉至一第一位置、並控制該影像擷取單元擷取一第一光影像;步驟B:在不移動該影像擷取單元與該鏡頭模組的前提下,由該控制單元控制該旋轉單元驅動該光反射元件依據該第一軸向而樞轉至一第二位置、並控制該影像擷取單元擷取一第二光影像;其中,該第一光 影像與該第二光影像有部分是重覆影像;以及步驟C:由該控制單元依據該第一光影像與該第二光影像相重覆的影像部分來把其合併成單一的一合併影像;其中,該第一光影像與該第二光影像兩者的長、寬及像素值相同,但是該合併影像的至少以下其中之一的值是大於該第一光影像:長、寬或像素值。
於一實施例中,該光反射元件是設置於一雙軸旋轉元件上,該雙軸旋轉元件至少可在相互垂直之該第一軸向與一第二軸向上進行一有限幅度的樞轉運動;該旋轉單元連結於該雙軸旋轉元件,用以驅動該雙軸旋轉元件在該第一軸向與該第二軸向上進行該有限幅度的樞轉運動。
於一實施例中,當該控制單元控制該旋轉單元來驅動該雙軸旋轉元件在該第一軸向進行樞轉運動於至少該第一位置、該第二位置、與一第三位置之間時,該控制單元同時也控制該影像擷取單元對應於該雙軸旋轉元件的不同位置來分別擷取至少該第一光影像、該第二光影像、以及一第三光影像;該第一光影像是對應於該雙軸旋轉元件是位在該第一位置時所能被成像於該影像擷取單元上的外界一第一攝像區域的光影像,該第二光影像是對應於該雙軸旋轉元件是位在該第二位置時所能被成像於該影像擷取單元上的外界一第二攝像區域的光影像,該第三光影像是對應於該雙軸旋轉元件是位在該第三位置時所能被成像於該影像擷取單元上的外界一第三攝像區域的光影像;該第一攝像區域與該第二攝像區域有部份相重疊所以該第一光影像與該第二光影像有部分是重覆影像,且該第一攝像區域與該第三攝像區域有部份相重疊所以該第一光影像與該第三光影像有部分是重覆影像;該控制單元是依據該第一光影像、該第二光影像與該第三光影像兩兩相重覆的影像部分來把其合併成單一的該合併影像。
於一實施例中,當該控制單元控制該旋轉單元來驅動該雙軸旋轉元件在該第二軸向進行樞轉運動於至少一第四位置、一第五位置、與一第六位置之間時,該控制單元同時也控制該影像擷取單元對應於該雙軸旋轉元件的不同位置來分別擷取至少一第四光影像、一第五光影像、以及一第六光影像; 該第四光影像是對應於該雙軸旋轉元件是位在該第四位置時所能被成像於該影像擷取單元上的外界一第四攝像區域的光影像,該第五光影像是對應於該雙軸旋轉元件是位在該第五位置時所能被成像於該影像擷取單元上的外界一第五攝像區域的光影像,該第六光影像是對應於該雙軸旋轉元件是位在該第六位置時所能被成像於該影像擷取單元上的外界一第六攝像區域的光影像;該第四攝像區域與該第五攝像區域有部份相重疊所以該第四光影像與該第五光影像有部分是重覆影像,且該第四攝像區域與該第六攝像區域有部份相重疊所以該第四光影像與該第六光影像有部分是重覆影像;該控制單元是依據該第四光影像、該第五光影像與該第六光影像兩兩相重覆的影像部分來把其合併成單一的該合併影像;其中,該第四光影像、該第五光影像與該第六光影像三者的長、寬及像素值相同,但是該合併影像的至少以下其中之一的值是大於該第四光影像:長、寬或像素值。
於一實施例中,當該控制單元控制該旋轉單元來驅動該雙軸旋轉元件在該第一軸向與該第二軸向進行雙軸樞轉運動於至少一第七位置、一第八位置、一第九位置、一第十位置、與一第十一位置之間時,該控制單元同時也控制該影像擷取單元對應於該雙軸旋轉元件的不同位置來分別擷取至少一第七光影像、一第八光影像、一第九光影像、一第十光影像、以及一第十一光影像;該第八、第九、第十及第十一光影像分別和該第七光影像有部分重覆,該控制單元是依據該第八、第九、第十及第十一光影像分別和該第七光影像相重覆的影像部分來把其合併成單一的該合併影像;其中,該第七、第八、第九、第十及第十一光影像的長、寬及像素值相同,但是該合併影像的長、寬與像素值都大於該第七光影像。
於一實施例中,該攝像裝置更包括一切換機構結合於該旋轉單元;該切換機構可帶動該旋轉單元依據一第三軸向進行旋動,使得該旋轉單元連同該光反射元件一起被該切換機構所驅動而進行依據該第三軸向的旋轉運動;其中,該第一軸向與該第二軸向垂直、該第二軸向與該第三軸向垂直、且該第一軸向與該第三軸向的內角夾角為45度。
於一實施例中,該雙軸旋轉元件係一薄彈片,該薄彈片具有 包括:一外框部、一中框部、以及一內板部;該光反射元件是設置於該內板部上,且在該內板部上定義了該第一軸向與該第二軸向;該中框部係環繞於該內板部外周圍,且於中框部與內板部之間設有環繞於內板部外周圍之至少一第一貫穿溝以及位於該第一軸向上之兩第一連接端,該內板部便是以該兩第一連接端連結於中框部;該外框部係環繞於該中框部外周圍,且於外框部與中框部之間設有環繞於中框部外周圍之至少一第二貫穿溝以及位於該第二軸向上之兩第二連接端,該中框部便是以該兩第二連接端連結於外框部。
於一實施例中,該旋轉單元係一電磁驅動模組且至少包括有:一內承載架、一外承載架、至少一第一磁石、至少一第二磁石、至少一第一線圈、以及至少一第二線圈;該內承載架係結合在該內板部上並與其連動,且該外承載架係結合在該外框部上並且是不動的元件;該第一磁石與該第一線圈兩者的其中之一是設置於該內承載架上、而另一則是設置於該外承載架上;藉由對該第一線圈通電可以產生一電磁力推動該內承載架連同該內板部進行沿該第一軸向的樞轉運動;該第二磁石與該第二線圈兩者的其中之一是設置於該內承載架上、而另一則是設置於該外承載架上;藉由對該第二線圈通電可以產生一電磁力推動該內承載架連同該內板部進行沿該第二軸向的樞轉運動;該內承載架是一楔形框架結構,其具有矩形之一第一接觸部其連接於該內板部、以及自該矩形第一接觸部之四個邊分別朝向遠離該內板部之方向延伸的四個第一側面;該四個第一側面之中有兩個側面是呈相對應三角形且相互平行、而另兩個側面則是呈矩形且是相互呈垂直相接;並且,於各第一側面上均分別設有一第一容置座;該外承載架是一楔形框架結構,其具有矩形之一第二接觸部其連接於該外框部、以及自該矩形第二接觸部之四個邊分別朝向遠離該外框部之方向延伸的四個第二側面;該四個第二側面之中有兩個側面是呈相對應三角形且相互平行、而另兩個側面則是呈矩形且是相互呈垂直相接;並且,於各第二側面上均分別設有一第二容置座;該第一磁石是設置於該內承載架之三角形第一側面的該第 一容置座上、該第一線圈則是透過一第一電路板而設置於該外承載架之三角形第二側面的該第二容置座上;以及,該第二磁石是設置於該內承載架之矩形第一側面的該第一容置座上、該第二線圈則是透過一第二電路板而設置於該外承載架之矩形第二側面的該第二容置座上。
10‧‧‧雙軸旋轉元件
101‧‧‧第一軸向
102‧‧‧第二軸向
11‧‧‧外框部
12‧‧‧中框部
121‧‧‧第二貫穿溝
122‧‧‧第二連接端
13‧‧‧內板部
131‧‧‧第一貫穿溝
132‧‧‧第一連接端
139‧‧‧光反射層
21‧‧‧內承載架
211‧‧‧第一接觸部
212a、212b‧‧‧第一側面
213‧‧‧容置座
22‧‧‧外承載架
221‧‧‧第二接觸部
222a、222b‧‧‧第二側面
223‧‧‧第二容置座
23‧‧‧第一磁石
24‧‧‧第二磁石
25‧‧‧第一線圈
251‧‧‧第一電路板
26‧‧‧第二線圈
261‧‧‧第二電路板
41‧‧‧感磁元件
6‧‧‧攝像裝置
60‧‧‧光路徑
61‧‧‧殼體
62、62a‧‧‧入光窗
63‧‧‧光反射元件
64‧‧‧旋轉單元
65‧‧‧鏡頭模組
66‧‧‧鏡頭驅動單元
67‧‧‧影像擷取單元
68‧‧‧控制單元
681‧‧‧傾斜控制模組
682‧‧‧對焦控制模組
683‧‧‧影像擷取模組
684‧‧‧影像結合模組
69‧‧‧顯示單元
70‧‧‧記憶單元
71‧‧‧電源單元
72‧‧‧人機單元
73‧‧‧輸出入(I/O)單元
74‧‧‧切換機構
77‧‧‧震動偵測模組
78‧‧‧位置偵測模組
81、81a、81b、81c、81d‧‧‧攝像區域
91、91a、91b、91c、91d、91e、91f、91g、91h、98a、98b‧‧‧光影像
92a、92b、92c、92d、981‧‧‧重覆影像
93、94、95、96‧‧‧合併影像
982‧‧‧立體影像
圖一是本發明之攝像裝置的硬體方塊示意圖。
圖二是本發明之攝像裝置中的控制單元的軟體方塊示意圖。
圖三示意地顯示了本發明之攝像裝置中的雙軸旋轉元件帶動光反射元件依據第一軸向(R1)進行有限度地順時針或逆時針方向的樞轉。
圖四A示意地顯示了本發明之攝像裝置中的影像擷取單元在當光反射元件被旋轉至三個不同角度位置時所拍攝(擷取)到的三個不同的攝像區域的光影像。
圖四B顯示了如圖四A所示之三個不同光影像加以重疊的示意圖。
圖四C顯示了如圖四B所示之三個重疊光影像加以合併為單一合併影像後的示意圖。
圖五示意地顯示了本發明之攝像裝置中的雙軸旋轉元件帶動光反射元件依據第二軸向(R2)進行有限度地順時針或逆時針方向的樞轉。
圖六A示意地顯示了本發明之攝像裝置中的影像擷取單元在當光反射元件被旋轉至三個不同角度位置時所拍攝(擷取)到的三個不同的攝像區域的光影像。
圖六B顯示了如圖六A所示之三個不同光影像加以重疊的示意圖。
圖六C顯示了如圖六B所示之三個重疊光影像加以合併為單一合併影像後的示意圖。
圖七示意地顯示了本發明之攝像裝置中的雙軸旋轉元件帶動光反射元件依據第一軸向(R1)及第二軸向(R2)進行有限度地雙軸向樞轉。
圖八A示意地顯示了本發明之攝像裝置中的影像擷取單元在當光反 射元件被旋轉至五個不同角度位置時所拍攝(擷取)到的五個不同的攝像區域的光影像。
圖八B顯示了如圖八A所示之五個不同光影像加以合併為單一合併影像後的示意圖。
圖九所示,為本發明攝像方法將數個不同攝像區域的光影像合併為一合併影像的第四實施例示意圖。
圖十為本發明之攝像裝置中增設一切換機構的實施例示意圖。
圖十一為本發明之攝像方法拍攝360度環繞全景合併影像的示意圖。
圖十二A與圖十二B所示為本發明之攝像方法拍攝3D立體影像的實施例示意圖。
圖十三是本發明之雙軸旋轉元件與旋轉單元裝設攝像裝置中的實施例圖。
圖十四A是本發明之雙軸旋轉元件與旋轉單元中的內承載架與磁石組合後的立體視圖(底視方向)。
圖十四B是本發明之雙軸旋轉元件、與旋轉單元中的內承載架與磁石組合後的立體視圖(頂視方向)。
圖十五是本發明之雙軸旋轉元件與旋轉單元裝設攝像裝置中於側面方向上之透視示意圖。
圖十六是本發明之旋轉單元中的磁石、線圈、電路板與感磁元件之相對應位置的示意圖。
本發明之攝像裝置及攝像方法,主要是藉由一光反射元件來將來自外界的一攝像區域的一光影像折向至一光路徑,並在該光路徑上設置一鏡頭模組來把該光影像成像於一影像擷取單元上。本發明獨創地運用一旋轉單元來驅動該光反射元件進行有限幅度的樞轉運動,因而能在不需移動影像擷取單元與鏡頭模組的前提下擷取到外界至少兩個不同攝像區域的光影像來合併成為單一的合併影像。所以,當使用者欲使用本發明之攝像裝置來拍攝全景或寬景照片時,不需移動或旋轉整台光學攝像裝置,僅 需單純地在固定位置、朝向固定方向按下拍照快門鍵後,本發明之攝像裝置便可以上述方法自動地拍攝到外界數個不同攝像區域的光影像來合併成為單一的合併影像,達到拍攝寬景或全景照片的功能。
為了能更清楚地描述本發明所提出之攝像裝置及攝像方法,以下將配合圖式詳細說明之。
請參閱圖一及圖二所示,分別為本發明之攝像裝置的硬體方塊示意圖及其中的控制單元的軟體方塊示意圖。
本發明之攝像裝置6可以是數位相機、攝影機、以及具有攝像模組的智慧手機、平板電腦、筆記型電腦等可攜式電子裝置,該攝像裝置6包括有:一殼體61、至少一入光窗62、一光反射元件63、一旋轉單元64、一鏡頭模組65、一鏡頭驅動單元66、一影像擷取單元67、一控制單元68、一顯示單元69、一記憶單元70、一電源單元71、一人機單元72、以及一輸出入(I/O)單元73。於本實施例中,該旋轉單元64、鏡頭驅動單元66、影像擷取單元67、顯示單元69、記憶單元70、電源單元71、人機單元72、以及輸出入(I/O)單元73等都是電性連接於該控制單元68。
該殼體61的內部容納了攝像裝置6的上述其他元件。於殼體61上設置了該至少一入光窗62,使外界的光影像可以從入光窗62進入殼體61的內部。該光反射元件63的位置是對應於該入光窗62,用以將來自外界的一攝像區域81的光影像穿過該入光窗62後,由該光反射元件63將該光影像折向至一光路徑60。於本實施例中,該光反射元件63可以是一個鏡面、或是一個稜鏡。該鏡頭模組65是由一或多個光學透鏡所組成,而該影像擷取單元67則包含了影像感測器(image sensor)及相關電路元件。該鏡頭模組65與該影像擷取單元67都是位於該光路徑60上,且該鏡頭模組65是位於該光反射元件63與該影像擷取單元67之間。具體來說,該光路徑60是被該鏡頭模組65所定義,使得來自該光反射元件63的該光影像可以被該鏡頭模組65所聚焦並成像於該影像擷取單元67的受光面上。該影像擷取單元67則接受該光影像並將該光影像轉換成可供該控制單元68判讀的一電氣訊號。
該旋轉單元64是結合於該光反射元件63,可驅動該光反射元件63依據至少一軸向來進行有限幅度的樞轉運動,使位於外界的至少兩個不同該攝像區域81、81a、81b、81c、81d的至少兩個不同該光影像可以先後 被該光反射元件63折向至該光路徑60並成像於該影像擷取單元67上,因此能在不需移動該影像擷取單元67與該鏡頭模組65、也不需要移動或旋轉整台攝像裝置6的前提下,由該影像擷取單元67擷取到外界至少兩個不同攝像區域81、81a、81b、81c、81d的至少兩個不同該光影像。該控制單元68係電氣連接於該影像擷取單元67與該旋轉單元64,用以控制該旋轉單元64與該影像擷取單元67的搭配運作。該控制單元68並會將成像於該影像擷取單元67的該至少兩個不同該光影像進行影像的結合處理以產生該至少兩個不同該光影像的一合併影像。
於本實施例中,該光反射元件63是設置於一雙軸旋轉元件10上,且是以45度傾角傾斜地設置於該入光窗62與該鏡頭模組65之間,使自該入光窗62進入殼體61之水平方向的光影像可以被該光反射元件63反射折向朝下進入該鏡頭模組65。該雙軸旋轉元件10至少可在相互垂直之一第一軸向(R1)與一第二軸向(R2)上進行一有限幅度的樞轉運動。該旋轉單元64連結於該雙軸旋轉元件10,用以驅動該雙軸旋轉元件10在該第一軸向(R1)與該第二軸向(R2)上進行該有限幅度的樞轉運動,進而帶動該光反射元件63在該第一軸向(R1)與該第二軸向(R2)上進行該有限幅度的樞轉運動。於本實施例中,該第一軸向(R1)與該第二軸向(R2)垂直,該第一軸向(R1)與該光路徑60方向(也就是如圖一所示的Z軸方向)兩者的內角夾角為45度,而第二軸向(R2)則)與該光路徑60方向(也就是如圖一所示的Z軸方向)兩者垂直。
如圖一所示,當光反射元件63是位於一初始位置(第一位置)時,剛好可把位於外界之一第一攝像區域81的一第一光影像折向經由鏡頭模組65成像於影像擷取單元67上,使影像擷取單元67可以擷取到第一攝像區域81的第一光影像並轉換成電氣訊號後傳送給控制單元68進行後續處理。當旋轉單元64驅動雙軸旋轉元件10連同其上的光反射元件63一起依據該第一軸向(R1)為軸進行有限幅度的樞轉時,例如,順時針旋轉至一第二位置時,將可把位於外界之一第二攝像區域81a的一第二光影像折向經由鏡頭模組65成像於影像擷取單元67上,使影像擷取單元67可以擷取到第二攝像區域81a的第二光影像並轉換成電氣訊號後傳送給控制單元68進行後續處理。而當旋轉單元64驅動雙軸旋轉元件10連同其上的光反射元件63一起依據該第一軸向(R1)為軸進行逆時針旋轉至一第三位置時,將可把位於外界之 一第三攝像區域81b的一第三光影像折向經由鏡頭模組65成像於影像擷取單元67上,使影像擷取單元67可以擷取到第三攝像區域81b的第三光影像並轉換成電氣訊號後傳送給控制單元68進行後續處理。
同理,當旋轉單元64驅動雙軸旋轉元件10連同其上的光反射元件63一起依據該第二軸向(R2)為軸進行有限幅度的樞轉時,例如,順時針旋轉至一第五位置時,將可把位於外界之一第五攝像區域81c的一第五光影像折向經由鏡頭模組65成像於影像擷取單元67上,使影像擷取單元67可以擷取到第五攝像區域81c的第五光影像並轉換成電氣訊號後傳送給控制單元68進行後續處理。而當旋轉單元64驅動雙軸旋轉元件10連同其上的光反射元件63一起依據該第二軸向(R2)為軸進行逆時針旋轉至一第六位置時,將可把位於外界之一第六攝像區域81d的一第六光影像折向經由鏡頭模組65成像於影像擷取單元67上,使影像擷取單元67可以擷取到第六攝像區域81d的第六光影像並轉換成電氣訊號後傳送給控制單元68進行後續處理。而當旋轉單元64驅動使光反射元件63回到其初始位置時,也就是第四位置時,可把位於外界之一第四攝像區域的一第四光影像折向經由鏡頭模組65成像於影像擷取單元67上,使影像擷取單元67可以擷取到第四攝像區域的第四光影像並轉換成電氣訊號後傳送給控制單元68進行後續處理。於本實施例中,該第四攝像區域與該第一攝像區域81是相同區域。當然,旋轉單元64也可驅動雙軸旋轉元件10連同其上的光反射元件63一起進行雙軸向的旋轉運動,此時攝像區域將會自第一攝像區域81的位置被切換移動至斜上方或斜下方的位置,稍後會另詳述之。於本發明中,該旋轉單元64驅動雙軸旋轉元件10進行單軸或雙軸向旋轉(擺動)的角度是有限制的,於一較佳實施例中,此旋轉(擺動)的角度θ是介於1~3度角之間,即可達到提供寬景、長景、或全景拍攝的功能。
該鏡頭驅動單元66是結合於鏡頭模組65且是電氣連接於控制單元68,可在控制單元68的控制之下,由鏡頭驅動單元66來帶動鏡頭模組65或其內的透鏡進行沿該光路徑60方向(Z軸方向)的對焦或是變焦操作。於本實施例中,該鏡頭驅動單元66可以包括由永久磁石與線圈構成之音圈馬達(Voice Coil Motor;簡稱VCM)、壓電馬達(Piezo Motor)或是其他驅動裝置。顯示單元69包括一觸控螢幕,可將影像擷取單元67所擷取到的光 影像顯示在觸控螢幕上,或是顯示一操作功能畫面讓使用者可以操作或調整攝像裝置6或影像的各項參數設定。記憶單元70包括內建之靜態記憶體或動態記憶體,或還更包括了可供插入記憶卡(例如Micro SD卡等等)的插槽。由影像擷取單元67所擷取到的光影像的訊號經過控制單元68處理後,可以儲存到記憶單元70中。電源單元71包括了可充電電池以及相關的充電電路,其提供了本發明攝像裝置6運作所需的電能。人機單元72包括了設置在殼體61上的若干實體按鍵以及觸控螢幕上的虛擬功能鍵,可讓使用者操作與使用攝像裝置6的各項功能。輸出入(I/O)單元73包括了USB相容規格的連接埠、或是例如行動通訊模組或無線區域網路模組等等之無線通訊傳輸模組,可供使用者連線至外界的其他電子裝置並傳輸資料。
如圖二所示,於本實施例中,該控制單元68中至少包括了一傾斜控制模組681、一對焦控制模組682、一影像擷取模組683、以及一影像結合模組684。這些傾斜控制模組681、對焦控制模組682、影像擷取模組683及影像結合模組684是以電腦軟體的形式儲存在記憶單元70中。該傾斜控制模組681是用來控制旋轉單元64,使旋轉單元64可以驅動雙軸旋轉元件10連同光反射元件63在適當的時間點旋轉到適當的位置。對焦控制模組682用來控制鏡頭驅動單元66,使鏡頭驅動單元66可以驅動鏡頭模組65適當地進行變焦或對焦操作,以便讓光影像可以準確地成像於影像擷取單元67上。影像擷取模組683是用來控制影像擷取單元67的操作,其搭配了傾斜控制模組681,使影像擷取單元67可以在適當的時間點分別擷取光反射元件63在數個不同位置時所送來的數個不同光影像。影像結合模組684則是用來把影像擷取單元67所擷取到之光反射元件63在數個不同位置時所對應的數個不同光影像加以處理並合併成為單一的合併影像。
請參閱圖三、圖四A、圖四B及圖四C所示,為本發明攝像方法將數個不同攝像區域的光影像合併為一合併影像的第一實施例示意圖。其中,圖三示意地顯示了雙軸旋轉元件帶動光反射元件依據第一軸向(R1)進行有限度地順時針或逆時針方向的樞轉。圖四A示意地顯示了影像擷取單元67在當光反射元件被旋轉至三個不同角度位置時所拍攝(擷取)到的三個不同的攝像區域的光影像。圖四B顯示了如圖四A所示之三個不同光影像加以重疊的示意圖。圖四C顯示了如圖四B所示之三個重疊光影像加以 合併為單一合併影像後的示意圖。
呈前所述,該第一光影像91是對應於該雙軸旋轉元件10連同其上之光反射元件63是位在該第一位置時所能被成像於該影像擷取單元67上的外界一第一攝像區域81的光影像,該第二光影像91a是對應於該雙軸旋轉元件10是位在該第二位置時所能被成像於該影像擷取單元67上的外界一第二攝像區域81a的光影像,該第三光影像91b是對應於該雙軸旋轉元件10是位在該第三位置時所能被成像於該影像擷取單元67上的外界一第三攝像區域81b的光影像。於本實施例中,如圖一搭配圖四A所示,該第一攝像區域81與該第二攝像區域81a在水平方向上有部份相重疊所以該第一光影像91與該第二光影像91a有部分是重覆影像92a,且該第一攝像區域81與該第三攝像區域81b在水平方向上有部份相重疊所以該第一光影像91與該第三光影像91b有部分是重覆影像92b。如圖四B所示,該控制單元68是依據該第一光影像91、該第二光影像91a與該第三光影像91b兩兩相重疊的重覆影像92a、92b部分來將其在水平方向上合併成單一的該合併影像93(如圖四C所示般的寬景合併影像)。其中,該第一光影像、該第二光影像與該第三光影像三者的長、寬及像素值相同,但是該合併影像的至少以下其中之一的值是大於該第一光影像91:長、寬或像素值。於本實施例中,該合併影像93是一水平方向延伸之寬景影像,其在水平方向上的寬度與像素值均大於第一光影像91。
於本發明之攝像方法中,在設定好水平延伸之寬景影像的拍攝功能後,使用者只需按一次攝像裝置的拍照鍵後,本發明之攝像裝置便會自動依據本實施例的前述方法拍攝得到第一、第二與第三光影像後再自動合併為單一的合併影像並顯示到觸控螢幕上。使用者不僅無須旋轉或移動自己的身體或整台攝像裝置,且僅需按一次拍照鍵,便可得到寬景影像的拍攝效果。
請參閱圖五、圖六A、圖六B及圖六C所示,為本發明攝像方法將數個不同攝像區域的光影像合併為一合併影像的第二實施例示意圖。其中,圖五示意地顯示了雙軸旋轉元件帶動光反射元件依據第二軸向(R2)進行有限度地順時針或逆時針方向的樞轉。圖六A示意地顯示了影像擷取單元67在當光反射元件被旋轉至三個不同角度位置時所拍攝(擷取)到 的三個不同的攝像區域的光影像。圖六B顯示了如圖六A所示之三個不同光影像加以重疊的示意圖。圖六C顯示了如圖六B所示之三個重疊光影像加以合併為單一合併影像後的示意圖。
同理,如圖五所示,當該控制單元68控制該旋轉單元64來驅動該雙軸旋轉元件10連同其上的光反射元件63依據該第二軸向(R2)進行樞轉運動於至少一第四位置、一第五位置、與一第六位置之間時,該控制單元68同時也控制該影像擷取單元67對應於該雙軸旋轉元件10的不同位置來分別擷取至少一第四光影像(同第一光影像91)、一第五光影像91c、以及一第六光影像92d。該第四光影像91是對應於該雙軸旋轉元件10是位在該第四位置時所能被成像於該影像擷取單元67上的外界一第四攝像區域(同第一攝像區域81)的光影像,該第五光影像91c是對應於該雙軸旋轉元件10是位在該第五位置時所能被成像於該影像擷取單元67上的外界一第五攝像區域81c的光影像,該第六光影像91d是對應於該雙軸旋轉元件10是位在該第六位置時所能被成像於該影像擷取單元67上的外界一第六攝像區域81d的光影像。如圖一搭配圖六A所示,該第四攝像區域81與該第五攝像區域81c在高度方向上有部份相重疊所以該第四光影像91與該第五光影像91c在高度方向上有部分是重覆影像92c,且該第四攝像區域81與該第六攝像區域81d在高度方向上有部份相重疊所以該第四光影像91與該第六光影像91d在高度方向上有部分是重覆影像92d。如圖六B所示,該控制單元68是依據該第四光影像91、該第五光影像91c與該第六光影像91d在高度方向上兩兩相重覆的重覆影像92c、92d部分來把其合併成單一的該合併影像94,如圖六C所示。其中,該第四光影像91、該第五光影像91c與該第六光影像91d三者的長、寬及像素值相同,但是該合併影像94的至少以下其中之一的值是大於該第四光影像91:長、寬或像素值。於本實施例中,該合併影像94是一高度方向延伸之寬景影像,其在高度方向上的長度與像素值均大於第四光影像91。同理,在設定好在高度方向延伸之寬景影像的拍攝功能後,使用者只需按一次攝像裝置的拍照鍵後,本發明之攝像裝置便會自動依據本實施例的前述方法拍攝得到第四、第五與第六光影像後再自動合併為單一的合併影像並顯示到觸控螢幕上。使用者不僅無須旋轉或移動自己的身體或整台攝像裝置,且僅需按一次拍照鍵,便可得到在高度方向延伸之寬景影 像的拍攝效果。
請參閱圖七、圖八A及圖八B所示,為本發明攝像方法將數個不同攝像區域的光影像合併為一合併影像的第三實施例示意圖。其中,圖七示意地顯示了雙軸旋轉元件帶動光反射元件依據第一軸向(R1)及第二軸向(R2)進行有限度地雙軸向樞轉。圖八A示意地顯示了影像擷取單元67在當光反射元件被旋轉至五個不同角度位置時所拍攝(擷取)到的五個不同的攝像區域的光影像。圖八B顯示了如圖八A所示之五個不同光影像加以合併為單一合併影像後的示意圖。
同理,如圖七所示,當該控制單元68控制該旋轉單元64來驅動該雙軸旋轉元件10連同其上的光反射元件63在該第一軸向(R1)與該第二軸向(R2)進行雙軸樞轉運動於至少一第七位置、一第八位置、一第九位置、一第十位置、與一第十一位置之間時,該控制單元68同時也控制該影像擷取單元67對應於該雙軸旋轉元件10的不同位置來分別擷取至少一第七光影像(同第一光影像91)、一第八光影像91e、一第九光影像91f、一第十光影像91g、以及一第十一光影像91h。該第八、第九、第十及第十一光影像91e,91f,91g,91h分別和該第七光影像91有部分重覆。該控制單元68是依據該第八、第九、第十及第十一光影像91e,91f,91g,91h分別和該第七光影像91相重覆的重覆影像部分來把其合併成單一的該合併影像95。其中,該第七、第八、第九、第十及第十一光影像91,91e,91f,91g,91h的長、寬及像素值相同,但是該合併影像95的長(高)、寬與像素值都大於該第七光影像91,而可達到類似於『廣角鏡頭』的拍攝效果,但卻可達到比傳統使用廣角鏡頭拍攝時更高的像素值。換言之,此實施例可以在不犧牲解析度的情況下拍攝到更大範圍攝像區域的影像,或是在相同範圍攝像區域中拍攝到具有比攝像裝置內所設置之影像感測器的解析度更高的超高解析度影像。同理,在設定好本發明獨特之無須犧牲解析度的廣角拍攝功能後,使用者只需按一次攝像裝置的拍照鍵後,本發明之攝像裝置便會自動依據本實施例的前述方法拍攝得到第七、第八、第九、第十及第十一光影像後再自動合併為單一的合併影像並顯示到觸控螢幕上。使用者不僅無須旋轉或移動自己的身體或整台攝像裝置,且僅需按一次拍照鍵,便可在不犧牲解析度的情況下拍攝到更大範圍攝像區域的影像。
請參閱圖九所示,為本發明攝像方法將數個不同攝像區域的光影像合併為一合併影像的第四實施例示意圖。同理,本發明攝像方法也可以整合如前述圖三至圖八B所述的實施例,使得本發明之攝像裝置可以藉由該控制單元68控制該旋轉單元64來驅動該雙軸旋轉元件10連同其上的光反射元件63在該第一軸向(R1)與該第二軸向(R2)進行單軸與雙軸樞轉運動,並依序拍攝到如3x3矩陣般一共九個光影像後,再將其合併為一等效於『廣角鏡頭』拍攝效果的大尺寸且高像素值的合併影像96。換言之,此實施例可以在不犧牲解析度的情況下拍攝到更大範圍攝像區域的影像。
請參閱圖十,為本發明之攝像裝置中增設一切換機構74的實施例示意圖。於本實施例中,本發明之攝像裝置6更包括一切換機構74結合於該旋轉單元64。該切換機構74可帶動該旋轉單元64連同其上的雙軸旋轉元件10與光反射元件63一起依據一第三軸向(R3)進行旋轉,使得該旋轉單元64連同該光反射元件63一起被該切換機構74所驅動而進行依據該第三軸向(R3)的360度旋轉運動。於本實施例中,第三軸向(R3)與該光路徑60(也就是Z軸方向)平行或重疊。換言之,該第一軸向(R1)與該第二軸向(R1)垂直、該第二軸向(R2)與該第三軸向(R3)垂直、且該第一軸向(R1)與該第三軸向(R3)的內角夾角為45度。於本實施例中,攝像裝置6在殼體61上且對應於該切換機構74可帶動該旋轉單元64依據第三軸向(R3)旋動的位置上設置了複數個(或是一環狀的)入光窗62、62a。如圖十一所示,為本發明之攝像方法拍攝360度環繞全景合併影像的示意圖。藉由切換機構74帶動旋轉單元64連同其上的雙軸旋轉元件10與光反射元件63一起依據第三軸向(R3)來旋轉360度角,同時該控制單元68也控制該影像擷取單元67對應於該雙軸旋轉元件10的不同位置來分別擷取依據第三軸向(R3)環繞的複數個光影像且相鄰光影像都部分重疊後,再合併為單一的合併影像,達到360度環繞全景合併影像的拍攝效果。於本實施例中,光反射元件63是一個設置在雙軸旋轉元件10上的反射鏡片。
請參閱圖十二A與十二B所示,為本發明之攝像方法拍攝3D立體影像的實施例示意圖。於本實施例中,可藉由旋轉單元64帶動雙軸旋轉元件10連同其上的光反射元件63依據第一軸向(R1)旋轉,並由影像擷取單元67拍攝到水平方向上不同但是部分重疊之兩攝像區域的兩個光影像 98a、98b後,再由控制單元68依據該兩個光影像98a、98b有相重疊的重覆影像981的部分來進行3D立體影像的處理,進而獲得在有重疊的重覆影像981部分的的3D立體影像982。
請參閱圖十三至圖十六所示,為本發明之攝像裝置中的雙軸旋轉元件與旋轉單元的一較佳實施例圖。其中,圖十三是本發明之雙軸旋轉元件與旋轉單元裝設攝像裝置中的實施例圖;圖十四A是本發明之雙軸旋轉元件與旋轉單元中的內承載架與磁石組合後的立體視圖(底視方向);圖十四B是本發明之雙軸旋轉元件、與旋轉單元中的內承載架與磁石組合後的立體視圖(頂視方向);圖十五是本發明之雙軸旋轉元件與旋轉單元裝設攝像裝置中於側面方向上之透視示意圖;圖十六是本發明之旋轉單元中的磁石、線圈、電路板與感磁元件之相對應位置的示意圖。
於本發明攝像裝置的一較佳實施例中,該雙軸旋轉元件10與旋轉單元64的組合,除了可提供如前述之拍攝有部分重疊之複數光影像後再合併為單一合併影像的功能之外,還可以兼具有提供光學防震的功能。如圖十三所示之實施例中,本發明之攝像裝置除了該雙軸旋轉元件10與旋轉單元64的組合外,還包括了:一震動偵測模組30、及一位置偵測模組40,使得本發明之雙軸旋轉元件10與旋轉單元64的組合可兼具有光學防震裝置的功能。
該雙軸旋轉元件10是設置於光路徑60上,其至少可在互相垂直之一第一軸向(R1)101與一第二軸向(R2)102上進行一有限幅度的樞轉運動。請參閱圖十四B,於本實施例中,該雙軸旋轉元件10係一矩形的薄彈片,該薄彈片具有四個側邊且包括有:一外框部11、一中框部12、以及一內板部13。該內板部13具有朝向光路徑之一平面,且在該平面上定義了相互垂直之該第一軸向(R1)101與該第二軸向(R2)102。該中框部12係環繞於該內板部13外周圍,且於中框部12與內板部13之間設有環繞於內板部13外周圍之至少一第一貫穿溝131以及位於該第一軸向(R1)101上之兩第一連接端132。該兩第一連接端132係分別位於內板部13之兩個相對側邊上且實質上係把第一貫穿溝131分隔成兩個U字形的第一貫穿溝131,而該內板部13便是以該兩第一連接端132連結於中框部12。該外框部11係環繞於該中框部12外周圍,且於外框部11與中框部12之間設有環繞於中框部12外周圍之至少一第 二貫穿溝121以及位於該第二軸向(R2)102上之兩第二連接端122。該兩第二連接端122係分別位於中框部12之兩個相對側邊上且實質上係把第二貫穿溝121分隔成兩個U字形的第二貫穿溝121,而該中框部12便是以該兩第二連接端122連結於外框部11。換句話說,該兩第一連接端132與兩第二連接端122是以兩兩相對的方式分別位在矩形薄彈片的四個側邊處;藉由薄彈片本身的彈性,不僅可讓該內板部13以該兩第一連接端132為軸進行相對於該外框部11在該第一軸向(R1)101上的小幅度樞轉運動、也可以讓該內板部13以該兩第二連接端122為軸進行相對於該外框部11在該第兩軸向(R2)102上的小幅度樞轉運動,而達到雙軸旋轉元件10的功能。由此可知,本發明藉由在薄彈片上挖溝槽的方式形成特殊的多框架結構,確實提供了一結構簡單、小體積、低成本且不需組裝的雙軸旋轉元件10。
如圖十三至圖十六所示,該旋轉單元64是連結於該雙軸旋轉元件10,用以驅動該雙軸旋轉元件10在該第一軸向(R1)101與該第二軸向(R2)102上進行該有限幅度的樞轉運動。於本實施例中,該旋轉單元64係一電磁驅動模組且至少包括有:一內承載架21、一外承載架22、至少一第一磁石23、至少一第二磁石24、至少一第一線圈25、以及至少一第二線圈26。
該內承載架21係結合在該內板部13之底面上並與其連動,且該外承載架22係結合在該外框部11之底面上並且是不動的元件。
該第一磁石23與第一線圈25兩者的其中之一是設置於該內承載架21上、而另一則是設置於該外承載架22上。於本實施例中,在內承載架21鄰近於兩第二連接端122的兩側邊上分別設置了一第一磁石23,且在外承載架22鄰近於兩第二連接端122的兩側邊上且對應於第一磁石23的位置處分別設置了一第一線圈25。藉由對該兩第一線圈25通電可以產生一電磁力推動該內承載架21上的兩第一磁石23連同該內板部13進行沿該第一軸向(R1)101的樞轉運動。
該第二磁石24與第二線圈26兩者的其中之一是設置於該內承載架21上、而另一則是設置於該外承載架22上。於本實施例中,在內承載架21鄰近於兩第一連接端132的兩側邊上分別設置了一第二磁石24,且在外承載架22鄰近於兩第一連接端132的兩側邊上且對應於第二磁石24的位置處分別設置了一第二線圈26。藉由對該第二線圈26通電可以產生一電磁 力推動該內承載架21上的兩第二磁石24連同該內板部13進行沿該第二軸向(R2)102的樞轉運動。
該內承載架21是一楔形框架結構,其具有矩形之一第一接觸部211其連接於該內板部13之底面、以及自該矩形第一接觸部211之四個邊分別朝向遠離該內板部13之方向延伸的四個第一側面212a、212b。該四個第一側面之中有兩個側面212a是呈相對應直角三角形且相互平行、而另兩個側面212b則是呈矩形且是相互呈垂直相接。並且,於各第一側面212a、212b上均分別設有一第一容置座213。該外承載架22是一楔形框架結構,其具有矩形之一第二接觸部221其連接於該外框部11之底面、以及自該矩形第二接觸部221之四個邊分別朝向遠離該外框部11之方向延伸的四個第二側面222a、222b。該四個第二側面222a、222b之中有兩個側面222a是呈相對應直角三角形且相互平行、而另兩個側面222b則是呈矩形且是相互呈垂直相接。並且,於各第二側面222a、222b上均分別設有一第二容置座223。於本實施例中,該第一磁石23是設置於該內承載架21之三角形第一側面212a的第一容置座213上、該第一線圈25則是透過一第一電路板251而設置於該外承載架22之三角形第二側面222a的第二容置座223上。該第二磁石24是設置於該內承載架21之矩形第一側面212b的第一容置座213上、該第二線圈26則是透過一第二電路板261而設置於該外承載架11之矩形第二側面222b的第二容置座223上。由前述可知,本發明藉由前述之具有直角側邊之楔形框架獨特的內、外承載架21、22結構來裝設與定位該些永久磁石23、24與線圈25、26,不僅很容易被裝置在例如數位相機或數位攝影機之光學系統中,且更提供了一結構簡單、組裝容易、小體積且低成本的電磁驅動旋轉單元。
該震動偵測模組77是設置於該鏡頭模組65上,而該位置偵測模組40則是設置於該旋轉單元64上。於本發明中,當雙軸旋轉元件10與旋轉單元64的組合要兼作為防震裝置使用時,該震動偵測模組77可偵測該鏡頭模組65的震動量,也就是偵測該鏡頭模組65因震動所導致之於垂直於光路徑60之雙軸方向上的位置偏移量。並且,該位置偵測模組40可偵測該雙軸旋轉元件10於該第一軸向(R1)101與第二軸向(R2)102上的樞轉量。如圖十六所示,該位置偵測模組40包括了分別設置在各第一線圈25中央且對應於第一磁石23的一第一感磁元件(圖中未示)、以及分別設置在第二線圈26中 央且對應於第二磁石24的一第二感磁元件27。藉由該第一與第二感磁元件41可偵測到磁力線的變化以供控制單元68計算出該雙軸旋轉元件10的樞轉量。
於本實施例中,光反射元件63是設置於雙軸旋轉元件10之內板部13的該平面上,可將光路徑60上的光調整射向該鏡頭模組65。如圖一所示之實施例中,該光反射元件63是設置於內板部13之該平面上的一楔形稜鏡,藉由該楔形稜鏡可將來自上方的光線轉折90度角的方向後再投射向右方之鏡頭模組65與影像擷取單元67。然而,在本發明之另一實施例中,該光反射元件63也可以是直接塗設於內板部13之該平面上的一光反射層139,如圖十五所示般,同樣可藉由該光反射層139把來自上方之光線轉折90度角的方向後再投射向右方之鏡頭模組65與影像擷取模組67,同樣達到光路徑調整的功能。
於本發明中,該控制單元68是連接於該震動偵測模組77、位置偵測模組78、以及旋轉單元64,用以根據該震動偵測模組77所偵測到的鏡頭模組65震動量、以及根據位置偵測模組78所偵測該雙軸旋轉元件10的樞轉量,來控制該旋轉單元64驅動該雙軸旋轉元件10進行樞轉,進而達到補償該光路徑60因鏡頭模組65震動所造成的不穩狀態。於本發明中,該旋轉單元64驅動雙軸旋轉元件10進行單軸或雙軸向旋轉(擺動)的角度是有限制的。於本發明中,當該旋轉單元64驅動該雙軸旋轉元件10進行樞轉的目的是為了提供震動補償(防震)功能時,此旋轉(擺動)的角度θ是低於1度角以內即足以提供震動補償功能;而當該旋轉單元64驅動該雙軸旋轉元件10進行樞轉的目的是為了提供寬景、長景、或全景拍攝的功能時,則此旋轉(擺動)的角度θ將是大於或等於1度角但小於或等於3度角(以2度角左右為較佳實施例)的範圍內,才足以提供寬景、長景、或全景拍攝的功能。
唯以上所述之實施例不應用於限制本發明之可應用範圍,本發明之保護範圍應以本發明之申請專利範圍內容所界定技術精神及其均等變化所含括之範圍為主者。即大凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化及修飾,仍將不失本發明之要義所在,亦不脫離本發明之精神和範圍,故都應視為本發明的進一步實施狀況。
10‧‧‧雙軸旋轉元件
6‧‧‧攝像裝置
60‧‧‧光路徑
61‧‧‧殼體
62‧‧‧入光窗
63‧‧‧光反射元件
64‧‧‧旋轉單元
65‧‧‧鏡頭模組
66‧‧‧鏡頭驅動單元
67‧‧‧影像擷取單元
68‧‧‧控制單元
69‧‧‧顯示單元
70‧‧‧記憶單元
71‧‧‧電源單元
72‧‧‧人機單元
73‧‧‧輸出入(I/O)單元
81、81a、81b、81c、81d‧‧‧攝像區域

Claims (14)

  1. 一種攝像裝置,包括有:一光反射元件,用以將來自外界的一攝像區域的一光影像折向至一光路徑;一影像擷取單元,位於該光路徑上,用以接受該光影像並將該光影像轉換成可供一控制單元判讀的一電氣訊號;一鏡頭模組,位於該光路徑上且位於該光反射元件與該影像擷取單元之間,用以將來自該光反射元件的該光影像成像於該影像擷取單元上;一旋轉單元,結合於該光反射元件,該旋轉單元可驅動該光反射元件依據至少一軸向來進行有限幅度的樞轉運動,使位於外界的至少兩個不同該攝像區域的至少兩個不同該光影像可以先後被該光反射元件折向至該光路徑並成像於該影像擷取單元上,因此能在不需移動該影像擷取單元與該鏡頭模組的前提下由該影像擷取單元擷取到外界至少兩個不同攝像區域的至少兩個不同該光影像;以及,該控制單元係電氣連接於該影像擷取單元與該旋轉單元,用以控制該旋轉單元與該影像擷取單元的運作,該控制單元並會將成像於該影像擷取單元的該至少兩個不同該光影像進行影像的結合處理以產生該至少兩個不同該光影像的一合併影像;其中,該光反射元件是設置於一雙軸旋轉元件上,該雙軸旋轉元件至少可在相互垂直之一第一軸向與一第二軸向上進行一有限幅度的樞轉運動;該旋轉單元連結於該雙軸旋轉元件,用以驅動該雙軸旋轉元件在該第一軸向與該第二軸向上進行該有限幅度的樞轉運動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之攝像裝置,其中,當該控制單元控制該旋轉單元來驅動該雙軸旋轉元件在該第一軸向進行樞轉運動於至少一第一位置、一第二位置、與一第三位置之間時,該控制單元同時也控制該影像擷取單元對應於該雙軸旋轉元件的不同位置來分別擷取至少一第一光影像、一第二光影像、以及一第三光影像;該第一光影像是對應於該雙軸旋轉元件是位在該第一位置時所能被成像於該影像擷取單元上的外界一第一攝像區域的光影像,該第二光影像是對應於該雙軸旋轉元件是位在該第二位置時所能被成像於該影像擷 取單元上的外界一第二攝像區域的光影像,該第三光影像是對應於該雙軸旋轉元件是位在該第三位置時所能被成像於該影像擷取單元上的外界一第三攝像區域的光影像;該第一攝像區域與該第二攝像區域有部份相重疊所以該第一光影像與該第二光影像有部分是重覆影像,且該第一攝像區域與該第三攝像區域有部份相重疊所以該第一光影像與該第三光影像有部分是重覆影像;該控制單元是依據該第一光影像、該第二光影像與該第三光影像兩兩相重覆的影像部分來把其合併成單一的該合併影像;其中,該第一光影像、該第二光影像與該第三光影像三者的長、寬及像素值相同,但是該合併影像的至少以下其中之一的值是大於該第一光影像:長、寬或像素值。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之攝像裝置,其中,當該控制單元控制該旋轉單元來驅動該雙軸旋轉元件在該第二軸向進行樞轉運動於至少一第四位置、一第五位置、與一第六位置之間時,該控制單元同時也控制該影像擷取單元對應於該雙軸旋轉元件的不同位置來分別擷取至少一第四光影像、一第五光影像、以及一第六光影像;該第四光影像是對應於該雙軸旋轉元件是位在該第四位置時所能被成像於該影像擷取單元上的外界一第四攝像區域的光影像,該第五光影像是對應於該雙軸旋轉元件是位在該第五位置時所能被成像於該影像擷取單元上的外界一第五攝像區域的光影像,該第六光影像是對應於該雙軸旋轉元件是位在該第六位置時所能被成像於該影像擷取單元上的外界一第六攝像區域的光影像;該第四攝像區域與該第五攝像區域有部份相重疊所以該第四光影像與該第五光影像有部分是重覆影像,且該第四攝像區域與該第六攝像區域有部份相重疊所以該第四光影像與該第六光影像有部分是重覆影像;該控制單元是依據該第四光影像、該第五光影像與該第六光影像兩兩相重覆的影像部分來把其合併成單一的該合併影像;其中,該第四光影像、該第五光影像與該第六光影像三者的長、寬及像素值相同,但是該合併影像的至少以下其中之一的值是大於該第四光影像:長、寬或像素值。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之攝像裝置,其中,當該控制單元控制該旋轉單元來驅動該雙軸旋轉元件在該第一軸向與該第二軸向進行雙軸樞轉運動於至少一第七位置、一第八位置、一第九位置、一第十位置、與一第十一位置之間時,該控制單元同時也控制該影像擷取單元對應於該雙軸旋轉元件的不同位置來分別擷取至少一第七光影像、一第八光影像、一第九光影像、一第十光影像、以及一第十一光影像;該第八、第九、第十及第十一光影像分別和該第七光影像有部分重覆,該控制單元是依據該第八、第九、第十及第十一光影像分別和該第七光影像相重覆的影像部分來把其合併成單一的該合併影像;其中,該第七、第八、第九、第十及第十一光影像的長、寬及像素值相同,但是該合併影像的長、寬與像素值都大於該第七光影像。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之攝像裝置,其中,更包括一切換機構結合於該旋轉單元;該切換機構可帶動該旋轉單元依據一第三軸向進行旋動,使得該旋轉單元連同該光反射元件一起被該切換機構所驅動而進行依據該第三軸向的旋轉運動;其中,該第一軸向與該第二軸向垂直、該第二軸向與該第三軸向垂直、且該第一軸向與該第三軸向的內角夾角為45度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之攝像裝置,其中,該雙軸旋轉元件係一薄彈片,該薄彈片具有包括:一外框部、一中框部、以及一內板部;該光反射元件是設置於該內板部上,且在該內板部上定義了該第一軸向與該第二軸向;該中框部係環繞於該內板部外周圍,且於中框部與內板部之間設有環繞於內板部外周圍之至少一第一貫穿溝以及位於該第一軸向上之兩第一連接端,該內板部便是以該兩第一連接端連結於中框部;該外框部係環繞於該中框部外周圍,且於外框部與中框部之間設有環繞於中框部外周圍之至少一第二貫穿溝以及位於該第二軸向上之兩第二連接端,該中框部便是以該兩第二連接端連結於外框部。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之攝像裝置,其中,該旋轉單元係一電磁驅動模組且至少包括有:一內承載架、一外承載架、至少一第一磁石、至少一第二磁石、至少一第一線圈、以及至少一第二線圈; 該內承載架係結合在該內板部上並與其連動,且該外承載架係結合在該外框部上並且是不動的元件;該第一磁石與該第一線圈兩者的其中之一是設置於該內承載架上、而另一則是設置於該外承載架上;藉由對該第一線圈通電可以產生一電磁力推動該內承載架連同該內板部進行沿該第一軸向的樞轉運動;該第二磁石與該第二線圈兩者的其中之一是設置於該內承載架上、而另一則是設置於該外承載架上;藉由對該第二線圈通電可以產生一電磁力推動該內承載架連同該內板部進行沿該第二軸向的樞轉運動;該內承載架是一楔形框架結構,其具有矩形之一第一接觸部其連接於該內板部、以及自該矩形第一接觸部之四個邊分別朝向遠離該內板部之方向延伸的四個第一側面;該四個第一側面之中有兩個側面是呈相對應三角形且相互平行、而另兩個側面則是呈矩形且是相互呈垂直相接;並且,於各第一側面上均分別設有一第一容置座;該外承載架是一楔形框架結構,其具有矩形之一第二接觸部其連接於該外框部、以及自該矩形第二接觸部之四個邊分別朝向遠離該外框部之方向延伸的四個第二側面;該四個第二側面之中有兩個側面是呈相對應三角形且相互平行、而另兩個側面則是呈矩形且是相互呈垂直相接;並且,於各第二側面上均分別設有一第二容置座;該第一磁石是設置於該內承載架之三角形第一側面的該第一容置座上、該第一線圈則是透過一第一電路板而設置於該外承載架之三角形第二側面的該第二容置座上;以及,該第二磁石是設置於該內承載架之矩形第一側面的該第一容置座上、該第二線圈則是透過一第二電路板而設置於該外承載架之矩形第二側面的該第二容置座上。
  8. 一種攝像方法,適用於一攝像裝置上,該攝像裝置包括有:一光反射元件,用以將來自外界的一攝像區域的一光影像折向至一光路徑;一影像擷取單元,位於該光路徑上,用以接受該光影像並將該光影像轉換成可供一控制單元判讀的一電氣訊號;一鏡頭模組,位於該光路徑上且位於該光反射元件與該影像擷取單元之 間,用以將來自該光反射元件的該光影像成像於該影像擷取單元上;一旋轉單元,結合於該光反射元件,該旋轉單元可驅動該光反射元件依據至少一軸向來進行有限幅度的樞轉運動,使位於外界的至少兩個不同該攝像區域的至少兩個不同該光影像可以先後被該光反射元件折向至該光路徑並成像於該影像擷取單元上,因此能在不需移動該影像擷取單元與該鏡頭模組的前提下由該影像擷取單元擷取到外界至少兩個不同攝像區域的至少兩個不同該光影像;以及,該控制單元係電氣連接於該影像擷取單元與該旋轉單元,用以控制該旋轉單元與該影像擷取單元的運作,該控制單元並會將成像於該影像擷取單元的該至少兩個不同該光影像進行影像的結合處理以產生該至少兩個不同該光影像的一合併影像;該攝像方法包括有下列步驟:步驟A:由該控制單元控制該旋轉單元驅動該光反射元件依據該第一軸向而樞轉至一第一位置、並控制該影像擷取單元擷取一第一光影像;步驟B:在不移動該影像擷取單元與該鏡頭模組的前提下,由該控制單元控制該旋轉單元驅動該光反射元件依據該第一軸向而樞轉至一第二位置、並控制該影像擷取單元擷取一第二光影像;其中,該第一光影像與該第二光影像有部分是重覆影像;以及步驟C:由該控制單元依據該第一光影像與該第二光影像相重覆的影像部分來把其合併成單一的一合併影像;其中,該第一光影像與該第二光影像兩者的長、寬及像素值相同,但是該合併影像的至少以下其中之一的值是大於該第一光影像:長、寬或像素值;其中,該光反射元件是設置於一雙軸旋轉元件上,該雙軸旋轉元件至少可在相互垂直之該第一軸向與一第二軸向上進行一有限幅度的樞轉運動;該旋轉單元連結於該雙軸旋轉元件,用以驅動該雙軸旋轉元件在該第一軸向與該第二軸向上進行該有限幅度的樞轉運動。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之攝像方法,其中,當該控制單元控制該旋轉單元來驅動該雙軸旋轉元件在該第一軸向進行樞轉運動於至少該第一位置、該第二位置、與一第三位置之間時,該控制單元同時也控制該影像擷取單元對應於該雙軸旋轉元件的不 同位置來分別擷取至少該第一光影像、該第二光影像、以及一第三光影像;該第一光影像是對應於該雙軸旋轉元件是位在該第一位置時所能被成像於該影像擷取單元上的外界一第一攝像區域的光影像,該第二光影像是對應於該雙軸旋轉元件是位在該第二位置時所能被成像於該影像擷取單元上的外界一第二攝像區域的光影像,該第三光影像是對應於該雙軸旋轉元件是位在該第三位置時所能被成像於該影像擷取單元上的外界一第三攝像區域的光影像;該第一攝像區域與該第二攝像區域有部份相重疊所以該第一光影像與該第二光影像有部分是重覆影像,且該第一攝像區域與該第三攝像區域有部份相重疊所以該第一光影像與該第三光影像有部分是重覆影像;該控制單元是依據該第一光影像、該第二光影像與該第三光影像兩兩相重覆的影像部分來把其合併成單一的該合併影像。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之攝像方法,其中,當該控制單元控制該旋轉單元來驅動該雙軸旋轉元件在該第二軸向進行樞轉運動於至少一第四位置、一第五位置、與一第六位置之間時,該控制單元同時也控制該影像擷取單元對應於該雙軸旋轉元件的不同位置來分別擷取至少一第四光影像、一第五光影像、以及一第六光影像;該第四光影像是對應於該雙軸旋轉元件是位在該第四位置時所能被成像於該影像擷取單元上的外界一第四攝像區域的光影像,該第五光影像是對應於該雙軸旋轉元件是位在該第五位置時所能被成像於該影像擷取單元上的外界一第五攝像區域的光影像,該第六光影像是對應於該雙軸旋轉元件是位在該第六位置時所能被成像於該影像擷取單元上的外界一第六攝像區域的光影像;該第四攝像區域與該第五攝像區域有部份相重疊所以該第四光影像與該第五光影像有部分是重覆影像,且該第四攝像區域與該第六攝像區域有部份相重疊所以該第四光影像與該第六光影像有部分是重覆影像;該控制單元是依據該第四光影像、該第五光影像與該第六光影像兩兩相重覆的影像部分來把其合併成單一的該合併影像; 其中,該第四光影像、該第五光影像與該第六光影像三者的長、寬及像素值相同,但是該合併影像的至少以下其中之一的值是大於該第四光影像:長、寬或像素值。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之攝像方法,其中,當該控制單元控制該旋轉單元來驅動該雙軸旋轉元件在該第一軸向與該第二軸向進行雙軸樞轉運動於至少一第七位置、一第八位置、一第九位置、一第十位置、與一第十一位置之間時,該控制單元同時也控制該影像擷取單元對應於該雙軸旋轉元件的不同位置來分別擷取至少一第七光影像、一第八光影像、一第九光影像、一第十光影像、以及一第十一光影像;該第八、第九、第十及第十一光影像分別和該第七光影像有部分重覆,該控制單元是依據該第八、第九、第十及第十一光影像分別和該第七光影像相重覆的影像部分來把其合併成單一的該合併影像;其中,該第七、第八、第九、第十及第十一光影像的長、寬及像素值相同,但是該合併影像的長、寬與像素值都大於該第七光影像。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之攝像方法,其中,更包括一切換機構結合於該旋轉單元;該切換機構可帶動該旋轉單元依據一第三軸向進行旋動,使得該旋轉單元連同該光反射元件一起被該切換機構所驅動而進行依據該第三軸向的旋轉運動;其中,該第一軸向與該第二軸向垂直、該第二軸向與該第三軸向垂直、且該第一軸向與該第三軸向的內角夾角為45度。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之攝像方法,其中,該雙軸旋轉元件係一薄彈片,該薄彈片具有包括:一外框部、一中框部、以及一內板部;該光反射元件是設置於該內板部上,且在該內板部上定義了該第一軸向與該第二軸向;該中框部係環繞於該內板部外周圍,且於中框部與內板部之間設有環繞於內板部外周圍之至少一第一貫穿溝以及位於該第一軸向上之兩第一連接端,該內板部便是以該兩第一連接端連結於中框部;該外框部係環繞於該中框部外周圍,且於外框部與中框部之間設有環繞於中框部外周圍之至少一第二貫穿溝以及位於該第二軸向上之兩第二連接端,該中框部便是以該兩第二連接端連結於外框部。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之攝像方法,其中, 該旋轉單元係一電磁驅動模組且至少包括有:一內承載架、一外承載架、至少一第一磁石、至少一第二磁石、至少一第一線圈、以及至少一第二線圈;該內承載架係結合在該內板部上並與其連動,且該外承載架係結合在該外框部上並且是不動的元件;該第一磁石與該第一線圈兩者的其中之一是設置於該內承載架上、而另一則是設置於該外承載架上;藉由對該第一線圈通電可以產生一電磁力推動該內承載架連同該內板部進行沿該第一軸向的樞轉運動;該第二磁石與該第二線圈兩者的其中之一是設置於該內承載架上、而另一則是設置於該外承載架上;藉由對該第二線圈通電可以產生一電磁力推動該內承載架連同該內板部進行沿該第二軸向的樞轉運動;該內承載架是一楔形框架結構,其具有矩形之一第一接觸部其連接於該內板部、以及自該矩形第一接觸部之四個邊分別朝向遠離該內板部之方向延伸的四個第一側面;該四個第一側面之中有兩個側面是呈相對應三角形且相互平行、而另兩個側面則是呈矩形且是相互呈垂直相接;並且,於各第一側面上均分別設有一第一容置座;該外承載架是一楔形框架結構,其具有矩形之一第二接觸部其連接於該外框部、以及自該矩形第二接觸部之四個邊分別朝向遠離該外框部之方向延伸的四個第二側面;該四個第二側面之中有兩個側面是呈相對應三角形且相互平行、而另兩個側面則是呈矩形且是相互呈垂直相接;並且,於各第二側面上均分別設有一第二容置座;該第一磁石是設置於該內承載架之三角形第一側面的該第一容置座上、該第一線圈則是透過一第一電路板而設置於該外承載架之三角形第二側面的該第二容置座上;以及,該第二磁石是設置於該內承載架之矩形第一側面的該第一容置座上、該第二線圈則是透過一第二電路板而設置於該外承載架之矩形第二側面的該第二容置座上。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108990339B (zh) * 2018-07-27 2021-08-24 维沃移动通信有限公司 一种移动终端
US11609436B2 (en) * 2019-05-16 2023-03-21 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Folded optics reflecting module

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070281738A1 (en) * 2003-12-23 2007-12-06 Gilles Durand Communications Terminal Comprising a Multidirectional Camera
US7801584B2 (en) * 2003-05-01 2010-09-21 Given Imaging Ltd. Panoramic field of view imaging device
CN203982058U (zh) * 2014-02-27 2014-12-03 台湾东电化股份有限公司 相机模组的反射镜结构以及照相装置
TW201502591A (zh) * 2013-07-01 2015-01-16 Tdk Taiwan Corp 可切換光路徑之光學防震機構

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4644471B2 (ja) * 2004-11-10 2011-03-02 株式会社日立メディアエレクトロニクス 光ピックアップ及び光ディスクシステム
US7697126B2 (en) * 2008-04-02 2010-04-13 Spatial Integrated Systems, Inc. Three dimensional spatial imaging system and method
US7991575B2 (en) * 2009-01-08 2011-08-02 Trimble Navigation Limited Method and system for measuring angles based on 360 degree images

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7801584B2 (en) * 2003-05-01 2010-09-21 Given Imaging Ltd. Panoramic field of view imaging device
US20070281738A1 (en) * 2003-12-23 2007-12-06 Gilles Durand Communications Terminal Comprising a Multidirectional Camera
TW201502591A (zh) * 2013-07-01 2015-01-16 Tdk Taiwan Corp 可切換光路徑之光學防震機構
CN203982058U (zh) * 2014-02-27 2014-12-03 台湾东电化股份有限公司 相机模组的反射镜结构以及照相装置

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