TWM467899U - 相機模組 - Google Patents

Description

相機模組

本新型創作是有關於一種相機模組，且特別是有關於一種可拍攝三維影像之相機模組。

人類在觀看一件物體時，會在兩眼的視網膜內各自形成物體的清晰物像，而此物像被傳導到大腦皮質後，即會由大腦皮質中樞將其融合成單一物像。由於兩眼的位置不同，其觀看物體的角度會有些許的差異，在視網膜上形成的物像也會具有一定的視差。人類即經由大腦皮質中樞融合兩眼中視角不同的物像，藉以產生立體感。

用以拍攝三維影像的相機模組即依據上述原理，在相機模組上配置兩組獨立的鏡頭及影像感測器，兩組鏡頭之間的距離設置為約等於人類兩眼間的距離，藉此模擬人類的左右眼以拍攝三維影像，各影像感測器分別感測各鏡頭所擷取到的影像後再透過影像處理器疊加為三維影像。然而，此種相機模組由於配置了兩組影像感測器，具有較高的成本。

本新型創作提供一種相機模組，其可拍攝或錄製三維影像且具有較低的成本。

本新型創作的一種相機模組，包括一第一鏡頭、一第二鏡頭、一影像感測器、一合光鏡、一第一光學元件、一第一開關、一第二光學元件、一第二開關及一影像處理器。第一光線及第二光線分別進入第一鏡頭及第二鏡頭，經一第一光路及一第二光路傳遞至影像感測器，且第一光路與第二光路分別具有一轉折處。合光鏡配置於第一光路與第二光路之交會處。第一光學元件配置於第一光路之轉折處，以使第一光線轉至合光鏡的方向。第一開關位於第一光學元件與合光鏡之間。第二光學元件配置於第二光路之轉折處，以使第二光線轉至該合光鏡的方向。第二開關位於第二光學元件與合光鏡之間。影像處理器耦接於影像感測器。第一開關與第二開關輪流開啟以使第一光線與第二光線輪流經合光鏡進入影像感測器，影像處理器對影像感測器所感測到的第一光線與第二光線進行處理以疊合出一三維影像。

本新型創作的另一種相機模組，包括一第一鏡頭、一第二鏡頭、一影像感測器、一合光鏡、一第一光學元件、一第二光學元件及一影像處理器。第一光線及第二光線分別進入第一鏡頭及第二鏡頭，經一第一光路及一第二光路傳遞至影像感測器，且第一光路與第二光路分別具有一轉折處。合光鏡配置於第一光路 與第二光路之交會處。第一光學元件配置於第一光路之轉折處，以使第一光線轉至合光鏡的方向。第二光學元件配置於第二光路之轉折處，以使第二光線轉至該合光鏡的方向。影像處理器耦接於影像感測器。第一光學元件與第二光學元件輪流轉動以使第一光線與第二光線輪流經合光鏡進入影像感測器，影像處理器對影像感測器所感測到的第一光線與第二光線進行處理以疊合出一三維影像。

基於上述，本新型創作的相機模組將進入第一鏡頭與第二鏡頭之第一光線與第二光線分別沿著第一光路與第二光路傳遞，藉由設置於合光鏡前的第一開關或第二開關輪流開啟，或是藉由第一光學元件與第二光學元件輪流轉動，以使第一光線與第二光線以輪流的方式進入影像感測器，再透過與此影像感測器耦合之影像處理器，將第一光線與第二光線疊加成三維影像。本新型創作的相機模組藉由第一光路與第二光路的設計便能僅使用單一個影像感測器來感測兩個鏡頭所擷取之影像，具有成本較低的優點。

為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

L1‧‧‧第一光線

L2‧‧‧第二光線

P1‧‧‧第一光路

P2‧‧‧第二光路

10‧‧‧物體

100‧‧‧相機模組

110‧‧‧第一鏡頭

120‧‧‧第二鏡頭

130‧‧‧影像感測器

140‧‧‧合光鏡

150‧‧‧第一光學元件

160‧‧‧第一開關

170‧‧‧第二光學元件

180‧‧‧第二開關

190‧‧‧影像處理器

圖1是依照本新型創作的一實施例的一種相機模組的示意 圖。

本新型創作的相機模組適於以內嵌或外掛的方式配置於一電子裝置上，電子裝置例如是一筆記型電腦、一桌上型電腦、一平板電腦、一行動電話等，以隨時拍攝或錄製三維影像。

圖1是依照本新型創作的一實施例的一種相機模組的示意圖。請參閱圖1，本實施例之相機模組100包括一第一鏡頭110、一第二鏡頭120、一影像感測器130、一合光鏡140、一第一光學元件150、一第一開關160、一第二光學元件170、一第二開關180及一影像處理器190。

當使用本實施例之相機模組100拍攝一物體10的三維影像時，一第一光線L1及一第二光線L2由物體10所在的位置分別入射至第一鏡頭110及第二鏡頭120。為了使相機模組100所拍攝出之三維影像能夠接近人眼所看到的影像，在本實施例中，第一鏡頭110與該第二鏡頭120之間距約為人眼寬度。詳細而言，第一鏡頭110與該第二鏡頭120之間距約等於人類兩眼間平均距離的77毫米，但在其他實施例中，第一鏡頭110與該第二鏡頭120之間距並不以此為限制。

進入相機模組100的第一光線L1與第二光線L2分別經一第一光路P1及一第二光路P2傳遞至影像感測器130。如圖1所示，第一光路P1位於第一鏡頭110與影像感測器130之間，第 一光學元件150、第一開關160與合光鏡140分別位在第一光路P1上，以將第一光線L1傳遞至影像感測器130。第二光路P2位於第二鏡頭120與影像感測器130之間，第二光學元件170、第二開關180與合光鏡140分別位在第二光路P2上，以將第二光線L2傳遞至影像感測器130。

合光鏡140配置於第一光路P1與第二光路P2之交會處。影像感測器130可為一電荷耦合元件或一互補式金氧半場效電晶體，但影像感測器130之種類不以此為限制。

在本實施例中，相機模組100藉由第一光路P1與第二光路P2的設計，以使第一鏡頭110與第二鏡頭120所擷取到的第一光線L1與第二光線L2能夠被同一個影像感測器130接收，以節省元件成本。由於第一光路P1在第一鏡頭110至影像感測器130之間具有一轉折處，且第二光路P2在第二鏡頭120至影像感測器130之間亦具有一轉折處。在本實施例中，將第一光學元件150配置於第一光路P1之轉折處，以使第一光線L1經第一光學元件150的反射而轉至合光鏡140的方向。第二光學元件170配置於第二光路P2之轉折處，以使第二光線L2經第二光學元件170的反射而轉至合光鏡140的方向。

在本實施例中，第一光學元件150與第二光學元件170可為一反射鏡，在其他實施例中，第一光學元件150與第二光學元件170亦可為一稜鏡，第一光學元件150與第二光學元件170之種類並不以此為限制，只要可使第一光線L1與第二光線L2轉 向即可。

由於本實施例之相機模組100僅靠單一個影像感測器130來感測入射至第一鏡頭110與第二鏡頭120的第一光線L1與第二光線L2。在本實施例中，相機模組100是透過位在第一光路P1上的第一開關160以及位在第二光路P2上的第二開關160輪流地開啟與關閉以使第一光線L1與第二光線L2在不同的時間點進入影像感測器130。

在本實施例中，第一開關160位於第一光學元件150與合光鏡140之間，且第二開關180位於第二光學元件170與合光鏡之間140。然而，在其他實施例中，第一開關160與第二開關180所配置於第一光路P1與第二光路P2上的位置不以此為限制，只要可以使第一光線L1與第二光線L2在不同的時間點進入影像感測器130即可。此外，在本實施例中，第一開關160與第二開關180的開關頻率約為每秒30次，但設計者可視影像感測器130或影像處理器190的處理速度等條件來決定第一開關160與第二開關180的開關頻率，並不以此為限制。

影像處理器190耦接於影像感測器130。影像處理器190對影像感測器130所感測到的第一光線L1與第二光線L2進行處理以疊合出三維影像。

在本實施例中，相機模組100是透過第一開關160與第二開關180輪流開啟以使第一光線L1與第二光線L2輪流經合光鏡140進入影像感測器130。但在其他實施例中，相機模組100 亦可透過輪流轉動第一光學元件150與第二光學元件170，以使第一光線L1與第二光線L2輪流經合光鏡140進入影像感測器130。

詳言之，由於第一光學元件150與第二光學元件170所擺設的角度會影響第一光線L1與第二光線L2的反射方向，若第一光學元件150與第二光學元件170如圖1所示地擺設，第一光線L1與第二光線L2便會射向合光鏡140。但若轉動第一光學元件150與第二光學元件170，第一光線L1與第二光線L2便會射往合光鏡140以外的方向。因此，相機模組100亦可藉由機構的設計使第一光學元件150與第二光學元件170快速地輪流轉動，以使第一光線L1與第二光線L2輪流進入影像感測器130。如此，便可以省去第一開關160與第二開關180的設計。

然而，只要可使第一光線L1與第二光線L2輪流進入影像感測器130的結構應皆在本新型創作的保護範圍內，元件的配置與方式並不以上述為限制。

綜上所述，本新型創作的相機模組將進入第一鏡頭與第二鏡頭之第一光線與第二光線分別沿著第一光路與第二光路傳遞，藉由設置於合光鏡前的第一開關或第二開關輪流開啟，或是藉由第一光學元件與第二光學元件輪流轉動，以使第一光線與第二光線以輪流的方式進入影像感測器，再透過與此影像感測器耦合之影像處理器，將第一光線與第二光線疊加成三維影像。本新型創作的相機模組藉由第一光路與第二光路的設計便能僅使用單一個影像感測器來感測兩個鏡頭所擷取之影像，具有成本較低的優點。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

L1‧‧‧第一光線

L2‧‧‧第二光線

P1‧‧‧第一光路

P2‧‧‧第二光路

10‧‧‧物體

100‧‧‧相機模組

110‧‧‧第一鏡頭

120‧‧‧第二鏡頭

130‧‧‧影像感測器

140‧‧‧合光鏡

150‧‧‧第一光學元件

160‧‧‧第一開關

170‧‧‧第二光學元件

180‧‧‧第二開關

190‧‧‧影像處理器

Claims (10)

1. 一種相機模組，包括：一第一鏡頭；一第二鏡頭；一影像感測器，其中一第一光線及一第二光線分別進入該第一鏡頭及該第二鏡頭，經一第一光路及一第二光路傳遞至該影像感測器，且該第一光路與該第二光路分別具有一轉折處；一合光鏡，配置於該第一光路與該第二光路之交會處；一第一光學元件，配置於該第一光路之該轉折處，以使該第一光線轉至該合光鏡的方向；一第一開關，位於該第一光學元件與該合光鏡之間；一第二光學元件，配置於該第二光路之該轉折處，以使該第二光線轉至該合光鏡的方向；一第二開關，位於該第二光學元件與該合光鏡之間；以及一影像處理器，耦接於該影像感測器，其中該第一開關與該第二開關輪流開啟以使該第一光線與該第二光線輪流經該合光鏡進入該影像感測器，該影像處理器對該影像感測器所感測到的該第一光線與該第二光線進行處理以疊合出一三維影像。
2. 如申請專利範圍第1項所述的相機模組，其中該第一開關與該第二開關的開關頻率約為每秒30次。
3. 如申請專利範圍第1項所述的相機模組，其中該第一鏡頭與該第二鏡頭之間距約為人眼寬度。
4. 如申請專利範圍第1項所述的相機模組，其中該第一光學元件與該第二光學元件分別包括一反射鏡或一稜鏡。
5. 如申請專利範圍第1項所述的相機模組，其中該相機模組適於以內嵌或外掛的方式配置於一電子裝置，其中該電子裝置包括一筆記型電腦、一桌上型電腦、一平板電腦、一行動電話。
6. 一種相機模組，包括：一第一鏡頭；一第二鏡頭；一影像感測器，其中一第一光線及一第二光線分別進入該第一鏡頭及該第二鏡頭，經一第一光路及一第二光路傳遞至該影像感測器，且該第一光路與該第二光路分別具有一轉折處；一合光鏡，配置於該第一光路與該第二光路之交會處；一第一光學元件，配置於該第一光路之該轉折處，以使該第一光線轉至該合光鏡的方向；一第二光學元件，配置於該第二光路之該轉折處，以使該第二光線轉至該合光鏡的方向；以及一影像處理器，耦接於該影像感測器，其中該第一光學元件與該第二光學元件輪流轉動以使該第一光線與該第二光線輪流經該合光鏡進入該影像感測器，該影像處理器對該影像感測器所感測到的該第一光線與該第二光線進行處理以疊合出一三維影像。
7. 如申請專利範圍第6項所述的相機模組，其中該第一光學元件與該第二光學元件的轉動頻率約為每秒30次。
8. 如申請專利範圍第6項所述的相機模組，其中該第一鏡頭與該第二鏡頭之間距約為人眼寬度。
9. 如申請專利範圍第6項所述的相機模組，其中該第一光學元件與該第二光學元件分別包括一反射鏡或一稜鏡。
10. 如申請專利範圍第6項所述的相機模組，其中該相機模組適於以內嵌或外掛的方式配置於一電子裝置，其中該電子裝置包括一筆記型電腦、一桌上型電腦、一平板電腦、一行動電話。