CN103760947A

CN103760947A - 一种具有三维摄像功能的计算机

Info

Publication number: CN103760947A
Application number: CN201210136130.9A
Authority: CN
Inventors: 胡小珍
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2014-04-30

Abstract

本发明公开了一种具有三维摄像功能的计算机，包括计算机和摄像装置，所述摄像装置包括,包括,透镜组件，该透镜组件具有焦平面，且用于接收入射光束以在焦平面上形成图像；图像感应器，该图像感应器设置在焦平面上且用于感应图像；存储装置，该存储装置与图像感应器电气相连，该存储装置用于存储图像感应器所感应到的图像数据；光阀组件，该光阀组件与透镜组件相对应设置；该光阀组件包括第一电极层、第二电极层及光电材质层。采用上述技术方案，只需要一个透镜组件即实现了3D图像的实时获取，因此，不会增加计算机的厚度及重量。

Description

一种具有三维摄像功能的计算机

技术领域

本发明涉及一种计算机，特别涉及一种具有三维摄像功能的计算机。

背景技术

中国专利号ZL200810182655.X公开了一种具有照相功能的电子装置，该电子装置配置在计算机上实现拍照功能，这种电子装置可以实现拍取3D效果的照片。它包括一中央处理单元；第一镜头模块，用以对一目标物取得一第一影像，所述第一镜头模块电性连接于所述中央处理单元；第二镜头模块，用以对所述目标物取得一第二影像，所述第二镜头模块电性连接于所述中央处理单元，且所述第一影像与所述第二影像之间具有视角差；以及一感应开关；藉由将所述第二镜头模块调整至一启动位置，以触动所述感应开关发出一控制指令至所述中央处理单元，来启动所述中央处理单元来处理所取得的所述第一影像及所述第二影像，以形成一3D格式影像。采用上述技术方案，是通过两个镜头模块分别获取两个具有视角差的影像，并将该两个影像合成为一3D影像。该技术方案的不足之处在于：(1)照相功能的电子装置需要装备两个镜头模块，势必会将计算机的体积增大、增厚，并且成本提高；(2)采用上述计算机获取3D影像，需要以一个适当的角度获得到两个影像的视角差，这对操作者的操作水平提出了很高的要求，因此不利于3D照相功能的电子装置普及化；(3)采用上述照相功能的电子装置，它的两个镜头模块的各项光学参数需要尽可能的一致，如果出现偏差，则在形成3D格式的影像时会出现重影等情况，使3D影像失真。

中国专利申请公开号CN10184559公开了一种多模式立体三维摄像头***，它包括计算机、安装在计算机中的操作***和至少两个摄像头，当所述的三维摄像头***启动后，进行相应的选择/预设定和***初始化，启动初始化时所选中的摄像头，通过计算机操作***底层程序的调用，将所选中的两个摄像头生成一个虚拟摄像设备，并生成/加载相应的虚拟摄像设备驱动程序，再分别对两个所选中的摄像头进行同步图像采集，分别生成相对应的左、右眼三色原图，将所采集的三色原图暂存在计算机内存的指定地址中，按照预设定的视频输出模式对三色原图进行相应的图像数据处理，合成所需要的输出图像并输出。采用上述技术方案，将两个摄像头拍摄的图像暂存在内存当中，然后通过软件生成对应于左眼与右眼的3D图像。这种方式并非实时生成3D图像，实际是将两张2D图像通过软件的方式合成为3D图像。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种仅需一个透镜组件即可实时获取3D图像的具有三维摄像功能的计算机。

本发明解决上述技术问题，所采用的技术方案是：提供一种具有三维摄像功能的计算机，包括计算机和摄像装置，所述摄像装置包括,包括一透镜组件，该透镜组件具有焦平面，且用于接收入射光束以在焦平面上形成图像；一图像感应器，该图像感应器设置在焦平面上且用于感应图像；一存储装置，该存储装置与图像感应器电气相连，该存储装置用于存储图像感应器所感应到的图像数据；一光阀组件，该光阀组件与透镜组件相对应设置；该光阀组件包括第一电极层、第二电极层及光电材质层，该光电材质层设置于第一电极层与第二电极层之间，第一电极层与第二电极层产生的电场布设于光电材质层,该光电材质层至少包括第一光阀区和第二光阀区；该光阀组件至少具有第一工作状态和第二工作状态，当光阀组件在第一工作状态时，光阀组件的第一光阀区为清晰，第一光阀区之外的其他部分为模糊，从而仅允许一部分入射光束到达图像感应器以形成第一图像，当光阀组件在第二工作状态时，光阀组件的第二光阀区为清晰，第二光阀区之外的其他部分为模糊，从而仅允许一部分入射光束到达图像感应器以形成第二图像。

作为本发明的优选方案，本发明所述的摄像装置还包括，一控制器，该控制器用于提供时序控制信号；一光阀驱动器，该光阀驱动器与控制器电连接并响应控制器的时序控制信号以驱动光电材质层的电场，图像感应器的电信号也基于该时序控制信号。

作为本发明的优选方案，所述光阀组件以一时间周期在第一工作状态与第二工作状态之间循环，并且所述图像感觉器以该时间周期向所述存储装置发送电信号，以便所述存储装置能够在该循环的时间周期内记录下所述第一图像与所述第二图像。

作为本发明的优选方案，所述光阀组件还包括第三光阀区，该第三光阀区设置于第一光阀区与第二光阀区之间；所述光阀组件还包括第三工作状态，当所述光阀组件在第三工作状态，第三光阀区为清晰，该第三光阀区之外的其他部分为模糊，从而仅允许一部分入射光束到达图像感应器以形成第三图像。

作为本发明的优选方案，本发明所述的摄像装置还包括用户界面，该用户界面允许用户知视频模式与快门模式之间进行选择；所述视频模式指所述光阀组件以一时间周期在第一工作状态与第工作状态之间循环，并且所述图像感觉器以该时间周期向所述存储装置发送电信号以存储一系列的在该时间周期内的形成第一图像和第二图像；所述快门模式指所述第一电极层与第二电极层布设成使光阀组件可工作在第三工作状态，当所述光阀组件工作在第三工作状态时，光阀组件的第三光阀区为清晰，该第三光阀区之外的其他部分为模糊，从而仅允许一部分入射光束到达图像感应器以形成第三图像，所述光阀组件的第三光阀区设置于所述第一光阀区与第二光阀区之间。

本发明所述的技术方案相对于现有技术，取得的有益效果是：

(1)本发明所述的具有三维摄像功能的计算机，只需要一个透镜组件即实现了3D图像的实时获取，因此，不会增加计算机的厚度及重量；另外，形成3D图像的第一图像与第二图像是由同一入射光束形成，因此无需操作者对视角差进行过多的调整，即能形成3D图像。

(2)本发明所述的具有三维摄像功能的计算机可以实现2D摄像与3D摄像之间的切换，不仅可以满足人们对常规摄像的需要，也满足人们对3D摄像的需求。

(3)本发明所述的具有三维摄像功能的计算机可以实现摄影功能与快门功能之间的功能，并且同时实现3D影像与2D影像之间的切换选择，实现功能多样化。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1A示出了本发明所述的具有三维摄像功能的计算机处于状态一时的示意图；

图1B示出了本发明所述的具有三维摄像功能的计算机处于状态二时的示意图；

图1C示出了本发明所述的具有三维摄像功能的计算机处于状态三时的示意图；

图2A示出了本发明所述的透镜组件处于状态一时的示意图；

图2B示出了本发明所述的透镜组件处于状态二时的示意图；

图2C示出了本发明所述的透镜组件处于状态三时的示意图；

图3示出了本发明所述的透镜组件的结构示意图；

图4示出了本发明所述的具有三维摄像功能的计算机的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1A、图1B、图1C所示，本发明所述的具有三维摄像功能的计算机包括计算机和摄像装置，该摄像装置包括透镜组件20、图像感应器40、光阀组件30以及存储装置50(见图4)；透镜组件20具有焦平面且用于接收入射光束以便在焦平面上形成图像；图像感应器40设置在焦平面上且用于感应图像；存储装置50与图像感应器40电气相连，该存储装置50用于存储图像感应器40所感应到的图像数据；光阀组件30用于控制入射光束在图像感应器40上的成像，光阀组件30与透镜组件20相对应设置，它用于控制入射光束在图像感应器40上的成像。

如图3所示，光阀组件30包括第一电极层303、第二电极层304及光电材质层310，该光电材质层310设置于第一电极层303与第二电极层304之间，第一电极层303与第二电极层304产生的电场布设于光电材质层310；第一电极层303设置于第一基板301上，第二电极层304布设于第二基板302上，第一电极层303与第二电极层304可以由ITO材质制成,当电压(VS)加载至第一电极层303与第二电极层304时，产生的电场则位于光电材质层310上。如图2A、图2B、图2C所示，该光电材质层310至少包括第一光阀区32和第二光阀区34，第一光阀区32位于右侧，第二光阀区34位于左侧，该光阀组件30至少具有第一工作状态和第二工作状态，当光阀组件30在第一工作状态时，光阀组件30的第一光阀区32为清晰，第一光阀区32之外的其他部分为模糊，从而仅允许一部分入射光束到达图像感应器40以形成视频场景10的第一图像，当光阀组件30在第二工作状态时，光阀组件30的第二光阀区34为清晰，第二光阀区34之外的其他部分为模糊，从而仅允许一部分入射光束到达图像感应器40以形成视频场景10的第二图像。

如图4所示，本发明所述的具有三维摄像功能的计算机,还包括控制器60和光阀驱动器70，控制器60用于产生一时序控制信号，光阀驱动器70与控制器60电连接，光阀驱动器70响应控制器60的时序控制信号，驱动光阀组件30以使光电材质层310上产生电场，图像感应器40的电信号也基于该时序控制信号。光阀组件30以一时间周期在第一工作状态与第二工作状态之间循环，并且图像感觉器40以该时间周期向存储装置50发送电信号，以便存储装置50能够在该循环的时间周期内记录下第一图像与第二图像，从而形成3D图像。该时间周期即是由控制器60的时序控制信号进行控制。图中所示的电源90用于对摄像装置进行供电。

综上所述，本发明所述的具有三维摄像功能的计算机采用单个透镜组件20实现了3D图像的获取。单束入射光束通过单个透镜组件20后，采用光阀组件30对入射光束在图像感觉器40的投射角度进行控制，实现了3D图像的视角差。由于对入射光束的调节过程中，仅采用了唯一的一个透镜组件20，不存在现有技术中采用两个透镜组件20对光束进行调整时，对透镜组件的选材需求，使3D图像更加毕真；且成本相对两个透镜组件20的结构更加低廉，更容易推广。

在实现3D图像的获取同时，保留对2D图像的获取以适用各种应用场合。如图2A、图2B、图2C所示，光阀组件30还包括第三光阀区36，该第三光阀区36设置于第一光阀区32与第二光阀区34之间；光阀组件30还包括第三工作状态，当光阀组件30在第三工作状态，第三光阀区36为清晰，该第三光阀区36之外的其他部分为模糊，从而仅允许一部分入射光束到达图像感应器以形成第三图像，也即是当光阀组件30在第三工作状态时，第一光阀区32与第二光阀区34为模糊，入射光串不能通过第一光阀区32与第二光阀区34，而位于第三光阀区36位于第一光阀区32与第二光阀区34之间，可以获得到照相场合10的正面图像。从而实现了3D图像拍摄与2D图像拍摄之间的切换。

计算机还可以实现3D视频拍摄与2D图像快门模式之间的切换。如图4所示，本发明所述的摄像装置还包括用户界面80，该用户界面80允许用户知视频模式与快门模式之间进行选择；视频模式指光阀组件30以一时间周期在第一工作状态与第工作状态之间循环，并且图像感觉器40以该时间周期向存储装置50发送电信号以存储一系列的在该时间周期内的形成第一图像和第二图像；快门模式指第一电极层303与第二电极层304布设成使光阀组件30可工作在第三工作状态，当光阀组件30工作在第三工作状态时，光阀组件30的第三光阀区36为清晰，该第三光阀区36之外的其他部分为模糊，从而仅允许一部分入射光束到达图像感应器40以形成第三图像，光阀组件30的第三光阀区36设置于第一光阀区32与第二光阀区34之间。从而实现了3D视频模式与2D快门模式之间的切换。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种具有三维摄像功能的计算机，包括计算机和摄像装置，其特征在于，所述摄像装置包括,

一透镜组件，该透镜组件具有焦平面，且用于接收入射光束以在焦平面上形成图像；

一图像感应器，该图像感应器设置在焦平面上且用于感应图像；

一存储装置，该存储装置与图像感应器电气相连，该存储装置用于存储图像感应器所感应到的图像数据；

一光阀组件，该光阀组件与透镜组件相对应设置；该光阀组件包括第

一电极层、第二电极层及光电材质层，该光电材质层设置于第一电极层与第二电极层之间，第一电极层与第二电极层产生的电场布设于光电材质层,该光电材质层至少包括第一光阀区和第二光阀区；该光阀组件至少具有第一工作状态和第二工作状态，当光阀组件在第一工作状态时，光阀组件的第一光阀区为清晰，第一光阀区之外的其他部分为模糊，从而仅允许一部分入射光束到达图像感应器以形成第一图像，当光阀组件在第二工作状态时，光阀组件的第二光阀区为清晰，第二光阀区之外的其他部分为模糊，从而仅允许一部分入射光束到达图像感应器以形成第二图像。

2.根据权利要求1所述的具有三维摄像功能的计算机，其特征在于，还包括，

一控制器，该控制器用于提供时序控制信号；

一光阀驱动器，该光阀驱动器与控制器电连接并响应控制器的时序控制信号以驱动光电材质层的电场，图像感应器的电信号也基于该时序控制信号。

3.根据权利要求1所述的具有三维摄像功能的计算机，其特征在于，所述光阀组件以一时间周期在第一工作状态与第二工作状态之间循环，并且所述图像感觉器以该时间周期向所述存储装置发送电信号，以便所述存储装置能够在该循环的时间周期内记录下所述第一图像与所述第二图像。

4.根据权利要求1所述的具有三维摄像功能的计算机，其特征在于，所述光阀组件还包括第三光阀区，该第三光阀区设置于第一光阀区与第二光阀区之间；所述光阀组件还包括第三工作状态，当所述光阀组件在第三工作状态，第三光阀区为清晰，该第三光阀区之外的其他部分为模糊，从而仅允许一部分入射光束到达图像感应器以形成第三图像。

5.根据权利要求1所述的具有三维摄像功能的计算机，其特征在于，还包括用户界面，该用户界面允许用户知视频模式与快门模式之间进行选择；

所述视频模式指所述光阀组件以一时间周期在第一工作状态与第工作状态之间循环，并且所述图像感觉器以该时间周期向所述存储装置发送电信号以存储一系列的在该时间周期内的形成第一图像和第二图像；

所述快门模式指所述第一电极层与第二电极层布设成使光阀组件可工作在第三工作状态，当所述光阀组件工作在第三工作状态时，光阀组件的第三光阀区为清晰，该第三光阀区之外的其他部分为模糊，从而仅允许一部分入射光束到达图像感应器以形成第三图像。