CN103369217A - 一种具有多镜头的摄像装置和移动终端 - Google Patents

一种具有多镜头的摄像装置和移动终端 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种具有多镜头的摄像装置和移动终端,包括:前置镜头,前置辅助组件,图像传感器,后置辅助组件和后置镜头,其中,前置镜头,设置在所述前置辅助组件的一侧,用于采集外界的图像;前置辅助组件,设置在所述图像传感器和所述前置镜头之间,用于将外界的光线转换为光学图像信息;后置镜头,设置在所述后置辅助组件的一侧,且与所述前置镜头不在同一侧,用于采集外界的光线;后置辅助组件,设置在所述图像传感器和所述后置镜头之间,用于将外界的光线转换为光学图像信息;图像传感器,用于接收所述光学图像信息,并将所述光学图像信息转换成显示电信号。从而用一个图像传感器支持进行前置摄像和后置摄像。

Description

一种具有多镜头的摄像装置和移动终端
技术领域
本发明涉及摄像技术,特别是指一种具有多镜头的摄像装置和移动终端。
背景技术
移动终端一般配置有一前一后两个摄像头,其中后置镜头作为主镜头用于拍照/摄像;前置镜头用于自拍或者视频通话。其中,如图1所示,前后两个摄像头分别采用两套独立的硬件方案内置于移动终端,成本高,体积大,***复杂。同时,往往为了降低成本,一般前置采用较低像素的低成本方案。
现有技术中,将前置镜头和后置镜头进行一体化设计,共用一套PCB及与主板连接的FPC;但是,仍然需要分别为前置镜头和主镜头配置各自的图像传感器,以及与图像传感器配套的光学镜头和镜头旋入器件等。
现有技术存在如下问题:摄像装置需要两个独立的图像传感器,导致移动终端的整体成本高昂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有多镜头的摄像装置和移动终端,用于解决现有技术中,摄像装置需要两个独立的图像传感器,导致移动终端的整体成本高昂的缺陷。
为解决上述技术问题,本发明的实施例提供一种具有多镜头的摄像装置,包括:前置镜头,前置辅助组件,图像传感器,后置辅助组件和后置镜头,其中,前置镜头,设置在所述前置辅助组件的一侧,用于采集外界的图像;前置辅助组件,设置在所述图像传感器和所述前置镜头之间,用于将外界的光线转换为光学图像信息;后置镜头,设置在所述后置辅助组件的一侧,且与所述前置镜头不在同一侧,用于采集外界的光线;后置辅助组件,设置在所述图像传感器和所述后置镜头之间,用于将外界的光线转换为光学图像信息;图像传感器,用于接收所述光学图像信息,并将所述光学图像信息转换成显示电信号。
所述的摄像装置中,所述图像传感器与一个显示单元连接,且具有两个工作面,每一个工作面均包含有光电二极管组;其中,第一工作面上的光电二极管组用于将来自所述前置辅助组件的所述光学图像信息转换成显示电信号;第二工作面上的光电二极管组用于将来自所述后置辅助组件的所述光学图像信息转换成显示电信号。
所述的摄像装置中,所述前置辅助组件和后置辅助组件还包括:红外截止滤光片,用于过滤所述外界的光线中的红外线区域;光学镜头,用于对所述外界的光线进行投射;光学镜头固定模块,用于设置所述光学镜头在所述前置辅助组件和后置辅助组件中的位置。
所述的摄像装置中,所述前置辅助组件、后置辅助组件包括:镜头旋入模块,用于控制所述光学镜头在所述摄像装置中的行程;光学镜头盖模块,用于控制所述光学镜头的透光功能。
所述的摄像装置中,所述图像传感器嵌入在一陶瓷基板上。
所述的摄像装置中,所述图像传感器具体采用电荷耦合元件或者金属氧化物半导体元件。
一种移动终端,包括摄像装置和显示单元;所述摄像装置包括:前置镜头,设置在所述前置辅助组件的一侧,用于采集外界的图像;前置辅助组件,设置在所述图像传感器和所述前置镜头之间,用于将外界的光线转换为光学图像信息;后置镜头,设置在所述后置辅助组件的一侧,且与所述前置镜头不在同一侧,用于采集外界的光线;后置辅助组件,设置在所述图像传感器和所述后置镜头之间,用于将外界的光线转换为光学图像信息;图像传感器,与所述显示单元连接,用于检测光学图像信息,并将所述光学图像信息转换成显示电信号,输出给显示单元;显示单元,用于显示所述显示电信号。
所述的移动终端中,所述前置辅助组件和后置辅助组件还包括:红外截止滤光片,用于过滤所述外界的光线中的红外线区域;光学镜头,用于对所述外界的光线进行投射;光学镜头固定模块,用于设置所述光学镜头在所述前置辅助组件和后置辅助组件中的位置;镜头旋入模块,用于控制所述光学镜头在所述摄像装置中的行程;光学镜头盖模块,用于控制所述光学镜头的透光功能。
所述的移动终端中,所述前置辅助组件、后置辅助组件包括:所述图像传感器嵌入在一基板上。
所述的移动终端中,所述图像传感器具体采用电荷耦合元件或者金属氧化物半导体元件。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:图像传感器是摄像装置中最为昂贵的部件,单独设置两个摄像模组,前后摄像模组复用一个图像传感器,图像传感器的两个工作面均可以正常工作,可以在两个不同的方向上拍照/摄像,从而用一个图像传感器支持进行前置摄像和后置摄像。
附图说明
图1表示现有技术中图像传感器位于移动终端内的结构示意图;
图2表示多摄像头共用同一图像传感器的摄像装置的结构示意图;
图3表示移动终端的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明在现有的图像传感器(sensor)仅使用单面基础上,实现图像传感器的双面使用。
摄像头的工作原理为:景物通过镜头之后形成的光学图像投射到图像传感器上,图像传感器的工作面包含有几十万到几百万的光电二极管,因此光学图像由图像传感器转为电信号;电信号经过模数转换(A/D)后变为数字图像信号,再送到图像信号处理单元(ISP,Image Signal Processor)进行处理。
图像信号处理单元,对接收到的数字图像信号进行优化处理,通过一系列的逻辑运算之后,输入到图像生成单元-处理器(CPU),由图像生成单元在显示单元上进行显示。
本发明实施例提供一种多摄像头共用同一图像传感器的摄像装置,如图2所示,包括:前置镜头,前置辅助组件,图像传感器,后置辅助组件和后置镜头,其中,
前置镜头,设置在所述前置辅助组件的一侧,用于采集外界的图像;
前置辅助组件,设置在所述图像传感器和所述前置镜头之间,用于将外界的光线转换为光学图像信息;
后置镜头,设置在所述后置辅助组件的一侧,且与所述前置镜头不在同一侧,用于采集外界的光线;
后置辅助组件,设置在所述图像传感器和所述后置镜头之间,用于将外界的光线转换为光学图像信息;
图像传感器,用于接收所述光学图像信息,并将所述光学图像信息转换成显示电信号。
应用所提供的技术方案,图像传感器是摄像装置中最为昂贵的部件,单独设置两个摄像模组,前后摄像模组复用一个图像传感器,图像传感器的两个工作面均可以与对应的辅助组件和摄像头配合工作,从而用一个图像传感器可以支持前置镜头和后置镜头正常工作。
其中,前置摄像模组包括前置镜头、前置辅助组件和图像传感器。后置摄像模组包括:图像传感器、后置辅助组件和后置镜头。
前置摄像模组与图像处理芯片-例如图形处理器(GPU)或者CPU形成一个摄像***;后置摄像模组与图像处理芯片-例如图形处理器(GPU)或者CPU也形成了一个摄像***。
图像传感器具有A面和B面;所述A面平行于显示屏;所述B面平行于显示屏。其中,A面与显示屏之间也可以是不平行的,B面与显示屏之间也可以是不平行的。
在一个优选实施例中,图像传感器与一个显示单元连接,且具有两个工作面,每一个工作面均包含有光电二极管组;其中,
第一工作面上的光电二极管组用于将来自所述前置辅助组件的所述光学图像信息转换成显示电信号;
第二工作面上的光电二极管组用于将来自所述后置辅助组件的所述光学图像信息转换成显示电信号。
在一个优选实施例中,所述前置辅助组件和后置辅助组件还包括:
红外截止滤光片(IR-Cut Filter),用于过滤外界的光线中的红外线区域;
光学镜头(Lens),用于对所述外界的光线进行投射;
光学镜头固定模块,用于设置所述光学镜头在所述前置辅助组件和后置辅助组件中的位置。
红外截止滤光片,主要是在直径为φ6.0mm、φ5.0mm、φ4.0mm、φ3.0mm及其他规格的超薄光学玻璃上镀制IR-Cut膜,使镀制IR-Cut膜后的超薄光学玻璃能与光学镜头进行叠装组合。
在一个优选实施例中,所述前置辅助组件、后置辅助组件包括:
镜头旋入模块(VCM,Voice Coil Motor),用于控制所述光学镜头在所述摄像装置中的行程;
光学镜头盖模块,用于控制所述光学镜头的透光功能。
在一个应用场景中,两个镜头分别位于移动终端正面和背面。其中,前置镜头在移动终端的正面,用于当移动终端的显示单元对着用户自身时,实现视频通话或自拍操作;后置镜头位于移动终端的背面,一般是主摄像头,用于实现拍照或者摄像等。
在一个优选实施例中,图像传感器嵌入在一基板上。
基板具体可以是陶瓷基板,图像传感器内嵌在陶瓷基板中,两个工作面均没有遮挡物,均可以正常工作,半导体材料均匀分布在图像传感器的两个工作面上;其中,图像传感器的一个工作面对来自前置镜头的光学图像进行处理,另一个工作面对来自后置镜头的光学图像进行处理。
在一个优选实施例中,所述图像传感器具体采用电荷耦合元件(CCD,Charge Coupled Device)或者金属氧化物半导体元件(CMOS,ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor)。图像传感器是组成摄像头的重要组成部分,根据元件的不同,可分为电荷耦合元件和金属氧化物半导体元件。
采用本发明实施例提供的特殊工艺,在一个图像传感器基础上实现图像传感器的双工作面使用,一个图像传感器同时存在于两个摄像模组中,并根据前置镜头和后置镜头的实际需求,增加VCM马达以及其他器件用以控制前置镜头和后置镜头的运行;从而用一个图像传感器可以同时满足前置镜头和后置镜头的需求,实现在两个不同的方向上拍照/摄像。
图像传感器是摄像装置中最为昂贵的部件,本发明实施例提供的摄像装置,不仅可以为移动终端的主摄像头(后置镜头)提供拍摄功能,而且可以为前置镜头提供拍摄功能;节约了图像传感器,从而降低了成本,并使得前置镜头得光学像素达到与主摄像头一样高,提升了客户体验。
本发明实施例提供一种移动终端,如图3所示,包括摄像装置和显示单元;所述摄像装置包括:
前置镜头,设置在所述前置辅助组件的一侧,用于采集外界的图像;
前置辅助组件,设置在所述图像传感器和所述前置镜头之间,用于将外界的光线转换为光学图像信息;
后置镜头,设置在所述后置辅助组件的一侧,且与所述前置镜头不在同一侧,用于采集外界的光线;
后置辅助组件,设置在所述图像传感器和所述后置镜头之间,用于将外界的光线转换为光学图像信息;
图像传感器,与所述显示单元连接,用于检测光学图像信息,并将所述光学图像信息转换成显示电信号,输出给显示单元;
显示单元,用于在屏幕上显示所述显示电信号。
在一个优选实施例中,所述前置辅助组件和后置辅助组件还包括:
红外截止滤光片,用于过滤所述外界的光线中的红外线区域;
光学镜头,用于对所述外界的光线进行投射;
光学镜头固定模块,用于设置所述光学镜头在所述前置辅助组件和后置辅助组件中的位置;
镜头旋入模块,用于控制所述光学镜头在所述摄像装置中的行程;
光学镜头盖模块,用于控制所述光学镜头的透光功能。
在一个优选实施例中,前置辅助组件、后置辅助组件包括:图像传感器嵌入在一基板上。基板具体可以是陶瓷基板。
在一个优选实施例中,图像传感器具体采用电荷耦合元件或者金属氧化物半导体元件。
采用本方案之后的优势是:图像传感器具有A面和B面;A面作为用于主摄像拍照/摄像,B面作为前置镜头用于自拍/视频等;节约了移动终端的摄像装置中成本最高的图像传感器,并使得前置镜头得光学像素达到与主摄像头一样高,降低了移动终端的整体成本,提升了用户的体验。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有多镜头的摄像装置,其特征在于,包括:前置镜头,前置辅助组件,图像传感器,后置辅助组件和后置镜头,其中,
前置镜头,设置在所述前置辅助组件的一侧,用于采集外界的图像;
前置辅助组件,设置在所述图像传感器和所述前置镜头之间,用于将外界的光线转换为光学图像信息;
后置镜头,设置在所述后置辅助组件的一侧,且与所述前置镜头不在同一侧,用于采集外界的光线;
后置辅助组件,设置在所述图像传感器和所述后置镜头之间,用于将外界的光线转换为光学图像信息;
图像传感器,用于接收所述光学图像信息,并将所述光学图像信息转换成显示电信号。
2.根据权利要求1所述的摄像装置,其特征在于,所述图像传感器与一个显示单元连接,且具有两个工作面,每一个工作面均包含有光电二极管组;其中,
第一工作面上的光电二极管组用于将来自所述前置辅助组件的所述光学图像信息转换成显示电信号;
第二工作面上的光电二极管组用于将来自所述后置辅助组件的所述光学图像信息转换成显示电信号。
3.根据权利要求1所述的摄像装置,其特征在于,所述前置辅助组件和后置辅助组件还包括:
红外截止滤光片,用于过滤所述外界的光线中的红外线区域;
光学镜头,用于对所述外界的光线进行投射;
光学镜头固定模块,用于设置所述光学镜头在所述前置辅助组件和后置辅助组件中的位置。
4.根据权利要求3所述的摄像装置,其特征在于,所述前置辅助组件、后置辅助组件包括:
镜头旋入模块,用于控制所述光学镜头在所述摄像装置中的行程;
光学镜头盖模块,用于控制所述光学镜头的透光功能。
5.根据权利要求1所述的摄像装置,其特征在于,所述图像传感器嵌入在一陶瓷基板上。
6.根据权利要求1所述的摄像装置,其特征在于,所述图像传感器具体采用电荷耦合元件或者金属氧化物半导体元件。
7.一种移动终端,其特征在于,包括摄像装置和显示单元;所述摄像装置包括:
前置镜头,设置在所述前置辅助组件的一侧,用于采集外界的图像;
前置辅助组件,设置在所述图像传感器和所述前置镜头之间,用于将外界的光线转换为光学图像信息;
后置镜头,设置在所述后置辅助组件的一侧,且与所述前置镜头不在同一侧,用于采集外界的光线;
后置辅助组件,设置在所述图像传感器和所述后置镜头之间,用于将外界的光线转换为光学图像信息;
图像传感器,与所述显示单元连接,用于检测光学图像信息,并将所述光学图像信息转换成显示电信号,输出给显示单元;
显示单元,用于显示所述显示电信号。
8.根据权利要求7所述的移动终端,其特征在于,所述前置辅助组件和后置辅助组件还包括:
红外截止滤光片,用于过滤所述外界的光线中的红外线区域;
光学镜头,用于对所述外界的光线进行投射;
光学镜头固定模块,用于设置所述光学镜头在所述前置辅助组件和后置辅助组件中的位置;
镜头旋入模块,用于控制所述光学镜头在所述摄像装置中的行程;
光学镜头盖模块,用于控制所述光学镜头的透光功能。
9.根据权利要求7所述的移动终端,其特征在于,所述前置辅助组件、后置辅助组件包括:
所述图像传感器嵌入在一基板上。
10.根据权利要求7所述的移动终端,其特征在于,所述图像传感器具体采用电荷耦合元件或者金属氧化物半导体元件。
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